JP2005287103A - 動力発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 有害物質を発生させることなく、しかも地球資源を大量に消費することなく、動力を発生する動力発生装置を提供する。
【解決手段】 ロータに固定された永久磁石２０−１〜２０−１２と、ステータに固定された永久磁石２６−１〜２６−１２，２８−１〜２８−１２との間の磁力による吸着力および反発力により、ロータが矢印Ａの向きに加速度をもって回転する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、永久磁石などの磁石を用いて動力を発生する動力発生装置に関する。

例えば、石油などの燃料を燃焼させて生じたエネルギを基に発電を行うシステムがある。

しかしながら、上述した従来のシステムでは、石油などを燃焼させることで、大量の二酸化炭素を排出するため、地球環境上、様々な問題を引き起こしている。
また、石油などの資源は有限である。

本発明は、上述した従来技術に鑑みてなされ、二酸化炭素を発生させることなく、しかも地球資源を大量に消費することなく、動力を発生する動力発生装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、第１の発明の動力発生装置は、外周面を備え、前記外周面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｓ個の第１の磁石が前記外周面上の周方向に等間隔の位置に配設された第１の部材と、前記第１の部材の前記外周面と中心軸を同じくし当該外周面と対向する内周面を備えた第２の部材であって、前記内周面側が第１の磁極となり前記第１の磁石の前記第２の磁極と対向する側が第２の磁極となるように前記内周面に配設された第２の磁石と、前記内周面側が第２の磁極となり前記第１の磁石の前記第２の磁極と対向する側が第１の磁極となると共に前記第２の磁石と接触あるいは近接して前記内周面に配設された第３の磁石とによって各々構成されるＴ個の磁石体が、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｓ個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｍ個の磁石体を構成する前記第２に磁石の前記第２の磁極と前記第３の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記内周面上の周方向に等間隔の位置に配設された第２の部材とを有する。

第１の発明の動力発生装置は、例えば、前記Ｓ，Ｔは、Ｓ＝Ｔ＋１あるいはＴ＝Ｓ＋１を満たす。
また、第１の発明の動力発生装置は、例えば、前記Ｓ，Ｔは、ＳはＴの約数ではなく、ＴはＳの約数ではなく、且つ、Ｓ≠Ｔである。
また、第１の発明の動力発生装置は、例えば、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方は固定されている。
また、第１の発明の動力発生装置は、例えば、前記第１の磁石、前記第２の磁石および前記第３の磁石は、前記中心軸が延びる方向を長手方向とする。
また、第１の発明の動力発生装置は、例えば、前記第２の磁石および前記第３の磁石の前記中心軸と直交する断面は、前記第１の部材の前記外周面に向かうに従って小さくなっている。
また、第１の発明の動力発生装置は、例えば、前記第３の磁石の前記断面は、前記前記第２の磁石の断面に比べて大きい。
また、第１の発明の動力発生装置は、例えば、前記第１の磁石の前記中心軸と直交する断面は、前記第２の部材の前記内周面に向かうに従って小さくなっている。
また、第１の発明の動力発生装置は、例えば、前記第１の磁石、前記第２の磁石および前記第３の磁石は、永久磁石である。

第２の発明の動力発生装置は、第１の側面を備え、前記第１の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ個の第１の磁石が所定の中心軸を中心として前記第１の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第１の部材と、前記第１の部材の前記第１の側面と対向する第２の側面を備えた第２の部材であって、前記第２の側面側が第１の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第２の側面に配設された第２の磁石と、前記第２の側面側が第２の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第２の磁石と接触あるいは近接して前記前記第２の側面に配設された第３の磁石とによって各々構成されるＹ個の磁石体が、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ個の磁石体を構成する前記第２に磁石の前記第２の磁極と前記第３の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第２の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第２の部材とを有する。

第２の発明の動力発生装置は、例えば、前記Ｘ，Ｙは、Ｘ＝Ｙ＋１あるいはＹ＝Ｘ＋１を満たす。
また、第２の発明の動力発生装置は、例えば、前記Ｘ，Ｙは、ＸはＹの約数ではなく、ＹはＸの約数ではなく、且つ、Ｘ≠Ｙである。
また、第２の発明の動力発生装置は、例えば、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方は固定されている。

第３の発明の動力発生装置は、第１の側面と当該第１の側面と反対側の第２の側面とを備え、前記第１の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ１個の第１の磁石が所定の中心軸を中心として前記第１の側面上の周方向に等間隔の位置に配設され、前記第２の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ２個の第２の磁石が所定の中心軸を中心として前記第２の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第１の部材と、前記第１の部材の前記第１の側面と対向する第３の側面を備えた第２の部材であって、前記第３の側面側が第１の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第３の側面に配設された第３の磁石と、前記第３の側面側が第２の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第３の磁石と接触あるいは近接して前記前記第３の側面に配設された第４の磁石とによって各々構成されるＹ１個の磁石体が、前記第１の部材が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ１個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ１個の磁石体を構成する前記第３の磁石の前記第２の磁極と前記第４の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第３の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第２の部材と、前記第１の部材の前記第２の側面と対向する第４の側面を備えた第３の部材であって、前記第４の側面側が第１の磁極となり前記第２の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第４の側面に配設された第５の磁石と、前記第４の側面側が第２の磁極となり前記第２の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第５の磁石と接触あるいは近接して前記前記第４の側面に配設された第６の磁石とによって各々構成されるＹ２個の磁石体が、前記第１の部材が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ２個の第２の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ２個の磁石体を構成する前記第５の磁石の前記第２の磁極と前記第６の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第４の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第３の部材とを有する。

第３の発明の動力発生装置は、例えば、前記第２の部材および前記第３の部材は、固定されている。

第４の発明の動力発生装置は、第１の側面を備え、前記第１の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ１個の第１の磁石が所定の中心軸を中心として前記第１の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第１の部材と、第２の側面を備え、前記第２の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ２個の第２の磁石が所定の中心軸を中心として前記第２の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第２の部材と、第３の側面と当該第３の側面と反対側の第４の側面とを備えた第３の部材であって、前記第３の側面側が第１の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第３の側面に配設された第３の磁石と、前記第３の側面側が第２の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第３の磁石と接触あるいは近接して前記前記第３の側面に配設された第４の磁石とによって各々構成されるＹ１個の磁石体が、前記第１の部材が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ１個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ１個の磁石体を構成する前記第３の磁石の前記第２の磁極と前記第４の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第３の側面上の周方向に等間隔の位置に配設され、前記第４の側面側が第１の磁極となり前記第２の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第４の側面に配設された第５の磁石と、前記第４の側面側が第２の磁極となり前記第２の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第５の磁石と接触あるいは近接して前記前記第４の側面に配設された第６の磁石とによって各々構成されるＹ２個の磁石体が、前記第３の部材が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ２個の第２の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ２個の磁石体を構成する前記第５の磁石の前記第２の磁極と前記第６の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第４の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第３の部材とを有する。

本発明によれば、有害物質を発生させることなく、しかも地球資源を大量に消費することなく、動力を発生する動力発生装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係わる動力発生装置について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態の動力発生装置１の断面構成図である。
図２は、図１中右側から見た動力発生装置１の外観図である。
図３は、図１に示す断面線Ａ＿Ａにおける断面構成における永久磁石２０−ｓ（ｓは１≦ｓ≦１２の整数）および磁石体２４−ｔ（ｔは１≦ｔ≦１３の整数）の配置を説明するための図である。

本実施形態では、第１の発明に対応し、Ｓ＝１２、Ｔ＝１３の場合を例示する。
また、本実施形態のＳ極が第１の発明の第１の磁極に対応し、本実施形態のＮ極が第１の発明の第２の磁極に対応している。
また、ロータケース１６およびロータ磁石封入ケ−ス１８が、第１の発明の第１の部材に対応し、外周面１８ａが第１の発明の外周面に対応している。
また、本実施形態のハウジング１０およびステータ磁石封入ケース２２が、第１の発明の第２の部材に対応し、内周面２２ａが第１の発明の内周面に対応している。
また、永久磁石２０−ｓが第１の発明の第１の磁石に対応し、永久磁石２６−ｔが第１の発明の第２の磁石に対応し、永久磁石２８−ｔが第１の発明の第３の磁石に対応している。

図１に示すように、動力発生装置１のハウジング１０には、ベアリング１４が固定されている。
シャフト１２は、ベアリング１４により回転可能に支持されている。
シャフト１２には、ロータケース１６が固定されている。
ロータケース１６にはロータ磁石封入ケ−ス１８が固定されている。
ロータ磁石封入ケ−ス１８は、シャフト１２と中心軸９を同じくする外周面１８ａを有し、図３に示すように、この外周面１８ａに周方向に等間隔に、１２個の永久磁石２０−１〜２０−１２が固定されている。
永久磁石２０−１〜２０−１２は、そのＳ極がロータ磁石封入ケ−ス１８の外周面１８ａ側に固定されており、そのＮ極が反対側（ステータ磁石封入ケース２２の内周面２２ａ側）に位置する。

ハウジング１０には、中心軸９を同じくして、外周面１８ａと対向する内周面２２ａを備えたステータ磁石封入ケース２２が固定されている。
ステータ磁石封入ケース２２の内周面２２ａには、図３に示すように、その周方向に等間隔に、１３個の磁石体２４−１〜２４−１３が固定されている。

磁石体２４−ｔ（ｔは１≦ｔ≦１３の整数）は、図３に示すように、永久磁石２６−ｔと永久磁石２８−ｔとを接触あるいは近接して配置して構成される。
永久磁石２６−ｔは、そのＳ極がステータ磁石封入ケース２２の内周面２２ａに固定されており、そのＮ極が反対側（ロータ磁石封入ケ−ス１８の外周面１８ａ側）に位置する。
永久磁石２８−ｔは、そのＮ極がステータ磁石封入ケース２２の内周面２２ａに固定されており、そのＳ極が反対側（ロータ磁石封入ケ−ス１８の外周面１８ａ側）に位置する。

具体的には、図３に示すように、ロータケース１６（外周面１８ａ）が中心軸９を中心に回転することで、１２個の永久磁石２０−ｓ（ｓは１≦ｔ≦１２の整数）の各々が、１３個の磁石体２４−ｔの永久磁石２６−ｔのＮ極と永久磁石２８−ｔのＳ極と交互に対向するように、永久磁石２６−ｔと永久磁石２８−ｔとが内周面２２ａ上に配設されている。

図４は、図１に示す図１の断面線Ａ＿Ａにおける断面の永久磁石２０−ｓおよび磁石体２４−ｔの配置を説明するための図である。
例えば、図４に示すように、中心軸９を中心として、ロータ磁石封入ケ−ス１８の外周面１８ａの直径は８８ｍｍであり、ステータ磁石封入ケース２２の内周面２２ａの直径は１５５ｍｍである。

図４〜図６に示すように、永久磁石２０−ｓ、永久磁石２６−ｔおよび永久磁石２８−ｔの径方向の厚み（高さ）は１５ｍｍである。
永久磁石２０−ｓは、例えば、図５に示すように、短辺４ｍｍ、長辺１８ｍｍの線対称の台形の断面を有し、奥行きが７０ｍｍである。
永久磁石２６−ｔおよび永久磁石２８−ｔは、例えば、図６に示すように、短辺２ｍｍ、長辺１１ｍｍの直角の内角を持つ台形の断面を有し、奥行きが７０ｍｍである。
永久磁石２０−ｓの短辺によって構成される面２０−ｓａと、永久磁石２６−ｔおよび永久磁石２８−ｔの短辺によって構成される面２６−ｔａ，２８−ｔａとの直径方向の距離は、図４に示すように、１ｍｍ（＝（１２２−１２０）／２）である。

以下、図７を参照して動力発生装置１の動作を説明する。
ロータケース１６が、図７に示すように永久磁石２０−ｓを位置させるシャフト１２を中心とした回転位置にある場合を考える。
図７に示す回転位置において、永久磁石２０−１のＮ極は、永久磁石２６−１のＮ極と永久磁石２８−１のＳ極との間に等しい距離で近接しているため、永久磁石２６−１のＮ極による反発力と永久磁石２８−１のＳ極による吸着力とにより、ロータケース１６を図７中矢印Ｂの向きに回転させる強い回転力を生じる。
また、永久磁石２０−２のＮ極は、永久磁石２８−２のＳ極と近接かつ対向して位置し、永久磁石２６−２のＮ極も近接しているため、永久磁石２６−２のＮ極の反発力により、ロータケース１６を図７中矢印Ｂの向きに回転させる強い回転力を生じる。
また、永久磁石２０−３のＮ極は、永久磁石２８−３のＳ極と非常に近接しているため、永久磁石２８−３のＳ極の吸着力により、ロータケース１６を図７中矢印Ｂと反対の矢印Ａの向きに回転させる強い回転力を生じる。
また、永久磁石２０−４のＮ極は、永久磁石２８−４のＳ極と近接しているため、永久磁石２８−４のＳ極の吸着力により、ロータケース１６を図７中矢印Ａの向きに回転させる強い回転力を生じる。
また、永久磁石２０−５のＮ極は、永久磁石２８−５のＳ極と近接しているため、永久磁石２８−５のＳ極の吸着力により、ロータケース１６を図７中矢印Ａの向きに回転させる強い回転力を生じる。
また、永久磁石２０−６のＮ極は、永久磁石２６−７のＮ極と永久磁石２８−６のＳ極との中間に位置し、永久磁石２６−７のＮ極の反発力と永久磁石２８−６のＳ極の吸着力により、ロータケース１６を図７中矢印Ａの向きに回転させる強い回転力を生じる。
また、永久磁石２０−７のＮ極は、永久磁石２６−８のＮ極と永久磁石２８−７のＳ極との中間に位置し、永久磁石２６−８のＮ極の反発力と永久磁石２８−７のＳ極の吸着力により、ロータケース１６を図７中矢印Ａの向きに回転させる強い回転力を生じる。

また、永久磁石２０−８のＮ極は、永久磁石２６−９のＮ極の反発力により、ロータケース１６を図７中矢印Ａの向きに回転させる回転力を生じる。
また、永久磁石２０−９のＮ極は、永久磁石２６−１０のＮ極と近接しているため、永久磁石２６−１０のＮ極の反発力により、ロータケース１６を図７中矢印Ａの向きに回転させる強い回転力を生じる。
また、永久磁石２０−１０のＮ極は、永久磁石２６−１１のＮ極と近接しているため、永久磁石２６−１１のＮ極の反発力により、ロータケース１６を図７中矢印Ａの向きに回転させる強い回転力を生じる。

永久磁石２０−１１のＮ極は、永久磁石２６−１２のＮ極と近接かつ対向して位置し、かつ永久磁石２８−１２のＳ極にも近接しているため、ロータケース１６を図中矢印Ｂの向きに回転させる強い回転力を生じる。
永久磁石２０−１２のＮ極は、永久磁石２６−１３のＮ極と近接かつ対向して位置し、かつ永久磁石２８−１３のＳ極にも近接しているため、ロータケース１６を図中矢印Ｂの向きに回転させる強い回転力を生じる。

上述したように、図７に示す回転位置において、ロータケース１６は、永久磁石２０−３，２０−４，２０−５，２０−６，２０−７，２０−８，２０−９，２０−１０においてロータケース１６を図７中矢印Ａの向きに回転させる回転力が生じ、永久磁石２０−１１，２０−１２，２０−１，２０−２においてロータケース１６を図７中矢印Ｂの向きに回転させる回転力が生じる。
このとき、回転力の総和を計算すると、図７に示す回転位置において、ロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力が生じる。

以下、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係を中心にロータケース１６の回転位置に応じた回転力を、ロータケース１６が１回転する時間内に略同じ時間間隔で規定した１２個の第１〜第１２のタイミングについて時系列的に見る。
例えば、図７に示すタイミング（以下、第１のタイミングとも記す）の次のタイミング（第２のタイミング）には、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−１３および永久磁石２８−１３と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第２のタイミングの次の第３のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−１２および永久磁石２８−１２と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第３のタイミングの次の第４のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−１１および永久磁石２８−１１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第４のタイミングの次の第５のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−１０および永久磁石２８−１０と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第５のタイミングの次の第６のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−９および永久磁石２８−９と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第６のタイミングの次の第７のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−８および永久磁石２８−８と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第７のタイミングの次の第８のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−７および永久磁石２８−７と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第８のタイミングの次の第９のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−６および永久磁石２８−６と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第９のタイミングの次の第１０のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−５および永久磁石２８−５と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第１０のタイミングの次の第１１のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−４および永久磁石２８−４と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第１１のタイミングの次の第１２のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−３および永久磁石２８−３と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

次に、上記第１２のタイミングの次の第１３のタイミングには、永久磁石２６−１および永久磁石２８−１と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係は、図７に示す永久磁石２６−２および永久磁石２８−２と永久磁石２０−ｓとの間の位置関係と同じになり、図７に示す場合と同様に回転力の総和はロータケース１６を矢印Ａの向きに回転させる強い回転力となる。

上記第１３のタイミングの次には上記第１のタイミングに戻る。

以上説明したように、動力発生装置１によれば、上述したように、上記全てのタイミングにおけるロータケース１６の回転位置において、ロータケース１６を図７中矢印Ａの向きに回転させる強い回転力を生じ、シャフト１２の回転摩擦、並びに空気抵抗等を考慮しても、発電機８による発電を可能にする十分な回転動力を発生できる。
動力発生装置１では、永久磁石の反発力と吸引力との双方により、ロータケース１６を回転させる非常に強い回転力を得ることができる。
なお、永久磁石２０−ｓ，２６−ｔ，２８−ｔの長手方向の長さを長くするに従って回転力は増大する。
また、動力発生装置１では、手動足踏レバーや油圧ジャッキなどで、ロータケース１６をステータ磁石封入ケース２２の外側に移動させることで回転速度を減速させたり回転を停止させることができる。

＜第２実施形態＞
本実施形態では、例えば、図８に示すように、Ｎ極磁石２０−ｓのＮ極とＳ極を第１実施形態の場合と逆向きに配置する。
図８に示す場合には、第１実施形態と同様の原理で、ロータケース１６は、矢印Ｂの向きに強く回転力で回転する。

＜第３実施形態＞
本実施形態では、図９に示すように、永久磁石２８−ｔの断面を、永久磁石２６−ｔの断面に比べて大きくする。
図９に示す例では、（永久磁石２８−ｔの断面積）：（永久磁石２６−ｔの断面積）は、７．５：２．５である。
なお、（永久磁石２８−ｔの断面積）：（永久磁石２６−ｔの断面積）は、６：４、あるいは７：３等のその他の値であってもよい。
また、永久磁石２０−ｓの断面は、ロータケース１６の回転方向の側の辺を、反対側の辺より長く形成していう。
本実施形態では、図９に示すように、構成したことで、永久磁石２８−ｔのＳ極と、永久磁石２０−ｓのＮ極との吸着力を第１実施形態の場合に比べて強くできる。

＜第４実施形態＞
上述した第１〜３実施形態では、ステータ（ステータ磁石封入ケース２２）を外側に位置させ、ロータ（ロータケース１６）を内側に位置させた場合を例示したが、外側をロータとし、内側をステータとしてもよい。

＜第５実施形態＞
上述した実施形態では、Ｓ＝１２、Ｔ＝１３の場合を例示したが、ＳとＴは、「Ｓ＝Ｔ＋１」、「Ｔ＝Ｓ＋１」、あるいは、「ＳはＴの約数ではなく、ＴはＳの約数ではなく、且つ、Ｓ≠Ｔである」という要件を満たせば特に限定されない。

＜第６実施形態＞
図１０は、本発明の第６実施形態の動力発生装置１０４を説明するための図である。
図１０に示すように、動力発生装置１０４は、例えば、ロータ２０１、ステータ２０２、シャフト２０４および発電機８を有する。
当該実施形態は、第２の発明に対応している。
ロータ２０１が第２の発明の第１の部材に対応し、ステータ２０２が第２の発明の第２の部材に対応している。
本実施形態では、第２の発明において、Ｘ＝８、Ｙ＝９の場合を例示する。
ただし、第２の発明は、例えば、ＸとＹは、「Ｘ＝Ｙ＋１」、「Ｙ＝Ｘ＋１」、あるいは、「ＸはＹの約数ではなく、ＹはＸの約数ではなく、且つ、Ｘ≠Ｙである」という要件を満たせば特に限定されない。

図１１は、図１０に示すロータ２０１をステータ２０２側から見た側面図である。
図１１に示すように、ロータ２０１の側面２０１ａには、Ｎ極がステータ２０２側に位置し、Ｓ極がロータ２０１ａ上に固定された状態で、８個の永久磁石２２０−１〜２２０−８が固定されている。
永久磁石２２０−１〜２２０−８は、シャフト２０４の中心軸を中心として周方向に等間隔に固定されている。
永久磁石２２０−１〜２２０−８の各々は、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、断面が台形の永久磁石２５１と、永久磁石２５１より断面が小さい永久磁石２５２とで構成される。
永久磁石２５１，２５２の各々は、そのＮ極をステータ２０２の側面２０２ａに対向させて，そのＳ極が側面２０１ａに固定されている。

図１３は、図１０に示すステータ２０２をロータ２０１側から見た側面図である。
図１３に示すように、ステータ２０２の側面２０２ａには、永久磁石２２６−ｙ，２２８−ｙで構成される９個の磁石体２３０−ｙ（ｙは１≦ｙ≦９の整数）が、シャフト２０４の中心軸を中心として周方向に等間隔に固定されている。
永久磁石２２８−ｙは、図１４（Ａ）に示すように、断面が台形であり、そのＳ極をロータ２０１の側面２０１ａに対向させて、そのＮ極がステータ２０２の側面２０２ａに固定されている。
永久磁石２２６−ｙは、図１４（Ｂ）に示すように、断面が永久磁石２２８−ｙより小さく、そのＮ極をロータ２０１の側面２０１ａに対向させて、そのＳ極がステータ２０２の側面２０２ａに固定されている。
永久磁石２２８−ｙと永久磁石２２６−ｙとは、接触あるいは近接して、且つ、ロータ２０１がシャフト２０４を中心として回転すると、ロータ２０１の側面２０１ａに固定された８個の永久磁石２２０−ｘ（ｘは１≦ｘ≦８の整数）のＮ極が、永久磁石２２８−ｙのＳ極と永久磁石２２６−ｙのＮ極と交互に対向するように、側面２０２ａに固定されている。

動力発生装置１０４では、ロータ２０１の側面２０１ａに固定された永久磁石２２０−ｘが、第１実施形態で説明した原理と同様に、ステータ２０２の側面２０２ａに固定された永久磁石２２８−ｙの吸着力および永久磁石２２６−ｙの反発力を受けて、回転速度を加速させる。

本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態によれば、永久磁石の反発力と吸引力により、４倍の回転力が得られる。
本実施形態では、ロータ２０１とステータ２０２とを近づけることで回転を開始させ、遠ざけることで回転を減速あるいは停止させる。

＜第７実施形態＞
図１５は、本発明の第７実施形態の動力発生装置３０４を説明するための図である。
図１５に示すように、動力発生装置３０４は、例えば、ロータ２０１、ロータ３０２、シャフト２０４，３１４および発電機８，３０８を有する。
図１５に示すロータ２０１、発電機８およびシャフト２０４は、第６実施形態で説明したものと同じである。
本実施形態では、ロータ３０２の側面３０２ａには、図１３と同様のパターンで、永久磁石２２８−ｙ，２２６−ｙが設けられている。
ロータ３０２は、ロータ２０１の側面２０１ａに設けられた永久磁石の磁力を受けてシャフト３１４を介して回転し、発電機３０８に回転動力を供給する。
なお、本実施形態によれば、永久磁石の反発力と吸引力により、３倍の回転力が得られる。

＜第８実施形態＞
図１６は、本発明の第８実施形態の動力発生装置４０４を説明するための図である。
図１６に示すように、動力発生装置４０４は、例えば、ステータ４０１、ロータ４０２、ステータ４０３、シャフト４５１および発電機４０８を有する。
当該実施形態は、第３の発明に対応している。
ロータ４０２が第３の発明の第１の部材に対応し、ステータ４０１が第３の発明の第２の部材に対応し、ステータ４０３が第３の発明の第３の部材に対応している。
ステータ４０１の側面４０１ａ、ステータ４０３の側面４０３ａには、図１３と同様のパターンで、永久磁石２２８−ｙ，２２６−ｙが設けられている。
また、ロータ４０２の両側の側面４０２ａ，４０２ｂには、図１１と同様のパターンで、永久磁石２２０−ｘが設けられている。
ロータ４０２の側面４０２ａは、ステータ４０１の側面４０１ａに設けられた永久磁石からの磁力により回転力を受け、ステータ４０３の側面４０３ａに設けられた永久磁石からの磁力により同じ向きに回転力を受けて回転し、それに応じてシャフト４５１を回転する。
発電機４０８は、シャフト４５１の回転を基に発電を行う。
なお、本実施形態によれば、永久磁石の反発力と吸引力により、８倍の回転力が得られる。

＜第９実施形態＞
図１７は、本発明の第９実施形態の動力発生装置５０４を説明するための図である。
図１７に示すように、動力発生装置５０４は、例えば、ロータ５０１、ロータ５０２、ステータ５０３、シャフト４５１および発電機４０８を有する。
当該実施形態は、第４の発明に対応している。
ロータ５０１が第４の発明の第１の部材に対応し、ステータ５０３が第４の発明の第２の部材に対応し、ロータ５０２が第３の発明の第３の部材に対応している。
ロータ５０１の側面５０１ａ、並びにステータ５０３の側面５０３ａには、図１１と同様のパターンで、永久磁石２２０−ｘが設けられている。
また、ロータ５０２の両側の側面５０２ａ，５０２ｂには、図１３と同様のパターンで、永久磁石２２８−ｙ，２２６−ｙが設けられている。
ロータ５０１の側面５０１ａは、ロータ５０２の側面５０２ａに設けられた永久磁石からの磁力により図中矢印の向きの回転力を受けて回転する。これにより、シャフト４５１が回転する。
このとき、ロータ５０２は、ステータ５０３の側面５０３ａに設けられた永久磁石からの磁力により反発力を得て、ロータ５０１と同じ向きに空転する。
発電機４０８は、シャフト４５１の回転を基に発電を行う。
本実施形態によれば、ロータ５０１を回転、ロータ５０２を逆回転させることによるテコの原理を応用し、回転エネルギが幾何学的に増大する。
本実施形態では、ロータ５０１，５０２およびステータ５０３の間の距離を調整することで、回転の開始、加速、減速および停止させることができる。

＜第１０実施形態＞
図１８は、本発明の第１０実施形態の動力発生装置６０４を説明するための図である。
図１８に示すように、動力発生装置６０４は、例えば、ロータ５０１、ロータ５０２、ロータ６０３、シャフト４５１，６５１および発電機４０８，６０８を有する。
当該実施形態は、第４の発明に対応している。
ロータ５０１が第４の発明の第１の部材に対応し、ロータ６０３が第４の発明の第２の部材に対応し、ロータ５０２が第３の発明の第３の部材に対応している。
図１８において、図１７と同じ符号を付した、発電機４０８、ロータ５０１、ロータ５０２、シャフト４５１は、第９実施形態で説明したものと同じである。
動力発生装置６０４のロータ６０３の側面６０３ａには、図１１と同様のパターンで、永久磁石２２０−ｘが設けられている。
ロータ６０３は、シャフト６５１を中心に回転する。
ロータ６０３の側面５０１ａは、ロータ５０２の側面５０２ｂに設けられた永久磁石からの磁力により図中矢印の向きの回転力を受けて回転する。これにより、シャフト６５１が回転し、発電機６０８がシャフト６５１の回転を基に発電を行う。
また、ロータ５０１およびロータ５０２は、第９実施形態で説明した原理で、図１８中矢印の向きに回転する。

＜第１１実施形態＞
上述した実施形態では、永久磁石を基に回転動力を発生する場合を例示したが、例えば、図３に示す周方向に配設された永久磁石２６−ｔ，２８−ｔを直線上に展開した第１の部材と、図３に示す周方向に配設された永久磁石２０−ｓを直線上に展開した第２の部材とを対向させて第１の部材および第２の部材を相対的に直線方向に移動する動力を発生させてもよい。

本発明は、永久磁石などの磁石を用いて動力を発生する動力発生装置に適用できる。

図１は、本発明の第１実施形態の動力発生装置の断面構成図である。 図２は、図１中右側から見た動力発生装置の外観図である。 図３は、図１に示す断面線Ａ＿Ａにおける断面構成における永久磁石２０−ｓ（ｓは１≦ｓ≦１２の整数）および磁石体２４−ｔ（ｔは１≦ｔ≦１３の整数）の配置を説明するための図である。 図４は、図３に示す部分のサイズを説明するための図である。 図５は、永久磁石２０−ｓの寸法を説明するための図である。 図６は、永久磁石２６−ｔ，２８−ｔの寸法を説明するための図である。 図７は、本発明の第１実施形態の動力発生装置の動作を説明するための図である。 図８は、本発明の第２実施形態に係わる動力発生装置を説明するための図である。 図９は、本発明の第３実施形態に係わる動力発生装置を説明するための図である。 図１０は、本発明の第６実施形態の動力発生装置１０４を説明するための図である。 図１１は、図１０に示すロータ２０１をステータ２０２側から見た側面図である。 図１２は、図１１に示す永久磁石の形状を説明するための図である。 図１３は、図１０に示すステータ２０２をロータ２０１側から見た側面図である。 図１４は、図１３に示す永久磁石の形状を説明するための図である。 図１５は、本発明の第７実施形態の動力発生装置を説明するための図である。 図１６は、本発明の第８実施形態の動力発生装置を説明するための図である。 図１７は、本発明の第９実施形態の動力発生装置を説明するための図である。 図１８は、本発明の第１０実施形態の動力発生装置を説明するための図である。

符号の説明

１…動力発生装置、８…発電機、９…中心軸、１０…ハウジング、１２…シャフト、１４…ベアリング、１６…ロータケース、１８…ロータ磁石封入ケ−ス、２２…ステータ磁石封入ケース、２０−ｓ，２６−ｔ，２８−ｔ，２２０−ｘ，２２６−ｙ，２２８−ｙ…永久磁石

Claims (18)

1. 外周面を備え、前記外周面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｓ個の第１の磁石が前記外周面上の周方向に等間隔の位置に配設された第１の部材と、
   前記第１の部材の前記外周面と中心軸を同じくし当該外周面と対向する内周面を備えた第２の部材であって、前記内周面側が第１の磁極となり前記第１の磁石の前記第２の磁極と対向する側が第２の磁極となるように前記内周面に配設された第２の磁石と、前記内周面側が第２の磁極となり前記第１の磁石の前記第２の磁極と対向する側が第１の磁極となると共に前記第２の磁石と接触あるいは近接して前記内周面に配設された第３の磁石とによって各々構成されるＴ個の磁石体が、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｓ個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｍ個の磁石体を構成する前記第２に磁石の前記第２の磁極と前記第３の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記内周面上の周方向に等間隔の位置に配設された第２の部材と
   を有する動力発生装置。
2. 前記Ｓ，Ｔは、Ｓ＝Ｔ＋１あるいはＴ＝Ｓ＋１を満たす
   請求項１に記載の動力発生装置。
3. 前記Ｓ，Ｔは、ＳはＴの約数ではなく、ＴはＳの約数ではなく、且つ、Ｓ≠Ｔであるという条件を満たす
   請求項１に記載の動力発生装置。
4. 前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方は固定されている
   請求項１に記載の動力発生装置。
5. 前記第１の磁石、前記第２の磁石および前記第３の磁石は、前記中心軸が延びる方向を長手方向とする
   請求項１〜４のいずれかに記載の動力発生装置。
6. 前記第２の磁石および前記第３の磁石の前記中心軸と直交する断面は、前記第１の部材の前記外周面に向かうに従って小さくなっている
   請求項１〜５のいずれかに記載の動力発生装置。
7. 前記第３の磁石の前記断面は、前記前記第２の磁石の断面に比べて大きい
   請求項６に記載の動力発生装置。
8. 前記第１の磁石の前記中心軸と直交する断面は、前記第２の部材の前記内周面に向かうに従って小さくなっている
   請求項１〜７のいずれかに記載の動力発生装置。
9. 前記第１の磁石、前記第２の磁石および前記第３の磁石は、永久磁石である
   請求項１〜８のいずれかに記載の動力発生装置。
10. 第１の側面を備え、前記第１の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ個の第１の磁石が所定の中心軸を中心として前記第１の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第１の部材と、
    前記第１の部材の前記第１の側面と対向する第２の側面を備えた第２の部材であって、前記第２の側面側が第１の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第２の側面に配設された第２の磁石と、前記第２の側面側が第２の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第２の磁石と接触あるいは近接して前記前記第２の側面に配設された第３の磁石とによって各々構成されるＹ個の磁石体が、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ個の磁石体を構成する前記第２に磁石の前記第２の磁極と前記第３の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第２の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第２の部材と
    を有する動力発生装置。
11. 前記Ｘ，Ｙは、Ｘ＝Ｙ＋１あるいはＹ＝Ｘ＋１を満たす
    請求項１０に記載の動力発生装置。
12. 前記Ｘ，Ｙは、ＸはＹの約数ではなく、ＹはＸの約数ではなく、且つ、Ｘ≠Ｙであるという条件を満たす
    請求項１０に記載の動力発生装置。
13. 前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも一方は固定されている
    請求項１０〜１２のいずれかに記載の動力発生装置。
14. 第１の側面と当該第１の側面と反対側の第２の側面とを備え、前記第１の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ１個の第１の磁石が所定の中心軸を中心として前記第１の側面上の周方向に等間隔の位置に配設され、前記第２の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ２個の第２の磁石が所定の中心軸を中心として前記第２の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第１の部材と、
    前記第１の部材の前記第１の側面と対向する第３の側面を備えた第２の部材であって、前記第３の側面側が第１の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第３の側面に配設された第３の磁石と、前記第３の側面側が第２の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第３の磁石と接触あるいは近接して前記前記第３の側面に配設された第４の磁石とによって各々構成されるＹ１個の磁石体が、前記第１の部材が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ１個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ１個の磁石体を構成する前記第３の磁石の前記第２の磁極と前記第４の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第３の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第２の部材と、
    前記第１の部材の前記第２の側面と対向する第４の側面を備えた第３の部材であって、前記第４の側面側が第１の磁極となり前記第２の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第４の側面に配設された第５の磁石と、前記第４の側面側が第２の磁極となり前記第２の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第５の磁石と接触あるいは近接して前記前記第４の側面に配設された第６の磁石とによって各々構成されるＹ２個の磁石体が、前記第１の部材が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ２個の第２の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ２個の磁石体を構成する前記第５の磁石の前記第２の磁極と前記第６の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第４の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第３の部材と
    を有する動力発生装置。
15. 前記第２の部材および前記第３の部材は、固定されている
    請求項１４に記載の動力発生装置。
16. 第１の側面を備え、前記第１の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ１個の第１の磁石が所定の中心軸を中心として前記第１の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第１の部材と、
    第２の側面を備え、前記第２の側面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ２個の第２の磁石が所定の中心軸を中心として前記第２の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第２の部材と、
    第３の側面と当該第３の側面と反対側の第４の側面とを備えた第３の部材であって、前記第３の側面側が第１の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第３の側面に配設された第３の磁石と、前記第３の側面側が第２の磁極となり前記第１の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第３の磁石と接触あるいは近接して前記前記第３の側面に配設された第４の磁石とによって各々構成されるＹ１個の磁石体が、前記第１の部材が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ１個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ１個の磁石体を構成する前記第３の磁石の前記第２の磁極と前記第４の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第３の側面上の周方向に等間隔の位置に配設され、
    前記第４の側面側が第１の磁極となり前記第２の側面と対向する側が第２の磁極となるように前記第４の側面に配設された第５の磁石と、前記第４の側面側が第２の磁極となり前記第２の側面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第５の磁石と接触あるいは近接して前記前記第４の側面に配設された第６の磁石とによって各々構成されるＹ２個の磁石体が、前記第３の部材が前記中心軸を中心に回転することで、前記Ｘ２個の第２の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ２個の磁石体を構成する前記第５の磁石の前記第２の磁極と前記第６の磁石の前記第１の磁極と交互に対向するように、前記所定の中心軸を中心として前記第４の側面上の周方向に等間隔の位置に配設された第３の部材と
    を有する動力発生装置。
17. 前記第２の部材は、固定されている
    請求項１６に記載の動力発生装置。
18. 前記第１の部材、前記第２の部材および前記第３の部材の全てが、前記中心軸を中心として回転する
    請求項１６に記載の動力発生装置。
    

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