JP2006141109A - Magnetic slewing gear - Google Patents

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昭男 松浦
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To continue operation without public pollution by utilizing the energy that a permanent magnet has thereby improving the operation cost. <P>SOLUTION: A second magnet 19 is stored in a slot 18 made in a stator frame freely of going in and out in the diametrical direction of rotors 4a and 5a, and in a specified period when a first magnet 17 draws near during rotation of the rotors 4a and 5a, it is retreated into the slot 18, and it is recovered into its original position immediately after this retreat thereby repelling and energizing the first magnet 17 in the rotational direction of the rotors 4a and 5a. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マグネットの反発力を利用して動力または電力を取り出すための磁力回転装置に関する。   The present invention relates to a magnetic rotating device for taking out power or electric power by utilizing a repulsive force of a magnet.

動力の発生には、水力、風力、波力、原子力等による外部エネルギが利用される。また、この発生した動力を利用して電力を発生するのに、水力発電設備、火力発電設備、風力発電設備、波力発電設備、原子力発電設備などが用意される。これらの発電機では回転子の回転によって、この回転子に取り付けられたマグネットが、固定子の界磁巻線に電圧を誘起(発電)し、外部へ電力を供給する。この誘起電圧の大きさは、マグネットの磁束密度、界磁巻線の巻数、回転子の回転速度などにより決まる(例えば、特許文献1参照)。
特開2003‐324922号公報
For the generation of power, external energy such as hydraulic power, wind power, wave power, and nuclear power is used. In addition, a hydroelectric power generation facility, a thermal power generation facility, a wind power generation facility, a wave power generation facility, a nuclear power generation facility, and the like are prepared to generate electric power using the generated power. In these generators, a magnet attached to the rotor induces a voltage (power generation) in the field winding of the stator and supplies electric power to the outside by the rotation of the rotor. The magnitude of the induced voltage is determined by the magnetic flux density of the magnet, the number of turns of the field winding, the rotational speed of the rotor, etc. (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-324922

しかしながら、このように動力や電力の発生のためには、水力発電設備、風力発電設備、風力発電設備、波力発電設備、原子力発電設備などを運転するための構成、システムが大掛りでコスト高になる。また、火力発電設備では化石燃料の使用により自然破壊を招き、原子力発電では放射能汚染による危険が完全に払拭されていない。   However, in order to generate power and electric power in this way, the configuration and system for operating hydroelectric power generation facilities, wind power generation facilities, wind power generation facilities, wave power generation facilities, nuclear power generation facilities, etc. are large and costly. become. In addition, fossil fuels are used in thermal power generation facilities, causing natural destruction, and nuclear power generation does not completely eliminate the danger of radioactive contamination.

本発明はこのような従来の発電機等を運転するための設備コストおよび運転コスト上の不都合を、マグネット(永久磁石)が保有するエネルギを利用することにより軽減し、無公害で安全運転を継続できる磁力回転装置を提供することを目的とする。   The present invention reduces the inconvenience in equipment cost and operation cost for operating such a conventional generator etc. by using the energy held by the magnet (permanent magnet), and continues safe operation without pollution. An object of the present invention is to provide a magnetic rotating device that can be used.

前記目的を達成するために、本発明の磁力回転装置は、内周に複数の第2のマグネットが等間隔に配置された固定子枠と、外周に複数の第1のマグネットが等間隔に配置され、前記固定子枠内で前記第2のマグネットと第1のマグネットの反発力を利用して回転付勢される回転子と、起動時には回転子を駆動し、起動後は回転子を所定時間間隔で駆動し、または起動時より小さいトルクで駆動する動力装置と、を備え、第2のマグネットは、固定子枠に形成されたスロット内に回転子の径方向に出入自在に収納され、回転子の回転中に第1のマグネットが近づく所定期間はスロット内に退避され、第1のマグネットが遠ざかる所定期間内にもとの位置に復帰して第1のマグネットを反発させることを特徴とする   In order to achieve the above object, a magnetic rotating device according to the present invention includes a stator frame in which a plurality of second magnets are arranged at equal intervals on the inner periphery, and a plurality of first magnets arranged at equal intervals on the outer periphery. And a rotor that is urged to rotate by utilizing the repulsive force of the second magnet and the first magnet in the stator frame, and the rotor is driven at the start, and after the start, the rotor is kept for a predetermined time. The second magnet is housed in a slot formed in the stator frame so as to be freely movable in and out of the radial direction of the rotor and rotated. During the rotation of the child, the first magnet is retracted in the slot for a predetermined period, and the first magnet is rebounded by returning to the original position within the predetermined period for the first magnet to move away.

この構成により、モータなどの動力装置により起動される回転子側の第1のマグネットと固定子枠側の第2のマグネットとの反発力を、適切なタイミングで変化させることにより、回転子を固定子枠に対して回転付勢することができる。また、起動後は、前記動力装置の回転力を間欠的に、または弱い回転力を継続的に利用することにより回転子の回転を継続可能に補助し、これを簡単かつローコストな構成にて実現可能にする。   With this configuration, the rotor is fixed by changing the repulsive force between the first magnet on the rotor side and the second magnet on the stator frame side activated by a power device such as a motor at an appropriate timing. Rotation bias can be applied to the child frame. In addition, after starting up, the rotational force of the power unit is intermittently used or the weak rotational force is continuously used to assist the rotor to continue rotating, which is realized with a simple and low-cost configuration. enable.

また、本発明の磁力回転装置は、固定子枠が、前記起動時に回転子の中心から水平方向に離れ、所定期間にもとの位置に復帰するように2分割されていることを特徴とする。   In the magnetic rotating device according to the present invention, the stator frame is divided into two so that the stator frame is separated from the center of the rotor in the horizontal direction at the start-up and returned to the original position for a predetermined period. .

この構成により、回転子の起動時に、回転子側の第1のマグネットが固定子枠側の第2のマグネットからの反発力を受けにくくし、これにより回転子の起動回転が阻まれるのを有効に回避することができる。   With this configuration, at the time of starting the rotor, the first magnet on the rotor side is less likely to receive a repulsive force from the second magnet on the stator frame side, thereby preventing the starting rotation of the rotor from being hindered. Can be avoided.

また、本発明の磁力回転装置は、前記回転子に、発電機を連結したことを特徴とする。   The magnetic rotating device of the present invention is characterized in that a generator is connected to the rotor.

この構成により、少ない動力エネルギで発電機から大きな電力エネルギを有効に発生させることができる。   With this configuration, it is possible to effectively generate a large amount of power energy from the generator with a small amount of power energy.

本発明によれば、外部からの動力エネルギの間欠的供給または僅かな動力エネルギの補充によって、大きな磁力回転力を継続的に発生させ、この磁力回転力を簡単かつ安価な設備にて、電力や動力として有効利用させることができる。   According to the present invention, a large magnetic rotational force is continuously generated by intermittently supplying external power energy or supplementing a small amount of power energy. It can be used effectively as power.

以下に、本発明の実施形態を図面について説明する。
図1は本発明の実施形態による磁力回転装置を概念的に示す構成図である。図1において、この磁力回転装置は、動力装置1と、回転伝達機構2と、クラッチ3と、磁力回転手段4、5と、発電機6とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram conceptually showing a magnetic rotating device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the magnetic force rotating device includes a power unit 1, a rotation transmission mechanism 2, a clutch 3, magnetic force rotating means 4 and 5, and a generator 6.

前記動力装置1には、例えば電力により駆動される電動モータや油圧モータなどが用いられ、回転トルク、回転速度および起動,停止を頻繁に制御できる型式のものを用いることが好ましい。
回転伝達機構2は、動力装置1の出力軸7に取り付けられたベベルギア2a、2bと、これらのベベルギア2a、2bに対して選択的に噛合されるベベルギア2cとからなる。これらのベベルギア2a、2bに対しベベルギア2cが選択的に噛合されることで、動力装置1の回転を後述の台座に伝達し、この台座を左右(図1では前後)方向に水平移動させることができる。
As the power unit 1, for example, an electric motor or a hydraulic motor driven by electric power is used, and it is preferable to use a type that can frequently control rotation torque, rotation speed, and start and stop.
The rotation transmission mechanism 2 includes bevel gears 2a and 2b attached to the output shaft 7 of the power unit 1, and a bevel gear 2c selectively meshed with the bevel gears 2a and 2b. By selectively engaging the bevel gear 2c with the bevel gears 2a and 2b, the rotation of the power unit 1 can be transmitted to a pedestal described later, and the pedestal can be moved horizontally in the left and right (front and rear in FIG. 1) direction. it can.

前記クラッチ3はベベルギア2aを取り付けている出力軸7の回転を磁力回転手段4、5の入力軸8に対し伝達したり、伝達解除したりする断続機能を持つ。
このクラッチ3は、例えば磁力回転手段4、5が単独で回転を継続させている期間中、「断」となるように制御される。このクラッチ3として、電磁クラッチや手動クラッチを用いることができる。
The clutch 3 has an intermittent function of transmitting and releasing the rotation of the output shaft 7 to which the bevel gear 2 a is attached to the input shaft 8 of the magnetic force rotating means 4 and 5.
The clutch 3 is controlled to be “disengaged” during a period in which, for example, the magnetic force rotating means 4 and 5 continue to rotate independently. As this clutch 3, an electromagnetic clutch or a manual clutch can be used.

磁力回転手段4、5は、同一の構成を持ち、それぞれ回転子4a、5aと固定子枠4b、5bとを備えている。
各固定子枠4b、5bは、図2に示すように、回転軸8を中心として左右方向(図1では前後方向)に、分割固定子枠4b1、4b2および分割固定子枠5b1、5b2に2分割されている。
The magnetic force rotating means 4 and 5 have the same configuration and include rotors 4a and 5a and stator frames 4b and 5b, respectively.
As shown in FIG. 2, each stator frame 4b, 5b is divided into two in the split stator frames 4b1, 4b2 and the split stator frames 5b1, 5b2 in the left-right direction (the front-rear direction in FIG. 1) about the rotation shaft 8. It is divided.

また、分割固定子枠4b1、5b1および分割固定子枠4b2、5b2は、それぞれ各一の台座9a、9bに載置されている。これらの台座9a、9bは、基台や床に水平移動自在に支持されている。図3は、これらの台座9a、9bの水平移動機構10を示す平面図で、図2における分割固定子4b1,4b2を鎖線で示してある。   Further, the divided stator frames 4b1 and 5b1 and the divided stator frames 4b2 and 5b2 are respectively placed on one pedestal 9a and 9b. These pedestals 9a and 9b are supported on the base and the floor so as to be horizontally movable. FIG. 3 is a plan view showing the horizontal movement mechanism 10 of these pedestals 9a and 9b, and the divided stators 4b1 and 4b2 in FIG. 2 are indicated by chain lines.

この水平移動機構10は、台座9a、9b間に配置されており、台座9a、9bの互いに対向する面の前端部および後端部に、それぞれ1枚ずつ、合計4枚のばね板11、12の各一端が固定されている。前端部のばね板11は各他端が台座9a、9bの前方へ延設され、後端部のばね板12は各他端が台座9a、9bの後方へ延設されている。   The horizontal movement mechanism 10 is disposed between the bases 9a and 9b, and a total of four spring plates 11 and 12 are provided, one on each of the front end and the rear end of the surfaces of the bases 9a and 9b facing each other. Each end is fixed. The other end of the spring plate 11 at the front end extends to the front of the bases 9a and 9b, and the other end of the spring plate 12 at the rear end extends to the rear of the bases 9a and 9b.

そして、これらの前方および後方への各延設端には、厚板状のねじ板13、14が取り付けられている。このとき、各ばね板11、12はねじ板13、14を中心に、上方から見て略V字状をなす。ねじ板13、14の中心部にはそれぞれねじ孔(図示しない)が設けられ、これらのねじ孔に一本の長いねじ軸15がねじ込まれている。   Thick plate-like screw plates 13 and 14 are attached to the front and rear extending ends. At this time, the spring plates 11 and 12 are substantially V-shaped when viewed from above with the screw plates 13 and 14 as the center. Screw holes (not shown) are provided in the central portions of the screw plates 13 and 14, respectively, and one long screw shaft 15 is screwed into these screw holes.

このねじ軸15は、ねじ板13、14の中間付近で逆ねじとなっている。従って、ねじ軸15の一方向回動操作により各ばね板11、12が互いに逆方向に開いたり閉じたりし、これに連動して台座9a、9bが互いに水平方向に離れるように移動したり、近づくように移動したりする。図4は、台座9a、9bが所定量離れた様子を示す。   The screw shaft 15 is a reverse screw near the middle of the screw plates 13 and 14. Accordingly, the spring plates 11 and 12 are opened and closed in opposite directions by the one-way rotation operation of the screw shaft 15, and the bases 9a and 9b are moved so as to be separated from each other in conjunction with this. Or move closer. FIG. 4 shows a state where the bases 9a and 9b are separated by a predetermined amount.

前記ねじ軸15の一端には、クラッチ16が取り付けられ、このクラッチ16を介して、図1に示した動力装置1およびベベルギア2a、2bの回転がねじ軸15に伝えられる。
このクラッチ16は、動力装置1の起動時には、ベベルギア2cの出力軸とねじ軸15とを連結し、各台座9a、9bを分離する方向に移動させ、起動後回転子4a、4bの回転が設定速度以上で安定した場合に、各台座9a、9bを近接する方向に移動させる。
A clutch 16 is attached to one end of the screw shaft 15, and the rotation of the power unit 1 and the bevel gears 2 a and 2 b shown in FIG. 1 is transmitted to the screw shaft 15 via the clutch 16.
The clutch 16 connects the output shaft of the bevel gear 2c and the screw shaft 15 when the power unit 1 is started, and moves the bases 9a and 9b in a direction to separate them, so that the rotation of the rotors 4a and 4b after the start is set. When the speed is stabilized at the speed or higher, the bases 9a and 9b are moved in the approaching direction.

また、磁力回転手段4、5の回転子4a、5aは、外周に複数の、例えば4極分の第1のマグネット(永久磁石)17が等間隔に埋設されている。これらのマグネット17は、図5に示すように、回転子4a、5aの外方に露出する外端部側が、例えばN極に着磁されている。   Further, the rotors 4a and 5a of the magnetic force rotating means 4 and 5 have a plurality of, for example, four poles of first magnets (permanent magnets) 17 embedded in the outer periphery at equal intervals. As shown in FIG. 5, the outer ends of these magnets 17 exposed to the outside of the rotors 4a and 5a are magnetized to, for example, N poles.

一方、磁力回転手段4、5の固定子4b、5bの内周側には、回転子4a、5aの中心に向かう方向に、例えば4個のスロット18が形成されている。これらのスロット18内には、固定子枠4b、5bの内周面に外端部側が露出する第2のマグネット19が前記方向に摺動可能に収納されている。
また、これらの第2のマグネット19の内端には、磁性材としての鉄片20が一体に固着されている。さらに、スロット17内には、鉄片20を支持するようにコイル型のばね21が配置され、このばね21の内端側に電磁石22が配置されている。
On the other hand, on the inner peripheral side of the stators 4b and 5b of the magnetic force rotating means 4 and 5, for example, four slots 18 are formed in the direction toward the centers of the rotors 4a and 5a. In these slots 18, second magnets 19 whose outer end portions are exposed on the inner peripheral surfaces of the stator frames 4 b and 5 b are accommodated so as to be slidable in the above direction.
Further, an iron piece 20 as a magnetic material is integrally fixed to the inner ends of the second magnets 19. Furthermore, a coil-type spring 21 is disposed in the slot 17 so as to support the iron piece 20, and an electromagnet 22 is disposed on the inner end side of the spring 21.

前記入力軸8には、外周の一部に図6に示すようなスリップリング(金属リング)23が取り付けられている。このスリップリング23は、軸方向に延びる4本のスリット24により円周方向に4分割されており、これに対抗するようにスリット位置検出センサ25が配置されている。
スリット24は第1のマグネット17のそれぞれの角度位置に対応するように配置されている。このスリット位置検出センサ25は、電気的手段、磁気的手段、光学的手段のいずれかにより構成されている。
A slip ring (metal ring) 23 as shown in FIG. 6 is attached to a part of the outer periphery of the input shaft 8. The slip ring 23 is divided into four in the circumferential direction by four slits 24 extending in the axial direction, and a slit position detection sensor 25 is arranged so as to counter this.
The slits 24 are arranged so as to correspond to the respective angular positions of the first magnet 17. The slit position detection sensor 25 is configured by any one of electrical means, magnetic means, and optical means.

スリット位置検出センサ25には制御装置26が接続されており、スリット位置の検出出力にもとづき、前記電磁石22のそれぞれに一定の周期で駆動電流を供給するためのタイミング信号を出力するように機能する。この制御装置26には、前記タイミング信号に基づいて各電磁石22に一定の順序で駆動電流を供給する励磁装置27が接続されている。   A controller 26 is connected to the slit position detection sensor 25, and functions to output a timing signal for supplying a drive current to each of the electromagnets 22 at a constant period based on the detection output of the slit position. . An excitation device 27 that supplies a drive current to each electromagnet 22 in a certain order based on the timing signal is connected to the control device 26.

また、図1に示すように、発電機6には充放電用のバッテリ28およびブレーカ29が接続され、入力軸8の回転により駆動される発電機6からの発電電圧が、バッテリ28に充電され、またはブレーカ29を介して外部に供給される。この発電電圧を動力装置1の駆動用電源として回生、利用することも可能である。   As shown in FIG. 1, a charging / discharging battery 28 and a breaker 29 are connected to the generator 6, and the generated voltage from the generator 6 driven by the rotation of the input shaft 8 is charged to the battery 28. Or is supplied to the outside through the breaker 29. This generated voltage can be regenerated and used as a power source for driving the power unit 1.

次に、この磁力回転装置の動作を説明する。
まず、電力、油圧、風力などを動力源として、動力装置1を駆動する。なお、説明の都合上、動力装置1が電力で駆動されるモータを念頭に置いて、以下、具体的に説明する。
電力の供給を受けて動力装置1が起動されると、出力軸7およびベベルギア2a、2bを介して、図2乃至図4に示すねじ軸15が、連結中のクラッチ16を介して一定方向に回転する。このねじ軸15の回転により、このねじ軸15に噛合された二つのねじ板13、14が互いに接近する方向にねじ軸15上を移動する。
Next, the operation of this magnetic rotating device will be described.
First, the power unit 1 is driven using electric power, hydraulic pressure, wind power or the like as a power source. For convenience of explanation, the following description will be specifically made with a motor in which the power unit 1 is driven by electric power in mind.
When the power unit 1 is activated by receiving the supply of electric power, the screw shaft 15 shown in FIGS. 2 to 4 is moved in a fixed direction via the clutch 16 being connected via the output shaft 7 and the bevel gears 2a and 2b. Rotate. The rotation of the screw shaft 15 causes the two screw plates 13 and 14 meshed with the screw shaft 15 to move on the screw shaft 15 in a direction approaching each other.

このねじ板13、14の移動によって、ばね板11,12はそれぞれ台座9a、9bを左右に押し広げる。このため、台座9a、9bはレール等の基台B上を水平方向に離れるように移動する。
この動作により、固定子枠4b、5bは回転子4a、5aがある位置から大きく位置ずれし、回転子4b、5b上の第1のマグネット17に対し、固定子枠4b、5b上の、第2のマグネット19の磁界が大きくの影響するのを回避できる。こうして、台座9a、9bが設定された最大量移動した後、ベベルギア2cがベベルギア2aから離脱される。
As the screw plates 13 and 14 move, the spring plates 11 and 12 push the bases 9a and 9b to the left and right, respectively. For this reason, the bases 9a and 9b move on the base B such as a rail so as to be separated in the horizontal direction.
By this operation, the stator frames 4b and 5b are largely displaced from the positions where the rotors 4a and 5a are located, and the first magnets 17 on the rotors 4b and 5b are displaced from the first magnets 17 on the stator frames 4b and 5b. It can be avoided that the magnetic field of the second magnet 19 is greatly affected. Thus, after the pedestals 9a and 9b have moved by the set maximum amount, the bevel gear 2c is detached from the bevel gear 2a.

一方、出力軸7の回転は、連結状態のクラッチ3および入力軸8を介して、磁力回転手段4,5の回転子4a、5aに伝えられる。このため、回転子4a、5aが起動状態に入り、次第に回転数を上げる。
そして、予め設定した回転数域まで回転子4a、5aの回転数が上昇すると、前記ベベルギア2cがベベルギア2b側に連結される。
On the other hand, the rotation of the output shaft 7 is transmitted to the rotors 4a and 5a of the magnetic force rotating means 4 and 5 via the clutch 3 and the input shaft 8 in a connected state. For this reason, the rotors 4a and 5a enter an activated state and gradually increase the rotational speed.
When the rotational speed of the rotors 4a and 5a rises to a preset rotational speed range, the bevel gear 2c is connected to the bevel gear 2b side.

このため、このベベルギア2cは逆転を開始し、クラッチ16を介してねじ軸15を逆転させる。ねじ軸15の逆転によって、この二つのねじ板13は相対的に離れるように、ねじ軸12上を移動し、二つの台座9a、9bも接近する。そして、両台座9a、9bが最接近すると、各固定子枠4b、5bは、図1に示すように回転子4a、5aをそれぞれ被う位置に至る。   For this reason, the bevel gear 2 c starts reverse rotation, and reverses the screw shaft 15 via the clutch 16. By the reverse rotation of the screw shaft 15, the two screw plates 13 move on the screw shaft 12 so as to be relatively separated from each other, and the two bases 9a and 9b approach each other. When the pedestals 9a and 9b are closest, the stator frames 4b and 5b reach positions where they cover the rotors 4a and 5a, respectively, as shown in FIG.

そこで、前記クラッチ16を開いて、ベベルギア2cの回転がねじ軸12に伝達されないようにし、その後ベベルギア2cをベベルギア2bから分離する。この状態では、動力装置1により駆動される回転子4a、5a外周の第1のマグネット17が、固定子枠4b、5b内周の第2のマグネット19に、図5に示すように周期的に正対することとなる。   Therefore, the clutch 16 is opened so that the rotation of the bevel gear 2c is not transmitted to the screw shaft 12, and then the bevel gear 2c is separated from the bevel gear 2b. In this state, the first magnet 17 on the outer periphery of the rotors 4a and 5a driven by the power unit 1 is periodically applied to the second magnet 19 on the inner periphery of the stator frames 4b and 5b as shown in FIG. They will face each other.

次に、動力装置1による回転子の安定的な回転状態において、クラッチ3を作動させ、出力軸7から入力軸8を分離する。すると、回転子4a、5aは自身の回転慣性と第2のマグネット19に対する第1のマグネット17の反発力とを利用して、回転を継続する。この両マグネット17、19の反発による回転子4a、5aの回転付勢方法について、図6を参照しながら少し説明する。   Next, in the stable rotation state of the rotor by the power unit 1, the clutch 3 is operated to separate the input shaft 8 from the output shaft 7. Then, the rotors 4a and 5a continue to rotate using their own rotational inertia and the repulsive force of the first magnet 17 with respect to the second magnet 19. A method for urging the rotors 4a and 5a by the repulsion of the magnets 17 and 19 will be described a little with reference to FIG.

回転子4a、5aの回転中は、第1のマグネット17の回転位置が、スリップリング23のスリット24位置をスリット位置検出センサ25が検知することにより得られ、これを制御装置26が常時監視する。
制御装置26は、検出したこれらのスリット位置にもとづいて、第2のマグネット19をスロット18内に後退させ、または固定子4b、5bの内周へ露出させるタイミングを決定する。
While the rotors 4a and 5a are rotating, the rotation position of the first magnet 17 is obtained by the slit position detection sensor 25 detecting the position of the slit 24 of the slip ring 23, and this is constantly monitored by the control device 26. .
Based on these detected slit positions, the control device 26 determines the timing at which the second magnet 19 is retracted into the slot 18 or exposed to the inner periphery of the stators 4b and 5b.

また、この制御装置26からのタイミング信号を受けて、励磁装置27は電磁石22を付勢する。これにより、マグネット19に一体の鉄片20を引き寄せ、ばね21の反発力に抗して、第2のマグネット19をスロット18内に予め設定した量だけ後退させる。   In response to the timing signal from the control device 26, the excitation device 27 energizes the electromagnet 22. As a result, the iron piece 20 integrated with the magnet 19 is attracted, and the second magnet 19 is moved back in the slot 18 by a predetermined amount against the repulsive force of the spring 21.

この後退のタイミングは、回転子4a、5aの矢印A方向の回転中に、第1のマグネット17が第2のマグネット19に対向開始し、第2のマグネット19の、円周方向の中央部を過ぎた位置付近までである。
そして、この中央部を過ぎた位置で、電磁石22への電力供給を遮断する。このとき、第2の磁石19は前記後退によって圧縮されたばね21の反発力により、第1のマグネット17へ最接近するように、固定子枠4b、5bの前記内周側へ先端部を突出する。
このため、第2のマグネット19に対し第1のマグネット17は回転子4a、5aの回転方向に積極的に送り出され、この回転子4a、5aをさらに回転付勢する。
The reverse timing is such that the first magnet 17 starts to face the second magnet 19 during rotation of the rotors 4a and 5a in the direction of the arrow A, and the center portion of the second magnet 19 in the circumferential direction is It is up to the vicinity of the past position.
The power supply to the electromagnet 22 is cut off at a position past the central portion. At this time, the tip of the second magnet 19 protrudes toward the inner peripheral side of the stator frames 4b and 5b so as to be closest to the first magnet 17 by the repulsive force of the spring 21 compressed by the retreat. .
For this reason, the first magnet 17 is positively sent in the rotation direction of the rotors 4a and 5a with respect to the second magnet 19, and further urges the rotors 4a and 5a to rotate.

つまり、第2のマグネット19は、第1のマグネット17を回転子4a、5aの回転方向に付勢するために利用し、回転子4a、5aの回転方向を磁気的に抑制する期間または角度領域では、第2のマグネット19の磁力が第1のマグネット17の移動に影響しない位置まで後退させる。
そして、このような各一の第1のマグネット17の回転角度と、各一の第2のマグネット19の後退のタイミングとを、制御装置26によってコントロールすることにより、回転子4a、5aは外部からの動力装置1から動力を受けなくても、回転を継続することができる。
That is, the second magnet 19 is used to bias the first magnet 17 in the rotation direction of the rotors 4a and 5a, and the period or angle region in which the rotation direction of the rotors 4a and 5a is suppressed magnetically. Then, the magnetic force of the second magnet 19 is moved back to a position where the movement of the first magnet 17 is not affected.
The rotors 4a and 5a are externally controlled by controlling the rotation angle of each one of the first magnets 17 and the retreat timing of each one of the second magnets 19 by the control device 26. The rotation can be continued without receiving power from the power unit 1.

前記実施形態では、図5に示すように、第2のマグネット19の先端面を、回転子4a、5aの回転方向側に徐々に盛り上がるような形状としてある。これにより、第一のマグネット17が第2のマグネット19に正対する位置付近までは、第1のマグネット17に対する反発力を弱め、回転子4a、5aの回転慣性を低下させないようにすることができる。   In the said embodiment, as shown in FIG. 5, the front end surface of the 2nd magnet 19 is made into the shape which rises gradually in the rotation direction side of the rotor 4a, 5a. As a result, the repulsive force against the first magnet 17 is weakened and the rotational inertia of the rotors 4a and 5a can be prevented from being lowered until the position where the first magnet 17 faces the second magnet 19. .

一方、第1のマグネット17が第2のマグネット19に正対した直後付近からは、第2のマグネット19による第1のマグネット17の反発力が徐々に大きくなる。これにより、回転子4a、5aをさらに効果的に回転付勢することができる。なお、前記のような反発力を発生させ、利用するためには、各マグネット17、19の対向面側を同極性に着磁しておく。前記実施形態では、それぞれN極に着磁した場合を説明したが、それぞれS極に着磁してもよい。   On the other hand, the repulsive force of the first magnet 17 by the second magnet 19 gradually increases from the vicinity immediately after the first magnet 17 faces the second magnet 19. Thereby, the rotors 4a and 5a can be more effectively urged to rotate. In order to generate and use the repulsive force as described above, the facing surfaces of the magnets 17 and 19 are magnetized with the same polarity. In the above-described embodiment, the case where each is magnetized to the N pole has been described, but each may be magnetized to the S pole.

また、前記実施形態では、第2のマグネット19の先端部を回転子4a、5aの回転方向側に円弧状に徐々に突出させたものを示した。しかし、マグネットの反発力によって回転子を回転付勢するように、回転子4a、5a側の第1のマグネット19を前記同様に回転方向側に円弧状に突出させたり、あるいは波形などの種々の形態にすることは、任意である。   Moreover, in the said embodiment, what showed the front-end | tip part of the 2nd magnet 19 gradually protruding in the circular arc shape to the rotation direction side of the rotor 4a, 5a was shown. However, the first magnet 19 on the side of the rotors 4a and 5a is protruded in an arc shape in the rotational direction side as described above so as to urge the rotor by the repulsive force of the magnet, Forming is optional.

また、固定子枠4b、5bに形成されるスロット18内に収納されるばね21および電磁石22に代えて、第2のマグネット19を反発させるマグネット(図示しない)を収納してもよい。これにより、外部からの電磁石22に電力を供給せずに、第2のマグネット19のスロット18内での移動を簡単に実施できる。
また、このような磁力回転手段4、5で得られた電力は蓄電池28に充電され、必要に応じて、ブレーカ29を介して外部へ取り出すことができる。
Further, instead of the spring 21 and the electromagnet 22 housed in the slot 18 formed in the stator frames 4b and 5b, a magnet (not shown) for repelling the second magnet 19 may be housed. Accordingly, the second magnet 19 can be easily moved in the slot 18 without supplying power to the electromagnet 22 from the outside.
Further, the electric power obtained by the magnetic force rotating means 4 and 5 is charged in the storage battery 28 and can be taken out through the breaker 29 as needed.

本発明の磁力回転装置は、従来の発電機等を運転するための設備上および運転コスト上の不都合を永久磁石が保有するエネルギを利用することにより改善し、無公害で運転を継続できるように、永久磁石の反発力を利用して動力または電力を取り出すために利用される磁力回転装置等に適用して有用である。   The magnetic rotating device of the present invention improves the inconvenience on facilities and operating costs for operating a conventional generator or the like by using the energy held by the permanent magnet, so that the operation can be continued without pollution. It is useful when applied to a magnetic rotating device or the like that is used to extract power or electric power by utilizing the repulsive force of a permanent magnet.

本発明の実施形態による磁力回転装置を概念的に示す構成図である。It is a block diagram which shows notionally the magnetic rotating apparatus by embodiment of this invention. 図1における磁力回転手段を示す側面図である。It is a side view which shows the magnetic force rotation means in FIG. 図1における台座の移動状況を示す要部の平面図である。It is a top view of the principal part which shows the movement condition of the base in FIG. 図1における台座の開離状態を示す要部の正面図である。It is a front view of the principal part which shows the open state of the base in FIG. 図1における回転子の固定子枠に対する反発回転を説明する要部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the principal part explaining the repulsive rotation with respect to the stator frame of the rotor in FIG. 図1における回転子の反発回転制御方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the repulsive rotation control method of the rotor in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 動力装置
4、5 磁力回転手段
4a、5a 回転子
4b、5b 固定子枠
6 発電機
7 出力軸(回転軸)
8 入力軸(回転軸)
10 水平移動機構
17 第1のマグネット
18 スロット
19 第2のマグネット
21 ばね
22 電磁石

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power unit 4, 5 Magnetic rotation means 4a, 5a Rotor 4b, 5b Stator frame 6 Generator 7 Output shaft (rotary shaft)
8 Input shaft (rotary shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Horizontal movement mechanism 17 1st magnet 18 Slot 19 2nd magnet 21 Spring 22 Electromagnet

Claims (3)

内周に複数の第2のマグネットが等間隔に配置された固定子枠と、
外周に複数の第1のマグネットが等間隔に配置され、前記固定子枠内で前記第2のマグネットと第1のマグネットの反発力を利用して回転付勢される回転子と、
起動時には回転子を駆動し、起動後には回転子を所定時間間隔で駆動しまたは起動時より小さいトルクで駆動する動力装置と、
を備え、
第2のマグネットは、固定子枠に形成されたスロット内に回転子の径方向に出入自在に収納され、回転子の回転中に第1のマグネットが近づく所定期間はスロット内に退避され、第1のマグネットが遠ざかる所定期間内にもとの位置に復帰して第1のマグネットを反発させることを特徴とする磁力回転装置。
A stator frame in which a plurality of second magnets are arranged at equal intervals on the inner periphery;
A plurality of first magnets arranged at equal intervals on the outer periphery, and a rotor that is urged to rotate using the repulsive force of the second magnet and the first magnet in the stator frame;
A power unit that drives the rotor at start-up, and drives the rotor at predetermined time intervals after start-up or with a smaller torque than at start-up;
With
The second magnet is housed in a slot formed in the stator frame so as to freely enter and exit in the radial direction of the rotor, and is retracted in the slot for a predetermined period when the first magnet approaches during rotation of the rotor. A magnetic rotating device, wherein a first magnet is repelled by returning to its original position within a predetermined period of time when one magnet moves away.
固定子枠は、前記起動時に回転子の中心から水平方向に離れ、所定期間後もとの位置に復帰するように2分割されていることを特徴とする請求項1に記載の磁力回転装置。   The magnetic rotating device according to claim 1, wherein the stator frame is divided into two parts so that the stator frame is separated from the center of the rotor in the horizontal direction at the start-up and returns to the original position after a predetermined period. 前記回転子には、発電機が連結されていることを特徴とする請求項1に記載の磁力回転装置。

The magnetic rotator according to claim 1, wherein a generator is connected to the rotor.

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