JP2007110882A - 往復リニアエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】 直流電流ないし交流交番電流でシャフトを移動もしくは揺動ないし振動させる装置でシャフトとマグネットおよび励磁コイルで構成する構造体を静粛かつ高寿命に動作させ同時に逆動作で発電できる装置。
【解決手段】 励磁コイルを挿入固着した二つのヨ−クコアを空間を空けて背面対称配置とし該空間にスイッチング機構を配置し軸シャフト上に設けた反転位置感知ガイドでスイッチ機構のスライド電極板を移動させる手段をもたせた該ガイド検知を機械的手段もしくは電子的手段によりスイッチングによるものとし板バネやコイルバネ等の機械式バネの替わりにマグネットをシャフトに配置し対面反撥する位置にマグネットをケ−スキャップ側ないしケ−スに固定している励磁コイルヨ−ク背面に固着して磁力バネ機構を構成し反撥バランス状態にし揺動シャフトを中間保持させてさらに同機構をそのままの逆動作させて発電装置として利用できるようにした。
【選択図】 図９

Description

本発明は，一般的に知られている直流整流子回転モ−タ等のシャフト回転装置ではなく軸方向に往復ないし揺動及び振動することができると同時に逆動作により発電もできるリニアエンジンに関する。直接駆動のリニア装置は一般的に誘導コイルとマグネットの吸引反撥運動によりシャフトの振動やアクチュエイタ−動作させるものであり誘導コイルに電流を流し磁力によりシャフト移動させコイルバネ等で復帰させる基本構造が一般的でありあるいは低周波帯域の信号交番電流を外部増幅装置により生成させその増幅電流を印加通電することによりシャフトを往復揺動ないし振動をさせ利用するものである。直流電流により振動装置や往復駆動装置として利用する場合は振動装置内部で正負極を反転して誘導コイルに擬似交流電流として通電する機構が必要でありそのスイッチング手段として電子的方法と機械的方法がある。直流駆動の場合は反転による衝撃吸収ダンパ−やシャフトオ−バ−ロ−ド調整機構が必要であり交流駆動での場合はシャフトをコイルスプリングや板バネで中間保持させる磁力吸引反撥力のバランス機構が重要なコンポ−ネントである。また逆動作として鉄棒やマグネットをコイル軸方向に揺動若しくは振動させることにより励磁コイルに起電流が発生し発電装置として利用できる原理は一般的に知られているが本発明では振動・揺動装置とほぼ同様機構で発電装置として高効率で転用可能にしている。

従来，この類に近い製品は各種アクチュエイタ−，プランジャ−や一般に回転モ−タを応用工夫してリニア動作する装置やマッサ−ジャなどの振動装置がある。しかしながら現行プランジャ−製品は高速連続動作には不向きでありモ−タなどの回転装置の応用はカム等の機構が必要であり偏芯錘を利用した振動装置などはかなりの騒音を伴う上振動周波数の調整は難しく乾電池等の直流電源でシャフトを簡単にリニア往復運動を駆動させる装置は見当たらない。また体感音響振動装置として利用する振動装置では板バネやコイルバネを使用したものが一般的であり製品性能や製品寿命はこの部品で左右される。携帯電話等に内蔵可能な小指程度の小型の音響信号を忠実に追従し再生振動する装置や蓄電池駆動の無騒音振動地均道路機械のような大型機械の製作は既存構造では難しい。外部交流交番電流や信号増幅電流によるダイレクトリニア装置も最近開発されているがいずれも機械的バネ機構を使用しており材料疲労による寿命が問題であり騒音防止も完全でない。また発電装置として回転モ−タ原理を利用した風力発電装置や手動非常用懐中電灯などがあり手動揺動により筒状コイル中心空間にマグネットを揺動させて発電し懐中電灯を点灯できるものがあるが低効率で小型化に不向きであり組込応用機器の展開が難しい構造となっている。

解決しようとする問題点は，直流電源でも交流交番電流でもほぼ同じ構造でシャフトを左右移動ないし往復揺動や振動をさせまたその逆動作で発電ができる往復リニアエンジンの考案である。音声信号や低周波波長信号増幅電流や交流電源の場合，自己スイッチング機構は不要であるが揺動シャフトを周波数に正確に追従振動若しくは揺動移動させるためには無信号時に振動子マグネットを励磁コイルヨ−クに吸着しないように中間保持する必要があり通常コイルスプリングや板バネが同目的で組み込まれている。しかし，一般的な機械的スイッチ構造の通常寿命数値は１０の８乗回程度で材料疲労限度が来る。しかし当該装置では数ヘルツから５００Ｈｚ範囲の周波数応答等の繰り返し動作で使用者を満足させるバネ寿命とすると１００日程度の短寿命となる。寿命を長くするためには疲労限度外にバネ特性を確保するために広いバネ空間を確保する必要があり小型化できない。また音声信号増幅動作の場合，バネ材共振や共鳴の源となり外部に騒音を出す原因となる。そこで騒音を発しない構造で機械部材の欠点である金属疲労による寿命問題をなくし微妙な信号にも反応動作できしかも強力な磁界磁場をケ−ス外部に漏洩しない装置の考案であり、且つその逆動作による発電装置の発明考案である。

本発明の請求項１に係わる往復リニアエンジンは，ヨ−クコア二組の背を向かい合わせて空間を設けて挟み込む形でスイッチング機構を配置し，その空間内を移動する揺動シャフト上に設けた２ケ所の反転位置感知ガイドにより振動子マグネットが該ヨ−クコアに衝突する直前に励磁コイルに正負極反転電流を通電し反撥させ反対側に揺動子を移動させ再び同状態位置にきたら極性反転を行う電子的もしくは機械的スイッチング機構を組み込んだ装置とし該シャフトをケ−ス外に延長しその運動を伝達伝播できる装置とした。

請求項２の発明に係わる往復リニアエンジンは，機械的手段によるスイッチ機構であり二組のヨ−クコア間に配置する自己スイッチング機構を二つの固定電極端子円盤とスライド電極円板とで構成し、該スライド電極円板は軸穴に揺動シャフトが貫通し，内径軸孔周縁部を貫通シャフトのガイド部によって移動する機構としている。外スライド電極円板は両側に配置する二つの固定電極端子円盤を連結固定している４本の通電を兼ねたスライドシャフトに挿入配置し半固定状態で左右軸方向のみにスム−スに揺動する。スライドシャフトは固定電極端子円板の端子電極に電源を供給する配線端子を兼ねている。

請求項３の発明に係わる往復リニアエンジンは，シャフト外周円上に部分突起若しくは円環リング状の突出部を反転位置感知ガイドとして配置するものでシャフト外径を少し大きくしただけの突起でもよいがシャフトの移動，揺動ないし振動時に発生する異常動作によるスイッチング機構の破損、故障を防止し、より高精度の動作とするため揺動シャフトの衝撃や外力による過剰移動を吸収できる機構としゴムや軟質樹脂などの材質ないしバネ等の衝撃吸収機構をもったダンパ−をシャフトに配置した。

請求項４の発明に係わる往復リニアエンジンは，電子スイッチング機構に関するもので揺動シャフト上の反転位置感知ガイドをマグネットで形成し，外マグネットをシャフト内部に埋め込みまたはわずかに突出した環状体を配置し、その磁力線を非接触で感知できる磁気ホ−ルセンサ−等をヨ−クコア空間部配備の固定回路基板に装備し電子スイッチング回路構成により直流電源の極性を反転して誘導コイルに交互通電する装置である。左右の揺動子の移動方向判定とタイミング検知にシャフト上に配置した２ケ所のマグネット磁力ポイントをＮ極とＳ極とに配置しその磁極認知で反転方向と反転タイミングを感知し通電電極を反転させる電子スイッチング機構をもった往復リニアエンジンである。

請求項５の発明に係わる往復リニアエンジンは，動作中強い振動や衝撃を伴う場合があるのでそのような場合でも確実に安定したスイッチングが行われるように機械的スイッチング機構のスライド電極円板をシャフトの感知ガイドの移動と同時に、マグネットの磁力でスライド電極円板が一定吸引吸着力で電極端子円盤の電極端子に接触するようにしたものでスライド電極円板上には正負極２回路の電極板が２枚が敷設され両側近傍に２ケないし数カ所にハトメリベット等の鋼製磁力吸着体ないし小径のマグネットが固定配置され，対向対面する固定電極端子円盤側には該ハトメリベット又は該マグネットを吸引吸着する為のマグネットをバックヨ−クとしてコイルヨ−クコア背面に固着した構造をもったスイッチング機構である。

請求項６の発明に係わる往復リニアエンジンは，磁力反撥を利用した磁力バネ方式としシャフトを中間保持できる機構を考案した。すなわち二つのヨ−クコアを背部対向させて配置した空間に，厚み方向に着磁した第二のリング状マグネットをバックヨ−クの役目を果たすヨ−クコア背面に軸孔をそろえて固着し，該マグネットの磁界誘導を行い，さらに空間部に軸貫通する揺動シャフト上中央位置に第三のリング状マグネットを挿入固定配置し，第二及び第三のマグネット同士の磁極磁束が互いに反撥する磁極構成配置とし揺動シャフトが中間点で浮動する状態とした。マグネットバックヨ−クを同コア背面部前面やシャフト上に固着しマグネットを片側または両面に配置してもよい。

請求項７の発明に係わる往復リニアエンジンは，二つのコイルヨ−クを密着させた構造ないし一体構造とした場合の磁力バネ機構を揺動シャフト先端側に配置した考案である。揺動シャフト先端部振動子マグネット部のバックヨ−クの外側に別のリング状マグネットを同様配置するかバックヨ−クを取り去り該マグネットの外側の磁力を磁力バネの反撥磁束として利用するもので対向対面側であるケ−スキャップ蓋側に反撥対極としたマグネットを固定固着するもので揺動子シャフトを両側の磁力スプリングによる中間浮動保持機構とした。

請求項８の発明に係わる往復リニアエンジンは，発電装置に関するもので当該装置は構造が簡単でかつ高効率の動作ができるので回転モ−タの応用発電装置よりも簡単構造で発電機が構成できる。ケ−ス若しくはシャフトをそのまま強制揺動させるだけで誘導コイル側に発電電流をとり出すことができる。請求項１のスイッチング機構配備の装置によれば擬似交番交流電流を得ることができ請求項６及び７項の振動機構によれば近似直流電流等を得ることができる往復リニアエンジン。

請求項１の発明によれば，対称配置する二つの誘導コイルコアの空間にスイッチ機構を配置し該空間を貫通し揺動するシャフトの移動軸上に配置した２ケ所のガイドで反転タイミングを感知しスイッチングする機構としたので構造が単純になり小型化できる。

請求項２の発明によれば，スイッチ機構部が二つの固定電極端子円盤を結合している通電兼用シャフト４本で揺動電極円板を貫通支持しているので振動により揺動スイッチ円板が不安定な動作をすることなくスム−スな安定したスイッチング動作ができさらに通電シャフトにより基板上の配線回路が単純化されたため信頼性が増し装置の小型化が可能となった。

請求項３の発明によれば，スライド電極円板は軸芯を貫通揺動するシャフトの外周縁に設けられた突起様環状ガイド等によって該円板内径周縁部が接触し左右に移動されるがシャフト先端側に装着される非駆動体等により過剰反応等により所定移動距離を逸脱ないし自己振動により同様動作や衝撃を生じる場合がある。そのばあいそれらの異常動作を吸収する構造がないとスライド電極円板は破損する。そこでシャフト上にゴム環状の伸縮ガイドを取り付けて接触側と反対側を固定し所定以上の外力が加わると伸縮動作できるガイド機構としたので静粛動作とともに高信頼性の装置となった。スライド電極円板との衝撃吸収やシャフトの移動オ−バ−ロ−ドなどを調整吸収することができる。

請求項４の発明によれば，直流電流の極性反転タイミングを電子的に検知するためシャフト上にマグネットで形成したガイドリング若しくはシャフト内に埋め込んだマグネット感知ガイドを左右の揺動シャフト反転位置である場所に配置しこのシャフトを抱き込む様に配置形成したスイッチ基板上に非接触センサ−等である磁気ホ−ル素子等を配備したので埋め込みシャフト上の感知ポイントで通電極性を反転し誘導励磁コイルに印加通電する電子機構をもった構造としたので防爆型装置が構成できより静粛な装置ができる。

請求項５の発明によれば，スライド電極円板に鉄片やマグネット等の吸着体を配置して固定電極端子円盤に吸引接触できる配置構造としたので装置の振動や衝撃によるスイッチ電極端子の接触チャタリングを防止でき安定動作ができる構造となった。

請求項６の発明によれば，振動子シャフトをマグネットの磁力反撥による中間浮動としたので機械的バネを使用した場合と比べて騒音が少なく共鳴異音振動もなく制限されていた板バネ、コイルバネ等の機械的疲労寿命も解決でき、より長寿命で静粛な高精度の小型振動装置とすることができさらにマグネット磁界を狭いコアユニット空間に閉じ込める配置構造のため装置からの磁束漏洩が非常に少なくなる構造とすることができる。数ヘルツから５００Ｈｚ程度の低周波帯域の信号増幅電流を誘導コイルに印加することにより揺動子シャフトは左右に往復揺動するがこの揺動振動エネルギ−はこの磁気バネ磁界磁束によりケ−スに受伝されさらに外部伝達するもしくはシャフトから直接伝達することができる。

請求項７の発明によれば，コイルヨ−クコア間に配置した磁気スプリング機構のスペ−スが取れない場合すなわち両コア背面を密着させた構造とした場合，揺動子シャフト先端部のマグネット磁力の片側を磁気スプリングの反撥用として使うものでケ−スキャップ側に別のリング状マグネットを反撥する磁極配置で固定固着してシャフト両側で対称構造とた磁気スプリング機構であり効果は請求項６と同じであるがよりメンテナンスが容易となり大型のリニアエンジンの構造として適当である。

請求項８の発明によれば，ケ−スを軸方向に揺動若しくは振動ないしシャフトを同様動作させることで簡単に効率良く発電できる装置とすることができる。動作効率が高いので従来の回転原理による発電装置よりも簡単に発電できるシステムを構築できる。歩行時の上下運動による発電装置やスタ−リングエンジンのクランク軸ダイレクト揺動による発電機構などの応用展開が可能であり従来の装置をさらに小型効率化した装置が実現できる。

以下本発明の実施の形態を図１から図９に基づいて説明する。図１は本発明の当該往復リニアエンジンの本体装置外観図で円筒ケ−ス４の片側から駆動シャフト１が外部に突き出ておりシャフト先端に非駆動体を取付け利用する。装置は固定金具５３で固定できる。電源はコ−ド４２で供給する。図２は同様発電機構としての装置外観図である。発電出力端子８を備えている。図３は機械的スイッチング機構を備えた直流駆動の本体装置断面図である。シャフト１はケ−ス両端蓋から両側に延長されケ−ス内部側両端に振動子としてマグネット３がバックヨ−ク２に固着され軸受５でケ−ス４の内径シリンダ−壁面にスライドする。軸受はバックヨ−ク２にネジ１１で固定される。マグネット３に対面する配置でヨ−クコア６に励磁コイル７が挿入勘合され固着されている。ヨ−クコア６はケ−スにネジで固定されコアの背面部には耐熱絶縁ゴム円盤１４が固定されスイッチング機構を保護している。スイッチング機構は固定電極端子円盤１３とスライド電極円板９と通電シャフト１２で構成し通電シャフト１２は両固定電極端子盤９をハンダ固定で連結している。ヨ−クコア背面と固定電極端子盤との間には断熱絶縁ゴム円板１４を配置し該円板孔に挿入されたスイッチマグネット１８がバックヨ−クを兼ねたヨ−クコア背面に固着されている。スライドシャフト１２に半固定したスライド電極円板は吸着用ハトメリベット１９が固定され電極板３９，４０として二組の回路基板が両面プリントされている。固定電極端子円盤の電極端子には入力電源からの正負２極の配線が入力端子８を経て配線され反対側固定電極端子円盤側には通電スライドシャフト１２経由で正負極が入れ替わった配線がされている。スライド電極板の接触により正負２回路の通電がスイッチされる反対側も同様であるが正負極が反転された通電で励磁コイルに配給される機構となっている。揺動シャフトには２ケ所の反転位置にゴムダンパ−１６が配置され片側を固定されている。

図４−１は機械的スイッチング機構の部分断面図であり図４−２はその両端に配置される固定電極端子円盤の平面図であり図４−３は正面図であり図４−４は表側端子円盤を図示している。図４−５はスライド電極円板の平面図で図４−６は正面図で図４−７は半対面の平面図で全く表裏同じ構造配置を示している。スイッチマグネット１８は固定電極端子円盤基板１３に孔１８−１を穿ち該マグネットの頭を基板と同一平面にするか透過磁力とし該基板下に配置する。４本スライドシャフト１２は固定孔１２−１に差し込み裏基板のプリント板１２−２にハンダ固定する。スライド電極円板９は両面プリント基板仕様９−１で電極板を各面とも２回路構成で中心軸孔３８にシャフト１を貫通させ該シャフト１のガイドダンパ−１６で固定電極端子円盤間を揺動する。スイッチ機構部の二つの固定電極端子円盤にはスライド電極円板９の電極板配置に対応する正負極電極端子として二組４端子を対称配置しているが，二つの固定端子板電極へはお互い逆極性の電源配線としスライド電極円板９の両側固定の電極端子盤への移動ごとにスイッチされ極性反転された電流が励磁コイル７に流れる通電回路にしている。揺動シャフト１は電圧・電流の増減により高速度で移動若しくは揺動振動するのでそれに追従動作をするスライド電極円板９は安定確実動作を要求されるので４回路の通電配線を兼ねたスライド通電シャフト４本で二つの固定電極端子盤を連結しその中間に挿入半固定した該スライド電極円板を配置しシャフトを軸芯に貫通させた構造を持たせている。

図５は電子的方法によるスイッチング機構での本装置側面断面図である。シャフト上に埋め込み配置した２ケ所の環状マグネット２０に非接触で感応する磁気ホ−ル素子２１をセンサ−として基板上１３に配置し感知した信号によりスイッチ切り換えを行い励磁コイル７への極性反転を行い通電するものである。機械的方法で必要な電極端子は不要であるが回路基板として左右磁気コイルへ反転通電するので２枚の電極円盤１３は必要としその配置を固定するためにスライドシャフト１２の２回路４本で支柱支持している。

図６は磁力バネをコア内部に形成した本体装置断面図でありシャフト１の中間点にリング状マグネット４４を配しシャフト１に固定固着している。図７は該磁力バネをバックヨ−クとして揺動シャフト外側にマグネットを固着配置しケ−スキャップ側に反撥用マグネットを配置した本体装置側面断面図。コア内側配置の磁力バネと性能はほとんど同じであるがコアの熱の影響を受けにくくストロ−クの調整が容易なので高荷重用リニアエンジンに向いている。

図８は揺動シャフト１先端にピストン５と軸受５を兼ねたピストン揺動子を取付けエアポンプとして利用する装置である。揺動シャフト両端に配置したピストン５はケ−ス４を兼ねたシリンダ−３２を摺動し動作する。直接リニア圧縮できピストンヘッドもフラット形状なので圧縮比を上げることができさらにダブルヘッドシリンダ−構造とすることができ高圧縮高容量の小型ポンプとして利用できる。吸入ポ−ト３１から吸気を行い吸入リ−ド弁２６からシリンダ−吸気が行われ最大吸入点でスイッチが入り圧縮工程に入り吐出リ−ド弁を経て吐出ポ−トから圧縮空気が出ていく。ポンプなどの高圧縮率が要求される場合はスイッチング機構は不可欠であり外部低周波信号で動作させる振動ポンプでは高圧縮率で動作させることは難しい。本装置はかかる不具合を解決した装置である。

図９は発電機としての本体装置である。シャフト先端に外部駆動装置であるスタ−リングエンジン３３のピストンロッド３５をダイレクト結合して発電させる装置である。シャフト先端振動子マグネットヨ−ク外側に第一のマグネット４４を固着して対面するキャップ蓋２３側に反撥磁極配置の第二のマグネット４３を配置し磁力バネとして使うもので一体型ヨ−クコア軸孔を軸受５２を配備している。発電した電流をいったんバッテリ−５１に蓄電してからランプ３７等の電源に使う用例を示している。

本発明装置は，あらゆる産業用の補助装置として応用範囲は極めて高い。直流ないし交流交番電流を動力電源として揺動ないし振動させることを利用する振動装置若しくは揺動シャフトを延長しその先にピストンやダイアフラムを取付け装置一体型のケ−スに納めエアポンプやコンプレッサ−等への組み込み応用また装置ケ−スから突出させたシャフト先端の運動動作をシャフト近傍に取り付けたクランク機構等の動作として利用する電気錠やレ−ザ加工機のレ−ザ光反射ミラ−等がある。さらに研磨砥石やドリリを振動させながら加工する高精度振動加工機等産業用機械からマッサ−ジャ−などの医療用装置やゲ−ム体感音響振動装置などに応用できる。さらに逆動作として発電装置として簡単構造でかつ高性能装置に応用できるものである。

本体装置外観図 本体発電機能装置外観図 本体スイッチ機構内蔵装置の側面透視断面図 スイッチング機構部詳細断面図 固定電極端子円盤裏平面図 固定電極端子円盤側面図 固定電極端子円盤表平面図 スイッチング電極円板表平面図 スイッチング電極円板側面図 スイッチング電極円板裏平面図 磁気センサ−スイッチ機構装備の本体装置断面図 磁力バネ中央内蔵型本体装置断面図 磁力バネ外側配置コア−体型装置断面図 エアポンプ機構組込装置断面図 発電機構装置断面図と応用例

符号の説明

１−−−シャフト
２−−−マグネットヨ−ク
３−−−マグネット
４−−−ケ−ス
５−−−軸受（ピストン）
６−−−励磁コイルヨ−クコア
７−−−励磁コイル（起電コイル）
８−−−電源入力端子（発電出力端子）
９−−−スライド電極円板
９−１−−−プリント電極板
１０−−−電極端子
１１−−−固定ネジ
１２−−−通電スライドシャフト
１２−１−−−スライド軸穴
１３−−−固定電極端子円盤
１３−１−−−プリント回路
１４−−−絶縁ゴム円板
１５−−−コイルリ−ド線
１６−−−位置検知ガイドダンパ−
１７−−−揺動子（ヨ−ク・マグネット）
１８−−−スイッチマグネット
１８−１−−−マグネット埋込穴
１９−−−吸着リベット（ハトメ）
２０−−−検知マグネット
２１−−−磁気センサ−
２２−−−回路基板（固定電極端子円盤）
２３−−−ケ−スキャップ（蓋）
２４−−−ダンパ−ゴムパッキン
２５−−−吸入リ−ド弁
２６−−−リ−ド弁押さえ（止め輪）
２７−−−吐出リ−ド弁
２８−−−吐出孔
２９−−−吸入孔
３０−−−吐出ノズル
３１−−−ピストン
３２−−−シリンダ−
３３−−−スタ−リングエンジン
３４−−−スタ−リングエンジンピストン
３５−−−ピストンロッド
３６−−−ジョイントネジ
３７−−−電球
３８−−−シャフト貫通穴
３９−−−電極プリント基板＋側
４０−−−電極プリント基板−側
４１−−−スライドシャフト穴
４２−−−電源コ−ド
４３−−−磁力バネ用マグネットＡ
４４−−−磁力バネ用マグネットＢ
４５−−−インナ−ケ−ス
４６−−−マグネット固定金具
４７−−−固定板
４８−−−シャフトガイド
４９−−−充電バッテリ−
５０−−−電子回路部品
５１−−−プリント基板
５２−−−コア軸受
５３−−−装置固定金具

Claims (8)

1. ド−ナツ状誘導励磁コイルと該コイルを挿入しコイル磁束を同一方向に誘導する電磁軟鉄等の材質で形成したヨ−クコアと吸引反撥振動子として作用するリング状マグネットないしバックヨ−クに固着した該マグネットを非磁性体シャフト先端部に固定配置し該ヨ−クコア生成磁界内に所定距離を設けて対面配置した構成体を基本ユニットとしたリニア駆動機構において、二組の基本ユニットのヨ−クコアの背面を中心内側に向けて空間を設け対称配置とし一本の軸シャフトで両端振動子マグネットを連結した構造体とし該空間内に左右の励磁コイルへ通電する直流電流の正負極性を反転して分配通電するスイッチ機構を設け該機構部内に貫通しているシャフト上２ケ所に感知ガイドとして左右の振動子マグネットがそれぞれのヨ−クコアに衝突する直前を検知できる配置とし該スイッチ機構部内に装備する電子的方法又は機械的方法により該位置を検知し電流正負極を交互反転し通電させることができる構造としケ−ス等に納めた装置とし当該ケ−ス片側ないし両側の蓋部からシャフトを外部に延長しそのシャフト先端に被駆動体を装着ないし該シャフトの動作により反応する機構物体等を配置しシャフトの移動、揺動ないし高速揺動による振動により披駆動体、機構物体等に位置移動、クランク回転、振動等の目的動作を伝搬、伝達ができることを特徴とした往復リニアエンジン。
2. 前記請求項１において、相対する二組の励磁コイルヨ−クコアとの空間に設けた機械的方法による自己スイッチング機構は二つの固定スイッチ電極端子円盤と２回路の通電用電極板を両面に配備するスライド電極円板で構成され該スライド電極板は二つの該電極端子円盤を連結固定する４本の通電を兼ねたスライドシャフトに挿入配置し半固定とし両電極端子間をスム−スに揺動できる構造としたことを特徴とした往復リニアエンジン。
3. 前記請求項１及び項２においてスイッチング機構のスライド電極円盤をスイッチさせるために対面する電極端子盤に移動させる手段としてシャフト中間点近傍の反転位置２ケ所に環状突起若しくはシャフトをスライドカバ−する円環状のガイドを設け該ガイドをゴムや軟質樹脂などの材質若しくはシャフトに挿入するコイルスプリング等で衝撃吸収機構を形成したダンパ−とし該ガイドでスライド電極円板の内径周縁部に接触する側をフリ−とし反対側を固定した構造とした往復リニアエンジン。
4. 前記請求項１項において二つのヨ−クコア空間部のシャフト上に振動子マグネットを励磁コイルコア衝突する寸前で反転させる位置二カ所へマグネットを埋め込み若しくは配備し該空間部に電子的方法でスイッチさせる機構として非接触方式で該磁力を感知することができる磁気ホ−ル素子センサ−等を装備し位置検知させスイッチ機構回路基板内に設けた電子スイッチ回路の開閉を行い極性反転して励磁コイルに通電する機構を備えたことを特徴とする往復リニアエンジン。
5. 前記請求項１項、２項及び３項において自己スイッチング機構のスライド電極円板が安定した吸着力で固定電極端子円盤の電極端子に吸引接触し通電せしめるために二組のヨ−クコア背面にマグネットを配置し対面するスライド電極円板側に該マグネットで吸引吸着できる金属製ハトメリベットないし小径マグネットの磁極を対応させて複数対応配置したことを特徴とした往復リニアエンジン。
6. 前記請求項１において二組のヨ−クコアの空間を両端配置の振動子ストロ−ク距離としスイッチング機構の代わりに、二つのヨ−クコア背面若しくはその前面に新たに配置するマグネットヨ−クに厚み方向に着磁した第二のリング状マグネットを固着配置し軸心貫通しているシャフト中間すなわち空間中央部に厚み方向着磁の該マグネット磁束に左右とも反撥する磁極配置としたリング状マグネットを挿入固着し、ないしリング状バックヨ−ク両面に同マグネットを固着したものを固着固定し無通電時に揺動シャフトを中間位置で浮動状態に保持できるバランス配置とした磁力バネ構造を備えたことを特徴とした往復リニアエンジン。
7. 前記請求項１において自己スイッチング機構を内蔵した中央空間部をなくし二つのコアユニット背面を密着させ若しくは二つの励磁コイルヨ−クコアを一体加工部品としてヨ−クコアに対向する振動子マグネットもしくはマグネットが固着されたマグネットバックヨ−ク背面に厚み方向に着磁した第二のリング状マグネットを固着し当該マグネット磁極磁束と反撥する第三のマグネットを対向対面するケ−ス内側蓋に両側とも同様配置とし揺動子シャフトを磁力バネによる反撥中間保持構造としたことを特徴とした往復リニアエンジン。
8. 前記請求項１、６及び７において、人及びロボット等の歩行等により当該装置ケ−ス全体を上下運動させ揺動シャフトが運動する配置とし若しくはスタ−リングエンジンや風力発電機等のピストンロッドや回転クランクに連結し揺動させる外力等により直接シャフトが揺動する配置として励磁コイルを誘導コイルとして誘導起電流を発生させてコイル側から発電電流を取り出すことができる往復リニアエンジン。

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