JP2011125209A - 磁力回転発電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転原理に無理がなく、耐久性のある構造を有する磁力回転発電装置を提供する。
【解決手段】主円盤回転車1と副円盤回転車2の主、副各円盤部1aの区分円周を、2等区分し、各区分点に、各々、主、副各傾斜台を固定し、その各台上に、主、副各突出形磁石を固定する。主円盤部1a、の区分点を共通中心線0−0の最接近点位置とし、副円盤部2aの区分点は、共通中心線0−0の最接近点より、回転方向に磁極面巾と、同じ巾だけ、ずらして、笠歯車を噛み合わせ、主円盤回転車1と副円盤回転車2の各主軸を装置容器の軸受で支持する。各主、副突出形磁石が回転近接する時、反発力と吸引力により回転を得て、区分点が、連続して移動回転する。発電機を設け、主軸と連結し発電する装置。
【選択図】図2
【解決手段】主円盤回転車1と副円盤回転車2の主、副各円盤部1aの区分円周を、2等区分し、各区分点に、各々、主、副各傾斜台を固定し、その各台上に、主、副各突出形磁石を固定する。主円盤部1a、の区分点を共通中心線0−0の最接近点位置とし、副円盤部2aの区分点は、共通中心線0−0の最接近点より、回転方向に磁極面巾と、同じ巾だけ、ずらして、笠歯車を噛み合わせ、主円盤回転車1と副円盤回転車2の各主軸を装置容器の軸受で支持する。各主、副突出形磁石が回転近接する時、反発力と吸引力により回転を得て、区分点が、連続して移動回転する。発電機を設け、主軸と連結し発電する装置。
【選択図】図2
Description
この発明は、一対の噛み合う笠歯車上の円盤面周囲区分点に、磁石を固定し、磁石相互間に、作用する吸引力と、反発力とによって回転力とし、発電機を回転させ電力を得る装置であり、電気自動車、船舶、鉄道、ロボット、宇宙航空、農業用、公共用、家庭用等の電源として用いる。
従来、我国の発明家湊弘平氏により、一対の平歯車を噛み合わせ、上に、円盤面を付け、円盤面周囲に磁石を固定し、磁石の反発力によって回転力とし、発電機を回転し、電力を得る磁力発電装置が、1987年頃にテレビ等で発表され、永久機関の可能性を示した。1987年になると、雑誌に、実用化間近で、回転する装置の写真付きの記事が載っている。しかし、耐久性に問題があったせいか、実用化はされなかった。しかし、その後、回転円盤面に配置した磁石と、固定した電磁石による磁力発電装置を発明し、40か国以上の国際特許を得ている。他に、米国の発明家トロイ・リード氏の磁力発電装置がある。これは、実用として完成されていて、かなりの発電量がある。しかし、装置が大型で複雑であり、耐久性も未知数である。
主円盤回転車と副円盤回転車は、笠歯車で噛み合わせ、各円盤面の外周囲を2区分、又は、3区分、4区分で等区分とし、その各位置に磁石数を配置固定する為、構造がシンプルであり、超小型装置や、逆に、超大型装置が可能であり、永久磁石のみだけではなく、超電導電磁石を用いて、大電力を得る事ができる構造とする。回転原理に無理がなく、高精度にする事無く回転が可能の為、耐久性のある構造とする。対向する磁石の吸引力と、反発力の全てを回転力に転換する回転原理として、強力回転力とする。
主円盤回転車と副円盤回転車は、同一直径の円盤部と、円盤面中心部の下部をボス部とし、各円盤面中心にあく軸穴に主軸を通し、キー等により固定する。又、各円盤部外周部下部に、円盤部直径より、少し、大きめで同一直径、同一歯数としたの笠歯車を円盤部外周下部面にボルト等で固定とする。笠歯車のピッチ円錐角は、15度より、5度間隔で、20度、25度、30度より任意に選択する事ができる。主、副各円盤部面外周より、少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、主に、2区分、3区分、4区分より、任意に選択した区分数で、区分円周gを等区分し各区分点とする。但し、対向区分以外の磁力が回転力に、悪影響を与えないために、2区分より、区分数を1区分増やす毎に、各区分点上に設ける磁石の磁極面巾は、回転可能範囲で15〜20パーセント程度小さくする。
主円盤部面の区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、笠歯車のピッチ円錐角xが15度の時、傾斜角αを60度として、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。又、5度間隔で、笠歯車のピッチ円錐角xが20度、25度、30度の時、各々、傾斜角αは、60度とし、各々、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。
又、副円盤部面の区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、笠歯車のピッチ円錐角xが15度の時、傾斜角βを90度として、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。又、笠歯車のピッチ円錐角xが20度の時、βを85度、笠歯車のピッチ円錐角xが25度の時、βを80度、笠笠歯車のピッチ円錐角xが30度の時、βを75度とし、各々、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。
主円盤部面の各区分点の傾斜線j上と直角線k上には、主傾斜台の底面2辺位置として、主円盤部面に固定される。主傾斜台は、一体成形であり、分解できないが、分解できるとして説明すると、高さ部分を構成する、平面台ブロックAの上に、傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロックBの上に傾斜ブロックCが重なった形状とする。平面台ブロックAは、平面形が矩形であり、高さは、主突出形磁石の磁極面巾にsinxを乗じた積の高さとする。x度は、選択したピッチ円錐角xの角度。平面台ブロックAの底面角を各区分点位置とし、又、底面の1辺は、傾斜線j上に合わせ、もう1辺は、直角線k線上に合わせて、主円盤面に固定する。
傾斜ブロックBは、平面台ブロックA面上の区分点位置角を、傾斜下端角位置で、直角線k位置上における、台面縁を傾斜下端位置とし、片側の傾斜側面下端は、傾斜線j位置上の縁として、上昇傾斜する。又、傾斜ブロックCは、傾斜線j位置側面の傾斜ブロックB面上の縁を傾斜下端とし、傾斜線j位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、上昇傾斜する。傾斜ブロックBの傾斜角度は、選択したピッチ円錐角x角度と同角度とする。傾斜ブロックCの傾斜角度は、選択したピッチ円錐角x角度の2分の1角度とする。傾斜ブロックC上面の傾斜線j方向と、直角線k方向の寸法は、主突出形磁石の磁極面巾t1と同じ寸法巾とする。
主突出形磁石の本体磁石形状は、磁極面を矩形とし、磁極面巾を2区分の時、区分円周g半径の約3分の1程度とする。磁極面間方向の長さ寸法は、磁極面巾と同一寸法とする。区分点位置の磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。前磁極面には、区分点側端に、前突出部分が突きでて、後磁極面には、区分点側の反対側端に、後突出部分が突き出る。前突出部分と後突出部分の巾は、主突出形磁石の磁極面巾の3分の1とし、突出長さは、主突出形磁石の磁極面巾の3分の2とする。主突出形磁石は、前突出部分の付け根端を区分点位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、主傾斜台面に固定する。磁極面の高さh1は、磁極面巾の2〜3倍程度の高さとする。
前突出部分と後突出部分は、本体磁石形状と別々に作り、接続する。汎用のフェライト、ネオジュウム磁石では、矩形の磁極面の2辺は、長さと巾であり、高さ方向は、磁極面間方向となる。汎用では、長さは、巾程度である。一方、本発明では、汎用の磁極面の長さ方向を高さ方向とする。このため、長さを巾の2〜3倍に製作上できないとすれば、磁極面を2〜3段として積み重ねて高さ方向を高くしなければならない。この場合、主突出形磁石の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mmの鉄板を積み重ねの間に敷き、接着剤で固定し、重ねる。これは、同一磁極の本体磁極面の反発力を消去して接続を容易にし、又、前突出部分と後突出部分の接続も容易にする。又、磁場の流れを良く安定して、回転力を強力にする。各区分点の磁極は、同一磁極、又は、各区分点毎に、N・S磁極を変える配置でも良い。又、N・S磁極をランダムに配置しても良い。
主傾斜台上に固定された主突出形磁石上端の固定は、主天盤中心にあく軸穴を主軸に通し、主天盤ボス部のボルトにより、主天盤は、主軸に固定され、この主天盤の下部面に主連結部を固定し、主連結部の枠で主突出形磁石は、固定される。上部主天盤の半径は、主円盤より、主突出形磁石の高さに、tanxを乗じた積だけ大となる。主連結部の形状は、主傾斜台とほぼ、同一形状の一体成形構造であり、異なる点は、各傾斜ブロック部分の傾斜方向が、各々、水平に、180度回転した位置となっている。こうした構成により、主円盤回転車とする。
副円盤部面の各区分点の傾斜線j上と直角線k上には、副傾斜台の底面2辺位置として、副傾斜台が、副円盤部面に固定される。副傾斜台は、一体成形であり、分解できないが、分解できるとして説明すると、高さ部分を構成する平面台ブロックDの上に、傾傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロックEの上に傾斜ブロックFが重なった形状とする。傾斜平面台ブロックDは、平面形が矩形であり、高さは、主傾斜台における平面台ブロックAの高さと同じ高さとする。平面台ブロックDの底面角を各区分点位置とし、又、底面の1辺は、傾斜線j上に合わせ、もう1辺は、直角線k線上に合わせて、副円盤部面に固定する。
傾斜ブロックEは、平面台ブロックD面上の区分点位置角上に傾斜下端角位置で、直角線k位置側面における、台面上の縁を傾斜下端位置とし、傾斜線j位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、上昇傾斜する。傾斜ブロックFは、平面台ブロックD面上の区分点位置角上に、傾斜上端角を合わせ、傾斜線j位置側面における、台面上の縁を傾斜上端位置とし、直角線k位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、下降傾斜する。傾斜ブロックEは、選択したピッチ円錐角x角度と同角度とする。傾斜ブロックFの傾斜角度は、の2分の1角度とする。選択したピッチ円錐角x角度ブロックF上面の傾斜線j方向と、直角線k方向の寸法は、副主突出形磁石の磁極面巾と同じ寸法巾とする。
副突出形磁石の本体磁石形状の磁極面の巾、高さ、磁極面間方向の長さは、全て、主突出形磁石の磁極面の巾高さ 磁極面間方向 長さ、と同一寸法とする。又、区分点位置側に、位置する磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。前磁極面には、区分点側端に、前突出部分が突き出て、後磁極面には、同じく、区分点位置側の反対側端に、後突出部分が突き出る。前突出部分と後突出部分の巾と長さは、主突出形磁石と同じであり、巾は、副突出形磁石の磁極面巾の3分の1の寸法とし、突出長さは、磁極面巾の3分の2の寸法とする。副突出形磁石は、前突出部分の付け根端を区分点位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、副傾斜台面に固定する。
前突出部分と後突出部分は、本体磁石形状と別々に作った後、接続する。汎用のフェライト、ネオジュウム磁石では、矩形の磁極面の2辺は、長さと巾であり、高さ方向は、磁極面間方向となる。汎用では、長さは、巾程度である。一方、本発明では、汎用の磁極面の長さ方向を高さ方向とする。長さを巾の2〜3倍に製作上できないとすれば、磁極面を2〜3段として積み重ねて高さ方向を高くする。この場合、副突出形磁石の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mmの鉄板を積み重ねの間に敷き、接着剤で固定し、重ねる。これは、同一磁極の本体磁極面の反発力を消去して接続を容易にし、又、前突出部分と後突出部分の接続も容易にする。又、磁場の流れを良く安定して、回転力を強力にする。各区分点の前磁極面の磁極は、主円盤の各区分点の表磁極が同一N磁極であれば、同一のN磁極で配置し、主円盤3の表磁極が各区分点毎にN・S磁極を変えれば、同じく、各区分点毎に同一磁極となるようN・S磁極を変える。主円盤がN・S磁極をランダムに配置した時、同じ順序でランダムに、同一磁極としてN・S磁極を配置する。
傾斜台上に固定された主突出形磁石上端の固定は、主天盤中心にあく軸穴を主軸に通し、主天盤ボス部のボルトにより、主天盤は、主軸に固定され、この主天盤の下部面に主連結部を固定し、主連結部の枠で主突出形磁石は、固定される。上部主天盤の半径は、主円盤より、主突出形磁石の高さに、tanxを乗じた積だけ大となる。主連結部の形状は、主傾斜台とほぼ、同一形状の一体成形構造であり、異なる点は、各傾斜ブロック部分の傾斜方向が、各々、水平に、180度回転した位置となっている。こうした構成により、主円盤回転車とする。
笠歯車と主、副各円盤部は、磁力に反応しない耐久性のあるステンレス材質としなければならない。又、大型機種の超電導電磁石の場合は、主軸も磁力に反応しないステンレス等の材質としなければならない。
主円盤回転車と副円盤回転車は、装置容器の軸受に、各主軸を支持し、笠歯車を噛み台わせる。噛み合わせ位置は、主円盤部の区分点を共通中心線0−0線上の最接近点に位置させ、副円盤部の区分点は、同じく共通中心線0−0線上の最接近点位置より、回転方向に、主突出形磁石の磁極面巾h1と同じ巾をずらした位置として、笠歯車を噛み合わせる。この時、主円盤の各区分点と対応する副円盤の各磁極は、同一磁極とする。主円盤回転車の主軸は、装置容器外で、ディスクブレーキ装置を付ける。又、装置容器上に、基礎取り付け台を固定し、その台上に、クラッチを固定する。ディスクブレーキ装置を出た主軸に、軸継手接続し、軸継手を出た軸は、クラッチに接続する。更に、基礎取り付け台上に、発電機取り付け台を固定し、台上に、発電機を固定し、発電機軸は、クラッチに接続する。又、副回転笠歯車の副天盤の上面に、フライホイールを設ける。こうした構造を特徴の磁力回転発電装置。
主突出形磁石6と副突出形磁石7を超電導電磁石とする時、各々、突出形磁石形状に巻いたコイルを突出形磁石形状のヘリウム容器に入れ封じ、その上部に、主連結部と副連結部を固定し、その上部面に、ヘリウム容器に入った冷凍機を設ける。各ヘリウム容器より、ヘリウムガス配管を再液化用冷凍機のヘリウム容器に接続する。こうした全体を真空容器で覆った構成を超電導電磁石の主突出形磁石副突出形磁石とする。主、副各突出形磁石上端の固定は、主、副各天盤をその中心にあく軸穴を主軸に通し、ボス部のボルトにより、主軸に固定し、冷凍機部の真空容器を主天盤と副天盤に下部を固定する。主円盤回転車と副円盤回転車内に冷却用の冷凍機の電力は、装置容器外から供給するために、主軸に円筒形電通接触面を通し、円筒形電通接触面に接する、ブラシ保持器は、装置容器側の軸受保持部分に付ける。ブラシは、プラス側とマイナス側が付いている。冷凍機の性能が、遠心力により、影響を与える時は、発電機とクラッチの間に、変速機を設けて主、副各円盤回転車の回転を下げる。こうした構造を特徴とする磁力回転発電装置。
主突出形磁石と副突出形磁石の磁極面形を矩形であるため、又、配置する磁石数を少なくでき、又、磁場が安定した構成であるため、噛み合わせ笠歯車の1歯が欠けない限り回転出来るため、超電磁極面巾導電磁石の製作も可能となり、主円盤直径を2m〜4mの大型装置とする事も可能であり、大電力発電が可能となる。逆に、配置する磁石数を少なくできるので、フェライト磁石やネオジュウム磁石では、主円盤直径を数cmの超小型とする事が出来る。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1〜図14は本発明の第1の実施の形態に係る図である。図1は発明本体図2のB−B線方向の主円盤回転車部分断面と、C−C線方向の副円盤回転車部分の断面であり、各々、主突出形磁石下端面部分と、副突出形磁石下端面部分を透視し、合成した断面透視平面図。(但し、磁石底面は、傾斜台上に位置する為、位置が変化するが、多少である為、省略し、平面にあるとして描いている)図2は、発明本体図1のA−A線方向の断面立面図。図3は、発明本体図2のD−D線方向の断面側面図である。図4は、区分点位置における主傾斜台4の斜視図。図5は、主傾斜台4を各ブロックに分解した時の斜視図。図6は、主突出形磁石6の斜視図。図7は、継ぎ目用鉄板の斜視図。図8は、主傾斜台4に、主突出形磁石6を固定し、区分点位置とした時の斜視図。図9は、主連結部11の斜視図である。図10は、区分点位置における副傾斜台5の斜視図。図11は、副傾斜台5の各ブロックに分解した時の斜視図。図12は、副突出形磁石7の斜視図。図13は、副傾斜台上に、副突出形磁石を固定し、区分点位置とした時の斜視図。図14は、副連結部の斜視図である。
図2に示すように、主円盤回転車1と副円盤回転車2は、同一直径の主、副各円盤面部1a,2aと、主、副各円盤部中心部の下部をボス部とし、円盤面中心にあく軸穴に主軸8を通し、キー、ボルト等により固定し、各円盤部1a,2a外周部下部に、円盤直径より、少し、大きめで同一直径、同一歯数としたの笠歯車3を各々、主、副各円盤部1a,2a外周下部面にボルト等で固定する。笠歯車のピッチ円錐角xは、15度の角度とする。図1にあるように、主、副各円盤部1a,2a各面外周より、少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、2区分数で、区分円周gを等区分し各区分点eとする。
図1にあるように、主円盤部1a面の区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、60度の傾斜角αで、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する、直角線kを区分点より回転方向に引き、描く。
又、図1にあるように、副円盤部2a面の区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、90度の傾斜角βで、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引き、描く。
主円盤部1a面の各区分点には、主傾斜台4が、底面角を区分点位置とし、底面2辺を傾斜線j上と直角線k上として、主円盤部1a面上に、固定される。主傾斜台4上には主突出形磁石6を固定する。
図4〜図5にあるように、主傾斜台4は、高さ部分を構成する平面台ブロック4−Aの上に、傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロック4−Bの上に傾斜ブロック4−Cが重なった形状とする。平面台ブロック4−Aの高さh1は、主突出形磁石6の磁極面巾t1にsinxを乗じた積の高さとする。x角度は、ピッチ円錐角xの角度。式にするとh1=sinx×t1となる。
主傾斜台4の底面が、各区分点傾斜線j上と直角線k上に固定した時、図4、図8にあるように、傾斜ブロック4−Bは、直角線k位置側面における、台面上縁を傾斜下端位置とし、片側の傾斜側面下端は、傾斜線j位置上として、上昇傾斜する。又、傾斜ブロック4−Cは、傾斜線j位置側面の、傾斜ブロック4−B面上の縁を傾斜下端とし、直角線k位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、上昇傾斜する。傾斜ブロック4−Bの傾斜角度x1は、図4〜5にあるようにピッチ円錐角xと同角度のx1角度で15度とする。傾斜ブロック4−Cの傾斜角度x1は、ピッチ円錐角xの2分の1のy角度で7.5度とする。
図6、にあるように、主突出形磁石6の形状は、磁極面を矩形とする。磁極面巾t1は、2区分の時、区分円周g半径の3分の1の巾程度を最適とする。磁極面間方向長さ寸法m1は、磁極面巾t1と同一寸法巾とする。区分点位置の磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。前磁極面には、区分点側端に、前突出部分6aが付き、後磁極面には、区分点側の反対側端に、後突出部6bが付く。前突出部6aと、後突出部6bの巾aは、磁極面巾tの3分の1とし、突出長さbは、磁極面巾tの3分の2とする。主突出形磁石6は、図8に示すように、前突出部の付け根端を区分点e位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、主傾斜台面に固定する。磁極面の高さh1は、磁極面巾の2〜3倍程度の高さとする。
前突出部6aと後突出部6bは、本体磁石形状と別々に作った後、接続する。高さ方向は、汎用のフェライト、ネオジュウム磁石では、長さ方向であり、高さ方向は、磁極面間方向となる。汎用では、長さは、巾程度であり、長さを巾の2〜3倍に製作上できないとすれば、2〜3段として積み重ねる事となる。この場合、図7にあるように、主突出形磁石6の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mmの継ぎ目用鉄板13を間に、重ねる。これは、同一磁極の本体磁極面の反発力を消去して接続を容易にし、又、前突出部6aと後突出部6bの接続を容易にする。又、磁場の流れを良くし、回転力を強力にする。各区分点の磁極は、同一磁極、又は、各区分点毎に、N・S磁極を変えた配置も良い。又、N・S磁極をランダム配置でも良い。
主傾斜台4の取り付け枠で主突出形磁石6下端が固定された後、図2にあるように、主天盤9が、主軸8に軸穴を通し、ボス部に設けたボルトで固定する。部主天盤9の半径は、主円盤部1aより、主突出形磁石の高さh1に、tanxを乗じた積だけ大となる。主天盤9の下部面に主連結部11が固定され、主突出形磁石4上部端は、主連結部11の枠部で固定される。主連結台座11の形状は、図9のように、主傾斜台4とほぼ、同一形状の一体成形構造であり、異なる点は、各傾斜ブロック部分の傾斜方向が、水平に、180度回転した位置となっている。取り付けの枠部11aは、平面台ブロック4−Aにあたる底面部に周囲に付く。但し、超電導電磁石の場合は、フランジ部が付き、ボルト穴が設けられ、ボルトで固定する。この様に、主円盤部1a上にこうした機器を固定した構成により、主円盤回転車1とする。
又、副円盤部2aの各区分点には、図2にあるように、副傾斜台5が、底面角を区分点位置とし、又、底面2辺を傾斜線j上と直角線k上として、副円盤部2a面上に、固定される。副傾斜台5上には副突出形磁石7を固定する。
図9〜図10のように、副傾斜台5は、高さ部分を構成する平面台ブロック5−D上に、傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロック5−E上に、傾斜ブロック5−Fが重なる形状とする。平面台ブロック5−Dの高さh2は、平面台ブロック4−A高さh1と同じとする。
副傾斜台5が区分点の定位置に固定した時、図10、図13にあるように、傾斜ブロック5−Eは、直角線k位置側面における、台面上縁を傾斜下端位置とし、片側の傾斜側面下端は、傾斜線j位置として、上昇傾斜する。傾斜ブロック5−Fは、平面台ブロックD面上の区分点位置角上に、傾斜上端角を合わせ、傾斜線j位置側面における、台面上縁を傾斜上端位置とし、片側の傾斜側面下端は、直角線k位置として、下降傾斜する。傾斜ブロック5−Eの傾斜角x1は、ピッチ円錐角x角度と同角度のx1で、15度とする。傾斜ブロック5−Fの傾斜角1は、ピッチ円錐角x角度の2分の1のyで、7.5度とする。
図12のように、副突出形磁石7の形状は、磁極面を矩形とし、磁極面巾t2と磁極面間方向の長さ寸法m2と磁極面の高さh2は、主突出形磁石6の磁極面巾t1と磁極面間方向寸法m1、磁極面の高さh1と各々、同じ寸法とする。区分点位置側磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。前磁極面には、区分点位置側端に、前突出部7aが突き出る。後磁極面には、区分点位置側の反対側端に、後突出部7bが突き出る。前突出部7aと、後突出部7bの巾aは、副突出形磁石7の磁極面巾t2の3分の1とし、前突出部7aと後突出部7bの突出長さbは、副突出形磁石の磁極面巾の3分の2とする。副突出形磁石7は、図13に示すように、前突出部分の付け根端を区分点e位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置で、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、副傾斜台面に固定する。
前突出部分と後突出部分は、本体磁石形状と別々に作った後、接続する。高さ方向は、汎用のフェライト、ネオジュウム磁石では、長さ方向であり、高さ方向は、磁極面間方向となる。汎用では、長さは、巾程度であり、長さを巾の2〜3倍に製作上できないとすれば、2〜3段として積み重ねる。この場合、図7にあるように、副突出形磁石の底面形と同じ型で、厚さ2〜4ミリメートルの継ぎ目用鉄板13を間に、重ねる。これは、上下の同極の磁極面と、前突出部分と後突出部分の接続を容易にし、また、磁場の流れを良く安定して、回転力を強力にする。各区分点の前磁極面の磁極は、主円盤部1aの各区分点の表磁極が同一N磁極であれば、同一のN磁極で配置し、主円盤部1aの表磁極が各区分点毎にN・S磁極を変えれば、同じく、各区分点毎に同一磁極となるようN・S磁極を変える。主円盤部1aがN・S磁極をランダムに配置した時、同じ順序でランダムに、N・S磁極を配置する。
副傾斜台5の取り付け枠で副突出形磁石7下端が固定された後、図2にあるように、副天盤10が、主軸8に軸穴を通し、ボス部に設けたボルトにより、主軸に固定する。更に、この副天盤10の下部面に副連結部12を固定し、副連結部12の枠部12aで固定される。副天盤10の半径は、副円盤部2aより、副突出形磁石の高さhに、tanxを乗じた積だけ大となる。副連結部12の形状は、図14にあるように、副傾斜台5とほぼ同一形状の一体成形構造であり、異なる点は、各傾斜ブロック部分の傾斜方向が、各々、水平に、180度回転した位置となる。取り付けの枠部12aは、平面台ブロック5−Dにあたる底面部に周囲に付く。超電導電磁石の場合は、フランジ部が付き、ボルト穴が設けられ、ボルトにより固定する。副円盤部2a上にこうした機器を固定した構成で、副円盤回転車2とする。
主円盤回転車1と副円盤回転車2は、図2にあるように、装置容器14のスラスト軸受15とラジアル軸受16に、各主軸8を支持し、各笠歯車3を噛み合わせる。噛み合わせ位置は、図1にあるように、主円盤部の区分点を共通中心線0−0線上の最接近点に位置させ、副円盤部の区分点は、同じく共通中心線0−0線上の最接近点位置より、回転方向に、主突出形磁石の磁極面巾h1と同じ巾をずらした位置で、笠歯車を噛み合わせる。この時、主円盤部1aの各区分点と対応する副円盤部2aの各磁極は、同一磁極とする。主円盤回転車1の装置容器14外に出た主軸8に、ディスクブレーキ装置17を付け、その後に、軸継手18接続する。又、軸継手18の上部に基礎取台19を固定し、その上に、クラッチ20を固定する。軸継手18を出た軸はクラッチ20に接続する。更に、基礎取り付け台19上に、発電機取り付け台21を固定し、台上に、発電機22を固定する。発電機22軸は、クラッチ20に接続する。又、副円盤回転車2の副天盤10の上面に、フライホイール23を設ける。こうした構造を特徴の磁力回転発電装置。
図15〜図19は、本発明の第1の実施の回転原理の説明図であり、図1と同じ位置による図である。
図15は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角で75度手前の位置する図である。この時、主突出形磁石6(A)の前突出部分のN磁極と、副突出形磁石7(C)の後磁極面のS極に吸引力が作用し、主突出形磁石6(A)にP1の回転力と、副突出形磁石7(C)にP2の回転力が生じ、主円盤は、矢印方向の右回転し、副円盤は、左回転し、次図位置に回転する。
図16は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角で30度手前の位置する図である。この位置では、前図のP1の回転力は、逆回転力となる為、消滅する。P2の回転力は、主突出形磁石6(A)の、前突出部分のN磁極に、逆回転力が作用するが、主突出形磁石6(A)の、前突出部分のN磁極と、副突出形磁石7(C)前突出部分のN磁極との反発力により、副突出形磁石7(C)に回転力が作用し、逆回転力を打ち消す為、回転を持続する。
図17は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点位置とした図である。この位置では、主突出形磁石6(A)の、前突出部分のN磁極と、副突出形磁石7(C)の後磁極面のS磁極は、同位置となり、回転力P2は消滅するが、今度は、主突出形磁石6(A)の前突出部分のN磁極と、副突出形磁石7(C)の後突出部分のS極の吸引力により、回転力P3が作用して、次図まで回転する。主突出形磁石6(A)に逆回転力が作用するが、主突出形磁石6(A)の前突出部分のN磁極と、副突出形磁石7(C)の前突出部分のN極の反発力により、副突出形磁石7(C)に回転力が、打ち消す。
図18は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角で45度通過した位置する図である。この位置で、回転力P3は、消滅する。主突出形磁石6(A)の後突出部分の磁極Sと、副突出形磁石7(C)の後突出部分の磁極Sとの反発力で、副突出形磁石7(C)にするP4の回転力が作用する。
図19は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角で60度通過した位置する図である。この位置では、回転力P4は、持続する。又、主突出形磁石6(A)の後磁極面の磁極Sと、副突出形磁石7(C)の後突出部分の磁極Sとの反発力で、副突出形磁石7(C)に作用してP5の回転力と、主突出形磁石6(A)に回転力P6が作用する。P4、P5とP6の回転力は、0−0の最接近点より、中心角で90度通過した位置まで作用する。これが主突出形磁石6(A)の1区分点間の1サイクルの作動であり、これにより、次の区分点の主突出形磁石6(B)は、図4の始めの位置となり、次区分点の回転力サイクルとなり、永久回転を行なう。この回転原理は、ピッチ円錐角xが20度、25度、30度に於ても同じとする。
回転を停止する時は、ディスクブレーキを掛ければ停止する。最起動の時、クラッチを切り、ディスクブレーキを外せば、回転は起動し、ある程度回転数が上がった時点で、クラッチを繋げる。停止が長時間とする為に、ディスクブレーキにロック装置を設ける。発明本体図は、すべて竪型としたが、ネオジュウムやフェライト磁石では、横型でも可能。
図20〜図21は、笠歯車3のピッチ円錐角xを30度とした本発明の第2の実施の形態に係る図である。図20は発明本体図であり、図21のB−B線方向の主円盤回転車部分断面と、C−C線方向の副円盤回転車部分の断面であり、各々、主突出形磁石下端面部分と、副突出形磁石下端面部分を透視し、合成した断面透視平面図。(但し、磁石底面は、傾斜台上に位置する為、位置が変化するが、多少である為、省略し、平面にあるとして描いている)図21は図20のA−A線方向の断面立面図である。
図20に示すように、主円盤回転車1と副円盤回転車2は、笠歯車3のピッチ円錐角xを30度とする。主、副各円盤部1a、2aの直径外周より、少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、3区分数で区分円周gを等区分し、各区分点とする。
図20にあるように、主円盤の各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、60度の傾斜角αで、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する、直角線kを区分点より回転方向に引き、描く。
又、図20のように、副円盤の各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、75度の傾斜角βで、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引き、描く。
図4〜5にあるように 主傾斜台4の傾斜ブロック4−Bの傾斜角度x1は、ピッチ円錐角xと同角度をx1角度とするので30度とする。傾斜ブロック4−Cの傾斜角度x1は、ピッチ円錐角xの2分の1のy角度とするので15度とする。
図10〜11にあるように、傾斜ブロック5−Eの傾斜角x1は、ピッチ円錐角x角度と同角度をx1角度とするので、30度とする。傾斜ブロック5−Fの傾斜角1は、ピッチ円錐角x角度の2分の1のy角度とするので、15度とする。
図22〜図23は、主突出形磁石6と副突出形磁石7を超電導電磁石とした、本発明の第3の実施の形態に係る図である。図22は発明本体図23のB−B線方向の主円盤回転車1部分断面と、C−C線方向の副円盤回転車2部分の断面であり、各々、主突出形磁石6底面面部分と、副突出形磁石底面面部分を透視し、合成した断面透視平面図。(但し、磁石底面は、傾斜台上に位置する為、位置が変化するが、多少である為、省略し、平面にあるとして描いている)図23は発明本体図22のA−A線方向の断面立面図。
図23に示すように、主円盤回転車1と副円盤回転車2は、笠歯車3のピッチ円錐角xを15度であり、2区分数で区分円周gを等区分し、各区分点とする。笠歯車3のピッチ円錐角xを15度とするのは、成る可く、冷凍機24を水平とする為である。
主突出形磁石6と副突出形磁石7を超電導電磁石とする時、各々、突出形磁石形状に巻いたコイルを突出形磁石形状のヘリウム容器に入れ封じ、その上部に、主連結部11と副連結部12を固定し、その上部面に、ヘリウム容器に入った冷凍機24を設ける。各ヘリウム容器より、ヘリウムガス配管を再液化用冷凍機24のヘリウム容器に接続する。こうした全体を真空容器で覆った構成を超電導電磁石の主突出形磁石6副突出形磁石7とする。主、副各突出形磁石上端の固定は、主、副各天盤9,10をその中心にあく軸穴を主軸に通し、ボス部のボルトにより、主軸に固定し、冷凍機部の真空容器を主天盤と副天盤に下部を固定する。
主円盤回転車1と副円盤回転車2内に冷却用の冷凍機の電力は、装置容器外から供給するために、主軸8に円筒形電通接触面25を設け、円筒形電通接触面25に接する、ブラシ保持器26は、装置容器14側の軸受保持部分に付ける。ブラシは、プラス側とマイナス側が付いている。冷凍機24の性能が、遠心力により、影響を与える時は、発電機22とクラッチ20の間に、変速機を設けて主、副各円盤回転車の回転を下げる。こうした構造を特徴とする磁力回転発電装置。
超電導電磁石による大電力発電が可能となり、長距離送電設備も必要なく都市部に、少スペースで、発電設備を設ける事ができる。超電導電磁石の強力発電と軽量化により、半永久無充電によるモーターによるプロペラ回転による大型航空機も可能となる。又、同じく船舶の航行も可能となる。安価な電力による海水の淡水化が可能となる。安価なフェライト磁石によって、電気自動車の無充電走行が可能となる。同じく、山岳偏狭地の全ての必要電力を小型で、安価で供給する事ができる。ネオジュウム磁石やフェライト磁石により、超小型の発電機が可能となり、蓄電器と組み合わせ、2系統で交互に切り替える事により、ロボットの電源とし、半永久的無充電による補助介護用ロボットも可能となる。
1 主円盤回転車
1a 主円盤部
2 副円盤回転車
2a 副円盤部
3 笠歯車
4 主傾斜台
4−A 平面台ブロック
4−B 傾斜台ブロック
4−C 傾斜台ブロック
5 副傾斜台
5−D 平斜台ブロック
5−E 傾斜台ブロック
5−F 傾斜台ブロック
6 主突出形磁石
6a 前突出部分
6b 後突出部分
7 副突出形磁石
7a 前突出部分
7b 後突出部分
8 主軸
9 主天盤
10 副天盤
11 主連結部
11a 枠部
12 副連結部
12a 枠部
13 継ぎ目用鉄板
14 装置容器
15 スラスト軸受
16 ラジアル軸受
17 ディスクブレーキ
18 軸継手
19 基礎取り付け台
20 クラッチ
21 発電機取り付け台
22 発電機
23 フライホィール
24 冷凍機
25 円筒形電通接触面
26 ブラシ保持器
1a 主円盤部
2 副円盤回転車
2a 副円盤部
3 笠歯車
4 主傾斜台
4−A 平面台ブロック
4−B 傾斜台ブロック
4−C 傾斜台ブロック
5 副傾斜台
5−D 平斜台ブロック
5−E 傾斜台ブロック
5−F 傾斜台ブロック
6 主突出形磁石
6a 前突出部分
6b 後突出部分
7 副突出形磁石
7a 前突出部分
7b 後突出部分
8 主軸
9 主天盤
10 副天盤
11 主連結部
11a 枠部
12 副連結部
12a 枠部
13 継ぎ目用鉄板
14 装置容器
15 スラスト軸受
16 ラジアル軸受
17 ディスクブレーキ
18 軸継手
19 基礎取り付け台
20 クラッチ
21 発電機取り付け台
22 発電機
23 フライホィール
24 冷凍機
25 円筒形電通接触面
26 ブラシ保持器
この発明は、一対の噛み合う笠歯車上の円盤面周囲区分点に、磁石を固定し、磁石相互間に、作用する吸引力と、反発力とによって回転力とし、発電機を回転させ電力を得る装置であり、電気自動車、船舶、鉄道、ロボット、宇宙航空、農業用、公共用、家庭用等の電源として用いる。
従来、我国の発明家湊弘平氏により、一対の平歯車を噛み合わせ、上に、円盤面を付け、円盤面周囲に磁石を固定し、磁石の反発力によって回転力とし、発電機を回転し、電力を得る磁力発電装置が、1987年頃にテレビ等で発表され、永久機関の可能性を示した。1987年になると、雑誌に、実用化間近で、回転する装置の写真付きの記事が載っている。しかし、耐久性に問題があったせいか、実用化はされなかった。しかし、その後、回転円盤面に配置した磁石と、固定した電磁石による磁力発電装置を発明し、40か国以上の国際特許を得ている。他に、米国の発明家トロイ・リード氏の磁力発電装置がある。これは、実用として完成されていて、かなりの発電量がある。しかし、装置が大型で複雑であり、耐久性も未知数である。
主円盤回転車と副円盤回転車は、笠歯車で噛み合わせ、各円盤面の外周囲を2区分、又は、3区分、4区分で等区分とし、その各位置に磁石数を配置固定する為、構造がシンプルであり、超小型装置や、逆に、超大型装置が可能であり、永久磁石のみだけではなく、超電導電磁石を用いて、大電力を得る事ができる構造とする。回転原理に無理がなく、高精度にする事無く回転が可能の為、耐久性のある構造とする。対向する磁石の吸引力と、反発力の全てを回転力に転換する回転原理として、強力回転力とする。
主円盤回転車と副円盤回転車は、同一直径の円盤部と、円盤面中心部の下部をボス部とし、各円盤面中心にあく軸穴に主軸を通し、キー等により固定する。又、各円盤部外周部下部に、円盤部直径より、少し、大きめで同一直径、同一歯数としたの笠歯車を円盤部外周下部面にボルト等で固定とする。笠歯車のピッチ円錐角は、15度より、5度間隔で、20度、25度、30度、35度、40度、45度より任意に選択する事ができる。主、副各円盤部面外周より、少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、主に、2区分、3区分、4区分より、任意に選択した区分数で、区分円周gを等区分し各区分点とする。区分数は、磁極面巾を減じていけば、4区分以上に増す事ができる。
主円盤部面は、区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、笠歯車のピッチ円錐角xが15度の時、傾斜角αを60度として、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。又、5度間隔で、笠歯車のピッチ円錐角xが20度から、25度、30度、35度、40度、45度の時、各々、傾斜角αは、全て、60度とし、各々、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。
又、副円盤部面は、区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、笠歯車のピッチ円錐角xが15度の時、傾斜角βを90度として、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。又、笠歯車のピッチ円錐角xが20度の時、βを85度、笠歯車のピッチ円錐角xが25度の時、βを80度、笠笠歯車のピッチ円錐角xが30度の時、βを75度とし、笠笠歯車のピッチ円錐角xが35度の時、βを70度とし、笠笠歯車のピッチ円錐角xが40度の時、βを65度とし、笠笠歯車のピッチ円錐角xが45度の時、βを60度とし、各々、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。
主円盤部面の各区分点の傾斜線j上と直角線k上に、主傾斜台が、底面2辺位置として、主円盤部面に固定される。副円盤部面の各区分点の傾斜線j上と直角線k上に、副傾斜台が、底面2辺位置として、副円盤部面に固定される。
主傾斜台は、一体成形であり、分解できないが、分解できるとして説明すると、高さ部分を構成する、平面台ブロックAの上に、傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロックBの上に傾斜ブロックCが重なった形状とする。平面台ブロックAは、平面形が矩形であり、高さは、主突出形磁石の磁極面巾にsinxを乗じた積の高さとする。x度は、選択したピッチ円錐角xの角度。平面台ブロックAの底面角を各区分点位置とし、又、底面の1辺は、傾斜線j上に合わせ、もう1辺は、直角線k線上に合わせて、主円盤面に固定する。
傾斜ブロックBは、平面台ブロックA面上の区分点位置角を、傾斜下端角位置で、直角線k位置上における、台面縁を傾斜下端位置とし、片側の傾斜側面下端は、傾斜線j位置上の縁として、上昇傾斜する。又、傾斜ブロックCは、傾斜線j位置側面の傾斜ブロックB面上の縁を傾斜下端とし、傾斜線j位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、上昇傾斜する。傾斜ブロックBの傾斜角度は、選択したピッチ円錐角x角度と同角度とする。傾斜ブロックCの傾斜角度は、選択したピッチ円錐角x角度の2分の1角度とする。傾斜ブロックC上面の傾斜線j方向と、直角線k方向の寸法は、主突出形磁石の磁極面巾t1と同じ寸法巾とする。
副円盤部面の各区分点の傾斜線j上と直角線k上には、副傾斜台の底面2辺位置として、副傾斜台が、副円盤部面に固定される。副傾斜台は、一体成形であり、分解できないが、分解できるとして説明すると、高さ部分を構成する平面台ブロックDの上に、傾傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロックEの上に傾斜ブロックFが重なった形状とする。傾斜平面台ブロックDは、平面形が矩形であり、高さは、主傾斜台における平面台ブロックAの高さと同じ高さとする。
平面台ブロックDの底面角を各区分点位置とし、又、底面の1辺は、傾斜線j上に合わせ、もう1辺は、直角線k線上に合わせて、副円盤部面に固定する。傾斜ブロックEは、平面台ブロックD面上の区分点位置角上を傾斜下端角位置で、直角線k位置側面における、台面上の縁を傾斜下端位置とし、傾斜線j位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、上昇傾斜する。傾斜ブロックFは、平面台ブロックD面上の区分点位置角上に、傾斜上端角を合わせ、傾斜線j位置側面における、台面上の縁を傾斜上端位置とし、直角線k位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、下降傾斜する。傾斜ブロックEは、選択したピッチ円錐角x角度と同角度とする。傾斜ブロックFの傾斜角度は、の2分の1角度とする。選択したピッチ円錐角x角度ブロックF上面の傾斜線j方向と、直角線k方向の寸法は、副主突出形磁石の磁極面巾と同じ寸法巾とする。
主突出形磁石と副突出形磁石の本体磁石形状は、全く同形であるが、各区分点に固定した各傾斜台上に固定する時、区分点位置側の突出位置が逆となる。主突出形磁石と副突出形磁石の磁極面を矩形とし、磁極面巾は、磁力が1テスラ程度までの時、区分数を2区分の時、区分円周g半径の約3分の1程度が最適とする。区分数を2区分以上とする時、2区分の磁極面巾の約20%を1区分毎に、減じた磁極面巾とする。超電導電磁石の時、磁力が10テスラ、或いは、20テスラと強力となる時、その磁極面巾は、区分円周g半径の約4分の1、5分の1、或いは、それ以上の最適整数分の1とする。
磁極面間方向の長さ寸法は、磁極面巾と同一寸法とする。区分点位置の磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。主突出形磁石では、前磁極面には、区分点の反対側端に、前突出部分が突きだし、後磁極面には、区分点側端に、後突出部分が突き出る。副突出形磁石では、前磁極面には、区分点側端に、前突出部分が突きだし、後磁極面には、区分点の反対側端に、後突出部分が突き出る。
前突出部分と後突出部分の巾は、主突出形磁石の磁極面巾の3分の1、又は、2分の1とし、突出長さは、主突出形磁石の磁極面巾の3分の2とする。主突出形磁石は、前磁極面角を区分点位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、主傾斜台面に固定する。副突出形磁石は、前突出部分の付け根端を区分点位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、副傾斜台面に固定する。
磁極面の高さh1、h2は、磁極面巾の2〜3倍程度の高さとする。前突出部分と後突出部分は、本体磁石形状と別々に作り、接続する。本発明では磁極面高さを磁極面巾の2〜3倍程度の高さとする。このため、磁石は、2〜3段として積み重ねて高さ方向を高くしなければならない。この場合、主突出形磁石の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mmの鉄板を積み重ねの間に敷き、接着剤で固定し、重ねる。
主円盤の各区分点の前磁極面の磁極は、同一磁極、又は、各区分点毎に、N・S磁極を変える配置でも良い。又、N・S磁極をランダムに配置しても良い。又、副円盤の各区分点の前磁極面の磁極は、主円盤の各区分点の表磁極が同一N磁極であれば、同一のN磁極で配置し、主円盤3の表磁極が各区分点毎にN・S磁極を変えれば、同じく、各区分点毎に同一磁極となるようN・S磁極を変える。主円盤がN・S磁極をランダムに配置した時、同じ順序でランダムに、同一磁極としてN・S磁極を配置する。
主傾斜台と副傾斜台上に固定された主突出形磁石と副突出形磁石上端の固定は、主天盤と副天盤中心にあく軸穴に各主軸を通し、各ボス部のボルトにより、各主、副天盤は、主軸に固定され、この各主、副天盤の下部面に各主、副連結部を固定し、各主副、連結部の枠部で各主、副突出形磁石は、固定される。各主、副天盤の半径は、各主、副円盤より、主突出形磁石の高さに、主傾斜台の高さを加えた和にtanxを乗じた積だけ大となる。主、副連結部の形状は、各々、主、副傾斜台とほぼ、同一形状の一体成形構造であるが、異なる点は、各傾斜ブロック部分の傾斜方向が、各々、水平に、180度回転した位置となっている。こうした構成により、主円盤回転車と副円盤回転車とする。
笠歯車と主、副各円盤部は、磁力に反応しない耐久性のあるステンレス材質、或いは、アルミニュウムの表面を摩耗力のある新素材で覆った複合材の笠歯車としなければならない。又、大型機種の超電導電磁石の場合は、主軸も磁力に反応しないステンレス等の材質としなければならない。主円盤回転車と副円盤回転車は、装置容器の軸受に、各主軸を支持し、笠歯車を噛み合わせる。噛み合わせ位置は、主円盤部の区分点を共通中心線0−0線上の最接近点に位置させ、副円盤部の区分点は、同じく共通中心線0−0線上の最接近点位置より、回転方向に、主突出形磁石の磁極面巾t1と同じ巾をずらした位置として、笠歯車を噛み合わせる。この時、主円盤の各区分点と対応する副円盤の各磁極は、同一磁極とする。主円盤回転車の主軸は、装置容器外で、ディスクブレーキ装置を付ける。又、装置容器上に、基礎取り付け台を固定し、その台上に、クラッチを固定する。ディスクブレーキ装置を出た主軸に、軸継手接続し、軸継手を出た軸は、クラッチに接続する。更に、基礎取り付け台上に、発電機取り付け台を固定し、台上に、発電機を固定し、発電機軸は、クラッチに接続する。又、副回転笠歯車の副天盤の上面に、フライホイールを設ける。こうした構造を特徴とする磁力回転発電装置。
主突出形磁石6と副突出形磁石7を超電導電磁石とする時、各々、突出形磁石形状に巻いたコイルを突出形磁石形状のヘリウム容器に入れ封じ、その上部に、主連結部と副連結部を固定し、その上部面に、ヘリウム容器に入った冷凍機を設ける。各ヘリウム容器より、ヘリウムガス配管を再液化用冷凍機のヘリウム容器に接続する。こうした全体を真空容器で覆った構成を超電導電磁石の主突出形磁石副突出形磁石とする。主、副各突出形磁石上端の固定は、主、副各天盤をその中心にあく軸穴を主軸に通し、ボス部のボルトにより、主軸に固定し、冷凍機部の真空容器を主天盤と副天盤に下部を固定する。主円盤回転車と副円盤回転車内に冷却用の冷凍機の電力は、装置容器外から供給するために、主軸に円筒形電通接触面を通し、円筒形電通接触面に接する、ブラシ保持器は、装置容器側の軸受保持部分に付ける。ブラシは、プラス側とマイナス側が付いている。冷凍機の性能が、遠心力により、影響を与える時は、発電機とクラッチの間に、変速機を設けて主、副各円盤回転車の回転を下げる。こうした構造を特徴とする請求項1記載の磁力回転発電装置。
主突出形磁石と副突出形磁石の配置する磁石数を少なくでき、磁場が安定した構成であるためと、噛み合わせ笠歯車の1歯が欠けない限り半永久的に回転出来る耐久性に優れた構成である。又、超電磁導電磁石の製作も可能となり、主円盤直径を2m〜4mの大型装置とする事も可能であり、大電力発電が可能となる。逆に、配置する磁石数を少なくできるので、フェライト磁石やネオジュウム磁石では、主円盤直径を数cmの超小型とする事が出来る。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1〜図14は本発明の第1の実施の形態に係る図である。図1は発明本体図2のB−B線方向の主円盤回転車部分断面と、C−C線方向の副円盤回転車部分の断面であり、各々、主突出形磁石下端面部分と、副突出形磁石下端面部分を透視し、合成した断面透視平面図。(但し、磁石底面は、傾斜台上に位置する為、位置が変化するが、多少である為、省略し、平面にあるとして描いている)図2は、発明本体図1のA−A線方向の断面立面図。図3は、発明本体図2のD−D線方向の断面側面図である。図4は、区分点位置における主傾斜台4の斜視図。図5は、主傾斜台4を各ブロックに分解した時の斜視図。図6は、主突出形磁石6の斜視図。図7は、継ぎ目用鉄板の斜視図。図8は、主傾斜台4に、主突出形磁石6を固定し、区分点位置とした時の斜視図。図9は、主連結部11の斜視図である。図10は、区分点位置における副傾斜台5の斜視図。図11は、副傾斜台5の各ブロックに分解した時の斜視図。図12は、副突出形磁石7の斜視図。図13は、副傾斜台上に、副突出形磁石を固定し、区分点位置とした時の斜視図。図14は、副連結部の斜視図である。
図2に示すように、主円盤回転車1と副円盤回転車2は、同一直径の主、副各円盤面部1a,2aと、主、副各円盤部中心部の下部をボス部とし、円盤面中心にあく軸穴に主軸8を通し、キー、ボルト等により固定し、各円盤部1a,2a外周部下部に、円盤直径より、少し、大きめで同一直径、同一歯数としたの笠歯車3を各々、主、副各円盤部1a,2a外周下部面にボルト等で固定する。笠歯車3の歯数は、区分円周gの半径が6センチメートルで約56〜60歯程度である。笠歯車のピッチ円錐角xは、15度の角度とする。図1にあるように、主、副各円盤部1a,2a各面外周より、少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、2区分数で、区分円周gを等区分し各区分点eとする。
図1にあるように、主円盤部1a面の区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、60度の傾斜角αで、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する、直角線kを区分点より回転方向に引き、描く。
図1にあるように、主円盤部1a面の区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、60度の傾斜角αで、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する、直角線kを区分点より回転方向に引き、描く。
又、図1にあるように、副円盤部2a面の区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、90度の傾斜角βで、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引き、描く。
主円盤部1a面の各区分点には、主傾斜台4が、底面角を区分点位置とし、底面2辺を傾斜線j上と直角線k上として、主円盤部1a面上に、固定される。主傾斜台4上には主突出形磁石6を固定する。
図4〜図5にあるように、主傾斜台4は、高さ部分を構成する平面台ブロック4−Aの上に、傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロック4−Bの上に傾斜ブロック4−Cが重なった形状とする。平面台ブロック4−Aの高さh1は、主突出形磁石6の磁極面巾t1にsinxを乗じた積の高さとする。(x角度は、ピッチ円錐角xの角度)式にするとh1=sinx×t1となる。
主傾斜台4の底面が、各区分点傾斜線j上と直角線k上に固定した時、図4、図8にあるように、傾斜ブロック4−Bは、直角線k位置側面における、台面上縁を傾斜下端位置とし、片側の傾斜側面下端は、傾斜線j位置上として、上昇傾斜する。又、傾斜ブロック4−Cは、傾斜線j位置側面の、傾斜ブロック4−B面上の縁を傾斜下端とし、直角線k位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、上昇傾斜する。傾斜ブロック4−Bの傾斜角度x1は、図4〜5にあるようにピッチ円錐角xと同角度のx1角度で15度とする。傾斜ブロック4−Cの傾斜角度x1は、ピッチ円錐角xの2分の1のy角度で7.5度とする。
図6、にあるように、主突出形磁石6の形状は、磁極面を矩形とする。磁極面巾t1は、2区分の時、区分円周g半径の3分の1の巾程度を最適とする。磁極面間方向長さ寸法m1は、磁極面巾t1と同一寸法巾とする。区分点位置の磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。前磁極面には、区分点の反対側端に、前突出部分6aが付き、後磁極面には、区分点側端に、後突出部6bが付く。前突出部6aと、後突出部6bの巾aは、磁極面巾t1の3分の1、又は、2分の1とし、突出長さbは、磁極面巾t1の3分の2とする。主突出形磁石6は、図8に示すように、前磁極面端角を区分点e位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、主傾斜台面に固定する。磁極面の高さh1は、磁極面巾の2〜3倍程度の高さとする
前突出部6aと後突出部6bは、本体磁石形状と別々に作った後、接続する。本発明の場合、磁極面の高さは、巾の2〜3倍とするので、2〜3段積み重ねる事となる。この場合、図7にあるように、主突出形磁石6の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mmの継ぎ目用鉄板13を磁石間に、重ね接着材で固定する。これは、同一磁極の本体磁極面の反発力を消去して接続を容易にし、又、前突出部6aと後突出部6bの接続を容易にする。又、磁場の流れを良くし、磁場を安定させる。磁極面間方向長さ寸法m1は、磁極面巾t1と同一寸法巾とするので、汎用、或いは、特注での磁極面矩形磁石の磁極面間方向寸法は、磁極面巾の整数分の1とする。各区分点の磁極は、同一磁極、又は、各区分点毎に、N・S磁極を変えた配置も良い。又、N・S磁極をランダム配置でも良い。
主傾斜台4の取り付け枠で主突出形磁石6下端が固定された後、図2にあるように、主天盤9が、主軸8に軸穴を通し、ボス部に設けたボルトで固定する。主天盤9の半径は、主円盤部1aより、主突出形磁石の高さh1に主傾斜台4の高さ、を加えた和にtanxを乗じた積だけ大となる。主天盤9の下部面に主連結部11が固定され、主突出形磁石4上部端は、主連結部11の枠部で固定される。主連結台座11の形状は、図9のように、主傾斜台4とほぼ、同一形状の一体成形構造であり、異なる点は、各傾斜ブロック部分の傾斜方向が、水平に、180度回転した位置となっている。取り付けの枠部11aは、平面台ブロック4−Aにあたる底面部に周囲に付く。但し、超電導電磁石の場合は、フランジ部が付き、ボルト穴が設けられ、ボルトで固定する。この様に、主円盤部1a上にこうした機器を固定した構成により、主円盤回転車1とする。
又、副円盤部2aの各区分点には、図1にあるように、副傾斜台5が、底面角を区分点位置とし、又、底面2辺を傾斜線j上と直角線k上として、副円盤部2a面上に、固定される。副傾斜台5上には副突出形磁石7を固定する。
図10〜図11のように、副傾斜台5は、高さ部分を構成する平面台ブロック5−D上に、傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロック5−E上に、傾斜ブロック5−Fが重なる形状とする。平面台ブロック5−Dの高さh2は、平面台ブロック4−A高さh1と同じとする
副傾斜台5が区分点の定位置に固定した時、図10、図13にあるように、傾斜ブロック5−Eは、直角線k位置側面における、台面上縁を傾斜下端位置とし、片側の傾斜側面下端は、傾斜線j位置として、上昇傾斜する。傾斜ブロック5−Fは、平面台ブロックD面上の区分点位置角上に、傾斜上端角を合わせ、傾斜線j位置側面における、台面上縁を傾斜上端位置とし、片側の傾斜側面下端は、直角線k位置として、下降傾斜する。傾斜ブロック5−Eの傾斜角x1は、ピッチ円錐角x角度と同角度のx1で、15度とする。傾斜ブロック5−Fの傾斜角x1は、ピッチ円錐角x角度の2分の1のyで、7.5度とする。仮に、ピッチ円錐角x角度を45度とした時、x1は45度、yは22.5度となる
図12のように、副突出形磁石7の形状は、磁極面を矩形とし、磁極面巾t2と磁極面間方向の長さ寸法m2と磁極面の高さh2は、主突出形磁石6の磁極面巾t1と磁極面間方向寸法m1、磁極面の高さh1と各々、同じ寸法とする。区分点位置側磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。前磁極面には、区分点位置側端に、前突出部7aが突き出る。後磁極面には、区分点位置側の反対側端に、後突出部7bが突き出る前突出部7aと、後突出部7bの巾aは、副突出形磁石7の磁極面巾t2の3分の1、又は、2分の1とし、前突出部7aと後突出部7bの突出長さbは、副突出形磁石の磁極面巾の3分の2とする。即ち、主突出形磁石6と副突出形磁石7は、構造が同じで、単に区分点位置の磁極面の突出位置が反対になるだけである。副突出形磁石7は、図13に示すように、前突出部分の付け根端を区分点e位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置で又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、副傾斜台面に固定する。
前突出部分と後突出部分は、本体磁石形状と別々に作った後、接続する。磁極面の高さは、巾の2〜3倍とするので、主突出形磁石6と同じように、2〜3段積み重ねる事となる。この場合、図12にあるように、副突出形磁石6の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mmの継ぎ目用鉄板13を間に、重ねる。各区分点の前磁極面の磁極は、主円盤部1aの各区分点の表磁極が同一N磁極であれば、同一のN磁極で配置し、主円盤部1aの表磁極が各区分点毎にN・S磁極を変えれば、同じく、各区分点毎に同一磁極となるようN・S磁極を変える。主円盤部1aがN・S磁極をランダムに配置した時、同じ順序でランダムにN・S磁極を配置する。
副傾斜台5の取り付け枠で副突出形磁石7下端が固定された後、図2にあるように、副天盤10が、主軸8に軸穴を通し、ボス部に設けたボルトにより、主軸に固定する。更に、この副天盤10の下部面に副連結部12を固定し、副連結部12は、図14のように枠部12aで固定される。副天盤10の半径は、副円盤部2aより、副突出形磁石の高さh2に副傾斜台4の高さ、を加えた和にtanxを乗じた積だけ大となる。副突出形磁石の高さhに、tanxを乗じた積だけ大となる。副連結部12の形状は、図14にあるように、副傾斜台5とほぼ同一形状の一体成形構造であり、異なる点は、各傾斜ブロック部分の傾斜方向が、各々、水平に、180度回転した位置となる。取り付けの枠部12aは、平面台ブロック5−Dにあたる底面部に周囲に付く。超電導電磁石の場合は、フランジ部が付き、ボルト穴が設けられ、ボルトにより固定する。副円盤部2a上にこうした機器を固定した構成で、副円盤回転車2とする。
主円盤回転車1と副円盤回転車2は、図2にあるように、装置容器14のスラスト軸受15とラジアル軸受16に、各主軸8を支持し、各笠歯車3を噛み合わせる。噛み合わせ位置は、図1にあるように、主円盤部1aの区分点を共通中心線0−0線上の最接近点に位置させ、副円盤部2aは、区分点より、逆回転方向に、主突出形磁石の磁極面巾h1と同じ巾tをコンパスで区分し、この区分点を共通中心線0−0線上に合わせ、笠歯車を噛み合わせる。これにより、副円盤部2aの区分点は、主円盤部1aの区分点より、回転方向にt巾ずれる。この時、主円盤部1aの各区分点と対応する副円盤部2aの各磁極は、同一磁極とする。主円盤回転車1の装置容器14外に出た主軸8に、ディスクブレーキ装置17を付け、その後に、軸継手18接続する。又、軸継手18の上部に基礎取台19を固定し、その上に、クラッチ20を固定する。軸継手18を出た軸はクラッチ20に接続する。更に、基礎取り付け台19上に、発電機取り付け台21を固定し、台上に、発電機22を固定する。発電機22軸は、クラッチ20に接続する。又、副円盤回転車2の副天盤10の上面に、フライホイール23を設ける。こうした構造を特徴の磁力回転発電装置。
図15〜図19は、本発明の第1の実施の回転原理の説明図であり、図1と同じ位置による図である。
図15は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角で75度手前に位置する図である。この時、主突出形磁石6(A)のN磁極と、副突出形磁石7(C)の後磁極面のS極に吸引力が作用し、主突出形磁石6(A)にP1の回転力と、副突出形磁石7(C)にP2の回転力が生じ、主円盤は、矢印方向の右回転し、副円盤は、左回転し、次図位置まで回転力を保持して回転する。
図16は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角で15度手前に位置する図である。この位置では、前図のP1とP2の回転力は、共に、主軸8の中心方向となり、消滅する。しかし、主突出形磁石6(A)の、表磁極面のN磁極と、副突出形磁石7(C)後磁極面の前突出部分のS極に吸引力が作用し、副突出形磁石7(C)に回転力P3が作用し、次図位置でも回転力を保持して回転する。
図17は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点位置より、中心角で15度通過した位置図である。この位置では、回転力P3は回転力を保持する。主突出形磁石6(A)の、表磁極面のN磁極と、副突出形磁石7(C)の後磁極面のS磁極は、同位置となり、最接近して強力な吸引力が作用し、回転力に制動力が作用する。しかし、主突出形磁石6(A)の前突出部分のN磁極と、副突出形磁石7(C)の表突出部分のN極の反発力により、副突出形磁石7(C)に回転力P4が作用して、回転力P3と共に、制動力に打ち勝ち次図まで回転する。
図18は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、主軸中心角で45度通過した位置の図である。この位置で、回転力P3とP4は、消滅する。主突出形磁石6(A)の後突出部分の磁極Sと、副突出形磁石7(C)の後突出部分の磁極Sとの反発力で、副突出形磁石7(C)にするP5の回転力が作用する。
図19は、主突出形磁石6(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角で65度通過した位置の図である。この位置では、回転力P5は、持続する。主突出形磁石6(A)の後突出部分の磁極Sと、副突出形磁石7(C)の後突出部分の磁極Sとの反発力で、主突出形磁石6(A)にもP6の回転力が作用する。P5とP6との回転力は、0−0の最接近点より、中心角で90度通過した位置まで作用する。これが主突出形磁石6(A)の1区分点間の1サイクルの作動であり、これにより、次の区分点の主突出形磁石6(B)は、図15の始めの位置となり、次区分点の回転力サイクルとなり、永久回転を行なう。この回転原理は、ピッチ円錐角xが20度〜45度に於ても同じとする
回転を停止する時は、ディスクブレーキを掛ければ停止する。最起動の時、クラッチを切り、ディスクブレーキを外せば、回転は起動し、ある程度回転数が上がった時点で、クラッチを繋げる。停止が長時間とする為に、ディスクブレーキにロック装置を設ける。発明本体図は、すべて竪型としたが、ネオジュウムやフェライト磁石では、横型でも可能である。
図20〜図21は、笠歯車3のピッチ円錐角xを30度とし、区分数を3区分とした本発明の第2の実施の形態に係る図である。図20は発明本体図であり、図21のB−B線方向の主円盤回転車部分断面と、C−C線方向の副円盤回転車部分の断面であり、各々、主突出形磁石下端面部分と、副突出形磁石下端面部分を透視し、合成した断面透視平面図。(但し、磁石底面は、傾斜台上に位置する為、位置が変化するが、多少である為、省略し、平面にあるとして描いている)図21は図20のA−A線方向の断面立面図である。
図20に示すように、主円盤回転車1と副円盤回転車2は、笠歯車3のピッチ円錐角xを30度とする。主、副各円盤部1a、2aの直径外周より、少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、3区分数で区分円周gを等区分し、各区分点とする。
図20にあるように、主円盤の各区分点より、矢印回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、60度の傾斜角αで、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する、直角線kを区分点より回転方向に引き、描く。
又、図20のように、副円盤の各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、75度の傾斜角βで、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引き、描く。
図4〜5にあるように 主傾斜台4の傾斜ブロック4−Bの傾斜角度x1は、ピッチ円錐角xと同角度をx1角度とするので30度とする。傾斜ブロック4−Cの傾斜角度x1は、ピッチ円錐角xの2分の1のy角度とするので15度とする。
図10〜11にあるように、傾斜ブロック5−Eの傾斜角x1は、ピッチ円錐角x角度と同角度をx1角度とするので、30度とする。傾斜ブロック5−Fの傾斜角1は、ピッチ円錐角x角度の2分の1のy角度とするので、15度とする。
図22〜図23は、主突出形磁石6と副突出形磁石7を超電導電磁石とした、本発明の第3の実施の形態に係る図である。図22は発明本体図23のB−B線方向の主円盤回転車1部分断面と、C−C線方向の副円盤回転車2部分の断面であり、各々、主突出形磁石6底面面部分と、副突出形磁石底面面部分を透視し、合成した断面透視平面図。(但し、磁石底面は、傾斜台上に位置する為、位置が変化するが、多少である為、省略し、平面にあるとして描いている)図23は発明本体図22のA−A線方向の断面立面図。
図23に示すように、主円盤回転車1と副円盤回転車2は、笠歯車3のピッチ円錐角xを15度であり、2区分数で区分円周gを等区分し、各区分点とする。笠歯車3のピッチ円錐角xを15度とするのは、成る可く、冷凍機24を水平とする為である。
主突出形磁石6と副突出形磁石7を超電導電磁石とする時、各々、突出形磁石形状に巻いたコイルを突出形磁石形状のヘリウム容器に入れ封じ、その上部に、主連結部11と副連結部12を固定し、その上部面に、ヘリウム容器に入った冷凍機24を設ける。各ヘリウム容器より、ヘリウムガス配管を再液化用冷凍機24のヘリウム容器に接続する。こうした全体を真空容器で覆った構成を超電導電磁石の主突出形磁石6副突出形磁石7とする。主、副各突出形磁石上端の固定は、主、副各天盤9,10をその中心にあく軸穴を主軸に通し、ボス部のボルトにより、主軸に固定し、冷凍機部の真空容器を主天盤と副天盤に下部を固定する。
主円盤回転車1と副円盤回転車2内に冷却用の冷凍機の電力は、装置容器外から供給するために、主軸8に円筒形電通接触面25を設け、円筒形電通接触面25に接する、ブラシ保持器26は、装置容器14側の軸受保持部分に付ける。ブラシは、プラス側とマイナス側が付いている。冷凍機24の性能が、遠心力により、影響を与える時は、発電機22とクラッチ20の間に、変速機を設けて主、副各円盤回転車の回転を下げる。こうした構造を特徴とする磁力回転発電装置。
超電導電磁石による大電力発電が可能となり、長距離送電設備も必要なく都市部に、少スペース、安全で、発電設備を設ける事ができる。超電導電磁石の強力発電と軽量化により、半永久無充電による電動機によるプロペラ回転による大型航空機も可能となる。又、同じく船舶の航行も可能となる。安価な電力による海水の淡水化が可能となる。ネオジュウム磁石やフェライト磁石により、超小型の発電機が可能となり、蓄電器と組み合わせ、2系統で交互に切り替える事により、ロボットの電源とし、半永久的無充電による補助介護用ロボットも可能となる。又、電気自動車の無充電走行が可能となる。
1 主円盤回転車
1a 主円盤部
2 副円盤回転車
2a 副円盤部
3 笠歯車
4 主傾斜台
4−A 平面台ブロック
4−B 傾斜台ブロック
4−C 傾斜台ブロック
5 副傾斜台
5−D 平斜台ブロック
5−E 傾斜台ブロック
5−F 傾斜台ブロック
6 主突出形磁石
6a 前突出部分
6b 後突出部分
7 副突出形磁石
7a 前突出部分
7b 後突出部分
8 主軸
9 主天盤
10 副天盤
11 主連結部
11a 枠部
12 副連結部
12a 枠部
13 継ぎ目用鉄板
14 装置容器
15 スラスト軸受
16 ラジアル軸受
17 ディスクブレーキ
18 軸継手
19 基礎取り付け台
20 クラッチ
21 発電機取り付け台
22 発電機
23 フライホィール
24 冷凍機
25 円筒形電通接触面
26 ブラシ保持器
1a 主円盤部
2 副円盤回転車
2a 副円盤部
3 笠歯車
4 主傾斜台
4−A 平面台ブロック
4−B 傾斜台ブロック
4−C 傾斜台ブロック
5 副傾斜台
5−D 平斜台ブロック
5−E 傾斜台ブロック
5−F 傾斜台ブロック
6 主突出形磁石
6a 前突出部分
6b 後突出部分
7 副突出形磁石
7a 前突出部分
7b 後突出部分
8 主軸
9 主天盤
10 副天盤
11 主連結部
11a 枠部
12 副連結部
12a 枠部
13 継ぎ目用鉄板
14 装置容器
15 スラスト軸受
16 ラジアル軸受
17 ディスクブレーキ
18 軸継手
19 基礎取り付け台
20 クラッチ
21 発電機取り付け台
22 発電機
23 フライホィール
24 冷凍機
25 円筒形電通接触面
26 ブラシ保持器
この発明は、一対の噛み合う笠歯車上の円盤面周囲区分点に、磁石を固定し、磁石相互間に、作用する吸引力と、反発力とによって回転力とし、発電機を回転させ電力を得る装置であり、電気自動車、船舶、鉄道、ロボット、宇宙航空、農業用、公共用、家庭用等の電源として用いる。
従来、我国の発明家湊弘平氏により、一対の平歯車を噛み合わせ、上に、円盤面を付け、円盤面周囲に磁石を固定し、磁石の反発力によって回転力とし、発電機を回転し、電力を得る磁力発電装置が、1987年頃にテレビ等で発表され、永久機関の可能性を示した。1987年になると、雑誌に、実用化間近で、回転する装置の写真付きの記事が載っている。しかし、耐久性に問題があったせいか、実用化はされなかった。しかし、その後、回転円盤面に配置した磁石と、固定した電磁石による磁力発電装置を発明し、40か国以上の国際特許を得ている。他に、米国の発明家トロイ・リード氏の磁力発電装置がある。これは、実用として完成されていて、かなりの発電量がある。しかし、装置が大型で複雑であり、耐久性も未知数である。
主円盤回転車と副円盤回転車は、笠歯車で噛み合わせ、各円盤面の外周囲を2区分、又は、3区分、4区分で等区分とし、その各位置に磁石数を配置固定する為、構造がシンプルであり、超小型装置や、逆に、超大型装置が可能であり、永久磁石のみだけではなく、超電導電磁石を用いて、大電力を得る事ができる構造とする。回転原理に無理がなく、高精度にする事無く回転が可能の為、耐久性のある構造とする。対向する磁石の吸引力と、反発力の全てを回転力に転換する回転原理として、強力回転力とする。
主円盤回転車と副円盤回転車は、同一直径の主、副各円盤部と、その円盤面中心部の下部をボス部とし、各円盤面中心にあく軸穴に主軸を通し、キー等により固定する。又、主、副各円盤部外周部下部に、円盤部直径より、少し、大きめで同一直径、同一歯数とした、笠歯車を円盤部外周下部面にボルト等で固定する。笠歯車のピッチ円錐角は、15度から5度の間隔で、20度、25度、30度、35度、40度、45度まで選択する事ができる。主、副各円盤部面外周より少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、主に、2区分、3区分、4区分より、任意に選択した区分数で、区分円周gを等区分し各区分点とする。
主円盤部面は、区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として傾斜角αの傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。傾斜線jの傾斜角αは、笠歯車のピッチ円錐角xが5度間隔で、笠歯車のピッチ円錐角xが15度の時、傾斜線jの傾斜角αは、90度とする。笠歯車のピッチ円錐角xが5度間隔で、20度、25度、30度、35度、40度、45度まで、全て、斜角αは90度とする。
副円盤部面は、区分円周gの各区分点より、逆回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として傾斜角βの傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。笠歯車のピッチ円錐角xが5度間隔で、15度の時、傾斜角βは30度。20度の時、傾斜角βは25度。25度の時、傾斜角βは20度。30度の時、傾斜角βは15度。35度の時、傾斜角βは10度。40度の時、傾斜角βは5度。45度の時、傾斜角βは0度、となる。
主円盤部面の各区分点に描いた傾斜線j上と直角線k上に、傾斜台の底面2辺位置として、又、副円盤部面の各区分点に描いた傾斜線j上と直角線k上に、傾斜台の底面2辺位置として、各々、主、副円盤部面に固定される。
傾斜台の形状は、一体成形であり、分解できないが、分解できるとして説明すると、高さ部分を構成する、平面台ブロックAの上に、傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状で、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロックBの上に傾斜ブロックCが重なった形状である。こうした形状を一体成形した構造である。平面台ブロックAは、平面形が矩形であり、高さは約、突出形磁石の磁極面巾にsinxを乗じた積の1.2倍程度の高さとする。(x度は、選択したピッチ円錐角xの角度)
主円盤部面の区分点に、傾斜台を固定した時、傾斜ブロックBは、傾斜下端線を直角線k位置とし、又、傾斜側辺下端を傾斜線j位置として上昇傾斜して、平面台ブロックA上に重ねる。又、傾斜ブロックCは、傾斜下端線を傾斜線j位置とし、又、傾斜側辺下端を直角線k位置として上昇傾斜して、傾斜ブロックB上に重なる。傾斜ブロックBの傾斜角度は、選択したピッチ円錐角xと同角度とし、傾斜ブロックCの傾斜角度は、選択したピッチ円錐角xの2分の1とする。
副円盤部面の区分点に、傾斜台を固定した時、傾斜ブロックBは、傾斜下端線を直角線k位置とし、又、傾斜側辺下端を傾斜線j位置として上昇傾斜して、平面台ブロックA上に重なる位置とし、又、傾斜ブロックCは、傾斜下端線を傾斜線j位置とし、又、傾斜側辺下端を直角線k位置として上昇傾斜して、傾斜ブロックB上に重なる位置とする。
主傾斜台と副傾斜台の台面上に、突出形磁石を固定する。突出形磁石の本体磁石形状は、磁極面は、矩形とし、磁極面巾は、(磁力が1テスラ程度までの時)区分数を2区分の時、区分円周g半径の約3分の1から4分の1程度が最適とする。超電導電磁石の時、10テスラ、20テスラと高電磁力となる場合、区分円周g半径を5分の1以上とする。
突出形磁石の磁極面間方向の長さ寸法は、磁極面巾と同一寸法とする。突出形磁石のN極。・S極磁極面の互いの逆位置端に突出部が付く。突出部の巾は、磁極面巾の3分の1の巾とし、突出長さは、突出形磁石の磁極面巾の2分の1とする。主円盤部における、突出形磁石は、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、各々、傾斜台面上に固定する。副円盤部における、突出形磁石は、前磁極面下端を直角線k位置とし、又、磁極面間方向側面下端を傾斜線j位置として、各々傾斜台面上に固定する。本発明に於ては、主円盤部面と副円盤部面の傾斜台上に、突出形磁石を固定した時、区分点位置の磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。
主円盤部の傾斜台に、突出形磁石を固定した時、前磁極面には、区分点側端に、前突出部が突きだし、後磁極面には、区分点の反対側端に、後突出部が突き出る位置で固定する。副円盤部の傾斜台に、突出形磁石を固定した時、前磁極面には、区分点の反対側端に、前突出部が突きだし、後磁極面には、区分点側端に、後突出部が突き出る位置で固定する。
本発明におけるフェライト磁石、ネオジュウム磁石では、突出形磁石本体磁極面の高さは、磁極面巾の2〜3倍程度の高さを最適とする。このため、磁石は、汎用で磁極面巾と高さが同じだとしても、(汎用の長さを、本発明では巾とし、汎用の巾を、本発明では高さとし、汎用の高さを、本発明では磁極面間長さとしている)汎用磁石を2〜3段として積み重ねて高さ方向を高くしなければならない。このため、突出形磁石の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mm鉄板の継ぎ目用鉄板を積み重ねの間に敷き、接着剤等で固定し、本体磁石を重ねる。前突出部と後突出部は本体磁石形状と別々に作り、接続する。
主円盤部の各区分点の前磁極面の磁極は、同一磁極、又は、各区分点毎に、N・S磁極を変える配置でも良い。又、N・S磁極をランダムに配置しても良い。又、副円盤部の各区分点の前磁極面の磁極は、主円盤部の各区分点の前磁極が同一N磁極であれば、同じN磁極で配置し、主円盤部の前磁極が各区分点毎にN・S磁極を変えれば、同じく、各対応区分点毎に同じ磁極となるようN・S磁極を変える。主円盤部が各区分点毎にN・S磁極をランダムに配置した時、同じ順序でランダムに、同じ磁極となるように磁極を配置する。
主円盤部の傾斜台と、主円盤部の傾斜台上に固定された突出形磁石上端の固定は、天盤中心の軸穴を、各主軸7に通し、各ボス部のボルトにより、各天盤を各主軸に固定する。この各天盤の下部面に連結部を固定し、各枠部で各主、突出形磁石は、固定される。主連結部9の形状は、主傾斜台4と同一形状の一体成形構造である。枠部9aは、平面台ブロックAにあたる下部周囲に設ける。こうした構成により、主円盤回転車1と副円盤回転車2とする。
笠歯車と主、副各円盤部、及び、主軸は、磁力に反応しない耐久性のあるステンレス材質とする。特に、笠歯車は、真鍮等で作られた、本体の歯部表面を耐摩耗力のある新素材で覆った複合材とする。又、主円盤回転車と副円盤回転車は、装置容器の各軸受に、各主軸を支持し、笠歯車を噛み合わせる。噛み合わせ位置は、副円盤部の区分円周g上の区分点位置より回転方向に、突出形磁石の磁極面巾tの2分の1巾zをコンパスに取り、区分し、その位置を噛み合わせ点uとする。主円盤部の区分点位置に、副円盤部の噛み合わせ点uを位置して、笠歯車を噛み合わせる。この時、主円盤部の各区分点対応する副円盤部の各磁極は、同じ磁極とする。
主円盤回転車の主軸には、装置容器外で、ディスクブレーキ装置を付ける。又、装置容器上に、基礎取り付け台を固定し、その台上に、クラッチを固定する。ディスクブレーキ装置を出た主軸に、軸継手を接続し、軸継手を出た軸は、クラッチに接続する。基礎取り付け台上に、更に、発電機取り付け台を固定し、台上に、発電機を固定し発電機軸は、クラッチに接続する。又、副回転笠歯車の天盤の上面に、フライホイールを設ける。こうした構造を特徴とする磁力回転発電装置。
突出形磁石を超電導電磁石とする時、各々、突出形磁石形状に巻いたコイルを突出形磁石形状の容器に入れ、容器にヘリウム入れ封じ、その容器上部は、主連結部と副連結部を固定し、その上部面に、ヘリウム容器に入った冷凍機を設ける。各ヘリウム容器より、ヘリウムガス配管を再液化用冷凍機のヘリウム容器に接続する。こうした全体を真空容器で覆った構成を超電導電磁石の主突出形磁石副突出形磁石とする。突出形磁石上端の固定は各天盤中心にあく軸穴を主軸に通し、ボス部のボルトにより、主軸に固定し、真空容器を各天盤のに下部に固定し、主円盤回転車と副円盤回転車とする。主円盤回転車と副円盤回転車内の冷凍機の電力は、装置容器外から供給するために、主軸に円筒形電通接触面設ける円筒形電通接触面に接する、ブラシのブラシ保持器は、装置容器側の軸受保持部分に付ける。こうした構造を特徴とする請求項1記載の磁力回転発電装置。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1〜図14は本発明の第1の実施の形態に係る図である。図1は発明本体図2のB−B線方向の主円盤回転車部分断面と、C−C線方向の副円盤回転車部分の断面であり、各々、突出形磁石下端面部分を透視し、合成した断面透視平面図。(但し、磁石底面は、傾斜台上に位置する為、位置が変化するが、多少である為、省略し、平面にあるとして描いている)図2は、発明本体図1のA−A線方向の断面立面図。図3は、発明本体図2のD−D線方向の断面側面図である。図4は、傾斜台4の斜視図。図5は、傾斜台4を各ブロックに分解した時の斜視図。図6は、主円盤部1aの区分点位置における主傾斜台4の斜視図。図7は、主円盤部1aの区分点位置における傾斜台4と突出形磁石5の斜視図。図8は、副円盤部2aの区分点位置における傾斜台4の斜視図。図9は、副円盤部2aの区分点位置における傾斜台4と突出形磁石5の斜視図。図10は、突出形磁石5の斜視図。図11は、継ぎ目用鉄板9の斜視図。図12は、連結部8の斜視図である。
図2に示すように、主円盤回転車1と副円盤回転車2は、同一直径の主、副各円盤面部1a、2aと、主、副各円盤部1a、2a中心部の下部をボス部とし、円盤面中心にあく軸穴に主軸6を通し、キー、ボルト等により固定し、各円盤部1a、2a外周部下部に、リング状の円盤部直径より少し、大きめで同一直径、同一歯数(笠歯車3の直径が14cmの時、歯数を60歯程度とする)とした笠歯車3を各々、主、副各円盤部1a、2a外周下部面にボルト等で固定する。笠歯車3のピッチ円錐角xは、15度の角度とする。図1にあるように主、副各円盤部1a、2a各面外周より、少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、2区分数で、区分円周gを等区分し各区分点eとする。
図1に示すように、主円盤部1a面は、区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として傾斜角αの傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。傾斜線jの傾斜角αは、90度とする。
副円盤部2a面は、区分円周gの各区分点より、逆回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として傾斜角βの傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。笠歯車3のピッチ円錐角xが15度の時、傾斜線jの傾斜角βは、30度とする。
主円盤部1a面の各区分点eに描いた傾斜線j上と直角線k上に、傾斜台4の底面2辺位置として、又、副円盤部2a面の各区分点eに描いた傾斜線j上と直角線k上に、副傾斜台5の底面2辺位置として、各々、主、副円盤部1a、2a面に固定される。
傾斜台4の形状は、図4に示すように、一体成形であり、分解できないが、分解できるとして説明すると、図5に示すように、高さ部分を構成する、平面台ブロックAの上に、傾斜部分を構成する傾斜ブロック部分が重なった形状で、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロックBの上に傾斜ブロックCが重なった形状である。こうした形状を一体成形した構造である。平面台ブロックAは、平面形が矩形であり、高さは約、突出形磁石5の磁極面巾にsinxを乗じた積の1.2倍程度の高さとする。(x度は、選択したピッチ円錐角xの角度)
主円盤部1a面の区分点に、傾斜台4を固定した時、図6に示すように、傾斜ブロックBは、傾斜下端線を直角線k位置とし、又、傾斜側辺下端を傾斜線j位置として上昇傾斜して、平面台ブロックA上に重ねる。又、傾斜ブロックCは、傾斜下端線を傾斜線j位置とし、又、傾斜側辺下端を直角線k位置として上昇傾斜して、傾斜ブロックB上に重なる。傾斜ブロックBの傾斜角度は、図6に示すように、選択したピッチ円錐角xと同角度とし、傾斜ブロックCの傾斜角度は、選択したピッチ円錐角xの2分の1とする。
副円盤部2a面の区分点に、傾斜台4を固定した時、傾斜ブロックBは、図8に示すように、傾斜下端線を直角線k位置とし、又、傾斜側辺下端を傾斜線j位置として上昇傾斜して、平面台ブロックA上に重なる位置とし、又、傾斜ブロックCは、傾斜下端線を傾斜線j位置とし、又、傾斜側辺下端を直角線k位置として上昇傾斜して、傾斜ブロックB上に重なる位置とする。
傾斜台4の台面上に、突出形磁石5を固定する。突出形磁石5の本体磁石形状は、磁極面は、矩形とし、磁極面巾tは、(磁力が1テスラ程度までの時)区分数を2区分の時、区分円周g半径の約3分の1から4分の1程度が最適とする。超電導電磁石の時、10テスラ、20テスラと高電磁力となる場合、区分円周g半径を5分の1以上とする。
突出形磁石の磁極面間方向の巾m寸法は、図10に示すように、磁極面巾tと同一寸法とする。突出形磁石のN極。・S極磁極面の互いの逆位置端に突出部5a、5bが付く。突出部の巾aは、磁極面巾の3分の1の巾とし、突出長さbは、突出形磁石の磁極面巾の2分の1とする。主円盤部1aにおける、突出形磁石5は、図7に示すように、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、各々、傾斜台4面上に固定する。副円盤部2aにおける、突出形磁石5は、図9に示すように、前磁極面下端を直角線k位置とし、又、磁極面間方向側面下端を傾斜線j位置として、各々傾斜台面上に固定する。本発明に於ては、主円盤部1a面と副円盤部2a面の傾斜台4上に、突出形磁石5を固定した時、区分点e位置の磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。
主円盤部1aの傾斜台4に、突出形磁石5を固定した時、図7に示すように、前磁極面には、区分点e側端に、前突出部5aが突きだし、後磁極面には、区分点eの反対側端に、後突出部5bが突き出た位置で台面に固定する。。副円盤部2aの傾斜台4に、突出形磁石5を固定した時、図9に示すように、前磁極面には、区分点eの反対側端に、前突出部5aが突きだし、後磁極面には、区分点e側端に、後突出部5bが突き出た位置で台面に固定する。
本発明では突出形磁石5本体磁極面の高さは、磁極面巾の2〜3倍程度の高さを最適とする。(汎用の長さを、本発明では巾とし、汎用の巾を、本発明では高さとし、汎用の高さを、本発明では磁極面間巾としている)単体磁石を2〜3段として積み重ねて高さ方向を高くしなければならない。このため、図11に示すように、突出形磁石の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mm鉄板の継ぎ目用鉄板を積み重ねの間に敷き、接着剤等で固定し、図10に示すように、本体磁石を重ねる。本発明では磁極面巾と磁極面間巾同一巾とする為、単体磁石の磁極面間巾は、磁極面巾の整数分の1とする。そうすれば、整数枚重ねれば、本発明の磁極面間巾mとする事ができる。前突出部1a、2aと後突出部1b、2bは本体磁石と別々に作り、本体磁石に接続する。
主円盤部1aの各区分点eの前磁極面の磁極は、同一磁極、又は、各区分点e毎に、N・S磁極を変える配置でも良い。又、N・S磁極をランダムに配置しても良い。又、副円盤部2aの各区分点eの前磁極面の磁極は、主円盤部1aの各区分点eの前磁極が同一N磁極であれば、同じN磁極で配置し、主円盤部1aの前磁極が各区分点e毎にN・S磁極を変えれば、同じく、各対応区分点e毎に同じ磁極となるようN・S磁極を変える。主円盤部1aが各区分点毎にN・S磁極をランダムに配置した時、同じ順序でランダムに、同じ磁極となるように磁極を配置する。
傾斜台4に固定された突出形磁石5上端の固定は、天盤7中心の軸穴を、各主軸6に通し、各ボス部のボルトにより、各天盤7を各主軸6に固定する。この各天盤7の下部面に連結部8を固定し、各枠部8a、で突出形磁石5は、固定される。連結部8の形状は、図12に示すように、傾斜台4と同一形状の一体成形構造であり、枠部8aは、平面台ブロックAにあたる下部周囲に設ける。こうした構成により、主円盤回転車1と副円盤回転車2とする。
笠歯車3と主、副各円盤部1a、2a及び、主軸6は、磁力に反応しない耐久性のあるステンレス材質、又は、安価な黄銅、アルミ合金等と耐摩耗性や耐久性のある炭素繊維、その他との複合材とする。主円盤回転車と副円盤回転車は、装置容器10のスラスト軸受11、ラジアル軸受12に、各主軸6を支持し、笠歯車3を噛み合わせる。噛み合わせ位置は、図1に示すように、まず、副円盤部2aの区分円周g上の区分点位置eより回転方向に、突出形磁石の磁極面巾tの2分の1巾zをコンパスに取り、区分し、その位置を噛み合わせ点uとする。そして、主円盤部1aの区分点e位置を、中心線0−0上の最接近点とした時、副円盤部2aの噛み合わせ点uを中心線0−0上位置として、笠歯車3を噛み合わせる。
主円盤回転車1の主軸6には、装置容器10外で、ディスクブレーキ装置13を付ける。又、装置容器10上に、基礎取り付け台15を固定し、その台上に、クラッチ16を固定する。ディスクブレーキ装置13を出た主軸に、軸継手14を接続し、軸継手14を出た軸は、クラッチ16に接続する。基礎取り付け台15上に、更に、発電機取り付け台17を固定し、台上に、発電機18を固定し発電機18軸は、クラッチ16に接続する。又、副回転笠歯車2の天盤7の上面に、フライホイール19を設ける。こうした構造を特徴とする磁力回転発電装置。
図13〜図17は、本発明の第1の実施の回転原理の説明図であり、図1と同じ位置による図である。ピッチ円錐角xの角度は、15度である。
図13は、主円盤部1aにおける主突出形磁石5(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角θが、45度手前に位置する図である。この時、主円盤部1aの突出形磁石(A)の後磁極面前S極と、副円盤部2aの突出形磁石5(C)の前磁極面のN極に吸引力が、作用し、突出形磁石5(A)にP1の回転力が突出形磁石5(C)にP2作用し、P1、P2の回転力により、主円盤部1aは、矢印方向に右回転し、副円盤部2aは、左回転し図14の位置まで回転する。
図14は、主円盤部1aにおける突出形磁石5(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角θが30度手前に位置する図である。この位置において、副円盤部2aにおける突出形磁石5(C)に逆回転力が作用し、P2の回転力は、消滅する。しかし、突出形磁石5(A)の回転力P1の回転力は、図15の位置まで持続回転する。
図15は、主円盤部1aにおける突出形磁石5(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、中心角θが0度位置の図である。前図のP1は、突出形磁石5(C)に逆回転力が作用し、この位置で消滅する。主円盤部1aにおける突出形磁石5(A)の、前突出部5aのN磁極と、副円盤部2aにおける突出形磁石5(C)の前磁極面のN磁極に反発力が作用し、主円盤部1aにおける突出形磁石5(A)に回転力P3が作用する。副突出形磁石5(C)の前突出部5aにかかる逆回転力は、突出形磁石5(C)の前突出部5aにかかる反発力が、回転向である為、逆回転力を打ち消してしまう。従って、回転力P3により、図16位置まで回転力を保持して回転する。
図16は、主円盤部1aにおける突出形磁石5(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、主軸中心角θが、30通過した位置の図である。前図のP3は、回転力を持続し、この位置で消滅する。主円盤部1aにおける突出形磁石5(A)の、後磁極面のS磁極と、副円盤部2aにおける副突出形磁石5(C)の後突出部のS磁極に、反発力が作用し、主円盤部1aにおける主突出形磁石5(A)回転力P4が作用する。副円盤部2aの突出形磁石5(C)にかかる逆回転力は、主突出形磁石5(A)の後突出部のS磁極との反発力により、突出形磁石5(C)が回転方向に作用して、逆回転力を打ち消す。回転力P4により。図17位置まで回転力を保持して回転する。
図17は、主円盤部1aにおける突出形磁石5(A)の区分点が、共通中心線0−0の最接近点より、主軸7中心角θが、45度通過した位置の図である。図16位置で作用した回転力P4は、持続する。又、この位置で、突出形磁石5(A)後突出部のS極と、突出形磁石5(C)の後突出部のS極との反発力で、突出形磁石5(A)にP5の回転力と、突出形磁石5(C)にも回転力P6が作用する。回転力P5と回転力P6は、共に、主円盤部1aにおける突出形磁石5(A)の区分点が、0−0の最接近点より、中心角で90度通過した位置まで作用する。回転力P4は、0−0の最接近点より、中心角で60度通過した位置まで作用する。これが主円盤部1aにおける突出形磁石5(A)の1区分点間の1サイクルの作動であり、これにより、次の区分点の主突出部の突出形磁石6(B)は、図15の始めの位置となり、次区分点の回転力サイクルとなり、半永久的回転を行なう。この回転原理は、ピッチ円錐角xが20度〜45度に於ても同じとする
回転を停止する時は、クラッチ16を切り、ディスクブレーキ13を掛ければ停止する。最起動の時、ディスクブレーキ13を外せば、回転は起動し、ある程度回転数が上がった時点で、クラッチ16を繋げる。停止が長時間とする為に、ディスクブレーキ13にロック装置を設ける。発明本体図は、竪型としたが、ネオジュウムやフェライト磁石では、横型でも可能である。
図18〜図19は、笠歯車3のピッチ円錐角xを30度とし、区分数を3区分とした本発明の第2の実施の形態に係る図である。図18は、発明本体図であり、図19のB−B線方向の主円盤回転車1部分断面と、C−C線方向の副円盤回転2車部分の断面であり、各々、突出形磁石6下端面部分を透視し、合成した断面透視平面図。(但し、磁石底面は、傾斜台上に位置する為、位置が変化するが、多少である為、省略し、平面にあるとして描いている)図19は図18のA−A線方向の断面立面図である。
図18に示すように、主、副各円盤部1a、2aの直径外周より、少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、3区分数で区分円周gを等区分し、各区分点とする。主円盤部1aの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、傾斜角αは90度で、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引き、描く。又、副円盤部2aの各区分点より、逆回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、傾斜角βは15度で、傾斜線jを区分点より引き、又この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引き、描く。
図20〜図21は、突出形磁石5を超電導電磁石とした、本発明の第3の実施の形態に係る図である。図20は、発明本体図21のB−B線方向の主円盤回転車1部分断面と、C−C線方向の副円盤回転車2部分の断面であり、各々、突出形磁石5底面部分を透視し、合成した断面透視平面図。(但し、磁石底面は、傾斜台上に位置する為、位置が変化するが、多少である為、省略し、平面にあるとして描いている)図21は、発明本体図20のA−A線方向の断面立面図。
図21に示すように、主円盤回転車1と副円盤回転車2の笠歯車3のピッチ円錐角xは、15度であり、区分円周g2区分数で等区分し、各区分点とする。笠歯車3のピッチ円錐角xを15度とするのは、冷凍機20を、より、水平とする為である。図20に示すように、傾斜角αは、90度、傾斜角βは、30度である。図による説明は、主に、笠歯車3のピッチ円錐角xが15度と30度により行い、他は、省略する。
突出形磁石5を超電導電磁石とする時、各々、突出形磁石5形状に巻いたコイルを突出形磁石形状のヘリウム容器に入れ封じ、その上部に、連結部8を固定し、その上部面に、ヘリウム容器に入った冷凍機20を設ける。各ヘリウム容器より、ヘリウムガス配管を再液化用の冷凍機20のヘリウム容器に接続する。こうした全体を真空容器で覆った構成を超電導電磁石の突出形磁石5とする。各突出形磁石5上端の固定は、天盤7の中心にあく軸穴を主軸6に通し、ボス部のボルトにより、主軸6に固定し、超電導電磁石の突出形磁石6と繋がる真空容器の冷凍機20部位置で天盤7のに下部に固定する。主円盤回転車1と副円盤回転車2内に冷却用の冷凍機20の電力は、装置容器10外から供給するために、主軸6に円筒形電通接触面21を設け、ブラシ保持器22のブラシに接する。ブラシ保持器22は、装置容器10側の軸受保持部分に付ける。フライホィール19は、装置容器10外の主軸6に設ける。こうした構造を特徴とする磁力回転発電装置。
超電導電磁石による大電力発電が可能となり、長距離送電設備も必要なく都市部に、少スペース、安全で、発電設備を設ける事ができる。超電導電磁石の強力発電と軽量化により、蓄電器と組み合わせ、2系統で交互に切り替える事により、半永久無充電による電動機によるプロペラ回転による大型航空機も可能となる。ロボットの電源とし、半永久的無充電による補助介護用ロボットも可能となる。又、電気自動車の無充電走行が可能となる。
1 主円盤回転車
1a 主円盤部
2 副円盤回転車
2a 副円盤部
3 笠歯車
4 傾斜台
4−A 平面台ブロック
4−B 傾斜ブロック
4−C 傾斜ブロック
5 突出形磁石
5a 前突出部分
5b 後突出部分
6 主軸
7 天盤
8 連結部
8a 枠部
9 継ぎ目用鉄板
10 装置容器
11 スラスト軸受
12 ラジアル軸受
13 ディスクブレーキ
14 軸継手
15 基礎取り付け台
16 クラッチ
17 発電機取り付け台
18 発電機
19 フライホィール
20 冷凍機
21 円筒形電通接触面
22 ブラシ保持器
1a 主円盤部
2 副円盤回転車
2a 副円盤部
3 笠歯車
4 傾斜台
4−A 平面台ブロック
4−B 傾斜ブロック
4−C 傾斜ブロック
5 突出形磁石
5a 前突出部分
5b 後突出部分
6 主軸
7 天盤
8 連結部
8a 枠部
9 継ぎ目用鉄板
10 装置容器
11 スラスト軸受
12 ラジアル軸受
13 ディスクブレーキ
14 軸継手
15 基礎取り付け台
16 クラッチ
17 発電機取り付け台
18 発電機
19 フライホィール
20 冷凍機
21 円筒形電通接触面
22 ブラシ保持器
Claims (2)
- 主円盤回転車と副円盤回転車は、同一直径の円盤部と、円盤面中心部の下部をボス部とし、各円盤面中心にあく軸穴に主軸を通し、キー等により固定する。又、各円盤部外周部下部に、円盤部直径より、少し、大きめで同一直径、同一歯数としたの笠歯車を円盤部外周下部面にボルト等で固定とする。笠歯車のピッチ円錐角は、15度より、5度間隔で、20度、25度、30度より任意に選択する事ができる。主、副各円盤部面外周より、少し内側に、同一直径の区分円周gを描き、主に、2区分、3区分、4区分より、任意に選択した区分数で、区分円周gを等区分し各区分点とする。但し、対向区分以外の磁力が回転力に、悪影響を与えないために、2区分より、区分数を1区分増やす毎に、各区分点上に設ける磁石の磁極面巾は、回転可能範囲で15〜20パーセント程度小さくする。主円盤部面の区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、笠歯車のピッチ円錐角xが15度の時、傾斜角αを60度として、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。又、5度間隔で、笠歯車のピッチ円錐角xが20度、25度、30度の時、各々、傾斜角αは、60度とし、各々、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。又、副円盤部面の区分円周gの各区分点より、回転方向に、接線fを引き、接線fを基準として、笠歯車のピッチ円錐角xが15度の時、傾斜角βを90度として、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。又、笠歯車のピッチ円錐角xが20度の時、βを85度、笠歯車のピッチ円錐角xが25度の時、βを80度、笠笠歯車のピッチ円錐角xが30度の時、βを75度とし、各々、傾斜線jを区分点より引き、又、この傾斜線jに対する直角線kを区分点より引く。主円盤部面の各区分点の傾斜線j上と直角線k上には、主傾斜台の底面2辺位置として、主円盤部面に固定される。主傾斜台は、一体成形であり、分解できないが、分解できるとして説明すると、高さ部分を構成する、平面台ブロックAの上に、傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロックBの上に傾斜ブロックCが重なった形状とする。平面台ブロックAは、平面形が矩形であり、高さは、主突出形磁石の磁極面巾にsinxを乗じた積の高さとする。x度は、選択したピッチ円錐角xの角度。平面台ブロックAの底面角を各区分点位置とし、又、底面の1辺は、傾斜線j上に合わせ、もう1辺は、直角線k線上に合わせて、主円盤面に固定する。傾斜ブロックBは、平面台ブロックA面上の区分点位置角を、傾斜下端角位置で、直角線k位置上における、台面縁を傾斜下端位置とし、片側の傾斜側面下端は、傾斜線j位置上の縁として、上昇傾斜する。又、傾斜ブロックCは、傾斜線j位置側面の傾斜ブロックB面上の縁を傾斜下端とし、傾斜線j位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、上昇傾斜する。傾斜ブロックBの傾斜角度は、選択したピッチ円錐角x角度と同角度とする。傾斜ブロックCの傾斜角度は、選択したピッチ円錐角x角度の2分の1角度とする。傾斜ブロックC上面の傾斜線j方向と、直角線k方向の寸法は、主突出形磁石の磁極面巾t1と同じ寸法巾とする。主突出形磁石の本体磁石形状は、磁極面を矩形とし、磁極面巾を2区分の時、区分円周g半径の約3分の1程度とする。磁極面間方向の長さ寸法は、磁極面巾と同一寸法とする。区分点位置の磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。前磁極面には、区分点側端に、前突出部分が突きでて、後磁極面には、区分点側の反対側端に、後突出部分が突き出る。前突出部分と後突出部分の巾は、主突出形磁石の磁極面巾の3分の1とし、突出長さは、主突出形磁石の磁極面巾の3分の2とする。主突出形磁石は、前突出部分の付け根端を区分点位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、主傾斜台面に固定する。磁極面の高さh1は、磁極面巾の2〜3倍程度の高さとする。前突出部分と後突出部分は、本体磁石形状と別々に作り、接続する。汎用のフェライト、ネオジュウム磁石では、矩形の磁極面の2辺は、長さと巾であり、高さ方向は、磁極面間方向となる。汎用では、長さは、巾程度である。一方、本発明では、汎用の磁極面の長さ方向を高さ方向とする。このため、長さを巾の2〜3倍に製作上できないとすれば、磁極面を2〜3段として積み重ねて高さ方向を高くしなければならない。この場合、主突出形磁石の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mmの鉄板を積み重ねの間に敷き、接着剤で固定し、重ねる。これは、同一磁極の本体磁極面の反発力を消去して接続を容易にし、又、前突出部分と後突出部分の接続も容易にする。又、磁場の流れを良く安定して、回転力を強力にする。各区分点の磁極は、同一磁極、又は、各区分点毎に、N・S磁極を変える配置でも良い。又、N・S磁極をランダムに配置しても良い。主傾斜台上に固定された主突出形磁石上端の固定は、主天盤中心にあく軸穴を主軸に通し、主天盤ボス部のボルトにより、主天盤は、主軸に固定され、この主天盤の下部面に主連結部を固定し、主連結部の枠で主突出形磁石は、固定される。上部主天盤の半径は、主円盤より、主突出形磁石の高さに、tanxを乗じた積だけ大となる。主連結部の形状は、主傾斜台とほぼ、同一形状の一体成形構造であり、異なる点は、各傾斜ブロック部分の傾斜方向が、各々、水平に、180度回転した位置となっている。こうした構成により、主円盤回転車とする。副円盤部面の各区分点の傾斜線j上と直角線k上には、副傾斜台の底面2辺位置として、副傾斜台が、副円盤部面に固定される。副傾斜台は、一体成形であり、分解できないが、分解できるとして説明すると、高さ部分を構成する平面台ブロックDの上に、傾傾斜部分を構成する傾斜台ブロック部分が重なった形状を一体成形した構造であり、更に、傾斜ブロック部分は、傾斜ブロックEの上に傾斜ブロックFが重なった形状とする。傾斜平面台ブロックDは、平面形が矩形であり、高さは、主傾斜台における平面台ブロックAの高さと同じ高さとする。平面台ブロックDの底面角を各区分点位置とし、又、底面の1辺は、傾斜線j上に合わせ、もう1辺は、直角線k線上に合わせて、副円盤部面に固定する。傾斜ブロックEは、平面台ブロックD面上の区分点位置角上に傾斜下端角位置で、直角線k位置側面における、台面上の縁を傾斜下端位置とし、傾斜線j位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、上昇傾斜する。傾斜ブロックFは、平面台ブロックD面上の区分点位置角上に、傾斜上端角を合わせ、傾斜線j位置側面における、台面上の縁を傾斜上端位置とし、直角線k位置側面の台面上縁を片側の傾斜側面下端として、下降傾斜する。傾斜ブロックEは、選択したピッチ円錐角x角度と同角度とする。傾斜ブロックFの傾斜角度は、の2分の1角度とする。選択したピッチ円錐角x角度ブロックF上面の傾斜線j方向と、直角線k方向の寸法は、副主突出形磁石の磁極面巾と同じ寸法巾とする。副突出形磁石の本体磁石形状の磁極面の巾、高さ、磁極面間方向の長さは、全て、主突出形磁石の磁極面の巾高さ 磁極面間方向 長さ、と同一寸法とする。又、区分点位置側に、位置する磁極面を前磁極面と称し、反対側の磁極面を後磁極面と称する。前磁極面には、区分点側端に、前突出部分が突き出て、後磁極面には、同じく、区分点位置側の反対側端に、後突出部分が突き出る。前突出部分と後突出部分の巾と長さは、主突出形磁石と同じであり、巾は、副突出形磁石の磁極面巾の3分の1の寸法とし、突出長さは、磁極面巾の3分の2の寸法とする。副突出形磁石は、前突出部分の付け根端を区分点位置で、前磁極面下端を傾斜線j位置とし、又、磁極面間方向側面下端を直角線k位置として、副傾斜台面に固定する。前突出部分と後突出部分は、本体磁石形状と別々に作った後、接続する。汎用のフェライト、ネオジュウム磁石では、矩形の磁極面の2辺は、長さと巾であり、高さ方向は、磁極面間方向となる。汎用では、長さは、巾程度である。一方、本発明では、汎用の磁極面の長さ方向を高さ方向とする。長さを巾の2〜3倍に製作上できないとすれば、磁極面を2〜3段として積み重ねて高さ方向を高くする。この場合、副突出形磁石の底面形と同じ型で、厚さ2〜4mmの鉄板を積み重ねの間に敷き、接着剤で固定し、重ねる。これは、同一磁極の本体磁極面の反発力を消去して接続を容易にし、又、前突出部分と後突出部分の接続も容易にする。又、磁場の流れを良く安定して、回転力を強力にする。各区分点の前磁極面の磁極は、主円盤の各区分点の表磁極が同一N磁極であれば、同一のN磁極で配置し、主円盤3の表磁極が各区分点毎にN・S磁極を変えれば、同じく、各区分点毎に同一磁極となるようN・S磁極を変える。主円盤がN・S磁極をランダムに配置した時、同じ順序でランダムに、同一磁極としてN・S磁極を配置する。傾斜台上に固定された主突出形磁石上端の固定は、主天盤中心にあく軸穴を主軸に通し、主天盤ボス部のボルトにより、主天盤は、主軸に固定され、この主天盤の下部面に主連結部を固定し、主連結部の枠で主突出形磁石は、固定される。上部主天盤の半径は、主円盤より、主突出形磁石の高さに、tanxを乗じた積だけ大となる。主連結部の形状は、主傾斜台とほぼ、同一形状の一体成形構造であり、異なる点は、各傾斜ブロック部分の傾斜方向が、各々、水平に、180度回転した位置となっている。こうした構成により、主円盤回転車とする。笠歯車と主、副各円盤部は、磁力に反応しない耐久性のあるステンレス材質としなければならない。又、大型機種の超電導電磁石の場合は、主軸も磁力に反応しないステンレス等の材質としなければならない。主円盤回転車と副円盤回転車は、装置容器の軸受に、各主軸を支持し、笠歯車を噛み合わせる。噛み合わせ位置は、主円盤部の区分点を共通中心線0−0線上の最接近点に位置させ、副円盤部の区分点は、同じく共通中心線0−0線上の最接近点位置より、回転方向に、主突出形磁石の磁極面巾h1と同じ巾をずらした位置として、笠歯車を噛み合わせる。この時、主円盤の各区分点と対応する副円盤の各磁極は、同一磁極とする。主円盤回転車の主軸は、装置容器外で、ディスクブレーキ装置を付ける。又、装置容器上に、基礎取り付け台を固定し、その台上に、クラッチを固定する。ディスクブレーキ装置を出た主軸に、軸継手接続し、軸継手を出た軸は、クラッチに接続する。更に、基礎取り付け台上に、発電機取り付け台を固定し、台上に、発電機を固定し、発電機軸は、クラッチに接続する。又、副回転笠歯車の副天盤の上面に、フライホイールを設ける。こうした構造を特徴とする磁力回転発電装置。
- 主突出形磁石6と副突出形磁石7を超電導電磁石とする時、各々、突出形磁石形状に巻いたコイルを突出形磁石形状のヘリウム容器に入れ封じ、その上部に、主連結部と副連結部を固定し、その上部面に、ヘリウム容器に入った冷凍機を設ける。各ヘリウム容器より、ヘリウムガス配管を再液化用冷凍機のヘリウム容器に接続する。こうした全体を真空容器で覆った構成を超電導電磁石の主突出形磁石副突出形磁石とする。主、副各突出形磁石上端の固定は、主、副各天盤をその中心にあく軸穴を主軸に通し、ボス部のボルトにより、主軸に固定し、冷凍機部の真空容器を主天盤と副天盤に下部を固定する。主円盤回転車と副円盤回転車内に冷却用の冷凍機の電力は、装置容器外から供給するために、主軸に円筒形電通接触面を通し、円筒形電通接触面に接する、ブラシ保持器は、装置容器側の軸受保持部分に付ける。ブラシは、プラス側とマイナス側が付いている。冷凍機の性能が、遠心力により、影響を与える時は、発電機とクラッチの間に、変速機を設けて主、副各円盤回転車の回転を下げる。こうした構造を特徴とする請求項1記載の磁力回転発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009299345A JP2011125209A (ja) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | 磁力回転発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009299345A JP2011125209A (ja) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | 磁力回転発電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011125209A true JP2011125209A (ja) | 2011-06-23 |
Family
ID=44288520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009299345A Pending JP2011125209A (ja) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | 磁力回転発電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011125209A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107204697A (zh) * | 2016-03-18 | 2017-09-26 | 乔治.W.惠特菲尔德 | 包括在磁齿轮之间有顺序磁链的可旋转磁齿轮的磁齿轮箱 |
-
2009
- 2009-12-10 JP JP2009299345A patent/JP2011125209A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107204697A (zh) * | 2016-03-18 | 2017-09-26 | 乔治.W.惠特菲尔德 | 包括在磁齿轮之间有顺序磁链的可旋转磁齿轮的磁齿轮箱 |
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A072 | Dismissal of procedure |
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