JP2012041909A - 回転維持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造で製作も容易であり、優れた連続回転機能を発揮する回転維持装置を提供する。
【解決手段】回転維持装置１０は、軸心１７ａを中心とする第一仮想円Ｍ１１の円周上に配置された複数の円板状の固定磁石１１と、第一仮想円Ｍ１１の軸心１７ａと同軸上で対向する第二仮想円Ｍ１２の円周に沿って固定磁石１１の磁力影響領域内を一定方向Ｐ１に通過可能に配置された複数の円板状の可動磁石１３と、を備え、固定磁石１１に、可動磁石の通過方向（一定方向Ｐ１）に対して上り勾配をなす部分を有する固定平面部１１ａを設け、可動磁石１３に、固定磁石１１の固定平面部１１ａの上り勾配と逆勾配をなす部分を有する可動平面部１３ａを設け、固定平面部１１ａの極性と、可動平面部１３ａの極性と、を同じとしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁力を利用することにより、回転運動状態を長期間に亘って維持可能な回転維持装置に関する。

磁力を利用した回転維持装置において回転部分を構成する運動体は、回転速度が減衰することなく、その回転状態が長期間維持されることが望ましい。本発明者は、回転維持装置に関する研究、開発を長期間に亘って行い、その技術の一部を開示している（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０−４３５７８号公報

特許文献１記載の「運動状態維持装置」は、運動体に駆動力を付与する側の磁石が複数個で構成され、その形状や配置状態が複雑であり、それぞれの磁石の配置状態を的確に設定する必要があるため、製作が困難である。また、この「運動状態維持装置」は、必要とする磁石の個数も多い。

本発明が解決しようとする課題は、優れた連続回転機能を発揮し、簡素な構造で製作も容易な回転維持装置を提供することにある。

本発明に係る第一の回転維持装置は、第一仮想円の円周上に配置された板状の固定磁石と、前記第一仮想円と同軸上で対向する第二仮想円の円周に沿って前記固定磁石の磁力影響領域内を一定方向に通過可能に配置された板状の可動磁石と、前記可動磁石を前記仮想円に沿って移動可能に支持するため前記可動磁石と連接した状態で前記第二仮想円の中心に回転自在に配置された回転体と、を備え、
前記固定磁石に、前記可動磁石の通過方向に対して上り勾配をなす部分を有する固定平面部を設け、
前記可動磁石に、前記上り勾配と逆勾配をなす部分を有する可動平面部を設け、
前記固定平面部の極性と前記可動平面部の極性とを同じとしたことを特徴とする。
ここで、「前記固定平面部の極性と前記可動平面部の極性とを同じとした」とは、固定平面部及び可動平面部が互いにＮ極同士またはＳ極同士であることをいう。

このような構成とすれば、板状をした固定磁石の固定平面部からその裏面方向への磁力により、固定磁石から付勢力を受ける領域（以下、「付勢領域」という。）へ可動磁石が進入するときの反発磁力の膨らみが小さくなるため、固定磁石と対向した姿勢で移動する可動磁石は固定磁石の周縁近傍をスムーズに通過し、極めて容易に固定磁石の付勢領域へ進入することが可能となる。従って、前記付勢領域へ進入した可動磁石が固定磁石から受ける付勢力が可動磁石に有効に作用し、可動磁石に対する回転駆動力となるため、回転体は優れた連続回転機能を発揮する。

また、比較的簡単な形状である、固定平面部を有する板状の固定磁石と、可動平面部を有する板状の可動磁石と、を組み合わせ、固定平面部及び可動平面部がそれぞれ所定勾配をなす部分を有するように配置することにより当該回転維持装置を形成することができるので、構造は簡素であり、製作も容易である。

ここで、前記固定磁石の固定平面部及び前記可動磁石の可動平面部を円形とすることが望ましい。

このような構成とすれば、固定磁石に接近した可動磁石が、固定磁石と対向した姿勢で固定磁石の固定平面部の周縁近傍を通過するとき、固定磁石からの反発磁力を効率良く回避することができるため、固定磁石の付勢領域への進入がさらに容易となり、回転維持機能の向上に有効である。

この場合、固定磁石の固定平面部の外径を、可動磁石の可動平面部の外径より大とすれば、可動磁石が固定磁石の外周縁近傍を通過して固定磁石の付勢領域へ移動するときの当該可動磁石への反付勢力となる反発磁力をさらに効率良く回避することが可能となるため、可動磁石に対する回転駆動力の増大に有効である。

次に、本発明に係る第二の回転維持装置は、第一仮想円の円周上に配置された板状の固定磁石と、前記第一仮想円と同軸上で対向する第二仮想円の円周に沿って前記固定磁石の磁力影響領域内を一定方向に通過可能に配置された可動磁石と、前記可動磁石を前記仮想円に沿って移動可能に支持するため前記可動磁石と連接した状態で前記第二仮想円の中心に回転自在に配置された回転体と、を備え、
前記固定磁石に、前記可動磁石の通過方向に対して下り勾配をなす部分を有する固定平面部を設け、
前記可動磁石に、前記第一仮想円の円周に向かって突出する半球部を設け、
前記固定平面部の極性と前記半球部の極性とを同じとしたことを特徴とする。
ここで、「前記固定平面部の極性と前記半球部の極性とを同じとした」とは、固定平面部及び半球部が互いにＮ極同士またはＳ極同士であることをいう。

このような構成とすれば、可動磁石が固定磁石に接近するとき、可動磁石は固定磁石の吸引作用で引き寄せられるが、固定磁石に接近するにつれ、板状の固定磁石の外周面の反発磁力によって前記吸引作用は無力化し、可動磁石の磁力線が固定磁石の周縁近傍を回り込むように通過して前記付勢領域へ極めてスムーズに進入する。従って、前記付勢領域へ進入した可動磁石が固定磁石から受ける反発磁力が、可動磁石に対する付勢力として有効に作用し、第二仮想円に沿った回転駆動力が可動磁石に付与されるため、回転体は優れた連続回転機能を発揮する。

また、比較的簡単な形状である、固定平面部を有する板状の固定磁石と、半球部を有する可動磁石と、を組み合わせ、固定平面部が所定勾配をなし、半球部が所定方向を向くように配置することによって当該回転維持装置を形成することができるので、構造は簡素であり、製作も容易である。

ここで、前記固定磁石の前記固定平面部の周縁において、前記可動磁石が接近する側の領域に、前記可動磁石の通過方向に沿って凹んだ湾状部を設けることが望ましい。

このような構成とすれば、可動磁石が固定磁石から付勢力を受ける領域（付勢領域）に接近するときに、固定磁石から受ける反発力をさらに緩和することができるため、可動磁石は容易に前記付勢領域へ進入することが可能となり、可動磁石に対する回転駆動力の増大に有効である。

また、前記固定磁石の前記固定平面部の周縁に、前記可動磁石の通過方向に沿って婉曲した凸縁部若しく凹縁部の少なくとも一方を設けることが望ましい。

このような構成とすれば、一定方向に移動する可動磁石が、固定磁石から前記付勢力を受ける領域が、当該可動磁石の通過軌跡に沿った形状に近似するので、固定磁石から可動磁石に付与される回転駆動力の増大に有効である。

一方、前記固定磁石に、前記固定平面部と交差する方向に貫通する開口部を設けることができる。

このような構成とすれば、可動磁石が固定磁石から付勢力を受ける領域を通過するときに当該固定磁石から受ける反付勢力（吸引力）を緩和することができるため、回転駆動力の増大に有効である。

本発明により、優れた連続回転機能を発揮し、簡素な構造で製作も容易な回転維持装置を提供することができる。

本発明の第一実施形態である回転維持装置を示す正面図である。 図１に示す回転維持装置の一部拡大図である。 図２における矢線Ａ方向から見た一部拡大図である。 図３における矢線Ｂ方向から見た可動磁石の一部切欠断面図である。 本発明の第二実施形態である回転維持装置の一部拡大正面図である。 図５における矢線Ｃ方向から見た図である。 図６における矢線Ｄ方向から見た可動磁石の一部切欠断面図である。 本発明の第三実施形態である回転維持装置の一部拡大正面図である。 図８における矢線Ｅ方向から見た図である。

図１〜図３に示すように、本発明の第一実施形態である回転維持装置１０は、軸心１７ａを中心とする第一仮想円Ｍ１１の円周上に配置された複数の固定磁石１１と、第一仮想円Ｍ１１の軸心１７ａと同軸上で対向する第二仮想円Ｍ１２の円周に沿って固定磁石１１の磁力影響領域内を一定方向Ｐ１に通過可能に配置された複数の可動磁石１３と、可動磁石１３を第二仮想円Ｍ１２に沿って移動可能に支持するため可動磁石１３と支柱１５及びハブ１６を介して連接した状態で第二仮想円Ｍ１２の中心（軸心１７ａ）に回転自在に配置された軸体１７と、を備えている。

また、固定磁石１１に、可動磁石１３の通過方向（一定方向Ｐ１）に対して上り勾配をなす部分を有する固定平面部１１ａを設け、可動磁石１３には、固定磁石１１の固定平面部１１ａの上り勾配と逆勾配をなす部分を有する可動平面部１３ａを設け、固定平面部１１ａの極性をＮ極とし、可動平面部１３ａの極性をＮ極としている。

図１，図３に示すように、固定部材１８の正面１８ａ側に位置する連結部材１２及び固定磁石１１と、固定部材１８の背面１８ｂ側に位置する連結部材１２及び固定磁石１１と、は固定部材１８を挟んで鏡面対称をなすように配置されている。背面１８ｂに位置する固定磁石１１及び可動磁石１３においては、固定平面部１１ａの極性をＳ極とし、可動平面部１３ａの極性をＳ極としているが、互いに同じ極性であればよいので、これに限定するものではない。

複数の固定磁石１１は、いずれも円形の固定平面部１１ａを有する円板状磁石であり、これらの固定磁石１１は、円筒状の連結部材１２を介して、円板状の固定部材１８の正面１８ａ及び背面１８ｂに取り付けられている。固定平面部１１ａの外径と連結部材１２の外径とは略同一である。連結部材１２は、軸心１２ａが固定部材１８の面方向と斜めに交差するような姿勢で、基端開口部１２ｂが固定部材１８の正面１８ａ及び背面１８ｂに固定され、連結部材１２の先端開口部１２ｃに固定磁石１１が固着されている。また、複数の固定磁石１１及び連結部材１２は第一仮想円Ｍ１１の円周に沿って等間隔に配置されている。

一方、図１に示すように、固定部材１８と同心をなす軸心１７ａを中心に回転自在に軸支された軸体１７にハブ１６が固定され、ハブ１６の外周に、第二仮想円Ｍ１２の半径方向に延びる複数の支柱１５が等間隔に取り付けられている。これにより、複数の可動磁石１３は第二仮想円Ｍ１２の円周に沿って等間隔に配置された状態となる。なお、本実施形態において第二仮想円Ｍ１２の中心は軸心１７ａと一致している。

図４に示すように、支柱１５の先端部１５ａに有底円筒状の連結部材１４が固定され、連結部材１４の先端開口部１４ａに円板状の可動磁石１３が取り付けられている。可動磁石１３は円形の可動平面部１３ａを有する円板状の磁石であり、可動平面部１３ａの外径と連結部材１４の外径とは略同一である。

図３，図４に示すように、連結部材１４は、その軸心１４ｂの固体部材１８側が第二仮想円Ｍ１２の外側に広がる方向に傾斜するとともに、通過方向（一定方向Ｐ１）と逆方向を向くような姿勢で支柱１５の先端部１５ａに取り付けられている。これにより、可動磁石１３の可動平面部１３ａは、固定磁石１１の固定平面部１１ａの上り勾配と逆勾配をなす部分を有した状態となる。

ここで、図１〜図３を参照しながら回転維持装置１０の動作について説明する。図３に示すように、第一仮想円Ｍ１１の円周に沿って配置された固定磁石１１の固定平面部１１ａは、第二仮想円Ｍ１２に沿って一定方向Ｐ１に移動する可動磁石１３の通過方向（一定方向Ｐ１）に対して上り勾配をなす部分を有し、可動磁石１３の可動平面部１３ａは、固定磁石１１の固定平面部１１ａの上り勾配と逆勾配をなす部分を有し、固定平面部１１ａがＮ極で、可動平面部１３がＮ極となるように設定されている。また、固定磁石１１の固定平面部１１ａの外径は、可動磁石１３の可動平面部１３ａの外径より大である。

このような構成において、静止している複数の可動磁石１３に一定方向Ｒ１の回転力を与えると、可動磁石１３はそれぞれ第二仮想円Ｍ１２に沿って一定方向Ｐ１に回転移動するが、個々の可動磁石１３はそれぞれ固定磁石１１に接近し、その固定平面部１１ａの近傍を通過して、固定磁石１１から離隔する、という動作を反復する。

この動作過程において、固定磁石１１の固定平面部１１ａからその裏面１１ｂ方向への磁力により、可動磁石１３が固定磁石１１の付勢領域へ進入するときの反発磁力の膨らみが極小化されるため、第二仮想円Ｍ１２に沿って移動する可動磁石１３は固定磁石１１の周縁１１ｃ近傍をスムーズに通過し、極めて容易に固定磁石１１の付勢領域へ進入することができる。従って、前記付勢領域へ進入した可動磁石１３が固定磁石１１から受ける付勢が可動磁石１３に有効に作用し、可動磁石１３に対する回転駆動力となる。

このような回転駆動力は複数の固定磁石１１から可動磁石１３に順次作用し、各可動磁石１３に連接された支柱１５及びハブ１６を介して軸体１７を回転駆動するので、軸体１７は長期間に亘って一定方向Ｒ１の回転を維持することができる。

また、図２，図３に示すように、可動磁石１３の通過方向（一定方向Ｐ１）に対して上り勾配をなすように傾斜した固定磁石１１の付勢領域（固定平面部１１ａ）の広さに対して、可動磁石１３の進入側の当該固定磁石１１の厚さを小さくすることによって、磁力線の輪を小さくし、さらに、可動磁石１３の先端方向の磁力線を逸らすように固定磁石１１の円縁部分（周縁１１ｃ）の磁力線を互いに接近させることにより、可動磁石１３が固定磁石１１の円縁部分（周縁１１ｃ）近傍を横切って前記付勢領域へ進入するときの抵抗（反付勢力）を低減している。これにより、傾斜した固定磁石１１の固定平面部１１ａからの強力な付勢力を可動磁石１３に与えるとともに、可動磁石１３が固定磁石１１から離隔するときの反付勢力（吸引力）を無力化することができるため、回転維持装置１０は優れた連続回転機能を発揮する。

また、比較的簡単な形状である、固定平面部１１ａを有する円板状の固定磁石１１と、可動平面部１３ａを有する円板状の可動磁石１３と、を組み合わせ、固定平面部１１ａ及び可動平面部１３ａがそれぞれ所定勾配をなす部分を有するように配置することによって回転維持装置１０を形成することができるので、構造は簡素であり、製作も容易である。

さらに、固定磁石１１の固定平面部１１ａ及び可動磁石１３の可動平面部１３ａを円形としたことにより、可動磁石１３が、固定磁石１１の固定平面部１１ａの周縁１１ｃ近傍を通過するときの反発磁力（反付勢力）を効率良く回避することができるため、固定磁石１１の付勢領域への進入が容易となり、回転維持機能の向上に有効である。

一方、固定磁石１１の固定平面部１１ａの外径を、可動磁石１３の可動平面部１３ａの外径より大としたことにより、可動磁石１３が固定磁石１１の周縁１１ｃ近傍を通過して付勢領域へ移動するときの当該可動磁石１３に対する反発磁力（反付勢力）を極小化することができるため、可動磁石１３に対する回転駆動力の増大に有効である。

回転維持装置１０においては、７個の固定磁石１１と４個の可動磁石１４を配置しているが、固定磁石及び可動磁石の使用個数を限定するものではない。ただし、複数の固定磁石と可動磁石とが互いに吸引し合った状態となって可動磁石の回転運動が停止するのを回避するため、固定磁石の個数を可動磁石の個数より大とするとともに、固定磁石の個数を可動磁石の個数で除した値が整数とならないように設定することが望ましい。

次に、図５〜図７に基づいて、本発明の第二実施形態である回転維持装置２０について説明する。図５，図６にその一部を示す回転維持装置２０は、第一仮想円Ｍ２１の円周上に配置された複数の固定磁石２１と、第一仮想円Ｍ２１と同軸上で対向する第二仮想円Ｍ２２の円周に沿って固定磁石２１の磁力影響領域内を一定方向Ｐ２に通過可能に配置された可動磁石２３と、を備え、固定磁石２１に、可動磁石２３の通過方向（一定方向Ｐ２）に対して下り勾配をなす部分を有する固定平面部２１ａを設け、可動磁石２３に、第一仮想円Ｍ２１の円周に向かって突出する半球部２３ａを設け、固定平面部２１ａの極性をＮ極とし、半球部２３ａの極性をＮ極としている。

図６に示すように、固定部材２８の正面２８ａ側に位置する連結部材２２及び固定磁石２１と、固定部材２８の背面２８ｂ側に位置する連結部材２２及び固定磁石２１と、は固定部材２８を挟んで鏡面対称をなすように配置されている。背面２８ｂに位置する固定磁石２１及び可動磁石２３においては、固定平面部２１ａの極性をＳ極とし、可動平面部２３ａの極性をＳ極としているが、互いに同じ極性であればよいので、これに限定するものではない。

複数の固定磁石２１は、いずれも円形の固定平面部２１ａを有する平板状磁石であり、これらの固定磁石２１はそれぞれ、円筒状の連結部材２２を介して、平板状の固定部材２８の正面２８ａ及び背面２８ｂに取り付けられている。連結部材２２は、軸心２２ａが固定部材２８の面方向と斜めに交差するような姿勢で、基端開口部２２ｂが固定部材２８の正面２８ａ及び背面２８ｂに固定され、連結部材２２の先端開口部に設けられたフランジ２２ｃに固定磁石２１が固定されている。また、複数の固定磁石２１及び連結部材２２は第一仮想円Ｍ２１の円周に沿って等間隔に配置されている。

図５に示すように、固定磁石２１の固定平面部２１ａの周縁には、可動磁石１３の通過方向（一定方向Ｐ２）に沿って婉曲した凸縁部２１ｂ及び凹縁部２１ｃが設けられ、可動磁石２３が接近する側の前記周縁には、可動磁石２３の通過方向（一定方向Ｐ２）に沿って上り勾配をなす斜面部２１ｄが設けられ、可動磁石２３が離隔する側の前記周縁には斜面部２１ｄと逆の勾配をなす斜面部２１ｅが設けられている。

一方、図５，図７に示すように、可動磁石２３は有底短円筒状の連結部材２４を介して支柱２５の先端部２５ａに取り付けられている。支柱２５は、図１に示す回転維持装置１０の支柱１５と同じ機能を有し、支柱２５の基端部は、回転維持装置１０のハブ１６及び軸体１７と同じ機構（図示せず）を介して固定部材２８の中心に回転自在に取り付けられている。

図７に示すように、可動磁石２３は、半球部２３ａ及びこれと一体化した円柱部２３ｂで構成され、円柱部２３ｂの一部を連結部材２４内に収容した状態でボルト２６にて連結部材２４に固定されている。ボルト２６は半球部２３ａから円柱部２３ｂに向かって可動磁石２３の軸心２３ｃを貫通して挿通され、連結部材２４の底部２４ａから突出する雄ネジ部２６ｂにワッシャ２７を介してナット２８が螺着されている。ボルト２６の半球状のヘッド部２６ａは、可動磁石２３の半球部２３ａの先端から突出している。

図６，図７に示すように、可動磁石２３は、その軸心２３ｃの固体部材２８側が仮想第二円Ｍ２２の外側に広がる方向に傾斜するとともに、可動磁石２３の通過方向（一定方向Ｐ２）を向くような姿勢で、支柱２５の先端部２５ａに取り付けられている。

図５，図６に示すように、静止している可動磁石２３に一定方向Ｒ２の回転力を与えると、個々の可動磁石２３は第二仮想円Ｍ２２に沿って一定方向Ｐ２に移動しながら、固定磁石２１に接近し、その固定平面部２１ａの近傍を通過し、固定磁石２１から離隔する、という動作を反復する。

このような動作過程において、可動磁石２３が固定磁石２１に接近するとき、可動磁石２３は固定磁石２１の吸引作用によって引き寄せられるが、固定磁石２１に接近するにつれ、板状の固定磁石２１の周縁２１ｆからの反発磁力によって前記吸引作用は無力化し、可動磁石２３の磁力線が固定磁石２１の周縁２１ｆ近傍を回り込むように通過して付勢領域へスムーズに進入する。従って、付勢領域へ進入した可動磁石２３が固定磁石２１から受ける付勢力が可動磁石２３に有効に作用し、第二仮想円Ｍ２２に沿った回転駆動力が可動磁石２３に付与され、支柱２５を介して連接された軸体（図示せず）は優れた連続回転機能を発揮する。

図６に示すように、固定磁石２１に、可動磁石２３の通過方向（一定方向Ｐ２）に対して下り勾配をなす部分を有する固定平面部２１ａを設け、可動磁石２３に、第一仮想円Ｍ２１に向かって突出する半球部２３ａを設けたことにより、可動磁石２３が、固定磁石２１の周縁２１ｆ近傍を通過して付勢領域へ移動する際の反発磁力が効率良く回避され、可動磁石２３は付勢領域へ極めてスムーズに進入することができる。また、前述の構成としたことにより、付勢領域へ進入した可動磁石２３が固定磁石２１から受ける付勢力が極大化されるとともに、付勢領域を通過した後の可動磁石２３に対する吸引力を無力化することができる。

また、比較的簡単な形状である、固定平面部２１ａを有する板状の固定磁石２１と、半球部２３ａを有する可動磁石２３と、を組み合わせ、固定平面部２１ａが所定勾配をなし、半球部２３ａが所定方向を向くように配置することによって当該回転維持装置２０を形成することができるので、構造は簡素であり、製作も容易である。なお、回転維持装置２０において、可動磁石２３の半球部２３ａの極性及び固定磁石２１の固定平面部２１ａの極性をＮ極同士としているが、半球部２３ａ及び固定平面部２１ａの極性をＳ極同士とすることもできる。

回転維持装置２０においては、固定磁石２１の固定平面部２１ａの周縁に、可動磁石２３の通過方向（一定方向Ｐ２）に沿って婉曲した凸縁部２１ｂ及び凹縁部２１ｃを設けたことにより、可動磁石２３が固定磁石２１から付勢力を受ける領域が、可動磁石２３の通過軌跡（第二仮想円Ｍ２２）に沿って近似した形状となるため、固定磁石２１から可動磁石２３に付与される回転駆動力の増大に有効である。

次に、図８，図９に基づいて本発明の第三実施形態である回転維持装置３０について説明する。図８，図９にその一部を示す回転維持装置３０は、第一仮想円Ｍ３１の円周上に配置された複数の固定磁石３１と、第一仮想円Ｍ３１と同軸上で対向する第二仮想円Ｍ３２ａ，Ｍ３２ｂの円周に沿ってそれぞれ固定磁石３１の磁力影響領域内を一定方向Ｐ３に通過可能に配置された複数の可動磁石２３ｘ，２３ｙと、を備え、固定磁石３１に、可動磁石２３ｘ，２３ｙの通過方向（一定方向Ｐ３）に対して下り勾配をなす部分を有する固定平面部３１ａを設け、可動磁石２３ｘ，２３ｙに、第一仮想円Ｍ３１に向かって突出する半球部２３ａを設け、固定平面部３１ａの極性をＳ極とし、半球部２３ａの極性をＳ極としている。

複数の固定磁石３１は、いずれも固定平面部３１ａを有する平板状磁石であり、これらの固定磁石２１は、円筒状の連結部材３２を介して、円板状の固定部材３８の正面３８ａ及び背面３８ｂに取り付けられている。連結部材３２は、その軸心３２ａが固定部材３８の面方向と斜めに交差するような姿勢で、基端開口部３２ｂが固定部材３８の正面３８ａ及び背面３８ｂに固定され、連結部材３２の先端開口部に設けられたフランジ３２ｃに固定磁石３１が固着されている。また、複数の固定磁石３１及び連結部材３２は第一仮想円Ｍ３１の円周に沿って等間隔に配置されている。

固定部材３８の正面３８ａ側に位置する連結部材３２及び固定磁石３１と、固定部材３８の背面３８ｂ側に位置する連結部材３２及び固定磁石３１と、は固定部材３８を挟んで鏡面対称をなすように配置されている。固定部材３８の正面３８ａ側に位置する固定磁石３１の固定平面部３１ａ及び可動磁石２３ｘ，２３ｙの半球部２３ａの磁性はいずれもＮ極であり、固定部材３８の背面３８ｂ側に位置する固定磁石３１の固定平面部３１ａ及び可動磁石２３ｘ，２３ｙの半球部２３ａの磁性はいずれもＳ極であるが、互いに同極であればよいので、これに限定するものではない。

図８に示すように、固定磁石３１の固定平面部３１ａの周縁には、可動磁石２３ｘ，２３ｙの通過方向（一定方向Ｐ３）に沿って婉曲した凸縁部２１ｂ及び凹縁部３１ｃが設けられている。また、可動磁石２３ｙが接近する側の固定平面部３１ａの周縁には、可動磁石２３ｙの通過方向（一定方向Ｐ３）に向かって凹んだ湾状部３１ｄが設けられ、その下方部分（第一仮想円Ｍ３１の中心寄り部分）には、一定方向Ｐ３と逆方向に突出した凸状部３１ｅが設けられている。さらに、固定磁石３１の中心領域には、固定平面部３１ｂと交差する方向に貫通する開口部３１ｆが設けられている。

一方、図８に示すように、可動磁石２３ｘ，２３ｙは、有底短円筒状の連結部材２４を介して、支柱３５の長手方向に距離を隔てて取り付けられている。支柱３５は、図１に示す回転維持装置１０の支柱１５と同じ機能を有し、支柱３５の基端部は、回転維持装置１０のハブ１６及び支軸１７と同じ機構（図示せず）を介して固定部材３８の中心に回転自在に取り付けられている。なお、可動磁石２３ｘ，２３ｙの構造、機能及び支柱３５に対する取り付け角度などは図５に示す可動磁石２３と同じであるため、図５と同符号を付して説明を省略する。

図８に示すように、静止している可動磁石２３ｘ，２３ｙに一定方向Ｒ３の回転力を与えると、個々の可動磁石２３ｘ，２３ｙはそれぞれ第二仮想円Ｍ３２ａ，Ｍ３２ｂに沿って一定方向Ｐ３に移動しながら、固定磁石３１に接近し、その固定平面部３１ａの近傍を通過して、固定磁石３１から離隔する、という動作を反復する。

このような動作過程において、可動磁石２３ｘ，２３ｙが固定磁石３１に接近するとき、可動磁石２３ｘ，２３ｙは固定磁石３１の吸引作用によって引き寄せられるが、固定磁石３１に接近するにつれ、板状の固定磁石３１の周縁３１ｇからの反発磁力によって前記吸引作用は無力化し、可動磁石２３ｘ，２３ｙの磁力線が固定磁石２１の周縁３１ｇ近傍を回り込むように通過して付勢領域へスムーズに進入する。従って、付勢領域へ進入した可動磁石２３ｘ，２３ｙが固定磁石３１から受ける付勢力が可動磁石２３に有効に作用し、第二仮想円Ｍ３２ａ，３２ｂに沿った回転駆動力が可動磁石２３ｘ，に付与され、支柱３５を介して連接された軸体（図示せず）は連続回転する。

回転維持装置３０においては、１本の支柱３５に対し、二つの可動磁石２３ｘ，２３ｙが取り付けられているため、固定磁石３１から受ける付勢力に基づく一定方向Ｐ３の回転駆動力が強く、優れた回転維持機能を発揮する。なお、１本の支柱に対する可動磁石の取り付け個数は限定しないので、３個以上とすることもできる。

また、回転維持装置３０においては、固定磁石３１の周縁に湾状部３１ｄ及び凸状部３１ｅを設けたことにより、可動磁石２３ｙが固定磁石３１に接近するときに固定磁石３１から受ける反発磁力を効率良く回避することができるため、回転駆動力の増大に有効である。さらに、固定磁石３１に開口部３１ｆを設けたことにより、可動磁石２３ｘ，２３ｙが固定磁石３１から付勢力を受ける領域を通過するときに当該固定磁石３１から受ける反付勢力（吸引力）を緩和することができるため、回転駆動力の増大に有効である。

回転維持装置３０においては、固定磁石３１の固定平面部３１ａの極性をＮ極とし、可動磁石２３ｘ，２３ｙの半球部２３ａの極性をＮ極としているが、これに限定するものではなく、固定平面部３１ａ及び半球部２３ａをいずれもＳ極とすることもできる。

回転維持装置１０，２０，３０を構成する各部材の材質は限定しないが、固定部材１８，２８，３８及び支柱１５，２５，３５は非磁性材料（磁石に着かない材料）で形成し、連結部材１２，１４，２２，２４，３２、ボルト２６及びナット２８は磁性材料（磁石に着く材料）で形成することが望ましい。また、本発明は回転維持装置１０，２０，３０に限定しないので、例えば、可動磁石１３，２３，２３ｘ，２３ｙを固定状態として、固定磁石１１，２１，３１が可動磁石１３，２３，２３ｘ，２３ｙに対して相対的に回転する構成とすることもできる。

本発明の回転維持装置は、回転状態を長期間に亘って維持することを必要とする産業分野において広く利用することができる。

１０，２０，３０ 回転維持装置
１１，２１，３１ 固定磁石
１１ａ，２１ａ，３１ａ 固定平面部
１１ｂ 裏面
１１ｃ，２１ｆ，３１ｇ 周縁
１２，１４，２２，２４，３２ 連結部材
１２ａ，１７ｃ，２２ａ，３２ａ 軸心
１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ 基端開口部
１２ｃ 先端開口部
１３，２３，２３ｘ，２３ｙ 可動磁石
１３ａ 可動平面部
１５，２５，３５ 支柱
１５ａ，２５ａ 先端部
１６ ハブ
１７ 軸体
１８，２８，３８ 固定部材
１８ａ，２８ａ，３８ａ 正面
１８ｂ，２８ｂ，３８ｂ 背面
２１ｂ 凸縁部
２１ｃ 凹縁部
２１ｄ 斜面部
２２ｃ，３２ｃ フランジ
２３ａ 半球部
２３ｂ 円柱部
２４ａ 底部
２６ ボルト
２６ａ ヘッド部
２６ｂ 雄ネジ部
２７ ワッシャ
２８ ナット
３１ｄ 湾状部
３１ｅ 凸状部
３１ｆ 開口部
Ｍ１１，Ｍ２１，Ｍ３１ 第一仮想円
Ｍ１２，Ｍ２２，Ｍ３２ａ，Ｍ３２ｂ 第二仮想円
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 一定方向

Claims (6)

1. 第一仮想円の円周上に配置された板状の固定磁石と、前記第一仮想円と同軸上で対向する第二仮想円の円周に沿って前記固定磁石の磁力影響領域内を一定方向に通過可能に配置された板状の可動磁石と、前記可動磁石を前記第二仮想円に沿って移動可能に支持するため前記可動磁石と連接した状態で前記第二仮想円の中心に回転自在に配置された回転体と、を備え、
   前記固定磁石に、前記可動磁石の通過方向に対して上り勾配をなす部分を有する固定平面部を設け、
   前記可動磁石に、前記上り勾配と逆勾配をなす部分を有する可動平面部を設け、
   前記固定平面部の極性と前記可動平面部の極性とを同じとしたことを特徴とする回転維持装置。
2. 前記固定磁石の固定平面部及び前記可動磁石の可動平面部が円形であることを特徴とする請求項１記載の回転維持装置。
3. 第一仮想円の円周上に配置された板状の固定磁石と、前記第一仮想円と同軸上で対向する第二仮想円の円周に沿って前記固定磁石の磁力影響領域内を一定方向に通過可能に配置された可動磁石と、前記可動磁石を前記仮想円に沿って移動可能に支持するため前記可動磁石と連接した状態で前記第二仮想円の中心に回転自在に配置された回転体と、を備え、
   前記固定磁石に、前記可動磁石の通過方向に対して下り勾配をなす部分を有する固定平面部を設け、
   前記可動磁石に、前記第一仮想円の円周に向かって突出する半球部を設け、
   前記固定平面部の極性と前記半球部の極性とを同じとしたことを特徴とする回転維持装置。
4. 前記固定磁石の前記固定平面部の周縁において、前記可動磁石が接近する側の領域に、前記可動磁石の通過方向に沿って凹んだ湾状部を設けた請求項３記載の回転維持装置。
5. 前記固定磁石の前記固定平面部の周縁に、前記可動磁石の通過方向に沿って婉曲した凸縁部若しく凹縁部の少なくとも一方を設けたことを特徴とする請求項３または４記載の回転維持装置。
6. 前記固定磁石に、前記固定平面部と交差する方向に貫通する開口部を設けた請求項３〜５のいずれかに記載の回転維持装置。

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