JP2020114162A - 永久磁石を応用した回転体 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石の反発力を効果的に作用させる回転体を提供する。【解決手段】回転体１は円板２と回転車３で構成される。円板２には磁石が取り付けられ、磁石に対応する位置に、レバー支持柱１３に取り付けられたレバー１２を設け、レバーの先端に磁石を取り付ける。レバーは連結板１７により、突起物用レバー１５に接続され、突起物用レバーは突起物５に接続されている。突起物は回転車３に接続された車輪９の回転により、静止体である天板４に設けた開口部を通して上下される。【選択図】図１

Description

本発明は、最近の永久磁石の技術革新により磁力が強力になっていること。このことから、回転子と固定子共に永久磁石を応用した従来のモータの構造とは違った構造を有する回転体に関するものである。永久磁石を応用したいろいろな回転体には、下記のような問題があり、実現していない。相互の永久磁石が近接して、反発力を得るために、静止体側からの永久磁石を回転体の磁石に近接させる方法に問題があった。つまり、近接時に相互の磁石に発生する反発力により、回転体の回転対して、抗力となるため回転を実現出来なかった。
そこで、この問題を解決するため、静止体側の磁石を、瞬時に、回転体の磁石に近接させることが出来れば、反発力を回転に効率的に利用できる。同時に回転体の磁石の数を多くして、相互の反発力が長く維持することでさらに効率をあげることが可能となる。
回転体の磁石は、回転体の軸に取り付けた円板の周辺に、等角度に取り付けてある。その角度は、採用する磁石の磁力及び円板の直径により決まってくるものである。円板の磁石に対応する静止体側の磁石は、円板の外周に、円板の磁石と同じように等角度で、レバー支持柱を設けて、その支持柱に取り付けたレバーの先端に取り付けてある。他端を動かすことで、円板の磁石に瞬時に近接するように工夫されている。
このレバーを瞬時に動かす仕組みは、回転体の軸に円板の位置より上方の位置に回転車を装備する。回転車は円板の磁石とほぼ同角度に、磁石と同数の車輪を有し、静止体側の天板上を回転体の回転に合わせて回転するものである。天板には開口部が設けてある。この開口部は、回転車の車輪の動円周とレバー支持柱のレバーの延長線との交点上にあり、レバーを持つ山形の突起物が出ている。このレバーは天板の裏に、レバー支持ブラケットを介して取り付けてあり、突起物のレバーの他端は連結板により、静止体側の磁石のレバーと連結している。天板の開口部にある突起物は、回転体が回転すると、同時に回転車も回転し、その車輪が、この突起物の上を通過すると、突起物を押し下げることになる。突起物が取り付けてあるレバーを押し下げる。そして静止体側の磁石のレバーを瞬時に動かすことが出来る。
このような機構を有することで、回転体の円板の磁石と静止体側のレバーに取り付けた磁石が近づく。相互に反発力を得て、回転体が回転する。レバー付きの磁石をできるだけ円板の磁石に近づけるためには、突起物のレバーと磁石付のレバーの比率を考慮する必要がある。

現在採用されている回転体は一方が永久磁石で、他方が電磁石で構成されている。双方が永久磁石である回転体は実用化されていない。

特になし

回転体と静止体、相互に取り付けた永久磁石を利用して、回転体を回転させるためには、次のような欠陥があり、利用できなかった。
１）静止体側からの磁石の移動が容易でない。
２）磁力を継続的に維持できない。

本発明は、上記課題に対して、次のよう新しい考え方で解決した。
この明細書では、わかりやすく説明をするために、円板の周辺に取り付ける磁石の取り付け角度を９０度として、取り付け個所を４ケ所として説明することにする。（磁石の磁力および円板の大きさにより、３ケ所、６ケ所、８ケ所、１６ケ所などが考えられる。）
磁石の磁力が強力になっているので、この磁力の反発力を利用すること。さらに反発力を大きくするために、磁石を回転体の円板周辺に９０度の等角度で、４か所に数個ずつ設ける。回転体は、回転軸に円板と回転車を取り付けたものである。
回転体の円板に取り付けられた磁石に対応する静止体側の磁石は、９０度の等角度で、円板の外周辺に設けた支柱に、取り付けたレバーの先端に取り付けた磁石で、レバーの端部を動かすことで、レバーの先端に取り付けた磁石が、回転体の磁石に近づいたり、離れたりする。それにより磁石の移動を可能にした。
この移動を行うために、回転体の回転車を利用する。回転車には、９０度の等角度で、４個の車輪が取り付けてあり、静止体側に設けた天板の上を、回転するものである。天板には、回転車の車輪の動円周上に、９０度の等角度で、４個の開口部を設ける。その開口部は、突起物が上下するためのもので、突起物は、天板の下に、支持板を介して、レバーの先端に取り付けられており、他端は、連結板を介して、静止体側の磁石のレバーに連結されている。
回転体を回転させると、回転車も天板の上を回転する。その際、回転車の車輪が天板の開口部を通るので、車輪が突起物を押すことになる。突起物が下降すると、レバーの反対側は上昇し、連結板を押し上げることで、磁石が取り付けてあるレバーを上げることになり、レバー付きの磁石は下がり、円板の磁石に、瞬時に近接することになり、反発し、回転体が回転することになる。
レバーを元の位置に戻すためには、バランス用の錘をレバーの端部に設けている。
この発明は、従来のモータと同じで、反発力を利用するのである。反発力を少しでも長く維持するために回転体の円板の数を増やすか、１ケ所の磁石数を、数個直列にして、長いものにすることで回転力を増すことなる。回転を維持するためには、磁石数を増やして、突起物を増やすことで可能となる。
構成は、回転体１、レバー１２、静止体の天板４、突起物（山形形状）５、連結板１７で構成される。
回転体１は、円板２と回転車３が、回転軸７に組み込まれている。回転軸７は軸受台１８と軸支持板１９で支持されている。円板２の周辺に円板付き磁石８が取り付けてある。磁石８の取り付け角度は、レバー付きの磁石１１が近接した時に最も反発力が働く角度とする。
回転車３は、回転軸に固定されており、４個の車輪９が取り付けてある。
レバー１２は、円板の外周に９０度の等分位置にレバー支持柱１３設け、ピン１４で保持されている。レバーの内側には、レバー付き磁石１１が取り付けてある。他端には、バランス用錘１０がつるされ、連結板１７に結合されている。
静止体側の天板４には、回転車３が回転する平面を有し、回転車３の車輪９の動円周上に天板の開口部６が９０度の等分位置に４個設けてある。
突起物５は、天板の開口部６を上下するもので、突起物用レバー１５の先端に取り付けてある。レバー支持するブラケット１６で保持されている。突起物用レバー１５の他端は連結板１７に結合されている。
連結板１７は、レバー１２と突起物用レバー１５を連結している。
このような構成で、始動時は、始動ハンドル２１を回転させることで、回転車３の車輪９が、突起物５を押し下げ、磁石のレバー１２を上げて、レバー付き磁石１１を、回転体１の円板付き磁石８に近づけ、相互の磁石間に反発力を発生させる。これにより回転体１は回転を開始する。９０度回転すると、再度、反発力を発生させ、回転を持続する。

以上に、述べたように本発明は、回転体の円板の周辺に取り付けた磁石とそれらの磁石に対応する位置に、静止体側に設置したレバーに取り付けた磁石の反発力により、回転する回転体である。レバーを動かすことで相互の磁石が、近づき、反発し、回転する。レバーを動かすには、天板の上を回転する回転車の車輪が、天板の開口部に設けた突起物を押し下げることで、突起物のレバーを上げ、磁石のレバーを上げることで、レバー付きの磁石は回転体の磁石に近づく。相互の磁石に反発力が生じることで、回転体が回転する。
このように相対する永久磁石の反発力を利用する回転体が実現すれば、燃料を海外に依存している我が国にとって、大変役立つものである。同時に世界の発展途上国に供給することで、世界の人々にも貢献できる。さらに現在、この日本の景観を害している電柱も不要となり景観がよくなる。
この機関の出力は小さいけれど、出力を大きくするためには、装置の円板の数を増やすこと、大型化するなどが考えられる。そうすることで、家庭の発電機、自動車、レジャーボートなどの機関としても利用できる。さらに大型化を図ることで、大型船、小型発電所などにもつながる。大型化を図るためには、本装置を水中に設置することで、浮力を利用して、磁石の重力を軽減することが考えられる。
同時に環境上、排出するものがないため、地球の温暖化にも貢献できる。

本発明の全体の側面図を示したものである。 本発明の回転体の円板を示したものである。 本発明の回転車を示したものである。 本発明の天板の開口部を示したものである。 本発明の静止体側のレバーを示したものである。 本発明の突起物とそれを取り付ける仕組みを示したものである。 本発明のレバー付き磁石と突起物付レバーの連結を示したものである。 本発明を応用した３段式の回転体を示したものである。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は回転体の全体の側面図を示している。
側面図には回転体１、回転体１は回転軸７に円板２、回転車３取り付けられて、軸受台１８と軸支持板１９支えられている
レバー１２は、レバー支持柱１３に保持され、連結板１７に結合され、突起用レバー１５に連結されている。
バランス用錘１０は、突起物５が、押し下げられた後、元の状態に復帰するために装備してある。
図２は回転体１の回転軸７に円板２が結合された正面図を示している。円周には、円板付き磁石８が直列に複数個設けてある。
図３は回転車３とそれに装備された車輪９を示している。
図４は天板４と天板の開口部６を示している。
図５はレバー１２の構造を示したもので、レバー１２がレバー支持柱１３に、ピン１４で保持され、その先端に取り付けたレバー付き磁石１１が取り付けられている。
図６は突起物５の仕組みを示している。天板４の下部に突起物用レバー１５に突起物５が取り付けてある。突起物レバー１５は、レバー支持ブラケット１６により保持され、突起物５の上下運動を可能にしてある。
図７はレバー１２と突起物５の連結の仕組みを示している。突起物５の上下運動は突起物レバー１５により連結板１７に伝達されている。レバー１２を復帰させるため、バランス用錘１０が設けてある。
図８は、本発明の回転体で、円板２を３段にしたものである。発電機に応用した断面を示している。始動ハンドル２１を動かし、回転体１が回転することで、発電機２０が回転して発電するものである。

１ 回転体 ２ 円板 ３ 回転車
４ 天板 ５ 突起物 ６ 天板の開口部
７ 回転軸 ８ 円板付き磁石 ９ 車輪
１０ バランス用錘 １１ レバー付き磁石 １２ レバー
１３ レバー支持柱 １４ ピン １５ 突起物用レバー
１６ レバー支持ブラケット １７ 連結板 １８ 軸受台
１９ 軸支持板 ２０ 発電機 ２１ 始動ハンドル

Claims (1)

1. 磁石の反発力を利用する回転体である。回転体の円板の周辺に取り付けた磁石に静止体側からのレバーの先に付けた磁石を複数組、組み合わせる仕組みを構築し、レバー付きの磁石を瞬時に、回転体の円板の磁石に近接させ、複数組の反発力を発生させ、回転体を回転させる。回転体が静止する手前に、同じような仕組みを準備して、複数組の反発力を発生させ、回転を維持するものである。
   回転体の構造は、回転軸に複数の円板と１基の回転車を組み込んだもので、円板には等角度で等分した数個所の円周部分に磁石を複数個取り付けてある。（９０度の等分の場合は４ケ所となる）。回転車には、円板の磁石取り付け個所と等角度上に、同数の車輪を有しており、静止体である天板の上を回転体の回転に従い回転するものである。
   静止体側には、レバーを保持する支柱、回転車が回転運動する平面を有する天板で構成されている。
   支柱は円板の磁石に対応する位置に設けてあり、レバーを保持し、レバーの一方には、回転体の円板の磁石に対応する磁石を取り付ける。レバーが上下することで、円板の磁石に近づいたり、離れたりする。レバーのもう一方には、レバーが元の位置に復帰するためのバランス用の錘がつりさげてある。（横型の場合は、スプリングを利用する）。同時に、連結板に結合され、この連結板の他端は、天板の下部に組み込まれた突起物用のレバーに連結されている。 突起物用のレバーは、天板の下部に設けたレバー支持ブラケットにより保持されており、先端に突起物が取り付けてある。突起物は天板上の開口部から、天板の上面より突起している。開口部は円板の等角度の線上と回転車の車輪の動円周との交点付近に設けられたものである。この突起物は、回転車の車輪が上を通ると、押されて、天板の上面の位置まで下降する。
   回転体を回転させることで、回転車が回転し、車輪が天板の開口部から出ている突起物を押すことで、突起物のレバーが押されて下降する。そのレバーの他端が上昇する。連結板に伝達され、磁石付のレバーが上昇し、磁石は下降して、回転体の円板付きの磁石に近づくことになる。これにより相互の磁石間に反発力が働き、回転体は回転する。バランス用の錘（スプリング）により、レバーは復帰し、突起物も元の位置に戻り、順次、連続的に回転をすることになる。
   まとめると、回転車の車輪、天板の開口部、突起物、突起物用のレバー、連結板、磁石用のレバー、バランス用の錘、磁石、回転体の円板の磁石が同一平面にある状態で、相互の磁石が反発する仕組みとし、このような仕組みを等角度で等分した数個所の平面に構築することで、数組の円板の磁石とレバー付きの磁石の間に反発力が発生させることが可能になり、回転体が１回転する間に、数回このような反発力を発生させて、連続的に回転をする回転体。