JP2023081255A - クランクを応用した磁石による回転体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、磁石本来の吸着力と反発力を同時に利用すること、クランクを応用して、磁石の磁力を制御することで回転する回転体を提供する。【解決手段】本発明は、クランクを採用することで、「回転円板」の円周付近に取り付けられた「受け棒」を「打ち板」に取り付けられた磁石が静止体側に設けられた「固定磁石」との間で発生する磁力により「打ち板」が回転し、叩くことで回転する回転体である。回転体が１体では回転力が不足する場合は４体を、９０度ごとに軸を換えて結合することで回転が可能となり、クランクを応用した磁石による回転体が実現できる。【選択図】なし

Description

本発明は、最近、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。

現在、採用されている回転体は一方が磁石で、他方が電磁石で構成されている。双方が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、相互に取り付けた磁石を利用して、回転体を回転させるためには、相互の磁石に働く反発力により、抗力が発生し回転が維持できない欠陥があり、利用できなかった。
本発明は、磁石本来の吸着力と反発力を同時に利用すること、クランクを応用して、磁石の磁力を制御することで回転する回転体である。

本発明は、上記課題に対して、次のような新しい考え方で解決した。
従来の概念を変えて、反発力だけではなく、吸着力と反発力を利用することで回転する方法を考えてみました。直線上に、固定させた磁石２個を、双方の磁石のＮ極（Ｓ極）を対峙する状態で置き、中点に移動可能な磁石を置くと、移動可能な磁石は、一方の磁石からは反発力を受け、他方の磁石からは吸着力を受け、吸着力側に移動して吸着される。
このことから、回転円板の円周付近に磁石を置き、その接線上に磁石を対峙させれば、円板は回転する。しかし、相互の磁石の吸着力により回転を停止する。そこで円板上の磁石を取ると吸着力は働かないから、円板は慣性力で回転することになる。ここで円板上の磁石を移動させる方法を考えてみた。その方法というのはクランクを応用する方法である。
クランクの上下運動で、原動機の場合、クランクの上死点では、ピストンの位置は最上位にある。この時点で磁力を働かせる方法である。その後は、ピストンは下降して、磁力を受けない状態になる。そこで、ピストンを外して、ピストンの代わりに「打ち板」なるものを考えた。「打ち板」は磁石、磁石と釣り合う均衡重量と「打ち板」の位置を保持するためのスプリングを有するものである。これがクランクを応用するために基本となるものである。「打ち板」を支持するために、コンロッドに代わる「打ち板支持アーム」を接合して、連結アームを介してクランクアームに接合する。「打ち板」が上下運動をするために、「打ち板支持アーム」のための「案内筒」を取り付け、「案内筒」を支持するため「案内筒支持板」を設ける。この「案内筒」により、上死点では「クランクアーム」「連結アーム」「打ち板支持アーム」が垂直になる。「打ち板」は「回転円板」の垂直線上にある。この時点で、「打ち板」の磁石に対峙する位置に「固定磁石」を前後に設ける。この静止体側に設けた「固定磁石」により、一方からは反発力を受ける。他方からは吸着力を受け、「打ち板」は接合ピンを軸として回転する。この時の回転力を「回転円板」に取り付けられた「受け棒」に伝える。その位置は上死点における「打ち板」の回転の円弧内に設けてあり、「打ち板」に打たれた「受け棒」はその反力により、回転する回転体である。１体の回転体では、回転する力が十分でない場合は、この回転体を複数連結させることで可能となる。

以上、述べたように本発明は、クランクを採用することで、「回転円板」の円周付近に取り付けられた「受け棒」を「打ち板」に取り付けられた磁石が静止体側に設けられた「固定磁石」との間で発生する磁力により「打ち板」が回転し、叩くことで回転する回転体である。回転体が１体では回転力が不足する場合は４体を、９０度ごとに軸を換えて結合することで回転が可能となり、クランクを応用した磁石による回転体が実現できる。この機関の出力を大きくするためには、磁石の容量を大きくすること。多数の回転体を組み合わせるなどの方法が考えられる。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利用できる。同時に、排出するものがないため、地球の温暖化防止にも貢献できる。

本発明の基本となる「打ち板」と「打ち板支持アーム」の結合部を示したものです。 本発明のクランクの回転位置に対応したアームおよび「打ち板」の位置の状態を示したものです。 本発明の「打ち板」と「受け棒」の位置関係を示したものです。 本発明の「クランク軸」、「案内筒支持板」、「回転円板」の構造を示したものです。 本発明の回転体を示したものです。 本発明の回転体４体を結合したものです。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１はこの発明の基本となる打ち板（１）で、磁石（２）均衡重量（３）で構成されており、打ち板支持アーム（７）とは接合ピン（４）で接合されている。静止体側の固定磁石（９）により、反発力と吸着力を受け、接合ピン（４）を軸に回転するようになっている。打ち板（１）は位置保持スプリング（５）により、打ち板支持アーム（７）との保持角度に保たれている。
図２はクランクの回転位置におけるクランクアーム（９）、連結アーム（１０）、案内筒（１１）、打ち板支持アーム（７）と打ち板（１）の状態を示したものである。
図３は上死点（１２）の付近での打ち板（１）と受け棒（２０）の状態を示している。［１］の状態は打ち板（１）が受け棒（２０）を打つ前、［２］は打ち付けた状態、［３］は打ち付けた後を示している。
図４はクランク軸（１５）、案内筒支持板（１４）、回転円板（８）の正面図と側面図を示したものである。
図５は本発明の回転体の構造を示すものです。上死点（１２）での、打ち板（１）と回転円板（８）付きの受け棒（２０）の状態を示したものである。左側が正面図で、右側が断面です。
図６は４体の回転体を結合したものです。それぞれの回転体の上死点（１２）が９０度ずつ変えてあるその断面と平面を示している。

１ 打ち板 ２ 磁石 ３ 均衡重量 ４ 接合ピン ５ 位置保持スプリング
６ 取り付けボルト ７ 打ち板支持アーム ８ 回転円板 ９ クランクアーム
１０ 連結アーム １１ 案内筒 １２ 上死点 １３ 下死点
１４ 案内筒支持板 １５ クランク軸 １６ 円板用バランサー
１７ クランク軸受け １８ 回転体格納容器 １９ 固定磁石
２０ 受け棒

Claims (1)

1. クランクを応用した磁石による回転体である。原動機の仕組みの中で、クランク軸、コンロッド、ピストンの構造を以下のように変更した構造である。ピストンを打ち板に変更し、コンロッドを打ち板支持アームに変更した構造を有するものである。打ち板は磁石とそれに釣り合う均衡重量で構成され、打ち板支持アームとの角度を維持するため位置保持スプリングを組み込み、接合ピンにより打ち板支持アームに連結されている。打ち板支持アームは連結アームを介して、クランクアームに接合されており、案内筒により、上下運動をする。上死点において打ち板は静止体側の固定磁石により、一方からは反発力、他方からは吸着力を受けることで接合ピンを軸に回転する。下死点では、磁力の影響がなくなり位置保持スプリングにより元に戻る。回転円板はクランク軸を回転軸とした円板で、円板には受け棒が設けてある。この受け棒の取り付け位置は、上死点において打ち板が接合ピンの回転でつくる円弧内に設けてある。この受け棒は打ち板が上死点で固定磁石による磁力により接合ピンを軸に回転し、叩くためのものである。
   固定磁石の位置は、上死点において、打ち板が垂直になった位置で、打ち板の磁石に対峙する前後の位置にある。
   これらの構成で、回転円板を回転させ、上死点に来ると、打ち板は固定磁石により打ち板支持アームとの接合ピンを軸として回転し、受け棒を叩くことで回転する回転体である。

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