JP3713327B2

JP3713327B2 - 磁力回転装置

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Publication number: JP3713327B2
Application number: JP11304696A
Authority: JP
Inventors: 弘平湊
Original assignee: 弘平湊
Priority date: 1996-04-11
Filing date: 1996-04-11
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2016-04-11
Also published as: JPH09285103A; SG87762A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁力を利用して回転体（ロータ）を回転駆動する磁力回転装置に関するもので、特に永久磁石と電磁石との反発力、又は永久磁石同士の反発力を利用した磁力回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来回転装置としては電動機（モータ）が知られているが、ロータの回転駆動に常に大きな電気エネルギーを供給しなければならない不都合があるため、電磁石の代わりに永久磁石が内在している磁力のみを使用して電動機回転体の回転を維持できるような磁力回転装置が提案されている。かかる磁力回転装置は、互いに逆方向に連動して回転可能な一対のロータを並列的に配置すると共に、これらロータの外周部それぞれに円周方向等間隔に永久磁石を配置し、各ロータの永久磁石においてはそれぞれ同じ極性を有する一方の磁極が径方向外側を向くようにし、これらロータが連動して回転される場合に、一方のロータ側の磁極を他方のロータ側の磁極に対し周期的に近接させると共に、他方のロータ側の磁極に対し僅かに先行して回転運動させることで実現している。しかし、かかる磁力回転装置では、回転駆動されている状態からロータの回転駆動を停止しようとする場合、ロータに対して制動力を与えるブレーキ装置を別に設けるか、又は、ロータ相互を磁気反発力の影響がなくなる程度まで離間させる離間機構を別に設けなければならず、ロータの制動を容易に行なえない欠点があった。
【０００３】
上述のような磁力回転装置の問題点を解決するために、本出願人は特公平５−６１８６８号で図１７に示すように、２軸の回転体３５ａ、３５ｂの周囲にそれぞれ複数の板状の永久磁石４０ａ、４０ｂを法線に対して所定角度傾斜させて配置すると共に、一方の回転体３５ａに電磁石３６を配置し、他方の回転体３５ｂに図１８に示すような永久磁石３７を配置した磁力回転装置を提案している。即ち、回転体３５ａの電磁石３６への通電方向を適宜切り換え、電磁石３６の磁極を、電磁石３６と周期的に近接対向する回転体３５ｂの永久磁石４０ｂの磁極に対して同じ或いは反対の極性を有するように変え、これら磁極間に回転体３５ａ、３５ｂの回転力或いは制動力として働く磁気反発力及び磁気吸引力を発生させて回転又は停止するようになっている。
【０００４】
上記磁力回転装置の動作を図１９を用いて説明すると、回転体３５ａの回転軸をＯａで、回転体３５ｂの回転軸をＯｂで示しており、回転体３５ａ、３５ｂ上の永久磁石４０ａ、４０ｂについては、一方の磁極、つまりＮ極のみを代表して示している。尚、電磁石３６及び永久磁石３７については、両磁極が回転体３５ａ、３５ｂの径方向外側に位置付けられているが、ここでは説明を簡単にするために一方のＮ極のみで示している。
【０００５】
回転体３５ａ、３５ｂが図１７（Ａ）に示される回転位置にあるときからの回転駆動について説明する。ここで、回転軸Ｏａ及びＯｂを結ぶ線上に回転体３５ｂ側の１個の磁極Ｎｂ１が位置しているとすると、この磁極Ｎｂ１と周期的に近接する回転体３５ａ側の磁極Ｎａ１は、磁極Ｎｂ１よりも回転方向に僅かに先行した位置となっている。例えば、この時に磁極Ｎａ１が回転角でｘ度だけ磁極Ｎｂ１よりも先行しているとすると、磁極Ｎａ１及びＮｂ１には、互いに逆向きで、且つ大きさの等しい磁気反発力Ｆ１が磁極Ｎａ１及びＮｂ１間を結ぶ線Ｌに作用することになる。また、この場合、回転軸Ｏａから線Ｌに降ろした垂線Ｍと、回転軸Ｏａ及び磁極Ｎａ１を結ぶ半径線Ｋとのなす角度をＹとし、半径線Ｋの長さをＲとすれば、上記磁気反発力Ｆ１により回転体３５ａ及び３５ｂに働く回転トルクＴａ１及びＴｂ１は、それぞれ下記数１及び数２で表される。
【数１】
Ｔａ１＝Ｆ１・Ｒ・ｃｏｓ（Ｙ−Ｘ）
【数２】
Ｔｂ１＝Ｆ１・Ｒ・ｃｏｓＹ
【０００６】
ここで、ｃｏｓ（Ｙ−Ｘ）＞ｃｏｓＹであるから、Ｔａ１＞Ｔｂ１となる。即ち、磁極Ｎａ１が回転角でｘ度だけ磁極Ｎｂ１よりも先行していることに起因して、回転体３５ａは回転体３５ｂよりも大きな回転トルクを受け、これにより回転体３５ａは図１７の矢印Ａ方向に正回転しようとする。ここで、磁極Ｎａ１及びＮｂ１の近傍に位置する回転体３５ａ及び回転体３５ｂの互いに対応する磁極について考えてみると、回転体３５ａの磁極Ｎａ１よりも回転方向に進行した位置にある磁極Ｎａｎ及びＮａｎ−１には、磁気反発力に起因して回転体３５ａに正回転力を与える回転トルクが働くが、この回転トルクは磁極Ｎａ１から遠く離れるに従って小さくなる。即ち、磁極Ｎａｎ及びＮａｎ−１に働く回転トルクは、対応する回転体３５ｂの磁極Ｎｂｎ及びＮｂｎ−１との間の距離の２乗に比例して小さくなる。
【０００７】
尚、図（Ｂ）の特性図において、実線は回転体３５ａに働く回転トルクを示し、破線は回転体３５ｂに働く回転トルクを示しており、縦軸は回転体３５ａ及び３５ｂの回転軸Ｏａ及びＯｂを結ぶ線分からの距離を表している。従って、この特性図から明らかなように、回転体３５ａの電磁石３６に通電する第１領域は、回転体３５ａに正の回転トルクを働かせることのできる領域、即ち少なくともＺで示される範囲に設定するようにしている。
【０００８】
そして、回転体３５ａ及び３５ｂが連動して回転駆動されている状態からその回転駆動を停止する場合には、電磁石３６への通電方向を逆にすることにより両磁極の極性が逆になることから、この状態では回転体３５ａに生じていた正の回転トルクがなくなるばかりでなく、電磁石３６が永久磁石４０ｂと近接する際には磁気吸引力が発生する。この結果、回転体３５ａ及び３５ｂは上記磁気吸引力を利用して効果的に制動され、これにより回転体３５ａ及び３５ｂの回転駆動を停止することができる。
【０００９】
更に本出願人は、図２０に示されるように１軸の回転可能な回転軸４７に２層の回転体４５ａ及び４５ｂが層着されており、回転体４５ａ及び４５ｂのそれぞれの外周面上には永久磁石３８ａ、バランサー３９ａ及び永久磁石３８ｂ、バランサー３９ｂが配設されており、永久磁石３８ａ及び３８ｂは各回転体の半径線に対して斜めに配置され、回転体４５ａ及び４５ｂの永久磁石３８ａ及び３８ｂに対向するように電磁石手段４６ａ及び４６ｂが設けられていると共に、回転体４５ａ及び４５ｂの回転位置を検出して電磁石手段４６ａ及び４６ｂを付勢する検出駆動手段が設けられた磁力回転装置を提案している（特開平７−８７７２５号）。
【００１０】
上記磁力回転装置の動作について図２１を用いて説明するが、ここでは回転体４５ａを例に説明している。回転の初期においては、図示されるような回転モーメントが回転体４５ａに与えられる。即ち、回転開始時において固定側の電磁石４６ａと回転体４５ａの永久磁石３８ａとが、永久磁石３８ａの磁極Ｍが電磁石手段４６ａの磁極Ｍ´から回転方向に僅かにずれていると、永久磁石３８ａ及び電磁石手段４６ａの両磁極Ｍ及びＭ´には互いに反発力ｆが働くこととなる。ここで、回転体４５ａの中心Ｏから反発力ｆ線上に下ろした垂線との交点をＨとし、この線分ＯＨと、回転体４５ａの中心Ｏ及び電磁石手段４６ａの磁極Ｍ´を結ぶ線分ＯＭ´とがなす角度をαとし、更に回転体４５ａの中心Ｏ及び永久磁石３８ａの磁極Ｍを結ぶ線分ＯＭと、線分ＯＭ´とがなす角度をβとし、回転体４５ａの半径をａとすると、回転体４５ａの回転トルクＴは下記数３で示すことができる。
【数３】
Ｔ＝ｆ・ａ・ｃｏｓ（α−β）
この回転トルクＴを基に回転体４５ａの回転が開始されることとなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような２軸に第１及び第２回転体が装着された構成の磁力回転装置及び１軸に第１及び第２回転体が２層で装着されてなる磁力回転装置共に、一つの回転体で得られるトルクには限界が生じるため、回転体のトルクの上昇及び回転体の回転速度の細かい設定が強く要請されている。
【００１２】
本発明は上述のような事情により成されたものであり、本発明の目的は、回転体をよりスムーズに回転させるようにし、回転体から得られるトルクを大きくして、広範な利用に供せられるようにした磁力回転装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は磁力を利用して回転体（ロータ）を回転駆動する磁力回転装置に関し、本発明の上記目的は、第１回転軸に回転可能に装着された第１回転体と、前記第１回転軸に対し並列な第２回転軸に回転可能に装着された第２回転体と、前記第１回転体及び前記第２回転体を互いに逆方向に連動して回転可能とする連動手段とを設けて配置され、前記第１回転体及び第２回転体の各外周部に円周方向等間隔にコの字状永久磁石を配設すると共に、前記コの字状永久磁石の各磁極が径方向外側を向き、前記第１回転体及び第２回転体が連動して回転される際には前記第１回転体及び第２回転体のコの字状永久磁石の対向磁極が同極で周期的に近接対向し、且つ周期的に対向する各組同極の磁極の中で前記第１回転体の磁極が前記第２回転体の磁極よりも僅かに先行して回転運動されるようになっており、前記第１回転体の永久磁石のうち１個を電磁石とすると共に、前記電磁石の通電を切り換えることにより前記第１回転体及び第２回転体の起動、制動を与えるようにすることによって達成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の磁力回転装置の一実施例を概略的に示しており、直方体状のフレーム構体１には一対の回転軸２ａ、２ｂ所定間隔で並行に配置されており、これら回転軸２ａ、２ｂはフレーム構体１の上下板部に対し軸受３を介して回転自在に支持されている。回転軸２ａには回転体４ａが取付けられており、他方の回転軸２ｂには回転体４ｂが回転体４ａに対し並列的に取り付けられている。これら回転体４ａ及び４ｂは同様な構造をしており、回転体４ａは１対２層のリング状円板６ａ１及び６ａ２で成っており、回転体４ｂは１対２層のリング状円板６ａ１及び６ａ２で成っており、円板６ａ１及び６ｂ１の周側縁にはそれぞれ歯が食刻され、連動手段として噛合されるようになっている。回転体４ａ及び４ｂは、円板６ａ１及び６ｂ１の噛合によって互いに逆方向に回転される。又、円板６ａ１及び６ｂ１の上にはそれぞれ載置プレート５ａ及び５ｂが設けられており、載置プレート５ａ及び５ｂの上には、コの字状の永久磁石７ａ及び７ｂが半径線に対して傾斜するようにして載置されている。
【００１６】
回転体４ａの載置プレート５ａには、その外周縁部に周方向等間隔に図２に示すような各端部にＮ極及びＳ極を有した棒状磁石７を互いに磁極を異ならせて連結させた鉄心７ａ１から成るコの字状の永久磁石７ａが配設されている。永久磁石７ａは図３及び図４に示すように、例えば上側を磁極Ｎ、下側を磁極Ｓになるように径線方向に傾斜され、且つ円板６ａ１に挟持されて装着されている。又、永久磁石７ａの長手方向軸線Ｄと回転軸２ａ及び２ｂを結ぶ中心線Ｂとのなす角度Ｅは、永久磁石７ａの磁力の大きさ、周期的に近接する磁極間の距離等を考慮して配設されており、回転体４ａの永久磁石７ａの内の１個を電磁石８とし、各永久磁石７ａと同様に角度Ｅを有して配置されている。
【００１７】
尚、電磁石８は図５に示すようにコの字状の軟鉄の各端部に電線をコイル状に巻いた電磁石部８ａ、８ｂを２つ有し、上記各電線に通電したとき各電磁石部８ａ、８ｂが互いに異なる磁極をもつようにしたコの字状の電磁石８を用いており、又、上記各電線は制御回路１０に接続され、コの字状の両端の各電磁石部８ａ、８ｂへの通電の大きさ及び方向を自由に換えることを可能にしている。そして、上記両端の電磁石部８ａ、８ｂは回転体４ｂの永久磁石７ｂのコの字状磁極に対向するようになっている。更にはセンサ１１を設けることにより、上記通電の大きさ及び方向を変えれるようにしてもよい。
【００１８】
一方、回転体４ｂの載置プレート５ｂの外周部にも回転体４ａの永久磁石７ａと同様にコの字状永久磁石７ｂが周方向等間隔に、且つ両磁極を回転体４ｂの径方向外側に向けた状態で装着され、回転体４ｂの永久磁石７ｂが、回転体４ａの永久磁石７ａよりも回転角で少し先行するように配置されており、これにより回転体４ａ及び４ｂは図４の矢印Ｘ及びＹ方向に互いに連動して回転され、回転体４ｂの永久磁石７ｂは回転体４ａの対応する永久磁石７ａ及び電磁石８に対し周期的に近接対向する。
【００１９】
又、回転中、電磁石８に周期的に近接対向する回転体４ｂ上の永久磁石７ｂのうち回転方向に対して先頭に位置する永久磁石７ｂ１が進入した時、上記電磁石８と先頭の永久磁石７ｂ１との間には磁極による逆回転方向への力が働くことになるが、このことを解消するため、本発明では回転体４ａに装着された電磁石８に通電の大きさ及び方向等を制御するための制御回路１０にセンサ１３を接続し、回転体４ａ及び回転体４ｂ相互の回転に伴って電磁石８が回転体４ｂの永久磁石７ｂの回転方向に対して先頭に位置する永久磁石７ｂ１に周期的に進入する領域においてのみ、センサ１３からの信号を受けて制御することを可能としている。例えば、センサ１３は発光素子及び受光素子を組み合わせた光学式センサを用い、これらのセンサ１３をフレーム構体１の上部に取り付け、反射光を受光するために回転体４ａの円板６ａ２上に反射プレート１４を設けるようにする。センサ１３から下方に向けて光を照射し、この光が回転体４ａの反射プレート１４により反射された反射光を受光したときのみ、制御回路１０を介して電磁石８の各電磁石部の通電を消勢するようにする。
【００２０】
このような構成の磁力回転装置の回転体４ａ及び４ｂの回転動作は、上述の特公平５−６１８６８号公報に開示されている磁力回転装置の動作原理と同様であるが、本発明の磁力回転装置では永久磁石７ａ、７ｂが棒状の永久磁石７を用いてコの字状に形成され、両端部がＮ及びＳ極で一体的に構成されており、回転体４ａ及び４ｂに働くそれぞれの回転トルクは、前記数１及び数２のＴａ１、Ｔｂ１に対して、２倍の２×Ｔａ１、２×Ｔｂ１となる。又、上記コの字状の電磁石８の各端部に位置する電磁石部８ａ、８ｂに対して上記制御回路１０による各端部ごとの磁極の大きさ及び通電方向をコントロールすることが可能であるため、回転体４ａ及び４ｂの回転を約２０〜３０秒に約０〜３５０ｒｐｍの加速度を設定し生じさせることが可能となる。そして、回転駆動されている状態から回転体４ａ及び４ｂの回転駆動を停止する場合には、上記電線の通電方向を逆にすることにより、電磁石８の両磁極の極性が逆になり、電磁石８は回転体４ｂの全ての永久磁石７ｂとの間に磁気吸引力が生じるため、効果的且つ迅速に制動することが可能となる。
【００２１】
次に、他の実施例を図６及び図７に示して説明する。この磁力回転装置では、直方体上のフレーム構体１５に１本の回転軸１６が軸受１７により回転可能に付けられており、この回転軸１６には２層の回転体２０ａ及び２０ｂが装着されており、頂部には回転力をエネルギーとして取り出すために複数の棒状磁石１８が放射状に配設された被回転円板３０が装着されている。回転体２０ａ及び２０ｂには図２に示すコの字状永久磁石７ａ及び７ｂと構成を同じくしたコの字状永久磁石１９ａ及び１９ｂが配設されると共に、回転バランスをとるためのバランサー２５ａ及び２５ｂが配設されている。回転体２０ａには、図７及び図８に示すように回転板半外周縁部の周方向等間隔に例えば８個の永久磁石１９ａが径方向外側向きに例えば上がＮ極、下がＳ極になるように、且つ半径線に対して斜めに、例えば永久磁石１９ａの長手方向軸線 Iと、回転板２０ａの半径線 II とのなす角度Ｄとし、この角度Ｄを２０度に設定している。尚、角度Ｄも永久磁石１９ａの磁力の大きさ、周期的に近接する磁極間の距離等を考慮して配設されている。そして、回転体２０ａの反対側の半外周縁部には、永久磁石１９ａとの重量バランスを取るための非磁性体から成るバランサー２５ａが配設されている。
【００２２】
又、回転体２０ｂにも上記回転体２０ａと同様にコの字状の永久磁石１９ｂが配置されており、バランスを保つための非磁性体で作られたバランサー２５ｂも同様に配設されている。更に、上記回転体２０ａ及び２０ｂはそれぞれの回転体の位相がずれるように例えば１８０度ずらした状態に配置されており、つまり回転体２０ａ及び２０ｂに配設された永久磁石１９ａ及び１９ｂ（又はバランサー２５ａ及び２５ｂ）の位置が上下で重ならないように、回転体２０ａ及び２０ｂの位相が１８０度ずれている。これによって、全体で円滑な回動動作を得るようになっている。又、回転軸１６の頂部に取付けられている被回転円板３０は、回転体２０ａ及び２０ｂの回転に従って回転されるが、被回転円板３０には棒状磁石１８が配設され、その周縁部に配設された電磁装置３１から回転速度に応じた電気エネルギーを得ることができる。
【００２３】
一方、回転体２０ａ及び２０ｂの外部に、永久磁石１９ａ及び１９ｂの各磁極が対向するように２対の電磁石２７ａ１、２７ａ２及び２７ｂ１、２７ｂ２が支柱２６に取付けられており、電磁石２７ａ１及び２７ａ２は対向した永久磁石１９ａの各磁極と同極に付勢され、電磁石２７ｂ１、２７ｂ２は対向した永久磁石１９ｂの各磁極と同極に付勢されるようになっている。尚、各電磁石２７ａ１、２７ａ２及び２７ｂ１、２７ｂ２は、図９に示すように棒状の鉄心２７に電線をコイル状に巻いて構成されており、各電線に通電したとき各電磁石の両端が互いに異なる磁極をもつようにした棒状の電磁石を用いており、又、上記各電線は制御回路２１に接続され、棒状の各電磁石への通電の大きさ及び方向を自由に換えることを可能にしている。
【００２４】
又、回転体２０ｂの下方には、回転体２０ｂ（２０ａ）の回転位置を検出するための位置検出器２８が設けられており、位置検出器２８の検出信号に従って電磁石２７ａ１〜２７ｂ２を付勢又は消勢することにより、回転体２０ａ及び２０ｂ上の永久磁石１９ａ及び１９ｂのある範囲にのみ上記各電磁石２７ａ１、２７ａ２及び２７ｂ１、２７ｂ２を付勢することが可能である。
【００２５】
即ち、図８に示すように、回転体２０ａ上の永久磁石１９ａのうちの回転方向Ｚに関し、先頭の永久磁石１９ａ及びこれに続く永久磁石１９ａ間に始点Ｓ_０が設けられ、この始点Ｓ_０が電磁石２７ａ１及び２７ａ２の中心線Ｒ_０に一致した際に電磁石２７ａ１及び２７ａ２の磁極を回転体２０ａ上の永久磁石１９ａの対向磁極と同極に付勢することにより回転体２０ａが図示Ｚ方向に回転され、電磁石２７ａ１及び２７ａ２に通電するのをやめるか又は反対方向に通電することにより回転体２０ａの回転が制動、停止される。又、同図に示すように永久磁石１９ａのうちの回転方向Ｚに関し、一番後尾の永久磁石１９ａが通過した位置に終点Ｅ_０が設けられ、上記同様に電磁石２７ａ１及び２７ａ２の中心点Ｒ_０に一致した時に電磁石２７ａ１及び２７ａ２は消勢される。これらの切り換えは位置検出器２８の回転板位置検出に基づいて行われ、回転体２０ｂ及び電磁石２７ｂ１、２７ｂ２に関しても全く同様の付勢、消勢が行われる。
【００２６】
尚、回転位置を検出する位置検出器２８としてマイクロスイッチを採用した場合には、マイクロスイッチの作動片が回転体２０ｂの周面を摺動され、始点Ｓ_０及び終点Ｅ_０の位置に設けられた凸部材等によってマイクロスイッチ接点が開閉されるようにされ、光検出器等の非接触式の位置検出器を用いるようにしても良い。又、回転体２０ａ、２０ｂに配設する永久磁石１９ａ、１９ｂやバランサー２５ａ、２５ｂの数は任意であり、必ずしも半円部に配設する必要はない。
【００２７】
次に、上記１本の回転軸１６に２層の回転体２０ａ及び２０ｂが装着されている磁力回転装置における応用例を図１０及び図１１を用いて説明する。図１０には回転体２０ｂ上の永久磁石１９ｂ及びバランサー２５ｂの上面部が回転体２０ａの裏面に固定されている。又、回転軸１６の下部にはバッテリー１００が設けられており、各回転体の回転により蓄電し、必要な時に回転軸１６の頂部に取り付けられている被回転円板３０を回転させ、電気エネルギーを得ることが可能となる。これらの応用例は２層に限定されるものではなく、その都度必要に応じて幾層にも重ねることが可能である。
【００２８】
図１１は、図１の磁力回転装置の変形例を示しており、フレーム構体５０には回転可能な２本の回転軸５１及び５２が設けられており、回転軸５１には２層の回転体５３ａ及び５３ｂが装着され、回転軸５２には２層の回転体５４ａ及び５４ｂが装着されている。又、回転体５３ａ〜５４ｂのそれぞれには、図２に示すようなコの字状の永久磁石５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５６ｂが半径線に対して傾斜するように配設されていると共に、回転体５３ｂ及び５４ｂの下部には周側面に歯を食刻された歯車５７及び５８が装着されており、その噛合いによって相互に逆方向に回転されるようになっている。更に、回転軸５１の頂部には、永久磁石６１を放射状に配設された被回転体６０が取り付けられていると共に、永久磁石６１に対向するように配置されている電磁石装置６２から、被回転体６０の回転に従って電磁石装置６２から電力が発生されるようになっている。
【００２９】
【実施例】
次に、本発明の磁力回転装置が実際どの様に応用できるかを図を用いて説明する。
例えば、図１２は大型の磁力回転装置を使用した安全タービン式磁力発電所を示す図である。この場合、上記磁力回転装置の上部に磁石を有した被回転体７０があり安定に回転させた後に、必要に応じてこの被回転体に外部から電磁コイルを近接させることによってこの電磁コイルに起電力を発生させることができ各家庭に送電するようにする。これを用いることにより、原子力発電所のような危険性をなくすことが可能となる。又、従来車で使われているエンジンの代わりに上記磁力回転装置の回転体の回転により得られる駆動力を利用しタイヤを回転させるようにしたものが図１３に示すようにバスであり、この場合、燃料としてガソリン或いは軽油の代わりにバスの屋根部分に太陽光をエネルギー源として得るためにソーラシステム８０を用いており、太陽光を蓄え電磁石の通電に利用するようにする。これを用いることにより、従来車の排気ガスや騒音等といった問題を解消することが可能となる。
【００３０】
更に、太陽光をエネルギー源として得るためにソーラシステム８０を用いた例として、図１５及び図１６に示される家やサバク地用地下水ポンプがある。図１５及び図１６でも、磁力回転装置の上部に磁石を有した被回転体７０があり安定に回転させた後に、必要に応じてこの被回転体に外部から電磁コイルを近接させることによってこの電磁コイルに起電力を発生させることができ、家庭内用或いは地下水くみ上げ用の電力に用いることが可能となる。家で上記磁力回転装置を用いた場合、太陽光を用いているため省エネルギーとなり、送電されていないサバク地でも簡単に利用することが可能である。
【００３１】
上述の応用例では、比較的装置自体が大きいものになってしまうが図１４に示すように超小型システムにすることも可能である。これは、家庭内電源或いは上記ソーラシステムから電磁石の付勢用に充電させ、回転体の回転力を電気エネルギーに変換させることにより、これを従来の乾電池の代わりに用いることができる。これを用いることにより、使い捨て乾電池と違い充電を繰り返すことにより半永久的に使用することが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の磁力回転装置によれば二つの回転体で重なることなく回転体をよりスムーズに回転させることができ、一つの回転体から得られるトルクを大きくすると共に回転体の回転速度の細かい設定も可能となる。又、装置自体大型のものから小型のものまでシステムを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る磁力回転装置の外観構造例を概略的に示す斜視構造図である。
【図２】本発明に用いる永久磁石の構造例を示す斜視図である。
【図３】図１に示す磁力回転装置の回転部の構造例を示す側面構造図である。
【図４】図１に示す磁力回転装置の回転部の構造例を示す平面構造図である。
【図５】本発明に用いる電磁石の一例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る磁力回転装置の外観構造例を概略的に示す斜視構造図である。
【図７】図６に示す磁力回転装置の回転部の構造例を示す側面構造図である。
【図８】回転円板上の永久磁石及びバランサーの配置例及び電磁石の関係を示す図である。
【図９】図６に示す磁力回転装置に用いる電磁石の一例を示す図である。
【図１０】図６に示す磁力回転装置の応用例を示す側面構造図である。
【図１１】本発明の更に他の実施例に係る磁力回転装置の外観構造例を概略的に示す斜視構造図である。
【図１２】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図である。
【図１３】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図である。
【図１４】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図である。
【図１５】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図である。
【図１６】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図である。
【図１７】従来の２軸を用いた磁力回転装置を示す図である。
【図１８】従来の磁力回転装置で用いる１個の永久磁石を示す図である。
【図１９】従来の２軸を用いた磁力回転装置の原理を説明するための図である。
【図２０】従来の１軸を用いた磁力回転装置を示す図である。
【図２１】従来の１軸を用いた磁力回転装置の原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１、１５、５０フレーム構体
２ａ、２ｂ回転軸
３軸受
４ａ、４ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂ回転体
７ａ、７ｂ永久磁石
８電磁石
１３センサ
１４反射プレート
１６回転軸
２０ａ、２０ｂ回転円板
２７ａ１、２７ａ２、２７ｂ１、２７ｂ２電磁石
２８位置検出器
３５ａ、３５ｂ回転体
４０ａ、４０ｂ永久磁石
３８ａ、３８ｂ永久磁石
４５ａ、４５ｂ回転体
４６ａ、４６ｂ電磁石

Claims

第１回転軸に回転可能に装着された第１回転体と、前記第１回転軸に対し並列な第２回転軸に回転可能に装着された第２回転体と、前記第１回転体及び前記第２回転体を互いに逆方向に連動して回転可能とする連動手段とを設けて配置され、前記第１回転体及び第２回転体の各外周部に円周方向等間隔にコの字状永久磁石を配設すると共に、前記コの字状永久磁石の各磁極が径方向外側を向き、前記第１回転体及び第２回転体が連動して回転される際には前記第１回転体及び第２回転体のコの字状永久磁石の対向磁極が同極で周期的に近接対向し、且つ周期的に対向する各組同極の磁極の中で前記第１回転体の磁極が前記第２回転体の磁極よりも僅かに先行して回転運動されるようになっており、前記第１回転体の永久磁石のうち１個を電磁石とすると共に、前記電磁石の通電を切り換えることにより前記第１回転体及び第２回転体の起動、制動を与えるようになっていることを特徴とする磁力回転装置。
前記第１回転体及び第２回転体の起動及び制動を生じさせるために、前記電磁石が前記第２回転体の永久磁石のそれぞれと周期的に近接する領域においてのみ通電するための駆動を、前記第１回転体又は第２回転体の内縁から径方向に突出して設けられた反射プレートと、前記反射プレートからの反射光を受光するセンサとにより判別するようにしている請求項１に記載の磁力回転装置。
前記第１回転軸及び第２回転軸に複数の棒状磁石を周設された回転板を装着すると共に、前記回転板の前記棒状磁石で励磁される励磁手段を配設し、前記回転板の回転に従って電気エネルギーを得るようになっている請求項１又は２に記載の磁力回転装置。