JP3719759B2 - 磁力回転装置 - Google Patents

磁力回転装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3719759B2
JP3719759B2 JP6386396A JP6386396A JP3719759B2 JP 3719759 B2 JP3719759 B2 JP 3719759B2 JP 6386396 A JP6386396 A JP 6386396A JP 6386396 A JP6386396 A JP 6386396A JP 3719759 B2 JP3719759 B2 JP 3719759B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating body
permanent magnet
rotating
magnetic
electromagnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6386396A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09233872A (ja
Inventor
弘平 湊
Original Assignee
弘平 湊
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 弘平 湊 filed Critical 弘平 湊
Priority to JP6386396A priority Critical patent/JP3719759B2/ja
Publication of JPH09233872A publication Critical patent/JPH09233872A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3719759B2 publication Critical patent/JP3719759B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

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、及び永久磁石同士の反発力を有効に利用して回転させるように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(ロータ)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9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15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16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16(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16の矢印方向A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16(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17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18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】
まず、上記互いに逆方向に連動して回転可能な一対の回転体を並列的に配置する磁力回転装置では、一対の回転体が回転されることからそれぞれの回転体に十分な精度が要求されると共にその回転制御が容易でない。
【0012】
そして、上記1軸に第1及び第2回転体が回転可能に配置されている磁力回転装置では各回転体上、永久磁石38a、38bの一方の磁極に対し各回転体に対向して配置された電磁石手段46a、46bが消勢のとき、つまり電磁石手段46a、46bに通電されていないときは、この電磁石手段46a、46bは、コの字状のヨーク(鉄心)にコイルが巻かれたものであるため磁極を有しないヨーク(鉄心)となり、この電磁石手段46a、46bに対向している各回転体45a、45b上の永久磁石38a、38bと吸引力が生じ、上記各回転体45a、45bの回転に影響を及ぼす原因となる。又、上記1軸に対して回転体上の一方の磁極に対し回転体に対向して配置された電磁石手段からの付勢時においては、回転中特定された一か所の部分からのみ付勢をされ、他は慣性力を利用して回転させているため上記回転体の回転にばらつきが生じやすくなり、一定の回転速度を得ることができない。
【0013】
本発明は上述した事情によりなされたものであり、その目的は、回転体をよりスムーズに回転させることができ、回転体の回転方向に対して先頭の永久磁石同士、及び永久磁石と電磁石が互いに近接するときに最も大きく生じる逆回転トルクの影響を無くすことができ、更には、回転体の回転速度もコントロールすることが可能で、回転体の制動構造として別に複雑な機構も必要とせず簡単、且つ正確にこれら回転体の制動をなすことができるようにした磁力回転装置を提供することにある。
【0014】
【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、回転可能な回転軸と、数個の永久磁石を一組ないし同数個で数組に分けその各組をそれぞれ外周縁部等間隔で磁極を径方向外側に向けて一定角度に配置させ、且つ前記各永久磁石の先頭部にそれぞれ通電により付勢される電磁石を前記一定角度で配置させて前記回転軸に固定された回転体と、前記回転体上の永久磁石及び電磁石の磁極と周期的に近接対向するように前記回転体の外側近傍に外周縁部等間隔に配設された数個の外部永久磁石とを具備し、前記電磁石は通電により前記回転体を回転起動させ、該電磁石が前記外部永久磁石へ浸入する時には通電されず、退出間際に通電されて同磁極による反発力により前記回転体を回転駆動するように構成されていることを特徴とする磁力回転装置を提供することによって達成される。
【0015】
又、本発明の上記目的は、回転可能な回転軸と、数個の永久磁石を同数個で数組に分け、その各組をそれぞれ外周縁部等間隔で磁極を径方向外側に向けて一定角度に配置させて前記回転軸に固定された回転体と、前記回転体上の永久磁石の磁極と周期的に近接対向するように前記回転体の外側近傍に外周縁部等間隔に配設された数個の通電により付勢される外部電磁石と、前記外部電磁石の横に前記回転体の回転方向に対して前記永久磁石が前記電磁石の次に周期的に近接対向するように配設された外部永久磁石を具備し、前記電磁石は通電により前記回転体を回転起動させ、前記回転体上の永久磁石の先頭が該外部電磁石へ浸入する時には通電せず、退出間際に通電して同磁極による反発力により前記回転体を回転駆動するように構成されていることを特徴とする磁力回転装置を提供することによって達成される。
さらに又、本発明の上記目的は、回転可能な回転軸と、回転方向に沿った一方の半外周縁部に周方向等間隔で磁極を径方向外側に向け一定角度をもって配置された数個の永久磁石及び他方の半外周縁部に非磁性体で作られたバランサーを備えて前記回転軸に固定された回転体とを具備して成る磁力回転装置において、前記永久磁石と同磁極になるように前記回転体側向きに、且つ前記回転体の半径線方向に可動できるような外部永久磁石が前記回転体の近傍に配置されており、前記回転体の回転方向に対して先頭部の永久磁石が前記外部永久磁石へ進入する時に、前記外部永久磁石との距離を離すように、前記回転体側面に前記バランサー部から前記永久磁石の回転方向に対して前半部に亘る範囲に凸部が設けられていることを特徴とする磁力回転装置を提供することによって達成される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の幾つかの形態例を図面に基づき説明していく。
形態例1
図1は、本発明の磁力回転装置の平面構造例を示している。回転可能な回転軸1には回転体10が固定され、この回転体10上には永久磁石15が一方の磁極、例えばN極が径方向外側を向き、S極が径方向内側を向くように半外周縁領域に16個載置されている。又、各永久磁石15は、その長手方向軸線Gと回転軸1からの半径線Hとのなす角度Fを有し、半外周縁領域に等間隔に載置されている。尚、上記角度Fは永久磁石15の磁力の大きさ等を考慮して決定するようにしている。更に、上記永久磁石15は図5に示されるように、ケース2内にフェライト磁石からなる複数の棒状の強磁体3を収納して構成されており、この強磁体3は隣接する端部相互の極性が同極同士となるように配置されている。
【0017】
回転体10の回転方向Zに対して、上記永久磁石15の先頭部に1個の電磁石11が上記永久磁石15と同様に角度Fを有して載置されている。尚、電磁石11は、図6に示すように巻線を直列接続されてリレー5の可動接点を介して直流電源6に接続されており、回転体10の回転位置の検出に応じて付勢、消勢されるようになっている。この直流電源6には、マイクロスイッチとしての検出器7及びリレー5のソレノイドの直列回路が接続されている。又、この直流電源6には、省エネルギーの観点からソーラセル等の充電器8が接続され、太陽エネルギー等で直流電源6が常に充電可能なことが好ましい。そして、図1のように回転体10の近傍に周期的に近接対向する上記回転体10上の永久磁石15と同磁極になるように、永久磁石20a、20b、20c、20dが等間隔で周設されている。
【0018】
次に、この形態例の動作について説明する。最初に図1の状態から矢印方向Zに回転起動させようとするとき、回転体10上の電磁石11に通電させ、上記回転体10の近傍の永久磁石20a、20b、20c、20dと同極になるようにして反発力を生じさせる。そうすることにより、上記回転体10の近傍の永久磁石20bと回転体10上の電磁石11が僅かにずれているため回転駆動が生じる。ここで、回転体10が回転中、永久磁石15の回転方向Zに対する先頭の電磁石11が回転体10の近傍の各永久磁石20a、20b、20c、20dに対して進入しようとしたとき、磁極の反発力により逆回転方向に対する力が最も大きく生じてしまうが、上記各永久磁石20a、20b、20c、20dに対して電磁石11が進入する時には電磁石11には通電させず、退出間際に通電させ反発力を得、回転駆動を生じさせることにより上記逆回転方向に対する力による影響を無くすことができる。
【0019】
従って、回転体10には逆の回転トルクが働く領域よりも正の回転トルクの働く領域のほうが遥かに大きくなり、これにより回転体10は、確実に図1中の矢印Z方向に回転されようとする。又、上記回転体10が回転中、上記電磁石11の通電を切って消勢した場合、この電磁石11は磁極を有しない単なる鉄心となるため、上記回転体10の近傍の各永久磁石20a、20b、20c、20dと吸引力が生じるが、本形態例では電磁石11が上記回転体10の近傍の永久磁石の一つに近接しているとき、回転体10上の永久磁石15のいずれかは、必ず回転体10の近傍の永久磁石20a、20b、20c、20dのうちのいずれか二つの永久磁石に近接して、反発力が働き回転駆動が生じているため、上記吸引力は実際には相殺されるものと考えられる。
【0020】
又、本形態例における装置では、回転体10上の永久磁石15は、半外周領域に載置されているため、回転体10の回転中、必ずいずれかの永久磁石15が回転体10の近傍の永久磁石により付勢されており、上記回転体10は慣性力による回転をしていない。そして、回転体10の回転中、回転体10の近傍の4個の各永久磁石20a、20b、20c、20dに対して、回転体10上の電磁石11の入力をコントロールできるように回路を構成し、どの位置で通電させるか設定する。そうすることにより、上記回転体10の回転速度を微細に調整することが可能となる。又、回転体10の回転バランスを取るために、非磁性体で作られたバランサー12が回転体10上に等間隔で、それぞれ回転体10の他方の半外周縁領域に載置されていれば更によい。
【0021】
次に、回転体10が回転駆動されている状態から回転体10の回転駆動を停止する場合には、電磁石11への通電方向を今までとは逆にする。このようにすると、電磁石11の両磁極の極性が逆になることから、この状態では、今まで回転体10に得られていた正の回転トルクが無くなるばかりでなく、電磁石11が各永久磁石20a、20b、20c、20dと近接する際には、これらの磁極間に磁気吸引力が発生する。又、上記電磁石11が回転体10の近傍の永久磁石と近接する所が4か所あるため、それぞれの場所で上記磁気吸引力が発生し、回転動作から停止までの時間も短くなる。
【0022】
形態例2
次に、回転体上に2つの電磁石を有した磁力回転装置の形態例を図を用いて説明する。図2に示すように、この磁力回転装置では回転可能な回転軸1に固定された回転体10上に、上記形態例1に用いたものと構成を同じくした永久磁石15を8個ずつ15a及び15bの2組に分け、その各組をそれぞれ等間隔に、且つ上記形態例1と同様に回転体10上4分半外周縁部に傾斜して載置させている。又、上記回転体10の回転方向Zに対して上記載置された各組の永久磁石15a、15bの先頭部に電磁石11a、11bを上記角度Fを有するように載置している。そして、同図のように回転体10上の各組の永久磁石15a、15bと同磁極になるように、上記回転体10側向きに、且つ等間隔で周設されている永久磁石20a、20b、20c、20dが4個配置されている。電磁石11a、11bの各制御回路は図6に示すものと同様であり、それぞれ回転体10の回転位置の検出に従って付勢、消勢されるようになっている。
【0023】
この形態例の回転の動作について説明する。最初に図2の状態から矢印方向Zに回転起動させようとするとき、回転体10上の2つの電磁石11a、11bに通電させ、回転体10の近傍の永久磁石20a、20b、20c、20dと同極になるようにして反発力を生じさせる。そうすることにより、回転体10の近傍の永久磁石20a、20cと回転体10上の電磁石11a、11bが僅かにずれているため回転駆動が生じる。又、本形態例の場合も回転体10が回転中、2組の永久磁石15a、15bの回転方向Zに対する先頭の各電磁石11a、11bが回転体10の近傍の各永久磁石20a、20b、20c、20dに対して進入しようとしたとき、磁極の反発力により逆回転方向に対する力が最も大きく生じてしまうが、上記形態例1と同様に、各永久磁石20a、20b、20c、20dに対して各電磁石11a、11bが進入するときには各電磁石11a、11bには通電させず、退出間際に通電させるようにして上記逆回転方向に対する力による影響を無くすことができる。更には、上記各電磁石11a、11bに通電しないときに生じる吸引力も、上記形態例1と同様の理由により実際には相殺されるものと考えられる。
【0024】
次に、回転体10が回転駆動されている状態から、回転体10の回転駆動を停止する場合には、上記形態例1と同様に各電磁石11a、11bへの通電方向を今までと逆にする。そうすることにより、上記各電磁石11a、11bが各永久磁石20a、20b、20c、20dと近接する際に、これらの磁極間に磁気吸引力が発生する。又、本形態例の場合、回転体10上の電磁石が2個配置されているため、回転中から停止までの時間は上記形態例1よりも更に短くすることが可能であると共に、上記回転体10の回転中、回転体10の近傍の4個の永久磁石20a、20b、20c、20dに対して、上記2個の電磁石11a、11bの入力をコントロールできるように回路を構成すると、どの位置でどちらの電磁石に通電させるか或いは、両方の電磁石に通電させるか設定することにより、上記回転体10の回転速度を上記形態例1と同様、微細に調整することが可能となる。この例では、回転体10上の電磁石11a、11b及び永久磁石15a、15bは左右対称に配置されているため、回転体10の回転バランスを取るための非磁性体で作られたバランサーを設ける必要はない。
【0025】
形態例3
次に電磁石が、回転体10外部にあるときの形態例を図3を用いて説明する。図3に示すように、この磁力回転装置では回転可能な回転軸1に固定された回転体10上に、上記形態例1と構成を同じくした永久磁石15を3個ずつ15c、15d、15e、15fの4組に分け、その各組それぞれを等間隔で回転体10上に全外周4個所の周縁部に配置させている。又、この形態例では回転体10の周縁部外部の4等分割位置にそれぞれ永久磁石20a、20b、20c、20dを配設すると共に、回転方向Zに対して永久磁石20a、20b、20c、20dの各手前側に近接して電磁石11c、11d、11e、11fを配置している。電磁石11c、11d、11e、11fの各制御回路は図6に示すものと同様であり、それぞれ回転体10の回転位置の検出に従って付勢、消勢されるようになっている。
【0026】
この形態例の動作について説明する。まず、図3に示されているように、上記回転体10が停止している状態、つまり回転体10の近傍に配置されているそれぞれの電磁石11c、11d、11e、11fには通電されておらず、磁極を有しない鉄心と、回転体10上の永久磁石15c、15d、15e、15fとが吸引力により停止状態にある。この状態から上記回転体10の回転起動時には電磁石11c、11d、11e、11fのそれぞれを通電させ、上記回転体10上の永久磁石15c、15d、15e、15fと同極にする。そうすることにより電磁石11c、11d、11e、11fと回転体10上の永久磁石15c、15d、15e、15fの磁極との間に反発力が働き、矢印方向Zへ回転駆動される。又、上記電磁石11c、11d、11e、11fの通電を切っても、上記電磁石11c〜11fのそれぞれに近接して配置されている永久磁石20a〜20dにより回転体10の回転は付勢されたままの状態にある。
【0027】
そして、回転体10上の4組の永久磁石15c、15d、15e、15fの回転方向Zに対する先頭の各永久磁石が各電磁石11c、11d、11e、11fに対して進入しようとしたとき、磁極の反発力による逆回転方向に対する力が最も大きく生じるが、上記形態例1及び形態例2と同様に、各電磁石11c、11d、11e、11fに対して上記各先頭の永久磁石が進入するときには電磁石11c、11d、11e、11fには通電せずに消勢とし、退出間際に通電させるようして上記逆回転方向に対する力による影響を無くすことができると共に、上記各電磁石11c、11d、11e、11fに近接して配置された永久磁石20a、20b、20c、20dに上記回転体10上の先頭の各永久磁石が進入するときに生じる逆回転方向に対する力を相殺させることができる。
【0028】
次に、回転体10が回転駆動されている状態から、回転体10の回転駆動を停止する場合には、上記形態例1と同様に各電磁石11c、11d、11e、11fへの通電方向を今までと逆にする。そうすることにより、電磁石11c、11d、11e、11fが永久磁石20a、20b、20c、20dと近接する際に、これらの磁極間に磁気吸引力が発生する。又、本形態例の場合、回転体10の近傍に電磁石が4個配置されているため、回転中から停止までの時間は上記形態例1及び形態例2よりも更に短くすることが可能となると共に、上記回転体10の近傍の電磁石11c、11d、11e、11fの入力をコントロールできるように回路を構成すると、上記形態例1及び形態例2と同様に回転体10の回転速度を微細に調整することが可能となる。更には、この形態例でも回転体10上の永久磁石15a、15b、15c、15dは左右対称に配置されているため、回転体10のバランスを取るための非磁性体で作られたバランサーを設ける必要はない。
【0029】
形態例4
最後に、電磁石を用いない磁力回転装置の形態例を図を用いて説明する。図4に示されるように、この磁力回転装置では、回転可能な回転軸1に固定された回転体30上に形態例1と同一構成の永久磁石15を例えば16個、回転体30上で上記形態例2と同様にして、半外周の周縁領域に載置させている。又、回転体30の回転バランスを取るための非磁性体で作られたバランサー12も、回転体30上に等間隔でそれぞれ回転体30と点対称的にそれぞれ載置されている。そして、同図のように回転体30上の永久磁石15と同磁極になるように上記回転体30側向きに、且つ同図矢印方向Bに可動できるようにしている永久磁石31が、上記回転体30の近傍に配置されている。更に、上記回転体30上の永久磁石15で回転方向に対して先頭部の永久磁石が、上記回転体30の近傍の永久磁石31への進入時に、丁度上記先頭部の永久磁石との距離を離すように、上記バランサー12の後端部から永久磁石15の先頭部に亘る範囲に緩やかな曲率の凸部32が設けられている。この場合、永久磁石31はスプリング等で常にB方向内方へ押圧されており、その一端が回転体30の周縁側面上を摺動るようになっている。
【0030】
この磁力回転装置の回転時の作動について説明する。上記回転体30が回転中、上記回転体30上の永久磁石15の回転方向Zに対する先頭の永久磁石が回転体30の近傍の永久磁石31に対して進入しようとしたとき、従来のものでは永久磁石同士の反発力により逆回転方向に対する力がかかってしまう。この形態例では上記回転体30に設けられた凸部32が、上記回転体30の近傍の永久磁石31をB方向の外方へ押し出すようにし、この永久磁石31と回転体30上の永久磁石15との距離を離すようにしている。
【0031】
又、回転体30上の回転方向Zに対して先頭の永久磁石を過ぎたところで、凸部32は無くなり永久磁石31の一端が回転体30の側面に自動的に接して永久磁石15を付勢するようになる。しかし、この形態例の場合、回転起動のときには電磁石を備えていないため付勢による起動が不可能であるが、例えば人が自転車のようにペダルをこいで起動させるといった別の起動手段を設ける必要がある。
【0032】
本発明は、上述した各形態例に制約されるものではない。例えば、回転体上に配置される永久磁石の数及び電磁石の数、そして回転体の近傍の永久磁石の数及び電磁石の数はそれぞれ任意に選択でき、又、図7に示すように鉄心21に棒状磁石22を二つ固着し、両磁極をもつコの字状の永久磁石23と、図8に示すように鉄心21に電磁石24を二つ固着し、通電したとき両磁極をもつコの字状の電磁石25を用い、上記コの字状永久磁石23及びコの字状電磁石25の両磁極が上記形態例1、2及び3と同様に周期的に近接対向するように載置し、そうすることにより、両極の磁極を有するため一方の磁極により得られる回転トルクよりも倍の回転トルクが得られる。又、上記各形態例の回転体10及び30と共に回転される被回転体26を設け、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、これを利用して発電した電力を電磁石への電源に用いることも、他の用途に用いることもできる。
【0033】
【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9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70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10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。
【0034】
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12及び図13に示される家やサバク地用地下水ポンプがある。図12及び図13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70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。
【0035】
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11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。又、これらの応用例は上述した形態例1〜4のいずれの磁力回転装置を用いても勿論よいが、ここでは各形態例1〜4を2層にし、且つ永久磁石及び電磁石をそれぞれコの字状形状とした磁力回転装置を用いている。
【発明の効果】
以上のように、本発明の磁力回転装置によれば、回転体は、よりスムーズに回転させることができ、回転体の回転方向に対して先頭の永久磁石同士、及び永久磁石と電磁石が互いに近接するときに最も大きく生じる逆回転トルクの影響を無くすことができる。更には、回転体の回転速度もコントロールすることが可能で、回転体の制動構造として別に複雑な機構も必要とせず簡単、且つ正確にこれら回転体の制動をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁力回転装置の第1形態例を示す平面図である。
【図2】本発明の磁力回転装置の第2形態例を示す平面図である。
【図3】本発明の磁力回転装置の第3形態例を示す平面図である。
【図4】本発明の磁力回転装置の第4形態例を示す平面図である。
【図5】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6】本発明に用いる電磁石の構造例を示す斜視図である。
【図7】本発明の応用例に用いる永久磁石の構造例を示す斜視図である。
【図8】本発明の応用例に用いる電磁石の構造例を示す斜視図である。
【図9】本発明の磁力回転装置の応用例を示す図である。
【図10】本発明の磁力回転装置の応用例を示す図である。
【図11】本発明の磁力回転装置の応用例を示す図である。
【図12】本発明の磁力回転装置の応用例を示す図である。
【図13】本発明の磁力回転装置の応用例を示す図である。
【図14】2軸を用いた従来の磁力回転体を示す斜視図である。
【図15】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16】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17】1軸を用いた従来の磁力回転体を示す斜視図である。
【図18】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 回転軸
2 ケース
3 強磁体
5 リレー
6 直流電源
7 検出器
8 充電器
10、30 回転体
11、24 電磁石
12 バランサー
15、31 永久磁石
21 鉄心
22 棒状磁石
23 コの字状永久磁石
25 コの字状電磁石
32 凸部
36 電磁石
47 回転軸

Claims (3)

  1. 回転可能な回転軸と、数個の永久磁石を一組ないし同数個で数組に分けその各組をそれぞれ外周縁部等間隔で磁極を径方向外側に向けて一定角度に配置させ、且つ前記各永久磁石の先頭部にそれぞれ通電により付勢される電磁石を前記一定角度で配置させて前記回転軸に固定された回転体と、前記回転体上の永久磁石及び電磁石の磁極と周期的に近接対向するように前記回転体の外側近傍に外周縁部等間隔に配設された数個の外部永久磁石とを具備し、前記電磁石は通電により前記回転体を回転起動させ、該電磁石が前記外部永久磁石へ浸入する時には通電されず、退出間際に通電されて同磁極による反発力により前記回転体を回転駆動するように構成されていることを特徴とする磁力回転装置。
  2. 回転可能な回転軸と、数個の永久磁石を同数個で数組に分け、その各組をそれぞれ外周縁部等間隔で磁極を径方向外側に向けて一定角度に配置させて前記回転軸に固定された回転体と、前記回転体上の永久磁石の磁極と周期的に近接対向するように前記回転体の外側近傍に外周縁部等間隔に配設された数個の通電により付勢される外部電磁石と、前記外部電磁石の横に前記回転体の回転方向に対して前記永久磁石が前記電磁石の次に周期的に近接対向するように配設された外部永久磁石を具備し、前記電磁石は通電により前記回転体を回転起動させ、前記回転体上の永久磁石の先頭が該外部電磁石へ浸入する時には通電せず、退出間際に通電して同磁極による反発力により前記回転体を回転駆動するように構成されていることを特徴とする磁力回転装置。
  3. 回転可能な回転軸と、回転方向に沿った一方の半外周縁部に周方向等間隔で磁極を径方向外側に向け一定角度をもって配置された数個の永久磁石及び他方の半外周縁部に非磁性体で作られたバランサーを備えて前記回転軸に固定された回転体とを具備して成る磁力回転装置において、前記永久磁石と同磁極になるように前記回転体側向きに、且つ前記回転体の半径線方向に可動できるような外部永久磁石が前記回転体の近傍に配置されており、前記回転体の回転方向に対して先頭部の永久磁石が前記外部永久磁石へ進入する時に、前記外部永久磁石との距離を離すように、前記回転体側面に前記バランサー部から前記永久磁石の回転方向に対して前半部に亘る範囲に凸部が設けられていることを特徴とする磁力回転装置。
JP6386396A 1996-02-27 1996-02-27 磁力回転装置 Expired - Lifetime JP3719759B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6386396A JP3719759B2 (ja) 1996-02-27 1996-02-27 磁力回転装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6386396A JP3719759B2 (ja) 1996-02-27 1996-02-27 磁力回転装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09233872A JPH09233872A (ja) 1997-09-05
JP3719759B2 true JP3719759B2 (ja) 2005-11-24

Family

ID=13241589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6386396A Expired - Lifetime JP3719759B2 (ja) 1996-02-27 1996-02-27 磁力回転装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3719759B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2340668B (en) * 1998-08-15 2000-12-20 Joseph Alphonsus Damian Rooney Magnetic impulse drive
JP4536339B2 (ja) * 2003-08-26 2010-09-01 延江 湊 直接駆動式磁力回転装置
JP2005245079A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Kohei Minato 磁力回転式モータ発電機
KR20180051003A (ko) * 2016-11-07 2018-05-16 조수홍 자석 발전기
CN107725273A (zh) * 2017-11-09 2018-02-23 青岛顺迪尔新能源科技有限公司 新型风力发电机驱动系统及其控制方法
JP7227792B2 (ja) * 2019-02-28 2023-02-22 小松 康▲広▼ 磁力回転装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09233872A (ja) 1997-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101140833B1 (ko) 자력 회전식 모터
AU677854B2 (en) Magnetic rotating apparatus
JPS62171458A (ja) 磁力回転装置
US20070222309A1 (en) High efficiency magnet motor
KR101011201B1 (ko) 전자석 모터를 이용한 전동장치
AU2008212433A1 (en) Motor, rotor structure and magnetic machine
KR101369614B1 (ko) 복수의 보조동력 구조를 갖는 발전겸용 전동수단을 갖는 바퀴
CA2947812A1 (en) Magnet motor with electromagnetic drive
JP3719759B2 (ja) 磁力回転装置
JP2006246605A (ja) 磁力回転装置
USRE29165E (en) Electromotive device including magnetic shield interacting with permanent magnet pole faces
JP3713327B2 (ja) 磁力回転装置
AU2023222855A1 (en) Electric Motor
JP6616538B1 (ja) 回転装置及び発電システム
CN201041981Y (zh) 永磁能机
WO2012070514A1 (ja) 永久磁石を用いた回転装置
CN112572832B (zh) 同步式三轴姿态控制磁悬浮惯性执行机构
WO2010068988A1 (en) Asymmetric electric pulse motor (aepm) and digital control system
JPS5811037B2 (ja) 制御棒駆動装置
CN101309058A (zh) 永磁能机
KR20140077031A (ko) 동력 전달 보조장치
WO2018122702A1 (en) Brushless motor
JPH05300724A (ja) 電磁ブレーキ
KR20030011751A (ko) 차세대 전기자동차용 전원발생장치
JPH0251396A (ja) ロータリアクチュエータの駆動制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050531

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050707

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050830

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050906

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090916

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090916

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090916

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100916

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110916

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110916

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120916

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120916

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130916

Year of fee payment: 8

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term