JP4171632B2 - 動力装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸の周りの一定角度区間を往復する運動源から、効率よく、回転運動を得られる動力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、火力発電や水力発電等の発電機に接続される回転軸を、タービン、水車、または風車により回転させることが、広く使用されており、技術的には高い水準に達している。しかし、エネルギーの変換効率や、あるいはコスト面等で限界があるという問題があった。また、原子力発電においては、安全性の問題が、近年、多発しており、安全な太陽光発電や、風力発電等の自然エネルギーを利用する発電に転換されつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の発電において問題点であった熱の放出および排気ガス等の公害問題や、発電の効率の問題、および運転コストが高いという問題を解消した動力装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の動力装置は、シーソーシャフトと、該シーソーシャフトに対して平行であり、かつ、該シーソーシャフトの周りの一定角度区間を往復するように運動可能なシーソー板と、磁極の表れる２つの主面に対して側面が小さい異方性永久磁石からなり、シーソーシャフトをはさんで対称に位置するシーソー板の２箇所にそれぞれの主面の一方を固定する２つのシーソー磁石と、前記シーソーシャフトに対して垂直な円盤軸と、前記シーソーシャフトと平行の状態を維持した状態で、該円盤軸に中心が固定される円盤と、磁極の表れる２つの主面に対して側面が小さい異方性永久磁石からなり、該円盤の周縁で均等角度間隔を有する位置にそれぞれの主面の一方を固定する複数の円盤磁石とからなり、シーソー磁石と円盤磁石は、対向する磁極が全て同一であり、円盤に接近したシーソー磁石の側面の位置が、相互関係において、円盤磁石の側面と作用する位置であるように、それぞれが寸法付けされて配置される。
前記シーソー板を駆動し、前記円盤軸へ運動を伝達することが可能であり、かつ、前記円盤軸を駆動し、前記シーソー板へ運動を伝達することが可能であることが好ましい。
前記シーソー板を運動させる駆動モーターを備えることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１２に、異方性永久磁石の性質を示した。このように、異方性永久磁石では、それぞれの主面が相反する磁極となり、図１３に示したように、２つの異方性永久磁石の同一の磁極を対向させた場合、反発をする。しかし、反発状態で向き合っていた磁石をずらして、側面が対向するように磁石を並べると、側面同士は、吸引し合うという特性を有する。このような特性を、円盤の回転による磁石の軌道とシーソー板の往復運動による磁石の軌道との相対的位置関係に応用する。円盤磁石の１つが、シーソー磁石の１つに隣接する位置関係で、側面同士が対向して、相互が引き合うことにより、円盤が回転する。その後、シーソー板が円盤に対して離れるように移動する際には、主面より小さい側面の磁束が、主面の磁束と比較して少ないため、暫時にて、吸引状態より脱出して反発状態に入り、擦り抜けるように円盤磁石は、進行方向に推進されて、円盤に動力を伝達する。
【０００６】
円盤と反発したシーソー板は、押し下げられ、反発状態が解消されて、シーソー板の反対側が、反動で跳ね上げられ、円盤磁石に接近する。以上のような動作が、交互に繰り返されて、連続的に動力を伝達する。さらに、安定的で、かつ、継続的に、動力を伝達するために、駆動モーターに対して、コントロールを行い、シーソー板が規則的な運動をするように制御する。
【０００７】
【実施例】
本発明の一実施例について図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の動力装置の一実施例を示す斜視図である。
【０００９】
図１に示されるように、シーソーシャフトと、シーソーシャフトに対して平行であり、かつ、シーソーシャフトの周りの一定角度区間を往復するように運動可能なシーソー板（４）と、磁極の表れる２つの主面に対して側面が小さい異方性永久磁石からなり、シーソーシャフトをはさんで対称に位置するシーソー板（４）の２箇所にそれぞれの主面の一方を固定する２つのシーソー磁石（５）と、シーソーシャフトに対して垂直な円盤軸（１０）と、シーソーシャフトと平行の状態を維持した状態で、円盤軸（１０）に中心が固定される円盤（８）と、磁極の表れる２つの主面に対して側面が小さい異方性永久磁石からなり、円盤（８）の周縁で均等角度間隔を有する位置にそれぞれの主面の一方を固定する複数の円盤磁石（９）とからなり、シーソー磁石（５）と円盤磁石（９）は、対向する磁極が全て同一であり、円盤（８）に接近したシーソー磁石（５）の側面の位置が、相互関係において、円盤磁石（９）の側面と作用する位置であるように、それぞれが寸法付けされて配置される。
【００１０】
以下に、円盤（８）の回転について、図２〜図１０を用いて、説明する。図３〜図１０は、図２の相対位置に対して、円盤が４５〜３１５°、回転した状態を示す平面図および側面図である。例えば、図３に示したように、回転角度が４５°では、図示において左側に位置するシーソー磁石（５）が円盤（８）から離れ、図示において右側に位置するシーソー磁石（５）が円盤（８）に接近した後、図４に示したように、回転角度が９０°では、図示において右側に位置するシーソー磁石（５）が円盤（８）から離れ、図示において左側に位置するシーソー磁石（５）が円盤（８）に接近することにより、円盤（８）が回転するための動力を得る。
【００１１】
図１１は、円盤（８）に固定された円盤磁石（９）と、シーソー板（４）に固定されたシーソー磁石（５）についての位置関係を示した平面図である。
円盤（８）の外縁部に円盤磁石（９）を、１２０°毎に３個、設置し、シーソー板（４）に９０°毎に４個、設置することにより、磁石同士の吸引および反発が交互に作用して、回転の平準化および円滑化を得て、安定的に動力を伝達する。
【００１２】
図１２は、異方性永久磁石の性質と磁力線（磁界）を示した図である。本発明においては、異方性永久磁石の磁極が表れる主面をシーソー板または円盤に面して配置する。このように配置することにより、異方性永久磁石の主面が対向する場合は反発状態となり、異方性永久磁石の側面が対向する場合は吸引状態となり、側面同士が接近すると、吸引されて加速する。
【００１３】
本発明に使用する異方性永久磁石においては、磁極の表れる主面の面積に対して、側面の面積を、比で５：１程度とすることにより、側面同士による吸引力からの離脱が容易になると同時に、速やかに他方のシーソー磁石（５）と他の円盤磁石（９）とに働く反発力が作用して、動力が円盤（８）に伝達することになる。以上の過程を継続的に繰り返すことにより、円盤（８）に安定的に動力が伝達され、また、１つの回転軸に複数の円盤（８）を固定し、それぞれに同様の構造を備えることにより、得られる動力の質の向上を可能とする。
【００１４】
本発明は、異方性永久磁石を固定した多数の円盤を、１つの回転軸に固定して、例えば、駆動モーターでシーソー板を上下運動させるように、あるいは、シーソー板を上下運動させることのできるエネルギー源に接続し、特異な動作のエネルギー源から、安定した回転エネルギーを得ることが容易となる。さらに、シーソー板はテコの原理で力を伝達することになるため、支点であるシーソーシャフトから、作用点となるシーソー磁石までの距離よりも、力点までの距離を長くすることにより、力点における力を軽減することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上のような説明で明らかなように、異方性永久磁石の磁力を活用して、動力を伝達する動力装置であり、安全性、汎用性、コスト面等を備え、経済的な効果を、十分に期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の動力装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】 回転円盤と、シーソー板の位置関係を示す平面図および側面図である。
【図３】 図２の相対位置に対して、回転円盤が４５°、回転した状態を示す平面図および側面図である。
【図４】 図２の相対位置に対して、回転円盤が９０°、回転した状態を示す平面図および側面図である。
【図５】 図２の相対位置に対して、回転円盤が１３５°、回転した状態を示す平面図および側面図である。
【図６】 図２の相対位置に対して、回転円盤が１８０°、回転した状態を示す平面図および側面図である。
【図７】 図２の相対位置に対して、回転円盤が２２５°、回転した状態を示す平面図および側面図である。
【図８】 図２の相対位置に対して、回転円盤が２７０°、回転した状態を示す平面図および側面図である。
【図９】 図２の相対位置に対して、回転円盤が３１５°、回転した状態を示す平面図および側面図である。
【図１０】 図２の相対位置に対して、回転円盤が３６０°、回転した状態を示す平面図および側面図である。
【図１１】 円盤に固定された円盤磁石と、シーソー板に固定されたシーソー磁石についての位置関係を示した平面図である。
【図１２】 異方性永久磁石の性質と磁力線を示す図である。
【図１３】 異方性永久磁石の反発時の磁力線を示す図である。
【符号の説明】
１ 駆動モ−タ−
２ クランク
３ 伝達棒
４ シーソー板
５ シーソー磁石
６ シーソーボックス
７ 連結棒
８ 円盤
９ 円盤磁石
１０ 円盤軸

Claims (3)

1. シーソーシャフトと、該シーソーシャフトに対して平行であり、かつ、該シーソーシャフトの周りの一定角度区間を往復するように運動可能なシーソー板と、磁極の表れる２つの主面に対して側面が小さい異方性永久磁石からなり、シーソーシャフトをはさんで対称に位置するシーソー板の２箇所にそれぞれの主面の一方を固定する２つのシーソー磁石と、前記シーソーシャフトに対して垂直な円盤軸と、前記シーソーシャフトと平行の状態を維持した状態で、該円盤軸に中心が固定される円盤と、磁極の表れる２つの主面に対して側面が小さい異方性永久磁石からなり、該円盤の周縁で均等角度間隔を有する位置にそれぞれの主面の一方を固定する複数の円盤磁石とからなり、シーソー磁石と円盤磁石は、対向する磁極が全て同一であり、円盤に接近したシーソー磁石の側面の位置が、相互関係において、円盤磁石の側面と作用する位置であるように、それぞれが寸法付けされて配置されることを特徴とする動力装置。
2. 前記シーソー板を駆動し、前記円盤軸へ運動を伝達することが可能であり、かつ、前記円盤軸を駆動し、前記シーソー板へ運動を伝達することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の動力装置。
3. 前記シーソー板を運動させる駆動モーターを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の動力装置。

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