JP6812468B2

JP6812468B2 - 磁気浮上動力システム

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Publication number: JP6812468B2
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Authority: JP
Inventors: 暘曲
Original assignee: 大連天億軟件有限公司
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2021-01-13
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Description

本発明は、磁気浮上動力システムに関する。

従来の技術における動力システムには、ハードウェアのコストが高いという技術的問題が存在する。以下では、自動車の従来の動力システムを例として説明する。動力技術の普及に伴い、自動車の開発は、蒸気機関車、内燃機関車、及び電気機関車の開発に区分することができる。現在の市場で主流の自動車は、依然として内燃機関自動車であり、そのエンジンの動力は、燃料燃焼によってエネルギーを供給するものである。新エネルギー自動車の普及に伴い、電気自動車は、未来開発の主流となりつつある。幾度かの大きな改革を考慮しても、自動車動力システムの原動力の発生は、常にエンジンに依存している。現在の自動車動力システムとは、エンジンにより発生した動力を、一連の動力伝達によって最終的にホイールの機械的配置全体に伝達するプロセスを指す。エンジンの運転は、実際にはクランクシャフトが回転しており、クランクシャフトの一端にフライホイールが固定接続されており、このフライホイールは、クラッチと協働してフライホイールとトランスミッションとの間の接続のオン／オフを制御し、動力がトランスミッションを通じて変速された後、自在継手と伝動軸とを介して差動装置に伝達され、差動装置によって両側ホイールの減速装置に平均して分割され、減速装置の双曲線歯車を介してホイールに伝達される。従来の技術に基づいた自動車の動力システムには、主に、１．構造部分にエンジン、トランスミッション、差動装置、減衰装置が必要であり、ハードウェアのコストが高く、２．再生不能なエネルギーを消費する必要があり、３．環境汚染を引き起こしやすく、４．車軸摩耗が激しく、エネルギー損失が大きいという技術的問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、磁気浮上動力システムを開発した。

本発明の技術的手段は、以下の通りである。

ハブと半軸とに設置された磁気浮上動力システムであって、前記ハブと前記半軸とに設置され、前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用により、前記ハブを運動させるように押し進めることができる動力を生じる磁気動力システムと、前記ハブと前記半軸とに設置され、前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用により、前記ハブと前記半軸とを両者の対向する周方向における３６０度の範囲内に浮上状態にさせることができる第１の磁気浮上システムと、前記ハブと前記半軸とに設置され、前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用により、前記ハブと前記半軸とを前記ハブの中心軸方向に浮上状態にさせることができる第２の磁気浮上システムと、を含む、磁気浮上動力システム。

好ましくは、前記半軸は自転しない。

好ましくは、前記磁気浮上動力システムは、前記磁気動力システム、前記第１の磁気浮上システム、及び前記第２の磁気浮上システムに電力を供給するための電気エネルギー供給装置を更に含み、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムが提供した動力の方向、前記磁気動力システムが提供した動力の大きさ、及び／又は前記ハブと前記半軸との間の浮上距離を変更する。

好ましくは、前記磁気浮上動力システムは、前記半軸及び／又は前記ハブに設置され、前記ハブと前記半軸との間の浮上距離を測定するための距離センサを更に含む。

また、前記磁気浮上動力システムは、前記電気エネルギー供給装置と前記距離センサとに接続されている制御システムを更に含み、当該制御システムは、前記ハブと前記半軸との間の浮上距離を安全浮上距離に保持するように、前記距離センサによる測定データに応じて、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整するために用いられ、前記制御システムは、更に、前記磁気浮上動力システムを適用した物体が速度及び／又は方向の変更要求を有する場合、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムが提供した動力の大きさ及び／又は方向を変更するために用いられる。

好ましくは、前記磁気動力システムは、前記ハブに設置されたロータと、前記半軸に設置されたステータと、を含む。

好ましくは、前記第１の磁気浮上システムは、前記ハブに設置された第１の永久磁石部材と、前記半軸に設置され、且つ前記第１の永久磁石部材に対向設置された第１の電磁部材と、を含む。

好ましくは、前記第２の磁気浮上システムは、前記ハブに設置された第２の永久磁石部材と、前記半軸に設置され、且つ前記第２の永久磁石部材に対向設置された第２の電磁部材と、を含む。

好ましくは、前記磁気動力システム、前記第１の磁気浮上システム、及び／又は前記第２の磁気浮上システムは、それぞれ１つ又は複数である。

上記技術案を採用することで、本発明に係る磁気浮上動力システムは、従来の自動車の動力システムのハードウェアのコストが高く、エネルギー利用率が低く、環境に優しくないなどの問題を解決するために使用することができ、従来の自動車のエンジン、トランスミッション、差動装置、及び減衰装置などの構造部分を排除することができ、ハードウェアのコストを削減し、エネルギー変換プロセスの損失を低減し、排気ガスによる大気汚染を回避する。

本発明に係る磁気浮上動力システムの構造ブロック図。本発明の実施例１に係る磁気浮上動力システムの構造模式図であり、具体的には、単一のハブ及び半軸の断面図。本発明の実施例２に係る磁気浮上動力システムの構造模式図であり、具体的には、単一のハブ及び半軸の断面図。

本発明の実施例又は従来の技術における技術案をより明確に説明するために、実施例又は従来の技術の説明で使用する必要がある図面を、以下で簡単に説明する。以下の説明における図面は、本発明のいくつかの実施例であり、当業者にとって、創造的な労働を行わない前提で、これらの図面に従って他の図面を取得できることは明らかである。

本発明の実施例の目的、技術案、及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術案を明確且つ完全に説明する。説明された実施例は、本発明の一部の実施例であり、すべての実施例ではないことは明らかである。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を行わない前提で得られるすべての他の実施例は、本発明の範囲に属している。

図１は、本発明に係る磁気浮上動力システムの構造ブロック図を示している。図２は、本発明の実施例１に係る磁気浮上動力システムの構造模式図を示し、具体的には、単一のハブ２及び半軸１の断面図である。図１及び図２に示すように、実施例１に係る磁気浮上動力システムは、ハブ２と半軸１とに設置され、前記磁気浮上動力システムは、前記ハブ２と前記半軸１とに設置され、前記ハブ２と前記半軸１との間の磁場の相互作用により、ハブ２を運動させるように押し進めることができる動力を生じる磁気動力システムａと、前記ハブ２と前記半軸１とに設置され、前記ハブ２と前記半軸１との間の磁場の相互作用により、前記ハブ２と前記半軸１とを両者の対向する周方向における３６０度の範囲内に浮上状態にさせることができ、さらに、前記半軸１は、ハブ２の円周方向に一定距離離れた箇所に浮いている第１の磁気浮上システムｂと、前記ハブ２と前記半軸１とに設置され、前記ハブ２と前記半軸１との間の磁場の相互作用により、前記ハブ２と前記半軸１とをハブ２の中心軸方向に浮上状態にさせることができる第２の磁気浮上システムｃとを含む。好ましくは、前記磁気動力システムａ、前記第１の磁気浮上システムｂ、及び前記第２の磁気浮上システムｃは、前記ハブ２と前記半軸１とに位置する箇所が異なっている。さらに、図２に示すように、前記ハブ２は、ハブ内環状リング２１と、ハブ外環状リング２２と、前記ハブ内環状リング２１と前記ハブ外環状リング２２との間に設置されたハブ接続部２３とを含む。前記ハブ内環状リング２１と前記ハブ外環状リング２２とは、前記ハブ接続部２３により接続され、前記ハブ内環状リング２１、ハブ外環状リング２２、及び前記ハブ接続部２３の間に空間部１０が形成されている。前記半軸１は、直軸１１と、前記直軸１１を中心として配置された半軸環状リング１２と、前記半軸環状リング１２と前記直軸１１との間に設置された半軸接続部１３とを含む。前記半軸環状リング１２は、前記半軸接続部１３により前記直軸１１に接続され、前記空間部１０中に設置されている。さらに、前記磁気動力システムａは、前記ハブ外環状リング２２の内側と前記半軸環状リング１２の外側とに設置されている。前記磁気動力システムａは、前記ハブ外環状リング２２の内周に設置されたロータ４と、前記半軸環状リング１２の外周に設置されたステータ３とを含む。さらに、前記第１の磁気浮上システムｂは、前記ハブ内環状リング２１の外側と前記半軸環状リング１２の内側とに設置されている。前記第１の磁気浮上システムｂは、前記ハブ内環状リング２１の外周に設置された第１の永久磁石部材８と、前記半軸環状リング１２の内周に設置され、第１の永久磁石部材８に対向設置された第１の電磁部材７とを含む。好ましくは、前記第１の永久磁石部材８と前記第１の電磁部材７とは、いずれも複数有し、複数の第１の電磁部材７は、各第１の永久磁石部材８にそれぞれ対向設置してもよい。さらに、前記第２の磁気浮上システムｃは、前記ハブ内環状リング２１の側壁と前記半軸接続部１３とに設置されている。前記第２の磁気浮上システムｃは、前記ハブ内環状リング２１の側壁に設置された第２の永久磁石部材６と、前記半軸接続部１３に設置され、第２の永久磁石部材６に対向設置された第２の電磁部材５とを含む。好ましくは、前記第２の永久磁石部材６と前記第２の電磁部材５とは、いずれも複数有し、複数の第２の電磁部材５は、各第２の永久磁石部材６に対向設置してもよい。さらに、前記半軸１は自転しない。また、前記磁気浮上動力システムは、前記磁気動力システムａ、第１の磁気浮上システムｂ、及び第２の磁気浮上システムｃに電力を供給するための電気エネルギー供給装置を更に含む。前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムａが提供した動力の方向、前記磁気動力システムａが提供した動力の大きさ、及び／又は前記ハブ２と前記半軸１との間の浮上距離を変更する。また、前記磁気浮上動力システムは、前記半軸１及び／又は前記ハブ２に設置され、前記ハブ２と前記半軸１との間の浮上距離を測定するための距離センサ９を更に含む。さらに、前記磁気浮上動力システムは、前記電気エネルギー供給装置と前記距離センサ９とに接続されている制御システムを更に含み、当該制御システムは、前記ハブ２と前記半軸１との間の浮上距離を安全浮上距離に保持するように、前記距離センサ９による測定データに応じて、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整するために用いられる。前記制御システムは、更に、前記磁気浮上動力システムを適用した物体が速度及び／又は方向の変更要求を有する場合、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムａが提供した動力の大きさ及び／又は方向を変更するために用いられる。さらに、図２に示す磁気動力システムａと第１の磁気浮上システムｂとの位置は、相互に交換可能である。実施例１に係る磁気浮上動力システムにおいて、前記空間部１０が具体的に前記ハブ内環状リング２１と前記ハブ外環状リング２２との間に設置された環状凹溝である。前記半軸環状リング１２は、前記環状凹溝に設置され、２つを有している。ここで半軸接続部１３は、実用される際に、環状平面構造を使用可能である。２つの半軸環状リング１２は、それぞれ１つの環状平面構造によって前記直軸１１に接続されている。前記ステータ３が通電するか否かを制御することで、前記磁気動力システムａが動力を発生するか否かを決定し、前記ステータ３の通電後の電流方向により、前記磁気動力システムａが発生する動力の方向を決定する。ここで動力の方向は、具体的にハブ２を運動させるように押し進めて前進又は後退させることを指す。前記半軸１は自転しない半軸１である。ここでの半軸１は、従来の技術における伝動軸とは異なっており、従来の技術における運動状態でハブの回転を駆動させるように自身が回転し続ける半軸とも異なり自転しない。本実施例において、前記磁気動力システムａと第１の磁気浮上システムｂとの位置は、相互に交換可能である。さらに、前記磁気動力システムａ、前記第１の磁気浮上システムｂ、及び／又は前記第２の磁気浮上システムｃは、それぞれ１つ又は複数有する。ここでいう磁気動力システムａ、第１の磁気浮上システムｂ、及び第２の磁気浮上システムｃは、半軸環状リング１２の数量、ハブ内環状リング２１の数量、ハブ外環状リング２２の数量、半軸接続部１３の数量、ハブ接続部２３の数量、及び磁気動力システムａに含まれるロータ４及びステータ３、第１の磁気浮上システムｂに含まれる第１の永久磁石部材８及び第１の電磁部材７、第２の磁気浮上システムｃに含まれる第２の永久磁石部材６及び第２の電磁部材５の数量を増加することにより、磁気動力システムａ、第１の磁気浮上システムｂ、及び／又は第２の磁気浮上システムｃを複数リング又は複数層などに増加することができる。

図１は、本発明に係る前記磁気浮上動力システムの構造ブロック図を示している。図３は、本発明の実施例２に係る磁気浮上動力システムの構造模式図であり、具体的には、単一のハブ２及び半軸１の断面図である。図１及び図３に示すように、実施例２に係る磁気浮上動力システムは、ハブ２と半軸１とに設置され、前記磁気浮上動力システムは、前記ハブ２と前記半軸１とに設置され、前記ハブ２と前記半軸１との間の磁場の相互作用により、ハブ２を運動させるように押し進めることができる動力を生じる磁気動力システムａと、前記ハブ２と前記半軸１とに設置され、前記ハブ２と前記半軸１との間の磁場の相互作用により、前記ハブ２と前記半軸１とを両者の対向する周方向における３６０度の範囲内に浮上状態にさせることができ、前記半軸１は、ハブ２の円周方向に一定距離離れた箇所に浮いている第１の磁気浮上システムｂと、前記ハブ２と前記半軸１とに設置され、前記ハブ２と前記半軸１との間の磁場の相互作用により、前記ハブ２と前記半軸１とをハブ２の中心軸方向に浮上状態にさせることができる第２の磁気浮上システムｃとを含む。好ましくは、前記磁気動力システムａ、前記第１の磁気浮上システムｂ、及び前記第２の磁気浮上システムｃは、前記ハブ２と前記半軸１とに位置する箇所が異なっている。さらに、前記ハブ２は、ハブ内環状リング２１と、ハブ外環状リング２２と、前記ハブ内環状リング２１と前記ハブ外環状リング２２との間に設置されたハブ接続部２３とを含む。前記ハブ内環状リング２１と前記ハブ外環状リング２２とは、前記ハブ接続部２３により接続されており、前記ハブ内環状リング２１、ハブ外環状リング２２、及び前記ハブ接続部２３の間に空間部１０が形成されている。さらに、前記半軸１は、自転せず、且つ前記半軸１は、直軸１１と、前記直軸１１を中心として配置された半軸環状リング１２と、前記半軸環状リング１２と前記直軸１１との間に設置された半軸接続部１３とを含む。前記半軸環状リング１２は、前記半軸接続部１３により前記直軸１１に接続され、前記空間部１０中に設置されている。さらに、前記磁気動力システムａは、前記ハブ外環状リング２２の内側と前記半軸環状リング１２の外側とに設置されている。前記磁気動力システムａは、前記ハブ外環状リング２２の内周に設置されたロータ４と、前記半軸環状リング１２の外周に設置されたステータ３とを含む。さらに、前記第１の磁気浮上システムｂは、前記ハブ内環状リング２１の外側と前記半軸環状リング１２の内側とに設置されている。前記第１の磁気浮上システムｂは、前記ハブ内環状リング２１の外周に設置された第１の永久磁石部材８と、前記半軸環状リング１２の内周に設置され、第１の永久磁石部材８に対向設置された第１の電磁部材７とを含む。好ましくは、前記第１の永久磁石部材８と前記第１の電磁部材７とは、いずれも複数有し、複数の第１の電磁部材７は、各第１の永久磁石部材８にそれぞれ対向設置してもよい。さらに、前記第２の磁気浮上システムｃは、前記ハブ接続部２３と前記半軸環状リング１２の側壁とに設置されている。前記第２の磁気浮上システムｃは、前記ハブ接続部２３に設置された第２の永久磁石部材６と、前記半軸環状リング１２の側壁に設置され、且つ第２の永久磁石部材６に対向設置された第２の電磁部材５とを含む。好ましくは、前記第２の永久磁石部材６と前記第２の電磁部材５とは、いずれも複数有し、複数の第２の電磁部材５は、各第２の永久磁石部材６に対向設置してもよい。また、前記磁気浮上動力システムは、前記磁気動力システムａ、第１の磁気浮上システムｂ、及び第２の磁気浮上システムｃに電力を供給するための電気エネルギー供給装置を更に含む。前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムａが提供した動力の方向、前記磁気動力システムａが提供した動力の大きさ、及び／又は前記ハブ２と前記半軸１との間の浮上距離を変更する。また、前記磁気浮上動力システムは、前記半軸１及び／又は前記ハブ２に設置され、前記ハブ２と前記半軸１との間の浮上距離を測定するための距離センサ９を更に含む。さらに、前記磁気浮上動力システムは、前記電気エネルギー供給装置と前記距離センサ９とに接続されている制御システムを更に含む。当該制御システムは、前記ハブ２と前記半軸１との間の浮上距離を安全浮上距離に保持するように、前記距離センサ９による測定データに応じて、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整するために用いられる。前記制御システムは、更に、前記磁気浮上動力システムを適用した物体が速度及び／又は方向の変更要求を有する場合、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムａが提供した動力の大きさ及び／又は方向を変更するために用いられる。さらに、図３に示す磁気動力システムａと第１の磁気浮上システムｂとの位置は、相互に交換可能である。実施例２に係る磁気浮上動力システムにおいて、前記空間部１０は、具体的に前記ハブ内環状リング２１と、前記ハブ外環状リング２２と、前記ハブ接続部２３との間の収容空間である。ここでハブ接続部２３は、前記ハブ内環状リング２１と前記ハブ外環状リング２２との間に設置された環状バッフルであってもよい。前記半軸環状リング１２は、１つを有してもよく、前記収容空間に設置されてもよい。前記ステータ３が通電するか否かを制御することで、前記磁気動力システムａが動力を発生するか否かを決定し、前記ステータ３の通電後の電流方向により、前記磁気動力システムａが発生する動力の方向を決定する。ここで動力の方向は、具体的にハブ２を運動させるように押し進めて前進又は後退させることを指す。前記半軸１は、自転しない半軸である。ここで半軸は、従来の技術における伝動軸とは異なり、従来の技術における運動状態でハブの回転を駆動させるように自身が回転し続けている半軸とも異なり、自転しない。本実施例において、磁気動力システムａと第１の磁気浮上システムｂとの位置は、相互に交換可能である。さらに、前記磁気動力システムａ、前記第１の磁気浮上システムｂ、及び／又は前記第２の磁気浮上システムｃは、それぞれ１つ又は複数有する。ここでいう磁気動力システムａ、第１の磁気浮上システムｂ、及び第２の磁気浮上システムｃは、半軸環状リング１２の数量、ハブ内環状リング２１の数量、ハブ外環状リング２２の数量、半軸接続部１３の数量、ハブ接続部２３の数量、及び磁気動力システムａに含まれるロータ４及びステータ３、第１の磁気浮上システムｂに含まれる第１の永久磁石部材８及び第１の電磁部材７、第２の磁気浮上システムｃに含まれる第２の永久磁石部材６及び第２の電磁部材５の数量を増加することにより、磁気動力システムａ、第１の磁気浮上システムｂ及び／又は第２の磁気浮上システムｃを複数リング又は複数層などに増加することができる。

本発明に係る磁気浮上動力システムは、自動車だけでなく、当該関連構造を使用可能な他の動力システム、例えば、車両、タンク、飛行機などにも適用可能である。自動車を例として、従来の技術における自動車の動力システムは、伝動軸に直軸構造を有する半軸が接続され、この半軸には更にねじを介してフォークを有するハブが接続され、半軸の回転によってハブを駆動させる構造を採用している。本発明は、半軸環状リング１２を有する半軸１を用いて、磁気浮上作用によってハブ２と平衡状態に保持されるものである。前記磁気浮上動力システムは、エンジンによって原動力を提供することがなく、半軸１の回転によってハブ２を駆動させることもない。前記半軸１は自転しない半軸であり、半軸１とハブ２との間の磁気動力によってハブ２を運動させるように押し進める動力を提供する。前記第２の磁気浮上システムｃは、前記ハブ２の中心軸方向に安全性の衝突／離脱防止用制御力を発生可能である。本発明に係る電気エネルギー供給装置は、蓄電池を使用可能であり、前記第２の磁気浮上システムｃは、前記ハブ２の中心軸方向に安全性の衝突／離脱防止用制御力を発生可能である。前記電気エネルギー供給装置は、前記磁気動力システムａ、第１の磁気浮上システムｂ、及び第２の磁気浮上システムｃに電力を供給するために用いられる。具体的には、前記電気エネルギー供給装置は、ステータ３、第１の電磁部材７、及び第２の電磁部材５に電力を供給するために用いられ、電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記ステータ３、第１の電磁部材７、及び／又は第２の電磁部材５を流れる電流強度及び方向を変更することにより、車体の運動に対する制御及びハブ２と半軸１との間の浮上距離に対する制御を実現することができる。ここで前記ステータ３、第１の電磁部材７、及び／又は第２の電磁部材５を流れる電流強度及び方向は、制御システムにより調整して制御することができる。前記制御システムは、コンピュータ制御システムを使用可能である。前記第１の永久磁石部材８と第２の永久磁石部材６とは、永久磁石を使用可能である。前記第１の電磁部材７と第２の電磁部材５とは、超電導磁石を使用可能である。前記距離センサ９は、前記ハブ２と前記半軸１との間の浮上距離を測定するために用いられる。例えば、車体の重量が変化すると、ハブ２と半軸１との間の距離が増大するか又は減少するため、距離センサ９は、対応する距離の変化を測定可能である。ここで、ハブ２と前記半軸１との間の浮上距離は、ハブ２と半軸１との両者の対向する周方向における３６０度の範囲内の浮上距離、及びハブ２と半軸１とのハブ２の中心軸方向における浮上距離を含む。本発明に係るステータ３、第１の電磁部材７、第２の電磁部材５、ロータ４、第１の永久磁石部材８、第２の永久磁石部材６、及び距離センサ９の具体的な位置及び数量は、図２及び図３に示す状況に限定されず、それらの具体的な位置及び数量は、実用の要求に応じて設定して調整することができる。本発明に係る磁気浮上動力システムは、実施例１及び実施例２、即ち図２及び図３に示す状況に限定されず、実用時に半軸環状リング１２の数量、ハブ内環状リング２１の数量、ハブ外環状リング２２の数量、半軸接続部１３の数量、ハブ接続部２３の数量及び磁気動力システムａに含まれるロータ４及びステータ３、第１の磁気浮上システムｂに含まれる第１の永久磁石部材８及び第１の電磁部材７、第２の磁気浮上システムｃに含まれる第２の永久磁石部材６及び第２の電磁部材５の数量を増加することにより、磁気動力システムａ、第１の磁気浮上システムｂ及び／又は第２の磁気浮上システムｃを複数リング又は複数層などに増加することができ、且つ実用の具体的要求に応じて、磁気動力システムａ、第１の磁気浮上システムｂ及び／又は第２の磁気浮上システムｃの位置は、相互に交換可能である。

以下、第１の永久磁石部材８と第２の永久磁石部材６とが有する磁極方向を設定することを例として、本発明に係る磁気浮上動力システムの具体的動作プロセスを説明する。第１の永久磁石部材８の磁極方向をＮ極に設定し、第２の永久磁石部材６の磁極方向をＮ極に設定する。車体の運動時に、ステータ３に通電し、さらに、ステータ３とロータ４との間の磁場が相互作用し、ハブ２を運動させるように押し進めることができる動力を生じる。制御システムを介してステータ３を流れる電流の大きさと方向を変更することができるため、さらに、車速、及び動力の方向、即ち、車の前進又は後退を調整可能である。それと同時に、第２の電磁部材５に通電し、第２の電磁部材５の磁極方向をＮ極に保持させ、さらに、第２の電磁部材５と第２の永久磁石部材６とは、一対の反発磁極を形成し、上記反発磁極の存在により、ハブ２と半軸１とをハブ２の中心軸方向に浮上状態に保持させ、安全性の衝突／離脱防止用制御力を生成する。それと同時に、前記ハブ内環状リング２１の外周に設置された複数の第１の電磁部材７に通電し、垂直方向に位置する上半部分の第１の電磁部材７の磁極方向がＮ極であり、垂直方向に位置する下半部分の第１の電磁部材７の磁極方向がＳ極であり、水平方向に位置する前半部分の第１の電磁部材７の磁極方向がＮ極であり、水平方向に位置する後半部分の第１の電磁部材７の磁極方向がＳ極であるようにする。ここで水平方向における前半部分と後半部分は、車体の方向を基準とする。即ち、前半部分は、車両前部に近接する方向であり、後半部分は、車両後部に近接する方向である。さらに、垂直方向において、第１の電磁部材７と第１の永久磁石部材８との間の２種類の力によって半軸１自体の重力を共同で克服する。また、水平方向において、第１の電磁部材７と第１の永久磁石部材８との間の２種類の力によって、車体運動の動力を共同で伝達するとともに、ハブ２と半軸１とを浮上平衡状態にさせる。車体の通電状態で水平静止にある場合、ステータ３を流れる電流をゼロに調整する。このとき、車体運動の動力がゼロとなり、車体は、静止保持され、第１の電磁部材７と第２の電磁部材５とは、通電保持され、第２の電磁部材５と第２の永久磁石部材６とは、一対の反発磁極に保持されている。第１の電磁部材７について、垂直方向に設置された第１の電磁部材７は、その電流が車体の運動時の状態と一致するように保持され、水平方向に設置された第１の電磁部材７は、その電流を調整し、水平方向に位置する前半部分と後半部分の第１の電磁部材７の磁極方向をＮ極にし、半軸１とハブ２とは浮上平衡状態にあってもよい。

本発明に係る磁気浮上動力システムは、従来の自動車の動力システムのハードウェアのコストが高く、エネルギー利用率が低く、環境に優しくないなどの問題を解決する。また、従来の自動車のエンジン、トランスミッション、差動装置、減衰装置などの構造部分を排除することができ、ハードウェアのコストを削減し、エネルギー変換プロセスの損失を低減し、排気ガスによる大気汚染を回避する。具体的には、従来の自動車の動力システムと比べて、以下の利点を有する。

以上は、本発明の好適な具体的な実施形態にすぎないが、本発明の保護範囲は、これに限定されるものではない。当業者にとって、本発明に開示している技術範囲内において、本発明の技術案及びその発明思想による均等な置換または改変は、本発明の範囲内に含まれるべきである。

（付記）
（付記１）
ハブと半軸とに設置された磁気浮上動力システムであって、
前記ハブと前記半軸とに設置され、前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用により、前記ハブを運動させるように押し進めることができる動力を生じる磁気動力システムと、
前記ハブと前記半軸とに設置され、前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用により、前記ハブと前記半軸とを両者の対向する周方向における３６０度の範囲内に浮上状態にさせることができる第１の磁気浮上システムと、
前記ハブと前記半軸とに設置され、前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用により、前記ハブと前記半軸とを前記ハブの中心軸方向に浮上状態にさせることができる第２の磁気浮上システムと、を含む、ことを特徴とする磁気浮上動力システム。

（付記２）
前記半軸は自転しない、ことを特徴とする付記１に記載の磁気浮上動力システム。

（付記３）
前記磁気浮上動力システムは、前記磁気動力システム、前記第１の磁気浮上システム、及び前記第２の磁気浮上システムに電力を供給するための電気エネルギー供給装置を更に含み、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムが提供した動力の方向、前記磁気動力システムが提供した動力の大きさ、及び／又は前記ハブと前記半軸との間の浮上距離を変更する、ことを特徴とする付記１に記載の磁気浮上動力システム。

（付記４）
前記磁気浮上動力システムは、前記半軸及び／又は前記ハブに設置され、前記ハブと前記半軸との間の浮上距離を測定するための距離センサを更に含む、ことを特徴とする付記３に記載の磁気浮上動力システム。

（付記５）
前記磁気浮上動力システムは、前記電気エネルギー供給装置と前記距離センサとに接続されている制御システムを更に含み、当該制御システムは、前記ハブと前記半軸との間の浮上距離を安全浮上距離に保持するように、前記距離センサによる測定データに応じて、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整するために用いられ、前記制御システムは、更に、前記磁気浮上動力システムを適用した物体が速度及び／又は方向の変更要求を有する場合、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムが提供した動力の大きさ及び／又は方向を変更するために用いられる、ことを特徴とする付記４に記載の磁気浮上動力システム。

（付記６）
前記磁気動力システムは、
前記ハブに設置されたロータと、
前記半軸に設置されたステータと、を含む、ことを特徴とする付記１〜５のいずれか１つに記載の磁気浮上動力システム。

（付記７）
前記第１の磁気浮上システムは、
前記ハブに設置された第１の永久磁石部材と、
前記半軸に設置され、且つ前記第１の永久磁石部材に対向設置された第１の電磁部材と、を含む、ことを特徴とする付記６に記載の磁気浮上動力システム。

（付記８）
前記第２の磁気浮上システムは、
前記ハブに設置された第２の永久磁石部材と、
前記半軸に設置され、且つ前記第２の永久磁石部材に対向設置された第２の電磁部材と、を含む、ことを特徴とする付記７に記載の磁気浮上動力システム。

（付記９）
前記磁気動力システム、前記第１の磁気浮上システム、及び／又は前記第２の磁気浮上システムは、それぞれ１つ又は複数である、ことを特徴とする付記１〜５のいずれか１つに記載の磁気浮上動力システム。

１・・半軸、２・・ハブ、３・・ステータ、４・・ロータ、５・・第２の電磁部材、６・・第２の永久磁石部材、７・・第１の電磁部材、８・・第１の永久磁石部材、９・・距離センサ、１０・・空間部、１１・・直軸、１２・・半軸環状リング、１３・・半軸接続部、２１・・ハブ内環状リング、２２・・ハブ外環状リング、２３・・ハブ接続部、ａ・・磁気動力システム、ｂ・・第１の磁気浮上システム、ｃ・・第２の磁気浮上システム。

Claims

車両が有するハブと半軸とに設置された磁気浮上動力システムであって、
前記ハブと前記半軸とに設置され、前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用により、前記ハブを運動させることで前記半軸を押し進めることができる動力を生じる磁気動力システムと、
前記ハブと前記半軸とに設置され、前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用により、前記ハブと前記半軸とを両者の対向する周方向における３６０度の範囲内に浮上状態にさせることができる、前記磁気動力システムとは異なる第１の磁気浮上システムと、
前記ハブと前記半軸とに設置され、前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用により、前記ハブと前記半軸とを前記ハブの中心軸方向に浮上状態にさせることができる第２の磁気浮上システムと、を含み、
前記半軸は、直軸と、前記直軸を中心として配置された半軸環状リングと、前記直軸と前記半軸環状リングとを接続する半軸接続部とを含み、
前記第１の磁気浮上システムは、前記ハブに設置された第１の永久磁石部材と、前記半軸環状リングに設置され、且つ前記第１の永久磁石部材に対向設置された第１の電磁部材と、を含み、
前記車両の運動時に、前記第１の電磁部材と前記第１の永久磁石部材との間の磁場の相互作用により、垂直方向において前記半軸と前記ハブを浮上させ、水平方向において車両運動の動力を伝達するとともに、前記半軸と前記ハブの浮上した状態を維持し続け、
前記半軸は自転せず、
前記ハブの運動は、前記第１の磁気浮上システムにおける前記ハブと前記半軸との間の磁場の相互作用によって、前記半軸を押し進める動力に変換されることを特徴とする磁気浮上動力システム。
前記磁気浮上動力システムは、前記磁気動力システム、前記第１の磁気浮上システム、及び前記第２の磁気浮上システムに電力を供給するための電気エネルギー供給装置を更に含み、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムが提供した動力の方向、前記磁気動力システムが提供した動力の大きさ、及び／又は前記ハブと前記半軸との間の浮上距離を変更する、ことを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上動力システム。
前記磁気浮上動力システムは、前記半軸及び／又は前記ハブに設置され、前記ハブと前記半軸との間の浮上距離を測定するための距離センサを更に含む、ことを特徴とする請求項２に記載の磁気浮上動力システム。
前記磁気浮上動力システムは、前記電気エネルギー供給装置と前記距離センサとに接続されている制御システムを更に含み、当該制御システムは、前記ハブと前記半軸との間の浮上距離を安全浮上距離に保持するように、前記距離センサによる測定データに応じて、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整するために用いられ、前記制御システムは、更に、前記磁気浮上動力システムを適用した物体が速度及び／又は方向の変更要求を有する場合、前記電気エネルギー供給装置の出力電流を調整することで、前記磁気動力システムが提供した動力の大きさ及び／又は方向を変更するために用いられる、ことを特徴とする請求項３に記載の磁気浮上動力システム。
前記磁気動力システムは、
前記ハブに設置されたロータと、
前記半軸に設置されたステータと、を含む、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気浮上動力システム。
前記第２の磁気浮上システムは、
前記ハブに設置された第２の永久磁石部材と、
前記半軸に設置され、且つ前記第２の永久磁石部材に対向設置された第２の電磁部材と、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上動力システム。
前記磁気動力システム、前記第１の磁気浮上システム、及び／又は前記第２の磁気浮上システムは、それぞれ１つ又は複数である、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気浮上動力システム。