JPH02211048A - 電磁駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電磁反発力により発生させたピストンの直線
往復動を、クランク機構を介して回転力に変換して出力
する電磁駆動装置に関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする課ＩＩ］今日、
この種電磁力を利用した駆動装置として、電磁反発力に
より発生させたピストンの直線往復動を、クランク機構
を介して回転力に変換する所謂磁力エンジンが提案され
ており、そしてこの様なものとしては、シリンダヘッド
部に設けた電磁石を、永久磁石が固着されたピストンの
上死点通過時にタイミングを合わせた通電により励磁さ
せ、その反発力によりピストンを不動せしめることで動
力を発生するように構成されるものが知られている。し
かるに従来のものは、上記電磁石の励磁コイルと電源と
を刷子等のスイッチ手段を介して接続し、これを上記タ
イミングに合わせて単にＯＮ、０ＦＦＬ／ていたにすぎ
ないものであるから、充分な反発力を発生させることが
できず、このため′高出力を得ることができないという
欠点を有し実用化にはさらに改善の必要があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃す
ることができる電磁駆動装置を提供することを目的とし
て創案されたものであって、永久磁石が設けられるピス
トンをクランク機構に連結する一方、ピストンを直線往
復動自在に内嵌するシリンダに、ピストンの上死点通過
にタイミングを合わせた励磁で上記永久磁石と反発する
磁界を生ずる電磁石を設けて成る電磁駆動装置において
。

前記電磁石の作動切換制御をする駆動回路に、電源電圧
により蓄電されるコンデンサと、電磁石を励磁させるた
めのコンデンサ放電を前記タイミングに合わせて行わし
めるスイッチ手段とを設けたことを特徴とするものであ
る。

そして本発明は、この構成によって、効率良く高出力を
得ることができるようにしたものである。

［実施例］ 次に１本発明の実施例を図面に基づいて説明する０図面
において、１は磁力エンジンのシリンダであって、該シ
リンダ１は１円筒形状に形成され。

その下側開口部は後述するピストン２が遊嵌状に嵌入す
るべく小径なガイド孔１ａに形成されるが、大径に形成
される上側開口部１ｂには電磁石３が一体的に内嵌され
ている。この電磁石３は、コア３ａに励磁コイル３ｂを
巻装して形成されるものであるが、このものは後述する
駆動回路４により励磁作動せしめられるようになってい
る。

前記ピストン２は、スライドベアリング５に上下案内さ
れ、その下端部はコンロッド７を介してクランクアーム
８ａに連結されているが、一方上記シリンダ１に嵌入す
る上端には電磁石３励磁状態において反発力を受けるべ
く永久磁石６が固着されている。そして後述する様にピ
ストン２が往復上下動することによりクランクアーム８
ａから左右に突出するクランク軸８が回動することとな
るが、クランク軸８の一端にはフライホイール９が一体
回動するべく取付けられ、また他端にはクランク位置セ
ンサ１０が接続されている。尚、Ａはピストン２の上死
点において電磁石３と永久磁石６との間に確保される間
隙である。

一方、前記駆動回路４は、前述の励磁コイル３ｂおよび
クランク位置センサ１０に加え、バッテリ１１．昇圧回
路１２、制御回路１３、コンデンサＣ、サイリスタＳＣ
Ｒ、ダイオードＤｉ、Ｄ２等で構成されている。つまり
、昇圧回路１２により昇圧したバッテリ１１電圧をコン
デンサＣに充電すべく接続すると共に、励磁コイル３ｂ
を含むコンデンサＣ放電経路中にサイリスタＳＣＲを介
在させ、さらに、サイリスタＳＣＲのゲートに制御回路
１３を介してクランク位置センサ１０を接続したもので
ある。そして駆動回路４においては、まずコンデンサＣ
の充電が行われることになるが、前記ピストン２が上死
点付近の所定位置に位置しないときには、制御回路１３
がクランク位置センサ１０の検知に基づいてこれを判断
してサイリスタＳＣＲを遮断状態とし、一方ピストン２
が上死点所定位置に達すると、制御回路１３はクランク
位置センサ１０の検知に基づく判断でサイリスタＳＣＲ
を導通状態としてコンデンサＣの放電を許容するように
なっている。即ち、ピストン２の上死点通過にタイミン
グを合せて一気に高電圧を放電することにより電磁石３
に瞬間的な大きな磁力を発生させ、これにより大きな反
発力を受けるピストン２を下方へ押し下げるようになっ
ている。

さらに、１ｃはシリンダ１のガイド孔１ａ下部に形成し
た面取り部であって、該面取り部ＩＣは、ピストン２が
上死点から下降した場合に、シリンダ１とピストン２と
の間隙を大きくしてピストン２に作用する制動力を可及
的に小さくするようになっている。即ち、ピストン２の
上死点通過時には、上記間隙を狭く（Ｂ）保つことによ
り、第１図に示す如く、コア３ａ、シリンダ１．ピスト
ン２、永久磁石６を経路とする閉磁路を構成して大きな
反発力を確保する一方、下死点側では間隙を広く（Ｃ）
することにより、シリンダ１とピストン２の磁力的干渉
（制動力）を極力避け、ピストン２の円滑な作動を確保
するようになっている。

叙述の如く構成された本発明の実施例において、駆動回
路４は、ピストン２の上死点通過にタイミングを合せて
一気に高電圧を放電することにより電磁石３に瞬間的に
大きな磁力を発生させ、これにより強力な反発力を受け
るピストン２を下方へ押し下げてクランク軸８を回転さ
せることになる。

即ち、電磁石３と永久磁石６との間に発生する反発力は
、励磁コイル３ｂに流れる電流に比例し、また前記間隙
Ａの２乗に反比例するものであるから１本発明の如くピ
ストン２の上死点通過時に瞬間的に大きな磁力を発生さ
せた場合には極めて強力な反発力を得ることができるこ
とになる。従って、励磁コイルと電源との間に介在させ
たスイッチ手段を単にＯＮ、ＯＦＦするだけの従来のも
のに比して、ピストン２を動かすための反発力を著しく
増大でき、この結果、効率良く大きな動力を出力し得る
電磁駆動装置とすることができる。

しかも、励磁コイル３ｂの通電を瞬間的に行うので、励
磁コイル３ｂの発熱を可及的に抑え得て。

発熱によるコイル断線等の不具合を確実に防止すること
ができる。

また、前記実施例では、シリンダ１のガイド孔１ａ下部
に面取り部１ｃを形成して下死点側でのピストン２とシ
リンダ１の間隙を大きく確保しているので、ピストン２
に作用する磁的制動力を可及的に減少することができ、
このためピストン２の極めて円滑な往復作動によりムラ
の無い回転力の取り出しを行うことができる。

尚１本発明は、前記実施例に限定されないものであるこ
とは勿論であって、例えばシリンダ１のガイド孔１ａ下
部に形成した面取り部ＩＣを、第４図に示す様な段形状
（段部１ｄ）に形成しても良い。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたものであ
るから、ピストンの上死点通過時にコンデンサから一気
に放電される高電圧により電磁石を励磁作動せしめて電
磁石と永久磁石との間に強力な反発力を発生させること
になる。従って、電磁石と電源との間に介在させたスイ
ッチ手段を単にＯＮ、ＯＦＦするだけの従来のものより
も強力な゛反発力でピストンを抑圧できることとなり、
この結果、効率良く大きな動力を出力し得る電磁駆動装
置とすることができる。しかも、電磁石を瞬間的に励磁
作動させるので、電磁石のコイルの発熱を可及的に抑え
得て、発熱によるコイル断線等の不具合を確実に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る電磁駆動装置の実施例を示したも
のであって、第１図は電磁駆動装置の概略縦断面図、第
２図は駆動回路を示す回路図、第３図は要部断面図、第
４図は他側を示す要部断面図である。 図中、１はシリンダ、２はピストン、３は電磁石、４は
駆動回路、６は永久磁石、８はクランク軸、１０はクラ
ンク位置センサ、Ｃはコンデンサ、ＳＣＲはサイリスタ
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 永久磁石が設けられるピストンをクランク機構に連結す
   る一方、ピストンを直線往復動自在に内嵌するシリンダ
   に、ピストンの上死点通過にタイミングを合わせた励磁
   で上記永久磁石と反発する磁界を生ずる電磁石を設けて
   成る電磁駆動装置において、前記電磁石の作動切換制御
   をする駆動回路に、電源電圧により蓄電されるコンデン
   サと、電磁石を励磁させるためのコンデンサ放電を前記
   タイミングに合わせて行わしめるスイッチ手段とを設け
   たことを特徴とする電磁駆動装置。