JPH0332380A - 原動機 - 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、磁石の磁気的作用により回転力を得るように
した原動機に関するものである。

〔発明の背景〕

原動機の一種である例えば電動機では、電流の流れてい
る導体と磁界の作用により生じた力を利用し、電気エネ
ルギーを機械回転運動エネルギーに変換して回転力を得
ている。

即ち、回転状態を維持するためには、導体に常時電流を
流し続けることが必須の要件である。

そこで、本発明の目的とするところは、例えば上記した
ように電力を供給することなく、磁石の磁気的作用のみ
により回転力を得ることのできる原動機を提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、その要旨とするところが、円筒状の基台と、上記
基台に所定ピッチで配備された複数の第１の磁性体と、
上記基台に回転自在に支持された第１の回転体と、上記
複数の第１の磁性体と列間する−に記第１の回転体」二
の位置に所定ビソチで配備され、上記第１の磁性体に対
して同極若しくは該第１の磁性体に対して相対的に磁化
された複数の第２の磁性体と、上記第１の回転体と同軸
に回転自在に支持され、上記第１の回転体に列して所定
の変速比で回転するように該第１の回転体に連結された
第２の回転体と、上記複数の第１の磁性体と上記複数の
第２の磁性体との間に形成される空間内に所定ピッチで
配備されると共に、上記第２の同転体により支持された
複数の磁気制御部＋４とを具備すると共に、」二記複数
の磁気制（８■部材に幻して上記複数の第１の磁性体及
び複数の第２の磁性体を相対的に上記基台の軸芯方向に
関して複数列に分割し且つ側面視で上記複数の第１及び
第２の磁性体が各々個別に円周上で連なるように該複数
の第１及び第２の磁性体を各別に円周方向へずらセてな
る点に係る原動機である。

尚、上記第１の磁性体に対して相対的に磁化された物質
を上記第２の磁性体として用いる場合、−上記第１のＴ
ｉｉ性体としては強磁性体の一例である鉄を用いると良
い。

他方、−上記第２の磁性体に対して相対的に磁化された
物質を上記第１の磁性体として用いる場合、上記とは逆
に第２の磁性体として鉄を用いると良い。

更に」二記磁気制御部材としては、例えば磁化された第
１の磁性体や第２の磁性体の磁気を吸収する磁気遮閉物
質（例えばニノヶル合金）や鉄を用いると良い。

尚、上記磁気制御部材として鉄を用いる場合、例えば同
極に磁化された第１．第２の磁性体の間の空間内で該磁
気制御部材が回転する際、この磁気制御部材の肉厚寸法
が比較的大きいと該磁気制御部材は上記第１．第２の磁
性体に吸引され、比較的小さいと第１．第２の磁性体か
らの磁力を相互に透過（磁気制御部材自身が全体的に磁
化される）させて第１若しくは第２の磁性体のどちらか
に対して反発されるため、このような吸引・反発力の釣
り合う肉厚寸法に設定すると良い。

〔作用〕

本発明にかかる原動機では、例えば第１の磁性体として
磁化された物質、第２の磁性体として鉄、更に磁気制御
部材として磁気遮閉物質を用いた場合、まず、第１の回
転体上の−の第２の磁性体が基台」二の−の第１の磁性
体により吸引されて該第１の回転体が所定方向へ回転す
る。上記−の第２の磁性体が上記−の第１の磁性体に接
近するにっれて−の磁気制御部材が上記−の第１の磁性
体ど上記−の第２の磁性体との間の磁気的作用を遮断す
る方向へ移動する。

」二記−の第２の磁性体が上記−の第１の磁性体と列間
する位置に達すると、この磁気的吸引力は上記−の磁気
制御部材により完全に遮断される。

その後、」二記第１の回転体上の他の第２の磁性体が上
記−の第１の磁性体により吸引され始め、該第１の回転
体は所定方向へ更に回転する。

上記したような状態が各列において交互に繰り返される
ことにより、磁気的吸引力の作用により上記第１の回転
体の所定方向への回転状態が維持される。

尚、上記第１の磁性体として鉄、第２の磁性体として磁
化された物質を用いた場合でも、」二記同様、磁気的吸
引力の作用により第１の回転体の所定方向への回転状態
が維持される。

また、本発明に係る原動機においては、上記第１、第２
の磁性体として共に同極に磁化された物質を用いた場合
、上記とは逆に、第１の磁性体と第２の磁性体との磁気
的反発力の作用により、上記第１の回転体が所定方向へ
回転すると共にその回転状態が維持される。

〔実施例〕

以下添付図面を参照して、本発明を具体化し７た実施（
り１１につき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下
の実施例は、本発明を具体化した一例であって、本発明
の技術的範囲を限定する性格のものではない。

ここに、第１図は本発１す１の一実施例にかかる原動機
の構造を示すものであって、同図ｆａ）は側面図同図（
ｂｌは同図ｆｉｌにおける八−Ａ′矢視断面図、同図（
Ｃ）は同図ｆｂ）におけるＢ−Ｂ′矢視端面図、同図（
ｄｌは同図＋ｂ＋におけるＣ−Ｃ′矢視端面図、同図ｆ
ｉｌは同図（ｂ）におレノるＤ−Ｄ　’矢視端面図、同
図（ｆ＋は同図ｔｂ＋におけるＥ−Ｅ　’矢視端面図、
第２図（ａ）乃至ｔｄ）は上記原動機が回転する状態を
示す動作説明図である。

この実施例にかかる原動機４では、第（図（ａｌ乃至ｆ
ｆ）に示す如く、円筒状の県台５の内周面に、側面視で
例えば４個の囲枠（例えばＮ極）の第１の磁性体１ヨ乃
至１１が円周方向に関して等ピッチで配備されている。

上記基台５の内部には、該基台５と同軸に円柱状のｌコ
ータ６　（第１の回転体）が配備されており、該ロータ
６は、Ｌ記基台５に対してヘアリング７８により回転自
在に支持されている。

上記ロータ６の外周面であって、」二足基台５上の第１
の磁性体１□乃至１ｄと対向する位置には、例えば鉄材
からなる８個の第２の磁性体２ａ乃至２１、が円周方向
に関して等ピッチで配備されている。上記第１の磁性体
り乃至１．１と第２の磁性体２ａ乃至２ｈのその円周方
向に関する各幅寸法は略埠しく、また、その個数の比は
１対２となる。

上記基台５とロータ６との間には、該基台５及びロータ
６と同軸に制御ロータ９　（第２の回転体）が配備され
ており、上記ロータ６に対してヘアリング１（１，１１
により回転自在に支持されている。

上記制御Ｉ：］−タ９は、磁化されることなく磁力を充
分に透過し得る、例えばポリプロピレンなどの合成４１
１脂により形成されている。

更に上記制御ロータ９は、上記ロータ６に対して２りｊ
ｌの変速比（由速比）で同転１−るように、タイミング
プーリ１２．タイミングベル［・１３タイミングプーリ
１１１．．１５．　タイミングヘルド１６、タイミング
プーリ１７を介して上記ロータ６と連結され゛（いる。

尚この場合、上記のようなタイミングプーリ及びタイ宝
ングヘルトを用いた伝達機構に代えて、歯車イ云達機構
を用いることもｌＩ４能である。

卜記第１の磁性体１８乃至１−と第２の磁性体２ａ乃至
２Ｉ、との間に形１友される空間内に、例えば４１［１
ｉ１の磁気制御部材１７，１乃〒１７−が円周方向に関
して埠ピノチで配備され、１４つ上記制御じ１−タ９に
より支持されている。上記磁気制徊部キ４１７８乃至１
．７　、　ｋｌ、例スばニノケル合金により形成されて
おり、磁気を吸収して透過させない特性をｆｆする。そ
して、」二足磁気制御部材１７．乃至１７．ｔの円周方
向に関する各１顕寸沃は、−１−７妃第１の磁性体１１
１乃至ＩＡの円周方向に関する各幅寸法の略２倍の値に
設定されている。

更に、本実施例に係る原ｇｉＩ＋ｔＭＨでは、上記磁気
制御部材］、、　７　ａ乃至１’Ｌ＋にりＩ　Ｌ、て、
上記第１の磁性体り乃至ＩＪ及び第２の磁性体２ａ乃至
２１゜がそれぞれ相対的に上記基台５の軸芯方向に関し
て例えば４列に分割され、目、つ側面視で上記ｇＩＡｌ
の磁性体１８乃至１ｄ及び第２の磁性体２ａ乃至２１、
が各々（固別に円周トで連なるように各別に円周方向へ
ずらされている。

この場合の上記基台５上の第１の磁性体１１１乃至Ｘｄ
と制御ロータ９「、の磁気制御部材１７□乃至ＬＬ＋と
ロータ６士の第２の磁性体２１乃至２１、との相対的な
関係は、同図１１＋＋におｉ−＋る第１列目（同図にお
りる左端の列）に関しては同図（Ｃ）に示す状態となり
、第２列目に関しては同図（ｄｌに示す状態となる。更
に第３列目乙こ関しては同図ｆｅ）に示す状態となり、
第４列目に関しては同図ｆｆ）に示す状態となる。

従って、［記第１の磁性体１ａ乃至１１は、上記磁気制
御部キＡ１７ａ乃至１．７．＋にり１し、それぞれ側面
視で円周方向−・１□分覆うように連なった状態となる
。

また、第２の磁性体２．ｌ乃至２１．は、上記磁気制御
部材１７．乃至］、７Ｊに対し、側面視で１］Ｊ周方向
へ２周分覆うように連なった状態となる。

本実施＋１ｉｌｊに係る原動機４は一ヒ記したように構
成されている。

引き続き、第１図及び第２図に基づいて、上記原動機４
の動作手順について説明する。

尚、上記原動機４が回転した場合の、第１列目（第１図
ｔｃ）参照）の変化状態を第２図ｆａ）に、第２列目（
第１図（ｄｉ参照）の変化状態を第２図ｔｂ＋に、第３
列目（第１図（ｅ）参照）の変化状態を第２図（Ｃ）に
、また、第４列目（第１図ｉｆ）参照）の変化状態を第
２図Ｆｄｌにそれぞれ示す。

ここで、例えば第２図ｆｂ）、　　（イ）は第１図ｆｃ
）の状態に相当し、第２図＋ｂ１．　　（ロ）は第２図
（ａ）（イ）の状態に相当し、ｇＡ２図（ｂｌ、　　（
ハ）は第２図ｆａｎ、　　（ロ）の状態に相当する。ま
た、第２図（Ｃ）。

（イ）は第１図（ｄｌの状態に相当し、第２図ｆ’ｃ）
（口〉は第２図（ｂ）、　　（イ）の状態に相当し、第
２図ＦＣ＋、　　（ハ）は第２図（ｂｌ、　　Ｃ口）の
状態に相当する。更に第２図（ｄｌ、　　（イ）は第１
図ｔｅ＋の状態に相当し、第２図ｆｄ１．　　（ロ）は
第２図ｆｃ）、　　（イ）の状態に相当し、第２図（ｆ
ｉｌ、　　（ハ）は第２図ｆｃ）　、　　（＋−１ｆ　
’）の状態に相当する。

まず、例えば第１図（Ｃ）（第１列目に関する）では、
ロータ６上の例えば第２の磁性体２ａは、基台５上の第
１の磁性体１ａに対して制御ロータ９」二の磁気制御部
材１７．により覆われ、磁気的作用を遮断された状態に
ある。ところが、例えば第３列目（第１図（Ｌり参照）
の上記ロータ６上の例えば第２の磁性体２ａが基台５上
の第１の磁性体１ａにより吸引されて、該ロータ６は反
時計方向へ回転駆動される。

上記ロータ６が反時計方向へ回転駆動されて、第１の磁
性体１８乃至１．＋と磁気制御部材］、７ａ乃至１７．
＋と第２の磁性体２．乃至２Ｉ、とが第２図（ａｌ、　
　（イ）に示す状態となった時も前記同様、当該原動機
４の第１列目に関しては磁気的作用を略遮断された状態
であって、上記ロータ６は回転力をほとんど受けないこ
ととなる。しかし、この２ 時、例えば第４列目（第２図ｆｄ１．　　（イ）参照）
において、ロータ６」二の例えば第２の磁性体２８が基
台５上の第１の磁性体ｌ、により吸引され、同時に第３
列目（第２図（Ｃ）、　　（イ）参照）においても、ロ
ータ６上の例えば第２の磁性体２．が基台５上の第１の
磁性ＩＢにより吸引され、且つロータ６上の例えば第２
の磁性体２ｃが基台５」二の第１の磁性体ＩＩ、に吸引
されることにより、上記ロータ６に対しては反時計方向
への回転力が作用する。

即ち、第１列目（第２図（ａｌ、　　（イ）参照〉に関
して、第２の磁性体２□が第１の磁性体１□と対向する
位置を通過する間は、この第２の磁性体２ａは上記磁気
制御部材１７ａにより覆われている。

しかし、上記磁気制御部材１７ａ乃至１７ａを支持する
制御ロータ９が上記ロータ６に対して２倍の速度で該ロ
ータ６により回転駆動されることから、第１の磁性体１
□に対して第２の磁性体２Ｉ。

が回転方向へずれるに従って、」二足第１の磁性体１、
は上記磁気制御部材１７ａから徐々に露出されていく　
（第２図（ａｌ、　　（ロ）参照）。すると、上記第２
の磁性体２Ｉ、が上記第１の磁性体１ａに吸引されるこ
ととなり、上記ロータ６は更に反時計方向へ回転駆動さ
れる。

そして、上記第２の磁性体２しが」二足第１の磁性体１
ａに吸引されてロータ６が回転駆動されるに従って、上
記第２の磁性体２ｂは磁気制御部材１７１、により覆わ
れ始め（第２図ｆａｎ、　　（ハ）参照）該第２の磁性
体２ｂが第１の磁性体１．ｌと対向する位置に達すると
、該第２の磁性体２Ｉ、は上記第１の磁性体１．に対し
て上記磁気制御部材１７しにより完全に覆われた状態と
なる。尚、この状態は、前記第１図［０１に示す状態に
幻応する。

そして、上記したように磁気的吸引作用が各列において
交互に繰り返されることしこより、上記ロータ６の回転
状態が維持される。

従って、上記原動機４においては、例えば電動機の場合
のように電力を供給することなく、磁石の磁気的作用の
みにより回転力を得ることができる。

尚、上記実施例に係る原動機４は、第１の磁性体１ａ乃
至Ｉａの極性をＮ極からＳ極に変更したり、第１の磁性
体１ａ乃至１−を鉄材にて、第２の磁性体２ａ乃至２Ｌ
を同極に磁化された物質にて構成することも５Ｊ能であ
る。また、上記第１の磁性体１ａ乃至１ｄ及び第２の磁
性体２．乃至２）、を共に同極に磁化された物質を用い
て構成しても良い。この場合、前記とは逆に、第１の磁
性体１８乃至１ｄと第２の磁性体２ａ乃至２Ｌとの磁気
的反発力の作用により、上記ロータ６が回転すると共に
、その回転状態が維持される。

また、本実施例に係る原動機４では、上記磁気制御部材
１７゜乃至１．７．１を、上記第１の磁性体ｌａ乃至１
ｄ及び第２の磁性体２３乃至２ｈに対して相対的に上記
基台５の軸芯方向に関して４列に分割し、且つ」二足磁
気制御部材１７□乃至１７１、を側面視で円周上で連な
るように円周方向へずらせて構成することが可能である
。

更に上記磁気制御部材１７□乃至１７ａとして鉄材を用
いても良い。この場合、例えば同極に磁化された第１の
磁性体１ａ乃至り、第２の磁性体２ａ乃至２Ｌの間の空
間内で該磁気制御部材１７ａ乃至１７ａが回転する際、
この磁気制御部材１７、乃至１７ｄの肉厚寸法が比較的
大きいと該磁気制御部材１７７ａ乃至１７４は上記第１
の磁性体及び第２の磁性体に吸引され、比較的小さいと
第１の磁性体及び第２の磁１１１′体からの磁力を相互
に透過（磁気制御部＋、ｔ　［’ｌ身が全体的に磁化さ
れる〉させて第１の磁性体若しくは第２の磁性体のどち
からに対して反発されるため、このような吸引・反発力
の釣り合う肉厚寸法に設定すると良い。

更にまた、上記第１の磁性体１ａ乃至ｌ−１第２の磁性
体２ａ乃至２ｈ及び磁気制御部材１７゜乃至１７ａの各
個数、その円周方向に関する幅寸法、基台５の軸芯方向
しこ関する分割数及びロータ６にりＪする制御ロータ９
の変速比を適宜変更して構成することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、上記したように、円筒状の基台と、」：記基
台に所定ピッチで配備された複数の第１の磁性体と、上
記基台に回転自在に支持された第１の回転体と、上記複
数の第１の磁性体と対向する上記第１の回転体上の位置
に所定ピッチで配備され、上記第１の磁性体に刻して同
極若しくは該第１の磁性体に対して相対的に磁化された
複数の第２の磁性体と、上記第１の回転体と同軸に回転
自在に支持され、上記第１の回転体に対して所定の変速
比で回転するように該第１の回転体に連結された第２の
回転体と、上記複数の第１の磁性体と上記複数の第２の
磁性体との間に形成される空間内に所定ピッチで配備さ
れると共に、」二足第２の回転体により支持された複数
の磁気制御部材とを具備すると共に、上記複数の磁気制
御部材にり＝ｔ　して上記複数の第１の磁性体及び複数
の第２の磁性体を相対的に上記基台の軸芯方向に関して
複数列に分割し且つ側面視で上記複数の第１及び第２の
磁性体が各々個別に円周上で連なるように該複数の第１
及び第２の磁性体を各別に円周方向へずらせてなること
を特徴とする原動機である。

従って、上記原動機においては、例えば電動機の場合の
ように電力を供給することなく、磁石の磁気的作用のみ
により回転力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる原動機の構造を示す
ものであって、同図＋ａｌば側面図、同図（ｂｌは同図
ｔａ＋におけるＡ−Ａ’矢視断面図、同図（ｃ）は同図
（ｔ）１におりるＢ−Ｂ′矢視端面図、同図ｔ（Ｉは同
図ｔｂ）におけるｃ−ｃ’矢視端面図、同図１ｅ）は同
図ｆｂｌにおけるＤ−’Ｄ’矢視端面図、同図（１）は
同図ｆｂｌにおけるＥ−Ｅ’矢視端面図、第２図［ａｌ
乃至（ｄｌは上記原動機が回転する状態を示す動作説明
図である。 〔符号の説明〕 １ａ乃至１．ｉ・・・第１の磁性体 ２、Ｉ乃至２ｈ・・・第２の磁性体 ４・・・原動機 ５・・・基台 ６・・・ローフ（第１の回転体） ７８．１０．１１・・・ヘアリング ９・・・制御ロータ（第２の同転体） １７、乃至１７．・・・磁気制御部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒状の基台と、 上記基台に所定ピッチで配備された複数の 第１の磁性体と、 上記基台に回転自在に支持された第１の回 転体と、 上記複数の第１の磁性体と対向する上記第 １の回転体上の位置に所定ピッチで配備され、上記第１
   の磁性体に対して同極若しくは該第１の磁性体に対して
   相対的に磁化された複数の第２の磁性体と、 上記第１の回転体と同軸に回転自在に支持 され、上記第１の回転体に対して所定の変速比で回転す
   るように該第１の回転体に連結された第２の回転体と、 上記複数の第１の磁性体と上記複数の第２ の磁性体との間に形成される空間内に所定ピッチで配備
   されると共に、上記第２の回転体により支持された複数
   の磁気制御部材とを具備すると共に、 上記複数の磁気制御部材に対して上記複数 の第１の磁性体及び複数の第２の磁性体を相対的に上記
   基台の軸芯方向に関して複数列に分割し且つ側面視で上
   記複数の第１及び第２の磁性体が各々個別に円周上で連
   なるように該複数の第１及び第２の磁性体を各別に円周
   方向へずらせてなることを特徴とする原動機。