JPH0646585A - 永久磁石制御装置 - Google Patents
永久磁石制御装置Info
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- JPH0646585A JPH0646585A JP5034370A JP3437093A JPH0646585A JP H0646585 A JPH0646585 A JP H0646585A JP 5034370 A JP5034370 A JP 5034370A JP 3437093 A JP3437093 A JP 3437093A JP H0646585 A JPH0646585 A JP H0646585A
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- H02K7/065—Electromechanical oscillators; Vibrating magnetic drives
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 永久磁石のエネルギーを用いて部材の回転運
動又は他の運動を行わせる。 【構成】 Ｎ極とＳ極を有する永久磁石２２と、Ｎ極と
Ｓ極の中間で永久磁石２２の回りに巻いたコイル２４
と、コイル２４に直列に接続した直流電源２８及びスイ
ッチ手段と、スイッチ手段の開閉を制御する制御回路２
６とを有する。
動又は他の運動を行わせる。 【構成】 Ｎ極とＳ極を有する永久磁石２２と、Ｎ極と
Ｓ極の中間で永久磁石２２の回りに巻いたコイル２４
と、コイル２４に直列に接続した直流電源２８及びスイ
ッチ手段と、スイッチ手段の開閉を制御する制御回路２
６とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、制御可能な永久磁石を
使用して回転運動または他の種類の運動を生成するため
の装置に関する。
使用して回転運動または他の種類の運動を生成するため
の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の手段は、「回転運動を生成する
ための装置」という名称で１９８８年３月１３日に出願
された本出願人の同時係属米国特許出願第３２２，１２
１号に開示されている。
ための装置」という名称で１９８８年３月１３日に出願
された本出願人の同時係属米国特許出願第３２２，１２
１号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】何らかの目的に回転部
材を必要とする多くの装置がある。一般に公知の装置は
各種の電動機と所定の方式の機械的に駆動される回転部
材を備え、また限定した量の回転運動を生成する若干の
装置が存在する。本発明は、回転部材の周辺の回りを特
定の仕方で変わる所定の磁気特性を有する回転部材の一
部へ隣接して位置決めされかつ回転部材の一部と磁気的
に結合される１つ以上の制御可能な永久磁石を使用して
連続回転運動を生成できる装置に関する。同様な方法
で、制御可能な永久磁石は、固定部材の周辺の回りを特
定の仕方で変わる所定の磁気特性を有する固定部材の一
部へ隣接して位置決めされかつ固定部材の一部と磁気的
に結合される非磁気性の回転自在部材上へ取り付けられ
る。本磁気装置は、回転部材の回転の各サイクル中に永
久磁石の磁界間の磁気結合が所定位置で中断されたら、
回転部材の連続回転運動を生成できる。
材を必要とする多くの装置がある。一般に公知の装置は
各種の電動機と所定の方式の機械的に駆動される回転部
材を備え、また限定した量の回転運動を生成する若干の
装置が存在する。本発明は、回転部材の周辺の回りを特
定の仕方で変わる所定の磁気特性を有する回転部材の一
部へ隣接して位置決めされかつ回転部材の一部と磁気的
に結合される１つ以上の制御可能な永久磁石を使用して
連続回転運動を生成できる装置に関する。同様な方法
で、制御可能な永久磁石は、固定部材の周辺の回りを特
定の仕方で変わる所定の磁気特性を有する固定部材の一
部へ隣接して位置決めされかつ固定部材の一部と磁気的
に結合される非磁気性の回転自在部材上へ取り付けられ
る。本磁気装置は、回転部材の回転の各サイクル中に永
久磁石の磁界間の磁気結合が所定位置で中断されたら、
回転部材の連続回転運動を生成できる。
【０００４】本発明は、永久磁石の時間を制御するこ
と、および回転運動または他の運動を生成する装置を使
用することをも内容とする。本発明の１構成は、軸の回
りを回転するジャーナル円板または円板状部材を備え
る。この円板は、その周辺の回りを延びる磁気材料また
は磁化材料の帯部を有するように構成され、その帯部
は、周辺の回りの同一位置に隣接して最大から最小条件
までその磁気特性が変わるようになっている。その装置
は、円板との間の磁気結合力が、一方向に連続的に増加
し（反発方向では可能な限り連続的に減少する）、それ
により円板が回転するように、回転円板上の磁気材料の
帯部に隣接して取り付けられ、かつそれに磁気的に結合
される制御可能な永久磁石を備える。電気巻線は、永久
磁石上に取り付けられ、その対向極間でその回りに延び
る。その巻線は、制御可能なスイッチ手段を通して直流
電位源の両端に接続される。スイッチ手段が閉じられる
と、直流電位はコイルへ印加されてその磁界を遮断し、
またこの遮断は円板の回転中に所定の位置、すなわち回
転円板上の磁気材料の帯部の最大と最小磁気部分が永久
磁石に隣接して移動する時点で生じるように時間設定さ
れる。そのように実施することにより、永久磁石の磁界
強度したがってその円板への結合は、ほぼ減少または共
に排除され、またこれは、そうでない場合に減速回転方
向においてその間の結合が最大になると正確に生じる。
すなわち回転円板上の永久磁石の効果は、回転円板の大
部分の回転中に強力に維持されて円板が回転するが、そ
うでない場合に最大磁気結合が生じる期間中に回転円板
から効果的に結合が外される。これは、回転円板が磁気
結合の力により停止されるのを防止するために実施され
る。
と、および回転運動または他の運動を生成する装置を使
用することをも内容とする。本発明の１構成は、軸の回
りを回転するジャーナル円板または円板状部材を備え
る。この円板は、その周辺の回りを延びる磁気材料また
は磁化材料の帯部を有するように構成され、その帯部
は、周辺の回りの同一位置に隣接して最大から最小条件
までその磁気特性が変わるようになっている。その装置
は、円板との間の磁気結合力が、一方向に連続的に増加
し（反発方向では可能な限り連続的に減少する）、それ
により円板が回転するように、回転円板上の磁気材料の
帯部に隣接して取り付けられ、かつそれに磁気的に結合
される制御可能な永久磁石を備える。電気巻線は、永久
磁石上に取り付けられ、その対向極間でその回りに延び
る。その巻線は、制御可能なスイッチ手段を通して直流
電位源の両端に接続される。スイッチ手段が閉じられる
と、直流電位はコイルへ印加されてその磁界を遮断し、
またこの遮断は円板の回転中に所定の位置、すなわち回
転円板上の磁気材料の帯部の最大と最小磁気部分が永久
磁石に隣接して移動する時点で生じるように時間設定さ
れる。そのように実施することにより、永久磁石の磁界
強度したがってその円板への結合は、ほぼ減少または共
に排除され、またこれは、そうでない場合に減速回転方
向においてその間の結合が最大になると正確に生じる。
すなわち回転円板上の永久磁石の効果は、回転円板の大
部分の回転中に強力に維持されて円板が回転するが、そ
うでない場合に最大磁気結合が生じる期間中に回転円板
から効果的に結合が外される。これは、回転円板が磁気
結合の力により停止されるのを防止するために実施され
る。
【０００５】本発明は、永久磁石の磁気特性を制御、特
にそれを遮断する装置、および回転運動を生成するべく
制御装置を使用する装置に関する。磁気部材間の作用ま
たは結合により回転を生成する各種の装置が存在する。
しかしながら、本出願人の同時係属米国特許出願第３２
２，１２１号を除き、永久磁石を回転部材の一部へ磁気
的に結合することにより力が生成され回転部材の連続回
転運動を生成でき、かつ本発明のような方法で永久磁石
の磁界を所定のように制御しまたはそれを一時的に遮断
する手段を備える装置は存在しない。したがって本発明
は、Ｎ極とＳ極を有する制御可能な永久磁石と、両極間
の領域で永久磁石の回りに取り付けられるか巻かれる巻
線の使用に関し、さらに本発明は、回転部材の磁気部分
に隣接してそのような永久磁石を取り付けることに関す
る。この装置は、巻線の両端に接続され、かつ回転部材
の位置に同期される電子スイッチによる制御可能なスイ
ッチ式回路を備え、それにより、スイッチ手段がその開
位置にあると、永久磁石の磁界は比較的影響されず、ま
た回転部材に磁気的に結合されるが、スイッチ手段が閉
じると、永久磁石の磁界は実質的に変更され、かつ磁気
結合が生じないように効果的に排除されることになる。
永久磁石の磁界の排除の時間設定は、本発明にとり重要
である。回転部材の磁気部分の磁極の物理的形状および
配向も、本発明にとり重要であり、また本発明の多くの
実施例の幾つかがここで開示される。回転部材の磁気部
分または磁化部分の形状も重要であり、磁気結合力が円
板の回転につれて連続的に変わる（増加または減少す
る）ようにする必要がある。
にそれを遮断する装置、および回転運動を生成するべく
制御装置を使用する装置に関する。磁気部材間の作用ま
たは結合により回転を生成する各種の装置が存在する。
しかしながら、本出願人の同時係属米国特許出願第３２
２，１２１号を除き、永久磁石を回転部材の一部へ磁気
的に結合することにより力が生成され回転部材の連続回
転運動を生成でき、かつ本発明のような方法で永久磁石
の磁界を所定のように制御しまたはそれを一時的に遮断
する手段を備える装置は存在しない。したがって本発明
は、Ｎ極とＳ極を有する制御可能な永久磁石と、両極間
の領域で永久磁石の回りに取り付けられるか巻かれる巻
線の使用に関し、さらに本発明は、回転部材の磁気部分
に隣接してそのような永久磁石を取り付けることに関す
る。この装置は、巻線の両端に接続され、かつ回転部材
の位置に同期される電子スイッチによる制御可能なスイ
ッチ式回路を備え、それにより、スイッチ手段がその開
位置にあると、永久磁石の磁界は比較的影響されず、ま
た回転部材に磁気的に結合されるが、スイッチ手段が閉
じると、永久磁石の磁界は実質的に変更され、かつ磁気
結合が生じないように効果的に排除されることになる。
永久磁石の磁界の排除の時間設定は、本発明にとり重要
である。回転部材の磁気部分の磁極の物理的形状および
配向も、本発明にとり重要であり、また本発明の多くの
実施例の幾つかがここで開示される。回転部材の磁気部
分または磁化部分の形状も重要であり、磁気結合力が円
板の回転につれて連続的に変わる（増加または減少す
る）ようにする必要がある。
【０００６】本発明の主な目的は、部材の回転運動また
は他の運動を生成するために永久磁石のエネルギーを使
用することにある。
は他の運動を生成するために永久磁石のエネルギーを使
用することにある。
【０００７】他の主な目的は、永久磁石により生成され
た磁界を所定通りに一時的に変更、排除または遮断する
手段を提供することにある。
た磁界を所定通りに一時的に変更、排除または遮断する
手段を提供することにある。
【０００８】他の目的は、磁気材料から構成される部分
を備えた部材の回転運動または他の運動を生成するため
に制御可能な磁界を有する永久磁石を使用することにあ
る。
を備えた部材の回転運動または他の運動を生成するため
に制御可能な磁界を有する永久磁石を使用することにあ
る。
【０００９】他の目的は、回転運動または他の運動の生
成に必要なエネルギーの量を低減することにある。
成に必要なエネルギーの量を低減することにある。
【００１０】他の目的は、回転部材の連続回転を生成す
るように、永久磁石と回転部材の磁気部分との間の磁気
結合を制御することにある。
るように、永久磁石と回転部材の磁気部分との間の磁気
結合を制御することにある。
【００１１】他の目的は、永久磁石の回りに巻かれたコ
イルに直流磁界を印加することにより、永久磁石により
生成される磁界を変更、排除または遮断することにあ
る。
イルに直流磁界を印加することにより、永久磁石により
生成される磁界を変更、排除または遮断することにあ
る。
【００１２】他の目的は、従来の線巻き鉄心回転子／固
定子において逆起電力の形態で生成されるエネルギーの
量が磁気エネルギーとして直接システムへ戻される手段
を提供することにある。
定子において逆起電力の形態で生成されるエネルギーの
量が磁気エネルギーとして直接システムへ戻される手段
を提供することにある。
【００１３】他の目的は、回転部材の回転運動を生成す
るための比較的安価な手段を提供することにある。
るための比較的安価な手段を提供することにある。
【００１４】他の目的は、全ての出力トルクは永久磁石
の相互作用からのみ生成される手段を提供することにあ
る。
の相互作用からのみ生成される手段を提供することにあ
る。
【００１５】他の目的は、本発明以前の既知の電磁シス
テムでは不可能な、渦電流損を発生させることなく運動
を生成することにある。
テムでは不可能な、渦電流損を発生させることなく運動
を生成することにある。
【００１６】他の目的は、回転部材の回転運動を生成す
るのに使用される永久磁石の磁界の遮断を所定通りに時
間設定することにある。
るのに使用される永久磁石の磁界の遮断を所定通りに時
間設定することにある。
【００１７】他の目的は、回転運動、振動、直線運動お
よび往復運動を生成するために、永久磁石の磁力を使用
することにある。
よび往復運動を生成するために、永久磁石の磁力を使用
することにある。
【００１８】他の目的は、入力電力に関連しない回転速
度と出力トルクを生成することにある。
度と出力トルクを生成することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明においては『フレームＡ』。
め、本発明においては『フレームＡ』。
【００２０】次に、本発明の実施例を図面について説明
する。図１において、２０は磁石組立体を示し、Ｎ極お
よびそれと対向する例（図では背面）にＳ極を有する永
久磁石２２を備える。永久磁石２２は、Ｎ極とＳ極間の
領域でその回りに巻かれる巻線２４を有する。巻線２４
は、電池２８として示される直流源と直列になっている
スイッチ手段を含む制御回路２６を備える直列回路中に
接続されている。電池２８の接地側すなわち陰極側は、
リード線３０により巻線２４の反対側へ接続される。磁
石組立体２０は、回転円板部材３４の周縁３２に隣り合
うように置かれ、その円板部材は、磁石２２のＮ極と整
合するＳ極および磁石２２のＳ極と整合するＮ極を有す
るように示される磁化したまたは磁化可能な材料から成
るつる巻き状の周縁部３６を有する。これにより、磁石
２２と円板３４の間に磁気吸引および円板３４の時計方
向回転が生成される。磁石２２と周縁３６の１つの磁極
が逆にされるならば、反発力が生成され、かつ円板３４
は反時計方向に回転するであろう。図示の実施例におい
て組立体２０は、円板３４の磁気縁部３６へ磁気的に結
合されるか、または吸引される。図１に示される構成に
おいて縁部３６は、半径方向で最も外側の位置３７から
最も内側の位置３８まで延び、その両方の位置は周辺に
おいて同一位置に位置している。円板３４は、回転軸４
２を有する主軸４０上に回転するように取り付けられ、
また主軸４０は、図示されない適切なジャーナルまたは
軸受手段で支持される。
する。図１において、２０は磁石組立体を示し、Ｎ極お
よびそれと対向する例（図では背面）にＳ極を有する永
久磁石２２を備える。永久磁石２２は、Ｎ極とＳ極間の
領域でその回りに巻かれる巻線２４を有する。巻線２４
は、電池２８として示される直流源と直列になっている
スイッチ手段を含む制御回路２６を備える直列回路中に
接続されている。電池２８の接地側すなわち陰極側は、
リード線３０により巻線２４の反対側へ接続される。磁
石組立体２０は、回転円板部材３４の周縁３２に隣り合
うように置かれ、その円板部材は、磁石２２のＮ極と整
合するＳ極および磁石２２のＳ極と整合するＮ極を有す
るように示される磁化したまたは磁化可能な材料から成
るつる巻き状の周縁部３６を有する。これにより、磁石
２２と円板３４の間に磁気吸引および円板３４の時計方
向回転が生成される。磁石２２と周縁３６の１つの磁極
が逆にされるならば、反発力が生成され、かつ円板３４
は反時計方向に回転するであろう。図示の実施例におい
て組立体２０は、円板３４の磁気縁部３６へ磁気的に結
合されるか、または吸引される。図１に示される構成に
おいて縁部３６は、半径方向で最も外側の位置３７から
最も内側の位置３８まで延び、その両方の位置は周辺に
おいて同一位置に位置している。円板３４は、回転軸４
２を有する主軸４０上に回転するように取り付けられ、
また主軸４０は、図示されない適切なジャーナルまたは
軸受手段で支持される。
【００２１】円板３４の周縁部３６は、磁化材料からな
るように示され、また上述したように配向されるので、
そのＳ極は永久磁石２２のＮ極近くに隣り合い、またそ
のＮ極は永久磁石２２のＳ極に隣り合う側にある。この
配向により、部材間の磁気吸引または磁気結合が最大と
なる。この理由は以下で明らかとなる。
るように示され、また上述したように配向されるので、
そのＳ極は永久磁石２２のＮ極近くに隣り合い、またそ
のＮ極は永久磁石２２のＳ極に隣り合う側にある。この
配向により、部材間の磁気吸引または磁気結合が最大と
なる。この理由は以下で明らかとなる。
【００２２】図１に示される構成により、円板部材３４
が回転すると、高位置３７が永久磁石２２に隣り合う場
合を除き、縁部３６は磁石組立体２０に次第に近づき、
磁石組立体２０と円板部材３４の縁部３６との間の磁気
結合を増加する。この増加する結合は、円板３４の回転
運動を生成する力である。しかしながら円板３４が図１
に示す位置まで回転すると、磁石組立体２０と円板３４
との間の磁気結合が最大となり、またこの位置における
磁気結合を減少または排除する動作がなされないなら
ば、円板は回転を続行しないで停止するであろう。この
位置における組立体２０と円板３４との間の磁気結合力
を減少または排除するために、巻線２４の両端に直流電
位を印加する必要がある。これは、遅れ磁気結合が殆ど
または全く生じないように、後で説明されるように、高
位置３７が磁石２２を通過する十分な時間実施される。
コイル２４へ直流を印加すると、その印加中、円板３４
から永久磁石２２の磁界を一時的（永久的とは反対に）
に変更、排除または遮断することになり、またそれらの
間に結合が殆どまたは全く生じないことになる。この状
態は、直流が印加される限り持続する。円板３４の高位
置３７の動きにおいて、またはそれに隣接して永久磁石
組立体２０の磁界を、組立体２０を通して排除または遮
断することは、円板３４が半永久的に回転を継続できる
ことを意味する。円板３４の各回転のこの部分の期間に
おける磁界の排除は、制御回路２６および後述する付属
のスイッチ手段により制御される。
が回転すると、高位置３７が永久磁石２２に隣り合う場
合を除き、縁部３６は磁石組立体２０に次第に近づき、
磁石組立体２０と円板部材３４の縁部３６との間の磁気
結合を増加する。この増加する結合は、円板３４の回転
運動を生成する力である。しかしながら円板３４が図１
に示す位置まで回転すると、磁石組立体２０と円板３４
との間の磁気結合が最大となり、またこの位置における
磁気結合を減少または排除する動作がなされないなら
ば、円板は回転を続行しないで停止するであろう。この
位置における組立体２０と円板３４との間の磁気結合力
を減少または排除するために、巻線２４の両端に直流電
位を印加する必要がある。これは、遅れ磁気結合が殆ど
または全く生じないように、後で説明されるように、高
位置３７が磁石２２を通過する十分な時間実施される。
コイル２４へ直流を印加すると、その印加中、円板３４
から永久磁石２２の磁界を一時的（永久的とは反対に）
に変更、排除または遮断することになり、またそれらの
間に結合が殆どまたは全く生じないことになる。この状
態は、直流が印加される限り持続する。円板３４の高位
置３７の動きにおいて、またはそれに隣接して永久磁石
組立体２０の磁界を、組立体２０を通して排除または遮
断することは、円板３４が半永久的に回転を継続できる
ことを意味する。円板３４の各回転のこの部分の期間に
おける磁界の排除は、制御回路２６および後述する付属
のスイッチ手段により制御される。
【００２３】図２は、図１の装置と同様な装置を示す。
だたし図２の構成において、直流源は、整流器／スイッ
チ回路４４を備える整流された交流源を使用して得ら
れ、その回路は、コード４５により壁プラグ４６または
同期発電機などの交流を発生する他の手段へ接続される
１つの接続部、およびスイッチ制御回路４８へ、またそ
こからコイル２４の一端へ接続される他の接続部を有す
る。図１のものに比べて図２の回路を使用する利点は、
直流源がスイッチ手段を制御するために電池に依存しな
い点である。
だたし図２の構成において、直流源は、整流器／スイッ
チ回路４４を備える整流された交流源を使用して得ら
れ、その回路は、コード４５により壁プラグ４６または
同期発電機などの交流を発生する他の手段へ接続される
１つの接続部、およびスイッチ制御回路４８へ、またそ
こからコイル２４の一端へ接続される他の接続部を有す
る。図１のものに比べて図２の回路を使用する利点は、
直流源がスイッチ手段を制御するために電池に依存しな
い点である。
【００２４】図３から図５までは、本構成の他の実施例
５０を示し、そこにおいて円板部材５１は、その周辺の
回りに延びる可変厚の磁化または磁気周辺部５２を有す
る。この構成において、制御される永久磁石組立体５４
は、磁気円板部５２の平坦側５６に隣り合って取り付け
られ、また回転部材５１の平坦なＳ極側５６に近接して
置かれるＮ極５８として示される組立体の極の１つを有
する。この構成において、円板５１の平坦側５６と磁石
５４との間の距離は一定のままであるが、その部材間の
磁気結合は、円板５１の磁気部５２の厚さにより変わ
る。永久磁石５４の対向側すなわちＳ極側６０および円
板５１の磁気部５２のＮ極側は、対応する部材の対向側
で互いに離間している。磁石組立体５４は、図示のよう
に、それに取り付けられる巻線６２を有し、また図１と
図２に示される回路と同様な回路に接続され、永久磁石
組立体５４が、この場合、回転する磁気円板部５２の最
大厚さ部６４に隣り合うときは常に、巻線６２を通して
直流電位を供給する。
５０を示し、そこにおいて円板部材５１は、その周辺の
回りに延びる可変厚の磁化または磁気周辺部５２を有す
る。この構成において、制御される永久磁石組立体５４
は、磁気円板部５２の平坦側５６に隣り合って取り付け
られ、また回転部材５１の平坦なＳ極側５６に近接して
置かれるＮ極５８として示される組立体の極の１つを有
する。この構成において、円板５１の平坦側５６と磁石
５４との間の距離は一定のままであるが、その部材間の
磁気結合は、円板５１の磁気部５２の厚さにより変わ
る。永久磁石５４の対向側すなわちＳ極側６０および円
板５１の磁気部５２のＮ極側は、対応する部材の対向側
で互いに離間している。磁石組立体５４は、図示のよう
に、それに取り付けられる巻線６２を有し、また図１と
図２に示される回路と同様な回路に接続され、永久磁石
組立体５４が、この場合、回転する磁気円板部５２の最
大厚さ部６４に隣り合うときは常に、巻線６２を通して
直流電位を供給する。
【００２５】図４は、円板部材５１の磁気周辺部５２の
他の位置へ隣り合って置かれる永久磁石組立体５４を示
す図３において示された同一の構成部５０の他の図であ
り、また図５は、回転可能な円板部材５１の回転方向を
示す矢印を付けた同一の構成部５０の透視図である。こ
の回転方向は、磁石５２または５４の陰性が逆であった
ならば、反対方向になるであろう。
他の位置へ隣り合って置かれる永久磁石組立体５４を示
す図３において示された同一の構成部５０の他の図であ
り、また図５は、回転可能な円板部材５１の回転方向を
示す矢印を付けた同一の構成部５０の透視図である。こ
の回転方向は、磁石５２または５４の陰性が逆であった
ならば、反対方向になるであろう。
【００２６】図６は、段付き回転円板部材６７を備える
装置の他の実施例６６を示す分解図である。この場合円
板６７は、３つの同一長さのつる巻きセグメントすなわ
ち段部に分割されるのが示される環状の磁気部または磁
化可能部６８を有し、この段部のそれぞれは、対応する
横面６８Ａ、６８Ｂ、および６８Ｃに隣り合う最大厚さ
部と最小厚さ部を有する。永久磁石組立体６９のような
１つ以上の離間された永久磁石組立体は、円板６７の平
坦側７０に隣り合って設けられている。図１と図２で上
述されたもののような回路手段は、永久磁石が既に述べ
た仕方で最大厚さの円板部へ接近すると、対応する永久
磁石の磁界を遮断するように設けられる。図６に示す構
成において同一または別個の回路は、個々の永久磁石組
立体６９上に巻かれるコイルへ直流電圧を印加するよう
に設けることができる。装置６６は、主軸７１と、回転
のために円板６７を支持する適切なジャーナルまたは軸
受（図示されない）とを備える。
装置の他の実施例６６を示す分解図である。この場合円
板６７は、３つの同一長さのつる巻きセグメントすなわ
ち段部に分割されるのが示される環状の磁気部または磁
化可能部６８を有し、この段部のそれぞれは、対応する
横面６８Ａ、６８Ｂ、および６８Ｃに隣り合う最大厚さ
部と最小厚さ部を有する。永久磁石組立体６９のような
１つ以上の離間された永久磁石組立体は、円板６７の平
坦側７０に隣り合って設けられている。図１と図２で上
述されたもののような回路手段は、永久磁石が既に述べ
た仕方で最大厚さの円板部へ接近すると、対応する永久
磁石の磁界を遮断するように設けられる。図６に示す構
成において同一または別個の回路は、個々の永久磁石組
立体６９上に巻かれるコイルへ直流電圧を印加するよう
に設けることができる。装置６６は、主軸７１と、回転
のために円板６７を支持する適切なジャーナルまたは軸
受（図示されない）とを備える。
【００２７】図７から図１２までは、永久磁石上に取り
付けられるか、またはその回りに巻かれる巻線を通して
直流電位を印加する効果を図示したものである。図７と
図８に示す構成において永久磁石７２は、そのＳ極とＮ
極間の部位において、その上に取り付けられる巻線７３
を有する。リード線７４と７６は、巻線７３の対向端へ
接続され、また図１と図２に示すような回路に接続さ
れ、その回路は、電池８０または他の直流源と直列のタ
イマーまたは同様な制御回路７９におけるスイッチ７８
を備える。磁石７２は、図７、８に示すように、非導電
性で非磁気性の架台または支持部材８２に置かれるか、
またはそれは取り付けられる。
付けられるか、またはその回りに巻かれる巻線を通して
直流電位を印加する効果を図示したものである。図７と
図８に示す構成において永久磁石７２は、そのＳ極とＮ
極間の部位において、その上に取り付けられる巻線７３
を有する。リード線７４と７６は、巻線７３の対向端へ
接続され、また図１と図２に示すような回路に接続さ
れ、その回路は、電池８０または他の直流源と直列のタ
イマーまたは同様な制御回路７９におけるスイッチ７８
を備える。磁石７２は、図７、８に示すように、非導電
性で非磁気性の架台または支持部材８２に置かれるか、
またはそれは取り付けられる。
【００２８】図９において第２の磁石部材８４は、磁石
７２と間隔をおいて架台８２上に置かれており、またそ
のＳ極が磁石７２のＮ極の平面内にあるように、かつそ
のＮ極が磁石７２のＳ極の平面内にあるように架台上に
配置される。直流電位がコイル７３へ印加されないと、
磁石部材８４は、矢印で示されるように磁石７２へ吸引
されてその方向へ移動し、また強制的に抑制または引き
離されない限り磁石７２へ押しつけられたままとなる。
７２と間隔をおいて架台８２上に置かれており、またそ
のＳ極が磁石７２のＮ極の平面内にあるように、かつそ
のＮ極が磁石７２のＳ極の平面内にあるように架台上に
配置される。直流電位がコイル７３へ印加されないと、
磁石部材８４は、矢印で示されるように磁石７２へ吸引
されてその方向へ移動し、また強制的に抑制または引き
離されない限り磁石７２へ押しつけられたままとなる。
【００２９】図１０において同一の第２の磁石８４は、
そのＮ極が磁石７２のＳ極の平面内にあるように、かつ
そのＳ極が磁石７２のＮ極の平面内にあるように架台上
に転倒されて示されている。この状態において磁石８４
は、磁石７２により反発され、したがって矢印で示され
るように、そこから離れることになる。
そのＮ極が磁石７２のＳ極の平面内にあるように、かつ
そのＳ極が磁石７２のＮ極の平面内にあるように架台上
に転倒されて示されている。この状態において磁石８４
は、磁石７２により反発され、したがって矢印で示され
るように、そこから離れることになる。
【００３０】図１１と図１２を参照すると、図７から図
１０のものと同一の構成が示され、ただ直流電流は、永
久磁石７２の磁界に対抗し、それを無効にする方向にコ
イル７３を通り印加される。この状況下で部材７２の磁
界および磁石８４への結合は、効果的に排除または遮断
されるので、磁石８４は磁石７２により吸引も反発もさ
れないことになる。これは、磁石８４がそのＮ極を上に
しているか、または下にしているかに関係なく当てはま
る。さらに磁石８４がその上に巻線を有しない事実は、
それ自体の磁力を磁石７２へ磁気結合させることができ
ないことになる。図７から図１２までは原理の幾つかを
図示し、その原理は、本発明と連係して利用され、かつ
円板部材５１と６７のような回転可能部材の磁気部また
は磁化可能部３６、５２または６８へ制御自在に結合ま
たは脱結合に使用される。
１０のものと同一の構成が示され、ただ直流電流は、永
久磁石７２の磁界に対抗し、それを無効にする方向にコ
イル７３を通り印加される。この状況下で部材７２の磁
界および磁石８４への結合は、効果的に排除または遮断
されるので、磁石８４は磁石７２により吸引も反発もさ
れないことになる。これは、磁石８４がそのＮ極を上に
しているか、または下にしているかに関係なく当てはま
る。さらに磁石８４がその上に巻線を有しない事実は、
それ自体の磁力を磁石７２へ磁気結合させることができ
ないことになる。図７から図１２までは原理の幾つかを
図示し、その原理は、本発明と連係して利用され、かつ
円板部材５１と６７のような回転可能部材の磁気部また
は磁化可能部３６、５２または６８へ制御自在に結合ま
たは脱結合に使用される。
【００３１】磁石組立体２０、５４または６９と対応す
る回転円板３４、５１または６７との間の結合を排除ま
たは防止するために、種々の手段が、制御回路２６、４
８および７９に付属するスイッチ手段の投入を制御する
のに使用できる。しかしながら全ての場合に円板部材の
回転は、円板回転の各サイクルの大部分の期間、吸引時
には磁気結合を増加することにより、または永久磁石と
円板の磁気部間での反発時には磁気結合を減少すること
により生成されることに留意する必要がある。スイッチ
手段の制御は、図５の円板５１内の開口部９２のような
開口部を通してセンサ９４へ照射する電灯９０からの光
によるなど、円板の回転により制御される時間設定手段
により、または後述するような種々の他の手段により実
施できる。
る回転円板３４、５１または６７との間の結合を排除ま
たは防止するために、種々の手段が、制御回路２６、４
８および７９に付属するスイッチ手段の投入を制御する
のに使用できる。しかしながら全ての場合に円板部材の
回転は、円板回転の各サイクルの大部分の期間、吸引時
には磁気結合を増加することにより、または永久磁石と
円板の磁気部間での反発時には磁気結合を減少すること
により生成されることに留意する必要がある。スイッチ
手段の制御は、図５の円板５１内の開口部９２のような
開口部を通してセンサ９４へ照射する電灯９０からの光
によるなど、円板の回転により制御される時間設定手段
により、または後述するような種々の他の手段により実
施できる。
【００３２】固定磁石か回転磁石かに関係なく、永久磁
石上に巻かれるかまたは取り付けられるコイルへ直流を
印加する原理は、その磁石だけの磁界に、直流が印加さ
れる限り影響するが、特に永久磁石がセラミックまたは
同様な種類の磁石ならば一般的に永久磁石の磁気を永久
的に変更しないか、またはそれに影響しないということ
は、本発明を理解する上で重要である。
石上に巻かれるかまたは取り付けられるコイルへ直流を
印加する原理は、その磁石だけの磁界に、直流が印加さ
れる限り影響するが、特に永久磁石がセラミックまたは
同様な種類の磁石ならば一般的に永久磁石の磁気を永久
的に変更しないか、またはそれに影響しないということ
は、本発明を理解する上で重要である。
【００３３】図７から図１２に示される構成を再び参照
すると、永久磁石を巻いているコイルが励磁されると、
永久磁石の磁界に何が起こるかの疑問が生じる。コイル
の磁界が、コイルの取り付けられている永久磁石の磁界
に対向するようにコイルが励磁されるならば、永久磁石
のＮ極はコイルのＳ極へ短絡し、または永久磁石のＳ極
はコイルのＮ極へ短絡することになる。言い換えればコ
イルは、対向する逆起電力を生成するので、永久磁石の
周りの磁力の全て、またはその所定部分を無効にするこ
とになる。コイルの対向磁界が永久磁石の周りの磁界と
同等または殆ど同等ならば、その効果は、永久磁石の有
効磁界を無効にするか、またはそれをゼロに等しくする
ことになる。その磁界が上述した仕方でゼロまで減少し
たならば、ついでたとえ他の永久磁石でも、その磁石へ
近接したならば、磁界は、磁界が無効にされた永久磁石
へ吸引されないか、または磁気的に結合されないか、も
しくは実質的に磁石は互いに遮断されることになる。こ
れは、Ｕ字形磁石へ鉄心保持部を置いたときと全く同様
に起こる。永久磁石の磁界を無効にすると外側磁界が、
磁界がそのようにして無効にされた永久磁石への到達ま
たはそれに結合するのを阻止する効果がさらにある。し
たがってコイルは、永久磁石の効果を無効にするだけで
なく、それに近接した他の永久磁石を含む他の磁石の磁
界が、磁界が無効にされた磁石の磁界へ到達するのを阻
止または防止する。言い換えれば、磁界が無効にされる
磁石は、他の磁石から磁気的に遮断される。それは、固
定磁石と回転磁石間を含む磁石間の結合を遮断できる本
発明の現象であり、またこの条件は、比較的大型で強力
な磁石が使用されるときでも存在する。またこれによ
り、比較的小型の装置に、かなりの回転力とトルクを生
成させることができる。
すると、永久磁石を巻いているコイルが励磁されると、
永久磁石の磁界に何が起こるかの疑問が生じる。コイル
の磁界が、コイルの取り付けられている永久磁石の磁界
に対向するようにコイルが励磁されるならば、永久磁石
のＮ極はコイルのＳ極へ短絡し、または永久磁石のＳ極
はコイルのＮ極へ短絡することになる。言い換えればコ
イルは、対向する逆起電力を生成するので、永久磁石の
周りの磁力の全て、またはその所定部分を無効にするこ
とになる。コイルの対向磁界が永久磁石の周りの磁界と
同等または殆ど同等ならば、その効果は、永久磁石の有
効磁界を無効にするか、またはそれをゼロに等しくする
ことになる。その磁界が上述した仕方でゼロまで減少し
たならば、ついでたとえ他の永久磁石でも、その磁石へ
近接したならば、磁界は、磁界が無効にされた永久磁石
へ吸引されないか、または磁気的に結合されないか、も
しくは実質的に磁石は互いに遮断されることになる。こ
れは、Ｕ字形磁石へ鉄心保持部を置いたときと全く同様
に起こる。永久磁石の磁界を無効にすると外側磁界が、
磁界がそのようにして無効にされた永久磁石への到達ま
たはそれに結合するのを阻止する効果がさらにある。し
たがってコイルは、永久磁石の効果を無効にするだけで
なく、それに近接した他の永久磁石を含む他の磁石の磁
界が、磁界が無効にされた磁石の磁界へ到達するのを阻
止または防止する。言い換えれば、磁界が無効にされる
磁石は、他の磁石から磁気的に遮断される。それは、固
定磁石と回転磁石間を含む磁石間の結合を遮断できる本
発明の現象であり、またこの条件は、比較的大型で強力
な磁石が使用されるときでも存在する。またこれによ
り、比較的小型の装置に、かなりの回転力とトルクを生
成させることができる。
【００３４】永久磁石上のコイルが、励磁されたときコ
イルの磁界が永久磁石の磁界を助けるように配向されて
いるならば、結果として生じた磁力は、永久磁石の磁界
と励磁されたコイルによる磁界とを組み合わせたものま
で、またはそれ近くまで増加されることになる。これら
の状況下において永久磁石は、その磁界に入った回転磁
気部材などの第２の永久磁石を吸引（または反発）する
ことになり、またその部材間で一層大きい結合力を、そ
の部材間の一層長い距離で生成することになる。この事
実は、幾つかの実施例で発生されるトルクを増加するた
めに本装置で利用できる。
イルの磁界が永久磁石の磁界を助けるように配向されて
いるならば、結果として生じた磁力は、永久磁石の磁界
と励磁されたコイルによる磁界とを組み合わせたものま
で、またはそれ近くまで増加されることになる。これら
の状況下において永久磁石は、その磁界に入った回転磁
気部材などの第２の永久磁石を吸引（または反発）する
ことになり、またその部材間で一層大きい結合力を、そ
の部材間の一層長い距離で生成することになる。この事
実は、幾つかの実施例で発生されるトルクを増加するた
めに本装置で利用できる。
【００３５】２つの部材が互いに最も接近したときのよ
うに、最も大きい吸引の領域の期間を除き、回転磁気部
材の回転の各サイクルの比較的大きい部分について永久
磁石上のコイルを励磁すると、毎分数千回転で、かつか
なりのトルクのときでも、回転部材は一層高い速度で回
転させられることが判明した。これらの状況下において
永久磁石の磁界が、部材間に最大の吸引があるときに回
転運動のこれらの部分の期間、および２つの磁石が前述
したように十分に磁気的に結合される回転の残りの期
間、遮断されるならば、決して回転は中断されないこと
になる。他の実施例と同様にここにおいて全回転力は、
結合された磁石により生成される。この構成により極磁
石は、連続した磁界を有することになり、その磁界は回
転部材または円板が回転している大部分の期間増加する
が、極磁石の磁界は、極磁石が回転している磁石または
回転子へ最も接近するか、またはそれへ最大の磁気吸引
を有するときに回転の各サイクルのその部分の期間増加
しない（および同様に遮断されない）ことになる。この
期間中に結合は、巻線へ印加される直流を排除すること
により減少させられるが、回転を低下または停止する程
十分ではない。実験によれば、固定永久極磁極の磁界
を、各サイクル中に短時間その磁石を、その非変更すな
わち永久磁石の状態まで戻しながら、全回転角３６０°
の数度さえも増加すると、回転部材は、それを支持する
のに使用される軸受によってのみ限定されるように半永
久的に回転を続行することが分かっている。全回転角３
６０°の僅か１８°だけ極片の効果を無効にするように
コイルを通してエネルギーを加えれば、回転部材が停止
する傾向を克服するのに十分であることも判明してい
る。そのような構成は、高速で変速し、また１つだけの
回転片と１つだけの固定片を有する構成においても高い
回転速度を維持することになる。本出願人は、毎分数千
回転で、かつ該当するトルクで回転部材が回転する装置
を製作した。
うに、最も大きい吸引の領域の期間を除き、回転磁気部
材の回転の各サイクルの比較的大きい部分について永久
磁石上のコイルを励磁すると、毎分数千回転で、かつか
なりのトルクのときでも、回転部材は一層高い速度で回
転させられることが判明した。これらの状況下において
永久磁石の磁界が、部材間に最大の吸引があるときに回
転運動のこれらの部分の期間、および２つの磁石が前述
したように十分に磁気的に結合される回転の残りの期
間、遮断されるならば、決して回転は中断されないこと
になる。他の実施例と同様にここにおいて全回転力は、
結合された磁石により生成される。この構成により極磁
石は、連続した磁界を有することになり、その磁界は回
転部材または円板が回転している大部分の期間増加する
が、極磁石の磁界は、極磁石が回転している磁石または
回転子へ最も接近するか、またはそれへ最大の磁気吸引
を有するときに回転の各サイクルのその部分の期間増加
しない（および同様に遮断されない）ことになる。この
期間中に結合は、巻線へ印加される直流を排除すること
により減少させられるが、回転を低下または停止する程
十分ではない。実験によれば、固定永久極磁極の磁界
を、各サイクル中に短時間その磁石を、その非変更すな
わち永久磁石の状態まで戻しながら、全回転角３６０°
の数度さえも増加すると、回転部材は、それを支持する
のに使用される軸受によってのみ限定されるように半永
久的に回転を続行することが分かっている。全回転角３
６０°の僅か１８°だけ極片の効果を無効にするように
コイルを通してエネルギーを加えれば、回転部材が停止
する傾向を克服するのに十分であることも判明してい
る。そのような構成は、高速で変速し、また１つだけの
回転片と１つだけの固定片を有する構成においても高い
回転速度を維持することになる。本出願人は、毎分数千
回転で、かつ該当するトルクで回転部材が回転する装置
を製作した。
【００３６】図１３は、永久磁石制御手段を利用する本
装置の比較的簡単な実施例１００を示し、特別の形状を
有しないが、プラスチック円板１０４のような非磁気性
の回転可能円板の片側に隣り合って取り付けられる１つ
の永久磁石極片１０２を備える。円板１０４は、回転で
きるようにジャーナル主軸１０５上に取り付けられてい
る。固定永久磁石極片１０６は、磁石極片１０２を円板
１０４の一定位置において磁気吸引を生成する位置にお
ける固定サポート１０８上に、円板１０４の片側に隣り
合って取り付けられている。磁石極片１０２は図示され
るようにその上にコイル１１０を有し、またコイル１１
０は整流手段（図示されない）を通して電圧源と制御回
路へ接続することができる。一旦円板１０４が回転を開
始すると、これはフィンガーで回転を開始させるような
機械的手段により実施されるが、回転している極片１０
２が固定極片１０６へ近接する毎に、円板１０４の回転
速度は、極片１０２と１０６が互いに隣接するまで増加
することになる。この位置において、円板１０４が停止
することが予測される。しかしながら回転している磁石
極片１０２が固定極磁石極片１０６と整合するように移
動すると、コイル１１０は、それを通して直流電圧を印
加することにより励磁され、それにより、永久磁石１０
２の磁界を無効にするように、その磁界と反対の磁界が
生成されることになる。したがって磁石１０２と１０６
間の結合力は、この時点で遮断または阻止され、またこ
れにより、回転している円板１０４は最も近接した点を
通して回転を続行できると共に、回転している磁石１０
２は、回転の継続サイクル用のエネルギーを生成するよ
うに磁石間の磁気吸引が生じる領域に再び到達できる。
装置の比較的簡単な実施例１００を示し、特別の形状を
有しないが、プラスチック円板１０４のような非磁気性
の回転可能円板の片側に隣り合って取り付けられる１つ
の永久磁石極片１０２を備える。円板１０４は、回転で
きるようにジャーナル主軸１０５上に取り付けられてい
る。固定永久磁石極片１０６は、磁石極片１０２を円板
１０４の一定位置において磁気吸引を生成する位置にお
ける固定サポート１０８上に、円板１０４の片側に隣り
合って取り付けられている。磁石極片１０２は図示され
るようにその上にコイル１１０を有し、またコイル１１
０は整流手段（図示されない）を通して電圧源と制御回
路へ接続することができる。一旦円板１０４が回転を開
始すると、これはフィンガーで回転を開始させるような
機械的手段により実施されるが、回転している極片１０
２が固定極片１０６へ近接する毎に、円板１０４の回転
速度は、極片１０２と１０６が互いに隣接するまで増加
することになる。この位置において、円板１０４が停止
することが予測される。しかしながら回転している磁石
極片１０２が固定極磁石極片１０６と整合するように移
動すると、コイル１１０は、それを通して直流電圧を印
加することにより励磁され、それにより、永久磁石１０
２の磁界を無効にするように、その磁界と反対の磁界が
生成されることになる。したがって磁石１０２と１０６
間の結合力は、この時点で遮断または阻止され、またこ
れにより、回転している円板１０４は最も近接した点を
通して回転を続行できると共に、回転している磁石１０
２は、回転の継続サイクル用のエネルギーを生成するよ
うに磁石間の磁気吸引が生じる領域に再び到達できる。
【００３７】回転部材１０４は、プラスチックまたは他
の非磁気性部材、もしくは軟鉄のような磁化可能物質か
ら成る部材でもよい。固定極片と回転極片間の回転結合
力をさらに増加するために、極片１１２〜１２６（図１
４）のような数個の固定磁石および／または数個の回転
極片を設けることができ、その回転極片は回転円板１０
４上の正確に離間した位置へ取り付けられる。この構成
において固定磁石または回転磁石のそれぞれ、およびそ
の上のコイルは、連続回転運動を生成するように、上述
したようにかつ適切な時間に別個に制御しなければなら
ない。
の非磁気性部材、もしくは軟鉄のような磁化可能物質か
ら成る部材でもよい。固定極片と回転極片間の回転結合
力をさらに増加するために、極片１１２〜１２６（図１
４）のような数個の固定磁石および／または数個の回転
極片を設けることができ、その回転極片は回転円板１０
４上の正確に離間した位置へ取り付けられる。この構成
において固定磁石または回転磁石のそれぞれ、およびそ
の上のコイルは、連続回転運動を生成するように、上述
したようにかつ適切な時間に別個に制御しなければなら
ない。
【００３８】図１５、図１６は、永久磁石１０２上のコ
イル１１０へ直流を印加する時間を設定するための概略
回路図を示す。図１７と図１８に示されるように、複数
の制御される磁石が使用されるときは、磁石１１２〜１
２６それぞれに、同様な制御回路を設けることができ
る。
イル１１０へ直流を印加する時間を設定するための概略
回路図を示す。図１７と図１８に示されるように、複数
の制御される磁石が使用されるときは、磁石１１２〜１
２６それぞれに、同様な制御回路を設けることができ
る。
【００３９】軟鉄片のような磁化可能物質片が永久磁石
の磁界に置かれるならば、その磁界は永久磁石の特性に
ある程度依存するであろう。磁化可能部材の回りに線の
コイルを巻くことにより、その物質の磁界は、上述した
ように巻線を通して電流を流すことにより、強化する
か、強度を減少するか、または無効にできる。例えば、
図２７に示されるように、Ｕ字形鉄極片１５０の離間し
た脚１５２と１５４を、同じく磁化物質からなる回転子
または円板部材１５６に跨がるように置かれた極片１５
０を有する構成１４８を検討してみる。円板１５６は、
図示のように位置決めされるＮ極とＳ極を備える磁化物
質からなる周辺部１５８を有する。回転子１５６の磁界
形成は、任意の永久磁石と同一の仕方で磁界が磁化可能
物質または鉄に形成されるように行われる。言い換えれ
ば磁化可能物質がＵ字形永久磁石１５０の磁界内にある
と、その磁界は永久磁石の特性に依存し、またそれ自体
のＮ極とＳ極を有する。このようにして回転部材１５６
は、それ自体の隣接する極を生成する。コイル１６０
は、Ｕ字形部材１５０の中央部１６２へ取り付けられ、
また電池１６６として示される直流電圧源への巻線１６
０の接続を制御する回路１６４へ接続されている。エネ
ルギー源１６６は、Ｕ字形部材１５０内の磁界に対抗し
かつそれを無効にする方向に回路に配置されるが、部材
１５０内にそれ自体の電磁界を生成するほど強力ではな
い。これが実施されると、Ｕ字形部材１５０上の巻線１
６０により、部材１５０は電磁石となり、その電磁石内
で、回転子または円板１５６の周辺永久磁石部１５８に
より部材１５０内に形成される磁束に等しくかつ反対の
逆起電力を生成するに足るだけのエネルギーが流れる。
Ｕ字形部材上の永久磁石１５０の磁界の効果を無効にす
る点までコイル１６０を励磁することにより、極片は、
無効にしている磁束の量に等しい磁界を生成することに
なる。この構成部１４８は、図１３と図１４に示される
他の実施例と基本的に同じように動く。ただし、図２７
の構成において巻線１６０は、磁化可能物質の磁界の効
果を排除するように、最大の吸引が生じる点で消磁され
る代わりに励磁される。他の構成と同じようにこの構成
においては、回転運動を生成する力またはトルクの全て
は、永久磁石により生成される。図２８と図２９は同一
の装置１４８を示し、図２８は軟鉄極片１５０を使用す
る例を示し、一方図２９は、永久磁石極片１６２Ａによ
り互いに接続される２つの鋼製または同様なものの極片
１５２Ａと１５４Ａを使用する例を示す。
の磁界に置かれるならば、その磁界は永久磁石の特性に
ある程度依存するであろう。磁化可能部材の回りに線の
コイルを巻くことにより、その物質の磁界は、上述した
ように巻線を通して電流を流すことにより、強化する
か、強度を減少するか、または無効にできる。例えば、
図２７に示されるように、Ｕ字形鉄極片１５０の離間し
た脚１５２と１５４を、同じく磁化物質からなる回転子
または円板部材１５６に跨がるように置かれた極片１５
０を有する構成１４８を検討してみる。円板１５６は、
図示のように位置決めされるＮ極とＳ極を備える磁化物
質からなる周辺部１５８を有する。回転子１５６の磁界
形成は、任意の永久磁石と同一の仕方で磁界が磁化可能
物質または鉄に形成されるように行われる。言い換えれ
ば磁化可能物質がＵ字形永久磁石１５０の磁界内にある
と、その磁界は永久磁石の特性に依存し、またそれ自体
のＮ極とＳ極を有する。このようにして回転部材１５６
は、それ自体の隣接する極を生成する。コイル１６０
は、Ｕ字形部材１５０の中央部１６２へ取り付けられ、
また電池１６６として示される直流電圧源への巻線１６
０の接続を制御する回路１６４へ接続されている。エネ
ルギー源１６６は、Ｕ字形部材１５０内の磁界に対抗し
かつそれを無効にする方向に回路に配置されるが、部材
１５０内にそれ自体の電磁界を生成するほど強力ではな
い。これが実施されると、Ｕ字形部材１５０上の巻線１
６０により、部材１５０は電磁石となり、その電磁石内
で、回転子または円板１５６の周辺永久磁石部１５８に
より部材１５０内に形成される磁束に等しくかつ反対の
逆起電力を生成するに足るだけのエネルギーが流れる。
Ｕ字形部材上の永久磁石１５０の磁界の効果を無効にす
る点までコイル１６０を励磁することにより、極片は、
無効にしている磁束の量に等しい磁界を生成することに
なる。この構成部１４８は、図１３と図１４に示される
他の実施例と基本的に同じように動く。ただし、図２７
の構成において巻線１６０は、磁化可能物質の磁界の効
果を排除するように、最大の吸引が生じる点で消磁され
る代わりに励磁される。他の構成と同じようにこの構成
においては、回転運動を生成する力またはトルクの全て
は、永久磁石により生成される。図２８と図２９は同一
の装置１４８を示し、図２８は軟鉄極片１５０を使用す
る例を示し、一方図２９は、永久磁石極片１６２Ａによ
り互いに接続される２つの鋼製または同様なものの極片
１５２Ａと１５４Ａを使用する例を示す。
【００４０】図１５から図２６に示される構成は、図１
３、図１４に示される構成に基づいており、制御巻線へ
の電圧の印加を制御する種々の方法を示している。図１
５、図１７および図１９に示される構成において、絶縁
された円板部材１０４上の永久磁石へ取り付けられるコ
イルへ印加される電圧により制御が行われる。図２１お
よび図２２に示される構成において、固定永久磁石１０
６上へ取り付けられる巻線により制御が行われる。
３、図１４に示される構成に基づいており、制御巻線へ
の電圧の印加を制御する種々の方法を示している。図１
５、図１７および図１９に示される構成において、絶縁
された円板部材１０４上の永久磁石へ取り付けられるコ
イルへ印加される電圧により制御が行われる。図２１お
よび図２２に示される構成において、固定永久磁石１０
６上へ取り付けられる巻線により制御が行われる。
【００４１】図１５において、磁石１０２は、それに取
り付けられるコイル１１０を有し、またコイル１１０
は、リード線１７０と１７２により、対応する整流子部
材１７４と１７６の導電性部へ接続される。整流子１７
４と１７６は円板状部材１０４と回転するように取り付
けられている。整流子１７４は直流電源が巻線１１０へ
印加される時間に対応する所定の周辺アーチ部を走査す
るクーパーセグメントを有する。整流子１７４は、電圧
源１８４の陽極側への電気的接続部を有するアーム１８
２へ接続されるブラシ１８０により結合される。リード
線１７２は、整流子１７４内の孔を通して延び、また整
流子１７６の周辺の周りを延びる環状の導電性リング１
８６へ接続される。リング１８６は、直流電圧源１８４
の陰端子へアーム１９０により接続されるブラシ１８８
と常に電気的接触を行っている。円板１０４および整流
子１７４と１７６が回転していると、磁石１０６が磁石
１０２へ近接しているときに生じる短時間の期間、直流
電圧はコイル１１０へ印加されることになる。これは、
その相互間の磁気結合を防止するために行われる。また
これは、そうでない場合に磁気結合が最大になり、した
がって円板１０４が停止するときにも行われる。この時
点で磁石１０２と１０６を互いに磁気的に遮断すること
により、円板１０４は、停止することなく回転を継続す
ることになる。図１６は、図１５で示される構成用の等
価な電気回路を示す。
り付けられるコイル１１０を有し、またコイル１１０
は、リード線１７０と１７２により、対応する整流子部
材１７４と１７６の導電性部へ接続される。整流子１７
４と１７６は円板状部材１０４と回転するように取り付
けられている。整流子１７４は直流電源が巻線１１０へ
印加される時間に対応する所定の周辺アーチ部を走査す
るクーパーセグメントを有する。整流子１７４は、電圧
源１８４の陽極側への電気的接続部を有するアーム１８
２へ接続されるブラシ１８０により結合される。リード
線１７２は、整流子１７４内の孔を通して延び、また整
流子１７６の周辺の周りを延びる環状の導電性リング１
８６へ接続される。リング１８６は、直流電圧源１８４
の陰端子へアーム１９０により接続されるブラシ１８８
と常に電気的接触を行っている。円板１０４および整流
子１７４と１７６が回転していると、磁石１０６が磁石
１０２へ近接しているときに生じる短時間の期間、直流
電圧はコイル１１０へ印加されることになる。これは、
その相互間の磁気結合を防止するために行われる。また
これは、そうでない場合に磁気結合が最大になり、した
がって円板１０４が停止するときにも行われる。この時
点で磁石１０２と１０６を互いに磁気的に遮断すること
により、円板１０４は、停止することなく回転を継続す
ることになる。図１６は、図１５で示される構成用の等
価な電気回路を示す。
【００４２】図１７は、図１４で示されるものと同様な
構成を示し、磁気部材１１２〜１２６のような複数の磁
気部材が取り付けられる回転可能な円板部材１０４を有
する。この構成における固定永久磁石は磁石１０６と同
様であり、また磁石１１２〜１２６に近接して一度に移
動するように円板１０４へ隣り合って取り付けられてい
る。図１７に示される構成において、永久磁石１１２〜
１２６のそれぞれは、それ自体のコイルを有し、そのコ
イルは、対応する磁石１１２〜１２６のそれぞれが固定
磁石１０６へ隣接して移動するときの位置に対応するよ
うに、位置決めまたは時間設定される整流子１９２上の
対応する導電性セグメント片へ接続される。磁石１１２
〜１２６上のコイルのそれぞれの対向側は、他の整流子
１９６上の環状の導電性層１９４へ共通に接続される。
図１７に示される構成は、図１３と図１６に示されるも
のと同様に働く。ただし回転可能な磁石のそれぞれは、
その磁石が固定コイル１０６に隣接して移動していると
きに磁石へ直流電位を印加させることにより、個別に制
御される。そのような構成により、固定磁石と、回転可
能な構造部上の固定磁石との間に一層連続した磁石結合
が提供され、したがって円板１０４およびそれに接続さ
れる全てのものを回転する追加のエネルギーが供給され
ることになる。
構成を示し、磁気部材１１２〜１２６のような複数の磁
気部材が取り付けられる回転可能な円板部材１０４を有
する。この構成における固定永久磁石は磁石１０６と同
様であり、また磁石１１２〜１２６に近接して一度に移
動するように円板１０４へ隣り合って取り付けられてい
る。図１７に示される構成において、永久磁石１１２〜
１２６のそれぞれは、それ自体のコイルを有し、そのコ
イルは、対応する磁石１１２〜１２６のそれぞれが固定
磁石１０６へ隣接して移動するときの位置に対応するよ
うに、位置決めまたは時間設定される整流子１９２上の
対応する導電性セグメント片へ接続される。磁石１１２
〜１２６上のコイルのそれぞれの対向側は、他の整流子
１９６上の環状の導電性層１９４へ共通に接続される。
図１７に示される構成は、図１３と図１６に示されるも
のと同様に働く。ただし回転可能な磁石のそれぞれは、
その磁石が固定コイル１０６に隣接して移動していると
きに磁石へ直流電位を印加させることにより、個別に制
御される。そのような構成により、固定磁石と、回転可
能な構造部上の固定磁石との間に一層連続した磁石結合
が提供され、したがって円板１０４およびそれに接続さ
れる全てのものを回転する追加のエネルギーが供給され
ることになる。
【００４３】図１８は、図１７で示される構成の概略回
路線図であり、またそこに示される部分は、同様に数字
が付けられている。
路線図であり、またそこに示される部分は、同様に数字
が付けられている。
【００４４】図１９は、図１４で示されるものと同様の
構成の他の実施例２００を示す。ただし回転円板構造部
１０４は、対応する回転コイルの直流電圧の印加を制御
するために、光学手段を備えたより多くの回路構成部を
有する。図２０は、回転コイルの１つに付属する回路構
成部の詳細を示し、他のコイルも同様な回路構成部を有
する。
構成の他の実施例２００を示す。ただし回転円板構造部
１０４は、対応する回転コイルの直流電圧の印加を制御
するために、光学手段を備えたより多くの回路構成部を
有する。図２０は、回転コイルの１つに付属する回路構
成部の詳細を示し、他のコイルも同様な回路構成部を有
する。
【００４５】図１９と図２０において、上記で使用され
たものと同様の数字が使用されているが、装置２００は
回転部１０４Ａと１０４Ｂを接続している回転円板部材
１０４を備える。回転永久磁石１１２〜１２６は、既に
述べた仕方で円板１０４上へ取り付けられ、また固定永
久磁石１０６に隣り合って回転する。磁石１１２〜１２
６は、それらの上にコイルを取り付けており、そのコイ
ルは、上述した仕方でコイルを制御する回路構成部へ接
続される。磁石１１２〜１２６上のコイルのための制御
装置は、対応する電力用ＭＯＳ電界効果トランジスタス
イッチ２０２を通して接続され、一方このトランジスタ
スイッチは、図２０に示されるように接続されるトラン
ジスタ２０６と２０８を備えた増幅器回路２０４へ接続
される。トランジスタ２０８への入力部は、抵抗器素子
とフォトトランジスタ２１０を備える回路を通して接続
される。同様なフォトトランジスタおよび付属の増幅器
回路は、コイルのそれぞれに設けられる。フォトトラン
ジスタ２１０は、回転可能な部材１０４Ｂ上へ取り付け
られ、また回転可能な構造部１０４、１０４Ａおよび１
０４Ｂの回転の各サイクル部分の期間中に、固定光源２
１２からの光にさらされる。光源２１２は、電圧源の両
端へ抵抗器２１３と直列に接続される。フォトトランジ
スタ２１０の回路および付属の増幅器回路２０４ならび
に素子２０２は、導電性周辺部２１６を有する第１の整
流子２１４を備えた整流子手段へ接続され、その導電性
周辺部は、電圧源２２０の陽極側へ接続されるブラシ部
材２１８と常に摺動的に結合する。導電性周辺部２２４
を有する整流子部材２２２を備える第２の同様な整流子
構造部は、フォトトランジスタ２１０と増幅器回路２０
４を備える回路の他方の側へ接続された他のブラシ２２
６を摺動的に結合する。ブラシ２２６は、電圧源２２０
の陰極側へ接続される。
たものと同様の数字が使用されているが、装置２００は
回転部１０４Ａと１０４Ｂを接続している回転円板部材
１０４を備える。回転永久磁石１１２〜１２６は、既に
述べた仕方で円板１０４上へ取り付けられ、また固定永
久磁石１０６に隣り合って回転する。磁石１１２〜１２
６は、それらの上にコイルを取り付けており、そのコイ
ルは、上述した仕方でコイルを制御する回路構成部へ接
続される。磁石１１２〜１２６上のコイルのための制御
装置は、対応する電力用ＭＯＳ電界効果トランジスタス
イッチ２０２を通して接続され、一方このトランジスタ
スイッチは、図２０に示されるように接続されるトラン
ジスタ２０６と２０８を備えた増幅器回路２０４へ接続
される。トランジスタ２０８への入力部は、抵抗器素子
とフォトトランジスタ２１０を備える回路を通して接続
される。同様なフォトトランジスタおよび付属の増幅器
回路は、コイルのそれぞれに設けられる。フォトトラン
ジスタ２１０は、回転可能な部材１０４Ｂ上へ取り付け
られ、また回転可能な構造部１０４、１０４Ａおよび１
０４Ｂの回転の各サイクル部分の期間中に、固定光源２
１２からの光にさらされる。光源２１２は、電圧源の両
端へ抵抗器２１３と直列に接続される。フォトトランジ
スタ２１０の回路および付属の増幅器回路２０４ならび
に素子２０２は、導電性周辺部２１６を有する第１の整
流子２１４を備えた整流子手段へ接続され、その導電性
周辺部は、電圧源２２０の陽極側へ接続されるブラシ部
材２１８と常に摺動的に結合する。導電性周辺部２２４
を有する整流子部材２２２を備える第２の同様な整流子
構造部は、フォトトランジスタ２１０と増幅器回路２０
４を備える回路の他方の側へ接続された他のブラシ２２
６を摺動的に結合する。ブラシ２２６は、電圧源２２０
の陰極側へ接続される。
【００４６】増幅器回路２０４は、トランジスタ２０６
と２０８により形成され、また対応する永久磁石１１２
〜１２６上の磁石制御コイルを流れる電流のオン、オフ
の切り換えをするダーリントン増幅器対を形成する。時
間設定は、光源２１２から照射される光の領域における
フォトトランジスタ２１０のようなフォトトランジスタ
の回転の度数により達成される。永久磁石１１２〜１２
６それぞれに対する回路は同様であり、またフォトトラ
ンジスタ２１０のようなフォトトランジスタのそれぞれ
は、逆バイアスされ、さらにその出力は、ダーリントン
増幅器のトランジスタ２０８のベースへ供給される。ト
ランジスタ２０８のスイッチング点の感度は、バイアス
抵抗器２２８と２３０の比例値により決定され、また抵
抗器２３２はトランジスタ２０８の利得を決定する。ト
ランジスタ２０６はエミッタフォロアであり、その利得
は他の抵抗器２３４により制御および決定される。トラ
ンジスタ２０６と２０８は、ＮＰＮ汎用形のものでよ
い。
と２０８により形成され、また対応する永久磁石１１２
〜１２６上の磁石制御コイルを流れる電流のオン、オフ
の切り換えをするダーリントン増幅器対を形成する。時
間設定は、光源２１２から照射される光の領域における
フォトトランジスタ２１０のようなフォトトランジスタ
の回転の度数により達成される。永久磁石１１２〜１２
６それぞれに対する回路は同様であり、またフォトトラ
ンジスタ２１０のようなフォトトランジスタのそれぞれ
は、逆バイアスされ、さらにその出力は、ダーリントン
増幅器のトランジスタ２０８のベースへ供給される。ト
ランジスタ２０８のスイッチング点の感度は、バイアス
抵抗器２２８と２３０の比例値により決定され、また抵
抗器２３２はトランジスタ２０８の利得を決定する。ト
ランジスタ２０６はエミッタフォロアであり、その利得
は他の抵抗器２３４により制御および決定される。トラ
ンジスタ２０６と２０８は、ＮＰＮ汎用形のものでよ
い。
【００４７】各回路用の光源２１２は発光ダイオード
（ＬＥＤ）でよく、その照射は、電磁スペクトルの赤外
線領域内にあるであろう。抵抗器２１３は、光源２１２
用の限流制御を行う。
（ＬＥＤ）でよく、その照射は、電磁スペクトルの赤外
線領域内にあるであろう。抵抗器２１３は、光源２１２
用の限流制御を行う。
【００４８】回転磁石１１２〜１２６上に巻かれる線の
巻き数および線番号は、制御されるべき永久磁石の大き
さと強さにより、また電圧源の強さにより決定される。
３／Ｂインチ径で１／４インチ厚さのボタン磁石を使用
する代表的な磁石組立体は、２８番銅線の約１５２の巻
き数から構成されるコイルを有し、１２ボルトの電源を
使用するであろう。
巻き数および線番号は、制御されるべき永久磁石の大き
さと強さにより、また電圧源の強さにより決定される。
３／Ｂインチ径で１／４インチ厚さのボタン磁石を使用
する代表的な磁石組立体は、２８番銅線の約１５２の巻
き数から構成されるコイルを有し、１２ボルトの電源を
使用するであろう。
【００４９】図２５と図２６は、コイルが取り付けられ
る永久磁石に関するコイルの巻き部の巻線方向およびそ
の極性を示す。巻線の方向およびその極性は、対応する
コイルのアンペア回数により決まる量により透磁率を減
少するように、永久磁石の周りの空気の透磁率に対抗す
るようになっている。図２３と図２４は、永久磁石の透
磁率に関して補助透磁率を生成するように巻かれたコイ
ルの巻き部の方向と極性を示し、従ってこれが使用され
るならば、対応するコイルのアンペア回数の量により永
久磁石の強さが増加するであろう。そのような実施例
は、固定永久磁石と回転構造部上の磁石との間の結合を
増加することにより、好ましくは回転磁石が固定磁石へ
接近するときに、かつその磁石間の最大結合によりロッ
クアップが丁度生じる角位置において、回転部材へのエ
ネルギーを減少するのに使用できるであろうし、その結
果、固定永久磁石と回転磁石との間の結合が正常に戻る
であろう。この場合、十分なエネルギーが回転部材へ伝
えられ、回転部材の磁石は固定磁石の近くを通過し続け
ることになろう。従って適切な時間に、かつ適正なアン
ペア回数の量により、磁気結合の増加と減少の両方を同
一の実施例に組み込むことができるのは明らかであり、
また巻線を通る電圧を排除して結合力を正常に戻すこと
ではなく、コイルの磁界を逆にして、結合を無効にする
か、または実質的に全く減少させることもできるであろ
う。
る永久磁石に関するコイルの巻き部の巻線方向およびそ
の極性を示す。巻線の方向およびその極性は、対応する
コイルのアンペア回数により決まる量により透磁率を減
少するように、永久磁石の周りの空気の透磁率に対抗す
るようになっている。図２３と図２４は、永久磁石の透
磁率に関して補助透磁率を生成するように巻かれたコイ
ルの巻き部の方向と極性を示し、従ってこれが使用され
るならば、対応するコイルのアンペア回数の量により永
久磁石の強さが増加するであろう。そのような実施例
は、固定永久磁石と回転構造部上の磁石との間の結合を
増加することにより、好ましくは回転磁石が固定磁石へ
接近するときに、かつその磁石間の最大結合によりロッ
クアップが丁度生じる角位置において、回転部材へのエ
ネルギーを減少するのに使用できるであろうし、その結
果、固定永久磁石と回転磁石との間の結合が正常に戻る
であろう。この場合、十分なエネルギーが回転部材へ伝
えられ、回転部材の磁石は固定磁石の近くを通過し続け
ることになろう。従って適切な時間に、かつ適正なアン
ペア回数の量により、磁気結合の増加と減少の両方を同
一の実施例に組み込むことができるのは明らかであり、
また巻線を通る電圧を排除して結合力を正常に戻すこと
ではなく、コイルの磁界を逆にして、結合を無効にする
か、または実質的に全く減少させることもできるであろ
う。
【００５０】図２１と図２２は、上述したものと同様な
実施例を示すが、ただし回転自在の永久磁石ではなく固
定磁気部材は、その上に制御巻線５００を取り付けてい
る。そのような実施例は、１つだけの永久磁石すなわち
固定磁石が、その上に制御巻線５００を取り付ける必要
があるので、幾つかの他の実施例よりも好ましい。図２
１と図２２に示される実施例の回路は、図１９と図２０
の構造に関連して示される回路と同様でもよい。しかし
ながら図２１に示される構造において、発光ダイオード
５０２は、回転円板５０６の縁部上の反斜面５０４上へ
投光し、またフォトランジスタすなわちフォトトランス
デューサ５０８上へ反射され、そして生成された信号が
増幅される。図２２の回路は、図２０で示される回路
と、構造と作用について実質的に異ならない。しかしな
がら図２１と図２２に示される構造の利点は、光源から
の光が、回転部材５０６上の反射面へ直接向けられ、つ
いでフォトランジスタ５０８へ戻るので、他の構造に備
えられたような整流子を有する必要はないという点であ
る。この点については、ＭＯＳＦＥＴ５１０は、磁石１
０６上の巻線５００の両端への直流電源の印加を制御す
るように制御されることに留意する必要がある。コイル
５００は固定円板１０６上にあるので、他の構造のよう
に整流子を必要としない。ＭＯＳＦＥＴ５１０により制
御されるコイル５００の励磁の時間設定は、反射性セグ
メントの角長さに加えて、フォトランジスタ５０８の視
野および光源５０２から発光される光のビーム発散によ
り決定される。
実施例を示すが、ただし回転自在の永久磁石ではなく固
定磁気部材は、その上に制御巻線５００を取り付けてい
る。そのような実施例は、１つだけの永久磁石すなわち
固定磁石が、その上に制御巻線５００を取り付ける必要
があるので、幾つかの他の実施例よりも好ましい。図２
１と図２２に示される実施例の回路は、図１９と図２０
の構造に関連して示される回路と同様でもよい。しかし
ながら図２１に示される構造において、発光ダイオード
５０２は、回転円板５０６の縁部上の反斜面５０４上へ
投光し、またフォトランジスタすなわちフォトトランス
デューサ５０８上へ反射され、そして生成された信号が
増幅される。図２２の回路は、図２０で示される回路
と、構造と作用について実質的に異ならない。しかしな
がら図２１と図２２に示される構造の利点は、光源から
の光が、回転部材５０６上の反射面へ直接向けられ、つ
いでフォトランジスタ５０８へ戻るので、他の構造に備
えられたような整流子を有する必要はないという点であ
る。この点については、ＭＯＳＦＥＴ５１０は、磁石１
０６上の巻線５００の両端への直流電源の印加を制御す
るように制御されることに留意する必要がある。コイル
５００は固定円板１０６上にあるので、他の構造のよう
に整流子を必要としない。ＭＯＳＦＥＴ５１０により制
御されるコイル５００の励磁の時間設定は、反射性セグ
メントの角長さに加えて、フォトランジスタ５０８の視
野および光源５０２から発光される光のビーム発散によ
り決定される。
【００５１】図３０は、回転動作ではなく往復動作を生
成するようにした本装置の他の実施例を示す。この装置
は、主軸３０４上に回転可能に取り付けられる回転部材
すなわちフラホイール３０２を備え、そのフライホイー
ル３０２は、サポート部材３１２において往復動作がで
きるように取り付けられる往復ロッド３１０の一端へク
ランクアーム３０６により回転自在に接続される。サポ
ート部材３１２は、図示のようにベース部材３１４へ取
り付けられる。ロッド３１０の他端すなわち自由端は、
その上に磁気部材３１６を取り付けており、また部材３
１６は、サポート部材３１９へ取り付けられる第２の固
定永久磁石部材３１８と間隔をおいて位置決めされる。
磁石３１８は、その上に巻線３２０を取り付けている。
巻線３２０は、制御回路３２２へ接続され、一方この制
御回路は、交流源３２４のような電源へ接続される。制
御回路は、他の実施例に関連して既に開示されている電
線路に沿ってタイマー手段および整流器手段を備えても
よい。回路３２２は、フライホイールの慣性により、部
材３１０と磁石３１６が磁石３１８へ最も近い位置まで
移動されると、磁石３１６から磁石３１８の磁場を無効
にし、かつ遮断するように機能する。サイクルの残りの
期間、反対の状態が生じ、コイル３２０は消磁される。
回動部材３０２が一旦作動すると、ロッド３１０は、磁
石３１６と３１８間の磁気結合または磁気反発により１
方向または反対方向に押圧されながら、前後に移動する
ことになる。巻線３２０は、磁石３１８の周りに磁場を
生成するように時間設定でき、その磁石は、その磁気を
強め、従って磁石３１６と３１８の間の磁気吸引を増加
するか、または磁石３１８の磁気を減少および／または
遮断するので、作動の各サイクルの部分中、磁石３１６
と３１８間には、磁気結合が生成されないことになる。
巻線３２０へ印加される電圧を適切に時間設定すること
により、回路部材３０２の回転およびロッド３１０の往
復作動を維持することができる。
成するようにした本装置の他の実施例を示す。この装置
は、主軸３０４上に回転可能に取り付けられる回転部材
すなわちフラホイール３０２を備え、そのフライホイー
ル３０２は、サポート部材３１２において往復動作がで
きるように取り付けられる往復ロッド３１０の一端へク
ランクアーム３０６により回転自在に接続される。サポ
ート部材３１２は、図示のようにベース部材３１４へ取
り付けられる。ロッド３１０の他端すなわち自由端は、
その上に磁気部材３１６を取り付けており、また部材３
１６は、サポート部材３１９へ取り付けられる第２の固
定永久磁石部材３１８と間隔をおいて位置決めされる。
磁石３１８は、その上に巻線３２０を取り付けている。
巻線３２０は、制御回路３２２へ接続され、一方この制
御回路は、交流源３２４のような電源へ接続される。制
御回路は、他の実施例に関連して既に開示されている電
線路に沿ってタイマー手段および整流器手段を備えても
よい。回路３２２は、フライホイールの慣性により、部
材３１０と磁石３１６が磁石３１８へ最も近い位置まで
移動されると、磁石３１６から磁石３１８の磁場を無効
にし、かつ遮断するように機能する。サイクルの残りの
期間、反対の状態が生じ、コイル３２０は消磁される。
回動部材３０２が一旦作動すると、ロッド３１０は、磁
石３１６と３１８間の磁気結合または磁気反発により１
方向または反対方向に押圧されながら、前後に移動する
ことになる。巻線３２０は、磁石３１８の周りに磁場を
生成するように時間設定でき、その磁石は、その磁気を
強め、従って磁石３１６と３１８の間の磁気吸引を増加
するか、または磁石３１８の磁気を減少および／または
遮断するので、作動の各サイクルの部分中、磁石３１６
と３１８間には、磁気結合が生成されないことになる。
巻線３２０へ印加される電圧を適切に時間設定すること
により、回路部材３０２の回転およびロッド３１０の往
復作動を維持することができる。
【００５２】図３１は、往復運動または回転運動と区別
される直線運動を生成する本発明の内容を使用する他の
実施例４００を示す。図３１に示される構造は、下部壁
４０２を有するサポート台４０２、後部壁４０４、およ
び２つの離間して直立する端壁４０６と４０８を備え
る。固定永久磁石４１０は、後部壁４０４から外側へ延
びるように取り付けられ、また磁石４１０は、図示のよ
うにその上に巻線４１２を取り付けている。巻線４１２
は、リード線４１４と４１６により、他の図面で示され
る制御回路と電源と同様な制御回路４１８および付属の
電源へ接続される。永久磁石４１０は、伸張した永久磁
石４２０上に位置決めされ、その磁石４２０は、磁気強
さが端部から変わるように、端部から端部へ傾斜するよ
うに示される。
される直線運動を生成する本発明の内容を使用する他の
実施例４００を示す。図３１に示される構造は、下部壁
４０２を有するサポート台４０２、後部壁４０４、およ
び２つの離間して直立する端壁４０６と４０８を備え
る。固定永久磁石４１０は、後部壁４０４から外側へ延
びるように取り付けられ、また磁石４１０は、図示のよ
うにその上に巻線４１２を取り付けている。巻線４１２
は、リード線４１４と４１６により、他の図面で示され
る制御回路と電源と同様な制御回路４１８および付属の
電源へ接続される。永久磁石４１０は、伸張した永久磁
石４２０上に位置決めされ、その磁石４２０は、磁気強
さが端部から変わるように、端部から端部へ傾斜するよ
うに示される。
【００５３】図３０と図３１に示される構造に、戻りバ
ネ機構を組み込むことができる。バネが組み込まれるな
らば、そのバネは、吸引または反発するように反対に作
用できるように配置するか、もしくは２つのバネが対抗
方向に引っ張っている限り、１つのバネを吸引用および
他のバネを反発用に設けることができる。さらに、永久
磁石の磁場を完全に無効にしないような量で、コイルへ
直流電流を印加することにより、可動部材の位置を変更
することができる。可動部材の位置は、電流を変えるこ
とにより変更できる。そのような装置は、何らかの目的
で可動部材の位置を制御するのが望ましい位置で、円板
駆動装置およびロボット装置と共に使用できる。
ネ機構を組み込むことができる。バネが組み込まれるな
らば、そのバネは、吸引または反発するように反対に作
用できるように配置するか、もしくは２つのバネが対抗
方向に引っ張っている限り、１つのバネを吸引用および
他のバネを反発用に設けることができる。さらに、永久
磁石の磁場を完全に無効にしないような量で、コイルへ
直流電流を印加することにより、可動部材の位置を変更
することができる。可動部材の位置は、電流を変えるこ
とにより変更できる。そのような装置は、何らかの目的
で可動部材の位置を制御するのが望ましい位置で、円板
駆動装置およびロボット装置と共に使用できる。
【００５４】部材４２０は、端壁部材の開口部または軸
受ブロック４０６と４０８へ摺動自在に取り付けられる
ロッド４２２と４２４へ、その対向端で接続されるよう
に示される。この構造は、他のものと同様に、ロッド４
２２と４２４および付属部材４２０の所要の摺動を生成
するように、磁気結合を増加または磁気反発を増加する
のに使用できる。他のものと同様に、この構造におい
て、部材４２０は、その一端（図示のように上端または
下端）にＮ極を、またその対向端にＳ極を有する。従っ
て、本発明の内容は、回転運動、往復運動、振動運動お
よび直線運動を生成するのに使用できることが示され
た。
受ブロック４０６と４０８へ摺動自在に取り付けられる
ロッド４２２と４２４へ、その対向端で接続されるよう
に示される。この構造は、他のものと同様に、ロッド４
２２と４２４および付属部材４２０の所要の摺動を生成
するように、磁気結合を増加または磁気反発を増加する
のに使用できる。他のものと同様に、この構造におい
て、部材４２０は、その一端（図示のように上端または
下端）にＮ極を、またその対向端にＳ極を有する。従っ
て、本発明の内容は、回転運動、往復運動、振動運動お
よび直線運動を生成するのに使用できることが示され
た。
【００５５】このようにして、永久磁石により、および
ある場合には、制御巻線を周りに巻いた、または取り付
けた永久磁石により生成される動作を実施できる装置の
幾つかの実施例が示され、かつ説明された。しかしなが
ら本発明の多くの変更、変形および他の用途と適用は、
可能でありかつ考えられることは、技術に有能な者にと
り明らかであり、また本発明の精神と範囲から逸脱しな
い全てのそのような変更、変形および他の用途と適用
は、上記の請求の範囲にだけ限定される本発明により包
含されるものとみなされる。
ある場合には、制御巻線を周りに巻いた、または取り付
けた永久磁石により生成される動作を実施できる装置の
幾つかの実施例が示され、かつ説明された。しかしなが
ら本発明の多くの変更、変形および他の用途と適用は、
可能でありかつ考えられることは、技術に有能な者にと
り明らかであり、また本発明の精神と範囲から逸脱しな
い全てのそのような変更、変形および他の用途と適用
は、上記の請求の範囲にだけ限定される本発明により包
含されるものとみなされる。
【図１】回転部材の回転動作を生成できる装置の電池作
動実施例を示す線図である。
動実施例を示す線図である。
【図２】整流される交流電流源を使用する装置を示す。
【図３】本装置の他の実施例の端面図である。
【図４】本装置の他の実施例の端面図である。
【図５】図３と図４に示される装置の実施例の透視図で
ある。
ある。
【図６】本装置の他の実施例を示す透視図である。
【図７】本発明の一定内容を図示するように構成された
制御自在の磁気装置の透視図である。
制御自在の磁気装置の透視図である。
【図８】図７の線８−８についての拡大断面図である。
【図９】隣接して位置決めされる他の永久磁石へ磁気的
に結合される装置を示す図７、図８で示される装置の部
分図である。
に結合される装置を示す図７、図８で示される装置の部
分図である。
【図１０】制御自在の永久磁石に関して転倒位置にある
他の付属永久磁石と、および直流電圧がコイルへ印加さ
れないことを示す図９と同様な透視図である。
他の付属永久磁石と、および直流電圧がコイルへ印加さ
れないことを示す図９と同様な透視図である。
【図１１】制御自在の永久磁石が、その周りに巻かれる
巻線の両端に直流電圧を印加させたとき、異なった関係
位置で示される２つの永久磁石間に磁力が無いことを示
す透視図である。
巻線の両端に直流電圧を印加させたとき、異なった関係
位置で示される２つの永久磁石間に磁力が無いことを示
す透視図である。
【図１２】制御自在の永久磁石が、その周りに巻かれる
巻線の両端に直流電圧を印加させたとき、異なった関係
位置で示される２つの永久磁石間に磁力がないことを示
す透視図である。
巻線の両端に直流電圧を印加させたとき、異なった関係
位置で示される２つの永久磁石間に磁力がないことを示
す透視図である。
【図１３】本発明の他の代替実施例を示す透視図であ
る。
る。
【図１４】本発明の他の代替実施例を示す透視図であ
る。
る。
【図１５】回転円板上の永久磁石の周りに巻かれるコイ
ルへの直流電流の印加を制御および時間設定する整流器
手段を使用する本発明の他の実施例を示す、部分的に線
図になっている透視図である。
ルへの直流電流の印加を制御および時間設定する整流器
手段を使用する本発明の他の実施例を示す、部分的に線
図になっている透視図である。
【図１６】第１５図に示される装置用の回路の略図であ
る。
る。
【図１７】コイルを周りに巻いた複数の永久磁石を有す
る回転円板および付属の整流器と直流源手段を示す透視
図である。
る回転円板および付属の整流器と直流源手段を示す透視
図である。
【図１８】第１７図に示される構成の概略回路図であ
る。
る。
【図１９】光電式時間設定手段の使用を示す透視図であ
る。
る。
【図２０】図１９に示される構成における回転自在の円
板上に取り付けられるコイルの１つに対する制御回路の
略図である。
板上に取り付けられるコイルの１つに対する制御回路の
略図である。
【図２１】回転円板の他の実施例を示す透視図であり、
その回転円板は、その上に永久磁石を取り付け、また固
定永久磁石にコイルを取り付け、さらに光学的に制御さ
れる回路を、その円板に接続している。
その回転円板は、その上に永久磁石を取り付け、また固
定永久磁石にコイルを取り付け、さらに光学的に制御さ
れる回路を、その円板に接続している。
【図２２】図２１に示される構成に対する制御回路用の
略図である。
略図である。
【図２３】円板のはＮ極から見て反時計方向にコイルを
周りに巻いた永久磁石の透視図である。
周りに巻いた永久磁石の透視図である。
【図２４】図２３に示されるもと同様にコイルを巻いた
永久磁石であるが、そのコイルはＮ極から見て時計方向
に巻かれる。
永久磁石であるが、そのコイルはＮ極から見て時計方向
に巻かれる。
【図２５】図２３と同様な図であるが、コイルのＳ極を
永久磁石のＮ極へ隣接しするように設けて、コイルは時
計方向に巻かれる。
永久磁石のＮ極へ隣接しするように設けて、コイルは時
計方向に巻かれる。
【図２６】図２５と同様な図であるが、コイルは、永久
磁石のＮ極から見て時計方向に巻かれる。
磁石のＮ極から見て時計方向に巻かれる。
【図２７】本発明の他の実施例の透視図である。
【図２８】図２７の線２８−２８についての断面図であ
る。
る。
【図２９】図２８と同様な透視図であるが、Ｃ字形部材
の他の構成を示す。
の他の構成を示す。
【図３０】往復動作を生成するように、特に構成された
本発明の他の実施例の側面図である。
本発明の他の実施例の側面図である。
【図３１】直線動作を生成するように特に構成された、
さらに他の実施例を示す透視図である。
さらに他の実施例を示す透視図である。
２２ 永久磁石 ２４ コイル ２６ 制御回路 ２８ 直流電源
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 永久磁石制御装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、制御可能な永久磁石を
使用して回転運動または他の種類の運動を生成するため
の装置に関する。
使用して回転運動または他の種類の運動を生成するため
の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置は、「回転運動を生成する
ための装置」という名称で１９８８年３月１３日に出願
された本出願人の同時係属米国特許出願第３２２，１２
１号に開示されている。
ための装置」という名称で１９８８年３月１３日に出願
された本出願人の同時係属米国特許出願第３２２，１２
１号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】何らかの目的に回転部
材を必要とする多くの装置がある。一般に公知の装置は
各種の電動機と所定の方式の機械的に駆動される回転部
材を備え、また限定した量の回転運動を生成する若干の
装置が存在する。本発明は、回転部材の周辺の回りを特
定の仕方で変わる所定の磁気特性を有する回転部材の一
部へ隣接して位置決めされかつ回転部材の一部と磁気的
に結合される１つ以上の制御可能な永久磁石を使用して
連続回転運動を生成できる装置に関する。同様な方法
で、制御可能な永久磁石は、固定部材の周辺の回りを特
定の仕方で変わる所定の磁気特性を有する固定部材の一
部へ隣接して位置決めされかつ固定部材の一部と磁気的
に結合される非磁気性の回転自在部材上へ取り付けられ
る。本磁気装置は、回転部材の回転の各サイクル中に永
久磁石の磁界間の磁気結合が所定位置で中断されたら、
回転部材の連続回転運動を生成できる。
材を必要とする多くの装置がある。一般に公知の装置は
各種の電動機と所定の方式の機械的に駆動される回転部
材を備え、また限定した量の回転運動を生成する若干の
装置が存在する。本発明は、回転部材の周辺の回りを特
定の仕方で変わる所定の磁気特性を有する回転部材の一
部へ隣接して位置決めされかつ回転部材の一部と磁気的
に結合される１つ以上の制御可能な永久磁石を使用して
連続回転運動を生成できる装置に関する。同様な方法
で、制御可能な永久磁石は、固定部材の周辺の回りを特
定の仕方で変わる所定の磁気特性を有する固定部材の一
部へ隣接して位置決めされかつ固定部材の一部と磁気的
に結合される非磁気性の回転自在部材上へ取り付けられ
る。本磁気装置は、回転部材の回転の各サイクル中に永
久磁石の磁界間の磁気結合が所定位置で中断されたら、
回転部材の連続回転運動を生成できる。
【０００４】本発明は、永久磁石の磁界を制御するこ
と、および回転運動または他の運動を生成する装置を使
用することをも内容とする。本発明の１構成は、軸の回
りを回転するジャーナル円板または円板状部材を備え
る。この円板は、その周辺の回りを延びる磁気材料また
は磁化材料の帯部を有するように構成され、その帯部
は、周辺の回りの同一位置に隣接して最大から最小条件
までその磁気特性が変わるようになっている。その装置
は、円板との間の磁気結合力が、一方向に連続的に増加
し（反発方向では可能な限り連続的に減少する）、それ
により円板が回転するように、回転円板上の磁気材料の
帯部に隣接して取り付けられ、かつそれに磁気的に結合
される制御可能な永久磁石を備える。電気巻線は、永久
磁石上に取り付けられ、その対向極間でその回りに延び
る。その巻線は、制御可能なスイッチ手段を通して直流
電位源の両端に接続される。スイッチ手段が閉じられる
と、直流電位はコイルへ印加されてその磁界を遮断し、
またこの遮断は円板の回転中に所定の位置、すなわち回
転円板上の磁気材料の帯部の最大と最小磁気部分が永久
磁石に隣接して移動する時点で生じるように時間設定さ
れる。そのように実施することにより、永久磁石の磁界
強度したがってその円板への結合は、ほぼ減少または共
に排除され、またこれは、そうでない場合に減速回転方
向においてその間の結合が最大になると正確に生じる。
すなわち回転円板上の永久磁石の効果は、回転円板の大
部分の回転中に強力に維持されて円板が回転するが、そ
うでない場合に最大磁気結合が生じる期間中に回転円板
から効果的に結合が外される。これは、回転円板が磁気
結合の力により停止されるのを防止するために実施され
る。
と、および回転運動または他の運動を生成する装置を使
用することをも内容とする。本発明の１構成は、軸の回
りを回転するジャーナル円板または円板状部材を備え
る。この円板は、その周辺の回りを延びる磁気材料また
は磁化材料の帯部を有するように構成され、その帯部
は、周辺の回りの同一位置に隣接して最大から最小条件
までその磁気特性が変わるようになっている。その装置
は、円板との間の磁気結合力が、一方向に連続的に増加
し（反発方向では可能な限り連続的に減少する）、それ
により円板が回転するように、回転円板上の磁気材料の
帯部に隣接して取り付けられ、かつそれに磁気的に結合
される制御可能な永久磁石を備える。電気巻線は、永久
磁石上に取り付けられ、その対向極間でその回りに延び
る。その巻線は、制御可能なスイッチ手段を通して直流
電位源の両端に接続される。スイッチ手段が閉じられる
と、直流電位はコイルへ印加されてその磁界を遮断し、
またこの遮断は円板の回転中に所定の位置、すなわち回
転円板上の磁気材料の帯部の最大と最小磁気部分が永久
磁石に隣接して移動する時点で生じるように時間設定さ
れる。そのように実施することにより、永久磁石の磁界
強度したがってその円板への結合は、ほぼ減少または共
に排除され、またこれは、そうでない場合に減速回転方
向においてその間の結合が最大になると正確に生じる。
すなわち回転円板上の永久磁石の効果は、回転円板の大
部分の回転中に強力に維持されて円板が回転するが、そ
うでない場合に最大磁気結合が生じる期間中に回転円板
から効果的に結合が外される。これは、回転円板が磁気
結合の力により停止されるのを防止するために実施され
る。
【０００５】本発明は、永久磁石の磁気特性を制御、特
にそれを遮断する装置、および回転運動を生成するべく
制御装置を使用する装置に関する。磁気部材間の作用ま
たは結合により回転を生成する各種の装置が存在する。
しかしながら、本出願人の同時係属米国特許出願第３２
２，１２１号を除き、永久磁石を回転部材の一部へ磁気
的に結合することにより力が生成され回転部材の連続回
転運動を生成でき、かつ本発明のような方法で永久磁石
の磁界を所定のように制御しまたはそれを一時的に遮断
する手段を備える装置は存在しない。したがって本発明
は、Ｎ極とＳ極を有する制御可能な永久磁石と、両極間
の領域で永久磁石の回りに取り付けられるか巻かれる巻
線の使用に関し、さらに本発明は、回転部材の磁気部分
に隣接してそのような永久磁石を取り付けることに関す
る。この装置は、巻線の両端に接続され、かつ回転部材
の位置に同期される電子スイッチによる制御可能なスイ
ッチ式回路を備え、それにより、スイッチ手段がその開
位置にあると、永久磁石の磁界は比較的影響されず、ま
た回転部材に磁気的に結合されるが、スイッチ手段が閉
じると、永久磁石の磁界は実質的に変更され、かつ磁気
結合が生じないように効果的に排除されることになる。
永久磁石の磁界の排除の時間設定は、本発明にとり重要
である。回転部材の磁気部分の磁極の物理的形状および
配向も、本発明にとり重要であり、また本発明の多くの
実施例の幾つかがここで開示される。回転部材の磁気部
分または磁化部分の形状も重要であり、磁気結合力が円
板の回転につれて連続的に変わる（増加または減少す
る）ようにする必要がある。
にそれを遮断する装置、および回転運動を生成するべく
制御装置を使用する装置に関する。磁気部材間の作用ま
たは結合により回転を生成する各種の装置が存在する。
しかしながら、本出願人の同時係属米国特許出願第３２
２，１２１号を除き、永久磁石を回転部材の一部へ磁気
的に結合することにより力が生成され回転部材の連続回
転運動を生成でき、かつ本発明のような方法で永久磁石
の磁界を所定のように制御しまたはそれを一時的に遮断
する手段を備える装置は存在しない。したがって本発明
は、Ｎ極とＳ極を有する制御可能な永久磁石と、両極間
の領域で永久磁石の回りに取り付けられるか巻かれる巻
線の使用に関し、さらに本発明は、回転部材の磁気部分
に隣接してそのような永久磁石を取り付けることに関す
る。この装置は、巻線の両端に接続され、かつ回転部材
の位置に同期される電子スイッチによる制御可能なスイ
ッチ式回路を備え、それにより、スイッチ手段がその開
位置にあると、永久磁石の磁界は比較的影響されず、ま
た回転部材に磁気的に結合されるが、スイッチ手段が閉
じると、永久磁石の磁界は実質的に変更され、かつ磁気
結合が生じないように効果的に排除されることになる。
永久磁石の磁界の排除の時間設定は、本発明にとり重要
である。回転部材の磁気部分の磁極の物理的形状および
配向も、本発明にとり重要であり、また本発明の多くの
実施例の幾つかがここで開示される。回転部材の磁気部
分または磁化部分の形状も重要であり、磁気結合力が円
板の回転につれて連続的に変わる（増加または減少す
る）ようにする必要がある。
【０００６】本発明の主な目的は、部材の回転運動また
は他の運動を生成するために永久磁石のエネルギーを使
用することにある。
は他の運動を生成するために永久磁石のエネルギーを使
用することにある。
【０００７】他の主な目的は、永久磁石により生成され
た磁界を所定通りに一時的に変更、排除または遮断する
手段を提供することにある。
た磁界を所定通りに一時的に変更、排除または遮断する
手段を提供することにある。
【０００８】他の目的は、磁気材料から構成される部分
を備えた部材の回転運動または他の運動を生成するため
に制御可能な磁界を有する永久磁石を使用することにあ
る。
を備えた部材の回転運動または他の運動を生成するため
に制御可能な磁界を有する永久磁石を使用することにあ
る。
【０００９】他の目的は、回転運動または他の運動の生
成に必要なエネルギーの量を低減することにある。
成に必要なエネルギーの量を低減することにある。
【００１０】他の目的は、回転部材の連続回転を生成す
るように、永久磁石と回転部材の磁気部分との間の磁気
結合を制御することにある。
るように、永久磁石と回転部材の磁気部分との間の磁気
結合を制御することにある。
【００１１】他の目的は、永久磁石の回りに巻かれたコ
イルに直流磁界を印加することにより、永久磁石により
生成される磁界を変更、排除または遮断することにあ
る。
イルに直流磁界を印加することにより、永久磁石により
生成される磁界を変更、排除または遮断することにあ
る。
【００１２】他の目的は、従来の線巻き鉄心回転子／固
定子において逆起電力の形態で生成されるエネルギーの
量が磁気エネルギーとして直接システムへ戻される手段
を提供することにある。
定子において逆起電力の形態で生成されるエネルギーの
量が磁気エネルギーとして直接システムへ戻される手段
を提供することにある。
【００１３】他の目的は、回転部材の回転運動を生成す
るための比較的安価な手段を提供することにある。
るための比較的安価な手段を提供することにある。
【００１４】他の目的は、全ての出力トルクは永久磁石
の相互作用からのみ生成される手段を提供することにあ
る。
の相互作用からのみ生成される手段を提供することにあ
る。
【００１５】他の目的は、本発明以前の既知の電磁シス
テムでは不可能な、渦電流損を発生させることなく連続
運動を生成することにある。
テムでは不可能な、渦電流損を発生させることなく連続
運動を生成することにある。
【００１６】他の目的は、回転部材の回転運動を生成す
るのに使用される永久磁石の磁界の遮断を所定通りに時
間設定することにある。
るのに使用される永久磁石の磁界の遮断を所定通りに時
間設定することにある。
【００１７】他の目的は、回転運動、振動、直線運動お
よび往復運動を生成するために、永久磁石の磁力を使用
することにある。
よび往復運動を生成するために、永久磁石の磁力を使用
することにある。
【００１８】他の目的は、入力電力に関連しない回転速
度と出力トルクを生成することにある。
度と出力トルクを生成することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明においては、Ｎ極とＳ極を有する永久磁石
と、Ｎ極とＳ極の中間で永久磁石の回りに巻かれた導電
性金属のコイルと、コイルを通して直列に接続された直
流エネルギー源とスイッチ手段と、スイッチ手段の開閉
を制御する手段とを備え、スイッチ手段が閉じると直流
エネルギー源がコイルを通して印加され、それにより永
久磁石の透磁率が実質的に減じるようになっている。
め、本発明においては、Ｎ極とＳ極を有する永久磁石
と、Ｎ極とＳ極の中間で永久磁石の回りに巻かれた導電
性金属のコイルと、コイルを通して直列に接続された直
流エネルギー源とスイッチ手段と、スイッチ手段の開閉
を制御する手段とを備え、スイッチ手段が閉じると直流
エネルギー源がコイルを通して印加され、それにより永
久磁石の透磁率が実質的に減じるようになっている。
【００２０】
【実施例】 次に、本発明の実施例を図面について説明す
る。図１において、２０は磁石組立体を示し、Ｎ極およ
びそれと対向する例（図では背面）にＳ極を有する永久
磁石２２を備える。永久磁石２２は、Ｎ極とＳ極間の領
域でその回りに巻かれる巻線２４を有する。巻線２４
は、電池２８として示される直流源と直列になっている
スイッチ手段を含む制御回路２６を備える直列回路中に
接続されている。電池２８の接地側すなわち陰極側は、
リード線３０により巻線２４の反対側へ接続される。磁
石組立体２０は、回転円板部材３４の周縁部３２に隣り
合うように置かれ、その円板部材は、磁石２２のＮ極と
整合するＳ極および磁石２２のＳ極と整合するＮ極を有
するように示される磁化したまたは磁化可能な材料から
成るつる巻き状の周縁部３６を有する。これにより、磁
石２２と円板３４の間に磁気吸引および円板３４の時計
方向回転が生成される。磁石２２と周縁部３６の１つの
磁極が逆にされるならば、反発力が生成され、かつ円板
３４は反時計方向に回転するであろう。図示の実施例に
おいて組立体２０は、円板３４の磁気周縁部３６へ磁気
的に結合されるか、または吸引される。図１に示される
構成において周縁部３６は、半径方向で最も外側の位置
３７から最も内側の位置３８まで延び、その両方の位置
は周辺において同一位置に位置している。円板３４は、
回転軸４２を有する主軸４０上に回転するように取り付
けられ、また主軸４０は、図示されない適切なジャーナ
ルまたは軸受手段で支持される。
る。図１において、２０は磁石組立体を示し、Ｎ極およ
びそれと対向する例（図では背面）にＳ極を有する永久
磁石２２を備える。永久磁石２２は、Ｎ極とＳ極間の領
域でその回りに巻かれる巻線２４を有する。巻線２４
は、電池２８として示される直流源と直列になっている
スイッチ手段を含む制御回路２６を備える直列回路中に
接続されている。電池２８の接地側すなわち陰極側は、
リード線３０により巻線２４の反対側へ接続される。磁
石組立体２０は、回転円板部材３４の周縁部３２に隣り
合うように置かれ、その円板部材は、磁石２２のＮ極と
整合するＳ極および磁石２２のＳ極と整合するＮ極を有
するように示される磁化したまたは磁化可能な材料から
成るつる巻き状の周縁部３６を有する。これにより、磁
石２２と円板３４の間に磁気吸引および円板３４の時計
方向回転が生成される。磁石２２と周縁部３６の１つの
磁極が逆にされるならば、反発力が生成され、かつ円板
３４は反時計方向に回転するであろう。図示の実施例に
おいて組立体２０は、円板３４の磁気周縁部３６へ磁気
的に結合されるか、または吸引される。図１に示される
構成において周縁部３６は、半径方向で最も外側の位置
３７から最も内側の位置３８まで延び、その両方の位置
は周辺において同一位置に位置している。円板３４は、
回転軸４２を有する主軸４０上に回転するように取り付
けられ、また主軸４０は、図示されない適切なジャーナ
ルまたは軸受手段で支持される。
【００２１】円板３４の周縁部３６は、磁化材料からな
るように示され、また上述したように配向されるので、
そのＳ極は永久磁石２２のＮ極近くに隣り合い、またそ
のＮ極は永久磁石２２のＳ極に隣り合う側にある。この
配向により、部材間の磁気吸引または磁気結合が最大と
なる。この理由は以下で明らかとなる。
るように示され、また上述したように配向されるので、
そのＳ極は永久磁石２２のＮ極近くに隣り合い、またそ
のＮ極は永久磁石２２のＳ極に隣り合う側にある。この
配向により、部材間の磁気吸引または磁気結合が最大と
なる。この理由は以下で明らかとなる。
【００２２】図１に示される構成により、円板３４が回
転すると、高位置３７が永久磁石２２に隣り合う場合を
除き、周縁部３６は磁石組立体２０に次第に近づき、磁
石組立体２０と円板３４の周縁部３６との間の磁気結合
を増加する。この増加する結合は、円板３４の回転運動
を生成する力である。しかしながら円板３４が図１に示
す位置まで回転すると、磁石組立体２０と円板３４との
間の磁気結合が最大となり、またこの位置における磁気
結合を減少または排除する動作がなされないならば、円
板は回転を続行しないで停止するであろう。この位置に
おける組立体２０と円板３４との間の磁気結合力を減少
または排除するために、巻線２４の両端に直流電位を印
加する必要がある。これは、遅れ磁気結合が殆どまたは
全く生じないように、後で説明されるように、高位置３
７が磁石２２を通過する十分な時間実施される。コイル
２４へ直流を印加すると、その印加中、円板３４から永
久磁石２２の磁界を一時的（永久的とは反対に）に変
更、排除または遮断することになり、またそれらの間に
結合が殆どまたは全く生じないことになる。この状態
は、直流が印加される限り持続する。円板３４の高位置
３７の動きにおいて、またはそれに隣接して永久磁石組
立体２０の磁界を、組立体２０を通して排除または遮断
することは、円板３４が半永久的に回転を継続できるこ
とを意味する。円板３４の各回転のこの部分の期間にお
ける磁界の排除は、制御回路２６および後述する付属の
スイッチ手段により制御される。
転すると、高位置３７が永久磁石２２に隣り合う場合を
除き、周縁部３６は磁石組立体２０に次第に近づき、磁
石組立体２０と円板３４の周縁部３６との間の磁気結合
を増加する。この増加する結合は、円板３４の回転運動
を生成する力である。しかしながら円板３４が図１に示
す位置まで回転すると、磁石組立体２０と円板３４との
間の磁気結合が最大となり、またこの位置における磁気
結合を減少または排除する動作がなされないならば、円
板は回転を続行しないで停止するであろう。この位置に
おける組立体２０と円板３４との間の磁気結合力を減少
または排除するために、巻線２４の両端に直流電位を印
加する必要がある。これは、遅れ磁気結合が殆どまたは
全く生じないように、後で説明されるように、高位置３
７が磁石２２を通過する十分な時間実施される。コイル
２４へ直流を印加すると、その印加中、円板３４から永
久磁石２２の磁界を一時的（永久的とは反対に）に変
更、排除または遮断することになり、またそれらの間に
結合が殆どまたは全く生じないことになる。この状態
は、直流が印加される限り持続する。円板３４の高位置
３７の動きにおいて、またはそれに隣接して永久磁石組
立体２０の磁界を、組立体２０を通して排除または遮断
することは、円板３４が半永久的に回転を継続できるこ
とを意味する。円板３４の各回転のこの部分の期間にお
ける磁界の排除は、制御回路２６および後述する付属の
スイッチ手段により制御される。
【００２３】図２は、図１の装置と同様な装置を示す。
だたし図２の構成において、直流源は、整流器／スイッ
チ回路４４を備える整流された交流源を使用して得ら
れ、その回路は、コード４５により壁プラグ４６または
同期発電機などの交流を発生する他の手段へ接続される
１つの接続部、およびスイッチ制御回路４８へ、またそ
こからコイル２４の一端へ接続される他の接続部を有す
る。図１のものに比べて図２の回路を使用する利点は、
直流源がスイッチ手段を制御するために電池に依存しな
い点である。
だたし図２の構成において、直流源は、整流器／スイッ
チ回路４４を備える整流された交流源を使用して得ら
れ、その回路は、コード４５により壁プラグ４６または
同期発電機などの交流を発生する他の手段へ接続される
１つの接続部、およびスイッチ制御回路４８へ、またそ
こからコイル２４の一端へ接続される他の接続部を有す
る。図１のものに比べて図２の回路を使用する利点は、
直流源がスイッチ手段を制御するために電池に依存しな
い点である。
【００２４】図３から図５までは、本構成の他の実施例
５０を示し、そこにおいて円板部材５１は、その周辺の
回りに延びる可変厚の磁化または磁気周辺部５２を有す
る。この構成において、制御される永久磁石組立体５４
は、磁気周辺部５２の平坦側５６に隣り合って取り付け
られ、また円板部材５１の平坦なＳ極側５６に近接して
置かれるＮ極５８として示される組立体の極の１つを有
する。この構成において、円板５１の平坦側５６と磁石
５４との間の距離は一定のままであるが、その部材間の
磁気結合は、円板５１の磁気周辺部５２の厚さにより変
わる。永久磁石５４の対向側すなわちＳ極側６０および
円板部材５１の磁気周辺部５２のＮ極側は、対応する部
材の対向側で互いに離間している。磁石組立体５４は、
図示のように、それに取り付けられる巻線６２を有し、
また図１と図２に示される回路と同様な回路に接続さ
れ、永久磁石組立体５４が、この場合、回転する磁気周
辺部５２の最大厚さ部６４に隣り合うときは常に、巻線
６２を通して直流電位を供給する。
５０を示し、そこにおいて円板部材５１は、その周辺の
回りに延びる可変厚の磁化または磁気周辺部５２を有す
る。この構成において、制御される永久磁石組立体５４
は、磁気周辺部５２の平坦側５６に隣り合って取り付け
られ、また円板部材５１の平坦なＳ極側５６に近接して
置かれるＮ極５８として示される組立体の極の１つを有
する。この構成において、円板５１の平坦側５６と磁石
５４との間の距離は一定のままであるが、その部材間の
磁気結合は、円板５１の磁気周辺部５２の厚さにより変
わる。永久磁石５４の対向側すなわちＳ極側６０および
円板部材５１の磁気周辺部５２のＮ極側は、対応する部
材の対向側で互いに離間している。磁石組立体５４は、
図示のように、それに取り付けられる巻線６２を有し、
また図１と図２に示される回路と同様な回路に接続さ
れ、永久磁石組立体５４が、この場合、回転する磁気周
辺部５２の最大厚さ部６４に隣り合うときは常に、巻線
６２を通して直流電位を供給する。
【００２５】図４は、円板部材５１の磁気周辺部５２の
他の位置へ隣り合って置かれる永久磁石組立体５４を示
す図３において示された同一の構成部５０の他の図であ
り、また図５は、回転可能な円板部材５１の回転方向を
示す矢印を付けた同一の構成部５０の透視図である。こ
の回転方向は、磁石５２または５４の陰性が逆であった
ならば、反対方向になるであろう。
他の位置へ隣り合って置かれる永久磁石組立体５４を示
す図３において示された同一の構成部５０の他の図であ
り、また図５は、回転可能な円板部材５１の回転方向を
示す矢印を付けた同一の構成部５０の透視図である。こ
の回転方向は、磁石５２または５４の陰性が逆であった
ならば、反対方向になるであろう。
【００２６】図６は、段付き回転円板部材６７を備える
装置の他の実施例６６を示す分解図である。この場合円
板部材６７は、３つの同一長さのつる巻きセグメントす
なわち段部に分割されるのが示される環状の磁気部また
は磁化可能部６８を有し、この段部のそれぞれは、対応
する横面６８Ａ、６８Ｂ、および６８Ｃに隣り合う最大
厚さ部と最小厚さ部を有する。永久磁石組立体６９のよ
うな１つ以上の離間された永久磁石組立体は、円板部材
６７の平坦側７０に隣り合って設けられている。図１と
図２で上述されたもののような回路手段は、永久磁石が
既に述べた仕方で最大厚さの円板部へ接近すると、対応
する永久磁石の磁界を遮断するように設けられる。図６
に示す構成において同一または別個の回路は、個々の永
久磁石組立体６９上に巻かれるコイルへ直流電圧を印加
するように設けることができる。装置６６は、主軸７１
と、回転のために円板６７を支持する適切なジャーナル
または軸受（図示されない）とを備える。
装置の他の実施例６６を示す分解図である。この場合円
板部材６７は、３つの同一長さのつる巻きセグメントす
なわち段部に分割されるのが示される環状の磁気部また
は磁化可能部６８を有し、この段部のそれぞれは、対応
する横面６８Ａ、６８Ｂ、および６８Ｃに隣り合う最大
厚さ部と最小厚さ部を有する。永久磁石組立体６９のよ
うな１つ以上の離間された永久磁石組立体は、円板部材
６７の平坦側７０に隣り合って設けられている。図１と
図２で上述されたもののような回路手段は、永久磁石が
既に述べた仕方で最大厚さの円板部へ接近すると、対応
する永久磁石の磁界を遮断するように設けられる。図６
に示す構成において同一または別個の回路は、個々の永
久磁石組立体６９上に巻かれるコイルへ直流電圧を印加
するように設けることができる。装置６６は、主軸７１
と、回転のために円板６７を支持する適切なジャーナル
または軸受（図示されない）とを備える。
【００２７】図７から図１２までは、永久磁石上に取り
付けられるか、またはその回りに巻かれる巻線を通して
直流電位を印加する効果を図示したものである。図７と
図８に示す構成において永久磁石７２は、そのＳ極とＮ
極間の部位において、その上に取り付けられる巻線７３
を有する。リード線７４と７６は、巻線７３の対向端へ
接続され、また図１と図２に示すような回路に接続さ
れ、その回路は、電池８０または他の直流源と直列のタ
イマーまたは同様な制御回路７９におけるスイッチ７８
を備える。磁石７２は、図７、８に示すように、非導電
性で非磁気性の架台または支持部材８２に置かれるか、
またはそれは取り付けられる。
付けられるか、またはその回りに巻かれる巻線を通して
直流電位を印加する効果を図示したものである。図７と
図８に示す構成において永久磁石７２は、そのＳ極とＮ
極間の部位において、その上に取り付けられる巻線７３
を有する。リード線７４と７６は、巻線７３の対向端へ
接続され、また図１と図２に示すような回路に接続さ
れ、その回路は、電池８０または他の直流源と直列のタ
イマーまたは同様な制御回路７９におけるスイッチ７８
を備える。磁石７２は、図７、８に示すように、非導電
性で非磁気性の架台または支持部材８２に置かれるか、
またはそれは取り付けられる。
【００２８】図９において第２の磁石部材８４は、磁石
７２と間隔をおいて架台８２上に置かれており、またそ
のＳ極が磁石７２のＮ極の平面内にあるように、かつそ
のＮ極が磁石７２のＳ極の平面内にあるように架台上に
配置される。直流電位がコイル７３へ印加されないと、
磁石部材８４は、矢印で示されるように磁石７２へ吸引
されてその方向へ移動し、また強制的に抑制または引き
離されない限り磁石７２へ押しつけられたままとなる。
７２と間隔をおいて架台８２上に置かれており、またそ
のＳ極が磁石７２のＮ極の平面内にあるように、かつそ
のＮ極が磁石７２のＳ極の平面内にあるように架台上に
配置される。直流電位がコイル７３へ印加されないと、
磁石部材８４は、矢印で示されるように磁石７２へ吸引
されてその方向へ移動し、また強制的に抑制または引き
離されない限り磁石７２へ押しつけられたままとなる。
【００２９】図１０において同一の第２の磁石８４は、
そのＮ極が磁石７２のＳ極の平面内にあるように、かつ
そのＳ極が磁石７２のＮ極の平面内にあるように架台上
に転倒されて示されている。この状態において磁石８４
は、磁石７２により反発され、したがって矢印で示され
るように、そこから離れることになる。
そのＮ極が磁石７２のＳ極の平面内にあるように、かつ
そのＳ極が磁石７２のＮ極の平面内にあるように架台上
に転倒されて示されている。この状態において磁石８４
は、磁石７２により反発され、したがって矢印で示され
るように、そこから離れることになる。
【００３０】図１１と図１２を参照すると、図７から図
１０のものと同一の構成が示され、ただ直流電位は、永
久磁石７２の磁界に対抗しそれを無効にする方向にコイ
ル７３を通り印加される。この状況下で部材７２の磁界
および磁石８４への結合は、効果的に排除または遮断さ
れるので、磁石８４は磁石７２により吸引も反発もされ
ないことになる。これは、磁石８４がそのＮ極を上にし
ているか、または下にしているかに関係なく当てはま
る。さらに磁石８４がその上に巻線を有しない事実は、
それ自体の磁力を磁石７２へ磁気結合させることができ
ないことになる。図７から図１２までは原理の幾つかを
図示し、その原理は、本発明と連係して利用され、かつ
円板部材５１と６７のような回転可能部材の磁気部また
は磁化可能部３６、５２または６８へ制御自在に結合ま
たは脱結合に使用される。
１０のものと同一の構成が示され、ただ直流電位は、永
久磁石７２の磁界に対抗しそれを無効にする方向にコイ
ル７３を通り印加される。この状況下で部材７２の磁界
および磁石８４への結合は、効果的に排除または遮断さ
れるので、磁石８４は磁石７２により吸引も反発もされ
ないことになる。これは、磁石８４がそのＮ極を上にし
ているか、または下にしているかに関係なく当てはま
る。さらに磁石８４がその上に巻線を有しない事実は、
それ自体の磁力を磁石７２へ磁気結合させることができ
ないことになる。図７から図１２までは原理の幾つかを
図示し、その原理は、本発明と連係して利用され、かつ
円板部材５１と６７のような回転可能部材の磁気部また
は磁化可能部３６、５２または６８へ制御自在に結合ま
たは脱結合に使用される。
【００３１】磁石組立体２０、５４または６９と対応す
る回転円板３４、５１または６７との間の結合を排除ま
たは防止するために、種々の手段が、制御回路２６、４
８および７９に付属するスイッチ手段の投入を制御する
のに使用できる。しかしながら全ての場合に円板部材の
回転は、円板回転の各サイクルの大部分の期間、吸引時
には磁気結合を増加することにより、または永久磁石と
円板の磁気部間での反発時には磁気結合を減少すること
により生成されることに留意する必要がある。スイッチ
手段の制御は、図５の円板５１内の開口部９２のような
開口部を通してセンサ９４へ照射する電灯９０からの光
によるなど、円板の回転により制御される時間設定手段
により、または後述するような種々の他の手段により実
施できる。
る回転円板３４、５１または６７との間の結合を排除ま
たは防止するために、種々の手段が、制御回路２６、４
８および７９に付属するスイッチ手段の投入を制御する
のに使用できる。しかしながら全ての場合に円板部材の
回転は、円板回転の各サイクルの大部分の期間、吸引時
には磁気結合を増加することにより、または永久磁石と
円板の磁気部間での反発時には磁気結合を減少すること
により生成されることに留意する必要がある。スイッチ
手段の制御は、図５の円板５１内の開口部９２のような
開口部を通してセンサ９４へ照射する電灯９０からの光
によるなど、円板の回転により制御される時間設定手段
により、または後述するような種々の他の手段により実
施できる。
【００３２】固定磁石か回転磁石かに関係なく、永久磁
石上に巻かれるかまたは取り付けられるコイルへ直流を
印加する原理は、その磁石だけの磁界に、直流が印加さ
れる限り影響するが、特に永久磁石がセラミックまたは
同様な種類の磁石ならば一般的に永久磁石の磁気を永久
的に変更しないか、またはそれに影響しないということ
は、本発明を理解する上で重要である。
石上に巻かれるかまたは取り付けられるコイルへ直流を
印加する原理は、その磁石だけの磁界に、直流が印加さ
れる限り影響するが、特に永久磁石がセラミックまたは
同様な種類の磁石ならば一般的に永久磁石の磁気を永久
的に変更しないか、またはそれに影響しないということ
は、本発明を理解する上で重要である。
【００３３】図７から図１２に示される構成を再び参照
すると、永久磁石を巻いているコイルが励磁されると、
永久磁石の磁界に何が起こるかの疑問が生じる。コイル
の磁界がコイルの取り付けられている永久磁石の磁界に
対向するようにコイルが励磁されるならば、永久磁石の
Ｎ極はコイルのＳ極へ短絡し、また永久磁石のＳ極はコ
イルのＮ極へ短絡することになる。言い換えればコイル
は、対向する逆起電力を生成するので、永久磁石の周り
の磁力の全て、またはその所定部分を無効にすることに
なる。コイルの対向磁界が永久磁石の周りの磁界と同等
または殆ど同等ならば、その効果は、永久磁石の有効磁
界を無効にするか、またはそれをゼロに等しくすること
になる。その磁界が上述した仕方でゼロまで減少したな
らば、ついでたとえ他の永久磁石でも、その磁石へ近接
したならば、磁界は、磁界が無効にされた永久磁石へ吸
引されないか、または磁気的に結合されないか、もしく
は実質的に磁石は互いに遮断されることになる。これ
は、Ｕ字形磁石へ鉄心保持部を置いたときと全く同様に
起こる。永久磁石の磁界を無効にすると、外側磁界が、
磁界がそのようにして無効にされた永久磁石への到達ま
たはそれに結合するのを阻止する効果がさらにある。し
たがってコイルは、永久磁石の効果を無効にするだけで
なく、それに近接した他の永久磁石を含む他の磁石の磁
界が、磁界が無効にされた磁石の磁界へ到達するのを阻
止または防止する。言い換えれば、磁界が無効にされる
磁石は、他の磁石から磁気的に遮断される。それは、固
定磁石と回転磁石間を含む磁石間の結合を遮断できる本
発明の現象であり、またこの条件は、比較的大型で強力
な磁石が使用されるときでも存在する。またこれによ
り、比較的小型の装置に、かなりの回転力とトルクを生
成させることができる。
すると、永久磁石を巻いているコイルが励磁されると、
永久磁石の磁界に何が起こるかの疑問が生じる。コイル
の磁界がコイルの取り付けられている永久磁石の磁界に
対向するようにコイルが励磁されるならば、永久磁石の
Ｎ極はコイルのＳ極へ短絡し、また永久磁石のＳ極はコ
イルのＮ極へ短絡することになる。言い換えればコイル
は、対向する逆起電力を生成するので、永久磁石の周り
の磁力の全て、またはその所定部分を無効にすることに
なる。コイルの対向磁界が永久磁石の周りの磁界と同等
または殆ど同等ならば、その効果は、永久磁石の有効磁
界を無効にするか、またはそれをゼロに等しくすること
になる。その磁界が上述した仕方でゼロまで減少したな
らば、ついでたとえ他の永久磁石でも、その磁石へ近接
したならば、磁界は、磁界が無効にされた永久磁石へ吸
引されないか、または磁気的に結合されないか、もしく
は実質的に磁石は互いに遮断されることになる。これ
は、Ｕ字形磁石へ鉄心保持部を置いたときと全く同様に
起こる。永久磁石の磁界を無効にすると、外側磁界が、
磁界がそのようにして無効にされた永久磁石への到達ま
たはそれに結合するのを阻止する効果がさらにある。し
たがってコイルは、永久磁石の効果を無効にするだけで
なく、それに近接した他の永久磁石を含む他の磁石の磁
界が、磁界が無効にされた磁石の磁界へ到達するのを阻
止または防止する。言い換えれば、磁界が無効にされる
磁石は、他の磁石から磁気的に遮断される。それは、固
定磁石と回転磁石間を含む磁石間の結合を遮断できる本
発明の現象であり、またこの条件は、比較的大型で強力
な磁石が使用されるときでも存在する。またこれによ
り、比較的小型の装置に、かなりの回転力とトルクを生
成させることができる。
【００３４】永久磁石上のコイルが、励磁されたときコ
イルの磁界が永久磁石の磁界を助けるように配向されて
いるならば、結果として生じた磁力は、永久磁石の磁界
と励磁されたコイルによる磁界とを組み合わせたものま
で、またはそれ近くまで増加されることになる。これら
の状況下において永久磁石は、その磁界に入った回転磁
気部材などの第２の永久磁石を吸引（または反発）する
ことになり、またその部材間で一層大きい結合力を、そ
の部材間の一層長い距離で生成することになる。この事
実は、幾つかの実施例で発生されるトルクを増加するた
めに本装置で利用できる。
イルの磁界が永久磁石の磁界を助けるように配向されて
いるならば、結果として生じた磁力は、永久磁石の磁界
と励磁されたコイルによる磁界とを組み合わせたものま
で、またはそれ近くまで増加されることになる。これら
の状況下において永久磁石は、その磁界に入った回転磁
気部材などの第２の永久磁石を吸引（または反発）する
ことになり、またその部材間で一層大きい結合力を、そ
の部材間の一層長い距離で生成することになる。この事
実は、幾つかの実施例で発生されるトルクを増加するた
めに本装置で利用できる。
【００３５】２つの部材が互いに最も接近したときのよ
うに、最も大きい吸引の領域の期間を除き、回転磁気部
材の回転の各サイクルの比較的大きい部分について永久
磁石上のコイルを励磁すると、毎分数千回転で、かつか
なりのトルクのときでも、回転部材は一層高い速度で回
転させられることが判明した。これらの状況下において
永久磁石の磁界が、部材間に最大の吸引があるときに回
転運動のこれらの部分の期間、および２つの磁石が前述
したように十分に磁気的に結合される回転の残りの期
間、遮断されるならば、決して回転は中断されないこと
になる。他の実施例と同様にここにおいて全回転力は、
結合された磁石により生成される。この構成により極磁
石は、連続した磁界を有することになり、その磁界は回
転部材または円板が回転している大部分の期間増加する
が、極磁石の磁界は、極磁石が回転している磁石または
回転子へ最も接近するか、またはそれへ最大の磁気吸引
を有するときに回転の各サイクルのその部分の期間増加
しない（および同様に遮断されない）ことになる。この
期間中に結合は、巻線へ印加される直流を排除すること
により減少させられるが、回転を低下または停止する程
十分ではない。実験によれば、固定永久極磁石の磁界
を、各サイクル中に短時間その磁石を、その非変更すな
わち永久磁石の状態まで戻しながら、全回転角３６０°
の数度さえも増加すると、回転部材は、それを支持する
のに使用される軸受によってのみ限定されるように半永
久的に回転を続行することが分かっている。全回転角３
６０°の僅か１８°だけ極片の効果を無効にするように
コイルを通してエネルギーを加えれば、回転部材が停止
する傾向を克服するのに十分であることも判明してい
る。そのような構成は、高速で変速し、また１つだけの
回転片と１つだけの固定片を有する構成においても高い
回転速度を維持することになる。本出願人は、毎分数千
回転で、かつ該当するトルクで回転部材が回転する装置
を製作した。
うに、最も大きい吸引の領域の期間を除き、回転磁気部
材の回転の各サイクルの比較的大きい部分について永久
磁石上のコイルを励磁すると、毎分数千回転で、かつか
なりのトルクのときでも、回転部材は一層高い速度で回
転させられることが判明した。これらの状況下において
永久磁石の磁界が、部材間に最大の吸引があるときに回
転運動のこれらの部分の期間、および２つの磁石が前述
したように十分に磁気的に結合される回転の残りの期
間、遮断されるならば、決して回転は中断されないこと
になる。他の実施例と同様にここにおいて全回転力は、
結合された磁石により生成される。この構成により極磁
石は、連続した磁界を有することになり、その磁界は回
転部材または円板が回転している大部分の期間増加する
が、極磁石の磁界は、極磁石が回転している磁石または
回転子へ最も接近するか、またはそれへ最大の磁気吸引
を有するときに回転の各サイクルのその部分の期間増加
しない（および同様に遮断されない）ことになる。この
期間中に結合は、巻線へ印加される直流を排除すること
により減少させられるが、回転を低下または停止する程
十分ではない。実験によれば、固定永久極磁石の磁界
を、各サイクル中に短時間その磁石を、その非変更すな
わち永久磁石の状態まで戻しながら、全回転角３６０°
の数度さえも増加すると、回転部材は、それを支持する
のに使用される軸受によってのみ限定されるように半永
久的に回転を続行することが分かっている。全回転角３
６０°の僅か１８°だけ極片の効果を無効にするように
コイルを通してエネルギーを加えれば、回転部材が停止
する傾向を克服するのに十分であることも判明してい
る。そのような構成は、高速で変速し、また１つだけの
回転片と１つだけの固定片を有する構成においても高い
回転速度を維持することになる。本出願人は、毎分数千
回転で、かつ該当するトルクで回転部材が回転する装置
を製作した。
【００３６】図１３は、永久磁石制御手段を利用する本
装置の比較的簡単な実施例１００を示し、特別の形状を
有しないが、プラスチック円板１０４のような非磁性の
回転可能円板の片側に隣り合って取り付けられる１つの
永久磁石極片１０２を備える。円板１０４は、回転でき
るようにジャーナル主軸１０５上に取り付けられてい
る。固定永久磁石極片１０６は、磁石極片１０２を円板
１０４の一定位置において磁気吸引を生成する位置にお
ける固定サポート１０８上に、円板１０４の片側に隣り
合って取り付けられている。磁石極片１０２は図示され
るようにその上にコイル１１０を有し、またコイル１１
０は整流手段（図示されない）を通して電圧源と制御回
路へ接続することができる。一旦円板１０４が回転を開
始すると、これはフィンガーで回転を開始させるような
機械的手段により実施されるが、回転している極片１０
２が固定永久磁石極片１０６へ近接する毎に、円板１０
４の回転速度は、極片１０２と１０６が互いに隣接する
まで増加することになる。この位置において、円板１０
４が停止することが予測される。しかしながら回転して
いる磁石極片１０２が固定永久磁石極片１０６と整合す
るように移動すると、コイル１１０は、それを通して直
流電圧を印加することにより励磁され、それにより、永
久磁石１０２の磁界を無効にするように、その磁界と反
対の磁界が生成されることになる。したがって磁石１０
２と１０６間の結合力は、この時点で遮断または阻止さ
れ、またこれにより、回転している円板１０４は最も近
接した点を通して回転を続行できると共に、回転してい
る磁石１０２は、回転の継続サイクル用のエネルギーを
生成するように磁石間の磁気吸引が生じる領域に再び到
達できる。
装置の比較的簡単な実施例１００を示し、特別の形状を
有しないが、プラスチック円板１０４のような非磁性の
回転可能円板の片側に隣り合って取り付けられる１つの
永久磁石極片１０２を備える。円板１０４は、回転でき
るようにジャーナル主軸１０５上に取り付けられてい
る。固定永久磁石極片１０６は、磁石極片１０２を円板
１０４の一定位置において磁気吸引を生成する位置にお
ける固定サポート１０８上に、円板１０４の片側に隣り
合って取り付けられている。磁石極片１０２は図示され
るようにその上にコイル１１０を有し、またコイル１１
０は整流手段（図示されない）を通して電圧源と制御回
路へ接続することができる。一旦円板１０４が回転を開
始すると、これはフィンガーで回転を開始させるような
機械的手段により実施されるが、回転している極片１０
２が固定永久磁石極片１０６へ近接する毎に、円板１０
４の回転速度は、極片１０２と１０６が互いに隣接する
まで増加することになる。この位置において、円板１０
４が停止することが予測される。しかしながら回転して
いる磁石極片１０２が固定永久磁石極片１０６と整合す
るように移動すると、コイル１１０は、それを通して直
流電圧を印加することにより励磁され、それにより、永
久磁石１０２の磁界を無効にするように、その磁界と反
対の磁界が生成されることになる。したがって磁石１０
２と１０６間の結合力は、この時点で遮断または阻止さ
れ、またこれにより、回転している円板１０４は最も近
接した点を通して回転を続行できると共に、回転してい
る磁石１０２は、回転の継続サイクル用のエネルギーを
生成するように磁石間の磁気吸引が生じる領域に再び到
達できる。
【００３７】回転部材１０４は、プラスチックまたは他
の非磁性部材、もしくは軟鉄のような磁化可能物質から
成る部材でもよい。固定極片と回転極片間の回転結合力
をさらに増加するために、極片１１２〜１２６（図１
４）のような数個の固定磁石および／または数個の回転
極片を設けることができ、その回転極片は回転円板１０
４上の正確に離間した位置へ取り付けられる。この構成
において固定磁石または回転磁石のそれぞれ、およびそ
の上のコイルは、連続回転運動を生成するように、上述
したようにかつ適切な時間に別個に制御しなければなら
ない。
の非磁性部材、もしくは軟鉄のような磁化可能物質から
成る部材でもよい。固定極片と回転極片間の回転結合力
をさらに増加するために、極片１１２〜１２６（図１
４）のような数個の固定磁石および／または数個の回転
極片を設けることができ、その回転極片は回転円板１０
４上の正確に離間した位置へ取り付けられる。この構成
において固定磁石または回転磁石のそれぞれ、およびそ
の上のコイルは、連続回転運動を生成するように、上述
したようにかつ適切な時間に別個に制御しなければなら
ない。
【００３８】図１５、図１６は、永久磁石１０２上のコ
イル１１０へ直流を印加する時間を設定するための概略
回路図を示す。図１７と図１８に示されるように、複数
の制御される磁石が使用されるときは、磁石１１２〜１
２６それぞれに、同様な制御回路を設けることができ
る。
イル１１０へ直流を印加する時間を設定するための概略
回路図を示す。図１７と図１８に示されるように、複数
の制御される磁石が使用されるときは、磁石１１２〜１
２６それぞれに、同様な制御回路を設けることができ
る。
【００３９】軟鉄片のような磁化可能物質片が永久磁石
の磁界に置かれるならば、その磁界は永久磁石の特性に
ある程度依存するであろう。磁化可能部材の回りに線の
コイルを巻くことにより、その物質の磁界は、上述した
ように巻線を通して電流を流すことにより、強化する
か、強度を減少するか、または無効にできる。例えば、
図２７に示されるように、Ｕ字形鉄極片１５０の離間し
た脚１５２と１５４を、同じく磁化物質からなる回転子
または円板部材１５６に跨がるように置かれた極片１５
０を有する構成１４８を検討してみる。円板１５６は、
図示のように位置決めされるＮ極とＳ極を備える磁化物
質からなる周辺部１５８を有する。回転子１５６の磁界
形成は、任意の永久磁石と同一の仕方で磁界が磁化可能
物質または鉄に形成されるように行われる。言い換えれ
ば磁化可能物質がＵ字形永久磁石１５０の磁界内にある
と、その磁界は永久磁石の特性に依存し、またそれ自体
のＮ極とＳ極を有する。このようにして回転部材１５６
は、それ自体の隣接する極を生成する。コイル１６０
は、Ｕ字形部材１５０の中央部１６２へ取り付けられ、
また電池１６６として示される直流電圧源への巻線１６
０の接続を制御する回路１６４へ接続されている。エネ
ルギー源１６６は、Ｕ字形部材１５０内の磁界に対抗し
かつそれを無効にする方向に回路に配置されるが、部材
１５０内にそれ自体の電磁界を生成するほど強力ではな
い。これが実施されると、Ｕ字形部材１５０上の巻線１
６０により、部材１５０は電磁石となり、その電磁石内
で、回転子または円板１５６の周辺永久磁石部１５８に
より部材１５０内に形成される磁束に等しくかつ反対の
逆起電力を生成するに足るだけのエネルギーが流れる。
Ｕ字形部材上の永久磁石１５０の磁界の効果を無効にす
る点までコイル１６０を励磁することにより、極片は、
無効にしている磁束の量に等しい磁界を生成することに
なる。この構成部１４８は、図１３と図１４に示される
他の実施例と基本的に同じように動く。ただし、図２７
の構成において巻線１６０は、磁化可能物質の磁界の効
果を排除するように、最大の吸引が生じる点で消磁され
る代わりに励磁される。他の構成と同じようにこの構成
においては、回転運動を生成する力またはトルクの全て
は、永久磁石により生成される。図２８と図２９は同一
の装置１４８を示し、図２８は軟鉄極片１５０を使用す
る例を示し、一方図２９は、永久磁石極片１６２Ａによ
り互いに接続される２つの鋼製または同様なものの極片
１５２Ａと１５４Ａを使用する例を示す。
の磁界に置かれるならば、その磁界は永久磁石の特性に
ある程度依存するであろう。磁化可能部材の回りに線の
コイルを巻くことにより、その物質の磁界は、上述した
ように巻線を通して電流を流すことにより、強化する
か、強度を減少するか、または無効にできる。例えば、
図２７に示されるように、Ｕ字形鉄極片１５０の離間し
た脚１５２と１５４を、同じく磁化物質からなる回転子
または円板部材１５６に跨がるように置かれた極片１５
０を有する構成１４８を検討してみる。円板１５６は、
図示のように位置決めされるＮ極とＳ極を備える磁化物
質からなる周辺部１５８を有する。回転子１５６の磁界
形成は、任意の永久磁石と同一の仕方で磁界が磁化可能
物質または鉄に形成されるように行われる。言い換えれ
ば磁化可能物質がＵ字形永久磁石１５０の磁界内にある
と、その磁界は永久磁石の特性に依存し、またそれ自体
のＮ極とＳ極を有する。このようにして回転部材１５６
は、それ自体の隣接する極を生成する。コイル１６０
は、Ｕ字形部材１５０の中央部１６２へ取り付けられ、
また電池１６６として示される直流電圧源への巻線１６
０の接続を制御する回路１６４へ接続されている。エネ
ルギー源１６６は、Ｕ字形部材１５０内の磁界に対抗し
かつそれを無効にする方向に回路に配置されるが、部材
１５０内にそれ自体の電磁界を生成するほど強力ではな
い。これが実施されると、Ｕ字形部材１５０上の巻線１
６０により、部材１５０は電磁石となり、その電磁石内
で、回転子または円板１５６の周辺永久磁石部１５８に
より部材１５０内に形成される磁束に等しくかつ反対の
逆起電力を生成するに足るだけのエネルギーが流れる。
Ｕ字形部材上の永久磁石１５０の磁界の効果を無効にす
る点までコイル１６０を励磁することにより、極片は、
無効にしている磁束の量に等しい磁界を生成することに
なる。この構成部１４８は、図１３と図１４に示される
他の実施例と基本的に同じように動く。ただし、図２７
の構成において巻線１６０は、磁化可能物質の磁界の効
果を排除するように、最大の吸引が生じる点で消磁され
る代わりに励磁される。他の構成と同じようにこの構成
においては、回転運動を生成する力またはトルクの全て
は、永久磁石により生成される。図２８と図２９は同一
の装置１４８を示し、図２８は軟鉄極片１５０を使用す
る例を示し、一方図２９は、永久磁石極片１６２Ａによ
り互いに接続される２つの鋼製または同様なものの極片
１５２Ａと１５４Ａを使用する例を示す。
【００４０】図１５から図２６に示される構成は、図１
３、図１４に示される構成に基づいており、制御巻線へ
の電圧の印加を制御する種々の方法を示している。図１
５、図１７および図１９に示される構成において、絶縁
された円板部材１０４上の永久磁石へ取り付けられるコ
イルへ印加される電圧により制御が行われる。図２１お
よび図２２に示される構成において、固定永久磁石１０
６上へ取り付けられる巻線により制御が行われる。
３、図１４に示される構成に基づいており、制御巻線へ
の電圧の印加を制御する種々の方法を示している。図１
５、図１７および図１９に示される構成において、絶縁
された円板部材１０４上の永久磁石へ取り付けられるコ
イルへ印加される電圧により制御が行われる。図２１お
よび図２２に示される構成において、固定永久磁石１０
６上へ取り付けられる巻線により制御が行われる。
【００４１】図１５において、磁石１０２は、それに取
り付けられるコイル１１０を有し、またコイル１１０
は、リード線１７０と１７２により、対応する整流子部
材１７４と１７６の導電性部へ接続される。整流子１７
４と１７６は円板状部材１０４と回転するように取り付
けられている。整流子１７４は直流電源が巻線１１０へ
印加される時間に対応する所定の周辺アーチ部を走査す
るクーパーセグメントを有する。整流子１７４は、電圧
源１８４の陽極側への電気的接続部を有するアーム１８
２へ接続されるブラシ１８０により係合される。リード
線１７２は、整流子１７４内の孔を通して延び、また整
流子１７６の周辺の周りを延びる環状の導電性リング１
８６へ接続される。リング１８６は、直流電圧源１８４
の負端子へアーム１９０により接続されるブラシ１８８
と常に電気的接触を行っている。円板１０４および整流
子１７４と１７６が回転していると、磁石１０６が磁石
１０２へ近接しているときに生じる短時間の期間、直流
電圧はコイル１１０へ印加されることになる。これは、
その相互間の磁気結合を防止するために行われる。また
これは、そうでない場合に磁気結合が最大になり、した
がって円板１０４が停止するときにも行われる。この時
点で磁石１０２と１０６を互いに磁気的に遮断すること
により、円板１０４は、停止することなく回転を継続す
ることになる。図１６は、図１５で示される構成用の等
価な電気回路を示す。
り付けられるコイル１１０を有し、またコイル１１０
は、リード線１７０と１７２により、対応する整流子部
材１７４と１７６の導電性部へ接続される。整流子１７
４と１７６は円板状部材１０４と回転するように取り付
けられている。整流子１７４は直流電源が巻線１１０へ
印加される時間に対応する所定の周辺アーチ部を走査す
るクーパーセグメントを有する。整流子１７４は、電圧
源１８４の陽極側への電気的接続部を有するアーム１８
２へ接続されるブラシ１８０により係合される。リード
線１７２は、整流子１７４内の孔を通して延び、また整
流子１７６の周辺の周りを延びる環状の導電性リング１
８６へ接続される。リング１８６は、直流電圧源１８４
の負端子へアーム１９０により接続されるブラシ１８８
と常に電気的接触を行っている。円板１０４および整流
子１７４と１７６が回転していると、磁石１０６が磁石
１０２へ近接しているときに生じる短時間の期間、直流
電圧はコイル１１０へ印加されることになる。これは、
その相互間の磁気結合を防止するために行われる。また
これは、そうでない場合に磁気結合が最大になり、した
がって円板１０４が停止するときにも行われる。この時
点で磁石１０２と１０６を互いに磁気的に遮断すること
により、円板１０４は、停止することなく回転を継続す
ることになる。図１６は、図１５で示される構成用の等
価な電気回路を示す。
【００４２】図１７は、図１４で示されるものと同様な
構成を示し、磁気部材１１２〜１２６のような複数の磁
気部材が取り付けられる回転可能な円板部材１０４を有
する。この構成における固定永久磁石は磁石１０６と同
様であり、また磁石１１２〜１２６に近接して一度に移
動するように円板１０４へ隣り合って取り付けられてい
る。図１７に示される構成において、永久磁石１１２〜
１２６のそれぞれは、それ自体のコイルを有し、そのコ
イルは、対応する磁石１１２〜１２６のそれぞれが固定
磁石１０６へ隣接して移動するときの位置に対応するよ
うに、位置決めまたは時間設定される整流子１９２上の
対応する導電性セグメント片へ接続される。磁石１１２
〜１２６上のコイルのそれぞれの対向側は、他の整流子
１９６上の環状の導電性層１９４へ共通に接続される。
図１７に示される構成は、図１３と図１６に示されるも
のと同様に働く。ただし回転可能な磁石のそれぞれは、
その磁石が固定コイル１０６に隣接して移動していると
きに磁石へ直流電位を印加させることにより、個別に制
御される。そのような構成により、固定磁石と、回転可
能な構造部上の固定磁石との間に一層連続した磁石結合
が提供され、したがって円板１０４およびそれに接続さ
れる全てのものを回転する追加のエネルギーが供給され
ることになる。
構成を示し、磁気部材１１２〜１２６のような複数の磁
気部材が取り付けられる回転可能な円板部材１０４を有
する。この構成における固定永久磁石は磁石１０６と同
様であり、また磁石１１２〜１２６に近接して一度に移
動するように円板１０４へ隣り合って取り付けられてい
る。図１７に示される構成において、永久磁石１１２〜
１２６のそれぞれは、それ自体のコイルを有し、そのコ
イルは、対応する磁石１１２〜１２６のそれぞれが固定
磁石１０６へ隣接して移動するときの位置に対応するよ
うに、位置決めまたは時間設定される整流子１９２上の
対応する導電性セグメント片へ接続される。磁石１１２
〜１２６上のコイルのそれぞれの対向側は、他の整流子
１９６上の環状の導電性層１９４へ共通に接続される。
図１７に示される構成は、図１３と図１６に示されるも
のと同様に働く。ただし回転可能な磁石のそれぞれは、
その磁石が固定コイル１０６に隣接して移動していると
きに磁石へ直流電位を印加させることにより、個別に制
御される。そのような構成により、固定磁石と、回転可
能な構造部上の固定磁石との間に一層連続した磁石結合
が提供され、したがって円板１０４およびそれに接続さ
れる全てのものを回転する追加のエネルギーが供給され
ることになる。
【００４３】図１８は、図１７で示される構成の概略回
路線図であり、またそこに示される部分は、同じ符号が
付けられている。
路線図であり、またそこに示される部分は、同じ符号が
付けられている。
【００４４】図１９は、図１４で示されるものと同様の
構成の他の実施例２００を示す。ただし回転円板部材１
０４は、対応する回転コイルへの直流電圧の印加を制御
するために、光学手段を備えたより多くの回路構成部を
有する。図２０は、回転コイルの１つに付属する回路構
成部の詳細を示し、他のコイルも同様な回路構成部を有
する。
構成の他の実施例２００を示す。ただし回転円板部材１
０４は、対応する回転コイルへの直流電圧の印加を制御
するために、光学手段を備えたより多くの回路構成部を
有する。図２０は、回転コイルの１つに付属する回路構
成部の詳細を示し、他のコイルも同様な回路構成部を有
する。
【００４５】図１９と図２０において、上記で使用され
たものと同様の符号が使用されているが、装置２００は
回転部１０４Ａと１０４Ｂを接続している回転円板部材
１０４を備える。回転永久磁石１１２〜１２６は、既に
述べた仕方で円板部材１０４上へ取り付けられ、また固
定永久磁石１０６に隣り合って回転する。磁石１１２〜
１２６は、それらの上にコイルを取り付けており、その
コイルは、上述した仕方でコイルを制御する回路構成部
へ接続される。磁石１１２〜１２６上のコイルのための
制御装置は、対応する電力用ＭＯＳ電界効果トランジス
タスイッチ２０２を通して接続され、一方このトランジ
スタスイッチは、図２０に示されるように接続されるト
ランジスタ２０６と２０８を備えた増幅器回路２０４へ
接続される。トランジスタ２０８への入力部は、抵抗器
素子とフォトトランジスタ２１０を備える回路を通して
接続される。同様なフォトトランジスタおよび付属の増
幅器回路は、コイルのそれぞれに設けられる。フォトト
ランジスタ２１０は、回転可能な部材１０４Ｂ上へ取り
付けられ、また回転可能な構造部１０４、１０４Ａおよ
び１０４Ｂの回転の各サイクルの部分の期間中に、固定
光源２１２からの光にさらされる。光源２１２は、電圧
源の両端へ抵抗器２１３と直列に接続される。フォトト
ランジスタ２１０の回路および付属の増幅器回路２０４
ならびに素子２０２は、導電性周辺部２１６を有する第
１の整流子２１４を備えた整流子手段へ接続され、その
導電性周辺部は、電圧源２２０の陽極側へ接続されるブ
ラシ部材２１８と常に摺動的に係合する。導電性周辺部
２２４を有する整流子部材２２２を備える第２の同様な
整流子構造部は、フォトトランジスタ２１０と増幅器回
路２０４を備える回路の他方の側へ接続された他のブラ
シ２２６と摺動的に係合する。ブラシ２２６は電圧源２
２０の負極側へ接続される。
たものと同様の符号が使用されているが、装置２００は
回転部１０４Ａと１０４Ｂを接続している回転円板部材
１０４を備える。回転永久磁石１１２〜１２６は、既に
述べた仕方で円板部材１０４上へ取り付けられ、また固
定永久磁石１０６に隣り合って回転する。磁石１１２〜
１２６は、それらの上にコイルを取り付けており、その
コイルは、上述した仕方でコイルを制御する回路構成部
へ接続される。磁石１１２〜１２６上のコイルのための
制御装置は、対応する電力用ＭＯＳ電界効果トランジス
タスイッチ２０２を通して接続され、一方このトランジ
スタスイッチは、図２０に示されるように接続されるト
ランジスタ２０６と２０８を備えた増幅器回路２０４へ
接続される。トランジスタ２０８への入力部は、抵抗器
素子とフォトトランジスタ２１０を備える回路を通して
接続される。同様なフォトトランジスタおよび付属の増
幅器回路は、コイルのそれぞれに設けられる。フォトト
ランジスタ２１０は、回転可能な部材１０４Ｂ上へ取り
付けられ、また回転可能な構造部１０４、１０４Ａおよ
び１０４Ｂの回転の各サイクルの部分の期間中に、固定
光源２１２からの光にさらされる。光源２１２は、電圧
源の両端へ抵抗器２１３と直列に接続される。フォトト
ランジスタ２１０の回路および付属の増幅器回路２０４
ならびに素子２０２は、導電性周辺部２１６を有する第
１の整流子２１４を備えた整流子手段へ接続され、その
導電性周辺部は、電圧源２２０の陽極側へ接続されるブ
ラシ部材２１８と常に摺動的に係合する。導電性周辺部
２２４を有する整流子部材２２２を備える第２の同様な
整流子構造部は、フォトトランジスタ２１０と増幅器回
路２０４を備える回路の他方の側へ接続された他のブラ
シ２２６と摺動的に係合する。ブラシ２２６は電圧源２
２０の負極側へ接続される。
【００４６】増幅器回路２０４は、トランジスタ２０６
と２０８により形成され、また対応する永久磁石１１２
〜１２６上の磁石制御コイルを流れる電流のオン、オフ
の切り換えをするダーリントン増幅器対を形成する。時
間設定は、光源２１２から照射される光の領域における
フォトトランジスタ２１０のようなフォトトランジスタ
の回転の度数により達成される。永久磁石１１２〜１２
６それぞれに対する回路は同様であり、またフォトトラ
ンジスタ２１０のようなフォトトランジスタのそれぞれ
は逆バイアスされ、さらにその出力はダーリントン増幅
器のトランジスタ２０８のベースへ供給される。トラン
ジスタ２０８の感度又はスイッチング点は、バイアス抵
抗器２２８と２３０の比例値により決定され、また抵抗
器２３２はトランジスタ２０８の利得を決定する。トラ
ンジスタ２０６はエミッタフォロアであり、その利得は
他の抵抗器２３４により制御および決定される。トラン
ジスタ２０６と２０８はＮＰＮ汎用形のものでよい。
と２０８により形成され、また対応する永久磁石１１２
〜１２６上の磁石制御コイルを流れる電流のオン、オフ
の切り換えをするダーリントン増幅器対を形成する。時
間設定は、光源２１２から照射される光の領域における
フォトトランジスタ２１０のようなフォトトランジスタ
の回転の度数により達成される。永久磁石１１２〜１２
６それぞれに対する回路は同様であり、またフォトトラ
ンジスタ２１０のようなフォトトランジスタのそれぞれ
は逆バイアスされ、さらにその出力はダーリントン増幅
器のトランジスタ２０８のベースへ供給される。トラン
ジスタ２０８の感度又はスイッチング点は、バイアス抵
抗器２２８と２３０の比例値により決定され、また抵抗
器２３２はトランジスタ２０８の利得を決定する。トラ
ンジスタ２０６はエミッタフォロアであり、その利得は
他の抵抗器２３４により制御および決定される。トラン
ジスタ２０６と２０８はＮＰＮ汎用形のものでよい。
【００４７】各回路用の光源２１２は発光ダイオード
（ＬＥＤ）でよく、その放射は電磁スペクトルの赤外線
領域内のものを用いることができる。抵抗器２１３は、
光源２１２に対する限流制御を行う。
（ＬＥＤ）でよく、その放射は電磁スペクトルの赤外線
領域内のものを用いることができる。抵抗器２１３は、
光源２１２に対する限流制御を行う。
【００４８】回転磁石１１２〜１２６上に巻かれる線の
巻き数および線番号は、制御されるべき永久磁石の大き
さと強さにより、また電圧源の強さにより決定される。
３／８インチ径で１／４インチ厚さのボタン磁石を使用
する代表的な磁石組立体では、２８番銅線の約１５２の
巻き数から構成されるコイルを有し、１２ボルトの電源
を使用することができる。
巻き数および線番号は、制御されるべき永久磁石の大き
さと強さにより、また電圧源の強さにより決定される。
３／８インチ径で１／４インチ厚さのボタン磁石を使用
する代表的な磁石組立体では、２８番銅線の約１５２の
巻き数から構成されるコイルを有し、１２ボルトの電源
を使用することができる。
【００４９】図２５と図２６は、コイルが取り付けられ
る永久磁石に関するコイルの巻き部の巻線方向およびそ
の極性を示す。巻線の方向およびその極性は、対応する
コイルのアンペア回数により決まる量により透磁率を減
少するように、永久磁石の周りの空気の透磁率に対抗す
るようになっている。図２３と図２４は、永久磁石の透
磁率に関して補助透磁率条件を生成するように巻かれた
コイルの巻き部の方向と極性を示し、従ってこれが使用
されるならば、対応するコイルのアンペア回数の量によ
り永久磁石の強さが増加するようになる。そのような実
施例は、固定永久磁石と回転構造部上の磁石との間の結
合を増加することにより、好ましくは回転磁石が固定磁
石へ接近するときに、かつその磁石間の最大結合により
ロックアップが丁度生じる角位置において、回転部材へ
のエネルギーを減少するのに使用できるであろうし、そ
の結果、固定永久磁石と回転磁石との間の結合が正常に
戻るであろう。この場合、十分なエネルギーが回転部材
へ伝えられ、回転部材の磁石は固定磁石の近くを通過し
続けることになろう。従って適切な時間に、かつ適正な
アンペア回数の量により、磁気結合の増加と減少の両方
を同一の実施例に組み込むことができるのは明らかであ
り、また巻線にかかる電圧を排除して結合力を正常に戻
すことではなく、コイルの磁界を逆にして、結合を無効
にするか、または実質的に全く減少させることもでき
る。
る永久磁石に関するコイルの巻き部の巻線方向およびそ
の極性を示す。巻線の方向およびその極性は、対応する
コイルのアンペア回数により決まる量により透磁率を減
少するように、永久磁石の周りの空気の透磁率に対抗す
るようになっている。図２３と図２４は、永久磁石の透
磁率に関して補助透磁率条件を生成するように巻かれた
コイルの巻き部の方向と極性を示し、従ってこれが使用
されるならば、対応するコイルのアンペア回数の量によ
り永久磁石の強さが増加するようになる。そのような実
施例は、固定永久磁石と回転構造部上の磁石との間の結
合を増加することにより、好ましくは回転磁石が固定磁
石へ接近するときに、かつその磁石間の最大結合により
ロックアップが丁度生じる角位置において、回転部材へ
のエネルギーを減少するのに使用できるであろうし、そ
の結果、固定永久磁石と回転磁石との間の結合が正常に
戻るであろう。この場合、十分なエネルギーが回転部材
へ伝えられ、回転部材の磁石は固定磁石の近くを通過し
続けることになろう。従って適切な時間に、かつ適正な
アンペア回数の量により、磁気結合の増加と減少の両方
を同一の実施例に組み込むことができるのは明らかであ
り、また巻線にかかる電圧を排除して結合力を正常に戻
すことではなく、コイルの磁界を逆にして、結合を無効
にするか、または実質的に全く減少させることもでき
る。
【００５０】図２１と図２２は、上述したものと同様な
実施例を示すが、ただし回転可能な永久磁石ではなく固
定磁気部材は、その上に制御巻線５００を取り付けてい
る。そのような実施例は、１つだけの永久磁石すなわち
固定磁石がその上に制御巻線を取り付ける必要があるの
で、幾つかの他の実施例よりも好ましい。図２１と図２
２に示される実施例の回路は、図１９と図２０の構造に
関連して示される回路と同様でもよい。しかしながら図
２１に示される構造において、発光ダイオード５０２は
回転円板５０６の縁部上の反射面５０４上へ投光し、ま
たフォトランジスタすなわちフォトトランスデューサ５
０８上へ反射され、そして生成された信号が増幅され
る。図２２の回路は、図２０で示される回路と、構造と
作用について実質的に異ならない。しかしながら図２１
と図２２に示される構造の利点は、光源からの光が回転
部材５０６上の反射面へ向けられ、ついでフォトランジ
スタ５０８へ戻るので、他の構造に備えられたような整
流子を有する必要はないという点である。この点につい
ては、ＭＯＳＦＥＴ５１０は、磁石１０６上の巻線５０
０の両端への直流電源の印加を制御するように制御され
ることに留意する必要がある。コイル５００は固定永久
磁石１０６上にあるので、他の構造のように整流子を必
要としない。ＭＯＳＦＥＴ５１０により制御されるコイ
ル５００の励磁の時間設定は、反射性セグメント５０４
の角長さに加えて、フォトランジスタ５０８の視野およ
び光源５０２から発せられる光のビーム発散により決定
される。
実施例を示すが、ただし回転可能な永久磁石ではなく固
定磁気部材は、その上に制御巻線５００を取り付けてい
る。そのような実施例は、１つだけの永久磁石すなわち
固定磁石がその上に制御巻線を取り付ける必要があるの
で、幾つかの他の実施例よりも好ましい。図２１と図２
２に示される実施例の回路は、図１９と図２０の構造に
関連して示される回路と同様でもよい。しかしながら図
２１に示される構造において、発光ダイオード５０２は
回転円板５０６の縁部上の反射面５０４上へ投光し、ま
たフォトランジスタすなわちフォトトランスデューサ５
０８上へ反射され、そして生成された信号が増幅され
る。図２２の回路は、図２０で示される回路と、構造と
作用について実質的に異ならない。しかしながら図２１
と図２２に示される構造の利点は、光源からの光が回転
部材５０６上の反射面へ向けられ、ついでフォトランジ
スタ５０８へ戻るので、他の構造に備えられたような整
流子を有する必要はないという点である。この点につい
ては、ＭＯＳＦＥＴ５１０は、磁石１０６上の巻線５０
０の両端への直流電源の印加を制御するように制御され
ることに留意する必要がある。コイル５００は固定永久
磁石１０６上にあるので、他の構造のように整流子を必
要としない。ＭＯＳＦＥＴ５１０により制御されるコイ
ル５００の励磁の時間設定は、反射性セグメント５０４
の角長さに加えて、フォトランジスタ５０８の視野およ
び光源５０２から発せられる光のビーム発散により決定
される。
【００５１】図３０は、回転動作ではなく往復動作を生
成するようにした本装置の他の実施例を示す。この装置
は、主軸３０４上に回転可能に取り付けられる回転部材
すなわちフラホイール３０２を備え、そのフライホイー
ル３０２は、サポート部材３１２において往復動作がで
きるように取り付けられる往復ロッド３１０の一端へク
ランクアーム３０６により回転自在に接続されている。
サポート部材３１２は、図示のようにベース部材３１４
へ取り付けられている。ロッド３１０の他端すなわち自
由端は、その上に磁石部材３１６を取り付けており、ま
た部材３１６は、サポート部材３１９へ取り付けられる
第２の固定永久磁石部材３１８と間隔をおいて位置決め
される。磁石部材３１８は、その上に巻線３２０を取り
付けている。巻線３２０は制御回路３２２へ接続され、
一方この制御回路は交流源３２４のような電源へ接続さ
れる。制御回路は、他の実施例に関連して既に説明した
電線路に沿ってタイマー手段および整流器手段を備えて
もよい。回路３２２は、フライホイールの慣性により、
往復ロッド３１０と磁石部材３１６が磁石部材３１８へ
最も近い位置まで移動されると、磁石部材３１６から磁
石部材３１８の磁場を無効にし、かつ遮断するように機
能する。サイクルの残りの期間、反対の状態が生じ、コ
イル３２０は消磁される。フライホイール３０２が一旦
作動すると、ロッド３１０は、磁石部材３１６と３１８
間の磁気結合または磁気反発により１方向または反対方
向に推進されて前後に移動することになる。巻線３２０
は、磁石部材３１８の周りに磁場を生成するように時間
設定でき、その磁石部材は、その磁気を強め、従って磁
石部材３１６と３１８の間の磁気吸引を増加するか、ま
たは磁石部材３１８の磁気を減少および／または遮断し
て作動の各サイクルの部分中、磁石部材３１６と３１８
間には、磁気結合が生成されない。巻線３２０へ印加さ
れる電圧を適切に時間設定することにより、フライホイ
ール３０２の回転およびロッド３１０の往復作動を維持
することができる。
成するようにした本装置の他の実施例を示す。この装置
は、主軸３０４上に回転可能に取り付けられる回転部材
すなわちフラホイール３０２を備え、そのフライホイー
ル３０２は、サポート部材３１２において往復動作がで
きるように取り付けられる往復ロッド３１０の一端へク
ランクアーム３０６により回転自在に接続されている。
サポート部材３１２は、図示のようにベース部材３１４
へ取り付けられている。ロッド３１０の他端すなわち自
由端は、その上に磁石部材３１６を取り付けており、ま
た部材３１６は、サポート部材３１９へ取り付けられる
第２の固定永久磁石部材３１８と間隔をおいて位置決め
される。磁石部材３１８は、その上に巻線３２０を取り
付けている。巻線３２０は制御回路３２２へ接続され、
一方この制御回路は交流源３２４のような電源へ接続さ
れる。制御回路は、他の実施例に関連して既に説明した
電線路に沿ってタイマー手段および整流器手段を備えて
もよい。回路３２２は、フライホイールの慣性により、
往復ロッド３１０と磁石部材３１６が磁石部材３１８へ
最も近い位置まで移動されると、磁石部材３１６から磁
石部材３１８の磁場を無効にし、かつ遮断するように機
能する。サイクルの残りの期間、反対の状態が生じ、コ
イル３２０は消磁される。フライホイール３０２が一旦
作動すると、ロッド３１０は、磁石部材３１６と３１８
間の磁気結合または磁気反発により１方向または反対方
向に推進されて前後に移動することになる。巻線３２０
は、磁石部材３１８の周りに磁場を生成するように時間
設定でき、その磁石部材は、その磁気を強め、従って磁
石部材３１６と３１８の間の磁気吸引を増加するか、ま
たは磁石部材３１８の磁気を減少および／または遮断し
て作動の各サイクルの部分中、磁石部材３１６と３１８
間には、磁気結合が生成されない。巻線３２０へ印加さ
れる電圧を適切に時間設定することにより、フライホイ
ール３０２の回転およびロッド３１０の往復作動を維持
することができる。
【００５２】図３１は、往復運動または回転運動と区別
される直線運動を生成する本発明の他の実施例４００を
示す。図３１に示される構造は、下部壁４０２、後部壁
４０４、および２つの離間して直立する側壁４０６と４
０８を備えるサポート台を含んでいる。固定永久磁石４
１０は、後部壁４０４から外側へ延びるように取り付け
られ、また磁石４１０は、図示のようにその上に巻線４
１２を取り付けている。巻線４１２は、リード線４１４
と４１６により制御回路４１８に接続され、また電源と
結ばれ、これらの制御回路、電源は他の実施例で示され
る制御回路と電源と同様である。永久磁石４１０は延び
た永久磁石４２０上に位置決めされ、その磁石４２０
は、磁気強さが端部から変わるように、端部から端部へ
傾斜している。
される直線運動を生成する本発明の他の実施例４００を
示す。図３１に示される構造は、下部壁４０２、後部壁
４０４、および２つの離間して直立する側壁４０６と４
０８を備えるサポート台を含んでいる。固定永久磁石４
１０は、後部壁４０４から外側へ延びるように取り付け
られ、また磁石４１０は、図示のようにその上に巻線４
１２を取り付けている。巻線４１２は、リード線４１４
と４１６により制御回路４１８に接続され、また電源と
結ばれ、これらの制御回路、電源は他の実施例で示され
る制御回路と電源と同様である。永久磁石４１０は延び
た永久磁石４２０上に位置決めされ、その磁石４２０
は、磁気強さが端部から変わるように、端部から端部へ
傾斜している。
【００５３】図３０と図３１に示される構造に、戻りば
ね機構を組み込むことができる。ばねが組み込まれてい
ると、そのばねは、吸引または反発するように反対に作
用できるように配置するか、もしくは２つのばねが反対
方向に引っ張っている限り、１つのばねを吸引用および
他のばねを反発用に設けることができる。さらに、永久
磁石の磁界を完全に無効にしないような量で、コイルへ
直流電流を印加することにより、可動部材の位置を変更
することができる。可動部材の位置は、電流を変えるこ
とにより変更できる。そのような装置は、円板駆動装置
およびロボット装置と共に、また何らかの目的で可動部
材の位置を制御するのが望ましい場所において使用でき
る。
ね機構を組み込むことができる。ばねが組み込まれてい
ると、そのばねは、吸引または反発するように反対に作
用できるように配置するか、もしくは２つのばねが反対
方向に引っ張っている限り、１つのばねを吸引用および
他のばねを反発用に設けることができる。さらに、永久
磁石の磁界を完全に無効にしないような量で、コイルへ
直流電流を印加することにより、可動部材の位置を変更
することができる。可動部材の位置は、電流を変えるこ
とにより変更できる。そのような装置は、円板駆動装置
およびロボット装置と共に、また何らかの目的で可動部
材の位置を制御するのが望ましい場所において使用でき
る。
【００５４】部材４２０は、側壁または軸受ブロック４
０６と４０８の孔に摺動自在に取り付けられるロッド４
２２と４２４へ、その対向端で接続されている。この構
造は、他のものと同様に、ロッド４２２と４２４および
部材４２０の所要の直線状摺動を生成するように、磁気
結合を増加または磁気反発を増加するのに使用できる。
他のものと同様に、この構造において、部材４２０は、
その一側（図示のように上部または下部）にＮ極を、ま
たその反対側にＳ極を有する。従って、本発明の内容
は、回転運動、往復運動、振動運動および直線運動を生
成するのに使用できることが示された。
０６と４０８の孔に摺動自在に取り付けられるロッド４
２２と４２４へ、その対向端で接続されている。この構
造は、他のものと同様に、ロッド４２２と４２４および
部材４２０の所要の直線状摺動を生成するように、磁気
結合を増加または磁気反発を増加するのに使用できる。
他のものと同様に、この構造において、部材４２０は、
その一側（図示のように上部または下部）にＮ極を、ま
たその反対側にＳ極を有する。従って、本発明の内容
は、回転運動、往復運動、振動運動および直線運動を生
成するのに使用できることが示された。
【００５５】このようにして、永久磁石により、および
ある場合には、制御巻線を周りに巻いた又は取り付けた
永久磁石により生成される運動を作り出すことのできる
装置の幾つかの異なる実施例が示され、かつ説明され
た。しかしながら本発明の多くの変更、変形および他の
用途と適用が可能であることは、当業者に明らかであ
り、また本発明の精神と範囲から逸脱しない全てのその
ような変更、変形および他の用途と適用は、特許請求の
範囲に包含されるものである。
ある場合には、制御巻線を周りに巻いた又は取り付けた
永久磁石により生成される運動を作り出すことのできる
装置の幾つかの異なる実施例が示され、かつ説明され
た。しかしながら本発明の多くの変更、変形および他の
用途と適用が可能であることは、当業者に明らかであ
り、また本発明の精神と範囲から逸脱しない全てのその
ような変更、変形および他の用途と適用は、特許請求の
範囲に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転部材の回転運動を生成するための装置の電
池作動式の実施例の構成配置図である。
池作動式の実施例の構成配置図である。
【図２】回転部材の回転運動を生成するための装置の交
流電源作動式の実施例の構成配置図である。
流電源作動式の実施例の構成配置図である。
【図３】本発明の他の実施例の断面図である。
【図４】本発明の他の実施例の断面図である。
【図５】図３と図４に示される装置の実施例の透視図で
ある。
ある。
【図６】本発明の他の実施例の透視図である。
【図７】本発明の一実施例の制御可能な磁気装置の透視
図である。
図である。
【図８】図７の線８−８に沿う拡大断面図である。
【図９】隣接して位置決めされる他の永久磁石へ磁気的
に結合される装置の実施例の図７、図８で示される部分
の透視図である。
に結合される装置の実施例の図７、図８で示される部分
の透視図である。
【図１０】制御可能な永久磁石に関して転倒位置にある
他の付属永久磁石の装置の実施例の図９と同様な透視図
である。
他の付属永久磁石の装置の実施例の図９と同様な透視図
である。
【図１１】制御可能な永久磁石がその周りに巻かれる巻
線の両端に直流電圧を印加されたとき、２つの永久磁石
間に磁力が無いことを示す透視図である。
線の両端に直流電圧を印加されたとき、２つの永久磁石
間に磁力が無いことを示す透視図である。
【図１２】制御可能な永久磁石がその周りに巻かれる巻
線の両端に直流電圧を印加されたとき、図１１と異なっ
た関係位置で示される２つの永久磁石間に磁力がないこ
とを示す透視図である。
線の両端に直流電圧を印加されたとき、図１１と異なっ
た関係位置で示される２つの永久磁石間に磁力がないこ
とを示す透視図である。
【図１３】本発明の他の実施例の透視図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施例の透視図である。
【図１５】回転円板上の永久磁石の周りに巻かれるコイ
ルへの直流電流の印加を制御および時間設定する整流器
手段を使用する本発明の他の実施例の構成配置図であ
る。
ルへの直流電流の印加を制御および時間設定する整流器
手段を使用する本発明の他の実施例の構成配置図であ
る。
【図１６】図１５に示される装置の回路の接続図であ
る。
る。
【図１７】コイルを周りに巻いた複数の永久磁石を有す
る回転円板および付属の整流子と直流電源の実施例の構
成配置図である。
る回転円板および付属の整流子と直流電源の実施例の構
成配置図である。
【図１８】図１７に示される装置の回路の接続図であ
る。
る。
【図１９】光電式時間設定手段を使用した実施例の構成
配置図である。
配置図である。
【図２０】図１９に示される装置における回転自在の円
板上に取り付けられるコイルの１つに対する制御回路の
接続図である。
板上に取り付けられるコイルの１つに対する制御回路の
接続図である。
【図２１】回転円板の他の実施例の透視図である。
【図２２】図２１に示される構成に対する制御回路の接
続図である。
続図である。
【図２３】Ｎ極から見て反時計方向にコイルを周りに巻
いた永久磁石の透視図である。
いた永久磁石の透視図である。
【図２４】Ｎ極から見て時計方向にコイルを周りに巻い
た永久磁石の透視図である。
た永久磁石の透視図である。
【図２５】コイルのＳ極を永久磁石のＮ極へ隣接するよ
うに設けコイルを反時計方向に巻いた永久磁石の透視図
である。
うに設けコイルを反時計方向に巻いた永久磁石の透視図
である。
【図２６】コイルのＳ極を永久磁石のＮ極へ隣接するよ
うに設けコイルを時計方向に巻いた永久磁石の透視図で
ある。
うに設けコイルを時計方向に巻いた永久磁石の透視図で
ある。
【図２７】本発明の他の実施例の透視図である。
【図２８】図２７の線２８−２８に沿う断面図である。
【図２９】図２８の装置においてＣ字形部材の他の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３０】往復運動を生成するための本発明の他の実施
例の側面図である。
例の側面図である。
【図３１】直線運動を生成するためのさらに他の実施例
の透視図である。
の透視図である。
【符号の説明】 ２２ 永久磁石 ２４ コイル ２６ 制御回路 ２８ 直流電源
Claims (24)
- 【請求項１】 永久磁石の磁気特性を制御するための装
置であって、Ｎ極とＳ極を有する永久磁石と、Ｎ極とＳ
極の中間で永久磁石の回りに巻かれた導電性金属のコイ
ルと、コイルを通して直列に接続された直流エネルギー
源とスイッチ手段と、スイッチ手段の開閉を制御する手
段とを備え、スイッチ手段が閉じると直流エネルギー源
がコイルを通して印加され、それにより永久磁石の透磁
率が実質的に減じるようになっていることを特徴とする
永久磁石制御装置。 - 【請求項２】 回転軸および磁気特性を有する材料から
なり円周方向に延びる部分を備える回転可能部材と、回
転可能部材の磁気部分に隣り合う永久磁石を取り付け
て、永久磁石を回転可能部材へ磁気的に結合させる手段
とを備え、回転可能部材の磁気部分は他の部分よりも磁
気特性が高いことを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 回転可能部材の磁気部分は、円周方向に
延びるつる巻き状の部分を有することを特徴とする請求
項２記載の装置。 - 【請求項４】 つる巻き状の磁気部分は、最大径の点か
ら同一の円周位置に隣り合う最小径の点まで、回転可能
部材の周縁部の回りを円周方向に延びることを特徴とす
る請求項３記載の装置。 - 【請求項５】 回転可能部材の磁気部分は、回転可能部
材の回りに円周方向に厚さが変わり、その最大と最小の
厚さ部分は互いに隣り合っていることを特徴とする請求
項３記載の装置。 - 【請求項６】 回転可能部材の１つの側面は、比較的平
坦であり、永久磁石を取り付ける手段は前記平坦な側面
に隣り合っていることを特徴とする請求項５記載の装
置。 - 【請求項７】 回転可能部材において回転運動を生成す
る永久磁石を使用する装置であって、回転軸を有する円
板状部材と、回転のために円板状部材を支持するジャー
ナル手段と、前記軸の回りに円板状部材の回転運動を生
成する手段とを含み、前記円板状部材は、その円周の回
りの断面の大きさが変わる磁化可能な材料からなる円周
方向に延びる部分を有し、前記部分はその周縁部の少な
くとも１つの位置に隣り合って断面が最大と最小の位置
を有し、前記装置はＮ極とＳ極を有する永久磁石と、円
板状部材の円周方向に延びる部分に隣り合って永久磁石
を取り付ける手段と、永久磁石上の取り付けられ、かつ
Ｎ極とＳ極の間の領域に永久磁石の回りに延びる導電性
のコイルと、導電性コイルを通して直列に接続される直
流電圧源およびスイッチ手段と、円板状部材の回転と同
期して所定時間の期間スイッチ手段の開閉を制御する手
段とを有することを特徴とする永久磁石利用装置。 - 【請求項８】 スイッチ手段は、円板状部材の磁化可能
部分の最大断面の位置が永久磁石に隣り合って移動する
毎に、所定時間の期間閉じるようにしたことを特徴とす
る請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 スイッチ手段は、円板状部材の磁化可能
部分の最大断面の位置が永久磁石に隣り合って移動する
毎に、所定時間の期間開くようにしたことを特徴とする
請求項７記載の装置。 - 【請求項１０】 回転軸および円板状部材を支持するジ
ャーナル手段を有する回転可能な円板状部材の回転運動
を生成する装置であって、円板状部材は最大と最小の磁
気特性の隣接位置間で回りに延びる磁化可能な材料から
なる円周部分を有し、円板状部材の片側は平坦面を有
し、円板状部材の反対側は平坦面から最大距離の位置か
ら、平坦面から最小距離の位置まで変わるものであり、
前記装置は、Ｎ極とＳ極を有する永久磁石と、円板状部
材の平坦面に隣り合って永久磁石にその極の１つを取り
付ける手段と、永久磁石上に取り付けられ、かつＮ極と
Ｓ極の間の領域において永久磁石の回りに延びるコイル
と、コイルを通して直列に接続される直流電圧源および
スイッチ手段と、永久磁石に関して円板状部材の所定位
置と同期してスイッチ手段の開閉を制御する手段を備え
た回路とを含み、スイッチ手段を閉じることにより導電
性のコイルを通り直流電圧が生成され、導電性のコイル
は永久磁石と円板状部材内の磁気材料との間の磁気結合
を実質的に変化するようにしたことを特徴とする円板状
部材の回転運動生成装置。 - 【請求項１１】 回転移動とトルクとを生成する装置で
あって、回転軸の回りの回転運動させるためのジャーナ
ル手段と、永久磁石の回転軸から半径方向外側に離間し
た位置で回転部材上に取り付けられる第１の永久磁石
と、第１の永久磁石が第２の永久磁石に十分接近して動
くことができ、その間に磁気相互作用を生成できるよう
に回転部材に隣り合って固定的に取り付けられた第２の
永久磁石と、前記第１と第２の永久磁石の１つの取り付
けられた巻線と、エネルギー源を含み、かつ第１と第２
の永久磁石の間の磁気相互作用を変化するために第１と
第２の永久磁石が互いに最も近い近接領域にある毎に作
動できる手段を有し、エネルギー源を巻線へ接続する回
路手段を有する手段とから構成されたことを特徴とする
回転運動およびトルク生成装置。 - 【請求項１２】 複数の第１の永久磁石は、回転部材の
回りの円周方向に離間した位置に取り付けられることを
特徴とする請求項１１記載の装置。 - 【請求項１３】 複数の第２の永久磁石は、回転部材の
回りの固定されかつ円周方向に離間した位置に取り付け
られることを特徴とする請求項１１記載の装置。 - 【請求項１４】 回路手段は、回転部材に隣り合って置
かれた光学手段と、光学手段に対応する回転部材上の手
段とを含むことを特徴とする請求項１１記載の装置。 - 【請求項１５】 光学手段は、回転部材に隣り合って置
かれた光源と、回転部材上に取り付けられたフォトトラ
ンジスタとを含むことを特徴とする請求項１４記載の装
置。 - 【請求項１６】 光学手段は、回転部材に隣り合って置
かれた光源と、回転部材上に隣り合って置かれたフォト
トランジスタと、回転部材が一定位置にある間、光源か
らフォトトランジスタまで光を反射するために回転部材
上にある手段とを含むことを特徴とする請求項１４記載
の装置。 - 【請求項１７】 回転部材は、それに隣り合って置か
れ、かつそれと共に回転可能な第１の整流子手段を備
え、前記第１の整流子手段は巻線の片側に接続される導
電性部分と、第１の整流子の回転の所定のアーチ部分に
ある間に前記導電性部分を係合するためのブラシ手段と
を有し、巻線の反対側に接続される環状の導電性部分を
有する第２の整流子手段を備え、前記第２の整流子手段
は第２の整流子の環状の導電性部分と係合可能なブラシ
手段と、電圧源の反対側への接続部を有することを特徴
とする請求項１１記載の装置。 - 【請求項１８】 複数の第１の永久磁石は、回転部材の
回りの円周方向に離間した位置に取り付けられ、また第
１の整流子部分は、それぞれに巻線が取り付けられる前
記複数の第１の永久磁石のそれぞれに付属するセグメン
トを有することを特徴とする請求項１７記載の装置。 - 【請求項１９】 回転運動とトルクとを生成する装置で
あって、円板部材の片側に隣り合うＮ極および円板部材
の反対側に隣り合うＳ極を有する磁化材料からなる周辺
部材を有し回転軸の回りに回転させるためのジャーナル
円板部材と、円板部材の対応する反対側に隣り合って置
かれ離間した脚部およびそれらの間に接続される部分を
有する磁化材料から成るＵ字形部材であってそれにより
円板部材の同縁部内の磁化材料がＵ字形部材内の磁界を
形成するようにしたＵ字形部材と、Ｕ字形部材の接続部
上に取り付けられた巻線と、円板部材の周縁部により形
成される磁界に対向してＵ字形部材内に磁界を形成する
ために巻線に接続される回路手段およびエネルギー源と
から構成されたことを特徴とする回転運動およびトルク
生成装置。 - 【請求項２０】 永久磁石の磁気特性を制御する装置で
あって、Ｎ極とＳ極を有する永久磁石と、Ｎ極とＳ極の
中間で永久磁石の回りに巻かれた導電性金属のコイル
と、直流電流源および巻線がその直流源により励磁され
ると永久磁石の磁気特性が実質的に変更するように巻線
を通して前記直流源を接続する手段と、直流電流源がコ
イルを通して接続されると制御する手段とから構成され
たことを特徴とする永久磁石制御装置。 - 【請求項２１】 永久磁石上に巻かれたコイルの方向
は、直流電流源がそれを通して接続されるときに生成さ
れる透磁率を増加するような方向であることを特徴とす
る請求項２０記載の装置。 - 【請求項２２】 永久磁石上に巻かれたコイルの方向
は、直流電流源がそれを通して接続されるときに永久磁
石の透磁率に対抗するような方向であることを特徴とす
る請求項２０記載の装置。 - 【請求項２３】 往復運動を生成するための装置であっ
て、回転軸から半径方向に離間した位置でフライホイー
ルに回動自在に接続されるアームを有するフライホイー
ル構造の回転部材と、前記アームは往復運動のために取
り付けられる第２のアームに回動自在に接続される対向
端を有し、前記第２のアームはそれに取り付けられる第
１の永久磁石を共に自由端を有し、第１の永久磁石の極
の１つは往復部材の端面を形成するものであり、前記第
１の永久磁石へ近接して置かれた固定支持部材と、フラ
イホイールが回転したときに第１の永久磁石が第２の永
久磁石の方向に前後するように、第１の永久磁石と整合
して前記の固定支持部材上に取り付けられた第２の永久
磁石と、前記第１と第２の永久磁石の１つに取り付けら
れた巻線と、巻線の磁気特性を制御するために前記巻線
に接続された回路手段とから構成され、前記回路手段
は、第１と第２の永久磁石の間の磁気相互作用を変更す
るように、かつフライホイールの回転を維持する方向に
第１の永久磁石に力を加えるように巻線を励磁するため
に時間設定されることを特徴とする往復運動生成装置。 - 【請求項２４】 第１の部材を第２の部材に関して直線
的に移動させるための装置であって、片側にＮ極、対向
側にＳ極を有する永久磁石である第１の手段と、前記第
１の手段は端部から端部へその磁気特性が実質的に変わ
るように構成されるものであり、磁気極を通す方向に直
角の方向に直線移動するために第１の部材を支持する手
段と、前記第１の部材の片側に取り付けられる磁気特性
を有する第２の部材と、第２の部材の磁気特性および第
１と第２の部材間の結合を変更するように前記巻線へ電
気エネルギーの印加を制御する手段とから構成されたこ
とを特徴とする直線移動装置。
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