JPH09285103A

JPH09285103A - 磁力回転装置

Info

Publication number: JPH09285103A
Application number: JP8113046A
Authority: JP
Inventors: Kohei Minato; 弘平湊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-11
Filing date: 1996-04-11
Publication date: 1997-10-31
Anticipated expiration: 2016-04-11
Also published as: SG87762A1; JP3713327B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】回転体をよりスムーズに回転させると共に、
回転体から得られるトルクが大きく実際の乗り物等に応
用できるようにした磁力回転装置を提供する。【解決手段】第１回転軸２ａに回転可能に装着された
第１回転体４ａと、前記第１回転軸に対し並列な第２回
転軸２ｂに回転可能に装着された第２回転体４ｂと、互
いに逆方向に連動して回転可能とする連動手段とを設け
て配置され、各外周部に円周方向等間隔にコの字状永久
磁石７ａ、７ｂを配設する。第１回転体及び第２回転体
が連動して回転される際には対向磁極が同極で周期的に
近接対向し、前記第１回転体の磁極が前記第２回転体の
磁極よりも僅かに先行して回転運動されるようになって
おり、電磁石の通電を切り換えることにより回転体の起
動、制動を与えるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁力を利用して回
転体（ロータ）を回転駆動する磁力回転装置に関するも
ので、特に永久磁石と電磁石との反発力、又は永久磁石
同士の反発力を利用した磁力回転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来回転装置としては電動機（モータ）
が知られているが、ロータの回転駆動に常に大きな電気
エネルギーを供給しなければならない不都合があるた
め、電磁石の代わりに永久磁石が内在している磁力のみ
を使用して電動機回転体の回転を維持できるような磁力
回転装置が提案されている。かかる磁力回転装置は、互
いに逆方向に連動して回転可能な一対のロータを並列的
に配置すると共に、これらロータの外周部それぞれに円
周方向等間隔に永久磁石を配置し、各ロータの永久磁石
においてはそれぞれ同じ極性を有する一方の磁極が径方
向外側を向くようにし、これらロータが連動して回転さ
れる場合に、一方のロータ側の磁極を他方のロータ側の
磁極に対し周期的に近接させると共に、他方のロータ側
の磁極に対し僅かに先行して回転運動させることで実現
している。しかし、かかる磁力回転装置では、回転駆動
されている状態からロータの回転駆動を停止しようとす
る場合、ロータに対して制動力を与えるブレーキ装置を
別に設けるか、又は、ロータ相互を磁気反発力の影響が
なくなる程度まで離間させる離間機構を別に設けなけれ
ばならず、ロータの制動を容易に行なえない欠点があっ
た。

【０００３】上述のような磁力回転装置の問題点を解決
するために、本出願人は特公平５−６１８６８号で図１
７に示すように、２軸の回転体３５ａ、３５ｂの周囲に
それぞれ複数の板状の永久磁石４０ａ、４０ｂを法線に
対して所定角度傾斜させて配置すると共に、一方の回転
体３５ａに電磁石３６を配置し、他方の回転体３５ｂに
図１８に示すような永久磁石３７を配置した磁力回転装
置を提案している。即ち、回転体３５ａの電磁石３６へ
の通電方向を適宜切り換え、電磁石３６の磁極を、電磁
石３６と周期的に近接対向する回転体３５ｂの永久磁石
４０ｂの磁極に対して同じ或いは反対の極性を有するよ
うに変え、これら磁極間に回転体３５ａ、３５ｂの回転
力或いは制動力として働く磁気反発力及び磁気吸引力を
発生させて回転又は停止するようになっている。

【０００４】上記磁力回転装置の動作を図１９を用いて
説明すると、回転体３５ａの回転軸をＯａで、回転体３
５ｂの回転軸をＯｂで示しており、回転体３５ａ、３５
ｂ上の永久磁石４０ａ、４０ｂについては、一方の磁
極、つまりＮ極のみを代表して示している。尚、電磁石
３６及び永久磁石３７については、両磁極が回転体３５
ａ、３５ｂの径方向外側に位置付けられているが、ここ
では説明を簡単にするために一方のＮ極のみで示してい
る。

【０００５】回転体３５ａ、３５ｂが図１７（Ａ）に示
される回転位置にあるときからの回転駆動について説明
する。ここで、回転軸Ｏａ及びＯｂを結ぶ線上に回転体
３５ｂ側の１個の磁極Ｎｂ１が位置しているとすると、
この磁極Ｎｂ１と周期的に近接する回転体３５ａ側の磁
極Ｎａ１は、磁極Ｎｂ１よりも回転方向に僅かに先行し
た位置となっている。例えば、この時に磁極Ｎａ１が回
転角でｘ度だけ磁極Ｎｂ１よりも先行しているとする
と、磁極Ｎａ１及びＮｂ１には、互いに逆向きで、且つ
大きさの等しい磁気反発力Ｆ１が磁極Ｎａ１及びＮｂ１
間を結ぶ線Ｌに作用することになる。また、この場合、
回転軸Ｏａから線Ｌに降ろした垂線Ｍと、回転軸Ｏａ及
び磁極Ｎａ１を結ぶ半径線Ｋとのなす角度をＹとし、半
径線Ｋの長さをＲとすれば、上記磁気反発力Ｆ１により
回転体３５ａ及び３５ｂに働く回転トルクＴａ１及びＴ
ｂ１は、それぞれ下記数１及び数２で表される。

【数１】Ｔａ１＝Ｆ１・Ｒ・ｃｏｓ（Ｙ−Ｘ）

【数２】Ｔｂ１＝Ｆ１・Ｒ・ｃｏｓＹ

【０００６】ここで、ｃｏｓ（Ｙ−Ｘ）＞ｃｏｓＹであ
るから、Ｔａ１＞Ｔｂ１となる。即ち、磁極Ｎａ１が回
転角でｘ度だけ磁極Ｎｂ１よりも先行していることに起
因して、回転体３５ａは回転体３５ｂよりも大きな回転
トルクを受け、これにより回転体３５ａは図１７の矢印
Ａ方向に正回転しようとする。ここで、磁極Ｎａ１及び
Ｎｂ１の近傍に位置する回転体３５ａ及び回転体３５ｂ
の互いに対応する磁極について考えてみると、回転体３
５ａの磁極Ｎａ１よりも回転方向に進行した位置にある
磁極Ｎａｎ及びＮａｎ−１には、磁気反発力に起因して
回転体３５ａに正回転力を与える回転トルクが働くが、
この回転トルクは磁極Ｎａ１から遠く離れるに従って小
さくなる。即ち、磁極Ｎａｎ及びＮａｎ−１に働く回転
トルクは、対応する回転体３５ｂの磁極Ｎｂｎ及びＮｂ
ｎ−１との間の距離の２乗に比例して小さくなる。

【０００７】尚、図（Ｂ）の特性図において、実線は回
転体３５ａに働く回転トルクを示し、破線は回転体３５
ｂに働く回転トルクを示しており、縦軸は回転体３５ａ
及び３５ｂの回転軸Ｏａ及びＯｂを結ぶ線分からの距離
を表している。従って、この特性図から明らかなよう
に、回転体３５ａの電磁石３６に通電する第１領域は、
回転体３５ａに正の回転トルクを働かせることのできる
領域、即ち少なくともＺで示される範囲に設定するよう
にしている。

【０００８】そして、回転体３５ａ及び３５ｂが連動し
て回転駆動されている状態からその回転駆動を停止する
場合には、電磁石３６への通電方向を逆にすることによ
り両磁極の極性が逆になることから、この状態では回転
体３５ａに生じていた正の回転トルクがなくなるばかり
でなく、電磁石３６が永久磁石４０ｂと近接する際には
磁気吸引力が発生する。この結果、回転体３５ａ及び３
５ｂは上記磁気吸引力を利用して効果的に制動され、こ
れにより回転体３５ａ及び３５ｂの回転駆動を停止する
ことができる。

【０００９】更に本出願人は、図２０に示されるように
１軸の回転可能な回転軸４７に２層の回転体４５ａ及び
４５ｂが層着されており、回転体４５ａ及び４５ｂのそ
れぞれの外周面上には永久磁石３８ａ、バランサー３９
ａ及び永久磁石３８ｂ、バランサー３９ｂが配設されて
おり、永久磁石３８ａ及び３８ｂは各回転体の半径線に
対して斜めに配置され、回転体４５ａ及び４５ｂの永久
磁石３８ａ及び３８ｂに対向するように電磁石手段４６
ａ及び４６ｂが設けられていると共に、回転体４５ａ及
び４５ｂの回転位置を検出して電磁石手段４６ａ及び４
６ｂを付勢する検出駆動手段が設けられた磁力回転装置
を提案している（特開平７−８７７２５号）。

【００１０】上記磁力回転装置の動作について図２１を
用いて説明するが、ここでは回転体４５ａを例に説明し
ている。回転の初期においては、図示されるような回転
モーメントが回転体４５ａに与えられる。即ち、回転開
始時において固定側の電磁石４６ａと回転体４５ａの永
久磁石３８ａとが、永久磁石３８ａの磁極Ｍが電磁石手
段４６ａの磁極Ｍ´から回転方向に僅かにずれている
と、永久磁石３８ａ及び電磁石手段４６ａの両磁極Ｍ及
びＭ´には互いに反発力ｆが働くこととなる。ここで、
回転体４５ａの中心Ｏから反発力ｆ線上に下ろした垂線
との交点をＨとし、この線分ＯＨと、回転体４５ａの中
心Ｏ及び電磁石手段４６ａの磁極Ｍ´を結ぶ線分ＯＭ´
とがなす角度をαとし、更に回転体４５ａの中心Ｏ及び
永久磁石３８ａの磁極Ｍを結ぶ線分ＯＭと、線分ＯＭ´
とがなす角度をβとし、回転体４５ａの半径をａとする
と、回転体４５ａの回転トルクＴは下記数３で示すこと
ができる。

【数３】Ｔ＝ｆ・ａ・ｃｏｓ（α−β）この回転トルクＴを基に回転体４５ａの回転が開始され
ることとなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のような２軸に第
１及び第２回転体が装着された構成の磁力回転装置及び
１軸に第１及び第２回転体が２層で装着されてなる磁力
回転装置共に、一つの回転体で得られるトルクには限界
が生じるため、回転体のトルクの上昇及び回転体の回転
速度の細かい設定が強く要請されている。

【００１２】本発明は上述のような事情により成された
ものであり、本発明の目的は、回転体をよりスムーズに
回転させるようにし、回転体から得られるトルクを大き
くして、広範な利用に供せられるようにした磁力回転装
置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は磁力を利用して
回転体（ロータ）を回転駆動する磁力回転装置に関し、
本発明の上記目的は、第１回転軸に回転可能に装着され
た第１回転体と、前記第１回転軸に対し並列な第２回転
軸に回転可能に装着された第２回転体と、前記第１回転
体及び前記第２回転体を互いに逆方向に連動して回転可
能とする連動手段とを設けて配置され、前記第１回転体
及び第２回転体の各外周部に円周方向等間隔にコの字状
永久磁石を配設すると共に、前記コの字状永久磁石の各
磁極が径方向外側を向き、前記第１回転体及び第２回転
体が連動して回転される際には前記第１回転体及び第２
回転体のコの字状永久磁石の対向磁極が同極で周期的に
近接対向し、且つ周期的に対向する各組同極の磁極の中
で前記第１回転体の磁極が前記第２回転体の磁極よりも
僅かに先行して回転運動されるようになっており、前記
第１回転体の永久磁石のうち１個を電磁石とすると共
に、前記電磁石の通電を切り換えることにより前記第１
回転体及び第２回転体の起動、制動を与えるようにする
ことによって達成される。

【００１４】又、回転可能な回転軸に２層に装着された
第１及び第２回転体と、前記第１及び第２回転体の各外
周部に円周方向等間隔に配設されると共に、各磁極が径
方向外側を向き且つ前記第１及び第２回転体の各半径線
に対して斜めに配置されている複数のコの字状の永久磁
石と、前記複数の永久磁石との回転バランスをとるため
に前記第１及び第２回転体の各外周部に配設されたバラ
ンサーと、前記第１及び第２回転体の各永久磁石からの
各磁界に対向する磁界をそれぞれ発生するために、前記
第１及び第２回転体に対向して配置された第１及び第２
電磁石と、前記第１及び第２回転体の回転位置を検出し
て前記第１及び第２電磁石を付勢する検出駆動手段とを
具備することによっても達成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は本発明の磁力回転装置の一実施
例を概略的に示しており、直方体状のフレーム構体１に
は一対の回転軸２ａ、２ｂ所定間隔で並行に配置されて
おり、これら回転軸２ａ、２ｂはフレーム構体１の上下
板部に対し軸受３を介して回転自在に支持されている。
回転軸２ａには回転体４ａが取付けられており、他方の
回転軸２ｂには回転体４ｂが回転体４ａに対し並列的に
取り付けられている。これら回転体４ａ及び４ｂは同様
な構造をしており、回転体４ａは１対２層のリング状円
板６ａ１及び６ａ２で成っており、回転体４ｂは１対２
層のリング状円板６ａ１及び６ａ２で成っており、円板
６ａ１及び６ｂ１の周側縁にはそれぞれ歯が食刻され、
連動手段として噛合されるようになっている。回転体４
ａ及び４ｂは、円板６ａ１及び６ｂ１の噛合によって互
いに逆方向に回転される。又、円板６ａ１及び６ｂ１の
上にはそれぞれ載置プレート５ａ及び５ｂが設けられて
おり、載置プレート５ａ及び５ｂの上には、コの字状の
永久磁石７ａ及び７ｂが半径線に対して傾斜するように
して載置されている。

【００１６】回転体４ａの載置プレート５ａには、その
外周縁部に周方向等間隔に図２に示すような各端部にＮ
極及びＳ極を有した棒状磁石７を互いに磁極を異ならせ
て連結させた鉄心７ａ１から成るコの字状の永久磁石７
ａが配設されている。永久磁石７ａは図３及び図４に示
すように、例えば上側を磁極Ｎ、下側を磁極Ｓになるよ
うに径線方向に傾斜され、且つ円板６ａ１に挟持されて
装着されている。又、永久磁石７ａの長手方向軸線Ｄと
回転軸２ａ及び２ｂを結ぶ中心線Ｂとのなす角度Ｅは、
永久磁石７ａの磁力の大きさ、周期的に近接する磁極間
の距離等を考慮して配設されており、回転体４ａの永久
磁石７ａの内の１個を電磁石８とし、各永久磁石７ａと
同様に角度Ｅを有して配置されている。

【００１７】尚、電磁石８は図５に示すようにコの字状
の軟鉄の各端部に電線をコイル状に巻いた電磁石部８
ａ、８ｂを２つ有し、上記各電線に通電したとき各電磁
石部８ａ、８ｂが互いに異なる磁極をもつようにしたコ
の字状の電磁石８を用いており、又、上記各電線は制御
回路１０に接続され、コの字状の両端の各電磁石部８
ａ、８ｂへの通電の大きさ及び方向を自由に換えること
を可能にしている。そして、上記両端の電磁石部８ａ、
８ｂは回転体４ｂの永久磁石７ｂのコの字状磁極に対向
するようになっている。更にはセンサ１１を設けること
により、上記通電の大きさ及び方向を変えれるようにし
てもよい。

【００１８】一方、回転体４ｂの載置プレート５ｂの外
周部にも回転体４ａの永久磁石７ａと同様にコの字状永
久磁石７ｂが周方向等間隔に、且つ両磁極を回転体４ｂ
の径方向外側に向けた状態で装着され、回転体４ｂの永
久磁石７ｂが、回転体４ａの永久磁石７ａよりも回転角
で少し先行するように配置されており、これにより回転
体４ａ及び４ｂは図４の矢印Ｘ及びＹ方向に互いに連動
して回転され、回転体４ｂの永久磁石７ｂは回転体４ａ
の対応する永久磁石７ａ及び電磁石８に対し周期的に近
接対向する。

【００１９】又、回転中、電磁石８に周期的に近接対向
する回転体４ｂ上の永久磁石７ｂのうち回転方向に対し
て先頭に位置する永久磁石７ｂ１が進入した時、上記電
磁石８と先頭の永久磁石７ｂ１との間には磁極による逆
回転方向への力が働くことになるが、このことを解消す
るため、本発明では回転体４ａに装着された電磁石８に
通電の大きさ及び方向等を制御するための制御回路１０
にセンサ１３を接続し、回転体４ａ及び回転体４ｂ相互
の回転に伴って電磁石８が回転体４ｂの永久磁石７ｂの
回転方向に対して先頭に位置する永久磁石７ｂ１に周期
的に進入する領域においてのみ、センサ１３からの信号
を受けて制御することを可能としている。例えば、セン
サ１３は発光素子及び受光素子を組み合わせた光学式セ
ンサを用い、これらのセンサ１３をフレーム構体１の上
部に取り付け、反射光を受光するために回転体４ａの円
板６ａ２上に反射プレート１４を設けるようにする。セ
ンサ１３から下方に向けて光を照射し、この光が回転体
４ａの反射プレート１４により反射された反射光を受光
したときのみ、制御回路１０を介して電磁石８の各電磁
石部の通電を消勢するようにする。

【００２０】このような構成の磁力回転装置の回転体４
ａ及び４ｂの回転動作は、上述の特公平５−６１８６８
号公報に開示されている磁力回転装置の動作原理と同様
であるが、本発明の磁力回転装置では永久磁石７ａ、７
ｂが棒状の永久磁石７を用いてコの字状に形成され、両
端部がＮ及びＳ極で一体的に構成されており、回転体４
ａ及び４ｂに働くそれぞれの回転トルクは、前記数１及
び数２のＴａ１、Ｔｂ１に対して、２倍の２×Ｔａ１、
２×Ｔｂ１となる。又、上記コの字状の電磁石８の各端
部に位置する電磁石部８ａ、８ｂに対して上記制御回路
１０による各端部ごとの磁極の大きさ及び通電方向をコ
ントロールすることが可能であるため、回転体４ａ及び
４ｂの回転を約２０〜３０秒に約０〜３５０ｒｐｍの加
速度を設定し生じさせることが可能となる。そして、回
転駆動されている状態から回転体４ａ及び４ｂの回転駆
動を停止する場合には、上記電線の通電方向を逆にする
ことにより、電磁石８の両磁極の極性が逆になり、電磁
石８は回転体４ｂの全ての永久磁石７ｂとの間に磁気吸
引力が生じるため、効果的且つ迅速に制動することが可
能となる。

【００２１】次に、他の実施例を図６及び図７に示して
説明する。この磁力回転装置では、直方体上のフレーム
構体１５に１本の回転軸１６が軸受１７により回転可能
に付けられており、この回転軸１６には２層の回転体２
０ａ及び２０ｂが装着されており、頂部には回転力をエ
ネルギーとして取り出すために複数の棒状磁石１８が放
射状に配設された被回転円板３０が装着されている。回
転体２０ａ及び２０ｂには図２に示すコの字状永久磁石
７ａ及び７ｂと構成を同じくしたコの字状永久磁石１９
ａ及び１９ｂが配設されると共に、回転バランスをとる
ためのバランサー２５ａ及び２５ｂが配設されている。
回転体２０ａには、図７及び図８に示すように回転板半
外周縁部の周方向等間隔に例えば８個の永久磁石１９ａ
が径方向外側向きに例えば上がＮ極、下がＳ極になるよ
うに、且つ半径線に対して斜めに、例えば永久磁石１９
ａの長手方向軸線 Iと、回転板２０ａの半径線 II との
なす角度Ｄとし、この角度Ｄを２０度に設定している。
尚、角度Ｄも永久磁石１９ａの磁力の大きさ、周期的に
近接する磁極間の距離等を考慮して配設されている。そ
して、回転体２０ａの反対側の半外周縁部には、永久磁
石１９ａとの重量バランスを取るための非磁性体から成
るバランサー２５ａが配設されている。

【００２２】又、回転体２０ｂにも上記回転体２０ａと
同様にコの字状の永久磁石１９ｂが配置されており、バ
ランスを保つための非磁性体で作られたバランサー２５
ｂも同様に配設されている。更に、上記回転体２０ａ及
び２０ｂはそれぞれの回転体の位相がずれるように例え
ば１８０度ずらした状態に配置されており、つまり回転
体２０ａ及び２０ｂに配設された永久磁石１９ａ及び１
９ｂ（又はバランサー２５ａ及び２５ｂ）の位置が上下
で重ならないように、回転体２０ａ及び２０ｂの位相が
１８０度ずれている。これによって、全体で円滑な回動
動作を得るようになっている。又、回転軸１６の頂部に
取付けられている被回転円板３０は、回転体２０ａ及び
２０ｂの回転に従って回転されるが、被回転円板３０に
は棒状磁石１８が配設され、その周縁部に配設された電
磁装置３１から回転速度に応じた電気エネルギーを得る
ことができる。

【００２３】一方、回転体２０ａ及び２０ｂの外部に、
永久磁石１９ａ及び１９ｂの各磁極が対向するように２
対の電磁石２７ａ１、２７ａ２及び２７ｂ１、２７ｂ２
が支柱２６に取付けられており、電磁石２７ａ１及び２
７ａ２は対向した永久磁石１９ａの各磁極と同極に付勢
され、電磁石２７ｂ１、２７ｂ２は対向した永久磁石１
９ｂの各磁極と同極に付勢されるようになっている。
尚、各電磁石２７ａ１、２７ａ２及び２７ｂ１、２７ｂ
２は、図９に示すように棒状の鉄心２７に電線をコイル
状に巻いて構成されており、各電線に通電したとき各電
磁石の両端が互いに異なる磁極をもつようにした棒状の
電磁石を用いており、又、上記各電線は制御回路２１に
接続され、棒状の各電磁石への通電の大きさ及び方向を
自由に換えることを可能にしている。

【００２４】又、回転体２０ｂの下方には、回転体２０
ｂ（２０ａ）の回転位置を検出するための位置検出器２
８が設けられており、位置検出器２８の検出信号に従っ
て電磁石２７ａ１〜２７ｂ２を付勢又は消勢することに
より、回転体２０ａ及び２０ｂ上の永久磁石１９ａ及び
１９ｂのある範囲にのみ上記各電磁石２７ａ１、２７ａ
２及び２７ｂ１、２７ｂ２を付勢することが可能であ
る。

【００２５】即ち、図８に示すように、回転体２０ａ上
の永久磁石１９ａのうちの回転方向Ｚに関し、先頭の永
久磁石１９ａ及びこれに続く永久磁石１９ａ間に始点Ｓ
_０が設けられ、この始点Ｓ_０が電磁石２７ａ１及び２７
ａ２の中心線Ｒ_０に一致した際に電磁石２７ａ１及び２
７ａ２の磁極を回転体２０ａ上の永久磁石１９ａの対向
磁極と同極に付勢することにより回転体２０ａが図示Ｚ
方向に回転され、電磁石２７ａ１及び２７ａ２に通電す
るのをやめるか又は反対方向に通電することにより回転
体２０ａの回転が制動、停止される。又、同図に示すよ
うに永久磁石１９ａのうちの回転方向Ｚに関し、一番後
尾の永久磁石１９ａが通過した位置に終点Ｅ_０が設けら
れ、上記同様に電磁石２７ａ１及び２７ａ２の中心点Ｒ
_０に一致した時に電磁石２７ａ１及び２７ａ２は消勢さ
れる。これらの切り換えは位置検出器２８の回転板位置
検出に基づいて行われ、回転体２０ｂ及び電磁石２７ｂ
１、２７ｂ２に関しても全く同様の付勢、消勢が行われ
る。

【００２６】尚、回転位置を検出する位置検出器２８と
してマイクロスイッチを採用した場合には、マイクロス
イッチの作動片が回転体２０ｂの周面を摺動され、始点
Ｓ_０及び終点Ｅ_０の位置に設けられた凸部材等によって
マイクロスイッチ接点が開閉されるようにされ、光検出
器等の非接触式の位置検出器を用いるようにしても良
い。又、回転体２０ａ、２０ｂに配設する永久磁石１９
ａ、１９ｂやバランサー２５ａ、２５ｂの数は任意であ
り、必ずしも半円部に配設する必要はない。

【００２７】次に、上記１本の回転軸１６に２層の回転
体２０ａ及び２０ｂが装着されている磁力回転装置にお
ける応用例を図１０及び図１１を用いて説明する。図１
０には回転体２０ｂ上の永久磁石１９ｂ及びバランサー
２５ｂの上面部が回転体２０ａの裏面に固定されてい
る。又、回転軸１６の下部にはバッテリー１００が設け
られており、各回転体の回転により蓄電し、必要な時に
回転軸１６の頂部に取り付けられている被回転円板３０
を回転させ、電気エネルギーを得ることが可能となる。
これらの応用例は２層に限定されるものではなく、その
都度必要に応じて幾層にも重ねることが可能である。

【００２８】図１１は、図１の磁力回転装置の変形例を
示しており、フレーム構体５０には回転可能な２本の回
転軸５１及び５２が設けられており、回転軸５１には２
層の回転体５３ａ及び５３ｂが装着され、回転軸５２に
は２層の回転体５４ａ及び５４ｂが装着されている。
又、回転体５３ａ〜５４ｂのそれぞれには、図２に示す
ようなコの字状の永久磁石５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５
６ｂが半径線に対して傾斜するように配設されていると
共に、回転体５３ｂ及び５４ｂの下部には周側面に歯を
食刻された歯車５７及び５８が装着されており、その噛
合いによって相互に逆方向に回転されるようになってい
る。更に、回転軸５１の頂部には、永久磁石６１を放射
状に配設された被回転体６０が取り付けられていると共
に、永久磁石６１に対向するように配置されている電磁
石装置６２から、被回転体６０の回転に従って電磁石装
置６２から電力が発生されるようになっている。

【００２９】

【実施例】次に、本発明の磁力回転装置が実際どの様に
応用できるかを図を用いて説明する。例えば、図１２は
大型の磁力回転装置を使用した安全タービン式磁力発電
所を示す図である。この場合、上記磁力回転装置の上部
に磁石を有した被回転体７０があり安定に回転させた後
に、必要に応じてこの被回転体に外部から電磁コイルを
近接させることによってこの電磁コイルに起電力を発生
させることができ各家庭に送電するようにする。これを
用いることにより、原子力発電所のような危険性をなく
すことが可能となる。又、従来車で使われているエンジ
ンの代わりに上記磁力回転装置の回転体の回転により得
られる駆動力を利用しタイヤを回転させるようにしたも
のが図１３に示すようにバスであり、この場合、燃料と
してガソリン或いは軽油の代わりにバスの屋根部分に太
陽光をエネルギー源として得るためにソーラシステム８
０を用いており、太陽光を蓄え電磁石の通電に利用する
ようにする。これを用いることにより、従来車の排気ガ
スや騒音等といった問題を解消することが可能となる。

【００３０】更に、太陽光をエネルギー源として得るた
めにソーラシステム８０を用いた例として、図１５及び
図１６に示される家やサバク地用地下水ポンプがある。
図１５及び図１６でも、磁力回転装置の上部に磁石を有
した被回転体７０があり安定に回転させた後に、必要に
応じてこの被回転体に外部から電磁コイルを近接させる
ことによってこの電磁コイルに起電力を発生させること
ができ、家庭内用或いは地下水くみ上げ用の電力に用い
ることが可能となる。家で上記磁力回転装置を用いた場
合、太陽光を用いているため省エネルギーとなり、送電
されていないサバク地でも簡単に利用することが可能で
ある。

【００３１】上述の応用例では、比較的装置自体が大き
いものになってしまうが図１４に示すように超小型シス
テムにすることも可能である。これは、家庭内電源或い
は上記ソーラシステムから電磁石の付勢用に充電させ、
回転体の回転力を電気エネルギーに変換させることによ
り、これを従来の乾電池の代わりに用いることができ
る。これを用いることにより、使い捨て乾電池と違い充
電を繰り返すことにより半永久的に使用することが可能
となる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の磁力回
転装置によれば二つの回転体で重なることなく回転体を
よりスムーズに回転させることができ、一つの回転体か
ら得られるトルクを大きくすると共に回転体の回転速度
の細かい設定も可能となる。又、装置自体大型のものか
ら小型のものまでシステムを構築することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る磁力回転装置の外観構
造例を概略的に示す斜視構造図である。

【図２】本発明に用いる永久磁石の構造例を示す斜視図
である。

【図３】図１に示す磁力回転装置の回転部の構造例を示
す側面構造図である。

【図４】図１に示す磁力回転装置の回転部の構造例を示
す平面構造図である。

【図５】本発明に用いる電磁石の一例を示す図である。

【図６】本発明の他の実施例に係る磁力回転装置の外観
構造例を概略的に示す斜視構造図である。

【図７】図６に示す磁力回転装置の回転部の構造例を示
す側面構造図である。

【図８】回転円板上の永久磁石及びバランサーの配置例
及び電磁石の関係を示す図である。

【図９】図６に示す磁力回転装置に用いる電磁石の一例
を示す図である。

【図１０】図６に示す磁力回転装置の応用例を示す側面
構造図である。

【図１１】本発明の更に他の実施例に係る磁力回転装置
の外観構造例を概略的に示す斜視構造図である。

【図１２】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図であ
る。

【図１３】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図であ
る。

【図１４】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図であ
る。

【図１５】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図であ
る。

【図１６】本発明の磁力回転装置の実施例を示す図であ
る。

【図１７】従来の２軸を用いた磁力回転装置を示す図で
ある。

【図１８】従来の磁力回転装置で用いる１個の永久磁石
を示す図である。

【図１９】従来の２軸を用いた磁力回転装置の原理を説
明するための図である。

【図２０】従来の１軸を用いた磁力回転装置を示す図で
ある。

【図２１】従来の１軸を用いた磁力回転装置の原理を説
明するための図である。

【符号の説明】

１、１５、５０フレーム構体２ａ、２ｂ回転軸３軸受４ａ、４ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂ回
転体７ａ、７ｂ永久磁石８電磁石１３センサ１４反射プレート１６回転軸２０ａ、２０ｂ回転円板２７ａ１、２７ａ２、２７ｂ１、２７ｂ２電磁石２８位置検出器３５ａ、３５ｂ回転体４０ａ、４０ｂ永久磁石３８ａ、３８ｂ永久磁石４５ａ、４５ｂ回転体４６ａ、４６ｂ電磁石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１回転軸に回転可能に装着された第１
回転体と、前記第１回転軸に対し並列な第２回転軸に回
転可能に装着された第２回転体と、前記第１回転体及び
前記第２回転体を互いに逆方向に連動して回転可能とす
る連動手段とを設けて配置され、前記第１回転体及び第
２回転体の各外周部に円周方向等間隔にコの字状永久磁
石を配設すると共に、前記コの字状永久磁石の各磁極が
径方向外側を向き、前記第１回転体及び第２回転体が連
動して回転される際には前記第１回転体及び第２回転体
のコの字状永久磁石の対向磁極が同極で周期的に近接対
向し、且つ周期的に対向する各組同極の磁極の中で前記
第１回転体の磁極が前記第２回転体の磁極よりも僅かに
先行して回転運動されるようになっており、前記第１回
転体の永久磁石のうち１個を電磁石とすると共に、前記
電磁石の通電を切り換えることにより前記第１回転体及
び第２回転体の起動、制動を与えるようになっているこ
とを特徴とする磁力回転装置。
【請求項２】前記第１回転体及び第２回転体の起動及
び制動を生じさせるために、前記電磁石が前記第２回転
体の永久磁石のそれぞれと周期的に近接する領域におい
てのみ通電するための駆動を、前記第１回転体又は第２
回転体の内縁から径方向に突出して設けられた反射プレ
ートと、前記反射プレートからの反射光を受光するセン
サとにより判別するようにしている請求項１に記載の磁
力回転装置。
【請求項３】前記第１回転軸及び第２回転軸に複数の
棒状磁石を周設された回転板を装着すると共に、前記回
転板の前記棒状磁石で励磁される励磁手段を配設し、前
記回転板の回転に従って電気エネルギーを得るようにな
っている請求項１又は２に記載の磁力回転装置。
【請求項４】回転可能な回転軸に２層に装着された第
１及び第２回転体と、前記第１及び第２回転体の各外周
部に円周方向等間隔に配設されると共に、各磁極が径方
向外側を向き且つ前記第１及び第２回転体の各半径線に
対して斜めに配置されている複数のコの字状の永久磁石
と、前記複数の永久磁石との回転バランスをとるために
前記第１及び第２回転体の各外周部に配設されたバラン
サーと、前記第１及び第２回転体の各永久磁石からの各
磁界に対向する磁界をそれぞれ発生するために、前記第
１及び第２回転体に対向して配置された第１及び第２電
磁石と、前記第１及び第２回転体の回転位置を検出して
前記第１及び第２電磁石を付勢する検出駆動手段とを具
備したことを特徴とする磁力回転装置。
【請求項５】前記第１電磁石が前記第１回転体に対し
て付勢状態であるとき、前記第２電磁石が前記第２回転
体に対して消勢状態となり、逆に前記第２電磁石が前記
第２回転体に対して付勢状態であるとき、前記第１電磁
石が前記第１回転体に対して消勢状態となるように、前
記第１回転体及び前記第２回転体の永久磁石と前記第１
及び第２電磁石との間の位相がずれた状態で配置されて
いる請求項４に記載の磁力回転装置。
【請求項６】前記第１及び第２回転体と前記第１及び
第２電磁石との組み合わせを３層以上とした請求項５に
記載の磁力回転装置。