JPH099658A - 磁力を用いた回転力発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁力のみにて連続的に回転を続けることのでき
る、回転力発生装置を提供する。 【構成】上下の環状固定磁石間に略円盤状の回転磁石を
設け、この固定磁石と回転磁石相互に働く引力・斥力を
回転力に変換することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁石の持つ磁力によ
る引力と斥力を組み合わせて利用することによって、回
転力を発生させる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、人力・畜力以外の動力発生手
段としては、風力、水力、外燃機関、内燃機関、電動モ
ーターなどがあるが、磁力のみによる動力の発生手段は
いまだに実用に供されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の風力・水力の利
用は、これらの力を回転力に変換して使用するものであ
るが、自然条件に左右される。外・内燃機関は熱源を必
要とし、モーターは電力供給が必要である。本発明は、
これら従来からの動力発生手段と異なり、磁力を回転力
に変換させることを目的としたもので、自然条件に左右
されず、また熱源も必要としない動力発生手段を提供す
るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】課題を解決する手段とし
て本発明は、傾斜面を有するアウターマグネットと固定
磁石との間の引力・斥力変化を回転力に変換する手段を
用いた。すなわち、台板上に回転軸を回転可能に立設す
るとともに、この回転軸の一部を一定角度範囲内にて屈
曲可能に構成し、この屈曲可能部分の上方において、適
宜支持部材により支持され、その中央に貫通孔を設けた
磁石固定板の中央の上・下部に環状の固定磁石を設け、
この双方の固定磁石間において、その外径が固定磁石の
内径より大なる、回転軸に固定された回転磁石を設け、
この回転磁石は円盤状磁石よりなるインナーマグネット
とこのインナーマグネットの外周面に複数個固着され、
略円弧状の外周面を有してその上部から下部へ向かう傾
斜面と下部から上部へ向かう傾斜面との接する稜線が一
方の端部から他方の端部へ向けて傾斜を有するよう形成
されたアウターマグネットから構成され、前記固定磁石
の上部磁石はその軸芯を、下部固定磁石および回転磁石
の軸芯より水平方向に少しずらした位置に配設され、各
磁石の磁極はその上下面に各磁極を有し、上部固定磁石
と下部固定磁石は異極が相対し、インナーマグネットと
上部および下部固定磁石も異極が相対し、複数個のアウ
ターマグネットのうち、一個はその上下部の磁極をイン
ナーマグネットと同極とし、他は異極となるよう固着さ
れ、回転磁石の回転に伴って、固定磁石と回転磁石との
磁力作用および回転軸の屈曲によってアウターマグネッ
トと固定磁石との距離変化を発生させ、この距離変化に
伴う磁力変化によって、回転磁石が連続的に回転するよ
う構成されたことを特徴とする磁力を用いその上下部の
磁極をインナーマグネットと同極とし、他は逆極となる
よう固着され、回転磁石の回転に伴って、振動磁石と回
転磁石との磁力作用および弾性体の復帰作用にて振動磁
石が振動し、この振動によって生ずるアウターマグネッ
トと振動磁石との距離変化に伴う磁力変化によって、回
転磁石が連続的に回転するよう構成する。本発明は以上
の構成よりなる磁力を用いた回転力発生装置である。

【０００５】

【作用】本発明は、固定磁石とアウターマグネットとの
間に働く磁力を回転力に変換する装置である。本発明の
説明の前に、磁極とその作用について述べる。図１３〜
図１５は、その両端に磁極を有する棒磁石間における磁
力線を示すものである。図１３と図１４は、互いに同極
が相対した場合を示すもので、図１３はＮ極が、図１４
はＳ極が向かい合っている。磁力線はＮ極から出てＳ極
に入る約束があり、Ｎ極相対では相対面は磁力線は双方
の面から出てぶつかり、Ｓ極相対ではこの逆となる。ま
た図１５は異極相対を示し、Ｎ極から出た磁力線は相対
する磁石のＳ極に入る。このように磁力線の進行方向が
同方向のときは引力が働き、逆の場合は斥力が働くこと
になる。また、磁力線は両極間をループを描いて結ぶよ
うに進行する。

【０００６】次に、本装置の磁極配置について説明す
る。図４にて示すように、固定磁石の上半分はＮ極で下
半分はＳ極である。回転磁石のインナーマグネットの上
半分はＮ極、下半分はＳ極である。アウターマグネット
のうち、一個を除いては上半分がＳ極で下半分がＮ極、
そして残る一個はこれとは逆に上半分がＮ極で下半分が
Ｓ極である。これらの各磁石による磁力線の状態を図６
に示す。前述のごとく、磁力線はＮ極から出てＳ極へ向
かうため、固定磁石の磁力線は時計回りに働き、またイ
ンナーマグネットの外周を除く部分は反時計回りとな
る。従って、インナーマグネットと固定磁石間は磁力線
が互いに逆向きとなり、反発力すなわち斤力が作用す
る。また上部と下部の固定磁石間は同一向きの磁力線と
なって引力が作用する。

【０００７】アウターマグネットの多数部分（順極アウ
ターマグネット）については、上がＳ極のために図６に
て示すように、その傾斜面間で時計回りの磁力線が発生
し、固定磁石との近接位置における磁力の向きは互いに
逆となるため、斥力が発生する。また、他のアウターマ
グネットと一個だけ逆極性のアウターマグネット（逆極
アウターマグネット）は上記と逆の力が作用する。図５
は、回転磁石が傾いた状態を示すものである。これは、
逆極のアウターマグネットと固定磁石は互いに引き合
い、かつ回転軸は屈曲可能のため、この逆極アウターマ
グネットは固定磁石側に引き寄せられるために発生する
現象である。

【０００８】図１６〜図２０は、平面から見た回転磁石
の位置変化を示すものである。なお、この図において、
アウターマグネットは上部傾斜面の状態を把握しやすい
ように略示され、左側は片上がり部分（厚い部分）で右
方に向かって片下がり（薄い部分）となっている。図に
おいて、ｇは逆極のアウターマグネットを示し、ａ〜ｆ
は順極を示す。このアウターマグネットは図９にて示す
ように、その上部の傾斜面は片上りになっている。その
ため、固定磁石の近傍に位置したときには、近距離の部
分と遠距離の部分が固定磁石と相対することとなり、互
いに反発状態のときにこの距離を縮めようとすると、ア
ウターマグネットの順極部分はその距離を遠ざけようと
する。したがってより片下がりの傾斜面が最接近位置と
なるように移動しようとし、回転磁石は反時計回りに回
転し始める。

【０００９】図１６は、初期状態の位置関係を示すもの
である。図において１１は上部固定磁石を示し、その内
部に回転磁石が位置している。なお、互いの距離は説明
しやすいように拡大して表現している。図中、Ｃ_０は上
部固定磁石の軸心（中心位置）を示し、Ｃ_１は回転磁石
の中心を示している。図１７〜図２０のＣ_２〜Ｃ_５も回
転磁石の中心位置を示すものである。このように、上部
固定磁石の中心に対して回転磁石中心は少し左側寄りに
なっている。そのため、図で示すＰ点はアウターマグネ
ットと固定磁石との最接近位置である。なお、図の中心
より右方は左方に比べて、固定磁石とアウターマグネッ
トの距離が大きく、磁力作用はその距離の逆二乗に比例
して小さくなるので、回転力発生に影響が大きい図の左
半分について説明する。今、図１６の状態において、反
時計回りの回転力を回転磁石に与えると、この回転磁石
はその慣性で回り始め、図１７〜図２０の状態へと移行
する。アウターマグネットｇについて考えると、これは
固定磁石１１と引き合っており、その距離を減少させる
方向に力が働くため、図１６の状態から図１８までは回
転方向の力（プラス回転力）が発生する。そしてこのと
き、回転軸の接合部９において軸７と軸８の間がわずか
に屈曲して回転磁石は少し傾斜しながらよりＰ点に接近
した位置に移行する。

【００１０】また、図１８〜図２０までは、アウターマ
グネットｇは磁石１１より離れていくため、このｇはマ
イナス回転力となり、プラス回転力と互いに相殺される
ことになる。これは、回転磁石の中心位置と固定磁石の
中心位置との偏芯距離と、アウターマグネットｆなどが
Ｐ点に近づくため、磁石１１に対しての斥力が増加し
て、プラス回転力が発生するとともに、回転磁石中心を
初期状態の位置へと押しやることに起因するものであ
る。そして図１８にて磁石ｇと磁石１１は最接近状態と
なるが、このとき軸心Ｃ_３はＣ_０より最大にずれること
となる。順極アウターマグネットａについては、図１６
の位置から図１７の位置までは反発力に逆らってその距
離が縮まるためマイナス回転力であるが、Ｐ点通過後の
図２０の位置まではプラス回転力となる。以下同様に磁
石ｂおよびｃについてもプラス回転力が発生する。ｆに
ついては図１７の位置から図１８の位置まではマイナス
回転力が発生するが、これ以降は回転磁石の軸心位置が
変化して、固定磁石とｆとの距離が増大するため、マイ
ナス回転力は働かず、Ｐ点通過（図１９）後は若干のプ
ラス回転力となる。以上のように、差し引きでプラス回
転力が残るため、この回転磁石は連続的に回転すること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１〜図２において、１は方形木板による台板、２は台板
の四隅近傍に立設固定される支柱で、その上部には段部
を介してオネジが刻設されている。３は木製の磁石固定
板で、その中央部分には円形孔が設けられ、また四隅近
傍には貫通孔が形成されており、この貫通孔内を上記の
支柱が固着貫通している。４は上板で、その中央部分に
貫通孔が設けられ、かつ四隅には支柱の段部に適合する
内径の孔が形成され、この孔に支柱上部が挿入保持され
るとともに、ナットにて固定されている。５および６は
ベアリングケースで、台板の中央上面と上板の中央上面
に各々取付けられ、ラジアルベアリングが内蔵されてい
る。７と８は回転軸を示し、７はベアリングケース５内
に保持される下軸、８はベアリングケース６内に保持さ
れる上軸で、各々管体にて形成され、この軸７と８は接
合部９にて小角度の範囲内にて屈曲可能に接合されてい
る。

【００１２】接合部は以下の構造である。回転軸の上軸
と下軸の端部を少し離して、この回転軸の外径よりやや
大なる内径の保持筒９ａ内に位置させ、またこの保持筒
の上下部と回転軸の適所を貫く挿通孔９ｂを穿設し、こ
の挿通孔内にビス９ｃを挿通させ、これらのビス間の回
転軸内に、コイルスプリング９ｄを位置させたものであ
る。したがって、この回転軸は回転しながらその左右方
向を多少変化させることができる。つまり、屈曲可能部
分と各ベアリング内輪の微小な動きによって回転軸の中
間部分を、その軸芯に円運動を起こさせながら回転させ
ることができる構成である。１０は環状の下部固定磁石
で、その内周上部に傾斜面を設けており、磁石固定板の
中央下面に固着される。１１は環状の上部固定磁石で、
その内周下部には傾斜面が設けられ、磁石固定板の中央
上面に固着される。１２は回転磁石で、円板形の磁石の
中央に貫通孔を設けてこの貫通孔内に上軸８が挿入固着
されるよう形成されたインナーマグネットと、このイン
ナーマグネットの外周面に複数個固着されるアウターマ
グネットより構成されている。

【００１３】このアウターマグネットは図７〜図１１に
て示すように、略円弧状であり、その上部から下方に向
かう傾斜面と、下部から上方へ向かう傾斜面とを有して
おり、この二つの傾斜面の接点（稜線）は一方の端部か
ら他方の端部に向けて上昇するように形成されている。
そしてこの稜線の向きが同一となるようにインナーマグ
ネットに固着されている。この回転磁石は上部固定磁石
と下部固定磁石間において、上軸に取付けられ、下部固
定磁石の軸芯とローターの軸芯は一致しているが、上部
固定磁石の軸芯は他の磁石の軸芯より水平方向に少しず
れた位置に設定される。また、回転磁石は上・下部の固
定磁石間にて、やや上方の位置に設けられる。

【００１４】本発明の機能・作用については前述した
が、本例では固定磁石に傾斜面を設けて、アウターマグ
ネットとの接近時の相対面積を広くして、より磁力作用
が働くよう構成している。本発明での下部固定磁石は、
回転磁石を浮かしてベアリング等による機械的損失を軽
減する効果を有し、回転磁石をよりスムースに回転させ
ることができる。また、上部固定磁石とアウターマグネ
ットとの相対距離が比較的小さいとき、すなわち図１６
〜図２０までの間にてより大なる引力・斥力が作用し、
このとき回転磁石も少し傾いて、上部固定磁石の傾斜面
により接近するため、ここでプラス回転力の大部分が発
生する。そして、アウターマグネットａに対して最も大
なる斥力つまりプラス回転力が発生し、アウターマグネ
ットｆには多少のマイナス回転力が生ずるが、ａ〜ｆの
各部分の受ける回転力の総和はプラスとなる。そのた
め、この回転磁石は各磁石の磁力レベルを保つかぎり、
連続的に回転し続けることができる。なお、図５に想像
線にて示したように、逆極アウターマグネット近傍のイ
ンナーマグネット上面に、円柱形の付加磁石（上部Ｓ極
・下部Ｎ極）を固着すると、逆極磁力が増大し、すなわ
ち上部固定磁石との引力が増加するので、回転軸の屈曲
率を高めて、固定磁石とアウターマグネット間の接近距
離を縮めることができて、より大なる回転力を得ること
ができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、各磁石による磁力に起
因する引力・斥力を回転力に変換できるため、無公害の
クリーンエネルギーを供給することのできる、有用なる
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の正面図

【図２】本発明の平面図

【図３】本発明の接合部の断面説明図

【図４】本発明の回転磁石の配置説明図

【図５】本発明の回転磁石の配置説明図（軸屈曲時）

【図６】本発明の磁力状態説明図

【図７】本発明の回転磁石の平面図

【図８】本発明のアウターマグネットの平面図

【図９】本発明のアウターマグネットの正面図

【図１０】本発明のアウターマグネットのＡ矢視図

【図１１】本発明のアウターマグネットのＢ矢視図

【図１２】本発明の回転磁石の斜視図

【図１３】棒磁石の場合における磁力作用説明図

【図１４】棒磁石の場合における磁力作用説明図

【図１５】棒磁石の場合における磁力作用説明図

【図１６】本発明の回転磁石の位置変化説明図

【図１７】本発明の回転磁石の位置変化説明図

【図１８】本発明の回転磁石の位置変化説明図

【図１９】本発明の回転磁石の位置変化説明図

【図２０】本発明の回転磁石の位置変化説明図

【符号の説明】

１ 台板 ２ 支柱 ３ 磁石固定板 ４ 上板 ５ ベアリングケース ６ ベアリングケース ７ 下軸 ８ 上軸 ９ 接合部 ９ａ 保持筒 ９ｂ 挿通孔 ９ｃ ビス ９ｄ コイルスプリング １０ 下部固定磁石 １１ 上部固定磁石 １２ 回転磁石 １３ インナーマグネット １４ アウターマグネット １５ 付加磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台板上に回転軸を回転可能に立設するとと
   もに、この回転軸の一部を一定角度範囲内にて屈曲可能
   に構成し、この屈曲可能部分の上方において、適宜支持
   部材により支持され、その中央に貫通孔を設けた磁石固
   定板の中央の上・下部に環状の固定磁石を設け、この双
   方の固定磁石間において、その外径が固定磁石の内径よ
   り大なる、回転軸に固定された回転磁石を設け、この回
   転磁石は円盤状磁石よりなるインナーマグネットとこの
   インナーマグネットの外周面に複数個固着され、略円弧
   状の外周面を有してその上部から下部へ向かう傾斜面と
   下部から上部へ向かう傾斜面との接する稜線が一方の端
   部から他方の端部へ向けて傾斜を有するよう形成された
   アウターマグネットから構成され、前記固定磁石の上部
   磁石はその軸芯を、下部固定磁石および回転磁石の軸芯
   より水平方向に少しずらした位置に配設され、各磁石の
   磁極はその上下面に各磁極を有し、上部固定磁石と下部
   固定磁石は異極が相対し、インナーマグネットと上部お
   よび下部固定磁石も異極が相対し、複数個のアウターマ
   グネットのうち、一個はその上下部の磁極をインナーマ
   グネットと同極とし、他は異極となるよう固着され、回
   転磁石の回転に伴って、固定磁石と回転磁石との磁力作
   用および回転軸の屈曲によってアウターマグネットと固
   定磁石との距離変化を発生させ、この距離変化に伴う磁
   力変化によって、回転磁石が連続的に回転するよう構成
   されたことを特徴とする磁力を用いた回転力発生装置。