JPS60167676A - 磁気エンジン - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、永久磁石のもつ磁力特性のうち、反発力を応
用し、永久磁石の磁着力を回転エネルギーに変換するよ
うに構成しである磁気エンジンに関し、その目的は少な
い入力エネルギーをもって幅広り用途に供し得る十分な
出力を得ることができるとともに、回転コントロール性
に勝れ、かつコスト面、重量面ならびに耐久面でも有利
に構成し易いものを提供する点にある。

詳述すると、近年低公害エンジンとして脚光を浴びてい
るものに電気モータを利用したものがある。　然し乍ら
この電気モータはそれの作動に当たり、大なる電気エネ
ルギーを消費するもので、例えば自動−車用エンジンと
し、て使用する場合、大なる消費電気エネルギーを長期
に亘って安定的に充足することができるバッテリーの開
発が急務であり、未だそのようなパツテーリーの開発が
成功をみるに至っていない現状では実用化が困難であり
、また大型バッテリーの必要ｆｌＪ−６ｌソーン全体が
大型、重量化する難点力、ｔＪ）、更にエンジンにとっ
ては必要不可欠な回転コントロールＫ１１ｉｔして電気
的な制御が必要でコスト的に非常に高価なものになる欠
点もあった。

上記の電気モータ式エンジンのもつ欠点を解消できるも
のとして本発明が対象とする以下のような構成の磁気エ
ンジンが開発されるに至っている。

それは、回転子の外周部に永久磁石を取り付けるととも
に、その永久磁石の回転軌跡の外周に沿って、界磁永久
磁石を前記回転子側の永久磁石に対し同極向い萱せの状
態でかつ両磁石の対空間距離が次第に変化する状態に固
定してケーシングを構成させ、このケーシングの周方向
の少なくとも一部に電磁石を配設してなるものである。

そして、上記構成の磁気エンジンの回転原理は、同極向
り合せの状態に設けられた電磁石と永久磁石との間に生
じる反発力が、磁極間の距離の二乗に反比例するとｈう
磁差力を利用して回転子を回転起動させ、引き続き外側
ケーシングを構成する永久磁石と回転子側の永久磁石と
の対空間距離が次第に変化することによって得られる磁
極間の磁差力をもって連続回転を行なわせるものであり
、このような磁気エンジンは回転制御（回転速度／トル
ク）が容易であシ、また現在では既に実用段階にある高
磁力の希土類磁石と保磁力の高いフェライト磁石との組
合せ等によって自動車用としても十分に適用可能な高出
力のものが得られ、幅広い用途を有するのはもとより、
全体を軽量化し易いといつ光利点がある。

本発明は上述の如き磁気エンジンのもつ利点を活かしな
がら、性能面、エネルギー消費の而及びコスト面でより
一層勝れたものを提供せんヒする目的を達成するために
、゛前記の電磁石に代えて、前記界磁永久磁石から構成
されるケーシングの周方向の少な（とも一部に、流体シ
リンダの作動により前記回転子側の永久磁石の回転軌跡
に対して遠近移動自在な永久磁石を同極向す合せのべ態
に配設しであるという構成に特徴を有するものであシ、
これによって次のような作用効果を期待することができ
るに至つ九のである。

つまり、１ｑ転子の回転起動に必要な磁差力を得るため
の手段として、永久磁石を流体シリンダを介して回転子
側の永久磁石に次第に近接させるといつ之機械的手段を
採用することによって、電磁石に通電させるといつ北電
気的手段に比べて、回転起動に要するエネルギーが少な
くて済むとともに、回転速度のコントロールにあたって
も機械的制御が可能で、電気的制御の場合に訃いて、特
に回転速度を太き（変更する際の瞬間的な大電流供給に
伴なって問題となるコイルの焼損、及びそれを回避する
ための防護構成が不要となり、全体をコスト的に有利に
構成しながら、回転制御面での性能を向上することがで
きる。

以上によって電気モータ式エンジンに比べて既述のよう
な種々利点を十分に確保しつつ、しかも、エネルギー消
費、コスト、性能の各面で従来の磁気エンジンよりも勝
れたものを提供できるに至ったのである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第２図及び第８図において、０）は回転軸（８）　Ｋ固
定した回転子であり、その外周部には永久磁石（！）が
固定保持されてｈる。　（４）は前記永久磁石（２）の
回転軌跡の外周に沿って設けられたケーシングであって
、これは、前記永久磁石（２）との対空間距離がｏ、ｉ
　ミ！Ｊ〜１０ミリの範囲で次′Ｅ１′１に変化するよ
うに前記第１図の磁力（反発力）特性曲線（Ｘが距離、
Ｎが反発力、Ｆが磁差力を示す）に沿って貝巻状に配置
した界磁永久磁石（１１から構成されている。　この界
磁永久磁石（３）は前記回転子１１）側の永久磁石（２
）に対極向い合せの状態に同定されている。　（６）は
前記ケーシング（４）の周方向の一部で前記回転子（１
）側の永久磁石（２）の回転軌跡外側に配設された永久
磁石であって、これは前記回転子（１）側の永久磁石（
霊）に対し同極向い自せの状■に設けられているととも
に、流体シリンダの一例でスプリング（図外）によって
収δ（１１付勢されている単動形エアーシリンダ（６）
のピストンロッド（５〜先端に固着され、この工Ｔ−シ
リンダ（６）の伸縮作動により前記永久磁石（２）の回
転軌跡に対して遠近移動自在に構成′されている。　（
７）は前記エアーシリンダ（５）の伸縮作動を制置する
ための弁機構であって、これは第８図で示すように前記
回転軸（８）の軸芯方向一端側に連設の回転弁体（７〜
とこの回転弁体（７Ａ）の外側にあって、回転子＋１１
の回転に連動して、該回転弁体（７７０に貫設の空気流
路（７＝）に対し連通接続及び連通遮断される空気流路
（７ｂ）を有する筒状弁ケーシング（７Ｂ）ならびに前
記空気流路（７ｂ）と前記エアーシリンダ（６）とを接
続する空気ホース（７Ｃ）とから構成されている。

次に上記構成の磁気エンジンの作動について簡単に説明
すると、第４図（イ）は作動停止の状態であり、この状
態で弁機構（７）を通じて空気シリンダ（６）に空気を
供給してこれを伸長させて永久磁石（６）を回転子（１
）に近接移ｕノさせると回転子（１）と永久磁石（６）
との間に磁圧力が発生し、回転子（１）は磁圧力の低い
矢印方向に回転起動さ東る。

この回転によって、第４図（ロ）の如く、界磁永久磁石
（８）の磁界内に送り込まれた回転子＋１１は界磁永久
磁石（８）との間に生じる強い反発力と磁圧力とによ多
回転を続ける。　この時、空気シリンダ（６）はスプリ
ング付勢力によって収縮する。

そして、回転子（１）が第４図（ハ）の位置まで達した
時点で前記弁機Ｉａ（７１の切換えによって空気シリン
ダ＋ｌｉ＋が再び伸長作動を開始し、第４図（イ）の状
態に復帰して回転子（１）に起動時とほぼ同様な強い回
転力を与えることになる。　この状態の繰シ返しによっ
て回転子（１）の連続回転、つまりはエンジンの連続作
動が得られるに至るのである。

以下側の実施例について説明する。

〔工〕　第５図に示すものは、空気シリンダ（６１及び
永久磁石（６）を回転直径方向に対向して二つ配設する
とともに、回転子（１）側には二つの永久磁石（１！）
を設けたものである。

（Ｉ［）　第６図に示すものは、空気シリンダ（５）及
び永久磁石（６）を回転周方向に等間隔を隔てて三個設
けるとともに、回転子＋１）側に三つの永久磁石（２）
を二極にして設けたものであシ、この第６図に示すもの
、および、前記第す図に示すものは何れも前記弁機構（
７）をして、二つ又は三つのシリンダ（６）を同時に同
方向に伸縮作動させるように構成することによって、回
転子（１）の軸（８）に不当な曲げ力が作用しないよう
にした力学的に勝れたものであシ、実際的である。

【図面の簡単な説明】

亀１図は磁圧力を示すグラフ、第２図は本発明の一実施
例を示す構成図、第８図は概略側面図、第４図（イ）〜
（ハ）は作動説明図、第５図、第６図は夫々側の実施例
を示す概略構成図である。 ＋１１・・・・・・回転子、（２）・・・・・・永久磁
石、（８）・・・・・・界磁永久磁石、（４）・・・・
・・ケーシング、（５）・・・・・・流体シリンダ、（
６）・・・・・・永久磁石、（７）・・・・・・弁機構
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　回転子（１１の外周部に永久磁石（２）を取シ付け
   るとともに、その永久磁石（！）の回転軌跡の外周に沿
   って、界磁永久磁石（１）を、前記回転子（１）側の永
   久磁石（２）に対して同極向い合せの状態でかつ両磁石
   （＋１）　、　（８）の対空間距離が次第に変化する状
   態に固定してケーシング（番）を構成させ、このケーシ
   ング（４）の周方向の少な（とも一部に、流体シリンダ
   （６）の作動によシ前記回転子（１１側の永久磁石（２
   ）の回転軌跡に対して遠近移動自在な永久磁石（６）を
   、同極向い合せの状態に配役しであることを特徴とする
   磁気エンジン。 ■　前記流体シリンダ（６）が工Ｔ−シリンダである特
   ６°「請求の範囲第０項に記載の磁気エンジンＯ ■　前記流体シリンダ（５１が、前記回転子（１）の回
   針十世０１転に連動して切換動作される弁機構（７）を
   介して作動制御されるように構成されて込る特許請求の
   範囲第０項に記載の磁気エンジン。