JPS63117676A - マグネツトロ−タ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、外部に一切の動力源を必要とせず、永久磁石
間に自然に且つ永久的に働く強い力を利用し、又引力と
斥力の２つの力のバランスを壊す事によって、永久的な
回転力を得ようとする磁気ロータに関するものである。

従来の技術 従来の磁気モータは、外部から印加される電気エネルギ
ーによって作動する電磁石を利用して、電気エネルギー
を与えている間だけロータを回転させると云うものであ
った。

発明が解決しようとする問題点 この電気的エネルギーは、送電線や蓄電池等から取らね
ばならず、これが磁気モータの構造、動作、使用出来る
場所等を強く規制してきたのである。

例えば、直流モータでは整流機やバッテリーが必要であ
り、又電池の消耗、交換と云う問題が生じ、交流モータ
では電源への接続に対するコード、コンセント、それら
の規格上の問題等があり、又海山等給電設備のない場所
での使用や、規格の異なる外国での使用に制限があり、
或は全く使用不可能である等の諸問題が生じており、こ
れが未だに解決されないでいたのである。

特に開発途上国、砂漠地域、山岳国等でのこの問題は深
刻でありどうしても人力や家畜の力に頼らざるを得ず、
進歩発展が望めなかった訳である。

このような点に鑑みて、本発明の第１の目的は、外部に
一切の動力源を必要とせず、永久磁石間に自然に且つ永
久的に働く強い力を利用して、永久的な回転能力を持つ
磁気（マグネット）ロータを提供しようとするものであ
る。

次に、本発明の第２の目的としては、このような磁気ロ
ータを利用した（従来用語で言うところの）電気製品を
提供しようとするものである。

問題を解決するための手段 上記難題を解決するに当たり、発明者は２つの永久磁石
間に働く斥力を利用して、又同時に磁石間に働く引力に
よるブレーキ作用に関しては、使用する磁石の種類、磁
石の特殊な配列パターン、その配列角度等の最適解を見
出だして斥力に対する引力を相対的に弱める事で上記ブ
レーキ作用を抑え、斥力のみの働きによりロータを永久
的に回転させる事が可能であるとの知見を得、この困難
な問題の解決に成功している。

即ち、互いに逆回転するように、対向させて連結した回
転自在の２つのロータＡ、Ｂは、夫々ロータの周囲に放
磁面を外周に向けた異方性の複数個の磁石を有し、該磁
石の各々は磁極を結ぶ軸がロータの円の径線に対してロ
ータＡの磁石は大兄３０度のプラスの傾斜角を為すよう
に回転対称に、又ロータＢの磁石は大兄３０度のマイナ
スの傾斜角を為すように回転対称に固着し、且つロータ
Ａ、Ｂの磁石共夫々回転軸から等距離の回転周上で極性
を揃えて配設して、２つのロータＡ、Ｂは互いに反発し
合うようにし、２つのロータＡＳＢは上記ロータＡ周上
の磁石とロータ８周上の磁石とが近接点に於いて一方の
ロータＡが他方のロータＢに対して常に異方性磁石の放
磁面の大凡２分の１の面積分だけ先行するように同期さ
せて連結し、且つ少なくても他方のロータＢは、先行す
るロータＡを後追いするロータ８周上の放磁面方向にの
み回転するように、任意の逆回転防止機構を取り付けて
回転方向の規制を行うようにして、永久的に回転運動を
続ける事が出来るマグネットロータを構成したのである
。ここで、放磁面とは、Ｎ極面又はＳ極面のこととする
。

尚、本発明に於いては、（イ）異方性の磁石を使用する
事、（ロ）磁石の取り付けに適切な傾斜角度を規定する
事の２点が特に重要である。

作　　　　用 さて、磁石のＮ極から放散する磁力線の磁束密度とＳ極
に集束する磁束密度とは全く同一である、と考えてよい
。

それ故、磁石でロータ（回転子）を作り、別の磁石で反
発させてロータを回し続けようとしても、磁石間に働く
引力の作用を無視する事が出来ないので、斥力と引力と
はある時点で平衡してしまうから、ロータとして構成す
る事は不可能である、と考え易いのである。

しかし、本発明の構成によれば、永久に回転し続けるロ
ータとしての作用を生じている事がはっきりと解るので
ある。

即ち、ロータＢの周囲に放磁面を外周に向けた磁石を、
該磁石のＳ極とＮ極の２つの磁極を結ぶ軸が円の径線に
対して大兄３０度の傾斜角を持つように回転対称に取り
付ける事により、且つ放磁面とは逆方向への回転を防止
する機構を取り付ける事によって、ロータＢ自体の回転
方向を片回り方向に傾向付ける事が出来る訳である。

そしてこの傾向を実際の回転運動に利用して、回転を起
動させるものとして、ロータＢ上の磁石とは互いに反発
し合う別の磁石を、ロータＡの周囲に放磁面を外周に向
けて、且つ該磁石の極軸が円の径線に対して上記ロータ
Ｂとは逆角度の大凡３０度の傾斜角で回転対称に取り付
けて、２つのロータＡ％Ｂを連結しているのである。

この２つのロータＡＳＢにとって、大凡３０度と云う角
度の規定は特に重要であり、この発見が発明の成否を決
定しているのである。

更に、まだ幾分残留する巻き込み傾向（２つのロータＡ
、ＢＩＪの引力ブレーキ）から逃れるために、又２つの
磁石間の斥力が荷動に働くように、双方の磁石には特に
異方性のものを使用し、２つのロータＡＳＢは上記ロー
タＡ周上の磁石とロータ８周上の磁石とが近接点に於い
て一方のロータＡが他方のロータＢに対して常に異方性
磁石の放磁面の大凡２分の１の面積分だけ先行するよう
に同期させて、２つのロータＡＳＢの各々の回転タイミ
ングを設定するのである。

こうして、強い反発力によって回転運動が起こり、次に
来る巻き込み力を逃れさえすれば、後は相対的斥力のみ
によって永久的に回転し続けると云う事に成るのである
。

こうして、第１の目的が達成されるが、この上うなマク
ネットロータを従来の電気モータを使用した所謂電気製
品に応用する事により、第２の目的も達成されるのであ
る。

実　　　施　　　例 次に、本発明の実施例に付いて、図面に基づいて説明す
るが、図面は理解可能な範囲で概略的に示したものであ
るから、本発明は、特に本実施例のみに限定されないも
のとする。

第１図は、本発明の一実施例の全体斜視図であり、第２
図は、ロータハウス１０を外した状態の斜視図である。

又この状態の平面図を第３図にて表している。

次に第４図は、第３図のＸ−Ｘ断面図であり、主として
ロータ２０Ａ、Ｂ上の異方性磁石４０Ａ、Ｂの配列を示
している。

更に詳細には、第５図部分断面図を以ってロータに対す
る磁石の取付角θを、又第６図状態説明図を以って２つ
のロータ２ＯＡ、Ｂ上の異方性磁石４０Ａ、Ｈの同期さ
せた所定の位置関係を説明している。　尚、第７図は、
ロータ２０の第２実施例の側面図である。

さて、ロータ２０Ｂの両端に、ロータ２ＯＢとは回転軸
２３を同じくし且つ多少直径の大きなラチェットギヤ２
２を一体化して、ロータ２０Ｂ周上の下記放磁面方向に
のみ回転するように回転方向の規制を行う。

又ロータ２０Ｂと同一寸法のロータ２０Ａの両端に、ロ
ータ２０Ａとは回転軸２３を同じくし且つ上記ラチェッ
トギヤ２２と同一寸法のギヤ２１を一体化する。

上記回転軸２３．２３を支台３１，３１に軸受３０．３
０を介して回転自在に軸支し、支台３１を台座１１上に
固定し、上記ロータ２ＯＡ、２０Ｂを対向させ、ギヤ２
１とラチェットギヤ２２とを噛合させて、２つのロータ
が同一の回転角を持つように同期させ、且つ互いに逆の
回転をするようにして連結する。２つの逆回転するロー
タ２０Ａと２０Ｂは本実施例ではその直径が同一である
から、同一の回転角を持つように同期させると云う事は
、下記の磁石を所定のタイミングでずれる事なく対向さ
せる事を意味するのである。

連結された同径の２つのロータ２０Ａ、２０Ｂは、夫々
ロータ２０Ａ、２０Ｂの周囲に、Ｎ極放磁面を外周に向
けた異方性の複数個の磁石４０Ａ、４０Ｂを有し、該磁
石４０Ａ、４０Ｂの各々は、磁極を結ぶ軸Ｒがロータ２
０の円の径線Ｐに対して、ロータ２ＯＡの磁石４０Ａは
３０度のプラスの傾斜角を為すように回転対称に、又ロ
ータ２０Ｂの磁石４０Ｂは３０度のマイナスの傾斜角を
為すように夫々回転対称に配設し、且つロータ２０Ａ１
２０Ｂの磁石共、夫々回転軸２３から等距離の回転周２
４上でＮ極極性を揃えて固着して、２つのロータ２０Ａ
、２０Ｂは互いに反発し合うようにする。

而して、２つのロータ２ＯＡ、２０Ｂを、上記ロータ２
０Ａ周上の磁石４０Ａと、該磁石４０Ａに対向するロー
タ２０Ｂ周上の磁石４０Ｂとが、近接点に於いて、一方
のロータ２０Ａが他方のロータ２０Ｂに対して常に異方
性磁石４０の放磁面の２分の１の面積分だけ先行するよ
うに上記ギャ２１及びラチェットギヤ２２を噛合させて
結合しく同期させている）、他方のロータ２０Ｂが、先
行するロータＡ２０を後追いするようにするのである。

本実施例ではこのようにしてマグネットロータを構成し
たのである。

尚、１２は台座１１上に形成されたロータハウス１０の
取付部である。

又ロータハウス１０の外壁面に取り付けたブレーキスイ
ッチ３３により、マグネットロータの始動及び停止の操
作を行う訳である。

さて、ロータ２０Ｂの周囲に放磁面を外周に向けた磁石
４０Ｂを、該磁石４０ＢのＳ極とＮ極の２つの磁極を結
ぶ磁極軸Ｒが円の径線Ｐに対して３０度と云う実験的に
割り出した特殊な傾斜角θを持つように、回転対称に取
り付ける事により、且つ放磁面とは逆方向への回転を防
止する機構をであるラチェットギヤ２２を回転軸２３に
取り付ける事によって、ロータ２ＯＢ自体の回転方向を
片回り方向に傾向付ける事が出来る訳であり、この傾向
を実際の一方向回転運動に起動するものとして、ロータ
２ＯＢ上の磁石４０Ｂとは互いに反発し合う別の磁石４
０Ａを、ロータ２０Ａの周囲に放磁面を外周に向けて、
且つ該磁石の磁極軸Ｒが円の径線Ｐに対して上記ロータ
２０Ｂとは逆角度として３０度の傾斜角θで回転対称に
取り付けて、２つのロータ２０Ａ、２０Ｂを同一でしか
も互いに逆の回転角を持つように同期させて連結してい
るのであり、この事によってロータ２０Ａ、２０Ｂ間の
最初に対向したＮ極どうしの斥力で回転が開始され、ま
だ幾分残留する磁石間のＮ−Ｓ引力巻き込み傾向をかわ
して、すぐ次のＮ極どうしの斥力により回転運動を継続
させるために、双方の磁石４０Ａ、４０Ｂには異方性の
ものを使用し、２つのロータ２０Ａ、２０Ｂは上記ロー
タ２０Ａ周上の磁石４０Ａとロータ２０Ｂ周上の磁石４
０Ｂとが近接点に於いて一方のロータ２０Ａが他方のロ
ータ２ＯＢに対して常に異方性磁石４０の放磁面の２分
の１の面積分だけ先行するように設定するのである。

こうして、強い反発力によって回転運動が起こり、次に
来る巻き込み力を逃れさえすれば、後は相対的斥力のみ
によって永久的に回転し続けると云う事に成るのである
。

この場合の回転動力は、両軸２３．２３から、互いに逆
回転ではあるが、効率良く取り出す事が可能である。

尚、ロータ２０Ｂの回転軸２３には、支台３１（７）軸
受３０部分にブレーキ３２を取り付け、ロータハウスｌ
Ｏの外面部にはブレーキスイッチ３３を配置して、永久
に回転し続けようとする本マグネットロータの停止操作
が出来るように成っている。これを解除する事によって
、再びロータ２０は永久回転を始める訳である。

次に、本発明の第２実施例に付いて、第７図を参照して
説明する。

本実施例は、１６個の磁石４０を、ロータ２０の回転角
２４にＳ極放磁面を外周に向けて、且つ該磁石の磁極軸
Ｒが円の径線Ｐに対して３０度の傾斜角θで、各々回転
対称に取り付けたものである。

本実施例の特長として、第１実施例に比較して磁石４０
の間隔が短いため、ロータの回転が比較的円滑であり、
且つ磁石４０の数が多いため回転勢力の強い事が上げら
れる。

さて、ここで他の実施の仕方に付いて説明を加えると、
まず２つのロータは、ロータの近接点に於いて、相対す
る任意の磁石が所定のタイミングと位置関係を保ちつつ
向かい合う事が出来るように、同期して回転すればよい
のであるから、必ずしも各々のロータの直径や回転速度
が同一である必要は無い。又ロータ上の磁石の数も同様
である。

そして上記第１実施例の構成を採用する事は好ましい。

この点に関連して、２つのロータの連結には、ギヤ以外
のベルト、チェーン等、任意の動力伝達機構が採用出来
るが、上述のように２つのロータは必ず同期させねばな
らない。

使用する異方性磁石の取り付は方や種類や大きさは特に
限定されるものではないが、磁力の強弱はマグネットロ
ータの馬力に大きく拘わって来る。

これは、本発明の第２の目的にも深く関係し、例えば従
来の髭剃り等の小型電気製品に応用したいとするならば
、本マグネットロータはより小さくて且つ強力でなくて
は成らない。そこで−例を上げるならば、希土類のサマ
リウム・コバルト系マグネット等が特に好ましいのであ
る。例えば、同じ大きさの磁石であるならば、フェライ
ト磁石で３〜４［ｆｂｌであるのに対して、上記サマリ
ウム・コバルト系では１８〜２０［ｆｂｌを示し、より
斥力が強い訳である。この他、片面着磁の磁石等も、上
記巻き込みや偶力に対して有効な材料と成る。　次に、
ロータ上の磁石以外は非磁性体であるほうが望ましい。

特にロータハウスＩＯ１台座１１．軸受３０、支台３１
等が誘導磁気を帯びると、ロータの回転を阻害してブレ
ーキをかける要因と成り易いからである。

磁石は、異方性の物である必要があり、等方性の磁石で
は使用しても意味がない。上記巻き込みを逃れるために
は、異方性磁石の放磁面を適切な角度で外周へ向けねば
ならない。この角度は既述の如く大兄３０度と云う値を
得ているが、異方性の磁石を使用すれば３０度プラスマ
イナス５度の許容値を得る事が可能である。

磁石は、一方の磁石が放磁面の大凡２分の１の面積分だ
け他方の磁石に先行するように、２つのロータを連結し
て同期させているが、正確には磁束密度の大凡２分の１
である。

さて、従来より弾み車と云うものが知られているが、こ
れは起動時に加えられた慣性力を活かして、回転物体の
安定回転を得ようとするものである。本発明では、反発
力による回転運動を、磁石間に働く引力による巻き込み
現象が押さえ込もうとするのをかわす事も要件と成って
いるため、ここに上記弾み車を利用する価値が生ずる。

このために、ロータそのものの素材に重量のある物を使
用したり、鉛等の重量物を部分的に埋め込んだり、又所
謂弾み車をロータに取り付ければよい。こうして弾みに
よっても巻き込みを防ぎ、円滑に次の同極どうしのの斥
力圏内へとロータを進める事が出来るのである。

尚、本マグネットロータの回転を止めるには、第１実施
例ではブレーキを用いているが、外部から別の磁石をロ
ータや２つのロータの近接点に近付けたり、２つのロー
タ間に遮蔽板を挿入したり、或は２つのロータを引き離
して終うなど、種々の方法が採用出来る。

発明の効果 畝上の如く構成したので、本発明は、永久磁石間に自然
に且つ永久的に働く強い斥力を利用し、又異方性磁石を
採用し、特殊なパターンに配列して引力の力を相対的に
弱める事が出来、斥力のみの働きを取り出し得た訳であ
り、このようにして強い反発力によって回転が始まり、
巻き込みの引力を乗り越えて、相対的斥力のみに従って
永久的に回転し続けるマグネットロータを提供する事に
成功している。そして本発明の最大の効果は、外部に一
切の動力源を必要としないところにあり、この効果故に
自動車、列車等の輸送機関から扇風機、シェーバ−等の
家庭用品に至るまで、回転動力を必要とする機器群を無
電源で成り立たせる事が可能と成っている。

そこで、本発明は使用出来る場所、規格等に強く制限さ
れないのである。特に開発途上国、砂漠地域、山岳国等
の進歩発展に大きく寄与する事が出来る。

これは正に画期的な発明であり、更に適当なコンバータ
に接続すれば、回転エネルギーから他の形態のエネルギ
ーに転換して、全く有効な活用が出来、地球資源枯渇の
大問題をもいともたやすく解決し、所期の目的を達成す
る事に成功している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の全体斜視図、第２図は
、第１図のロータハウスＩＯを外した斜視図、 第３図は、同平面図、 第４図は、第３図のＸ−Ｘ断面図、 第５図は、ロータ２０の部分断面図、 第６図は、状態説明図、 第７図は、ロータ２０に関する第２実施例の側面図であ
る。 １０・・・ロータハウス　１１・・・台座１２・・・ロ
ータハウス取付部 ２０・・・ロータ ２０Ａ・・・ロータ　　　　２ＯＢ・・・ロータ２１・
・・ギヤ　　　　　２２・・・ラチェットギヤ２３・・
・回転軸　　　　２４・・・回転層３０・・・軸受け　
　　　３１・・・支台３２・・・ブレーキ　　　３３・
・・ブレーキスイッチ４０・・・異方性磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに逆回転をするように、対向させて連結した回転自
   在の２つのロータＡ、Ｂは、夫々ロータの周囲に放磁面
   を外周に向けた異方性の複数個の磁石を有し、該磁石の
   各々は磁極を結ぶ軸がロータの円の径線に対してロータ
   Ａの磁石は大凡３０度のプラスの傾斜角を為すように回
   転対称に、又ロータＢの磁石は大凡３０度のマイナスの
   傾斜角を為すように回転対称に固着し、且つロータＡ、
   Ｂの磁石共夫々回転軸から等距離の回転周上で極性を揃
   えて配設して、２つのロータＡ、Ｂは互いに反発し合う
   ようにし、２つのロータＡ、Ｂは上記ロータＡ周上の磁
   石とロータＢ周上の磁石とが近接点に於いて一方のロー
   タＡが他方のロータＢに対して常に異方性磁石の放磁面
   の大凡２分の１の面積分だけ先行するように同期させて
   連結し、且つ少なくても他方のロータＢは、先行するロ
   ータＡを後追いするロータＢ周上の放磁面方向にのみ回
   転するように、任意の逆回転防止機構を取り付けて回転
   方向の規制を行い、永久的に回転運動を続ける事を特徴
   とする、マグネットロータ。