WO2006106647A1

WO2006106647A1 - 回転機構

Info

Publication number: WO2006106647A1
Application number: PCT/JP2006/306233
Authority: WO
Inventors: Hiromichi Kinoshita; Yoko Kinoshita
Original assignee: D M W Japan Kk; Yoko Kinoshita
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-10-12
Also published as: EP1876697A1; KR20080002922A; EP1876697A4; CA2603839A1; CA2603839C; AU2006231872A1; KR100996788B1; EA200702164A1; JPWO2006106647A1; AP2129A; AU2006231872B2; JP4397417B2; EA015493B1; AP2007004224A0; US7834502B2; KR20100068489A; TW200812193A; CN101156309A; MX2007012301A; US20090051239A1

Abstract

　本発明は、回転抵抗を減少し、且つ、回転を促進する様に構成されており、回転効率が極めて高い回転機構の提供することを目的としており、軸受（１６、１８）を設けている固定側部材（１）と、前記軸受に軸支された回転軸（２１）及び該回転軸に固定された円盤状部材（２２）から成る回転側部材（２）と、固定側部材（１）に取り付けられ且つ前記回転軸（２１）を中心とする同一円上に均等ピッチで配置された複数のコイル（３）と、円盤状部材（２２）に取り付けられた第１の永久磁石（４）とを備えており、第１の永久磁石（４）は前記回転軸（２１）を中心とする同一円上に均等ピッチで配置され且つ前記コイル（３）と対向して配置されている。

Description

明細書

回転機構

技術分野

[0001] 本発明は、例えば、発電機や電動機等における回転体構造を構成する回転機構であって、特に、鉛直方向に延在する回転軸を有するタイプの回転機構に関する。背景技術

[0002] その様な回転機構の一例として、例えば、マグネット回転子を有する電磁回転機が提案されている (例えば特許文献 1参照)。

[0003] ここで、係る回転機構については、回転軸を軸支する種々の軸受を備えており、回転抵抗の大小によって回転機構の性能が左右されてしまう。従って、出来る限り回転抵抗を小さくして、回転機構としての性能或いは効率を向上する必要がある。

そのためには、回転を促進或いは補助するような機構を設けることが考えられる。しかし、電流等を外部力供給して回転機構の回転を促進するのであれば、入力エネルギが増加することとなり、回転機構の効率は却って低下してしまう。

[0004] 前述した特許文献 1では、その目的が、整流子、刷子、位置検知素子を除去し、リブトルク、リブ電圧の無い直流電動機又は直流発電機を得ることであって、回転機構の効率向上に寄与するものではない。

特許文献 1：特開 2000- 197327号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、回転効率の極めて高い回転機構を提供するにある。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明の回転機構は、軸受（16、 18)を設けている固定側部材（1)と、前記軸受に軸支された回転軸（21)及び該回転軸に設けられた円盤状部材 (22)力成る回転側部材 (2)と、固定側部材（1)に取り付けられ且つ前記回転軸 (21)を中心とする同一円上に均等ピッチで配置された複数のコイル (3)と、円盤状部材 (22)に取り付けられた第 1の永久磁石 (4)とを備えており、第 1の永久磁石 (4)は前記回転軸（21)を中心とする同一円上に均等ピッチで配置され且つ前記コイル (3)と対向して配置されて、ることを特徴として、る（請求項 1)。

[0007] ここで、前記コイル (3)は、非磁性材料 (例えば、ステンレス鋼)製の芯材が貫通しており、前記第 1の永久磁石 (4)と対向する端面力離隔した側の端面には磁性材料製部材 (例えば鉄勢円盤或いは鉄板)が配置されて、るのが好まヽ (請求項 2)。

[0008] 前記円盤状部材（22)には複数のアーム状部材（24)が取り付けられ、該アーム状部材 (24)の先端には第 2の永久磁石（5)が第 1の磁石保持部材 (24h)によって保持され、固定側部材（1)の前記アーム状部材 (24)よりも半径方向外方の領域には第 3の永久磁石 (6)が設けられており、該第 3の永久磁石 (6)は第 2の磁石保持部材 (l lh)によって保持され、第 2の永久磁石 (5)と第 3の永久磁石 (6)との円周方向位置が等しい状態 (第 2の永久磁石 5及び第 3の永久磁石 6が直線 24Lc上に位置して V、る状態)から第 2の永久磁石 (5)が回転方向 (R)に移動した際に反撥力を生じるように構成されて、るのが好まヽ（請求項 3)。

ここで、前記第 3の永久磁石（6)の数は、前記アーム状部材（24)の数よりも多いことが好ましい。

[0009] 前記第 1の磁石保持部材（24h)は非磁性材料 (例えば、アルミニウム或いはプラスチック)で構成され、第 2の永久磁石 (5)を包囲して、ると共に第 2の永久磁石 (5)からの磁力線が放射される開放部（240h)が形成されており、前記第 2の磁石保持部材（l lh)は磁性材料 (例えば、ニッケル 'クローム鋼)で構成され、第 3の永久磁石（6 )を包囲していると共に第 3の永久磁石（6)からの磁力線が放射される開放部（1 lOh )が形成されており、前記第 1の磁石保持部材 (24h)の開放部（240h)と前記第 2の磁石保持部材（1 lh)の開放部（110h)とが対向して、な、状態では第 2の永久磁石 (5)と第 3の永久磁石 (6)とは相互に磁力は作用しないが、開放部（240h)と開放部 (110h)とが対向して、る状態では第 2の永久磁石 (5)と第 3の永久磁石 (6)とは相互に磁性反撥力が作用する様に構成されているのが好ましい (請求項 4)。

[0010] 前記円盤状部材（22)の下側面には第 4の永久磁石（8)が取付けられ、前記固定側部材（1)には第 4の永久磁石 (8)の下方の領域に第 5の永久磁石（9)が設けられており、第 5の永久磁石 (9)は第 4の永久磁石 (8)と対向して配置され且つ第 4の永久磁石 (8)と同一の極性となる様に配置されて、るのが好ま、 (請求項 5)。

ここで、第 4の永久磁石 (8)はステンレス製の取付用具 (ステ一）により前記円盤状部材（22)の下側面に取り付けられており、第 5の永久磁石（9)はステンレス製の取付用具 (ステ一）により前記固定側部材（1)に取り付けられているのが好ましい。

[0011] 前記固定側部材（1)は、正多角体の環状、或いは円環状の上方枠体（11)及び下方枠体（13)と、上方枠体（11)と下方枠体（13)との双方を連結する連結部材（l ib) と、で構成されているのが好ましい。

発明の効果

[0012] 上述した回転機構によれば、固定側部材（1)の同一円周上に均等ピッチで配置された複数のコイル (3)と、回転側部材 (2)の当該コイル (3)と対向した複数の第 1の永久磁石 (4)とで構成されているので、回転体（2)を、先ず回転のきっかけとして所定の手段で回転させれば、コイル（3)にはフレミングの左手の法則により誘導電流が発生する。そして、コイル (3)に発生した誘導電流は第 1の永久磁石 (4)を初期に回転させられたと同方向に回転させるように作用する。

即ち、例えばモータにより、ー且回転体（2)を回転させてしまえば、後は、コイル（3 )に誘導電気が発生し、いわゆる「ァラゴの円盤」の原理を利用して、回転体の回転を促進する様に作用するので、回転効率が極めて良好となる。

[0013] 前記コイル (3)にお、て、非磁性材料 (例えば、ステンレス鋼)性の芯材が貫通しており、前記第 1の永久磁石 (4)と対向する端面力離隔した側の端面には磁性材料製部材 (例えば鉄勢円盤或いは鉄板)が配置して、れば (請求項 2)、磁性材料性部材によりコイル（3)に発生する磁界を強化できると共に、芯材が非磁性材料、特にステンレス鋼であれば、芯材内を磁界が良好に通過するので、コイル（3)から良好に磁界が発生する。

それに加えて、芯材が非磁性材料なので第 1の永久磁石 (4)に吸引される事が無ぐ回転体の回転が制動されてしまうことが防止される。ここで、磁性材料部材は第 1 の永久磁石 (4)から離隔して配置されるので、第 1の永久磁石 (4)に吸引される恐れは少ない。 [0014] 本発明にお、て、複数のアーム状部材 (24)を設け、アーム状部材 (24)の先端に第 2の永久磁石（5)を第 1の磁石保持部材 (24h)によって保持し、固定側部材（1) の前記アーム状部材 (24)よりも半径方向外方の領域に第 3の永久磁石 (6)を設け、該第 3の永久磁石 (6)を第 2の磁石保持部材（ 1 lh)によって保持すれば (請求項 3、請求項 4)、第 2の永久磁石（5)と第 3の永久磁石 (6)との磁性反撥力により、アーム状部材 (24)が回転して、円盤状部材 (22)に回転力を付加する。その結果、外部から電流を供給することなぐ回転が促進される。

すなわち、前述のコイル（3)と第 1の永久磁石 (4)とでなされる作用がメインの作用とすれば、第 2の永久磁石（5)と第 3の永久磁石 (6)とが、そのメインの作用を増強するように作用する。

[0015] 回転側の第 4の永久磁石 (8)と、第 5の永久磁石 (9)を設け、第 5の永久磁石 (9)は、第 4の永久磁石 (8)と対向した位置に取り付けられ且つ第 4の永久磁石 (8)との対向面側を第 4の永久磁石（8)と同一極性とすることによって、回転側の第 4の永久磁石（8)と、固定側の第 5の永久磁石 (9)とは互いに反撥し合うように構成すれば (請求項 5)、永久磁石 (8、 9)同士の磁性反撥力により、回転側部材 (2)全体が固定側部材（1)に対して浮上するように作用する。

その結果、回転側部材 (2)が固定側部材（1)に対して作用するスラスト力をゼロに近づけることが出来、スラスト力による回転時のフリクションもゼロに近づく。

[0016] 以上の構成及びその作用を全て組み合わせることにより、回転側部材（2)の回転時のフリクションはゼロに近づき、回転効率の極めて高い回転機構が得られる。

[0017] さらに本発明において、第 4の永久磁石（8)と第 5の永久磁石（9)との間の領域に、複数のコイルをリング状に配置し、リング状に配置されたコイルの列を上下方向に間隔を空けて設け、上下に間隔を空けて設けられたコイルの列は反撥力が作用するように磁極が決定されており、上下に間隔を空けて設けられた磁石の列の間に、開放端部が上下方向となる様に配置された空芯コイルを複数配置することにより、発電を図ることが出来る。

[0018] 上下の磁石の列の間に挟まれる様に配置された空芯コイルで発生した電力により、例えば円盤状部材 (22)上部に取り付けられたモータを駆動することが出来る。或いは、空芯コイルで発生した当該電力により、例えば円盤状部材 (22)のみを回転駆動するために設けられたモータを駆動することが出来る。

[0019] ここで、「円盤状部材（22)のみを回転駆動するために設けられたモータ」は、歯車若しくはベルトにより円盤状部材 (22)と接続されており、回転軸（21)が駆動源に連結されて、な、場合にも円盤状部材（22)を回転することが出来る様に構成することが可能である。そして、リング状に配置されたコイルの列を円盤状部材（22)と共に回転して発電する場合には、回転軸（21)を回転させずに円盤状部材（22)のみを回転させる様に構成することも可能である。

[0020] ここで、円盤状部材（22)が回転軸（21)に対して相対的に回転可能に構成すれば、回転軸（21)を固定し、そこに設けられたスラストベアリングに円盤状部材 (22)の重量を支持する様にすれば、さらに効果的に円盤状部材 (22)を回転させることが出来る。

[0021] それにカ卩えて、前記上下に設けられたリング状の磁石の列を、下方の磁石の列を固定し、上方の磁石の列を円盤状部材 (22)に設けることにより、同極同士の反撥力により円盤状部材 (22)を磁気浮上させることが出来る。それと共に、上述した様に、円盤状部材 (22)を回転させることにより空芯コイルに電力を発生させることが出来るこの場合、円盤状部材 (22)を回転させることにより、磁力により得られる効果が増大する。

発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

先ず、図 1〜図 11を参照して第 1実施形態 (実施形態)である回転機構 100について説明する。

[0023] 図 1、図 2において、全体を符号 100で示す回転機構は、固定側部材 1と、回転側部材 2と、固定側部材 1に取り付けられた複数のコイル 3と、回転側部材 2に取り付けられた複数の第 1の永久磁石 4とを有している。

[0024] 固定側部材 1は、上方枠体 11と中間枠体 12と下方枠体 13が 8個の接続部材 l ib で上下方向に空間部を挟んで 3層に積層（以上、図 2参照）して形成されている。上方枠体 11は、詳細には八つの同一断面 (溝形断面）の部材 1 laの端部を前記接続部材 1 lbで接続して組んで正八角形に形成されてヽる（図 1参照)。

[0025] 中間枠体 12は、図 1では明確には示されていないが、外形輪郭が上方枠体 11と同じであり、上方枠体 11と同様に、八つの同一断面 (溝形断面)の部材 12aの端部を前記接続部材 l ibで接続して、正八角形に形成されている（図 2参照)。

[0026] 下方枠対 13は、図示では明確には示されていないが、外形輪郭は上方枠体 11と同じであるが、上方枠体 11及び中間枠体 12よりも（図 2中の上下方向寸法が）大きい溝形断面の八つの部材 13aによって、正八角形に組まれている（図 2参照)。

[0027] 図 1にお!/、て、上方枠体 11は、図示の左右の溝形断面の部材 1 la、 1 laを図示の左右方向で並行する 2本の梁 11cで補強するように接続している。尚、 2本の梁 11c は回転側部材 2の中心点（回転中心：上方枠体 11の中心点でもある） Oに対して上下方向で対称位置に配置されてヽる。

[0028] 図 1において、上方枠体 11は、上方の部材 11a— 1と上方の梁 11c 1とを図 1の上下方向で並行する 2本の梁 l idで接続し、且つ、下方の部材 11a— 2と下方の梁 1 lc— 2とを図示の上下方向で並行する 2本の梁 l idで接続し、以つて、上方枠体 11 全体のネ ΐ強を図っている。

[0029] 中間枠体 12は、図示では明確には示していないが、上方枠体 11同様、左右の溝形断面の部材 12a、 12aを、図 1の左右方向に並行する 2本の梁 12c (図 2参照）で補強するように接続している。

2本の梁 12cは、中間枠体 12の中心点 Oに対して、図 1の上下方向について対称位置に配置されている。

[0030] さらに、中間枠体 12は、図 1を参照して説明した上方枠体 11と同様に、図 1における上方の部材 12a (図 1にお、て、部材 1 la— 1と同 Cf立置に存在する）と上方の梁 1 2c (図 1において、梁 11c— 1と同じ位置に存在する）とを、（図 1の上下方向で並行する） 2本の梁 12d (図示を省略)で接続している。そして、下方の部材 12a (図 1において、部材 11a— 2と同じ位置に存在する）と下方の梁 12c (図 1において、梁 l ie— 2と同じ位置に存在する）とを、（図 1の上下方向で並行する） 2本の梁 12d (図示を省略)で接続し補強を図って、る。 [0031] 図 2を参照すれば、前記下方枠体 13は、基礎部材 14の上面に積層するように取り付けられており、基礎部材 14の外縁は下方枠体 13の外縁よりも小さい。基礎部材 1 4の中央には、補強部材 14aが設けられて、る。

[0032] 図 1において、上方枠体 11の 2本の梁 l lc、 11cで挟まれた領域であり且つ上方枠体 11の中央に相当する領域には、軸受支持板 15が 2本の梁 l lc、 11cで支持されている。軸受支持板 15の上面には、ラジアル軸受（上方の軸受） 16が設けられている。ここで、ラジアル軸受 16は、その中心軸が図 1の紙面に垂直な方向となる様に配置されている。

[0033] 図 2に示す補強部材 14a (基礎部材 14の中央に設けられている）の中央部には軸受支持板 17が配置されており、軸受支持板 17の（図 2における上方の面）中央には下方の軸受 18が取り付けられている。ここで、下方の軸受 18は、ラジアル軸受 18A とスラスト軸受 18Bとが一体化された構造を具備しており、下方の軸受 18の中心軸が図 2の上下方向（図 1の紙面に垂直な方向）に延在する様に配置されている。

[0034] 図 2で示す実施形態では、中間枠体 12の中央にもラジアル軸受（中間の軸受） 19 力取り付けられている。

図 2を参照すれば明らかな様に、下方の軸受 18における中心軸の延長線上に、中間の軸受 19の中心軸及び上方の軸受 16の中心軸が重複している。

[0035] 前記上方の軸受 16、中間の軸受 19、下方の軸受 18により、回転軸 21が軸支される。

その回転軸 21において、上方の軸受 16と中間の軸受 19との間の領域には、ハブ 20を介して、円盤状部材 (例えば、アルミニウムの円盤） 22が回転軸 21に固定されている。

即ち、回転側部材 2は大きな構成単位として回転軸 21と円盤状部材 22を備えている。

後述する様に、アルミニウム (或いはプラスチック）の円盤 22は、電力消費量計測器に利用されている「ァラゴの円盤」の原理により、回転が補助される。

[0036] ここで、回転軸 21は、後述の第 4及び第 5の永久磁石の影響を受けないように、例えば、非磁性体であるステンレス鋼等で製造されて、る。そして、円盤状部材 22は、いわゆる「はずみ車 (プーリー）」として、回転力を保持する作用を奏するように、一定以上の質量を有している。

円盤状部材 22の素材として、アルミニウム或いは合成樹脂を使用することにより、より一層効果を発揮する。

[0037] 図 3、図 4を参照すれば、前記円盤状部材 22には、断面が L字状の複数の永久磁石用ブラケット 23が円盤状部材 22の外縁部全周を取り囲むように同一ピッチで取り付けられている。ここで、図 3及び図 4では、図示の簡略化のため、ブラケット 23を 1個のみ示し、他のブラケット 23の図示を省略している。

図示はされていないが、図 3、図 4において、複数のブラケット 23に代えて、 1個の円環状部材 23を設け、当該円環状部材 23を取付部 23bにより円盤状部材 22に取り付ける様に構成しても良い。

[0038] 図 3、図 4において、各ブラケット 23のフランジ部 23aの半径方向内側（回転軸 21 側）の面には、第 1の永久磁石 4が取り付けられている。ここで、円周方向に隣接する第 1の永久磁石 4同士は、半径方向内側の面の極性力 N極と S極が交互に入れ替わる様に配置されている。

[0039] なお、図 4でブラケット 23を示す断面は、後述するアーム状部材 24が円盤状部材 2

2の上面に取り付けられた特異な箇所における断面（図 1における Y断面)である。図示はされていないが、アーム状部材 24が無い一般的な断面においては、ブラケット 23のフランジ部 23aの高さ及び第 1の永久磁石 4の取付位置は、図 4で示すフランジ部 23aの高さ及び第 1の永久磁石 4の取付位置に比較して、アーム状部材 24の厚み分だけ高く設定されて!、る。

[0040] 図 1及び図 2においては図示が省略されているが、図 4における符号 l ieは、回転機構 100の上部を覆う天蓋を示している。天蓋 l ieは、図 1において、上部枠体 11の部材 11aと、梁 11cと、梁 l idと、軸受支持板 15とを除く全ての領域を覆っている。

[0041] 図 4において、回転軸 21の軸中心 21cから距離（半径方向距離) rlの位置に、図 4 において下向きに、 L字状のコイル用ブラケット 1 Ifが設けられている。コイル用ブラケット 1 Ifは複数設けられており、円盤状部材 22の円周方向に全周に亘つて均等ピツチで設けられている。ここで、コイル用ブラケット l lfにおける半径方向距離 rlは、ブラケット 23の半径方向距離 r2 (軸中心 21cからブラケット 23までの半径方向距離)よりも短い。

[0042] コイル用ブラケット l lfの永久磁石用ブラケット 23に面する側（半径方向外側）には、コイル 3が後述する手段によって取り付けられている。ここで、コイル 3は、通電した場合に磁界が発生する、いわゆる電磁コイルである。すなわち、コイル 3に通電すれば、コイル 3には磁界が発生し、その磁界によって、コイル 3と第 1の永久磁石 4との間には相互インダクタンスが生じるように構成されて、る。

[0043] また、第 1の永久磁石 4が円盤状部材 22と共に回転して、コイル 3の磁界を横切つて通過する際には、コイル 3側には誘導電流が発生する。回転体 2を所定の手段、例えば図示しない小型のモータによって回転させると、第 1の永久磁石 4がコイル 3 (の磁界）を通過する際に、ファラデーの法則によりコイル 3には誘導電流が生じる。そして、コイル 3に生じた誘導電流により、第 1の永久磁石 4及び円盤状部材 22は、初めに回転させられたと同方向に回転させるように付勢される。その結果、何らかの方法で (例えばモータにより）、ー且、回転側部材 2を回転させてしまえば、コイル 3に生じる誘導電流により、回転側部材 2は、回転を続行する様に付勢されるのである。

[0044] 明確には図示されていないが、第 1実施形態においては、（始動用の）小型モータで始動時に回転側部材 2を回転するタイプに構成されており、回転軸と始動用モータの間にクラッチ機構を介装して、回転側部材が所定の回転速度に達した時に、当該クラッチを切るように構成して、る。

[0045] 次に図 5〜図 7を参照して、コイル 3と第 1の永久磁石 4との詳細な位置関係及びコィルの詳細構成を説明する。

図 5〜図 7において、コイル 3は、コイル本体 32と、そのコイル本体 32の端部に設けられた板状部材 33と、図 5において板状部材 33を押さえる押圧板 34とを有している。ここで、後述する理由により、押圧板 34は非磁性体材料で形成されている。

[0046] コイル本体 32、板状部材 33及び押圧板 34は通しボルトを兼ねたステンレス鋼製の芯材 35で貫通されて!、る。

ステンレス鋼芯材 35において、コイル本体 32を貫通している領域を除く部分には、雄ねじ 35tが形成されている。雄ねじ部 35tには第 1のナット N1が螺合しており、第 1 のナット Nlを絞め込むことにより、板状部材 33と押圧板 34との間隔を短くする方向へ押圧するように構成されて、る。

[0047] ステンレス鋼芯材 35がコイル用ブラケット 1 Ifを貫通している領域の雄ねじ部 35tにはナット N2が螺合している。そして、当該ナット N2でコイル用ブラケット 1 Ifを挟み込むことにより、コイル 3はコイル用ブラケット 1 Ifに取り付けられている。

なお、図 7は、コイル 3の長手方向（図 5、図 6における左右方向）中央の断面図である。

[0048] 図 5、図 6において、符号 36は、中央にボルト貫通孔を有する磁性材料 (例えば鉄製)の板状部材 (鉄板)を示して、る。

従来のコイルでは、磁束密度を増加するためにコイル中央に鉄芯を設ける事が多い。しかし、図示の第 1実施形態においては、コイル 3の芯材は永久磁石 4の直近を移動するため（図 5、図 6参照）、コイル 3の芯材を鉄芯にしてしまうと、永久磁石 4にコィル 3の芯材が吸引されてしまい、その際の吸引力が円盤状部材 22の回転を制動する様に作用してしまうという問題がある。

[0049] ここで、ステンレス鋼であれば、それ自体は永久磁石に吸引されることはないが、磁界を通過させることが出来る。

そのため、第 1実施形態で用いられるコイル 3では、上述した様に、コイル 3の芯材としてステンレス鋼製の芯材 35を採用し、永久磁石 4にコイル 3の芯材が吸引されることを防止している。それと共に、ステンレス鋼芯材 35には磁界が通過するので、ステンレス鋼芯材 35をコイル 3に挿入することにより、コイル 3の作用効果、すなわち、電磁石として永久磁石 4と自己インダクタンスにより円盤状部材 22の回転を促進する作用が、妨げられることはない。

[0050] それと共に、図示の第 1実施形態では、コイル 3において、永久磁石 4から最も離隔した位置（図 5、図 6においては、右端部）に、鉄製の部材 (鉄板） 36を設け、ステンレス鋼芯材 35を通過する磁界が当該鉄板 36を通過する際に強化される。換言すれば、鉄板 36を設けることにより、通常のコイル中に鉄芯を配置するのと同様に、磁界を強化する作用が確保できる。

そして、鉄板 36は、永久磁石 4から最も離隔した位置に配置されているので、永久磁石 4の磁界により鉄板 36が吸引され、以つて、円盤状部材 22の回転が制動される恐れは極めて小さぐ無視できる。

[0051] すなわち、図 5、図 6で説明したような構成のコイル 3を使用することにより、円盤状部材 22の回転が制動されることなぐ永久磁石が通過することにより、コイル 3で発生する強力な磁界が電流を発生させる。

[0052] 図 5〜図 6では、コイル 3の半径方向内側に鉄板 36を設けて、コイル 3で発生する磁界を強化せしめている力個々のコイル 3に鉄製円盤 36を設けることに代えて、コィル用ブラケット 1 Ifの半径方向内側（永久磁石力離隔して、る側）に鉄板（図示せず)を配置し、当該鉄板を連続した 1枚の円環状に構成しても良い。すなわち、当該連続した 1枚の円環状の円盤力個々のコイル 3のブラケット 1 Ifの半径方向内側で、対応する個々のコイル 3で発生する磁界を強化する作用を奏するのである。

[0053] 第 1実施形態では、回転機構 100の回転効率を高めるため、上述した構成に加えて、アーム状部材 24 (図 1参照）を用いた構成を具備して、る。

図 1及び図 8において、円盤状部材 22の上面には、 3本のアーム状部材 24 (図 8では 1本のみを図示）が、回転中心 Oから半径方向外方に向かって延在している。図 1 力も明らかな様に、 3本のアーム状部材 24は、円周方向について均等ピッチにて取り付けられている。

[0054] そのアーム状部材 24の先端部には、第 2の永久磁石 5を保持したアタッチメント 24 aが取り付けられている。

後述する様に、アーム状部材 24先端のアタッチメント 24aにおいて、第 2の永久磁石 5はホルダ 24hで大部分が覆われており、ホルダ 24hは、磁性材料であるニッケル •クローム鋼で構成されて、る。

永久磁石 5と永久磁石 6の両方がニッケル 'クローム鋼で包囲されることにより、磁性を軽減することが出来る。

[0055] 固定側部材 1側の上方枠体 11における 8個の接続部材 1 lbの各々には、第 3の永久磁石 6を保持したアタッチメント l lgが取り付けられており、アタッチメント l lgは半径方向内側（図 8における回転中心 O側）を向くように配置されている。

ここで、図 8は、アーム状部材 24が回転して、第 3の永久磁石 6と回転中心 Oを結ぶ仮想直線（図 8では図示せず)上に、第 2の永久磁石 5の中心が位置した状態を示している。そして、図 8における円弧 Lrは、アーム状部材 24先端のアタッチメント 24aの半径方向外方端の軌跡を表している。

[0056] アーム状部材 24或いは第 2の永久磁石 5の数（図示の実施形態では 3個）と、第 3 の永久磁石 6の数（図示の実施形態では 8個）とは、複数の第 2の永久磁石 5が、同時に、固定側の第 3の永久磁石 6に接近した場合に生じるであろう「回転むら」を防止する観点から定められて、る。

[0057] 次に、主として図 9、図 10を参照して、図 8におけるアーム状部材 24側（第 2の永久磁石 5用）のアタッチメント 24aと、上方枠体 11側（第 3の永久磁石 6用）のアタッチメント l lgとにより、円盤状部材 22 (図 1)の回転が促進される作用効果について、説明する。

[0058] 図 9、図 10において、アーム状部材側のアタッチメント 24aは、第 2の永久磁石 5と、第 2の永久磁石 5を殆ど覆うように保持するホルダ 24hと、アタッチメント 24aをアーム状部材 24先端に固定するための取付部材 24bとで構成されている。

上方枠体 11側（図 9、図 10では左側）のアタッチメント l lgは、第 3の永久磁石 6と、第 3の永久磁石 6を殆ど覆うように保持するホルダ 1 lhと、アタッチメント 1 lgを接続部材 1 lbに固定するための取付部材 1 ljとで構成されて、る。

[0059] 図示の実施形態では、第 2の永久磁石 5を保持するホルダ 24hと、第 3の永久磁石 6を保持するホルダ l lhとは、共に磁性材料であるニッケル 'クローム鋼で構成されている。

そして、ホルダ 24hとホルダ l lhは、第 2の永久磁石 5或いは第 3の永久磁石 6の大部分を覆って、磁界が漏れないようになつている。但し、相互に向かい合う側、すなわち、ホルダ 24hであれば半径方向外方或いは接続部材 l ib側、ホルダ l lhであれば半径方向内方或いはアーム 24側、の一部分については、ニッケル 'クローム鋼は永久磁石を覆っていない。

[0060] より詳細には、第 2の永久磁石 5を保持するホルダ 24hは、垂直方向下方が閉塞した（図 10参照）円筒形状に構成されており、その円筒形状の中心軸に沿って外周の一部（半径方向外方の部分)が削り取られるように形成され、第 2の永久磁石 5を露出している（開放部 240hを形成している）。なお、円筒形状の中心軸については図示されていないが、当該中心軸は、図 9においては紙面に垂直な方向に延在しており、図 10においては、上下方向に延在している。

[0061] 図 9において、開放部 240hの一端部（開放部 240hが始まる位置）は、アーム状部材 24の中心線と一致するライン 24Lcに対して、アーム状部材 24の回転方向（点線で示す矢印 R方向）について、角度 δ 1 (図示の例では 15° )だけ遅れた位置（図 9 においては上方の位置）である。図 9において、開放部 240hの一端部（開放部 240 hが始まる位置）については、直線 5S (前記開放部 240hの始まる位置と永久磁石 5 の中心点を結ぶ直線)で示す。

[0062] 開放部 240hの開放角度は、図 9では 60° である。換言すれば、開放部 240hは、上述した一端部（開放部 240hが始まる位置)から、図 9において時計方向に 60度回動した範囲に形成されている。

また、ホルダ 24hにおいて、開放部 240hを含む外周面は、図 9において右上がり傾斜部 C1が形成されるように削ぎ落とされている。ここで、図 9の上下方向軸（図示せず）に対して、傾斜部 C1の傾斜角度は 28° に形成されている。

[0063] 図 9、図 10から明らかな様に、第 2の永久磁石 5は、その外径がホルダ 24hの内径と同一の円柱形状をしている。第 2の永久磁石 5における極性は、円柱を軸心に沿つて縦に半割した一方が S極（5S：図 9における左側）で、残りが N極（5N：図 9における右側）となっている。

ここで、第 2の永久磁石 5における半割の分割面は、前記開放部 240hの始まる位置を示す直線 5Sと直交しており、当該「半割の分割面」は図 9の上下方向軸（図示せず）に対して 15° の傾斜角を有して!/、る。

[0064] 第 3の永久磁石 6を保持するホルダ l lhは、下方が閉塞した円筒形状をしており、その円筒形状の外周の一部が開放された (外周に開放部 l lOhが設けてある)形状となっている。

図 9において、開放部 l lOhの一端 (或いは、開放部 l lOhが始まる位置）は、ァーム状部材 24のライン 24Lcの延長線 (第 3の永久磁石 6の中心点を通過する）とに対して、図 9における下方側に角度 δ 2 (図示の例では 15° )だけ進んだ位置、或いは、ライン 24Lcの延長線から時計方向側に角度 δ 2だけ進んだ位置である。

[0065] 図 9において、開放部 l lOhの一端 (或いは、開放部 l lOhが始まる位置）は、直線 6S (開放部 110hの始まる位置と永久磁石 6の中心点を結ぶ直線)で表示されて、る開放部 l lOhは、上述した一端或いは直線 5Sから、時計方向に開放角度だけ回動した範囲に形成されており、該開放角度は、図 9の例では 60° である。

開放部 l lOhは傾斜部 C2を形成する様に削ぎ落とされている。そして、傾斜部 C2 は、図 9の上下方向に対して、図示の例では 28° の傾斜を有している。

[0066] 第 3の永久磁石 6は、外径がホルダ l lhの内径と同じ円柱形状をしている。そして、第 3の永久磁石 6の極性は、該円柱形状を軸心に沿って縦に半割した一方が S極 (6 S：図 9における右側）で、残りが N極（6N :図 9における左側）となっている。

第 3の永久磁石 6における半割の分割面は、前記直線 6S (前記開放部 l lOhの始まる位置と永久磁石 6の中心点を結ぶ直線）と直交する。そして、図 9の例では、第 3 の永久磁石 6における半割の分割面は、図 9の上下方向軸（図示せず）に対して 15 ° の傾斜角を有している。

[0067] なお、図 9の例では、第 2の永久磁石 5と第 3の永久磁石 6とは共に円柱形状の永久磁石であるが、円柱形状に限ることなぐ断面が多角形の棒状体の磁石を用いても良い。

[0068] 図 9で示す状態では、第 2の永久磁石 5と第 3の永久磁石 6とは S極同士（5S、 6S) が対向する様に配置される。

第 2の永久磁石 5或いはアーム状部材 24が、図 9のライン 24Lcの上方領域から、ライン 24Lcを横切って、図 9のライン 24Lcの下方領域に移動する場合、第 2の永久磁石 5の中心力ライン 24Lcの下方領域の所定箇所に到達するまでは、ホルダ 24hの開放部 240hとホルダ 1 lhの開放部 110hとは正対する（向カ^、合う）ことはな、。

[0069] 第 2の永久磁石 5の磁界と第 3の永久磁石 6の磁界とは、ホルダ 24h、ホルダ l lhにより遮られるので、ホルダ 24hの開放部 240hとホルダ l lhの開放部 l lOhとが正対しな!、（向か!/、合わな!/、）限りは、相互に作用することはな!/、。

従って、ライン 24Lcの下方領域で、ホルダ 24hの開放部 240hとホルダ l lhの開放部 l lOhとは正対する（向かい合う）までは、第 2の永久磁石 5と第 3の永久磁石 6とは、同極性 (S極同士）による反撥力を発生しない。

[0070] 図 11は、第 2の永久磁石 5が、ライン 24Lcの下方領域を所定角度えだけ回動して、ホルダ 24hの開放部 240hとホルダ 1 lhの開放部 110hとは正対した（向力、合つた)状態を示している。

図 11の状態では、永久磁石 5、永久磁石 6の S極が正対するので、永久磁石 5、永久磁石 6は反撥し合い、反撥力 F1が発生する。第 2の永久磁石 5側では、その反撥力 F1の分力 F2が発生し、その分力 F2によってアーム状部材 24は反時計回り方向の回転力が付与される。そして、アーム状部材 24は円盤状部材 22に固定されているので、アーム状部材 24に回転力が付与されることで、円盤状部材 22の回転が促進されるのである。

[0071] この様に、図 8〜図 11で示す構成では、永久磁石 5、永久磁石 6をホルダ 24h、 11 hで覆って!/ヽるため、ホルダ 24hの開放部 240hとホルダ 1 lhの開放部 110hとが正対する（向かい合う）までは永久磁石 5と永久磁石 6との反撥力が生じないので、ァーム状部材 24の回転力或いは円盤状部材 22の回転に抵抗が生じることはない。そして、ホルダ 24hの開放部 240hとホルダ 1 lhの開放部 110hとが正対すれば（向力、合えば)、永久磁石 5と永久磁石 6との反撥力が生じるが、その状態では、当該反撥力はアーム状部材 24の回転或いは円盤状部材 22の回転を促進する様に作用するのである。

[0072] 図 12は、図 8〜図 11で説明した構成の変形例を示す。

図 12の変形例では、図 8〜図 11の構成に対して、ホルダ開放部の構成と、永久磁石の半割の分割面の構成が相違しており、アーム 24の回転を促進する作用効果も異なっている。

[0073] 図 12において、第 2の永久磁石 5の中心がライン 24Lc上にある場合において、第 2の永久磁石 5を覆うホルダ 24kの開放部 240kと、第 3の永久磁石 6を覆うホルダ 11 kの開放部 110kは、共に、図 12におけるライン 24Lcを対称軸として、図 12の上下方向で対称形となっている。

[0074] また、第 2の永久磁石 5の S極 5Sと N極 5Nとの分割面は、図 12において左上がりの傾斜を有し、第 3の永久磁石 6の S極 6Sと N極 6Nとの分割面は、同じぐ図 12にお V、て左上がりの傾斜を有して!/、る。

第 2の永久磁石 5においては、 N極 5Nのみが開放部 240kから露出している。一方、第 3の永久磁石 6においては、主として N極 6Nが開放部 110kから露出しているが、 S極 6Sの一部も露出している。

[0075] 図 12において、第 2の永久磁石 5について考えると、第 3の永久磁石 6の N極 6Nとの反撥力（磁極 5Nと 6Nとの反撥力） F3と、第 2の永久磁石 5の N極 5Nと第 3の永久磁石 6の S極とによる吸引力 F4とが、同時に発生する。

そして、吸引力 F4は、その分力として、回転方向 R側の分力 F5を有しており、係る分力 F5は、第 2の永久磁石 5を矢印 R側に回転する方向に作用する。そのため、第 2 の永久磁石 5の N極 5Nと第 3の永久磁石 6の S極とによる吸引力 F4における矢印 R 方向の分力 F5の発生は、第 2の永久磁石 5を矢印 R方向の回転を促進する用に作用することとなる。

[0076] これに加えて、第 2の永久磁石 5が図 12で示す位置よりも下側（矢印 R側：回転方向側）に移動すれば、第 2の永久磁石 5の N極 5Nと第 3の永久磁石 6の N極との反撥力 F3が作用するので、前述の図 9〜図 11で示した構成と同様に、第 2の永久磁石 5 或いはアーム 24を、矢印 R方向に回転するのを促進する作用効果が得られるのである。

[0077] 再び図 2において、中間枠体 12の上面で且つ回転軸 21が貫通している中央領域には、箱体の支持部材 7が設置されており、該支持部材 7は、その下方が開放している。そして、支持部材 7の上面は平坦面となっており、前記円盤状部材 22の下面と平行で且つ所定の距離だけ隔たって!/、る。

支持部材 7の上面は、回転軸 21が自在に回転できるように貫通孔が設けられて!/、る。

[0078] 円盤状部材 22の裏面には、回転軸 21を取り囲むように、円環状の第 4の永久磁石 8が取り付けられている。一方、支持部材 7の上面には、回転軸 21を取り囲むように、第 4の永久磁石 8とほぼ同じ形状をした円環状の第 5の永久磁石 9が取り付けられている。明確には図示されて!、な!、が、第 4の永久磁石 8はステンレス製のステー（図示せず）により円盤状部材 22の裏面（下側）面に取り付けられており、第 5の永久磁石 9もステンレス製のステー（図示せず）により固定側部材 1側に取り付けられている。

[0079] 第 4の永久磁石 8と第 5の永久磁石 9とは、相互に対向する側の面が同一の極性となるように配置されている。但し、永久磁石 8と永久磁石 9とは、着脱の容易性等を考慮して、所定量だけ離隔する様に配置されている。

[0080] 第 4の永久磁石 8と第 5の永久磁石 9とを設け、第 4の永久磁石 8と第 5の永久磁石 9とは相互に対向した位置に配置されており、且つ、相互に対向した面が同一極性となる様に構成されているので、第 4の永久磁石 8と第 5の永久磁石 9とは、相互に反撥し合う。係る反撥力は、回転側部材 2全体が固定側部材 1に対して浮上するように作用する。

その結果、回転側部材 2の重量が固定側部材 1に対して作用するスラストによって生じる摩擦を小さくすることが出来るので、回転機構 100における損失を更に小さくして、より高効率の回転機構とする事が出来るのである。

[0081] 更に、ァラゴの円盤の原理によって、ー且、回転側部材 2が回転を始めると、第 4の永久磁石 8には渦電流が生じる。この渦電流は、第 4の永久磁石 8、即ち、回転側部材 2を回転させるように作用する。

すなわち、回転側部材 2をー且回転させてしまえば、回転側部材 2を更に回転する様な力が作用するのである。

ここで、ァラゴの円盤の原理により、回転側部材 2の材料であるアルミニウムを合成榭脂に代えても、同様の効果が得られる。

[0082] 前記第 5の永久磁石 9を、図示しない昇降手段によって図 2の上下方向に移動せしめれば、第 4の永久磁石 8と第 5の永久磁石 9との相対距離を無段階に調節することが可能となり、前記渦電流による作用を加減することが出来る。そして、前記渦電流の作用により生じる力の調節機構を設け、その他の磁石等の吸着手段を回転側部材 2に設けることにより、回転側部材 2の回転速度を制御することも可能である。

そして、第 5の永久磁石 9の昇降手段や上述した吸着手段は、油圧機構によって作動させることが出来る。 [0083] 次に、図 13〜図 16を参照して、図 1〜図 11の実施形態に対する第 1変形例を説明する。

ここで、図 13〜図 16において、回転機構全体は符号 100Bで示す。

[0084] 図 1〜図 11の実施形態では、円盤状部材 22に取り付けられ且つ円環状に配置された複数の第 1の永久磁石 4、固定側部材 1に取り付けられ且つ第 1の永久磁石の半径方向内側に円環状に配置された複数のコイル 3とを備えて、た。

それに対して、図 13〜図 16の第 1の変形例（回転機構 100B)では、図 1〜図 11の実施形態に加えて、円盤状部材 22に円環状に配置されて取り付けられた第 1の永久磁石 4Bの半径方向外側において、複数の第 2のコイル 3Bを、同一円周上（回転中心 O点からの距離が同一の円周上）に、同一ピッチで取り付けている。

[0085] 図 13は、第 1の変形例の平面図を、図 14は図 13の Y— Y断面を、図 15は図 13の部分拡大図を、図 16は図 14の部分拡大図を夫々示す。

図 16において、上方枠体 11の天蓋 l ieには、コイル用ブラケット 1 Ifの半径方向外方にはコイル用ブラケット 11 Ifが取り付けられおり、そのコイル用ブラケット 11 Ifに第 2のコイル 3Bが取り付けられる。

[0086] 図 13〜図 16の第 1変形例では、コイルの数を倍増させることにより、第 1の永久磁石とコイル 3、 3Bとの磁性反撥力が大きくなり、円盤状部材 22の回転力が向上している。

[0087] 次に、図 17を参照して、図 1〜図 11の実施形態に対する第 2の変形例について説明する。

ここで、図 17で示す第 2変形例に係る回転機構は、全体を符号 101Cで示されている。

[0088] 図 1〜図 11の実施形態 (特に図 4参照）がコイル 3と第 1の永久磁石 4との組み合わせ力 (図 4の）上下方向について 1段のみであるのに対して、図 17の第 2の変形例においては、コイル 3と第 1の永久磁石 4との組み合わせを、図 17の上下方向について 2段として構成している。

[0089] 図 17において、上方の枠体 11に固定されたコイル取付用ブラケット 1 Ifは、図 17 の上下方向寸法が大きく設定されており、該ブラケット l lfにはコイル 3を上下方向 2 段に取り付けている。

他方、円盤状部材 22或いは第 2のアーム状部材 24Cの上面には、永久磁石 4側のブラケット 23が固定されているが、そのブラケット 23も上下方向寸法が大きく構成されており、そのブラケット 23に永久磁石 4、 4が上下方向 2段に取り付けられている。

[0090] コイル取付用ブラケット 1 Ifに上下 2段に配置されたコイル 3、 3と、永久磁石側ブラケット 23に上下 2段に配置された永久磁石 4、 4とは、相互に正対する様に配置されており、コイル 3、 3に発生した磁界と、永久磁石 4、 4に発生した磁界とが相互に反撥し合い、当該磁性反撥力により円盤状部材 22の回転が促進される。

その他の構成については、図 1〜図 11の実施形態と同様である。

[0091] 次に、図 18を参照して、図 1〜図 11の実施形態に対する第 3の変形例について説明する。

第 3の変形例を示す図 18では、回転機構は全体を符号 100Cで示されている。

[0092] 図 18の第 3変形例に係る回転機構 100Cも、図 17の第 2変形例と同様に、コイル 3 と第 1の永久磁石 4との組み合わせを、上下 2段として構成している。但し、図 17は単一のブラケットにコイル或いは永久磁石を上下 2段に配置しているのに対して、図 18 の回転機構 100Cでは円盤状部材を 2つ（図 18では符号 22、 22Cで示す)設けている。

[0093] 図 18において、円盤状部材 22の下方に水平部材 11Cが設けられており、水平部材 11Cは、円盤状部材 22及び上方の枠体 11に平行な固定側部材として設けられている。そして、水平部材 11Cの下方にはハブ 20が固定されており、そのハブ 20に第 2の円盤状部材 22Cが取り付けられて、る。

[0094] 上方の枠体 11のみならず、水平部材 11Cの裏面にもコイル取り付け用のブラケット 1 Ifが固定されており、そのブラケット 1 Ifにコイル 3が取り付けられて!/、る。

円盤状部材 22のみならず、第 2の円盤状部材 22Cの上面にも永久磁石側ブラケット 23が固定されており、そのブラケット 23に永久磁石 4が取り付けられている。

そして、水平部材 11Cの裏面に配置されたコイル 3と、第 2の円盤状部材 22Cの上面に配置された永久磁石 4とは、図 18で示す状態では正対しており、両者が発生する磁界同士の反撥力により第 2の円盤状部材 22Cの回転を付勢する。 [0095] 回転側部材 2を浮上させるための第 4の永久磁石 8は第 2の円盤状部材 22Cの裏面に取り付けられ、第 5の永久磁石 9と向かい合って、回転側部材 2の重量に基くスラストを軽減している。

[0096] 次に、図 19を参照して、図 1〜図 11の実施形態に対する第 4の変形例について説明する。

ここで、第 2実施形態に係る回転機構は、図 19において、全体を符号 101Dで示されている。

[0097] 図 19に示すように、第 4の変形例に係る回転機構 101Dでは、図 13〜図 16 (特に図 16参照）の第 1の変形例（回転機構 100B)が、第 1の永久磁石 4Bと 2個のコイル 3 、 3Bとの組み合わせが上下方向について 1段のみ構成されているのに対して、図 19 の第 2実施形態では、第 1の永久磁石 4Bと 2個のコイル 3、 3Bとの組み合わせが上下 2段に構成されている。

[0098] 図 19において、上部枠体 11 (天蓋 l ie)は、半径方向寸法が異なる位置にコイル取付用ブラケット l lf、 l l lfが設けられており、ブラケット l lf、 l l lfの各々には、コィル 3、 3が上下方向 2段に取り付けられている。

また、円盤状部材 22の上面（図 19で示す断面の場合には、アーム状部材 24の上面）には、永久磁石 4側のブラケット 23が固定されており、そのブラケット 23には第 1 の永久磁石 4B、 4Bが上下 2段に配置されている。

図 19の第 2実施形態におけるその他の構成については第 1の変形例と同様である

[0099] 次に、図 20を参照して、図 1〜図 11の実施形態に対する第 5の変形例について説明する。

第 3実施形態に係る回転機構は、図 20では、全体を符号 100Dで示されている。

[0100] 図 20に示すように、第 3実施形態に係る回転機構 100Dも、図 19で示す第 2実施形態と同様に、第 1の永久磁石 4Bと 2個のコイル 3、 3Bとの組み合わせが、図 20の上下方向について、 2段に配置されている。

[0101] 図 20の第 3実施形態において、第 1の永久磁石 4Bと 2個のコイル 3、 3Bとの組み合わせにおいて、上下方向の上段の組み合わせは図 16で示すのと同様である。

上下方向の下方における永久磁石 4Bと 2個のコイル 3、 3Bとの組み合わせを追カロするため、図 20では、図 18の第 3変形例と同様に、円盤状部材 22の下方に水平部材 11Cが設けられており、水平部材 11Cは、円盤状部材 22及び上方の枠体 11に平行な固定側部材として設けられている。そして、水平部材 11Cの下方にはハブ 20が固定されており、そのハブ 20に第 2の円盤状部材 22Cが取り付けられている。

[0102] 水平部材 11Cに対するコイルの取付態様と、第 2の円盤状部材 22Cに対する永久磁石の取付態様については、図 16の第 1変形例で示すのと同様である。

図 20の第 3実施形態におけるその他の構成については第 1変形例と同様である。

[0103] 図示はしないが、第 1実施形態に係る回転機構 100、第 1変形例に係る回転機構 1 OOB、第 2変形例に係る回転機構 101C、第 3変形例に係る回転機構 100C、第 2実施形態に係る回転機構 101D、第 3実施形態に係る回転機構 100Dにおいて、装置全体をコンクリートや金属板、或いは剛性のある榭脂製の構造体で覆い、覆った内部の空気を減圧することによって回転時の空気抵抗を減少させ、より回転効率の高い回転機構とすることが出来る。

[0104] 次に、図 21、図 22を参照して、本発明の第 2実施形態について説明する。

第 2実施形態に係る回転機構は、図 21、図 22において、全体を符号 100Eで示されている。

[0105] 図 21、図 22において、回転機構 100Eは、図 1〜図 11の回転機構 100におけるコィル 3と第 1の永久磁石 4とを省略して、回転側部材 2の 3本のアーム状部材 24に取付けた第 2の永久磁石 5と、固定側部材 1に取付けた 2個の第 3の永久磁石 6との間の磁性反撥力のみで、回転側部材 2の回転を維持させるように構成されている。

[0106] 図 21、図 22の第 2実施形態においても、図 1〜図 11の実施形態における場合と同様に、第 2の永久磁石 5はアタッチメント 24aで回転側部材 2のアーム状部材 24に取り付けられ、第 3の永久磁石 6はアタッチメント l lgで固定側部材 1に取り付けられている。

図 21、図 22では明確には示していないが、第 2の永久磁石 5及び第 3の永久磁石 6は磁力の向き及び磁力の大きさを調節する可動式庇が装備してあり、該可動式庇は、図 8〜図 11におけるホルダ l lh、 24hと同様な構成を具備しており、且つ、同様な作用を奏する。

[0107] 図 21において、回転軸 21における円盤状部材 22の下方には、第 4の永久磁石（回転側部材 2の浮上用磁石の一方） 8が取り付けられ、その更に下方には、固定側の第 5の永久磁石（回転側部材 2の浮上用磁石の一方） 9が取り付けられている。

[0108] 回転軸 21における固定側の第 5の永久磁石（回転側部材 2の浮上用磁石の一方） 9の下方には、第 1のスプロケット S1が回転軸 21に固着されている。

固定側部材 1の下方枠体 13には、回転側部材 2を始動させるための小型モータ M が設置されている。該モータ Mの出力軸先端には、第 2のスプロケット S2が取り付けられている。

[0109] 第 1のスプロケット S1と第 2のスプロケット S2とはチェーン Cnで係合されている。

モータ Mを駆動させると、モータ Mの回転出力は、第 2のスプロケット S2、チェーン Cn、第 1のスプロケット SIを介して、回転軸 21に伝達され、回転軸 21を回転させる。

[0110] 図 21、図 22の第 2実施形態における上記以外の構成及び作用効果は、図 1〜図 1

1の第 1実施形態と同様である。

[0111] 次に、図 23、図 24を参照して、第 3実施形態について説明する。

第 3実施形態に係る回転機構は、図 23、図 24において、全体を符号 100Fで示されている。

図 23、図 24の第 3実施形態の回転機構 100Fは、発電装置に適用されている。

[0112] 図 23において、回転機構 100の固定側部材は、円筒状のケーシング 1Fと、ケーシング 1Fの上方開口部を塞ぐ天蓋 lFtと、ケーシング 1Fの下方開口部を塞ぐ基礎 14 Fと、ケーシング 1Fの中間に配置された隔壁部 15Fとを有して、る。

[0113] 天蓋 lFtの中心位置にはラジアル軸受 16が設けられ、隔壁部 15Fの中心位置にはスラスト軸受 18が装備されており、ラジアル軸受 16とスラスト軸受 18とにより回転軸 21Fが軸支されている。

回転軸 21Fの上方には、ハブ 20を介してロータ（或いは円盤状部材） 22Fが固定されている。

[0114] ロータ 22Fの裏面の半径方向外方縁部には、回転軸 21と同心に配置された円環状の磁石取付け部材 4Bが設けられている。磁石取付け部材 4Bの内周側には、複数の第 1の永久磁石 4Fが円周方向全周に亘つて取付けられて、る。

また、ロータ 22Fの裏面の半径方向内方の領域（中央領域）には、回転軸 21Fを取り囲むように、第 4の永久磁石 8が配置されている。

[0115] ロータ 22Fの上面における半径方向外方の領域には、複数の第 2の永久磁石 5F が回転軸 21と同心の同一円周上に、円周方向全域に亘つて均等ピッチで取り付けられている。

第 2の永久磁石 5Fよりも半径方向外方には、円周方向全域に亘つて複数の第 3の永久磁石 6Fが均等ピッチで取り付けられて、る。

[0116] ロータ 22Fと隔壁部 15Fとの間の領域には、円盤状の発電用コイル 3Fを支持するコイル支持部材 31Fが設けられている。コイル支持部材 31Fは、隔壁部 15Fの中心部の筒状部 15Fcの上端に位置している。そして、コイル支持部材 31Fは、隔壁部 1 5Fと一体に形成されてヽる。

[0117] コイル支持部材 31Fと隔壁部 15Fとの間の領域には、移動隔壁 91が配置されている。この移動隔壁 91は、円筒状のケーシング 1Fの内周壁面を、図示しない油圧機構によって、液密な状態を維持しつつ摺動するように構成されて、る。

移動隔壁 91の中心部には、円環状の第 5の永久磁石 9が、回転軸 21Fを取り囲むように取り付けられている。従って、移動隔壁 91が図示しない油圧機構によって図 23 の鉛直方向に移動することにより、第 5の永久磁石 9も、図 23の鉛直方向に昇降する

[0118] 第 4の永久磁石 8と第 5の永久磁石 9の対向する面は同極性であり、互いが反撥するように構成されている。したがって、第 5の永久磁石 9を第 4の永久磁石 8に近づけることにより、回転側部材に浮力が作用し、その浮力は、スラスト軸受 18に作用するスラスト力を軽減して、回転抵抗を減ずるように作用する。

図 21、図 22の第 2実施形態に係る回転機構 100Eを備えた発電装置によれば、回転を抑制する抵抗を低減することにより、発電効率を向上することが出来る。

[0119] 次に、図 25、図 26を参照して、第 4実施形態について説明する。

第 4実施形態に係る回転機構は、図 25、図 26において、全体を符号 100Gで示されている。

図 25、図 26の第 4実施形態の回転機構 100Gは、ダリウス型風車を有する発電装置に適用している。

[0120] 図 25において、回転機構 100Gは、ケーシング 1Gと、ケーシング 1Gの中央に配置された回転軸 21Gと、回転軸 21Gを取り囲むように配置された固定側の円筒状コィル 6Gと、前記回転軸 21Gと共に回転するダリウス式風車 300とによって構成されている。

[0121] 図 26は、図 25の X—X断面を示している。回転軸 21Gには、図示では明確に示していないが、螺旋状の溝 5Gが形成され、その螺旋状の溝 5Gには液体磁石が塗布され、図示しないカバー状部材で封印されている。

また、回転軸 21Gの上端部はケーシングの上方部材 11Gに設けた図示しない軸受 (ラジアル軸受）によって軸支され、回転軸 21Gの下端部はケーシングの下方部材 1 3Gに設けた図示しない軸受（ラジアル軸受とスラスト軸受の複合軸受）によって軸支されている。

[0122] そのように構成された回転機構 100Gによれば、風力によって風車 300が回転すると、円筒状コイル 6Gの内側を螺旋に配置された液体磁石を塗布した螺旋状の溝 5G も回転し、その円筒状コイル 6Gと磁石 5Gとの相対回転運動によって、コイル 6Gには誘導電流 (発電電流）が生じる。ここで、磁石に吸着する鉄類は一切使用されていないので、容易に発電が可能となる。

コイル 6Gに生じた発電電流は、ケーシング 1Gの下方に配置された蓄電池 400に蓄えられる。

[0123] この回転機構 100Gには鉄類が使用されていないので、弱い風によって回転軸が回転すれば、発電が可能である。

また、風車の軸を二重に構成して、外側の軸を軸受で軸支し、内部の回転にスラストを用いることにより、風車 300の重量に基づくスラスト軸受の回転抵抗を減少して、風車 300の回転時の抵抗を大幅に軽減することが出来る。その結果、発電装置としての効率を向上することが出来るのである。

[0124] 図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではな!/ヽことを付記する。

図面の簡単な説明

圆 1]本発明の第 1実施形態の平面図。

[図 2]図 1の Y— Y断面図。

[図 3]図 1の部分拡大図。

[図 4]図 2の部分拡大図。

圆 5]第 1実施形態におけるコイルと永久磁石の詳細を示す平面図。

圆 6]第 1実施形態におけるコイルと永久磁石の詳細を示す側面図。

[図 7]図 5、図 6で示すコイルの横断面図。

圆 8]第 2の永久磁石を有するアーム状部材及び第 3の永久磁石を示す平面図。

[図 9]図 8の部分拡大平面図。

[図 10]図 9の Y矢視図。

圆 11]図 9の状態から、アーム状部材が更に回転した状態を示す部分拡大平面図。

[図 12]図 8〜図 11の構造における変形例を示す平面図。

[図 13]第 1実施形態の第 1変形例を示す平面図。

[図 14]図 13の Y— Y断面図。

[図 15]図 13の部分拡大図。

[図 16]図 14の部分拡大図。

圆 17]第 1実施形態の第 2変形例の部分断面図。

圆 18]第 1実施形態の第 3変形例の部分断面図。

圆 19]第 1実施形態の第 4変形例の部分断面図。

圆 20]第 1実施形態の第 5変形例の部分断面図。

圆 21]本発明の第 2実施形態の縦断面図。

[図 22]図 21の X— X断面図。

圆 23]本発明の第 3実施形態の縦断面図。

[図 24]図 23の X— X断面図。

圆 25]本発明の第 4実施形態の正面図。

[図 26]図 25の X— X断面図。符号の説明

1···固定側部材

2···回転側部材

3、 3B…コイル

4"'第1の永久磁石

5···第 2の永久磁石

6···第 3の永久磁石

8···第 4の永久磁石

9···第 5の永久磁石

11···上方枠体

12···中間枠体

13···下方枠体

15、 17···軸受支持板

16·· 'ラジアル軸受 Z上方の軸受 18···下方の軸受

19···ラジアル軸受

20…ハブ

21···回転軸

22···円盤状部材

23…ブラケット

24···アーム状部材

Claims

請求の範囲

[1] 軸受を設けている固定側部材と、前記軸受に軸支された回転軸及び該回転軸に設けられた円盤状部材から成る回転側部材と、固定側部材に取り付けられ且つ前記回転軸を中心とする同一円上に均等ピッチで配置された複数のコイルと、円盤状部材に取り付けられた第 1の永久磁石とを備えており、第 1の永久磁石は前記回転軸を中心とする同一円上に均等ピッチで配置され且つ前記コイルと対向して配置されていることを特徴とする回転機構。

[2] 前記コイルは、非磁性材料製の芯材が貫通しており、前記第 1の永久磁石と対向する端面力離隔した側の端面には磁性材料製部材が配置されて、る請求項 1に記載の回転機構。

[3] 前記円盤状部材には複数のアーム状部材が取り付けられ、該アーム状部材の先端には第 2の永久磁石が第 1の磁石保持部材によって保持され、固定側部材の前記ァーム状部材よりも半径方向外方の領域には第 3の永久磁石が設けられており、該第 3 の永久磁石は第 2の磁石保持部材によって保持され、第 2の永久磁石と第 3の永久磁石との円周方向位置が等しい状態力第 2の永久磁石が回転方向に移動した際に反撥力を生じるように構成されている請求項 1、 2の何れかに記載の回転機構。

[4] 前記第 1の磁石保持部材は非磁性材料で構成され、第 2の永久磁石を包囲して、ると共に第 2の永久磁石力の磁力線が放射される開放部が形成されており、前記第 2の磁石保持部材は磁性材料で構成され、第 3の永久磁石を包囲して、ると共に第 3の永久磁石力の磁力線が放射される開放部が形成されており、前記第 1の磁石保持部材の開放部と前記第 2の磁石保持部材の開放部とが対向していない状態では第 2の永久磁石と第 3の永久磁石とは相互に磁力は作用しないが、開放部と開放部とが対向している状態では第 2の永久磁石と第 3の永久磁石とは相互に磁性反撥力が作用する様に構成されている請求項 3記載の回転機構。

[5] 前記円盤状部材の下側面には第 4の永久磁石が取り付けられ、前記固定側部材には第 4の永久磁石の下方の領域に第 5の永久磁石が設けられており、第 5の永久磁石は第 4の永久磁石と対向して配置され且つ第 4の永久磁石と同一の極性となる様に配置されている請求項 1〜4の何れか 1項記載の回転機構。