WO2015174303A1 - 回転動力生成装置および発電装置 - Google Patents

Abstract

　ピストン磁石の往復運動が確実に得られるようにするとともにその継続性を高め、それにより、連続的な回転動力が得られるようにする。　回転動力生成装置１００は、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１と、第１、第２のコンロッド８０，８１と、クランクシャフト１１とを有し、第１、第２のガイド部材５０，５１と、第１、第２の固定磁石部材７０，７１と、減磁回転板３２を備えた減磁部材３０とを有する。第１、第２のピストン磁石部材６０，６１と、第１、第２の固定磁石部材７０，７１とは、等しい極性を備えた上極面６０ａ，６１ａと、固定極面７０ａ，７１ａとを対向するように配置する。減磁回転板３２は、上極面６０ａ，６１ａの磁極よりも弱く、上極面６０ａ，６１ａと極性の異なる磁力を備えた減磁磁石部３８と、無磁力部３９とを有する。

Description

回転動力生成装置および発電装置

　本発明は、永久磁石の反発力を利用して回転動力を生成する回転動力生成装置およびその回転動力によって発電する発電装置に関する。

　永久磁石は、同極同士を接近させると互いに反発し合い、異極同士を接近させると互いに吸引し合う性質を備えている。従来、こうした永久磁石が反発し合う力（反発力）または吸引し合う力（吸引力）を利用して部材の直線運動を発生させ、それを別の部材の回転運動に変換しようとする考え方が知られている。

　例えば、特許文献１には、図２４に示すように、シリンダ３００の中にピストン磁石３０１、固定磁石３０２、コンロッド３０３、クランクシャフト３０４およびコイルバネ３０５を納めた構造の磁力原動装置が開示されている。この磁力原動装置は、コンロッド３０３の両側にそれぞれピストン磁石３０１とクランクシャフト３０４が接続されるとともに、そのピストン磁石３０１と相反発するように、上死点、下死点の両側に固定磁石３０２，３０２が納められ、さらにその外側にコイルバネ３０５，３０５が納められている。

　また、特許文献２には、図２５（ａ）に示すように、シリンダ４００の中にピストン磁石４０１を納め、シリンダ４００の外にクランクシャフト４０２が配置され、その反対側に回転する円板状磁石４０３が配置された構造の磁力応用動力ユニットが開示されている。この動力ユニットでは、ピストン磁石４０１がコンロッド４０４を介してクランクシャフト４０２に接続され、クランクシャフト４０２がギヤおよびシャフトを介して円板状磁石４０３に接続されている。

　さらに、特許文献３には、図２６に示すように、シリンダ５００，５００の中にピストン磁石５０１，５０１を納め、シリンダ５００，５００の外にクランクシャフト５０２が配置され、その反対側に磁石５０３，５０３が固定された回転板５０４が配置された構造の動力伝達機構が開示されている。この動力伝達機構では、ピストン磁石５０１，５０１がコンロッド５０５，５０５を介してクランクシャフト５０２に接続され、回転板５０４にモータ５０６が接続されている。

特開平８－１６８２７９号公報 特開２０１１－４３１５７号公報 登録実用新案公報第３１８０７４８号 特開２００２－５４５５５号公報

　以上のように、従来、磁石の反発力または吸引力を利用してシリンダの中でピストン磁石を往復させ、その往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換するようにした動力装置が知られていた。

　ところで、この種の動力装置から有効な回転運動を得るためには、クランクシャフトの回転運動が継続的な運動でなければならない。そのためには、ピストン磁石をシリンダの中で繰り返し往復させなければならない。

　しかし、前述した各特許文献に開示されている動力装置には次のような課題があった。

　まず、特許文献１に開示されている動力装置の場合、シリンダ３００の中にピストン磁石３０１、コンロッド３０３、クランクシャフト３０４がすべて納められていたため、ピストン磁石３０１と固定磁石３０２との反発力を上死点側、下死点側の双方から同じように作用させることが不可能であった。そのため、ピストン磁石３０１が上死点側の固定磁石３０２による反発力を受けて下死点側に移動しても、ピストン磁石３０１がそれと同じような反発力を受けて上死点側に戻ることはなかった。したがって、ピストン磁石３０１が往復しないため、連続的な回転動力を得ることが不可能であった。

　また、特許文献２に開示されている動力装置の場合、図２５（ｂ）に示すように２つの半円板状磁石４０３ａ，４０３ｂを組み合わることによって円板状磁石４０３が形成されていたが、各半円板状磁石４０３ａ，４０３ｂは、円板状磁石４０３の同じ側の面に異なる極性が配置されていた。そして、その円板状磁石４０３を回転させることによって、反発力と吸引力を交互に作用させ、ピストン磁石４０１を遠ざけることと接近させることとを繰りかえそうとしていた。

　しかし、例えば一方の半円板状磁石４０３ａからピストン磁石４０１に反発力が作用しているときでも、ピストン磁石４０１にはもう一方の半円板状磁石４０３ｂから吸引力が作用するため、ピストン磁石４０１には反発力と吸引力の双方が同時に作用する。そして、ピストン磁石４０１が反発力によって円板状磁石４０３から遠ざかると、ピストン磁石４０１と円板状磁石４０３との間隔が広がるため、ピストン磁石４０１を元の位置に戻すには、吸引力を反発力よりも強くしなければならない。

　しかし、そうすると、今度はピストン磁石４０１を遠ざけるのにその吸引力に打ち勝てるだけの反発力が必要とされてしまう。結局、円板状磁石４０３の回転によってピストン磁石４０１を往復させることはできないから、連続的な回転動力を得ることが不可能である。

　また、特許文献３に開示されている動力伝達機構は、回転板５０４に固定した磁石５０３，５０３をピストン磁石５０１，５０１に交代で近づけて、ピストン磁石５０１，５０１に作用する磁石の極性を変えることにより、ピストン磁石５０１，５０１に反発力と吸引力を交互に作用させようとしていた。

　しかし、この動力伝達機構でも、いったん遠ざけたピストン磁石５０１，５０１を元の位置に戻すには、反発力よりも強い吸引力を作用させねばならない。しかも、一方の磁石５０３によって一方のピストン磁石５０１が吸引されているときに、極性の異なるもう一方の磁石５０３がそのピストン磁石５０１を遠ざけようとするため、磁石５０３，５０３による反発力と吸引力が拮抗するおそれがある。そのため、ピストン磁石５０１，５０１の往復運動を継続させることが困難である。

　一方、特許文献４には、同極同士を対向させているピストン磁石と固定磁石との間への鉄板の挟み込みと引き抜きとを繰り返すことによって、ピストン磁石を遠ざけたり近づけたりしようとする装置が開示されていた。

　しかし、ピストン磁石と固定磁石との間に鉄板を挟み込むと、その鉄板がピストン磁石、固定磁石双方に吸引されるため、鉄板を引き抜くことが困難になる。その上、鉄板は強磁性体であるから、ピストン磁石と固定磁石との間に鉄板を挟み込んでも、磁力を遮断することはできない。これでは、ピストン磁石を往復させることはできない

　しかも、ピストン磁石と、固定磁石の互いに向かい合う面（対向面）が平行に設定されていたため、次のような課題が解決されていなかった。

　一般に、永久磁石から出る磁力線は図２７に示すようなループ状を描いている。そのため、図２８に示すように、固定磁石６０１と、ピストン磁石６０２の同極（図２８では、Ｎ極）の対向面６０１ａ，６０２ａが平行に対向していると、図に示したＸ方向とＹ方向とに大きさの同じ反発力が作用する。そして、ピストン磁石６０２は回転するクランクシャフトに接続されているため、固定磁石６０１に最も接近した位置から離れるとき、その対向面６０２ａが対向面６０１ａに沿ってごく僅か平行に移動するように動く。

　そして、対向面６０１ａ、対向面６０２ａが平行のまま接近すると、反発力は、固定磁石６０１とピストン磁石６０２の両者を中心軸方向に沿って遠ざけようとする方向には作用するものの、対向面６０２ａが対向面６０１ａに沿って平行に移動するような方向には作用しにくい。したがって、ピストン磁石６０２が固定磁石６０１から遠ざかろうとする運動に対して、反発力が有効に作用し難いため、往復運動を継続することが困難である。

　以上のように、前述した従来の動力装置では、ピストン磁石の往復運動を得ることができなかったため、連続的な回転動力を得ることができないという課題があった。

　本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ピストン磁石の往復運動が確実に得られるようにするとともにその継続性を高め、それにより、連続的な回転動力が得られるようにした回転動力生成装置およびその回転動力によって発電する発電装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明は、上死点側の磁極の極性が等しくなり、かつその上死点側の上極面が同じ方向を向くように配置した第１のピストン磁石部材および第２のピストン磁石部材と、その第１、第２のピストン磁石部材それぞれの下死点側に接続された第１のコンロッドおよび第２のコンロッドと、その第１、第２のコンロッドが接続されたクランクシャフトとを有し、第１、第２のピストン磁石部材をそれぞれ外側から保持し、かつそのそれぞれを往復移動の全行程に渡って案内する第１のガイド部材および第２のガイド部材と、第１、第２のピストン磁石部材それぞれの上極面から一定間隔を置いた位置に固定され、かつ上極面の磁極と等しい極性を備えた固定極面が、第１、第２のピストン磁石部材それぞれの上極面に対向するように配置されている第１の固定磁石部材および第２の固定磁石部材と、第１、第２のピストン磁石部材の上極面と第１、第２の固定磁石部材の固定極面との間に配置され、第１、第２のピストン磁石部材双方の上極面と対峙する減磁回転板を備えた減磁部材とを有し、減磁回転板は、上極面と対峙する下表面および固定極面と対峙する上表面の双方に、第１、第２のピストン磁石部材の磁極よりも弱く、上極面と極性の異なる磁力を備えた減磁磁石部と、その減磁磁石部に隣接して形成された磁力の存在しない無磁力部とを有し、かつその無磁力部が第１、第２のピストン磁石部材のいずれか一方だけに対峙するように形成され、第１、第２のピストン磁石部材それぞれの上極面と、第１、第２の固定磁石部材それぞれの固定極面とにおいて、クランクシャフトの回転する回転方向に沿った最も後側の最後部間隔を他の部分の間隔よりも広くして、その最後部における上極面と固定極面との反発しあう反発力が他の部分における反発力よりも小さくなるようにした反発力不均一構造を有し、第１、第２のピストン磁石部材の往復運動が継続的になるようにクランクシャフトに動力を供給する補助電動機を更に有する回転動力生成装置を特徴とする。

　上記回転動力生成装置では、第１、第２のピストン磁石部材と、第１、第２の固定磁石部材との間に反発力が作用し、その反発力を減磁回転板によって軽減することができる。

　また、上記回転動力生成装置の場合、減磁磁石部は、磁力の最も強い強減磁部と、磁力の最も弱い弱減磁部と、その強減磁部と弱減磁部の中間の磁力を備えた中減磁部とを有し、かつ減磁回転板の回転方向に沿って、その強減磁部、中減磁部および弱減磁部が順に配置されることによって、磁力が周方向に沿って漸次強くなるように変化する磁力変化構造を有し、強減磁部と、無磁力部とがそれぞれ第１、第２のピストン磁石部材のいずれか一方に対峙するように、減磁回転板が形成されているようにすることができる。

　さらに、上記回転動力生成装置の場合、減磁部材は、減磁回転板をその中心の回りに回転させる回転軸を有し、その回転軸の先端部とクランクシャフトとに、互いにかみ合うべベルギアが形成され、減磁回転板が回転軸を軸にして一回転するときに第１、第２のピストン磁石部材が第１、第２のガイド部材の内側をそれぞれ一往復するようにべベルギアが形成され、第１のピストン磁石部材が上死点に達した時点で第２のピストン磁石部材が下死点に達し、その直後、減磁回転板において、第１のピストン磁石部材と第１の固定磁石部材との間の部分が減磁磁石部から無磁力部に切り替わり、かつ第２のピストン磁石部材と第２の固定磁石部材との間に減磁磁石部が配置されているように、減磁部材のべベルギアがクランクシャフトのべベルギアにかみ合わされているようにすることができる。

　そして、さらに、上記回転動力生成装置の場合、第１、第２のガイド部材は、内側と外側をつなぐ間隙部が第１、第２のピストン磁石部材が往復移動する全範囲に渡って形成されていることが好ましい。

　また、減磁回転板は、減磁磁石部と無磁力部とが円形帯状に形成された円形帯状構造を有することが好ましい。

　さらに、第１、第２のピストン磁石部材は、それぞれ第１、第２のガイド部材の内側に納まる大きさの保持ケースと、その保持ケースの内側に隙間なく嵌合する永久磁石とを有し、第１、第２の固定磁石部材は、それぞれ保持ケースと同等の大きさを備えた固定用保持ケースと、その固定用保持ケースの内側に隙間なく嵌合する永久磁石とを有し、第１、第２の固定磁石部材は、固定用保持ケースの取付け状態を調整する調整部材を用いて固定されているようにすることができる。

　また、上記回転動力生成装置の場合、第１、第２のガイド部材と、第１、第２のピストン磁石部材と、第１、第２の固定磁石部材と、第１、第２のコンロッドと、減磁部材と、クランクシャフトとをそれぞれ有する第１のエンジン部および第２のエンジン部を有し、その第１のエンジン部におけるクランクシャフトと、その第２のエンジン部におけるクランクシャフトとが、その第１、第２のエンジン部に共通する一本の共通クランクシャフトによって構成されていることが好ましい。

　そして、本発明は、回転動力生成装置と、その回転動力生成装置によって生成される回転動力によって発電する発電機とを備えた発電装置であって、回転動力生成装置は、上死点側の磁極の極性が等しくなり、かつその上死点側の上極面が同じ方向を向くように配置した第１のピストン磁石部材および第２のピストン磁石部材と、その第１、第２のピストン磁石部材それぞれの下死点側に接続された第１のコンロッドおよび第２のコンロッドと、その第１、第２のコンロッドが接続されたクランクシャフトとを有し、第１、第２のピストン磁石部材をそれぞれ外側から保持し、かつそのそれぞれを往復移動の全行程に渡って案内する第１のガイド部材および第２のガイド部材と、第１、第２のピストン磁石部材それぞれの上極面から一定間隔を置いた位置に固定され、かつ上極面の磁極と等しい極性を備えた固定極面が、第１、第２のピストン磁石部材それぞれの上極面に対向するように配置されている第１の固定磁石部材および第２の固定磁石部材と、第１、第２のピストン磁石部材の上極面と第１、第２の固定磁石部材の固定極面との間に配置され、第１、第２のピストン磁石部材双方の上極面と対峙する減磁回転板を備えた減磁部材とを有し、減磁回転板は、上極面と対峙する下表面および固定極面と対峙する上表面の双方に、第１、第２のピストン磁石部材の磁極よりも弱く、上極面と極性の異なる磁力を備えた減磁磁石部と、その減磁磁石部に隣接して形成された磁力の存在しない無磁力部とを有し、かつその無磁力部が第１、第２のピストン磁石部材のいずれか一方だけに対峙するように形成され、第１、第２のピストン磁石部材それぞれの上極面と、第１、第２の固定磁石部材それぞれの固定極面とにおいて、クランクシャフトの回転する回転方向に沿った最も後側の最後部間隔を他の部分の間隔よりも広くして、その最後部における上極面と固定極面との反発しあう反発力が他の部分における反発力よりも小さくなるようにした反発力不均一構造を有し、第１、第２のピストン磁石部材の往復運動が継続的になるようにクランクシャフトに動力を供給する補助電動機を更に有する発電装置を提供する。

　以上詳述したように、本発明によれば、ピストン磁石の往復運動が確実に得られるようにするとともにその継続性を高め、それにより、連続的な回転動力が得られるようにした回転動力生成装置およびその回転動力によって発電する発電装置が得られる。

本発明の実施の形態に係る回転動力生成装置を示す斜視図である。 図１の２－２線で切断した回転動力生成装置の断面図である。 回転動力生成装置の蓋部を外して示した平面図である。 減磁部材およびクランクシャフトの要部を示す斜視図である。 （ａ）は減磁部材の平面図、（ｂ）は減磁部材における減磁磁石部、無磁力部の変化パターンを示した図である。 図５の６－６線で切断した減磁部材の一部省略した断面図である。 回転動力生成装置の蓋部および減磁部材を外して示した平面図である。 第１のガイド部材、第１のピストン磁石部材および第１の固定磁石部材を示す一部省略した斜視図である。 クランクシャフトに交差する方向から見たエンジン部の第１のピストン磁石部材側の側面図である。 （ａ）は、下死点に達した直後の第１のピストン磁石部材、第１の固定磁石部材および減磁回転板を模式的に示した図、（ｂ）はそのときにおける減磁回転板の要部を模式的に示した図である。 （ａ）は、図１０（ａ）に続く第１のピストン磁石部材、第１の固定磁石部材および減磁回転板を模式的に示した図、（ｂ）は図１０（ｂ）に続く減磁回転板の要部を模式的に示した図である。 （ａ）は、図１１（ａ）に続く第１のピストン磁石部材、第１の固定磁石部材および減磁回転板を模式的に示した図、（ｂ）は図１１（ｂ）に続く減磁回転板の要部を模式的に示した図である。 （ａ）は、図１２（ａ）に続く第１のピストン磁石部材、第１の固定磁石部材および減磁回転板を模式的に示した図、（ｂ）は図１２（ｂ）に続く減磁回転板の要部を模式的に示した図である。 （ａ）は、図１３（ａ）に続く第１のピストン磁石部材、第１の固定磁石部材および減磁回転板を模式的に示した図、（ｂ）は図１３（ｂ）に続く減磁回転板の要部を模式的に示した図である。 （ａ）は図１３（ａ）における点線で囲まれた部分２５ａの拡大図、（ｂ）は図１３（ａ）における点線で囲まれた部分２５ｂの拡大図である。 （ａ）は、それぞれ上死点、下死点に達した直後の第１、第２のピストン磁石部材およびクランクシャフトを模式的に示した図、（ｂ）はそのときの減磁回転板を模式的に示した図である。 （ａ）は、図１６（ａ）に続く第１、第２のピストン磁石部材およびクランクシャフトを模式的に示した図、（ｂ）は図１６（ｂ）に続く減磁回転板を模式的に示した図である。 （ａ）は、図１７（ａ）に続く第１、第２のピストン磁石部材およびクランクシャフトを模式的に示した図、（ｂ）は図１７（ｂ）に続く減磁回転板を模式的に示した図である。 （ａ）は、図１８（ａ）に続く第１、第２のピストン磁石部材およびクランクシャフトを模式的に示した図、（ｂ）は図１８（ｂ）に続く減磁回転板を模式的に示した図である。 （ａ）は、図１９（ａ）に続く第１、第２のピストン磁石部材およびクランクシャフトを模式的に示した図、（ｂ）は図１９（ｂ）に続く減磁回転板を模式的に示した図である。 （ａ）は、変形例にかかるガイド部材を示す一部省略した斜視図、（ｂ）は変形例にかかる減磁部材の平面図である。（ｃ）は別の変形例にかかる減磁部材の平面図、（ｄ）はさらに別の変形例にかかる減磁部材の平面図である。 別の変形例にかかる回転動力生成装置の図３と同様の平面図である。 さらに別の変形例にかかる回転動力生成装置の図３と同様の平面図である。 従来の磁力原動装置を示す図である。 （ａ）は従来の磁力応用動力ユニットを示す図、（ｂ）はその円板状磁石を示す図である。 従来の動力伝達機構を示す図である。 永久磁石およびそこから出る磁力線を模式的に示した図である。 固定磁石と、ピストン磁石とが平行に対向している場合の磁力線を模式的に示した図である。 本発明の変形例に係る回転動力生成装置のクランクシャフトに沿った方向からみた一部省略した側面図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

(回転動力生成装置の構造）
　まず、図１から図９を参照して、本発明の実施の形態に係る回転動力生成装置の構造について説明する。

　ここで、図１は本発明の実施の形態に係る回転動力生成装置１００を示す斜視図、図２は図１の２－２線で切断した回転動力生成装置１００の断面図、図３は回転動力生成装置１００の蓋部６を外して示した平面図である。また、図４は減磁部材３０およびクランクシャフト１１の要部を示す斜視図、図５（ａ）は減磁部材３０の平面図、（ｂ）は減磁部材３０における減磁磁石部３８、無磁力部３９の変化パターンを示した図である。図６は、図５の６－６線で切断した減磁部材３０の一部省略した断面図である。図７は回転動力生成装置１００の蓋部６および減磁部材３０を外して示した平面図である。図８は、第１のガイド部材５０、第１のピストン磁石部材６０および第１の固定磁石部材７０を示す一部省略した斜視図である。図９はクランクシャフト１１に交差する方向から見たエンジン部１０の第１のピストン磁石部材６０側の側面図である。

　回転動力生成装置１００は、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１と、第１、第２の固定磁石部材７０，７１とを、極性の等しい磁極を備えた上極面６０ａ、６１ａ、固定極面７０ａ、７１ａを向かい合わせに配置し、その間に、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の磁極と極性の異なる磁力を備えた減磁回転板３２を配置している。

　そして、回転動力生成装置１００では、第１のピストン磁石部材６０と第１の固定磁石部材７０の反発力（以下「第１の反発力」ともいう）および第２のピストン磁石部材６１と第２の固定磁石部材７１の反発力（以下「第２の反発力」ともいう）を、異なる大きさになるように減磁回転板３２によって軽減しながら、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１を第１、第２の固定磁石部材７０、７１に対して交互に接近させる。

　なお、本実施の形態では、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の第１、第２の固定磁石部材７０、７１への接近を「前進」ともいい、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１が第１、第２の固定磁石部材７０、７１から離れることを「後退する」ともいう。

　すると、第１のピストン磁石部材６０が第１の反発力によって後退するときに第２の反発力を軽減しながら第２のピストン磁石部材６１を前進させ、その後、第２のピストン磁石部材６１が第２の反発力によって後退するときに第１の反発力を軽減しながら第１のピストン磁石部材６０を前進させることができる。

　回転動力生成装置１００では、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１が上記のような後退および前進を交互に繰り返せるため、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の往復運動を実現でき、さらに後述するスターターモータ１４ａの動力を用いることによって、その継続性を高めることができる。

　そして、回転動力生成装置１００の構造について詳しく述べれば次のとおりである。

　回転動力生成装置１００は、図１、図２に示すように、底部１、左側壁部２、右側壁部３、正面壁部４、背面壁部５および蓋部６を備えた筐体７を有している。筐体７内のほぼ中央にエンジン部１０が設けられている。エンジン部１０のクランクシャフト１１が左側壁部２、右側壁部３および中間壁部８ａを貫通していて、そのクランクシャフト１１の左側壁部２の外側部分にフライホイール１２が固定されている。さらに、左側壁部２の外側に制御盤１３が固定されている。制御盤１３は、筐体７内に備えられた図示しない電圧計等の各種計測機器の動作状況を表示するモニタ１３ａと、バッテリー１３ｂと、図示しない放熱口を有している。

　また、回転センサ１１Ｓが左側壁部２のクランクシャフト１１の近傍に設けられている。回転センサ１１Ｓは、後述するタイマーリレー１３ｃに接続されている。回転センサ１１Ｓは、クランクシャフト１１の回転数を検出し、検出した回転数をタイマーリレー１３ｃに入力する。

　そして、制御盤１３は、上記計測機器として、少なくともタイマーリレー１３ｃを有している。タイマーリレー１３ｃは、バッテリー１３ｂ、回転センサ１１Ｓおよび後述するスターターモータ１４ａに接続されている。タイマーリレー１３ｃは、定期的（例えば、数秒単位）に内部のリレーが作動する。また、回転センサ１１Ｓから入力されるクランクシャフト１１の回転数が設定されている回転数（設定回転数）より小さくなったときにも内部のリレーが作動する。タイマーリレー１３ｃが作動すると、バッテリー１３ｂから後述するスターターモータ１４ａに電力が供給される。

　また、筐体７内の底部１上にスターターモータ１４ａ、直流発電機（ダイナモ:dynamo）１４ｂおよび電動発電機１５ａ、１５ｂが固定されている。スターターモータ１４ａ、直流発電機（ダイナモ:dynamo）１４ｂは、ベルト１６ａによってクランクシャフト１１に接続され、電動発電機１５ａ、１５ｂは、ベルト１６ｂによってクランクシャフト１１に接続されている。スターターモータ１４ａはバッテリー１３ｂに接続されている。直流発電機（ダイナモ:dynamo）１４ｂも図示はしないが、バッテリー１３ｂに接続されている。電動発電機１５ａ、１５ｂには、図示はしないが、出力コードが接続されている。

　スターターモータ１４ａはベルト１６ａを介してクランクシャフト１１に回転動力を供給する。スターターモータ１４ａは本発明における補助電動機に相当する。図３に示すように、スターターモータ１４ａに加えてアシストモータ１４Ｓが設けられていることが好ましい。アシストモータ１４Ｓは、図示はしないが、バッテリー１３ｂに接続されている。また、アシストモータ１４Ｓは、スターターモータ１４ａと同様に、ベルト１６ａを介してクランクシャフト１１に回転動力を供給する。

　エンジン部１０は、クランクシャフト１１と、第１、第２のガイド部材５０，５１と、第１，第２のピストン磁石部材６０，６１と、第１、第２の固定磁石部材７０，７１と、第１，第２のコンロッド８０，８１と、減磁部材３０とを有している。

　クランクシャフト１１は、第１、第２のクランク部１１ａ，１１ｃと、その両者をつなぐつなぎ部１１ｂと、つなぎ部１１ｂに固定されたべベルギア（傘歯車）１１ｄとを有している。第１、第２のクランク部１１ａ，１１ｃに第１、第２のコンロッド８０，８１が接続されている。また、第１、第２のクランク部１１ａ，１１ｃのクランク角が１８０度に設定されている。

　第１のガイド部材５０は、図３、図８等に示すように、４つの保持部材５０ａを有している。保持部材５０ａは、断面Ｌ字状の部材であって、第１のピストン磁石部材６０を往復移動の全行程に渡って案内し得る長さを有している。各保持部材５０ａは、第１のピストン磁石部材６０のそれぞれの角部外側に第１のピストン磁石部材６０を囲むように配置されて、底部１に固定されている。各保持部材５０ａが離れていることで、第１のガイド部材５０に間隙部５３が形成されている。間隙部５３は、４つの保持部材５０ａによって囲まれる直方体状空間の内側と外側とをつなぐ部分である。間隙部５３は、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１が往復移動する全範囲に渡って形成されている。

　第２のガイド部材５１は、保持部材５０ａと同様の保持部材５１ａを４つ有している。各保持部材５１ａは、第２のピストン磁石部材６１のそれぞれの角部外側に第２のピストン磁石部材６１を囲むように配置されて、底部１に固定されている。第２のガイド部材５１でも、間隙部５３と同様の間隙部が形成されている。

　第１、第２のピストン磁石部材６０，６１は、それぞれ第１，第２のガイド部材５０，５１の内側に納まる大きさに形成され、第１、第２のガイド部材５０，５１の内側を往復移動するように形成されている。また、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１は、それぞれの上極面６０ａ、６１ａが同じ方向（本実施の形態では、蓋部６に向かう方向）を向くようにして、第１，第２のガイド部材５０，５１の内側に納められている。

　第１のピストン磁石部材６０（第２のピストン磁石部材６１も図８，９に図示はしないが同様）は、図８、図９に詳しく示すように、保持ケース６３と永久磁石６４とを有している。保持ケース６３は、アルミ板を断面が概ねＣ字状になるように折り曲げてなる部材であって、第１のガイド部材５０の内側（４つの保持部材５０ａによって囲まれた空間）に納まる大きさを有している。永久磁石６４は、保持ケース６３に隙間なく嵌合する大きさを備えた概ね直方体状の磁石であって、磁力が極めて大きい例えばネオジム磁石である。本実施の形態では、永久磁石６４は、上死点側の表面（上極面６０ａ）の極性がＮ極になるように保持ケース６３に納められている。第２のピストン磁石部材６１の永久磁石６４も、上死点側の表面（上極面６１ａ）の極性がＮ極になるように保持ケース６３に納められている。

　第１、第２のピストン磁石部材６０、６１の双方とも、保持ケース６３のクランクシャフト１１側に接続部６５が形成されている。それぞれの接続部６５に第１，第２のコンロッド８０，８１が回動自在に接続されている。

　第１の固定磁石部材７０（第２の固定磁石部材７１も、図８，９に図示はしないが同様）は、図８、図９に詳しく示すように、固定用保持ケース７３と永久磁石７４とを有している。固定用保持ケース７３は、保持ケース６３と同様の大きさおよび形状を備えた部材である。永久磁石７４は、固定用保持ケース７３に隙間なく嵌合する大きさを備えた概ね直方体状の磁石であって、永久磁石６４と同様の例えばネオジム磁石である。この永久磁石７４は、上極面６０ａの極性と等しい極性（本実施の形態では、Ｎ極）を備えた表面（固定極面７０ａ）が上極面６０ａと対向するように固定用保持ケース７３に納められている。第２の固定磁石部材７１の永久磁石７４も、固定極面７１ａがＮ極になるように固定保用持ケース７３に納められている。

　この永久磁石７４と、前述の永久磁石６４とはともに磁力の強大な磁石であり、極性の等しい上極面６０ａ、６１ａ、固定極面７０ａ、７１ａを向かい合わせにしているため、第１の反発力、第２の反発力はともに強大なものとなっている。

　そして、第１の固定磁石部材７０（第２の固定磁石部材７１も、図９に図示はしないが同様）は、４つの調整部材７５を用いて蓋部６に固定されている。すなわち、調整部材７５の螺子部７５ａが蓋部６に外側から挿通され、固定用保持ケース７３に螺子込まれている。この螺子部７５ａの螺子込み具合を変えることで、第１の固定磁石部材７０の蓋部６に対する傾斜が変わり、固定極面７０ａの傾斜が変わる。

　また、この固定極面７０ａと上極面６０ａとにおいて、クランクシャフト１１の回転方向ｆａに沿った最も後側（本実施の形態では、「最後部」ともいい、図９では、符号７９で示される部分）の間隔Ｄ２(最後部７９の間隔を最後部間隔ともいう)を他の部分の間隔Ｄ１よりも広くしている（固定極面７１ａと上極面６１ａとについても同様）。

　こうして、回転動力生成装置１００は、最後部７９における上極面６０ａと固定極面７０ａとの反発力が、他の部分の反発力よりも小さくなるようにした反発力不均一構造を有している。なお、固定極面７０ａと上極面６０ａとのなす角度は所定の傾斜角αに設定されている。

　以上のような第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の下死点側（接続部６５に）に第１、第２のコンロッド８０，８１が接続されている。第１、第２のコンロッド８０，８１はともにクランクシャフト１１に接続されている。クランクシャフト１１の第１、第２のクランク部１１ａ，１１ｃにそれぞれ第１、第２のコンロッド８０，８１が接続されている。

　次に、減磁部材３０について説明する。減磁部材３０は、アルミニウム等の非磁性材を用いて形成されている。減磁部材３０は、図４、図５（ａ）、図６に示すように、回転軸３１と、減磁回転板３２と、べベルギア３３とを有している。回転軸３１の上端部に減磁回転板３２が固定され、下端部にべベルギア３３が固定されている。回転軸３１は、中間壁部８ａに固定された支持部８ｂにベアリングを介して挿通されている。なお、図５の６－６線は、減磁回転板３２の中心を通る中心線を想定している。

　減磁回転板３２は、上極面６０ａ、６１ａと、固定極面７０ａ、７１ａとの間に納まる厚さを有し、かつ上極面６０ａ、６１ａをともに覆うことのできる大きさの直径を備えることで、上極面６０ａ、６１ａの全体に対峙する大きさの円板である。減磁回転板３２は、上極面６０ａ、６１ａと対峙する下表面３２ａおよび固定極面７０ａ、７１ａと対峙する上表面３２ｂの双方に減磁磁石部３８と、無磁力部３９とを有している。

　減磁磁石部３８と無磁力部３９とは、回転軸３１を中心とする円形帯状（ドーナツ状ともいう）に形成されている。その円形帯状部分のうちの半円相当部分よりも幾分大きな領域に減磁磁石部３８が割り当てられ、残りの半円相当部分よりも幾分小さな領域に無磁力部３９が割り当てられている。こうして、無磁力部３９が第１、第２のピストン磁石部材６０，６１のいずれか一方だけに対峙し、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の双方同時には対峙しないように、減磁回転板３２が形成されている。

　また、減磁磁石部３８および無磁力部３９が減磁回転板３２のうちの上極面６０ａ，６１ａに対応した位置に配置され、しかも半径方向の幅ｗ３８が、上極面６０ａ，６１ａの横幅とほぼ同じまたは横幅よりも幾分大きい大きさになるようにしている。

　さらに、減磁磁石部３８は、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の上極面６０ａ、６１ａ側の磁極よりも弱く、上極面６０ａ、６１ａと極性の異なる磁力を備えている。本実施の形態では、減磁磁石部３８の極性がＳ極に設定されている。減磁磁石部３８の磁力は永久磁石６４，７４よりも弱められている。

　そして、減磁磁石部３８は磁力の最も強い強減磁部３５と、磁力の最も弱い弱減磁部３６と、強減磁部３５と弱減磁部３６の中間の磁力を備えた中減磁部３７とを有している。減磁磁石部３８では、強減磁部３５、中減磁部３７、弱減磁部３６がこの順に周方向に沿って時計回りに配置されている。

　そのため、減磁回転板３２が時計回りに回転すると、上極面６０ａ、６１ａ上に、図５（ｂ）に示すように、弱減磁部３６、中減磁部３７、強減磁部３５が順次出現するから、減磁磁石部３８の磁力が周方向に沿って漸次強くなるように変化する。減磁磁石部３８は、このようにして磁力が変化する磁力変化構造を有している。また、減磁磁石部３８に続いて無磁力部３９が出現し、その後、弱減磁部３６が出現する。

　また、無磁力部３９は、減磁回転板３２の周方向に沿った円形帯状部分の一部で、強減磁部３５と弱減磁部３６との間の部分に相当している。無磁力部３９は磁力を有していない部分である。

　べベルギア３３にはべベルギア１１ｄがかみ合わされている。そのため、クランクシャフト１１の回転に応じて回転軸３１が回転し、減磁回転板３２が回転する。べベルギア３３とべベルギア１１ｄは、詳しくは後述するが、減磁回転板３２が回転軸３１を軸にして一回転するときにクランクシャフト１１が一回転し、それによって、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１が第１、第２のガイド部材５０、５１の内側を一往復するように形成されている。

　しかも、回転動力生成装置１００が以下の構造を有するように、べベルギア３３がべベルギア１１ｄにかみ合わされている。そのため、回転動力生成装置１００では、べベルギア３３をべベルギア１１ｄにかみ合わせるにあたり、それぞれの位置が調整されている。その構造とは、第１のピストン磁石部材６０が上死点に達した時点で第２のピストン磁石部材６１が下死点に達し、その直後、第１の間隙において、減磁回転板３２の減磁磁石部３８が無磁力部３９に切り替わり、かつ第２の間隙に弱減磁部３６が配置されている構造（以下この構造を「基本構造」ともいう）である。

　なお、第１の間隙とは、第１のピストン磁石部材６０と第１の固定磁石部材７０との間の部分であり、第２の間隙とは、第２のピストン磁石部材６１と第２の固定磁石部材７１との間の部分である。

(回転動力生成装置の動作内容）
　次に、図１０から図２０を参照して、回転動力生成装置１００の動作内容について説明する。

　ここで、図１０（ａ）は、下死点に達した直後の第１のピストン磁石部材６０、第１の固定磁石部材７０および減磁回転板３２を模式的に示した図、図１０（ｂ）はそのときの減磁回転板３２の要部を模式的に示した図である。図１１（ａ）～図１３（ａ）は、それぞれ図１０（ａ）～図１２（ａ）に続く第１のピストン磁石部材６０、第１の固定磁石部材７０および減磁回転板３２を模式的に示した図、図１１（ｂ）～図１３（ｂ）はそれぞれ図１０（ｂ）～図１２（ｂ）に続く減磁回転板３２の要部を模式的に示した図である。

　図１４（ａ）は、図１３（ａ）に続く第１のピストン磁石部材６０、第１の固定磁石部材７０および減磁回転板３２を模式的に示した図、図１４（ｂ）はそのときの減磁回転板３２の要部を模式的に示した図である。図１５（ａ）は図１３（ａ）における点線で囲まれた部分２５ａの拡大図、図１５（ｂ）は図１３（ａ）における点線で囲まれた部分２５ｂの拡大図である。

　回転動力生成装置１００は、上記のような構成を有しているから、次のような動作を行う。回転動力生成装置１００を作動させるには、まず、図示しない電源スイッチを投入してスターターモータ１４ａを作動させる。スターターモータ１４ａがバッテリー１３ｂに蓄積されている電力により作動すると、その動力がベルト１６ａを介してクランクシャフト１１に伝わりクランクシャフト１１が図２に示す矢印ｅ１１の方向に回転する。それに伴い第１、第２のコンロッド８０，８１を介して第１、第２のピストン磁石部材６０，６１が第１，第２のガイド部材５０，５１の内側を移動する。これにより、初期動作が完了する。

　なお、スターターモータ１４ａには図示しないオーバーランニングクラッチが備えられているため、スターターモータ１４ａにはクランクシャフト１１の動力は伝達されない。回転動力生成装置１００は、スターターモータ１４ａの動力を前述した初期動作で用いるが、初期動作が完了した後も、スターターモータ１４ａの動力を定期的（例えば、数秒単位）に用いる。また、クランクシャフト１１の回転数が設定回転数より小さくなったときにもスターターモータ１４ａの動力を用いる。これらの場合において、タイマーリレー１３ｃが作動することによって、スターターモータ１４ａがバッテリー１３ｂから電力の供給を受けて作動し、その動力がクランクシャフト１１に伝達される。初期動作が完了した後の動作は次のとおりである。

　ここで、図１０（ａ）に示すように、第１のピストン磁石部材６０が下死点に達した直後を考える。このとき、クランクシャフト１１が慣性によってそれまでの回転を続けようとするため、第１のピストン磁石部材６０が第１の固定磁石部材７０に接近しようとする。

　このとき、第１のピストン磁石部材６０が下死点に達した時点で、第１の間隙に減磁回転板３２の減磁磁石部３８が出現する。また、図１０（ｂ）に示すように、第１のピストン磁石部材６０が下死点に達した直後も、第１の間隙に弱減磁部３６が配置されている。弱減磁部３６の極性が上極面６０ａ、固定極面７０ａの磁極とは異なるため、弱減磁部３６が上極面６０ａ、固定極面７０ａから出力される磁力を弱める減磁作用を発揮する。この減磁作用により、第１のピストン磁石部材６０と第１の固定磁石部材７０との間で常時作用している第１の反発力が吸引力ｆ１０の分だけ軽減される。すると、第１のピストン磁石部材６０が前進しやすくなる。

　次に、図１１（ａ）に示すように、第１のピストン磁石部材６０が前進するのに併せて、図１１（ｂ）に示すように、減磁回転板３２の弱減磁部３６が中減磁部３７に切り替わり、第１の間隙に中減磁部３７が出現する。第１のピストン磁石部材６０が前進するにしたがい第１の反発力が強くなるが、弱減磁部３６が中減磁部３７に切り替わったことで、第１の反発力が吸引力ｆ１０よりも大きい吸引力ｆ１１の分だけ軽減される。そのため、第１のピストン磁石部材６０は引き続き前進する。

　続いて、図１２（ａ）に示すように、第１のピストン磁石部材６０が前進するのに併せて、図１２（ｂ）に示すように、減磁回転板３２の中減磁部３７が強減磁部３５に切り替わり、第１の間隙に強減磁部３５が出現する。そのため、第１の反発力が吸引力ｆ１１よりも大きい吸引力ｆ１２の分だけ軽減されるから、第１のピストン磁石部材６０は引き続き前進する。

　さらに続いて、第１のピストン磁石部材６０が前進する。このとき、第１の間隙に強減磁部３５が配置されているため、第１の反発力が吸引力ｆ１２の分だけ軽減される。第１のピストン磁石部材６０が引き続き前進すると、その後、図１３（ａ）に示すように、第１のピストン磁石部材６０が上死点に達する。このときも、図１３（ｂ）に示すように、第１の間隙には強減磁部３５が配置されている。

　そして、図１４（ａ）に示すように、第１のピストン磁石部材６０が上死点に達した直後に、図１４（ｂ）に示すように、第１の間隙において、減磁回転板３２の強減磁部３５が無磁力部３９に切り替わり、第１の間隙に強減磁部３５に代わって無磁力部３９が配置される。

　すると、それまで強減磁部３５の減磁作用によって第１の反発力が軽減されていたところ、強減磁部３５が無磁力部３９に切り替わったことにより、第１の反発力に対する軽減作用が突如消滅する。そのため、図１４（ａ）に示すように、第１のピストン磁石部材６０と第１の固定磁石部材７０とに、強大な第１の反発力ｆ１４が突如復活する。その第１の反発力ｆ１４によって、第１のピストン磁石部材６０は、上死点に達した直後に強く押し下げられ、ｆ６０で示す方向に勢いよく後退する。

　なお、第１のピストン磁石部材６０が上死点に達した時点では、第１のコンロッド８０が垂直方向に延びているため、第１の反発力が作用していても第１のピストン磁石部材６０が後退しにくい。第１のピストン磁石部材６０が後退しやすくするには、第１のピストン磁石部材６０が上死点に達した直後に強減磁部３５が無磁力部３９に切り替わるようにするのが望ましい。

　以上の説明は、第１のピストン磁石部材６０が下死点に達した直後から上死点に達した直後までの動作（半工程の動作ともいう）に関するものである。第１のピストン磁石部材６０に関する半工程の動作は、第２のピストン磁石部材６１が後退する動作と並行している。

　回転動力生成装置１００は、半工程の動作を第１のピストン磁石部材６０および第１の固定磁石部材７０と、第２のピストン磁石部材６１および第２の固定磁石部材７１とが交互に実行する。続いて、この点について、図１６から図２０を参照して説明する。

　ここで、図１６（ａ）は、それぞれ上死点、下死点に達した直後の第１、第２のピストン磁石部材６０、６１およびクランクシャフト１１を模式的に示した図、図１６（ｂ）はそのときの減磁回転板３２を模式的に示した図である。図１７（ａ）～図２０（ａ）は、それぞれ図１６（ａ）～図１９（ａ）に続く第１、第２のピストン磁石部材６０、６１およびクランクシャフト１１を模式的に示した図、図１７（ｂ）～図２０（ｂ）はそれぞれ図１６（ｂ）～図１９（ｂ）に続く減磁回転板３２を模式的に示した図である。

　図１６（ａ）に示すように、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１がそれぞれ上死点、下死点に達した直後を考える。この場合、回転動力生成装置１００が前述した基本構造を有するように、べベルギア３３がべベルギア１１ｄにかみ合わされている。そのため、第１の間隙において、減磁回転板３２の減磁磁石部３８（強減磁部３５）が無磁力部３９に切り替わり、第２の間隙には弱減磁部３６が配置されている。したがって、第１のピストン磁石部材６０がｆ６０で示す方向に勢いよく後退し、第２のピストン磁石部材６１が第２の反発力の軽減によって前進する。

　続いて、図１７（ａ）に示すように、第１のピストン磁石部材６０が勢いよく後退するのと同時に、第２のピストン磁石部材６１は第２の反発力の軽減によって前進する。これが継続すると、図１８（ａ）に示すように、クランクシャフト１１の第１、第２のクランク部１１ａ，１１ｃが平行になる。

　このとき、図１８（ｂ）に示すように、第１の間隙に無磁力部３９が配置されるのと同時に、第２の間隙に強減磁部３５が配置される。そのため、第１のピストン磁石部材６０が後退しながら、第２のピストン磁石部材６１が前進する格好でクランクシャフト１１が回転を続ける。そして、減磁回転板３２が同じ状態を維持するため、この状態は、図１９（ａ）に示すようにその後も継続する。

　すると、今度は、図２０（ａ）に示すように、第１のピストン磁石部材６０が下死点に達し、第２のピストン磁石部材６１が上死点に達する。そのため、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１がそれぞれ実行してきた半工程の動作を入れ替えた上で動作を継続する。

　このように、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１が半工程の動作を交互に繰り返し継続する。そのため、回転動力生成装置１００では、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１の往復運動を実現でき、スターターモータ１４ａの動力を用いることによって、その往復運動を継続的なものとし、かつその継続性を高めることができる。クランクシャフト１１や、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１などの各部材が動くときの摩擦力等の影響によって、クランクシャフト１１の回転数が低下する。すると、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１の往復運動が続かなくなる。そのため、回転動力生成装置１００では、前述のようにスターターモータ１４ａの動力を用いる。
　また、アシストモータ１４Ｓが設けられているときは、その動力を用いることによって、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１の往復運動の継続性をいっそう高めることができる。この場合、アシストモータ１４Ｓがバッテリー１３ｂから電力の供給を受けるので、バッテリー１３ｂに蓄えられている電力が消費される。これによって、バッテリー１３ｂの過剰充電が防止される。

　第１、第２のピストン磁石部材６０、６１が往復運動を継続すると、第１、第２のコンロッド８０，８１を介してクランクシャフト１１の回転運動が継続する。すると、クランクシャフト１１の回転動力がベルト１６ｂを介して電動発電機１５ａ、１５ｂに伝達され、電動発電機１５ａ、１５ｂのコイルが回転する。電動発電機１５ａ、１５ｂのコイルが回転することによって、電力が得られる。この電力は、図示しない出力コードを用いて外部に取り出すことができる。

(回転動力生成装置の作用効果）
　以上のとおり、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１と、第１の固定磁石部材７０、７１とは、上極面６０ａ、６１ａ、固定極面７０ａ、７１ａにおける磁極の極性が等しい。そのため、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１と、第１、第２の固定磁石部材７０、７１とには、それぞれ第１、第２のピストン磁石部材６０，６１を後退させようとする第１、第２の反発力が常に作用している。

　ところが、第１の間隙、第２の間隙のいずれにも減磁回転板３２が配置されている。減磁回転板３２には減磁磁石部３８が形成されていて、その減磁磁石部３８における磁力の極性が上極面６０ａ、６１ａ、固定極面７０ａ、７１ａにおける磁極の極性と異なっている。

　そのため、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１、第１、第２の固定磁石部材７０、７１から出力した磁力線の一部が減磁磁石部３８に吸収される。すると、上極面６０ａ，６１ａと、固定極面７０ａ、７１ａの反発に寄与する磁力線が減少するため、第１、第２の反発力をもたらす磁力が減少する。こうした磁力を減らす減磁作用を減磁磁石部３８が発揮するため、減磁磁石部３８が第１、第２の間隙に出現することによって第１、第２の反発力が軽減される。

　そして、回転動力生成装置１００では、減磁磁石部３８と無磁力部３９を隣接させ、無磁力部３９が第１、第２の間隙のいずれか一方だけに配置されるように、減磁回転板３２が形成されている。減磁回転板３２を回転させると、無磁力部３９が第１、第２の間隙のいずれか一方だけに配置され、第１、第２の間隙双方同時に配置されることはない。

　そのため、第１、第２の反発力が軽減されないまま同じタイミングで第１、第２のピストン磁石部材６０，６１に作用することがない。仮に、第１、第２の反発力が軽減されないまま同じタイミングで第１、第２のピストン磁石部材６０，６１に作用したとすると、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１が双方とも後退しようとするため、往復運動が得られなくなるおそれがある。しかし、回転動力生成装置１００では、そのおそれがない。

　第１、第２の反発力の少なくとも一方には、減磁磁石部３８による減磁作用が働くから、第１のピストン磁石部材６０を後退させるときに第２のピストン磁石部材６１が前進しやすくなり、逆に第２のピストン磁石部材６１を後退させるときに第１のピストン磁石部材６０が前進しやすくなる。第１、第２のピストン磁石部材６０、６１にはそれぞれ常時第１、第２の反発力が作用しているが、第１、第２の反発力が同じタイミングで同じ大きさのまま作用することはない。そのため、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１を交互に後退させることができる。また、クランクシャフト１１の慣性があるため、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１の一方が後退したあと、他方の後退にスムーズに移行する。そのため、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１の後退が継続する。

　ところで、従来技術では、例えば、特許文献３に開示されている動力伝達機構のように、２つの磁石の異なった極性を２つのピストン磁石に交互に接近させ、反発力と吸引力を交互に作用させようとしていた。

　しかし、反発力によっていったんピストン磁石を遠ざけてしまうと、これを吸引力によって元に位置に戻すことは、たとえ極めて強力な磁石を用いたとしてもほぼ不可能である。つまり、ピストン磁石に反発力と吸引力を交互に作用させることでは、ピストン磁石の往復運動を得ることはできない。

　この点、回転動力生成装置１００では、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１に対して、反発力だけを作用させることを基本としつつ、これらに同じように反発力を作用させると往復運動が得られないことを考慮して、上記のような構造にしている。

　すなわち、回転動力生成装置１００では、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の一方を後退させながら、反発力の軽減により他方の前進を支援することによって往復運動を実現し、さらに、その反発力の軽減を交互に行い、その上、スターターモータ１４ａの動力を用いることで、その往復運動が持続的なものとなるようにしている。なお、減磁磁石部３８の形状によっては、第１、第２の反発力双方に軽減作用が及ぶおそれがある。その場合、第１、第２の間隙のそれぞれに配置される減磁磁石部３８の磁力が異なるようにしておけばよい（例えば、一方を強減磁部、他方を弱減磁部にするなど）。

　その反発力軽減を交互に行う上で有効なのが減磁回転板３２である。減磁回転板３２は、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１双方の上極面６０ａ，６１ａをともに覆う大きさを備えているし、減磁磁石部３８と無磁力部３９を有している。

　そのため、これを回転させることによって、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１に対する反発力軽減を交互に行うことができる。したがって、回転動力生成装置１００は、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１の往復運動が得られ、スターターモータ１４ａの動力を用いることによって、その往復運動を継続的なものとし、かつその継続性を高めることができる。これにより、クランクシャフト１１が連続的に回転する連続的な回転動力を得ることができる。

　また、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の磁極の磁力よりも減磁磁石部３８の磁力が弱いので、減磁磁石部３８によって磁力線が吸収されても、第１、第２の反発力を温存することができる。

　さらに、減磁磁石部３８と無磁力部３９とが円形帯状に形成されているから、減磁回転板３２を回転させても、減磁磁石部３８と無磁力部３９とを第１、第２の間隙に対して同じ大きさで配置することができる。

　一方、回転動力生成装置１００は、第１のピストン磁石部材６０および第１の固定磁石部材７０と、第２のピストン磁石部材６１および第２の固定磁石部材７１とが反発力不均一構造を有している。

　クランクシャフト１１が回転する場合、例えば、第１のピストン磁石部材６０が上死点に達した直後、第１のクランク部１１ａは、図１４（ａ）に示したように、クランクシャフト１１の回転方向ｆａに沿った前側に傾く。第１のピストン磁石部材６０に対し、常に第１の反発力が作用している。そのため、第１の反発力は、第１のピストン磁石部材６０が上死点に達し、第１のクランク部１１ａが垂直に切り立った時点でも、第１のピストン磁石部材６０を後退させようとする。しかし、第１のクランク部１１ａが垂直に切り立っているときに反発力を作用させても、モーメントが得られないが故にクランクシャフト１１が回りづらく、したがって、第１のピストン磁石部材６０が後退しにくい。

　ところが、反発力不均一構造にすると、最後部７９よりも他の部分の反発力が大きくなるため、第１のピストン磁石部材６０は、上死点に達した時点でも、クランクシャフト１１の回転方向に沿った前側の方が後退しやすい。そのため、クランクシャフト１１が慣性で回転を続けて第１のクランク部１１ａが前側に傾けば、第１のピストン磁石部材６０が後退しやすくなり、この時点で反発力の軽減作用が消滅することと相まって第１のピストン磁石部材６０をより後退させやすくなる。したがって、回転動力生成装置１００は、往復運動の継続性をより一層高めることができる。

　さらに、減磁磁石部３８が磁力変化構造を有しているから、減磁回転板３２が時計回りに回転すると、反発力軽減作用が段階的に向上する。すると、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１の前進に伴い向上する第１、第２の反発力を段階的に軽減することができる。そのため、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１による一方の後退と、他方の前進とが確実になり、往復運動をより確実なものとすることができる。

　そして、減磁回転板３２が一回転するときに第１、第２のピストン磁石部材６０，６１が第１、第２のガイド部材５０，５１の内側をそれぞれ一往復するようにべベルギア３３，１１ｄが形成されている。そのため、減磁回転板３２の一回転が第１のピストン磁石部材６０の半工程および、これに続く第２のピストン磁石部材６１の半工程に関連付けられる。減磁回転板３２を一回転させることで、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１を交互に後退させることができる。

　一方、回転動力生成装置１００では、第１、第２のガイド部材５０，５１に間隙部５３が形成されている。第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の往復運動に伴い、これらと第１、第２のガイド部材５０，５１との摩擦によって摩擦熱が発生するが、この摩擦熱を間隙部５３から第１、第２のガイド部材５０，５１の外部に放出することができる。

　一般に、温度上昇に伴い、強磁性体の自発磁化（spontaneous magnetization）が指数関数的に低減し、強磁性体の磁性がキュリー温度を越えると消失することが知られている。そのため、摩擦熱が発生し、これが第１、第２のピストン磁石部材６０，６１に蓄積されると、永久磁石６４，７４の磁力が低下してしまうおそれがある。すると、第１、第２の反発力が弱まってしまい、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１が往復運動を繰り返せなくなるおそれがある。

　特に、従来技術のように、ピストン磁石をシリンダの中に密封状に納めている場合は、ピストン磁石とシリンダとの摩擦に伴う摩擦熱がシリンダの中にこもりやすく、それだけピストン磁石の温度が上昇しやすい。

　しかし、回転動力生成装置１００では、第１、第２のガイド部材５０，５１に間隙部５３が形成されているから、摩擦熱等の熱がこもり難い。したがって、永久磁石６４，７４の磁力の低下を防止することができ、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１の往復運動を継続することができる。

　そして、回転動力生成装置１００では、調整部材７５によって、第１、第２の固定磁石部材７０，７１における固定極面７０ａ、７１ａの傾斜角度を調整することができる。そのため、運転時の振動等により、固定極面７０ａ、７１ａの傾斜角度が変化しても、その傾斜角度を調整することができる。

　なお、回転動力生成装置１００は、前述したクランクシャフト１１の連続的な回転動力を内部の電動発電機１５ａ、１５に伝達することによって電力を生成することができるから、発電装置として用いることができる。もちろん、回転動力を他の用途に用いることもできる。

（変形例１）
　図２１（ａ）は、変形例１にかかるガイド部材５４を示す一部省略した斜視図である。ガイド部材５４は、断面が概ねＣ字状の２つの保持部材５５を有している。各保持部材５５は、間隙部５５ａが形成されるように離して配置されている。このガイド部材５４でも、第１、第２のガイド部材５０、５１のように、第１、第２のピストン磁石部材６０，６１を案内できるし、摩擦熱をガイド部材５４の外部に放出することができる。

　また、図２１（ｂ）は、変形例１にかかる減磁部材４０の平面図である。減磁部材４０は、減磁部材３０と比較して、減磁回転板３２の代わりに減磁回転板４２を有する点で相違している。減磁回転板４２は、減磁回転板３２と比較して、減磁磁石部３８の代わりに減磁磁石部４８を有する点で相違している。減磁磁石部４８は、減磁磁石部３８と比較して、強減磁部４５と弱減磁部４６を有し、中減磁部を有していない点で相違している。強減磁部４５は、強減磁部３５と同様の磁力を有するが、強減磁部３５よりも大きい。弱減磁部４６は弱減磁部３６と同様である。このような減磁磁石部４８も、減磁磁石部３８と同様に、磁力が周方向に沿って漸次強くなるように変化する磁力変化構造を有している。

　その他、減磁回転板３２では、回転軸３１を中心とする円形帯状部分のうちの磁力の存在しない部分を無磁力部３９としている。この場合、非磁性材で構成されている部分が無磁力部３９となるが、減磁回転板３２の円形帯状部分を切り欠いて円形帯状の孔部を形成し、その孔部を無磁力部３９としてもよい。

　さらに、減磁回転板３２を図２１（ｃ）に示す減磁回転板７２とすることもできる。減磁回転板３２を図２１（ｄ）に示す減磁回転板８２とすることもできる。減磁回転板７２は、無磁力部３９を含む扇状の部分が切り欠かれた概ね半円状の板材である。

　減磁回転板８２は、回転軸３１が固定されている中央部分から放射状に延びる複数の骨部８２ａを有し、その複数の骨部８２ａに減磁磁石部３８と、無磁力部３９とが形成されている。また、隣接する骨部８２ａの間が空隙部８２ｂとなっている。

　なお、減磁回転板８２は、複数の骨部８２ａだけの板状に形成されていない部分を含むが、減磁磁石部３８の形成されている部分は板状に形成されている。本実施の形態では、減磁回転板３２のように、その全体が板状に形成されている部材だけでなく、減磁回転板８２のように、板状に形成されている部分が一部だけの部材も減磁回転板としている。

　減磁回転板７２、８２は、減磁磁石部３８の形成されている部分が上極面６０ａ、６１ａの少なくとも一方に対峙する形状を有している。しかも、減磁回転板７２、８２は、減磁回転板３２よりも軽量なので、減磁回転板３２よりも少ないエネルギーで回転させることができる。

（変形例２）
　続いて、図２２を参照して、変形例２に係る回転動力生成装置２００について説明する。回転動力生成装置２００は、前述した回転動力生成装置１００と比較して、エンジン部１１０と、電動発電機１５ｃ、１５ｄと、ベルト１６ｃとを有する点で相違している。

　エンジン部１１０は、前述したエンジン部１０と同様に、クランクシャフト１１と、第１、第２のガイド部材５０，５１と、第１，第２のピストン磁石部材６０，６１と、第１、第２の固定磁石部材７０，７１と、第１，第２のコンロッド８０，８１と、減磁部材３０とを有している。また、電動発電機１５ｃ、１５ｄは、それぞれ前述した電動発電機１５ａ、１５ｂと共通する構成を有している。ベルト１６ｃはベルト１６ｂと共通する構成を有している。

　回転動力生成装置２００は、エンジン部１０も、エンジン部１１０もそれぞれがクランクシャフト１１を有しているが、そのエンジン部１０におけるクランクシャフト１１と、エンジン部１１０におけるクランクシャフト１１とが、双方に共通する一本の共通クランクシャフト１１Ａになっている。また、双方のエンジン部１０，１１０において、第１，第２のピストン磁石部材６０，６１の位相が共通している。

　前述した回転動力生成装置１００では、エンジン部１０における第１，第２のピストン磁石部材６０，６１の往復運動によって、クランクシャフト１１の回転動力を得ていた。

　これに対し、回転動力生成装置２００では、エンジン部１０における第１，第２のピストン磁石部材６０，６１の往復運動と、エンジン部１１０における第１，第２のピストン磁石部材６０，６１の往復運動とが重畳的に実行され、その重畳的な往復運動によって、クランクシャフト１１（共通クランクシャフト１１Ａ）が回転する。そのため、回転動力生成装置１００よりも、クランクシャフト１１（共通クランクシャフト１１Ａ）の回転動力を強くすることができる。

（変形例３）
　続いて、図２３を参照して、変形例３に係る回転動力生成装置２０１について説明する。回転動力生成装置２０１は、前述した回転動力生成装置１００と比較して、エンジン部１２０と、電動発電機１５ｃ、１５ｄと、ベルト１６ｃとを有する点で相違している。

　エンジン部１２０は、前述したエンジン部１０と比較して、第２のガイド部材５１と、第２のピストン磁石部材６１と、第２の固定磁石部材７１と、第２のコンロッド８１とを有していない点で相違している。また、電動発電機１５ｃ、１５ｄは、それぞれ前述した電動発電機１５ａ、１５ｂと共通する構成を有している。ベルト１６ｃはベルト１６ｂと共通する構成を有している。

　回転動力生成装置２０１も、回転動力生成装置２００と同様に、２つのエンジン部１０、１２０におけるクランクシャフト１１が、双方に共通する一本の共通クランクシャフト１１Ａになっている。また、双方のエンジン部１０，１１０において、第１のピストン磁石部材６０の位相が共通している。

　回転動力生成装置２０１では、エンジン部１０における第１のピストン磁石部材６０の往復運動と、エンジン部１２０における第１のピストン磁石部材６０の往復運動とが重畳的に実行され、その重畳的な往復運動によって、クランクシャフト１１（共通クランクシャフト１１Ａ）が回転する。そのため、回転動力生成装置１００よりも、クランクシャフト１１（共通クランクシャフト１１Ａ）の回転動力を強くすることができる。

（変形例４）
　続いて、図２９を参照して、変形例４に係る回転動力生成装置２０２について説明する。図２９は変形例に係る回転動力生成装置２０２のクランクシャフト１１に沿った方向からみた側面図である。前述した回転動力生成装置１００では、第１、第２のガイド部材５０，５１がクランクシャフト１１に沿って直列に配置されていたが、回転動力生成装置２０２では、第１、第２のガイド部材５０，５１が、クランクシャフト１１に沿って所定のガイド角βを形成するＶ字状に配置されている。

　そして、回転動力生成装置２０２は、側面から中央に向かって登るように傾斜した傾斜蓋部７６を有し、その傾斜蓋部７６に回転動力生成装置１００と同様の第１、第２の固定磁石部材７０、７１が固定されている。また、第１、第２の固定磁石部材７０、７１に向かうように、第１、第２のガイド部材５０，５１と、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１とが配置されている。

　回転動力生成装置２０２はこのような第１、第２のガイド部材５０，５１、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１、第１、第２の固定磁石部材７０、７１とともに、減磁部材３０を有している。そのため、方向が異なるものの、第１、第２のピストン磁石部材６０、６１が回転動力生成装置１００と同様の半工程の動作を実行し、回転動力生成装置１００と同様の作用効果を奏する。

　以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。

　例えば、ピストン磁石部材、固定磁石部材、ガイド部材およびコンロッドを含む動作ユニットが、回転動力生成装置１００のように２つの場合、回転動力生成装置２００、２０１のように４つの場合、３つの場合だけでなく、５つの場合や６つの場合、それ以上の場合も本発明に含まれる。

　本発明を適用することにより、ピストン磁石の往復運動が確実に得られるようにするとともにその継続性を高めて、連続的な回転動力が得られるようにすることができる。本発明は、回転動力生成装置およびそれを用いた発電装置の分野で利用することができる。

　１０，１１０，１２０…エンジン部、１１…クランクシャフト、１１Ａ…共通クランクシャフト、１１ｄ、３３…べベルギア、１５ａ、１５ｂ…電動発電機、３０…減磁部材、３１…回転軸、３２，７２，８２…減磁回転板、３２ａ…下表面、３２ｂ…上表面、３５，４５…強減磁部、３７…中減磁部、３６，４６…弱減磁部、３８，４８…減磁磁石部、３９…無磁力部、５０…第１のガイド部材、５１…第２のガイド部材、５３…間隙部、６０…第１のピストン磁石部材、６１…第２のピストン磁石部材、６０ａ，６１ａ…上極面、６３…保持ケース、６４，７４…永久磁石、７０…第１の固定磁石部材、７０ａ，７１ａ…固定極面、７１…第２の固定磁石部材、７３…固定用保持ケース、７５…調整部材、７９…最後部、８０…第１のコンロッド、８１…第２のコンロッド、１００，２００，２０１，２０２…回転動力生成装置。

Claims (8)

1. 　上死点側の磁極の極性が等しくなり、かつ該上死点側の上極面が同じ方向を向くように配置した第１のピストン磁石部材および第２のピストン磁石部材と、該第１、第２のピストン磁石部材それぞれの下死点側に接続された第１のコンロッドおよび第２のコンロッドと、該第１、第２のコンロッドが接続されたクランクシャフトとを有し、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材をそれぞれ外側から保持し、かつそのそれぞれを往復移動の全行程に渡って案内する第１のガイド部材および第２のガイド部材と、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材それぞれの前記上極面から一定間隔を置いた位置に固定され、かつ前記上極面の磁極と等しい極性を備えた固定極面が、前記第１、第２のピストン磁石部材それぞれの前記上極面に対向するように配置されている第１の固定磁石部材および第２の固定磁石部材と、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材の前記上極面と前記第１、第２の固定磁石部材の前記固定極面との間に配置され、前記第１、第２のピストン磁石部材双方の前記上極面と対峙する減磁回転板を備えた減磁部材とを有し、
   　前記減磁回転板は、前記上極面と対峙する下表面および前記固定極面と対峙する上表面の双方に、前記第１、第２のピストン磁石部材の磁極よりも弱く、前記上極面と極性の異なる磁力を備えた減磁磁石部と、該減磁磁石部に隣接して形成された磁力の存在しない無磁力部とを有し、かつ該無磁力部が前記第１、第２のピストン磁石部材のいずれか一方だけに対峙するように形成され、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材それぞれの前記上極面と、前記第１、第２の固定磁石部材それぞれの前記固定極面とにおいて、前記クランクシャフトの回転する回転方向に沿った最も後側の最後部間隔を他の部分の間隔よりも広くして、該最後部における前記上極面と前記固定極面との反発しあう反発力が前記他の部分における反発力よりも小さくなるようにした反発力不均一構造を有し、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材の往復運動が継続的になるように前記クランクシャフトに動力を供給する補助電動機を更に有する回転動力生成装置。
2. 　前記減磁磁石部は、磁力の最も強い強減磁部と、磁力の最も弱い弱減磁部と、該強減磁部と弱減磁部の中間の磁力を備えた中減磁部とを有し、かつ前記減磁回転板の回転方向に沿って、該強減磁部、中減磁部および弱減磁部が順に配置されることによって、前記磁力が周方向に沿って漸次強くなるように変化する磁力変化構造を有し、
   　前記強減磁部と、前記無磁力部とがそれぞれ前記第１、第２のピストン磁石部材のいずれか一方に対峙するように、前記減磁回転板が形成されている請求項１記載の回転動力生成装置。
3. 　前記減磁部材は、前記減磁回転板をその中心の回りに回転させる回転軸を有し、
   　該回転軸の先端部と前記クランクシャフトとに、互いにかみ合うべベルギアが形成され、
   　前記減磁回転板が前記回転軸を軸にして一回転するときに前記第１、第２のピストン磁石部材が前記第１、第２のガイド部材の内側をそれぞれ一往復するように前記べベルギアが形成され、
   　前記第１のピストン磁石部材が上死点に達した時点で前記第２のピストン磁石部材が下死点に達し、その直後、前記減磁回転板において、前記第１のピストン磁石部材と前記第１の固定磁石部材との間の部分が前記減磁磁石部から前記無磁力部に切り替わり、かつ前記第２のピストン磁石部材と前記第２の固定磁石部材との間に前記減磁磁石部が配置されているように、前記減磁部材の前記べベルギアが前記クランクシャフトの前記べベルギアにかみ合わされている請求項１または２記載の回転動力生成装置。
4. 　前記第１、第２のガイド部材は、内側と外側をつなぐ間隙部が前記第１、第２のピストン磁石部材が往復移動する全範囲に渡って形成されている請求項１～３のいずれか一項記載の回転動力生成装置。
5. 　前記減磁回転板は、前記減磁磁石部と前記無磁力部とが円形帯状に形成された円形帯状構造を有する請求項１～４のいずれか一項記載の回転動力生成装置。
6. 　前記第１、第２のピストン磁石部材は、それぞれ前記第１、第２のガイド部材の内側に納まる大きさの保持ケースと、該保持ケースの内側に隙間なく嵌合する永久磁石とを有し、前記第１、第２の固定磁石部材は、それぞれ前記保持ケースと同等の大きさを備えた固定用保持ケースと、該固定用保持ケースの内側に隙間なく嵌合する永久磁石とを有し、前記第１、第２の固定磁石部材は、前記固定用保持ケースの取付け状態を調整する調整部材を用いて固定されている請求項１～５のいずれか一項記載の回転動力生成装置。
7. 　前記第１、第２のガイド部材と、前記第１、第２のピストン磁石部材と、前記第１、第２の固定磁石部材と、前記第１、第２のコンロッドと、前記減磁部材と、前記クランクシャフトとをそれぞれ有する第１のエンジン部および第２のエンジン部を有し、
   　該第１のエンジン部における前記クランクシャフトと、該第２のエンジン部における前記クランクシャフトとが、該第１、第２のエンジン部に共通する一本の共通クランクシャフトによって構成されている請求項１～６のいずれか一項記載の回転動力生成装置。
8. 　回転動力生成装置と、該回転動力生成装置によって生成される回転動力によって発電する発電機とを備えた発電装置であって、
   　前記回転動力生成装置は、
   　上死点側の磁極の極性が等しくなり、かつ該上死点側の上極面が同じ方向を向くように配置した第１のピストン磁石部材および第２のピストン磁石部材と、該第１、第２のピストン磁石部材それぞれの下死点側に接続された第１のコンロッドおよび第２のコンロッドと、該第１、第２のコンロッドが接続されたクランクシャフトとを有し、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材をそれぞれ外側から保持し、かつそのそれぞれを往復移動の全行程に渡って案内する第１のガイド部材および第２のガイド部材と、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材それぞれの前記上極面から一定間隔を置いた位置に固定され、かつ前記上極面の磁極と等しい極性を備えた固定極面が、前記第１、第２のピストン磁石部材それぞれの前記上極面に対向するように配置されている第１の固定磁石部材および第２の固定磁石部材と、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材の前記上極面と前記第１、第２の固定磁石部材の前記固定極面との間に配置され、前記第１、第２のピストン磁石部材双方の前記上極面と対峙する減磁回転板を備えた減磁部材とを有し、
   　前記減磁回転板は、前記上極面と対峙する下表面および前記固定極面と対峙する上表面の双方に、前記第１、第２のピストン磁石部材の磁極よりも弱く、前記上極面と極性の異なる磁力を備えた減磁磁石部と、該減磁磁石部に隣接して形成された磁力の存在しない無磁力部とを有し、かつ該無磁力部が前記第１、第２のピストン磁石部材のいずれか一方だけに対峙するように形成され、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材それぞれの前記上極面と、前記第１、第２の固定磁石部材それぞれの前記固定極面とにおいて、前記クランクシャフトの回転する回転方向に沿った最も後側の最後部間隔を他の部分の間隔よりも広くして、該最後部における前記上極面と前記固定極面との反発しあう反発力が前記他の部分における反発力よりも小さくなるようにした反発力不均一構造を有し、
   　前記第１、第２のピストン磁石部材の往復運動が継続的になるように前記クランクシャフトに動力を供給する補助電動機を更に有する発電装置。

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