(57)【要約】【課題】装置の外側に非接触で働く作用を取出し、その作用で往復運動を行う往復運動モーターを実現する。さらに、往復運動の反動に起因する振動が外部に出ない静かで効率的な往復運動モーターを提供すること。【解決手段】角振動子（２）と固定子磁石（３）が磁気バネを構成するようにし、電磁コイル（４）に流す周期電流の作用で角振動子（２）を共振角振動させることで、角振動子（２）が源になる磁場の方向を変動させて、この磁場の変動がハウジング（１）の外側に作用を及ぼすように構成して、作動子（７）が非接触の力で往復運動を行なう往復運動モーターとする。さらに、２個を一対の装置として外的に自己釣合系を実現した構成にすることで、装置外部への振動伝達を工学的に最小とする、静かで効率的な往復運動モーターを実現する。【選択図】図６
2014220980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１）と角振動子（２）と固定子磁石（３）と電磁コイル（４）と角振動の軸（５）とを備える往復運動モーターであって、角振動子（２）はその全てあるいはその一部が磁石であり、固定子磁石（３）と電磁コイル（４）をハウジング（１）に固定し、ハウジング（１）の中に角振動子（２）と角振動子の軸（５）を収めて、角振動子（２）と固定子磁石（３）が磁気バネを構成するようにし、電磁コイル（４）に流す周期電流の作用で角振動子（２）を共振角振動させることで、角振動子（２）が源になる磁場の方向を変動させて、この磁場の変動がハウジング（１）の外側に作用を及ぼすように構成されていることを特徴とする、往復運動モーター。
【請求項２】
ハウジング（１）と角振動子（２）と固定子磁石（３）と電磁コイル（４）とを備える往復運動モーターであって、角振動子（２）はその全てあるいはその一部が磁石であり、固定子磁石（３）と電磁コイル（４）をハウジング（１）に固定し、ハウジング（１）の中に角振動子（２）を収めて、ハウジング（１）と角振動子（２）の形状を角振動子（２）が角振動できる形状として、角振動子（２）と固定子磁石（３）が磁気バネを構成するようにし、電磁コイル（４）に流す周期電流の作用で角振動子（２）を共振角振動させることで、角振動子（２）が源になる磁場の方向を変動させて、この磁場の変動がハウジング（１）の外側に作用を及ぼすように構成されていることを特徴とする、往復運動モーター。
【請求項３】
ハウジング（１）を外側ハウジング（６）の中に収めて密封したことを特徴とする、請求項１あるいは請求項２の往復運動モーター。
【請求項４】
ハウジング（１）あるいは外側ハウジング（６）の外側に、作動子（７）と作動子（７）を取り付けた作用腕（８）と、作用腕（８）を動作可能の状態で支持する支点（１０）を有し、作動子（７）はその全てあるいは一部が磁石であり、角振動子（２）が源になる方向が変動する磁場の作用で、作動子（７）が往復運動するように構成されていることを特徴とする、請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３の往復運動モーター。
【請求項５】
往復運動モーターを２個組み合わせて、２個の作動周波数を一致させることで一対の装置として外的に自己釣合系を実現して、装置外部への振動伝達を小さくすることを特徴とする往復運動モーターであって、さらに２個の作動周波数をずらせた場合には外的差分振動でうなり振動を起すことを特徴とする、請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３の往復運動モーター。
【請求項６】
往復運動モーターを２個組み合わせて、２個の作動周波数を一致させることで一対の装置として外的に自己釣合系を実現し、装置外部への振動伝達を小さくすることを特徴ととする往復運動モーターであって、さらに２個の作動周波数をずらせた場合には外的差分振動でうなり振動を起すことを特徴とする、請求項４の往復運動モーター。
【請求項７】
往復運動モーターを２個組み合わせて、さらに２個の作用腕（８）の作用を一つに合わせる第２作用腕（２５）を備えることを特徴とする、請求項６の往復運動モーター。
【請求項８】
容積が変動するポンプ室を持つポンプ部（１１）を備えて、ポンプ部（１１）のポンプ室を作動腕（８）の往復運動で作動させることを特徴とする、請求項４の往復運動モーター。
【請求項９】
密封タンク容器（１４）の中に、ポンプ部（１１）を収納して、ポンプ部（１１）は吸入口（１５）と排出口（１３）を除いては、密封タンク容器（１４）に密封していることを特徴とする、請求項８の往復運動モーター。
【請求項１０】
ポンプ部（１１）を備えた往復運動モーターを、２個組み合わせて、２個がその反動を相互に打ち消す自己釣合の作用で、装置外部への振動伝達を小さくすることを特徴とする、請求項８の往復運動モーター。
【請求項１１】
密封タンク容器（１４）に収めてあるポンプ部（１１）を備えた往復運動モーターを、２個組み合わせて、２個がその反動を相互に打ち消す自己釣合の作用で、装置外部への振動伝達を小さくすることを特徴とする、請求項９の往復運動モーター。
【請求項１２】
作動子（７）あるいは作用腕（８）に繋いだ振動ひれ（１６）を備えて、作動子（７）の往復運動で振動ひれ（１６）を作動させることを特徴とする、請求項３の往復運動モーター。
【請求項１３】
ハウジングの外側に作用電磁コイル（１７）を備えて、角振動子（２）が源となり方向が変動する磁場の作用で、作用電磁コイル（１７）に送電することを特徴とする、請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３あるいは請求項５の往復運動モーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は往復運動を行う電磁モーターに係り、これを応用する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１や特許文献２が提案する小型モーターとしての共鳴振動モーターは、駆動電流を、重心の振動に変換したり、あるいは回転角度がある振動運動に変換したりすることで、往復運動を出力することができる新しい構成の振動発生装置である。特許文献１の図３が開示する実施例と、特許文献２が開示する液体ポンプとは、回転角度のある反転振幅運動から往復運動を抽出して、利用している。故に、この往復運動の物理的現象を角振動と規定する。またこの角振動をする振動子を角振動子と規定する。この共鳴振動モーターは、磁石を取付けた角振動子とこれを吸引する働きをする固定子の磁石間の相互作用する磁力によって角振動子の固有振動数を規定し、その固有振動数に同調するように電磁コイルから磁力を発生させて加振することで共振を発生させる。この時に得られる角振動は、消散エネルギーが少ないため小型ながら大きな出力を得ることができ、特許文献２のように液体ポンプの動力源に利用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８９９１１号
【特許文献２】特開２０１０−２４９１１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１および２に基づく振動発生装置はその内部にある角振動子の角振動を利用するに際して、角振動子の軸を介して装置外側へ取り出す。しかし、この軸構造が電磁コイルの巻き付けの位置を制約するので、電磁コイルが角振動子に作用する力を減少させ、装置性能を制約している。【０００５】  さらに、これら振動発生装置を実際に使用するに際しては、過重な負荷に対する発熱を起さないことが望ましいが、過重な負荷がかかる場合、角振動子の往復運動の振幅が小さくなり、電磁力が無駄に働き装置を加熱させる可能性がある。【０００６】  これら振動発生装置を実際に使用するに際しては、角振動子の反動に起因する振動、換言すれば、角振動を動力源に利用した場合、その反動による影響が装置外部に伝達されないことが望ましい。すなわち、外的に自己釣合系を構成することが必要である。【０００７】  このような背景を踏まえてなされた本発明の目的は、角振動を動力源に利用しつつ、軸を外部に直結することなく、装置の外側に角振動運動を間接的に効率よく取り出し、過重負荷に対しても振動部本体の発熱を回避するのみならず、その反動が外部に伝わることを抑制する構造を備えた往復運動発生装置である。以下これを、往復運動モーターと規定する。さらに本発明の目的は、この往復運動モーターを応用した例として、ポンプ機器あるいは電動機器を包含する装置の詳細な説明である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  請求項１によって提供される往復運動モーターは、ハウジング（１）と、ハウジング（１）の中に収納された角振動子（２）と、ハウジング（１）に固定した固定子磁石（３）と、ハウジング（１）に固定した電磁コイル（４）と、角振動子の軸（５）を備える。角振動子（２）はその一部が磁石、あるいはその全部が磁石である。【０００９】  角振動子の軸（５）は、角振動子（２）をハウジング（１）に対して軸回転を可能にしているものであるが、電磁コイル（４）の内側に収める配置が可能であり、その結果、角振動子の軸（５）が電磁コイル（４）のコイル巻き付け位置を制約しない構造が実現できる。【００１０】  角振動子（２）と固定子磁石（３）は磁気バネを構成し、理論的には固有周波数を有している。電磁コイル（４）に、この固有周波数近傍の領域の周波数を持つ周期電流を流すと当然共振し易く、角振動子（２）が共振角振動を示す。この運動は、ハウジング（１）の内部であり、外側に出ない運動であるが、角振動子（２）の角運動に伴い、ハウジング（１）の外側周りの領域の磁場を変動させている。この磁場の変動は、磁場の方向が変動するものである。即ち、ハウジング（１）を中心位置として、磁場が角振動している状態が生まれている。この角振動する磁場を角振動磁場と規定する。この角振動磁場は、ハウジング（１）の周辺に配置した磁石ないし電磁コイルに作用するものであり、この作用を非接触の作用として取り出す装置が可能になる。【００１１】  周期電流は、交流あるいはパルス発振電流のような電流である。【００１２】  請求項２によって提供される往復運動モーターは、ハウジング（１）と、ハウジング（１）の中に収納された角振動子（２）と、ハウジング（１）に固定した固定子磁石（３）と、ハウジング（１）に固定した電磁コイル（４）を備える。角振動子の軸（５）を持たない構造である。ハウジング（１）が角振動子（２）を収める空域を、角振動子（２）が角振動を行う時に占める空域よりも大きくし、かつ安定した角運動を保つ形状とする。具体的な事例の一つは、円筒形の角振動子（２）を、角振動子（２）の円筒より僅かに大きな円筒空域を持つハウジング（１）に納めることである。角振動子の軸（５）を備えることなく、角振動子（２）がハウジング（１）の中で滑らかな角振動を行うことで、角振動磁場が生じる。これを非接触の作用として取り出す装置が可能になる。【００１３】  電磁コイル（４）のコイル巻き付け位置を制約しない構造が実現し、さらにハウジング（１）と角振動子（２）を貫く軸構造を持たないので、この構造が最も簡潔で組立て易い往復運動モーターとなる。【００１４】  請求項３によって提供される往復運動モーターは、請求項１あるいは請求項２の往復運動モーターを、外側ハウジング（６）の内部に密封した往復運動モーターである。電動を担う機構を完全密封できるので、これは完全防水型の往復運動モーターとなる。結果として、湿度の高い環境下や水中での利用に耐える特性を持つ装置に応用することが出来る。湿度の高い環境である洗い場や浴槽で使用する装置に適応する。水中で使用する、液体の攪拌装置あるいは水流発生装置あるいは水中推進装置を提供することが可能となる���耐腐食性材料からなる外側ハウジング（６）を選ぶことにより腐食性液体中で連続使用に耐える往復運動モーターとなる。【００１５】  請求項１と請求項２と請求項３のいずれか一つによる往復運動モーターは、角振動子（２）の角振動の反動をハウジング（１）に与えるので、この作用を利用する振動発生装置に応用することができる。【００１６】  請求項４によって提供される往復運動モーターは、請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３の往復運動モーターに、作動子（７）と作用腕（８）と作用腕（８）の中に位置する支点（１０）を備えた往復運動モーターである。作動子（７）はハウジング（１）の外側にある。作動子（７）はその一部が磁石あるいはその全部が磁石である。作動子（７）は１個あるいは複数個存在している。作動子（７）は作用腕（８）に取り付けられて、作用腕（８）は安定して作動できる状態で支点（１０）により支持されている。【００１７】  ハウジング（１）を中心位置とした角振動磁場を発生し、この角振動磁場が作動子（７）に作用し、作動子（７）が往復運動する。角振動子（２）と作動子（７）は、互いに直結されることなく、角振動磁場の作用で、非接触の相互作用をする。作動子（７）の往復運動は、作用腕（８）の中に位置する作用点（９）で支持されて、安定して作動する。ハウジング（１）の内側から外側への作用軸がないことで、極めて組立てが簡単でメンテナンスがし易い往復運動装置を提供できる【００１８】  作動子（７）の往復運動の力を利用するに際し、作動子（７）を作用腕（８）の一端に取付けて力点とし、作用椀（８）の他の一端を支点（１０）とし、作用椀（８）の任意の位置を作用点（９）として、てこ原理による増幅した力を取り出すことができる。この増幅した力の作用点（９）も往復運動を行い、その運動振幅は力の増幅に反比例して小さくなる。【００１９】  さらに、作動子（７）に過重な負荷がかかる場合、時としてその往復運動の振幅は小さくなるが、角振動子（２）の角振動の振幅は、角振動子（２）と作動子（７）が角振動磁場による非接触の相互作用をしていることで、作動子（７）ほどは小さくならず、過重な負荷がない場合と概ね等しい振幅を維持した作動を行うので、過重な負荷に対しても過熱し難い往復運動装置となる。【００２０】  請求項１と請求項２と請求項３と請求項４のいずれか一つによって提供される往復運動モーターは、独立的に、角振動子（２）あるいは作動子（７）の反動に起因する振動が強さはともかく装置外部に伝達されるのを避けることはできない。これは二個あるいはそれ以上の往復運動モーターを相関的に組み合わせることにより防止することが常に可能である。【００２１】  請求項５によって提供される装置は、請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３の往復運動モーターを２個組み合わせた外的静止型往復運動モーターの例示である。２個存在する角振動子（２）が、互いに逆方向の角振動を行うように、２個の電磁コイル（４）に同じ周波数の周波電流を流すと、２個の往復運動モーターの反動を相互に打ち消す自己釣合が作用し、装置外部への振動を理論的に消滅させる、あるいは最小にすることができる。ハウジング（１）の周辺部に、２個の角振動磁場を重��たことによる変動磁場が出現する。この変動磁場は、ハウジング（１）の周辺に配置した磁石ないし電磁コイルに作用する。装置自体の振動が不可避的要因を除く外的静止型の往復運動モーターとなる。【００２２】  請求項５の往復運動モーターを、２つの電磁コイルを作動させる電源周波数がそれぞれ異なる周波数で用いると、装置全体の外的振動を変動させることが出来る。周波数が僅かに異なる２つの音叉が音のうなりを出すように、うなり振動を出す振動装置とすることが出来る。このうなり振動の特性を応用した直接感知型振動装置になる。これは外的差分振動を応用した振動発生装置である。【００２３】  請求項５は往復運動モーターであることから、通常は同じ周波数で目的の用途で利用し、人に対する信号を出す場合に、それぞれ異なる周波数を用いると、うなり振動で人に伝えることが出来る。別の振動装置を介在することなく、人へのインターフェイスが可能な往復運動モーターとなる。【００２４】  請求項６によって提供される装置は、請求項４の往復運動モーターを２個組み合わせた外的静止型往復運動モーターである。２個存在する角振動子（２）の角振動が、ハウジング（１）の周辺部に、２個の角振動磁場を重ねたことによる変動磁場を生み出している。この変動磁場に作動子（７）を作用させて、往復運動を取出すことができる。【００２５】  ２個存在する角振動子（２）が、互いに逆方向の角振動を行うように、２個存在する電磁コイル（４）に同じ周波数の周波電流を流すことで、２個の往復運動モーターの反動を相互に打ち消す自己釣合が実現する。作動子（７）に関しても、２個を存在させて相互に逆方向へ運動をする構造にすることで、外的に自己釣合いさせることができる。この２組の自己釣合いにより、結果として装置全体の振動は工学的に微小なものとなる。【００２６】  請求項７によって提供される装置は、請求項６の往復運動モーターに第２作用椀（２５）を備えたもので、２個の作用椀（８）の２個の作用点（９）からの作用を共通の１個の第２作用腕（２５）に取り出す静止型往復運動モーターである。【００２７】  ２個存在する角振動子（２）の角振動が、ハウジング（１）の周辺部に、２個の角振動磁場を重ねたことによる変動磁場を生み出している。この変動磁場に２個の作動子（７）を作用させて２箇所の力点とし、２箇所の力点の力を２箇所の支点（１０）を介して、２箇所の作用点（９）の往復運動を、共通する１個の第２作用腕に取り出している。１個の第２作用腕に、２箇所の力点の力を２組のてこ原理で増幅した力を合わせた強い力が取り出せる。２個の振動子（７）と２個の作動子（７）よりなる２組の外的自己釣合系の構成により、装置自体の振動は理論的には発生しないが、現実的には容認できる程の微小なものとなる。第２作用腕（２５）を１個存在させる構造であっても、第２作用腕（２５）を除いては外的自己釣合が成立し、装置自体の振動を工学的に最小とすることができる。【００２８】  請求項８によって提供される装置は、請求項４の往復運動モーターに、ポンプ部（１１）を備えたポンプ装置である。ポンプ部（１１）は容積が変動するポンプ室と吸入弁と排出弁の構造を持っている。ポンプ部（１１）は吸入弁と繋がる吸入部（１２）と排出弁と繋がる排出口（１３）を備えている。作用腕（８）は作動子（７）とポンプ部（１１）を繋いで、ポンプ室の容積を変動させる。装置を気体あるいは液体を扱うポンプとして機能させることができる。【００２９】  請求項８によって提供されるポンプ装置は、角振動子（２）の角振動が生み出す角振動磁場を、ポンプの駆動力源に用いていることが特徴である。従来のポンプにおいては、ポンプ圧力が高くなると、駆動力源に対する負荷が大きくなる。本構造による場合は、作動子（７）に負荷がかかるが、角振動磁場を介する作用であることで、駆動力源である角振動子（２）への過重な負荷を回避できる結果として、負荷耐性に優れたポンプ装置が実現される。【００３０】  請求項９によって提供される装置は、請求項８のポンプ装置を密封タンク容器（１４）に収納した、タンク収納エアーポンプ装置である。密封タンク容器（１４）は吸入口（１５）と排出口（１３）を除いては、密封した構造である。【００３１】  請求項９によって提供されるタンク収納エアーポンプ装置は、その作用を及ぼす気体を吸入口（１５）から、密封タンク容器（１４）に吸入し、ポンプ部（１１）の吸入部（１２）からポンプ室に吸入させ、角振動磁場の作用を受けた作動子（７）の力で圧縮されて排出弁から排出口（１３）を通して、エアーポンプ装置の外側に排出する。一旦タンクに溜めた気体をタンク内に配置したポンプで圧縮出来るようなっている。タンクとエアーポンプを一対のユニットとして、複数台を簡単に直列的接続ができるので、気体の圧力を比例的に高めることが出来るエアーポンプ装置となる。【００３２】  請求項１０によって提供される装置は、請求項８のポンプ装置を２個組み合わせた構造の外的静止型ポンプ装置である。２個存在する角振動子（２）は、互いに逆方向の角振動を行うように、作動させることができる。２個存在する作動子（７）に対しても、互いに逆方向に作動するように配置することが可能である。２個のポンプ装置がその反動を相互に打ち消す自己釣合が作用し、装置外部への振動伝達を最小とする外的静止型ポンプ装置となる。【００３３】  外的静止型が成立していない請求項８の装置単体では、ハウジング質量影響を除いた反力振動が装置外部に伝達される。これは等価な符号が逆の反力振動を生ずる装置単体を付加することで取り除くことが可能となり、この一対装置で外的静止釣合を確保することができる。【００３４】  請求項１１によって提供される装置は、請求項９のタンク収納エアーポンプ装置を２個組み合わせた構造の外的静止型タンク収納エアーポンプ装置であり、２個存在する角振動子（２）が、互いに逆方向の角振動を行うように、作動させることができる。２個存在する作動子（７）に対しても、互いに逆方向に作動するように配置することが可能である。２個のポンプ装置がその反動を相互に打ち消す自己釣合で、装置外部への振動を減少させている。【００３５】  さらに、２組の吸入口（１５）と排出口（１３）を直列に繋いで、一方の吸入口を大気圧下に開放し、残りの排出口のエアー圧力を用いると、加圧ポンプとして働き、組み合わした２個のポンプ能力を合わせたほぼ二倍の加圧能力を持つエアーコンプレッサ���となる。【００３６】  さらに、２組の吸入口（１５）と排出口（１３）を直列に繋いで用いる場合に、一方の排出口を大気圧下に開放し、残りの吸入口のエアー圧力を用いると、減圧ポンプとして働き、組み合わした２個のポンプ能力分を合わせたほぼ２倍の減圧能力を持つ真空ポンプとなる。【００３７】  請求項１２によって提供される装置は、請求項３の往復運動モーターに、作用腕（８）に繋いで作用する振動ひれ（１６）を備えた振動ひれ装置である。外側ハウジング（６）の中に密封した角振動子（２）の角振動による角振動磁場で、作動子（７）を往復運動させて振動ひれ（１６）を作動させる構造である。完全防水の性能をもつので、直接水中あるいは液体中で作動が可能であり、液体の攪拌装置あるいは水流発生装置あるいは水中推進装置に利用できる振動ひれ装置となる。電動を担う機構を全て外側ハウジング（６）に密封した状態で、密封の外側にある作動子（７）を角振動磁場による非接触駆動で作動させ、作動子（７）に取り付けた振動ひれ（１６）をひれ振動させる。装置内部と外部を直接に繋ぐ構造が無い特性を生かし、電動部の完全防水が可能な振動ひれ装置となる。【００３８】  請求項１３によって提供される装置は、請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３の往復運動モーターに、その外側に配した作用電磁コイル（１７）を備えた非接触の送電装置である。角振動磁場を、非接触の状態に置いた作用電磁コイル（１７）に作用させて送電することが出来る。２個を組み合わせると外的静止型非接触の送電装置となる。
【発明の効果】
【００３９】  本発明によれば、電磁力を有効に利用した往復運動モーターを提供できる。さらに、往復運動でありながら、装置の振動を外部に出さない往復運動モーターを提供することができる。さらに、負荷に対して発熱を回避する特性を持つ往復運動モーターを提供することができる。さらに、構造が簡潔で組立て易くメンテナンスし易い往復運動モーターを提供できる。さらに、効率の良い静かなポンプ装置を提供できる。さらに、完全密封性能があり、過酷な環境や湿度の高い環境で使える往復運動モーターを提供できる。さらに、完全防水性能があり、水流を利用する液体攪拌装置あるいは水流発生装置あるいは水中推進装置を提供することができる。さらに非接触で働く送電装置を提供できる。この往復運動モーターは構成要素によりその固有振動数が規定される。従って、同一固有振動数をもつ往復運動モーターの組合せにより、外的釣合すなわち外的振動を最小にする装置を実現できる他、固有周波数の異なる組合せにより発生する外的差分振動の応用も可能となる。この場合、主たる往復運動も利用するのは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１（ａ）は、本発明を具体化した第１実施形態に係わる往復運動モーターの、図１（ｂ）１Ａ−１Ａ線の断面図。図１（ｂ）は、図１（ａ）の１Ｂ−１Ｂ線断面図。
【図２】図２（ａ）は、本発明を具体化した第２実施形態に係わる往復運動モーターの、図２（ｂ）２Ａ−２Ａ線の断面図。図２（ｂ）は、図２（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線断面図。
【図３】図３（ａ）は、本発明を具体化した第３実施形態に係わる往復運動モーターの、図３（ｂ）３Ａ−３Ａ線の断面図。図３（ｂ）は、図３（ａ）の３Ｂ−３Ｂ線断面図。
【図４】図４（ａ）は、本発明を具体化した第４実施形態に係わる往復運動モーターの、図４（ｂ）の４Ａ−４Ａ線断面図。図４（ｂ）は、図４（ａ）の４Ｂ−４Ｂ線断面図。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の４Ｃ−４Ｃ線断面図。図４（ｄ）は、図４（ｂ）の４Ｄ−４Ｄ線断面図。
【図５】第５実施形態の外的静止型往復運動モーター
【図６】第６実施形態の外的静止型往復運動モーター
【図７】第７実施形態の外的静止型往復運動モーター
【図８】第８実施形態のポンプ装置。
【図９】第９実施形態のタンク収納エアーポンプ装置。
【図１０】第１０実施形態の外的静止型ポンプ装置。
【図１１】第１１実施形態の外的静止型タンク収納エアーポンプ装置。
【図１２】第１２実施形態の振動ひれ装置。
【図１３】第１３実施形態の非接触の送電装置。
【図１４】磁石と電磁コイルの配置の事例を説明する図。
【図１５】作動子の位置を正面位置にした配置の事例を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００４１】  （第１実施形態）
図１（ａ）と図１（ｂ）は、本発明を具体化した第１実施形態に係る往復運動モーターを示す。角振動子（２）は中心位置に軸穴を設けた中空円盤の形である。角振動子の軸（５）で角振動子（２）をハウジング（１）の中に、軸回転可能に支持している。図１（ａ）のように、固定子（３）の磁極が図の上下方向にあるように固定子（３）をハウジング（１）に固定すると、角振動子（２）は磁極が固定子（３）の磁極と逆の上下方向で、安定静止位置を持つ。ハウジング（１）に電磁コイル（４）を、図のように上下方向に巻き付ける。角振動子の軸（５）はハウジング（１）の中にあるので、電磁コイル（４）はハウジング（１）の中央部を中心にした巻き付けができる。
【００４２】  （作用）
電磁コイル（４）に電流が流れていない場合、角振動子（２）は安定静止位置に静止している。角振動子（２）が源になる磁場が、ハウジング（１）の内部から外側に形成されている。
【００４３】  角振動子（２）と固定子（３）が磁気バネを構成している。この磁気バネの固有振動数の近傍の周波数を持つ、交流あるいはパルス発信電源に電磁コイル（４）を接続すると、角振動子（２）が安定静止位置を中心とした角振動を行う。この角振動に伴い、角振動子（２）が源になるハウジング（１）の外側の磁場が、ハウジング（１）を中心位置として角振動する角振動磁場になる。電磁コイル（４）の巻き付け位置はハウジング（１）の中央部を中心としているので、電磁コイル（４）の電流が角振動子（２）に最も効率的に作用する
【００４４】  この角振動磁場は、ハウジング（１）の周辺に配置した磁石ないし電磁コイルに作用するので、角振動子（２）の角振動が運動している力を非接触で利用できる。角振動子（２）の角振動の反動でハウジング（１）が振動する力を利用することもできる。
【実施例】
【００４５】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、角振動子（２）には外径１３ｍｍ内径２．１ｍｍ厚さ５ｍｍの中空円筒型ネオジウム磁石を用い、固定子磁石（３）には三次元の寸法が６ｍｍ３ｍｍ６ｍｍ角型ネオジウム磁石２個を選ぶ。ハウジング（１）は２１ｍｍ２１ｍｍ６ｍｍの直方体に１４ｍｍ１４ｍｍ５．２ｍｍの空域がある形状にする。角振動子（２）の中空部に長さ６ｍｍ直径２ｍｍの角振動子の軸（５）を入れ、ハウジング（１）の空域に入れ、軸（５）をハウジング（１）の側壁に固定して取り付ける。電磁コイル（４）は直径０．３ｍｍのエナメル線１５０巻きとして、ハウジング（１）の中央部を中心位置として巻き付ける。２１ｍｍ２１ｍｍ１２ｍｍの直方体、重さ１０ｇの往復運動モーターである。【００４６】  電磁コイル（４）に７０Ｈｚの交流電源を与えると、１Ｖで角振動子（２）が概ね３０度の７０Ｈｚ角振動を行い、電流は概ね０．１Ａを消費する。２Ｖで角振動子（２）が概ね９０度の７０Ｈｚ角振動を行い、電流は概ね０．３Ａを消費する。作用に必要な力を駆動電圧で制御できる。角振動子（２）の角振動に応じた角振動磁場で、ハウジング（１）の周囲概ね１ｃｍ内の領域に置いた、磁石ないし電磁コイルに有効な作用を及ぼす。また角振動子（２）の角振動の反動でハウジング（１）が７０Ｈｚの振動をするので、振動発生装置となる。【００４７】  図１の実施形態は、以下の作用効果（利点）を有する。
（１）ハウジング（１）の周囲領域に置いた磁石を非接触で往復運動させる。
（２）ハウジング（１）の周囲領域に置いた電磁コイルを非接触で発電させる。
（３）振動発生装置にすることができる。
（４）投入電力を効率的に作用させる装置である。
（５）構造が簡潔で部品点数が少なくすみ、組立て易い装置である。
（６）小型軽量の装置が可能である。【００４８】  （第２実施形態）
図２（ａ）と図２（ｂ）は、本発明を具体化した第２実施形態に係る往復運動モーターを示す。角振動子（２）は円筒の形である。角振動子（２）をハウジング（１）の円筒空域の中に、入れている。ハウジング（１）の円筒空域は角振動子（２）の円筒より僅かに大きい。図２（ａ）のように、固定子（３）の磁極が上下方向にあるように固定子（３）をハウジング（１）に固定すると、角振動子（２）は磁極が固定子（３）の磁極と逆の上下方向で、安定静止位置を持つ。ハウジング（１）に電磁コイル（４）を、図のように上下方向に巻き付ける。電磁コイル（４）はハウジング（１）の中央部を中心にした巻き付けができる。【００４９】  （作用）
前記［００４２］［００４３］［００４４］と同じ作用である。角振動子の軸（５）が無い構造であっても、作用は変わらない。
【実施例】
【００５０】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、角振動子（２）を外径１３ｍｍ厚さ５ｍｍの円筒型ネオジウム磁石とし。固定子磁石（３）には６ｍｍ３ｍｍ６ｍｍ角型ネオジウム磁石２個を選ぶ。ハウジング（１）は２１ｍｍ２１ｍｍ６ｍｍの直方体に、直径１３．２ｍｍ厚さ５．２ｍｍの円筒空域がある形状にする。この円筒空域に角振動子（２）を入れる。電磁コイル（４）は直径０．３ｍｍのエナメル線１５０巻きとして、ハウジング（１）に取り付ける。【００５１】  図２の実施形態で、その作用は図１と同等性能を実施できる。図１の実施形態は角振動子の軸（５）をハウジング（１）の薄い側壁に固定するので、この箇所の組立て精度を高くする必要がある。図２の実施形態は、角振動子（２）を支持する角振動子の軸（５）そのものがない構造であるので、さらに組立てし易く、故障し難いものである。【００５２】  このように図２の第２実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【００５３】  （７）構造が最も簡潔で部品点数が少ない、組立て易い装置である。
（８）故障し難い装置である。【００５４】  （第３実施形態）
図３（ａ）と図３（ｂ）は、本発明を具体化した第３実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態１あるいは実施形態２の往復運動モーターを、外側ハウジング（６）の内部に密封した構造である。電動を担う機構を完全密封した。【００５５】  （作用）
完全防水の往復運動モーターとなる。湿度の高い環境下や水中の使用に耐えるので、洗い場や浴槽で使用する装置に適応する。水中で使用する、液体の攪拌装置あるいは水流発生装置あるいは水中推進装置に用いることができる往復運動モーターになる。外側ハウジング（６）を薬液耐性のある材質にすると、薬液中で利用できる装置となる。
【実施例】
【００５６】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態１あるいは実施形態２の往復運動モーターを、厚さ１ｍｍの非磁性体の外部ハウジング（６）で覆う構造にした。非磁性体で覆うのは、外部ハウジングの外側へ、角振動磁場を出すためである。【００５７】  このように図３の第３実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【００５８】  （９）完全密封性能があり、過酷な環境や湿度の高い環境で使える装置である。
（１０）完全防水性能があり、水中での利用に適応する装置である。
（１１）薬液耐性が可能であり、薬液の中での利用に耐える装置になる。【００５９】  （第４実施形態）
図４（ａ）と図４（ｂ）と図４（ｃ）と図４（ｄ）は、本発明を具体化した第４実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態１あるいは実施形態２あるいは実施形態３の往復運動モーターの外側位置に、作動子（７）を備えた往復運動モーターである。図４（ｂ）で示すように、作動子（７）をハウジング（１）の上下左右の位置に置いて、作動させることができる。実際には、この内の一箇所あるいは複数箇所に置いた装置として用いる。【００６０】  図４（ａ）と図４（ｂ）におけるハウジング（１）の上側位置に置いた第１作動子としての作動子（７）に、軸形状の作用腕（８）を取り付け、この作用腕（８）を２個の、作用腕を通す部材（３１）の穴に入れて、作動子（７）を図４（ａ）の横方向に自由に作動できるように設置している。作用腕を通す部材（３１）の穴が支点（１０）の位置に一致する。作動子（７）の位置が力点であり作用点である。図４（ａ）に描いた作動子（７）の位置が、作動子（７）の安定静止位置である。【００６１】  図４（ａ）と図４（ｂ）におけるハウジング（１）の下側位置に置いた第２作動子としての作動子（７）を、中空角柱形状の作用腕（８）に取り付ける。作用腕（８）の一端に軸を備えて支点（１０）とする。作動子（７）と支点（１０）の中間位置に、作用腕（８）の中空粋を貫く軸を備えて作用点（９）を定める。作動子（７）は支点（１０）を中心とした円周上を動作域として作動できる。作用点（９）とした軸に、第２作用腕（２５）を取り付ける。図４（ａ）に描いた作動子（７）の位置が、作動子（７）の安定静止位置である。【００６２】  図４（ｂ）におけるハウジング（１）の左側位置に置いた第３作動子としての作動子（７）を、板形状の作用腕（８）に取り付ける。図４（ｃ）にこの様子を示す。作用腕（８）の一端にベアリング（３２）に付けた軸を備えて支点（１０）とし、この軸を外側ハウジング（６）に取り付ける。作動子（７）と支点（１０）の中間位置に、作用腕（８）から突起する軸を備えて作用点（９）を定める。作動子（７）は支点（１０）を中心とした円周上を動作域として作動できる。作用点（９）とした軸に、第２作用腕（２５）を取り付ける。図４（ｃ）に描いた作動子（７）の位置が、作動子（７）の安定静止位置である。【００６３】  図４（ｂ）におけるハウジング（１）の右側位置に置いた第４作動子および第５作動子としての２個の作動子（７）を、円盤形状の作用腕（８）に取り付ける。図４（ｄ）にこの様子を示す。作用腕（８）の中心位置にベアリング（３２）に付けた軸を備えて支点（１０）とし、この軸を外側ハウジング（６）の側壁中心位置に取り付ける。丁度、角振動子（２）の中心位置と重なる位置である。作動子（７）と支点（１０）の中間位置に、作用腕（８）から突起する軸を備えて作用点（９）を定める。作動子（７）は支点（１０）を中心として回転できる状態である。作用点（９）とした軸に、第２作用腕（２５）を取り付ける。図４（ｄ）に描いた２個の作動子（７）の位置が、作動子（７）の安定静止位置である。【００６４】  （作用）
電磁コイル（４）に電流が流れていない場合、角振動子（２）は安定静止位置に静止する。角振動子（２）が源になる磁場が、ハウジングの内部から外側に形成され、この磁場が作動子（７）に作用し、作動子（７）の安定静止位置を定めている。【００６５】  角振動子（２）と固定子（３）が磁気バネを構成している。この磁気バネの固有振動数の近傍の周波数を持つ、交流あるいはパルス発信電源に電磁コイル（４）を接続すると、角振動子（２）が安定静止位置を中心とした角振動を行ない、角振動子（２）が源となりハウジング（１）の外側に出ている磁場が、角振動磁場になる。【００６６】  角振動磁場の作用で、ハウジング（１）の上側の作動子（７）は図４（ａ）の横方向に往復運動を行ない、ハウジング（１）の下側と左側と右側の作動子（７）はそれぞれに対応する支点（１０）を中心とした円弧状の往復運動を行なう。【００６７】  ハウジング（１）の上側の作動子（７）はそのまま作用点であるので、作動子（７）の力が作用腕（８）で働く力となる。ハウジング（１）の下側と左側と右側の作動子（７）の力は、作動子（７）の位置を作用点とし、支点（１０）を介し作用点（９）で第２作用腕（２５）に増幅した力として働く。【００６８】  ハウジング（１）の上側と下側と左側と右側のどの作動子（７）の場合も、作動子（７）に過重な負荷がかかると、その往復運動の振幅は小さくなる。しかし、角振動子（２）の角振動の振動角度は、角振動子（２）と作動子（７）が角振動磁場による非接触の相互作用をしていることで、作動子（７）ほどは小さくならず、過重な負荷がない場合と概ね等しい振幅を維持した作動を行い、過重な負荷に対しても過熱し難い性能を持つ。
【実施例】
【００６９】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、角振動子（２）には外径１３ｍｍ内径２．１ｍｍ厚さ５ｍｍの中空円筒型ネオジウム磁石を用い、固定子磁石（３）には６ｍｍ３ｍｍ６ｍｍ角型ネオジウム磁石２個を選ぶ。ハウジング（１）は２１ｍｍ２１ｍｍ６ｍｍの直方体に、直径１４ｍｍ厚さ５．２ｍｍの円筒空域がある形状にする。角振動子（２）をハウジング（１）の空域に入れ、軸（５）を取り付ける。電磁コイル（４）は直径０．３ｍｍのエナメル線１５０巻きとして、ハウジング（１）の中央部を中心位置として巻き付ける。【００７０】  図４（ｂ）のハウジング（１）の上側は、６ｍｍ角厚さ４ｍｍの非磁性体に６ｍｍ角厚さ１ｍｍのネオジウム磁石を付けた作動子（７）に、直径２ｍｍ長さ３５ｍｍの軸形状の作用腕（８）を取り付け、この作用腕（８）を２個の作用腕を通す部材（３１）の穴に入れて、この２つの穴を支点（１０）とすることで、作動子（７）を図４（ａ）の横方向に自由に作動できるように設置している。電磁コイルに６０Ｈｚ交流２Ｖ電圧を与えると、角振動子（２）を源とする角振動磁場が作用し、作動子（７）が概ね１５ｍｍの振幅の６０Ｈｚの往復運動を行う。この時の電流は概ね０．５Ａである。【００７１】  図４（ｂ）のハウジング（１）の下側に、１０ｍｍ６ｍｍ角厚さ１ｍｍのネオジウム磁石の作動子（７）を配置し、これに長さ２１ｍｍ横幅１２ｍｍ高さ８ｍｍの中空角柱形状の作用腕（８）を取り付け、作動子（７）を作用腕（８）に付けた位置から２０ｍｍ離れた作用腕（８）上の位置に直径２ｍｍ軸を備えて支点（１０）とし、作動子（７）を作用腕（８）に付けた位置から１５ｍｍ離れた作用腕（８）上の位置に直径２ｍｍ軸を備えて作用点（９）を定め、この作用点（９）の軸に、第２作用腕（２５）を取り付けた。電磁コイルに６０Ｈｚ交流２Ｖ電圧を与えると、角振動子（２）を源とする角振動磁場が作用し、作動子（７）が概ね２０ｍｍの振幅の６０Ｈｚの円弧状の往復運動を行う。この時の電流は概ね０．５Ａである。てこ原理が働き、第２作用腕は振幅５ｍｍで６０Ｈｚの円弧状の往復運動を行う。角振動磁場が作動子（７）に働いた力の４倍の力が第２作用腕に働いている。【００７２】  図４（ｃ）のハウジング（１）の左側に、直径５ｍｍ厚さ３ｍｍの円柱形状のネオジウム磁石の作動子（７）を配置し、これに長さ２１ｍｍ幅８ｍｍ厚さ３ｍｍの板形状の作用腕（８）を取り付け、作動子（７）を作用腕（８）に付けた位置から１５ｍｍ離れた作用腕（８）上の位置に直径６ｍｍのベアリング（３２）に付けた直径２ｍｍ軸を備えて支点（１０）とし、この軸を外側ハウジング（６）に取り付ける。さらに作動子（７）を作用腕（８）に付けた位置から１０ｍｍ離れた作用腕（８）上の位置に、作用腕（８）から突起する直径２ｍｍ軸を備えて作用点（９）を定め、この作用点（９）の軸に、第２作用腕（２５）を取り付ける。電磁コイルに６０Ｈｚ交流２Ｖ電圧を与えると、角振動子（２）を源とする角振動磁場が作用し、作動子（７）が概ね２０ｍｍの振幅の６０Ｈｚの円弧状の往復運動を行う。この時の電流は概ね０．５Ａである。てこ原理が働き、第２作用腕は振幅５ｍｍで６０Ｈｚの円弧状の往復運動を行���。角振動磁場が作動子（７）に働いた力の３倍の力が第２作用腕に働いている。【００７３】  図４（ｄ）のハウジング（１）の右側に、直径５ｍｍ厚さ３ｍｍの円柱形状のネオジウム磁石の２個の作動子（７）を配置し、この２個を直径２０ｍｍ厚さ３ｍｍの円盤形状の作用腕（８）に取り付ける。取り付ける位置は、円盤の中心から８ｍｍの位置で、２個を円盤の中心を対称点として対称となる位置である。作用腕（８）の中心位置に直径６ｍｍのベアリング（３２）に付けた軸を備えて支点（１０）とし、この軸を外側ハウジング（６）に取り付ける。円盤の中心から４ｍｍ位置に、作用腕（８）から突起する軸を備えて作用点（９）を定める。作動子（７）は円盤の中心である支点（１０）を中心として回転できる状態である。作用点（９）とした軸に、第２作用腕（２５）を取り付ける。電磁コイルに６０Ｈｚ交流２Ｖ電圧を与えると、角振動子（２）を源とする角振動磁場が作用し、作動子（７）が概ね９０度の６０Ｈｚの反復回転の往復を運動行う。この時の電流は概ね０．５Ａである。てこ原理が働き、第２作用腕は振幅５ｍｍで６０Ｈｚの往復運動を行う。角振動磁場が作動子（７）に働いた力の２倍の力が第２作用腕に作用し、作動子（７）が２個あるので、１個の作動子（７）の４倍の力が第２作用腕に作用することになる。【００７４】  このように図４の第４実施形態は、増幅した力で往復運動をする第２作用腕（２５）を備えることができる形態であり、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【００７５】  （１２）直接に往復運動を行うので、往復運動を応用する機器の動力源になる。
（１３）直接に往復運動を行うので、往復運動を応用する機器の構造が簡潔になる。
（１４）増幅した往復運動力を持つので、強い力が必要な往復運動機器の動力源になる。
（１５）角振動磁場の非接触作用を介するので、過重負荷に対して発熱し難い往復運動機器の動力源になる。【００７６】  （第５実施形態）
図５は、本発明を具体化した第５実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態１あるいは実施形態２あるいは実施形態３の往復運動モーターを、２個組み合わせた構造である。【００７７】  （作用）
外的静止型往復運動モーターとなる。２個存在する角振動子（２）が、互いに逆方向の角振動を行うように、２個の電磁コイル（４）に同じ周波数の周波電流を流し、２個の往復運動モーターの反動を相互に打ち消す自己釣合を作用させて、装置外部への振動を理論的に消滅させている。２個の角振動磁場を重ねたことによる変動磁場を、ハウジング（１）の周辺に配置した磁石ないし電磁コイルに作用させて、外的静止型往復運動モーターを成立させている。
【実施例】
【００７８】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態３の実施例の往復運動モーターを２個、高さ２３ｍｍ幅１６ｍｍ横長３ｍｍの接続部材（２３）で接続し相互に固定した。電磁コイル（４）に７０Ｈｚの交流電源を与えると、２Ｖで２個の角振動子（２）が互いに逆方向に概ね３０度の角振動を行い、電流は概ね０．１Ａを消費する。４Ｖで角振動子（２）が互いに逆方向に概ね９０度の角振動を行い、電流は概ね０．３Ａを消費する。２個の角振動子（２）は常に互いに逆方向の角振動を行い、外系に及ぼす振動を打ち消すので、外的静止型往復運動モーターとなっている。２個の角振動磁場を重ねたことによる変動磁場を、ハウジング（１）の周辺に配置した磁石ないし電磁コイルに作用させることができ、外部への振動に伴う電力ロスを削減した外的静止型往復運動モーターである。【００７９】  上記実施例の往復運動モーターの交流電源を７０Ｈｚと７０．５Ｈｚとして僅かにずらせて２つの電磁コイルそれぞれに与えると、０．５Ｈｚ即ち２秒周期のうなり振動を出して人に信号を伝えるうなり振動発生装置となる。通常は往復運動モーターの機能を用いて、必要な場合に、うなり振動発生装置とすることが出来る。【００８０】  このように図５の第５実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【００８１】  （１６）外的静止が成立し、往復運動装置でありながら外への振動が微小である。
（１７）外部への振動を取り除き、電力ロスを削減する。
（１８）うなり振動発生装置として利用できる。
（１９）１個の装置で往復運動モーターとうなり振動発生装置を併用できる。【００８２】  （第６実施形態）
図６は、本発明を具体化した第６実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態４の往復運動モーターを、２個組み合わせた構造である。【００８３】  （作用）
作動子（７）を備えた外的静止型往復運動モーターとなる。２個存在する角振動子（２）が、互いに逆方向の角振動を行うように、２個の電磁コイル（４）に同じ周波数の周波電流を流し、２個の往復運動モーターの反動を相互に打ち消す自己釣合が作用させて、装置外部への振動を理論的に消滅させている。併せて、２個の角振動磁場を重ねたことによる変動磁場を、作動子（７）に作用させて往復運動を取出すことを成立させている。
【実施例】
【００８４】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態５の実施例の往復運動モーターに、第４実施形態でハウジング（１）の下側に例示した作動子（７）と作用腕（８）と第２作用腕（２５）の構造を、２組配置をした。２個の角振動子（２）が存在するこの往復運動モーターは既に外的静止が成立している。２つ存在する支点（１０）を接続部材（２４）で支点の軸を回転可能にした状態で繋いでいる。この構造で、２組存在している作動子（７）と作用腕（８）と第２作用腕（２５）の外的静止を成立させる。電磁コイルに６０Ｈｚ交流４Ｖ電圧を与えると、角振動子（２）を源とする角振動磁場が作用し、２個の作動子（７）が概ね２０ｍｍの振幅の６０Ｈｚの円弧状の往復運動を行う。この時の電流は概ね０．５Ａである。てこ原理が働き、第２作用腕は振幅５ｍｍで６０Ｈｚの円弧状の往復運動を行う。角振動磁場が作動子（７）に働いた力の４倍の力が第２作用腕に働いている。２組の作動子（７）と作用腕（８）と第２作用腕（２５）は常に互いに逆方向の角振動を行い、２つ存在する支点（１０）を接続部材（２４）で繋いでいることで逆方向の作用が打ち消しが働き、２組存在している作動子（７）と作用腕（８）と第２作用腕（２５）の外的静止を成立させる。その結果、装置全体の外的静止が成立する。【００８５】  このように図６の第６実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【００８６】  （１８）外的静止を実現して直接に往復運動を行う機器の動力源になる。
（１９）外的静止を実現して増幅した往復運動力が必要な機器の動力源になる。【００８７】  （第７実施形態）
図７は、本発明を具体化した第７実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態６の往復運動モーターに、作動子（７）が取り付けてある円形の作用腕（８）を２組と、１個の第２作用腕を備えたものである。第２作用腕には、２個の作動腕の作用点（９）になる軸を入れ込む２個のスリット（２６）を備えたものである。スリットの幅は作用点（９）になる軸の直径よりも僅かに大きくしている。４個の作動子（７）の力を合わせた強い力を取り出す外的静止型往復運動モーターとなる。【００８８】  （作用）
図７（ａ）の左側の作用点（９）を、円形作動腕（８）の円の中心位置の下側位置に定め、右側の作用点（９）を、円形作動腕（８）の円の中心位置の上側位置に定めている。２個存在する作動腕（８）が、常に互いに逆回転の往復運動を行うので、即ち２個の作用点（９）が図７の同じ左右方向に動くことになる。この同じ左右方向に動く作用点（９）の軸を、第２作用腕に備えた２個のスリット（２６）に入れ込む。結果、第２作用腕（２５）は、作動子（７）の力がてこ原理で増幅された作用点（９）の力を、２つ合わせた強い力で往復運動を行う。この往復運動は直線状の往復運動である。第２作用腕（２５）を除いては外的自己釣合が成立し、装置自体の振動を小さくしている。
【実施例】
【００８９】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態５の実施例の往復運動モーターに、第４実施形態でハウジング（１）の右側に例示した作動子（７）と作用腕（８）と第２作用腕（２５）の構造を、図７（ａ）のように２組配置をした。２個の角振動子（２）が存在するこの往復運動モーターは既に外的静止が成立している。２個存在する作用点（９）の軸直径を２ｍｍとし、２個のスリットの縦長を５ｍｍで幅を２．１ｍｍとしている。電磁コイルに６０Ｈｚ交流２Ｖ電圧を与えると、角振動子（２）を源とする角振動磁場が作用し、作動子（７）が概ね９０度の６０Ｈｚの反復回転の往復運動を行う。この時の電流は概ね０．５Ａである。てこ原理が働き、第２作用腕は振幅５ｍｍで６０Ｈｚの左右方向に直線状の往復運動を行う。１個の作用腕（８）の作用点（９）に、２個の角振動子（２）の力が２倍で増幅された力が働き、この力２組分が、第２作用腕に８倍の力として働いている。第２作用腕（２５）を除いては外的自己釣合が成立し、装置自体の振動が小さくしている。強い力で直線状の往復運動を行う外的静止型往復運動モーターである。【００９０】  上記実施例において、作動子（７）と作用腕（８）と第２作用腕（２５）の構造を、図７（ｂ）のように２組配置をすると、上下方向に直線状の往復運動を取り出すことができる。即ち、用途に応じた機器を設計するにおいて、要求させる振動の方向に対する機器形状の選択を広くできる。【００９１】  このように図７の第７実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【００９２】  （２０）外的静止を実現してさらに増幅した往復運動力が必要な機器の動力源になる。
（２１）直接に直線状の往復運動を行うので、直線状の往復運動を応用する機器の動力源になる。
（２２）直接に往復運動を行うので、直線状の往復運動を応用する機器の構造が簡潔になる。【００９３】  （第８実施形態）
図８は、本発明を具体化した第８実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態４の往復運動モーターに、ポンプ部（１１）を備えたポンプ装置になる。【００９４】  （作用）
角振動子（２）の角振動を源とする角振動磁場で、作動子（７）が支点（１０）を中心とした円弧状の往復運動を行う。作動子（７）を力点として、支点（１０）を介した力が作用点（９）に働き、作用点（９）が増幅された力で円弧状の往復運動を行う。この力がポンプ部（１１）の容積が変動するポンプ室に作用し、ポンプ圧を生み出す。気体あるいは液体を扱うポンプである。
【実施例】
【００９５】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態３の実施例の往復運動モーターに、外側ハウジング（６）から２ｍｍ離した位置で長さ１０ｍｍ幅６ｍｍ厚さ１ｍｍの板形状ネオジウム磁石の作動子（７）を配置し、この作用子（７）を長さ３０ｍｍの板状の作用腕（８）の一端に取り付け、作用腕（８）の他の一端に支点（１０）となる軸を備え、作用腕（８）上の支点（１０）から１０ｍｍの位置にポンプ部（１１）のポンプ室を押す部材（３３）を取り付けてエアーポンプとした。電磁コイルに６０Ｈｚ交流２Ｖ電圧を与えると、角振動子（２）を源とする角振動磁場が作用し、作動子（７）が概ね２０ｍｍの振幅の６０Ｈｚの円弧状の往復運動を行う。この時の電流は概ね０．８Ａである。てこ原理が働き、作用点（９）が振幅５ｍｍで６０Ｈｚの円弧状の往復運動を行ない、ポンプ部（１１）に働き、排出口（１３）に概ね０．５気圧のエアー圧力が働く。装置の重量は５０ｇである。市販の０．２気圧エアーポンプに比べて、小型軽量で能力の高いエアーポンプである。ポンプ圧力の限界域で連続使用しても発熱が少ないエアーポンプである。【００９６】  このように図８の第８実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【００９７】  （２３）構造が簡潔で部品点数が少なくすみ、組立て易いポンプ装置である。
（２４）出力性能で比べて、小型軽量のポンプ装置になる。
（２５）ポンプ圧力の限界域で連続使用しても発熱が少ないポンプ装置になる。【００９８】  （第９実施形態）
図９は、本発明を具体化した第９実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態８の往復運動モーターを、密封タンク容器（１４）に収納した、タンク収納エアーポンプ装置である。【００９９】  （作用）
吸入口（１５）から密封タンク容器（１４）に一旦溜めた気体を、ポンプ部（１１）の吸入部（１２）からポンプ室に吸入させ、角振動磁場の作用を受けた作動子（７）の力で圧縮されて気体を、排出弁から排出口（１３）を通して、エアーポンプ装置の外側に排出する。タンクとエアーポンプを一対のユニットとして、複数台を簡単に直列的接続ができるので、ユニットの接続で必要な高い圧力を取り出すことが出来るエアーポンプ装置となる。
【実施例】
【０１００】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態８の往復運動モーターにおいて、そのポンプ部を、３６ｍｍ２１ｍｍ２６ｍｍの直方体の密封タンク容器（１４）に、吸入口（１５）と排出口（１３）だけを外に出して、密封収納した。電磁コイルに６０Ｈｚ交流２Ｖ電圧を与えると、概ね０．８Ａの電流で作動し、排出口（１３）に概ね０．５気圧のエアー圧力が働く。このエアーを同じ構造のエアーポンプの吸入口（１５）に繋ぐことで、必要な高い圧力を取り出すことが出来る。【０１０１】  このように図９の第９実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【０１０２】  （２６）エアーポンプをタンクに収納したユニットにすることで、ユニットを接続する簡単な方法で、必要とする高い圧力を取り出すエアーポンプになる。【０１０３】  （第１０実施形態）
図１０は、本発明を具体化した第１０実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態８の往復運動モーターを、２個組み合わせた構造である。外的静止型ポンプ装置になる。【０１０４】  （作用）
２個存在する角振動子（２）は、互いに逆方向の角振動を行うように、作動させる。２個存在する作動子（７）に対しても、互いに逆方向に作動するように配置する。２個のポンプ装置がその反動を相互に打ち消す自己釣合が作用し、装置外部への振動伝達を工学的に最小とする外的静止型ポンプ装置となる。
【実施例】
【０１０５】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態８の実施例の往復運動モーターを２個、接合部材（２７）で左右対称に取り付けた。２個の電磁コイルを、２個の角振動子（２）が互いに逆回転の角振動を行うように、直列に繋ぎ、電磁コイルに６０Ｈｚ交流４Ｖ電圧を与えると、概ね０．８Ａが流れ、２個の作用子（７）が概ね２０ｍｍの円弧状の往復運動を行う。この往復運動は常に互いに逆方向に作動する。てこ原理で増幅された力が２個のポンプ部（１１）に働き、２個それぞれの排出口（１３）で概ね０．５気圧の圧力が働く。２個の角振動子（２）と２個の作動子（７）と２個の作用腕（８）と２個の作用点（９）と２個のポンプ部（１１）の動作は常に互いに逆方向である。結果、そのすべての反動を相互に打ち消す自己釣合が作用し、外的静止型ポンプ装置となる。【０１０６】  このように図１０の第１０実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【０１０７】  （２７）外的静止が成立し、往復運動を利用するエアーポンプ装置でありながら外への振動が微小である。
（２８）外部への振動を取り除き、電力ロスを削減したエアーポンプ装置である。【０１０８】  （第１１実施形態）
図１１は、本発明を具体化した第１１実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態９の往復運動モーターを、２個組み合わせた構造である。外的静止型タンク収納エアーポンプ装置になる。【０１０９】  （作用）
２個存在する角振動子（２）は、互いに逆方向の角振動を行うように、作動させる。２個存在する作動子（７）に対しても、互いに逆方向に作動するように配置する。２個のポンプ装置がその反動を相互に打ち消す自己釣合が作用し、装置外部への振動伝達を最小とする外的静止型ポンプ装置となる。
【実施例】
【０１１０】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態９の実施例の往復運動モーターを２組、左右対称に取り付けた。２個存在する排出口（１３）の内、その一つの排出口（１３）を、他の１組の吸入口（１５）に繋いだ接続をする。２個の電磁コイルを、２個の角振動子（２）が互いに逆回転の角振動を行うように、直列に繋ぎ、電磁コイルに６０Ｈｚ交流４Ｖ電圧を与えると、概ね０．８Ａが流れ、２個の作用子（７）が概ね２０ｍｍの円弧状の往復運動を行う。この往復運動は常に互いに逆方向に作動する。てこ原理で増幅された力が２個のポンプ部（１１）に働き、２個それぞれの排出口（１３）で概ね０．５気圧の圧力が働く。２個の角振動子（２）と２個の作動子（７）と２個の作用腕（８）と２個の作用点（９）と２個のポンプ部（１１）の動作は常に互いに逆方向である。結果、そのすべての反動を相互に打ち消す自己釣合が作用し、外的静止型タンク収納エアーポンプ装置となる。２組の吸入口（１５）と排出口（１３）を直列に繋いだ接続であるので、１組目の吸入口（１５）を大気圧下に開放して用いると、最初のポンプ装置で０．５気圧分加圧された１．５気圧のエアーが、次のポンプ装置のタンクに溜り、さらに加圧されて１気圧分加圧された２気圧のエアーとして、２組目の排出口から取り出すことができる。【０１１１】  さらに、２組の吸入口（１５）と排出口（１３）を上記のように直列に繋いで用いる場合に、２組目の排出口を大気圧下に開放し、１組目の吸入口のエアー圧力を用いると、減圧ポンプとして働き、組み合わした２個のポンプ能力分を合わせて減圧したエアーを１組目の吸入口（１５）で取り出す真空ポンプとなる。【０１１２】  このように図１１の第１１実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【０１１３】  （２９）１個のユニットに２組のタンク収納エアーポンプを入れた構造なので、２倍にした加圧性能を持つ外的静止型エアーコンプレッサーになる。
（３０）同じく、２倍にした減圧性能を持つ外的静止型真空ポンプになる。【０１１４】  （第１２実施形態）
図１２は、本発明を具体化した第１２実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態３の往復運動モーターに、第４実施形態の図４（ｄ）の構成から、作用点（９）の位置に備えた第２作用腕（２５）を除いて、変わりに振動ひれ（１６）を、作用点（９）の軸の位置にそなえたものである。完全防水の性能をもつ振動ひれ装置である。【０１１５】  （作用）
角振動子（２）の角振動を源とする角振動磁場で、２個の作動子（７）が支点（１０）を中心とした反復回転運動を行う。作動子（７）を力点として、支点（１０）を介した力が作用点（９）に働き、作用点（９）が増幅された力で反復回転運動を行う。この力が振動ひれ（１６）を作動させる。
【実施例】
【０１１６】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態３の実施例の往復運動モーターを用いて、その外側ハウジング（６）の側面部に、直径５ｍｍ厚さ３ｍｍの円柱形状のネオジウム磁石の２個の作動子（７）を配置し、この２個を直径２０ｍｍ厚さ３ｍｍの円盤形状の作用腕（８）を取り付ける。取り付ける位置は、円盤の中心から８ｍｍの位置で、２個を円盤の中心を対称点として対称となる位置である。作用腕（８）の中心位置に直径６ｍｍのベアリング（３２）に付けた軸を備えて支点（１０）とし、この軸を外側ハウジング（６）に取り付ける。円盤の中心から４ｍｍ位置に、作用腕（８）から突起する軸を備えて作用点（９）を定める。作動子（７）は円盤の中心である支点（１０）を中心として回転できる状態である。作用点（９）とした軸に、振動ひれ（１６）を取り付ける。ベアリング（３２）は耐水性のあるものを用いる。振動ひれ（１６）は長さ３０ｍｍ幅１０ｍｍ厚さ１ｍｍのゴムである。電磁コイルに６０Ｈｚ交流２Ｖ電圧を与えると、角振動子（２）を源とする角振動磁場が作用し、作動子（７）が概ね９０度の６０Ｈｚの反復回転の往復運動を行う。この時の電流は概ね０．５Ａである。てこ原理で増幅した力が作用点（９）に働き、振動ひれ（１６）を駆動し、水流を起こす。電動部は全て、外側ハウジング（６）で完全防水される完全防水型振動ひれである。【０１１７】  このように図１２の第１２実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【０１１８】  （３１）完全防水性能があり、水流を利用する液体攪拌装置あるいは水流発生装置あるいは水中推進装置になる。【０１１９】  （第１３実施形態）
図１３は、本発明を具体化した第１３実施形態に係る往復運動モーターを示す。実施形態１あるいは実施形態２あるいは実施形態３の往復運動モーターに、作用電磁コイル（１７）を備えたものである。非接触の状態に置いた作用電磁コイル（１７）に作用させて送電する装置である。【０１２０】  （作用）
角振動子（２）の角振動を源とする角振動磁場は、作用電磁コイル（１７）の巻いたコイル内の領域の中で磁束密度を周期的に変化させる。その磁束密度の変化に応じて、作用電磁コイル（１７）が起電する。即ち、電磁コイル（２）に与える周期電源の電圧が、作用電磁コイル（１７）に伝わるので、送電ができることになる。２組を組合せ、外的静止型の送電装置にできる。
【実施例】
【０１２１】  上記構成の往復運動モーターの適切な実現例として、実施形態１あるいは実施形態２あるいは実施形態３の実施例の往復運動モーターを用い、その外側ハウジング（６）の上下面部あるいは側面部に、作用電磁コイル（１７）を配置した。作用電磁コイルの巻いた面が、外側ハウジング（６）の面に向かうように配置している。これの２組を組合せて、外的静止する状態にしておく。電磁コイルに７０Ｈｚ交流電圧を与えると、角振動子（２）を源とする角振動磁場が作用し、作用電磁コイル（１７）に送電される。【０１２２】  このように図１３の第１３実施形態は、前記実施形態の利点に加えてさらに以下の利点を有する。【０１２３】  （３２）非接触の状態にある概ね１ｃｍ内の位置に送電できる装置になる。【０１２４】  （磁石と電磁コイルの配置例）
図１４（ａ）と図１４（ｂ）は、角振動子（２）と固定子磁石（３）と電磁コイル（４）の配置の事例を説明する図である。図１４（ａ）の電磁コイル（４）に電流を流すと、図１４（ａ）の横方向の磁場ができる。この磁場の方向と垂直な方向を、角振動子（２）の磁極の方向とするように、固定子磁石（３）の磁石配置位置を定める。代表的な事例の磁石配置位置は、正面位置（４１）と上下位置（４２）と側面中央位置（４３）と側面上下位置（４４）である。【０１２５】  この磁石配置位置は、作動子（７）あるいは作用電磁コイル（１７）の配置位置とすることができる。即ち、請求項１〜請求項１３の装置で、正面位置（４１）あるいは上下位置（４２）あるいは側面中央位置（４３）あるいは側面上下位置（４４）の内の、１箇所あるいは複数個所を固定子磁石（３）の位置と定め、さらに残した位置の内の、１箇所あるいは複数個所を作動子（７）あるいは作用電磁コイル（１７）の位置と定めることができる。作動子（７）の磁極の方向は、その定めた位置で、角振動子（２）と互いに吸引する方向が適切な方向となる。【０１２６】  固定子磁石（３）の位置と定めた場合は、固定子磁石（３）をその定めた位置でハウジング（１）に固定する。作動子（７）の位置と定めた場合、上下位置（４２）あるいは側面上下位置（４４）は、作動子（７）がその定めた位置で円弧状あるいは直線状の往復運動を行うのに適する位置となり、正面位置（４１）あるいは側面中央位置（４３）は、作動子（７）がその定めた位置で反復回転運動を行うのに適する位置となる。【０１２７】  図１５は、作動子（７）の位置を正面位置（４１）にした配置の事例を説明する図である。図の左側の正面位置（４１）を固定子磁石（３）の位置とし、図の右側の正面位置（４１）を作動子（７）の位置として、作動子（７）の中心位置に支点（１０）となる軸を備えている。角振動子（２）の角振動を源とする角振動磁場の作用で、作動子（７）が支点（１０）を中心とする反復回転運動を行い、この反復回転運動を利用する装置が可能になる。
【符号の説明】
【０１２８】  １…ハウジング。２…角振動子。３…固定子磁石。４…電磁コイル。５…角振動子の軸。６…外側ハウジング。７…作動子。８…作用腕。９…作用点。１０…支点。１１…ポンプ部。１２…吸入部。１３…排出口。１４…密封タンク容器。１５…吸入口。１６…振動ひれ。１７…作用電磁コイル。２１…請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３の往復運動モーター。２２…請求項３の往復運動モーター。２３…２つの往復運動モーターを接続する部材。２４…２つの支点を取り付ける部材。２５…第２作用腕。２６…スリット。２７…ポンプ部を取り付ける部材。３１…作用腕を通す部材。３２…ベアリング。３３…ポンプ室を押す部材。４１…正面位置。４２…上下位置。４３…側面中央位置。４４…側面上下位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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