(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的に動力を発生する磁力回転装置を提供する。【解決手段】回転子１の回転方向に磁化した複数個の永久磁石１１〜１４と、回転子１と連結して反回転する固定子側の外径方向に磁化方向が向くよう複数個の永久磁石３１〜３４を配することにより、相対する永久磁石の吸引力及び斥力によって回転子１が連続回転する磁力回転装置。【選択図】図５
2014223006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子の回転方向に磁化した等間隔で複数個の永久磁石である回転子磁石と、回転子と連結して反回転する固定子の外径方向に磁化方向が向くよう等間隔で複数個の永久磁石である固定子磁石を配することにより、相対する回転子磁石と固定子磁石である永久磁石同士の吸引力及び斥力によって回転子及び固定子が連続回転することを特徴とする磁力回転装置。
【請求項２】
回転子に配した永久磁石の取付角がθ１のとき、該回転子と固定子の回転中心を結んだ中心線の傾斜角を略θ１／２に構成したところを特徴とする請求項１記載の磁力回転装置。
【請求項３】
回転子に固着したリング板状の磁性体と近接、後退するよう永久磁石を埋めた調整ボルトにより、近接して吸着力により制動、停止・後退して起動するように構成した請求項１記載の磁力回転装置。
【請求項４】
回転子の回転方向に対して逆回転する固定子が回転子と同方向に回転することを防止するため、一方向クラッチを固定子側に配した請求項１記載の磁力回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、動力を効率的に発生する磁力回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、モータは回転子か固定子へ荷電し磁力を発生させ、それらの斥力と吸引力の連続的な作用でモータの運転はなされており、従って電力消費は必要不可欠であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明は、上述した従来技術に鑑みてなされ、効率的に動力を発生する磁力回転装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上述した目的を達成するために、請求項１の発明は、回転子の回転方向に磁化した等間隔で複数個の永久磁石である回転子磁石と、回転子と連結して反回転する固定子の外径方向に磁化方向が向くよう等間隔で複数個の永久磁石である固定子磁石を配することにより、相対する回転子磁石と固定子磁石である永久磁石同士の吸引力及び斥力によって回転子及び固定子が連続回転することを特徴とする磁力回転装置。【０００５】  また、請求項２の発明は、回転子に配した永久磁石の取付角がθ１のとき、該回転子と固定子の回転中心を結んだ中心線の傾斜角を略θ１／２に構成したことを特徴とする請求項１記載の磁力回転装置。【０００６】  また、請求項３の発明は、回転子に固着したリング板状の磁性体と近接、後退するよう永久磁石を埋めた調整ボルトにより、近接して吸着力にて制動、停止。後退して起動するように構成した請求項１記載の磁力回転装置。【０００７】  次に、請求項４の発明は、回転子の回転方向に対して逆回転する固定子が回転子と同方向に回転することを防止するため、一方向クラッチを固定子側に配した請求項１記載の磁力回転装置。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】  本発明の一実施形態に係る磁力回転装置の平面図である。
【図２】  同実施形態に係る磁力回転装置の正面図である。
【図３】  同実施形態に係る磁力回転装置の一部断面した側面図である。
【図４】  同実施形態に係る磁力回転装置の起動及び制動、停止を示す説明図である。
【図５】  同実施形態に係る回転子及び固定子の回転角が０°の状態を示す説明図である。
【図６】  同実施形態に係る回転子及び固定子の回転角が１５°の状態を示す説明図である。
【図７】  同実施形態に係る回転子及び固定子の回転角が３０°の状態を示す説明図である。
【図８】  同実施形態に係る回転子及び固定子の回転角が４５°の状態を示す説明図である。
【図９】  同実施形態に係る回転子及び固定子の回転角が６０°の状態を示す説明図である。
【図１０】  同実施形態に係る回転子及び固定子の回転角が７５°の状態を示す説明図である。
【図１１】  本発明の他の実施形態に係る８極の回転子及び８極の固定子の回転角が０°の状態を示す説明図である。
【図１２】  本発明の他の実施形態に係る４極の回転子及び４極の固定子の回転角が０°の状態を示す説明図である。
【図１３】  本発明の他の実施形態に係る４極の回転子及び２極の固定子の回転角が０°の状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下、本発明の一実施形態に係る磁力回転装置１００について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】  本実施形態に係る磁力回転装置１００は図１〜図３に図示するように、回転子１は回転軸２１に固着された非磁性体の回転体１５の外径側に、回転方向に磁化した等間隔で複数個の永久磁石である回転子磁石１１〜１４を固着している。本実施例では回転子磁石１１〜１４は４個の場合を示し、回転体１５を２組、固定子２を４組配した２列型を示しているが、単列並びに多列型でも構成できる。
【００１１】  前記回転軸２１に歯車１７を固着し、該歯車１７は固定子１側の歯車４３と噛合っている。上記歯車１７の一面にリング板状の磁性体１６を固着している。
【００１２】  又、回転子１はフレーム１０の両側に配した軸受２２にて回転自在に支持している。
【００１３】  次に、固定子２はシャフト４１に固着された非磁性体の固定子回転体３５の外径方向に磁化方向が向くよう等間隔で複数個の永久磁石である固定子磁石３１〜３４を固着し、フレーム１０の両側に配した軸受４２にて回転自在に支持している。
【００１４】  前記回転子磁石１１〜１４及び固定子磁石３１〜３４は希土類永久磁石のうち、ネオジウム（Ｎｄ）が好適に使用される。
【００１５】  前記シャフト４１に固着した歯車４３と歯車１７を噛合わせることにより、例えば回転子１が右回転のとき固定子２は左回転する。本実施例では回転子磁石１１〜１４は４極、固定子磁石３１〜３４は４極であるため、歯車１７及び歯車４３のピッチ円直径は同径とし、速比ｉ＝１である。又、固定子磁石３１が２極の場合は速比ｉ＝２として歯車１７を大径に歯車４３を小径にして速比を満足する。
【００１６】  図１、図３に示すように、回転子１の回転はカップリングＣＰにて発電機１０１に伝達される。
【００１７】  本実施形態に係るシャフト４１のもう一端には一方向クラッチＣＲを配設しており、該一方向クラッチＣＲは固定子２の左回転はフリーとして、右回転はロックするよう構成され、該固定子２の逆回転を防止する。
【００１８】  図４に示すように、非磁性体の調整ボルト７２端部に永久磁石７１を接着剤等により固着し、該調整ボルト７２を手動にて回転し、前進することにより磁性体１６と近接し、磁力による吸引力で回転子１を制動、停止させる。又、起動は前記調整ボルト７２を反回転して後退させることで磁力が減じ、フリー状態となり回転子１は起動する。
【００１９】  又、調整ボルト７２をアクチュエータ（図示せず）に置換えて外部電源、例えばバッテリー等を使用すれば、制御部を追加することにより、押釦にて磁力回転装置１００の起動、停止するよう構成できる。
【００２０】  図５は、回転子磁石１１の回転角度０°時を示し、回転子磁石１１〜１４は４極、固定子磁石３１〜３４は４極の場合を示す。回転子磁石１１〜１４は回転方向に磁化したものを回転体１５に固着しており、固定子磁石３１〜３４は径方向に磁化方向が向くよう固定子回転体３５に固着している。
【００２１】  ここで、回転子磁石１１は固定子磁石３１側に吸引力にて引きつけられ、回転子磁石１４は固定子磁石３１と同極による斥力を受け固定子回転体３５は前記一方向クラッチＣＲにより逆転しないので、左回転し、回転体１５は右回転する。
【００２２】  又、回転子磁石１１〜１４のＮ極、Ｓ極を入替えると回転体１５は左回転し、固定子回転体３５は右回転する。ここでは一方向クラッチＣＲは右回転時フリーで左回転時ロックする型式が要求される。
【００２３】  回転体１５と固定子回転体３５の回転中心を結んだ中心線Ｌ１の角度は回転子磁石１１〜１４の取付角度θ１＝９０°の１／２である４５°とするのが好ましい。
【００２４】  ここで、回転体１５の直径Ｄ１により回転子磁石１１〜１４の寸法、磁力及び固定子磁石３１〜３４の寸法、磁力を加味して固定子回転体の直径Ｄ２及び極数を決定する。本実施例では４極として説明する。
【００２５】  又、回転体１５と固定子回転体３５の速比が１：１の時は固定子回転体３５の直径Ｄ２≦回転体１５の直径Ｄ１が好ましい。但し、速比１：１を１：２に変える場合は少なくとも固定子磁石３１は２極となり取付ピッチは１８０°となる。
【００２６】  図６は回転子磁石１１の回転角度１５°時を示し、回転子磁石１１は固定子磁石３１に吸引力にて引きつけられ、回転子磁石１４は固定子磁石３１による斥力を受け右回転を続ける。
【００２７】  図７は回転子磁石１１の回転角度３０°時を示し、回転子磁石１１は固定子磁石３２による斥力及び固定子磁石３１による吸引力を受け右回転を続ける。
【００２８】  図８は回転子磁石１１の回転角度４５°時を示し、回転子磁石１１は固定子磁石３２による斥力及び固定子磁石３１による吸引力を受け右回転を続ける。
【００２９】  図９は回転子磁石１１の回転角度６０°時を示し、回転子磁石１１は固定子磁石３２による斥力を受け、固定子磁石３１とは若干の吸引力はあるが右回転を続ける。
【００３０】  図１０は回転子磁石１１の回転角度７５°時を示し、回転子磁石１１は固定子磁石３２による斥力及び固定子磁石３１による若干の抵抗を受けるが、右回転を続ける。
【００３１】  以上、述べたように回転体１５は０°〜９０°まで右回転を続ける。つまり、９０°〜３６０°までも同条件であり連続回転するものである。
【００３２】  図１１は回転子磁石１１が８極、固定子磁石３１が８極の場合を示し、取付角θ１＝３６０／８＝４５°、中心線Ｌ１の取付角θ１＝θ１／２＝２２．５°となる。図５〜図１０と同様に回転体１５は右回転、固定子回転体３５は左回転を続ける。
【００３３】  図１２は回転子磁石１１が円柱型の場合を示し、図５〜図１０と同様に回転体１５は右回転、固定子回転体３５は左回転を続ける。
【００３４】  図１３は回転子磁石１１が４極、固定子磁石３１が２極の場合を示し、固定子回転体３５は回転体１５の増速比ｉ＝２、つまり２倍の回転数で回転せしめる。又、固定子磁石３１はリング型としており、外径側をＮ極、内径側をＳ極としている。本実施例の場合も図５〜図１０と同様に回転体１５は右回転、固定子回転体３５は左回転を続ける。
【００３５】  次に、このように構成した磁力回転装置１００の動作について説明する。
【００３６】  回転子１の起動は、永久磁石７１を内蔵した調整ボルト７２をゆるめて後退することで回転子１は右回転、固定子２は左回転し、カップリングＣＰを介して発電機１０１を右回転させ発電するものである。
【００３７】  回転子１の停止は永久磁石７１を内蔵した調整ボルト７２を締めて、前進・近接することで、回転子１に配した磁性体１６に近接し、磁力による保持力で回転体１５を停止させる。
【００３８】  その他、本発明は前記実施形態等に限られるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】  以上のことから、風力・水力発電及び太陽光発電等と比較して外部バッテリーを使用しても安価な発電装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００４０】１００    ‥‥‥‥磁力回転装置
１０１    ‥‥‥‥発電機
１        ‥‥‥‥回転子
２        ‥‥‥‥固定子
１０      ‥‥‥‥フレーム
１１〜１４‥‥‥‥回転子磁石
１５      ‥‥‥‥回転体
１６      ‥‥‥‥磁性体
１７      ‥‥‥‥歯車
２１      ‥‥‥‥回転軸
２２      ‥‥‥‥軸受
３１〜３  ‥‥‥‥固定子磁石
３５      ‥‥‥‥固定子回転体
４１      ‥‥‥‥シャフト
４２      ‥‥‥‥軸受
４３      ‥‥‥‥歯車
７１      ‥‥‥‥永久磁石
７２      ‥‥‥‥調整ボルト
ＣＰ      ‥‥‥‥カップリング
ＣＲ      ‥‥‥‥一方向クラッチ
Ｌ１      ‥‥‥‥中心線
Ｄ１      ‥‥‥‥回転子径
Ｄ２      ‥‥‥‥固定子径
θ１      ‥‥‥‥取付角
【図１】
2014223006.tif 000003
【図２】
2014223006.tif 000004
【図３】
2014223006.tif 000005
【図４】
2014223006.tif 000006
【図５】
2014223006.tif 000007
【図６】
2014223006.tif 000008
【図７】
2014223006.tif 000009
【図８】
2014223006.tif 000010
【図９】
2014223006.tif 000011
【図１０】
2014223006.tif 000012
【図１１】
2014223006.tif 000013
【図１２】
2014223006.tif 000014
【図１３】
2014223006.tif 000015