(57)【要約】【課題】環境にやさしく、かつ効率良く駆動力を取出すことができる駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１０は、交番磁界発生部材１と、回転部材５とを有している。交番磁界発生部材１は、交番磁界を発生させるためのものである。回転部材５は、交番磁界発生部材１と隙間をもって配置され、かつ外側表面７ａを有する。回転部材５は、交番磁界発生部材１によって発生された交番磁界によって外側表面７ａに渦電流が発生するように構成され、かつ渦電流により発生した磁界と交番磁界とにより発生した力によって外側表面７ａが回転するように支持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交番磁界を発生させるための交番磁界発生部材と、
前記交番磁界発生部材と隙間をもって配置され、かつ外側表面を有する回転部材とを備え、
前記回転部材は、前記交番磁界発生部材によって発生された交番磁界によって前記外側表面に渦電流が発生するように構成され、かつ前記渦電流により発生した磁界と前記交番磁界とにより発生した力によって前記外側表面が回転するように支持されている、駆動装置。
【請求項２】
前記交番磁界発生部材は、前記回転部材の前記外側表面に対してＮ極とＳ極とが交互に変化するように構成されており、
前記回転部材は、交互に変化する前記Ｎ極と前記Ｓ極とにより連続的に回転可能に支持されている、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記交番磁界発生部材は、前記Ｎ極と前記Ｓ極とが交互に配置された永久磁石部を含む、請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記永久磁石部は前記回転部材の軸線方向と平行な方向に沿って配置された複数の永久磁石を含み、
前記永久磁石の各々は、同じ極同士が互いに隙間を隔てて対向するように配置されている、請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記交番磁界発生部材は環形状を有しかつ前記環形状の表面が前記環形状に沿って動くように設けられており、
前記永久磁石部の前記Ｎ極と前記Ｓ極とが前記環形状の外側表面に沿って交互に配置されている、請求項３または４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記環形状は円筒状であり、前記交番磁界発生部材は、前記交番磁界発生部材の軸線を中心として回転可能に設けられている、請求項５に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記回転部材は、前記円筒状の前記交番磁界発生部材の外周側であって前記交番磁界発生部材の周方向に沿って配置された複数の回転部を含む、請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記回転部材の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部をさらに備えた、請求項１〜７のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項９】
前記発電機部によって発電した電気の少なくとも一部が前記交番磁界の発生に用いられるよう構成されている、請求項８に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、特に、交番磁界を利用した駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機関内部での燃焼によって熱エネルギーを作り出し、その熱エネルギーにより機械的エネルギーを得るものは、一般的に内燃機関と呼ばれている。
【０００３】
特開平１０−１１５２０７号公報（特許文献１）には、たとえば芝刈機などに用いられる内燃機関の構成が記載されている。特開平１０−１１５２０７号公報の内燃機関は、ピストンと、シリンダ部と、接続ロッドと、クランクシャフトとを有している。この内燃機関では、ピストンとシリンダ部材とにより構成された燃料室で、空気と燃料とオイル混合体とが燃焼される。これによりピストンが往復運動をし、その往復運動が接続ロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換される。
【０００４】
また、自動車などに用いられる内燃機関は、たとえば特開平８−８６２０８号公報（特許文献２）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１５２０７号公報
【特許文献２】特開平８−８６２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開平１０−１１５２０７号公報および特開平８−８６２０８号公報に記載の内燃機関は、ガソリンなどの化石燃料を燃焼させることによって駆動力を発生させる。化石燃料を燃焼させることによって、二酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物が大気中に放出される。たとえば大気中に放出された二酸化炭素は、地表から放射された赤外線の一部を吸収することにより温室効果ガスとして作用するので、地球温暖化の原因の一つと指摘されている。また大気中に放出された窒素酸化物や硫黄酸化物は、雨に溶け込むことによって硝酸や硫酸に変化するため酸性雨の原因の一つとなっている。このように、化石燃料を使用して駆動力を得る内燃機関は、地球温暖化や酸性雨などの環境問題を引き起こしている。
【０００７】
そこで、本発明の主な目的は、環境にやさしく、かつ効率良く駆動力を取出すことができる駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る駆動装置は、交番磁界発生部材と、回転部材とを有している。交番磁界発生部材は、交番磁界を発生させるためのものである。回転部材は、交番磁界発生部材と隙間をもって配置され、かつ外側表面を有する。回転部材は、交番磁界発生部材によって発生された交番磁界によって外側表面に渦電流が発生するように構成され、かつ渦電流により発生した磁界と交番磁界とにより発生した力によって外側表面が回転するように支持されている。
【０００９】
本発明に係る駆動装置によれば、化石燃料の代わりに交番磁界発生部材を使用して駆動力を発生させることができる。それゆえ、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や酸性雨の原因となる窒化酸化物や硫黄酸化物を発生させずに駆動力が得られるので、地球環境にやさしい。
【００１０】
また本発明に係る駆動装置によれば、クランクシャフトを介在させず、交番磁界によって回転部材を直接回転させることができる。それゆえ、クランクシャフトを介在させることで発生するエネルギー損失が発生しないので、効率的に駆動力を得ることができる。
【００１１】
上記の駆動装置において好ましくは、交番磁界発生部材は、回転部材の外側表面に対してＮ極とＳ極とが交互に変化するように構成されており、回転部材は、交互に変化するＮ極とＳ極とにより連続的に回転可能に支持されている。これにより、駆動力を連続的に取り出すことができる。
【００１２】
上記の駆動装置において好ましくは、交番磁界発生部材は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置された永久磁石部を含む。これにより、永久磁石部によって交番磁界を発生させることができるので、電磁石によって交番磁界を発生させる場合と比べて必要とされる電力が小さくなる。
【００１３】
上記の駆動装置において好ましくは、永久磁石部は回転部材の軸線方向と平行な方向に沿って配置された複数の永久磁石を含む。永久磁石の各々は、同じ極同士が互いに隙間を隔てて対向するように配置されている。
【００１４】
上記の駆動装置によれば、同じ極同士が互いに隙間を隔てて対向するように配置されているので、当該隙間に強い磁界を発生させることができる。これにより、回転部材に対して強い交番磁界を発生させることができる。結果として、駆動力を効率的に取り出すことができる。
【００１５】
上記の駆動装置において好ましくは、交番磁界発生部材は環形状を有しかつ環形状の表面が環形状に沿って動くように設けられている。永久磁石部のＮ極とＳ極とが環形状の外側表面に沿って交互に配置されている。これにより、交番磁界発生部材が線形状の場合と比較して、交番磁界発生部材のサイズを小さくすることができる。
【００１６】
上記の駆動装置において好ましくは、環形状は円筒状であり、交番磁界発生部材は、交番磁界発生部材の軸線を中心として回転可能に設けられている。これにより、回転部材に対して効率的に交番磁界を発生させることができる。
【００１７】
上記の駆動装置において好ましくは、回転部材は、円筒状の交番磁界発生部材の外周側であって交番磁界発生部材の周方向に沿って配置された複数の回転部を含む。複数の回転部が交番磁界発生部材の周方向に沿って配置されることにより、効率良く駆動力を取り出すことができる。
【００１８】
上記の駆動装置において好ましくは、回転部材の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部をさらに有する。これにより、化石燃料の代わりに交番磁界を使用することによって電気エネルギーが得られる。
【００１９】
上記の駆動装置において好ましくは、発電機部によって発電した電気の少なくとも一部が交番磁界の発生に用いられるよう構成されている。これにより、交番磁界発生部材に使用される電力が低減されることにより効率的に駆動力が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の駆動装置によれば、ガソリンなどの化石燃料を使用せずに交番磁界によって駆動力が得られる。それゆえ、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や酸性雨の原因となる窒素酸化物や硫黄酸化物が発生しないので、地球環境にやさしい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係る駆動装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る駆動装置において交番磁界と渦電流により発生した磁界とにより発生する力を説明する模式図である。
【図３】実施の形態１に係る駆動装置の回転部材の外側表面に発生する磁界を概略的に説明する図である。
【図４】比較例に係る駆動装置において永久磁石の磁界と渦電流により発生した磁界とにより発生する力を説明する模式図である。
【図５】比較例に係る駆動装置の回転部材の外側表面に発生する磁界を概略的に説明する図である。
【図６】実施の形態１に係る駆動装置において交番磁界発生部材の永久磁石部を平面的に示した図である。
【図７】実施の形態１に係る駆動装置の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図８】実施の形態１に係る駆動装置の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図９】実施の形態１に係る駆動装置の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図１０】実施の形態１に係る駆動装置の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図１１】実施の形態１に係る駆動装置の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図１２】実施の形態１に係る駆動装置において回転部材にトランスミッションを介在して駆動輪を取り付けた構成の模式図である。
【図１３】実施の形態２に係る駆動装置において回転部材に発電機を取り付けた構成の模式図である。
【図１４】実施の形態１に係る駆動装置において交番磁界発生部材にタービンを接続した構成の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１における駆動装置の構成について、図１を参照して説明する。本実施の形態に係る駆動装置１０は、交番磁界発生部材１と、回転部材５とを主に有している。
【００２３】
図１を参照して、交番磁界発生部材１は、円柱状の軸部２と、軸部２の回りに配置された永久磁石部３とを有している。永久磁石部３は、円柱状の軸部の周方向に沿って交互に配置されたＮ極３ａとＳ極３ｂとを有する。交番磁界発生部材１に用いられる永久磁石部３は、たとえばＲＥ2Ｆｅ14Ｂ（ＲＥ：希土類元素）の組成を有するものであることが好ましく、ＲＥはたとえばネオジウム（Ｎｄ）であることが好ましい。永久磁石部３は軸部２に対して接着剤により固定されており、永久磁石部３の表面は繊維状の薄いテープで保護されている。交番磁界発生部材１は、軸線Ｘ１を中心として回転可能に構成されている。交番磁界発生部材１は、回転部材５の外側表面７ａに対してＮ極３ａとＳ極３ｂとの位置が相対的に変化するように構成されている。永久磁石部３のＮ極３ａおよびＳ極３ｂの配置の詳細については後述する。
【００２４】
交番磁界発生部材１を軸線Ｘ１を中心として回転させるために、たとえばモータなどが用いられる。たとえば、交番磁界発生部材１の軸線Ｘ１方向に沿って延びる軸部２がモータ（図示せず）の回転子（図示せず）と接続され、モータに外部から電力を供給してモータの回転子を回転させることによって、交番磁界発生部材１が回転可能である。
【００２５】
図１および図２を参照して、回転部材５は、交番磁界発生部材１と隙間ｄを隔てて配置されている。回転部材５は、交番磁界発生部材１によって発生された交番磁界によって回転部材５の外側表面７ａに渦電流が発生するように構成されている。回転部材５の外側表面７ａに発生した渦電流によって磁界が発生し、当該渦電流により発生した磁界と交番磁界とにより発生した力によって、回転部材５の外側表面７ａが回転するように支持されている。
【００２６】
具体的には、回転部材５は、本体部７と軸部６とを有している。支持部４は軸部６を回転可能に支持している。本体部７と軸部６とは一体として回転可能である。また回転部材５は、交番磁界発生部材１によって発生された交互に変化するＮ極とＳ極とにより連続的に回転可能に支持されている。本実施の形態の駆動装置１０において、回転部材５の軸線Ｘ２と交番磁界発生部材１の軸線Ｘ１とは平行である。好ましくは、回転部材５の外側表面７ａには凹凸が設けられている。
【００２７】
次に、本実施の形態の駆動装置１０の動作について比較例と比較して説明する。
まず図２を参照して、本実施の形態に係る駆動装置１０の回転部材５は交番磁界発生部材１と隙間ｄを隔てて配置され、交番磁界発生部材１は軸線Ｘ１を中心としてたとえば時計回りＲ１に回転可能に構成されている。交番磁界発生部材１の表面にはＮ極３ａとＳ極３ｂとが周方向に沿って交互に配置されている。
【００２８】
図３を参照して、交番磁界発生部材１が回転すると、回転部材５の外側表面７ａ上の位置Ｌ１において、時間の経過につれてＳ極とＮ極とが交互に変化する交番磁界が発生する。たとえば回転部材５の外側表面７ａ上の位置Ｌ１において交番磁界発生部材１の磁界（磁束）が増加すると、当該磁界の増加を抑制するように回転部材５の外側表面７ａにおいて渦電流が発生する。当該渦電流により発生した磁界と、交番磁界発生部材１の交番磁界とにより、回転部材５の位置Ｌ１において回転部材５を回転させる力が発生する。当該力は図２に示すような反発力Ｆ１であると推測される。同様に、回転部材５の表面上の位置Ｌ２において交番磁界発生部材１の磁界が減少すると、当該磁界の減少を抑制するように回転部材５の外側表面７ａにおいて渦電流が発生する。当該渦電流により発生した磁界と、交番磁界発生部材１の交番磁界とにより、回転部材５の位置Ｌ２において回転部材５を回転させる力が発生する。当該力は図２に示すような吸引力Ｆ２であると推測される。
【００２９】
当該反発力Ｆ１および当該吸引力Ｆ２はともに円柱状の回転部材５の接線方向の成分を有しているため、回転部材５は反時計回りＲ２に回転する。つまり、交番磁界発生部材１の回転方向と回転部材５の回転方向とは反対になる。回転部材５の外側表面７ａにおいて、交番磁界発生部材１から発生する交番磁界により、回転部材５に対して反発力および吸引力が連続的に発生するため、回転部材５は連続的に回転可能であると推測される。
【００３０】
一方、図４および図５を参照して、比較例に係る駆動装置１０の動作について説明する。図４に示すように、比較例に係る駆動装置１０は、回転部材５と、当該回転部材５と隙間をもって配置された永久磁石３ｄとを有しており、当該永久磁石３ｄが回転部材５の軸線Ｘ２と垂直な方向Ｙ１に移動可能に設けられている。
【００３１】
図５に示すように、回転部材５の外側表面７ａの位置Ｌ３において、時間の経過につれて磁界が増加し、ピークに達した後に減少する。たとえば回転部材５の位置Ｌ３において永久磁石３ｄの磁界が増加すると、当該磁界の増加を抑制するように回転部材５の位置Ｌ３において渦電流が発生する。当該渦電流により発生した磁界と、永久磁石３ｄの磁界とにより、回転部材５の位置Ｌ３において反発力が発生すると推測される。同様に、回転部材５の位置Ｌ３において永久磁石３ｄの磁界が減少すると、当該磁界の減少を抑制するように回転部材５の位置Ｌ３において渦電流が発生する。当該渦電流により発生した磁界と、永久磁石３ｄの磁界とにより、回転部材５の位置Ｌ３において吸引力が発生すると推測される。
【００３２】
当該反発力および当該吸引力はともに図中左方向の力の成分を有しているため、回転部材５は反時計回りＲ２の方向に沿って移動する。しかしながら、本実施の形態の場合とは異なり、比較例の場合は図５に示すように磁界の変化は一度だけであり、Ｎ極とＳ極とは連続的に変化しない。それゆえ、回転部材５に対して反発力および吸引力が連続的に発生しないので、回転部材５は連続的に回転することができないと考えられる。
【００３３】
次に、交番磁界発生部材１の永久磁石部の構成の詳細について説明する。
図６を参照して、交番磁界発生部材１は、Ｎ極３ａとＳ極３ｂとが周方向に交互に配置された永久磁石部３を含んでいる。具体的には、永久磁石部３は、回転部材５の軸線Ｘ２方向と平行な方向（つまり交番磁界発生部材１の軸線Ｘ１方向と平行な方向）に沿って配置された複数の永久磁石３ｃを含む。永久磁石３ｃの各々は交番磁界発生部材１の周方向に沿ってＮ極３ａとＳ極３ｂとが交互に配置されており、交番磁界発生部材１の軸線Ｘ１方向と平行な方向に沿ってＮ極３ａとＳ極ｂとが並んでいる。
【００３４】
また永久磁石３ｃの各々は、同じ極同士が互いに隙間ｅを隔てて対向するように配置されている。同じ極同士が互いに隙間ｅを隔てて対向するように配置されることにより、当該隙間ｅにおいて円筒状の交番磁界発生部材１の半径方向に強い磁界が発生する。具体的には、交番磁界発生部材１の軸線Ｘ１方向に沿って、Ｎ極３ａとＮ極３ａに隣接するＳ極３ｂとが配置される。当該Ｓ極３ｂと隙間を隔てて対向するように別のＳ極３ｂが配置され、当該別のＳ極３ｂと隣接してＮ極３ａが配置される。
【００３５】
交番磁界発生部材１は、環形状を有しかつ環形状の表面が環形状に沿って動くように設けられており、永久磁石部３のＮ極３ａとＳ極３ｂとが環形状の外側表面７ａに沿って交互に配置されていてもよい。具体的には、図７を参照して、交番磁界発生部材１は略長方形状を有しており、回転部材５に対向する位置において交番磁界発生部材１は回転部材５の接線方向と平行な方向に沿って移動可能である。つまり、交番磁界発生部材１は、回転部材５の外側表面７ａに対してＮ極３ａとＳ極３ｂとが交互に変化するように構成されておれば、どのような構造であってもよい。好ましくは、交番磁界発生部材１は円柱状又は円筒状であり、交番磁界発生部材１の軸線Ｘ１を中心として回転可能に設けられている。
【００３６】
なお交番磁界発生部材１は、回転部材５の外側表面７ａに対してＮ極とＳ極とが交互に変化するような構成であればよく、たとえばコイルに交流電流を流すことにより交番磁界を発生する電磁石であっても構わない。図１に示す交番磁界発生部材１の形状は円柱形状を有しているが、交番磁界発生部材１の形状は円柱状に限定されず、たとえば多角柱形状であってもよい。
【００３７】
図８を参照して、本実施の形態の駆動装置１０における回転部材５は、軸部６と、本体部７と、羽部８ａとを有していても構わない。軸部６は軸線Ｘ２の回りに回転可能に構成されている。本体部７は導電性部材からなり円筒状を有している。本体部７は軸部６を取り囲むように形成されており、軸部６に固定されている。本体部７の外側表面７ａには複数の羽部８ａが配置されている。好ましくは、複数の羽部８ａは本体部よりも電気抵抗率が小さい材料よりなる。これにより、渦電流による発熱を低減することができる。たとえば本体部７はステンレス鋼で構成されており、羽部８ａはアルミニウムで構成されている。羽部８ａはたとえば回転部材５の外側表面７ａの接線方向に延びるように形成されている。好ましくは、複数の羽部８ａの各々は、軸線Ｘ１を中心とした点対称の位置に配置されている。本実施の形態において、４つの羽部８ａが９０°間隔で回転部材５の外側表面７ａに配置されている。なお、回転部材５の外側表面７ａに羽部８ａが配置されている場合、羽部８ａの交番磁界発生部材１に対向する面も回転部材５の外側表面７ａとなる。
【００３８】
回転部材５は、円筒状の交番磁界発生部材１の外周側であって交番磁界発生部材１の周方向に沿って配置された複数の回転部５ａを含んでいても構わない。たとえば図９に示すように、交番磁界発生部材１の軸線Ｘ１に対して点対称の位置に２つの回転部５ａが配置されていても構わない。また図１０に示すように、４つの回転部５ａが９０°間隔で交番磁界発生部材１の周方向に沿って配置されていても構わない。さらに図１１に示すように、８つの回転部５ａが４５°間隔で交番磁界発生部材１の周方向に沿って配置されていても構わない。なお、図９〜図１１に示されたいずれの構成においても、回転部５ａは交番磁界発生部材１と反対の方向に回転する。なお、図８から図１１において、回転部５ａの外側表面７ａに複数の羽部８ａが配置されている場合について説明したが、羽部８ａが配置されていなくても構わない。
【００３９】
回転部材５の本体部７および羽部８ａの材料として導電率が高く、抵抗率（電気抵抗率）が低い導電性金属を用いることにより、本体部７および羽部８ａの表面に渦電流が流れるように構成されている。回転部材５の本体部７および羽部８ａに用いる導電性金属の材料として、たとえば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、タングステン（Ｗ）などがそれぞれ単体で、またはこれらの任意の組合せが用いられている。表１は、各金属の導電率および抵抗率を示したものである。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
図１２に示すように、本実施の形態の駆動装置１０は、たとえば回転部材５の軸部６にトランスミッション１９を介して駆動輪２０を接続するにより、駆動輪２０を連続的に回転することができる構成であっても構わない。駆動装置１０とは、具体的にはたとえば自動車やオートバイの車輪を駆動する装置のことである。また駆動装置１０は、たとえば電車の車輪、航空機のプロペラ、船舶のスクリューなどを回転させる駆動装置１０などでもよい。
【００４２】
なお上記では交番磁界発生部材１を回転させるためにモータが使用されたが、モータ以外の手段で交番磁界発生部材１が回転されても構わない。たとえば図１４に示すように交番磁界発生部材１の軸線Ｘ１方向に沿って延びた支持棒（図示せず）の先端にタービン２２が接続されていてもよい。この構成では、水蒸気などの流体（気体、液体、超臨界流体）によってタービン２２が回転することで、交番磁界発生部材１を回転させることができる。具体的には、風力発電、水力発電や火力発電などに使用されているようなタービン２２が使用可能である。
【００４３】
次に、本実施の形態の駆動装置の作用効果について説明する。
本実施の形態に係る駆動装置１０によれば、回転部材５は、交番磁界発生部材１によって発生された交番磁界によって外側表面７ａに渦電流が発生するように構成され、かつ渦電流により発生した磁界と交番磁界とにより発生した力によって外側表面７ａが回転するように支持されている。それゆえ、本実施の形態に係る駆動装置１０によれば、化石燃料の代わりに交番磁界発生部材を使用して駆動力を発生させることができる。結果として、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や酸性雨の原因となる窒化酸化物や硫黄酸化物を発生させずに駆動力が得られるので、地球環境にやさしい。
【００４４】
また本発明に係る駆動装置１０によれば、クランクシャフトを介在させず、交番磁界によって回転部材５を直接回転させることができる。それゆえ、クランクシャフトを介在させることで発生するエネルギー損失が発生しないので、効率的に駆動力を得ることができる。
【００４５】
さらに本実施の形態に係る駆動装置１０によれば、交番磁界発生部材１は、回転部材５の外側表面７ａに対してＮ極３ａとＳ極３ｂとが交互に変化するように構成されており、回転部材５は、交互に変化するＮ極３ａとＳ極３ｂとにより連続的に回転可能に支持されている。これにより、駆動力を連続的に取り出すことができる。
【００４６】
さらに本実施の形態に係る駆動装置１０によれば、交番磁界発生部材１は、Ｎ極３ａとＳ極３ｂとが交互に配置された永久磁石部３を含む。これにより、永久磁石部３によって交番磁界を発生させることができるので、電磁石によって交番磁界を発生させる場合と比べて必要とされる電力が小さくなる。
【００４７】
さらに本実施の形態に係る駆動装置１０によれば、同じ極同士が互いに隙間ｅを隔てて対向するように配置されているので、当該隙間ｅに強い磁界を発生させることができる。これにより、回転部材５に対して強い交番磁界を発生させることができる。結果として、駆動力を効率的に取り出すことができる。
【００４８】
さらに本実施の形態に係る駆動装置１０によれば、交番磁界発生部材１は環形状を有しかつ環形状の表面が環形状に沿って動くように設けられている。永久磁石部３のＮ極３ａとＳ極３ｂとが環形状の外側表面に沿って交互に配置されている。これにより、交番磁界発生部材１が線形状の場合と比較して、交番磁界発生部材１のサイズを小さくすることができる。
【００４９】
さらに本実施の形態に係る駆動装置１０によれば、環形状は円筒状であり、交番磁界発生部材１は、交番磁界発生部材１の軸線Ｘ１を中心として回転可能に設けられている。これにより、回転部材５に対して効率的に交番磁界を発生させることができる。
【００５０】
さらに本実施の形態に係る駆動装置１０によれば、回転部材５は、円筒状の交番磁界発生部材１の外周側であって交番磁界発生部材１の周方向に沿って配置された複数の回転部５ａを含む。複数の回転部５ａが交番磁界発生部材１の周方向に沿って配置されることにより、効率良く駆動力を取り出すことができる。
【００５１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における駆動装置の構成について、図１３および図１４を参照して説明する。
【００５２】
図１３を参照して、本実施の形態に係る駆動装置１０の構成は、実施の形態１の構成と比較して、発電機部１５と、インバータ１６と、バッテリー１７と、モータ１８とが追加されている点において異なっている。
【００５３】
発電機部１５は、回転部材５の軸部６と接続されており、回転部材５の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換することができる。インバータ１６は、発電機部１５と接続されており、発電機部１５で発電された交流電力を直流電力に変換可能である。バッテリー１７は、インバータ１６に接続されており、発電機部１５により発電され、インバータ１６で変換された直流電力を蓄電可能である。バッテリー１７は、バッテリー１７に蓄えられた電力の一部をモータ１８に戻すことができるように設けられている。
【００５４】
図１４を参照して、駆動装置１０は、タービン２２によって交番磁界発生部材１を回転させることによって、回転部材５を回転し、回転部材５と接続されている発電機部１５により電気エネルギーを得るような構成を有していても構わない。
【００５５】
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００５６】
次に、実施の形態２に係る駆動装置１０の作用効果について説明する。
本実施の形態に係る駆動装置１０は、回転部材５の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部１５をさらに有する。これにより、化石燃料の代わりに交番磁界を使用することによって電気エネルギーが得られる。
【００５７】
また本実施の形態に係る駆動装置１０は、バッテリー１７を有しているために、発電機部１５によって発電した電力をバッテリー１７に蓄えることができる。さらに、バッテリー１７に蓄えられた電力の一部がモータ１８に戻される。そのため、交番磁界発生部材１の回転に使用される電力を低減することができる。
【００５８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、交番磁界を用いる駆動装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  交番磁界発生部材、２  軸部、３  永久磁石部、３ａ  Ｎ極、３ｂ  Ｓ極、３ｃ，３ｄ  永久磁石、４  支持部、５  回転部材、５ａ  回転部、６  軸部、７  本体部、７ａ  外側表面、８ａ  羽部、９  ねじ、１０  駆動装置、１５  発電機、１６  インバータ、１７  バッテリー、１８  モータ、２０  駆動輪、２２  タービン、Ｘ１，Ｘ２  軸線。
【図１】
2014070498.tif 000004
【図２】
2014070498.tif 000005
【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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【手続補正書】
【提出日】平成25年4月19日(2013.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交番磁界を発生させるための交番磁界発生部材と、
前記交番磁界発生部材と第１の隙間をもって配置され、かつ外側表面を有する回転部材とを備え、
前記回転部材は、前記交番磁界発生部材によって発生された交番磁界によって前記外側表面に渦電流が発生するように構成され、かつ前記渦電流により発生した磁界と前記交番磁界とにより発生した力によって前記外側表面が回転するように支持されており、
前記交番磁界発生部材は、前記回転部材の前記外側表面に対してＮ極とＳ極とが交互に変化するように構成されており、
前記回転部材は、交互に変化するＮ極とＳ極とにより連続的に回転可能に支持されており、
前記交番磁界発生部材は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配置された永久磁石部を含み、
前記永久磁石部は前記回転部材の軸線方向と平行な方向に沿って配置された複数の永久磁石を含み、
前記複数の永久磁石の各々は、同じ極同士が互いに前記軸線方向と平行な方向に第２の隙間を隔てて対向するように、前記交番磁界発生部材の外周表面に配置されており、
前記複数の永久磁石の各々は、前記外周表面において前記軸線方向と平行な方向に並んで配置されたＮ極とＳ極とを含む、駆動装置。
【請求項２】
前記交番磁界発生部材は環形状を有しかつ前記環形状の表面が前記環形状に沿って動くように設けられており、
前記永久磁石部のＮ極とＳ極とが前記環形状の前記外周表面に沿って交互に配置されている、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記環形状は円筒状であり、前記交番磁界発生部材は、前記交番磁界発生部材の軸線を中心として回転可能に設けられている、請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記回転部材は、前記円筒状の前記交番磁界発生部材の外周側であって前記交番磁界発生部材の周方向に沿って配置された複数の回転部を含む、請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記回転部材の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部をさらに備えた、請求項１〜４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項６】
前記発電機部によって発電した電気の少なくとも一部が前記交番磁界の発生に用いられるよう構成されている、請求項５に記載の駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る駆動装置は、交番磁界発生部材と、回転部材とを有している。交番磁界発生部材は、交番磁界を発生させるためのものである。回転部材は、交番磁界発生部材と第１の隙間をもって配置され、かつ外側表面を有する。回転部材は、交番磁界発生部材によって発生された交番磁界によって外側表面に渦電流が発生するように構成され、かつ渦電流により発生した磁界と交番磁界とにより発生した力によって外側表面が回転するように支持されている。交番磁界発生部材は、回転部材の外側表面に対してＮ極とＳ極とが交互に変化するように構成されている。回転部材は、交互に変化するＮ極とＳ極とにより連続的に回転可能に支持されている。交番磁界発生部材は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配置された永久磁石部を含む。永久磁石部は回転部材の軸線方向と平行な方向に沿って配置された複数の永久磁石を含む。複数の永久磁石の各々は、同じ極同士が互いに軸線方向と平行な方向に第２の隙間を隔てて対向するように、交番磁界発生部材の外周表面に配置されている。複数の永久磁石の各々は、外周表面において軸線方向と平行な方向に並んで配置されたＮ極とＳ極とを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の駆動装置によれば、交番磁界発生部材は、回転部材の外側表面に対してＮ極とＳ極とが交互に変化するように構成されており、回転部材は、交互に変化するＮ極とＳ極とにより連続的に回転可能に支持されている。これにより、駆動力を連続的に取り出すことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の駆動装置によれば、交番磁界発生部材は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置された永久磁石部を含む。これにより、永久磁石部によって交番磁界を発生させることができるので、電磁石によって交番磁界を発生させる場合と比べて必要とされる電力が小さくなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の駆動装置によれば、同じ極同士が互いに第２の隙間を隔てて対向するようにかつ交番磁界発生部材の外周表面に配置されているので、当該第２の隙間に強い磁界を発生させることができる。これにより、回転部材に対して強い交番磁界を発生させることができる。結果として、駆動力を効率的に取り出すことができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記の駆動装置において好ましくは、交番磁界発生部材は環形状を有しかつ環形状の表面が環形状に沿って動くように設けられている。永久磁石部のＮ極とＳ極とが環形状の外周表面に沿って交互に配置されている。これにより、交番磁界発生部材が線形状の場合と比較して、交番磁界発生部材のサイズを小さくすることができる。