(57)【要約】【課題】回転子を高速に回転させることで、高出力を得ることができる原動機を提供する。【解決手段】原動機１０は、固定子３０の内側に回転子４０が配置され、回転子４０が回転するに伴って、回転子を揺動する回転子位置決め手段５０を備えている。固定子３０は、回転方向に沿って配置されたＳ磁石３０１とＮ磁石３０２とを一組として、軸線方向に並ぶ第１の位置または第２の位置に交互に配置されている。回転子４０は、Ｓ磁石４１４が円弧状に配置され、円周に沿って第１の位置または第２の位置に変位させるための揺動用カム部が形成されている。回転子位置決め手段５０は、揺動用カム部のカム面の位置に応じて、回転子４０のＳ磁石４１４を揺動させて、第１の位置または第２の位置にある固定子３０のＳ磁石３０１とＮ磁石３０２に対向させて、反発および吸引により回転子４０を加速させる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁極が円弧状に配置され、第１の位置または第２の位置に変位させるための揺動用カム部が形成された回転子と、
前記第２の磁極が回転方向に沿って配置された固定子と、
前記揺動用カム部のカム面の位置に応じて、前記回転子の回転により第１の位置と第２の位置との間で揺動させ、前記回転子の第１の磁極を、前記固定子の第２の磁極に対向させて吸引させて、前記回転子を加速させる回転子位置決め手段とを備えた原動機。
【請求項２】
前記揺動用カム部は、
第１の位置または第２の位置のいずれか一方の位置に配置された前記固定子の第２の磁極に、前記回転子の第１の磁極を吸引させるために、他方の位置から一方の位置へ前記回転子を変位させる第１のカム部と、
一方の位置から他方の位置へ、前記回転子を変位させる第２のカム部とを備えた請求項１記載の原動機。
【請求項３】
前記回転子の第１の磁極を前記固定子の第２の磁極に吸引させるときに、前記回転子の第１の磁極に反発する第１の磁極が、前記固定子に設けられている請求項１または２記載の原動機。
【請求項４】
第１の磁極が円弧状に配置され、第１の位置または第２の位置に変位させるための揺動用カム部が形成された回転子と、
前記第１の磁極が回転方向に沿って配置された固定子と、
前記揺動用カム部のカム面の位置に応じて、前記回転子の回転により第１の位置と第２の位置との間で揺動させ、前記回転子の第１の磁極を、前記固定子の第１の磁極に対向させて反発させて、前記回転子を加速させる回転子位置決め手段とを備えた原動機。
【請求項５】
前記揺動用カム部は、
第１の位置または第２の位置のいずれか一方の位置に配置された前記固定子の第１の磁極に、前記回転子の第１の磁極を反発させるために、他方の位置から一方の位置へ前記回転子を変位させる第１のカム部と、
一方の位置から他方の位置へ、前記回転子を変位させる第２のカム部とを備えた請求項４記載の原動機。
【請求項６】
前記回転子の第１の磁極を前記固定子の第１の磁極に反発させるときに、前記回転子の第１の磁極に吸引する第２の磁極が、前記固定子に設けられている請求項４または５記載の原動機。
【請求項７】
前記回転子位置決め手段は、所定間隔で配置された一対の回転体により形成されており、
前記第１のカム部を間に通過させて、前記回転子を第２の位置から第１の位置へ変位させる第１の回転体対と、
前記第２のカム部を間に通過させて、前記回転子を第１の位置から第２の位置へ変位させる第２の回転体対とを備えた請求項２または４記載の原動機。
【請求項８】
前記第１の回転体対と前記第２の回転体対とのうち、少なくとも１つの回転体に、前記回転子の回転制御用の電動機が設けられている請求項７記載の原動機。
【請求項９】
前記回転子は、厚み方向に揺動しながら回転する複数の揺動部により形成され、
前記揺動部は、軸線方向に並ぶ第１の位置と第２の位置との間で、前記揺動用カム部の高さ位置に応じて揺動するものであり、
前記固定子は、前記回転子の半径方向の外側に、第２の磁極が配置されている請求項１から８のいずれかの項に記載の原動機。
【請求項１０】
前記回転子は、回転中心となる回転軸が水平に配置され、
前記揺動部は、前記回転軸に対して前記揺動部の揺動方向に向かって下り傾斜となる案内手段によりスライドする請求項９記載の原動機。
【請求項１１】
前記回転子は、円錐台状に形成され、
前記固定子は、前記回転子を囲う傾斜面に形成された内壁に配置され、
前記揺動部は、前記回転子の回転軸を中心として周方向を分割して形成され、
前記案内手段は、前記揺動部を前記傾斜面に沿ってスライドさせる請求項１０記載の原動機。
【請求項１２】
前記回転子は、半径方向に揺動しながら回転する複数の揺動部により形成され、
前記揺動部は、第１の磁極または第２の磁極のいずれか一方が厚み方向に向けて円弧状に配置され、半径方向に並ぶ第１の位置と第２の位置との間で、前記揺動用カム部の半径方向の位置に応じて揺動するものであり、
前記固定子は、前記回転子の厚み方向の外側に、第２の磁極が配置されている請求項１から８のいずれかの項に記載の原動機。
【請求項１３】
前記揺動用カム部は、前記揺動部の円弧状平面部に立設され、
前記回転子位置決め手段は、前記揺動用カム部の立設面となるカム面の位置に応じて、前記揺動部の位置を決定するものである請求項１２記載の原動機。
【請求項１４】
前記揺動用カム部は、前記揺動部の外周面に設けられ、
前記回転子位置決め手段は、前記揺動用カム部の頭頂面となるカム面の位置に応じて、前記揺動部の位置を決定するものである請求項１２記載の原動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する回転子を、回転子と固定子とに設けられた磁力の吸引・反発により加速させる原動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁力同士の吸引や反発を利用した原動機として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
この特許文献１に記載の「エアー駆動モータ」は、円筒内周の対称位置にＮ極とＳ極の永久磁石を取付けた固定子と、固定子の内側に、円筒と同一の中心軸に回転自在に取付けられた複数の回転子とを備え、回転子の外周面上にＮ極とＳ極の永久磁石が平行に嵌設され、且つ回転子を揺動するためのエアーシリンダを有し、エアーシリンダが、固定子の永久磁石と対峙する回転子に嵌設されたＮ極とＳ極の永久磁石の極性を所定の位置で切替えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８３１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の「エアー駆動モータ」では、回転子の永久磁石の切り替えをエアーシリンダで行なっているため、ピストンの作動に時間が掛かり、回転子を変位させるのに時間を要するので、移動の切替えタイミングを取るのが難しい。従って、回転子を高速に回転させることが困難である。
【０００５】
そこで本発明は、回転子を高速に回転させることで、高出力を得ることができる原動機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】
【０００６】
本発明の原動機は、第１の磁極が円弧状に配置され、第１の位置または第２の位置に変位させるための揺動用カム部が形成された回転子と、前記第２の磁極が回転方向に沿って配置された固定子と、前記揺動用カム部のカム面の位置に応じて、前記回転子の回転により第１の位置と第２の位置との間で揺動させ、前記回転子の第１の磁極を、前記固定子の第２の磁極に対向させて吸引させて、前記回転子を加速させる回転子位置決め手段とを備えている。
本発明の原動機は、第１の磁極が円弧状に配置され、第１の位置または第２の位置に変位させるための揺動用カム部が形成された回転子と、前記第１の磁極が回転方向に沿って配置された固定子と、前記揺動用カム部のカム面の位置に応じて、前記回転子の回転により第１の位置と第２の位置との間で揺動させ、前記回転子の第１の磁極を、前記固定子の第１の磁極に対向させて反発させて、前記回転子を加速させる回転子位置決め手段とを備えている。
【０００７】
本発明の原動機によれば、回転子位置決め手段が、揺動用カム部のカム面の位置に応じて、回転子の回転により第１の位置と第２の位置との間で、回転子を揺動させて、回転子の位置の切り替えを行なっているため、瞬時に回転子の位置を変位させることができる。そして、回転子の第１の磁極を、固定子の第２の磁極に対向させて吸引させる、または固定子の第１の磁極に対向させて反発させるので、回転子を加速させることができる。従って、エアーシリンダにより回転子の位置の切り替えを行うより、スムーズに回転子を変位させることができる。
【０００８】
前記揺動用カム部は、第１の位置または第２の位置のいずれか一方の位置に配置された前記固定子の第２の磁極に、前記回転子の第１の磁極を吸引させるために、他方の位置から一方の位置へ前記回転子を変位させる第１のカム部と、第１のカム部一方の位置から他方の位置へ、前記回転子を変位させる第２のカム部とを備えるのが望ましい。
または、前記揺動用カム部は、第１の位置または第２の位置のいずれか一方の位置に配置された前記固定子の第１の磁極に、前記回転子の第１の磁極を反発させるために、他方の位置から一方の位置へ前記回転子を変位させる第１のカム部と、一方の位置から他方の位置へ、前記回転子を変位させる第２のカム部とを備えるのが望ましい。
【０００９】
揺動用カム部が、第１のカム部と第２のカム部とにより形成されているので、回転子が回転して、回転子位置決め手段が揺動用カム部のカム面の位置に応じて、回転子の位置決めをする際に、第１のカム部により、他方の位置から一方の位置へ回転子を変位させ、第１の位置または第２の位置のいずれか一方の位置に配置された固定子の第２の磁極に対向させて、回転子の第１の磁極を吸引させたり、固定子の第１の磁極に対向させて、回転子の第１の磁極を反発させたりすることにより、回転子の回転に加速を与えることができる。また、第２のカム部により、一方の位置から他方の位置へ回転子を変位させることで、元の位置へ復帰させることができる。
【００１０】
前記回転子の第１の磁極を前記固定子の第２の磁極に吸引させるときに、前記回転子の第１の磁極に反発する第１の磁極が、前記固定子に設けられている、または、前記回転子の第１の磁極を前記固定子の第１の磁極に反発させるときに、前記回転子の第１の磁極に吸引する第２の磁極が、前記固定子に設けられていると、回転子の回転を更に加速させることができる。
【００１１】
前記回転子位置決め手段は、所定間隔で配置された一対の回転体により形成されており、前記第１のカム部を間に通過させて、前記回転子を第２の位置から第１の位置へ変位させる第１の回転体対と、前記第２のカム部を間に通過させて、前記回転子を第１の位置から第２の位置へ変位させる第２の回転体対とを備えるのが望ましい。
【００１２】
回転子位置決め手段を、一対の回転体により形成することで、回転子が回転して一対の回転体の間を通過することで、回転子を第１の位置および第２の位置へ変位させることができる。
【００１３】
前記第１の回転体対と前記第２の回転体対とのうち、少なくとも１つの回転体に、前記回転子の回転制御用の電動機が設けられていると、回転子を変位させながら、回転子の回転速度を調整することができる。
【００１４】
前記回転子は、厚み方向に揺動しながら回転する複数の揺動部により形成され、前記揺動部は、軸線方向に並ぶ第１の位置と第２の位置との間で、前記揺動用カム部の高さ位置に応じて揺動するものであり、前記固定子は、前記回転子の半径方向の外側に、第２の磁極が配置されているのが望ましい。
回転子を複数の揺動部から形成して、揺動用カム部の高さ位置に応じて、第１の位置と第２の位置との間で揺動させることで、エアーシリンダにより回転子の位置の切り替えを行うより、スムーズに回転子を変位させることができる。
【００１５】
前記回転子は、回転中心となる回転軸が水平に配置され、前記揺動部は、前記回転軸に対して前記揺動部の揺動方向に向かって下り傾斜となる案内手段によりスライドするのが望ましい。
回転子の揺動部が第１の位置から第２の位置へ揺動したり、第２の位置から第１の位置へ揺動したりするときに、揺動部が揺動方向に向かって下り傾斜となった案内手段に案内されて移動するので、自重の重い揺動部であっても、容易に移動させることができる。
【００１６】
前記回転子は、円錐台状に形成され、前記固定子は、前記回転子を囲う傾斜面に形成された内壁に配置され、前記揺動部は、前記回転子の回転軸を中心として周方向を分割して形成され、前記案内手段は、前記揺動部を前記傾斜面に沿ってスライドさせるのが望ましい。揺動部が揺動して、案内手段に案内されて移動しても、固定子が回転子を囲う傾斜面に形成された内壁に配置されているため、揺動部と固定子との間隔が大きく変化しない。従って、揺動部と固定子との間が大きく開いて磁力の強度が低下してしまうことを防止することができる。
【００１７】
前記回転子は、半径方向に揺動しながら回転する複数の揺動部により形成され、前記揺動部は、第１の磁極または第２の磁極のいずれか一方が厚み方向に向けて円弧状に配置され、半径方向に並ぶ第１の位置と第２の位置との間で、前記揺動用カム部の半径方向の位置に応じて揺動するものであり、前記固定子は、前記回転子の厚み方向の外側に、第２の磁極が配置されているのが望ましい。
厚み方向に揺動させた場合と比較して、揺動部を半径方向に揺動させながら回転させることで軸線に対する振動や荷重の影響を抑えることができる。
【００１８】
前記揺動用カム部は、前記揺動部の円弧状平面部に立設され、前記回転子位置決め手段は、前記揺動用カム部の立設面となるカム面の位置に応じて、前記揺動部の位置を決定するものであるのが望ましい。
揺動部の円弧状平面部に立設された揺動用カム部の立設面をカム面とすると、揺動用カム部のカム面の半径方向の位置に基づいて、回転子位置決め手段が揺動部を半径方法へ移動させることができる。
【００１９】
前記揺動用カム部は、前記揺動部の外周面に設けられ、前記回転子位置決め手段は、前記揺動用カム部の頭頂面となるカム面の位置に応じて、前記揺動部の位置を決定するものであるのが望ましい。
揺動部の外周面に設けられた揺動用カム部の頭頂面をカム面として、揺動用カム部のカム面の厚み（高さ）に基づいて、回転子位置決め手段が揺動部を半径方法へ移動させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、エアーシリンダにより回転子の位置の切り替えを行うより、スムーズに回転子を変位させることができると共に、回転子にエアーシリンダが設けられていないため重量の軽減を図ることができるので、高出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る原動機の斜視図である。
【図２】図１に示す原動機の内部を透過した状態の斜視図である。
【図３】固定子の斜視図である。
【図４】回転子と軸支部材の斜視図である。
【図５】外周部と第１の回転体対の図である。
【図６】内周部と第２の回転体対の図である。
【図７】図１に示す原動機の外周部の回転を説明するための前方側から見た斜視図である。
【図８】図７に続く原動機の外周部の回転を説明するための前方側から見た斜視図である。
【図９】図８に続く原動機の外周部の回転を説明するための前方側から見た斜視図である。
【図１０】（Ａ）は図７の状態を後方側（他側）から見た図、（Ｂ）は図８の状態を後方側（他側）から見た図、（Ｃ）は図９の状態を後方側（他側）から見た図である。
【図１１】図１に示す原動機の内周部の回転を説明するための後方側から見た斜視図である。
【図１２】図１１に続く原動機の内周部の回転を説明するための後方側から見た斜視図である。
【図１３】図１２に続く原動機の内周部の回転を説明するための後方側から見た斜視図である。
【図１４】（Ａ）は図７の状態を前方側（一側）から見た図、（Ｂ）は図８の状態を前方側（一側）から見た図、（Ｃ）は図９の状態を前方側（一側）から見た図である。
【図１５】固定子としてＮ磁石およびＳ磁石からなる環状部材が１０列配列され、回転子として外周面にＳ磁石が１０列配列された電動機の一例を示す筺体を一部欠いた状態の斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態１に係る他の原動機を示す斜視図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る原動機を示す図である。
【図１８】図１７に示す原動機の揺動部を内側から見た斜視図である。
【図１９】図１７に示す原動機を一側から見た斜視図である。
【図２０】図１７に示す原動機を他側から見た斜視図である。
【図２１】図１７に示す原動機の回転子および回転子位置決め手段を説明するための図であり、（Ａ）は一側から見た図、（Ｂ）は他側から見た図である。
【図２２】図１７に示す原動機の動作を説明するための図である。
【図２３】図２２に続く原動機の動作を説明するための図であり、揺動部が第１の位置から第２の位置へ揺動した状態を示す図である。
【図２４】図２３に続く原動機の動作を説明するための図である。
【図２５】図２４に続く原動機の動作を説明するための図であり、揺動部が第２の位置から第１の位置へ揺動した状態を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態３に係る原動機の斜視図である。
【図２７】（Ａ）は図２６に示す原動機の側面図、（Ｂ）は、（Ａ）の反対側から、カム壁部材を省略して一部を透視した状態の側面図である。
【図２８】（Ａ）および（Ｂ）は、図２６に示す電動機の固定子のＳ極を溝内に向けた永久磁石と、Ｎ極を溝内に向けた永久磁石とを説明するための図である。
【図２９】（Ａ）から（Ｃ）は、図２６に示す原動機の揺動部が第２の位置から第１の位置へ移動する状態を説明するための図である。
【図３０】（Ａ）から（Ｃ）は、図２６に示す原動機の揺動部が第１の位置から第２の位置へ移動する状態を説明するための図である。
【図３１】本発明の実施の形態４に係る原動機の斜視図である。
【図３２】図３１に示す原動機の正面図である。
【図３３】図３１に示す原動機の側面図である。
【図３４】図３１に示す原動機の回転子を説明するための斜視図である。
【図３５】（Ａ）から（Ｃ）は、図３１に示す原動機の揺動部が揺動する状態を説明するための図である。
【図３６】本発明の実施の形態５に係る原動機の回転子および回転子位置決め手段を示す図である。
【図３７】（１）から（Ｃ）は、図１に示す回転子の揺動部の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る原動機を図面に基づいて説明する。なお、本明細書においては、原動機の回転中心となる回転軸が突出している側を前、反対側を後ろ、回転子においては、前側を向いた側を一側、後方を向く側を他側として説明する。
図１および図２に示す原動機１０は、電源装置Ｐにより回転制御用の４台の電動機Ｍを駆動して回転して、回転軸に設けられたプーリーＲを回転させるものである。
原動機１０は、筺体部２０と、固定子３０と、回転子４０と、回転子位置決め手段５０と、軸支部材７０とを備えている。
【００２３】
筺体部２０は、倒伏状態の円筒形の筒体２１の下部に、筒体２１を支持する一対の支持脚部２２が設けられている。
【００２４】
固定子３０は、筺体部２０の筒体２１の内壁に、回転方向に沿って配置された第１の磁極と第２の磁極とを一組として、軸線方向に並ぶ第１の位置および第２の位置に交互に配置されたものである。本実施の形態１では、図３に示すように、固定子３０に、環状部材３００を２列設けている。
【００２５】
環状部材３００は、第１の磁極であるＳ極を内周に向けた永久磁石３０１（以下、Ｓ磁石と称す。）と、第２の磁極であるＮ極を内周に向けた永久磁石３０２（以下、Ｎ磁石と称す。）とを一組として、第１の位置に配置した半円部分である第１の固定磁石３１０と、第２の位置に配置させた半円部分である第２の固定磁石３２０とから構成されている。第１の固定磁石３１０および第２の固定磁石３２０のＳ磁石３０１とＮ磁石３０２との間には、所定間隔を設けた隙間３０３が設けられている。この隙間の位置は、回転子位置決め手段５０が配置されている場所としている。本実施の形態１では、Ｓ磁石３０１の円弧長さより、Ｎ磁石３０２の円弧長さの方が長く形成されている。Ｓ磁石３０１とＮ磁石３０２とは、円弧状の非磁性体により第１の位置と第２の位置とに位置付けられている。本実施の形態１では、アルミ材が使用されている。
【００２６】
図４に示すように、回転子４０は、回転子４０の回転軸を中心として周方向を等分割して、厚み方向に揺動しながら回転する複数の揺動部４００から構成されている。本実施の形態１では、回転子４０が、軸線を中心とした中心角が１２０°ごとに３つに分割した３枚の揺動部４００から形成されている。
揺動部４００は、半径方向の外側に位置する外周部４１０と、半径方向の内側に位置する内周部４２０とから形成されている。
図５に示すように、外周部４１０には、略扇状に形成された基材４１１の一側と他側とに、第１のカム部として機能する厚みを調整するための厚み部材４１２，４１３が配置されることで、外周部４１０の円弧状平面部に揺動用カム部が形成される。また、同様にして、図６に示すように、内周部４２０には、略扇状に形成された基材４２１の一面側と他面側とに、第２のカム部として機能する厚みを調整するための厚み部材４２２，４２３が配置されることで、内周部４２０の円弧状平面部に揺動用カム部が形成される。基材４１１は、非磁性体により形成されている。本実施の形態１では、基材はアルミ材により形成されている。
【００２７】
例えば、図５（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、外周部４１０の一側の回転方向の後側に厚み部材４１２が配置されている。また、外周部４１０の他面側の回転方向の前側に厚み部材４１３が配置されている。厚み部材４１２の前端部と厚み部材４１３の後端部には傾斜面４１２ａ，４１３ａが形成されており、傾斜面４１２ａ，４１３ａの位置を、基材４１１を挟んで同位置とすることで、外周部４１０を回転方向に沿って同じ厚みとしている。
【００２８】
図６（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、内周部４２０の他側の回転方向の前側に厚み部材４２２が配置されている。また、内周部４２０の一面側の回転方向の後側に厚み部材４２３が配置されている。厚み部材４２２の後端部と厚み部材４２３の前端部には傾斜面４２２ａ，４２３ａが形成されており、傾斜面４２２ａ，４２３ａの位置を、基材４２１を挟んで同位置とすることで、内周部４２０を回転方向に沿って同じ厚みとしている。
【００２９】
以下、基材４１１の平面位置を基準に、厚み部材４１２，４１３，４２２，４２３が配置されることで高さが高くなった（厚みが厚くなった）外周部４１０および内周部４２０の位置を高位置、この厚み部材が配置されていないために、高位置より低い位置を低位置と称する。
【００３０】
外周部４１０の外周面には、第１の磁極であるＳ極を外周に向けた永久磁石４１４（以下、Ｓ磁石と称す。）が、円弧状に配置されている。本実施の形態１では、２本の環状部材３００に対応させて、２列のＳ磁石４１４が基材４１１の外周面の軸線方向に沿って並べられている（例えば、図４参照。）。
【００３１】
図２に示す回転子位置決め手段５０は、図５および図６に示す揺動用カム部として機能する外周部４１０と内周部４２０のカム面の位置（高さ位置）に応じて、回転子４０の回転により第１の位置と第２の位置との間で揺動部４００を揺動させるものである。
回転子位置決め手段５０は、所定間隔で配置された一対の回転体により形成されている。具体的には、回転子位置決め手段５０は、図５および図６に示すように、外周部４１０を間に通過させる一対の回転体から形成された第１の回転体対５１０と、第１の回転体対５１０と回転軸６０を挟んで反対側に配置され、内周部４２０を間に通過させる一対の回転体から形成された第２の回転体対５２０とを備えている。
【００３２】
本実施の形態１では、第１の回転体対５１０がローラー５１１，５１２から形成され、第２の回転体対５２０がローラー５２１，５２２から形成されている。
ローラー５１１，５１２およびローラー５２１，５２２は、回転軸が回転可能に筺体部２０への取付部材により支持されている。ローラー５１１，５１２の外周面同士の間隔と、ローラー５２１，５２２の外周面同士の間隔とは、外周部４１０と内周部４２０の厚みに合わせられている。
ローラー５１１，５１２の外周の長さは外周部４１０の円弧状平面部の円弧長さ（ローラーが回転する走行路の長さ）に合わせて形成され、ローラー５２１，５２２の外周の長さは内周部４２０の円弧状平面部の円弧長さに合わせて形成されている。つまり、外周部４１０が第１の回転体対５１０を通過すると、ローラー５１１，５１２が一周すると共に、内周部４２０が第２の回転体対５２０を通過すると、ローラー５２１，５２２が一周する。従って、外周部４１０を間に通過させるローラー５１１，５１２は、内周部４２０を間に通過させるローラー５２１，５２２より直径が大きい。
【００３３】
ローラー５１１，５１２と、ローラー５２１，５２２のそれぞれの回転軸には、図４に示すように、電動機Ｍが接続されている。本実施の形態１では、電動機Ｍとして直流モータが接続されている。この電動機Ｍは、図１に示す電源装置Ｐから出力されるパルスによってＰＷＭ制御される。
【００３４】
図４に示すように、回転子４０の回転中心の空洞部には、回転子４０と共に回転して回転軸６０を回転させる軸支部材７０が設けられている。軸支部材７０には、略三角形状に形成された部材本体７１の各辺から、それぞれの揺動部４００へ向かって、揺動部４００の揺動をガイドするガイド支持部材７２が突設されている。
ガイド支持部材７２には、軸線に沿って溝が形成され、この溝に、内周部４２０の内周面に突設された略Ｌ字状の腕部材４２４の先端のベアリングが嵌装されることで、軸支部材７０に回転子４０の揺動部４００を連結させながら、それぞれの揺動部４００を、第１の位置と第２の位置との間を揺動可能としている。
【００３５】
以上のように構成された本発明の実施の形態１に係る原動機１０の動作および使用状態を、図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態１に係る原動機１０は、固定子３０および回転子４０に２列の永久磁石を配列しているが、理解を容易とするために、図７から図１４においては、固定子および回転子に配置された永久磁石が１列のものを例に説明する。
また、図４に示す軸支部材７０と連結するための腕部材４２４や、ローラー５１１，５１２の回転軸、電動機Ｍなどは、省略している。
【００３６】
まず、図１に示すように、電源装置Ｐからそれぞれの電動機Ｍに電源を供給して電動機Ｍを回転駆動させる。
電動機Ｍを回転させると、図５に示すように、第１の回転体対５１０（ローラー５１１，５１２）および、図６に示すように、第２の回転体対５２０（ローラー５２１，５２２）が回転することで、図４に示す回転子４０が回転し始める。
【００３７】
図５（Ａ）、図７、および図１０（Ａ）に示すように、第１の回転体対５１０のローラー５１１は、外周部４１０の低位置にあり、ローラー５１２は、外周部４１０の高位置にある。従って、第１の回転体対５１０を通過している揺動部４００は、第２の位置である。第１の回転体対５１０の位置では、固定子３０の第１の固定磁石３１０が第１の位置に配置されているため、第１の固定磁石３１０からの磁力は、第１の回転体対５１０を通過している揺動部４００のＳ磁石４１４に作用しない。
【００３８】
図５（Ｂ）、図８、および図１０（Ｂ）に示すように、揺動部４００の回転が進行して、揺動部４００のＳ磁石４１４が、第１の固定磁石３１０のＮ磁石３０２とＳ磁石３０１とに跨り、揺動部４００の全部が、第１の固定磁石３１０の範囲内となる位置まで回転すると、第１の回転体対５１０のローラー５１１が、厚み部材４１２の傾斜面４１２ａへ乗り上げ、ローラー５１２が、厚み部材４１３の傾斜面４１３ａを下る。第１の回転体対５１０は変位しないため、ローラー５１１が揺動部４００を押し下げることで、徐々に揺動部４００のＳ磁石４１４が第２の位置から第１の位置へ移動させられる。
【００３９】
図５（Ｃ）、図９、および図１０（Ｃ）に示すように、更に、揺動部４００の回転が進行して、ローラー５１１が厚み部材４１２上である高位置に位置し、ローラー５１２が基材４１１上である低位置に位置することで、揺動部４００のＳ磁石４１４が第１の位置へ変位して回転をする。
第１の固定磁石３１０のＮ磁石３０２とＳ磁石３０１とは、第１の位置に配置されているため、揺動部４００のＳ磁石４１４は、第１の固定磁石３１０のＮ磁石３０２とＳ磁石３０１と対向する。
【００４０】
揺動部４００のＳ磁石４１４は、回転方向の後部に位置する第１の固定磁石３１０のＳ磁石３０１と同極であるため反発し、回転方向の前部に位置する第１の固定磁石３１０のＮ磁石３０２と異極であるため吸引される。従って、揺動部４００は、回転方向へ加速される。
【００４１】
次に、第２の回転体対５２０を通過する内周部４２０について説明する。
図９および図１０（Ｃ）に示す状態、つまり、揺動部４００が第１の位置に位置した状態で、第２の回転体対５２０へ進行する。
図６（Ａ）、図１１、および図１４（Ａ）に示すように、第２の回転体対５２０のローラー５２１は、内周部４２０の厚み部材４２２に位置することで高位置にあり、ローラー５２２は、内周部４２０の基材４２１に位置することで低位置にある。従って、ローラー５２１により押し下げられた状態となるため、第２の回転体対５２０を通過している揺動部４００は、第１の位置を維持する。第２の回転体対５２０の位置では、固定子３０の第２の固定磁石３２０が第２の位置に配置されているため、第２の固定磁石３２０からの磁力は、第２の回転体対５２０を通過している揺動部４００に作用しない。
【００４２】
図６（Ｂ）、図１２、および図１４（Ｂ）に示すように、揺動部４００の回転が進行して、揺動部４００のＳ磁石４１４が、第２の固定磁石３２０のＮ磁石３０２とＳ磁石３０１とに跨り、揺動部４００の全部が、第２の固定磁石３２０の範囲内となる位置まで回転すると、第２の回転体対５２０のローラー５２１が、厚み部材４２２の傾斜面４２２ａを下り、ローラー５２２が、厚み部材４２３の傾斜面４２３ａに乗り上げる。第２の回転体対５２０は変位しないため、ローラー５２２が揺動部４００を押し上げることで、徐々に揺動部４００のＳ磁石４１４が第１の位置から元の位置である第２の位置へ移動させられる。
【００４３】
図６（Ｃ）、図１３、および図１４（Ｃ）に示すように、更に、揺動部４００の回転が進行して、ローラー５２１が基材４２１上である低位置に位置し、ローラー５２２が厚み部材４２３上である高位置に位置することで、揺動部４００のＳ磁石４１４が第２の位置へ変位して回転をする。
第２の固定磁石３２０のＮ磁石３０２とＳ磁石３０１とは、第２の位置に配置されているため、揺動部４００のＳ磁石４１４は、第２の固定磁石３２０のＮ磁石３０２とＳ磁石３０１と対向する。
【００４４】
揺動部４００のＳ磁石４１４は、回転方向の後部に位置する第２の固定磁石３２０のＳ磁石３０１と同極であるため反発し、回転方向の前部に位置する第１の固定磁石３１０のＮ磁石３０２と異極であるため吸引される。従って、揺動部４００は、回転方向へ加速される。
そして、揺動部４００が第２の位置に位置した状態で、第１の回転体対５１０の方向へ回転して進行する。
【００４５】
このように、回転子位置決め手段５０の第１の回転体対５１０および第２の回転体対５２０が、揺動用カム部として機能する外周部４１０の基材４１１と厚み部材４１２，４１３との段差と、内周部４２０の基材４２１と厚み部材４２２，４２３との段差とに応じて、回転子の回転により第１の位置と第２の位置との間で、回転子４０の揺動部４００を揺動させて、回転子４０の位置の切り替えを行なっている。そのため、瞬時に揺動部４００の位置を変位させることができる。
そして、回転子４０のＳ磁石４１４を、固定子３０のＳ磁石３０１に対向させて反発させると共に、固定子３０のＮ磁石３０２に対向させて吸引させるので、回転子４０を加速させることができる。従って、特許文献１に記載のエアー駆動モータのエアーシリンダにより回転子の位置の切り替えを行う方法より、スムーズに回転子の位置の変位を行うことができる。従って、回転子４０を高速に回転させることができるので、高出力を得ることができる。
【００４６】
図９に示すように、回転子４０が回転して、揺動部４００の外周部４１０の回転方向の後端が、第１の回転体対５１０を通過するときには、ローラー５１１は高位置にあり、ローラー５１２は低位置にある。従って、回転方向の後側に位置する隣接した揺動部４００を第１の回転体対５１０に通過させるには、ローラー５１１は高位置から隣接した揺動部４００の低位置へ、ローラー５１２は低位置から隣接した揺動部４００の低位置へ移る必要がある。
【００４７】
しかし、第１の回転体対５１０を通過する揺動部４００は押し下げられた第１の位置にあり、隣接した揺動部４００は押し上げられた第２の位置にあるため、揺動部４００の高位置（厚み部材４１２の上面）は隣接した揺動部４００の低位置（基材４１１の上面）と同じ高さである。第１の回転体対５１０を通過する揺動部４００の低位置（基材４１１の上面）は隣接した揺動部４００の高位置（厚み部材４１３の上面）と同じ高さである。従って、回転子４０は第１の回転体対５１０を通過しながらスムーズに回転することができる。
【００４８】
また、内周部４２０においても、第２の回転体対５２０を通過する揺動部４００は押し上げられた第２の位置にあり、回転方向の後側に位置する隣接した揺動部４００は押し下げられた第１の位置にあるため、揺動部４００の低位置（基材４２１の上面）は隣接した揺動部４００の高位置（厚み部材４２２の上面）と同じ高さである。第２の回転体対５２０を通過する揺動部４００の高位置（厚み部材４２３の上面）は隣接した揺動部４００の低位置（基材４２１の上面）と同じ高さである。従って、回転子４０は第２の回転体対５２０を通スムーズに過しながら回転することができる。
【００４９】
このように、回転子位置決め手段５０を通過するときに、揺動部４００が揺動して、隣接する揺動部４００と高さを合わせることで、抵抗なく回転子４０を回転させることができるので、支障なく高速回転とすることができる。
【００５０】
回転子位置決め手段５０とした第１の回転体対５１０および第２の回転体対５２０に電動機Ｍが設けられているため、回転子４０の回転速度を上昇させたい場合には、電動機Ｍの回転を電源装置Ｐにより調整することで可能である。従って、回転子位置決め手段５０を第１の回転体対５１０と第２の回転体対５２０とで構成して電動機Ｍを設けることで、揺動部４００を揺動させながら、回転子４０の回転速度を調整することができる。
【００５１】
また、ローラー５１１，５１２の円周長さを、外周部４１０上を転がる円弧長さとし、ローラー５２１，５２２の円周長さを、内周部４２０上を転がる円弧長さとしているため、ローラー５１１，５１２およびローラー５２１，５２２の一回転が１／３周となるため、速度制御が容易である。
【００５２】
また、Ｓ磁石３０１の円弧長さより、Ｎ磁石３０２の円弧長さの方が長く形成されているため、回転子４０のＳ磁石４１４がＮ磁石３０２による吸引により、強く引っ張られると共に、第１の位置を回転している揺動部４００が第２の位置へ変位してしまったり、第２の位置を回転している揺動部４００が第１の位置へ変位してしまったりすることを防止することができるので、揺動部４００を安定した状態で回転させることができる。
【００５３】
固定子３０の第１の固定磁石３１０と第２の固定磁石３２０のそれぞれのＳ磁石３０１とＮ磁石３０２との間に、隙間３０３が設けられているので、この隙間３０３を揺動部４００が回転して移動している間に、揺動部４００を第１の位置と第２の位置との間で変位させることができると共に、隣り合うＳ磁石３０１とＮ磁石３０２との間で磁力の干渉を少ないものとすることができる。
【００５４】
特許文献１のモータでは、回転子の外周面上にＮ極とＳ極の永久磁石が平行に嵌設されているため、回転方向に沿った２列の永久磁石が必要であるが、本実施の形態１の原動機の回転子４０では、第１の位置と第２の位置との間を揺動する永久磁石がＳ磁石４１４だけであるため、回転子４０を軽量に構成することができる。
【００５５】
また、特許文献１のモータでは、回転子の永久磁石を移動させて、回転方向の後部で同極による反発を起こさせ、回転方向の前部で異極による吸引を起こさせて加速させる際に、一旦、回転方向の後部で異極により吸引の状態となり、回転方向の前部で同極による反発の状態になるタイミングが発生する。従って、このタイミングでは、回転子は固定子によってブレーキが掛けられた状態となる。
本実施の形態１に係る原動機１０では、回転子４０にＳ磁石４１４だけが装着されており、回転方向の後部で同極による反発と、回転方向の前部で異極による吸引となる位置にＳ磁石４１４が跨ったときに、回転子の位置を移動させている。従って、回転子４０にブレーキを掛けることなく、回転子４０を回転させることができる。
また、特許文献１のモータでは、回転子と共にエアーシリンダが回転するため、エアーシリンダの重量が大きな負荷となるが、本実施の形態１に係る原動機１０では、回転子４０にエアーシリンダが設けられていないため重量の軽減を図ることができる。
【００５６】
更に、特許文献１のモータでは、回転子の揺動にエアーシリンダのピストンの押出／収縮を利用しているため、ピストンの上下方向の運動は回転子の回転に寄与しない。しかし、原動機１０は、回転子４０の揺動部４００のカム面の位置に応じて、第１の回転体対５１０が回転しながら揺動部４００を第２の位置から第１の位置へ変位させ、第２の回転体対５２０が回転しながら揺動部４００を第１の位置から第２の位置へ変位させている。従って、第１の回転体対５１０および第２の回転体対５２０から得られる回転は、回転子４０の回転に寄与するため、第１の回転体対５１０および第２の回転体対５２０の回転エネルギーを、回転子４０を揺動させるだけでなく、無駄なく回転運動とすることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態１では、第１の回転体対５１０および第２の回転体対５２０の各ローラーに電動機Ｍが設けられているが、少なくとも４つのローラーのうちの一つに、回転駆動源となる電動機や水力・風力・人力などによる動力源が接続されていれば、速度の調整が可能である。第１の回転体対５１０および第２の回転体対５２０はそれぞれ一対のローラーで構成しているが、回転体の回転により揺動部が回転して揺動すればよいので、揺動部にラックギヤを配置し、ローラーをピニオンギヤとして揺動部の位置決めを行うようにしてもよい。
【００５８】
また、回転子位置決め手段５０を第１の回転体対５１０および第２の回転体対５２０としたが、間隔を固定し、揺動部４００に摺動しながら揺動部４００を揺動させるものとしてもよい。
【００５９】
本実施の形態１では、図２から図４に示すように固定子３０および回転子４０に永久磁石が２列配置されているが、３列以上としてもよい。また、環状の固定子３０の内部を回転子４０が回転するように構成されているが、固定子の外周を回転子が回転するように構成してもよい。
例えば、図１５に示す原動機１０ｘでは、固定子としてＮ磁石およびＳ磁石からなる環状部材３００が１０列配列され、回転子として外周面にＳ磁石が１０列配列されている。このように固定子と回転子との永久磁石を多層化することで、高トルクを出力することができる。
また、回転子４０の回転力が低下しても問題がなければ、固定子３０に、回転子４０のＳ磁石４１４と吸引するＮ磁石３０２を設けていれば、第１の位置および／または第２の位置に配置した固定子３０のＳ磁石３０１は省略することができる。
【００６０】
また、第１の磁極をＳ極とし、第２の磁極をＮ極としたが、第１の磁極をＮ極とし、第２の磁極をＳ極として反対としてもよい（つまり、回転子４０のＳ磁石４１４をＮ磁石にする場合、固定子３０のＳ磁石３０１をＮ磁石に、Ｎ磁石３０２をＳ磁石にしてもよい。）。
更に、回転子４０の揺動部４００は、回転子４０を３分割したものとしているが、４分割以上としてもよい。また、回転子の分割数に応じて固定子の分割数も増加させてもよい。その場合には、回転子位置決め手段も増加度合いに応じて増加させるのが望ましい。
【００６１】
また、原動機１０では外周部４１０と内周部４２０とに揺動部４００を分けて第１の位置と第２の位置との間で揺動させていたが、例えば、図１６に示すように、一方のローラー５３１，５３２はカム面との接触位置を固定し、これらのローラーと対をなす図示しない他方のローラーはカム面の変位に応じて回転位置を可変とするように回転子位置決め手段を構成する。そして、揺動部４００ａをローラー５３１，５３２に対して回転方向の前半を薄く、後半を厚く形成する。このようにすれば、ローラー５３１が揺動部４００ａの一側のカム面の位置に応じて、揺動部４００ａを第１の位置から第２の位置へ変位させ、ローラー５３２が揺動部４００ａの他側のカム面の位置に応じて、揺動部４００ａを第２の位置から第１の位置へ変位させるようにすることで、一側を外周部４１０と同様に機能させ、他側を内周部４２０と同様に機能させることができる。
【００６２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る原動機を図面に基づいて説明する。
原動機１０の出力を高めるためには、回転子と固定子とをより多く並べるのが望ましい。例えば、上述した図１５に示す原動機１０ｘでは、固定子としてＮ磁石およびＳ磁石からなる環状部材３００が１０列配列され、回転子として外周面にＳ磁石が１０列配列されている。しかし、出力を高めるために、回転子と固定子とを数多く並べると、揺動部は重くなり、回転位置決め手段のローラーが揺動部を押圧して揺動部を移動させにくくなる。
本実施の形態２に係る原動機は、回転子の移動をスムーズに行うことを特徴としている。なお、図１７から図２５においては、図１から図４と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
【００６３】
図１７に示すように原動機１０ｙは、回転子４０ｙを囲う筐体部２０ｙの筒体２１ｙが、一側Ｓ１から他側Ｓ２に向かって徐々に内径が拡がる円錐台状に形成されている。
筒体２１ｙの傾斜面に形成された内壁には、固定子３０ｙであるＳ磁石とＮ磁石とを一組とした環状部材３００が設けられている。
筒体２１ｙの内部には、回転子４０ｙが配置されている。回転子４０ｙは、筐体部２０ｙの軸線に配置された回転軸６０により回転自在に支持されている。回転子４０ｙは、回転中心となる回転軸６０が水平になるように配置されている。
【００６４】
回転軸６０には、回転子４０ｙの両端面の外側に、回転軸６０と共に回転する円盤状の支持板６１，６１が設けられている。
図１８に示すように、支持板６１，６１の間には、回転子４０ｙの揺動部４００ｙを貫通するスライド棒６２が、案内手段として設けられ、回転子４０ｙのそれぞれの揺動部４００ｙを支持している。スライド棒６２は、水平に配置された回転中心となる回転軸６０に対して回転子４０ｙの揺動部４００ｙの揺動方向に向かって下り傾斜して揺動部４００ｙをスライドさせるものである。
本実施の形態２では、１つの揺動部４００ｙに２本ずつのスライド棒６２が設けられているが、揺動部４００ｙの重量に応じてスライド棒６２は１本でも、３本以上としてもよい。
回転子４０ｙが回転軸６０を中心に回転したときには、下側に位置したスライド棒６２は、回転子４０ｙの直径の小さい一側Ｓ１から直径の大きい他側Ｓ２に向かって下り傾斜となる。また、上側に位置したスライド棒６２は、直径の小さい一側Ｓ１から直径の大きい他側Ｓ２に向かって上り傾斜となる。
【００６５】
回転子４０ｙは、揺動しながら回転する複数の揺動部４００ｙにより形成され、図１８に示すように、軽量化を図るために中空構造を有している。回転子４０ｙは、図１７に示すように、筒体２１ｙの内壁に沿って円錐台状に形成されている。回転子４０ｙは、外周部４１０と、内周部４２０が一体的に形成されて両端面が形成されている。
【００６６】
図１９から図２１に示すように、回転子４０ｙの両端面の外周部４１０に、第１のカム部として機能する揺動用カム部が、厚み部材４１２，４１３によりに形成されている。また、回転子４０ｙの両端面の内周部４２０に、第２のカム部として機能する揺動用カム部が、厚み部材４２２，４２３によりに形成されている。
この厚み部材４１２，４１３および厚み部材４２２，４２３の配置位置は、図５および図６に示す実施の形態１に係る原動機１０と同じである。
【００６７】
以上のように構成された本発明の実施の形態２に係る原動機１０ｙの動作および使用状態を、図面に基づいて説明する。
なお、図１９から図２１に示す第１の回転体対５１０（ローラー５１１，５１２）と第２の回転体対５２０（ローラー５２１，５２２）のそれぞれの回転により回転子４０ｙが回転移動して、厚み部材４１２，４１３に対する第１の回転体対５１０の位置と、厚み部材４２２，４２３に対する第２の回転体対５２０の位置が変わる。この説明を、回転子（揺動部）の厚みが異なるが、図５および図６に基づいて説明する。
【００６８】
図示しない電動機を回転させると、図２２に示すように第１の回転体対５１０（ローラー５１１，５１２）および、第２の回転体対５２０（ローラー５２１，５２２）が回転することで、回転子４０ｙが回転し始める。回転子４０ｙが回転して厚み部材４２２，４２３が回転移動すると、第２の回転体対５２０のローラー５２１，５２２が、厚み部材４２２，４２３に対して、図６（Ａ）により示される位置となる。
【００６９】
更に、回転子４０ｙが回転すると、図６（Ｂ）に示すように、第２の回転体対５２０のローラー５２１が、厚み部材４２２の傾斜面４２２ａを下り、ローラー５２２が、厚み部材４２３の傾斜面４２３ａに乗り上げる。
図６（Ｃ）に示すように、更に、回転子４０ｙの回転が進行して、ローラー５２１が基材４２１上である低位置に位置し、ローラー５２２が厚み部材４２３上である高位置に位置することで、上部に位置した揺動部４００ｙが、図２３に示すように、スライド棒６２に沿って下り傾斜を滑るようにスライドして、第１の位置から第２の位置へ移動させられる。
図２４に示すように、揺動部４００ｙが第１の位置から第２の位置へ移動することで、揺動部４００ｙは、Ｓ磁石４１４が、図２４では図示していない第２の固定磁石３２０のＮ磁石３０２により吸引され、Ｓ磁石３０１による反発されて、回転が加速される。
【００７０】
更に、回転子４０ｙが回転して、揺動部４００ｙが回転子４０ｙの下部に位置すると、厚み部材４１２，４１３が回転移動すると、第１の回転体対５１０のローラー５１１，５１２が、厚み部材４１２，４１３に対して、図５（Ａ）により示される位置となる。
【００７１】
そして、図５（Ｂ）に示すように、第１の回転体対５１０のローラー５１１が、厚み部材４１２の傾斜面４１２ａを下り、ローラー５２２が、厚み部材４２３の傾斜面４２３ａに乗り上げる。
図５（Ｃ）に示すように、更に、回転子４０ｙの回転が進行して、ローラー５１１が基材４１１上である低位置に位置し、ローラー５２２が厚み部材４２３上である高位置に位置することで、図２５に示すように、揺動部４００ｙが下部に位置することで傾斜方向が変わったスライド棒６２に沿って、揺動部４００ｙが下り傾斜を滑るように第２の位置から第１の位置へ移動する。
揺動部４００ｙが第２の位置から第１の位置へ移動することで、揺動部４００ｙは、Ｓ磁石４１４が、図２４では図示していない第２の固定磁石３２０のＮ磁石３０２により吸引され、Ｓ磁石３０１による反発されて、回転が加速される。
【００７２】
このように、回転子４０ｙの揺動部４００ｙが一側Ｓ１（第１の位置）から他側Ｓ２（第２の位置）へ揺動し、他側Ｓ２（第２の位置）から一側Ｓ１（第１の位置）へ揺動するときに、揺動部４００ｙが揺動方向に向かって下り傾斜となったスライド棒６２に案内されて移動するので、自重の重い揺動部４００ｙであっても、容易に移動させることができる。
【００７３】
また、回転子４０ｙが円錐台形状に形成され、固定子３０ｙが、回転子４０ｙを囲う傾斜面に形成された内壁に配置されているため、一側Ｓ１が小さい半径で、他側Ｓ２が大きい半径の揺動部４００ｙが、一側Ｓ１から他側Ｓ２へスライドしたり、他側Ｓ２から一側Ｓ１へスライドしたりしても、揺動部４００ｙと固定子３０ｙとの間隔が大きく変化しない。
従って、揺動部４００ｙと固定子３０ｙとの間が大きく開いて磁力の強度が低下してしまうことを防止することができる。
【００７４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る原動機を図面に基づいて説明する。
本実施の形態３に係る原動機は、回転子の揺動部が半径方向に変位することを特徴としている。なお、図２６から図２９においては、図１から図２５と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図２６および図２７に示すように原動機１０ｚは、回転軸６０を支持する支持体２０ｚと、矩形状の固定子３０ｚと、固定子３０ｚの円形状の穴３１内で回転する回転子４０ｚと、回転子４０ｚを構成する揺動部４００ｚの位置を決定する回転子位置決め手段５０ｚと、回転子４０ｚの回転中心の空洞部に設けられた軸支持部材７０ｚと、保護ローラー８０とを備えている。
【００７６】
固定子３０ｚに開設された穴３１の周壁には、回転子４０ｚが回転するための溝３２が形成され、回転子４０ｚの周縁部が収納されている。
溝３２の溝壁には、円弧状に円柱状の永久磁石が埋設されている。固定子３０ｚの円弧状に埋設された永久磁石は、図２８（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、第１の磁極であるＳ極を、図２８では図示しない溝３２内に向けた永久磁石３０１ｚ（以下、Ｓ磁石と称す。）と、第２の磁極であるＮ極を溝３２内に向けた永久磁石３０２ｚ（以下、Ｎ磁石と称す。）とから構成されている。
Ｓ磁石３０１ｚと、Ｎ磁石３０２ｚとを一組として、溝３２の両側の溝壁に、上半分の略半円状の第１の固定磁石３１０ｚが第１の位置に配置され、下半分の略半円状とした第２の固定磁石３２０ｚが第２の位置に配置されている。
【００７７】
回転子４０ｚは、回転子４０ｚの回転軸を中心として周方向を等分割して、半径方向に揺動しながら回転する複数の揺動部４００ｚから構成されている。本実施の形態３も実施の形態１，２と同様に、回転子４０ｚが、軸線を中心とした中心角が１２０°ごとに３つに分割した３枚の揺動部４００ｚから形成されている。
揺動部４００ｚの外周部には、第１の磁極であるＳ極を、固定子３０ｚの溝３２の溝壁（回転子４０ｚの厚み方向）に向けた円柱状の永久磁石４１４ｚ（以下、Ｓ磁石と称す。）が、円弧状に埋設されて配置されている。本実施の形態３では、Ｓ磁石４１４ｚが一面側と他面側とにそれぞれ設けられている。
【００７８】
揺動部４００ｚの円弧状平面部に、揺動用カム部として機能するカム壁部材４３１，４３２が円周方向に沿って立設されている。
カム壁部材４３１は、固定子３０ｚの第１の固定磁石３１０ｚが設けられた揺動部４００ｚの一面側に形成されている。カム壁部材４３１は、内周側に位置した第１の円弧壁部４３１ａと、第１の円弧壁部４３１ａから徐々に外周側へ傾斜する傾斜部４３１ｂと、第１の円弧壁部４３１ａより外周側に位置する第２の円弧壁部４３１ｃとにより形成されていることで、第１のカム部として機能する。
カム壁部材４３２は、固定子３０ｚの第２の固定磁石３２０ｚが設けられた揺動部４００ｚの他面側に形成されている。カム壁部材４３２は、外周側に位置した第１の円弧壁部４３２ａと、第１の円弧壁部４３２ａから徐々に内周側へ傾斜する傾斜部４３２ｂと、第１の円弧壁部４３２ａより内周側に位置する第２の円弧壁部４３２ｃとにより形成されていることで、第２のカム部として機能する。
【００７９】
回転子位置決め手段５０ｚは、実施の形態１，２と同様に、第１の回転体対５１０（ローラー５１１，５１２）と、第２の回転体対５２０（ローラー５２１，５２２）とから構成されている。第１の回転体対５１０は、その間にカム壁部材４３１を通過させ、カム壁部材４３１の立設面であるカム面の位置に応じて、揺動部４００ｚの位置を決定する。第２の回転体対５２０は、その間にカム壁部材４３２を通過させて、カム壁部材４３２の立設面であるカム面の位置に応じて、揺動部４００ｚの位置を決定する。
【００８０】
軸支持部材７０ｚは、図２６に示すように、回転子４０ｚと共に回転して回転軸６０を回転させるものである。軸支部材７０ｚには、略三角形状に形成された部材本体７１の各辺から、それぞれの揺動部４００ｚへ向かって、揺動部４００ｚの揺動をガイドする棒状のガイド支持部材７２が突設されている。
図２８に示すように、保護ローラー８０は、揺動部４００ｚが落下方向に揺動するときに揺動部４００ｚの衝撃を緩和するものである。
【００８１】
以上のように構成された本発明の実施の形態３に係る原動機１０ｚの動作および使用状態を、図面に基づいて説明する。
まず、図示しない電動機を回転駆動させることで、図２９および図３０に示す第１の回転体対５１０（ローラー５１１，５１２）および、第２の回転体対５２０（ローラー５２１，５２２）が回転することで、回転子４０ｚが回転し始める。
図２９（Ａ）に示すように、第１の回転体対５１０を通過するカム壁部材４３１の第１の円弧壁部４３１ａは、揺動部４００ｚの内周側に位置しているため、揺動部４００ｚは、第１の回転体対５１０によって、軸支持部材７０ｚの部材本体７１より離間した位置にある。
従って、第１の円弧壁部４３１ａが第１の回転体対５１０を通過している揺動部４００ｚは、第２の位置である。第２の位置では、固定子３０ｚの第１の固定磁石３１０ｚが、揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚより内周側に位置する第１の位置であるため、第１の固定磁石３１０ｚからの磁力は、第１の回転体対５１０を通過している揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚに作用しない。
【００８２】
図２９（Ｂ）に示すように、揺動部４００ｚの回転が進行して、揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚが、第１の固定磁石３１０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚとに跨り、揺動部４００ｚの全部が、第１の固定磁石３１０ｚの範囲内となる位置まで回転すると、第１の回転体対５１０にカム壁部材４３１の傾斜部４３１ｂが入る。第１の回転体対５１０ｚは変位しないため、カム壁部材４３１の外側に位置するローラー５１１がカム壁部材４３１を押し下げることで、揺動部４００ｚが押し下げられ、揺動部４００ｚがガイド支持部材７２を内部に収納しながら部材本体７１に接近して、徐々に揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚが第２の位置から第１の位置へ移動させられる。
【００８３】
図２９（Ｃ）に示すように、更に、揺動部４００ｚの回転が進行して、第１の回転体対５１０にカム壁部材４３１の第２の円弧壁部４３１ｃが入ることで、揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚが第１の位置へ変位して回転をする。
第１の固定磁石３１０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚとは、第１の位置であるため、揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚは、第１の固定磁石３１０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚと対向する。
【００８４】
揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚは、回転方向の後部に位置する第１の固定磁石３１０のＳ磁石３０１ｚと同極であるため反発し、回転方向の前部に位置する第１の固定磁石３１０ｚのＮ磁石３０２ｚと異極であるため吸引される。従って、揺動部４００ｚは、回転方向へ加速される。
【００８５】
回転子４０ｚの上部で、第２の位置から第１の位置に変位する揺動部４００ｚは、落下方向に移動するため、重量が重くても、容易に変位させることができる。
このとき、第２の円弧壁部４３１ｃが保護ローラー８０に当接するので、揺動部４００ｚが変位して第２の円弧壁部４３１ｃがローラー５１２へ当接する際の衝撃を緩和することができる。
【００８６】
次に、第２の回転体対５２０を通過する揺動部４００ｚについて説明する。
図３０（Ａ）に示す状態、つまり、揺動部４００ｚが第１の位置に位置した状態で、第２の回転体対５２０へ進行して、第２の回転体対５２０にカム壁部材４３２の第１の円弧壁部４３２ｃが入る。このとき、固定子３０ｚの第２の固定磁石３２０ｚが第２の位置に配置されているため、第２の固定磁石３２０ｚからの磁力は、第２の回転体対５２０を通過している揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚには作用しない。
【００８７】
図３０（Ｂ）に示すように、揺動部４００ｚの回転が進行して、揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚが、第２の固定磁石３２０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚとに跨り、揺動部４００ｚの全部が、第２の固定磁石３２０ｚの範囲内となる位置まで回転すると、第２の回転体対５２０にカム壁部材４３２の傾斜部４３２ｂが入る。第２の回転体対５２０ｚは変位しないため、カム壁部材４３２の内側に位置するローラー５２２がカム壁部材４３２を押し下げることで、揺動部４００ｚが揺動部４００ｚ内に収納したされたガイド支持部材７２を内部から出しながら部材本体７１から離間して、徐々に揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚが第１の位置から第２の位置へ移動させられる。
【００８８】
図３０（Ｃ）に示すように、更に、揺動部４００ｚの回転が進行して、第２の回転体対５２０にカム壁部材４３２の第２の円弧壁部４３２ｃが入ることで、揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚが第２の位置へ変位して回転をする。
第２の固定磁石３２０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚとは、第２の位置に配置されているため、揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚは、第２の固定磁石３２０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚと対向する。
【００８９】
揺動部４００ｚのＳ磁石４１４ｚは、回転方向の後部に位置する第２の固定磁石３２０のＳ磁石３０１ｚと同極であるため反発し、回転方向の前部に位置する第２の固定磁石３２０ｚのＮ磁石３０２ｚと異極であるため吸引される。従って、揺動部４００ｚは、回転方向へ加速される。
【００９０】
回転子４０ｚの下部で、第１の位置から第２の位置に変位する揺動部４００ｚは、落下方向に移動するため、重量が重くても、容易に変位させることができる。
このとき、第２の円弧壁部４３２ｃが保護ローラー８０に当接するので、揺動部４００ｚが変位して第２の円弧壁部４３２ｃがローラー５２２へ当接する際の衝撃を緩和することができる。
【００９１】
このように、回転子位置決め手段５０ｚの第１の回転体対５１０および第２の回転体対５２０が、揺動用カム部として機能するカム壁部材４３１，４３２のカム面の位置に応じて、揺動部４００ｚを、半径方向に並ぶ第１の位置と第２の位置との間で揺動させて、揺動部４００ｚの位置の切り替えを行なっている。そのため、瞬時に揺動部４００ｚの位置を変位させることができる。
そして、回転子４０ｚのＳ磁石４１４ｚを、固定子３０ｚのＳ磁石３０１ｚに対向させて反発させると共に、固定子３０ｚのＮ磁石３０２ｚに対向させて吸引させるので、回転子４０ｚを加速させることができる。
また、図５や図６に示す揺動部４００を厚み方向に揺動させた場合と比較して、揺動部４００ｚを半径方向に揺動させながら回転させることで、回転軸６０に対する振動や荷重の影響を抑えることができる。
【００９２】
また、固定子３０ｚおよび回転子４０ｚのそれぞれの厚み方向に永久磁石を並べることで、長さが長い磁石を配置しても、厚みが厚くなるだけなので、磁力の強い磁石を配置することができる。
【００９３】
本実施の形態３では、第１の固定磁石３１０ｚと第２の固定磁石３２０ｚとを、固定子３０ｚの溝３２の溝壁の両面に設け、回転子４０ｚの両面にＳ磁石４１４ｚを設けているが、いずれか一方の組み合わせだけでもよい。しかし、溝３２の溝壁の両面に第１の固定磁石３１０ｚと第２の固定磁石３２０ｚとを設けると、回転子４０ｚの両面に設けたＳ磁石４１４ｚに対して吸引と反発が両側から作用して、揺動部４００ｚに対して軸線方向への応力が相殺されるため、回転軸６０への負担を軽減することができる。
また、回転子４０ｚの一方の面をＳ磁石とし、他方の面をＮ磁石として、１個の永久磁石を並べるようにしてもよい。この場合、Ｎ磁石側となった、固定子では、第１の固定磁石と第２の固定磁石のＮ磁石とＳ磁石を反対となるように設ける。
また、固定子３０ｚは、その穴３１の周壁に、回転子４０ｚを回転させるための溝３１が形成されているが、回転子４０ｚが回転できればよいので、２枚の板状の固定子の間に回転子４０ｚを配置してもよい。
【００９４】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る原動機を図面に基づいて説明する。
本実施の形態４に係る原動機は、回転子の揺動部が半径方向に変位し、揺動用カム部が揺動部の外周面に設けられていることを特徴としている。なお、図３１から図３５においては、図１から図３０と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
【００９５】
図３１から図３４に示すように原動機１０ｐは、回転軸６０を支持する支持体２０ｐと、矩形板状の固定子３０ｐと、それぞれの固定子３０ｐの間で回転する回転子４０ｐと、回転子４０ｐを構成する揺動部４００ｐの位置を決定する回転子位置決め手段５０ｐと、回転子４０ｐの回転中心の空洞部に設けられた軸支持部材７０ｐとを備えている。
【００９６】
固定子３０ｐには、回転子４０ｐの円弧に合わせて、円弧状に円柱状の永久磁石が埋設されている。固定子３０ｐの円弧状に埋設された永久磁石は、第１の磁極であるＳ極を固定子３０ｐ間に向けたＳ磁石３０１ｚと、第２の磁極であるＮ極を固定子３０ｐ間に向けたＮ磁石３０２ｚとから構成されている。
Ｓ磁石３０１ｚと、Ｎ磁石３０２ｚとを一組として、上半分の略半円状の第１の固定磁石３１０ｚが第１の位置に配置され、下半分の略半円状とした第２の固定磁石３２０ｚが第２の位置に配置されている。
【００９７】
回転子４０ｐは、回転子４０の回転軸を中心として周方向を等分割して、半径方向に揺動しながら回転する複数の揺動部４００ｐから構成されている。本実施の形態４では、回転軸６０を中心に一対の揺動部４００ｐを備えた回転子４０ｐが、４枚の固定子３０ｐのそれぞれの間に、３つ設けられている。
揺動部４００ｐの外周部には、第１の磁極であるＳ極を、固定子３０ｐ（回転子４０ｐの厚み方向）に向けた円柱状の永久磁石４１４ｚ（以下、Ｓ磁石と称す。）が、円弧状に埋設されて配置されている。本実施の形態４では、実施の形態３と同様に、永久磁石４１４ｚが一面側と他面側とにそれぞれ設けられている。
【００９８】
図３４に示すように、揺動部４００ｐの外周面に、第１のカム部として機能する厚み（回転軸６０からの半径）を調整するための厚み部材４１５が配置されることで、揺動用カム部が形成される。
また、同様にして、揺動部４００ｐの外周面に、第２のカム部として機能する厚み（回転軸６０からの半径）を調整するための厚み部材４２５が配置されることで、揺動用カム部が形成される。厚み部材４１５と厚み部材４２５とは、揺動部４００ｐの外周面の厚みの半分ずつの幅で、外周面に沿って並べられている。
厚み部材４１５の中間位置と厚み部材４２５の中間位置には傾斜面４１５ｐ，４２５ｐが形成されている。
【００９９】
揺動部４００ｐの外周部には、第１の磁極であるＳ極を固定子３０ｐに向けた永久磁石４１４ｚ（以下、Ｓ磁石と称す。）が、円弧状に配置されている。
【０１００】
回転子位置決め手段５０ｐは、第１の回転体５１０ｐ（ローラー５１１ｐ）と、第２の回転体５２０ｐ（ローラー５２１ｐ）とから構成されている。ローラー５１１ｐとローラー５２１ｐとの回転軸は回転可能に固定されている。ローラー５１１ｐは厚み部材４１５の頭頂面をカム面として回転し、ローラー５２１ｐは厚み部材４２５の頭頂面を回転することで、揺動部４００ｐの位置を決定する。
【０１０１】
軸支持部材７０ｐは、回転子４０ｐと共に回転して回転軸６０を回転させるものである。軸支部材７０ｐには、円形状に形成された部材本体７１ｐから、それぞれの揺動部４００ｐへ向かって、揺動部４００ｐの揺動をガイドする棒状のガイド支持部材７２が突設されている。
【０１０２】
以上のように構成された本発明の実施の形態４に係る原動機１０ｐの動作および使用状態を、図面に基づいて説明する。
まず、図示しない電動機を回転駆動させることで、図３５に示すローラー５１１ｐおよびローラー５２１ｐが回転することで、回転子４０ｐが回転し始める。
図３３（Ａ）に示すように、揺動部４００ｐは、厚み部材４１５の厚みが薄い前端部がローラー５１１ｐを通過しているため、軸支持部材７０ｐの部材本体７１ｐから離間した位置にある。
従って、厚み部材４１５の前端部がローラー５１１ｐを通過している揺動部４００ｐは、第２の位置である。第２の位置では、固定子３０ｐの第１の固定磁石３１０ｚが、揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚより内周側に位置する第１の位置であるため、第１の固定磁石３１０ｚからの磁力は、ローラー５１１ｐを通過している揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚに作用しない。
【０１０３】
図３５（Ｂ）に示すように、揺動部４００ｐの回転が進行して、揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚが、第１の固定磁石３１０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚとに跨り、揺動部４００ｐの全部が、第１の固定磁石３１０ｚの範囲内となる位置まで回転すると、ローラー５１１ｐが、厚み部材４１５の傾斜面４１５ｐに乗り上げる。
ローラー５１１ｐは変位しないため、ローラー５１１ｐが厚み部材４１５を押し下げることで、揺動部４００ｐが押し下げられ、ガイド支持部材７２を内部に収納しながら部材本体７１ｐに接近して、徐々に揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚが第２の位置から第１の位置へ移動させられる。
【０１０４】
図３５（Ｃ）に示すように、更に、揺動部４００ｐの回転が進行して、ローラー５１１ｐが厚み部材４１５の後端部に乗り上げることで、揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚが第１の位置へ変位して回転をする。
第１の固定磁石３１０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚとは、第１の位置であるため、揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚは、第１の固定磁石３１０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚと対向する。
【０１０５】
揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚは、回転方向の後部に位置する第１の固定磁石３１０のＳ磁石３０１ｚと同極であるため反発し、回転方向の前部に位置する第１の固定磁石３１０ｚのＮ磁石３０２ｚと異極であるため吸引される。従って、揺動部４００ｐは、回転方向へ加速される。
回転子４０ｐの上部で、第２の位置から第１の位置に変位する揺動部４００ｐは、落下方向に移動するため、重量が重くても、容易に変位させることができる。
【０１０６】
次に、第２の回転体５２０ｐであるローラー５２１ｐを通過する揺動部４００ｐについて説明する。
図３５（Ａ）に示す状態、つまり、揺動部４００ｐが第１の位置に位置した状態で、ローラー５２１ｐへ進行して、ローラー５２１ｐが厚み部材４２５の厚みが厚い前端部に乗り上げている。このとき、固定子３０ｚの第２の固定磁石３２０ｚが第２の位置に配置されているため、第２の固定磁石３２０ｚからの磁力は、ローラー５２１ｐを通過している揺動部４００ｚのＳ磁石４１４には作用しない。
【０１０７】
図３５（Ｂ）に示すように、揺動部４００ｐの回転が進行して、揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚが、第２の固定磁石３２０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚとに跨り、揺動部４００ｚの全部が、第２の固定磁石３２０ｚの範囲内となる位置まで回転すると、ローラー５２１ｐが、厚み部材４２５の傾斜面４２５ｐに乗り上げる。
ローラー５２１ｐは変位しないため、揺動部４００ｐはローラー５２１ｐに支えられながら自重により下がる。揺動部４００ｐが厚み部材４２５の厚みに応じて押し下げることで、揺動部４００ｐ内に収納されたガイド支持部材７２を内部から出しながら部材本体７１ｐから離間して、徐々に揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚが第１の位置から第２の位置へ移動させられる。
【０１０８】
図３５（Ｃ）に示すように、更に、揺動部４００ｐの回転が進行して、ローラー５２１ｐに厚み部材４２５の厚みの薄い後端部が位置することで、揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚが第２の位置へ変位して回転をする。
第２の固定磁石３２０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚとは、第２の位置に配置されているため、揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚは、第２の固定磁石３２０ｚのＮ磁石３０２ｚとＳ磁石３０１ｚと対向する。
【０１０９】
揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚは、回転方向の後部に位置する第２の固定磁石３２０のＳ磁石３０１ｚと同極であるため反発し、回転方向の前部に位置する第２の固定磁石３２０ｚのＮ磁石３０２ｚと異極であるため吸引される。従って、揺動部４００ｚは、回転方向へ加速される。
回転子４０ｐの下部で、第１の位置から第２の位置に変位する揺動部４００ｐは、落下方向に移動するため、重量が重くても、容易に変位させることができる。
【０１１０】
このように、回転子位置決め手段５０ｐのローラー５１１およびローラー５２１が、揺動用カム部として機能する厚み部材４１５，４２５のカム面の位置に応じて、揺動部４００ｐを、半径方向に並ぶ第１の位置と第２の位置との間で揺動させて、揺動部４００ｐの位置の切り替えを行なっている。そのため、瞬時に揺動部４００ｐの位置を変位させることができる。
また、高速で回転する揺動部４００の遠心力を、揺動部４００ｐの外側で、ローラー５１１およびローラー５２１が支持するため、回転子４０ｐを高速でも安定させた状態で回転させることができる。
【０１１１】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る原動機を図面に基づいて説明する。なお、図３６および図３７については、図３１から図３５と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略するものであり、固定子については、実施の形態４の固定子３０ｐと同じで構成であるため、図示していない。
【０１１２】
実施の形態４に係る原動機１０ｐ（図３５参照）では、揺動部４００ｐが、ガイド支持部材７２を内部に収納しながら移動することで、半径方向に揺動していたため、対向する揺動部４００ｐはそれぞれ独立して揺動していた。
実施の形態５ではガイド支持部材７２の両端がそれぞれの揺動部４００ｐに固定され、ガイド支持部材７２が軸支持部材７０ｐの部材本体７１ｐを挿通した状態で行き交うことで、対向する揺動部４００ｐのうち一方の揺動部４００ｐが部材本体７１ｐに接近すると、他方の揺動部４００ｐが離間し、他方の揺動部４００ｐが部材本体７１ｐに接近すると、一方の揺動部４００ｐが離間して、一緒に揺動するものである。
【０１１３】
図３６に示すように、回転子４０ｑは、軸支持部材７０ｐを中心にして両側に位置するそれぞれの揺動部４００ｐが、連結部材４４１によって連結され、一体となっている。
ガイド支持部材７２は、両端部が揺動部４００ｐに固定されていると共に、部材本体７１ｐ内を、軸線に沿ってスライドするように挿通している。
厚み部材４１５は全周に渡って形成され、回転方向の前端部が薄く、後端部が厚い。また、厚み部材４２５は全周に渡って形成され、回転方向の前端部が厚く、後端部が薄い。ローラー５１１ｐおよびローラー５２１ｐによって挟まれた距離は、回転子４０ｐの回転でも変位しないため、回転子４０ｐの回転位置に無関係に、ローラー５１１ｐとローラー５２１ｐとの間の距離が一定となるように、厚み部材４１５，４２５の厚みが形成されている。
【０１１４】
このように本発明の実施の形態５に係る原動機が構成されていることで、図３７（Ａ）に示すように、図示しない電動機によりローラー５１１ｐおよびローラー５２１ｐが回転することで、回転子４０ｑが回転し始める。
ローラー５１１ｐが厚み部材４１５の厚みが薄い前端部を通過している揺動部４００ｐは、第２の位置にある。第２の位置をある揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚには、第１の固定磁石３１０ｚからの磁力は作用しない。
また、ローラー５２１ｐが厚み部材４２５の厚みが厚い前端部を通過している揺動部４００ｐは、第１の位置にある。第１の位置にある揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚには、第２の位置にある第２の固定磁石３２０ｚからの磁力は作用しない。
【０１１５】
図３７（Ｂ）に示すように、それぞれの揺動部４００ｐの回転が進行することで、ローラー５１１ｐが厚み部材４１５の傾斜面４１５ｐに乗り上げ、ローラー５２１ｐが厚み部材４２５の傾斜面４２５ｐに乗り上げる。
ローラー５１１ｐは変位しないため、ローラー５１１ｐが厚み部材４１５を押し下げることで、揺動部４００ｐが押し下げられ、部材本体７１ｐに接近し、反対側の揺動部４００ｐが部材本体７１ｐから離間する。部材本体７１ｐから離間する揺動部４００ｐは、ローラー５２１ｐに支えられながら自重により下がる。
【０１１６】
図３７（Ｃ）に示すように、更に、揺動部４００ｐの回転が進行して、ローラー５１１ｐが厚み部材４１５の後端部に乗り上げることで、揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚが第２の位置から第１の位置へ変位して回転をする。また、ローラー５２１ｐに支持されながら回転する揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚが第２の位置へ変位する。
【０１１７】
第１の位置へ変位した揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚは、回転方向の後部に位置する第１の固定磁石３１０のＳ磁石３０１ｚと同極であるため反発し、回転方向の前部に位置する第１の固定磁石３１０ｚのＮ磁石３０２ｚと異極であるため吸引される。従って、揺動部４００ｐは、回転方向へ加速される。  また、第２の位置へ変位した反対側の揺動部４００ｐのＳ磁石４１４ｚは、回転方向の後部に位置する第２の固定磁石３２０のＳ磁石３０１ｚと同極であるため反発し、回転方向の前部に位置する第２の固定磁石３２０ｚのＮ磁石３０２ｚと異極であるため吸引される。従って、揺動部４００ｚは、回転方向へ加速される。
【０１１８】
このように、ガイド支持部材７２の両端に固定され、連結部材４４１により一体的に連結された２つの揺動部４００ｐが、軸支持部材７０ｐを中心に一方へ寄ったり、他方へ寄ったり揺動しながら回転させることができるので、瞬時に揺動部４００ｐの位置を変位させることができる。
また、回転子４０ｐの下部で揺動部４００ｐを支持するローラー５２１が保護ローラーとして機能するため、回転子４０ｐの上部で落下方向へ揺動する揺動部４００ｐの衝撃が回転軸６０へ伝われることを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の原動機は、電動機の代わりとして、例えば、ベルトコンベアの駆動に使用したり、発電機に接続して発電させたりするものとして、好適である。
【符号の説明】
【０１２０】
１０，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚ，１０ｐ  原動機
２０，２０ｙ  筺体部
２０ｚ，２０ｐ  支持体
２１，２１ｙ  筒体
２２  支持脚部
３０，３０ｙ，３０ｚ，３０ｐ  固定子
３００  環状部材
３０１  Ｓ極を内周に向けた永久磁石（Ｓ磁石）
３０１ｚ  Ｓ極を溝内に向けた永久磁石（Ｓ磁石）
３０２  Ｎ極を内周に向けた永久磁石（Ｎ磁石）
３０２ｚ  Ｎ極を溝内に向けた永久磁石（Ｎ磁石）
３０３  隙間
３１０，３１０ｚ  第１の固定磁石
３２０，３２０ｚ  第２の固定磁石
３１  穴
３２  溝
４０，４０ｙ，４０ｚ，４０ｐ，４０ｑ  回転子
４００，４００ａ，４００ｙ，４００ｚ，４００ｐ  揺動部
４１０  外周部
４１１  基材
４１２，４１３  厚み部材
４１２ａ，４１３ａ  傾斜面
４１４，４１４ｚ  Ｓ極を外周に向けた永久磁石（Ｓ磁石）
４１５  厚み部材
４１５ｐ  傾斜面
４２０  内周部
４２１  基材
４２２，４２３  厚み部材
４２２ａ，４２３ａ  傾斜面
４２４  腕部材
４２５  厚み部材
４２５ｐ  傾斜面
４３１，４３２  カム壁部材
４３１ａ  第１の円弧壁部
４３１ｂ  傾斜部
４３１ｃ  第２の円弧壁部
４３２ａ  第１の円弧壁部
４３２ｂ  傾斜部
４３２ｃ  第２の円弧壁部
４４１  連結部材
５０，５０ｚ，５０ｐ  回転子位置決め手段
５１０，５１０ｚ  第１の回転体対
５１１，５１２  ローラー
５２０  第２の回転体対
５２１，５２２  ローラー
５３１，５３２  ローラー
５１０ｐ  第１の回転体
５１１ｐ  ローラー
５２０ｐ  第２の回転体
５２１ｐ  ローラー
６０  回転軸
６１  支持板
６２  スライド棒
７０，７０ｚ，７０ｐ  軸支部材
７１，７１ｐ  部材本体
７２  ガイド支持部材
８０  保護ローラー
Ｐ  電源装置
Ｍ  電動機
Ｒ  プーリー
Ｓ１  一側
Ｓ２  他側
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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