(57)【要約】【課題】  効率的に動力を発生する動力発生装置を提供する。【解決手段】  ロータ１０の表面にロータ１２側がＮ極となるように７個の磁石を周方向に等間隔で配設する。ロータ１２の表面にロータ１０側がＳ極となる磁石とＮ極となる磁石の組を８個、周方向に等間隔に配設する。ロータ１０はシャフト６と一体となって回転し、ロータ１２はシャフト７と一体となって回転する。【選択図】  図１
2006020447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面を備え、前記第１の面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ個の第１の磁石が前記第１の面に直交した中心軸を中心として前記第１の面上の周方向に等間隔の位置に配設され、前記中心軸を中心として回転可能な第１の部材と、
前記第１の部材の前記第１の面と対向する第２の面を備え前記中心軸を中心に回転可能な第２の部材であって、前記第２の面側が第１の磁極となり前記第１の面と対向する側が第２の磁極となるように前記第２の面に配設された第２の磁石と、前記第２の面側が第２の磁極となり前記第１の面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第２の磁石と接触あるいは近接して前記第２の面に配設された第３の磁石とによって各々構成されるＹ個の磁石体が、前記第１の部材および前記第２の部材の双方が前記中心軸を中心に独立して回転することで、前記Ｘ個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ個の磁石体を構成する前記第２に磁石の前記第２の磁極と前記第３の磁石の前記第１の磁極と交互に非接触で対向するように前記中心軸を中心として前記第２の面上の周方向に等間隔の位置に配設された前記第２の部材と
を有する動力発生装置。
【請求項２】
前記Ｘ，Ｙは、Ｘ＝Ｙ＋１あるいはＹ＝Ｘ＋１を満たす整数である
請求項１に記載の動力発生装置。
【請求項３】
前記Ｘ，Ｙは、ＸはＹの約数ではなく、ＹはＸの約数ではなく、且つ、Ｘ≠Ｙであるという条件を満たす整数である
請求項１に記載の動力発生装置。
【請求項４】
前記第１の磁石、前記第２の磁石および前記第３の磁石の各々は、永久磁石である
請求項１〜３のいずれかに記載の動力発生装置。
【請求項５】
前記第１の磁石は、前記第１の面から前記第２の部材の前記第の２面に向かうに従って周方向の断面の幅が小さくなる形状を有し、
前記第２の磁石および前記第３の磁石は、前記第２の面から前記第１の部材の前記第の１面に向かうに従って周方向の断面の幅が小さくなる形状を有している
請求項４に記載の動力発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石などの磁石を用いて動力を発生する動力発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、石油などの燃料を燃焼させて生じたエネルギを基に発電を行うシステムがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来のシステムでは、石油などを燃焼させることで、大量の二酸化炭素を排出するため、地球環境上、様々な問題を引き起こしている。
また、石油などの資源は有限である。
【０００４】
本発明は、上述した従来技術に鑑みてなされ、二酸化炭素を発生させることなく、しかも地球資源を大量に消費することなく、効率的に動力を発生する動力発生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】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明の動力発生装置は、第１の面を備え、前記第１の面側が第１の磁極となり反対側が第２の磁極となるように、Ｘ個の第１の磁石が前記第１の面に直交した中心軸を中心として前記第１の面上の周方向に等間隔の位置に配設され、前記中心軸を中心として回転可能な第１の部材と、前記第１の部材の前記第１の面と対向する第２の面を備え前記中心軸を中心に回転可能な第２の部材であって、前記第２の面側が第１の磁極となり前記第１の面と対向する側が第２の磁極となるように前記第２の面に配設された第２の磁石と、前記第２の面側が第２の磁極となり前記第１の面と対向する側が第１の磁極となると共に前記第２の磁石と接触あるいは近接して前記第２の面に配設された第３の磁石とによって各々構成されるＹ個の磁石体が、前記第１の部材および前記第２の部材の双方が前記中心軸を中心に独立して回転することで、前記Ｘ個の第１の磁石の各々の前記第２の磁極が前記Ｙ個の磁石体を構成する前記第２に磁石の前記第２の磁極と前記第３の磁石の前記第１の磁極と交互に非接触で対向するように前記中心軸を中心として前記第２の面上の周方向に等間隔の位置に配設された前記第２の部材とを有する。
【０００６】
本発明の動力発生装置は、好ましくは、前記Ｘ，Ｙは、Ｘ＝Ｙ＋１あるいはＹ＝Ｘ＋１を満たす整数である。
また、本発明の動力発生装置は、好ましくは、前記Ｘ，Ｙは、ＸはＹの約数ではなく、ＹはＸの約数ではなく、且つ、Ｘ≠Ｙであるという条件を満たす整数である。
また、本発明の動力発生装置は、好ましくは、前記第１の磁石、前記第２の磁石および前記第３の磁石の各々は、永久磁石である。
また、本発明の動力発生装置は、好ましくは、前記第１の磁石は、前記第１の面から前記第２の部材の前記第の２面に向かうに従って周方向の断面の幅が小さくなる形状を有し、前記第２の磁石および前記第３の磁石は、前記第２の面から前記第１の部材の前記第の１面に向かうに従って周方向の断面の幅が小さくなる形状を有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、有害物質を発生させることなく、しかも地球資源を大量に消費することなく、効率的に動力を発生する動力発生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態に係わる動力発生装置について説明する。
ロータ１０が発明の第１の部材に対応し、ロータ１２が本発明の第２の部材に対応している。
また、永久磁石２０＿１〜２０＿７の各々が本発明の第１の磁石に対応し、永久磁石３１＿１〜３１＿８の各々が本発明の第２の磁石に対応し、永久磁石３０＿１〜３０＿８の各々が本発明の第３の磁石に対応している。
また、Ｎ極が本発明の第１の磁極に対応し、Ｓ極が本発明の第２の磁極に対応している。
また、面１０ａが本発明の第１の面に対応し、面１２ａが本発明の第２の面に対応している。
本実施形態では、第２の発明において、Ｘ＝７、Ｙ＝８の場合を例示する。
ただし、第２の発明は、例えば、ＸとＹは、「Ｘ＝Ｙ＋１」、「Ｙ＝Ｘ＋１」、あるいは、「ＸはＹの約数ではなく、ＹはＸの約数ではなく、且つ、Ｘ≠Ｙである」という要件を満たせば特に限定されない。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係わる動力発生装置１を説明するための図である。
図１に示すように、動力発生装置１は、例えば、ハウジング５、シャフト６、シャフト７、ロータ１０、ロータ１２、発電機５１および発電機５２を有する。
ハウジング５内には、ベアリング８により回転可能に支持されにシャフト６の一端に、シャフト６の中心軸を中心としてシャフト６と一体となって回転するようにロータ１０が固定されている。
また、ハウジング５内には、ベアリング９により回転可能に支持されにシャフト７の一端に、シャフト７の中心軸を中心としてシャフト７と一体となって回転するようにロータ１２が固定されている。
このとき、シャフト６とシャフト７とは中心軸が一致している。
また、ロータ１０の面１０ａと、ロータ１２の面１２ａとは対向して位置する。
図１に示すように、シャフト６の他端には、発電機５１が設けられ、シャフト６の回転に応じて動力を発生する。
また、シャフト６の他端には、発電機５１が設けられ、シャフト６の回転に応じて発電を行う。
シャフト７の他端には、発電機５２が設けられ、シャフト７の回転に応じて発電を行う。
動力発生装置１では、例えば、シャフト６がロータ１０と一体になって、あるいはシャフ７がロータ１２と一体となって、シャフト６，７の長手方向に移動可能な機構を備えている。
【００１０】
図２は、図１に示すロータ１０をロータ１２側から見た図である。
図２に示すように、ロータ１０の面１０ａには、７個の永久磁石２０−１〜２０−７が、シャフト８の中心軸を中心として周方向に等間隔に固定されている。
永久磁石２０−１〜２０−７の各々は、Ｎ極がロータ１２側に位置し、Ｓ極がロータ１０の面１０ａ上に固定されている。
永久磁石２０−ｓ（ｓは１≦ｔ≦７の整数）の各々は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、断面が三角形である。
永久磁石２０−ｓは、図３（Ａ），（Ｂ）に示す頂点Ｅを、ロータ１２の面１２ａに対向させてロータ１０の面１０ａに固定される。
なお、頂点Ｅは、テーパ状に形成されていてもよい。
【００１１】
図４は、図１に示すロータ１２をロータ１０側から見た図である。
図４に示すように、ロータ１２の面１２ａには、８個の永久磁石３０−１〜３０−８が、シャフト８の中心軸を中心として周方向に等間隔に固定されている。
永久磁石３０−１〜３０−８の各々は、Ｓ極がロータ１０側に位置し、Ｎ極がロータ１２の面１２ａ上に固定されている。
永久磁石３０−ｔ（ｔは１≦ｔ≦８の整数）〜３０−８の各々は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、断面が三角形である。
永久磁石３０−ｔは、図５（Ａ），（Ｂ）に示す頂点Ｆを、ロータ１０の面１０ａに対向させてロータ１２の面１２ａに固定される。
なお、頂点Ｆは、テーパ状に形成されていてもよい。
【００１２】
また、図４および図５（Ａ），図５（Ｂ）に示すように、ロータ１２の面１２ａには、８個の永久磁石３１−１〜３１−８が、それぞれ永久磁石３０−１〜３０−８と対となって、それぞれ永久磁石３０−１〜３０−８に隣接した位置に接触あるは近接して、シャフト８の中心軸を中心として周方向に等間隔に固定されている。
永久磁石３１−１〜３１−８の各々は、Ｎ極がロータ１０側に位置し、Ｓ極がロータ１２の面１２ａ上に固定されている。
永久磁石３１−１〜３１−８の各々は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、断面が三角形である。
永久磁石３１−ｔは、図５（Ａ），（Ｂ）に示す頂点Ｇを、ロータ１０の面１０ａに対向させてロータ１２の面１２ａに固定される。
なお、頂点Ｇは、テーパ状に形成されていてもよい。
【００１３】
以下、本実施形態の動力発生装置１の動作を説明する。
図６は、図２に示すロータ１０からロータ１２の方向に、ロータ１０とロータ１２とを重ねてみた場合における、ロータ１０の永久磁石２０＿１〜２０＿７と、ロータ１２の永久磁石３０＿１〜３０＿８，３１＿１〜３１＿８との位置関係を説明するための図である。
以下、ロータ１０，１２が、それぞれシャフト６，７を中心として図６に示す回転位置にあるときのロータ１０とロータ１２との間に作用する回転力について説明する。
【００１４】
永久磁石２０＿１と永久磁石３０＿１，３１＿１とは、シャフト６，７の長手方向において重なり合っている。
この状態では、永久磁石２０＿１のＮ極と永久磁石３０＿１のＮ極との間には反発力が生じ、永久磁石２０＿１のＮ極と永久磁石３１＿１のＳ極との間には吸着力が生じる。
そのため、ロータ１０には回転方向Ｂに小さな回転力が働き、ロータ１２には回転方向Ａに小さな回転力が働く。
【００１５】
永久磁石２０＿２のＮ極は、永久磁石３０＿２のＳ極との間に吸着力を生じ、永久磁石３１＿２のＮ極との間に反発力を生じる。
そのため、永久磁石２０＿２と永久磁石３０＿２，３１＿２との関係では、ロータ１０，１２は殆ど回転力を受けない。
【００１６】
永久磁石２０＿３のＮ極は、永久磁石３１＿３のＮ極との回転方向でずれた位置で近接し、且つ永久磁石３０＿４のＳ極の影響も受けるため、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させる強い反発力および吸着力を生じる。
また、永久磁石３１＿４のＮ極および永久磁石３０＿４のＳ極は、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い反発力および吸着力を生じる。
【００１７】
永久磁石２０＿４のＮ極は、永久磁石３１＿４のＮ極との回転方向でずれた位置で近接し、且つ永久磁石３０＿５のＳ極の影響も受けるため、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させる強い反発力および吸着力を生じる。
また、永久磁石３１＿５のＮ極および永久磁石３０＿５のＳ極は、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い反発力および吸着力を生じる。
【００１８】
永久磁石２０＿５のＮ極は、永久磁石３０＿６のＳ極との回転方向でずれた位置で近接し、且つ永久磁石３１＿５のＮ極の影響も受けるため、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させる強い吸着力および反発力を生じる。
また、永久磁石３０＿６のＳ極は、永久磁石２０＿５のＮ極との間の吸着力により、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い吸着力を生じる。
【００１９】
永久磁石２０＿６のＮ極は、永久磁石３０＿７のＳ極との回転方向でずれた位置で近接し、且つ永久磁石３１＿６のＮ極の影響も受けるため、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させる強い反発力および吸着力を生じる。
また、永久磁石３１＿７のＳ極は、永久磁石２０＿６のＮ極との間の吸着力によＲロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い吸着力を生じる。
【００２０】
永久磁石２０＿７のＮ極は、永久磁石３０＿８のＳ極との間に吸着力を生じ、永久磁石３１＿８のＮ極との間に反発力を生じる。
そのため、永久磁石２０＿７と永久磁石３０＿８，３１＿８との関係では、ロータ１０，１２は殆ど回転力を受けない。
【００２１】
このとき図６に示す回転位置において、、回転力の総和を考えると、ロータ２０は全体として回転方向Ａの向きに強い回転力を受け、ロータＢは全体として回転方向Ｂの向きに強い回転力を受ける。
【００２２】
以下、永久磁石３０＿１，３１＿１が図６に示すように永久磁石２０＿１とシャフト６，７の方向で完全に重なり合っている状態から、永久磁石３０＿２，３１＿２が永久磁石２０＿１とシャフト６，７の方向で完全に重なり合うまでの間の時間を７等分して規定した７個の第１〜第７のタイミングについて時系列的に見る。
例えば、図６に示すタイミング（以下、第１のタイミングとも記す）では、前述したように、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させ、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い回転力が働く。
次に、第２のタイミングでは、永久磁石２０＿１と永久磁石３０＿１，３１＿１との位置関係は図６に示す永久磁石２０＿２と永久磁石３０＿２，３１＿２との位置関係と同
じになり、ロータ１０およびロータ１２には、図６に示す場合と同様に、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させ、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い回転力が働く。
【００２３】
次に、第３のタイミングでは、永久磁石２０＿１と永久磁石３０＿１，３１＿１との位置関係は図６に示す永久磁石２０＿３と永久磁石３０＿３，３１＿３との位置関係と同
じになり、ロータ１０およびロータ１２には、図６に示す場合と同様に、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させ、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い回転力が働く。
次に、第４のタイミングでは、永久磁石２０＿１と永久磁石３０＿１，３１＿１との位置関係は図６に示す永久磁石２０＿４と永久磁石３０＿４，３１＿４との位置関係と同
じになり、ロータ１０およびロータ１２には、図６に示す場合と同様に、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させ、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い回転力が働く。
【００２４】
次に、第５のタイミングでは、永久磁石２０＿１と永久磁石３０＿１，３１＿１との位置関係は図６に示す永久磁石２０＿５と永久磁石３０＿５，３１＿５との位置関係と同
じになり、ロータ１０およびロータ１２には、図６に示す場合と同様に、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させ、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い回転力が働く。
次に、第６のタイミングでは、永久磁石２０＿１と永久磁石３０＿１，３１＿１との位置関係は図６に示す永久磁石２０＿６と永久磁石３０＿６，３１＿６との位置関係と同
じになり、ロータ１０およびロータ１２には、図６に示す場合と同様に、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させ、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い回転力が働く。
次に、第７のタイミングでは、永久磁石２０＿１と永久磁石３０＿１，３１＿１との位置関係は図６に示す永久磁石２０＿７と永久磁石３０＿７，３１＿７との位置関係と同
じになり、ロータ１０およびロータ１２には、図６に示す場合と同様に、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させ、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い回転力が働く。
上記第７のタイミングの次は、上述した第１のタイミングとなる。
これにより、ロータ１０とロータ１２との間の相対的な回転角度全てにおいて、ロータ１０を回転方向Ａの向きに回転させ、ロータ１２を回転方向Ｂの向きに回転させる強い回転力が働く。
そのため、ロータ１０とロータ１２とは、加速度を持ちながら、それぞれ逆向きに回転する。
その結果、発電機５１，５２は、それぞれシャフト６，７の回転を基に発電を行うことができる。
【００２５】
以上説明したように、動力発生装置１では、上述したように、ロータ１０とロータ１２とが相対的に１回転する間、全てのタイミングにおいて、ロータ１０が回転方向Ａに加速度を持って回転し、ロータ１２が回転方向Ｂに加速度を持って回転する。
そのため、動力発生装置１によれば、シャフト６，７の回転摩擦、並びに空気抵抗等を考慮しても、発電機５１，５２による発電を可能にする十分な回転動力を発生できる。
動力発生装置１では、永久磁石の反発力と吸引力との双方により、ロータ１０，１２を回転させる非常に強い回転力を得ることができる。このとき、ロータ１０，１２は逆回転をするため、ロータ１０，１２のいずれか一方を固定した場合に比べて、ロータ１０，１２をより強い加速度で回転させることができる。
また、動力発生装置１によれば、シャフト６がロータ１０と一体になって、あるいはシャフ７がロータ１２と一体となって、シャフト６，７の長手方向に移動可能な機構としたことで、ロータ１０，１２の回転力を調整できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、永久磁石などの磁石を用いて動力を発生する動力発生装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の動力発生装置の断面構成図である。
【図２】図２は、図１に示すロータ１０をロータ１２側から見た図である。
【図３】図３は、図２に示すロータ１０に設けられた永久磁石の形状を説明するための図である。
【図４】図４は、図１に示すロータ１２をロータ１０側から見た図である。
【図５】図５は、図４に示すロータ１２に設けられた永久磁石の形状を説明するための図である。
【図６】図６は、図１に示すロータ１０とロータ１２との間の位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…動力発生装置、５…ハウジング、６，７…シャフト、８，９…ベアリング、１０，１２…ロータ、２０＿ｓ，３０＿ｓ，３１＿ｓ…永久磁石、５１，５２…発電機
【図１】
2006020447.tif 000003
【図２】
2006020447.tif 000004
【図３】
2006020447.tif 000005
【図４】
2006020447.tif 000006
【図５】
2006020447.tif 000007
【図６】
2006020447.tif 000008