(57)【要約】【課題】逆磁歪現象を用いてエネルギーを発生する装置を提供する。【解決手段】本発明のある実施形態に係る装置１００は、複数の磁歪部材１１を含む回転体１０と、複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つに力を加える第１部材２０とを備える。複数の磁歪部材１１には磁場Ｈが印加される。第１部材２０から力を加えられた少なくとも１つの磁歪部材１１は、少なくとも一部の透磁率が変化する。第１部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１同士の透磁率が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。回転により、第１部材２０から力が加えられる磁歪部材１１が入れ替わり、その新たに力が加えられた磁歪部材１１と力が加えられていない磁歪部材１１との間で、透磁率が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。この動作の繰り返しにより、回転体１０は回転を継続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁歪部材を含む回転体と、
前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加える第１部材と、
を備え、
前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、
前記第１部材から力を加えられた前記少なくとも１つの磁歪部材は、少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記回転体は回転する、装置。
【請求項２】
前記回転体の回転に伴い、前記第１部材から力を加えられる前記少なくとも１つの磁歪部材が、前記複数の磁歪部材の間で入れ替わることにより、前記回転体は回転を継続する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１部材は回転可能であり、
前記回転体の回転に伴って、前記第１部材は回転する、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記回転体と前記第１部材とが押し合う力を発生する押圧部材をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記押圧部材は弾性体である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記少なくとも１つの磁歪部材に加える、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記回転体に作用する重力に基づく力を前記第１部材に加えることにより、前記第１部材は前記少なくとも１つの磁歪部材に力を加える、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記第１部材を複数個含み、
前記複数の第１部材は互いに異なる前記磁歪部材に力を加える、請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の第１部材から力が加えられる前記磁歪部材の間には、前記複数の第１部材から力が加えられない磁歪部材が位置する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加える、請求項１から１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、
前記複数の磁歪部材のそれぞれには、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられる、請求項１から１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記第１部材は、複数の磁歪部材を含み、
前記第１部材は、回転可能であり、
前記第１部材の前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、
前記回転体は、前記第１部材の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、
前記回転体から力を加えられた前記第１部材の前記少なくとも１つの磁歪部材は、少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記回転体と前記第１部材とが互いに力を加え合うことにより、前記回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材と、前記第１部材の前記少なくとも１つの磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記回転体において、前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記回転体は回転し、
前記第１部材において、前記回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第１部材は回転する、請求項１から１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
複数の第１磁歪部材を含む第１回転体と、
複数の第２磁歪部材を含む第２回転体と、
を備え、
前記複数の第１磁歪部材および前記複数の第２磁歪部材には磁場が印加され、
前記第１回転体は、前記第２回転体の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、
前記第２回転体は、前記第１回転体の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、
前記第１回転体と前記第２回転体とが互いに力を加え合うことにより、前記第１回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材と、前記第２回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記第１回転体において、前記第２回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第１回転体は回転し、
前記第２回転体において、前記第１回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第２回転体は回転する、装置。
【請求項１６】
磁歪部材を含む回転体と、
前記磁歪部材に力を加える第１部材と、
を備え、
前記磁歪部材には磁場が印加され、
前記磁歪部材は、前記第１部材から加えられる力に応じて、少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記少なくとも一部の透磁率が変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記回転体は回転する、装置。
【請求項１７】
前記回転体の回転に伴い、前記磁歪部材における前記第１部材から力を加えられる領域が変化することにより、前記回転体は回転を継続する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１部材は回転可能であり、
前記回転体の回転に伴って、前記第１部材は回転する、請求項１６または１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備える、請求項１６から１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備える、請求項１６から１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記回転体と前記第１部材とが押し合う力を発生する押圧部材をさらに備える、請求項１６から２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記押圧部材は弾性体である、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記磁歪部材に加える、請求項１６から２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記回転体に作用する重力に基づく力を前記第１部材に加えることにより、前記第１部材は前記磁歪部材に力を加える、請求項１６から２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記第１部材を複数個含み、
前記複数の第１部材は互いに異なる前記磁歪部材の位置に力を加える、請求項１６から２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
前記複数の第１部材から大きく力が加えられる前記磁歪部材の領域の間には、前記複数の第１部材から小さく力が加えられる領域が位置する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加える、請求項１６から２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、
前記磁歪部材には、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられる、請求項１６から２７のいずれかに記載の装置。
【請求項２９】
第１磁歪部材を含む第１回転体と、
第２磁歪部材を含む第２回転体と、
を備え、
前記第１磁歪部材および前記第２磁歪部材には磁場が印加され、
前記第１回転体は、前記第２回転体の前記磁歪部材に力を加え、
前記第２回転体は、前記第１回転体の前記磁歪部材に力を加え、
前記第１回転体と前記第２回転体とが互いに力を加え合うことにより、前記第１回転体の前記磁歪部材と、前記第２回転体の前記磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記第１回転体の前記第１磁歪部材において、前記第２回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第１回転体は回転し、
前記第２回転体の前記第２磁歪部材において、前記第１回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第２回転体は回転する、装置。
【請求項３０】
請求項１から２９のいずれかに記載の装置を備えた乗り物。
【請求項３１】
請求項１から２９のいずれかに記載の装置を備えた構造物。
【請求項３２】
複数の磁歪部材を含む車輪と、
前記複数の磁歪部材に磁場を印加する磁石と、
を備え、
前記車輪が路面から力を加えられたとき、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つの透磁率が変化し、
前記路面から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記車輪は回転する、乗り物。
【請求項３３】
磁歪部材を含む車輪と、
前記磁歪部材に磁場を印加する磁石と、
を備え、
前記車輪が路面から力を加えられたとき、前記磁歪部材の少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記少なくとも一部の透磁率が変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記車輪は回転する、乗り物。
【請求項３４】
複数の磁歪部材を含む車輪と、
前記複数の磁歪部材に磁場を印加する磁石と、
を備え、
前記車輪がレールから力を加えられたとき、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つの透磁率が変化し、
前記レールから加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記車輪は回転する、乗り物。
【請求項３５】
磁歪部材を含む車輪と、
前記磁歪部材に磁場を印加する磁石と、
を備え、
前記車輪がレールから力を加えられたとき、前記磁歪部材の少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記少なくとも一部の透磁率が変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記車輪は回転する、乗り物。
【請求項３６】
複数の磁歪部材を含む回転体と、
前記複数の磁歪部材に力を加える複数の第１部材と、
を備え、
前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、
前記第１部材から力を加えられた前記磁歪部材は、少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記回転体は回転する、装置。
【請求項３７】
前記回転体の回転に伴い、前記複数の磁歪部材のそれぞれにおいて前記第１部材から加えられる力が変化することにより、前記回転体は回転を継続する、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備える、請求項３６または３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備える、請求項３６から３８のいずれかに記載の装置。
【請求項４０】
前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記磁歪部材に加える、請求項３６から３９のいずれかに記載の装置。
【請求項４１】
前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加える、請求項３６から４０のいずれかに記載の装置。
【請求項４２】
前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、
前記複数の磁歪部材のそれぞれには、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられる、請求項３６から４１のいずれかに記載の装置。
【請求項４３】
磁歪部材を含む回転体と、
前記磁歪部材に力を加える複数の第１部材と、
を備え、
前記磁歪部材には磁場が印加され、
前記磁歪部材は、前記第１部材から加えられる力に応じて、少なくとも一部の透磁率が変化し、
前記少なくとも一部の透磁率が変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記回転体は回転する、装置。
【請求項４４】
前記回転体の回転に伴い、前記第１部材のそれぞれが前記磁歪部材に加える力の大きさが変化することにより、前記回転体は回転を継続する、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備える、請求項４３または４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備える、請求項４３から４５のいずれかに記載の装置。
【請求項４７】
前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記磁歪部材に加える、請求項４３から４６のいずれかに記載の装置。
【請求項４８】
前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加える、請求項４３から４７のいずれかに記載の装置。
【請求項４９】
前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、
前記磁歪部材には、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられる、請求項４３から４８のいずれかに記載の装置。
【請求項５０】
容器と、
第１ピストンと、
第２ピストンと、
を備え、
前記容器は、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間に第１液体を収容し、
前記第１ピストンは、前記第１液体側に位置する第１部分を有し、
前記第２ピストンは、前記第１液体側に位置する第２部分と、前記第２部分とは反対側に位置する第３部分とを有し、
前記第２ピストンの前記第３部分側には第２液体が位置しており、
前記第２ピストンの前記第２部分の面積は、前記第２ピストンの前記第３部分の面積よりも大きく、
前記第２ピストンの前記第２部分の面積は、前記第１ピストンの前記第１部分の面積よりも大きく、
前記第１ピストンに外部から力が加えられたとき、前記第１ピストンは前記外部から加えられた力を前記第１液体に伝達し、
前記第１ピストンの前記第１部分から前記１液体に加えられた力は、前記１液体を介して、前記第２ピストンの前記第２部分に伝達し、
前記第２ピストンは、前記第２部分に加えられた力を、前記第３部分から前記第２液体に伝達する、装置。
【請求項５１】
前記第１ピストンの前記第１部分が移動可能な第１シリンダと、
前記第２ピストンの前記第２部分が移動可能な第２シリンダと、
前記第２ピストンの前記第３部分が移動可能な第３シリンダと、
をさらに備える、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
第３ピストンをさらに備え、
前記容器は、前記第２ピストンと前記第３ピストンとの間に前記第２液体を収容し、
前記第３ピストンは、前記第２液体側に位置する第４部分を有し、
前記第３ピストンの前記第４部分の面積は、前記第２ピストンの前記第３部分の面積よりも大きく、
前記第２ピストンの前記第３部分から前記２液体に加えられた力は、前記２液体を介して、前記第３ピストンの前記第４部分に伝達される、請求項５０または５１に記載の装置。
【請求項５３】
前記第３ピストンの前記第４部分が移動可能な第４シリンダをさらに備える、請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
第１容器と、
第２容器と、
第１ピストンと、
第２ピストンと、
を備え、
前記第１容器は、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間に第１液体を収容し、
前記第１ピストンは、前記第１液体側に位置する第１部分を有し、
前記第２ピストンは、前記第１液体側に位置する第２部分と、前記第２部分とは反対側に位置する第３部分とを有し、
前記第２容器は、第２液体を収容し、
前記第２ピストンの前記第３部分側には第２液体が位置しており、
前記第２ピストンの前記第２部分の面積は、前記第２ピストンの前記第３部分の面積よりも大きく、
前記第２ピストンの前記第２部分の面積は、前記第１ピストンの前記第１部分の面積よりも大きく、
前記第１ピストンに外部から力が加えられたとき、前記第１ピストンは前記外部から加えられた力を前記第１液体に伝達し、
前記第１ピストンの前記第１部分から前記１液体に加えられた力は、前記１液体を介して、前記第２ピストンの前記第２部分に伝達し、
前記第２ピストンは、前記第２部分に加えられた力を、前記第３部分から前記第２液体に伝達する、装置。
【請求項５５】
前記第１ピストンの前記第１部分が移動可能な第１シリンダと、
前記第２ピストンの前記第２部分が移動可能な第２シリンダと、
前記第２ピストンの前記第３部分が移動可能な第３シリンダと、
をさらに備える、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
第３ピストンをさらに備え、
前記第２容器は、前記第２ピストンと前記第３ピストンとの間に前記第２液体を収容し、
前記第３ピストンは、前記第２液体側に位置する第４部分を有し、
前記第３ピストンの前記第４部分の面積は、前記第２ピストンの前記第３部分の面積よりも大きく、
前記第２ピストンの前記第３部分から前記２液体に加えられた力は、前記２液体を介して、前記第３ピストンの前記第４部分に伝達される、請求項５４または５５に記載の装置。
【請求項５７】
前記第３ピストンの前記第４部分が移動可能な第４シリンダをさらに備える、請求項５６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆磁歪効果を利用してエネルギーを発生する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁化されるとその形状が変化する磁歪材料が知られている。また、そのような磁歪材料に外部から力を加えると材料内部の磁化の大きさが変化する“逆磁歪効果”と呼ばれる現象が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−００９０２２号公報
【特許文献２】特開２００１−１７８１１３号公報
【特許文献３】特開２０１３−２３８１５４号公報
【特許文献４】特開２０１４−２２７８７６号公報
【特許文献５】特開２０１３−１１８７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、エネルギーの安定供給の重要性が増してきており、エネルギーの利用効率を上げたり、これまで使用されてこなかった新たなエネルギーを開発したりすることが望まれている。そのような中で、特許文献１、２および３では、相転移現象を利用してエネルギーを発生する装置が提案されている。特許文献４では、毛細管現象を利用してエネルギーを発生する装置が提案されている。また、特許文献５では、磁歪材料を振動させることにより発電を行う発電装置が提案されている。
【０００５】
本発明は、逆磁歪効果を利用してエネルギーを発生する装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある実施形態に係る装置は、複数の磁歪部材を含む回転体と、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加える第１部材とを備え、前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、前記第１部材から力を加えられた前記少なくとも１つの磁歪部材は、少なくとも一部の透磁率が変化し、前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記回転体は回転する。
【０００７】
ある実施形態において、前記回転体の回転に伴い、前記第１部材から力を加えられる前記少なくとも１つの磁歪部材が、前記複数の磁歪部材の間で入れ替わることにより、前記回転体は回転を継続してもよい。
【０００８】
ある実施形態において、前記第１部材は回転可能であり、前記回転体の回転に伴って、前記第１部材は回転してもよい。
【０００９】
ある実施形態において、前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備えてもよい。
【００１０】
ある実施形態において、前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備えてもよい。
【００１１】
ある実施形態において、前記回転体と前記第１部材とが押し合う力を発生する押圧部材をさらに備えてもよい。
【００１２】
ある実施形態において、前記押圧部材は弾性体であってもよい。
【００１３】
ある実施形態において、前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記少なくとも１つの磁歪部材に加えてもよい。
【００１４】
ある実施形態において、前記回転体に作用する重力に基づく力を前記第１部材に加えることにより、前記第１部材は前記少なくとも１つの磁歪部材に力を加えてもよい。
【００１５】
ある実施形態において、前記第１部材を複数個含み、前記複数の第１部材は互いに異なる前記磁歪部材に力を加えてもよい。
【００１６】
ある実施形態において、前記複数の第１部材から力が加えられる前記磁歪部材の間には、前記複数の第１部材から力が加えられない磁歪部材が位置していてもよい。
【００１７】
ある実施形態において、前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加えてもよい。
【００１８】
ある実施形態において、前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、前記複数の磁歪部材のそれぞれには、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられてもよい。
【００１９】
ある実施形態において、前記第１部材は、複数の磁歪部材を含み、前記第１部材は、回転可能であり、前記第１部材の前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、前記回転体は、前記第１部材の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、前記回転体から力を加えられた前記第１部材の前記少なくとも１つの磁歪部材は、少なくとも一部の透磁率が変化し、前記回転体と前記第１部材とが互いに力を加え合うことにより、前記回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材と、前記第１部材の前記少なくとも１つの磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の透磁率が変化し、前記回転体において、前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記回転体は回転し、前記第１部材において、前記回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第１部材は回転してもよい。
【００２０】
本発明のある実施形態に係る装置は、複数の第１磁歪部材を含む第１回転体と、複数の第２磁歪部材を含む第２回転体とを備え、前記複数の第１磁歪部材および前記複数の第２磁歪部材には磁場が印加され、前記第１回転体は、前記第２回転体の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、前記第２回転体は、前記第１回転体の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、前記第１回転体と前記第２回転体とが互いに力を加え合うことにより、前記第１回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材と、前記第２回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の透磁率が変化し、前記第１回転体において、前記第２回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第１回転体は回転し、前記第２回転体において、前記第１回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第２回転体は回転する。
【００２１】
本発明のある実施形態に係る装置は、磁歪部材を含む回転体と、前記磁歪部材に力を加える第１部材とを備え、前記磁歪部材には磁場が印加され、前記磁歪部材は、前記第１部材から加えられる力に応じて、少なくとも一部の透磁率が変化し、前記少なくとも一部の透磁率が変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記回転体は回転する。
【００２２】
ある実施形態において、前記回転体の回転に伴い、前記磁歪部材における前記第１部材から力を加えられる領域が変化することにより、前記回転体は回転を継続してもよい。
【００２３】
ある実施形態において、前記第１部材は回転可能であり、前記回転体の回転に伴って、前記第１部材は回転してもよい。
【００２４】
ある実施形態において、前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備えてもよい。
【００２５】
ある実施形態において、前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備えてもよい。
【００２６】
ある実施形態において、前記回転体と前記第１部材とが押し合う力を発生する押圧部材をさらに備えてもよい。
【００２７】
ある実施形態において、前記押圧部材は弾性体であってもよい。
【００２８】
ある実施形態において、前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記磁歪部材に加えてもよい。
【００２９】
ある実施形態において、前記回転体に作用する重力に基づく力を前記第１部材に加えることにより、前記第１部材は前記磁歪部材に力を加えてもよい。
【００３０】
ある実施形態において、前記第１部材を複数個含み、前記複数の第１部材は互いに異なる前記磁歪部材の位置に力を加えてもよい。
【００３１】
ある実施形態において、前記複数の第１部材から大きく力が加えられる前記磁歪部材の領域の間には、前記複数の第１部材から小さく力が加えられる領域が位置していてもよい。
【００３２】
ある実施形態において、前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加えてもよい。
【００３３】
ある実施形態において、前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、前記磁歪部材には、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられてもよい。
【００３４】
本発明のある実施形態に係る装置は、第１磁歪部材を含む第１回転体と、第２磁歪部材を含む第２回転体とを備え、前記第１磁歪部材および前記第２磁歪部材には磁場が印加され、前記第１回転体は、前記第２回転体の前記磁歪部材に力を加え、前記第２回転体は、前記第１回転体の前記磁歪部材に力を加え、前記第１回転体と前記第２回転体とが互いに力を加え合うことにより、前記第１回転体の前記磁歪部材と、前記第２回転体の前記磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の透磁率が変化し、前記第１回転体の前記第１磁歪部材において、前記第２回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第１回転体は回転し、前記第２回転体の前記第２磁歪部材において、前記第１回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の透磁率が互いに異なることにより、前記第２回転体は回転する。
【００３５】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、上記のいずれかに記載の装置を備える。
【００３６】
本発明のある実施形態に係る構造物は、上記のいずれかに記載の装置を備える。
【００３７】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、複数の磁歪部材を含む車輪と、前記複数の磁歪部材に磁場を印加する磁石とを備え、前記車輪が路面から力を加えられたとき、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つの透磁率が変化し、前記路面から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記車輪は回転する。
【００３８】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、磁歪部材を含む車輪と、前記磁歪部材に磁場を印加する磁石とを備え、前記車輪が路面から力を加えられたとき、前記磁歪部材の少なくとも一部の透磁率が変化し、前記少なくとも一部の透磁率が変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記車輪は回転する。
【００３９】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、複数の磁歪部材を含む車輪と、前記複数の磁歪部材に磁場を印加する磁石とを備え、前記車輪がレールから力を加えられたとき、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つの透磁率が変化し、前記レールから加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記車輪は回転する。
【００４０】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、磁歪部材を含む車輪と、前記磁歪部材に磁場を印加する磁石とを備え、前記車輪がレールから力を加えられたとき、前記磁歪部材の少なくとも一部の透磁率が変化し、前記少なくとも一部の透磁率が変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記車輪は回転する。
【００４１】
本発明のある実施形態に係る装置は、複数の磁歪部材を含む回転体と、前記複数の磁歪部材に力を加える複数の第１部材とを備え、前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、前記第１部材から力を加えられた前記磁歪部材は、少なくとも一部の透磁率が変化し、前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の透磁率が互いに異なることにより、前記回転体は回転する。
【００４２】
ある実施形態において、前記回転体の回転に伴い、前記複数の磁歪部材のそれぞれにおいて前記第１部材から加えられる力が変化することにより、前記回転体は回転を継続してもよい。
【００４３】
ある実施形態において、前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備えてもよい。
【００４４】
ある実施形態において、前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備えてもよい。
【００４５】
ある実施形態において、前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記磁歪部材に加えてもよい。
【００４６】
ある実施形態において、前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加えてもよい。
【００４７】
ある実施形態において、前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、前記複数の磁歪部材のそれぞれには、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられてもよい。
【００４８】
本発明のある実施形態に係る装置は、磁歪部材を含む回転体と、前記磁歪部材に力を加える複数の第１部材とを備え、前記磁歪部材には磁場が印加され、前記磁歪部材は、前記第１部材から加えられる力に応じて、少なくとも一部の透磁率が変化し、前記少なくとも一部の透磁率が変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記回転体は回転する。
【００４９】
ある実施形態において、前記回転体の回転に伴い、前記第１部材のそれぞれが前記磁歪部材に加える力の大きさが変化することにより、前記回転体は回転を継続してもよい。
【００５０】
ある実施形態において、前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備えてもよい。
【００５１】
ある実施形態において、前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備えてもよい。
【００５２】
ある実施形態において、前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記磁歪部材に加えてもよい。
【００５３】
ある実施形態において、前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加えてもよい。
【００５４】
ある実施形態において、前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、前記磁歪部材には、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられてもよい。
【００５５】
本発明のある実施形態に係る装置は、容器と、第１ピストンと、第２ピストンとを備え、前記容器は、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間に第１液体を収容し、前記第１ピストンは、前記第１液体側に位置する第１部分を有し、前記第２ピストンは、前記第１液体側に位置する第２部分と、前記第２部分とは反対側に位置する第３部分とを有し、前記第２ピストンの前記第３部分側には第２液体が位置しており、前記第２ピストンの前記第２部分の面積は、前記第２ピストンの前記第３部分の面積よりも大きく、前記第２ピストンの前記第２部分の面積は、前記第１ピストンの前記第１部分の面積よりも大きく、前記第１ピストンに外部から力が加えられたとき、前記第１ピストンは前記外部から加えられた力を前記第１液体に伝達し、前記第１ピストンの前記第１部分から前記１液体に加えられた力は、前記１液体を介して、前記第２ピストンの前記第２部分に伝達し、前記第２ピストンは、前記第２部分に加えられた力を、前記第３部分から前記第２液体に伝達する。
【００５６】
ある実施形態において、前記装置は、前記第１ピストンの前記第１部分が移動可能な第１シリンダと、前記第２ピストンの前記第２部分が移動可能な第２シリンダと、前記第２ピストンの前記第３部分が移動可能な第３シリンダとをさらに備えてもよい。
【００５７】
ある実施形態において、第３ピストンをさらに備え、前記容器は、前記第２ピストンと前記第３ピストンとの間に前記第２液体を収容し、前記第３ピストンは、前記第２液体側に位置する第４部分を有し、前記第３ピストンの前記第４部分の面積は、前記第２ピストンの前記第３部分の面積よりも大きく、前記第２ピストンの前記第３部分から前記２液体に加えられた力は、前記２液体を介して、前記第３ピストンの前記第４部分に伝達されてもよい。
【００５８】
ある実施形態において、前記装置は、前記第３ピストンの前記第４部分が移動可能な第４シリンダをさらに備えてもよい。
【００５９】
本発明のある実施形態に係る装置は、第１容器と、第２容器と、第１ピストンと、第２ピストンとを備え、前記第１容器は、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間に第１液体を収容し、前記第１ピストンは、前記第１液体側に位置する第１部分を有し、前記第２ピストンは、前記第１液体側に位置する第２部分と、前記第２部分とは反対側に位置する第３部分とを有し、前記第２容器は、第２液体を収容し、前記第２ピストンの前記第３部分側には第２液体が位置しており、前記第２ピストンの前記第２部分の面積は、前記第２ピストンの前記第３部分の面積よりも大きく、前記第２ピストンの前記第２部分の面積は、前記第１ピストンの前記第１部分の面積よりも大きく、前記第１ピストンに外部から力が加えられたとき、前記第１ピストンは前記外部から加えられた力を前記第１液体に伝達し、前記第１ピストンの前記第１部分から前記１液体に加えられた力は、前記１液体を介して、前記第２ピストンの前記第２部分に伝達し、前記第２ピストンは、前記第２部分に加えられた力を、前記第３部分から前記第２液体に伝達する。
【００６０】
ある実施形態において、前記装置は、前記第１ピストンの前記第１部分が移動可能な第１シリンダと、前記第２ピストンの前記第２部分が移動可能な第２シリンダと、前記第２ピストンの前記第３部分が移動可能な第３シリンダとをさらに備えてもよい。
【００６１】
ある実施形態において、前記装置は、第３ピストンをさらに備え、前記第２容器は、前記第２ピストンと前記第３ピストンとの間に前記第２液体を収容し、前記第３ピストンは、前記第２液体側に位置する第４部分を有し、前記第３ピストンの前記第４部分の面積は、前記第２ピストンの前記第３部分の面積よりも大きく、前記第２ピストンの前記第３部分から前記２液体に加えられた力は、前記２液体を介して、前記第３ピストンの前記第４部分に伝達されてもよい。
【００６２】
ある実施形態において、前記装置は、前記第３ピストンの前記第４部分が移動可能な第４シリンダをさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００６３】
本発明のある実施形態によれば、回転体の磁歪部材に力を加えてその透磁率を変化させ、磁歪部材と磁場の発生源との間に発生する力を変化させることにより、回転体を回転させる。これにより回転エネルギーを発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る装置の筐体を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る装置の弾性体を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る装置の弾性体を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る装置の弾性体を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る装置の動作を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る装置の動作を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る装置における磁石の配置位置を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る装置における磁石を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る装置における磁石を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１６Ａ】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１６Ｂ】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１８Ａ】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１８Ｂ】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る車両を示す図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る車両が備える回転体を示す図である。
【図２１Ａ】本発明の実施形態に係る車両が備える回転体を示す図である。
【図２１Ｂ】本発明の実施形態に係る車両が備える回転体を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る装置を備える構造物を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る増幅装置を示す図である。
【図２４】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る増幅装置の容器を示す図である。
【図２５】本発明の実施形態に係る増幅装置のピストンを示す図である。
【図２６】本発明の実施形態に係る増幅装置を示す図である。
【図２７】本発明の実施形態に係る増幅装置を示す図である。
【図２８】本発明の実施形態に係る増幅装置を示す図である。
【図２９】本発明の実施形態に係る増幅装置を示す図である。
【図３０】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図３１】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図３２】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図３３】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図３４】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図３５】磁歪材料に作用する応力と磁歪材料内部の磁束密度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る装置を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、詳細な説明の繰り返しは省略する。また、以下に説明する実施形態は例であり、本発明を限定するものではない。
【００６６】
図１は、本発明の実施形態に係る装置１００を示す図である。図２は、図１に示す回転軸１７および２７を通る線に沿った装置１００の断面図である。装置１００は、逆磁歪効果を利用してエネルギーを発生する装置である。装置１００は、例えば、エネルギー発生装置と称することもできるし、原動機、エンジン、モーター等と称することもできる。
【００６７】
装置１００は、複数の磁歪部材１１を含む回転体１０と、複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つに力を加える第１部材２０と、磁歪部材１１に磁場Ｈを印加する磁石３０とを備える。磁石３０は永久磁石であり、磁場の発生源の一例である。磁石３０は電磁石であってもよい。第１部材２０から力を加えられた少なくとも１つの磁歪部材１１においては、その少なくとも一部の透磁率が変化する。言い換えると、磁歪部材１１は、第１部材２０から加えられる力により、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。そのような少なくとも一部の透磁率が変化した磁歪部材１１と磁石３０から発生する磁場Ｈとに基づいて、回転体１０は回転する。第１部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１同士の透磁率（磁化の大きさ）が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。回転体１０はローターと称することもできる。また、透磁率が変化するとは、磁化の大きさが変化する、磁化率が変化する、磁気分極の大きさが変化すると表現することもできる。また、透磁率が互いに異なるとは、磁化の大きさが互いに異なる、あるいは磁化率が互いに異なる、磁気分極の大きさが互いに異なると表現することもできる。また、磁歪部材に力を加えるとは、直接または間接的に磁歪部材に力を加えることを示す。磁歪部材を押圧するとは、直接または間接的に磁歪部材を押圧することを示す。
【００６８】
回転体１０は回転軸（シャフト）１７を回転中心として回転可能である。図１に示す例では、回転軸１７はｙ方向に延びている。回転体１０は、磁歪部材１１を支持する支持部材１５を含み、回転軸１７は支持部材１５内を通っている。支持部材１５の外周部に沿って複数の磁歪部材１１が設けられている。磁歪部材１１の数は任意である。図１に示す例では、回転体１０は８個の磁歪部材１１を含んでいる。図１に示す例では、磁歪部材１１のそれぞれは扇型形状を有しており、回転体１０の外周部は円形状を有する。例えば、回転体１０の外周部は、図１に示すように、一定の角度毎に隙間が形成された円形状を有している。このような隙間を有する形状も、本明細書中では円形状と表現する場合がある。なお、図１の例では互いに隣接する磁歪部材１１の間には隙間が形成されているが、実施の形態に応じて隙間は形成されていなくてもよい。一例として、回転体１０は８個の磁歪部材１１を含んでいるが、磁歪部材１１の数は任意であり、８個より多くてもよいし、８個より少なくてもよい。後述する各種実施形態においても同様である。
【００６９】
本願の図面上では分かり易く説明するために、磁歪部材１１同士の間に隙間を大きく設けているが、隙間はわずかでもよいし、あるいは隙間は無くてもよい。力を加えられた時の磁歪材料の変形量はわずか（例えば、数百ｐｐｍ）であり、隙間はわずかであっても、押圧された磁歪部材が隣接する磁歪部材に力を加える割合はゼロかまたは十分に小さい。また、押圧された磁歪部材中においても、応力が集中する部分と集中しない部分とがある。磁歪部材間に隙間が無くても、磁歪部材間の境界付近が、応力が集中しない部分であるときは、押圧された磁歪部材が隣接する磁歪部材に力を加える割合は十分に小さい。
【００７０】
磁歪部材１１は、磁歪材料を含む。大きな磁歪量を示す材料は、巨大磁歪材料と称されたり超磁歪材料と称されたりする。本明細書中において、磁歪材料とは、そのような巨大磁歪材料および超磁歪材料と称される材料のことを指すこともある。例えば、磁歪部材１１は、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、ソフトフェライト、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ系合金、Ｆｅ−Ｇａ合金等のうちの少なくとも１種類の材料を含む。例えば、磁歪部材１１は、ＥＴＲＥＭＡ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．製のＴｅｒｆｅｎｏｌ−Ｄを含む。Ｔｅｒｆｅｎｏｌ−Ｄは、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ系合金の一例である。Ｔｅｒｆｅｎｏｌ−Ｄの組成は、例えば、Ｔｂ０．２７Ｄｙ０．７３Ｆｅ１．９である。また、例えば、磁歪部材１１は、Ｇａｌｆｅｎｏｌを含む。ＧａｌｆｅｎｏｌはＦｅ−Ｇａ合金の一例である。なお、上記の材料は例であり、本発明の実施形態において用いられる材料はそれらの材料に限定されず、所望の逆磁歪効果を示す任意の材料を用いることができる。
【００７１】
第１部材２０は回転軸（シャフト）２７を回転中心として回転可能である。図１に示す例では、回転軸２７はｙ方向に延びている。図１に示す例では、回転軸１７と回転軸２７は互いに平行である。第１部材２０は例えば円形状を有している。第１部材２０は、複数の磁歪部材１１のうちの１つに位置１９で接触し、接触した磁歪部材１１を押圧する。この例では、第１部材２０は、磁歪部材１１に押し当てられて磁歪部材１１に力を加える押し当て部材である。また、第１部材２０は、接触した磁歪部材１１を押圧する押圧部材あるいは加圧部材と称することもできる。以下の実施形態の説明において、第１部材２０を押し当て部材２０と称する場合がある。押し当て部材２０は所望の硬さを有する材料を含む。例えば、押し当て部材２０は、金属、合金、樹脂、鉱物等のうちの少なくとも一種類を含む。また、例えば、押し当て部材２０は、非磁性の材料を含む。
【００７２】
図３は、回転体１０の回転軸１７および押し当て部材２０の回転軸２７を支持する筐体４０の例を示す図である。筐体４０は軸受４７および４７ａを有し、軸受４７において回転軸１７を支持し、軸受４７ａにおいて回転軸２７を支持する。軸受４７および４７ａの構造は任意であり、例えば、転がり軸受、すべり軸受、磁気軸受、流体軸受等の任意の軸受を用いることができる。なお、支持部材１５と回転軸１７との間にそのような軸受が設けられていてもよい。また、押し当て部材２０と回転軸２７との間にそのような軸受が設けられていてもよい。また、回転軸１７および２７を支持する部材は任意であり、例えば、車両等の乗り物の筐体によって支持されてもよいし、建物等の構造物によって支持されてもよい。
【００７３】
図３の例では、回転体１０に押し当て部材２０が押し当てられた状態で、回転軸１７および２７の位置が固定され、これにより、押し当て部材２０は磁歪部材１１を押圧する。なお、回転軸１７および２７の少なくとも一方の位置を調整して押圧力を調整できるようになっていてもよい。
【００７４】
押し当て部材２０が磁歪部材１１を押圧する機構は任意である。例えば、回転体１０および押し当て部材２０の少なくとも一方に重りによる力が加わることで、回転体１０に押し当て部材２０が押し当てられてもよい。また、この場合、回転体１０と押し当て部材２０とは鉛直方向に沿って配置されてもよい。例えば、図１におけるｘ方向に沿った方向が鉛直方向であってもよい。
【００７５】
また、例えば、回転体１０よりも押し当て部材２０が鉛直方向上側に配置される場合、押し当て部材２０に作用する重力に基づく力を回転体１０の磁歪部材１１に加えてもよい。また、例えば、押し当て部材２０よりも回転体１０が鉛直方向上側に配置される場合、回転体１０に作用する重力に基づく力を押し当て部材２０に加えることで、押し当て部材２０が回転体１０の磁歪部材１１に力を加えてもよい。作用反作用の法則を鑑み、力が回転体１０に作用して回転体１０と押し当て部材２０とが接触する形態も、本明細書中では、押し当て部材２０が回転体１０（例えば磁歪部材１１）に力を加えることに該当する。
【００７６】
また、回転体１０と押し当て部材２０とが押し合う力を発生する押圧部材を設けてもよい。例えば、押圧部材は弾性体であってもよい。回転体１０および押し当て部材２０の少なくとも一方に弾性体による弾性力が加わることで、回転体１０に押し当て部材２０が押し当てられてもよい。なお、作用反作用の法則を鑑み、力が回転体１０に加えられて回転体１０と押し当て部材２０とが接触する形態も、本明細書中では、押し当て部材２０が回転体１０（例えば磁歪部材１１）に力を加えることに該当する。
【００７７】
図４は、押し当て部材２０を磁歪部材１１に押し当てる弾性体の例を示す図である。弾性体を用いて押し当てる力を発生させることにより、回転体１０および押し当て部材２０が軽量であっても、所望の力で押し当て部材２０を磁歪部材１１に押し当てることができる。
【００７８】
図４に示す例では、装置１００は、弾性体４１と、押し当て部材２０の回転軸２７を支持する回転軸支持部４３とを備える。回転軸支持部４３は軸受４７ａにおいて回転軸２７を支持する。弾性体４１は例えばバネである。弾性体４１は筐体４０と回転軸支持部４３との間に設けられ、回転軸支持部４３にｘ方向に沿った力を加え、この力が押し当て部材２０に伝わって、押し当て部材２０は回転体１０に押し当てられる。また、図４に示す例では、筐体４０は回転軸支持部４３がｘ方向以外に動かないようにするガイドの機能も有している。
【００７９】
なお、弾性体４１は回転体１０側に設けられてもよい。図５は、弾性体４１が回転体１０側に設けられた装置１００を示す図である。この例では、回転軸支持部４３は軸受４７において回転軸１７を支持する。弾性体４１は筐体４０と回転軸支持部４３との間に設けられ、回転軸支持部４３にｘ方向に沿った力を加え、この力が回転体１０に伝わって回転体１０は押し当て部材２０に押し当てられ、作用反作用の法則により、結果として押し当て部材２０は回転体１０に力を加えることになる。
【００８０】
また、回転体１０側および押し当て部材２０側の両方に弾性体４１が設けられてもよい。図６は、弾性体４１が回転体１０側および押し当て部材２０側の両方に設けられた装置１００を示す図である。この例においても、回転体１０と押し当て部材２０とが押し合うことで、結果として押し当て部材２０は回転体１０に力を加えることになる。
【００８１】
回転体１０および押し当て部材２０はともに円形状を有しており、円形状の外周部同士で互いに接している。回転体１０の回転に伴って、押し当て部材２０も回転することで、磁歪部材１１を押圧する押し当て部材２０が回転体１０の回転を妨げる割合を低減することができる。このように押し当て部材２０が回転する形態では、押し当て部材２０はローラー、ローター等と称することもできる。また、回転体１０を第１回転体と称し、押し当て部材２０を第２回転体と称することもできる。
【００８２】
磁石３０は、例えば、回転体１０と押し当て部材２０との接触位置１９に隣接して設けられる。磁石３０は、接触位置１９と対向するように配置されてもよい。磁石３０は、例えば筐体４０で支持されるが、別の部材で支持されていてもよい。磁石３０から発生する磁場Ｈは、複数の磁歪部材１１に印加される。磁場Ｈは、押し当て部材２０と接触している磁歪部材１１と接触していない磁歪部材１１の両方に印加される。磁石３０は、押し当て部材２０と接触している磁歪部材１１と接触していない磁歪部材１１の両方に対向するように配置されてもよい。
【００８３】
次に、装置１００の動作を説明する。図７および図８は、装置１００の動作を説明する図である。装置１００では、押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる磁歪部材１１同士の透磁率（磁化の大きさ）が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。磁歪材料としては、外部から押圧されると透磁率が小さくなる（磁化の程度が小さくなる）材料と大きくなる材料があり、本発明の実施形態ではどちらの材料を用いてもよい。この例では、複数の磁歪部材１１のうち、押し当て部材２０から押圧された磁歪部材１１の透磁率が小さくなる。なお、押し当て部材２０から押圧されると透磁率が大きくなる磁歪材料を用いた場合は、小さくなる磁歪材料を用いた場合と比べて回転体１０の回転方向が逆になる。図７の例では、回転体１０は、複数の磁歪部材１１として８個の磁歪部材１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈを含んでいる。
【００８４】
図７に示す状態では、磁石３０は、磁歪部材１１ａおよび１１ｂに近接している。また、図７に示す状態では、押し当て部材２０は、磁歪部材１１ａに接触し、接触した磁歪部材１１ａを押圧している。磁歪部材１１ａは、押し当て部材２０から力を加えられることにより、他の磁歪部材１１ｂから１１ｈよりも透磁率が小さくなる。言い換えると、磁歪部材１１ａは、押し当て部材２０から力を加えられることにより、他の磁歪部材１１ｂから１１ｈよりも磁化の程度が小さくなる。
【００８５】
磁歪部材１１ａの透磁率が小さくなると、磁歪部材１１ａと磁石３０との間の引力は、磁歪部材１１ｂと磁石３０との間の引力よりも小さくなる。言い換えると、磁歪部材１１ａの透磁率が小さくなると、磁歪部材１１ｂと磁石３０との間の引力は、磁歪部材１１ａと磁石３０との間の引力よりも大きくなる。このため、磁歪部材１１ｂは磁歪部材１１ａよりも磁石３０に強く引き寄せられ、回転体１０は左回りに回転し、回転エネルギーＥ１が発生する。このとき、回転体１０と接触する押し当て部材２０は右回りに回転し、回転エネルギーＥ２が発生する。
【００８６】
磁石３０は、回転体１０と押し当て部材２０との接触位置に隣接して配置されている。回転により移動した磁歪部材１１ｂは押し当て部材２０に接触して押圧される。また、回転により移動した磁歪部材１１ａは押し当て部材２０に接触しなくなる。磁歪部材１１ｂは、押し当て部材２０から力を加えられることにより、他の磁歪部材１１ａおよび１１ｃから１１ｈよりも透磁率が小さくなる。この状態を図８に示す。
【００８７】
図８に示す状態では、磁石３０は、磁歪部材１１ｂおよび１１ｃに近接している。磁歪部材１１ｂの透磁率が小さくなると、磁歪部材１１ｂと磁石３０との間の引力は、磁歪部材１１ｃと磁石３０との間の引力よりも小さくなる。言い換えると、磁歪部材１１ｂの透磁率が小さくなると、磁歪部材１１ｃと磁石３０との間の引力は、磁歪部材１１ｂと磁石３０との間の引力よりも大きくなる。このため、磁歪部材１１ｃは磁歪部材１１ｂよりも磁石３０に強く引き寄せられ、回転体１０は左回りに回転し、回転エネルギーＥ１が発生する。このとき、回転体１０と接触する押し当て部材２０は右回りに回転し、回転エネルギーＥ２が発生する。回転体１０の回転に伴い、押し当て部材２０から力を加えられる磁歪部材が、複数の磁歪部材１１ａ〜１１ｈの間で順に入れ替わることにより、回転体１０および押し当て部材２０は回転を継続する。このようにして、回転体１０および押し当て部材２０は回転し続ける。すなわち、装置１００に外部からエネルギーを供給しなくても、回転体１０および押し当て部材２０は回転し続ける。
【００８８】
例えば、回転体１０および押し当て部材２０から発生する回転エネルギーの少なくとも一方を発電機に伝達することで、発電機は発電を行うことができる。
【００８９】
次に、回転体１０を回転させるときの転がり抵抗について説明する。回転体１０は車輪形状を有しており、車輪の転がり抵抗は非常に小さい。例えば、鉄道車両の転がり抵抗係数は、０．２〜１．０×１０−３であり、鉄道車両の車輪を回転させるのに必要な力は、車体重量１０００ｋｇ当たりわずか２Ｎ〜１０Ｎ程度である。すなわち、本実施形態において、押し当て部材２０で回転体１０を押圧したとしても、回転体１０を回転させるのに必要な力は小さい。例えば、回転体１０を回転させるのに必要な力は、押し当て部材２０で回転体１０を押す力の１０００分の１以下程度である。この少しの力を磁力により発生させれば、回転体１０は回転し続ける。
【００９０】
磁歪材料に作用する応力とその応力が作用したときの磁歪材料内の磁束密度との関係が、特開２０１３−２０８０２６号公報に開示されている。図３５は、磁歪材料に作用する応力とその応力が作用したときの磁歪材料内の磁束密度との関係を示す図である。図３５に示す関係は、磁歪材料が鉄ガリウム合金であり、バイアス磁界が７．８ｋＡ／ｍのときの関係である。図３５から、磁歪材料に作用する応力が変化するにつれて、磁歪材料内の磁束密度も大きく変化していることがわかる。例えば、鉄ガリウム合金であるＧａｌｆｅｎｏｌという磁歪材料では、圧縮力を加えると内部の磁束密度が１テスラ以上変化する。このように、磁歪材料の内部の磁束密度が変化することにより、転がり抵抗に逆らって回転体１０を回転させる力を磁力により発生させることができる。
【００９１】
車輪である回転体１０の転がり抵抗は非常に小さいので、回転体１０を押圧しても回転を妨げる転がり抵抗は小さい。磁歪部材１１は押圧すると、磁石３０に引き付けられる力が大きく変化する。磁歪部材１１は、他の金属材料と同様に、押圧しても形状はほとんど変化しないので、回転体１０の重心の位置はほとんど変化せず、実質的に車輪の中心を維持する。このため、回転体１０は、転がり抵抗に逆らって回転し続けることができる。
【００９２】
次に、回転体１０が回転し始めるときの出発抵抗について説明する。例えば、鉄道車両が出発して動き出すときに働いている抵抗（出発抵抗）について説明すると、軸受がころ軸受の車両における出発抵抗は、例えば約３０Ｎ／ｔである。すなわち、車両の重量１０００ｋｇあたりの出発抵抗は約３０Ｎである。また、軸受が平軸受の車両における出発抵抗は、例えば約８０〜１００Ｎ／ｔである。このように、車輪に加わる力と比べて、出発抵抗は非常に小さな値（例えば１００分の１以下）となる。
【００９３】
ここで、軸受がころ軸受、回転体１０が金属材料、押し当て部材２０が金属材料である場合であって、押し当て部材２０が回転体１０を押す力が１０００ｋｇのとき、出発抵抗は約３０Ｎとなる。押し当て部材２０が回転体１０を押す力が１００ｋｇのときは出発抵抗は約３Ｎとなる。このように、出発抵抗は、押し当て部材２０が回転体１０を押す力に比べて小さい（例えば１００分の１以下）。この小さな出発抵抗に逆らって回転可能な力を発生させれば、回転体１０は回転を開始することができる。
【００９４】
また、回転体１０が回転し続けているときの転がり抵抗は、静止している状態から動かそうとしたときよりも小さくなる。回転体１０が静止している状態から回転をし始めるときは、外部からの補助動力を用いて回転を開始させ、所定の回転数まで上がった後は補助動力をオフにして、逆磁歪効果により得られる回転力で回転を継続させるようにしてもよい。
【００９５】
なお、上述の転がり抵抗、出発抵抗、押し当て部材２０が回転体１０を押す力は例であり、本発明は上記の値に限定されない。
【００９６】
なお、上述したように、磁石３０は、押し当て部材２０に接触している磁歪部材１１と接触していない磁歪部材１１の両方に対向するように配置されていてもよい。図９は、押し当て部材２０に接触している磁歪部材１１と接触していない磁歪部材１１の両方に対向する磁石３０の配置位置の一例を示す図である。図９の例では、それら両方の磁歪部材１１と磁石３０とが、ｙ方向において隙間を開けて配置されている。このとき、Ｎ極とＳ極はｙ方向に沿って配置されていてもよい。このように、磁歪部材１１と磁石３０とが、ｙ方向において隙間を開けて配置される構成は、上述および後述する実施形態のそれぞれの構成において適用されてもよい。本願の図面において図示する磁石３０の配置位置は例であり、それらに限定されない。実施形態における磁石３０の配置の仕方、Ｎ極とＳ極の配置方向（磁石３０の着磁方向）、磁石３０から発生する磁場の方向は任意である。
【００９７】
また、磁石３０は複数個配置されてもよい。例えば、ｙ方向に沿って、磁石３０、回転体１０、磁石３０の順に配置されていてもよい。そのような複数の磁石３０同士はヨークで接続されていてもよい。
【００９８】
また、磁石３０はＵ字型磁石であってもよい。図１０は、回転体１０を挟むように配置されたＵ字型の磁石３０を示す図である。図１１は、図１０に示す回転軸１７とＵ字型の磁石３０とを通る線に沿った装置１００の断面図である。説明を簡単にするために、図１１では、押し当て部材２０の図示は省略している。
【００９９】
上述したような磁石３０およびその配置によっても、装置１００は回転動作をすることができる。
【０１００】
また、図１に示す例では、回転体１０の外周部は、一定の角度毎に隙間が形成された円形状を有している。この隙間による回転のがたつきを抑制するための部材が回転体１０に設けられていてもよい。図１２は、隙間による回転のがたつきを抑制する部材の一例を示す図である。図１２の例では、回転体１０の外周部を覆うリング形状部材１２が回転体１０に設けられている。リング形状部材１２により、回転のがたつきを抑制することができる。リング形状部材１２は、例えば金属のような硬質の材料であってもよいし、例えばゴムのような軟質の材料であってもよい。また、隙間は部材で埋められていてもよい。例えば、隙間に樹脂等の任意の材料が充填されてもよい。
【０１０１】
図１２に示す回転体１０は、リム、スポーク、ハブを有する車輪構造を有すると言うこともできる。この場合、リング形状部材１２がリムに相当し、磁歪部材１１がスポークに相当し、支持部材１５がハブに相当する。
【０１０２】
また、図１に示す例では、回転体１０は複数の磁歪部材１１を有していたが、これら磁歪部材１１は一体に成形されていてもよい。また、例えば、磁歪部材１１と支持部材１５とが一体に成形されていてもよい。
【０１０３】
また、円形状の磁歪部材１１を単独で用いてもよい。図１３は、円形状の磁歪部材１１を有する回転体１０を示す図である。磁歪部材１１は、押し当て部材２０から加えられる力に応じて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材１１と磁場Ｈとに基づいて、回転体１０は回転する。
【０１０４】
この例では、磁歪部材１１には、押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域が存在する。例えば、磁歪部材１１において、押し当て部材２０との接触位置１９に近い領域と遠い領域とでは、押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる。例えば、図１３に示す接触位置１９に近い領域１１ｘ（斜線で示す領域）とそれ以外の領域１１ｙとでは、押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる。また、押し当て部材２０から磁歪部材１１に力が加えられたとき、磁歪部材１１中の応力分布には偏りが生じる。このような、磁歪部材１１における押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域同士において、透磁率（磁化の大きさ）が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。磁歪部材１１から見たとき、回転体１０の回転に伴い、磁歪部材１１における押し当て部材２０から力を加えられる領域が変化する。これにより、回転体１０は回転を継続する。
【０１０５】
なお、回転体１０の形状や力の加え方によって応力の分布の仕方は様々である。磁石３０の配置位置としては、例えば、回転体１０の応力が集中する部分および／またはその周辺部分の近傍に磁石３０を配置する。
【０１０６】
既に述べた上記の実施形態の説明および以降で述べる実施形態の説明では、主に複数の磁歪部材１１を有する回転体１０を例示しているが、そのような複数の磁歪部材１１を有する回転体１０を、図１３に示すような１個の磁歪部材１１を有する回転体１０に置き換えてもよく、その場合も装置１００は同様に動作可能である。
【０１０７】
また、図１の例では、押し当て部材２０のサイズは、回転体１０より小さいが、回転体１０より大きくてもよい。
【０１０８】
また、装置１００は、複数の押し当て部材２０および複数の磁石３０を備えていてもよい。図１４は、複数の押し当て部材２０および複数の磁石３０を備える装置１００を示す図である。複数の押し当て部材２０により回転体１０の複数の位置に力を加えることで、回転体１０中に磁化の大きさが変化する領域を複数個発生させることができる。これら磁化の大きさが変化した領域と他の領域とにおいて、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１０９】
図１４の例では、複数の押し当て部材２０は互いに異なる磁歪部材１１に力を加える。複数の押し当て部材２０から力が加えられる磁歪部材１１の間には、複数の押し当て部材２０から力が加えられない少なくとも１つの磁歪部材１１が位置する。力が加えられる磁歪部材１１と力が加えられない磁歪部材１１との間で磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。また、図１３の例のように回転体１０が１つの磁歪部材１１を含む形態の場合は、複数の押し当て部材２０から力が大きく加えられる磁歪部材１１の領域の間には、複数の押し当て部材２０から力がほとんど加えられない領域が位置する。磁歪部材１１における力が大きく加えられる領域と力が小さく加えられる領域との間で磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１１０】
なお、図１４の例では、磁石３０の数は２個であるが、それ以外の個数（例えば１個または３個以上）であってもよい。
【０１１１】
また、装置１００は、複数の回転体１０を備えていてもよい。例えば、押し当て部材２０が回転体１０と同様の構造を有していてもよい。図１５は、複数の回転体１０ａおよび１０ｂを備える装置１００を示す図である。回転体１０ａおよび１０ｂの構造は回転体１０と同じである。
【０１１２】
図１５の例では、回転体１０ａおよび１０ｂの一方が他方に力を加える押し当て部材２０の役割を果たす。複数の回転体１０ａおよび１０ｂは、お互いに、もう一方の回転体に力を加える押し当て部材２０の役割を果たす。また、図１５の構造は、押し当て部材２０が回転体１０と同様に磁歪部材を有していると説明することもできる。磁石３０は、例えば、回転体１０ａおよび１０ｂ同士の接触位置に対向するように配置され、回転体１０ａおよび１０ｂに磁場を印加する。回転体１０ａおよび１０ｂが互いに力を加え合い、回転体１０ａおよび１０ｂのそれぞれにおいて、加えられた力の大きさが互いに異なる複数の領域同士において、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１１３】
回転体１０ａおよび１０ｂのそれぞれは、複数の磁歪部材１１を含む。回転体１０ａは、回転体１０ｂの複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つに力を加え、回転体１０ｂは、回転体１０ａの複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つに力を加える。回転体１０ａと回転体１０ｂとが互いに力を加え合うことにより、回転体１０ａの少なくとも１つの磁歪部材１１において、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。また、回転体１０ｂの少なくとも１つの磁歪部材１１において、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。
【０１１４】
回転体１０ａにおいて、回転体１０ｂから加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０ａは回転する。また、回転体１０ｂにおいて、回転体１０ａから加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０ｂは回転する。なお、お互いに押し合う回転体１０の数は３個以上でもよい。
【０１１５】
なお、図１５の例では、回転体１０ａおよび１０ｂのそれぞれは、複数の磁歪部材１１を含んでいたが、それに限定されず、図１３に示すような磁歪部材１１を１個有する回転体１０の構造を採用してもよい。この形態では、回転体１０ａと回転体１０ｂとが互いに力を加え合うことにより、回転体１０ａの磁歪部材１１と、回転体１０ｂの磁歪部材１１とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。回転体１０ａの磁歪部材１１において、回転体１０ｂから加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０ａは回転する。また、回転体１０ｂの磁歪部材１１において、回転体１０ａから加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０ｂは回転する。
【０１１６】
また、押し当て部材２０は、液体を介して磁歪部材１１に力を加えてもよい。図１６Ａは、液体を介して押し当て部材２０から磁歪部材１１に力を加える装置１００を示す図である。図１６Ｂは、図１６Ａに示す回転軸１７を通りｙｚ平面に沿った回転体１０の断面を示す図である。図１６Ａに示す装置１００は、複数の容器５０と、複数の容器５０内の液体５５を押す複数のピストン６０とを備える。分かり易く説明するために、容器５０およびピストン６０の部分等の一部を断面図で示している。液体５５の材料は、例えば、水、油等であるが、液体５５の材料は任意であり、それらに限定されない。例えば、車両のブレーキに用いられるブレーキオイルや、各種油圧装置に用いられるオイルを液体５５として用いることができる。
【０１１７】
容器５０それぞれの中に磁歪部材１１が配置される。容器５０それぞれの中には液体５５が満たされており、磁歪部材１１はその液体５５に接触するように配置されている。容器５０はシリンダ５２を有している。シリンダ５２内にピストン６０の一部６２が挿入されることで、磁歪部材１１および液体５５は容器５０内に密封される。図１６Ｂに示すように、磁歪部材１１の一部１１ｐを容器５０に固定することで、磁歪部材１１を容器５０内に固定してもよい。
【０１１８】
図１６Ｂに示すように、ピストン６０が磁歪部材１１に力を加える方向とは逆の方向に動くことを抑制するストッパーが設けられていてもよい。例えば、図１６Ｂに示すような、突起部５０ｓおよび６０ｓが互いに接触することによりストッパーして機能してもよい。このようなストッパーの構造は一例であり、ストッパーの構造は任意である。ストッパーの位置は微調整できるようになっていてもよく、温度変化により液体等の構成要素の体積が変化してもピストン６０の位置を適切な位置に保持することができる。このようなストッパーは、後述する各種ピストンに対して設けられていてもよい。
【０１１９】
この例では、ピストン６０における押し当て部材２０と接触する外側部分は、回転体１０の円周方向に沿った曲面を有しており、押し当て部材２０と接触したときの転がり抵抗が小さくなっている。分かり易く説明するために、図１６Ａの例では、隣接するピストン６０の外側部分間の隙間が大きくなっているが、この隙間はもっと狭くてもよい。このような隙間は、ピストン６０の動きを妨げない程度に狭くすることで、転がり抵抗をより小さくすることができる。これ以降のピストンを用いた実施形態における隙間においても同様である。
【０１２０】
この例では、押し当て部材２０はピストン６０に力を加える。押し当て部材２０に押されたピストン６０は容器５０内の液体５５を押す。パスカルの原理により、ピストン６０から加えられた圧力は液体５５中を均等に伝わり、容器５０内の磁歪部材１１に圧力が加わる。圧力が加えられた磁歪部材１１の磁化の大きさは変化する。押し当て部材２０からピストン６０および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１と、力が加えられていない磁歪部材１１との間で、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１２１】
なお、少なくとも２つの容器５０は、液体５５が連続するように互いに接続されていてもよく、少なくとも１つの容器５０に加えられた圧力が、他の容器５０にも伝達されるようになっていてもよい。
【０１２２】
図１７は、複数の容器５０が互いに接続されている装置１００を示す図である。分かり易く説明するために、容器５０およびピストン６０の部分等の一部を断面図で示している。図１７の例では、装置１００は、配管５６および５９と、複数の磁石３０（この例では４個）を備えている。この例では、回転体１０は、複数の磁歪部材１１として８個の磁歪部材１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈを含んでいる。なお、図１７では、説明を分かり易くするために、回転軸１７の図示は省略している。
【０１２３】
配管５６は、磁歪部材１１ａが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｃが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｅが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｇが配置された容器５０とを、液体５５が連続するように接続しており、何れかの容器５０に加えられた圧力が、配管５６内の液体５５を介して他の容器５０にも伝達される。
【０１２４】
また、配管５９は、磁歪部材１１ｂが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｄが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｆが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｈが配置された容器５０とを、液体５５が連続するように接続しており、何れかの容器５０に加えられた圧力が、配管５９内の液体５５を介して他の容器５０にも伝達される。
【０１２５】
複数の磁石３０のそれぞれは、押し当て部材２０からピストン６０および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１と、力が加えられていない磁歪部材１１とに近接するように配置されている。押し当て部材２０からピストン６０および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１と、力が加えられていない磁歪部材１１との間で、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１２６】
なお、磁歪部材１１の全体が容器５０に収納されている必要はない。例えば、磁歪部材１１が密閉空間を形成する部材の一部を担っていてもよいし、容器５０の少なくとも一部が磁歪部材１１であってもよい。例えば、容器５０が磁歪部材１１であってもよい。
【０１２７】
また、図１３に示すような１個の磁歪部材１１を有する回転体１０を用いた形態において、押し当て部材２０は、液体を介して磁歪部材１１に力を加えてもよい。図１８Ａは、そのような形態において、液体５５を介して押し当て部材２０から磁歪部材１１に力を加える装置１００を示す図である。分かり易く説明するために、容器５０およびピストン６０の部分等の一部を断面図で示している。図１８Ｂは、図１８Ａに示す回転軸１７を通りｙｚ平面に沿った回転体１０の断面を示す図である。
【０１２８】
図１８Ａに示す例では、磁歪部材１１が容器５０それぞれの密閉空間を形成する部材の一部を担っている。言い換えると、磁歪部材１１は容器５０それぞれの壁部の一部を担っている。また、磁歪部材１１と容器５０とが一体に形成されていてもよい。磁歪部材１１と容器５０とが一体に形成されている場合は、容器５０が磁歪材料を含んでいてもよい。
【０１２９】
この例では、押し当て部材２０はピストン６０に力を加える。押し当て部材２０に押されたピストン６０は容器５０内の液体５５を押す。パスカルの原理により、ピストン６０から加えられた圧力は液体５５中を均等に伝わり、その押圧された容器５０の一部を担う磁歪部材１１の領域に圧力が加わる。圧力が加えられた磁歪部材１１中の領域の磁化の大きさは変化する。押し当て部材２０からピストン６０および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１中の領域と、力が加えられていない磁歪部材１１中の領域との間で、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１３０】
なお、図１８Ａの例では、磁歪部材１１の外周部は、ピストン６０の外側部分よりも外側に位置しているが、内側に位置していてもよい。
【０１３１】
また、図１７の装置１００と同様に、図１８Ａの装置１００においても、少なくとも２つの容器５０は、液体５５が連続するように互いに接続されていてもよく、少なくとも１つの容器５０に加えられた圧力が、他の容器５０にも伝達されるようになっていてもよい。また、図１７の装置１００と同様に、図１８Ａの装置１００においても、複数の磁石３０が配置されていてもよい。
【０１３２】
また、回転体１０は車両の車輪として用いられてもよい。車両の車輪が磁歪部材１１を備えていてもよい。図１９は、車輪として用いられる回転体１０を備えた車両２００を示す図である。図２０は、車両２００が備える回転体１０を示す図である。図１９に例として示す車両２００は四輪の車両であるが、車両はそれに限定されず、車輪を用いる車両であればよく、車両の種類や車輪の数は任意である。例えば、車両２００は一輪車、二輪車、三輪車であってもよいし、四輪よりも多い車輪を有する車両であってもよい。また、例えば、車両２００は鉄道車両であってもよいし、貨車であってもよい。本発明は、例えば、車輪を用いて走行する乗り物に適用可能である。乗り物は、人が乗る輸送機械に限定されず、無人で動作する輸送機械であってもよい。また、本発明は、例えば、乗り物以外の車輪を用いて走行する機械にも適用可能である。例えば、本発明はロボット等の機械にも適用することができる。
【０１３３】
車両２００は、磁歪部材１１を含む回転体（車輪）１０と、磁歪部材１１に磁場を印加する磁石３０とを備える。車両２００の重量の少なくとも一部等の荷重が回転体（車輪）１０にかかることに応じて、回転体（車輪）１０から道路の路面８０に力が加わる。回転体（車輪）１０は道路の路面８０から反作用の力を受ける。回転体（車輪）１０が道路の路面８０から力を加えられたとき、磁歪部材１１の少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材１１と磁場とに基づいて、回転体（車輪）１０は回転する。
【０１３４】
図１９、図２０を参照して、回転体（車輪）１０の回転軸１７は、車両２００の筐体７０で支持される。例えば、車軸、サスペンション等の部材を介して筐体７０に支持される。この例では、回転体１０が接地する路面８０が、回転体１０の磁歪部材１１に力を加える。すなわち、路面８０が上述した押し当て部材２０の役割を果たす。路面８０は、例えば舗装された道路または未舗装の道路である。路面８０は、レールであってもよい。路面８０は道に限定されず、車両２００が移動可能な土地、建築物、部材等であってもよい。
【０１３５】
磁石３０は、例えば、回転体１０のうちの路面８０からの力によって磁化の大きさが変化する領域に近い位置に配置される。磁石３０は、例えば、回転体１０と路面８０との接触位置に近い位置に配置されてもよい。磁石３０は例えば筐体７０によって支持される。
【０１３６】
磁歪部材１１には、路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域が存在する。例えば、磁歪部材１１において、路面８０との接触位置に近い領域と遠い領域とでは、路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる。また、路面８０から磁歪部材１１に力が加えられたとき、磁歪部材１１中の応力分布には偏りが生じる。このような、磁歪部材１１における路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域同士において、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。回転体１０の回転は、車両２００の位置を移動させる動力となる。
【０１３７】
図７および図８を用いて説明したように、回転体１０は回転し続ける。すなわち、車両２００に外部からエネルギーを供給しなくても、回転体１０は回転し続け、車両２００は進行し続けることができる。なお、車両２００の動力源として、逆磁歪効果により発生する回転エネルギーのみを用いる必要はなく、他の駆動源と併用してもよい。例えば、車両２００が内燃機関および電動モーターの少なくとも一方を備え、逆磁歪効果により発生する回転エネルギーは、補助動力として用いられてもよい。逆磁歪効果により発生する回転エネルギーは、車両２００の駆動力の一部を担ってもよい。また、車両２００が自転車等の人力を利用する車両である場合においても、逆磁歪効果により発生する回転エネルギーは、補助動力として用いられてもよい。
【０１３８】
なお、図２０では、１個の磁歪部材１１を有する回転体１０を例示したが、複数の磁歪部材１１を有する回転体１０が用いられてもよい。この場合は、回転体（車輪）１０が路面８０から力を加えられたとき、複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つの磁化の大きさが変化する。そして、路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体（車輪）１０は回転する。
【０１３９】
また、回転体１０がスポークの構造を有していてもよい。図２１Ａおよび図２１Ｂは、スポークが磁歪部材１１である形態を示す図である。図２１Ａに示す例と図２１Ｂに示す例とでは、スポークの数が互いに異なっている。スポークの数は任意である。図２１Ａに示す例と図２１Ｂに示す例とでは、磁石３０の形状が互いに異なっている。図２１Ｂに示す磁石３０は、ドーナッツ形状を半分に分割した形状を有している。また、磁石３０は扇型を有していてもよい。それら磁石３０の形状は、上述および後述する実施形態のそれぞれの構成において適用されてもよい。磁石３０の形状および配置位置は任意である。
【０１４０】
回転体１０の外周部９０は磁歪部材１１と同じ材料で形成されていてもよいし、別々の材料で形成されていてもよい。磁歪部材１１と外周部９０とは一体に形成されていてもよいし、別々に形成されていてもよい。また、外周部９０はタイヤを有していてもよい。例えば、外周部９０はゴムタイヤを有していてもよい。タイヤを有している場合においても、路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる磁歪部材１１同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。なお、図２０に示すような１個の磁歪部材１１を有する回転体１０もタイヤを有していてもよい。タイヤを有している場合においても、磁歪部材１１における路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域同士において、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１４１】
なお、回転体１０の形状は、上記の形状に限定されず、磁化の変化に偏りが生じる形状であればよい。
【０１４２】
次に、装置１００を備える構造物を説明する。図２２は、装置１００を備える構造物の一例である建築物３００を示す図である。
【０１４３】
上述の装置１００が建築物３００に設置されてもよいし、装置１００の少なくとも一部が建築物３００に組み込まれてもよい。例えば、図２２に示すように、装置１００の筐体４０は、建築物３００の一部が担っていてもよい。また、磁石３０は、建築物３００の一部分に配置されていてもよい。
【０１４４】
建築物３００には、装置１００が生成した回転エネルギーが伝達される発電機３１０と、発電機３１０が生成した電気エネルギーが蓄積される蓄電装置３２０と、蓄電装置３２０に蓄えられた電力を用いて動作する電気機器３３０とが設置されている。装置１００が生成した回転エネルギーは、例えばベルト３１１を介して発電機３１０に伝達される。発電機３１０は伝達された回転エネルギーに応じて発電を行い、生成した電気エネルギーが蓄電装置３２０に蓄積される。蓄電装置３２０は例えば電池を有する。電気機器３３０は電気で動作する任意の装置であり、蓄電装置３２０から出力された電力を用いて動作する。なお、発電機３１０から電気機器３３０に直接電力が供給されてもよい。建築物３００には、電気エネルギーの形態を調整するインバーター、コンバーター、トランス等が設けられていてもよい。また、押し当て部材２０の回転エネルギーを発電用等に用いてもよい。
【０１４５】
なお、上述の実施形態に係る装置１００は、磁歪部材１１に印加する磁場Ｈを発生する磁石３０を備えていたが、磁場は装置１００の外部から磁歪部材１１に印加されてもよい。この場合は、装置１００は、磁石３０を備えていなくてもよい。このとき、例えば、磁化の程度が大きい磁歪部材は、磁化の程度が小さい磁歪部材よりも、磁場の発生源側に強く引き寄せられることにより、回転体１０は回転する。また、例えば、磁歪部材のうちの磁化の程度が大きい領域が、磁歪部材のうちの磁化の程度が小さい領域よりも、磁場の発生源側に強く引き寄せられることにより、回転体１０は回転する。ここで、磁場の発生源側とは、装置１００が位置する空間における磁束密度がより高い側と言うこともできる。
【０１４６】
また、上記の例では押し当て部材２０は回転していたが、押し当て部材２０は回転しなくてもよい。例えば、発生する回転力が、回転体１０と押し当て部材２０との間に作用する摩擦力より大きい場合は、押し当て部材２０が回転しなくても回転体１０は回転を継続することができる。
【０１４７】
次に、パスカルの原理を用いて力を増幅する装置を説明する。図２３は、パスカルの原理を用いて力を増幅する増幅装置４００を示す図である。図２３は、増幅装置４００のｚｘ平面に沿った断面を示す図である。
【０１４８】
増幅装置４００は、第１ピストン４１０と、第２ピストン４２０と、第３ピストン４３０と、容器４５０とを備える。
【０１４９】
図２４（ａ）は、増幅装置４００が備える容器４５０のｚｘ平面に沿った断面を示す図である。図２４（ａ）に示す容器４５０を上から見たときの図を図２４（ｂ）に示す。図２４（ｂ）は、容器４５０をｚ方向に沿って見たときの図である。
【０１５０】
容器４５０は、ｚ方向に延びる円筒の形状を有する外壁部４５３と、第１隔壁４５１と、第２隔壁４５２とを備える。第１隔壁４５１および第２隔壁４５２は、ｘｙ平面に沿った円形状を有し、竹の節のように容器４５０の円筒形状の内部を区分けしている。この例では、第１隔壁４５１は容器４５０の円筒形状の端部に位置しているため、第１隔壁４５１は、容器４５０の底部と呼ぶこともできる。第１隔壁４５１の中央部には、ｚ方向に延びる円筒の形状を有する第１シリンダ４６１が設けられている。第２隔壁４５２の中央部には、ｚ方向に延びる円筒の形状を有する第３シリンダ４６３が設けられている。
【０１５１】
第１シリンダ４６１には、第１ピストン４１０が挿入される。第１ピストン４１０の第１シリンダ４６１内を移動する部分のｘｙ平面に沿った断面は、円形状を有し、第１ピストン４１０は第１シリンダ４６１の内側の壁部に密着しつつ移動可能となっている。
【０１５２】
第２ピストン４２０は、容器４５０の円筒形状の外壁部４５３の内側の壁部４６２に沿って配置される。図２３に示す第２ピストン４２０を上から見たときの図を図２５に示す。図２５は、第２ピストン４２０をｚ方向に沿って見たときの図である。第２ピストン４２０は、大径部（第２部分）４２２と、小径部（第３部分）４２３とを有する。ｘｙ平面に沿った断面において、大径部４２２および小径部４２３はそれぞれ円形状を有し、それらの円の面積は、小径部４２３よりも大径部４２２の方が大きい。
【０１５３】
第２ピストン４２０の大径部４２２は、容器４５０の円筒形状の外壁部４５３の内側の壁部４６２に密着しつつ移動可能となっている。この例では、外壁部４５３の内側の壁部４６２は、第２ピストン４２０の大径部４２２が移動可能な第２シリンダの機能を有する。第２ピストン４２０の小径部４２３は、第３シリンダ４６３内に挿入される。第２ピストン４２０の小径部４２３は、第２隔壁４５２に設けられた第３シリンダ４６３の内側の壁部に密着しつつ移動可能となっている。
【０１５４】
容器４５０は、第１ピストン４１０と第２ピストン４２０との間に第１液体４７１を収容している。第１液体４７１の材料は、上述した液体５５と同様である。第２ピストン４２０の大径部４２２は第１液体４７１側に位置し、小径部４２３は大径部４２２とは反対の側に位置する。第１ピストン４１０は、第１液体４７１側に位置する小径部４１１（第１部分）を有する。外壁部４５３と、第１隔壁４５１と、第１シリンダ４６１と、第１ピストン４１０の小径部４１１と、第２ピストン４２０の大径部４２２とで、密閉空間が形成され、第１液体４７１はその密閉空間内に密閉される。なお、小径部４１１が第１液体４７１側に第１シリンダ４６１を突き抜けている場合は、第１シリンダ４６１は密閉空間を形成する要素から省いてもよい。
【０１５５】
第３ピストン４３０は、容器４５０の円筒形状の外壁部４５３の内側の壁部４６４に沿って配置される。この例では、外壁部４５３の内側の壁部４６４は、第３ピストン４３０が移動可能な第４シリンダの機能を有する。第３ピストン４３０の壁部４６４に沿って移動する部分のｘｙ平面に沿った断面は、円形状を有し、第３ピストン４３０は壁部４６４（第４シリンダ）に密着しつつ移動可能となっている。
【０１５６】
容器４５０は、第２ピストン４２０と第３ピストン４３０との間に第２液体４７２を収容する。第２液体４７２の材料は、上述した液体５５と同様である。第２ピストン４２０の小径部４２３は、第２液体４７２側に位置している。第３ピストン４３０は、第２液体４７２側に位置する大径部４３４（第４部分）を有する。外壁部４５３と、第２隔壁４５２と、第３シリンダ４６３と、第２ピストン４２０の小径部４２３と、第３ピストン４３０の大径部４３４とで、密閉空間が形成され、第２液体４７２はその密閉空間内に密閉される。なお、小径部４２３が第２液体４７２側に第３シリンダ４６３を突き抜けている場合は、第３シリンダ４６３は密閉空間を形成する要素から省いてもよい。
【０１５７】
次に、増幅装置４００がパスカルの原理を用いて力を増幅する動作を説明する。ｚ方向に沿った力４８１が装置外部から第１ピストン４１０に加えられたとき、第１ピストン４１０は外部から加えられた力４８１を第１液体４７１に伝達する。第１ピストン４１０の小径部４１１から第１液体４７１に加えられた力は、第１液体４７１を介して、第２ピストン４２０の大径部４２２に伝達する。第２ピストン４２０の大径部４２２の断面積は、第１ピストン４１０の小径部４１１の断面積よりも大きい。このため、パスカルの原理により、第１ピストン４１０の小径部４１１が第１液体４７１を押す力よりも、第１液体４７１が第２ピストン４２０の大径部４２２を押す力の方が大きくなる。すなわち力が増幅される。
【０１５８】
第１液体４７１が第２ピストン４２０の大径部４２２を押す力は、第２ピストン４２０の小径部４２３に伝達される。第２ピストン４２０は、大径部４２２に加えられた力を、小径部４２３から第２液体４７２に伝達する。このとき、小径部４２３の断面積は、第２ピストン４２０の大径部４２２の断面積よりも小さい。そのため、小径部４２３における単位面積当たりの力（圧力）は、大径部４２２における単位面積当たりの力（圧力）よりも大きくなる。小径部４２３から第２液体４７２に加えられる圧力は、第１液体４７１内の圧力よりも大きくなる。
【０１５９】
第２ピストン４２０の小径部４２３から第２液体４７２に加えられた力は、第２液体４７２を介して、第３ピストン４３０の大径部４３４に伝達する。第３ピストン４３０の大径部４３４の断面積は、第２ピストン４２０の小径部４２３の断面積よりも大きい。このため、パスカルの原理により、第２ピストン４２０の小径部４２３が第２液体４７２を押す力よりも、第２液体４７２が第３ピストン４３０の大径部４３４を押す力の方が大きくなる。すなわち力が増幅される。
【０１６０】
このように、増幅装置４００では、２段階に力が増幅される。そのように増幅された力４８３が装置外部に出力される。ここで、第１ピストン４１０の小径部４１１の断面積をＳ１、第２ピストン４２０の大径部４２２の断面積をＳ２とすると、装置外部から第１ピストン４１０に加えられた力４８１の大きさは、第１液体４７１を介して小径部４１１から大径部４２２に伝達されることにより、Ｓ２／Ｓ１倍に増幅される。このＳ２／Ｓ１倍に増幅された力は、第２ピストン４２０の小径部４２３から第２液体４７２に加えられる。第２ピストン４２０の小径部４２３の断面積をＳ３、第３ピストン４３０の大径部４３４の断面積をＳ４とすると、第２ピストン４２０の小径部４２３から第２液体４７２に加えた力の大きさは、第２液体４７２を介して大径部４３４に伝達されることにより、Ｓ４／Ｓ３倍に増幅される。このように、出力される力４８３の大きさは、入力される力４８１の大きさの（Ｓ２／Ｓ１）×（Ｓ４／Ｓ３）倍に増幅される。例えば、Ｓ２／Ｓ１＝１０とし、Ｓ４／Ｓ３＝１０としたとき、出力される力４８３の大きさは、入力される力４８１の大きさの１００倍に増幅される。また、例えば、Ｓ２／Ｓ１＝５０とし、Ｓ４／Ｓ３＝５０としたとき、出力される力４８３の大きさは、入力される力４８１の大きさの２５０倍に増幅される。また、例えば、Ｓ２／Ｓ１＝１００とし、Ｓ４／Ｓ３＝１００としたとき、出力される力４８３の大きさは、入力される力４８１の大きさの１００００倍に増幅される。これは、例えば、１ニュートンの力を１００００ニュートンの力に増幅することになる。なお、これらの数値は一例であり、本発明はこの値に限定されない。
【０１６１】
増幅装置４００では、１個の円筒形の容器４５０の内部において、入力した力は複数回増幅され、大きな力が出力される。増幅装置４００は、１個の円筒形の容器４５０という省スペース且つシンプルな外観の装置構成において力を大きく増幅することができる。
【０１６２】
なお、上記の例では、増幅装置４００は１個の容器４５０を備えていたが、複数の容器４５０を備えていてもよい。図２６は、複数の容器４５０ａおよび４５０ｂを備える増幅装置４００を示す図である。図２６は、増幅装置４００のｚｘ平面に沿った断面を示している。
【０１６３】
容器４５０ａは、第１シリンダ４６１が設けられた第１隔壁４５１を有する。第２ピストン４２０は、容器４５０ｂの円筒形状の外壁部４５３の内側の壁部４６２に沿って配置される。第１シリンダ４６１には、第１ピストン４１０が挿入される。容器４５０ａは、第１ピストン４１０と第２ピストン４２０との間に第１液体４７１を収容している。容器４５０ｂは、第３シリンダ４６３が設けられた第２隔壁４５２を有する。第３ピストン４３０は、容器４５０ｂの円筒形状の外壁部４５３の内側の壁部４６４に沿って配置される。第２ピストン４２０の小径部４２３は、第３シリンダ４６３内に挿入される。容器４５０ｂは、第２ピストン４２０と第３ピストン４３０との間に第２液体４７２を収容している。第１ピストン４１０に加えられた力４８１を力４８３に増幅する動作は、図２３を用いて説明した動作と同じである。
【０１６４】
図２６に示す増幅装置４００において、第３シリンダ４６３は、所望の長さを有する配管を兼ねていてもよい。あるいは、第２隔壁４５２と第３シリンダ４６３とが所望の長さを有する配管を介して接続されていてもよい。増幅装置４００がそのような配管を有することで、容器４５０ａと容器４５０ｂとを互いに離れた位置に配置することが可能となる。力４８１を入力する位置と、力４８３を出力する位置とを離すことができ、力の入出力の位置および力の方向の設定の自由度を増すことができる。
【０１６５】
なお、上記で例示した増幅装置４００では２段階に力を増幅したが、力を増幅する回数はこれに限定されず、容器４５０内部のピストンとシリンダの数を増やすことにより、３段階以上に力を増幅してもよい。
【０１６６】
３段階に力を増幅する増幅装置４００の例を図２７に示す。図２７は、増幅装置４００のｚｘ平面に沿った断面を示している。図２７の例では、増幅装置４００は第４ピストン４４０をさらに備え、容器４５０は第３隔壁４５４をさらに備える。第１隔壁４５１および第２隔壁４５２と同様に、第３隔壁４５４は、ｘｙ平面に沿った円形状を有し、竹の節のように容器４５０の円筒形状の内部を区分けしている。第３隔壁４５４の中央部には、ｚ方向に延びる円筒の形状を有する第５シリンダ４６５が設けられている。
【０１６７】
この例では、第３ピストン４３０は、大径部（第４部分）４３４と、小径部（第５部分）４３５とを有する。ｘｙ平面に沿った断面において、大径部４３４および小径部４３５はそれぞれ円形状を有し、それらの円の面積は、小径部４３５よりも大径部４３４の方が大きい。第３ピストン４３０の小径部４３５は、第５シリンダ４６５内に挿入される。第３ピストン４３０の小径部４３５は、第３隔壁４５４に設けられた第５シリンダ４６５の内側の壁部に密着しつつ移動可能となっている。
【０１６８】
第４ピストン４４０は、容器４５０の円筒形状の外壁部４５３の内側の壁部４６６に沿って配置される。この例では、外壁部４５３の内側の壁部４６６は、第４ピストン４４０が移動可能な第６シリンダの機能を有する。第４ピストン４４０の壁部４６６に沿って移動する部分のｘｙ平面に沿った断面は、円形状を有し、第４ピストン４４０は壁部４６６（第６シリンダ）に密着しつつ移動可能となっている。
【０１６９】
容器４５０は、第３ピストン４３０と第４ピストン４４０との間に第３液体４７３を収容する。第３液体４７３の材料は、上述した液体５５と同様である。第３ピストン４３０の小径部４３５は、第３液体４７３側に位置している。第４ピストン４４０は、第３液体４７３側に位置する大径部４４６（第６部分）を有する。外壁部４５３と、第３隔壁４５４と、第５シリンダ４６５と、第３ピストン４３０の小径部４３５と、第４ピストン４４０の大径部４４６とで、密閉空間が形成され、第３液体４７３はその密閉空間内に密閉される。なお、小径部４３５が第３液体４７３側に第５シリンダ４６５を突き抜けている場合は、第５シリンダ４６５は密閉空間を形成する要素から省いてもよい。
【０１７０】
図２７の例では、第２ピストン４２０の小径部４２３から第２液体４７２に加えられた力は、第２液体４７２を介して、第３ピストン４３０の大径部４３４に伝達する。第３ピストン４３０の大径部４３４の断面積は、第２ピストン４２０の小径部４２３の断面積よりも大きい。このため、パスカルの原理により、第２ピストン４２０の小径部４２３が第２液体４７２を押す力よりも、第２液体４７２が第３ピストン４３０の大径部４３４を押す力の方が大きくなる。すなわち力が増幅される。
【０１７１】
第２液体４７２が第３ピストン４３０の大径部４３４を押す力は、第３ピストン４３０の小径部４３５に伝達される。第３ピストン４３０は、大径部４３４に加えられた力を、小径部４３５から第３液体４７３に伝達する。このとき、小径部４３５の断面積は、大径部４３４の断面積よりも小さい。そのため、小径部４３５における単位面積当たりの力（圧力）は、大径部４３４における単位面積当たりの力（圧力）よりも大きくなる。小径部４３５から第３液体４７３に加えられる圧力は、第２液体４７２内の圧力よりも大きくなる。
【０１７２】
第３ピストン４３０の小径部４３５から第３液体４７３に加えられた力は、第３液体４７３を介して、第４ピストン４４０の大径部４４６に伝達する。第４ピストン４４０の大径部４４６の断面積は、第３ピストン４３０の小径部４３５の断面積よりも大きい。このため、パスカルの原理により、第３ピストン４３０の小径部４３５が第３液体４７３を押す力よりも、第３液体４７３が第４ピストン４４０の大径部４４６を押す力の方が大きくなる。すなわち力が増幅される。このように、図２７に示す増幅装置４００では、３段階に力が増幅される。そのように増幅された力４８３が装置外部に出力される。
【０１７３】
なお、このように３段階以上に力を増幅する増幅装置４００においても、図２６に示すように複数の容器４５０を有する構造であってもよい。
【０１７４】
上記のような増幅装置４００を用いて増幅した力を磁歪部材１１に加えてもよい。力の加え方としては、増幅した力を直接加えてもよいし、図１６から図１８に示したように、液体５５を介して磁歪部材１１に増幅した力を直接加えてもよい。
【０１７５】
図２８は、容器５０内に配置された磁歪部材１１に力を加える増幅装置４００を示す図である。図２６は、増幅装置４００のｚｘ平面に沿った断面を示している。容器５０の中には液体５５が満たされており、磁歪部材１１はその液体５５に接触するように配置されている。容器５０にはシリンダ５２が設けられている。この例では、第３ピストン４３０の小径部４３５がシリンダ５２内に挿入されることで、容器５０内は密閉空間となり、磁歪部材１１および液体５５は容器５０内に密封される。
【０１７６】
第１ピストン４１０に加えられた力４８１の大きさは、増幅装置４００内で増幅される。増幅されて出力された力４８３は、第３ピストン４３０の小径部４３５から液体５５に加えられる。小径部４３５から液体５５に加えられた力は、液体５５を介して、磁歪部材１１に加えられる。力が加えられた磁歪部材１１は透磁率が変化する。
【０１７７】
なお、図２８の例では、容器５０と装置４００とは別々に形成されているが、容器５０と装置４００とは一体に形成されていてもよい。図２９に、容器５０が一体化された増幅装置４００の例を示す。
【０１７８】
増幅装置４００の複数個を、上述した回転体１０の円周方向に沿って順に配置してもよい。
【０１７９】
図３０は、増幅装置４００を介して押し当て部材２０から磁歪部材１１に力を加える装置１００を示す図である。分かり易く説明するために、増幅装置４００および容器５０等の一部を断面図で示している。
【０１８０】
図１６に示した装置１００と同様に、図３０の装置１００においても、容器５０が回転体１０の円周方向に沿って順に配置されている。この例では、回転体１０に８個の容器５０と８個の増幅装置４００が配置されている。回転体１０は容器５０および増幅装置４００を固定する基台４９０を備えてもよい。図２８を用いて説明したように、第３ピストン４３０が容器５０のシリンダ内に挿入されることで、容器５０内は密閉空間となり、磁歪部材１１および液体５５は容器５０内に密封される。なお、図２９に示したような容器５０と装置４００とが一体に形成された構造を採用してもよい。
【０１８１】
この例では、第１ピストン４１０は、小径部４１１とは反対の側に、押し当て部材２０と接触する外側部４１６を有する。外側部４１６は、回転体１０の円周方向に沿った曲面を有しており、押し当て部材２０と接触したときの転がり抵抗が小さくなっている。分かり易く説明するために、図３０の例では、隣接する外側部４１６間の隙間が大きくなっているが、この隙間はもっと狭くてもよい。このような隙間は、第１ピストン４１０の動きを妨げない程度に狭くすることで、転がり抵抗をより小さくすることができる。図１６から図１８に示される隙間においても同様であるし、以降の実施形態においても同様である。
【０１８２】
この例では、押し当て部材２０は第１ピストン４１０に力を加える。第１ピストン４１０に加えられた力の大きさは、増幅装置４００内で増幅される。増幅されて出力された力は、第３ピストン４３０から容器５０内の液体５５に加えられる。第３ピストン４３０から液体５５に加えられた力は、液体５５を介して、磁歪部材１１に加えられる。力が加えられた磁歪部材１１は透磁率が変化する。押し当て部材２０から増幅装置４００および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１と、力が加えられていない磁歪部材１１との間で、透磁率の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１８３】
この例では、増幅装置４００を介して磁歪部材１１に力を加えている。このため、押し当て部材２０が増幅装置４００の第１ピストン４１０に加える力が小さくても、その力は増幅装置４００内で増幅され、磁歪部材１１には大きな力を加えることができる。磁歪部材１１に大きな力を加えることにより、透磁率の変化の割合を大きくすることができ、より効率よく回転体１０を回転させることができる。
【０１８４】
また、図１７および図１８に示した装置１００に対しても、増幅装置４００を用いることができる。図１７および図１８に示した装置１００においても増幅装置４００を用いることで、押し当て部材２０が増幅装置４００の第１ピストン４１０に加える力が小さくても、その力は増幅装置４００内で増幅され、磁歪部材１１には大きな力を加えることができる。
【０１８５】
なお、上記の実施形態の説明では、押し当て部材２０を用いて磁歪部材１１を押圧していたが、重りを用いて磁歪部材１１を押圧してもよい。磁歪部材を押圧する（磁歪部材に力を加える）とは、直接または間接的に磁歪部材を押圧する（磁歪部材に力を加える）ことを示す。
【０１８６】
例えば図３０に示す第１ピストン４１０に重りが設けられ、その重りに作用する重力により磁歪部材１１を押圧してもよい。図３１は、重りを用いて磁歪部材１１を押圧する装置１００を示す図である。分かり易く説明するために、増幅装置４００および容器５０等の一部を断面図で示している。図３０の装置１００と比較して、図３１の装置１００では、押し当て部材２０が省略され、第１ピストン４１０のそれぞれに重り５２０が設けられている。重り５２０の材料は任意であり、所望の重さが得られる材料であればよい。重り５２０の材料として、例えば、鉄、鉛、金、銀、白金等の金属、各種合金、鉱物等の任意の材料が挙げられるが、これらに限定されない。重り５２０は磁歪部材１１に力を加える第１部材として機能する。図中の重力方向は−ｚ方向とする。つまり、重力方向は図３１中の下方向とする。また、磁歪部材１１は力が加えられることにより透磁率が小さくなる材料であるとする。
【０１８７】
例示した回転体１０に設けられた８個の重り５２０のうち、最も上側に位置する重り５２０が最も大きい力を増幅装置４００に加えるため、その重り５２０から力が加えられる磁歪部材１１の透磁率が最も小さくなる。このときピストン軸方向はｚ方向に沿っている。その最も上側の位置から回転体１０が回転してピストンの軸方向が斜めになるにつれて、重り５２０が増幅装置４００に加える力は小さくなっていき、磁歪部材１１の透磁率は大きくなっていく。そして、最も上側から９０度回転したとき（ピストンの軸方向が水平方向になったとき）、重り５２０は実質的に増幅装置４００に押す力を加えなくなる。回転体１０の下半分の領域では重り５２０は実質的に増幅装置４００に押す力を加えない。これらの、重り５２０が増幅装置４００に実質的に押す力を加えないときの磁歪部材１１の透磁率は大きい。このような重り５２０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１に対面するように磁石３０を配置する。この例では、最も上側に位置する磁歪部材１１の少なくとも一部と、最も上側から９０度回転した位置にある磁歪部材１１の少なくとも一部との両方に、磁石３０が対向するように配置されているが、磁石３０の形状および配置位置はこれに限定されない。重り５２０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１同士の透磁率が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。回転体１０の回転に伴い、複数の磁歪部材１１のそれぞれにおいて重り５２０から加えられる力が変化することにより、回転体１０は回転を継続する。
【０１８８】
重り５２０が増幅装置４００に加える力が小さくても、増幅装置４００内で力を増幅するので、大きな力を磁歪部材１１に加えることができる。このため、重り５２０がそれほど重くない場合でも、磁歪部材１１の透磁率を大きく変化させることができる。
【０１８９】
装置１００で用いる各液体の圧縮率は小さく、重り５２０が磁歪部材１１に力を加える過程での重り５２０の位置の移動量はわずかである。このため、重り５２０が磁歪部材１１に力を加えても回転体１０の重心の位置はほとんど変化せず、回転を妨げる方向の力の発生量は小さい。
【０１９０】
磁石３０は、重りから受ける力が大きい磁歪部材１１と、重りから受ける力が小さい磁歪部材１１との両方に対面するように配置される。図に例示する磁石３０は矩形であるが、磁石の形状は任意であり、例えば回転体１０の半円を覆うようなＵ字型形状を有していてもよい。
【０１９１】
また、図１８に示すような１個の磁歪部材１１を有する回転体１０を用いた形態において、重り５２０を用いて磁歪部材１１に力を加えてもよい。図３２は、そのような形態において、液体５５を介して重り５２０から磁歪部材に力を加える装置１００を示す図である。分かり易く説明するために、容器５０およびピストン６０の部分等の一部を断面図で示している。図３２の装置１００では、図３１に示した装置１００の基台４９０の部分が磁歪部材１１となっている。
【０１９２】
図３２に示す例では、磁歪部材１１が容器５０それぞれの密閉空間を形成する部材の一部を担っている。言い換えると、磁歪部材１１は容器５０それぞれの壁部の一部を担っている。また、磁歪部材１１と容器５０とが一体に形成されていてもよい。磁歪部材１１と容器５０とが一体に形成されている場合は、容器５０が磁歪材料を含んでいてもよい。
【０１９３】
この例では、重り５２０は増幅装置４００に力を加える。重り５２０に押された増幅装置４００は容器５０内の液体５５を押す。パスカルの原理により、増幅装置４００から加えられた圧力は液体５５中を均等に伝わり、その押圧された容器５０の一部を担う磁歪部材１１の領域に圧力が加わる。圧力が加えられた磁歪部材１１中の領域の透磁率が変化する。重り５２０から増幅装置４００および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１中の領域と、力が加えられていない磁歪部材１１中の領域との間で、透磁率の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。なお、図３２の例では、磁歪部材１１の外周部は、重り５２０の内側部分よりも内側に位置しているが、外側に位置していてもよい。
【０１９４】
なお、ピストン４１０と重り５２０とが一体に形成されていてもよい。また、ピストン４１０が重りとして機能して磁歪部材１１を押圧してもよく、この場合は、ピストン４１０が磁歪部材１１に力を加える第１部材として機能する。
【０１９５】
また、図１６から図１８に示す装置１００においても同様に、ピストン６０に重り５２０が設けられてもよい。この場合も、押し当て部材２０が省略され、重り５２０が磁歪部材１１に力を加える第１部材として機能する。このような形態においても、上記と同様に、回転体１０は回転する。また、ピストン６０と重り５２０とが一体に形成されていてもよい。また、ピストン６０が重りとして機能して磁歪部材１１を押圧してもよく、この場合は、ピストン６０が磁歪部材１１に力を加える第１部材として機能する。
【０１９６】
なお、上述の重り５２０を用いる装置１００において、重り５２０と押し当て部材２０とを併用してもよい。例えば、回転体１０の上側に位置する重り５２０に押し当て部材２０から力を加えることで、磁歪部材１１に加える力をさらに大きくすることができ、透磁率をさらに大きく変化させることができる。押し当て部材２０が押す重り５２０は、回転体１０の上側に位置する重り５２０に限定されず、任意の位置の重り５２０を押すことで、任意の位置の磁歪部材１１の透磁率を変化させることができる。ピストン４１０やピストン６０が重りとして機能して磁歪部材１１に力を加える形態においても同様に、押し当て部材２０を併用してもよく、押し当て部材２０からそれらピストン４１０やピストン６０に力を加えてもよい。
【０１９７】
また、図３１の重り５２０を用いる装置１００では、回転体１０の外周側に重り５２０を配置し、内周側に磁歪部材１１を配置していたが、配置の仕方は逆でもよい。図３３は、回転体１０の内周側に重り５２０を配置し、外周側に磁歪部材１１を配置していた装置１００を示す図である。分かり易く説明するために、増幅装置４００および容器５０等の一部を断面図で示している。図３４は、図３３に示す回転軸１７を通りｙｚ平面に沿った回転体１０の断面を示す図である。
【０１９８】
装置１００で用いる各液体の圧縮率は小さく、重り５２０が磁歪部材１１に力を加える過程での重りの位置の移動量はわずかである。このため、重り５２０が磁歪部材１１に力を加えても回転体１０の重心の位置はほとんど変化しない。図３３の装置１００では、回転体１０の内周側に重り５２０を配置することにより、重り５２０が磁歪部材１１に力を加える過程での重りの位置の移動に伴う重心の変化の影響をさらに小さくすることができる。
【０１９９】
図３３の例では、重り５２０とピストン４１０とが一体に形成されているが、別々に形成されていてもよい。
【０２００】
図３４に示すように、重り５２０には車輪５２０ｈが設けられていてもよく、これにより重り５２０はスムーズに移動することができる。また、重り５２０が磁歪部材１１に力を加える方向とは逆の方向に動くことを抑制するストッパー５２０ｓが設けられていてもよい。ストッパー５２０ｓの位置は微調整できるようになっていてもよく、温度変化により液体等の構成要素の体積が変化しても重り５２０の位置を適切な位置に保持することができる。
【０２０１】
図３４に例示した回転体１０に設けられた８個の重り５２０のうち、最も下側に位置する重り５２０が最も大きい力を増幅装置４００に加えるため、その重り５２０から力が加えられる磁歪部材１１の透磁率が最も小さくなる。このときピストン軸方向はｚ方向に沿っている。その最も下側の位置から回転体１０が回転してピストンの軸方向が斜めになるにつれて、重り５２０が増幅装置４００に加える力は小さくなっていき、磁歪部材１１の透磁率は大きくなっていく。そして、最も下側から９０度回転したとき（ピストンの軸方向が水平方向になったとき）、重り５２０は実質的に増幅装置４００に押す力を加えなくなる。回転体１０の上半分の領域では重り５２０は実質的に増幅装置４００に押す力を加えない。これらの、重り５２０が増幅装置４００に実質的に押す力を加えないときの磁歪部材１１の透磁率は大きい。このような重り５２０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１に対面するように磁石３０を配置する。この例では、最も下側に位置する磁歪部材１１の少なくとも一部と、最も下側から９０度回転した位置にある磁歪部材１１の少なくとも一部との両方に、磁石３０が対向するように配置されているが、磁石３０の形状および配置位置はこれに限定されない。重り５２０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１同士の透磁率が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。回転体１０の回転に伴い、複数の磁歪部材１１のそれぞれにおいて重り５２０から加えられる力が変化することにより、回転体１０は回転を継続する。
【０２０２】
なお、上述した各種ピストンおよびそれらに対応する各種シリンダの断面形状（ピストンの移動方向に垂直な断面の形状）は、円形状（楕円形状も含む）に限定されず、他の形状（例えば多角形）であってもよい。各種ピストンおよび各種シリンダの断面形状が多角形の場合はその角が丸みをおびている形状であってもよい。
【０２０３】
上述の実施形態の説明では、図示する構成要素を分かり易くするために、図面上ではピストンとシリンダとの間には隙間が空いているが、ピストンがシリンダ内部を移動可能な態様で、ピストンとシリンダとは密着している。
【０２０４】
また、重りを用いた装置４００では、液体を介してパスカルの原理を利用して磁歪部材１１に力を加えているが、液体を介さずに重り５２０が磁歪部材１１に直接力を加えてもよい。また、重り５２０に作用する重力に基づく力をてこの原理を利用して増幅して、その増幅した力を磁歪部材１１に加えてもよい。また、てこの原理とパスカルの原理とを組み合わせて力を増幅してもよい。
【０２０５】
また、上述したように磁石３０の配置位置は任意である。例えば、回転軸１７は回転せずに固定され、回転体１０が回転軸に対して回転する形態では、磁石３０は回転軸１７に固定されていてもよい。
【０２０６】
また、上述の力が加えられる液体として、磁歪材料の粒子を拡散させた磁性流体を用いてもよい。この場合は、力が加えられた磁性流体の透磁率が変化することで、回転体１０を回転させることができる。
【０２０７】
また、上述した各種ピストンが磁歪材料で形成されていてもよい。
【０２０８】
また、上記で例示した装置では、磁歪材料として、外部から押圧されると磁化の程度が小さくなる材料を用いていたが、外部から押圧されると磁化の程度が大きくなる磁歪材料を用いてもよい。外部から押圧されると磁化の程度が大きくなる磁歪材料を用いた場合は、小さくなる磁歪材料を用いた場合と比べて、回転体１０の回転方向が逆になる。
【０２０９】
また、上記で例示した装置における磁石３０の配置位置は別の位置であってもよく、上記の例に限定されない。磁石３０の配置位置によっては、回転体１０の回転方向を逆にすることもできる。
【０２１０】
また、上述の装置を車両などの機械に搭載した場合、回転体１０をジャイロとして用いることもできる。回転エネルギーを生成しつつ、ジャイロにより姿勢の安定性を向上させることができる。
【０２１１】
以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述した各種実施形態を適宜組み合わせた形態も本発明に含まれる。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２１２】
本発明は、逆磁歪現象を利用する技術分野において特に有用である。
【符号の説明】
【０２１３】
１０、１０ａ、１０ｂ  回転体
１１  磁歪部材
１５  支持部材
１７、２７  回転軸
２０  第１部材
３０  磁石
４０、７０  筐体
４１  弾性体
５０  容器
５５  液体
６０  ピストン
８０  路面（レール）
１００  装置
２００  車両
３００  建築物
３１０  発電機
３２０  蓄電装置
３３０  電気機器
Ｈ  磁場
Ｅ１、Ｅ２  回転エネルギー
【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１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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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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