(57)【要約】回転子は、磁石（３）のグループと磁石（３）の各グループの磁場の向きを定める材料（４）とを有する２つの平行なシャフト（１、２）で形成される。磁石（５）のグループで形成される固定子は、各回転子シャフト（１、２）に直交する固定子軸（６）を有する回転子に接近している。各回転子シャフトの磁石（３）のグループは、各回転子シャフトから異なる間隔で螺旋状の線上にて連なって接近する引き付けモードで配置され、固定子に相互作用する磁石（３）の最初のグループは各回転子シャフトから最も遠いグループであり、固定子に相互作用する最後のグループは各回転子シャフトに最も近いグループである。本発明は、主な動力が人力であるような自転車ペダル等においてトルクを補助するために用いられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二極磁石で両方形成された回転子及び固定子と磁場の向きを定める材料（４）とを含み、前記回転子及び固定子の磁石は、単一の磁極を含む面と２つの磁極を含む面とを有し、前記磁石は、単一の磁極を含む２つの平面を有し、前記固定子は、引き付けモードで連なって配置される種々のサイズであるが同様の幅の磁石（５）を含み、その引き付けが単一の磁極を有する最大表面の平面上にあり、且つ前記磁石（５）が次第に小さくなる最大表面の面で小さい間隔で離され；両磁極を有する各固定子の磁石（５）の面は、固定子軸（６）に平行であり；磁場の向きを定める材料（４）は、最大表面を有する固定子端部に配置され、且つ前記材料（４）は、終端磁石（５）の面に平行であり、前記回転子は、磁石（３）と各グループの端部の１つで磁場の向きを定める材料（４）とで形成されるグループを含み、前記グループが前記回転子の半径範囲に配置され；回転子磁石（３）の各グループは、連なって配置されると共に単一の磁極を有する最大表面の平面で互いに引き付けられる種々のサイズであるが同様の幅の磁石（３）で形成され、前記磁石（３）の最大表面の面が次第に小さくなっていて、前記固定子から異なる間隔で２つの端部を有する環状の構造を形成するようにし、互いに引き付けられない面が前記固定子と相互作用するための両磁極を有し；回転子磁石（３）の各グループの磁場の向きを定める材料（４）は、終端磁石（３）の面に平行な固定子に最も近い端部に配置されるモーターであって、前記回転子は、間隔を置いて離した２つの平行した回転シャフト（１、２）で形成され；前記固定子は、磁石（５）の２つの接近領域で形成されている固定子で前記間隔の中間に配置され、各領域が最も近いシャフト（１、２）の回転子グループと単に磁気的に相互作用し；各回転子シャフト（１、２）において、回転子磁石（３）のグループは、少なくともその回転シャフトまで異なる間隔を有する螺旋状の線上にて、各シャフト（１、２）の半径範囲において引き付けモードで接近していて、各シャフト（１、２）において、各固定子領域と相互作用する回転子磁石（３）の最初のグループは前記回転シャフトから最も遠く、各固定子領域と相互作用する回転子磁石（３）の最後のグループは前記回転シャフトに最も近いことを特徴とするモーター。
【請求項２】
回転子シャフト（１）の回転子磁石（３）のグループは、磁場の向きを定める材料（４）を含む端部を有し、その磁気極性が他の回転子シャフト（２）のグループの材料（４）を有する端部と逆であることを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項３】
各固定子領域は、最も近いシャフトの回転子グループの材料（４）を有する端部と同一の磁気極性を持つ終端材料（４）を有することを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気モーターの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許ＷＯ２００７１１３３５７及びＷＯ２００８０６８３６２は、磁石で形成された回転子の磁石で同様に形成された固定子との相互作用を示し、回転力は回転子と固定子との間の磁気引き付けによって発生する。これらの従来の特許では、動作を始動する第１引き付けがあり；しかしながら、回転子が近くないとき、第１引き付け及びこれによる動作を作り出すのに必要な接近をなし得ない磁気反発があるため、第１引き付けは回転子が固定子に非常に近いときに生じるに過ぎない。また、従来の特許では、同じ間隔で離された回転子磁石のグループの配置によって磁場を回転子磁石のグループの間で循環させて、回転子における磁場が閉じ、これにより回転子が固定子と相互作用するための力を失う問題が生じる。
【０００３】
３つの周知の物理法則が本発明に適用される。
【０００４】
第１法則：２つの磁石の間の引き付け力は、２つの磁石が反発したときよりも大きい。
【０００５】
第２法則：２つの磁石の間の磁力は、前記磁石を離す間隔に依存する。
【０００６】
第３法則：１つの磁石の磁力は、そのサイズに依存する。
【発明の概要】
【０００７】
モーターは、磁石で両方作られた回転子及び固定子で形成される。磁石の間に種々の引き付けがあるので、回転子及び固定子の磁石の構成は、先ず、動作原理をそのとき説明できるように説明されるべきである。
【０００８】
回転子を形成する部品は、磁石のグループと磁場の向きを定める材料とである。磁石は、単一の磁極を含む面と２つの磁極を含む面とを有する。磁場の向きを定める材料は、磁石の各グループの端部にある。
【０００９】
回転子の磁石のグループは、回転平面から離れた環状又は千鳥状の線上に引き付けモードで連なって配置された磁石で形成され、このようにして、グループからの各磁石は、固定子と相互作用するための異なる間隔で配置される。磁石は、単一の磁極を含む面と２つの磁極を含む面とを有する。固定子と相互作用する各磁石の面は、両磁極を有する（図１）。磁石の各グループは、回転を生じさせるように固定子と磁気的に相互作用する磁石のグループの第１領域である端部を有する。グループの端部は、磁場の向きを定める材料に次いで単一の磁極を有する（図１）。
【００１０】
固定子は、互いに接近した磁石と一端における磁場の向きを定める材料とで形成される。固定子は、サイズが次第に小さくなっていて引き付けモードで連なって配置された種々のサイズの磁石で形成される。磁石は、単一の磁極を含む面と２つの磁極を含む面とを有し、回転子と相互作用する各磁石の面は、両磁極を有する。従って、各固定子の磁石は、回転子と相互作用するための異なる間隔で配置される。
【００１１】
磁場の向きを定める材料は、磁場が通る経路を提供する高透磁率材料とすることができる。従って、材料は磁極として作用する。
【００１２】
回転子と固定子との間の磁気反発は、図１のステップＡのように磁石が接近しているときに、第１回転子磁石のＮ極と第１固定子磁石のＳ極との間に非常に強い引き付けがある第１法則に応じて作り出される。小さい破線でこの引き付けを示す。その後、２つの引き付け、すなわち、第１回転子磁石のＮ極と第２固定子磁石のＳ極との間の引き付けを伴うステップＢが行われる。また、前記ステップＢでは、第１固定子磁石のＮ極と第２回転子磁石のＳ極との間の引き付けがあるが、磁石がより大きい間隔で離れると共に磁石がますます小さくなるため、これらの引き付けは第２及び第３法則に応じて弱くなる。これに従って、ますます弱まる引き付けの連続があり、単一方向で回転子の回転を許容する。
【００１３】
本発明は、回転子シャフトにおける磁石の種々のグループの新規な構成を創作する。磁石で形成された回転子グループは、新規な構成を形成するために互いに非常に接近している。各シャフトの磁石のグループは、回転シャフトから異なる間隔を有する螺旋状の線上にて異なる回転平面の半径範囲にある（図２）。以下は、この構造のデザインの説明であり：固定子に相互作用する磁石の最初のグループは各回転子シャフトから最も遠く、固定子に相互作用する最後のグループはその回転シャフトに最も近い（図２）。
【００１４】
従来技術で言及される第１引き付けの問題を解消するために、モーターは、間隔を置いて離した２つの平行な回転シャフトによって形成された回転子を有して作り出される。各回転子シャフトは、シャフトの半径範囲に配置された磁石のグループを有する。問題の解消は、他のシャフトのグループの端部とは逆の磁気極性を有する各シャフトのグループの端部を作るための理由である。このようにして、各シャフトは逆の磁気極性を持つ半径範囲端部を有し、半径範囲のグループが最も近い位置に配置されるまでシャフトを回転させる引き付けがある。この回転は、回転子動作を始動させるものである。
【００１５】
本発明における固定子は、２つのシャフトを離す直線の中間に配置される。回転子が２つのシャフトで形成されるので、磁石で作られた固定子は２つの接近した領域で形成されなければならない。各固定子の領域は、最も近いシャフトの回転子グループと単に磁気的に相互作用する。モーターの回転は先ず２つの回転シャフトのグループの端部の引き付けによって生じ、その後、回転子グループは図１において上述した説明によれば固定子に引き付けられる。各固定子の領域は、先ず各回転シャフトから最も遠いグループを、その後他のグループを最後のグループまで引き付ける。
【００１６】
本発明は３つの利点を有する。第１には、動作を始動する第１磁気引き付けを作り出すことである。他の利点は、グループが接近しているために磁場が強力になり、従来技術特許で生じたようなスペースのための損失がないことである。３つ目の利点は、各シャフトにおける磁石のグループの螺旋状配置が、回転子が固定子の引き付け領域からよりよく逃れることができるようになされていることである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】回転子磁石（３）と固定子磁石（５）との間の磁気的相互作用を示す。ステップＡ及びＢでは、小さい破線が磁極の引き付けを示す。
【図２】回転シャフト（１）から異なる間隔での回転子磁石（３）のグループの新規な螺旋状構成を示す。磁石（５）で形成された固定子は、回転子の螺旋状構成に接近している。
【図３】間隔を置いて離した回転子の２つのシャフト（１、２）を示す。各シャフトは上述の螺旋状構成を有するが、磁石（３）のより多いグループを含む他の平面を有する。磁石（５）の２つの領域で形成された固定子は、２つのシャフト（１、２）を離す間隔の中間にある。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
モーターは、回転子及び固定子における磁石で形成される。磁石は、単一の磁極を含む面と２つの磁極を含む面とを有する。
【００１９】
回転子は、間隔を置いて離した２つの平行なシャフト（１、２）からなる。回転子を形成する部品は、磁石（３）のグループと、各グループの端部に配置され、磁場の向きを定める材料（４）とである。グループは各シャフト（１、２）の半径範囲に配設される。
【００２０】
固定子は、二極磁石（５）と、各固定子領域の端部に配置され、磁場の向きを定める材料（４）とを有する２つの接近領域で形成される。固定子は、各シャフトから等間隔で２つの回転シャフト（１、２）を離す直線上に配置される。固定子は、各回転シャフトに直交する軸（６）を形成する。固定子領域を形成するために、種々のサイズであるが同様の幅の二極磁石（５）が、引き付けモードで連なって配置される。磁石（５）は、単一の磁極を有する最大表面の平面上で互いに引き付けられ、且つ小さい間隔で離され、最大表面の面を次第に縮小している。磁石（５）は、単一の磁極を含む２つの平面を有し、両磁極を有する各固定子磁石（５）の面は、固定子軸（６）と平行である（図１）。磁場の向きを定める材料（４）は、最大表面を有する固定子の端部に配置される。材料（４）は、単一の磁極を有する端部の磁石（５）の面と平行な端部に配置される。
【００２１】
各固定子領域は、最も近いシャフトの回転子グループと単に磁気的に相互作用するので、モーターの固定子は、互いに接近する磁石（５）を有する２つの領域で形成される（図３）。
【００２２】
各回転子グループは、単一の磁極を含む面と２つの磁極を含む面とを有していて種々のサイズであるが同様の幅の矩形の二極磁石（３）で形成される。磁石（３）は、単一の磁極を含む２つの平面を有する。磁石（３）は、連なって配置され、単一の磁極を有する最大表面の平面で互いに引き付けられる。磁石（３）は、固定子から異なる間隔で２つの端部を有する環状又は千鳥状の構造を形成する小さい間隔で離される。互いに引き付けない面は、固定子と相互作用する両磁極を有する。種々のサイズの磁石（３）は、最大表面を有する面が次第に縮小する順で配設されるように配置される。グループの最大表面を含む面を有する磁石（３）は、固定子に最も近いグループの端部に配置される。
【００２３】
各回転子グループの磁場の向きを定める材料（４）は、グループの端部で磁石（３）の面と平行な固定子に最も近い端部に配置され、単一の磁極に次いで配置される。回転子及び固定子の磁場の向きを定める材料（４）は、誘導電流を生成するときに前記電流が磁場の経路を止める高透磁率材料若しくは高導電率材料、又は両材料の組み合わせとすることができる。
【００２４】
２つの回転子シャフト（１、２）の磁石（３）における磁極の位置は、以下の説明に相当し：材料（４）を含むシャフト（１）のグループの端部は、回転子シャフト（１、２）の半径範囲の端部の間で引き付けがあるように、他のシャフト（２）のグループの材料（４）を含む端部とは逆の磁気極性を有する。
【００２５】
回転子に関する固定子磁石（５）の位置は、相互作用する第１の回転子及び固定子の磁石が、最大のサイズで端部を有するものであるため、回転動作に関連する。磁極の位置は、以下の説明に相当し：各固定子領域の磁場の向きを定める材料（４）を含む端部は、最も近いシャフトの回転子グループの材料（４）を含む端部と同じ磁気極性を有する。
【００２６】
モーターの能力を向上するために、引き付けモードにおける磁石（３）の種々のグループが、各回転子シャフト（１、２）の半径範囲に配置される。各回転子シャフト（１、２）における種々のグループの最良の構成は：２つのグループが同一平面上に連なって互いに非常に接近して配置され；固定子と相互作用する磁石（３）の第１グループが回転子シャフト（１）から最も遠く（図２）；第２グループが第１の後方で回転子シャフト（１）に少し近づいていて；第３グループが固定子軸（６）に近い平面等の他の回転平面上に配置されなければならず、このグループが回転子シャフト（１）に最も近い場合である。モーターを作り出す最良の構成は、図３に示されるもので、他の回転平面が、第３グループ後の同じシャフトにて各回転子シャフト（１、２）上に配置され、２つの非常に接近したグループが同一平面上に連なって配置され、最初のグループが各回転子シャフトから最も遠く配置されるような同じ構成を有し、固定子の各領域が３つの前記回転平面の間に配置される（図３）。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、主な動力が人力であるような自転車ペダル等においてトルクを補助する装置に利用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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