(57)【要約】【課題】環境にやさしく、かつ効率良く駆動力を取出すことができる駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１０は、第１回転体部１ａと、第２回転体部２ａとを有している。第１回転体部１ａは、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第２回転体部２ａは、第１回転体部１ａの外側表面１ｃを囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方は、導電体で構成されている。【選択図】図１
2015143515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第１回転体部と、
前記第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、前記軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第２回転体部とを備え、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方は、導電体で構成されており、
前記第１回転体部の前記外側表面は、前記第２回転体部の前記内側表面と隙間を隔てて配置され、
前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方が回転することにより、前記導電体に渦電流が発生するように構成され、
前記Ｎ極および前記Ｓ極により発生した磁界と、前記渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方が回転するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されている、駆動装置。
【請求項２】
前記第１回転体部の前記外側表面は、周方向に沿って前記永久磁石の前記Ｎ極と前記Ｓ極とが交互に配置されて構成され、
前記第２回転体部の前記内側表面は、前記導電体により構成されている、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１回転体部が回転することにより、前記第２回転体部が回転するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されている、請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記軸線に対して垂直な方向から見て、前記第１回転体部の前記外側表面と前記第２回転体部の前記内側表面との重なり面積が変化するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方は、前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方に対して、前記軸線の方向に沿って移動可能に構成されている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方に設けられた回転子と、
前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部とをさらに備えた、請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
内側に流体が流れる管に設置可能な駆動装置であって、
前記管の内側に配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第１回転体部と、
前記管の外側に配置され、前記第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、前記軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第２回転体部とを備え、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方は、導電体で構成されており、
前記流体によって前記第１回転体部が回転することにより、前記導電体に渦電流が発生するように構成され、
前記Ｎ極および前記Ｓ極により発生した磁界と、前記渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、前記第２回転体部が回転するように前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されている、駆動装置。
【請求項７】
前記第１回転体部の前記外側表面は、周方向に沿って前記永久磁石の前記Ｎ極と前記Ｓ極とが交互に配置されて構成され、
前記第２回転体部の前記内側表面は、前記導電体により構成されている、請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記第１回転体部に接する回転子をさらに備え、
前記回転子は、前記流体が前記管の前記内側を流れることにより回転するように構成されており、
前記回転子が回転することにより、前記第１回転体部が回転するように、前記第１回転体部は支持されている、請求項６または請求項７に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記流体は水である、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記第２回転体部の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部をさらに備えた、請求項６〜請求項９のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１１】
内側に流体が流通可能に構成された管と、
前記管の前記内側に配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第１回転体部と、
前記管の外側に配置され、前記第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、前記軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第２回転体部とを備え、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方は、導電体で構成されており、
前記流体によって前記第１回転体部が回転することにより、前記導電体に渦電流が発生するように構成され、
前記Ｎ極および前記Ｓ極により発生した磁界と、前記渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、前記第２回転体部が回転するように前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されている、駆動装置。
【請求項１２】
軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第１回転体部と、
前記第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、前記軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第２回転体部とを備え、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方は、導電体で構成されているかもしくは周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されており、
前記第１回転体部の前記外側表面は、前記第２回転体部の前記内側表面と隙間を隔てて配置され、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方が、導電体で構成されている場合は、
前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方が回転することにより、前記導電体に渦電流が発生するように構成され、かつ、
前記Ｎ極および前記Ｓ極により発生した磁界と、前記渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方が回転するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されており、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、
前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方が回転することにより、前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方が回転するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されている、駆動装置。
【請求項１３】
内側に流体が流れる管に設置可能な駆動装置であって、
前記管の内側に配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第１回転体部と、
前記管の外側に配置され、前記第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、前記軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第２回転体部とを備え、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方は、導電体で構成されているかもしくは周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されており、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方が、導電体で構成されている場合は、
前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方が回転することにより、前記導電体に渦電流が発生するように構成され、かつ、
前記Ｎ極および前記Ｓ極により発生した磁界と、前記渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方が回転するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されており、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、
前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方が回転することにより、前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方が回転するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されている、駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、特に、交番磁界を利用した駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機関内部での燃焼によって熱エネルギーを作り出し、その熱エネルギーにより機械的エネルギーを得るものは、一般的に内燃機関と呼ばれている。
【０００３】
特開平１０−１１５２０７号公報（特許文献１）には、たとえば芝刈機などに用いられる内燃機関の構成が記載されている。特開平１０−１１５２０７号公報の内燃機関は、ピストンと、シリンダ部と、接続ロッドと、クランクシャフトとを有している。この内燃機関では、ピストンとシリンダ部材とにより構成された燃料室で、空気と燃料とオイル混合体とが燃焼される。これによりピストンが往復運動をし、その往復運動が接続ロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換される。
【０００４】
また、自動車などに用いられる内燃機関は、たとえば特開平８−８６２０８号公報（特許文献２）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１５２０７号公報
【特許文献２】特開平８−８６２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開平１０−１１５２０７号公報および特開平８−８６２０８号公報に記載の内燃機関は、ガソリンなどの化石燃料を燃焼させることによって駆動力を発生させる。化石燃料を燃焼させることによって、二酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物が大気中に放出される。たとえば大気中に放出された二酸化炭素は、地表から放射された赤外線の一部を吸収することにより温室効果ガスとして作用するので、地球温暖化の原因の一つと指摘されている。また大気中に放出された窒素酸化物や硫黄酸化物は、雨に溶け込むことによって硝酸や硫酸に変化するため酸性雨の原因の一つとなっている。このように、化石燃料を使用して駆動力を得る内燃機関は、地球温暖化や酸性雨などの環境問題を引き起こしている。
【０００７】
そこで、本発明の主な目的は、環境にやさしく、かつ効率良く駆動力を取出すことができる駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る駆動装置は、第１回転体部と、第２回転体部とを備えている。第１回転体部は、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第２回転体部は、第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方は、導電体で構成されている。第１回転体部の外側表面は、第２回転体部の内側表面と隙間を隔てて配置されている。第１回転体部および第２回転体部の一方が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成されている。Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第１回転体部および第２回転体部の他方が回転するように、第１回転体部および第２回転体部の各々が支持されている。
【０００９】
上記に係る駆動装置によれば、化石燃料の代わりに永久磁石のＮ極およびＳ極を利用して駆動力を発生させることができる。それゆえ、地球温暖化の原因となる二酸化炭素および酸性雨の原因となる窒化酸化物または硫黄酸化物を発生させずに駆動力が得られるので、地球環境にやさしい。また、本発明に係る駆動装置によれば、導電体が環状に形成されており、環状の表面全体に面するように永久磁石のＮ極およびＳ極が周方向に交互に配置されているので、導電体の表面全体に対して効率的に渦電流を発生させることができる。そのため、Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、非常に効率良くに駆動力が得られる。
【００１０】
上記に係る駆動装置において好ましくは、第１回転体部の外側表面は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。第２回転体部の内側表面は、導電体により構成されている。これにより、第２回転体部の内部表面に非常に効率的に渦電流を発生させることができる。結果として、第１回転体部および第２回転体部の他方のトルクを大きくすることができる。
【００１１】
上記に係る駆動装置において、第１回転体部が回転することにより、第２回転体部が回転するように、第１回転体部および第２回転体部の各々が支持されていてもよい。これにより、回転半径の大きな回転力を効率的に取り出すことができる。
【００１２】
上記に係る駆動装置において好ましくは、軸線に対して垂直な方向から見て、第１回転体部の外側表面と第２回転体部の内側表面との重なり面積が変化するように、第１回転体部および第２回転体部の一方は、第１回転体部および第２回転体部の他方に対して、軸線の方向に沿って移動可能に構成されている。これにより、第１回転体部および第２回転体部の一方から第１回転体部および第２回転体部の他方に伝達される駆動力を連続的に変化させることができる。
【００１３】
上記に係る駆動装置において好ましくは、第１回転体部および第２回転体部の一方に設けられた回転子と、第１回転体部および第２回転体部の他方の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部とをさらに備える。これにより、回転子が回転することにより発電機部が発電する発電量を制御することができる。
【００１４】
本発明に係る駆動装置は、内側に流体が流れる管に設置可能な駆動装置であって、第１回転体部と、第２回転体部とを備えている。第１回転体部は、管の内側に配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第２回転体部は、管の外側に配置され、第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方は、導電体で構成されている。流体によって第１回転体部が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成されている。Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第２回転体部が回転するように第１回転体部および第２回転体部の各々が支持されている。
【００１５】
上記に係る駆動装置によれば、化石燃料の代わりに永久磁石のＮ極およびＳ極を利用して、駆動力を発生させることができる。それゆえ、地球温暖化の原因となる二酸化炭素および酸性雨の原因となる窒化酸化物または硫黄酸化物を発生させずに駆動力が得られるので、地球環境にやさしい。また、本発明に係る駆動装置によれば、導電体が環状に形成されており、環状の表面全体に面するように永久磁石のＮ極およびＳ極が周方向に交互に配置されているので、導電体の表面全体に対して効率的に渦電流を発生させることができる。そのため、Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、非常に効率良くに駆動力が得られる。さらに、管の内側を流れる流体の流れを利用して第１回転体部を回転させることにより第２回転体部から駆動力を取り出すことができるので、流体の流れを駆動力に変換して取り出すことができる。さらに、第１回転体部の回転力を非接触で第２回転体部に伝達することができるので、管に貫通孔を設けることなく第１回転体部の回転エネルギーを外部に取り出すことができる。
【００１６】
上記に係る駆動装置において好ましくは、第１回転体部の外側表面は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。第２回転体部の内側表面は、導電体により構成されている。これにより、第２回転体部の内部表面に非常に効率的に渦電流を発生させることができる。結果として、第２回転体部のトルクを大きくすることができる。
【００１７】
上記に係る駆動装置において好ましくは、第１回転体部に接する回転子をさらに備えている。回転子は、流体が管の内側を流れることにより回転するように構成されている。回転子が回転することにより、第１回転体部が回転するように、第１回転体部は支持されている。これにより、第１回転体部を効果的に回転させることができる。
【００１８】
上記に係る駆動装置において好ましくは、流体は水である。たとえば、定常的に水が流れている水道の配管に駆動装置を設置することにより、水道の配管を流れる水の流れを利用して駆動力を取り出すことができる。
【００１９】
上記に係る駆動装置において好ましくは、第２回転体部の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部をさらに備えている。これにより、流体の流れを利用して第１回転体部および第２回転体部を回転させることにより発電することができる。
【００２０】
本発明に係る駆動装置は、管と、第１回転体部と、第２回転体部とを備えている。管は、内側に流体が流通可能に構成されている。第１回転体部は、管の内側に配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第２回転体部は、管の外側に配置され、第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方は、導電体で構成されている。流体によって第１回転体部が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成されている。Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第２回転体部が回転するように第１回転体部および第２回転体部の各々が支持されている。これにより、管を含んだ駆動装置を水道の配管などに設置する際の作業性を向上させることができる。
【００２１】
本発明に係る駆動装置は、第１回転体部と、第２回転体部とを備えている。第１回転体部は、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第２回転体部は、第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方は、導電体で構成されているかもしくは周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。第１回転体部の外側表面は、第２回転体部の内側表面と隙間を隔てて配置されている。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方が、導電体で構成されている場合は、第１回転体部および第２回転体部の一方が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成され、Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第１回転体部および第２回転体部の他方が回転するように、第１回転体部および第２回転体部の各々が支持されている。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、第１回転体部および第２回転体部の一方が回転することにより、第１回転体部および第２回転体部の他方が回転するように、第１回転体部および第２回転体部の各々が支持されている。これにより、第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合においても、非常に効率良く大きい駆動力が得られる。
【００２２】
本発明に係る駆動装置は、内側に流体が流れる管に設置可能な駆動装置であって、管と、第１回転体部と、第２回転体部とを備えている。第１回転体部は、管の内側に配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第２回転体部は、管の外側に配置され、第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方は、導電体で構成されているかもしくは周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方が、導電体で構成されている場合は、第１回転体部および第２回転体部の一方が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成され、Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第１回転体部および第２回転体部の他方が回転するように、第１回転体部および第２回転体部の各々が支持されている。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、第１回転体部および第２回転体部の一方が回転することにより、第１回転体部および第２回転体部の他方が回転するように、第１回転体部および第２回転体部の各々が支持されている。これにより、第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合においても、非常に効率良く大きい駆動力が得られる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の駆動装置によれば、ガソリンなどの化石燃料を使用せずに交番磁界によって駆動力が得られる。それゆえ、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や酸性雨の原因となる窒素酸化物や硫黄酸化物が発生しないので、地球環境にやさしい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態１に係る駆動装置の構成を概略的に示す一部断面模式図である。
【図２】図１の領域ＩＩ−ＩＩにおける構成を示す断面模式図である。
【図３】図１の領域ＩＩＩ−ＩＩＩにおける構成を示す断面模式図である。
【図４】図１の領域ＩＶ−ＩＶにおける構成を示す断面模式図である。
【図５】実施の形態１に係る駆動装置の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図６】実施の形態２に係る駆動装置の構成を概略的に示す端面模式図である。
【図７】図６の領域ＶＩＩ−ＶＩＩにおける構成を示す断面模式図である。
【図８】図６の領域ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける構成を示す断面模式図である。
【図９】図６の領域ＩＸ−ＩＸにおける構成を示す断面模式図である。
【図１０】実施の形態２に係る駆動装置の第１の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図１１】実施の形態２に係る駆動装置の第２の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図１２】実施の形態２に係る駆動装置の第３の変形例の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図１３】図１の領域ＩＩ−ＩＩにおける構成の変形例を示す断面模式図である。
【図１４】実施の形態３に係る駆動装置の構成の第１の状態を概略的に示す一部断面模式図である。
【図１５】実施の形態３に係る駆動装置の構成の第２の状態を概略的に示す一部断面模式図である。
【図１６】実施の形態１の変形例に係る駆動装置の構成を概略的に示す一部断面模式図である。
【図１７】実施の形態２の変形例に係る駆動装置の構成を概略的に示す一部断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、同一又は相当する要素については同一の参照符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１〜図５を参照して、本発明の実施の形態１における駆動装置の構成について説明する。実施の形態１に係る駆動装置１０は、第１回転体１と、第２回転体２と、第１ベアリング部５ａと、第２ベアリング部５ｂと、第３ベアリング部５ｃと、第４ベアリング部５ｄと、第１支持部６ａと、第２支持部６ｂと、台部７とを主に有している。
【００２７】
図１および図２に示すように、第１回転体１は、第１回転体部１ａと、芯部１ｂと、第１軸部１ｄと、第２軸部１ｅとを主に有しており、軸線ｘの周りに回転可能に支持されている。第１回転体部１ａは、芯部１ｂと、第１軸部１ｄと、第２軸部１ｅとともに、軸線ｘの周りに回転可能に支持されている。図２を参照して、第１回転体部１ａは筒状の形状を有し、好ましくは円筒状の形状を有する。筒状の第１回転体部１ａの内側には芯部１ｂが配置されている。芯部１ｂは、たとえば柱状の形状を有し、好ましくは円柱状の形状を有する。第１軸部１ｄおよび第２軸部１ｅの各々は、軸線ｘに沿って伸長するように形成されている。第１軸部１ｄは、芯部１ｂに対して第２軸部１ｅとは反対側に配置されている。第１軸部１ｄは、たとえば円柱状の芯部１ｂの一方側の側面の中心付近において芯部１ｂと接している。第２軸部１ｅは、たとえば円柱状の芯部１ｂの他方側の側面の中心付近において芯部１ｂと接している。第２軸部１ｅの直径は、第１軸部１ｄの直径よりも小さくてもよい。
【００２８】
図２を参照して、第２回転体２は、第２回転体部２ａと、底部２ｂと、第３軸部２ｄとを主に有しており、軸線ｘの周りに回転可能に支持されている。第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、第１回転体部１ａの外側表面１ｃを囲うように配置されている。第２回転体部２ａは、底部２ｂおよび第３軸部２ｄとともに、軸線ｘの周りに回転可能に支持されている。好ましくは、第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、第１回転体部１ａの外側表面１ｃの全面を覆うように設けられている。第２回転体部２ａの軸線ｘ方向の長さは、第１回転体部１ａの軸線ｘ方向の長さよりも大きくてもよい。第２回転体部２ａは、筒状の形状を有し、円筒状の形状を有する。底部２ｂは、筒状の第２回転体部２ａの一方の開口部を塞ぐようにして第２回転体部２ａに接している。底部２ｂは、第２回転体部２ａと一体形成されていてもよし、別体で形成されていてもよい。底部２ｂは軸線ｘ方向から見てたとえば円形を有する。第３軸部２ｄは、軸線ｘ方向に沿って伸長して形成されている。第３軸部２ｄは、たとえば円形の底部２ｂの中心付近において、底部２ｂと接して配置されている。第３軸部２ｄは、底部２ｂと一体形成されていてもよいし、別体で形成されていてもよい。
【００２９】
図２を参照して、第１回転体部１ａは、周方向に沿って配置されて永久磁石のＮ極とＳ極とを含む。Ｎ極およびＳ極の両方が永久磁石から構成されている。永久磁石のＮ極およびＳ極の各々は、周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に位置するように配置されている。言い換えれば、第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。Ｎ極とＳ極との間に隙間が設けられていてもよいし、当該隙間が非磁性材料により埋められていてもよい。Ｎ極はＳ極と接して配置されていてもよい。第１回転体部１ａの周囲を覆うようにたとえば樹脂製のカバーが配置されていてもよい。永久磁石であるＮ極とＳ極の双方は、たとえばＲＥ2Ｆｅ14Ｂ（ＲＥ：希土類元素）の組成を有するものであることが好ましく、ＲＥはたとえばネオジウム（Ｎｄ）であることが好ましい。Ｎ極とＳ極とは、たとえば接着剤により芯部１ｂに固定されている。
【００３０】
図２を参照して、第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、たとえばアルミニウムなどの導電体で構成されている。第２回転体部２ａの全体がアルミニウムなどの導電体で構成されていてもよい。第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、第２回転体部２ａの内側表面２ｃと隙間を隔てて配置されている。第１回転体１が回転することにより、第２回転体２が回転するように、第１回転体１が第１ベアリング部５ａにより第１支持部６ａに支持されており、かつ第２回転体２が第４ベアリング部５ｄにより第２支持部６ｂに支持されている。つまり、第１回転体部１ａが回転することにより、第２回転体部２ａが回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。
【００３１】
上記導電体としては、導電率が高く、抵抗率（電気抵抗率）が低い導電性金属を用いることが好ましい。導電体としては、たとえば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、タングステン（Ｗ）などがそれぞれ単体で、またはこれらの任意の組合せが用いられている。表１は、各金属の導電率および抵抗率を示したものである。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
図１を参照して、第１軸部１ｄは、第１ベアリング部５ａを介して第１支持部６ａにより支持されている。言い換えれば、第１軸部１ｄと、第１支持部６ａとの間に第１ベアリング部５ａが配置されている。第１軸部１ｄは、第１ベアリング部５ａにより第１支持部６ａに対して回転可能に支持されている。
【００３４】
図１および図４を参照して、第２回転体２の底部２ｂには凹部２ｅが形成されている。凹部２ｅを形成する側面に沿って第３ベアリング部５ｃが配置されている。第２軸部１ｅの一部は、凹部２ｅ内に配置されており、第３ベアリング部５ｃを介して底部２ｂに支持されている。言い換えれば、第２軸部１ｅと、底部２ｂとの間に第３ベアリング部５ｃが配置されている。図４を参照して、第３ベアリング部５ｃは、第２軸部１ｅの周方向に沿って配置されている複数の転動体を含んでいてもよい。つまり、第３ベアリング部５ｃは、第２軸部１ｅを囲うように配置されている複数の転動体を含んでいてもよい。
【００３５】
図１を参照して、第３軸部２ｄは、第４ベアリング部５ｄを介して第２支持部６ｂにより支持されている。言い換えれば、第３軸部２ｄと、第２支持部６ｂとの間に第４ベアリング部５ｄが配置されている。第３軸部２ｄは、第４ベアリング部５ｄにより第２支持部６ｂに対して回転可能に支持されている。第１支持部６ａおよび第２支持部６ｂの各々は台部７に固定されている。
【００３６】
図１および図３を参照して、筒状の第２回転体部２ａの他方側の開口部を塞ぐように蓋部３が配置されていてもよい。蓋部３は、第２回転体部２ａに対して底部２ｂとは反対側に配置されており、第２回転体部２ａに嵌め込み可能に構成されている。蓋部３は、第２回転体部２ａに固定されており、第２回転体部２ａとともに軸線ｘの周りに回転可能に第２ベアリング部５ｂによって支持されている。蓋部３の中央付近には貫通孔３ａが形成されており、貫通孔３ａを貫通するように第１軸部１ｄが配置されている。第１軸部１ｄと、蓋部３との間には、第２ベアリング部５ｂが配置されている。図３を参照して、第２ベアリング部５ｂは、第１軸部１ｄの周方向に沿って配置されている複数の転動体を含んでいてもよい。つまり、第２ベアリング部５ｂは、第１軸部１ｄを囲うように配置されている複数の転動体を含んでいてもよい。
【００３７】
図１３を参照して、第２回転体部２ａは、複数の柱状の棒２ａ１〜２ａ３を含んでいてもよい。柱状の棒は、上述したアルミニウムなどの導電体により構成されている。柱状の棒は、円柱状の棒であってもよいし、多角柱状の棒であってもよい。柱状の棒が円柱形状の場合、円の直径はたとえば１ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度である。隣り合う２つの棒は、互いに接触して配置されていてもよいし、隙間を隔てて等間隔に配置されていてもよい。図１３に示すように、複数の棒は、軸線ｘを中心とする仮想の円の円周に沿って配置される。複数の棒は、たとえば１５°間隔で２４本配置される。柱状の棒の一端は、底部２ｂに接して設けられており、たとえば軸線ｘ方向に沿って伸長するネジによって底部２ｂに固定されている。柱状の棒の他端は、蓋部３に接して設けられており、たとえば軸線ｘ方向に沿って伸長するネジによって蓋部３に固定されている。つまり、複数の柱状の棒の各々は、底部２ｂと蓋部３とに挟まれるようにして、底部２ｂおよび蓋部３に固定されている。このように、第２回転体部２ａを複数の柱状の棒２ａ１〜２ａ３により構成することにより、第２回転体部２ａの内側表面２ｃの実効的な表面積が大きくなる。それゆえ、渦電流が発生する領域を増やすことができるので、第２回転体部２ａを効率的に回転させることができる。
【００３８】
次に、実施の形態１の駆動装置１０の動作について説明する。
図２を参照して、第１回転体部１ａが、たとえば軸線ｘを中心として回転を開始すると、第１回転体部１ａの外側表面１ｃに面する第２回転体部２ａの内側表面２ｃに対して、Ｎ極とＳ極とが時間的に交互に変化する交番磁界が印加される。第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、導電体により構成されているため、内側表面２ｃを構成する導電体に渦電流が発生する。第２回転体部２ａの内側表面２ｃ上のある位置において磁界（磁束）が増加すると、当該磁界の増加を抑制するように第２回転体部２ａの内側表面２ｃにおいて渦電流が発生する。当該渦電流により発生した磁界と、第１回転体部１ａの回転により発生した交番磁界とにより、第２回転体部２ａの内側表面２ｃ上におけるある位置において第２回転体部２ａを回転させる力が発生する。当該力は反発力であると推測される。同様に、第２回転体部２ａの内側表面２ｃ上のある位置において第１回転体部１ａの回転により発生した磁界が減少すると、当該磁界の減少を抑制するように第２回転体部２ａの内側表面２ｃにおいて渦電流が発生する。第２回転体部２ａの内側表面２ｃにおいて当該渦電流により発生した磁界と、第１回転体部１ａの回転により発生した交番磁界とにより、第２回転体部２ａの内側表面２ｃのある位置において第２回転体部２ａを回転させる力が発生する。当該力は吸引力であると推測される。
【００３９】
第１回転体部１ａが、たとえば軸線ｘを中心として時計回りに回転すると、第１回転体部１ａが回転することにより発生する磁界によって、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに発生する渦電流により発生した磁界が発生する。第１回転体部１ａの回転により発生する交番磁界と、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに発生する磁界との力により、第２回転体部２ａは、第１回転体部１ａの回転につられるように回転を開始する。第１回転体部１ａが時計回りに回転すると、第２回転体部２ａも時計回りに回転する。つまり、第２回転体部２ａの回転方向ａ２は、第１回転体部１ａの回転方向ａ１と同じである。第１回転体部１ａが連続的に回転すると、第２回転体部２ａも第１回転体部１ａの回転方向と同じ方向に連続的に回転する。第２回転体部２ａの回転軸は、第１回転体部１ａの回転軸と同じである。
【００４０】
第１回転体部１ａはたとえばモータ（図示せず）により回転させられてもよいし、第１回転体１の第１軸部１ｄに連接して設けられたプロペラなどの回転子がたとえば空気などの気体または水などの液体などの流体の流れにより回転することにより回転させられてもよい。上記構成では、第１回転体部１ａが回転することにより、第２回転体部２ａが回転する。
【００４１】
反対に、第２回転体部２ａが回転を開始すると、第２回転体部２ａの内側表面２ｃのある位置が受ける磁界が相対的に変化する。言い換えれば、第２回転体部２ａの内側表面２ｃのある位置には、Ｎ極とＳ極とが時間的に交互に変化する交番磁界が印加される。第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、導電体により構成されているため、内側表面２ｃを構成する導電体に渦電流が発生する。第２回転体部２ａの内側表面２ｃ上のある位置において磁界（磁束）が相対的に増加すると、当該磁界の増加を抑制するように第２回転体部２ａの内側表面２ｃにおいて渦電流が発生する。当該渦電流により発生した磁界と、第１回転体部１ａの磁界とにより、第１回転体部１ａの外側表面１ｃ上のある位置において第１回転体部１ａを回転させる力が発生する。当該力は反発力であると推測される。同様に、第２回転体部２ａの内側表面２ｃ上のある位置において、第１回転体部１ａから発生する磁界が減少すると、当該磁界の減少を抑制するように第２回転体部２ａの内側表面２ｃにおいて渦電流が発生する。第２回転体部２ａの内側表面２ｃにおいて当該渦電流により発生した磁界と、第１回転体部１ａにより発生した磁界とにより、第１回転体部１ａの外側表面１ｃのある位置において第１回転体部１ａを回転させる力が発生する。当該力は吸引力であると推測される。
【００４２】
第２回転体部２ａが、たとえば軸線ｘを中心として時計回りに回転すると、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに発生する渦電流により発生した磁界が発生する。第１回転体部１ａにより発生する磁界と、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに発生する磁界との力により、第１回転体部１ａは、第２回転体部２ａの回転につられるように回転を開始する。第２回転体部２ａが時計回りに回転すると、第１回転体部１ａも時計回りに回転する。つまり、第１回転体部１ａの回転方向ａ１は、第２回転体部２ａの回転方向ａ２と同じである。第２回転体部２ａが連続的に回転すると、第１回転体部１ａも第２回転体部２ａの回転方向と同じ方向に連続的に回転する。第１回転体部１ａの回転軸は、第２回転体部２ａの回転軸と同じである。
【００４３】
第２回転体部２ａはたとえばモータ（図示せず）により回転させられてもよいし、第２回転体２の第３軸部２ｄに連接して設けられたプロペラなどの回転子がたとえば空気などの気体または水などの液体などの流体の流れにより回転することにより回転させられてもよい。上記構成では、第２回転体部２ａが回転することにより、第１回転体部１ａが回転する。
【００４４】
図５を参照して、実施の形態１に係る駆動装置１０の変形例の構成について説明する。図５に示すように、第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、導電体で構成されていても構わない。第１回転体部１ａおよび芯部１ｂの双方が導電体から構成されていてもよい。第２回転体部２ａを構成する永久磁石のＮ極とＳ極は、第１回転体部１ａの外側表面１ｃを取り囲むように、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに沿って周方向に交互に配置されている。
【００４５】
導電体からなる第１回転体部１ａが軸線ｘの周りを回転することにより、第２回転体部２ａの内側表面２ｃを構成する永久磁石のＮ極およびＳ極から発生した磁界により、導電体に渦電流が発生する。Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第２回転体部２ａが軸線ｘの周りを回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されていてもよい。反対に、Ｎ極およびＳ極が周方向に交互に配置された第２回転体部２ａが軸線ｘの周りを回転することにより、導電体からなる第１回転体部１ａの外側表面１ｃに渦電流が発生してもよい。第２回転体部２ａのＮ極およびＳ極により発生した交番磁界と、第１回転体部１ａの外側表面１ｃに発生した渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第１回転体部１ａが回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されていてもよい。
【００４６】
以上のように、実施の形態１に係る駆動装置１０によれば、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方は、導電体で構成されている。第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成されている。Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。
【００４７】
次に、実施の形態１に係る駆動装置の変形例の構成について説明する。
図１６に示すように、第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されていてもよい。つまり、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されていてもよい。第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。この場合、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方を回転駆動させると、互いに対向し同じ極性を有する永久磁石同士の反発力と、互いに対向し異なる極性を有する永久磁石同士の吸引力とにより、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が従動的に回転する。第１回転体部１ａの外側表面１ｃを構成する永久磁石と、第２回転体部２ａの内側表面２ｃを構成する永久磁石との吸引力および反発力が釣り合いエネルギー的に最も安定な第１回転体部１ａの外側表面１ｃと第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの位置関係を維持するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方の回転に追従するように回転してもよい。
【００４８】
つまり、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの一方が周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されており、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方が導電体で構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成され、永久磁石のＮ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。
【００４９】
なお、駆動装置は、自動車、オートバイ、風力発電機、水力発電機または火力発電機などであってもよい。
【００５０】
次に、実施の形態１の駆動装置の作用効果について説明する。
実施の形態１に係る駆動装置１０によれば、化石燃料の代わりに永久磁石のＮ極およびＳ極を利用して駆動力を発生させることができる。それゆえ、地球温暖化の原因となる二酸化炭素および酸性雨の原因となる窒化酸化物または硫黄酸化物を発生させずに駆動力が得られるので、地球環境にやさしい。また、実施の形態１に係る駆動装置１０によれば、導電体が環状に形成されており、環状の表面全体に面するように永久磁石のＮ極およびＳ極が周方向に交互に配置されているので、導電体の表面全体に対して効率的に渦電流を発生させることができる。そのため、Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、非常に効率良くに駆動力が得られる。
【００５１】
また実施の形態１に係る駆動装置１０によれば、第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、導電体により構成されている。これにより、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに非常に効率的に渦電流を発生させることができる。結果として、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方のトルクを大きくすることができる。
【００５２】
さらに実施の形態１に係る駆動装置１０によれば、第１回転体部１ａが回転することにより、第２回転体部２ａが回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されていてもよい。これにより、回転半径の大きな回転力を効率的に取り出すことができる。
【００５３】
さらに実施の形態１に係る駆動装置１０によれば、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方は、導電体で構成されているかもしくは周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、第２回転体部２ａの内側表面２ｃと隙間を隔てて配置されている。第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方が、導電体で構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成され、Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。これにより、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合においても、非常に効率良く大きい駆動力が得られる。
【００５４】
（実施の形態２）
次に、図６〜図１１を参照して、本発明の実施の形態２における駆動装置の構成について説明する。
【００５５】
実施の形態２に係る駆動装置１０は、内側に流体が流れる管に設置可能な駆動装置であり、より具体的には、内側に水が流れる配管に設置可能な小型水力発電装置である。内側に流体が流れる管とは、たとえば浄水場から家庭または工場などに水を送るための配管１１である。配管１１は、たとえば河川または貯水池などの水源から水を取り入れる取水施設から浄水場まで水を送るための導水管または浄水場から配水池まで水を送る送水管などであってもよい。
【００５６】
配管１１は、たとえばＦＲＰ（Fiber  Reinforced  Plastics：繊維強化プラスチック）から形成されている。また配管１１は、たとえばポリエチレン、ポリ塩化ビニルおよびポリブテンなどの樹脂から形成されていてもよい。配管１１は、渦電流が発生しにくい絶縁性材料であることが好ましい。
【００５７】
実施の形態２に係る駆動装置は、第１回転体部１ａと、第２回転体部２ａとを主に有している。第１回転体部１ａは、配管１１の内側に配置され、軸線ｘの周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。筒状の形状を有する第１回転体部１ａは、第１回転体部１ａの内側表面１ｆに囲まれた中空部分を有する。配管１１の内部を流れる水Ｗは、配管１１の上流側（たとえば図６の右側）から中空部分を通り配管１１の下流側（たとえば図６の左側）に向かって流通可能に構成されている。第２回転体部２ａは、配管１１の外側に配置され、第１回転体部１ａの外側表面１ｃを囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。言い換えれば、第２回転体部２ａの内側表面２ｃと、第１回転体部１ａの外側表面１ｃとの間に、配管１１が配置されている。軸線ｘ方向の第２回転体部２ａの長さは、軸線ｘ方向の第１回転体部１ａの長さより大きくてもよいし、同じでもよい。図８および図９に示すように、第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、導電体により構成されている。導電体を構成する材料は、実施の形態１で説明した材料と同様である。第２回転体部２ａは、複数の柱状の棒により構成されていてもよい。柱状の棒の詳細な構成は、実施の形態１で説明した通りである。
【００５８】
図６を参照して、第１回転体部１ａに接して回転子８が配置されている。回転子８は、支持部８ｂと、羽部８ａとを含む。支持部８ｂは、軸線ｘと平行な方向に延在するように形成されている。支持部８ｂは、たとえば筒状の形状を有しており、支持部８ｂの内側表面に接して羽部８ａが配置されている。図７を参照して、軸線ｘに沿った方向から見た場合、羽部８ａはたとえば９０°間隔で配置された４つの羽部８ａにより構成されている。支持部８ｂの外側表面側であって、かつ配管１１の内側に第５ベアリング部５ｅが配置されている。回転子８は、水などの流体が配管１１の内側を流れることにより、水が羽部８ａにあたり、羽部８ａと支持部８ｂとからなる回転子８が軸線ｘの周りを回転するように構成されている。回転子８が回転することにより、回転子８が接続している第１回転体部１ａが回転するように構成されている。回転子８は、配管１１に対して回転可能に第５ベアリング部５ｅにより支持されている。
【００５９】
図６に示すように、回転子８は、第１回転体部１ａの上流側および下流側の双方に配置されていてもよいし、上流側および下流側のいずれか一方にのみ配置されていてもよい。回転子８が上流側および下流側の双方に配置されていることにより、双方の回転子８を利用して、第１回転体部１ａを効果的に回転させることができる。
【００６０】
図６を参照して、第１回転体部１ａの外側表面１ｃに接して第６ベアリング部５ｆおよび第９ベアリング部５ｉが配置されている。第６ベアリング部５ｆは、第１回転体部１ａにおける上流側に配置されており、かつ第９ベアリング部５ｉは第１回転体部１ａにおける下流側に配置されている。第６ベアリング部５ｆおよび第９ベアリング部５ｉの各々は、配管１１の内側表面および第１回転体部１ａの外側表面１ｃの間に配置されている。図８に示すように、第１回転体部１ａの外側表面１ｃにおいて第６ベアリング部５ｆおよび第９ベアリング部５ｉが接していない部分と、配管１１との間には隙間が設けられていてもよい。
【００６１】
図６を参照して、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに接して第７ベアリング部５ｇおよび第８ベアリング部５ｈが配置されている。第７ベアリング部５ｇは、第２回転体部２ａにおける上流側に配置されており、かつ第８ベアリング部５ｈは第２回転体部２ａにおける下流側に配置されている。第７ベアリング部５ｇおよび第８ベアリング部５ｈの各々は、配管１１の外側表面および第２回転体部２ａの内側表面２ｃの間に配置されている。第２回転体部２ａの内側表面２ｃにおいて第７ベアリング部５ｇおよび第８ベアリング部５ｈが接していない部分と、配管１１との間には隙間が設けられていてもよい。図９に示すように、第６ベアリング部５ｆおよび第７ベアリング部５ｇは配管１１を介して対向するように配置されている。第８ベアリング部５ｈおよび第９ベアリング部５ｉは配管１１を介して対向するように配置されている。
【００６２】
実施の形態２に係る駆動装置１０によれば、水などの流体によって第１回転体部１ａが回転することにより、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに形成された導電体に渦電流が発生するように構成されている。第１回転体部１ａの外側表面１ｃに形成された永久磁石のＮ極およびＳ極が、軸線ｘの周りに回転することにより発生した交番磁界と、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに形成された導電体に発生した渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第２回転体部２ａが回転するように第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。言い換えれば、第１回転体部１ａが回転することにより、第２回転体部２ａが回転する。第１回転体部１ａは、たとえば第６ベアリング部５ｆおよび第９ベアリング部５ｉの各々により配管１１に対して回転可能に支持されており、第２回転体部２ａは、たとえば第７ベアリング部５ｇおよび第８ベアリング部５ｈの各々により配管１１に対して回転可能に支持されている。
【００６３】
次に、実施の形態２に係る駆動装置の第１の変形例について説明する。図１０を参照して、第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、導電体で構成されていてもよい。図１０に示す駆動装置の場合、水などの流体によって第１回転体部１ａが回転することにより、第１回転体部１ａの外側表面１ｃのある位置においてＮ極とＳ極とが交互に変化する磁界（交番磁界）が印加される。つまり、第１回転体部１ａは、第１回転体部１ａの外側表面１ｃに形成された導電体に渦電流が発生するように構成されている。第２回転体部２ａの内側表面２ｃに形成された永久磁石のＮ極およびＳ極により発生した磁界と、第１回転体部１ａの外側表面１ｃに形成された導電体に発生した渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第２回転体部２ａが回転するように第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されていてもよい。
【００６４】
以上の様に、実施の形態２に係る駆動装置１０は、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方は、導電体で構成されている。流体によって第１回転体部１ａが回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成されている。Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第２回転体部２ａが回転するように第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。
【００６５】
次に、実施の形態２に係る駆動装置の第２の変形例について説明する。駆動装置１０は、第２回転体部２ａの回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部９をさらに備えている。図１１を参照して、駆動装置１０は、ベルト１２と、プーリー１３と、発電機部９とをさらに有している。ベルト１２は、環状を有しており、たとえばゴムなどの樹脂で形成されている。ベルト１２は、第２回転体部２ａおよびプーリー１３を繋ぐように設けられている。これにより、第２回転体部２ａの回転力をプーリー１３に伝達することができる。発電機部９は、たとえばプーリー１３の軸部と接続されており、プーリー１３の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換することができる。発電機部９にインバータ（図示せず）が接続されており、発電機部９で発電された交流電力を直流電力に変換するように構成されていてもよい。以上のように、発電機部９は、第２回転体部２ａの回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換可能に構成されている。
【００６６】
次に、実施の形態２に係る駆動装置１０の第３の変形例の構成について説明する。図１２を参照して、駆動装置１０は、管１１と、第１回転体部１ａと、第２回転体部２ａとを主に有している。管１１は、内側に流体が流通可能に構成されている。第１回転体部１ａは、管１１の内側に配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第２回転体部２ａは、管１１の外側に配置され、第１回転体部１ａの外側表面１ｃを囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。
【００６７】
第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方は、導電体で構成されている。水などの流体によって第１回転体部１ａが回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成されている。Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第２回転体部２ａが回転するように第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。
【００６８】
管１１は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの間に配置されている。管１１の両端部は、たとえば配管２１、２２と連結可能に構成されている。管１１の一端は、たとえばフランジ（図示なし）などにより上流側の配管２１に連結可能に構成されている。同様に、管１１の他端は、たとえばフランジ（図示なし）などにより下流側の配管２２に連結可能に構成されている。言い換えれば、管１１は、上流側の配管２１および下流側の配管２２の間に配置され、上流側の配管２１と下流側の配管２２とを繋ぐように固定可能に構成されている。管１１は、たとえばＦＲＰから形成されている。また管１１は、たとえばポリエチレン、ポリ塩化ビニルおよびポリブテンなどの樹脂から形成されていてもよい。管１１は、渦電流が発生しにくい絶縁性材料であることが好ましい。一方、上流側の配管２１および下流側の配管２２の各々は、ＦＲＰなどの絶縁性材料であってもよいし、金属であってもよい。このように金属の配管の一部をＦＲＰなどの絶縁性樹脂で置き換えて駆動装置１０を配管に設置してもよい。
【００６９】
次に、実施の形態２に係る駆動装置の変形例の構成について説明する。
図１７に示すように、管１１の内側に配置されている第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ管１１の外側に配置されている第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されていてもよい。つまり、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されていてもよい。第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。この場合、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方を回転駆動させると、互いに対向する永久磁石同士の吸引力および反発力により、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が従動的に回転する。第１回転体部１ａの外側表面１ｃを構成する永久磁石と、第２回転体部２ａの内側表面２ｃを構成する永久磁石との吸引力および反発力が釣り合いエネルギー的に最も安定な第１回転体部１ａの外側表面１ｃと第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの位置関係を維持するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方の回転に追従するように回転してもよい。
【００７０】
つまり、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの一方が周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されており、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方が導電体で構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成され、永久磁石のＮ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。
【００７１】
なお、上記以外の実施の形態２の構成は、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。また、駆動装置１０の動作原理も基本的には実施の形態１で説明した通りである。さらに、上記では、流体の一例として水を挙げて説明したが、流体は水に限定されない。流体は、気体、液体、超臨界流体などを含む。流体は、たとえば油などの液体であってもよいし、空気などの気体であってもよい。
【００７２】
次に、実施の形態２に係る駆動装置１０の作用効果について説明する。
実施の形態２に係る駆動装置１０によれば、化石燃料の代わりに永久磁石のＮ極およびＳ極を利用して、駆動力を発生させることができる。それゆえ、地球温暖化の原因となる二酸化炭素および酸性雨の原因となる窒化酸化物または硫黄酸化物を発生させずに駆動力が得られるので、地球環境にやさしい。また、実施の形態２に係る駆動装置１０によれば、導電体が環状に形成されており、環状の表面全体に面するように永久磁石のＮ極およびＳ極が周方向に交互に配置されているので、導電体の表面全体に対して効率的に渦電流を発生させることができる。そのため、Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、非常に効率良くに駆動力が得られる。さらに、管１１の内側を流れる流体の流れを利用して第１回転体部１ａを回転させることにより第２回転体部２ａから駆動力を取り出すことができるので、流体の流れを駆動力に変換して取り出すことができる。さらに、第１回転体部１ａの回転力を非接触で第２回転体部２ａに伝達することができるので、管１１に貫通孔を設けることなく第１回転体部１ａの回転エネルギーを外部に取り出すことができる。
【００７３】
また実施の形態２に係る駆動装置１０によれば、第１回転体部１ａの外側表面１ｃは、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、導電体により構成されている。これにより、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに非常に効率的に渦電流を発生させることができる。結果として、第２回転体部２ａのトルクを大きくすることができる。
【００７４】
さらに実施の形態２に係る駆動装置１０によれば、第１回転体部１ａに接する回転子８をさらに備えている。回転子８は、流体が管１１の内側を流れることにより回転するように構成されている。回転子８が回転することにより、第１回転体部１ａが回転するように、第１回転体部１ａは支持されている。これにより、第１回転体部１ａを効果的に回転させることができる。
【００７５】
さらに実施の形態２に係る駆動装置１０によれば、流体は水である。たとえば、定常的に水が流れている水道の配管１１に駆動装置１０を設置することにより、水道の配管１１を流れる水の流れを利用して駆動力を取り出すことができる。
【００７６】
さらに実施の形態２に係る駆動装置１０によれば、第２回転体部２ａの回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部９をさらに備えている。これにより、流体の流れを利用して第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａを回転させることにより発電することができる。
【００７７】
さらに実施の形態２に係る駆動装置１０によれば、管１１と、第１回転体部１ａと、第２回転体部２ａとを備えている。管１１は、内側に流体が流通可能に構成されている。第１回転体部１ａは、管１１の内側に配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第２回転体部２ａは、管１１の外側に配置され、第１回転体部１ａの外側表面１ｃを囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。これにより、管１１を含んだ駆動装置１０を水道の配管などに設置する際の作業性を向上させることができる。
【００７８】
さらに実施の形態２に係る駆動装置１０によれば、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方は、導電体で構成されているかもしくは周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている。第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方が、導電体で構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成され、Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの他方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方が回転することにより、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方が回転するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々が支持されている。これにより、第１回転体部１ａの外側表面１ｃおよび第２回転体部２ａの内側表面２ｃの双方が、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成されている場合においても、非常に効率良く大きい駆動力が得られる。
【００７９】
（実施の形態３）
図１４および図１５を参照して、本発明の実施の形態３における駆動装置の構成について説明する。実施の形態３に係る駆動装置１０の構成は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方に対して、軸線ｘの方向に沿って移動可能に構成されている点において、主に、実施の形態１に係る駆動装置１０の構成と異なっており、他の構成については実施の形態１に係る駆動装置の構成とほぼ同じである。そのため、同一又は相当する要素については同一の参照符号を付し、その説明を繰り返さない。以下、実施の形態１に係る駆動装置１０の構成と異なる部分を中心に説明する。
【００８０】
実施の形態３に係る駆動装置１０は、第１回転体１と、第２回転体２と、第１ベアリング部５ａと、第４ベアリング部５ｄと、第１支持部６ａと、第２支持部６ｂと、ボールスクリュー４１と、回転子８と、発電機部９と、モーター３１と、モータードライバー３２と、モーター制御部３３と、ベース部４２と、台部４３と、支持部材４４とを主に有している。
【００８１】
ボールスクリュー４１は、ねじ軸４１ｃと、ナット４１ｂと、ボール４１ｅと、第１０ベアリング部４１ａと、第１０支持部４１ｆと、台座４１ｄとを有している。ねじ軸４１ｃは、棒状の形状を有しており、表面にねじ溝が形成されている。ねじ軸４１ｃの軸方向の両端には、一組の第１０ベアリング部４１ａと、一組の第１０支持部４１ｆとが設けられている。第１０支持部４１ｆは、ベース部４２に固定されている。ねじ軸４１ｃは、第１０ベアリング部４１ａを介して第１０支持部４１ｆにより回転可能に支持されている。ねじ軸４１ｃの軸線方向における一方端部は、モーター３１と接続されており、モーター３１の軸が回転することにより、ねじ軸４１ｃの軸線の周りにねじ軸４１ｃが回転するように構成されている。モータードライバー３２は、モーター３１の駆動を制御することができる。モータードライバー３２は、たとえばモーター３１の回転方向および回転速度などを制御することができる。ナット４１ｂは、ねじ軸４１ｃの表面の一部を取り囲むように配置されている。ナット４１ｂには、ねじ軸４１ｃの軸線方向に沿って貫通孔が設けられており、当該貫通孔を貫通するようにねじ軸４１ｃが配置されている。ボール４１ｅは、ねじ軸４１ｃとナット４１ｂとの間に配置されている。ねじ軸４１ｃが回転することにより、ボール４１ｅがねじ軸４１ｃの表面に形成されたねじ溝に沿って移動することで、ナット４１ｂがねじ軸４１ｃの軸線方向に沿って移動できるように構成されている。第１０支持部４１ｆからねじ軸４１ｃを見た際に、ねじ軸４１ｃの両サイドにレールガイド（図示せず）が設けられており、当該レールガイドによって、ナット４１ｂに加わる荷重の一部が負担されるように構成されていてもよい。
【００８２】
台座４１ｄは、ナット４１ｂの上面上に設けられている。台座４１ｄ上には、第１支持部６ａが設けられている。第１回転体１は、第１回転体部１ａと、芯部１ｂ（図２参照）と、第１軸部１ｄとを主に有しており、第１回転体１の回転軸線ｘの周りに回転可能に支持されている。第１回転体部１ａは、芯部１ｂと、第１軸部１ｄとともに、軸線ｘの周りに回転可能に支持されている。第１回転体部１ａの外側表面は、円筒状の第１回転体部１ａの周方向に沿って、永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置された構成を有する。第１軸部１ｄは、軸線ｘに沿って伸長するように形成されている。第１軸部１ｄは、たとえば円柱状の芯部１ｂ（図２参照）の一方側の側面の中心付近において芯部１ｂと接している。図１４を参照して、第１軸部１ｄは、第１ベアリング部５ａを介して第１支持部６ａにより支持されている。言い換えれば、第１軸部１ｄと、第１支持部６ａとの間に第１ベアリング部５ａが配置されている。第１軸部１ｄは、第１ベアリング部５ａにより第１支持部６ａに対して回転可能に支持されている。第１軸部１ｄは、軸線ｘ方向に離間した一組の第１支持部６ａによって回転可能に支持されていてもよい。
【００８３】
図１４を参照して、第２回転体２は、第２回転体部２ａと、底部２ｂと、第３軸部２ｄとを主に有しており、第２回転体２の回転軸線ｘの周りに回転可能に支持されている。第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、たとえばアルミニウムなどの非磁性導電体により構成されており、第１回転体部１ａの外側表面１ｃを囲うように配置されている。実施の形態１の変形例のように、第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、円筒状の第２回転体部２ａの周方向に沿って、永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置された構成を有していてもよい。第２回転体部２ａは、底部２ｂおよび第３軸部２ｄとともに、軸線ｘの周りに回転可能に支持されている。好ましくは、第２回転体部２ａの内側表面２ｃは、第１回転体部１ａの外側表面１ｃの全面を覆うように設けられている。第２回転体部２ａの軸線ｘ方向の長さは、第１回転体部１ａの軸線ｘ方向の長さよりも大きくてもよい。第２回転体部２ａは、筒状の形状を有し、円筒状の形状を有する。底部２ｂは、筒状の第２回転体部２ａの一方の開口部を塞ぐようにして第２回転体部２ａに接している。底部２ｂは、第２回転体部２ａと一体形成されていてもよし、別体で形成されていてもよい。底部２ｂは軸線ｘ方向から見てたとえば円形を有する。第３軸部２ｄは、軸線ｘ方向に沿って伸長して形成されている。第３軸部２ｄは、たとえば円形の底部２ｂの中心付近において、底部２ｂと接して配置されている。第３軸部２ｄは、底部２ｂと一体形成されていてもよいし、別体で形成されていてもよい。第３軸部２ｄは、第４ベアリング部５ｄを介して第２支持部６ｂによって回転可能に支持されている。第３軸部２ｄは、軸線ｘ方向に離間した一組の第２支持部６ｂによって回転可能に支持されていてもよい。一組の第２支持部６ｂは、台部４３に固定されている。台部４３は、支持部材４４によってベース部４２に固定されている。
【００８４】
回転子８は、たとえば第２回転体２の第３軸部２ｄに連接して設けられている。回転子８は、たとえば空気などの気体または水などの液体等の流体の流れにより回転するプロペラである。回転子８は、タービンまたはスクリューなどであってもよい。回転子８が、たとえば空気の流れによって回転することにより、回転子８と接続されている第２回転体２が回転する。第２回転体部２ａが、たとえば軸線ｘを中心として回転すると、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに渦電流が発生し、当該渦電流により磁界が発生する。第１回転体部１ａにより発生する磁界と、第２回転体部２ａの内側表面２ｃに発生する磁界との力により、第１回転体部１ａは、第２回転体部２ａの回転につられるように回転する。第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの動作原理は、実施の形態１で説明した通りである。
【００８５】
発電機部９は、たとえば第１回転体１の第１軸部１ｄと接続されている。発電機部９は、第１回転体部１ａの回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換することができる。発電機部９にインバータ（図示せず）が接続されており、発電機部９で発電された交流電力を直流電力に変換するように構成されていてもよい。以上のように、発電機部９は、第１回転体部１ａの回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換可能に構成されている。
【００８６】
なお、上記では、回転子８が第２回転体部２ａに接続されて設けられ、かつ発電機部９が第１回転体部１ａに接続されて設けられている場合について説明したが、回転子８が第１回転体部１ａに接続されて設けられ、かつ発電機部９が第２回転体部２ａに接続されて設けられていてもよい。言い換えれば、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方に回転子８が設けられ、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方に回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部９が設けられている。
【００８７】
次に、本発明の実施の形態３における駆動装置の動作について説明する。
まず、モータードライバー３２によってモーター３１を駆動することにより、ボールスクリュー４１のねじ軸４１ｃを回転させる。ねじ軸４１ｃが回転することにより、ねじ軸４１ｃとナット４１ｂとの間に配置されているボール４１ｅがねじ軸４１ｃの表面に形成されたねじ溝に沿って移動することで、ナット４１ｂがねじ軸４１ｃの軸線方向に沿って移動する。これにより、ナット４１ｂの上面上に配置された台座４１ｄと、台座４１ｄ上に配置された第１支持部６ａと、第１ベアリング部５ａを介して第１支持部６ａに支持されている第１回転体１とが、ねじ軸４１ｃの軸線方向に平行な方向に沿って移動する。なお、ねじ軸４１ｃの軸線は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの各々の回転軸と平行である。たとえば、第１回転体１の第１回転体部１ａが、第２回転体２の第２回転体部２ａに対して左側に移動すると、第１回転体部１ａの外側表面と、第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積が小さくなる。第１回転体部１ａの軸線ｘに対して垂直な方向から見て（つまり図１５の視野において）、第１回転体部１ａの軸線ｘ方向に沿った第１回転体部１ａの長さをＸ１とし、第２回転体部２ａの内側表面２ｃが第１回転体部１ａの外側表面と重なっている領域の長さをＸ２とすると、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率は、Ｘ２／Ｘ１×１００（％）として計算される。図１４を参照して、第１の状態において、第１回転体部１ａは、円筒状の第２回転体部２ａの内部に完全に収容されている。この場合、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率は、１００％となる。図１４に示す第１の状態から、第１回転体部１ａが第２回転体部２ａから離れるように左側に移動する（スライドする）と、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率が小さくなるように変化して図１５に示す第２の状態になる。重なり面積率の範囲は、特に制限がなく、０％以上１００％以下の範囲内において自由に変化させることが可能である。
【００８８】
反対に、第２回転体部２ａが、第１回転体部１ａに対して移動可能に構成されていてもよい。この場合、第２回転体２を支持する第２支持部６ｂがボールスクリュー４１のナット４１ｂの上面上に設けられた台座４１ｄ上に設けられていてもよい。つまり、軸線に対して垂直な方向から見て、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積が変化するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方に対して、軸線の方向に沿って移動可能に構成されていてもよい。
【００８９】
モーター制御部３３は、モータードライバー３２を制御可能に構成されている。たとえば、モーター制御部３３は、第１回転体部１ａの回転速度が所定の値よりも大きくなった場合に、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率が小さくなるように、モータードライバー３２を介してモーター３１の回転方向および回転数を制御する。反対に、モーター制御部３３は、第１回転体部１ａの回転数が所定の値よりも小さくなった場合に、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率が大きくなるように、モータードライバー３２を介してモーター３１の回転方向および回転数を制御してもよい。
【００９０】
たとえば、駆動装置１０が風力発電装置である場合、たとえばプロペラなどの回転子８が回転することにより、第２回転体部２ａおよび第１回転体部１ａの各々が回転する。第１軸部１ｄを介して第１回転体部１ａに接続されている発電機部９によって発電がおこなわれる。たとえば風速２５ｍ／秒以上の強風になると、回転子８の回転速度が非常に高速になるため、第１回転体部１ａの回転速度も高速になる。そのため、発電機部９内のコイルに過電流が印加されることで、コイルが焼き切れて発電機部９が破損する場合がある。そこで、たとえばボールスクリュー４１によって、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率が小さくなるように、第１回転体部１ａを軸線ｘ方向に沿って移動させる。これにより、第２回転体部２ａから第１回転体部１ａにかかるトルクを低減することにより、第１回転体部１ａの回転速度を、第２回転体部２ａの回転速度よりも低減することができる。結果として、発電機部９のコイルに過電流が印加されることを効果的に防止することができる。反対に、低風速の場合には、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率が大きくなるように、第１回転体部１ａを移動させることにより、第２回転体部２ａから第１回転体部１ａにかかるトルクを増大させて、発電機部９による発電量を増大させてもよい。
【００９１】
なお、上記では、モーター制御部３３は、第１回転体部１ａの回転速度に基づいて、モータードライバー３２を介してモーター３１の回転方向および回転数などを制御して、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率を制御する場合について説明したが、モーター制御部３３は、たとえば風速計（図示せず）により計測された風速または回転子８の回転速度などに基づいて、モーター３１の回転方向および回転数などを制御してもよい。たとえば、風速計により計測された風速に応じて、第１回転体部１ａを軸線ｘ方向に沿って移動させて、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率が制御されてもよい。第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率を制御機構は、風力発電装置以外にも実施の形態２で示した水力発電装置など様々な発電装置に利用可能である。
【００９２】
上述の通り、実施の形態３に係る駆動装置１０は、歯車を用いることなく、第２回転体部２ａの回転力を第１回転体部１ａの回転力に伝達することができる非接触の動力伝達機構である。第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率を制御することにより、第２回転体部２ａから第１回転体部１ａにかかる回転トルクを無段階で連続的に変化させることができる。つまり、実施の形態３に係る駆動装置１０は、変速比を連続的に変化させることができる無段階変速機構を有する非接触型動力伝達機構として利用可能である。
【００９３】
さらに、第１回転体部１ａが第２回転体部２ａの内部に挿入されていない状態で第２回転体部２ａが回転している際に、第１回転体部１ａの外側表面と第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積率が大きくなるように、第１回転体部１ａを第２回転体部２ａの内部に挿入すると、第２回転体部２ａの回転に対してブレーキがかかり、第２回転体部２ａの回転速度が遅くなる。この際、第１回転体部１ａに接続されているモーターによって電力が発生する。モーターにより発電した電力を蓄電池に充電し、当該充電された電力を用いてモーターの軸を回転させることにより、第１回転体部１ａ又は第２回転体部２ａが駆動されてもよい。このように、駆動装置１０は、機械的な回生ブレーキシステムとしても利用可能である。
【００９４】
次に、実施の形態３に係る駆動装置１０の作用効果について説明する。
実施の形態３に係る駆動装置１０によれば、軸線ｘに対して垂直な方向から見て、第１回転体部１ａの外側表面１ｃと第２回転体部２ａの内側表面２ｃとの重なり面積が変化するように、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方は、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方に対して、軸線ｘの方向に沿って移動可能に構成されている。これにより、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方から第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方に伝達される駆動力を連続的に変化させることができる。
【００９５】
また実施の形態３に係る駆動装置１０によれば、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの一方に設けられた回転子８と、第１回転体部１ａおよび第２回転体部２ａの他方の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部９とをさらに備える。これにより、回転子８が回転することにより発電機部９が発電する発電量を制御することができる。
【００９６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９７】
１  第１回転体、１ａ  第１回転体部、１ｂ  芯部、１ｃ  外側表面、１ｄ  第１軸部、１ｅ  第２軸部、１ｆ，２ｃ  内側表面、２  第２回転体、２ａ  第２回転体部、２ａ１〜２ａ３  棒、２ｂ  底部、２ｄ  第３軸部、２ｅ  凹部、３  蓋部、３ａ  貫通孔、５ａ  第１ベアリング部、５ｂ  第２ベアリング部、５ｃ  第３ベアリング部、５ｄ  第４ベアリング部、５ｅ  第５ベアリング部、５ｆ  第６ベアリング部、５ｇ  第７ベアリング部、５ｈ  第８ベアリング部、５ｉ  第９ベアリング部、６ａ  第１支持部、６ｂ  第２支持部、７  台部、８  回転子、８ａ  羽部、８ｂ  支持部、９  発電機部、１０  駆動装置、１１  管（配管）、１２  ベルト、１３  プーリー、２１，２２  配管、３１  モーター、３２  モータードライバー、３３  モーター制御部、４１  ボールスクリュー、４１ａ  第１０ベアリング部、４１ｂ  ナット、４１ｃ  ねじ軸、４１ｄ  台座、４１ｅ  ボール、４１ｆ  第１０支持部、４２  ベース部、４３  台部、４４  支持部材、ｘ  軸線。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年10月24日(2014.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第１回転体部と、
前記第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、前記軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する第２回転体部とを備え、
前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ前記第１回転体部の前記外側表面および前記第２回転体部の前記内側表面の他方は、導電体で構成されており、
前記第１回転体部の前記外側表面は、前記第２回転体部の前記内側表面と隙間を隔てて配置され、
前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方が回転することにより、前記導電体に渦電流が発生するように構成され、
前記Ｎ極および前記Ｓ極により発生した磁界と、前記渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方が回転するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されており、
前記軸線に対して垂直な方向から見て、前記第１回転体部の前記外側表面と前記第２回転体部の前記内側表面との重なり面積が変化するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方は、前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方に対して、前記軸線の方向に沿って移動可能に構成されており、さらに、
前記第１回転体部の内側に配置された芯部と、前記芯部の一方側の側面に接する第１軸部と、前記軸線の方向に離間して設けられかつ前記第１軸部を支持する一組の第１支持部と、前記第１軸部と前記一組の第１支持部の各々との間に配置された第１ベアリング部と、前記第２回転体部の一方の開口部を塞ぐように設けられた底部と、前記底部に接する第２軸部と、前記軸線の方向に離間して設けられかつ前記第２軸部を支持する一組の第２支持部と、前記第２軸部と前記一組の第２支持部の各々との間に設けられた第２ベアリング部と、前記一組の第１支持部と前記一組の第２支持部とを支持するベース部とを備え、
前記第２回転体部の前記軸線の方向の長さは、前記第１回転体部の前記軸線の方向の長さよりも大きい、駆動装置。
【請求項２】
前記第１回転体部の前記外側表面は、周方向に沿って前記永久磁石の前記Ｎ極と前記Ｓ極とが交互に配置されて構成され、
前記第２回転体部の前記内側表面は、前記導電体により構成されている、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１回転体部が回転することにより、前記第２回転体部が回転するように、前記第１回転体部および前記第２回転体部の各々が支持されている、請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１回転体部および前記第２回転体部の一方に設けられた回転子と、
前記第１回転体部および前記第２回転体部の他方の回転運動のエネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機部とをさらに備えた、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る駆動装置は、第１回転体部と、第２回転体部とを備えている。第１回転体部は、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第２回転体部は、第１回転体部の外側表面を囲うように配置され、軸線の周りに回転可能に支持されており、かつ筒状の形状を有する。第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の一方は、周方向に沿って永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に配置されて構成され、かつ第１回転体部の外側表面および第２回転体部の内側表面の他方は、導電体で構成されている。第１回転体部の外側表面は、第２回転体部の内側表面と隙間を隔てて配置されている。第１回転体部および第２回転体部の一方が回転することにより、導電体に渦電流が発生するように構成されている。Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した
磁界とにより発生した力によって、第１回転体部および第２回転体部の他方が回転するように、第１回転体部および第２回転体部の各々が支持されている。駆動装置はさらに、軸線に対して垂直な方向から見て、第１回転体部の外側表面と第２回転体部の内側表面との重なり面積が変化するように、第１回転体部および第２回転体部の一方は、第１回転体部および第２回転体部の他方に対して、軸線の方向に沿って移動可能に構成されている。第１回転体部の内側に配置された芯部と、芯部の一方側の側面に接する第１軸部と、軸線の方向に離間して設けられかつ第１軸部を支持する一組の第１支持部と、第１軸部と一組の第１支持部の各々との間に配置された第１ベアリング部と、第２回転体部の一方の開口部を塞ぐように設けられた底部と、底部に接する第２軸部と、軸線の方向に離間して設けられかつ第２軸部を支持する一組の第２支持部と、第２軸部と一組の第２支持部の各々との間に設けられた第２ベアリング部と、一組の第１支持部と一組の第２支持部とを支持するベース部とを備える。第２回転体部の軸線の方向の長さは、第１回転体部の軸線の方向の長さよりも大きい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記に係る駆動装置によれば、化石燃料の代わりに永久磁石のＮ極およびＳ極を利用して駆動力を発生させることができる。それゆえ、地球温暖化の原因となる二酸化炭素および酸性雨の原因となる窒化酸化物または硫黄酸化物を発生させずに駆動力が得られるので、地球環境にやさしい。また、本発明に係る駆動装置によれば、導電体が環状に形成されており、環状の表面全体に面するように永久磁石のＮ極およびＳ極が周方向に交互に配置されているので、導電体の表面全体に対して効率的に渦電流を発生させることができる。そのため、Ｎ極およびＳ極により発生した磁界と、渦電流により発生した磁界とにより発生した力によって、非常に効率良くに駆動力が得られる。また第１回転体部および第２回転体部の一方から第１回転体部および第２回転体部の他方に伝達される駆動力を連続的に変化させることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】