(57)【要約】  本発明は、回転子の磁石と固定子の磁石の間の反発力により回転動作が単に発生される磁気モータの技術分野に関する。本発明の目的は、磁力だけを使用して回転トルクを生成することである。本発明の装置は、単に磁石により形成される回転子と固定子を備えている。機能的ユニットは、回転子（Ｒ）の１つの磁石と固定子（Ａ）＋（Ｂ）を形成する２つの磁石の、３つの磁石を備えている。磁石Ａは固定子（Ａ）と（Ｂ）に近づけるように回転子の磁石（Ｒ）を移動させるために使用される。前記両方の磁石は同一のＮ極（Ｎ）を有しているため、磁石（Ｂ）は回転子の磁石（Ｒ）を移動させるために使用される。本発明の装置は円形及び三次元の方法で配置される多数の機能的ユニットにより形成されている。本発明はエネルギーを取得し、回転トルクを補助するために使用される。
2008512977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石の磁界のエネルギーを使用して、最初に引きつけ、その後に反発し、回転子の磁石（Ｒ）と固定子の磁石を含む磁石から成る機能的ユニットを備え、前記回転子はシャフトの回りを前記固定子に対して回転し、前記回転子の磁石及び固定子の磁石はある距離、離された磁極を有し、それらの間で磁力を発生し、最初に引きつけ、その後に反発し、回転トルクを発生する磁気回転装置であって、
前記固定子に少なくとも２つの領域の磁気素子を有しており、前記回転子の磁石が最初に前記固定子に入り、前記回転子の磁石に近接して面する磁石と前記固定子の第１の領域の磁石が引きつけ合うことより引きつけ力を発生する、前記固定子の一方の端部の第１の領域の磁石（Ａ）と、前記固定子の他方の端部の前記第１の領域の磁石に近接する第２の領域の磁石（Ｂ）とを備え、
対峙する両方の領域を離す近接した末端の磁石の同一極性の極の面が、前記第１の領域の磁石と前記第２の領域の磁石との間で鋭角を成して傾斜する時に、前記両方の領域の磁石が反発力により離れることを特徴とする磁気回転装置。
【請求項２】
前記固定子の第２の領域に幾つかの磁石があった場合に、前記回転子に両方の磁極を示す面の距離で千鳥状に配置することにより、前記固定子の第１の領域から離れて動く時に各磁石により距離が増加することを特徴とする請求項１に記載の磁気回転装置。
【請求項３】
前記固定子の第２の領域の磁界を分離し、特定の方向に向かせるため、前記第１の領域の薄板状の磁石と前記第２の領域に最も近い磁石との間に高磁気の透磁性材料が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの技術分野に関し、特に、磁気モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータは、固定された部分（固定子）と、通常固定子の内部を回転する他の可動部分（回転子）の２つの部分から構成されている。従来、前記回転子が永久磁石から作られ、電流が流れる巻線が前記固定子に配置されたモータがある。このタイプのモータでは、通常、前記回転子に配置される磁性材料（磁石）と１つの部分だけを有している。
【０００３】
また、あまり強くないが、回転動作を助ける程度の回転トルクを発生させるため、前記回転子と固定子の両方に磁石を備えた装置もある。本発明はこの第２のタイプの一つである、従来の他の例としては、米国特許第４７１２４３９号、米国特許第５４０２０２１号、米国特許第４１５１４３１号、米国特許第５５９４２８９号がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、電気や他のエネルギーを必要とすることなく、磁石のエネルギーだけを使用して回転トルクを発生させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の装置は、固定子と回転子の２つの部分から構成され、各部分は回転に必要な力を供給する能力のある磁石を備えており、互いに接近する前記回転子Ｒの磁石の両側と前記固定子の磁石の両側は同一の極（Ｎ極）であり、その結果、それらは反発する。
【０００６】
基本の機能的ユニットは、前記回転子の磁石と前記固定子の２つの磁石（磁石Ａ及び磁石Ｂ）とから構成されている。これらの３つのタイプの磁石は水平に対してある角度を成す又は傾斜した切断部を有している（図１）。当面、角度のサイズを正確に決定することはできないが、これは、使用される磁石の強さと、角度が小さ過ぎた場合の磁石の消磁の危険性によるからである。しかしながら、我々はこの角度が１５〜９０度の範囲内であるということができる。
【０００７】
回転子：
前記回転子ユニットの磁石は、中央シャフトの回りを円環状の動作で回転する。前記固定子の磁石Ａに最初に近づく先端はまたある角度に切断されている。その面の極性は（磁石Ｂに面する側にだけ磁化、先の面の幾つかの極を磁化、軸方向に磁化等）変化するが、それは前記固定子の磁石Ｂとして正確に又は部分的に同一でなければならず、すべての場合において、それらが前記固定子の磁石Ｂに面する時にそれらが反発される事実が常になければならない。
【０００８】
回転子の磁石は、渦電流を最小にするため、その端部の１つがある角度を成す平坦な磁石（Ｒ）、又は次々に一緒になる磁石、又はその端部がある角度を成す半円形の磁石により形成され、或いは、片を成す薄い磁石により形成されている。最後の選択肢は回転に優れた反発力を与える。
【０００９】
前記回転子の磁石は円の接線により角度を形成する。
【００１０】
固定子：
本装置の最も簡単なモデルの固定子は、左側の磁石Ａと右側のＢの２つのタイプの磁石により形成され、両方は磁石Ａの端部Ｃで磁石と重なり、近くに配置されている（図１）。
【００１１】
磁石Ａの目的は、磁石Ｂの左から近づいた時に回転子の磁石の反発力を覆うことである。これにより、回転子の磁石は磁石Ａの端部Ｃまで困難なく近づくことができる。回転子の磁石は問題なくすべての磁石Ａを通過する時、それは磁石Ｂと向かい合わせになり、これがそれを反発し、面する両方の極はＮ極となり、その結果、回転子の磁石はそれが入ってきたところと反対側に強く反発する以外に選択肢がなく、それにより回転動作を発生させる。
【００１２】
磁石Ａは薄く、水平に対して鋭角を有し、この角度は使用される磁石の強さにより変わり、端部Ｃは磁界を正しい方向にする２倍の角度又は１倍の角度を有する切断部となる。先細の端部の角度は本発明の装置で使用される磁石の強さにより変更可能である。磁石Ａは一方だけ又は両側に磁性（複数又は単一）を受け入れ、軸状磁石又は棒状磁石であってもよい。それが軸状磁石の場合、その隣の磁石Ｂに面する側は同一の極性Ｎ−Ｎを有し、どんな場合でも、それが磁石Ｂの影響を磁石Ａに与えるのを避けるようにしなければならず、それにより固定子における双極子の生成を防止する。
【００１３】
磁石Ｂの目的は、固定子に反発力を生成することである。それはより厚く、回転子により反発される側での角度のある縁部を防止することができる。水平に対して角度を成す幾つかの磁石が、大きい磁石Ｂを形成すると共に追加されてもよく、これはその反発力の可能性を最大にするこの領域になる（図３）。磁石Ｂは、回転子に面する一方の側だけ、幾つか交互の極の磁化、軸方向の磁化、幾つかの交互の極によってのみ内部に磁化された中空のシリンダーの、いずれかを有していてもよい。磁石Ｂは端部Ｃより少し低く、端部Ｃの中央に向かって見出される。
【００１４】
最後に、固定子は、回転子方向の側にできるだけ薄く、導電率に適した材料製の薄板（Ｐ）の代わりの磁石Ａから成る形態であってもよい（図４）。磁界Ｂにより許容される回転子の動作に対して、少なくとも可能な限り垂直に角度を成し、薄板状を成している。これらの２つの特徴の目的は、例えば、金属で生成される渦電流を減少させることである。
【００１５】
機能的ユニットのこの形態は、磁石Ｂにより生成される磁界からの絶縁体を、例えば、金属及び磁石Ｂ製の板の間に配置しなければならず、例えば、中央の非常に薄い磁石であり、薄板の領域に影響を与えないように磁界Ｂに向かう及び又はそれを覆う目的で高磁性の透磁性材料（Ｍ）を有している。
【００１６】
機能的ユニットを定義した後、それらの幾つかを円形に配置し、その中央に正確にシャフトを置くことができる。これらは、外部のエネルギー源を必要とすることなく、装置を回転させる回転トルクの生成を可能にする。
【００１７】
本発明の装置を接続又は分離する方法は、回転子により定義される回転環境に対して前方又は後方又は右側又は左側に固定子片を動かすことから成る。それらの間の距離が大きくなるに連れて、磁界は小さくなる。それはまた固定子を回転することにより開始可能である。
【００１８】
機能的ユニットが置かれる構造は非常に変形される。例えば、回転子に十字形及び固定子に２つの反発片、又は回転子アーム及び３つの固定子片、又は他の形態、或いは、円形だけ、又はＤＮＡのような螺旋形状のアームを有する回転子のような三次元に設定されたユニット、又は螺旋形状の固定子である。すべての場合において、磁石の間に生成される影響により複数の形態が可能であり、２つの磁石がお互いに近過ぎる場合には、それらの磁界は一緒に結合するが、それらの影響は別個の２つの磁石と同一ではない。我々は説明した機能的ユニットを有し、それが我々の求めている効果であり、それらが我々の所望する回転トルクを生成しない時に一緒に近過ぎる２つの磁石の合計の効果ではないことを思い出さなければならない。合計する効果は使用される磁石の強さにより影響を受け、一般に磁石が強力である程、ユニット間の距離が大きくなる。
【００１９】
最適な機能のため、ユニットの間に磁気勾配を置かなければならない。
【００２０】
磁性絶縁体は機能的ユニットの間の磁気の影響を減少し、よりよい機能のため磁界を方向付けし、この方法でユニット間の距離を最小限にし、本発明の装置をコンパクトにするために使用可能である。
【００２１】
将来のコイルでは、ソレノイドを設置し、電気エネルギーを使用し、回転子の回転動作を助けることができる。この形態は外部のエネルギー源により補助される装置となる。
【００２２】
現在、本発明の装置はまだ改善の余地があるが、将来の開発において、正確な強度は、回転子自体による自律動作を可能にする磁石や他の素子の介在により可能となるだろう。回転子は固定子の磁石上を通過するように補助され、固定子が入るのが難しいことがあるが、これは回転動作を補助するだけである。磁石が耐える負荷の程度は以前として動作する必要があり、磁力が減少する前にそれが動作できる正確な時間やその機能をなくなる消磁を我々は知らない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
我々は３つの磁石を使用して基本の機能的ユニットを組立てなければならない。我々は回転子の磁石（Ｒ）が固定子片の一端部で可能な限り容易に入り、他端部から強く反発されなければならない。
【００２４】
回転子の磁石Ｒのため、磁石Ａの領域に最初に移動する端部、すなわち固定子の左側で角度を成して切断又は製造される磁石を必要とし、磁石Ｒは固定子片の上方で半円形の動作をする。回転子の磁石Ｒは円周の接線に対してある角度傾斜している。
【００２５】
固定子の磁石Ａ及びＢを設置することにより、傾斜角度は使用される磁石の強さにより変わる。磁石Ａは薄く、複数の磁性を受け入れることができる。磁石Ｂはより厚く、面する回転子の磁石Ｒの面と同一の極性でより簡単に作られ、例えば、回転子の磁石ＲのＮ極は磁石ＢのＮ極に面している。磁石Ａ及びＢは、磁石Ａの端部Ｃでほとんど重なり合い、かなり近接させて一緒に配置しなければならない。磁石Ｂは端部Ｃより少し低く配置されると共に、端部Ｃで磁石Ａの中央の方に少し向かって配置されなければならない。磁石Ａは最も近接した面でその隣接する磁石Ｂと同一の極性を有しており、これはそれらの２つの磁界が一緒に加えられるのを防止する（図２）。
【００２６】
回転子の磁石は、回転子の磁石（Ｒ）と固定子の磁石Ｂの間に反発力が生成される時にそのシャフトに対して回転するアームに配置されている。
【００２７】
一度、幾つかの機能的ユニットが作られると、それらは円形又は三次元的に配置され、ユニットの数及びそれらの位置は円形の半径及び使用される磁石の強さに依存する。共に接近し過ぎている２つ以上のユニットからの磁気の影響の合計はその機能的な有用性を欠如させる。
【００２８】
本発明の装置をスタートさせるため、回転子の方に固定子片を移動させ、同一の極性の極により生じるその後の反発は回転に比例する。本発明の装置の装置を停止させるため、それが停止するまで固定子片を回転子から離れるように移動させる。必要な移動距離は使用される磁石の強さに依存する。また、固定子片を僅かに回転させることによりスタート及び停止することも可能である。
【００２９】
本発明の装置は、現在、自律モータとして作動しないと仮定すれば、回転トルクのための有用な装置である。回転子の磁石にとって、固定子の磁石の上方を通過することは難しく、補助されなければならない。その特性のため、本発明の装置は自転車のペダルを踏む時に使用可能であり、ペダルを踏む動作を助ける。
【００３０】
現在、低回転動作において時々困難であるが、一定の回転トルクを得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一端部に磁石を有する回転子アームがその軸回りに完全な円形で回転し、基本の機能的ユニットにおいて、回転子の磁石Ｒが左側から固定子に近づいている状態を示す図である。
【図２】一端部に磁石を有する回転子アームがその軸回りに完全な円形で回転し、基本の機能的ユニットにおいて、回転子の磁石Ｒがその端部Ｃに達するまで徐々に磁石Ａの上方を移動している状態を示す図である。
【図３】回転子の磁石がその強さを増大させる一緒に配置された別の磁石を有し、磁石Ｂが水平にある角度を成して傾斜する切断部のない２つの磁石の集合により形成されている図である。
【図４】前記磁石Ａが薄いシートの金属板（Ｐ）により取って代わられ、該板と磁石Ｂとの間に絶縁体（Ｍ）があることを示す図である。
【図５】回転子を有する機能的ユニットが螺旋状に形成され、モータを形成していることを示す図である。
【図１】
2008512977.tif 000003
【図２】
2008512977.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月10日(2007.7.10)
【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】
回転子の磁石及び固定子の磁石と該固定子の端部に磁界を導く素子とにより形成され、前記回転子は前記固定子に近接したシャフト（Ｏ）の回りを回転し、前記回転子の磁石及び前記固定子の磁石は一定距離離れた磁極を有し、前記回転子の磁石（Ｒ）が前記固定子の近くに移動すると、磁気の引きつけ力が前記回転子を回転させる磁気回転装置であって、
前記回転子の方に向かう２つの磁極を示す磁石（Ｂ）が前記固定子にあり、前記回転子の磁石（Ｒ）に近づく前記固定子の端部に磁石（Ａ）又は高磁性の透磁性材料（Ｍ）があることを特徴とする磁気回転装置。
【請求項２】
前記回転子の磁石（Ｒ）と前記固定子の磁石（Ｂ）に近づく最も近接した２つの端部の磁極が同一の極性を有している請求項１に記載の磁気回転装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、磁石の磁界のエネルギーを使用して、最初に引きつけ、その後に反発し、回転子の磁石（Ｒ）と固定子の磁石を含む磁石から成る機能的ユニットを備え、前記回転子はシャフトの回りを前記固定子に対して回転し、前記回転子の磁石及び固定子の磁石はある距離、離された磁極を有し、それらの間で磁力を発生し、最初に引きつけ、その後に反発し、回転トルクを発生する磁気回転装置であって、前記固定子に少なくとも２つの領域の磁気素子を有しており、前記回転子の磁石が最初に前記固定子に入り、前記回転子の磁石に近接して面する磁石と前記固定子の第１の領域の磁石が引きつけ合うことより引きつけ力を発生する、前記固定子の一方の端部の第１の領域の磁石（Ａ）と、前記固定子の他方の端部の前記第１の領域の磁石に近接する第２の領域の磁石（Ｂ）とを備え、対峙する両方の領域を離す近接した末端の磁石の同一極性の極の面が、前記第１の領域の磁石と前記第２の領域の磁石との間で鋭角を成して傾斜する時に、前記両方の領域の磁石が反発力により離れることを特徴とする。
また、本発明は、前記固定子の第２の領域に幾つかの磁石があった場合に、前記回転子に両方の磁極を示す面の距離で千鳥状に配置することにより、前記固定子の第１の領域から離れて動く時に各磁石により距離が増加することを特徴とする。
さらに、本発明は、前記固定子の第２の領域の磁界を分離し、特定の方向に向かせるため、前記第１の領域の薄板状の磁石と前記第２の領域に最も近い磁石との間に高磁気の透磁性材料が配置されていることを特徴とする。
本発明の装置は、固定子と回転子の２つの部分から構成され、各部分は回転に必要な力を供給する能力のある磁石を備えており、互いに接近する前記回転子Ｒの磁石の両側と前記固定子の磁石の両側は同一の極（Ｎ極）であり、その結果、それらは反発する。
【国際調査報告】
2008512977.tif 000008
2008512977.tif 000009
2008512977.tif 000010
2008512977.tif 000011