(57)【要約】【課題】設置場所にかかわらず自ら回転することのできるモータを提供することにある。【解決手段】永久磁石からなり周方向に同じ磁極で形成されたリング３，１３，２３と、各々厚み方向に内部磁界を有する複数の永久磁石６，１６，２６からなり、各永久磁石の主面がリングの一方の磁極表面と直交するように且つリングと僅かな間隔をあけてリングの周方向に配置された磁石群と、リング及び磁石群の一方を固定し、他方を回転可能に支持する架台２，１２，２２とを備え、リング３，１３，２３は、内部磁界の方向の厚みよりもそれと直交する方向の幅が大きく、リングの主面の幅のほうが、磁石群の各磁石６，１６，２６の主面の幅よりも大きいことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石からなり周方向に同じ磁極で形成されたリングと、
各々厚み方向に内部磁界を有する複数の永久磁石からなり、各永久磁石の主面がリングの一方の磁極表面と直交するように且つリングと僅かな間隔をあけてリングの周方向に配置された磁石群と、
リング及び磁石群の一方を固定し、他方を回転可能に支持する架台とを備えることを特徴とする永久磁石モータ。
【請求項２】
前記リングは、内部磁界の方向の厚みよりもそれと直交する方向の幅が大きい請求項１に記載の永久磁石モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータに属し、電源、熱源、燃料などのエネルギー源を必要とせず、自ら駆動するモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機、水車、風車などの回転力を生み出す駆動源は、周知である。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電動機の場合は交流電源もしくは電池が必要であるし、水車は水が流れる場所に限定されるし、風車は風があるときにしか動かない。
それ故、この発明の課題は、永久磁石を用いることにより、設置場所にかかわらず自ら回転することのできるモータを提供することにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するために、この発明のモータは、
永久磁石からなり周方向に同じ磁極で形成されたリングと、
各々厚み方向に内部磁界を有する複数の永久磁石からなり、各永久磁石の主面がリングの一方の磁極表面と直交するように且つリングと僅かな間隔をあけてリングの周方向に配置された磁石群と、
リング及び磁石群の一方を固定し、他方を回転可能に支持する架台とを備えることを特徴とする。
【０００４】
この発明のモータの原理を図面と共に説明する。尚、以下の図面の各磁石においてＮ極とＳ極との間に形状線が示されているが、単に理解を容易にするためのものに過ぎない。図１（Ａ）〜（Ｂ）の各々は、厚み方向に内部磁界を有する２つの板状の磁石ａ，ｂの種々の配置を示す断面図である。図１（Ａ）のように固定磁石ａと可動磁石ｂとが極性を同じくする面同士で対向しているときは、反発し合って、可動磁石ｂが遠ざけられる。図１（Ｂ）のように極性の異なる面同士で対向しているときは可動磁石ｂが固定磁石ａに引き寄せられてくっつく。
一方、図２（Ａ）に示すように可動磁石ｂが主面方向に内部磁界を有するときは、図２（Ｂ）に示すように可動磁石ｂの一端が固定磁石ａに引き寄せられて、他端が遠ざけられる。
【０００５】
次に再び厚み方向に内部磁界を有する可動磁石ｂを、図３（Ａ）のようにその主面が固定磁石ａの一方の磁極と直交するように配置すると、可動磁石ｂの一方の磁極は固定磁石に引きつけられ、他方の磁極は反発されることから、可動磁石ｂに図示のように回転力が付与される。そこで、可動磁石ｂの主面方向の両端のうち、固定磁石ａから遠い方の端を固定磁石ａと平行な方向にのみ移動可能な支持体ｃと結合すると、図３（Ｂ）に示すように上記回転力の分力が矢印方向に作用する。従って、固定磁石ａをリングとすると、可動磁石ｂはリングの周方向に回転する。従って、磁石群の各磁石は、内部磁界の方向の厚みよりもそれと直交する方向の幅が広いものとすることが必要である。リングは、周方向に同じ磁極で形成されている限り、径方向及び軸方向のいずれの方向に内部磁界を有していてもよい。
但し、リングは、内部磁界の方向の厚みよりもそれと直交する方向の幅が大きいのが好ましい。また、リングの主面の幅のほうが、磁石群の各磁石の主面の幅よりも大きいのが好ましい。
尚、可動磁石ｂの動きは固定磁石ａに対する相対的なものであるから、磁石ａを可動側、磁石ｂを固定側とすれば、磁石ｂが回転する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明のモータの実施形態を図面と共に説明する。
−実施形態１−
この発明のモータの第一実施形態を図４に一部破断正面図、図５に図１のＸ−Ｘ断面図として示す。
モータ１は、下板２ａ、その上面に垂直に立てられた前板２ｂ及び後板２ｃからなる架台２を備える。前板２ｂと後板２ｃとの間には、円筒状のリング３が、その直径線が板２ｂ、２ｃと平行になるように固定されている。リング３は、径方向内側がＮ極、外側がＳ極となるように磁化された永久磁石からなり、その径方向の肉厚よりも軸方向の幅のほうが大きい。リング３の内側には、回転軸４及び回転軸４から十字形に延びる４本のアーム５がリング３と同心をなすように配置され、回転軸４が図略の軸受けを介して板２ｂ、２ｃに回転可能に支持されている。各アーム５の先端には、直方体形状の永久磁石６が、リング３の内周面と僅かな隙間をあけていずれもＳ極が図４における時計方向、Ｎ極が反時計方向を向くように取り付けられている。各磁石６は、径方向及び軸方向の寸法が周方向の寸法よりも大きく、平たいものである。但し、軸方向寸法は、リング３の軸方向寸法よりも小さい。
モータ１によれば、リング３のＮ極と磁石６のＳ極との間に磁気吸引力、並びにリング３のＮ極と磁石６のＮ極との間に磁気反発力が生じる。そして、磁石６がアーム５に固定されているので、それらの力の反時計方向の分力が、回転軸４及びアーム５を図４の矢印方向に回転させる。
【０００７】
−実施形態２−
この発明のモータの第二実施形態を図６に一部破断正面図、図７に図６のＹ−Ｙ断面図として示す。
モータ１１は、第一実施形態と同様に下板１２ａ、前板１２ｂ及び後板１２ｃからなる架台１２を備える。前板１２ｂ及び後板１２ｃの内面には、同形同質の板状のリング１３ａ及びリング１３ｂが互いに同心をなすようにそれぞれ固定されている。リング１３ａ、１３ｂは、ともに軸方向内側がＮ極、外側がＳ極となるように磁化された永久磁石からなり、その軸方向の肉厚よりも径方向の幅のほうが大きい。リング１３ａとリング１３ｂとの間には、回転軸１４及び回転軸１４から十字形に延びる４本のアーム１５がリング１３ａ、１３ｂと同心をなすように配置され、回転軸１４が図略の軸受けを介して板１２ｂ、１２ｃに回転可能に支持されている。各アーム１５の先端には、直方体形状の永久磁石１６が、リング１３ａ、１３ｂの軸方向内面と僅かな隙間をあけていずれもＳ極が図６における時計方向、Ｎ極が反時計方向を向くように取り付けられている。各磁石１６は、径方向及び軸方向の寸法が周方向の寸法よりも大きく、平たいものである。但し、径方向寸法は、リング１３の実体部分の径方向幅よりも小さい。
モータ１１によれば、リング１３ａ、１３ｂのＮ極と磁石１６のＳ極との間に磁気吸引力、並びにリング１３ａ、１３ｂのＮ極と磁石１６のＮ極との間に磁気反発力が生じる。そして、磁石１６がアーム１５に固定されているので、それらの力の反時計方向の分力が、回転軸４及びアーム５を図６の矢印方向に回転させる。
【０００８】
−実施形態３−
第一、第二の実施形態ではリングが固定され、アームの先端に取り付けられた磁石群が回転していた。第三実施形態は、これまでと逆に磁石群が固定され、リングが回転する例である。この発明のモータの第三実施形態を図８に一部破断正面図、図９に図８のＺ−Ｚ断面図として示す。
モータ２１は、第一実施形態と同様に下板２２ａ、前板２２ｂ及び後板２２ｃからなる架台２２と、円筒状のリング２３と、回転軸２４を備える。回転軸２４は、第一実施形態と同じく前板２２ｂ及び後板２２ｃを貫通し、図略の軸受けを介してこれらの板１２ｂ、１２ｃに回転可能に支持されている。そして、回転軸２４より径方向に十字形に４本のリブ２５が延びている。リング２３は、その内周面がリブ２５の先端と連結され、その軸方向両端面は板２２ｂ、２２ｃと間隔をあけて対向している。リング２３は、径方向内側がＳ極、外側がＮ極となるように磁化された永久磁石からなる。一方、リング２３の外周面と板２２ｂ、２２ｃとで形成される環状空間には周方向に均等に８個の直方体状の磁石２６が配置されている。各磁石２６は、リング２３の外周面と僅かな隙間をあけていずれもＮ極が図８における時計方向、Ｓ極が反時計方向を向くように板２２ｂ、２２ｃに取り付けられている。
【０００９】
モータ２１によれば、リング２３のＮ極と磁石２６のＳ極との間に磁気吸引力、並びにリング２３のＮ極と磁石２６のＮ極との間に磁気反発力が生じる。そして、磁石２６が板２２ｂ、２２ｃに固定されているので、それらの力の反時計方向の分力が、回転軸２４及びアーム２５を図８の矢印方向に回転させる。
本例は、リングと直方体状の磁石群とが第一実施形態と逆の配置を有しているが、第二実施形態と逆の配置でもよい。その場合は、図６及び図７における板１２ｂ、１２ｃの各内面にリング１３ａ、１３ｂに代えて周方向に均等に直方体状の磁石１６を固定し、他方磁石１６群に代えてアーム１５に１枚のリング１３を固定すればよい。
【００１０】
【発明の効果】
以上のように、この発明のモータは、電源、熱源等のエネルギー源を必要としないので、砂漠、山中などの如何なる場所にでも設置可能であり、有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁力の作用を説明する図であり、（Ａ）は２つの磁石の同一極性の磁極が対向しあっている状態、（Ｂ）は異なる極性の磁極が対向しあっている状態を示す。
【図２】磁力の作用を説明するもう一つ図であり、（Ａ）は２つの磁石の内部磁界が直交している状態、（Ｂ）はその状態を成り行きに任せた状態を示す。
【図３】磁力の作用を説明するもう一つ図であり、（Ａ）は２つの磁石の内部磁界が直交している状態、（Ｂ）はそれらの磁石を固定したときの磁力の分力方向を示す。
【図４】第一実施形態を示す一部破断正面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】第二実施形態を示す一部破断正面図である。
【図７】図６のＹ−Ｙ断面図である。
【図８】第三実施形態を示す一部破断正面図である。
【図９】図８のＺ−Ｚ断面図である。
【符号の説明】
１，１１，２１  モータ
２，１２，２２  架台
３，１３，２３  リング
４，１４，２４  回転軸
５，１５，２５  アーム（リブ）
６，１６，２６  磁石
【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】
2004350416.tif 000008
【図７】
2004350416.tif 000009
【図８】
2004350416.tif 000010
【図９】
2004350416.tif 000011