(57)【要約】【課題】外部の軌道に制約されることなく、無重力状態や実質的に摩擦がない状態で推進可能な新規な推進方法、装置を提供する。【解決手段】移動可能な基体内に、第１電磁石を備えた可動台を往復移動可能に配設し、かつ基体に可動台の移動方向の一方の側に第２電磁石を固定すると共に他方の側に磁気吸着保持部材（例えば第３電磁石）を固定し、第１電磁石と第２電磁石とが接している状態から各電磁石を励磁した時の第１、第２電磁石間の磁気反発力により可動台に運動量を与え、その運動量を、可動台が磁気吸着保持部材により停止保持されることにより打消し、前記磁気反発力により可動台に与えられる運動量の反作用として基体に与えられる運動量を、基体の推力として系外へ取出すようにした。【選択図】        図１
2004186652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑らかに移動し得る基体内に、第１の電磁石を備えた可動台が案内部材にガイドされて所定方向へ往復移動可能に配設されており、かつその第１の電磁石は、可動台移動方向の一方の端部と他方の端部に磁極が位置するべく励磁される構成とされており、また前記基体には、可動台の移動方向の一方の側において第１の電磁石の前記一方の端部の磁極面が近接し得る位置に第２の電磁石が固定して配設されるとともに、可動台の移動方向の他方の側において第１の電磁石の前記他方の端部の磁極面が近接し得る位置に磁気吸着保持部材が配設され、前記第２の電磁石は、可動台の移動方向の前記一方の端部の磁極面に対して、その極性と同じ極性の磁極面が対向するべく励磁される構成とされており、前記各電磁石を励磁していない状態で前記可動台の第１の電磁石の前記一方の端部の磁極面が第２の電磁石の磁極面に接触もしくは近接している状態から各電磁石を励磁したときに生じる第２の電磁石と第１の電磁石との間の磁気反発力によって可動台に第２の電磁石から離れる方向へ加えられる運動量を、その可動台が前記磁気吸着保持部材により停止保持されることによって打消し、前記磁気反発力によって可動台に与えられる運動量の反作用として基体に与えられる運動量を、基体の推力として系外へ取出すようにしたことを特徴とする、推力発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の推力発生装置において、
前記磁気吸着保持部材として、第３の電磁石が固定して配設されており、かつその第３の電磁石は、可動台の移動方向の前記他方の端部の磁極面に対してその極性と異なる極性の磁極面が対向するべく励磁される構成とされており、前記第２の電磁石と第１の電磁石との間の磁気反発力により可動台が第２の電磁石から離隔して第３の電磁石に近接したときに第１の電磁石と第３の電磁石との間の磁気吸引力により可動台が第３の電磁石に接触もしくは近接した位置で保持されるようにしたことを特徴とする、推力発生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の推力発生装置において、
前記磁気吸着保持部材として、残留磁気が実質的に零の磁性材料からなる磁性部材が配設されており、前記第２の電磁石と第１の電磁石との間の磁気反発力により可動台が第２の電磁石から離隔して前記磁性部材に近接したときに第１の電磁石と前記磁性部材との間に作用する磁気吸引力によって可動台が第３の電磁石に接触もしくは近接した位置で保持されるようにしたことを特徴とする、推力発生装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の推力発生装置において、
前記可動台と基体との間に、可動台を第２の電磁石に近接する方向へ弾性的に付勢するための弾性付勢手段が設けられており、前記各電磁石を励磁したときに第１の電磁石と第２の電磁石との間に作用する磁気反発力によって、前記弾性付勢手段による弾性付勢力に抗して可動台が第２の電磁石から離隔する方向へ移動するよう、かつ各電磁石の励磁を停止したときに前記弾性付勢手段による弾性付勢力により可動台が第２の電磁石に近接する方向へ復帰移動するように構成したことを特徴とする、推力発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、磁気により生じる力を利用して、各種物体の位置制御や移動のために物体を推進する装置に関するものであり、特に空気や水、燃焼ガスなどの流体を利用することなく、無重力の状態や摩擦力が実質的に作用しない環境下でも推力を与えることができる方法、装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大気汚染の問題の解決が世界的規模で強く望まれるようなっており、そこで大気中へ汚染物質を排出しないエネルギー、すなわち所謂クリーンエネルギを用いた推進装置、駆動装置の開発、研究が広く進められるようなっており、その観点から自動車の推力発生源としても電気エネルギや水素エネルギを利用する傾向が強まっている。
【０００３】
ところでクリーンエネルギの一つとして磁石の反発力や吸引力によるエネルギがあり、その実用化例の一つとしては、リニアモーターカーがある。リニアモータカーは、通常は電流損失低減のために超電導を利用してはいるが、基本的には磁気反発力もしくは磁気吸引力を推力として利用したものである。
【０００４】
上述のようなリニアモーターカーで代表される従来の磁気反発力、磁気吸引力を利用した推力発生装置は、車両側（移動側）の磁石と、大地に設置された軌道側（固定側）の磁石との間の磁気反発力もしくは磁気吸引力を利用している。したがって予め定めた軌道に沿ってしか移動させることができないのが通常である。
【０００５】
ここで、一般に従来の物体の移動、位置制御は、ニュートンの作用・反作用の法則に示されるように、一つの系がその系の外部（系外）に作用をして、その反作用によりその系が運動するという原理でなされている。例えばロケットは燃焼ガスを外部へ噴出するという系外への作用に対する反作用によって推進されるものであり、また自動車は地面との間に働く摩擦力を利用して地面を蹴るという作用に対する反作用として移動することができる。そして前述のような磁気力を利用したリニアモーターカーもその例に洩れず、軌道側と車両側との間で作用する磁気反発力もしくは磁気吸引力の作用、反作用によって車両が推進されるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように従来の一般的な推力発生装置では、一つの系がその系外との作用、反作用によって移動するという原理を基本としているが、本発明者等が種々実験・検討を重ねたところ、上述のような従来適用されていた原理を捨て、一つの系の内部だけで作用、反作用の状態を作り出して、その作用、反作用のいずれか一方を系内において消滅させ、他の一方のみを取出して物体に推力を与えることが可能であることを新規に見出した。したがってこの発明は、従来全く考えられていなかった新規かつ斬新な推力発生装置を提供することを目的としている。
【０００７】
また従来の磁石の磁気反発力、磁気吸引力を利用したリニアモーターカーなどの磁力推進装置では、系内（車両内）の磁石と系外（軌道）の磁石との間の磁気反発力もしくは磁気吸引力による作用、反作用を利用しており、この場合外部の軌道に磁石を設置しておく関係上、予め設置した軌道以外の箇所、方向には移動させることができないという難点があった。したがってこの発明は、磁気反発力を利用しつつも、系外の固定された軌道に制約されることのない推力発生装置を提供することをも目的としている。
【０００８】
以上のように、この発明は、クリーンなエネルギである磁気反発力を利用しつつも、従来の一般的な作用、反作用の原理を利用した推進方法とは異なる原理に基いて、外部の系外の軌道に拘束されることなく、また無重力の状態や外部との間で実質的に摩擦力が作用しない環境下でも推力を得ることができるようにした推力発生装置を提供することを基本的な目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の推力発生装置は、滑らかに移動し得る基体内に、第１の電磁石を備えた可動台が案内部材にガイドされて所定方向へ往復移動可能に配設されており、かつその第１の電磁石は、可動台移動方向の一方の端部と他方の端部に磁極が位置するべく励磁される構成とされており、また前記基体には、可動台の移動方向の一方の側において第１の電磁石の前記一方の端部の磁極面が近接し得る位置に第２の電磁石が固定して配設されるとともに、可動台の移動方向の他方の側において第１の電磁石の前記他方の端部の磁極面が近接し得る位置に磁気吸着保持部材が配設され、前記第２の電磁石は、可動台の移動方向の前記一方の端部の磁極面に対して、その極性と同じ極性の磁極面が対向するべく励磁される構成とされており、前記各電磁石を励磁していない状態で前記可動台の第１の電磁石の前記一方の端部の磁極面が第２の電磁石の磁極面に接触もしくは近接している状態から各電磁石を励磁したときに生じる第２の電磁石と第１の電磁石との間の磁気反発力によって可動台に第２の電磁石から離れる方向へ加えられる運動量を、その可動台が前記磁気吸着保持部材により停止保持されることによって打消し、前記磁気反発力によって可動台に与えられる運動量の反作用として基体に与えられる運動量を、基体の推力として系外へ取出すようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項２の発明の推力発生装置は、請求項１に記載の推力発生装置において、前記磁気吸着保持部材として、第３の電磁石が固定して配設されており、かつその第３の電磁石は、可動台の移動方向の前記他方の端部の磁極面に対してその極性と異なる極性の磁極面が対向するべく励磁される構成とされており、前記第２の電磁石と第１の電磁石との間の磁気反発力により可動台が第２の電磁石から離隔して第３の電磁石に近接したときに第１の電磁石と第３の電磁石との間の磁気吸引力により可動台が第３の電磁石に接触もしくは近接した位置で保持されるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
そしてまた請求項３の発明の推力発生装置は、請求項１に記載の推力発生装置において、前記磁気吸着保持部材として、残留磁気が実質的に零の磁性材料からなる磁性部材が配設されており、前記第２の電磁石と第１の電磁石との間の磁気反発力により可動台が第２の電磁石から離隔して前記磁性部材に近接したときに第１の電磁石と前記磁性部材との間に作用する磁気吸引力によって可動台が第３の電磁石に接触もしくは近接した位置で保持されるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに請求項４の発明の推力発生装置は、請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の推力発生装置において、前記可動台と基体との間に、可動台を第２の電磁石に近接する方向へ弾性的に付勢するための弾性付勢手段が設けられており、前記各電磁石を励磁したときに第１の電磁石と第２の電磁石との間に作用する磁気反発力によって、前記弾性付勢手段による弾性付勢力に抗して可動台が第２の電磁石から離隔する方向へ移動するよう、かつ各電磁石の励磁を停止したときに前記弾性付勢手段による弾性付勢力により可動台が第２の電磁石に近接する方向へ復帰移動するように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
【００１４】
【実施例】
図１、図２にこの発明の一実施例の推力発生装置を示す。ここで、図１、図２においてそれぞれ（Ａ）は初期状態（待機状態）を示し、またそれぞれ（Ｂ）は推進された状態を示す。
【００１５】
図１、図２において、基体１は、左右の端部支持板３Ａ，３Ｂの間を、平行な２本の軸棒状の案内部材５Ａ，５Ｂによって連結した構成とされており、この案内部材５Ａ，５Ｂには、その軸線方向（従って各図の左右方向）に沿って移動可能に可動台７が取付けられている。すなわち可動台７には前記軸棒状の案内部材５Ａ，５Ｂが貫通する貫通孔８が形成されており、かつその貫通孔８には直動ベアリング９が配設されて、可動台７の移動に対する抵抗が可及的に小さくなるように案内部材５Ａ，５Ｂに移動可能に取付けられている。
【００１６】
前記可動台７の上部には、一対の棒状の電磁石（第１の電磁石）１１，１２が固定されている。これらの第１の電磁石１１，１２は、それぞれ棒状の鉄心の外周上にコイルを巻回してなるものであり、それぞれ可動台７の移動方向の一方の端面および他方の端面が磁極面１１１，１１２；１２１，１２２とされている。ここでこれらの第１の電磁石１１，１２の磁極面１１１，１１２；１２１，１２２は、それらの励磁時には、同じ電磁石については可動台７の移動方向の一方の側と他方の側とで異なる極性（Ｎ、Ｓ）となり、かつ二つの電磁石の相互間では、可動台７の移動方向の同じ側で異なる極性（Ｎ、Ｓ）となるように定められている。さらに可動台７と基体１の右側の端部支持板３Ｂとの間には、その可動台７を各図の右方（したがって後述する第２の電磁石１５に近接する方向）へ弾性的に付勢するための弾性付勢手段として、引張りコイルバネ１３が取付けられている。
【００１７】
一方、基体１における右側の支持板３Ｂの内側には、全体としてＵ字形状（馬蹄形）をなす第２の電磁石１５が固定して取付けられており、また左側の支持板３Ａの内側には、磁気吸着保持部材として、Ｕ字形状（馬蹄形）をなす第３の電磁石１７が固定して取付けられている。
【００１８】
ここで、第２の電磁石１５は、Ｕ字形状をなす鉄芯１５Ａの両端側平行部分にコイル１５Ｂ，１５Ｃを巻回してなるものであって、励磁された際には両端部平行部分の端面が磁極面１５１，１５２となる。そしてこの第２の電磁石１５は、一方の磁極面１５１が、前記一対の第１の電磁石１１，１２のうちの一方の電磁石１１の磁極面１１１に対向し、他方の磁極面１５２が、第１の電磁石１１，１２のうちの他方の電磁石１２の磁極面１２１に対向するように配設される。ここで第２の電磁石１５の磁極面１５１，１５２の励磁されたときの極性は、対向する第１の電磁石１１，１２の磁極面１１１，１２１の極性と同一となるように定められている。
【００１９】
また磁気吸着保持部材としての第３の電磁石１７も、Ｕ字状をなす鉄芯１７Ａの両端部側平行部分にコイル１７Ｂ，１７Ｃを巻回してなるものであって、励磁された際には両端側平行部分の端面が磁極面１７１，１７２となる。そしてこの第３の電磁石１７は、一方の磁極面１７１が前記一対の第１の電磁石１１，１２のうちの一方の電磁石１１の磁極面１１２に対向し、また他方の磁極面１７２が一対の第１の電磁石１１，１２のうちの他方の電磁石１２の磁極面１２２に対向するように配設されている。ここで第３の電磁石１７の磁極面１７１，１７２の励磁された際の極性は、対向する一対の第１の電磁石１１，１２の磁極面１１２，１２２の極性と異なるように定められている。
【００２０】
したがって、可動台７を各図の右方へ移動させたときには、その可動台７に固定されている第１の電磁石１１，１２の磁極面１１１，１２１が、基体１に固定されている第２の電磁石１５の磁極面１５１，１５２に近接して最終的に当接し、かつその当接する磁極面同士は、励磁時には同じ極性となることになる。また一方、可動台７を各図の左方へ移動させたときには、その可動台７に固定されている第１の電磁石１１，１２の磁極面１１２，１２２が、基体１に固定されている第３の電磁石１７の磁極面１７１，１７２に近接して最終的に当接し、かつその当接する磁極面同士は、励磁時に異なる極性となることになる。
【００２１】
なお基体１は、床面１９上を滑らかに移動し得るように、例えば四隅の下面に転動自在なキャスタ２１Ａ，２１Ｂを取付けた構成とされている。
【００２２】
なおまた、前記弾性付勢手段としての引張りコイルバネ１３の弾性付勢力は、第１の電磁石１１，１２、第２の電磁石１５、第３の電磁石１７が励磁された状態においてそれらの間で作用する磁気反発力、磁気吸引力による可動台７の移動を阻害しないように、これらの磁気吸引力、磁気反発力よりも格段に小さい力となるように設定されている。
【００２３】
以上の図１、図２に示される実施例の推力発生装置の機能、作用について次に説明する。なおここでは、説明の簡略化のため、基体１に対して移動し得る部分の全質量、すなわち第１の電磁石１１，１２を含む可動台７の全質量は、基体１の側の全質量、すなわち基体１および第２の電磁石１５、第３の電磁石１７、キャスタ２１Ａ，２１Ｂの合計質量と同一となるように定めらているものとする。また各電磁石１１，１２，１５，１７の励磁されたときの極性は、可動台７の側の一対の第１の電磁石１１，１２については、それぞれ磁極面１１１，１２２がＮ極、磁極面１１２，１２１がＳ極となり、また基体１の側の第２の電磁石１５は、磁極面１５１がＮ極、磁極面１５２がＳ極となり、同じく基体１の側の第３の電磁石１７は、磁極面１７１がＮ極、磁極面１７２がＳ極となるものとする。
【００２４】
初期状態では、可動台７の側の第１の電磁石１１，１２、基体１の側の第２の電磁石１５および第３の電磁石１７は、いずれも励磁されていないものとする。この状態では、図１の（Ａ）、図２の（Ａ）に示すように、弾性付勢手段としての引張りコイルバネ１３の引張力によって、可動台７はその移動可能領域の右端位置、すなわち第１の電磁石１１，１２の右側の磁極面１１１，１２１が基体１の側の第２の電磁石１５の磁極面１５１，１５２に当接する位置に位置している。
【００２５】
この状態から各電磁石１１，１２，１５，１７のコイルに電流を流して励磁させれば、可動台７の側の第１の電磁石１１，１２は、それぞれ磁極面１１１，１２２がＮ極に、磁極面１１２，１２１がＳ極となる。一方、基体１の側の第２の電磁石１５は、磁極面１５１がＮ極に、磁極面１５２がＳ極となり、また第３の電磁石１７は、磁極面１７１がＮ極に、磁極面１７２がＳ極になる。したがって互いに当接している可動台７の側の第１の電磁石１１，１２の磁極面１１１，１２１と基体１の側の第２の電磁石１５の磁極面１５１，１５２は、同じ極性同士で接していることになるから、各電磁石を励磁した途端に、第１の電磁石１１，１２と第２の電磁石１５との間で磁気反発力が生じる。また可動台７の第１電磁石１１，１２の磁極面１１２，１２２と基体１の側の第３の電磁石１７の磁極面１７１，１７２とは相互に離れてはいるが、異なる磁極同士で対向しているため、各電磁石を励磁したときに第１の電磁石１１，１２と第３の電磁石１７との間で比較的弱い磁気吸引力が生じる。ここで、第１の電磁石１１，１２は可動台７に取付けらており、一方第２および第３の電磁石１５，１７は基体１に固定されているから、前述の磁気反発力および磁気吸引力は、可動台７についてはこれを左方へ押す力として作用し、またその反作用として、基体１を床面１９に対し右方へ押す力が作用する。その結果可動台７が引張りコイルバネ１３の引張力に抗して、基体１に対し相対的に左方へ移動することになり、一方その反作用として、基体１それ自体が床面１９上を右方へ移動することになる。
【００２６】
ここで、上述のように磁気反発力、磁気吸引力により可動台７が左方へ移動するときの運動量と、その反作用として基体１が右方へ移動するときの運動量とは、作用・反作用の原理により相等しいから、可動台７の側の質量と基体１の側の全質量とが相等しければ、可動台７の左方への運動量と基体１の右方への運動量とは相等しいことになる。
【００２７】
前述のようにして可動台７が基体１に対して左方へ移動して、可動台７の第１の電磁石１１，１２の磁極面１１２，１２２が基体１の左側に固定されている第３の電磁石１７の磁極面１７１，１７２に近接すれば、これらの間に作用する磁気吸引力が大きくなる。そして第１の電磁石１１，１２の磁極面１１２，１２２が第３の電磁石１７の磁極面１７１，１７２に衝突すれば、その間の磁気吸引力によって可動台７は前記各磁極面が当接した状態で吸着保持される。すなわち、可動台７が衝突により跳ね返る（戻る）ことなく、可動台７の運動量が零となる。この時の状態を図１の（Ｂ）、図２の（Ｂ）に示す。ここで、基体１内を可動台７が左方へ運動してその可動台７の第１の電磁石１１，１２が基体１の側の第３の電磁石１７に衝突する直前の運動量（左方への運動量）は、同じく衝突直前における基体１の運動量（右方への運動量）と等しいから、可動台７の第１の電磁石１１，１２が基体１の側の第３の電磁石１７に衝突して可動台７が基体１に対し停止する際には、方向が逆で運動量の絶対値が同じ物体同士が衝突して停止し、そのまま保持されることになる。したがって作用・反作用の原理により、可動台７が前記の衝突により基体１に対して左方への運動が停止・保持されると同時に、基体１の右方への運動も停止・保持されることになる。そしてこのように基体１の右方への運動が開始されて停止されるまでの間に、基体１は図に示すように距離Ｌだけ右方へ移動したことになる。またその間に基体１内の可動台７に与えられた運動量は、前記衝突による停止・保持により基体１内で消滅することになる。
【００２８】
このような運動過程を概略的に言えば，当初可動台７の側の第１の電磁石１１，１２と基体１の側の第２の電磁石１５、第３の電磁石１７との間の磁気反発力、磁気吸引力によって可動台７に左方への所定の運動量が与えられ、同時にその反作用として基体１に右方への運動量が与えられる。そして可動台７が基体１内を左方へ運動して、基体１の側の第３の電磁石１７に衝突しかつ磁気吸引力によりそのまま停止・保持される際に、可動台７の左方の運動量、基体１の右方への運動量が消滅することになる。ここで、系外、すなわち基体１の外部側から見れば、当初の磁気反発力、磁気吸引力による作用・反作用によって生起された左方への運動量、右方への運動量のうち、右方への運動量のみが基体１を右方へ移動させる力として系外へ取出され、当初の左方への運動量は、基体１内で消滅したことになる。これを力の観点から見れば、当初の磁気反発力、磁気吸引力によって生じた作用・反作用のうち、一方のみが基体１を右方へ押す力として系外へ取出されたことになる。
【００２９】
ここで、再び図１、図２の実施例に戻れば、前述のようにして基体１の側の第３の電磁石１７の磁極面１７１，１７２に可動台７の側の第１の電磁石１１，１２の磁極面１１２，１２２が吸着保持されて、可動台７の運動が停止した後、各電磁石１１，１２，１５，１７のコイルへの電流を切断し、各電磁石１１，１２，１５，１７の励磁を停止させれば、上記の磁気吸引力が消滅し、引張りコイルバネ１３の引張力により可動台７が基体１内を右方へ移動し、可動台７は、その可動台７に取付けられている第１の電磁石１１，１２の磁極面１１１，１２１が基体１の右側の第２の電磁石１５の磁極面１５１，１５２に当接する位置まで戻る。すなわち原位置（初期位置；図１（Ａ）、図２（Ａ））に復帰する。
【００３０】
ここで上述のような復帰過程でも、引張りコイルバネ１３の引張力によって可動台７、基体１に作用する作用・反作用のうちの一方により、基体１は左方へ復帰移動しようとするが、引張りコイルバネ１３の引張力を絶対的に小さく設定しておけば、床面１９との抵抗（摩擦）により基体１が左方へ復帰移動することを阻止でき、その場合には基体１は最初の過程で距離Ｌだけ右方へ移動した状態を保つことになる。したがってこのようにして前述の初期状態から復帰状態までの過程を繰返すことによって、基体１を距離Ｌずつ間歇的に（尺取虫状に）右方へ移動させることが可能となる。
【００３１】
また前述の復帰過程について、力の面から見れば、この復帰過程でも、引張りコイルバネ１３による作用・反作用のうちの一方として、基体１に左方への力が与えられるが、引張りコイルバネ１３による引張力を、各電磁石励磁時に与えられる前述の磁気反発力、磁気吸引力の力よりも小さく設定しておくことにより、復帰過程で基体１に左方へ作用する力は、前半の過程で磁気反発力、磁気吸引力により基体１に右方へ与えられる力よりも弱くなることになる。したがって経時的にトータルとして見れば、両者の差に相当する力が基体１を右方へ押す力として系外へ取出されたことになる。
【００３２】
この関係を模式的に図３に示す。図３において、原点Ｏから上側は、磁力（磁気反発力、磁気吸引力）により基体１に与えられる力（右方への力：その最大値をＦｍとする）、原点Ｏから下側は引張りコイルバネ１３による引張力（左方への力；以下“バネ力”と称す：その最大値をＦｓとする）を示す。また図３において水平な軸は、前述の各過程を繰返す時間軸として示す。図３から明らかなように、磁力による右方への力Ｆｍが左方へのバネ力Ｆｓよりも大きいため、前述の過程を繰返したトータルで見れば、右方への力が左方への力よりも大きく、両者の差の力が右方への力として残って、最終的に取出されることになる。
【００３３】
そしてまた床面１９に対する基体１の移動抵抗（摩擦抵抗）に抗して基体１が移動するために必要な力（以下抵抗力と記す）をＦｏとすれば、その抵抗力Ｆｏが、磁力の最大値Ｆｍよりも小さくかつバネ力の最大値Ｆｓより大きい場合には、磁力によっては基体１は右方へ移動するが、バネ力によっては基体１は左方へ移動しないことになり、結局既に述べたような右方への間歇的な移動を達成することが可能となるのである。
【００３４】
さらに、同一の基体内に、平行に移動し得る２つの可動台を設けておき、それぞれの可動台について前述のような電磁石を設けて（すなわち２列構造として）おき、一方の可動台の移動サイクルと他方の可動台の移動サイクルとをずらせておけば、基体の右方への推力をより円滑に得ることが可能となる。その例を図４に示す。
【００３５】
図４において、基体１の左右の端部支持板３Ａ，３Ｂの間は、平行な２本を１組とした２組の軸棒状の案内部材５Ａａ、５Ｂａ；５Ａｂ、５Ｂｂによって連結した構成とされており、一方の組の案内部材５Ａａ、５Ｂａに、その軸線方向（すなわち図４の左右方向）に沿って移動可能に第１列目の可動台７ａが取付けられており、また他方の組の案内部材５Ａｂ、５Ｂｂには、その軸線方向に沿って移動可能に第２列目の可動台７ｂが取付けられている。そして各可動台７ａ，７ｂに、それぞれ既に述べたと同様に第１の電磁石１１ａ，１２ａ；１１ｂ，１２ｂが固定され、また各可動台７ａ，７ｂと基体１の右側の端部支持板３Ｂとの間には、それぞれ弾性付勢手段として引張りコイルバネ１３ａ，１３ｂが取付けられている。
【００３６】
一方基体１における右側の支持板３Ｂの内側には、第１列目の可動台７ａの電磁石１１ａ，１２ａの磁極面に対向するように、第１列目の第２の電磁石１５ａが配設され、かつ第２列目の可動台７ａの電磁石１１ｂ，１２ｂの磁極面に対向するように、第２列目の第２の電磁石１５ｂが配設されている。また基体１における左側の支持板３Ａの内側には、第１列目の可動台７ａの電磁石１１ａ，１２ａの磁極面に対向するように、第１列目の第３の電磁石１７ａが配設され、かつ第２列目の可動台７ｂの電磁石１１ｂ，１２ｂの磁極面に対向するように、第２列目の第３の電磁石１７ｂが配設されている。
【００３７】
以上のような図４の構成においては，第１列目の可動台７ａについて、第１の電磁石１１ａ，１２ａ，第２の電磁石１５ａ，第３の電磁石１７ａを励磁して、その第１列目の可動台７ａを磁気反発力、磁気吸引力により左方へ運動させている間に、第２列目の可動台７ｂについては各磁石の励磁を中断して可動台７ｂを引張りコイルバネ１３ｂの引張り力により右方へ復帰移動させる。また逆に第１列目の可動台７ａについて引張りコイルバネ１３ａの引張力により右方へ復帰移動させている間に、第２列目の可動台７ｂについて、第１の電磁石１１ｂ，１２ｂ、第２の電磁石１５ｂ、第３の電磁石１７ｂを励磁して磁気反発力、磁気吸引力により左方へ運動させる。
【００３８】
このようにした場合の力の関係を、図３に倣って模式的に図５に示す。図５において実線は第１列目の可動台７ａに関して基体１に与えられる力を示し、破線は第２列目の可動台７ｂに関して基体１に与えられる力を示す。ここで、引張りコイルバネ１３ａ，１３ｂによる引張力（バネ力）は磁力よりも小さいものとする。
【００３９】
この場合、各列の移動サイクルは１／２周期分ずれており、基体について一方の列による磁力（右方への力）が作用している間に他方の列のバネ力（左方への力）が作用していることになるが、前者の方が後者よりも大きいため、バネ力は、磁力により打消されることになる。その結果、床面１９に対する基体１の移動抵抗の大きさの如何にかかわらず（もちろん磁力による右方への力Ｆｍより抵抗力Ｆｏが小さいことが必要であるが）、引張りコイルバネによる左方への復帰移動は生ぜず、基体１を確実に右方へ移動させることができる。そしてさらに３列以上の構造とすれば、滑らかに右方へ連続移動させることが可能となる。
【００４０】
例えば３列構造の場合における力の関係を図６に示す。なおこのような３列の場合、各列の移動サイクルを１／３周期分ずらせておくものとする。図６において実線は第１列目の可動台に関して基体に与えられる力を示し、破線は第２列目の可動台に関して基体に与えられた力を示し、一点鎖線は第３列目の可動台に関して基体に与えられる力を示す。図６から明らかなように３列構造とすれば、いずれのタイミングにおいてもバネ力よりも磁力が大きくなり、そのため基体を連続移動させることが可能となるのである。
【００４１】
また上述のような２列以上の多列構造とすれば、床面に対する基体の移動抵抗（摩擦）が小さくても、復帰過程で基体が左方へ戻ることなく、基体を右方へ移動させることが可能となり、このことは、摩擦が実質的に零の環境、例えば空中においても基体を右方へ移動させることが可能となることを意味する。したがってこの場合には航空機の推進装置としても使用可能なことを意味する。
【００４２】
なお前述の各例では、基体１の左端側（すなわち可動台７の移動系路の左端）において可動台７の第１の電磁石１１，１２（１１ａ，１２ａ；１１ｂ，１２ｂ）を吸着保持するための磁気吸着保持部材として、第３の電磁石１７（１７ａ，１７ｂ）を用いているが、場合によっては電磁石１７（１７ａ，１７ｂ）の代わりに、残留磁気が実質的に零の磁性材料（磁気的に軟質な磁性材料）からなる磁性部材を用いても良い。この場合も可動台７（７ａ，７ｂ）が左方へ移動して可動台７の電磁石１１，１２（１１ａ，１２ａ；１１ｂ，１２ｂ）の磁極面が磁性部材に衝突したときに、その電磁石の磁気吸引力により可動台７（７ａ，７ｂ）を保持することができる。
【００４３】
また前記各実施例において、電磁石同士、あるいは電磁石と磁性部材とが衝突もしくは当接する面の少なくとも一方に、衝撃吸収のためのクッション材を設けておいても良いことはもちろんである。但しこの場合磁力を阻害しないように磁性材を含むクッション材を用いることが望ましい。
【００４４】
また、上述のような衝突による衝撃を防止するための一つの手段としては、磁性面同士が正面衝突することを避け、磁極面が平行に接触もしくは近接するように電磁石を配置することもできる。その場合の実施例を、図７、図８に示す。ここで、図７の（Ａ）、図８の（Ａ）はそれぞれ図１の（Ａ）、図２の（Ａ）に倣って初期状態を示し、図７の（Ｂ）、図８の（Ｂ）はそれぞれ図１の（Ｂ）、図２の（Ｂ）に倣って推進状態を示す。
【００４５】
図７、図８において、可動台７に取付けられた第１の電磁石１１，１２は、その移動方向（図の左右方向）の一方の端部、他方の端部における移動方向と平行な面（図では上向き水平面）に磁極面１１１，１１２；１２１，１２２が位置するように作られている。また第２の固定磁石１５は、可動台７が右方へ移動したときに第１の電磁石１１，１２の磁極面１１１，１２１が平行に対面（接触もしくは近接）し得るように、その磁極面１５１，１５２が下向き水平面で構成されており、吸着保持部材としての第３の固定磁石１７は、可動台７が左方へ移動したときに第１の電磁石１１，１２の磁極面１１２，１２２が平行に対面（接触もしくは近接）し得るように、その磁極面１７１，１７２が下向き水平面で構成されている。さらに基体１の右側には、可動台７が右方へ移動したときに、第１の電磁石１１，１２の磁極面１１１，１２１の中心位置が第２の電磁石１５の磁極面１５１，１５２の中心位置より右方へオーバーしないように規制するためのストッパ２３が設けられている。なおこのようなストッパ２３を設ける代わりに、引張りコイルバネ１３の無負荷時の長さを適切に調整することによって、第１の電磁石１１，１２の磁極面１１１，１２１の中心が第２の電磁石１５の磁極面１５１，１５２の中心位置よりオーバーしないように構成することも可能である。
【００４６】
なおこのような図７、図８の装置においても、図１、図２に示される装置と同様な作用・効果を得ることができる。
【００４７】
さらに、前記各実施例では、可動台を復帰させるための手段として引張りコイルバネを用いているが、場合によってはその他の復帰手段を用いることもでき、さらには、積極的な復帰手段を省略して、重力により復帰させる構成とすることも可能である。
【００４８】
また、各電磁石としては、通常の電磁石のみならず、超電導磁石を用い得ることはもちろんである。
【００４９】
【発明の効果】
前述の説明で明らかなように、この発明の推力発生装置は、クリーンなエネルギである磁力（磁気反発力、磁気吸引力）を利用しつつも、従来の一般的な作用・反作用の原理を利用した推力発生装置とは異なる原理を用いた新規なものであり、外部（系外）の軌道に拘束されることなく、また無重力の状態や外部との間で摩擦が作用しない環境下でも推力を得ることができるものである。したがってこの発明の装置は、陸上車両や工場間搬送装置、あるいは航空機、ヘリコプター、船舶、水中航行物等の推力発生装置として用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の推力発生装置の実施例を概略的に示す平面図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は推進された状態を示す。
【図２】図１に示される実施例を概略的に示す側面図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は推進状態を示す。
【図３】図１に示される装置において基体に加わる力を説明するための模式的な線図である。
【図４】この発明の推力発生装置の別の実施例を概略的に示す平面図である。
【図５】図４に示す装置において基体に加わる力を説明するための模式的な線図である。
【図６】この発明の推力発生装置を３列構造とした場合に基体に加わる力を説明するための模式的な線図である。
【図７】この発明の推力発生装置のさらに他の実施例を概略的に示す平面図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は推進された状態を示す。
【図８】図７に示される実施例の概略的な側面図で、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）は推進された状態を示す。
【符号の説明】
１  基体
７，７ａ，７ｂ  可動台
１１，１２；１１ａ，１２ａ；１１ｂ，１２ｂ  第１の電磁石
１３，１３ａ，１３ｂ  引張りコイルバネ
１５，１５ａ，１５ｂ  第２の電磁石
１７，１７ａ，１７ｂ  磁気吸着保持部材としての第３の電磁石
【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】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月20日(2002.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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