(57)【要約】【課題】永久磁石と電磁石の反発力を利用する磁力回転装置を提供する。【解決手段】磁力回転装置は、ロータの永久磁石１０を円周に沿って取付けると共に直径方向に対し所定角度の傾斜状に配置してある。又、その永久磁石１０に対応して、ステータには電磁石１１と永久磁石１２を交互に配置してあり、前検出器２０Ａでロータの永久磁石１０の前位置を検出したときステータの電磁石１１を励磁して回転力を与え、後位置を検出したとき電磁石１１を消磁する。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な回転軸に永久磁石を円周に沿って取付けると共に直径方向に対し所定角度の傾斜状に配置し、
その永久磁石に対応して僅かな磁気ギャップを形成して、ステータとしての電磁石と永久磁石を交互に配置し、
前記ロータの永久磁石の前位置と後位置を検出可能な前検出器を設け、
前記前検出器で永久磁石の前位置を検出したとき前記電磁石を励磁し、後位置を検出したとき電磁石を消磁することを特徴とする磁力回転装置。
【請求項２】
前記ロータの永久磁石の前位置と後位置を検出可能な後検出器を設け、
この後検出器で永久磁石の後位置を検出したとき電磁石を励磁し、前位置を検出したとき電磁石を消磁することを特徴とする請求項１の磁力回転装置。
【請求項３】
回転軸にフライホイールを取付けることを特徴とする請求項１の磁力回転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁力を利用して磁力回転装置であり、特に永久磁石と電磁石の反発力を利用する磁力回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁力回転装置として、例えば、特許第２９６８９１８号公報がある。この公報には、ロータに永久磁石を配置し、ステータに電磁石を備え、ロータとステータに互いに反発する磁界を発生させることによって、ロータを回転させるものである。そして、安定した回転を得るために、ロータには回転バランスの手段が備えていると共に、前記ロータの回転位置を検出して、永久磁石の位置によって電磁石の通電制御を行う磁力回転装置が開示してある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の磁界回転装置は、ロータに回転バランス手段を備えてあるので、ロータの製作が困難を伴うし、更に、エネルギー効率がよい磁界回転装置が望まれている。そこで、本発明はかかる課題を解消する磁界回転装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の磁力回転装置は、ロータとして回転可能な回転軸に永久磁石を円周に沿って取付けてあると共に直径方向に対し所定角度の傾斜状に配置してある。又、前記ロータの永久磁石に対応して僅かな磁気ギャップを形成して、ステータとしての電磁石と永久磁石を交互に配置し、ロータの永久磁石の前位置（前検出孔）と後位置（後検出孔）を検出可能な前検出器を設けてある。そして、前検出器で永久磁石の前位置を検出したときステータの電磁石を励磁して回転力を与え、後位置を検出したとき電磁石を消磁するので、効率の良い回転装置である。
【０００５】
又、請求項２の磁力回転装置には、ロータの永久磁石の前位置と後位置を検出可能な前検出器の他に、後検出器を備えている。そして、この後検出器でロータの永久磁石の後位置（後検出孔）を検出したとき、ステータの電磁石を励磁して回転力を与え、前位置（前検出孔）を検出したとき電磁石を消磁することによって、回転体を反時計方向の回転の他に時計方向の回転をさせることができる。
【０００６】
又、請求項３の磁力回転装置は、回転軸にフライホイールが取付けてあるので、安定した回転を可能にする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は正面断面図、図２は部分平面図、図３（Ａ）は図１のＡ〜矢視図、図３（Ｂ）は図１のＢ〜矢視図、図３（Ｃ）はロータ（永久磁石）の図である。
磁力回転装置１は、箱状のフレーム２に固定の軸受３に支持される回転軸５が、回転可能に取り付けてある、又、この回転軸５には回転を円滑に行うためのフライホイール７が取り付けてある。
【０００８】
前記回転軸５には、回転体５ａが取り付けてあり、この回転体５ａの周縁部には回転力を生ずる一対（組）の永久磁石１０が、例えば、図３（Ｃ）に示すように、上側をＮ極をにして、回転体５ａの正面視における直径方向に対し傾斜状の所定角度α（１５〜４５゜）（回転方向に広がる角度）で、円周に対し９０゜間隔に、４組、配置してあり、ロータを構成する。
【０００９】
一方、前記ロータに対するステータには、前記ロータの永久磁石１０の上側で僅かな磁気ギャップを形成して、前記ロータ（永久磁石）に反発する極性で、一対の電磁石１１と一対の永久磁石１２が円周にわたって交互に等間隔で各々４組、配置してあり、前記ステータに永久磁石１２と電磁石１１を用いる構成により、効率の良い回転装置となる。
【００１０】
尚、ロータの永久磁石１０が４組、ステータの永久磁石１２が４個、回転体５ａの周縁部に対応して相互に反発する磁力でもって配置してあるので、ステータの電磁石１１が励磁されていないときには、ロータの永久磁石１０とステータの永久磁石１２は相互の反発力によって４５゜で静止する。
【００１１】
又、前記回転軸５の正面側には、円盤状の検出体１５が取り付けてあり、前記ロータの永久磁石１０の左端部の前位置（Ｘ）と右端部の後位置（Ｙ）を検出可能に、前記ロータの永久磁石１０の前と後の位置に対応して前検出孔１５ａと後検出孔１５ｂが、ロータの永久磁石の数（ここでは４個）に対応して、４組穿設してある。
そして、この前検出孔１５ａを検出するために、例えば、発光器と受光器及び本体で構成等の前検出器２０Ａが、前検出孔１５ａに対応して取り付けてあると共に、回転体５ａを逆回転制御可能に、後検出孔１５ｂに対応して後検出器２０Ｂが取り付けてある。
【００１２】
前記前検出器２０Ａは、常時は、発光器（図示略）からの光を遮断状態で受光器（図示略）は受けとらない。回転体５ａの回転に伴って、検出孔１５ａ、１５ｂを通過すると、受光器は発光器（図示略）からの光を受取り、前検出器２０Ａが検出信号を発する。
そこで、前検出器２０Ａが前検出孔１５ａを検出すると、この検出信号に基づいて、ステータの電磁石１１を励磁することによって、ロータ（永久磁石）１０との間に反発力が生じて、回転体５ａに、例えば、反時計方向の回転力を与えて、前検出器２０Ａが後検出孔１５ｂを検出すると、ステータの電磁石１１の励磁を止める。
【００１３】
一方、前記後検出器２０Ｂは後検出孔１５ｂの位置を検出すると、ステータの電磁石１１を励磁することによって、ロータ（永久磁石）１０との間に反発力が生じて、回転体５ａに時計方向の回転力を与え、次の前検出孔１５ａを検出すると、ステータの電磁石１１の励磁を止める。
【００１４】
次に、前記構成の磁力回転装置の制御について、図示略の制御装置について説明する。
前記ステータの電磁石１１はスイッチ（図示略）を介して直流電源（図示略）に接続してあると共に、回転体５ａの回転方向（反時計方向又は時計方向）は切替スイッチ（図示略）で行い、ここでは反時計方向の回転を選択してある。
【００１５】
そして、前記前検出器２０Ａは、前検出孔１５ａを検出すると、検出信号を発し、この検出信号に基づいて、前記スイッチを導通状態にしてステータの電磁石１１を励磁しＮ極にする。
このステータの電磁石１１のＮ極は、前記ロータの永久磁石１０のＮ極とで反発し、ロータ１０に反時計方向の回転力が生ずる。
そして、回転体５ａが反時計方向に回転し、後検出孔１５ｂを後検出器２０Ｂが検出すると、電磁石１１の励磁を停止する。
以上によって、回転体５ａは、前検出器２０Ａが前検出孔１５ａを検出したとき電磁石１１が励磁され、後検出孔１５ｂを検出したとき電磁石１１を消磁して、反時計方向に回転される。
【００１６】
一方、切替スイッチ（図示略）によって、回転体５ａの回転方向を切り換えると、後検出器２０Ｂが主体になり、この後検出器２０Ｂが後検出孔１５ｂを検出すると、この検出信号に基づいて、ステータの電磁石１１を励磁し、Ｎ極にする。このステータの電磁石１１のＮ極は、前記ロータの永久磁石１０のＮ極とで反発し、ロータ１０に時計方向の回転力が生ずる。
そして、回転体５ａが時計方向に回転し、後検出器２０Ｂが前検出孔１５ａを検出すると、電磁石１１の励磁を停止する。
以上によって、回転体５ａは、後検出器２０Ｂが後検出孔１５ｂを検出したとき電磁石１１が励磁され、前検出孔１５ａを検出したとき電磁石１１を消磁して、時計方向に回転される。
【００１７】
以上によって、前検出器２０Ａ或いは後検出器２０Ｂの何れかが、前検出孔１５ａと後検出孔１５ｂを検出したとき、電磁石１１の励磁、非励磁を行うことによって、回転体５ａを簡便に時計方向、或いは反時計方向に回転制御できる。
又、電磁石１１は前検出孔１５ａと後検出孔１５ｂの間のときのみ電力消費が行われるので、電力消費の節約を図ることができる。又、回転軸５にはフライホイール７が取り付けてあるので、回転軸５（回転体５ａ）の回転は円滑に行われる。
尚、前記のロータとステータの永久磁石及びステータの電磁石の数は適宜選定可能であるし、回転体の回転速度が定常状態になったとき等には、電磁石を励磁する時間を１回転毎ではなく、２回転毎等適宜選定できる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の磁力回転装置は、ステータとして電磁石と永久磁石を交互に配置してあるので、消費電力を抑制できる回転を得ることができる。
又、請求項２の磁力回転装置は、前検出器の他に、後検出器が設けてあり、後検出器で永久磁石の後位置を検出したときステータの電磁石を励磁し、前位置を検出したとき電磁石を消磁するので、反時計方向の回転の他に時計方向の回転をさせることができる。
又、請求項３の磁力回転装置は、回転軸にフライホイール７取り付けてあるので、円滑な回転を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】正面断面図である。
【図２】部分平面図である。
【図３】（Ａ）は図１のＡ〜矢視図、（Ｂ）は図１のＢ〜矢視図、（Ｃ）は回転体に取付けのロータ（永久磁石）の図である。
【符号の説明】
５　回転軸
５ａ　回転体
７　フライホイール
１０　ロータ（永久磁石）
１１　ステータ（電磁石）
１２　ステータ（永久磁石）
１５　検出体
１５ａ　前検出孔
１５ｂ　後検出孔
２０Ａ　前検出器
【図１】
2004080871.tif 000003
【図２】
2004080871.tif 000004
【図３】
2004080871.tif 000005