(57)【要約】【課題】永久磁石を用い、補助駆動源を必要とすることなく、連続的な回転を発生させることができる回転装置を提供する。【解決手段】出力軸４に対して傾斜する複数の傾斜磁石７を有する回転体５と、この回転体５の外周に沿って回転方向に複数が配置され、回転体５の傾斜磁石７との磁極の反発力で回転体５に回転を付与するための外側固定磁石８とで形成され、回転体５に対する外側固定磁石８の配置を、一つの外側固定磁石８に対する一つの傾斜磁石７が接近位相にあるとき他の外側固定磁石８に対して他の傾斜磁石７が離反する位相に設定することで、傾斜磁石７と外側固定磁石８の反発力が回転体５に回転を付与することになる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石を有する回転体と、この回転体の外周に沿って回転方向に複数が配置され、回転体の傾斜磁石との磁極の反発力で回転体に回転を付与するための外側固定磁石とからなり、回転体に対する外側固定磁石の配置を、一つの外側固定磁石に対する一つの傾斜磁石が接近位相にあるとき他の外側固定磁石に対して他の傾斜磁石が離反する位相に設定し、傾斜磁石と外側固定磁石の反発力で回転体に回転を付与するようにした磁石を用いた回転発生装置。
【請求項２】
回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石を有する回転体と、この回転体の外周に沿って回転方向に複数が配置され、回転体の傾斜磁石との磁極の反発力で回転体に回転を付与するための外側固定磁石とからなり、上記傾斜磁石と外側固定磁石を、それぞれ複数枚の永久磁石板を重ね合わせて形成することによって、外側固定磁石に対する傾斜磁石の接近動時に発生する反発力を少なく、離反動時に発生する反発力を大きくなるように設定し、傾斜磁石と外側固定磁石の反発力で回転体に回転を付与するようにした磁石を用いた回転発生装置。
【請求項３】
回転自在の出力軸に固定した回転体と、この回転体の両側にそれぞれ回転磁石の側面と対面するよう配置された複数の側部固定磁石と、上記回転体の外周に沿って周方向に配置された複数の外側固定磁石とからなり、
上記回転体は、回転方向に両側交互の配置となる側面が両側で異極となるベース磁石と、このベース磁石の外周に設けられ、回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石で形成され、
上記側部固定磁石は、ベース磁石の端面と対面する位置に、回転体の回転方向に所定の間隔で複数が配置され、対面するベース磁石の端面の磁極と同極に設定して形成され、
上記外側固定磁石は、出力軸の軸心と平行する配置で回転体の回転方向に複数が配置され、傾斜磁石との対向面を傾斜磁石の磁極と同極に設定して形成され、
上記回転体とその両側に位置する側部固定磁石及び外側固定磁石の磁極の反発力で回転体に回転を付与するようにした磁石を用いた回転発生装置。
【請求項４】
回転自在の出力軸に固定した回転体と、この回転体の両側にそれぞれ回転磁石の側面と対面するよう配置された複数の側部固定磁石と、上記回転体の外周に沿って回転方向に配置された複数の外側固定磁石とからなり、
上記回転体は、回転方向に両側交互の配置となる側面が両側で異極となるベース磁石と、このベース磁石の外周に設けられ、回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石で形成され、
上記側部固定磁石は、ベース磁石の端面と対面する位置に、回転体の回転方向に所定の間隔で複数が配置され、対面するベース磁石の端面の磁極と同極に設定して形成され、
上記外側固定磁石は、出力軸の軸心と平行する配置で回転体の回転方向に複数が配置され、傾斜磁石との対向面を傾斜磁石の磁極と同極に設定して形成され、
上記傾斜磁石と外側固定磁石を、それぞれ複数枚の永久磁石板を重ね合わせて形成することによって、外側固定磁石に対する傾斜磁石の接近動時に発生する反発力を少なく、離反動時に発生する反発力を大きくなるように設定し、
上記回転体をその両側に位置する側部固定磁石及び外側固定磁石の磁極の反発力で回転させるようにした磁石を用いた回転発生装置。
【請求項５】
上記回転体の傾斜磁石と外側固定磁石が、それぞれ複数枚の永久磁石板を異極同士を順次重ね合わせることで一方の磁極が他方の磁極を包むように形成され、この傾斜磁石と外側固定磁石の同極となる磁極の反発力で回転体を回転させるようにした請求項１乃至４の何れかに記載の磁石を用いた回転発生装置。
【請求項６】
上記外側固定磁石が、複数枚の永久磁石板を異極同士を順次重ね合わせることで一方の磁極が他方の磁極を包むように形成され、この外側固定磁石は上記回転体の回転方向の手前側が薄肉厚に形成されている請求項１乃至４の何れかに記載の磁石を用いた回転発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、永久磁石の同極による反発力を用いて回転を取り出すことのできる回転発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な回転を発生させる駆動源としては、電動モータやエンジンが実用に供されているが、このような回転発生装置は必ず電力や燃料のようなエネルギー源を必要とするので、稼働コストが高くつくだけでなく、エネルギー源の消費や汚染物の発生は、地球資源や環境の保全等の面からも好ましくなく、このため、近年、地球に優しいクリーンな各種回転発生装置の研究がなされており、磁石を用いた回転発生装置もその一つである。
【０００３】
従来、磁石を用いた回転発生装置として、種々の構造のものが提案され、例えば、特開平５−２３０１６２号の磁力回転装置もその一つであり、回転軸に固定した回転円板に多数の永久磁石を略放射状の配置で固定し、この永久磁石の外側に電磁石を固定配置し、回転円板の回転により電磁石に各永久磁石が接近と離反を繰り返すように、電磁石に対して永久磁石が離反動するとき電磁石に通電して反発力が働くように工夫し、電磁石と回転円板の永久磁石の反発力を利用して回転軸に回転として取り出すように構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような磁石を用いた回転発生装置は、電磁石に対して回転円板の永久磁石が離反動するとき、電磁石に通電が必要となり、実質的にエネルギー源の消費を伴うため、稼働コストの低減につながらないという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、永久磁石の構造と組み合わせを鋭意研究し、その結果、永久磁石の反発力を回転運動の駆動源として有効に利用することができ、エネルギー源を必要とすることなく、連続的な回転を発生させることができる回転装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石を有する回転体と、この回転体の外周に沿って回転方向に複数が配置され、回転体の傾斜磁石との磁極の反発力で回転体に回転を付与するための外側固定磁石とからなり、回転体に対する外側固定磁石の配置を、一つの外側固定磁石に対する一つの傾斜磁石が接近位相にあるとき他の外側固定磁石に対して他の傾斜磁石が離反する位相に設定し、傾斜磁石と外側固定磁石の反発力で回転体に回転を付与するようにした構成を採用したものである。
【０００７】
請求項２の発明は、回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石を有する回転体と、この回転体の外周に沿って回転方向に複数が配置され、回転体の傾斜磁石との磁極の反発力で回転体に回転を付与するための外側固定磁石とからなり、上記傾斜磁石と外側固定磁石を、それぞれ複数枚の永久磁石板を重ね合わせて形成することによって、外側固定磁石に対する傾斜磁石の接近動時に発生する反発力を少なく、離反動時に発生する反発力を大きくなるように設定し、傾斜磁石と外側固定磁石の反発力で回転体に回転を付与するようにした構成を採用したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、回転自在の出力軸に固定した回転体と、この回転体の両側にそれぞれ回転磁石の側面と対面するよう配置された複数の側部固定磁石と、上記回転体の外周に沿って周方向に配置された複数の外側固定磁石とからなり、上記回転体は、回転方向に両側交互の配置となる側面が両側で異極となるベース磁石と、このベース磁石の外周に設けられ、回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石で形成され、上記側部固定磁石は、ベース磁石の端面と対面する位置に、回転体の回転方向に所定の間隔で複数が配置され、対面するベース磁石の端面の磁極と同極に設定して形成され、上記外側固定磁石は、出力軸の軸心と平行する配置で回転体の回転方向に複数が配置され、傾斜磁石との対向面を傾斜磁石の磁極と同極に設定して形成され、上記回転体とその両側に位置する側部固定磁石及び外側固定磁石の磁極の反発力で回転体に回転を付与するようにした構成を採用したものである。
【０００９】
請求項４の発明は、回転自在の出力軸に固定した回転体と、この回転体の両側にそれぞれ回転磁石の側面と対面するよう配置された複数の側部固定磁石と、上記回転体の外周に沿って回転方向に配置された複数の外側固定磁石とからなり、上記回転体は、回転方向に両側交互の配置となる側面が両側で異極となるベース磁石と、このベース磁石の外周に設けられ、回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石で形成され、上記側部固定磁石は、ベース磁石の端面と対面する位置に、回転体の回転方向に所定の間隔で複数が配置され、対面するベース磁石の端面の磁極と同極に設定して形成され、上記外側固定磁石は、出力軸の軸心と平行する配置で回転体の回転方向に複数が配置され、傾斜磁石との対向面を傾斜磁石の磁極と同極に設定して形成され、上記傾斜磁石と外側固定磁石を、それぞれ複数枚の永久磁石板を重ね合わせて形成することによって、外側固定磁石に対する傾斜磁石の接近動時に発生する反発力を少なく、離反動時に発生する反発力を大きくなるように設定し、上記回転体をその両側に位置する側部固定磁石及び外側固定磁石の磁極の反発力で回転させるようにした構成を採用したものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかの発明において、上記回転体の傾斜磁石と外側固定磁石が、それぞれ複数枚の永久磁石板を異極同士を順次重ね合わせることで一方の磁極が他方の磁極を包むように形成され、この傾斜磁石と外側固定磁石の同極となる磁極の反発力で回転体を回転させるようにした構成を採用したものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１乃至４の何れかの発明において、上記外側固定磁石が、複数枚の永久磁石板を異極同士を順次重ね合わせることで一方の磁極が他方の磁極を包むように形成され、この外側固定磁石は上記回転体の回転方向の手前側が薄肉厚に形成されている構成を採用したものである。
【００１２】
ここで、上記回転体は、軸受で回転可能に支持された出力軸に固定された二枚の円形側板と、両側板間に固定された筒状配置のベース磁石と、このベース磁石の外周に設けられ、回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石で形成され、ベース磁石は、多数枚の永久磁石板を重ねることによりジグザグ状の配置で円筒状に形成され、両側において側板に重なる永久磁石板が回転方向に交互の配置で、かつ、両側で異極になっている。
【００１３】
また、ベース磁石の外周に設けた複数の傾斜磁石は、ベース磁石と一体に形成しても、ベース磁石と別体のものを固定するようにしてもよく、角軸状の一本物でも、薄い永久磁石板を重ねて角軸状に形成した物でもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１５】
図１のように、回転発生装置１は、ベース２上に設けた両側の対向する支持壁３で軸受を介して出力軸４を回転可能に水平支持し、この出力軸４に回転体５を一体に回転するよう固定すると共に、ベース２上で回転体５を挟む両側の位置に側部固定磁石６を配置し、上記回転体５の外側で回転方向の外周に沿って、この回転体５の傾斜磁石７との同極による磁極の反発力で回転体５に回転を付与するための外側固定磁石８を複数配置した構造になっている。
【００１６】
上記回転体５は、出力軸４に一体に回転するよう固定された二枚の円形側板９と、両側板９間に出力軸４と同軸心状の配置で固定された筒状のベース磁石１０と、このベース磁石１０の外周に一体又は別体に設けられ、回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石７で形成され、ベース磁石１０は、図１の場合、多数枚の永久磁石板を異極同士重ねながら、周方向と軸方向に組み合わせることにより円筒体に形成され、両側において側板９の内側に重なる外側永久磁石板１０ａが回転方向に一定間隔で両側に交互に配置となり、かつ、この外側永久磁石板１０ａは両側で異極になっている。このベース磁石１０は、多数枚の永久磁石板を異極同士を斜めに重ねながら全体としてジグザグ状の筒体に形成してもよい。
【００１７】
上記側部固定磁石６は、両支持壁３の対向面に、ベース磁石１０における外側永久磁石板１０ａと対面する同心円となるよう複数が固定配置されていると共に、外側永久磁石板１０ａと側部固定磁石６の対向面の磁極は反発力が発生する同極に設定されている。
【００１８】
この両側における側部固定磁石６と外側永久磁石板１０ａの配置間隔は、両側で異なるように設定し、回転体５の回転時に、側部固定磁石６に対する外側永久磁石板１０ａの接近する位相と離反する位相の数が、離反する位相の方が多くなるようにし、側部固定磁石６と外側永久磁石板１０ａの反発力が回転体５に作用して回転を付与するように設定されている。
【００１９】
上記ベース磁石１０の外周に設けた傾斜磁石７は、複数枚の永久磁石板を異極同士を順次重ね合わせた角軸状に形成され、長さ方向の両端が異極となり、一方の磁極の磁力線が一方の端部の異極を除く外周面を包むように形成され、例えば、一方の端部がＳ極であると残りの外周面はＮ極の磁力線で包まれることになる。
【００２０】
この傾斜磁石７は、ベース磁石１０の外周に対して回転方向に一定の間隔で複数が設けられ、図４のように、環状板を重ねることにより形成されたベース磁石１０の外周縁に外方へ突出するよう一体に形成しても、図１のようにベース磁石１０と別体のものをベース磁石１０に固定するようにしてもよく、上記したように、環状板を重ねることにより形成されたベース磁石１０の場合、環状板の周方向に着磁部と非着磁部を交互に配置した構造とすればよい。
【００２１】
上記外側固定磁石８は、出力軸４の軸心と平行する配置で回転体５の回転方向に複数が配置され、この外側固定磁石８も上記傾斜磁石７と同様、複数枚の永久磁石板を異極同士を順次重ね合わせることによって形成したり、一つ物の単体として製作してもよく、傾斜磁石７との対向面は傾斜磁石７の磁極と同極になっている。
【００２２】
この外側固定磁石８の数と配置間隔は、回転体５の回転時に、外側固定磁石８に対する傾斜磁石７の接近する位相と離反する位相の数が、離反する位相の方が多く発生するようにし、傾斜磁石７と外側固定磁石８の反発力が回転体５に作用して回転を付与するように設定されている。
【００２３】
上記外側固定磁石８は、図２と図３（Ａ）乃至（Ｃ）のように、上記回転体５の回転方向の手前側を薄肉厚部８ａに形成することにより、薄肉厚部８ａの傾斜磁石７と対面する側に磁場がでない、もしくは、少なくなるようにし、回転体５の回転時による外側固定磁石８への傾斜磁石７の接近時に、同極による反発の発生を少なくし、傾斜磁石７の外側固定磁石８に対する対面の位相を円滑に通過し、この通過後に、両者の反発力が作用して回転体５の回転付与が有効に得られるようになっている。
【００２４】
上記傾斜磁石７の形成において、一本物の角棒状や多数枚の永久磁石板を異極同士を順次重ね合わせることによって角棒状に形成する以外に、図５（Ｃ）のように、角棒状に形成したものを長さ方向の軸心を中心に捻りを与えて螺旋の角棒状に形成してもよく、このように、角棒状もしくは螺旋の角棒状に形成すると、図５（Ａ）乃至（Ｃ）の各図のように、全体として一方の磁極が内部に閉じ込められるか、外面の一部にだけ発生し、外面の全体もしくは大半が他方の磁極となり、これにより、異極同士の吸着力の生成を極力少なくし、外側固定磁石８との同極同士による反発力を有効に発生させることができる。
【００２５】
また、傾斜磁石７を出力軸４の軸心に対して傾斜させると、回転体５の回転時による外側固定磁石８への傾斜磁石７の接近時に、傾斜磁石７は外側固定磁石８に対して回転方向の前方に位置する端部から接近していくことになり、外側固定磁石８への傾斜磁石７の接近が傾斜角度をもっていると、両磁石の反発する磁場を傾斜方向に逃がすことで、この接近動時における両磁石の同極同士による反発力の発生を少なくすることができ、外側固定磁石８に対する傾斜磁石７の接近が円滑になり、離反時の反発力を有効に引き出すことができる。
【００２６】
なお、図示の場合、回転発生装置１は、回転体５にベース磁石１０と傾斜磁石７の組み合わせた構造を採用した例を示したが、回転体５を円形側板９間に傾斜磁石７だけを円状に配置した構造とし、その外側に外側固定磁石８を配置して、ベース磁石１０や側部固定磁石６の使用を省いた回転発生装置とすることができ、また、ベース磁石１０や傾斜磁石７の出力軸４に対する重量負荷を軽減するため、回転体５の直下の位置にベース磁石１０又は傾斜磁石７との対向面が同極となる固定磁石を配置し、その反発力で回転体５を押し上げるようにしてもよい。
【００２７】
この発明の回転発生装置は、上記のような構成であり、回転体５に外部から回転力を加えるると、回転体５とこれを固定した出力軸４が回転し、回転するベース磁石１０の各外側永久磁石板１０ａは側部固定磁石６に対して接近と離反を繰り返し、対面する外側永久磁石板１０ａと側部固定磁石６は同極に設定されているので、接近時には反発し合うことになり、対面位相から離反時には反発力が回転体の回転力として作用する。
【００２８】
また、接近動時には反発力が回転の抑止力となるが、外側永久磁石板１０ａと側部固定磁石６の数と配置を、回転時における接近位相よりも離反位相の数が多くなるように設定することで、接近位相で発生する回転の抑止力よりも反発力による回転付与力が上回ることになり、この上回った分がベース磁石１０を継続的に回転させることになる。
【００２９】
上記回転体５に設けた傾斜磁石７は、回転体５の回転に伴い、外側固定磁石８に対して接近と離反を繰り返し、対面する外側固定磁石８との対面位相から離反時には同極による反発力が回転体５の回転力として作用する。
【００３０】
上記傾斜磁石７は、回転方向に傾斜しているので、出力軸４と平行する配置の外側固定磁石８に対して傾斜角度をもって接近し、傾斜磁石７が外側固定磁石８に対して接近するとき、上記傾斜により同極による反発力の発生を抑制し、対面位相への進入時における抵抗の発生を少なくし、これにより、傾斜磁石７は、外側固定磁石８に対する接近から対面位相までは同極による反発力の発生が少なく、対面位相から離反時には、同極による反発力が回転体５の回転力として作用する。
【００３１】
この傾斜磁石７と外側固定磁石８の数と配置を、接近位相よりも離反位相が多くなるように設定することで、接近位相で発生する回転の抑止力よりも反発力による回転付与力が上回ることになり、この上回った分が回転体５を継続的に回転させることになる。
【００３２】
このように、ベース磁石１０と側部固定磁石６及び傾斜磁石７と外側固定磁石８の同極による反発力をそれぞれ利用することにより、回転体５に連続した回転を付与することができ、この回転体５と一体に回転する出力軸４の回転を、直接又は間接的に発電機や産業機械等の各種機器の駆動源として利用する。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、回転軸心に対して傾斜する複数の傾斜磁石を有する回転体と、回転体の傾斜磁石との磁極の反発力で回転体に回転を付与するための外側固定磁石とを用い、回転体に対する外側固定磁石の配置を、一つの外側固定磁石に対する一つの傾斜磁石が接近位相にあるとき他の外側固定磁石に対して他の傾斜磁石が離反する位相に設定し、傾斜磁石と外側固定磁石の反発力で回転体に回転を付与するようにしたので、傾斜磁石と外側固定磁石の接近から対面位相の間で発生する同極による反発力を極力少なくし、対面位相から離反動の間の反発力を回転体の回転付与力として有効に作用させることができ、補助駆動源を必要とすることなく、回転体に連続的な回転を発生させることができることになり、クリーンでエネルギーの消費がない回転駆動源となり、地球資源や環境の保全等の面からも優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転発生装置の正面図
【図２】回転発生装置の要部構造を示す縦断側面図
【図３】（Ａ）乃至（Ｃ）は外側固定磁石の異なった形状を示す斜視図
【図４】回転発生装置の他の例の要部構造を示す縦断側面図
【図５】（Ａ）と（Ｂ）及び（Ｃ）は傾斜磁石の構造と磁極の発生を示す説明図
【符号の説明】
１      回転発生装置
２      ベース
３      支持壁
４      出力軸
５      回転体
６      側部固定磁石
７      傾斜磁石
８      外側固定磁石
９      円形側板
１０    ベース磁石
１０ａ  外側永久磁石板
【図１】
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【図２】
2004173400.tif 000004
【図３】
2004173400.tif 000005
【図４】
2004173400.tif 000006
【図５】
2004173400.tif 000007