【手続補正書】
【提出日】平成23年8月1日(2011.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】動的磁気浮上プロペラ
【技術分野】
【０００１】  本発明は磁気浮上技術に関し、主に動的磁気浮上プロペラを示す。
【背景技術】
【０００２】  静磁力は、従来の電磁理論を完全に応用しており、同極反発または異極吸引により列車を浮上させる。すなわち、電磁力以外のその他のエネルギーは、列車を浮上させることに関係しない。したがって、十分な電磁力で列車を浮上させるため、電磁石は大きく、重く製造する必要がある。このほか、静磁力は安定した磁気浮上状態を保持することができないため、列車の両側に強大な電磁誘導の防護壁を設置し、列車が左右にシフトして事故が起こるのを防止する必要がある。したがって、静磁力の磁気浮上車両は消費エネルギーが大きいだけでなく、同時に移動機構全体が非常に巨大である。外国のデータによると、磁気浮上車両の乗客１人あたりを運ぶのに消費するエネルギーは、飛行機の数十倍にもなる。建設材料として、１キロメートルあたり１３，０００トンのコンクリート、および３，７００トンの銅が必要で、人と車の重量比（両側の防護壁を含まない）は乗客１人あたり１トンに達する。静磁力の磁気浮上車両に存在する共通の欠点は以下の通りである。構造が複雑でかさばり、非常に巨大である。製造費が高い。消費エネルギーが大きい。維持整備費用が高い。経済的な効果および利益が低い。現在、依然として列車運行の安全性には、疑問が残る。【０００３】  ２０世紀、１９６０年代から、世界の先進国家は大量のマンパワーおよび物的資源を投入して、磁気浮上車両の研究に従事してきた。５０数年が経った現在も、依然として研究段階にある。磁気浮上車両の重要な問題は、如何にして列車を浮上させるかにあり、一貫して、静磁力の磁気浮上原理が採用されてきた。ドイツでは、磁石の異極の吸引力を採用して浮力を発生させるが、日本では同極の反発力を採用している。列車を理想の位置まで浮上させるため、磁気浮上車両には多くの保護措置を講じなければならない。これは、静磁場の不安定性によって引き起こされる先天的な欠点であり、現在の磁気浮上車両が巨大な物体で、高いエネルギー消費を引き起こす原因でもある。【０００４】  従来の磁気浮上車両について、その動作原理はすべて、磁気学の基本特性、すなわち「同極反発」または「異極吸引」を応用している。つまり磁気浮上車両の浮力は、磁気浮上車両の磁石からの磁束密度、およびレールの磁束密度の間の位置エネルギーである。磁気浮力の数値は、以下の公式で表される。【０００５】    （数１）  磁気浮力  Ｆ１＝Ｋ１・Ｂ１・Ｂ２  式中  Ｋ１は、機械特性および材料に関わる係数（定数）であり、  Ｂ１は、磁気浮上車両に発生する磁束密度であり、  Ｂ２は、レールの磁束密度である。【０００６】  参考の３つの特許文献について、その力学原理はすべて、磁場の位置エネルギーを応用している。磁気浮上車両と異なる部分は、磁気浮上車両は電磁石を採用していることである。目的は、非常に強力な磁束密度を発生し、列車運行時の安定性を効果的に制御することができることである。参考の３つの特許文献は、永久磁石を採用している。原理は同じであるが、未だ実用化には至らない。【０００７】１．「磁気動力装置」中国特許第０２２８３７１４．０号  その原理は、磁気浮上翼に固定された永久磁石、および軌道の永久磁石の同極反発を利用して列車を浮上させる。車体に固定された案内電���石、および真空管の補強環に固定された直線固定子の間の吸引力を利用して、車体を２本のレールの間に制御する。【０００８】  力学原理上、この特許は完全に磁場の位置エネルギーを応用している。【０００９】２．「溝付きレール磁気浮上路−車両構造技術システム」申請番号第２００５１０１１７１７７．０号  その原理は、磁気浮上エンジンルーム底部の両側に設置される永久磁石、これと互いに対応し、溝付きレールの底部に設置される永久磁石、および溝付きレールに固定される永久磁石ガイドレールが互いに対応しており、磁石の「異極吸引」の原理を利用して磁気浮上エンジンルームを安定させる。【００１０】  力学原理上、この特許は完全に磁場の位置エネルギーを応用している。【００１１】３．「永久磁石動力車」中国特許第２００６２０１６０６９０．８号  その原理は、「駆動原」（モータ）を利用して「磁気車輪」を動かし、磁気レール上で回転させ、磁気車輪および磁気レールの間の同じ磁性の反発力により浮上させる。そのほか、磁気車輪の運行中に、軌道の両側の「誘導ライニング」とで発生する誘導磁場を利用して、案内、推進を実現し、浮力を増強する。【００１２】  力学原理上、この特許は完全に磁場の位置エネルギーを応用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】中国特許第０２２８３７１４．０号
【特許文献２】申請番号第２００５１０１１７１７７．０号
【特許文献３】中国特許第２００６２０１６０６９０．８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】  本発明の目的は、動的磁気浮上プロペラを提供することである。原理として、外力を利用して分離型モータの回転子を反転させ、これにより、モータの回転軸に反トルクが発生する。この反トルクの垂直トルクの合力が、磁気浮上車両を浮上させる浮力を構成する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】  本発明を実現する技術提案として、この種の動的磁気浮上プロペラは、分離型電動モータおよび分離型電動モータを反転させることができる外力を含む。【００１６】  技術提案は、さらに以下を含む。【００１７】  分離型電動モータは、別々に設置された固定子および回転子を含む。固定子は、磁性を有する単層平面磁路を含み、回転子はアーム式電磁石を含む。この電磁石には２つの磁極が分布しており、１つの磁極はアームの端部に、もう１つの磁極はアームの回転軸に接近した部分に位置する。電磁石は外力の作用の下、回転軸を中心として、固定子に相対して反転運動を行い、これにより、固定子の磁力に相対する反トルクが発生する。この反トルクが磁気浮力および磁気推力を含む。【００１８】  固定子は、磁性を有する溝形鋼型レール、Ｖ字型レール、Ｕ字型レールまたは放物線型レールをさらに含む。【００１９】  レールは、単軌道式、複軌道式または多軌道式を含み、軌道は単列式、複列式または多列式を含む。溝形鋼型レールの設置は、溝底部を基準面とし、水平面と平行、水平面と垂直、または水平面と角度を呈することができる。【００２０】  回転子は、回転軸の平面にいくつかのアーム式電磁石を均等に分布することを含み、円盤型の電磁石を構成する。【００２１】  回転子は、多層の円盤型電磁石を組合せて重ね、相互にずらして連結されることを含む。【００２２】  回転子の回転軸は、レールと縦向きに平行、レールと縦向き側に垂直、またはレールと縦向き側に角度を呈することができる。【００２３】  外力は、普通モータを使用して回転子を反転させることを含む。普通モータの回転軸および回転子の回転軸は、同一の回転軸である。【００２４】  外力は、普通モータを使用し、伝動装置によって回転子を反転させることを含む。【００２５】  磁気浮力および磁気推力は、回転子が外力の作用の下で反転することを含む。このとき、回転子の回転軸に反トルクが発生し、反トルクは水平トルクおよび垂直トルクに分解される。水平トルクを除去した後の、垂直トルクの合力が磁気浮力であり、垂直トルクを除去した後の、水平トルクの合力が磁気推力である。【００２６】  固定子の磁性は、永久磁石式、従来の電磁石式、または同期移動式電磁誘導法を応用して実現することができる。【００２７】  同期移動式電磁誘導法の磁路における磁場は、磁気浮上車両に固定された永久電磁石によって提供される。【００２８】  同期移動式電磁誘導法の磁路における磁場は、磁気浮上車両に固定された電磁石によって提供される。【００２９】  同期移動式電磁誘導法のレールにおける磁場は、磁気浮上車両の導電コイルから発生し、磁力線がレールを通過して完全な磁気回路が形成される。【００３０】  回転子は、磁気転移法の回転子をさらに含む。【００３１】  磁気転移法の回転子は、円筒および支柱に取り付けられた磁石からなり、磁石は円筒の内側に位置する。その磁力線は、空隙を通って円筒内に進入し、さらに磁石のもう１極に戻り、完全な磁気回路が形成される。【００３２】  磁気転移法の回転子の磁気源には、電磁石または永久磁石を採用することができる。【００３３】  磁気転移法の回転子の円筒構造は、非強磁性材料で作られた筒状体を含み、さ���に筒に、扇形の強磁性物質で製造された嵌込ブロックが均等に嵌め込まれる。【００３４】  磁気転移法の回転子の円筒構造は、扇形の強磁性物質が均等に嵌め込まれたディスクを組み合わせてなることを含む。
【発明の効果】
【００３５】  本発明が有する有益な効果は、極めて強い磁気浮力、コンパクトな構造、高効率、容易な制御、安全性および信頼性、自動センタリング機能を有し、製造費および維持整備費用が低いなどであり、これらは軽量の磁気浮上車両の発展における前提条件である。また高い経済効果を有する。磁気浮上車両または磁路に関わらず、製造費は静磁力式の磁気浮上車両よりはるかに低い。本発明は小型の、その体積が軽自動車に近似した磁気浮上車両の開発に適している。磁路には、磁気レールまたは平面磁路を採用することができる。新しい運輸システムは、全自動制御の実現に対して有利な条件を提供する。このほか、動的磁気浮上車両は、新しい遊具を開発することもでき、その娯楽性および経済効果は十分に示されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図５】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図６】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図７】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図８】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図９】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１０】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１１】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１２】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１３】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１４】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１５】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１６】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１７】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１８】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図１９】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２０】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２１】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２２】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２３】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２４】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２５Ａ】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２５Ｂ】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２６】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２７】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２８】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図２９】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３０】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３１】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３２】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３３】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３４】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３５】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３６】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３７】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３８】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図３９】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４０】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４１】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４２】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４３】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４４】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４５】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４６】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４７】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４８】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図４９】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図５０】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図５１】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図５２】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図５３】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図５４】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図５５】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。
【図５６】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図５６は、永久磁石式の同期移動磁気誘導法の概要図である。
【図５７】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図５７は、電磁石式の同期移動磁気誘導法の概要図である。
【図５８】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図５８は、電磁誘導コイル式の同期移動磁気誘導法の概要図である。
【図５９】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図５９は、間接誘導式−電磁石誘導法のレールの概要図である。
【図６０】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６０は、列車のレールを利用した間接誘導式のレールの概要図である。
【図６１】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６１は、間接誘導式の平面磁路における応用概要図である。
【図６２】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６２は、直接誘導式−電磁誘導コイル法の応用概要図である。
【図６３】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６３は、嵌込ブロック式の円筒概要図である。
【図６４】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６４は、回転子の磁気転移法の概要図である。
【図６５】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６５は、回転子静止時に、扇形の嵌込ブロックの磁場における限界位置の概要図である。
【図６６】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６６は、外力によって回転子が反時計回りに回転し、回転軸に反トルクが発生する概要図である。
【図６７】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６７は、嵌込片式のディスク概要図である。
【図６８】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６８は、嵌込片式の円筒概要図である。
【図６９】図１〜図６９は、本発明の基本原理図および応用概要図を含む。そのうち図６９は、円筒の磁化領域が磁石の位置に伴って変化する概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】  以下に図を組み合わせて、本発明についてさらに説明を行う。
【実施例】
【００３８】  従来のモータの回転子は、偶力により回転子を回転させるが、本発明で前述した分離型モータの回転子は、アーム式電磁石から発生するトルクによって回転子を回転させる。（図１）を参照のこと。外力で分離型モータの回転子を強制的に反転させるとき、モータの回転軸に反トルクが発生する（従来のモータでは反偶力が発生するだけである）。この反トルクの大きさと、回転子および固定子間の磁束密度は正比例し、さらに、回転子のモーメントアームの長さ（すなわちアーム電磁石の長さ）とも正比例する。外力が回転子を強制的に逆方向に回転させるとき、回転軸の反トルクは運動エネルギーに変換される。反トルクの垂直トルクは上向きであるため、変換後、垂直方向の運動エネルギーは磁気浮上車両を浮上させる運動エネルギーを構成する。反転する回転速度が高いほど、回転軸に発生する、浮上する運動エネルギーは大きい。したがって、動的磁気浮上プロペラの浮力は、磁束密度および回転子のモーメントアームの長さと関係があるだけでなく、さらに、外力によって反転する回転速度とも関係する。実際には、回転子および固定子間の磁気誘導力は、直接の浮力ではない。外力が回転子を反転させるとき、回転子のモーメントアームの端点は、回転軸が上向きに返る瞬間の作用点である。回転子を反転させる外力は、価格が安く、構造がコンパクトで、安全で信頼でき、作業効率が８５％以上の普通モータを採用することができる。モータの出力パワーの大部分は、分離型モータの回転軸における反トルクの運動エネルギーに転化される。【００３９】  分離型モータの固定子について、その機能は動的磁気浮上車両の「磁路」である。固定子は、「有軌道式」および「平面磁路」の２種に分けられる。「有軌道式」の軌道は、各種断面のレールでよく、（図２〜図５）に示す通りである。【００４０】  Ｉ．動的磁気浮上プロペラの動作原理  一、分離型モータの基本構造  動的磁気浮上プロペラは、外力を利用して分離型モータの回転子を反転させ、これにより、回転軸に反トルクが発生する方法により浮力を得る。したがって、分離型モータは、本発明の必要および前提条件である。【００４１】  従来の電動モータは、その回転子および固定子間に厳密な機械的連絡を有し、１つの筐体内に正確に取り付けられる。回転子および固定子間の隙間に１つの固定の数値が保持され、回転子は固定子間で回転することしかできず、他の自由度を持たない。分離型モータは異なり、その回転子および固定子は２つの独立した部材であり、両者の間に機械的関係は無く、電磁場の相互作用を有するのみである。【００４２】  （１）分離型モータの回転子  （図１）に示すように、分離型モータの回転子の基本構造は、１つの棒型電磁石および１つの回転軸から構成される。回転軸は電磁石の一端（Ｓ極）を貫通しており、止めピンで接続される。固定子の電磁場および棒型電磁石の電磁場は相互に作用しており、この作用力が、トルクの形で回転軸を回転させる。【００４３】  （２）分離型モータの固定子  従来のモータの固定子は、筐体内のいくつかの永久磁石または電磁石に固定され、回転子は、磁石の中間で回転する。分離型モータの固定子は固定される形態を持たず、磁気回路を構成するだけで���い。実際に、分離型モータの固定子は、動的磁気浮上プロペラの「磁路」である。基本的に２種の形態があり、「有軌道式」および「平面磁路式」である。「磁路」は電磁石でよく、永久磁石でもよい。【００４４】  「有軌道式」の固定子は、（図２）に示す通り、各種断面のレールでよい。溝型レール（図２Ａ）、Ｕ字型レール（図２Ｂ）、Ｖ字型レール（図２Ｃ）、放物線レール（図２Ｄ）、Ｉ字型レール（図２Ｅ）などである。レールの設置形式も複数種の選択がある。溝型レールを例とすると、（図３Ａ）のノッチは水平方向である。（図３Ｂ）のノッチは垂直で上向きである。（図３Ｃ）のノッチは角度を呈し、傾斜して配置される。このほか、２つまたは２つ以上のレールを並列使用して、磁束密度を高めてもよい。例えば、（図４Ａ）は直列型複列溝型レール、（図４Ｂ）は直列型３列溝型レール、（図４Ｃ）は並列型複列溝型レール、（図４Ｄ）は並列型３列溝型レールである。【００４５】  「平面磁路」固定子の表面は平板である。１つは、「全パネル型磁路」であり、（図５Ａ）に示すように、均一な磁場を有する平面である。もう１つは、「磁気レール型平面磁路」であり、（図５Ｂ）に示すように、レールはなく、図中の暗影部分に磁性を有するだけであり、磁気浮上車両は磁気レールに沿って運行する。【００４６】  二、外力  原則として、分離型モータの回転子を反転させることができる動力は、すべて外力として使用することができる。電動モータが外力の最適な選択であり、交流モータまたは直流モータに関わらず適している。それは、電動モータの効率が高く、性能も確かで、価格が安いためである。【００４７】  分離型モータの回転子の「電磁ディスク」は、（図２５Ａ）に示す通り、電動モータの主軸に直接スリーブ接続することができる。電動モータの主軸を長くする場合、主軸をモータの前後両側から伸ばし、両側それぞれに１つの「電磁ディスク」を取り付ける。その作用によって、モータの主軸の反トルクが倍に増強する。電動モータは、伝動装置および変速装置を通して、分離型モータの回転子とつなぐこともできる。【００４８】  三、動作原理  従来のモータは、交流モータまたは直流モータに関わらず、回転子を偶力の形で回転させるが、分離型モータの回転子はトルクの形で回転させる。分離型モータの回転子を磁路に設置する。分析を便利にするため、ここでは溝型磁石を選択し分離型モータの固定子としており、（図６）に示す。磁石のＮ極は下側、Ｓ極は上側に位置する。【００４９】  数学において、１つの平面は４つの象限に分かれる。（図７）に示す。  第Ｉ象限０°〜９０°（または０〜１／２π）  第ＩＩ象限９０°〜１８０°（または１／２π〜π）  第ＩＩＩ象限１８０°〜２７０°（またはπ〜３／２π）  第ＩＶ象限２７０°〜０°（または３／２π〜０）【００５０】  溝型磁石内の分離型モータの回転子について、モーメントアームに電流が通っているとき、磁気誘導力がモーメントアームを、０点を中心として２７０°の位置から時計回りで９０°の位置まで回転させる。（図８）に示す。【００５１】  固定子内のあらゆる位置の磁束密度がすべて同じであると仮定すると、回転過程において、モーメントアームが受ける磁気誘導力は、一定の数値���である。【００５２】  モーメントアームが２７０°の位置から、時計回りに角度α回転するとき、０点で発生するトルクＭについて、作用力ｆのモーメントアームでの垂直分力ｆ０、およびモーメントアームの長さｌの積と等しい。（図９）に示す。【００５３】  Ｍ＝−ｆ０・ｌ  すなわちＭ＝−ｆ・１Ｓｉｎα  式中の「−」は、Ｍの方向が時計回りであることを示す。【００５４】  モーメントアームが２７０°または９０°の位置のとき、Ｓｉｎα＝０、すなわちＭ＝０  モーメントアームが１８０°の位置のとき、Ｓｉｎα＝ｌ、すなわちＭ＝ｆ・ｌである。【００５５】  このことから、モーメントアームが０点を中心として、２７０°から９０°まで回転するとき、トルクＭの大きさは正弦Ｓｉｎαの形態で分布することがわかる。（図１０）に示す。トルクは第ＩＩおよび第ＩＩＩ象限のみで発生するため、Ｍの曲線は座標の下側にある。【００５６】  （図１１）に示す通り、回転子の回転軸を水平面で、ある角度回転させても、回転子のモーメントアームの受力状態は影響を受けることはない。【００５７】  （図１２）に示す通り、回転子の回転軸を水平面で９０°回転させた場合でも、回転子のモーメントアームの受力状態は影響を受けることはない。【００５８】  分離型モータの回転子のモーメントアームを、普通モータｍ０の主軸に取り付ける。（図１３）に示す。【００５９】  モータｍ０がモーメントアームを有し、９０°から２７０°まで反時計回りに回転するとき、モータｍ０の回転軸に反トルクＭ０が発生する。Ｍ０の大きさ、およびトルクＭは同じであり、方向は反対である。【００６０】  Ｍ０＝−Ｍ      ＝ｆ・１Ｓｉｎα  つまりＭ０は反時計回りである。【００６１】  実際、Ｍ０は、普通モータｍ０の主軸が反時計回りに回転するとき、電磁石の端点０１を瞬時に支点とし、発生する反トルクである。（図１４）に示す。【００６２】  トルクＭに相対して述べると、反トルクＭ０を９０°まで導くと、反トルクＭ０は、正弦曲線の形態で、第Ｉおよび第ＩＩ象限に発生する。（図１５）に示す。【００６３】  反トルクＭ０はトルクと同様に、その方向および大きさは、モーメントアーム（すなわち電磁石）の位置（すなわちα角）に伴って変化する。いかなる位置の反トルクＭ０も水平トルクＭＨおよび垂直トルクＭＶに分解することができる。（図１６）に示す。【００６４】  水平トルクＭＨ＝Ｍ０Ｃｏｓα、  垂直トルクＭＶ＝Ｍ０Ｓｉｎα、  Ｍ０＝ｆ・１Ｓｉｎαであるため、  ＭＨ＝ｆ・１ＳｉｎαＣｏｓα、  ＭＶ＝ｆ・１Ｓｉｎ２αである。【００６５】  上記の公式から以下のように算出することができる。  α＝０°のとき、ＭＨ＝０、ＭＶ＝０、  α＝４５°のとき、ＭＨ＝１／２ＭＯ、ＭＶ＝１／２ＭＯ、  α＝９０°のとき、ＭＨ＝０、ＭＶ＝０、  α＝１３５°のとき、１／２ＭＯ、ＭＶ＝１／２ＭＯ、  α＝１８０°のとき、ＭＨ＝０、ＭＶ＝０【００６６】  このことから、普通モータｍ０がモーメントアームを９０°から、反時計回りに２７０°まで回転させるとき、垂直トルクＭＶは、座標上の曲線で、α角の２倍の正弦曲線を示すことがわかる。（図１７）に示す。モーメントアームが４５°回転するごとに、ＭＶのピーク値ＭＶｍａｘが発生する。垂直トルクＭＶの方向は、終止上を向いている。水平トルクＭＨは半分が右に向き、もう半分が左に向いており、数値は等しく、方向は反対で、互いに打ち消し合う。垂直トルクの合力は、動的磁気浮上プロペラの浮力である。【００６７】  普通モータｍ０の主軸が回転するとき、垂直トルクＭＶの働きはＰＶ    （数２）ＰＶ＝∫ｆｌＳｉｎ２α  ｄαである。【００６８】  普通モータｍ０の主軸が第ＩＩおよび第ＩＩＩ象限にあるとき（図７を参照のこと）のみ、反トルクが発生するため、上式の定積分は    （数３）2012510244.tif 000001
【００６９】と書くべきである。【００７０】  モータｍ０の回転速度が毎分ｎ回転であると仮定すると、普通モータｍ０の垂直トルクの出力パワーは、    （数４）Ｎｖ＝１／２×ｎ／６０ｆｌ    ＝ｎ／１２０ｆｌまたはＮｖ＝１／７５×ｎ／１２０ｆｌ（馬力Ｈｐ）である。【００７１】  式中、ｆは分離型モータの回転子および固定子間の磁気誘導力で、単位はＫｇであり、  ｌは、分離型モータの回転子の電磁石の長さで、単位はメートルであり、  ｎは、モータｍ０の回転速度で、単位は回転／分である。【００７２】  以上記載したのは、普通モータｍ０の主軸にアーム式電磁石を１つだけ取り付けた状況である。モータｍ０の主軸が１回転するとき、ＮＶに関しては、主軸で断続的な振動が２回発生する。（図１８）に示す。【００７３】  （図１９）に示す通り、普通モータｍ０の主軸に、２つの電磁石を対称に取り付ける。ＮＶは、主軸で発生した振動が連続した１つのものに変化する。（図２０）に示す。【００７４】  （図２１）に示す通り、普通モータｍ０の主軸の電磁石を４つまで増やすと、主軸における垂直トルクの出力パワーＮＶの振動周波数が増加し、振幅は呼応して低下する。合成されたＮＶは、数値が倍に増強する。（図２２）に示す。【００７５】  （図２３）に示す通り、普通モータｍ０の主軸の電磁石を８個まで増やすと、ＮＶに関して、主軸で発生する振動周波数がさらに増加し、振幅はさらに小さくなる。合成されたＮＶは倍に増強される。（図２４）に示す。【００７６】  ８個の電磁石を取り付けたモジュールを「電磁ディスク」と呼ぶ。【００７７】  いくつかの「電磁ディスク」を普通モータｍ０の主軸に交錯させて取り付け、（図２５Ａ）に示すように、全部で９個の「電磁ディスク」を取り付けた。普通モータｍ０の垂直方向の出力総パワーＮＶは大いに増強し、ＮＶのパワー曲線は直線に近似するように変化する。（図２５Ｂ）に示す。【００７８】  前述したように、各電磁石について、普通モータｍ０の垂直方向の出力パワーは、    （数６）Ｎｖ＝１／７５×ｎ／１２０ｆｌ（馬力Ｈｐ）である。【００７９】  「電磁ディスク」がｋ１個の電磁石を有し、普通モータｍ０の主軸に全部でｋ２個の「電磁ディスク」を取り付けたと仮定すると、モータｍ０の垂直方向の総出力パワーは、    （数７）Ｎｖ＝ｋ１・ｋ２・１／７５×ｎ／１２０ｆｌ（馬力Ｈｐ）である。【００８０】  普通モータｍ０およびいくつかの「電磁ディスク」が構成するモジュールを「動的磁気浮上プロペラ」、簡単に「プロペラ」と呼ぶ。【００８１】  ＩＩ．動的磁気浮上プロペラの利用  「動的磁気浮上プロペラ」は、主な機能に基づいて「浮力プロペラ」および「移動プロペラ」に分けられる。前者は、磁気浮上車両を浮上させる役割を有し、後者は磁気浮上車両を移動させる役割を有する。【００８２】  「浮力プロペラ」は、主軸の設置形態に基づいて、「横軸式」および「縦軸式」に分けることができる。【００８３】  固定子の「磁路」として、形態に基づき、「レール式」および「平面磁路式」に分けられる。【００８４】  一、レール式  １．横軸式  （図２６）に示すように、「浮力プロペラ」の軸および磁気浮上車両の進行方向は垂直であり、「横軸式」と呼ばれる。矢印は磁気��上車両の進行方向であり、側面は浮力プロペラである。【００８５】  磁気浮上車両の左右両側に、４個の「浮力プロペラ」Ｄ−１、Ｄ−２、Ｄ−３およびＤ−４を設置する。磁気浮上車両の下側に、４個の「移動プロペラ」Ｄ−５、Ｄ−６、Ｄ−７およびＤ−８を設置する。（図２７）に示す。【００８６】  （図２８）に示すように、磁気浮上車両のレールは混合式を採用する。左右両側のノッチを水平に設置し、下側の２個のノッチを上に向ける。ノッチの磁力線の方向は、図中の矢印で示す通りである。【００８７】  動作原理  （１）浮力  磁気浮上車両の左側の「浮力プロペラ」Ｄ−１およびＤ−２を例とすると、Ｄ−１は時計回りに回転し、Ｄ−２は反時計回りに回転する。（図２９）に示す。【００８８】  Ｄ−１の通電区間は第ＩＶ象限であり、反トルクＭは第Ｉ象限で発生する。反トルクＭの垂直トルクＭＶは上向きであり、水平トルクＭＨは右向きである。（図３０）に示す。【００８９】  Ｄ−２の通電区間は第ＩＩＩ象限であり、反トルクＭは第ＩＩ象限で発生する。反トルクＭの垂直トルクＭＶは上向きであり、水平トルクＭＨは左向きである。（図３１）に示す。【００９０】  Ｄ−１およびＤ−２の垂直トルクＭＶは、磁気浮上車両の浮力を構成する。水平トルクＭＨは相互に打ち消し合う。【００９１】  Ｄ−３およびＤ−４の受力状態は完全に同じであり、その機能はすべて浮力を構成する。【００９２】  （２）推進力  磁気浮上車両の後部下側の２個の「移動プロペラ」Ｄ−５およびＤ−６を例とすると、Ｄ−５は時計回りに回転し、Ｄ−６は反時計回りに回転する。（図３２）に示す。【００９３】  Ｄ−５の通電区間は第ＩＶ象限であり、反トルクＭは第Ｉ象限で発生する。反トルクＭの軸方向トルクＭＳは前向き、横方向トルクＭＡは右向きである。（図３３）に示す。【００９４】  Ｄ−６の通電区間は第ＩＩＩ象限であり、反トルクＭは第ＩＩ象限で発生する。反トルクＭの軸方向トルクＭＳは前向き、横方向トルクＭＡは左向きである。（図３４）に示す。【００９５】  Ｄ−５およびＤ−６の軸方向トルクＭＳは、磁気浮上車両の前向きの推進力を構成し、横方向トルクＭＡは、左右が同じ時、相互に打ち消し合う。両者が異なるとき、例えばＤ−６の横方向力がＤ−５の横方向力より大きいと、磁気浮上車両が左側に接近し、結果としてＤ−５およびレールのＮ極の隙間が小さくなり、Ｄ−５の磁気誘導力が増強され、反トルクＭが即時に高まる。他方、Ｄ−６および磁気レールのＮ極の隙間が大きくなると、Ｄ−６の磁気誘導力が低下し、反トルクＭも低下する。Ｄ−５およびＤ−６の反トルクの増減によって、磁気浮上車両が右側に移動したり戻ったりし、平衡になるまで続く。【００９６】  「動的磁気浮上プロペラ」の自動平衡特性は、静磁力の磁気浮上車両と比べて、本発明が非常に大きな優位性を示すことを明らかにした。【００９７】  Ｄ−７およびＤ−８の受力状態は完全に同じであり、その機能はすべて推進力である。【００９８】  ２．縦軸式  「浮力プロペラ」の軸および磁気浮上車両の進行方向が一致しており、「縦軸式」と呼ばれる。（図３５）に示す。【００９９】  磁気浮上車両の前後に４個の「浮力プロペラ」Ｄ−１、Ｄ−２、Ｄ−３およびＤ−４を取り付け、磁気浮上車両の下側に２個の「移動プロペラ」Ｄ−５およびＤ−６を取り付ける。（図３６）に示す。【０１００】  （図３７）に示すように、磁気浮上車両のレールには、傾斜ノッチの軌道が採用される。ノッチの磁力線方向は、図中の矢印で示す。【０１０１】  動作原理  （１）浮力  磁気浮上車両の後部に位置する２個の「浮力プロペラ」Ｄ−１およびＤ−２を例とすると、Ｄ−１は反時計回りに回転し、Ｄ−２は時計回りに回転する。（図３８）に示す。【０１０２】  Ｄ−１の通電区間は第ＩＩＩ象限であり、反トルクＭは第ＩＩ象限で発生する。反トルクＭの垂直トルクＭＶは上向き、水平トルクＭＨは左向きであり、（図３９）に示す。Ｄ−２の通電区間は第ＩＶ象限であり、反トルクＭは第Ｉ象限で発生する。反トルクＭの垂直トルクＭＶは上向き、水平トルクＭＨは右向きであり、（図４０）に示す。【０１０３】  Ｄ−１およびＤ−２の垂直トルクＭＶは磁気浮上車両の浮力を構成し、水平トルクＭＨは相互に打ち消し合う。左右両側の水平トルクが異なるとき、プロペラは自動平衡特性を有する。【０１０４】  Ｄ−３およびＤ−４の受力状態は完全に同じであり、その機能はすべて浮力を構成する。【０１０５】  （２）推進力  磁気浮上車両の下側に位置する２個のプロペラＤ−５およびＤ−６は、「移動プロペラ」である。Ｄ−５は時計回りに回転し、Ｄ−６は反時計回りに回転する。（図４１）に示す。【０１０６】  Ｄ−５の通電区間は第ＩＩ象限であり、反トルクＭは第Ｉ象限で発生する。反トルクＭの軸方向トルクＭＳは前向き、垂直トルクＭＶは上向きである。（図４２）に示す。【０１０７】  Ｄ−６の通電区間は第ＩＶ象限であり、反トルクＭは第Ｉ象限で発生する。反トルクＭの軸方向トルクＭＳは前向き、垂直トルクＭＶは上向きである。（図４３）に示す。【０１０８】  Ｄ−５およびＤ−６の軸方向トルクＭＳは、磁気浮上車両の推進力を構成し、垂直トルクＭＶは磁気浮上車両の補助浮力を構成する。【０１０９】  二、平面磁路式  １．磁気浮上車両の構造  磁気浮上車両の前後に４個の「浮力プロペラ」、Ｄ−１、Ｄ−２、Ｄ−３およびＤ−４を取り付け、両側にそれぞれ２個の「移動プロペラ」、Ｄ−５、Ｄ−６、Ｄ−７およびＤ−８を取り付ける。ほかに磁気浮上車両の腹部に４個の「着陸輪」Ｗ１〜Ｗ４を取り付け、使用を停止したときの磁気浮上車両を支持するのに使用される。（図４４）に示す。【０１１０】  ２．動作原理  （１）浮力  磁気浮上車両後部の２個の「浮力プロペラ」Ｄ−１およびＤ−２を例とすると、Ｄ−１は反時計回りに回転し、Ｄ−２は時計回りに回転する。（図４５）に示す。【０１１１】  Ｄ−１の通電区間は第ＩＩＩ象限であり、反トルクＭは第ＩＩ象限で発生する。反トルクＭの垂直トルクＭＶは上向きで、水平トルクＭＨは左向きであり、（図４６）に示す。Ｄ−２の通電区間は第ＩＶ象限であり、反トルクＭは第Ｉ象限で発生する。反トルクＭの垂直トルクＭＶは上向き、水平トルクＭＨは右向きであり、（図４７）に示す。【０１１２】  Ｄ−１およびＤ−２の垂直トルクＭＶは、磁気浮上車両の浮力を構成し、水平トルクＭＨは相互に打ち消し合う。【０１１３】  Ｄ−３およびＤ−４の受力状態は完全に同じであり、その機能はすべて浮力を構成する。【０１１４】  「浮力プロペラ」の磁気ディスクの電流強度を制御および調整すること、つまり各プロペラの水平トルクの大きさを制御することによって、磁気浮上車両を所定の位置に浮上させる。【０１１５】  （２）推進力  ［１］前進移動  磁気浮上車両の左側に位置する２個の「移動プロペラ」Ｄ−５およびＤ−６を例とする。２個のプロペラは反時計回りに回転する。（図４８）に示す。【０１１６】  Ｄ−５およびＤ−６の通電区間は第ＩＩＩ象限であり、反トルクＭは第ＩＩ象限で発生する。反トルクＭの垂直トルクＭＶは上向き、水平トルクＭＳは前向きである。（図４９）に示す。【０１１７】  Ｄ−５およびＤ−６の垂直トルクＭＶは、磁気浮上車両の補助浮力を構成し、水平トルクＭＳは前進する推進力を合成する。【０１１８】  Ｄ−７およびＤ−８の受力状態は完全に一致しており、その機能はすべて推進力を構成する。【０１１９】  ［２］後退移動  ａ．低速後退移動：４個の「移動プロペラ」が反時計回りの回転を維持し、通電区間を第ＩＩ区間に変更する。プロペラの「電磁ディスク」の通電区から磁路（すなわち固定子）までの距離が増すため、反トルクＭは低下し、磁気浮上車両は低速後退移動することができる。（図５０）に示す。【０１２０】  ｂ．高速後退移動：４個の「移動プロペラ」を時計回りの回転に変更すると、通電区間が第ＩＶ区間に変わり、磁気浮上車両が高速後退移動する。（図５１）に示す。【０１２１】  （３）カーブ  磁気浮上車両の４個の「移動プロペラ」Ｄ−５〜Ｄ−８（図５２）の、いずれか１つまたは複数のプロペラの、いかなる技術データ（回転速度、方向転換、通電区間および通電電流）も、そのプロペラの反トルクを変えることができるため、磁気浮上車両の移動状態が変化する。例えば、Ｄ−５の反トルクを低下させると、磁気浮上車両が左にカーブする。同時にＤ−８の反トルクを低下させると、磁気浮上車両は左に急カーブすることができる。【０１２２】  （４）横方向移動  磁気浮上車両の４個の「浮力プロペラ」Ｄ−１〜Ｄ−４（図５２）の、同一側面に位置する２個のプロペラの、どの技術データ（回転速度、通電区間および通電電流）を変更しても、磁気浮上車両を横方向に移動させることができる。例えば、左側Ｄ−１およびＤ−３の反トルクを低下させると、磁気浮上車両が左に横方向移動し、これと反対の場合は、右に横方向移動する。【０１２３】  ３．平面磁路の形式  平面磁路の磁場は、永久磁石または電磁石でよい。平面磁路の磁場の分布形態に基づいて、「全パネル型平面磁路」および「磁気レール型平面磁路」に分けられる。【０１２４】  （１）全パネル型平面磁路：全体に均一な磁場を有する磁気板から構成される磁路を、（図５３）に示す。磁気浮上車両は、磁路の前後左右またはその場で回転することができ、活用面が非常に広い。【０１２５】  （２）磁気レール型平面磁路：その構造は磁性を含むレールの上に１枚の平板を敷くのと同じであり、磁力線は平板を通り、「動的磁気浮上プロペラ」に動力を発生させる。（図５４）に示すように、平面磁路は、複軌道複線の磁気レールからなり、左側の２本の磁気レールは低速レーン、右側２本の磁気レールは高速レーンである。磁気浮上車両は、分岐点によってレーンを変更することができる。磁気浮上車両は、磁気レールに沿って運行する。前述したように、磁気浮上車両は、軌道の磁場の影響の下、自動平衡特性を有するため、運行は安定、安全である。図５５は、図５４の部分拡大図である。【０１２６】  一  磁路の磁化形式  １．永久磁石式：全てのレールまたは全ての平面磁路が永久磁石によって構成される。【０１２７】  ２．固定式電磁誘導磁路：レール式磁路または平面磁路に取付固定した電磁誘導コイルによって磁路が磁化される。【０１２８】  ３．同期移動式電磁誘導法：この方法では、磁気浮上車両に固定された永久磁石または電磁石または電磁誘導コイルを利用して、レールを磁化する。磁石の磁力線が空隙を通ってレールを磁化し、磁路が形成される。図５６〜５８に示す。磁場を発生する磁気源は磁気浮上車両に伴って移動するため、磁気浮上車両があるところにはどこにでも存在する。該レールは磁化されて磁路になり、その他の部分は非磁化の状態が維持される。従来の磁気浮上車両では、走行時に、列車前面のレールを予め磁化する必要があり、エネルギーの浪費を引き起こす。【０１２９】  本発明の特徴は以下の通りである。【０１３０】  （１）分離型モータの「回転子」および「固定子」の制御システムを磁気浮上車両に集中させて、磁気浮上車両の稼働を最も効果的に制御する。【０１３１】  （２）電気エネルギーの利用効率を高め、予めレールを磁化することによって起こるエネルギー消費を解消する。【０１３２】  （３）レールの構造を大いに簡素化し、製造コストを下げると同時に、維持整備費用も下げる。【０１３３】  （４）既存の列車のレールを利用して磁路とすることができ、製造コストを節約する。【０１３４】  移動式電磁誘導法は以下のように分類される。【０１３５】  （１）間接誘導式  磁力線は、磁気浮上車両に固定された磁石（永久磁石または電磁石）から発生し、空隙を通過して下レールに進入する。上下レールの間の動作領域を通過して、さらに上レールから電磁石に戻り、完全な磁気回路が形成される。【０１３６】  上レールおよび下レールは強磁性物質からなり、中間は非強磁性材料を使用して造られた支柱と接続される。磁気浮上車両の回転子は磁気レールの動作領域内で稼働する。図５９に示す。【０１３７】  図６０は、列車のレールを利用して磁路とした概要図である。【０１３８】  図６１は、「間接誘導式」の平面磁路上での応用である。【０１３９】  （２）直接誘導式  電磁誘導コイルを磁気浮上車両に固定し、電流がコイルを通過するとき、磁力線が空隙を直接通過して下レールに進入し、上下レールの間の動作領域を通りぬけて、さらに上レールから電磁誘導コイルに戻り、完全な磁気回路が形成される。上レールおよび下レールは強磁性物質からなり、中間は非強磁性材料を用いて作られた支柱と接続される。図６２に示す。【０１４０】  二  回転子の磁化形式  １．電磁ディスク：前に述べたように、複数のアーム電磁石を均等に回転軸に取り付け、ディスク状の「電磁ディスク」が形成される。アーム電磁石の誘導コイルの通電区間はすべて管理されており、回転軸に瞬間ごとの最も優れた反トルクを発生させることができる。【０１４１】  ２���磁気転移法：  その特徴は、磁場を発生する磁石（電磁石または永久磁石）および回転子が、直接的な機械的関係を持たないことである。すなわち磁石は回転子に伴わず、一緒に回転する。【０１４２】  基本構造：円筒は非強磁性物質で作られ、複数の扇形の磁性嵌込ブロックが均等に嵌め込まれる（４ブロックを例とする）。図６３に示す。図６４に示す通り、磁石（電磁石または永久磁石）を磁気浮上車両から延びた支柱に取り付ける。磁石の磁力線は、Ｎ極から空隙を通って回転子の対応部分に進入し、さらに空隙を通って磁石のＳ極に戻り、完全な磁気回路が構成される。したがって、磁化された部分は回転子の回転軸と相対してアーム磁石と同じになる。回転子が静止状態にあるとき、円筒の磁化された扇形の嵌込ブロックは、固定子の磁場の作用下で、図６５に示すように限界位置で静止する。外力を使用して回転子を反時計回りに回転させた場合、回転軸に反トルクを発生させることができる。図６６に示す。実際の効果は、「電磁ディスク」と同じである。【０１４３】  円筒の構造は、以下の複数種類が挙げられる。【０１４４】  （１）嵌込ブロック式：円筒は非強磁性材料で作られ、円筒に強磁性物質で製造された複数の扇形の嵌込ブロックが均等に嵌め込まれる。図６３に示す。【０１４５】  （２）嵌込片式：非強磁性材料で作られた１つの円板に、強磁性物質で製造された複数の扇形の嵌込片が均等に嵌め込まれる。図６７に示す。扇形の強磁性物質が嵌め込まれた複数の円板をずらして積み合わせて１つにし、「嵌込片式円筒」が形成される。図６８に示す。【０１４６】  磁石の方向は、需要に応じて変更することができ、回転子および固定子の間で磁場作用力が発生する領域を変化させ、回転軸の反トルクを効果的に制御する。図６９に示す。【０１４７】  本発明の利点は、以下の通りである。【０１４８】  （１）電磁石を採用して磁気源とした回転子について、本発明ではブラシの使用を避けることができ、回転子の構造を大幅に簡素化し、回転子の重量を軽減する。【０１４９】  （２）永久磁石を採用して回転子の磁気源とすることができ、回転子の磁化に必要な電気エネルギーを節約する。【０１５０】  （３）回転子および固定子間の磁化領域の調整が容易である。【０１５１】  （４）製造コストおよび維持整備費用を下げる。【０１５２】  １９９２年にドイツの技術者であるヘルマン  ケンペルが磁気浮上の原理を打ち出して以来、磁気浮上技術は一貫して磁場の位置エネルギーを応用して磁気浮力を発生させることに限定されてきた。つまり磁気浮力の大きさは、磁気浮上車両および磁気レールの間の相互作用力によって決まる。「動的磁気浮上プロペラ」は、初めて運動エネルギーの形式で浮力を発生させる。本来磁気浮力と無関係の外力が、「分離型モータ」を通して磁気浮力に転化し、磁気浮力の数値が大幅に増強する。【０１５３】  「動的磁気浮上プロペラ」の磁気浮力の数値は、以下の公式で表すことができる。    （数８）  磁気浮力  Ｆ２＝Ｋ２・ｎ／６０・Ｌ・Ｂ３・Ｂ４  式中  Ｋ２は、機械特性および材料に関する係数（定数）であり、  Ｎは、電磁ディスクを反転させる外力（すなわちモータ）の回転速度（回転／分）であり、  Ｌは、電磁ディスクにおけ��アーム電磁石のモーメントアームの長さ（メートル）であり、  Ｂ３は、電磁ディスクの磁束密度であり、  Ｂ４は、中軸の磁束密度である。【０１５４】  上記の公式は、「動的磁気浮上プロペラ」の磁気浮力に影響する要素が、従来型の磁気浮上車両より数項目多いことを表している。つまり、磁気浮力の動作を変更する意図において、「動的磁気浮上プロペラ」は、より多くの選択肢を有することができる。例を以下に挙げる。【０１５５】  「動的磁気浮上プロペラ」が、回転速度が３０００回転／分のモータを１つ装備すると仮定した場合、電磁ディスクのモーメントアームはＬ＝０．３メートルであり、その場合磁気浮力は、    （数９）  Ｆ２＝Ｋ２・１５・Ｂ３・Ｂ４である。【０１５６】  ２ページ目に述べたように、従来型の磁気浮上車両の磁気浮力は、    （数１０）  Ｆ１＝Ｋ１・Ｂ１・Ｂ２である。【０１５７】  Ｋ１およびＫ２の２つの定数が基本的に同じと仮定し、磁束密度Ｂ１＊Ｂ２＝Ｂ３＊Ｂ４と仮定すると、  その場合、Ｆ２＝１５  Ｆ１である。【０１５８】  つまり、同じ磁束密度では、「動的磁気浮上プロペラ」が発生する磁気浮力は、従来の磁気浮上車両の磁気浮力より１５倍強い。言い換えると、「動的磁気浮上プロペラ」は、従来の列車の７％に相当する磁束密度を必要とするだけで、同様の磁気浮力を得ることができる。【０１５９】  以上の分析から以下のことがわかる。【０１６０】  磁場の位置エネルギーを利用した磁気浮上車両で、磁気浮力を増強させる唯一の方法は、磁気浮上車両および磁気レールの磁束密度を増強させることである。しかし、その結果、磁石の体積および重量が同時に増加することは避けて通ることができない。したがって、部分的に磁気浮力が打ち消されるため、実際の効果および利益が制限される。【０１６１】  「動的磁気浮上プロペラ」は、簡単な方法で磁気浮力を増強させることができ、たとえモータの回転速度を高めても、その他の部材を変える必要は無い。例えば、モータの回転速度を毎分１０，０００回転まで高めると、磁気浮力の強度はすぐに３倍多く増強される。【０１６２】  「動的磁気浮上プロペラ」において、磁気誘導の位置エネルギーを運動エネルギーに転化させることができるキーポイントは、「分離型モータ」にある。これは、独創的な１つの動力機構である。その特徴を以下に挙げる。【０１６３】  １．モータの回転子および固定子の間にいかなる機械的連絡も持たず、回転子は、固定子の磁場の範囲内で回転および移動することができる。【０１６４】  ２．モータの回転子は、国隅の形で回転し、分離型モータの回転子はトルクの形で回転する（備考：分離型モータの実験はすでに成功している）。【０１６５】  磁気浮上車両は、磁力を利用して車両を浮上させるが、これ以外にさらに重要なことは、車両をレール上で平衡に走行させることである。従来の磁気浮上車両の磁気浮力は、「同極反発」または「異極吸引」のどちらを採用しても、軌道の両側に非常に大きな磁力防護壁を設け、列車が左右にシフトして事故が起こるのを防止する必要がある。【０１６６】  「動的磁気浮上プロペラ」の独特な力学原理を考慮して、磁気浮上車両に「先天的に」自動センタリングの特性を持たせ、いかなる付属設備も設置���る必要はない。この独特な長所によって、磁気浮上システム全体を十分に簡単で信頼できるものに変える。
【符号の説明】
【０１６７】  １  アーム式電磁石  １１  磁石  １２  磁石および円筒間の磁気回路  １３  円筒における磁場方向  １４  外力の回転方向  １５  回転軸上の反トルク  ２  回転軸  ３  止めピン  ４  固定子の磁力線方向  ４１  電磁ディスク  ４２  電磁誘導コイルの支柱  ４３  電磁誘導コイル  ４４  磁石の支柱  ４５  永久磁石  ４６  永久磁石の支柱  ５  平面磁路  ６  平板  ６１  低速レーン  ６２  分岐点  ６３  高速レーン  ７  磁気レール  ７１  磁気レール  ７２  磁気レールにおける磁場方向  ８  溝型磁石  ９  普通モータ  ９１  非強磁性物質  ９２  扇形の磁性嵌込ブロック  １０  磁気浮上車両  １０１  磁気浮上車両の車台  １０２  上レール  １０３  電磁石の支柱  １０４  電磁石  １０５  下レール  １０６  レールの支柱  １０８  列車のレール  ２０  ＮＶ合成曲線  ３０  各電磁石のＮＶ曲線  ４０  各電磁ディスクのＮＶ曲線  ５０  通電区間  ６０  動作領域  ７０  磁気回路の経路および方向  ８０  移動プロペラ  ９０  浮力プロペラ  １００  着陸輪
【手続補正２】
【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】
分離型電動モータ、および該分離型電動モータを反転させることができる外力を含むことを特徴とする、動的磁気浮上プロペラ。
【請求項２】
前記分離型電動モータが、別々に設置された固定子および回転子を含み、固定子が磁性を有する単層平面磁路を含み、回転子がアーム式電磁石を含み、該電磁石に２つの磁極が分布し、１つの磁極はアームの端部、もう１つの磁極はアームの回転軸に接近した部分に位置し、該電磁石が外力の作用の下、回転軸を中心として、固定子に相対して反転運動を行い、これにより固定子の磁力に相対する反トルクが発生し、該反トルクが磁気浮力および磁気推力を含むことを特徴とする、請求項１に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項３】
前記固定子が、磁性を有する溝形鋼型レールまたはＶ字型レールまたはＵ字型レールまたは放物線型レールをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項４】
前記レールが、単軌道式または複軌道式または多軌道式を含み、前記軌道が単列式または複列式または多列式を含み、前記溝形鋼型レールの設置は、溝底部を基準面とし、水平面と平行、または水平面と垂直、または水平面と角度を呈することができることを特徴とする、請求項３に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項５】
前記回転子が、回転軸の平面にいくつかのアーム式電磁石を均等に分布することを含み、円盤型電磁石を構成することを特徴とする、請求項２に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項６】
前記回転子が、多層の円盤型電磁石を組合せて重ね、相互にずらして連結されることを含むことを特徴とする、請求項５に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項７】
前記回転子の回転軸が、前記レールと縦向きに平行、または前記レールと縦向き側に垂直、または前記レールと縦向き側に角度を呈することができることを特徴とする、請求項２に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項８】
前記外力が、普通モータを使用して前記回転子を反転させることを含み、普通モータの回転軸および前記回転子の回転軸が、同一の回転軸であることを特徴とする、請求項１に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項９】
前記外力が、普通モータを使用し、伝動装置によって前記回転子を反転させることを含むことを特徴とする、請求項１に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１０】
前記磁気浮力および磁気推力が、前記回転子が外力の作用の下で反転することを含み、このとき、該回転子の回転軸に反トルクが発生し、該反トルクが水平トルクおよび垂直トルクに分解され、水平トルクを除去した後の、垂直トルクの合力が磁気浮力であり、垂直トルクを除去した後の、水平トルクの合力が磁気推力であることを特徴とする、請求項２に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１１】
前記固定子の磁性が、永久磁石式、従来の電磁石式または同期移動式電磁誘導法を応用して実現することができることを特徴とする、請求項２に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１２】
前記同期移動式電磁誘導法の磁路における磁場が、磁気浮上車両に固定された永久電磁石によって提供されたものであることを特徴とする、請求項１１に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１３】
前記同期移動式電磁誘導法の磁路における磁場が、磁気浮上車両に固定された電磁石によって提供されたものであることを特徴とする、請求項１１に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１４】
前記同期移動式電磁誘導法のレールにおける磁場が、磁気浮上車両の導電コイルから発生し、磁力線がレールを通過して完全な磁気回路が形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１５】
前記回転子が、磁気転移法の回転子をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１６】
前記磁気転移法の回転子が、円筒および支柱に取り付けられた磁石からなり、磁石が円筒の内側に位置し、その磁力線が空隙を通って円筒内に進入し、さらに磁石のもう１極に戻り、完全な磁気回路が形成されることを特徴とする、請求項１５に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１７】
前記磁気転移法の回転子の磁気源には、電磁石または永久磁石を採用することができることを特徴とする、請求項１６に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１８】
前記磁気転移法の回転子の円筒構造が、非強磁性材料で作られた筒状体を含み、筒に扇形の強磁性物質で製造された嵌込ブロックが均等に嵌め込まれることを特徴とする、請求項１６に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【請求項１９】
前記磁気転移法の回転子の円筒構造が、扇形の強磁性物質が均等に嵌め込まれたディスクを組み合わせてなることを含むことを特徴とする、請求項１６に記載の動的磁気浮上プロペラ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５６
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図５６】
2012510244.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５７
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図５７】
2012510244.tif 000003
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５８
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図５８】
2012510244.tif 000004
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５９
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図５９】
2012510244.tif 000005
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６０
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６０】
2012510244.tif 000006
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６１
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６１】
2012510244.tif 000007
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６２
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６２】
2012510244.tif 000008
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６３
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６３】
2012510244.tif 000009
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６４
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６４】
2012510244.tif 000010
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６５
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６５】
2012510244.tif 000011
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６６
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６６】
2012510244.tif 000012
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６７
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６７】
2012510244.tif 000013
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６８
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６８】
2012510244.tif 000014
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６９
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６９】
2012510244.tif 000015