(57)【要約】【課題】環境汚染や大気汚染、発熱の問題もなく、製作コストも嵩むことなく、クリーンでモータ機能と発電機機能を同時に実現できる磁力回転式のモータ発電機を提供する。【解決手段】周縁に所定角度傾斜した永久磁石群が埋設された非磁性体で成る回転部と、前記永久磁石群に対向するように前記回転部に近接して配設された電磁石群と、前記永久磁石群の位置を検知する位置センサと、前記位置センサの検知信号に基づいて前記電磁石にパルス電流を印加するコントローラと、前記電磁石のコイルから電力を取出す発電部とを具備し、回転モードと発電モードとの繰り返しにより、モータ機能を行いながら発電を行う。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁に所定角度傾斜した永久磁石群が埋設された非磁性体で成る回転部と、前記永久磁石群に対向するように前記回転部に近接して配設された電磁石群と、前記永久磁石群の位置を検知する位置センサと、前記位置センサの検知信号に基づいて前記電磁石に電流を印加するコントローラと、前記電磁石のコイルから電力を取出す発電部とを具備し、回転モードと発電モードとの繰り返しにより、モータ機能を行いながら発電を行い得ることを特徴とする磁力回転式モータ発電機。
【請求項２】
前記永久磁石群が、複数枚の永久磁石板を１組として複数箇所に配設されて成っている請求項１に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項３】
前記永久磁石群と前記電磁石群とが対向したときに前記回転モードとなるようになっている請求項１又は２に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項４】
前記永久磁石群が前記電磁石群の間に位置するときに前記発電モードとなるようになっている請求項１又は２に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項５】
前記電磁石群に印加する入力電力よりも前記電磁石群からの出力電力が大きくなっている請求項１に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項６】
前記回転部が円板又は円柱状形状である請求項１に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項７】
前記コントローラにソーラセルが接続されている請求項１に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項８】
前記電磁石に印加する電流がパルス電流である請求項１に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項９】
前記回転部に近接して発電用コイルを配設し、前記回転部の回転に従って前記発電用コイルから電力を得るようになっている請求項１に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項１０】
前記発電用コイルが複数である請求項９に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項１１】
周縁に所定角度傾斜した永久磁石群が埋設された非磁性体で成る回転部と、前記永久磁石群に対向するように前記回転部に近接して配設された電磁石群と、前記永久磁石群の位置を検知する位置センサと、前記位置センサの検知信号に基づいて前記電磁石にパルス電流を印加するためのバッテリを有するコントローラと、前記電磁石のコイルから電力を取出す発電部とを具備し、回転モードと発電モードとの繰り返しにより、モータ機能を行いながら発電を行い、前記発電の電力を前記コントローラに供給することにより前記バッテリに代わって前記パルス電流を発生するようになっていることを特徴とする磁力回転式モータ発電機。
【請求項１２】
前記発電の電圧が前記バッテリの電圧よりも高くなっている請求項１１に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項１３】
前記回転部に近接して発電用コイルを配設し、前記発電用コイルからの出力電力を別途取出すようになっている請求項１１に記載の磁力回転式モータ発電機。
【請求項１４】
前記発電用コイルが複数である請求項１３に記載の磁力回転式モータ発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半永久的に磁力回転駆動されるモータが回転モ−ドで所定の仕事（例えばファンの回転、機械軸の駆動）を行うと同時に発電を行う発電モードを有し、しかも出力電力がモータ駆動のための入力電力よりも大きく、電力再生が可能な磁力回転式モータ発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来電力は水力、風力、火力、原子力等をエネルギーとして発電機を回すことによって得られ、水力発電では水車を回転させるためのダムを建設しなければならず、環境破壊と共に水量が常に豊富であるとは限らない。また、土砂が堆積し、ダムを永久的に使用できるわけでもない。風力発電では自然現象の風力を利用するため、発電機設置のコストのみで良いが、自然現象に頼るためにエネルギー確保が安定しないという問題がある。さらに、火力発電は石油や石炭の燃焼で大気を汚染すると共に、熱効率が悪いという問題があると共に、地球温暖化を助長するといった問題がある。原子力発電は設備の建設に費用が嵩むと共に、安全性の面で問題がある。
【０００３】
上述のように従来の発電装置では、設備建設の費用が嵩むと共に、環境汚染や大気汚染、発熱、エネルギーの安定供給の面で問題があった。
【０００４】
一方、モータは一般的に直流又は交流の電力を供給して回転磁力を発生させ、回転磁力にロータを追従させる電磁吸引力によってロータを回転させるようにしている。従って、回転磁力を発生させるために、回転磁力発生のために出力トルクに応じた電力を供給しなければならない。
【特許文献１】特許第２９６８９１８号（米国特許第５５９４２８９号）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転磁力型のモータでは、電力の供給を停止して外部力によってロータを回転させると、発電機として動作することが知られている。つまり、モータも発電機も回転機構造体（ハードウェア）としては同じものであり、電力を供給して機械出力を得る場合をモータと呼び、機械回転力によってロータを回してコイルに電力を発生させる場合を発電機と呼んでいる。従来では、同一の回転機構造体が同時にモータ及び発電機の機能を発揮することはできず、モータ又は発電機の機能は時間的にずれて生じるようになっている。つまり、従来の回転機構造体は１つでモータ及び発電機の機能を有してはいるが、モータの機能を発揮しながら発電機の機能を発揮することができず、発電機の機能を発揮しながらモータの機能を発揮することができないという問題がある。モータと発電機の機能を同時に得るためには、モータと発電機を機械的に連結しなければならない。
【０００６】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、環境汚染、大気汚染、騒音や発熱の問題もなく、製作コストも嵩むことなくクリーンであり、しかもモータの機能を発揮しながら発電機の機能を発揮できると共に、モータ駆動のための入力電力よりも発電機で得られる出力電力の方が大きい磁力回転式モータ発電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は磁力回転式モータ発電機に関し、本発明の上記目的は、周縁に所定角度傾斜した永久磁石群が埋設された非磁性体で成る回転部と、前記永久磁石群に対向するように前記回転部に近接して配設された電磁石群と、前記永久磁石群の位置を検知する位置センサと、前記位置センサの検知信号に基づいて前記電磁石にパルス電流を印加するコントローラと、前記電磁石のコイルから電力を取出す発電部とを設けることによって達成される。
【０００８】
また、本発明の上記目的は、周縁に所定角度傾斜した永久磁石群が埋設された非磁性体で成る回転部と、前記永久磁石群に対向するように前記回転部に近接して配設された電磁石群と、前記永久磁石群の位置を検知する位置センサと、前記位置センサの検知信号に基づいて前記電磁石にパルス電流を印加するためのバッテリを有するコントローラと、前記電磁石のコイルから電力を取出す発電部とを具備し、回転モードと発電モードとの繰り返しにより、モータ機能を行いながら発電を行い、前記発電の電力を前記コントローラに供給することにより前記バッテリに代わって前記パルス電流を発生することにより達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電磁石に供給される電流をできる限り制限して永久磁石の電磁エネルギーを回転力として取り出すようにしていることから、電磁石に供給される電気エネルギーを必要最小限に留めることができ、永久磁石から回転エネルギーを効率的に取り出すことができると共に、回転と同時に電磁石（コイル）から電力が出力され、しかもその出力電力がモータ駆動のための入力電力よりも大きいので、エネルギーを消費する装置（自動車、オートバイ、電車、家電製品等）、産業（生産業、輸送業等）全てに対して大きな利用価値を生ずる。
【００１０】
また、本発明の磁力回転式モータ発電機によれば、１つの回転機構造体で同時にモータと発電機の機能を得ることができるので、小型化が可能であると共に、騒音や振動を少なくしてモータの回転駆動力を得ることができ、同時にクリーンで発熱のない電力を効率的に得ることができる。発熱がないことから、軸や軸受を除いて合成樹脂材を利用することができ、小型化を図れると共に、製造コストを安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明では、回転機構造体のモータ磁極部においては、電磁石から発生された磁界とロータの永久磁石群から発生される磁界とが互いに磁力反発する関係にあり、永久磁石から発生される磁界が近接する他の永久磁石及び電磁石からの磁界で偏平に変形されることから、ロータを回転するトルクが両者間で発生されて回転モードとなり、ロータが効率的に回転される。そして、ロータの永久磁石がモータ磁極部の電磁石を過ぎて次のモータ磁極部の電磁石の手前までは、電磁石のコイルに対して永久磁石が電磁誘導作用を行って発電モードとなり、電磁石のコイルから電力を出力する。このような永久磁石と電磁石の反発作用に基づく回転モードと、コイル及び永久磁石の電磁誘導作用に基づく発電モードとが交互に繰返して発生され、１つの回転機構造体で、モータの機能を発揮しながら発電機の機能を発揮することができ、逆の見方として発電機の機能を発揮しながらモータの機能を発揮することができる。
【００１２】
しかも、モータとして駆動するための入力電力に対して、発電機能として出力される出力電力の方が大きく、省エネルギー化に役立つばかりか、出力電力を入力電力に回生することにより半永久的な駆動を実現することができる。
【００１３】
本発明の磁力回転式モータ発電機はモータ機能と発電機能とを同時に行うことができ、従来には全く存在しない画期的な装置となっている。本発明の磁力回転式モータ発電機は環境汚染、大気汚染、騒音や発熱の問題もなく、製作コストも嵩むことなくクリーンであり、公害とは無縁なものである。また、発熱がないため、構造体を合成樹脂で製作することが可能となり、軽量化と製造のコストダウンを図ることも可能である。
【００１４】
先ず、本発明の前提となる磁力回転装置（特許2968918号、US Patent No.5,594,289）の概要を説明する。図１は磁力回転装置を概略的に示しており、フレーム２に回転軸４が軸受５により回転可能に固定されている。回転軸４には、回転力を発生する磁石回転体６及び８が回転軸４と共に回転可能に固定され、回転軸４には、回転力をエネルギーとして取り出すための棒状磁石９がその周囲に取付けられた被回転体１０が、回転軸４と共に回転可能に固定されている。磁石回転体６及び８には、回転に同期して付勢される電磁石１２及び１４が夫々磁気ギャプを介して対向配置されている。電磁石１２及び１４は、磁路を構成するヨーク１６に固定されている。
【００１５】
図２に示すように磁石回転体６及び８の各々には、回転力を発生する磁界を発生する板状磁石２２Ａ〜２２Ｈ及び回転体６、８のバランスを取るための非磁性体で作られたバランサー２０Ａ〜２０Ｈが円盤２４上に配置されている。各板状磁石２２Ａ〜２２Ｈは、図２に示すように、長手軸Iが円盤２４の半径軸線IIに対してある角度Ｄをなすように配置される。角度Ｄは、円盤２４の半径及びこの円盤２４上に配置される板状磁石２２Ａ〜２２Ｈの数によって適宜定められる。磁界を有効利用する観点から、磁石回転体６上では、板状磁石２２Ａ〜２２ＨはＮ極が外方に向けられ、磁石回転体８上では、板状磁石２２Ａ〜２２ＨはＳ極が外方に向けられるように配置されることが好ましい。
【００１６】
磁石回転体６及び８の外側には、電磁石１２及び１４が夫々磁気ギャプを介して対向して配置されているが、電磁石１２及び１４は、付勢された際に電磁石１２及び１４が対向する板状磁石２２Ａ〜２２Ｈの磁極と同極で互いに反発する関係の磁界を発生する。即ち、磁石回転体６上では、板状磁石２２Ａ〜２２Ｈの外方の磁極がＮ極であるので、電磁石１２はその対向面がＮ極となるように付勢され、また、磁石回転体８上では、板状磁石２２Ａ〜２２Ｈの外方の磁極がＳ極であるので、第２の電磁石１４はその対向面がＳ極となるように付勢される。このようにヨーク１６で磁気的に連結された電磁石１２及び１４の板状磁石２２Ａ〜２２Ｈへの対向面が異なる磁極に励磁されることは、電磁石１２及び１４の磁界を効率的に利用することができることとなる。
【００１７】
磁石回転体６及び８の一方には、その回転位置を検出する検出器３０が設けられている。即ち、図２に示すように板状磁石２２Ａ〜２２Ｈの内の回転方向３２に関し、先頭の板状磁石２２Ａが通過した時点で磁石回転体６及び８が付勢される。換言すれば、回転方向３２に関し、先頭の板状磁石２２Ａ及びこれに続く板状磁石２２Ｂ間に始点Ｓ０が設けられ、この始点Ｓ０が電磁石１２或は１４の中心点Ｒ０に一致した際に電磁石１２及び１４が付勢される。また、図２に示すように板状磁石２２Ａ〜２２Ｈの内の回転方向３２に関し、後尾の板状磁石２２Ａが通過した時点で磁石回転体６及び８が消勢される。回転盤２４上で始点Ｓ０に対称な位置に終点Ｅ０が定められ、この終点Ｅ０と電磁石１２或は１４の中心点Ｒ０とが一致された際に、電磁石１２及び１４が消勢される。回転体６及び８の回転開始時においては、始点Ｓ０及び終点Ｅ０間の任意の位置に電磁石１２、１４の中心点Ｒ０が位置され、電磁石１２、１４と板状磁石２２Ａ〜２２Ｈとが対向されて回転が開始される。
【００１８】
回転位置を検出する検出器３０としてマイクロスイッチが採用される場合には、マイクロスイッチの接点が回転盤２４の周面を摺動され、始点Ｓ０及び終点Ｅ０の間でマイクロスイッチの接点が閉じられるように、始点Ｓ０及び終点Ｅ０にステップが設けられ、この間の周面上の領域が他の回転盤２４の周面に比べて突出されている。なお、検出器３０は非接触式センサであっても良い。
【００１９】
図３に示すように電磁石１２、１４のコイルは直列接続され、リレー４０の可動接点を介して直流電源４２に接続されている。直流電源４２には、マイクロスイッチとしての検出器３０及びリレー４０のソレノイドの直列回路が接続され、直流電源４２には、省エネルギーの観点からソーラセル等の充電器４４が接続され、太陽エネルギー等で直流電源４２が常に充電可能となっている。
【００２０】
回転盤２４が所定位置、つまり電磁石１２，１４と板状磁石２２Ａ〜２２Ｈのいずれかが対向した位置になると検出器３０がオンし、リレー４０を経て直流電源４２から電磁石１２，１４に電流が供給される。電磁石１２，１４に電流が供給されると、電磁石１２，１４に磁界が発生して次のような原理で回転盤２４が回転する。
【００２１】
即ち、図４に示すような磁界分布が、各磁石回転体６、８の板状磁石２２Ａ〜２２Ｈと対応する電磁石１２、１４との間に形成される。電磁石１２、１４が付勢されている際には、電磁石１２、１４に近接した板状磁石２２Ａ〜２２Ｈの磁界は、回転方向に対応する長手方向に歪み、両者間で互いに反発力が生じる。この反発力は、その磁界の歪から明かなようにその長手方向に直角な成分が大きく、矢印３２で示されるような回転トルクが生じる。電磁石１２、１４の磁界に次に侵入する板状磁石２２Ａ〜２２Ｈの磁界は、同様に電磁石１２、１４の磁界によって歪み、先に侵入した板状磁石２２Ａ〜２２Ｈの反対極に向かうことから、その歪がより大きく、偏平となる。従って、既に侵入した板状磁石２２Ａ〜２２Ｈと電磁石１２、１４との間の反発力は、次に侵入する板状磁石２２Ａ〜２２Ｈと電磁石１２、１４との間の反発力よりも大きく、回転盤２４には、矢印３２で示す回転力が作用することとなる。回転力が与えられた回転盤２４は、終点Ｅ０と電磁石１２、１４の中心点Ｒ０とが一致されて電磁石１２、１４が消勢されてもその慣性力で回転を続け、慣性力が大きくなればなるほどスムーズに回転されることとなる。
【００２２】
図５は本発明の原理を示す断面機構図であり、モータと発電機の２機能を備えた回転機構造体１００となっている。即ち、回転軸１０１には円柱状若しくは円板の非磁性体で成る回転部１１０が取付けられており、回転部１１０の周縁部４箇所には前述した永久磁石１１１〜１１４がそれぞれ所定の傾斜（図２で示すような傾斜）をもって配設されていると共に、永久磁石１１１〜１１４に近接して対向するように、パルス電流を所定のタイミングで印加される電磁石１２１〜１２４が配設されている。電磁石１２１〜１２４で発生される磁極は、永久磁石１１１〜１１４の対向磁極と反対になっている。
【００２３】
なお、停止状態においては、永久磁石１１１〜１１４の磁極と電磁石１２１〜１２４のヨークとが磁力吸引の関係となるので、図５に示すように永久磁石１１１〜１１４の磁極と電磁石１２１〜１２４とが対向する位置関係になっている。
【００２４】
図５に示す状態では、永久磁石１１１〜１１４と電磁石１２１〜１２４とがそれぞれ対向しており、電磁石１２１〜１２４にパルス電流が印加されることにより永久磁石１１１〜１１４との間にそれぞれ磁界の反発作用が生じ、回転モードになって回転部１１０が矢印Ａ方向に回転され、図６に示すような状態を経て、図７の状態になる。そして、図７の状態で同様に電磁石１２１、１２２，１２３、１２４にパルス電流を印加すると、永久磁石１１４、１１１，１１２、１１３との間にそれぞれ磁界の反発作用が生じ、矢印Ａ方向に回転する。ここにおいて、例えば永久磁石１１１が、図５の電磁石１２１の位置から図７の電磁石１２２の位置に達するまでの間、例えば電磁石１２１に巻回されているコイルに対して永久磁石１１１の磁力線が作用し、コイルから電流が発生される。永久磁石１１２〜１１３についても同様な作用が生じ、電磁石１２２〜１２４からそれぞれ永久磁石１１１〜１１４の電磁誘導作用による電流が発生され、発電モードとなる。図７の状態に達すると、電磁石１２１、１２２，１２３，１２４にパルス電流を印加することにより、永久磁石１１４、１１１，１１２，１１３との間に反発作用が生じ回転モードとなり、上述のような矢印Ａ方向への回転力を生じる。そして、永久磁石１１４、１１１，１１２，１１３がそれぞれ電磁石１２１、１２２，１２３，１２４位置から電磁石１２２，１２３，１２４，１２１位置に達するまでの間は発電モードとなり、電磁石１２１〜１２４に巻回されているコイルから電流が出力される。
【００２５】
以上のように本発明の回転機構造体１００によれば、１つの構造体で回転モードと発電モードとを有すると共に、回転モードに基づく回転によって発電を行うことができる。そのため、従来のようにモータに発電機を機械的に連結する必要もなく、また、従来のようにモータを停止させ、外部から回転駆動を与えて電力を出力するものではない。小電力でモータ回転させながら同時に発電を行うことが、本発明に係るモータ発電機の最大の特徴である。
【００２６】
図８は、上記動作を電磁石１２１〜１２４と永久磁石１１１〜１１４の位置関係で示すものであり、電磁石１２１〜１２４はそれぞれ図８（Ａ）〜（Ｄ）の位置関係にある。それに対し、永久磁石１１１〜１１４は最初図８（Ｅ）の状態にあり、この状態で電磁石１２１〜１２４をパルス駆動すると磁力反発によって回転モードとなり、例えば図８（Ｆ）の状態となって電磁誘導作用による発電モードとなる。発電モードの間においても回転部１１０は回転を続けるので、遂には図８（Ｇ）の状態となる。図８（Ｇ）の状態となったときに電磁石１２１〜１２４をパルス駆動すれば再び磁力反発によって回転モードとなり、回転が強められると共に電磁誘導作用によって発電モードとなる。このような回転モードと発電モードを交互に繰返すことにより、回転と発電を同時に得ることができる。
【００２７】
図９は本発明の結線図を示しており、電磁石１２１〜１２４内にはそれぞれコイル１２１Ｃ〜１２４Ｃが巻回されており、パルス電流が印加されたときに対向した永久磁石１１１〜１１４に対して磁力反発作用を生じる磁界を発生するようになっている。回転部１１０の周縁には、永久磁石１１１〜１１４の回転位置を検知するための識別部材１１５Ａ〜１１５Ｄが永久磁石１１１〜１１４に対応して配設されており、回転部１１０の外側には近接して非接触式の位置センサ（例えばホールセンサ）１３０が設けられている。
【００２８】
電磁石１２１〜１２４及び位置センサ１３０はコントローラ１５０に接続されており、コントローラ１５０はバッテリ（例えば２４Ｖ）ＢＴで駆動される。バッテリＢＴはダイオードＤ１を経て電磁石１２１〜１２４のコイル１２１Ｃに接続され、更にスイッチング手段としてパルス電流を生成するＦＥＴトランジスタＴｒ、フューズＦ及び電源スイッチＳＷを経て接続されている。また、位置センサ１３０にもバッテリＢＴの電源が供給され、位置センサ１３０の検知信号によってトランジスタＴｒをオン／オフするようになっている。更に、電源ラインとトランジスタＴｒのゲートラインとの間には抵抗Ｒ１が接続され、電源ラインとトランジスタＴｒの出力ラインとの間にはダイオードＤ２が接続されている。
【００２９】
また、コントローラ１５０には、コイル１２１Ｃ〜１２４Ｃの電磁誘導作用による電力の出力を得るための出力部１６０が接続されている。出力部１６０は、印加パルスが入力しないようにするダイオードＤ３、負荷抵抗Ｒｏで構成されている。
【００３０】
このような構成において、電源スイッチＳＷをオンし、位置センサ１３０が識別部材１１５Ａ〜１１５Ｄのいずれかを検知するとトランジスタＴｒがオンし、ダイオードＤ１を経て電磁石１２１〜１２４のコイル１２１Ｃ〜１２４Ｃに電流が流れ、電磁石１２１〜１２４から磁力が発生されることにより永久磁石１１１〜１１４との間に磁力の反発を生じ、回転モードとなって矢印Ａ方向に回転部１１０が回転する。この回転により永久磁石１１１〜１１４がそれぞれ電磁石１２１〜１２４位置から電磁石１２２，１２３．１２４，１２１位置方向へ回転し、その間に発電モードとなって電磁誘導作用による発電を行う。そして、永久磁石１１１，１１２，１１３，１１４がそれぞれ電磁石１２２，１２３，１２４，１２１位置に達すると発電モードから回転モードになり、以降上記回転モード及び発電モードを交互に繰返す。
【００３１】
この場合、出力部１６０から電力が得られ、負荷Ｒｏにかかる電圧及び電流を計測することにより電力を計測することができる。コイル１２１Ｃ〜１２４Ｃに印加される入力電力も計測することができ、入力電力と出力電力を計測すると出力電力の方が大きいことが判明した。出力電力が入力電力よりも大きいので、出力電力を入力に回生することによりエネルギーの大幅な削減を図ることができる。しかも、余剰電力を他の仕事に利用することも可能である。
【００３２】
以上の例では、回転部１１０の周縁に傾斜して配設する永久磁石１１１〜１１４をそれぞれ単数としているが、図１０に示すように３個の永久磁石１１Ａ〜１１１Ｃ、１１２Ａ〜１１２Ｃ、１１３Ａ〜１１３Ｃ、１１４Ａ〜１１４Ｃのように複数枚を並設して設けるようにしても良い。この場合、対向する電磁石も対応する個数とすることも可能である。また、上述では回転部に４個の永久磁石を配設（４極）し、回転部の外側に近接して４個の電磁石を設けているが、永久磁石と電磁石の対数（極数）は任意であり、両者同数の関係であれば良い。
【００３３】
更に、上述では電磁石にパルス電流を印加して駆動するようにしているが、パルス電流に限定されるものではない。
【００３４】
また、図１１は本発明の別の実施例を示しており、回転部１１０の外側に近接して発電用コイル１７０を配設することにより、回転部１１０の回転に応じて発電用コイル１７０と永久磁石１１１〜１１４との間に電磁誘導作用が生じ、発電用コイル１７０の両端ａ，ｂ間に電力が発生する。発電用コイル１７０は、図１２（Ａ）に示すように円柱状の鉄心１７１に巻線１７２を巻回した構造でも良く、また、図１２（Ｂ）に示すように巻線１７３を円柱状に巻回した構造であっても良い。発生電力は巻線数の多いほど大きくなり、発電用コイルと回転部１１０との距離が小さいほど大きくなる。
実施例：
図９で示すような４個の永久磁石と、４個の電磁石とで成るモータ発電機でシロッコファンを回して発電する場合の実施例を説明する。４個の電磁石のコイルはいずれも線径φが0.6mmで、巻回数ｎが６００であり、バッテリは１２Ｖバッテリ（ユアサＮＰ７−１２）を直列に接続して２４Ｖを供給する。
（１）図１３の実施例は負荷Ｒｏが０．２Ωの場合であり、入力電圧は２．３Ｖで、入力電流は０．５７Ａである。これに対し、モータとして９３０ｒｐｍの回転と共に、出力電圧２．０Ｖ、出力電流０．８３Ａを出力する。即ち、入力電力Ｗｉは２．３Ｖ×０．５７Ａ＝１．３１Ｗであるのに対し、出力電力Ｗｏは２．０Ｖ×０．８３Ａ＝１．６６Ｗで、入力電力Ｗｉよりも大きい電力が出力される。
（２）また、図１４の実施例は負荷Ｒｏが０．１Ωの場合であり、入力電圧は３．１Ｖで、入力電流は０．６５Ａである。これに対し、モータとして９００ｒｐｍの回転と共に、出力電圧２．７Ｖ、出力電流１．２４Ａを出力する。即ち、入力電力Ｗｉは３．１Ｖ×０．６５Ａ＝２．０１Ｗであるのに対し、出力電力Ｗｏは２．７Ｖ×１．２４Ａ＝３．３５Ｗで、入力電力Ｗｉよりも大きい電力が出力される。
（３）図１５は出力電力を入力側に回生利用する場合の実施例を示しており、１２Ｖのバッテリを４個使用して４８Ｖのパルスをコイル１〜４に印加する場合である。回生する場合、バッテリの４８Ｖよりも高い電圧を供給する必要があるため、入力電圧と出力電圧が図１５のＮｏ．１〜Ｎｏ．８のブロックで示すような８個のモータ発電機を直列に接続している。その結果、バッテリ電圧の４８Ｖよりも高い電圧５３．６Ｖが得られ、この電圧を入力側に回生することによりバッテリ電源の代わりとなる。つまり、バッテリ電源を使用することなくモータを回転しながら電力を得ることができる。
【００３５】
図１５の例では、モータ発電機Ｎｏ．１〜Ｎｏ．の入力電力はいずれも６．４６６Ｗ（６．１Ｖで１．０６Ａ）で出力電力は２１．２３９Ｗ（６．７Ｖで３．１７Ａ）であり、全体の余剰電力は１１８．１８４Ｗとなっている。
（４）実際の入力波形（電圧、電流）と出力波形（電圧、電流）の例を図１６に示す。図１６（Ａ）は入力電圧（上側）と入力電流（下側）の波形を示しており、図１６（Ｂ）は出力電圧（上側）と出力電流（下側）の波形を示している。本例では入力電力は０．８１７４Ｗであり、出力電力は３．０４５Ｗとなっている。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、モータ機能と発電機能を１つの回転機構造体で得られるので、小型高性能なモータ発電機を実現でき、機械軸の回転を得ながら電力を発生できるので、広範な産業に利用可能である。また、モータ駆動のための電力より発電機能で出力される電力の方が大きいので、省エネルギーというよりも電力回生によって半永久的なモータ回転が得られ、回転機構を有する全ての産業に有効活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】磁力回転装置の一例を示す概略外観図である。
【図２】磁力回転装置の回転体の一例を示す平面図である。
【図３】磁力回転装置の駆動系を示す回路図である。
【図４】磁力回転装置の回転トルクの様子を示す図である。
【図５】本発明の原理を説明するための断面機構図である。
【図６】本発明の原理を説明するための断面機構図である。
【図７】本発明の原理を説明するための断面機構図である。
【図８】本発明の原理を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施例を示す結線図である。
【図１０】本発明の他の原理図である。
【図１１】本発明の別の実施例を示す結線図である。
【図１２】発電用コイルの構造例を示す外観図である。
【図１３】本発明の一実施例を示す図である。
【図１４】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１５】本発明の更に他の実施例を示す図である。
【図１６】実際の入力波形（電圧、電流）と出力波形（電圧、電流）の例を示す波形図である。
【符号の説明】
【００３８】
２                    フレーム
４                    回転軸
５                    軸受
６，８                磁石回転体
９                    棒状磁石
１０                  被回転体
１２，１４            電磁石
１６                  ヨーク
１００                回転機構造体
１０１                回転軸
１１０                回転部
１１１〜１１４        永久磁石
１１５Ａ〜１１５Ｄ    識別部材
１２１〜１２４        電磁石
１３０                位置センサ
１５０                コントローラ
１６０                出力部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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