(57)【要約】【課題】  駆動エネルギーを極めて少なくする。【解決手段】  回転力を取り出すためのシャフト２と、該シャフト２に設けたフライホイール３と、シャフト２に設けたディスク４と、ディスク４に設けた回転側磁石５と、ディスク４の接線方向に往復動するスライダ６と、該スライダ６に設けると共に回転側磁石５と反発する摺動側磁石７と、ディスク４の回転力を利用すると共に摺動側磁石７が回転側磁石５を反発力により押圧してディスク４を回転させる方向にスライダ６を移動させる駆動手段８と、スライダ６を原位置に復帰させる復帰手段９とを備える。【選択図】        図１
2005291097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転力を取り出すためのシャフトと、該シャフトに設けたフライホイールと、前記シャフトに設けたディスクと、前記ディスクに設けた回転側磁石と、前記ディスクの接線方向に往復動するスライダと、該スライダに設けると共に前記回転側磁石と反発する摺動側磁石と、前記ディスクの回転力を利用すると共に前記摺動側磁石が前記回転側磁石を反発力により押圧して前記ディスクを回転させる方向に前記スライダを移動させる駆動手段と、前記スライダを原位置に復帰させる復帰手段とを備えることを特徴とする回転装置。
【請求項２】
前記駆動手段は外力を使用することを特徴とする請求項１記載の回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するシャフトから回転力を取り出すための回転装置に関する。更に詳述すると、本発明は、少なくとも僅かな外力を与えるだけで回転を長時間維持可能な回転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転力を発生する装置としてはモータやエンジンなどが周知である。モータは電流を磁力に変換して回転力を得ている。またエンジンではガソリンや軽油などを燃焼させて回転力を得ている。これら以外にも、蒸気圧や水力を使用してタービンを駆動して回転力を取り出す装置も周知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した各種の回転装置では、回転力を得るために大きなエネルギーを必要としてしまう。このため、例えばエンジンの僅かな余熱をエネルギー源として回転力を得るようなことは困難である。
【０００４】
そこで、本発明は、駆動エネルギーが極めて少なくて済む回転装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の回転装置は、回転力を取り出すためのシャフトと、該シャフトに設けたフライホイールと、シャフトに設けたディスクと、ディスクに設けた回転側磁石と、ディスクの接線方向に往復動するスライダと、該スライダに設けると共に回転側磁石と反発する摺動側磁石と、ディスクの回転力を利用すると共に摺動側磁石が回転側磁石を反発力により押圧してディスクを回転させる方向にスライダを移動させる駆動手段と、スライダを原位置に復帰させる復帰手段とを備えるようにしている。
【０００６】
したがって、駆動開始時にシャフトを回転させると、ディスクが回転して駆動手段が作動してスライダを摺動させる。これにより、スライダの摺動側磁石がディスクの回転側磁石を反発力で押圧して、ディスクに回転力を与える。また、摺動側磁石から回転側磁石への反発力が無くなった頃に復帰手段によりスライダが原位置に戻される。さらにシャフトはフライホイールの慣性力により回転して、再び駆動手段が作動してスライダが摺動される。この一連の動作が繰り返されることにより、シャフトの回転が維持される。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転装置において、駆動手段は外力を使用するようにしている。したがって、駆動手段の動力としてディスクの回転力のみならず外力も使用するので、回転装置の可動部の摩擦が大きくても回転を長時間維持することができる。あるいは、より大きな回転力を得ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、請求項１記載の回転装置によれば、駆動開始時にシャフトを回転させるだけで長時間回転を維持することができるので、駆動エネルギーの極めて少ない回転力を得ることができる。
【０００９】
また、請求項２記載の回転装置によれば、回転装置の可動部の摩擦が大きくても回転を長時間維持することができたり、あるいはより大きな回転力を得ることができる。よって、例えば自動車のエンジンの余熱などの僅かなエネルギーを利用して回転力を得ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１から図５に、本発明の回転装置１の第１の実施形態を示す。この回転装置１は、回転力を取り出すためのシャフト２と、該シャフト２に設けたフライホイール３と、シャフト２に設けたディスク４と、ディスク４に設けた回転側磁石５と、ディスク４の接線方向例えば設置面１５と平行に往復動するスライダ６と、該スライダ６に取り付けられて回転側磁石５と反発する摺動側磁石７と、ディスク４の回転力を利用して摺動側磁石７を搭載するスライダ６をディスク４の回転方向と同方向の接線方向に移動させる駆動手段８と、駆動手段８によるスライダの移動方向とは逆方向に付勢してスライダ６を原位置に復帰させる復帰手段９とを備えるようにしている。駆動手段８は、ディスク４の回転と連動したスライダ６の水平移動を利用して、摺動側磁石７をディスク４に埋設された回転側磁石５に対向するように接近させ、反発力によりディスク４を回転させる方向に付勢するようにしている。
【００１２】
回転側磁石５はディスク４の外周面に磁極を露出させるように径方向に埋め込まれている。スライダ６は、架台３３の上に水平に設置されたガイドレール１０により摺動可能に支持されている。ガイドレール１０の両端部にはスライダ６が当接して移動端が規制されるストッパ１１が設けられている。ストッパ１１にはショックを和らげるためのクッションばね１２を設けることが好ましい。
【００１３】
摺動側磁石７はスライダ６の上面に設置されたブロック部分に一方の磁極を露出させるように埋め込まれてスライダ６に搭載されている。回転側磁石５と摺動側磁石７とは同じ極性を向き合わせて設けられている。すなわち、例えば回転側磁石５の外周部と摺動側磁石７の上部とのいずれもがＮ極あるいはＳ極となるように設けられている。これにより、図２に示すように摺動側磁石７が回転側磁石５に接近することにより、回転側磁石５が反発してスライダ６の水平移動がディスク４の回転に変換される。
【００１４】
駆動手段８は、シャフト２にアーム３０を介して回転可能に設けられた回転プーリ１３と、スライダ６にピン３６を介して連結されたアーム１４と、該アーム１４の下端と設置面１５との間に設けられた屈伸可能な２本のリンク１６と、２本のリンク１６の中間の滑節部にアーム３１を介して吊り下げられた錘１７とで構成されている。そして、シャフト２が入力により回転したときに、回転プーリ１３がシャフト２を中心に回転してアーム１４を押圧することによりアーム１４とピン３６で連結されたスライダ６が摺動される。また、図２に示すように、回転プーリ１３がアーム１４を押圧し始めるときに、摺動側磁石７が回転側磁石５と接近して回転磁石５を付勢するように、摺動側磁石７と回転側磁石５との位置関係が調整されている。例えば、図３に示すように、摺動側磁石７が回転側磁石５とが最も接近したときに、対向するように配置されている。また、リンク１６は、一端がブラケット３２によって設置面１５に対して回転自在に支持されると共に他端側がアーム１４の下端に対して回転自在に支持されて屈伸可能な構造とされ、かつ中央の連結箇所に常時付勢されている錘１７に自重によって常時伸張する方向に付勢されているため、スライダ６がシャフト２の回転に連動して回転プーリ１３で図２〜図５において右方向へ水平移動するのを補助する。
【００１５】
復帰手段９は、スライダ６と設置面１５とに両端がそれぞれ固定あるいは引っ掛けられたＪ形のばねから成る。この復帰用ばね９は、スライダ６の右方向への水平移動によって円弧部分が開いてスライダ６の動きに追従し、回転ローラ１３とアーム１４の係合が外れたときにスライダを引き戻しながら元のＪ形に戻ろうとするものであるが、これに限られるものではなく、単なる引っ張りばねを取り付けるようにしても良い。また、シャフト２は架台３４上に軸受け１８を介して回転可能に支持されている。更に、フライホイール３としては均一の厚さの円形状のものを示しているが、これには限られず中心部を薄肉にして周縁部分を厚肉としたものを使用することが慣性力を挙げる上で好ましい。
【００１６】
上述した回転装置１の動作を以下に説明する。
【００１７】
回転開始時はシャフト２に外部から回転力を入力する。すると、図２に示すように、回転プーリ１３がシャフト２の周りを回転（公転）して駆動手段８のアーム１４を右方向に水平移動するように押圧してスライダ６をディスク４の下に引き込むようにする。このとき、くの字形に折れ曲がっていたリンク１６が錘１７の自重を受けて角度を開きながら延び、スライダ６の摺動を許容すると共に補助する。これにより、スライダ６は復帰手段９のばね力に抗してが右水平方向へ摺動し、そしてスライダ６の摺動側磁石７がディスク４の回転側磁石５を反発力によりディスク４の回転方向と同方向の接線方向即ち図２あるいは図３において右水平方向へ押圧する。したがって、この付勢力はディスク４の反時計回転方向への回転力に変換される。そして、ディスク４の回転を付勢する。
【００１８】
さらにディスク４は回転し（図３）、図４に示すように摺動側磁石７が回転側磁石５を押圧し終わったときに回転プーリ１３がアーム１４から外れてアーム１４への押圧も終了する。そして、図５に示すように回転プーリ１３がアーム１４から外れたことによって、復帰手段９の復元力によりスライダ６が原位置に戻される。このとき、スライダ６はストッパ１１に当接して停止する。
【００１９】
駆動手段８が作動していないとき、即ち回転プーリ１３がアーム１４から外れている間は、フライホイール３の慣性力によりシャフト２の回転は維持される。そして、再び回転プーリ１３がアーム１４に当接してスライダ６を駆動することにより、摺動側磁石７がディスク４の回転側磁石５と同期して接近することにより、その反発力でディスク４に回転力を付勢し、ディスク４を回転させ続けるようにする。ここで、駆動手段８に僅かな外部入力を行うことで、この回転機関は磁石５，７の反発力によるディスク４への回転入力によりシャフトの回転を持続する。したがって、シャフトに発電機などを接続するあるいはシャフト上に発電機を構成すれば、起動回転以外の回転を入力しなくとも長時間に亘って発電できるし、僅かな外部入力を入力すれば発電し続けることができる。
【００２０】
次に、図６から図９に本発明の回転装置１の第２の実施形態を示す。この回転装置１における、ディスク４の磁石５とスライダ６の磁石７との間の反発力でディスク４の回転で駆動されるスライダ６から再びディスク４に回転力が入力されるという基本構成は第１の実施例と同じであるので説明は省略する。
【００２１】
ここで、第１の実施例と構成を異にする駆動手段８は、シャフト２に固定される駆動用回転体１９と、この駆動用回転体１９の回転により押圧されて軸受け部材３５を中心に揺動する第１リンク２０と、軸受け部材３２’を中心に揺動する第３リンク２２と、第１リンク２０と第３リンク２２とを相互に回転可能に連結した第２リンク２１と、第３リンク２２とスライダ６とを相互に回転可能に連結した第４リンク２３とを備えている。更に、。駆動用回転体１９は、本実施形態の場合には、シャフト２に同心状に固着されるディスク２４と、このディスク４の周縁部にそれぞれ固着されている１つの押圧体２５と２つのバランサ２６とを備えている。１つの押圧体２５と２つのバランサ２６とは、等間隔でディスク２４に対して設置されている。これにより、駆動用回転体１９が回転するときのシャフト２に対する荷重の偏心を防止できる。
【００２２】
第１リンク２０は、設置面１５に設置された軸受け部材３５に一端が回転可能に支持されると共に他端側がローラ２７を介して押圧体２５に下から宛われるように押しつけられている。また、第３リンク２２は、設置面１５に設置された軸受け部材３２’に一端が回転可能に支持されると共に途中の任意位置で第４リンク２３を介してスライダ６に連結されている。第４リンク２３とスライダ６との連結はピン３６によって回転自在なものとされている。また、第３リンク２２の先端には、第２リンク２１を介して第１リンク２０の中央部が相互に回転自在に連結されている。４他端側がローラ２７を介して押圧体２５に下から宛われるように押しつけられている。本実施形態では第２リンク２１は第１リンク２０を吊り下げ、第３リンク２２の動きに第１リンク２０を追従させて揺動させるためのものであるから、ワイヤで構成しているが、場合によっては剛体からなるものでも良い。尚、第３リンク２２および第４リンク２３はシャフト２との干渉を避けるために一部に切り欠きあるいは湾曲部を有する形状としているが、これに特別な意味はなく、シャフト２に干渉しない位置関係をとれば直線状のリンクでもかまわない。
【００２３】
以上のように構成された駆動手段８によれば、シャフト２が外部入力により回転して駆動用回転体１９を回転させると、押圧体２５が第１リンク２０の先端の円板部２７を押し下げて第１リンク２０を軸受け部材３５を中心に揺動する。これにより、第２リンク２１が第３リンク２２を引張って軸受け部材３２’を中心に揺動させる。このとき、第３リンク２２は第４リンク２３を介してスライダ６を押して右水平方向（図９上）に摺動させる。このスライダ６の搭載する摺動側磁石７をディスク４の下に潜らせるような摺動は、第１の実施例において説明したのと同様に、摺動側磁石７と回転側磁石５との間の反発力を利用してディスク４を回転方向に付勢する力を与える。
【００２４】
さらにディスク４は回転し（図８）、図９に示すように駆動用回転体１９が第１リンク２０を押圧し終わったときに摺動側磁石７が回転側磁石５を押圧し終わるようにする。そして、駆動用回転体１９が第１リンク２０から外れると復帰手段９の復元力によりスライダ６が原位置に戻される。このとき、スライダ６はストッパ１１に当接して停止される。
【００２５】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、第１の実施形態では駆動手段８の一部としてリンク１６および錘１７を使用しているが、これには限られずこれらは使用しなくても良い。また、駆動手段８としては回転プーリ１３とアーム１４、ならびにリンク１６および錘１７を使用しているが、これには限られず外力を使用するようにしても良い。ここでの外力としては、回転装置１を例えば自動車に搭載するときはエンジンからの輻射熱あるいはラジエタとエンジンとの間を循環する冷却水の熱を利用して形状記憶合金の伸縮あるいは冷媒の蒸発・凝縮などの作用を利用する。
【００２６】
また、上述した第１の実施形態では駆動手段８として回転プーリ１３と、アーム１４と、リンク１６と、錘１７とを備えると共に、第２の実施形態では駆動手段８として駆動用回転体１９と、第１から第４のリンク２０〜２３とを各々備えているが、これらの両方を備えるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の回転装置の第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】駆動手段の作動開始時の回転装置を示す正面図である。
【図３】駆動手段の作動中の回転装置を示す正面図である。
【図４】駆動手段の作動終了直前の回転装置を示す正面図である。
【図５】駆動手段の作動終了後の回転装置を示す正面図である。
【図６】本発明の回転装置の第２の実施形態を示す側面図である。
【図７】駆動手段の作動開始時の回転装置を示す正面図である。
【図８】駆動手段の作動中の回転装置を示す正面図である。
【図９】駆動手段の作動終了時の回転装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  回転装置
２  シャフト
３  フライホイール
４  ディスク
５  回転側磁石
６  スライダ
７  摺動側磁石
８  駆動手段
９  復帰手段
【図１】
2005291097.tif 000003
【図２】
2005291097.tif 000004
【図３】
2005291097.tif 000005
【図４】
2005291097.tif 000006
【図５】
2005291097.tif 000007
【図６】
2005291097.tif 000008
【図７】
2005291097.tif 000009
【図８】
2005291097.tif 000010
【図９】
2005291097.tif 000011