(57)【要約】【課題】  永久磁石のみを動力源として回転する装置を実現しようとするものである。【解決手段】同じ向きの永久磁石同士の斥力と磁石対強磁性体部材間の吸引力とが丁度釣り合い押しも引きもしない状態となる距離をニュートラル領域と呼び、そこから少しでも離そうとしたときに発生する斥力を正帰還斥力と呼ぶことにすると、ローター側永久磁石とステータ側永久磁石が近接しているときはほぼニュートラル領域を保つことにより、離れるときは正帰還斥力が発生できるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石Ａを備えたローターと前記永久磁石Ａと同極性の永久磁石Ｂを備えたステータとを具備した磁石モーターにおいて、永久磁石Ａまたは永久磁石Ｂの少なくとも一方に鉄などの強磁性体部材を近接装着し、永久磁石同士の斥力と磁石対強磁性体部材間の吸引力とが丁度釣り合い押しも引きもしない状態となる距離をニュートラル領域と呼び、そこから少しでも離そうとしたときに発生する斥力を正帰還斥力と呼ぶことにすると、永久磁石Ａと永久磁石Ｂが近接しているときはほぼニュートラル領域を通るようにし、離れるときには正帰還斥力が発生するようにしたことを特徴とする磁石モーター。
【請求項２】
強磁性体部材の近くには対向する永久磁石を接近させるための逆極性の補助磁石、あるいはさらに正帰還斥力発生時に離脱の補助をするための逆極性の補助磁石を備えたことを特徴とする請求項１の磁石モーター。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、永久磁石の反発力を回転力に変換する磁石モーターに関する。
【背景技術】
【０００２】  電気を使わない永久磁石による回転体の提案は数限りなくなされているが、実際実験してみると必ずどこかでバランスして動作が持続しないものばかりで、数世紀前から現在まで実現されておらず、永久磁石のみを使った回転体は一種の永久機関であり物理的に実現不可能と結論付けられている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかし、永久磁石は磁力がやがて弱くなるものであり、特に同極同士を付けて置いたり鉄板に付けて長時間置いておくと磁力が早く弱くなる。そのため、市販されている磁石は、２個セットの場合、なるべく消耗しないようにＮ極とＳ極を合わせて吸着させた状態で販売されている。すなわち、永久に磁力が変わらない本当の意味での永久磁石などというものはこの世に存在せず、磁石を永久機関と関連付けること自体が大きな間違いであると云わざるを得ない。反発する状態にしておくと消耗しやすいということであるならば、反発力を用いた装置は比較的多くの磁気エネルギーを用いて作動させることができるものと考えるべきである。
【０００４】  本発明はこの考えに基づき、通常の永久磁石のみを動力源として回転する装置を実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  永久磁石の反発力を使って回転体を構成しようとした場合、永久磁石をどんな向きに配置しようとも必ず対向する複数個の永久磁石の間のどこかで平衡状態に陥り、回転させることは非常に難しい。
【０００６】  そこで本発明は、永久磁石のある特性に着目した。反発する状態にある二つの磁石の一方に鉄片を付けても相変わらず反発するが、徐々に接近させてやると、あるところから吸引力に変化し、どちらの磁石も鉄片に吸着してしまう。すなわち、磁石同士の斥力と磁石対鉄片の吸引力が丁度釣り合うニュートラル領域が存在し、それ以上近づけると吸着してしまうが、逆に、そのニュートラル領域よりも離そうとすると途端に斥力が発生する領域があるということである。云わば正帰還斥力領域が存在するのである。
【０００７】  本発明の磁石モーターは、永久磁石Ａと永久磁石Ｂとが近付くときは主にニュートラル領域を使い、離れるときは正帰還領斥力が発生するようにしたことにより回転を持続するものである。
【０００８】  実際の実験機を詳細に説明することで、手段の説明としたい。第１図の回転盤４は軸受１０により回転自由に固定盤５に固定されており、前記固定盤５の上には図のように６個の永久磁石Ｂ２が納まるようにアクリルチューブ製磁石ケース８が６個固定されており、図示しないが位置の微調整ができるようにそれぞれネジ留めされている。前記回転盤４の上にはいずれもアクリルチューブ製磁石ケース８に納められた円筒形アルニコ磁石製の永久磁石Ａ１と吸引用補助磁石６及び離脱用補助磁石７が接着固定されており、前記永久磁石Ａ１の周辺には強磁性体部材３が複数個に分けて取り付けられている。アクリルチューブ製磁石ケース８の中には、磁石の高さを揃えるための高さ調節スペーサ９が入っている。
【０００９】  寸法は、円筒形アルニコ磁石が直径１０ｍｍ長さ３０ｍｍ、アクリル製チューブは直径１２ｍｍ内径１０ｍｍ、強磁性体部材３としての鉄製棒材の断面は２．５ｍｍΦ、プラスチック製回転盤４の直径は約１００ｍｍである。
【００１０】  ニュートラル領域や正帰還領斥力を発生させるためには、円筒形磁石のＳ極Ｎ極を隠す面積で調整する方法と厚みで調整する方法があると考えられるが、この実験は、図のように比較的太い鉄製棒材を用い、長さすなわち面積で調整することにした。磁石のＳ極先端からＮ極先端までをすっかり覆うほど長い鉄棒を装着するとニュートラル領域までの距離が長くなり、短くしてＳ極Ｎ極先端の露出を多くしてやるとニュートラル領域までの距離が短くなる。あまり短くしすぎるとニュートラル領域が無くなってしまう。磁石同士が接近してやがて離れ始めるまでニュートラル領域を維持するようにそれぞれの鉄棒の長さを決めてやる必要がある。そして、ニュートラル領域から正帰還斥力を経て通常の斥力にバトンタッチするが、あまり早く通常の斥力に移行してしまうと、逆にニュートラル領域に戻されてしまうので、確実に離脱する位置までニュートラル領域を保つことが必要である。
【発明の効果】
【００１１】  回転盤の直径が小さすぎるため、永久磁石Ａおよび補助磁石を囲むようにして配置された永久磁石Ｂの影響が大きすぎて実験が上手くいかないので、半分の永久磁石Ｂを取り除き３個の永久磁石Ｂを置く形で実験をした。
【００１２】  永久磁石Ａの吸引用補助磁石６の引力が利き始めるところまで持っていき放してやると永久磁石Ｂに対する吸引が始まり、永久磁石Ａは永久磁石Ｂと同極性なので通常なら一個目の永久磁石Ｂの手前でしっかりと停まるところであるが鉄製棒材の効果でニュートラル領域となっているため難なく最初の永久磁石Ｂを通り過ぎ、一瞬の正帰還斥力と離脱用補助磁石７によって通常斥力領域まで誘導されて次の永久磁石Ｂまで到達する。さらに２番目の永久磁石Ｂも同様に通り過ぎ、そして３番目の永久磁石も通り過ぎ、４番目に近付いたあと離脱用補助磁石７で引き戻された所で停まる。
【００１３】  前述したように永久磁石Ｂは３個しか置いてないが、４番目に永久磁石Ｂが置いてあったとしても越えることができない場合がある。その理由は、吸引用補助磁石６と離脱用補助磁石７が背後の永久磁石Ｂと引き合い、動きを止めるからである。このような磁力による妨害作用は非接触のブレーキ機能として使える可能性がある。そして、そのためにも本発明を実施するに当たっては、位置の微調整の都合により実験機ではできなかったが、強磁性体部材３や補助磁石を取り付けるのは外側の永久磁石Ｂとすべきである。
【００１４】  永久磁石Ａには初期速度を与えていないにも関わらず前述のように移動動作をしたということは、明らかに運動が継続することを示している。
【００１５】  回転盤の永久磁石Ａが一個しかないうえ、軸受にはかなり抵抗の大きいタイプのボールベーリングを用いている実験機でこれだけの動作をするのであるから、強力なネオジム磁石を多数用いると想像を超えたモーターになる可能性がある。
【００１６】  磁力がどんどん失われてゆく永久磁石を用いた磁石モーターが永久機関ではないことは明白であり、実現不可能であるという今までの考え方のどこに間違いがあったのか、あるいはまた、永久磁石が行う仕事と磁石鋳造に係ったエネルギーとの間にはどんな関係が成り立つのかなど見直しがなされるべきである。
【００１７】  また、今まで研究対象から外されていた技術が課題として取り上げられることとなり、性能向上のための研究開発が開始されれば、大きな経済効果が期待されるなど社会的な影響は計り知れない。
【００１８】  ネオジム磁石のような強力な磁石を永久磁石モーターに使うには課題が多いと考えられるが、研究課題として取り上げられれば進歩は急速であり、発電機に用いることができるようになることは疑いなく、ＣＯ２の排出量削減や省エネに大きく寄与するだけでなく、危険な原子力発電の時代を終了させることができるかも知れないのである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  第２図に示したように、回転盤４の直径は２４ｃｍ程度とし、永久磁石Ａ１の数は１５個、固定盤上の永久磁石Ｂ２は１０個とし、強磁性体部材３は永久磁石Ｂ２に取り付けるものとする。また、補助磁石は吸引用のみとし、そのため強磁性体部材３の形状や厚みは実験機よりも注意深い実験の上決定する必要がある。あまり早く正帰還斥力を切ると通常の斥力の磁気圏に弾かれて停止してしまい、遅すぎると斥力が弱くなるからである。
【００２０】  したがって、強磁性体部材３はある程度の実験測定をすれば、プレス抜きした板材として一体化することができるものと思われる。
【００２１】  回転盤４の支持は、発電機などへの接続や強度を考慮すると、上下にそれぞれ軸受１０が必要と考えられる。
【００２２】  １５個の永久磁石Ａ及び１０個の永久磁石Ｂは、接近距離の微調整ができるようにするか磁力のバラツキを少なくしておく必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】  本発明の磁石モーター実験機を上から見た平面図と永久磁石Ａ付近の外観図である。
【図２】  本発明の磁石モーター実施例を上から見た平面図と永久磁石Ｂ付近の外観図である。
【符号の説明】  １    永久磁石Ａ
２    永久磁石Ｂ
３    強磁性体部材
４    回転盤
５    固定盤
６    吸引用補助磁石
７    離脱用補助磁石
８    アクリルチューブ製磁石ケース
９    高さ調節スペーサ
１０    軸受
【図１】
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【図２】
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