(57)【要約】【課題】逆磁歪現象を用いてエネルギーを発生する装置を提供する。【解決手段】本発明のある実施形態に係る装置１００は、複数の磁歪部材１１を含む回転体１０と、複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つに力を加える第１部材２０とを備える。複数の磁歪部材１１には磁場Ｈが印加される。第１部材２０から力を加えられた少なくとも１つの磁歪部材１１は、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。第１部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。回転により、第１部材２０から力が加えられる磁歪部材１１が入れ替わり、その新たに力が加えられた磁歪部材１１と力が加えられていない磁歪部材１１との間で、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。この動作の繰り返しにより、回転体１０は回転を継続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁歪部材を含む回転体と、
前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加える第１部材と、
を備え、
前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、
前記第１部材から力を加えられた前記少なくとも１つの磁歪部材は、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、
前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記回転体は回転する、装置。
【請求項２】
前記回転体の回転に伴い、前記第１部材から力を加えられる前記少なくとも１つの磁歪部材が、前記複数の磁歪部材の間で入れ替わることにより、前記回転体は回転を継続する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１部材は回転可能であり、
前記回転体の回転に伴って、前記第１部材は回転する、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記回転体と前記第１部材とが押し合う力を発生する押圧部材をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記押圧部材は弾性体である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記少なくとも１つの磁歪部材に加える、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記回転体に作用する重力に基づく力を前記第１部材に加えることにより、前記第１部材は前記少なくとも１つの磁歪部材に力を加える、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記第１部材を複数個含み、
前記複数の第１部材は互いに異なる前記磁歪部材に力を加える、請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の第１部材から力が加えられる前記磁歪部材の間には、前記複数の第１部材から力が加えられない磁歪部材が位置する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加える、請求項１から１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、
前記複数の磁歪部材のそれぞれには、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられる、請求項１から１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記第１部材は、複数の磁歪部材を含み、
前記第１部材は、回転可能であり、
前記第１部材の前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、
前記回転体は、前記第１部材の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、
前記回転体から力を加えられた前記第１部材の前記少なくとも１つの磁歪部材は、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、
前記回転体と前記第１部材とが互いに力を加え合うことにより、前記回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材と、前記第１部材の前記少なくとも１つの磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、
前記回転体において、前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記回転体は回転し、
前記第１部材において、前記回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第１部材は回転する、請求項１から１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
複数の第１磁歪部材を含む第１回転体と、
複数の第２磁歪部材を含む第２回転体と、
を備え、
前記複数の第１磁歪部材および前記複数の第２磁歪部材には磁場が印加され、
前記第１回転体は、前記第２回転体の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、
前記第２回転体は、前記第１回転体の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、
前記第１回転体と前記第２回転体とが互いに力を加え合うことにより、前記第１回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材と、前記第２回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、
前記第１回転体において、前記第２回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第１回転体は回転し、
前記第２回転体において、前記第１回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第２回転体は回転する、装置。
【請求項１６】
磁歪部材を含む回転体と、
前記磁歪部材に力を加える第１部材と、
を備え、
前記磁歪部材には磁場が印加され、
前記磁歪部材は、前記第１部材から加えられる力に応じて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、
前記少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記回転体は回転する、装置。
【請求項１７】
前記回転体の回転に伴い、前記磁歪部材における前記第１部材から力を加えられる領域が変化することにより、前記回転体は回転を継続する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１部材は回転可能であり、
前記回転体の回転に伴って、前記第１部材は回転する、請求項１６または１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備える、請求項１６から１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備える、請求項１６から１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記回転体と前記第１部材とが押し合う力を発生する押圧部材をさらに備える、請求項１６から２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記押圧部材は弾性体である、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記磁歪部材に加える、請求項１６から２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記回転体に作用する重力に基づく力を前記第１部材に加えることにより、前記第１部材は前記磁歪部材に力を加える、請求項１６から２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記第１部材を複数個含み、
前記複数の第１部材は互いに異なる前記磁歪部材の位置に力を加える、請求項１６から２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
前記複数の第１部材から力が加えられる前記磁歪部材の領域の間には、前記複数の第１部材から力が加えられない領域が位置する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加える、請求項１６から２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、
前記磁歪部材には、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられる、請求項１６から２７のいずれかに記載の装置。
【請求項２９】
第１磁歪部材を含む第１回転体と、
第２磁歪部材を含む第２回転体と、
を備え、
前記第１磁歪部材および前記第２磁歪部材には磁場が印加され、
前記第１回転体は、前記第２回転体の前記磁歪部材に力を加え、
前記第２回転体は、前記第１回転体の前記磁歪部材に力を加え、
前記第１回転体と前記第２回転体とが互いに力を加え合うことにより、前記第１回転体の前記磁歪部材と、前記第２回転体の前記磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、
前記第１回転体の前記第１磁歪部材において、前記第２回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第１回転体は回転し、
前記第２回転体の前記第２磁歪部材において、前記第１回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第２回転体は回転する、装置。
【請求項３０】
請求項１から２９のいずれかに記載の装置を備えた乗り物。
【請求項３１】
請求項１から２９のいずれかに記載の装置を備えた構造物。
【請求項３２】
複数の磁歪部材を含む車輪と、
前記複数の磁歪部材に磁場を印加する磁石と、
を備え、
前記車輪が路面から力を加えられたとき、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つの磁化の大きさが変化し、
前記路面から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記車輪は回転する、乗り物。
【請求項３３】
磁歪部材を含む車輪と、
前記磁歪部材に磁場を印加する磁石と、
を備え、
前記車輪が路面から力を加えられたとき、前記磁歪部材の少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、
前記少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記車輪は回転する、乗り物。
【請求項３４】
複数の磁歪部材を含む車輪と、
前記複数の磁歪部材に磁場を印加する磁石と、
を備え、
前記車輪がレールから力を加えられたとき、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つの磁化の大きさが変化し、
前記レールから加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記車輪は回転する、乗り物。
【請求項３５】
磁歪部材を含む車輪と、
前記磁歪部材に磁場を印加する磁石と、
を備え、
前記車輪がレールから力を加えられたとき、前記磁歪部材の少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、
前記少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記車輪は回転する、乗り物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆磁歪効果を利用してエネルギーを発生する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁化されるとその形状が変化する磁歪材料が知られている。また、そのような磁歪材料に外部から力を加えると材料内部の磁化の大きさが変化する“逆磁歪効果”と呼ばれる現象が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−００９０２２号公報
【特許文献２】特開２００１−１７８１１３号公報
【特許文献３】特開２０１３−２３８１５４号公報
【特許文献４】特開２０１４−２２７８７６号公報
【特許文献５】特開２０１３−１１８７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、エネルギーの安定供給の重要性が増してきており、エネルギーの利用効率を上げたり、これまで使用されてこなかった新たなエネルギーを開発したりすることが望まれている。そのような中で、特許文献１、２および３では、相転移現象を利用してエネルギーを発生する装置が提案されている。特許文献４では、毛細管現象を利用してエネルギーを発生する装置が提案されている。また、特許文献５では、磁歪材料を振動させることにより発電を行う発電装置が提案されている。
【０００５】
本発明は、逆磁歪効果を利用してエネルギーを発生する装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある実施形態に係る装置は、複数の磁歪部材を含む回転体と、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加える第１部材とを備え、前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、前記第１部材から力を加えられた前記少なくとも１つの磁歪部材は、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記回転体は回転する。
【０００７】
ある実施形態において、前記回転体の回転に伴い、前記第１部材から力を加えられる前記少なくとも１つの磁歪部材が、前記複数の磁歪部材の間で入れ替わることにより、前記回転体は回転を継続してもよい。
【０００８】
ある実施形態において、前記第１部材は回転可能であり、前記回転体の回転に伴って、前記第１部材は回転してもよい。
【０００９】
ある実施形態において、前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備えてもよい。
【００１０】
ある実施形態において、前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備えてもよい。
【００１１】
ある実施形態において、前記回転体と前記第１部材とが押し合う力を発生する押圧部材をさらに備えてもよい。
【００１２】
ある実施形態において、前記押圧部材は弾性体であってもよい。
【００１３】
ある実施形態において、前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記少なくとも１つの磁歪部材に加えてもよい。
【００１４】
ある実施形態において、前記回転体に作用する重力に基づく力を前記第１部材に加えることにより、前記第１部材は前記少なくとも１つの磁歪部材に力を加えてもよい。
【００１５】
ある実施形態において、前記第１部材を複数個含み、前記複数の第１部材は互いに異なる前記磁歪部材に力を加えてもよい。
【００１６】
ある実施形態において、前記複数の第１部材から力が加えられる前記磁歪部材の間には、前記複数の第１部材から力が加えられない磁歪部材が位置していてもよい。
【００１７】
ある実施形態において、前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加えてもよい。
ある実施形態において、前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、前記複数の磁歪部材のそれぞれには、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられてもよい。
【００１８】
ある実施形態において、前記第１部材は、複数の磁歪部材を含み、前記第１部材は、回転可能であり、前記第１部材の前記複数の磁歪部材には磁場が印加され、前記回転体は、前記第１部材の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、前記回転体から力を加えられた前記第１部材の前記少なくとも１つの磁歪部材は、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、前記回転体と前記第１部材とが互いに力を加え合うことにより、前記回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材と、前記第１部材の前記少なくとも１つの磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、前記回転体において、前記第１部材から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記回転体は回転し、前記第１部材において、前記回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第１部材は回転してもよい。
【００１９】
本発明のある実施形態に係る装置は、複数の第１磁歪部材を含む第１回転体と、複数の第２磁歪部材を含む第２回転体とを備え、前記複数の第１磁歪部材および前記複数の第２磁歪部材には磁場が印加され、前記第１回転体は、前記第２回転体の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、前記第２回転体は、前記第１回転体の前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つに力を加え、前記第１回転体と前記第２回転体とが互いに力を加え合うことにより、前記第１回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材と、前記第２回転体の前記少なくとも１つの磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、前記第１回転体において、前記第２回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第１回転体は回転し、前記第２回転体において、前記第１回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第２回転体は回転する。
【００２０】
本発明のある実施形態に係る装置は、磁歪部材を含む回転体と、前記磁歪部材に力を加える第１部材とを備え、前記磁歪部材には磁場が印加され、前記磁歪部材は、前記第１部材から加えられる力に応じて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、前記少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記回転体は回転する。
【００２１】
ある実施形態において、前記回転体の回転に伴い、前記磁歪部材における前記第１部材から力を加えられる領域が変化することにより、前記回転体は回転を継続してもよい。
【００２２】
ある実施形態において、前記第１部材は回転可能であり、前記回転体の回転に伴って、前記第１部材は回転してもよい。
【００２３】
ある実施形態において、前記磁場を発生する少なくとも１つの磁石をさらに備えてもよい。
【００２４】
ある実施形態において、前記回転体および前記第１部材の少なくとも一方を支持する筐体をさらに備えてもよい。
【００２５】
ある実施形態において、前記回転体と前記第１部材とが押し合う力を発生する押圧部材をさらに備えてもよい。
【００２６】
ある実施形態において、前記押圧部材は弾性体であってもよい。
【００２７】
ある実施形態において、前記第１部材は、前記第１部材に作用する重力に基づく力を前記磁歪部材に加えてもよい。
【００２８】
ある実施形態において、前記回転体に作用する重力に基づく力を前記第１部材に加えることにより、前記第１部材は前記磁歪部材に力を加えてもよい。
【００２９】
ある実施形態において、前記第１部材を複数個含み、前記複数の第１部材は互いに異なる前記磁歪部材の位置に力を加えてもよい。
【００３０】
ある実施形態において、前記複数の第１部材から力が加えられる前記磁歪部材の領域の間には、前記複数の第１部材から力が加えられない領域が位置していてもよい。
【００３１】
ある実施形態において、前記第１部材は、液体を介して前記磁歪部材に力を加えてもよい。
【００３２】
ある実施形態において、前記回転体は、液体を入れておく複数の容器を含み、前記磁歪部材には、前記複数の容器のうちの対応する容器の中の液体を介して、前記第１部材から力が加えられてもよい。
【００３３】
本発明のある実施形態に係る装置は、第１磁歪部材を含む第１回転体と、第２磁歪部材を含む第２回転体とを備え、前記第１磁歪部材および前記第２磁歪部材には磁場が印加され、前記第１回転体は、前記第２回転体の前記磁歪部材に力を加え、前記第２回転体は、前記第１回転体の前記磁歪部材に力を加え、前記第１回転体と前記第２回転体とが互いに力を加え合うことにより、前記第１回転体の前記磁歪部材と、前記第２回転体の前記磁歪部材とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、前記第１回転体の前記第１磁歪部材において、前記第２回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第１回転体は回転し、前記第２回転体の前記第２磁歪部材において、前記第１回転体から加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記第２回転体は回転する。
【００３４】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、上記のいずれかに記載の装置を備える。
【００３５】
本発明のある実施形態に係る構造物は、上記のいずれかに記載の装置を備える。
【００３６】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、複数の磁歪部材を含む車輪と、前記複数の磁歪部材に磁場を印加する磁石とを備え、前記車輪が路面から力を加えられたとき、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つの磁化の大きさが変化し、前記路面から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記車輪は回転する。
【００３７】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、磁歪部材を含む車輪と、前記磁歪部材に磁場を印加する磁石とを備え、前記車輪が路面から力を加えられたとき、前記磁歪部材の少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、前記少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記車輪は回転する。
【００３８】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、複数の磁歪部材を含む車輪と、前記複数の磁歪部材に磁場を印加する磁石とを備え、前記車輪がレールから力を加えられたとき、前記複数の磁歪部材のうちの少なくとも１つの磁化の大きさが変化し、前記レールから加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、前記車輪は回転する。
【００３９】
本発明のある実施形態に係る乗り物は、磁歪部材を含む車輪と、前記磁歪部材に磁場を印加する磁石とを備え、前記車輪がレールから力を加えられたとき、前記磁歪部材の少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、前記少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材と前記磁場とに基づいて、前記車輪は回転する。
【発明の効果】
【００４０】
本発明のある実施形態によれば、回転体の磁歪部材に力を加えてその磁化の大きさを変化させ、磁歪部材と磁場の発生源との間に発生する力を変化させることにより、回転体を回転させる。これにより回転エネルギーを発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る装置の筐体を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る装置の弾性体を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る装置の弾性体を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る装置の弾性体を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る装置の動作を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る装置の動作を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る装置における磁石の配置位置を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る装置における磁石を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る装置における磁石を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る車両を示す図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る車両が備える回転体を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る車両が備える回転体を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る装置を備える構造物を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る装置を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、詳細な説明の繰り返しは省略する。また、以下に説明する実施形態は例であり、本発明を限定するものではない。
【００４３】
図１は、本発明の実施形態に係る装置１００を示す図である。図２は、図１に示す回転軸１７および２７を通る線に沿った装置１００の断面図である。装置１００は、逆磁歪効果を利用してエネルギーを発生する装置である。装置１００は、例えば、エネルギー発生装置と称することもできるし、原動機、エンジン、モーター等と称することもできる。
【００４４】
装置１００は、複数の磁歪部材１１を含む回転体１０と、複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つに力を加える第１部材２０と、磁歪部材１１に磁場Ｈを印加する磁石３０とを備える。磁石３０は磁場の発生源の一例である。第１部材２０から力を加えられた少なくとも１つの磁歪部材１１においては、その少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。言い換えると、磁歪部材１１は、第１部材２０から加えられる力により、少なくとも一部の透磁率が変化する。そのような少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材１１と磁石３０から発生する磁場Ｈとに基づいて、回転体１０は回転する。第１部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１同士の磁化の大きさ（透磁率）が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。回転体１０はローターと称することもできる。また、磁化の大きさが変化するとは、透磁率が変化する、磁化率が変化する、磁気分極の大きさが変化すると表現することもできる。また、磁化の大きさが互いに異なるとは、透磁率が互いに異なる、あるいは磁化率が互いに異なる、磁気分極の大きさが互いに異なると表現することもできる。
【００４５】
回転体１０は回転軸（シャフト）１７を回転中心として回転可能である。図１に示す例では、回転軸１７はｙ軸方向に延びている。回転体１０は、磁歪部材１１を支持する支持部材１５を含み、回転軸１７は支持部材１５内を通っている。支持部材１５の外周部に沿って複数の磁歪部材１１が設けられている。磁歪部材１１の数は任意である。図１に示す例では、回転体１０は８個の磁歪部材１１を含んでいる。図１に示す例では、磁歪部材１１のそれぞれは扇型形状を有しており、回転体１０の外周部は円形状を有する。例えば、回転体１０の外周部は、図１に示すように、一定の角度毎に隙間が形成された円形状を有している。このような隙間を有する形状も、本明細書中では円形状と表現する場合がある。なお、図１の例では互いに隣接する磁歪部材１１の間には隙間が形成されているが、実施の形態に応じて隙間は形成されていなくてもよい。
【００４６】
磁歪部材１１は、磁歪材料を含む。大きな磁歪量を示す材料は、巨大磁歪材料と称されたり超磁歪材料と称されたりする。本明細書中において、磁歪材料とは、そのような巨大磁歪材料および超磁歪材料と称される材料のことを指すこともある。例えば、磁歪部材１１は、Ｎｉ、Ｆｅ-Ｎｉ系合金、Ｆｅ-Ｃｏ系合金、ソフトフェライト、Ｔｂ-Ｄｙ-Ｆｅ系合金、Ｆｅ−Ｇａ合金等のうちの少なくとも１種類の材料を含む。例えば、磁歪部材１１は、ＥＴＲＥＭＡ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．製のＴｅｒｆｅｎｏｌ-Ｄを含む。Ｔｅｒｆｅｎｏｌ-Ｄは、Ｔｂ-Ｄｙ-Ｆｅ系合金の一例である。Ｔｅｒｆｅｎｏｌ-Ｄの組成は、例えば、Ｔｂ０．２７Ｄｙ０．７３Ｆｅ１．９である。また、例えば、磁歪部材１１は、Ｇａｌｆｅｎｏｌを含む。ＧａｌｆｅｎｏｌはＦｅ−Ｇａ合金の一例である。なお、上記の材料は例であり、本発明の実施形態において用いられる材料はそれらの材料に限定されず、所望の逆磁歪効果を示す任意の材料を用いることができる。
【００４７】
第１部材２０は回転軸（シャフト）２７を回転中心として回転可能である。図１に示す例では、回転軸２７はｙ軸方向に延びている。図１に示す例では、回転軸１７と回転軸２７は互いに平行である。第１部材２０は例えば円形状を有している。第１部材２０は、複数の磁歪部材１１のうちの１つに位置１９で接触し、接触した磁歪部材１１を押圧する。この例では、第１部材２０は、磁歪部材１１に押し当てられて磁歪部材１１に力を加える押し当て部材である。また、第１部材２０は、接触した磁歪部材１１を押圧する押圧部材あるいは加圧部材と称することもできる。以下の実施形態の説明において、第１部材２０を押し当て部材２０と称する場合がある。押し当て部材２０は所望の硬さを有する材料を含む。例えば、押し当て部材２０は、金属、合金、樹脂、鉱物等のうちの少なくとも一種類を含む。また、例えば、押し当て部材２０は、非磁性の材料を含む。
【００４８】
図３は、回転体１０の回転軸１７および押し当て部材２０の回転軸２７を支持する筐体４０の例を示す図である。筐体４０は軸受４７および４７ａを有し、軸受４７において回転軸１７を支持し、軸受４７ａにおいて回転軸２７を支持する。軸受４７および４７ａの構造は任意であり、例えば、転がり軸受、すべり軸受、磁気軸受、流体軸受等の任意の軸受を用いることができる。なお、支持部材１５と回転軸１７との間にそのような軸受が設けられていてもよい。また、押し当て部材２０と回転軸２７との間にそのような軸受が設けられていてもよい。また、回転軸１７および２７を支持する部材は任意であり、例えば、車両等の乗り物の筐体によって支持されてもよいし、建物等の構造物によって支持されてもよい。
【００４９】
図３の例では、回転体１０に押し当て部材２０が押し当てられた状態で、回転軸１７および２７の位置が固定され、これにより、押し当て部材２０は磁歪部材１１を押圧する。なお、回転軸１７および２７の少なくとも一方の位置を調整して押圧力を調整できるようになっていてもよい。
【００５０】
押し当て部材２０が磁歪部材１１を押圧する機構は任意である。例えば、回転体１０および押し当て部材２０の少なくとも一方に重りによる力が加わることで、回転体１０に押し当て部材２０が押し当てられてもよい。また、この場合、回転体１０と押し当て部材２０とは鉛直方向に沿って配置されてもよい。例えば、図１におけるx方向に沿った方向が鉛直方向であってもよい。
【００５１】
また、例えば、回転体１０よりも押し当て部材２０が鉛直方向上側に配置される場合、押し当て部材２０に作用する重力に基づく力を回転体１０の磁歪部材１１に加えてもよい。また、例えば、押し当て部材２０よりも回転体１０が鉛直方向上側に配置される場合、回転体１０に作用する重力に基づく力を押し当て部材２０に加えることで、押し当て部材２０が回転体１０の磁歪部材１１に力を加えてもよい。作用反作用の法則を鑑み、力が回転体１０に作用して回転体１０と押し当て部材２０とが接触する形態も、本明細書中では、押し当て部材２０が回転体１０（例えば磁歪部材１１）に力を加えることに該当する。
【００５２】
また、回転体１０と押し当て部材２０とが押し合う力を発生する押圧部材を設けてもよい。例えば、押圧部材は弾性体であってもよい。回転体１０および押し当て部材２０の少なくとも一方に弾性体による弾性力が加わることで、回転体１０に押し当て部材２０が押し当てられてもよい。なお、作用反作用の法則を鑑み、力が回転体１０に加えられて回転体１０と押し当て部材２０とが接触する形態も、本明細書中では、押し当て部材２０が回転体１０（例えば磁歪部材１１）に力を加えることに該当する。
【００５３】
図４は、押し当て部材２０を磁歪部材１１に押し当てる弾性体の例を示す図である。弾性体を用いて押し当てる力を発生させることにより、回転体１０および押し当て部材２０が軽量であっても、所望の力で押し当て部材２０を磁歪部材１１に押し当てることができる。
【００５４】
図４に示す例では、装置１００は、弾性体４１と、押し当て部材２０の回転軸２７を支持する回転軸支持部４３とを備える。回転軸支持部４３は軸受４７ａにおいて回転軸２７を支持する。弾性体４１は例えばバネである。弾性体４１は筐体４０と回転軸支持部４３との間に設けられ、回転軸支持部４３にｘ方向に沿った力を加え、この力が押し当て部材２０に伝わって、押し当て部材２０は回転体１０に押し当てられる。また、図４に示す例では、筐体４０は回転軸支持部４３がｘ方向以外に動かないようにするガイドの機能も有している。
【００５５】
なお、弾性体４１は回転体１０側に設けられてもよい。図５は、弾性体４１が回転体１０側に設けられた装置１００を示す図である。この例では、回転軸支持部４３は軸受４７において回転軸１７を支持する。弾性体４１は筐体４０と回転軸支持部４３との間に設けられ、回転軸支持部４３にｘ方向に沿った力を加え、この力が回転体１０に伝わって回転体１０は押し当て部材２０に押し当てられ、結果として押し当て部材２０は回転体１０に力を加えることになる。
【００５６】
また、回転体１０側および押し当て部材２０側の両方に弾性体４１が設けられてもよい。図６は、弾性体４１が回転体１０側および押し当て部材２０側の両方に設けられた装置１００を示す図である。この例においても、回転体１０と押し当て部材２０とが押し合うことで、結果として押し当て部材２０は回転体１０に力を加えることになる。
【００５７】
回転体１０および押し当て部材２０はともに円形状を有しており、円形状の外周部同士で互いに接している。回転体１０の回転に伴って、押し当て部材２０も回転することで、磁歪部材１１を押圧する押し当て部材２０が回転体１０の回転を妨げる割合を低減することができる。このように押し当て部材２０が回転する形態では、押し当て部材２０はローラー、ローター等と称することもできる。また、回転体１０を第１回転体と称し、押し当て部材２０を第２回転体と称することもできる。
【００５８】
磁石３０は、例えば、回転体１０と押し当て部材２０との接触位置１９に隣接して設けられる。磁石３０は、接触位置１９と対向するように配置されてもよい。磁石３０は、例えば筐体４０で支持されるが、別の部材で支持されていてもよい。磁石３０から発生する磁場Ｈは、複数の磁歪材料１１に印加される。磁場Ｈは、押し当て部材２０と接触している磁歪材料１１と接触していない磁歪材料１１の両方に印加される。磁石３０は、押し当て部材２０と接触している磁歪材料１１と接触していない磁歪材料１１の両方に対向するように配置されてもよい。
【００５９】
次に、装置１００の動作を説明する。図７および図８は、装置１００の動作を説明する図である。装置１００では、押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる磁歪部材１１同士の磁化の大きさ（透磁率）が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。磁歪材料としては、外部から押圧されると磁化の程度が小さくなる材料と大きくなる材料があり、本発明の実施形態ではどちらの材料を用いてもよい。この例では、複数の磁歪部材１１のうち、押し当て部材２０から押圧された磁歪部材１１の磁化の程度が小さくなる。なお、複数の磁歪部材１１のうち、押し当て部材２０から押圧された磁歪部材１１の磁化の程度が大きくなる場合は、小さくなる場合と比べて回転体１０の回転方向が逆になる。この例では、回転体１０は、複数の磁歪部材１１として８個の磁歪部材１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈを含んでいる。
【００６０】
図７に示す状態では、磁石３０は、磁歪部材１１ａおよび１１ｂに近接している。また、図７に示す状態では、押し当て部材２０は、磁歪部材１１ａに接触し、接触した磁歪部材１１ａを押圧している。磁歪部材１１ａは、押し当て部材２０から力を加えられることにより、他の磁歪部材１１ｂから１１ｈよりも磁化の程度が小さくなる。言い換えると、磁歪部材１１ａは、押し当て部材２０から力を加えられることにより、他の磁歪部材１１ｂから１１ｈよりも透磁率が小さくなる。
【００６１】
磁歪部材１１ａの磁化の程度が小さくなると、磁歪部材１１ａと磁石３０との間の引力は、磁歪部材１１ｂと磁石３０との間の引力よりも小さくなる。言い換えると、磁歪部材１１ａの磁化の程度が小さくなると、磁歪部材１１ｂと磁石３０との間の引力は、磁歪部材１１ａと磁石３０との間の引力よりも大きくなる。このため、磁歪部材１１ｂは磁石３０に引き寄せられ、回転体１０は左回りに回転し、回転エネルギーＥ１が発生する。このとき、回転体１０と接触する押し当て部材２０は右回りに回転し、回転エネルギーＥ２が発生する。
【００６２】
磁石３０は、回転体１０と押し当て部材２０との接触位置に隣接して配置されている。回転により移動した磁歪部材１１ｂは押し当て部材２０に接触して押圧される。また、回転により移動した磁歪部材１１ａは押し当て部材２０に接触しなくなる。磁歪部材１１ｂは、押し当て部材２０から力を加えられることにより、他の磁歪部材１１ａおよび１１ｃから１１ｈよりも磁化の程度が小さくなる。この状態を図８に示す。
【００６３】
図８に示す状態では、磁石３０は、磁歪部材１１ｂおよび１１ｃに近接している。磁歪部材１１ｂの磁化の程度が小さくなると、磁歪部材１１ｂと磁石３０との間の引力は、磁歪部材１１ｃと磁石３０との間の引力よりも小さくなる。言い換えると、磁歪部材１１ｂの磁化の程度が小さくなると、磁歪部材１１ｃと磁石３０との間の引力は、磁歪部材１１ｂと磁石３０との間の引力よりも大きくなる。このため、磁歪部材１１ｃは磁石３０に引き寄せられ、回転体１０は左回りに回転し、回転エネルギーＥ１が発生する。このとき、回転体１０と接触する押し当て部材２０は右回りに回転し、回転エネルギーＥ２が発生する。回転体１０の回転に伴い、押し当て部材２０から力を加えられる磁歪部材が、複数の磁歪部材１１ａ〜１１ｈの間で順に入れ替わることにより、回転体１０および押し当て部材２０は回転を継続する。このようにして、回転体１０および押し当て部材２０は回転し続ける。すなわち、装置１００に外部からエネルギーを供給しなくても、回転体１０および押し当て部材２０は回転し続ける。
【００６４】
例えば、回転体１０および押し当て部材２０から発生する回転エネルギーの少なくとも一方を発電機に伝達することで、発電機は発電を行うことができる。
【００６５】
次に、回転体１０を回転させるときの転がり抵抗について説明する。
【００６６】
例えば、鉄道車両が出発して動き出すときに働いている抵抗（出発抵抗）について説明すると、軸受がころ軸受の車両における出発抵抗は、例えば約３０Ｎ／ｔである。すなわち、車両の重量１ｔあたりの出発抵抗は約３０Ｎである。また、軸受が平軸受の車両における出発抵抗は、例えば約８０〜１００Ｎ／ｔである。このように、車輪に加わる力と比べて、転がり抵抗は小さな値（例えば１００分の１以下）となる。
【００６７】
ここで、軸受がころ軸受、回転体１０が金属材料、押し当て部材２０が金属材料である場合であって、押し当て部材２０が回転体１０を押す力が１ｔのとき、転がり抵抗は約３０Ｎとなる。押し当て部材２０が回転体１０を押す力が１００ｋｇのときは、転がり抵抗は約０．３ｋｇとなる。このように、転がり抵抗は、押し当て部材２０が回転体１０を押す力に比べて小さい（例えば１００分の１以下）。この小さな転がり抵抗に逆らって回転可能な力を発生させれば、回転体１０を回転させることができる。
【００６８】
また、回転体１０が回転し続けているときの転がり抵抗は、静止している状態から動かそうとしたときよりも小さくなる。回転体１０が静止している状態から回転をし始めるときは、外部からの補助動力を用いて回転を開始させ、所定の回転数まで上がった後は補助動力をオフにして、逆磁歪効果により得られる回転力で回転を継続させるようにしてもよい。
【００６９】
なお、上述の転がり抵抗、押し当て部材２０が回転体１０を押す力は例であり、本発明は上記の値に限定されない。
【００７０】
なお、上述したように、磁石３０は、押し当て部材２０に接触している磁歪部材１１と接触していない磁歪部材１１の両方に対向するように配置されていてもよい。図９は、押し当て部材２０に接触している磁歪部材１１と接触していない磁歪部材１１の両方に対向する磁石３０の配置位置の一例を示す図である。図９の例では、それら両方の磁歪部材１１と磁石３０とが、ｙ方向において隙間を開けて配置されている。
【００７１】
また、磁石３０は複数個配置されてもよい。例えば、Ｙ軸方向に沿って、磁石３０、回転体１０、磁石３０の順に配置されていてもよい。そのような複数の磁石３０同士はヨークで接続されていてもよい。
【００７２】
また、磁石３０はＵ字型磁石であってもよい。図１０は、回転体１０を挟むように配置されたＵ字型の磁石３０を示す図である。図１１は、図１０に示す回転軸１７とＵ字型の磁石３０とを通る線に沿った装置１００の断面図である。説明を簡単にするために、図１１では、押し当て部材２０の図示は省略している。
【００７３】
上述したような磁石３０およびその配置によっても、装置１００は動作することができる。
【００７４】
また、図１に示す例では、回転体１０の外周部は、一定の角度毎に隙間が形成された円形状を有している。この隙間による回転のがたつきを抑制するための部材が回転体１０に設けられていてもよい。図１２は、隙間による回転のがたつきを抑制する部材の一例を示す図である。図１２の例では、回転体１０の外周部を覆うリング形状部材１２が回転体１０に設けられている。リング形状部材１２により、回転のがたつきを抑制することができる。リング形状部材１２は、例えば金属のような硬質の材料であってもよいし、例えばゴムのような軟質の材料であってもよい。また、隙間は部材で埋められていてもよい。例えば、隙間に樹脂等の任意の材料が充填されてもよい。
【００７５】
また、図１に示す例では、回転体１０は複数の磁歪部材１１を有していたが、これら磁歪部材１１は一体に成形されていてもよい。また、例えば、磁歪部材１１と支持部材１５とが一体に成形されていてもよい。
【００７６】
また、円形状の磁歪部材１１を単独で用いてもよい。図１３は、円形状の磁歪部材１１を有する回転体１０を示す図である。磁歪部材１１は、押し当て部材２０から加えられる力に応じて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材１１と磁場Ｈとに基づいて、回転体１０は回転する。
【００７７】
この例では、磁歪部材１１には、押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域が存在する。例えば、磁歪部材１１において、押し当て部材２０との接触位置１９に近い領域と遠い領域とでは、押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる。例えば、図１３に示す接触位置１９に近い領域１１ｘ（斜線で示す領域）とそれ以外の領域１１ｙとでは、押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる。また、押し当て部材２０から磁歪部材１１に力が加えられたとき、磁歪部材１１中の応力分布には偏りが生じる。このような、磁歪部材１１における押し当て部材２０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域同士において、磁化の大きさ（透磁率）が互いに異なることにより、回転体１０は回転する。磁歪部材１１から見たとき、回転体１０の回転に伴い、磁歪部材１１における押し当て部材２０から力を加えられる領域が変化する。これにより、回転体１０は回転を継続する。
【００７８】
なお、回転体１０の形状や力の加え方によって応力の分布の仕方は様々である。磁石３０の配置位置としては、例えば、回転体１０の応力が集中する部分および／またはその周辺部分の近傍に磁石３０を配置する。
【００７９】
上述の実施形態の説明および以降で述べる実施形態の説明では、主に複数の磁歪部材１１を有する回転体１０を例示しているが、そのような複数の磁歪部材１１を有する回転体１０を、図１３に示すような１個の磁歪部材１１を有する回転体１０に置き換えてもよく、その場合も装置１００は同様に動作可能である。
【００８０】
また、図１の例では、押し当て部材２０のサイズは、回転体１０より小さいが、回転体１０より大きくてもよい。
【００８１】
また、装置１００は、複数の押し当て部材２０および複数の磁石３０を備えていてもよい。図１４は、複数の押し当て部材２０および複数の磁石３０を備える装置１００を示す図である。複数の押し当て部材２０により回転体１０の複数の位置に力を加えることで、磁化の大きさが変化する領域を複数個発生させることができる。これら磁化の大きさが変化した領域と他の領域とにおいて、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【００８２】
図１４の例では、複数の押し当て部材２０は互いに異なる磁歪部材１１に力を加える。複数の押し当て部材２０から力が加えられる磁歪部材１１の間には、複数の押し当て部材２０から力が加えられない少なくとも１つの磁歪部材１１が位置する。力が加えられる磁歪部材１１と力が加えられない磁歪部材１１との間で磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。また、図１３の例のように回転体１０が１つの磁歪部材１１を含む形態の場合は、複数の押し当て部材２０から力が加えられる磁歪部材１１の領域の間には、複数の押し当て部材２０から力が加えられない領域が位置する。磁歪部材１１における力が加えられる領域と力が加えられない領域との間で磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【００８３】
なお、図１４の例では、磁石３０の数は２個であるが、それ以外の個数（例えば１個または３個以上）であってもよい。
【００８４】
また、装置１００は、複数の回転体１０を備えていてもよい。例えば、押し当て部材２０が回転体１０と同様の構造を有していてもよい。図１５は、複数の回転体１０ａおよび１０ｂを備える装置１００を示す図である。回転体１０ａおよび１０ｂの構造は回転体１０と同じである。
【００８５】
図１５の例では、回転体１０ａおよび１０ｂの一方が他方に力を加える押し当て部材２０の役割を果たす。複数の回転体１０ａおよび１０ｂは、お互いに、もう一方の回転体に力を加える押し当て部材２０の役割を果たす。また、図１５の構造は、押し当て部材２０が回転体１０と同様に磁歪部材を有していると説明することもできる。磁石３０は、例えば、回転体１０ａおよび１０ｂ同士の接触位置に対向するように配置され、回転体１０ａおよび１０ｂに磁場を印加する。回転体１０ａおよび１０ｂが互いに力を加え合い、回転体１０ａおよび１０ｂのそれぞれにおいて、加えられた力の大きさが互いに異なる複数の領域同士において、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【００８６】
回転体１０ａおよび１０ｂのそれぞれは、複数の磁歪部材１１を含む。回転体１０ａは、回転体１０ｂの複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つに力を加え、回転体１０ｂは、回転体１０ａの複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つに力を加える。回転体１０ａと回転体１０ｂとが互いに力を加え合うことにより、回転体１０ａの少なくとも１つの磁歪部材１１において、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。また、回転体１０ｂの少なくとも１つの磁歪部材１１において、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。
【００８７】
回転体１０ａにおいて、回転体１０ｂから加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０ａは回転する。また、回転体１０ｂにおいて、回転体１０ａから加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０ｂは回転する。なお、お互いに押し合う回転体１０の数は３個以上でもよい。
【００８８】
なお、図１５の例では、回転体１０ａおよび１０ｂのそれぞれは、複数の磁歪部材１１を含んでいたが、それに限定されず、図１３に示すような磁歪部材１１を１個有する回転体１０の構造を採用してもよい。この形態では、回転体１０ａと回転体１０ｂとが互いに力を加え合うことにより、回転体１０ａの磁歪部材１１と、回転体１０ｂの磁歪部材１１とのそれぞれにおいて、少なくとも一部の磁化の大きさが変化する。回転体１０ａの磁歪部材１１において、回転体１０ｂから加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０ａは回転する。また、回転体１０ｂの磁歪部材１１において、回転体１０ａから加えられる力の大きさが互いに異なる領域同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０ｂは回転する。
【００８９】
また、押し当て部材２０は、液体を介して磁歪部材１１に力を加えてもよい。図１６は、液体を介して押し当て部材２０から磁歪部材１１に力を加える装置１００を示す図である。図１６に示す装置１００は、複数の容器５０と、複数の容器５０内の液体５５を押す複数のピストン６０とを備える。液体５５の材料は、例えば、水、油等であるが、液体５５の材料は任意であり、それらに限定されない。
【００９０】
容器５０それぞれの中に磁歪部材１１が配置される。容器５０それぞれの中には液体５５が満たされており、磁歪部材１１はその液体５５に接触するように配置されている。容器５０はシリンダー５２を有している。シリンダー５２内にピストン６０の一部６２が挿入されることで、磁歪部材１１および液体５５は容器５０内に密封される。
【００９１】
この例では、押し当て部材２０はピストン６０に力を加える。押し当て部材２０に押されたピストン６０は容器５０内の液体５５を押す。パスカルの原理により、ピストン６０から加えられた圧力は液体５５中を均等に伝わり、容器５５内の磁歪部材１１に圧力が加わる。圧力が加えられた磁歪部材１１の磁化の大きさは変化する。押し当て部材２０からピストン６０および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１と、力が加えられていない磁歪部材１１との間で、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【００９２】
なお、少なくとも２つの容器５０は、液体５５が連続するように互いに接続されていてもよく、少なくとも１つの容器５０に加えられた圧力が、他の容器５０にも伝達されるようになっていてもよい。
【００９３】
図１７は、複数の容器５０が互いに接続されている装置１００を示す図である。図１７の例では、装置１００は、配管５６および５９と、複数の磁石３０（この例では４個）を備えている。この例では、回転体１０は、複数の磁歪部材１１として８個の磁歪部材１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈを含んでいる。なお、図１７では、説明を分かり易くするために、回転軸１７の図示は省略している。
【００９４】
配管５６は、磁歪部材１１ａが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｃが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｅが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｇが配置された容器５０とを、液体５５が連続するように接続しており、何れかの容器５０に加えられた圧力が、配管５６内の液体５５を介して他の容器５０にも伝達される。
【００９５】
また、配管５９は、磁歪部材１１ｂが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｄが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｆが配置された容器５０と、磁歪部材１１ｈが配置された容器５０とを、液体５５が連続するように接続しており、何れかの容器５０に加えられた圧力が、配管５９内の液体５５を介して他の容器５０にも伝達される。
【００９６】
複数の磁石３０のそれぞれは、押し当て部材２０からピストン６０および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１と、力が加えられていない磁歪部材１１とに近接するように配置されている。押し当て部材２０からピストン６０および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１と、力が加えられていない磁歪部材１１との間で、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【００９７】
なお、磁歪部材１１の全体が容器５０に収納されている必要はない。例えば、磁歪部材１１が密閉空間を形成する部材の一部を担っていてもよいし、容器５０の少なくとも一部が磁歪部材１１であってもよい。例えば、容器５０が磁歪部材１１であってもよい。
【００９８】
また、図１３に示すような１個の磁歪部材１１を有する回転体１０を用いた形態において、押し当て部材２０は、液体を介して磁歪部材１１に力を加えてもよい。図１８は、そのような形態において、液体５５を介して押し当て部材２０から磁歪部材１１に力を加える装置１００を示す図である。
【００９９】
図１８に示す例では、磁歪部材１１が容器５０それぞれの密閉空間を形成する部材の一部を担っている。言い換えると、磁歪部材１１は容器５０それぞれの壁部の一部を担っている。また、磁歪部材１１と容器５０とが一体に形成されていてもよい。磁歪部材１１と容器５０とが一体に形成されている場合は、容器５０が磁歪材料を含んでいてもよい。
【０１００】
この例では、押し当て部材２０はピストン６０に力を加える。押し当て部材２０に押されたピストン６０は容器５０内の液体５５を押す。パスカルの原理により、ピストン６０から加えられた圧力は液体５５中を均等に伝わり、その押圧された容器５５の一部を担う磁歪部材１１の領域に圧力が加わる。圧力が加えられた磁歪部材１１中の領域の磁化の大きさは変化する。押し当て部材２０からピストン６０および液体５５を介して力が加えられている磁歪部材１１中の領域と、力が加えられていない磁歪部材１１中の領域との間で、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１０１】
なお、図１８の例では、磁歪部材１１の外周部は、ピストン６０の外側部分よりも外側に位置しているが、内側に位置していてもよい。
【０１０２】
また、図１７の装置１００と同様に、図１８の装置１００においても、少なくとも２つの容器５０は、液体５５が連続するように互いに接続されていてもよく、少なくとも１つの容器５０に加えられた圧力が、他の容器５０にも伝達されるようになっていてもよい。また、図１７の装置１００と同様に、図１８の装置１００においても、複数の磁石３０が配置されていてもよい。
【０１０３】
また、回転体１０は車両の車輪として用いられてもよい。車両の車輪が磁歪部材１１を備えていてもよい。図１９は、車輪として用いられる回転体１０を備えた車両２００を示す図である。図２０は、車両２００が備える回転体１０を示す図である。図１９に例として示す車両２００は四輪の車両であるが、車両はそれに限定されず、車輪を用いる車両であればよく、車両の種類や車輪の数は任意である。例えば、車両２００は一輪車、二輪車、三輪車であってもよいし、四輪よりも多い車輪を有する車両であってもよい。また、例えば、車両２００は鉄道車両であってもよいし、貨車であってもよい。本発明は、例えば、車輪を用いて走行する乗り物に適用可能である。乗り物は、人が乗る輸送機械に限定されず、無人で動作する輸送機械であってもよい。また、本発明は、例えば、乗り物以外の車輪を用いて走行する機械にも適用可能である。例えば、本発明はロボット等の機械にも適用することができる。
【０１０４】
車両２００は、磁歪部材１１を含む回転体（車輪）１０と、磁歪部材１１に磁場を印加する磁石３０とを備える。回転体（車輪）１０が道路の路面８０から力を加えられたとき、磁歪部材１１の少なくとも一部の磁化の大きさが変化し、少なくとも一部の磁化の大きさが変化した磁歪部材１１と磁場とに基づいて、回転体（車輪）１０は回転する。
【０１０５】
図１９、図２０を参照して、回転体（車輪）１０の回転軸１７は、車両２００の筐体７０で支持される。例えば、車軸、サスペンション等の部材を介して筐体７０に支持される。この例では、回転体１０が接地する路面８０が、回転体１０の磁歪部材１１に力を加える。すなわち、路面８０が上述した押し当て部材２０の役割を果たす。路面８０は、例えば舗装された道路または未舗装の道路である。路面８０は、レールであってもよい。路面８０は道に限定されず、車両２００が移動可能な土地、建築物、部材等であってもよい。
【０１０６】
磁石３０は、例えば、回転体１０のうちの路面８０からの力によって磁化の大きさが変化する領域に近い位置に配置される。磁石３０は、例えば、回転体１０と路面８０との接触位置に近い位置に配置されてもよい。磁石３０は例えば筐体７０によって支持される。
【０１０７】
磁歪部材１１には、路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域が存在する。例えば、磁歪部材１１において、路面８０との接触位置に近い領域と遠い領域とでは、路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる。また、路面８０から磁歪部材１１に力が加えられたとき、磁歪部材１１中の応力分布には偏りが生じる。このような、磁歪部材１１における路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域同士において、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。回転体１０の回転は、車両２００の位置を移動させる動力となる。
【０１０８】
図７および図８を用いて説明したように、回転体１０は回転し続ける。すなわち、車両２００に外部からエネルギーを供給しなくても、回転体１０は回転し続け、車両２００は進行し続けることができる。なお、車両２００の動力源として、逆磁歪効果により発生する回転エネルギーのみを用いる必要はなく、他の駆動源と併用してもよい。例えば、車両２００が内燃機関および電動モーターの少なくとも一方を備え、逆磁歪効果により発生する回転エネルギーは、補助動力として用いられてもよい。逆磁歪効果により発生する回転エネルギーは、車両２００の駆動力の一部を担ってもよい。また、車両２００が自転車等の人力を利用する車両である場合においても、逆磁歪効果により発生する回転エネルギーは、補助動力として用いられてもよい。
【０１０９】
なお、図２０では、１個の磁歪部材１１を有する回転体１０を例示したが、複数の磁歪部材１１を有する回転体１０が用いられてもよい。この場合は、回転体（車輪）１０が路面８０から力を加えられたとき、複数の磁歪部材１１のうちの少なくとも１つの磁化の大きさが変化する。そして、路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる少なくとも２つの磁歪部材１１同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体（車輪）１０は回転する。
【０１１０】
また、回転体１０がスポークの構造を有していてもよい。図２１は、スポークが磁歪部材１１である形態を示す図である。回転体１０の外周部９０は磁歪部材１１と同じ材料で形成されていてもよいし、別々の材料で形成されていてもよい。磁歪部材１１と外周部９０とは一体に形成されていてもよいし、別々に形成されていてもよい。また、外周部９０はタイヤを有していてもよい。例えば、外周部９０はゴムタイヤを有していてもよい。タイヤを有している場合においても、路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる磁歪部材１１同士の磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。なお、図２０に示すような１個の磁歪部材１１を有する回転体１０もタイヤを有していてもよい。タイヤを有している場合においても、磁歪部材１１における路面８０から加えられる力の大きさが互いに異なる複数の領域同士において、磁化の大きさが互いに異なることにより、回転体１０は回転する。
【０１１１】
なお、回転体１０の形状は、上記の形状に限定されず、磁化の変化に偏りが生じる形状であればよい。
【０１１２】
次に、装置１００を備える構造物を説明する。図２２は、装置１００を備える構造物の一例である建築物３００を示す図である。
【０１１３】
上述の装置１００が建築物３００に設置されてもよいし、装置１００の少なくとも一部が建築物３００に組み込まれてもよい。例えば、図２２に示すように、装置１００の筐体４０は、建築物３００の一部が担っていてもよい。また、磁石３０は、建築物３００の一部分に配置されていてもよい。
【０１１４】
建築物３００には、装置１００が生成した回転エネルギーが伝達される発電機３１０と、発電機３１０が生成した電気エネルギーが蓄積される蓄電装置３２０と、蓄電装置３２０に蓄えられた電力を用いて動作する電気機器３３０とが設置されている。装置１００が生成した回転エネルギーは、例えばベルト３１１を介して発電機３１０に伝達される。発電機３１０は伝達された回転エネルギーに応じて発電を行い、生成した電気エネルギーが蓄電装置３２０に蓄積される。蓄電装置３２０は例えば電池を有する。電気機器３３０は電気で動作する任意の装置であり、蓄電装置３２０から出力された電力を用いて動作する。なお、発電機３１０から電気機器３３０に直接電力が供給されてもよい。建築物３００には、電気エネルギーの形態を調整するインバーターやトランス等が設けられていてもよい。また、押し当て部材２０の回転エネルギーを発電用等に用いてもよい。
【０１１５】
なお、上述の実施形態に係る装置１００は、磁歪部材１１に印加する磁場Ｈを発生する磁石３０を備えていたが、磁場は装置１００の外部から磁歪部材１１に印加されてもよい。この場合は、装置１００は、磁石３０を備えていなくてもよい。このとき、例えば、磁化の程度が大きい磁歪部材は、磁化の程度が小さい磁歪部材よりも、磁場の発生源側に強く引き寄せられることにより、回転体１０は回転する。また、例えば、磁歪部材のうちの磁化の程度が大きい領域が、磁歪部材のうちの磁化の程度が小さい領域よりも、磁場の発生源側に強く引き寄せられることにより、回転体１０は回転する。ここで、磁場の発生源側とは、装置１００が位置する空間における磁束密度がより高い側と言うこともできる。
【０１１６】
また、上記の例では押し当て部材２０は回転していたが、押し当て部材２０は回転しなくてもよい。例えば、発生する回転力が、回転体１０と押し当て部材２０との間に作用する摩擦力より大きい場合は、押し当て部材２０が回転しなくても回転体１０は回転を継続することができる。
【０１１７】
また、上記で例示した装置では、磁歪材料として、外部から押圧されると磁化の程度が小さくなる材料を用いていたが、外部から押圧されると磁化の程度が大きくなる磁歪材料を用いてもよい。外部から押圧されると磁化の程度が大きくなる磁歪材料を用いた場合は、小さくなる磁歪材料を用いた場合と比べて、回転体１０の回転方向が逆になる。
【０１１８】
また、上記で例示した装置における磁石３０の配置位置は別の位置であってもよく、上記の例に限定されない。磁石３０の配置位置によっては、回転体１０の回転方向を逆にすることもできる。
【０１１９】
また、上述の装置を車両などの機械に搭載した場合、回転体１０をジャイロとして用いることもできる。回転エネルギーを生成しつつ、ジャイロにより姿勢の安定性を向上させることができる。
【０１２０】
以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、逆磁歪現象を利用する技術分野において特に有用である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０、１０ａ、１０ｂ  回転体
１１  磁歪部材
１５  支持部材
１７、２７  回転軸
２０  第１部材
３０  磁石
４０、７０  筐体
４１  弾性体
５０  容器
５５  液体
６０  ピストン
８０  路面（レール）
１００  装置
２００  車両
３００  建築物
３１０  発電機
３２０  蓄電装置
３３０  電気機器
Ｈ  磁場
Ｅ１、Ｅ２  回転エネルギー
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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