(57)【要約】【課題】起動当初の円形回転体の自動的な起動に始まり、以後も外部エネルギの供給を一切なくして、自動運転を継続可能にする。【解決手段】円形回転体５‐１〜５‐１５に設けられた前記磁性材ベルト６‐１〜６‐１５とこれに対向するマグネット７‐１〜７‐１５が、円形回転体５‐１〜５‐１５の各段ごとに、円形回転体５‐１〜５‐１５の円周方向に所定の角度ずつオフセットされてなり、各段のマグネット７‐１〜７‐１５による磁性ベルト６‐１〜６‐１５の引き込み動作により、回転軸２の回転を継続させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一本の回転軸に取り付けられた複数段の非磁性の円形回転体と、  該円形回転体の外周面に沿うように、この外周方向の一部を除いて取り付けられ、前記円形回転体の回転方向に向かって幅が徐々に細くなる磁性材ベルトと、該磁性材ベルトの略垂直面内において該磁性材ベルトに対向配置され、該磁性材ベルトの回転方向端とこれとは反対側の反対方向端との間隔より長い円弧状のマグネットと、を備え、前記円形回転体に設けられた前記磁性材ベルトとこれに対向する前記マグネットが、前記円形回転体の各段ごとに、該円形回転体の円周方向に所定の角度ずつオフセットされてなり、各段のマグネットによる磁性ベルトの引き込み動作により、前記回転軸の回転を継続可能に構成したことを特徴とする動力発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数段の円形回転体に設けられた磁性材ベルトを各一のマグネットで順次引き込むことにより、円形回転体に回転力を継続的に発生させる動力発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発電システムとしては、発電機を油圧動力源や内燃機関、あるいはモータを外部動力源として駆動するものが一般的に知られている。この発電システムでは、その外部動力源として、発電機の容量に対応する駆動出力を有するものが必要になる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２８２７８０号公報
【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、かかる従来の発電システムにあっては、外部動力源として発電機の容量に応じて大掛かりな設備が必要になり、省エネルギ対策上不利であり、また運転コストや管理コストが高くつくという問題があった。
【０００４】
本発明は、前記のような問題を解決するものであり、起動当初の円形回転体の自動的な起動に始まり、以後も外部エネルギの供給を一切なくして、自動運転を継続可能とすることができる動力発生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】
前記目的達成のために、本発明にかかる動力発生装置は、一本の回転軸に取り付けられた複数段の非磁性の円形回転体と、該円形回転体の外周面に沿うように、この外周方向の一部を除いて取り付けられ、前記円形回転体の回転方向に向かって幅が徐々に細くなる磁性材ベルトと、該磁性材ベルトの略垂直面内において該磁性材ベルトに対向配置され、該磁性材ベルトの回転方向端とこれとは反対側の反対方向端との間隔より長い円弧状のマグネットと、を備え、前記円形回転体に設けられた前記磁性材ベルトとこれに対向する前記マグネットが、前記円形回転体の各段ごとに、該円形回転体の円周方向に所定の角度ずつオフセットされてなり、各段のマグネットによる磁性ベルトの引き込み動作により、前記回転軸の回転を継続可能に構成したことを特徴とする。
【０００６】
この構成により、各段の円形回転体の外周に固定されている１枚の磁性材ベルトが、この磁性材ベルトの回転方向端および反対方向端にてそれぞれマグネットによる磁気吸引力および磁気反発力を受けて次々に回転付勢されるため、各段の円形回転体を取り付けている回転軸には連続的に所定トルクの回転力が連続的に加わり、この回転軸にギアを介して連結された発電機等を駆動可能にする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、起動当初の円形回転体の自動的な起動に始まり、以後も外部エネルギの供給を一切なくして、自動運転を継続させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施の形態による動力発生装置を、図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本実施の形態による動力発生装置の全体を示す斜視図、図２は、本実施の形態における磁性ベルトとマグネットとの配置関係を示す平面視的説明図、図３は、本実施の形態における磁性ベルトとマグネットとの配置関係を示す一部の正面図、図４は、本実施の形態における磁性ベルトとマグネットとの配置関係を示す一部の拡大斜視図、図５は、本実施の形態における円形回転体を分解して示す斜視図、図６は、本実施の形態におけるマグネットによる磁性材ベルトの挙動を示す説明図である。
【００１０】
本実施の形態による動力発生装置は基台１を有し、この基台１上には１本の回転軸２が水平回転自在に垂直に設立されている。回転軸２の上端は、基台１にＬ字金具３を介してボルト止めした略横コ字状のフレームＦに、軸受４を介して支持されている。
【００１１】
また、回転軸２には、複数段の、ここでは全部で１５段の円形回転体５‐１〜５‐１５が所定の間隔を置いて固設されている。従って、各円形回転体５‐１〜５‐１５は回転軸２の回転によって全て同時かつ一体に回転する。この円形回転体５‐１〜５‐１５はプラスチックや非磁性金属材料により円板状または有底円筒状に形成されている。
【００１２】
円形回転体５‐１〜５‐１５には、これらの周面に沿うように各一の磁性材ベルト６‐１〜６‐１５が取り付けられている。これらの磁性材ベルト６‐１〜６‐１５は、全長が円形回転体５‐１〜５‐１５の外周長よりも短い。
【００１３】
従って、円形回転体５‐１〜５‐１５のそれぞれに取り付けられる磁性材ベルト６‐１〜６‐１５は、この円形回転体５‐１〜５‐１５の回転方向端Ｐとこの回転方向とは反対側の反対方向端Ｑとの間に、後述のマグネットの長さより狭い間隔（開き）Ｌが、設けられている。
【００１４】
各磁性材ベルト６‐１〜６‐１５は、図３〜図５に示すように、前記回転方向端Ｐから反対方向端Ｑにかけて、厚みが一定であるものの、上下方向の幅寸法が徐々に大きく変化する形態をなす（例えば、反対方向端Ｑの幅が回転方向端Ｐの幅の略３倍である）。これらの磁性材ベルト６‐１〜６‐１５は鉄や鉄合金からなる磁性板を、円形回転体５‐１〜５‐１５の外周面に沿うように、円弧状に加工したものからなり、前記反対方向端Ｑが、図３に示すように斜めに切断された形態をなす。
【００１５】
また、磁性材ベルト６‐１〜６‐１５の反対方向端Ｑ付近には、前記斜めの切断面に開口するように、複数本のスリットＳが形成されている。
【００１６】
複数段の円形回転体５‐１〜５‐１５は上下方向の５段を１組として、５‐１〜５‐５と、５‐６〜５‐１０と、５‐１１〜５‐１５との３組に分けられており、前記のように取り付けられた磁性ベルト６‐１〜６‐１５において、それぞれ角度が１３０°ずつ円周方向にずれるように配置されている。これにより、各組につき回転軸を１回転させる回転力を得るようにしている。
【００１７】
一方、各円形回転体５‐１〜５‐１５の下方であって、これらに取り付けられた磁性材ベルト６‐１〜６‐１５と略同一の垂直面内には、各一のマグネット７‐１〜７‐１５が対向配置されている。これらのマグネット７‐１〜７‐１５は基台１側の図示しない部材により固定されており、円形回転体５‐１〜５‐１５の各段ごとに、これらの円周方向に角度が１３０°づつオフセットされるように配置されている。
【００１８】
なお、各マグネット７‐１〜７‐１５はサイズにもよるが、図２および図３に示すように、それぞれが一部で垂直方向に重なる関係となる。
【００１９】
マグネット７‐１〜７‐１５は、上下方向の厚みが全長に亘って等しく、前記間隔Ｌよりも幾分長目の寸法を持つ。また、マグネット７‐１〜７‐１５は円形回転体５‐１〜５‐１５の回転方向端Ｒでは肉厚となり、反対方向端Ｓに向かって徐々に肉薄となるように、円弧状に加工されている。
【００２０】
マグネット７‐１〜７‐１５は、これらの両端に発生する磁力線がＮ極から始まりＳ極に終わり、その線数は、Ｎ＝Ｈ×Ｓ本となる。ここで、Ｈは磁界の強さ、Ｓはマグネット端面の面積とする。従って、マグネット７‐１〜７‐１５は肉厚がある回転方向端Ｒ面に得られる磁界の強さに対し、肉薄の反対方向端Ｓ面に得られる磁界が強くなる。つまり、この肉薄の反対方向端Ｓ面では磁束密度が高くなり、磁性材料に対する磁気吸引力が高くなる。
【００２１】
各マグネット７‐１〜７‐１５は、基台１上や支持フレームＦ、あるいはその他の固定側部材に、各種形状の支持部材８等を介して支持されている。
【００２２】
一方、回転軸２の下端は軸受９を介して基台１の下部に貫通し、その下部の突出端にギア１０が取り付けられている。
【００２３】
このギア１０は回転軸２の回転を、これに歯合する変速ギア１１等を介して外部の発電機Ｇの駆動軸に伝えるように機能する。
【００２４】
次に、前記構成の動力発生装置の動作を、図６を参照しながら説明する。ここでは説明を分かりやすくするために、最下段の円形回転体５‐１とマグネット７‐１との関係を中心に説明する。
【００２５】
いま、図３および図６（ａ）に示す円形回転体５‐１の位置を回転開始位置とした場合について説明する。この回転開始位置では、マグネット７‐１は磁性材ベルト６‐１の回転方向端Ｐと反対方向端Ｑの両方に臨んでいる。
【００２６】
前述のように、マグネット７‐１は回転方向端Ｒが肉厚であり、反対方向端Ｓが肉薄であるため、この肉薄の反対方向端Ｓ面には磁力線が集中し、回転方向端Ｒに比べて磁気吸引力が強くなる。このため、磁性材ベルト６‐１の回転方向端Ｐ側がマグネット７‐１の反対方向端Ｓによって矢印Ｘ方向に、強力な磁気吸引力により引き込まれる。
【００２７】
この引き込み力は、マグネット７‐１の回転方向端Ｒが磁気吸引力により磁性材ベルト６‐１の反対方向端Ｑ部を引き戻そうとする力（引き戻し力）よりも前述のように大きいために、磁性材ベルト６‐１には矢印Ｘ方向の回転力が発生し、回転軸２をＸ方向に回転させる力となる。
【００２８】
このとき、磁性材ベルト６‐１の反対方向端Ｐ部は斜めに切断された形態であり、しかもスリットが設けられているために、マグネット７‐１の回転方向端Ｒによる磁性材ベルト６‐１の反対方向端Ｑに対する磁気吸引力（引き戻し力）が弱められる。このため、回転軸２の前記回転付勢力が高められる。
【００２９】
回転軸２が回転を開始すると、回転慣性を徐々に増しながら磁性材ベルト６‐１の回転方向端Ｐは、マグネット７‐１の反対方向端Ｓ側からその中央部付近を、図６（ｂ）に示すように通過する。そして、磁性材ベルト６‐１の反対方向端Ｐが、図６（ｃ）に示すように、マグネット７‐１の回転方向端Ｒを離れるタイミングでは、その磁性材ベルト６‐１の反対方向端Ｑがマグネット７‐１の回転方向端Ｒ部分における磁力の反発力を強く受けて、前記矢印Ｘ方向にさらに付勢され、図６（ｄ）に示す位置に移動する。
【００３０】
このとき、磁性材ベルト６‐１の回転方向端Ｐおよび反対方向端Ｑは、ともにマグネット７‐１から遠ざかり、磁性材ベルト６‐１の帯状部がマグネット７‐１の全体にかかる（対向する）こととなる。このため、磁性材ベルト６‐１はマグネット７‐１からは大きな磁力の影響を受けずに、円形回転体５‐１は前記反発力による回転付勢力に基づく回転慣性によって回転を続けることとなる。
【００３１】
一方、前述のようなマグネット７‐１による磁性材ベルト６‐１の磁気吸引力によって、前記円形回転体５‐１が前記角度１３０°の回転力τを受けると、続いて２段目（上段）のマグネット７‐２による磁性材ベルト６‐２の回転付勢が開始される。このマグネット７‐２による磁性材ベルト６‐２に対する回転付勢は、１段目のマグネット７‐１による磁性材ベルト６‐１に対する回転付勢の場合と同様に、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順序と同様に繰り返される。
【００３２】
そして、このマグネット７‐２による磁性材ベルト６‐２の回転付勢に続いて、さらにマグネット７‐３、７‐４、７‐５による磁性材ベルト６‐３、６‐４、６‐５の回転付勢が、角度１３０°ごとに順次受け継がれるようにして、実施される。
【００３３】
磁性材ベルト６‐１〜６‐５およびマグネット７‐１〜７‐５は、前述のように、それぞれ設定角度が１３０°づつ円周方向にずれているため、各磁性材ベルト６‐１〜６‐５のうちいずれかの回転方向端Ｐおよび反対方向端Ｑの間隔Ｌ部分がマグネット７‐１〜７‐５に臨む関係になる。  このため、回転軸２には、連続的に回転力が伝えられることとなる。
【００３４】
そして、上記以外の他の２組の磁性材ベルト６‐６〜６‐１０、６-１１〜６−１５およびマグネット７‐６〜７‐１０、７‐１１〜７‐１５も同様の関係で配置されているため、全３組の磁性材ベルト６‐１〜６‐１５およびマグネット７‐１〜７‐１５によって、回転軸２には大きな３倍の回転トルク３τが発生することとなる。
【００３５】
そして、この回転軸２の回転は、ギア１０およびこれに噛合されたギア１１を介して発電機Ｇに伝えられる。このため、発電機Ｇは、電力を自動的に発生し続けることとなる。
【００３６】
このように、本実施の形態では、円形回転体５‐１〜５‐１５に設けられた前記磁性材ベルト６‐１〜６‐１５とこれに対向するマグネット７‐１〜７‐１５が、円形回転体５‐１〜５‐１５の各段ごとに、円形回転体５‐１〜５‐１５の円周方向に所定の角度ずつオフセットされてなり、各段のマグネット７‐１〜７‐１５による磁性ベルト６‐１〜６‐１５の引き込み動作により、回転軸２の回転を継続させる構成とした。
【００３７】
従って、各円形回転体５‐１〜５‐１５の外周に固定された各１枚の磁性材ベルト６‐１〜６‐１５が、これらの回転方向端Ｐおよび反対方向端Ｑにてそれぞれマグネット７‐１〜７‐１５による磁気吸引力および磁気反発力を次々に受け、各円形回転体５‐１〜５‐１５を取り付けている回転軸２には連続的に所定トルクの回転力が連続的に加わり、この回転軸２にギア１０、１１を介して連結された発電機Ｇ等を駆動可能とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、起動当初の円形回転体の自動的な起動に始まり、以後も外部エネルギの供給を一切なくして、自動運転を継続可能とすることができるという効果を有し、円形回転体に回転力を継続的に発生させる動力発生装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態による動力発生装置の全体を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態における磁性ベルトとマグネットとの配置関係を示す平面視的説明図である。
【図３】本実施の形態における磁性ベルトとマグネットとの配置関係を示す一部の正面図である。
【図４】本実施の形態における磁性ベルトとマグネットとの配置関係を示す一部の拡大斜視図である。
【図５】本実施の形態における円形回転体を分解して示す斜視図である。
【図６】本実施の形態におけるマグネットによる磁性材ベルトの挙動を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  基台
２  回転軸
４、９  軸受
５‐１〜５‐１５  円形回転体  
６‐１〜６‐１５  磁性材ベルト
７‐１〜７‐１５  マグネット  
１０、１１  ギア
【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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