JPH0787725A - 磁力回転装置 - Google Patents
磁力回転装置Info
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- JPH0787725A JPH0787725A JP5230162A JP23016293A JPH0787725A JP H0787725 A JPH0787725 A JP H0787725A JP 5230162 A JP5230162 A JP 5230162A JP 23016293 A JP23016293 A JP 23016293A JP H0787725 A JPH0787725 A JP H0787725A
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- rotating body
- electromagnet
- rotation
- rotating
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/10—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using light effect devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K25/00—DC interrupter motors or generators
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 限り少ない電気エネルギーで永久磁石から回
転エネルギーを効率的に取り出すことができる磁力回転
装置を提供するにある。 【構成】 回転可能な回転軸４に固定された回転体６上
には、その回転方向に沿って複数の永久磁石２０Ａ〜２
０Ｈが同一磁極を外方に向けて配置されるとともに回転
体６の回転バランスを保つバランサー２２Ａ〜２２Ｈが
同様に配置されている。各永久磁石２０Ａ〜２０Ｈは、
回転体６の半径方向線に対して傾いて配置され、回転体
６の外周には、この回転体６に対向して電磁石１２が配
置され、この電磁石１２は、回転体６の回転に依存して
間欠的に付勢される。
転エネルギーを効率的に取り出すことができる磁力回転
装置を提供するにある。 【構成】 回転可能な回転軸４に固定された回転体６上
には、その回転方向に沿って複数の永久磁石２０Ａ〜２
０Ｈが同一磁極を外方に向けて配置されるとともに回転
体６の回転バランスを保つバランサー２２Ａ〜２２Ｈが
同様に配置されている。各永久磁石２０Ａ〜２０Ｈは、
回転体６の半径方向線に対して傾いて配置され、回転体
６の外周には、この回転体６に対向して電磁石１２が配
置され、この電磁石１２は、回転体６の回転に依存して
間欠的に付勢される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、磁力回転装置に係
り、特に永久磁石と電磁石との反発力を利用した磁力回
転装置に関する。
り、特に永久磁石と電磁石との反発力を利用した磁力回
転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電導機としてのモータでは、回転
子としてのアマチェアが巻線で構成され、固定子として
のフィ―ルドが永久磁石で構成されている。このような
電導機では、回転されるアマチェアとしての巻線に常に
電流を供給することが要求され、電流が熱として放出さ
れることから、電流に対する駆動力へのエネルギー変換
効率が低い問題が指摘されている。また、永久磁石の磁
力を効率的に取り出すことができない問題が指摘されて
いる。
子としてのアマチェアが巻線で構成され、固定子として
のフィ―ルドが永久磁石で構成されている。このような
電導機では、回転されるアマチェアとしての巻線に常に
電流を供給することが要求され、電流が熱として放出さ
れることから、電流に対する駆動力へのエネルギー変換
効率が低い問題が指摘されている。また、永久磁石の磁
力を効率的に取り出すことができない問題が指摘されて
いる。
【０００３】また、従来の電導機では、構造的にアマチ
ェアが巻線で構成されることから、慣性モーメントをそ
れほど大きくできず、十分なトルクを得ることができな
い問題がもある。
ェアが巻線で構成されることから、慣性モーメントをそ
れほど大きくできず、十分なトルクを得ることができな
い問題がもある。
【０００４】このような従来の電導機の問題点を解決す
るために既に発明者は、特願昭６１ー１３０６１に２軸
の回転体の周囲に夫々複数の永久磁石を所定角度で配置
するとともに一方の回転体に電磁石を配置した磁力回転
装置を提案している。
るために既に発明者は、特願昭６１ー１３０６１に２軸
の回転体の周囲に夫々複数の永久磁石を所定角度で配置
するとともに一方の回転体に電磁石を配置した磁力回転
装置を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の一般的な構造の
電導機では、エネルギー変換効率を高めることに限界が
あり、また、そのトルクを十分に大きくできない問題が
ある。このことから、従来から電導機については、種々
の改良がなされているが、未だ満足するに至る特性を有
する構造の電導機が出現していない。
電導機では、エネルギー変換効率を高めることに限界が
あり、また、そのトルクを十分に大きくできない問題が
ある。このことから、従来から電導機については、種々
の改良がなされているが、未だ満足するに至る特性を有
する構造の電導機が出現していない。
【０００６】また、特願昭６１ー１３０６１に開示され
た磁力回転装置は、一対の回転体が回転されることか
ら、各々の回転体に十分な精度が要求されるとともにそ
の回転制御が容易でない問題も指摘されている。
た磁力回転装置は、一対の回転体が回転されることか
ら、各々の回転体に十分な精度が要求されるとともにそ
の回転制御が容易でない問題も指摘されている。
【０００７】この発明は、上述したような問題に鑑みな
されたものであってできる限り少ない電気エネルギーで
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、その回転制御が比較的容易な磁力回転装置を提供
するにある。
されたものであってできる限り少ない電気エネルギーで
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、その回転制御が比較的容易な磁力回転装置を提供
するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、回転
可能な回転軸と、回転方向に沿った外周面上に複数の一
方の磁極が配置され、その内周面上に複数の他方の磁極
が配置され、互いに対応する一方及び他方の各磁極対が
半径線に対して斜めに配置されている永久磁石装置及び
回転バランスを取る手段とを備える回転軸に固定された
回転体と、この回転体に対向して配置され、前記回転体
の永久磁石装置から発生される磁界に対向する磁界を発
生する電磁石手段と、及び前記回転体の回転位置を検出
して前記電磁石手段を付勢する検出手段と、を具備する
磁力回転装置が提供される。
可能な回転軸と、回転方向に沿った外周面上に複数の一
方の磁極が配置され、その内周面上に複数の他方の磁極
が配置され、互いに対応する一方及び他方の各磁極対が
半径線に対して斜めに配置されている永久磁石装置及び
回転バランスを取る手段とを備える回転軸に固定された
回転体と、この回転体に対向して配置され、前記回転体
の永久磁石装置から発生される磁界に対向する磁界を発
生する電磁石手段と、及び前記回転体の回転位置を検出
して前記電磁石手段を付勢する検出手段と、を具備する
磁力回転装置が提供される。
【０００９】また、この発明によれば、回転可能な回転
軸と、回転方向に沿った外周面上に一方の磁極が配置さ
れ、その内周面上に他方の磁極が配置され、一方及び他
方の各磁極対が半径線に対して斜めに配置されている複
数の永久磁石及び回転バランスを取るバランサーが設け
られている回転軸に固定された回転体と、この回転体に
対向して配置され、その対向面に他方の磁極を生じせる
磁界を発生する電磁石と、及び前記回転体の回転に依存
して回転方向先頭の永久磁石が電磁石の対向面を通過し
た回転位置から前記電磁石手段を間欠的に付勢する付勢
手段と、を具備する磁力回転装置が提供される。
軸と、回転方向に沿った外周面上に一方の磁極が配置さ
れ、その内周面上に他方の磁極が配置され、一方及び他
方の各磁極対が半径線に対して斜めに配置されている複
数の永久磁石及び回転バランスを取るバランサーが設け
られている回転軸に固定された回転体と、この回転体に
対向して配置され、その対向面に他方の磁極を生じせる
磁界を発生する電磁石と、及び前記回転体の回転に依存
して回転方向先頭の永久磁石が電磁石の対向面を通過し
た回転位置から前記電磁石手段を間欠的に付勢する付勢
手段と、を具備する磁力回転装置が提供される。
【００１０】更に、この発明によれば、回転可能な回転
軸と、回転方向に沿った外周面上に複数の一方の磁極が
配置され、その内周面上に複数の他方の磁極が配置さ
れ、互いに対応する一方及び他方の各磁極対が半径線に
対して斜めに配置されている永久磁石装置及び回転バラ
ンスを取る手段とを備える回転軸に固定された第１の回
転体と、回転方向に沿った外周面上に複数の他方の磁極
が配置され、その内周面上に複数の一方の磁極が配置さ
れ、互いに対応する一方及び他方の各磁極対が半径線に
対して斜めに配置されている永久磁石装置及び回転バラ
ンスを取る手段とを備える回転軸に固定され、第１の回
転体とともに回転する第２の回転体と、この第１及び第
２の回転体に対向して配置され、前記第１及び第２の回
転体の永久磁石装置から発生される磁界に対向する磁界
を発生する互いに磁気的に連結されている第１及び第２
の電磁石手段と、及び前記回転体の回転位置を検出して
前記電磁石手段を付勢する検出手段と、を具備する磁力
回転装置が提供される。
軸と、回転方向に沿った外周面上に複数の一方の磁極が
配置され、その内周面上に複数の他方の磁極が配置さ
れ、互いに対応する一方及び他方の各磁極対が半径線に
対して斜めに配置されている永久磁石装置及び回転バラ
ンスを取る手段とを備える回転軸に固定された第１の回
転体と、回転方向に沿った外周面上に複数の他方の磁極
が配置され、その内周面上に複数の一方の磁極が配置さ
れ、互いに対応する一方及び他方の各磁極対が半径線に
対して斜めに配置されている永久磁石装置及び回転バラ
ンスを取る手段とを備える回転軸に固定され、第１の回
転体とともに回転する第２の回転体と、この第１及び第
２の回転体に対向して配置され、前記第１及び第２の回
転体の永久磁石装置から発生される磁界に対向する磁界
を発生する互いに磁気的に連結されている第１及び第２
の電磁石手段と、及び前記回転体の回転位置を検出して
前記電磁石手段を付勢する検出手段と、を具備する磁力
回転装置が提供される。
【００１１】
【作用】電磁石手段から発生された磁界と回転体の永久
磁石装置から発生される磁界とが互いに反発する関係に
あり、しかも、永久磁石装置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手段からの磁界で偏平に変
形されることから、回転体を回転するトルクが両者間で
発生され、回転体が効率的に回転される。しかも、回転
体の慣性力が大きいことから、回転を開始すると、その
慣性力及び回転力でその速度が増加される。
磁石装置から発生される磁界とが互いに反発する関係に
あり、しかも、永久磁石装置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手段からの磁界で偏平に変
形されることから、回転体を回転するトルクが両者間で
発生され、回転体が効率的に回転される。しかも、回転
体の慣性力が大きいことから、回転を開始すると、その
慣性力及び回転力でその速度が増加される。
【００１２】
【実施例】以下図面を参照してこの発明の一実施例に係
る磁力回転装置を説明する。図１及び図２は、この発明
の一実施例に係る磁力回転装置を概略的に示している。
尚、この明細書において、磁力回転装置は、電導機を含
む概念で、主に永久磁石の磁力を回転力として取り出す
意味から磁力を利用した回転装置として定義している。
図１に示すようにこの発明の一実施例に係る磁力回転装
置では、フレーム２に回転軸４が軸受け５により回転可
能に固定されている。この回転軸４には、回転力を発生
する第１及び第２の磁石回転体６、８がこの回転軸４と
ともに回転可能に固定され、また、この回転軸４には、
回転力をエネルギーとして取り出すために複数の棒状磁
石９がその周囲に取り付けられた被回転体１０がこの回
転軸４とともに回転可能に固定されている。第１及び第
２の磁石回転体６、８には、図１及び図２に示すように
後に詳述するように回転体６、８の回転に同期して付勢
される第１及び第２の電磁石１２、１４が夫々磁気ギャ
プを介して対向して配置されている。この第１及び第２
の電磁石１２、１４は、磁路を構成するヨーク１６に固
定されている。
る磁力回転装置を説明する。図１及び図２は、この発明
の一実施例に係る磁力回転装置を概略的に示している。
尚、この明細書において、磁力回転装置は、電導機を含
む概念で、主に永久磁石の磁力を回転力として取り出す
意味から磁力を利用した回転装置として定義している。
図１に示すようにこの発明の一実施例に係る磁力回転装
置では、フレーム２に回転軸４が軸受け５により回転可
能に固定されている。この回転軸４には、回転力を発生
する第１及び第２の磁石回転体６、８がこの回転軸４と
ともに回転可能に固定され、また、この回転軸４には、
回転力をエネルギーとして取り出すために複数の棒状磁
石９がその周囲に取り付けられた被回転体１０がこの回
転軸４とともに回転可能に固定されている。第１及び第
２の磁石回転体６、８には、図１及び図２に示すように
後に詳述するように回転体６、８の回転に同期して付勢
される第１及び第２の電磁石１２、１４が夫々磁気ギャ
プを介して対向して配置されている。この第１及び第２
の電磁石１２、１４は、磁路を構成するヨーク１６に固
定されている。
【００１３】図３に示すように第１及び第２の磁石回転
体６、８の各々には、回転力を発生する磁界を発生する
複数の板状磁石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。この実施例に
おいては、第１及び第２の磁石回転体６、８の各々に
は、８個の板状磁石２２Ａ〜２２Ｈ及び８個のバランサ
ー２０Ａ〜２０Ｈが夫々円盤２４上に等しいインターバ
ルで夫々円盤２４上の半外周領域に配置されている。
体６、８の各々には、回転力を発生する磁界を発生する
複数の板状磁石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。この実施例に
おいては、第１及び第２の磁石回転体６、８の各々に
は、８個の板状磁石２２Ａ〜２２Ｈ及び８個のバランサ
ー２０Ａ〜２０Ｈが夫々円盤２４上に等しいインターバ
ルで夫々円盤２４上の半外周領域に配置されている。
【００１４】各板状磁石２２Ａ〜２２Ｈは、図３に示す
ようにその長手軸 Iが円盤２４の半径軸線IIに対してあ
る角Ｄを成すように配置される。この角度Ｄは、実験例
では、３０度或は、５６度が確認されているいるが、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の数によって適切に定められる。図２に
示すように、磁界を有効利用する観点から、第１の磁石
回転体６上では、板状磁石２２Ａ〜２２Ｈは、そのＮ極
が外方に向けられ、第２の磁石回転体８上では、板状磁
石２２Ａ〜２２Ｈは、その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。
ようにその長手軸 Iが円盤２４の半径軸線IIに対してあ
る角Ｄを成すように配置される。この角度Ｄは、実験例
では、３０度或は、５６度が確認されているいるが、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の数によって適切に定められる。図２に
示すように、磁界を有効利用する観点から、第１の磁石
回転体６上では、板状磁石２２Ａ〜２２Ｈは、そのＮ極
が外方に向けられ、第２の磁石回転体８上では、板状磁
石２２Ａ〜２２Ｈは、その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。
【００１５】この第１及び第２の磁石回転体６、８外に
は、第１及び第２の電磁石１２、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、この第１及び第２
の電磁石１２、１４は、付勢された際にこの各々の電磁
石１２、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、
図２に示すように第１の磁石回転体６上では、その板状
磁石２２Ａ〜２２Ｈの外方の磁極がＮ極であるので、第
１の電磁石１２は、その対向面がＮ極となるように付勢
され、また、第２の磁石回転体８上では、その板状磁石
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第１及
び第２の電磁石１２、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１
２、１４の磁界を効率的に利用することができることと
なる。
は、第１及び第２の電磁石１２、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、この第１及び第２
の電磁石１２、１４は、付勢された際にこの各々の電磁
石１２、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、
図２に示すように第１の磁石回転体６上では、その板状
磁石２２Ａ〜２２Ｈの外方の磁極がＮ極であるので、第
１の電磁石１２は、その対向面がＮ極となるように付勢
され、また、第２の磁石回転体８上では、その板状磁石
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第１及
び第２の電磁石１２、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１
２、１４の磁界を効率的に利用することができることと
なる。
【００１６】第１及び第２の磁石回転体６、８の一方に
は、その回転位置を検出する検出器３０、例えば、マイ
クロスイッチが設けられている。即ち、図３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が通過した時点で第１及び第２の磁
石回転体６、８が付勢される。換言すれば、回転方向３
２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１
２、１４が付勢される。また、図３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が通過した時点で第１及び第２の磁石回転体
６、８が消勢される。この実施例では、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、１４が消勢される。後に説明される
ように回転体６、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 が位置されて電磁石１２、１４と板状磁石２２Ａ
〜２２Ｈとが対向されて回転が開始される。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、この始点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。明かな
ように回転位置を検出する検出器３０としてのマイクロ
スイッチに代えて光検出器等の検出器が用いられても良
い。
は、その回転位置を検出する検出器３０、例えば、マイ
クロスイッチが設けられている。即ち、図３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が通過した時点で第１及び第２の磁
石回転体６、８が付勢される。換言すれば、回転方向３
２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１
２、１４が付勢される。また、図３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が通過した時点で第１及び第２の磁石回転体
６、８が消勢される。この実施例では、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、１４が消勢される。後に説明される
ように回転体６、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 が位置されて電磁石１２、１４と板状磁石２２Ａ
〜２２Ｈとが対向されて回転が開始される。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、この始点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。明かな
ように回転位置を検出する検出器３０としてのマイクロ
スイッチに代えて光検出器等の検出器が用いられても良
い。
【００１７】図４に示すように電磁石１２、１４の巻線
は、直列接続されてリレー４０の可動接点を介して直流
電源４２に接続されている。この直流電源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ている。また、この直流
電源４２には、小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４
２が常に充電可能なことが好ましい。
は、直列接続されてリレー４０の可動接点を介して直流
電源４２に接続されている。この直流電源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ている。また、この直流
電源４２には、小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４
２が常に充電可能なことが好ましい。
【００１８】図１及び図２に示す磁力回転装置において
は、図５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、この電磁石１２、１４に近接した板状磁石２２
Ａ〜２２Ｈの磁界は、回転方向に対応するその長手方向
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、また、先に侵入した板状磁石２２
Ａ〜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２２
Ａ〜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。
は、図５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、この電磁石１２、１４に近接した板状磁石２２
Ａ〜２２Ｈの磁界は、回転方向に対応するその長手方向
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、また、先に侵入した板状磁石２２
Ａ〜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２２
Ａ〜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。
【００１９】回転の初期においては、図６で示されるよ
うな回転モーメントが回転盤２４に与えられる。即ち、
回転開始時において固定側の電磁石と回転側の板状磁石
とが図示するように板状磁石の極Ｍが電磁石の極Ｍ’か
ら回転方向に僅かにずれていると、板状磁石及び電磁石
の両極Ｍ、Ｍ’には、互いに反発力ｆが働くこととな
る。従って、図示の関係から、回転トルクＴとしてＴ＝
ｆ・ａcos （αーβ）が派生される。この回転トルクを
基に回転盤２４が回転を開始することとなる。回転盤２
４が回転を開始した後においては、回転体２４の慣性モ
ーメントで回転速度が次第に大きくなり、大きな回転駆
動力を発生させることができる。回転盤２４が安定に回
転された後においては、必要に応じてこの回転盤２４と
ともに回転される被回転体１０に外部から電磁コイル
（図示せず）を近接させることによってこの電磁コイル
に起電力を発生させることができる。この電力を他の用
途にも用いることができる。この回転の原理は、既に発
明者が提案した特願昭６１ー１３０６１に開示された磁
力回転装置の回転原理を利用している。即ち、この特願
昭６１ー１３０６１に開示された磁力回転装置の一方の
回転体に搭載された電磁石が固定された場合にあって
も、この特願昭６１ー１３０６１に開示された回転原理
に従って回転されることに起因している。詳しくは、こ
の特願昭６１ー１３０６１の公報を参照されたい。
うな回転モーメントが回転盤２４に与えられる。即ち、
回転開始時において固定側の電磁石と回転側の板状磁石
とが図示するように板状磁石の極Ｍが電磁石の極Ｍ’か
ら回転方向に僅かにずれていると、板状磁石及び電磁石
の両極Ｍ、Ｍ’には、互いに反発力ｆが働くこととな
る。従って、図示の関係から、回転トルクＴとしてＴ＝
ｆ・ａcos （αーβ）が派生される。この回転トルクを
基に回転盤２４が回転を開始することとなる。回転盤２
４が回転を開始した後においては、回転体２４の慣性モ
ーメントで回転速度が次第に大きくなり、大きな回転駆
動力を発生させることができる。回転盤２４が安定に回
転された後においては、必要に応じてこの回転盤２４と
ともに回転される被回転体１０に外部から電磁コイル
（図示せず）を近接させることによってこの電磁コイル
に起電力を発生させることができる。この電力を他の用
途にも用いることができる。この回転の原理は、既に発
明者が提案した特願昭６１ー１３０６１に開示された磁
力回転装置の回転原理を利用している。即ち、この特願
昭６１ー１３０６１に開示された磁力回転装置の一方の
回転体に搭載された電磁石が固定された場合にあって
も、この特願昭６１ー１３０６１に開示された回転原理
に従って回転されることに起因している。詳しくは、こ
の特願昭６１ー１３０６１の公報を参照されたい。
【００２０】尚、板状磁石２２Ａ〜２２Ｈは、図１及び
図３に示すように８個に限られるものでなく、任意の個
数の磁石が用いられても良い。また、上述した実施例で
は、円盤２４の一方の半外周の領域上に板状磁石２２Ａ
〜２２Ｈが配置され、他方の半外周領域上にバランサー
２０Ａ〜２０Ｈが配置されているが、これに限らず、半
外周外の領域上にまで更に板状磁石が配置されても良
い。然ながら、円盤上の外周領域の一部は、磁石以外の
バランサーが設けられることが好ましい。また、カウン
ターウエートは、個別のブロックでなくとも、円盤の外
周領域上を延出される１つの板材であっても良い。更
に、上述した実施例においては、回転盤の一回転毎に所
定期間電磁石が付勢される構成を採用しているが、回転
数が上昇した時点では、回転盤が２回転、或は、それ以
上回転される毎に電磁石が付勢されるように回路を構成
しても良い。更にまた、上述した実施例においては、永
久磁石として板状の磁石を採用した例について説明した
が、他の形態の永久磁石が採用されても良い。要するに
永久磁石装置として円盤の円周外面上に複数の一方の極
が配置され、その内周面上に多数の他方の極が配置さ
れ、互いに対応する一方及び他方の極の対が図３に示す
ように半径線IIに対して斜めに配置されればどの様な磁
石が採用されても良いこととなる。
図３に示すように８個に限られるものでなく、任意の個
数の磁石が用いられても良い。また、上述した実施例で
は、円盤２４の一方の半外周の領域上に板状磁石２２Ａ
〜２２Ｈが配置され、他方の半外周領域上にバランサー
２０Ａ〜２０Ｈが配置されているが、これに限らず、半
外周外の領域上にまで更に板状磁石が配置されても良
い。然ながら、円盤上の外周領域の一部は、磁石以外の
バランサーが設けられることが好ましい。また、カウン
ターウエートは、個別のブロックでなくとも、円盤の外
周領域上を延出される１つの板材であっても良い。更
に、上述した実施例においては、回転盤の一回転毎に所
定期間電磁石が付勢される構成を採用しているが、回転
数が上昇した時点では、回転盤が２回転、或は、それ以
上回転される毎に電磁石が付勢されるように回路を構成
しても良い。更にまた、上述した実施例においては、永
久磁石として板状の磁石を採用した例について説明した
が、他の形態の永久磁石が採用されても良い。要するに
永久磁石装置として円盤の円周外面上に複数の一方の極
が配置され、その内周面上に多数の他方の極が配置さ
れ、互いに対応する一方及び他方の極の対が図３に示す
ように半径線IIに対して斜めに配置されればどの様な磁
石が採用されても良いこととなる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、この発明の磁力回転装置
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こととな
る。
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こととな
る。
【図１】この発明の一実施例に係る磁力回転装置を概略
的に示す斜視図。
的に示す斜視図。
【図２】図１に示した磁力回転装置を示す側面図。
【図３】図１及び図２に示した磁力回転装置の回転体を
示す平面図。
示す平面図。
【図４】図１に示した磁力回転装置の回路を示す回路
図。
図。
【図５】図１及び図２に示した磁力回転装置の回転体及
び電磁石との間の磁界分布を示す平面図。
び電磁石との間の磁界分布を示す平面図。
【図６】図１及び図２に示した磁力回転装置の回転体を
回転させるトルクを示す説明図。
回転させるトルクを示す説明図。
４ ．．．回転軸 ６、８ ．．．回転体 １０ ．．．被回転体 １２、１４ ．．．電磁石 １６ ．．．ヨーク ２２Ａ〜２２Ｈ ．．．板状永久磁石 ３０ ．．．位置検出器
Claims (3)
- 【請求項１】回転可能な回転軸と、 回転方向に沿った外周面上に複数の一方の磁極が配置さ
れ、その内周面上に複数の他方の磁極が配置され、互い
に対応する一方及び他方の各磁極対が半径線に対して斜
めに配置されている永久磁石装置及び回転バランスを取
る手段とを備える回転軸に固定された回転体と、 この回転体に対向して配置され、前記回転体からの磁界
に対向する磁界を発生する電磁石手段と、及び前記回転
体の回転位置を検出して前記電磁石手段を付勢する検出
手段と、 を具備することを特徴とする磁力回転装置。 - 【請求項２】回転可能な回転軸と、 回転方向に沿った外周面上に一方の磁極が配置され、そ
の内周面上に他方の磁極が配置され、一方及び他方の各
磁極対が半径線に対して斜めに配置されている複数の永
久磁石及び回転バランスを取るバランサーが設けられて
いる回転軸に固定された回転体と、 この回転体に対向して配置され、その対向面に他方の磁
極を生じせる磁界を発生する電磁石と、及び前記回転体
の回転に依存して回転方向先頭の永久磁石が電磁石の対
向面を通過した回転位置から前記電磁石手段を間欠的に
付勢する付勢手段と、 を具備することを特徴とする磁力回転装置。 - 【請求項３】回転可能な回転軸と、 回転方向に沿った外周面上に複数の一方の磁極が配置さ
れ、その内周面上に複数の他方の磁極が配置され、互い
に対応する一方及び他方の各磁極対が半径線に対して斜
めに配置されている永久磁石装置及び回転バランスを取
る手段とを備える回転軸に固定された第１の回転体と、 回転方向に沿った外周面上に複数の他方の磁極が配置さ
れ、その内周面上に複数の一方の磁極が配置され、互い
に対応する一方及び他方の各磁極対が半径線に対して斜
めに配置されている永久磁石装置及び回転バランスを取
る手段とを備える回転軸に固定され、第１の回転体とと
もに回転する第２の回転体と、 この第１及び第２の回転体に対向して配置され、前記第
１及び第２の回転体から発生される磁界に対向する磁界
を発生する互いに磁気的に連結されている第１及び第２
の電磁石手段と、及び前記回転体の回転位置を検出して
前記電磁石手段を付勢する検出手段と、 を具備することを特徴とする磁力回転装置。
Priority Applications (25)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230162A JP2968918B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 磁力回転装置 |
| MYPI94002271A MY111454A (en) | 1993-09-16 | 1994-08-30 | Magnetic rotating apparatus. |
| CA002131336A CA2131336C (en) | 1993-09-16 | 1994-09-01 | Magnetic rotating apparatus |
| NZ264373A NZ264373A (en) | 1993-09-16 | 1994-09-02 | Permanent magnet rotor electric motor |
| DK94113904T DK0647009T3 (da) | 1993-09-16 | 1994-09-05 | Magnetisk roterende apparat. |
| EP94113904A EP0647009B1 (en) | 1993-09-16 | 1994-09-05 | Magnetic rotating apparatus |
| DE69407250T DE69407250T2 (de) | 1993-09-16 | 1994-09-05 | Magnetisches rotierendes Gerät |
| ES94113904T ES2114639T3 (es) | 1993-09-16 | 1994-09-05 | Aparato giratorio magnetico. |
| IL110879A IL110879A (en) | 1993-09-16 | 1994-09-05 | Magnetic rotating apparatus |
| NO943277A NO305497B1 (no) | 1993-09-16 | 1994-09-05 | Magnetisk rotasjonsanordning |
| AT94113904T ATE161128T1 (de) | 1993-09-16 | 1994-09-05 | Magnetisches rotierendes gerät |
| KR1019940022441A KR100225263B1 (ko) | 1993-09-16 | 1994-09-07 | 자력회전장치(magnetic rotating apparatus) |
| BR9403471A BR9403471A (pt) | 1993-09-16 | 1994-09-08 | Aparelho magnético rotativo |
| HU9402621A HU220522B1 (hu) | 1993-09-16 | 1994-09-13 | Mágneses forgóberendezés |
| FI944260A FI116104B (fi) | 1993-09-16 | 1994-09-14 | Magneettinen pyörivä laite |
| SK1108-94A SK282184B6 (sk) | 1993-09-16 | 1994-09-14 | Magnetický rotačný prístroj |
| TW083108501A TW303542B (ja) | 1993-09-16 | 1994-09-14 | |
| BG99044A BG61589B1 (bg) | 1993-09-16 | 1994-09-15 | Ротационно магнитно устройство |
| AU73014/94A AU677854B2 (en) | 1993-09-16 | 1994-09-15 | Magnetic rotating apparatus |
| RU94033095A RU2128872C1 (ru) | 1993-09-16 | 1994-09-15 | Магнитное вращающееся устройство |
| CN94115388A CN1037050C (zh) | 1993-09-16 | 1994-09-16 | 磁力旋转装置 |
| PL94305068A PL176647B1 (pl) | 1993-09-16 | 1994-09-16 | Urządzenie obrotowe magnetyczne |
| US08/574,582 US5594289A (en) | 1993-09-16 | 1995-12-14 | Magnetic rotating apparatus |
| HK98100834A HK1001848A1 (en) | 1993-09-16 | 1998-02-05 | Magnetic rotating apparatus |
| GR980400442T GR3026264T3 (en) | 1993-09-16 | 1998-02-27 | Magnetic rotating apparatus. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230162A JP2968918B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 磁力回転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0787725A true JPH0787725A (ja) | 1995-03-31 |
| JP2968918B2 JP2968918B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=16903575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5230162A Expired - Lifetime JP2968918B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 磁力回転装置 |
Country Status (25)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5594289A (ja) |
| EP (1) | EP0647009B1 (ja) |
| JP (1) | JP2968918B2 (ja) |
| KR (1) | KR100225263B1 (ja) |
| CN (1) | CN1037050C (ja) |
| AT (1) | ATE161128T1 (ja) |
| AU (1) | AU677854B2 (ja) |
| BG (1) | BG61589B1 (ja) |
| BR (1) | BR9403471A (ja) |
| CA (1) | CA2131336C (ja) |
| DE (1) | DE69407250T2 (ja) |
| DK (1) | DK0647009T3 (ja) |
| ES (1) | ES2114639T3 (ja) |
| FI (1) | FI116104B (ja) |
| GR (1) | GR3026264T3 (ja) |
| HK (1) | HK1001848A1 (ja) |
| HU (1) | HU220522B1 (ja) |
| IL (1) | IL110879A (ja) |
| MY (1) | MY111454A (ja) |
| NO (1) | NO305497B1 (ja) |
| NZ (1) | NZ264373A (ja) |
| PL (1) | PL176647B1 (ja) |
| RU (1) | RU2128872C1 (ja) |
| SK (1) | SK282184B6 (ja) |
| TW (1) | TW303542B (ja) |
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| JP5792411B1 (ja) * | 2015-05-22 | 2015-10-14 | 康▲広▼ 小松 | 磁力回転装置 |
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