JP2000228865A

JP2000228865A - 磁力回転装置

Info

Publication number: JP2000228865A
Application number: JP11234462A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Hayashi; 忠司林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2000-08-15
Also published as: AU1181400A; CN1320295A; KR20010075499A; WO2000035069A1; TW468306B; DE19983774T1

Abstract

(57)【要約】【課題】永久磁石が潜在的に保有する反発力と吸引力
を同時に作用させて効果的に活用し、入力エネルギーに
対する回転エネルギーの増殖率を高める。【解決手段】回転可能な回転体１の外周部に任意数組
設けた永久磁石装置２は、複数個の永久磁石２１を互い
に対応する一方の磁極を回転方向に向け、他方の磁極を
逆回転方向に向け、円周方向に略等しい間隔で配置して
なっている。この磁石装置２と相対向して設けた任意数
組の電磁石手段３は、同時に一方向への回転エネルギー
として作用する二つの異なる磁極Ｎ，Ｓを有し、両磁極
Ｎ，Ｓから磁界を間欠的に制御発生させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁力を利用して回転
体を回転駆動する磁力回転装置、特に永久磁石及び電磁
石を利用した磁力回転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の磁力回転装置として、例
えば特開平７−８７７２５号公報に記載の磁力回転装置
（以下、「従来装置」という）が提案されている。この
従来装置は、回転可能な回転軸と、複数個の永久磁石を
回転盤に所定の位置、かつ、所定の向きで配置してなる
永久磁石装置及び回転バランスを取る手段を備え、前記
回転軸に固定して設けた回転体と、この回転体の前記磁
石装置と対向して設け、前記磁石装置からの磁界に対向
する磁界を発生する電磁石手段と、前記回転体の回転位
置を検出して前記電磁石手段を制御する制御手段とを具
備し、前記電磁石手段を所定のタイミングで間欠的に励
磁するように構成したものである。

【０００３】上記従来装置は永久磁石と電磁石との反発
力を利用して回転するもので、この装置によれば永久磁
石と電磁石間の磁界に歪みを生じさせることにより高効
率の回転トルクを発生させることができ、これにより、
入力エネルギーに対し、これを増殖した出力エネルギー
を取り出すことが可能になる。

【０００４】ところで、永久磁石は反発力と吸引力を潜
在的に保有しているが、従来装置は回転体を回転させる
手段として、もっぱら対向磁石同士の反発力だけに依存
している関係上、入力エネルギーに対する回転エネルギ
ーの増殖の点において満足できない面があると共に、回
転体の回転運動の安定性の面においても課題が残されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
実情に鑑み、永久磁石が潜在的に保有する反発力と吸引
力を同時に作用させて効果的に活用し、入力エネルギー
に対する回転エネルギーの増殖をさらに増大させ、一層
高効率の回転トルクを発生させることができ、かつ、回
転体の回転運動の安定性を確保し得る斬新的な磁力回転
装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のうち、１つの発明は、回転可能な回転体と
複数個の永久磁石を、互いに対応する一方の磁極を回転
方向、他方の磁極を逆回転方向に向けて円周方向に略等
しい間隔で配置してなり、前記回転体の外周部における
円周上に沿わせて設けた永久磁石装置と、二つの異なる
磁極を有し二つの異なる磁界を発生するように構成し、
前記磁石装置からの磁界に対向して同時に一方向への回
転エネルギーとして作用するようにして設けた電磁石手
段と、この電磁石手段を間欠的に励磁する制御装置、と
を具備することを特徴とする。

【０００７】本発明においては、前記回転体に設ける複
数個の永久磁石を、前記回転体の側面に対して略一定の
傾斜角度を付して円周方向に略等しい間隔で、かつ、隣
接する前記磁石同士を一部重合させて構成し設けること
もできる。

【０００８】本発明において、前記回転体に設ける前記
永久磁石装置の数量（組数）は特に限定されるものでは
なく、一組又は二組以上複数組任意に設定して設けるこ
とができる。また、前記回転体に前記永久磁石装置とバ
ランスさせるバランサーを設けることもできる。さら
に、前記電磁石手段の設置数量も限定されるものではな
い。

【０００９】また、本発明において、前記永久磁石装置
は複数個の永久磁石を、互いに対応する一方の磁極を回
転方向に向けて前記回転体の一方の側面部に位置させ、
他方の磁極を逆回転方向に向けて前記回転体の他方の側
面部に位置させ、円周方向に対して略等しい間隔で配置
してなり、この磁石装置からの磁界に対向させて前記電
磁石手段を設ける構成とすることもできる。但しこの場
合においても、前記回転体に設ける複数個の永久磁石
は、前記回転体の側面に対して略一定の傾斜角度を付し
て円周方向に略等しい間隔で、かつ、隣接する前記磁石
同士を一部重合させて構成し設けることもできる。この
構成の発明においては、前記電磁石手段は前記磁石装置
の一方及び他方の磁極からの磁界にそれぞれ対向させ、
二組の前記電磁石手段を一対として設けることもでき
る。なお、この明細書において、「磁石同士を一部重
合」とは、特に限定して説明した場合を除き、回転体の
側面から永久磁石装置を見た場合において、磁石の一方
の磁極が互いに隣接する磁石の一方及び他方の磁極間に
位置する状態の意味として用いられている。また、「略
一定の傾斜角度」の「略一定」とは、一定ないしそれに
近い状態、「略等しい間隔」の「略等しい」とは、等し
いないしそれに近い状態を含む意味として用いられてい
る。

【００１０】本発明のうち、他の１つの発明は、回転可
能な回転体と、複数個の永久磁石を、互いに対応する一
方の磁極を前記回転体の外周側に位置させると共に他方
の磁極を前記回転体の内周側に位置させ、かつ、前記各
磁石の磁極対を前記回転体の半径線に対して略一定の角
度をもたせて円周方向に略等しい間隔で配置してなり、
前記回転体の外周部における円周上に沿わせて設けた永
久磁石装置と、二つの異なる磁極を有し二つの異なる磁
界を発生するように構成し、前記磁石装置からの磁界に
対向して同時に一方向への回転エネルギーとして作用す
るようにして設けた電磁石手段と、この電磁石手段を間
欠的に励磁する制御装置、とを具備することを特徴とす
る。

【００１１】前記他の１つの発明において、前記回転体
に設ける前記永久磁石装置の数量（組数）は特に限定さ
れるものではなく、一組又は二組以上複数組任意に設定
して設けることができる。また、前記回転体に前記永久
磁石装置とバランスさせるバランサーを設けることもで
きる。さらに、前記電磁石手段の設置数量も限定される
ものではない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を示す。

【００１３】（実施の形態１）図１ないし図３は本発明
の実施の形態１を示し、図１Ａは磁力回転装置の正面
図、同Ｂは側面図、図２は永久磁石装置を構成する永久
磁石単体の取付け配置状態を示す斜視図、図３は電磁石
手段の電気回路図である。

【００１４】これらの図において、この実施の形態１の
磁力回転装置は、回転可能な回転体１と、この回転体１
に取付けた永久磁石装置２と、前記回転体１に近接して
設けた電磁石手段３と、この電磁石手段３を制御する制
御手段４とを備えている。

【００１５】前記回転体１は回転自在に支持させて設け
た回転軸１１上に固定して設けてある。また、図示の回
転体１は円盤で構成されているが、放射状のスポーク支
持杆を備えたリング状プレート等、図示以外の任意の構
造に変更可能なこと勿論である。

【００１６】前記永久磁石装置２は、この実施の形態で
は二組備え、回転軸１１を挟んで相対向させ、回転バラ
ンスを取って回転体１の外周部おける円周上に沿わせて
設けてある。これら磁石装置２は同一に構成され、それ
ぞれ複数個の永久磁石２１を、互いに磁極の向きを対応
させ、磁極対の一方の磁極Ｎを回転体１の回転方向（図
１Ｂの矢印方向）、他方の磁極Ｓを逆回転方向（但し、
前記Ｎ極とＳ極の向く方向は逆でもよい）に向けると共
に回転体１の側面に対して略一定の角度θで傾斜させ、
円周方向に対して略等しい間隔で、かつ、隣接する永久
磁石２１同士を一部重合してなっている。この実施の形
態の永久磁石２１は方形板状に形成され、各磁石２１を
同一円周上に位置させると共に一方の磁極Ｎは回転体１
の側面に接近させ、他方の磁極Ｓは回転体１から離れる
ように、回転体１の側面に対して一定の角度θに傾斜し
た姿勢で取付座２２を介して回転体１の側面外周部に取
付けてある。そして、前記各磁石２１は隣接する磁石２
１同士を一部重合（図示では約半分）させて略一定間隔
で配置されている。なお、この実施の形態では、三個の
永久磁石２１で一組の永久磁石装置２を構成したものが
図示されているが、一組の磁石装置２を構成する磁石２
１の個数は任意に増加し得るものである。

【００１７】前記各磁石２１の前記角度θは隣接する磁
石２１同士を一部重合させて所定の姿勢で配置するため
に付与したもので、この傾斜角度θの数値は重要な要素
ではなく、使用する磁石２１の板厚や重合度合い等に応
じて変更し得るものである。

【００１８】前記電磁石手段３は磁路構成手段を伴う二
股状に形成され、二つの異なる磁極Ｎ，Ｓを有し、前記
磁石装置２からの磁界に対向する二つの異なる磁界を同
時に発生するように構成され、前記磁石装置２に近接し
て対向させるように支持部材（図示せず）で支持させて
回転体１の側面側に設けてある。この実施の形態では電
磁石手段３を両磁石装置２にそれぞれ対向して一組ずつ
設けてあるが、いずれか一組だけ設けてもよい。なお、
電磁石手段３は両磁極Ｎ，Ｓを回転体１の側面に対し垂
直方向に設置するのが好ましい。

【００１９】この実施の形態の電磁石手段３は図３に示
すように二本の軸３１ａ，３１ｂにそれぞれコイルＣ
１，Ｃ２を同じ巻数で、直列に接続させて巻回してなる
二本の棒状電磁石３２ａ，３２ｂを有し、これら両電磁
石３２ａ，３２ｂを所定の間隔で平行に相対設するよう
にヨーク３４で連結し、ヨーク３４を磁路構成手段とし
て二股状に形成され、コイルＣ１側の軸３１ａの端部を
Ｎ極、コイルＣ２側の軸３１ｂの端部をＳ極とし、両磁
極から二つの異なる磁界（ＮとＳ）を同時に発生するよ
うに構成されている。

【００２０】前記電磁石手段３は前記磁石装置２からの
磁界に対向して同時に二つの異なる磁界を発生し、同時
に一方向への回転エネルギーとして作用するように位置
決めをして設けられる。この実施の形態の電磁石手段３
はＮ極とＳ極の二つの磁界を発生させる軸端部（Ｎ及び
Ｓ）のセンター（図１Ａの点線で示す）が、Ｎ極では磁
極対がＮ１−Ｓ１で示される磁石２１の略中央、Ｓ極で
は磁極対がＮ２−Ｓ２で示される磁石２１の端部（Ｓ
極）と対向するように磁路形成可能なヨーク３４により
前記両電磁石３２ａ，３２ｂ間の間隔を設定して両電磁
石３２ａ，３２ｂを連結して固定してある。磁路構成手
段としてのヨーク３４は磁界が漏れるのを防ぎ、磁力線
をＮ，Ｓ極の端部に集めて有効に使う機能を果たしてい
る。図１Ａにおいて、点線Ｎａ，Ｓａ→Ｓｏは電磁石手
段３に通電（励磁）して付勢を開始する始点を示し、点
線Ｎｂ，Ｓｂ→Ｅｏは通電を停止して消勢する終点を示
す。

【００２１】前記両電磁石３２ａ，３２ｂのコイルＣ
１，Ｃ２は直列に接続されているので、これに伴って抵
抗の大きさはコイルＣ１，Ｃ２単一の場合の丁度２倍に
なる。これにより一定の電圧下では電流の流れはコイル
Ｃ１、コイルＣ２というように単一の場合に比べ２分の
１に減ることになる。したがって、電磁石手段３の両磁
極Ｎ，Ｓから発生する磁界の強さもそれぞれ１／２に減
ってしまうが、二つの異なる磁力作用、即ち反発力（＋
１／２）も吸引力（−１／２）もここでは同時に一方向
への回転エネルギーとして作用することから、電流の流
れは１／２で済むのにもかかわらず回転エネルギーは相
変わらず１となる。これを数式で表すと下記数１のよう
になる。つまり、入力１に対し出力２（損失も含めて）
という極めて効果的に回転エネルギーを取り出すことが
できるようになっている。

【００２２】

【数１】｜＋１／２｜＋｜−１／２｜＝１／２＋１／２＝１

【００２３】前記電磁石手段３は前記制御装置４によっ
て制御される。この制御装置は回転体１の回転位置を検
出する検出手段を備え、所定のタイミングで電源４１
（直流）からの電流を電磁石手段３に間欠的に流して励
磁し、回転体１に回転力を与える（付勢）ように構成さ
れている。

【００２４】実施の形態１の磁力回転装置は上記のよう
に構成したもので、次に作用等につき説明する。制御装
置４を駆動して電磁石手段３に電流を流すと両磁極Ｎ，
Ｓから異なる磁界を同時に発生する。上記二つの異なる
磁界は一組の同一の磁石装置２の磁石２１に対して股掛
けして発生するように仕掛けてあるので、同磁極間（例
えば図１Ａの電磁石手段３のＳ極と磁石装置２のＳ２
極）では磁力線が爆発したように乱れ、異磁極間（例え
ば図１Ａの電磁石手段３のＮ極と磁石装置２のＳ１極）
では吸引する際この部分の磁力線が崩れる現象を起こ
す。通常は反発作用を持つはずの磁石２１のＳ２極と二
股状の電磁石手段３のＳ極との間の磁界は球状に爆発し
たような現象を起こし、そして、前記のように崩れた磁
力線が、前記爆発したような磁界の中心部に向かって激
しく流れ込み、この流れ込み現象及び前記爆発したよう
な現象による作用が相まって、さらなる相乗効果を生み
出し、大きな回転トルクを発生して回転体１が回転す
る。また、これが同時に回転体１の回転そのものを滑ら
かにして回転運動を安定させ、騒音の発生をも抑制して
いる。

【００２５】前記二つの現象は、二股状の電磁石手段３
が図１Ａにおいて点線Ｎｂ，Ｓｂで示された位置を越え
て変位した時、即ち、回転体１が前記位置まで回転した
時点で消滅し、今度は逆作用即ち逆回転トルクが発生す
る。そこで、回転体１が前記位置に達した時点で電磁石
手段３への通電を停止して消勢（Ｎｂ，Ｓｂ→Ｅｏ）
し、回転体１への逆回転トルクの発生を避け、回転体１
の加速を妨げないようにしてある。前記同磁極間の磁界
への前記磁力線の流れ込みが激しくなるのに比例して回
転力は大きくなり、また、磁束密度が高くなり、あるい
はまた回転体１が加速されることにより、前記磁力線の
崩れ方が激しくなり、前記爆発現象の規模も大きくな
る。これらにより、回転体１は次第に速度を上げ、僅か
な電気エネルギーでもって効果的に回転エネルギーを取
り出すことができる。なお、この実施の形態１のように
電磁石手段３を回転体１のそれぞれの永久磁石装置２に
対して一組ずつ設けた場合、双方同時に間欠的に付勢，
消勢させるように構成してもよく、或いは二組の電磁石
手段３を一対とし、リレーしてそれぞれの磁石装置２に
働きかけるように構成してもよい。

【００２６】前記電磁石手段３を間欠的に付勢／消勢す
るための回転体１の回転位置の検出は前記制御装置４に
備えた検出手段により行なう。この検出手段としては従
来より電動機等に使用されているブラシ式の機械的な方
法、或いはホール１Ｃや光学式センサ等、任意の手段を
用いることができる。そして、図１に示すように回転体
１の回転方向を時計回りとして見ると、電磁石手段３が
Ｎａ，Ｓａで示される二本の点線の位置にあるときを付
勢（励磁）する始点Ｓｏと定める。即ち、一番目の磁石
２１（磁極対がＮ１−Ｓ１で示される磁石２１）の略中
央が前記点線Ｎａの位置（電磁石手段３のＮ極のセンタ
ーと一致する位置）、また、二番目の磁石２１（磁極対
がＮ２−Ｓ２で示される磁石２１）のＳ極が点線Ｓａの
位置（電磁石手段３のＳ極のセンターと一致する位置）
になったきに位置検出を行ない、同時にこの位置で電源
が入るように制御装置４の設定を行なう。これにより付
勢する始点Ｓｏが決まる。同様にして回転体１を手で回
して前記点線Ｎａが点線Ｎｂで示される位置（この時前
記点線Ｓａは点線Ｓｂの位置）まで移動したところで位
置検出を行なうと共に電源が切れるように制御装置４の
設定を行なう。これにより消勢する終点Ｅｏ（電源を切
るポイント）が決まる。この場合、電磁石手段３は固定
されているので、実際上は前記点線Ｎａ，Ｓａに対し磁
石装置２側が移動することになる。なお、この実施の形
態では上記したように電磁石手段３を磁石装置２の一番
目の磁石２１と二番目の磁石２１に股掛けするように構
成してあるが、電磁石手段３のヨーク３４の長さを調整
し、例えば、磁石装置２の一番目の磁石２１と三番目の
磁石２１に股掛けするように構成することもできる。

【００２７】消勢が不可欠であるのは、前記の通り、逆
回転トルクの発生を避けるためである。しかし、間欠的
に付勢しても高効率の回転トルクが得られるので、間断
なく電気エネルギーを供給する必要もない。これによ
り、電磁石のコイルＣ１，Ｃ２はほとんど熱を持つこと
がないので熱損失及び熱による損傷も極めて少なくな
り、これがコイルの保護にもつながる。

【００２８】次に実施の形態１の磁力回転装置に磁束密
度１１００ガウス前後の永久磁石を使用して実験したデ
ータを示す。回転体の回転軸を発電機の回転軸と連結
し、電磁石手段に電流を流して回転体を回転し、発電さ
せた。発電量は完全短絡法によって測定した。一方、電
磁石手段が消費する電力は電源の文字盤で電圧と電流の
数値を読み取って計算し、発電量と電力消費量を比較し
た。多くの測定の結果は、発電量は入力の１．５倍以上
であることを示した。この結果は反発力及び吸引力の同
時作用によって得られる入力１：出力２の関係を明白に
示している。

【００２９】次いで、発電機を取外し、棒状電磁石一本
を使用して回転体を回転し、他方、本発明実施の形態１
に示す電磁石手段を使用して回転体を回転し、いずれの
場合も回転数を同じに設定して両者の電源の消費電力を
比較した。その結果、前者は後者の３倍弱電力消費量が
多いことが判明した。

【００３０】なお、図３に示す電磁石手段３は軸３１
ａ，３１ｂにコイルＣ１，Ｃ２を巻回して直列に接続
し、ヨーク３４を磁路構成手段として二股状に形成して
あるが、このヨーク３４部に前記Ｃ１，Ｃ２のコイルを
まとめて巻回し、一方の軸３１ａの端部をＮ極（又はＳ
極）、他方の軸３１ｂの端部をＳ極（又はＮ極）に形成
し、両磁極Ｎ，Ｓから同時に二つの異なる磁界を発生す
るように構成（以下に述べる各実施の形態についても同
様に変更可）してもよい。この構成の電磁石手段も図３
に示す電磁石手段と原理的に同様の作用を奏する。なお
また、図３に示す電磁石手段３のヨーク３４を磁路形成
可能ではない両電磁石３２ａ，３２ｂの単なる支持・固
定材として用い、永久磁石装置２に対向する側の一方の
軸３１ａの端部をＮ極（又はＳ極）、他方の軸３１ｂの
端部をＳ極（又はＮ極）に形成し、この両磁極Ｎ，Ｓか
ら同時に二つの異なる磁界を発生するように構成（前記
同様、以下に述べる各実施の形態についても変更可）し
てもよい。このように構成しても前記数式（数１）で示
す原理を満たすことができる。

【００３１】（実施の形態２）図４は本発明の他の実施
の形態を示し、図４Ａは磁力回転装置の正面図、同Ｂは
側面図であり、これらは実施の形態１の図１Ａ，Ｂと対
応している。この実施の形態２及び以下に説明する他の
各実施の形態においては、実施の形態１と同様な構成に
ついては記載の重複を避けるため同一符号を付して説明
を省略し、以下には相違ないし特徴的構成についてのみ
説明することとする。

【００３２】この実施の形態２の磁力回転装置は、回転
体１の外周部に沿わせて設けた一組の永久磁石装置２Ａ
と、この磁石装置２Ａとバランスさせて設けたバランサ
ー５を備えている。永久磁石装置２Ａは永久磁石２１の
個数を実施の形態１より多くし、回転体１の半周程度ま
で配置してある。各磁石２１の取付け状態等は前記と同
様である。バランサー５は複数のバランサーブロック５
１を所定の間隔をおいて磁石装置２Ａと同様に回転体１
の約半周弱程度まで配置し、これにより回転体１の回転
バランスを取っている。この場合において、バランサー
５は一個のバランサーを回転体１に設置して回転バラン
スを取るように構成してもよい。他の構成は実施の形態
１と同様である。

【００３３】実施の形態２の磁力回転装置は上記のよう
に構成したもので、この構成によると実施の形態１の作
用効果に加え、付勢時間が長くなり、それに伴って加速
時間も長くなるので回転エネルギーの増殖作用を一層高
めることができる。なお、実施の形態２ではバランサー
５の部位は慣性モーメントだけで加速なしで回転するこ
とになるため、回転にバラツキが生じ易くなるが、これ
は弾み車（フライホイール）を取り付けること等により
衝撃的な負荷変動に対処することができる。また、前記
のように磁石装置２Ａ及びバランサー５を配置した回転
体１を同じ回転軸１１に二組装着（この場合、一方の回
転体１の磁石装置２Ａと他方のそれの磁石装置２Ａとは
位置関係を対称的にする）すると共に、電磁石手段３も
二組をセットとして設定し、これら電磁石手段３をリレ
ーして付勢するように構成することもでき、この構成を
採用すると、わずかな電気エネルギーでもって大馬力の
回転トルクが得られ、また、上記した回転バラツキの問
題も解消される。

【００３４】（実施の形態３）図５ないし図７は本発明
のさらに他の実施の形態を示し、図５Ａは磁力回転装置
の正面図、同Ｂは側面図、図６は永久磁石単体の取付け
前の状態を示す斜視図、図７は電磁石手段の電気回路図
である。

【００３５】この実施の形態３の磁力回転装置は永久磁
石装置の取付け形態及び電磁石手段の配置形態等におい
て、実施の形態１と相違している。即ち、この実施の形
態では二組の永久磁石装置２Ｂを回転体１Ａの外周面に
沿わせると共に回転軸１１を挟んで相対向して配置し、
バランスを取って設けてある。また、電磁石手段３は二
組を一対として、回転体１Ａの両側の回転空間域に設定
されている。

【００３６】前記磁石装置２Ｂは複数個の永久磁石２１
を、互いに対応する一方の磁極（図示ではＮ極）を回転
方向に向けて回転体１Ａの一方の側面部に位置させ、他
方の磁極（図示ではＳ極）を逆回転方向に向けて回転体
１Ａの他方の側面部に位置させると共に、前記回転体の
側面に対して略一定の傾斜角度θを付し、円周方向に対
して略等しい間隔で、かつ、隣接する磁石２１同士を一
部重合させて配置し、前記各磁石２１を回転体１Ａの外
周面に沿わせて突出させ、固定してなっている。この実
施の形態では各磁石２１に台座２３を介してボルト２４
を取付け（図６参照）、このボルト２４を回転体１Ａの
外周面から回転体１Ａの凹所１２に向けて設けた軸孔
（図示せず）に挿通し、ナット２５で締付け固定して各
磁石２１を回転体１Ａに取付けてある。これにより、磁
石装置２Ｂは一方の磁極Ｎが回転体１Ａの一方の側面部
に突出すると共に、他方の磁極Ｓが回転体１Ａの他方の
側面部に突出した具合になる。

【００３７】前記電磁石手段３は二組を一対とし、この
一対の電磁石手段３の各電磁石３２ａ，３２ｂの各コイ
ルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は図７に示すように、同時に
付勢（励磁）させるように接続されている。前記一対の
電磁石手段３は図５に示すように、磁石装置２Ｂの両面
に位置させ、磁石装置２Ｂの一方の磁極Ｎ及び他方の磁
極Ｓからの磁界に対向させるように、左右対として配置
されている。前記一対の電磁石手段３は一組だけ設けて
もよく、或いは複数組設けることもできる。複数組設け
た場合には、各組の電磁石手段を同時に付勢、消勢させ
てもよく、或いはリレーして付勢、消勢させることもで
きる。

【００３８】実施の形態３の磁力回転装置は上記のよう
に磁石装置２Ｂの両方の面の磁力エネルギーを活用する
ので、片面使用の場合の丁度二倍の回転エネルギーを取
り出すことができるだけでなく、磁石装置２Ｂの両面か
ら付勢するので回転方向以外への力作用を相対的に打ち
消し合える。これによりさらに一段と回転運動の安定性
が良くなり、滑らかで騒音も少なく逆回転トルクの影響
も受けにくくなる。

【００３９】（実施の形態４）図８は本発明のさらに他
の形態を示し、図８Ａは磁力回転装置の正面図、同Ｂは
同装置の要部を示す斜視図である。この実施の形態４は
実施の形態３の磁力回転装置において、回転体に対する
永久磁石の取付け手段に特徴がある。即ち、この実施の
形態では回転体１Ｂの外周部に永久磁石２１が嵌合する
嵌合溝１２を円周方向に所定の間隔、かつ、回転体１Ｂ
の側面に対して所定の傾斜角度をもたせて設け、これら
の溝１２に磁石２１を嵌合し、接着、ネジ止めその他任
意の手段で固定し、実施の形態３と同様の条件で複数個
の磁石２１を配置して一組の永久磁石装置２Ｃを構成し
たものである。

【００４０】なお、磁石装置２Ｃを構成する各磁石２１
の一方の磁極Ｎは回転体１Ｂの一方の側面部に突出さ
せ、他方の磁極Ｓは回転体１Ｂの他方の側面部に突出さ
せている。また、この構成を採用すると磁石２１の取付
けが容易に行なえる。他の構成は実施の形態３と同様で
あり、同様の作用を奏する。

【００４１】（実施の形態５）図９は本発明のさらに他
の実施の形態を示し、図９Ａは磁力回転装置の正面図、
同Ｂは側面図である。この実施の形態５は実施の形態２
と同３を組み合わせた形態として提供される。この実施
の形態においても実施の形態３と同様な構成には記載の
重複を避けるため同一符号を付して説明を省略し、特徴
的構成についてのみ説明する。

【００４２】即ち、実施の形態５の磁力回転装置は回転
体１Ａの外周面に沿わせて設けた一組の永久磁石装置２
Ｄと、この磁石装置２Ｄと回転バランスを取って設けた
バランサー５Ａを備えている。磁石装置２Ｄは複数個の
永久磁石２１を実施の形態３と同様に配置し、同様の手
段で回転体１Ａの外周面に取付け、回転体１Ａの半周強
配置してなっている。バランサー５Ａは１個の半円形の
リング状バランサー５１Ａで構成され、このバランサー
５１Ａを磁石装置２Ｄの磁石２１と同様にボルト５２及
びナット５３によって回転体１Ａの外周面に沿わせて固
定し、これにより回転体１Ａの回転バランスを取ってい
る。この場合において、バランサー５Ａは複数個のバラ
ンサーブロックを回転体１Ａの外周面に所定の間隔で配
置して回転バランスを取るように構成してもよい。他の
構成は実施の形態３と同様である。

【００４３】実施の形態５の磁力回転装置は上記のよう
に構成したもので、この構成を採用すると、実施の形態
２の作用効果に加え、磁石装置２Ｄの両方の面の磁力エ
ネルギーが活用できるので、実施の形態３、４同様倍増
した回転エネルギーを取り出すことができる。

【００４４】なお、実施の形態５の磁力回転装置におい
て、前記磁石装置２Ｄは実施の形態４と同様に回転体の
外周部に磁石２１が嵌合する嵌合溝を設け、この溝に各
磁石２１を嵌合固定して配置するように構成してもよ
い。この場合、バランサー５Ａは回転体１Ａの外周部に
沿わせて固定し、或いはバランサー５Ａを複数個のバラ
ンサーブロックに分離し、この各バランサーブロックを
前記と同様な嵌合溝に嵌合して回転体１Ａに固定する等
により設ける。

【００４５】（実施の形態６）図１０は本発明の磁力回
転装置のさらに他の実施の形態を示す側面図、図１１は
同上回転装置の永久磁石装置を構成する永久磁石単体の
取付け配置状態を示す斜視図である。この実施の形態は
永久磁石装置の構成及び電磁石手段の設置する位置関係
に特徴がある。

【００４６】実施の形態６は永久磁石装置２Ｅを二組備
え、回転バランスを取って回転体１Ｃの外周部における
円周上に沿わせ設けてある。これら磁石装置２Ｅは同一
に構成され、複数個の永久磁石２１を、互いに磁極の向
きを対応させ、一方の磁極Ｓを回転体１Ｃの外周側に位
置させると共に他方の磁極Ｎを回転体１Ｃの内周側に位
置（但し、前記Ｓ極とＮ極の位置は逆でもよい）させ、
かつ、各磁石２１の磁極対（前記Ｓ極とＮ極を結ぶ線）
を回転体１Ｃの半径線Ｌに対して略一定の角度ｗをもた
せて円周方向に略等しい間隔で配置してなっている。こ
の実施の形態では回転体１Ｃの外周部に磁石２１が係合
する係合溝１３を同一円周方向に所定の間隔で設け、こ
れらの溝１３に磁石２１を係合し、接着、ネジ止めその
他の手段で固定してある。前記一組の磁石装置２Ｅを構
成する磁石２１の個数（図示では三個）は任意に増加し
得るものである。

【００４７】電磁石手段３は前記回転体１Ｃの磁石装置
２Ｅに近接して設けられる。この電磁石手段３は前記磁
石装置２Ｅからの磁界に対向して同時に一方向への回転
エネルギーとして作用する二つの異なる磁界を発生する
ように位置決めして設ける。この実施の形態では電磁石
手段３の両磁極Ｎ，Ｓがそれぞれ磁石装置２Ｅに近接
し、かつ、回転体１Ｃの円周面に対向させるように位置
を決め、支持部材で固定支持して設けてある。なお、図
示の電磁石手段３は磁路構成手段３４（ヨーク）を介し
て直列に接続された二本の棒状電磁石３２ａ，３２ｂは
平行に対設されているが、両電磁石３２ａ，３２ｂの軸
線が回転体１Ｃの半径線方向を向くように対設してもよ
い。また、図示では一組の電磁石手段３を設けたものが
開示されているが、実施の形態１と同様に二組設けても
よい。さらにまた、前記磁石装置２Ｅと回転軸１１との
間に大きなスペースがある場合には、電磁石手段３を回
転体１Ｃの外周方向に向けて磁石装置２Ｅの磁界と対向
させて設けることもできる。他の構成は実施の形態１と
同様である。

【００４８】実施の形態６は上記のように構成したもの
で、この磁力回転装置は永久磁石２１の取付け配置関係
や電磁石手段の回転体１Ｃに対する位置関係において実
施の形態１のそれと具体的な構成が異なるが、電磁石手
段３と永久磁石装置間における同磁極、異磁極の作用
（反発，吸引）は変わらないので、実施の形態１と略同
様な作用を奏する。

【００４９】（実施の形態７）図１２は本発明の磁力回
転装置のさらに他の実施の形態を示す側面図である。こ
の実施の形態７は実施の形態６と同２ないし同５を組合
わせた形態として提供される。この実施の形態において
も実施の形態６と同様な構成については同一符号を付し
て説明を省略し、特徴的構成についてのみ説明する。

【００５０】この実施の形態の磁力回転装置は、回転体
１Ｄの外周部に沿わせて設けた一組の永久磁石装置２Ｆ
と、この磁石装置２Ｆとバランスさせて設けたバランサ
ー５Ｂを備えている。前記磁石装置２Ｆは複数個の永久
磁石２１を実施の形態６と同様に配置し、同様の手段で
回転体１Ｄの外周部に取付け、回転体１Ｄの約半周程度
まで配置してなっている。バランサー５Ｂは１個の半円
形のリング状バランサー５１Ｂで構成（但し、複数個に
分割可）され、このバランサー５１Ｂを回転体１Ｄにボ
ルト止めその他の固定手段５２で固定して取付け、これ
により回転体１Ｄの回転バランスを取っている。他の構
成は実施の形態６と同様である。

【００５１】実施の形態７は上記のように構成したもの
で、この磁力回転装置は永久磁石２１の取付け配置関係
や電磁石手段３の回転体１Ｄに対する位置関係において
実施の形態２のそれと具体的な構成は異なるが、電磁石
手段３と永久磁石装置間における同磁極、異磁極の作用
（反発，吸引）は変わらないので、実施の形態２と略同
様な作用を奏する。

【００５２】なお、前記各実施の形態は一例として開示
したもので、本発明はこれらの実施の形態に限定される
ものではなく、実施に際しては請求項に記載した技術的
事項の範囲内で適宜変更又は修正して実施できること勿
論である。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、永久磁石が潜在的に保
有する反発力と吸引力を同時に作用させて効果的に活用
し、入力エネルギーに対する回転エネルギーを増大さ
せ、一層高効率の回転トルクを発生させることができ、
かつ、回転体の回転運動の安定性を確保し得る斬新的な
磁力回転装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁力回転装置の実施の形態１を示す正
面図Ａと側面図Ｂである。

【図２】同上並びに図４の磁力回転装置の永久磁石装置
を構成する永久磁石単体の取付け配置状態を示す斜視図
である。

【図３】同上装置の電磁石手段の電気回路図である。

【図４】本発明の磁力回転装置の実施の形態２を示す正
面図Ａと側面図Ｂである。

【図５】本発明の磁力回転装置の実施の形態３を示す正
面図Ａと側面図Ｂである。

【図６】図５並びに図９の磁力回転装置の永久磁石装置
を構成する永久磁石単体の取付け前の状態を示す斜視図
である。

【図７】同上装置の電磁石手段の電気回路図である。

【図８】本発明の磁力回転装置の実施の形態４を示す正
面図Ａ及び要部を示す斜視図Ｂである。

【図９】本発明の磁力回転装置の実施の形態５を示す正
面図Ａと側面図Ｂである。

【図１０】本発明の磁力回転装置の実施の形態６を示す
側面図である。

【図１１】図１０並びに図１２の磁力回転装置の永久磁
石装置を構成す永久磁石単体の取付け配置関係を示す斜
視図である。

【図１２】本発明の磁力回転装置の実施の形態７を示す
側面図である。

【符号の説明】

１回転体２永久磁石装置３電磁石手段１１回転軸２１永久磁石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能な回転体と、複数個の永久磁石を、互いに対応する一方の磁極を回転
方向、他方の磁極を逆回転方向に向けて円周方向に略等
しい間隔で配置してなり、前記回転体の外周部における
円周上に沿わせて設けた永久磁石装置と、二つの異なる磁極を有し二つの異なる磁界を発生するよ
うに構成し、前記磁石装置からの磁界に対向して同時に
一方向への回転エネルギーとして作用するようにして設
けた電磁石手段と、この電磁石手段を間欠的に励磁する制御装置、とを具備
することを特徴とする磁力回転装置。
【請求項２】請求項１記載の磁力回転装置において、
さらに、前記永久磁石装置とバランスさせて、前記回転
体に設けたバランサーを具備することを特徴とする磁力
回転装置。
【請求項３】請求項１及び２記載の磁力回転装置にお
いて、前記永久磁石装置は複数個の永久磁石を、互いに
対応する一方の磁極を回転方向に向けて前記回転体の一
方の側面部に位置させ、他方の磁極を逆回転方向に向け
て前記回転体の他方の側面部に位置させ、円周方向に対
して略等しい間隔で配置してなり、前記電磁石手段は前
記磁石装置からの磁界に対向させて設けてあることを特
徴とする磁力回転装置。
【請求項４】請求項３記載の磁力回転装置において、
前記電磁石手段は前記磁石装置の一方及び他方の磁極か
らの磁界にそれぞれ対向させ、二組の前記電磁石手段を
一対として設けてあることを特徴とする磁力回転装置。
【請求項５】回転可能な回転体と、複数個の永久磁石を、互いに対応する一方の磁極を前記
回転体の外周側に位置させると共に他方の磁極を前記回
転体の内周側に位置させ、かつ、前記各磁石の磁極対を
前記回転体の半径線に対して略一定の角度をもたせて円
周方向に略等しい間隔で配置してなり、前記回転体の外
周部における円周上に沿わせて設けた永久磁石装置と、二つの異なる磁極を有し二つの異なる磁界を発生するよ
うに構成し、前記磁石装置からの磁界に対向して同時に
一方向への回転エネルギーとして作用するようにして設
けた電磁石手段と、この電磁石手段を間欠的に励磁する制御装置、とを具備
することを特徴とする磁力回転装置。
【請求項６】請求項５記載の磁力回転装置において、
さらに、前記永久磁石装置とバランスさせて前記回転体
に設けたバランサーを具備することを特徴とする磁力回
転装置。