JP2008527967A - 電磁気エンジン - Google Patents

Abstract

電磁気エンジン（１００）は、内部ロータ（１１４）と外部ロータ（１１２）とを有し、それらの上に逆の極性の磁石（１２０）を有する。出力は、内部ロータ（１１４）から得られ、該内部ロータ（１１４）は一方向に自由に回転する。外部ロータ（１１２）は、振動を引き起こし、内部ロータ（１１４）の磁場と外部ロータ（１１２）の磁場との間の磁気的な斥力は内部ロータ（１１４）の回転を駆動する。外部ロータ（１１２）は、内部および外部の磁界が、斥力を最大にするために非常に近接している場合に、ソレノイド（１１８）およびホールディングギア（１２２）によって定常に保持され得る。振動のタイミングおよび外部ロータ（１１２）の休止は、ＥＰＲＯＭ回路網によって制御され得、タイミングセンサは出力シャフト（１１０）またはギア（１４０）に搭載される。

Description

本発明は、一般的にエンジンに関し、さらに具体的には電磁気エンジンに関する。

エンジンは、当該分野において周知であり、動力機械類および様々な車両に長年に渡って用いられてきた。多くのエンジンは、エネルギー源として燃料を用い、該燃料が燃焼されるときには、動力を出力する工程において様々な機構を駆動する。機構は、リンケージと、カムと、ギアと、ギアトレーンとを含む、要素の運動の運動学に関連する。例えば、スライダークランク機構の一般的なアプリケーションは、内部燃焼エンジンにおいてである。スライダークランク機構は、固定式のフレームと、クランクと、接続ロッドと、内部燃焼エンジンの中のピストンとを含む。車両用のエンジンに用いられる別の種類の機構は、カムとカムフォロワーである。カムは、一定の角速度で回転し、フォロワーが上下に動く。上方向の運動で、フォロワーは、カムによって駆動され、戻りの運動で重力またはスプリングの作用によって駆動される。車両用のエンジンにおいて、各シリンダーに２つのカムが用いられることによってインテークバルブおよびイグゾーストバルブを動作する。一般的なエンジンの１つの主だった欠点は、効率のなさである。エンジンの技術分野において、効率が増加したエンジンを提供するニーズが存在する。それだけで、動作の効率において他に勝る電磁気エンジンを提供することが望ましくあり得る。

従って、上述の問題を解決する電磁気エンジンが望まれる。

本開示は、電磁気エンジンに向けられる。該エンジンは、アニュラスを定義する外部フレームを有する外部ロータと該外部フレームに搭載された複数の外部磁石とを有する。該エンジンはまた、内部フレームを有する内部ロータと該内部ロータに搭載された複数の内部磁石とを含む。該内部フレームは、該外部フレームによって定義される該アニュラスの中の回転のために配置される。該内部磁石は、該外部磁石と極性が逆の磁界を有する。該エンジンは、アークを振動させる外部ロータを回転させる手段と定常位置において該外部ロータを瞬間的に維持する手段とをさらに含む。出力の結合は、内部ロータ内での回転のために該内部ロータに固定される。該外部ロータの振動は、該内部ロータの回転を起こし、それによって出力の結合に出力電力を提供する。

本発明のこれらおよび他の特徴は、以下の明細書および図のさらなるレビューによって直ちに明白となる。

類似の参照文字は、添付される図面全体を通して一貫して対応する特性を示す。

本発明は、電磁気エンジンである。電磁気エンジンは、出力シャフトと、外部磁石ハウジングと、内部磁石ハウジングと、スプリングと、入力ソレノイドと、磁石と、ホールディングギアと、ロックベアリングと、ベアリングケージと、ロックベアリングレースと、シャフトスタビライザーと、内部磁石ハウジングスペーサと、内部磁石ブラケットと、出力シャフトギアと、タイミングギアブラケットと、タイミングギアベアリングブラケットと、タイミングギアベアリングと、タイミングギアシャフトと、タイミングギアと、タイミングカムと、タイミングロッカハウジングと、ロッカと、タイミングピンと、タイミングピンボルトと、スプリングブラケットと、ベースと、タイミングロッカローラベアリングとを含む。

電磁気エンジンは、ソレノイドに外部の電力源から入力電力を受けさせ、出力シャフトに出力電力を提供することによって動作する。磁石は、４つの外部磁石と４つの内部磁石とを含む。内部磁石は、外部磁石の磁力と反発する磁力を有する。ソレノイドに提供される電力は、該ソレノイドに外部磁石を振動させる。スプリングは、安定性を提供し、ソレノイドを補助する。

電磁気モータが動作スピードに達すると、該電磁気モータは、充分な電気エネルギーを生成し、一定の期間において電磁気モータの駆動を継続させる。入力エネルギーは、補助の発電機によってソレノイドに供給され得る。しかし、電磁気モータの効率は、出力シャフトが有用な作業を行うことを可能にする。有用な作業は、出力シャフトへの機械的なアタッチメントの形式であり得、補助の機械的なデバイスを駆動する目的を有する。あるいは、発電機が、直接に出力シャフトに搭載され得、他の電気的なデバイスに電気の出力エネルギーを提供する。

本明細書に開示の本発明は勿論、多くの異なる形態の実施形態に影響される。示される図および以下の本明細書中に詳細に記述されるものは、本発明の好ましい実施形態である。しかし、本開示は、本発明の原理の例証であり、本発明を、説明される実施形態に限定するものではないことを理解されたい。

ここで図を参照すると、図１〜図５は、電磁気エンジン１００の第１の実施形態である。電磁気エンジン１００は、出力シャフト１１０と、外部磁石ハウジング１１２と、内部磁石ハウジング１１４と、スプリング１１６と、入力ソレノイド１１８と、磁石１２０と、ホールディングギア１２２と、出力シャフトベアリング１２４と、ベアリングケージ１２８と、ロックベアリングレース１３０と、ロックベアリング１３２と、シャフトスタビライザー１３４と、内部磁石ハウジングスペーサ１３６と、内部磁石ブラケット１３８と、出力シャフトギア１４０と、タイミングギアブラケット１４２と、タイミングギアベアリングブラケット１４４と、タイミングギアベアリング１４６と、タイミングギアシャフト１４８と、タイミングギア１５０と、タイミングカム１５２と、タイミングロッカハウジング１５４と、ロッカ１５６と、タイミングピン１５８と、タイミングピンボルト１６０と、スプリングブラケット１６２と、ベース１６４と、タイミングロッカローラベアリング１６６とを含む。

電磁気エンジン１００は、ソレノイド１１８に外部の電力源から入力電力を受けさせ、出力シャフト１１０に出力電力を提供することによって動作する。磁石１２０は、４つの外部磁石と４つの内部磁石とを含む。内部磁石は、外部磁石の磁力と反発する磁力を有する。ソレノイド１１８に提供される電気力は、ソレノイド１１８に外部磁石を振動させるようにする。スプリング１１６は、安定性を提供し、ソレノイド１１８を補助する。

電磁気エンジン１００は、出力シャフト１１０を駆動するのに要求される入力エネルギーを最小限にするタイミングの構成を有する。該タイミングの構成は、外部磁石の振動と関連付けられる。該タイミングの構成は、タイミングギアブラケット１４２と、タイミングギアベアリングブラケット１４４と、タイミングギアベアリング１４６と、タイミングギアシャフト１４８と、タイミングギア１５０と、タイミングカム１５２と、タイミングロッカハウジング１５４とを含む。相反する内部および外部磁石１２０は、互いと近接しており、反発の最初の力は、外部磁石が内部磁石の力場（ｆｏｒｃｅ ｆｉｅｌｄ）を介して振動される速度によって最小限に止められる。

内部および外部磁石１２０が、直接に互いと向かい合うと、反発を最大限にして、内部磁石と出力シャフト１１０とに追加の駆動力を提供するために、ホールディングギア１２２は、外部磁石を瞬間的に定常に保持する。内部磁石が外部磁石を通過すると、ホールディングギア１２２は、外部磁石をリリースする。外部磁石は、ここで逆向きとなり、内部磁石を追い、追加の反発と出力シャフト１１０の原動力とを提供する。タイミングの構成とホールディングギア１２２とは、ソレノイド１１８を動作するために要求される入力エネルギーを最小限にして、その一方で相反する内部および外部磁石１２０の反発する力を最大限にする。

電磁気エンジン１００は、外部磁石ハウジング１１２の運動または振動によって動作状態に置かれ、または運転中となる。これは、外部磁石ハウジング１１２の回転によって機械的に達成され得るか、ソレノイド１１８を動作させる電気エネルギーの外部ソースを電気的に供給することによって達成され得る。それぞれの方法は、出力シャフト１１０に装着された内部磁石ハウジング１１４の回転を起こす。外部磁石ハウジング１１２上の磁石１２０が、内部磁石ハウジング１１４上の向かい合う磁石１２０の力場を通過するにつれて内部磁石ハウジング１１４の回転が始まる。

近接した状態から遠ざかるにつれて、向かい合う磁石１２０の最初の反発は、外部磁石ハウジング１１２が振動される相対速度によって最小限になる（力は、力場に露出される時間と等しい）。内部および外部磁石１２０がおおよそ近接するときに、外部磁石ハウジング１１２は、タイミングピン１５８がホールディングギア１２２と係合するときに瞬間的に定常に保持される。

これは、向かい合う磁石１２０の全体的な反発する力が、出力シャフト１１０の回転の所望の方向に及ぼされることを保証する。さらに、外部磁石ハウジング１１２をこの地点で保持することによって、力場に露出される時間は増加し、それによってさらに、外部磁石ハウジング１１２の回転によって出力シャフト１１０に伝達されるエネルギーを増加させる。外部磁石ハウジング１１２の瞬間的な保持は、トルクまたは負荷が出力シャフト１１０に課せられるので電磁気エンジン１００のタイミングに非常に不可欠である。

上述の向かい合う磁石１２０の相互作用は、１つの内部磁石１２０と、１つの外部磁石１２０と、１つのホールディングギア１２２とを考えると、より容易に理解される。しかし、内部磁石ハウジング１１２と外部磁石ハウジング１１４とにそれぞれ配列される４つの内部磁石と４つの外部磁石とがあり、その結果として、タイミングピン１５８がホールディングギア１２２と係合するときには、４つの外部磁石１２０のそれぞれは、それぞれの内部磁石１２０と直接に近接し、向かい合う。

向かい合う磁石１２０の反発する力によって出力シャフト１１０に伝えられるエネルギーは、４倍される。同様に、２つのホールディングギア１２２と２つのタイミングピン１５８とがあり、それぞれ１つが出力シャフト１１０の向かい合う端部に配列される。また、各ホールディングギア１２２と関連付けられるソレノイド１１８もある。これらのソレノイド１１８は、外部磁石ハウジング１１２の向かい合う側面に装着される。１つのソレノイド１１８は、外部磁石ハウジング１１２を振動させるために内部磁石ハウジング１１４の回転に逆の方向に動作する。この作用は、向かい合う内部磁石１２０の最初の力場を介して、このソレノイド１１８が関連付けられるホールディングギア１２２が係合される地点に外部磁石１２０を推進する。

タイミングの構成が、ホールディングギア１２２をリリースするときには、信号が送られ、外部磁石ハウジング１１２の反対側にあるソレノイド１１８を作動させる。このソレノイド１１８は、外部磁石ハウジング１１２の振動の方向を逆向きにして、出力シャフト１１０および内部磁石ハウジング１１４と同一の回転方向に加速させる。外部磁石ハウジング１１２は、内部磁石ハウジング１１４より速い速度で移動しており、向かい合う内部および外部磁石１２０を近接させ、出力シャフト１１０を回転させるために追加の力を伝える。

この外部磁石ハウジング１１２の運動は、振動範囲の限界まで継続し、該振動範囲において、タイミングピン１５８と外部磁石ハウジング１１２のこの側面と関連付けられるホールディングギア１２２とが係合する。タイミングの構成は、次いで所定の保持時間の後に、ホールディングギア１２２からタイミングピン１５８をリリースし、ソレノイド１１８に信号を送信し、このサイクルが繰り返される。スプリング１１６は、電磁気エンジン１００に安定性を提供し、ソレノイド１１８を補助する。４つのスプリング１１６は、外部磁石ハウジング１１２の各コーナーに装着され、スプリングブラケット１６２によってベース１６４に固定される。

内部および外部磁石１２０の同調は、タイミングピン１５８とホールディングギア１２２とによって達成される。各タイミングピン１５８は、ロッカ１５６に装着される。各ロッカ１５６は、電磁気エンジン１１０の各端部のタイミングギアシャフト１４８に装着されたタイミングギアを介して、ロッカ１５６のそれぞれのタイミングカム１５２とインターフェースする。タイミングギア１５０は、出力シャフト１１０と接続された出力シャフトギア１４０と係合する。このタイミングの配列は、内部磁石の位置を外部磁石１２０に通信するのだが、それは、正確な時間に外部磁石ハウジング１１２をリリースし、最適なパフォーマンスのためにソレノイド１１８を作動させるためである。最適なパフォーマンスは、最小限の作用力または最小限の入力エネルギーがソレノイド１１８を動作させるために要求されるときに実現する。

負荷またはトルクが出力シャフト１１０に課せられるにつれて、該出力シャフト１１０の回転の速度は、減少する傾向にある。ホールディングギア１２２の配列は、内部および外部磁石１２０の相対速度が変化するにつれて、該内部および外部磁石１２０の継続した同調のために非常に不可欠である。出力シャフト１１０の回転の速度が減少するにつれて、外部磁石ハウジング１１２は、相対速度の差動を補正するために、保持されることを必要とする。負荷がかかった状態の下で、ソレノイド１１８の燃焼速度または作動速度は減少する。この機械的な現状と正確なタイミングとを介して、電磁気モータ１００の効率とパフォーマンスとが、最適化される。

電磁気モータ１００が動作スピードに達すると、該電磁気モータ１００は、充分な電気エネルギーを生成し、一定の期間において電磁気モータ１００の駆動を継続させる。入力エネルギーは、補助の発電機によってソレノイド１１８に供給され得る。しかし、電磁気モータ１００の効率は、出力シャフト１１０が有用な作業を行うことを可能にする。有用な作業は、出力シャフトへの機械的なアタッチメントの形態であり得、補助の機械的なデバイスを駆動する目的を有する。あるいは、発電機が、直接に出力シャフト１１０に搭載され得、他の電気的なデバイスに電気の出力エネルギーを提供する。

電磁気エンジン１００の電気的な接続の模式図２００が、図６に示される。ソレノイド２１０は、アース接地され、ワイアリング２１２によってリレー２３０と相互接続される。ソレノイド２２０は、アース接地され、ワイアリング２２２によってリレー２４０と相互接続される。リレー２３０は、ワイアリング２３６によってスイッチ２５０と相互接続され、ワイアリング２３２およびワイアリング２６２によってスイッチ２６０と相互接続され、ワイアリング２３４およびワイアリング２７２によってスイッチ２７０と相互接続される。

リレー２４０は、ワイアリング２４６によってスイッチ２５０と相互接続され、ワイアリング２４２およびワイアリング２６２によってスイッチ２６０と相互接続され、ワイアリング２４４およびワイアリング２７２によってスイッチ２７０と相互接続される。スイッチ２５０は、ポイント２５６と相互接続され、ワイアリング２５２およびワイアリング２５４によってアース接地される。スイッチ２６０およびスイッチ２７０は、ワイアリング２６４およびワイアリング２７４によってスイッチ２８０と相互接続される。スイッチ２８０は、オルタネータ２８６およびバッテリ２９０と相互接続され、ワイアリング２８２、ワイアリング２８４、ワイアリング２９２およびワイアリング２９４によってアース接地される。

図７〜図１０は、電磁気エンジン３００の別の例を示す。電磁気エンジン３００は、外部ロータアッセンブリ３１０と、エンドプレート３２１の間の外部ケース３４２に同軸上に搭載された内部ロータアッセンブリ３０５とを含む。内部ロータアッセンブリ３０５は、単一方向に３６０度回転する能力を有し、その一方で外部ロータアッセンブリ３１０は、振動する動きでアークを介して回転することを強要され、まず一方向に回転し、次いで逆方向に回転し、外部ロータ３１０が定常に保持されるときには間隔を置き、全ては規定されるタイミングのパターンに従って回転する。

図７および図８の実施形態において、内部ロータ３０５は、内部フレーム３２２Ａを含み、該内部フレーム３２２Ａは、パラレルスペーサバーによって接続された１組の円形のエンドプレートを有する。１組のアーチ型の磁石３２４は、円筒形のシェルのセクションであり、内部フレーム３２２に搭載される。出力シャフト３３５は、内部フレーム３２２に固定され、エンドプレート３２１に搭載された出力シャフトベアリング３４３を通って伸びる。

図９の実施形態において、内部ロータ３０５は、内部フレーム３２２Ａに構造が似ている内部フレーム３２２Ｂを含むが、円形のエンドプレートに代わってリングを伴う。この実施形態において、エンジン３００からの出力は、内部フレーム３２２Ｂに固定された出力ギア３２３から取られる。また、この実施形態において、内部フレームは、内部電磁場コイル３２５の周りを回転し、該内部電磁場コイル３２５は、以下に記述される目的のために外部ケース３４２の中に定常に保持される。

外部ロータ３１０は、パラレルスペーサバーによって接合された１組のエンドリングを有する外部フレーム３２６を含み、外部フレーム３２６は、内部ロータ３０５が回転する中空のアニュラスを定義する。１組のアーチ型の磁石３２８は、外部フレーム３２６に搭載され、磁石３２８は、円筒形のシェルのセクションである。１組のホールディングギア３２７は、外部ロータ３１０の向かい合う端部に搭載されている。複数のベアリング３３０は、外部ロータ３１０の向かい合う端部から伸び、ケース３４２の向かい合う端部に画定されるベアリングレース３３１の中を回転する。

外部フレーム３２６に搭載される磁石３２８は、内部フレーム３２２Ａまたは内部フレーム３２２Ｂに搭載される磁石３２４とは極性が逆である。すなわち、磁石３２８の外面が正の極性を有し、内面が負の極性を有する場合には、内部磁石３２４の外面は、負の極性を有し、内面は正の極性を有する。外部磁石３２８の内面が内部磁石３２４の外面と整列させられ、その結果として磁石３２４および磁石３２８の表面領域の最大限のアラインメントがあるときには、磁石３２４および磁石３２８の磁界の間の最大限の反発の力が作り出される。磁石３２４および磁石３２８の全体的なシェルが磁石であり得るか、棒状の磁石が、シェルの中心部に軸状に伸び得、シェルの側面の部分に被着される。

外部ケース３４２は、好ましくは非磁性の材料から作られる。第１のソレノイド３３８および第２のソレノイド３３９は、外部ケース３４２に搭載され、ホールディングギア３２７と係合するストップピンまたは歯止めを選択的に動作させる。複数のスプリング３３３（スプリングおよびケージとして図示される）およびスプリングアーム３３４が提供され、スプリング３３３の一端部は外部フレーム３２６の各コーナーに装着され、反対側の端部はケース３４２に固定される。スプリング３３３は、外部ロータ３１０の振動の運動を安定させる。１組の外部電磁場コイル３３２は、外部ケース３４２に搭載され、１８０度離れて配置される。

図７〜図１０の実施形態において、エンジン３００は、外部ロータ３１０の振動の運動によって動作状態に置かれる（または運転中となる）。外部ロータ３１０の振動は、図７および図８の実施形態において機械的に開始され得るか、図９の実施形態において２つの外部電磁場コイル３３２を動作するために電気エネルギーの外部ソースを供給することによって開始され得る。この電気エネルギーの外部ソースは、内部電磁場コイル３２５によって供給され、内部電磁場コイル３２５は、固定されており、エンジン３００を動作させるためだけに存在する。内部電磁場コイル３２５は、リレー３４４から自分たちの電気エネルギーを受ける。いずれの方法も外部ロータ３１０の回転を開始する。

外部ロータ３１０の磁石３２８が内部ロータ３０５上の向かい合う磁石３２４の力場を通過するにつれて、内部ロータ３０５の回転が始まる。近接した状態から遠ざかるにつれて、向かい合う磁石３２４および磁石３２８の（同一の極性による）最初の反発は、外部ロータ３１０が振動するにつれて、相対速度（２つの磁石が逆の方向に動いている高速度）によって最小限になる。内部磁石３２４および外部磁石３２８がおおよそ近接するときに、外部ロータ３１０は、ホールディングギア３２７と係合するソレノイドリリース３３８によって瞬間的に定常に保持される。ロックベアリング３４０は、ソレノイドリリース３３８、ソレノイドリリース３３９およびホールディングギア３２７と関連して機能する。

この外部ロータ３１０を定常に保持することは、複数の目的にかなう。向かい合う磁石の全体的な反発する力が、出力シャフト３３５または出力ギア３２３の回転の所望の方向に及ぼされることを保証する。外部ロータ３１０をこの地点で「保持」することによって、力場に露出される時間が増加し、それによって出力シャフト３３５に伝達されるエネルギーがさらに増加する。出力シャフトは、内部フレーム３２２に固定され、内部フレーム３２２の回転を介して、エンドプレート３２１に搭載された出力シャフトベアリング３４３の中で回転が可能である。代替的に、出力は、内部フレーム３２２に固定される出力ギア３２３から取られ得る。

簡素化のために、上記の議論の向かい合う磁石は、１つの内部磁石３２４と、１つの外部磁石３２８と、１つのホールディングギア３２７とに焦点が置かれた。エンジン３００は、実際には、内部フレーム３２２上および外部フレーム３２６上にそれぞれ、１８０度離れるように配置された（２つの内部および２つの外部の）合計４つの磁石を有し、その結果として、２つの外部磁石３２８のそれぞれは、ソレノイドリリース３３８がホールディングギア３２７と係合するにつれて、それぞれの内部磁石３２４と直接的に近接し、向かい合う。従って、向かい合う磁石の反発する力によって出力シャフト３３５に伝えられるエネルギーは、２倍される。同様に、２つのホールディングギア３２７と、２つのソレノイドリリース３３８およびソレノイドリリース３３９と、２つのロックベアリング３４０とがあり、それぞれ１つが出力シャフト３３５の向かい合う端部に配列される。

加えて、各ホールディングギア３２７と関連付けられ、外部磁石フレーム３２６の向かい合う側面に装着された外部電磁場コイル３３２がある。主要な外部電磁場コイル３３２は、両方向に外部磁石フレーム３２６を振動させるために動作し、最初に内部磁石フレーム３２２と同一の方向に振動させ、内部磁石フレーム３２２の回転の逆の方向への逆回転の運動が直ちに続く。外部磁石フレーム３２６が内部磁石フレーム３２２の逆に動いているときには、この作用は、外部電磁場コイル３３２と関連付けられるホールディングギア３２７が係合する地点に、向かい合う内部磁石３２４の力場を介して、外部磁石３２８を推進する。

タイミングデバイスがホールディングギア３２７をリリースするときに、信号もまた送られ、外部ハウジング３４２の反対側にある二次的な外部電磁場コイル３３２を作動させる。二次的な外部電磁場コイル３３２は、外部磁石フレーム３２６の振動の方向を逆向きにして、出力シャフト３３５および内部ロータ３０５と同一の回転方向に加速させる。外部ロータ３１０は、内部ロータ３２２より速い速度で移動しており、向かい合う内部磁石３２４および外部磁石３２８を近接させ、出力シャフト３３５を回転させるために追加の力を伝える。この外部ロータ３１０の運動は、振動範囲の限界まで継続し、該振動範囲において、ソレノイドリリース３３９とホールディングギア３２７と外部ロータ３２６のこの側面と関連付けられるロックベアリング４０とが係合する。タイミングのデバイスは、次いでホールディングギア３２７からソレノイドリリース３３９を（適切な保持時間の後に）リリースし、外部電磁場コイル３３２に信号を送信し、このサイクルが繰り返される。エンジン３００に安定性を提供し、外部電磁場コイル３３２を補助するために、３つのスプリング３３３（スプリングおよびケージとして図示される）およびスプリングアーム３３４が提供され、スプリング３３３の一端部は外部磁石フレーム３２６の各コーナーに装着され、反対側の端部はケース３４２に固定される。

内部磁石３２４および外部磁石３２８の同調は、前述のソレノイドリリース３３８と外部磁石３２８とホールディングギア３２７とによって達成される。各ソレノイドリリース３３８およびソレノイドリリース３３９は、ケース３４２に装着される。ソレノイドリリース３３８およびソレノイドリリース３３９は、ＥＰＲＯＭコントローラ３４５によって制御される。コントローラ３４５は、出力シャフト３３５上のタイミングセンサ３４１に接続される。ＥＰＲＯＭコントローラ３４５は、最適なパフォーマンスのために正確な時間でリレー３３６およびリレー３３７とソレノイドリリース３３８およびソレノイドリリース３３９との作動を制御する。最適なパフォーマンスは、最小限の作用力または最小限の入力エネルギーが外部電磁場コイル３３２を動作させるために要求されるときに実現する。負荷またはトルクが出力シャフト３３５に課せられるにつれて、該出力シャフト３３５の回転の速度は、減少する傾向にある。ホールディングギアアレンジメント３２７は、内部磁石３２４および外部磁石３２８の相対速度が変化するにつれて、該内部磁石３２４および外部磁石３２８の継続した同調のために非常に不可欠である。すなわち、出力シャフト３３５の回転の速度が減少するにつれて、外部ロータ３１０は、相対速度差を補正するために、「保持」されなくてはならない。負荷が課せられた状態の下で、外部電磁場コイル３３２の要求される燃焼速度（作動速度）は減少することが留意されるべきである。この機械的な現状と正確なタイミングとを介して、デバイスの効率とパフォーマンスとが、それによって最適化され、その一方で出力は、同一のままとなる。

本発明は、その好ましい実施形態と関連して記述され、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされ得、均等物がその要素の代わりとなり得ることが当業者によって理解される。さらに、多くの修正が、本発明の教示の特定の状況または材料に適応するために、本質的な教示から逸脱することなくなされ得る。

本発明は、上述の実施形態に限定されず、本出願の請求項の範囲中の任意および全ての実施形態を包含することが理解される。

図１は、本発明に従う、電磁気エンジンの実施形態の前部透視図である。 図２は、図１の電磁気エンジンの上面図である。 図３は、図２の線３−３に沿った断面図である。 図４は、図２の線４−４に沿った断面図である。 図５は、図１に示される電磁気エンジンの左側の部分的な上面図である。 図６は、図１に示される電磁気エンジンの電気接続の概略図である。 図７は、本発明に従う、電磁気エンジンの別の実施形態の、部分的に分解された側面図である。 図８は、図７に示される電磁気エンジンの分解透視図である。 図９は、図７および図８に示される電磁気エンジンの代替的な左側の構成要素の分解透視図である。 図１０は、図７および図８に示される電磁気エンジンの電気接続の概略図である。

Claims (10)

1. 電磁気エンジンであって、
   アニュラスを定義する外部フレームと、該外部フレームに搭載された複数の外部磁石とを有する外部ロータと、
   内部フレームと、該内部フレームに搭載された複数の内部磁石を有する内部ロータであって、該内部フレームは、該外部フレームによって定義される該アニュラス内での回転のために配置され、該内部磁石は、該外部磁石と極性が逆の磁場を有する、内部ロータと、
   振動するアークにおいて該外部ロータを回転させるための手段と、
   定常位置において該外部ロータを瞬間的に維持するための手段と、
   該内部ロータとの回転のために該内部ロータに固定された出力結合と
   を備えており、該外部ロータの振動は該内部ロータの回転を引き起こし、これにより該出力結合に出力電力を提供する、電磁気エンジン。
2. 外部ケースをさらに備えており、前記内部ロータおよび前記外部ロータは、該外部ケースに同軸上に搭載されている、請求項１に記載の電磁気エンジン。
3. 前記外部ロータを回転させるための手段は、前記外部ケースの反対側に装着された複数の外部電磁場コイルを備えている、請求項２に記載の電磁気エンジン。
4. 前記外部ケースに搭載され、前記内部フレーム内に配置された少なくとも１つの電磁場コイルをさらに備えている、請求項３に記載の電磁気エンジン。
5. 前記外部ケースにアンカーされた第１の端部と、前記外部フレームに装着された第２の端部とを有する複数のスプリングをさらに備えており、該スプリングは前記外部ロータの振動を安定させる、請求項２に記載の電磁気エンジン。
6. 前記出力結合は、前記内部ロータの前記内部フレームに固定された出力シャフトを備えている、請求項１に記載の電磁気エンジン。
7. 前記出力結合は、前記内部ロータの前記内部フレームに固定された出力ギアを備えている、請求項１に記載の電磁気エンジン。
8. 前記定常位置において前記外部ロータを維持するための手段は、
   該外部ロータの反対の端部に配置されたホールディングギアと、
   該ホールディングギアの各々の反対に搭載された延長可能なストップピンを有するソレノイドであって、該ピンは、定義されたタイミングシーケンスにおいて、該ホールディングギアを選択的に係合する、ソレノイドと
   をさらに備えている、請求項１に記載の電磁気エンジン。
9. 前記定常位置において前記外部ロータを維持するための手段は、前記ソレノイドに電気的に接続されたＥＰＲＯＭコントローラ回路をさらに備えている、請求項８に記載の電磁気エンジン。
10. 前記定常位置において前記外部ロータを維持するための手段は、前記出力結合に搭載されたタイミングセンサをさらに備えており、該タイミングセンサは、前記出力結合に装着されたロードに従って、前記外部ロータの振動の速度を調節するために前記ＥＰＲＯＭコントローラ回路と電気的に接続されている、請求項８に記載の電磁気エンジン。

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