JP3897043B2 - 磁力回転装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁力により回転体を回転させる磁力回転装置に関し、特に、永久磁石と電磁石との反発力及び吸引力を利用した磁力回転装置に関する。

従来より、回転可能な回転軸の円周領域に永久磁石を配置した回転体と、該回転体の永久磁石により生成される磁界に対して反発する磁界を発生する電磁石とを備えた磁力回転装置が発明されている（特許文献１参照）。かかる磁力回転装置によれば、永久磁石と電磁石との反発力によって回転体を回転するトルクが発生されて回転体が回転される。

特許第２９６８９１８号公報

前述した従来の磁力回転装置において、回転体の永久磁石が回転することにより電磁石に接近して離れていく間に、該永久磁石と電磁石との間には、永久磁石のＮ極及びＳ極と電磁石との磁極との関係により、反発力と吸引力とが発生する。前記磁力回転装置では、このうち永久磁石と電磁石との反発力のみを利用して、所定の位置で回転体に付勢力を付与することとしている。従って、回転体が所定の回転範囲内となる間に、即ち、永久磁石と電磁石との間に反発力が生じるような所定の位置関係の間でのみ、電流を生成して電磁石に電流を流す必要がある。

しかし、電磁石に流す電流と時間との関係においては、図３０に示すように、電流の立上がり時間Ｔ１と減衰時間Ｔ２とが存在するので、狭いパルス幅の電流を流すとすれば、回転体が高速回転になれば一定の電流を流すための制御が困難となり、従来の磁力回転装置は、高速回転には不向きであった。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、高速回転に適し、高い電磁トルクを得ることができる磁力回転装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の磁力回転装置は、表面及び裏面に磁極が形成された板状の複数の永久磁石が回転角度を等分する位置に配置された回転子と、該永久磁石にそれぞれ対応して固定子に固定され、前記永久磁石に磁力を作用させて回転子を回転させる複数の電磁石とを具備し、前記永久磁石を、回転子の中心から永久磁石の重心を結ぶ直線（Ｌ１）と、永久磁石の磁極方向の直線（Ｌ２）とが交わる角度（φ）が、回転子の中心方向からみた場合に約３０°以上６０°以下となるように位置せしめ、かつ、前記電磁石を、回転子の中心から電磁石の重心を結ぶ直線と、電磁石の磁束中心軸とが交わる角度が、回転子の中心方向から見た場合に０°より大きく２０°以下となるように位置せしめることによって、１の前記永久磁石に関して、前記電磁石に直流一定電流を連続通電した場合に前記回転子を負の方向に回転させる剣状トルク（大値狭角度トルクＴａ）を前記回転子の第１回転角度領域において発生させるとともに、前記第１回転角度領域の一方側の前記第１回転角度領域よりも広い第２回転角度領域において前記回転子を正の方向に回転させる岡状トルク（小値広角度トルクＴｂ）を発生させ、さらに、前記第１回転角度領域の他方側の前記第１回転角度領域よりも広い第３回転角度領域において前記回転子を正の方向に回転させる岡状トルク（小値広角度トルクＴｃ）を発生させるとともに、１の前記永久磁石についての第２回転角度領域と当該１の前記永久磁石と隣り合う１の前記永久磁石についての第３回転角度領域とを連続させ、前記第１回転角度領域で前記電磁石への電流を遮断し、前記第２回転角度領域及び前記第３回転角度領域で前記電磁石へ通電することにより、前記回転子に磁力による回転力を付与することを特徴としている。

請求項２記載の磁力回転装置は、請求項１に記載の磁力回転装置において、前記回転子上の隣り合う２つの永久磁石の間に柱状強磁性体を設け、前記電磁石へ通電している間に、前記柱状強磁性体と前記電磁石との吸引力によるリラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）を発生させたことを特徴としている。

請求項３記載の磁力回転装置は、請求項１に記載の磁力回転装置において、前記回転子上の隣り合う２つの永久磁石の間に中心を持つ円弧上を移動可能な柱状強磁性体を設け、前記電磁石へ通電している間に、前記柱状強磁性体と前記電磁石との吸引力によるリラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）を発生させたことを特徴としている。

請求項４記載の磁力回転装置は、請求項１に記載の磁力回転装置において、前記回転子上の隣り合う２つの永久磁石の間を直線移動可能な柱状強磁性体を設け、前記電磁石へ通電している間に、前記柱状強磁性体と前記電磁石との吸引力によるリラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）を発生させたことを特徴としている。

請求項５記載の磁力回転装置は、請求項１に記載の磁力回転装置において、前記回転子の中心を中心とする前記回転子上の隣り合う２つの永久磁石の間の円弧上を移動可能な柱状強磁性体を設け、前記電磁石へ通電している間に、前記柱状強磁性体と前記電磁石との吸引力によるリラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）を発生させたことを特徴としている。

本発明に係る磁力回転装置によれば、剣状トルク（大値狭角度トルク）（Ｔａ）を発生させる回転角度領域で電磁石への電流（直流電流）を遮断し、該剣状トルク（大値狭角度トルク）（Ｔａ）以外の岡状トルク（小値広角度トルク）（Ｔｂ）及び岡状トルク（小値広角度）（Ｔｃ）を発生させる回転角度領域で電磁石へ一方向通電することにより、回転子に磁力による回転力を付与することとしたので、電磁石に流す電流のパルス幅が広くなり、高速回転においても電流の制御が容易となる。したがって、磁力回転装置の高速回転化が実現できる。

また、電磁石は、回転子の中心から電磁石の重心を結ぶ直線と、電磁石の磁束中心軸とが交わる角度が、回転子の中心方向からみた場合に０°より大きく２０°以下であるように位置せしめられているので、上記の交わる角度を０°とする場合と比較して、平均電磁トルクが増大するという利点がある。

更に、回転子に柱状強磁性体を設け、柱状強磁性体と電磁石との吸引力によるリラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）を発生させたので、リラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）と電磁トルクとにより平均電磁トルクが増大する。これにより、磁力回転装置の更なる高速回転化が実現できる。

以下、本発明の第１の実施の形態に係る磁力回転装置について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る磁力回転装置１は、磁力により回転する回転体（回転子）２と、該回転体２を軸支するフレーム（固定子）３とからなる。

回転体２は、回転軸となるシャフト４に２枚の円盤５と１枚の円盤５１がスペーサ４０を介して所定間隔で固定されており、各円盤５の下面に周方向に一定間隔で４個の永久磁石６が配設されている。一方、フレーム３には永久磁石６に対応して４箇所に電磁石７が固定されている。

永久磁石６は、表面及び裏面に磁極が形成された板状のものであり、具体的にはネオジウム系等の希土類磁石である。このように、表面と裏面にＮ極及びＳ極が形成された永久磁石６を用いることにより、各磁極面が広くなり、回転トルクの向上を図ることができる。

図１に示すように、永久磁石６は、円盤５に数ｍｍ程度埋め込まれることにより固定されており、図２に示すように、１枚の円盤５に対して、周方向に等間隔となるように４個固定されている。即ち、各永久磁石６は、円盤５の周縁部分に周方向に９０°隔てて配設されている。永久磁石６の固定方法は特に限定されず、適宜金具等を用いて円盤５に固定すればよい。また、永久磁石６の個数も特に限定されるものではないが、回転体２のバランスを考慮すれば、本実施形態のように、永久磁石６を周方向に一定間隔で複数配設することが好ましい。

また、各永久磁石６は、円盤５（回転体２）の中心Ｏ（回転子中心）から永久磁石６の重心６ａを結ぶ直線Ｌ１と、永久磁石６の磁極方向、即ち表面及び裏面上の法線方向の直線Ｌ２とが交わる角度φが、円盤５の中心Ｏ方向からみた場合に約３０°以上６０°以下となるように位置せしめられている。永久磁石６のＮ極又はＳ極のうちいずれかの面が円盤５の外方へ向けられており、永久磁石６に対して所定の磁気ギャップを隔てて設けられる電磁石７の極性は対向する永久磁石６の外方の磁極と同極になっている。

同様にして、別の円盤５にも先と逆の極を外方に向けられた４個の永久磁石６が固定され、各４個の永久磁石６が固定され２枚の円盤５を互いの永久磁石６が周方向に同位置となるようにスペーサ４０を介して重ね合わされている。すなわち、永久磁石６は、磁力回転装置１に合計８個設けられている。また、２枚の円盤５と１枚の円盤５１の計３枚の円盤もスペーサ４０を介して重ね合わされている。

また、円盤５１には、センサ検出盤８が同軸となるように固定されている。センサ検出盤８は、円盤５より若干大径の透明なアクリル板であり、円盤５の周縁から突出した部分の所定部位にテープ等を貼り付けることにより、該部位を位置検出センサ９が検出するようになっている。

各円盤５、５１の中心にはシャフト４が貫通されており、これらシャフト４、円盤５、５１、永久磁石６、及びセンサ検出盤８が固定されて、回転体２として一体に回転するようになっている。また、図１に示すように、回転体２の周縁部分には、各円盤５、５１の周縁部間に渡るようにフィルム１０が貼り付けられている。回転体２の周縁をフィルム１０で封止することにより、回転体２が回転した場合にフィルム１０で封止された回転体２の内部の空気が回転体２とともに回転するため、永久磁石６等が空気抵抗を受けることが少ない。これにより、回転体２の空気抵抗を減少させて磁力回転装置１の回転効率を向上させることができる。なお、フィルム１０は、永久磁石６と電磁石７との磁力の作用に影響しない素材であって、薄手のものが好ましく、例えば合成樹脂フィルム等を用いることができる。

電磁石７は、図１に示すように、Ｕ字の鉄芯７０にコイル７１が巻かれたものであり、コイル７１に電流が流れることにより鉄芯７０の両端部に夫々磁極が形成される。これにより、永久磁石６に磁力を作用させて回転体２を回転させる。図に示すように、電磁石７は、その各磁極が各円盤５間に二段に構成された永久磁石６に対応するようにして、所定の磁気ギャップ長で配置されており、対応する二段の永久磁石６は、電磁石７の磁極と同極で対面するように、即ち、電磁石７のＮ極に対応する永久磁石６はＮ極を外方へ向けて円盤５に固定されており、電磁石７のＳ極に対応する永久磁石６はＳ極を外方へ向けて円盤５に固定されている。このような電磁石７が、図２に示すように、回転体２の永久磁石６の配置に対応して、フレーム３に周方向に９０°異なる位置に４個固定されている。このように、回転体２に固定する一組の永久磁石６を二段の構成とし、電磁石７をＵ字状として該二段の永久磁石６に対応させて、電磁石７の両極から発生する磁極をともに回転体２を回転させるための磁力として利用することにより、磁力回転装置１の電力から動力へのエネルギーの変換効率が向上する。

また、電磁石７は、円盤５（回転体２）の中心Ｏから電磁石７の重心を結ぶ直線（不図示）と、電磁石７の磁束中心軸（不図示）とが交わる角度が円盤５の中心Ｏ方向からみた場合に０°より大きく２０°以下となるように、すなわち、電磁石の磁束中心軸と半径方向軸とのなす角度が１６０°以上１８０°未満であるように位置せしめられている。これにより、前記角度を０°とする場合と比較して、平均電磁トルクが増大するという利点がある。なお、永久磁石６の固定角度の変更は、磁力回転装置１の分解が必要となるため困難であるが、電磁石７の固定角度の変更は、容易に行うことができる。なお、図面では、上記の角度が略０°の状態を示しているが、電磁石７は、実際には、上記の角度が０°より大きく２０°以下となるように固定されている。

フレーム３は、回転体２を軸支するとともに、前記電磁石７及び位置検出センサ９を固定するものであり、図１に示すように、２枚のフレーム板３０が所定間隔で対向して互いに連結されている。回転体２は、対向するフレーム板３０間において、そのシャフト４が軸支されることにより、フレーム３に回転自在に設けられている。従って、２枚のフレーム板３０は、回転体２の外径より十分に大きなものである。また、図には示していないが、シャフト４を軸支する各フレーム板３０にはベアリングが適宜設けられている。

また、フレーム３には、前記センサ検出盤８に対応して位置検出センサ９が設けられている。位置検出センサ９は、回転体２とともに回転するセンサ検出盤８の所定部位を検出できれば周知且つ任意のものを使用できる。また、位置検出センサ９は、電磁石７に電流を付与するために各電磁石７と接続された回路１１と接続されており、電磁石７に電流を付与するタイミングを回路１１に与えている。回路１１については詳細に説明しないが、電磁石７のコイル７１のエネルギーを抵抗で消費するものではなく、電源に回生するタイプが好ましく、例えばＳＲＭ（スイッチトリラクタンスモータ）で一般的に用いられている自己消弧形素子２個の回路を使用することができる。

以下、本磁力回転装置１において、磁力による付勢力を与えて回転体２を回転させる動作について説明するが、まず、図３及び図４に示すように、両端に磁極が形成された棒状の永久磁石９０を用いて、該棒状の永久磁石９０を、回転体の半径方向に対して磁極方向がなす角度φを６０°となるように配置した従来の磁力回転装置について考察する。なお、永久磁石９０を含む円は、回転体を示したものである。図３は、安定平衡状態を、図４は、不安定平衡状態を示している。いずれも永久磁石９０と電磁石９１の吸引力と反発力とが均衡した状態であるが、安定平衡状態では、回転体がいずれの方向に回転しても、永久磁石９０と電磁石９１との磁力により回転方向逆向きの力が加わり、再び安定平衡状態に戻る。一方、不安定平衡状態では、回転体がいずれかの方向に回転すれば、永久磁石９０と電磁石９１との磁力によりその回転方向への力が加わり、再び不安定平衡状態に戻ることはない。

図５は、従来の磁力回転装置における回転角度θに対する電磁トルクＴｅを示したθ−Ｔｅ特性図である。なお、電磁トルクＴｅは、二段一対の永久磁石９０と一定電流の一個の電磁石９１によるものであり、θは電磁石９１の中心軸から反時計回りに測った回転角度である。図示するように、安定平衡状態の動作点Ｐ１（図３参照）、不安定平衡状態の動作点Ｐ２（図４参照）が生じている。また、θ＝０°付近のトルク曲線の中央部に比較的ピークの大きい領域が生じるが、ピークを境に吸引力と反発力が作用するこの領域のトルクを剣状トルク（大値狭角度トルク）Ｔａと呼ぶものとする。これに対し、剣状トルク（大値狭角度トルク）Ｔａの両側には比較的ピーク幅の広い領域が生じるが、これらの領域のトルクを夫々岡状トルク（小値広角度（反発力）トルク）Ｔｂ及び岡状トルク（小値広角度（吸引力）トルク）Ｔｃと呼ぶものとする。

従来の磁力回転装置では、剣状トルク（大値狭角度トルク）Ｔａの反発力と吸引力を利用していた。剣状トルク（大値狭角度トルク）Ｔａを利用する場合には、−１０°≦θ≦２０°の間で狭いパルス幅の電流を電磁石９１に供給する必要がある。このようなパルス幅の電流を供給する場合に、電流の立上がり時間と減衰時間を考慮すれば、高速回転に対応させることは困難である。

次に、本磁力回転装置１の回転について説明する。
図６は、本磁力回転装置１のθ−Ｔｅ特性図である。θは、回転体２の回転角度、Ｔｅは、電磁トルクであり、＋θ方向は、回転体２の反時計回りの方向、−θは、回転体２の時計回りの方向を示している。ここで、この電磁トルクＴｅを０°以上３６０°以下で積分すると、その値は０となる。すなわち、電磁トルクＴｅの合計はゼロである。図示するように、剣状トルク（大値狭角度トルク）Ｔａで負の電磁トルクＴｅが発生しているが、これは電磁石７の磁極に対して永久磁石６の各磁極が反発力及び吸引力として働き、合計すると時計回り方向である−θ方向へのトルクを発生させるからである。また、二段一対の永久磁石６から＋９０°及び−９０°離れたところにも永久磁石６が存在するので、それらを考慮すると、図中の岡状トルク（小値広角度トルク）Ｔｂと岡状トルク（小値広角度トルク）Ｔｃは重なって正の大きな値となり、剣状トルク（大値狭角度トルク）Ｔａは変化しない。θ＝０°では永久磁石６と電磁石７とが作用して＋θ方向へのトルクが発生する。また、安定平衡点（安定平衡状態の動作点）Ｐ１はθ＝−２５°と４０°で生じ、不安定平衡点（不安定平衡状態の動作点）Ｐ２はθ＝−１°と−６０°で生じる。なお、安定平衡点Ｐ１及び不安定平衡点Ｐ２の発生する回転角度は、永久磁石６と電磁石７との位置関係、例えば磁気ギャップ長により変化するものである。

本磁力回転装置１では、剣状トルク（大値狭角度トルク）Ｔａを利用せずに岡状トルク（小値広角度トルク）Ｔｂ及び岡状トルク（小値広角度トルク）Ｔｃを利用している。これにより、パルス幅の広い電流を電磁石７に流すこととなるので、高速回転においても電流の制御が容易となる。したがって、図６に示すように、−６０°≦θ≦−２５°、及び−１°≦θ≦４０°において電磁石７に電流を流すように制御される。

このように、岡状トルク（小値広角度トルク）Ｔｂと岡状トルク（小値広角度トルク）Ｔｃとの双方を利用すれば、パルス電流を生成すべきθの幅が広くなり、また、電磁トルクも大きくなる。このような電流の制御は、センサ検出盤８の所定領域、即ち、−１°≦θ≦６５°の６６°の幅の領域内に位置検出センサ９が検出可能なようにテープ等を貼り付けることにより実現できる。

このように、本実施の形態に係る磁力回転装置１によれば、磁力により生ずる回転トルク（電磁トルクＴｅ）と回転角度（回転角度θ）との関係において、剣状トルク（大値狭角度トルク）Ｔａを発生させる回転角度θの領域（回転角度領域）で電磁石７への電流（直流電流）を遮断し、剣状トルク（大値狭角度トルク）Ｔａ以外の岡状トルク（小値広角度トルク）Ｔｂ及び岡状トルク（小値広角度トルク）Ｔｃを発生させる回転角度θの領域（回転角度領域）で電磁石７へ一方向通電することにより、回転体２に磁力による回転力を付与することとしたので、電磁石７に流す電流のパルス幅が広くなり、高速回転においても電流の制御が容易となる。したがって、磁力回転装置１の高速回転化が実現できる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る磁力回転装置について説明する。本実施の形態に係る磁力回転装置１は、図１及び図２に基づいて説明した第１の実施の形態に係る磁力回転装置１の構成に加えて、図７に示すように、回転体２の２つの永久磁石６の間に柱状強磁性体１２１を設けたものである。具体的には、隣り合う永久磁石６の中間部分、すなわち、円盤５の中心Ｏから永久磁石６の重心６ａを結ぶ直線Ｌ１と、円盤５の中心Ｏから柱状強磁性体１２１Ａ（１２１）の重心１２１ａを結ぶ直線Ｌ４とがなす角度αが永久磁石６Ａ（６）の重心６ａ方向からみた場合に約４５°となるように設けられている。この柱状強磁性体１２１は、各円盤５に４個ずつ合計８個設けられており、柱状強磁性体１２１と電磁石７との吸引力によりリラクタンス電磁トルクＴｒが発生する。

図７は、回転体２の回転角度θが０°の状態、図８は、回転体２の回転角度θが２０°の状態、図９は、回転体２の回転角度θが４５°の状態、図１０は、これらの状態変化に対するリラクタンス電磁トルクＴｒの変化を示している。図７に示した状態、すなわち、θ＝０°において電磁石７への通電を開始する。柱状強磁性体１２１の構成は簡単であり、その機械的強度は大きいので、柱状強磁性体１２１Ａ（１２１）は電磁石７Ａ（７）からの吸引力と電磁石７Ｂ（７）からの吸引力を受ける。ここで、この双方の吸引力は同じ大きさで向きが逆であるので、リラクタンス電磁トルクＴｒの大きさは０となる。これは、他の柱状強磁性体１２１にも当てはまるので、θ＝０°においては、磁力回転装置１におけるリラクタンス電磁トルクＴｒは０となる。

図８は、通電を開始してθ＝２０°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１２１の状態を示した図である。柱状強磁性体１２１Ａは、電磁石７Ａからの吸引力と電磁石７Ｂからの吸引力を受ける。このとき、柱状強磁性体１２１Ａは、電磁石７Ａ寄りに位置しているため、電磁石７Ａからの吸引力の方が大きく、リラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の値となる。

図９は、通電を開始してθ＝４５°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１２１の状態を示した図である。ここでは、図に示した状態、すなわち、θ＝４５°で電磁石７への電流が０となるように制御する。一方、電流を０としなかった場合には、柱状強磁性体１２１Ａと電磁石７Ａとの吸引力だけが極めて大きくなるが、この吸引力は半径方向となる。したがって、電磁石７への電流の有無に関らず、リラクタンス電磁トルクＴｒは０となる。

図１０は、柱状強磁性体１２１と電磁石７の作用によって生じるリラクタンス電磁トルクＴｒと回転角度θの特性図であり、電磁石７に一定の電流が流れている場合のθ−Ｔｒ特性図である。なお、リラクタンス電磁トルクＴｒの０°から９０°までの平均値は０になっている。上述したように、θが０°及び４５°のときにリラクタンス電磁トルクＴｒは０となっている。また、θ＝４５°で電磁石７への電流を０とする方法と、θ＝４５°より大きなθの値になったときに電磁石７への電流を０とする方法があることがこの図からわかる。後者では、リラクタンス電磁トルクＴｒを多少無駄にするが、通電期間が長くなるため、他の電磁トルク成分が大きくなるという利点がある。

このように、第２の実施の形態に係る磁力回転装置１によれば、永久磁石６の間に柱状強磁性体１２１を設け、電磁石７へ通電している間に、柱状強磁性体１２１と電磁石７との吸引力によるリラクタンス電磁トルクＴｒを発生させたので、リラクタンス電磁トルクＴｒ（図１０参照）と電磁トルクＴｅ（図６参照）とにより平均電磁トルクが増大する。これにより、磁力回転装置１の更なる高速回転化が実現できる。

次に、本発明の第３の実施の形態に係る磁力回転装置について説明する。本実施の形態に係る磁力回転装置１は、図１及び図２に基づいて説明した第１の実施の形態に係る磁力回転装置１の構成に加えて、図１１に示すように、回転体２の２つの永久磁石６の間に中心を持つ円弧上を移動可能な柱状強磁性体１３１を設けたものである。具体的には、隣り合う永久磁石６の中間部分を中心とする所定の円弧上、すなわち、円盤５の中心Ｏから永久磁石６の重心６ａを結ぶ直線Ｌ１と、円盤５の中心Ｏから柱状強磁性体１３１Ａ（１３１）の重心１３１ａを結ぶ直線Ｌ４とがなす角度βが永久磁石６Ａ（６）の重心６ａ方向からみた場合に約２５°以上４４°以下となる円弧上を移動可能となるように設けられている。柱状強磁性体１３１は、各円盤５に４個ずつ合計８個設けられており、この柱状強磁性体１３１と電磁石７との吸引力によりリラクタンス電磁トルクＴｒが発生する。

柱状強磁性体１３１Ａ（１３１）は、腕１６に支えられ、該腕１６が軸受１５によって軸支されることにより、所定の円弧上を移動可能となっている。前記軸受１５は、隣り合う永久磁石６の中間部分、すなわち、直線Ｌ１と、軸受１５と円盤５の中心Ｏを結ぶ直線（図１１では直線Ｌ４）と、がなす角度（図１１ではβ）が４４°となる位置に設けられている。なお、軸受１５に代えて、クロスローラベアリングを用いてもよい。腕１６は、上述のβの最小値が２５°、最大値が４４°となるように、ストッパー１４１とストッパー１４２とにより、可動範囲を制限されている。そのため、０°≦θ≦４４°においてリラクタンス電磁トルクＴｒ≧０となる。したがって、０°≦θ≦４４°において電磁石７に通電することを基本とする。なお、リラクタンス電磁トルクＴｒの平均値が正になるθ＞４４°の範囲まで通電する方法もある。

例えば、βが４５°を越え、電磁石７への電流が０になった場合、柱状強磁性体１３１Ａは、永久磁石６Ａの吸引力よりも永久磁石６Ｂの吸引力の方が強くなって永久磁石６Ｂに引き寄せられるため、都合が悪い。したがって、βの最大値を４４°としている。なお、ストッパー１４１の位置は、図示するように、θ＝０°において、柱状強磁性体１３１Ａが電磁石７Ａの方を向くようにしてもよいし、柱状強磁性体１３１Ａが円周上に近づくように移動させてもよい。また、ストッパー１４１、１４２の位置、軸受１５の位置、腕１６の長さによってβの最小値、最大値が変化し、θ−Ｔｒ特性を変化させることができる。

上述した図１１は、回転体２の回転角度θが０°の状態、図１２は、回転体２の回転角度θが２０°の状態、図１３は、回転体２の回転角度θが４３°の状態、図１４は、回転体２の回転角度θが４４°の状態、図１５は、これらの状態変化に対するリラクタンス電磁トルクＴｒの変化を示している。図１１に示した状態、すなわち、θ＝０°において電磁石７への通電を開始すると、柱状強磁性体１３１Ａは、電磁石７Ａからの吸引力と電磁石７Ｂからの吸引力を受ける。ここでは、両吸引力のうち電磁石７Ａからの吸引力の方が大きいため、リラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の値となり、そのトルクは大きい。このとき、腕１６はストッパー１４１と接触しており、柱状強磁性体１３１Ａは、反時計回り方向に回転しないようになっている。なお、柱状強磁性体１３１Ａと永久磁石６Ａとの吸引力は大きいが、柱状強磁性体１３１Ａと永久磁石６Ａは、共に回転体２上に存在するためトルクにはならない。

図１２は、通電を開始してθ＝２０°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。この場合にも、柱状強磁性体１３１Ａが電磁石７Ａから受ける吸引力と電磁石７Ｂから受ける吸引力のうち、電磁石７Ａからの吸引力の方が大きいため、リラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の値となる。

図１３は、通電を開始してθ＝４３°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。このとき、柱状強磁性体１３１Ａへの電磁石７Ａからの吸引力は、極めて大きいが、図示するように、その方向はほぼ半径方向となる。したがって、リラクタンス電磁トルクＴｒは正の小さな値となる。

図１４は、通電を開始してθ＝４４°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。図に示した状態、すなわち、θ＝４４°で電磁石７への電流が０となるように制御する。このとき、電磁石７への通電が行われておれば、柱状強磁性体１３１Ａは、電磁石７Ａからの吸引力により、図に示す状態から時計回り方向に移動し、腕１６がストッパー１４２に当接する。柱状強磁性体１３１Ａと電磁石７Ａとの吸引力は大きいが、図からわかるように、その方向は半径方向となる。したがって、リラクタンス電磁トルクＴｒは０となる。θ＝４４°で電磁石７への電流を０とすると、柱状強磁性体１３１Ａは、永久磁石６Ｂからの吸引力及び永久磁石６Ａからの吸引力を受ける。この場合には、永久磁石６Ａからの吸引力が大きいので、永久磁石６Ａに引き寄せられて、図に示したように、腕１６がストッパ１４１に当接した状態となる。このため、電流の再流入時（θ＝９０°）において、一周期前（θ＝０°）と同じ状態となる。

例えばθ＝４４°を越えた状態で、電磁石７への電流が０になったとしても、柱状強磁性体１３１Ａは、永久磁石６Ａに引き寄せられ、一周期前と同じ状態になるので、問題が生じない。ただし、θ＝４４°を越えるとリラクタンス電磁トルクＴｒは負（−θ方向）の値となるので、ここでは、電流を０に制御している。なお、リラクタンス電磁トルク平均値が負とならない、θのより広い範囲内で電磁石７に通電するという方法もある。

図１５は、柱状強磁性体１３１と電磁石７の作用によって生じるリラクタンス電磁トルクＴｒと回転角度θの特性図であり、電磁石７に一定の電流が流れている場合のθ−Ｔｒ特性図である。上述したように、θ＝０°において、リラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の値となり、θ＝４４°において０となっている。また、４４°＜θ＜８２°でリラクタンス電磁トルクＴｒは負（−θ方向）の値となり、θ＝８２°でリラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の値に転じている。これは、柱状強磁性体１３１Ａの腕１６がストッパー１４２に当接している状態からストッパー１４１に当接する状態に変化しているからである。また、リラクタンス電磁トルクＴｒの０°から９０°までの平均値は０になっている。このθ−Ｔｒ特性図は、θ＝４４°で電磁石７への電流を０にすることの利点をよく示している。

このように、本実施の形態に係る磁力回転装置１によれば、回転体２の各円盤５の永久磁石６の間に中心を持つ円弧上を移動可能な柱状強磁性体１３１を設け、電磁石７へ通電している間に、柱状強磁性体１３１と電磁石７との吸引力によるリラクタンス電磁トルクＴｒを発生させたので、リラクタンス電磁トルクＴｒ（図１５参照）と電磁トルクＴｅ（図６参照）とにより平均電磁トルクが増大する。これにより、磁力回転装置１の更なる高速回転化が実現できる。

次に、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る磁力回転装置について説明する。本実施の形態に係る磁力回転装置１は、図１６に示すように、円盤５に所定の円弧上を移動可能な柱状強磁性体１３１が設けられている。具体的には、円盤５の中心Ｏから永久磁石６の重心６ａを結ぶ直線Ｌ１と、円盤５の中心Ｏから柱状強磁性体１３１の重心１３１ａを結ぶ直線Ｌ４とがなす角度βが永久磁石６の重心６ａ方向からみた場合に約３８°〜４４°となる円弧上を移動可能となるように設けられている。柱状強磁性体１３１は、各円盤５に４個ずつ合計８個設けられており、この柱状強磁性体１３１と電磁石７との吸引力によりリラクタンス電磁トルクＴｒが発生する。

柱状強磁性体１３１Ａは、腕１６に支えられ、腕１６が軸受１５によって軸支されることにより、所定の円弧上を移動可能となっている。軸受１５は、直線Ｌ１と軸受１５と円盤５の中心Ｏを結ぶ直線（不図示）とが成す角度が約３５°となる位置に設けられている。なお、軸受１５に代えて、クロスローラベアリングを用いてもよい。腕１６は、上述のβの最小値が３８°、最大値が４４°となるように、ストッパー１４１とストッパー１４２とにより、可動範囲を制限されている。そのため、０°≦θ≦３８°においてリラクタンス電磁トルクＴｒ≧０となる。したがって、θ＝３８°で電磁石７への電流を０にする方法も考えられるが、この方法では、通電期間が短いので、他の電磁トルク成分の値が小さくなる。

θ＞３８°においてリラクタンス電磁トルクＴｒは負（−θ方向）の値となるが、柱状強磁性体１３１Ａは、移動して電磁石７Ａからの吸引力の方向は半径方向に近くなるので、リラクタンス電磁トルクＴｒは、小さな値となる。また、θ＝５４°でβ＝４４°となるが、この状態では、柱状強磁性体１３１Ａと電磁石７Ａは離れており、リラクタンス電磁トルクＴｒは小さな値となる。したがって、０°＜θ＜５４°で電磁石７に通電を行う方法も採用することができる。

ストッパー１４１は、図示するように、０°≦θ≦３８°において、柱状強磁性体１３１Ａ（１３１）の位置をβ＝３８°に固定する働きをし、ストッパー１４２は、βの最大値を４４°とする働きをしている。このストッパー１４１、１４２、軸受１５の位置及び腕１６の長さによってθ−Ｔｒ特性を変化させることができる。

図１６は、回転体２の回転角度θが０°の状態、図１７は、回転体２の回転角度θが２０°の状態、図１８は、回転体２の回転角度θが５０°の状態、図１９は、回転体２の回転角度θが５４°の状態、図２０は、回転体２の回転角度θが７０°の状態、図２１は、これらの状態変化に対するリラクタンス電磁トルクＴｒの変化を示している。図１６に示した状態、すなわち、θ＝０°において電磁石７への通電を開始すると、柱状強磁性体１３１Ａは電磁石７Ａからの吸引力と電磁石７Ｂからの吸引力を受ける。ここでは、両吸引力のうち電磁石７Ａからの吸引力の方が大きいため、リラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の値となり、そのトルクは大きい。

図１７は、通電を開始してθ＝２０°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。この場合にも、柱状強磁性体１３１Ａが電磁石７Ａから受ける吸引力と電磁石７Ｂから受ける吸引力のうち、電磁石７Ａからの吸引力の方が大きいため、リラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の大きな値となる。なお、このときのβは最小値の３８°である。

図１８は、通電を開始してθ＝５０°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。このとき、柱状強磁性体１３１Ａへの電磁石７Ａからの吸引力はやや大きく、図示するように、その方向はやや半径方向となっている。したがって、リラクタンス電磁トルクＴｒは負（−θ方向）の中程度の値となる。なお、このときのβは４２°である。

図１９は、通電を開始してθ＝５４°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。図示するように、βは最大値の４４°となって、腕１６がストッパー１４２に当接している。このとき、リラクタンス電磁トルクＴｒは、図１８に示したθ＝５０°でのリラクタンス電磁トルクＴｒとほぼ同じ、負（−θ方向）の中程度の値となる。

図２０は、通電を開始してθ＝７０°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。図示するように、図１９に示したθ＝５４°の場合と同様、βは最大値の４４°であり、腕１６がストッパー１４２に当接している。このとき、リラクタンス電磁トルクＴｒは、負（−θ方向）の小さな値となる。例えば、θ＝７１°で電磁石７への電流を０にすれば、柱状強磁性体１３１Ａは、永久磁石６Ａに引き寄せられ、電流の再流入時（θ＝９０°）において、一周期前（θ＝０°）と同じ状態になる。

図２１は、柱状強磁性体１３１と電磁石７の作用によって生じるリラクタンス電磁トルクＴｒと回転角度θの特性図である。ただし、電磁石７に一定の電流が流れている場合のθ−Ｔｒ特性図である。上述したように、θ＝０°において、リラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の値となり、θ＝３８°において０となっている。また、３８°＜θ＜８３°でリラクタンス電磁トルクＴｒは負（−θ方向）の値となる。また、リラクタンス電磁トルクＴｒの０°から９０°までの平均値は０になっている。図からもわかるように、θ＝３８°で電磁石７への電流を０にする方法以外に、θ＝３８°より大きなθの値で電磁石７への電流を０にする方法がある。

次に、本発明の第４の実施の形態に係る磁力回転装置について説明する。本実施の形態に係る磁力回転装置１は、図１及び図２に基づいて説明した第１の実施の形態に係る磁力回転装置１の構成に加えて、図２２に示すように、回転体２の２つの永久磁石６の間を直線移動可能な柱状強磁性体１３１を設けたものである。具体的には、円盤５の中心Ｏから永久磁石６の重心６ａを結ぶ直線Ｌ１と、円盤５の中心Ｏから柱状強磁性体１３１Ａ（１３１）の重心１３１ａを結ぶ直線Ｌ４とがなす角度βが永久磁石６Ａ（６）の重心６ａ方向からみた場合に約２０°〜４４°となる直線上を移動可能となるように設けられている。柱状強磁性体１３１は、各円盤５に４個ずつ合計８個設けられており、この柱状強磁性体１３１と電磁石７との吸引力によりリラクタンス電磁トルクＴｒが発生する。

柱状強磁性体１３１は、例えば円盤５に設けられた溝（不図示）に沿って直線移動可能となっており、また、この溝によって、柱状強磁性体１３１Ａは、上述のβの最小値が２０°、最大値が４４°となるように可動範囲を制限されている。

図２２は、回転体２の回転角度θが０°の状態、図２３は、回転体２の回転角度θが２０°の状態、図２４は、回転体２の回転角度θが４４°の状態、図２５は、これらの状態変化に対するリラクタンス電磁トルクＴｒの変化を示している。図２２に示した状態、すなわち、θ＝０°において電磁石７への通電を開始すると、柱状強磁性体１３１Ａは電磁石７Ａからの吸引力と電磁石７Ｂからの吸引力を受ける。ここでは、両吸引力のうち電磁石７Ａからの吸引力の方が大きいため、リラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の値となる。

図２３は、通電を開始してθ＝２０°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。この場合には、図示するように、柱状強磁性体１３１Ａと電磁石７Ａとの吸引力の方向は半径方向となる。したがって、リラクタンス電磁トルクＴｒは０となる。

図２４は、通電を開始してθ＝４４°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。この場合にも、図示するように、柱状強磁性体１３１Ａと電磁石７Ａとの吸引力の方向は半径方向となるので、電磁石７への通電の有無に関らず、リラクタンス電磁トルクＴｒは０となる。また、θ＞４４°でリラクタンス電磁トルクＴｒは負（−θ方向）の値となる。したがって、θ＝４４°において電磁石７への電流が０となるように制御する。これにより、柱状強磁性体１３１Ａは、通電開始時（θ＝０°）における状態に戻る。

図２５は、柱状強磁性体１３１と電磁石７の作用によって生じるリラクタンス電磁トルクＴｒと回転角度θの特性図であり、電磁石７に一定の電流が流れている場合のθ−Ｔｒ特性図である。図示するように、θ＝７４°でリラクタンス電磁トルクＴｒが正（＋θ方向）の値に転じている。これは、柱状強磁性体１３１Ａが溝の一方の端から他方の端まで移動したこと、すなわち、第３の実施の形態において、柱状強磁性体１３１Ａがストッパー１４２に当接している状態からストッパー１４１に当接する状態へ変化したことに相当する（図１５参照）。なお、リラクタンス電磁トルクＴｒの平均値は０である。

このように、本実施の形態に係る磁力回転装置１によれば、回転体２の２つの永久磁石６の間を直線移動可能な柱状強磁性体１３１を設け、電磁石７へ通電している間に、柱状強磁性体１３１と電磁石７との吸引力によるリラクタンス電磁トルクＴｒを発生させたので、リラクタンス電磁トルクＴｒ（図２５参照）と電磁トルクＴｅ（図６参照）とにより平均電磁トルクが増大する。これにより、磁力回転装置１の更なる高速回転化が実現できる。

次に、本発明の第５の実施の形態に係る磁力回転装置について説明する。本実施の形態に係る磁力回転装置１は、図１及び図２に基づいて説明した第１の実施の形態に係る磁力回転装置１の構成に加えて、図２６に示すように、回転体２の中心Ｏを中心とする回転体２の２つの永久磁石６の間の円弧上を移動可能な柱状強磁性体１３１を設けたものである。具体的には、円盤５の中心Ｏから永久磁石６の重心６ａを結ぶ直線Ｌ１と、円盤５の中心Ｏから柱状強磁性体１３１Ａ（１３１）の重心１３１ａを結ぶ直線Ｌ４とが成す角度βが永久磁石６Ａ（６）の重心６ａ方向からみた場合に約１５°以上４４°以下となる中心Ｏを中心とする円弧上を移動可能となるように設けられている。柱状強磁性体１３１は、各円盤５に４個ずつ合計８個設けられており、この柱状強磁性体１３１と電磁石７との吸引力によりリラクタンス電磁トルクＴｒが発生する。

柱状強磁性体１３１Ａは、腕１６に支えられ、腕１６が円盤５の中心Ｏに設けられた軸受１５によって軸支されることにより、前記円弧上を移動可能となっている。なお、軸受１５に代えて、クロスローラベアリングを用いてもよい。腕１６は、上述のβの最小値が１５°、最大値が４４°となるように、ストッパー１４１とストッパー１４２とにより、可動範囲を制限されている。ここでは、βの最小値を１５°としているが、これを変更してθ−Ｔｒ特性を変更することも可能である。

図２６は、回転体２の回転角度θが０°の状態、図２７は、回転体２の回転角度θが１５°の状態、図２８は、回転体２の回転角度θが４４°の状態、図２９は、これらの状態変化に対するリラクタンス電磁トルクＴｒの変化を示している。図２６に示した状態、すなわち、θ＝０°において電磁石７への通電を開始すると、柱状強磁性体１３１Ａは電磁石７Ａからの吸引力と電磁石７Ｂからの吸引力を受ける。ここでは、両吸引力のうち電磁石７Ａからの吸引力の方が大きいため、リラクタンス電磁トルクＴｒは正（＋θ方向）の値となる。

図２７は、通電を開始してθ＝１５°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。この場合には、図示するように、柱状強磁性体１３１Ａと電磁石７Ａとの吸引力の方向は半径方向となる。したがって、リラクタンス電磁トルクＴｒは０となる。

図２８は、通電を開始してθ＝４４°となった状態での円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。この場合にも、図示するように、柱状強磁性体１３１Ａと電磁石７Ａとの吸引力の方向は半径方向となるので、電磁石７への通電の有無に関らず、リラクタンス電磁トルクＴｒは０となる。したがって、θ＝４４°において電磁石７への電流が０となるように制御する。なお、柱状強磁性体１３１Ａは、通電再開時（θ＝９０°）において、通電開始時（θ＝０°）における状態に戻る。

図２９は、柱状強磁性体１３１と電磁石７の作用によって生じるリラクタンス電磁トルクＴｒと回転角度θの特性図であり、電磁石７に一定の電流が流れている場合のθ−Ｔｒ特性図である。図示するように、θ＝７７°でリラクタンス電磁トルクＴｒが正（＋θ方向）の値に転じている。これは、柱状強磁性体１３１Ａの腕１６がストッパー１４２に当接している状態からストッパー１４１に当接する状態へ変化したためである。なお、リラクタンス電磁トルクＴｒの０°から９０°までの平均値は０である。また、図からわかるように、θ＝４４°において電磁石７への電流が０となるように制御する方法は有効であるが、θ＝４４°より大きなθの値になったときに、電磁石７への電流を０とする方法では、通電中のリラクタンス電磁トルクＴｒの平均値が低下する。

このように、本実施の形態に係る磁力回転装置１によれば、回転体２の中心Ｏを中心とする回転体２の２つの永久磁石６の間の円弧上を移動可能な柱状強磁性体１３１を設け、電磁石７へ通電している間に、柱状強磁性体１３１と電磁石７との吸引力によるリラクタンス電磁トルクＴｒを発生させたので、リラクタンス電磁トルクＴｒ（図２９参照）と電磁トルクＴｅ（図６参照）とにより平均電磁トルクが増大する。これにより、磁力回転装置１の更なる高速回転化が実現できる。

なお、本実施の形態は本発明の実施形態の一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜実施態様を変更できる。

本発明の実施の形態に係る磁力回転装置１の構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁力回転装置１の図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 棒状の永久磁石を用いた従来の磁力回転装置の安定平衡状態を示す模式図である。 棒状の永久磁石を用いた従来の磁力回転装置の不安定平衡状態を示す模式図である。 従来の磁力回転装置のθ−Ｔｅ特性図である。 磁力回転装置１のθ−Ｔｅ特性図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁力回転装置１の図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。 θ＝２０°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１２１の状態を示した図である。 θ＝４５°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１２１の状態を示した図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁力回転装置１のθ−Ｔｒ特性図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁力回転装置１の図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。 θ＝２０°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 θ＝４３°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 θ＝４４°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁力回転装置１のθ−Ｔｒ特性図である。 本発明の第３の実施の形態の変形例に係る磁力回転装置１の図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。 θ＝２０°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 θ＝５０°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 θ＝５４°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 θ＝７０°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 本発明の第３の実施の形態の変形例に係る磁力回転装置１のθ−Ｔｒ特性図である。 本発明の第４の実施の形態に係る磁力回転装置１の図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。 θ＝２０°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 θ＝４４°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 本発明の第４の実施の形態に係る磁力回転装置１のθ−Ｔｒ特性図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁力回転装置１の図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。 θ＝１５°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 θ＝４４°における円盤５と該円盤５に配設された永久磁石６及び柱状強磁性体１３１の状態を示した図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁力回転装置１のθ−Ｔｒ特性図である。 電流の立上がり時間Ｔ１及び減衰時間Ｔ２を示す図である。

符号の説明

１ 磁力回転装置
２ 回転体（回転子）
３ フレーム（固定子）
６ 永久磁石
７ 電磁石
１２１、１３１ 柱状強磁性体

Claims (5)

1. 表面及び裏面に磁極が形成された板状の複数の永久磁石が回転角度を等分する位置に配置された回転子と、該永久磁石にそれぞれ対応して固定子に固定され、前記永久磁石に磁力を作用させて回転子を回転させる複数の電磁石とを具備し、
   前記永久磁石を、回転子の中心から永久磁石の重心を結ぶ直線（Ｌ１）と、永久磁石の磁極方向の直線（Ｌ２）とが交わる角度（φ）が、回転子の中心方向からみた場合に約３０°以上６０°以下となるように位置せしめ、かつ、前記電磁石を、回転子の中心から電磁石の重心を結ぶ直線と、電磁石の磁束中心軸とが交わる角度が、回転子の中心方向から見た場合に０°より大きく２０°以下となるように位置せしめることによって、
   １の前記永久磁石に関して、前記電磁石に直流一定電流を連続通電した場合に前記回転子を負の方向に回転させる剣状トルク（大値狭角度トルクＴａ）を前記回転子の第１回転角度領域において発生させるとともに、前記第１回転角度領域の一方側の前記第１回転角度領域よりも広い第２回転角度領域において前記回転子を正の方向に回転させる岡状トルク（小値広角度トルクＴｂ）を発生させ、さらに、前記第１回転角度領域の他方側の前記第１回転角度領域よりも広い第３回転角度領域において前記回転子を正の方向に回転させる岡状トルク（小値広角度トルクＴｃ）を発生させるとともに、１の前記永久磁石についての第２回転角度領域と当該１の前記永久磁石と隣り合う１の前記永久磁石についての第３回転角度領域とを連続させ、
   前記第１回転角度領域で前記電磁石への電流を遮断し、前記第２回転角度領域及び前記第３回転角度領域で前記電磁石へ通電することにより、前記回転子に磁力による回転力を付与することを特徴とする磁力回転装置。
2. 前記回転子上の隣り合う２つの永久磁石の間に柱状強磁性体を設け、前記電磁石へ通電している間に、前記柱状強磁性体と前記電磁石との吸引力によるリラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）を発生させたことを特徴とする請求項１に記載の磁力回転装置。
3. 前記回転子上の隣り合う２つの永久磁石の間に中心を持つ円弧上を移動可能な柱状強磁性体を設け、前記電磁石へ通電している間に、前記柱状強磁性体と前記電磁石との吸引力によるリラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）を発生させたことを特徴とする請求項１に記載の磁力回転装置。
4. 前記回転子上の隣り合う２つの永久磁石の間を直線移動可能な柱状強磁性体を設け、前記電磁石へ通電している間に、前記柱状強磁性体と前記電磁石との吸引力によるリラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）を発生させたことを特徴とする請求項１に記載の磁力回転装置。
5. 前記回転子の中心を中心とする前記回転子上の隣り合う２つの永久磁石の間の円弧上を移動可能な柱状強磁性体を設け、前記電磁石へ通電している間に、前記柱状強磁性体と前記電磁石との吸引力によるリラクタンス電磁トルク（Ｔｒ）を発生させたことを特徴とする請求項１に記載の磁力回転装置。

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