特許 7421693 運動方向変換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-16

(45)【発行日】2024-01-24

(54)【発明の名称】運動方向変換器

(51)【国際特許分類】

   F16H 49/00 20060101AFI20240117BHJP

【ＦＩ】

F16H49/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023574331

(86)(22)【出願日】2022-12-27

(86)【国際出願番号】 JP2022048290

【審査請求日】2023-11-29

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】523450041

【氏名又は名称】津村 進一

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】津村 進一

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１６０９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－０３８０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第３７１９９７６（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ４９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸及び当該回転軸を中心に回転する回転子と、
前記回転子の回転方向に沿って外周に配置された壁面体と、
前記回転子に向かって進退運動を行う直線運動体と、を備え、
前記壁面体は、複数の分割壁面体を含み、
前記複数の分割壁面体は、前記回転子の回転方向に沿って間隔をあけて配置され、
前記直線運動体は、隣接する複数の前記分割壁面体の間を前記回転子に向かって進退し、
前記回転子の外周に第１磁性体が備えられ、
前記複数の分割壁面体に第２磁性体が備えられ、
前記直線運動体における前記回転子との対向部に第３磁性体が備えられ、
前記第１磁性体、前記第２磁性体、及び前記第３磁性体は同極であり、
前記第１磁性体と前記第２磁性体との間隔は、前記回転方向の上流から下流に向かって広がるように形成され、
前記第１磁性体と前記第３磁性体との間隔は、前記回転方向の上流から下流に向かって広がるように形成され、
前記回転子の回転に伴い前記第１磁性体が前記第３磁性体と対向すると、前記直線運動体は前記回転子に向かって進行し、更なる前記回転子の回転に伴い前記第１磁性体が前記第３磁性体から回転方向下流に移動すると前記直線運動体は前記回転子から退避するように進退する、
ことを特徴とする運動方向変換器。

【請求項2】

請求項１に記載の運動方向変換器であって、
前記第２磁性体は、前記回転子の回転面を含む面内において２次曲線状となる曲面状に形成される、
ことを特徴とする運動方向変換器。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の運動方向変換器であって、
前記分割壁面体と同数の前記直線運動体を備え、
前記第２磁性体及び前記第３磁性体と異なる数からなる前記第１磁性体を備える、
ことを特徴とする運動方向変換器。

【請求項4】

請求項１に記載の運動方向変換器であって、
前記直線運動体が前記回転子に向かって最も進行した状態で、前記直線運動体は前記回転子に対して無接点となる位置に配置される、
ことを特徴とする運動方向変換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、運動方向変換器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、「磁性体の帯を外表面付近に螺旋状に巻き付けた実質的非磁性体の直丸棒が、前記磁性体の帯と実質的に同じ幅の永久磁石の帯を内表面付近に前記螺旋と同じピッチの螺旋状に貼張した丸孔を持った片体を、それらが、少なくとも前記螺旋に従って回りながらであれば直丸棒と片体とが直丸棒の軸方向に相対直線移動することを拒まない条件のもとで、直丸棒の磁性体の帯と片体の永久磁石の帯とが重なり合うように接近させて、貫通しており、直丸棒か片体のいずれか一方を軸を中心として回転させた時、他の一方がこの回転に従わないように拘束され、かつ、直丸棒と片体とを相対直線運動させるための案内を備えた回転運動を直線運動に変換する機構（要約抜粋）」が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－７９３４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の機構によれば、回転運動を直線運動に変換できるが、直線運動を回転運動に変換することはできない。

【0005】

本発明は上記課題及び実情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で直線運動を回転運動に変換する運動方向変換器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】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明は特許請求の範囲に記載の構成を備える。その一例をあげるならば、本発明は、回転軸及び当該回転軸を中心に回転する回転子と、前記回転子の回転方向に沿って外周に配置された壁面体と、前記回転子に向かって進退運動を行う直線運動体と、を備え、前記壁面体は、複数の分割壁面体を含み、前記複数の分割壁面体は、前記回転子の回転方向に沿って間隔をあけて配置され、前記直線運動体は、隣接する複数の前記分割壁面体の間を前記回転子に向かって進退し、前記回転子の外周に第１磁性体が備えられ、前記複数の分割壁面体に第２磁性体が備えられ、前記直線運動体における前記回転子との対向部に第３磁性体が備えられ、前記第１磁性体、前記第２磁性体、及び前記第３磁性体は同極であり、前記第１磁性体と前記第２磁性体との間隔は、前記回転方向の上流から下流に向かって広がるように形成され、前記第１磁性体と前記第３磁性体との間隔は、前記回転方向の上流から下流に向かって広がるように形成され、前記回転子の回転に伴い前記第１磁性体が前記第３磁性体と対向すると、前記直線運動体は前記回転子に向かって進行し、更なる前記回転子の回転に伴い前記第１磁性体が前記第３磁性体から回転方向下流に移動すると前記直線運動体は前記回転子から退避するように進退する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、簡易な構成で直線運動を回転運動に変換する運動方向変換器を提供することができる。なお、上述した以外の目的、構成、効果については以下の実施形態において明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る運動方向変換器の正面説明図である。

【図2】本実施形態に係る運動方向変換器の側面説明図である。

【図3】スイッチ機構の斜視外観図である。

【図4】スイッチ機構の側方説明図である。

【図5】スイッチ機構及びバッテリの電気系統を示す図である。

【図6】ロッドの進退タイミングの説明図である。

【図7】回転子の形状と直線運動体の数のバリエーションを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。全図と通じて同一の構成には同一の符号を付し、重複説明を省略する。

【0010】

図１は、本実施形態に係る運動方向変換器の正面説明図である。図２は、本実施形態に係る運動方向変換器の側面説明図である。

【0011】

運動方向変換器１は、筐体１０、回転機構２０、及び第１直線運動体３０Ａ、第２直線運動体３０Ｂ、第３直線運動体３０Ｃ、第４直線運動体３０Ｄを含む。

【0012】

筐体１０は、回転機構２０を収容する。

【0013】

回転機構２０は、回転子２１、及び回転軸２５を含む。回転軸２５は、軸受１１により筐体１０に回転可能に支持される（図２参照）。回転子２１は、回転軸２５を中心として回転する。

【0014】

回転子２１は、第１羽根２２Ａ、第２羽根２２Ｂ、及び第３羽根２２Ｃを備える。

【0015】

第１羽根２２Ａの外周には第１磁性体２３Ａが備えられる。同様に第２羽根２２Ｂの外周には第１磁性体２３Ｂ、第３羽根２２Ｃの外周には第１磁性体２３Ｃが備えられる。

【0016】

回転子２１の外周に沿って、回転子２１に非接触となるように間隔をあけて第１分割壁面体２６Ａ、第２分割壁面体２６Ｂ、第３分割壁面体２６Ｃ、第４分割壁面体２６Ｄが回転子２１を取り囲んで配置される。

【0017】

第１分割壁面体２６Ａにおける回転子２１との対向面には第２磁性体２７Ａが備えられる。同様に、第２分割壁面体２６Ｂにおける回転子２１との対向面には第２磁性体２７Ｂ、第３分割壁面体２６Ｃにおける回転子２１との対向面には第２磁性体２７Ｃ、第４分割壁面体２６Ｄにおける回転子２１との対向面には第２磁性体２７Ｄが備えられる。

【0018】

図１は、回転子の回転面を含む面を示している。上記第２磁性体２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄは、回転子２１の回転面を含む面内において２次曲線状となる曲面状に形成される。

【0019】

運動方向変換器１は、第１直線運動体３０Ａ、第２直線運動体３０Ｂ、第３直線運動体３０Ｃ、第４直線運動体３０Ｄを含む。本実施形態では直線運動体としてガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関で作動するピストンを用いるが、回転子２１の応答速度に対応できれば油圧ピストンでもよい。

【0020】

第１直線運動体３０Ａは、第１分割壁面体２６Ａと第２分割壁面体２６Ｂとの間にロッド３１Ａの先端を回転子２１に向かって進退運動するように配置される。第２直線運動体３０Ｂは、第２分割壁面体２６Ｂと第３分割壁面体２６Ｃとの間にロッド３１Ｂの先端を回転子２１に向かって進退運動するように配置される。第３直線運動体３０Ｃは、第３分割壁面体２６Ｃと第４分割壁面体２６Ｄとの間にロッド３１Ｃの先端を回転子２１に向かって進退運動するように配置される。第４直線運動体３０Ｄは、第４分割壁面体２６Ｄと第１分割壁面体２６Ａとの間にロッド３１Ｄの先端を回転子２１に向かって進退運動するように配置される。

【0021】

第１直線運動体３０Ａは、ロッド３１Ａ、シリンダ３２Ａ、第１点火プラグ３３Ａ、第２点火プラグ３４Ａを備える。

【0022】

ロッド３１Ａの先端、換言すると、回転子２１との対向部には第３磁性体３７Ａが備えられる。第１直線運動体３０Ａはロッド３１Ａが回転子２１に向かって最も進行した状態、即ち、ロッド３１Ａがシリンダ３２Ａから最も押し出された状態で、ロッド３１Ａの先端に設けられた第３磁性体３７Ａは、回転子２１と非接触、即ち無接点となる位置に配置される。

【0023】

第１点火プラグ３３Ａはシリンダ３２Ａにおける第１貯留室３５Ａに設けられる。第１貯留室３５Ａには給排気弁３８Ａが設けられている。第２点火プラグ３４Ａはシリンダ３２Ａにおける第２貯留室３６Ａに設けられる。第２貯留室３６Ａにも給排気弁３９Ａが設けられている。給排気弁３８Ａ、３９Ａ経由で可燃性ガスと空気の混合ガスが流入し、燃焼ガスが排気される。

【0024】

給排気弁３８Ａから給気して第１点火プラグ３３Ａが点火すると燃焼し、給排気弁３９Ａから排気すると共にロッド３１Ａが回転子２１に向かって進行する。給排気弁３９Ａから給気して第２点火プラグ３４Ａが点火すると燃焼し、給排気弁３８Ａから排気してロッド３１Ａが回転子２１から退避する。第２直線運動体３０Ｂ、第３直線運動体３０Ｃ、第４直線運動体３０Ｄは、第１直線運動体３０Ａと同様の構成であるため、重複説明を省略する。

【0025】

第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃと、第２磁性体２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄと、第３磁性体３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄとは全て同極である。第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃと、第２磁性体２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄは電磁石により構成してもよいが、配線の煩雑さを避けるためネオジム磁石などの永久磁石を用いることが望ましい。第３磁性体３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄも電磁石でもよいが、省電力の観点から永久磁石を用いることが望ましい。

【0026】

上記第３磁性体３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄとこれに対向する第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃとの間隔は、回転方向の上流から下流に向かって広がるように形成される。同様に第２磁性体２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄとこれに対向する第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃとの間隔は、回転方向の上流から下流に向かって広がるように形成される。そのための実現方法として、第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、第２磁性体２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ、第３磁性体３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄは、回転子２１の回転面を含む面内において２次曲線状となる曲面状に形成される。

【0027】

図２に示すように、運動方向変換器１は、スイッチ機構５０及びバッテリ６０を備える。スイッチ機構５０により、第１直線運動体３０Ａ、第２直線運動体３０Ｂ、第３直線運動体３０Ｃ、第４直線運動体３０Ｄのそれぞれの運動方向が進行方向または退避方向に切り替わる。

【0028】

スイッチ機構５０は回転軸２５を回転子２１と共有する。これにより、回転軸２５の回転運動とスイッチ機構５０によるスイッチ動作とが同期する。

【0029】

スイッチ機構５０は、電力線７５を介してバッテリ６０から給電される。図２のＡ－Ａ’断面では、電力線７５とスイッチ機構５０の接点が含まれないが、説明の便宜のため、電力線７５とスイッチ機構５０の接点を点線で図示している。

【0030】

また、第４直線運動体３０Ｄの第１点火プラグ３３Ｄは制御線７１Ｄを介してスイッチ機構５０のブラシＢＲ４に接続され、制御線７３Ｄを介してバッテリ６０に接続される。

【0031】

また、第４直線運動体３０Ｄの第２点火プラグ３４Ｄは制御線７２Ｄを介してスイッチ機構５０のブラシＢＲ８に接続され、制御線７４Ｄを介してバッテリ６０に接続される。

【0032】

第１直線運動体３０Ａ、第２直線運動体３０Ｂ、第３直線運動体３０Ｃは第４直線運動体３０Ｄと同様の構成であるので説明を省略する。

【0033】

図３は、スイッチ機構の斜視外観図である。図４は、スイッチ機構の側方説明図である。図５は、スイッチ機構及びバッテリの電気系統を示す図である。

【0034】

図３に示すように、スイッチ機構５０は、絶縁体でできたディスク５１を有する。ディスク５１の円周面中央と円周面における両側部には導体を埋め込む凹部が形成され、凹部に例えば銅板などの導体が埋め込まれる。

【0035】

よって、ディスク５１における第１円周面縁部５２には、導体と絶縁体とが円周方向に沿って交互に配置される。第１円周面縁部５２の導体が露出した部分は点火スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３に相当する。点火スイッチＳＷ１～ＳＷ３は点火プラグ３３Ａ～３３Ｄを点火するためのスイッチである（図５参照）。

【0036】

同様に、第２円周面縁部５３には、導体と絶縁体とが円周方向に沿って交互に配置される。第２円周面縁部５３の導体が露出した部分は点火スイッチＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６に相当する。点火スイッチＳＷ４～ＳＷ６は点火プラグ３４Ａ～３４Ｄを点火するためのスイッチである（図５参照）。

【0037】

符号５６Ａ～５６Ｅ、５７Ａ～５７Ｅは電極に付された符号である。

【0038】

ディスク５１は回転軸２５と共に回転する（図４参照）。その結果、回転子２１の回転運動と同期して回転する。

【0039】

点火スイッチＳＷ１～ＳＷ３、ＳＷ４～ＳＷ６の配置数及び配置間隔（周方向角度）は、回転子２１の羽根の数及び配置間隔（周方向角度）と同数である。

【0040】

給電用ブラシ５９は、導体により構成され、支持体５８Ｅによりディスク５１に接触して支持される。支持体５８Ｅは筐体１０の外表面にボルト８０Ｅにより固定される。

【0041】

支持体５８Ａ～５８Ｄは、直線運動体の配置数及び配置間隔に合わせて配置される。支持体５８Ａ～５８Ｄの夫々は、筐体１０の外表面にボルト８０Ａ、８０Ｂ、（８０Ｃは不図示）、８０Ｄにより固定される。

【0042】

支持体５８Ａ～Ｄはそれぞれ、ブラシＢＲ１～ＢＲ４を備える。ブラシＢＲ１～ＢＲ４は導体により構成され、点火スイッチＳＷ１～ＳＷ３と接触すると通電する。ディスク５１が回転するとＢＲ１～ＢＲ４のそれぞれが点火スイッチＳＷ１～ＳＷ３の夫々と順次接触し通電することで点火信号が生成される。

【0043】

更に支持体５８Ａ～Ｄはそれぞれ、ブラシＢＲ５～ＢＲ８を備える。ブラシＢＲ５～ＢＲ８は導体により構成され、点火スイッチＳＷ４～ＳＷ６と接触すると通電する。ディスク５１が回転するとＢＲ５～ＢＲ８のそれぞれが点火スイッチＳＷ４～ＳＷ６の夫々と順次接触し通電することで点火信号が生成される。

【0044】

第４直線運動体３０Ｄを例示する。図４に示すように回転軸２５と共に回転子２１及びディスク５１が同期して回転すると、ディスク５１の回転に伴ってＳＷ１がブラシＢＲ４に接触して通電し点火信号が生成される。この点火信号は制御線７１Ｄを介して第１点火プラグ３３Ｄに出力され、点火信号を受けて第１点火プラグ３３Ｄが点火する。その結果、第１貯留室３５Ｄ内で可燃性ガスに点火してロッド３１Ｄが回転子２１に向けて押し出される。

【0045】

更に回転軸２５と共に回転子２１及びディスク５１が同期して回転すると、回転に伴ってＳＷ４がブラシＢＲ８に接触して通電し点火信号が生成される。この点火信号は制御線７２Ｄを介して第２点火プラグ３４Ｄに出力され、点火信号を受けて第２点火プラグ３４Ｄが点火する。その結果、第２貯留室３６Ｄ内で可燃性ガスに点火してロッド３１Ｄが回転子２１から遠ざかる方向に退避する。

【0046】

図５に示すように、第１直線運動体３０Ａの第１点火プラグ３３ＡはブラシＢＲ１、第２点火プラグ３４ＡはブラシＢＲ５に制御線を介して接続される。第２直線運動体３０Ｂの第１点火プラグ３３ＢはブラシＢＲ２、第２点火プラグ３４ＡはブラシＢＲ６に制御線を介して接続される。第３直線運動体３０Ｃの第１点火プラグ３３ＣはブラシＢＲ３、第２点火プラグ３４ＣはブラシＢＲ７に制御線を介して接続される。

【0047】

なお図５において第１円周面縁部５２と共に記載した給電用ブラシ５９と、第２円周面縁部５３と共に記載した給電用ブラシ５９とは同一の部材を示している。

【0048】

図６は、ロッドの進退タイミングの説明図である。

【0049】

図５の運動方向変換器１は、第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃは１２０°毎に、第３磁性体３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄは９０°毎に設けられている。

【0050】

第１磁性体２３Ａが図５における真上（０°）を向いている状態で第４直線運動体３０Ｄのロッド３１Ｄが進行すると、第３磁性体３７Ｄが第１磁性体２３Ａに接近し斥力が発生する。その際、第１磁性体２３Ａと第３磁性体３７Ｄとの間隔は、回転方向上流から下流に向かって広く形成されるので、上流方向から下流方向に向かって斥力が小さくなる。よって回転子２１は、斥力が小さい方へ、即ち回転方向下流に向かって回転し、第１磁性体２３Ａが第２磁性体２７Ａと対向する。この状態でロッド３１Ｄはシリンダ３２Ｄの内部に向かって退避し、回転子２１から退避する。

【0051】

第１磁性体２３Ａと第２磁性体２７Ａとの間も斥力が生じるが、第１磁性体２３Ａと第２磁性体２７Ａとの間隔は、回転方向の上流から下流に向かって広がるように形成されるため、下流方向に向かって斥力が小さくなる。よって回転子２１は、斥力が小さい方へ、即ち回転方向下流に向かって回転し、第１磁性体２３Ａの回転角が３０°に至る。

【0052】

第１磁性体２３Ａの回転角が３０°に至ると、第１磁性体２３Ｃが第３直線運動体３０Ｃと対向する位置に到達する。そこで、第３直線運動体３０Ｃのロッド３１Ｃが進行すると、第３磁性体３７Ｃが第１磁性体２３Ｃに接近して斥力が生じ、更に回転子２１が回転方向下流に向かって回転する。そして、第１磁性体２３Ｃは第２磁性体２７Ｄと対向し、第２磁性体２７Ｄとの間で生じる斥力により更に回転方向下流に向かって回転する。その後ロッド３１Ｃはシリンダ３２Ｃの内部に向かって退避し、回転子２１から退避する。

【0053】

回転子２１の回転に伴い、第１磁性体２３Ａの回転角が６０°に至ると、第１磁性体２３Ｂが第２直線運動体３０Ｂと対向する位置に到達する。そこで、第２直線運動体３０Ｂのロッド３１Ｂが進行すると、第３磁性体３７Ｂが第１磁性体２３Ｂに接近して斥力が生じ、更に回転子２１が回転方向下流に向かって回転する。そして、第１磁性体２３Ｂは第２磁性体２７Ｃと対向し、第２磁性体２７Ｃとの間で生じる斥力により更に回転方向下流に向かって回転する。その後ロッド３１Ｂはシリンダ３２Ｂの内部に向かって退避し、回転子２１から退避する。

【0054】

更なる回転子２１の回転に伴い、第１磁性体２３Ａの回転角が９０°に至ると、第１磁性体２３Ａが第１直線運動体３０Ａと対向する位置に到達する。そこで、第１直線運動体３０Ａのロッド３１Ａを進行させる。これにより第３磁性体３７Ａが第１磁性体２３Ａに接近して斥力が生じ、更に回転子２１が回転方向下流に向かって回転する。そして、第１磁性体２３Ａは第２磁性体２７Ｂと対向し、第２磁性体２７Ｂとの間で生じる斥力により更に回転方向下流に向かって回転する。その後ロッド３１Ａはシリンダ３２Ａの内部に向かって退避し、回転子２１から退避する。

【0055】

このように回転子２１に設ける第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの回転方向の角度間隔と、第３磁性体３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄの回転方向の角度間隔とを異ならせることで、２つ以上の第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが同時に第３磁性体３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄと対向することがなく、他の第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃに作用する斥力が回転運動に対するブレーキとなることを防げる。

【0056】

更に、第１磁性体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの回転方向の角度間隔を、第３磁性体３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄの回転方向の角度間隔よりも広げることで、一つの第１磁性体に一つの第３磁性体から斥力が作用して回転すると隣接する他の第３磁性体との間で斥力が作用する前に、他の第１磁性体に他の第３磁性体との間の斥力が作用するので、回転子の回転速度をブーストさせてから隣接する第３磁性体との間で斥力を作用させることできる。よって、回転子の回転速度を高速に保つことができる。

【0057】

図６は、回転子の形状と直線運動体の数のバリエーションを示す図である。

【0058】

図７（ａ）は、４つの羽根を有する回転子２１Ａに対して、３つの第１～第３直線運動体３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを備える運動方向変換器である。

【0059】

図７（ｂ）は、４つの羽根を有する回転子２１Ａに対して、５つの第１～第５直線運動体３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅを備える運動方向変換器である。

【0060】

図７（ｃ）は、５つの羽根を有する回転子２１Ｂに対して、４つの第１～第４直線運動体３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄを備える運動方向変換器である。

【0061】

図７（ｄ）は、５つの羽根を有する回転子２１Ｂに対して、６つの第１～第６直線運動体３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆを備える運動方向変換器である。

【0062】

図７（ｅ）は、６つの羽根を有する回転子２１Ｃに対して、５つの第１～第５直線運動体３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅを備える運動方向変換器である。

【0063】

図７（ｆ）は、８つの羽根を有する回転子２１Ｄに対して、９つの第１～第９直線運動体３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ、３０Ｈ、３０Ｉを備える運動方向変換器である。

【0064】

このように、回転子の羽根の数と直線運動体との組み合わせは様々な態様が可能であり、上記実施形態に限定されない。また、運動方向変換器の大きさや用途に応じて更に羽根の数や直線運動体の数を増やしてもよい。

【0065】

本発明に係る運動方向変換器によれば、簡易な構成で直線方向運動を回転方向に変換できる。また、無接点で直線方向運動を回転方向に変換できるので、直線方向と回転方向との接点部分の部品の摩耗や変換時の運動エネルギーのロスを防ぐことができる。変換した回転運動は、発電技術への利用も可能である。従来の高圧蒸気を用いた発電では排熱や温室効果ガスの排出量が増え環境負荷が懸念されるが、それらに比べて本発明に係る運動変換器を用いた発電によれば、環境負荷を低減させた発電が可能となることから、国連が提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ）の「７．エネルギーをみんなに、そしてクリーンに」に貢献することが期待できる。

【符号の説明】

【0066】

１ ：運動方向変換器
１０ ：筐体
１１ ：軸受
２０ ：回転機構
２１ ：回転子
２１Ａ ：回転子
２１Ｂ ：回転子
２１Ｃ ：回転子
２１Ｄ ：回転子
２２Ａ ：第１羽根
２２Ｂ ：第２羽根
２２Ｃ ：第３羽根
２３Ａ ：第１磁性体
２３Ｂ ：第１磁性体
２３Ｃ ：第１磁性体
２５ ：回転軸
２６Ａ ：第１分割壁面体
２６Ｂ ：第２分割壁面体
２６Ｃ ：第３分割壁面体
２６Ｄ ：第４分割壁面体
２７Ａ ：第２磁性体
２７Ｂ ：第２磁性体
２７Ｃ ：第２磁性体
２７Ｄ ：第２磁性体
３０Ａ ：第１直線運動体
３０Ｂ ：第２直線運動体
３０Ｃ ：第３直線運動体
３０Ｄ ：第４直線運動体
３０Ｅ ：第５直線運動体
３０Ｆ ：第６直線運動体
３０Ｇ ：第７直線運動体
３０Ｈ ：第８直線運動体
３０Ｉ ：第９直線運動体
３１Ａ ：ロッド
３１Ｂ ：ロッド
３１Ｃ ：ロッド
３１Ｄ ：ロッド
３２Ａ ：シリンダ
３２Ｂ ：シリンダ
３２Ｃ ：シリンダ
３２Ｄ ：シリンダ
３３Ａ ：第１点火プラグ
３３Ｂ ：第１点火プラグ
３３Ｃ ：第１点火プラグ
３３Ｄ ：第１点火プラグ
３４Ａ ：第２点火プラグ
３４Ｂ ：第２点火プラグ
３４Ｃ ：第２点火プラグ
３４Ｄ ：第２点火プラグ
３５Ａ ：第１貯留室
３５Ｄ ：第１貯留室
３６Ａ ：第２貯留室
３６Ｄ ：第２貯留室
３７ ：第３磁性体
３７Ａ ：第３磁性体
３７Ｂ ：第３磁性体
３７Ｃ ：第３磁性体
３７Ｄ ：第３磁性体
５０ ：スイッチ機構
５１ ：ディスク
５２ ：第１円周面縁部
５３ ：第２円周面縁部
５６Ａ ：電極
５６Ｂ ：電極
５６Ｃ ：電極
５６Ｄ ：電極
５６Ｅ ：電極
５７Ａ ：電極
５７Ｂ ：電極
５７Ｃ ：電極
５７Ｄ ：電極
５７Ｅ ：電極
５８Ａ ：支持体
５８Ｂ ：支持体
５８Ｃ ：支持体
５８Ｄ ：支持体
５８Ｅ ：支持体
５９ ：給電用ブラシ
６０ ：バッテリ
７１Ｄ ：制御線
７２Ｄ ：制御線
７３Ｄ ：制御線
７４Ｄ ：制御線
７５ ：電力線
８０Ａ ：ボルト
８０Ｂ ：ボルト
８０Ｅ ：ボルト
ＢＲ１ ：ブラシ
ＢＲ２ ：ブラシ
ＢＲ３ ：ブラシ
ＢＲ４ ：ブラシ
ＢＲ５ ：ブラシ
ＢＲ６ ：ブラシ
ＢＲ７ ：ブラシ
ＢＲ８ ：ブラシ
ＳＷ１ ：点火スイッチ
ＳＷ２ ：点火スイッチ
ＳＷ３ ：点火スイッチ
ＳＷ４ ：点火スイッチ
ＳＷ５ ：点火スイッチ
ＳＷ６ ：点火スイッチ

【要約】

運動方向変換器は、回転子と、回転子の外周に沿って配置された複数の分割壁面体と、回転子に向かって進退運動を行う直線運動体とを備える。回転子の外周に第１磁性体、分割壁面体に第２磁性体、直線運動体における回転子との対向部に第３磁性体を備え、これら磁性体は同極である。第１磁性体と第２磁性体との間隔及び第１磁性体と第３磁性体との間隔は、回転方向の上流から下流に向かって広がるように形成される。回転子の回転に伴い第１磁性体が第３磁性体と対向すると、直線運動体は回転子に向かって進行し、更なる回転子の回転に伴い第１磁性体が第３磁性体から回転方向下流に移動すると直線運動体は回転子から退避する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】