CN102037257B - 磁耦合装置 - Google Patents
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Abstract
提供如下的磁耦合装置:其能够实现装置整体的小型化,并抑制一个旋转体以接近或离开另一个旋转体的方式沿着旋转轴L方向位移的情况而良好地传递转矩。磁耦合装置利用在驱动侧旋转体(10)与从动侧旋转体(20)的作用面(12、21)之间产生的磁力来传递转矩,其具有:第1磁铁组(14),其在作用面(12)上沿着旋转轴L的周向,等间隔地配置有多个第1磁铁(15);第2磁铁组(23),其在作用面(21)的靠近旋转轴L的位置处,沿着旋转轴L的周向,等间隔地配置有多个第2磁铁(24);和第3磁铁组(25),其在比第2磁铁(24)更靠外方的位置处,沿着旋转轴L的周向等,间隔地配置有多个第3磁铁(26),第3磁铁(26)具有与第2磁铁24大致相同的面积,并且,该第3磁铁(26)的磁极与位于第3磁铁(26)与旋转轴L之间的第2磁铁(24)为异极。
Description
技术领域
本发明涉及磁耦合装置,更详细地讲,涉及这样的磁耦合装置:该磁耦合装置具有第1旋转体和第2旋转体,该第1旋转体和第2旋转体以彼此的作用面相离且相对的方式配置,且分别能够绕沿着与作用面垂直的方向延伸的旋转轴旋转,利用在第1旋转体与第2旋转体的作用面之间产生的磁力,从一侧的旋转体向另一侧的旋转体传递转矩。
背景技术
以往,作为以非接触方式传递转矩的旋转传递机构的一例,公知有如下的磁耦合装置。例如,在呈圆筒状形态的驱动侧旋转体的内周面、以及与该驱动侧旋转体配置于同一旋转轴上的呈圆筒状形态的从动侧旋转体的外周面上,隔着气隙相对地配置了永久磁铁,利用在内周面和外周面之间产生的磁力,向从动侧旋转体传递驱动侧旋转体的转矩(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2001-165189号公报
但是,在上述专利文献1提出的磁耦合装置中,从其构造方面讲,在旋转轴方向需要达到某种程度的尺寸,所以,难以实现装置整体的小型化。
另一方面,除了上述磁耦合装置以外,还公知有如下的磁耦合装置:以彼此的作用面相离且相对的方式,配置呈圆板状形态的驱动侧旋转体和呈圆板状形态的从动侧旋转体。在该磁耦合装置中,驱动侧旋转体和从动侧旋转体均能够绕沿着与各自的作用面垂直的方向在同一直线上延伸的旋转轴旋转,利用在驱动侧旋转体与从动侧旋转体的作用面之间产生的磁力(磁引力),从驱动侧旋转体向从动侧旋转体传递转矩。在这种磁耦合装置中,在其构造方面,能够实现旋转轴方向较短的扁平结构,从而能够实现装置整体的小型化。
但是,在构成为具有圆板状的驱动侧旋转体和从动侧旋转体的磁耦合装置中,在驱动侧旋转体与从动侧旋转体之间沿着旋转轴方向产生磁引力,所以,支承旋转体的轴承部件的负担增大。特别是所要传递的转矩越大,沿着旋转轴方向产生的磁引力也越大,所以需要在机构方面采取措施。
发明内容
鉴于上述实际情况,本发明的目的在于提供一种磁耦合装置,其能够实现装置整体的小型化,并且降低沿着旋转轴方向产生的磁引力而良好地传递转矩。
为了达成上述目的,本发明的磁耦合装置具有第1旋转体和第2旋转体,该第1旋转体和第2旋转体以彼此的作用面相离且相对的方式配置,且分别能够绕沿着与作用面垂直的方向延伸的共同的旋转轴旋转,利用在第1旋转体与第2旋转体的作用面之间产生的磁力,从一侧的旋转体向另一侧的旋转体传递转矩,该磁耦合装置的特征在于,该磁耦合装置具有:第1磁力单元,其在所述第1旋转体和所述第2旋转体各自的作用面上的、接近所述旋转轴的内周区域之间,主要产生沿着所述旋转轴的轴向的磁斥力;以及第2磁力单元,其在所述第1旋转体和所述第2旋转体各自的作用面上的、比所述第1磁力单元更靠径向外侧的外周区域之间,主要产生与所述磁斥力相同程度的沿着所述旋转轴的轴向的磁引力。
另外,上述磁耦合装置的特征在于,该磁耦合装置具有:第1磁铁组,其构成为配置有多个第1磁铁,该多个第1磁铁在所述第1旋转体的作用面上,沿着以所述旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,按规定间隔而配置;第2磁铁组,其构成为配置有多个第2磁铁,且与所述第1磁铁组的一部分一起构成所述第1磁力单元,其中,所述多个第2磁铁在所述第2旋转体的作用面上的以下位置处,沿着以所述旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,按规定间 隔而配置,所述位置是通过使所述第1旋转体进行相对旋转而能够与所述第1磁铁相对的相对区域中的接近所述旋转轴的位置;以及第3磁铁组,其构成为配置有多个第3磁铁,且与所述第1磁铁组的一部分一起构成所述第2磁力单元,其中,所述多个第3磁铁在所述第2旋转体的作用面上的所述相对区域中的比所述第2磁铁更靠外方的位置处,沿着以该旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,按规定间隔而配置,其中,所述第3磁铁具有与所述第2磁铁大致相同的面积,并且,该第3磁铁的磁极与位于所述第3磁铁和所述旋转轴之间的所述第2磁铁的磁极为异极。
另外,上述磁耦合装置的特征在于,构成所述第1磁铁组的第1磁铁分别具有:设置在接近所述旋转轴的区域中的内周侧磁铁要素;以及外周侧磁铁要素,其以与所述内周侧磁铁要素分离的方式设置成比该内周侧磁铁要素更靠径向外侧,所述内周侧磁铁要素随着朝向径向外侧的方向前进,朝着以所述旋转轴为中心的一个旋转方向发生变位,构成所述第2磁铁组的第2磁铁设置在所述第2旋转体的作用面上的、通过使所述第1旋转体进行相对旋转而能够与所述内周侧磁铁要素相对的相对区域中,所述第2磁铁分别具有与所述内周侧磁铁要素大致相同的面积,并且,所述第2磁铁随着朝向径向外侧的方向前进,朝着所述一个旋转方向发生变位。
另外,上述磁耦合装置的特征在于,在所述第1旋转体的作用面中的内周侧磁铁要素与外周侧磁铁要素之间、以及所述第2旋转体的作用面中的第2磁铁与第3磁铁之间设有磁铁单元,该磁铁单元用于在两个作用面之间作用由磁力引起的斥力或由磁力引起的引力。
另外,上述磁耦合装置的特征在于,所述第1磁力单元构成为具有:内周磁铁,其以如下方式彼此相对地配置,且均为同极,所述方式是:该内周磁铁分别围绕着所述旋转轴,配置在所述第1旋转体以及所述第2旋转体各自的作用面中的接近所述旋转轴的位置处;第1中部圆周磁铁组,其构成为配置有多个第1中部圆周磁铁,该多个第1中部圆周磁铁在所述第1旋转体的作用面中的处于所述内周磁铁的外方的位置处,沿 着以所述旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为同极的方式,按规定间隔而配置;以及第2中部圆周磁铁组,其构成为配置有与所述第1中部圆周磁铁为同极的多个第2中部圆周磁铁,该多个第2中部圆周磁铁在所述第2旋转体的作用面中的、通过使所述第1旋转体进行相对旋转而能与所述第1中部圆周磁铁相对的位置处,沿着以该旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为同极的方式,按规定间隔而配置,所述第2磁力单元构成为具有:外周磁性体组,其构成为配置有外周磁性体,该外周磁性体在所述第1旋转体的作用面中的比所述第1中部圆周磁铁更靠径向外侧的位置上,沿着以所述旋转轴为中心的周向,按规定间隔而配置;以及外周磁铁组,其构成为配置有多个外周磁铁,该多个外周磁铁在所述第2旋转体的作用面中的、通过使所述第1旋转体进行相对旋转而能与所述外周磁铁相对的位置处,沿着以该旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,按规定间隔而配置。这里,构成外周磁性体组的外周磁性体配置在比构成第1中部圆周磁铁组的第1中部圆周磁铁更靠径向外侧的位置上,但这还包括如下情况:只要外周磁性体的外端部配置成比第1中部圆周磁铁的外端部更靠径向外侧即可,而外周磁性体的内端部配置成比第1中部圆周磁铁的外端部更靠径向内侧。同样,构成外周磁铁组的外周磁铁配置在比构成第2中部圆周磁铁组的第2中部圆周磁铁更靠径向外侧的位置处,但这还包括如下情况:只要外周磁铁的外端部配置成比第2中部圆周磁铁的外端部更靠径向外侧即可,而外周磁铁的内端部配置成比第2中部圆周磁铁的外端部更靠径向内侧。
另外,上述磁耦合装置的特征在于,构成所述第2磁力单元的外周磁铁和外周磁性体分别以沿着所述旋转轴的轴向与构成第1磁力单元的磁铁并列的方式,配置在所述第1旋转体的作用面和所述第2旋转体的作用面上。
另外,上述磁耦合装置的特征在于,所述第1磁力单元和所述第2磁力单元构成为与所述第1旋转体以及所述第2旋转体一起包含在共同的壳体中。
根据本发明,第1磁力单元在第1旋转体与第2旋转体各自的作用面中的接近旋转轴的内周区域之间,主要产生沿着旋转轴的轴向的磁斥力,第2磁力单元在第1旋转体与第2旋转体各自的作用面中的比第1磁力单元更靠径向外侧的外周区域之间,主要产生沿着旋转轴的轴向的磁引力,所以,能够降低使第2旋转体沿着旋转轴方向位移的力,即,能够降低推力载荷,而且,第2旋转体不会以接近或离开第1旋转体的方式沿着旋转轴方向发生位移。并且,第2磁力单元比第1磁力单元更靠外周侧,所以,由第2磁力单元产生的旋转方向的磁引力大于由第1磁力单元产生的旋转方向的磁斥力,第2旋转体随着第1旋转体而旋转,能够从第1旋转体向第2旋转体传递转矩。并且,能够实现旋转轴方向短的扁平结构,能够实现装置整体的小型化。因此,发挥出如下效果:能够实现装置整体的小型化,并且,能够降低沿着旋转轴方向产生的磁引力而良好地传递转矩。
另外,根据本发明的权利要求2的磁耦合装置,多个第1磁铁在第1旋转体的作用面上,沿着以旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,以规定间隔而配置,该多个第1磁铁构成第1磁铁组,多个第2磁铁在第2旋转体的作用面上的能够与第1磁铁相对的相对区域中的接近旋转轴的位置处,沿着以旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,以规定间隔而配置,该多个第2磁铁构成第2磁铁组,多个第3磁铁在第2旋转体的作用面上的上述相对区域中的比第2磁铁更靠外方的位置上,沿着以旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,以规定间隔而配置,该多个第3磁铁构成第3磁铁组,第3磁铁具有与第2磁铁大致相同的面积,并且,第3磁铁的磁极与位于第3磁铁和旋转轴之间的第2磁铁的磁极为异极,所以,在第1磁铁与第2磁铁之间沿着旋转轴方向作用的磁斥力大致等于在第1磁铁与第3磁铁之间沿着旋转轴方向作用的磁引力。由此,能够降低使第2旋转体沿着旋转轴方向位移的力,即,能够降低推力载荷,而且,第2旋转体不会以接近或离开第1旋转体的方式沿着旋转轴方向发生位移。并且, 在第3磁铁与第1磁铁之间作用的旋转方向的磁引力大于在第2磁铁与第1磁铁之间作用的旋转方向的磁斥力,第2旋转体随着第1旋转体而旋转,能够从第1旋转体向第2旋转体传递转矩。并且,能够实现旋转轴向短的扁平结构,能够实现装置整体的小型化。因此,发挥出如下效果:能够实现装置整体的小型化,并且,降低沿着旋转轴方向产生的磁引力而良好地传递转矩。
附图说明
图1是示意地示出本发明实施方式1的磁耦合装置的侧面剖视图。
图2是示意地示出图1所示的驱动侧旋转体的作用面的说明图。
图3是示意地示出图1所示的从动侧旋转体的作用面的说明图。
图4是示意地示出图2所示的驱动侧旋转体的第1磁铁组与图3所示的从动侧旋转体的第2磁铁组及第3磁铁组的对置状态的说明图。
图5是示意地示出本发明实施方式2的磁耦合装置的侧面剖视图。
图6是示意地示出图5所示的驱动侧旋转体的作用面的说明图。
图7是示意地示出图5所示的从动侧旋转体的作用面的说明图。
图8示意地示出本发明实施方式3的磁耦合装置,是利用剖面示出其一部分的侧面剖视图。
图9示出了带轮的各作用面的结构,是从前方观察该带轮内部的主要部分的主视图。
图10示出了从动侧旋转体的各作用面的结构,是从后方观察从动侧旋转体的后视图。
图11示意地示出本发明实施方式3的磁耦合装置,是利用剖面示出一部分的侧面剖视图。
图12是示意地示出图9所示的带轮的驱动侧内周磁铁、第1中部圆周磁铁组以及外周磁性体组、与图10所示的从动侧内周磁铁、第2中部圆周磁铁组以及外周磁铁组彼此的对置状态的说明图。
标号说明
10驱动侧旋转体;11驱动轴;12作用面;14、34第1磁铁组;15、 35第1磁铁;20从动侧旋转体;21作用面;22贯通孔;23、43第2磁铁组;24、44第2磁铁;25、45第3磁铁组;26、46第3磁铁;35a内周侧磁铁要素;35b外周侧磁铁要素;60带轮;61凹部;62底壁部;62a内周侧作用面;63贯通孔;64轴承;65内壁部;65a外周侧作用面;66驱动侧内周磁铁;67第1中部圆周磁铁组;67a第1中部圆周磁铁;68外周磁性体组;68a轭铁;68b涡电流用铝;70从动侧旋转体;71内周侧径向外侧部;72水平延伸部;73外周侧径向外侧部;71a、73a作用面;74从动侧内周磁铁;75第2中部圆周磁铁组;75a第2中部圆周磁铁;76外周磁铁组;76a外周磁铁;80罩;81圆筒部;90姿势保持用磁铁;A相对区域;B螺钉;C压缩机主体;C1前部;C2驱动轴;H轮毂;L旋转轴。
具体实施方式
下面,参照附图来详细说明本发明的磁耦合装置的优选实施方式。
<实施方式1>
图1是示意地示出本发明实施方式1的磁耦合装置的侧面剖视图。这里例示的磁耦合装置构成为具有驱动侧旋转体(第1旋转体)10和从动侧旋转体(第2旋转体)20。
如图2所示,驱动侧旋转体10呈圆板状形态,以旋转轴L通过该驱动侧旋转体10的中心的方式设有驱动轴11。更详细地讲,驱动侧旋转体10以从作用面12突出的方式设有驱动轴11,且设置为能够绕该驱动轴11的轴心即旋转轴L旋转。该驱动轴11与驱动机构13连接,来自驱动机构13的驱动力经由驱动轴11而提供给驱动侧旋转体10,由此,驱动侧旋转体10绕旋转轴L旋转。
在这种驱动侧旋转体10的作用面12上设有第1磁铁组14。第1磁铁组14由多个(在图示的例子中为6个)作为永久磁铁的第1磁铁15构成。第1磁铁15等间隔地配置在以驱动轴11的轴心即旋转轴L为中心的圆周上,分别具有朝着径向外侧方向、宽度逐渐增大的形状。这些第1磁铁15以彼此相邻的磁极为异极的方式设置。
如图3所示,从动侧旋转体20呈圆板状形态,其具有与上述驱动侧旋转体10大致相同的外径,该从动侧旋转体20以作用面21与驱动侧旋转体10的作用面12相离且相对的方式设置。更详细地讲,从动侧旋转体20在其中央区域中设有贯通孔22,驱动轴11贯穿该贯通孔22,设置为能够经由未图示的支承部件绕驱动轴11的轴心即旋转轴L旋转。由此,驱动侧旋转体10和从动侧旋转体20以彼此的作用面12、21相离且相对的方式配置,分别能够绕沿着与作用面12、21垂直的方向在同一直线上延伸的旋转轴L旋转。
图中没有明示的是,这种从动侧旋转体20经由连接部件与负载连接,通过进行旋转,将其转矩(驱动力)传递给负载。
并且,在这种从动侧旋转体20的作用面21上设有第2磁铁组23和第3磁铁组25。第2磁铁组23由多个(在图示的例子中为6个)作为永久磁铁的第2磁铁24构成。第2磁铁24在从动侧旋转体20的作用面21上的以下位置处、等间隔地配置在以驱动轴11(旋转轴L)为中心的圆周上,所述位置是:通过使驱动侧旋转体10进行相对旋转而能与第1磁铁15相对的相对区域A中的、接近驱动轴11(旋转轴L)的位置。即,第2磁铁24沿着以旋转轴L为中心的周向配置。这些第2磁铁24以彼此相邻的磁极为异极的方式设置。
第3磁铁组25由多个(在图示的例子中为6个)作为永久磁铁的第3磁铁26构成。第3磁铁26在从动侧旋转体20的作用面21上的上述相对区域A中的、比上述第2磁铁24靠外侧的位置处、更详细地讲是在从动侧旋转体20的作用面21的外周附近的位置处,等间隔地配置在以该旋转轴L为中心的圆周上。即,第3磁铁26沿着以旋转轴L为中心的周向配置。这些第3磁铁26以彼此相邻的磁极为异极的方式设置。
这种第3磁铁26分别配置在第2磁铁24的径向外侧的方向上,具有与第2磁铁24大致相同的面积。并且,第3磁铁26的磁极与位于第3磁铁26与旋转轴L之间的第2磁铁24不同。对此进行详细说明,即,在第2磁铁24为N极的情况下,位于该第2磁铁24的径向外侧的第3磁铁26为S极,在第2磁铁24为S极的情况下,位于该第2磁铁24的径向外侧的第3磁铁26为N极。
在具有以上这种结构的磁耦合装置中,以如下方式从驱动侧旋转体10向从动侧旋转体20传递转矩。
经由驱动轴11从驱动机构13得到驱动力的驱动侧旋转体10绕驱动轴11的轴心即旋转轴L旋转。驱动侧旋转体10旋转的结果是,当驱动侧旋转体10的第1磁铁15与从动侧旋转体20的第2磁铁24以及第3磁铁26如图4所示那样地相对时,即N极的第1磁铁15与N极的第2磁铁24以及S极的第3磁铁26相对、且S极的第1磁铁15与S极的第2磁铁24以及N极的第3磁铁26相对时,在第1磁铁15与第2磁铁24之间磁斥力发挥作用,另一方面,在第1磁铁15与第3磁铁26之间磁引力发挥作用。
这里,第2磁铁24与第3磁铁26具有大致相同的面积,第2磁铁24和第3磁铁26配置在相对区域A中,所以,在第1磁铁15与第2磁铁24之间沿旋转轴L方向作用的磁斥力大致等于在第1磁铁15与第3磁铁26之间沿旋转轴L方向作用的磁引力。
另一方面,第3磁铁26配置在第2磁铁24的外侧,即配置在从动侧旋转体20的外周附近的位置处,所以,在第3磁铁26与第1磁铁15之间作用的旋转方向上的磁引力大于在第2磁铁24与第1磁铁15之间作用的旋转方向上的磁斥力,即,第3磁铁组25与第1磁铁组14之间产生比第2磁铁组23与第1磁铁组14之间大的转矩,由此,从动侧旋转体20随着驱动侧旋转体10而绕旋转轴L旋转。即,利用在驱动侧旋转体10与从动侧旋转体20的作用面12、21之间产生的磁力,从驱动侧旋转体10向从动侧旋转体20传递转矩。所传递的转矩经由连接部件传递给负载。
在上述本实施方式1的磁耦合装置中,多个第1磁铁15在驱动侧旋转体10的作用面12上沿着以旋转轴L为中心的周向以彼此相邻的磁极为异极的方式等间隔地配置,构成第1磁铁组14,多个第2磁铁24在从动侧旋转体20的作用面21上的相对区域A中的、接近旋转轴L的位置处,沿着以旋转轴L为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式等间隔地配置,构成第2磁铁组23,第3磁铁26在从动侧旋转体20的作用面21上的相对区域A中的、比第2磁铁24更靠外侧的位置处,沿着以旋转轴L为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式等间隔地配置,构成第3磁铁组25,第3磁铁26具有与第2磁铁24大致相同的面积,并且其磁极与位于该第3磁铁36和旋转轴L之间的第2磁铁24的磁极为异极,所以,在第1磁铁15与第2磁铁24之间沿着旋转轴L方向作用的磁斥力大致等于在第1磁铁15与第3磁铁26之间沿着旋转轴L方向作用的磁引力。由此,能够降低使从动侧旋转体20沿着旋转轴L方向位移的力,即能够降低推力载荷。并且,在第3磁铁26与第1磁铁15之间作用的旋转方向的磁引力大于在第2磁铁24与第1磁铁15之间作用的旋转方向的磁斥力,即,第3磁铁组25与第1磁铁组14之间产生比第2磁铁组23与第1磁铁组14之间大的转矩,从动侧旋转体20随着驱动侧旋转体10而旋转,能够从驱动侧旋转体10向从动侧旋转体20传递转矩。并且,在本实施方式1的磁耦合装置中,驱动侧旋转体10和从动侧旋转体20呈圆板状形态,在构造方面,能够实现旋转轴L方向较短的扁平结构,从而能够实现装置整体的小型化。因此,能够实现装置整体的小型化,并且降低沿着旋转轴L方向产生的磁引力而良好地传递转矩。
尤其,在第1磁铁15与第2磁铁24之间沿着旋转轴L方向作用的磁斥力大致等于在第1磁铁15与第3磁铁26之间沿着旋转轴L方向作用的磁引力,所以从动侧旋转体20不会以靠近或离开驱动侧旋转体10的方式沿着旋转轴L方向发生位移。因此,能够抑制一侧的旋转体以靠近或离开另一侧的旋转体的方式沿着旋转轴L方向发生位移的情况,从而能够良好地传递转矩。
<实施方式2>
图5是示意地示出本发明实施方式2的磁耦合装置的侧面剖视图。另外,对具有与上述实施方式1的磁耦合装置相同的结构的部分标注同一标号来进行说明。
这里例示的磁耦合装置构成为具有驱动侧旋转体(第1旋转体)10 和从动侧旋转体(第2旋转体)20。
如图6所示,驱动侧旋转体10呈圆板状形态,以旋转轴L通过该驱动侧旋转体10的中心的方式设有驱动轴11。更详细地讲,驱动侧旋转体10以从作用面12突出的方式设有驱动轴11,且设置为能够绕该驱动轴11的轴心即旋转轴L旋转。该驱动轴11与驱动机构13连接,来自驱动机构13的驱动力经由驱动轴11而提供给驱动侧旋转体10,由此,驱动侧旋转体10绕旋转轴L旋转。
在这种驱动侧旋转体10的作用面12上设有第1磁铁组34。第1磁铁组34由多个(在图示的例子中为12个)作为永久磁铁的第1磁铁35构成。第1磁铁35等间隔地配置在以驱动轴11的轴心即旋转轴L为中心的圆周上,且以彼此相邻的磁极为异极的方式设置。这种第1磁铁35构成为分别具有一对内周侧磁铁要素35a和外周侧磁铁要素35b。
内周侧磁铁要素35a配置在接近驱动轴11(旋转轴L)的区域中。这种内周侧磁铁要素35a以朝着径向外侧方向、宽度逐渐增大的方式,朝向以旋转轴L为中心的一个旋转方向、即图6中顺时针方向而变位,例如沿放射状曲线延伸。这里,设内周侧磁铁要素35a是沿放射状曲线延伸的,但本发明不限于此,例如也可以沿渐开(involute)曲线延伸。
外周侧磁铁要素35b以与内周侧磁铁要素35a分离的方式而配置成比该内周侧磁铁要素35a更靠径向外侧。该外周侧磁铁要素35b具有与内周侧磁铁要素35a大致相同的面积,分别具有朝着径向外侧的方向、宽度逐渐增大的形状。
如图7所示,从动侧旋转体20呈圆板状形态,其具有与上述驱动侧旋转体10大致相同的外径,且该从动侧旋转体20以作用面21与驱动侧旋转体10的作用面12相离且相对的方式设置。更详细地讲,从动侧旋转体20在其中央区域中设有贯通孔22,驱动轴11贯穿该贯通孔22,且设置为能够经由未图示的支承部件绕驱动轴11的轴心即旋转轴L旋转。由此,驱动侧旋转体10与从动侧旋转体20以彼此的作用面12、21相离且相对的方式配置,且分别能够绕沿着与作用面12、21垂直的方向在同一直线上延伸的旋转轴L旋转。
图中没有明示的是,这种从动侧旋转体20经由连接部件与负载连接,通过旋转而将其转矩(驱动力)传递给负载。
并且,在这种从动侧旋转体20的作用面21上设有第2磁铁组43和第3磁铁组45。第2磁铁组43由多个(在图示的例子中为12个)作为永久磁铁的第2磁铁44构成。
第2磁铁44在从动侧旋转体20的作用面21上的以下区域中,等间隔地配置在以该旋转轴L为中心的圆周上,所述区域是通过使驱动侧旋转体10进行相对旋转而能够与第1磁铁35的内周侧磁铁要素35a相对的区域。即,第2磁铁44沿着以旋转轴L为中心的周向配置。这些第2磁铁44分别具有与第1磁铁35的内周侧磁铁要素35a大致相同的面积,且以彼此相邻的磁极为异极的方式设置。
并且,第2磁铁44以朝着径向外侧的方向、宽度逐渐增大的方式,朝向以旋转轴L为中心的一个旋转方向、即图7中逆时针方向变位,例如沿放射状曲线延伸。这里,设第2磁铁44是沿放射状曲线延伸的,但本发明不限于此,例如也可以沿渐开曲线延伸。
第3磁铁组45由多个(在图示的例子中为12个)作为永久磁铁的第3磁铁46构成。第3磁铁46在从动侧旋转体20的作用面21上的以下区域中,等间隔地配置在以该旋转轴L为中心的圆周上,所述区域是通过使驱动侧旋转体10进行相对旋转而能够与第1磁铁35的外周侧磁铁要素35b相对的区域,更详细地讲是从动侧旋转体20的作用面21上的外周附近的位置。即,第3磁铁46沿着以旋转轴L为中心的周向配置。这些第3磁铁46以彼此相邻的磁极为异极的方式设置。
这种第3磁铁46分别配置在第2磁铁44的径向外侧的方向上,具有与第2磁铁44大致相同的面积。并且,第3磁铁46的磁极与位于第3磁铁46与旋转轴L之间的第2磁铁44不同。对此进行详细说明,即,在第1磁铁35的外周侧磁铁要素35b和与其相对的第3磁铁46的磁极彼此不同而处于吸引状态的情况下,第1磁铁35的内周侧磁铁要素35a和与其相对的第2磁铁44的磁极彼此相同而成为相斥的关系。
另一方面,在本实施方式2的磁耦合装置中设有磁铁单元50。磁铁 单元50构成为具有第1圆环磁铁51和第2圆环磁铁52。第1圆环磁铁51呈圆环状形态。如图6所示,该第1圆环磁铁51配置在驱动侧旋转体10的作用面12上,且位于内周侧磁铁要素35a与外周侧磁铁要素35b之间,该第1圆环磁铁51的中心与旋转轴L一致。
第2圆环磁铁52呈圆环状形态,其具有与第1圆环磁铁51大致相同的外径以及内径。如图7所示,该第2圆环磁铁52配置在从动侧旋转体20的作用面21上,且位于第2磁铁44与第3磁铁46之间,更详细地讲是配置在能够与驱动侧旋转体10的第1圆环磁铁51相对的位置处,该第2圆环磁铁52的中心与旋转轴L一致。
在这种磁铁单元50中,第1圆环磁铁51和第2圆环磁铁52的磁极没有特别规定。在磁铁单元50在作用面12、21之间作用由磁力引起的斥力(磁斥力)的情况下,第1圆环磁铁51与第2圆环磁铁52彼此为同极,另一方面,在磁铁单元50在作用面12、21之间作用由磁力引起的引力(磁引力)的情况下,第1圆环磁铁51与第2圆环磁铁52彼此为异极。更具体而言,在磁铁单元50在作用面12、21之间作用磁斥力的情况下,如果第1圆环磁铁51为N极,则第2圆环磁铁52也为N极,如果第1圆环磁铁51为S极,则第2圆环磁铁52也为S极,在磁铁单元50在作用面12、21之间作用磁引力的情况下,如果第1圆环磁铁51为N极,则第2圆环磁铁52为S极,如果第1圆环磁铁51为S极,则第2圆环磁铁52为N极。
关于该磁铁单元50是在作用面12、21之间作用磁斥力、还是在作用面12、21之间作用磁引力,这是根据在第1磁铁组34与第2磁铁组43及第3磁铁组45之间作用的整体的磁力大小来决定的。
在具有以上这种结构的磁耦合装置中,以如下方式从驱动侧旋转体10向从动侧旋转体20传递转矩。
经由驱动轴11从驱动机构13得到驱动力的驱动侧旋转体10绕驱动轴11的轴心即旋转轴L旋转。驱动侧旋转体10旋转的结果是,在第1磁铁35(外周侧磁铁要素35b)与第3磁铁46之间作用磁引力,在第1磁铁35(内周侧磁铁要素35a)与第2磁铁44之间作用磁斥力。
这里,第2磁铁44与第3磁铁46具有大致相同的面积,在第1磁铁35与第2磁铁44之间沿旋转轴L方向作用的磁斥力大致等于在第1磁铁35与第3磁铁46之间沿旋转轴L方向作用的磁引力。
另一方面,第3磁铁46配置在第2磁铁44的外侧,即配置在从动侧旋转体20的外周附近的部位处,所以,在第3磁铁46与第1磁铁35(外周侧磁铁要素35b)之间作用的旋转方向的磁引力大于在第2磁铁44与第1磁铁35(内周侧磁铁要素35a)之间作用的旋转方向的磁斥力,即,第3磁铁组45与第1磁铁组34之间产生比第2磁铁组43与第1磁铁组34之间大的转矩,由此,从动侧旋转体20随着驱动侧旋转体10而绕旋转轴L旋转。即,利用在驱动侧旋转体10与从动侧旋转体20的作用面12、21之间产生的磁力,从驱动侧旋转体10向从动侧旋转体20传递转矩。所传递的转矩经由连接部件传递给负载。
并且,如上所述,第1磁铁35的内周侧磁铁要素35a和第2磁铁44相互沿放射状曲线延伸,所以,在两个磁铁之间作用的磁斥力如图7的箭头a所示主要朝向外侧方向作用。其结果是,能够降低在与驱动侧旋转体10及从动侧旋转体20的旋转方向相反的一侧的方向(图7中的箭头a1)上作用的磁斥力。
根据以上说明的本实施方式2的磁耦合装置,除了上述实施方式1的磁耦合装置发挥的作用效果以外,还能够发挥如下作用效果。即,第1磁铁35的内周侧磁铁要素35a和第2磁铁44相互沿放射状曲线延伸,所以能够降低在与驱动侧旋转体10及从动侧旋转体20的旋转方向相反的一侧的方向上作用的磁斥力,由此,能够抑制从动侧旋转体20的旋转转矩的降低,其中,该从动侧旋转体20是利用在第1磁铁35的外周侧磁铁要素35b与第3磁铁46之间作用的磁引力而随驱动侧旋转体10的旋转而旋转。
并且,根据上述磁耦合装置,磁铁单元50在作用面12、21之间作用磁斥力或磁引力,所以能够调整在旋转轴L方向上作用的推力的绝对值。由此,能够规定作用面12、21之间的最小间隔距离或最大间隔距离。
以上对本发明的优选实施方式1和实施方式2进行了说明,但本发 明不限于此,可进行各种变更。例如,在上述实施方式1和实施方式2中,驱动轴11是以贯穿从动侧旋转体20的贯通孔22的方式而设置的,但在本发明中,驱动侧旋转体(第1旋转体)和从动侧旋转体(第2旋转体)也可以以旋转轴呈同一直线状的方式彼此独立地设置轴部(轴)。另外,在上述实施方式1和实施方式2中,为了简便而将第1旋转体设为驱动侧旋转体、将第2旋转体设为从动侧旋转体进行了说明,但是,在本发明中,也可以是第1旋转体为从动侧旋转体、第2旋转体为驱动侧旋转体。
另外,在上述实施方式1中,在从动侧旋转体20的作用面21中,在第2磁铁24与第3磁铁26之间未设置任何部件,但在本发明中,也可以在第2磁铁24与第3磁铁26之间,沿着旋转轴L的周向,配置例如由铜等反磁性体材料构成的板状体。
另外,在上述实施方式1和实施方式2中,在驱动侧旋转体10的作用面12上设置了第1磁铁组14、34,在从动侧旋转体20的作用面21上设置了第2磁铁组23、43以及第3磁铁组25、45,但是,在本发明中,也可以是在驱动侧旋转体10的作用面12上设置第2磁铁组23、43以及第3磁铁组25、45,在从动侧旋转体20的作用面21上设置第1磁铁组14、34。
<实施方式3>
图8示意地示出本发明实施方式3的磁耦合装置,是利用剖面示出其一部分的侧面剖视图。另外,设图8中的左方为前方、右方为后方来进行说明。这里例示的磁耦合装置构成为具有带轮(第1旋转体)60和从动侧旋转体(第2旋转体)70。
带轮60呈前侧开口、且后侧封闭的大致圆筒状。例如通过螺钉B等在该带轮60上安装了由磁性体等构成的罩80,该罩80将该带轮60的前侧封闭。在带轮60的后侧的中央部处形成有凹部61,在该凹部61的底壁部62的中心部、即带轮60的后侧的中心部处形成有贯通孔63。将压缩机主体C的前部C1放入到凹部61中,驱动轴C2贯穿于贯通孔63,该驱动轴C2是以如下方式配置的,即:该驱动轴C2与作为负载的压缩 机驱动机构(未图示)连接,且从压缩机主体C的前部C1向前方突出。贯穿于贯通孔63的驱动轴C2的前端部到达将带轮60的前侧封闭的罩80,且通过未图示的支承部件以能够绕自身的中心轴即旋转轴L旋转的方式被支承于该罩80上。并且,在凹部61与压缩机主体C的前部C1之间插装有轴承64。
在这种带轮60的外周,卷绕有架设在带轮60与驱动机构即发动机之间的未图示的带,带轮60是与发动机的转速同步地绕驱动轴C2的旋转轴L旋转的驱动侧旋转体。如上所述,在带轮60与压缩机主体C的前部C1之间插装有轴承64,所以带轮60的旋转不会直接传递到压缩机主体C,并且,驱动轴C2贯穿带轮60的贯通孔63并以能够旋转的方式被支承于罩80上,所以即使罩80与带轮60一起旋转,其旋转也不会直接传递到驱动轴C2。
在上述带轮60的后侧,在其面朝前方的表面侧配置有呈圆环状的内壁部65,该内壁部65的前表面和上述底壁部62的前表面构成该带轮60的作用面。以下为了便于说明,适当地将内壁部65的前表面称为外周侧作用面65a、将底壁部62的前表面称为内周侧作用面62a。由图可知,外周侧作用面65a和内周侧作用面62a也是在与驱动轴C2的旋转轴L的轴向垂直的方向上延伸的,外周侧作用面65a与内周侧作用面62a沿着旋转轴L的轴向并列地设置。
图9示出了带轮60的各作用面62a、65a的结构,是从前方观察该带轮60的内部的主要部分的主视图。如这里例示的那样,在带轮60的内周侧作用面62a上设有驱动侧内周磁铁66和第1中部圆周磁铁组67。
驱动侧内周磁铁66呈圆环状形态,且以围绕旋转轴L的方式配置在接近该旋转轴L的位置处,即配置在贯通孔63的外周位置处。
第1中部圆周磁铁组67由多个(在图示的例子中为30个)作为永久磁铁的第1中部圆周磁铁67a构成。第1中部圆周磁铁67a等间隔地配置在以驱动轴C2的轴心即旋转轴L为中心的圆周上,分别具有朝着径向外侧的方向、宽度逐渐增大的形状。这些第1中部圆周磁铁67a以彼此相邻的磁极为同极的方式设置。
在带轮60的外周侧作用面65a上设有外周磁性体组68。外周磁性体组68由多个(在图示的例子中为30个)作为磁性体的轭铁68a构成。轭铁68a等间隔地配置在以驱动轴C2的轴心即旋转轴L为中心的圆周上,轭铁68a分别具有朝着径向外侧的方向、宽度逐渐增大的形状。并且,这些轭铁68a的周围被涡电流用铝68b包围,换言之,轭铁68a埋设于涡电流用铝68b中。
从动侧旋转体70与设于驱动轴C2外周上的轮毂H形成为一体,且从动侧旋转体70具有:从该轮毂H朝着径向外侧的方向延伸的内周侧径向外侧部71;从内周侧径向外侧部71的延伸端部向后方延伸的水平延伸部72;以及从水平延伸部72的延伸端部向径向外侧方向延伸的外周侧径向外侧部73。
轮毂H能够通过未图示的驱动单元,以如下方式移动,即:与驱动轴C2独立地沿着该驱动轴C2的轴向进行滑动移动,即,以靠近或离开带轮60的后侧的方式进行移动,但在该轮毂H绕驱动轴C2的旋转轴L旋转的情况下,是与该驱动轴C2一体地旋转。
并且,在轮毂H的前端部即比形成有从动侧旋转体70的部位更靠前方的前方侧部位的外周部上,配置有姿势保持用磁铁90。如图8所示,在轮毂H的前端部进入到形成于罩80上的圆筒部81的内部的情况下,姿势保持用磁铁90在与该圆筒部81的内周面之间利用磁力来保持轮毂H的姿势。
从动侧旋转体70的后表面、即内周侧径向外侧部71的后表面以及外周侧径向外侧部73的后表面分别与内周侧作用面62a以及外周侧作用面65a相离且相对,构成从动侧旋转体70的作用面。这里,外周侧径向外侧部73的作用面73a与内周侧径向外侧部71的作用面71a沿着旋转轴L的轴向并列地设置。
图10示出了从动侧旋转体70的各作用面71a、73a的结构,是从后方观察从动侧旋转体70的后视图。如这里例示的那样,在从动侧旋转体70的内周侧径向外侧部71的作用面71a中设有从动侧内周磁铁74和第2中部圆周磁铁组75。
从动侧内周磁铁74呈圆环状形态。从动侧内周磁铁74设置在内周侧径向外侧部71的作用面71a上的内周区域中的以下区域中,该区域是通过使带轮60进行相对旋转而能与设于该带轮60的内周侧作用面62a上的驱动侧内周磁铁66相对的区域。该从动侧内周磁铁74与驱动侧内周磁铁66为同极。
第2中部圆周磁铁组75由多个(在图示的例子中为30个)作为永久磁铁的第2中部圆周磁铁75a构成。第2中部圆周磁铁75a在从动侧旋转体70的内周侧径向外侧部71的作用面71a中的、通过使带轮60进行相对旋转而能与第1中部圆周磁铁67a相对的相对区域中,等间隔地配置在以驱动轴C2的旋转轴L为中心的圆周上。即,第2中部圆周磁铁75a沿着以旋转轴L为中心的周向配置。这些第2中部圆周磁铁75a以彼此相邻的磁极为同极的方式设置,而且,也与第1中部圆周磁铁67a为同极。
在从动侧旋转体70的外周侧径向外侧部73的作用面73a上设有外周磁铁组76。外周磁铁组76由多个(在图示的例子中为30个)作为永久磁铁的外周磁铁76a构成。外周磁铁76a在从动侧旋转体70的外周侧径向外侧部73的作用面73a中的、通过使带轮60进行相对旋转而能与外周磁性体组68的轭铁68a相对的相对区域中,等间隔地配置在以驱动轴C2的旋转轴L为中心的圆周上。即,外周磁铁76a沿着以旋转轴L为中心的周向配置。这些外周磁铁76a以彼此相邻的磁极为异极的方式设置。
这里,外周磁铁76a的面积以及与其构成对的轭铁68a的面积的大小被预先调整为,使得在两者之间作用的沿着旋转轴L方向的磁引力与在内周磁铁66、74之间以及在中部圆周磁铁组67、75之间作用的沿着旋转轴L方向的磁斥力大致相同。
在具有以上这种结构的磁耦合装置中,以如下方式从作为驱动侧旋转体的带轮60向从动侧旋转体70传递转矩。
如图11所示,通过驱动单元,使轮毂H以接近带轮60的后侧的方式向后方进行滑动移动。由此,从动侧旋转体70的各作用面(内周侧径 向外侧部71的作用面71a和外周侧径向外侧部73的作用面73a)分别向带轮60的各作用面(内周侧作用面62a和外周侧作用面65a)靠近。
在处于这样地靠近的状态下的带轮60的各作用面62a、65a与从动侧旋转体70的各作用面71a、73a之间,如图12所示,轭铁68a与外周磁铁76a相对而在两者之间产生磁引力的作用。另一方面,在第1中部圆周磁铁67a与第2中部圆周磁铁75a之间主要作用了磁斥力,并且,在驱动侧内周磁铁66与从动侧内周磁铁74之间也是作用了磁斥力,由此,沿着旋转轴L方向作用的磁斥力与沿着旋转轴L方向作用的磁引力大致相等。
另一方面,轭铁68a配置在驱动侧内周磁铁66和第1中部圆周磁铁67a的径向外侧,并且,外周磁铁76a配置在从动侧内周磁铁74和第2中部圆周磁铁75a的径向外侧,所以,在轭铁68a与外周磁铁76a之间作用的绕旋转轴L的旋转方向的磁引力大于在第1中部圆周磁铁67a与第2中部圆周磁铁75a之间作用的绕旋转轴L的旋转方向的磁斥力、以及在驱动侧内周磁铁66与从动侧内周磁铁74之间作用的绕旋转轴L的旋转方向的磁斥力,即,在外周磁性体组68与外周磁铁组76之间产生比内周磁铁66、74之间、以及第1中部圆周磁铁组67与第2中部圆周磁铁组75之间大的转矩,由此,从动侧旋转体70随着带轮60而绕旋转轴L旋转。即,利用带轮60与从动侧旋转体70的作用面之间产生的磁力,从带轮60向从动侧旋转体70传递转矩。
这样,当从动侧旋转体70绕旋转轴L旋转时,其旋转力通过轮毂H传递到驱动轴C2,驱动轴C2绕旋转轴L旋转,由此,旋转力被传递到作为负载的压缩机驱动机构。
在以上说明的本实施方式3的磁耦合装置中,驱动侧内周磁铁66、从动侧内周磁铁74、第1中部圆周磁铁组67和第2中部圆周磁铁组75构成第1磁力单元,该第1磁力单元在带轮(第1旋转体)60和从动侧旋转体70各自的作用面中的接近旋转轴L的内周区域之间,主要产生沿着旋转轴L的轴向的磁斥力。并且,外周磁性体组68和外周磁铁组76构成第2磁力单元,该第2磁力单元在带轮60和从动侧旋转体70各自的作用面中的比第1磁力单元更靠径向外侧的外周区域之间,产生与由第1磁力单元产生的磁斥力相同程度的沿着旋转轴L的轴向的磁引力。由此,能够降低使从动侧旋转体70沿着旋转轴L方向位移的力,即,能够降低推力载荷。
而且,第2磁力单元配置成比第1磁力单元更靠径向外侧,所以,产生比第1磁力单元大的转矩,从动侧旋转体70随着带轮60而旋转,能够从带轮60向从动侧旋转体70传递转矩。并且,在本实施方式3的磁耦合装置中,带轮60和从动侧旋转体70在构造上能够实现沿着旋转轴L方向的长度短的扁平结构,从而能够实现装置整体的小型化。因此,能够实现装置整体的小型化,并且降低沿着旋转轴L方向产生的磁引力而良好地传递转矩。
并且,根据本发明实施方式3的磁耦合装置,采用了如下结构:将产生磁引力的外周磁性体组68和外周磁铁组76分别配置在外周侧作用面65a和外周侧径向外侧部73的作用面73a上,将产生磁斥力的内周磁铁、第1中部圆周磁铁组67以及第2中部圆周磁铁组75分别配置在内周侧作用面62a和内周侧径向外侧部71的作用面71a上,分别沿着旋转轴L方向与外周磁性体组68以及外周磁铁组76并列设置,根据本结构,能够根据需要增大产生磁斥力的内周磁铁、第1中部圆周磁铁67a和第2中部圆周磁铁75a,能够精细地、高精度地调整沿着旋转轴L的轴向作用的磁力。
并且,根据本发明实施方式3的磁耦合装置,在带轮60的各作用面与从动侧旋转体70的各作用面之间产生的磁产生部包含在由带轮60和罩80形成的壳体内,由此,能够防止不需要的磁性体粉末等从外部进入并吸附在配置于各作用面的磁铁上。
并且,根据上述磁耦合装置,例如如图8所示,在从动侧旋转体70与带轮60的作用面分离的状态(断开状态)下,配置在轮毂H的前端部上的姿势保持用磁铁90利用磁力在与罩80的圆筒部81的内周面之间保持轮毂H的姿势,所以能够良好地保持该断开状态。
另外,在上述实施方式3中,构成外周磁性体组68的轭铁68a配置在比构成第1中部圆周磁铁组67的第1中部圆周磁铁67a更靠径向外侧的位置处,但在本发明中,只要轭铁68a的外端部配置成比第1中部圆周磁铁的外端部更靠径向外侧即可,外周磁性体的内端部可以配置成比第1中部圆周磁铁67a的外端部更靠径向内侧。同样,构成外周磁铁组76的外周磁铁76a配置在比构成第2中部圆周磁铁组75的第2中部圆周磁铁75a更靠径向外侧的位置处,但在本发明中,只要外周磁铁76a的外端部配置成比第2中部圆周磁铁75a更靠外端部的径向外侧即可,外周磁铁76a的内端部可以配置成比第2中部圆周磁铁75a的外端部更靠径向内侧。
产业上的可利用性
如上所述,本发明的磁耦合装置适用于利用在以彼此的作用面相离且相对的方式配置的第1旋转体与第2旋转体的作用面之间产生的磁力来从一侧的旋转体向另一侧的旋转体传递转矩。
Claims (7)
1.一种磁耦合装置,其具有第1旋转体和第2旋转体,该第1旋转体和第2旋转体以彼此的作用面相离且相对的方式配置,且分别能够绕沿着与作用面垂直的方向延伸的共同的旋转轴旋转,
利用在第1旋转体与第2旋转体的作用面之间产生的磁力,从一侧的旋转体向另一侧的旋转体传递转矩,
该磁耦合装置的特征在于,该磁耦合装置具有:
第1磁力单元,其在所述第1旋转体和所述第2旋转体各自的作用面上的、接近所述旋转轴的内周区域之间,主要产生沿着所述旋转轴的轴向的磁斥力;以及
第2磁力单元,其在所述第1旋转体和所述第2旋转体各自的作用面上的、比所述第1磁力单元更靠径向外侧的外周区域之间,主要产生与所述磁斥力相同程度的沿着所述旋转轴的轴向的磁引力。
2.根据权利要求1所述的磁耦合装置,其特征在于,
该磁耦合装置具有:
第1磁铁组,其构成为配置有多个第1磁铁,该多个第1磁铁在所述第1旋转体的作用面上,沿着以所述旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,按规定间隔而配置;
第2磁铁组,其构成为配置有多个第2磁铁,且与所述第1磁铁组的一部分一起构成所述第1磁力单元,其中,所述多个第2磁铁在所述第2旋转体的作用面上的以下位置处,沿着以所述旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,按规定间隔而配置,所述位置是通过使所述第1旋转体进行相对旋转而能够与所述第1磁铁相对的相对区域中的接近所述旋转轴的位置;以及
第3磁铁组,其构成为配置有多个第3磁铁,且与所述第1磁铁组的一部分一起构成所述第2磁力单元,其中,所述多个第3磁铁在所述第2旋转体的作用面上的所述相对区域中的比所述第2磁铁更靠外方的位置处,沿着以该旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,按规定间隔而配置,
其中,所述第3磁铁具有与所述第2磁铁大致相同的面积,并且,该第3磁铁的磁极与位于所述第3磁铁和所述旋转轴之间的所述第2磁铁的磁极为异极。
3.根据权利要求2所述的磁耦合装置,其特征在于,
构成所述第1磁铁组的第1磁铁分别具有:设置在接近所述旋转轴的区域中的内周侧磁铁要素;以及外周侧磁铁要素,其以与所述内周侧磁铁要素分离的方式设置成比该内周侧磁铁要素更靠径向外侧,
所述内周侧磁铁要素随着朝向径向外侧的方向前进,朝着以所述旋转轴为中心的一个旋转方向发生变位,
构成所述第2磁铁组的第2磁铁设置在所述第2旋转体的作用面上的、通过使所述第1旋转体进行相对旋转而能够与所述内周侧磁铁要素相对的相对区域中,所述第2磁铁分别具有与所述内周侧磁铁要素大致相同的面积,并且,所述第2磁铁随着朝向径向外侧的方向前进,朝着所述一个旋转方向发生变位。
4.根据权利要求3所述的磁耦合装置,其特征在于,
在所述第1旋转体的作用面中的内周侧磁铁要素与外周侧磁铁要素之间、以及所述第2旋转体的作用面中的第2磁铁与第3磁铁之间设有磁铁单元,该磁铁单元用于在两个作用面之间作用由磁力引起的斥力或由磁力引起的引力。
5.根据权利要求1所述的磁耦合装置,其特征在于,
所述第1磁力单元构成为具有:
内周磁铁,其以如下方式彼此相对地配置,且均为同极,所述方式是:该内周磁铁分别围绕着所述旋转轴,配置在所述第1旋转体以及所述第2旋转体各自的作用面中的接近所述旋转轴的位置处;
第1中部圆周磁铁组,其构成为配置有多个第1中部圆周磁铁,该多个第1中部圆周磁铁在所述第1旋转体的作用面中的处于所述内周磁铁的外方的位置处,沿着以所述旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为同极的方式,按规定间隔而配置;以及
第2中部圆周磁铁组,其构成为配置有与所述第1中部圆周磁铁为同极的多个第2中部圆周磁铁,该多个第2中部圆周磁铁在所述第2旋转体的作用面中的、通过使所述第1旋转体进行相对旋转而能与所述第1中部圆周磁铁相对的位置处,沿着以该旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为同极的方式,按规定间隔而配置,
所述第2磁力单元构成为具有:
外周磁性体组,其构成为配置有外周磁性体,该外周磁性体在所述第1旋转体的作用面中的比所述第1中部圆周磁铁更靠径向外侧的位置上,沿着以所述旋转轴为中心的周向,按规定间隔而配置;以及
外周磁铁组,其构成为配置有多个外周磁铁,该多个外周磁铁在所述第2旋转体的作用面中的、通过使所述第1旋转体进行相对旋转而能与所述外周磁铁相对的位置处,沿着以该旋转轴为中心的周向,以彼此相邻的磁极为异极的方式,按规定间隔而配置。
6.根据权利要求5所述的磁耦合装置,其特征在于,
构成所述第2磁力单元的外周磁铁和外周磁性体分别以沿着所述旋转轴的轴向与构成第1磁力单元的磁铁并列的方式,配置在所述第1旋转体的作用面和所述第2旋转体的作用面上。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的磁耦合装置,其特征在于,
所述第1磁力单元和所述第2磁力单元构成为与所述第1旋转体以及所述第2旋转体一起包含在共同的壳体中。
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US20120313472A1 (en) * | 2011-06-13 | 2012-12-13 | Baker Hughes Incorporated | Magnetic particle induced plugging resistant magnetic coupling |
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CN103765742A (zh) * | 2011-08-31 | 2014-04-30 | 西门子公司 | 具有围绕永磁激励的磁极的线圈的磁性传动机构 |
CN103023270A (zh) * | 2011-09-22 | 2013-04-03 | 兰州海兰德泵业有限公司 | 磁力传动耦合器 |
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CN102966716B (zh) * | 2012-11-30 | 2016-01-20 | 上海曜中能源科技有限公司 | 用于皮带传动的永磁偶合器 |
CN103107679B (zh) * | 2013-01-14 | 2016-03-02 | 浙江大学 | 一种圆盘式时滞效应较小的永磁涡流联轴器 |
CN103107674B (zh) * | 2013-01-14 | 2015-05-27 | 浙江大学 | 一种圆盘式时滞效应较小的永磁涡流联轴器的磁盘 |
US20150016051A1 (en) * | 2013-07-15 | 2015-01-15 | Toshiba Global Commerce Solutions Holdings Corporation | Display assembly having graduated magnetic fastening characteristics |
US20160036311A1 (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Magnadrive Corporation | Magnetic clutch systems and methods |
JP6258893B2 (ja) * | 2015-04-24 | 2018-01-10 | 株式会社プロスパイン | ブレーキ装置 |
US10295376B2 (en) * | 2015-09-18 | 2019-05-21 | Honeywell International Inc. | Multi-turn angle position sensor (extendible for more than 10 turns) |
ITUB20160172A1 (it) * | 2016-02-03 | 2017-08-03 | Ima Spa | Apparato di dosaggio per prodotti in polvere. |
DE102017124981B4 (de) * | 2017-10-25 | 2024-03-07 | Schölly Fiberoptic GmbH | Magnetische Kupplung |
JP7110818B2 (ja) * | 2018-08-10 | 2022-08-02 | 日本精工株式会社 | テーブル装置 |
US11732769B2 (en) * | 2019-01-09 | 2023-08-22 | Green Wave Power Systems Llc | Magnetically-coupled torque-assist apparatus |
US11539281B2 (en) | 2019-01-09 | 2022-12-27 | Green Wave Power Systems Llc | Magnetically-coupled torque-assist apparatus |
AU2020207027A1 (en) | 2019-01-09 | 2021-09-02 | Green Wave Power Systems Llc | System and method for perturbing a permanent magnet asymmetric field to move a body |
KR20210030082A (ko) * | 2019-09-09 | 2021-03-17 | 에스엘 주식회사 | 마그넷 기어 장치 |
WO2021112045A1 (ja) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 株式会社デンソー | 駆動伝達装置及び駆動装置 |
US20210348607A1 (en) * | 2020-05-07 | 2021-11-11 | Agilent Technologies, Inc. | Air gap magnetic coupling with counterbalanced force |
WO2022010989A1 (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-13 | Green Wave Power Systems Llc | Magnetically-coupled torque-assist apparatus |
JP7463222B2 (ja) * | 2020-07-30 | 2024-04-08 | 株式会社プロテリアル | 磁気カップリング装置 |
CN113765305A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-07 | 任峰 | 一种节能型加速磁力电动机 |
WO2023055911A1 (en) | 2021-09-30 | 2023-04-06 | Green Wave Power Systems Llc | System and method for generating rotation of a body to generate energy and reduce climate change |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6346784B1 (en) * | 1998-04-20 | 2002-02-12 | Pan-Chien Lin | Power transmission apparatus |
CN1840917A (zh) * | 2005-03-29 | 2006-10-04 | 日本电产三协株式会社 | 磁耦合泵装置 |
CN101171444A (zh) * | 2005-04-08 | 2008-04-30 | 安德鲁·博伊德·弗伦奇 | 磁性驱动装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3573517A (en) * | 1970-03-02 | 1971-04-06 | Sargentwelch Scient Co | Magnetic drive |
JPH05168222A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-07-02 | Heriosu:Kk | 過大トルクの防止方法、および同防止装置 |
JP3463700B2 (ja) | 1994-05-11 | 2003-11-05 | 株式会社安川電機 | 磁気カップリング装置 |
JP2001165189A (ja) | 1999-12-09 | 2001-06-19 | Nsk Ltd | 磁気カップリング |
DE20220455U1 (de) * | 2001-11-15 | 2003-09-04 | Karl Heinz Linnig Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen |
JP4815225B2 (ja) | 2006-01-25 | 2011-11-16 | 兵神装備株式会社 | ポンプ装置 |
JP5025189B2 (ja) | 2006-08-25 | 2012-09-12 | 株式会社椿本チエイン | 磁気式トルク伝達装置 |
US7821168B2 (en) * | 2008-02-10 | 2010-10-26 | Empire Magnetics Inc. | Axial gap dynamo electric machine with magnetic bearing |
-
2009
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6346784B1 (en) * | 1998-04-20 | 2002-02-12 | Pan-Chien Lin | Power transmission apparatus |
CN1840917A (zh) * | 2005-03-29 | 2006-10-04 | 日本电产三协株式会社 | 磁耦合泵装置 |
CN101171444A (zh) * | 2005-04-08 | 2008-04-30 | 安德鲁·博伊德·弗伦奇 | 磁性驱动装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
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