JP2000506718A - 磁力伝達システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 動力伝達アセンブリは、導体ロータ上の１対の電気伝導性リング(18、19)と協働する永久磁石(26)を有する磁石ロータを含む。２つのロータの回転軸は、互いに横方向に平行に間隔を開けられており、一方のロータが他方のロータよりも大きい直径を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 磁力伝達システムクロスリファレンス 本出願は、私が1995年10月20日に出願した同時係属中の出願シリアル番号第08 /546,066号の一部継続出願である。上記出願シリアル番号第08/546,066号は、19 95年12月19日に米国特許第5,477,094号として発行された出願の継続出願である 。上記出願は、1995年12月19日に発行された米国特許第5,477,093号の一部継続 出願である。技術分野 本発明は、私が以前に取得した特許第5,477,094号に示されるタイプの永久磁 石駆動システムであって、磁石ロータと導体ロータとの間に相対運動がある場合 に、磁石ロータ上の永久磁石が、磁石からの磁束によって電気伝導性素子内に誘 導された渦電流により、導体ロータ上の電気伝導性素子と協働する、永久磁石駆 動システムに関する。発明の背景 私が以前に取得した特許第5,477,094号は、記載されたシステム内において磁 石ロータと導体ロータとの間の速度比を提供する、永久磁石駆動構造を開示して いる。上記構造において、磁石ロータおよび導体ロータの回転軸は、これらのロ ータのうち大きい方の半径よりも大きい間隔を開けられている。磁石ロータ上の 磁石の軌道は、導体素子の軌道と重なる。いくつかの場合には、以前に開示した ものよりも小型のアセンブリを有することが好適である。発明の要旨 本発明によると、１以上の磁石ロータが、導体ロータ内部に、それぞれの回転 軸が横方向に平行に間隔を開けられた状態で、位置している。１を越える磁石ロ ータが設けられた場合、磁石ローラは、中央アイドラと噛み合う周縁ギアを有し 得る。複数の速度比が望まれる場合、磁石ロータは異なる有効径を有し得る。図面の簡単な説明 図１は、私の第１の実施形態の長手方向断面図である。 図２は、図１の右側から左側を見た場合の、一部破断部分側面図である。 図３は、図１に対応する、第２の実施形態の断面図である。 図４は、複数の磁石ロータを有する別の実施形態の、図５の４−４線に沿った 長手方向断面図であるが、アイドルギア及びそれに関連する磁石ロータは示して いない。 図５は、図４の５−５線に沿った横方向断面図である。発明の詳細な説明 図面を参照すると、シャフト10および11は、カプリング12および13によって、 磁石ロータユニット14および導体ロータユニット15に連結されている。導体ロー タユニットは、例えば、銅またはアルミニウムなどの良好な電気伝導性を有する 、軸方向に間隔を開けた２つの平坦なリング（連続的バンド）16および17を提供 する。これらのリング16および17は、好適には軟鋼の、鉄製バッキングリング18 および19を有する。電気伝導性リング16および17用の鉄製バッキング18および19 と、電気伝導性リング16および17とは、サポートリング15a上と、カプリング13 を受け取るハブ15cを有するサポートプレート15b上とにマウントされている。ス リーブ22という形態のスペーサは部材15aと15bとを分離し、部材15aおよび15bは 、スリーブおよび部材15aおよび15bとを通過するボルト23によって保持される。 磁石ロータ14のユニットは、永久磁石26aおよび26bのセット26を有するディス ク24を含み、永久磁石26aおよび26bは、ディスク内の矩形開口部27にマウントさ れている。各セット26の磁石26aおよび26bは、各磁石26aの極が、各磁石26bの、 互いに同様の方向を向いた極の極性と逆の極性を有するように構成されている。 従って、電気伝導性リング16に対向する磁石の極は、磁石ロータ14回りに交互の 極性を有する。電気伝導性リング17に対向する磁石の極も同様である。さらに、 図２に示すように、各セット26の磁石の互いに対向する長手方向側面が、その間 の中立面28を規定する。中立面28は、シャフト10の回転軸29から半径方向に延び て磁石を最大限に作用させる。ディスク24、サポートリング14a、スペーサ22、 サポートプレート14bおよびハブ14cは、好適にはアルミニウムである。 サポート部材15aおよび15bは、それぞれバッキングリング18および19と電気伝 導性リング16および17とを積み重ねた状態で受け取るような厚みを有する、互い に同様の環状凹部を有するように形成されている。くぼみのパターンに対応する 凹部を有する口部を有することにより、電気伝導性リング16および17の外部境界 部に設けられてバッキング18および19の外縁を越えて延びるマッチングローブ30 を受け取るようになっていることが好適である。取付ねじは、ローブ30内の孔30 a内を延びてサポート部材15aおよび15bにまで延びる。シャフト10および11のい ずれかが動力入力シャフト11または出力シャフトであり得る。シャフト10は、磁 石ロータ14に対する導体ロータ15の有効径の割合によって決定されるシャフトの 速度よりも高い速度で回転する。磁石ロータ14の有効径は、シャフト10の回転軸 を中心とし且つ、各々の中立面28において各セット26の磁石26aおよび26bが合致 する面の中心を通過する円から測定される。導体ロータ15の有効径は、シャフト 10の回転軸を中心とする上記円に接する点を有する、シャフト11の回転軸を中心 とする最大円から測定される。シャフト10と11との間の実際の速度比は、磁石の 形状および構成ならびにロータ14と15との間のスリップ量に依存して、上記の様 式で決定されるものから僅かに変化し得る。 本発明のさらなる実施例（図３）において、導体ロータユニット15'がロー タユニット15と同様に、しかし中間サポートリング15dが加えられた状態で提供 されている。中間サポートリング15dは、互いに対向する側面に、電気伝導性リ ング16'および17'と鉄製バッキングリング18'および19'とを受け取る凹部を有す る。追加のスペーサスリーブ22'が、スペーサスリーブ22と整合して設けられて いる。スペーサ22および22'、ならびに外部サポートリング15a、中間サポートリ ング15dおよびサポートディスク15b内の整合する開口部を通過するタイボルト23 は、これらのパートを共にユニットとして保持する。一対の磁石担持ディスク24 および24'を備えた補足磁石ロータユニット14'が、導体ユニット15'と共に用い られるために設けられている。 図４および５を参照すると、本発明のさらなる実施形態が示されている。この 実施形態において、導体ロータ15は半径方向に延びて、それぞれのシャフト10' 、10"および10'''上に３つの磁石ロータ14'、14"および14'''と交互に設けられ ている。これらのロータは、磁石ロータ14様であるが、各ロータは周縁にギア歯 34を有する。３つの磁石ロータは、中央シャフト37にマウントされたアイドラ36 と 噛み合っている。 シャフト10'、10"および10'''、37および11のいずれかが駆動されると、磁石 ロータ上の磁石26のセットと、導体リング16および17との相互作用により、残り のシャフトもこれに応答して出力シャフトとして回転することは明らかである。 ロータ15'（図３）などの複数対の電気伝導性リングを有する導体ロータが用い られ得る。この場合、磁石ロータ14'、14"および14'''の各々が、図３に示すよ うなデュアルロータであり得る。 ３つの磁石ロータは、図５において、例としてのみ示されている。空間的制限 および必要とされ得る動力伝導機構の数に依存して、より多くの又はより少ない 磁石ロータが設けられ得ることが理解される。ピニオン36は排除され得、磁石ロ ータは、導体ロータシャフト10と磁石ロータシャフトとの間の異なる速度比を提 供するために異なる有効径を有し得る。好適ではないが、図１のアセンブリは例 えばロータ15を磁石ロータにし且つロータ14を導体ロータにするために変更され 得る。これは、リング15a上に磁石のセット26をマウントし、シャフト10上のロ ータが、リング15aから空気ギャップにより間隔を開けられ且つ軸方向に間隔を 開けられた２つのロータコンポーネントを有し、磁石の、互いに対向する側面上 の鉄製リング18および19によって裏面強化された電気伝導性リング16および17を 提供する状態で、リング15aをロータ上に跨がせることにより達成される。 以上より、本発明の特定の実施形態を例示のために記載したが、本発明の思想 および範囲から逸脱することなく様々な改変がなされ得ることが理解される。従 って、本発明は、添付の請求の範囲以外によっては限定されない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．動力伝達アセンブリであって、 第１の回転軸を有するフロントシャフトと、 該第１のフロントシャフトの後方のバックシャフトであって、該第１の軸に対 して平行に間隔を開けられた第２の回転軸を有するバックシャフトと、 該フロントシャフトにマウントされた導体ロータであって、該第１の回転軸を 中心とし且つ該第２の回転軸を取り囲む２つの電気伝導性リングを有し、該リン グが互いに間隔をあけられている、導体ロータと、 該バックシャフトにマウントされた磁石ロータであって、該磁石ロータの互い に対向する側面上の該リングと部分的に重なり、該磁石ロータは内部を貫通する 永久磁石を有し、該磁石が該磁石ロータの回転中に該リング間の位置を占有する ときに、該磁石の各々の互いに逆の極が該リングのうちの対応する一方に対向し て該一方のリングから空気ギャップにより間隔を開けられており、該磁石が交互 に逆の極を有する、磁石ロータと、 を含む動力伝達アセンブリ。 ２．前記１対の磁石が、前記第２の回転軸から半径方向に延びる、並行する面 を有する、請求項１に記載の動力伝達アセンブリ。 ３．前記磁石ロータの全体が、前記第１の回転軸の外方に位置する、請求項１ に記載の動力伝達アセンブリ。 ４．前記第１の磁石ロータ同様の第２の磁石ロータが、前記バックシャフト横 に位置する第３のシャフトにマウントされ、該第２の磁石ロータもまた前記電気 伝導性リングと部分的に重なっている、請求項３に記載の動力伝達アセンブリ。 ５．前記磁石ロータが、周縁に、該磁石ロータ間のアイドルギアと噛み合う歯 を有する、請求項５に記載の動力伝達アセンブリ。 ６．前記電気伝導性リングが、鉄製リングにより裏面強化されている、請求項 １に記載の動力伝達アセンブリ。 ７．動力伝達アセンブリであって、 第１の回転軸を有するフロントシャフトと、 該第１のフロントシャフトの後方のバックシャフトであって、該第１の軸に対 して平行に間隔を開けられた第２の回転軸を有するバックシャフトと、 該シャフトの一方にマウントされた導体ロータであって、該回転軸のうちの対 応する一方を中心とする２つの電気伝導性リングを有し、該リングが互いに間隔 をあけられている、導体ロータと、 該シャフトの一方にマウントされて該リングと部分的に重なる磁石ロータであ って、該磁石ロータは内部を貫通する永久磁石を有し、該磁石が該磁石ロータの 回転中に該リング間の位置を占有するときに、該磁石の各々の互いに逆の極が該 電気伝導性リングのうちの対応する一方に対向して該一方のリングから空気ギャ ップにより間隔を開けられており、該磁石が交互に逆の極を有する、磁石ロータ と、 を含み、 該フロントシャフト上の該ロータが該第１の回転軸を中心とし、該第２の回転 軸の一部を取り囲む、動力伝達アセンブリ。 ８．前記導体ロータが前記第１のシャフトにマウントされている、請求項７に 記載の動力伝達アセンブリ。 ９．前記導体ロータが前記第２のシャフトにマウントされている、請求項８に 記載の動力伝達アセンブリ。 １０．動力伝達アセンブリであって、 第１の回転軸を有する第１のシャフトと、 第２の回転軸を有する第２のシャフトと、 該第１のシャフトにマウントされ、該第１の回転軸を中心とし且つ該第２の回 転軸に対して外方に間隔を開けられた状態で該第２の回転軸を取り囲む複数対の 電気伝導性リングを有する導体ロータであって、該対の各々のリングが互いに間 隔を開けられている、導体ロータと、 該第２のシャフトにマウントされ、各々が該対の電気導電性リングの対応する リングと部分的に交互に配された磁石ロータであって、該磁石ロータの各々が内 部を貫通する永久磁石を有し、該磁石が該磁石ロータの回転中に、対応する対と 該電気伝導性リングとの間の位置を占有するときに、該磁石の各々の互いに逆の 極が該電気伝導性リングのうちの対応する一方に対向して該一方のリングから空 気ギャップにより間隔を開けられており、該各磁石ロータ上の該磁石が交互に逆 の極を有する、磁石ロータと、 を含む動力伝達アセンブリ。 １１．前記第１および第２の回転軸アセンブリが、互いに平行に間隔をあけら れている、請求項１０に記載の動力伝達アセンブリ。 １２．前記第１のシャフトがバックエンドを有し、前記第２のシャフトが該バ ックエンドの後方に位置する、請求項１１に記載の動力伝達アセンブリ。