JP2002139107A - 伝導歯車段およびこれを有するニス引きユニット - Google Patents
伝導歯車段およびこれを有するニス引きユニットInfo
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Abstract
する。 【解決手段】 第1の歯車および第1の磁石輪13が圧
胴に回転不能に固定され、第2の歯車および第2の磁石
輪15がニス引きブランケット胴に固定されており、第
1の歯車と第2の歯車からなる伝導歯車段と、第1の磁
石輪13と第2の磁石輪15からなる磁石輪段とは、互
いに平行である。磁石輪13,15の外周上には、永久
磁石17が、ピッチαで等間隔に分散して配置されてい
る。磁石輪13と15の間には空気隙間sが存在する。
磁石輪13,15の周囲において隣接する2つの磁石1
7の極性は、2つの永久磁石17の同じ極性が常に向か
い合うように調整されている。同じ極性の磁石は反発し
て反対の極性の磁石は引き寄せられるので、磁石輪13
と15に引張りトルクMvが生じる。
Description
伝える、かみ合う2つの歯車を有し、歯が、伝導歯車段
内に磁力を発生する環状の個々の磁石に対応して各歯車
に配置されている伝導歯車段に関する。
明細書第19544099号により公知であり、この場
合、伝導歯車段の互いに関連する歯車の少なくとも1つ
が磁化されており、歯車が磁力によって互いに引き合
う。さらに、永久磁石材料または永久磁化材料が、磁化
された歯車の前面に載って固定されている支持台に設け
られている。この場合、支持台は、外周上で一定に揃え
られた、軸方向の分極化がなされており、その結果、一
方の極が歯車を向いて他方の極がその反対を向いてい
る。さらに、支持台の、回転軸に垂直な断面は、歯車の
外周縁部に対しわずかな間隔をおいた外側輪郭を有して
いる。したがって、この従来技術によると、互いに噛み
合う、負荷のかからない歯車、例えば固定の歯車および
噛み合っていない歯車の歯面が、磁力によって常に引き
付けられるようになっている。したがって、これらの歯
面は、力の伝達が行われる接続状態か力の伝達が行われ
ない非接続状態かにかかわらず、常に接している。この
場合、この従来技術の欠点は、特に歯車もしくは伝導歯
車段が大きな質量を有していてバランスが悪い場合に、
歯面の入れ替わり(Zahnflankenwechsel)が不可避なこ
とである。
ットにおいて、例えばニス引きブランケット胴と圧胴と
の間で歯面の入れ替わりが起こることがあることが一般
に知られている。歯面の入れ替わりの原因は、アンバラ
ンスなニス引きブランケットであることが多い。通常、
このアンバランスは、例えば最大約6Nmであることが
ある。歯面の入れ替わりによって、くわえは、枚葉紙ご
とに、歯の遊びの範囲内において印刷速度以下で予測不
能に移動し、同様に、印刷速度ごとに移動する。これは
見当の不具合を招き、したがって印刷品質の低下を招
く。歯面の入れ替わりをなくすために、胴の最大のアン
バランストルクを補償しなければならない。例えば10
Nmの制動トルクを有するモータ制動装置を取り付ける
ことによって、前記した2つの作用は防止できる。しか
しこの場合、不利なことに、伝導装置を駆動する、この
トルクのモータを追加して取り付けなければならない。
冊7−8/93号の第28〜29頁によって、ゲルバー
−プラシジオン社 グロスバルスタットD-63868
装置の場合、2つの磁石輪は、伝導装置出力軸とモータ
軸にしっかりと接続された、外周が半径方向または横方
向に磁化された、多極の2つの磁石リングを構成してい
る。磁石材料としては、剛性を有する磁化された永久磁
石リング(例えば希土類磁石またはフェライト磁石)が
用いられる。2つの磁石リングは、直径と極数が異なっ
ているが、できるだけ少量の永久磁石材料を用いる場合
のトルク伝達を最適にするために、同じ高さを有してい
る。これらの磁石リングは、空気隙間の最も狭い部分で
反対の極性の極表面が向かい合うように配置されてい
る。モータ軸にしっかりと接続された磁石輪が任意の回
転方向に動くと、出力軸にしっかりと接続された磁石輪
は、直接の磁気連結によって、変速比に相応して反対の
回転方向にこの回転運動に続いて回転する。伝達可能な
最大トルクは、磁極がそれぞれ他の磁石輪に対して極位
置の半分だけ回転する際に生じる。伝導装置の過負荷が
輪の破損を招くことはない。磁気を用いた伝導装置は、
より正確に言うと滑りクラッチの機能を同時に有する。
項1の前提項に記載したような伝導歯車段において、歯
面の入れ替わりを防止することにある。
は、請求項1の前提項に記載の伝導歯車段において、磁
石輪の個々の磁石は、極性が回転方向に交互になるよう
に配置され、伝導歯車段内に引張りトルク(Mv)を発
生する磁石輪段は、伝導歯車段に平行に形成されること
によって達成される。これによって、簡単な構成におい
て、構造物の幅がより小さい場合に大きな引張りトルク
を供給する、非接触で磨耗がなくコスト的に有利なシス
テムが提供される。特に、付加的なエネルギを必要とし
ない自立したシステムも実現できる。
永久磁石が、伝導歯車段の他方の歯車の永久磁石よりも
軸方向に広く形成されており、2つの歯車もしくは磁石
輪は一緒に軸方向に移動可能に支持されている。これに
よって、両歯車もしくは磁石輪は、各軸方向位置におい
て、一定の所定の引張りトルクが互いに作用することが
保証される。さらに、本発明によると、移動過程におい
て、軸方向には力が作用しない。一方の磁石輪を移動経
路の分だけ他方の磁石輪より広く形成することによっ
て、他方の磁石輪は、移動しても磁界が常に不変であ
り、したがって、生じる引張りトルクは一定に保たれ
る。
じである場合に、両歯車もしくは磁石輪を軸方向に移動
させることによって、磁石部材の重なりの程度を簡単に
変えることも可能である。これによって、伝導歯車段に
おける引張りトルクの大きさを運転条件に応じて問題な
く調節でき、所定の引張りトルクで伝導歯車段を動かす
ことができる。
転軸に回転不能に接続された磁石輪上にそれぞれ配置す
るのが有利である。これによって、素早く増設または交
換が可能な、構造が簡単な解決策を提供できる。
発生するために、個々の磁石は、歯車もしくは磁石輪の
外周上に等間隔に分散して配置されている。2つの磁石
輪段の個々の磁石は、磁石ピッチの半分だけ互いにずら
して配置されるのが有利である。したがって、所定の磁
石部材寸法の場合、かつ磁石輪が互いに相対的に所定位
置にある場合、伝導歯車段に最大の引張りトルクを実現
できる。
て図面を参照して説明する。
として、第1の歯車3と第2の歯車5とを有する伝導歯
車段1が示されている。この場合、第1の歯車3は、駆
動軸として示された圧胴7に回転不能に固定され、第2
の歯車5は、被駆動軸として示されたニス引きブランケ
ット胴9上に固定されている。伝導歯車段1は、さら
に、第1の磁石輪13と第2の磁石輪15からなる磁石
輪段11を備えている。2つの磁石輪13,15は、圧
胴7およびニス引きブランケット胴9に、回転不能に、
かつ2つの歯車3,5のすぐ横に軸方向にずらして固定
されている。例えばネオジウム−鉄−ホウ素−磁石のよ
うな永久磁石17が、磁石輪13,15の外周上にピッ
チαで等間隔に分散して配置されている(図2、3参
照)。
3,15の表面に固定されており、歯車3,5がかみ合
う領域内で互いの間に所定の空気隙間sがあけてある。
この場合、磁石17の極性は、磁石輪13,15の軸方
向に一定である。磁石輪13,15の周囲において隣接
する2つの磁石17の極性は、それぞれ、2つの永久磁
石17の同じ極性が常に向かい合う(N/S−S/N−
N/S−S/N−N/S)ように調整されている。同じ
極性の磁石は反発し、反対の極性の磁石は引き寄せられ
るので、伝導歯車段1において磁石17を両磁石輪1
3,15の上に配置することによって、引張りトルクM
vが生じる。この引張りトルクMvは、ニス引きユニッ
トの駆動機械に付加的な負荷をかけない、伝導歯車段1
内のみに作用するトルクである。この場合、一段の2つ
の磁石輪13,15は、最大の引張りトルクMvを発生
するために、好ましくは磁石ピッチαの半分だけ互いに
ずらして配置されている(図3参照)。磁石輪13,1
5の幅が例えばわずか10mmである場合に、例えば約
10Nmの引張りトルクMvを殆ど実現することがで
き、したがって、ニス引きユニットの、すなわち伝導歯
車段1の歯面の入れ替わりを防止するために十分なトル
クを実現することができる。磁石輪13,15の幅を倍
にすると、相応して引張りトルクMvが倍になる。
可能である。ニス引きブランケット胴9の軸方向の各位
置において、例えば10Nmの引張りトルクが作用する
ようになっている。さらに、移動の過程で、軸方向には
力が作用しないようになっている。磁石輪13,15の
うちの一方を移動経路の分だけ他方の磁石輪よりも広く
形成することによって、他方の磁石輪は、移動しても磁
界が常に一定のままになる。したがって、引張りトルク
Mvも一定のままである。さらに、永久磁石17が上述
のように配置されている場合、移動過程においては、こ
の移動の動きを制動する力が軸方向には作用しない。永
久磁石17は非接触に作動するので、両歯車3,5がか
み合う状態から半径方向に離れても問題ない。2つの磁
石輪13,15が互いに遠く離れれば離れるほど、引張
りトルクMvは小さくなる。伝導歯車段1を新たに動か
す場合、例えば、図示しない取付補助部材によって、好
適なα/2の位置が保証されなければならない。
部品の故障を防止するために、伝導歯車段内に磁気シー
ルド部材が備えられる。
かみ合って互いに接続されている。この実施形態では、
両歯車3,5の相対運動が、磁石輪13,15の相対回
転を生じる。これによって、磁石輪13,15は、この
磁石輪13,15がピッチαの半分だけ互いにずれて配
置された好適な位置を互いに離れる。したがって、歯車
3,5が軸方向にずれて斜めにかみ合う場合、引張りト
ルクは小さくなる。本発明の作用のためには引張りトル
クが最小であることが必要であり、したがって、斜めに
かみ合う場合には、両歯車3,5の軸方向の最大移動経
路を制限することが好ましい。
を簡略化して示す図である。
す、図2の磁石輪段のIII部分の拡大図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 トルクを機械的に伝える、かみ合う2つ
の歯車(3,5)を有し、歯が、伝導歯車段(1)内に
磁力を発生する環状の個々の磁石(17)に対応して前
記各歯車(3,5)に配置されている伝導歯車段(1)
において、 磁石輪(13,15)の前記個々の磁石(17)は、極
性が回転方向に交互になるように配置されており、 前記伝導歯車段(1)内に引張りトルク(Mv)を発生
する磁石輪段(11)が、前記伝導歯車段(1)に平行
に形成されていることを特徴とする伝導歯車段。 - 【請求項2】 2つの前記歯車(3,5)は軸方向に互
いに移動可能に支持されている、請求項1に記載の伝導
歯車段。 - 【請求項3】 一方の前記歯車の永久磁石が、前記伝導
歯車段の他方の歯車の永久磁石よりも軸方向に広く形成
されており、2つの前記歯車(3,5)は一緒に軸方向
に移動可能に支持されている、請求項1または2に記載
の伝導歯車段。 - 【請求項4】 前記個々の磁石(17)は、前記歯車
(3,5)に回転不能に接続された前記磁石輪(13,
15)上にそれぞれ設けられている、請求項1または2
に記載の伝導歯車段。 - 【請求項5】 前記個々の磁石(17)は、前記歯車
(3,5)の外周上にピッチ(α)で等間隔に分散して
配置されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の
伝導歯車段。 - 【請求項6】 2つの前記磁石輪(13,15)の前記
個々の磁石(17)は、所定値だけ、好ましくは前記磁
石のピッチ(α)の半分だけ、互いにずらして配置され
ている、請求項5に記載の伝導歯車段。 - 【請求項7】 前記歯車(3,5)は斜めにかみ合うよ
うに配置されており、軸方向の移動経路が最大値に制限
されている、請求項2〜6のいずれか1項に記載の伝導
歯車段。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の伝
導歯車段を有するニス引きユニット。
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