JP2005233326A

JP2005233326A - 伝達機構

Info

Publication number: JP2005233326A
Application number: JP2004044109A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yokoyama; 正明横山; Naoki Mizuno; 直樹水野
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】多目的で使用できる非接触型の伝達機構を提供することである。
【解決手段】一方体４の静止および運動を他方体に伝達する伝達機構において、一方体４に少なくとも１つ以上の第１の磁界発生手段６を設け、他方体１に少なくとも１つ以上の第２の磁界発生手段３を設け、第１の磁界発生手段６は、第２の磁界発生手段３との対向時にＮ極とＳ極の両方の磁極が第２の磁界発生手段３に面し、第２の磁界発生手段３は、第１の磁界発生手段６との対向時にＮ極とＳ極のうちどちらか一方のみの磁極が第１の磁界発生手段６に面する。
【選択図】図１

Description

本発明は、伝達機構の改良に関する。

一般に歯車等の伝達機構にあっては、２つの歯車の歯を互いに噛合させて構成されており、一方の歯車を回転させると、歯が接触し、他方の歯車に一方の歯車の回転を伝達している。

また、他の伝達機構、たとえば、摩擦車機構にあっては、円筒体同士を接触させ、円筒体同士の接触面に作用する摩擦力を利用して、動力伝達を可能としている。

さらに、強磁性体材料で形成した一対の軸の一端に、それぞれ、永久磁石を取付け、磁石を設けていないほうの軸の端部同士を接触させて、軸同士が永久磁石の磁力によって、互いに吸引しあうようにして、一方の軸における円周方向の回転運動を他方の軸に伝達するようにしたものもある（たとえば，特許文献１参照）。

しかしながら、上記したような伝達機構にあっては、歯車機構にせよ、摩擦車機構にせよ、軸同士を磁石で吸引するにせよ、歯車等の各構成要素同士を接触させて、動力等を伝達していることから、摩擦によるエネルギロスが生じるとともに、必然的に摩耗が生じて、各構成要素は経年劣化してしまう。

そこで、非接触で動力等を伝達できるように、同軸に配置された２つの円板にそれぞれ永久磁石を設けて、円板同士を永久磁石で吸引するようにして、一方の円板の回転を他方の円板に伝達するものがある（たとえば、特許文献２参照）。
特開平８−２４３１１３号公報（要約書，図１）特開平１１−２４４３７７号公報（要約書，図１）

上記した非接触型の伝達機構では、機構の各構成要素には摩耗が生じることもなく、摩擦によるエネルギロスがない点においては、有利である。

しかしながら、上記した非接触型の伝達機構にあっては、円板同士が同軸に配置される必要があるので、たとえば、動力源に接続される場合を考えると、必然的に動力伝達される円板の回転軸は動力源と同軸に配置されなくてはならず、スペース等の制約がある場合には、当該伝達機構を採用できない場合がある。

さらに、円板同士が同軸に配置されることが必要であるから、その適用範囲は狭く、限られた目的にしか使用できない恐れがある。

そこで、本発明は、上記の不具合を勘案して創案されたものであって、その目的とするところは、多目的で使用できる非接触型の伝達機構を提供することである。

上記した目的を達成するため、本発明は、一方体の静止および運動を他方体に伝達する伝達機構において、一方体に少なくとも１つ以上の第１の磁界発生手段を設け、他方体に少なくとも１つ以上の第２の磁界発生手段を設け、第１の磁界発生手段は、第２の磁界発生手段との対向時にＮ極とＳ極の両方の磁極が第２の磁界発生手段に面し、第２の磁界発生手段は、第１の磁界発生手段との対向時にＮ極とＳ極のうちどちらか一方のみの磁極が第１の磁界発生手段に面することを特徴とする。

本発明によれば、非接触で動力伝達を行えるので、伝達機構の各構成要素は、摩耗することはなく、摩擦によるエネルギロスが生じることもなく、騒音等の心配もない。また、摩擦は皆無であるから、潤滑の必要もない。

さらに、従来の非接触型の伝達機構では、同軸に配置される必要があるが、本伝達機構においては、従来の歯車機構や摩擦車機構と同様の軸配置で動力伝達をすることが可能であるので、スペース等の制約がある場合にも、当該伝達機構を採用することが可能となり、その適用範囲は従来の非接触型の伝達機構より広く、汎用性が向上する。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、第1の実施の形態における伝達機構を概念的に示した図である。図２は、第１の実施の形態における一変形例における伝達機構を概念的に示した図である。図３は、第１の実施の形態における他の変形例における伝達機構を概念的に示した図である。図４は、第１の実施の形態の別の変形例における伝達機構を概念的に示した図である。図５は、第２の実施の形態における伝達機構を概念的に示した図である。図６は、第２の実施の形態の一変形例における伝達機構を概念的に示した図である。図７は、第２の実施の形態の他の変形例における伝達機構を概念的に示した図である。図８は、第３の実施の形態における伝達機構を概念的に示した図である。図９は、第３の実施の形態の伝達機構の他方体における第２の磁界発生手段の配置を示した図である。図１０は、第３の実施の形態の一変形例における伝達機構を概念的に示した図である。図１１は、第３の実施の形態の他の変形例における伝達機構を概念的に示した図である。図１２は、第４の実施の形態における伝達機構を概念的に示した図である。

図１に示すように、第１の本実施の形態における伝達機構は、回転軸たる軸４と、軸４の外周に設けた円筒体５と、円筒体５の外周に設けた複数の第1の磁界発生手段たる永久磁石６と、回転軸たる軸１と、軸１の外周に設けた円筒体２と、円筒体２の外周に設けた複数の第２の磁界発生手段たる永久磁石３とで構成されている。

以下、詳細に説明すると、軸４および軸１は、ともに、図示しない支持部材によって回転自在に支持されて、軸４と軸１は互いに並行となるように配置されている。すなわち、軸１と軸４における回転軸線は、図１の紙面を垂直に貫く方向を向いている。また、軸４は、たとえば、図示はしないが軸４を回転駆動する駆動源に接続されている。さらに、軸４には、永久磁石６が円筒体５を介して取付けられている。したがって、この場合、一方体は軸４となる。そして、この永久磁石６は、円筒体５に対し４箇所に等間隔をもって、いわゆる放射状に取付けられている。そして、永久磁石６のおのおのが軸１に設けた第２の磁界発生手段たる永久磁石３との対向時にＮ極とＳ極の両方の磁極が永久磁石３に面するように取付けられている。すなわち、軸４が回転すると、永久磁石６も軸４の回転によって回転運動を呈するが、おのおのの永久磁石６は、永久磁石３に対向する場合に、必ず、N極とＳ極の両方が面するようになっており、また、図１中時計回りにＳ極とＮ極とが交互に配置されている。

そして、軸１には、永久磁石３が円筒体２を介して取付けられており、この永久磁石３は、円筒体２に対し８箇所に等間隔をもって、いわゆる放射状に取付けられるとともに、おのおのが軸４に各々設けられた永久磁石６との対向時にＮ極のみが永久磁石６に面するように取付けられている。すなわち、軸１が回転すると、永久磁石３も軸１の回転によって回転運動を呈するが、おのおのの永久磁石３は、永久磁石６に対向する場合に、必ず、N極のみが面するようになっている。なお、永久磁石６と永久磁石３とは、互いに同一平面上に位置するように配置されている。したがって、この場合、他方体は軸１となる。

さらに、図示したところでは、その隣り合う永久磁石３と永久磁石３との間隔は、永久磁石６の図１中短手方向の幅以上に設定され、かつ、軸４が図１中時計回りに９０度回転し、軸１が反時計回りで４５度回転したときに、任意の永久磁石６が任意の永久磁石３とそのとなりの永久磁石３との間に位置するように設定されている。なお、本実施の形態の場合には、軸１と軸４とが回転したときに、永久磁石６が永久磁石３と永久磁石３との間に位置するようにしておけばよいので、この場合、永久磁石３の外周面を通る円の大きさと永久磁石６の端面を通る円の大きさとの関係により、適宜、永久磁石３と永久磁石３との間隔および永久磁石６と永久磁石６との間隔を任意に設定することができる。なお、永久磁石３および永久磁石６の取付間隔は、永久磁石６が永久磁石３と永久磁石３との間に位置するようにしておけばよいので等間隔にする必要はなく、また、たとえば、永久磁石６の取付間隔が広い場合には、永久磁石３をそれに応じて幅を広くするとしてもよいし、また、無駄が生じる場合には、永久磁石６が対向し得ない他方体の部分については永久磁石３を省略するとしてもよい。

さらに、軸１と軸４との間隔は、永久磁石３と永久磁石６とが互いに接触しないように設定されている。

なお、永久磁石３の数と永久磁石６の数は、図示するところでは、４つおよび８つとされているが、それぞれ任意の数とすることができ、また、歯車機構や摩擦車機構と同等の動力伝達を行うのであれば、永久磁石３と永久磁石６は、隣り合う永久磁石３同士の間隔、すなわち、永久磁石３の円周方向ピッチが、隣り合う永久磁石６同士の間隔、すなわち、永久磁石６の円周方向ピッチと等しくなるように配置されれば良い。このことは、以下の実施の形態においても同様である。

第１の実施の形態における伝達機構は、以上のように構成され、つづいて、その作用について説明する。軸４が、動力源により、たとえば、図１中時計回りに回転駆動させると、軸４の回転により永久磁石６も軸４とともに回転運動を呈する。

すると、図１中軸１に最も近い永久磁石６ａは、永久磁石３ａと永久磁石３ｂとの間に位置しているが、上記永久磁石６ａは、時計回りに移動するので、図１中左方に移動する。他方、軸１に取付けられた上記永久磁石６ａの左方に位置する永久磁石３ａはＮ極を上記永久磁石６ａのＮ極に対向させているので、永久磁石６ａの左方への移動により、永久磁石６ａと左方の永久磁石３ａとの間の反発力は大きくなる。逆に、上記永久磁石６ａの図１中右方の永久磁石３ｂのＮ極は永久磁石６ａのＳ極に対向させてあるので、永久磁石６ａと右方の永久磁石３ｂとの間には吸引力が生じている。

したがって、当該永久磁石６ａが左方へ移動すると、左右の永久磁石３ａ，３ｂは反発と吸引と左方へ磁力を受け、左右の永久磁石３ａ，３ｂも左方へ移動し、その結果、軸１は、反時計回りに回転する。

つづいて、当該永久磁石６ａの図１中右方に位置する永久磁石６ｂが軸４の回転により、軸１に時計回りに回転しつつ近づく。このとき、上記した軸１に近づく永久磁石６ｂのＮ極が永久磁石３ｂのＮ極に対向しつつ近づいてくるので、この永久磁石６ｂによっても、永久磁石３ｂは左方へと磁力をうけるので、軸１はつづけて回転しつづける。やがて、右方に位置する永久磁石６ｂは上記した図１中最も軸１に近い永久磁石６ａがあった場所に移動するが、上述したように、任意の永久磁石６が任意の永久磁石３とそのとなりの永久磁石３との間に位置するように設定されているから、右方に位置する永久磁石６ｂは上記した図１中最も軸１に近い永久磁石６ａがあった場所に移動したときには、丁度、図１に示した状態となる。したがって、軸４が回転を続ける場合には、軸１も同様に回転しつづけることとなり、これにより、非接触で動力伝達を行うことができるのである。

反対に、軸４が、動力源により、図１中反時計回りに回転駆動させると、軸４の回転により永久磁石６も軸４とともに回転運動を呈する。

すると、図１中軸１に最も近い永久磁石６ａは、永久磁石３ａと永久磁石３ｂとの間に位置しているが、上記永久磁石６ａは、反時計回りに移動するので、図１中右方に移動する。他方、軸１に取付けられた上記永久磁石６ａの右方に位置する永久磁石３ｂはＮ極を上記永久磁石６ａのＳ極に対向させているので、永久磁石６ａの右方への移動により、永久磁石６ａと右方の永久磁石３ｂとの間には吸引力が大きくなる。逆に、上記永久磁石６ａの図１中左方の永久磁石３ｂのＮ極は永久磁石６ａのＮ極に対向させてあるので、永久磁石６ａと左方の永久磁石３ａとの間には反発力が生じている。

したがって、当該永久磁石６ａが右方へ移動すると、右の永久磁石３ｂは永久磁石６ａに強く吸引され、右の永久磁石３ｂも右方へ移動し、その結果、軸１は、時計回りに回転する。

つづいて、当該永久磁石６ａの図１中左方に位置する永久磁石６ｃが軸４の回転により、軸１に反時計回りに回転しつつ近づく。このとき、上記した軸１に近づく永久磁石６ｃのＳ極が永久磁石３ａのＮ極に対向しつつ近づいてくるので、この永久磁石６ｃにより、永久磁石３ａは吸引されて永久磁石６ｃと同方向へ移動し、軸１はつづけて回転しつづける。やがて、左方に位置する永久磁石６ｃは上記した図１中最も軸１に近い永久磁石６ａがあった場所に移動するが、上述したように、任意の永久磁石６が任意の永久磁石３とそのとなりの永久磁石３との間に位置するように設定されているから、左方に位置する永久磁石６ｃは上記した図１中最も軸１に近い永久磁石６ａがあった場所に移動したときには、丁度図１に示した状態となる。したがって、軸４が回転を続ける場合には、軸１も同様に回転しつづけることとなり、これにより、非接触で動力伝達を行うことができるのである。

上述したように、本伝達機構においては、非接触で動力伝達を行えるので、伝達機構の各構成要素は、摩耗することはなく、摩擦によるエネルギロスが生じることもなく、騒音等の心配もない。また、摩擦は皆無であるから、潤滑の必要もない。

さらに、上記したところでは、軸４と軸１とを同一平面内で並行に配置し、永久磁石６と永久磁石３とが同一平面上に位置するように配置してあるが、たとえば、軸４を軸１に対して、捩れるように配置することも可能である。したがって、歯車機構や摩擦車機構では軸同士が捩れるように配置するためには、歯車や摩擦車の形状を、それに合わせて、たとえば、傘歯や円錐台形等に変えなくてはならないが、本伝達機構においては、形状等を異なるものにせずともよいので、歯車機構や摩擦車機構に比較しても汎用性は飛躍的に向上するのである。

また、たとえば、軸４に動力源を接続して使用する場合に、何らかの理由により軸４が過大なトルクで回転させられても、本伝達機構は、軸１に第２の磁界発生手段たる永久磁石３および第１の磁界発生手段たる永久磁石６の磁力に応じたトルクしか伝達しないので、トルクリミッタとしても機能する。したがって、過大なトルクの伝達を防止できるから本伝達機構が採用される機器の破損、損傷を防止することができる。

逆に、たとえば、軸４を静止状態に保っておく、すなわち、不動の状態としておく場合には、軸４に一定のトルク以上のトルクが負荷されなければ軸４が回転しないようにすることもできる。

また、本実施の形態においては、円筒体２，５を設けているが軸１，４の外周に充分に永久磁石３，６の取付スペースがある場合には、この円筒体２，５を省略するとしてもよい。

つづいて、図２に示す第１の実施の形態の一変形例における伝達機構について説明する。なお、上記した実施の形態と同一の部材については、同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略することとする。この伝達機構にあっては、図２に示すように、一方体側の軸４、円筒体５および永久磁石６については、第１の実施の形態と同様である。そして、第１の実施の形態と異なる部分は、軸１には、円筒体ではなく円板８が軸１の端部に結合され、さらに、円板８の軸１が垂下されていないほうの端面には、第２の磁界発生手段たる永久磁石９が等間隔をもって環状に取付けられている。したがって、この場合、他方体は円板８と軸１となる。また、この永久磁石９は、内側にＳ極のみが面するように配置されている。そして、この変形例の場合、この永久磁石９で作られる環の中に軸４が配置されるとともに、任意の永久磁石６が任意の永久磁石９に対向するように配置されている。なお、この変形例にあっても、永久磁石６と永久磁石９とが干渉しないように、永久磁石６と永久磁石９との間には適宜の間隔を設けてあるとともに、軸４と軸１とが干渉しないように、この場合には、円筒体５は軸４の端部に結合されている。

そして、この場合に動作は、永久磁石９に一番近くに配置される永久磁石６との磁極配置は第１の実施の形態と同様であるため、その回転方向が第１の実施の形態と異なる、すなわち、軸４が時計回りに回転すると、軸１も時計回りに回転する点で第１の実施の形態と異なるのみで、第１の実施の形態と同様に非接触で動力を伝達可能であるので、第１の実施の形態と同様の効果を奏することが可能である。

さらに、図３に示す本実施の形態の他の変形例における伝達機構について説明する。この伝達機構にあっては、図３に示すように、一方体側の軸４、円筒体５および永久磁石６については、第１の実施の形態の一変形例と同様である。そして、第１の実施の形態の一変形例と異なる部分は、軸４は図示しない軸１と同軸に配置されるとともに、円筒体５に取付けられた永久磁石６が永久磁石９に対向できるように、長手方向の長さが上記一変形例のものより長く設定され、さらに、隣り合う永久磁石９同士の間隔のうち、永久磁石６に対向する間隔は、永久磁石６の図３中短手方向長さより広く設定されるとともに、永久磁石６に対向しない間隔は永久磁石６の短手方向長さより狭くなるように設定されている。そうすることで、常に永久磁石６を、隣り合う永久磁石９同士で作られる間隔のうち広い方に対向させることができる。なお、永久磁石９のうち狭い間隔をもって隣り合うもの同士については２つの永久磁石９を１つにしてもよい、すなわち、８つ設けられている永久磁石９を４つにしてもよいが、そうすると、永久磁石９の中央付近の磁気力のポテンシャルが小さくなってしまうので、この実施の形態の場合、わずかではあっても間隔を設けて８つの永久磁石を用いる方が好ましい。

また、この他の変形例にあっても、永久磁石６と永久磁石９とが干渉しないように、永久磁石６と永久磁石９との間には適宜の間隔を設けてあるとともに、軸４と軸１とが干渉しないように、この場合には、円筒体５は軸４の端部に結合されている。

そして、この場合に動作は、永久磁石９に一番近くに配置される永久磁石６との磁極配置は第１の実施の形態の一変形例と同様であるため、その回転方向は第１の実施の形態の一変形例と同様となるが、この場合には、図示しない軸１が１回転すると、軸４も１回転する。すなわち、軸１と軸４とは等速回転するので、この他の変形例にあっては、上記一変形例と同様の効果を奏するとともに、軸継手として機能することとなる。

つづいて、図４に示す本実施の形態の別の変形例における伝達機構について説明する。なお、上記した実施の形態と同一の部材については、同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略することとする。この変形例にあっては、軸４の外周に、非磁性体で形成された円板７を嵌合し、さらに、その円板７に第１の実施の形態と同様の永久磁石６を第１の実施の形態と同様の配置にて内設したものである。すなわち、この場合一方体は、円板７と軸４となる。

したがって、この他の変形例における伝達機構の動作は第１の実施の形態における伝達機構の動作と同様であるが、この変形例にあっては、永久磁石６がそれぞれ円板７に内設されているので、第１の実施の形態に比較して、伝達機構の強度が向上する。すなわち、第１の実施の形態では、各永久磁石６の一端が円筒体５に取り付けられていただけであるので、たとえば、永久磁石６ａに対して磁力による図１中左右方向の吸引力、反発力が作用した場合に、永久磁石６ａの円筒体５に対する取付部位に集中して大きな力が作用するが、この変形例にあっては、円板７内に内設されているから、強度が大幅に向上するのである。

なお、この変形例にあっては、軸４側に円板７を設けているが、他方体側にも円板を設けて永久磁石３を内設するとしてもよい。

したがって、この変形例における伝達機構にあっては、伝達機構の損傷が防止される。

さらに、図５に示す第２の実施の形態における伝達機構について説明する。第２の実施の形態における伝達機構は、第１の実施の形態では、永久磁石６と永久磁石３とが同一平面上に位置するように配置されているが、本実施の形態においては、軸１０に永久磁石１３が、円板１２を介して、第１の実施の形態の一変形例と同様な配置で取付けられ、すなわち、永久磁石１３は、等間隔をもって環状に配置されている。したがって、この場合、他方体は軸１０と円板１２となる。また、この円板１２は円筒体５に対して図５中紙面を貫く方向にずらして配置されている。そして、第１の実施の形態では、永久磁石６と永久磁石３とが互いに干渉しないように、図１中上下に間隔をあけるようにしてあるが、第２の実施の形態では、永久磁石６と永久磁石１３とが図５中重なるように配置されている。なお、上記したように、円筒体５と円板１２とが図５中紙面を貫く方向にずらして配置されているので、すなわち、永久磁石６と永久磁石１３とが図５中紙面を貫く方向にずらして配置されていることとなり、永久磁石６と永久磁石１３とが干渉することはない。

この第２の実施の形態においても、永久磁石６と永久磁石１３とは、磁気的に第１の実施の形態と同様の配置となるので、第２の実施の形態における伝達機構は、第１の実施の形態における伝達機構と同様の動作を呈することができ、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

また、この第２の実施の形態にあっても、第１の実施の形態の変形例と同様に、円板１２内に永久磁石１３を内設するとしてもよい。

つづいて、図６に示す第２の実施の形態の一変形例について説明する。第２の実施の形態の一変形例における伝達機構は、図６に示すように、軸４、円筒体５、永久磁石６、軸１０、円板１２、永久磁石１３については、第２の実施の形態と同様である。そして、第２の実施の形態と異なる部分は、軸４は、永久磁石１３で作られる環の中に配置されことにより、永久磁石６と永久磁石１３とが図６中重なるように配置されていることである。

なお、この変形例にあっても、第２の実施の形態と同様に永久磁石６と永久磁石１３とが干渉しないように、永久磁石６と永久磁石１３との間には適宜の間隔を設けてあるとともに、軸４と軸１０とが干渉しないように、この場合には、円筒体５は軸４の端部に結合されている。

そして、この場合に動作は、永久磁石１３に一番近くに配置される永久磁石６との磁極配置は第２の実施の形態と同様であるため、その回転方向が第２の実施の形態と異なる、すなわち、軸４が時計回りに回転すると、軸１０も時計回りに回転する点で第２の実施の形態と異なるのみで、第２の実施の形態と同様に非接触で動力を伝達可能であるので、第２の実施の形態と同様の効果を奏することが可能である。

つづいて、図７に示す第２の実施の形態の他の変形例について説明する。第２の実施の形態の他の変形例における伝達機構は、図７に示すように、軸４、円筒体５、永久磁石６、図示しない軸１０、円板１２、永久磁石１３については、第２の実施の形態の一変形例と同様である。そして、第２の実施の形態の一変形例と異なる部分は、軸４は図示しない軸１０と同軸に配置されるとともに、円筒体５に取付けられた永久磁石６が永久磁石１３に対向できるように、長手方向の長さが上記第２の実施の形態の一変形例のものより長く設定され、さらに、隣り合う永久磁石１３同士の間隔のうち、永久磁石６に対向する間隔は、永久磁石６の図７中短手方向長さより広く設定されるとともに、永久磁石６に対向しない間隔は永久磁石６の短手方向長さより狭くなるように設定されている。そうすることで、常に永久磁石６を、隣り合う永久磁石１３同士で作られる間隔のうち広い方に対向させることができる。なお、永久磁石１３のうち狭い間隔をもって隣り合うもの同士については２つの永久磁石１３を１つにしてもよい、すなわち、８つ設けられている永久磁石１３を４つにしてもよいが、そうすると、永久磁石１３の中央付近の磁気力のポテンシャルが小さくなってしまうので、この実施の形態の場合、わずかではあっても間隔を設けて８つの永久磁石を用いる方が好ましい。また、この他の変形例にあっても、永久磁石６と永久磁石１３とが干渉しないように、永久磁石６と永久磁石１３との間には適宜の間隔を設けてあるとともに、軸４と軸１０とが干渉しないように、この場合には、円筒体５は軸４の端部に結合されている。

そして、この場合に動作は、永久磁石１３に一番近くに配置される永久磁石６との磁極配置は第２の実施の形態の一変形例と同様であるため、その回転方向は第２の実施の形態の一変形例と同様となるが、この場合には、図示しない軸１０が１回転すると、軸４も１回転する。すなわち、軸１と軸４とは等速回転するので、この他の変形例にあっては、上記第２の実施の形態の一変形例と同様の効果を奏するとともに、軸継手として機能することとなる。

さらに、図８に示す第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態における伝達機構は、図８に示すように、第１の実施の形態の伝達機構に第２の実施の形態における伝達機構を組み合わせたものであり、軸２４には、第１の実施の形態と同様に、円筒体２５を介して、第１の磁界発生手段たる永久磁石２６が放射状に等間隔をもって設けられている。

他方、軸２１には、円筒体２２ａと、円筒体２２ａの図８中両側には一対の円板２２ｂ，２２ｃが設けられており、円筒体２２ａには、永久磁石２３が第１の実施の形態と同様の配置で取付けられ、円板２２ｂ，２２ｃには、その互いに対向する面に、第２の実施の形態と同様の配置にて永久磁石３０が取付けられられている。なお、永久磁石２３と永久磁石３０との位置関係であるが、図９に示すように、軸２１から見て各永久磁石２３と各永久磁石３０とが並ぶように配置されている。また、本実施の形態においては、円筒体２２ａを設けているが軸２１の外周に充分に永久磁石２３の取付スペースがある場合には、この円筒体２２ａを省略するとしてもよい。なお、この場合、他方体は軸２１と、円筒体２２ａと、円板２２ｂ，２２ｃとで構成されている。

そして、上記軸２４側の永久磁石２６は、軸２１側の円板２２ｂ，２２ｃとに挟まれるように配置されている。

続いてその作用であるが、この第３に実施の形態における伝達機構では、第１および第２の実施の形態よりも、第１の実施の形態の伝達機構と２つの第２の実施の形態の伝達機構を軸方向に配置したので、複数の軸２１側で大きな磁界を発生させることができ、上記第１および第２の実施の形態における伝達機構より大きなトルクを伝達することが可能となる。また、円板２２ｂ，２２ｃおよび円筒体２２ａをヨークとして利用すれば、磁気回収が可能となり、さらに大きなトルクを伝達することが可能である。なお、磁気回収の点で不利とはなるが、円板２２ｂ，２２ｃのうちどちらか一方を廃してもよく、その場合にも、第１および第２の実施の形態の伝達機構よりも伝達トルクは大きくなる。

また、図１０に示す第３の実施の形態の一変形例における伝達機構のように、永久磁石２３および永久磁石３０を、軸２１の端部に結合される有底筒状のカップ２７の底部と側部およびカップ２７の開口部から延設されるドーナツ板２８の図１０中内側に取付けるとして、永久磁石２６を第３の実施の形態と同様に取付けた円筒体２５を軸２４の端部に取付けて、この永久磁石２６を上記永久磁石２３および永久磁石３０に対向するように配置させるとしてもよい。この場合にも、永久磁石２６は、永久磁石２３および永久磁石３０によって取り囲まれる形となり、磁気的な配置は第３の実施の形態と同様となり、第１の実施の形態の伝達機構と、２つの第２の実施の形態の伝達機構とを軸方向に配置したので、第３の実施の形態と同様の効果を奏することとなる。また、この場合にも、ドーナツ板２８を廃するとしてもよい。なお、この第３の実施の形態の一変形例にあっては、他方体は、軸２１と、カップ２７とドーナツ板２８とで構成されていることとなる。

さらに、図１１に示す第３の実施の形態の他の変形例における伝達機構のように、永久磁石４３および永久磁石４０を、軸４１の端部に結合される有底筒状のカップ４７の底部と側部の図１１中内側に取付けるとして、永久磁石４６を第３の実施の形態と同様に取付けた円筒体４５を軸４４の端部に取付けて、軸４１と軸４４とを同軸に配置し、永久磁石４６を上記永久磁石４３および永久磁石４０に対向するように配置させるとしてもよい。この場合にも、永久磁石４６は、永久磁石４３および永久磁石４０によって取り囲まれる形となり、すなわち、第１の実施の形態の他の変形例と第２の実施の形態の他の変形例との組み合せとなり、磁気的な配置は第３の実施の形態と略同様となるので、第３の実施の形態と同様の効果を奏することとなり、この場合、軸４１と軸４４とは等速回転するので、軸継手としての機能を発揮するが、第１の実施の形態の他の変形例と第２の実施の形態の他の変形例との組み合せとなるからより大きなトルクを伝達することが可能となる。

最後に、図１２に示す第４の実施の形態における伝達機構について説明する。第４の実施の形態における伝達機構は、図１２に示すように、一方体側は、第１の実施の形態と同様であるが、他方体を板状部材３１とし、この板状部材３１に軸４に取付けた永久磁石６に一方の磁極、たとえば、Ｎ極のみが面するように永久磁石３２を等間隔に取付けたものである。したがって、この場合、他方体は板状部材３１となる。

また、永久磁石３２の取付間隔は、永久磁石６の図１２中短手方向の幅以上に設定され、かつ、軸４が図１２中時計回りに９０度回転し、軸４が図１２中右方向に移動したと仮定したときに、任意の永久磁石６が任意の永久磁石３２とそのとなりの永久磁石３２との間に位置するように設定されている。また、軸４と板状部材３１との間隔は、永久磁石６と永久磁石３２とが互いに接触しないように設定され、永久磁石６と永久磁石３２とは同一平面上に位置するように配置されている。すなわち、この第４の実施の形態の伝達機構は、第１の実施の形態における伝達機構で環状に配置されていた永久磁石３を、直線状に配置しなおしたものと同義である。

したがって、この伝達機構の場合には、たとえば、軸４が回転すると、板状部材３１を図１２中左右に移動させることができる。すなわち、回転運動を直線運動に変換することができる。また、板状部材３１を図１２中左右に移動させると、軸４を回転することが可能である。したがって、非接触で動力伝達を行えるので、伝達機構の各構成要素は、摩耗することはなく、摩擦によるエネルギロスが生じることもなく、騒音等の心配もない。また、摩擦は皆無であるから、潤滑の必要もない。

また、一方体をも軸４の変わりに板状部材とする場合には、直線的な運動を直線運動として伝達することも可能となる。

なお、上記したところでは、第１および第２の磁界発生手段を永久磁石としているが、電磁石としても差し支えなく、電磁石とする場合には、伝達トルクの調整も可能となる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

第1の実施の形態における伝達機構を概念的に示した図である。第１の実施の形態における一変形例における伝達機構を概念的に示した図である。第１の実施の形態における他の変形例における伝達機構を概念的に示した図である。第１の実施の形態の別の変形例における伝達機構を概念的に示した図である。第２の実施の形態における伝達機構を概念的に示した図である。第２の実施の形態の一変形例における伝達機構を概念的に示した図である。第２の実施の形態の他の変形例における伝達機構を概念的に示した図である。第３の実施の形態における伝達機構を概念的に示した図である。第３の実施の形態の伝達機構の他方体における第２の磁界発生手段の配置を示した図である。第３の実施の形態の一変形例における伝達機構を概念的に示した図である。第３の実施の形態の他の変形例における伝達機構を概念的に示した図である。第４の実施の形態における伝達機構を概念的に示した図である。

符号の説明

１，４，１０，２１，２４，４１軸
２，５，２２ａ円筒体
３，１３，２３，３０，３２，４０，４３第２の磁界発生手段たる永久磁石
６，２６，４６第１の磁界発生手段たる磁石
７，２２ｂ，２２ｃ円板
２７カップ
２８ドーナツ板
３１板状部材

Claims

一方体の静止および運動を他方体に伝達する伝達機構において、一方体に少なくとも１つ以上の第１の磁界発生手段を設け、他方体に少なくとも１つ以上の第２の磁界発生手段を設け、第１の磁界発生手段は、第２の磁界発生手段との対向時にＮ極とＳ極の両方の磁極が第２の磁界発生手段に面し、第２の磁界発生手段は、第１の磁界発生手段との対向時にＮ極とＳ極のうちどちらか一方のみの磁極が第１の磁界発生手段に面することを特徴とする伝達機構。
複数の第１の磁界発生手段が一方体に間隔をもって設けられるとともに、第２の磁界発生手段が他方体に第１の磁界発生手段の間隔と同様の間隔をもって設けられることを特徴とする請求項１に記載の伝達機構。
一方体が回転軸を備え、一方体の外周に第１の磁界発生手段が設けられるとともに、他方体が回転軸を備え、他方体の外周に第２の磁界発生手段が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の伝達機構。
一方体が非磁性体で形成される円板を備え、第１の磁界発生手段が当該円板内に内接されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の伝達機構。
他方体が非磁性体で形成される円板を備え、第２の磁界発生手段が当該円板内に内接されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の伝達機構。
一方体が円板を備え、円板の一端面に第１の磁界発生手段が設けられることを特徴とする請求項１から３または５のいずれかに記載の伝達機構。
他方体が円板を備え、円板の一端面に第１の磁界発生手段が設けられることを特徴とする請求項１から４または６のいずれかに記載の伝達機構。
他方体が円板と円板の中心部から延設される軸とを備え、軸の外周と円板の一端面に第２の磁界発生手段が設けられることを特徴とする請求項１から４または６のいずれかに記載の伝達機構。
他方体が一対の円板と円板の中心部を連結する軸とを備え、軸の外周と円板の円板同士が対向する面に第２の磁界発生手段が設けられることを特徴とする請求項１から４または６のいずれかに記載の伝達機構。
他方体が有底筒状のカップと、カップの開口部から延設されるドーナツ板とで構成され、カップの内側底部と内側側部と、ドーナツ板のカップ内側を向く面に第２の磁界発生手段が設けられることを特徴とする請求項１から４または６のいずれかに記載の伝達機構。
他方体が有底筒状のカップで構成され、カップの内側底部と内側側部に第２の磁界発生手段が設けられることを特徴とする請求項１から４または６のいずれかに記載の伝達機構。