JP2006329390A - Magnetic coupling device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic coupling device for eliminating the need for highly accurate machining/assembly of a driving side rotor and a driven side rotor while solving problems with backlash, noises or tooth wear due to tooth-meshing of the driving side rotor with the driven side rotor. <P>SOLUTION: To a driving side gear 6 as the driving side rotor and a driven side gear 8 as the driven side rotor, respectively, magnetic coupling members 9, 10 are attached on the circumferences of which N, S alternate magnetic poles are formed. The magnetic coupling member 9 on the driving side is rotated by the driving side gear 6 to generate magnetic force between the magnetic coupling member 10 on the driven side and itself and transmit it to the driven side gear 8. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁力を利用して回転伝達する磁気カップリング装置に関する。   The present invention relates to a magnetic coupling device that transmits rotation using magnetic force.

歯を有するギアやタイミングベルトを用いた回転伝達機構は、歯の噛み合いによるため、バックラッシュや騒音や歯の摩耗などの問題があるほか、歯が小さく歯数が多くなるほど部品の加工・組立精度についての要求が高くなる。   Rotational transmission mechanisms using gears and timing belts with teeth are due to the meshing of the teeth, so there are problems such as backlash, noise and tooth wear. The demand for is high.

磁力を利用して回転伝達する磁気カップリング装置としては、例えば特許文献1(特許第3463700号公報)、特許文献2(特開平11−311260号公報)、特許文献3(特開2000−83365号公報)に記載されたものがあるが、磁気カップリング装置をギアやタイミングベルトと組み合わせて複合的な回転伝達を行うようなものは存在しない。
特許第3463700号公報 特開平11−311260号公報 特開2000−83365号公報
Examples of magnetic coupling devices that transmit rotation using magnetic force include, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3463700), Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-31260), and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-83365). However, there is no one that combines a magnetic coupling device with a gear or a timing belt to perform complex rotation transmission.
Japanese Patent No. 3463700 Japanese Patent Laid-Open No. 11-311260 JP 2000-83365 A

本発明の課題は、歯を有するギアやタイミングベルトを用いた回転伝達機構による上記のような問題点を、磁気カップリング装置を併用することで解決しようとするものである。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems caused by a rotation transmission mechanism using a gear having a tooth or a timing belt by using a magnetic coupling device together.

本発明の磁気カップリング装置は、歯を有する駆動側と従動側のそれぞれの回転体に、N、S交互の磁極を円周上に形成した磁気カップリング部材を付設し、駆動側回転体にて駆動側の磁気カップリング部材が回転されることにより、従動側の磁気カップリング部材との間に磁力によるトルクが生じ、そのトルクが従動側回転体に伝達されるようになっている。   In the magnetic coupling device of the present invention, a magnetic coupling member in which N and S alternating magnetic poles are formed on the circumference is attached to each of the rotating body on the driving side and the driven side having teeth. By rotating the drive-side magnetic coupling member, a torque due to magnetic force is generated between the driven-side magnetic coupling member and the torque is transmitted to the driven-side rotating body.

コンパクト化の観点から、駆動側と従動側のそれぞれにおいて、リング状の磁気カップリング部材が回転体の側面に付設され、両方の磁気カップリング部材の周面同士が対向していると良い。   From the viewpoint of compactness, it is preferable that a ring-shaped magnetic coupling member is attached to the side surface of the rotating body on each of the driving side and the driven side, and the peripheral surfaces of both magnetic coupling members are opposed to each other.

駆動側の回転体及び磁気カップリング部材の直径と、従動側の回転体及び磁気カップリング部材の直径とが異なるようにすると、減速又は増速機構となる。   If the diameters of the driving-side rotator and the magnetic coupling member are different from the diameters of the driven-side rotator and the magnetic coupling member, a speed reduction or speed increasing mechanism is obtained.

駆動側回転体と従動側回転体とが駆動側ギアと従動側ギアで、これらの歯を噛み合わせる場合には、通常は互いの歯が接触しない状態で噛み合うように組み合わされ、駆動側の磁気カップリング部材と従動側の磁気カップリング部材との間の磁力によるトルク以上のトルクが加わったとき、互いの歯が接触するようになっていることが望ましい。   When the drive-side rotator and the driven-side rotator are the drive-side gear and the driven-side gear and these teeth mesh with each other, they are usually combined so that the teeth are not in contact with each other. It is desirable that the teeth contact each other when a torque greater than the torque due to the magnetic force between the coupling member and the driven magnetic coupling member is applied.

駆動側回転体と従動側回転体とが、タイミングベルトを介して回転が伝達される駆動側プーリと従動側プーリである場合には、駆動側プーリに付設された駆動側の磁気カップリング部材と従動側プーリに付設された従動側の磁気カップリング部材との間に中間の磁気カップリング部材が介在され、磁力によるトルクがこの磁気カップリング部材を介して従動側の磁気カップリング部材に伝達されるようにする。   When the driving side rotating body and the driven side rotating body are a driving side pulley and a driven side pulley to which rotation is transmitted via a timing belt, a driving side magnetic coupling member attached to the driving side pulley; An intermediate magnetic coupling member is interposed between the driven-side magnetic coupling member attached to the driven-side pulley, and torque due to magnetic force is transmitted to the driven-side magnetic coupling member via this magnetic coupling member. So that

本発明の磁気カップリング装置は電動ロータリーアクチュエータに適用することができ、その場合には、駆動側回転体がモータで回転され、従動側回転体がロータを回転させるように、これら回転体と駆動側及び従動側の磁気カップリング部材が電動ロータリーアクチュエータに組み込まれる。タイミングベルトを用いた場合には、中間の磁気カップリング部材も電動ロータリーアクチュエータに組み込まれる。   The magnetic coupling device of the present invention can be applied to an electric rotary actuator, in which case, the drive-side rotator is rotated by a motor, and the driven-side rotator is driven to rotate with the rotor. Side and driven side magnetic coupling members are incorporated into the electric rotary actuator. When a timing belt is used, an intermediate magnetic coupling member is also incorporated into the electric rotary actuator.

また、本発明の磁気カップリング装置は電動スライダにも適用することができ、その場合には、駆動側回転体がモータで回転され、従動側回転体がスライダを摺動させるスクリュー軸を回転させるように、これら回転体と駆動側及び従動側の磁気カップリング部材が電動スライダに組み込まれる。タイミングベルトを用いた場合には、中間の磁気カップリング部材も電動スライダに組み込まれる。   The magnetic coupling device of the present invention can also be applied to an electric slider. In this case, the driving side rotating body is rotated by a motor, and the driven side rotating body rotates a screw shaft on which the slider slides. As described above, the rotating body and the magnetic coupling members on the driving side and the driven side are incorporated in the electric slider. When a timing belt is used, an intermediate magnetic coupling member is also incorporated into the electric slider.

本発明の磁気カップリング装置は、歯を有する駆動側回転体と従動側回転体のそれぞれに磁気カップリング部材を付設し、磁力によるトルクを利用して駆動側回転体の回転を従動側回転体に伝達するので、駆動側回転体と従動側回転体の歯の噛み合いによるバックラッシュや騒音や歯の摩耗などの問題を解消できるとともに、駆動側回転体及び従動側回転体について加工・組立に高い精度を必要としなくなる。   In the magnetic coupling device of the present invention, a magnetic coupling member is attached to each of the driving side rotating body and the driven side rotating body having teeth, and the rotation of the driving side rotating body is rotated using the torque generated by magnetic force. Therefore, it is possible to eliminate problems such as backlash, noise and tooth wear caused by the meshing of the teeth of the drive side driven body and the driven side rotary body, and high processing and assembly for the drive side rotary body and the driven side rotary body. No need for accuracy.

請求項2に係る発明のように、リング状の磁気カップリング部材を駆動側と従動側のそれぞれの回転体の側面に付設し、両方の磁気カップリング部材の周面同士を対向させれば、コンパクトな構造にできる。   If the ring-shaped magnetic coupling member is attached to the side surfaces of the rotating bodies on the driving side and the driven side as in the invention according to claim 2, and the peripheral surfaces of both magnetic coupling members are opposed to each other, It can be made compact.

請求項3に係る発明のように、駆動側の回転体及び磁気カップリング部材の直径と、従動側の回転体及び磁気カップリング部材の直径とが異なる関係にすれば、上記のような効果を有する減速又は増速機構となる。   If the relationship between the diameters of the driving-side rotating body and the magnetic coupling member and the diameters of the driven-side rotating body and the magnetic coupling member is different as in the invention according to claim 3, the above-described effects can be obtained. It has a deceleration or speed increasing mechanism.

請求項4に係る発明のように、駆動側ギアと従動側ギアとが、通常は互いの歯が接触しない状態で噛み合うように組み合わされ、駆動側の磁気カップリング部材と従動側の磁気カップリング部材との間の磁力によるトルク以上のトルクが加わったとき、互いの歯が接触するようになっていると、上記のような効果は一層高くなる。   As in the invention according to claim 4, the drive side gear and the driven side gear are usually combined so that the teeth are not in contact with each other, and the drive side magnetic coupling member and the driven side magnetic coupling are combined. When a torque equal to or greater than the torque generated by the magnetic force between the members is applied, the effects described above are further enhanced if the teeth of each other come into contact with each other.

請求項5に係る発明のように、駆動側プーリの回転をタイミングベルトを介して従動側プーリに伝達する場合には、中間の磁気カップリング部材を介在させることとにより、上記のような効果を有する回転伝達機構として簡単に対応できる。   When the rotation of the driving pulley is transmitted to the driven pulley via the timing belt as in the invention according to claim 5, the above effect is obtained by interposing an intermediate magnetic coupling member. This can be easily handled as a rotation transmission mechanism.

本発明の磁気カップリング装置は、請求項6及び請求項7に係る発明のように、モータの回転を減速又は増速してロータに伝達する電動ロータリーアクチュエータ、又は、請求項8及び請求項9に係る発明のように、モータの回転を減速又は増速してスクリュー軸に伝達してスライダを摺動させる電動スライダに適用するのに好適である。   As in the inventions according to claims 6 and 7, the magnetic coupling device of the present invention is an electric rotary actuator that decelerates or increases the rotation of the motor and transmits it to the rotor, or claims 8 and 9. Like the invention which concerns, it is suitable for applying to the electric slider which decelerates or accelerates rotation of a motor, transmits it to a screw shaft, and slides a slider.

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1〜図8に示す実施例1は、本発明を、微細な回転角のステップ回転が可能な電動ロータリーアクチュエータに適用したものである。本発明による磁気カップリング装置A1は、電動ロータリーアクチュエータの箱形の本体ハウジング1内に、ハイポイドギア装置2と共に組み込まれ、本体ハウジング1内に設置されたステッピングモータ(以下、単にモータと言う)3のステップ回転を、本磁気カップリング装置A1で減速し、本体ハウジング1の上面に上端部が臨んでいる円筒状のロータ4にハイポイドギア装置2を介して伝達することで、回転を外部に取り出すようになっている。   In Embodiment 1 shown in FIGS. 1 to 8, the present invention is applied to an electric rotary actuator capable of step rotation with a fine rotation angle. A magnetic coupling device A1 according to the present invention is incorporated in a box-shaped main body housing 1 of an electric rotary actuator together with a hypoid gear device 2, and a stepping motor (hereinafter simply referred to as a motor) 3 installed in the main body housing 1. The step rotation is decelerated by the magnetic coupling device A1 and transmitted to the cylindrical rotor 4 having the upper end facing the upper surface of the main body housing 1 via the hypoid gear device 2 so that the rotation is extracted to the outside. It has become.

モータ3とハイポイドギア装置2は本体ハウジング1内に並置され、磁気カップリング装置A1は、モータ3のモータ軸5の先端部に固定された駆動側ギア6と、ハイポイドギア装置2のピニオンギア軸7の基端部に固定された従動側ギア8との間で、次のような構造にて回転伝達を行う。   The motor 3 and the hypoid gear device 2 are juxtaposed in the main body housing 1, and the magnetic coupling device A 1 includes a drive side gear 6 fixed to the tip of the motor shaft 5 of the motor 3 and a pinion gear shaft 7 of the hypoid gear device 2. Rotation is transmitted to and from the driven gear 8 fixed to the base end portion with the following structure.

すなわち、駆動側ギア6と従動側ギア8とは、互いの歯が噛み合っていて、前者のトルクを後者へ機械的に直接伝達できるようになっているのに加え、前者の側面に付設された駆動側磁気カップリング部材9と、後者の側面に付設された従動側磁気カップリング部材10とで、磁力を利用して前者のトルクを後者へ伝達できるようにもなっている。   That is, the drive side gear 6 and the driven side gear 8 are attached to the former side surface in addition to the teeth meshing with each other so that the former torque can be mechanically transmitted directly to the latter. The drive-side magnetic coupling member 9 and the driven-side magnetic coupling member 10 attached to the side surface of the latter can transmit the former torque to the latter using magnetic force.

駆動側及び従動側の両磁気カップリング部材9・10はリング状で、図9に示すように、N、S交互の磁極を円周上に形成した、いわゆる磁気リングとなっており、前者のN極と後者のS極、前者のS極と後者のN極が交互に対向して、円周方向の磁力が作用することにより、駆動側磁気カップリング部材9のトルクが従動側磁気カップリング部材10へ無接触で伝達される。   Both the driving side and driven side magnetic coupling members 9 and 10 are ring-shaped, and as shown in FIG. 9, they are so-called magnetic rings in which N and S alternating magnetic poles are formed on the circumference. The N-pole and the latter S-pole, and the former S-pole and the latter N-pole are alternately opposed to each other, and the circumferential magnetic force acts, so that the torque of the driving-side magnetic coupling member 9 is driven-side magnetic coupling. It is transmitted to the member 10 without contact.

このトルクは正弦波形となることから、その周期と、駆動側ギア6と従動側ギア8との噛み合いは、図10及び図11に示すように、トルクの正弦波の半周期がギア6・8の歯のピッチの整数倍で、両ギア6・8の歯が完全に噛み合ったところでトルクが0になることが好ましい。   Since this torque has a sine waveform, the period and the meshing between the drive side gear 6 and the driven side gear 8 are as shown in FIGS. It is preferable that the torque becomes zero when the teeth of both gears 6 and 8 are completely meshed with each other at an integral multiple of the tooth pitch.

更には、図12に示すように、駆動側ギア6と従動側ギア8とが、通常は互いの歯が接触しない状態で噛み合うように組み合わされ、通常はこの状態で、駆動側の磁気カップリング部材9と従動側の磁気カップリング部材10との間の磁力によるトルクのみで回転が伝達され、その磁力以上のトルクが加わったとき、図13に示すように両ギア6・8の歯が互いに接触し、駆動側ギア6のトルクが従動側ギア8へ機械的に伝達されるようにすることが望ましい。   Furthermore, as shown in FIG. 12, the drive side gear 6 and the driven side gear 8 are normally combined so that their teeth are not in contact with each other. Normally, in this state, the drive side magnetic coupling is combined. When the rotation is transmitted only by the torque generated by the magnetic force between the member 9 and the driven-side magnetic coupling member 10, and the torque exceeding the magnetic force is applied, the teeth of both gears 6 and 8 are mutually connected as shown in FIG. It is desirable to make contact so that the torque of the driving gear 6 is mechanically transmitted to the driven gear 8.

図14に、駆動側の磁気カップリング部材9と従動側の磁気カップリング部材10とによる磁気カップリングの回転角−トルク特性と、ステッピングモータ3の回転角−トルク特性の関係を示す。正弦波形(1)は、磁気カップリング部材9・10の磁極数が18極の場合の磁気カップリングの回転角−トルク特性曲線、正弦波形(2)及び(3)は、2相・50歯としたステッピングモータ3の回転角−トルク特性曲線で、正弦波形(3)のようにステッピングモータ3のトルクが大きくなると、磁気カップリングの回転角−トルク特性曲線との間で位相差が生じ、磁気カップリング作用が不調となる。   FIG. 14 shows the relationship between the rotational angle-torque characteristics of the magnetic coupling by the driving-side magnetic coupling member 9 and the driven-side magnetic coupling member 10 and the rotational angle-torque characteristics of the stepping motor 3. The sine waveform (1) is the rotation angle-torque characteristic curve of the magnetic coupling when the magnetic coupling members 9 and 10 have 18 magnetic poles, and the sine waveforms (2) and (3) are the two-phase, 50-tooth In the rotation angle-torque characteristic curve of the stepping motor 3, the phase difference between the rotation angle-torque characteristic curve of the magnetic coupling occurs when the torque of the stepping motor 3 increases as shown by the sine waveform (3). The magnetic coupling action becomes unstable.

図6及び図8に示すように、ハイポイドギア装置2のピニオンギア軸7は、その基端側と先端側とを、基端側ベアリング11と先端側ベアリング12にて軸受けされている。基端側ベアリング11は、本体ハウジング1内の中空部13の内周面に固定リング14にて固定されているのに対し、先端側ベアリング12は、中空部13の内周面に直接固定されている。ピニオンギア軸7の基端7aは本体ハウジング1の側面より突出しており、ピニオンギア軸7は、ドライバ等の工具で本体ハウジング1外から手動での回転も可能となっている。   As shown in FIGS. 6 and 8, the pinion gear shaft 7 of the hypoid gear device 2 is supported by the proximal end bearing 11 and the distal end side bearing 12 on the proximal end side and the distal end side. The proximal end bearing 11 is fixed to the inner peripheral surface of the hollow portion 13 in the main body housing 1 by a fixing ring 14, whereas the distal end side bearing 12 is directly fixed to the inner peripheral surface of the hollow portion 13. ing. The base end 7a of the pinion gear shaft 7 protrudes from the side surface of the main body housing 1, and the pinion gear shaft 7 can be manually rotated from the outside of the main body housing 1 with a tool such as a driver.

ピニオンギア軸7の円錐台形の先端部はハイポイドピニオンギア15となっている。
一方、ロータ4の中間部に設けられた鍔部4aの下面には、ハイポイドリングギア16が付設され、ハイポイドピニオンギア15と本体ハウジング1内で噛み合っている。
The tip of the truncated cone shape of the pinion gear shaft 7 is a hypoid pinion gear 15.
On the other hand, a hypoid ring gear 16 is attached to the lower surface of the flange 4 a provided in the intermediate part of the rotor 4, and meshes with the hypoid pinion gear 15 in the main body housing 1.

ロータ4は、本体ハウジング1内の上下のベアリング17・18にて、軸方向がピニオンギア軸7と直交する方向に軸受けされている。   The rotor 4 is supported by the upper and lower bearings 17 and 18 in the main body housing 1 so that the axial direction is orthogonal to the pinion gear shaft 7.

このような電動ロータリーアクチュエータによると、モータ3の回転は、駆動側磁気カップリング部材9と従動側磁気カップリング部材10との間で、磁力による無接触状態でトルクが伝達されるので、駆動側ギア6と従動側ギア8との間でのバックラッシュが防止されるとともに、互いの歯の接触による騒音や歯の摩耗なども防止される。   According to such an electric rotary actuator, the rotation of the motor 3 causes torque to be transmitted between the driving side magnetic coupling member 9 and the driven side magnetic coupling member 10 in a non-contact state by magnetic force. Backlash between the gear 6 and the driven gear 8 is prevented, and noise and tooth wear due to contact between the teeth are also prevented.

そして、横軸であるピニオンギア軸7に回転が伝達され、更にその先端のハイポイドピニオンギア15がハイポイドリングギア16と噛み合っているので、上下のベアリング17・18に縦軸のように軸受けされているロータ4が回転する。   Then, the rotation is transmitted to the pinion gear shaft 7 which is a horizontal axis, and the hypoid pinion gear 15 at the tip thereof is engaged with the hypoid ring gear 16, so that it is supported by the upper and lower bearings 17 and 18 like the vertical axis. The existing rotor 4 rotates.

図15〜図20に示す実施例2は、本発明を、微細な歩進摺動が可能な電動スライダに適用したものである。本発明による磁気カップリング装置A2は、電動スライダの箱形の本体ハウジング21内に、推進装置22と共に組み込まれ、本体ハウジング21内に設置されたステッピングモータ(以下、単にモータと言う)23のステップ回転を、本磁気カップリング装置A2で減速して推進装置22のスクリュー軸24に伝達し、本体ハウジング21の外側に装着されたスライダ25をスライダ推進装置22で往復摺動できるようになっている。   The second embodiment shown in FIGS. 15 to 20 is an application of the present invention to an electric slider capable of fine step sliding. A magnetic coupling device A2 according to the present invention is incorporated in a box-shaped main body housing 21 of an electric slider together with a propulsion device 22 and a stepping motor (hereinafter simply referred to as a motor) 23 installed in the main body housing 21. The rotation is decelerated by the magnetic coupling device A2 and transmitted to the screw shaft 24 of the propulsion device 22 so that the slider 25 mounted on the outside of the main body housing 21 can be slid back and forth by the slider propulsion device 22. .

モータ23とスライダ推進装置22は本体ハウジング21内に並置され、磁気カップリング装置A2は、モータ23のモータ軸26の先端部に固定されたフランジ付きの駆動側プーリ27と、横軸であるスクリュー軸24の延長軸24aの先端部に固定された従動側プーリ28との間で、次のような構造にて回転伝達を行う。   The motor 23 and the slider propulsion device 22 are juxtaposed in the main body housing 21, and the magnetic coupling device A2 includes a driving pulley 27 with a flange fixed to the tip of the motor shaft 26 of the motor 23 and a screw that is a horizontal axis. Rotation is transmitted between the shaft 24 and the driven pulley 28 fixed to the tip of the extension shaft 24a with the following structure.

駆動側及び従動側の両プーリ27・28は、これらの間に掛け回されたタイミング29の歯と噛み合う歯を外周面に有し、駆動側プーリ27の回転がタイミング29を介して従動側プーリ28に伝達される。駆動側プーリ27には、これと一体回転するように駆動側磁気カップリング部材30が付設され、従動側プーリ28には、これと一体回転するように従動側磁気カップリング部材31が付設されている。すなわち、モータ軸26には、駆動側磁気カップリング部材30が駆動側プーリ27と共に固定され、スクリュー軸24の延長軸24aには、従動側磁気カップリング部材31が従動側プーリ28と共に固定されている。そして、これら駆動側磁気カップリング部材30と従動側磁気カップリング部材31との間において、中間の磁気カップリング部材32が、本体ハウジング21内に固定された中間軸33にベアリング34にて別途回転自在に軸受けされている。   Both the drive side and driven side pulleys 27 and 28 have teeth on the outer peripheral surface that mesh with the teeth of the timing 29 wound between them, and the rotation of the driving side pulley 27 passes through the timing 29 and the driven side pulleys. 28. A driving side magnetic coupling member 30 is attached to the driving pulley 27 so as to rotate integrally therewith, and a driven side magnetic coupling member 31 is attached to the driven pulley 28 so as to rotate integrally therewith. Yes. That is, the driving side magnetic coupling member 30 is fixed to the motor shaft 26 together with the driving side pulley 27, and the driven side magnetic coupling member 31 is fixed to the extension shaft 24 a of the screw shaft 24 together with the driven side pulley 28. Yes. Between the driving side magnetic coupling member 30 and the driven side magnetic coupling member 31, an intermediate magnetic coupling member 32 is separately rotated by a bearing 34 on an intermediate shaft 33 fixed in the main body housing 21. It is freely supported.

これら3個の磁気カップリング部材30・31・32はリング状で、N、S交互の磁極を円周上に形成した、いわゆる磁気リングとなっており、互いのN極とS極が交互に対向して、円周方向の磁力が作用することにより、駆動側磁気カップリング部材30のトルクが中間の磁気カップリング31を介して従動側磁気カップリング部材32へ無接触で伝達される。   These three magnetic coupling members 30, 31 and 32 are ring-shaped and are so-called magnetic rings in which N and S alternating magnetic poles are formed on the circumference, and the N and S poles are alternately arranged. Opposing the magnetic force in the circumferential direction, the torque of the driving side magnetic coupling member 30 is transmitted to the driven side magnetic coupling member 32 through the intermediate magnetic coupling 31 without contact.

スライダ推進装置22のスクリュー軸24は、本体ハウジング21内にベアリング35にて軸受けされている。そして、スクリュー軸24は、本体ハウジング21内の推進部材36とボールネジ37にて螺合されている。この推進部材36は、本体ハウジング21の上面のレール38に沿って摺動するスライダ25と、連結ロッド39で連結されており、スクリュー軸24の回転により推進部材36が推進されると、これと一体にスライダ25が摺動する。   The screw shaft 24 of the slider propulsion device 22 is supported by a bearing 35 in the main body housing 21. The screw shaft 24 is screwed with a propelling member 36 in the main body housing 21 by a ball screw 37. The propulsion member 36 is connected to the slider 25 that slides along the rail 38 on the upper surface of the main body housing 21 and a connecting rod 39. When the propulsion member 36 is propelled by the rotation of the screw shaft 24, The slider 25 slides integrally.

このような電動スライダによると、モータ23の回転は、駆動側磁気カップリング部材30と中間の磁気カップリング32と従動側磁気カップリング部材31との間で、磁力による無接触状態でトルクが伝達されるので、駆動側プーリ27とタイミングベルト29と従動側プーリ28との間でのバックラッシュが防止されるとともに、互いの歯の接触による騒音や歯の摩耗なども防止される。   According to such an electric slider, the rotation of the motor 23 is such that torque is transmitted between the driving side magnetic coupling member 30, the intermediate magnetic coupling 32, and the driven side magnetic coupling member 31 in a non-contact state by magnetic force. Therefore, backlash among the driving pulley 27, the timing belt 29, and the driven pulley 28 is prevented, and noise and tooth wear due to contact between the teeth are also prevented.

そして、横軸であるスクリュー軸24に回転が伝達され、このスクリュー軸24の回転により推進部材36が推進されると、これと一体にスライダ25が本体ハウジング21上をレール38に沿って摺動される。   Then, the rotation is transmitted to the screw shaft 24 which is the horizontal axis, and when the propulsion member 36 is propelled by the rotation of the screw shaft 24, the slider 25 slides along the rail 38 on the main body housing 21 together with the propulsion member 36. Is done.

なお、実施例1での磁気カップリング装置A1を、実施例2における磁気カップリング装置A2に代えて電動スライダに適用することも、また、実施例2での磁気カップリング装置A2を、実施例1における磁気カップリング装置A1に代えて電動ロータリーアクチュエータに適用することも可能である。   The magnetic coupling device A1 according to the first embodiment can be applied to an electric slider instead of the magnetic coupling device A2 according to the second embodiment. The magnetic coupling device A2 according to the second embodiment can also be applied to the embodiment. 1 can be applied to an electric rotary actuator instead of the magnetic coupling device A1 in FIG.

本発明を電動ロータリーアクチュエータに適用した実施例1の平面図である。It is a top view of Example 1 which applied the present invention to an electric rotary actuator. その左側面図である。It is the left view. その右側面図である。It is the right view. 図1のX1−X1線位置での断面図である。It is sectional drawing in the X1-X1 line position of FIG. 図1のX2−X2線位置での断面図である。It is sectional drawing in the X2-X2 line position of FIG. 図3のY−Y線位置での断面図である。It is sectional drawing in the YY line position of FIG. 図3のZ1−Z1線位置での断面図である。It is sectional drawing in the Z1-Z1 line position of FIG. 図3のZ2−Z2線位置での断面図である。It is sectional drawing in the Z2-Z2 line position of FIG. 実施例1における駆動側及び従動側の両磁気カップリング部材のN、Sの磁極関係を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a magnetic pole relationship of N and S of both the driving side and driven side magnetic coupling members in Example 1. 実施例1における駆動側ギアと従動側ギアとの噛み合いと、磁気カップリングによるトルク波形の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the meshing of the drive side gear and driven side gear in Example 1, and the torque waveform by a magnetic coupling. その拡大図である。It is the enlarged view. 駆動側ギアと従動側ギアの互いの歯が接触しない噛み合いと、磁気カップリングによるトルク波形の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the meshing which the mutual tooth | gear of a drive side gear and a driven side gear does not contact, and the torque waveform by a magnetic coupling. 歯が接触したときの噛み合いと磁気カップリングによるトルク波形の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the meshing when a tooth | gear contacts, and the torque waveform by a magnetic coupling. 磁気カップリングの回転角−トルク特性と、ステッピングモータの回転角−トルク特性の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation angle-torque characteristic of a magnetic coupling, and the rotation angle-torque characteristic of a stepping motor. 本発明を電動スライダに適用した実施例2の右側面図である。It is a right view of Example 2 which applied this invention to the electric slider. その左側面図である。It is the left view. 図15のX−X線位置での断面図である。It is sectional drawing in the XX line position of FIG. 同じくY−Y線位置での断面図である。Similarly, it is a cross-sectional view at the YY line position. 左側面図である。It is a left side view. 図17のZ−Z線位置での断面図である。It is sectional drawing in the ZZ line position of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

A1 磁気カップリング装置
1 本体ハウジング
2 ハイポイドギア装置
3 ステッピングモータ
4 ロータ
4a 鍔部
5 モータ軸
6 駆動側ギア
7 ピニオンギア軸
7a ピニオンギア軸の基端
8 従動側ギア
9 駆動側磁気カップリング部材
10 従動側磁気カップリング部材
11 基端側ベアリング
12 先端側ベアリング
13 中空部
14 固定リング
15 ハイポイドピニオンギア
16 ハイポイドリングギア
17・18 ベアリング
A2 磁気カップリング装置
21 本体ハウジング
22 推進装置
23 ステッピングモータ
スクリュー軸24
24a 延長軸
25 スライダ
26 モータ軸
27 駆動側プーリ
28 従動側プーリ
29 タイミング
30 駆動側磁気カップリング部材
31 従動側磁気カップリング部材
32 中間の磁気カップリング部材
33 中間軸
34 ベアリング
35 ベアリング
36 推進部材
37 ボールネジ
38 レール
39 連結ロッド
A1 Magnetic coupling device 1 Main body housing 2 Hypoid gear device 3 Stepping motor 4 Rotor 4a collar 5 Motor shaft 6 Drive side gear 7 Pinion gear shaft 7a Pinion gear shaft base 8 Drive side gear 9 Drive side magnetic coupling member 10 Driven Side magnetic coupling member 11 Base end side bearing 12 Front end side bearing 13 Hollow portion 14 Fixed ring 15 Hypoid pinion gear 16 Hypoid ring gears 17 and 18 Bearing A2 Magnetic coupling device 21 Main body housing 22 Propulsion device 23 Stepping motor screw shaft 24
24a extension shaft 25 slider 26 motor shaft 27 driving pulley 28 driven pulley 29 timing 30 driving magnetic coupling member 31 driven magnetic coupling member 32 intermediate magnetic coupling member 33 intermediate shaft 34 bearing 35 bearing 36 propulsion member 37 Ball screw 38 Rail 39 Connecting rod

Claims (9)

歯を有する駆動側と従動側のそれぞれの回転体に、N、S交互の磁極を円周上に形成した磁気カップリング部材を付設し、駆動側回転体にて駆動側の磁気カップリング部材が回転されることにより、従動側の磁気カップリング部材との間に磁力によるトルクが生じ、そのトルクが従動側回転体に伝達されることを特徴とする磁気カップリング装置。   A magnetic coupling member in which N and S alternating magnetic poles are formed on the circumference is attached to each of the rotating body on the driving side and the driven side having teeth, and the driving side magnetic coupling member is provided on the driving side rotating body. A magnetic coupling device characterized in that, by being rotated, a torque due to a magnetic force is generated between the driven side magnetic coupling member and the torque is transmitted to the driven side rotating body. 駆動側回転体と従動側回転体のそれぞれにおいて、リング状の磁気カップリング部材が回転体の側面に付設され、両方の磁気カップリング部材の周面同士が対向していることを特徴とする請求項1に記載の磁気カップリング装置。   In each of the driving side rotating body and the driven side rotating body, a ring-shaped magnetic coupling member is attached to a side surface of the rotating body, and the peripheral surfaces of both magnetic coupling members are opposed to each other. Item 2. A magnetic coupling device according to Item 1. 駆動側の回転体及び磁気カップリング部材の直径と、従動側の回転体及び磁気カップリング部材の直径とが異なることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気カップリング装置。   3. The magnetic coupling device according to claim 1, wherein a diameter of the rotating body and the magnetic coupling member on the driving side is different from a diameter of the rotating body and the magnetic coupling member on the driven side. 駆動側回転体と従動側回転体とが駆動側ギアと従動側ギアであり、これらギアが、通常は互いの歯が接触しない状態で噛み合うように組み合わされ、駆動側の磁気カップリング部材と従動側の磁気カップリング部材との間の磁力によるトルク以上のトルクが加わったとき、互いの歯が接触するようになっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の磁気カップリング装置。   The drive-side rotator and the driven-side rotator are the drive-side gear and the driven-side gear, and these gears are usually combined so that their teeth are not in contact with each other, and the drive-side magnetic coupling member is driven. The magnetic cup according to any one of claims 1 to 3, wherein when the torque more than the torque due to the magnetic force between the magnetic coupling member on the side is applied, the teeth of each other come into contact with each other. Ring device. 駆動側回転体と従動側回転体とが、タイミングベルトを介して回転が伝達される駆動側プーリと従動側プーリであり、駆動側プーリに付設された駆動側の磁気カップリング部材と従動側プーリに付設された従動側の磁気カップリング部材との間に中間の磁気カップリング部材が介在され、磁力によるトルクがこの磁気カップリング部材を介して従動側の磁気カップリング部材に伝達されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の磁気カップリング装置   The driving-side rotating body and the driven-side rotating body are a driving-side pulley and a driven-side pulley to which rotation is transmitted via a timing belt, and a driving-side magnetic coupling member attached to the driving-side pulley and a driven-side pulley An intermediate magnetic coupling member is interposed between the magnetic coupling member on the driven side attached to the magnetic coupling member, and torque due to magnetic force is transmitted to the magnetic coupling member on the driven side via the magnetic coupling member. The magnetic coupling device according to any one of claims 1 to 3, 駆動側回転体がモータで回転され、従動側回転体がロータを回転させるように、これら回転体と駆動側及び従動側の磁気カップリング部材が電動ロータリーアクチュエータに組み込まれていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の磁気カップリング装置。   The rotating body and the driving side and driven side magnetic coupling members are incorporated in the electric rotary actuator so that the driving side rotating body is rotated by a motor and the driven side rotating body rotates the rotor. The magnetic coupling device according to claim 1. 駆動側プーリがモータで回転され、従動側プーリがロータを回転させるように、これらプーリと、駆動側及び従動側並びに中間の磁気カップリング部材が電動ロータリーアクチュエータに組み込まれていることを特徴とする請求項5に記載の磁気カップリング装置。   These pulleys, a driving side, a driven side, and an intermediate magnetic coupling member are incorporated in an electric rotary actuator so that the driving side pulley is rotated by a motor and the driven side pulley rotates the rotor. The magnetic coupling device according to claim 5. 駆動側回転体がモータで回転され、従動側回転体がスライダを摺動させるスクリュー軸を回転させるように、これら回転体と駆動側及び従動側の磁気カップリング部材が電動スライダに組み込まれていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の磁気カップリング装置。   The rotating body, the driving side, and the driven side magnetic coupling member are incorporated in the electric slider so that the driving side rotating body is rotated by the motor and the driven side rotating body rotates the screw shaft that slides the slider. The magnetic coupling device according to claim 1, wherein the magnetic coupling device is a magnetic coupling device. 駆動側プーリがモータで回転され、従動側プーリがスライダを摺動させるスクリュー軸を回転させるように、これらプーリと、駆動側及び従動側並びに中間の磁気カップリング部材が電動スライダに組み込まれていることを特徴とする請求項5に記載の磁気カップリング装置。   These pulleys, the driving side, the driven side, and the intermediate magnetic coupling member are incorporated in the electric slider so that the driving side pulley is rotated by the motor and the driven side pulley rotates the screw shaft that slides the slider. The magnetic coupling device according to claim 5.
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