JP2010048347A

JP2010048347A - Power transmitting device

Info

Publication number: JP2010048347A
Application number: JP2008213574A
Authority: JP
Inventors: Norio Hatano; 詔男波多野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2028-08-22
Also published as: JP5184259B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power transmitting device capable of transmitting power in a non-contact state. <P>SOLUTION: A power generating device is a power transmitting device transmitting power from a rotating means to a rotated means. It is characterized by that by rotating a first magnetic flux generating means provided on a first shaft connected to the rotating means, an eddy current is generated in the rotated means, and by using power generated by the eddy current, power is transmitted from the rotating means to the rotated means, and power can be generated by using the power transmitted to the rotated means. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、動力伝達装置、特に渦電流を利用した動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device, and more particularly to a power transmission device using eddy current.

渦電流とは、金属板(アルミニウムなど)を強い磁界内で動かしたり、金属板の磁界を急激に変化させた場合に、電磁誘導により金属内で生じる渦状の電流のことをいう。渦電流を利用するものとして、例えば、渦電流ブレーキ、IHヒーターを挙げることができる。 Eddy current refers to eddy current generated in metal by electromagnetic induction when a metal plate (such as aluminum) is moved in a strong magnetic field or when the magnetic field of the metal plate is rapidly changed. Examples of using eddy currents include eddy current brakes and IH heaters.

渦電流ブレーキは、周囲の磁界の変化を打ち消す磁界(レンツの法則)が生じるように渦電流が流れることによって生じる動力を利用したものである。IHヒータは、高周波の磁力線によって物体内に渦電流を発生させ、この電流によるジュール熱を利用するものである。 Eddy current braking uses power generated by the flow of eddy current so that a magnetic field (Lenz's law) that cancels changes in the surrounding magnetic field is generated. The IH heater generates an eddy current in an object by high-frequency magnetic lines of force and uses Joule heat generated by this current.

一方、一般に、動力伝達装置としては、ギヤやクラッチなどを用いるものが知られている。例えば、2本の回転可能なシャフト間においてトルクを伝達する装置として、2本のシャフト部材間の回転速度差を相殺するような複数の交互クラッチディスクを含むトルク伝達装置が知られている(特許文献１)。 On the other hand, generally, a power transmission device using a gear or a clutch is known. For example, as a device for transmitting torque between two rotatable shafts, a torque transmission device including a plurality of alternating clutch disks that cancels the rotational speed difference between two shaft members is known (patent) Reference 1).

特表２００１−５０６９４９Special table 2001-506949

しかしながら、上記特許文献１のようなトルク伝達装置は、ギヤ又はクラッチを必須の構成要素とするため、騒音、摩擦抵抗が生じ、常に、ギヤ又はクラッチ部品の強度、耐久性などを考慮して、当該部品の破壊を防止しなければならない。これは、接触式の動力伝達手段においては、常に付きまとう課題である。 However, since the torque transmission device as in Patent Document 1 has a gear or a clutch as an essential component, noise and frictional resistance are generated, always considering the strength and durability of the gear or clutch component, The destruction of the parts must be prevented. This is always a problem with contact-type power transmission means.

このような接触式の動力伝達手段においては、入力方向の力が急激に係る場合、例えば、風力発電において、強風が瞬間的に生じた場合には、ギヤに予想外の大きな力がダイレクトに加わり、この力によって、部品の破壊を招く虞があるという問題もあった。これは、入力手段が、人力、風力、水力、モーター、エンジンなどどのような手段であっても、急激に大きな力が係る場合に起こり得る問題でもある。従って、接触的ではなく、非接触的に動力を上手に伝達することができれば、破損、破壊などの問題を考慮する必要がない。しかし、これまで、このような非接触的に動力を伝達する事が可能な手段については知られていない。 In such contact-type power transmission means, when the force in the input direction is suddenly applied, for example, when a strong wind is instantaneously generated in wind power generation, an unexpectedly large force is directly applied to the gear. There is also a problem that this force may cause component destruction. This is also a problem that can occur when the input means is any means such as human power, wind power, hydraulic power, motor, engine, etc., when a large force is applied suddenly. Therefore, it is not necessary to consider problems such as breakage and destruction if the power can be transmitted well in a non-contact manner but not in a contact manner. However, until now, no means has been known that can transmit power in a non-contact manner.

そこで、本発明は、上記問題点を解決すべく、非接触的に動力を伝達することが可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power transmission device capable of transmitting power in a non-contact manner in order to solve the above-described problems.

上記目的を達成するために、本発明者は、渦電流に着目して、特に、渦電流によって発生する反抗磁界による力について鋭意検討した結果、本発明を見出すに至った。 In order to achieve the above object, the present inventor has focused on eddy currents and, in particular, as a result of intensive studies on the force caused by the repulsive magnetic field generated by eddy currents, has found the present invention.

本発明の動力伝達装置は、回転手段から被回転手段へ動力を伝達する動力伝達装置であって、前記回転手段に接続された第一の軸に設けた第一の磁束発生手段を回転させることによって、前記被回転手段に渦電流を発生させて、前記渦電流により発生する動力を利用して、回転手段から被回転手段へ動力を伝達するとともに、被回転手段に伝達された動力を利用して発電することを特徴とする。 The power transmission device of the present invention is a power transmission device for transmitting power from a rotating means to a rotated means, and rotates a first magnetic flux generating means provided on a first shaft connected to the rotating means. To generate an eddy current in the rotated means and use the power generated by the eddy current to transmit the power from the rotating means to the rotated means and to use the power transmitted to the rotated means. Power generation.

また、本発明の動力伝達装置の好ましい実施態様において、さらに、第二の磁束発生手段を備え、前記第二の磁束発生手段は、前記被回転手段の回転面と略平行に配置された第二の軸の周りを回転し、前記第二の軸に沿って前記第二の磁束発生手段が移動可能であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the power transmission device of the present invention, the power transmission device further includes second magnetic flux generation means, and the second magnetic flux generation means is disposed substantially parallel to the rotation surface of the rotated means. And the second magnetic flux generating means is movable along the second axis.

また、本発明の動力伝達装置の好ましい実施態様において、被回転手段の材質が、導磁性材料であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the power transmission device of the present invention, the material of the rotated means is a magnetic conductive material.

また、本発明の動力伝達装置の好ましい実施態様において、前記導磁性材料が、アルミニウム、銅からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the power transmission device of the present invention, the magnetically conductive material is at least one selected from the group consisting of aluminum and copper.

前記磁束発生手段が、永久磁石又は電磁石であることを特徴とする。 The magnetic flux generating means is a permanent magnet or an electromagnet.

本発明の発電装置は、請求項１〜３項のいずれか1項に記載の動力伝達装置を備えたことを特徴とする。 A power generation device according to the present invention includes the power transmission device according to any one of claims 1 to 3.

本発明の自転車は、請求項１〜３項のいずれか１項に記載の動力伝達装置を備えたことを特徴とする。 A bicycle according to the present invention includes the power transmission device according to any one of claims 1 to 3.

本発明の動力伝達装置によれば、ギヤなどの接触式の動力伝達手段を用いる必要がなく、非接触的に動力を伝達することができるので、騒音や、磨耗抵抗がなく、メンテナンスフリーの動力伝達装置を提供する事が可能であるという有利な効果を奏する。 According to the power transmission device of the present invention, it is not necessary to use contact-type power transmission means such as a gear, and power can be transmitted in a non-contact manner. Therefore, there is no noise, no wear resistance, and maintenance-free power. There is an advantageous effect that it is possible to provide a transmission device.

本発明の動力伝達装置は、回転手段から被回転手段へ動力を伝達する動力伝達装置であって、前記回転手段に接続された第一の軸に設けた第一の永久磁石を回転させることによって、前記被回転手段に渦電流を発生させて、前記渦電流により発生する動力を利用して、回転手段から被回転手段へ動力を伝達するとともに、被回転手段に伝達された動力を利用して発電する。ここで、回転手段とは、回転するもので動力を与える事が可能であれば足り、特に限定されるものではない。例えば、回転手段としては、自転車におけるペダルの回転等、種々の回転手段を挙げることができる。被回転手段とは、回転手段からの動力を本発明の動力伝達装置を解して伝達される側のものをいう。 The power transmission device according to the present invention is a power transmission device for transmitting power from a rotating means to a rotated means by rotating a first permanent magnet provided on a first shaft connected to the rotating means. The eddy current is generated in the rotated means, the power generated by the eddy current is used to transmit the power from the rotating means to the rotated means, and the power transmitted to the rotated means is used. Generate electricity. Here, the rotation means is not particularly limited as long as it can rotate and can provide power. For example, examples of the rotation means include various rotation means such as a pedal rotation in a bicycle. The rotated means refers to the one on the side where the power from the rotating means is transmitted through the power transmission device of the present invention.

被回転手段としては、磁石により渦電流を発生させて動力を得ることができれば特に限定されるものではないが、例えば、回転体等を挙げることができる。回転体としても特に限定されず、例えば、渦電流式ブレーキ等に使用されている回転体を用いても良い。被回転手段の材質としては、アルミニウム、銅からなる群から選択される少なくとも1種である。被回転手段の材質としては、コスト面と軽さの面という観点から、アルミニウムを挙げることができる。 The rotating means is not particularly limited as long as power can be obtained by generating an eddy current with a magnet, and examples thereof include a rotating body. The rotating body is not particularly limited, and for example, a rotating body used for an eddy current brake or the like may be used. The material of the rotated means is at least one selected from the group consisting of aluminum and copper. As a material of the rotated means, aluminum can be cited from the viewpoint of cost and lightness.

磁束発生手段としては、例えば、永久磁石、電磁石などを挙げることができる。 Examples of the magnetic flux generating means include permanent magnets and electromagnets.

本発明の原理について説明すれば、以下のようである。すなわち、回転手段に接続された軸に設けた第一の磁束発生手段、例えば、永久磁石を回転させることにより、永久磁石又は電磁石等により発生する磁束が被回転手段を貫いて、被回転手段には、レンツの法則により渦電流が発生する。この渦電流により、前記被回転手段は永久磁石の回転に伴って回転する。本発明は、この動力を利用したものである。このとき伝達される回転力の大きさは、被回転手段を通る磁力線の強さに比例して、磁束発生手段、例えば、永久磁石と被回転手段との対向距離の２乗にほぼ反比例する。 The principle of the present invention will be described as follows. That is, the first magnetic flux generating means provided on the shaft connected to the rotating means, for example, by rotating the permanent magnet, the magnetic flux generated by the permanent magnet or the electromagnet penetrates the rotated means to the rotated means. Eddy currents are generated according to Lenz's law. Due to this eddy current, the rotated means rotates as the permanent magnet rotates. The present invention utilizes this power. The magnitude of the rotational force transmitted at this time is in proportion to the square of the opposing distance between the magnetic flux generating means, for example, the permanent magnet and the rotated means, in proportion to the strength of the magnetic field lines passing through the rotated means.

磁束発生手段として、永久磁石を使用する場合には、本発明の動力伝達装置を作動させるときは、移動可能な永久磁石を用いて、当該永久磁石を移動させて前記被回転手段が磁束を貫くように配置して、渦電流を発生させて、動力伝達装置を稼動させることができる。一方、磁束発生手段として、電磁石を使用する場合に本発明の動力伝達装置を作動させるにときには、作動させるときのみにコイルに電流を流して磁束を発生させて、被回転手段に渦電流を発生させればよい。 When a permanent magnet is used as the magnetic flux generation means, when the power transmission device of the present invention is operated, the permanent magnet is moved using the movable permanent magnet so that the rotated means penetrates the magnetic flux. Thus, the power transmission device can be operated by generating an eddy current. On the other hand, when using the electromagnet as the magnetic flux generating means, when operating the power transmission device of the present invention, only when it is operated, current is passed through the coil to generate magnetic flux, and eddy current is generated in the rotated means. You can do it.

また、本発明の動力伝達装置の好ましい実施態様において、さらに、第二の磁束発生手段を備え、前記第二の磁束発生手段は、前記被回転手段の回転面と略平行に配置された第二の軸の周りを回転し、前記第二の軸に沿って前記第二の磁束発生手段が移動可能である。この第二の磁束発生手段が移動することにより、非接触状態での無段階変速を可能とすることができる。すなわち、第一の磁束発生手段の回転によって、被回転手段に渦電流を発生させて前記渦電流により発生する動力により、被回転手段に伝達された動力を介して、第二の磁束発生手段を回転させることができる。この第二の磁束発生手段の回転力は、第二の磁束発生手段を、前記被回転手段の回転面と略平行に配置された軸方向と略平行に移動させることにより、無段階に変速させることができる。被回転手段の回転中心側に第二の磁束発生手段を移動させれば、重いギアの役割をし、逆に回転中心から離れた外側へ第二の磁束発生手段を移動させることにより、軽いギアの役割を達成する。 In a preferred embodiment of the power transmission device of the present invention, the power transmission device further includes second magnetic flux generation means, and the second magnetic flux generation means is disposed substantially parallel to the rotation surface of the rotated means. And the second magnetic flux generating means is movable along the second axis. By moving the second magnetic flux generating means, it is possible to perform a stepless speed change in a non-contact state. That is, by rotating the first magnetic flux generating means, an eddy current is generated in the rotated means and the power generated by the eddy current causes the second magnetic flux generating means to pass through the power transmitted to the rotated means. Can be rotated. The rotational force of the second magnetic flux generating means is steplessly shifted by moving the second magnetic flux generating means substantially parallel to the axial direction arranged substantially parallel to the rotation surface of the rotated means. be able to. If the second magnetic flux generating means is moved to the rotation center side of the rotated means, it acts as a heavy gear, and conversely, by moving the second magnetic flux generating means to the outside away from the rotational center, To achieve the role.

本発明の発電装置は、前述した本発明の動力伝達装置を備える。本発明の動力伝達装置については、前述の説明をそのまま参照することができる。 The power generation device of the present invention includes the power transmission device of the present invention described above. Regarding the power transmission device of the present invention, the above description can be referred to as it is.

また、本発明の自転車、自動車は、前述した本発明の動力伝達装置を備える。本発明の動力伝達装置については、前述の説明をそのまま参照することができる。 Moreover, the bicycle of this invention and a motor vehicle are provided with the power transmission device of this invention mentioned above. Regarding the power transmission device of the present invention, the above description can be referred to as it is.

以下、本発明の一実施例における動力伝達装置、発電装置、自転車等を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施態様における原理を示す図である。回転手段からの入力は軸（入力）３の軸周りを回転するものとすれば、軸３の周囲に磁束発生手段として、例えば永久磁石１を図のように配置させる。永久磁石１は軸に固定されており、回転手段による軸3周りの回転に応じて永久磁石1も回転する。そうすると、永久磁石1の回転により、被回転手段２の磁界が急激に変化して、被回転手段２には電磁誘導により渦状の電流が流れる。当該渦状の電流により、被回転手段２は、永久磁石１の回転に伴って、永久磁石１と同じ周りで、軸（出力）４の周りを回転する。これにより、非接触的に動力を、入力軸３から、出力軸４へと伝達することができる。 Hereinafter, a power transmission device, a power generation device, a bicycle, and the like according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the principle in one embodiment of the present invention. If the input from the rotating means rotates around the axis of the shaft (input) 3, for example, the permanent magnet 1 is arranged around the shaft 3 as magnetic flux generating means as shown in the figure. The permanent magnet 1 is fixed to the shaft, and the permanent magnet 1 also rotates according to the rotation around the shaft 3 by the rotating means. Then, due to the rotation of the permanent magnet 1, the magnetic field of the rotated means 2 changes suddenly, and a vortex current flows through the rotated means 2 due to electromagnetic induction. Due to the vortex current, the rotated means 2 rotates around the axis (output) 4 around the same axis as the permanent magnet 1 as the permanent magnet 1 rotates. Thereby, power can be transmitted from the input shaft 3 to the output shaft 4 in a non-contact manner.

永久磁石１と、被回転手段２との隙間は、永久磁石１の回転により被回転手段２へ渦電流を生じさせることが可能であれば、特に限定されるものではない。一般に、磁束発生手段１と被回転手段２との間は狭いほど磁束は強い。 The gap between the permanent magnet 1 and the rotated means 2 is not particularly limited as long as an eddy current can be generated in the rotated means 2 by the rotation of the permanent magnet 1. In general, the smaller the gap between the magnetic flux generating means 1 and the rotated means 2, the stronger the magnetic flux.

図２は、本発明の一実施態様における動力伝達装置と発電機を組み合わせた例を示す。回転手段からの動力を利用して、入力軸が回転して、入力軸の回転に伴って磁束発生手段１も軸3周りに回転し始める。そうすると、被回転手段２に渦電流が生じ、磁束発生手段１の回転に伴って、被回転手段２も軸4周りに回転する。６はユニットである。被回転手段２の後方には、発電機5を備える。被回転手段2の回転力を利用して、発電機５により発電することが可能である。いずれも、通常用いる接触的のギヤ等を使用していないので、ギヤの磨耗、部品交換を行うことなく、非接触的に動力を伝達し、発電することが可能となる。 FIG. 2 shows an example in which a power transmission device and a generator are combined in one embodiment of the present invention. Using the power from the rotating means, the input shaft rotates, and the magnetic flux generating means 1 starts to rotate around the shaft 3 as the input shaft rotates. Then, an eddy current is generated in the rotated means 2, and the rotated means 2 also rotates around the axis 4 as the magnetic flux generating means 1 rotates. 6 is a unit. A generator 5 is provided behind the rotated means 2. Electric power can be generated by the generator 5 using the rotational force of the rotated means 2. In either case, since a contact gear or the like that is normally used is not used, power can be transmitted in a non-contact manner without generating gear wear and replacing parts.

図３は、本発明の一実施態様における動力伝達装置を示す。動力を伝達する際に、無段階変速させる場合の一例である。入力、出力の軸は、８、９のどちら側でも良いが、永久磁石１’が図3中のDの矢印間を稼動可能になっており、Dの矢印間を移動することにより、無段階に変速可能となる。 FIG. 3 shows a power transmission device according to an embodiment of the present invention. This is an example of a stepless speed change when power is transmitted. The input and output axes can be either 8 or 9, but the permanent magnet 1 'can be operated between D arrows in FIG. Can be changed.

入力が軸９方向の場合について説明すると、回転手段からの回転により軸９が回転し、例えば、矢印Bの方向へ永久磁石１が回転する。回転により被回転手段２に渦電流が生じ、被回転手段２は、矢印Cの方向へ回転する。6がユニットで、7が歯車、３１がベアリングである。なお、図では歯車7、ベアリング３１を記載しているが、歯車7、ベアリング３１はあってもなくても良い。但し、歯車７があれば、後述するように、被回転手段に無駄なくエネルギーを伝える事が可能である。 The case where the input is in the direction of the axis 9 will be described. The axis 9 is rotated by rotation from the rotating means, and the permanent magnet 1 is rotated in the direction of the arrow B, for example. Due to the rotation, an eddy current is generated in the rotated means 2, and the rotated means 2 rotates in the direction of arrow C. 6 is a unit, 7 is a gear, and 31 is a bearing. Although the gear 7 and the bearing 31 are shown in the figure, the gear 7 and the bearing 31 may or may not be provided. However, if the gear 7 is provided, energy can be transmitted to the rotated means without waste as will be described later.

永久磁石１’は軸8の周りを回転可能になっている。永久磁石１’は、軸8には固定されているが、回転可能になっているので、被回転手段2の回転に伴って、永久磁石１’も軸8の周りを、矢印Aの方向で回転する。軸8の延長に別の被回転手段を設ければ、動力を被回転手段へ伝える事が可能である。 The permanent magnet 1 ′ is rotatable around the axis 8. The permanent magnet 1 ′ is fixed to the shaft 8, but is rotatable, so that the permanent magnet 1 ′ moves around the shaft 8 in the direction of arrow A as the rotated means 2 rotates. Rotate. If another rotating means is provided in the extension of the shaft 8, power can be transmitted to the rotating means.

このとき、永久磁石1’が矢印Dの間を移動することにより、所謂通常のギヤの役割を果たすことができる。ギアとは、一般に、歯車の大きさの違いを利用して、動かすのに必要な力及び動く量を変化させるものである。ギヤが重いとは、ギヤ比が大きい事を意味する。永久磁石１’を矢印Dに沿って、被回転手段２の回転中心の方へ移動させると、ギヤ比が大きくなり、所謂重いギヤとなる。逆に、被回転手段２の回転中心から遠ざかるように矢印Dにそって永久磁石１’を移動させると、軽いギヤとなる。このように、非接触的に、無段階に動力を軸９から軸８側へ伝達することができる。 At this time, when the permanent magnet 1 ′ moves between the arrows D, it can serve as a so-called normal gear. In general, the gear changes the force and the amount of movement required to move using the difference in the size of the gear. A heavy gear means a large gear ratio. When the permanent magnet 1 ′ is moved along the arrow D toward the rotation center of the rotated means 2, the gear ratio increases and a so-called heavy gear is obtained. Conversely, when the permanent magnet 1 ′ is moved along the arrow D so as to move away from the rotation center of the rotated means 2, a light gear is obtained. In this way, power can be transmitted from the shaft 9 to the shaft 8 in a non-contact and stepless manner.

次に、歯車7が有る場合について説明する。歯車７は、例えば、図3に示すように、4つのギヤ７a、７ｂ、７ｃ、７ｄから構成される。ギヤ７ｃ側の軸９より外部入力があり、例えば、左回転（矢印Bの回転）をした場合、ギヤ７ｂとギヤ７ｄはギヤｃに沿って回転する。ギヤaはギヤｃの逆回転となり右回転(矢印Aの回転)となる。このため、歯車7を設置する場合には、回転は同時であるが、軸９及び軸８では歯車７を通じて逆回転になる。このように構成することによって、２箇所に磁束発生手段１、１’を取り付けて、被回転手段に無駄なくエネルギーを伝えることができる。 Next, a case where the gear 7 is provided will be described. For example, as shown in FIG. 3, the gear 7 includes four gears 7a, 7b, 7c, and 7d. When there is an external input from the shaft 9 on the gear 7c side, for example, when left rotation (rotation of arrow B), the gear 7b and the gear 7d rotate along the gear c. The gear a rotates in the reverse direction of the gear c and rotates in the right direction (the rotation of the arrow A). For this reason, when the gear 7 is installed, the rotation is simultaneous, but the shaft 9 and the shaft 8 are reversely rotated through the gear 7. With this configuration, the magnetic flux generating means 1 and 1 'can be attached at two locations, and energy can be transmitted to the rotated means without waste.

一方、逆に、入力が軸８側からであれば、同様にギヤ比を変えながら、軸８側から軸９側へと動力を伝達することが可能である。 On the other hand, if the input is from the shaft 8 side, power can be transmitted from the shaft 8 side to the shaft 9 side while similarly changing the gear ratio.

図４は、本発明の一実施態様における動力伝達装置と発電機の組み合わせた例を示す。動力を伝達する際に、無段階変速させて、かつ、発電させる場合の一例である。入力、出力の軸は、８、９のどちら側でも良いが、永久磁石１’が図４中の矢印D間を稼動可能になっており、矢印Dの間を移動することにより、無段階に変速可能となる。 FIG. 4 shows an example of a combination of a power transmission device and a generator in one embodiment of the present invention. This is an example of a stepless transmission and power generation when power is transmitted. The input and output axes may be on either side of 8 or 9, but the permanent magnet 1 'can operate between the arrows D in FIG. Shifting is possible.

入力が軸９方向の場合について説明すると、回転手段からの回転により軸９が回転し、例えば、矢印Bの方向へ永久磁石１が回転する。回転により被回転手段２に渦電流が生じ、被回転手段２は、矢印Cの方向へ回転する。6がユニットで、7が歯車で、３１がベアリングである。ベアリング３１はあってもなくても良い。また、軸９と軸８との間に歯車７を設けなくても良いが、歯車７を設けた場合には、より動力を無駄なく伝達することができる。例えば、軸８、９の回転は、歯車７を介して互いに逆回転することが可能である。すなわち、上述にように歯車7を設置する場合には、回転は同時であるが、軸９及び軸８では歯車７を通じて逆回転になる。このように構成することによって、２箇所に磁束発生手段１、１’を取り付けて、被回転手段に無駄なくエネルギーを伝えることができる。また、永久磁石１’は軸8の周りを回転可能になっている。永久磁石１’は、軸8には固定されているが、回転可能になっているので、被回転手段2の回転に伴って、永久磁石１’も軸8の周りを、矢印Aの方向で回転する。軸8の延長に被回転手段を設ければ、動力を被回転手段へ伝える事が可能である。 The case where the input is in the direction of the axis 9 will be described. The axis 9 is rotated by rotation from the rotating means, and the permanent magnet 1 is rotated in the direction of the arrow B, for example. Due to the rotation, an eddy current is generated in the rotated means 2 and the rotated means 2 rotates in the direction of arrow C. 6 is a unit, 7 is a gear, and 31 is a bearing. The bearing 31 may or may not be present. In addition, the gear 7 may not be provided between the shaft 9 and the shaft 8, but when the gear 7 is provided, power can be transmitted more efficiently. For example, the rotations of the shafts 8 and 9 can be reversed from each other via the gear 7. That is, when the gear 7 is installed as described above, the rotation is simultaneous, but the shaft 9 and the shaft 8 are reversely rotated through the gear 7. With this configuration, the magnetic flux generating means 1 and 1 'can be attached at two locations, and energy can be transmitted to the rotated means without waste. Further, the permanent magnet 1 ′ is rotatable around the shaft 8. The permanent magnet 1 ′ is fixed to the shaft 8, but is rotatable, so that the permanent magnet 1 ′ moves around the shaft 8 in the direction of arrow A as the rotated means 2 rotates. Rotate. If the rotated means is provided in the extension of the shaft 8, power can be transmitted to the rotated means.

このとき、永久磁石1’が矢印Dの間を移動することにより、所謂通常のギヤの役割を果たすことができる。Dの間の移動は例えば、軸８に設けた溝１０を利用して行うことができる。また、ギアとは、一般に、歯車の大きさの違いを利用して、動かすのに必要な力及び動く量を変化させるものである。ギヤが重いとは、ギヤ比が大きい事を意味する。永久磁石１’を矢印Dに沿って、被回転手段２の回転中心の方へ移動させると、ギヤ比が大きくなり、所謂重いギヤとなる。逆に、被回転手段２の回転中心から遠ざかるように矢印Dにそって永久磁石１’を移動させると、軽いギヤとなる。このように、被接触的に、無段階に動力を軸９から軸８側へ伝達することができる。 At this time, when the permanent magnet 1 ′ moves between the arrows D, it can serve as a so-called normal gear. The movement between D can be performed using, for example, the groove 10 provided in the shaft 8. Further, the gear generally changes the force and the amount of movement required to move using the difference in the size of the gear. A heavy gear means a large gear ratio. When the permanent magnet 1 ′ is moved along the arrow D toward the rotation center of the rotated means 2, the gear ratio increases and a so-called heavy gear is obtained. Conversely, when the permanent magnet 1 ′ is moved along the arrow D so as to move away from the rotation center of the rotated means 2, a light gear is obtained. In this way, power can be transmitted from the shaft 9 to the shaft 8 sidelessly in a contactless manner.

逆に、入力が軸８側からであれば、同様にギヤ比を変えながら、軸８側から、軸９側へと動力を伝達することが可能である。この場合、永久磁石1’が溝１０を左右に移動することにより、被回転手段２の回転速度を変化させる事が可能である。移動させることにより、被回転手段２のトルクも変化させる事が可能である。すなわち、非接触状態で速度とトルクを変えることができる。 On the contrary, if the input is from the shaft 8 side, it is possible to transmit power from the shaft 8 side to the shaft 9 side while changing the gear ratio in the same manner. In this case, the rotational speed of the rotated means 2 can be changed by the permanent magnet 1 'moving left and right in the groove 10. By moving it, the torque of the rotated means 2 can be changed. That is, the speed and torque can be changed in a non-contact state.

発電については、被回転手段2が回転する事に伴って、当該回転の動力を利用して、発電機５を軸１１周りに矢印Cの方向へ回転させて発電させる。 As for the power generation, as the rotated means 2 rotates, the generator 5 is rotated around the shaft 11 in the direction of arrow C using the power of the rotation to generate power.

図５は、図４の側面図を示す。１２は、磁束発生手段（本例では永久磁石）を固定させる固定板である。 FIG. 5 shows a side view of FIG. Reference numeral 12 denotes a fixed plate for fixing the magnetic flux generating means (in this example, a permanent magnet).

図６は、別の本発明の一実施態様における動力伝達装置を示す。軸３の周りを磁束発生手段１が回転することにより、被回転手段２が磁束発生手段1の回転に伴って軸4の周りを回転する。図７は、図６の斜投影図法による動力伝達装置を示す。 FIG. 6 shows a power transmission device according to another embodiment of the present invention. As the magnetic flux generating means 1 rotates around the axis 3, the rotated means 2 rotates around the axis 4 as the magnetic flux generating means 1 rotates. FIG. 7 shows a power transmission device according to the oblique projection method of FIG.

図８は、本発明の一実施態様における動力伝達装置を示す。軸８又は軸9からの入力により、軸8又は軸9周りに永久磁石１が回転し、被回転手段２へ被接触的に動力を伝達し、発電機５により発電させる。 FIG. 8 shows a power transmission device according to an embodiment of the present invention. The permanent magnet 1 is rotated around the shaft 8 or 9 by the input from the shaft 8 or 9, and the power is transmitted in a contacted manner to the rotated means 2 so that the generator 5 generates power.

次に、本発明の動力伝達装置を自転車に組み込んだ場合の一例について説明する。図９は、本発明の一実施態様における動力伝達装置を組み込んだ自転車を示す。ギヤの部分の拡大図を図１０に示す。図１１は、図9に示す自転車を上から見た図である。 Next, an example when the power transmission device of the present invention is incorporated in a bicycle will be described. FIG. 9 shows a bicycle incorporating a power transmission device according to an embodiment of the present invention. An enlarged view of the gear portion is shown in FIG. FIG. 11 is a top view of the bicycle shown in FIG.

本発明の一実施態様における動力伝達装置を自転車に組み込んだ場合の駆動方式を図１０を用いて説明する。ギヤA２４は、ペダルと一体となり固定する。ギヤB２１は、固定ギヤで、ギヤA２４とチェーンで繋がっている。ギヤC２２は、フリーギアで、通常の自転車後方タイヤ側に取り付けてあるようなギヤである。ギヤB２１と、ギヤC２２は軸で一体となっている。なお、ギヤB２１として、一般の変速ギヤを用いてもよい。ギヤD２０は、動力伝達装置と発電機を組み合わせた本体を回転させるギヤである。ギヤE１６は、車輪と一体のギアである。ギヤC２２、ギヤD２０、及びギヤE１６とは、チェーンで繋がっている。ギヤD２０に取り付けられた発電機は、常に回転し走行中に負担が掛からない程度に発電し、バッテリー１９に充電することができる。 A drive system when the power transmission device according to one embodiment of the present invention is incorporated in a bicycle will be described with reference to FIG. The gear A24 is fixed integrally with the pedal. The gear B21 is a fixed gear and is connected to the gear A24 with a chain. The gear C22 is a free gear and is a gear that is attached to the normal bicycle rear tire side. Gear B21 and gear C22 are united by a shaft. A general transmission gear may be used as the gear B21. The gear D20 is a gear that rotates the main body in which the power transmission device and the generator are combined. The gear E16 is a gear integrated with the wheel. The gear C22, the gear D20, and the gear E16 are connected by a chain. The generator attached to the gear D20 always rotates and generates power to the extent that no load is applied during traveling, and can charge the battery 19.

図１１は、自転車を上から見た図である。前車輪が２７、ハンドルが２８、ギヤAが２４、ペダルが２３、いすが２９、チェーンが３０である。自転車走行中には、以下のようになる。通常の自転車と同様にペダルからチェーンを介してギヤE１６、センター軸２５、後車輪２６へと伝える。アシストモータ１７はなくても良いが、必要に応じて作動させることができる。アシストモータの動力は、歯車によりセンター軸２５へ伝えることができる。ギヤC２２のフリーギヤがあるため、走行中は常にギヤD２０は回転する。詳細な内部の動作については、図4等を用いて上述したように作動する。例えば、下り坂のような場合、磁石取り付け板（磁束発生手段固定板）と磁石とを被回転手段側軸へ移動するような操作をする。そうすると、ギヤD２０内の本体発電機の回転が上がり発電量が増大する。走行中は微妙に左右の移動を調整することが可能である。 FIG. 11 is a view of the bicycle as viewed from above. The front wheel is 27, the handle is 28, the gear A is 24, the pedal is 23, the chair is 29, and the chain is 30. While riding a bicycle: It is transmitted from the pedal to the gear E16, the center shaft 25, and the rear wheel 26 through the chain in the same manner as in a normal bicycle. The assist motor 17 may be omitted, but can be operated as necessary. The power of the assist motor can be transmitted to the center shaft 25 by a gear. Since there is a free gear of the gear C22, the gear D20 always rotates during traveling. The detailed internal operation is performed as described above with reference to FIG. For example, in the case of a downhill, an operation is performed to move the magnet mounting plate (magnetic flux generating means fixing plate) and the magnet to the rotated means side shaft. Then, the rotation of the main body generator in the gear D20 increases and the amount of power generation increases. While traveling, it is possible to finely adjust the left and right movements.

接触式動力伝達とことなり、非接触動力伝達であることから、ギヤ等の破損が頻繁に生じる装置を用いる分野において極めて有効である。 Since it is a contact type power transmission and is a non-contact power transmission, it is extremely effective in the field of using a device in which breakage of a gear or the like frequently occurs.

図１は、本発明の一実施態様における原理を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle in one embodiment of the present invention. 図２は、本発明の一実施態様における動力伝達装置と発電機を組み合わせた例を示す。FIG. 2 shows an example in which a power transmission device and a generator are combined in one embodiment of the present invention. 図３は、本発明の一実施態様における動力伝達装置を示す。FIG. 3 shows a power transmission device according to an embodiment of the present invention. 図４は、本発明の一実施態様における動力伝達装置と発電機の組み合わせた例を示す。FIG. 4 shows an example of a combination of a power transmission device and a generator in one embodiment of the present invention. 図５は、図４の側面図を示す。FIG. 5 shows a side view of FIG. 図６は、本発明の一実施態様における動力伝達装置を示す。FIG. 6 shows a power transmission device according to an embodiment of the present invention. 図７は、図６の斜投影図法による動力伝達装置を示す。FIG. 7 shows a power transmission device according to the oblique projection method of FIG. 図８は、本発明の一実施態様における動力伝達装置を示す。FIG. 8 shows a power transmission device according to an embodiment of the present invention. 図９は、本発明の一実施態様における動力伝達装置を組み込んだ自転車を示す。FIG. 9 shows a bicycle incorporating a power transmission device according to an embodiment of the present invention. 図１０は、図９の自転車におけるギア部分の拡大図を示す。FIG. 10 shows an enlarged view of the gear portion in the bicycle of FIG. 図１１は、図9に示す自転車を上から見た図である。FIG. 11 is a top view of the bicycle shown in FIG.

Explanation of sign

１磁束発生手段（永久磁石）
２被回転手段
３軸（入力）
４軸（出力）
５発電機
６ユニット
７歯車
７a ギヤ
７ｂギヤ
７ｃギヤ
７ｄギヤ
８軸
９軸
１０溝
１１軸
１２磁束発生手段固定板
１３本発明の一実施例における動力伝達装置
１４フリーギア
１５変速ギア
１６車輪と一体のギアE
１７アシストモーター
１８インバーター
１９バッテリー
２０ギアD
２１ギアB
２２ギアC
２３ペダル
２４ギアA
２５センター軸
２６後車輪
２７前車輪
２８ハンドル
２９いす
３０チェーン
３１ベアリング 1 Magnetic flux generation means (permanent magnet)
2 Rotating means 3 axis (input)
4 axes (output)
5 Generator 6 Unit 7 Gear 7a Gear 7b Gear 7c Gear 7d Gear 8 Axis 9 Axis 10 Groove 11 Axis 12 Magnetic flux generating means fixing plate 13 Power transmission device 14 in one embodiment of the present invention Free gear 15 Transmission gear 16 Integrated with wheel Gear E
17 Assist motor 18 Inverter 19 Battery 20 Gear D
21 Gear B
22 Gear C
23 Pedal 24 Gear A
25 Center shaft 26 Rear wheel 27 Front wheel 28 Handle 29 Chair 30 Chain 31 Bearing

Claims

A power transmission device for transmitting power from a rotating means to a rotated means, wherein a first magnetic flux generating means provided on a first shaft connected to the rotating means is rotated to cause a vortex in the rotated means. Generating electric current, transmitting power from the rotating means to the rotated means using the power generated by the eddy current, and generating power using the power transmitted to the rotated means Power transmission device.

The second magnetic flux generation means further includes a second magnetic flux generation means, the second magnetic flux generation means rotates around a second axis arranged substantially parallel to the rotation surface of the rotated means, and the second axis 2. The power transmission device according to claim 1, wherein the second magnetic flux generation means is movable along the first side.

The power transmission device according to claim 1 or 2, wherein a material of the rotated means is a magnetic conductive material.

The power transmission device according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetically conductive material is at least one selected from the group consisting of aluminum and copper.

The power transmission device according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic flux generation means is a permanent magnet or an electromagnet.

A power generator comprising the power transmission device according to any one of claims 1 to 5.

A bicycle comprising the power transmission device according to any one of claims 1 to 5.