JP2012163206A - Magnetic coupling device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic coupling device with which torque of a driven side part with respect to a change in a relative position relationship with a drive side part can be easily regulated to a predetermined torque characteristic.SOLUTION: The magnetic coupling device 100 includes: a motor side rotating body 10 including magnet parts 12 and 13 having a mutually different number of magnetic poles; magnet parts 22 and 23 having the corresponding number of magnetic poles to the magnet parts 12 and 13, which magnetically couple with the magnet parts 12 and 13 in an opposed state, respectively; and a load side rotating body 20 arranged at a predetermined interval from the motor side rotating body 10, which is composed so that torque is generated by the drive of the motor side rotating body 10 in a non-contact state.

Description

この発明は、磁気カップリング装置に関し、特に、駆動側部の駆動により非接触の状態でトルクが発生するように構成された従動側部を備える磁気カップリング装置に関する。   The present invention relates to a magnetic coupling device, and more particularly to a magnetic coupling device including a driven side portion configured to generate torque in a non-contact state by driving of a driving side portion.

従来、駆動側部の駆動により非接触の状態でトルクが発生するように構成された従動側部を備える磁気カップリング装置が知られている(たとえば、特許文献1および2参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetic coupling device including a driven side portion configured to generate torque in a non-contact state by driving a driving side portion is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

上記特許文献1には、凹部を含み、回転軸回りに回転可能に構成された円筒状の外側ユニットと、外側ユニットの凹部内に配置され、外側ユニットと同一の回転軸回りに回転可能に構成された円筒状の内側ユニットとを備える円筒型磁気カップリング装置が開示されている。この円筒型磁気カップリング装置では、外側ユニットの凹部の内周面に外輪磁石が周状に配置されているとともに、内側ユニットの外周面に外輪磁石と磁気カップリングするように内輪磁石が周状に配置されている。また、外輪磁石の回転軸が延びる方向の長さは、内輪磁石の回転軸が延びる方向の長さよりも大きくなるように構成されている。なお、上記特許文献1には明確に記載されていないが、外側ユニットの回転角度(捻り角度)の変化量に対して、内側ユニットのトルク特性は正弦波状に変化すると考えられる。   Patent Document 1 includes a cylindrical outer unit that includes a recess and is configured to be rotatable about a rotation axis, and is disposed in the recess of the outer unit and is configured to be rotatable about the same rotation axis as the outer unit. A cylindrical magnetic coupling device comprising a cylindrical inner unit is disclosed. In this cylindrical magnetic coupling device, the outer ring magnet is circumferentially arranged on the inner circumferential surface of the recess of the outer unit, and the inner ring magnet is circumferentially arranged so as to be magnetically coupled to the outer ring magnet on the outer circumferential surface of the inner unit. Is arranged. The length of the outer ring magnet in the direction in which the rotation axis extends is configured to be greater than the length in the direction in which the rotation axis of the inner ring magnet extends. Although not clearly described in Patent Document 1, it is considered that the torque characteristics of the inner unit change sinusoidally with respect to the amount of change in the rotation angle (twist angle) of the outer unit.

また、上記特許文献2には、凹部を含み、回転軸回りに回転可能に構成された円筒状の駆動側軸と、駆動側軸の凹部内に配置され、回転軸回りに回転可能に構成された円柱状の被駆動側軸とを備える磁気カップリングが開示されている。この磁気カップリングでは、被駆動側軸の回転軸を、駆動側軸の回転軸に対して半径方向にずらすことによって、磁場の不均一な状態を補正するように構成されている。また、互いの回転軸がずれることに起因した質量の不均等な状態を補正するように、被駆動側軸の所定の位置に錘が配置されている。なお、上記特許文献2には明確に記載されていないが、駆動側軸の回転角度(捻り角度)の変化量に対して、被駆動側軸のトルク特性は正弦波状に変化すると考えられる。   Further, the above-mentioned Patent Document 2 includes a cylindrical drive side shaft that includes a recess and is configured to be rotatable about a rotation axis, and is disposed in the recess of the drive side shaft and is configured to be rotatable about the rotation axis. In addition, a magnetic coupling having a cylindrical driven side shaft is disclosed. This magnetic coupling is configured to correct the non-uniform state of the magnetic field by shifting the rotational axis of the driven side axis in the radial direction with respect to the rotational axis of the driving side axis. In addition, a weight is arranged at a predetermined position of the driven side shaft so as to correct the uneven mass state caused by the mutual displacement of the rotation axes. Although not clearly described in Patent Document 2, it is considered that the torque characteristic of the driven side shaft changes sinusoidally with respect to the amount of change in the rotation angle (twist angle) of the driving side shaft.

特開2001−99194号公報JP 2001-99194 A 特開2001−165189号公報JP 2001-165189 A

しかしながら、上記特許文献1に開示された円筒型磁気カップリング装置では、外側ユニットの回転角度(捻り角度)の変化に対して、内側ユニットのトルク特性を正弦波状とは異なる波形になるように構成することができないという不都合がある。このため、外側ユニットの回転角度の変化に対する内側ユニットのトルクを、正弦波状を有するトルク特性以外の所定のトルク特性に調節するのが困難であるという問題点がある。   However, the cylindrical magnetic coupling device disclosed in Patent Document 1 is configured such that the torque characteristics of the inner unit have a waveform different from a sinusoidal waveform with respect to changes in the rotation angle (twisting angle) of the outer unit. There is an inconvenience that can not be done. For this reason, there is a problem that it is difficult to adjust the torque of the inner unit with respect to the change in the rotation angle of the outer unit to a predetermined torque characteristic other than the torque characteristic having a sine wave shape.

また、上記特許文献2に開示された磁気カップリングでは、駆動側軸の回転角度(捻り角度)の変化に対して、被駆動側軸のトルク特性を正弦波状とは異なる波形になるように構成することができないという不都合がある。このため、駆動側軸の回転角度の変化に対する被駆動側軸のトルクを、正弦波状を有するトルク特性以外の所定のトルク特性に調節するのが困難であるという問題点がある。   Further, the magnetic coupling disclosed in Patent Document 2 is configured such that the torque characteristic of the driven side shaft has a waveform different from a sinusoidal shape with respect to a change in the rotation angle (twist angle) of the driving side shaft. There is an inconvenience that can not be done. For this reason, there is a problem that it is difficult to adjust the torque of the driven side shaft with respect to the change in the rotation angle of the driving side shaft to a predetermined torque characteristic other than the torque characteristic having a sine wave shape.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、容易に、駆動側部との相対的な位置関係の変化に対する従動側部のトルクを所定のトルク特性に調節することが可能な磁気カップリング装置を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to easily increase the torque of the driven side portion with respect to a change in the relative positional relationship with the driving side portion. A magnetic coupling device capable of adjusting to a predetermined torque characteristic is provided.

この発明の一の局面による磁気カップリング装置は、互いに磁極数が異なる第1磁石部および第2磁石部を含む駆動側部と、第1磁石部および第2磁石部にそれぞれ対応する磁極数を有するとともに、第1磁石部および第2磁石部とそれぞれ対向した状態で磁気カップリングする第3磁石部および第4磁石部を含み、駆動側部と所定の間隔を隔てて配置され、駆動側部の駆動により非接触の状態でトルクが発生するように構成された従動側部とを備える。   A magnetic coupling device according to one aspect of the present invention includes a drive side portion including a first magnet portion and a second magnet portion having different numbers of magnetic poles, and a number of magnetic poles corresponding to the first magnet portion and the second magnet portion, respectively. And includes a third magnet portion and a fourth magnet portion that are magnetically coupled in a state of facing the first magnet portion and the second magnet portion, respectively, and is disposed at a predetermined interval from the drive side portion, and the drive side portion And a driven side portion configured to generate torque in a non-contact state by driving.

この発明の一の局面による磁気カップリング装置では、上記のように、駆動側部に、互いに磁極数が異なる第1磁石部および第2磁石部を設けるとともに、従動側部に、第1磁石部および第2磁石部にそれぞれ対応する磁極数を有する第3磁石部および第4磁石部を設けることによって、第1磁石部とその第1磁石部に対応する磁極数を有する第3磁石部との間の磁気カップリングによる正弦波状のトルク特性と、第1磁石部とは異なる磁極数を有する第2磁石部とその第2磁石部に対応する磁極数を有する第4磁石部との間の磁気カップリングによる正弦波状のトルク特性とを合成した、正弦波状とは異なるトルク特性を得ることができる。これにより、第1磁石部および第3磁石部の磁極数と、第2磁石部および第4磁石部の磁極数とを任意に選択することによって、容易に、駆動側部との相対的な位置関係の変化に対する従動側部のトルク(合成トルク)を正弦波状とは異なる所定のトルク特性に調節することができる。   In the magnetic coupling device according to one aspect of the present invention, as described above, the first magnet portion and the second magnet portion having different numbers of magnetic poles are provided on the driving side portion, and the first magnet portion is provided on the driven side portion. And a third magnet part having a number of magnetic poles corresponding to the second magnet part, and a third magnet part having a number of magnetic poles corresponding to the first magnet part. Between the second magnet part having a different number of magnetic poles from the first magnet part and the fourth magnet part having the number of magnetic poles corresponding to the second magnet part. A torque characteristic different from the sine wave shape obtained by synthesizing the sinusoidal torque characteristic by the coupling can be obtained. Thereby, by arbitrarily selecting the number of magnetic poles of the first magnet part and the third magnet part and the number of magnetic poles of the second magnet part and the fourth magnet part, the relative position with respect to the drive side part can be easily obtained. The torque (synthetic torque) of the driven side with respect to the change in the relationship can be adjusted to a predetermined torque characteristic different from the sine wave shape.

上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、従動側部において所望のトルク特性が得られるように、第1磁石部および第3磁石部の磁極数と、第2磁石部および第4磁石部の磁極数とが選択されている。このように構成すれば、1磁石部および第3磁石部の磁極数と、第2磁石部および第4磁石部の磁極数とを適切に選択することによって、従動側部において所望のトルク(合成トルク)を容易に発生させることができる。   In the magnetic coupling device according to the above aspect, it is preferable that the number of magnetic poles of the first magnet unit and the third magnet unit, the second magnet unit, and the fourth magnet so that desired torque characteristics can be obtained at the driven side unit. The number of magnetic poles of the part is selected. If comprised in this way, desired torque (synthesis | combination) in a driven side part by selecting suitably the number of magnetic poles of 1 magnet part and 3rd magnet part, and the number of magnetic poles of 2nd magnet part and 4th magnet part. Torque) can be easily generated.

この場合、好ましくは、第2磁石部および第4磁石部の磁極数は、第1磁石部および第3磁石部の磁極数の2以上の整数倍である。このように構成すれば、駆動側部との相対的な位置関係の変化に対する従動側部のトルク特性(波形)を、第1磁石部と第3磁石部とに基づいて得られるトルク特性を基準として、第2磁石部と第4磁石部とに基づいて得られるトルク特性を用いて所定のトルク特性になるように調節することができる。これにより、より容易に、従動側部のトルク(合成トルク)を所定のトルク特性に調節することができる。   In this case, preferably, the number of magnetic poles of the second magnet part and the fourth magnet part is an integer multiple of 2 or more of the number of magnetic poles of the first magnet part and the third magnet part. If comprised in this way, the torque characteristic (waveform) of the driven side part with respect to the change of the relative positional relationship with a drive side part will be based on the torque characteristic obtained based on the first magnet part and the third magnet part. As described above, the torque characteristic obtained based on the second magnet part and the fourth magnet part can be used to adjust the torque characteristic to a predetermined value. Thereby, the torque (synthetic torque) of the driven side portion can be adjusted to a predetermined torque characteristic more easily.

上記所望のトルク特性が得られるように磁極数が選択されている磁気カップリング装置において、好ましくは、第1磁石部と第3磁石部との間に発生する第1トルクと、第2磁石部と第4磁石部との間に発生する第2トルクとが合成されることによって、従動側部で合成トルクが発生するように構成されており、第1磁石部と第3磁石部との相対的な位置関係および第2磁石部と第4磁石部との相対的な位置関係の変化に対する合成トルクの変化量が、第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも小さくなるように、第1磁石部および第3磁石部の磁極数と、第2磁石部および第4磁石部の磁極数との組み合わせが選択されている。このように構成すれば、駆動側部との相対的な位置関係の変化に対する従動側部の合成トルクの変動を抑制することができるので、従動側部の駆動側部に対する相対的な位置関係が変化した場合にも、従動側部の動作速度が変動するのを抑制することが可能なトルク特性を得ることができる。   In the magnetic coupling device in which the number of magnetic poles is selected so as to obtain the desired torque characteristic, preferably, the first torque generated between the first magnet unit and the third magnet unit, and the second magnet unit The second torque generated between the first magnet portion and the fourth magnet portion is combined to generate a combined torque on the driven side portion, and the relative relationship between the first magnet portion and the third magnet portion. The amount of change in the combined torque with respect to the change in the relative positional relationship between the second magnet portion and the fourth magnet portion is smaller than the amount of change in the first torque and the amount of change in the second torque. The combination of the number of magnetic poles of the first magnet part and the third magnet part and the number of magnetic poles of the second magnet part and the fourth magnet part is selected. If comprised in this way, since the fluctuation | variation of the synthetic | combination torque of a driven side part with respect to the change of the relative positional relationship with a drive side part can be suppressed, the relative positional relationship with respect to the drive side part of a driven side part is Even when it changes, it is possible to obtain a torque characteristic capable of suppressing fluctuations in the operating speed of the driven side portion.

上記合成トルクの変化量が第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも小さい磁気カップリング装置において、好ましくは、定格トルク近傍での合成トルクの変化量が、定格トルク近傍以外の合成トルクの変化量よりも小さくなるように、第1磁石部および第3磁石部の磁極数と、第2磁石部および第4磁石部の磁極数との組み合わせが選択されている。このように構成すれば、定格トルク近傍での合成トルクの変動を抑制することができるので、従動側部の駆動側部に対する相対的な位置関係が変化した場合にも、定格トルク近傍において従動側部の動作速度が変動するのを効果的に抑制することが可能なトルク特性を得ることができる。   In the magnetic coupling device in which the change amount of the combined torque is smaller than the change amount of the first torque and the change amount of the second torque, the change amount of the combined torque in the vicinity of the rated torque is preferably a combination other than the vicinity of the rated torque. A combination of the number of magnetic poles of the first magnet part and the third magnet part and the number of magnetic poles of the second magnet part and the fourth magnet part is selected so as to be smaller than the amount of change in torque. By configuring in this way, fluctuations in the combined torque in the vicinity of the rated torque can be suppressed, so even when the relative positional relationship of the driven side portion with respect to the drive side portion changes, the driven side in the vicinity of the rated torque Torque characteristics that can effectively suppress fluctuations in the operation speed of the part can be obtained.

上記所望のトルク特性が得られるように磁極数が選択されている磁気カップリング装置において、好ましくは、第1磁石部と第3磁石部との相対的な位置関係および第2磁石部と第4磁石部との相対的な位置関係の変化に対する合成トルクの変化量が、第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも大きくなるように、第1磁石部および第3磁石部の磁極数と、第2磁石部および第4磁石部の磁極数との組み合わせが選択されている。このように構成すれば、駆動側部との相対的な位置関係の変化に対する従動側部の合成トルクの変動を大きくすることができるので、相対的な位置関係の変化が小さくても従動側部での負荷の変動に対応して十分な合成トルクを発生させることができる。   In the magnetic coupling device in which the number of magnetic poles is selected so as to obtain the desired torque characteristic, preferably, the relative positional relationship between the first magnet portion and the third magnet portion, and the second magnet portion and the fourth magnet portion. The magnetic poles of the first magnet unit and the third magnet unit so that the amount of change in the combined torque relative to the change in the relative positional relationship with the magnet unit is greater than the amount of change in the first torque and the amount of change in the second torque. The combination of the number and the number of magnetic poles of the second magnet part and the fourth magnet part is selected. With this configuration, the fluctuation in the combined torque of the driven side with respect to the change in the relative positional relationship with the drive side can be increased, so even if the change in the relative positional relationship is small, the driven side It is possible to generate a sufficient combined torque corresponding to the load fluctuations at the same time.

上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、第1磁石部および第3磁石部の磁極数は、第2磁石部および第4磁石部の磁極数よりも少なく、第1磁石部と第3磁石部とが対向する領域の面積は、第2磁石部と第4磁石部とが対向する領域の面積よりも大きい。このように構成すれば、磁極数が少ない第1磁石部および第3磁石部の対向する領域の面積を大きくすることによって、駆動側部との相対的な位置関係の変化に対する従動側部のトルク特性(波形)を、磁極数が少ない第1磁石部および第3磁石部でのトルク特性を基準として、磁極数が多い第2磁石部および第4磁石部でのトルク特性によって調節しやすくすることができる。これにより、より容易に、従動側部のトルク(合成トルク)を所定のトルク特性に調節することができる。   In the magnetic coupling device according to the above aspect, the number of magnetic poles of the first magnet unit and the third magnet unit is preferably smaller than the number of magnetic poles of the second magnet unit and the fourth magnet unit, and the first magnet unit and the first magnet unit The area of the area where the three magnet parts are opposed is larger than the area of the area where the second magnet part and the fourth magnet part are opposed. According to this structure, the torque of the driven side portion with respect to the change in the relative positional relationship with the driving side portion is increased by increasing the area of the opposed regions of the first magnet portion and the third magnet portion having a small number of magnetic poles. The characteristics (waveform) should be easily adjusted by the torque characteristics of the second magnet section and the fourth magnet section having a large number of magnetic poles, with the torque characteristics of the first magnet section and the third magnet section having a small number of magnetic poles as a reference. Can do. Thereby, the torque (synthetic torque) of the driven side portion can be adjusted to a predetermined torque characteristic more easily.

上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、第1磁石部および第3磁石部の磁極数は、4極であり、第2磁石部および第4磁石部の磁極数は、20極である。このように構成すれば、4極の磁極数を有する第1磁石部および第3磁石部と、20極の磁極数を有する第2磁石部および第4磁石部とから、駆動側部との相対的な位置関係の変化に対する従動側部のトルク(合成トルク)を所定のトルク特性に調節することができる。   In the magnetic coupling device according to the above aspect, the number of magnetic poles of the first magnet unit and the third magnet unit is preferably 4 poles, and the number of magnetic poles of the second magnet unit and the fourth magnet unit is 20 poles. is there. If comprised in this way, relative to a drive side part from the 1st magnet part and 3rd magnet part which have the number of magnetic poles of 4 poles, and the 2nd magnet part and 4th magnet part which have the number of magnetic poles of 20 poles It is possible to adjust the torque (synthetic torque) on the driven side with respect to a change in the general positional relationship to a predetermined torque characteristic.

上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、停止状態において、第1磁石部の磁極の中心位置および第2磁石部の磁極の中心位置の少なくともいずれか一方は、対応する第3磁石部の磁極の中心位置、および、対応する第4磁石部の磁極の中心位置とずれるように配置されている。このように構成すれば、対向する磁極の中心位置同士をずらすことによって、第1磁石部と第3磁石部との間の磁気カップリングによるトルク特性、または、第2磁石部と第4磁石部との間の磁気カップリングによるトルク特性の少なくともいずれか一方を、中心位置がずれていない場合におけるトルク特性とは異なるトルク特性にすることができる。これにより、より多様なトルク特性を得ることができる。   In the magnetic coupling device according to the above aspect, preferably, in a stopped state, at least one of the center position of the magnetic pole of the first magnet section and the center position of the magnetic pole of the second magnet section corresponds to the corresponding third magnet section. The magnetic poles are arranged so as to deviate from the center position of the magnetic pole and the center position of the corresponding magnetic pole of the fourth magnet portion. If comprised in this way, the torque characteristic by the magnetic coupling between a 1st magnet part and a 3rd magnet part, or a 2nd magnet part and a 4th magnet part by shifting the center positions of the opposing magnetic poles At least one of the torque characteristics due to the magnetic coupling between the two and the torque characteristics different from the torque characteristics when the center position is not shifted can be obtained. Thereby, more various torque characteristics can be obtained.

上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、第1磁石部と第3磁石部との間の磁場の強度、および、第2磁石部と第4磁石部との間の磁場の強度の少なくともいずれか一方を調整可能なヨークをさらに備える。このように構成すれば、ヨークを用いて磁場の強度を調整することによって、第1磁石部と第3磁石部との間の磁気カップリング、または、第2磁石部と第4磁石部との間の磁気カップリングの少なくともいずれか一方において、より多様なトルク特性を得ることができる。   In the magnetic coupling device according to the above aspect, preferably, the strength of the magnetic field between the first magnet portion and the third magnet portion and the strength of the magnetic field between the second magnet portion and the fourth magnet portion. A yoke that can adjust at least one of them is further provided. If comprised in this way, by adjusting the intensity | strength of a magnetic field using a yoke, the magnetic coupling between a 1st magnet part and a 3rd magnet part, or a 2nd magnet part and a 4th magnet part More diverse torque characteristics can be obtained in at least one of the magnetic couplings.

上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、駆動側部は、回転軸線回りに回転可能に構成されており、従動側部は、駆動側部と所定の間隔を隔てて配置され、駆動側部の回転により非接触の状態で回転軸線回りに回転可能に構成されており、第1磁石部および第2磁石部と、第3磁石部および第4磁石部とは、共に、第1磁石部と第3磁石部とが対向する方向、および、第2磁石部と第4磁石部とが対向する方向と直交する方向に並ぶように配置されている。このような回転軸線回りにトルクが伝達される磁気カップリング装置において、駆動側部に、互いに磁極数が異なる第1磁石部および第2磁石部を設けるとともに、従動側部に、第1磁石部および第2磁石部にそれぞれ対応する磁極数を有する第3磁石部および第4磁石部を設けることによって、第1磁石部および第3磁石部の磁極数と、第2磁石部および第4磁石部の磁極数とを任意に選択することにより、容易に、回転軸線回りにトルクが伝達される磁気カップリング装置において、駆動側部との相対的な角度の変化に対する従動側部の合成トルクを所定のトルク特性に調節することができる。   In the magnetic coupling device according to the above aspect, preferably, the driving side portion is configured to be rotatable around the rotation axis, and the driven side portion is disposed at a predetermined interval from the driving side portion and driven. The first magnet part and the second magnet part, and the third magnet part and the fourth magnet part are both the first magnet and are configured to be rotatable around the rotation axis in a non-contact state by rotation of the side part. And the third magnet part are arranged in a direction opposite to each other and in a direction orthogonal to the direction in which the second magnet part and the fourth magnet part face each other. In such a magnetic coupling device in which torque is transmitted around the rotation axis, the drive side portion is provided with a first magnet portion and a second magnet portion having different numbers of magnetic poles, and the driven side portion is provided with a first magnet portion. By providing the third magnet part and the fourth magnet part having the number of magnetic poles corresponding to each of the second magnet part, the number of magnetic poles of the first magnet part and the third magnet part, and the second magnet part and the fourth magnet part In the magnetic coupling device in which torque is easily transmitted around the rotation axis, the combined torque of the driven side with respect to the change in the angle relative to the drive side The torque characteristics can be adjusted.

この場合、好ましくは、従動側部は、回転軸線と直交する半径方向に駆動側部と所定の間隔を隔てて配置されており、第1磁石部および第2磁石部と、第3磁石部および第4磁石部とは、共に、回転軸線に沿った方向に並ぶように配置されている。このように構成すれば、駆動側部と従動側部とが半径方向に対向する磁気カップリング装置において、容易に、従動側部の回転軸線回りの合成トルクを所定のトルク特性に調節することができる。   In this case, preferably, the driven side portion is disposed at a predetermined interval from the driving side portion in the radial direction orthogonal to the rotation axis, and the first magnet portion, the second magnet portion, the third magnet portion, and Both the fourth magnet parts are arranged in a direction along the rotation axis. With this configuration, in the magnetic coupling device in which the driving side portion and the driven side portion face each other in the radial direction, the combined torque around the rotation axis of the driven side portion can be easily adjusted to a predetermined torque characteristic. it can.

上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、駆動側部は、第1磁石部の磁極数および第2磁石部の磁極数とは異なる磁極数を有する第5磁石部をさらに含み、従動側部は、第5磁石部に対応する磁極数を有するとともに、第5磁石部と対向した状態で磁気カップリングする第6磁石部をさらに含む。このように構成すれば、第1磁石部と第3磁石部との間の磁気カップリングの状態と、第2磁石部と第4磁石部との間の磁気カップリングの状態と、第5磁石部とその第5磁石部に対応する磁極数を有する第6磁石部との間の磁気カップリングによる正弦波状のトルク特性とを合成した、正弦波状とは異なるトルク特性を得ることができる。これにより、より確実に、駆動側部との相対的な位置関係の変化に対する従動側部の合成トルクを正弦波状とは異なる所定のトルク特性に調節することができる。   In the magnetic coupling device according to the first aspect, preferably, the drive side portion further includes a fifth magnet portion having a number of magnetic poles different from the number of magnetic poles of the first magnet portion and the number of magnetic poles of the second magnet portion, and is driven. The side portion has a number of magnetic poles corresponding to the fifth magnet portion, and further includes a sixth magnet portion that performs magnetic coupling in a state of facing the fifth magnet portion. If comprised in this way, the state of the magnetic coupling between a 1st magnet part and a 3rd magnet part, the state of the magnetic coupling between a 2nd magnet part and a 4th magnet part, and a 5th magnet A torque characteristic different from a sine wave shape obtained by synthesizing a sinusoidal torque characteristic by magnetic coupling between the first magnet part and the sixth magnet part having the number of magnetic poles corresponding to the fifth magnet part can be obtained. As a result, the combined torque of the driven side portion with respect to the change in the relative positional relationship with the driving side portion can be more reliably adjusted to a predetermined torque characteristic different from the sine wave shape.

上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、駆動側部の第1磁石部および第2磁石部は、それぞれ、第1磁石部の磁極数と同数の複数の磁石および第2磁石部の磁極数と同数の複数の磁石からなり、従動側部の第3磁石部および第4磁石部は、それぞれ、第3磁石部の磁極数と同数の複数の磁石および第4磁石部の磁極数と同数の複数の磁石からなる。このように構成すれば、駆動側部および従動側部を製造する際に、予め1つの磁極に着磁された磁石を用いることができるので、駆動側部および従動側部の組み立て後に着磁する場合と比べて、磁石の着磁を確実に行うことができる。   In the magnetic coupling device according to the above aspect, preferably, the first magnet portion and the second magnet portion of the driving side portion are the same number of magnets and second magnet portions as the number of magnetic poles of the first magnet portion, respectively. The third magnet portion and the fourth magnet portion of the driven side portion are composed of the same number of magnets as the number of magnetic poles. It consists of the same number of magnets. If comprised in this way, when manufacturing a drive side part and a driven side part, since the magnet previously magnetized by one magnetic pole can be used, it magnetizes after an assembly of a drive side part and a driven side part. Compared to the case, the magnet can be reliably magnetized.

上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、駆動側部および従動側部は、各々1つの磁石から構成されており、駆動側部の第1磁石部および第2磁石部は、1つの磁石が多極着磁されることによって、それぞれ、第1磁石部の磁極数と同数の複数の第1着磁部および第2磁石部の磁極数と同数の複数の第2着磁部からなり、従動側部の第3磁石部および第4磁石部は、1つの磁石が多極着磁されることによって、それぞれ、第3磁石部の磁極数と同数の複数の第3着磁部および第4磁石部の磁極数と同数の複数の第4着磁部からなる。このように構成すれば、1つの磁石に対して複数の磁極を有するように一度に着磁する(多極着磁する)ことができるので、駆動側部および従動側部の製造プロセスを簡略化することができる。   In the magnetic coupling device according to the above aspect, preferably, each of the driving side portion and the driven side portion is composed of one magnet, and each of the first magnet portion and the second magnet portion of the driving side portion is one. When the magnet is magnetized in multiple poles, each of the magnets is composed of a plurality of first magnetized parts having the same number as the number of magnetic poles of the first magnet part and a plurality of second magnetized parts having the same number of magnetic poles as the second magnet part. The third magnet portion and the fourth magnet portion of the driven side portion are formed by a plurality of third magnetized portions and first magnets having the same number as the number of magnetic poles of the third magnet portion, respectively, when one magnet is magnetized with multiple poles. It consists of a plurality of fourth magnetized portions having the same number as the number of magnetic poles of the four magnet portions. With this configuration, a single magnet can be magnetized at once (multi-pole magnetization) so as to have a plurality of magnetic poles, thus simplifying the manufacturing process of the driving side portion and the driven side portion. can do.

本発明によれば、上記のように、容易に、駆動側部との相対的な位置関係の変化に対する従動側部のトルク(合成トルク)を正弦波状とは異なる所定のトルク特性に調節することができる。   According to the present invention, as described above, the torque (synthetic torque) of the driven side with respect to the change in the relative positional relationship with the driving side can be easily adjusted to a predetermined torque characteristic different from the sine wave shape. Can do.

本発明の第1実施形態による磁気カップリング装置を示した断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a magnetic coupling device according to a first embodiment of the present invention. 図1の2000−2000線に沿った停止状態での磁気カップリング装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the magnetic coupling device in a stopped state along the line 2000-2000 in FIG. 1. 図1の3000−3000線に沿った停止状態での磁気カップリング装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the magnetic coupling device in a stopped state along line 3000-3000 in FIG. 1. 図1の2000−2000線に沿った捻り回転状態での磁気カップリング装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the magnetic coupling device in a twisted rotation state along the line 2000-2000 in FIG. 図1の3000−3000線に沿った捻り回転状態での磁気カップリング装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the magnetic coupling device in a twisted rotation state along line 3000-3000 in FIG. 1. 本発明の第1実施形態による磁気カップリング装置のトルク特性を示した図である。It is the figure which showed the torque characteristic of the magnetic coupling apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の第1変形例による、図1の3000−3000線に沿った停止状態での磁気カップリング装置の断面図である。It is sectional drawing of the magnetic coupling apparatus in the stop state along the 3000-3000 line | wire of FIG. 1 by the 1st modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の第1変形例による磁気カップリング装置のトルク特性を示した図である。It is the figure which showed the torque characteristic of the magnetic coupling apparatus by the 1st modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による、図1の3000−3000線に沿った停止状態での磁気カップリング装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a magnetic coupling device in a stopped state along the line 3000-3000 in FIG. 1 according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による磁気カップリング装置のトルク特性を示した図である。It is the figure which showed the torque characteristic of the magnetic coupling apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による磁気カップリング装置を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the magnetic coupling apparatus by 3rd Embodiment of this invention. 図11の4000−4000線に沿った停止状態での磁気カップリング装置の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the magnetic coupling device in a stopped state along line 4000-4000 in FIG. 11. 図11の4000−4000線に沿った第2磁石部を回転移動させた状態での断面図である。It is sectional drawing in the state which rotated the 2nd magnet part along the 4000-4000 line of FIG. 図11の4000−4000線に沿った第2磁石部を回転移動させた状態で、かつ、捻り回転状態での断面図である。It is sectional drawing in the state which rotated the 2nd magnet part along the 4000-4000 line | wire of FIG. 11, and was torsionally rotated. 本発明の第3実施形態による磁気カップリング装置における第2磁石部を一方方向に回転移動させた状態でのトルク特性を示した図である。It is the figure which showed the torque characteristic in the state which rotationally moved the 2nd magnet part in one direction in the magnetic coupling apparatus by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による磁気カップリング装置における第2磁石部を他方方向に回転移動させた状態でのトルク特性を示した図である。It is the figure which showed the torque characteristic in the state which rotated the 2nd magnet part in the other direction in the magnetic coupling apparatus by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による磁気カップリング装置を示した断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a magnetic coupling device according to a fourth embodiment of the present invention. 図17の5000−5000線に沿った停止状態での磁気カップリング装置の断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of the magnetic coupling device in a stopped state along the line 5000-5000 in FIG. 17. 図17の5000−5000線に沿ったヨークを回転移動させた状態での断面図である。It is sectional drawing in the state which rotated the yoke along the 5000-5000 line | wire of FIG. 図19の状態の磁気カップリング装置におけるトルク特性を示した図である。It is the figure which showed the torque characteristic in the magnetic coupling apparatus of the state of FIG. 本発明の第5実施形態による磁気カップリング装置を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the magnetic coupling apparatus by 5th Embodiment of this invention. 図21の6000−6000線に沿った停止状態での磁気カップリング装置の断面図である。It is sectional drawing of the magnetic coupling apparatus in the stop state along the 6000-6000 line of FIG. 本発明の第5実施形態による磁気カップリング装置のトルク特性を示した図である。It is the figure which showed the torque characteristic of the magnetic coupling apparatus by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態の第1変形例による磁気カップリング装置のトルク特性を示した図である。It is the figure which showed the torque characteristic of the magnetic coupling apparatus by the 1st modification of 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態の第2変形例による、図21の7000−7000線に沿った停止状態での磁気カップリング装置の断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view of the magnetic coupling device in a stopped state along the line 7000-7000 in FIG. 21 according to a second modification of the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態の第2変形例による磁気カップリング装置のトルク特性を示した図である。It is the figure which showed the torque characteristic of the magnetic coupling apparatus by the 2nd modification of 5th Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の第2変形例による磁気カップリング装置を示した側面図である。It is the side view which showed the magnetic coupling apparatus by the 2nd modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の第2変形例による磁気カップリング装置を示した正面図である。It is the front view which showed the magnetic coupling apparatus by the 2nd modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の第3変形例による磁気カップリング装置を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the magnetic coupling apparatus by the 3rd modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の第4変形例による磁気カップリング装置を示した拡大断面図である。It is the expanded sectional view which showed the magnetic coupling apparatus by the 4th modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の第5変形例による磁気カップリング装置を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the magnetic coupling apparatus by the 5th modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態の第3変形例による磁気カップリング装置を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the magnetic coupling apparatus by the 3rd modification of 5th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
まず、図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態による磁気カップリング装置100の構造について説明する。
(First embodiment)
First, the structure of the magnetic coupling device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第1実施形態による磁気カップリング装置100は、図1に示すように、図示しないモータなどの駆動部から駆動力が伝達されるモータ側部1と、モータ側部1から駆動力が伝達されるとともに、被駆動部などからなる図示しない負荷部に駆動力を伝達する負荷側部2とからなる。また、この磁気カップリング装置100における負荷側部2での定格トルクは、約0.46N×mになるように設定されている。   As shown in FIG. 1, the magnetic coupling device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a motor side portion 1 to which a driving force is transmitted from a driving portion such as a motor (not shown), and a driving force from the motor side portion 1. The load side portion 2 transmits the driving force to a load portion (not shown) including a driven portion and the like. Further, the rated torque at the load side 2 in the magnetic coupling device 100 is set to be about 0.46 N × m.

また、モータ側部1は、図示しない駆動源に一方端部側(X1側)が接続された軸部1aと、軸部1aの他方端部側(X2側)に設けられたモータ側回転体10とを含んでいる。また、負荷側部2は、駆動部などからなる図示しない負荷部に一方端部側(X2側)が接続された軸部2aと、軸部2aの他方端部側に設けられた負荷側回転体20とを含んでいる。また、軸部1aと軸部2aとは、X方向に延びる略同一の回転軸線Aを回転中心として回転可能に構成されている。なお、モータ側回転体10は、本発明の「駆動側部」の一例であり、負荷側回転体20は、本発明の「従動側部」の一例である。   The motor side portion 1 includes a shaft portion 1a in which one end side (X1 side) is connected to a drive source (not shown), and a motor side rotating body provided on the other end portion side (X2 side) of the shaft portion 1a. 10 and so on. The load side portion 2 includes a shaft portion 2a in which one end side (X2 side) is connected to a load portion (not shown) including a drive portion and the like, and a load side rotation provided on the other end side of the shaft portion 2a. Body 20. Further, the shaft portion 1a and the shaft portion 2a are configured to be rotatable about substantially the same rotation axis A extending in the X direction. The motor-side rotating body 10 is an example of the “driving side part” in the present invention, and the load-side rotating body 20 is an example of the “driven side part” in the present invention.

また、モータ側回転体10および負荷側回転体20は、共に、SS400などの一般的な炭素鋼などの強磁性体を含む部材からなり、ヨークとしての機能を有している。また、モータ側回転体10および負荷側回転体20は、共に、円筒状に形成されている。なお、モータ側回転体10および負荷側回転体20は、共に、回転軸線Aに沿ったX方向と直交するX−Y平面において、回転軸線Aを中心とする円環状の断面形状を有している。   Further, both the motor-side rotating body 10 and the load-side rotating body 20 are made of a member including a ferromagnetic material such as general carbon steel such as SS400, and have a function as a yoke. Moreover, both the motor side rotating body 10 and the load side rotating body 20 are formed in a cylindrical shape. The motor-side rotating body 10 and the load-side rotating body 20 both have an annular cross-sectional shape centered on the rotation axis A in the XY plane orthogonal to the X direction along the rotation axis A. Yes.

また、モータ側回転体10には、X2側に開口を有する凹部11が形成されている。この凹部11は、軸方向(X方向)に延びる内側面11aを有している。また、負荷側回転体20は、軸方向(X方向)に延びる外側面21を有している。また、負荷側回転体20は、モータ側回転体10の凹部11の内部に配置されるとともに、モータ側回転体10に対して半径方向(回転軸線Aと直交する方向)に所定の間隔を隔てて配置されている。   Further, the motor-side rotating body 10 is formed with a recess 11 having an opening on the X2 side. The recess 11 has an inner side surface 11a extending in the axial direction (X direction). Moreover, the load side rotary body 20 has the outer side surface 21 extended in an axial direction (X direction). The load-side rotator 20 is disposed inside the recess 11 of the motor-side rotator 10 and is spaced from the motor-side rotator 10 in a radial direction (a direction orthogonal to the rotation axis A). Are arranged.

また、モータ側回転体10の凹部11における内側面11aのX2側およびX1側には、それぞれ、回転軸線Aに沿ってX方向に並ぶように磁石部12および13が固定されている。また、負荷側回転体20の外側面21のX2側およびX1側には、それぞれ、回転軸線Aに沿ってX方向に並ぶように磁石部22および23が固定されている。また、磁石部12と磁石部22とは、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)において互いに対向する位置に配置されているとともに、磁石部13と磁石部23とは、半径方向において互いに対向する位置に配置されている。これにより、磁石部12と磁石部22とは、半径方向において互いに対向した状態で磁気カップリングするとともに、磁石部13と磁石部23とは、半径方向において互いに対向した状態で磁気カップリングするように構成されている。なお、磁石部12、13、22および23は、それぞれ、本発明の「第1磁石部」、「第2磁石部」、「第3磁石部」および「第4磁石部」の一例である。   Magnet portions 12 and 13 are fixed on the X2 side and the X1 side of the inner surface 11a of the recess 11 of the motor-side rotating body 10 so as to be aligned in the X direction along the rotation axis A, respectively. Magnet portions 22 and 23 are fixed on the X2 side and the X1 side of the outer surface 21 of the load-side rotating body 20 so as to be aligned in the X direction along the rotation axis A, respectively. Further, the magnet part 12 and the magnet part 22 are arranged at positions facing each other in the radial direction (direction orthogonal to the rotation axis A), and the magnet part 13 and the magnet part 23 face each other in the radial direction. It is arranged at the position to do. Thereby, the magnet part 12 and the magnet part 22 are magnetically coupled in a state of being opposed to each other in the radial direction, and the magnet part 13 and the magnet part 23 are magnetically coupled in a state of being opposed to each other in the radial direction. It is configured. The magnet parts 12, 13, 22, and 23 are examples of the “first magnet part”, “second magnet part”, “third magnet part”, and “fourth magnet part” of the present invention, respectively.

また、磁石部12および22のX方向に沿った長さL1と磁石部13および23のX方向に沿った長さL2との比率は、約40:7になるように構成されている。つまり、磁石部12と磁石部22とが対向する面積は、磁石部13と磁石部23とが対向する領域の面積よりも大きい。なお、磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大約0.8N×mになるように構成されている。一方、磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大約0.14N×mになるように構成されている。   Further, the ratio of the length L1 along the X direction of the magnet parts 12 and 22 and the length L2 along the X direction of the magnet parts 13 and 23 is configured to be about 40: 7. That is, the area where the magnet part 12 and the magnet part 22 face each other is larger than the area of the area where the magnet part 13 and the magnet part 23 face each other. Note that the torque (first torque) generated between the magnet unit 12 and the magnet unit 22 is configured to be about 0.8 N × m at the maximum. On the other hand, the torque (second torque) generated between the magnet portion 13 and the magnet portion 23 is configured to be about 0.14 N × m at the maximum.

ここで、第1実施形態では、図2に示すように、磁石部12では、予めN極に着磁された2個の磁石12aおよび予めS極に着磁された2個の磁石12bが等角度(約90度)間隔で、周状に交互に配置されている。つまり、磁石部12の磁極数は、4極になるように構成されている。また、図3に示すように、磁石部13では、予めN極に着磁された10個の磁石13aおよび予めS極に着磁された10個の磁石13bが等角度(約18度)間隔で、周状に交互に配置されている。つまり、磁石部13の磁極数は、20極になるように構成されている。これにより、モータ側回転体10では、磁石部12の磁極数(4極)と磁石部13の磁極数(20極)とが異なるとともに、磁石部13の磁極数(20極)は、磁石部12の磁極数(4極)の5倍になるように構成されている。   Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, in the magnet unit 12, two magnets 12a preliminarily magnetized to the N pole and two magnets 12b preliminarily magnetized to the S pole are equal. They are alternately arranged circumferentially at an angle (about 90 degrees). That is, the number of magnetic poles of the magnet unit 12 is configured to be four. Further, as shown in FIG. 3, in the magnet portion 13, ten magnets 13a preliminarily magnetized to N poles and ten magnets 13b magnetized to S poles in advance are equiangular (about 18 degrees). Thus, they are alternately arranged in a circumferential manner. That is, the number of magnetic poles of the magnet unit 13 is configured to be 20 poles. Thereby, in the motor side rotating body 10, while the number of magnetic poles of the magnet part 12 (4 poles) differs from the number of magnetic poles of the magnet part 13 (20 poles), the number of magnetic poles of the magnet part 13 (20 poles) It is configured to be 5 times the number of 12 magnetic poles (4 poles).

また、図2に示すように、磁石部22では、予めS極に着磁された2個の磁石22aおよび予めN極に着磁された2個の磁石22bが等角度(約90度)間隔で、周状に交互に配置されている。つまり、磁石部22の磁極数は、4極になるように構成されている。また、図3に示すように、磁石部23では、予めS極に着磁された10個の磁石23aおよび予めN極に着磁された10個の磁石23bが等角度(約18度)間隔で、周状に交互に配置されている。つまり、磁石部23の磁極数は、20極になるように構成されている。これにより、負荷側回転体20では、磁石部22の磁極数(4極)と磁石部23の磁極数(20極)とが異なるとともに、磁石部23の磁極数(20極)は、磁石部22の磁極数(4極)の5倍になるように構成されている。   As shown in FIG. 2, in the magnet portion 22, two magnets 22a previously magnetized to the S pole and two magnets 22b magnetized to the N pole in advance are equiangular (about 90 degrees). Thus, they are alternately arranged in a circumferential manner. That is, the number of magnetic poles of the magnet unit 22 is configured to be four. As shown in FIG. 3, in the magnet part 23, 10 magnets 23a previously magnetized to the S pole and 10 magnets 23b magnetized to the N pole in advance are equiangular (about 18 degrees). Thus, they are alternately arranged in a circumferential manner. That is, the number of magnetic poles of the magnet part 23 is configured to be 20 poles. Thereby, in the load side rotating body 20, while the number of magnetic poles (4 poles) of the magnet part 22 and the number of magnetic poles of the magnet part 23 (20 poles) are different, the number of magnetic poles of the magnet part 23 (20 poles) The number of magnetic poles is 22 times (4 poles).

また、図1および図2に示すように、磁石12aおよび12bは、共に、Y−Z平面(図2参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図1参照)に延びるように配置されている。また、図2に示すように、磁石12aでは、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)において、N極が磁石部22側に位置するとともに、S極が磁石部22とは反対側に位置するように配置されている。また、磁石12bでは、半径方向において、S極が磁石部22側に位置するとともに、N極が磁石部22とは反対側に位置するように配置されている。なお、図2において、磁石に付している磁極(NおよびS)は、それぞれ、磁石部同士が対向する側の磁極を示している。また、以下の図面(図3〜図5、図7、図9、図12〜図14、図18、図19、図22、図25、図28および図30)においても同様である。   As shown in FIGS. 1 and 2, both the magnets 12 a and 12 b have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 2) and are along the rotation axis A. Are arranged to extend in the X direction (see FIG. 1). As shown in FIG. 2, in the magnet 12 a, the N pole is located on the magnet part 22 side and the S pole is located on the opposite side of the magnet part 22 in the radial direction (direction orthogonal to the rotation axis A). Are arranged to be. In the magnet 12b, the S pole is located on the magnet part 22 side and the N pole is located on the opposite side of the magnet part 22 in the radial direction. In FIG. 2, the magnetic poles (N and S) attached to the magnets indicate the magnetic poles on the side where the magnet portions face each other. The same applies to the following drawings (FIGS. 3 to 5, 7, 9, 12 to 14, 18, 19, 22, 25, 28, and 30).

また、図1および図3に示すように、磁石13aおよび13bは、共に、Y−Z平面(図3参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図1参照)に延びるように配置されている。また、図3に示すように、磁石13aでは、半径方向において、N極が磁石部23側に位置するとともに、S極が磁石23とは反対側に位置するように配置されている。また、磁石13bでは、半径方向において、S極が磁石部23側に位置するとともに、N極が磁石部23とは反対側に位置するように配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the magnets 13 a and 13 b both have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 3) and are along the rotation axis A. Are arranged to extend in the X direction (see FIG. 1). As shown in FIG. 3, the magnet 13 a is arranged so that the N pole is located on the magnet portion 23 side and the S pole is located on the opposite side of the magnet 23 in the radial direction. In the magnet 13 b, the S pole is located on the magnet part 23 side and the N pole is located on the opposite side of the magnet part 23 in the radial direction.

また、図1および図2に示すように、磁石22aおよび22bは、共に、Y−Z平面(図2参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図1参照)に延びるように配置されている。また、図2に示すように、磁石22aでは、半径方向において、S極が磁石部12側に位置するとともに、N極が磁石部12とは反対側に位置するように配置されている。また、磁石22bでは、半径方向において、N極が磁石部12側に位置するとともに、S極が磁石部12とは反対側に位置するように配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the magnets 22 a and 22 b both have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 2) and are along the rotation axis A. Are arranged to extend in the X direction (see FIG. 1). As shown in FIG. 2, in the magnet 22 a, the S pole is located on the magnet part 12 side and the N pole is located on the opposite side of the magnet part 12 in the radial direction. In the magnet 22b, the N pole is located on the magnet part 12 side and the S pole is located on the opposite side of the magnet part 12 in the radial direction.

また、図1および図3に示すように、磁石23aおよび23bは、共に、Y−Z平面(図3参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図1参照)に延びるように配置されている。また、図3に示すように、磁石23aでは、半径方向において、S極が磁石部13側に位置するとともに、N極が磁石部13とは反対側に位置するように配置されている。また、磁石23bでは、半径方向において、N極が磁石部13側に位置するとともに、S極が磁石部13とは反対側に位置するように配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, both the magnets 23 a and 23 b have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 3) and along the rotation axis A. Are arranged to extend in the X direction (see FIG. 1). As shown in FIG. 3, the magnet 23 a is arranged so that the south pole is located on the magnet part 13 side and the north pole is located on the opposite side of the magnet part 13 in the radial direction. In the magnet 23b, the N pole is located on the magnet part 13 side and the S pole is located on the opposite side of the magnet part 13 in the radial direction.

また、図2に示すように、停止状態において、磁石12aが有する断面形状の中心位置12cと磁石22aが有する断面形状の中心位置22cとが、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)に延びる直線上に配置されているとともに、磁石12aのN極側と磁石22aのS極側とが、互いに向かい合うように配置されている。また、停止状態において、磁石12bが有する断面形状の中心位置12dと磁石22bが有する断面形状の中心位置22dとが、半径方向に延びる直線上に配置されているとともに、磁石12bのS極側と磁石22bのN極側とが、互いに向かい合うように配置されている。つまり、停止状態において、磁石部12と磁石部22とは、異なる磁極が半径方向に対向するように構成されている。これにより、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性になるように構成されている。なお、停止状態とは、モータ側部1から負荷側部2に駆動力が全く伝達されていない状態であり、モータ側部1および負荷側部2が完全に停止している状態と、モータ側部1と負荷側部2とが同一の方向に同一の速度で抵抗なく回転している状態とを含む。   In addition, as shown in FIG. 2, the cross-sectional center position 12c of the magnet 12a and the cross-sectional center position 22c of the magnet 22a extend in the radial direction (the direction orthogonal to the rotation axis A) in the stopped state. While being arranged on a straight line, the N pole side of the magnet 12a and the S pole side of the magnet 22a are arranged to face each other. In the stop state, the cross-sectional center position 12d of the magnet 12b and the cross-sectional center position 22d of the magnet 22b are arranged on a straight line extending in the radial direction, and the S pole side of the magnet 12b The N pole side of the magnet 22b is arranged to face each other. That is, in the stopped state, the magnet portion 12 and the magnet portion 22 are configured such that different magnetic poles face each other in the radial direction. As a result, the torque (first torque) generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 having four poles has a maximum value of about 0.8 N × m and a sinusoidal torque with a cycle of about 180 degrees. It is configured to be characteristic. The stopped state is a state in which no driving force is transmitted from the motor side 1 to the load side 2, and the motor side 1 and the load side 2 are completely stopped, The state where the part 1 and the load side part 2 are rotating without resistance at the same speed in the same direction is included.

また、図3に示すように、停止状態において、磁石13aが有する断面形状の中心位置13cと磁石23aが有する断面形状の中心位置23cとが、半径方向に延びる直線上に配置されているとともに、磁石13aのN極側と磁石23aのS極側とが、互いに向かい合うように配置されている。また、停止状態において、磁石13bが有する断面形状の中心位置13dと磁石23bが有する断面形状の中心位置23dとが、半径方向に延びる直線上に配置されているとともに、磁石13bのS極側と磁石23bのN極側とが、互いに向かい合うように配置されている。つまり、停止状態において、磁石部13と磁石部23とは、異なる磁極が半径方向に対向するように構成されている。これにより、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、かつ、4極である磁石部12と磁石部22の間のトルク特性の周波数に対して5倍の周波数(1周期が約36度)である正弦波状の波形のトルク特性になるように構成されている。   In addition, as shown in FIG. 3, in the stopped state, the cross-sectional center position 13c of the magnet 13a and the cross-sectional center position 23c of the magnet 23a are arranged on a straight line extending in the radial direction, The N pole side of the magnet 13a and the S pole side of the magnet 23a are arranged to face each other. In the stopped state, the center position 13d of the sectional shape of the magnet 13b and the center position 23d of the sectional shape of the magnet 23b are arranged on a straight line extending in the radial direction, and the S pole side of the magnet 13b It arrange | positions so that the N pole side of the magnet 23b may mutually face. That is, in the stopped state, the magnet portion 13 and the magnet portion 23 are configured such that different magnetic poles face each other in the radial direction. As a result, the torque (second torque) generated between the magnet part 13 having 20 poles and the magnet part 23 has a maximum value of about 0.14 N × m and the magnet part 12 having 4 poles and the magnet. The torque characteristic between the portions 22 is configured to have a sinusoidal waveform torque characteristic that is five times the frequency (one cycle is approximately 36 degrees).

また、磁石12a、12b、13a、13b、22a、22b、23aおよび23bは、共に、約12原子%以上約17原子%以下の希土類元素Rと、約5原子%以上約8原子%以下のB(ホウ素)と、残部のFeを主とする遷移元素Tとを含むR−T−B系磁石からなる。また、R−T−B系磁石には、希土類元素Rとして、NdおよびPrの少なくともいずれか一方の軽希土類元素RLが主に含まれている。また、希土類元素Rとして、重希土類元素RHが含まれる場合には、DyおよびTbの少なくともいずれか一方の重希土類元素RHが含まれているのが好ましい。   Magnets 12a, 12b, 13a, 13b, 22a, 22b, 23a, and 23b are both composed of a rare earth element R of about 12 atomic% to about 17 atomic% and B of about 5 atomic% to about 8 atomic%. It is composed of an R-T-B system magnet containing (boron) and a transition element T mainly composed of the balance Fe. In addition, the R-T-B system magnet mainly includes at least one light rare earth element RL of Nd and Pr as the rare earth element R. Moreover, when the heavy rare earth element RH is included as the rare earth element R, it is preferable that at least one of the heavy rare earth elements RH of Dy and Tb is included.

次に、図2〜図6を参照して、本発明の第1実施形態による磁気カップリング装置100が有する合成トルクについて説明する。   Next, with reference to FIGS. 2-6, the synthetic | combination torque which the magnetic coupling apparatus 100 by 1st Embodiment of this invention has is demonstrated.

図2および図3に示す磁気カップリング装置100の停止状態から、図4および図5に示すように、図示しない駆動部によりモータ側部1を回転させることによって、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)を変化させると、対向していた磁石12a(12b)と磁石22a(22b)との相対角度(磁石12a(12b)と磁石22a(22b)とが正対した状態からのずれる角度)が変化する。これにより、4極である磁石部12と磁石部22との間にトルク(第1トルク)が発生する。また、対向していた磁石13a(13b)と磁石23a(23b)との相対角度(磁石13a(13b)と磁石23a(23b)とが正対した状態からのずれる角度)が変化することによって、20極である磁石部13と磁石部23との間にトルク(第2トルク)が発生する。これにより、負荷側回転体20には、第1トルクと第2トルクとが合成された合成トルクが発生する。   2 and 3, the motor side portion 1 is rotated with respect to the load side rotating body 20 by rotating the motor side portion 1 by a drive portion (not shown) as shown in FIGS. 4 and 5 from the stopped state of the magnetic coupling device 100 shown in FIGS. When the relative angle (twisting angle α) of the rotating body 10 is changed, the relative angle between the facing magnet 12a (12b) and the magnet 22a (22b) (the magnet 12a (12b) and the magnet 22a (22b) is positive). The angle deviating from the state with respect to it changes. As a result, torque (first torque) is generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 which are four poles. In addition, the relative angle between the magnet 13a (13b) and the magnet 23a (23b) facing each other (the angle at which the magnet 13a (13b) and the magnet 23a (23b) are directly opposed) changes. Torque (second torque) is generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 which are 20 poles. As a result, a combined torque obtained by combining the first torque and the second torque is generated in the load-side rotating body 20.

この際、図6に示すように、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)に関して、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性を有するとともに、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性を有する。そして、負荷側回転体20に生ずる合成トルクの特性は、第1トルクの特性と第2トルクの特性とが合成されることによって形成される。   At this time, as shown in FIG. 6, with respect to the relative angle (torsion angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20, torque generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 having four poles ( The first torque) is generated between the magnet portion 13 and the magnet portion 23 having 20 poles, and has a sinusoidal torque characteristic having a maximum value of about 0.8 N × m and one cycle of about 180 degrees. The torque (second torque) has a sinusoidal torque characteristic having a maximum value of about 0.14 N × m and a period of about 36 degrees. The characteristic of the combined torque generated in the load side rotator 20 is formed by combining the characteristic of the first torque and the characteristic of the second torque.

これにより、負荷側回転体20では、捻り角度αが約10度から約25度までの範囲で、合成トルクが定格トルク(約0.46N×m)の近傍で略変化しない一方、捻り角度αが約0度から約10度までの範囲、および、約25度から約45度までの範囲では、合成トルクが約10度から約25度までの範囲での合成トルクよりも大きく変化するトルク特性が得られる。この際、約10度から約25度までの範囲での負荷側回転体20での合成トルクの変化量は、約10度から約25度までの範囲での第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも小さい。   Thus, in the load-side rotating body 20, the combined torque does not substantially change in the vicinity of the rated torque (about 0.46 N × m) when the twist angle α is in the range of about 10 degrees to about 25 degrees, while the twist angle α In the range from about 0 degrees to about 10 degrees and in the range from about 25 degrees to about 45 degrees, the combined torque changes more than the combined torque in the range from about 10 degrees to about 25 degrees Is obtained. At this time, the amount of change in the combined torque in the load-side rotating body 20 in the range from about 10 degrees to about 25 degrees is the amount of change in the first torque and the second amount in the range from about 10 degrees to about 25 degrees. Less than the amount of torque change.

このように、磁石部12および22の磁極数(4極)と、磁石部13および23の磁極数(20極)とを適切に選択するとともに、磁石部12と磁石部22との対向する面積と、磁石部13と磁石部23との対向する面積との比率(約40:7)を調節することによって、図6に示す所望のトルク特性を得ることが可能である。   As described above, the number of magnetic poles of the magnet parts 12 and 22 (4 poles) and the number of magnetic poles of the magnet parts 13 and 23 (20 poles) are appropriately selected, and the area where the magnet parts 12 and 22 face each other. And the desired torque characteristic shown in FIG. 6 can be obtained by adjusting the ratio (about 40: 7) of the area where the magnet part 13 and the magnet part 23 face each other.

第1実施形態では、上記のように、モータ側回転体10では、磁石部12の磁極数(4極)と磁石部13の磁極数(20極)とが異なるように構成するとともに、負荷側回転体20では、磁石部12に対応する磁石部22の磁極数(4極)と磁石部13に対応する磁石部23の磁極数(20極)とが異なるように構成することによって、磁石部12とその磁石部12に対応する磁極数を有する磁石部22との間の磁気カップリングによる最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性と、磁石部12とは異なる磁極数を有する磁石部13とその磁石部13に対応する磁極数を有する磁石部23との間の磁気カップリングによる最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性とを合成した、正弦波状とは異なるトルク特性を得ることができる。これにより、磁石部12および22の磁極数と、磁石部13および23の磁極数とを任意に選択することによって、容易に、モータ側回転体10との相対的な角度の変化に対する負荷側回転体20の合成トルクを正弦波状とは異なる所定のトルク特性に調節することができる。   In the first embodiment, as described above, the motor-side rotating body 10 is configured such that the number of magnetic poles (4 poles) of the magnet unit 12 and the number of magnetic poles (20 poles) of the magnet unit 13 are different, and the load side The rotating body 20 is configured such that the number of magnetic poles (4 poles) of the magnet unit 22 corresponding to the magnet unit 12 is different from the number of magnetic poles (20 poles) of the magnet unit 23 corresponding to the magnet unit 13. 12 and a magnet portion 22 having a number of magnetic poles corresponding to the magnet portion 12, a maximum value by magnetic coupling is about 0.8 N × m, and one cycle is about 180 degrees sinusoidal torque characteristics, The maximum value due to magnetic coupling between the magnet part 13 having a different number of magnetic poles from the part 12 and the magnet part 23 having the number of magnetic poles corresponding to the magnet part 13 is about 0.14 N × m, and one period is about Combining 36 degree sinusoidal torque characteristics, A torque characteristic different from that of a string wave can be obtained. Thereby, by arbitrarily selecting the number of magnetic poles of the magnet parts 12 and 22 and the number of magnetic poles of the magnet parts 13 and 23, the load side rotation with respect to the change in relative angle with the motor side rotating body 10 can be easily performed. The combined torque of the body 20 can be adjusted to a predetermined torque characteristic different from the sinusoidal shape.

また、第1実施形態では、上記のように、磁石部12および22の磁極数(4極)と、磁石部13および23の磁極数(20極)との組み合わせを調節するとともに、磁石部12と磁石部22との対向する面積と、磁石部13と磁石部23との対向する面積との比率(約40:7)を調節すれば、磁石部12および22の磁極数(4極)と、磁石部13および23の磁極数(20極)とを適切に選択するとともに、磁石部12と磁石部22との対向する面積と磁石部13と磁石部23との対向する面積との比率を調節することによって、負荷側回転体20において所望の合成トルクを容易に発生させることができる。   Moreover, in 1st Embodiment, while adjusting the combination of the magnetic pole number (4 poles) of the magnet parts 12 and 22 and the magnetic pole number (20 poles) of the magnet parts 13 and 23 as mentioned above, the magnet part 12 is adjusted. If the ratio (about 40: 7) of the area where the magnet part 22 faces and the area where the magnet part 13 faces the magnet part 23 is adjusted (about 40: 7), the number of magnetic poles of the magnet parts 12 and 22 (four poles) The number of magnetic poles (20 poles) of the magnet portions 13 and 23 is appropriately selected, and the ratio of the facing area between the magnet portion 12 and the magnet portion 22 and the facing area between the magnet portion 13 and the magnet portion 23 is determined. By adjusting, a desired combined torque can be easily generated in the load side rotating body 20.

また、第1実施形態では、上記のように、磁石部13の磁極数(20極)が磁石部12の磁極数(4極)の5倍であるとともに、磁石部23の磁極数(20極)が磁石部22の磁極数(4極)の5倍であるように構成すれば、モータ側回転体10との相対的な角度の変化に対する負荷側回転体20のトルク特性(波形)を、磁極数が少ない磁石部12と磁石部22とに基づいて得られるトルク特性を基準として、磁極数が多い磁石部13と磁石部23とに基づいて得られるトルク特性を用いて所定のトルク特性になるように調節しやすくすることができる。これにより、より容易に、負荷側回転体20の合成トルクを所定のトルク特性に調節することができる。   In the first embodiment, as described above, the number of magnetic poles of the magnet unit 13 (20 poles) is five times the number of magnetic poles of the magnet unit 12 (4 poles), and the number of magnetic poles of the magnet unit 23 (20 poles). ) Is five times the number of magnetic poles (four poles) of the magnet portion 22, the torque characteristic (waveform) of the load-side rotating body 20 with respect to a change in the angle relative to the motor-side rotating body 10 is Based on the torque characteristics obtained based on the magnet section 12 and the magnet section 22 having a small number of magnetic poles, the torque characteristics obtained based on the magnet section 13 and the magnet section 23 having a large number of magnetic poles are used to obtain a predetermined torque characteristic. It can be made easier to adjust. As a result, the combined torque of the load-side rotator 20 can be adjusted to a predetermined torque characteristic more easily.

また、第1実施形態では、上記のように、負荷側回転体20の合成トルクとして、捻り角度αが約10度から約25度までの範囲で、定格トルク(約0.46N×m)近傍で略変化しないように、磁石部12および22の磁極数と、磁石部13および23の磁極数との組み合わせを選択すれば、定格トルク近傍での合成トルクの変動をより抑制することができるので、負荷側回転体20のモータ側回転体10に対する相対的な角度が変化した場合にも、定格トルク近傍において負荷側回転体20の回転速度が変動するのを効果的に抑制することが可能なトルク特性を得ることができる。   In the first embodiment, as described above, the combined torque of the load-side rotating body 20 is in the vicinity of the rated torque (about 0.46 N × m) when the twist angle α is in the range of about 10 degrees to about 25 degrees. Therefore, if the combination of the number of magnetic poles of the magnet parts 12 and 22 and the number of magnetic poles of the magnet parts 13 and 23 is selected, fluctuations in the combined torque near the rated torque can be further suppressed. Even when the relative angle of the load-side rotator 20 to the motor-side rotator 10 changes, it is possible to effectively suppress fluctuations in the rotation speed of the load-side rotator 20 near the rated torque. Torque characteristics can be obtained.

また、第1実施形態では、上記のように、4極の磁石部12と磁石部22とが対向する領域の面積を、20極の磁石部13と磁石部23とが対向する領域の面積よりも大きくすれば、モータ側回転体10との相対的な角度の変化に対する負荷側回転体20のトルク特性(波形)を、磁石部12および22でのトルク特性を基準として、磁石部13および23でのトルク特性によって調節することができる。これにより、より容易に、負荷側回転体20の合成トルクを所定のトルク特性に調節することができる。   Moreover, in 1st Embodiment, as mentioned above, the area of the area | region where the 4-pole magnet part 12 and the magnet part 22 oppose is compared with the area of the area | region where the 20-pole magnet part 13 and the magnet part 23 oppose. Is larger, the torque characteristics (waveform) of the load-side rotating body 20 with respect to a change in the angle relative to the motor-side rotating body 10, and the magnet sections 13 and 23 with reference to the torque characteristics at the magnet sections 12 and 22. It can be adjusted according to the torque characteristics. As a result, the combined torque of the load-side rotator 20 can be adjusted to a predetermined torque characteristic more easily.

また、第1実施形態では、上記のように、磁石部12および22の磁極数が4極であり、磁石部13および23の磁極数が20極であるように構成すれば、4極の磁極数を有する磁石部12および22と、20極の磁極数を有する磁石部13および23とから、モータ側回転体10との相対的な角度の変化に対する負荷側回転体20の合成トルクを所定のトルク特性に調節することができる。   In the first embodiment, as described above, if the number of magnetic poles of the magnet parts 12 and 22 is four and the number of magnetic poles of the magnet parts 13 and 23 is 20 poles, the four-pole magnetic poles are configured. The combined torque of the load-side rotating body 20 with respect to a change in the relative angle with the motor-side rotating body 10 is determined from a predetermined number of magnet parts 12 and 22 and the magnet parts 13 and 23 having 20 magnetic pole numbers. The torque characteristics can be adjusted.

また、第1実施形態では、上記のように、負荷側回転体20を、モータ側回転体10に対して半径方向(回転軸線Aと直交する方向)に所定の間隔を隔てて配置するとともに、磁石部12および13と、磁石部22および23とを、共に、回転軸線Aに沿ったX方向に並ぶように配置すれば、モータ側回転体10と負荷側回転体20とが半径方向に対向する磁気カップリング装置100において、容易に、負荷側回転体20の回転軸線A回りの合成トルクを所定のトルク特性に調節することができる。   In the first embodiment, as described above, the load-side rotator 20 is disposed at a predetermined interval in the radial direction (direction orthogonal to the rotation axis A) with respect to the motor-side rotator 10, If the magnet parts 12 and 13 and the magnet parts 22 and 23 are both arranged in the X direction along the rotation axis A, the motor-side rotating body 10 and the load-side rotating body 20 face each other in the radial direction. In the magnetic coupling device 100, the combined torque around the rotation axis A of the load side rotator 20 can be easily adjusted to a predetermined torque characteristic.

また、第1実施形態では、上記のように、磁極数が4極の磁石部12では予めN極に着磁された2個の磁石12aおよび予めS極に着磁された2個の磁石12bを用い、磁極数が20極の磁石部13では予めN極に着磁された10個の磁石13aおよび予めS極に着磁された10個の磁石13bを用い、磁極数が4極の磁石部22では予めS極に着磁された2個の磁石22aおよび予めN極に着磁された2個の磁石22bを用い、磁極数が20極の磁石部23では予めS極に着磁された10個の磁石23aおよび予めN極に着磁された10個の磁石23bを用いる。このように構成すれば、モータ側回転体10および負荷側回転体20を製造する際に、予め1つの磁極に着磁された磁石を用いることができるので、モータ側回転体10および負荷側回転体20の組み立て後に着磁する場合と比べて、磁石の着磁を確実に行うことができる。   In the first embodiment, as described above, in the magnet section 12 having four magnetic poles, the two magnets 12a previously magnetized to the N pole and the two magnets 12b magnetized to the S pole in advance. In the magnet part 13 having 20 magnetic poles, ten magnets 13a preliminarily magnetized to N poles and ten magnets 13b preliminarily magnetized to S poles are used, and a magnet having four magnetic poles The part 22 uses two magnets 22a preliminarily magnetized to the S pole and two magnets 22b magnetized to the N pole in advance, and the magnet part 23 having 20 magnetic poles is magnetized to the S pole in advance. 10 magnets 23a and 10 magnets 23b preliminarily magnetized with N poles are used. If comprised in this way, when manufacturing the motor side rotary body 10 and the load side rotary body 20, since the magnet previously magnetized by one magnetic pole can be used, the motor side rotary body 10 and load side rotation are possible. Compared to the case where the magnet is magnetized after the body 20 is assembled, the magnet can be surely magnetized.

(第1実施形態の第1変形例)
次に、図1、図2、図7および図8を参照して、本発明の第1実施形態の第1変形例について説明する。この第1実施形態の第1変形例による磁気カップリング装置200では、上記第1実施形態とは異なり、磁石部213および223の磁極数が、16極である場合について説明する。
(First modification of the first embodiment)
Next, a first modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 7, and FIG. In the magnetic coupling device 200 according to the first modification of the first embodiment, a case will be described in which the number of magnetic poles of the magnet portions 213 and 223 is 16 unlike the first embodiment.

本発明の第1実施形態の第1変形例による磁気カップリング装置200では、図1に示すように、モータ側回転体10の凹部11における内側面11aのX1側には、回転軸線Aに沿って磁石部213が固定されている。また、負荷側回転体20の外側面21のX1側には、回転軸線Aに沿って磁石部223が固定されている。また、磁石部213と磁石部223とは、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)において互いに対向した状態で磁気カップリングするように構成されている。なお、磁石部213は、本発明の「第2磁石部」の一例であり、磁石部223は、本発明の「第4磁石部」の一例である。   In the magnetic coupling device 200 according to the first modification of the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the X1 side of the inner surface 11 a in the recess 11 of the motor-side rotating body 10 is along the rotation axis A. The magnet portion 213 is fixed. Further, a magnet portion 223 is fixed along the rotation axis A on the X1 side of the outer side surface 21 of the load side rotating body 20. Moreover, the magnet part 213 and the magnet part 223 are comprised so that it may carry out a magnetic coupling in the state which mutually opposed in the radial direction (direction orthogonal to the rotating shaft line A). The magnet part 213 is an example of the “second magnet part” in the present invention, and the magnet part 223 is an example of the “fourth magnet part” in the present invention.

ここで、第1実施形態の第1変形例では、図7に示すように、磁石部213では、予めN極に着磁された8個の磁石213aおよび予めS極に着磁された8個の磁石213bが等角度(約23度)間隔で、周状に交互に配置されている。また、磁石部223では、予めS極に着磁された8個の磁石223aおよび予めN極に着磁された8個の磁石223bが等角度(約23度)間隔で、周状に交互に配置されている。つまり、磁石部213および223の磁極数は、16極になるように構成されている。   Here, in the first modification of the first embodiment, as shown in FIG. 7, in the magnet portion 213, eight magnets 213a preliminarily magnetized to the N pole and eight magnets preliminarily magnetized to the S pole. Magnets 213b are alternately arranged circumferentially at equiangular intervals (about 23 degrees). Further, in the magnet part 223, eight magnets 223a preliminarily magnetized to S poles and eight magnets 223b preliminarily magnetized to N poles are alternately arranged at equal angular intervals (about 23 degrees). Has been placed. That is, the number of magnetic poles of the magnet portions 213 and 223 is configured to be 16 poles.

また、図1および図7に示すように、磁石213aおよび213bは、共に、Y−Z平面(図7参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図1参照)に延びるように配置されている。また、磁石223aおよび223bは、共に、Y−Z平面(図7参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図1参照)に延びるように配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 7, the magnets 213 a and 213 b both have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 7) and are along the rotation axis A. Are arranged to extend in the X direction (see FIG. 1). The magnets 223a and 223b both have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 7) and extend in the X direction (see FIG. 1) along the rotation axis A. Are arranged as follows.

また、図7に示すように、磁石213aおよび223bでは、それぞれ、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)に延びる直線上において、N極が磁石部223および213側に位置するとともに、S極が磁石部223および213とは反対側に位置するように配置されている。また、磁石213bおよび223aでは、それぞれ、半径方向において、S極が磁石部223および213側に位置するとともに、N極が磁石部223および213とは反対側に位置するように配置されている。   Further, as shown in FIG. 7, in the magnets 213a and 223b, the N pole is located on the magnet portions 223 and 213 side on the straight line extending in the radial direction (direction orthogonal to the rotation axis A), and the S pole Is arranged on the opposite side to the magnet parts 223 and 213. In addition, the magnets 213b and 223a are arranged so that the south pole is located on the magnet parts 223 and 213 side and the north pole is located on the opposite side of the magnet parts 223 and 213 in the radial direction.

また、停止状態において、磁石213aが有する断面形状の中心位置213cと磁石223aが有する断面形状の中心位置223cとが、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)に延びる直線上に配置されているとともに、磁石213aのN極側と磁石223aのS極側とが、互いに向かい合うように配置されている。また、停止状態において、磁石213bが有する断面形状の中心位置213dと磁石223bが有する断面形状の中心位置223dとが、半径方向に延びる直線上に配置されているとともに、磁石213bのS極側と磁石223bのN極側とが、互いに向かい合うように配置されている。つまり、停止状態において、磁石部213と磁石部223とは、異なる磁極が半径方向に対向するように構成されている。これにより、16極である磁石部213と磁石部223との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、かつ、4極である磁石部12と磁石部22の間のトルク特性の周波数に対して4倍の周波数(1周期が約45度)である正弦波状のトルク特性になるように構成されている。   In the stop state, the center position 213c of the cross-sectional shape of the magnet 213a and the center position 223c of the cross-sectional shape of the magnet 223a are arranged on a straight line extending in the radial direction (direction orthogonal to the rotation axis A). At the same time, the N pole side of the magnet 213a and the S pole side of the magnet 223a are arranged to face each other. In the stopped state, the center position 213d of the cross-sectional shape of the magnet 213b and the center position 223d of the cross-sectional shape of the magnet 223b are arranged on a straight line extending in the radial direction, and the S pole side of the magnet 213b The N pole side of the magnet 223b is arranged to face each other. That is, in the stopped state, the magnet part 213 and the magnet part 223 are configured such that different magnetic poles face each other in the radial direction. Thereby, the torque (second torque) generated between the magnet part 213 having 16 poles and the magnet part 223 has a maximum value of about 0.14 N × m, and the magnet part 12 having 4 poles and the magnet The torque characteristic between the portions 22 is configured to have a sinusoidal torque characteristic that is four times the frequency (one cycle is about 45 degrees).

また、磁石213a、213b、223aおよび223bは、共に、R−T−B系磁石からなる。なお、第1実施形態の第1変形例のその他の構成は、第1実施形態と同様である。   Magnets 213a, 213b, 223a, and 223b are both R-T-B magnets. The remaining configuration of the first modification example of the first embodiment is similar to that of the first embodiment.

次に、図2、図7および図8を参照して、本発明の第1実施形態の第1変形例による磁気カップリング装置200が有する合成トルクについて説明する。   Next, with reference to FIG. 2, FIG. 7, and FIG. 8, the combined torque of the magnetic coupling device 200 according to the first modification of the first embodiment of the present invention will be described.

図2および図7に示す磁気カップリング装置200の停止状態から、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)を変化させると、図8に示すように、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)に関して、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性を有するとともに、16極である磁石部213と磁石部223との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、1周期が約45度の正弦波状のトルク特性を有する。   When the relative angle (torsion angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20 is changed from the stopped state of the magnetic coupling device 200 shown in FIGS. 2 and 7, as shown in FIG. Regarding the relative angle (twisting angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the rotating body 20, the torque (first torque) generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 having four poles has a maximum value of about 0. The torque (second torque) generated between the magnet part 213 and the magnet part 223 having 16 poles has a maximum value of about 8N × m and has a sinusoidal torque characteristic with one cycle of about 180 degrees. It has a sinusoidal torque characteristic of 0.14 N × m and one cycle of about 45 degrees.

これにより、負荷側回転体20では、捻り角度αが約15度から約30度までの範囲で、合成トルクが約0.56N×mの近傍で略変化しない一方、捻り角度αが約0度から約15度までの範囲、および、約30度から約55度までの範囲では、合成トルクが約15度から約30度までの範囲での合成トルクよりも大きく変化するトルク特性が得られる。なお、約15度から約30度までの範囲での負荷側回転体20での合成トルクの変化量は、約15度から約30度までの範囲での第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも小さい。   Thereby, in the load side rotating body 20, the combined torque does not substantially change in the vicinity of about 0.56 N × m in the range from about 15 degrees to about 30 degrees, while the twist angle α is about 0 degrees. In the range from about 15 degrees to about 15 degrees and in the range from about 30 degrees to about 55 degrees, a torque characteristic in which the combined torque changes more greatly than the combined torque in the range from about 15 degrees to about 30 degrees is obtained. Note that the amount of change in the combined torque in the load-side rotating body 20 in the range from about 15 degrees to about 30 degrees is the amount of change in the first torque and the second torque in the range from about 15 degrees to about 30 degrees. Is smaller than the amount of change.

つまり、第1実施形態の第1変形例の負荷側回転体20の合成トルクにおいて、合成トルクが略変化しない捻り角度αの範囲を、図6に示す第1実施形態における合成トルクが略変化しない捻り角度αの範囲から、約5度ずらすことが可能となり、略変化しない合成トルクの値を、第1実施形態における変化しない合成トルクの値(約0.46N×m)から約0.56N×mに大きくなるように調整することができる。   That is, in the combined torque of the load-side rotator 20 according to the first modification of the first embodiment, the range of the twist angle α where the combined torque does not change substantially does not change the combined torque in the first embodiment shown in FIG. The range of the twist angle α can be shifted by about 5 degrees, and the value of the combined torque that does not substantially change is changed from the value of the combined torque that does not change (about 0.46 N × m) in the first embodiment to about 0.56 N ×. It can be adjusted so as to increase to m.

なお、第1実施形態の第1変形例の効果は、第1実施形態と同様である。   The effect of the first modification of the first embodiment is the same as that of the first embodiment.

(第2実施形態)
次に、図1、図2、図9および図10を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態による磁気カップリング装置300では、上記第1実施形態とは異なり、停止状態において、磁石13aのN極側と磁石23bのN極側とが、互いに向かい合うように配置されるとともに、磁石13bのS極側と磁石23aのS極側とが、互いに向かい合うように配置される場合について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 9, and FIG. In the magnetic coupling device 300 according to the second embodiment, unlike the first embodiment, in the stopped state, the N pole side of the magnet 13a and the N pole side of the magnet 23b are arranged so as to face each other. The case where the south pole side of the magnet 13b and the south pole side of the magnet 23a are arranged so as to face each other will be described.

本発明の第2実施形態による磁気カップリング装置300では、図1に示すように、磁石部12および22のX方向に沿った長さL1と磁石部13および23のX方向に沿った長さL2との比率は、約20:3になるように構成されている。また、磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大約1N×mになるように構成されている。一方、磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大約0.15N×mになるように構成されている。   In the magnetic coupling device 300 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the length L1 along the X direction of the magnet parts 12 and 22 and the length along the X direction of the magnet parts 13 and 23. The ratio with L2 is configured to be about 20: 3. Further, the torque (first torque) generated between the magnet unit 12 and the magnet unit 22 is configured to be about 1 N × m at the maximum. On the other hand, the torque (second torque) generated between the magnet portion 13 and the magnet portion 23 is configured to be about 0.15 N × m at the maximum.

また、図9に示すように、停止状態において、磁石13aが有する断面形状の中心位置13cと磁石23bが有する断面形状の中心位置23dとが、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)に延びる直線上に配置されているとともに、磁石13aのN極側と磁石23bのN極側とが、互いに向かい合うように配置されている。また、停止状態において、磁石13bが有する断面形状の中心位置13dと磁石23aが有する断面形状の中心位置23cとが、半径方向に延びる直線上に配置されているとともに、磁石13bのS極側と磁石23aのS極側とが、互いに向かい合うように配置されている。つまり、停止状態において、磁石部13と磁石部23とは、同一の磁極が半径方向に対向するように構成されている。これにより、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.15N×mで、1周期が約36度であるとともに、位相が約18度ずれた(逆位相の)正弦波状のトルク特性になるように構成されている。なお、第2実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様である。   In addition, as shown in FIG. 9, in the stopped state, the center position 13c of the sectional shape of the magnet 13a and the center position 23d of the sectional shape of the magnet 23b extend in the radial direction (the direction orthogonal to the rotation axis A). While being arranged on a straight line, the N pole side of the magnet 13a and the N pole side of the magnet 23b are arranged to face each other. In the stop state, the cross-sectional center position 13d of the magnet 13b and the cross-section center position 23c of the magnet 23a are arranged on a straight line extending in the radial direction, and the S pole side of the magnet 13b It arrange | positions so that the S pole side of the magnet 23a may mutually face. That is, in the stop state, the magnet portion 13 and the magnet portion 23 are configured such that the same magnetic pole faces in the radial direction. As a result, the torque (second torque) generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 having 20 poles has a maximum value of about 0.15 N × m, one cycle is about 36 degrees, and a phase. Is configured to have a sinusoidal torque characteristic that is shifted by approximately 18 degrees (with an opposite phase). The remaining configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.

次に、図2、図9および図10を参照して、本発明の第2実施形態による磁気カップリング装置300が有する合成トルクについて説明する。   Next, with reference to FIG. 2, FIG. 9, and FIG. 10, the combined torque of the magnetic coupling device 300 according to the second embodiment of the present invention will be described.

図2および図9に示す磁気カップリング装置300の停止状態から、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)を変化させると、図10に示すように、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)に関して、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約1N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性を有するとともに、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.15N×mで、1周期が約36度であるとともに、位相が約18度ずれた(逆位相の)正弦波状のトルク特性を有する。   When the relative angle (torsion angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20 is changed from the stopped state of the magnetic coupling device 300 shown in FIGS. 2 and 9, as shown in FIG. Regarding the relative angle (torsion angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the rotating body 20, the maximum value of the torque (first torque) generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 having four poles is about 1N ×. m, having a sinusoidal torque characteristic of one cycle of about 180 degrees, and the maximum torque (second torque) generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 having 20 poles is about 0.00. 15N × m, one cycle is about 36 degrees, and has a sinusoidal torque characteristic whose phase is shifted by about 18 degrees (in reverse phase).

これにより、負荷側回転体20では、約20度付近の捻り角度αの範囲で、負荷側回転体20での合成トルクの変化量が、第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも大きいような合成トルクのトルク特性が得られる。   As a result, in the load-side rotating body 20, the amount of change in the combined torque in the load-side rotating body 20 is greater than the amount of change in the first torque and the amount of change in the second torque in the range of the twist angle α around 20 degrees. As a result, a torque characteristic of the combined torque can be obtained.

第2実施形態では、上記のように、モータ側回転体10では、磁石部12の磁極数(4極)と磁石部13の磁極数(20極)とが異なるように構成するとともに、負荷側回転体20では、磁石部12に対応する磁石部22の磁極数(4極)と磁石部13に対応する磁石部23の磁極数(20極)とが異なるように構成することによって、磁石部12と磁石部22との間の磁気カップリングによる最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性と、磁石部13と磁石部23との間の磁気カップリングによる最大値が約0.15N×mで、1周期が約36度であるとともに、位相が約18度ずれた(逆位相の)正弦波状のトルク特性とを合成した、正弦波状とは異なるトルク特性を得ることができる。これにより、容易に、モータ側回転体10との相対的な角度の変化に対する負荷側回転体20の合成トルクを正弦波状とは異なる所定のトルク特性に調節することができる。   In the second embodiment, as described above, the motor-side rotating body 10 is configured such that the number of magnetic poles (4 poles) of the magnet unit 12 and the number of magnetic poles (20 poles) of the magnet unit 13 are different, and the load side The rotating body 20 is configured such that the number of magnetic poles (4 poles) of the magnet unit 22 corresponding to the magnet unit 12 is different from the number of magnetic poles (20 poles) of the magnet unit 23 corresponding to the magnet unit 13. 12 and the magnet portion 22 have a maximum value of about 0.8 N × m and a cycle of about 180 degrees in a sinusoidal torque characteristic, and the magnetism between the magnet portion 13 and the magnet portion 23. The maximum value by coupling is about 0.15 N × m, one period is about 36 degrees, and a sinusoidal torque characteristic that is out of phase by about 18 degrees (opposite phase) is synthesized. Different torque characteristics can be obtained. As a result, the combined torque of the load-side rotator 20 with respect to a change in the angle relative to the motor-side rotator 10 can be easily adjusted to a predetermined torque characteristic different from the sine wave shape.

また、第2実施形態では、上記のように、約20度付近の捻り角度αの範囲で、負荷側回転体20での合成トルクの変化量が、第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも大きくなるように、磁石部12および22の磁極数(4極)と、磁石部13および23の磁極数(20極)との組み合わせを選択すれば、モータ側回転体10との相対的な角度の変化に対する負荷側回転体20の合成トルクの変動を大きくすることができるので、相対的な角度の変化が小さくても負荷側回転体20での負荷の変動に対応して十分な合成トルクを発生させることができる。これにより、モータ側回転体10と負荷側回転体20との相対的な角度を変化させにくくすることができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、第1実施形態と同様である。   Further, in the second embodiment, as described above, the amount of change in the combined torque at the load-side rotating body 20 within the range of the twist angle α near about 20 degrees is the amount of change in the first torque and the amount of the second torque. If the combination of the number of magnetic poles of the magnet parts 12 and 22 (4 poles) and the number of magnetic poles of the magnet parts 13 and 23 (20 poles) is selected so as to be larger than the amount of change, Since the fluctuation of the combined torque of the load-side rotator 20 with respect to the relative angle change can be increased, it is sufficient to cope with the load fluctuation in the load-side rotator 20 even if the relative angle change is small. Can generate a combined torque. Thereby, it is possible to make it difficult to change the relative angle between the motor-side rotating body 10 and the load-side rotating body 20. The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the first embodiment.

(第3実施形態)
次に、図2および図11〜図16を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。この第3実施形態による磁気カップリング装置400では、上記第1実施形態に加えて、磁石部13を、磁石部23に対してずれた状態で回転可能に構成した場合について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 and FIGS. In the magnetic coupling device 400 according to the third embodiment, in addition to the first embodiment, a case will be described in which the magnet unit 13 is configured to be rotatable in a state shifted from the magnet unit 23.

本発明の第3実施形態による磁気カップリング装置400では、図11および図12に示すように、モータ側回転体410における凹部11の内側面11aのX1側には、周状に溝部410aが形成されている。この溝部410aは、磁石部13の外周側に位置するように形成されている。また、モータ側回転体410には、ネジ穴410bが設けられている。このネジ穴410bは、後述する回転部414をモータ側回転体410に固定するためのネジ403が螺合するように構成されている。   In the magnetic coupling device 400 according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 11 and 12, a groove portion 410a is formed in a circumferential shape on the X1 side of the inner surface 11a of the concave portion 11 in the motor-side rotating body 410. Has been. The groove portion 410 a is formed so as to be positioned on the outer peripheral side of the magnet portion 13. Further, the motor-side rotating body 410 is provided with a screw hole 410b. The screw hole 410b is configured such that a screw 403 for fixing a rotating unit 414, which will be described later, to the motor side rotating body 410 is screwed.

また、内側面11aの溝部410aには、回転軸線Aを中心とする円環状の回転部414が嵌め込まれた状態で配置されている。この回転部414の内周面には、磁石部13が固定されている。また、回転部414は、モータ側回転体410に対して回転軸線A回りに角度β(図13参照)で回転可能に構成されている。   Further, an annular rotating portion 414 centering on the rotation axis A is disposed in the groove portion 410a of the inner surface 11a. The magnet portion 13 is fixed to the inner peripheral surface of the rotating portion 414. The rotating unit 414 is configured to be rotatable around the rotation axis A with respect to the motor-side rotating body 410 at an angle β (see FIG. 13).

また、回転部414は、モータ側回転体410に対して回転軸線A回りに角度β回転した状態で、ネジ403によってモータ側回転体410に固定可能に構成されている。具体的には、ネジ穴410bに螺合しているネジ403のネジ先が回転部414の外側面を押さえることによって、回転部414をモータ側回転体410に固定可能に構成している。これにより、任意の角度βで回転部414をモータ側回転体410に固定することが可能である。   The rotating unit 414 is configured to be fixed to the motor-side rotator 410 with a screw 403 in a state where the rotator 414 is rotated by an angle β around the rotation axis A with respect to the motor-side rotator 410. Specifically, the rotating portion 414 can be fixed to the motor-side rotating body 410 by the screw tip of the screw 403 screwed into the screw hole 410b pressing the outer surface of the rotating portion 414. Thereby, it is possible to fix the rotating part 414 to the motor side rotating body 410 at an arbitrary angle β.

また、所定の停止状態(角度βが約0度の状態)では、磁石部13と磁石部23とは、異なる磁極が半径方向に対向するように構成されている。これにより、4極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性になるように構成されている。   Further, in a predetermined stop state (a state where the angle β is about 0 degree), the magnet portion 13 and the magnet portion 23 are configured such that different magnetic poles face each other in the radial direction. As a result, the torque (second torque) generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 having four poles is a sinusoidal torque having a maximum value of about 0.14 N × m and a period of about 36 degrees. It is configured to be characteristic.

また、図13に示すように、停止状態で、かつ、回転部414がモータ側回転体410に対して約10度だけ時計回りに回転した状態(角度βが約−10度の状態)では、磁石13aが有する断面形状の中心位置13cおよび磁石13bが有する断面形状の中心位置13dは、それぞれ、磁石23aが有する断面形状の中心位置23cおよび磁石23bが有する断面形状の中心位置23dよりも時計回りに約10度ずれた状態になるように構成されている。これにより、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度であるとともに、位相が約10度遅れた正弦波状のトルク特性になるように構成されている。   Further, as shown in FIG. 13, in a stopped state and in a state where the rotating unit 414 rotates clockwise by about 10 degrees with respect to the motor-side rotating body 410 (state where the angle β is about −10 degrees), The cross-sectional center position 13c of the magnet 13a and the cross-sectional center position 13d of the magnet 13b are respectively more clockwise than the cross-sectional center position 23c of the magnet 23a and the cross-sectional center position 23d of the magnet 23b. It is configured to be in a state shifted by about 10 degrees. As a result, the torque (second torque) generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 having 20 poles has a maximum value of about 0.14 N × m, one period is about 36 degrees, and a phase. Is configured to have a sinusoidal torque characteristic delayed by about 10 degrees.

また、停止状態で、かつ、回転部414がモータ側回転体410に対して約10度だけ反時計回りに回転した状態(角度βが約+10度の状態)では、磁石13aの中心位置13cおよび磁石13bの中心位置13dは、それぞれ、磁石23aの中心位置23cおよび磁石23bの中心位置23dよりも反時計回りに約10度ずれた状態になるように構成されている。これにより、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度であるとともに、位相が約10度進んだ正弦波状のトルク特性になるように構成されている。なお、第3実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様である。   In a stopped state and when the rotating unit 414 rotates counterclockwise by about 10 degrees with respect to the motor-side rotating body 410 (when the angle β is about +10 degrees), the center position 13c of the magnet 13a and The center position 13d of the magnet 13b is configured to be shifted by about 10 degrees counterclockwise from the center position 23c of the magnet 23a and the center position 23d of the magnet 23b. As a result, the torque (second torque) generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 having 20 poles has a maximum value of about 0.14 N × m, one period is about 36 degrees, and a phase. Is configured to have a sinusoidal torque characteristic advanced by about 10 degrees. Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

次に、図2、図14〜図16を参照して、本発明の第3実施形態による磁気カップリング装置400が有する合成トルクについて説明する。   Next, with reference to FIGS. 2 and 14 to 16, the combined torque of the magnetic coupling device 400 according to the third embodiment of the present invention will be described.

図2および図14に示す回転部414がモータ側回転体410に対して約10度だけ時計回りに回転した状態(角度βが約−10度の状態)から、負荷側回転体20に対するモータ側回転体410の相対角度(捻り角度α)を変化させると、図15に示すように、負荷側回転体20に対するモータ側回転体410の相対角度(捻り角度α)に関して、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性を有するとともに、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度であるとともに、位相が約10度遅れた正弦波状のトルク特性を有する。   From the state in which the rotating unit 414 shown in FIG. 2 and FIG. 14 rotates clockwise by about 10 degrees with respect to the motor side rotating body 410 (the state where the angle β is about −10 degrees), the motor side with respect to the load side rotating body 20 When the relative angle (twisting angle α) of the rotating body 410 is changed, as shown in FIG. 15, the magnet unit having four poles with respect to the relative angle (twisting angle α) of the motor-side rotating body 410 with respect to the load-side rotating body 20. The torque (first torque) generated between the magnet 12 and the magnet portion 22 has a maximum value of about 0.8 N × m, has a sinusoidal torque characteristic with one cycle of about 180 degrees, and has 20 poles. The torque (second torque) generated between the magnet portion 13 and the magnet portion 23 has a maximum value of about 0.14 N × m, one cycle is about 36 degrees, and the phase is a sine delayed by about 10 degrees. Has wavy torque characteristics.

これにより、時計回りに約10度ずれた状態における負荷側回転体20では、捻り角度αが約15度から約30度までの範囲で、合成トルクが約0.55N×mの近傍で略変化しない一方、捻り角度αが約0度から約15度までの範囲、および、約30度から約50度までの範囲では、合成トルクが約15度から約30度までの範囲よりも大きく変化するトルク特性が得られる。この際、約15度から約30度までの範囲での負荷側回転体20での合成トルクの変化量は、約15度から約30度までの範囲での第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも小さい。   As a result, in the load-side rotating body 20 in a state of being shifted about 10 degrees clockwise, the combined torque is substantially changed in the vicinity of about 0.55 N × m in the range of the twist angle α from about 15 degrees to about 30 degrees. On the other hand, when the twist angle α is in the range from about 0 degrees to about 15 degrees and in the range from about 30 degrees to about 50 degrees, the combined torque changes more than the range from about 15 degrees to about 30 degrees. Torque characteristics can be obtained. At this time, the amount of change in the combined torque in the load side rotor 20 in the range from about 15 degrees to about 30 degrees is the amount of change in the first torque and the second amount in the range from about 15 degrees to about 30 degrees. Less than the amount of torque change.

つまり、時計回りに約10度ずれた状態における負荷側回転体20の合成トルクにおいて、合成トルクが略変化しない捻り角度αの範囲を、図6に示す第1実施形態における合成トルクが略変化しない捻り角度αの範囲から、約5度ずらすことが可能となり、略変化しない合成トルクの値を、第1実施形態における変化しない合成トルクの値(約0.46N×m)から約0.55N×mに大きくなるように調整することができる。   That is, the combined torque in the first embodiment shown in FIG. 6 does not substantially change in the range of the twist angle α in which the combined torque does not substantially change in the combined torque of the load-side rotator 20 in a state shifted by about 10 degrees clockwise. The range of the twist angle α can be shifted by about 5 degrees, and the value of the combined torque that does not substantially change is changed from the value of the combined torque that does not change (about 0.46 N × m) in the first embodiment to about 0.55 N ×. It can be adjusted so as to increase to m.

また、回転部414がモータ側回転体410に対して約10度だけ反時計回りに回転した状態(角度βが約+10度の状態)から、負荷側回転体20に対するモータ側回転体410の相対角度(捻り角度α)を変化させると、図16に示すように、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)に関して、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性を有するとともに、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度であるとともに、位相が約10度進んだ正弦波状のトルク特性を有する。   In addition, from the state in which the rotating unit 414 rotates counterclockwise by about 10 degrees with respect to the motor-side rotating body 410 (the state where the angle β is about +10 degrees), the motor-side rotating body 410 is relative to the load-side rotating body 20. When the angle (twisting angle α) is changed, as shown in FIG. 16, with respect to the relative angle (twisting angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20, the magnet section 12 and the magnet section 22 that are four poles. The torque (first torque) generated between the magnet portion 13 has a maximum value of about 0.8 N × m, has a sinusoidal torque characteristic of one cycle of about 180 degrees, and has 20 magnets. Torque generated between the unit 23 (second torque) has a maximum value of about 0.14 N × m, a period of about 36 degrees, and a sinusoidal torque characteristic with a phase advanced by about 10 degrees. Have.

これにより、反時計回りに約10度ずれた状態における負荷側回転体20では、捻り角度αが約5度から約20度までの範囲で、合成トルクが約0.33N×mの近傍で略変化しない一方、捻り角度αが約0度から約5度までの範囲、および、約20度から約40度までの範囲で、合成トルクが約5度から約20度までの範囲よりも大きく変化するトルク特性が得られる。この際、約5度から約20度までの範囲での負荷側回転体20での合成トルクの変化量は、約5度から約20度までの範囲での第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも小さい。   As a result, in the load-side rotating body 20 in a state of being deviated approximately 10 degrees counterclockwise, the combined torque is approximately in the vicinity of approximately 0.33 N × m with the twist angle α ranging from approximately 5 degrees to approximately 20 degrees. On the other hand, when the twist angle α is in the range from about 0 degrees to about 5 degrees and in the range from about 20 degrees to about 40 degrees, the combined torque changes more than the range from about 5 degrees to about 20 degrees. Torque characteristics to be obtained. At this time, the amount of change in the combined torque in the load-side rotating body 20 in the range from about 5 degrees to about 20 degrees is the amount of change in the first torque and the second amount in the range from about 5 degrees to about 20 degrees. Less than the amount of torque change.

つまり、反時計回りに約10度ずれた状態における負荷側回転体20の合成トルクにおいて、合成トルクが略変化しない捻り角度αの範囲を、図6に示す第1実施形態における合成トルクが略変化しない捻り角度αの範囲から、約−5度ずらすことが可能となり、略変化しない合成トルクの値を、第1実施形態における変化しない合成トルクの値(約0.46N×m)から約0.33N×mに小さくなるように調整することができる。   That is, in the combined torque of the load-side rotating body 20 in a state of being shifted about 10 degrees counterclockwise, the range of the twist angle α where the combined torque does not substantially change is substantially changed in the combined torque in the first embodiment shown in FIG. It is possible to shift about −5 degrees from the range of the twist angle α that does not change, and the value of the combined torque that does not substantially change is about 0. 0 from the value of the combined torque that does not change (about 0.46 N × m) in the first embodiment. Adjustment can be made to be as small as 33 N × m.

第3実施形態では、上記のように、モータ側回転体410では、磁石部12の磁極数(4極)と磁石部13の磁極数(20極)とが異なるように構成するとともに、負荷側回転体20では、磁石部12に対応する磁石部22の磁極数(4極)と磁石部13に対応する磁石部23の磁極数(20極)とが異なるように構成することによって、磁石部12と磁石部22との間の磁気カップリングによる最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性と、磁石部13と磁石部23との間の磁気カップリングによる最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度であるとともに、位相が約10度遅れたまたは進んだ正弦波状のトルク特性とを合成した、正弦波状とは異なるトルク特性を得ることができる。これにより、容易に、モータ側回転体410との相対的な角度の変化に対する負荷側回転体20の合成トルクを正弦波状とは異なる所定のトルク特性に調節することができる。   In the third embodiment, as described above, the motor-side rotating body 410 is configured such that the number of magnetic poles (4 poles) of the magnet unit 12 and the number of magnetic poles of the magnet unit 13 (20 poles) are different from each other. The rotating body 20 is configured such that the number of magnetic poles (4 poles) of the magnet unit 22 corresponding to the magnet unit 12 is different from the number of magnetic poles (20 poles) of the magnet unit 23 corresponding to the magnet unit 13. 12 and the magnet portion 22 have a maximum value of about 0.8 N × m and a cycle of about 180 degrees in a sinusoidal torque characteristic, and the magnetism between the magnet portion 13 and the magnet portion 23. Torque different from a sine wave shape, which is a combined maximum of about 0.14 N × m, a cycle of about 36 degrees, and a phase lag of about 10 degrees or advanced sinusoidal torque characteristics. Characteristics can be obtained. As a result, the combined torque of the load-side rotating body 20 with respect to a change in the relative angle with the motor-side rotating body 410 can be easily adjusted to a predetermined torque characteristic different from the sine wave shape.

また、第3実施形態では、上記のように、停止状態で、かつ、回転部414がモータ側回転体410に対して約10度だけ時計回り(反時計回り)に回転した状態(角度βが約−10度(約+10度)の状態)では、磁石13aの中心位置13cおよび磁石13bの中心位置13dが、それぞれ、磁石23aの中心位置23cおよび磁石23bの中心位置23dに対して約10度ずれた状態になるように構成すれば、磁石13aの中心位置13cおよび磁石13bの中心位置13dを、それぞれ、磁石23aの中心位置23cおよび磁石23bの中心位置23dに対して約10度ずらすことによって、磁石部13と磁石部23との間の磁気カップリングによるトルク特性を、中心位置13c(13d)と中心位置23c(23d)とがずれていない場合におけるトルク特性とは異なるトルク特性にすることができる。これにより、より多様なトルク特性を得ることができる。なお、第3実施形態のその他の効果は、第1実施形態と同様である。   Further, in the third embodiment, as described above, the rotation is stopped and the rotating unit 414 is rotated clockwise (counterclockwise) by about 10 degrees with respect to the motor-side rotating body 410 (the angle β is In a state of about −10 degrees (about +10 degrees), the center position 13c of the magnet 13a and the center position 13d of the magnet 13b are about 10 degrees with respect to the center position 23c of the magnet 23a and the center position 23d of the magnet 23b, respectively. If configured to be shifted, the center position 13c of the magnet 13a and the center position 13d of the magnet 13b are shifted by about 10 degrees with respect to the center position 23c of the magnet 23a and the center position 23d of the magnet 23b, respectively. The torque characteristics due to the magnetic coupling between the magnet part 13 and the magnet part 23 are shifted between the center position 13c (13d) and the center position 23c (23d). It can be different torque characteristics and torque characteristics in the absence. Thereby, more various torque characteristics can be obtained. The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the first embodiment.

(第4実施形態)
次に、図2、図6および図17〜図20を参照して、本発明の第4実施形態について説明する。この第4実施形態による磁気カップリング装置500では、上記第1実施形態に加えて、モータ側回転体510の外周面にヨーク515を配置した場合について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 6 and 17 to 20. In the magnetic coupling device 500 according to the fourth embodiment, a case where a yoke 515 is arranged on the outer peripheral surface of the motor side rotating body 510 in addition to the first embodiment will be described.

本発明の第4実施形態による磁気カップリング装置500では、図17および図18に示すように、モータ側回転体510の外周面510のX1側には、周状に溝部510cが形成されている。また、外周面510の溝部510cには、回転軸線Aを中心とする円環状のヨーク515が嵌め込まれた状態で配置されている。このヨーク515は、モータ側回転体510に対して回転軸線A回りに回転可能に構成されている。   In the magnetic coupling device 500 according to the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 17 and 18, a groove portion 510 c is formed circumferentially on the X1 side of the outer peripheral surface 510 of the motor-side rotating body 510. . Further, an annular yoke 515 centered on the rotation axis A is disposed in the groove portion 510 c of the outer peripheral surface 510. The yoke 515 is configured to be rotatable around the rotation axis A with respect to the motor side rotating body 510.

ここで、第4実施形態では、図18に示すように、ヨーク515の外周面には、磁石部13の磁極数(20極)と同じ数(20個)の凸部515aおよび凹部515bが設けられている。この凸部515aおよび凹部515bは、等角度(約9度)間隔で交互に形成されている。また、凸部515aが形成されている位置におけるヨーク515の半径方向(回転軸線Aと直交する方向)の厚みは、凹部515bが形成されている位置におけるヨーク515の半径方向の厚みよりも大きくなるように構成されている。   Here, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 18, the same number (20) of convex portions 515 a and concave portions 515 b as the number of magnetic poles (20 poles) of the magnet portion 13 are provided on the outer peripheral surface of the yoke 515. It has been. The convex portions 515a and the concave portions 515b are alternately formed at equiangular intervals (about 9 degrees). In addition, the thickness of the yoke 515 in the radial direction (the direction orthogonal to the rotation axis A) at the position where the convex portion 515a is formed is larger than the thickness of the yoke 515 in the radial direction at the position where the concave portion 515b is formed. It is configured as follows.

また、ヨーク515には、ネジ503が螺合するネジ穴515cが設けられている。また、ヨーク515は、モータ側回転体510に対して回転軸線A回りに角度γ回転した状態で、ネジ503によってモータ側回転体510に固定可能に構成されている。具体的には、ネジ穴515cに螺合しているネジ503のネジ先がモータ側回転体510の外側面を押さえることによって、ヨーク515をモータ側回転体510に固定可能に構成している。これにより、任意の角度γでヨーク515をモータ側回転体510に固定することが可能である。   The yoke 515 is provided with a screw hole 515c into which the screw 503 is screwed. The yoke 515 is configured to be fixed to the motor-side rotating body 510 with a screw 503 in a state where the yoke 515 is rotated about the rotation axis A by an angle γ with respect to the motor-side rotating body 510. Specifically, the yoke 515 can be fixed to the motor-side rotating body 510 by the screw tip of the screw 503 screwed into the screw hole 515c pressing the outer surface of the motor-side rotating body 510. Thereby, it is possible to fix the yoke 515 to the motor-side rotating body 510 at an arbitrary angle γ.

また、図18に示すように、所定の停止状態(角度γが約0度の状態)では、ヨーク515の凸部515aは、磁石13aと磁石13bとの間の対応する位置に配置されるとともに、凹部515bは、磁石13aおよび磁石13bに対応する位置に配置されるように構成されている。これにより、磁石13aと磁石13bとの間の対応する位置に配置された凸部515aによって、磁石13aと磁石13bとにより構成される磁場の強度が大きくなるように構成されている。この場合、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、第1実施形態と同様に、最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性になるように構成されている。   Further, as shown in FIG. 18, in a predetermined stop state (state where the angle γ is about 0 degree), the convex portion 515a of the yoke 515 is disposed at a corresponding position between the magnet 13a and the magnet 13b. The recess 515b is configured to be disposed at a position corresponding to the magnet 13a and the magnet 13b. Thereby, it is comprised so that the intensity | strength of the magnetic field comprised by the magnet 13a and the magnet 13b may become large by the convex part 515a arrange | positioned in the position corresponding between the magnet 13a and the magnet 13b. In this case, the torque (second torque) generated between the magnet part 13 having 20 poles and the magnet part 23 has a maximum value of about 0.14 N × m and one cycle as in the first embodiment. It is configured to have a sinusoidal torque characteristic of about 36 degrees.

一方、図19に示すように、停止状態で、かつ、ヨーク515がモータ側回転体510に対して約9度だけ反時計回りに回転した状態(角度γが約+9度の状態)では、ヨーク515の凸部515aは、磁石13aおよび磁石13bに対応する位置に配置されるとともに、凹部515bは、磁石13aと磁石13bとの間の対応する位置に配置されるように構成されている。これにより、磁石13aと磁石13bとの間に凸部515aが配置されないため、ヨーク515の凸部515aが磁石13aと磁石13bとの間の対応する位置に配置された場合と比べて、磁石13aと磁石13bとにより構成される磁場の強度が小さくなる。これにより、磁石部13と磁石部23とに働く磁場の強度が小さくなるように構成されている。この場合、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.08N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性になるように構成されている。   On the other hand, as shown in FIG. 19, in a stopped state and in a state where the yoke 515 rotates counterclockwise by about 9 degrees with respect to the motor-side rotating body 510 (a state where the angle γ is about +9 degrees), the yoke The convex portion 515a of 515 is arranged at a position corresponding to the magnet 13a and the magnet 13b, and the concave portion 515b is arranged at a corresponding position between the magnet 13a and the magnet 13b. Thereby, since the convex part 515a is not arrange | positioned between the magnet 13a and the magnet 13b, compared with the case where the convex part 515a of the yoke 515 is arrange | positioned in the corresponding position between the magnet 13a and the magnet 13b, the magnet 13a. The strength of the magnetic field formed by the magnet 13b is reduced. Thereby, it is comprised so that the intensity | strength of the magnetic field which acts on the magnet part 13 and the magnet part 23 may become small. In this case, the torque (second torque) generated between the magnet part 13 having 20 poles and the magnet part 23 is a sinusoidal torque having a maximum value of about 0.08 N × m and a period of about 36 degrees. It is configured to be characteristic.

つまり、ヨーク515を回転軸線A回りに回転させることによって、磁石部13と磁石部23とに働く磁場の強度を調整することが可能に構成されている。なお、第4実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様である。   That is, by rotating the yoke 515 about the rotation axis A, the strength of the magnetic field acting on the magnet unit 13 and the magnet unit 23 can be adjusted. In addition, the other structure of 4th Embodiment is the same as that of 1st Embodiment.

次に、図2、図6、図19および図20を参照して、本発明の第4実施形態による磁気カップリング装置500が有する合成トルクについて説明する。   Next, with reference to FIG. 2, FIG. 6, FIG. 19, and FIG. 20, the combined torque of the magnetic coupling device 500 according to the fourth embodiment of the present invention will be described.

図2および図19に示す、停止状態で、かつ、ヨーク515がモータ側回転体510に対して約9度だけ反時計回りに回転した状態(角度γが約+9度の状態)から、負荷側回転体20に対するモータ側回転体510の相対角度(捻り角度α)を変化させると、図20に示すように、負荷側回転体20に対するモータ側回転体510の相対角度(捻り角度α)に関して、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性を有するとともに、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.08N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性を有する。   From the state shown in FIG. 2 and FIG. 19 in which the yoke 515 is rotated counterclockwise by about 9 degrees with respect to the motor-side rotating body 510 (the state where the angle γ is about +9 degrees). When the relative angle (twisting angle α) of the motor-side rotating body 510 with respect to the rotating body 20 is changed, the relative angle (twisting angle α) of the motor-side rotating body 510 with respect to the load-side rotating body 20 is changed as shown in FIG. The torque (first torque) generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 having four poles has a maximum value of about 0.8 N × m, and has a sinusoidal torque characteristic with one cycle of about 180 degrees. At the same time, the torque (second torque) generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 having 20 poles has a maximum value of about 0.08 N × m and a sinusoidal torque characteristic with a period of about 36 degrees. Have

これにより、ヨーク515の凹部515bが磁石13aと磁石13bとの間の対応する位置に配置された状態では、凸部515aが磁石13aと磁石13bとの間の対応する位置に配置された場合(図6参照)と比べて第2トルクの影響が小さくなることにより、負荷側回転体20での合成トルクのトルク特性は、第1トルクのトルク特性に近いトルク特性になる。このため、負荷側回転体20の合成トルクとして、凸部515aが磁石13aと磁石13bとの間の対応する位置に配置された場合と比べて、捻り角度αが約10度から約25度までの範囲の変化量が大きくなる。   Thereby, in the state where the concave portion 515b of the yoke 515 is disposed at the corresponding position between the magnet 13a and the magnet 13b, the convex portion 515a is disposed at the corresponding position between the magnet 13a and the magnet 13b ( The influence of the second torque is smaller than that in FIG. 6), so that the torque characteristic of the combined torque in the load side rotating body 20 becomes a torque characteristic close to the torque characteristic of the first torque. For this reason, as the combined torque of the load-side rotator 20, the twist angle α is from about 10 degrees to about 25 degrees compared to the case where the convex portions 515a are arranged at corresponding positions between the magnets 13a and 13b. The amount of change in the range increases.

第4実施形態では、上記のように、モータ側回転体510では、磁石部12の磁極数(4極)と磁石部13の磁極数(20極)とが異なるように構成するとともに、負荷側回転体20では、磁石部12に対応する磁石部22の磁極数(4極)と磁石部13に対応する磁石部23の磁極数(20極)とが異なるように構成することによって、磁石部12と磁石部22との間の磁気カップリングによる最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性と、磁石部13と磁石部23との間の磁気カップリングによる最大値が約0.08N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性とを合成した、正弦波状とは異なるトルク特性を得ることができる。これにより、容易に、モータ側回転体510との相対的な角度の変化に対する負荷側回転体20の合成トルクを所定のトルク特性に調節することができる。   In the fourth embodiment, as described above, the motor-side rotator 510 is configured such that the number of magnetic poles (4 poles) of the magnet unit 12 and the number of magnetic poles of the magnet unit 13 (20 poles) are different, and the load side The rotating body 20 is configured such that the number of magnetic poles (4 poles) of the magnet unit 22 corresponding to the magnet unit 12 is different from the number of magnetic poles (20 poles) of the magnet unit 23 corresponding to the magnet unit 13. 12 and the magnet portion 22 have a maximum value of about 0.8 N × m and a cycle of about 180 degrees in a sinusoidal torque characteristic, and the magnetism between the magnet portion 13 and the magnet portion 23. A torque characteristic different from a sine wave shape obtained by synthesizing a sinusoidal torque characteristic having a maximum value of about 0.08 N × m by coupling and a period of about 36 degrees can be obtained. As a result, the combined torque of the load-side rotator 20 with respect to a change in the angle relative to the motor-side rotator 510 can be easily adjusted to a predetermined torque characteristic.

また、第4実施形態では、上記のように、磁石部13と磁石部23とに働く磁場の強度を調整することが可能に構成されたなヨーク515を設ければ、ヨーク515を用いて磁場の強度を調整することによって、磁石部13と磁石部23との間の磁気カップリングにおいて、より多様なトルク特性を得ることができる。なお、第4実施形態のその他の効果は、第1実施形態と同様である。   Further, in the fourth embodiment, as described above, if the yoke 515 configured to be able to adjust the strength of the magnetic field acting on the magnet unit 13 and the magnet unit 23 is provided, the magnetic field is generated using the yoke 515. By adjusting the strength of the magnetic coupling, more various torque characteristics can be obtained in the magnetic coupling between the magnet portion 13 and the magnet portion 23. The remaining effects of the fourth embodiment are similar to those of the first embodiment.

(第5実施形態)
次に、図2、図3、図6および図21〜図23を参照して、本発明の第5実施形態について説明する。この第5実施形態による磁気カップリング装置600では、上記第1実施形態とは異なり、モータ側回転体10にさらに磁石部616を設けるとともに、負荷側回転体20に磁石部616に対応する磁石部624を設けた場合について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 6 and 21 to 23. In the magnetic coupling device 600 according to the fifth embodiment, unlike the first embodiment, a magnet unit 616 is further provided on the motor-side rotating body 10 and a magnet unit corresponding to the magnet unit 616 is provided on the load-side rotating body 20. A case where 624 is provided will be described.

本発明の第5実施形態による磁気カップリング装置600では、図21に示すように、モータ側回転体10の凹部11における内側面11aのX2側およびX1側には、それぞれ、磁石部12および13が回転軸線Aに沿ってX方向に並ぶように固定されているとともに、磁石部12と磁石部13との間には、回転軸線Aに沿って磁石部616が固定されている。また、負荷側回転体20の外側面21のX2側およびX1側には、それぞれ、回転軸線Aに沿ってX方向に並ぶように磁石部22および23が固定されているとともに、磁石部22と磁石部23との間には、回転軸線Aに沿って磁石部624が固定されている。また、磁石部616と磁石部624とは対向するようにX方向の同じ位置に配置されている。これにより、磁石部616と磁石部624とは、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)において互いに対向した状態で磁気カップリングするように構成されている。   In the magnetic coupling device 600 according to the fifth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 21, the magnet portions 12 and 13 are provided on the X2 side and the X1 side of the inner surface 11a in the concave portion 11 of the motor side rotating body 10, respectively. Are fixed so as to be aligned in the X direction along the rotation axis A, and the magnet portion 616 is fixed along the rotation axis A between the magnet portion 12 and the magnet portion 13. Magnet portions 22 and 23 are fixed on the X2 side and X1 side of the outer side surface 21 of the load-side rotating body 20 so as to be aligned in the X direction along the rotation axis A, respectively. A magnet unit 624 is fixed between the magnet unit 23 and the rotation axis A. Moreover, the magnet part 616 and the magnet part 624 are arrange | positioned in the same position of a X direction so that it may oppose. Thereby, the magnet part 616 and the magnet part 624 are comprised so that a magnetic coupling may be carried out in the state which mutually opposed in the radial direction (direction orthogonal to the rotating shaft line A).

また、磁石部12および22のX方向に沿った長さL1と、磁石部13および23のX方向に沿った長さL2と、磁石部616および624のX方向に沿った長さL3との比率は、約40:2:7になるように構成されている。つまり、磁石部12と磁石部22とが対向する面積は、磁石部13と磁石部23とが対向する領域の面積および磁石部616と磁石部624とが対向する領域の面積よりも大きい。また、磁石部13と磁石部23とが対向する面積は、磁石部616と磁石部624とが対向する領域の面積よりも大きい。なお、磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大約0.04N×mになるように構成されている。   Further, the length L1 along the X direction of the magnet parts 12 and 22, the length L2 along the X direction of the magnet parts 13 and 23, and the length L3 along the X direction of the magnet parts 616 and 624 The ratio is configured to be approximately 40: 2: 7. That is, the area where the magnet part 12 and the magnet part 22 face each other is larger than the area where the magnet part 13 and the magnet part 23 face each other and the area where the magnet part 616 and the magnet part 624 face each other. Moreover, the area where the magnet part 13 and the magnet part 23 oppose is larger than the area of the area | region where the magnet part 616 and the magnet part 624 oppose. Note that the torque (third torque) generated between the magnet unit 616 and the magnet unit 624 is configured to be about 0.04 N × m at the maximum.

ここで、第5実施形態では、図22に示すように、磁石部616では、予めN極に着磁された6個の磁石616aおよび予めS極に着磁された6個の磁石616bが等角度(約30度)間隔で、周状に交互に配置されている。また、磁石部624では、予めS極に着磁された6個の磁石624aおよび予めN極に着磁された6個の磁石624bが等角度(約30度)間隔で、周状に交互に配置されている。つまり、磁石部616および624の磁極数は、共に12極になるように構成されている。なお、磁石部616は、本発明の「第5磁石部」の一例であり、磁石部624は、本発明の「第6磁石部」の一例である。   Here, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 22, the magnet unit 616 includes six magnets 616a preliminarily magnetized to the N pole and six magnets 616b magnetized to the S pole in advance. It is alternately arranged in a circumferential manner at an angle (about 30 degrees) interval. In the magnet section 624, six magnets 624a previously magnetized to the S pole and six magnets 624b magnetized to the N pole in advance are alternately arranged at equal angular intervals (about 30 degrees). Has been placed. That is, the number of magnetic poles of the magnet parts 616 and 624 is configured to be 12 poles. The magnet unit 616 is an example of the “fifth magnet unit” in the present invention, and the magnet unit 624 is an example of the “sixth magnet unit” in the present invention.

また、図21および図22に示すように、磁石616aおよび616bは、共に、Y−Z平面(図22参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図21参照)に延びるように配置されている。また、磁石624aおよび624bは、共に、Y−Z平面(図22参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図21参照)に延びるように配置されている。   Further, as shown in FIGS. 21 and 22, both the magnets 616a and 616b have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 22) and are along the rotation axis A. Are arranged so as to extend in the X direction (see FIG. 21). Magnets 624a and 624b both have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 22) and extend in the X direction (see FIG. 21) along rotation axis A. Are arranged as follows.

また、図22に示すように、磁石616aおよび624bでは、それぞれ、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)において、N極が磁石部624および616側に位置するとともに、S極が磁石部624および616とは反対側に位置するように配置されている。また、磁石616bおよび624aでは、それぞれ、半径方向において、S極が磁石部624および616側に位置するとともに、N極が磁石部624および616とは反対側に位置するように配置されている。   Further, as shown in FIG. 22, in the magnets 616a and 624b, the N pole is located on the magnet parts 624 and 616 side in the radial direction (direction orthogonal to the rotation axis A), and the S pole is the magnet part 624. And it arrange | positions so that it may be located on the opposite side to 616. Magnets 616b and 624a are arranged so that the south pole is located on the magnet parts 624 and 616 side and the north pole is located on the opposite side of magnet parts 624 and 616 in the radial direction.

また、停止状態において、磁石616aが有する断面形状の中心位置616cと磁石624bが有する断面形状の中心位置624dとが、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)に延びる直線上に配置されているとともに、磁石616aのN極側と磁石624bのN極側とが、互いに向かい合うように配置されている。また、停止状態において、磁石616bが有する断面形状の中心位置616dと磁石624aが有する断面形状の中心位置624cとが、半径方向に延びる直線上に配置されているとともに、磁石616bのS極側と磁石624aのS極側とが、互いに向かい合うように配置されている。つまり、停止状態において、磁石部616と磁石部624とは、同一の磁極が半径方向に対向するように構成されている。これにより、12極である磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大値が約0.04N×mで、かつ、4極である磁石部12と磁石部22の間のトルク特性の周波数に対して3倍の周波数(1周期が約60度)であるとともに、位相が約30度ずれた(逆位相の)正弦波状のトルク特性になるように構成されている。   In the stopped state, the center position 616c of the cross-sectional shape of the magnet 616a and the center position 624d of the cross-sectional shape of the magnet 624b are arranged on a straight line extending in the radial direction (direction orthogonal to the rotation axis A). In addition, the N pole side of the magnet 616a and the N pole side of the magnet 624b are arranged to face each other. In the stop state, the center position 616d of the cross-sectional shape of the magnet 616b and the center position 624c of the cross-sectional shape of the magnet 624a are arranged on a straight line extending in the radial direction, and the S pole side of the magnet 616b The S pole side of the magnet 624a is arranged to face each other. That is, in the stopped state, the magnet portion 616 and the magnet portion 624 are configured such that the same magnetic pole faces in the radial direction. As a result, the torque (third torque) generated between the magnet portion 616 having 12 poles and the magnet portion 624 has a maximum value of about 0.04 N × m, and the magnet portion 12 and magnet having 4 poles. The frequency is three times the frequency of the torque characteristic between the parts 22 (one cycle is about 60 degrees), and the phase is shifted by about 30 degrees (opposite phase) to form a sinusoidal torque characteristic. Has been.

また、磁石616a、616b、624aおよび624bは、共に、R−T−B系磁石からなる。なお、第5実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様である。   Magnets 616a, 616b, 624a and 624b are all R-T-B magnets. The remaining configuration of the fifth embodiment is similar to that of the first embodiment.

次に、図2、図3、図6、図22および図23を参照して、本発明の第5実施形態による磁気カップリング装置600が有する合成トルクについて説明する。   Next, with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 6, FIG. 22, and FIG. 23, the combined torque of the magnetic coupling device 600 according to the fifth embodiment of the present invention will be described.

図2、図3および図22に示す磁気カップリング装置600の停止状態から、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)を変化させると、図23に示すように、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)に関して、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性を有し、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性を有するとともに、12極である磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大値が約0.04N×mで、1周期が約60度であるとともに、位相が約30度ずれた(逆位相の)正弦波状のトルク特性を有する。   When the relative angle (torsion angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20 is changed from the stopped state of the magnetic coupling device 600 shown in FIGS. 2, 3, and 22, as shown in FIG. 23. Regarding the relative angle (torsion angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20, the torque (first torque) generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 having four poles has a maximum value. The torque (second torque) generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 having a sinusoidal torque characteristic of about 0.8 N × m and one cycle of about 180 degrees and having 20 poles is the maximum. The value is about 0.14 N × m, and it has a sinusoidal torque characteristic with a period of about 36 degrees, and the torque (third torque) generated between the magnet part 616 and the magnet part 624 having 12 poles is The maximum value is about 0.04 N × m, and one period is about 6 It has 0 degree and has a sinusoidal torque characteristic whose phase is shifted by about 30 degrees (with an opposite phase).

これにより、負荷側回転体20では、捻り角度αが約10度から約25度までの範囲で、合成トルクが約0.46N×mの近傍で略変化しない一方、捻り角度αが約0度から約10度までの範囲、および、約25度から約45度までの範囲では、合成トルクが約10度から約25度までの範囲での合成トルクよりも大きく変化するトルク特性が得られる。この際、約10度から約25度までの範囲での負荷側回転体20での合成トルクの変化量は、約10度から約25度までの範囲での第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも小さい。   As a result, in the load-side rotating body 20, the torsion angle α is about 0 degree while the combined torque does not substantially change in the vicinity of about 0.46 N × m in the range from about 10 degrees to about 25 degrees. In the range from about 10 degrees to about 10 degrees and in the range from about 25 degrees to about 45 degrees, a torque characteristic in which the combined torque changes more greatly than the combined torque in the range from about 10 degrees to about 25 degrees is obtained. At this time, the amount of change in the combined torque in the load-side rotating body 20 in the range from about 10 degrees to about 25 degrees is the amount of change in the first torque and the second amount in the range from about 10 degrees to about 25 degrees. Less than the amount of torque change.

また、第5実施形態における負荷側回転体20の合成トルクでは、図6に示す第1実施形態における負荷側回転体20の合成トルクと比べて、捻り角度αが約0度から約10度まで、および、約25度から約45度までの範囲で、より大きく変動するようなトルク特性が得られる。   Further, in the combined torque of the load-side rotating body 20 in the fifth embodiment, the twist angle α is about 0 degree to about 10 degrees as compared with the combined torque of the load-side rotating body 20 in the first embodiment shown in FIG. In the range from about 25 degrees to about 45 degrees, torque characteristics that vary more greatly can be obtained.

第5実施形態では、上記のように、モータ側回転体10では、磁石部12の磁極数(4極)と磁石部13の磁極数(20極)と磁石616の磁極数(12極)とが異なるように構成するとともに、負荷側回転体20では、磁石部12に対応する磁石部22の磁極数(4極)と、磁石部13に対応する磁石部23の磁極数(20極)と、磁石部616に対応する磁石部624の磁極数(12極)とが異なるように構成することによって、磁石部12と磁石部22との間の磁気カップリングによる最大値が約0.8N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性と、磁石部13と磁石部23との間の磁気カップリングによる最大値が約0.14N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性と、磁石部616と磁石部624との間の磁気カップリングによる最大値が約0.04N×mで、1周期が約60度であるとともに、位相が約30度ずれた(逆位相の)正弦波状のトルク特性とを合成した、正弦波状とは異なるトルク特性を得ることができる。これにより、より確実に、モータ側回転体10との相対的な角度の変化に対する負荷側回転体20の合成トルクを正弦波状とは異なる所定のトルク特性に調節することができる。なお、第5実施形態のその他の効果は、第1実施形態と同様である。   In the fifth embodiment, as described above, in the motor-side rotating body 10, the number of magnetic poles of the magnet unit 12 (4 poles), the number of magnetic poles of the magnet unit 13 (20 poles), and the number of magnetic poles of the magnet 616 (12 poles) In the load side rotating body 20, the number of magnetic poles of the magnet part 22 corresponding to the magnet part 12 (4 poles) and the number of magnetic poles of the magnet part 23 corresponding to the magnet part 13 (20 poles) By configuring so that the number of magnetic poles (12 poles) of the magnet unit 624 corresponding to the magnet unit 616 is different, the maximum value due to magnetic coupling between the magnet unit 12 and the magnet unit 22 is about 0.8 N ×. m, the maximum value by the magnetic coupling between the magnet part 13 and the magnet part 23 is about 0.14 N × m, and one period is about 36 degrees. Between the sinusoidal torque characteristics and the magnet portion 616 and the magnet portion 624; A maximum value by magnetic coupling is about 0.04 N × m, and one cycle is about 60 degrees, and a sinusoidal torque characteristic in which a phase is shifted by about 30 degrees (with an antiphase) is synthesized. Can obtain different torque characteristics. As a result, the combined torque of the load-side rotator 20 with respect to a change in the angle relative to the motor-side rotator 10 can be adjusted to a predetermined torque characteristic that is different from a sinusoidal shape. The remaining effects of the fifth embodiment are similar to those of the first embodiment.

(第5実施形態の第1変形例)
次に、図2、図3、図21、図22および図24を参照して、本発明の第5実施形態の第1変形例について説明する。この第5実施形態の第1変形例による磁気カップリング装置700では、上記第5実施形態における、それぞれの磁石部における対向する面積の大きさを変更するとともに、磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)の位相が磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)の位相と同一である場合について説明する。
(First Modification of Fifth Embodiment)
Next, a first modification of the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 21, 22, and 24. FIG. In the magnetic coupling device 700 according to the first modification of the fifth embodiment, the size of the opposing areas in the respective magnet portions in the fifth embodiment is changed, and the magnet portion 616 and the magnet portion 624 are changed. A case where the phase of the torque (third torque) generated between them is the same as the phase of the torque (first torque) generated between the magnet unit 12 and the magnet unit 22 will be described.

本発明の第5実施形態の第1変形例による磁気カップリング装置700では、図21に示すように、磁石部12および22のX方向に沿った長さL1と、磁石部13および23のX方向に沿った長さL2と、磁石部616および624のX方向に沿った長さL3との比率は、約125:15:36になるように構成されている。つまり、磁石部12と磁石部22とが対向する面積は、磁石部13と磁石部23とが対向する領域の面積および磁石部616と磁石部624とが対向する領域の面積よりも大きい。また、磁石部616と磁石部624とが対向する領域の面積は、磁石部13と磁石部23とが対向する面積よりも大きい。   In the magnetic coupling device 700 according to the first modification of the fifth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 21, the length L1 along the X direction of the magnet parts 12 and 22 and the X of the magnet parts 13 and 23 are obtained. The ratio between the length L2 along the direction and the length L3 along the X direction of the magnet portions 616 and 624 is configured to be about 125: 15: 36. That is, the area where the magnet part 12 and the magnet part 22 face each other is larger than the area where the magnet part 13 and the magnet part 23 face each other and the area where the magnet part 616 and the magnet part 624 face each other. Moreover, the area of the area | region where the magnet part 616 and the magnet part 624 oppose is larger than the area where the magnet part 13 and the magnet part 23 oppose.

また、磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大約1.25N×mになるように構成されている。また、磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大約0.15N×mになるように構成されている。また、磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大約0.36N×mになるように構成されている。また、第5実施形態とは異なり、第5実施形態の第1変形例では、磁石部616と磁石部624とは、異なる磁極が半径方向に対向するように構成されている。これにより、12極である磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大値が約0.36N×mで、1周期が約60度の正弦波状のトルク特性になるように構成されている。   Further, the torque (first torque) generated between the magnet unit 12 and the magnet unit 22 is configured to be about 1.25 N × m at the maximum. Further, the torque (second torque) generated between the magnet portion 13 and the magnet portion 23 is configured to be about 0.15 N × m at the maximum. The torque (third torque) generated between the magnet unit 616 and the magnet unit 624 is configured to be about 0.36 N × m at the maximum. Unlike the fifth embodiment, in the first modification of the fifth embodiment, the magnet unit 616 and the magnet unit 624 are configured such that different magnetic poles face each other in the radial direction. As a result, the torque (third torque) generated between the magnet portion 616 having 12 poles and the magnet portion 624 has a maximum value of about 0.36 N × m and a sinusoidal torque having a cycle of about 60 degrees. It is configured to be characteristic.

また、停止状態において、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約1.25N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性になるように構成されている。また、停止状態において、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.15N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性になるように構成されている。また、停止状態において、12極である磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大値が約0.36N×mで、1周期が約60度の正弦波状のトルク特性になるように構成されている。なお、第5実施形態の第1変形例のその他の構成は、第5実施形態と同様である。   In the stopped state, the torque (first torque) generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 having four poles has a maximum value of about 1.25 N × m, and one cycle is about 180 degrees. It is comprised so that it may become a wavy torque characteristic. In the stopped state, the torque (second torque) generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 having 20 poles is a maximum value of about 0.15 N × m, and one cycle is a sine of about 36 degrees. It is comprised so that it may become a wavy torque characteristic. In the stopped state, the torque (third torque) generated between the magnet part 616 having 12 poles and the magnet part 624 has a maximum value of about 0.36 N × m and a cycle of about 60 degrees. It is comprised so that it may become a wavy torque characteristic. In addition, the other structure of the 1st modification of 5th Embodiment is the same as that of 5th Embodiment.

次に、図2、図3、図22および図24を参照して、本発明の第5実施形態の第1変形例による磁気カップリング装置700が有する合成トルクについて説明する。   Next, with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 22, and FIG. 24, the combined torque of the magnetic coupling device 700 according to the first modification of the fifth embodiment of the present invention will be described.

図2、図3および図22に示す磁気カップリング装置700の停止状態から、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)を変化させると、図24に示すように、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)に関して、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約1.25N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性を有し、20極である磁石部13と磁石部23との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.15N×mで、1周期が約36度の正弦波状のトルク特性を有するとともに、12極である磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大値が約0.36N×mで、1周期が約60度の正弦波状のトルク特性を有する。   When the relative angle (twisting angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20 is changed from the stopped state of the magnetic coupling device 700 shown in FIGS. 2, 3 and 22, as shown in FIG. Regarding the relative angle (torsion angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20, the torque (first torque) generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 having four poles has a maximum value. The torque (second torque) generated between the magnet part 13 and the magnet part 23 which has a sinusoidal torque characteristic of about 1.25 N × m and one cycle of about 180 degrees and has 20 poles is the maximum The value is about 0.15 N × m, and it has a sinusoidal torque characteristic with a period of about 36 degrees, and the torque (third torque) generated between the magnet part 616 and the magnet part 624 having 12 poles is The maximum value is about 0.36N × m, and one period is about It has a 60-degree sinusoidal torque characteristic.

これにより、負荷側回転体20では、捻り角度αが約15度から約75度までの範囲で、合成トルクが約1.00N×mの近傍で略変化しない一方、捻り角度αが約0度から約15度までの範囲、および、約75度から約90度までの範囲では、合成トルクが約15度から約75度までの範囲での合成トルクよりも大きく変化するトルク特性が得られる。この際、約15度から約75度までの範囲での負荷側回転体20での合成トルクの変化量は、約0度から約15度まで、および、約75度から約90度までの範囲での第1トルクの変化量および第2トルクの変化量よりも小さい。   As a result, in the load-side rotating body 20, the combined torque does not substantially change in the vicinity of about 1.00 N × m in the range from about 15 degrees to about 75 degrees, while the twist angle α is about 0 degrees. In the range from about 15 degrees to about 15 degrees and in the range from about 75 degrees to about 90 degrees, a torque characteristic in which the combined torque changes more than the combined torque in the range from about 15 degrees to about 75 degrees is obtained. At this time, the amount of change in the combined torque in the load-side rotating body 20 in the range from about 15 degrees to about 75 degrees ranges from about 0 degrees to about 15 degrees, and from about 75 degrees to about 90 degrees. The amount of change in the first torque and the amount of change in the second torque at are smaller.

また、負荷側回転体20の合成トルクでは、図6に示す第1実施形態における負荷側回転体20の合成トルクと比べて、より広い範囲で合成トルクが略変化しないようなトルク特性が得られる。   Further, the combined torque of the load-side rotator 20 provides a torque characteristic such that the combined torque does not substantially change in a wider range than the combined torque of the load-side rotator 20 in the first embodiment shown in FIG. .

なお、第5実施形態の第1変形例の効果は、第5実施形態と同様である。   In addition, the effect of the 1st modification of 5th Embodiment is the same as that of 5th Embodiment.

(第5実施形態の第2変形例)
次に、図2、図21、図22、図25および図26を参照して、本発明の第5実施形態の第2変形例について説明する。この第5実施形態の第2変形例による磁気カップリング装置800では、上記第5実施形態の第1変形例の20極の磁石部13および23の代わりに、8極の磁石部817および825を設けた場合について説明する。
(Second Modification of Fifth Embodiment)
Next, a second modification example of the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the magnetic coupling device 800 according to the second modification of the fifth embodiment, 8-pole magnet parts 817 and 825 are used instead of the 20-pole magnet parts 13 and 23 of the first modification example of the fifth embodiment. The case where it is provided will be described.

本発明の第5実施形態の第2変形例による磁気カップリング装置800では、図21に示すように、第5実施形態の磁石部13および23が固定されていた位置に、それぞれ、磁石部817および825が固定されている。つまり、モータ側回転体10の凹部11における内側面11aのX1側には、回転軸線Aに沿って磁石部817が固定されているとともに、負荷側回転体20の外側面21のX1側には、回転軸線Aに沿って磁石部825が固定されている。また、磁石部817と磁石部825とは、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)において互いに対向した状態で磁気カップリングするように構成されている。なお、磁石部817は、本発明の「第2磁石部」の一例であり、磁石部825は、本発明の「第4磁石部」の一例である。   In the magnetic coupling device 800 according to the second modification of the fifth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 21, the magnet portions 817 are respectively located at the positions where the magnet portions 13 and 23 of the fifth embodiment are fixed. And 825 are fixed. That is, the magnet portion 817 is fixed along the rotation axis A on the X1 side of the inner surface 11a in the concave portion 11 of the motor-side rotating body 10, and the X1 side of the outer surface 21 of the load-side rotating body 20 is on the X1 side. The magnet portion 825 is fixed along the rotation axis A. Further, the magnet portion 817 and the magnet portion 825 are configured to be magnetically coupled in a state of facing each other in the radial direction (a direction orthogonal to the rotation axis A). The magnet unit 817 is an example of the “second magnet unit” in the present invention, and the magnet unit 825 is an example of the “fourth magnet unit” in the present invention.

また、磁石部12および22のX方向に沿った長さL1と、磁石部817および825のX方向に沿った長さL2と、磁石部616および624のX方向に沿った長さL3との比率は、約70:62:17になるように構成されている。つまり、磁石部12と磁石部22とが対向する面積は、磁石部817と磁石部825とが対向する領域の面積および磁石部616と磁石部624とが対向する領域の面積よりも大きい。また、磁石部817と磁石部825とが対向する領域の面積は、磁石部616と磁石部624とが対向する面積よりも大きい。   Further, the length L1 along the X direction of the magnet parts 12 and 22, the length L2 along the X direction of the magnet parts 817 and 825, and the length L3 along the X direction of the magnet parts 616 and 624 The ratio is configured to be approximately 70:62:17. That is, the area where the magnet part 12 and the magnet part 22 face each other is larger than the area where the magnet part 817 and the magnet part 825 face each other and the area where the magnet part 616 and the magnet part 624 face each other. In addition, the area of the area where the magnet part 817 and the magnet part 825 face each other is larger than the area where the magnet part 616 and the magnet part 624 face each other.

また、磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大約0.7N×mになるように構成されている。また、磁石部817と磁石部825との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大約0.62N×mになるように構成されている。また、磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大約0.17N×mになるように構成されている。   Further, the torque (first torque) generated between the magnet unit 12 and the magnet unit 22 is configured to be about 0.7 N × m at the maximum. Further, the torque (second torque) generated between the magnet portion 817 and the magnet portion 825 is configured to be about 0.62 N × m at the maximum. Further, the torque (third torque) generated between the magnet part 616 and the magnet part 624 is configured to be about 0.17 N × m at the maximum.

ここで、第5実施形態の第2変形例では、図25に示すように、磁石部817では、予めN極に着磁された4個の磁石817aおよび予めS極に着磁された4個の磁石817bが等角度(約45度)間隔で、周状に交互に配置されている。また、磁石部825では、予めS極に着磁された4個の磁石825aおよび予めN極に着磁された4個の磁石825bが等角度(約45度)間隔で、周状に交互に配置されている。つまり、磁石部817および825の磁極数は、共に8極になるように構成されている。   Here, in the second modification of the fifth embodiment, as shown in FIG. 25, in the magnet portion 817, four magnets 817a preliminarily magnetized to the N pole and four magnets preliminarily magnetized to the S pole. Magnets 817b are alternately arranged circumferentially at equal angular intervals (about 45 degrees). Further, in the magnet portion 825, four magnets 825a preliminarily magnetized to the S pole and four magnets 825b preliminarily magnetized to the N pole are alternately arranged at equal angular intervals (about 45 degrees) in a circumferential manner. Has been placed. That is, the number of magnetic poles of the magnet parts 817 and 825 is configured to be 8 poles.

また、図21および図25に示すように、磁石817aおよび817bは、共に、Y−Z平面(図25参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図21参照)に延びるように配置されている。また、磁石825aおよび825bは、共に、Y−Z平面(図25参照)において、同一の円弧状の断面形状を有しているとともに、回転軸線Aに沿ってX方向(図21参照)に延びるように配置されている。   Further, as shown in FIGS. 21 and 25, the magnets 817a and 817b both have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 25) and are along the rotation axis A. Are arranged so as to extend in the X direction (see FIG. 21). Magnets 825a and 825b both have the same arcuate cross-sectional shape in the YZ plane (see FIG. 25) and extend in the X direction (see FIG. 21) along rotation axis A. Are arranged as follows.

また、図25に示すように、磁石817aおよび825bでは、それぞれ、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)において、N極が磁石部825および817側に位置するとともに、S極が磁石部825および817とは反対側に位置するように配置されている。また、磁石817bおよび825aでは、それぞれ、半径方向において、S極が磁石部825および817側に位置するとともに、N極が磁石部825および817とは反対側に位置するように配置されている。   As shown in FIG. 25, in magnets 817a and 825b, the N pole is located on the magnet parts 825 and 817 side and the S pole is magnet part 825 in the radial direction (direction orthogonal to rotation axis A). And 817 are arranged on the opposite side. Magnets 817b and 825a are arranged so that the south pole is located on the magnet parts 825 and 817 side and the north pole is located on the opposite side of magnet parts 825 and 817 in the radial direction.

また、停止状態において、磁石817aが有する断面形状の中心位置817cと磁石825bが有する断面形状の中心位置825dとが、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)に延びる直線上に配置されているとともに、磁石817aのN極側と磁石825bのN極側とが、互いに向かい合うように配置されている。また、停止状態において、磁石817bが有する断面形状の中心位置817dと磁石825aが有する断面形状の中心位置825cとが、半径方向に延びる直線上に配置されているとともに、磁石817bのS極側と磁石825aのS極側とが、互いに向かい合うように配置されている。つまり、停止状態において、磁石部817と磁石部825とは、同一の磁極が半径方向に対向するように構成されている。これにより、8極である磁石部817と磁石部825との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大値が約0.62N×mで、かつ、4極である磁石部12と磁石部22の間のトルク特性の周波数に対して2倍の周波数(1周期が約90度)であるとともに、位相が約45度ずれた(逆位相の)正弦波状のトルク特性になるように構成されている。   In the stop state, the cross-sectional center position 817c of the magnet 817a and the cross-section center position 825d of the magnet 825b are arranged on a straight line extending in the radial direction (direction orthogonal to the rotation axis A). In addition, the N pole side of the magnet 817a and the N pole side of the magnet 825b are arranged so as to face each other. In the stop state, the center position 817d of the cross-sectional shape of the magnet 817b and the center position 825c of the cross-sectional shape of the magnet 825a are arranged on a straight line extending in the radial direction, and the S pole side of the magnet 817b The S pole side of the magnet 825a is disposed so as to face each other. That is, in the stopped state, the magnet portion 817 and the magnet portion 825 are configured such that the same magnetic poles face each other in the radial direction. As a result, the torque (third torque) generated between the magnet part 817 having 8 poles and the magnet part 825 has a maximum value of about 0.62 N × m and the magnet part 12 having 4 poles and the magnet. The frequency is twice as high as the frequency of the torque characteristic between the sections 22 (one cycle is about 90 degrees), and the phase is shifted by about 45 degrees (opposite phase) to form a sinusoidal torque characteristic. Has been.

また、磁石817a、817b、825aおよび825bは、共に、R−T−B系磁石からなる。なお、第5実施形態の第2変形例のその他の構成は、第5実施形態の第1変形例と同様である。   Magnets 817a, 817b, 825a, and 825b are all R-T-B magnets. The remaining configuration of the second modification example of the fifth embodiment is similar to that of the first modification example of the fifth embodiment.

次に、図2、図22、図25および図26を参照して、本発明の第5実施形態の第2変形例による磁気カップリング装置800が有する合成トルクについて説明する。   Next, with reference to FIG. 2, FIG. 22, FIG. 25 and FIG. 26, the combined torque of the magnetic coupling device 800 according to the second modification of the fifth embodiment of the present invention will be described.

図2、図22および図25に示す磁気カップリング装置800の停止状態から、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)を変化させると、図26に示すように、負荷側回転体20に対するモータ側回転体10の相対角度(捻り角度α)に関して、4極である磁石部12と磁石部22との間に発生するトルク(第1トルク)は、最大値が約0.7N×mで、1周期が約180度の正弦波状のトルク特性を有し、8極である磁石部817と磁石部825との間に発生するトルク(第2トルク)は、最大値が約0.62N×mで、1周期が約90度であるとともに、位相が約45度ずれた(逆位相の)正弦波状のトルク特性を有するとともに、12極である磁石部616と磁石部624との間に発生するトルク(第3トルク)は、最大値が約0.17N×mで、1周期が約60度の正弦波状のトルク特性を有する。   When the relative angle (twisting angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20 is changed from the stopped state of the magnetic coupling device 800 shown in FIGS. 2, 22 and 25, as shown in FIG. Regarding the relative angle (torsion angle α) of the motor-side rotating body 10 with respect to the load-side rotating body 20, the torque (first torque) generated between the magnet part 12 and the magnet part 22 having four poles has a maximum value. The torque (second torque) generated between the magnet part 817 and the magnet part 825 having a sinusoidal torque characteristic of about 0.7 N × m and one cycle of about 180 degrees is a maximum. The value is about 0.62 N × m, one cycle is about 90 degrees, the phase is about 45 degrees and the sine wave-like torque characteristic is shifted (opposite phase), and the magnet section 616 and magnet having 12 poles Torque generated between the first and second portions 624 (third Torque) is the maximum value of about 0.17 N × m, 1 cycle has a sinusoidal torque characteristic of approximately 60 degrees.

これにより、負荷側回転体20では、捻り角度αが約0度から約30度までの範囲で、合成トルクが略発生しないようなトルク特性が得られる。これにより、捻り角度αが約0度から約30度の範囲でトルクが伝達されるのを抑制することが可能であるので、約30度より大きい範囲で回転している状態からモータ側回転体10が逆方向に回転した場合に、約30度以下の範囲ではトルクが伝達されるのが抑制されるので、モータ側回転体10における逆方向の回転を負荷側回転体20に伝達するのを抑制することが可能である。   As a result, the load-side rotator 20 has torque characteristics such that the combined torque is not substantially generated when the twist angle α is in the range of about 0 degrees to about 30 degrees. As a result, it is possible to suppress the transmission of torque when the twist angle α is in the range of about 0 degrees to about 30 degrees. When 10 rotates in the reverse direction, torque is suppressed from being transmitted in a range of about 30 degrees or less, so that the reverse rotation of the motor-side rotating body 10 is transmitted to the load-side rotating body 20. It is possible to suppress.

なお、第5実施形態の第2変形例の効果は、第5実施形態と同様である。   In addition, the effect of the 2nd modification of 5th Embodiment is the same as that of 5th Embodiment.

なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiments and examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments and examples but by the scope of claims for patent, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第1〜第5実施形態では、負荷側部の負荷側回転体が、モータ側部のモータ側回転体の凹部の内部に、半径方向(回転軸線Aと直交する方向)に所定の間隔を隔てて配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図27および図28に示す第1実施形態の第2変形例の磁気カップリング装置900のように、負荷側部902の負荷側回転体920が、モータ側部901のモータ側回転体910とX方向に所定の間隔を隔てて配置されるように構成してもよい。具体的には、図27および図28に示すように、円柱状のモータ側回転体910のX2側(図27参照)の側面911には、4極の磁石部912と20極の磁石部913(図28参照)とが固定されているとともに、円柱状の負荷側回転体920のX1側(図27参照)の側面921には、磁石部912と磁気カップリングする4極の磁石部922と、磁石部913と磁気カップリングする20極の磁石部923(図28参照)とが固定されている。また、図28に示すように、磁石部912(922)では、2個の磁石912a(922a)および2個の磁石912b(922b)が等角度(約90度)間隔で、周状に交互に配置されている。また、磁石部913(923)では、10個の磁石913a(923a)および10個の磁石913b(923b)が等角度(約18度)間隔で、周状に交互に配置されている。また、磁石部913(923)は、磁石部912(922)の内周側に配置されている。なお、モータ側回転体910は、本発明の「駆動側部」の一例であり、負荷側回転体920は、本発明の「従動側部」の一例である。また、磁石部912、913、922および923は、それぞれ、本発明の「第1磁石部」、「第2磁石部」、「第3磁石部」および「第4磁石部」の一例である。   For example, in the first to fifth embodiments, the load-side rotating body of the load side portion has a predetermined radial direction (a direction orthogonal to the rotation axis A) inside the recess of the motor-side rotating body of the motor side portion. Although the example arrange | positioned at intervals was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, like the magnetic coupling device 900 of the second modification of the first embodiment shown in FIGS. 27 and 28, the load side rotating body 920 of the load side portion 902 is rotated by the motor side rotation of the motor side portion 901. You may comprise so that it may arrange | position with a predetermined space | interval in the X direction with the body 910. FIG. Specifically, as shown in FIGS. 27 and 28, a quadrupole magnet portion 912 and a 20-pole magnet portion 913 are provided on a side surface 911 on the X2 side (see FIG. 27) of the cylindrical motor-side rotating body 910. (Refer to FIG. 28) is fixed to a side surface 921 on the X1 side (refer to FIG. 27) of the cylindrical load-side rotating body 920, and a four-pole magnet unit 922 magnetically coupled to the magnet unit 912, The magnet part 913 and the 20-pole magnet part 923 (see FIG. 28) for magnetic coupling are fixed. In addition, as shown in FIG. 28, in the magnet portion 912 (922), two magnets 912a (922a) and two magnets 912b (922b) are alternately arranged at equal intervals (about 90 degrees) in a circumferential manner. Has been placed. Further, in the magnet portion 913 (923), ten magnets 913a (923a) and ten magnets 913b (923b) are alternately arranged in a circumferential manner at equiangular intervals (about 18 degrees). Moreover, the magnet part 913 (923) is arrange | positioned at the inner peripheral side of the magnet part 912 (922). The motor-side rotator 910 is an example of the “drive side portion” in the present invention, and the load-side rotator 920 is an example of the “driven side portion” in the present invention. The magnet parts 912, 913, 922, and 923 are examples of the “first magnet part”, “second magnet part”, “third magnet part”, and “fourth magnet part” of the present invention, respectively.

また、上記第1〜第5実施形態では、負荷側部の負荷側回転体が、モータ側部のモータ側回転体の凹部の内部に、半径方向に所定の間隔を隔てて配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図29に示す第1実施形態の第3変形例の磁気カップリング装置1000のように、負荷側部1002の負荷側回転体1020が、モータ側部1001のモータ側回転体1010の収容部1011の内部に配置された状態で、モータ側回転体1010とX方向に所定の間隔を隔てて配置されるように構成してもよい。具体的には、図29に示すように、モータ側回転体1010の内部に形成された収容部1011のX1側の側面1011bには、4極の磁石部1012が固定されているとともに、収容部1011のX2側の側面1011cには、20極の磁石部1013が固定されている。また、円板状の負荷側回転体1020のX1側の側面1020aには、磁石部1012と磁気カップリングする4極の磁石部1022が固定されているとともに、負荷側回転体1020のX2側の側面1020bには、磁石部1013と磁気カップリングする20極の磁石部1023が固定されている。なお、モータ側回転体1010は、本発明の「駆動側部」の一例であり、負荷側回転体1020は、本発明の「従動側部」の一例である。また、磁石部1012、1013、1022および1023は、それぞれ、本発明の「第1磁石部」、「第2磁石部」、「第3磁石部」および「第4磁石部」の一例である。   Moreover, in the said 1st-5th embodiment, the load side rotary body of a load side part is the example arrange | positioned inside the recessed part of the motor side rotary body of a motor side part at predetermined intervals in the radial direction. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, like the magnetic coupling device 1000 of the third modification of the first embodiment shown in FIG. 29, the load side rotating body 1020 of the load side portion 1002 is replaced with the motor side rotating body 1010 of the motor side portion 1001. You may comprise so that it may arrange | position with a predetermined space | interval in the X direction with the motor side rotary body 1010 in the state arrange | positioned inside the accommodating part 1011. FIG. Specifically, as shown in FIG. 29, a quadrupole magnet portion 1012 is fixed to the side surface 1011b on the X1 side of the accommodating portion 1011 formed inside the motor-side rotating body 1010, and the accommodating portion A 20-pole magnet portion 1013 is fixed to the side surface 1011c on the X2 side of 1011. Further, on the side surface 1020a on the X1 side of the disk-shaped load-side rotating body 1020, a four-pole magnet section 1022 that is magnetically coupled with the magnet section 1012 is fixed, and the load-side rotating body 1020 on the X2 side A 20-pole magnet portion 1023 that is magnetically coupled to the magnet portion 1013 is fixed to the side surface 1020b. The motor side rotating body 1010 is an example of the “driving side part” in the present invention, and the load side rotating body 1020 is an example of the “driven side part” in the present invention. Magnet portions 1012, 1013, 1022 and 1023 are examples of the “first magnet portion”, “second magnet portion”, “third magnet portion” and “fourth magnet portion” of the present invention, respectively.

また、上記第1〜第5実施形態では、負荷側部の負荷側回転体が、モータ側部のモータ側回転体の凹部の内部に、半径方向に所定の間隔を隔てて配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図30に示す第1実施形態の第4変形例の磁気カップリング装置1100のように、モータ側部1101の平板状のモータ側部材1110と、負荷側部1102の平板状の負荷側部材1120とが、所定の間隔を隔てて配置されるとともに、モータ側部材1110と負荷側部材1120とがX方向に相対的に直線移動することによって、トルクを発生させるように構成してもよい。具体的には、図30に示すように、モータ側部材1110には、磁石部1112と、磁石部1112とは磁極数が異なる磁石部1113とが固定されている。また、負荷側部材1120には、磁石部1112と磁気カップリングする磁石部1122と、磁石部1113と磁気カップリングする磁石部1123とが固定されている。また、磁石部1112(1122)では、磁極の異なる磁石1112a(1122a)および磁石1112b(1122b)がX方向に沿って等間隔で交互に配置されている。また、磁石部1113(1123)では、磁極の異なる磁石1113a(1123a)および磁石1113b(1123b)がX方向に沿って等間隔で交互に配置されている。なお、モータ側回転体1110は、本発明の「駆動側部」の一例であり、負荷側回転体1120は、本発明の「従動側部」の一例である。また、磁石部1112、1113、1122および1123は、それぞれ、本発明の「第1磁石部」、「第2磁石部」、「第3磁石部」および「第4磁石部」の一例である。   Moreover, in the said 1st-5th embodiment, the load side rotary body of a load side part is the example arrange | positioned inside the recessed part of the motor side rotary body of a motor side part at predetermined intervals in the radial direction. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, like the magnetic coupling device 1100 of the fourth modification of the first embodiment shown in FIG. 30, the flat motor-side member 1110 of the motor side portion 1101 and the flat load of the load side portion 1102 The side member 1120 may be arranged at a predetermined interval, and the motor side member 1110 and the load side member 1120 may be configured to generate torque by relatively linearly moving in the X direction. Good. Specifically, as shown in FIG. 30, a magnet 1111 and a magnet 1113 having a different number of magnetic poles from the magnet 1112 are fixed to the motor-side member 1110. The load side member 1120 is fixed with a magnet portion 1122 that is magnetically coupled to the magnet portion 1112 and a magnet portion 1123 that is magnetically coupled to the magnet portion 1113. In the magnet portion 1112 (1122), magnets 1112a (1122a) and magnets 1112b (1122b) having different magnetic poles are alternately arranged at equal intervals along the X direction. In the magnet portion 1113 (1123), magnets 1113a (1123a) and magnets 1113b (1123b) having different magnetic poles are alternately arranged at equal intervals along the X direction. The motor side rotating body 1110 is an example of the “driving side part” of the present invention, and the load side rotating body 1120 is an example of the “driven side part” of the present invention. Moreover, the magnet parts 1112, 1113, 1122, and 1123 are examples of the “first magnet part”, “second magnet part”, “third magnet part”, and “fourth magnet part” of the present invention, respectively.

また、上記第1〜第4実施形態では、モータ側回転体10(410、510)の凹部11における内側面11aのX2側およびX1側に、それぞれ、磁石部12および13(213)を固定するとともに、負荷側回転体20の外側面21のX2側およびX1側に、それぞれ、磁石部22および23(223)を固定した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、モータ側回転体10(410、510)の内側面11aのX方向の両端部に、それぞれ、磁石部12を配置するとともに、内側面11aのX方向の中央部に、磁石部13(213)を配置する。また、負荷側回転体20の外側面21のX方向の両端部に、それぞれ、磁石部12に対応する磁石部22を配置するとともに、外側面21のX方向の中央部に、磁石部13(213)に対応する磁石部23(223)を配置するように構成してもよい。   Moreover, in the said 1st-4th embodiment, the magnet parts 12 and 13 (213) are each fixed to the X2 side and X1 side of the inner surface 11a in the recessed part 11 of the motor side rotary body 10 (410, 510). Moreover, although the example which fixed the magnet parts 22 and 23 (223) to the X2 side and X1 side of the outer side surface 21 of the load side rotary body 20, respectively was shown, this invention is not limited to this. For example, the magnet unit 12 is disposed at both ends in the X direction of the inner side surface 11a of the motor-side rotating body 10 (410, 510), and the magnet unit 13 (213 at the central portion in the X direction of the inner side surface 11a. ). In addition, magnet portions 22 corresponding to the magnet portions 12 are disposed at both ends in the X direction of the outer side surface 21 of the load-side rotating body 20, and a magnet portion 13 ( 213) may be arranged so as to arrange the magnet part 23 (223).

また、上記第1〜第5実施形態では、磁気カップリング装置を構成する磁石部の磁極数が4極、8極、12極、16極および20極(4の倍数)である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、磁気カップリング装置を構成する磁石部の磁極数として、さらに、24極や28極を含むように構成してもよい。また、たとえば、磁気カップリング装置を構成する磁石部の磁極数として、3極、6極、9極などの3の倍数であってもよい。また、3の倍数と4の倍数とを組み合わせるように構成してもよい。すなわち、所望のトルク特性が得られるように、磁気カップリング装置を構成する磁石部の磁極数の組み合わせを選択すればよい。   Moreover, in the said 1st-5th embodiment, the example whose magnetic pole number of the magnet part which comprises a magnetic coupling apparatus is 4 poles, 8 poles, 12 poles, 16 poles, and 20 poles (multiple of 4) was shown. However, the present invention is not limited to this. For example, you may comprise so that it may contain 24 poles and 28 poles further as a magnetic pole number of the magnet part which comprises a magnetic coupling apparatus. Further, for example, the number of magnetic poles of the magnet portion constituting the magnetic coupling device may be a multiple of 3 such as 3 poles, 6 poles, and 9 poles. Moreover, you may comprise so that the multiple of 3 and the multiple of 4 may be combined. In other words, a combination of the number of magnetic poles of the magnet portion constituting the magnetic coupling device may be selected so that a desired torque characteristic can be obtained.

また、上記第3実施形態では、ネジ穴410bに螺合しているネジ403のネジ先が回転部414の外側面を押さえることによって、回転部414をモータ側回転体410に固定可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、モータ側回転体410に形成された係止部に回転部414に形成された係止部材が係止することによって、磁石部13を、磁石部23に対してずれた状態で回転可能に構成してもよい。また、たとえば、回転部414にネジ403が挿入されるネジ穴を設けて回転部414とモータ側回転体410とをネジ止めすることによって、磁石部13を、磁石部23に対してずれた状態で回転可能に構成してもよい。   In the third embodiment, the rotating part 414 can be fixed to the motor-side rotating body 410 by the screw tip of the screw 403 screwed into the screw hole 410b pressing the outer surface of the rotating part 414. Although an example is shown, the present invention is not limited to this. For example, when the engaging member formed on the rotating part 414 is engaged with the engaging part formed on the motor-side rotating body 410, the magnet part 13 can be rotated in a state of being shifted from the magnet part 23. It may be configured. Further, for example, by providing a screw hole into which the screw 403 is inserted in the rotating part 414 and screwing the rotating part 414 and the motor-side rotating body 410, the magnet part 13 is displaced with respect to the magnet part 23. It may be configured to be rotatable.

また、上記第3実施形態では、角度βが約−10度(約+10度)の状態を示すとともに、上記第4実施形態では、角度γが約+9度の状態を示した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、角度βおよびγは、−10度や+10度、+9度以外の任意の角度でもよい。   In the third embodiment, the angle β is about −10 degrees (about +10 degrees), and in the fourth embodiment, the angle γ is about +9 degrees. The present invention is not limited to this. In the present invention, the angles β and γ may be any angle other than −10 degrees, +10 degrees, and +9 degrees.

また、上記第4実施形態では、ネジ穴515cに螺合しているネジ503のネジ先がモータ側回転体510の外側面を押さえることによって、ヨーク515をモータ側回転体510に固定可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、モータ側回転体510に形成された係止部にヨーク515に形成された係止部材が係止することによって、ヨーク515の位置を異ならせた状態で回転可能に構成してもよい。また、たとえば、モータ側回転体510にネジ503が挿入されるネジ穴を設けてヨーク515とモータ側回転体510とをネジ止めすることによって、磁石部13を、磁石部23に対してずれた状態で回転可能に構成してもよい。   In the fourth embodiment, the yoke 515 can be fixed to the motor-side rotating body 510 by the screw tip of the screw 503 screwed into the screw hole 515c pressing the outer surface of the motor-side rotating body 510. However, the present invention is not limited to this. For example, the engaging member formed on the yoke 515 may be engaged with the engaging portion formed on the motor-side rotating body 510 so that the yoke 515 can be rotated in a different position. Further, for example, by providing a screw hole into which the screw 503 is inserted in the motor-side rotating body 510 and screwing the yoke 515 and the motor-side rotating body 510, the magnet unit 13 is displaced with respect to the magnet unit 23. You may comprise so that it can rotate in a state.

また、上記第3実施形態では、回転部414が嵌め込まれる溝部410aを、モータ側回転体410の内側面11aのX1側(軸部1a側)に設けるとともに、上記第4実施形態では、ヨーク515が嵌め込まれる溝部510cを、モータ側回転体510の外周面510のX1側(軸部1a側)に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転部またはヨークが嵌め込まれる溝部を、モータ側回転体の軸部とは反対側に設けてもよい。これにより、容易に、回転部またはヨークの角度位置をモータ側回転体に対して調整することが可能である。   Further, in the third embodiment, the groove portion 410a into which the rotating portion 414 is fitted is provided on the X1 side (the shaft portion 1a side) of the inner side surface 11a of the motor side rotating body 410, and in the fourth embodiment, the yoke 515 is provided. Although an example in which the groove portion 510c into which the motor is fitted is provided on the X1 side (the shaft portion 1a side) of the outer peripheral surface 510 of the motor-side rotator 510 is shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, the groove portion into which the rotating portion or the yoke is fitted may be provided on the side opposite to the shaft portion of the motor-side rotating body. Thereby, it is possible to easily adjust the angular position of the rotating part or the yoke with respect to the motor-side rotating body.

また、上記第1〜第5実施形態では、磁石部が複数の磁石からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁石部が1つの磁石からなるとともに、間隔を隔てて互いに異なる方向に磁化させることによって、複数の磁極を有するように構成してもよい。たとえば、図31に示す本発明の第1実施形態の第5変形例の磁気カップリング装置1200のように、モータ側回転体1210の1つの磁石1218を多極着磁することによって、磁石1218が、4極(着磁部1212aおよび1212b(第1着磁部))の磁石部1212と、12極(着磁部1216aおよび1216b(第2着磁部))の磁石部1216との2つの磁石部を有するように構成してもよい。同様に、負荷側回転体1220の1つの磁石1226を多極着磁することによって、磁石1226が、4極(着磁部1222aおよび1222b(第3着磁部))の磁石部1222と、12極(着磁部1224aおよび1224b(第4着磁部))の磁石部1224との2つの磁石部を有するように構成してもよい。これにより、1つの磁石1218および1226に対して複数の磁極を有するように一度に着磁する(多極着磁する)ことが可能になるので、モータ側回転体1210および負荷側回転体1220の製造プロセスを簡略化することが可能である。この際、磁石1218および1226の磁石部同士の間および磁石部での各々の着磁部の間には、それぞれ、磁化されていないニュートラルゾーン1218aおよび1226aが形成されている。   Moreover, in the said 1st-5th embodiment, although the magnet part showed the example which consists of a some magnet, this invention is not limited to this. In the present invention, the magnet portion may be composed of a single magnet, and may be configured to have a plurality of magnetic poles by being magnetized in different directions at intervals. For example, the magnet 1218 is magnetized by multipolarizing one magnet 1218 of the motor-side rotating body 1210 as in the magnetic coupling device 1200 of the fifth modification of the first embodiment of the present invention shown in FIG. Two magnets: a 4-pole (magnetized portion 1212a and 1212b (first magnetized portion)) magnet portion 1212 and a 12-pole (magnetized portion 1216a and 1216b (second magnetized portion)) magnet portion 1216 You may comprise so that it may have a part. Similarly, by magnetizing one magnet 1226 of the load-side rotor 1220 with multiple poles, the magnet 1226 has four poles (magnetized portions 1222a and 1222b (third magnetized portion)) and magnet portions 1222 and 12 You may comprise so that it may have two magnet parts with the magnet part 1224 of a pole (magnetized part 1224a and 1224b (4th magnetized part)). As a result, it is possible to magnetize a single magnet 1218 and 1226 so as to have a plurality of magnetic poles at once (multipolar magnetization), so that the motor-side rotating body 1210 and the load-side rotating body 1220 It is possible to simplify the manufacturing process. At this time, neutral zones 1218a and 1226a that are not magnetized are formed between the magnet portions of the magnets 1218 and 1226 and between the magnetized portions of the magnet portions, respectively.

なお、1つの磁石1218および1226を多極着磁する際には、鉄心にコイルを巻いたものからなる着磁ヨーク(図示せず)に転写するための磁極のパターンを形成する。そして、着磁ヨークにパルス状の大電流を流すことによって、着磁ヨークが電磁石となり、着磁ヨークの磁極パターンが磁石1218および1226に転写される。これにより、磁石1218および1226が多極着磁される。   When magnetizing one magnet 1218 and 1226 with multiple poles, a magnetic pole pattern is formed for transfer to a magnetized yoke (not shown) made of a coil wound around an iron core. Then, by applying a pulsed large current to the magnetizing yoke, the magnetizing yoke becomes an electromagnet, and the magnetic pole pattern of the magnetizing yoke is transferred to the magnets 1218 and 1226. As a result, the magnets 1218 and 1226 are multipolarized.

また、図32に示す本発明の第5実施形態の第3変形例の磁気カップリング装置1300のように、モータ側回転体1310の磁石1318が3つの磁石部(4極の磁石部1312、8極の磁石部1317および12極の磁石部1316)を有するように多極着磁し、負荷側回転体1320の磁石1326が3つの磁石部(4極の磁石部1322、8極の磁石部1325および12極の磁石部1324)を有するように多極着磁してもよい。また、モータ側回転体の1つの磁石と負荷側回転体の1つの磁石とを、共に4つ以上の磁石部を有するように多極着磁してもよい。   32, the magnet 1318 of the motor-side rotating body 1310 includes three magnet parts (four-pole magnet parts 1312, 8) as in the magnetic coupling device 1300 of the third modification of the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. The magnet 1326 of the load side rotating body 1320 is magnetized into three magnet parts (a four-pole magnet part 1322 and an eight-pole magnet part 1325). And multipolar magnetization so as to have a 12-pole magnet portion 1324). Alternatively, one magnet of the motor-side rotating body and one magnet of the load-side rotating body may be multipolar magnetized so as to have four or more magnet portions.

また、上記第1〜第5実施形態では、磁石部12、13、22、23、213、223、817および825として、R−T−B系焼結磁石を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、用途によっては、Sm−Co系希土類磁石や、フェライト磁石などを用いてもよい。また、焼結磁石でなくともよく、たとえば、ボンド磁石であってもよい。また、使用状態によって磁石部に用いられる磁石の種類を異ならせてもよい。たとえば、減磁しやすい高温状態の箇所には高い保磁力を有する磁石を配置する一方、高温状態でない箇所には高い残留磁束密度を有する磁石を配置するように構成してもよい。   Moreover, although the said 1st-5th embodiment showed the example which used the R-T-B system sintered magnet as the magnet parts 12, 13, 22, 23, 213, 223, 817, and 825, this The invention is not limited to this. In the present invention, an Sm—Co rare earth magnet or a ferrite magnet may be used depending on the application. Moreover, it may not be a sintered magnet, for example, a bond magnet may be sufficient. Moreover, you may vary the kind of magnet used for a magnet part according to a use condition. For example, a magnet having a high coercive force may be disposed at a high temperature state where demagnetization is likely to occur, while a magnet having a high residual magnetic flux density may be disposed at a location that is not at a high temperature.

10、410、510、910、1010、1110、1210、1310 モータ側回転体(駆動側部)
12、912、1012、1112、1212 磁石部(第1磁石部)
12c、12d、13c、13d、22c、22d、23c、23d、213c、213d、223c、223d、616c、616d、624c、624d、817c、817d、825c、825d 中心位置
13、213、817、913、1013、1113、1216 磁石部(第2磁石部)
20、920、1020、1120、1220、1320 負荷側回転体(従動側部)
22、922、1022、1122、1222 磁石部(第3磁石部)
23、223、825、923、1023、1123、1224 磁石部(第4磁石部)
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300 磁気カップリング装置
515 ヨーク
616 磁石部(第5磁石部)
624 磁石部(第6磁石部)
1212a、1212b 着磁部(第1着磁部)
1216a、1216b 着磁部(第2着磁部)
1222a、1222b 着磁部(第3着磁部)
1224a、1224b 着磁部(第4着磁部)
A 回転軸線
10, 410, 510, 910, 1010, 1110, 1210, 1310 Motor side rotating body (drive side part)
12, 912, 1012, 1112, 1212 Magnet part (first magnet part)
12c, 12d, 13c, 13d, 22c, 22d, 23c, 23d, 213c, 213d, 223c, 223d, 616c, 616d, 624c, 624d, 817c, 817d, 825c, 825d Center position 13, 213, 817, 913, 1013 1113, 1216 Magnet part (second magnet part)
20, 920, 1020, 1120, 1220, 1320 Load side rotating body (driven side part)
22, 922, 1022, 1122, 1222 Magnet part (third magnet part)
23, 223, 825, 923, 1023, 1123, 1224 Magnet part (fourth magnet part)
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300 Magnetic coupling device 515 Yoke 616 Magnet part (fifth magnet part)
624 Magnet part (sixth magnet part)
1212a, 1212b Magnetized part (first magnetized part)
1216a, 1216b Magnetized part (second magnetized part)
1222a, 1222b Magnetized part (third magnetized part)
1224a, 1224b Magnetized part (fourth magnetized part)
A rotation axis

Claims (15)

互いに磁極数が異なる第1磁石部および第2磁石部を含む駆動側部と、
前記第1磁石部および前記第2磁石部にそれぞれ対応する磁極数を有するとともに、前記第1磁石部および前記第2磁石部とそれぞれ対向した状態で磁気カップリングする第3磁石部および第4磁石部を含み、前記駆動側部と所定の間隔を隔てて配置され、前記駆動側部の駆動により非接触の状態でトルクが発生するように構成された従動側部とを備える、磁気カップリング装置。
A drive side portion including a first magnet portion and a second magnet portion having different numbers of magnetic poles;
A third magnet portion and a fourth magnet that have magnetic pole numbers corresponding to the first magnet portion and the second magnet portion, respectively, and are magnetically coupled to face the first magnet portion and the second magnet portion, respectively. And a driven side portion that is arranged at a predetermined interval from the driving side portion and configured to generate torque in a non-contact state by driving the driving side portion. .
前記従動側部において所望のトルク特性が得られるように、前記第1磁石部および前記第3磁石部の磁極数と、前記第2磁石部および前記第4磁石部の磁極数とが選択されている、請求項1に記載の磁気カップリング装置。   The number of magnetic poles of the first magnet part and the third magnet part and the number of magnetic poles of the second magnet part and the fourth magnet part are selected so that a desired torque characteristic is obtained in the driven side part. The magnetic coupling device according to claim 1. 前記第2磁石部および前記第4磁石部の磁極数は、前記第1磁石部および前記第3磁石部の磁極数の2以上の整数倍である、請求項2に記載の磁気カップリング装置。   3. The magnetic coupling device according to claim 2, wherein the number of magnetic poles of the second magnet unit and the fourth magnet unit is an integer multiple of two or more of the number of magnetic poles of the first magnet unit and the third magnet unit. 前記第1磁石部と前記第3磁石部との間に発生する第1トルクと、前記第2磁石部と前記第4磁石部との間に発生する第2トルクとが合成されることによって、前記従動側部で合成トルクが発生するように構成されており、
前記第1磁石部と前記第3磁石部との相対的な位置関係および前記第2磁石部と前記第4磁石部との相対的な位置関係の変化に対する前記合成トルクの変化量が、前記第1トルクの変化量および前記第2トルクの変化量よりも小さくなるように、前記第1磁石部および前記第3磁石部の磁極数と、前記第2磁石部および前記第4磁石部の磁極数との組み合わせが選択されている、請求項2または3に記載の磁気カップリング装置。
By combining the first torque generated between the first magnet unit and the third magnet unit and the second torque generated between the second magnet unit and the fourth magnet unit, It is configured to generate a combined torque at the driven side portion,
The amount of change in the combined torque with respect to changes in the relative positional relationship between the first magnet portion and the third magnet portion and the relative positional relationship between the second magnet portion and the fourth magnet portion is the first amount. The number of magnetic poles of the first magnet portion and the third magnet portion, and the number of magnetic poles of the second magnet portion and the fourth magnet portion so as to be smaller than the amount of change of one torque and the amount of change of the second torque. The magnetic coupling device according to claim 2 or 3, wherein a combination with is selected.
定格トルク近傍での前記合成トルクの変化量が、前記定格トルク近傍以外の前記合成トルクの変化量よりも小さくなるように、前記第1磁石部および前記第3磁石部の磁極数と、前記第2磁石部および前記第4磁石部の磁極数との組み合わせが選択されている、請求項4に記載の磁気カップリング装置。   The number of magnetic poles of the first magnet portion and the third magnet portion, and the first magnet portion so that the amount of change in the combined torque in the vicinity of the rated torque is smaller than the amount of change in the combined torque in the vicinity of the rated torque. The magnetic coupling device according to claim 4, wherein a combination of two magnet parts and the number of magnetic poles of the fourth magnet part is selected. 前記第1磁石部と前記第3磁石部との相対的な位置関係および前記第2磁石部と前記第4磁石部との相対的な位置関係の変化に対する前記合成トルクの変化量が、前記第1トルクの変化量および前記第2トルクの変化量よりも大きくなるように、前記第1磁石部および前記第3磁石部の磁極数と、前記第2磁石部および前記第4磁石部の磁極数との組み合わせが選択されている、請求項2または3に記載の磁気カップリング装置。   The amount of change in the combined torque with respect to changes in the relative positional relationship between the first magnet portion and the third magnet portion and the relative positional relationship between the second magnet portion and the fourth magnet portion is the first amount. The number of magnetic poles of the first magnet part and the third magnet part, and the number of magnetic poles of the second magnet part and the fourth magnet part, so as to be larger than the amount of change of one torque and the amount of change of the second torque. The magnetic coupling device according to claim 2 or 3, wherein a combination with is selected. 前記第1磁石部および前記第3磁石部の磁極数は、前記第2磁石部および前記第4磁石部の磁極数よりも少なく、
前記第1磁石部と前記第3磁石部とが対向する領域の面積は、前記第2磁石部と前記第4磁石部とが対向する領域の面積よりも大きい、請求項1〜6のいずれか1項に記載の磁気カップリング装置。
The number of magnetic poles of the first magnet part and the third magnet part is less than the number of magnetic poles of the second magnet part and the fourth magnet part,
The area of the area | region where the said 1st magnet part and the said 3rd magnet part oppose is larger than the area of the area | region where the said 2nd magnet part and the said 4th magnet part oppose. 2. A magnetic coupling device according to item 1.
前記第1磁石部および前記第3磁石部の磁極数は、4極であり、
前記第2磁石部および前記第4磁石部の磁極数は、20極である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の磁気カップリング装置。
The number of magnetic poles of the first magnet part and the third magnet part is four poles,
The magnetic coupling device according to claim 1, wherein the number of magnetic poles of the second magnet unit and the fourth magnet unit is 20 poles.
停止状態において、前記第1磁石部の磁極の中心位置および前記第2磁石部の磁極の中心位置の少なくともいずれか一方は、対応する前記第3磁石部の磁極の中心位置、および、対応する前記第4磁石部の磁極の中心位置とずれるように配置されている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の磁気カップリング装置。   In the stopped state, at least one of the center position of the magnetic pole of the first magnet part and the center position of the magnetic pole of the second magnet part is the center position of the magnetic pole of the corresponding third magnet part, and the corresponding The magnetic coupling device according to claim 1, wherein the magnetic coupling device is disposed so as to be shifted from a center position of a magnetic pole of the fourth magnet portion. 前記第1磁石部と前記第3磁石部との間の磁場の強度、および、前記第2磁石部と前記第4磁石部との間の磁場の強度の少なくともいずれか一方を調整可能なヨークをさらに備える、請求項1〜9のいずれか1項に記載の磁気カップリング装置。   A yoke capable of adjusting at least one of the strength of the magnetic field between the first magnet portion and the third magnet portion and the strength of the magnetic field between the second magnet portion and the fourth magnet portion. The magnetic coupling device according to claim 1, further comprising: 前記駆動側部は、回転軸線回りに回転可能に構成されており、
前記従動側部は、前記駆動側部と所定の間隔を隔てて配置され、前記駆動側部の回転により非接触の状態で前記回転軸線回りに回転可能に構成されており、
前記第1磁石部および前記第2磁石部と、前記第3磁石部および前記第4磁石部とは、共に、前記第1磁石部と前記第3磁石部とが対向する方向、および、前記第2磁石部と前記第4磁石部とが対向する方向と直交する方向に並ぶように配置されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載の磁気カップリング装置。
The drive side portion is configured to be rotatable around a rotation axis,
The driven side portion is disposed at a predetermined interval from the driving side portion, and is configured to be rotatable around the rotation axis in a non-contact state by rotation of the driving side portion,
The first magnet part and the second magnet part, and the third magnet part and the fourth magnet part both have a direction in which the first magnet part and the third magnet part face each other, and The magnetic coupling device according to any one of claims 1 to 10, wherein the two magnet portions and the fourth magnet portion are arranged so as to be aligned in a direction orthogonal to a facing direction.
前記従動側部は、前記回転軸線と直交する半径方向に前記駆動側部と所定の間隔を隔てて配置されており、
前記第1磁石部および前記第2磁石部と、前記第3磁石部および前記第4磁石部とは、共に、前記回転軸線に沿った方向に並ぶように配置されている、請求項11に記載の磁気カップリング装置。
The driven side portion is disposed at a predetermined interval from the drive side portion in a radial direction orthogonal to the rotation axis.
The first magnet part and the second magnet part, and the third magnet part and the fourth magnet part are both arranged in a direction along the rotational axis. Magnetic coupling device.
前記駆動側部は、前記第1磁石部の磁極数および前記第2磁石部の磁極数とは異なる磁極数を有する第5磁石部をさらに含み、
前記従動側部は、前記第5磁石部に対応する磁極数を有するとともに、前記第5磁石部と対向した状態で磁気カップリングする第6磁石部をさらに含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の磁気カップリング装置。
The driving side part further includes a fifth magnet part having a number of magnetic poles different from the number of magnetic poles of the first magnet part and the number of magnetic poles of the second magnet part,
The said driven side part further has the 6th magnet part which carries out a magnetic coupling in the state facing the said 5th magnet part while having the number of magnetic poles corresponding to the said 5th magnet part. 2. A magnetic coupling device according to item 1.
前記駆動側部の前記第1磁石部および前記第2磁石部は、それぞれ、前記第1磁石部の磁極数と同数の複数の磁石および前記第2磁石部の磁極数と同数の複数の磁石からなり、
前記従動側部の前記第3磁石部および前記第4磁石部は、それぞれ、前記第3磁石部の磁極数と同数の複数の磁石および前記第4磁石部の磁極数と同数の複数の磁石からなる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の磁気カップリング装置。
The first magnet part and the second magnet part of the driving side part are respectively composed of a plurality of magnets having the same number as the number of magnetic poles of the first magnet part and a plurality of magnets having the same number as the number of magnetic poles of the second magnet part. Become
The third magnet portion and the fourth magnet portion of the driven side portion are respectively composed of a plurality of magnets having the same number as the number of magnetic poles of the third magnet portion and a plurality of magnets having the same number as the number of magnetic poles of the fourth magnet portion. The magnetic coupling device according to any one of claims 1 to 13.
前記駆動側部および前記従動側部は、各々1つの磁石から構成されており、
前記駆動側部の前記第1磁石部および前記第2磁石部は、前記1つの磁石が多極着磁されることによって、それぞれ、前記第1磁石部の磁極数と同数の複数の第1着磁部および前記第2磁石部の磁極数と同数の複数の第2着磁部からなり、
前記従動側部の前記第3磁石部および前記第4磁石部は、前記1つの磁石が多極着磁されることによって、それぞれ、前記第3磁石部の磁極数と同数の複数の第3着磁部および前記第4磁石部の磁極数と同数の複数の第4着磁部からなる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の磁気カップリング装置。
The driving side portion and the driven side portion are each composed of one magnet,
The first magnet portion and the second magnet portion of the driving side portion are each provided with a plurality of first attachments having the same number as the number of magnetic poles of the first magnet portion, when the one magnet is magnetized in multiple poles. A plurality of second magnetized portions having the same number as the number of magnetic poles of the magnetic portion and the second magnet portion,
The third magnet portion and the fourth magnet portion of the driven side portion have a plurality of third attachments having the same number as the number of magnetic poles of the third magnet portion, respectively, by multipolar magnetization of the one magnet. The magnetic coupling device according to claim 1, comprising a plurality of fourth magnetized portions having the same number as the number of magnetic poles of the magnetic portion and the fourth magnet portion.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015146734A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 戸津勝行 Torque limiter for constant-torque electric screwdrivers or the like
CN105889455A (en) * 2014-08-23 2016-08-24 李启飞 TF type ballscrew electric speed regulation cylinder type magnetic force coupler
JP2018038755A (en) * 2016-09-09 2018-03-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 Beverage producing device
WO2021177803A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-10 한국전기연구원 Rotor for magnetic gear, manufacturing method therefor, magnetic gear comprising same, and propulsion module comprising same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2722617A (en) * 1951-11-28 1955-11-01 Hartford Nat Bank & Trust Comp Magnetic circuits and devices
JPH04105544A (en) * 1990-08-23 1992-04-07 Mitsubishi Materials Corp Rotation transfer apparatus
JPH05168222A (en) * 1991-12-18 1993-07-02 Heriosu:Kk Method of preventing excessive torque and its preventive device
JPH07111773A (en) * 1993-10-12 1995-04-25 Ogura Clutch Co Ltd Magnetic coupling
JPH07308060A (en) * 1994-05-11 1995-11-21 Yaskawa Electric Corp Magnetic coupling device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2722617A (en) * 1951-11-28 1955-11-01 Hartford Nat Bank & Trust Comp Magnetic circuits and devices
JPH04105544A (en) * 1990-08-23 1992-04-07 Mitsubishi Materials Corp Rotation transfer apparatus
JPH05168222A (en) * 1991-12-18 1993-07-02 Heriosu:Kk Method of preventing excessive torque and its preventive device
JPH07111773A (en) * 1993-10-12 1995-04-25 Ogura Clutch Co Ltd Magnetic coupling
JPH07308060A (en) * 1994-05-11 1995-11-21 Yaskawa Electric Corp Magnetic coupling device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015146734A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 戸津勝行 Torque limiter for constant-torque electric screwdrivers or the like
JP2015188943A (en) * 2014-03-27 2015-11-02 勝行 戸津 Torque limiter in constant torque electric screwdriver
CN105889455A (en) * 2014-08-23 2016-08-24 李启飞 TF type ballscrew electric speed regulation cylinder type magnetic force coupler
JP2018038755A (en) * 2016-09-09 2018-03-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 Beverage producing device
WO2021177803A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-10 한국전기연구원 Rotor for magnetic gear, manufacturing method therefor, magnetic gear comprising same, and propulsion module comprising same
KR20210112856A (en) * 2020-03-06 2021-09-15 한국전기연구원 rotor, method for manufacturing rotor, magnetic gear having the same, and propulsion module having the same
KR102341339B1 (en) * 2020-03-06 2021-12-17 한국전기연구원 rotor, method for manufacturing rotor, magnetic gear having the same, and propulsion module having the same

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