JP2015081647A - 非接触式動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の回転軸10と連結して回転する第1の円板状部材20と、第1の円板状部材20の面に対して垂直な面を有し、第1の磁石22を保持する第1の板状部材21と、を有する。また、第1の円板状部材20と対向するように設けられた、第2の回転軸30と連結して回転する第2の円板状部材40と、第2の円板状部材40の面に対して垂直な面を有し、第2の磁石42を保持する第2の板状部材41と、を有する。そして、第1の磁石22の第2の磁石42と対向する側の磁極と、第2の磁石42の第1の磁石22と対向する側の磁極とを同極とする。
【選択図】図1
Description
第1の部材は、第1の回転軸と連結して回転する第1の円板状部材と、第1の円板状部材の第1の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、第1の円板状部材の面に対して垂直な面を有する第1の板状部材と、第1の円板状部材の垂直な面に設けられた第1の磁石と、を有する。
第2の部材は、第1の円板状部材と対向するように設けられた、第2の回転軸と連結して回転する第2の円板状部材と、第2の円板状部材の第2の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、第2の円板状部材の面に対して垂直な面を有する第2の板状部材と、第2の円板状部材の垂直な面に設けられた第2の磁石と、を有する。
そして、第1の磁石の第2の磁石と対向する側の磁極と、第2の磁石の第1の磁石と対向する側の磁極とを同極とする。
第1の実施の形態では、非接触式動力伝達装置として磁気クラッチを適用した例を説明する。
非接触式動力伝達装置3は、駆動側の第1の部材1と、従動側の第2の部材2から構成されている。第1の部材1は、第1の回転軸10と、第1の円板状部材20(第1の回転部材の一例)と、4個の第1の板状部材21A〜21Dと、第1の板状部材21A〜21Dの各々に設けられた第1の磁石22を備えている。
以下、第2の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置について説明する。
図5は、第2の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置3Aを説明するための概略平面図である。この図5は、非接触式動力伝達装置3Aを構成する駆動側の不図示の第1の部材(第1の部材1に相当)から、第1の円板状部材20に相当する不図示の第1の円板状部材を取り除いた状態を表している。なお、図5において、第1の板状部材51Aの第1の磁石22が設けられた箇所の周辺と、第2の板状部材71Aの第2の磁石42が設けられた箇所の周辺とを断面視している。
図7は、第1の板状部材51Aと環状補強部材60の説明図であり、図7Aは第1の板状部材51Aの平面図、図7Bは環状補強部材60の平面図である。
図8は、支持部本体50Aの支持部54と第1の板状部材51Aの分解図である。
図6A及び図7Aに示すように、第1の板状部材51Aの正面視は、小判形もしくは楕円形であり、第1の回転軸10に対して平行な貫通孔51hが形成されている。この貫通孔51hに固定部材61の挿通部61b(図8参照)が挿通される。また、第1の板状部材51Aには、該貫通孔51hよりも第1の回転軸10から遠い側に第1の磁石22が嵌装される環状溝51dが形成されている。そして、第1の板状部材51Aの貫通孔51hに支持部本体50Aの支持部54に設けられた挿通部61bが挿通された状態で、第1の板状部材51Aの外周に、少なくとも炭素繊維、ガラス繊維又はパラ系全芳香族ポリアミド繊維(例えばケブラー(登録商標))を樹脂で固めた複合材料からなる無端状の環状補強部材60が巻回される。本実施形態では、接着剤を用いて環状補強部材60を第1の板状部材51Aに固着する。
第1の磁石22と第2の磁石42とが接近して対向したときに、第1の磁石22の第2の磁石42と対向する面と、第2の磁石42の第1の磁石22と対向する面が平行となるよう、第2の板状部材71Aにテーパーが形成されている。図9の例では、第2の板状部材71Aの第1の板状部材51Aと対向している面とその反対側の面にそれぞれ、角度θのテーパーが形成されている。それにより、第2の板状部材71Aの径に垂直な方向の幅は、第2の回転軸30(図3参照)に近いほど小さくなっている。
以下、第3の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置について説明する。
図10は、非接触式動力伝達装置3Bを説明するための概略平面図である。
図11は、図10に示す第1の板状部材81Aの平面図である。
第1の板状部材81Aの正面視は、矩形であり、第1の板状部材81Aには、第1の回転軸10から遠い側に第1の磁石22が嵌装される環状溝51dが形成されている。第1の板状部材81Aの形状は、小判形もしくは楕円形でもよい。また、第1の板状部材81Aの表面の支持部本体80Aに近い部分には、例えば4個のネジ穴82が形成されている。同様に裏面にも4個のネジ穴82が形成されている。そして、ネジ86を用いて第1の板状部材81Aを支持部84の支持部材84aに固定する。同様に、ネジ87を用いて第1の板状部材81Aを支持部84の支持部材84bに固定する。
従来、モータの回転軸やエンジンの回転軸を駆動軸として、その駆動軸の軸線上に従動軸を設けて動力を伝達することが行われている。この駆動軸と従動軸は、ハブと呼ばれる部材に取り付けられたゴム、樹脂又は金属を介して連結されている。一般的な連結用の部品としては、ゴム、樹脂カップリング及び金属カップリング等が知られている。
以下、本実施の形態に係る非接触式動力伝達装置の構成を説明する。
図12は、本実施の形態に係る非接触式動力伝達装置100の分解斜視図である。
図13は、図12の非接触式動力伝達装置100を組み立てた状態の斜視図である。
第1の部材101は、第1の回転軸103と、第1の回転部材110と、第1の回転部材110に収納された後述する第1の磁石115a〜115d(図16A参照)を備えている。
第1の回転部材本体111には、第1の回転軸103が軸通される軸孔111hが形成されている。また第1の回転部材本体111には、4つのネジ孔114が90度の間隔で形成されている。この4つのネジ孔114は、第1の回転部材本体111の外周面から軸孔111hに向かって形成され、軸孔111hと繋がっている。第1の回転部材本体111の軸孔111hに第1の回転軸103を挿通した状態で4つのネジ孔114の各々にネジを螺合する。各ネジの先端を第1の回転軸103に当接させて第1の回転軸103を係止することにより、第1の回転部材本体111に第1の回転軸103が固定される。
第2の部材102は、第2の回転軸105と、第2の回転部材120と、第2の回転部材120に収納された後述する第2の磁石125a〜125d(図16B参照)を備えている。
第2の回転部材本体121には、第2の回転軸105が軸通される軸孔121hが形成されている。また第2の回転部材本体121には、4つのネジ孔124が90度の間隔で形成されている。この4つのネジ孔124は、第2の回転部材本体121の外周面から軸孔121hに向かって形成され、軸孔121hと繋がっている。第2の回転部材本体121の軸孔121hに第2の回転軸105を挿通した状態で4つのネジ孔124の各々にネジを螺合する。各ネジにより第2の回転軸105を係止することにより、第2の回転部材本体121に第2の回転軸105が固定される。
図16Aに示すように、第1の回転部材110の第1の保持部112Aには、第1の磁石115a,115dが保持され、第1の保持部112Bには、第1の磁石115b,115cが保持されている。以下、第1の磁石115a〜115dを区別しない場合には、「第1の磁石115」と記す。
第1の回転部材110と第2の回転部材120が組み合わされた状態で、図1の例と同様に、第1の回転部材110の第1の磁石115aと第2の回転部材120の第2の磁石125aが対向している。さらに第1の磁石115bと第2の磁石125b、第1の磁石115cと第2の磁石125c、第1の磁石115dと第2の磁石125dがそれぞれ対向している。すなわち、第1の回転部材110と第2の回転部材120は、4つの第1の磁石115と対応する4つの第2の磁石125が90度の間隔をおいて対向している。
図18は、第4の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置100の第1の変形例を示す説明図である。
非接触式動力伝達装置100(図16A)は、第1の磁石115を第1の回転部材110の第1の保持部112A,112Bの穴部116に収納していた。一方、第1の変形例に係る第1の回転部材110Aでは、第1の回転部材110の第1の保持部112A,112Bの穴部116をなくし、第1の磁石115を第1の保持部112A,112Bの表面に保持する。例えば、接着剤を用いて、第1の磁石115を第1の保持部112A,112Bの表面に固定する。第2の回転部材についても同様に、第2の磁石125を第2の保持部122A,122Bの表面に保持する。
図19は、第4の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置100の第2の変形例を示す説明図である。
第2の変形例に係る第1の回転部材130は、第1の回転部材本体131の主面131sに、第1の回転部材110の第1の保持部112A,112Bと同じ形状、かつ磁石で構成された凸部が形成されている。すなわち、この凸部は第1の磁石132A,132Bである。第1の回転部材本体131は第1の磁石132A,132Bと一体に構成されている。また第1の回転部材130と対応する図示しない第2の回転部材は、同様に第2の回転部材本体と一体に構成された第2の磁石142A,142Bを有している。
例えば、上記した実施の形態例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態例の構成の一部を他の実施の形態例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態例の構成に他の実施の形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態例の構成の一部について、他の構成の追加・置換、削除をすることが可能である。
Claims (8)
- 回転駆動する第1の回転軸と、
前記第1の回転軸と連結して回転する第1の回転部材と、
前記第1の回転部材の前記第1の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第1の回転部材の面に対して垂直な面に設けられた第1の磁石と、
を備えた第1の部材と、
回転駆動する第2の回転軸と、
前記第1の回転部材と対向するように設けられた、前記第2の回転軸と連結して回転する第2の回転部材と、
前記第2の回転部材の前記第2の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第2の回転部材の面に対して垂直な面に設けられた第2の磁石と、
を備えた第2の部材と、
を備え、
前記第1の磁石の前記第2の磁石と対向する側の磁極と、前記第2の磁石の前記第1の磁石と対向する側の磁極とが同極である
非接触式動力伝達装置。 - 前記第1の部材の前記第1の回転軸が回転し、前記第1の回転部材が前記第1の回転軸を中心に回転して前記第1の回転部材に設けられた前記第1の磁石と、前記第2の回転部材に設けられた前記第2の磁石とが接近して対向したとき、前記第1の磁石と前記第2の磁石との間に反発力が生じる
請求項1に記載の非接触式動力伝達装置。 - 前記第1の部材は、
前記第1の回転部材として前記第1の回転軸と連結して回転する第1の円板状部材と、
前記第1の円板状部材の前記第1の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第1の円板状部材の面に対して垂直な面を有する第1の板状部材と、
を備え、
前記第2の部材は、
前記第2の回転部材として前記第1の円板状部材と対向するように設けられた、前記第2の回転軸と連結して回転する第2の円板状部材と、
前記第2の円板状部材の前記第2の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第2の円板状部材の面に対して垂直な面を有する第2の板状部材と、
を備え、
前記第1の板状部材の前記垂直な面に前記第1の磁石が設けられ、前記第2の板状部材の前記垂直な面に前記第2の磁石が設けられている
請求項1又は2に記載の非接触式動力伝達装置。 - 前記第1の板状部材は、前記第1の回転軸を中心とする放射線方向に沿って配置されており、
前記第2の板状部材は、前記第2の回転軸を中心とする放射線方向に沿って配置されている
請求項3に記載の非接触式動力伝達装置。 - 前記第1の磁石と前記第2の磁石とが接近して対向したときに、前記第1の磁石の前記第2の磁石と対向する面と、前記第2の磁石の前記第1の磁石と対向する面が平行となるよう、前記第2の板状部材の前記第1の板状部材と対向する面にテーパーが形成されている
請求項3に記載の非接触式動力伝達装置。 - 前記第1の部材は、前記第1の円板状部材の前記第1の回転軸が連結している面と反対側の面の中央部に設けられた、前記第1の板状部材を支持する支持部本体を備え、
前記第1の板状部材の前記第1の回転軸に近い側の端部付近が、前記支持部本体と連結されている
請求項2に記載の非接触式動力伝達装置。 - 前記第1の板状部材は、当該第1の回転軸に対して平行に形成された貫通孔と、該貫通孔よりも前記第1の回転軸から遠い側に前記第1の磁石が設けられ、前記貫通孔に前記支持部本体に固定される固定部材の挿通部が挿通し、前記第1の板状部材の外周に少なくとも炭素繊維、ガラス繊維又はパラ系全芳香族ポリアミド繊維を樹脂で固めた複合材料で構成される環状補強部材が巻回されている
請求項6に記載の非接触式動力伝達装置。 - 前記第1の回転部材は、前記第1の回転軸と連結して回転する第1の回転部材本体と、
第1の回転部材本体の前記第1の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第1の回転部材本体の面に対して垂直な面を有する第1の保持部と、
を備え、
前記第2の回転部材は、前記第1の回転部材と対向するように設けられた、前記第2の回転軸と連結して回転する第2の回転部材本体と、
前記第2の回転部材本体の前記第2の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第2の回転部材本体の面に対して垂直な面を有する第2の保持部と、
を備え、
前記第1の保持部の前記垂直な面に前記第1の磁石が設けられ、前記第2の保持部の前記垂直な面に前記第2の磁石が設けられている
請求項1に記載の非接触式動力伝達装置。
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