JP2016142396A

JP2016142396A - 非接触磁気歯車

Info

Publication number: JP2016142396A
Application number: JP2015020903A
Authority: JP
Inventors: 敬順今井; Takanori Imai
Original assignee: MYOJO PRESS KK
Current assignee: MYOJO PRESS KK
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2016-08-08

Abstract

【課題】簡易な構成で、ギア比の変換が可能な非接触磁気歯車を構成させることができる。【解決手段】略円盤状で、接線方向に面を向けた磁石が、外周面に沿って複数設けられた第１の歯車と、略円盤状又は略円筒状で、外周に沿った形状の磁石が、外周面に沿って複数設けられた第２の歯車とを有し、第１の歯車と第２の歯車の回転軸が平行に位置し、それぞれの外周面が所定間隔に離間するように第１の歯車と第２の歯車とが配置され、第１の歯車の磁石と第２の歯車の磁石との対向する面の極性が、同極であることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、磁石に磁力によって回転する非接触磁気歯車に関する。

従来より、非接触で歯車を相互に動かす構造として非接触磁気歯車が提案されている。例えば、特許文献１に示されるような二軸（双軸）構成の磁気歯車システムがある。この磁気歯車システムは、硬質（ハード）の磁性マテリアルを有する二つの磁気歯車を含む共軸構成でない構成である。

この磁気歯車システムは、二つの磁気歯車の間に間隔をあけ、硬質の磁性マテリアル層の厚さに対する歯車の外側リングの半径のレシオを設定し、ついで、磁気歯車の内周側面に磁気を伝えるマテリアル層をキャスティングし、磁気を伝えるマテリアル層の厚さを変えていることによって、ピークの値をもつトルク対磁極の数のいくつかの曲線をグラフにし、ついで、磁気歯車における磁性の極の最適な数のものを磁化することで、最適なトルクを得ることができるように、磁気歯車を最良のものにし、そして、磁気歯車同士の間の間隔寸法を変え、そして、硬質の磁性マテリアル層の厚みに対する外側リングの半径のレシオを変え、そしてついで、磁気伝達マテリアル層のキャスティングから最良のトルクを得る磁気歯車を最良のものにする手順により、構成が決定される。

特開平１１−３２４７４号公報

しかしながら、従来の非接触磁気歯車である磁気歯車システムでは、構造が複雑で、コストを抑えることも困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、ギア比の変換が可能な非接触磁気歯車を提供することにある。

請求項１記載の非接触磁気歯車は、略円盤状で、接線方向に面を向けた磁石が、外周面に沿って複数設けられた第１の歯車と、略円盤状又は略円筒状で、外周に沿った形状の磁石が、外周面に沿って複数設けられた第２の歯車とを有し、第１の歯車と第２の歯車の回転軸が平行に位置し、それぞれの外周面が所定間隔に離間するように第１の歯車と第２の歯車とが配置され、第１の歯車の磁石と第２の歯車の磁石との対向する面の極性が、同極であることを特徴とする。

請求項２記載の非接触磁気歯車は、第１の歯車の磁石が、接線方向に面を向けて所定の角度で湾曲することを特徴とする。

請求項３記載の非接触磁気歯車は、第１の歯車の磁石の湾曲と、第２の歯車の磁石の湾曲が略同一であることを特徴とする。

請求項４記載の非接触磁気歯車は、第１の歯車の磁石と第２の歯車の磁石が同一であることを特徴とする。

本願発明によれば、簡易な構成で、ギア比の変換が可能な非接触磁気歯車を構成させることができる。

本発明に係る非接触磁気歯車の構成の一例を示す構成図である。同非接触磁気歯車の構造を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明に係る非接触磁気歯車の構成の一例を示す構成図である。図２は、同非接触磁気歯車の構造を示す説明図である。図における非接触磁気歯車システム１は、第１の歯車である歯車３０と第２の歯車である歯車２０とを有する非接触磁気歯車１０を備えている。

第１の歯車である歯車３０は、略円盤状の歯車本体３２と、歯車本体３２の回転軸として設けられた軸棒３４とから構成されている。非接触磁気歯車システム１においては、基台４０の両脇から平行して起立する保持板４２に、軸受４４が設けられ、その軸受４４に歯車３０の軸棒３４の両端が回転自在に保持されることにより、歯車３０が基台４０上に回転自在に固定されている。そして、歯車３０には、接線方向に面を向けた磁石３６が、外周面に沿って複数設けられている。

また、第２の歯車である歯車２０は、略円筒状で、外周に沿った形状の磁石２６が、外周面に沿って複数設けられ、回転軸として軸棒２４が伸びている。非接触磁気歯車システム１においては、基台４０の保持板４２の内側に平行して起立する歯車受４６に、歯車２０の軸棒２４の両端が回転自在に保持されることにより、歯車２０が基台４０上に回転自在に固定されている。

そして、歯車３０と歯車２０の回転軸である軸棒３４と軸棒２４とが平行に位置し、それぞれの外周面が所定間隔に離間するように配置されている。また、歯車２０の磁石２６と歯車３０の磁石３６との対向する面の極性が、同極である。歯車３０と歯車２０の外周面が離間する間隔は、互いの磁石３６，２６の磁力が作用して歯車３０と歯車２０とが回転しあう距離である。また、歯車２０の磁石２６と歯車３０の磁石３６の外周面の外側に位置する極性としては、例えばＮ極である。すなわち、磁石２６と磁石３６は、表面がＮ極で、裏面がＳ極の略板状の磁石である。

磁石３６は、歯車本体３２の接線方向に面を向けて所定の角度で湾曲している。湾曲する角度は、非接触磁気歯車１０として効率的に回転する角度を適宜選択することになる。また、本実施の形態では、歯車３０の磁石３６の湾曲と、歯車２０の磁石２６の湾曲が略同一である。そして、実際には、磁石２６と磁石３６とは、同一の磁石を用いている。結果として、磁石２６の湾曲により、歯車２０の外周面の円弧が形成されている。

非接触磁気歯車１０の動作としては、例えば、歯車２０を図２に示す矢印方向に回転させると、歯車３０の磁石３６が、歯車２０の磁石２６の磁力に反発することにより、図２の矢印方向に回転することになる。尚、まず、歯車３０を回転させることにより、歯車２０を回転させることも可能である。

このような構成の非接触磁気歯車１０によれば、簡易な構成で、ギア比の変換が可能な非接触磁気歯車を実現させることができる。尚、磁石３６を湾曲させることにより、磁石２６の磁力を効率的に受けることが可能になる。さらに、磁石２６と磁石３６の湾曲を略同一にしたり、また同一の磁石を用いることで、コストの削減も可能である。

尚、本実施の形態に係る非接触磁気歯車の用途としては、動力機械器具や発電機等の従来一般的な歯車が用いられてきた分野の他、従来の非接触磁気歯車に置き換えて使用することも可能である。

以上のように、本発明によれば、簡易な構成で、ギア比の変換が可能な非接触磁気歯車を提供することができる。

１・・・・非接触磁気歯車システム
１０・・・非接触磁気歯車
２０・・・歯車
２４・・・軸棒
２６・・・磁石
３０・・・歯車
３２・・・歯車本体
３４・・・軸棒
３６・・・磁石
４０・・・基台
４２・・・保持板
４４・・・軸受
４６・・・歯車受

Claims

磁石に磁力によって回転する非接触磁気歯車において、
略円盤状で、接線方向に面を向けた磁石が、外周面に沿って複数設けられた第１の歯車と、
略円盤状又は略円筒状で、外周に沿った形状の磁石が、外周面に沿って複数設けられた第２の歯車とを有し、
該第１の歯車と該第２の歯車の回転軸が平行に位置し、それぞれの外周面が所定間隔に離間するように該第１の歯車と該第２の歯車とが配置され、
該第１の歯車の磁石と該第２の歯車の磁石との対向する面の極性が、同極であることを特徴とする非接触磁気歯車。
前記第１の歯車の磁石が、接線方向に面を向けて所定の角度で湾曲することを特徴とする請求項１記載の非接触磁気歯車。
前記第１の歯車の磁石の湾曲と、前記第２の歯車の磁石の湾曲が略同一であることを特徴とする請求項２記載の非接触磁気歯車。
前記第１の歯車の磁石と前記第２の歯車の磁石が同一であることを特徴とする請求項２記載の非接触磁気歯車。