JP3597905B2

JP3597905B2 - 磁気回転伝達装置

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Publication number: JP3597905B2
Application number: JP4736995A
Authority: JP
Inventors: 慎一秋山
Original assignee: 慎一秋山
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JPH08243372A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁石の回転を対向磁石に伝達する磁気回転伝達装置に係り、特に両方の磁石に面状の両面２極型磁石を用いたものに関し、例えば薬品等の撹拌、化学反応装置、高圧・真空反応装置、感光材料撹拌装置、酸化防止撹拌装置、粉体撹拌装置、貴金属研磨機、家庭用ミキサー、簡易洗濯機または磁気カップリング装置等に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、棒状の撹拌子と対向して配置したＵ字型磁石を回転させ、両者の異極間の吸引作用のみで棒状撹拌子を回転させるものとして、マグネチックスターラと呼ばれる磁気回転伝達装置が知られている。
【０００３】
その機構を図１９により説明すると、液体７５を収容する容器７４内に棒状の撹拌子７２を配置し、容器７４外の底壁近傍にＵ字型磁石７１を対向配置し、駆動モータ７３でＵ字型磁石７１を回転させて撹拌子７２を回転させるものである。
【０００４】
また、磁気カップリングと呼ばれる磁気回転伝達装置もあり、これにはラジアル型とアキシャル型とがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のマグネチックスターラは、図２０に示すように、撹拌子７２とＵ字型磁石７１との間に形成される直線状の磁力線７７に基づく吸引力でのみ撹拌子７２が回転するものであるが、本来、直線状の吸引力で吸着した磁性体は吸着面に平行の外力には弱いという磁石の性質がある。このため、伝達トルクが小さく、負荷が大きくなって位相がずれると、磁力線の多くが切断して撹拌子７２が容易に脱離するという不具合がある。また、磁束の径が比較的小さいことも切断しやすい原因となっている。
【０００６】
ところが、撹拌能力と撹拌効率の向上という要請に応えるため、撹拌子および対向するＵ字型磁石の各磁力を強化し、異極間相互の吸引力のみを増大して、撹拌子の回転能力を向上しようとしている。
【０００７】
しかし、このように単に異極間のみの吸引力を増大しようとすると、次のような種々の問題が生じる。
【０００８】
（１）スラスト方向の負荷が増大する。
【０００９】
異極間の吸引力のみに依存しているため、駆動モータのスラスト方向の負荷増大により回転トルクの損失が生じたり、軸受の摩耗が生じたりする。また、撹拌子の回転接触部の摩擦の増大により回転トルクの損失が生じたり、撹拌子の回転接触部の摩耗が増大したり、さらには撹拌子の回転接触部の摩擦音による騒音の増大が生じたりする。特に、撹拌子の回転接触部が摩耗すると、その摩耗粉が容器内の液体に混入するため、好ましくない。
【００１０】
（２）磁力を強化しても、直線状の磁力線の数が増えるだけなので、回転トルクが期待したほど大きくならなず、エネルギー効率が悪い。
【００１１】
（３）撹拌子を急激に反転しようとすると脱離が生じる。このため、正逆の反復回転をしようとするときは、撹拌子の回転を一旦停止させてスロースタートする必要があり、作業性が極めて悪い。また、急激な正逆反転ができなため、撹拌効率を高めることができない。
【００１２】
一方、上述した磁気カップリングにあっては、ラジアル型はアキシャル型に比べてスラスト力がかからないという利点があるものの、隔壁が複雑な形状となる欠点を有する。これに対してアキシャル型はラジアル型に比べて構造が簡単で、軸方向の長さを短くでき、隔壁形状を単純化できるという利点を有するものの、軸受部にスラスト力が働き、それが磁力に比例するという欠点を有していた。
【００１３】
本発明の目的は、曲った磁力線を作ることによって、上述した従来技術の欠点を解消して、簡単な構造でありながら、回転トルクを増大させ、また脱離しにくい正逆回転の切換えが可能な磁気回転伝達装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の磁気回転伝達装置は、表裏に一対の磁極面を有する面状の両面２極型磁石を２個備え、上記一方の両面２極型磁石の中央延長線上に、該中央延長線と磁極面が平行するように他方の上記両面２極型磁石を対向して設け、上記中央延長線を軸にいずれか一方の磁石を回転させることにより、その回転をいずれか他方の磁石に磁力で伝達するようにしたものである。
【００１５】
例えば、図１に示すように、略同一面に適宜間隔を開けて一対の磁極面Ｎ、Ｓを有する面状の両面２極型磁石１１と、同じく両面に一対の磁極Ｎ、Ｓを有する平板状の両面２極型磁石１２とを対向配置させ、中央延長線１３を軸に面状の両面２極型磁石１１を回転させることにより、両面２極型磁石１２を磁力で回転させるように構成される。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、回転効率を高めるために、回転が磁力で伝達される上記いずれか他方の磁石が、転倒しない自立構造となっているものである。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明において、上記転倒しない自立構造となっている上記いずれか他方の磁石に転倒防止用の部材を取り付けたものである。
【００１８】
例えば、図２に示すように、非磁性体１４を介して、略同一面に適宜間隔を開けて一対の磁極面Ｎ、Ｓを有する面状の両面２極型磁石１１と、両面に一対の磁極Ｎ、Ｓを有する面状の両面２極型磁石１２とを対向配置させる。面状の両面２極型磁石１１は、その中央延長線１３上に有する回転軸１６に取り付け、駆動モータ１５によって回転させる。中央延長線１３と磁極面Ｎ、Ｓが平行するように起立させた両面２極型磁石１２の底部の四隅には、転倒防止用の部材１７を水平方向に突出させ、この転倒防止用部材１７という自立手段によって回転自在に支持するように構成される。
【００１９】
第４の発明は、第１の発明において、回転効率と回転用途の拡大を高めるために、回転を磁力で伝達される上記いずれか他方の磁石が、軸受に支持された回転軸に一体的に取り付けた他立構造となっているものである。
【００２０】
例えば、図３に示すように、非磁性体１４を介して、略同一面に適宜間隔を開けて一対の磁極面Ｎ、Ｓを有する面状の両面２極型磁石１１と、両面に一対の磁極Ｎ、Ｓを有する面状の両面２極型磁石１２とを対向配置させる。面状の両面２極型磁石１１には、その中央延長線１３上に有する回転軸１６を取り付け、駆動モータ１５によって回転させる。中央延長線１３と磁極面Ｎ、Ｓが平行するように起立させた両面２極型磁石１２には、その中央延長線１３上の上面中央部に回転軸１８を一体的に設ける。この回転軸１８は上方の軸受台２０に固定された軸受１９によって支持され、この回転軸１８という他立手段によって両面２極型磁石１２を回転自在に支持するように構成される。
【００２１】
第５の発明は、容器と、表裏に一対の磁極面を有する面状の両面２極型磁石を２個備え、いずれか一方の磁石を上記容器外の容器底壁近傍に設け、上記容器内にいずれか他方の磁石をいずれか一方の磁石と対向させ、かつ自立するように設け、上記容器底壁近傍に設けたいずれか一方の磁石を回転駆動手段により回転させることにより、その回転をいずれか他方の磁石に磁力で伝達するようにしたものである。
【００２２】
第６の発明は、蓋を有する容器と、表裏に一対の磁極面を有する面状の両面２極型磁石２個を備え、いずれか一方の磁石を上記容器外の容器底壁近傍に設け、上記容器内に、いずれか他方の磁石を、いずれか一方の磁石と対向させ、かつ他立するように上記蓋に取り付けた軸受に支持した回転軸に一体に取り付け、上記容器底壁近傍に設けたいずれか一方の磁石を回転駆動手段により回転させることにより、その回転をいずれか他方の磁石に磁力で伝達するようにしたものである。
【００２３】
第７の発明は、第５および第６の発明において、磁石の破損保護、耐薬品性および洗浄性を良好ならしめるために、容器内に設けたいずれか他方の磁石を合成樹脂により被覆したものである。
【００２４】
第８の発明は、ケース内に２本の回転軸を同一軸線上に回転自在に挿通し、ケース内の一方の回転軸の先端に、略同一面に適宜間隔を開けて表裏に一対の磁極面を有する第１の面状の両面２極型磁石を、磁極面の延長面が回転軸と平行するように取り付け、ケース内の他方の回転軸の先端に表裏に一対の磁極面を有する第２の面状の両面２極型磁石を、磁極面が回転軸と平行となるように、かつ第１の面状の両面２極型磁石と適宜間隔を開けて対向するように取り付け、ケース内を区画形成する非磁性体の平板状の隔壁を両磁石間に介在するように設け、いずれか一方の磁石を駆動側とし、いずれか他方の磁石を被駆動側としたものである。
【００２５】
【作用】
図１に示すように、両面２極型磁石１１と両面２極型磁石１２とを対向させ、両面２極型磁石１１を回転すれば、両面２極型磁石１２は両面２極型磁石１１との相互磁力作用により回転する。この相互磁力作用による回転は、従来の棒状磁石を用いたものに比してはるかに強力である。その原理は必ずしも明確ではないが、図４および図５を用いて推量しつつ説明する。なお、一般的には磁力線の密度が磁界の強さを表すが、図では磁力線を便宜上描いてあるので、そのようになっていない。また、図４において両面２極型磁石１２は回転駆動側とする。両面２極型磁石１１は便宜上固定しているが、回転が伝達される側とし、両面２極型磁石１１に生じるトルクが測定できるようにしてある。また、磁力線には、磁力線自身は縮もうとする傾向をもち、磁力線同士は互いに反発し合うという性質を有する。比喩的にはゴム紐、または引張バネないし圧縮バネのような張力または反発力が存在するといえる。
【００２６】
（１）両面２極型磁石１２の回転開始前
図４（Ａ）、および図５（Ａ）は両面２極型磁石１２の回転開始前（平衡状態）における同磁石１２と両面２極型磁石１１との関係を示す。両者は、異極（Ｎ極、Ｓ極）間の磁力線２１の吸引力で吸引し合って、互いの異極面同士が平行するように対向し、平衡状態を保持している。両面２極型磁石１１に作用する回転トルクは０である。吸引力に寄与する磁力線２１は、図示するように、磁力線の性質からＮ極面から垂直に出て、このＮ極面と平行するＳ極面に垂直に入ることから、曲線ないし弧を描く。したがって、吸着面に平行の分力が生じるので、異極間の吸引力は、吸着面に平行の外力に対しても強くなり、磁力線が切断しにくくなっている。また、両方の磁石１１と１２が面状となり磁束の径が比較的大きいことも切断しにくい要因となっていると考えられる。
【００２７】
この平衡状態では、同極間における反発力は作用していないと考えられる。また、磁石間のスラスト方向の吸引力は、磁力線が曲線ないし弧を描くので、棒磁石のように全成分になる直線状の磁力線の場合に比して少し弱くなる。なお、両面２極型磁石１２に回転方向の外力を一寸加えて、その外力を開放してやると、両面２極型磁石１２は直ちに平衡状態位置に戻る。すなわち、この平衡状態は無負荷時には非常に安定している。
【００２８】
これは、ちょうど異極面同士をゴム紐の束で自然長のままつないだ状態とみることができる。両方の磁石１１、１２をねじって離すと、ゴム紐の張力により元の位置に戻る。
【００２９】
（２）両面２極型磁石１２の回転開始後
図４（Ｂ）は、両面２極型磁石１２が両面２極型磁石１１に対して＋４５°だけ矢印方向に回転した場合における両面２極型磁石１２と両面２極型磁石１１との関係を示す。両面２極型磁石１２が矢印方向に回転を始めると、両者の平衡状態保持の原理により、磁力線に平衡状態を回復しようとする張力が発生して、両面２極型磁石１１に回転方向と同方向（矢印方向）にトルクが発生する。これは吸引力に基づくトルクである。このとき磁極線２１はねじ曲げられて、強靭な磁束の張力と磁束の側面で両面２極型磁石１１に回転を与える。
【００３０】
これは、ゴム紐でいえば、回転によってゴム紐が伸びるため、両面２極型磁石１１はゴム紐により引っ張られて、両面２極型磁石１２と同方向の回転トルクを受ける。回転角度が大きくなると、ゴム紐のねじれ量に応じて回転トルクも上昇する。
【００３１】
吸引力の磁力線２１は、このようにねじ曲げられ、しかも長く伸びているために切断作用がなく、張力成分を充分に発揮できる。また、磁力線２１は図５（Ｂ）（参考）に示すようにほぼ両面２極型磁石１２の磁極面と平行になるように長くねじ曲げられて寝る。長くねじ曲げられることにより磁力線が縮もうとして生じる張力作用と、磁束が絞られ磁束密度が上がることにより生じる磁力線同士の反発作用とが強力に作用して両面２極型磁石１１を押え付ける。この押え付けはＮ極面とＳ極面の両面で同時に生じるため、これによっても両面２極型磁石１１に大きな回転トルクが付与されると考えられる。
【００３２】
上記張力作用と磁力線による押付け作用の２つの回転伝達作用が、両面２極型磁石１１のＮ極側とＳ極側に作用するので、両面２極型磁石１１に大きな回転トルクが伝達される。
【００３３】
（３）両面２極型磁石１１と両面２極型磁石１２との位相が＋９０°近くに達した時
図４（Ｃ）、図５（Ｂ）は、負荷の増大により両面２極型磁石１２が＋９０°近くに達した場合における、両面２極型磁石１２と両面２極型磁石１１との関係を示す。図４（Ｃ）に示すように、両磁石が直交するので吸引力の磁場と反発力の磁場が同じ力で作用する。位相が＋９０°以上になると、反発力の磁場が強くなり脱離する。
【００３４】
（４）本発明と従来例との相違
吸引トルクに関しては、対向磁石間の回転方向のずれ（位相）を横軸に取り、トルクを縦軸に取った場合、Ｕ字型磁石と棒状の撹拌子とからなる従来例では、図６に示すように０°から急速に立ち上がり始め、２０°近くでピークを迎え、その後は急速に減少していく傾向がある。これに対して、共に両面２極型磁石からなる本発明では、図７に示すようにトルクは急速に立ち上がり、２０°を過ぎた点から膨らみをもって徐々に立ち上がり、８０°近傍でピークに達した後、しばらくそのピークを保持している。
【００３５】
両者のピーク値には大きな違いがある。従来例で２０°でピーク値に達してしまう、その原因は、直線的に作用する磁力線の性質であることが分かる。
【００３６】
それに対して、本発明では、トルク発生領域が広く、９０°付近まで作用するので反転時に於ける回転遊びを最大１８０°近傍まで利用することができる。
【００３７】
一方、スラスト方向の吸引力に関しては、従来例では、図６に示すように０°でピークをもち、位相が大きくなるにしたがって急激に減少していき、６０°付近からその減少具合が緩和し徐々に減少していく傾向がある。これに対して本発明では、０°でピークを示した後ほぼ直線的に減少していく傾向にある。
【００３８】
このように本発明の回転トルクは、従来に比してトルク発生領域が広く、９０°付近まで作用するので瞬時反転回転が可能となる。
【００３９】
（５）正逆回転伝達作用
図６、図７からマイナス位相側のトルク特性を得るには、図６、図７の特性を左右対称に形成すればよい。すると、正逆転の最大トルク間の位相差は、本発明の１８０°に対して従来例では４０°であり、大きな開きがある。
【００４０】
すなわち本発明では、両面２極型磁石１２を瞬時逆回転により今までとは反対方向に回した時、両面２極型磁石１１に逆回転トルクを与える間の回転遊びは最大１８０°ある。この大きな遊びが逆転時の衝撃力を緩和し、瞬時に逆転したときでも両面２極型磁石１１の脱離が防止できると考えられる。また、ねじ曲げられた磁力線の束は、非常に強靱であり、その強靱さも磁石同士の脱離作用を防止する作用があると考えられる。
【００４１】
このように遊びと磁力線の強度から正逆回転が有効、かつ徐々に（実際は急速であるが微視的に見れば、従来例よりも徐々にということである）伝達されるため脱離が生じにくい。
【００４２】
逆回転のメカニズムは図４の（Ｅ）〜（Ｇ）に示すようになる。図４（Ｃ）の状態から、両面２極型磁石１２を今度は逆転すると、今まで張り詰めていた張力の復元力と反発力とが両面２極磁石１１に働き、駆動源である駆動モータの逆転起動トルクを助勢する働きをして、速やかに−９０°回転し、位相が０°となり同図（Ａ）と同じ位置に戻り平衡状態となる（図４（Ｅ））。その後は、上述した正転のときと逆位相で、両面２極型磁石１２の回転が両面２極型磁石１１に全く同様に伝達される（図４（Ｆ）〜（Ｇ））。
【００４３】
ゴム紐でいえば、伸びきったゴム紐がその張力を解かれて瞬時に復元するため、両面２極型磁石１１は元の平衡状態の位置に戻る。そして、そのまま今度は逆方向の張力により引っ張られて両面２極型磁石１１に逆方向の回転トルクが生じるということになる。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明に係る実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００４５】
図８は、本発明の磁力回転駆動装置を自立型のマグネチックスターラに適用した第１実施例を示すものである。
【００４６】
液体３５を収容する非磁性体により形成された無蓋型撹拌容器３４内に、撹拌用の磁石３２を配置し、容器３４外の底壁近傍に駆動用の磁石３１を対向配置する。駆動モータ３３で駆動用磁石３１を回転させて撹拌用磁石３２を回転させる。
【００４７】
駆動用磁石３１には表裏に一対の磁極面Ｎ、Ｓを有する平板状で矩形の両面２極型磁石３１を用いる。撹拌用磁石３２にも表裏に一対の磁極面Ｎ、Ｓを有する平板状で矩形の両面２極型磁石３２を用いる（図９参照）。
【００４８】
両面２極型磁石３１の中心軸上に、これと磁極面が平行になるように両面２極型磁石３２を起立させて、両面２極型磁石３１を回転させると、両面２極型磁石３２は、上記中心軸を軸に回転する。
【００４９】
ところで、両面２極型磁石３２は、平板状に形成されたものであるため、容器３４内の起立を安定にする必要がある。そこで転倒防止用部材を取り付ける。例えば、図９、図１０に示すように、両面２極型磁石３２の表裏の磁極面３６、３７のそれぞれ四隅に、両面２極型磁石３２の起立を確実にする棒状体３８を横方向に突設してある。この棒状体３８を含めた全体は合成樹脂皮膜３９により被覆してある。
【００５０】
両面２極型磁石３２と棒状体３８とに被覆した合成樹脂皮膜３９は、両面２極型磁石３２の摩擦抵抗の軽減、摩耗防止、薬品性および洗浄性を良好にする。また、両面２極型磁石３２の表裏の磁極面３６、３７のそれぞれ四隅に棒状体３８を突設したので、両面２極型磁石３２を両面２極型磁石３１と対向して配設する際に、両面２極型磁石３２を４通りの辺をもっても起立させることができ、使い勝手がよい。なお、棒状体３８は表裏の磁極面３６、３７の下辺の両端に２個づつ突設するに止めてもよい。
【００５１】
また、転倒防止用部材は、図１１、図１２のように、角板型の両面２極型磁石３２をすっぽり覆い、これを中心にして磁極面と直交する左右方向に延びる角柱型の合成樹脂３９で構成し、両面２極型磁石３２の厚み面がどの位置でも容器の底部に安定して回転できるようにしてもよい。なお、合成樹脂３９は断面形状を４角形とせず、丸形、６角形、８角形としてもよい。
【００５２】
さらに、図１３に示すように両面２極型磁石３２を合成樹脂製のブロック４４中に一体的に固め、そのブロック４４の上部中央に係合溝を設けて、その係合溝に嵌合する係止溝を設けた合成樹脂製のブロック４１を形成し（ａ）、両者を嵌合して組み付け、または溶着し全体を十字形とするようにしてもよい（ｂ）。この場合、合成樹脂製のブロック４１の長さを長くすることにより、該ブロック４１に転倒防止機能に加えて翼機能を持たせるようにしてもよい。また、同図（ｃ）に示すように軸４５を突設して、これに撹拌翼を取り付けられるようにしてもよい。
【００５３】
また、組み付けるのではなく、図１４に示すように、両面２極型磁石３２と直交するダミー４２を当初から一体的に設けて十字形とすることもできる。
【００５４】
上述した両面２極型磁石３２またはその転倒防止用部材の上面または下面の回転軸中心には、例えば図１０、図１２、図１４に示したように、突起４３を設け、回転力を弱める摩擦力および摩耗を軽減することが好ましい。また、棒状体３８、３９、ブロック４１、４４、またはダミー４２に弾性を持たせるようにすれば、回転時の衝撃音を和らげることができる。
【００５５】
上記実施例によれば、容器内３４の撹拌子として棒状磁石ではなく、厚さが薄く表面積の大きい両面２極型磁石を使用するので、撹拌効率を大幅に向上することができる。また、本実施例によれば両面２極型磁石３２を自立型としたので、構成が簡単でメンテナンスが容易である。
【００５６】
なお、実験によると、さらに両面２極型磁石の背の高さを低くする程回転トルクが大きく、撹拌効率がよいこともわかった。
【００５７】
本実施例は、撹拌子と駆動磁石とを共に両面２極型磁石で構成したので次に記載する効果を奏する。
【００５８】
ねじ曲げられ磁力線の張力作用と斥力作用とによって、強力な磁気力による回転伝達が得られる。
【００５９】
大きな遊びと磁力線の強力な張力作用により、撹拌子をモータの瞬時切換えで反対方向に回しても、撹拌子は脱離することなく反転する（負荷トルク以上の磁気トルクを設定した場合でも、脱離はしない）。
【００６０】
駆動磁石および撹拌子がネオジウムで、各々の磁石の寸法が（厚み１ｃｍ、縦２５ｃｍ横５ｃｍ）の場合において、比較的粘度の低い液体（水程度）で約１００リットルの容量を撹拌する効果がある。
【００６１】
また、ねじ曲げられた磁力線の吸引トルクを利用して、可能な限り強力な磁気力にすることによって、撹拌装置の大型化が実現できる。
【００６２】
図１５は、本発明の磁気回転伝達装置を他立型のマグネチックスターラに適用した第２実施例を示すものである。
【００６３】
図８と異なる点は、液体３５を収容する容器が有蓋型撹拌容器５１であり、その内に配置されている平板状の両面２極型磁石３２が他立型で撹拌羽根５６を有することも可能な点である。すなわち、蓋体５２中央に設けた軸受５５に回転軸５４の基端が回転自在に取り付けられ、回転軸５４の先端には両面２極型磁石３２が一体的に取り付けられ、両面２極型磁石３２は回転軸５４によって回転自在に蓋体５２から支持されている。
【００６４】
回転軸５４の中央付近には、撹拌羽根５６が取り付けられ、両面２極型磁石３２の撹拌に加えてさらに撹拌効率を上げるようになっている。この撹拌羽根５６の取付けは、より大きな回転トルクが得られて初めて可能とる。なお、撹拌容器５１は頭付ねじ５３で蓋体５２によって密閉出来るようになっており、液面上の密閉空間を真空、加圧または気体置換して行う撹拌に、もしくは容器５１を遮光性容器として感光性液体の撹拌に好結果をもたらすものである。
【００６５】
特に容器上部から支持した回転軸５４に、撹拌羽根５６を設置することにより、沈殿しやすい液体３５を上下に強力に撹拌することと、液中の粒状体をせん断撹拌する場合に効果がある。
【００６６】
なお、上記両実施例はいずれも駆動磁石が両面２極型磁石で、撹拌子も両面２極型磁石の場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１６の第３実施例に示すように、駆動磁石を両面２極型磁石３２とし、撹拌子を棒状の左右２極型磁石６０としてもよく、あるいは、図１７の第４実施例に示すように撹拌子を棒状の左右２極型磁石６０の代りにＵ字型磁石３１としてもよい。特に、被回転体としてＵ字型磁石３１を使用するときは、その磁極面を大きくすれば自立させることができるので、両面２極型磁石の場合のような転倒防止用部材は不要である。
【００６７】
図１８は、本発明の磁気回転伝達装置を磁気カップリングに適用した第５実施例を示すものである。
【００６８】
その構造は図１８に示すように、ケース６１内に２本の回転軸６２、６３を同一軸線上に軸受６４、６５によって回転自在に挿通する。ケース６１内の一方の回転軸６２の先端には、表裏に一対の磁極面を有する両面２極型磁石６６を、磁極面の延長面が回転軸６２と平行するように取り付ける。ケース６１内の他方の回転軸６３の先端には、表裏に一対の磁極面を有する両面２極型磁石６７を、磁極面が回転軸６３と平行となるように、かつ両面２極型磁石６６と適宜間隔を開けて対向するように取り付ける。ケース６１内を区画形成する非磁性体の平板状の隔壁６８を両磁石６６、６７間に介在するように設ける。そして、いずれか一方の磁石６６、６７を駆動側とし、いずれか他方の磁石６７、６６を被駆動側としたものである。
【００６９】
本磁気カップリングによれば、非磁性体の隔壁６８の構造を単純化とすることができ、カップリングの太さや軸方向の長さも短縮化できる。また、小さなスラスト力でありながら、大きな回転トルクを得ることができる。例えば実施例の構造においての回転トルクは、従来品の０．６ｋｇ−ｃｍに対して２．０ｋｇ−ｃｍと３倍以上に増加した。また、反転撹拌にも有効に機能する。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果がある。
【００７１】
（１）両方の磁石を、表裏に一対の磁極面を有する面状の両面２極型磁石とするという簡単な構造で、ねじ曲げられた吸引磁束と強靭で太い吸引磁束が得られるため、駆動系および回転系を共に左右２極型磁石とした従来例に比して、はるかに大きな伝達トルクを得ることができる。
【００７２】
（２）吸引作用の他に反発作用も同時に働くので、全体にスラスト荷重が小さくなり、円滑な回転伝達が図れる。
【００７３】
（３）対向する磁石間に大きな磁気位相遊びと大きな磁気張力があるので、高速回転を維持したまま脱離することなく逆回転ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気回転伝達装置の基本構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の磁気回転伝達装置の自立型の具体的構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の磁気回転伝達装置の他立型の具体的構成を示す斜視図である。
【図４】両面２極型磁石間に生じる磁力線の状態を説明する正面図で、（Ａ）は平衡状態（位相０°）の時、（Ｂ）は＋４５°ずれた時、（Ｃ）は＋９０°ずれた時、（Ｅ）は−９０°反転した位相が０°になった時の吸引力による磁力線の状態図、（Ｆ）は−４５°ずれた時、（Ｇ）は−９０°ずれた時の磁力線の状態図である。
【図５】両面２極型磁石間の作用を説明する斜視図で、（Ａ）は無負荷時、（Ｂ）は最大負荷時である。
【図６】従来例の両磁石間の位相に対する回転トルクとスラスト方向の吸引力の関係を示す図である。
【図７】本発明の両磁石間の位相に対する回転トルクとスラスト方向の吸引力の関係を示す図である。
【図８】本発明の磁気回転伝達装置の第１実施例を説明するための自立型マグネチックスターラの正面断面図である。
【図９】本実施例による転倒防止用部材として棒状体を取り付けた両面２極型磁石の斜視図である。
【図１０】図９のＺ−Ｚ断面図である。
【図１１】本実施例による転倒防止用部材として角板型の両面２極型磁石をすっぽり覆う角柱型の合成樹脂としたときの当該合成樹脂の一部破断した正面図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】本実施例による転倒防止用部材としてブロックを組み付けた両面２極型磁石を説明した斜視図である。
【図１４】本実施例による転倒防止用部材としてダミーを一体的に取り付けた両面２極型磁石の斜視図である。
【図１５】本実施例の磁気回転伝達装置の第２実施例を説明するための他立型マグネチックスターラの正面断面図である。
【図１６】本発明の磁気回転伝達装置の第３実施例を説明するための要部を示す斜視図である。
【図１７】本発明の磁気回転伝達装置の第４実施例を説明するための要部を示す斜視図である。
【図１８】本発明の磁気回転伝達装置の第５実施例を説明するための磁気カップリングの構造を示す断面図である。
【図１９】従来例のマグネチックスターラの正面断面図である。
【図２０】従来例のＵ字型磁石と棒状磁石とに生じる磁力線の状態を説明する平面図である。
【符号の説明】
１１両面２極型磁石
１２両面２極型磁石
１３中央延長線

Claims

表裏に一対の磁極面を有する面状の両面２極型磁石を２個備え、
上記一方の両面２極型磁石の中央延長線上に、該中央延長線と磁極面が平行するように他方の上記両面２極型磁石を対向して設け、
上記中央延長線を軸にいずれか一方の磁石を回転させることにより、その回転をいずれか他方の磁石に磁力で伝達するようにした
ことを特徴とする磁気回転伝達装置。
回転が磁力で伝達される上記いずれか他方の磁石が、転倒しない自立構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の磁気回転伝達装置。
上記転倒しない自立構造となっている上記いずれか他方の磁石に、転倒防止用の部材を取り付けたことを特徴とする請求項２に記載の磁気回転伝達装置。
回転が磁力で伝達される上記いずれか他方の磁石が、軸受に支持された回転軸に一体的に取り付けた他立構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の磁気回転伝達装置。
容器と、
表裏に一対の磁極面を有する面状の両面２極型磁石を２個備え、
いずれか一方の磁石を上記容器外の容器底壁近傍に設け、上記容器内にいずれか他方の磁石をいずれか一方の磁石と対向し、かつ自立するように設け、
上記容器底壁近傍に設けたいずれか一方の磁石を回転駆動手段により回転させることにより、その回転をいずれか他方の磁石に磁力で伝達するようにした
ことを特徴とする磁気回転伝達装置。
蓋を有する容器と、
表裏に一対の磁極面を有する面状の両面２極型磁石を２個備え、
いずれか一方の磁石を上記容器外の容器底壁近傍に設け、
上記容器内に、いずれか他方の磁石を、いずれか一方の磁石と対向し、かつ他立するように上記蓋に取り付けた軸受に支持された回転軸に一体的に取り付け、
上記容器底壁近傍に設けたいずれか一方の磁石を回転駆動手段により回転させることにより、その回転をいずれか他方の磁石に磁力で伝達するようにした
ことを特徴とする磁気回転伝達装置。
上記容器内に設けたいずれか他方の磁石を合成樹脂により被覆したことを特徴とする請求項５または６に記載の磁気回転伝達装置。
ケース内に２本の回転軸を同一軸線上に回転自在に挿通し、
ケース内の一方の回転軸の先端に、表裏に一対の磁極面を有する第１の面状の両面２極型磁石を、磁極面が回転軸と平行となるように取り付け、
ケース内の他方の回転軸の先端に、表裏に一対の磁極面を有する第２の面状の両面２極型磁石を、磁極面が回転軸と平行となるように、かつ第１の面状の両面２極型磁石と適宜間隔を開けて対向するように取り付け、
ケース内を区画形成する非磁性体の平板状の隔壁を両磁石間に介在するように設け、
いずれか一方の磁石を駆動側とし、いずれか他方の磁石を被駆動側とした
ことを特徴とする磁気回転伝達装置。