JP6061235B1 - マグネットカップリングの構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 例えばタイヤ加硫用高温・高圧メーツブロワーに省されるマグネットカップリングに係り、特に冷却性能に優れ、簡便，安価に実施出来るマグネットカップリング構造を提供する。【解決手段】 アウターカップリング１の内部に配置されるインナーカップリング２にはルーツブロワー１４側に連結される中心軸９が立設して配置され、この中心軸９の中心孔１０の頂部には横孔１１がある。潤滑油８はアウターカップリング１とインナーカップリング２との間に形成されている隙間５や間隙６を通り、中心孔１０と連結している横孔１１から遠心力で放出される。この潤滑油８の流れによりインナーマグネット３等が冷却される。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばタイヤ加硫用高温・高圧ルーツブロワーに使用され冷却性能に優れるマグネットカップリングの構造に関する。

例えばタイヤ加硫用ルーツブロワーではその内部に発生する窒素ガスは２００℃程の高温となり高圧にもなる。従来では高圧ガスに触れる部位のルーツとしてはメカニカルシールが使用されており、その公知技術の１つとしては「特許文献１」の如きルーツブロワーが開示されていた。しかしながら、この構造では耐摩耗性が悪く劣化も早くシール効果が減少する問題点があった。この問題点を解決するものとして「特許文献２」が開示されている。

特開２００９−９０５２６号（図１） 特開２０１２−０６７７２５号（図２）

「特許文献２」の「特開２０１２−０６７７２５号」の「タイヤ加硫用高温・高圧ルーツブロワーのマグネットカップリング構造」は本発明と同一出願人によるものであり、「特許文献１」の問題点を解決したものであり、キューリー温度までの温度上昇がなく、長期間使用出来るものでありマグネットの減磁作用もない優れたものであるがインナーマグネット等を冷却するため駆動軸（１７）のまわりに凸部（１８）を形成する潤滑油誘導体を設ける必要があり構造的にやや複雑である問題点があった。

本発明はカップリングとしてマグネットカップリングを使用するものではあるが、構造簡単でマグネットの冷却性がよいマグネットカップリングの構造を提供する事を目的とする。

本発明は以上の目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明はモータと該モータにより駆動され潤滑油により冷却されるマグネットカップリングと該マグネットカップリングにより駆動されるルーツブロワー等を垂直方向に配置して構成される立型の高温・高圧のルーツブロワーにおける前記マグネットカップリングの構造であって、該マグネットカップリングの構造は、前記モータによって駆動されるアウターカップリングとこれにより磁力により駆動され前記ルーツプロワー側に連結されるインナーカップリングとから構成され、前記アウターカップリングは、前記モータの回転軸に連結し上方に向かってコ字形状の空隙部を形成する保持部と該保持部の立壁部の内面側に固定されるアウターマグネットとを有するものからなり、前記インナーカップリングは、前記アウターカップリングの前記空隙部内に収納され上方に向かってコ字形状の空隙部を形成する保持部と該保持部の外面側に前記アウターマグネットと対峙して固定されるインナーマグネットを有するものからなり、前記アウターカップリングの前記アウターマグネットと前記インナーカップリングの前記インナーマグネットとの間には夫々隙間を介して両者を仕切っている左右の立壁部とこの立壁部の下方に両端を連結されて伸延し前記インナーカップリングの保持部の底面との間に間隙を形成して配置される底面部を有する隔壁（キャン）が配置され、前記インナーカップリングの前記保持部の中心部には前記ルーツブロワー側に連結する中心軸が立設して配置され、前記中心軸には下端側に開放して軸線に沿って立ち上がる中心孔と該中心孔の頂部に前記中心孔に直交して該中心孔から開口される横孔とが形成され、前記マグネットカップリングを冷却するための潤滑油は、前記インナーカップリングの保持部の前記空隙部内と前記隔壁（キャン）と前記インナーマグネットとの間の隙間内と前記隔壁（キャン）の前記底面部と前記インナーカップリングの前記保持部の前記底面部との間の前記間隙内と前記中心軸の前記中心孔内と前記横孔内とに夫々流通可能に配設されるものからなることを特徴とする。

本発明の請求項１のマグネットカップリングの構造によれば、インナーカップリングはその保持部内に潤滑油が挿入されて接触し、かつインナーマグネットに接する隙間やそれに連通する間隙にも潤滑油が流通し、更に中心軸の中心孔内に浸入した潤滑油は中心孔から中心軸の回転による遠心力によって横孔から保持部の空隙内に放出されて蓄溜している潤滑油と混合する形態からなっている。この一連の潤滑油の流れによりインナーマグネットは十分に冷却され、その性能を保持することが出来ると思考します。

本発明におけるマグネットカップリングの構造とその冷却効果を説明するための断面図。 本発明のマグネットカップリングを使用しているルーツブロワーの全体構造を示す断面図。

以下、本発明のマグネットカップリングの構造の実施の形態を図面を参照して詳述する。

本発明のマグネットカプリングの構造の説明に入る前にこれを使用しているルーツブロワーの全体構造の概要について図２により説明する。
このルーツブロワーは立型のものであり、タイヤ加硫用高温・高圧ルーツブロワーとしては設置スペースの関係上立型のルーツブロワーは必要であり、その点においても前記の「引用文献１」のルーツブロワーはこの目的のためには大型であり適当のものではない。

図２に示すように、このルーツブロワーは下方にモータ１３がありこの回転軸にマグネットカップリングの構造１００のアウターカップリング１が連結し、アウターカップリング１に収納されているインナーカップリング２の中心軸９が一対の歯車１２，１２を介してルーツブロワー１４側に連結しているものからなる。図示されていないが一対の歯車のある部分には潤滑油が蓄油されており、潤滑油８は図略の冷却設備によって冷却されインナーカップリング２の保持部２ａの空隙部２ｂ内に入る。
本発明のマグネットカップリングの構造１００については図１に示したものであり其の他の構成要素については図２に示すものが適用されているが詳細な説明については省略する。

図１に示すようにアウターカップリング１は図２に示したモータの回転軸に連結するボス部１ａとこの上に横コ字状の断面を有するアウターマグネット４の保持部１ｂが形成されている。この保持部１ｂは中央の空隙部１ｃとこれを取り囲む立壁部１ｄがあり、この立壁部１ｄの空隙部１ｃ側にはアウターマグネット４が固定されている。

一方、インナーカップリング２は全体形状としては横コ字状のものからなり、空隙部２ｂと立壁部２ｃとを有する保持部２ａからなり、立壁部２ｃの外方側にはアウターマグネット４と対峙するインナーマグネット３が配置される。なお、アウターカップリング１とインナーカップリング２との間には隙間５と間隙６とが形成されている。この隙間５はアウターマグネット４とインナーマグネット３との間に形成され、間隙６はアウターカップリング１の保持部１ｂの空隙部１ｃの底面部とインナーカップリング２の保持部２ａの底面部との間に形成されているものである。なお、この隙間５と間隙６には潤滑油が侵入すると共に隔壁（キャン）７が介設され、アウターカップリング１とインナーカップリング２との仕切る状態で配置される。これにより、潤滑油８はキャン７とインナーマグネット３との間とインナーカップリング２の保持部２ａの底面とキャン７との間に侵入することになる。

インナーカップリング２の保持部２ａの中央には中心軸９が立設して配置され、この中心軸９の上方はルーツブロワーを回転させるための一対の歯車の１つの歯車１２が固定されている。
また、中心軸９の中心には下端を開口する中心孔１０が設けられ、この中心孔１０の頂部には中心孔１０と直交する横孔１１が中心軸９を貫通して形成される。

以上の構造により冷却された潤滑油８はキャン７とインナーマグネット３との間の隙間５ａとインナーカップリング２の保持部２ａの底面とキャン７との間の間隙６ａに侵入し中心軸９の中心孔１０及び横孔１１内に侵入することになる。

以上の構造によりアウターカップリング１の回転によって磁力によって回転するインナーカップリング２の中心軸９が回転し、この回転力によって横孔１１より遠心力によって潤滑油８が勢いよく飛び出し保持部２ａの空隙部２ｂ内に戻り、潤滑油８の循環が行われる。この潤滑油８の潤滑作用によりインナーカップリング２のインナーマグネット３は十分に冷却され、磁力作用を行う部分の温度上昇を大きく低下させる事が出来る。

以上の作用によりこのマグネットカップリングの構造１００は従来のものに較べて優れた冷却効果を有し省スペースの立型のルーツブロワーや真空ポンプに適用されることになる。また、以上の説明のように構造は簡単のものであり安価に、かつ容易に採用可能のものからなる。

本発明は以上の説明の内容からなるが、その内容は以上のものに限定するものではなく、同一技術的範疇のものが適用されることは勿論である。

本発明のマグネットカップリングの構造は各種ルーツブロワーや真空ポンプに適用されて効果を上げることが出来、その利用範囲は極めて広い。

１ アウターカップリング
１ａ ボス部
１ｂ 保持部
１ｃ 空隙部
１ｄ 立壁部
２ インナーカップリング
２ａ 保持部
２ｂ 空隙部
２ｃ 立壁部
３ インナーマグネット
４ アウターマグネット
５ 隙間
５ａ 隙間
６ 間隙
６ａ 間隙
７ 隔壁（キャン）
８ 潤滑油
９ 中心軸
１０ 中心孔
１１ 横孔
１２ 歯車
１３ モータ
１４ ルーツブロワー
１００ マグネットカップリングの構造

Claims (1)

1. モータと該モータにより駆動され潤滑油により冷却されるマグネットカップリングと該マグネットカップリングにより駆動されるルーツブロワー等を垂直方向に配置して構成される立型の高温・高圧のルーツブロワーにおける前記マグネットカップリングの構造であって、該マグネットカップリングの構造は、前記モータによって駆動されるアウターカップリングとこれにより磁力により駆動され前記ルーツプロワー側に連結されるインナーカップリングとから構成され、前記アウターカップリングは、前記モータの回転軸に連結し上方に向かってコ字形状の空隙部を形成する保持部と該保持部の立壁部の内面側に固定されるアウターマグネットとを有するものからなり、前記インナーカップリングは、前記アウターカップリングの前記空隙部内に収納され上方に向かってコ字形状の空隙部を形成する保持部と該保持部の外面側に前記アウターマグネットと対峙して固定されるインナーマグネットを有するものからなり、前記アウターカップリングの前記アウ ターマグネットと前記インナーカップリングの前記インナーマグネットとの間には夫々隙間を介して両者を仕切っている左右の立壁部とこの立壁部の下方に両端を連結されて伸延し前記インナーカップリングの保持部の底面との間に間隙を形成して配置される底面部を有する隔壁（キャン）が配置され、前記インナーカップリングの前記保持部の中心部には前記ルーツブロワー側に連結する中心軸が立設して配置され、前記中心軸には下端側に開放して軸線に沿って立ち上がる中心孔と該中心孔の頂部に前記中心孔に直交して該中心孔から開口される横孔とが形成され、前記マグネットカップリングを冷却するための潤滑油は、前記インナーカップリングの保持部の前記空隙部内と前記隔壁（キャン）と前記インナーマグネットとの間の隙間内と前記隔壁（キャン）の前記底面部と前記インナーカップリングの前記保持部の前記底面部との間の前記間隙内と前記中心軸の前記中心孔内と前記横孔内とに夫々流通可能に配設されるものからなることを特徴とするマグネットカップリングの構造。

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