JPH02131356A - 磁気式回転力発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気作用を利用して回転力を発生する磁気式回
転力発生装置に関する． （従来の技術》 従来回転力の発生には、蒸気圧、空気圧、油圧などを利
用してピストンを往復運動させ、ロッド、連結ビン等を
介してクランク棒を駆動し、回転ビン等を介して回転力
を発生させている．この種の回転力発生装置はピストン
と回転体が各種の部品によって連結されているなめ、ピ
ストンを所定の位置で停止させようとしても、回転体の
慣性によりピストンは所定の位置で停止できない欠点を
持っている．ピストンは動力の発生源とはなり得るが制
動機能がないなめ、別にプレーギ装置が設けられており
、機能的に大ががりなものになるという問題がある．一
方、これらの回転力発生装置にはガタつきが生じ、作動
時に摩耗、騒音、振動、摩擦熱が伴い、装置の寿命を短
くしている．さらに、これらの回転力発生装置の保守点
検には注油や部品交換の手間、それに伴う汚れ、危険な
どが伴う．そこでピストンからのロッドを長く延ばし、
その延ばした部分に歯山をっけ、方、回転体にこの歯山
と噛み合う（一方向のみ回転する）歯車を設けたいわゆ
るビニオン・ラック機構を利用してピストンの直線運動
を回転運動に変えて回転体を回転させる方法が知られて
いる。

これは前記説明の幅のある八の字形の往復運動するクラ
ンク棒を長く延ばしたロッドに替え、連結ビン、回転ビ
ン等は歯山と歯車に替えて、クランク棒の幅のある八の
字形の往復運動を無くしたものである。この種の回転力
発生装置はピストンの一方向への行程で回転力を発生さ
せるが、逆方向への行程では空回転させなければならな
いために効率の悪さがある。そして、また保守点検にも
注油や部品交換の手間、それに伴う汚れ、危険などが伴
うことは前述した装置と何ら変りがない．（発明の目的
及び構成） 本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、レイア
ウトが自由で簡単な機構により回転数やトルクの制御が
容易にできる磁気式回転力発生装置を提案するものであ
り、本発明においては、少なくとも１組のＮ−Ｓ極を有
する可動駆動部と、この可動駆動部からの磁気的作用が
及ぶ範囲に等間隔に配置された複数の磁極を有する回転
可能な被駆動部と、可動駆動部を被駆動部に対して反復
的に動かす駆動機構とで回転力発生装置を構成した．磁
極の配置、構成はこれに限らない． 他の一例として、複数の磁極を等間隔に配置した可動駆
動部と、この可動駆動部からの磁気的作用が及ぶ範囲に
少なくとも１組のＮ−Ｓ極を有する回転可能な被駆動部
とで回転力発生装置が構成できる． （実施例） 以下本発明を図面に基すいて説明する。

第１図は、本発明による回転力発生装置の一実施例の斜
視図である．回転力発生装置は、駆動部１４と被駆動部
１８とで構成されている。

この実施例では、一組の駆動部１４の磁石１１ａと磁石
１ｌｂは離間しており、駆動部１４の一方は固定金具１
２ａを介して磁石１１ａがロッド１３に取り付けられ、
駆動部１４の他方は固定金具１２ｂを介して磁石１ｌｂ
がロッド１３に収り付けられている．該ロッド１３に収
り付けられている磁石１１ａと磁石１ｌｂとの間に被駆
動部１８が設置されている．被駆動部１８の支持体１６
は円筒形で木製、樹脂製、セラミック製または非磁性体
である金属製などからなり、この円筒形の支持体１６の
周面に複数組（この例では５組）の磁石１７ａ−　　１
７ｂ．１７ｃ．１７ｄ．１７ｅが磁極を同一の向きにし
て、等間隔に配置されている。１５は被駆動部の回転軸
である． 次に第２図を用いて、第１図の回転力の発生動作を説明
する．いま駆動部１４と被駆動部１８とが第２図（イ》
に示す状態に停止しているとする．この状態から同図（
口）に示すように、ロツド１３によって駆動部１４が矢
印方向へ移動すると、駆動部１４の磁石１１ａのＮｆｉ
は被駆動部１８から遠ざかり、該被駆動部１８の磁石１
７ａのＳ極との間の磁気的吸引作用は弱まり、逆に駆動
部１４の磁石１ｌｂのＮ極は被駆動部１８に近づき、該
被駆動部１８の磁石１７ｃのＮ極との間で磁気的反発作
用をし、磁石１７ｄのＳ極との間で磁気的吸引作用をす
る、この両者の磁気的作用の働きにより被駆動部１８は
矢印方向に回転される．被駆動部１８がさらに回転する
と、同図（ハ）に示すように、駆動部１４の磁石１ｌｂ
のＮ極と被駆動部１８の磁石１７ｃのＮ極との距離は次
第に遠くなり、両者の間の磁気的反発作用は次第に弱く
なっていくが、逆に被駆動部１８の磁石１７ｄのＳ極は
駆動部１４の磁石１ｌｂのＮ極に益々接近して、両者の
間の磁気的吸引作用は強まり、被駆動部１８は矢印方向
へ益々強力に回転を続ける．と、まもなくロッド１３に
よって駆動部１４が矢印方向へ移動して、同図（二）に
示すように、駆動部１４の磁石１１ａのＮ極は被駆動部
１８に近づき、該被駆動部１８の磁石１７ａのＮ極との
間で磁気的反発作用をし、磁石１７ｂのＳ極とでは磁気
的吸引作用をする．この両者の磁気的作用の働きにより
被駆動部１８は矢印方向に回転される。

被駆動部１８がさらに回転すると、同図（ホ）に示すよ
うに、駆動部１４の磁石１１ａのＮ極と被駆動部１８の
磁石１７ａのＮ極との距離は次第に遠くなり、両者の間
の磁気的反発作用は次第に弱くなっていくが、逆に被駆
動部１８の磁石１７ｂのＳ極は駆動部１４の磁石１１ａ
のＮ極に益々接近して、両者の問の磁気的吸引作用は強
まり、被駆動部１８は矢印方向へ益々強力に回転を続け
る。

と、間もなくロッド１３によって駆動部１４が矢印方向
へ移動して、同図（へ）に示す状態となる．該同図（へ
）の状態は、同図（口｝の状態と同様であり、その後は
上述したと同様にして被駆動部は矢印方向に回転し続け
る。

このように駆動部１４の移動がスムーズに繰り返し行わ
れると、被駆動部１８はスムーズに回転される．駆動部
１４の移動が移動する度毎に一呼吸おくと、被駆動部１
８は駒送り状態で一方向に回転される．被駆動部１８の
回転数は駆動部１４の往復運動の回数により決定され、
回転トルクは駆動部１４と被駆動部１８の磁石の磁極の
強さによって決まる。また駆動部１４と被駆動部１８を
構成する磁石の数を増すことにより、回転ｌ・ルクは大
きくなり円滑な回転力が発生される。

第３図は本発明による回転力発生装置を利用したベル！
・コンベアの一実施例の概略斜視図である．図において
２１は堅固にできたベルトコンベアの白でこの台にロー
ラ２２ａと２２ｂが取り付けられている。ローラ２２ａ
の側面に磁石２４ａ．２４ｂ．２４ｃ．２４ｄ．２４ｅ
の磁極群を持つ被駆動部２５が取り付けられてローラ２
２ａと一体となり、被駆動部ローラ２６を成す．被駆動
部口−ラ２６はベルトコンベアの白２１の脚２７ａとＭ
ｊ２７ｂとの間に回転自在に取り付けられている．ロー
ラ２２ｂもベルトコンベアの台２１の脚２７ｃと脚２７
ｄの間に回転自在に収り付けられている． ベルト２８は無端循環帯でローラ２２ａとローラ２２ｂ
を周回するように掛け渡されている。ベルト２８はロー
ラ２２ａが駆動されるのにともなってローラ２２ｂを従
動する． 駆動部２５の磁石群がエアーシリンダ２つの駆動部３２
の磁石３１ａ及び磁石３ｌｂからの磁気的作用を受ける
と、被駆動部ローラ２６が回動される． 駆動用磁石３１ａはエアーシリンダ２つのロッド３０ａ
の先端に取り付けられていて、エアーシリンダ２９の作
動によりロット３０ａが伸びて、磁石３１ａが被駆動部
２５の磁石群の円周面に接近すると、磁気的吸引・反発
作用を起こして被駆動部２５の磁石群は被駆動部ローラ
２６を回動させる．この時、分岐ロッド３０ｂの先端に
取り付けられた磁石３ｌｂは被駆動部２５の磁石群の円
周面から離れ、磁気的作用を弱めるので被駆動部ローラ
２６の回動を妨げることはない．このときエアーシリン
ダ２つから伸びていなロッド３０ａがエアーシリンダ２
９内に引っ込むと、今度は磁石３ｌｂが被駆動部２５の
磁石群の円周面に接近し、磁気的吸引・反発作用を起こ
して被駆動部２５の磁石群は被駆動部ローラ２６を回動
させる。

この時、磁石３１ａは被駆動部２５の磁石群の円周面か
ら離れ、磁気的作用を弱めるので被駆動部ローラ２６の
回動を妨げることはない。

エアーシリンダ２９は台２１の張り３３ａと桟３４ａと
に渡したシリンダ取り付け板３５ａと３５ｂに取り付け
られている．該エアーシリンダ２９の取り付け位置は、
磁石３１ａ及び磁石３ｌｂが被駆動部２５の磁石群と最
も効率の良い磁気的作用を起こす位置に取り付けられて
いる．磁石３１ａが安定した往復運動をするようにスラ
イドバイブ３６ａを持つ支持棒３７ａが取り付けられて
いる、磁石３ｌｂが安定した往復運動をするようにスラ
イドバイブ３６ｂを支持棒３７ｂが取り付けられている
．３８ａ及び３８ｂはエアーホースである。エアーシリ
ンダ２つを動かすコンブレッサは離れた場所にあり、図
示してない。

上記実施例において、回転力発生装置の磁石の数を増す
ことにより、回転はきめ細くなる。磁極の強い磁石を使
用すればトルクを大きくすることができる．被駆動部の
回転数は、駆動部の磁石を動かすロッドの早さにより決
まる．ロッドの早さはピストンの早さであり、ピストン
の早さはエアーシリンダ内に入る空気量と空気圧により
決まる．この調節は絞り弁及び流量調節弁で行う。

このように駆動するベルトコンベアは、ベルトコンベア
の台に電動モータを据付け、電気配線をして、電勤モー
タを回した動力をチェーン、ベルト，歯車などを介した
回転力伝達装置ではない。

離れた場所に設置されたエアーコンブレッサからのエア
ーは、エアーホースを介してエアーシリンダを駆動する
。エアーシリンダからのロッドの先端に取り付けられた
磁石が被駆動部の磁石群に磁気的作用を及ぼし、非接触
で被駆動部を回転させる．ローラは被駆動部と一休化さ
れており、ローラの回転は被駆動部の回転に従う．この
ことにより従来のベルトコンベアに起こりがちな漏電、
感電、ショートなどの事故はなくなり、騒音、振動、摩
擦などの問題も発生しない。そして装置の保守点検には
、注油や部品交換の手間、それに伴う汚れ、危険からも
解放される。

なを、上記実施例は本発明による回転力発生装置をベル
トコンベアの動力として利用したものであるが、本発明
の有用性はこれに限定されるものではなく、例えば発電
機、坑内用動力機、採掘用動力機、水産加工用動力機（
ロッドを長く伸ばして、危険物を使用する場所での遠隔
操作などができる．）など、その適用分野は数え切れな
い程と多い．また、本発明を実施するに当たっては永久
磁石に限らず電磁石などの磁束発生手段（磁束発生手段
を用いる場合、永久磁石同様常時磁束を発生させている
のではなく、磁気的作用が必要な時のみ磁束を発生させ
るようにした有用性高いもの．》を用いても良いことは
もちろんである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、少なくとも１組のＮ−
Ｓ極を有する磁石から成る可動駆動部と該可動駆動部の
磁石からの磁気的作用が及ぶ範囲に等間隔に配置された
複数の磁石群から成る回転可能な被駆動部と、可動駆動
部を被駆動部に対して反復的に動かす駆動機構とで回転
力発生装置を構成したので、駆動部と被駆動部との位置
関係を自由にすることができ、簡単なレイアウトで回転
力を非接触で発生させることができる．従って非接触式
の回転力発生装置としての利点は享受できることはもち
ろんであるが、そのほかに駆動部と被駆動部との距離（
電磁石の場合は、さらに電磁石にながれる電気量）を調
節するだけで発生し得る回転トルクを制御できるという
制御の容易性も得られる．本発明による回転力発生装置
をベルトコンベアに適用した場合の利点は上述しなとお
りである．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転力発生装置の一実施例の斜視
図、第２図は第１図に示した本発明による回転力発生装
置の作動原理図、第３図は本発明による回転力発生装置
を利用したベルトコンベアの概略斜視図である． 図中、ｌｌａ−１ｌｂ磁石、１２ａ．１２ｂ固定金具、
１３ロット、１４駆動部、１５回転軸、１６支持体、１
７ａ．１７ｂ−　１７ｃ．１７ｄ．１７ｅ磁石、１８被
駆動部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも１組のＮ−Ｓ極を有する可動駆動部と、該可
   動駆動部からの磁気的作用が及ぶ範囲に等間隔に配置さ
   れた複数の磁極を有する回転可能な被駆動部と、前記可
   動駆動部を前記被駆動部に対して反復的に動かす駆動機
   構とを有することを特徴とする磁気式回転力発生装置。