JPH02246768A - 低損失同期磁気駆動装置 - 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〕 本発明は全体として高圧容器のだめの磁気駆動装置に関
するものであり、とくに１大きな動力を高速で伝えるこ
とができる低損失駆動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

研究所、産業または軍において、たとえば約１４０６　
Ｋｌ／ｃｉｌ　（２００００＞　ｓ、　ｉ、　）　１で
、およびそれよシ高い内部圧力に耐えることを要求され
ることがある容器に多くの用途がある。それの１つの例
が深海潜水用の減圧室である。そのような減圧室は、呼
吸混合気から二酸化炭素を除去するために、呼吸混合気
を二酸化炭素除去装置を通して循環させるためのロータ
リーガスポンプのような装置を運転するための動力源を
必要とする。別の例は、約７０３．１ＫＩｉ／ｃｄ以上
までの圧力において物質を処理するために用いられる高
圧オートクレーブである。そのオートクレーブは、オー
トクレーブ内で高圧のガスを循環させるための回転装置
を必要とする。電動機をそのような減圧室の内部に設け
ることは実際的でなく、または安全でなく、シたがって
そのような装置のための回転装置の駆動装置は減圧室の
外部に設けることを余儀なくされる。もちろん、駆動モ
ータから、室の内部から圧縮ガスを逃すことなしに、圧
力室の壁を貫通して動力を伝える必要がある。

高圧室の内部の回転装置へ駆動モータから動力を伝える
ために、従来は磁気駆動装置が非常にうまく用いられて
いた。本願出願人へ譲渡されたカナダ特許第１，１２９
，４６９号および第１．１４６，２０７号の各明細書に
、高圧室へ動力をうまく伝える従来の磁気駆動装置の２
つの例が示されている。それら２つの装置は運転中に渦
電流損失と熱損失をできるだけ少なくすることを目的と
しているが、それらの装置は動作速度および伝えること
ができる動力が多少制限される。したがって、それらの
装置が動作できる最高圧力も多少制限される。カナダ特
許第１，１２９，４６９号明細書に記載されている装置
はベルト駆動装置であるために、それの動作速度はたと
えば５０００〜７０００Ｒ，Ｐ、Ｋ　（Ｄ範囲に制限さ
れる。非常に有害で、無駄な渦電流を発生すること々し
に、１００００Ｒ，Ｐ、Ｍ、をこえる速度で、約１４０
６　ｈ／ｄまたはそれ以上の圧力で動作できる磁気駆動
装置に対する明確な需要が現在ある。

〔発明の概要〕

磁気駆動装置における渦電流損失は、カナダ特許第１，
１２９，４６９号明細書に記載されているように、与圧
された層状バリヤを駆動磁石と従動磁石の間に用いるこ
とにより大幅に減少できる。連続した円筒形のバリヤで
は、そのバリヤが非磁性で、体積電気抵抗率が高い鋼で
製作されている場合でも、回転する高エネルギーの磁界
によりバリヤ中に誘導される電流のために過大な熱が発
生される。

カナダ特許第１，１２９，４６９号明細書に記載されて
いるように、それらの誘導電流（渦電流）は、バリヤを
、−緒に圧縮された状態で保持され、軸線方向に隣接す
る電気絶縁されたいくつかのラミネーションに区画する
ことにより、低い値に保つことができる。誘起電圧はラ
ミネーションの数に逆比例し、渦電流の流れる回路の抵
抗値はラミネーションの横断面の面積に逆比例して変化
する。誘起電圧をＥ１抵抗値をＲとすると、渦電流損失
はＥ２／Ｒで定められるから、バリヤ中に設けられてい
る等しいラミネーションの数の自乗によって渦電流損失
が変化することがわかる。したがって、たとえば連続バ
リヤに対する６４０Ｗの渦電流損失を、電気絶縁された
４０個のラミネーションを有するバリヤでは６４０／１
６００＝０．４Ｗまで減少できる。

動作速度および動作圧力を高く保って、渦電流損失を減
少させる別の方法が本発明によυ提供される。軸線方向
に隣接する区画すなわちラミネーションを用いる代υに
、本発明のバリヤは半径方向に区画され、円周方向に隔
てられた長手方向の細いスロットが複数個設けられる。

そうすると、渦を流の流路はシリンダの長手方向区画に
限定される。更に、スロットが設けられているシリンダ
またはバリヤのいずれかの端部における電気的交差を阻
止するだめに、各長手方向区画内に等しくて、逆極性の
誘起電圧を発生するように、磁界は等しく、逆向きの少
くとも２つの磁気アレイに分けられる。その分割は、軸
線方向にｍ隔されている少くとも２組の駆動磁石と従動
磁石を用いることにより行われる。各磁石セットの長手
方向に隣接し、整列させられている凪石ｅユ互いに逆極
性である。

駆動装置の内部を封止し、加圧されている半径方向の負
荷を入れるために１互いに電気絶縁されている複数の環
状ラミネーションが、スロットを設けられているシリン
ダ内に位置させられる。封止性能を向上させるために、
ラミネーションに軸線方向の圧縮力を予め加えることが
好ましい。その力を加えるために圧ｉｍ壊または圧縮ピ
ストンが用いられる。そのピストンは、ラミネーション
の封止する面の面積と比較してより広い実効面積を持つ
ように構成される。それらの面積の差により、バリヤに
高い内部圧力が加えられると、う７ミネーシヨンおよび
それの絶縁体は、それらを分離させようと作用する圧力
より大きい力で一緒にきつく留められる。

本発明により、駆動すべき回転機を含むハウジングまた
は装置へ、スロット付きの張力シリンダが密閉されて連
結される。従動磁石を支持する軸がシリンダ内に支持さ
れる。その軸はハウジングの内部へ延長する。シリンダ
を囲み、駆動磁石を支持するコツプ形のキャリヤ部材へ
駆動モータが直結される。スロット付きシリンダと、軸
線方向に隔てられた駆動磁石セットおよび従動磁石セッ
トと、内部ラミネーションとを用いることにより、渦電
流発熱による損失は、高い回転速度においても著るしく
低く保たれる。カナダ特許第１　、１２９，４６９号明
細書に開示されている装置の利点を達成し、しかも、モ
ータを駆動磁石キャリアへ結合するためにベルトが用い
られないから、それΩ速度制限は課されない。したがっ
て、高速で動作でき、小型で、−層経済的麿ボンプその
他の回転機を軸により駆動でき、その結釆として、−層
経済的な構造が得られる。

したがって、広くいえば、本発明は、ａ）駆動モータと
、ｂ）長手軸線上で回転するために前記駆動モータへ結
合され、軸線方向く離隔されている少くとも２組の駆動
磁石を内部に装着したコツプ形のキャリア部材と、Ｃ）
軸線方向に離隔されて、対応する前記駆動磁石セットに
軸線方向におのおの整列させられた少くとも２組の従動
磁石を支持する、前記軸線上で回転できる従動軸と、ｄ
）前記駆動磁石セットと前記従動磁石セットの間に円周
方向に挾まれる張力シリンダ手段であって、このシリン
ダ手段は、それの壁を通って少くとも前記従動磁石セッ
トの組合わされた長さにわたって半径方向へ延びる、円
周方向に等間隔で隔てられた複数の細いスロットを含み
、かつ一端部において前記軸と前記キャリヤ部材の間に
閉じられた壁を有し、かつ他端部において前記軸により
駆動すべき装置を含むハウジングに対して前記シリンダ
手段を気密封止して取付ける手段を有する張力シリンダ
手段と、會）互いに電気絶縁され、前記従動磁石をそれ
の長さＫわたって囲むようは前記シリンダ手段内に位置
させられる軸線方向に隣接する複数の褒状ラミネーショ
ンと、を備え、前記各駆動磁石セットの円周方向に隣接
する磁石は逆極性であり、１組の駆動磁石の各磁石は、
軸線方向に隣接する駆動磁石セット内の逆極性の磁石に
長手方向に整列させられ、前記各従動磁石セットの円周
方向に隣接する磁石は逆極性であり、１組の従動磁石の
各磁石は、軸線方向に隣接する従動磁石セット内の逆極
性の磁石に長手方向に整列させられ、少くとも前記従動
磁石と、前記シリンダ手段と、前記ラミネーションとは
、高い引張シ強さおよび高い体積電気抵抗率を有する非
磁性材料で製作される低損失同期磁気駆動装置を提供す
るものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明を説明する前に、磁気駆動装置に用いられる与圧
されたバリヤ中の渦電流加熱を減少するために、ラミネ
ーションを用いて達成できる利点について考察すること
が望ましい。

第１Ａ図は、原動機すなわち駆動モータ（図示せず）へ
結合された軸２２を含む磁気駆動装置２０の基本的外構
造を示す。その軸２２にはコツプ形のキャリヤ部材２４
がキーで留められる。そのキャリヤ部材２４の内部には
、極性が交番する磁石２６が円周方向に離隔されて取付
けられる。この装置は、容器の壁３０を貫通して延び、
駆動される磁石すなわち従動磁石３２を支持している出
力軸２Ｂへ回転運動を伝えるために用いられる。駆動磁
石２６と従動磁石３２は、ノ・ウジングの壁３０に気密
封止されている非金属製のコツプ形バリヤ３４により分
離される。

次に第１Ｂ図を参照する。速く回転している高エネルギ
ー磁界内に置かれた、バリヤ３４のよう汝金属シリンダ
が、矢印で示されている誘導電流（渦電流）による過熱
にさらされる。第１Ｃ図に示すように、電気絶縁体３６
を挾んでシリンダ３４が２つの半分３４＆と３４ｂに区
画されたとすると、各区画内の誘起電圧が半分にされ、
かつ、抵抗値は横断面の面積に逆比例するために、渦電
流路の抵抗値が２倍になる。渦電流損は前記したように
Ｅ２／Ｒで与えられる。渦電流損は、シリンダが分割さ
れているラミネーションの数の自乗だけ変化させられる
。たとえば損失が６４０Ｗである第１Ｂ図の装置は、第
１Ｃ図の２区画装置では損失は６４０／４＝１６０Ｗと
なる。第１Ｄ図に示すように、ラミネーション３４ｅ〜
３４ｆの４つにシリンダが分割されると、損失は６４０
／１６＝４０Ｗとなる。

シリンダを４０個のラミネーション（図示せず）に分割
し九とすると、損失は６４０／１６００＝０．４Ｗとな
って無視できる程になる。この原理がカナダ特許第１，
１２９，４６９号明細書に記載されている。

先に述べたように、補助的な隣接するラミネーションと
、それらのラミネーションを一緒に保持する構造とを使
用することをさけることにより、利点が得られる。とく
に、装置の回転速度を高くするように１駆動モータを駆
動磁石キャリヤへ直結することが非常に望ましい。これ
はカナダ特許第１，１２９，４６９号の装置では可能で
は危い。

し九がって、分割を横方向ではなくて縦方向に行うと、
分割の利益を実現できることが認められている。そうす
ると、バリヤはそれ自身の張力部材として機能できて、
外部連結ボルトの必要性をなくシ、シたがって、駆動モ
ータを駆動磁石へ直結できる。バリヤ３４のようなバリ
ヤに、円周方向に隔てられた長手方向の細いスロットが
設けられたとすると渦電流はバリヤの長手方向区画に制
限される。しかし、他の問題を解決せねばならない。た
とえば、シリンダすなわちバリヤの各端部における誘起
ＥＭＦの電気的クロスオーバーを阻止するために、各長
手方向区画内に等しく、逆向きＯＥＭＦ、を生じさせる
ことが必要である。これは、他の問題を解決せねばなら
ない。たとえば、磁界を少くとも２つの等しく、逆の部
分に分けることにより行われる。また、高い内部圧によ
り加えられる半径方向の負荷からバリヤ金保護する必要
がアシ、かつ、バリヤ自体の内部のスロットを通じて高
圧ガスが洩れないようにする必要がある。それらの問題
は後で第２図乃至第４Ｃ図を参照して、解決法とともに
取扱うことにする。

第２図を参照して、シリンダ４０は、体積抵抗率が高い
非磁性材料で製作されている。そのシリンダ〈は、円周
方向に離隔され、半径方向へ延びる細い長手方向のスロ
ット４２が複数個設けられて、それらのスロットの間に
長手方向のシリンダ部４４を形成する。先に述べたよう
に、各端部におけるクロスオーバーをさけるように、各
区画４４内に等しく、逆極性のＥＭＦを誘起させる必要
がある。これは、軸線方向に隔てられた少くとも２組の
駆動磁石セット４６．４８と、少くとも２組の従動磁石
セット５０．５２とを用いることにより行われる。それ
らの磁石セット４６と５０．４８と５２は逆磁気対称面
Ｐの各側で等しく隔てられる。その対称面Ｐは、スロッ
ト付きシリンダを通る幾何学的対称面Ｐ′に一致する。

第２図に示すように、各磁石セットには逆極性の駆動磁
石と逆極性の従動磁石が隣接させられる。

しかし、駆動磁石セットと従動磁石セットの長手方向に
整列させられている隣接する磁石が逆極性であって、そ
のために、磁石が回転するにつれて、各区画４４内に誘
起されるＥＭＦがほとんど打消されることもわかる。駆
動磁石セットは共通キャリヤに取付けられ、従動磁石セ
ットは別の共通キャリヤに取付けられ、そのために磁石
の相対的な向きが常に維持される。

第３図は第２図の原理を用いている駆動装置を示す。駆
動軸２２とキャリヤ２４が、第１Ａ図に示すように、ハ
ウジング壁３０と駆動される軸すなわち出力軸２８と同
様に示されている。しかし、この場合には、キャリヤ部
材が平面ｐ、ｐ’の両側に、軸線方向に隔てられた駆動
磁石セット４６゜４８が取付けられ、軸２８には軸線方
向に隔てられた従動磁石セラ）５０．５２を、駆動磁石
セラ）４６．４８にそれぞれ軸線方向に整列させられて
軸２８に取付けられる。シリンダ４０と同様にスロット
が設けられ、内部ラミネーション（後述）を含むバリヤ
部材５４が密閉されてハウジング壁３０へ取付けられ、
装置の駆動部分と従動部分を分離する。

第４図、第４Ａ図乃至第４Ｂ図および第５図はバリヤ５
４を詳しく示し、かつそれの重要な構成要素を示す。

バリヤ５４は、ＡＳＭＫ規格Ａ２８６に適合するような
、体積抵抗率が高い、非磁性高合金鋼で製作される。シ
リンダ５６は環状の壁５８を含み、この壁の一端には閉
じた壁６０が設けられ、他端には環状のフランジ部材６
２が設けられる。そのフランジには、円周方向に離隔さ
れて、長手方向に延びる複数の穴６４が貫通する。各式
はボルト（図示せず）を受ける。そのボルトはハウジン
グ壁３０の対応するねじ穴にねじこまれる。

シリンダ５６をハウジングの壁３０に密閉することを助
ける丸めにＯす／グのようなシール部材を受けるために
、シリンダの端面６８に環状のくほみまたは溝６６が設
けられる。

第５図に最も良く示されているように、駆動磁石セット
と従動磁石セットの組合わされた長さに少くともわたっ
て、円周方向に隔てられて、半径方向に延びる複数の細
いスロット１０がシリンダの壁５８を貫通する。各スロ
ット対の間にシリンダ壁の長手方向部分７２が形成され
る。その部分は部分４４（第２図）に類似する。スロッ
ト７０は実用的に可能な限り細（なければならない。た
とえは、通常のｇ、Ｄ、Ｍ技術または７ライス技術を用
いることにより、幅が約０．６４ｍ（０，０２５インチ
）のオーダーのスロットを形成できる。レーザフライス
技術を用いると一層細いスロットヲ形成できる。

シリンダ５６には直径がＤの長手方向の穴７４が設けら
れる。それらの穴は環状肩部Ｔ６の閉じられている端部
６０の近くに終端する。シリンダ５６の材料に類似する
材料で製作された複数の環状ラミネーション７８がシリ
ンダ５６の内部に位置させられる。各ラミネーションの
外周部は穴７４の壁にしまりばめされるが、必ずしもき
つくはめ合わす必要はない。ラミネーション１８はスロ
ット７０の長さ忙わたって延長し、その内径ｄは従動磁
石セラ）５０．５２の外径より少し長い。

ラミネーションの局面には、絶縁のために薄いフェス膜
を被覆できる。しかし、渦電流電圧が低く、かつラミネ
ーションと穴１４の表面の間の点接触がランダムで、僅
かであるから、ラミネーション１８をシリンダ５６から
絶縁する必要はないかもしれない。

ラミネーションは電気絶縁手段により分離される。その
絶縁手段としては、たとえば、陽極酸化されたアルミニ
ウム製の硬い絶縁ワッシャ８０で構成できる。使用時に
ガス洩れがないようＫするために、ラミネーションの各
面に鉛を薄くめっきでき、または、適当な接着性封止剤
の薄い層を使用できる。各ラミネーションの端面には環
状のくぼみ８２が設けられる。各〈はみの深さはワッシ
ャ８０の厚さの半分より少し深い。隣接するラミネーシ
ョンのく＃ｚみ８２は環状スロット８４を形成し、その
スロットの中にワッシャ８０が入れられる。各〈ぼみ８
２はワッシャの厚さの半分より浅いから、隣接するラミ
ネーションの間に狭い環状間隙８６が生じ、それにより
隣接するラミネーションの間の電気的接続が阻止される
。

最も内側のラミネーション７８轟は肩部１６に接触し、
ただ１つのくほみ８２が設けられる。同様に、最も外側
のラミネーション７８ｂも１つのくぼみ８２だけを有す
る。介在する全てのラミネーション７８は２つのくほみ
８２を有する。肩部７６と最も内側のラミネーション７
８ｍの間に絶縁ワッシャ８８を位置させることができる
。

ラミネーショ／の間でガス洩れが生ぜず、高圧ガスによ
り加えられる半径方向の負荷に良く酎えるようにするた
めに、ラミネーションを閉じた壁６０へ向って軸線方向
に圧縮することが望ましい。

約９０７１’４（２０００ボンド）のオーダーの圧縮力
がおそらく十分である。

そのような圧縮はシリンダ５６の開端部内に挿入されて
いる各種の要素により行われる。第１の要素は、おそら
く絶縁ワッシャ９２を間にはさんで、最も外側のラミネ
ーション７８ｂに接触する環状ピストン部材９０である
。そのピストン部材９０は穴Ｔ４の中に受けられ、それ
の内径はラミネーショ／の内径と同じである。ピストン
部材の外端部近くに周辺フランジ９４が設けられる。そ
のフランジはシリンダの拡大されたさぐシ穴９６の中に
受けられ、そのさぐシ穴とともに環状〈はみすなわち溝
９８を形成する。そのくぼみの中にビーニーエル・シー
ル・イーニスジー争カンパニー（ＢＡＬ−８ＥＡＬ　Ｅ
ＮＧ　　ＣＯＭＰＡＮＹ）から、　カタログ番号Ｈ５０
６−ＧＣ−３３２で入手できるような、環状の高圧シー
ルが受けられる（第４Ｃ図参照）。そのざぐシ穴９６の
中に環状のスラストワッシャ１０２と、ベルビルばねの
ような環状のばね部材１０４が設けられる。スラストワ
ッシャ１０２はピストン部材９０の外端面に接触し、ば
ね部材はスラストワッシャ１０２に接触させられる。第
２のスラストワッシャ１０６がばね部材１０４に接触し
、外面にねじが切られている環状ナツト１０８が、スラ
ストワッシャ１０６に接触するようにざぐり穴９６にね
じこまれる。ナツト１０８は、それを回すための適切な
工具を受ける穴１１０が直径の両端の位置に設けられ、
ナツトを回すことにより、ピストン部材９０と、スラス
トワッシャ１０２と、ばね部材１０４と、スラストワッ
シャ１０６と、ナツト１０８とを介してラミネーション
に加えられる軸線方向の力を増減させる。

ピストン部材９０の実効圧力面積は、ラミネーションの
シール面の面積より、周辺フランジ９４のために広いこ
とに注目することは重要である。

２つの面積のその差により、ツクリヤに高い内圧が加え
られると、ラミネーションおよびそれのツクリヤが、両
者を分離させるように作用する圧力よりも大きい力によ
り、常に一緒にきつく固定されるようにされる。

次に、本発明の重要な特徴を含む完全彦低損失磁気駆動
装置が示されている第６図乃至第１０図を参照する。

まず第６図を参照して、本発明の低損失磁気駆動装置１
２０が、それにより駆動される装置を含んでいるハウジ
ングの壁１２２に取付けられている。

組転中は、ノ・ウジングの内部の近くの内面１２４にか
かる圧力は数百Ｋｆ／ａｔ　（１０００ｐ、　ｓ、　ｉ
、　）のオーダーとなることがらシ、外面１２６０近く
でノ・ウジングにかかる圧力はおそらく大気圧であるこ
とがわかる。

本発明の装置は、壁１２２の内面１２４にボルト止めら
れているブッシング１３４に保持されている軸受１３０
，１３２により受けられる出力軸１２８を含む。

それらの軸受けは場合に応じて適当なやり方で構成でき
るから、軸受の構成自体は本発明の一部ではない。した
がって、図示の軸受の全ての部品について説明する必要
は彦い。本発明の大きな面はハウジング壁１２２の外部
にある。

出力軸１２８の外端部に少くとも２組の従動磁石セット
１３８，１４０が、第７図に示すように配置されて、取
付けられる。従動磁石セット１３８の円周方向に隣接す
る磁石１４２，１４４は逆極性である。図示のように、
磁石の場所においては軸１２８は四角にされ、磁石１４
２と１４４は軸に接着され、輪郭が円形となるように磁
石の外面が研磨される。

従動磁石セット１４０の磁石が従動磁石セット１３８の
外側に配置され、２つの従動磁石セットの長手方向ＫＩ
ｌｉＩ接する磁石の極性は逆である（第９図参照）。第
７図と第９図に示されているように、従動磁石セットの
断面を比較すると、従動磁石セット１４０は従動磁石セ
ットから９０度だけずらされていることがわかる。従動
磁石セット１４０の磁石は、従動磁石セット１３８の磁
石と同様にして、軸１２８へ固定される。従動磁石セッ
ト１３８と１４０を保損するために、非磁性スリーブ１
４５がそれらの磁石セットの上をすべり、覆う。

第４図、第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図、第５図を参照
して先に説明したように構成されている与圧バリヤ５４
が軸１２８および従動磁石セツ）１３８゜１４０の上に
位置させられて、それらの磁石と、ノ・ウジング壁１２
２から突き出ている軸の部分とを囲むようにする。環状
＃６６の中に０リング１４６が設けられ、ポル）１４Ｂ
が各人６Ｂを通って壁１２２の対応するねじ穴１５０に
ねじとまれる。ボルト１４８が締付けられると、シリン
ダ５６の端面が壁１２２の外面１２６に接触して、０リ
ング１４６はガス洩れを防ぐ。

この装置の外部駆動装置が高速電動機（図示せず）によ
り構成される。その電動機の出力軸が入力軸１５２によ
υ本発明の装置へ連結される。その軸は、止めねじ１５
６により保持されているキー１５４により、コツプ形の
キャリア部材１５８へ固定される。そのキャリヤ部材は
駆動磁石を後述するようにして取付ける。駆動磁石が非
磁性サブキャリヤに取付けられるか、キャリヤに直接取
付けられるかに応じて、磁性材料または非磁性材料で製
作される。サブキャリヤを使用する方が簡単かつ安価で
あるから、以下にはその構造について説明することにす
る。

サブキャリヤ１６０は非磁性材料で製作され、円弧状の
従動磁石１６２　、１６４よシ肉厚の円筒として初めに
形成される。サブキャリヤ１６４の円筒をフライス加工
して、駆動磁石セツ）　１３８，１４０の軸線方向間隔
と同じだけ軸線方向に離隔されている２組の駆動磁石セ
ツ）　１６６．１６８の磁石を受けるようにされる。サ
ブキャリヤの外面に設けられているスロット内に駆動磁
石が接着され、各セット内の円周方向に隣接する逆極性
であり、２つのセットの長手方向に隣接する磁石も逆極
性であり、従動磁石セットについても同様である。駆動
磁石が固定されているサブキャリヤの外周部を研磨して
、第６図に示す位置をサブキャリヤが占めるために、サ
ブキャリヤがコツプ形キャリヤ部材の中に円滑にすべυ
こむことができるようにする。

第７図乃至第１０図に示すように、サブキャリヤの隣接
する磁石の間が長手方向にフライス加工されて、長手方
向に延長するスロット１７０を形成する。第１０図に示
すように、スロット１７０はサブキャリヤ１６０の壁を
貫通してサブキャリヤ１６０の全長にわたって延長する
ものではない。サブキャリヤの内端部に薄い弧状ウェブ
１７２が維持されて、スロット１１０を橋絡し、長手方
向に離隔されている一対の逆極性の駆動磁石をおのおの
取付けているサブキャリヤの脚を、それぞれの正しい円
周方向の向きに珠ちながらサブキャリヤ１６０をキャリ
ヤ部材１５８の中に挿入する。サブキャリヤ１６０が所
定位置に置かれると、サブキャリヤの各端部において、
および駆動磁石セント１６６と１６８の間でサブキャリ
ヤにねじ止めするために、キャリヤ部材の壁に複数′の
止めねじ１１４が挿入される（第８図）。このようにし
てサブキャリヤ１６０はキャリヤ部材内に固定される。

駆動磁石１６２，１６４は、本発明の要旨を逸脱するこ
となしに、別のやり方で駆動磁石１６２，１６４をキャ
リヤ部材内に固定できることがもちろん理解されるであ
ろう。

最後に１キャリヤ部材１５８の閉端部１１８の近くに、
複数の半径方向に延びる穴またはスロット１１６が設け
られていることに注目されたい。それらの穴１１６はキ
ャリヤ部材の内部１８０に通じ、バリヤ５４に沿ってス
ロット１１０を通って吸込まれ、バリヤ５４を冷却する
空気を排出させるように機能する。使用時には、キャリ
ヤ部材１５８Ｖｉバリヤ５４を囲み、駆動磁石セット１
６８．ｔ６Ｂは従動磁石セツ）　１３８，１４０にそれ
ぞれ軸線方向に整列させられる。キャリヤ部材１５８が
モータにより回転させられると、駆動磁石と従動磁石の
間の磁気相互作用によって、出力軸１２８が回転させら
れる。高速回転するとバリヤも５４中に渦電流が生ずる
が、それらの渦電流はシリンダ５６の長手方向スロット
と、逆極性の磁石セットにより発生されたほぼ打消すＥ
ＭＦとのために、劇的に減少させられる。

バリヤ５４に沿ってスロツ）１７０を通じて吸込まれ、
穴１７６を通って排出される冷却空気も、装置内に生じ
た熱を許容レベルに保つ。ラミネーション７８はシリン
ダ５６を内部圧力から保護し、ラミネーションに予め力
を加えて、ピストン９００力を予め加える側の面積を広
くすることにより、極めて高い内部圧力が加えられても
ラミネーションが分離されることはない。

ここで開示し九磁気駆動装置を利用することによム駆動
モータでキャリヤ部材を直接駆動することが可能であり
、したがって、従来の装置より高い回転速度を得ること
ができる。このことは、大型で低速の回転装置で達成で
きるのと同じ効果を、よシ小型の装置で達成できること
も意味する。

したがって、そのような回転装置の価格を大幅に低減で
きる。連結ボルトを無くすことにより、与圧バリヤを一
層簡単、安全に製作でき、その結果として一層小型の駆
動装置が得られる。シリンダ内に長手方向の「ラミネー
ション」を設け、前記のように磁石を配置することによ
り、渦電流が激減し、従来よシも極めて少い熱が発生さ
れる。したがって、本発明の装置は、犬馬力の駆動装置
を必要とする状況と、極めて高い圧力に遭遇するような
状況との少くとも一方の状況にとって効果的な装置であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図および第１ｐ図は渦電流
を減少させるためにラミネーションを用いた従来装置の
利点を説明するための略図、第２図は本発明に用いられ
る２つの基本的な部品およびそれらの部品の向きを示す
概略斜視図、第３図は本発明に用いられる組立体の概略
断面図、第４図はラミネーションおよび予め力を加える
機構を示す、本発明の張力シリンダの縦断面図、第４Ａ
図、第４Ｂ図および第４Ｃ図は第４図の特定の部分の拡
大図、第５図は第４図の５−５線に沿う断面図、第６図
は本発明に従って製作された低損失磁気駆動装置の実際
的４例の縦断面図、第７図乃至第１０図は第６図のそれ
ぞれ７−７線、８−８線、９−９線、１Ｏ−ｉＯ線に沿
う拡大断面図である。 ２２−−・・磁気駆動装置、２４・・・参キャリヤ部材
、２６・−拳・駆動磁石、３２・・・・従動磁石、３４
，５４・・・−バリヤ、３６φ・・・絶縁体、４０−・
・・シリンダ、４２．７０−・−会スロット、４８　、
４８　、１３８，１４０　　・−・Φ駆動磁石セット、
５０　、５２　、１４２，１４４−・・従動磁石セット
、５６・・・・張力シリンダ、γ８・・拳・ラミネーシ
ョン、９０・・・・ピストン部材、ｊ２０−・・醗低損
失磁気駆動装置。 特許出願人　　ノヴアスコシア・リサーチ・コアウンデ
ーシ、ヨンーコーポレーション 代　理　人　　山　川　政　樹（ほか２名）ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、１０ 手続補正書（方式） １．事件の表示 平成 年 特 許 願第 号 ２、発明の名称 低損失同期磁気駆動装置 ３、補正をする者 事件との関係 特 許

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）駆動モータと、 ｂ）長手軸線上で回転するために前記駆動モータへ結合
   され、軸線方向に離隔されている少くとも２組の駆動磁
   石を内部に装着したコップ形のキャリヤ部材と、 ｃ）軸線方向に離隔されて、対応する前記駆動磁石セッ
   トに軸線方向におのおの整列させられた少くとも２組の
   従動磁石を支持する、前記軸線上で回転できる従動軸と
   、 ｄ）前記駆動磁石セットと前記従動磁石セットの間に円
   周方向に挾まれる張力シリンダ手段であつて、このシリ
   ンダ手段は、それの壁を通つて少くとも前記従動磁石セ
   ットの組合わされた長さにわたつて半径方向へ延びる、
   円周方向に等間隔で隔てられた複数の細いスロットを含
   み、かつ一端部において前記軸と前記キャリア部材の間
   に閉じられた壁を有し、かつ他端部において前記軸によ
   り駆動すべき装置を含むハウジングに対して前記シリン
   ダ手段を気密封止して取付ける手段を有する張力シリン
   ダ手段と、 ｅ）互いに電気絶縁され、前記従動磁石をそれの長さに
   わたつて囲むように前記シリンダ手段内に位置させられ
   る軸線方向に隣接する複数の環状ラミネーションと、 を備え、前記各駆動磁石セットの円周方向に隣接する磁
   石は逆極性であり、１組の駆動磁石の各磁石は、軸線方
   向に隣接する駆動磁石セット内の逆極性の磁石に長手方
   向に整列させられ、 前記各従動磁石セットの円周方向に隣接する磁石は逆極
   性であり、１組の従動磁石の各磁石は、軸線方向に隣接
   する従動磁石セット内の逆極性の磁石に長手方向に整列
   させられ、 少くとも前記従動磁石と、前記シリンダ手段と、前記ラ
   ミネーションとは、高い引張り強さおよび高い体積電気
   抵抗率を有する非磁性材料で製作されることを特徴とす
   る低損失同期磁気駆動装置。