JPH0312065Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、磁気を利用した無段変速装置に関
し、更に詳しくは、動力源の駆動軸の回転を磁束
変化を介して減速させて出力軸に伝達するように
した無段変速装置に関し、その目的とするところ
は、構造簡単で小型化が可能で、しかも歯車によ
る駆音がなくて、簡単な操作で効率よく変速させ
ることができる装置を提供することにある。

この目的のため、本考案は、円筒部の内周軸方
向の凹部内に、所要数の断面方形の角柱状永久磁
石が等間隔で、かつ円筒部内周面よりもやや突出
させた状態で嵌合固装されて成る円筒状駆動回転
体が、非磁性体の上下のハウジング内に動力源の
駆動軸と一体回転可能に設けられ、前記ハウジン
グ内には、前記永久磁石の長手方向の長さと等長
の円筒部の外周長手方向いつばいに設けられた各
永久磁石と対応する各凹部内にそれぞれ永久磁石
と同一の永久磁石が円筒部外周面よりやや突出さ
せた状態で永久磁石との間に間隙を有し、かつそ
の磁極を反対にして嵌合固装されて成る円筒状従
動回転体が同心円状にして、かつその中心軸部の
軸方向穴を介して、前記駆動回転体の中心駆動軸
と同軸上に回転可能に横設軸支された出力軸に可
動的に設けられ、該従動回転体の前記軸部の外側
には、前記出力軸に挿着の止めリングにて係止せ
られたボールベアリング機構を介してウオームホ
イールが固装されると共に、該ウオームホイール
と噛合して前記従動回転体を軸方向に可動させる
ウオームがその回転可能に軸支されたウオーム軸
を介して設けられ、該ウオーム軸の前記上部ハウ
ジングの外方に突出した端部には目盛表示を有す
る調節用摘みが設けられ、更に前記出力軸には前
記止めリングが当接する前記従動回転体のストツ
パーが固装され、前記止めリングが前記ストツパ
ーに当接して前記ウオームとの噛合位置が前記ウ
オームホイールの終端であるとき、前記駆動回転
体と前記従動回転体との磁気結合力がゼロに近く
減少して前記駆動軸の回転が前記出力軸に伝達さ
れず、また前記ウオームとの噛合位置が前記ウオ
ームホイールの始端であるとき、前記駆動回転体
と前記従動回転体との磁気結合力が最大となつて
前記駆動軸の回転がそのまま前記出力軸に伝達さ
れる構成を特徴とするものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は縦断面図、第２図は同上−線に沿
つた断面図、第３図は動作状態を示す縦断面図
で、これら図において１，２はアルミニユウ等の
非磁性体の上下のハウジング、３はハウジング
１，２内において回転する円筒状駆動回転体で、
円筒部４とこれの中心軸方向の内側に軸受５と、
該軸受５との対向外側に軸部６とを一体に有して
いる。そして、該駆動回転体３はその軸部６がハ
ウジング１，２の軸受８に挿通されて配設される
と共に、軸受５と共に貫通している軸部６の軸方
向穴７内に入力軸としての動力源９の駆動軸１０
が挿着されて駆動軸１０と一体回転するようにな
つている。

駆動回転体３における円筒部４の内周軸方向に
は、等間隔で所要数の永久磁石１１が配設されて
いる。

永久磁石１１は断面方形の角柱体で、円筒部４
の内周軸方向に形成された凹部１２内にその長手
方向面が内周面よりもやや突出した水平状態をも
つて嵌合接着固定されている。

１３は駆動軸１０の回転を減速して伝達すると
ころの出力軸で、その一端部は駆動回転体３の軸
受５の穴７内に挿着されると共に、その他端部は
ハウジング１，２の軸受１４に挿通されて駆動軸
１０と同軸上に設けられている。

１５は出力軸１３にこれと一体回転可能にし
て、かつ軸方向に可動的に設けられた円筒状従動
回転体で、該従動回転体１５は、その外径が駆動
回転体３における円筒部４の内径よりも僅少大き
く、かつその横幅が永久磁石１１の長さと等長の
円筒部１６と、これの中心軸方向の内外側にし
て、かつ外側を長くした一体の軸部１７とを有
し、該軸部１７の中心軸方向穴１８内に出力軸１
３が挿通されて、出力軸１３の軸方向キー溝１９
に沿い軸部１７に設けられたキー２０の摺動を介
して従動回転体１５が軸方向に可動すると共に、
出力軸１３と一体に回転するようになつている。

従動回転体１５における円筒部１６の外周軸方
向いつぱいに設けられた各永久磁石１１と対応す
る各凹部２２内には、永久磁石１１と同一の永久
磁石２１が円筒部外周面よりやや突出させた状態
で永久磁石１１との間に間隙を有し、かつその磁
極を反対にして嵌合接着固定され、永久磁石１１
との間で閉磁回路が構成されて磁気結合力が働く
ようになつている。

なお、本実施例においては、永久磁石１１，２
１はそれぞれ12個設けているが、これに限定され
ず、永久磁石の数は適宜である。

従動回転体１５の中心軸部１７の外側には、出
力軸１３に挿着された止めリング２３によつて軸
方向の移動が規制されたボールベアリング機構２
４を介してウオームホイール２５が設けられると
共に、該ウオームホイール２５と噛合して従動回
転体１５を軸方向に可動させるウオーム２６が設
けられ、該ウオーム２６のウオーム軸２７は出力
軸１３と直交状にして、かつその両端部は上部ハ
ウジング１の両端軸受２８にて軸支されると共
に、ウオーム軸２７の一端は軸受２８を挿通して
外方に延び、その端部には目盛表示を有する調節
用摘み２９が設けられ、該摘み２９と一体にウオ
ーム軸２７が正逆回転せられることによりウオー
ム２６とウオームホイール２５の噛合を介して従
動回転体１５が、その止めリング２３が出力軸１
３に設けられているストツパー３０に当接するま
での範囲内において軸方向に進退せしめられて永
久磁石１１，２１間の磁気結合力が可変せられ、
駆動軸１０の回転は減速されて出力軸１３に伝達
されるようになつている。

次に、以上の構成に係る本案装置の動作につい
て説明する。

先ず、駆動回転体３の永久磁石１１のＮ極とＳ
極が、従動回転体１５の永久磁石２１のＳ極とＮ
極と真正面に対向している状態（第１図の状態）
においては、両永久磁石１１，２１間に最も大き
な磁気結合力が働くから、従動回転体１５は、動
力源９の駆動軸１０と一体回転する駆動回転体３
と一体に回転するため、駆動軸１０の回転は出力
軸１３に伝達され、出力軸１３は駆動軸１０と同
じ方向に同じ速度で回転する（動力源９の馬力と
同じ回転トルクが得られる）。

なお、この場合において、出力軸１３の外側に
はボールベアリング機構２４が設けられているの
で、出力軸１３の回転はウオームホイール２５に
は伝達されない。

第１図における状態から、摘み２９の回転操作
によりウオーム軸２７を回転させると、ウオーム
２６が回転してこれと噛合しているウオームホイ
ール２５と共に従動回転体１５が、そのキー２０
がキー溝１９内を摺動することによつて軸方向に
後退し、永久磁石１１，２１間の磁気結合力が減
少し、駆動軸１０の回転は減速して出力軸１３に
伝達される。

従動回転体１５をその止めリング２３がストツ
パー３０に当るまで後退させると、その最大調節
範囲は永久磁石１１，２１の半分の長さ範囲とな
つているところから、永久磁石１１，２１との対
向関係は第３図に示す状態となつて磁気結合力は
ゼロに近くなり、駆動軸１０の回転は出力軸１３
に伝達されないため、出力軸１３は回転しない。

このように、本実施例によれば、摘み２９の回
転操作により従動回転体１５を進退させてその永
久磁石２１と駆動回転体３の永久磁石１１との磁
気結合力を可変させ、これに対応した減速比をも
つて駆動軸１０の回転を減速させて出力軸１３に
伝達させることができる。

しかして、本考案によれば、円筒状駆動回転体
３は、その円筒部４の内周軸方向の凹部１２内
に、所要数の断面方形の角柱状永久磁石１１が等
間隔で、かつ円筒部内周面よりもやや突出させた
状態で嵌合固装されて構成され、また円筒状従動
回転体１５は、永久磁石１１の長手方向長さと等
長の円筒部１６の外周長手方向いつばいに設けら
れた凹部２２内に永久磁石１１と同一の永久磁石
２１が円筒部外周面よりやや突出させた状態で永
久磁石１１との間に間隙を有し、かつその磁極を
反対にして嵌合固装されて構成され、しかもこれ
ら駆動回転体３と従動回転体１５は非磁性体の上
下のハウジング１，２内に設けられているから、
外部への漏洩磁束を防止し得ると共に、外部から
の磁気の影響を防止し得て永久磁石１１，２１間
に強力な閉磁回路が形成され、駆動回転体３と従
動回転体１５との磁気結合力が強く、無段変速さ
せた駆動軸１０の回転を出力軸１３に確実に伝達
させることができる。

また従動回転体１５の軸部１７の外側には、出
力軸１３に挿着の止めリング２３にて係止せられ
たボールベアリング機構２４を介してウオームホ
イール２５が固装されると共に、該ウオームホイ
ール２５と噛合して従動回転体１５を軸方向に可
動させるウオーム２６が、その回転可能に軸支さ
れたウオーム軸２７を介して設けられ、更にウオ
ーム軸２７の上部ハウジング１の外方に突出した
端部には目盛表示を有する調節用摘み２９が設け
られ、該摘み２９の回転操作によるウオーム２６
とウオームホイール２５との噛合を介して従動回
転体１５の軸方向への可動を行うものであるか
ら、従動回転体１５は急激に可動することなく、
静かに安定的に、かつスムーズに可動し、微調節
が可能で、操作性に優れるものである。

また出力軸１３にストツパー３０が固装され、
該ストツパー３０に止めリング２３が当接して従
動回転体１５が係止せられ、ウオームホイール２
５の終端でウオーム２６と噛合しているときに駆
動回転体３と従動回転体１５との磁気結合力がゼ
ロに近く減少して駆動軸１０の回転が出力軸１３
に伝達されず、またウオームホイール２５の始端
でウオーム２６と噛合しているときに駆動回転体
３と従動回転体１５との磁気結合力が最大となつ
て駆動軸１０の回転がそのまま出力軸１３に伝達
されるように設定されると共に、これら構成部材
は非磁性体の上下のハウジング１，２内に配設さ
れていて全体がコンパクト化されているから、取
扱いや機器等への装着が簡単で商品価値を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る無段変速装置の一例での
縦断面図、第２図は同上−線に沿つた断面
図、第３図は動作状態を示す縦断面図である。 １，２……非磁性体ハウジング、３……円筒状
駆動回転体、４……円筒部、９……動力源、１０
……駆動軸、１１，２１……永久磁石、１２，２
２……凹部、１３……出力軸、１５……円筒状従
動回転体、１６……円筒部、１７……中心軸部、
１８……軸方向穴、２３……止めリング、２４…
…ボールベアリング機構、２５……ウオームホイ
ール、２６……ウオーム、２７……ウオーム軸、
２９……調節用摘み、３０……ストツパー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒部４の内周軸方向の凹部１２内に、所要数
   の断面方形の角柱状永久磁石１１が等間隔で、か
   つ円筒部内周面よりもやや突出させた状態で嵌合
   固装されて成る円筒状駆動回転体３が、非磁性体
   の上下のハウジング１，２内に動力源９の駆動軸
   １０と一体回転可能に設けられ、前記ハウジング
   １，２には、前記永久磁石１１の長手方向の長さ
   と等長の円筒部１６の外周長手方向いつぱいに設
   けられた各永久磁石１１と対応する各凹部２２内
   にそれぞれ永久磁石１１と同一の永久磁石２１が
   円筒部外周面よりやや突出させた状態で永久磁石
   １１との間に間隙を有し、かつその磁極を反対に
   して嵌合固装されて成る円筒状従動回転体１５が
   同心円状にして、かつその中心軸部１７の軸方向
   穴１８を介して、前記駆動回転体３の中心駆動軸
   １０と同軸上に回転可能に横設軸支された出力軸
   １３に可動的に設けられ、該従動回転体１５の前
   記軸部１７の外側には、前記出力軸１３に挿着の
   止めリング２３にて係止せられたボールベアリン
   グ機構２４を介してウオームホイール２５が固装
   されると共に、該ウオームホイール２５と噛合し
   て前記従動回転体１５を軸方向に可動させるウオ
   ーム２６がその回転可能に軸支されたウオーム軸
   ２７を介して設けられ、該ウオーム軸２７の前記
   上部ハウジング１の外方に突出した端部には目盛
   表示を有する調節用摘み２９が設けられ、更に前
   記出力軸１３には前記止めリング２３が当接する
   前記従動回転体１５のストツパー３０が固装さ
   れ、前記止めリング２３が前記ストツパー３０に
   当接して前記ウオーム２６との噛合位置が前記ウ
   オームホイール２５の終端であるとき、前記駆動
   回転体３と前記従動回転体１５との磁気結合力が
   ゼロに近く減少して前記駆動軸１０の回転が前記
   出力軸１３に伝達されず、また前記ウオーム２６
   との噛合位置が前記ウオームホイール２５の始端
   であるとき、前記駆動回転体３と前記従動回転体
   １５との磁気結合力が最大となつて前記駆動軸１
   ０の回転がそのまま前記出力軸１３に伝達される
   構成を特徴とする無段変速装置。