JPH0463626B2

JPH0463626B2 -

Info

Publication number: JPH0463626B2
Application number: JP60010752A
Authority: JP
Inventors: Tomochika Matsumoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-01-25
Filing date: 1985-01-25
Publication date: 1992-10-12
Also published as: JPS61173662A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は非接触で回転力を伝達する磁気式回動
力伝達装置に関する。

（従来技術）従来回転力の伝達には、ベルト、チエン、歯
車、流体などが用いられている。これらの伝達装
置には摩耗、騒音、振動が伴ない、ベルト、チエ
ン、歯車の場合はガタつきやたるみを生ずるので
伝達の時間遅れやずれを伴なう。またこれらの回
転力伝達装置の保守点検には注油や部品交換の手
間、それに伴なう汚れ、危険などが伴なう。

そこで密封容器内試料の撹拌などには磁石を用
いた非接触式の撹拌機が用いられており、その動
力伝達装置は強力な永久磁石を取付けたモータを
容器の外部で回転させ、電磁誘導により容器内の
撹拌子を回転させて試料を撹拌させるものであ
る。

この種の撹拌機は撹拌効率の観点から通常撹拌
子が容器の底部に設けられ、容器を載せる台（以
下「キヤビネツト」という）の内部にモータ駆動
の永久磁石が設けられ、容器の底部から回転力を
伝達する方式を採用しているので、レイアウトに
制約があり、撹拌子は試料の重量を受けた状態で
回転するため駆動モータにとつての負荷が著るし
く大きい。また、このような型式の撹拌機は、容
器が大きくなるにつれてその撹拌子や駆動部が大
きくなり装置が大型化する。容器が大容量となる
とキヤビネツトにかかる重量が増加するので堅牢
な構造にする必要があり、縦長の容器の場合は底
部に近い試料は撹拌できても上部表面付近の試料
は撹拌しにくいという問題がある。この対策とし
て、撹拌子を容器の高さ方向に何段か設ければよ
いが、その分だけ電力消費量が増大する。

このように非接触式の回転力伝達装置では駆動
部と非駆動部とが磁気的吸引作用により結合して
いるために回転数やトルクの制御はモータへの供
給電圧または供給電流の制御によりモータの回転
数を制御することにより容易に行なうことができ
るが、そのための制御回路を必要とする。

（発明の目的および構成）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伝達
装置を提案することを目的とするものであり、本
発明においては、少なくとも１組のＮ、Ｓ極を有
する回転駆動部と、この回転駆動部からの磁気的
作用が及び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の長手方向の交差
角が可変となるように回転力伝達装置を構成し
た。

（実施例）以下本発明を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明による磁気式回転力伝達装置の基本構
成、第２図はその動作原理を示す。

第１図からわかるように、本発明による回転力
伝達装置は少なくとも１組のＮ、Ｓ極を有する磁
石１を回転軸２に固定して成る駆動部３と、樹脂
製または紙製の非磁性円筒支持体４の円周上等間
隔に複数組（この例では４組）の磁石５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄを交互に異なる磁極がくるように
配置して成る被駆動部７とにより構成されてい
る。６は被駆動部の回転軸である。

次に第２図を用いて回転力の伝達を説明する。

いま駆動部３とを被駆動部７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
ロに示すように駆動部３が矢印方向に回転したと
すると、駆動部３のＳ極と被駆動部７の磁石５ａ
のＮ極との間の吸引作用のために被駆動部７も矢
印方向に回転される。駆動部３がさらに回転する
と、同図ハに示すように、被駆動部７はさらに矢
印方向に回転する。駆動部３がさらに回転する
と、同図ニに示すように、駆動部３の磁石１のＳ
極と被駆動部７の磁石５ａのＮ極との間に働く吸
引力は弱まり、逆に駆動部３の磁石１のＮ極と被
駆動部７の磁石５ｂのＳ極との間に働く磁気吸引
力が次第に強くなり、この吸引力により被駆動部
７は矢印方向に回転され続ける。駆動部３がさら
に回転すると、同図ホ，ヘに示すように、駆動部
３の磁石のＮ極と被駆動部７の磁石５ｂのＳ極と
は益々接近して両者の間の磁気的吸引力は強まり
被駆動部７は強力に回転を続ける。駆動部３が第
２図トの位置になると駆動部３と被駆動部７との
間の吸引力は最大となり、駆動部３がさらに矢印
方向に回転するにつれて被駆動部７も磁石１のＮ
極と磁石５ｂのＳ極との間の磁気的吸引力により
第２図チに示すように矢印方向に回転する。その
後は上述したと同様にして被駆動部７は矢印方向
に回転し続ける。

このように駆動部３を回転することにより被駆
動部７が回転する。被駆動部７の回転数は駆動部
３の回転数により決定され、回転トルクは駆動部
３と被駆動部７の磁石の磁極の強さによつて決ま
る。また駆動部３と被駆動部７を構成する磁石の
数を増すことにより回転力の伝達が滑らかにな
る。

第３図に示すように、駆動部３の軸線Ａと被駆
動部７の軸線Ｂとが交差するように配置すると、
回転力の伝達が一層円滑になる。この場合の回転
力伝達について第４図を用いて説明すると、同図
イに示す状態では被駆動部７の磁石５ａのＮ極と
駆動部３の磁石１のＳ極とが磁気的に吸引し合つ
ており、この状態の駆動部３が同図ロに示すよう
に矢印方向に回転すると、被駆動部７の磁石５ａ
のＮ極と駆動部３の磁石１のＳ極との吸引力F₁
は維持されたまま磁石１のＮ極と被駆動部７の磁
石５ｂのＳ極との磁気的吸引F₂が新たに始まる。
さらに駆動部３が回転すると、吸引力F₁は次第
に弱くなり逆に磁石１のＮ極と磁石５ａのＮ極と
の間に反発力が発生するが、吸引力F₂は次第に
強くなるので、被駆動部７に対する回転駆動力は
なめらかになる。第４図ハに示す状態では吸引力
F₁とF₂とはほぼ等しくなる。

この実施例における駆動部と被駆動部の交差角
を任意に変えることにより回転力伝達の円滑度と
トルク伝達率とを調整することができる。

第５図は本発明による回転力伝達装置を利用し
た撹拌装置の一実施例の概略線図である。

図において、１０は試料Ｓを収納した容器で、
この容器１０の内部に複数の磁石１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ……を樹脂、セラミツクス、ステンレ
スなどで作つた枠により平行で且つ等間隔に配列
したカゴ形の撹拌体１２が中心で回転自在に蓋１
３に支持されている。容器１０の底部中央には試
料Ｓを排出するための弁１０ａが設けられてい
る。

一方、容器１０の外部に接近して駆動ユニツト
１４が配設されている。駆動ユニツト１４はケー
ス１５の内部に一組のＮ、Ｓ極から成る磁石駆動
体１６が上下で回転可能に支持されており、磁石
駆動体１６はモータ１７により回転駆動される。
ケース１５の容器１０に近い側は磁石駆動体１６
からの磁束が容器１０の内部に配置されたカゴ形
撹拌体１２の磁石１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、…に
駆動体１６の位置に近いところで伝達し易いよう
に適当な距離を置いてある。また、ケース１５の
容器１０に近い側に、撹拌体１２に対する駆動体
１６の位置すなわち間隙を調整するためのストツ
パー１８が設けられている。

このような撹拌装置により容器１０の内部の試
料Ｓを撹拌するには、モータ１７を所望の回転数
で回転すると、磁石駆動体１６が回転し、第２図
を用いて説明したように容器１０内の撹拌体１２
が所定の回転数で回転して容器１０内の試料が撹
拌される。この場合、撹拌体１２の回転数は駆動
ユニツト１４のモータ１７の回転数を電気的に調
節することにより制御でき、撹拌力は駆動ユニツ
ト１４のケース１５に設けられたストツパー１８
により磁石駆動体１６と撹拌体１２との間隙を調
整することにより制御することができる。

このように、容器の内部に設けた撹拌手段を容
器の下部でなく側方から非接触で駆動することに
より容器の容量や試料の重量に関係なく効率よく
撹拌ができる。従来必要であつたキヤビネツトの
ような台も不要になる。さらに容器側方からの回
転力伝達により、容器の底部だけでなく上部も任
意の場所で撹拌が可能になる。

また、容器内で撹拌体により作られる撹拌流が
従来のようにうず巻状でなく容器全体に及ぶので
撹拌むらがなく撹拌効率がすぐれている。撹拌体
を容器の上方から蓋などで支持することにより容
器内に配置するようにすれば撹拌体の交換や修理
などの際の取り外して容易になる。

容器が扁平であれば撹拌体も扁平になるので駆
動体も扁平にし、容器が長いものであれば撹拌体
と駆動体とを長くすることが容易である。また本
発明による回転力伝達装置は駆動部と被駆動部と
が磁気吸引力により一体となつて回転する型式で
はないため容器の広がり（たとえば円筒状の容器
ならば径）が大きくても被動部自体は小型にする
ことができるので装置のコンパクト化に有利であ
る。

容器内部の撹拌体と容器外部の駆動体とを容器
の軸方向に沿つてゆつくり上下動させるようにす
れば撹拌位置が時間とともに上下方向に移動する
ので沈澱性の混合液（たとえばヘドロや澱粉溶
液）の撹拌や部分的撹拌に好ましい。

さらに、本発明を用いれば実施例のように撹拌
体や駆動体を鉛直軸の回りに回転させるのではな
く水平軸の回りに回転させることも可能でその結
果、沈澱性混合液の上澄み液だけの撹拌が可能と
なる。

撹拌装置への適用に当つても第３図に示したよ
うに撹拌体の磁石の向きを駆動体の磁石の向きに
対して交差するようにしてもよい。このようにす
ることにより撹拌流が変つてくるので撹拌体の磁
石を用途に応じた交差角、形状にするのが好まし
い。

なお、上記実施例は本発明による回転力伝達装
置を撹拌装置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、た
とえば精米機、製麺機、薬品調合機など適用分野
は数えきれないほど多い。また、本発明を実施す
るに当つては永久磁石に限らず電磁石などの磁束
発生手段を用いてもよいことはもちろんである。
さらに、第３図の実施例において、駆動部３の代
りに被駆動部７の磁石を斜めに配置しても同じ効
果が得られる。

（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回転駆動部
と、この回転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の長手方向の交差角が可
変となるように回転力伝達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とること
ができ、コンパクトなレイアウトで回転力を非接
触で伝達することができる。従つて非接触式の回
転力伝達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
の距離を調整するだけで伝達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
明による回転力伝達装置を撹拌装置に適用した場
合の利点は上述したとおりである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転力伝達装置の基本構
成を示す概略線図、第２図は第１図に示した本発
明による回転力伝達装置の動作原理図、第３図は
本発明による回転力伝達装置の駆動部と被駆動部
の磁石配置の他の実施例を示す線図、第４図は第
３図に示した磁石配置の回転力伝達装置の動作原
理図、第５図は本発明による回転力伝達装置を利
用した撹拌装置の一例である。１……磁石、２，６……回転軸、３……駆動
部、４……支持体、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ……
磁石、７……被駆動部。

Claims

【特許請求の範囲】

１少なくとも１組の、Ｎ、Ｓ極を有する長い回
転駆動部と、該回転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
回転可能な長い被駆動部とを有する磁気式回転力
伝達装置において、前記回転駆動部の磁極と前記
被駆動部の磁極群の各磁極との長手方向の交差角
を可変としたことを特徴とする磁気式回転力伝達
装置。