JPH079087U - ラジアル磁気継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 外周ロータＲ１及び内周ロータＲ１の各磁石
装置Ｍ１、Ｍ２に、各ロータＲ１、Ｒ２の周方向に幅の
狭い磁性ヨークＹ１、Ｙ２をそれぞれ設ける。一方の磁
石装置Ｍ１の磁性ヨークＹ１と他方の磁石装置Ｍ１の磁
性ヨークＹ２とは、それぞれ両ロータＲ１、Ｒ２の径方
向に対向する。また、両磁性ヨークＹ１、Ｙ２の間を経
由して径方向の経路Ｃ１が形成される。 【効果】 外周ロータＲ１と内周ロータＲ２との間に僅
かな周方向の捩じれが生じただけで、両者の相対変位を
規制する規制力を大きく立ち上げることができるので、
制動時において、一方のロータＭ１の制動に他方のロー
タＭ２を正確に追随させることができる。このため正確
な位置決めを行なうことができ、しかも振動の発生を防
止することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ラジアル磁気継手に関し、より詳細には、外周ロータと内周ロータ とを磁力により連結するラジアル磁気継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般にこの種のラジアル磁気継手は、環状の外周ロータと、外周ロータの内周 側に同心に配設される環状の内周ロータとを備えている。外周ロータには、周方 向に並ぶ永久磁石により構成される外周側磁石群が構成されている。他方、内周 ロータには、周方向に並ぶ永久磁石により構成される内周側磁石群が構成されて いる。

【０００３】 外周側磁石群を構成している各永久磁石は、当該外周ロータの軸線に沿って一 方の極と他方の極とが対向する姿勢に配設されていると共に、外周ロータの内周 面と連続する対向面を備えている。 他方、内周側磁石群を構成している各永久磁石は、当該内周ロータの軸線に沿 って一方の極と他方の極とが対向する姿勢に配設されていると共に、内周ロータ の外周面と連続する対向面を備えている。

【０００４】 そして、外周側磁石群の各永久磁石の対向面と内周側磁石群の各永久磁石の対 向面とが、両ロータ間に、当該ロータの径方向及び周方向に広がりを持つ閉じた 磁路を形成している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述のように、従来の構成では、外周側磁石群の各永久磁石の対向面と内周側 磁石群の各永久磁石の対向面とが、互いにエアギャップを介して対向した状態で 磁路を形成しているので、各永久磁石による磁束分布は、図４（Ｂ）に示すよう に、各極のピーク部分Ｐがなだらかになる結果、図５（Ｂ）に示すように、両ロ ータの相対変位を規制する規制力Ｆ１に至る迄の相対捩れ角度θ１が大きくなり 、制動時において、一方のロータの制動に他方のロータが正確に追随できず、制 動に遅れが生じて位置決めが不正確になったり、振動が生じたりするという問題 があった。

【０００６】 そのような不具合を解決するための方法として、 内周ロータ及び外周ロータに配設される磁極数を増やし、磁束分布の立ち 上がりが鋭くなるようにする。 磁力による規制力が大きくなるように、永久磁石の容量（大きさ）を増や す。

【０００７】 ことが考えられる。しかし、は、製造上の制約のため、磁極数に限界があり 、は、永久磁石の容量増に伴って対向面の面積も大きくなるので、相対捩じれ 角度を小さくすることができず、しかも永久磁石を大きくすることによって、磁 気継手全体が大型化するという不具合があった。 本考案は上記不具合に鑑みてなされたものであり、制動時において、一方のロ ータの制動に他方のロータを正確に追随させ、もって、正確な位置決めを行なう ことができ、しかも振動の発生を防止することのできるラジアル磁気継手を提供 することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案のラジアル磁気継手は、 環状の外周ロータと、 外周ロータの内周側に隙間を隔てて同心に配設される内周ロータと、 両ロータ間に、当該両ロータの径方向及び周方向に広がりを持つ閉じた磁路を 形成する磁気結合手段と を備えたラジアル磁気継手において、 上記磁気結合手段は、 外周ロータに設けられて当該ロータの周方向に並ぶ永久磁石、及び互いに隣接 する永久磁石間に介装される、当該ロータの周方向に幅の狭い磁性ヨークを含む 外周側磁石装置と、 内周ロータに設けられて当該ロータの周方向に並ぶ永久磁石、及び互いに隣接 する永久磁石間に介装され、上記外周側磁石装置の各磁性ヨークとそれぞれ径方 向に対向する、当該ロータの周方向に幅の狭い磁性ヨークを含む内周側磁石装置 と からなり、 各永久磁石は、互いに対向する磁性ヨークの間を経由して上記磁路の径方向の 経路が形成されるように、各ロータの周方向に磁化されていることを特徴として いる。

【０００９】

【作用】

上記構成によれば、外周ロータと内周ロータとの間に当該ロータの径方向及び 周方向に広がりを持つ閉じた磁路を形成するに当たり、一方の磁石装置の上記幅 の狭い磁性ヨークと他方の磁石装置の上記幅の狭い磁性ヨークとの間を経由して 径方向の経路が形成されるので、両ロータの相対捩じれ角度に対する磁束の分布 変化が大きくなる。このため、外周ロータと内周ロータとの間に僅かな周方向の 捩じれが生じただけで、両者の相対変位を規制する規制力が大きく立ち上がるこ とになる。

【００１０】

【実施例】

以下、添付図面を参照しつつ、本考案の好ましい実施例について詳述する。 図１は本考案の一実施例におけるラジアル磁気継手の一部破断平面図であり、 図２は、上記ラジアル磁気継手の一部を切断して示す斜視図であり、図３は、図 １のＤ−Ｄ矢視断面図である。また、図４は、ラジアル磁気継手の磁力−相対捩 じれ角度特性図であり、（Ａ）は上記実施例の特性を示し、（Ｂ）は従来技術の 特性を示している。さらに、図５は、ラジアル磁気継手の伝達トルク−相対捩じ れ角度特性図であり、（Ａ）は上記実施例の特性を示し、（Ｂ）は従来技術の特 性を示している。

【００１１】 先ず、図１ないし図３を参照して、本実施例におけるラジアル磁気継手は、環 状の外周ロータＲ１を備えている。外周ロータＲ１の内周側には、環状の内周ロ ータＲ２が配設されている。内周ロータＲ２は、外周ロータＲ１の内周側に隙間 を隔てて同心に配設されている。 図２を参照して、両ロータＲ１、Ｒ２は、何れも多数の分割片Ｒ１１、Ｒ２１ をそれぞれ円周方向に配設することにより環状に形成されている。各分割片Ｒ１ １、Ｒ２１は、何れもＳＵＳ３０４等の材質からなる非磁性体で構成されており 、それぞれ対応するロータＲ１、Ｒ２の軸線方向一端側と他端側とが、締結リン グＲＧ１、ＲＧ２によって締結され、一体化されている。

【００１２】 図２、図３を参照してより詳細に説明すると、外周ロータＲ１の各分割片Ｒ１ １は、当該外周ロータＲ１の内周端部に環状の段部を構成する肩部Ｒ１２を備え ており、内周ロータＲ２の各分割片Ｒ２１は、当該内周ロータＲ２の外周端部に 環状の段部を構成する肩部Ｒ２２を備えている。そして、各ロータＲ１、Ｒ２は 、これら肩部Ｒ１２、Ｒ２２の端壁に締結リングＲＧ１、ＲＧ２の内周または外 周を圧入させることにより、堅固に一体化されている。

【００１３】 図１に示すように、両ロータＲ１、Ｒ２間には、当該両ロータＲ１、Ｒ２の径 方向及び周方向に広がりを持つ閉じた磁路Ｃ、即ち磁束の流れを形成する磁気結 合手段Ｍが構成されている。 この磁気結合手段Ｍは、外周ロータＲ１に設けられる外周側磁石装置Ｍ１と、 内周ロータＲ２に設けられる内周側磁石装置Ｍ２とによって構成されている。

【００１４】 外周側磁石装置Ｍ１は、外周ロータＲ１の周方向に並ぶ永久磁石ＭＧ１、及び 互いに隣接する永久磁石ＭＧ１、ＭＧ１間に介装されている磁性ヨークＹ１とを 含んでいる。他方、内周側磁石装置Ｍ２は、内周ロータＲ２の周方向に並ぶ永久 磁石ＭＧ２、及び互いに隣接する永久磁石ＭＧ２、ＭＧ２間に介装される磁性ヨ ークＹ２とを含んでいる。

【００１５】 各外周側磁石装置Ｍ１の永久磁石ＭＧ１は、外周ロータＲ１を構成する各分割 片Ｒ１１毎に一個ずつ配設されている。より詳細に説明すると、各分割片Ｒ１１ の当該軸線方向略中央部には、外周ロータＲ１の径方向外方から内方に窪む凹部 Ｒ１３が形成されており、各凹部Ｒ１３内には、上記永久磁石ＭＧ１が圧入され ている。他方、各内周側磁石装置Ｍ２の永久磁石ＭＧ２は、内周ロータＲ２を構 成する各分割片Ｒ２１毎に一個ずつ配設されている。即ち、内周ロータＲ２を構 成する各分割片Ｒ２１の当該軸線方向略中央部には、内周ロータＲ２の径方向内 方から外方に窪む凹部Ｒ２３が形成されており、各凹部Ｒ２３内には、上記永久 磁石ＭＧ２が圧入されている。

【００１６】 また、外周側磁石装置Ｍ１の磁性ヨークＹ１は、互いに隣接する分割片Ｒ１１ 、Ｒ１１間に介装されており、これによって、両側に配設された分割片Ｒ１１、 Ｒ１１に担持されている各永久磁石ＭＧ１、ＭＧ１と面接触している。他方、内 周側磁石装置Ｍ２の磁性ヨークＹ２は、互いに隣接する分割片Ｒ２１、Ｒ２１間 に介装されており、これによって、両側に配設された分割片Ｒ２１、Ｒ２１に担 持されている各永久磁石ＭＧ２、ＭＧ２と面接触している。

【００１７】 各磁性ヨークＹ１、Ｙ２は、何れも対応する分割片Ｒ１１、Ｒ２１の肩部Ｒ１ ２、Ｒ２２と周方向に連続する肩部Ｙ１２、Ｙ２２を備えたＳＵＳ４４０Ｃ等の 磁性体で構成されており、この肩部Ｙ１２、Ｙ２２に上記締結リングＲＧ１、Ｒ Ｇ２を嵌合させることにより、対応する分割片Ｒ１１、Ｒ２１と共に一体化され ている。

【００１８】 図１によく示されているように、外周側磁石装置Ｍ１の各磁性ヨークＹ１は、 外周ロータＲ１の内周面と周方向に概ね連続する、周方向に幅の狭い対向面Ｙ１ ４を備えており、内周側磁石装置Ｍ２の各磁性ヨークＹ２は、内周ロータＲ２の 外周面と周方向に概ね連続する、周方向に幅の狭い対向面Ｙ２４を備えている。 そして、外周ロータＲ１の対向面Ｙ１４と内周ロータＲ２の対向面Ｙ２４とは、 互いに径方向に対向している。

【００１９】 さらに、外周側磁石装置Ｍ１の外周には、円筒形状に形成され、内周面が外周 側磁石装置Ｍ１の外周形状に対応した多角形状に成形された外側スリーブＳ１が 嵌入されている。また、内周側磁石装置Ｍ２の内周には、円筒形状に形成され、 外周面が内周側磁石装置Ｍ２の内周形状に対応した多角形状に成形された内側ス リーブＳ２が嵌入されている。

【００２０】 各磁性ヨークＹ１、Ｙ２が互いに径方向に直接対向しているのに対し、上述し た永久磁石ＭＧ１、ＭＧ２は、それぞれ対応する分割片Ｒ１１、Ｒ２１の端壁Ｒ １４、Ｒ２４によって互いに径方向に直接対向するのを妨げられている。これと 共に、外周側磁石装置Ｍ１の永久磁石ＭＧ１は、その両極が時計回り方向にＳ− Ｎ極、Ｎ−Ｓ極と交互に対向して並ぶように磁化されている。他方、内周側磁石 装置Ｍ２の永久磁石ＭＧ２は、その両極が時計回り方向にＮ−Ｓ極、Ｓ−Ｎ極と 交互に対向して並ぶように磁化されている。これにより、外周側磁石装置Ｍ１の 磁性ヨークＹ１の対向面Ｙ１４と内周側磁石装置Ｍ２の磁性ヨークＹ２の対向面 Ｙ２４との間を経由して上記磁路Ｃの径方向の経路Ｃ１が形成されている。

【００２１】 上記構成によれば、外周ロータＲ１と内周ロータとの間に、当該ロータの径方 向及び周方向に広がりを持つ閉じた磁路Ｃを形成するに当たり、外周側磁石装置 Ｍ１の磁性ヨークＹ１の対向面Ｙ１２と内周側磁石装置Ｍ２の磁性ヨークＹ２の 対向面Ｙ２２との間を経由して上記径方向の経路Ｃ１が形成されるので、図４（ Ａ）に示すように、両ロータＲ１、Ｒ２の相対捩じれ角度θに対する磁束の分布 変化が大きくなる。このため、図５（Ａ）に示すように、外周ロータＲ１と内周 ロータＲ２との間に僅かな周方向の捩じれが生じただけで、両者の相対変位を拘 束する規制力Ｆが大きく立ち上がることになる。換言すれば、両ロータＲ１、Ｒ ２の相対捩じれを規制するのに必要な規制力Ｆ１を、僅かθ１だけの相対捩じれ 角度で得ることができるのである。

【００２２】 従って、本実施例によれば、制動時において、一方のロータＲ１（Ｒ２）の制 動に他方のロータＲ２（Ｒ１）を正確に追随させることができるので、一方のロ ータＲ１（Ｒ２）の制動に他方のロータＲ２（Ｒ１）が迅速に追随して正確な位 置決めを行なうことができ、しかも両ロータＲ１、Ｒ２の相対的な捩じれに起因 する振動の発生を防止することもできる。

【００２３】 特に本実施例においては、非磁性体によって分割片Ｒ１１、Ｒ２１を多数設け 、これら分割片Ｒ１１、Ｒ２１によって各ロータＲ１、Ｒ２を構成しているので 、ヨークＹ１、Ｙ２を対応するロータＲ１、Ｒ２に対して容易に組み込むことが できるという利点がある。 なお上述した実施例は、本考案の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本 考案の要旨を変更しない範囲内で種々の設計変更が可能であることは、云うまで もない。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のラジアル磁気継手によれば、外周ロータと内周 ロータとの間に僅かな周方向の捩じれが生じただけで、両者の相対変位を規制す る規制力を大きく立ち上げることができるので、制動時において、一方のロータ の制動に他方のロータを正確に追随させることができる。このため本考案によれ ば、一方のロータの制動に他方のロータが迅速に追随して正確な位置決めを行な うことができ、しかも両ロータの相対的な捩じれに起因する振動の発生を防止す ることもできるという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例におけるラジアル磁気継手の
一部破断平面図である。

【図２】上記ラジアル磁気継手の一部を切断して示す斜
視図である。

【図３】図１のＤ−Ｄ矢視断面図である。

【図４】ラジアル磁気継手の磁力−相対捩じれ角度特性
図であり、（Ａ）は上記実施例の特性を示し、（Ｂ）は
従来技術の特性を示している。

【図５】ラジアル磁気継手の伝達トルク−相対捩じれ角
度特性図であり、（Ａ）は上記実施例の特性を示し、
（Ｂ）は従来技術の特性を示している。

【符号の説明】

Ｒ１ 外周ロータ Ｒ２ 内周ロータ Ｍ 磁気結合手段 Ｍ１ 外周側磁石装置 Ｍ２ 内周側磁石装置 ＭＧ１ 永久磁石 ＭＧ２ 永久磁石 Ｓ１ 外側スリーブ Ｓ２ 内側スリーブ Ｙ１ ヨーク Ｙ２ ヨーク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】環状の外周ロータと、 外周ロータの内周側に隙間を隔てて同心に配設される内
   周ロータと、 両ロータ間に、当該両ロータの径方向及び周方向に広が
   りを持つ閉じた磁路を形成する磁気結合手段とを備えた
   ラジアル磁気継手において、 上記磁気結合手段は、 外周ロータに設けられて当該ロータの周方向に並ぶ永久
   磁石、及び互いに隣接する永久磁石間に介装される、当
   該ロータの周方向に幅の狭い磁性ヨークを含む外周側磁
   石装置と、 内周ロータに設けられて当該ロータの周方向に並ぶ永久
   磁石、及び互いに隣接する永久磁石間に介装され、上記
   外周側磁石装置の各磁性ヨークとそれぞれ径方向に対向
   する、当該ロータの周方向に幅の狭い磁性ヨークを含む
   内周側磁石装置とからなり、 各永久磁石は、互いに対向する磁性ヨークの間を経由し
   て上記磁路の径方向の経路が形成されるように、各ロー
   タの周方向に磁化されていることを特徴とするラジアル
   磁気継手。