JPH08141864A - スピンドルへの回転駆動力伝達方法および装置 - Google Patents

スピンドルへの回転駆動力伝達方法および装置

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JPH08141864A
JPH08141864A JP6276331A JP27633194A JPH08141864A JP H08141864 A JPH08141864 A JP H08141864A JP 6276331 A JP6276331 A JP 6276331A JP 27633194 A JP27633194 A JP 27633194A JP H08141864 A JPH08141864 A JP H08141864A
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JP
Japan
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spindle
drive
driving force
coupling
spindles
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JP6276331A
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Shigeru Kashiwagi
茂 柏木
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
    • H02K49/108—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with an axial air gap
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5468—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のスピンドルを間欠的に順次所定の位置
に送り、その所定の位置においてスピンドルに回転駆動
力を伝達する装置において、調整作業等のメンテナンス
性を向上させる。 【構成】 ８個のスピンドル31が設けられた旋回テーブ
ル21は、モータ22の駆動により各スピンドル31が順次、
位置Ａ１，Ａ２，…，Ａ８に間欠的に移動される。位置
Ａ３において、スピンドル31の下端部に固設された受動
側マグネットカップリング12は駆動側マグネットカップ
リング11と所定の間隙を介して対向し、駆動側マグネッ
トカップリング11は、駆動モータ51からモータプーリー
52、伝達ベルト54、駆動プーリー53および駆動軸55を介
して伝達された回転駆動力により回転され、駆動側マグ
ネットカップリング11と対向している受動側マグネット
カップリング12を回転駆動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスピンドルへの回転駆動
力伝達方法および装置に関し、詳細には複数のスピンド
ルを間欠的に順次所定の位置に送り、その所定の位置に
おいてスピンドルに非接触で回転駆動力を伝達する方法
および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スピンドルは、その軸の一端部に加工の
対象となる被加工物が取着され、その軸回りの回転駆動
力が伝達されて回転し、この回転中に被加工物に対して
所定の加工や処理がなされるようにしたものである。ス
ピンドルへの回転駆動力は通常、モータ等の駆動力発生
手段により発生されたものを、ギヤやベルト等を介して
スピンドルに伝達される。
【０００３】ところで、このようなスピンドルを所定の
間隔をもって複数配置し、これを間欠的に所定の位置に
順次送り、この間欠的に送られて停止した工程におい
て、あるいは送られている間においてそれぞれ被加工物
に順次加工や処理がなされることもある。このように流
れ作業的に順次工程を進めていくことは一般に行われて
おり、この場合、スピンドルは移動するため、ギヤやベ
ルト等の伝達手段の有無に拘らず、スピンドルと駆動力
発生手段とを常に連結状態にしておくことはできず、し
たがって連結状態と非連結状態とを採り得る手段、すな
わち駆動力の伝達、非伝達を切り換える手段を、スピン
ドルと駆動力発生手段との間に設けることが必要であ
る。
【０００４】従来この駆動力の伝達を切り換える手段と
しては、電磁クラッチおよびアーマチュアを用いた方式
やタッチロールおよびスイングアームを用いた方式のも
のが知られている。
【０００５】電磁クラッチ等を用いた方式のものは、駆
動力発生手段により発生された駆動力を、ベルトやギヤ
等を介して、一端部に電磁クラッチが設けられた駆動側
軸に伝達してこの軸を軸回りに回転させて電磁クラッチ
を回転せしめ、一方、各スピンドルの電磁クラッチと対
向する一端部には、アーマチュアが引張りばねを介して
設けられていて、スピンドルが電磁クラッチの設けられ
た所定の位置に送られたとき、電磁クラッチが通電され
て励磁することにより、アーマチュアが引張りばねの付
勢力に抗して電磁クラッチに吸引されて当接し、電磁ク
ラッチと一体的状態となって軸回りに回転し、スピンド
ルに回転駆動力が伝達されるようにしたものである。
【０００６】またタッチロール等を用いた方式のもの
は、駆動力発生手段により発生された駆動力を、ベルト
やギヤ等を介して、所定の面内でスイング自在のスイン
グアームの一端部に設けられた摩擦車である駆動側タッ
チロールに伝達し、この駆動側タッチロールを軸回りに
回転せしめ、一方、各スピンドルには同軸に受動側タッ
チロールが固設されていて、スピンドルが駆動側タッチ
ロールの近傍の所定の位置に搬送されたとき、スイング
アームをスイングして、受動側タッチロールと駆動側タ
ッチロールとを互いに当接せしめ、両タッチロール間で
生じる摩擦力によってスピンドルに回転駆動力を伝達さ
せるようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電磁ク
ラッチ等を用いた方式は、上述したように電磁クラッチ
が通電されていない状態においてはアーマチュアと電磁
クラッチとが離間し、電磁クラッチが通電されている状
態においてはアーマチュアが引張りばねの付勢力に抗し
て電磁クラッチに吸引されて当接する必要があり、電磁
クラッチとクラッチの間隙を狭く、かつ高精度に調整し
なければならず、調整作業が難しいという難点がある。
またアーマチュアをスピンドルに支持する引張りばねは
経時的に初期長さや弾性力が変化することがあり、上記
隙間の調整を定期的に行なう必要がある。さらに、所定
の位置におけるアーマチュアと電磁クラッチとの軸芯も
高精度に一致させる必要があり、この点からも調整が難
しい。さらにまた、上述のように調整された間隙にはゴ
ミや埃が詰まりやすく、クラッチとアーマチュアとの当
接時にこれらの塵埃を噛み込むことにより、クラッチと
アーマチュアとが接触不良となってスピンドルへの回転
駆動力の伝達が不完全となることもある。なお、引張り
ばねの初期長さや弾性力の変化によって上記間隙が狭く
なることも塵埃の噛込み要因となる。
【０００８】一方、タッチロール等を用いた方式におい
ても、駆動側タッチロールと受動側タッチロールとの間
に塵埃が付着して回転不良が発生する場合があるととも
に、タッチロールの摩耗によっても回転不良が発生す
る。
【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、複数のスピンドルを間欠的に順次所定の位置に送
り、その所定の位置においてスピンドルに回転駆動力を
伝達する方法および装置に関し、調整作業等のメンテナ
ンス性を向上させることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のスピンドルへの
回転駆動力伝達方法は、所定の位置に駆動側マグネット
カップリングを設け、複数のスピンドルの軸端にそれぞ
れ、駆動側マグネットカップリングに対応する受動側マ
グネットカップリングを、この複数のスピンドルを間欠
的に順次上記所定の位置に送ったときにその所定の位置
において駆動側マグネットカップリングと受動側マグネ
ットカップリングとが所定の間隙を介して対向するよう
に、各スピンドルと同軸に固設し、駆動側マグネットカ
ップリングを回転駆動せしめることにより、所定の位置
に送られたスピンドルに駆動力を伝達することを特徴と
するものである。
【００１１】ここで上記所定の間隙とは、駆動側マグネ
ットカップリングを回転駆動させたときに、その駆動側
マグネットカップリングの回転に受動側マグネットカッ
プリングが追従して回転し得る程度の磁力を得ることが
できる間隙を意味するものであり、具体的には従来の電
磁クラッチと同等の性能（駆動トルク等）を得る場合、
例えば、電磁クラッチの隙間が0.15mm（許容差±0.05m
m、電磁クラッチとアーマチュアとの芯出し精度±0.05m
m）であるのに対し、両マグネットカップリング間の隙
間は２mm（許容差±0.5mm 、両マグネットカップリング
の芯出し精度±1.0mm ）と、電磁クラッチより広い隙間
を確保することができる。
【００１２】本発明のスピンドルへの回転駆動力伝達装
置は、所定の位置に配設された駆動側マグネットカップ
リングと、軸端にそれぞれ、駆動側マグネットカップリ
ングに対応する受動側マグネットカップリングを同軸に
固設された複数のスピンドルと、複数のスピンドルを、
駆動側マグネットカップリングと受動側マグネットカッ
プリングとが所定の間隙を介して対向するように、間欠
的に順次所定の位置に送る搬送手段と、駆動側マグネッ
トカップリングを軸回りに回転駆動せしめる回転駆動手
段とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】なお上記所定の間隙とは、上記方法の発明
における所定の間隙の意味と同じである。
【００１４】
【作用および発明の効果】本発明のスピンドルへの回転
駆動力伝達方法によれば、複数のスピンドルのうち１つ
が所定の位置に送られ、その所定の位置に送られて停止
したスピンドルに固設された受動側マグネットカップリ
ングは、当該位置に設けられた駆動側マグネットカップ
リングと所定の間隙を介して対向し、駆動側マグネット
カップリングが回転駆動されるのに追従して回転駆動さ
れる。
【００１５】このように本発明のスピンドルへの回転駆
動力伝達方法は、スピンドルに非接触で回転駆動力を伝
達することができ、それにより各カップリングは摩耗す
ることがなく、したがって従来の方式における、摩擦力
によるタッチロールの摩耗や引張りばねの経時的な伸び
および弾性力の経時的な変化等がなく、定期的な調整作
業や交換作業は不要である。さらに両カップリング間の
間隙は電磁クラッチ等の間隙よりも広く非接触であるた
め、その間隙に塵埃が侵入した場合にも、その塵埃が電
磁クラッチ等の場合のように噛み込むことはなく、した
がって塵埃の噛込みによって回転不良を生じることもな
い。なお、マグネットカップリングは永久磁石により構
成されるため半永久的に使用することができる。
【００１６】本発明のスピンドルへの回転駆動力伝達装
置によれば、複数のスピンドルのうち１つが搬送手段に
よって、駆動側マグネットカップリングが設けられた所
定の位置に順次間欠的に送られ、その送られたスピンド
ルに固設された受動側マグネットカップリングは駆動側
マグネットカップリングと所定の間隙を介して対向す
る。駆動側マグネットカップリングは、回転駆動手段に
よって軸回りに駆動され、駆動側マグネットカップリン
グと対向した受動側マグネットカップリングは駆動側マ
グネットカップリングに追従して回転駆動される。
【００１７】このように本発明のスピンドルへの回転駆
動力伝達装置は、スピンドルに非接触で回転駆動力を伝
達することができ、それにより各カップリングは摩耗す
ることがなく、したがって従来の方式における、摩擦力
によるタッチロールの摩耗や引張りばねの経時的な伸び
および弾性力の経時的な変化等がなく、定期的な調整作
業や交換作業は不要である。さらに両カップリング間の
間隙は電磁クラッチ等の間隙よりも広く非接触であるた
め、その間隙に塵埃が侵入した場合にも、その塵埃が電
磁クラッチ等の場合のように噛み込むことはなく、した
がって塵埃の噛込みによって回転不良を生じることもな
い。なお、マグネットカップリングは永久磁石により構
成されるため半永久的に使用することができる。
【００１８】また、本発明の回転駆動力伝達方法および
装置は、非接触のマグネットカップリングを使用してい
るため大気中だけに限らず、液体中においても使用する
ことができる。さらに駆動側マグネットカップリングを
停止させることにより、回転しているスピンドルを停止
させる制動方法または制動装置として使用することも可
能である。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
【００２０】図１は本発明のスピンドルへの回転駆動力
伝達装置の実施例の概略構成を示す斜視図、図２、３は
図１に示した回転駆動力伝達装置に使用されるマグネッ
トカップリングの詳細を示す斜視図および平面図であ
る。
【００２１】図示の回転駆動力伝達装置は、モータ22の
駆動により円周方向に間欠的に回転駆動される旋回テー
ブル21の周縁部近傍に、その円周方向に沿って８個のス
ピンドル31が等間隔で、軸受32を介して回転自在に設け
られている。各スピンドル31の下端部にはスピンドル31
の軸と同軸に受動側マグネットカップリング12が固設さ
れおり、上端部には、加工等の対象物を配置するための
受け台33が固設されている。旋回テーブル21の間欠的な
回転駆動は、回転方向に45度回転するごとに停止するも
のであり、この停止状態におけるスピンドル31の位置を
Ａ１〜Ａ８と称することとする。受け台33上には加工等
の対象物となる例えば 3.5インチＭＦＤ（マイクロフロ
ッピーディスク）のセンターコア40が配置され、旋回テ
ーブル21が間欠的に停止したときのスピンドル31の位置
Ａ１〜Ａ６の各工程において各種の加工等が施される。
例えば、位置Ａ３の工程においてはスピンドル31が回転
されてセンターコア40のフランジ部に接着剤の塗布がな
される。
【００２２】位置Ａ３には駆動側マグネットカップリン
グ11が、旋回テーブル21に固定されたスピンドル31の受
動側マグネットカップリング12と所定の間隙を介して対
向するように設けられている。
【００２３】この駆動側マグネットカップリング11は、
支持部材61，62にラジアルベアリング56，57を介して回
転自在に軸支された駆動軸55の上端部に、駆動軸55と同
軸に固定されている。また駆動軸55には、ラジアルベア
リング56，57の間に駆動プーリー53が固設されていて、
駆動モータ51が発生する回転駆動力が伝達ベルト54を通
じて駆動プーリー53に伝達されることにより軸回りに回
転する。
【００２４】なお駆動側マグネットカップリング11は図
２に示すように、回転中心軸回りに30度間隔で、12個の
マグネット11a,11b,11c,11d,11e,11f,11g,11h,11i,11j,
11k,11m が筒状のケース11n 内に、Ｎ極，Ｓ極が交互に
並ぶように収容されたものであり、各マグネットはサマ
リュートコバルト磁石（例えば、磁力2800ガウス）であ
る。なお磁力は 300〜8000ガウス程度であればよく、所
定の駆動トルクを確保する上で1000〜5000ガウスのもの
がより好ましい。またケース11n 内に収容するマグネッ
トの数は図示した12個のものに限らず、６，８，10個と
するなど、ケースの大きさ、必要とする駆動トルク等必
要に応じて適宜変更することができる。
【００２５】また図３（Ａ）に示すように、Ｎ極を上方
に向けたマグネット11a,11c,11e,11g,11i,11k はケース
11n の外周壁寄りに、Ｓ極を上方に向けたマグネット11
b,11d,11f,11h,11j,11m はケース11n の内周壁寄りにそ
れぞれ配置される。このように配列することにより、所
定の大きさのケース11n 内により大きなサイズのマグネ
ットを効率よく収容することができる。さらに、図３
（Ａ）に示すように、Ｓ極を下方に向けたマグネット12
a,12c,12e,12g,12i,12k がケース12n の外周壁寄りに、
Ｎ極を下方に向けたマグネット12b,12d,12f,12h,12j,12
m はケース12n の内周壁寄りにそれぞれ配置された受動
側マグネットカップリング12を駆動側マグネットカップ
リング11と対向させることにより両マグネットカップリ
ング11，12間に作用する磁力の安定性を向上させること
ができる。
【００２６】次に、本実施例の回転駆動力伝達装置の作
用効果について説明する。
【００２７】８個のスピンドル31が設けられた旋回テー
ブル21は、モータ22の駆動により各スピンドル31が順
次、位置Ａ１，Ａ２，…，Ａ８に移動されていくように
間欠的に回転する。ここで位置Ａ１にあるスピンドル31
の受け台33上に、この装置の外部からセンターコア40が
搬入されて載置される。所定の時間が経過するとモータ
22が旋回テーブル21を回転駆動し、位置Ａ１にあったス
ピンドル31は位置Ａ２に、位置Ａ２にあったスピンドル
31は位置Ａ３に、と順次搬送される。位置Ａ１において
スピンドル31の受け台33上に載置されたセンターコア40
は、スピンドル31とともに位置Ａ２に搬送されて、位置
Ａ２において所定の加工がなされる。
【００２８】さらに、所定の時間が経過するとモータ22
が旋回テーブル21を回転駆動し、各スピンドル31はそれ
ぞれひとつずつ次ぎの位置（工程）に送られる。位置Ａ
２において所定の加工がなされたセンターコア40を載置
したスピンドル31は位置Ａ３に進み、ここでそのスピン
ドル31の下端部に固設された受動側マグネットカップリ
ング12は駆動側マグネットカップリング11と所定の間隙
を介して対向する。スピンドル31は旋回テーブル21に対
して回転自在であるため、受動側マグネットカップリン
グ12は、下方にＳ極を向けたマグネット12a,12c,12e,12
g,12i,12k がそれぞれ、駆動側マグネットカップリング
11の上方にＮ極を向けたマグネット11a,11c,11e,11g,11
i,11k に対向し、かつ下方にＮ極を向けたマグネット12
b,12d,12f,12h,12j,12m がそれぞれ、駆動側マグネット
カップリング11の上方にＳ極を向けたマグネット11b,11
d,11f,11h,11j,11m に対向した状態で安定する（図３
（Ａ）参照）。
【００２９】駆動側マグネットカップリング11は、駆動
モータ51から発生しモータプーリー52、伝達ベルト54、
駆動プーリー53および駆動軸55を介して伝達された回転
駆動力により軸回りに回転される。駆動側マグネットカ
ップリング11が回転駆動されることにより、駆動側マグ
ネットカップリング11と対向している受動側マグネット
カップリング12も磁力により駆動側マグネットカップリ
ング11に追従して回転駆動される。
【００３０】受動側マグネットカップリング12はスピン
ドル31の下端部に固設されており、スピンドル31は旋回
テーブル21に回転自在に設けられているため、スピンド
ル31は駆動側マグネットカップリング11に追従して回転
駆動され、その上端部に固設された受け台33上に載置さ
れたセンターコア40も回転される。位置Ａ３において
は、センターコア40の回転中にそのフランジの全周に亘
って接着剤が塗布される。
【００３１】接着剤の塗布が完了するとモータ22が旋回
テーブル21を回転駆動し、各スピンドル31はさらにそれ
ぞれひとつずつ工程が進み、最終的に位置Ａ６におい
て、受け台33からセンターコア40が装置外部に搬出され
る。なお、上述した作用は、旋回テーブル21に設けられ
た８個のスピンドル31のすべてについて同様である。
【００３２】なお、両マグネットカップリング11，12間
に作用する回転トルクを40〜600gcmに設定した場合、位
置Ａ３における両マグネットカップリング11，12間の所
定の間隙、両マグネットカップリング11，12の中心軸の
ずれはそれぞれ、 2.0±0.5mm、±1.0 mmに調整するこ
とが必要である。これらの精度と比較して、同一の回転
トルクを電磁クラッチにより得る場合は、電磁クラッチ
の隙間、電磁クラッチとアーマチュアとの芯出精度はそ
れぞれ、0.15±0.05mm、±0.05mmに調整することが必要
であり、本発明の回転駆動力伝達装置におけるマグネッ
トカップリングの調整作業は従来の電磁クラッチ方式よ
りも簡単であることが明らかである。
【００３３】本発明のスピンドルへの回転駆動力伝達装
置においては、上記実施例のように、複数のスピンドル
31を、旋回テーブルに設けたものに限るものではなく、
例えば図４に示すように、直線間欠運動するコンベヤ25
にスピンドル31を設けることもできる。なお図示の装置
は、旋回テーブルをコンベヤ25に代え、間欠的に停止す
る位置のうちの２か所においてスピンドルに回転駆動力
を伝達するようにした以外は、前述の実施例と同様の構
成、作用・効果であるので説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピンドルへの回転駆動力伝達装置の
実施例の概略構成を示す斜視図
【図２】図１に示した回転駆動力伝達装置に使用される
マグネットカップリングの詳細を示す斜視図
【図３】（Ａ）対向する駆動側および受動側マグネット
カップリングの対応するマグネットの位置関係を示す
図、（Ｂ）（Ａ）に示したマグネットカップリングのI-
I線断面を示す端面図
【図４】本発明のスピンドルへの回転駆動力伝達装置の
第２実施例の概略構成を示す側面図
【符号の説明】
11，12 マグネットカップリング 21 旋回テーブル 22，51 モータ 31 スピンドル 32 軸受 33 受け台 40 センターコア 52，53 プーリー 54 ベルト 55 駆動軸

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のスピンドルを間欠的に順次所定の
    位置に送り、該所定の位置に送られたスピンドルに回転
    駆動力を伝達する方法であって、 前記所定の位置に駆動側マグネットカップリングを配設
    し、 前記複数のスピンドルの軸端にそれぞれ、前記駆動側マ
    グネットカップリングに対応する受動側マグネットカッ
    プリングを、前記所定の位置において前記駆動側マグネ
    ットカップリングと前記受動側マグネットカップリング
    とが所定の間隙を介して対向するように、該スピンドル
    と同軸に固設し、 前記駆動側マグネットカップリングを回転駆動せしめる
    ことにより、前記所定の位置に送られた前記スピンドル
    に前記駆動力を伝達することを特徴とするスピンドルへ
    の回転駆動力伝達方法。
  2. 【請求項２】 所定の位置に配設された駆動側マグネッ
    トカップリングと、 軸端にそれぞれ、前記駆動側マグネットカップリングに
    対応する受動側マグネットカップリングを同軸に固設さ
    れた複数のスピンドルと、 該複数のスピンドルを、前記駆動側マグネットカップリ
    ングと前記受動側マグネットカップリングとが所定の間
    隙を介して対向するように、間欠的に順次前記所定の位
    置に送る搬送手段と、 前記駆動側マグネットカップリングを軸回りに回転駆動
    せしめる回転駆動手段とを備えてなることを特徴とする
    スピンドルへの回転駆動力伝達装置。
JP6276331A 1994-11-10 1994-11-10 スピンドルへの回転駆動力伝達方法および装置 Withdrawn JPH08141864A (ja)

Priority Applications (3)

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