JPH10119778A - 電気転てつ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気カップリングによって大きなトルクを伝達
できる製造の容易な電気転てつ機を提供する。 【解決手段】駆動用磁気カップリング部１２０は、モー
タ軸１１１側の第１の動力伝達部材１３０と、出力軸２
２側の第２の動力伝達部材１４０とから構成され、第１
の動力伝達部材１３０と第２の動力伝達部材１４０の間
の磁気カップリングは、永久磁石１３２、１４２どうし
の吸引力と、永久磁石１３３とヒステリシス磁化材１４
３の間の吸引力によってトルクを伝達する部分の双方で
形成される。駆動側から従動側へのトルクの伝達を、永
久磁石どうしの吸引力と、永久磁石とヒステリシス磁化
材との間の吸引力とを併用して行うので、永久磁石の磁
極の数を極度に多くしなくてもトルクの脈動を抑えつ
つ、大きなトルクが得られ、かつ磁極の数が極端に多く
ないので、容易かつ安価に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道分岐転換に使
用される電気転てつ機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気転てつ機は、モータの回転速
度を各種のギアを組み合わせた減速駆動系によって減速
し、減速後の回転動作を往復動作に変換して鉄道線路の
分岐器を切り替えている。

【０００３】モータの発生する駆動力は、摩擦板式のク
ラッチあるいは磁気カップリング式のクラッチによって
減速駆動系に伝達されている。磁気カップリング式のク
ラッチは、図１０に示すように、モータ軸側に取り付け
られる駆動側カップリング板３０１と、減速駆動系への
出力軸に取り付けられる従動側カップリング板３０２と
が、互いに近接して対向している。

【０００４】駆動側カップリング板３０１には、隣接す
る磁石同士３０３ａが互いに異極になるようにリング状
に複数の永久磁石３０３が取り付けられている。一方、
従動側カップリング板３０２には、駆動用カップリング
板３０１に設けられた永久磁石３０３からの磁気によっ
て磁化されるヒステリシス磁化板３０４が取り付けられ
ている。

【０００５】従動側カップリング板３０２のヒステリシ
ス磁化板３０４には、駆動側カップリング板３０１の永
久磁石３０３からの磁界によって、磁極が発生する。駆
動側カップリング板３０１側の磁極と従動側カップリン
グ板３０２側に発生した磁極の角度変位が０度のとき、
従動側カップリング板３０２を回転させるためのトルク
は０である。

【０００６】駆動側カップリング板３０１が回転して、
従動側カップリング板３０２との間でスリップが起きる
と、駆動側カップリング板３０１の磁極と従動側カップ
リング板３０２に発生する磁極との間に角度差（位相
差）が生じる。これにより磁極間の引力は角度差に応じ
て斜めに作用し、従動側を回転させるトルクが生じる。

【０００７】そして、最大位相差の状態で最大トルクが
発生し、以後、最大位相差を保ったまま従動側カップリ
ング板３０２はスリップしながら回転する。

【０００８】このように永久磁石とヒステリシス磁化材
を組み合わせたものでは、駆動側カップリング板３０１
からの磁気によって従動側カップリング板３０２側に磁
極が発生するので、スリップの度合いに関係無く、磁極
間の位相差は最大位相差が保たれ、一定のトルクで減速
駆動系を動作させることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、列車は高速化の
傾向にあり、これに伴って分岐器は大軌条化、弾性化、
高番数化しており、電気転てつ機の転換力をより大きく
することが求められている。しかしながら、従来の永久
磁石とヒステリシス磁化材を組み合わせた磁気カップリ
ングにより動力を伝達する電気転てつ機では、永久磁石
とヒステリシス磁化材との空隙の磁束密度をある程度以
上大きくすることができないのでモータから減速駆動系
に大きなトルクを伝達することができないという問題が
あった。

【００１０】永久磁石およびヒステリシス磁化材で構成
するリングの外径寸法をより大きくすれば、トルクを大
きくできるが、その分、慣性が増し、電気転てつ機の起
動や停止の際に各種機構系へ大きな衝撃力が加わり、各
部の強度を上げる必要が生じる。

【００１１】また、永久磁石側とヒステリシス磁化板側
のスリップにより発熱するので、クラッチがスリップす
る状態を長時間継続することができず、スリップ時間を
監視するなど複雑な制御を要していた。

【００１２】そのため、大きな転換力を要する分岐器で
は摩擦板式のクラッチを用いていたが、摩擦板式の場合
には夏、冬の温度変化によりトルクが変動するので定期
的な保守が必要であった。また潤滑油や摩耗したクラッ
チ板の定期交換を行なわねばならず、電気転てつ機の保
守に工数が嵩むという問題があった。

【００１３】また、永久磁石同士を組み合わせて磁気カ
ップリング式のクラッチを構成すれば、大きなトルクを
得ることができるが、双方のクラッチ板上で磁極の位置
が固定しているので、クラッチがスリップした際に、磁
極間の位相差が変動し、脈動的なトルクになってしま
う。このため、電気転てつ機の各機構が振動し、大きな
騒音が生じるという問題があった。

【００１４】一方、各クラッチ板の磁極の数を極めて多
くすれば振動を低減することができるが、そのような多
数の永久磁石を配置したクラッチ板は製造が難しいとと
もに、価格の上昇を招くという問題があった。

【００１５】本発明は、このような従来の技術が有する
問題点に着目してなされたもので、磁気カップリングに
よって大きなトルクを伝達できる製造の容易な電気転て
つ機を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 ［１］鉄道分岐転換に使用される電気転てつ機（１０）
において、転換のための駆動力を発生するモータ（１１
０）と、前記モータ（１１０）の有するモータ軸（１１
１）の一端部側に設けられ該モータ（１１０）の駆動力
を電気転てつ機（１０）の減速駆動系（３０）に伝達す
る駆動用磁気カップリング部（１２０）と、前記モータ
軸（１１１）の他端部側に設けられ、該モータ（１１
０）の休止時に前記減速駆動系（３０）の位置保持を行
なう位置保持用磁気カップリング部（１５０）とを同一
のケーシング（１００）内に収めたモータ部（２０）を
備え、前記駆動用磁気カップリング部（１２０）は、前
記モータ軸（１１１）に取り付けられた第１の動力伝達
部材（１３０）と、前記モータ軸（１１１）と回転中心
軸を同一とする前記減速駆動系（３０）への出力軸（２
２）に取り付けられた第２の動力伝達部材（１４０）と
から構成され、前記第１の動力伝達部材（１３０）は、
磁力により前記第２の動力伝達部材（１４０）とカップ
リングする部分として前記モータ軸（１１１）を中心に
リング状を成した第１、第２の結合面を備え、前記第２
の動力伝達部材（１４０）は、前記第１の結合面に近接
して対向し前記出力軸（２２）を中心にリング状を成し
た第３の結合面と前記第２の結合面に近接して対向し前
記出力軸（２２）を中心にリング状を成した第４の結合
面とを備え、前記第１の結合面には、同一極性の磁極を
前記第３の結合面に向けて複数の永久磁石（１３２）が
リング状に配置されており、前記第３の結合面には、前
記第１の結合面に配置された永久磁石（１３２）と反対
極性の磁極を該第１の結合面に向けて複数の永久磁石
（１４２）がリング状に配置されており、前記第２の結
合面と第４の結合面のうちいずれか一方の結合面には、
他方の結合面に向けた磁極が隣り合う磁石同士で異極に
なるように複数の永久磁石（１３３）がリング状に配置
されており、前記他方の結合面はヒステリシス磁化材
（１４３）で形成されており、前記第１、第３の結合面
に間に働く磁石同士の吸引力と、前記第２、第４の結合
面の間に働く磁石とヒステリシス磁化材との吸引力の双
方によって前記モータ（１１０）の駆動力を前記減速駆
動系（３０）に伝達することを特徴とする電気転てつ機
（１０）。

【００１７】前記本発明は次のように作用する。駆動用
磁気カップリング部（１２０）は、モータ軸（１１１）
に取り付けられた第１の動力伝達部材（１３０）と、モ
ータ軸（１１１）と回転中心軸を同一とする減速駆動系
（３０）への出力軸（２２）に取り付けられた第２の動
力伝達部材（１４０）とから構成されており、第１の動
力伝達部材（１３０）と第２の動力伝達部材（１４０）
の間の磁気カップリングは、永久磁石（１３２、１４
２）どうしの吸引力によりトルクを伝達する部分と、永
久磁石（１３３）とヒステリシス磁化材（１４３）の間
の吸引力によってトルクを伝達する部分の双方で形成さ
れる。

【００１８】駆動側から従動側へのトルクの伝達に、永
久磁石どうし（１３２、１４２）の吸引力と、永久磁石
（１３３）とヒステリシス磁化材（１４３）との間の吸
引力とを併用したので、永久磁石の磁極の数を極度に多
くしなくても実用上妥当な上限数でトルクの脈動を十分
抑えることができる。すなわち、永久磁石の数を製造上
および経済的に妥当な上限数（たとえば、４８極程度）
にする。

【００１９】また、永久磁石どうしの吸引力を利用して
いるので、大きなトルクを伝達することができるととも
に、磁極の数が極端に多くないので、容易かつ安価に製
造することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の各種
実施の形態を説明する。図１から図６は本発明の第１の
実施の形態を示している。図２および図３に示すよう
に、電気転てつ機１０は、駆動モータ部２０の出力が減
速駆動系３０を介して動作桿５０および差込み鎖錠桿６
０、６０ａに作用するように構成されている。図示省略
した分岐器側の接続ロッドには動作桿５０の端部５２お
よび鎖錠桿７０、７０ａの端部７２がそれぞれ連結され
ている。減速駆動系３０は、駆動モータ２０の回転速度
を減速するものであり、出力軸２２にはベベルピニオン
３２が固着されている。

【００２１】ベベルピニオン３２には、べべルギア３６
が噛合されている。ベベルギア３６の回転軸３４ａには
小歯車３７が固着されており、中間ギア３８に噛合され
ている。中間ギア３８と同一の回転軸には、中間ピニオ
ン３９が固着され、転換ギア４０に噛合されている。

【００２２】転換ギア４０には、転換ローラ４２が植設
されている。転換ギア４０の下位置には転換ローラ４２
に係脱する動作桿５０および差込み鎖錠桿６０、６０ａ
が配設されている。動作桿５０の中央部には転換ローラ
４２に係脱する案内溝５４が刻設されている。回転ロー
ラ４２の揺動により動作桿５０が往復移動するようにな
っている。

【００２３】差込み鎖錠桿６０、６０ａは対称的に設け
られている。差込み鎖錠桿６０は、一端にカム板６２、
他端に鎖錠駒６４、中央部に動作桿受け部６６を有して
いる。カム板６２には、転換ローラ４２が係脱するカム
溝６３が刻設されている。

【００２４】同様に、差込み鎖錠桿６０ａは、一端にカ
ム板６２ａ、他端に鎖錠駒６４ａ、中央部に動作桿受け
部６６ａを有しており、カム板６２ａには図示省略した
カム溝が刻設されている。

【００２５】転換ローラ４２とカム板６２との関係は、
転換ローラ３２がカム板６２のカム溝６３に係合するこ
とにより、差込み鎖錠桿６０が鎖錠駒６４で鎖錠桿７０
を移動不能に拘束するとともに、動作桿受け部６６で動
作桿５０を一方向へ移動不能に拘束するようになってい
る。

【００２６】同様に、差込み鎖錠桿６０ａが鎖錠駒６４
ａで鎖錠桿７０ａを移動不能に拘束し、動作桿受け部６
６ａで動作桿５０を他方向へ移動不能に拘束するように
なっている。

【００２７】図１は、第１の実施の形態における電気転
てつ機１０の有する駆動モータ部２０の一部を破断して
表したものである。駆動モータ部２０は、円筒形状のケ
ーシング１００を備えている。ケーシング１００内の中
央部には、分岐器を切り替えるための駆動力を発生する
モータ１１０が、ケーシング１００内の出力軸２２側に
はモータ１１０の駆動力を磁気力によって該出力軸２２
へ伝達する駆動用磁気カップリング部１２０が設けられ
ている。

【００２８】またケーシング１００内には、モータ１１
０の休止時に磁気力で位置保持を行なうための位置保持
用磁気カップリング部１５０がモータ１１０を挟んで出
力軸２２と反対側に収められている。

【００２９】モータ１１０は、モータ軸１１１に取り付
けたロータ１１２と、ケーシング１００の内壁面に固定
された円環状の一次鉄心１１３とから構成される。

【００３０】駆動用磁気カップリング部１２０は、モー
タ軸１１１の出力軸側端部に取り付けられた第１の磁気
結合部１３０と、モータ軸１１１と回転中心を同一とす
る出力軸２２に取り付けられた第２の磁気結合部１４０
とから構成される。

【００３１】第１の磁気結合部１３０は、底面を備えた
円筒形状を成す駆動側取付部材１３１を有しており、そ
の底面中央部に開設された取付穴にモータ軸１１１が嵌
入され、該底面をモータ１１０側に向けた状態でモータ
軸１１１に固着されている。

【００３２】駆動側取付部材１３１には、その円筒部側
壁内面に沿って４８個の永久磁石１３２が等間隔に固着
されている。これら永久磁石１３２はすべて同一極性の
磁極（Ｎ極）が、駆動側取付部材１３１の内側に向けて
取り付けられている。

【００３３】駆動側取付部材１３１の底面内側には、モ
ータ軸１１１を中心としてリング状に複数の永久磁石１
３３が配置され固着されている。永久磁石１３３は、隣
り合う磁極が異極同士に配置されている。

【００３４】第２の磁気結合部１４０は、底面を備えた
円筒形状を成す従動側取付部材１４１を有し、その底面
中央部に開設された取付穴に出力軸２２が嵌入され、該
底面を出力軸２２側に向けた状態で出力軸２２に固着さ
れている。第２の磁気結合部１４０は、第１の磁気結合
部１３０の円筒部内に挿入される。

【００３５】従動側取付部材１４１の円筒部外周壁に
は、その全周に渡って複数の永久磁石１４２が等間隔に
取り付けられている。ここでは、永久磁石１４２の数
は、駆動側取付部材１３１の円筒部内壁に固着されてい
る永久磁石１３２と同一の３２個である。

【００３６】従動側取付部材１４１の円筒部外壁の永久
磁石１４２は、それぞれ外側にＳ極が向けられており、
第１の磁気結合部１３０の円筒部内に挿入された状態
で、駆動側取付部材１３１内壁の永久磁石１３１と従動
側取付部材１４１外壁の永久磁石１４２とが互いに近接
するようになっている。

【００３７】また従動側取付部材１４１の円筒部は所定
の厚みを備えており、その端面にリング状のヒステリシ
ス磁化材１４３が取り付けられている。第１の磁気結合
部１３０の円筒部内に第２の磁気結合部１４０が挿入さ
れた取付状態において、駆動側取付部材１３１の底面に
固着されている永久磁石１３３と従動側取付部材１４１
の円筒部端面に固着されているヒステリシス磁化材１４
３とが、互いに近接して向き合うようになっている。

【００３８】図４は、駆動用磁気カップリング部１２０
をモータ１１０側から見た様子を示している。駆動側取
付部材１３１の円筒部内壁には、永久磁石１３２が均等
な間隔でリング状に配置されている。図では、永久磁石
の個数は適宜省略して示してある。駆動側取付部材１３
１の内側に挿入されている従動側取付部材１４１の円筒
部外壁にも、同数の永久磁石１４２が配置されており、
永久磁石１３２と永久磁石１４２は、近接しており、磁
力による吸引力が作用するようになっている。

【００３９】また、従動側取付部材１４１の円筒部端面
には、ヒステリシス磁化材１４３が固着されている。モ
ータ軸１１１に取り付けられている従動側取付部材１４
１が回転すると駆動側取付部材１３１が磁気的な吸引力
の作用によって同方向に回転するようになっている。

【００４０】図５は、従動側取付部材１４１の底面に固
着されている永久磁石１３３の極性と配置を示してい
る。従動側取付部材１４１には、隣接する磁石同士１３
３ａが互いに異極になるようにリング状に複数の永久磁
石１３３が取り付けられている。

【００４１】永久磁石１３３は、図４に示したヒステリ
シス磁化材１４３と近接して対向して配置され、ヒステ
リシス磁化材１４３には永久磁石１３３からの磁気によ
って磁極が発生するようになっている。

【００４２】位置保持用磁気カップリング部１５０（図
１）は、リング状のヒステリシス磁化材１５１の固着さ
れた取付円板１５２を備え、該取付円板１５２は、その
中央の取付穴がモータ軸１１０の他端部に嵌め込まれ固
定されている。

【００４３】ケーシング１００は、その内部をモータ１
１０と位置保持用磁気カップリング部１５０に仕切ると
ともに、モータ軸１１１をモータ１１０と位置保持用磁
気カップリング部１５０の境界位置でベアリングを介し
て支持する仕切壁１０１を備えいる。仕切壁１０１の位
置保持用磁気カップリング部１５０を向いた側面には、
ヒステリシス磁化材１５１と近接して対向するように複
数の永久磁石１５３がリング状に配置され固着されてい
る。

【００４４】取付円板１５２は、図５に示した駆動側取
付部材１３１の永久磁石１３３と同様に、隣接する磁石
同士が互いに異極になるように配置されている。

【００４５】次に作用を説明する。駆動側取付部材１３
１の円筒部内壁に取り付けられている永久磁石１３２
と、従動側取付部材１４１の円筒部外壁に固着されてい
る永久磁石１４２とは、互いに異極を向き合わせている
ので、永久磁石１３２と永久磁石１４２は互いに磁気的
に引き合う。

【００４６】この引き合う力は、図６に示すように、駆
動側取付部材１３１が矢印１６１の示す方向に回転し、
駆動側取付部材１３１側の永久磁石１３２ａと、従動側
取付部材１４１側の永久磁石１４２の間に位相差が生じ
ると、破線矢印１６２で示すように従動側取付部材１４
１を駆動側取付部材１３１と同方向に回転させるトルク
が発生する。

【００４７】一方、駆動側取付部材１３１の底面に配置
されている永久磁石１３３からの磁気によって従動側取
付部材１４１に固着されているヒステリシス磁化材１４
３が磁化するので、永久磁石１３３とヒステリシス磁化
材１４３の間に磁力による吸引力が働く。

【００４８】モータ１１０に従って第１の磁気結合部１
３０が回転し、第１の磁気結合部１３０と第２の磁気結
合部１４０の間、すなわち、駆動側取付部材１３１の底
面に設けられた永久磁石１３３の磁極と従動側取付部材
１４１に固着されているヒステリシス磁化材１４３に発
生する磁極との間に角度差（位相差）が生じると、磁極
間の吸引力は発生した角度差に応じて斜めに作用し、第
２の磁気結合部１４０側を第１の磁気結合部１３０と同
方向に回転させるトルクが生じる。

【００４９】すなわち、永久磁石１３３とヒステリシス
磁化材１４３の間の磁気カップリングにおいては、常に
一定の最大トルクが第２の磁気結合部１４０へと伝達さ
れる。

【００５０】このように、第２の磁気結合部１４０から
第１の磁気結合部１３０へのトルクの伝達は、永久磁石
同士（１３２、１４２）の間の磁気カップリングと、永
久磁石１３３とヒステリシス磁化材１４３との間の磁気
カップリングの双方に分担して行われる。

【００５１】永久磁石同士の磁気カップリングでは、永
久磁石１３２ａと永久磁石１４２の磁極の角度差が最大
位相差の状態で最大トルクを発生するが、最大位相差を
越えると、駆動側取付部材１３１の有する次の永久磁石
１３２ｂの影響により、永久磁石１４２ａには永久磁石
１３２ｂ側へ向かう引力が作用する。

【００５２】このため、永久磁石同士の磁気カップリン
グでのトルクが大きくなると、駆動用取付部材１３１と
従動用取付部材１４１とがスリップを始め、永久磁石１
３２と永久磁石１４２の磁気的結合によって従動用取付
部材１４１へ伝達されるトルクに脈動が生じ、騒音や振
動が発生してしまう。

【００５３】しかしながら、ヒステリシス型の磁気カッ
プリングを併用しているので、永久磁石同士の間で生じ
るトルクの全体のトルクに占める割合が小さくなり、通
常は、スリップの起きない状態でトルクの伝達が行われ
る。これにより、脈動が起きず、騒音や振動を少なく抑
えることができる。また一時的にトルクが大きくなりス
リップが発生したとしても、駆動用磁気カップリング部
１２０全体としてのトルク変動が少なくなり、振動や騒
音を軽減することができる。

【００５４】すなわち、大きいトルクを確保しながら、
振動や騒音を低減することが可能になっている。さら
に、永久磁石とヒステリシス磁化材との間の磁気カップ
リングを併用しているので、永久磁石同士の磁気カップ
リングに供する磁石の数を極端に多くしなくても脈動に
よる振動や騒音を低減できるので、駆動用磁気カップリ
ング部１２０を低価格でかつ容易に製造することができ
る。

【００５５】位置保持用磁気カップリング部１５０で
は、永久磁石１５３の磁極に対応して、ヒステリシス磁
化材１５１に反対極性の磁極が発生する。モータ軸１１
１が回転し、取付円板１５２が回転すると、ケーシング
１００に固定されている永久磁石１５３の磁極に対し
て、常に、最大位相差の状態でヒステリシス磁化材１５
１に反対極性の磁極が発生する。

【００５６】これによりモータ１１０は、制動力を受け
る。駆動モータ部２０では、位置保持用磁気カップリン
グ部１５０で発生する制動力を、モータ１１０の発生す
る駆動力より小さく設定しているので、モータ１１０は
制動力に抗して回転し、図示しない分岐器を切り替え
る。

【００５７】一方、モータ１１０がその回転を停止する
際には、位置保持用磁気カップリング部１５０からの制
動力が働き、モータ１１０や分岐器の慣性による余計な
回転動作を短時間で停止させることができる。また、モ
ータが休止状態のときにも、位置保持用磁気カップリン
グ部１５０から制動力が働くので、分岐器の位置保持を
適切に行うことができる。

【００５８】位置保持用磁気カップリング部１５０を、
駆動用磁気カップリング部１２０よりも減速駆動系３０
側に設けた場合には、駆動用磁気カップリング部１２０
によって伝達されるトルクは、位置保持用磁気カップリ
ング部１５０の制動力分だけ減じられてしまい、実質的
に減速駆動系３０へ伝達できるトルクが減少してしま
う。

【００５９】しかしながら、モータ１１０を挟んで出力
軸２２と反対側に位置保持用磁気カップリング部１５０
を設けているので、駆動用磁気カップリング部１２０に
よって伝達可能なトルクが位置保持用磁気カップリング
部１５０によって減じられることが無い。すなわち、位
置保持用磁気カップリング部１５０はモータ１１０に対
して制動力を加えるが、駆動用磁気カップリング部１２
０から減速駆動系３０にの伝達されるトルクを減ずるよ
うな作用は行わない。これにより、磁気カップリングを
介して一層大きなトルクを減速駆動系３０に伝達するこ
とができる。

【００６０】また、モータ１１０を挟んで出力軸１２０
の反対側に位置保持用磁気カップリング部１５０を設け
ているので、減速駆動系３０側の慣性の増加を防止で
き、電気転てつ機の駆動開始および駆動停止をより円滑
に行なうことができる。

【００６１】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。第２の実施の形態における電気転てつ機は、第
１の実施の形態と駆動用磁気カップリング部のみが相違
しており、他の同一部分についての説明は適宜省略す
る。図７は、第２の実施の形態における駆動用磁気カッ
プリング部２００を示している。駆動用磁気カップリン
グ部２００はモータ軸１１１側に固着された駆動側円形
取付板２１０と、これに近接して対向し出力軸２２に固
着された従動側円形取付板２２０を備えている。

【００６２】駆動側円形取付板２１０の中心部には、図
８に示すように、隣接する磁極どうし（２１１ａ）が互
いに異極になるように円形に複数の永久磁石２１１が配
置されている。また、駆動側円形取付板２１０には、Ｎ
極を従動側円形取付板２２０側に向けた複数の永久磁石
２１２が中心部の円形に配置された永久磁石２１１の外
側にリング状に配置されている。

【００６３】従動側円形取付板２２０は、図９に示すよ
うに、駆動側円形取付板２１０に対向する側の面の中心
部に、永久磁石２１１と対応する直径を有する円板形状
のヒステリシス磁化材２２１が固着されている。またそ
の周囲には、Ｓ極を駆動側円形取付板２１０側に向けた
複数の永久磁石２２２がリング状に配置されている。

【００６４】駆動側円形取付板２１０の外周部にリング
状に配置されている永久磁石２１２と、これに対向する
永久磁石２２２とは、異極を向き合わせて近接している
ので、互いに磁気的に引き合い、永久磁石同士による磁
気カップリングを形成している。

【００６５】一方、駆動側円形取付板２１０の中心部に
配置された永久磁石２１１と、これに対向するヒステリ
シス磁化材２２１との間には、永久磁石とヒステリシス
磁化材の組み合わせによる磁気カップリングが形成され
る。

【００６６】このように、駆動側円形取付板２１０から
従動側円形取付板２２０へのトルクの伝達は、永久磁石
同士（２１２、２２２）の間の磁気的吸引力と、永久磁
石２１１とヒステリシス磁化材２２１との間の磁気的吸
引力の双方に分担して行われる。

【００６７】このため、永久磁石同士の間で発生するト
ルクに脈動が有っても、全体のトルクに占める割合が小
さくなるので、駆動用磁気カップリング部２００全体と
してのトルク変動が少なくなり、振動や騒音を軽減する
ことができる。

【００６８】また、永久磁石同士の磁気カップリング
と、永久磁石とヒステリシス磁化材との間の磁気カップ
リングを併用しているので、永久磁石とヒステリシス磁
化材との間の磁気カップリングだけを用いる場合に比べ
て、大きなトルクを伝達することができる。

【００６９】さらに、永久磁石とヒステリシス磁化材と
の間の磁気カップリングを併用しているので、永久磁石
同士の磁気カップリングに供する磁石の数を極端に多く
しなくても、脈動による振動や騒音を低減できるので、
駆動用磁気カップリング部２００を低価格でかつ容易に
製造することができる。

【００７０】以上説明した第１、第２の実施の形態で
は、駆動用磁気カップリング部１２０、２００、位置保
持用磁気カップリング部１５０、モータ１１０をケーシ
ング１００内に一体的に収めるようにしたが、駆動用磁
気カップリング部１２０、２００と位置保持用磁気カッ
プリング部１５０をモータ１１０と独立してそれぞれ別
個に設けるようにしてもよい。

【００７１】この際、位置保持用磁気カップリング部１
５０よりも駆動用磁気カップリング部１２０、２００を
減速駆動系３０側に配置するようにすれば、駆動用磁気
カップリング部１２０、２００の伝達できるトルクが位
置保持用磁気カップリング部１５０によって減じられる
ことがなく、効率のよくトルクを伝達することができ
る。

【００７２】

【発明の効果】本発明にかかる電気転てつ機によれば、
永久磁石同士による磁気カップリングと、永久磁石とヒ
ステリシス磁化材との間の磁気カップリングとを併用し
てモータの発生するトルクを減速駆動系に伝達するよう
にしたので、振動や騒音を少なく抑えつつ、大きなトル
クを伝達することができる。また、併用により、永久磁
石同士の磁気カップリング部に極端に多くの磁極を設け
る必要がないので、電気転てつ機の磁気カップリング部
を容易かつ安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気転てつ機
の駆動用モータをその一部を破断して示した側面図であ
る。

【図２】本発明の第１、第２の実施の形態に係る電気転
てつ機を示す平面図である。

【図３】本発明の第１、第２の実施の形態に係る電気転
てつ機を示す側面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電気転てつ機
の駆動用磁気カップリング部をモータ側から見た様子を
示す説明図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る電気転てつ機
の従動側取付部材の底面に固着されている永久磁石の極
性の配置を示す説明図である。ある。

【図６】永久磁石同の磁気カップリングによるトルクの
伝達原理を模式的に示した説明図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る電気転てつ機
の駆動用磁気カップリング部２００を示す側面図であ
る。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電気転てつ機
の駆動側円形取付板２１０に固着されている永久磁石の
配置を示す説明図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係る電気転てつ機
の従動側円形取付板２２０に固着されている永久磁石お
よびヒステリシス磁化材の配置を示す説明図である。

【図１０】従来例から使用されている電気転てつ機の磁
気カップリング部を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…電気転てつ機 ２０…駆動用モータ ２２…出力軸 ３０…減速駆動系 ５０…動作桿 ６０、６０ａ…差込み鎖錠桿 ７０、７０ａ…鎖錠桿 １００…ケーシング １０１…仕切り壁 １１０…モータ １１１…モータ軸 １１２…ロータ １１３…一次鉄心 １２０…駆動用磁気カップリング部 １３０…第１の動力伝達部材 １３１…駆動側取付部材 １３２、１３３、１４２、２１１、２１２、２２２…永
久磁石 １４０…第２の動力伝達部材 １４１…従動側取付部材 １４３、１５１、２２１…ヒステリシス磁化材 １５０…位置保持用磁気カップリング部 １５２…取付円板 ２００…駆動用磁気カップリング部 ２１０…駆動側円形取付板 ２２０…従動側円形取付板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄道分岐転換に使用される電気転てつ機に
   おいて、 転換のための駆動力を発生するモータと、前記モータの
   有するモータ軸の一端部側に設けられ該モータの駆動力
   を電気転てつ機の減速駆動系に伝達する駆動用磁気カッ
   プリング部と、前記モータ軸の他端部側に設けられ、該
   モータの休止時に前記減速駆動系の位置保持を行なう位
   置保持用磁気カップリング部とを同一のケーシング内に
   収めたモータ部を備え、 前記駆動用磁気カップリング部は、前記モータ軸に取り
   付けられた第１の動力伝達部材と、前記モータ軸と回転
   中心軸を同一とする前記減速駆動系への出力軸に取り付
   けられた第２の動力伝達部材とから構成され、 前記第１の動力伝達部材は、磁力により前記第２の動力
   伝達部材とカップリングする部分として前記モータ軸を
   中心にリング状を成した第１、第２の結合面を備え、 前記第２の動力伝達部材は、前記第１の結合面に近接し
   て対向し前記出力軸を中心にリング状を成した第３の結
   合面と前記第２の結合面に近接して対向し前記出力軸を
   中心にリング状を成した第４の結合面とを備え、 前記第１の結合面には、同一極性の磁極を前記第３の結
   合面に向けて複数の永久磁石がリング状に配置されてお
   り、 前記第３の結合面には、前記第１の結合面に配置された
   永久磁石と反対極性の磁極を該第１の結合面に向けて複
   数の永久磁石がリング状に配置されており、 前記第２の結合面と第４の結合面のうちいずれか一方の
   結合面には、他方の結合面に向けた磁極が隣り合う磁石
   同士で異極になるように複数の永久磁石がリング状に配
   置されており、前記他方の結合面はヒステリシス磁化材
   で形成されており、 前記第１、第３の結合面に間に働く磁石同士の吸引力
   と、前記第２、第４の結合面の間に働く磁石とヒステリ
   シス磁化材との吸引力の双方によって前記モータの駆動
   力を前記減速駆動系に伝達することを特徴とする電気転
   てつ機。