JPS643482Y2

JPS643482Y2 -

Info

Publication number: JPS643482Y2
Application number: JP1984191468U
Authority: JP
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1989-01-30
Also published as: JPS61106330U

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本考案は回転動力伝達装置、特に密閉された培
養容器内の培養液を撹拌する撹拌翼を永久磁石の
磁力を利用して外部から回転駆動させるのに好適
な磁石ドライブ方式の回転動力伝達装置に関する
ものである。（従来の技術）従来、磁石ドライブ方式の回転動力伝達装置は
種々の用途に用いられているが、撹拌すべき液体
を収容する密閉された容器の内部に、撹拌翼を取
付けたシヤフトを回転自在に配置し、このシヤフ
トの基部に永久磁石を設けた従動側マグネツトロ
ータを取付け、容器外部には従動側マグネツトロ
ータに対向して永久磁石を設けた駆動側マグネツ
トロータを回転自在に配置し、この駆動側マグネ
ツトロータを回転させるモータを設けた磁石ドラ
イブ方式の撹拌装置が提案されている。このよう
な撹拌装置は、容器内部が外部とほぼ完全に隔離
されているため、培養装置のように雑菌の侵入を
完全に阻止する必要があるような場合に好適であ
る。このような撹拌装置の一例が、例えば実公昭
45−33270号公報に記載されている。（考案が解決しようとする問題点）従来の磁石ドライブ方式の回転動力伝達装置で
は、永久磁石を有するマグネツトロータ間に作用
する磁力が小さいため、従動側マグネツトロータ
したがつて撹拌翼のような被駆動部材を高速で回
転させることができず、動力伝達効率が低い欠点
がある。また、無理に高速回転させようとすると
シヤフトが支持機構から離脱してしまい、正常な
回転ができなくなる。このようにシヤフトが変位
してしまうと、容器を一旦あけてシヤフトをセツ
トし直す必要があり、きわめて面倒である。さら
に培養装置の場合には、この際に容器内部に雑菌
が侵入し、培養液が汚染される恐れもある。さらに、従来の撹拌装置においては永久磁石を
有する従動側マグネツトロータの腐食を防止する
ために耐蝕性のあるテフロンにより被覆している
が単なるテフロンでは損傷しやすく、損傷個所か
ら液体が侵入して永久磁石を腐食するおそれがあ
る。本考案の目的は上述した従来の回転動力伝達装
置の欠点を除去し、従動側マグネツトロータを高
速度で安定に回転させることができ、したがつて
動力伝達効率が高いともにメインテナンスも容易
であり、さらに永久磁石を腐食から確実に保護す
ることができる回転動力伝達装置を提供しようと
するものである。（問題点を解決するための手段）本考案の回転動力伝達装置は、非磁性材料より
成る容器の内部に、被駆動部材を取りつけたシヤ
フトを回転自在に設け、このシヤフトの基部に、
その表面に形成したリング状の溝の中にリング状
のヨークを配置した非磁性材料より成るケース
と、このヨークに交互に反対の磁極を接触させて
円周方向に配列した複数の永久磁石を埋設した非
磁性材料より成るカバーとを互いに密封して連結
した従動側マグネツトロータを容器壁に接近して
設け、容器外部には、前記従動側マグネツトロー
タに対向してリング状のヨークに交互に反対の磁
極を接触させて円周方向に配列した複数の永久磁
石を有する駆動側マグネツトロータを回転自在に
設けるとともにこの駆動側マグネツトロータを回
転させるモータを配置したことを特徴とするもの
である。（作用）上述した本考案の回転動力伝達装置において
は、従動側マグネツトロータおよび駆動側マグネ
ツトロータにはリング状のヨークに交互に反対の
磁極が接触するように複数個の円周方向に配列し
た永久磁石を設けたため、これらのマグネツトロ
ータ間には強大な磁力が作用する。したがつて従
動側マグネツトロータを高速度で回転させること
ができ、高負荷が加わる被駆動部材に対しても高
い動力伝達効率を得ることができる。また両マグ
ネツトロータ間に働らく磁力が強いため、従動側
マグネツトロータを取付けたシヤフトが支持機構
から脱落する恐れは少なく、安定した回転が行わ
れることになり、メインテナンスも容易となる。
従動側マグネツトロータリング状ヨークおよびの
永久磁石はステンレス等の非磁性材料より成るケ
ース内に埋設したため、液体等の周囲雰囲気が侵
入して永久磁石を腐食することがなく、周囲を汚
染することなく長期間に亘つて安定に使用するこ
とができる。（実施例）第１図は本考案の回転動力伝達装置を適用した
撹拌装置の一例の構成を示す線図的正面図であ
る。非磁性材料であるステンレス製の容器１の上
側開口には蓋２を固着して容器内部をほぼ密閉す
るようにする。容器１の内部には垂直方向に延在
するステンレス製のシヤフト３を配置し、その上
部を腕４により容器に連結した軸受５により回転
自在に支承するとともに下部は、後述するように
容器１の底部に固着した軸を嵌合する軸受に固定
し、この軸受に従動側マグネツトロータ６を連結
する。シヤフト３には２個所に撹拌翼７および８
を取付ける。容器１の底部の下方には従動側マグ
ネツトロータ６と対向するように駆動側マグネツ
トロータ９を軸受１０により回転自在に支承して
設ける。この駆動側マグネツトロータ９はステン
レス製のカバー１１により囲まれているが、第１
図ではこのカバーは断面で示してある。また、駆
動側マグネツトロータ９はシヤフト１２を介して
プーリ１３に連結し、このプーリをベルト１４を
介してモータ１５に連結する。第２図は従動側マグネツトロータ６および駆動
側マグネツトロータ９の構成を詳細に示すもので
あり、左半分を断面で示してある。容器１の底壁
にはステンレス製の円板状のベース１６を熔接
し、このベースにねじによりステンレス製の軸１
７を取付ける。この軸１７は中央に円錐状の突起
が形成されている。シヤフト３の下端にはステン
レス製のカツプリング１８を熔接し、このカツプ
リングの内部には、軸１７の突起が嵌合する凹み
を有する軸受１９を設ける。この軸受１９は４フ
ツ化エチレン樹脂にカーボン、グラスフアイバ、
酸化鉄等の特殊充填剤を配合して摩擦抵抗を小さ
くした材料（例えばNTN東洋ベアリング社より
販売されている商品名ルーロン）で形成した円筒
部材１９ａと、超硬金属材料で形成した円板１９
ｂとの組合せで構成する。或はまた、軸受１９全
体を超硬金属やルーロンのような摩擦抵抗の小さ
い合成樹脂材料で構成することもできる。このよ
うにステンレス製の軸に対して超硬金属および／
またはルーロンのような摩擦抵抗の小さい合成樹
脂材料で構成した軸受を用いることにより摩擦抵
抗が低く、耐久性、耐食性に富む軸受機構が得ら
れ、安定した高速回転が可能で、撹拌効率の高い
磁石駆動式の撹拌装置を実現することができる。カツプリング１８にはステンレス製の円板状ケ
ース２０を熔接する。このケースの円周方向には
溝２０ａを形成し、この溝の中に磁性材料より成
るリング状のヨーク２１を挿入するとともに多数
の永久磁石２２ａ，２２ｂ…を、交互に磁極が反
対となつてヨーク２１と接触するように配列す
る。永久磁石は希土類元素を混合した磁石で磁力
2000ガウスの強力なものとする。ケース２０には
ねじ２３によりステンレス製のリング状のカバー
２４を固着する。また、ケース２０とカバー２４
との間には磁石列を挾むように２個のＯリング２
５ａおよび２５ｂを配置し、液体がヨーク２１お
よび永久磁石２２ａ，２２ｂ…を配置した空間内
に侵入しないようにする。このようにしてヨーク
２１や永久磁石２２ａ…が腐食するのを有効に防
止することができる。第３図は従動側マグネツトローラ６の構成を示
すものであり、カバー２４を取外して示す平面図
である。ケース２０に形成したリング状の溝内に
リング状のヨーク２１が挿入され、さらにその上
に永久磁石２２ａ，２２ｂ…が配列されている。
永久磁石はその磁極が交互に反対となるように配
置されている。また、溝の内、外周にはＯリング
２５ａおよび２５ｂが配置されている。このよう
に配置した後カバー２４を被せ、４本のねじ２３
によりケース２０に固着し、ヨーク２１および永
久磁石２２ａ，２２ｂ…を埋設する。ケース２０
にはねじ２３が螺合するねじ孔２３ａが形成され
ている。駆動側マグネツトロータ９の構造も上述した従
動側マグネツトロータ６の構造と類似している
が、容器１の外部に配置されているためＯリング
によるシールは必要ない。第２図に示すように駆
動側マグネツトロータ９もステンレス製のリング
状ケース３０を具え、その中にリング状ヨーク３
１および多数の永久磁石３２ａ，３２ｂ…を配置
する。これらヨーク３１および永久磁石３２ａ，
３２ｂ…の配列は従動側マグネツトロータ６とま
つたく同様である。ケース３０はステンレス製円

【表】第６図および第７図は本考案の撹拌装置の他の
実施例を示すものである。本例では従動側マグネ
ツトロータおよび駆動側マグネツトロータを容器
の上方に配置する。すなわち、容器５１の上側開
口を塞ぐ蓋５２の中央にはステンレス製カツプリ
ング５３を熔接し、このカツプリングの内部にル
ーロンより成る軸受５４を配置する。この軸受５
４内にステンレス製シヤフト５５の先端を嵌合す
る。シヤフト５５は、容器５１に取付けた支持プ
レート５６に上端を固着したステンレス製のほぼ
円筒状の保持枠５７の下端に取付けた軸受５８に
より回転自在に支承する。シヤフト５５が降下す
るのを防止するためにシヤフト５５にはスリーブ
５９を固着し、このスリーブの下面を軸受５８の
上面に当接させる。シヤフト５５の上部にはステンレス製スリーブ
６０を介してステンレス製のケース６１を固着
し、このケースにはステンレス製カバー６２をね
じ６３により固着し、これらケース６１およびカ
バー６２内にリング状ヨーク６４および多数の永
久磁石６５を埋設する。また、ケース６１とカバ
ー６２の間にはＯリング６６ａおよび６６ｂを介
挿し、ヨーク６４および永久磁石６５に液体が作
用して腐食しないようにする。このような従動側
マグネツトロータ６７の構造は前例とまつたく同
じである。容器５１の開口を塞ぐ蓋５２の上方には従動側
マグネツトロータ６７と対向して駆動側マグネツ
トロータ６８を配置する。この駆動側マグネツト
ロータ６８の構造も前例の駆動側マグネツトロー
タと同じである。すなわちステンレス製のリング
状のケース６９とステンレス製の円板状カツプリ
ング７０との間にリング状ヨーク７１および多数
の永久磁石７２ａ…を埋設する。カツプリング７
０はスリーブ７３を介してシヤフト７４に連結
し、このシヤフトはベース７５に取付けたモータ
７６の出力軸に連結する。したがつて、モータ７
６を駆動することによりシヤフト７４が回転し、
これに固着した駆動側マグネツトロータ６８が回
転する。駆動側マグネツトロータ６８と従動側マ
グネツトロータ６７との間に働らく強力な磁力に
より従動側マグネツトロータ６７が回転する。し
たがつてこれに連結したシヤフト５５が回転し、
これに取付けた撹拌翼７７が回転することにな
る。本考案は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば上述
した例では容器外部に配置される駆動側マグネツ
トロータのカバーもステンレス製としたが、これ
はアルミニウムで構成することもできる。また、上述した実施例では８個の永久磁石を円
周上に配列したが、この数は８個に限定されるも
のではない。本考案では永久磁石の個数はマグネ
ツトロータの寸法や永久磁石の寸法によつて変わ
るが、十分大きな始動トルクを得るとともに高い
最高回転数を得るには６〜36個の範囲内に選定す
るのが特に好適である。さらに、永久磁石は一列
とする必要はなく２列以上に配列してもよい。上述した本考案の回転動力伝達装置によれば、
従動側マグネツトロータおよび駆動側マグネツト
ロータには、リング状のヨークに交互に反対の磁
極が接するように複数の永久磁石を配列したため
磁気回路の磁気抵抗は低くなり、従動側マグネツ
トロータと駆動側マグネツトロータの間には大き
な磁束が通るためこれらの間に強大な磁力が作用
し、従動側マグネツトロータしたがつてこれに連
結した撹拌翼のような被駆動部材を高速度で回転
させることができ、高い動力伝達効率が得られる
効果がある。また、従動側マグネツトロータは強
い力で駆動側マグネツトロータに吸引されるの
で、軸受から離脱するようなことはなく、安定し
た動作が達成される。さらに磁気回路を構成する
ヨークおよび永久磁石はステンレスのような非磁
性材料のケース内に埋設されているためこれらが
液体と接触して腐食する恐れはなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の回転動力伝達装置を適用した
撹拌装置の一例の構成を示す線図的正面図、第２
図は同じくその一部分の詳細な構成を示す断面
図、第３図は従動側マグネツトロータの構成を示
す平面図、第４図は本考案の撹拌装置における磁
気回路を示す線図、第５図は液体粘度と撹拌翼の
回転速度との関係を示すグラフ、第６図は本考案
の撹拌装置の他の例の構成を示す線図的正面図、
第７図は同じくその一部分の詳細な構成を示す断
面図である。１，５１……容器、２，５２……蓋、３，５５
……シヤフト、７，８，７７……撹拌翼、６，６
７……従動側マグネツトロータ、９，６８……駆
動側マグネツトロータ、１３……プーリ、１４…
…ベルト、１５，７６……モータ、１９……軸
受、２０，３０，６１，６９……ケース、２１，
３１，６４，７１……ヨーク、２２ａ，２２ｂ…
…，３２ａ，３２ｂ…，６５ａ，６５ｂ…，７２
ａ，７２ｂ……永久磁石。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

非磁性材料より成る容器の内部に、被駆動部材
を取りつけたシヤフトを回転自在に設け、このシ
ヤフトの基部に、その表面に形成したリング状の
溝の中にリング状のヨークを配置した非磁性材料
より成るケースと、このヨークに交互に反対の磁
極を接触させて円周方向に配列した複数の永久磁
石を埋設した非磁性材料より成るカバーとを互い
に密封して連結した従動側マグネツトロータを容
器壁に接近して設け、容器外部には、前記従動側
マグネツトロータに対向してリング状のヨークに
交互に反対の磁極を接触させて円周方向に配列し
た複数の永久磁石を有する駆動側マグネツトロー
タを回転自在に設けるとともにこの駆動側マグネ
ツトロータを回転させるモータを配置したことを
特徴とする回転動力伝達装置。