KR20080026623A - 동력전달기구 - Google Patents

Abstract

원통형 끼리로 구성한 자기식 직교형 동력전달기구에서는, 자기적인 맞물림부분이 점이 되기 때문에, 전달 토오크가 작고, 사용 용도가 한정되어 있었다. 따라서 본 발명은 구동 토오크를 강하게 하고, 전달 토오크를 크게 한 자기식 직교형 비접촉 동력전달기구 및 동력전달장치를 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 한쪽을 원통형이고, 다른쪽이 원반형 구조로 직교형의 자기전달기구로 하고, 자기적인 맞물림부분을 선(능선)에 의한 맞물림으로 함으로써, 전달 토오크를 대폭으로 강하게 하고, 또한 자기적인 맞물림부분을 연속적으로 복수 발생시키는 기구로 함으로써, 원활한 회전도 가능하게 되었다.

Description

동력전달기구{POWER TRANSMISSION MECHANISM}

본 발명은 회전 동력을 전달하는 부분에 영구자석의 자기적인 맞물림을 이용하여 비접촉으로 동력을 전달하는 동력전달기구에 관한 것이다.

종래부터 2개의 회전축의 한쪽을 구동축으로 하고, 또 한쪽을 종동축으로 하여 구동축에서 종동축으로 동력을 전달하는 방법의 하나로서, 영구자석의 자력을 이용하여 비접촉으로 동력을 전달하는 비접촉 동력전달기구는 일반적으로 알려져 있다.

예를 들면 도 14에 나타내는 바와 같이 원반의 바깥 둘레상에 N극, S극을 교대로 배치한 2개의 자기 기어축을 직교하는 형으로 동력을 전달한 구조의 것이 알려져 있다. 도면에 따라 설명한다. 도 14의 제 2 자기 기어(102)가 설치된 회전축(103)을 구동축으로서 구동한 경우, 제 2 자기 기어(102)의 바깥 둘레상의 N극(104)과, 또 한쪽의 회전축(106)에 설치된 제 1 자기 기어(101)의 바깥 둘레상에 지그재그 형상으로 배치된 2개의 S극(108a, 108b) 중, 처음의 S극(108a)이 서로 흡인하고, 제 2 자기 기어(102)의 회전에 의한 N극(104)의 이동에 따라 제 1 자기 기어(101)에 지그재그 형상으로 배치된 2개의 S극으로 형성되는 각도에 의하여 다음의 S극(108b)이 서로 흡인함으로써 제 1 자기 기어(101)가 설치된 회전축(106)이 종동축이 되어 회전하고, 또한 구동축측에 배치된 다음의 S극(105)이, 종동축측의 지그재그 형상으로 배치된 2개의 N 극(107a, 107b)과 서로 흡인함으로써 연속적으로 회전한다. 그러나 상기한 방식은 자력의 흡인 및 반발작용에 의한 자기적인 맞물림부분은 점에 의한 맞물림으로 되어 있기 때문에, 구동 토오크가 약하고, 또 전달 토오크의 맥동도 피하기 어려워 원활한 동력전달을 할 수 없는 등의 단점을 가지고 있다. 또 대략 축형으로 구성한 구동 자기차와, 대략 원뿔형 또는 대략 정다각뿔로 구성된 종동 자기차의 축심을 직각 또는 비스듬하게 교차한 구동장치가 알려져 있다(특허문헌 3 참조). 상기 방식에서도 구동 토오크부족이나 전달 토오크의 맥동의 문제는 해결되어 있지 않다.

[특허문헌 1]

일본국 특개평11-55932호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2005-114162호 공보

[특허문헌 3]

일본국 특허2648565호

그러나 상기한 방식은 자력의 흡인 및 반발작용에 의한 자기적인 맞물림부분은 점에 의한 맞물림으로 되어 있기 때문에, 구동 토오크가 약하고 또 전달 토오크의 맥동도 피하기 어려워 원활한 동력전달을 할 수 없는 등의 단점을 가지고 있다. 이와 같은 현상을 감안하여 구동 토오크가 강하고, 전달 토오크의 맥동을 억제한 비접촉의 동력전달기구 및 동력전달장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 또 특허문헌 3에서는 자기적인 맞물림부분이 선으로 구성된 실시예도 제안되어 있으나, 그 구조로부터 회전시의 회전 불균일(맥동)은 피할 수 없고, 또 구동측과 종동측을 한정된 사용방법으로 밖에 할 수 없는 등의 크고 많은 과제를 가지고 있다.

상기 과제의 해결을 위하여 본 발명에서는 동력을 전달하는 자기 기어의 한쪽을, 원반형상의 평면의 일면에 방사곡선 형상의 영구자석을 배치한 자기 원반과, 다른쪽의 자기 기어를 원통 형상의 바깥 둘레면에 나선형상으로 스큐를 가지게 하여 착자시킨 영구자석 원통으로서 구성한 자기 원통을 구비하고, 상기 원통의 축심이 상기 평면에 대략 평행하게 배치하고, 또한 비접촉상태로서, 이 동력전달의 전달원이 되는 자기적 맞물림부분을 선으로 또한 연속되는 맞물림으로 함으로써 해결방법으로 하는 것이다.

또한 자기 원반 또는 자기 원통에서 표면에 나타나는 자극을 구획하는 곡선은 폭을 가져도 된다. 이 경우, 그 폭을 가지는 곡선은 면을 형성하게 되나, 이 면은 자극의 변환영역이나, 다른 극의 자석을 배치하는 경우의 갭 영역 등이 된다. 또 자기 원반에서는 상기한 폭은 자기 원반의 지름방향으로 일정한 폭(자기 원반 중심에서 지름방향으로 그린 직선이 상기한 폭을 가지는 곡선에 포함되는 길이가 각도에 상관없이 일정한 길이가 된다)인 것이 바람직하다. 자기 원반과 자기 원통이 자기적으로 맞물리는 부분에서의 자극의 변환영역의 길이를 회전각에 의하지 않고 일정하게 할 수 있기 때문에 더욱 안정된 동력의 전달이 가능하게 되기 때문이다.

자기 원반에 있어서 자극을 구획하는 곡선을 본 발명의 구성으로서 표면에 나타나는 자극 형상을 제작하기 위해서는 착자에 의하여 제작하여도 좋고, 자극을 구획하는 곡선에 의하여 둘러 싸이는 형상의 자석을 제작하여 이들을 조합시켜 본 발명의 자기 원반을 제작하여도 된다.

본 발명은 방사상의 곡선 형상으로 착자(着磁)한 영구자석을 한쪽 면에 가지는 자기 원반과, 바깥 둘레면에 나선형상으로 스큐 착자하여 영구자석을 가지는 자기 원통과의 비접촉의 자기적인 맞물림에 의한 동력의 전달로 함으로써, 맥동이 없는 아주 원활한 동력전달이 가능해지고, 또한 큰 전달 토오크도 실현할 수 있어 진동이나 발진을 꺼리는 동력전달장치에 널리 응용할 수 있는 비접촉의 직교형 동력전달기구가 되었다. 또 자기 원통을 구동하여 자기 원반을 종동으로 할 수도 있고, 반대로 자기 원반을 구동하여 자기 원통을 종동으로 할 수도 있기 때문에, 더욱 응용분야가 넓은 동력전달기구가 되었다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 비접촉식 직교형 동력전달기구를 나타내는 도면으로서, (1)은 정면도, (2)는 측면도, (3)는 사시도,

도 2는 자기적 맞물림을 나타내는 개략도,

도 3은 본 실시예에 의거하는 자기 원반의 자기 톱니 작성방법을 설명하기 위한 개략도,

도 4의 (1),(2)는 본 실시예에 의거하는 자기 원반의 중심부를 확대한 정면도,

도 5는 자기 원통(2)이 8극, 자기 원반(1)이 4극, 8극, 16극인 경우의, 상기 자기 원통(2)과 자기 원반(1)의 자기 톱니 길이(a)와 간격(b)의 관계를 나타내는 설명도,

도 6은 자기 원통(2)이 8극, 자기 원반(1)이 4극, 8극, 16극인 경우의, 상기 자기 원통(2)과 자기 원반(1)의 자기 톱니 길이(a)와 간격(b)의 관계를 나타내는 설명도,

도 7의 (1) 내지 (5)는 본 발명의 여러가지의 응용예를 나타낸 정면도, 측면도 및 사시도,

도 8은 본 발명의 실시예의 설명도,

도 9는 본 발명의 실시예의 설명도,

도 10은 본 발명의 실시예의 설명도,

도 11은 본 발명의 실시예의 설명도,

도 12는 본 발명의 실시예의 설명도,

도 13은 본 발명의 실시예의 설명도,

도 14는 종래의 비접촉식 동력전달기구의 구성도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 자기 원반 11 : 요크 원반

12, 12' : 영구 자석통 12s, 12S' : 자기 톱니

12n, 12n' : 자기 톱니 13 : 회전축

2 : 자기 원통 21 : 요크통

22 : 자기통 22s : 자기 톱니

22n : 자기 톱니 23 : 회전축

3, 4 : 자기 원통 31 : 자기 원반

101 : 제 1 자기 기어 102 : 제 2 자기식 기어

103, 106 : 회전축 104, 104 : 제 2 자기기어의 자석

107a, 107b, 108a, 108b : 제 2 자기 기어의 자석

도 1은 본 발명에 의한 비접촉식 직교형 동력전달기구의 제 1 실시예로서, (1)은 그 정면도, (2)는 우측면도, (3)은 사시도를 나타낸다.

자기 원반(1)의 자석반(12)의 자석면측에 소정의 간격(g)을 두고 자기 원통(1)이 배치되어 있다. 자기 원통(1)의 축선방향 길이는, 자석반(12)의 반경방향의 폭과 대략 같은 길이로 되어 있다. 자기 원통(1)은 그 축선이 자석반(12)의 자석면(제 1 자기면)에 대략 평행하게 배치되어 있고, 상기 간격(g)은 그 축선방향에 동일한 간격을 유지하고 있다.

자기 원반(1)은 자성재로 이루어지는 요크원반(11)과, 그 한쪽 면에 고착시킨 상기 영구자석반(12) 및 그 중앙부의 구멍에 압입 등으로 고정한 회전축(13)으로 구성되어 있다. 또한 그 영구자석(12)에는 예를 들면 뒤에서 설명하는 방법으로 방사곡선 형상의 자기 톱니(자성띠)를 회전방향에 대하여 극성이 교대가 되도록 적절한 수단으로 착자하고 있다.

한편 자기전달의 한 쪽을 형성하는 자기 원통(2)은 그 중심부는 예를 들면 자성재로 이루어지는 요크통(21)과, 그 요크통의 바깥 둘레부에 고착한 영구자석통(22) 및 그 자기 원통(2)의 중심부의 구멍에 예를 들면 압입 등으로 고정한 회전축(23)으로 구성되어 있다. 영구자석통(22)은 나선형상의 띠 형상으로 N극과 S극을 교대로 착자시킨 자성띠를 가지고, 이것을 제 2 자기면으로 하고 있다.

다음에 상기한 자기 원반(1) 및 자기 원통(2)을 사용하여 구성한 직교형 자기전달기구에 대하여 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이 자기 원반(1)의 회전축(13)과, 자기 원통(2)의 회전축(23)은 직교관계로 배치하고, 또한 서로의 영구자석의 표면이 특정한 틈을 설치하여 구성한 비접촉식의 직교형 동력전달기구를 구성하고 있다[또한, 상기 자기 원반(1)과 자기 원통(2)을 고정하는 구조에 대해서는 특별히 도시 생략)].

다음에 이 회전의 원리를 도면에 따라 설명한다. 도 2는 도 1(1)을 자기 원반(1)의 영구자석(12)과 자기 원통(2)의 영구자석(22)이 대향하는 면의 자기의 극성을 나타낸 개략도이다. 도면에서 영구자석(12)은 중심에서 방사상의 곡선형상을 한 자기 톱니(12N, 12S)가 교대로 착자되어 있다. 한편 사선을 한 자기 원통(2)의 자기 톱니에 대해서는 자기 톱니(22n, 22s …)가 직선(0-0')의 교점과 교점에서의 자기 톱니 길이를 a, 그 간격이 b가 되도록 나선 각도(스크류 각도)와 피치를 설정하여 착자하고 있다. 다음에 그 자기 원통(2)의 자기 톱니와 대향하는 자기 원반(1)에 대해서도 마찬가지로 중심(O와 O')을 연결하는 직선이 그 자기 원반(1)의 자기 톱니(12N, 12S …)와 교차하는 점에서의 자기 톱니의 선 길이는 모두 대략 a, 그 자기 톱니 사이의 간극이 대략 b와 상기 자기 원통(2)의 그것과 합치하도록 자 기 톱니 형상을 설정하고 있다. 단, 가장 안 둘레 및 가장 바깥 둘레의 치수는 각각 a 및 b로 동등 이하의 길이로 되어 있다.

이어서 상기 자기 원반(1)을 구동측으로 하고, 자기 원통(2)을 종동측으로 한 자기 원반(1)의 자기 톱니 형상 작성방법의 일례를 도 3에 의거하여 설명한다. 또한 도 3은 상기한 도 2에 준하여 자기 톱니를 형성한 자기 원반(1')이다. 도면에서 자기 원반(1')의 중심(O)을 기준으로 수평선(L1)을, 일례로 하여 10°씩 시계방향으로 회전하여 참고선을 그린 것이다. 도면에서 중심(O와 O')의 수평선(L1)상에 상기한 도 2와 마찬가지로 자기 원반(1')의 안 둘레로부터 차례로 점(m1), 바깥 둘레측으로 a 어긋나게 하여 점(m2),더욱 바깥 둘레측으로 b 어긋나게 하여 점(m3), 마찬가지로 a 어긋나게 하여 점(m4), 마찬가지로 b 어긋나게 하여 점(m5), 다시 a 어긋나게 하여 점(m6), 마찬가지로 b 어긋나게 하여 점(m7)과 이들 각 점을 기록한다. 다음에 10° 시계방향으로 회전한 참고선(L2)상에, 상기 L1상에 기록한 점(m1, m2 …)에 대하여 중심(O)으로부터의 거리를 바깥 둘레측으로 소정 거리(c)만큼 똑같이 어긋나게 하여 상기한 점(m1, m2, m3 …)에 대응하는 점을 n1, n2, n3 …이라 기재한다. 또한 상기 참고선(L2)을 자기 원반(1')의 중심(O)을 중심으로 10°시계방향으로 회전시켜 기록한 참고선(L3)의 선상에 상기 점(n1, n2, n3 …)을 기록한 바와 마찬가지로 중심(O)으로부터의 거리를 점(nl, n2, n3 …)으로부터 소정 거리(c)만큼 바깥 둘레측으로 어긋나게 하여 기록한 점을 p1, p2, p3 …이라 한다. 이것을 반복하여 기록한 참고선(L1, L2, L3 …)상의 점(m1, n1, p1 …), 점(m2, n2, p2 …) 및 점(m3, n3, p3 …)의 각 점 사이를 각각 곡선 근사의 방법을 이용하여 연결한 곡선(m1-n1-p1-·), 곡선(m2-n2-p2-·) 및 곡선(m3-n3-p3-·)이, 상기한 자기 원반(1)의 자기 톱니(12n, 12s)의 자기 톱니 외형 곡선의 기초가 되는 곡선이다.

상기 소정의 거리(c)(시프트량)는, 극수와 참고선(L)의 회전각도에 의하여 결정된다. 예를 들면 자기 원통이 18극, 자기 원반이 18극인 경우, 변속비는 1 : 1이 되고, 20°(360/18)마다 시프트량(c)(= a + b) 어긋난 곡선이 된다.

또한, 상기한 참고선(L2, L3, L4 …)상의 각 점의 시프트량(c)에 대하여 더욱 설명을 가한다. 도 4(1) 및 (2)는 자기 원반(1')의 중심 부근을 확대한 정면도이다. 도 4(1)에서 상기한 참고선(L1)상의 점(m1, m2)(m1과 m2의 거리는 a), 또 중심(O)을 중심으로 하여 점(m1), 점(m2)을 지나는 원의 반경을 각각 r1, r2라 한다. 그 반경 (r1와 r2)과 중심(O)을 기준으로 상기 참고선(L1)을 10°시계방향으로 회전한 참고선(L2)과의 교점을 ml' m2'라 한다. 상기한 어긋남량(c)은 m1' m2'를 참고선(L2)상을 바깥 둘레를 향하여 c만큼 이동시킨 것으로 이것이 상기한 점(n1, n2)이 된다. 이것을 나타낸 것이 도 4(2)이다. 또한 본 설명에서는 이 2점에 대해서만 설명을 추가하였으나, n3, n4, n5 …도 마찬가지로 작성하고, 또한 p1, p2, p3 …에 대해서도 상기 순서로 작성한 것이다.

또한 도 2에서는 원통(2)과 원반(1)의 중심선(축심)(O와 O')이 수직하게 교차하는 경우를 설명하였으나, 이 배치관계가 가장 효율적으로 동력을 전달할 수 있다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니고, 원통(2)의 축심(O')이 원반(1)의 자기면에 평행하면 다른 위치이어도 된다.

원통(2)을 도 2에 나타내는 위치 이외의 다른 위치에 설정하는 경우도, 축심 (O')을 따라 원통(2)과 원반(1)의 자기 톱니 길이(a)와 간격(b)을 맞추도록 구성한다. 특히 바깥 둘레측의 자기 톱니의 토오크는 크기 때문에, 바깥 둘레측에서는 자기 톱니 길이(a)와 간격(b)을 맞추도록 구성하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이 상기 방법으로 형성한 자기 톱니로 이루어지는 자기 원반(1)[또는 자기 원반(1')]과 상기 자기 원통(2)으로 구성한 직교형 자기전달기구는, 예를 들면 상기 자기 원반(1)을 시계방향으로 회전시켰을 때, 자기 원반(1)의 회전각도와 자기 원통(2)의 회전각도는 항상 일정한 비율로 회전하기 때문에, 회전의 맥동도 없고 원활한 회전이 가능하게 된다.

또한 자기전달기구에서의 회전비는, 자기 원반(1)의 자기 톱니의 수(극수)와 자기 원통(2)의 바깥 둘레 일주분에 가지는 극수의 비로 결정된다. 즉, 이 극수를 수시 설정함으로써 직교형 비접촉 전달기구에서 구동측의 회전수에 대한 종동측의 회전비를 1 : 1이나, 1 : 2와 같이 적절하게 설정도 가능하다. 또 자기 원통을 구동측으로 하고, 자기 원반측을 종동측으로 하여도 마찬가지로 원활하게 동력전달할 수 있다. 또한 회전방향에 대해서도 본 설명에서는 시계방향으로 하였으나, 반시계방향이어도 동일한 회전특성이 얻어지는 것은 물론이다. 또한 본 설명에서 참고선(L1, L2, L3 …)의 각도를 10°로 하였으나, 필요에 따라 더욱 적절한 각도를 이용하여도 되고, 예를 들면 10°보다 작은 각도를 이용하여 작성한 경우는 더욱 정밀한 자기 톱니곡선이 얻어진다. 이상 설명한 바와 같이 자기 원통과 자기 원반이 비접촉으로 자기적인 맞물림을 하는 것을 이용한 구동장치이나, 회전의 어느 부분 에서도 동일한 자기적인 맞물림이 되도록 연구하고 있는 것 및 자기적 맞물림이 더욱 큰 면적에서 얻어지도록 연구한 점에 큰 특징을 가지고 있다. 전자의 특징이 원활한 구동을 낳고, 후자의 특징이 더욱 큰 구동력을 낳고 있다.

도 5와 도 6에 자기 원반(1)과 자기 원통의 극수를 바꾸어 변속비를 바꾼 경우의 자기 톱니 길이(a)와 간격(b)의 관계를 나타낸다.

도시한 바와 같이 극수를 바꾸어도 원통(2)과 원반(1)의 자기 톱니 길이(a)와 간격(b)을 맞추도록 구성하는 것이 가능하다.

본안은, 자기 원반을 방사 곡선 형상으로 자화함으로써, 자기 원반을 구동하여 자기 원통을 종동으로도 할 수 있고, 자기 원통을 구동하여 자기 원반을 종동으로도 할 수 있기 때문에, 여러가지 전달기구에 응용을 할 수 있다.

그 응용예를 도 7에 나타내었다. (1)은 자기 원반(1)에 자기 원통(3)과 자기 원통(4)을 동축상에 2개 설치하여 전달 토오크를 대폭으로 강하게 한 예를 나타내었다. (2)는 자기 원반(1)을 구동하여 2개의 자기 원통(3)을 2개의 축으로 각각 독립하여 종동하는 예를 나타내었다. 또한 (3)은 자기 원통(3)을 3개 종동으로 배치한 예를 나타내었다. (4)는 자기 원통(3)을 구동하여 자기 원반(1)과, 그 자기 원반(1)과 자기 톱니가 면 대상형을 가지는 자기 원반(31)의 2개의 축을 종동으로 한 다른 응용예를 나타낸 것으로, (가)는 그 측면도, (나)는 사시도를 나타낸다. 또 (5)는 축으로 연결한 2개의 자기 원통(3)을 구동하여 2개의 자기 원반(1)을 종동으로 한 응용예이다. 이와 같이 자기 원반을 방사 곡선 형상으로 자화함으로써, 여러가지 전달기구가 가능하게 되는 것을 이해할 수 있다.

다음에 구체적인 실시예를 나타낸다.

<실시예 1>

원통 표면에 p2의 자극을 가지는 영구자석 원통으로서, 원통 표면에 나타나는 자극이 θ2/360°회전하였을 때에 길이(h) 진행하는 나선 곡선을 360°/p2의 간격으로 p2개 배치한 곡선군에 의하여 구획되는 영구자석 원통과 맞물려 동력전달기구를 구성하기 위한 자기 원반[극수(p1)]을 제작하기 위해서는 적어도 반경(r11 ~ r12)의 범위에서 표면의 자극을 구획하는 곡선을,

r1 = (r12 - r11)·θ1/02·p1/p2 + r11

(단, h = r12 - r11)

을 만족하는 r1 및 θ1을 만족하는 점을 연결하여 가서, 이 곡선을 360°/p1의 간격으로 p1개 배치하고, 자극을 구획하는 영역이 이들 곡선군을 포함하도록 착자 또는 그와 같은 형상으로 가공한 자석을 배치하는 등에 의하여 얻는 것이 가능하다. 이 일례를 도 8과 도 11에 나타낸다. 이 예의 경우의 전달기구의 회전비는 1 : 1이다.

<실시예 2>

극수의 비를 바꿈으로써 전달기구의 회전비를 바꾸는 것이 가능하다. 자기 원반의 극수와 자극을 구획하는 곡선을 바꾸어 회전비를 바꾸는 구체예를 이하에 나타낸다.

극수가 8이고, 원통 표면에 나타나는 자극을 구획하는 곡선이, 90°/360°회 전하였을 때에 길이(h)(r12-r11=30-8=22mm) 진행하는 나선형상인 도 11에 나타내는 영구자석 원통과 맞물려 동력전달기구를 구성하기 위한 자기 원반[극수(p1)]의 예를 도 8, 도 9, 도 10에 나타낸다.

도 8은 자기원반의 극수를 8극으로 한 경우의 예이며, 이 경우는 회전비는 1 : 1이다. 또한 자기 원반의 자극을 구획하는 곡선은, 수학식 (1)에서, r11 = 8 mm, r12 = 30 mm, θ2 = 90°, p1 = p2 = 8 이고, 자극을 구획하는 곡선은,

r1 = (30-8)·θ1/90·8/8 + 8 = θ1·22/90 + 8

로 규정되어 있다.

도 9는 자기 원반의 극수를 4극으로 한 경우의 예이며, 이 경우는, 회전비가 2 : 1의 동력전달기구를 실현하는 것이 가능하다. 또한 자기 원반의 자극을 구획하는 곡선은, 수학식 (1)에서, r11 = 8 mm, r12 = 30 mm, θ2 = 90°, p1 = 4, p2 = 8이고, 자극을 구획하는 곡선은,

r1 = (30-8)·θ1/90·4/8 + 8 = θ1·11/90 + 8

로 규정되어 있다.

도 10은 자기 원반의 극수를 16극으로 한 경우의 예이고, 이 경우는 회전비가 1 : 2의 동력전달기구를 실현하는 것이 가능하다. 또한 자기 원반의 자극을 구획하는 곡선은, 수학식 (1)에서, rl1 = 8 mm, r12 = 30 mm, θ2 = 90°, p1 = 16, p2 = 8이고, 자극을 구획하는 곡선은,

r1 = (30-8)·θ1/90·16/8 + 8 = θ1·44/90 + 8

로 규정되어 있다.

<실시예 3>

다음에 영구자석 원반의 극수와 자극을 구획하는 나선곡선을 바꾸어 회전비를 바꾸는 구체예를 이하에 나타낸다.

도 8은 상기한 예와 동일하고, 자기 원반의 극수가 p1 = 8극, 내경(r11) = 8 mm, 외형(r12) = 30 mm, θ2 = 90°, p1 = p2 = 8이라 한 경우의 예이며, 자극을 구획하는 곡선은,

r1 = (30-8)·θ1/90·8/8 + 8 = θ1·22/90 + 8

로 규정되어 있다.

영구자석 원통은, 도 11에 나타내는 바와 같이 극수가 8이고, 원통 표면에 나타나는 자극을 구획하는 곡선이, 90°/360°회전하였을 때에 길이(h)(r12-r11=30-8=22 mm)진행하는 나선형상인 영구자석 원통이다. 이 경우는, 회전비는 1 : 1의 동력전달기구를 실현하는 것이 가능하다.

상기와 같은 자기 원반을 사용하여 도 12에 나타내는 영구자석 원통의 극수를 4극으로 하여 원통 표면에 나타나는 자극을 구획하는 곡선이, 180°/360°회전하였을 때에 길이(h)(22 mm)진행하는 나선 형상인 영구자석 원통인 경우의 예이며, 이 경우는 회전비가 1 : 2의 동력전달기구를 실현하는 것이 가능하다.

상기와 같은 자기 원반을 사용하여 도 13에 나타내는 영구자석 원통의 극수를 16극으로 하고, 원통 표면에 나타나는 자극을 구획하는 곡선이, 45°/360°회전하였을 때에 길이(h)(22 mm)진행하는 나선 형상인 영구자석 원통인 경우의 예이며, 이 경우는 회전비가 2 : 1의 동력전달기구를 실현하는 것이 가능하다.

Claims (10)

1. 회전 가능한 원반으로서, 그 한쪽 면측에 방사 곡선 형상의 띠 형상으로 N 극과 S 극을 교대로 자화시켜 자성띠를 형성한 제 1 자기면을 가지는 자기 원반과,

   회전 가능한 원통체이고, 그 바깥 둘레에 나선 형상의 띠 형상으로 N 극과 S 극을 교대로 자화시켜 자성띠를 형성한 제 2 자기면을 가지는 자기 원통을 구비하고,

   상기 자기 원통이, 그 자기 원반의 자기면에 소정의 틈을 두고, 또한 그 원통체 축심이 상기 제 1 자기면에 대략 평행이 되도록 설치된 것을 특징으로 하는 동력전달기구.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 자기면의 자성띠와 상기 제 2 자기면의 자성띠의 상기 원통 축심을 따른 위치와 폭이 대략 같은 것을 특징으로 하는 동력전달기구.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 원통체 축심과 상기 자기 원반의 원반 축심이 수직하게 교차하도록 상기자기 원반과 자기 원통을 배치한 것을 특징으로 하는 동력전달기구.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 자기면의 자성띠와 상기 제 2 자기면의 자성띠의 수가 동일한 것을 특징으로 하는 동력전달기구.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 자기면의 자성띠와 상기 제 2 자기면의 자성띠의 수가 정수비인 것을 특징으로 하는 동력전달기구.
6. 제 1항에 있어서,

   복수의 상기 자기 원반과, 단수의 상기 자기 원통을 가지는 것을 특징으로 하는 동력전달기구.
7. 제 1항에 있어서,

   단수의 상기 자기 원반과, 복수의 상기 자기 원통을 가지는 것을 특징으로 하는 동력전달기구.
8. 제 1항에 있어서,

   복수의 상기 자기 원반과, 복수의 상기 자기 원통을 가지는 것을 특징으로 하는 동력전달기구.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,

   복수의 상기 자기 원통이 동일한 축상에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 동력전달기구.
10. 원통 표면에 p2의 자극을 가지는 자기 원통으로서, 원통 표면에 나타나는 자극이, θ2/360°회전하였을 때에 길이(h) 진행하는 나선곡선을 360°/p2의 간격으로 p2개 배치한 곡선군에 의하여 구획되는 자기 원통과,

    원반 표면에 p1의 자극을 가지는 자기 원반으로서, 반경 r11 내지 r12의 범위에서 원반 표면에 나타나는 자극이, 수학식 (1)로 나타내는 r1 및 θ1을 만족하는 곡선을 360°/p1의 간격으로 p1개 배치한 곡선군에 의하여 구획되는 자기 원반을,

    회전축이 대략 직교상태가 되도록 소정의 간격을 설치하여 대향시켜 배치한 것을 특징으로 하는 동력전달기구.

    [수학식 1]

    r1 = (r12 - r11)·θ1/02·p1/p2 + r11

    (단, h = r12 - r11)

Images