JPH04160263A

JPH04160263A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JPH04160263A
Application number: JP28468490A
Authority: JP
Inventors: Kanatomo Tamura; 哉智田村; Hiroshi Hanatsumi; 花積　寛
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1992-06-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、一方の回転軸から他方の回転軸に回転力を伝
達する回転伝達装置に係わり、特に、入力側の回転軸に
対する出力側の回転軸の回転速度比が、回転角度に応じ
て変化するようにした装置に関する。

「従来の技術」入力側の回転軸に対する出力側の回転軸の回転速度比を
変化させる回転伝達装置としては、例えば第１２図およ
び第１３図に示すようなものが周知である。

第１２図の装置は、平行に配置された１対の回転軸１．
２と、これら回転輪１．２のそれぞれに同一量偏心して
固定された互いに同寸法の円板状ギア３．４　とから構
成されたもので、一方のギア３（４）の長径部（半径Ｒ
２）と他方のギア４（３）の短径部（半径Ｒ１）とが噛
み合わされている。

この装置によれば、入力側の回転軸２に対する出力側の
回転軸ｌの回転速度比は、入力側のギア４が図示の０°
位置で出力側のギア３と噛合している状態でＲ１／Ｒ２
、同１８０°位置ではＲ２／Ｒ１となる。すなわち、回
転軸２が！８０°回転する毎に回転速度比が周期的に増
減する。

一方、第１３図の装置は、楕円状のギア５．６を噛合さ
せたもので、図示の０°位置で噛合している際には回転
速度比がＲ１／Ｒ２，９０°位置ではＲ２／Ｒ１，１８
０°位置ではＲ１／Ｒ２，２７０°位置ではＲ２／Ｒ１
と、９０°毎に回転速度比が増減する。

「発明が解決しようとする課題」しかし、上記のような各装置では、各ギアが単純な円形
ではないうえ、その形状に要求される加工精度が高いた
め、通常の円形ギアに比してギアが極めて高価になり、
装置自体のコストが高いという欠点があった。

また、噛合する各ギアの配置にも高精度が要求されるた
め、この装置の適用には高精度が要求され、使用上の制
約が大きいという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、入力側の回
転軸の角度に応じて出力側の回転軸の回転速度比を変化
させることができ、コストが安く、しかも使用上の制約
が少ない回転伝達装置の提供を課題としている。

「課題を解決するための手段」本発明は上記課題を解決するためになされたもので、一
対の回転軸にそれぞれ同軸に固定された回転体が、これ
ら回転体の外周の一部が対向した状態で回転可能に配置
されるとともに、前記各回転体を回転させた際に他方の
回転体と対向しうる対向面には、これら対向面の周方向
に多数の磁極が配列された着磁部が形成され、一方の回
転体を回転することにより、その着磁部と他方の回転体
の着磁部の間で働く磁力により、他方の回転体が回転す
るように構成された回転伝達装置において、前記回転体のうち少なくとも一方では、その着磁部の隣
接しあう前記磁極の中心同士と回転中心とがなす中心角
が、この着磁部の周方向に変化するように設定されてい
ることを特徴としている。

「作用」この回転伝達装置では、入力側の回転体が回転するにつ
れ、出力側の回転体が入力側の回転体とｌ磁極づつ順次
対向して回転する。このため、出力側回転軸と入力側回
転軸との回転速度比は、両者の回転につれ、これらの対
向部分における出力側の磁極間中心角と、入力側の磁極
間中心角との比に応じて変化する。

「実施例」第１図および第２図は、本発明に係わる回転伝達装置の
第１実施例を示す正面図および平面図である。

図中符号１０は入力側の回転軸、１１は回転軸ＩＯに同
軸に固定された円板状の支持部、１２は支持部１．１の
外周に一定厚さに形成された着磁部であり、支持部１１
と着磁部１２とが回転体１３を構成している。

一方、符号１４は回転軸ＩＯと平行に配置された出力側
の回転軸であり、この回転軸Ｉ４には前記支持部Ｉ！と
同径の円板状の支持部１５が固定されるとともに、その
外周には着磁部１６が形成され、これら支持部１５と着
磁部１６が回転体１７を構成している。そして各回転体
１３．１７　　は、間隙が空くように外周面を対向させ
て配置されている。

着磁部１２，１６　　は強磁性体で一体形成されたもの
で、その外周面が周方向交互にＳ極またはＮ極になるよ
うに、半径方向に着磁されている。

着磁部１２，１６　　の材質としては着磁および一体成
形のしやすさの点から樹脂磁性体が好ましいが、フェラ
イトまたは金属等に着磁したものでも使用可能であるし
、着磁部１２．１６　　をそれぞれ一体成形する代わり
に、小さな磁石片を支持部１１．１５　の外周に多数並
べて固定した構成も可能である。

入力側の回転体！３の各磁極の周方向の長さは全て等し
く、各磁極の周方向両端と回転中心とがなす中心角はθ
Ａとなっている。

一方、出力側の回転体１７では、隣接する各磁極の両端
と回転中心とがなす中心角が、図示の０°位置から１８
０°位置にかけてθｌ→θ５へと段階的に増大し、次い
で１８０°位置から３６０°（０°）位置にかけてθ５
−θｌへと段階的に減少するように設定されている。

例えば、第１１ｉＵの例では各中心角が以下のように設
定されている。

θＡ＝３０°　　θ１＝３０°　　θ２＝３３゜θ３＝
３６’　　θ４＝３９°　　θ５＝４２゜勿論、この数
値は一例に過ぎず、磁極数や各中心角は適宜変更してよ
い。ただし、入力側の中心角θＡと、θ！〜５の各中心
角の比は１／２〜２倍の範囲でなければならない。２倍
以上またはｌ／２未満になると、対向する磁極間の磁気
結合力が著しく減少し、回転伝達が困難になる。

このように構成された回転伝達装置においては、入力側
の回転軸ＩＯを回転すると、回転体１３の磁極の回転に
つれて、回転体１７の対向する磁極がそれぞれ引かれ、
回転体１７が回転体１３と同じ磁極数だけ回転する。

よって、第３図のグラフに示すように、出力側回転体１
７の０°位置が入力側回転体１３と対向している状態で
は、入力側に対する出力側の回転速度比はθ１／θＡ（
図示の例ではｌ）になり、Ｉ８０°８０°対向した状態
ではθ５／θＡ（同１゜４）となる。すなわち、１８０
°毎に回転速度比が漸次増減する。

また、出力側の回転トルクは、対向する各磁極の中心角
が等しいほど大きいため、この例では０°位置が対向し
た状態で最大、１８０°位置が対向した状態で最小とな
る。

この装置によれば、各回転体１２．１６　　の磁極の着
磁間隔を変更するだけで任意の回転速度比が容易に得ら
れるうえ、磁極の形成は周知の着磁装置によって容易に
行なえるため、設計上の制約が少ない。また、磁極の形
成にはそれほど高い精度　　−が要求されないため、航
述のギアを使用した装置に比して製造コストが格段に安
い。

また、この装置では、各回転体１３．１７　　の離間量
や回転軸１０．１４　　の平行度等に多少の誤差があっ
ても十分に作動するうえ、粉塵（非磁性粉）の多い環境
下や液体中などでも、長期に亙って性能変化が少ないか
ら、使用上の自由度が高く、凡用性に優れている。

さらに、各回転体１３．１７　　は互いに非接触でよい
ため、ギアのような騒音が生じず、振動や熱を伝達する
こともなく、入力側と出力側とを完全に分離することが
できる。

なお、上記第１実施例では、個々の磁極が半径方向に着
磁されていたが、その代わりに着磁部１２．１６　の厚
さ方向に着磁してもよいし、あるいは周方向に交互に着
磁してもよい。

また、上記実施例において、入力側の磁極の中心角θＡ
を変更すると、回転トルクの分布を変更することができ
る。例えば第４図は、中心角θＡを４５°に変更した場
合の回転速度比および回転トルクを示すグラフである。

図示のように、回転速度比の変化率は第３図と変わらな
いが、回転トルクは第３図とは逆に０°位置で最小、１
８０゜位置で最大となる。

また、上記実施例では回転軸１４を出力側、回転軸ｌＯ
を入力側としていたが、これらを逆にしてもよい。

次に、第５図は本発明の第２実施例を示し、この例では
、各着磁部１２．１６　　の磁極を全て一定幅に統一し
て、各磁極の間に着磁していない部分を形成したことを
特徴とする。この構成によれば、第１実施例に比して着
磁が容易で、製造コストが一層低減できる。

次に、第６図および第７図は本発明の第３実施例を示し
、この例では、入力側の回転軸ＩＯに２枚の円板状の回
転体１３が間隔を空けて同軸に固定されている。一方、
出力側の回転軸１４に固定された円板状の回転体１７は
、その外周部が前記各回転体１３の間隙内に挿入され、
非接触状態で配置されている。

この例によれば、各回転体１３．１７　　間の磁気結合
力が大きくなるため、同じ磁力でも第１実施例より回転
トルクが高められる利点を有する。

第８図および第９図は、本発明の第４実施例を示してい
る。この例では入力側の回転体１３が大径の有底円筒状
とされ、その内部には、小径の有底円筒状をなす出力側
の回転体１７が平行に収容されている。

回転体１３の周壁部は着磁部１２とされ、その各磁極の
中心角は、図示の０°位置から１８０゜位置にかけてθ
１→θｌＯまで漸次増大し、１８０゛位置から３６０゛
位置までは再びθ１０→θＩへと中心角が減少するよう
に設定されている。

一方、出力側の回転体１７の着磁部１Ｂは、周方向等間
隔に着磁されている。この例でも、前記各実施例と同様
の効果が得られる。

次に、第１θ図に示す第５実施例は、出力側の回転体１
７の着磁部１６が、図示の０°位置から３６０゛位置に
かけて漸次、各磁極の中心角が増大（θ１−０１４）す
るように着磁された例である。

この場合の回転速度比は、第１１図のグラフに示すよう
に、０°位置近傍から３６０゛位置近傍にかけて漸次増
大した後、３６０°近傍から０゜近傍にかけて急激に減
少して初期値に戻る。すなわち、３６０゛周期で回転速
度比が変化する。

なお、本発明においては、１８０゛周期または３６０゛
周期のみに限らず、例えば１２０°毎に回転速度比が変
化する構成も可能であるし、その他特定の回転角度にお
ける回転速度分布も任意に設定できる。そのようなこと
は機械的ギアでは実施困難である。

また、本発明は上記各実施例に限られず、各実施例の構
成を組み合わせたものや、他の周知の構成を加えたもの
も実施可能である。例えば、入力側と出力側の回転体の
いずれも磁極間隔が漸次変化する構成としてもよい。

「発明の効果」以上説明したように、本発明に係わる回転伝達装置によ
れば、入力側の回転体が回転するにつれ、出力側の回転
体が１磁極づつ順次対応して回転するため、出力側回転
軸と入力側回転軸の回転速度比は、対向しあう部分にお
ける出力側回転体の磁極間中小角と、入力側回転体の磁
極間中小角との比に応じて変化し、複雑な作動量制御が
行なえる。

また、回転体の着磁部の着磁間隔を変更するだけで任意
の回転速度比が容易に得られるうえ、着磁にはギアのよ
うに高い精度が要求されないため、製造上の制約が少な
く、製造コストが安い。同時に、各回転体の離間量や回
転軸の平行度等に多少の誤差があっても十分に作動する
ため、用途に制限が少なく、凡用性に優れている。

さらに、各回転体は互いに非接触であるから、ギアのよ
うな騒音が生じず、振動や熱を入力側から出力側へ伝達
しないという利点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係わる回転伝達装置の第
１実施例を示す正面図および平面図、第３図はその回転
速度比を示すグラフ、第４図は入力端の磁極間中小角を
変更した例を示す第３図と同様のグラフ、第５図は本発
明の第２実施例を示す平面図、第６図および第７図は第
３実施例を示す正面図および平面図、第８図および第９
図は第４実施例を示す正面図およびＩＸ−ＩＸ線断面図
、第１０図は第５実施例の平面図、第１１図は第５実施
例の回転速度比を示すグラフである。一方、第１２図および第１３図はいずれも従来の回転伝
達装置を示す平面図である。１０．１４・・・回転軸、　　１１．１５・・・支持部
、１２．１６・・・着磁部、　　１３．１７・・・回転
体、θ１〜θ１４・・・磁極の両端間の中心角（隣接す
る磁極の中央間の中心角に対応）。

Claims

【特許請求の範囲】一対の回転軸にそれぞれ同軸に固定された回転体が、こ
れら回転体の外周の一部が対向した状態で回転可能に配
置されるとともに、前記各回転体を回転させた際に他方の回転体と対向しう
る対向面には、これら対向面の周方向に多数の磁極が配
列された着磁部が形成され、一方の回転体を回転するこ
とにより、その着磁部と他方の回転体の着磁部の間で働
く磁力により、他方の回転体が回転するように構成され
た回転伝達装置において、前記回転体のうち少なくとも一方では、その着磁部の隣
接しあう前記磁極の中心同士と回転中心とがなす中心角
が、この着磁部の周方向に変化するように設定されてい
ることを特徴とする回転伝達装置。