(57)【要約】【課題】磁性体間の隙間を一致させ、動力伝達効率を向上させ、異なる伝達角度を有する動力伝達装置を提供する。【解決手段】第１の回転体１０および第２の回転体２０を備える。第１の回転体１０は、第１の球帯状磁気マトリクス１４及び第１の回転軸１２を有する。第２の回転体は２０、第２の球帯状磁気マトリクス２４及び第２の回転軸２２を有する。第１の球帯状磁気マトリクス１４と第２の球帯状磁気マトリクス２４は、球帯の球の半径および球帯の球心が略同一であり、間に磁気結合隙間９９が形成されている。【選択図】図３
2014020561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の球帯状磁気マトリクス及び第１の回転軸を有する第１の回転体と、
第２の球帯状磁気マトリクス及び第２の回転軸を有する第２の回転体とを備え、
前記第１の球帯状磁気マトリクスと前記第２の球帯状磁気マトリクスは、球帯の球の中心および半径が略同一であり、間に磁気結合隙間が形成されており、
前記第１の回転軸と第２の回転軸とは、異なる軸方向を有し、
前記磁気結合隙間は、前記第１の球帯状磁気マトリクスおよび前記第２の球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径に対応し、前記第１の回転体および前記第２の回転体のうち、一方が回転するとき、回転動力を他方に伝達する回転ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１の球帯状磁気マトリクスおよび前記第２の球帯状磁気マトリクスは、永久磁石又は電磁石により構成されており、
前記第１の球帯状磁気マトリクスおよび前記第２の球帯状磁気マトリクスのうち、一方が回転すると、トルクエネルギーが他方に伝達されることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１の球帯状磁気マトリクスおよび前記第２の球帯状磁気マトリクスは、電磁作用を有するループ固定子であり、一方に電流が印加され、前記第１の回転体および前記第２の回転体の一方を直接に駆動回転し、前記第１の回転体および前記第２の回転体の一方を介して他方を駆動回転することを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項４】
第１の球帯状磁気マトリクス及び第１の回転軸を有する第１の回転体と、
第２の球帯状磁気マトリクス及び第２の回転軸を有する第２の回転体と、
第３の球帯状磁気マトリクス及び第３の回転軸を有する第３の回転体とを備え、
前記第２の回転体は前記第１の回転体の径方向内側に位置し、
前記第３の回転体は前記第１の回転体の径方向外側に位置し、
前記第１の球帯状磁気マトリクスと前記第２の球帯状磁気マトリクスとの間に第１の磁気結合隙間が形成されており、
前記第１の球帯状磁気マトリクスと前記第３の球帯状磁気マトリクスとの間に第２の磁気結合隙間が形成されており、
前記第１の球帯状磁気マトリクスは、球帯の球の半径が前記第２の球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径より大きくなるよう形成されており、
前記第１の球帯状磁気マトリクス、前記第２の球帯状磁気マトリクス、および前記第３の球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径は、前記第１の磁気結合隙間および前記第２の磁気結合隙間に対応しており、
前記第１の回転体、前記第２の回転体、および、前記第３の回転体のうち、少なくとも一方の回転体が回転すると、磁力作用により他の回転体が連動して回転することを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
前記第１の回転軸、前記第２の回転軸、および前記第３の回転軸は軸受に嵌設されていることを特徴とする請求項４記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記第１の回転体、前記第２の回転体、および、前記第３の回転体は、閉鎖型の循環動力伝達系を構成し、相互にトルクエネルギーを伝達し、
前記第１の球帯状磁気マトリクス、前記第２の球帯状磁気マトリクス、および前記第３の球帯状磁気マトリクスは、球面の内側または外側の位置に設けられており、異なる極性を有する磁性体が互いに交差するよう設置されており、前記磁性体の数が偶数であることを特徴とする請求項４記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記第１の球帯状磁気マトリクス、前記第２の球帯状磁気マトリクス、および前記第３の球帯状磁気マトリクスは、少なくとも４つの異なる極性を有する磁性体から構成されていることを特徴とする請求項６記載の動力伝達装置。
【請求項８】
第１の球帯状磁気マトリクス及び第１の回転軸を有する第１の回転体と、
第２の球帯状磁気マトリクス及び第２の回転軸を有する第２の回転体と、
前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に設置されており、リング球帯状磁気マトリクス、ならびに、前記第１の回転軸および前記第２の回転軸と所定角度を呈するリング回転軸を有するリング回転体とを備え、
前記第１の球帯状磁気マトリクスと前記第２の球帯状磁気マトリクスとの間に、第１の磁気結合隙間が形成されており、
前記リング球帯状磁気マトリクスと、前記第１の球帯状磁気マトリクスおよび前記第２の球帯状磁気マトリクスとの間に複数の第２の磁気結合隙間が形成されており、
前記第１の磁気結合隙間および前記第２の磁気結合隙間は、前記第１の球帯状磁気マトリクス、前記第２の球帯状磁気マトリクス、および前記リング球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径に応じて設定されており、
前記第１の球帯状磁気マトリクスは、球帯の球の半径が、前記第２の球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径が同一であり、前記リング球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径と異なるよう形成されており、
前記第１の回転体から前記第２の回転体へトルクエネルギーを伝達することを特徴とする動力伝達装置。
【請求項９】
前記リング回転体は、トルクエネルギーの出力端又は入力端であることを特徴とする請求項８記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
前記リング回転体は、前記第１の回転軸に嵌装されている支持ベースを有し、
前記支持ベースは、前記第１の回転軸と同期して回転し、
前記リング回転軸は、前記支持ベースに嵌装されており、
前記第１の回転軸は、前記支持ベースを回転させ、
前記リング回転体は、相対的に回転し、
前記第１の回転軸は、トルクエネルギーの回転速度比を前記第２の回転体に伝達することを特徴とする請求項８記載の動力伝達装置。
【請求項１１】
第１の球帯状磁気マトリクス及び駆動力を提供する第１の回転軸を有する第１の回転体と、
第２の球帯状磁気マトリクス及び第２の回転軸を有する第２の回転体と、
リング球帯状磁気マトリクス及びリング回転軸を有する複数のリング回転体と、を備え、
前記第１の球帯状磁気マトリクスと前記第２の球帯状磁気マトリクスとの間に磁気結合隙間が形成されており、
前記第１の球帯状磁気マトリクス、前記第２の球帯状磁気マトリクス、および各前記リング球帯状磁気マトリクスは、球帯の球の半径が同一であり、前記第２の回転軸と前記第１の回転軸とは非同軸に設置されており、
各前記リング回転体は、それぞれ、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間を結合しており、少なくとも二つの回転体が非同軸且つ球帯の球心が重なるよう設けられており、各回転体が相互に結合されており、前記第１の回転体から前記第２の回転体にトルクエネルギーを伝達することを特徴とする動力伝達装置。
【請求項１２】
複数の回転体を備え、
各前記回転体は、それぞれ、球帯状磁気マトリクス及び回転軸を有し、
各前記回転体は、球帯の球心が重なるよう相互に結合されており、
球帯の球の半径が同一である前記球帯状磁気マトリクスが第１の球帯面磁気結合システムを構成し、
球帯の球の半径が異なる前記球帯状磁気マトリクスが第２の球帯面磁気結合システムを構成し、
各前記球帯面磁気結合システムは、球帯の球心が重なるよう設置されており、磁気的方式により動力伝達を行うことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項１３】
少なくとも二つ以上の前記球帯面磁気結合システムが、球帯の球心が重なり、
各前記回転体は、二つ以上の前記球帯状磁気マトリクスを有し、異なる前記球帯面磁気結合システム間の動力伝達を行い、外側の球帯面磁気結合システムから内側の球帯面磁気結合システムへ磁気トルクを伝達し、又は、内側の球帯面磁気結合システムから外側の球帯面磁気結合システムへ磁気トルクを伝達することを特徴とする請求項１２記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
各前記回転体は、少なくとも、主回転体を有し、
前記主回転体は、内側球帯状磁気マトリクスおよび外側球帯状磁気マトリクスを有し、
前記内側球帯状磁気マトリクスおよび前記外側球帯状磁気マトリクスは、球面の内側及び球面の外側に対向している二つ以上の前記球帯面磁気結合システムを結合し、動力伝達を行うことを特徴とする請求項１２記載の動力伝達装置。
【請求項１５】
主動回転体を更に含み、
前記主動回転体は、二つ以上の球帯状磁気マトリクスを有し、二つ以上の前記球帯面磁気結合システムを駆動し、動力伝達を行うことを特徴とする請求項１２記載の動力伝達装置。
【請求項１６】
主動回転軸を更に含み、
前記主動回転軸は、二つ以上の球帯状磁気マトリクスが結合されており、異なる前記球帯面磁気結合システムに結合され動力伝達を行うことを特徴とする請求項１２記載の結合動力伝達装置。
【請求項１７】
各前記回転体は、球帯状磁気マトリクスにより、相互に結合される方式により動力伝達を行うことを特徴とする請求項１、４、８、１１、１２のいずれかに一項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関し、詳しくは磁気結合方式を用いた動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力伝達装置は、基本的に機械の作動が必要なものであり、速度および回転トルクを変えることができる。しかし、従来の機械式ギア動力伝達は、騒音、振動、摩耗が容易に発生する。この他、機械式ギアの動力伝達装置は正常な作動を維持するために、部材間の潤滑性を維持する必要があり、メンテナンスを行わなければならない。そして、ベルト式動力伝達方式は、騒音の問題は低下するが、他の動力伝達構造に比較して摩耗率が大きい欠点がある。従って、その伝達効率を維持するために、定期的にベルトを交換する必要があり、時間と労力がかかり且つコストも増加する。
【０００３】
図１及び図２に示すように、上記の欠点を解決するために、従来の機械式動力伝達方式に代わり、磁気結合方式を採用する動力伝達装置が知られている。一般的な磁気結合方式の動力伝達装置は、円筒型または円盤型の結合方式に区分されている。異なる半径の磁気結合にとって、円筒型の磁気結合は、磁性体間の最も近い接近点が遠いほど増大するので、磁力が弱まり且つ結合磁力が低下する。そして、この問題を解決するために、円筒の長さを長くして磁力を増強する必要がある。その他、円盤型は、円筒型磁気結合に比較して、各磁性体間の隙間が比較的一致する。しかし、円盤の半径内に設けられる磁性体の面積は制限されており、且つ、トルクは、円筒型よりも小さい。故に、高い磁気トルクを得るために円盤の半径を大きくする必要がある。
【０００４】
又、円盤型の磁気動力伝達方式はいずれも同軸上で伝達しなければならないので、複雑な装置、又は、伝達角度を変更する必要がある装置に適用することが困難である。当然、円盤型の欠点を解決するために、円筒型と円盤型の磁気結合動力伝達装置を組み合わせる構造、又は、円錐型磁気結合構造を有する動力伝達装置により角度の変更を行うことができた。しかし、上記の組合せの磁気結合動力伝達装置は、角度が変更できるが、円筒型結合の接触面の隙間が一致しないので、全体的に磁気結合力が低下する。従って、上記の組み合わせ方式では磁気結合効果及び動力伝達効率が完全に発揮できなかった。
以上により、従来の構造は上記の欠点を有するために、更なる改善が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００７／０１０７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、磁性体間の隙間を一致させ、動力伝達効率を向上させ、異なる伝達角度を有する動力伝達装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の別な目的は、異なる組合せにより異なる用途を有し高い自由度を有する動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明によると、第１の回転体および第２の回転体を備える。第１の回転体は、第１の球帯状磁気マトリクス及び第１の回転軸を有する。第２の回転体は、第２の球帯状磁気マトリクス及び第２の回転軸を有する。第１の球帯状磁気マトリクスと前記第２の球帯状磁気マトリクスは、球帯を含む球の中心および半径が略同一であり、間に磁気結合隙間が形成されている。第１の回転軸と第２の回転軸とは異なる軸方向を有する。磁気結合隙間は、第１の球帯状磁気マトリクスおよび第２の球帯状磁気マトリクスの球帯を含む球の半径に対応し、第１の回転体および第２の回転体のうち、一方が回転するとき、回転動力を他方に伝達する。
【０００９】
請求項２に係る発明によると、第１の球帯状磁気マトリクスおよび第２の球帯状磁気マトリクスは、永久磁石又は電磁石により構成されている。第１の球帯状磁気マトリクスおよび第２の球帯状磁気マトリクスのうち、一方が回転すると、トルクエネルギーが他方に伝達される。
【００１０】
請求項３に係る発明によると、第１の球帯状磁気マトリクスおよび第２の球帯状磁気マトリクスは、電磁作用を有するループ固定子であり、一方に電流が印加され、第１の回転体および第２の回転体の一方を直接に駆動回転し、第１の回転体および第２の回転体の一方を介して他方を駆動回転する。
【００１１】
請求項４に係る発明によると、動力伝達装置は、第１の回転体、第２の回転体、および第３の回転体を備える。第１の回転体は、第１の球帯状磁気マトリクス及び第１の回転軸を有する。第２の回転体は、第２の球帯状磁気マトリクス及び第２の回転軸を有する。第３の回転体は、第３の球帯状磁気マトリクス及び第３の回転軸を有する。第２の回転体は第１の回転体の径方向内側に位置する。第３の回転体は第１の回転体の径方向外側に位置する。第１の球帯状磁気マトリクスと第２の球帯状磁気マトリクスとの間に第１の磁気結合隙間が形成されている。第１の球帯状磁気マトリクスと第３の球帯状磁気マトリクスとの間に第２の磁気結合隙間が形成されている。第１の球帯状磁気マトリクスは、球帯を含む球の半径が第２の球帯状磁気マトリクスの球帯を含む球の半径より大きくなるよう形成されている。第１の球帯状磁気マトリクス、第２の球帯状磁気マトリクス、および第３の球帯状磁気マトリクスの球帯を含む球の半径は、第１の磁気結合隙間および第２の磁気結合隙間に対応している。第１の回転体、第２の回転体、および、第３の回転体のうち、少なくとも一方の回転体が回転すると、磁力作用により他の回転体が連動して回転する。
【００１２】
請求項５に係る発明によると、第１の回転軸、第２の回転軸、および第３の回転軸は軸受に嵌設されている。
【００１３】
請求項６に係る発明によると、第１の回転体、第２の回転体、および、第３の回転体は、閉鎖型の循環動力伝達系を構成し、相互にトルクエネルギーを伝達する。第１の球帯状磁気マトリクス、第２の球帯状磁気マトリクス、および第３の球帯状磁気マトリクスは、球面の内側または外側の位置に設けられており、異なる極性を有する磁性体が互いに交差するよう設置されており、磁性体の数が偶数である。
【００１４】
請求項７に係る発明によると、第１の球帯状磁気マトリクス、第２の球帯状磁気マトリクス、および第３の球帯状磁気マトリクスは、少なくとも４つの異なる極性を有する磁性体から構成されている。
【００１５】
請求項８に係る発明によると、動力伝達装置は、第１の回転体、第２の回転体、およびリング回転体を備える。第１の回転体は、第１の球帯状磁気マトリクス及び第１の回転軸を有する。第２の回転体は、第２の球帯状磁気マトリクス及び第２の回転軸を有する。リング回転体は、第１の回転体と第２の回転体との間に設置されており、リング球帯状磁気マトリクス、ならびに、第１の回転軸および第２の回転軸と所定角度を呈するリング回転軸を有する。第１の球帯状磁気マトリクスと第２の球帯状磁気マトリクスとの間に、第１の磁気結合隙間が形成されている。リング球帯状磁気マトリクスと、第１の球帯状磁気マトリクスおよび第２の球帯状磁気マトリクスとの間に複数の第２の磁気結合隙間が形成されている。第１の磁気結合隙間および第２の磁気結合隙間は、第１の球帯状磁気マトリクス、第２の球帯状磁気マトリクス、およびリング球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径に応じて設定されている。
第１の球帯状磁気マトリクスは、球帯の球の半径が、第２の球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径が同一であり、リング球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径と異なるよう形成されている。第１の回転体から第２の回転体へトルクエネルギーを伝達する。
【００１６】
請求項９に係る発明によると、リング回転体は、トルクエネルギーの出力端又は入力端である。
【００１７】
請求項１０に係る発明によると、リング回転体は、第１の回転軸に嵌装されている支持ベースを有する。支持ベースは、第１の回転軸と同期して回転する。リング回転軸は、支持ベースに嵌装されている。第１の回転軸は、支持ベースを回転させる。リング回転体は、相対的に回転する。第１の回転軸は、トルクエネルギーの回転速度比を第２の回転体に伝達する。
【００１８】
請求項１１に係る発明によると、動力伝達装置は、第１の回転体、第２の回転体、および複数のリング回転体を備える。第１の回転体は、第１の球帯状磁気マトリクス及び駆動力を提供する第１の回転軸を有する。第２の回転体は、第２の球帯状磁気マトリクス及び第２の回転軸を有する。リング回転体は、リング球帯状磁気マトリクス及びリング回転軸を有する。第１の球帯状磁気マトリクスと第２の球帯状磁気マトリクスとの間に磁気結合隙間が形成されている。第１の球帯状磁気マトリクス、第２の球帯状磁気マトリクス、および各リング球帯状環状磁気マトリクスは、球帯の球の半径が同一であり、第２の回転軸と第１の回転軸とは非同軸に設置されている。各リング回転体は、それぞれ、第１の回転体と第２の回転体との間を結合しており、少なくとも二つの回転体が非同軸且つ球帯の球心が重なるよう設けられており、各回転体が相互に結合されており、第１の回転体から第２の回転体にトルクエネルギーを伝達する。
【００１９】
請求項１２に係る発明によると、複数の回転体を備え、回転体は、それぞれ、球帯状磁気マトリクス及び回転軸を有する。回転体は、球帯の球心が重なるよう相互に結合されている。球帯の球の半径が同一である球帯状磁気マトリクスが第１の球帯面磁気結合システムを構成する。また、球帯の球の半径が異なる球帯状磁気マトリクスが第２の球帯面磁気結合システムを構成する。球帯面磁気結合システムは、球帯の球心が重なるよう設置されており、磁気的方式により動力伝達を行う。
【００２０】
請求項１３に係る発明によると、少なくとも二つ以上の球帯面磁気結合システムが、球帯の球心が重なる。回転体は、二つ以上の球帯状磁気マトリクスを有し、異なる球帯面磁気結合システム間の動力伝達を行い、外側の球帯面磁気結合システムから内側の球帯面磁気結合システムへ磁気トルクを伝達し、又は、内側の球帯面磁気結合システムから外側の球帯面磁気結合システムへ磁気トルクを伝達する。
【００２１】
請求項１４に係る発明によると、回転体は、少なくとも、主回転体を有する。主回転体は、内側球帯状磁気マトリクスおよび外側球帯状磁気マトリクスを有する。内側球帯状磁気マトリクスおよび外側球帯状磁気マトリクスは、球面の内側及び球面の外側に対向している二つ以上の球帯面磁気結合システムを結合し、動力伝達を行う。
【００２２】
請求項１５に係る発明によると、主動回転体を更に含む。主動回転体は、二つ以上の球帯状磁気マトリクスを有し、二つ以上の球帯面磁気結合システムを駆動し、動力伝達を行う。
【００２３】
請求項１６に係る発明によると、主動回転軸を更に含む。主動回転軸は、二つ以上の球帯状磁気マトリクスが結合されており、異なる球帯面磁気結合システムに結合され動力伝達を行う。
【００２４】
請求項１７に係る発明によると、回転体は、球帯状磁気マトリクスにより、相互に結合される方式により動力伝達を行う。
【００２５】
本発明は、同一球面において、二つの異なる球帯が相互に結合し、重なる面が、異なる二つの磁性体の隙間に類似する。これにより、一致性を有し、かつ最小の隙間を得ることができる。例えば、二つの回転体は、ほぼ同一の半径を有し、そのうち一つの回転体は、磁石が内側に向いて形成されている球帯状磁気マトリクスを有し、別の回転体は、磁石が外側に向いて形成されている球帯状磁気マトリクスを有する。各球帯状磁気マトリクスの球帯の球の半径はほぼ同一であり、その結合隙間は、相互の半径差に基づき、各球帯状磁気マトリクスは球帯の球心が重なるよう設置される。そして、各球帯状磁気マトリクスは、相互に磁気結合し、回転体が回転すると、球帯状磁気マトリクスが相互の磁力作用により別の回転体を回転させる。その回転の速度比は、二つの球帯面の半径比及び二つの球帯状磁気マトリクスの磁石の値により変更する。これは、ギア半径速度の演算方式に類似する。
【００２６】
以上より、本発明は、二つの回転体の球帯状磁気マトリクスが同軸であり、磁気結合が最大の結合力を有し、伝達角度が自由に変更可能である。例えば、極帯結合は、円盤型の磁気結合に類似し、赤道帯結合は、円筒型の磁気結合に類似する。よって、球帯磁気結合方式は、従来の磁気結合の機能を兼ねており、且つ、最適な磁気結合を得ることができる。この他、本発明の球帯磁気結合は、磁気遊星ギアの構成を利用する場合、その遊星ローターは、その半径により内向き又は外向きにすることができ、角度及び速度比を組み合わせることができる。このように、これらの効果は、従来の磁気結合によっては、達成できなかった。
【００２７】
本発明は、磁気赤道帯の外側回転体を提供することであり、赤道帯は、同一の球帯を有する二つの内側回転体を磁気結合することができる。同一球帯を有するこの二つの内側回転体は、同一回転軸に固定され、又、赤道帯の外側回転体は、二つの内側回転体の球帯を結合し、外側回転体の回転が二つの内側回転体を同軸に回転させる。これにより、本発明は一つの内側回転体に結合さされていることと比較し、二倍のトルクが得られ、伝達効率が倍増する。故に、本発明の効果により磁気動力伝達は更に優れた効率及び効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の円筒型磁気結合方式である。
【図２】従来の円盤型磁気結合方式である。
【図３】本発明の第１実施形態による動力伝達装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による動力伝達装置を示す模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態による動力伝達装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態による動力伝達装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態による動力伝達装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態による動力伝達装置を示す断面図である。
【図９】本発明の第６実施形態による動力伝達装置を示す断面図である。
【図１０】本発明の第７実施形態による動力伝達装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。以下で述べるものは、本発明の技術内容及び特徴を説明するための実施形態であり、当業者が、本発明の技術内容及び特徴を理解した後に、本発明の本質から外れない限り、様々な簡単な修飾、置換又は構造の簡略化は、いずれも本発明に係る範囲に属する。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による動力伝達装置を図３に示す。第１の回転体１０は、回転軸１２及び第１の球帯状磁気マトリクス１４を有する。第１の球帯状磁気マトリクス１４は、相互に隣接し、且つ異なる磁極の磁石が配列されて構成される。
【００３１】
第２の回転体２０は、第２の回転軸２２及び第２の球帯状磁気マトリクス２４を有する。第２の球帯状磁気マトリクス２４は、互いに隣接し、かつ異なる磁極の磁石が配列されて構成される。第２の球帯状磁気マトリクス２４の球帯の球の半径は、第１の球帯状磁気マトリクス１４の球帯の球の半径とほぼ同一である。且つ、前記第１の球帯状磁気マトリクス１４と第２の球帯状磁気マトリクス２４との間に、磁気結合隙間９９を有し、磁気結合隙間９９は各球帯状磁気マトリクス１４、２４の差値に基づいて設定される。
【００３２】
第１の球帯状磁気マトリクス１４および第２の球帯状磁気マトリクス２４は、球帯の球心が重なる。第１の回転軸１２、第２の回転軸２２は、軸方向が異なる。結合隙間９９は、第１の球帯状磁気マトリクス１４、第２の球帯状磁気マトリクス２４の球帯の球の半径に基づいて変更可能である。そのうち一方の回転体が回転する時、磁力作用により、他方の回転体を回転させる。
【００３３】
更に、詳細に説明すると、第１の回転体１０、第２の回転体２０は、球帯の球心が重なるよう設置され、且つ各球帯状磁気マトリクス１４、２４は相互に磁気結合されており、各球帯状磁気マトリクス１４、２４との間に、一致且つ平均的な磁気結合隙間９９を有するので、各球帯状磁気マトリクス１４、２４は、最大の結合面積を有することになり、最大の結合磁力を有する。この他、各回転軸１２、２２は、球帯の球心が重なり、且つ軸向きが異なる。図３に示すように、第１の球帯状磁気マトリクス１４、第２の球帯状磁気マトリクス２４は、垂直に結合する方法である。
【００３４】
本実施形態において、図３は、単に原理を明瞭にするためにものであり、実際の応用において、各球帯状磁気マトリクス１４、２４の結合は任意の角度であってもよく、垂直結合の方式に限定されない。この他、各回転体１０、２０の球帯状磁気マトリクス１４、２４は、磁石物質又は導電物質にすることができ、各回転体１０、２０は、依然、磁気結合の方法により相互に回転できる。また、回転体１０、２０の球帯状磁気マトリクス１４、２４は、電磁駆動のループ固定子に置換可能であり、球帯状磁気マトリクスと同じ機能を発揮可能であり、別の回転体１０、２０を回転する。これも球帯状磁気マトリクス１４、２４の磁気結合伝達の方式である。
【００３５】
本実施形態では回転軸の設置において、自由度が大きい。図４は、異なる球帯面の磁気結合の原理を示す図である。球面上には二つの球帯面１と球帯面２を有する。各球帯は同一又は異なる半径であってもよい。球帯面１と球帯面２の結合箇所に重複面積Ａを有し、球帯面１は別の球帯面３とも結合することができ、且つ、重複面積Ｂを有する。この二種の異なる結合方式により異なる結合角度が生じ、この方式は、異なる球帯面の半径比により伝達比が変更され相異が生じる。この他、各球帯面が赤道帯３の形式と重なる場合、この種の結合方式は、従来の円筒型磁気結合に類似し、各球帯面が極圏帯１、２の形式と重なる場合、この種の結合方式は、円盤型磁気結合に類似する。つまり、本実施形態の球帯面結合方式は、円筒型結合及び円盤型結合の効果を兼ねて備える。
【００３６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による動力伝達装置を図５に示す。外回転体１０は、回転軸１２及び球帯状磁気マトリクス１４を有する。二つの内回転体２０、３０は、回転軸２２及びそれぞれ球帯状磁気マトリクス２４、３４を有し、球帯状磁気マトリクス２４、３４の球帯の球の半径はほぼ同一である。各回転体１０、２０、３０は、それぞれ、支持ベース１９上に、球帯の球心が重なるよう設置され、且つ外回転体１０の回転軸１２と支持ベース１９との間に駆動軸受１７が設けられている。そして、内回転体２０、３０の回転軸２２にギア型軸受２７が嵌装され、且つギア型軸受２７は内回転体２０、３０の回転軸２２と支持ベース１９との間に位置する。外回転体１０の球帯状磁気マトリクス１４は、それぞれ内回転体２０、３０の球帯状磁気マトリクス２４、３４に結合する。各内回転体２０、３０は、同一回転軸２２に固設され、且つ各内回転体２０、３０は、それぞれ回転軸２２の一端に位置する。外回転体１０が回転する時、各内回転体２０、３０は、同一軸方向に回転し、これにより２倍の回転トルクの伝達効率が得られる。
【００３７】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による動力伝達装置を図６に示す。主動回転体１０は、回転軸１２及び球帯状磁気マトリクス１４を有し、主動回転体１０は二つ以上の同一の球帯状磁気マトリクス１４の球帯の球の半径のリング回転体２０に磁気的に結合されている。各リング回転体２０は、球帯状磁気マトリクス２４及び回転軸２２を有する。各リング回転体２０の球帯状磁気マトリクス２４は、トルクエネルギーを従動回転体３０の球帯状磁気マトリクス３４に伝達する。従動回転体３０は、主動回転体１０とともに回転軸１２を共用することもできる。又は独立した回転軸３２を有することもできる。リング回転体の回転軸２２は、複数の軸受を備えることもでき、上述の実施形態の構成により安定させる。
【００３８】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による動力伝達装置を図７に示す。図７に示すように、本実施形態では、主動回転体１０により３つのリング回転体６０、４０、５０を駆動し、トルクエネルギーを従動回転体３０に伝達する。各回転体は、それぞれ球帯状磁気マトリクス１４、６４、３４、４４、５４及び回転軸１２、６２、３２、４２、５２を有する。各リング回転体６０、４０、５０もまたトルクエネルギーの出力又は入力とすることができる。当然、本発明のリング回転体はこの数量に制限されない。主動回転体１０と従動回転体３０との間でリング回転体を更に増加することもでき、これにより、伝導するトルクエネルギーを増加することができる。
【００３９】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態の動力伝達装置を図８に示す。本実施形態は、第４実施形態の別の応用方式である。本実施形態では、主に、主動回転体１０により二つのリング回転体６０を駆動して、更に各リング回転体６０によりトルクエネルギーを従動回転体３０に伝える。主動回転体１０と従動回転体３０は、それぞれ回転軸１２、３２及び球帯状磁気マトリクス１４、３４を有する。
【００４０】
各リング回転体６０は、回転軸６２及び外側の主動回転体１０の球帯状磁気マトリクス１４に対応する位置にいずれも球帯状外磁気マトリクス６４を有し、内側の従動回転体３０の球帯状磁気マトリクス３４に対応する位置に、球帯状内磁気マトリクス６５を有する。これにより、内型および外型の球帯磁気連結システムが形成される。各リング回転体６０の球帯状内磁気マトリクス６５の球帯の球の半径と主動回転体１０の球帯状磁気マトリクス１４の球帯の球の半径とは異なる。
【００４１】
本実施形態の実際の作動において、各球帯状内磁気マトリクス６５は、従動回転体３０の球帯状磁気マトリクス３４に磁気結合して動力を伝達する。これにより、主動回転体１０が従動回転体３０に伝達したトルクエネルギーは、速度比を有する。そして、システムの構造を更に安定させることができるため、各回転体１０、６０、３０は、いずれも支持ベース１９内に組み立てられ、且つ回転軸１２、６２、３２の一端は、それぞれ、支持ベース１９に回転自在に設けられている。そして、各回転軸１２、６２、３２の他端は、それぞれ、中央接続ベース２９に回転自在に設けられている。
【００４２】
詳細に説明すると、３つの軸受１５、２７、３７は、それぞれ各回転軸１２、６２、３２の一端に嵌設されており、そのうち各軸受１５、２７、３７は、各回転軸１２、６２、３２と支持ベース１９との間に位置し、回転軸１２、３２の別の一端は、軸受２８に嵌設されている。そのうち、軸受２８は、中央接続ベース２９に位置する。この他、従動回転体３０の回転軸３２は各回転体１０、６０と垂直状を呈するように設置されている。各回転軸１２、６２の設置方向は図８に制限されない。これにより、トルクエネルギーが内結合システムに伝達され、又は伝達方向を変更可能である。
【００４３】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図９に示す。本実施形態は遊星ギアシステムに類似する。本実施形態では、伝達速度は、速度比の速度に駆動速度を合わせたものである。前記システムの主動回転体１０の球帯状磁気マトリクス１４は、ねじ１８により支持ベース１９に固定されている。又軸受１５を回転軸１２に嵌装することにより、回転軸１２を主動回転体１０中にたいして空転させることができる。本実施形態では二つのリング回転体６０は、それぞれ球帯状外磁気マトリクス６４、球帯状内磁気マトリクス６５、及び各リング回転体６０に貫設される回転軸６２を有する。
【００４４】
回転軸６２は複数の軸受２７に嵌装され、且つ回転軸６２は接続ベース２９及び主動回転体１０の回転軸１２に固定されている。回転軸１２が回転すると、接続ベース２９が回転する。各リング回転体６０の球帯状内磁気マトリクス６５は、従動回転体３０の球帯状磁気マトリクス３４に結合し、従動回転体３０は、回転軸３２を有する。軸受２８を回転軸３２に嵌設することにより、従動回転体３０と主動回転体１０の回転軸１２が同期外れの回転を行う。これにより、構成が更に安定し、又この方式により高い速度と効率が得られる。
【００４５】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図１０に示す。本実施形態では、磁束が磁性体中を満たし、磁場が磁性体の両側に存在する。図１０に示すように、第１の回転体７１０が支持ベース７１９に固定され、第１の回転体７１０の内側および外側に、二つの球帯状磁気マトリクス７１４及び回転軸７１２が設けられている。回転軸７１２は第１の接続ベース７２９に回転自在に貫設されており、回転軸７１２と前記回転体７１０との間に軸受１７が設けられている。二つの第１のリング回転体７２０は、第１の回転体７１０の内側の球帯状磁気マトリクス７１４と磁気結合する。各第１のリング回転体７２０は、それぞれ、軸受２７に嵌装されている回転軸７２２を有する。各回転軸７２２は、それぞれ、第１の接続ベース７２９に設置されている。
【００４６】
二つの第２の回転体７３０の球帯状磁気マトリクス７３４は、各第１のリング回転体７２０の球帯状磁気マトリクス７２４と結合する。第２の回転体７３０は、二つの軸受３７を有し、軸受３７に回転軸７１２が貫設されている。二つの第２のリング回転体７４０の球帯状磁気マトリクス７４４は、第１の回転体７１０の外側の球帯状磁気マトリクス７１４と結合する。第２のリング回転体７４０は、それぞれ二つの軸受４７を有し、各軸受４７に嵌装されている回転軸７４２により第２の接続ベース７４９に設けられている。第３の回転体７５０の球帯状磁気マトリクス７５４は、各第２のリング回転体７４０の球帯状磁気マトリクス７４４に結合されている。第３の回転体７５０は、それぞれ二つの軸受５７を有し、各軸受５７に回転軸７１２が嵌装されている。
【００４７】
回転軸７１２が駆動されて回転する時、回転軸７１２に固設されている各接続ベース７２９、７４９は同期して回転する。この時、回転軸７１２が提供するトルクエネルギーは、各第１のリング回転体７２０を介して、磁気結合の方式で、第２の回転体７３０に伝達され、又、各第２のリング回転体７４０を介して、第３の回転体７５０に伝達される。このように、上下二組の磁気球帯結合遊星システムは、回転体７１０の球帯状磁気マトリクス７１４の内、外両側に結合され、回転軸７１２が回転するとき、二組のトルクエネルギーを発生する。
【００４８】
上述した球帯磁気結合は、磁気型の動力伝達装置に適しており、且つ、優れた効果を有する。その複数の実施形態は幅広い応用範囲を有する。開示されている実施形態は、基本的又は実際的な応用例であり、本発明の範囲を制限するものではない。
【符号の説明】
【００４９】
１０  回転体（第１の回転体）、
１２  回転軸（第１の回転軸）、
１４  磁気マトリクス（第１の球帯状磁気マトリクス）、
１５  軸受、
１７  軸受、
１８  ねじ  、
１９  支持ベース、
２０  回転体（第２の回転体）、
２２  回転軸（第２の回転軸）、
２４  磁気マトリクス（第２の球帯状磁気マトリクス）、
６０  回転体（リング回転体）、
６２  回転軸（リング回転軸）、
６４  磁気マトリクス（リング球帯状磁気マトリクス）、
６５  磁気マトリクス（リング球帯状磁気マトリクス）、
２７  軸受、
２８  軸受、
２９  接続ベース、
３０  回転体（第３の回転体）、
３２  回転軸（第３の回転軸）、
３４  磁気マトリクス（第３の球帯状磁気マトリクス）、
３７  軸受、
４０  回転体（リング回転体）、
４２  回転軸（リング回転軸）、
４４  磁気マトリクス（リング球帯状磁気マトリクス）、
４７  軸受、
４９  接続ベース、
５０  回転体（リング回転体）、
５２  回転軸（リング回転軸）、
５４  磁気マトリクス（リング球帯状磁気マトリクス）、
９９  磁気結合隙間、
７１０  回転体、
７１２  回転軸、
７１４  球帯状磁気マトリクス、
７１９  支持ベース、
７２０  回転体、
７２２  回転軸、
７２４  球帯状磁気マトリクス、
７２９  接続ベース、
７３０  回転体、
７３４  球帯状磁気マトリクス、
７４０  回転体、
７４２  回転軸、
７４４  球帯状磁気マトリクス、
７４９  接続ベース、
７５０  回転体、
７５４  球帯状磁気マトリクス。
【図１】
2014020561.tif 000003
【図２】
2014020561.tif 000004
【図３】
2014020561.tif 000005
【図４】
2014020561.tif 000006
【図５】
2014020561.tif 000007
【図６】
2014020561.tif 000008
【図７】
2014020561.tif 000009
【図８】
2014020561.tif 000010
【図９】
2014020561.tif 000011
【図１０】
2014020561.tif 000012