(57)【要約】【課題】大型の磁石を用いることなく、非接触で動力を伝達する。【解決手段】第１の回転軸１０と連結して回転する第１の円板状部材２０と、第１の円板状部材２０の面に対して垂直な面を有し、第１の磁石２２を保持する第１の板状部材２１と、を有する。また、第１の円板状部材２０と対向するように設けられた、第２の回転軸３０と連結して回転する第２の円板状部材４０と、第２の円板状部材４０の面に対して垂直な面を有し、第２の磁石４２を保持する第２の板状部材４１と、を有する。そして、第１の磁石２２の第２の磁石４２と対向する側の磁極と、第２の磁石４２の第１の磁石２２と対向する側の磁極とを同極とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動する第１の回転軸と、
前記第１の回転軸と連結して回転する第１の回転部材と、
前記第１の回転部材の前記第１の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第１の回転部材の面に対して垂直な面に設けられた第１の磁石と、
を備えた第１の部材と、
回転駆動する第２の回転軸と、
前記第１の回転部材と対向するように設けられた、前記第２の回転軸と連結して回転する第２の回転部材と、
前記第２の回転部材の前記第２の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第２の回転部材の面に対して垂直な面に設けられた第２の磁石と、
を備えた第２の部材と、
を備え、
前記第１の磁石の前記第２の磁石と対向する側の磁極と、前記第２の磁石の前記第１の磁石と対向する側の磁極とが同極である
非接触式動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１の部材の前記第１の回転軸が回転し、前記第１の回転部材が前記第１の回転軸を中心に回転して前記第１の回転部材に設けられた前記第１の磁石と、前記第２の回転部材に設けられた前記第２の磁石とが接近して対向したとき、前記第１の磁石と前記第２の磁石との間に反発力が生じる
請求項１に記載の非接触式動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１の部材は、
前記第１の回転部材として前記第１の回転軸と連結して回転する第１の円板状部材と、
前記第１の円板状部材の前記第１の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第１の円板状部材の面に対して垂直な面を有する第１の板状部材と、
を備え、
前記第２の部材は、
前記第２の回転部材として前記第１の円板状部材と対向するように設けられた、前記第２の回転軸と連結して回転する第２の円板状部材と、
前記第２の円板状部材の前記第２の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第２の円板状部材の面に対して垂直な面を有する第２の板状部材と、
を備え、
前記第１の板状部材の前記垂直な面に前記第１の磁石が設けられ、前記第２の板状部材の前記垂直な面に前記第２の磁石が設けられている
請求項１又は２に記載の非接触式動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１の板状部材は、前記第１の回転軸を中心とする放射線方向に沿って配置されており、
前記第２の板状部材は、前記第２の回転軸を中心とする放射線方向に沿って配置されている
請求項３に記載の非接触式動力伝達装置。
【請求項５】
前記第１の磁石と前記第２の磁石とが接近して対向したときに、前記第１の磁石の前記第２の磁石と対向する面と、前記第２の磁石の前記第１の磁石と対向する面が平行となるよう、前記第２の板状部材の前記第１の板状部材と対向する面にテーパーが形成されている
請求項３に記載の非接触式動力伝達装置。
【請求項６】
前記第１の部材は、前記第１の円板状部材の前記第１の回転軸が連結している面と反対側の面の中央部に設けられた、前記第１の板状部材を支持する支持部本体を備え、
前記第１の板状部材の前記第１の回転軸に近い側の端部付近が、前記支持部本体と連結されている
請求項２に記載の非接触式動力伝達装置。
【請求項７】
前記第１の板状部材は、当該第１の回転軸に対して平行に形成された貫通孔と、該貫通孔よりも前記第１の回転軸から遠い側に前記第１の磁石が設けられ、前記貫通孔に前記支持部本体に固定される固定部材の挿通部が挿通し、前記第１の板状部材の外周に少なくとも炭素繊維、ガラス繊維又はパラ系全芳香族ポリアミド繊維を樹脂で固めた複合材料で構成される環状補強部材が巻回されている
請求項６に記載の非接触式動力伝達装置。
【請求項８】
前記第１の回転部材は、前記第１の回転軸と連結して回転する第１の回転部材本体と、
第１の回転部材本体の前記第１の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第１の回転部材本体の面に対して垂直な面を有する第１の保持部と、
を備え、
前記第２の回転部材は、前記第１の回転部材と対向するように設けられた、前記第２の回転軸と連結して回転する第２の回転部材本体と、
前記第２の回転部材本体の前記第２の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、前記第２の回転部材本体の面に対して垂直な面を有する第２の保持部と、
を備え、
前記第１の保持部の前記垂直な面に前記第１の磁石が設けられ、前記第２の保持部の前記垂直な面に前記第２の磁石が設けられている
請求項１に記載の非接触式動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気を利用した非接触式動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力を回転体（例えばフライホイール）の運動エネルギーに変換して蓄積するとともに、回転体に蓄積されている運動エネルギーを必要な時に電気エネルギーに変換して取り出す電力貯蔵装置が知られている。
【０００３】
この電力貯蔵装置は、例えば特許文献１に示されるように、フライホイールと、該フライホイールに固定される回転軸と、該回転軸に連結される非接触トルク伝達部品とで構成される回転体を、輻射シールド槽及び真空容器を周囲に備えた内槽に配置したものである。上記回転体の回転軸は、超電導体を有する磁気支持装置により非接触で支持されている。
【０００４】
上記のように構成された電力貯蔵装置では、エネルギー保存と断熱のためにフライホイールを高真空環境に置き、かつ超電導体を有する磁気支持装置を回転軸の軸受けとして利用して、該軸受けの摩擦抵抗を最小限に抑えるようにしている。
【０００５】
例えば、非特許文献１には、超伝導コイルと超伝導バルク体を組み合わせた超伝導磁気軸受けをフライホイールに適用し、非接触で大荷重を支持する構造を持つ冷凍機冷却型超電導フライホイールの開発について記載されている。フライホイールに超伝導磁気軸受けを用いた構造では、超電動コイルは冷却機による伝導冷却で臨界温度以下に冷却される。
【０００６】
このようなフライホイールに動力（回転トルク）を伝達する非接触トルク伝達装部品として、例えば特許文献２に開示されたような、非磁性板で形成された真空容器の内部と外部との間で回転軸のトルクを伝達する磁気カップリングクラッチ装置（以下、「磁気クラッチ」と記す）が用いられる。
【０００７】
磁気クラッチは、電動発電機と接続された駆動軸と従動軸との間で動力(回転トルク)を非接触で伝達する非接触式動力伝達装置である。一般に、磁気クラッチは、永久磁性体又はコイル（例えば銅線）を備えた、駆動軸と垂直な平面を持ち該駆動軸と連結した第１のクラッチ部と、この第１のクラッチ部との間に磁力を発生する永久磁性体を備えた、従動軸に垂直な平面を持ち該従動軸と連結した第２のクラッチ部とを備えている。磁気クラッチは、第１のクラッチ部と第２のクラッチ部との間に間隙部を形成するように第１のクラッチ部と第２のクラッチ部とが対向しており、この間隙部に真空容器の非磁性板が介在する。すなわち、真空容器の外側に第１のクラッチ部が配置され、真空容器の内側に第２のクラッチ部が配置されている。
【０００８】
そして、第１のクラッチ部と第２のクラッチ部との間に発生する磁力により第１のクラッチ部と第２のクラッチ部が引き合い、第１のクラッチ部の回転に連動して第２のクラッチ部が回転することにより、駆動側の動力が従動側へ伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２３９７９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０９９６３号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】荒井  有気他，「冷凍機冷却型超電導フライホイール用試験装置の開発」，鉄道総研報告，Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．３，ｐｐ４１−４６，Ｍａｒ．２０１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述したような磁気クラッチを用いた非接触トルク伝達部品を有する電力貯蔵装置では、フライホイールの重量が数ｔ（例えば２ｔ）であり、このフライホイールを格納した真空容器を含む装置全体の重量は数十ｔにも及ぶ。そのため、磁気クラッチの第１のクラッチ部と第２のクラッチ部との間に大きな磁束密度を発生させて磁気的な結合を強力にする必要があるが、第１のクラッチ部と第２のクラッチ部に取り付ける永久磁性体が大型化し、磁気クラッチの重量が非常に大きくなる。磁気クラッチの重量が大きくなると、磁気クラッチの取扱いに慎重を期す必要があり、磁気クラッチを電力貯蔵装置に組み付ける際の作業が難しくなる。
【００１２】
上記の状況から、大型の磁石を用いることなく、駆動側から従動側へ非接触で動力を伝達する非接触式動力伝達装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面の非接触式動力伝達装置は、駆動側の第１の部材と、従動側の第２の部材から構成される。
第１の部材は、第１の回転軸と連結して回転する第１の円板状部材と、第１の円板状部材の第１の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、第１の円板状部材の面に対して垂直な面を有する第１の板状部材と、第１の円板状部材の垂直な面に設けられた第１の磁石と、を有する。
第２の部材は、第１の円板状部材と対向するように設けられた、第２の回転軸と連結して回転する第２の円板状部材と、第２の円板状部材の第２の回転軸が連結している面と反対側の面に設けられた、第２の円板状部材の面に対して垂直な面を有する第２の板状部材と、第２の円板状部材の垂直な面に設けられた第２の磁石と、を有する。
そして、第１の磁石の第２の磁石と対向する側の磁極と、第２の磁石の第１の磁石と対向する側の磁極とを同極とする。
【００１４】
上記構成によれば、第１の円板状部材が第１の回転軸を中心に回転して第１の板状部材に設けられた第１の磁石と、第２の板状部材に設けられた第２の磁石とが接近して対向したとき、第１の磁石と前記第２の磁石との間に反発力が生じる。それにより、第２の磁石に、第１の磁石の回転の中心である第１の回転軸を中心とする円の接線方向への力が作用する。したがって、第２の磁石を保持する第２の板状部材が設けられた第２の円板状部材が回転し、第２の円板状部材と連結した第２の回転軸が回転する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の少なくとも一つの実施の形態によれば、大型の磁石を用いることなく、駆動側から従動側へ非接触で動力を伝達する非接触式動力伝達装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す第２の磁石を保持する第２の板状部材の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置の側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置のＡ−Ａ線矢視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置を説明するための概略平面図である。
【図６】図５に示す磁石を保持する板状部材の説明図であり、図６Ａは第１の板状部材のＢ−Ｂ線矢視図、図６Ｂは第２の板状部材のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図７】図５に示す板状部材と環状補強部材の説明図であり、図７Ａは第１の板状部材の平面図、図７Ｂは環状補強部材の平面図である。
【図８】図５に示す支持部本体と第１の板状部材の分解図である。
【図９】図５に示す第１の板状部材と第２の板状部材の要部の拡大図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置を説明するための概略平面図である。
【図１１】図１０に示す第１の板状部材の平面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置の分解斜視図である。
【図１３】図１２の非接触式動力伝達装置を組み立てた状態の斜視図である。
【図１４】図１２の非接触式動力伝達装置の第１の回転部材の説明図であり、図１４Ａは第１の回転部材のＥ−Ｅ線の半断面図、図１４Ｂは第１の回転部材のＤ―Ｄ線の半断面図である。
【図１５】図１２の非接触式動力伝達装置の第２の回転部材の説明図であり、図１５Ａは第２の回転部材のＧ−Ｇ線の半断面図、図１５Ｂは図１５Ａの第２の回転部材の側面図である。
【図１６】第１の回転部材及び第２の回転部材の説明図であり、図１６Ａは第１の回転部材のＦ−Ｆ線矢視図、図１６Ａは第２の回転部材のＨ−Ｈ線矢視図である。
【図１７】第１の回転部材に設けられた第１の磁石と、第２の回転部材に設けられた第２の磁石の位置関係を示す説明図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置の第１の変形例を示す説明図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置の第２の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
＜１．第１の実施の形態＞
第１の実施の形態では、非接触式動力伝達装置として磁気クラッチを適用した例を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置３の全体構成を示す概略斜視図である。
非接触式動力伝達装置３は、駆動側の第１の部材１と、従動側の第２の部材２から構成されている。第１の部材１は、第１の回転軸１０と、第１の円板状部材２０（第１の回転部材の一例）と、４個の第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄと、第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄの各々に設けられた第１の磁石２２を備えている。
【００２０】
第１の回転軸１０の一方の端部は、図示しない電動機又は電動発電機の回転軸と直接又は継手により接続しており、第１の回転軸１０の他方の端部は、第１の円板状部材２０の中央部に固定されている。継手には、例えば、電動機又は電動発電機と第１の部材１との間で動力を伝達する軸継手などが適用される。電動発電機は、電動機と発電機とが可逆であり兼用される装置である。例えば従動側の第２の部材２にフライホイールが連結している場合には、電動発電機は、電気エネルギーによって電動機を回転させてフライホイールを回転させるとともに、このフライホイールの運動エネルギーによって発電機を回転させて電力を発生する。
【００２１】
第１の円板状部材２０は、円形の板状であり、第１の回転軸１０の他方の端部と連結しており、第１の回転軸１０の回転に伴い第１の円板状部材２０が回転する。
【００２２】
４個の第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄはそれぞれ、第１の円板状部材２０の第１の回転軸１０が連結されている面と反対側の主面２０ｓ（図３参照）に、第１の回転軸１０を中心とする放射線方向に沿って固定されている。この例では、第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄは、第１の円板状部材２０を４等分した位置すなわち９０度間隔に配置されている。そして、この４個の第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄは、第１の円板状部材２０の主面２０ｓに対して垂直な面を有し、この垂直な面に第１の磁石２２が設けられる。以下では、４個の第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄを特に区別しない場合には、「第１の板状部材２１」と記す。
【００２３】
一方、第２の部材２は、第１の部材１とほぼ同様の構成を有している。すなわち、第２の部材２は、第２の回転軸３０（図３参照）と、第２の円板状部材４０（第２の回転部材の一例）と、４個の第２の板状部材４１Ａ〜４１Ｄと、第２の板状部材４１Ａ〜４１Ｄの各々に設けられた第２の磁石４２を備えている。
【００２４】
第２の回転軸３０の一方の端部は、第２の円板状部材４０の中央部に固定されており、第２の回転軸３０の他方の端部は、図示しないフライホイール等の回転軸と直接又は継手により接続している。
【００２５】
第２の円板状部材４０は、円形の板状であり、第２の回転軸３０の一方の端部と連結しており、第１の円板状部材２０の回転に従動して回転し、これに伴い第２の回転軸３０が回転する。この第２の円板状部材４０は、第１の円板状部材２０と対向するように設けられる。
【００２６】
４個の第２の板状部材４１Ａ〜４１Ｄはそれぞれ、第２の円板状部材４０の第２の回転軸３０が連結している面と反対側の主面４０ｓに、第２の回転軸３０を中心とする放射線方向に沿って固定されている。この例では、第２の板状部材４１Ａ〜４１Ｄは、第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄの位置に対応して、第２の円板状部材４０を４等分した位置すなわち９０度間隔に配置されている。そして、この４個の第２の板状部材４１Ａ〜４１Ｄは、第２の円板状部材４０の主面４０ｓに対して垂直な面を有し、この垂直な面に第２の磁石４２が設けられる。以下では、４個の第２の板状部材４１Ａ〜２１Ｄを特に区別しない場合には、「第２の板状部材４１」と記す。
【００２７】
次に、第１の板状部材２１及び第２の板状部材４１について説明する。第１の板状部材２１と第２の板状部材４１は同じ構成であるので、ここでは第２の板状部材４１について説明する。図２は、図１に示す第２の板状部材４１の説明図である。
【００２８】
図２に示すように、第２の板状部材４１は、第２の円板状部材４０に配置された状態で主面４０ｓに垂直な面を有する垂直部４４と、この垂直部４４の端部から延びる、主面４０ｓに平行な面を有する平行部４５から構成された、側面視がＬ字の形状である。垂直部４４の平行部４５が形成された面と反対側の面には、円形の穴部４４ｈが形成されている。垂直部４４に形成された穴部４４ｈに第２の磁石４２が嵌装され、接着剤によって第２の磁石４２が垂直部４４に固着される。平行部４５には不図示の貫通孔又はネジ孔が穿設され、主面４０ｓにはネジ孔が穿設されている。そして、ネジ４３ａ，４３ｂによって第２の板状部材４１の平行部４５の底面が、第２の円板状部材４０の主面４０ｓに接触した状態で固定される。
【００２９】
第１の板状部材２１においても、第２の板状部材４１と同様のＬ字の形状である。そして、垂直部４４に相当する垂直部に第１の磁石２２が設けられた第１の板状部材２１の平行部の底面が、第１の円板状部材２０の主面２０ｓにネジ２３ａ，２３ｂにより固定される。
【００３０】
非接触式動力伝達装置３では、第１の磁石２２の第２の磁石４２と対向する側の磁極と、第２の磁石４２の第１の磁石２２と対向する側の磁極とが、同極となるように配置されている。第１の磁石２２及び第２の磁石４２には、一例として永久磁石が用いられる。なお、図１及び図２では、第１の磁石２２及び第２の磁石４２の形状を環状としたがこれに限らず、例えば円形、円柱、四角形などであってもよい。
【００３１】
図３は、非接触式動力伝達装置３の側面図である。この図３は、第１の円板状部材２０を回転させて、第１の円板状部材２０の第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄ（第１の磁石２２）と、第２の円板状部材４０の第２の板状部材４１Ａ〜４１Ｄ（第２の磁石４２）を接近させた状態を表している。図４は、図３の非接触式動力伝達装置３のＡ−Ａ線矢視図である。
【００３２】
上述したように、第１の部材１の第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄ（第１の磁石２２）と、第２の部材２の第２の板状部材４１Ａ〜４１Ｄ（第２の磁石４２）を接近した状態（図３，図４）では、第１の磁石２２の第２の磁石４２と対向する側の磁極と、第２の磁石４２の第１の磁石２２と対向する側の磁極とが同極である。すなわち、第１の磁石２２と第２の磁石４２のＳ極同士又はＮ極同士が対向する。なお、孔４０ｈは、第２の回転軸３０を第２の円板状部材４０に固定するのに用いられる孔である。
【００３３】
このような構成において、第１の部材１の第１の回転軸１０に動力（回転トルク）を与えて第１の円板状部材２０を、例えば反時計回り（矢印方向）に回転させる。第１の円板状部材２０が第１の回転軸１０を中心に回転し、第１の板状部材２１Ａ〜２１Ｄの第１の磁石２２と、第２の板状部材４１Ａ〜４１Ｄの対応する第２の磁石４２とが接近する（図４）。第１の板状部材２１と第２の板状部材４１が接近して対向したとき、第１の板状部材２１に保持された第１の磁石２２と、第２の板状部材４１に保持された第２の磁石４２の対向する面とがほぼ平行となるように構成されている。
【００３４】
このとき、第１の磁石２２と第２の磁石４２との間に反発力が生じる。それにより、第２の磁石４２に、第１の磁石２２の回転の中心である第１の回転軸１０を中心とする円の接線方向への力が作用する。したがって、この第２の磁石４２に作用する第１の回転軸１０を中心とする円の接線方向への力により、第２の磁石４２を保持する第２の板状部材４１が設けられた第２の円板状部材４０に、第１の円板状部材２０の回転方向と同じ方向への力が作用する。その結果、第２の円板状部材４０と連結した第２の回転軸３０が回転する。このようにして、第１の部材１の動力（回転トルク）が、磁気による反発力を利用して非接触で第２の部材２に伝達される。
【００３５】
本実施の形態によれば、第１の回転軸１０（駆動軸）に取り付けられた第１の回転部材（第１の円板状部材２０）と、第２の回転軸３０（従動軸）に取り付けられた第２の回転部材（第２の円板状部材４０）が非接触で結合される。その結果、連結する第１の回転部材と第２の回転部材間には、摩擦や振動が発生することなく、駆動軸から従動軸に動力が効率よく伝達される。
【００３６】
以上説明した本実施の形態に係る非接触式動力伝達装置３は、従来のように磁力を強めるために大型の磁石、重量の大きな磁石を用いることなく、簡単な構成で、駆動側から受動側へ非接触で動力を伝達することができる。
【００３７】
従来の磁気クラッチは、回転軸方向に対向配置された第１のクラッチ部（磁石）と第２のクラッチ部（磁石）との間の引き合う力（磁力）を利用して、駆動側から従動側へ動力を伝達していたが、大きな磁気クラッチでは磁力も極めて大きくなる。そのため、第１のクラッチ部と第２のクラッチ部との間の間隙部を大きくする必要があったが、間隙部を大きくすると、第１のクラッチ部と第２のクラッチ部との間に発生する磁力が弱まるという問題があった。これに対して、非接触式動力伝達装置３では、第１の磁石２２と第２の磁石４２を回転軸方向に対向配置せず、かつ磁石間の反発力を利用するため、駆動側から受動側へ効率よく動力が伝達される。それゆえ、大型の磁石を用いることなく、駆動側から従動側へ非接触で動力を伝達できる。
【００３８】
なお、上述した非接触式動力伝達装置３では、第１の磁石２２及び第２の磁石４２をそれぞれ、９０度の間隔で第１の円板状部材２０及び第２の円板状部材４０に配置するようにしているが、この例に限られない。第１の磁石２２及び第２の磁石４２の各々の間隔を変更してその数を増減することにより、非接触式動力伝達装置３に発生する磁束を調整することができる。また、第１の磁石２２及び第２の磁石４２の形状や面積、材質を変更することにより、第１の磁石２２及び第２の磁石４２を通る磁束又は磁束密度を調整することができる。すなわち、第１の磁石２２及び第２の磁石４２の数、形状や面積、材質を変更することにより、回転トルクを調整することができる。そして、第１の部材１から第２の部材２に伝達される回転トルクが大きくなるように調整した場合、大きな荷重に連結された第２の回転軸３０を回転させることができる。
【００３９】
また、第１の円板状部材２０に設けられる第１の磁石２２と該第１の円板状部材２０の回転中心との距離、及び第２の円板状部材４０に設けた第２の磁石４２と該第２の円板状部材４０の回転中心との距離を変更することにより、回転トルクを調整することもできる。
【００４０】
したがって、非接触式動力伝達装置３は、容易に駆動側から従動側へ伝達する動力（回転トルク）を調整することができる。例えば、第１の部材１の回転トルクを大きな値に調整することにより、駆動側から大きな荷重に連結された受動側へ非接触で動力を伝達することができる。
【００４１】
ところで、駆動側の回転軸と従動側の回転軸が一致していない場合、従来は、例えば動力伝達用の自在継手を２個用いて駆動側の回転軸と従動側の回転軸を連結し、動力を伝達するようにしている。すなわち、継手を介して動力を伝達しており、駆動側から従動側へ直接動力を伝達することができなかった。一方、非接触式動力伝達装置３では、第１の磁石２２を通る磁束の少なくとも一部が該第１の磁石２２と対向するように配置された第２の磁石４２を通ればよい。そのため、非接触式動力伝達装置３では、第１の磁石２２と第２の磁石４２のそれぞれを通る磁束の少なくとも一部が重なるように、第１の円板状部材２０と第２の円板状部材４０を配置することにより、第１の回転軸１０と第２の回転軸３０が一致していなくても動力を伝達することが可能である。また継手を介すことなく駆動側から従動側へ動力の伝達が可能であるため、継手を用いることによる動力の損失がなくなり、効率よく動力を伝達することができる。それゆえ、大型の磁石を用いることなく、駆動側から従動側へ非接触で動力を伝達できる。
【００４２】
＜２．第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置について説明する。
図５は、第２の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置３Ａを説明するための概略平面図である。この図５は、非接触式動力伝達装置３Ａを構成する駆動側の不図示の第１の部材（第１の部材１に相当）から、第１の円板状部材２０に相当する不図示の第１の円板状部材を取り除いた状態を表している。なお、図５において、第１の板状部材５１Ａの第１の磁石２２が設けられた箇所の周辺と、第２の板状部材７１Ａの第２の磁石４２が設けられた箇所の周辺とを断面視している。
【００４３】
図５に示す非接触式動力伝達装置３Ａと、第１の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置３（図１〜図４参照）とで大きく異なる点は、第１の磁石２２を保持する第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄの構造である。非接触式動力伝達装置３Ａは、不図示の第１の円板状部材の回転時に、第１の磁石２２を保持する第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄにかかる遠心力を考慮した構造となっている。
【００４４】
非接触式動力伝達装置３Ａは、第１の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置３と同様に、不図示の駆動側の第１の部材と、従動側の第２の部材２Ａから構成されている。第１の部材は、第１の回転軸１０と、第１の円板状部材２０と同様の形状を持つ、第１の回転軸１０が連結された不図示の第１の円板状部材と、４個の第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄと、第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄの各々に設けられた第１の磁石２２を備えている。
【００４５】
図５に示すように、第１の円板状部材２０の主面２０ｓに相当する、不図示の第１の円板状部材の主面の中央部に、支持部本体５０Ａが設けられている。この支持部本体５０Ａは、第１の磁石２２を保持する４個の第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄを支持している。図５の例では、第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄにおける非接触式動力伝達装置３Ａの回転中心に近い側の端部付近が、支持部本体５０Ａに連結されている。第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄは、第１の回転軸１０を中心とする放射線方向に沿うように配置されている。
【００４６】
一方、第２の部材２Ａは、第２の回転軸３０と、第２の回転軸３０が連結された第２の円板状部材７０と、４個の第２の板状部材７１Ａ〜７１Ｄと、第２の板状部材７１Ａ〜７１Ｄの各々に設けられた第２の磁石４２を備えている。
【００４７】
第２の部材２Ａは、第２の円板状部材７０の主面７０ｓの外周部近傍に該主面７０ｓから垂直方向に延びるように設けられた第１の円筒部７０Ｃ１、第２の円筒部７０Ｃ２を有する。４個の第２の板状部材７１Ａ〜７１Ｄはそれぞれ、第２の円板状部材７０の主面７０ｓかつ第１の円筒部７０Ｃ１の内周面に固定されている。４個の第２の板状部材７１Ａ〜７１Ｄは、第２の回転軸３０を中心とする放射線方向に沿うように配置されている。第２の板状部材７１Ａ〜７１Ｄの外周側の端部を第１の円筒部７０Ｃ１の内周面に固定することで、第２の板状部材７１Ａ〜７１Ｄにかかる遠心力に抗することができる。
【００４８】
さらに、第１の円筒部７０Ｃ１の外側に、第２の円筒部７０Ｃ２が配置されている。第１の円筒部７０Ｃ１の外周面は、第２の円筒部７０Ｃ２の内周面と密接している。第２の円筒部７０Ｃ２を用いて第１の円筒部７０Ｃ１を補助することによって、第２の板状部材７１にかかる遠心力に対する抗力を補強し、より確実に第２の板状部材７１にかかる遠心力に対する抗力を確保することができる。なお、一例として第１の円筒部７０Ｃ１には、第２の板状部材７１が固定されるためステンレス等の金属が用いられ、第２の円筒部７０Ｃ２には、炭素繊維等の軽量かつ高強度の素材が用いられる。
【００４９】
第１の磁石２２は、第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄの第１の回転軸１０から遠い側に配置されている。非接触式動力伝達装置３Ａの不図示の第１の円板状部材が回転したときに、第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄに保持された第１の磁石２２と、第２の板状部材７１Ａ〜７１Ｄに保持された第２の磁石４２が対向して接近する。
【００５０】
図６は、磁石を保持する板状部材の説明図であり、図６Ａは第１の板状部材５１ＡのＢ−Ｂ線矢視図、図６Ｂは第２の板状部材７１ＡのＣ−Ｃ線矢視図である。
図７は、第１の板状部材５１Ａと環状補強部材６０の説明図であり、図７Ａは第１の板状部材５１Ａの平面図、図７Ｂは環状補強部材６０の平面図である。
図８は、支持部本体５０Ａの支持部５４と第１の板状部材５１Ａの分解図である。
【００５１】
以下、第１の板状部材５１Ａ〜５１Ｄは同一の構成であるので、第１の板状部材５１Ａを例に説明する。
図６Ａ及び図７Ａに示すように、第１の板状部材５１Ａの正面視は、小判形もしくは楕円形であり、第１の回転軸１０に対して平行な貫通孔５１ｈが形成されている。この貫通孔５１ｈに固定部材６１の挿通部６１ｂ（図８参照）が挿通される。また、第１の板状部材５１Ａには、該貫通孔５１ｈよりも第１の回転軸１０から遠い側に第１の磁石２２が嵌装される環状溝５１ｄが形成されている。そして、第１の板状部材５１Ａの貫通孔５１ｈに支持部本体５０Ａの支持部５４に設けられた挿通部６１ｂが挿通された状態で、第１の板状部材５１Ａの外周に、少なくとも炭素繊維、ガラス繊維又はパラ系全芳香族ポリアミド繊維（例えばケブラー（登録商標））を樹脂で固めた複合材料からなる無端状の環状補強部材６０が巻回される。本実施形態では、接着剤を用いて環状補強部材６０を第１の板状部材５１Ａに固着する。
【００５２】
無端状の環状補強部材６０の他の例として、上記の炭素繊維、ガラス繊維又はパラ系全芳香族ポリアミド繊維のうち２以上を混合した材料と樹脂との複合材料で構成してもよい。もしくは、例示した３つの材料のうち少なくとも１以上の材料と、この３つの材料以外の材料を混合させてもよい。
【００５３】
また、貫通孔５１ｈの一部に、該貫通孔５１ｈの軸方向に沿って溝５１ｃが形成されているとともに、挿通部６１ｂの軸方向に沿って溝６１ｃが形成されている。第１の板状部材５１Ａの貫通孔５１ｈに支持部５４の挿通部６１ｂが挿通された状態で、貫通孔５１ｈの溝５１ｃと挿通部６１ｂの溝６１ｃにより形成される空間部に、この空間部に対応する形状の回動防止部材６２が挿入される。これにより、第１の板状部材５１Ａが挿通部６１ｂを中心に回動するのが防止される。
【００５４】
図８に示すように、固定部材６１は、係止部６１ａと、この係止部６１ａの一の面に形成された該係止部６１ａの外形寸法よりも小さい径を持つ直円柱状の挿通部６１ｂと、溝６１ｃを有する。また、支持部本体５０Ａの一の側面から突出して形成された支持部５４には、深い溝部５５が形成されている。溝部５５の幅は、第１の板状部材５１Ａの厚みとほぼ同じである。また、溝部５５の両側に位置する支持部材５４ａ，５４ｂにはそれぞれ、第１の回転軸１０に対して平行に貫通孔５６ａ，５６ｂが形成されている。
【００５５】
まず、環状補強部材６０が巻回された第１の板状部材５１Ａの貫通孔５１ｈが形成された側を、支持部本体５０Ａに形成された支持部５４の溝部５５に挿入する。そして、固定部材６１の挿通部６１ｂを、支持部材５４ａの貫通孔５６ａ、第１の板状部材５１Ａの貫通孔５１ｈ及び支持部材５４ｂの貫通孔５６ｂに挿通する。そして、固定部材６１の反対側から、回動防止部材６２を貫通孔５１ｈの溝５１ｃと挿通部６１ｂの溝６１ｃにより形成される空間部に挿入する。その後、ネジ６４ａ，６４ｂによって固定部材６１の係止部６１ａを支持部５４の支持部材５４ａに固定する。同様に、固定部材６３を支持部５４の支持部材５４ｂと挿通部６１ｂの端部に押し当てた状態で、ネジ６５ａ，６５ｂによって固定部材６３と挿通部６１ｂを固定し、ネジ６６ａ，６６ｂによって固定部材６３と支持部材５４ｂを固定する。
【００５６】
本実施の形態によれば、第１の磁石２２を保持する第１の板状部材５１の貫通孔５１ｈに、支持部本体５０Ａに固定される固定部材６１の挿通部６１ｂを挿通し、第１の板状部材５１の外周に環状補強部材６０を巻回する構成とした。このように大きな径を持つ挿通部６１ｂを用いて第１の磁石２２を保持する第１の板状部材５１を支持することにより、第１の板状部材５１にかかる遠心力に対する抗力を確保する。さらに環状補強部材６０を用いて挿通部６１ｂを補助することによって、第１の板状部材５１にかかる遠心力に対する抗力を補強し、より確実に第１の板状部材５１にかかる遠心力に対する抗力を確保することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、回動防止部材６２を用いたが、この例に限られない。例えば、第１の板状部材５１Ａの貫通孔５１ｈ又は固定部材６１の挿通部６１ｂに軸方向に沿って、挿通部６１ｂの溝部１ｃ又は貫通孔５１ｈの溝５１ｃに対応する凸部を設けることにより、第１の板状部材５１Ａの挿通部６１ｂを中心とする回動を防止できる。または、挿通部６１ｂの溝６１ｃ又は貫通孔５１ｈの溝５１ｃに上記の凸部を設ける代わりに、挿通部６１ｂの断面形状を多角形とし、貫通孔５１ｈをその多角形に対応する形状に形成してもよい。
【００５８】
図９は、第１の板状部材５１Ａと第２の板状部材７１Ａの要部の拡大図である。
第１の磁石２２と第２の磁石４２とが接近して対向したときに、第１の磁石２２の第２の磁石４２と対向する面と、第２の磁石４２の第１の磁石２２と対向する面が平行となるよう、第２の板状部材７１Ａにテーパーが形成されている。図９の例では、第２の板状部材７１Ａの第１の板状部材５１Ａと対向している面とその反対側の面にそれぞれ、角度θのテーパーが形成されている。それにより、第２の板状部材７１Ａの径に垂直な方向の幅は、第２の回転軸３０（図３参照）に近いほど小さくなっている。
【００５９】
なお、第１の板状部材５１Ａの環状溝５１ｄに嵌装された第１の磁石２２の上から、蓋５２が覆われる。第２の板状部材７１Ａの環状溝７１ｄに嵌装された第２の磁石４２の上から、蓋７２が覆われる。
【００６０】
このように、第２の板状部材７１Ａにテーパーを形成することで、第１の磁石２２と第２の磁石４２とが接近して対向したときに、第１の磁石２２の第２の磁石４２と対向する面と、第２の磁石４２の第１の磁石２２と対向する面が平行となる。さらに、第２の板状部材７１Ａの両面にテーパーを形成することによって、不図示の第１の円板状部材が時計回り又は反時計回りのいずれに回転した場合でも、第１の磁石２２と第２の磁石４２とが接近して対向したときに、第１の磁石２２の第２の磁石４２と対向する面と、第２の磁石４２の第１の磁石２２と対向する面が平行となる。
【００６１】
不図示の第１の円板状部材が時計回り又は反時計回りのいずれにも回転可能に構成した場合には、例えば蓋５２及び蓋７２、さらに第１の板状部材５１及び第２の板状部材７１を非磁性材で形成してもよい。
【００６２】
＜３．第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置について説明する。
図１０は、非接触式動力伝達装置３Ｂを説明するための概略平面図である。
図１１は、図１０に示す第１の板状部材８１Ａの平面図である。
【００６３】
図１０に示す非接触式動力伝達装置３Ｂと、第２の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置３Ａとで異なる点は、第１の磁石２２を保持している第１の板状部材８１Ａ〜８１Ｄを支持部本体８０Ａに支持する手段である。本実施の形態では、環状補強部材６０を用いずに、第１の板状部材８１Ａ〜８１Ｄを支持部本体８０Ａに支持する構成としている。
【００６４】
非接触式動力伝達装置３Ｂは、第２の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置３Ａと同様に、不図示の駆動側の第１の部材と、従動側の第２の部材２Ｂから構成されている。第１の部材は、第１の回転軸１０と、第１の円板状部材２０と同様の形状を持つ、第１の回転軸１０が連結された不図示の第１の円板状部材と、４個の第１の板状部材８１Ａ〜８１Ｄと、第１の板状部材８１Ａ〜８１Ｄの各々に設けられた第１の磁石２２を備えている。
【００６５】
また、図１０に示すように、第１の円板状部材２０の主面２０ｓに相当する、不図示の第１の円板状部材の主面の中央部に、支持部本体８０Ａが設けられている。この支持部本体８０Ａは、第１の磁石２２を保持する４個の第１の板状部材８１Ａ〜８１Ｄを支持している。図１０の例では、第１の板状部材８１Ａ〜８１Ｄにおける非接触式動力伝達装置３Ｂの回転中心に近い側の端部付近が、支持部本体８０Ａに連結されている。第１の板状部材８１Ａ〜８１Ｄは、第１の回転軸１０を中心とする放射線方向に沿うように配置されている。支持部本体８０Ａの一の側面から突出して形成された支持部８４には、深い溝部８５が形成されている。また、溝部８５の両側に位置する支持部材８４ａ，８４ｂにはそれぞれ、第１の回転軸１０に対して垂直に不図示の貫通孔又はネジ穴が形成されている。
【００６６】
以下、第１の板状部材８１Ａ〜８１Ｄは同一の構成であるので、第１の板状部材８１Ａを例に説明する。
第１の板状部材８１Ａの正面視は、矩形であり、第１の板状部材８１Ａには、第１の回転軸１０から遠い側に第１の磁石２２が嵌装される環状溝５１ｄが形成されている。第１の板状部材８１Ａの形状は、小判形もしくは楕円形でもよい。また、第１の板状部材８１Ａの表面の支持部本体８０Ａに近い部分には、例えば４個のネジ穴８２が形成されている。同様に裏面にも４個のネジ穴８２が形成されている。そして、ネジ８６を用いて第１の板状部材８１Ａを支持部８４の支持部材８４ａに固定する。同様に、ネジ８７を用いて第１の板状部材８１Ａを支持部８４の支持部材８４ｂに固定する。
【００６７】
本実施の形態によれば、環状補強部材６０を用いず、ネジ８６，８７を用いて第１の板状部材８１Ａを支持部本体８０Ａに固定している。このように、簡単な構成で、支持部本体８０Ａが第１の板状部材８１Ａを支持することができる。
【００６８】
＜４．第４の実施の形態＞
従来、モータの回転軸やエンジンの回転軸を駆動軸として、その駆動軸の軸線上に従動軸を設けて動力を伝達することが行われている。この駆動軸と従動軸は、ハブと呼ばれる部材に取り付けられたゴム、樹脂又は金属を介して連結されている。一般的な連結用の部品としては、ゴム、樹脂カップリング及び金属カップリング等が知られている。
【００６９】
上記のとおり、一般に駆動軸に取り付けられたハブと従動軸に取り付けられたハブの間に、ゴム、樹脂又は金属が連結用の部品（動力伝達媒体）として設けられている。しかし、動力伝達時に駆動側の部材と従動側の部材との連結部位において、従動軸と駆動軸の軸線が平行でずれていることや、駆動軸と従動軸が角度を持ってずれている場合がある。この様な場合には、ハブと動力伝達媒体の取り付け部位に捻じれや摩擦等に起因する動力損失、振動などが発生し、駆動軸の動力を従動側へ効率よく伝達できない。
【００７０】
そこで、第４の実施の形態として、駆動側から従動側へ動力を伝達する際に、ゴム、樹脂又は金属を介さない方法として、駆動軸側と従動軸側のハブのそれぞれに磁石を取り付ける構成を例示する。第１〜第３の実施の形態と同様に、駆動軸側と従動軸側に取り付けられた向き合う磁石の極を同極として、磁力の反力を活用する。この反力が従来のゴム、樹脂又は金属に代わって駆動側から従動側へ動力を伝達する媒体として働く。
【００７１】
［非接触式動力伝達装置の構成］
以下、本実施の形態に係る非接触式動力伝達装置の構成を説明する。
図１２は、本実施の形態に係る非接触式動力伝達装置１００の分解斜視図である。
図１３は、図１２の非接触式動力伝達装置１００を組み立てた状態の斜視図である。
【００７２】
図１２及び図１３に示す非接触式動力伝達装置１００は、駆動側の第１の部材１０１と、従動側の第２の部材１０２から構成されている。
【００７３】
（第１の部材の構成）
第１の部材１０１は、第１の回転軸１０３と、第１の回転部材１１０と、第１の回転部材１１０に収納された後述する第１の磁石１１５ａ〜１１５ｄ（図１６Ａ参照）を備えている。
【００７４】
第１の回転軸１０３の一方の端部は、例えば電動機１０４の回転軸と接続しており、第１の回転軸１０３の他方の端部は、第１の回転部材１１０の中央部に固定されている。電動機１０４が駆動して第１の回転軸１０３が回転すると、第１の回転軸１０３に伴い第１の回転部材１１０が回転する。
【００７５】
第１の回転部材１１０は、円板状もしくは円柱状の第１の回転部材本体１１１を備える。第１の回転部材本体１１１の第２の回転部材１２０と対向する面１１１ｓ（図１６Ａ参照）には、第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂが第１の回転軸１０３に平行な方向に突設されている。また、第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂは、第１の回転部材本体１１１の第２の回転部材１２０と対向する面の外周に沿うように形成されている。さらに、第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂは、１８０度の間隔で配置されており、対向している。第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂの間には、空隙部１１３ａ，１１３ｂが形成されている。
【００７６】
図１４は、非接触式動力伝達装置１００の第１の回転部材１１０の説明図であり、図１４Ａは第１の回転部材１１０のＥ−Ｅ線の半断面図、図１４Ｂは第１の回転部材１１０のＤ―Ｄ線の半断面図である。
第１の回転部材本体１１１には、第１の回転軸１０３が軸通される軸孔１１１ｈが形成されている。また第１の回転部材本体１１１には、４つのネジ孔１１４が９０度の間隔で形成されている。この４つのネジ孔１１４は、第１の回転部材本体１１１の外周面から軸孔１１１ｈに向かって形成され、軸孔１１１ｈと繋がっている。第１の回転部材本体１１１の軸孔１１１ｈに第１の回転軸１０３を挿通した状態で４つのネジ孔１１４の各々にネジを螺合する。各ネジの先端を第１の回転軸１０３に当接させて第１の回転軸１０３を係止することにより、第１の回転部材本体１１１に第１の回転軸１０３が固定される。
【００７７】
（第２の部材の構成）
第２の部材１０２は、第２の回転軸１０５と、第２の回転部材１２０と、第２の回転部材１２０に収納された後述する第２の磁石１２５ａ〜１２５ｄ（図１６Ｂ参照）を備えている。
【００７８】
第２の回転軸１０５の一方の端部は、第２の回転部材１２０の中央部に固定されており、第２の回転軸１０５の他方の端部は、図示しない動力を伝達する対象の物体と接続している。電動機１０４が駆動して第１の回転軸１０３が回転すると、第１の回転軸１０３に伴い第１の回転部材１１０が回転する。
【００７９】
第２の回転部材１２０の基本的な構成は、第１の回転部材１１０と同じである。第２の回転部材１２０は、円板状もしくは円柱状の第２の回転部材本体１２１を備える。第２の回転部材本体１２１の第１の回転部材１１０と対向する面１２１ｓ（図１６Ａ参照）には、第２の保持部１２２Ａ，１２２Ｂが第２の回転軸１０５に平行な方向に突設されている。また、第２の保持部１２２Ａ，１２２Ｂは、第２の回転部材本体１２１の第１の回転部材１１０と対向する面の外周に沿うように形成されている。さらに、第２の保持部１２２Ａ，１２２Ｂは、１８０度の間隔で配置されており、対向している。第２の保持部１２２Ａ，１２２Ｂの間には、空隙部１２３ａ，１２３ｂが形成されている。
【００８０】
図１５は、非接触式動力伝達装置１００の第２の回転部材１２０の説明図であり、図１５Ａは第２の回転部材１２０のＧ−Ｇ線の半断面図、図１５Ｂは図１５Ａの第２の回転部材１２０の側面図である。
第２の回転部材本体１２１には、第２の回転軸１０５が軸通される軸孔１２１ｈが形成されている。また第２の回転部材本体１２１には、４つのネジ孔１２４が９０度の間隔で形成されている。この４つのネジ孔１２４は、第２の回転部材本体１２１の外周面から軸孔１２１ｈに向かって形成され、軸孔１２１ｈと繋がっている。第２の回転部材本体１２１の軸孔１２１ｈに第２の回転軸１０５を挿通した状態で４つのネジ孔１２４の各々にネジを螺合する。各ネジにより第２の回転軸１０５を係止することにより、第２の回転部材本体１２１に第２の回転軸１０５が固定される。
【００８１】
第１の回転部材１１０と第１の回転軸１０３及び第２の回転部材１２０と第２の回転軸１０５を固定する手段は、図１４及び図１５に示した例に限らず、種々の周知の技術を用いることができる。
【００８２】
第１の回転部材１１０の第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂが、第２の回転部材１２０の空隙部１２３ａ，１２３ｂに挿入され、第２の回転部材１２０の第２の保持部１２２Ａ，１２２Ｂが、第１の回転部材１１０の空隙部１１３ａ，１１３ｂに挿入されることにより、第１の回転部材１１０と第２の回転部材１２０が組み合わされる。すなわち、第１の部材１０１と第２の部材１０２が連結する（図１３）。
【００８３】
図１６は、第１の回転部材１１０及び第２の回転部材１２０の説明図であり、図１６Ａは第１の回転部材１１０のＦ−Ｆ線矢視図、図１６Ｂは第２の回転部材１２０のＨ−Ｈ線矢視図である。
図１６Ａに示すように、第１の回転部材１１０の第１の保持部１１２Ａには、第１の磁石１１５ａ，１１５ｄが保持され、第１の保持部１１２Ｂには、第１の磁石１１５ｂ，１１５ｃが保持されている。以下、第１の磁石１１５ａ〜１１５ｄを区別しない場合には、「第１の磁石１１５」と記す。
【００８４】
第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂはそれぞれ、第１の回転部材本体１１１の面１１１ｓに垂直であって径方向に平行な２つの面を有する。この第１の保持部１１２Ａの２つの面に穴部１１６ａ，１１６ｄが形成されている。また第１の保持部１１２Ｂの２つの面に穴部１１６ｂ，１１６ｃが形成されている。そして第１の保持部１１２Ａに設けられた穴部１１６ａ，１１６ｄに第１の磁石１１５ａ，１１５ｄが嵌装され、接着剤によって第１の磁石１１５ａ，１１５ｄが第１の保持部１１２Ａに固着（保持）される。同様にして、第１の磁石１１５ｃ，１１５ｂが、接着剤によって第１の保持部１１２Ｂに固着（保持）される。以下、穴部１１６ａ〜１１６ｄを区別しない場合には、「穴部１１６」と記す。
【００８５】
一方、図１６Ｂに示すように、第２の回転部材１２０の第２の保持部１２２Ａには、第２の磁石１２５ａ，１２５ｂが保持され、第２の保持部１２２Ｂには、第２の磁石１２５ｄ，１２５ｃが保持されている。図１６Ｂに示す第２の回転部材１２０は、説明の都合上、図１５Ａの第２の回転部材１２０を左に９０度回転させた状態としている。以下、第２の磁石１２５ａ〜１２５ｄを区別しない場合には、「第２の磁石１２５」と記す。
【００８６】
第２の保持部１２２Ａ，１２２Ｂはそれぞれ、第２の回転部材本体１２１の面１２１ｓに垂直であって径方向に平行な２つの面を有する。この第２の保持部１２２Ａの２つの面に穴部１２６ａ，１２６ｂが形成されている。また第２の保持部１２２Ｂの２つの面に穴部１２６ｄ，１２６ｃが形成されている。そして第２の保持部１２２Ａに設けられた穴部１２６ａ，１２６ｂに第２の磁石１２５ａ，１２５ｂが嵌装され、接着剤によって第２の磁石１２５ａ，１２５ｂが第２の保持部１２２Ａに固着（保持）される。同様にして、第２の磁石１２５ｄ，１２５ｃが、接着剤によって第２の保持部１２２Ｂに固着（保持）される。以下、穴部１２６ａ〜１２６ｄを区別しない場合には、「穴部１２６」と記す。
【００８７】
図１７は、第１の回転部材１１０に設けられた第１の磁石と、第２の回転部材１２０に設けられた第２の磁石の位置関係を示す説明図である。この図１７は、第１の回転部材１１０と第２の回転部材１２０が組み合わされた状態（図１３）のＩ−Ｉ線矢視図である。
第１の回転部材１１０と第２の回転部材１２０が組み合わされた状態で、図１の例と同様に、第１の回転部材１１０の第１の磁石１１５ａと第２の回転部材１２０の第２の磁石１２５ａが対向している。さらに第１の磁石１１５ｂと第２の磁石１２５ｂ、第１の磁石１１５ｃと第２の磁石１２５ｃ、第１の磁石１１５ｄと第２の磁石１２５ｄがそれぞれ対向している。すなわち、第１の回転部材１１０と第２の回転部材１２０は、４つの第１の磁石１１５と対応する４つの第２の磁石１２５が９０度の間隔をおいて対向している。
【００８８】
第１の磁石１１５と第２の磁石１２５が接近して対向したとき、第１の磁石１１５と第２の磁石１２５の対向する面とがほぼ平行となるように、第１の磁石１１５及び第２の磁石１２５が第１の回転部材１１０及び第２の回転部材１２０に保持されていることが望ましい。一例として、図９に例示したテーパーを形成する技術を、第１の保持部１２１Ａ，１２１Ｂと第２の保持部１２２Ａ，１２２Ｂに適用してもよい。
【００８９】
非接触式動力伝達装置１００では、第１の磁石１１５の第２の磁石１２５と対向する側の磁極と、第２の磁石１２５の第１の磁石１１５と対向する側の磁極とが、同極となるように配置されている。図１７では、各磁石のＳ極同士が対向している。第１の磁石１１５及び第２の磁石１２５には、一例として永久磁石が用いられる。なお、第１の磁石１１５及び第２の磁石１２５の形状は、環状の他、例えば円形、円柱、四角形などでもよい。
【００９０】
このような構成において、電動機１０４が駆動して第１の部材１０１の第１の回転軸１０３に動力（回転トルク）を与えて第１の回転部材１１０を回転させる。そして、第１の回転部材１１０の第１の磁石１１５と第２の回転部材１２０の第２の磁石１２５が接近して対向したとき、第１の磁石１１５と第２の磁石１２５との間に反発力が生じる。それにより、第１〜第３の実施の形態と同様に、第２の磁石１２５を保持する第２の回転部材１２０に、第１の回転部材１１０の回転方向と同じ方向への力が作用する。その結果、第２の回転部材１２０と連結した第２の回転軸１０５が回転する。このようにして、第１の部材１の動力（回転トルク）が、磁気を利用して非接触で第２の部材２に伝達される。
【００９１】
本実施の形態は、第１〜第３の実施の形態と同様の効果を奏する。すなわち、本実施の形態では、第１の回転軸１０３（駆動軸）に取り付けられた第１の回転部材１１０と、第２の回転軸１０５（従動軸）に取り付けられた第２の回転部材１２０が、ゴム、樹脂又は金属等の連結用の部品を介さずに、非接触で結合される。その結果、連結する第１の回転部材１１０と第２の回転部材１２０間には、摩擦や振動が発生することなく、駆動軸から従動軸に動力が効率よく伝達される。
【００９２】
なお、本実施の形態では、第１の回転部材１１０が、第１の磁石を保持する第１の保持部を２つ備える構成としたが、１又は３以上でもよい。例えば第１の回転部材１１０に３つの第１の保持部を設ける場合には、１２０度の間隔で配置する。同様に、第２の回転部材１２０の第２の保持部を、１又は３以上としてもよい。
【００９３】
また、第１の回転部材１１０は、第１の回転部材本体１１１と第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂを別体とし、第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂを周知の手段により第１の回転部材本体１１１に固定する構成としてもよい。第２の回転部材１２０についても同様である。
【００９４】
［第４の実施の形態の第１変形例］
図１８は、第４の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置１００の第１の変形例を示す説明図である。
非接触式動力伝達装置１００（図１６Ａ）は、第１の磁石１１５を第１の回転部材１１０の第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂの穴部１１６に収納していた。一方、第１の変形例に係る第１の回転部材１１０Ａでは、第１の回転部材１１０の第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂの穴部１１６をなくし、第１の磁石１１５を第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂの表面に保持する。例えば、接着剤を用いて、第１の磁石１１５を第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂの表面に固定する。第２の回転部材についても同様に、第２の磁石１２５を第２の保持部１２２Ａ，１２２Ｂの表面に保持する。
【００９５】
［第４の実施の形態の第２変形例］
図１９は、第４の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置１００の第２の変形例を示す説明図である。
第２の変形例に係る第１の回転部材１３０は、第１の回転部材本体１３１の主面１３１ｓに、第１の回転部材１１０の第１の保持部１１２Ａ，１１２Ｂと同じ形状、かつ磁石で構成された凸部が形成されている。すなわち、この凸部は第１の磁石１３２Ａ，１３２Ｂである。第１の回転部材本体１３１は第１の磁石１３２Ａ，１３２Ｂと一体に構成されている。また第１の回転部材１３０と対応する図示しない第２の回転部材は、同様に第２の回転部材本体と一体に構成された第２の磁石１４２Ａ，１４２Ｂを有している。
【００９６】
図１９に示すように、第１の磁石１３２Ａ，１３２Ｂの第２の磁石１４２Ａ，１４２Ｂと対向する側の磁極と、第２の磁石１４２Ａ，１４２Ｂの第１の磁石１３２Ａ，１３２Ｂと対向する側の磁極とが、同極となるように配置されている。
【００９７】
このような構成により、第１の回転部材１３０の第１の磁石１３２Ａ，１３２Ｂと第２の回転部材の第２の磁石１４２Ａ，１４２Ｂが接近して対向したとき、第１の磁石１３２Ａ，１３２Ｂと第２の磁石１４２Ａ，１４２Ｂとの間に反発力が生じる。これを利用することで、第１〜第４の実施の形態と同様に、第１の磁石１３２Ａ，１３２Ｂを有する第１の部材の動力（回転トルク）が、第２の磁石１４２Ａ，１４２Ｂを有する第２の部材に磁気を利用して非接触で伝達される。
【００９８】
なお、第１の磁石１３２Ａ，１３２Ｂ及び第２の磁石１４２Ａ，１４２Ｂの磁極を分極する手段として、永久磁石を用いることができる。あるいは永久磁石に代えて電磁石を利用してもよい。
【００９９】
なお、本発明は上記の実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。
例えば、上記した実施の形態例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態例の構成の一部を他の実施の形態例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態例の構成に他の実施の形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態例の構成の一部について、他の構成の追加・置換、削除をすることが可能である。
【０１００】
例えば、上述した第１〜第４の実施の形態では、第１の部材を駆動側及び第２の部材を従動側として説明したが、第２の部材を駆動側及び第１の部材を従動側としてもよい。
【０１０１】
また、第１〜第３の実施の形態に係る非接触式動力伝達装置を電力貯蔵装置に適用する場合には、真空容器と第１の回転軸（もしくは第２の回転軸）との隙間を、磁気流体を用いて密封することが好適である。
【符号の説明】
【０１０２】
１…第１の部材、  ２…第２の部材、  ３，３Ａ，３Ｂ…非接触式動力伝達装置、  １０…第１の回転軸、  ２０…第１の円板状部材、  ２０ｓ…主面、  ２１Ａ〜２１Ｄ…第１板状部材（第１の板状部材）、  ２２…第１の磁石（第１の磁石）、  ３０…第２の回転軸、  ４０…第２の円板状部材、  ４０ｓ…主面、  ４１Ａ〜４１Ｄ…第２の板状部材（第２の板状部材）、  ４２…第２の磁石（第２の磁石）、  ５０Ａ…支持部本体、  ５１Ａ〜５１Ｄ…板状部材（第１の板状部材）、５１ｃ…溝、  ５１ｄ…環状溝、  ５１ｈ…貫通孔、  ５２…蓋、  ５４…支持部、  ５４ａ，５４ｂ…支持部材、  ５５…溝部、  ５６ａ，５６ｂ…貫通孔、  ６０…環状補強部材、  ６１…固定部材、  ６１ａ…係止部、  ６１ｂ…挿通部、  ６１ｃ…溝、  ６２…回動防止部材、  ６３…固定部材、  ７０…第２の円板状部材、  ７０Ｃ１…第１の円筒部、  ７０Ｃ２…第２の円筒部、  ７０ｓ…主面、  ７１Ａ〜７１Ｄ…板状部材（第２の板状部材）、  ７１ｄ…環状溝、  ７２…蓋、  ７４ａ，７４ｂ…テーパー部、  ８０Ａ…支持部本体、  ８１Ａ〜８１Ｄ…板状部材（第２の板状部材）、  ８４…支持部、  ８４ａ，８４ｂ…支持部材、  ８５…溝部、  １００…非接触式動力伝達装置、  １０１…第１の部材、  １０２…第２の部材、  １０３…第１の回転軸、  １０５…第２の回転軸、  １１０，１１０Ａ…第１の回転部材、  １１１…第１の回転部材本体、  １１２Ａ，１１２Ｂ…第１の保持部、  １１３ａ，１１３ｂ…空隙部、  １１５ａ〜１１５ｄ…第１の磁石、  １２０…第２の回転部材、  １２１…第２の回転部材本体、  １２２Ａ，１２２Ｂ…第２の保持部、  １２３ａ，１２３ｂ…空隙部、  １２５ａ〜１２５ｄ…第１の磁石、  １３０…第１の回転部材、  １３１…第１の回転部材本体、  １３２Ａ，１３２Ｂ…第１の磁石、  １４２Ａ，１４１Ｂ…第２の磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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