(57)【要約】  磁気継手（２０）は、一方が他方内に同軸に配列された第一および第二の継手部材（２１，２３）を備える。各継手部材（２１，２３）は、突出している各一連の永久磁石（３）を有する。継手部材（２１，２３）の（５）上で、磁石（３）の各々は、異極性を有する対向面を有し、連続した磁石（３）は、連続した磁石（３）の対向面が交互極性にして、互いに間隔が置かれている。継手部材（２１）上の磁石（３）は、連結部材（２３）上の磁石（３）と対向配置されているが、オフセットされている。永久磁石（図８）を係合したボルトまたはロッド（１０）を用いて組み立てられた継手部材と回転軸に垂直に極性形成された永久磁石継手部材（図１８ｃ）も開示する。【選択図】図１１ａ
2014504707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が継手部材から突出した各一連の永久磁石を有する第一および第二の継手部材を備え、前記各永久磁石について、該磁石の各々は異極性を有する対向面を有し、連続した磁石は、前記連続した磁石の面の極性を交互に置いて前記連続した磁石の前記対向面により互いに間隔が置かれており、前記継手部材は、前記各一連の磁石が互いに対向配置されているがオフセットされた状態で並べられている、磁気継手。
【請求項２】
前記各一連の磁石の各々は、対向面を異極性にして、他方の一連の磁石が有する二つの磁石の間の空間内に突出する、請求項１に記載の磁気継手。
【請求項３】
前記継手部材は、各々が有する各磁石が該継手部材の外縁の周囲に配列された回転部材である、請求項１または２に記載の磁気継手。
【請求項４】
前記継手部材は、一方が他方の内側に同軸に配列されている、請求項３に記載の磁気継手。
【請求項５】
前記磁石は菱形でできている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項６】
前記継手部材は、請求項７乃至１２のいずれか一項に一致する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項７】
キャリアと、前記キャリア上に取付けられた複数の永久磁石とを備え、前記磁石の各々は、少なくとも一つ凹所が形成され、複数のロッドが前記キャリアに設けられ、前記磁石を前記キャリア上に固定するために前記凹所と係合する、磁気継手部材。
【請求項８】
前記磁石の各々は、前記磁石の基部の対向側面に一対の前記凹所を有する、請求項７に記載の磁気継手部材。
【請求項９】
前記キャリアは、各々の間に前記磁石を備えて配列された一対の要素を備え、前記各要素は、前記ロッドを他方の前記要素に交互に置いて一連の前記ロッドを支える、請求項７または８に記載の磁気継手部材。
【請求項１０】
前記磁石の各々は、前記キャリアから突出して突出極を規定する、請求項７、８または９に記載の磁気継手部材。
【請求項１１】
前記磁石の各々は、前記磁石の一方の側面に北極を、他方の側面に南極を提供できるように極性形成されている、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の磁気継手部材。
【請求項１２】
前記ロッドはボルト形状である、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の磁気継手部材。
【請求項１３】
各々が回転軸の周囲を回転するように配列された一対の磁気継手部材を備え、前記磁気継手部材の少なくとも一つは、前記回転軸に垂直な方向に極性形成された永久磁石の本体を備える、磁気継手。
【請求項１４】
前記本体は円筒状である、請求項１３に記載の磁気継手。
【請求項１５】
前記各本体は環状区分でできている請求項１３または１４に記載の磁気継手。
【請求項１６】
前記継手部材の少なくとも一つは、各々の極性形成の方向がらせんパターンで互いにオフセットされた状態で、並んで配列された複数の前記本体を備える、請求項１３、１４または１５に記載の磁気継手。
【請求項１７】
前記一方の継手部材は、管状部材を備えるウォーム駆動として前記他方の継手部材と磁気連結される、請求項１６に記載の磁気継手。
【請求項１８】
前記継手部材は、軸方向に互いに間隔が置かれている、請求項１３、１４または１５に記載の磁気継手。
【請求項１９】
前記継手部材は、互いに同軸に配列されている、請求項１３、１４または１５に記載の磁気継手。
【請求項２０】
前記継手部材の少なくとも一つの前記本体の周囲に金属スリーブが設けられている、請求項１３乃至１９のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項２１】
前記若しくは各永久磁石または永久磁石材料の本体は希土類材料から構成される、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の磁気継手または継手部材。
【請求項２２】
前記希土類材料はネオジムから構成される、請求項２１に記載の磁気継手または継手部材。
【請求項２３】
実質的に、添付の図面を参照して明細書で説明した磁気継手部材。
【請求項２４】
互いに磁気連結される、請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の複数の磁気継手部材を備える磁気継手。 
【請求項２５】
回転継手である請求項１乃至６または請求項１３乃至２４のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項２６】
線形継手である請求項１乃至６または請求項１３乃至２４のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項２７】
実質的に、添付の図面を参照して明細書で説明した磁気継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁器継手の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気継手は、トルク伝達システムにおいて他の機械継手に代わる公知のものである。磁気継手は、機械駆動により被るエネルギー損失がなく改良された効率性でトルク伝達を提供し、被駆動コンポーネントを駆動システムから分離することができる。磁気継手は、過剰なトルクが生じた場合に摺動し、特有の漏出や摩擦など、回転中のシャフトシールに伴う問題を取り除くように構成することができる。
【０００３】
磁気継手のための従来の提案は、国際公開第２０１０／１２１３０３号と米国特許出願第２００８／０２１７３７３号明細書を含む。
【０００４】
本発明の好ましい実施形態は、従来から提案されている磁気継手よりも効率がよく安全であり、かつ経済的な磁気継手を提供することを目的とする。
【０００５】
本明細書の文脈において、「磁気継手」とういう用語は、部材同士が磁気連結される配列を指し、例えば、磁気継手装置、磁気駆動および磁気連動装置のように公知であり得る配列を含むように概ね使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、第一の継手部材上に取り付けられ第一の極性形成面を提示する第一の永久磁石と、第二の継手部材に取付けられ第二の極性形成面を提示する第二の永久磁石とを備える磁気継手が提供され、前記第一および第二の継手部材は互いに対向配置されているがオフセットされており、前記第一および第二の極性形成面は、異極性でできており、互いに向かい合う。
【０００７】
好ましくは、前記磁石は、前記継手部材から突出する。
【０００８】
好ましくは、前記磁石は菱形でできている。
【０００９】
好ましくは、前記磁石の各々は、異極性を有する二つの極性形成面を有する。
【００１０】
上述の好ましい磁気継手は、それぞれ第二の磁石を備える複数の前記第二の継手部材と対向配列され交互に置かれた、それぞれ第一の磁石を備える複数の前記第一の継手部材を備える。
【００１１】
別の態様では、本発明は、各々が前記継手部材から突出した各一連の永久磁石を有する第一および第二の継手部材を備える磁気継手を提供する。前記各一連の磁石について、前記各磁石は、異極性を有する対向面を有し、連続した磁石は、前記関連続した磁石の面の極性を交互に置いて互いに間隔が置かれており、前記継手部材は、前記各一連の磁石が互いに対向配置されているがオフセットされた状態で並べられている。
【００１２】
前記各一連の磁石の各々は、対向し合う面を異極性にして、他方の一連の磁石が有する二つの磁石の間の空間内に突出し得る。
【００１３】
好ましくは、前記継手部材は、各々の磁石が該継手部材の外縁の周囲に配列された回転部材である。
【００１４】
好ましくは、前記継手部材は、一方が他方の内側に同軸に配列される。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、キャリアと当該キャリア上に取付けられた複数の永久磁石を備える磁気継手部材が提供される。前記磁石の各々は、少なくとも一つ凹所が形成され、複数のロッドが前記キャリアに設けられ、前記磁石を当該キャリア上に固定するために前記凹所と係合する。
【００１６】
好ましくは、前記磁石の各々は基部の対向側面に一対の前記凹所を有する。
【００１７】
好ましくは、前記キャリアは、要素間に前記磁石を備えて配列された一対の要素を備え、前記各要素は、他方の前記要素上にロッドを交互にした一連の是塩基ロッドを支える。
【００１８】
好ましくは、前記磁石の各々は、前記キャリアから突出して突出極を規定する。
【００１９】
好ましくは、前記磁石の各々は、前記磁石の一方の側面に北極を、他方の側面に南極を提供できるように極性形成されている。
【００２０】
好ましくは、前記ロッドはボルト形状である。
【００２１】
本発明のさらなる態様によれば、回転軸の周囲を回転するように配列された永久磁石材料でできた本体を備える磁気継手部材が提供される。前記本体は、前記回転軸に垂直な方向に極性形成されている。
【００２２】
好ましくは、前記本体は円筒状である。
【００２３】
好ましくは、前記本体は環状区分でできている。
【００２４】
上記磁気継手部材は、前記本体の極性形成の方向がらせんパターンで互いにオフセットされた状態で、並んで配列された複数の前記本体を備え得る。
【００２５】
そのような磁気継手部材は、前記継手部材がウォーム駆動として磁気連結された環状部材と組み合わせて提供され得る。
【００２６】
上記磁気継手部材は、軸方向に互いに間隔を置いて磁気継手に配列され得る。
【００２７】
上記磁気継手部材は、一方が他方の中に同軸に配列され、磁器連結されて配列され得る。
【００２８】
前記磁気継手部材の少なくとも一つの本体の周囲に金属スリーブが設けられ得る。
【００２９】
本発明の前述したいずれか一つの態様に記載の磁気継手または継手部材において、前記若しくは各永久磁石または永久磁石材料でできた本体は、好ましくは、希土類材料から構成される。
【００３０】
好ましくは、前記希土類材料はネオジムから構成される。
【００３１】
磁気継手は、本発明の前述したいずれか一つの態様に記載の、互いに磁気連結された複数の磁気継手部材を好ましくは備える。
【００３２】
そのような磁気継手は、回転継手または線形継手であり得る。
【００３３】
本発明をさらに理解し、本発明の実施形態がどのようにして効果をもたらすのかを示すため、例として添付図面を参照する。 
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】等角図における菱形の有極磁石の一例を示す。
【図２】対称軸を備え、互いに並行に並んで配列され、磁石間の磁力を示した図１の一対の菱形の有極性磁石を示す。
【図３】図２のように配列されているが、軸方向に互いにオフセットされた一対の菱形磁石を示す。
【図３ａ】空中で連動した二つの磁石を示す。
【図４】図３の菱形磁石に類似するが追加磁石と磁力を示す図である。
【図５】図３の菱形磁石に類似し、さらに軸方向にオフセットされているが長手軸方向が互いに近い状態の磁石を示す。
【図６】等角図における、一実施形態の磁気継手部材の一例を示す。
【図７】図６の磁気継手部材のボルトと磁石の構造の分解図を示す。
【図８】継手用プレートとリングを備えた、図６及び図７の磁気継手部材の分解図を示す。
【図９】図６、図７および図８の放射状の磁気継手部材の平面図を示す。
【図１０】図６、図７および図８の放射状の磁気継手部材の側面図を示す。
【図１１】一体化されたボルトと磁石を示す、図１０の側面図のＡ−Ａ断面を示す。
【図１１ａ】内側磁気継手部材および外側磁気継手部材を備える磁気継手を示す。
【図１２】放射状極性または垂直極性を備えた磁気継手部材の一例を示す。
【図１３】部材間に空隙がある駆動部材と被駆動部材としての図１２の二つの磁気継手部材を示す。
【図１４】図１３の配列と類似する配列を示すが、ここでは駆動部材の直径が被駆動部材よりも大きい。
【図１５】一つの駆動部材と複数の被駆動部材を備えた、図１２の磁気継手部材の配列の一例を示す。
【図１６】駆動部材に対して斜めにオフセットされた被駆動部材を備えた、図１２の磁気継手部材の配列の別例を示す。
【図１７】９０度を通してトルク伝達をリレーする仲介用被駆動部材を備えた、図１２の磁気継手部材の配列を示す。
【図１８】駆動部材の内側に収納された被駆動部材を備えたドラム構造における、図１２の磁気継手部材の配列の別例を示す。
【図１８ａ】垂直極性を備えた二つの磁気継手部材を示す。
【図１８ｂ】一方向に移動する、各シャフトに取付けられた図１８ａの二つの継手部材を示す。
【図１８ｃ】反対方向の移動を示す、図１８ｂに類似する図である。
【図１８ｄ】ドラム構造における継手部材を示す、図１８ｂに類似する図である。
【図１８ｅ】図１８ｄに一致する切欠き図である。
【図１９】環状構造において、軸方向に極性形成された磁石配列を駆動するように配列された、図１２の磁気継手部材の配列の一例を示す。
【図２０】回転方向に対して垂直に極性形成された円筒状磁石を示す。
【図２１】らせん構造の極性形成の、連結した図２０の複数の円筒状磁石の一例を示す。
【図２２】環状配列の磁石を駆動するために磁気ウォーム駆動として使用されている、図２１の複数の円筒状磁石を示す。
【図２３】図２１のさらに複数の円筒状磁石を駆動するように配列された図２１の複数の円筒状磁石を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図において、同様の参照番号は同様または対応する部品を示す。
【００３６】
以下に記載され、且つ／または図面に示される種々の特徴は、好適であるが必須の特徴ではないことが理解されるべきである。記載され、且つ／または示される特徴の組合せだけが組合せ可能であるとはみなされない。反対のことを述べない限り、実施する場合、個々の特徴は省略され、変更され、または異なる組み合わせで組合せられ得る。単なる一例として、図６乃至図１１に示されるような磁石３の形状は、そのような実施形態における使用に対してのみ可能な形状ではなく、そのような形状の磁石３は、図６乃至図１１に示す他の全ての構成要素とともに常に使用しなければならないわけではない。
【００３７】
図１は、リブ状側面３１を受入れ係合するように形成された補完凹所を備える環状本体または線形本体内で適所に磁石３を保持するために使用される、対向側面に複数のリブ３１を備えた、菱形で示される永久磁石３を示す。図１に示されるように、磁石３は、磁石３の一方の側面に沿って延伸する北極（Ｎ）と対向する側面に沿って対称的に延伸する南極（Ｓ）を備えて極性形成されている。
【００３８】
磁石３は、希土類(例えばネオジム)から製造され得、成型・焼結し、ダイアモンドワイヤを用いてカッティング形成することができる。菱形により、機械式ギアに類似する比較的細身の断面が提供され、従って、領域毎に一層多くの磁石を使用することができる。しかし、例えば環状または楕円など菱形に代わる形状が採用されてよい。
【００３９】
図２では、二つの磁石３が対称軸を備えて互いに並列に並んで配列され、点線で示される中心軸に並んでいる。上方の磁石３の南極Ｓは、下方の磁石３の北極Ｎと向かい合い、従って二つの磁石３間に引力が生じている。解放されると、磁石はくっつく。
【００４０】
図３では、磁石３の中心は、磁石の傾斜面が互いに向かい合うようにオフセットされている。この構成では、驚くべき現象が見出され、一方の菱形磁石のＮは他方の磁石のＳと向かい合っても、磁石はかなりの力でもって互いに対して空中で連動、つまり、磁石３は互いに均衡する位置を取る。磁石３が回転継手または線形駆動のようにリング配列または線配列された場合、従来の装置では生じ得るように、磁石３は配列から飛び出ようとはしないため、これは非常に意義がある。
【００４１】
この現象が図３ａに示され、図３ａは、旋回軸１５に旋回可能に取り付けられたそれぞれの本体１４に取付けられた二つの磁石１３を示す。本体１４はそれぞれの旋回軸１５の周囲を自由に旋回できるが、磁石１３のＮ極とＳ極は互いに向かい合い、かなりの空隙を置いて、示される位置で固定する。
【００４２】
図４は追加の磁石３を示し、（示されるように）右側の磁石３が、二つの向かい合う磁石３の間でどのように右側に配置されているかを示す。磁石３の間の磁力により磁石３を均衡状態で維持し、互いに固定した状態になる。示されるように左右相互に一続きの拡大磁石３を含むまで拡大されると、図４は線形駆動もしくは線形継手か、または回転駆動もしくは回転継手の発展図を描き得る。示されるように左側の磁石３が上または下に移動すると、磁石間の磁気継手力に起因して、示されるように対応する右側の磁石３の動きを誘発する。逆の場合も同じである。
【００４３】
図５では、磁石が、互いにすれ違うことができる位置になったとしても、図３および図４のように、未だに連動しようとし、つまり、力を加えられない限り互いにすれ違わない。この位置では連動する磁場は弱いが、それでも同様の効果を有する。
【００４４】
磁石同士が互いに反発し引き合うように磁極を用いて磁石３を構成することにより、自己固定アセンブリを提供し、従来のシステムよりもはるかに強力な磁気継手１が作り出される。自己固定システムは、従来の配列だと生じ得るような、高速で磁性要素がアセンブリから燃え出す危険性を避け、一層安全でもある。
【００４５】
前述の通り、好適なキャリアに磁石３を配置するためには、リブ状側面３１を受入れ係合するように、形成された凹所を設ける必要がある。これは、典型的に高額で精確なカッティング技術が必要である。この点において、図６乃至図１１の実施形態は改良されている。
【００４６】
磁気継手は典型的に、軸受部の共通軸の周囲を回転するように構成された駆動部材と被駆動部材を備える。典型的に、シャフトが駆動部材に接続され、またシャフトが被駆動部材に接続されて、部材間の機械接触なしに駆動部材と被駆動部材を介してトルク伝達が提供される。図６は、磁気継手１の一部を形成する駆動部材または被駆動部材１の構成を示す。
【００４７】
図６および図７に示すように、磁気継手部材１は、複数の永久磁石３が取り付けられた追加のディスク４を支持するプレート２を備える。追加のリング５は、ディスク４の周囲で磁石３を適所にとどめるために使用される。ディスク４とリング５は、それぞれの孔を通るボルト６形状の複数のロッドにより連結される。
【００４８】
磁石３を適所に保持するボルト６を提供することにより、精確な製造要件の数を低減し、それにより、専門的な備品を使用しなければならない関連コストを軽減することができる。磁石格納リングおよび他の類似代替手段は、極めて精確な寸法に製造されなければならず、それにより、典型的にはレーザーを用いてカッティング成形される。格納リングの代わりにボルト６を組み込むことにより、製造過程で高価なレーザーカッティング工程を使用する必要性を回避する。ボルト６は、格納リングと同程度の製造精確性を必要としない。プレート２、ディスク４およびリング５など、磁気継手１を作成する他の要素も同様に精確な技術を必要とせず、これらは全て、より安価な製造代替手段を提供するプラズマカッターを使用して製造することができる。
【００４９】
磁石３は、ディスク４の外縁の周囲に、実質的に等間隔で円周方向に配置されている。磁気継手部材１が追加の磁気継手部材に磁気連結されると、一方が駆動部材となり、他方が被駆動部材となって、駆動部材上の各磁石が被駆動部材上のそれぞれの磁石と間に空隙を置いて磁気連結するように構成される。
【００５０】
磁石３は、駆動部材と被駆動部材の間の反発力で動作するように極性形成され配列されている。従来の公知な磁気継手１は、磁石３が引力で動作するように極性形成され配列されている。こうした従来のシステムにおいて、生じ得るねじり振動を低減させるために、磁石は精密にバランスを取らなければならない。そのようなねじり振動はトルク伝達、従って継手の効率性を大幅に低減させてしまう場合がある。反発力で動作させることにより、ねじり振動に起因する損失が最小に抑えられ、それにより、磁気継手１の効率性が向上する。こうしたシステムにより、より大きな磁気継手１を使用することができ、それにより、さらに大きなトルクを伝達することができる。該システムにより、磁気連結された部材間に一層大きな間隙を提供することもできる。そのような配列により、継手部材を壁などの障害物により隔て、従って、障害物を介してトルクを伝達することもできる。
【００５１】
図８の分解図は、磁気継手部材１と、上記の配列内のディスク４およびリング５の位置を示す。ディスク４およびリング５は、ボルト６により所定の位置に固定され、磁石３と共に連結している。図９および図１０に示すように、ボルト６は対向する方向に交互にディスク４を通る。磁気継手１の荷重配分と対称性は維持され、動作時のトルクに影響を与えないことが重要である。
【００５２】
図１１は、図１０の側面図のＡ−Ａ断面を示し、平面図における磁石３の形状を示す。図１１は、ディスク４の円周の外縁の周囲の磁石３の位置も示す。詳細には、各磁石３は一対の凹所を有する内側部分に形成され、各凹は、磁石３を適所に固定するために、それぞれ一つのボルト６と係合するように配列されていることが理解される。
【００５３】
ボルト６はねじが付いているか、ディスク４およびリング５に固定されるロッドで置換されてもよい。
【００５４】
図１１ａは、外側磁気継手部材２１および内側磁気継手部材２３を備える磁気継手２０を示す。外側磁気継手部材２１は、複数の永久磁石３が取り付けられたリング２２を備える。磁石３は、放射状に内側方向に向き、互いに間隔を置いた、相互に隣り合って向かい合う北極および南極を有する、前述の実施形態で説明したような磁石であり得る。内側磁気継手部材２３は、複数の類似の永久磁石３が取り付けられ、放射状に外側方向を向き、各々が外側部材２１上の二つの向かい合う磁石３の間の空隙に向けて突出したリング２４を備える。
【００５５】
使用時に、継手部材２１，２３に作用する磁力によって、説明したように継手部材は一般的に均衡する位置で連動する。継手部材２１，２３は環状であるため、各々の外縁上にある二つの対向する箇所で対抗する等しい磁力を経験する。前述したように、インターリーブされた磁石３は全て隣り合う磁石に対して均衡する位置を取るので、継手部材２１，２３が、示されるような均衡する位置から互いに対して移動する傾向はない。従って、継手部材２１，２３の一方を軸周りに回転させると、互いに作用する磁力に起因して他方の継手部材が一方に従い、対向し合う磁石３は決して互いに接触するようにはならない。
【００５６】
図１乃至図１１に概ね具現化した磁石３には、継手部材２１，２３を均衡する位置に取らせる三つの異なる並列の磁石３が認められた。第一は、示されるように、奥行きなく交互配置された磁石３である。第二は、奥行きをもって交互配置された磁石３である。第三は、磁石３が交互配置されていないが、内側の磁石３が外側の磁石３から少しだけ間隔を置いた構成である。示されるような回転継手２０には、示されるように若干大きい、示されるような外側の継手部材２１に対して示されるように若干小さい直径を有する内側連結２３に、上述の三つの並置は対応する。
【００５７】
継手部材２１，２３は均衡する位置に自然と向かう傾向にあることが、示されるように連結２０の重要な実用的利益である。これは、公知の従来技術と対照的に、継手２０は比較的正確性が低くても組み立てることができることを意味する。つまり、磁石が衝突して構成要素に損害を与える危険性がほとんどなく、磁石が危険なほどの速度で放出されてしまうリスクもほとんどない。従って、連結２０ははるかに安価で製造することができる。
【００５８】
継手部材２１，２３は、同心で均衡する位置に自然と向かう傾向にあるので、継手部材２１，２３の軸受部により経験する力は他の従来技術の提案における力よりもはるかに小さい。これにより、磁気継手アセンブリの製造が低コストで一層促される。継手部材２１，２３にかかる重力は磁力に比べて低い。
【００５９】
図１２では、磁気継手部材１は円筒状であり、長手軸方向に回転することを目的とする。磁気継手部材１は、極性形成が回転軸に垂直になるように極性形成されている。
【００６０】
図１２に示される磁気継手が、駆動部材７および被駆動部材８で構成されている場合、図１３に示されるように空隙を持ちつつ、駆動部材７が部材間の磁場により提供されるトルクを被駆動部材８に磁気継手を介して伝える。該駆動部材および被駆動部材の極性は互いに反対方向であり、大きさが等しく、従って磁気継手１の均衡が確保され、駆動部材７から被駆動部材８に回転が伝えられる。
【００６１】
図１２には単一の極性形成のみが示されているが、そのような磁石３も、トルク伝達のために必要な磁場に応じて複数の磁極を提供するように複数の極性が形成されてよい。
【００６２】
磁気継手部材１は、環状の円筒状形状として図１２に示されているが、他の区分やブロックでできたシリンダなど他の形状が使用されてよい。
【００６３】
図１３に示される構成では、部材１間の空隙は従来の連結器よりもはるかに大きくてもよい。これにより、磁束を著しく妨げない、構造的要素または機能的要素（例えばシール）の介在を用いた部材１間の隔たりが容易になる。磁気継手部材１の顕著な特徴は、磁場が公知の継手よりもはるかに大きく広がり得ることである。
【００６４】
図１４に示されるように、トルク伝達を提供するために駆動部材７と被駆動部材８の類似配列を使用することができ、駆動部材７の直径は被駆動部材８よりも大きいか、または直径の大きな部材８が駆動部材であってよく直径の小さな部材７が被駆動部材でよい。
【００６５】
図１５に示されるように、一つの駆動部材７が複数の被駆動部材８を駆動するように構成することもできる。被駆動部材８は、駆動部材７のように同じ回転軸に沿って位置決めする必要はなく、駆動無事７に対して斜めに設置することができる。図１６は、被駆動部材８の回転軸が駆動部材７の回転軸に対し４５度である配列を示す。
【００６６】
被駆動部材８が、駆動部材７に対して９０度の位置で回転軸を有する状況では、図１７に示されるように、一または複数の仲介用被駆動磁石８を間に配置することができる。駆動部材７からのトルクは、駆動部材７の回転軸に対し４５度傾斜した仲介用被駆動部材８に伝えられ、駆動部材７の回転軸に対し４５度斜めに配置された第２の被駆動部材８にさらに伝えられる。この配列により、駆動部材７から最後の被駆動部材８まで円滑な伝達が確保される。それにより、任意の角度の駆動部材７を介して被駆動部材８まで、必要な場合は仲介用被駆動部材８を使用することにより、トルクを伝達することができる。
【００６７】
図１８に示されるように、被駆動部材８は、駆動部材７(逆の場合も同じ)内に包含することができ、従って、ドラム構造の磁気継手を形成する。
【００６８】
図１８ａにおいて、磁石継手部材は、各々が輪状構造の駆動部材７および被駆動部材８を備え、示されるように、各々の軸に対して垂直に極性形成された永久磁石を備える。この例では、部材７および８の両方は、同じ極性Ｎ−Ｓで配列されている。
【００６９】
図１８ｂに示されるように、駆動部材７および被駆動部材８の各々は、シャフト２７，２８の回転移動も軸移動も可能にする軸受部２７，２８それぞれに支持されたシャフト１７,１８それぞれに取付けられている。
【００７０】
図１８ｂに示されるように、互いに作用する磁力に起因して、駆動部材７および被駆動部材８は、連動すると互いに間隔を置いて均衡する位置を取る。駆動部材７が回転すると、被駆動部材８が駆動部材７に従う(逆に、被駆動部材が回転する場合も同じである)。また、駆動部材７が被駆動部材８に向かって、つまり示されるように左側に移動すると、被駆動部材８も左側に移動する。図１８ｃに示されるように、被駆動部材８が駆動部材７に向かって、つまり示されるように右側に移動すると、駆動部材７も右側に移動する。
【００７１】
従って、前述したように、図１８ｂおよび図１８ｃに示されるような継手は、接触することなくトルクを効率的に伝達することができ、それにより密封の必要性を低減させ、駆動部材７および被駆動部材８の間に壁などの物体を配置することができる。
【００７２】
図１８ｄに示されるように、被駆動部材８が駆動部材７の内側に配置される場合、被駆動部材８のＮ極とＳ極がそれぞれ、駆動部材の７のＳ極とＮ極と対向した均衡する位置を取る。図１８ｅの切欠き図に示されるように、被駆動部材８の軸方向末端面は、駆動部材７の土台から軸方向に間隔が置かれている。既に述べたように、軸受部２７，２８がシャフト２７，２８の回転移動も軸移動も可能とし、部材７，８の各々は、他方の回転移動と軸移動に従う。
【００７３】
土台３７は継手のねじれ強さを強化するため軟鋼からできてよく、磁気強度を強化するために、任意で駆動部材７の周囲にスリーブを形成するために拡大されてよい。また、被駆動部材８の周囲に金属スリーブが設けられてもよい。
【００７４】
図１９は磁気継手の配列を示し、軸方向に極性形成され、環状パターンに配列され、従って被駆動部材８を形成する配列を備える環状ホイール９を駆動するように駆動部材７はが構成されている。駆動部材７の回転軸は、被駆動部材８の回転軸に対し９０度傾斜している。
【００７５】
図２０は、磁極区分を規定する、外縁周囲に複数のノッチを備え、回転時にトルクを巻き取るために使用することができる円筒状磁石１０を示す。円筒状磁石１０は、回転軸に対して垂直に極性形成されている。図２１に示されるように、複数の円筒状磁石１０が積み重ねられ、極性形成の方向がらせん駆動ホイール１１の長さを通してらせん配列を形成するように配列されると、らせん駆動ホイール１１はらせん化された北極および南極を有する磁気継手部材を形成する。
【００７６】
図２２に示されるように、図２１のらせん駆動ホイール１１は、磁気連結されると、環状ホイールまたは配列された磁石を駆動するために使用することができる。そのような配列の磁石は、磁気ウォーム駆動を形成するが、同等の機械式ウォーム駆動に伴う接続部品間の摩擦に起因するエネルギー損失は形成しない。被駆動部材８または環状ホイール内の磁石は、磁石に関連するらせん駆動ホイール１１の配置に応じて軸方向または放射状に極性形成することができる。ギア比を非常に高くすることができ、例えば１００対１にすることも可能である。
【００７７】
図２３は、駆動部材および被駆動部材それぞれとして磁気連結された二つのらせん駆動ホイール１１を示す。この例では、平行な回転軸を用いて隣接した出力シャフトにトルクを伝達することができる。らせん極性形成配列により、堅いブロック磁石を使用して実現できるトルクよりもはるかに円滑に伝達することができる。それにより、そのようならせん駆動ホイール１１の配列は、線形駆動システムのために使用することができる。実際に、回転用の駆動部材または被駆動部材が本明細書に示し且つ／または説明しているが、線形用の等価物が代用されてよい。
【００７８】
部材１および部材１０などの磁気継手部材は希土類(例えばネオジム)から製造され得、成型・焼結し、ダイアモンドワイヤを用いてカッティング形成することができる。
【００７９】
本発明の実施形態を使用する磁気継手は、実質的に１００％の効率性で動作し得、非常に速い回転速度に耐え得る。電気モータを備えた磁気ギアボックスで使用されてよい。例えば、磁気継手は、人工心臓ポンプを駆動するために使用されてよい。
【００８０】
本発明の実施形態を使用する磁気継手は、継手を形成する環状の同心リング、またはギアを形成する別離したリングに配列された磁気継手部材を備え得る。
【００８１】
本明細書において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という動詞は、非排他的な包含を意味するように一般的な辞書の意味を有する。すなわち、一または複数の特徴を含ませるために、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」(またはいずれかの派生語)という用語の使用は、追加の特徴をも含む可能性を除外しない。「好ましい（ｐｒｅｆｅｒａｂｌｅ）」(またはいずれかの派生語)は、好ましくはあるが必須ではない一または複数の特徴を示す。
【００８２】
読者の注意は、本明細書と同時または以前に出願され、本明細書とともに公開された、本出願と関連するあらゆる文書に向けられ、そのような文書の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００８３】
（添付の請求の範囲、要約書および図面を含む）本明細書に開示した特徴の全て、並びに／または開示した任意の方法もしくは工程のステップの全ては、そのような特徴および／またはステップの少なくとも幾つかが相互に排他的である組合せを除いて任意の組合せで組合せられ得る。
【００８４】
（添付の請求の範囲、要約書および図面を含む）本明細書に開示した各特徴は、明示的に別段の定めをした場合を除き、同じ目的、同等の目的、または類似目的を果たす代替特徴を用いて置換され得る。従って、明示的に別段の定めをした場合を除き、開示した各特徴は、包括的な一連の類似特徴の単なる一例である。
【００８５】
本発明は、前述した実施形態（単数または複数）の詳細に限定されない。本発明は、（いずれの添付した請求の範囲、要約書および図面を含む）本明細書で開示した特徴のうち任意の新規な特徴または任意の新規な特徴の組み合わせまで、または、開示した任意の方法若しくは工程のステップの、任意の新規なステップ若しくは任意の新規なステップの組合せにまで及ぶ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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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１１ａ】
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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１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１８ｃ】
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【図１８ｄ】
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【図１８ｅ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年9月19日(2013.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方が他方の内側に同軸に配列され、各々の外縁の周囲にそれぞれ一連の、継手部材から放射状に突出した永久磁石を有する第一および第二の前記回転継手部材を備え、前記一連の磁石の各々について、前記磁石の各々は異極性を有する対向面を有し、連続した磁石は、前記連続した磁石の面の極性を交互に変えて互いに間隔が置かれており、前記継手部材は、前記それぞれ一連の磁石が互いに対向配置されているがオフセットされた状態で並べられており、それにより、対向し合った面を異極性にして、前記各一連の磁石の各々が他方の一連の磁石の二つの磁石の間の空間内に突出する、磁気継手。
【請求項２】
前記磁石は菱形形状でできている、請求項１に記載の磁気継手。
【請求項３】
前記継手部材の少なくとも一つはキャリアと、当該キャリアに取付けられた複数の永久磁石を備え、前記磁石の各々には少なくとも一つの凹所が形成され、複数のロッドが前記キャリアに設けられて前記磁石を前記キャリアに固定するように前記凹所と係合する、請求項１または２に記載の磁気継手。
【請求項４】
前記少なくとも一つの凹所が形成された前記磁石の各々は、前記磁石の基部の対向側面に一対の前記凹所を有する、請求項３に記載の磁気継手。
【請求項５】
前記キャリアは、要素間に前記磁石が配列された一対の前記要素を備え、当該要素の各々は前記ロッドを他方の要素に交互に置いて一連の前記ロッドを支持する、請求項３または４に記載の磁気継手。
【請求項６】
前記ロッドはボルト形状である、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項７】
前記各永久磁石は希土類材料から構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項８】
前記希土類材料はネオジムから構成される請求項７に記載の磁気継手。
【請求項９】
実質的に、添付の図面を参照して明細書で説明した磁気継手。
【請求項１０】
前記磁石の各々は、前記キャリアから突出して突出極を規定する、請求項７、８または９に記載の磁気継手部材。
【請求項１１】
前記磁石の各々は、前記磁石の一方の側面に北極を、他方の側面に南極を提供できるように極性形成されている、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の磁気継手部材。
【請求項１２】
前記ロッドはボルト形状である、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の磁気継手部材。
【請求項１３】
各々が回転軸の周囲を回転するように配列された一対の磁気継手部材を備え、前記磁気継手部材の少なくとも一つは、前記回転軸に垂直な方向に極性形成された永久磁石の本体を備える、磁気継手。
【請求項１４】
前記本体は円筒状である、請求項１３に記載の磁気継手。
【請求項１５】
前記各本体は環状区分でできている請求項１３または１４に記載の磁気継手。
【請求項１６】
前記継手部材の少なくとも一つは、各々の極性形成の方向がらせんパターンで互いにオフセットされた状態で、並んで配列された複数の前記本体を備える、請求項１３、１４または１５に記載の磁気継手。
【請求項１７】
前記一方の継手部材は、管状部材を備えるウォーム駆動として前記他方の継手部材と磁気連結される、請求項１６に記載の磁気継手。
【請求項１８】
前記継手部材は、軸方向に互いに間隔が置かれている、請求項１３、１４または１５に記載の磁気継手。
【請求項１９】
前記継手部材は、互いに同軸に配列されている、請求項１３、１４または１５に記載の磁気継手。
【請求項２０】
前記継手部材の少なくとも一つの前記本体の周囲に金属スリーブが設けられている、請求項１３乃至１９のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項２１】
前記若しくは各永久磁石または永久磁石材料の本体は希土類材料から構成される、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の磁気継手または継手部材。
【請求項２２】
前記希土類材料はネオジムから構成される、請求項２１に記載の磁気継手または継手部材。
【請求項２３】
実質的に、添付の図面を参照して明細書で説明した磁気継手部材。
【請求項２４】
互いに磁気連結される、請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の複数の磁気継手部材を備える磁気継手。
【請求項２５】
回転継手である請求項１乃至６または請求項１３乃至２４のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項２６】
線形継手である請求項１乃至６または請求項１３乃至２４のいずれか一項に記載の磁気継手。
【請求項２７】
実質的に、添付の図面を参照して明細書で説明した磁気継手。
【国際調査報告】
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