(57)【要約】【課題】  この発明は、磁気結合による変速装置、トルク可変方法を目的としたものである。【解決手段】  この発明は、出力軸のハウジング内側壁へ多数の永久磁石片を同心状に並列した出力マグネットを環状に設置し、該出力マグネットの中央部に、入力軸の外側に、永久磁石片を同心円状に設置した駆動ピニオンマグネットを臨ませ、前記出力マグネットと、駆動ピニオンマグネットとの間に、多数の永久磁石片を同心円状に設置してなる前記駆動ピニオンマグネットと等径の中間ピニオンマグネットの複数個を微間隙介在のもとに磁気結合を保って介装したことを特徴とする遊星伝導磁気変速装置により、目的を達成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸のハウジング内側壁へ多数の永久磁石片を同心状に並列した出力マグネットを環状に設置し、該出力マグネットの中央部に、入力軸の外側に、永久磁石片を同心円状に設置した駆動ピニオンマグネットを臨ませ、前記出力マグネットと、駆動ピニオンマグネットとの間に、多数の永久磁石片を同心円状に設置してなる前記駆動ピニオンマグネットと等径の中間ピニオンマグネットの複数個を微間隙介在のもとに磁気結合を保って介装したことを特徴とする遊星伝導磁気変速装置。
【請求項２】
出力軸のハウジング内側壁へ多数の永久磁石片を同心状に並列した出力マグネットを環状に設置し、該出力マグネットの中央部に、入力軸の外側に、永久磁石片を同心円状に設置した駆動ピニオンマグネットを臨ませ、前記出力マグネットと、駆動ピニオンマグネットとの間に、多数の永久磁石片を同心円状に設置してなる中間ピニオンマグネットの複数個を微間隙介在のもとに磁気結合を保って介装し、前記駆動ピニオンマグネットを軸方向移動可能に架設したことを特徴とする遊星伝導磁気変速装置。
【請求項３】
ハウジングは、截頭円錐状であって、その小径側壁の中央部に出力軸を設け、大径側の開口部内側へ出力マグネットを環状に設置したことを特徴とする請求項１又は２記載の遊星伝導磁気変速装置。
【請求項４】
出力マグネットの永久磁石片は、その固定壁面から内側へ突出させたことを特徴とする請求項１又は２記載の遊星伝導磁気変速装置。
【請求項５】
中間ピニオンマグネットは、２個〜４個とし、同一円周上へ等間隔に架設したことを特徴とする請求項１又は２記載の遊星伝導磁気変速装置。
【請求項６】
出力マグネットの内側中央部へ駆動ピニオンマグネットを配置し、出力マグネットを駆動ピニオンマグネットとの間に、中間ピニオンマグネットを介装して、前記三つのマグネットを微間隙介在のもとに磁気結合させて動力を伝達する方法において、前記駆動ピニオンマグネットと、中間ピニオンマグネットとの重なり面積の多寡によりトルクを制御することを特徴とした遊星伝導磁気変速装置におけるトルク制御方法。
【請求項７】
駆動ピニオンマグネットの入力軸に調整ねじ筒を固定し、該調整ねじ筒に螺筒を螺合し、この螺筒をハウジングに回転自在に架設し、前記螺筒を回転して駆動ピニオンマグネットの入力軸を移動させることを特徴とした請求項６記載の遊星伝導磁気変速装置におけるトルク制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は出力マグネットと、駆動ピニオンマグネットとの間に中間ピニオンマグネットを介装し、相互を磁気結合させて変速することを目的とした遊星伝導変速装置及びそのトルク制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来入力軸に固定した太陽歯車に複数の遊星歯車を噛み合わせると共に、これら遊星歯車を内歯車に噛み合わせるようにした遊星伝動装置は、回転数やトルクの増減に多用されている。
【０００３】
また前記各歯車をマグネット車に代えた発明も提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２４７８３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の遊星歯車は、入力軸と出力軸が同一中心線上に架設できる利点があるけれども、騒音の発生と塵埃の生成及び潤滑の必要性などの問題点があった。
【０００５】
また前記公知の発明によれば、前記歯車の問題点は解決したけれども、トルク伝達における損失の削減、製造の容易性、伝達力の集約性、及びトルクの可変性など幾多の改良すべき点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、出力マグネットの固定に工夫を加えると共に、駆動ピニオンマグネットと中間ピニオンマグネットを同径にし、かつ駆動ピニオンマグネットの軸方向の位置を可変にして、トルクを可変とすることにより前記従来の問題点を解決したのである。
【０００７】
即ちこの発明は、出力軸のハウジング内側壁へ多数の永久磁石片を同心状に並列した出力マグネットを環状に設置し、該出力マグネットの中央部に、入力軸の外側に、永久磁石片を同心円状に設置した駆動ピニオンマグネットを臨ませ、前記出力マグネットと、駆動ピニオンマグネットとの間に、多数の永久磁石片を同心円状に設置してなる前記駆動ピニオンマグネットと等径の中間ピニオンマグネットの複数個を微間隙介在のもとに磁気結合を保って介装したことを特徴とする遊星伝導磁気変速装置であり、出力軸のハウジング内側壁へ多数の永久磁石片を同心状に並列した出力マグネットを環状に設置し、該出力マグネットの中央部に、入力軸の外側に、永久磁石片を同心円状に設置した駆動ピニオンマグネットを臨ませ、前記出力マグネットと、駆動ピニオンマグネットとの間に、多数の永久磁石片を同心円状に設置してなる中間ピニオンマグネットの複数個を微間隙介在のもとに磁気結合を保って介装し、前記駆動ピニオンマグネットを軸方向移動可能に架設したことを特徴とする遊星伝導磁気変速装置である。
【０００８】
また他の発明は、ハウジングは、截頭円錐状であって、その小径側壁の中央部に出力軸を設け、大径側の開口部内側へ出力マグネットを環状に設置したものであり、出力マグネットの永久磁石片は、その固定壁面から内側へ突出させたものであり、中間ピニオンマグネットは、２個〜４個とし、同一円周上へ等間隔に架設したものである。
【０００９】
次に方法の発明は、出力マグネットの内側中央部へ駆動ピニオンマグネットを配置し、出力マグネットを駆動ピニオンマグネットとの間に、中間ピニオンマグネットを介装して、前記三つのマグネットを微間隙介在のもとに磁気結合させて動力を伝達する方法において、前記駆動ピニオンマグネットと、中間ピニオンマグネットとの重なり面積の多寡によりトルクを制御することを特徴とした遊星伝導磁気変速装置におけるトルク制御方法であり、駆動ピニオンマグネットの入力軸に調整ねじ筒を固定し、該調整ねじ筒に螺筒を螺合し、この螺筒をハウジングに回転自在に架設し、前記螺筒を回転して駆動ピニオンマグネットの入力軸を移動させるものである。
【００１０】
前記発明において、駆動ピニオンマグネットを固定した入力軸には、ストローク用ねじを設け（固定し）、該ストローク用ねじにナットを螺合し、前記入力軸の回転によって前記入力軸を軸方向に進退させるようにしてある。この入力軸にはハンドルを着脱自在に取付け、入力軸の進退によるトルクの制御実験を行なうことができる。
【００１１】
更にナットの回転角を測定できる印をつけ、又は積極的に測定器を付設すれば、入力軸の進退量を高精度で測定し、トルクを高精度で制御することができる。
【００１２】
前記発明において、入力軸には、カプリングを介して駆動軸（例えばモータの出力軸）と直結し、又は他の伝導手段によって、駆動力を入力することができる。
【００１３】
前記入力軸の進退（従って駆動ピニオンマグネットの位置調整）については、調整ねじ筒を回転して入力軸を進退させることになる。
【００１４】
また磁気結合部へ、不慮の大きなトルクが掛った場合に、入力軸が自動的に移動してトルクを小さくできるようにしておけば、自動安全装置とすることもできる。磁気結合に際しては、予定以上のトルクが掛ると、スリップを生じ安全装置となるけれども、これが長く続くと発熱その他故障の原因となるので、スリップ時には小トルクで行なう方が好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、入力軸と出力軸に永久磁石を利用して磁気結合としているので、従来知られている歯車伝導に比し、騒音、塵埃の発生が少なく、注油の必要性もないので、運転及びメンテナンスがきわめて容易になる効果がある。
【００１６】
また前記公知の発明に対しては、磁気結合の合理化による製造の容易性と、精度の向上があり、トルク可変にしたので、必要にして十分なトルクで合理的に減速できるなどの諸効果がある。
【００１７】
またトルク可変を自動化すれば、安全運転についても優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明は截頭円錐状のハウジングの小径側端の塞壁に出力軸を設け、大径側の開口部の内側壁に多数の永久磁石片を同心状に並列して、環状の出力マグネットを設置し、該出力マグネットの中央部に、入力軸の一端外側に永久磁石片を同心状に設置した駆動ピニオンマグネットを臨ませ、前記出力マグネットと、駆動ピニオンマグネットとの間に、これと同径の中間ピニオンマグネットを微間隙をおいて介装し、前記各マグネットが近接したときに磁気結合させたものである。前記入力軸には中心線と平行に調整ねじを設け、この調整ねじを、機体に固定した調整ナットに螺合させ、前記入力軸の回転によって入力軸（従って駆動ピニオンマグネット）は、軸方向へ移動し、必然的に中間ピニオンマグネットと、駆動ピニオンマグネットとの相対面積が変更され、これに伴ってトルクも増減する。
【００１９】
前記において、駆動ピニオンマグネットと、中間ピニオンマグネットは同径であるから、同一に製造すればよいことになり、製造を簡易化することができる。
【実施例】
【００２０】
この発明の実施例を図面について説明すると、截頭円錐形のハウジング１の小径端の塞板２に出力軸３を突設する。前記ハウジング１の大径端の円筒状部１ａの内側壁へ、永久磁石片４、４を等間隔で同心円状（環状）に固定して出力マグネット５を構成する。
【００２１】
前記出力マグネット５の中央部へ、入力軸６の一端に固定した駆動ピニオンマグネット７を臨ませ、前記出力マグネット５と、駆動ピニオンマグネット７との間へ中間ピニオンマグネット８を微間隙を介して同心円周上へ等間隔に介装し、前記中間ピニオンマグネット８を夫々本体固定板９へ回転自在に取付けて、この発明の装置１０を構成した。
【００２２】
前記駆動ピニオンマグネット７と、中間ピニオンマグネット８は、中心軸１１に固定した回転筒１２の外壁へ永久磁石片１３、１３を同心円状に等間隔に固定して構成されており、駆動ピニオンマグネット７及び中間ピニオンマグネット８並びに出力マグネット５の各永久磁石片４は、近接時に互いに正対し、強力に磁気結合するようにしてある。図中２４は止ピンである。
【００２３】
前記入力軸６にはストローク調整ねじ筒１４が固定され、前記調製ねじ筒１４は本体の回転支持軸受１５に回転自在に支持したストローク位置決めナット１６の螺筒１６ａに螺合させてある。前記実施例において、入力軸６を回転すると、駆動ピニオンマグネット７が回転し（例えば矢示１７の方向）、中間ピニオンマグネット８が回転し（例えば矢示１８の方向）、出力マグネット５が回転する（例えば矢示１９の方向）ので、全連動系により歯車比だけ減速される（図２）。
【００２４】
ストロークの調整試験には入力軸６の外端へハンドル２０を固定しナット２３を弛めて、ナット１６を廻せば、ストローク位置調整ねじ１４を介して、図１中入力軸６は矢示２１又は２２の方向へ移動する。従って駆動ピニオンマグネット７と、中間ピニオンマグネット８との相対面積が変化するので、伝導トルクも増減することになる（図１）。
【００２５】
前記実施例において、ナット２３を締め付けて、ナット１６と、ストローク調整ねじ筒１４を固定し、前記ハンドル２０により入力軸を回転すれば、動力伝達状況を目視することができる。
【００２６】
次に図４は、中間ピニオンマグネットを４個使用した場合であって、図２の場合との優劣はない。従って詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施例の一部を断面した正面図。
【図２】同じく中間ピニオンマグネットの配置を示す平面図。
【図３】同じく駆動ピニオンマグネットを移動した状態の説明図。
【図４】同じく駆動ピニオンマグネットを移動し、ナットで固定した状態の説明図。
【図５】同じく中間ピニオンマグネットを４個用いた場合の説明図。
【符号の説明】
【００２８】
１  ハウジング
２  塞板
３  出力軸
４  永久磁石片
５  出力マグネット
６  入力軸
７  駆動ピニオンマグネット
８  中間ピニオンマグネット
９  本体固定板
１０  変速装置
１１  中心軸
１２  回転筒
１３  永久磁石片
１４  ねじ筒
１６  ストローク位置決めナット
【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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