(57)【要約】【課題】  装置の小型を維持したまま、駆動部のモータの大きさを攪拌負荷に応じた最適な大きさにして攪拌槽内の内容物の攪拌を確実に行えるようにする。【解決手段】  攪拌装置１は、ケーシング３ａ内にシャフト４を有する攪拌軸部２と、シャフト４をケーシングの外側から非接触で連動する外側マグネット５１及び内側マグネット４１と、ケーシング内に密閉して取り付けられ、回転軸の回転により、内容物を攪拌する攪拌翼を有する攪拌槽３と、攪拌軸部とケーシングの外側の非接触回転手段に回転力を伝達する駆動部６と、を備えており、駆動部は、一端部６ａに配設されたモータ７と、モータの出力軸７２に連動して他端部６ｂに配設された駆動マグネット８１と、を有し、攪拌軸部に対して駆動部の一端部を他端部よりも離間して、駆動部と攪拌軸部とを互いに交差する向きに配設し、両マグネットの回転外周面５１ａ，８１ａ同士を対向させてある。【選択図】      図１
2005254113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内隔壁内の回転軸を有する攪拌軸部と、
前記回転軸を前記内隔壁の外側から非接触で連動する非接触回転手段と、
前記内隔壁内に密閉して取り付けられ、前記回転軸の回転により、内容物を攪拌する攪拌翼を有する攪拌槽と、
前記非接触回転手段に回転力を伝達する駆動部と、を備えてなる攪拌装置において、
前記駆動部は、モータと、該モータの出力軸に連動した駆動マグネットと、を有し、
前記攪拌軸部は、前記非接触回転手段に連動した従動マグネットを有し、
前記攪拌軸部と前記駆動部とを互いに交差する向きに配設し、前記両マグネットの回転面同士を対向させてなる、
ことを特徴とする攪拌装置。
【請求項２】
前記駆動マグネットは、前記駆動部に略円錐筒状に配列された複数の駆動マグネット片を有し、
前記従動マグネットは、前記攪拌軸部に略円筒状に配列された複数の従動マグネット片を有し、
前記両マグネットの回転外周面の互いに対向する部分が互いに平行である、
請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項３】
前記駆動マグネットは、前記駆動部に略円形状に配列された複数の駆動マグネット片を有し、
前記従動マグネットは、前記攪拌軸部に略円筒状に配列された複数の従動マグネット片を有し、
前記駆動マグネットの端面と、前記従動マグネットの回転円周面とが互いに平行である、請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項４】
前記駆動マグネットと前記従動マグネットは、永久磁石である、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動部のモータの回転駆動力を非接触状態で攪拌軸部に伝達して、密閉された攪拌槽内の内容物を攪拌する攪拌装置に係り、特に、モータの大きさを攪拌負荷に応じた最適な大きさにして、かつ小型を維持できる攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の攪拌装置には、図１１に示すマグネットドライブ攪拌装置９００がある（例えば、特許文献１参照）。このマグネットドライブ攪拌装置９００は、モータ９０７によって回転駆動力を発生する駆動部９０６と、この駆動部９０６と平行に配置されて、かつ駆動部９０６の回転駆動力により不図示の攪拌翼を回転させる攪拌軸部９０２と、内容物を攪拌する攪拌翼を密閉収納した攪拌槽９０３とを備えている。
【０００３】
そして、駆動部９０６の回転駆動力は、マグネット動力伝達部９０９によって、駆動部９０６から攪拌軸部９０２に非接触状態で伝達され、攪拌軸部９０２の回転駆動力は、非接触状態で攪拌翼の回転軸９４２に伝達される。マグネット動力伝達部９０９は、駆動部９０６のリング状の駆動マグネット９８１と、攪拌軸部９０２の従動マグネット９５２で構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２６６７０号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図１１に示す従来のマグネットドライブ攪拌装置９００は、攪拌翼の攪拌負荷に合わせて、モータ９０７の大きさを決められている。しかし、従来のマグネットドライブ攪拌装置９００は、駆動部９０６と攪拌軸部９０２とを平行に配設してあるので、モータ９０７が大きい場合、駆動マグネット９８１の径も大きくして、駆動マグネット９８１と従動マグネット９５２との間隔を、マグネットの磁気によって回転駆動力を伝達できる間隔にしなければならない。
【０００６】
このため、従来のマグネットドライブ攪拌装置９００は、モータ９０７の径を大きくすると、駆動部９０６も大きくしなければならないので、装置全体が大型になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、駆動部のモータの大きさを攪拌負荷に応じた最適な大きさにしても、装置の小型を維持することのできる攪拌装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る本発明は（例えば、図１乃至図７、図８乃至図１０参照）、内隔壁内（３ａ）（１０３ａ）に回転軸（４）（１０４）を有する攪拌軸部（２）（１０２）と、
前記回転軸（４）（１０４）を前記内隔壁の外側から非接触で連動する非接触回転手段（４１，５１）（１８１，１５２）と、
前記内隔壁（３ａ）（１０３ａ）内に密閉して取り付けられ、前記回転軸（４）（１０４）の回転により、内容物を攪拌する攪拌翼を有する攪拌槽（３）（１０３）と、
前記非接触回転手段（４１，５１）（１８１，１５２）に回転力を伝達する駆動部（６）（１０６）と、を備えてなる攪拌装置において、
前記駆動部（６）（１０６）は、モータ（７）（１０７）と、該モータ（７）（１０７）の出力軸（７２）（１７２）に連動した駆動マグネット（８１）（１８１）と、を有し、
前記攪拌軸部（２）（１０２）は、前記非接触回転手段（４１，５１）（１８１，１５２）に連動した従動マグネット（５２）（１５２）を有し、
前記攪拌軸部（２）（１０２）と前記駆動部（６）（１０６）とを互いに交差する向きに配設し、前記両マグネット（８１，５２）（１８１，１５２）の回転面（８１ｇ，５２ｇ）（１８１ｈ，１５２ｇ）同士を対向させてなる、
ことを特徴とする攪拌装置（１）（１０１）である。
【０００９】
請求項２に係る本発明における（例えば、図１ないし図７参照）、前記駆動マグネット（８１）は、前記駆動部（６）に略円錐筒状に配列された複数の駆動マグネット片（８１ａ乃至８１ｆ）を有し、
前記従動マグネット（５２）は、前記攪拌軸部（２）に略円筒状に配列された複数の従動マグネット片（５２ａ乃至５２ｆ）を有し、
前記両マグネット（８１，５２）の回転外周面（８１ｇ，５２ｇ）の互いに対向する部分が互いに平行である、
請求項１に記載の攪拌装置（１）である。
【００１０】
請求項３に係る発明における（例えば、図８乃至図１０参照）、前記駆動マグネット（１８１）は、前記駆動部（１０６）に略円形状に配列された複数の駆動マグネット片（１８１ａ乃至１８１ｆ）を有し、
前記従動マグネット（１５２）は、前記攪拌軸部（１０２）に略円筒状に配列された複数の従動マグネット片（１５２ａ乃至１５２ｆ）を有し、
前記駆動マグネット（１８１）の端面（１８１ｈ）と、前記従動マグネット（１５２）の回転円周面（１５２ｇ）とが互いに平行である、請求項１に記載の攪拌装置（１０１）。
【００１１】
請求項４に係る本発明における、前記駆動マグネット（８１）（１８１）と前記従動マグネット（５２）（１５２）は、永久磁石である、
請求項１乃至３に記載の攪拌装置（１）（１０１）である。
【００１２】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、実施の形態との対応を容易にして、発明の理解を助ける便宜的なものであり、本願特許請求の範囲の記載に何ら影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によると、攪拌軸部と駆動部とを互いに交差する向きに配設し、両マグネットの回転面同士を対向させたので、駆動マグネットの大きさをほとんど変えることなく、装置全体を小型に維持したまま、モータの大きさを攪拌翼の攪拌負荷に合わせた最適な大きさにして、攪拌槽内の内容物の攪拌を確実に行うことができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によると、駆動マグネットが、駆動部の他端部に円錐円筒状に配列された複数の駆動マグネット片を有し、両マグネットの回転外周面の互いに対向する部分が互いに平行であるので、攪拌軸部と駆動部とを互いに斜めに交差する向きに配設しても、駆動部から攪拌軸部への回転駆動力の伝達を確実に行うことができて、攪拌翼を確実に回転させることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明によると、攪拌軸部と前記駆動部とを互いにほぼ直交する向きに配設しても、駆動マグネットの端面と、従動マグネットの回転円周面とを対向させているので、駆動部から攪拌軸部への回転駆動力の伝達を確実に行うことができて、攪拌翼を確実に回転させることができる。
【００１６】
請求項４に係る発明によると、駆動マグネットと従動マグネットを永久磁石にしてあるので、装置を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態の攪拌装置）
以下、図面に基づいて、本発明の第１実施形態の攪拌装置としてのマグネットドライブ攪拌装置を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るマグネットドライブ攪拌装置の一部断面図である。
【００１８】
マグネットドライブ攪拌装置１は、攪拌軸部２、駆動部６、攪拌槽３及びマグネット動力伝達部９で構成されている。なお、攪拌槽３は、図１の下方に攪拌する内容物を収納する不図示の容器に、内容物を攪拌する攪拌翼、該攪拌翼と一体の回転軸であるシャフト４を密閉状態で収納して、外部と隔離してある。シャフト４は、上方に延びて、攪拌槽３の一部分である細長い内隔壁であるケーシング３ａに囲まれている。
【００１９】
まず、駆動部６の構成を図１及び図２に基づいて説明する。図２は、図１に示す駆動部６のＡ−Ａ矢視断面図である。駆動部６は、モータ７とマグネットカップリング８とを備えている。モータ７は、ケース７１、回転軸７２、及び該ケース７１に内包されている不図示の電機子等を備えており、電機子を励磁して発生する回転駆動力を回転軸７２に出力するようになっている。マグネットカップリング８は、６つのマグネット片８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｅ，８１ｆからなる駆動マグネット８１、ケース８２、及び連結ブロック８３とを備えている。連結ブロック８３は非磁性体製であって、断面円形の丸軸状の上部ブロック８３ａと略正六角錐形状の下部ブロック８３ｂとを同軸状に連結した形状に形成してあり、上部ブロック８３ａにモータ７の回転軸７２を連結してある。
【００２０】
下部ブロック８３ｂの側面には、図２に示すように、上記駆動マグネット８１を構成する駆動マグネット片８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｅ，８１ｆのそれぞれが、下部ブロック８３ｂの各側面に対応する形で６箇所に略等間隔に配置、固着してある。そして、駆動マグネット８１及び連結ブロック８３は、回転軸７２に連結してあるので、この回転軸７２と共に回転するようになっており、非磁性体製のケース８２に接触しないように内包されている。一方、ケース８２は、モータ７のケース（駆動部６の固定部）７１に固定してある。ケース８２において、駆動マグネット８１を収納している部分は、円錐形に形成してある。
【００２１】
駆動マグネット片８１ａ，８１ｂ，…，８１ｆの極性（Ｎ極、Ｓ極）は、連結ブロック８３の回転方向に交互に反転してある。例えば、駆動マグネット片８１ｂの内周側をＮ極、外周側をＳ極にしてあると、隣り合う駆動マグネット片８１ａ，８１ｃの内周側をＳ極、外周側をＮ極になるように配置されている。
【００２２】
また、駆動部６全体は、不図示のアームに支持されており、該アームにより後述する攪拌軸部２に対して相対移動自在、かつ固定自在になっている。そして、マグネットドライブ攪拌装置１を駆動するとき、駆動部６は攪拌軸部２に対して所定間隙ＧＰを有して固定されて、攪拌軸部２に接触しないようになっている。
【００２３】
次に、攪拌軸部２の構成を図１及び図３に基づいて説明する。図３は図１に示す攪拌軸部２のＢ−Ｂ矢視断面図である。攪拌軸部２は、ホルダー５、マグネット４１，５１等を備えている。
【００２４】
ホルダー５は、図１及び図３に示すように、スリーブ５４、６つの従動マグネット片５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｆからなる従動マグネット５２、スリーブ５３、２つの外側マグネット片５１ａ，５１ｂからなる外側マグネット５１，及びベアリング５５，５６を備えている。ホルダー５の内周には、図３に示すように、従動マグネット５２を構成する従動マグネット片５２ａ，５２ｂ，…，５２ｆを、ホルダー５の略回転中心に対称に略等間隔に配置してある。従動マグネット片は、同軸上に配置された非磁性体製からなる円筒形状のスリーブ５４の内周とスリーブ５３の外周に挟まれて略円筒状に固着されている。
【００２５】
さらに、従動マグネット片５２ａ，５２ｂ，…，５２ｆの極性（Ｎ極、Ｓ極）は、ホルダー５の回転方向に交互に反転されている。例えば、従動マグネット片５２ｂの内周側をＳ極、外周側をＮ極とすると、隣り合う従動マグネット片５２ａ，５２ｃの内周側をＮ極、外周側をＳ極となるように配置されている。
【００２６】
駆動マグネット８１及び従動マグネット５２は、図１に示すように所定間隙ＧＰを介して対向して配置してあり、後述する駆動マグネット８１と従動マグネット５２との磁気吸引力に基づいて、駆動部６の回転駆動力、つまりモータ７の回転駆動力を攪拌軸部２に無接触で伝達するようになっている。駆動マグネット８１と従動マグネット５２は、マグネット動力伝達部９の構成要素である。スリーブ５４の内周には、図３に示すように、外側マグネット片５１ａ，５１ｂからなる外側マグネット５１が、該ホルダー５の略中心を対称に、ケーシング３ａを隔てて内側マグネット４１に対向して配置されており、スリーブ５３の内周面上に固着されている。従動マグネット５２は、スリーブ５３を介して外側マグネット５１ａの外周に配置されている。外側マグネット片５１ａ，５１ｂは、ホルダー５の回転方向に交互に極性を反転されて配置されており、つまり、外側マグネット片５１ａ，５１ｂの内周面側の極性（Ｎ極、Ｓ極）が異極同士となるように配置してある。
【００２７】
そして、ホルダー５全体は、図１に示すようにホルダー５の内周面に配設されたべアリング５５，５６を介して、ケーシング３ａの外周に形成された段付き部３１，３２に担持され、かつ該ベアリング５５，５６により回転自在に支持されている。これにより、上述した従動マグネット５２は外側マグネット５１と一体に回転自在となっている。
【００２８】
ケーシング３ａの上部側方には、図１に示すように非磁性体製のカバー１５がホルダー５の上方からケーシング３ａの外周面を覆う形で装着されている。また、カバー１５のさらに上方には回転数センサ１３が配設され、攪拌槽３の先端、つまりケーシング３ａの上部に装着されている。
【００２９】
回転数センサ１３は、支持部１３ａと検出部１３ｂからなり、略円筒形状の支持部１３ａがケーシング３ａの上方より挿入される形で装着されており、支持部１３ａの外側面に連結された検出部１３ｂが、後述するシャフト上部４２に埋設された図示しないマグネットの磁気によりシャフト４の回転数を検出し、該検出結果を外部に備えられている不図示の処理装置等に出力する。そして回転数センサ１３のさらに上方からキャップ１４がケーシング３ａに螺着されて、カバー１５及び回転数センサ１３は回転不能に固定されている。
【００３０】
上述したように、回転数センサ１３は攪拌槽３の先端（ケーシング３ａの上部）に装着されているので、回転数センサ１３の装着と取り外しとが容易となり、装置の取り扱い性を向上することができる。
【００３１】
また、カバー１５は回転するホルダー５の外周を覆い、また、上述したように駆動部６のケース８２も回転する連結ブロック８３及び駆動マグネット８１の外周を覆っているので、これら回転部への巻き込みが防止されて、装置の信頼性を向上することができると共に、装置の安全性を向上することができる。
【００３２】
攪拌槽３は、ホルダー５の回転により発熱する攪拌軸部２に水を循環させて冷却させるクーラージャケット１１及びアダプター１２を有して、クーラージャケット１１及びアダプター１２を介して、非磁性体製でかつ所定圧力に耐える、例えばステンレス鋼等により形成したケーシング３ａを不図示の攪拌容器に装着されて密閉されている。ケーシング３ａの内部には、シャフト４を同軸状に挿入してある。
【００３３】
シャフト４は、内側マグネット４１、シャフト上部４２及びシャフト下部４３を備えており、内側マグネット４１の上端にシャフト上部４２を、下端にシャフト下部４３を、同軸状に連結してある。シャフト上部４２はケーシング３ａの内部に回転自在に支持され、シャフト下部４３は攪拌槽３内の内容物を攪拌するのに回転する不図示の攪拌翼に連結されている。また、内側マグネット４１は、磁極（Ｎ極、Ｓ極）が図３の断面方向の向きになるように配置されている。そして、外側マグネット５１及び内側マグネット４１は、図１に示すようにケーシング３ａを挟んで対向して配置されている。
【００３４】
以上の構成において、駆動部６は、モータ７を備えた一端部６ａを、駆動マグネット８１を設けた他端部６ｂよりも攪拌軸部２から離間させて、攪拌軸部２に対して斜めに交差する向きに配設してある。駆動部６と攪拌軸部２とのなす角αに応じて、駆動マグネット８１の回転外周面８１ｇを略円錐状に形状し、駆動マグネット８１と従動マグネット５２との互いに対向する回転外周面８１ｇ，５２ｇ同士を平行にしてある。
【００３５】
次に、本発明に係るマグネットドライブ攪拌装置１の動作を説明する。モータ７の電機子を励磁して、モータ７の回転軸７２を回転させると、連結ブロック８３と共に駆動マグネット８１も回転する。駆動マグネット８１と従動マグネット５２との後述する磁気吸引力に基づいて、ホルダー５にモータ７の回転駆動力が伝達され、ホルダー５が回転する。
【００３６】
ホルダー５が回転すると、これと共に外側マグネット５１が回転する。外側マグネット５１は、ケーシング３ａを挟んで外側マグネット５１と内側マグネット４１との磁気吸引力によりシャフト４を回転させる。
【００３７】
ここで、上記の外側マグネット５１と内側マグネット４１との磁気吸引力に基づく回転駆動力伝達について説明する。まず、静止状態について、図４に基づいて具体的に説明する。図４は、静止状態における外側マグネット５１及び内側マグネット４１を示す一部省略模式図である。
【００３８】
対向する内側マグネット４１の極性と外側マグネット５１ａ，５１ｂの極性が、図４に示すように互いに異なる場合、磁力線（図４に示す破線）は、外側マグネット片５１ａ、ケーシング３ａ、内側マグネット４１、ケーシング３ａ、外側マグネット片５１ｂを経由して生じる。この際、内側マグネット４１は、外側マグネット片５１ａ，５１ｂと図４に示す磁力線の略方向に吸引し合い、内側マグネット４１に図４の水平向きの力が生じる。これらの力は同じ大きさで相反する向きの力が生じるため、互いに相殺されて、上記の対向配置の関係に変化がない限り静止状態が維持される。
【００３９】
ついで、動作状態について、図５に基づいて具体的に説明する。図５は、動作状態における外側マグネット５１及び内側マグネット４１を示す一部省略模式図である。
【００４０】
図５に示すように、上述した静止状態からホルダー５が図５に示すＤ方向に回転すると、内側マグネット４１と外側マグネット片５１ａ，５１ｂの対向配置がずれるため、磁力線は図５に示す破線のように捩れた形になる。この際、内側マグネット４１のＮ極には、図５の破線に示す磁力線の略方向（同図の略右上方の向き）の力が生じる。一方、内側マグネット４１のＮ極も、図５の破線に示す磁力線の略方向（同図の略左下方の向き）の力が生じる。これらの力の向きは内側マグネット４１の回転中心を通らず、つまり内側マグネット４１に図５に示すＥ方向の回転トルクを生じさせ、内側マグネット４１と共にシャフト４はホルダー５と同じ方向（図５に示すＥ方向）に回転する。
【００４１】
つまり、ホルダー５とシャフト４は、ケーシング３ａを挟んで接触することなく、攪拌槽３の外部及び内部で、上述した外側マグネット５１及び内側マグネット４１に基づく磁気吸引力により攪拌翼を回転させる。したがって、外側マグネット５１と内側マグネット４１は、非接触回転手段を構成している。
【００４２】
ついで、モータ７の電機子の励磁を停止すると、連結ブロック８３と共に駆動マグネット８１の回転は停止して、駆動マグネット８１及び従動マグネット５２は後述するような静止状態となり、これと共に内側マグネット４１及び外側マグネット５１も上述した静止状態となる。これにより攪拌翼の回転が停止されて攪拌が停止される。なお、上記の外側マグネット片５１ａ，５１ｂは回転方向に極性を交互に反転させた例を示したが、上記と同様の極性を外周に配置した一体状のマグネットであってもよい。
【００４３】
さらに、上記の内側マグネット４１は一対のマグネット片を配置した例を示したが、シャフト４の外周に対向してマグネット片を複数対配置してもよい。また、上記と同様の極性を外周に対向して配置した一体状のマグネットであってもよい。
【００４４】
駆動マグネット８１及び従動マグネット５２からなる非接触のマグネット動力伝達部９に基づく磁気吸引力について説明する。まず、静止状態について、図６に基づいて具体的に説明する。図６は、静止状態における駆動マグネット８１及び従動マグネット５２を示す一部省略模式図である。
【００４５】
例えば、図６に示すように、ホルダー５とマグネットカップリング８との間の間隙ＧＰを介して、互いに異極同士である駆動マグネット片８１ｂのＳ極及び従動マグネット片５２ｂのＮ極が、対向配置にある場合、両マグネット片８１ａ，８１ｂ，５２ｂ，５２ａを経由した磁力線（図６上方に示す破線）と、両マグネット片８１ｂ，８１ｃ，５２ｃ，５２ｂを経由した磁力線（図６下方に示す破線）と、が生じる。この際、駆動マグネット片８１ｂのＳ極及び従動マグネット片５２ｂのＮ極、は間隙ＧＰを介した磁力線（図６中央に示す破線）の略方向（同図の水平方向）に吸引し合うが、従動マグネット片５２ｂに生じる力は、ホルダー５の回転中心を通るので、ホルダー５に回転トルクは生じない。
【００４６】
そして、駆動マグネット片８１ａ，８１ｃと、従動マグネット片５２ａ，５２ｃと、は磁力線（図６上方・下方に示す破線）の略方向に吸引し合う力が生じるが、従動マグネット片５２ａ，５２ｃは、ホルダー５の回転中心を通る水平線に対し上下対称にあり、これらの力の合力は図５の水平方向でホルダー５の回転中心を通るので、ホルダー５に回転トルクは生じない。したがって、上述した対向配置の関係に変化がない限り、静止状態が維持されている。
【００４７】
ついで、動作状態ついて、図７に基づいて具体的に説明する。図７は、動作状態における駆動マグネット８１及び従動マグネット５２を示す一部省略模式図である。
【００４８】
例えば、図７に示すように、上述した静止状態からモータ７が回転して、マグネットカップリング８が図７に示すＦ方向に回転すると、駆動マグネット片８１ａ，８１ｂ，８１ｃと、従動マグネット片５２ａ，５２ｂ，５２ｃとは静止状態における対向配置からずれるため、磁力線は図７に示す破線のように捩れた形になる。この際、従動マグネット片５２ｂのＮ極は、駆動マグネット片８１ｂのＳ極と異極同士なので磁力線（図７中央に示す破線）の略方向に吸引し合い、一方、駆動マグネット片８１ｃのＮ極と同極同士なので反発し合う。これにより、従動マグネット片５２ｂに生じる力の合力の向きは、図７の略上方の向きとなる。
【００４９】
ついで、従動マグネット片５２ａのＳ極は、駆動マグネット片８１ａのＮ極と磁力線（図７上方に示す破線）の略方向に吸引し合い、一方、駆動マグネット片８１ｂのＳ極と反発し合う。これにより従動マグネット片５２ａに生じる力の合力の向きは、図７の略上方の向きとなる。また、従動マグネット片５２ｃのＳ極は、駆動マグネット片８１ｃのＮ極と磁力線（図７下方に示す破線）の略方向に吸引し合い、図７右上方の向きの力が生じる。
【００５０】
これらの力はいずれもホルダー５の回転中心を通らず、ホルダー５に図７に示すＧ方向の回転トルクを生じさせるので、連結ブロック８３がＦ方向に回転すると、上記の回転トルクによってホルダー５は、図７に示すＧ方向に回転する。
【００５１】
ついで、モータ７の電機子への励磁を停止すると、連結ブロック８３と共に駆動マグネット８１の回転は停止し、これと共に駆動マグネット８１及び従動マグネット５２は上述した静止状態となる。これにより駆動部６から攪拌軸部２にモータ７の動力伝達が停止される。
【００５２】
以上のように、本発明に係るマグネットドライブ攪拌装置１は、駆動部６のモータ７を備えた一端部６ａを、駆動マグネット８１を設けた他端部６ｂよりも攪拌軸部２から離間させて、攪拌軸部２に対して斜めに交差する向きに配設してあるので、マグネット動力伝達部９の大きさをほとんど変えることなく、装置全体を小型に維持したまま、一端側に設けるモータ７の大きさを攪拌翼の攪拌負荷に合わせた最適な大きさにして、攪拌槽３内の内容物の攪拌を確実に行うことができる。すなわち、例えば、攪拌槽３に入れる液体の種類及び攪拌態様の相違により、さらに、大きい駆動力を必要として、図１に示すモータ７より大型のモータを取り付ける場合、モータの径が大きくなっても、該大型のモータがケーシング３ａ及びホルダー５と干渉することなく、攪拌装置１の小型化を維持しつつ、最適な大きさのモータ７を適用することができる。
【００５３】
また、本発明に係るマグネットドライブ攪拌装置１は、駆動部６と攪拌軸部２とのなす角αに応じて、駆動マグネット８１の回転外周面８１ｇを円錐状に形状して、駆動マグネット８１と従動マグネット５２との互いに対向する回転外周面８１ｇ，５２ｇ同士を平行にしたので、駆動部６と攪拌軸部２とが互いに斜めに交差する向きに配設してあっても、所定複数個のマグネット片（駆動マグネット８１及び従動マグネット５２）を対向配置することができて、駆動部６の回転駆動力を攪拌軸部２に確実に伝達し、スムーズに回転駆動力を伝達することができ、これにより駆動部６から攪拌軸部２への動力伝達における回転効力の低下を防止することができる。
【００５４】
さらに、駆動マグネット８１と従動マグネット５２は、回転外周面８１ｇ，５２ｇに磁極を着磁されているので、駆動マグネット８１と従動マグネット５２との磁気吸引力を有効に利用して、駆動部６から攪拌軸部２に回転駆動力を確実に伝達することができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態では、駆動マグネットの外周を円錐形状にしてあるが、従動マグネットの外周を円錐形状にしてもよいし、両方のマグネットの外周を円錐形状にしてもよい。すなわち、両方のマグネットにおいて、少なくとも一方のマグネットの外周が円錐形状に形成されていればよい。
【００５６】
また、上記実施の形態では、駆動マグネット８１及び従動マグネット５２の磁気吸引力と、外側マグネット５１及び内側マグネット４１の磁気吸引力と、に基づく回転駆動力伝達の例を示したが、これに限らず、駆動部６と攪拌軸部２が非接触で、駆動部６の回転駆動力を攪拌軸部２に伝達するものであればいずれのものであってもよく、例えば、駆動マグネット８１及び外側マグネット５１に基づく磁気吸引力により、従動マグネット５２を介さずに直接駆動部６の回転駆動力を伝達しても本発明に適用することができる。さらに、場合によっては、外側マグネット５１をも排除して、駆動マグネット８１により内側マグネット４１を直接駆動してもよい。また、駆動部と攪拌軸部は、互いに直交する向きに配設してもよい。この形態のマグネットドライブ攪拌装置を、次の第２実施形態において説明する。
【００５７】
（第２実施形態の攪拌装置）
第２実施形態の攪拌装置としてのマグネットドライブ攪拌装置１０１を図８乃至図１１に基づいて説明する。図８は本発明の第２実施形態に係るマグネットドライブ攪拌装置の一部断面図である。
【００５８】
本実施形態のマグネットドライブ攪拌装置１０１も、攪拌軸部１０２、駆動部１０６、攪拌槽１０３及びマグネット動力伝達部１０９で構成されている。このマグネットドライブ攪拌装置１０１は、駆動部１０２と攪拌軸部１０２が、ほぼ直交状態に配設されている。また、駆動マグネット１８１により、第１実施形態における内側マグネット４１に相当するマグネットである従動マグネット１５２を直接駆動するようになっている。駆動マグネット１８１と従動マグネット１５２は、マグネット動力伝達部１０９を構成している。
【００５９】
攪拌槽１０３は、図８の下方に攪拌する内容物を収納する不図示の容器に、内容物を攪拌する攪拌翼、該攪拌翼と一体の回転軸であるシャフト１０４を密閉状態で収納して、外部と隔離してある。シャフト１０４は、上方に延びて、攪拌槽１０３の一部分である細長い内隔壁であるケーシング１０３ａに囲まれている。
【００６０】
まず、駆動部１０６の構成を図８及び図９に基づいて説明する。図９は、図８に示す駆動部１０６のＫ−Ｋ矢視断面図である。駆動部１０６は、モータ１０７を有している。モータ１０７の出力軸１７２には、止めねじ１８４によって、マグネットカップリング１０８を固定してある。マグネットカップリング１０８の端部には、駆動マグネット１８１としての丸軸状の６本の駆動マグネット片８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｅ，８１ｆを等間隔に円状に配設してある。ケース１８２は、モータ１０７の一端、出力軸１７２、マグネットカップリング１０８、及び駆動マグネット片１８１ａ乃至１８１ｆを覆ってモータ１０７を設けてある。マグネットカップリング１０８、駆動マグネット１８１、ケース１８２は、モータ１０７出力軸１７２に対して同軸的に配設してある。
【００６１】
駆動マグネット片１８１ａ乃至１８１ｆの極性（Ｎ極、Ｓ極）は、マグネットカップリング１０８の回転方向に交互に反転してある。例えば、駆動マグネット片１８１ｂの図８における左端をＮ極、右端をＳ極にしてあると、隣り合う駆動マグネット片１８１ａ，１８１ｃの左端側をＳ極、右端側をＮ極になるように配置してある。
【００６２】
また、駆動部１０６全体は、図８においてケース１８２の左端部に形成してあるリング状の支持部１８２ａを攪拌槽１０３のケーシング１０３ａに装着されて、ケーシング１０３ａにねじ込まれたナット１８５の締め付けによって、ケーシング１０３ａに一体的に取り付けられている。駆動部１０６の軸心ＣＬ１と攪拌軸部１０２の軸心ＣＬ２は、略直角になっている。駆動部１０６の軸心ＣＬ１は、モータ１０７出力軸１７２の回転軸心と一致している。攪拌軸部１０２の軸心ＣＬ２は、シャフト１０４の回転軸心と一致している。
【００６３】
次に、攪拌軸部１０２の構成を図８と図１０とに基づいて説明する。図１０は図８に示す攪拌軸部１０２のＭ−Ｍ矢視断面図であり、従動マグネット１５２と、駆動マグネット１８１を示した図である。攪拌軸部１０２は、ケーシング１０３ａ、シャフト１０４等を備えている。
【００６４】
内隔壁としてのケーシング１０３ａには、前述したように、駆動部１０６を一体的に設けてある。ケーシング１０３ａの下部には、カップリング１８６を螺合してある。カップリング１８６には、攪拌槽１０３を螺合してある。カップリング１８６には、ケーシング１０３ａ内と攪拌槽１０３とを密閉するため、Ｏリング１８７を装着してある。攪拌槽１０３には、水冷ジャケット１８８を設けてある。
【００６５】
シャフト１０４は、下部スラスト軸受１８９と上部軸受１９０とによって、ケーシング１０３ａ内に回転自在に支持されている。シャフト１０４の下部は、攪拌槽１０３内の内容物を攪拌するのに回転する不図示の攪拌翼に連結されている。シャフト１０４の上部には、止めねじ１９１を設けてある。
【００６６】
シャフト１０４の太径部１９２の外周には、従動マグネット１５２としての６つの方形状の従動マグネット片１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃ，１５２ｄ，１５２ｅ，１５２ｆを軸心ＣＬ２を中心にして円筒状に等間隔に埋め込むようにして設けてある。
【００６７】
さらに、従動マグネット片１５２ａ，１５２ｂ，…，１５２ｆの極性（Ｎ極、Ｓ極）は、シャフト１０４の回転方向に交互に反転されている。例えば、従動マグネット片１５２ｂの内周側をＳ極、外周側をＮ極とすると、隣り合う従動マグネット片１５２ａ，１５２ｃの内周側をＮ極、外周側をＳ極となるように配置してある。
【００６８】
図１０に示すように、駆動マグネット１８１の端面１８１ｈと、従動マグネット１５２の回転円周面１５２ｇは、所定間隙ＧＰを介して対向して配置してあり、駆動マグネット１８１と従動マグネット１５２との磁気吸引力に基づいて、駆動部１０６のモータ１０７の回転駆動力を無接触で攪拌軸部１０２のシャフト１０４に伝達するようになっている。駆動マグネット１８１と従動マグネット１５２は、非接触回転手段を構成している。
【００６９】
次に、本発明に係るマグネットドライブ攪拌装置１０１の動作を説明する。モータ１０７の電機子を励磁して、モータ１０７の回転軸１７２を回転させると、マグネットカップリング１０８と共に駆動マグネット１８１も回転する。第１実施形態のマグネットドライブ攪拌装置１と同様な磁気作用によって、駆動マグネット１８１と従動マグネット１５２との磁気吸引力に基づいて、シャフト１０４にモータ１０７の回転駆動力が伝達され、シャフト１０４が回転する。これによって、不図示の攪拌翼が回転して、攪拌槽１０３内の攪拌物が攪拌される。
【００７０】
モータ１０７の電機子の励磁を停止すると、マグネットカップリング１０８と共に駆動マグネット１８１の回転が停止して、駆動マグネット１８１及び従動マグネット１５２は静止状態となり、これと共にシャフト１０４も静止状態になる。これにより攪拌翼の回転が停止されて攪拌物の攪拌が停止される。
【００７１】
なお、本実施形態のマグネットドライブ攪拌装置１０１の駆動マグネット片１８１ａ乃至１８１ｆは、丸軸状に形成してあるが、断面多角形の角軸状であってもよい。また、長さを短くしてもよいし、板状にしてもよい。板状にした場合には、円板状、角板状、いずれであってもよい。また、駆動マグネット片が板状の場合、従動マグネット１５２と対向する平面が、駆動マグネット片が軸状の場合の端面に相当することになる。駆動マグネット片の長さを短くすると、駆動部の長さを短くしてマグネットドライブ攪拌装置を小型にすることができる。
【００７２】
上記各実施の形態の駆動マグネット８１，１８１及び従動マグネット５２，１５２は、マグネット片を回転方向に交互に極性を反転して配置してあるが、上記と同様な極性を配置した一体状のマグネットも本発明に適用することができる。
【００７３】
さらに、上記実施の形態における、駆動マグネット８１，１８１及び従動マグネット５２，１５２は、マグネット片を各６個からなる例を示したが、これに限らず、例えば、駆動マグネット片及び従動マグネット片の個数が共に４個、また異なる個数の組合せ、例えば駆動マグネット片の個数が８個に対し従動マグネット片が４個であっても本発明を適用することができる。
【００７４】
また、以上の構成において、内側マグネット４１、各マグネット片５１ａ，５１ｂ、５２ａ乃至５２ｆ、８１ａ乃至８１ｆ、１５２ａ乃至１５２ｆ、１８１ａ乃至１８１ｆは、永久磁石であるので、装置１，１０１を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る第１実施形態の攪拌装置を示す一部省略断面図である。
【図２】駆動部を示す図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】攪拌軸部を示す図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】静止状態における外側マグネット及び内側マグネットを示す一部省略模式図である。
【図５】動作状態における外側マグネット及び内側マグネット示す一部省略模式図である。
【図６】静止状態における駆動マグネット及び従動マグネットを示す一部省略模式図である。
【図７】動作状態における駆動マグネット及び従動マグネットを示す一部省略模式図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の攪拌装置を示す一部省略断面図である。
【図９】図８中、Ｋ−Ｋ矢視断面図である。
【図１０】図８に示す攪拌軸部のＭ−Ｍ矢視断面図であり、従動マグネットと、駆動マグネットを示した図である。
【図１１】従来のマグネットドライブ攪拌装置を示す一部省略断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
ＣＬ１              駆動部の軸心
ＣＬ３              攪拌軸部の軸心
１      マグネットドライブ攪拌装置（攪拌装置）
２      攪拌軸部
３      攪拌槽
３ａ    ケーシング（内隔壁）
４      シャフト（回転軸）
６      駆動部
７      モータ
９      マグネット動力伝達部
４１      内側マグネット（非接触回転手段）
５１      外側マグネット（非接触回転手段）
５１ａ，５１ｂ    外側マグネット片
５２      従動マグネット
５２ａ乃至５２ｆ  従動マグネット片
５２ｇ    回転外周面（回転面）
８１      駆動マグネット
８１ａ乃至８１ｆ  駆動マグネット片
８１ｇ    回転外周面（回転面）
１０１      マグネットドライブ攪拌装置（攪拌装置）
１０２      攪拌軸部
１０３      攪拌槽
１０３ａ    ケーシング（内隔壁）
１０４      シャフト（回転軸）
１０６      駆動部
１０９      マグネット動力伝達部
１５２      従動マグネット（非接触回転手段）
１５２ａ乃至１５２ｆ  従動マグネット片
１５２ｇ    回転外周面（回転面）
１８１      駆動マグネット（非接触回転手段）
１８１ａ乃至１８１ｆ  駆動マグネット片
１８１ｈ    端面（回転面）
【図１】
2005254113.tif 000003
【図２】
2005254113.tif 000004
【図３】
2005254113.tif 000005
【図４】
2005254113.tif 000006
【図５】
2005254113.tif 000007
【図６】
2005254113.tif 000008
【図７】
2005254113.tif 000009
【図８】
2005254113.tif 000010
【図９】
2005254113.tif 000011
【図１０】
2005254113.tif 000012
【図１１】
2005254113.tif 000013