(57)【要約】【課題】隔壁部の強度を向上させつつ、隔壁部での渦電流の発生を十分に抑制することによって、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することが可能な磁気カップリング装置を提供する。【解決手段】この磁気カップリング装置１００は、磁石部１２を含む負荷側回転体１０と、磁石部１２と磁気カップリングする磁石部２２を含む駆動源側回転体２０と、負荷側回転体１０と駆動源側回転体２０との間で、かつ、磁石部１２に対向する位置に配置され、負荷側回転体１０と駆動源側回転体２０とを隔離する隔壁部とを備え、隔壁部は、非磁性の樹脂材料からなる壁部３４と、回転方向Ｂに沿って磁石部１２の２倍の磁極おきに各々配置され、非磁性の金属材料からなる１２枚の補強板３３とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる磁極が回転方向に沿って交互に配置される第１磁石部を含む第１回転体と、
前記第１磁石部と磁気カップリングする第２磁石部またはヨークのいずれか一方を含み、前記第１回転体に対して非接触の状態で相対的に回転可能に配置された第２回転体と、
前記第１回転体と前記第２回転体との間で、かつ、前記第１磁石部に対向する位置に配置され、前記第１回転体と前記第２回転体とを隔離する隔壁部とを備え、
前記隔壁部は、非磁性の樹脂材料からなる壁部と、前記回転方向に沿って前記第１磁石部の偶数個の磁極おきに各々配置され、非磁性の金属材料からなる複数の補強部とを含む、磁気カップリング装置。
【請求項２】
前記複数の補強部は、前記回転方向に沿って前記第１磁石部の偶数個の磁極おきに略同一間隔で配置されている、請求項１に記載の磁気カップリング装置。
【請求項３】
前記第１磁石部では、異なる磁極が前記回転方向に沿って所定の角度間隔ごとに交互に配置されており、
前記複数の補強部は、前記回転方向に沿って前記第１磁石部の磁極における前記所定の角度間隔の偶数倍の間隔おきに略同一角度間隔で配置されている、請求項２に記載の磁気カップリング装置。
【請求項４】
前記複数の補強部は、前記回転方向に沿って前記第１磁石部の磁極における前記所定の角度間隔の２倍の間隔おきに略同一角度間隔で配置されている、請求項３に記載の磁気カップリング装置。
【請求項５】
前記複数の補強部の各々の端部を連結する連結部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気カップリング装置。
【請求項６】
前記複数の補強部は、前記回転方向に沿った円の全周の３％以上２０％以下の部分を覆うように、前記回転方向と交差する方向に延びている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気カップリング装置。
【請求項７】
前記壁部の厚みは、前記複数の補強部の各々の厚みよりも小さい、請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気カップリング装置。
【請求項８】
前記隔壁部の壁部は、前記回転方向に沿って円筒状に形成されており、
前記複数の補強部は、前記円筒状の壁部の内側面または外側面で円筒の延びる方向に沿って延びるように形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気カップリング装置。
【請求項９】
前記第１回転体および前記第２回転体のいずれか一方は、円筒状に形成されているとともに、前記第１回転体および前記第２回転体のいずれか他方は、前記円筒状の第１回転体と前記第２回転体とで前記円筒状の隔壁部を挟み込むように、前記円筒状の前記第１回転体および前記第２回転体のいずれか一方の内側に配置されており、
前記第１磁石部の前記異なる磁極は、前記第２回転体と対向する側面において、円筒の延びる方向に沿って延びるとともに、前記回転方向に沿って交互に配置されている、請求項８に記載の磁気カップリング装置。
【請求項１０】
前記円筒状の壁部の端部に配置され、前記第１回転体と前記第２回転体とを隔離する円盤状の蓋部をさらに備える、請求項８または９に記載の磁気カップリング装置。
【請求項１１】
前記蓋部は、金属材料からなるとともに、前記複数の補強部の各々の端部が溶接されることにより、前記複数の補強部の各々の端部を連結する連結部である、請求項１０に記載の磁気カップリング装置。
【請求項１２】
前記複数の補強部の各々は、金属製の板材からなる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の磁気カップリング装置。
【請求項１３】
前記複数の補強部の各々は、金属製の線材からなる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の磁気カップリング装置。
【請求項１４】
前記複数の補強部の各々は、複数の前記金属製の線材からなる、請求項１３に記載の磁気カップリング装置。
【請求項１５】
前記第１回転体および前記第２回転体は、互いに対向するように円盤状に形成されており、
前記第１磁石部の前記異なる磁極は、前記第２回転体と対向する表面において、前記回転方向に沿って交互に配置されており、
前記複数の補強部は、前記回転方向に沿った円の中心から半径方向に延びるように形成されているとともに、前記壁部は、少なくとも前記複数の補強部の間を覆うように形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気カップリング装置。
【請求項１６】
前記補強部は、非磁性のステンレスからなる、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の磁気カップリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気カップリング装置に関し、特に、第１回転体と第２回転体との間に配置される隔壁部を備える磁気カップリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気カップリング装置では、互いに磁気カップリングする第１回転体と第２回転体とを隔離するために、第１回転体と第２回転体との間に非磁性の金属材料からなる隔壁部が配置されている。しかしながら、磁気カップリング装置の駆動時に、金属材料からなる隔壁部に渦電流が発生することに起因して駆動力を伝達する際のエネルギ損失が増大するという不都合がある。そこで、従来、渦電流の発生を抑制しつつ隔壁部の強度を維持するために、非磁性で、かつ、電気抵抗の高い樹脂材料からなる壁部と、補強のための金属製の補強材とを含む隔壁部を備えた磁気カップリング装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、表面に円周状に配置された永久磁石を含む円盤状の駆動側回転体と、駆動側回転体と対向する位置に配置されるとともに、永久磁石と磁気カップリングする円盤状の従動側回転体と、駆動側回転体と従動側回転体との間に配置された円盤状の隔壁体とを備えるマグネットカップリングポンプ（磁気カップリング装置）が開示されている。このマグネットカップリングポンプの隔壁体は、非磁性のオーステナイト系ステンレスからなる補強部と、非磁性の樹脂材料からなる壁部とから構成されている。また、補強部は、円環状の外枠と、外枠の内側に格子状に形成された網部とを有しているとともに、壁部は、補強部の網部を覆うように形成されている。なお、上記特許文献１には、補強部の網部の格子の大きさなどの詳細な構成については、開示も示唆もされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２６４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されているステンレスからなる補強部の網部を設けたとしても、網部における渦電流の発生を十分に抑制することが困難であるという問題点（課題）がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、隔壁部の強度を向上させつつ、隔壁部での渦電流の発生を十分に抑制することによって、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することが可能な磁気カップリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
この発明の一の局面による磁気カップリング装置は、異なる磁極が回転方向に沿って交互に配置される第１磁石部を含む第１回転体と、第１磁石部と磁気カップリングする第２磁石部またはヨークのいずれか一方を含み、第１回転体に対して非接触の状態で相対的に回転可能に配置された第２回転体と、第１回転体と第２回転体との間で、かつ、第１磁石部に対向する位置に配置され、第１回転体と第２回転体とを隔離する隔壁部とを備え、隔壁部は、非磁性の樹脂材料からなる壁部と、回転方向に沿って第１磁石部の偶数個の磁極おきに各々配置され、非磁性の金属材料からなる複数の補強部とを含む。
【０００８】
この発明の一の局面による磁気カップリング装置では、上記のように、第１磁石部に対向する位置に配置される隔壁部が、回転方向に沿って第１磁石部の偶数個の磁極おきに各々配置され、非磁性の金属材料からなる複数の補強部を含むことによって、補強部同士に挟まれる領域における第１磁石部からの磁束の総量または第１磁石部および第２磁石部からの磁束の総量は、第１回転体が回転することによって、あまり変化しない。すなわち、隔壁部の複数の補強部を第１磁石部の偶数倍の磁極おきに配置する場合、初期状態（ある時点での状態）では、補強部同士に挟まれる領域に、第１磁石部の一方磁極（たとえば、Ｎ極）と、他方磁極（たとえば、Ｓ極）とが共に同じ整数倍分ずつ位置している。この状態では、整数倍のＮ極と整数倍のＳ極とが同じ面積で存在しているので、補強部同士に挟まれる領域における第１磁石部からの磁束の総量（ベクトル量）または第１磁石部および第２磁石部からの磁束の総量は、略ゼロである。そして、初期状態から第１回転体を１磁極分回転させた場合には、初期状態と同様に、補強部同士に挟まれる領域に、第１磁石部の他方磁極（Ｎ極）と、一方磁極（Ｓ極）とが共に同じ整数倍分ずつだけ位置する。この状態でも、整数倍のＮ極と整数倍のＳ極とが同じ面積で存在しているので、補強部同士に挟まれる領域における第１磁石部からの磁束の総量（ベクトル量）または第１磁石部および第２磁石部からの磁束の総量は、略ゼロである。つまり、回転前後において、補強部同士に挟まれる領域における第１磁石部からの磁束の総量はほとんど変化しない。なお、本発明では、第１回転体または第２回転体のいずれか一方のみが回転可能に構成されてもよいし、第１回転体および第２回転体の両方が回転可能に構成されてもよい。
【０００９】
このように、補強部同士に挟まれる領域における第１磁石部からの磁束の総量または第１磁石部および第２磁石部からの磁束の総量がほとんど変化しない場合には、磁束の変化を打ち消す方向に渦電流が発生するのが十分に抑制される。この結果、隔壁部が、回転方向に沿って第１磁石部の偶数個の磁極おきに各々配置され、非磁性の金属材料からなる複数の補強部を含むことによって、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。
【００１０】
また、この発明の一の局面による磁気カップリング装置では、上記のように、回転方向に沿って複数の補強部を配置することによって、回転方向と交差する方向に延びるように補強部を構成することができるので、隔壁部の強度を向上させることができる。
【００１１】
上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、複数の補強部は、回転方向に沿って第１磁石部の偶数個の磁極おきに略同一間隔で配置されている。このように構成すれば、略同一間隔で配置された複数の補強部によって、隔壁部全体を均等に補強することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、第１磁石部では、異なる磁極が回転方向に沿って所定の角度間隔ごとに交互に配置されており、複数の補強部は、回転方向に沿って第１磁石部の磁極における所定の角度間隔の偶数倍の間隔おきに略同一角度間隔で配置されている。このように異なる磁極が回転方向に沿って所定の角度間隔ごとに交互に配置されている第１磁石部を用いた磁気カップリング装置においても、複数の補強部を、回転方向に沿って第１磁石部の磁極における所定の角度間隔の偶数倍の間隔おきに略同一角度間隔で配置することによって、渦電流が発生するのを十分に抑制しつつ、隔壁部を効果的に補強することができる。
【００１３】
上記複数の補強部が所定の角度間隔の偶数倍の間隔おきに略同一角度間隔で配置されている磁気カップリング装置において、好ましくは、複数の補強部は、回転方向に沿って第１磁石部の磁極における所定の角度間隔の２倍の間隔おきに略同一角度間隔で配置されている。このように構成すれば、補強部同士の間隔をより近づけることができるので、隔壁部をさらに効果的に補強することができる。
【００１４】
上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、複数の補強部の各々の端部を連結する連結部をさらに備える。このように構成すれば、補強部と補強部の各々の端部を連結する連結部とによって、隔壁部をより補強することができる。また、連結部を介して、渦電流が一対の補強部に流れるように構成される場合であっても、第１磁石部に対向する位置に配置される隔壁部が、回転方向に沿って第１磁石部の偶数個の磁極おきに各々配置され、非磁性の金属材料からなる複数の補強部を含むことによって、渦電流が発生するのが十分に抑制されるので、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。
【００１５】
上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、複数の補強部は、回転方向に沿った円の全周の３％以上２０％以下の部分を覆うように、回転方向と交差する方向に延びている。このように構成すれば、複数の補強部が回転方向に沿った円の全周の３％以上の部分を覆うことによって、補強部による補強が不十分であることに起因して隔壁部の強度が低下するのを抑制することができる。また、複数の補強部が回転方向に沿った円の全周の２０％以下の部分を覆うことによって、磁束の変化が生じた場合であっても、補強部に発生する渦電流を小さくすることができるので、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。
【００１６】
上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、壁部の厚みは、複数の補強部の各々の厚みよりも小さい。このように構成すれば、補強部の厚みを大きくして隔壁部を十分に補強しつつ、壁部の厚みを小さくして隔壁部全体の厚みを小さくすることができる。
【００１７】
上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、隔壁部の壁部は、回転方向に沿って円筒状に形成されており、複数の補強部は、円筒状の壁部の内側面または外側面で円筒の延びる方向に沿って延びるように形成されている。このように構成すれば、円筒形の磁気カップリング装置において、円筒状の壁部の内側面または外側面で円筒の延びる方向（軸方向）に沿って延びるとともに、回転方向に沿って第１磁石部の偶数個の磁極おきに配置された複数の補強部によって、渦電流が発生するのが十分に抑制されるので、円筒形の磁気カップリング装置において、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。
【００１８】
この場合、好ましくは、第１回転体および第２回転体のいずれか一方は、円筒状に形成されているとともに、第１回転体および第２回転体のいずれか他方は、円筒状の第１回転体と第２回転体とで円筒状の隔壁部を挟み込むように、円筒状の第１回転体および第２回転体のいずれか一方の内側に配置されており、第１磁石部の異なる磁極は、第２回転体と対向する側面において、円筒の延びる方向に沿って延びるとともに、回転方向に沿って交互に配置されている。このように構成すれば、円筒形の磁気カップリング装置において、円筒状の壁部の内側面または外側面で円筒の延びる方向に沿って延びる複数の補強部と、円筒の延びる方向に沿って延びるように配置された第１磁石部とを互いに対向する位置に容易に配置することができる。
【００１９】
上記隔壁部の壁部が円筒状に形成されている磁気カップリング装置において、好ましくは、円筒状の壁部の端部に配置され、第１回転体と第２回転体とを隔離する円盤状の蓋部をさらに備える。このように構成すれば、円筒形の磁気カップリング装置において、隔壁部と円盤状の蓋部とによって、第１回転体と第２回転体とを隔離することができる。
【００２０】
上記円盤状の蓋部をさらに備える磁気カップリング装置において、好ましくは、蓋部は、金属材料からなるとともに、複数の補強部の各々の端部が溶接されることにより、複数の補強部の各々の端部を連結する連結部である。このように構成すれば、補強部と補強部の各々の端部を連結する蓋部とによって、隔壁部をより補強することができる。また、蓋部を介して、渦電流が一対の補強部に流れるように構成される場合であっても、第１磁石部に対向する位置に配置される隔壁部が、回転方向に沿って第１磁石部の偶数個の磁極おきに各々配置され、非磁性の金属材料からなる複数の補強部を含むことによって、渦電流が発生するのが十分に抑制されるので、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。
【００２１】
上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、複数の補強部の各々は、金属製の板材からなる。このように構成すれば、補強部の厚みを小さくしつつ、補強部の厚み方向に直交する方向の幅を大きくすることができるので、補強部の厚みが大きくなるのを抑制しつつ、隔壁部を効果的に補強することができる。
【００２２】
上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、複数の補強部の各々は、金属製の線材からなる。このように構成すれば、容易に、複数の補強部を回転方向に沿って第１磁石部の偶数個の磁極おきに各々配置することができる。
【００２３】
この場合、好ましくは、複数の補強部の各々は、複数の金属製の線材からなる。このように構成すれば、複数の金属製の線材を１つの補強部として用いることによって、各々の補強部の強度を向上させることができる。また、厚み方向に直交する方向に沿うように線材を並べることによって、複数の金属製の線材からなる補強部の厚みを大きくすることなく、補強部の強度を向上させることができる。また、線材の数を異ならせることにより、容易に、壁部の補強度合を異ならせることができる。
【００２４】
上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、第１回転体および第２回転体は、互いに対向するように円盤状に形成されており、第１磁石部の異なる磁極は、第２回転体と対向する表面において、回転方向に沿って交互に配置されており、複数の補強部は、回転方向に沿った円の中心から半径方向に延びるように形成されているとともに、壁部は、少なくとも複数の補強部の間を覆うように形成されている。このように構成すれば、円盤形の磁気カップリング装置において、回転方向に沿った円の中心から半径方向に延びるように形成されるとともに、回転方向に沿って第１磁石部の偶数個の磁極おきに配置された複数の補強部によって、渦電流が発生するのが十分に抑制されるので、円盤形の磁気カップリング装置において、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。
【００２５】
上記一の局面による磁気カップリング装置において、好ましくは、補強部は、非磁性のステンレスからなる。このように構成すれば、伝達トルクが変動することを抑制することができるとともに、補強部が腐食するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態による磁気カップリング装置を示した断面図である。
【図２】図１の９００−９００線に沿った磁気カップリング装置の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による磁気カップリング装置の初期状態における補強部周辺を示した断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による磁気カップリング装置の隔離部を示した斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態による磁気カップリング装置の隔離部を示した分解斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態による磁気カップリング装置の初期状態における補強部と磁石部との対向状況を示した模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態による磁気カップリング装置の１磁極分回転させた状態における補強部周辺を示した断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による磁気カップリング装置の１磁極分回転させた状態における補強部と磁石部との対向状況を示した模式図である。
【図９】比較例１による磁気カップリング装置の金属部材周辺を示した断面図である。
【図１０】比較例２による磁気カップリング装置の初期状態における補強部周辺を示した断面図である。
【図１１】比較例２による磁気カップリング装置の初期状態における補強部と磁石部との対向状況を示した模式図である。
【図１２】比較例３による磁気カップリング装置の補強部周辺を示した断面図である。
【図１３】比較例２による磁気カップリング装置の１磁極分回転させた状態における補強部周辺を示した断面図である。
【図１４】比較例２による磁気カップリング装置の１磁極分回転させた状態における補強部と磁石部との対向状況を示した模式図である。
【図１５】本発明の第１実施形態の第１変形例による磁気カップリング装置の補強部と磁石部との対向状況を示した模式図である。
【図１６】本発明の第２実施形態による磁気カップリング装置における補強部周辺を示した断面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態による磁気カップリング装置を示した断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態による磁気カップリング装置の磁石部を示した側面図である。
【図１９】本発明の第３実施形態による磁気カップリング装置の補強部材を示した断面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態による磁気カップリング装置の壁部を示した断面図である。
【図２１】本発明の第１実施形態の第２変形例による磁気カップリング装置を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
まず、図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態による磁気カップリング装置１００について説明する。
【００２９】
本発明の第１実施形態による円筒形の磁気カップリング装置１００は、図１に示すように、図示しない負荷部に駆動力を伝達する負荷側部１と、図示しない駆動源から駆動力が伝達されるとともに、駆動力を負荷側部１に伝達する駆動源側部２と、負荷側部１側の空間と駆動源側部２側の空間とを隔離する隔離部材３とを備えている。また、負荷側部１および駆動源側部２は、共に、Ｘ方向に延びる回転軸線Ａを回転中心として回転可能に構成されている。一方、隔離部材３は回転および移動を行わないように固定されている。また、負荷側部１側の空間は、駆動源側部２側の空間よりも気圧（内圧）が高くなるように構成されている。
【００３０】
負荷側部１は、駆動部などからなる図示しない負荷部に一方端部側（Ｘ１側）が接続され、Ｘ１側に延びる軸部１ａと、軸部１ａの他方端部側（Ｘ２側）に接続された負荷側回転体１０とを含んでいる。また、駆動源側部２は、図示しない駆動源に一方端部側（Ｘ２側）が接続され、Ｘ２側に延びる軸部２ａと、軸部２ａの他方端部側（Ｘ１側）に接続された駆動源側回転体２０とを含んでいる。なお、負荷側回転体１０および駆動源側回転体２０は、それぞれ、本発明の「第２回転体」および「第１回転体」の一例である。
【００３１】
負荷側回転体１０は、ホイール部１１と磁石部１２とを含むとともに、駆動源側回転体２０は、円筒部２１と磁石部２２とを含んでいる。ホイール部１１は、回転軸線Ａを中心とする円盤状に形成されているとともに、円筒部２１は、回転軸線Ａを中心とするとともに、Ｘ１側に開口を有する円筒状に形成されている。また、ホイール部１１は、円盤の外周に沿うように形成されるとともに、Ｘ方向に延びるように形成された接触部１１ａを有している。この接触部１１ａの外周面１１ｂには、磁石部１２が配置されるように構成されている。また、ホイール部１１の接触部１１ａおよび円筒部２１の内周面は、共に、ＳＳ４００などの一般的な炭素鋼などの強磁性体を含む部材からなり、ヨークとしての機能を有している。また、駆動源側回転体２０の円筒部２１の内側に、負荷側回転体１０のホイール部１１と磁石部１２とが配置されている。なお、磁石部１２および２２は、それぞれ、本発明の「第２磁石部」および「第１磁石部」の一例である。
【００３２】
また、図２に示すように、磁石部１２では、略同一の形状を有する１２個の磁石にて形成されるＮ極１２ａと、同様に１２個の磁石にて形成されるＳ極１２ｂとが、回転軸線Ａを中心とする円周（回転）方向Ｂに沿って交互に配置されている。また、図1に示すように、１２個のＮ極１２ａと１２個のＳ極１２ｂとは、ホイール部１１の外周面１１ｂでＸ方向に延びるように配置されている。また、図２に示すように、磁石部２２では、略同一の形状を有する１２個の磁石にて形成されるＮ極２２ａと１２個の磁石にて形成されるＳ極２２ｂとが、回転方向Ｂに沿って交互に配置されている。また、図1に示すように、１２個のＮ極２２ａと１２個のＳ極２２ｂとは、円筒部２１の内周面２１ａでＸ方向に延びるように配置されている。
【００３３】
つまり、磁石部１２および２２は、共に２４個の磁極を有するとともに、磁極同士が約１５度の角度α１おきに略同一角度間隔で配置されている。また、Ｎ極１２ａ、Ｓ極１２ｂ、Ｎ極２２ａおよびＳ極２２ｂは、ホイール部１１および円筒部２１の半径方向（回転方向Ｂに直交し、かつ、回転軸線Ａから放射状に延びる方向）において、略同様の厚みを有している。
【００３４】
また、磁石部１２と磁石部２２とは、互いに磁気カップリングするように構成されている。具体的には、図３に示すように、磁気カップリング装置１００の初期状態において、磁石部１２のＮ極１２ａと磁石部２２のＳ極２２ｂとが互いに対向するとともに、磁石部１２のＳ極１２ｂと磁石部２２のＮ極２２ａとが互いに対向するように構成されている。そして、図２に示すように、駆動源側回転体２０（図１参照）が回転軸線Ａ回りに回転した際に、負荷側回転体１０（図１参照）の磁石部１２のＳ極１２ｂが、対向する磁石部２２のＮ極２２ａに対して少しずれた状態で従動して、回転方向Ｂに沿って回転移動する。同様に、磁石部１２のＮ極１２ａが、対向する磁石部２２のＳ極２２ｂに対して少しずれた状態で従動して、回転方向Ｂに沿って回転移動することによって、負荷側回転体１０が駆動源側回転体２０と共に回転軸線Ａ回りに回転する。この結果、駆動源側回転体２０の回転軸線Ａ回りの駆動力が、負荷側回転体１０の回転軸線Ａ回りの駆動力として伝達されるように構成されている。
【００３５】
隔離部材３は、図１に示すように、フレーム部３ａと、後述するネジ４によってフレーム部３ａに固定される隔離部３０とを含んでいる。このフレーム部３ａには、後述する鍔部３１の貫通孔３１ａに対応する位置にネジ穴３ｂが設けられている。また、図４および図５に示すように、隔離部３０は、負荷側（Ｘ１側）に配置されて円環状に形成された鍔部３１と、駆動源側（Ｘ２側）に配置されて円盤状に形成された蓋部３２と、回転軸線Ａの延びる方向（Ｘ方向）に延びる１２枚の補強板３３と、補強板３３の内側に配置されるとともに、Ｘ方向に延びる円筒状の壁部３４とを有している。なお、鍔部３１および蓋部３２は、本発明の「連結部」の一例である。また、補強板３３は、本発明の「補強部」の一例である。
【００３６】
鍔部３１、蓋部３２および補強板３３は、共に、非磁性のオーステナイト系ステンレスからなる。また、壁部３４は、耐薬品性を有するフッ素樹脂、塩化ビニル、または、ＡＢＳ樹脂などの非磁性の樹脂材料からなる。ここで、壁部３４が樹脂材料からなることによって、壁部３４は電気抵抗が大きい。これにより、磁石部１２および２２が回転することにより壁部３４を通過する磁束が変化したとしても、電磁誘導による渦電流は壁部３４においてほとんど発生しないように構成されている。
【００３７】
また、鍔部３１と補強板３３とは、補強板３３のＸ１側で互いに溶接されているとともに、蓋部３２と補強板３３とは、補強板３３のＸ２側で互いに溶接されている。これにより、鍔部３１および蓋部３２によって１２枚の補強板３３は互いに連結されている。
【００３８】
また、円筒状の壁部３４は、鍔部３１の内周面および円盤状の蓋部３２の内周面よりも若干半径方向に小さく形成されている。したがって、壁部３４は、補強板３３に対応するように、鍔部３１と蓋部３２とに挟まれる位置に配置されている。そしてこの状態で、補強板３３は、壁部３４の外側面に円筒の延びる方向（Ｘ方向）に沿って延びるように配置されている。
【００３９】
また、図１に示すように、補強板３３と壁部３４とは、負荷側回転体１０と駆動源側回転体２０との間に挟み込まれるように、駆動源側回転体２０の円筒部２１の内側に配置されている。また、補強板３３と壁部３４とは、負荷側回転体１０の磁石部１２と駆動源側回転体２０の磁石部２２とが半径方向に対向する位置に配置されている。ここで、１２枚の補強板３３は、負荷側回転体１０の磁石部１２に対して半径方向に所定の空隙を隔てた位置に配置されているとともに、壁部３４は、駆動源側回転体２０の磁石部２２に対して半径方向に所定の空隙を隔てた位置に配置されている。この結果、補強板３３および壁部３４は、負荷側回転体１０および駆動源側回転体２０と非接触の状態で、負荷側回転体１０と駆動源側回転体２０との間に挟まれるように配置されている。
【００４０】
また、補強板３３と壁部３４とは、Ｘ方向に略同一の長さを有するように形成されている。また、補強板３３は、半径方向に約５ｍｍの厚みｔ１を有する板材からなるとともに、壁部３４は、半径方向に約１ｍｍの厚みｔ２を有している。つまり、壁部３４の厚みｔ２は、補強板３３の厚みｔ１よりも小さい。
【００４１】
また、図４に示すように、鍔部３１には、回転方向Ｂに沿って所定の距離を隔てて複数の貫通孔３１ａが設けられている。これにより、図1に示すように、ネジ４が貫通孔３１ａに螺合されることによって隔離部３０がフレーム部３ａに固定されている。
【００４２】
ここで、第１実施形態では、図２に示すように、１２枚の補強板３３の各々は、回転方向Ｂに沿って約３０度の角度α２でおきに略同一角度間隔で配置されている。つまり、１２枚の補強板３３は、磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔（角度α１）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置されている。ここで、図３および図６に示す初期状態では、ある補強板３３と隣接する補強板３３とに挟まれる領域Ｃ（図６参照）には、磁石部２２のＮ極２２ａに対向する領域と、Ｓ極２２ｂに対向する領域とが含まれている。この際、Ｎ極２２ａに対向する領域とＳ極２２ｂに対向する領域とは、共に、回転方向Ｂに長さＬ１を有している。つまり、Ｎ極２２ａから発せられる磁束と、Ｓ極２２ｂに向かう磁束とが略同一であるので、領域Ｃを通過する磁束の総量（ベクトル量）は、略ゼロである。
【００４３】
そして、図３および図６に示す初期状態から、図７および図８のように、負荷側回転体１０および駆動源側回転体２０を１磁極分（約１５度）回転させた場合には、図８に示すように、領域Ｃには、Ｓ極２２ｂに対向する領域と、Ｎ極２２ａに対向する領域とが含まれている。この際、Ｎ極２２ａに対向する領域とＳ極２２ｂに対向する領域とは、共に、回転方向Ｂに長さＬ１を有している。つまり、領域Ｃを通過する磁束の総量は、初期状態と同様に、略ゼロである。この結果、負荷側回転体１０および駆動源側回転体２０の回転軸線Ａ回りの回転状態にかかわらず、領域Ｃを通過する磁束の総量はあまり変化しない。
【００４４】
また、図３に示すように、１２枚の補強板３３の各々は、補強板３３が配置される回転方向Ｂに沿った円において、約６度の角度α３の円周を占めるように配置されている。つまり、１２枚の補強板３３の各々は、約６度の角度α３分の円弧に対応する回転方向Ｂの幅を有するように構成されている。この結果、１２枚の補強板３３が約７２度（＝６×１２）の角度分の円弧を占めることによって、１２枚の補強板３３は、回転方向Ｂに沿った円の全周の約２０％（＝（７２／３６０）×１００）を占めるように配置されている。これにより、１２枚の補強板３３は、円筒状の壁部３４の約２０％を覆った状態で、Ｘ方向に延びるように配置されている。
【００４５】
第１実施形態では、上記のように、１２枚の補強板３３を、円周（回転）方向Ｂに沿って、磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔（角度α１）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置することによって、渦電流が発生することを十分に抑制することができるので、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。この結果、駆動源側回転体２０から負荷側回転体１０に効率よく駆動力を伝達することができるとともに、駆動力の大きさが変動することを抑制することもできる。また、略同一の角度間隔で配置された１２枚の補強板３３によって、補強部３３と壁部３４とから構成される隔壁部全体を均等に補強することができる。また、補強板３３同士の間隔を近づけることができるので、隔壁部をさらに効果的に補強することができる。
【００４６】
また、第１実施形態では、上記のように、回転方向Ｂに沿って１２枚の補強板３３を配置することによって、回転方向Ｂと交差する方向（Ｘ方向）に延びるように補強板３３を構成することができるので、隔壁部の強度を向上させることができる。
【００４７】
また、第１実施形態では、上記のように、壁部３４が非磁性の樹脂材料からなることによって、電気抵抗の高い壁部３４では渦電流がほとんど発生しないので、エネルギ損失をほとんど発生させることなく、負荷側回転体１０と駆動源側回転体２０とを隔離することができる。また、補強板３３が、非磁性のオーステナイト系ステンレスからなることによって、強度が比較的弱い樹脂材料からなる壁部３４を含む隔壁部を補強することができる。また、セラミックスなどを補強板３３として用いる場合と比べて、金属材料を補強板３３として用いることによって、壁部３４の所定の位置に配置可能なように補強板３３を容易に加工することができる。
【００４８】
また、第１実施形態では、上記のように、１２枚の補強板３３の端部をそれぞれ接続する鍔部３１と蓋部３２とが設けられており、渦電流が一対の補強板３３に流れるように構成される場合であっても、磁石部１２および２２に対向する位置に、１２枚の補強板３３を、回転方向Ｂに沿って、磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔（角度α１）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置することによって、渦電流が発生するのが十分に抑制されるので、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。また、１２枚の補強板３３と、補強板３３の各々の端部を連結する鍔部３１と蓋部３２とによって、隔壁部をより補強することができる。また、円盤状の蓋部３２によって負荷側回転体１０と駆動源側回転体２０とを隔離することができる。
【００４９】
また、第１実施形態では、上記のように、１２枚の補強板３３を、円筒状の壁部３４において、回転方向Ｂに沿った円の全周の約２０％を覆った状態で、Ｘ方向に延びるように配置することによって、補強板３３による補強が不十分であることに起因して隔壁部の強度が低下するのを抑制することができる。また、磁束の変化が生じた場合であっても、補強板３３に発生する渦電流を小さくすることができるので、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、上記のように、壁部３４の厚みｔ２を補強板３３の厚みｔ１よりも小さくすることによって、補強板３３の厚みｔ１を大きくして隔壁部を十分に補強しつつ、壁部３４の厚みｔ２を小さくして補強板３３および壁部３４の合計の厚み（ｔ１＋ｔ２）を小さくすることができる。
【００５１】
また、第１実施形態では、上記のように、壁部３４をＸ方向に延びる円筒状に形成するとともに、１２枚の補強板３３を壁部３４の外側面でＸ方向に沿って延びるように形成することによって、渦電流が発生するのが十分に抑制されるので、円筒形の磁気カップリング装置１００において、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、上記のように、駆動源側回転体２０の円筒部２１の内側に負荷側回転体１０のホイール部１１と磁石部１２とを配置するとともに、磁石部１２の１２個のＮ極１２ａと１２個のＳ極１２ｂとを、回転軸線Ａを中心とする回転方向Ｂに沿って交互に配置し、磁石部２２の１２個のＮ極２２ａと１２個のＳ極２２ｂとを、回転方向Ｂに沿って交互に配置することによって、円筒形の磁気カップリング装置１００において、円筒状の壁部３４の外側面でＸ方向に延びる複数の補強板３３と、Ｘ方向に延びるように配置された磁石部１２および２２とを互いに対向する位置に容易に配置することができる。
【００５３】
また、第１実施形態では、上記のように、鍔部３１と補強板３３とを補強板３３のＸ１側で互いに溶接するとともに、蓋部３２と補強板３３とを補強板３３のＸ２側で互いに溶接することによって、鍔部３１および蓋部３２を介して、渦電流が一対の補強板３３に流れるように構成される場合であっても、１２枚の補強板３３を、磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔（角度α１）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置することによって、渦電流が発生するのが十分に抑制されるので、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、上記のように、補強板３３を非磁性のオーステナイト系ステンレスの板材からなるように構成することによって、補強板３３が線材からなる場合よりも、補強板３３の厚みｔ１を小さくしつつ、補強板３３のＸ方向の幅を大きくすることができるので、補強板３３の厚みｔ１が大きくなるのを抑制しつつ、隔壁部を効果的に補強することができる。また、オーステナイト系ステンレスを補強板３３として用いることによって、駆動源側回転体２０から負荷側回転体１０に伝達される伝達トルクが変動することを抑制することができるとともに、補強板３３が腐食するのを抑制することができる。
【００５５】
（実施例）
次に、本発明の効果を確認するために行った磁気カップリング装置１００のシミュレーションについて説明する。具体的には、上記第１実施形態に対応する実施例の磁気カップリング装置１００と、実施例に対する比較例１〜４の磁気カップリング装置とについて、エネルギ損失のシミュレーションおよび強度のシミュレーションを行った。
【００５６】
ここで、実施例の磁気カップリング装置１００は、図１〜図８に示す上記第１実施形態と同様の構成を有するように想定した。つまり、磁石部１２および２２では、共に、１２個のＮ極１２ａ（２２ａ）と１２個のＳ極１２ｂ（２２ｂ）とが、１５度の角度α１おきに同一角度間隔で配置されるように想定した。また、隔離部３０の１２枚の補強板３３が、３０度の角度α２おきに同一角度間隔で配置されるように想定した。つまり、隔離部３０の１２枚の補強板３３が、磁石部１２および２２における磁極間の角度α１の２倍の角度間隔おきに同一角度間隔で配置されるように想定した。さらに、１２枚の補強板３３の各々が、６度の角度α３分の円弧に対応する回転方向Ｂの幅を有するように構成することによって、１２枚の補強板３３が、回転方向Ｂに沿った円の全周の２０％を覆うように想定した。
【００５７】
また、実施例に対する比較例１の磁気カップリング装置２００として、図９に示すように、第１実施形態の補強板３３および壁部３４の代わりに、円筒状の金属部材２３５を用いる場合を想定した。つまり、金属部材２３５が円周の全体（３６０度）に配置されるように想定した。
【００５８】
また、実施例に対する比較例２の磁気カップリング装置３００として、図１０および図１１に示すように、隔離部３３０の補強板３３３が、１磁極ごとに配置されるように想定した。具体的には、２４枚の補強板３３３が、１５度の角度α１おきに同一角度間隔で配置されるように想定した。つまり、隔離部３３０の２４枚の補強板３３３が、磁石部１２および２２における磁極間の角度α１と同一角度間隔おきに配置されるように想定した。また、２４枚の補強板３３３の各々が、３度の角度α４分の円弧に対応する回転方向Ｂの幅を有するように構成することによって、２４枚の補強板３３３が、回転方向Ｂに沿った円の全周の２０％を覆うように想定した。
【００５９】
また、実施例に対する比較例３の磁気カップリング装置４００として、図１２に示すように、隔離部４３０の２４枚の補強板４３３が、１５度の角度α１おきに同一角度間隔で配置されるように想定した。つまり、比較例２と同様に、隔離部４３０の２４枚の補強板４３３が、磁石部１２および２２における磁極間の角度α１と同一角度間隔おきに配置されるように想定した。また、２４枚の補強板４３３の各々が、６度の角度α３分の円弧に対応する回転方向Ｂの幅を有するように構成することによって、２４枚の補強板４３３が、回転方向Ｂに沿った円の全周の４０％を覆うように想定した。
【００６０】
また、実施例に対する比較例４の磁気カップリング装置として、補強板が回転軸線Ａ（軸方向）に沿って延びるように配置されている実施例、比較例２および３の磁気カップリング装置１００（３００、４００）とは異なり、補強板が回転軸線Ａ（図４参照）に直交するように形成された比較例４を想定した。つまり、１２枚の補強板の各々が回転軸線Ａを中心とするとともに、回転軸線Ａに直交する円環状に形成されているとともに、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて配置されているように想定した。
【００６１】
なお、実施例および比較例２〜４の補強板と比較例１の金属部材２３５とが、共にオーステナイト系ステンレスであるＳＵＳ３０４からなるように想定した。
【００６２】
（エネルギ損失のシミュレーション）
そして、実施例の磁気カップリング装置と、比較例１〜４の磁気カップリング装置とにおいて、補強板または金属部材における渦電流の発生状況をシミュレーションすることによって、磁気カップリング装置におけるエネルギ損失を求めた。
【００６３】
エネルギ損失のシミュレーションの結果としては、比較例１の磁気カップリング装置２００におけるエネルギ損失を１００とした場合に、実施例の磁気カップリング装置１００におけるエネルギ損失は３となった。また、比較例２の磁気カップリング装置３００におけるエネルギ損失は１７となり、比較例３の磁気カップリング装置４００におけるエネルギ損失は３３となった。また、比較例４の磁気カップリング装置におけるエネルギ損失は３となり、実施例と同じエネルギ損失であった。この結果から、実施例の磁気カップリング装置１００のように、隔離部３０の１２枚の補強板３３を、磁石部１２および２２における磁極間の角度α１の２倍の角度間隔おきに同一角度間隔で配置することによって、比較例１の磁気カップリング装置２００と比べて、エネルギ損失を飛躍的に減少させられる結果を得ることができた。一方、比較例２の磁気カップリング装置３００および比較例３の磁気カップリング装置４００のように、隔離部３３０（４３０）の２４枚の補強板３３３（４３３）を、磁石部１２および２２における磁極間の角度α１と同一角度間隔おきに配置した場合、比較例１の磁気カップリング装置２００よりもエネルギ損失は減少した一方、実施例ほどにはエネルギ損失を減少させられないという結果を得た。
【００６４】
上記エネルギ損失のシミュレーションの結果から、以下の点が考察される。実施例の磁気カップリング装置１００では、図３および図６〜図８に示すように、負荷側回転体１０および駆動源側回転体２０の回転にかかわらず、領域Ｃを通過する磁束の総量（ベクトル量）はあまり変化しなかったので、補強板３３に渦電流が発生するのを十分に抑制することができたと考えられる。一方、比較例２の磁気カップリング装置３００においては、図１０および図１１に示す初期状態では、ある補強板３３３と隣接する補強板３３３とに挟まれる領域Ｄには、Ｓ極２２ｂに対向する領域が形成されている。この際、Ｓ極２２ｂに対向する領域は、回転方向Ｂに長さＬ１を有している。一方、領域Ｄには、磁石部２２のＮ極２２ａに対向する領域は形成されていない。つまり、領域Ｄを通過する磁束は、Ｓ極２２ｂに向かう磁束である。そして、図１０および図１１に示す初期状態から、図１３および図１４のように、負荷側回転体１０（図１参照）および駆動源側回転体２０（図１参照）を１磁極分（約１５度）回転させた場合には、図１４に示すように、領域Ｄには、磁石部２２のＮ極２２ａに対向する領域が形成される。一方、領域Ｄには、Ｓ極２２ｂに対向する領域は形成されていない。つまり、領域Ｄを通過する磁束は、Ｎ極２２ａから発せられる磁束である。この結果、負荷側回転体１０および駆動源側回転体２０の回転により、領域Ｄを通過する磁束がＳ極２２ｂに向かう磁束から、Ｎ極２２ａから発せられる磁束に大幅に変化したため、磁束の変化に起因して電磁誘導により補強板３３３に渦電流が発生したものと推測される。一方、比較例４は補強板３３の向きが異なるだけであったので、エネルギ損失の点からは実施例と大きく変わらなかったと推測される。
【００６５】
なお、比較例１の磁気カップリング装置２００に比べて、比較例２の磁気カップリング装置３００および比較例３の磁気カップリング装置４００のエネルギ損失が減少した。これは、比較例１の磁気カップリング装置２００では、渦電流は金属部材２３５の全体に発生した一方、比較例２の磁気カップリング装置３００および比較例３の磁気カップリング装置４００では、渦電流は壁部３４の一部にだけ配置された金属製の補強板３３３（４３３）に発生したので、比較例２および比較例３では、発生する渦電流を減少させることができたからであると考えられる。この点は、２４枚の補強板３３３が２０％を覆う比較例２が、２４枚の補強板４３３が比較例２よりも大きな面積（約４０％）を覆う比較例３よりも、発生する渦電流を減少させることができ、エネルギ損失を減少させることができた点からも明らかであると考えられる。
【００６６】
（強度のシミュレーション）
また、実施例および比較例１〜４について、磁気カップリング装置の使用圧力とした圧力の３倍の破壊圧力が負荷側回転体側に内圧として加えられるように設定することにより、隔壁部の強度についてのシミュレーション（安全評価）を行った。
【００６７】
強度のシミュレーションの結果としては、実施例の破壊圧力を１００とした場合に、比較例１〜３の破壊圧力は１００であった。つまり、実施例および比較例１〜３の隔壁部は、圧力の３倍の破壊圧力であっても耐えること可能な強度を有していると推測される。一方、比較例４の破壊圧力は６０であった。つまり、比較例４の隔壁部は、実施例および比較例１〜３の隔壁部と比べて、６０％の強度しか有していないため、強度が不十分であると推測される。この結果、実施例のように、回転方向Ｂに沿って１２枚の補強板３３を配置することによって、補強板が回転方向Ｂに直交して配置されている比較例４よりも、隔壁部の強度を向上させることが可能であると考えられる。
【００６８】
（第１実施形態の第１変形例）
次に、図１および図１５を参照して、本発明の第１実施形態の第１変形例について説明する。この第１実施形態の第１変形例による磁気カップリング装置５００では、上記第１実施形態とは異なり、隔離部５３０の複数の補強板５３３が磁石部２２の延びる方向に対して傾斜している場合について説明する。なお、補強板５３３は、本発明の「補強部」の一例である。
【００６９】
本発明の第１実施形態の第１変形例による磁気カップリング装置５００では、図１５に示すように、隔離部５３０の補強板５３３の各々は、Ｘ方向に対して所定の角度で傾斜する方向に延びるように形成されている。つまり、補強板５３３の各々は、Ｘ方向に磁極が延びるように形成された磁石部２２に対して傾斜した方向に延びるように形成されている。ここで、ある補強板５３３と隣接する補強板５３３とに挟まれる領域Ｅでは、Ｎ極２２ａに対向する領域とＳ極２２ｂに対向する領域とが略同一の面積になるように構成されている。これにより、領域Ｅを通過する磁束の総量（ベクトル量）は、Ｎ極２２ａから発せられる磁束とＳ極２２ｂに向かう磁束とが略同一であるので、磁石部２２の円周（回転）方向Ｂへの移動にかかわらず、あまり変化しない。
【００７０】
ここで、Ｎ極２２ａとＳ極２２ｂとが切り替わる部分が補強板５３３を通過する際に、磁束の変化が生じて補強板５３３には渦電流が多少発生する。しかしながら、補強板５３３がＸ方向に対して所定の角度で傾斜する方向に延びることによって、補強板５３３の一部分のみがＮ極２２ａとＳ極２２ｂとが切り替わる部分と対向するように構成され、磁石部１２および２２が傾斜（スキュー）して配置された場合と同様の効果が得られる。これにより、補強板５３３の一部分だけに渦電流が発生するように構成することが可能になるので、補強板５３３をＸ方向に延びるように形成する場合と比べて、磁束の変化が緩やかになりエネルギ損失をより抑制することが可能である。この結果、磁束の変化が円滑になって効率よく駆動力を伝達することが可能になるとともに、駆動力の大きさが変動することを抑制することも可能になる。
【００７１】
また、隔離部５３０の補強板５３３ではなく磁石部１２および２２が、Ｘ方向に対して所定の角度で傾斜する方向に延びるように形成されていてもよい。つまり、磁石部１２および２２の各々が、Ｘ方向に延びるように形成された補強板５３３に対して傾斜した方向に延びるように形成されてもよい。さらに好ましくは、補強板５３３と磁石部１２および２２とが、共に、Ｘ方向に対して所定の角度で傾斜する方向に延びるように形成されているのがよい。なお、第１実施形態の第１変形例のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００７２】
なお、第１実施形態の第１変形例の効果は、第１実施形態と同様である。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、図１６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態による磁気カップリング装置６００では、上記第１実施形態とは異なり、隔離部６３０の補強部６３３の各々が複数の金属製の線材６３６からなる場合について説明する。なお、補強部６３３は、本発明の「隔壁部」の一例である。
【００７４】
本発明の第２実施形態による磁気カップリング装置６００では、図１６に示すように、隔離部６３０は、複数の線材６３６を有している。この線材６３６は、５本ごとに回転方向Ｂに沿って近接して配置されており、５本の線材６３６を一群とすることによって、補強部６３３が構成されている。そして、５本の線材６３６から構成される補強部６３３は、約３０度の角度α２でおきに略同一角度間隔で配置されている。つまり、補強部６３３は、磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔（角度α１）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００７５】
第２実施形態では、上記のように、５本の線材６３６を一群とする補強部６３３を、磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔（角度α１）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置することによって、渦電流が発生するのが十分に抑制されるので、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。また、容易に、複数の線材６３６を回転方向Ｂに沿って磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔の２倍の角度間隔おきに各々配置することができる。
【００７６】
また、第２実施形態では、上記のように、５本の線材６３６を１つの補強部６３３として用いることによって、各々の補強部６３３の強度を容易に向上させることができる。また、回転方向Ｂに沿うように５本の線材６３６を並べることによって、５本の線材６３６からなる補強部６３３の半径方向の厚みを大きくすることなく、補強部６３３の強度を向上させることができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。
【００７７】
（第３実施形態）
次に、図１７〜図２０を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態による磁気カップリング装置７００では、上記第１実施形態と異なり、負荷側回転体７１０と駆動源側回転体７２０とが回転軸線Ａの延びる方向に対向する場合について説明する。なお、負荷側回転体７１０および駆動源側回転体７２０は、それぞれ、本発明の「第２回転体」および「第１回転体」の一例である。
【００７８】
本発明の第３実施形態による円盤形の磁気カップリング装置７００では、図１７に示すように、負荷側部７０１の負荷側回転体７１０は、円盤部７１１と磁石部７１２とを含むとともに、駆動源側部７０２の駆動源側回転体７２０は、円盤部７２１と磁石部７２２とを含んでいる。円盤部７１１および７２１は、共に、ＳＳ４００などの一般的な炭素鋼などの強磁性体を含む部材からなり、ヨークとしての機能を有している。
【００７９】
また、円盤部７１１および７２１は、共に、回転軸線Ａを中心とする円盤状に形成されている。また、円盤部７１１のＸ２側の表面と円盤部７２１のＸ１側の表面とには、それぞれ、磁石部７１２および７２２が配置されており、互いに対向するように構成されている。また、円盤部７１１のＸ１側の表面および円盤部７２１のＸ２側の表面には、それぞれ、軸部１ａおよび２ａが接続されている。
【００８０】
また、図１８に示すように、磁石部７１２では、略同一の形状を有する６個のＮ極７１２ａと６個のＳ極７１２ｂとが、回転軸線Ａを中心とする円周（回転）方向Ｂに沿って交互に配置されている。また、磁石部７２２では、磁石部７１２と同様に、略同一の形状を有する６個のＮ極７２２ａと６個のＳ極７２２ｂとが、回転軸線Ａを中心とする回転方向Ｂに沿って交互に配置されている。つまり、磁石部７１２および７２２は、共に１２個の磁極を有するとともに、磁極同士が約３０度の角度α５おきに略同一角度間隔で形成されている。
【００８１】
また、図１７に示すように、磁石部７１２と磁石部７２２とは、互いの磁極が対向することによって、互いに磁気カップリングするように構成されている。これにより、駆動源側回転体７２０の回転軸線Ａ回りの駆動力が、負荷側回転体７１０の回転軸線Ａ回りの駆動力として伝達されるように構成されている。
【００８２】
また、磁気カップリング装置７００の隔離部材７０３は、フレーム部７０３ａと、ネジ４によってフレーム部７０３ａにＸ１側から固定される隔離部７３０とを含んでいる。このフレーム部７０３ａには、後述する補強部材７３３のネジ穴７３３ｅと壁部７３４のネジ穴７３４ａとに対応する位置にネジ穴７０３ｂが設けられている。また、隔離部７３０は、負荷側回転体７１０および駆動源側回転体７２０と非接触の状態で、Ｘ方向において、負荷側回転体７１０と駆動源側回転体７２０との間に挟まれるように配置されている。
【００８３】
また、隔離部７３０は、非磁性のオーステナイト系ステンレスからなる補強部材７３３と、非磁性の樹脂材料からなる壁部７３４とを有している。この補強部材７３３および壁部７３４は、図１９および図２０に示すように、共に、回転軸線Ａを中心とする円盤状に形成されている。また、図１７に示すように、補強部材７３３および壁部７３４は、回転軸線Ａに直交する平面において略同一の大きさを有している。なお、壁部７３４は、本発明の「隔壁部」の一例である。
【００８４】
円盤状の補強部材７３３は、図１９に示すように、回転軸線Ａを中心とする円環部７３３ａと、回転軸線Ａを中心とするとともに、円環部７３３ａの内側に配置される内側部７３３ｂと、円環部７３３ａと内側部７３３ｂとを接続するように、半径方向に延びる６つの接続部７３３ｃとを有している。これにより、円環部７３３ａと内側部７３３ｂとの間には、６つの扇形状の穴部７３３ｄが形成されている。また、円環部７３３ａには、回転方向Ｂに沿って所定の距離を隔てて複数のネジ穴７３３ｅが設けられている。なお、接続部７３３ｃは、本発明の「補強部」の一例である。
【００８５】
ここで、第３実施形態では、６つの接続部７３３ｃの各々は、回転方向Ｂに沿って約６０度の角度α６でおきに略同一角度間隔で配置されている。つまり、６つの接続部７３３ｃは、磁石部７１２および７２２の磁極ごとの角度間隔（角度α５）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置されている。これにより、負荷側回転体７１０および駆動源側回転体７２０の回転軸線Ａ回りの回転（図１７参照）にかかわらず、６つの穴部７３３ｄの各々を通過する磁束の総量（ベクトル量）はあまり変化しないように構成されている。
【００８６】
また、図２０に示すように、円盤状の壁部７３４には、回転方向Ｂに沿って所定の距離を隔てて複数のネジ穴７３４ａが設けられている。これにより、図１７に示すように、ネジ４によって円盤状の補強部材７３３および壁部７３４がフレーム部７０３ａに固定されるように構成されている。この結果、補強部材７３３の６つの扇形状の穴部７３３ｄに対応する位置に壁部７３４が位置することによって、壁部７３４が補強部材７３３の間に位置する穴部７３３ｄの各々を覆うように配置されている。なお、第３実施形態のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００８７】
第３実施形態では、上記のように、磁石部７１２の６個のＮ極７１２ａと６個のＳ極７１２ｂとを、回転軸線Ａを中心とする円周（回転）方向Ｂに沿って交互に配置し、磁石部７２２の６個のＮ極７２２ａと６個のＳ極７２２ｂとを、回転方向Ｂに沿って交互に配置する。また、６つの接続部７３３ｃを、磁石部７１２および７２２の磁極ごとの角度間隔（角度α５）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置することによって、渦電流が発生するのが十分に抑制されるので、円盤形の磁気カップリング装置７００において、駆動力を伝達する際のエネルギ損失を抑制することができる。なお、第３実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。
【００８８】
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８９】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、磁石部１２（７１２）と磁石部２２（７２２）とが対向するように配置した例を示したが、図２１に示す第１実施形態の第２変形例の磁気カップリング装置８００のように、第１実施形態のホイール部１１および磁石部１２の代わりに磁性体からなるヨーク８１１を負荷側回転体８１０に配置してもよい。なお、負荷側回転体８１０は、本発明の「第２回転体」の一例である。
【００９０】
また、上記第１および第２実施形態では、補強板３３（補強板５３３、補強部６３３）を、磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔（角度α１）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置するとともに、上記第３実施形態では、接続部７３３ｃを、磁石部７１２および７２２の磁極ごとの角度間隔（角度α５）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、補強部を磁石部の磁極ごとの角度間隔の４倍以上の偶数倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置してもよい。また、補強部を磁石部の磁極ごとの角度間隔の２倍の角度間隔で配置した状態から、任意の補強部を取り外すことによって、補強部同士の角度間隔を異ならせてもよい。これによっても、補強部同士の角度間隔は、磁石部の磁極ごとの角度間隔の偶数倍の角度間隔になる。この結果、補強部を磁石部の磁極ごとの角度間隔の２倍の角度間隔おきに配置する場合と比べて、補強部の数を減少させることが可能になるので、渦電流の発生をより抑制することが可能になる。この結果、駆動力を伝達する際のエネルギ損失をより抑制することが可能である。
【００９１】
また、上記第１実施形態では、１２枚の補強板３３を、円筒状の壁部３４において、回転方向Ｂに沿った円の全周の約２０％を覆った状態で、Ｘ方向に延びるように配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、補強板３３を、回転方向Ｂに沿った円の全周の約２０％よりも大きい領域または約２０％よりも小さい領域を覆った状態で、Ｘ方向に延びるように配置してもよい。この際、補強板３３を、回転方向Ｂに沿った円の全周の約３％以上約２０％未満を覆う状態で、Ｘ方向に延びるように配置するのが好ましい。
【００９２】
また、上記第１実施形態では、補強板３３の厚みｔ１を約５ｍｍにするとともに、壁部３４の厚みｔ２を約１ｍｍの厚みｔ２にした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、補強板３３の厚みｔ１および壁部３４の厚みｔ２は特に限定されない。なお、壁部３４の厚みｔ２は、補強板３３の厚みｔ１よりも小さい方が好ましい。具体的には、補強板３３の厚みｔ１を約４ｍｍ以上約５ｍｍ以下にするとともに、壁部３４の厚みｔ２を約１ｍｍ以上約２ｍｍ以下にするのが好ましい。
【００９３】
また、上記第２実施形態では、５本ごとの線材６３６を、磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔（角度α１）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１本以上の線材６３６を、磁石部１２および２２の磁極ごとの角度間隔（角度α１）の２倍の角度間隔おきに、略同一の角度間隔で配置すればよく、線材６３６の数は特に限定されない。なお、線材６３６の数を異ならせることにより、容易に、隔壁部の補強度合を異ならせることが可能である。
【００９４】
また、上記第２実施形態では、線材６３６を５本ごとに回転方向Ｂに沿って近接させて配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転方向Ｂと直交する半径方向に沿って並ぶように複数の線材６３６を配置してもよい。
【００９５】
また、上記第１実施形態では、補強板３３を、壁部３４の外側面で円筒の延びるＸ方向に沿って延びるように配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、補強板３３を、壁部３４の内側面で円筒の延びるＸ方向に沿って延びるように配置してもよい。この場合、駆動源側部２側の空間は、負荷側部１側の空間よりも気圧（内圧）が低い方が、壁部３４を補強板３３に押し付けることが可能な点から好ましい。
【００９６】
また、上記第１および第２実施形態では、磁石部１２および２２を、共に２４個の磁極を有する例を示し、上記第３実施形態では、磁石部７１２および７２２を、共に１２個の磁極を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁石部の磁極は、２４個または１２個の磁極に限られず、偶数個であればよい。
【００９７】
また、上記第１および第２実施形態では、壁部３４の補強として回転軸線Ａに沿って延びる補強板３３（５３３）および線材６３６のみを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、補強板３３（５３３）および線材６３６がＸ方向に長い場合などには、補強板３３（５３３）および線材６３６に加えて、さらに、回転軸線Ａに直交する円環状の補強リングを補強板３３（５３３）および線材６３６を囲むように配置することによって、壁部３４の強度をより向上させてもよい。
【００９８】
また、上記第１〜第３実施形態では、補強板３３（５３３）、線材６３６および補強部材７３３が、共に、オーステナイト系ステンレスからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、補強部をハステロイからなるように構成してもよい。
【００９９】
また、上記第１および第２実施形態では、補強板３３（５３３）および線材６３６が回転軸線Ａに沿ってＸ方向に延びるように形成された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、補強部は、回転軸線Ａに対して傾斜する方向に延びるように形成してもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０、７１０、８１０  負荷側回転体（第２回転体）
１２、７１２  磁石部（第２磁石部）
２０、７２０  駆動源側回転体（第１回転体）
２２、７２２  磁石部（第１磁石部）
３１  鍔部（連結部）
３２  蓋部（連結部）
３３、５３３  補強板（隔壁部、補強部）
３４、７３４  壁部（隔壁部）
１００、５００、６００、７００、８００  磁気カップリング装置
６３３  補強部（隔壁部）
６３６  線材
７３３ｃ  接続部（隔壁部、補強部）
８１１  ヨーク
【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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【図２０】
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【図２１】
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