(57)【要約】【課題】マグネットカップリングを有する動力伝達装置においてその伝達力（回転力）を可変し得るようにする。【解決手段】自動車における燃料ポンプ等へ動力を伝達するものであって、ハウジング１内に対のマグネット２、３が対向し、一方のマグネット２とディスク１２の間に溝１３が形成され、その溝１３内にガータースプリング１６で連結された鋼球１５が配置されている。エンジンの回転数が上がって必要以上のポンプ回転数に上がると、その回転による遠心力がガータースプリング１６の弾力を超えるため、鋼球１５が遠心力によって溝１３の外側に移動し、ばね１１によってマグネット２がマグネット３に対して離反方向に移動する。このため、対のマグネット２、３の間隙Ｓ２は広がり、両マグネット２、３の間（マグネットカップリング）の磁力吸引力が低下し、マグネットカップリングの許容伝達トルクも低下し、ポンプ（出力軸５）の回転速度を抑制する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸心上に配置された対のマグネットからなるマグネットカップリングを有し、そのマグネットカップリングの一のマグネットを入力軸、他のマグネットを出力軸にそれぞれ連結した動力伝達装置において、前記マグネットカップリングの入力側と出力側のどちらか一方のマグネットを前記軸心方向にスライド可能に設け、マグネットカップリングの回転による遠心力によって前記一方のマグネットを他方のマグネットに対して離反方向にスライドさせて前記マグネットカップリングの動力伝達力を調整するようにしたことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
上記一方のマグネットを上記離反方向に弾性体によって付勢するとともに、その一方のマグネットの支持軸の他方のマグネットとの反対面側にディスクを同一心で固定し、前記一方のマグネットの前記反対面とその反対面に対向する前記ディスクの面の全周間に半径方向外側に向かって徐々に幅広となる溝を形成し、その溝に移動子を装填し、上記回転による遠心力によってその移動子を前記半径方向外側に移動させるとともに前記弾性体によって一方のマグネットを前記離反方向にスライドさせて、上記マグネットカップリングの動力伝達力を調整するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
上記移動子を溝の全周囲に等間隔に配置し、その各移動子を円環状の周方向に伸縮可能な弾性部材で連結したことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
上記一方のマグネットは上記支持軸にスプライン結合によって上記離反方向にスライド可能となっていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の動力伝達装置。
【請求項５】
上記一方のマグネットは上記支持軸にキー溝結合によって上記離反方向にスライド可能となっていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、エンジンの回転力によって駆動されるポンプにその駆動力を伝達するマグネットカップリングを有する動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車における燃料ポンプ等は、エンジンの回転力によって駆動され、その動力伝達装置にはマグネットカップリングを有するものがある。
そのマグネットカップリング型動力伝達装置は、本願に係る発明の一実施形態を示す図１に基づいて説明すると、ハウジング１内に対のマグネット２、３を対向して設け、その両マグネット２、３を同一軸心の入力軸４及び出力軸５に連結し、対のマグネット２、３の磁力吸引力によって入力軸４の回転力（駆動力）を出力軸５に伝達する構成が一般的である（特許文献１図１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−３０３２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の動力伝達装置においては、対のマグネット２、３によって入力軸４の回転力が出力軸５に１対１で伝達される。このため、エンジンの回転上昇、すなわち、入力軸４の回転速度が上昇すると、出力軸５の回転速度も同一割合で上昇することとなる。この場合、従動側のポンプ等には必要以上の回転力が付与されることとなって、ポンプ等の故障の原因となる場合がある。
【０００５】
この発明は、以上の点に鑑み、入力軸の回転力が上昇しても出力軸の回転力を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、この発明は、マグネットカップリングにおいて伝達力（回転力）を可変し得るようにしたのである。
このように、入力軸から出力軸への動力の伝達割合が可変であれば、ポンプ等の従動側の機器の故障を抑制することができる。
【０００７】
この発明の構成として、同一軸心上に配置された対のマグネットからなるマグネットカップリングを有し、そのマグネットカップリングの一方のマグネットを入力軸、他方のマグネットを出力軸にそれぞれ連結した動力伝達装置において、前記マグネットカップリングの入力側と出力側のどちらか一方のマグネットを前記軸心方向にスライド可能に設け、マグネットカップリングの回転による遠心力によって前記一方のマグネットを他方のマグネットに対して離反方向にスライドさせて前記マグネットカップリングの動力伝達力を調整するようにした構成を採用することができる。
【０００８】
この構成において、上記マグネットカップリングの回転による遠心力によって一方のマグネットを他方のマグネットに対して離反方向にスライドさせて前記マグネットカップリングの動力伝達力を調整する手段としては、例えば、前記一方のマグネットを前記離反方向に弾性体によって付勢するとともに、その一方のマグネットの支持軸の他方のマグネットとの反対面側にディスクを同一心で固定し、前記一方のマグネットの反対面とその反対面に対向する前記ディスクの面の全周間に半径方向外側に向かって徐々に幅広となる溝を形成し、その溝に移動子を装填し、前記回転による遠心力によってその移動子を前記半径方向外側に移動させるとともに前記弾性体によって一方のマグネットを前記離反方向にスライドさせて、上記マグネットカップリングの動力伝達力を調整する構成を採用することができる。
【０００９】
この構成において、上記移動子は、溝内にあって遠心力によって溝の外側に移動するとともに溝から突出しない態様であれば何れでも良いが、例えば、移動子を溝の全周囲に等間隔に配置し、その各移動子を円環状の周方向に伸縮可能な弾性部材で連結した構成とすることができる。このようにすると、両マグネットを溝内の全周の等間隔位置で移動子が連結するため、移動子の移動が円滑となるとともに、一方のマグネットの軸方向の移動も円滑となる。
また、上記一方のマグネットを上記離反方向にスライド可能とする手段としては、スプライン結合やキー溝結合等を採用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、上記のように構成して、マグネットカップリングにおいてその伝達力を可変し得るようにしたので、ポンプ等の従動側の機器の故障を抑制することができる。このため、ポンピングロス等の増加を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明に係る動力伝達装置の一実施形態の断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】図２のＩ−Ｉ線切断側面図
【図４】同実施形態の作用説明用断面図
【図５】図４のＩＩ−ＩＩ線断面図
【図６】他の実施形態の断面図
【図７】他の実施形態の断面図
【図８】他の実施形態の断面図
【図９】他の実施形態の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明に係る動力伝達装置の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。この実施形態の動力伝達装置Ａは、同図に示し、上記のように、自動車における燃料ポンプ等へ動力を伝達するものであって、エンジンの回転力によって駆動され、その伝達をマグネットカップリングによるものである。そのマグネットカップリングは対のマグネット２、３からなって、ハウジング１内にその両マグネット２、３が対向して設けられ、その両マグネット２、３を同一軸心の入力軸４及び出力軸５に連結している（一体形成している）。その入出力軸４，５はハウジング１に軸受６を介して回転自在に支持されている。
【００１３】
以上の構成は従来と同様であり、この発明は、一方のマグネット２を他方のマグネット３に対して離反方向にスライドさせて前記マグネットカップリングの動力伝達力を調整するようにした点が特徴である。
すなわち、一方のマグネット２がスプライン結合７によって入力軸４にその軸方向にスライド（移動）可能に取付けられ、入力軸４の突出端（他方のマグネット３の側）に板８がボルト９により締結されて、そのマグネット２の入力軸４からの抜け止めがなされている。板８とマグネット２との間にはコイルばねからなる弾性体１１が介在されており、この弾性体１１によって一方のマグネット２は他方のマグネット３に対して離反方向に付勢されている。なお、この実施形態においては、一方とは図１の右側のことを指し、他方とは同左側を指すが、この発明における一方、他方は、マグネットカップリングの対のマグネット２、３の一方、他方をいい、同図の右側、左側に特定されるものではない。すなわち、同図において、左側が一方、右側が他方となる場合もある。
【００１４】
入力軸４の一方のマグネット２の他方のマグネット３との反対面側にはディスク１２を同一心で設けている。その一方のマグネット２の反対面は他方のマグネット３側に向かって外側に傾斜する面２ａとなっており、ディスク１２の対向面１２ａとの全周間に半径方向外側に向かって徐々に幅広となる溝１３が形成されている。この溝１３は、ディスク１２の面１２ａも同様な傾斜面としたり、同面１２ａを傾斜面、マグネット２の面２ａを図示のディスク面１２ａのように入力軸４に垂直な面としたりしても良い（図６参照）。要は、溝１３が半径方向外側に向かって徐々に幅広となっていればよい。なお、前記他方のマグネット３又はディスク１２は、出力軸５又は入力軸４と一体成形品でも良いが、別物をキー止め、ボルト止めや溶接等によって出力軸５又は入力軸４に一体化しても良い。
【００１５】
その溝１３内には周囲等間隔に鋼球からなる移動子１５が装填されている。この移動子１５の大きさ及び数は下記の作用を行う限りにおいて任意である。各移動子１５は、ガータースプリング１６が貫通し、このガータースプリング１６によって各移動子１５は円環状に連結されている。このガータースプリング１６に代えて、移動子１５を連結し、その連結方向（円環方向）に伸縮する部材であれば、例えば、ゴム環などを使用することができる。
【００１６】
この実施形態の動力伝達装置Ａは以上の構成であり、今、入力軸４が回転すると、移動子１５に遠心力が働くがその遠心力はガータースプリング１６の弾力を超えないため、図１に示すように、対のマグネット２、３の間隙（ギャップ）Ｓ１は所要の回転力を伝達する幅を維持する。すなわち、対のマグネット２、３から成るマグネットカップリングの伝達トルクがポンプの駆動に必要な一定以下の場合は図１の状態を維持する。
【００１７】
この所要の回転力が出力軸５に伝達されている（一定トルク以下の）状態において、エンジンの回転数が上がって必要以上のポンプ回転数に上がろうとすると、その回転数による遠心力がガータースプリング１６の弾力を超えるため、図４、図５に示すように、移動子１５が前記遠心力によって溝１３の外側に移動する。この移動に伴い、弾性体１１によって一方のマグネット２は他方のマグネット３に対して離反方向に移動する。このため、対のマグネット２、３の間隙Ｓ２は広がり（Ｓ２＞Ｓ１）、両マグネット２、３の間（マグネットカップリング）の磁力吸引力が低下し、マグネットカップリングの許容伝達トルクも低下する。この作用により、入力軸４の回転数に応じて前記間隙Ｓ２の広さが調整される。
【００１８】
このとき、出力軸５側に連結されたポンプは回転速度が上昇すればするほど、駆動トルクが必要となる。しかし、入力軸４の回転速度が上昇すれば、マグネットカップリングの伝達トルクは低下するため、上記の一定トルク以上の駆動が出来ず、必然的に、ポンプは一定の駆動トルクを維持する。すなわち、ポンプ（出力軸５）の回転速度を抑制し、ポンピングロス等の増加を抑えるとともに、過剰回転によるポンプの故障を抑制する。
【００１９】
上記実施形態は、一方のマグネット２に傾斜面２ａを形成したが、図６に示すように、ディスク１２側に傾斜面１２ａを設ける構成とすることもできる。また、出力軸５側の他方のマグネット３にそれら（溝１３等）を構成することもできる。この場合、一方のマグネット２にも溝１３等を構成して良いが、省略しても良い。さらに、溝１３の傾斜面は、マグネット２、３に形成せずに、図７に示すように、別体の部材２０で形成することもできる。また、図８に示すように、対のマグネット２、３が２筒嵌合タイプ（イン・アウトタイプ）のものであっても、この発明を採用することができる。
上記マグネット２、３を上記離反方向にスライド可能とする手段としては、スプライン結合７に代えて、図９に示すキー溝結合７ａ等によることもできる。
なお、燃料ポンプ以外にウォータポンプやオイルポンプへの動力伝達に適用できるが、それ以外にもこの発明の動力伝達装置は採用し得ることは言うまでもない。
【００２０】
因みに、上記各実施形態においては、図１、図６〜図８に示す、移動子（鋼球）１５が溝１３の底に位置する状態を通常の（一定の）動力を伝達する時としているが、この発明は、入力が一定の場合、溝１３内の移動子１５の径方向の任意の位置において、伝達動力（出力）を異ならせ得るため、伝達動力調整装置として作用することができる。この構成は、上記構成において、「マグネットカップリングの回転による遠心力によって一方のマグネットを他方のマグネットに対して軸方向にスライドさせて前記マグネットカップリングの動力伝達力を調整する」こととなる。このとき、移動子１５を何らかの手段によって溝１３の径方向に強制的に移動させることができる。
【符号の説明】
【００２１】
Ａ  動力伝達装置
１  動力伝達装置のハウジング
２  マグネットカップリングを成す一方のマグネット
２ａ  溝１３を成すマグネット面（傾斜面）
３  マグネットカップリングを成す他方のマグネット
４  入力軸
５  出力軸
６  軸受
７  スプライン結合
７ａ  キー溝結合
１１  コイルばね（弾性体）
１２  ディスク
１２ａ  溝１３を成すディスク面（傾斜面）
１３  溝
１５  移動子（鋼球）
１６  弾性部材（ガータースプリング）
【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】
2017161005.tif 000009
【図８】
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【図９】
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