(57)【要約】【課題】溶接を行わず、容易に組み立てができるマグネット板、及びこれを用いた回転動力伝達装置を提供することを目的とする。【解決手段】ケース内部に磁石を収納し、磁石の磁極が異なる向きとなる２種類の磁気パーツ２１と、磁気パーツ２１を収容する収容穴を同心円上に複数設けた本体１１と、本体の一方の面を塞ぐカバー３１とから構成する。複数の磁気パーツ２１を収容穴に挿入し、カバー３１をネジ３２等で本体１１に接続することにより磁気パーツ２１を固定してマグネット板１を組み立てる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に接続され、磁力により回転動力を伝達するマグネット板であって、
ケースと該ケース内部に収容された磁石とから構成され、前記磁石の磁極が異なる向きとなる２種類の磁気パーツと、
回転軸に連結可能で、前記磁気パーツを収容する収容穴が複数設けられた本体と、を備え、
前記磁気パーツが前記収容穴に挿入されていることを特徴とするマグネット板。
【請求項２】
前記磁気パーツのケースの一方の面の縁を突出させてフランジが形成されており、前記収容穴は前記フランジに対応するフランジ受けを有し、前記フランジと前記フランジ受けを当接させて複数の前記磁気パーツを平面状に揃えていることを特徴とする請求項１に記載のマグネット板。
【請求項３】
複数の前記磁気パーツは全て同寸法に形成され、且つ、前記収容穴は全て同寸法に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のマグネット板。
【請求項４】
前記本体の一方の面を塞いで前記磁気パーツを前記収容穴に固定するカバーを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマグネット板。
【請求項５】
前記本体と前記カバーは連結具によって機械的に固定され、前記磁気パーツが着脱自在に装着されていることを特徴とする請求項４に記載のマグネット板。
【請求項６】
前記本体、前記カバー、及び前記ケースは耐候性樹脂から構成されることを特徴とする請求項５に記載のマグネット板。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のマグネット板１組を備え、
一方の前記マグネット板に入力軸が接続され、他方の前記マグネット板に出力軸が接続され、
前記１組のマグネット板が対向して又は並んで配置され、
隔壁を挟んで前記入力軸を回転駆動させることで前記１組のマグネット板を介して前記出力軸を回転させることを特徴とする回転動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転動力伝達機構に用いられるマグネット板及びこれを用いた回転動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種チャンバや液槽の外部から内部の機構に回転動力を伝達する回転動力伝達装置が知られている。
【０００３】
回転動力伝達機構の一例が、特許文献１に開示されている。この回転動力伝達機構は、チャンバの壁面を挟んで対向して配置された１組のマグネット円板を備える。それぞれのマグネット円板の対向面にはＮ極とＳ極が交互に現れるよう磁石が配置されている。マグネット円板の磁石は互いに吸着した状態を保とうするので、モーター等の動力源により一方のマグネット円板を回転させると、他方のマグネット円板も追従して回転する。
【特許文献１】特開２００４−２８４６９５号公報（例えば、図６，図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているマグネット円板は、一般的に、円板内部に複数のマグネットを配置し、その上を蓋で覆い、マグネット円板に蓋を溶接して組み立てられる。しかし、組み立ての際にマグネットにより吸着力或いは反発力が作用してしまい、溶接に技術を要し、製造が困難である。また、溶接による変形・歪みを無視できない。更にコストも高い。
【０００５】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、容易に組み立てができるマグネット板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のマグネット板は、回転軸に接続され、磁力により回転動力を伝達するマグネット板であって、ケースと該ケース内部に収容された磁石とから構成され、前記磁石の磁極が異なる向きとなる２種類の磁気パーツと、回転軸に連結可能で、前記磁気パーツを収容する収容穴が複数設けられた本体と、を備え、前記磁気パーツが前記収容穴に挿入されていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記磁気パーツのケースの一方の面の縁を突出させてフランジが形成されており、前記収容穴は前記フランジに対応するフランジ受けを有し、前記フランジと前記フランジ受けを当接させて複数の前記磁気パーツを平面状に揃えるよう構成してもよい。
【０００８】
更に、複数の前記磁気パーツは全て同寸法に形成され、且つ、前記収容穴は全て同寸法に形成されるように構成してもよい。
【０００９】
更に、前記本体の一方の面を塞いで前記磁気パーツを前記収容穴に固定するカバーを備えるように構成してもよい。
【００１０】
更に、前記本体と前記カバーは連結具によって機械的に固定され、前記磁気パーツが着脱自在に装着されるように構成してもよい。
【００１１】
更に、前記本体、前記カバー、及び前記ケースは耐候性樹脂から構成してもよい。
【００１２】
本発明の回転動力伝達装置は、請求項１から６のいずれかに記載のマグネット板１組を備え、一方の前記マグネット板に入力軸が接続され、他方の前記マグネット板に出力軸が接続され、隔壁を挟んで前記１組のマグネット板が対向して又は並んで配置され、前記入力軸を回転駆動させることで前記１組のマグネット板を介して前記出力軸を回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、内部に磁石を収納した同一寸法の磁気パーツを本体に設けた収容穴に挿入した構成である。従って、容易にマグネット板を組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係るマグネット板１について説明する。
本実施形態のマグネット板１は後述の回転動力伝達装置に用いるものであり、一組のマグネット板１を有することでその機能を発揮する。一組のマグネット板１は一方に入力軸、他方に出力軸を接続し、入力軸及び出力軸のついていない各々の面を対向配置させて用いる。以下の説明では、マグネット板が対向する側を対向側、入力軸及び出力軸が接続する側を軸側として説明する。
【００１５】
まず、図１、図２を参照して、本発明のマグネット板について説明する。図１（Ａ）は、マグネット板１の外観を示す対向側から見た斜視図、（Ｂ）は軸側から見た斜視図である。図２（Ａ）は、本体１１の対向側の平面図、（Ｂ）は軸側の平面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＸ−Ｘ’断面図、（Ｄ）は（Ｂ）におけるＹ−Ｙ’断面図である。
【００１６】
本実施の形態に係るマグネット板１は、主に本体１１、磁気パーツ２１、及びカバー３１から構成されており、本体１１に設けられた複数の収容穴１４に磁気パーツ２１が挿入され、カバー３１が本体１１にネジ３２で固定された構造を有する。
【００１７】
本体１１は、円盤形状をしており、中心には回転動力を入力する入力軸或いは出力する出力軸と連結する筒状の軸受け１２が突出して形成されている。軸受け１２には軸孔１３が形成され、入力軸或いは出力軸が挿入され連結される。軸孔１３には、滑り防止用の平面部が形成されており、挿入した軸の回転に伴ってマグネット板１が同調して回転する。軸受け１２、軸孔１３の形状や大きさ等は使用する入力軸或いは出力軸の形状等に合わせて形成すればよい。
【００１８】
本体１１には、軸受け１２を中心として同心円上に６つの収容穴１４が形成されている。各収容穴１４は、本体１１を貫通する円柱形状を有し、全て同寸法である。そして、軸側には磁気パーツ２１に形成したフランジ２５の形状に対応するフランジ受け１５が形成されている。
【００１９】
また、隣接する収容穴１４の間にネジ孔１６が設けられており、本体１１とカバー３１をネジ３２で固定する際に利用される。
【００２０】
一方、磁気パーツ２１は、図３に断面で示すように、ケース２２、磁石２３、ヨーク２４から構成される。ケース２２は円盤形状をしており、内部にヨーク２４を吸着した磁石２３を収納している。ヨーク２４は、磁性材料などから構成され、磁石２３裏側の磁束を通りやすくし、磁石の表面磁束密度を上げて磁力を高めている。
ケース２２には、ヨーク２４側の縁を突出させたフランジ２５を形成しており、このフランジ２５の外径及び厚みは、前述した本体１１のフランジ受け１５に丁度収まる寸法である。
【００２１】
磁気パーツ２１は、フランジ２５の逆側の面がマグネット板１の対向側を向くように、収容穴１４に挿入される。磁石２３のＳ極が対向側を向く磁気パーツ２１ａ、磁石２３のＮ極が対向側を向く磁気パーツ２１ｂの２種類について、それぞれ複数個用意しておく。また、全ての磁気パーツ２１は同寸法とする。
【００２２】
図４は、カバー３１の平面図である。カバー３１は本体の軸側の面とほぼ同形状で、軸受け１２が通過するように貫通孔３４を設け、また、本体１１のネジ孔１６に対応する位置に６個のネジ孔３３を設けている。
【００２３】
本体１１、磁気パーツ２１のケース２２、及びカバー３１の材質は、マグネット板１を使用する環境に合わせて、非磁性体の樹脂、金属、或いは合金等から適宜選択すればよい。例えば、酸性溶液等を充填した洗浄装置にマグネット板１を用いる場合、耐候性を有するポリ塩化ビニルや高密度ポリエチレン等の樹脂を用いればよい。また、ケース２２として樹脂を用いる場合、磁石２３を収納した磁気パーツ２１を一体的に成型加工して製造できるので、容易に大量生産できコストの面からも好ましい。ケース２２として金属、或いは合金等を用いる場合は、ケース２２に蓋を溶接すればよい。マグネット円板に蓋を溶接する従来例と比較すると、溶接面積が小さくかつ磁力も作用しないため、溶接が容易となり更に変形・歪みを抑えることができる。トルクの大きなマグネット板である程この効果は大きい。
【００２４】
続いて、マグネット板の組み立て方法について説明する。図５は、マグネット板の組み立て方法を示す断面図である。まず、本体１１の軸側から、それぞれの磁気パーツ２１を収容穴１４に挿入する。このとき、隣接する磁気パーツ２１同士の磁極の向きが異なるように挿入する。回転方向において隣接する磁気パーツの極性が反対であることにより脱調を防ぎ、確実に回転を伝達することができる。磁気パーツ２１のフランジ２５が本体１１のフランジ受け１５に当接するまで、磁気パーツを挿入する。磁気パーツ２１は全て同寸法であること、また、収容穴１４が全て同寸法であることから、全ての磁気パーツ２１の対向側の面を略平面状に揃えることができる。一組のマグネット板間で対面する磁石間距離にばらつきがあると磁気パーツ毎に磁力が異なり、回転運動中に磁力の強弱が連続して生じてスムーズな回転が得られないことや、弱い磁力の磁気パーツを飛ばしてしまって脱調現象が発生する可能性もある。
【００２５】
磁気パーツ２１を挿入した後、本体１１の軸側をカバー３１で覆い、ネジ孔３３からネジ３２を挿入して締めることにより機械的に固定する。これにより、一括して容易に磁気パーツ２１を収容穴１４に固定できる。
【００２６】
図６は、組み立てたマグネット板１の対向側の面に現れる各磁気パーツ２１の磁極の向きを示している。対向側の面にＳ極を向いた磁気パーツ２１ａと、Ｎ極を向いた磁気パーツ２１ｂとが交互に配置されている。
【００２７】
本実施形態のマグネット板１は、ネジ３２等の連結具で機械的に磁気パーツ２１を挿入した本体１１とカバー３１を固定するので、溶接で固定するよりも短時間で安価に且つ容易に組み立てることができる。また、大きなマグネット板を組み立てる際にも、溶接による変形が生じることがないので、精度の高い大型のマグネット板を提供することができる。
【００２８】
また、トルクの大きいマグネット板を、使用する設備へ取り付ける際に、従来の溶接一体型のマグネット板ではマグネット板の強力な磁力によってマグネット板同士が吸着し、手を挟み込むなどの危険が考えられるが、本実施の形態では本体１１と磁気パーツ２１が別構成となっているため、固定された駆動軸・従動軸に本体１１をネジ等を利用して取り付けてから磁気パーツ２２を１個ずつ取り付けてその場でマグネット板１を組立てることが出来るため、設備への取り付け時にケガ等の危険を最小限に抑えることも可能である。
【００２９】
更に、磁気パーツ２１は全て同寸法としていることから、非常に汎用性の高い構成である。本体１１に形成する収容穴１４の数を変えることで、トルクの異なるマグネット板１を容易に設計でき、磁気パーツ２１を大量に生産してストックしておけば、収容穴１４の数を変えた本体１１に磁気パーツ２１を挿入し、カバー３１で固定するだけで簡単に所望のトルクを発生させ得るマグネット板１を製造することができる。
【００３０】
図７に、他の実施形態のマグネット板２を示す。図７（Ａ）は、磁気パーツ２１を８個有するマグネット板２、（Ｂ）は、磁気パーツ２１を１８個有するマグネット板３である。上述のように磁気パーツ２１の寸法が同じであり、汎用性が高いため、このように磁気パーツ２１の挿入数を増やしてトルクの大きなマグネット板２、３を容易且つ安価に設計、製造することを実現している。
【００３１】
更に、マグネット板１、２、３は、本体１１とカバー３１をネジ等の連結具で接続して磁気パーツ２１を固定しており、溶接を行っていないことから、組み立てた後でもネジ３２を外して簡単に分解できる。また、磁気パーツ２１は本体１１に接着されていないので、磁気パーツ２１の取り外しもできる構造である。従って、挿入する磁気パーツ数を取り外す等、適宜変更することで、一つのマグネット板を異なるトルクを発生するように調節して利用することもできる。
【００３２】
図８は、上述したマグネット板１を用いた回転動力伝達装置４の概略構成を示す側面図である。回転動力伝達装置４は、上述したマグネット板１ａ、１ｂを一組用い、このマグネット板１ａ、１ｂは隔壁４１を挟んで対向配置している。マグネット板１ａは入力軸４３を介してモーター等の動力源４２と接続し、一方のマグネット板１ｂは載置台（図示せず）等と接続する。
【００３３】
マグネット板１ａ、１ｂは、図６に示すように、いずれも対向する面にＮ極とＳ極が交互に現れる構成である。マグネット板１ａ、１ｂに挿入された磁気パーツ内の磁石の磁極の向きは、それぞれＮ極、Ｓ極が交互に配置されており、また、磁石の数も同数であるため、動力源４２がオフの状態では、マグネット板１ａの各磁石とマグネット板１ｂの各磁石がそれぞれ引き付け合う。
【００３４】
なお、図６或いは図７（Ａ）に示すマグネット板１、２を用いる場合には、同じものを２つ用いればよい。しかし、図７（Ｂ）に示すマグネット板３の場合、同じものを２つ対向させて用いると、一部の磁石は反発し、一部の磁石が吸着することとなるので好ましくない。このような場合には、一方のマグネット板３の磁極の向きが全て逆になるように磁気パーツを挿入して組み立てて用いるとよい。具体的には、図７（Ｂ）に示すＮ極がＳ極となるように、また、Ｓ極がＮ極となるように磁気パーツを挿入すればよい。
【００３５】
動力源４２をオンとし、入力軸４３が回転するとマグネット板１ａが入力軸４３を中心に回転を始める。マグネット板１ａの各磁石とマグネット板１ｂの各磁石は引き付け合っていることから、マグネット板１ａの回転に応じてマグネット板１ｂも回転を始める。これにより出力軸４４を介して載置台等を回転させることとなる。なお、この際、マグネット板１ａの各磁石とマグネット板１ｂの各磁石との間には、それらの相対的位置関係の如何によって、適宜反発力も作用し合う。このことも回転動力の伝達に活かされる。
【００３６】
回転動力伝達装置４は、図９の構成を採用可能である。この場合、磁気パーツ２１をフランジを備えていない柱状（円柱状、多角柱状等）、としてもよい。
【００３７】
また、磁石２３のＳ極が対向側を向く磁気パーツ２１ａと磁石２３のＮ極が対向側を向く磁気パーツ２１ｂの外形形状を異なる形状とし、収容穴１４を、対応する形状の磁気パーツ２１ａ又は２１ｂのみが挿入可能な形状としてもよい。このような構成とすれば、磁気パーツの挿入ミスを防ぐことができる。例えば、磁気パーツ２１ａを円柱状（或いはフランジ付き円柱状）とし、磁気パーツ２１ｂを多角柱状（或いはフランジ付き多角中状）とする等してもよい。
【００３８】
ケース２２は、使用環境において、安定を有すると共に磁石を保護できるならば、その材質等は任意である。
【００３９】
マグネット板１、２、３は、真円である必要は無く、楕円でもよい。また、面取りされた方形・長方形の板等でもよい。
【００４０】
磁気パーツ２１の配置は、同心円状である必要は無い。磁石配置は適宜選択すればよいが、同一のマグネット板を回転させて対面させた際に対面する全ての磁石が異極となるように設計すれば、同一のマグネット板を入力側と出力側に使用することができ、設計、製造が容易になる。
【００４１】
入力軸と出力軸の雰囲気を隔する必要のない場合は、隔壁を挟まず一組のマグネット板を接触させずに動力伝達してもよい。
【００４２】
本実施の形態では、本体１１とカバー３１をネジ留め固定するため、磁気パーツ２１が着脱自在でありトルクを変更することも可能であるが、磁気パーツ２１の取り外しが必要ない場合は本体１１に磁気パーツ２１を溶着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るマグネット板の外観を示す対向側から見た斜視図、（Ｂ）は、軸側から見た斜視図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るマグネット板本体の対向側から見た平面図、（Ｂ）は軸側から見た平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ−Ｘ’断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＹ−Ｙ’断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る磁気パーツの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るマグネット板のカバーの平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るマグネット板の組み立て方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るマグネット板の磁極の向きを示す平面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態によるマグネット板の磁極の向きを示す平面図であり、（Ａ）は磁気パーツを８個有するマグネット板、（Ｂ）は、磁気パーツを１８個有するマグネット板である。
【図８】本発明の実施の形態に係る回転動力伝達装置の概略を示す側面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係る回転動力伝達装置の概略を示す側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る磁気パーツの形状の応用例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    マグネット板
１ａ  マグネット板
１ｂ  マグネット板
２    マグネット板
３    マグネット板
４    回転動力伝達装置
１１    本体
１２    軸受け
１３    軸孔
１４    収容穴
１５    フランジ受け
１６    ネジ孔
２１    磁気パーツ
２１ａ  磁気パーツ
２１ｂ  磁気パーツ
２２    ケース
２３    磁石
２４    ヨーク
２５    フランジ
３１    カバー
３２    ネジ
３３    ネジ孔
３４    貫通孔
４１    隔壁
４２    動力源
４３    入力軸
４４    出力軸
【図１】
2009281497.tif 000003
【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】
2009281497.tif 000008
【図７】
2009281497.tif 000009
【図８】
2009281497.tif 000010
【図９】
2009281497.tif 000011
【図１０】
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