(57)【要約】  【課題】  同じサイズのマグネットリングを用いながら伝達トルクを高めることができる非接触型の動力伝達機構を提供することにある。  【解決手段】  マグネットの磁力を利用した非接触型の動力伝達機構において、軸部材と外側に嵌着するマグネットリングとの間に、該マグネットリングの少なくとも内周面を覆う磁性体を配置する。  【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットの磁力を利用した非接触型の動力伝達機構において、軸部材と外側に嵌着するマグネットリングとの間に、該マグネットリングの少なくとも内周面を覆う磁性体が配置されていることを特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
前記磁性体は、マグネットリングの内周面を覆う筒部に加えて、マグネットリングの軸方向端面を被覆する側板を有することを特徴とする請求項１記載の動力伝達機構。
【請求項３】
搬送面を構成する並列配置の搬送用ローラの内部又は外部に従動マグネットリングを固着し、その従動マグネットリングと対応する位置に、駆動マグネットリングを備えた駆動軸の軸芯を交差させて配置し、更に前記駆動軸を非接触の動力伝達機構で駆動するローラコンベヤであって、前記動力伝達機構が前記請求項１又は２記載の動力伝達機構であることを特徴とするローラコンベヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマグネットの磁力を利用した非接触型の動力伝達機構に関し、更に詳しくは回転部材（軸、ローラ等）に対するマグネットリングの取付構造、及びその動力伝達機構を備えたローラコンベヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ等の回転力を回転部材（軸、ローラ等）に伝達する手段として、マグネットの磁力を利用した非接触型の動力伝達機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
その構造は、駆動軸にマグネットリングを固着し、他方、従動軸にもマグネットリングを固着し、両マグネットリングが微小間隔をおいて配置されて構成されている。
そして、軸部材に対するマグネットリングの固定は、接着材による固定、或いは軸部材とマグネットリングとの間に合成樹脂製のスリーブ等を装着して固定されている。
【０００３】
上記構成からなる非接触型の動力伝達は、マグネットの吸引と反発の原理を利用して駆動軸の回転力（動力）を従動軸に伝達する。そして、伝達トルクを高めるときはマグネットの吸着力（吸引力）を高める為に、大きなマグネットを使用する、或いは使用するマグネットの個数を多くする等している。
しかしながら、大きなマグネットを使用する、或いはマグネットの個数を多くする方法は、経済的負担が多いというだけでなく、設置スペース等の関係で制約を受ける等、必ずしも有効な手段とは言えない。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６２９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、同じサイズのマグネットリングを用いながら伝達トルクを高めることができる非接触型の動力伝達機構、及びローラコンベヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為に本発明が講じた技術的手段は、マグネットの磁力を利用した非接触型の動力伝達機構において、軸部材と外側に嵌着するマグネットリングとの間に、該マグネットリングの少なくとも内周面を覆う磁性体を配置した構成を特徴とする（請求項１）。
上記磁性体は、マグネットリングの内周面を覆う形態、即ちマグネットリングの内周面と接触する筒部を備えている。その筒部は単体でマグネットリングの内周面の全面を覆う大きさであっても、或いは該マグネットリングの軸方向の長さ分（幅分）を複数の筒部を並列に配置して被覆するようにしてもよい。
【０００７】
上記手段によれば、少なくともマグネットリングの内周面が磁性体（筒体）で被覆されているため、磁束は磁性体を介し効率良く磁力線を結ぶ。それにより、吸着力（吸引力）が増大される。
【０００８】
又、前記磁性体は、マグネットリングの内周面を覆う筒部に加えて、マグネットリングの軸方向端面を被覆する側板を有するように構成してもよい（請求項２）。
その場合、側板は筒部と一体構造であっても、或いは筒部と別体構造であってもよい。さらに側板は筒部の軸方向両側端に配置する、或いは一方端に配置する等何れでもよい。
【０００９】
上記手段によれば、側板（磁性体）がマグネットリングの軸方向の端面に配置されることで、磁束は側板（磁性体）を介し効率よく磁力線を結ぶ。それにより、吸着力（吸引力）が増大される。
又、側板が存在することでマグネットリングの端面を保護でき、マグネットリングの損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の動力伝達機構は請求項１、２記載の構成により、磁性体を介在しない構造と比べて伝達トルクの増大を計ることができる。
請求項３記載の構成により、磁性体を介在しない同じサイズのマグネットリングからなる動力伝達機構を備えたローラコンベヤと比較して、許容搬送質量及び最高速度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る動力伝達機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、動力伝達機構の概略を示す図で、１はモータ、２は前記モータ１の出力軸１ａに固着された主マグネットリング、３は駆動軸、４は前記駆動軸３に固着された駆動マグネットリング、５はローラ軸、６は前記ローラ軸５に固着された従動マグネットリングで、主マグネットリング２を固着した出力軸１ａと駆動軸３は軸芯を直角に交差させて配置され、更にローラ軸５は前記駆動軸３に対し軸芯を直角に交差させて配置されている。そして、主マグネットリング２と駆動マグネットリング４、及び駆動マグネットリング４と従動マグネットリング６は、それぞれ微小間隙をおいて非接触状態に保持されている。
それにより、モータ１が駆動すると、回転力は主マグネットリング２→駆動マグネットリング４（駆動軸３）→従動マグネットリング６（ローラ軸５）へと、磁力の吸引と反発の原理により伝達される。尚、ローラ軸５に固着される従動マグネットリング６は、搬送用ローラ５’の外部に配置されているが、搬送用ローラ５’の内部に配置してもよい。
【００１２】
上記構成において、モータの出力軸から駆動軸への動力伝達、及び駆動軸からローラ軸への動力伝達を行う主マグネットリング２、駆動マグネットリング４、従動マグネットリング６はそれぞれ出力軸１、駆動軸３、ローラ軸５に磁性体を介して取り付けられている。以下、その取付構造をモータの出力軸１ａについて図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図２は、出力軸１ａの外側に、磁性体（例えば、一般構造用圧延鋼材）で構成した筒体７を嵌着し、その筒体７の外周面から出力軸外周面に向かってネジ８を螺合して固定し、前記筒体７の外側に該筒体７と同幅の主マグネットリング２を嵌着し、更に前記筒体７の軸方向両側に、筒体７と同様、磁性体で前記主マグネットリング２の外径と略同径か多少大径又は小径なドーナツ形状に形成した側板９，９’がネジ１０で固定されている。尚、筒体７の外周面には二角面取り受け面が施され主マグネットリング２は回り止め固定されている。
上記構成により、主マグネットリング２は内周面及び軸方向両側の端面部分が磁性体で被覆される。
【００１４】
上記筒体７は、主マグネットリング２の幅相当分を単一部材で構成してあるが、図３に示すように、幅狭い筒体７’を複数個（例えば、２個）並列に並べて主マグネットリング２の幅に相当する筒体を構成し、それぞれの筒体７’を出力軸１ａにネジ８で固定してもよい。
【００１５】
又、主マグネットリング２の軸方向の端面を被覆する側板９，９’は筒体７（又は筒体７’）と別体に構成されているが、側板９，９’のいずれか一方を前記筒体７（又は筒体７’）の軸方向の端面に一体に構成してもよい。その場合、もう一方の端面側には上記と同様、側板を後付けで固定する。
【００１６】
更に、前記側板９，９’は、中心部から外周縁に向かって同一の厚さに形成されているが、図４に示すように、側板９”の外径を主マグネットリング２の外径より大径とし、そして該主マグネットリング２の外周面より外方に突出する部分を先細のテーパ形状に形成してもよい。又、主マグネットリング２の外径を前記テーパ付きの側板９”の外径と同径とし、主マグネットリング２の軸方向の端面に前記側板９”が嵌合する凹部を形成してもよい。
【実施例２】
【００１７】
図５は、主マグネットリング２の内周面を被覆する筒部１１ａと、該主マグネットリング２の軸方向の一方の端面を被覆する側板部１１ｂを一体に備えた筒部材１１を磁性材を切削加工して構成し、その筒部材１１を２個、筒部１１ａを突き合わせて主マグネットリング２を筒部１１ａと側板部１１ｂとで挾着保持する。そして、主マグネットリング２を保持した筒部材１１は、出力軸１ａにネジで固定したブッシュ１２の外側に嵌合し、筒部材１１の内周面と前記ブッシュ１２の外周面との間に合成樹脂製のテーパスリーブ１３ａ，１３ｂが嵌着されて固定されている。尚、筒部材１１と主マグネットリング２の一体化は、前示実施例１と同様、筒部材１１の外周面に形成した二角面取り受け面による非円形の係合によって行われている。
【実施例３】
【００１８】
図６は前示実施例２と同様、主マグネットリング２の内周面を被覆する筒部１４ａと、該主マグネットリング２の軸方向の一方の端面を被覆する側板部１４ｂを一体に備えた筒体１４が磁性体で構成されている。そして、前記筒部１４ａにおける側板部１４ｂと反対側の外周面には該筒部１４ａに嵌着する主マグネットリング２の軸方向移動を阻止する止め輪１５を装着する為の止め輪取付溝１６が形成され、更にその止め輪取付溝１６より軸方向外側の筒部１４ａには筒体１４を出力軸１ａに対して固定するネジ１７を螺合するネジ孔１８が外周面から軸芯に向けて開設されている。
【実施例４】
【００１９】
図７は前示実施例２と同様、駆動マグネットリング４の内周面を被覆する筒部１９ａと駆動マグネットリング４の軸方向の一方の端面を被覆する側板部１９ｂを一体に備えた筒部材１９を磁性体で構成し、その筒部材１９を２個、筒部１９ａを突き合わせて駆動マグネットリング４を筒部１９ａと側板部１９ｂとで挾着保持する。そして、筒部材１９における側板部１９ｂには外周面から軸芯に向けてネジ孔２０が形成され、そのネジ孔２０にネジ２１を螺合することで駆動軸３と筒部材１９が一体化される。尚、筒部材１９に嵌着する駆動マグネットリング４は、前示実施例と同様、筒部１９ａの外周面に形成した二角面取り受け面によって回り止めされている。
【００２０】
前記筒部材１９は筒部１９ａの軸方向一方端部に側板部１９ｂを一体に備えているが、図７（ｃ）に示すように、側板部１９ｂを備えない筒部１９ａのみの構成としてもよい。その場合、筒部材１９を駆動軸３と一体化するためのネジ孔２０は筒部１９ａに構成する。尚、ネジ孔２０は筒部材１９を駆動軸３と一体化するものであるから、１個では一体化に不安がある場合は複数個
設けてもよい。
【００２１】
次に、本発明に係る磁性体を介在した取付構造による動力伝達と、磁性体を介在しない取付構造による動力伝達についてトルク値を測定した。
＜測定装置＞
図８に示すように、モータの出力軸に本発明に係る取付構造（実施例１〜実施例８）と磁性体を用いない取付構造（比較例１）によって主マグネットリング（外径：４２φ、幅：２１ｍｍ）を取り付け、主マグネットリングと対応する駆動軸に本発明に係る取付構造にて駆動マグネットリング（外径：２１φ、幅：３０ｍｍ）を取り付け、更に前記駆動軸には従来の取付構造によってマグネットリングを１０個、一定間隔で取り付け、それら１０個のマグネットリングと対応する位置にマグネットリングを取り付けた搬送用ローラを非接触状態で配置する。
主マグネットリングの取付構造、実施例１〜実施例８、及び比較例１は下記の通りである。
実施例１：筒部外径：３３φ、幅：２１ｍｍ、側板外径：３８φ（図２の取付構造）
実施例２：筒部外径：３３φ、幅：２１ｍｍ、側板外径：４２φ（図２の取付構造）
実施例３：筒部外径：３３φ、幅：２１ｍｍ、側板外径：４６φ（図２の取付構造）
実施例４：筒部外径：３３φ、幅：２１ｍｍ、側板外径：５０φ（図２の取付構造）
実施例５：筒部外径：３３φ、幅：２１ｍｍ、側板外径：５４φ（図２の取付構造）
実施例６：筒部外径：３３φ、幅：２１ｍｍ、側板外径：５４φ（図４の取付構造）
実施例７：筒部外径：３３φ、幅：２１ｍｍ、側板外径：４２φ（図５の取付構造）
実施例８：筒部外径：３３φ、幅：２１ｍｍ、側板無し
比較例１：筒部及び側板無し（従来の取付構造）
主マグネットリング２と駆動マグネットリング４との隙間は１．５ｍｍ
【００２２】
＜測定方法＞
上記測定装置の駆動軸端部に負荷Ｗを吊り下げ、その負荷Ｗを駆動軸の軸中心から４００ｍｍ下方の台に載置し、モータを駆動回転して駆動軸を回転させ、駆動マグネットリングの回転数を一定の回転数（１００、３００、５００）に保持して持ち上げられる負荷Ｗの最大値を測定する。そして、測定した負荷値（最大）の時のトルク（Ｎ・ｃｍ）を下記計算式により算出する。算出したトルク値は表１に示す通りである。
トルク計算式    トルク（Ｎ・ｃｍ）＝Ｆ・Ｇ・Ｒ
Ｆ：負荷（ｋｇ）
Ｇ：重力加速度（９．８）
Ｒ：負荷Ｗを取り付けた駆動軸の半径（０．７５ｃｍ）
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１より明らかなように、磁性体（筒部、側板）を備えない比較例１に対し、磁性体を介在した実施例１〜実施例８は何れもトルク値が増大しているのが分かる。
これにより、同じ大きさのマグネットリングであれば、磁性体を介在して取り付けることで搬送能力を高めることができる。
そして、本発明に係る動力伝達機構を、非接触型の動力伝達機構を備えたローラコンベヤの動力伝達機構とすることで、従来の取付構造でマグネットリングを取り付けた動力伝達機構を備えたローラコンベヤと比較して許容搬送質量及び最高速度を高めることができる。
又、従来の歯車、チェーン、ベルトによる動力伝達では、動力伝達のロスを防ぐ為に、モータの出力軸に取り付けた歯車やスプロケット、プーリと、駆動軸側に取り付けた歯車、スプロケット、プーリは正確に平行度を出す必要があるが、本装置ではこの点を解消することができる。
更に、従来の取付構造と比較して原動位置の変更に自由度が増す。
【００２５】
本発明は図示した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で変更可能である。
（１）実施例はモータの出力軸に対する主マグネットリングの取り付けを示したが、同取付構造は図示例に限らず駆動軸に対する駆動マグネットリングの取り付け、ローラ軸に対する従動マグネットリングの取り付けにも適用することができるものである。
（２）磁性体からなる筒部を軸部材に対して固定する方法は、図示のネジ止めに限らず、接着方式でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る動力伝達機構の概略を示す一部切欠側面図。
【図２】モータの出力軸に対する主マグネットリングの取付構造の一例を示す縦断正面図、及び縦断側面図。
【図３】モータの出力軸に対する主マグネットリングの取付構造の他の例を示す縦断側面図。
【図４】モータの出力軸に対する主マグネットリングの取付構造の他の例を示す縦断側面図。
【図５】モータの出力軸に対する主マグネットリングの取付構造の他の例を示す縦断側面図。
【図６】モータの出力軸に対する主マグネットリングの取付構造の他の例を示す縦断側面図。
【図７】駆動軸に対する駆動マグネットリングの取付構造の一例を示す縦断正面図、及び縦断側面図。
【図８】トルク値を測定する測定装置の概要を示す説明図。
【符号の説明】
【００２７】
１…モータ                          １ａ…出力軸
２…主マグネットリング                ３…駆動軸
４…駆動マグネットリング              ５…ローラ軸
６…従動マグネットリング              ７…筒体（磁性体）
９，９’…側板（磁性体）
【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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