(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに独立して取り付けられた第１と第２のシャフト（8、9）のためのカプラーにおいて、
隣接する磁石の極性が互いに逆になるように対称的に配列された永久磁石（25、25′、125、225）を有する回転部材（12a、12a′、24、24′、24″、59、74、74′、124、224、324）と、
上記回転部材（12a、・・・、324）の両側に配置されてそしてそこから各々エアギャップ（26、27）によって分離された２つの回転する導電性素子（10、10′、10a、10a′、11、11′）であって、上記導電性素子の少なくとも１つが、上記第１と第２のシャフト（8、9）の少なくとも１つに対して軸方向に束縛されている導電性素子（10、10′、10a、10a′、11、11′）とを備え、
上記導電性素子（10、・・・、11′）と上記回転部材（12a、・・・、324）は、上記シャフト（8、9）のそれぞれ１つに取り付けられ、それにより、上記第１のシャフト（8）が回転すると、上記回転部材（12a、・・・、324）の永久磁石（25、・・・、225）と上記導電性素子（10、・・・、11）の少なくとも１つとの間の磁気作用によって上記第２のシャフト（9）が回転し、上記エアギャップ（26、27）の少なくとも１つは、動作時に、軸方向に調節可能であることを特徴とするカプラー。
【請求項２】
上記導電性素子（10、10′）は一緒に接続されている請求項１に記載のカプラー。
【請求項３】
上記シャフト（8、9）、回転部材（12a、・・・、324）及び導電性素子（12、・・・、11）は、同軸である請求項１又は２に記載のカプラー。
【請求項４】
上記シャフト（8、9）は、軸方向に離間されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のカプラー。
【請求項５】
上記導電性素子（10、10′）は、上記シャフト（8、9）の各々に取り付けられ、そして上記回転部材（24′）は、アイドラーとして上記シャフトの一方（8）に取り付けられる請求項３に記載のカプラー。
【請求項６】
上記回転部材（24″）と、上記導電性素子（10、10′）の一方（10′）は、上記シャフト（8、9）の一方（9）にスライド式に取り付けられ、上記素子（10′）は、上記シャフトの他方（8）に向かってバイアスされる請求項５に記載のカプラー。
【請求項７】
上記回転部材（12a、12a′）は、上記シャフト（8、9）の一つの上で、永久磁石（25）を含む第２の回転部材（12a′）と整列され、上記回転部材（12a、12a′）は、互いに離れるようにバイアスされる請求項２又は３に記載のカプラー。
【請求項８】
上記整列された部材（12a、12a′）は、上記シャフト（8、9）の一方（9）により与えられるスプライン（30）にスライド取り付けされ、上記スプライン付きのシャフト（9）は、上記導電性素子（10、10′）の一方（10′）を経て自由に突出し、上記導電性素子の他方（10）は、上記シャフト（8、9）の他方（8）に接続される請求項７に記載のカプラー。
【請求項９】
上記回転部材は、上記永久磁石（25）を含むディスク（24″）であり、
上記導電性素子は、回転プレート（10、10′）であり、
上記第１プレート（10）は、上記第１シャフト（8）に取り付けられて、それと一緒に回転され、
上記第２プレート（10′）は、上記第２シャフト（9）に接続されて、それと一緒に回転されそして上記第２シャフト（9）にスライド式に取り付けられ、
上記ディスク（24″）は、上記第２シャフト（9）上でアイドラーとして構成されると共に、そこにスライド式に取り付けられ、そして
上記ディスク（24″）と上記導電性プレート（10、10′）との間のエアギャップ（26、27）の合計値を変えるように上記第２シャフト（9）における上記第２プレート（10′）の位置を軸方向に調整するための調整手段（42、43、44）を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のカプラー。
【請求項１０】
上記調整手段（42、43、44）は、上記第２の導電性プレート（10′）の外方において上記第２シャフト（9）に固定されたカラー（43）と、上記第２プレート（10′）を上記第１シャフト（8）に向けてバイアスするために上記固定のカラー（43）と上記第２のプレート（10′）との間に設けられたバイアス手段（42）とを備えている請求項９に記載のカプラー。
【請求項１１】
上記バイアス手段（42）は、圧縮スプリングより成る請求項１０に記載のカプラー。
【請求項１２】
上記調整手段（42、43、44）は、上記第２シャフト（9）にスライド式に取り付けられて上記第２の導電性プレート（10′）に係合するスライドユニット（38）と、該スライドユニット（38）に係合してこれを上記第２シャフト（9）に沿って移動するように選択的に押しやることにより上記第２プレート（10′）の位置を調整する制御素子（42）とを備えた請求項９に記載のカプラー。
【請求項１３】
上記第１シャフト（8）は、回転動力源によって駆動され、そして上記第２シャフトは、回転負荷に接続される請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のカプラー。
【請求項１４】
上記第１シャフト（8）と上記第２シャフト（9）は離間され、そして上記第２シャフト（9）は上記導電性素子（11、11′）から離間される請求項１に記載のカプラー。
【請求項１５】
上記導電性素子（11、11′）の各々は、スチールプレート（10、10′）によって裏張りされた銅のプレート（11、11′）を含む請求項１ないし１４のいずれか１つに記載のカプラー。
【請求項１６】
上記導電性素子（10、10′）は同軸シャフト（8、9）に取り付けられ、上記シャフト（8、9）の１つ（8）は、その各々の導電性素子（10）を越えて他方のシャフト（9）に向かって突出する突出シャフト部分を有し、そして上記回転部材（24′）は、上記突出シャフト部分に取り付けられそしてそれに対して自由に回転すると共にそれに対して軸方向に移動する請求項１に記載のカプラー。
【請求項１７】
上記永久磁石（25）の各々は、上記回転部材（24）の中心から半径方向に伸びる真直ぐな側縁を有する請求項１ないし１６のいずれか１つに記載のカプラー。
【請求項１８】
上記永久磁石（25）は、磁石の組として構成され、その組の各々が２つの並置された磁石（25）を有し、その磁石の隣接する側辺が上記回転部材（24）の中心から半径方向に伸びるように構成され、各組の上記２つの磁石（25）は、その同じ極性が上記導電性素子（10、・・・、11）に対して逆方向に対面している請求項１ないし１７のいずれか１つに記載のカプラー。
【請求項１９】
上記磁石の組は、互いに等距離に隔置され、上記回転部材（24）の中心から等しく離間されている請求項１８に記載のカプラー。
【発明の詳細な説明】
本発明は、１９９３年５月２１日に出願された本出願人の特許出願第０８／０６５，８６７号の一部継続出願である。
発明の分野
本発明は、永久磁石を含む回転式導電性プレート及び回転式ディスクを用いた磁気カプラーに係る。ここで使用する「磁気カプラー」とは、磁気クラッチ及び磁気ブレーキを含むものとする。
先行技術の説明
永久磁石を含む２枚の固定円板（磁気ディスク）間で非鉄の導電性プレートを回転し、ディスク上の対向する磁石が互いに逆極性であるように構成されているときには、回転するプレートに渦電流が発生し、導電性プレートと磁気ディスクとの間に磁気摩擦を生じさせる。運動用自転車の抵抗付与手段として組み込まれたこのような構成が米国特許第４，８２６，１５０号に開示されている。このような装置の磁気摩擦によって生じる抗力の程度は、逆極性の磁石が互いに直接的に対向して配置される位置（最大磁気摩擦）と、同じ極性の磁石が互いに直接的に対向して配置される位置（無磁気摩擦）との間で磁気ディスクの相対的な位置を調整することにより変化させることができる。又、磁気摩擦は、導電性プレートと磁気ディスクとの間のエアギャップを調整することによっても変えることができ、ギャップが大きいほど、磁気摩擦は減少する。
非鉄の導電性プレート（例えば、銅のプレート）が隣接磁気ディスクに対して回転される荷重付与装置の動作は、鉄性プレートが隣接磁気ディスクに対して回転される磁気結合装置の動作とは異なり、即ち、後者の場合は、鉄性プレートと磁気ディスクとの間に比較的強力な軸方向の吸引力があるが、これは、他方の場合の非鉄導電性プレートと磁気ディスクとの間には存在しないものである。銅のプレートが、自由に回転して軸方向に移動する同軸的な隣接磁気ディスクに対して回転されるときには、磁気ディスクが反発しそして銅のプレート共に回転し、回転速度が高くなるにつれて銅のプレートに向かって軸方向に移動するが、通常は銅のプレートに接触しない。銅のプレートと磁気ディスクとの間の発生される軸方向スラストは、それらの速度差に比例する。しかしながら、隣接する回転プレートが銅ではなくて鉄のときには、磁気ディスクが、もし許されるならば静止又は回転しながら鉄性プレートに直接接触するように移動する。この動作の相違は、本発明の動作において重要である。
磁気ディスクが一対の隣接する非鉄導電性プレート間でそれらと独立して自由に回転し、これら導電性プレートが磁気ディスクの回転軸と同軸的な回転軸上で回転するように取り付けられ、そして例えば、磁気ディスクが導電性プレートに対して駆動されるときには、導電性プレートの回転速度が増加しそしてそれらの間のスリップが減少するにつれて、導電性プレートは最初に磁気ディスクから軸方向に反発する傾向となる。次いで、軸方向の反発は減少し、銅のプレートは、最終的に磁気ディスクに向かって軸方向に移動し、通常は少なくとも約３ｍｍの小さなエアギャップを維持する。非鉄の導電性プレートに代わって鉄性プレートが磁気ディスクに隣接して使用されるときには、このようにはならない。
非鉄の導電性プレートが結合機能のために磁気ディスクに関連して使用されている本出願人がこれまでに知っている全ての場合に、導電性プレートは、米国特許第４，８２６，１５０号に開示されたように２枚の磁気ディスク間に配置されるか、又は永久磁石を含むディスクと、磁化されるべくディスクに係合するヨーク素子との間に配置されている。この後者の構成は、米国特許第４，８２６，１５０号に開示された調速器に使用されている。
本出願人の知る限り、公知技術では、２枚の隣接する非鉄導電性プレート間に磁気ディスクを配置することにより磁気カプラーに得られるべき効果が認識されていない。本発明は、この優れた構成を組み込んだ改良されたカプラーを提供することを目的とする。
発明の要旨
本発明の実施は、磁気ディスク手段と、導電性手段と、これらの磁気ディスク手段及び導電性手段を各々の回転シャフトに取り付けるための取付手段との組合せを含み、上記シャフトの一方は動力入力シャフトでありそして他方は出力シャフトである。本発明のある実施形態では、入力シャフトと出力シャフトが同軸的であり、そして他の実施形態では、それらシャフトが平行にずれた関係にある。導電性手段は、好ましくは、一対の離間された導電性プレートを備え、これらのプレートは銅であるのが好ましいが、適当な導電性特性をもつアルミニウム又は他の非鉄材料であってもよい。又、導電性手段は、一対の離間された積層プレートより成るのも効果的であり、その各々は、鉄性プレートが裏張りされた非鉄導電性プレート（例えば、銅）を有する。このような積層プレートは、裏張りのない導電性プレートより通常は更に効果的であることが分かっている。磁気ディスク手段は、複数の永久磁石が挿入されたディスクより成る。ある実施形態では、磁気ディスク手段は、他のディスクと同軸的にそれにマッチングする第２の軸ディスクを備えている。
所与のエアギャップに対する磁気ディスクと非鉄導電性プレートとの間の磁気抗力は、プレートの直径を増加し、プレートを積層化し、プレートに鉄性プレートを裏張りしそして磁気ディスクにおける永久磁石の個数及び／又は強度を増加することにより増大できる。これらの変数は、カプラーの設計においていったん設定されると、所与のカプラーに関して永久的である。従って、カプラーの動作中の潜在的な変数は、エアギャップである。
ある実施形態においては、２つの導電性プレートが入力又は出力シャフトに取り付けられたユニットとして回転するように一緒に結合され、磁気ディスク手段は他方のシャフトに取り付けられる。別の構成においては、磁気ディスク手段が導電性プレート間のアイドラーとして動作し、これらのプレートは、その一方が入力シャフトにそして他方が出力シャフトに取り付けられる。又、ある実施形態では、エアギャップが最初は比較的狭いが、例えばベアリングが動かなくなることによって出力シャフトの回転が停止したときに磁気反発によって増加されるように、スプリングバイアスが使用される。更に別の実施形態では、エアギャップが遠隔制御される。
カプラーにおける磁気ディスク及び導電性プレートの回転軸は、同軸的ではなくて平行にずれた関係にすることができる。このずれた関係は、入力シャフトと出力シャフトとの間に所定の速度差をもつ磁気結合を与える。
【図面の簡単な説明】
図１は、回転軸の長手方向に見たカプラーの参考例の縦断面図で、入力及び出力シャフトを長手方向側面で示した図である。
図２は、図１と同様に見た本発明の実施形態を示す図である。
図３は、図１と同様に見た参考例を示す図である。
図４は、図１と同様に見た本発明の実施形態を示す図である。
図５は、図１と同様に見た本発明の実施形態を示す図である。
図５Ａは、図５の５Ａ−５Ａ線により示した実施形態の横断面図である。
図６は、図１と同様に見た参考例の縦断面図で、入力及び出力シャフトが互いにずれた状態を示す図である。
図６Ａは、図６の６Ａ−６Ａ線により示した横断面図である。
図６Ｂは、図６Ａと同様の横断面図で、更に別の参考例を示す図である。
図７は、磁気ディスクの正面図で、図１の７−７線に沿って見た図である。
図８、９及び１０は、図７に示す磁気ディスクにおける永久磁石の３つの別の構成を示した図である。
図１１は、図１と同様に見た更に別の参考例の構成を示す図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
図１の磁気カプラーの参考例を参照すれば、入力及び出力シャフト８及び９は同軸的であり、そして非鉄の導電性プレート１０及び１０’は、それらの周囲においてボルト１４により位置保持された接続リング１２によって互いに接続される。プレート１０及び１０’は、銅のプレート又は積層された銅のプレートであるのが好ましい。プレート１０には、ボルト１８により外側のハブ１６が固定されており、このハブは、キー１９の上に嵌合するキー溝を有し、キー１９は、次いで、入力シャフト８の外方端部にあるキー溝に嵌合される。固定スクリュー２０は、シャフト８に沿ってプレート１０の位置を固定する。他方の導電性プレート１０’は、出力シャフト９を自由に通すための中央開口２１を有する。このシャフトは、キー２２を受け入れるキー溝を有し、このキーは、永久磁石２５を含む磁気ディスク２４のハブ２３により形成されたキー溝に嵌合される。このカプラーの参考例では、磁気ディスク２４と導電性プレート１０−１０’との間のエアギャップ２６−２７は、巾が固定である。
入力シャフト８がその長手方向回転軸の周りで回転されて、導電性プレート１０−１０’を回転するときには、磁気ディスク２４は、それに応答して、磁気ディスクと両プレート１０−１０’との間の磁気摩擦により速度をピックアップする。シャフト８と９との間には物理的な接続はないから、それらの間にスリップが生じ、従って、入力シャフト及びそれに関連した駆動機構が、例えば、ベアリングの固着によって出力シャフト９がロックすることにより生じる過負荷から保護される。
本発明の実施形態（図２）では、磁気ディスク手段は、出力シャフト９に設けられたスプライン３０にスライド可能に取り付けられた対向するハブ２８−２８’を有する一対の磁気ディスク１２ａ−１２ａ’を備えている。ハブ２８−２８’は、それらの端に接続された圧縮スプリング３１によって互いに離れるようにバイアスされる。この構成では、磁気ディスク１２ａ−１２ａ’と導電性プレート１０−１０’との間のエアギャップ２７−２７が最初は比較的狭いものである。入力シャフト８が休止状態から加速するのに応答して、その磁気力により磁気ディスク１２ａ−１２ａ’と導電性プレート１０−１０’との間の最小エアギャップが決定され、出力シャフトは、磁気摩擦により入力シャフトと実質的に同じ速度で駆動される。出力シャフトが動かなくなり、それにより、導電性プレート１０−１０’と磁気ディスク１２ａ−１２ａ’との間にスリップが生じる場合には、エアギャップ２６−２７が、それに応答して、導電性プレート１０’に対するディスク１２ａ−１２ａ’の永久磁石の反発作用によって広がる。この反発は、圧縮スプリング３１のバイアスに対して逆に作用する。
参考例（図３）では、導電性プレート１０−１０’には、複数のボルト３３−３３’により固定されたハブ３２−３２’が設けられる。ハブ３２−３２’は、各キー３４−３４’の上に嵌合するキー溝を有し、これらキーは、次いで、入力及び出力シャフト８−９の対向する端部のキー溝に嵌合する。入力シャフト８は、プレート１０を越えて突出し、磁気ディスク２４’のハブにおけるブッシング３６を受け入れる。このブッシング３６は、入力シャフトにおいて自由に回転する。従って、ブッシング及び磁気ディスク２４’は、入力シャフト８及び導電性プレート１０に対してディスク２４’を回転できるようにするアイドラーロータ組立体を構成する。プレートと磁気ディスク２４’との間にエアギャップ２６−２７のためのスペースを残すためにプレート１０−１０’の間に充分な間隔が与えられる。
この参考例の動作においては、入力シャフト８が回転すると、導電性プレート１０と磁気ディスク２４’との間に磁気摩擦が生じ、これにより磁気ディスクが回転して、ディスク２４’と導電性プレート１０’との間の磁気摩擦により出力シャフト９が回転させられる。出力シャフト９が動かなくなると、カプラーは、磁気アイドラーディスク２４’及びプレート１０’を入力シャフト８に対し且つ互いに回転できるようにする。
実施形態（図４）では、導電性プレート１０は、図１の参考例と同様に入力シャフト８に接続されるが、他方の導電性プレート１０’には接続されない。この導電性プレート１０’は、出力シャフト９に設けられたスプライン４０にスライド式に取り付けられたハブ３８を有し、圧縮スプリング４２により入力シャフト８に向かってバイアスされる。カラー４３は、固定スクリュー４４によって出力シャフト９に固定され、スプリング４２のバネ座として働く。スプライン４０にはベアリングユニット４６もスライド式に取り付けられ、これは、磁気ディスク２４”がアイドラーとなるように磁気ディスクに取り付けられる。出力シャフト９のスプライン端部は、入力シャフト８に接近するように突出する。
この実施形態が入力シャフト８の回転により動作状態にあるときには、磁気ディスク２４”が導電性プレート１０へ吸引され、出力シャフト９上をスライドしながら磁気摩擦に応答して回転し始める。磁気ディスク２４”は、プレート１０からの最小のエアギャップを自己確立する。ディスク２４”がプレート１０に対して速度を確立するにつれて、ディスク２４”導電性プレート１０’との間の磁気吸引及び磁気摩擦により、プレート１０’が回転され、そしてディスク２４”と共に他方のプレート１０に向かってスライドされる。出力シャフト９が動かなくなって導電性プレート１０’の回転を停止すると、ディスク２４”とプレート１０’との急激な相対速度差によりそれらの間に反発が生じ、プレート１０’はスプリング４２に抗して磁気ディスクから強制的に離され、他方のプレートを自由に回転するように保つ。
磁気ディスクがハブにジャーナル軸受けされたアイドラーであり、そしてハブが２つの同軸的な導電性プレート間を浮動体として同軸的に自由にスライドし、一方のプレートがモータ駆動されそして他方のプレートが負荷に接続されるときには、磁気ディスクは、両プレートの回転速度が等しいときに両導電性プレートの中間位置を通常占有する。しかしながら、磁気ディスクと、モータ駆動される導電性プレート又は負荷接続された導電性プレートとの間のエアギャップが余りに大きい場合には、負荷接続された導電性プレートは、磁気ディスクに対するモータ駆動プレートのスリップにより、モータ駆動プレートと同じ速度では駆動されない。この状態において、磁気ディスクは、通常、負荷接続された導電性プレートに向かってドリフトし、磁気ディスクとモータ駆動プレートとの間のエアギャップが、磁気ディスクと負荷接続プレートとの間のギャップより大きくなる。エアギャップの和が徐々に減少して、モータ駆動される導電性プレートと磁気ディスクとの間のギャップを減少する場合には、それらの間の回転スリップが減少し、磁気ディスク及び負荷接続プレートの速度がそれに応じて増加する。磁気ディスクとモータ駆動の導電性プレートとの間のエアギャップは、磁気ディスクと負荷接続の導電性プレートとの間のギャップよりも大きく保たれる。
ここに述べる発見した現象は、実施形態（図５）を参照して以下に説明するように、モータが全速度になった後にモータに負荷を徐々に付与するためのクラッチ型のカプラーとして使用することができる。この実施形態では、入力シャフト８は、導電性プレート１０を越えて延び、磁気ディスク５９のブッシング２１に対してジャーナル軸受として機能し、従って、磁気ディスクは、入力シャフト８及びプレート１０とは独立してアイドラーとして自由に回転する。導電性プレート１０’は、出力シャフト９のスプライン６１にスライド式に取り付けられたハブ６０を有し、従って、プレート１０’は、出力シャフトに接続されるがそれに沿って自由にスライドする。周囲にグルーブの付いたカラー６２は、スローアウトベアリング６４によって出力シャフト９に取り付けられ、従って、カラー６２は、出力シャフトに沿って回転せずに自由にスライドする。ヨーク部材６６は、カラー６２の周囲グルーブ６３内に相互嵌合され、ピボットピン１７４によりその反対方向へ揺動するように取り付けられる。ヨーク部材６６を移動し、それに応じて出力シャフト９上にカラー６２をスライドさせることは、サーボモータ７５によって制御され、そのシャフト７１は、小さいヨーク７３を経て延び、該小さいヨーク７３は、シャフト７１を経て延びるピン７３ａを有している。この構成により、導電性プレート１０’は、磁気ディスクとプレート１０’との間のエアギャップが大きくて、入力シャフト８が全速度で回転するときにプレート１０’が休止状態に保たれるような無負荷伝達位置と、負荷接続された導電性プレート１０’が磁気ディスクを経て全速度駆動するに充分なほど上記エアギャップが小さいようなほぼ全負荷伝達位置との間のスライド範囲をもつことができる。この範囲においては、プレート１０及び磁気ディスクに対する負荷接続プレート１０’のスリップを制御して、駆動モータが一定速度で動作する間に負荷の速度を調整することができる。
図５に示された構成とは別に、出力シャフト９が入力シャフトで、入力シャフトが出力シャフトであってもよい。又、別の構成として、磁気ディスク５９は、入力シャフト８の延長部ではなく、出力シャフト９の延長部にアイドラーとして取り付けることもできる。
参考例（図６、６Ａ）は、入力シャフト８と出力シャフト９が同軸的でない例を示している。この参考例では、シャフト８−９を受け入れるために２対のベアリング７０−７０’及び１７０−１７０’がハウジング７２に取り付けられる。磁気ディスクユニット７４は、キー７５によって出力シャフト９に取り付けられ、そして導電性プレート１０−１０’は、スペーサ７６と共に、キー７７により入力シャフト８に取り付けられる。この構成では、プレート１０−１０’が磁気ディスク７４に部分的に重畳し、入力シャフト８が回転すると、磁気ディスク７４と導電性プレート１０−１０’との間の磁気摩擦により出力シャフト９を回転させる。しかしながら、ここに示す例では、プレート１０−１０’がディスク７４よりも大きな直径であるから、出力シャフト９は、ピッチ直径の異なる噛合ギアと同様に比例的な速さで回転する。図６Ｂから明らかなように、第２の出力シャフト９’も設けられ、これは、導電性プレート１０−１０’と部分的に重畳する別の磁気ディスク７４’に接続される。
磁気ディスクユニットに使用される永久磁石は、希土類のものであるのが好ましく、即ち、サマリウムコバルト及びネオジム鉄硼素のようなランソナイドであるのが好ましい。これらの磁石は、アルニコ及びセラミック型を上回る磁気特性を有する。磁石は、例えば、断面が長方形又は円形でよく、そしてプラスチックや金属や又はセラミックのディスクに設けられた相補的な開口に接合される。これら磁石は、ディスクの各側に互いに逆の極性を呈するように隣接配置の磁石と対称的に配置される。又、これら磁石は、ディスク開口において正の極が負の極に対向するように端−端で積層されてもよい。
図７は、図１の磁気ディスクの例を示すもので、ディスク２４には４組の永久磁石２５を受け入れるために４つの等離間された長方形の開口８０が設けられている。各磁石の組は、長方形磁石の２つの横に並んだ積層体より成り、積層体当たり３つの磁石を有する。各組の対は、それらの極が互いに逆に配列され、即ち１つの対は、その極がディスクの一方の面から他方の面へＮ−Ｓ−Ｎ−Ｓ−Ｎ−Ｓの順に配置され、一方、それに隣接する対は、その極がＳ−Ｎ−Ｓ−Ｎ−Ｓ−Ｎの順に配置される。好ましくは、磁石は、ディスクの面を僅かな距離だけ越えて突出する。
磁気ディスクの図７の例は、図５の結合、例えば、３６００ｒｐｍの５馬力の同期モータを用いて遠心ポンプを駆動する実験において、首尾よく使用された。導電性プレートは、銅で、厚みが１／２インチ（１．２７ｃｍ）で、直径が８インチ（２０．３２ｃｍ）であり、そして磁気ディスクは、同じ直径のもので、厚みが１−１／８インチ（２．５４〜０．３２ｃｍ）であった。永久磁石は、各々１ｘ２インチ（２．５４ｘ５．０８ｃｍ）であり、厚みが１／２インチ（１．２７ｃｍ）で、３つが積層され、各磁石は、ディスクの各面を越えて３／１６インチ（０．４８ｃｍ）突出した。
図８は、長方形の永久磁石２５を使用し、ディスク１２４の長方形開口１８０において交互にＮ−Ｓ極を等離間関係で円形パターンに配置した別の磁気ディスク例を示している。図９は、ディスク２２４の円形の穴２８０に円形の永久磁石１２５が取り付けられた同様の構成を示している。図１０は、横に並んだ永久磁石セクター２２５がディスク３２４の各面にリング状に配列された更に別の例を示している。
図１１は、図３に示したものと同様であるが、非鉄の導電性プレート１０ａ−１０’ａ（例えば、銅）が、例えば、リベットのような適当な仕方で取り付けられたスチールプレート１１−１１’で裏張りされた好ましい磁気カプラーを示している。ハブ部材３２−３２’は、スチールプレート１１−１１’にボルト接続され、そしてキー３４−３４’によりシャフト８−９に取り付けられたテーパ付けされた端プラグ３１−３１’を受け入れる。これら端プラグ３１−３１’は、適当な方法でハブ部材３２−３２’に接続される。ハブ部材３２に強制嵌合されるのは、スチールチューブ２１であり、これは、プレート１０−１１を経てスタブシャフトとしてプレート１０’に向かって突出し、永久磁石２５を含む磁器ディスク２４のハブのブッシングをスライド可能に受け入れる。
スチールプレートが裏張りされた銅プレートは、前記のように銅プレート又は積層銅プレートが使用されたときよりも本発明の実施において導電性プレートとして効率が良いことが分かった。例えば、０．２５インチ（０．６４ｃｍ）厚みのプレート１０−１０’を、０．５０インチ（１．２７ｃｍ）厚みのスチール裏張りプレート１１−１１’に関連して使用することができ、０．５０インチ（１．２７ｃｍ）厚みの銅又は積層銅プレートを使用する場合よりも優れた結果が得られる。スチール裏張りプレート１１−１１’の厚みは、回転時に遭遇する磁力を受けるときには堅牢性が得られるように選択され、結合効率に影響が及ばないようにされる。スチールの裏張りプレートを使用するときには、銅プレート１０ａ−１０’ａの磁束密度がカプラーの動作中に増加される。結合要素が静止しているときにスチールの裏張りプレート１１−１１’と磁石２５との間にたとえ軸方向の吸引力があっても、磁気ディスク２４と銅プレート１０−１０’との間にはそれらの回転時にエアギャップ２６−２７が維持される。
全ての実施形態において、導電性プレートには、図１１の参考例で述べたようにスチールの裏張りプレートを裏張りするのが好ましい。
以上、特定の実施形態を説明の目的で詳細に述べたが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに種々の変形がなされ得ることが明らかであろう。従って、本発明は、添付の請求の範囲のみによって限定されるものとする。
【図１】
0003800430.tif 000002
【図２】
0003800430.tif 000003
【図３】
0003800430.tif 000004
【図４】
0003800430.tif 000005
【図５】
0003800430.tif 000006
【図５Ａ】
0003800430.tif 000007
【図６】
0003800430.tif 000008
【図６Ａ】
0003800430.tif 000009
【図６Ｂ】
0003800430.tif 000010
【図７】
0003800430.tif 000011
【図８】
0003800430.tif 000012
【図９】
0003800430.tif 000013
【図１０】
0003800430.tif 000014
【図１１】
0003800430.tif 000015