JP4813302B2

JP4813302B2 - Magnetic torque transmission device

Info

Publication number: JP4813302B2
Application number: JP2006242832A
Authority: JP
Inventors: 晋吾小山; 眞植平; 浩輝森本
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-09-07
Also published as: JP2008064205A

Description

本発明は、駆動軸と被駆動軸の間で磁力によりトルクを伝達する磁気式トルク伝達装置に関し、さらに詳しくは、過負荷になった際に、駆動軸と被駆動軸の磁気的結合を速やかに遮断する磁気式トルクリミッタを備えた磁気式トルク伝達装置に関する。 The present invention relates to a magnetic torque transmission device that transmits torque by a magnetic force between a drive shaft and a driven shaft. More specifically, the present invention relates to a magnetic coupling between a drive shaft and a driven shaft quickly when an overload occurs. The present invention relates to a magnetic torque transmission device provided with a magnetic torque limiter that interrupts the motor.

例えば、モータで昇降装置、搬送用コンベヤ、シュレッダー等を駆動する場合、例えば、昇降装置や搬送コンベヤにおいては、積載した荷物が重すぎて過大な負荷がモータに掛かって、過大電流がモータに流れることによって、モータが焼損したり、あるいは、シュレッダーにおいては、細断する書類の中に混入しているステープラーの針などを噛み込んで、シュレッダーの刃が欠けたり、過大電流がモータに流れることによって、モータが焼損するというトラブルが懸念されている。 For example, when a lifting device, a conveyor for conveyance, a shredder, etc. are driven by a motor, for example, in a lifting device or a conveyor, the loaded load is too heavy, an excessive load is applied to the motor, and an excessive current flows to the motor. If the motor burns out, or the shredder bites the staples of the stapler mixed in the document to be shredded, the shredder blade is missing, or excessive current flows to the motor. There is a concern that the motor burns out.

このような問題を解決するものとして、図１８に示したように、駆動軸１に固設された駆動円盤３と被駆動軸２に固設された被駆動円盤４を有し、両円盤３、４には、図１９に示したように、異極、すなわちＮ極、Ｓ極の永久磁石５、６が、円周方向に交互に固定されている磁気式トルク伝達装置１０が知られている。
なお、図１９は、図１８で軸心Ｘ−Ｘに対して垂直な仮想面、すなわち、XIX−XIX線で切断したときに被駆動側から駆動側を見た時の駆動円盤３を示した図である。 As a solution to such a problem, as shown in FIG. 18, a drive disk 3 fixed to the drive shaft 1 and a driven disk 4 fixed to the driven shaft 2 are provided. 4, there is known a magnetic torque transmission device 10 in which permanent magnets 5 and 6 having different polarities, that is, N and S poles, are alternately fixed in the circumferential direction, as shown in FIG. Yes.
Note that FIG. 19 shows the driving disk 3 when the driving side is viewed from the driven side when cut along the virtual plane perpendicular to the axis XX in FIG. 18, that is, the XIX-XIX line. FIG.

この磁気式トルク伝達装置１０によれば、最大伝達トルクを越えて滑り状態となっても、駆動軸１と被駆動軸２が、磁力によって空隙を介して接合されており、機械的に接触していないので摩擦熱が生じない。
したがって、大きな負荷が被駆動軸２側に生じた場合であってもモータに過大な負荷が掛からない（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−１６８２２２号公報（特に、第３頁第６段落〜同第７段落、第５頁第１３段落、図１、図２を参照） According to this magnetic torque transmission device 10, even when the maximum transmission torque is exceeded and the vehicle is in a slipping state, the drive shaft 1 and the driven shaft 2 are joined by a magnetic force through a gap and are in mechanical contact. No frictional heat is generated.
Therefore, even when a large load is generated on the driven shaft 2 side, an excessive load is not applied to the motor (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-5-168222 (in particular, see page 3, paragraph 6 to paragraph 7, page 5, paragraph 13 and FIGS. 1 and 2)

ところが、図１８及び図１９の記載から分かるように、特許文献１に開示された磁気式トルク伝達装置１０では、駆動円盤３と被駆動円盤４の間で対向する永久磁石５のＳ極及び永久磁石６のＮ極による異極間の磁気的吸引力及び隣接する同極間の磁気的反発力により、駆動円盤３の回転に追従回転していた被駆動円盤４は、最大伝達トルクを越えると、駆動円盤３に追従できなくなり、いわゆる、脱調状態となる。
この脱調状態では、回転方向に周期的に磁気的吸引力と磁気的反発力が働くため、それに応じて被駆動軸２には、Ｘ−Ｘ線で示した軸心方向に前進・後退し、大きな振動が発生し、その結果、磨耗粉が発生するため、クリーン環境での使用に不向きであった。 However, as can be seen from the description of FIGS. 18 and 19, in the magnetic torque transmission device 10 disclosed in Patent Document 1, the S pole and permanent of the permanent magnet 5 facing each other between the driving disk 3 and the driven disk 4. When the driven disk 4 that has rotated following the rotation of the drive disk 3 exceeds the maximum transmission torque due to the magnetic attraction force between the opposite poles of the N pole of the magnet 6 and the magnetic repulsion force between the adjacent same poles. Thus, it becomes impossible to follow the drive disk 3, and a so-called step-out state is brought about.
In this step-out state, a magnetic attractive force and a magnetic repulsive force periodically act in the rotational direction, and accordingly, the driven shaft 2 moves forward and backward in the axial direction indicated by the XX line. As a result, a large vibration is generated, and as a result, wear powder is generated, which is unsuitable for use in a clean environment.

また、特許文献１に開示された磁気式トルク伝達装置１０では、負荷が最大伝達トルクを越えた状態から、負荷が減少して上述した最大伝達トルク未満になると、駆動軸１側から被駆動軸２側に回転トルクを伝達する状態に復帰する場合がある。
また、脱調状態では、被駆動軸２が駆動軸１の回転に追随できないので、周期的に被駆動軸２側に最大伝達トルクまでの正負のトルクが伝達され、不安定な動作が継続されることになる。
また、装置の寸法精度やガタ等を原因として動力伝達時に駆動円盤３と被駆動円盤４とが磁気的吸引力によって直接接触してしまうことも懸念されていた。 Further, in the magnetic torque transmission device 10 disclosed in Patent Document 1, when the load decreases from the state where the load exceeds the maximum transmission torque and becomes less than the maximum transmission torque described above, the driven shaft is driven from the drive shaft 1 side. There is a case where the rotational torque is returned to the second side.
In the step-out state, since the driven shaft 2 cannot follow the rotation of the driving shaft 1, positive and negative torques up to the maximum transmission torque are periodically transmitted to the driven shaft 2 side, and unstable operation is continued. Will be.
In addition, there has been a concern that the driving disk 3 and the driven disk 4 may be in direct contact with each other due to magnetic attraction during power transmission due to the dimensional accuracy of the apparatus, backlash, and the like.

さらに、トルクを調整する際には、図１９に記載した駆動円盤３に固設した永久磁石５のＮ極、Ｓ極の取付直径Ｒ及び図示はされていないが、被駆動円盤４に固設された永久磁石６のＮ極、Ｓ極の取付直径Ｒを小さくしたり大きくしたりする必要があり、それを実現するためには、非常に複雑な機構が必要になっていた。 Further, when adjusting the torque, the mounting diameter R of the N pole and the S pole of the permanent magnet 5 fixed to the driving disk 3 shown in FIG. 19 and the fixed diameter to the driven disk 4 are not shown. It is necessary to reduce or increase the mounting diameter R of the N pole and S pole of the permanent magnet 6, and in order to realize this, a very complicated mechanism is required.

そこで、本発明の第１の目的は、駆動軸の回転に被駆動軸の回転が追随できない脱調状態になった場合に、確実に駆動軸から被駆動軸への伝達トルクを小さくすることができ、被駆動軸が、自然に回転トルクを伝達する状態に復帰することを防止し、軸心方向に前進・後退し、大きな振動が発生することがなく、磨耗粉の発生が抑制された磁気式トルク伝達装置を提供することにある。 Accordingly, a first object of the present invention is to reliably reduce the transmission torque from the drive shaft to the driven shaft when the stepped state where the rotation of the driven shaft cannot follow the rotation of the drive shaft is reached. This prevents the driven shaft from returning to a state where it can transmit rotational torque naturally, moves forward and backward in the axial direction, does not generate large vibrations, and suppresses the generation of wear powder. An object is to provide a torque transmitting device.

また、本発明の第２の目的は、簡単な構成で最大伝達トルクを可変することができる磁気式トルク伝達装置を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a magnetic torque transmission device capable of varying the maximum transmission torque with a simple configuration.

さらに、本発明の第３の目的は、駆動円盤側の永久磁石と被駆動円盤側の永久磁石とが直接接触しない磁気式トルク伝達装置を提供することにある。 A third object of the present invention is to provide a magnetic torque transmission device in which the permanent magnet on the driving disk side and the permanent magnet on the driven disk side are not in direct contact.

そこで、請求項１に係る磁気式トルク伝達装置は、駆動軸に螺設されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を所定のピッチで交互に配置した駆動円盤と、被駆動軸に軸承されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を前記所定のピッチで交互に配置した被駆動円盤とを所定の空隙を介して前記磁極同士が対向するように配置し、前記対向する磁極間に作用する磁気的吸引力及び磁気的反発力を利用して駆動軸の回転トルクを被駆動軸に伝達する磁気式トルク伝達装置であって、前記被駆動軸に固着されたバックベースと、前記バックベースに配置された２つのバックベース側スペーサを介して固定された少なくとも１つの板バネと、前記板バネのバックベースと反対側に２つの被駆動円盤側スペーサを介して固定された被駆動円盤と、過負荷時に駆動円盤の回転に被駆動円盤が追随できなくなることで生じる磁気的反発力によって前記板バネの付勢に抗して後退した被駆動円盤のヨークを保持するラッチ機構とが、前記バックベース上の板バネと干渉しない位置に配置されていることによって、上述した第１の目的を達成するものである。 Accordingly, a magnetic torque transmission device according to a first aspect of the present invention includes a drive disk that is screwed to the drive shaft and in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction at a predetermined pitch, and a bearing on the driven shaft. And a driven disk in which N-pole and S-pole magnetic poles are alternately arranged at a predetermined pitch in a circumferential direction so that the magnetic poles face each other with a predetermined gap therebetween, and between the opposing magnetic poles A magnetic torque transmission device that transmits the rotational torque of the drive shaft to the driven shaft using a magnetic attractive force and a magnetic repulsive force acting on the back base, and a back base fixed to the driven shaft; At least one leaf spring fixed via two back base side spacers disposed on the back base, and a driven side fixed via two driven disk side spacers on the opposite side of the back base of the leaf spring. Of the disk and the drive disk when overloaded A latch mechanism that holds the yoke of the driven disk that has been retracted against the urging of the plate spring by a magnetic repulsive force generated when the driven disk becomes unable to follow the roll, and a plate spring on the back base The first object described above is achieved by being arranged at a position where no interference occurs.

なお、駆動円盤の回転に被駆動円盤が追随できなくなることで生じる磁気的反発力とは、詳述すると、次のように説明することができる。
静止状態にある場合、駆動円盤側に配置されたＮ極、Ｓ極の磁極と、被駆動円盤側に配置されたＳ極、Ｎ極の磁極とが、ちょうど異極同士（Ｎ極とＳ極）が対向することによって、磁気的吸引力が最大になると共に、駆動軸側から被駆動軸側への回転トルクの伝達は、ゼロになっている。
駆動軸が回転し出すと対向していたＮ極とＳ極にずれが生じるが、磁気的吸引力によりＮ極とＳ極のずれを戻す力が働き、また、Ｎ極とＳ極のずれと同様に、同極同士が近づくため、磁気的反発力によりずれを戻す力が働く。
このときの力がトルクとなり、駆動軸から被駆動軸に回転トルクが伝達される。
そして、駆動軸側のＮ極とＳ極のちょうど中心に被駆動軸側のＮ極（あるいはＳ極）がくると、磁気的吸引力と磁気的反発力が釣り合い状態になり、この時、最も大きいトルクが発生する。
ところが、過負荷状態になると、対向していたＮ極とＳ極のずれがさらに大きくなり、同極同士（Ｎ極とＮ極、Ｓ極とＳ極）が対向することとなり、反発し、その次にＮ極とＳ極が対向することにより吸引し、さらに、その次にＮ極とＮ極が対向することにより反発するというように、磁気的反発力と磁気的吸引力とが繰り返し発生する、いわゆる脱調状態になる。 The magnetic repulsive force generated when the driven disk cannot follow the rotation of the driving disk can be explained in detail as follows.
When in a stationary state, the N-pole and S-pole magnetic poles arranged on the drive disk side and the S-pole and N-pole magnetic poles arranged on the driven disk side are just different polarities (N and S poles). ), The magnetic attraction force is maximized, and the transmission of rotational torque from the drive shaft side to the driven shaft side is zero.
When the drive shaft starts to rotate, there is a deviation between the N and S poles facing each other, but a force that restores the deviation between the N and S poles by the magnetic attractive force works, and the deviation between the N and S poles Similarly, since the same poles approach each other, a force that restores the shift by the magnetic repulsive force acts.
The force at this time becomes torque, and rotational torque is transmitted from the drive shaft to the driven shaft.
When the N pole (or S pole) on the driven shaft side comes to the exact center between the N pole and S pole on the drive shaft side, the magnetic attractive force and the magnetic repulsive force are in a balanced state. Large torque is generated.
However, when an overload condition occurs, the deviation between the facing N pole and S pole becomes even greater, and the same poles (N pole and N pole, S pole and S pole) face each other, repelling, Next, the magnetic repulsive force and the magnetic attractive force are repeatedly generated so that the N pole and the S pole are attracted by facing each other, and then the N pole and the N pole are repelled by facing each other. In a so-called step-out state.

本発明では、過負荷状態になって、直後に発生する磁気的反発力によって、被駆動円盤とバックベースの間にバックベース側スペーサ及び被駆動円盤側スペーサを介して設けられた板バネの撓みを利用して駆動円盤と被駆動円盤を引き離し、次に発生する磁気的吸引力によって再び結合しないようにラッチ用磁石と被駆動円盤のヨークとが吸着することによって、撓んだ板バネの戻りを阻止し、この脱調状態におけるトルクの伝達を小さくしている。 In the present invention, the bending of the leaf spring provided between the driven disk and the back base via the back base side spacer and the driven disk side spacer due to the magnetic repulsive force generated immediately after the overload state occurs. The drive disk and driven disk are pulled apart by using the magnet, and the latching magnet and the driven disk yoke are attracted so that they are not re-coupled by the next generated magnetic attraction force. And the transmission of torque in this step-out state is reduced.

また、請求項１に係る磁気式トルク伝達装置は、前記駆動円盤を装着する側の駆動軸に螺刻した雄ねじと螺合する雌ねじが、前記駆動円盤の中央に穿孔された軸孔内周面に螺刻されているとともに、前記駆動軸の軸方向に移動可能に螺合された駆動円盤及び駆動軸と協働して被駆動軸側に伝達される最大伝達トルクを調整するダブルナット機構を構成するナットが、前記駆動軸に配備されていることによって、上述した第２の目的を解決するものである。 Further, in the magnetic torque transmission device according to claim 1, the inner peripheral surface of the shaft hole in which a female screw threadedly engaged with a male screw threaded on the driving shaft on the side where the driving disk is mounted is perforated in the center of the driving disk. And a double nut mechanism that adjusts the maximum transmission torque transmitted to the driven shaft side in cooperation with the driving disk and the driving shaft that are screwed to be movable in the axial direction of the driving shaft. The nut which comprises is provided in the said drive shaft, and solves the 2nd objective mentioned above.

なお、本発明において、「螺設」されるとは、回転する軸（本発明における駆動軸）に被回転板（本発明における駆動円盤）がねじ固定されていることを意味しており、回転方向にも軸方向にも被回転板が動かず、必ず、回転する軸と一緒に被回転板が回転することを意味している。
本発明の場合、駆動円盤と協働してダブルナット機構を構成するナットを有することにより、駆動円盤と駆動軸との固定をより強固なものにしている。
一方、「軸承」されるとは、回転する軸（本発明における被駆動軸）に被回転板（本発明における被駆動円盤）が回転方向には、固定されており、軸心方向には、前後に移動可能になっていることを意味している。
また、「所定のピッチ」及び「所定の空隙」の記載における「所定」とは、特定の値に限定されるわけではなく、所定のピッチとは、例えば、一周に１２個の磁石が並ぶ３０°ピッチであり、所定の空隙とは、最も結合力を強くするための狭い間隔を意味しており、例えば、０．５〜１．５ｍｍ程度である。 In the present invention, “screwed” means that a rotating plate (driving disk in the present invention) is screwed to a rotating shaft (driving shaft in the present invention). This means that the rotated plate does not move both in the direction and in the axial direction, and the rotated plate always rotates together with the rotating shaft.
In the case of the present invention, the drive disk and the drive shaft are more firmly fixed by having the nut that forms the double nut mechanism in cooperation with the drive disk.
On the other hand, “bearing” means that a rotating plate (driven disk in the present invention) is fixed to a rotating shaft (driven shaft in the present invention) in the rotational direction, and in the axial direction, It means that it can move back and forth.
Further, “predetermined” in the description of “predetermined pitch” and “predetermined gap” is not limited to a specific value, and the predetermined pitch is, for example, 12 magnets arranged in one circle 30 The pitch is a pitch, and the predetermined gap means a narrow interval for strengthening the binding force most, for example, about 0.5 to 1.5 mm.

また、請求項２に係る磁気式トルク伝達装置は、駆動軸に螺設されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を所定のピッチで交互に配置した駆動円盤と、被駆動軸に軸承されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を前記所定のピッチで交互に配置した被駆動円盤とを所定の空隙を介して前記磁極同士が対向するように配置し、前記対向する磁極間に作用する磁気的吸引力及び磁気的反発力を利用して駆動軸の回転トルクを被駆動軸に伝達する磁気式トルク伝達装置であって、前記被駆動軸に固着されたバックベースと、前記バックベースに配置された２つのバックベース側スペーサを介して固定された少なくとも１つの板バネと、前記板バネのバックベースと反対側に２つの被駆動円盤側スペーサを介して固定された被駆動円盤と、過負荷時に駆動円盤の回転に被駆動円盤が追随できなくなることで生じる磁気的反発力によって前記板バネの付勢に抗して後退した被駆動円盤のヨークを保持するラッチ機構とが、前記バックベース上の板バネと干渉しない位置に配置され、前記駆動軸の先端面及び被駆動軸の先端面にそれぞれの軸心方向に螺設されたストッパを有していることによって、上述した第１、第３の目的を解決するものである。
さらに、請求項３に係る磁気式トルク伝達装置は、請求項２に係る磁気式トルク伝達装置が有する構成に加えて、前記駆動円盤を装着する側の駆動軸に螺刻した雄ねじと螺合する雌ねじが、前記駆動円盤の中央に穿孔された軸孔内周面に螺刻されているとともに、前記駆動軸の軸方向に移動可能に螺合された駆動円盤及び駆動軸と協働して被駆動軸側に伝達される最大伝達トルクを調整するダブルナット機構を構成するナットが、前記駆動軸に配備されていることによって、上述した第１、第２、第３の目的をすべて解決するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a magnetic torque transmission device comprising: a drive disk screwed on a drive shaft and having N-pole and S-pole magnetic poles alternately arranged at a predetermined pitch; And a driven disk in which N-pole and S-pole magnetic poles are alternately arranged at a predetermined pitch in a circumferential direction so that the magnetic poles face each other with a predetermined gap therebetween, and between the opposing magnetic poles A magnetic torque transmission device that transmits the rotational torque of the drive shaft to the driven shaft using a magnetic attractive force and a magnetic repulsive force acting on the back base, and a back base fixed to the driven shaft; At least one leaf spring fixed via two back base side spacers disposed on the back base, and a driven side fixed via two driven disk side spacers on the opposite side of the back base of the leaf spring. The disk and the rotation of the drive disk when overloaded And a latch mechanism that holds the yoke of the driven disk that has been retracted against the urging of the plate spring by a magnetic repulsive force generated when the driven disk cannot follow the interference with the plate spring on the back base. The first and third objects described above are solved by having stoppers that are disposed at positions that are not located and are screwed in the respective axial directions on the front end surface of the drive shaft and the front end surface of the driven shaft. To do.
Furthermore, the magnetic torque transmission device according to claim 3 is threadedly engaged with a male screw threaded on the drive shaft on the side where the drive disk is mounted, in addition to the configuration of the magnetic torque transmission device according to claim 2. A female screw is threaded on an inner peripheral surface of a shaft hole drilled in the center of the drive disk, and is coupled with a drive disk and a drive shaft that are screwed so as to be movable in the axial direction of the drive shaft. A nut that constitutes a double nut mechanism for adjusting the maximum transmission torque transmitted to the drive shaft side is provided on the drive shaft, thereby solving all of the first, second, and third objects described above. It is.

本発明の磁気式トルク伝達装置によれば、駆動軸に螺設されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を所定のピッチで交互に配置した駆動円盤と、被駆動軸に軸承されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を前記所定のピッチで交互に配置した被駆動円盤とを所定の空隙を介して前記磁極同士が対向するように配置し、対向する磁極間に作用する磁気的吸引力及び磁気的反発力を利用して駆動軸の回転トルクを被駆動軸に伝達する磁気式トルク伝達装置であって、被駆動軸に固着されたバックベースと、バックベースに配置された２つのバックベース側スペーサを介して固定された少なくとも１つの板バネと、板バネのバックベースと反対側に２つの被駆動円盤側スペーサを介して固定された被駆動円盤と、過負荷時に駆動円盤の回転に被駆動円盤が追随できなくなることで生じる磁気的反発力によって板バネの付勢に抗して後退した被駆動円盤のヨークを保持するラッチ機構とが、バックベース上の板バネと干渉しない位置に配置されていることによって、駆動軸の回転に被駆動軸の回転が追随できない、いわゆる、脱調状態に陥った場合であっても、本発明の技術的特徴事項の１つであるヨークと板バネとヨークを保持するラッチ機構によって、磁気的反発力で駆動円盤から離れた被駆動円盤が再び結合しないので、確実に伝達トルクを小さくでき、被駆動軸が、軸方向に前進・後退し、大きな振動が発生することが抑制される。
また、被駆動軸に掛かった過負荷が駆動軸にそのまま伝動することがないので、モータが焼損するような事故を未然に防ぐことができる。 According to the magnetic torque transmission device of the present invention, a drive disk that is screwed to the drive shaft and in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction at a predetermined pitch, and a driven shaft are supported. A driven disk in which N-pole and S-pole magnetic poles are alternately arranged at a predetermined pitch in a circumferential direction is arranged so that the magnetic poles face each other through a predetermined gap, and acts between the opposing magnetic poles. A magnetic torque transmission device that transmits rotational torque of a drive shaft to a driven shaft using a magnetic attractive force and a magnetic repulsive force, and is disposed on the back base fixed to the driven shaft. And at least one leaf spring fixed through two back base side spacers, a driven disc fixed through two driven disk side spacers on the opposite side of the back base of the leaf spring, and overload The driven disk follows the rotation of the driving disk. The latch mechanism that holds the yoke of the driven disk that has been retracted against the urging of the leaf spring by the magnetic repulsive force generated by the loss is disposed at a position that does not interfere with the leaf spring on the back base. Even when the driven shaft cannot follow the rotation of the drive shaft, the yoke, the leaf spring, and the yoke, which are one of the technical features of the present invention, are retained even in a so-called step-out state. Because the driven disk that is separated from the drive disk by the magnetic repulsion force is not re-coupled by the latch mechanism, the transmission torque can be reliably reduced, and the driven shaft moves forward and backward in the axial direction, generating large vibrations. Is suppressed.
Further, since the overload applied to the driven shaft is not transmitted to the driving shaft as it is, it is possible to prevent an accident that the motor is burned out.

なお、本発明におけるモータとは、必ずしも電動モータに限定されるものではなく、超音波モータ等の小型モータであっても、本発明のようなトルクリミタ機構を内装あるいは外付けすることにより、機器の破損防止が有効に行われる。 The motor in the present invention is not necessarily limited to an electric motor, and even a small motor such as an ultrasonic motor can be used by installing or externally attaching a torque limiter mechanism as in the present invention. Damage prevention is effectively performed.

また、自動車用昇降窓の駆動源として適用した場合には、誤って、人の指などが挟まれた場合に自動的に駆動源からの回転トルクの伝達が低減され、安全性が向上する。 In addition, when applied as a drive source for a car window, the transmission of rotational torque from the drive source is automatically reduced when a human finger or the like is accidentally pinched, and safety is improved.

さらに、本発明は、磁気式トルク伝達装置としてモータに接続して単体で使用することを想定しているが、被駆動円盤が後退したことを、リミットスイッチ又は近接スイッチ等で検出し、モータ制御回路にフィードバックさせることによって、機器の安全性、信頼性を一層高めることが可能である。 Furthermore, the present invention assumes that the magnetic torque transmission device is connected to a motor and used as a single unit. However, when the driven disk is retracted, it is detected by a limit switch or a proximity switch to control the motor. By feeding back to the circuit, it is possible to further improve the safety and reliability of the device.

そして、駆動円盤を装着する側の駆動軸に螺刻した雄ねじと螺合する雌ねじが駆動円盤の中央に穿孔された軸孔内周面に螺刻されているとともに、駆動軸の軸方向に移動可能に螺合された駆動円盤及び駆動軸と協働して被駆動軸側に伝達される最大伝達トルクを調整するダブルナット機構を構成するナットが駆動軸に配備されていることによって、駆動円盤と前記被駆動円盤との距離を本発明の技術的特徴事項の１つであるダブルナット機構を調整することで、駆動円盤側の磁極と前記被駆動円盤側の磁極との距離を簡単な操作で可変することができるため、最大伝達トルクを簡単に可変することができ、操作性が向上する。 Then, a female screw screwed with a male screw threaded on the drive shaft on the side where the drive disk is mounted is threaded on the inner peripheral surface of the shaft hole drilled in the center of the drive disk and moves in the axial direction of the drive shaft. The drive disk is provided with a nut that constitutes a double nut mechanism that adjusts the maximum transmission torque transmitted to the driven shaft in cooperation with the drive disk and the drive shaft that are screwed together. The distance between the drive disk side magnetic pole and the driven disk side magnetic pole can be easily operated by adjusting a double nut mechanism, which is one of the technical features of the present invention, to adjust the distance between the drive disk and the driven disk side. Since the maximum transmission torque can be easily varied, the operability is improved.

さらに、本発明の技術的特徴事項の１つである駆動軸の先端面及び被駆動軸の先端面にそれぞれの軸心方向に螺設されたストッパを有していることによって、駆動円盤と被駆動円盤とが直接接触することが防止され、その結果、装置の耐久性が向上する。 Furthermore, by having a stopper screwed in the axial direction on the tip surface of the drive shaft and the tip surface of the driven shaft, which is one of the technical features of the present invention, Direct contact with the drive disc is prevented, resulting in improved durability of the device.

本発明の実施の形態の一つを実施例１に基づき、図１乃至図１０を参照して説明する。 One embodiment of the present invention will be described based on Example 1 with reference to FIGS.

図１は、本発明の磁気式トルク伝達装置の一例を示す斜視図であり、磁気式トルク伝達装置の内部の構造が分かるように、駆動軸及び被駆動軸の軸心を中心に、その４分の１を切断して示している。
図２は、図１に示した磁気式トルク伝達装置の組立図であり、組み立てられたときの外観を合わせて記載している。
図３は、本実施例１の磁気式トルク伝達装置１００の被駆動軸１１０の側からみた正面図である。
この図において１４０ｂの参照符号を付した部材がベース部材であり、１４１ａ〜１４１ｄが、板バネと干渉しないバックベース上の位置に配置されたヨークを保持するラッチ機構として機能するラッチ用磁石であり、１３４が四角形状の板バネである。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of a magnetic torque transmission device according to the present invention. In order to understand the internal structure of the magnetic torque transmission device, FIG. The fraction is shown cut away.
FIG. 2 is an assembly diagram of the magnetic torque transmission device shown in FIG. 1 and shows the appearance when assembled.
FIG. 3 is a front view of the magnetic torque transmission device 100 according to the first embodiment when viewed from the driven shaft 110 side.
In this figure, a member denoted by reference numeral 140b is a base member, and 141a to 141d are latching magnets that function as a latch mechanism that holds a yoke disposed at a position on the back base that does not interfere with the leaf spring. , 134 are rectangular leaf springs.

図４は、図３のIV−IV線で切断した時の断面図を示している。
この図は、駆動軸１２０と被駆動軸１１０とが、駆動軸１２０に螺刻された雄ねじに螺合している駆動側ナット１６４とその片側に固設された駆動板１６２に固設された永久磁石板１６６の磁極と、被駆動軸１１０に固着されたバックベース１４２にバックベース側スペーサ１３８を介して固定された板バネ１３４とこの板バネ１３４と図示はされていないが被駆動円盤側スペーサ１３７を介して固定されたヨーク１３２に固設された永久磁石板１３６の磁極とが磁気的吸引力によってわずかな空隙を介して吸着された状態を示している。
そして、過負荷時に駆動円盤１６０の回転に被駆動円盤１３０が追随できなくなり、永久磁石板１６６及び永久磁石板１３６の同極同士が対峙することによって生じる磁気的反発力によって被駆動円盤１３０が後退し、駆動円盤１６０と被駆動円盤１３０との空隙が広がり、駆動円盤１６０から被駆動円盤１３０への回転トルクの伝達が抑制される。
そして、被駆動円盤１３０が、磁気的吸引力で駆動円盤１６０と再び吸着されないように、被駆動円盤１３０が板バネ１３４の付勢に抗して後退したヨーク１３２が板バネ１３４と干渉しないバックベース上の４カ所に配置されたラッチ用磁石１４１に吸着される。 FIG. 4 shows a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
In this figure, the drive shaft 120 and the driven shaft 110 are fixed to a drive side nut 164 that is screwed to a male screw threaded on the drive shaft 120 and a drive plate 162 fixed to one side thereof. A plate spring 134 fixed to a magnetic pole of the permanent magnet plate 166 and a back base 142 fixed to the driven shaft 110 via a back base side spacer 138, and the plate spring 134, although not shown, are on the driven disk side. This shows a state in which the magnetic pole of the permanent magnet plate 136 fixed to the yoke 132 fixed via the spacer 137 is attracted by a magnetic attraction force through a slight gap.
In addition, the driven disk 130 cannot follow the rotation of the driving disk 160 in the event of an overload, and the driven disk 130 moves backward due to the magnetic repulsive force generated when the same poles of the permanent magnet plate 166 and the permanent magnet plate 136 face each other. In addition, the gap between the driving disk 160 and the driven disk 130 is widened, and transmission of rotational torque from the driving disk 160 to the driven disk 130 is suppressed.
Then, the back of the yoke 132 where the driven disk 130 is retracted against the bias of the plate spring 134 does not interfere with the plate spring 134 so that the driven disk 130 is not attracted to the driving disk 160 again by magnetic attraction. It is attracted to latching magnets 141 arranged at four locations on the base.

一方、駆動側ナット１６４は、ナット１６８と協働してダブルナット機構を有しており、駆動板１６２に固設された永久磁石板１６６とヨーク１３２に固設された永久磁石板１３６との空隙（間隔）を所定の距離となるように調整している。
ちなみに本実施例においては、装置の寸法精度を考慮して、１．０ｍｍとしている。 On the other hand, the drive side nut 164 has a double nut mechanism in cooperation with the nut 168, and includes a permanent magnet plate 166 fixed to the drive plate 162 and a permanent magnet plate 136 fixed to the yoke 132. The gap (interval) is adjusted to be a predetermined distance.
Incidentally, in this embodiment, 1.0 mm is set in consideration of the dimensional accuracy of the apparatus.

なお、本発明においては、駆動板１６２、駆動側ナット１６４及び永久磁石板１６６を合わせて駆動円盤１６０と称し、同様に、ヨーク１３２及び永久磁石板１３６を合わせて被駆動円盤１３０と称している。
また、駆動板１６２と駆動側ナット１６４は、固設あるいは一体成形されており、その軸中心に軸孔１６７が穿孔されており、その軸孔１６７の内周面に雌ねじが螺刻されており、駆動軸１２０の外周面に螺刻された雄ねじと螺合している。 In the present invention, the drive plate 162, the drive side nut 164, and the permanent magnet plate 166 are collectively referred to as a drive disk 160, and similarly, the yoke 132 and the permanent magnet plate 136 are collectively referred to as a driven disk 130. .
Further, the drive plate 162 and the drive side nut 164 are fixed or integrally formed, and a shaft hole 167 is drilled in the center of the shaft, and a female screw is threaded on the inner peripheral surface of the shaft hole 167. The male screw threaded on the outer peripheral surface of the drive shaft 120 is screwed.

また、駆動板１６２及びヨーク１３２に固設された永久磁石板１６６、１３６における永久磁石の取付パターンとしては、例えば、図１６、図１７のような配置が考えられる。
上述した従来例（図１９）と違って、駆動軸側から被駆動軸側に伝達されるトルクの調整は、駆動軸側に設けたダブルナット機構で２つの永久磁石板１６６、１３６の距離を可変することによって行うため、永久磁石の取付直径Ｒを小さくしたり大きくしたりする必要がなく、磁石部分の面積が大きい（駆動側）永久磁石板１６６を駆動板１６２に、（被駆動側）永久磁石板１３６をヨーク１３２に固設することができる。
その結果、大きな磁気的吸引力及び磁気的反発力を得ることができる。 Further, as permanent magnet mounting patterns on the permanent magnet plates 166 and 136 fixed to the drive plate 162 and the yoke 132, for example, arrangements as shown in FIGS. 16 and 17 are conceivable.
Unlike the conventional example (FIG. 19) described above, the torque transmitted from the drive shaft side to the driven shaft side is adjusted by adjusting the distance between the two permanent magnet plates 166 and 136 with a double nut mechanism provided on the drive shaft side. Since this is performed by changing the size, it is not necessary to reduce or increase the permanent magnet mounting diameter R, and the area of the magnet portion is large (driving side). The permanent magnet plate 166 is used as the driving plate 162 (driven side). The permanent magnet plate 136 can be fixed to the yoke 132.
As a result, a large magnetic attractive force and magnetic repulsive force can be obtained.

駆動軸１２０及び被駆動軸１１０は、それぞれ、外側ベアリング１７２、１８２及び内側ベアリング１７４、１８４によりベース部材１４０ａ、１４０ｂに対して回転可能に枢設されている。
そして、駆動軸１２０の軸方向の略中腹部には、凸部１２２が設けられており、この凸部１２２とＵナット１７６とが協働して、駆動軸１２０が軸心方向前後に移動することなく、ベース１４０ａに枢設されている。
同様に、被駆動軸１１０の軸方向の略中腹部には、凸部１１２が設けられており、この凸部１１２とＵナット１８６とが協働して、被駆動軸１１０が軸方向前後に移動することなく、ベース部材１４０ｂに枢設されている。 The drive shaft 120 and the driven shaft 110 are pivotally connected to the base members 140a and 140b by outer bearings 172 and 182 and inner bearings 174 and 184, respectively.
A projecting portion 122 is provided at a substantially middle portion of the drive shaft 120 in the axial direction. The projecting portion 122 and the U nut 176 cooperate to move the drive shaft 120 back and forth in the axial direction. Without being pivoted on the base 140a.
Similarly, a convex portion 112 is provided at a substantially middle portion of the driven shaft 110 in the axial direction, and the convex portion 112 and the U nut 186 cooperate to move the driven shaft 110 back and forth in the axial direction. The base member 140b is pivoted without moving.

また、駆動軸１２０の先端面には、駆動円盤１６０が駆動軸１２０から抜けることを防ぐため、駆動側ストッパ１７０が螺設されており、同様に、被駆動軸１１０の先端面には、被駆動円盤１３０が被駆動軸１１０から抜けることを防ぐため、被駆動側ストッパ１８０が螺設されている。
したがって、駆動円盤１６０と被駆動円盤１３０との間には、必ず所定の空隙が形成され、双方が有する（駆動側）永久磁石板１６６と（被駆動側）永久磁石板１３６とが接触することを防止している。
さらに、１対のベース部材１４０ａ、１４０ｂが、３本のスペーサ１５２、１５４、１５６により離間されており、６本の皿ねじ１５２ａ、１５４ａ、１５６ａ、１５２ｂ、１５４ｂ、１５６ｂにより固定されている。 In addition, a drive side stopper 170 is screwed on the front end surface of the drive shaft 120 to prevent the drive disk 160 from coming off from the drive shaft 120. Similarly, the front end surface of the driven shaft 110 is In order to prevent the drive disk 130 from coming off the driven shaft 110, a driven side stopper 180 is screwed.
Accordingly, a predetermined gap is always formed between the driving disk 160 and the driven disk 130, and the (driving side) permanent magnet plate 166 and the (driven side) permanent magnet plate 136 which both have are in contact with each other. Is preventing.
Further, the pair of base members 140a and 140b are separated by three spacers 152, 154 and 156, and fixed by six countersunk screws 152a, 154a, 156a, 152b, 154b and 156b.

図５は、図３と同じ磁気式トルク伝達装置１００の駆動軸１２０の側からみた正面図である。
この図において１４０ａを付した部材は、ベース部材である。
図６は、図５のVI−VI線で切断した時の断面図を示している。
この図では、磁気式トルク伝達装置１００の被駆動円盤１３０が、磁気的反発力で板バネ１３４の付勢力に抗して後退し、ヨーク１３２が、板バネ１３４と干渉しないバックベース１４２上の４カ所に配置されたラッチ用磁石１４１ａ〜１４１ｄと吸着した図を示している。
この時、磁気的反発力によってできた空隙が再び結合することが妨げられるため、駆動円盤１６０から被駆動円盤１３０への回転トルクの伝達が抑制される。
なお、図６に示した図は、上記の点を除けば、図４に示したものと同じであるので、参照符号を一部省略している。 FIG. 5 is a front view of the same magnetic torque transmission device 100 as FIG. 3 as viewed from the drive shaft 120 side.
In this figure, a member denoted by 140a is a base member.
FIG. 6 shows a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
In this figure, the driven disk 130 of the magnetic torque transmitting device 100 moves backward against the urging force of the leaf spring 134 by a magnetic repulsive force, and the yoke 132 is on the back base 142 that does not interfere with the leaf spring 134. The figure which adsorb | sucked with the magnets 141a-141d for latch arrange | positioned in four places is shown.
At this time, since the gap formed by the magnetic repulsive force is prevented from being coupled again, the transmission of rotational torque from the driving disk 160 to the driven disk 130 is suppressed.
Note that the diagram shown in FIG. 6 is the same as that shown in FIG. 4 except for the above points, and thus some reference numerals are omitted.

また、図７は、上記の説明の理解を助けるために、図４の断面図に相当する側面図を図示している。
さらに、図８は、図７に示した側面図の内、被駆動部だけを拡大して示しており、図９は、図８のIX−IX線で切断した断面図である。
図９から明らかなように、ラッチ用磁石１４１ａ〜１４１ｄは、バックベース１４２上であって板バネ１３４と干渉しない位置に固着されている。 Further, FIG. 7 shows a side view corresponding to the cross-sectional view of FIG. 4 in order to help understanding of the above description.
8 is an enlarged view of only the driven portion in the side view shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG.
As is clear from FIG. 9, the latching magnets 141 a to 141 d are fixed on the back base 142 at positions that do not interfere with the leaf spring 134.

図１０は、本発明の板バネ１３４による被駆動円盤１３０の後退時におけるラッチ機構を模式的に表した側面図であり、参照符号については、上記と同じ符号を付している。
図１０（ａ）は、磁気的反発力を受けていない通常時を示している。
この時、板バネ１３４を使用していることにより、回転方向の力は伝達されるが、軸方向は、板バネ１３４のストローク分、被駆動円盤１３０が後退できるようになっているとともに、駆動円盤１６０側の永久磁石板１６６（図４参照）と被駆動円盤１３０側の永久磁石板１３６が磁気的吸引力で接触しないようにストッパ１８０を設けている。 FIG. 10 is a side view schematically showing a latch mechanism when the driven disk 130 is retracted by the leaf spring 134 of the present invention, and the same reference numerals are given to the reference numerals.
FIG. 10A shows a normal time when no magnetic repulsive force is received.
At this time, the force in the rotational direction is transmitted by using the leaf spring 134, but in the axial direction, the driven disk 130 can be moved backward by the stroke of the leaf spring 134 and driven. A stopper 180 is provided so that the permanent magnet plate 166 on the disk 160 side (see FIG. 4) and the permanent magnet plate 136 on the driven disk 130 side do not come into contact with each other by magnetic attraction.

一方、図１０（ｂ）は、磁気的反発力を受けて、被駆動円盤１３０が後退したときの状態を示している。
被駆動円盤１３０とバックベース１４２との間に被駆動側スペーサ１３７とバックベース側スペーサ１３８に挟持された板バネ１３４は、磁気的反発力により被駆動円盤１３０が後退することによって、バックベース１４２側に撓む。
そして、バックベース１４２上に板バネ１３４と干渉しない位置に固着されたラッチ用磁石１４１とヨーク１３２が吸着し、被駆動円盤１３０が、再び、前進することが阻止される。
また、ヨーク１３２とラッチ用磁石１４１で被駆動円盤１３０の後退を保持する方式では、被駆動軸１１０と被駆動円盤１３０との間に、滑り部が存在するが、ここには、力が加わらず、実質的に、機械的な摺動やガタが生じないため、長寿命であり、また、磨耗が発生しないため、塵埃などを嫌う食品関係や半導体関係等のクリーン環境での使用に適している。
さらに、ラッチ用磁石１４１は、ヨーク１３２吸着時もヨーク１３２との間に若干の隙間があるように調整するか、ラッチ用磁石１４１表面にゴム等の弾性部材からなる衝撃吸収用部材を接着してヨーク１３２吸着時の衝撃による破損を防止することができる。 On the other hand, FIG. 10B shows a state where the driven disk 130 is retracted due to the magnetic repulsive force.
The leaf spring 134 sandwiched between the driven side spacer 137 and the back base side spacer 138 between the driven disk 130 and the back base 142 causes the back base 142 to move backward due to the magnetic repulsive force. Bend to the side.
Then, the latch magnet 141 and the yoke 132 fixed on the back base 142 at a position not interfering with the leaf spring 134 are attracted and the driven disk 130 is prevented from moving forward again.
Further, in the system in which the driven disk 130 is held backward by the yoke 132 and the latching magnet 141, there is a sliding portion between the driven shaft 110 and the driven disk 130, but a force is applied to this. Therefore, it is virtually free from mechanical sliding and rattling, so it has a long life and does not generate wear, making it suitable for use in clean environments such as food and semiconductors that do not like dust. Yes.
Further, the latch magnet 141 is adjusted so that there is a slight gap between the yoke 132 and the yoke 132, or an impact absorbing member made of an elastic member such as rubber is bonded to the surface of the latch magnet 141. Thus, it is possible to prevent damage due to an impact when the yoke 132 is attracted.

なお、上述した実施例では、板バネは１枚であるが、図１１に示すように複数の板バネを用いて、被駆動円盤２３０が後退するときのストロークを長くすることも可能である。
図１１は、永久磁石板２３６とヨーク２３２からなる被駆動円盤２３０と板バネ２３４に挟持される被駆動円盤側スペーサ２３７と、３枚の板バネ２３４の間に挟持される中間スペーサ２３９と、バックベース２４２と板バネ２３４の間に挟持されるバックベース側スペーサ２３８を示している。
図１２は、図１１に示した複数の板バネ２３４を用いたときの被駆動側の主要部の斜視図を示している。
なお、板バネ２３４を多段重ねにした場合には、ラッチ用磁石がヨーク２３２を吸着可能なように磁石強度、磁石の高さ等を設計する。 In the embodiment described above, the number of leaf springs is one. However, as shown in FIG. 11, it is possible to lengthen the stroke when the driven disk 230 moves backward by using a plurality of leaf springs.
FIG. 11 shows a driven disk 230 composed of a permanent magnet plate 236 and a yoke 232, a driven disk side spacer 237 sandwiched between leaf springs 234, an intermediate spacer 239 sandwiched between three leaf springs 234, A back base side spacer 238 sandwiched between the back base 242 and the leaf spring 234 is shown.
FIG. 12 shows a perspective view of the main part on the driven side when the plurality of leaf springs 234 shown in FIG. 11 are used.
When the leaf springs 234 are stacked in multiple stages, the magnet strength, the magnet height, and the like are designed so that the latch magnet can attract the yoke 232.

本発明においては、四角形状の板バネを用いて、回転方向の力を駆動円盤側から被駆動円盤側に伝達すると共に、被駆動円盤の軸心方向への移動を可能にしているが、板バネに代えて皿バネを用いることも可能である。
図１３は、皿バネを用いたときの被駆動側の主要部の垂直断面図を示している。
図１３（ａ）が、通常時の状態を示している。この時、皿バネ３３４を使用していることにより、回転方向の力は伝達されるとともに、軸方向は、皿バネ３３４のストローク分移動できるようになっている。
軸方向は、（図示はされていないが）駆動円盤１６０側の永久磁石板１６６（図４参照）と被駆動円盤３３０側の永久磁石板３３６が磁気的吸引力で接触しないようにストッパ３８０を設けている。 In the present invention, a square plate spring is used to transmit the force in the rotational direction from the driving disk side to the driven disk side, and the driven disk can be moved in the axial direction. A disc spring may be used instead of the spring.
FIG. 13 shows a vertical sectional view of the main part on the driven side when a disc spring is used.
FIG. 13A shows a normal state. At this time, by using the disc spring 334, the rotational force is transmitted, and the axial direction can be moved by the stroke of the disc spring 334.
In the axial direction (not shown), the stopper 380 is provided so that the permanent magnet plate 166 on the driving disk 160 side (see FIG. 4) and the permanent magnet plate 336 on the driven disk 330 side do not come into contact with each other by magnetic attraction. Provided.

一方、図１３（ｂ）は、磁気的反発力を受けて、被駆動円盤３３０が後退したときの状態を示している。
被駆動円盤３３０とバックベース３４２との間に配置された皿バネ３３４は、磁気的反発力により被駆動円盤３３０が後退して撓むことによって拡径し、被駆動円盤３３０がバックベース３４２に接近する。
そして、バックベース３４２上に固設したラッチ用磁石３４１が被駆動円盤３３０を構成するヨーク３３２と吸着し、被駆動円盤３３０が再び前進することが阻止される。 On the other hand, FIG. 13B shows a state when the driven disk 330 is retracted due to the magnetic repulsive force.
The disc spring 334 disposed between the driven disk 330 and the back base 342 is expanded in diameter when the driven disk 330 is retracted and bent by a magnetic repulsive force, and the driven disk 330 is moved to the back base 342. approach.
Then, the latching magnet 341 fixed on the back base 342 is attracted to the yoke 332 constituting the driven disk 330, and the driven disk 330 is prevented from moving forward again.

本発明の別の実施の形態の一つを、実施例２に基づき、図１４及び図１５を参照して説明する。
なお、駆動軸側については、実施例１と同じであるため、被駆動側についてのみ説明する。
また、参照符号は、実施例１と対応する部材については、下二桁を同じにした４００番台の符号を付すことによって、詳しい説明については、割愛している。 Another embodiment of the present invention will be described based on Example 2 with reference to FIGS.
Since the drive shaft side is the same as that of the first embodiment, only the driven side will be described.
In addition, for the members corresponding to those in the first embodiment, the reference numerals are given in the 400s with the same last two digits, and the detailed description is omitted.

図１４は、実施例２の被駆動側の側面図であり、図１５は、図１４のXV−XV線で切断した時の断面図を示している。
実施例１では、板バネとして四角形状のものを使用し、ラッチ用磁石として、四角形状の板バネと干渉しないバックベース上の位置に固着した４つの磁石を使用していた。
一方、この例においては、板バネ４３４として、中央に貫通孔４３４ａを有するドーナツ形状のものを使用しており、ラッチ用磁石４４１として、板バネ４３４の貫通孔４３４ａに収まる大きさであって、被駆動軸４１０が挿通する挿通孔４４１ａを中央に有するドーナツ形状の永久磁石が、バックベース４４２に固着されている。
そして、磁気的反発力を受けて、被駆動円盤４３０が後退した時に、バックベース４４２に固着したラッチ用磁石４４１とヨーク４３２が吸着し、被駆動円盤４３０が駆動円盤側に再び吸引されないような構成になっている。 14 is a side view of the driven side of the second embodiment, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG.
In the first embodiment, a quadrangular plate spring is used, and four magnets fixed at positions on the back base that do not interfere with the quadrangular plate spring are used as latch magnets.
On the other hand, in this example, a donut shape having a through hole 434a at the center is used as the leaf spring 434, and the latch magnet 441 is large enough to fit in the through hole 434a of the leaf spring 434. A donut-shaped permanent magnet having an insertion hole 441 a through which the driven shaft 410 is inserted is fixed to the back base 442.
Then, when the driven disk 430 moves backward due to the magnetic repulsive force, the latch magnet 441 and the yoke 432 fixed to the back base 442 are attracted so that the driven disk 430 is not attracted again to the driving disk side. It is configured.

なお、上述した実施例では、駆動軸側に駆動円盤と被駆動円盤との隙間を調整するダブルナット機構を設け、被駆動軸側に後退したヨークを保持するラッチ機構を有しているが、駆動軸側にラッチ機構を、被駆動軸側にダブルナット機構を設けても同様の効果が得られることは、言うまでもない。
さらに、上述した実施例では、ヨークを保持するラッチ機構として、ラッチ用磁石を用いているが、後退したヨークを確実に保持できるものであれば、これに限られることなく、例えば、ラチェットやプランジャを用いることも可能である。 In the above-described embodiment, a double nut mechanism for adjusting the gap between the drive disk and the driven disk is provided on the drive shaft side, and a latch mechanism for holding the retracted yoke on the driven shaft side is provided. It goes without saying that the same effect can be obtained by providing a latch mechanism on the drive shaft side and a double nut mechanism on the driven shaft side.
Furthermore, in the above-described embodiment, a latching magnet is used as a latch mechanism for holding the yoke. However, the invention is not limited to this as long as the retracted yoke can be securely held, for example, a ratchet or plunger. It is also possible to use.

本発明は、モータ等の駆動源の回転トルクを被駆動装置に伝達する磁気式トルク伝達装置において、過負荷が掛かった際に確実に駆動側から被駆動側への伝達トルクを小さくすることができ、また、簡単な構成で最大伝達トルクを可変することができ、さらに駆動円盤と被駆動円盤が直接接触することを防止することができるものであって、塵埃などの発生が少ないため、クリーンな環境で使用するのに適しており、産業上の利用可能性は、きわめて大きい。 According to the present invention, in a magnetic torque transmission device that transmits rotational torque of a driving source such as a motor to a driven device, the transmission torque from the driving side to the driven side can be reliably reduced when an overload is applied. In addition, the maximum transmission torque can be varied with a simple configuration, and the drive disk and the driven disk can be prevented from coming into direct contact with each other. The industrial applicability is very large.

実施例１の磁気式トルク伝達装置の一部を切り欠いた状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which notched some magnetic torque transmission apparatuses of Example 1. FIG. 図１の磁気式トルク伝達装置の組み立て図。FIG. 2 is an assembly diagram of the magnetic torque transmission device of FIG. 1. 結合状態にある本発明の磁気式トルク伝達装置の正面図。The front view of the magnetic torque transmission device of the present invention in a coupled state. 図３のIV−IV線で切断したときの断面図。Sectional drawing when cut | disconnecting by the IV-IV line of FIG. 遮断状態にある本発明の磁気式トルク伝達装置の正面図。1 is a front view of a magnetic torque transmission device of the present invention in a shut-off state. 図５のVI−VI線で切断したときの断面図。Sectional drawing when it cut | disconnects by the VI-VI line of FIG. 結合状態にある本発明の磁気式トルク伝動装置の側面図。The side view of the magnetic torque transmission apparatus of this invention in a coupling | bonding state. 図７に示した磁気式トルク伝達装置の被駆動側の側面図。FIG. 8 is a side view of a driven side of the magnetic torque transmission device shown in FIG. 7. 図８のIX−IX線で切断したときの断面図。Sectional drawing when cut | disconnecting by the IX-IX line of FIG. 被駆動円盤側の通常時（ａ）と被駆動円盤が後退した時（ｂ）を示す概念図。The conceptual diagram which shows the time (b) when the driven disk side normal time (a) and the driven disk retreat. ３枚の板バネを用いた磁気式トルク伝達装置の被駆動側の側面図。The side view of the driven side of the magnetic torque transmission device using three leaf springs. 図１１に示した磁気式トルク伝達装置の被駆動側の斜視図。FIG. 12 is a perspective view of a driven side of the magnetic torque transmission device shown in FIG. 11. 皿バネを用いたときの被駆動円盤側の通常時（ａ）と被駆動円盤が後退したとき（ｂ）を示す概念図。The conceptual diagram which shows the time of the normal time (a) at the side of the driven disk when a disc spring is used, and the time (b) when the driven disk retreats. 実施例２の磁気式トルク伝達装置の被駆動側の側面図。FIG. 6 is a side view of a driven side of a magnetic torque transmission device according to a second embodiment. 図１４のXV−XV線で切断したときの断面図。Sectional drawing when cut | disconnecting by the XV-XV line | wire of FIG. 本発明の駆動円盤及び被駆動円盤に用いられる永久磁石のパターン図。The pattern diagram of the permanent magnet used for the drive disk and driven disk of this invention. 本発明の駆動円盤及び被駆動円盤に用いられる別の永久磁石のパターン図。The pattern figure of another permanent magnet used for the drive disk and driven disk of this invention. 従来の磁気式トルク伝達装置の断面図。Sectional drawing of the conventional magnetic type torque transmission apparatus. 図１８のXIX−XIX線で切断したときの断面図。Sectional drawing when it cut | disconnects by the XIX-XIX line | wire of FIG.

１００・・・磁気式トルク伝達装置
１１０、３１０、４１０・・・被駆動軸
１１２、１２２・・・凸部
１２０・・・駆動軸
１３０、２３０、３３０、４３０・・・被駆動円盤
１３２、２３２、３３２、４３２・・・（被駆動円盤の）ヨーク
１３４、２３４、４３４・・・板バネ
１３６、２３６、３３６、４３６・・・（被駆動円盤の）永久磁石板
１３７、２３７、４３７・・・被駆動円盤側スペーサ
１３８、２３８、４３８・・・バックベース側スペーサ
１４０ａ、１４０ｂ、４４０ｂ・・・ベース部材
１４１ａ〜１４１ｄ、２４１ａ、２４１ｃ、２４１ｄ、３４１、４４１・・・ラッチ用磁石
１４２、２４２、３４２、４４２・・・バックベース
１５２、１５４、１５６・・・スペーサ
１５２ａ、１５２ｂ、１５４ａ、１５４ｂ、１５６ａ、１５６ｂ・・・皿ねじ
１６０・・・駆動円盤
１６２・・・（駆動円盤の）駆動板
１６４・・・（駆動円盤の）駆動側ナット
１６６・・・（駆動円盤の）永久磁石板
１６８・・・ナット
１７０・・・駆動側ストッパ
１７２、１８２・・・外側ベアリング
１７４、１８４・・・内側ベアリング
１７６、１８６、４８６・・・Ｕナット
１８０、３８０・・・被駆動側ストッパ
３３４・・・皿バネ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Magnetic torque transmission apparatus 110,310,410 ... Driven shaft 112,122 ... Convex part 120 ... Drive shaft 130,230,330,430 ... Driven disk 132,232 332, 432... Yokes 134, 234, 434... Leaf springs 136, 236, 336, 436... Permanent magnet plates 137, 237, 437. · Driven disk side spacers 138, 238, 438 ... Back base side spacers 140a, 140b, 440b ... Base members 141a to 141d, 241a, 241c, 241d, 341, 441 ... Latch magnets 142, 242 , 342, 442 ... Back bases 152, 154, 156 ... Spacers 152a, 152b, 154a, 154b, 156a, 156b ... Countersunk screw 160 ... Drive disk 162 ... Drive plate 164 (of drive disk) Drive side nut 166 (of drive disk) Permanent magnet Plate 168... Nut 170... Driving side stoppers 172 and 182... Outer bearings 174 and 184... Inner bearings 176, 186 and 486.・・・ Disc spring

Claims

駆動軸に螺設されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を所定のピッチで交互に配置した駆動円盤と、被駆動軸に軸承されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を前記所定のピッチで交互に配置した被駆動円盤とを所定の空隙を介して前記磁極同士が対向するように配置し、前記対向する磁極間に作用する磁気的吸引力及び磁気的反発力を利用して駆動軸の回転トルクを被駆動軸に伝達する磁気式トルク伝達装置であって、
前記被駆動軸に固着されたバックベースと、前記バックベースに配置された２つのバックベース側スペーサを介して固定された少なくとも１つの板バネと、前記板バネのバックベースと反対側に２つの被駆動円盤側スペーサを介して固定された被駆動円盤と、過負荷時に駆動円盤の回転に被駆動円盤が追随できなくなることで生じる磁気的反発力によって前記板バネの付勢に抗して後退した被駆動円盤のヨークを保持するラッチ機構とが、前記バックベース上の板バネと干渉しない位置に配置され、
前記駆動円盤を装着する側の駆動軸に螺刻した雄ねじと螺合する雌ねじが、前記駆動円盤の中央に穿孔された軸孔内周面に螺刻されているとともに、前記駆動軸の軸方向に移動可能に螺合された駆動円盤及び駆動軸と協働して被駆動軸側に伝達される最大伝達トルクを調整するダブルナット機構を構成するナットが、前記駆動軸に配備されていることを特徴とする磁気式トルク伝達装置。 A drive disk that is screwed to the drive shaft and has N and S poles arranged alternately at a predetermined pitch in the circumferential direction, and an N pole and S pole magnetic pole that is supported by the driven shaft and is circumferentially provided. The driven disks arranged alternately at the predetermined pitch are arranged so that the magnetic poles face each other through a predetermined gap, and the magnetic attractive force and the magnetic repulsive force acting between the opposed magnetic poles are used. A magnetic torque transmission device for transmitting the rotational torque of the drive shaft to the driven shaft,
A back base fixed to the driven shaft; at least one leaf spring fixed via two back base side spacers disposed on the back base; and two on the opposite side of the leaf spring from the back base. The driven disk fixed via the driven disk side spacer and the magnetic repulsive force generated by the driven disk becoming unable to follow the rotation of the driven disk in the event of an overload, retreats against the bias of the leaf spring. And a latch mechanism that holds the yoke of the driven disk is disposed at a position that does not interfere with the leaf spring on the back base,
A female screw threadedly engaged with a male screw threaded on the drive shaft on the side where the drive disk is mounted is threaded on the inner peripheral surface of a shaft hole drilled in the center of the drive disk, and the axial direction of the drive shaft A nut that constitutes a double nut mechanism that adjusts the maximum transmission torque transmitted to the driven shaft side in cooperation with the driving disk and the driving shaft that are screwed to each other is arranged on the driving shaft. A magnetic torque transmission device characterized by the above.

駆動軸に螺設されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を所定のピッチで交互に配置した駆動円盤と、被駆動軸に軸承されて円周方向にＮ極、Ｓ極の磁極を前記所定のピッチで交互に配置した被駆動円盤とを所定の空隙を介して前記磁極同士が対向するように配置し、前記対向する磁極間に作用する磁気的吸引力及び磁気的反発力を利用して駆動軸の回転トルクを被駆動軸に伝達する磁気式トルク伝達装置であって、
前記被駆動軸に固着されたバックベースと、前記バックベースに配置された２つのバックベース側スペーサを介して固定された少なくとも１つの板バネと、前記板バネのバックベースと反対側に２つの被駆動円盤側スペーサを介して固定された被駆動円盤と、過負荷時に駆動円盤の回転に被駆動円盤が追随できなくなることで生じる磁気的反発力によって前記板バネの付勢に抗して後退した被駆動円盤のヨークを保持するラッチ機構とが、前記バックベース上の板バネと干渉しない位置に配置され、
前記駆動軸の先端面及び被駆動軸の先端面にそれぞれの軸心方向に螺設されたストッパを有していることを特徴とする磁気式トルク伝達装置。 A drive disk that is screwed to the drive shaft and has N and S poles arranged alternately at a predetermined pitch in the circumferential direction, and an N pole and S pole magnetic pole that is supported by the driven shaft and is circumferentially provided. The driven disks arranged alternately at the predetermined pitch are arranged so that the magnetic poles face each other through a predetermined gap, and the magnetic attractive force and the magnetic repulsive force acting between the opposed magnetic poles are used. A magnetic torque transmission device for transmitting the rotational torque of the drive shaft to the driven shaft,
A back base fixed to the driven shaft; at least one leaf spring fixed via two back base side spacers disposed on the back base; and two on the opposite side of the leaf spring from the back base. The driven disk fixed via the driven disk side spacer and the magnetic repulsive force generated by the driven disk becoming unable to follow the rotation of the driven disk in the event of an overload, retreats against the bias of the leaf spring. And a latch mechanism that holds the yoke of the driven disk is disposed at a position that does not interfere with the leaf spring on the back base,
A magnetic torque transmission device comprising stoppers screwed in the respective axial directions on the front end surface of the drive shaft and the front end surface of the driven shaft.

前記駆動円盤を装着する側の駆動軸に螺刻した雄ねじと螺合する雌ねじが、前記駆動円盤の中央に穿孔された軸孔内周面に螺刻されているとともに、前記駆動軸の軸方向に移動可能に螺合された駆動円盤及び駆動軸と協働して被駆動軸側に伝達される最大伝達トルクを調整するダブルナット機構を構成するナットが、前記駆動軸に配備されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気式トルク伝達装置。 A female screw threadedly engaged with a male screw threaded on the drive shaft on the side where the drive disk is mounted is threaded on the inner peripheral surface of a shaft hole drilled in the center of the drive disk, and the axial direction of the drive shaft A nut that constitutes a double nut mechanism that adjusts the maximum transmission torque transmitted to the driven shaft side in cooperation with the driving disk and the driving shaft that are screwed to each other is arranged on the driving shaft. The magnetic torque transmission device according to claim 2.