動力伝達装置
【課題】 磁力を利用した非接触での直交方向への動力の伝達を実現し、汎用性が高く、また、耐久性に優れる安価な動力伝達装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 駆動回転軸Ｔａ端部の駆動円盤部材１１と、従動回転軸Ｇａ端部の従動円盤部材１２と、駆動側空転軸ＴＦａ端部の駆動側空転円盤部材４１と、３つの従動側空転軸ＧＦａ端部の従動側空転円盤部材４２と、回転軸Ｔａ、Ｇａの軸心の延長線を直交させるとともに空転軸ＴＦａ、ＧＦａも互いに軸心が直交するように軸支する支持手段とを備え、それぞれの外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍを非接触対面させて、これらに埋め込まれている磁極に応じた吸引力または反発力により相対回転させることによって回転力を伝達するのと同時に、曲げ応力となる互いの磁力を均等に作用し合って相殺する。
【解決手段】 駆動回転軸Ｔａ端部の駆動円盤部材１１と、従動回転軸Ｇａ端部の従動円盤部材１２と、駆動側空転軸ＴＦａ端部の駆動側空転円盤部材４１と、３つの従動側空転軸ＧＦａ端部の従動側空転円盤部材４２と、回転軸Ｔａ、Ｇａの軸心の延長線を直交させるとともに空転軸ＴＦａ、ＧＦａも互いに軸心が直交するように軸支する支持手段とを備え、それぞれの外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍを非接触対面させて、これらに埋め込まれている磁極に応じた吸引力または反発力により相対回転させることによって回転力を伝達するのと同時に、曲げ応力となる互いの磁力を均等に作用し合って相殺する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関し、詳しくは、駆動源からの動力を非接触に伝達することのできる動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、駆動源の動力を他の装置に伝達する装置として、駆動源からの回転軸と、動作目的の装置に繋がる回転軸とを、駆動ギヤおよび従動ギヤを噛合させた歯車列を介して連結するものが知られている。この装置では、駆動源側の回転軸に対して動作目的側の回転軸を歯車列を介して任意の回転方向に従動回転させることにより、駆動源の動力を動作目的の装置に伝達することができる。
【０００３】
しかし、この歯車列による動力伝達装置は、駆動ギヤと従動ギヤを噛合させる状態を維持しつつ回転軸を相対回転させるものであるため、駆動ギヤおよび従動ギヤの磨耗を避けることができず、さらに、回転軸を大きなトルクで回転させたり、回転軸を高速回転させる動力を伝達する場合には、磨耗が激しくなってしまうという不都合があった。
【０００４】
このことから、駆動側と従動側の回転軸を回転させる動力（回転力）を非接触に伝達するために、駆動側と従動側の回転軸を磁力により非接触に連結する動力伝達装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
この文献１に記載の動力伝達装置は、図１３（ａ）に示すように、歯車に代えて、外周面１ｍ、２ｍに磁極を配列した磁力円盤１、２を配置して、その外周面１ｍ、２ｍを対面させて互いの磁力を作用させる構成にしている。これにより、この動力伝達装置は、駆動側の回転軸３に対して従動側の回転軸４を相対回転させて動力の伝達を実現している。
【０００６】
また、文献２に記載の動力伝達装置は、駆動側および従動側の回転軸を円柱形状と円筒形状の一対により構成して同軸になるように組み合わせており、法線方向で対面する外周面には永久磁石を接着する一方、内周面には磁性体を固着している。これにより、この動力伝達装置は、駆動側と従動側の回転軸を同軸上で相対回転させて動力の伝達を実現している。
【０００７】
なお、これら文献１、２に記載の装置は、磁力により非接触状態で連結していることから、過大な負荷が一方に掛かった時には、他方の自由回転を許容することができ、トルクリミッタとしても機能する。
【特許文献１】特開平６−５１５８０号公報
【特許文献２】特開平７−７９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この文献１に記載の動力伝達装置にあっては、駆動側と従動側の回転軸３、４を磁力により非接触に連結することは達成されているが、その回転軸３、４は互いの軸心の延長線が離隔する平行状態にあることから、駆動源と動作目的装置をずらした状態で配置しなければならず、無駄なスペースができてしまう。また、駆動源と動作目的装置は回転軸３、４の延長方向に位置しなければならず、回転軸３、４を任意の角度に配置させることができずに、レイアウトに制限がある。
【０００９】
さらに、磁力円盤１、２の軸心をずらして連結することから、図１３（ｂ）に示すように、回転軸３、４には曲げ応力が常に加わった状態で連結されることになる。このような機構においては、大きなトルクや高速回転させる動力を伝達する場合には、磁力強度を大きくする必要があり、回転軸に加えられる曲げ応力が大きくなって、例えば、耐久性に欠けたり、装置が大型化してしまうなどの問題がある。
【００１０】
ここで、回転軸３、４は、図１４に示すように、磁力円盤２に代えて、内周面５ｍに磁極を配列した磁力円筒部材５を配置して、磁力円盤１の外周面１ｍをその内周面５ｍに対面させることにより、軸心の延長線を接近させることはできる。しかし、この動力伝達装置でも、回転軸３、４には曲げ応力が常に加わった状態で連結されることになり、この問題を解消することが出来ない。
【００１１】
一方、文献２に記載の動力伝達装置にあっては、駆動側と従動側の回転軸を磁力により非接触に同軸上で連結することは達成されているが、円柱形状と円筒形状の対面する空間内に互いに吸引する磁力を働かせていることから、同文献に記載されているように、安定して動作させるには、その隙間（クリアランス）を狭くする必要がある。このような構造においては、その隙間内に熱がこもり易く、永久磁石などが破損する虞があるとともに、構成材料にも制約がある。また、隙間を狭くするほど、非接触状態を維持することが難しく、駆動側と従動側の回転軸が摺接することによる磨耗が発生して耐久性に欠けたり、また、組立コストが高くなってしまったり、装置が大型化してしまうなどの問題がある。
【００１２】
また、文献１に記載の装置では、互いに噛合する駆動ギヤと従動ギヤの歯数を変えるのと同様に、駆動側と従動側の磁力円盤１、２に配列する磁極数を変えることにより、回転軸３、４の回転を変化させて変速機としても動作させることはできるが、文献２に記載の装置では、駆動側と従動側の回転軸は互いの吸引箇所を通常変化させることはなく、同一の回転数で回転することから、変速機として動作させることはできない。
【００１３】
そこで、本発明は、磁力を利用した非接触での動力の伝達を実現し、さらに、駆動側と従動側とで回転軸の回転を変化させることを実現して、汎用性が高く、また、耐久性に優れる安価な動力伝達装置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】
【００１４】
上記課題を解決する動力伝達装置の第１の発明は、駆動源からの動力により回転駆動する駆動回転軸と、従動回転されることによる回転力を動作目的の装置に動力として供給する従動回転軸と、を連結して該駆動回転軸の回転駆動により従動回転軸を従動回転させて動力を伝達する動力伝達装置であって、駆動回転軸に固設されて該軸心の周囲に配置された複数の駆動側磁力発生手段と、従動回転軸に固設されて該軸心の周囲に配置された複数の従動側磁力発生手段と、駆動回転軸および従動回転軸を軸心の延長線が任意の角度で交差するように回転自在に支持する支持手段と、を備えて、駆動側磁力発生手段および従動側磁力発生手段は、磁力発生面の磁極が駆動回転軸および従動回転軸の軸心回りで交互になるように配列されるとともに、該磁力発生面が駆動回転軸および従動回転軸のそれぞれで同軸回転しつつ互いの回転軌道の一部で非接触対面して、駆動回転軸の磁力発生面が軸心回りに駆動回転したときに従動回転軸の磁力発生面が互いに対面する磁力によって軸心回りに従動回転されることにより、駆動源からの動力を動作目的装置に回転力として伝達することを特徴とするものである。
【００１５】
この発明では、軸心が交差する駆動回転軸および従動回転軸の軸心回りに、永久磁石または電磁石の磁力発生手段がＮ極とＳ極の磁極を交互に配列されて磁力発生面が形成される。これら駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面は、常にその回転軌道の一部で非接触状態で対面して、回転に伴って変化する互いの磁極に応じた磁力による吸引力または反発力が作用し合う。このため、駆動回転軸が駆動源からの動力により回転した場合には、従動回転軸の磁力発生面の磁極毎に作用する駆動回転軸の磁極が繰り返し変化することにより、互いに作用する吸引力または反発力に応じて駆動回転軸に対して従動回転軸が従動回転する。したがって、駆動回転軸と従動回転軸とが交差する位置関係にレイアウトする場合にも対応することができ、磁極のすべてを直に対面させる構造、すなわち、隙間の狭い構造にすることなく、駆動回転軸から従動回転軸に回転力を伝達することができる。
【００１６】
上記課題を解決する動力伝達装置の第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記駆動回転軸および従動回転軸に同軸回転する円形部材を設けて、該円形部材に形成する外周円筒面、一側面側同心円面、外周円錐面、あるいは、内周円錐面などの略同一位置を周回可能な面のうちの同一形状または異なる形状の２面に、磁極が交互になるように駆動側磁力発生手段または従動側磁力発生手段を配列することにより磁力発生面を構成した
ことを特徴とするものである。
【００１７】
この発明では、駆動回転軸および従動回転軸の端部に、例えば、互いの磁力が効果的に作用し合うように、円形部材の外周円筒面、一側面側同心円面、外周円錐面、あるいは、内周円錐面などのように周回可能な面のうちの２面が磁力発生面にされる。例えば、円形部材の外周円筒面と一側面側同心円面を非接触対面させる場合には、駆動回転軸と従動回転軸は軸心の延長線が直交するように配置される。円形部材の円錐面同士（外周円錐面同士または外周円錐面と内周円錐面の組）や、円形部材の円錐面と外周円筒面または一側面側同心円面の組を非接触対面させる場合には、円錐面の傾斜角度を任意に設定することにより、駆動回転軸と従動回転軸は軸心の延長線を任意の角度で交差するように配置することができる。ここで、周回可能な面としては、ここに例示するものに限るものでなく、例えば、外面あるいは内面が多角形の筒形状や多角錐の斜面を構成したり、あるいは、湾曲面を連続させた花形などのような異形形状を構成する場合も含まれる。
【００１８】
上記課題を解決する動力伝達装置の第３の発明は、上記第１または第２の発明の特定事項に加え、前記駆動回転軸に対して互いの軸心の延長線が任意の角度で交差するとともに従動回転軸と共に該駆動回転軸の軸心の周囲で均等間隔になるように配置されて回転自在に支持されている駆動側空転軸と、前記従動回転軸に対して互いの軸心の延長線が任意の角度で交差するとともに駆動回転軸と共に該従動回転軸の軸心の周囲で均等間隔になるように配置されて回転自在に支持されている従動側空転軸と、駆動側空転軸の軸心の周囲に配置されて該軸心回りで磁極が交互になる磁力発生面を形成するとともに該磁力発生面が駆動回転軸の磁力発生面に対して互いの回転軌道の一部で非接触対面する複数の駆動空転側磁力発生手段と、従動側空転軸の軸心の周囲に配置されて該軸心回りで磁極が交互になる磁力発生面を形成するとともに該磁力発生面が従動回転軸の磁力発生面に対して互いの回転軌道の一部で非接触対面する複数の従動空転側磁力発生手段と、を備えて、駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面が軸心回りに回転したときに、駆動側空転軸および従動側空転軸の磁力発生面が互いに対面する磁力によって軸心回りに従動回転しつつ当該駆動回転軸および従動回転軸に対して軸心回りの均等位置から均等な磁力を作用させることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明では、駆動回転軸の磁力発生面の周囲には従動回転軸および駆動側空転軸の磁力発生面が均等間隔に非接触対面する一方、従動回転軸の磁力発生面の周囲には駆動回転軸および従動側空転軸の磁力発生面が均等間隔に非接触対面して、回転に伴って変化する磁極に応じた吸引力または反発力が駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面に均等に作用する。このため、駆動回転軸および従動回転軸は、磁力発生面に作用する吸引力や反発力が大きな曲げ応力となって加えられることがなく、一方向からの磁気力に抗する強度を備えるように設計する必要がない。したがって、装置を、無用に大型化してしまうことがない。
【００２０】
上記課題を解決する動力伝達装置の第４の発明は、上記第３の発明の特定事項に加え、前記駆動側空転軸は、従動回転軸と軸心が同軸になる位置に配置される一方、従動側空転軸は、駆動回転軸と軸心が同軸になる位置に配置されるとともに、該従動回転軸と駆動回転軸の双方に対して軸心の延長線が直交する位置には駆動側空転軸または従動側空転軸の一方あるいは双方として配置されることを特徴とするものである。
【００２１】
この発明では、駆動回転軸および従動回転軸の軸心の延長線が交差する位置を中心にして、互いに直交する位置関係になる６方向に、駆動回転軸および従動回転軸と共に駆動側空転軸および従動側空転軸が配置されて、それぞれの磁力発生面が互いの軸心回りの均等位置で非接触対面する。このため、駆動回転軸および従動回転軸だけでなく、駆動側空転軸および従動側空転軸にも磁力発生面に作用する吸引力や反発力が大きな曲げ応力となって加えられることがなく、一方向からの磁気力に抗する強度を備えるように設計する必要がない。したがって、装置を、無用に大型化してしまうことがない。
【００２２】
上記課題を解決する動力伝達装置の第５の発明は、上記第３または第４の発明の特定事項に加え、前記駆動側磁力発生手段、従動側磁力発生手段、駆動空転側磁力発生手段および従動空転側磁力発生手段の磁力発生面をそれぞれの回転軸の軸方向に複数並列させる一方、内側同士および外側同士の磁力発生面をそれぞれ非接触対面させるとともに、内側の磁力発生面の磁極の間に、外側の磁力発生面の磁極が位置するように配設することを特徴とするものである。
【００２３】
この発明では、回転軸や空転軸の端部で軸方向に並列するようにそれぞれの磁力発生手段が設けられて、軸方向の内側と外側とで磁力発生面の磁極が軸心の円周方向にずれている。このため、磁力発生面の磁極に応じた大きな吸引力または反発力が作用するタイミングが内側と外側とでずれて、それぞれで駆動回転軸の回転に伴って従動回転軸や駆動側空転軸および従動側空転軸が従動回転される。したがって、駆動回転軸の回転力をできるだけムラなく従動回転軸などに伝達してスムーズに従動回転させることができる。
【００２４】
上記課題を解決する動力伝達装置の第６の発明は、上記第１から第５のいずれかの発明の特定事項に加え、前記駆動側磁力発生手段の磁力発生面または従動側磁力発生手段の磁力発生面の一方を大径に形成するとともに他方を小径に形成して、一回転中における磁極数に駆動回転軸と従動回転軸とで差を設けたことを特徴とするものである。
【００２５】
この発明では、駆動回転軸と従動回転軸とでは軸心回りに配置される磁極数が異なって、駆動回転軸が一回転する間に、従動回転軸を一回転未満あるいは一回転以上回転させることができる。したがって、駆動回転軸と従動回転軸とを異なる回転数で回転可能に連結する変速装置としても構成することができる。
【００２６】
上記課題を解決する動力伝達装置の第７の発明は、上記第３から第６のいずれかの発明の特定事項に加え、前記駆動回転軸または従動回転軸の一方を、他方と同軸の駆動側空転軸または従動側空転軸と入れ替えて、駆動回転軸の磁力発生面が軸心回りに駆動回転したときに従動回転軸の磁力発生面が空転軸の磁力発生手段を介する磁力によって軸心回りに従動回転されることにより、駆動源からの動力を動作目的装置に回転力として伝達することを特徴とするものである。
【００２７】
この発明では、駆動回転軸と従動回転軸とが同軸に支持されて、それぞれ空転軸の磁力発生面に非接触対面する。このため、駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面には、対面する空転軸の磁力発生面との磁極に応じた磁力による吸引力または反発力が作用する。このため、駆動回転軸の磁力発生面が回転すると、空転軸の磁力発生面との磁極同士の相関関係に応じた吸引力または反発力が作用して、その空転軸の磁力発生面が従動回転する。同様に、この空転軸の磁力発生面が回転すると、従動回転軸の磁力発生面の磁極同士に応じた吸引力または反発力が作用して、その従動回転軸が従動回転する。したがって、同軸に支持された駆動回転軸の回転を従動回転軸に伝達することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、軸心の延長線が任意の角度で交差する回転軸の軸心回りに、Ｎ極とＳ極の磁極が交互に配列された磁力発生面を形成するとともに、これらの磁力発生面を非接触状態で対面させることによって、回転に伴って変化する互いの磁極に応じた吸引力または反発力により、駆動回転軸の回転駆動に従動回転軸を従動回転させることができる。この場合には、磁力発生面の周囲に均等間隔に他の磁力発生面を配置して非接触対面させることにより、回転軸に加えられる曲げ応力を小さくすることができ、耐久性をより向上させることができるとともに、装置を簡易かつ小型に設計することができる。このことから、駆動回転軸と従動回転軸との間に狭い空間を形成することなく、駆動回転軸と従動回転軸とを簡易な構造で磁力により非接触に連結することができ、駆動源の動力を回転力として動作目的装置に伝達することができる。したがって、耐久性に優れる安価な動力伝達装置を実現することができる。
【００２９】
さらに、回転軸の軸方向に複数の磁力発生面をそれぞれ並列させるとともに、その磁力発生面の磁極を内外で回転方向にずらすことにより、駆動回転軸の回転に伴って従動回転軸をムラなくスムーズに従動回転させることができ、駆動源からの動力を高品質な回転力として動作目的装置に伝達することができる。また、駆動回転軸と従動回転軸とで軸心回りに配置する磁極数を変えることにより、駆動回転軸と従動回転軸を変速装置を介して連結することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明に係る動力伝達装置の第１実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００３１】
図１において、発電装置は、例えば、火力による蒸気圧を動力として駆動回転軸Ｔａを回転駆動させるタービン（駆動源）Ｔと、このタービンＴからの動力を受けて従動回転軸Ｇａが従動回転されて発電する発電機（目的装置）Ｇと、これらのタービンＴと発電機Ｇの回転軸Ｔａ、Ｇａを連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達する動力伝達装置１０と、により構築されている。
【００３２】
動力伝達装置１０は、図２に示すように、タービンＴの駆動回転軸Ｔａの端部に固設されて駆動回転する駆動円盤部材（円形部材）１１と、発電機Ｇの従動回転軸Ｇａの端部に固設されて従動回転する従動円盤部材１２と、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａを端部からの軸心の延長線が直交するように回転自在に支持する不図示のベアリング（支持手段）とを備えている。なお、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａは、ベアリング以外の他の支持手段により回転自在に支持してもよいことはいうまでもない。
【００３３】
駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２は、先端を切り落とした肉厚の円錐形状に形成されており、傾斜する外周円錐面１１ｍ、１２ｍが先端よりも外方に向かって対面するように回転軸Ｔａ、Ｇａの端部に固設されている。この駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍは、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍに対して幅方向中央の直径が略１／２になるように形成されており、この外周円錐面１１ｍ、１２ｍは、回転軸Ｔａ、Ｇａに対して４５度で傾斜して、互いに非接触状態で対面している。
【００３４】
また、駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍには、回転軸Ｔａを中心とする対称（均等）位置にＮ極またはＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように４個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。一方、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍには、同様に、回転軸Ｇａを中心とする対称（均等）位置にＮ極およびＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように８個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。なお、図中には、分かり易いようにＮ／Ｓの文字を部材の側面などに表示するが、実際には表示しても／しなくてもよいことはいうまでもない（以下で説明する他の実施形態においても同様）。
【００３５】
すなわち、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２は、回転軸Ｔａ、Ｇａ（軸心）を中心とする外周円錐面（周囲）１１ｍ、１２ｍに磁力発生手段（永久磁石）が複数配置されており、それぞれの外周円錐面１１ｍ、１２ｍを磁力発生面（回転軌道）として、その軸心回りの対称位置で交互に配列されたＮ極とＳ極の磁極が非接触に対面している。
【００３６】
これにより、駆動円盤部材１１と従動円盤部材１２は、外周円錐面１１ｍ、１２ｍの磁極を対面させる磁気的位置関係に設定されており、この外周円錐面１１ｍ、１２ｍの磁極が互いに近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００３７】
具体的には、駆動回転軸Ｔａが停止している際には、Ｎ極とＳ極とが互いに吸引（作用）し合うことにより、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２が互いに保持し合って従動回転軸Ｇａが停止状態に維持される。例えば、駆動円盤部材１１のＮ極が上下に位置する回転角の場合には、そのＮ極に吸引される従動円盤部材１２のＳ極が上下に位置する回転角に保持される。
【００３８】
また、駆動回転軸Ｔａが回転駆動すると、Ｎ極とＳ極は互いに吸引し合う一方、同極同士は互いに反発（作用）し合うことにより、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２が互いに相対回転して従動回転軸Ｇａを従動回転させる。例えば、駆動回転軸Ｔａが端部に向かって時計回りに回転駆動すると、駆動円盤部材１１のＮ極に近接する従動円盤部材１２のＳ極が吸引されて外周円錐面１１ｍ、１２ｍ同士が連れ回ることにより、その駆動円盤部材１１の回転により従動円盤部材１２が反時計回りに従動回転される。このように互いに近接する磁極が変化して磁極毎に繰り返し吸引し合うことにより、駆動円盤部材１１の回転が従動円盤部材１２に伝達されて、駆動回転軸Ｔａを回転させるタービンＴの動力が発電機Ｇの従動回転軸Ｇａに回転力として伝達される。
【００３９】
このとき、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の磁極同士は、互いにＮ極とＳ極とが交互に近接・離隔を繰り返して駆動回転軸Ｔａの回転力を従動回転軸Ｇａに伝達し、回転角にずれが生じる場合には、互いの同極が近接することによる反発力で正規の回転角で回転するように戻される。
【００４０】
また、従動円盤部材１２は、磁極を配列される外周円錐面１２ｍが駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍの略２倍の直径（大径）に形成されて２倍の磁極を配列されていることから、駆動回転軸Ｔａの２回転に対して従動回転軸Ｇａを１回転させる。
【００４１】
そして、この駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａは、図３（ａ）に示すように、駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍの背面側に薄板の円筒部材１５が同一回転するように固設される一方、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍの背面側には薄板の円盤部材１６が同一回転するように固設されており、この円筒部材１５の円筒面と円盤部材１６の外周縁の一部を常に非接触の状態で対面させつつ回転する。
【００４２】
この円筒部材１５および円盤部材１６には、図３（ｂ）に示すように、駆動回転軸Ｔａが相対的に高速回転することから円筒部材１５には駆動回転軸Ｔａの回転方向を長手方向にする長穴１５ａが開口する一方、従動回転軸Ｇａが相対的に低速回転することから円盤部材１６にはその長穴１５ａの回転位置に一致する半径方向の位置に丸穴１６ａが開口している。この円筒部材１５と円盤部材１６の背面側には、光を出射する発光ダイオード１７と、その光を受光する受光ダイオード１８とが、長穴１５ａおよび丸穴１６ａの形成位置に一致するように配置されており、その長穴１５ａと丸穴１６ａを通過してくる光の検出信号を外部に出力する。したがって、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａが軸心の延長線を直交させるレイアウトでも、円筒部材１５の長穴１５ａおよび円盤部材１６の丸穴１６ａが一致する回転タイミングを検知することができ、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａが同期回転しているか否かを判断することができる。
【００４３】
このように本実施形態においては、直交する駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａが駆動円盤部材１１と従動円盤部材１２により非接触に連結されており、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の間でＮ極とＳ極の磁極に応じた吸引力または反発力を働かせることにより、駆動回転軸Ｔａ（駆動円盤部材１１）の回転駆動を従動回転軸Ｇａ（従動円盤部材１２）に伝達して逆方向に従動回転させることができる。
【００４４】
この駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２は、磁力により非接触に連結されているので、異常な負荷が加わったときには、一方を他方に対して滑らせることができ、構成部材が損傷してしまうことを回避することができる。これにより、駆動回転軸Ｔａ（駆動円盤部材１１）、従動回転軸Ｇａ（従動円盤部材１２）およびベアリングなどの支持手段の構成を簡易かつ小型にしつつ耐久性をも向上させることができる。
【００４５】
また、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の磁極数は、これらの磁力発生面の長さに比例して１：２の比率に設定されていることから、駆動円盤部材１１の回転数を１／２に減速して従動円盤部材１２を従動回転させることができ、タービンＴの駆動回転軸Ｔａを、変速機として機能する動力伝達装置１０を介して発電機Ｇの従動回転軸Ｇａに連結することができる。
【００４６】
さらに、この駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａは、円筒部材１５、円盤部材１６およびダイオード１７、１８などの簡易な構成により、同期して適正に回転しているか否かを知ることができる。
【００４７】
したがって、タービンＴの駆動回転軸Ｔａと発電機Ｇの従動回転軸Ｇａとを、直交する位置関係に、開放空間内における磁力により非接触に連結することができ、高速回転するタービンＴの動力を耐久性に優れて安価に作製することのできる動力伝達装置により発電機Ｇに伝達して稼動させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、円盤形状の駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２により動力伝達装置１０を構成するが、これに限るものではないことはいうまでもない。例えば、円盤形状の部材に代えて、法線方向に延在する複数のアームにより支持されるリング形状の部材（円形部材）にしてもよい。
【００４９】
さらに、部材自体をきれいな円盤形状に形成する必要はなく、外周面の回転軌道が結果的に円形形状であればよい。例えば、円盤形状の部材を後述する実施形態のように円筒形状の部材に代えてもよく、また、軸心から法線方向の外方に延長させた端部に磁極を形成してもよい。ただし、異形に形成しないで、きれいな真円に形成することにより風切り音による騒音を小さくすることができることから、本実施形態のように、円盤形状などに形成する方が有利である。
【００５０】
また、駆動回転軸Ｔａの一回転に対して従動回転軸Ｇａを１／２回転させる変速機能を備えるように構成する場合を説明するが、これに限るものではないことはいうまでもない。例えば、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の直径や埋め込む永久磁石の数などを適宜設計して、所望の変速機能を備えるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００５１】
さらに、永久磁石を磁力発生手段として採用するが、これに限るものではないことはいうまでもなく、電磁石を採用してもよい。ただし、配線を不要にすることができることから、本実施形態のように、永久磁石を採用する方が有利である。
【００５２】
次に、図４は本発明に係る動力伝達装置の第２実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。なお、本実施形態では、上述実施形態と略同様に構成されているので、同様の構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する（以下で説明する他の実施形態においても同様）。
【００５３】
図４において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置２０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置２０は、上述第１実施形態と同様に、駆動回転軸Ｔａの端部に固設されて駆動回転する駆動円盤部材２１と、従動回転軸Ｇａの端部に固設されて従動回転する従動円筒部材（円形部材）２２とを備えている。
【００５４】
駆動円盤部材２１は、上述第１実施形態と同様に構成されるが、傾斜する外周円錐面１１ｍが回転軸Ｔａ側に対面するようにその端部に固設されている。一方、従動円筒部材２２は、底板２２ｂが支持する円筒部２２ａの内面として、駆動円盤部材２１の外周円錐面１１ｍと同様の傾斜の内周円錐面２２ｍを形成された有底の円筒形状に形成されている。この従動円筒部材２２の内周円錐面２２ｍには、上述第１実施形態の従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍと同様に形成されて、従動回転軸Ｇａを中心とする対称位置に、Ｎ極およびＳ極の磁極が交互に現れるように８個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。
【００５５】
すなわち、駆動円盤部材２１および従動円筒部材２２は、上述第１実施形態と同様に、外周円錐面１１ｍが内周円錐面２２ｍに対して幅方向中央の直径を略１／２になるように形成されており、それぞれの外周円錐面１１ｍと内周円錐面２２ｍが回転軸Ｔａ、Ｇａに対して４５度で傾斜する磁力発生面として、その軸心回りの対称位置で交互に配列されたＮ極とＳ極の磁極が非接触に対面している。
【００５６】
これにより、駆動円盤部材２１と従動円筒部材２２は、上述第１実施形態と同様に、外周円錐面１１ｍと内周円錐面２２ｍの磁極を対面させる磁気的位置関係に設定されて、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。したがって、動力伝達装置２０は、駆動回転軸Ｔａ（駆動円盤部材２１）の回転駆動を従動回転軸Ｇａ（従動円筒部材２２）に伝達して逆方向に従動回転させることができる。
【００５７】
このように本実施形態においては、上述第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
次に、図５は本発明に係る動力伝達装置の第３実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００５９】
図５において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置３０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置３０は、上述第１実施形態と同様に、駆動回転軸Ｔａの端部に固設されて駆動回転する駆動円盤部材３１と、従動回転軸Ｇａの端部に固設されて従動回転する従動円盤部材３２とを備えている。
【００６０】
駆動円盤部材３１および従動円盤部材３２は、肉薄の円柱形状に形成されており、回転軸Ｔａ、Ｇａの端部に同軸回転するように固設されている。この駆動円盤部材３１の外周円筒面３１ｍには、回転軸Ｔａを中心とする対称（均等）位置にＮ極またはＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように４個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。一方、従動円盤部材３２の一側面側には、外周縁から駆動円盤部材３１の外周円筒面３１ｍの幅分の同心円面３２ｍ内に、同様に、回転軸Ｇａを中心とする対称（均等）位置にＮ極およびＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように８個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。
【００６１】
すなわち、駆動円盤部材３１および従動円筒部材３２は、上述第１実施形態と同様に、外周円筒面３１ｍが同心円面３２ｍに対して幅方向中央の直径を略１／２になるように形成されており、外周円筒面３１ｍが回転軸Ｔａに対して平行な磁力発生面として、また、同心円面３２ｍが回転軸Ｇａに対して直交する磁力発生面として、その軸心回りの対称位置で交互に配列されたＮ極とＳ極の磁極が非接触に対面している。
【００６２】
これにより、駆動円盤部材３１と従動円盤部材３２は、上述第１実施形態と同様に、外周円筒面３１ｍと同心円面３２ｍの磁極を対面させる磁気的位置関係に設定されて、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。したがって、動力伝達装置３０は、駆動回転軸Ｔａ（駆動円盤部材３１）の回転駆動を従動回転軸Ｇａ（従動円盤部材３２）に伝達して逆方向に従動回転させることができる。
【００６３】
このように本実施形態においては、上述第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
次に、図６は本発明に係る動力伝達装置の第４実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００６５】
図６において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置４０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置４０は、上述第１実施形態における駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２に加えて、駆動回転軸Ｔａ回りで従動回転軸Ｇａと同軸になるように配置された駆動側空転軸ＴＦａと、この駆動側空転軸ＴＦａの端部に固設されて空転する駆動側空転円盤部材４１と、駆動回転軸Ｔａと共に従動回転軸Ｇａ回りに配置された従動側空転軸ＧＦａと、この従動側空転軸ＧＦａの端部に固設されて空転する従動側空転円盤部材４２と、を備えている。
【００６６】
駆動側空転軸ＴＦａは、従動回転軸Ｇａと同様に、駆動回転軸Ｔａに対して互いの軸心の延長線が直交して、その従動回転軸Ｇａと同軸方向になるように配置されて不図示の支持手段により回転自在に支持されている。このため、駆動側空転軸ＴＦａは、従動回転軸Ｇａの従動円盤部材１２に対面する状態で駆動側空転円盤部材４１が端部に固設されている。
【００６７】
従動側空転軸ＧＦａは、駆動側空転軸ＴＦａと同様に、従動回転軸Ｇａに対して互いの軸心の延長線が直交して、駆動回転軸Ｔａと共に、従動回転軸Ｇａの軸心の周囲で９０度の均等間隔になるように３方向に配置されて不図示の支持手段により回転自在に支持されている。このため、従動側空転軸ＧＦａは、駆動回転軸Ｔａと同軸になって駆動円盤部材１１に対面する１方向と、駆動回転軸Ｔａと従動回転軸Ｇａの双方に対して軸心の延長線が直交することにより互いに同軸になって対面する２方向とに配置されて、それぞれの端部に従動側空転円盤部材４２が固設されている。
【００６８】
この駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２は、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２と同様に、先端を切り落とした肉厚の円錐形状に形成されており、傾斜する外周円錐面４１ｍ、４２ｍが先端よりも外方に向かって対面するように空転軸ＴＦａ、ＧＦａの端部に固設されている。
【００６９】
また、駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面４１ｍは、駆動円盤部材１１の周囲のうち従動円盤部材１２と同軸になる位置に配置されて対面することから、駆動円盤部材１１よりも大径の従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍと同径に形成されており、この外周円錐面４１ｍは、空転軸ＴＦａに対して４５度で傾斜して、駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍに非接触状態で対面している。
【００７０】
一方、従動側空転円盤部材４２の外周円錐面４２ｍは、駆動円盤部材１１と共に従動円盤部材１２の周囲に配置されることから、駆動円盤部材１１と同様に、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍに対して幅方向中央の直径が略１／２になるように形成されており、この外周円錐面４２ｍは、空転軸ＧＦａに対して４５度で傾斜して、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍに非接触状態で対面している。
【００７１】
そして、駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面４１ｍには、同径の従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍと同様に、駆動側空転軸ＴＦａを中心とする対称（均等）位置にＮ極およびＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように８個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。一方、従動側空転円盤部材４２の外周円錐面４２ｍは、同径の駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍと同様に、従動側空転軸ＧＦａを中心とする対称（均等）位置にＮ極またはＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように４個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。
【００７２】
すなわち、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２は、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２と同様に、空転軸ＴＦａ、ＧＦａ（軸心）を中心とする外周円錐面（周囲）４１ｍ、４２ｍに磁力発生手段（永久磁石）が複数配置されており、それぞれの外周円錐面４１ｍ、４２ｍを磁力発生面（回転軌道）として、その軸心回りの対称位置で交互に配列されたＮ極とＳ極の磁極が非接触に対面している。
【００７３】
これにより、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２は、外周円錐面（周囲）４１ｍ、４２ｍの磁力を互いに対面させるとともに、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の外周円錐面１１ｍ、１２ｍの磁極にも対面させる磁気的位置関係に設定されており、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００７４】
言い換えると、駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍには、従動円盤部材１２と駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面１２ｍ、４１ｍが駆動回転軸Ｔａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍには、駆動円盤部材１１と３つの従動側空転円盤部材４２の外周円錐面１１ｍ、４２ｍが従動回転軸Ｇａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。同様に、駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面４１ｍには、従動円盤部材１２と同様に、駆動円盤部材１１と３つの従動側空転円盤部材４２の外周円錐面１１ｍ、４２ｍが駆動側空転軸ＴＦａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。３つの従動側空転円盤部材４２の外周円錐面４２ｍには、駆動円盤部材１１と同様に、従動円盤部材１２と駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面１２ｍ、４１ｍが従動側空転軸ＧＦａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。この動力伝達装置４０は、この状態で、外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍの互いの磁極を近接・対面させて吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００７５】
具体的には、駆動回転軸Ｔａが停止している際には、Ｎ極とＳ極とが互いに吸引（作用）し合うことにより、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２が互いに保持し合って従動回転軸Ｇａを停止状態に維持するのと同時に、駆動円盤部材１１は、従動円盤部材１２の対称位置に配置された駆動側空転円盤部材４１との間でも同様に磁力を作用し合う。また、従動円盤部材１２は、駆動円盤部材１１と共に軸心回りで均等間隔になるように配置された従動側空転円盤部材４２との間でも同様に磁力を作用し合う。
【００７６】
また、駆動回転軸Ｔａが回転駆動する際にも同様に、Ｎ極とＳ極とが互いに吸引あるいは反発（作用）し合うことにより、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２が互いに相対回転して従動回転軸Ｇａを従動回転させるのと同時に、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２も同様に磁力を作用し合って相対回転して駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２に連れ回って従動回転する。
【００７７】
このとき、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２は、外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍが互いに軸心回りの均等位置で非接触対面して均等に磁力を作用し合うことから、中心の軸心に向かうように磁力が負荷されて相殺される。
【００７８】
このように本実施形態においては、上述第１実施形態による作用効果に加えて、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２が端部に固着されている回転軸Ｔａ、Ｇａや空転軸ＴＦａ、ＧＦａには、互いに作用し合う磁力は相殺されることにより、その磁力による負荷が過大な曲げ応力となって加えられることがない。したがって、回転軸Ｔａ、Ｇａや空転軸ＴＦａ、ＧＦａを、一方向からの磁気力に抗する強度を備えるように設計する必要がなく、耐久性をより向上させることができるとともに、装置を簡易かつ小型に設計することができる。
【００７９】
なお、本実施形態においては、駆動側空転円盤部材４１を従動側空転円盤部材４２よりも大径に形成していることから、駆動円盤部材１１や従動側空転円盤部材４２には従動円盤部材１２および駆動側空転円盤部材４１の磁力が軸心を中心とする対称位置から作用するが、例えば、すべて同径に形成して、従動円盤部材や駆動側空転円盤部材と同様に、軸心の周囲で９０度の均等間隔になるように配置して互いに磁力を作用させる構成としてもよいこというまでもない。
【００８０】
また、回転軸Ｔａ、Ｇａや空転軸ＴＦａ、ＧＦａは、軸心の延長線が互いに直交するように軸心回りの９０度や１８０度に配置するが、これに限るものではないことは言うまでもなく、例えば、軸心回りの３箇所や５箇所以上で均等間隔になるように配置してもよく、また、回転軸の周囲に配置する空転軸や円盤部材が駆動側と従動側とで緩衝し合わない角度で交差させて、それぞれで独立して軸心の周囲に均等間隔になるように配置してもよい。
【００８１】
次に、図７は本発明に係る動力伝達装置の第５実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００８２】
図７において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置５０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置５０は、上述第４実施形態と同様に、上述第２実施形態における駆動円盤部材２１および従動円筒部材２２に加えて、駆動側空転軸ＴＦａの端部に固設されて空転する駆動側空転円筒部材５１と、従動側空転軸ＧＦａの端部に固設されて空転する従動側空転円盤部材５２と、を備えている。
【００８３】
また、動力伝達装置５０は、上述第４実施形態と同様に、駆動側空転円筒部材５１が従動円筒部材２２と同様に構成されるとともに、従動側空転円盤部材５２が駆動円盤部材２１と同様に構成されている。これにより、駆動側空転円筒部材５１および従動側空転円盤部材５２は、内周円錐面５１ｍと外周円錐面５２ｍの磁力を互いに対面させるとともに、駆動円盤部材２１の外周円錐面１１ｍおよび従動円筒部材２２の内周円錐面２２ｍの磁極にも対面させる磁気的位置関係に設定されており、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００８４】
すなわち、動力伝達装置５０は、上述第４実施形態と同様に、駆動円盤部材２１の外周円錐面１１ｍには、従動円筒部材２２と駆動側空転円筒部材５１の内周円錐面２２ｍ、５１ｍが駆動回転軸Ｔａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。従動円筒部材２２の外周円錐面２２ｍには、駆動円盤部材２１と３つの従動側空転円盤部材５２の外周円錐面１１ｍ、５２ｍが従動回転軸Ｇａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。同様に、駆動側空転円筒部材５１の内周円錐面５１ｍには、従動円筒部材２２と同様に、駆動円盤部材２１と３つの従動側空転円盤部材５２の外周円錐面１１ｍ、５２ｍが駆動側空転軸ＴＦａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。３つの従動側空転円盤部材５２の外周円錐面５２ｍには、駆動円盤部材２１と同様に、従動円筒部材２２と駆動側空転円筒部材５１の内周円錐面２２ｍ、５１ｍが従動側空転軸ＧＦａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。
【００８５】
この駆動円盤部材２１、従動円筒部材２２、駆動側空転円筒部材５１および従動側空転円盤部材５２は、この状態で、外周円錐面１１ｍ、５２ｍと内周円錐面２２ｍ、５１ｍの互いの磁極を近接・対面させて吸引力または反発力の磁力により相対回転するとともに、この外周円錐面１１ｍ、５２ｍと内周円錐面２２ｍ、５１ｍが互いに軸心回りの均等位置で非接触対面して均等に磁力を作用し合うことから、中心の軸心に向かうように磁力が負荷されて曲げ応力が相殺される。
【００８６】
このように本実施形態においては、上述第４実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８７】
次に、図８は本発明に係る動力伝達装置の第６実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００８８】
図８において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置６０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置６０は、上述第４実施形態と同様に、上述第３実施形態における駆動円盤部材３１および従動円盤部材３２に加えて、駆動側空転軸ＴＦａの端部に固設されて空転する駆動側空転円盤部材６１と、従動側空転軸ＧＦａの端部に固設されて空転する従動側空転円盤部材６２と、を備えている。
【００８９】
また、動力伝達装置６０は、上述第４実施形態と同様に、駆動側空転円盤部材６１が従動円盤部材３２と同様に構成されるとともに、従動側空転円盤部材６２が駆動円盤部材３１と同様に構成されている。これにより、駆動側空転円盤部材６１および従動側空転円盤部材６２は、同心円面６１ｍと外周円筒面６２ｍの磁力を互いに対面させるとともに、駆動円盤部材３１の外周円筒面３１ｍおよび従動円盤部材３２の同心円面３２ｍの磁極にも対面させる磁気的位置関係に設定されており、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００９０】
すなわち、動力伝達装置６０は、上述第４実施形態と同様に、駆動円盤部材３１の外周円筒面３１ｍには、従動円盤部材３２と駆動側空転円盤部材６１の同心円面３２ｍ、６１ｍが駆動回転軸Ｔａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。従動円盤部材３２の同心円面３２ｍには、駆動円盤部材３１と３つの従動側空転円盤部材６２の外周円筒面３１ｍ、６２ｍが従動回転軸Ｇａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。同様に、駆動側空転円盤部材６１の同心円面６１ｍには、従動円盤部材３２と同様に、駆動円盤部材３１と３つの従動側空転円盤部材６２の外周円筒面３１ｍ、６２ｍが駆動側空転軸ＴＦａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。３つの従動側空転円盤部材６２の外周円筒面６２ｍには、駆動円盤部材３１と同様に、従動円盤部材３２と駆動側空転円盤部材６１の同心円面３２ｍ、６１ｍが従動側空転軸ＧＦａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。
【００９１】
この駆動円盤部材３１、従動円盤部材３２、駆動側空転円盤部材６１および従動側空転円盤部材６２は、この状態で、外周円筒面３１ｍ、６２ｍと同心円面３２ｍ、６１ｍの互いの磁極を近接・対面させて吸引力または反発力の磁力により相対回転するとともに、この外周円筒面３１ｍ、６２ｍと同心円面３２ｍ、６１ｍが互いに軸心回りの均等位置で非接触対面して均等に磁力を作用し合うことから、中心の軸心に向かうように磁力が負荷されて曲げ応力が相殺される。
【００９２】
このように本実施形態においては、上述第４実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００９３】
次に、図９は本発明に係る動力伝達装置の第７実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００９４】
図９において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置７０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置７０は、上述第４実施形態における駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２に加えて、回転軸Ｔａ、Ｇａや空転軸ＴＦａ、ＧＦａの外側に、大径に形成されることにより同様に構成された駆動円盤部材７１、従動円盤部材７２、駆動側空転円盤部材７３および従動側空転円盤部材７４が並列するように固設されている。
【００９５】
この駆動円盤部材７１、従動円盤部材７２、駆動側空転円盤部材７３および従動側空転円盤部材７４の外周円錐面７１ｍ、７２ｍ、７３ｍ、７４ｍには、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２の外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍに埋め込まれている磁極の間に位置するように、Ｎ極またはＳ極の磁極が交互に現れるように永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。
【００９６】
すなわち、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２が外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍを非接触対面させて互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転するのに加えて、駆動円盤部材７１、従動円盤部材７２、駆動側空転円盤部材７３および従動側空転円盤部材７４は、内側の駆動円盤部材１１などが互いに吸引または反発する間のタイミング、言い換えると、その吸引力または反発力が最も減衰しているタイミングに、同様に、外周円錐面７１ｍ、７２ｍ、７３ｍ、７４ｍを非接触対面させて互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００９７】
このように本実施形態においては、上述第４実施形態による作用効果に加えて、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２が相対回転して駆動回転軸Ｔａの回転力を従動回転軸Ｇａに伝達するタイミングの間でも、同様に、駆動円盤部材７１、従動円盤部材７２、駆動側空転円盤部材７３および従動側空転円盤部材７４が相対回転して駆動回転軸Ｔａの回転力を従動回転軸Ｇａに伝達する。したがって、駆動回転軸Ｔａの回転力を上述実施形態よりも小さな間隔で従動回転軸Ｇａに伝達することができ、その従動回転軸Ｇａをムラなくよりスムーズに従動回転させることができる。
【００９８】
なお、本実施形態においては、内側の駆動円盤部材１１等と外側の駆動円盤部材７１等とを別部材として隙間を形成するように配置するが、隙間を形成することなく密着させてもよく、また、同一部材として同様の配列になるように磁極を埋め込んでもよいことはいうまでもない。また、第４実施形態における円盤形状に限るものではなく、他の第５、第６実施形態を同様に構成してもよいことはいうまでもない。
【００９９】
次に、図１０および図１１は本発明に係る動力伝達装置の第８実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【０１００】
図１０において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａが動力伝達装置８０により同軸に連結されてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置８０は、図１１に示すように、上述第７実施形態における駆動円盤部材１１、７１、従動円盤部材１２、７２、駆動側空転円盤部材４１、７３および従動側空転円盤部材４２、７４と同様に構成された各種円盤部材１１１、１１２、１４１、１４２、１７１〜１７４を備えつつ、従動回転軸Ｇａと同軸となる位置を駆動回転軸Ｔａに入れ替えることにより、タービンＴおよび発電機Ｇを直列となる位置にレイアウトしての動力の伝達を実現している。
【０１０１】
詳細には、動力伝達装置８０は、上述第７実施形態と同様に、従動円盤部材１２、７２に相当する従動円盤部材１１２、１７２が従動回転軸Ｇａの端部に固設されるとともに、駆動側空転円盤部材４１、７３と同様に構成された円盤部材が駆動回転軸Ｔａの端部に固設されて駆動円盤部材１４１、１７３として機能する。また、従動側空転円盤部材４２、７４に相当する空転円盤部材１４２、１７４は空転軸Ｆａの端部に固設されるとともに、駆動円盤部材１１、７１と同様に構成された円盤部材も空転軸Ｆａの端部に固設されて空転円盤部材１１１、１７１として機能する。
【０１０２】
ここで、空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４は、外周円錐面１１１ｍ、１４２ｍ、１７１ｍ、１７４ｍを駆動円盤部材１４１、１７３と従動円盤部材１１２、１７２の双方の外周円錐面１１２ｍ、１４１ｍ、１７２ｍ、１７３ｍに非接触対面させていることから、上述第７実施形態のように駆動側と従動側とに区別することはできずに、それぞれの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【０１０３】
このとき、駆動円盤部材１４１、１７３は、空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４を従動回転させ、この空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４が同時に従動円盤部材１１２、１７２を従動回転させる。すなわち、駆動円盤部材１４１、１７３は、空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４を介して従動円盤部材１１２、１７２を従動回転させて駆動回転軸Ｔａの回転力を従動回転軸Ｇａに伝達する。ただし、この動力伝達装置８０は、駆動円盤部材１４１、１７３および従動円盤部材１１２、１７２の外周円錐面１１２ｍ、１４１ｍ、１７２ｍ、１７３ｍを同一の空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４の外周円錐面１１１ｍ、１４２ｍ、１７１ｍ、１７４ｍに非接触対面させて相対回転することから、駆動回転軸Ｔａと従動回転軸Ｇａを同一回転速度で回転させつつ動力を伝達する。
【０１０４】
このように本実施形態においては、上述第７実施形態の作用効果に加えて、駆動回転軸Ｔａと従動回転軸Ｇａを同軸になるようにレイアウトして、タービンＴの動力を発電機Ｇに伝達して発電することができる。
【０１０５】
なお、本実施形態では、第７実施形態の構成を利用する場合を説明するが、これに限るものではなく、他の第４〜第６実施形態を同様に構成してもよいことはいうまでもない。
【０１０６】
次に、図１２は本発明に係る動力伝達装置の第９実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【０１０７】
図１２において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置９０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。
【０１０８】
この動力伝達装置９０は、駆動回転軸Ｔａの円筒部材１５には軸方向に連続する丸穴９１ａ〜９１ｃが開口して、これらの開口位置に光軸が一致するように、発光ダイオード９７ａ〜９７ｃが配置されている。一方、従動回転軸Ｇａの円盤部材１６には、円筒部材１５の丸穴９１ａの形成位置に一致する丸穴９２ａと、回転方向に所定量回転した円筒部材１５の丸穴９１ｂの形成位置に一致する丸穴９２ｂと、反対方向に所定量回転した円筒部材１５の丸穴９１ｃの形成位置に一致する丸穴９２ｃとが開口しており、これらの開口位置に光軸が一致するように、受光ダイオード９８ａ〜９８ｃが取り付けられている。
【０１０９】
したがって、駆動回転軸Ｔａの回転に合わせて発光ダイオード９７ａ〜９７ｃを発光させたとき、その駆動回転軸Ｔａに対して従動回転軸Ｇａが同期回転する際には、円筒部材１５と円盤部材１６の丸穴９１ａ、９２ａを通過する光を受光ダイオード９８ａが受光し、また、駆動回転軸Ｔａに対して従動回転軸Ｇａの回転が進んでいる場合には、その丸穴９１ｃ、９２ｃを通過する光を受光ダイオード９８ｃが受光し、さらに、駆動回転軸Ｔａに対して従動回転軸Ｇａの回転が遅れている場合には、その丸穴９１ｂ、９２ｂを通過する光を受光ダイオード９８ｂが受光することができる。
【０１１０】
このように本実施形態においては、上述第１実施形態による作用効果に加えて、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａの同期回転にずれが生じた場合に、そのずれ方向およびずれ量を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。例えば、上述実施形態では、駆動回転軸側に少ない磁極を配列する一方、従動回転軸側に多くの磁極を配列して減速機能を有する変速機に構成する場合を説明するが、これに限るものでなく、駆動回転軸側に多くの磁極を配列する一方、従動回転軸側に少ない磁極を配列して増速機能を有する変速機に構成してもよく、また、同数の磁極を配列して、非接触に連結させることを実現してもよい。また、これらの磁極数や磁力伝達手段の配置数などは適宜設計すればよいこともいうまでもない。さらに、磁極を配列する磁力発生面として、外周円錐面などを採用する場合を一例に説明するが、これは一例に過ぎず、ほぼ同一位置を周回して互いの磁力が効果的に作用し合う２面であればよく、例えば、多角形の筒形状や多角錐の斜面に一面あるいは両面を置き換えて互いに対向する外面あるいは内面を構成させたり、あるいは、湾曲面を連続させた花形などのような異形形状に一面あるいは両面を置き換えて互いに対向する外面あるいは内面を構成させることもできる。
【０１１２】
ここで、図１４に示す動力伝達装置でも、磁力円盤１の他に、磁力円筒部材５の内周面５ｍに非接触対面する磁力円盤を軸心に対して均等間隔になるように追加して、同時に互いに非接触対面するようにしても、それぞれの曲げ応力を緩和することはでき、入出力を１対複数にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明に係る動力伝達装置の第１実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、その概略全体構成を示す連結ブロック図である。
【図２】その動力伝達装置の主要部を示す図であり、（ａ）は回転軸の双方に直交する方向から見た平面図、（ｂ）はその一軸方向から見た平面図である。
【図３】その動力伝達装置の回転を検知する機構を示す図であり、（ａ）はその一部縦断面図、（ｂ）はその要部を示す平面図である。
【図４】本発明に係る動力伝達装置の第２実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を回転軸の双方に直交する方向から見た一部縦断面図、（ｂ）はその一軸方向から見た平面図である。
【図５】本発明に係る動力伝達装置の第３実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を回転軸の双方に直交する方向から見た平面図、（ｂ）はその一軸方向から見た平面図である。
【図６】本発明に係る動力伝達装置の第４実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図、（ｂ）はその一軸に直交する方向から見た一部縦断面図である。
【図７】本発明に係る動力伝達装置の第５実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図、（ｂ）はその一軸に直交する方向から見た一部縦断面図である。
【図８】本発明に係る動力伝達装置の第６実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図、（ｂ）はその一軸に直交する方向から見た一部縦断面図である。
【図９】本発明に係る動力伝達装置の第７実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、その動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図である。
【図１０】本発明に係る動力伝達装置の第８実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、その概略全体構成を示す連結ブロック図である。
【図１１】その動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図である。
【図１２】本発明に係る動力伝達装置の第８実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、その動力伝達装置の回転を検知する機構を示す一部縦断面図である。
【図１３】動力伝達装置の従来技術を示す図であり、（ａ）はその主要部の斜視図、（ｂ）はその課題を説明する回転軸の法線方向から見た側面図である。
【図１４】その従来技術の改良例を示す図であり、その主要部を示す一部縦断面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０ 動力伝達装置
１１、２１、３１、７１、１４１、１７３ 駆動円盤部材
１１ｍ、１２ｍ、２２ｍ、４１ｍ、４２ｍ、５２ｍ、７１ｍ、７２ｍ、７３ｍ、７４ｍ、１１１ｍ、１１２ｍ、１４１ｍ、１４２ｍ、１７１ｍ、１７２ｍ、１７３ｍ、１７４ｍ 外周円錐面
１２、３２、７２、１１２、１７２ 従動円盤部材
１５ 円筒部材
１５ａ 長穴
１６ 円盤部材
１６ａ、９１ａ〜９１ｃ、９２ａ〜９２ｃ 丸穴
１７、９７ａ〜９７ｃ 発光ダイオード
１８、９８ａ〜９８ｃ 受光ダイオード
２２ 従動円筒部材
２２ｍ、５１ｍ 内周円錐面
３１ｍ、６２ｍ 外周円筒面
３２ｍ、６１ｍ 同心円面
４１、６１、７３ 駆動側空転円盤部材
４２、５２、６２、７４ 従動側空転円盤部材
５１ 駆動側空転円筒部材
１１１、１４２、１７１、１７４ 空転円盤部材
Ｆａ 空転軸
Ｇ 発電機
Ｇａ 従動回転軸
Ｔ タービン
Ｔａ 駆動回転軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関し、詳しくは、駆動源からの動力を非接触に伝達することのできる動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、駆動源の動力を他の装置に伝達する装置として、駆動源からの回転軸と、動作目的の装置に繋がる回転軸とを、駆動ギヤおよび従動ギヤを噛合させた歯車列を介して連結するものが知られている。この装置では、駆動源側の回転軸に対して動作目的側の回転軸を歯車列を介して任意の回転方向に従動回転させることにより、駆動源の動力を動作目的の装置に伝達することができる。
【０００３】
しかし、この歯車列による動力伝達装置は、駆動ギヤと従動ギヤを噛合させる状態を維持しつつ回転軸を相対回転させるものであるため、駆動ギヤおよび従動ギヤの磨耗を避けることができず、さらに、回転軸を大きなトルクで回転させたり、回転軸を高速回転させる動力を伝達する場合には、磨耗が激しくなってしまうという不都合があった。
【０００４】
このことから、駆動側と従動側の回転軸を回転させる動力（回転力）を非接触に伝達するために、駆動側と従動側の回転軸を磁力により非接触に連結する動力伝達装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
この文献１に記載の動力伝達装置は、図１３（ａ）に示すように、歯車に代えて、外周面１ｍ、２ｍに磁極を配列した磁力円盤１、２を配置して、その外周面１ｍ、２ｍを対面させて互いの磁力を作用させる構成にしている。これにより、この動力伝達装置は、駆動側の回転軸３に対して従動側の回転軸４を相対回転させて動力の伝達を実現している。
【０００６】
また、文献２に記載の動力伝達装置は、駆動側および従動側の回転軸を円柱形状と円筒形状の一対により構成して同軸になるように組み合わせており、法線方向で対面する外周面には永久磁石を接着する一方、内周面には磁性体を固着している。これにより、この動力伝達装置は、駆動側と従動側の回転軸を同軸上で相対回転させて動力の伝達を実現している。
【０００７】
なお、これら文献１、２に記載の装置は、磁力により非接触状態で連結していることから、過大な負荷が一方に掛かった時には、他方の自由回転を許容することができ、トルクリミッタとしても機能する。
【特許文献１】特開平６−５１５８０号公報
【特許文献２】特開平７−７９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この文献１に記載の動力伝達装置にあっては、駆動側と従動側の回転軸３、４を磁力により非接触に連結することは達成されているが、その回転軸３、４は互いの軸心の延長線が離隔する平行状態にあることから、駆動源と動作目的装置をずらした状態で配置しなければならず、無駄なスペースができてしまう。また、駆動源と動作目的装置は回転軸３、４の延長方向に位置しなければならず、回転軸３、４を任意の角度に配置させることができずに、レイアウトに制限がある。
【０００９】
さらに、磁力円盤１、２の軸心をずらして連結することから、図１３（ｂ）に示すように、回転軸３、４には曲げ応力が常に加わった状態で連結されることになる。このような機構においては、大きなトルクや高速回転させる動力を伝達する場合には、磁力強度を大きくする必要があり、回転軸に加えられる曲げ応力が大きくなって、例えば、耐久性に欠けたり、装置が大型化してしまうなどの問題がある。
【００１０】
ここで、回転軸３、４は、図１４に示すように、磁力円盤２に代えて、内周面５ｍに磁極を配列した磁力円筒部材５を配置して、磁力円盤１の外周面１ｍをその内周面５ｍに対面させることにより、軸心の延長線を接近させることはできる。しかし、この動力伝達装置でも、回転軸３、４には曲げ応力が常に加わった状態で連結されることになり、この問題を解消することが出来ない。
【００１１】
一方、文献２に記載の動力伝達装置にあっては、駆動側と従動側の回転軸を磁力により非接触に同軸上で連結することは達成されているが、円柱形状と円筒形状の対面する空間内に互いに吸引する磁力を働かせていることから、同文献に記載されているように、安定して動作させるには、その隙間（クリアランス）を狭くする必要がある。このような構造においては、その隙間内に熱がこもり易く、永久磁石などが破損する虞があるとともに、構成材料にも制約がある。また、隙間を狭くするほど、非接触状態を維持することが難しく、駆動側と従動側の回転軸が摺接することによる磨耗が発生して耐久性に欠けたり、また、組立コストが高くなってしまったり、装置が大型化してしまうなどの問題がある。
【００１２】
また、文献１に記載の装置では、互いに噛合する駆動ギヤと従動ギヤの歯数を変えるのと同様に、駆動側と従動側の磁力円盤１、２に配列する磁極数を変えることにより、回転軸３、４の回転を変化させて変速機としても動作させることはできるが、文献２に記載の装置では、駆動側と従動側の回転軸は互いの吸引箇所を通常変化させることはなく、同一の回転数で回転することから、変速機として動作させることはできない。
【００１３】
そこで、本発明は、磁力を利用した非接触での動力の伝達を実現し、さらに、駆動側と従動側とで回転軸の回転を変化させることを実現して、汎用性が高く、また、耐久性に優れる安価な動力伝達装置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】
【００１４】
上記課題を解決する動力伝達装置の第１の発明は、駆動源からの動力により回転駆動する駆動回転軸と、従動回転されることによる回転力を動作目的の装置に動力として供給する従動回転軸と、を連結して該駆動回転軸の回転駆動により従動回転軸を従動回転させて動力を伝達する動力伝達装置であって、駆動回転軸に固設されて該軸心の周囲に配置された複数の駆動側磁力発生手段と、従動回転軸に固設されて該軸心の周囲に配置された複数の従動側磁力発生手段と、駆動回転軸および従動回転軸を軸心の延長線が任意の角度で交差するように回転自在に支持する支持手段と、を備えて、駆動側磁力発生手段および従動側磁力発生手段は、磁力発生面の磁極が駆動回転軸および従動回転軸の軸心回りで交互になるように配列されるとともに、該磁力発生面が駆動回転軸および従動回転軸のそれぞれで同軸回転しつつ互いの回転軌道の一部で非接触対面して、駆動回転軸の磁力発生面が軸心回りに駆動回転したときに従動回転軸の磁力発生面が互いに対面する磁力によって軸心回りに従動回転されることにより、駆動源からの動力を動作目的装置に回転力として伝達することを特徴とするものである。
【００１５】
この発明では、軸心が交差する駆動回転軸および従動回転軸の軸心回りに、永久磁石または電磁石の磁力発生手段がＮ極とＳ極の磁極を交互に配列されて磁力発生面が形成される。これら駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面は、常にその回転軌道の一部で非接触状態で対面して、回転に伴って変化する互いの磁極に応じた磁力による吸引力または反発力が作用し合う。このため、駆動回転軸が駆動源からの動力により回転した場合には、従動回転軸の磁力発生面の磁極毎に作用する駆動回転軸の磁極が繰り返し変化することにより、互いに作用する吸引力または反発力に応じて駆動回転軸に対して従動回転軸が従動回転する。したがって、駆動回転軸と従動回転軸とが交差する位置関係にレイアウトする場合にも対応することができ、磁極のすべてを直に対面させる構造、すなわち、隙間の狭い構造にすることなく、駆動回転軸から従動回転軸に回転力を伝達することができる。
【００１６】
上記課題を解決する動力伝達装置の第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記駆動回転軸および従動回転軸に同軸回転する円形部材を設けて、該円形部材に形成する外周円筒面、一側面側同心円面、外周円錐面、あるいは、内周円錐面などの略同一位置を周回可能な面のうちの同一形状または異なる形状の２面に、磁極が交互になるように駆動側磁力発生手段または従動側磁力発生手段を配列することにより磁力発生面を構成した
ことを特徴とするものである。
【００１７】
この発明では、駆動回転軸および従動回転軸の端部に、例えば、互いの磁力が効果的に作用し合うように、円形部材の外周円筒面、一側面側同心円面、外周円錐面、あるいは、内周円錐面などのように周回可能な面のうちの２面が磁力発生面にされる。例えば、円形部材の外周円筒面と一側面側同心円面を非接触対面させる場合には、駆動回転軸と従動回転軸は軸心の延長線が直交するように配置される。円形部材の円錐面同士（外周円錐面同士または外周円錐面と内周円錐面の組）や、円形部材の円錐面と外周円筒面または一側面側同心円面の組を非接触対面させる場合には、円錐面の傾斜角度を任意に設定することにより、駆動回転軸と従動回転軸は軸心の延長線を任意の角度で交差するように配置することができる。ここで、周回可能な面としては、ここに例示するものに限るものでなく、例えば、外面あるいは内面が多角形の筒形状や多角錐の斜面を構成したり、あるいは、湾曲面を連続させた花形などのような異形形状を構成する場合も含まれる。
【００１８】
上記課題を解決する動力伝達装置の第３の発明は、上記第１または第２の発明の特定事項に加え、前記駆動回転軸に対して互いの軸心の延長線が任意の角度で交差するとともに従動回転軸と共に該駆動回転軸の軸心の周囲で均等間隔になるように配置されて回転自在に支持されている駆動側空転軸と、前記従動回転軸に対して互いの軸心の延長線が任意の角度で交差するとともに駆動回転軸と共に該従動回転軸の軸心の周囲で均等間隔になるように配置されて回転自在に支持されている従動側空転軸と、駆動側空転軸の軸心の周囲に配置されて該軸心回りで磁極が交互になる磁力発生面を形成するとともに該磁力発生面が駆動回転軸の磁力発生面に対して互いの回転軌道の一部で非接触対面する複数の駆動空転側磁力発生手段と、従動側空転軸の軸心の周囲に配置されて該軸心回りで磁極が交互になる磁力発生面を形成するとともに該磁力発生面が従動回転軸の磁力発生面に対して互いの回転軌道の一部で非接触対面する複数の従動空転側磁力発生手段と、を備えて、駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面が軸心回りに回転したときに、駆動側空転軸および従動側空転軸の磁力発生面が互いに対面する磁力によって軸心回りに従動回転しつつ当該駆動回転軸および従動回転軸に対して軸心回りの均等位置から均等な磁力を作用させることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明では、駆動回転軸の磁力発生面の周囲には従動回転軸および駆動側空転軸の磁力発生面が均等間隔に非接触対面する一方、従動回転軸の磁力発生面の周囲には駆動回転軸および従動側空転軸の磁力発生面が均等間隔に非接触対面して、回転に伴って変化する磁極に応じた吸引力または反発力が駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面に均等に作用する。このため、駆動回転軸および従動回転軸は、磁力発生面に作用する吸引力や反発力が大きな曲げ応力となって加えられることがなく、一方向からの磁気力に抗する強度を備えるように設計する必要がない。したがって、装置を、無用に大型化してしまうことがない。
【００２０】
上記課題を解決する動力伝達装置の第４の発明は、上記第３の発明の特定事項に加え、前記駆動側空転軸は、従動回転軸と軸心が同軸になる位置に配置される一方、従動側空転軸は、駆動回転軸と軸心が同軸になる位置に配置されるとともに、該従動回転軸と駆動回転軸の双方に対して軸心の延長線が直交する位置には駆動側空転軸または従動側空転軸の一方あるいは双方として配置されることを特徴とするものである。
【００２１】
この発明では、駆動回転軸および従動回転軸の軸心の延長線が交差する位置を中心にして、互いに直交する位置関係になる６方向に、駆動回転軸および従動回転軸と共に駆動側空転軸および従動側空転軸が配置されて、それぞれの磁力発生面が互いの軸心回りの均等位置で非接触対面する。このため、駆動回転軸および従動回転軸だけでなく、駆動側空転軸および従動側空転軸にも磁力発生面に作用する吸引力や反発力が大きな曲げ応力となって加えられることがなく、一方向からの磁気力に抗する強度を備えるように設計する必要がない。したがって、装置を、無用に大型化してしまうことがない。
【００２２】
上記課題を解決する動力伝達装置の第５の発明は、上記第３または第４の発明の特定事項に加え、前記駆動側磁力発生手段、従動側磁力発生手段、駆動空転側磁力発生手段および従動空転側磁力発生手段の磁力発生面をそれぞれの回転軸の軸方向に複数並列させる一方、内側同士および外側同士の磁力発生面をそれぞれ非接触対面させるとともに、内側の磁力発生面の磁極の間に、外側の磁力発生面の磁極が位置するように配設することを特徴とするものである。
【００２３】
この発明では、回転軸や空転軸の端部で軸方向に並列するようにそれぞれの磁力発生手段が設けられて、軸方向の内側と外側とで磁力発生面の磁極が軸心の円周方向にずれている。このため、磁力発生面の磁極に応じた大きな吸引力または反発力が作用するタイミングが内側と外側とでずれて、それぞれで駆動回転軸の回転に伴って従動回転軸や駆動側空転軸および従動側空転軸が従動回転される。したがって、駆動回転軸の回転力をできるだけムラなく従動回転軸などに伝達してスムーズに従動回転させることができる。
【００２４】
上記課題を解決する動力伝達装置の第６の発明は、上記第１から第５のいずれかの発明の特定事項に加え、前記駆動側磁力発生手段の磁力発生面または従動側磁力発生手段の磁力発生面の一方を大径に形成するとともに他方を小径に形成して、一回転中における磁極数に駆動回転軸と従動回転軸とで差を設けたことを特徴とするものである。
【００２５】
この発明では、駆動回転軸と従動回転軸とでは軸心回りに配置される磁極数が異なって、駆動回転軸が一回転する間に、従動回転軸を一回転未満あるいは一回転以上回転させることができる。したがって、駆動回転軸と従動回転軸とを異なる回転数で回転可能に連結する変速装置としても構成することができる。
【００２６】
上記課題を解決する動力伝達装置の第７の発明は、上記第３から第６のいずれかの発明の特定事項に加え、前記駆動回転軸または従動回転軸の一方を、他方と同軸の駆動側空転軸または従動側空転軸と入れ替えて、駆動回転軸の磁力発生面が軸心回りに駆動回転したときに従動回転軸の磁力発生面が空転軸の磁力発生手段を介する磁力によって軸心回りに従動回転されることにより、駆動源からの動力を動作目的装置に回転力として伝達することを特徴とするものである。
【００２７】
この発明では、駆動回転軸と従動回転軸とが同軸に支持されて、それぞれ空転軸の磁力発生面に非接触対面する。このため、駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面には、対面する空転軸の磁力発生面との磁極に応じた磁力による吸引力または反発力が作用する。このため、駆動回転軸の磁力発生面が回転すると、空転軸の磁力発生面との磁極同士の相関関係に応じた吸引力または反発力が作用して、その空転軸の磁力発生面が従動回転する。同様に、この空転軸の磁力発生面が回転すると、従動回転軸の磁力発生面の磁極同士に応じた吸引力または反発力が作用して、その従動回転軸が従動回転する。したがって、同軸に支持された駆動回転軸の回転を従動回転軸に伝達することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、軸心の延長線が任意の角度で交差する回転軸の軸心回りに、Ｎ極とＳ極の磁極が交互に配列された磁力発生面を形成するとともに、これらの磁力発生面を非接触状態で対面させることによって、回転に伴って変化する互いの磁極に応じた吸引力または反発力により、駆動回転軸の回転駆動に従動回転軸を従動回転させることができる。この場合には、磁力発生面の周囲に均等間隔に他の磁力発生面を配置して非接触対面させることにより、回転軸に加えられる曲げ応力を小さくすることができ、耐久性をより向上させることができるとともに、装置を簡易かつ小型に設計することができる。このことから、駆動回転軸と従動回転軸との間に狭い空間を形成することなく、駆動回転軸と従動回転軸とを簡易な構造で磁力により非接触に連結することができ、駆動源の動力を回転力として動作目的装置に伝達することができる。したがって、耐久性に優れる安価な動力伝達装置を実現することができる。
【００２９】
さらに、回転軸の軸方向に複数の磁力発生面をそれぞれ並列させるとともに、その磁力発生面の磁極を内外で回転方向にずらすことにより、駆動回転軸の回転に伴って従動回転軸をムラなくスムーズに従動回転させることができ、駆動源からの動力を高品質な回転力として動作目的装置に伝達することができる。また、駆動回転軸と従動回転軸とで軸心回りに配置する磁極数を変えることにより、駆動回転軸と従動回転軸を変速装置を介して連結することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明に係る動力伝達装置の第１実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００３１】
図１において、発電装置は、例えば、火力による蒸気圧を動力として駆動回転軸Ｔａを回転駆動させるタービン（駆動源）Ｔと、このタービンＴからの動力を受けて従動回転軸Ｇａが従動回転されて発電する発電機（目的装置）Ｇと、これらのタービンＴと発電機Ｇの回転軸Ｔａ、Ｇａを連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達する動力伝達装置１０と、により構築されている。
【００３２】
動力伝達装置１０は、図２に示すように、タービンＴの駆動回転軸Ｔａの端部に固設されて駆動回転する駆動円盤部材（円形部材）１１と、発電機Ｇの従動回転軸Ｇａの端部に固設されて従動回転する従動円盤部材１２と、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａを端部からの軸心の延長線が直交するように回転自在に支持する不図示のベアリング（支持手段）とを備えている。なお、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａは、ベアリング以外の他の支持手段により回転自在に支持してもよいことはいうまでもない。
【００３３】
駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２は、先端を切り落とした肉厚の円錐形状に形成されており、傾斜する外周円錐面１１ｍ、１２ｍが先端よりも外方に向かって対面するように回転軸Ｔａ、Ｇａの端部に固設されている。この駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍは、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍに対して幅方向中央の直径が略１／２になるように形成されており、この外周円錐面１１ｍ、１２ｍは、回転軸Ｔａ、Ｇａに対して４５度で傾斜して、互いに非接触状態で対面している。
【００３４】
また、駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍには、回転軸Ｔａを中心とする対称（均等）位置にＮ極またはＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように４個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。一方、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍには、同様に、回転軸Ｇａを中心とする対称（均等）位置にＮ極およびＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように８個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。なお、図中には、分かり易いようにＮ／Ｓの文字を部材の側面などに表示するが、実際には表示しても／しなくてもよいことはいうまでもない（以下で説明する他の実施形態においても同様）。
【００３５】
すなわち、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２は、回転軸Ｔａ、Ｇａ（軸心）を中心とする外周円錐面（周囲）１１ｍ、１２ｍに磁力発生手段（永久磁石）が複数配置されており、それぞれの外周円錐面１１ｍ、１２ｍを磁力発生面（回転軌道）として、その軸心回りの対称位置で交互に配列されたＮ極とＳ極の磁極が非接触に対面している。
【００３６】
これにより、駆動円盤部材１１と従動円盤部材１２は、外周円錐面１１ｍ、１２ｍの磁極を対面させる磁気的位置関係に設定されており、この外周円錐面１１ｍ、１２ｍの磁極が互いに近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００３７】
具体的には、駆動回転軸Ｔａが停止している際には、Ｎ極とＳ極とが互いに吸引（作用）し合うことにより、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２が互いに保持し合って従動回転軸Ｇａが停止状態に維持される。例えば、駆動円盤部材１１のＮ極が上下に位置する回転角の場合には、そのＮ極に吸引される従動円盤部材１２のＳ極が上下に位置する回転角に保持される。
【００３８】
また、駆動回転軸Ｔａが回転駆動すると、Ｎ極とＳ極は互いに吸引し合う一方、同極同士は互いに反発（作用）し合うことにより、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２が互いに相対回転して従動回転軸Ｇａを従動回転させる。例えば、駆動回転軸Ｔａが端部に向かって時計回りに回転駆動すると、駆動円盤部材１１のＮ極に近接する従動円盤部材１２のＳ極が吸引されて外周円錐面１１ｍ、１２ｍ同士が連れ回ることにより、その駆動円盤部材１１の回転により従動円盤部材１２が反時計回りに従動回転される。このように互いに近接する磁極が変化して磁極毎に繰り返し吸引し合うことにより、駆動円盤部材１１の回転が従動円盤部材１２に伝達されて、駆動回転軸Ｔａを回転させるタービンＴの動力が発電機Ｇの従動回転軸Ｇａに回転力として伝達される。
【００３９】
このとき、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の磁極同士は、互いにＮ極とＳ極とが交互に近接・離隔を繰り返して駆動回転軸Ｔａの回転力を従動回転軸Ｇａに伝達し、回転角にずれが生じる場合には、互いの同極が近接することによる反発力で正規の回転角で回転するように戻される。
【００４０】
また、従動円盤部材１２は、磁極を配列される外周円錐面１２ｍが駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍの略２倍の直径（大径）に形成されて２倍の磁極を配列されていることから、駆動回転軸Ｔａの２回転に対して従動回転軸Ｇａを１回転させる。
【００４１】
そして、この駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａは、図３（ａ）に示すように、駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍの背面側に薄板の円筒部材１５が同一回転するように固設される一方、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍの背面側には薄板の円盤部材１６が同一回転するように固設されており、この円筒部材１５の円筒面と円盤部材１６の外周縁の一部を常に非接触の状態で対面させつつ回転する。
【００４２】
この円筒部材１５および円盤部材１６には、図３（ｂ）に示すように、駆動回転軸Ｔａが相対的に高速回転することから円筒部材１５には駆動回転軸Ｔａの回転方向を長手方向にする長穴１５ａが開口する一方、従動回転軸Ｇａが相対的に低速回転することから円盤部材１６にはその長穴１５ａの回転位置に一致する半径方向の位置に丸穴１６ａが開口している。この円筒部材１５と円盤部材１６の背面側には、光を出射する発光ダイオード１７と、その光を受光する受光ダイオード１８とが、長穴１５ａおよび丸穴１６ａの形成位置に一致するように配置されており、その長穴１５ａと丸穴１６ａを通過してくる光の検出信号を外部に出力する。したがって、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａが軸心の延長線を直交させるレイアウトでも、円筒部材１５の長穴１５ａおよび円盤部材１６の丸穴１６ａが一致する回転タイミングを検知することができ、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａが同期回転しているか否かを判断することができる。
【００４３】
このように本実施形態においては、直交する駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａが駆動円盤部材１１と従動円盤部材１２により非接触に連結されており、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の間でＮ極とＳ極の磁極に応じた吸引力または反発力を働かせることにより、駆動回転軸Ｔａ（駆動円盤部材１１）の回転駆動を従動回転軸Ｇａ（従動円盤部材１２）に伝達して逆方向に従動回転させることができる。
【００４４】
この駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２は、磁力により非接触に連結されているので、異常な負荷が加わったときには、一方を他方に対して滑らせることができ、構成部材が損傷してしまうことを回避することができる。これにより、駆動回転軸Ｔａ（駆動円盤部材１１）、従動回転軸Ｇａ（従動円盤部材１２）およびベアリングなどの支持手段の構成を簡易かつ小型にしつつ耐久性をも向上させることができる。
【００４５】
また、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の磁極数は、これらの磁力発生面の長さに比例して１：２の比率に設定されていることから、駆動円盤部材１１の回転数を１／２に減速して従動円盤部材１２を従動回転させることができ、タービンＴの駆動回転軸Ｔａを、変速機として機能する動力伝達装置１０を介して発電機Ｇの従動回転軸Ｇａに連結することができる。
【００４６】
さらに、この駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａは、円筒部材１５、円盤部材１６およびダイオード１７、１８などの簡易な構成により、同期して適正に回転しているか否かを知ることができる。
【００４７】
したがって、タービンＴの駆動回転軸Ｔａと発電機Ｇの従動回転軸Ｇａとを、直交する位置関係に、開放空間内における磁力により非接触に連結することができ、高速回転するタービンＴの動力を耐久性に優れて安価に作製することのできる動力伝達装置により発電機Ｇに伝達して稼動させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、円盤形状の駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２により動力伝達装置１０を構成するが、これに限るものではないことはいうまでもない。例えば、円盤形状の部材に代えて、法線方向に延在する複数のアームにより支持されるリング形状の部材（円形部材）にしてもよい。
【００４９】
さらに、部材自体をきれいな円盤形状に形成する必要はなく、外周面の回転軌道が結果的に円形形状であればよい。例えば、円盤形状の部材を後述する実施形態のように円筒形状の部材に代えてもよく、また、軸心から法線方向の外方に延長させた端部に磁極を形成してもよい。ただし、異形に形成しないで、きれいな真円に形成することにより風切り音による騒音を小さくすることができることから、本実施形態のように、円盤形状などに形成する方が有利である。
【００５０】
また、駆動回転軸Ｔａの一回転に対して従動回転軸Ｇａを１／２回転させる変速機能を備えるように構成する場合を説明するが、これに限るものではないことはいうまでもない。例えば、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の直径や埋め込む永久磁石の数などを適宜設計して、所望の変速機能を備えるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００５１】
さらに、永久磁石を磁力発生手段として採用するが、これに限るものではないことはいうまでもなく、電磁石を採用してもよい。ただし、配線を不要にすることができることから、本実施形態のように、永久磁石を採用する方が有利である。
【００５２】
次に、図４は本発明に係る動力伝達装置の第２実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。なお、本実施形態では、上述実施形態と略同様に構成されているので、同様の構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する（以下で説明する他の実施形態においても同様）。
【００５３】
図４において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置２０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置２０は、上述第１実施形態と同様に、駆動回転軸Ｔａの端部に固設されて駆動回転する駆動円盤部材２１と、従動回転軸Ｇａの端部に固設されて従動回転する従動円筒部材（円形部材）２２とを備えている。
【００５４】
駆動円盤部材２１は、上述第１実施形態と同様に構成されるが、傾斜する外周円錐面１１ｍが回転軸Ｔａ側に対面するようにその端部に固設されている。一方、従動円筒部材２２は、底板２２ｂが支持する円筒部２２ａの内面として、駆動円盤部材２１の外周円錐面１１ｍと同様の傾斜の内周円錐面２２ｍを形成された有底の円筒形状に形成されている。この従動円筒部材２２の内周円錐面２２ｍには、上述第１実施形態の従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍと同様に形成されて、従動回転軸Ｇａを中心とする対称位置に、Ｎ極およびＳ極の磁極が交互に現れるように８個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。
【００５５】
すなわち、駆動円盤部材２１および従動円筒部材２２は、上述第１実施形態と同様に、外周円錐面１１ｍが内周円錐面２２ｍに対して幅方向中央の直径を略１／２になるように形成されており、それぞれの外周円錐面１１ｍと内周円錐面２２ｍが回転軸Ｔａ、Ｇａに対して４５度で傾斜する磁力発生面として、その軸心回りの対称位置で交互に配列されたＮ極とＳ極の磁極が非接触に対面している。
【００５６】
これにより、駆動円盤部材２１と従動円筒部材２２は、上述第１実施形態と同様に、外周円錐面１１ｍと内周円錐面２２ｍの磁極を対面させる磁気的位置関係に設定されて、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。したがって、動力伝達装置２０は、駆動回転軸Ｔａ（駆動円盤部材２１）の回転駆動を従動回転軸Ｇａ（従動円筒部材２２）に伝達して逆方向に従動回転させることができる。
【００５７】
このように本実施形態においては、上述第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
次に、図５は本発明に係る動力伝達装置の第３実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００５９】
図５において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置３０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置３０は、上述第１実施形態と同様に、駆動回転軸Ｔａの端部に固設されて駆動回転する駆動円盤部材３１と、従動回転軸Ｇａの端部に固設されて従動回転する従動円盤部材３２とを備えている。
【００６０】
駆動円盤部材３１および従動円盤部材３２は、肉薄の円柱形状に形成されており、回転軸Ｔａ、Ｇａの端部に同軸回転するように固設されている。この駆動円盤部材３１の外周円筒面３１ｍには、回転軸Ｔａを中心とする対称（均等）位置にＮ極またはＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように４個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。一方、従動円盤部材３２の一側面側には、外周縁から駆動円盤部材３１の外周円筒面３１ｍの幅分の同心円面３２ｍ内に、同様に、回転軸Ｇａを中心とする対称（均等）位置にＮ極およびＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように８個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。
【００６１】
すなわち、駆動円盤部材３１および従動円筒部材３２は、上述第１実施形態と同様に、外周円筒面３１ｍが同心円面３２ｍに対して幅方向中央の直径を略１／２になるように形成されており、外周円筒面３１ｍが回転軸Ｔａに対して平行な磁力発生面として、また、同心円面３２ｍが回転軸Ｇａに対して直交する磁力発生面として、その軸心回りの対称位置で交互に配列されたＮ極とＳ極の磁極が非接触に対面している。
【００６２】
これにより、駆動円盤部材３１と従動円盤部材３２は、上述第１実施形態と同様に、外周円筒面３１ｍと同心円面３２ｍの磁極を対面させる磁気的位置関係に設定されて、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。したがって、動力伝達装置３０は、駆動回転軸Ｔａ（駆動円盤部材３１）の回転駆動を従動回転軸Ｇａ（従動円盤部材３２）に伝達して逆方向に従動回転させることができる。
【００６３】
このように本実施形態においては、上述第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
次に、図６は本発明に係る動力伝達装置の第４実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００６５】
図６において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置４０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置４０は、上述第１実施形態における駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２に加えて、駆動回転軸Ｔａ回りで従動回転軸Ｇａと同軸になるように配置された駆動側空転軸ＴＦａと、この駆動側空転軸ＴＦａの端部に固設されて空転する駆動側空転円盤部材４１と、駆動回転軸Ｔａと共に従動回転軸Ｇａ回りに配置された従動側空転軸ＧＦａと、この従動側空転軸ＧＦａの端部に固設されて空転する従動側空転円盤部材４２と、を備えている。
【００６６】
駆動側空転軸ＴＦａは、従動回転軸Ｇａと同様に、駆動回転軸Ｔａに対して互いの軸心の延長線が直交して、その従動回転軸Ｇａと同軸方向になるように配置されて不図示の支持手段により回転自在に支持されている。このため、駆動側空転軸ＴＦａは、従動回転軸Ｇａの従動円盤部材１２に対面する状態で駆動側空転円盤部材４１が端部に固設されている。
【００６７】
従動側空転軸ＧＦａは、駆動側空転軸ＴＦａと同様に、従動回転軸Ｇａに対して互いの軸心の延長線が直交して、駆動回転軸Ｔａと共に、従動回転軸Ｇａの軸心の周囲で９０度の均等間隔になるように３方向に配置されて不図示の支持手段により回転自在に支持されている。このため、従動側空転軸ＧＦａは、駆動回転軸Ｔａと同軸になって駆動円盤部材１１に対面する１方向と、駆動回転軸Ｔａと従動回転軸Ｇａの双方に対して軸心の延長線が直交することにより互いに同軸になって対面する２方向とに配置されて、それぞれの端部に従動側空転円盤部材４２が固設されている。
【００６８】
この駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２は、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２と同様に、先端を切り落とした肉厚の円錐形状に形成されており、傾斜する外周円錐面４１ｍ、４２ｍが先端よりも外方に向かって対面するように空転軸ＴＦａ、ＧＦａの端部に固設されている。
【００６９】
また、駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面４１ｍは、駆動円盤部材１１の周囲のうち従動円盤部材１２と同軸になる位置に配置されて対面することから、駆動円盤部材１１よりも大径の従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍと同径に形成されており、この外周円錐面４１ｍは、空転軸ＴＦａに対して４５度で傾斜して、駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍに非接触状態で対面している。
【００７０】
一方、従動側空転円盤部材４２の外周円錐面４２ｍは、駆動円盤部材１１と共に従動円盤部材１２の周囲に配置されることから、駆動円盤部材１１と同様に、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍに対して幅方向中央の直径が略１／２になるように形成されており、この外周円錐面４２ｍは、空転軸ＧＦａに対して４５度で傾斜して、従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍに非接触状態で対面している。
【００７１】
そして、駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面４１ｍには、同径の従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍと同様に、駆動側空転軸ＴＦａを中心とする対称（均等）位置にＮ極およびＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように８個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。一方、従動側空転円盤部材４２の外周円錐面４２ｍは、同径の駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍと同様に、従動側空転軸ＧＦａを中心とする対称（均等）位置にＮ極またはＳ極が位置するとともに、磁極が交互に現れるように４個の永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。
【００７２】
すなわち、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２は、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２と同様に、空転軸ＴＦａ、ＧＦａ（軸心）を中心とする外周円錐面（周囲）４１ｍ、４２ｍに磁力発生手段（永久磁石）が複数配置されており、それぞれの外周円錐面４１ｍ、４２ｍを磁力発生面（回転軌道）として、その軸心回りの対称位置で交互に配列されたＮ極とＳ極の磁極が非接触に対面している。
【００７３】
これにより、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２は、外周円錐面（周囲）４１ｍ、４２ｍの磁力を互いに対面させるとともに、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２の外周円錐面１１ｍ、１２ｍの磁極にも対面させる磁気的位置関係に設定されており、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００７４】
言い換えると、駆動円盤部材１１の外周円錐面１１ｍには、従動円盤部材１２と駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面１２ｍ、４１ｍが駆動回転軸Ｔａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。従動円盤部材１２の外周円錐面１２ｍには、駆動円盤部材１１と３つの従動側空転円盤部材４２の外周円錐面１１ｍ、４２ｍが従動回転軸Ｇａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。同様に、駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面４１ｍには、従動円盤部材１２と同様に、駆動円盤部材１１と３つの従動側空転円盤部材４２の外周円錐面１１ｍ、４２ｍが駆動側空転軸ＴＦａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。３つの従動側空転円盤部材４２の外周円錐面４２ｍには、駆動円盤部材１１と同様に、従動円盤部材１２と駆動側空転円盤部材４１の外周円錐面１２ｍ、４１ｍが従動側空転軸ＧＦａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。この動力伝達装置４０は、この状態で、外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍの互いの磁極を近接・対面させて吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００７５】
具体的には、駆動回転軸Ｔａが停止している際には、Ｎ極とＳ極とが互いに吸引（作用）し合うことにより、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２が互いに保持し合って従動回転軸Ｇａを停止状態に維持するのと同時に、駆動円盤部材１１は、従動円盤部材１２の対称位置に配置された駆動側空転円盤部材４１との間でも同様に磁力を作用し合う。また、従動円盤部材１２は、駆動円盤部材１１と共に軸心回りで均等間隔になるように配置された従動側空転円盤部材４２との間でも同様に磁力を作用し合う。
【００７６】
また、駆動回転軸Ｔａが回転駆動する際にも同様に、Ｎ極とＳ極とが互いに吸引あるいは反発（作用）し合うことにより、駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２が互いに相対回転して従動回転軸Ｇａを従動回転させるのと同時に、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２も同様に磁力を作用し合って相対回転して駆動円盤部材１１および従動円盤部材１２に連れ回って従動回転する。
【００７７】
このとき、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２は、外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍが互いに軸心回りの均等位置で非接触対面して均等に磁力を作用し合うことから、中心の軸心に向かうように磁力が負荷されて相殺される。
【００７８】
このように本実施形態においては、上述第１実施形態による作用効果に加えて、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２が端部に固着されている回転軸Ｔａ、Ｇａや空転軸ＴＦａ、ＧＦａには、互いに作用し合う磁力は相殺されることにより、その磁力による負荷が過大な曲げ応力となって加えられることがない。したがって、回転軸Ｔａ、Ｇａや空転軸ＴＦａ、ＧＦａを、一方向からの磁気力に抗する強度を備えるように設計する必要がなく、耐久性をより向上させることができるとともに、装置を簡易かつ小型に設計することができる。
【００７９】
なお、本実施形態においては、駆動側空転円盤部材４１を従動側空転円盤部材４２よりも大径に形成していることから、駆動円盤部材１１や従動側空転円盤部材４２には従動円盤部材１２および駆動側空転円盤部材４１の磁力が軸心を中心とする対称位置から作用するが、例えば、すべて同径に形成して、従動円盤部材や駆動側空転円盤部材と同様に、軸心の周囲で９０度の均等間隔になるように配置して互いに磁力を作用させる構成としてもよいこというまでもない。
【００８０】
また、回転軸Ｔａ、Ｇａや空転軸ＴＦａ、ＧＦａは、軸心の延長線が互いに直交するように軸心回りの９０度や１８０度に配置するが、これに限るものではないことは言うまでもなく、例えば、軸心回りの３箇所や５箇所以上で均等間隔になるように配置してもよく、また、回転軸の周囲に配置する空転軸や円盤部材が駆動側と従動側とで緩衝し合わない角度で交差させて、それぞれで独立して軸心の周囲に均等間隔になるように配置してもよい。
【００８１】
次に、図７は本発明に係る動力伝達装置の第５実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００８２】
図７において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置５０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置５０は、上述第４実施形態と同様に、上述第２実施形態における駆動円盤部材２１および従動円筒部材２２に加えて、駆動側空転軸ＴＦａの端部に固設されて空転する駆動側空転円筒部材５１と、従動側空転軸ＧＦａの端部に固設されて空転する従動側空転円盤部材５２と、を備えている。
【００８３】
また、動力伝達装置５０は、上述第４実施形態と同様に、駆動側空転円筒部材５１が従動円筒部材２２と同様に構成されるとともに、従動側空転円盤部材５２が駆動円盤部材２１と同様に構成されている。これにより、駆動側空転円筒部材５１および従動側空転円盤部材５２は、内周円錐面５１ｍと外周円錐面５２ｍの磁力を互いに対面させるとともに、駆動円盤部材２１の外周円錐面１１ｍおよび従動円筒部材２２の内周円錐面２２ｍの磁極にも対面させる磁気的位置関係に設定されており、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００８４】
すなわち、動力伝達装置５０は、上述第４実施形態と同様に、駆動円盤部材２１の外周円錐面１１ｍには、従動円筒部材２２と駆動側空転円筒部材５１の内周円錐面２２ｍ、５１ｍが駆動回転軸Ｔａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。従動円筒部材２２の外周円錐面２２ｍには、駆動円盤部材２１と３つの従動側空転円盤部材５２の外周円錐面１１ｍ、５２ｍが従動回転軸Ｇａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。同様に、駆動側空転円筒部材５１の内周円錐面５１ｍには、従動円筒部材２２と同様に、駆動円盤部材２１と３つの従動側空転円盤部材５２の外周円錐面１１ｍ、５２ｍが駆動側空転軸ＴＦａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。３つの従動側空転円盤部材５２の外周円錐面５２ｍには、駆動円盤部材２１と同様に、従動円筒部材２２と駆動側空転円筒部材５１の内周円錐面２２ｍ、５１ｍが従動側空転軸ＧＦａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。
【００８５】
この駆動円盤部材２１、従動円筒部材２２、駆動側空転円筒部材５１および従動側空転円盤部材５２は、この状態で、外周円錐面１１ｍ、５２ｍと内周円錐面２２ｍ、５１ｍの互いの磁極を近接・対面させて吸引力または反発力の磁力により相対回転するとともに、この外周円錐面１１ｍ、５２ｍと内周円錐面２２ｍ、５１ｍが互いに軸心回りの均等位置で非接触対面して均等に磁力を作用し合うことから、中心の軸心に向かうように磁力が負荷されて曲げ応力が相殺される。
【００８６】
このように本実施形態においては、上述第４実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８７】
次に、図８は本発明に係る動力伝達装置の第６実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００８８】
図８において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置６０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置６０は、上述第４実施形態と同様に、上述第３実施形態における駆動円盤部材３１および従動円盤部材３２に加えて、駆動側空転軸ＴＦａの端部に固設されて空転する駆動側空転円盤部材６１と、従動側空転軸ＧＦａの端部に固設されて空転する従動側空転円盤部材６２と、を備えている。
【００８９】
また、動力伝達装置６０は、上述第４実施形態と同様に、駆動側空転円盤部材６１が従動円盤部材３２と同様に構成されるとともに、従動側空転円盤部材６２が駆動円盤部材３１と同様に構成されている。これにより、駆動側空転円盤部材６１および従動側空転円盤部材６２は、同心円面６１ｍと外周円筒面６２ｍの磁力を互いに対面させるとともに、駆動円盤部材３１の外周円筒面３１ｍおよび従動円盤部材３２の同心円面３２ｍの磁極にも対面させる磁気的位置関係に設定されており、互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００９０】
すなわち、動力伝達装置６０は、上述第４実施形態と同様に、駆動円盤部材３１の外周円筒面３１ｍには、従動円盤部材３２と駆動側空転円盤部材６１の同心円面３２ｍ、６１ｍが駆動回転軸Ｔａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。従動円盤部材３２の同心円面３２ｍには、駆動円盤部材３１と３つの従動側空転円盤部材６２の外周円筒面３１ｍ、６２ｍが従動回転軸Ｇａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。同様に、駆動側空転円盤部材６１の同心円面６１ｍには、従動円盤部材３２と同様に、駆動円盤部材３１と３つの従動側空転円盤部材６２の外周円筒面３１ｍ、６２ｍが駆動側空転軸ＴＦａを中心とする９０度間隔の均等位置で非接触対面する。３つの従動側空転円盤部材６２の外周円筒面６２ｍには、駆動円盤部材３１と同様に、従動円盤部材３２と駆動側空転円盤部材６１の同心円面３２ｍ、６１ｍが従動側空転軸ＧＦａを中心とする対称位置で均等に非接触対面する。
【００９１】
この駆動円盤部材３１、従動円盤部材３２、駆動側空転円盤部材６１および従動側空転円盤部材６２は、この状態で、外周円筒面３１ｍ、６２ｍと同心円面３２ｍ、６１ｍの互いの磁極を近接・対面させて吸引力または反発力の磁力により相対回転するとともに、この外周円筒面３１ｍ、６２ｍと同心円面３２ｍ、６１ｍが互いに軸心回りの均等位置で非接触対面して均等に磁力を作用し合うことから、中心の軸心に向かうように磁力が負荷されて曲げ応力が相殺される。
【００９２】
このように本実施形態においては、上述第４実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００９３】
次に、図９は本発明に係る動力伝達装置の第７実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【００９４】
図９において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置７０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置７０は、上述第４実施形態における駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２に加えて、回転軸Ｔａ、Ｇａや空転軸ＴＦａ、ＧＦａの外側に、大径に形成されることにより同様に構成された駆動円盤部材７１、従動円盤部材７２、駆動側空転円盤部材７３および従動側空転円盤部材７４が並列するように固設されている。
【００９５】
この駆動円盤部材７１、従動円盤部材７２、駆動側空転円盤部材７３および従動側空転円盤部材７４の外周円錐面７１ｍ、７２ｍ、７３ｍ、７４ｍには、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２の外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍに埋め込まれている磁極の間に位置するように、Ｎ極またはＳ極の磁極が交互に現れるように永久磁石が均等間隔に埋め込まれている。
【００９６】
すなわち、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２が外周円錐面１１ｍ、１２ｍ、４１ｍ、４２ｍを非接触対面させて互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転するのに加えて、駆動円盤部材７１、従動円盤部材７２、駆動側空転円盤部材７３および従動側空転円盤部材７４は、内側の駆動円盤部材１１などが互いに吸引または反発する間のタイミング、言い換えると、その吸引力または反発力が最も減衰しているタイミングに、同様に、外周円錐面７１ｍ、７２ｍ、７３ｍ、７４ｍを非接触対面させて互いの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【００９７】
このように本実施形態においては、上述第４実施形態による作用効果に加えて、駆動円盤部材１１、従動円盤部材１２、駆動側空転円盤部材４１および従動側空転円盤部材４２が相対回転して駆動回転軸Ｔａの回転力を従動回転軸Ｇａに伝達するタイミングの間でも、同様に、駆動円盤部材７１、従動円盤部材７２、駆動側空転円盤部材７３および従動側空転円盤部材７４が相対回転して駆動回転軸Ｔａの回転力を従動回転軸Ｇａに伝達する。したがって、駆動回転軸Ｔａの回転力を上述実施形態よりも小さな間隔で従動回転軸Ｇａに伝達することができ、その従動回転軸Ｇａをムラなくよりスムーズに従動回転させることができる。
【００９８】
なお、本実施形態においては、内側の駆動円盤部材１１等と外側の駆動円盤部材７１等とを別部材として隙間を形成するように配置するが、隙間を形成することなく密着させてもよく、また、同一部材として同様の配列になるように磁極を埋め込んでもよいことはいうまでもない。また、第４実施形態における円盤形状に限るものではなく、他の第５、第６実施形態を同様に構成してもよいことはいうまでもない。
【００９９】
次に、図１０および図１１は本発明に係る動力伝達装置の第８実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【０１００】
図１０において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａが動力伝達装置８０により同軸に連結されてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。この動力伝達装置８０は、図１１に示すように、上述第７実施形態における駆動円盤部材１１、７１、従動円盤部材１２、７２、駆動側空転円盤部材４１、７３および従動側空転円盤部材４２、７４と同様に構成された各種円盤部材１１１、１１２、１４１、１４２、１７１〜１７４を備えつつ、従動回転軸Ｇａと同軸となる位置を駆動回転軸Ｔａに入れ替えることにより、タービンＴおよび発電機Ｇを直列となる位置にレイアウトしての動力の伝達を実現している。
【０１０１】
詳細には、動力伝達装置８０は、上述第７実施形態と同様に、従動円盤部材１２、７２に相当する従動円盤部材１１２、１７２が従動回転軸Ｇａの端部に固設されるとともに、駆動側空転円盤部材４１、７３と同様に構成された円盤部材が駆動回転軸Ｔａの端部に固設されて駆動円盤部材１４１、１７３として機能する。また、従動側空転円盤部材４２、７４に相当する空転円盤部材１４２、１７４は空転軸Ｆａの端部に固設されるとともに、駆動円盤部材１１、７１と同様に構成された円盤部材も空転軸Ｆａの端部に固設されて空転円盤部材１１１、１７１として機能する。
【０１０２】
ここで、空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４は、外周円錐面１１１ｍ、１４２ｍ、１７１ｍ、１７４ｍを駆動円盤部材１４１、１７３と従動円盤部材１１２、１７２の双方の外周円錐面１１２ｍ、１４１ｍ、１７２ｍ、１７３ｍに非接触対面させていることから、上述第７実施形態のように駆動側と従動側とに区別することはできずに、それぞれの磁極が近接・対面したときの吸引力または反発力の磁力により相対回転する。
【０１０３】
このとき、駆動円盤部材１４１、１７３は、空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４を従動回転させ、この空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４が同時に従動円盤部材１１２、１７２を従動回転させる。すなわち、駆動円盤部材１４１、１７３は、空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４を介して従動円盤部材１１２、１７２を従動回転させて駆動回転軸Ｔａの回転力を従動回転軸Ｇａに伝達する。ただし、この動力伝達装置８０は、駆動円盤部材１４１、１７３および従動円盤部材１１２、１７２の外周円錐面１１２ｍ、１４１ｍ、１７２ｍ、１７３ｍを同一の空転円盤部材１１１、１４２、１７１、１７４の外周円錐面１１１ｍ、１４２ｍ、１７１ｍ、１７４ｍに非接触対面させて相対回転することから、駆動回転軸Ｔａと従動回転軸Ｇａを同一回転速度で回転させつつ動力を伝達する。
【０１０４】
このように本実施形態においては、上述第７実施形態の作用効果に加えて、駆動回転軸Ｔａと従動回転軸Ｇａを同軸になるようにレイアウトして、タービンＴの動力を発電機Ｇに伝達して発電することができる。
【０１０５】
なお、本実施形態では、第７実施形態の構成を利用する場合を説明するが、これに限るものではなく、他の第４〜第６実施形態を同様に構成してもよいことはいうまでもない。
【０１０６】
次に、図１２は本発明に係る動力伝達装置の第９実施形態を適用した発電装置の一例を示す図である。
【０１０７】
図１２において、発電装置は、タービンＴの駆動回転軸Ｔａおよび発電機Ｇの従動回転軸Ｇａを動力伝達装置９０により連結させてタービンＴからの動力を発電機Ｇに伝達している。
【０１０８】
この動力伝達装置９０は、駆動回転軸Ｔａの円筒部材１５には軸方向に連続する丸穴９１ａ〜９１ｃが開口して、これらの開口位置に光軸が一致するように、発光ダイオード９７ａ〜９７ｃが配置されている。一方、従動回転軸Ｇａの円盤部材１６には、円筒部材１５の丸穴９１ａの形成位置に一致する丸穴９２ａと、回転方向に所定量回転した円筒部材１５の丸穴９１ｂの形成位置に一致する丸穴９２ｂと、反対方向に所定量回転した円筒部材１５の丸穴９１ｃの形成位置に一致する丸穴９２ｃとが開口しており、これらの開口位置に光軸が一致するように、受光ダイオード９８ａ〜９８ｃが取り付けられている。
【０１０９】
したがって、駆動回転軸Ｔａの回転に合わせて発光ダイオード９７ａ〜９７ｃを発光させたとき、その駆動回転軸Ｔａに対して従動回転軸Ｇａが同期回転する際には、円筒部材１５と円盤部材１６の丸穴９１ａ、９２ａを通過する光を受光ダイオード９８ａが受光し、また、駆動回転軸Ｔａに対して従動回転軸Ｇａの回転が進んでいる場合には、その丸穴９１ｃ、９２ｃを通過する光を受光ダイオード９８ｃが受光し、さらに、駆動回転軸Ｔａに対して従動回転軸Ｇａの回転が遅れている場合には、その丸穴９１ｂ、９２ｂを通過する光を受光ダイオード９８ｂが受光することができる。
【０１１０】
このように本実施形態においては、上述第１実施形態による作用効果に加えて、駆動回転軸Ｔａおよび従動回転軸Ｇａの同期回転にずれが生じた場合に、そのずれ方向およびずれ量を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。例えば、上述実施形態では、駆動回転軸側に少ない磁極を配列する一方、従動回転軸側に多くの磁極を配列して減速機能を有する変速機に構成する場合を説明するが、これに限るものでなく、駆動回転軸側に多くの磁極を配列する一方、従動回転軸側に少ない磁極を配列して増速機能を有する変速機に構成してもよく、また、同数の磁極を配列して、非接触に連結させることを実現してもよい。また、これらの磁極数や磁力伝達手段の配置数などは適宜設計すればよいこともいうまでもない。さらに、磁極を配列する磁力発生面として、外周円錐面などを採用する場合を一例に説明するが、これは一例に過ぎず、ほぼ同一位置を周回して互いの磁力が効果的に作用し合う２面であればよく、例えば、多角形の筒形状や多角錐の斜面に一面あるいは両面を置き換えて互いに対向する外面あるいは内面を構成させたり、あるいは、湾曲面を連続させた花形などのような異形形状に一面あるいは両面を置き換えて互いに対向する外面あるいは内面を構成させることもできる。
【０１１２】
ここで、図１４に示す動力伝達装置でも、磁力円盤１の他に、磁力円筒部材５の内周面５ｍに非接触対面する磁力円盤を軸心に対して均等間隔になるように追加して、同時に互いに非接触対面するようにしても、それぞれの曲げ応力を緩和することはでき、入出力を１対複数にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明に係る動力伝達装置の第１実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、その概略全体構成を示す連結ブロック図である。
【図２】その動力伝達装置の主要部を示す図であり、（ａ）は回転軸の双方に直交する方向から見た平面図、（ｂ）はその一軸方向から見た平面図である。
【図３】その動力伝達装置の回転を検知する機構を示す図であり、（ａ）はその一部縦断面図、（ｂ）はその要部を示す平面図である。
【図４】本発明に係る動力伝達装置の第２実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を回転軸の双方に直交する方向から見た一部縦断面図、（ｂ）はその一軸方向から見た平面図である。
【図５】本発明に係る動力伝達装置の第３実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を回転軸の双方に直交する方向から見た平面図、（ｂ）はその一軸方向から見た平面図である。
【図６】本発明に係る動力伝達装置の第４実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図、（ｂ）はその一軸に直交する方向から見た一部縦断面図である。
【図７】本発明に係る動力伝達装置の第５実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図、（ｂ）はその一軸に直交する方向から見た一部縦断面図である。
【図８】本発明に係る動力伝達装置の第６実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、（ａ）はその動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図、（ｂ）はその一軸に直交する方向から見た一部縦断面図である。
【図９】本発明に係る動力伝達装置の第７実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、その動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図である。
【図１０】本発明に係る動力伝達装置の第８実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、その概略全体構成を示す連結ブロック図である。
【図１１】その動力伝達装置の主要部を一軸方向から見た一部縦断面図である。
【図１２】本発明に係る動力伝達装置の第８実施形態を適用した発電装置の一例を示す図であり、その動力伝達装置の回転を検知する機構を示す一部縦断面図である。
【図１３】動力伝達装置の従来技術を示す図であり、（ａ）はその主要部の斜視図、（ｂ）はその課題を説明する回転軸の法線方向から見た側面図である。
【図１４】その従来技術の改良例を示す図であり、その主要部を示す一部縦断面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０ 動力伝達装置
１１、２１、３１、７１、１４１、１７３ 駆動円盤部材
１１ｍ、１２ｍ、２２ｍ、４１ｍ、４２ｍ、５２ｍ、７１ｍ、７２ｍ、７３ｍ、７４ｍ、１１１ｍ、１１２ｍ、１４１ｍ、１４２ｍ、１７１ｍ、１７２ｍ、１７３ｍ、１７４ｍ 外周円錐面
１２、３２、７２、１１２、１７２ 従動円盤部材
１５ 円筒部材
１５ａ 長穴
１６ 円盤部材
１６ａ、９１ａ〜９１ｃ、９２ａ〜９２ｃ 丸穴
１７、９７ａ〜９７ｃ 発光ダイオード
１８、９８ａ〜９８ｃ 受光ダイオード
２２ 従動円筒部材
２２ｍ、５１ｍ 内周円錐面
３１ｍ、６２ｍ 外周円筒面
３２ｍ、６１ｍ 同心円面
４１、６１、７３ 駆動側空転円盤部材
４２、５２、６２、７４ 従動側空転円盤部材
５１ 駆動側空転円筒部材
１１１、１４２、１７１、１７４ 空転円盤部材
Ｆａ 空転軸
Ｇ 発電機
Ｇａ 従動回転軸
Ｔ タービン
Ｔａ 駆動回転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力により回転駆動する駆動回転軸と、従動回転されることによる回転力を動作目的の装置に動力として供給する従動回転軸と、を連結して該駆動回転軸の回転駆動により従動回転軸を従動回転させて動力を伝達する動力伝達装置であって、
駆動回転軸に固設されて該軸心の周囲に配置された複数の駆動側磁力発生手段と、従動回転軸に固設されて該軸心の周囲に配置された複数の従動側磁力発生手段と、駆動回転軸および従動回転軸を軸心の延長線が任意の角度で交差するように回転自在に支持する支持手段と、を備えて、
駆動側磁力発生手段および従動側磁力発生手段は、磁力発生面の磁極が駆動回転軸および従動回転軸の軸心回りで交互になるように配列されるとともに、該磁力発生面が駆動回転軸および従動回転軸のそれぞれで同軸回転しつつ互いの回転軌道の一部で非接触対面して、
駆動回転軸の磁力発生面が軸心回りに駆動回転したときに従動回転軸の磁力発生面が互いに対面する磁力によって軸心回りに従動回転されることにより、駆動源からの動力を動作目的装置に回転力として伝達する
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記駆動回転軸および従動回転軸に同軸回転する円形部材を設けて、
該円形部材に形成する外周円筒面、一側面側同心円面、外周円錐面、あるいは、内周円錐面などの略同一位置を周回可能な面のうちの同一形状または異なる形状の２面に、磁極が交互になるように駆動側磁力発生手段または従動側磁力発生手段を配列することにより磁力発生面を構成した
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】
前記駆動回転軸に対して互いの軸心の延長線が任意の角度で交差するとともに従動回転軸と共に該駆動回転軸の軸心の周囲で均等間隔になるように配置されて回転自在に支持されている駆動側空転軸と、
前記従動回転軸に対して互いの軸心の延長線が任意の角度で交差するとともに駆動回転軸と共に該従動回転軸の軸心の周囲で均等間隔になるように配置されて回転自在に支持されている従動側空転軸と、
駆動側空転軸の軸心の周囲に配置されて該軸心回りで磁極が交互になる磁力発生面を形成するとともに該磁力発生面が駆動回転軸の磁力発生面に対して互いの回転軌道の一部で非接触対面する複数の駆動空転側磁力発生手段と、
従動側空転軸の軸心の周囲に配置されて該軸心回りで磁極が交互になる磁力発生面を形成するとともに該磁力発生面が従動回転軸の磁力発生面に対して互いの回転軌道の一部で非接触対面する複数の従動空転側磁力発生手段と、を備えて、
駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面が軸心回りに回転したときに、駆動側空転軸および従動側空転軸の磁力発生面が互いに対面する磁力によって軸心回りに従動回転しつつ当該駆動回転軸および従動回転軸に対して軸心回りの均等位置から均等な磁力を作用させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記駆動側空転軸は、従動回転軸と軸心が同軸になる位置に配置される一方、従動側空転軸は、駆動回転軸と軸心が同軸になる位置に配置されるとともに、該従動回転軸と駆動回転軸の双方に対して軸心の延長線が直交する位置には駆動側空転軸または従動側空転軸の一方あるいは双方として配置される
ことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記駆動側磁力発生手段、従動側磁力発生手段、駆動空転側磁力発生手段および従動空転側磁力発生手段の磁力発生面をそれぞれの回転軸の軸方向に複数並列させる一方、
内側同士および外側同士の磁力発生面をそれぞれ非接触対面させるとともに、内側の磁力発生面の磁極の間に、外側の磁力発生面の磁極が位置するように配設する
ことを特徴とする請求項３または４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記駆動側磁力発生手段の磁力発生面または従動側磁力発生手段の磁力発生面の一方を大径に形成するとともに他方を小径に形成して、一回転中における磁極数に駆動回転軸と従動回転軸とで差を設けた
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記駆動回転軸または従動回転軸の一方を、他方と同軸の駆動側空転軸または従動側空転軸と入れ替えて、
駆動回転軸の磁力発生面が軸心回りに駆動回転したときに従動回転軸の磁力発生面が空転軸の磁力発生手段を介する磁力によって軸心回りに従動回転されることにより、駆動源からの動力を動作目的装置に回転力として伝達する
ことを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１】
駆動源からの動力により回転駆動する駆動回転軸と、従動回転されることによる回転力を動作目的の装置に動力として供給する従動回転軸と、を連結して該駆動回転軸の回転駆動により従動回転軸を従動回転させて動力を伝達する動力伝達装置であって、
駆動回転軸に固設されて該軸心の周囲に配置された複数の駆動側磁力発生手段と、従動回転軸に固設されて該軸心の周囲に配置された複数の従動側磁力発生手段と、駆動回転軸および従動回転軸を軸心の延長線が任意の角度で交差するように回転自在に支持する支持手段と、を備えて、
駆動側磁力発生手段および従動側磁力発生手段は、磁力発生面の磁極が駆動回転軸および従動回転軸の軸心回りで交互になるように配列されるとともに、該磁力発生面が駆動回転軸および従動回転軸のそれぞれで同軸回転しつつ互いの回転軌道の一部で非接触対面して、
駆動回転軸の磁力発生面が軸心回りに駆動回転したときに従動回転軸の磁力発生面が互いに対面する磁力によって軸心回りに従動回転されることにより、駆動源からの動力を動作目的装置に回転力として伝達する
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記駆動回転軸および従動回転軸に同軸回転する円形部材を設けて、
該円形部材に形成する外周円筒面、一側面側同心円面、外周円錐面、あるいは、内周円錐面などの略同一位置を周回可能な面のうちの同一形状または異なる形状の２面に、磁極が交互になるように駆動側磁力発生手段または従動側磁力発生手段を配列することにより磁力発生面を構成した
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】
前記駆動回転軸に対して互いの軸心の延長線が任意の角度で交差するとともに従動回転軸と共に該駆動回転軸の軸心の周囲で均等間隔になるように配置されて回転自在に支持されている駆動側空転軸と、
前記従動回転軸に対して互いの軸心の延長線が任意の角度で交差するとともに駆動回転軸と共に該従動回転軸の軸心の周囲で均等間隔になるように配置されて回転自在に支持されている従動側空転軸と、
駆動側空転軸の軸心の周囲に配置されて該軸心回りで磁極が交互になる磁力発生面を形成するとともに該磁力発生面が駆動回転軸の磁力発生面に対して互いの回転軌道の一部で非接触対面する複数の駆動空転側磁力発生手段と、
従動側空転軸の軸心の周囲に配置されて該軸心回りで磁極が交互になる磁力発生面を形成するとともに該磁力発生面が従動回転軸の磁力発生面に対して互いの回転軌道の一部で非接触対面する複数の従動空転側磁力発生手段と、を備えて、
駆動回転軸および従動回転軸の磁力発生面が軸心回りに回転したときに、駆動側空転軸および従動側空転軸の磁力発生面が互いに対面する磁力によって軸心回りに従動回転しつつ当該駆動回転軸および従動回転軸に対して軸心回りの均等位置から均等な磁力を作用させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記駆動側空転軸は、従動回転軸と軸心が同軸になる位置に配置される一方、従動側空転軸は、駆動回転軸と軸心が同軸になる位置に配置されるとともに、該従動回転軸と駆動回転軸の双方に対して軸心の延長線が直交する位置には駆動側空転軸または従動側空転軸の一方あるいは双方として配置される
ことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記駆動側磁力発生手段、従動側磁力発生手段、駆動空転側磁力発生手段および従動空転側磁力発生手段の磁力発生面をそれぞれの回転軸の軸方向に複数並列させる一方、
内側同士および外側同士の磁力発生面をそれぞれ非接触対面させるとともに、内側の磁力発生面の磁極の間に、外側の磁力発生面の磁極が位置するように配設する
ことを特徴とする請求項３または４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記駆動側磁力発生手段の磁力発生面または従動側磁力発生手段の磁力発生面の一方を大径に形成するとともに他方を小径に形成して、一回転中における磁極数に駆動回転軸と従動回転軸とで差を設けた
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記駆動回転軸または従動回転軸の一方を、他方と同軸の駆動側空転軸または従動側空転軸と入れ替えて、
駆動回転軸の磁力発生面が軸心回りに駆動回転したときに従動回転軸の磁力発生面が空転軸の磁力発生手段を介する磁力によって軸心回りに従動回転されることにより、駆動源からの動力を動作目的装置に回転力として伝達する
ことを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−２９４５４（Ｐ２００６−２９４５４Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０９３８９（Ｐ２００４−２０９３８９）
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
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