説明

動力伝達装置

【課題】駆動側と従動側(第1運動体、第2運動体)の磁気的な結合および結合解除を可能とし、これによって動力伝達ONおよびOFFを可能とし、伝達力がONおよびOFFいずれの状態のときも電力消費が不要である非接触の動力伝達装置を提供すること。
【解決手段】複数の凸部(凸状磁性体部)を有する軟磁性体運動体2つ(第1運動体、第2運動体)を対向配置し、表面から磁束を発生している伝達力ON/OFF制御用移動体3を、第2運動体の表面であって第1運動体が対向している面とは逆の面に対向させ、伝達力ON/OFF制御用移動体3の位置を第2運動体に対して相対移動することによって、磁束を第2運動体のみで還流させたり、第1運動体および第2運動体との間を渡るように構成することにより、第1運動体と第2運動体間の伝達力を切り替える構成を有する動力伝達装置により課題を解決する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁気作用を利用して非接触で動力を伝達する動力伝達装置に関し、特に回転駆動力や直線運動駆動力の伝達がオンーオフ可能な動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【0002】
磁気作用を利用して回転駆動力を伝達するとともに回転トルクの伝達を制御可能な動力伝達装置としては、電磁石を利用した電磁クラッチが知られている(特許文献1)。また、磁力の吸引反発力を利用した非接触の動力伝達装置に関して伝達トルク制御が可能な技術として、励磁電流を制御して伝達トルクを制御する技術(特許文献2)、回転体の対向面間隔を変えることによって伝達トルクを制御する技術(特許文献3)、磁石を磁路中に挿入することにより磁気回路を切り替えて動力伝達力を制御する技術(特許文献4)、回転体を回転軸方向に移動することによって対向する回転体を切り替えて伝達トルクを制御する技術(特許文献5)が開示されている。
【0003】
また、磁気作用を利用して非接触で回転運動−直線運動相互の動力伝達が可能な動力伝達装置として、円筒の内外面それぞれに螺旋状の凸状磁性体を有する円筒磁性体2つを対向させる技術(特許文献6、7)が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】


【特許文献1】特開2006−97738号公報
【特許文献2】特開2007−239765号公報
【特許文献3】特開2008−51264号公報
【特許文献4】特開2005−351336号公報
【特許文献5】特開2004−347027号公報
【特許文献6】特開平11−31615号公報
【特許文献7】特開平10−9361号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に開示されている技術では、接触式の動力伝達であるため接触面の劣化が課題であり、また、回転駆動力の伝達がオン状態のとき常に電流を流し続ける必要がある。特許文献2に開示されている技術では、回転駆動力の伝達がオン状態のとき常に電流を流し続ける必要がある。特許技術3、4、5に開示されている技術は、伝達トルクを制御するために構成部分を移動させることによりトルクを制御する技術であるが、移動する構成部分が回転体と一体で回転するように構成されているため、伝達トルクを制御する場合には回転しているものを移動することが必要となる場合が生じるため、構成が複雑になり扱いが難しくなるため好ましくない。
【0006】
特許文献6,7に開示されている技術では、常に動力を伝達する状態にあるため、伝達力を制御することは困難である。
【0007】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、駆動側と従動側(第1運動体、第2運動体)の磁気的な結合および結合解除を可能とし、これによって動力伝達ONおよびOFFを可能とし、伝達力がONおよびOFFいずれの状態のときも電力消費が不要である非接触の動力伝達装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下の動力伝達装置により上記目的を達成する。
【0009】
複数の凸部(凸状磁性体部)を有する軟磁性体運動体2つ(第1運動体、第2運動体)を対向配置し、表面から磁束を発生している伝達力ON/OFF制御用移動体を、第2運動体の表面であって第1運動体が対向している面とは逆の面に対向させ、伝達力ON/OFF制御用移動体の位置を第2運動体に対して相対移動することによって、磁束を第2運動体のみで還流させたり、第1運動体および第2運動体との間を渡るように構成することにより、第1運動体と第2運動体間の伝達力を切り替える構成を有する動力伝達装置である。
【0010】
より具体的には、以下の構成を有する動力伝達装置である。
【0011】
(i) 請求項1に記載の動力伝達装置
(ii) 請求項2に記載の動力伝達装置
これらの動力伝達装置によれば、第2運動体の構成体が複数非磁性体を介して間隔をおいて中心軸方向に一体的に縦列配置されているため、伝達力ON/OFF制御用移動体の移動により、磁束を第2運動体のみで還流させたり、第1運動体および第2運動体との間を渡らせたりすることが可能であるので、本発明の目的を奏することが可能である。
【0012】
伝達力ON/OFF制御用移動体は、第2運動体の表面に対して磁束が出入りしており、第2運動体の表面に沿って相対移動するので、磁束の方向と移動方向とが一致しないことになるため、移動に必要な力を小さくすることができる。
【0013】
また、伝達力ON/OFF制御用移動体の移動距離を大きくとらなくても伝達トルクの制御が可能である。
【0014】
伝達力ON/OFF制御用移動体は、中心軸方向の位置により第2運動体の構成体の縦列配置の周期で磁束の出入が切り替わるように構成されていることが好ましい。同様な表現であるが、第2運動体の構成体の縦列配置周期で磁極が反転するように第2運動体との対向面側の表面に磁極が現れていても良い。
【0015】
第1運動体の前記中心軸方向の長さは、第2運動体の構成体分の長さと第2運動体の構成体間の間隔2つ分の長さの和以上であることが、ON時の伝達力をより大きくする観点から好ましい。
【0016】
なお、対向面1−2は、第1運動体と第2運動体とが対向する空間に存在しこれらを区画する概念的な面である。
【0017】

(iii) 請求項3に記載の動力伝達装置
この動力伝達装置によっても、本発明の目的を奏することが可能である。
【0018】
凸状磁性体部を備え前記中心軸方向の長さがz2/2である構成部2つがz20(ただし、z20=z0−z2)の間隔で非磁性体を介して前記中心軸方向に縦列配置されている第2運動体の1ユニットが、前記中心軸方向に縦列配置されて一体構成されており、かつ、前記中心軸方向の長さがz3(ただしz3≦z0)であり、前記中心軸方向上部と下部から磁束が出入あるいは入出している伝達力ON/OFF制御用移動体の1ユニットが、各ユニットの上部および下部から出入している磁束の方向が最下ユニットから数えて奇数番目のユニットと偶数番目のユニットとでほぼ逆になるように縦列配置されて一体構成されているので、伝達力ON/OFF制御用移動体の移動により、磁束を第2運動体のみで還流させたり、第1運動体および第2運動体との間を渡らせたりすることが可能であるので、本発明の目的を奏することが可能である。
【0019】
第2運動体は、複数の構成体で構成されており、構成体は構成部が単独であるいは複数の構成部が組み合わされて構成されている。
【0020】
伝達OFF時の伝達力をより小さくする観点から、第2運動体の前記中心軸方向長さは、z2/2からz3/2であることが好ましい。
【0021】
また、伝達ON時の伝達力をより大きくする観点、または、伝達OFF時の伝達力をより小さくする観点から、第1運動体および第2運動体それぞれが、最下ユニットの下あるいは最上ユニットの上あるいはその双方に前記中心軸方向の延伸部を有することが好ましい。
【0022】
また、伝達ON時の伝達力をより大きくする観点から、z20≦z3であることが好ましい。
【0023】
また、伝達ON時の伝達力をより大きくする観点から、z20≦z1であることが好ましい。
【0024】
また、ユニットの縦列配置数が2以上の場合は、z1≦z0、z3≦z0であることが望ましい。さらに好ましくは、z1およびz3はz0(=z2+z20)と同じ長さであることが、空間の有効利用の観点および伝達ON時の伝達力をより大きくする観点から好ましい。また、組み立て時の労力軽減の点でも好ましい。伝達OFF時の伝達力をより小さくする観点からは、z1<z0であることが好ましい。伝達OFF時に、第1運動体を通過する磁気抵抗を大きくすることができるためである。また、伝達ON時の伝達力をより大きくする観点から、第1運動体は2ユニット以上が縦列配置されていることが好ましいが、第1運動体の縦列配置数が1ユニットの場合は、z1=z0であるとともにユニット上下に延伸部を有し、全体として2・z20+z2以上の長さであることが好ましい。
【0025】
また、伝達力ON/OFF制御用移動体の1ユニットは、前記中心軸方向に着磁した磁石を上下から磁性体ではさむことにより、伝達力ON/OFF制御用移動体の表面上下から磁束を出入するようにしても良い。この場合、ユニットを縦列配置して伝達力ON/OFF制御用移動体を構成する際は、最下ユニットから数えて奇数番目のユニットと偶数番目のユニットで、着磁方向が上下逆になっている磁石を使用すればよいため簡便である。
【0026】
また、伝達力ON/OFF制御用移動体の1ユニットは、前記中心軸に対して内周方向および外周方向に着磁した磁石2つを中間に非磁性体を介して保持するように形成し、伝達力ON/OFF制御用移動体の表面上下から磁束を出入するようにしても良い。この場合、ユニットを縦列配置して伝達力ON/OFF制御用移動体を構成する際は、最下ユニットから数えて奇数番目のユニットと偶数番目のユニットで、上下磁石の着磁方向を入れ替えて形成すればよい。
【0027】
(iv) 請求項4に記載の動力伝達装置
この動力伝達装置によれば、第1運動体を回転体とし第2運動体を直線移動体として、回転動力と直線動力相互の動力伝達が可能である。この場合、第1運動体と第2運動体とが相対移動した際にも動力を伝達するために、伝達力ON/OFF制御用移動体は第2運動体とともに移動する構成となる。
【0028】
(v) 請求項5に記載の動力伝達装置
この動力伝達装置によれば、第2運動体を回転体とし第1運動体を直線移動体として、回転動力と直線動力相互の動力伝達が可能である。
【0029】
(vi) 請求項6に記載の動力伝達装置
この動力伝達装置によれば、第1運動体を回転体とし第2運動体を回転体として、回転動力どうしの動力伝達が可能である。
【0030】
(vii) 請求項7に記載の動力伝達装置
この動力伝達装置によれば、第1運動体と第2運動体とが全面で対向することになり、 第1運動体の凸状磁性体部と第2運動体の凸状磁性体部との対向面積を大きく取ることが可能であり、より大きな動力伝達が可能である。また、伝達力ON/OFF制御用移動体は円柱状または筒状または環状またはこれらを組み合わせた形状であって、第1運動体および第2運動体の中心軸と伝達力ON/OFF制御用移動体の中心軸が一致していることが好ましい。第1運動体と第2運動体との間の伝達力を大きくすることができ、また、第2運動体に発生する渦電流損失を小さくできるためである。
【発明の効果】
【0031】
駆動側と従動側(第1運動体、第2運動体)が磁気的に結合されるとともに駆動側と従動側との結合を解除可能、あるいは伝達力を制御可能となし、伝達力がON/OFFいずれの状態のときも電力消費が不要である非接触の動力伝達装置を提供することが可能となる。ON/OFF制御用移動体を移動することで伝達力を制御することが可能であり、また、第2運動体が回転運動を行う場合には、ON/OFF制御用移動体は必ずしも第2運動体とともに回転する構成を取らなくてもよいため、回転していないON/OFF制御用移動体を回転軸方向に移動することにより第1運動体と第2運動体間の動力伝達を制御可能となるため、回転物を移動するための構成に比して、簡単な構成で伝達力の制御が可能な動力伝達装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】第1の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図2】第1の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図3】第1の実施の形態の動力伝達装置の断面図
【図4】第2の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図5】第2の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図6】第2の実施の形態の動力伝達装置の断面図
【図7】第3の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図8】第3の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図9】第4の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図10】第4の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図11】第5の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図12】第5の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図13】第6の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図14】第6の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図15】第7の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図16】第7の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図17】第8の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図18】第8の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図19】第9の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図20】第9の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図21】第10の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図22】第10の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図23】第11の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図24】第11の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図25】第12の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図26】第12の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図27】第13の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図28】第13の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図29】第14の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図30】第14の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【図31】第15の実施の形態の動力伝達装置の斜視図
【図32】第15の実施の形態の動力伝達装置の平面図および断面図
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下に図面を用いて本発明を詳細に説明する。形状を的確に記述するために、全体形状を、長さz0を形状単位とするユニットが縦列配置されている形状として記述している場合があるが、本発明の趣旨に合致する構成であれば、必ずしもユニットごとに構成されていなくても良い。また、ユニットを区画する線等は、材料の切り替わり部分などとして実際の動力伝達装置に表れる場合もあるが、ユニット間の物体が一体となって形成されている場合などには表れない場合もある。また、本発明に係る動力伝達装置を作製する際には、最終形態が本発明に係る動力伝達装置の形状となっていれば良く、必ずしもユニットごとに形成したものを重ね合わせて縦列配置することによって作製しなくともよい。
【0034】
なお、対向面1−2は、第1運動体と第2運動体とが対向する空間に存在しこれらを区画する概念的な面であるが、これについては図示していない。
【実施例】
【0035】
(第1の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図1から図3に示す。第1運動体、第2運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が、すべて軸対称形状であり、それぞれの中心軸が一致しており、第1運動体および第2運動体の凸状磁性体部がそれぞれらせん状に形成されており、第1運動体および第2運動体が対向面(対向面1−2)を形成して対向している形状である。
【0036】
図1の上左図は動力伝達装置全体の斜視図、下図は左から順に第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体それぞれの斜視図であり、それぞれが一体構成されると共に、これらが組み合わさって図1の上左図に示す動力伝達装置を構成している。
【0037】
図2は、平面図(上図)および中心軸を含む面の断面形状を示した断面図(下図)である。下図のうち左図は伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間で動力が伝達する状態)、右図は伝達OFF(第1運動体と第2運動体間で動力が伝達しないかON時に比べて小さい動力しか伝達できない状態)の場合の構成を示している。下図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は、磁石の着磁方向を表すものである。また、点線矢印は、磁束の流れを概略図示したものである。
【0038】
図3は、中心軸方向の形状と縦列配置の構成を、中心軸方向の長さz0を形状単位とするユニットを中心軸方向に縦列配置した形状として説明するものである。
【0039】
なお、図1および図2に示す形状は、形状単位であるユニットを複数縦列配置したものの上下を説明のために適当な位置で切り取ったものを示しているが(すなわち、第1運動体と第2運動体とがそれぞれ5ユニット分の長さ分、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分表示している)、紙面上下方向にさらに連続した形状(各ユニットをさらに上下に縦列配置した形状)であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。なお、図1および図2に示す形状そのままでも本発明の効果を奏することが可能である。
【0040】
図3は、伝達ON時の断面図の主要部を概略表示したものである。この図で中心軸方向の形状を詳細に説明する。形状単位である1ユニットの中心軸方向の長さはz0であり、このユニットが中心軸方向に複数縦列配置されている。以下、縦列配置されたn番目のユニットである第(n)ユニットについて説明する。
【0041】
第1運動体の1ユニットは、中心軸方向の長さがz1(ただしz1≦z0)の筒状磁性体の内面(対向面1−2側の表面)に、中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える構成体(1−(n))を有する。そして、第1運動体は、1または複数のユニットの構成体が中心軸方向に、凸状磁性体部が第1運動体全体としても螺旋形状を構成するように一体的に縦列配置されている。
【0042】
第2回転体の1ユニットは、中心軸方向の長さがz2/2の円筒形状磁性体の外面(対向面1−2側の表面)に円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状の構成部2つ(2−(n)−0、2−(n)−1)が、z20(ただし、z20=z0−z2)の間隔で非磁性体(図示せず)を介して前記中心軸方向に縦列配置されている。そして、第2運動体は、このユニットが中心軸方向に縦列配置され、第(n−1)ユニットの構成部(2−(n−1)−1)と第(n)ユニットの構成部(2−(n)−0)とが凸状磁性体部が螺旋形状を構成するように一体構成され長さz2の構成体(2−(n))を構成し、第(n)ユニットの構成部(2−(n)−1)と第(n+1)ユニットの構成部(2−(n+1)−0)とが凸状磁性体部が螺旋形状を構成するように一体構成され長さz2の構成体(2−(n+1))を構成し、凸状磁性体部が第2運動体全体としても螺旋形状を構成するようにこれらの構成体が非磁性体(図示せず)を介してz20の間隔で一体的に縦列配置されている。
【0043】
伝達力ON/OFF制御用移動体の1ユニットは、中心軸プラス(あるいはマイナス)方向に着磁した円柱状の磁石を上下から円柱状磁性体ではさみ、伝達力ON/OFF制御用移動体の外周面上下から磁束が出入するように構成されて、中心軸方向の長さがz3(ただしz3≦z0)の構成体(3−(n))を形成している。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体は、磁石が中心軸プラス方向に着磁されているユニットと磁石が中心軸マイナス方向に着磁されているユニットが中心軸方向に縦列配置され、各ユニットの上部および下部から出入している磁束の方向が、最下ユニットから数えて奇数番目のユニットと偶数番目のユニットとでほぼ逆になるように中心軸方向に縦列配置されている。また、全体が第2運動体に対して中心軸方向に相対移動可能となっている。
【0044】
伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、伝達力を制御する場合の作用について図2の断面図を用いて説明する。点線矢印は磁束の流れを概略表示したものである。伝達ONの場合は、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体を通って第1運動体へ流れ、再度、第2運動体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入り、第1運動体と第2運動体とが磁気的に結合し、動力が伝達される。伝達OFF時には、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入り第1運動体へは磁束が流れないため、第1運動体と第2運動体とが磁気的に結合することがなく、動力が伝達されないこととなる。また、伝達力ON/OFF制御用移動体の位置がONとOFFの中間位置の場合は、伝達力がONとOFFの間の値になるため、伝達力ON/OFF制御用移動体の移動により伝達力(限界伝達力)を任意に制御することが可能である。
【0045】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0046】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0047】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0048】
これら運動方向を拘束(中心軸まわりの回転のみ可能、中心軸方向の移動のみ可能など)する手段としては、例えば、ガイド溝とこれに契合するガイドベアリングとを別途設けることにより可能である。また、このガイド溝の形によりガイド溝に添った運動が可能である。例えば、第2運動体を中心軸まわりの回転のみ可能なように構成し、第1運動体外面にガイドベアリングを設け、このガイドベアリングと契合するガイド溝として中心軸方向に所定の長さの溝とこれに続く中心軸まわりの溝を形成すれば、第2運動体の回転に伴い第1運動体は中心軸方向に直線移動を行った後に回転運動を行わせることなどが可能となる。
【0049】
(第2の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図4から図6に示す。第1運動体、第2運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が、すべて軸対称形状であり、それぞれの中心軸が一致しており、第1運動体および第2運動体の凸状磁性体部がそれぞれらせん状に形成されており、第1運動体および第2運動体が対向面(対向面1−2)を形成して対向している形状である。
【0050】
図4の上左図は動力伝達装置全体の斜視図、下図は左から順に第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体それぞれの斜視図であり、それぞれが一体構成されると共に、これらが組み合わさって図4の上左図に示す動力伝達装置を構成している。
【0051】
図5は、平面図(上図)および中心軸を含む面の断面形状を示した断面図(下図)である。下図のうち、左図は伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間で動力が伝達する状態)、右図は伝達OFF(第1運動体と第2運動体間で動力が伝達しないかON時に比べて小さい動力しか伝達できない状態)の場合の構成を示している。下図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は、磁石の着磁方向を表すものである。
【0052】
図6は、中心軸方向の形状と縦列配置の構成を、中心軸方向の長さz0を形状単位とするユニットを中心軸方向に縦列配置した形状として説明するものである。
【0053】
なお、図4および図5に示す形状は、形状単位であるユニットを複数縦列配置したものの上下を説明のために適当な位置で切り取ったものを示しているが(すなわち、第1運動体および第2運動体はそれぞれ5ユニット分の長さ分、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分の長さ分を表示している)、紙面上下方向にさらに連続した形状(各ユニットをさらに上下に縦列配置した形状)であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。なお、図4および図5に示す形状そのままでも本発明の効果を奏することが可能である。
【0054】
図6は、伝達ON時の断面図の主要部を概略表示したものである。この図で中心軸方向の形状を詳細に説明する。形状単位である1ユニットの中心軸方向の長さはz0であり、このユニットが中心軸方向に複数縦列配置されている。以下、縦列配置されたn番目のユニットである第(n)ユニットについて説明する。
【0055】
第1運動体の1ユニットは、中心軸方向の長さがz1(ただしz1≦z0)の筒状磁性体の外面(対向面1−2側の表面)に、中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える構成体(1−(n))を有する。そして、第1運動体は、1または複数のユニットの構成体が中心軸方向に、凸状磁性体部が第1運動体全体としても螺旋形状を構成するように一体的に縦列配置されている。
【0056】
第2回転体の1ユニットは、中心軸方向の長さがz2/2の円筒形状磁性体の内面(対向面1−2側の表面)に円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状の構成部2つ(2−(n)−0、2−(n)−1)が、z20(ただし、z20=z0−z2)の間隔で非磁性体(図示せず)を介して前記中心軸方向に縦列配置されている。そして、第2運動体は、このユニットが中心軸方向に縦列配置され、第(n−1)ユニットの構成部(2−(n−1)−1)と第(n)ユニットの構成部(2−(n)−0)とが凸状磁性体部が螺旋形状を構成するように一体構成され長さz2の構成体(2−(n))を構成し、第(n)ユニットの構成部(2−(n)−1)と第(n+1)ユニットの構成部(2−(n+1)−0)とが凸状磁性体部が螺旋形状を構成するように一体構成され長さz2の構成体(2−(n+1))を構成し、凸状磁性体部が第2運動体全体としても螺旋形状を構成するようにこれらの構成体が非磁性体(図示せず)を介してz20の間隔で一体的に縦列配置されている。
【0057】
伝達力ON/OFF制御用移動体の1ユニットは、中心軸プラス(あるいはマイナス)方向に着磁した円筒状の磁石を上下から円筒状磁性体ではさみ、伝達力ON/OFF制御用移動体の内周面上下から磁束が出入するように構成されて、中心軸方向の長さがz3(ただしz3≦z0)の構成体(3−(n))を形成している。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体は、磁石が中心軸プラス方向に着磁されているユニットと磁石が中心軸マイナス方向に着磁されているユニットが中心軸方向に縦列配置され、各ユニットの上部および下部から出入している磁束の方向が、最下ユニットから数えて奇数番目のユニットと偶数番目のユニットとでほぼ逆になるように中心軸方向に縦列配置されている。また、全体が第2運動体に対して中心軸方向に相対移動可能となっている。
【0058】
伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、伝達力を制御する場合の作用について図5の断面図を用いて説明する。点線矢印は磁束の流れを概略表示したものである。伝達ONの場合は、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体を通って第1運動体へ流れ、再度、第2運動体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入り、第1運動体と第2運動体とが磁気的に結合し、動力が伝達される。伝達OFF時には、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入り第1運動体へは磁束が流れないため、第1運動体と第2運動体とが磁気的に結合することがなく、動力が伝達されないこととなる。また、伝達力ON/OFF制御用移動体の位置がONとOFFの中間位置の場合は、伝達力がONとOFFの間の値になるため、伝達力ON/OFF制御用移動体の移動により伝達力(限界伝達力)を任意に制御することが可能である。
【0059】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0060】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0061】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0062】

(第3の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図7から図8に示す。図7は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0063】
図8は、図7に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0064】
第1の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体および第2運動体は、それぞれ5ユニット分が一体となって縦列配置され、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分が一体となって縦列配置されていると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0065】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0066】
第1運動体は、円筒状磁性体の対向面1−2側である内面に、円筒状磁性体の中心軸をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に18ヶ等間隔に備える形状となっている。
【0067】
第2運動体は、円筒形状磁性体の外面に、第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備える構成体複数が、非磁性体を介して間隔をおいて、第1運動体および第2運動体の中心軸方向に一体的に縦列配置されており、第1運動体の凸状磁性体部と対向可能なように全体として螺旋形状を構成している。なお、図では構成体をつなぐ物体は図示していないが、構成体どおしは連結されており一体となって運動する。
【0068】
伝達力ON/OFF制御用移動体は、回転軸プラス方向に着磁した円柱状の磁石を上下から円柱状磁性体ではさんだ物を磁石の着磁方向が交互に入れ替わるように縦列配置して構成されており、伝達力ON/OFF制御用移動体の外周面上下から磁束が出入りし、中心軸方向の位置により磁束の出入りが切り替わるように構成されている。また、全体が第2運動体に対して中心軸方向に相対移動可能となっている。
【0069】
伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用について図8に示した断面図を用いて説明する。点線矢印は磁束の流れを概略表示したものである。伝達ONの場合は、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体を通って第1運動体へ流れ、再度、第2運動体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入り、第1運動体と第2運動体とが磁気的に結合し、動力が伝達される。伝達トルクOFF時には、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入り第1運動体へは磁束が流れないため、第1運動体と第2運動体とが磁気的に結合することがなく、動力が伝達されないこととなる。また、伝達力ON/OFF制御用移動体の位置がONとOFFの中間位置の場合は、運動の伝達力がONとOFFの間の値になるため、伝達力ON/OFF制御用移動体の移動により伝達力を任意に制御することが可能である。
【0070】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0071】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0072】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0073】

(第4の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図9から図10に示す。図9は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0074】
図10は、図9に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0075】
第1の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体は2ユニット分が一体となって縦列配置され、第2運動体は5ユニット分が一体となって縦列配置され、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分が一体となって縦列配置されていると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0076】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0077】
第2運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状の構成体複数を有し、これら構成体が非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて中心軸方向に、凸状磁性体部が第2運動体全体としても螺旋形状を構成するように一体的に縦列配置されており一体的に運動する。
【0078】
第1運動体は、第2運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備えている。
【0079】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第1の実施の形態など)と同様である。
【0080】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0081】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0082】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0083】
(第5の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図11から図12に示す。図11は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0084】
図12は、図11に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0085】
第1の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体は5ユニット分が一体となって縦列配置し、第2運動体は2ユニットの長さ分(1ユニットのみ存在し2つの構成部がそれぞれ上下に延伸して2つの構成体を構成し、これらの構成体が非磁性体を介して縦列配置されている形状と考えることもできる)のみ存在し、伝達力ON/OFF制御用移動体は1ユニット分が存在する構成であると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0086】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0087】
第1運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状である。
【0088】
第2運動体は、第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備える構成体複数(2つ)が、非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて、前記中心軸方向に一体的に縦列配置されており、第2運動体全体としても凸状磁性体部が第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な形状となっている。
【0089】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第1の実施の形態など)と同様である。
【0090】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0091】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0092】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0093】

(第6の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図13から図14に示す。図13は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0094】
図14は、図13に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0095】
第2の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体および第2運動体は、それぞれ5ユニット分が一体となって縦列配置され、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分が一体となって縦列配置されていると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0096】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0097】
第1運動体は、円筒状磁性体の対向面1−2側である外面に、円筒状磁性体の中心軸をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に18ヶ等間隔に備える形状となっている。
【0098】
第2運動体は、円筒形状磁性体の内面に、第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備える構成体複数が、非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて、第1運動体および第2運動体の中心軸方向に一体的に縦列配置されており、第1運動体の凸状磁性体部と対向可能なように全体として螺旋形状を構成している。なお、図では構成体をつなぐ物体は図示していないが、構成体どおしは連結されており一体となって運動する。
【0099】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上述の説明(第2の実施の形態など)と同旨である。
【0100】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0101】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0102】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0103】

(第7の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図15から図16に示す。図15は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0104】
図16は、図15に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0105】
第2の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体は1ユニットのみ存在し、第2運動体は5ユニット分が一体となって縦列配置され、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分が一体となって縦列配置されていると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0106】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0107】
第2運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状の構成体複数を有し、これら構成体が非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて中心軸方向に、凸状磁性体部が第2運動体全体としても螺旋形状を構成するように一体的に縦列配置されており一体的に運動する。
【0108】
第1運動体は、第2運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備えている。
【0109】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第2の実施の形態など)と同様である。
【0110】
伝達力ON/OFF制御用移動体は、回転軸に対して半径方向プラス方向に着磁した円柱状の磁石とマイナス方向に着磁した円筒状の磁石を円筒状非磁性体を介してはさんだ物を磁石の着磁方向が交互に入れ替わるように縦列配置して構成されており、伝達力ON/OFF制御用移動体の外周面上下から磁束が出入りし、中心軸方向の位置により磁束の出入りが切り替わるように構成されている。また、全体が第2運動体に対して中心軸方向に相対移動可能となっている。かかる磁石の構成は本実施例に限らず、本発明全般で効果を奏することが可能である。伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第2の実施の形態など)と同様である。
【0111】
なお、伝達力ON/OFF制御用移動体として、他の実施の形態に示すように、中心軸プラス(あるいはマイナス)方向に着磁した円筒あるいは円柱状の磁石を上下から円筒状磁性体ではさみ、これらを磁石の着磁方向が交互に入れ替わるように縦列配置されている構成としても良い。この構成のほうが、多くの磁束を発生することが可能でON時の伝達トルクを大きくする観点から有利である。
【0112】

第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0113】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0114】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0115】

(第8の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図17から図18に示す。図17は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0116】
図18は、図17に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0117】
第2の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体は5ユニット分が一体となって縦列配置し、第2運動体は2ユニットの長さ分(1ユニットのみ存在し2つの構成部がそれぞれ上下に延伸して2つの構成体を構成し、これらの構成体が非磁性体を介して縦列配置されている形状と考えることもできる)のみ存在し、伝達力ON/OFF制御用移動体は1ユニット分が存在する構成であると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0118】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0119】
第1運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状である。
【0120】
第2運動体は、第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備える構成体複数(2つ)が、非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて、前記中心軸方向に一体的に縦列配置されており、第2運動体全体としても凸状磁性体部が第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な形状となっている。
【0121】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第2の実施の形態など)と同様である。
【0122】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0123】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0124】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0125】

(第9の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図19から図20に示す。図19は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0126】
図20は、図19に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0127】
第3の実施の形態に示した動力伝達装置において、第1運動体と伝達力ON/OFF制御用移動体が円周の一部分にのみ存在する形態と考えてよい。
【0128】
第1の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体および第2運動体は、それぞれ5ユニット分が一体となって縦列配置され、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分が一体となって縦列配置されていると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0129】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0130】
第2運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状の構成体複数(5つ)を有し、これら構成体が非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて中心軸方向に、凸状磁性体部が第2運動体全体としても螺旋形状を構成するように一体的に縦列配置されており一体的に運動する。
【0131】
第1運動体は、第2運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備えている。
【0132】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第1の実施の形態など)と同様である。
【0133】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。ただし、第1運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が本実施の形態に示した形状のように一部分の形状である場合には、第1運動体の回転に伴って伝達力ON/OFF制御用移動体も回転する構成とすることが必要となる。これを避ける場合は、軸対称形状である第2運動体に加えて、第1運動体あるいは伝達力ON/OFF制御用移動体の少なくとも一方も軸対称形状であることが好ましい。
【0134】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0135】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。ただし、第1運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が本実施の形態に示した形状のように一部分の形状である場合には、第1運動体の回転に伴って伝達力ON/OFF制御用移動体も回転する構成とすることが必要となる。これを避ける場合は、軸対称形状である第2運動体に加えて、第1運動体あるいは伝達力ON/OFF制御用移動体の少なくとも一方も軸対称形状であることが好ましい。
【0136】
(第10の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図21から図22に示す。図21は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0137】
図22は、図21に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0138】
第3の実施の形態に示した動力伝達装置において、第2運動体と伝達力ON/OFF制御用移動体が円周の一部分にのみ存在する形態と考えてよい。
【0139】
第1の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体および第2運動体は、それぞれ5ユニット分が一体となって縦列配置され、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分が一体となって縦列配置されていると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0140】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0141】
第1運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状である。
【0142】
第2運動体は、第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備える構成体複数(5つ)が、非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて、前記中心軸方向に一体的に縦列配置されており、第2運動体全体としても凸状磁性体部が第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な形状となっている。
【0143】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第1の実施の形態など)と同様である。
【0144】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0145】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。ただし、第2運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が本実施の形態に示した形状のように一部分の形状である場合には、第2運動体の回転に伴って伝達力ON/OFF制御用移動体も回転する構成とすることが必要である。これを避ける場合は、軸対称形状である第1運動体に加えて、第2運動体あるいは伝達力ON/OFF制御用移動体の少なくとも一方も軸対称形状であることが好ましい。
【0146】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。ただし、第2運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が本実施の形態に示した形状のように一部分の形状である場合には、第2運動体の回転に伴って伝達力ON/OFF制御用移動体も回転する構成とすることが必要となる。これを避ける場合は、軸対称形状である第1運動体に加えて、第2運動体あるいは伝達力ON/OFF制御用移動体の少なくとも一方も軸対称形状であることが好ましい。
【0147】
(第11の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図23から図24に示す。図23は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0148】
図24は、図23に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0149】
第6の実施の形態に示した動力伝達装置において、第1運動体と伝達力ON/OFF制御用移動体が円周の一部分にのみ存在する形態と考えてよい。
【0150】
第2の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体および第2運動体は、それぞれ5ユニット分が一体となって縦列配置され、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分が一体となって縦列配置されていると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0151】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0152】
第2運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状の構成体複数(5つ)を有し、これら構成体が非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて中心軸方向に、凸状磁性体部が第2運動体全体としても螺旋形状を構成するように一体的に縦列配置されており一体的に運動する。
【0153】
第1運動体は、第2運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備えている。
【0154】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第2の実施の形態など)と同様である。
【0155】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。ただし、第1運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が本実施の形態に示した形状のように一部分の形状である場合には、第1運動体の回転に伴って伝達力ON/OFF制御用移動体も回転する構成とすることが必要となる。これを避ける場合は、軸対称形状である第2運動体に加えて、第1運動体あるいは伝達力ON/OFF制御用移動体の少なくとも一方も軸対称形状であることが好ましい。
【0156】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0157】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。ただし、第1運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が本実施の形態に示した形状のように一部分の形状である場合には、第1運動体の回転に伴って伝達力ON/OFF制御用移動体も回転する構成とすることが必要となる。これを避ける場合は、軸対称形状である第2運動体に加えて、第1運動体あるいは伝達力ON/OFF制御用移動体の少なくとも一方も軸対称形状であることが好ましい。
【0158】
(第12の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図25から図26に示す。図25は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0159】
図26は、図25に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、右がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0160】
第6の実施の形態に示した動力伝達装置において、第2運動体と伝達力ON/OFF制御用移動体が円周の一部分にのみ存在する形態と考えてよい。
【0161】
第2の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z1=z0、z3=z0であって、第1運動体および第2運動体は、それぞれ5ユニット分が一体となって縦列配置され、伝達力ON/OFF制御用移動体は6ユニット分が一体となって縦列配置されていると考えることもできる。第1運動体、第2運動体、伝達力ON/OFF制御用移動体のそれぞれは上方向あるいは下方向にさらにユニットを追加した形状であってもよいし、少ないユニットで構成されていてもよい。
【0162】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0163】
第1運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状である。
【0164】
第2運動体は、第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備える構成体複数(5つ)が、非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて、前記中心軸方向に一体的に縦列配置されており、第2運動体全体としても凸状磁性体部が第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な形状となっている。
【0165】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第1の実施の形態など)と同様である。
【0166】
第1運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0167】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。ただし、第2運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が本実施の形態に示した形状のように一部分の形状である場合には、第2運動体の回転に伴って伝達力ON/OFF制御用移動体も回転する構成とすることが必要である。これを避ける場合は、軸対称形状である第1運動体に加えて、第2運動体あるいは伝達力ON/OFF制御用移動体の少なくとも一方も軸対称形状であることが好ましい。
【0168】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。ただし、第2運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体が本実施の形態に示した形状のように一部分の形状である場合には、第2運動体の回転に伴って伝達力ON/OFF制御用移動体も回転する構成とすることが必要となる。これを避ける場合は、軸対称形状である第1運動体に加えて、第2運動体あるいは伝達力ON/OFF制御用移動体の少なくとも一方も軸対称形状であることが好ましい。
【0169】
(第13の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図27から図28に示す。図27は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。
【0170】
図28は、図27に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図は左が伝達ONの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われる場合)、下がOFFの場合(第1運動体と第2運動体間の動力伝達が行われない場合)の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0171】
第5の実施の形態に示した動力伝達装置の第2運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体と、第2運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を外周に備える軸対称形状の第1運動体とから構成されている。
【0172】
第1の実施の形態と同様にユニットを縦列配置した構成としてとらえれば、z3=z0であって、第2運動体および伝達力ON/OFF制御用移動体は、それぞれ1ユニット分が存在していると考えることもできる。
【0173】
第1運動体と第2運動体とが対向しこれらの間に対向面(対向面1−2)を形成している。なお、対向面1−2は図示していない。
【0174】
第2運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状の構成体複数(2つ)を有し、これら構成体が非磁性体(図示せず)を介して間隔をおいて中心軸方向に、凸状磁性体部が第2運動体全体としても螺旋形状を構成するように一体的に縦列配置されており一体的に運動する。
【0175】
第1運動体は、第2運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を備えている。
【0176】
伝達力ON/OFF制御用移動体の構成および伝達力ON/OFF制御用移動体の移動に伴い、動力の伝達を制御する場合の作用については、上記の実施の形態(第1の実施の形態など)と同様である。
【0177】
第1運動体および第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の回転動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、伝達力を制御することが可能となる。
【0178】
(第14の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図29から図30に示す。図29は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。第4の実施の形態に示した動力伝達装置を2つ中心軸方向に配置したものに似た構成であるが、第1運動体および第2運動体の凸状磁性体部の螺旋ピッチ方向が反対方向である動力伝達装置が2つ中心軸方向に配置されている構成となっている。第1運動体および第2運動体の凸状磁性体部の螺旋形状が右回りの動力伝達装置と、第1運動体および第2運動体の凸状磁性体部の螺旋形状が左回りの動力伝達装置とが中心軸方向に配置されている構成と表現することもできる。これら2つの動力伝達装置の第1運動体どうし、第2運動体どうし、伝達力ON/OFF制御用移動体どうしがそれぞれ一体となって動作するように構成されている。また、2つの動力伝達装置のうち一方が伝達ONの場合に他方が伝達OFFとなるように、伝達力ON/OFF制御用移動体が一体構成されている。なお、図ではこれらを一体構成する部分は図示していない。
【0179】
図30は、図29に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図のうち、左図は、上部の動力伝達部が伝達ONで下部の動力伝達部が伝達OFFの場合、右図は、上部の動力伝達部が伝達OFFで下部の動力伝達部が伝達ONの場合の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0180】
第1運動体(2つの動力伝達装置の第1運動体どうしが一体構成されているものを指す。以下、本実施の形態において同様。)が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体(2つの動力伝達装置の第1運動体どうしが一体構成されているものを指す。以下、本実施の形態において同様。)が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体(2つの動力伝達装置の伝達力ON/OFF制御用移動体どうしが一体構成されているものを指す。以下、本実施の形態において同様。)が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、2つの動力伝達装置のうちどちらか一方のみONにすることが可能となるため、第1運動体の回転方向を反転させることなく第2運動体の移動方向を切り替えることが可能、あるいは、第2運動体の移動方向を反転させることなく第1運動体の回転方向を切り替えることが可能となる。例えば、第1運動体が上から見て右回りに回転している場合を考えると、図30の断面図左側の構成(上の動力伝達装置がON、下の動力伝達装置がOFF)の場合には、上の動力伝達装置による動力伝達が支配的になるため、第2運動体は上方向に移動することになる。逆に、図30の断面図右側の構成(上の動力伝達装置がOFF、下の動力伝達装置がON)の場合には、下の動力伝達装置による動力伝達が支配的になるため、第2運動体は下方向に移動することになる。したがって、第1運動体の回転方向を反転することなしに、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することにより、第2運動体の移動方向を反転することが可能になる。
【0181】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、2つの動力伝達装置のうちどちらか一方のみONにすることが可能となるため、第1運動体の回転方向を反転させることなく第2運動体の移動方向を切り替えることが可能、あるいは、第2運動体の移動方向を反転させることなく第1運動体の回転方向を切り替えることが可能となる。例えば、第2運動体が上から見て右回りに回転している場合を考えると、図30の断面図左側の構成(上の動力伝達装置がON、下の動力伝達装置がOFF)の場合には、上の動力伝達装置による動力伝達が支配的になるため、第2運動体は上方向に移動することになる。逆に、図30の断面図右側の構成(上の動力伝達装置がOFF、下の動力伝達装置がON)の場合には、下の動力伝達装置による動力伝達が支配的になるため、第2運動体は下方向に移動することになる。したがって、第2運動体の回転方向を反転することなしに、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することにより、第1運動体の移動方向を反転することが可能になる。
【0182】
なお、2つの動力伝達装置の伝達力ON/OFF制御用移動体をそれぞれ独立させて移動可能な構成とすれば、上下の動力伝達装置を同時に伝達OFFとすることも可能となるため、上記で説明した動作に加えて、第1運動体と第2運動体間の動力伝達を行わなくすることが可能となる。
【0183】
(第15の実施の形態)
本発明に係る動力伝達装置の一形態を図31から図32に示す。図31は、斜視図であり、上図は動力伝達装置の主要部の全体図、下図は動力伝達装置の各構成物を示す図である。第8の実施の形態に示した動力伝達装置を2つ中心軸方向に配置したものに似た構成であるが、第1運動体および第2運動体の凸状磁性体部の螺旋ピッチ方向が反対方向である動力伝達装置が2つ中心軸方向に配置されている構成となっている。第1運動体および第2運動体の凸状磁性体部の螺旋形状が右回りの動力伝達装置と、第1運動体および第2運動体の凸状磁性体部の螺旋形状が左回りの動力伝達装置とが中心軸方向に配置されている構成と表現することもできる。これら2つの動力伝達装置の第1運動体どうし、第2運動体どうし、伝達力ON/OFF制御用移動体どうしがそれぞれ一体となって動作するように構成されている。また、2つの動力伝達装置のうち一方が伝達ONの場合に他方が伝達OFFとなるように、伝達力ON/OFF制御用移動体が一体構成されている。なお、図ではこれらを一体構成する部分は図示していない。
【0184】
図32は、図31に示した動力伝達装置の平面図(上の図)および断面図(下2つの図)である。断面図の2つの図のうち、左図は、上部の動力伝達部が伝達ONで下部の動力伝達部が伝達OFFの場合、右図は、上部の動力伝達部が伝達OFFで下部の動力伝達部が伝達ONの場合の構成を示している。断面図の伝達力ON/OFF制御用移動体に記した矢印は磁石の着磁方向を表すものである。
【0185】
第1運動体(2つの動力伝達装置の第1運動体どうしが一体構成されているものを指す。以下、本実施の形態において同様。)が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第2運動体(2つの動力伝達装置の第1運動体どうしが一体構成されているものを指す。以下、本実施の形態において同様。)が中心軸方向の移動のみ可能なように構成され、伝達力ON/OFF制御用移動体(2つの動力伝達装置の伝達力ON/OFF制御用移動体どうしが一体構成されているものを指す。以下、本実施の形態において同様。)が第2運動体と共に移動するように構成すれば、第1運動体の回転動力と第2運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、2つの動力伝達装置のうちどちらか一方のみONにすることが可能となるため、第1運動体の回転方向を反転させることなく第2運動体の移動方向を切り替えることが可能、あるいは、第2運動体の移動方向を反転させることなく第1運動体の回転方向を切り替えることが可能となる。例えば、第1運動体が上から見て右回りに回転している場合を考えると、図32の断面図左側の構成(上の動力伝達装置がON、下の動力伝達装置がOFF)の場合には、上の動力伝達装置による動力伝達が支配的になるため、第2運動体は上方向に移動することになる。逆に、図32の断面図右側の構成(上の動力伝達装置がOFF、下の動力伝達装置がON)の場合には、下の動力伝達装置による動力伝達が支配的になるため、第2運動体は下方向に移動することになる。したがって、第1運動体の回転方向を反転することなしに、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することにより、第2運動体の移動方向を反転することが可能になる。
【0186】
第2運動体が中心軸まわりの回転のみ可能なように構成され、第1運動体が中心軸方向の移動のみ可能なように構成すれば、第2運動体の回転動力と第1運動体の直線動力とを相互に伝達可能な動力伝達装置として動作させることが可能である。そして、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することによって、2つの動力伝達装置のうちどちらか一方のみONにすることが可能となるため、第1運動体の回転方向を反転させることなく第2運動体の移動方向を切り替えることが可能、あるいは、第2運動体の移動方向を反転させることなく第1運動体の回転方向を切り替えることが可能となる。例えば、第2運動体が上から見て右回りに回転している場合を考えると、図32の断面図左側の構成(上の動力伝達装置がON、下の動力伝達装置がOFF)の場合には、上の動力伝達装置による動力伝達が支配的になるため、第2運動体は上方向に移動することになる。逆に、図32の断面図右側の構成(上の動力伝達装置がOFF、下の動力伝達装置がON)の場合には、下の動力伝達装置による動力伝達が支配的になるため、第2運動体は下方向に移動することになる。したがって、第2運動体の回転方向を反転することなしに、伝達力ON/OFF制御用移動体を第2運動体に対して相対移動することにより、第1運動体の移動方向を反転することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【0187】
磁気作用を利用して非接触で動力を伝達する動力伝達装置、特に回転駆動と直線駆動間の動力伝達や回転駆動どうしの動力伝達をオンーオフ可能な動力伝達装置を提供できるので、動力伝達の制御を行う必要がある製品に適用可能である。
【符号の説明】
【0188】
100 動力伝達装置
1 第1運動体
2 第2運動体
3 伝達トルクON/OFF制御用移動体
1−(n) 第1運動体の第(n)ユニットの構成体
2−(n) 第2運動体の第(n)ユニットの構成体
2−(n)−0,2−(n)−1 第2回転体の第(n)ユニットの下側および上側構成部
3−(n) 伝達トルクON/OFF制御用移動体の第(n)ユニットの構成体
4 磁性体
5 磁石




【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1運動体と第2運動体と伝達力ON/OFF制御用移動体とを有し、
第1運動体と第2運動体とが対向し対向面(対向面1−2)を形成して、第1運動体と第2運動体との間で非接触で動力を伝達する動力伝達装置であって、
第1運動体は、円筒あるいは円柱形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒あるいは円柱形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備え、
第2運動体は、第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を前記対向面(対向面1−2)側の表面に備える構成体複数が、非磁性体を介して間隔をおいて、前記中心軸方向に一体的に縦列配置されており、第2運動体全体としても凸状磁性体部が第1運動体の凸状磁性体部と対向可能な形状であり、
伝達力ON/OFF制御用移動体は、表面から磁束が第2運動体方向へ出入りし、前記中心軸方向の位置により磁束の出入が切り替わるように構成され、第2運動体の前記対向面(対向面1−2)側ではない表面に対向するように配置され、第2運動体の表面に沿って相対移動可能であり、第2運動体との相対位置により第1運動体と第2運動体との間の動力伝達をON/OFF制御可能なように構成され、動力伝達ON時には、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体の構成体を通って第1運動体へ流れ、第2運動体の間隔をおいて配置されている別の構成体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入るように構成され、動力伝達OFF時には、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入り第1運動体への磁束の流れが動力伝達ON時に比べて少なくなるように構成されている、
動力伝達装置。

【請求項2】
第1運動体と第2運動体と伝達力ON/OFF制御用移動体とを有し、
第1運動体と第2運動体とが対向し対向面(対向面1−2)を形成して、第1運動体と第2運動体との間で非接触で動力を伝達する動力伝達装置であって、
第2運動体は、円筒形状磁性体の対向面(対向面1−2)側の表面に、円筒形状磁性体の中心軸方向をピッチ軸とする螺旋形状の凸状磁性体部を周方向に等間隔に複数備える形状の構成体複数を有し、これら構成体が非磁性体を介して間隔をおいて前記中心軸方向に、凸状磁性体部が第2運動体全体としても螺旋形状を構成するように一体的に縦列配置されており、
第1運動体は、第2運動体の凸状磁性体部と対向可能な凸状磁性体部を前記対向面(対向面1−2)側の表面に備え、
伝達力ON/OFF制御用移動体は、表面から磁束が第2運動体方向へ出入りし、前記中心軸方向の位置により磁束の出入が切り替わるように構成され、第2運動体の前記対向面(対向面1−2)側ではない表面に対向するように配置され、第2運動体の表面に沿って相対移動可能であり、第2運動体との相対位置により第1運動体と第2運動体との間の動力伝達をON/OFF制御可能なように構成され、動力伝達ON時には、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体の構成体を通って第1運動体へ流れ、第2運動体の間隔をおいて配置されている別の構成体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入るように構成され、動力伝達OFF時には、伝達力ON/OFF制御用移動体から出ている磁束が第2運動体を通って伝達力ON/OFF制御用移動体へ入り第1運動体への磁束の流れが動力伝達ON時に比べて少なくなるように構成されている、
動力伝達装置。

【請求項3】
請求項1または2に記載の動力伝達装置であって、
第1運動体と第2運動体と伝達力ON/OFF制御用移動体は、第1運動体の中心軸または第2運動体の中心軸方向の長さz0を形状単位とするユニットが、それぞれ、前記中心軸方向に1あるいは2以上縦列配置されている部分を有し、第1運動体と第2運動体と伝達力ON/OFF制御用移動体それぞれが一体となって構成されており、
第1運動体の1ユニットは、前記中心軸方向の長さがz1(ただしz1≦z0)であり、
第2運動体の1ユニットは、凸状磁性体部を備え前記中心軸方向の長さがz2/2である構成部2つがz20(ただし、z20=z0−z2)の間隔で非磁性体を介して前記中心軸方向に縦列配置されており、
前記構成部が単独あるいは2つで構成体を形成して第2運動体を構成しており、
伝達力ON/OFF制御用移動体の1ユニットは、前記中心軸方向の長さがz3(ただしz3≦z0)であり、前記中心軸方向上部と下部から磁束が出入あるいは入出しており、
伝達力ON/OFF制御用移動体は、第1運動体または第2運動体に対して前記中心軸方向に相対移動可能であり、
伝達力ON/OFF制御用移動体の各ユニットの上部および下部から出入している磁束の方向が、最下ユニットから数えて奇数番目のユニットと偶数番目のユニットとでほぼ逆になっている、
動力伝達装置。

【請求項4】
請求項1または2または3に記載の動力伝達装置であって、
第1運動体が前記中心軸まわりに回転可能に、第2運動体が前記中心軸方向に移動可能に、伝達力ON/OFF制御用移動体が第2運動体と共に移動するように構成されている、
回転動力と直線動力を相互に伝達可能な動力伝達装置。

【請求項5】
請求項1または2または3に記載の動力伝達装置であって、
第2運動体が前記中心軸まわりに回転可能に、第1運動体が前記中心軸方向に移動可能に構成されている、
回転動力と直線動力を相互に伝達可能な動力伝達装置。

【請求項6】
請求項1または2または3に記載の動力伝達装置であって、
第1運動体と第2運動体とが回転可能に構成されている、
回転動力どうしを相互に伝達可能な動力伝達装置。

【請求項7】
第1運動体と第2運動体とが共に中心軸を有する軸対称形状であり、第1運動体と第2運動体の中心軸が共通である、
請求項4または5または6に記載の動力伝達装置。

































【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【公開番号】特開2011−7227(P2011−7227A)
【公開日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−149289(P2009−149289)
【出願日】平成21年6月24日(2009.6.24)
【出願人】(591074736)宮城県 (60)
【出願人】(303049418)株式会社松栄工機 (21)