JPH0746896B2

JPH0746896B2 - 磁気カップリング

Info

Publication number: JPH0746896B2
Application number: JP1009951A
Authority: JP
Inventors: 伸一郎小杉
Original assignee: 工業技術院長
Priority date: 1989-01-20
Filing date: 1989-01-20
Publication date: 1995-05-17
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: JPH02193564A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、水素ガス等の還元性ガス雰囲気中で使用する
磁気カップリングに関する。

（従来の技術）第６図は従来の磁気カップリングの断面図である。磁気
カップリングは真空容器や爆発性のあるガスを含む容器
等の中に接触部を持たずに回転力を伝える装置である。
回転力は圧力隔壁１をはさんで向かい合った磁石2,3の
吸引力により伝達される。駆動側のシャフト４が回転す
ると磁石の吸引力により負荷側のシャフト５も回転す
る。駆動側と負荷側とは容器の壁６、駆動側のフランジ
７、磁気カップリングの胴８、負荷側フランジ９、圧力
隔壁１によって仕切られている。負荷側は真空であった
り、爆発性や毒性のあるガスであったりする。磁気カッ
プリングでは摺動部がないのでガス漏れは非常に少ない
ため、ガスの漏れを嫌う用途には適している。

第７図は従来の磁気カップリングの断面図である。負荷
側ロータ10の外周面には磁石2a,2b,2c,2dがはられ、駆
動側ロータ11の内周面には磁石3a,3b,3c,3dがはられて
いる。向かい合った磁石（例えば2aと3a）はそれぞれＳ
極とＮ極に着磁されており吸引力が働く。駆動側ロータ
11と負荷側ロータ10との間に図の様に角度が付くと磁石
の間に働く吸引力は図のように円周方向に傾くため、駆
動側ロータと負荷側ロータの間にトルクが発生する。

（発明が解決しようとする課題）従来の磁気カップリングの負荷側のロータには外周上に
磁石が張られていた。磁石の機械的な性質は圧縮には非
常に強いが引っ張りには弱く非常に脆い。磁気カップリ
ングを高速で回転させると負荷側のロータには大きな引
っ張り応力が加わる。磁石の引っ張りに弱く脆い機械的
な性質のため従来の磁気カップリングでは回転数が制限
されていた。また、磁石が割れて飛散するのを防ぐため
負荷側ロータの外周にガラス繊維強化テープを巻いたモ
リブデン線を巻いたりしていた。このため、それらを巻
いた分だけ負荷側ロータと駆動側ロータの磁石の距離が
離れてしまう。磁石の吸引力は磁石の距離に反比例して
弱くなるので磁石間の距離は出来るだけ小さい方が大き
なトルクを伝えることが出来る。また、還元性のガス雰
囲気中では磁石材料のほとんど酸化物であるため、還元
されて磁石としての性質を失うだけでなく、粉末状にな
ってしまう。負荷側の磁石は容器中のガスにさらされる
ため、ペンキ塗りやコーティング等が施されるがそれで
もガスの磁石への侵入を完全に止めることは出来ないの
で長い間には磁石は還元され粉末状になってしまうので
還元性のガス雰囲気中ではこのような磁気カップリング
を使用することが出来ない。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、
高速回転に耐え、還元性のガス雰囲気中でも使用できる
磁気カップリングを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明の磁気カップリングは、
内周側に複数の磁石が配世された円筒型の駆動側ロータ
と、この駆動側ロータの内周面と空隙を介して設けられ
た圧力隔壁と、この圧力隔壁内に収納され圧力隔壁内周
面と空隙を介して前記駆動側ロータと同一軸中心を有し
磁石を内包し外周側が複数の磁性部材とこの磁性部材間
に配設された非磁性部材で構成された負荷側ロータとを
備え、前記駆動側ロータと圧力隔壁とを、駆動側ロータ
を軸受を介して支承する駆動側フランジと、前記負荷側
ロータを軸受を介して支承する負荷側フランジと、これ
らのフランジ間を接続する外筒とで覆った構成とする。

また、前記圧力隔壁を負荷側フランジにシール部材を介
して取り付け、かつ駆動側フランジと外筒間および負荷
側フランジと外筒間をそれぞれシール部材を介して取り
付けるようにすれば還元ガス雰囲気に対してより効果的
である。

（作用）本発明の磁気カップリングは以上のように構成されてい
るので、駆動側ロータの回転が負荷側ロータに非接触に
て確実に伝達され、しかも高速回転においても磁石が飛
散したりすることがない。また、水素ガス等の還元性ガ
ス雰囲気中においても磁石が還元されることない。

（実施例）以下に本発明の一実施例について図を用いて説明する。
第１図は本実施例に係る磁気カップリングの縦断面図で
あり、12は圧力隔壁、13は駆動側ロータ、14は駆動側磁
石、15は駆動側シャフト、16は負荷側ロータ、17は負荷
側磁石である。負荷側磁石17は負荷側ロータ16の内部に
埋め込まれている。第２図に第１図の駆動側ロータ及び
負荷側ロータ部の断面図を示す。駆動側ロータ13の内周
には駆動側磁石14a,14bが配設されている。駆動側磁石1
4a,14bはそれぞれＳ極,N極が内周にくるように着磁され
ている。駆動側磁石の内周側には圧力隔壁12が空隙を介
して設けられ、さらに圧力隔壁の内周側には空隙を介し
て負荷側ロータ16が設けられており、前記駆動側ロータ
13と共に駆動側ロータを軸受を介して支承する駆動側フ
ランジ７、負荷側ロータを軸受を介して支承する負荷側
フランジ９、およびこれらのフランジ間を接続する外筒
８により密閉され、駆動側フランジ７の外周部が容器隔
壁６にシール部材30を介して取り付けられている。負荷
側ロータ16には内部に負荷側磁石17が埋め込まれてい
る。負荷側磁石17の両側には磁性材料（たとえばFe、N
i）でできたヨーク19a,19bが取り付けられている。負荷
側磁石17はヨークの取り付けられている方向に着磁され
ている。磁石の残りの面は非磁性材料でできたシャフト
18によりふさがれている。シャフト18は磁石の入る部分
がくり抜かれた形状になっている。ヨークとシャフト及
び磁石の結合はボルトによる締結、溶接、あるいは高温
高圧下での拡散接合によって行われる。

尚、圧力隔壁12は負荷側フランジ９にシール部材30を介
して取り付けられており、また負荷側フランジ９と外筒
８間及び駆動側フランジ７と外筒８間もそれぞれシール
部材30を介して取り付けられている。

次に本実施例の作用について述べる。

負荷側磁石17のＮ極側に取り付けられたヨーク19aは磁
石17の作用により磁石に面する側はＳ極に外周側はＮ極
になる。Ｓ極側に取り付けられたヨーク19bでは磁石に
面する側がＮ極に外周側がＳ極になる。負荷側ロータ全
体としてはヨークの部分に磁石をはりつけて着磁したの
と同じく片側がＮ極、反対側がＳ極となっている。非磁
性材料からなるシャフトの部分には磁性は現れない。ロ
ータのヨーク部分に生じたＮ極とＳ極は圧力隔壁12をは
さんで駆動側ロータの内周に作ったＳ極とＮ極と引合
い、駆動側ロータ13の回転に同期して負荷側ロータ16も
回転する。

本実施例によれば負荷側磁石17は負荷側ロータ16の内部
にあるので容器隔壁６内部のガスに触れることがない。
このため、本実施例の磁気カップリングは水素ガスなど
還元性のガスを使用する容器内においても使用すること
ができる。また、引っ張りに弱く脆い磁石はロータの内
部に設置したので磁石が遠心力により割れて飛散するこ
とがない。また、ヨークとシャフトとは溶接等により強
固に接合することが出来るので負荷側ロータの外周に張
り付けられた構造の従来の負荷側ロータに比べより高い
回転数が回転させることが出来る。

次に本発明の他の実施例について述べる。第３図から第
５図に本発明の他の実施例である磁気カップリングの負
荷側ロータ部の断面図を示す。第３図及び第４図の負荷
側ロータでは磁性材料からなるヨークの形状が第３図に
示すようなヨーク21a,21b、第４図に示すようなヨーク2
4a,24bのように前記実施例のような半円形19a,19bでな
くて４角形に近い形状になっている。このような形状で
はシャフト部を通して磁束が漏れにくいので磁石の磁束
を有効に使用することができる。また第５図の例では、
ヨーク27に溝29がほられている。この溝は磁束抵抗にな
るので磁束が非磁性材料のシャフト28を通して漏れるの
を防ぎ磁束がトルクに有効に使用される。

〔発明の効果〕

本発明によれば磁石を負荷側ロータの内部にその表面が
現われない様に埋め込まれているので高速回転に耐え、
還元性のガス雰囲気中でも使用することができる磁気カ
ップリングを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る磁気カップリングの断
面図、第２図は第１図の磁気カップリングの負荷側ロー
タ及び駆動側ロータの断面図、第３図乃至第５図は本発
明の他の実施例に係る磁気カップリングの負荷側ロータ
の断面図、第６図は従来の磁気カップリングの断面図、
第７図は第６図の負荷側ロータ及び駆動側ロータの断面
図である。６……容器隔壁、７……駆動側フランジ８……外筒、９……負荷側フランジ 12……圧力隔壁、13……駆動側ロータ 14a,14b……駆動側磁石、15……駆動側シャフト 16……負荷側ロータ、17……負荷側磁石 18……負荷側シャフト、19a,19b……ヨーク 29……溝、30……シール部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周側に複数の磁石が配置された円筒型の
駆動側ロータと、この駆動側ロータ内周面と空隙を介し
て設けられた圧力隔壁と、この圧力隔壁内に収納された
圧力隔壁内周面と空隙を介して前記駆動側ロータと同一
軸中心を有して設けた負荷側ロータと、負荷側ロータの
内側軸中心部に設けた磁石とこの磁石の外周側に設けた
複数の磁性部材とこの磁性部材間に配設された非磁性部
材とで負荷側ロータ外周に磁極を形成するとともに、前
記駆動側ロータと圧力隔壁とを、駆動側ロータを軸受を
介して支承する駆動側フランジと、前記負荷側ロータを
軸受を介して支承する負荷側フランジと、これらのフラ
ンジ間を接続する外筒とで覆ったことを特徴とする磁気
カップリング。
【請求項２】前記圧力隔壁は負荷側フランジにシール部
材を介して取り付けられ、かつ駆動側フランジと外筒間
および負荷側フランジと外筒間がそれぞれシール部材を
介して取り付けられていることを特徴とする請求項
（１）記載の磁気カップリング。