Un sistema de transmisión de potencia magnética (1) incluyendo:

un primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) incluyendo una primera fila de polos magnéticos (11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) que está formada por una pluralidad de primeros polos magnéticos dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en una dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de dichos primeros polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, pudiendo moverse dicho primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a lo largo de la dirección predeterminada;

un segundo elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) incluyendo una segunda fila de polos magnéticos (11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) que está formada por una pluralidad de segundos polos magnéticos dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de dichos segundos polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, y está dispuesta de manera opuesta a dicha primera fila de polos magnéticos, siendo dicho segundo elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) relativamente móvil con respecto a dicho primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a lo largo de la dirección predeterminada;

un tercer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) incluyendo una tercera fila de polos magnéticos (11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) que está formada por una pluralidad de terceros polos magnéticos dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de dichos terceros polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, moviéndose dicho tercer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) con relación a dicho primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) de manera enclavada para moverse por ello a lo largo de la dirección predeterminada;

un cuarto elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) incluyendo una cuarta fila de polos magnéticos (11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) que está formada por una pluralidad de cuartos polos magnéticos dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de dichos cuartos polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, y está dispuesta de manera opuesta a dicha tercera fila de polos magnéticos, moviéndose dicho cuarto elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) con relación a dicho segundo elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) de manera enclavada para moverse por ello a lo largo de la dirección predeterminada;

un quinto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) incluyendo una primera fila de elementos de material magnético blando que está formada por una pluralidad de primeros elementos de material magnético blando (13d, 23d, 33d, 53d, 43d, 13e, 23e, 33e, 53e, 43e) dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, y está dispuesta entre dicha primera fila de polos magnéticos y dicha segunda fila de polos magnéticos, estando dispuesto dicho quinto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) de manera relativamente móvil con respecto a dicho primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) y dicho segundo elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a lo largo de la dirección predeterminada; y

un sexto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) incluyendo una segunda fila de elementos de material magnético blando que está formada por una pluralidad de segundos elementos de material magnético blando (13e, 23e, 33e, 53e, 43e, 13d, 23d, 33d, 53d, 43d) dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, y está dispuesta entre dicha tercera fila de polos magnéticos y dicha cuarta fila de polos magnéticos, moviéndose dicho sexto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) con relación a dicho quinto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) de manera enclavada para moverse por ello a lo largo de la dirección predeterminada,

donde cuando cada primer polo magnético y cada segundo polo magnético están en una primera posición opuesta uno enfrente de otro, cada tercer polo magnético y cada cuarto polo magnético están en una segunda posición opuesta uno enfrente de otro; donde cuando cada primer polo magnético y cada segundo polo magnético en la primera posición opuesta tienen polaridades diferentes uno de otro, cada tercer polo magnético y cada cuarto polo magnético en la segunda posición opuesta tienen polaridades idénticas uno a otro; cuando cada primer polo magnético y cada segundo polo magnético en la primera posición opuesta tienen polaridades idénticas uno a otro, cada tercer polo magnético y cada cuarto polo magnético en la segunda posición opuesta tienen polaridades diferentes uno de otro; y

donde cuando cada primer polo magnético y cada segundo polo magnético están en la primera posición opuesta, si cada primer elemento de material magnético blando está en una posición entre dicho primer polo magnético y dicho segundo polo magnético, cada segundo elemento de material magnético blando está en una posición entre dos pares de dichos terceros polos magnéticos y dichos cuartos polos magnéticos adyacentes uno a otro en la dirección predeterminada, y si cada segundo elemento de material magnético blando está en una posición entre dicho tercer polo magnético y dicho cuarto polo magnético, cada primer elemento de material magnético blando está en una posición entre dos pares de dichos primeros polos magnéticos y dichos segundos polos magnéticos que están adyacentes uno a otro en la dirección predeterminada

Dispositivo de transmisión de potencia magnética.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de transmisión de potencia magnética para transmitir una fuerza de accionamiento entre una pluralidad de elementos por fuerzas magnéticas.

Antecedentes de la invención

Convencionalmente, como un sistema de transmisión de potencia magnética de este tipo, se conoce el descrito en la literatura de patentes 1. Este sistema de transmisión de potencia magnética se compone de una pluralidad de engranajes magnéticos y un cuerpo de sistema. Cada engranaje magnético incluye un disco magnético formado de un material magnético, un aro dentado anular magnético montado en una superficie del disco magnético usando un adhesivo, y un eje de rotación encajado a presión en una porción central del disco magnético. El eje de giro es soportado rotativamente por el cuerpo de sistema. El aro dentado magnético es un conjunto de un dispositivo plano y anular de gran número de dientes magnéticos formado cada uno por un imán permanente y dispuesto de modo que los dientes magnéticos sean de polaridad diferente entre cada dos adyacentes. Además, cada diente magnético tiene una forma a modo de curva de radiación, tal como una forma de curva involuta.

En el sistema de transmisión de potencia magnética, un par de engranajes magnéticos están dispuestos de tal manera que sus superficies en el lado del aro dentado magnético estén una enfrente de otra, y las respectivas porciones de las superficies de los aros de dientes magnéticos de los engranajes magnéticos se solapen una con otra con una distancia predeterminada entre los aros de dientes magnéticos. Una fuerza magnética actúa entre las porciones de solapamiento, por lo que se transmite par entre el par de engranajes magnéticos. Dado que el par es transmitido así por la fuerza magnética, en comparación con un sistema de transmisión de potencia dispuesto para transmitir par por contacto mecánico, el sistema anterior de transmisión de potencia magnética es ventajoso porque no se necesita estructura lubricante, y no hay peligro de aparición de holgura o generación de polvo en las porciones de contacto.

Literatura de patentes 1: Publicación de patente japonesa (Kokai) número 2005-114162.

La publicación de patente japonesa número 59 023155, que representa la técnica anterior más próxima, describe cómo utilizar efectivamente la fuerza mediante la utilización de un imán y por el uso combinado simultáneo de repulsión y atracción. Dado que un imán fijo en el lado de pared lateral y un imán de inversión de polo hacen contacto uno con otro a polaridades diferentes uno de otro, se despolarizan un polo N y un polo S interiores, y solamente un polo S y un polo N exteriores están independientemente en una relación de repulsión. Un imán fijo y un imán de inversión de polo en el lado de eje rotativo también están colocados en la relación en que la atracción se ejerce solamente entre sus dos polos exteriores. En una posición, la atracción entre polos se ejerce en el superior, y simultáneamente, la repulsión entre los polos se ejerce en el inferior, dando lugar a la creación de una fuerza de repulsión. En una posición se ejerce una fuerza de atracción 4, que es atracción total menos repulsión total, en una posición C, se ejerce una fuerza de repulsión 4 de manera análoga, en una posición D se ejerce una fuerza de atracción 4 de manera análoga, y esto hace que dichas fuerzas, por orden, giren un eje rotativo. Cuanto mayor es el número de tales imanes dispuestos, mayor es el número de los polos, que contactan a diferentes polaridades y se despolarizan, y el número de polos, que contactan entre sí a la misma polaridad y son independientes, y la repulsión y atracción son grandes, dando lugar a la posibilidad de ahorrar energía.

Descripción de la invención

Según el sistema de transmisión de potencia magnética convencional antes descrito, se transmite par entre el par de los engranajes magnéticos por la fuerza magnética que actúa en las porciones de solapamiento de los aros de dientes magnéticos, de modo que la relación de una porción que contribuye a la transmisión de par a una superficie total de cada aro dentado magnético sea tan pequeña que sea imposible asegurar eficientemente una zona de un recorrido magnético. Esto da lugar a una baja eficiencia de transmisión de par y una pequeña capacidad de transmisión de par. Además, los dientes magnéticos tienen una forma tan complicada que hace molesta y lenta su fabricación, lo que incrementa el costo de fabricación del sistema de transmisión de potencia magnética.

La presente invención se ha realizado con el de proporcionar una solución a los problemas antes descritos, y su objeto es proporcionar un sistema de transmisión de potencia magnética que es capaz de mejorar la eficiencia de transmisión de potencia y la capacidad de transmisión de potencia y reducir los costos de fabricación del sistema, manteniendo al mismo tiempo los efectos ventajosos de la transmisión de potencia realizada por fuerzas magnéticas.

Para lograr el objeto, la invención según la reivindicación 1 proporciona un sistema de transmisión de potencia magnética 1, 1B a 1H, incluyendo un primer elemento móvil (rotor exterior 11, rotor interior 12, rotores exteriores izquierdo y derecho 21, rotores interiores izquierdo y derecho 22, rotor de diámetro pequeño 31, rotor de gran diámetro 32, rotor izquierdo 41, rotor derecho 42, corredera exterior 51, corredera interior 52) incluyendo una primera fila de polos magnéticos formada por una pluralidad de primeros polos magnéticos (por ejemplo imanes permanentes 11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c en la realización (lo mismo se aplica a continuación en esta sección)) dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en una dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de los primeros polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, pudiendo moverse el primer elemento móvil a lo largo de la dirección predeterminada, un segundo elemento móvil (rotor exterior 11, rotor interior 12, rotores exteriores izquierdo y derecho 21, rotores interiores izquierdo y derecho 22, rotor de diámetro pequeño 31, rotor de gran diámetro 32, rotor izquierdo 41, rotor derecho 42, corredera exterior 51, corredera interior 52) incluyendo una segunda fila de polos magnéticos que está formada por una pluralidad de segundos polos magnéticos (imanes permanentes 11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de los segundos polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, y está dispuesta en una relación opuesta a la primera fila de polos magnéticos, siendo relativamente móvil el segundo elemento móvil con respecto al primer elemento móvil a lo largo de la dirección predeterminada, un tercer elemento móvil (rotor exterior 11, rotor interior 12, rotores exteriores izquierdo y derecho 21, rotores interiores izquierdo y derecho 22, rotor de diámetro pequeño 31, rotor de gran diámetro 32, rotor izquierdo 41, rotor derecho 42, corredera exterior 51, corredera interior 52) incluyendo una tercera fila de polos magnéticos que está formada por una pluralidad de terceros polos magnéticos (imanes permanentes 11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de los terceros polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, moviéndose el tercer elemento móvil con relación al primer elemento móvil de manera enclavada para moverse por ello a lo largo de la dirección predeterminada, un cuarto elemento móvil (rotor exterior 11, rotor interior 12, rotores exteriores izquierdo y derecho 21, rotores interiores izquierdo y derecho 22, rotor de diámetro pequeño 31, rotor de gran diámetro 32, rotor izquierdo 41, rotor derecho 42, corredera exterior 51, corredera interior 52) incluyendo una cuarta fila de polos magnéticos que está formada por una pluralidad de cuartos polos magnéticos (imanes permanentes 11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de los cuartos polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, y está dispuesta en una relación opuesta a la tercera fila de polos magnéticos, moviéndose el cuarto elemento móvil con relación al segundo elemento móvil de manera enclavada para moverse por ello a lo largo de la dirección predeterminada, un quinto elemento...

1. Un sistema de transmisión de potencia magnética (1) incluyendo:

un primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) incluyendo una primera fila de polos magnéticos (11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) que está formada por una pluralidad de primeros polos magnéticos dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en una dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de dichos primeros polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, pudiendo moverse dicho primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a lo largo de la dirección predeterminada;

un segundo elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) incluyendo una segunda fila de polos magnéticos (11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) que está formada por una pluralidad de segundos polos magnéticos dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de dichos segundos polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, y está dispuesta de manera opuesta a dicha primera fila de polos magnéticos, siendo dicho segundo elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) relativamente móvil con respecto a dicho primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a lo largo de la dirección predeterminada;

un tercer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) incluyendo una tercera fila de polos magnéticos (11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) que está formada por una pluralidad de terceros polos magnéticos dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de dichos terceros polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, moviéndose dicho tercer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) con relación a dicho primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) de manera enclavada para moverse por ello a lo largo de la dirección predeterminada;

un cuarto elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) incluyendo una cuarta fila de polos magnéticos (11c, 12c, 21c, 22c, 31c, 32c, 41c, 42c, 51c, 52c) que está formada por una pluralidad de cuartos polos magnéticos dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, teniendo cada dos polos adyacentes de dichos cuartos polos magnéticos polaridades diferentes uno de otro, y está dispuesta de manera opuesta a dicha tercera fila de polos magnéticos, moviéndose dicho cuarto elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) con relación a dicho segundo elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) de manera enclavada para moverse por ello a lo largo de la dirección predeterminada;

un quinto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) incluyendo una primera fila de elementos de material magnético blando que está formada por una pluralidad de primeros elementos de material magnético blando (13d, 23d, 33d, 53d, 43d, 13e, 23e, 33e, 53e, 43e) dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, y está dispuesta entre dicha primera fila de polos magnéticos y dicha segunda fila de polos magnéticos, estando dispuesto dicho quinto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) de manera relativamente móvil con respecto a dicho primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) y dicho segundo elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a lo largo de la dirección predeterminada; y

un sexto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) incluyendo una segunda fila de elementos de material magnético blando que está formada por una pluralidad de segundos elementos de material magnético blando (13e, 23e, 33e, 53e, 43e, 13d, 23d, 33d, 53d, 43d) dispuestos a intervalos aproximadamente iguales en la dirección predeterminada, y está dispuesta entre dicha tercera fila de polos magnéticos y dicha cuarta fila de polos magnéticos, moviéndose dicho sexto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) con relación a dicho quinto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) de manera enclavada para moverse por ello a lo largo de la dirección predeterminada,

donde cuando cada primer polo magnético y cada segundo polo magnético están en una primera posición opuesta uno enfrente de otro, cada tercer polo magnético y cada cuarto polo magnético están en una segunda posición opuesta uno enfrente de otro; donde cuando cada primer polo magnético y cada segundo polo magnético en la primera posición opuesta tienen polaridades diferentes uno de otro, cada tercer polo magnético y cada cuarto polo magnético en la segunda posición opuesta tienen polaridades idénticas uno a otro; cuando cada primer polo magnético y cada segundo polo magnético en la primera posición opuesta tienen polaridades idénticas uno a otro, cada tercer polo magnético y cada cuarto polo magnético en la segunda posición opuesta tienen polaridades diferentes uno de otro; y

donde cuando cada primer polo magnético y cada segundo polo magnético están en la primera posición opuesta, si cada primer elemento de material magnético blando está en una posición entre dicho primer polo magnético y dicho segundo polo magnético, cada segundo elemento de material magnético blando está en una posición entre dos pares de dichos terceros polos magnéticos y dichos cuartos polos magnéticos adyacentes uno a otro en la dirección predeterminada, y si cada segundo elemento de material magnético blando está en una posición entre dicho tercer polo magnético y dicho cuarto polo magnético, cada primer elemento de material magnético blando está en una posición entre dos pares de dichos primeros polos magnéticos y dichos segundos polos magnéticos que están adyacentes uno a otro en la dirección predeterminada.

2. Un sistema de transmisión de potencia magnética (1) según la reivindicación 1, donde dicho primer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) y dicho tercer elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) están formados integralmente uno con otro como un séptimo elemento móvil (11, 12, 31, 32, 41, 42, 51, 52), estando formados dicho segundo elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) y dicho cuarto elemento móvil (11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) integralmente uno con otro como un octavo elemento móvil, estando formados dicho quinto elemento móvil (12, 32, 42, 52) y dicho sexto elemento móvil (13, 23, 33, 43, 53) integralmente uno con otro como un noveno elemento móvil (13, 33, 43, 53).

3. Un sistema de transmisión de potencia magnética (1) según la reivindicación 2, donde dichos séptimos (11, 12, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a novenos elementos móviles (13, 33, 43, 53) están formados por tres correderas (51, 52, 53) relativamente deslizantes una con respecto a otra, respectivamente.

4. Un sistema de transmisión de potencia magnética (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2, donde dichos séptimos (11, 12, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a novenos elementos móviles (13, 33, 43, 53) están formados por tres rotores concéntricos (11, 12, 13, 31, 32, 33, 41, 42, 43) rotativos uno con relación a otro, respectivamente, estando dispuesta dicha pluralidad de polos magnéticos primeros a cuartos y dicha pluralidad de primeros y segundos elementos de material magnético blando de manera que sean iguales en número una a otra.

5. Un sistema de transmisión de potencia magnética (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, donde uno de dichos séptimos (11, 12, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a novenos elementos móviles (13, 33, 43, 53) está dispuesto de manera que sea inmóvil.

6. Un sistema de transmisión de potencia magnética (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, incluyendo además un dispositivo de cambio de fuerza magnética (17, 18) para cambiar las fuerzas magnéticas que actúan en dichos séptimos (11, 12, 31, 32, 41, 42, 51, 52) a novenos elementos móviles (13, 33, 43, 53).