[发明专利]磁性齿轮装置以及保持部件

说明书

技术领域

本发明涉及能够抑制涡流损耗（eddy current loss）的磁性齿轮装置以及保持部件。

背景技术

作为非接触的齿轮装置有磁性齿轮装置。磁性齿轮装置包括：以相等间隔配置有多个磁极对的第一动子以及第二动子，所述磁极对在作用面一侧具有不同的磁极。第一动子以及第二动子例如为圆筒状、圆板状或平板状。在第一动子以及第二动子之间，以相等的间隔配置了起到极片功能的多个磁性体。当第一动子移动时，因第一动子以及第二动子分别具有的磁极对之间的磁性相互作用，而使第二动子移动。根据第一动子以及第二动子分别具有的磁极对各自的个数的组合，来确定第二动子相对于第一动子的齿数比。在此，作用面是指，夹持多个磁性体并进行对置的第一动子和第二动子的对置面一侧。

已知有第一动子以及第二动子包括内侧转子以及外侧转子的圆筒旋转型、或者第一动子以及第二动子包括内侧柱以及外侧柱的圆筒直线型等磁性齿轮装置（例如参照非专利文献1以及非专利文献3）。圆筒旋转型的磁性齿轮装置包括：圆筒状的内侧转子；与该内侧转子具有间隙并将其嵌入到内侧的圆筒状的外侧转子；与内侧转子以及外侧转子具有间隙并被插入到二者之间的圆筒状的中间轭铁。在内侧转子的外周面以及外侧转子的内周面上，沿着圆周方向分别配置有多个由N极和S极的磁铁构成的磁极对。中间轭铁沿着圆周方向以相等的间隔对多个强磁性的磁性体进行保持。

当外侧转子旋转时，因内侧转子以及外侧转子分别具有的磁极对之间的磁性相互作用，而使内侧转子旋转。在此，当将分别配置在内侧转子以及外侧转子上的磁极对的个数设为Ph以及Pl时，随着内侧转子以及外侧转子的旋转，沿着径向会产生交变磁场。在此，如果将中间轭铁所保持的磁性体的个数设为Ns时，交变磁场主要包括：Ph次谐波分量（harmonic component）、（Ns-Ph）次谐波分量以及（Ns+Ph）次谐波分量（例如参照非专利文献2）。

为了使内侧转子以及外侧转子与包括这三个谐波分量的交变磁场进行同步旋转，有时将配置在外侧转子上的磁极对的个数Pl设为（Ns-Ph）或者（Ns+Ph）（例如参照非专利文献2）。换句话说，有时将中间轭铁所保持的磁性体的个数Ns设为（Ph+Pl）或者（Pl-Ph）。

图10是表示现有技术的圆筒旋转型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图。磁性齿轮装置包括内侧转子100、中间轭铁200和外侧转子300。在内侧转子100的外周面上，沿着圆周方向配置有3个磁极对102，所述磁极对102由沿厚度方向磁化的外周面侧为N极的磁铁102a以及外周面侧为S极的磁铁102b所构成。另外，在外侧转子300的内周面上，沿着圆周方向配置有7个磁极对302，所述磁极对302由沿厚度方向磁化的内周面侧为N极的磁铁302a以及内周面侧为S极的磁铁302b所构成。由此，图10所示的磁性齿轮装置具有：齿数比是3/7。

中间轭铁200沿着圆周方向并以相等的间隔，对10个磁性体202进行保持，所述10是内侧转子100具有的磁极对102的个数3以及外侧转子300具有的磁极对302的个数7这两者的共计。中间轭铁200例如是在形成为圆筒状的树脂上固定各磁性体202而进行制作的（参照专利文献1）。包括因磁极对102、302而产生的3次谐波分量、7次谐波分量以及13次谐波分量的交变磁场，沿着径向与中间轭铁200进行交叉。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/087408号公报

非专利文献

非专利文献1：K.Atallah、“Design,analysis and realisation of a high-performance magnetic gear”、IEE Proceedings-Electric Power Applications、英国、2004年3月、151卷、2号、135-143项。

非专利文献2：池田哲也·中村健二·一ノ仓理、《关于永久磁铁式磁性齿轮的转子结构的一考察》（永久磁石式磁気ギアの回転子構造に関する一考察）、磁气学会论文志、2009年、33卷、2号、130-134项。

非专利文献3：K.Atallah、J.Wang、D.Howe，“A high-performance linearmagnetic gear”、Journal ofApplied Physics、美国、2005年、97卷、10号、10N516-01项-03项。

发明内容