[发明专利]磁齿轮

说明书

技术领域

本发明涉及以非接触的方式传递转矩的磁齿轮。

背景技术

近年来，研究开发了利用稀土类磁铁来实现高转矩密度的磁通调制型的磁齿轮(磁性齿轮)(非专利文献1)。并且，在专利文献1中对其构成构件尤其是磁性极片(磁极片)的强度提高进行了公开。

此外，在非专利文献2中，公开了在磁性齿轮机构中将永久磁铁在层叠厚度方向上分割的结构。在非专利文献3中，公开了将磁性齿轮机构的旋转件结构埋入而成为磁体型的结构。

【专利文献】

【专利文献1】WO2009/087408

【非专利文献】

【非专利文献1】K.Atallah and D.Howe：A Novel High-Performance Magnetic Gear：IEEE Transactions on Magnetics，Vol.37，No.4，pp.2844-2846

【非专利文献2】Journal of the Magnetics Society of Japan Vol.33，No.2，2009“关于永久磁铁式磁性齿轮的效率提高的考察”

【非专利文献3】Journal of the Magnetics Society of Japan Vol.34，No.3，2010“关于永久磁铁式磁性齿轮的旋转件结构的研讨”

上述非专利文献1介绍磁齿轮的原理和磁特性，未对其机构和强度进行研讨。

另一方面，上述专利文献1公开了将磁齿轮的磁性极片的一方的端部与端部保持构件结合而成为刚性结构，从而提高磁性极片的强度的方法。然而，磁性极片由层叠钢板和压粉磁心等构成，因此其自身强度较弱，不足以实现高转矩驱动和大型化。此外，在作为端部保持构件使用磁性体时，永久磁铁磁通向端部保持构件一方漏出，使转矩传递特性下降。

此外，在上述专利文献1中还公开了以下方法，即，使用与磁性极片不同的金属杆，将其两方的端部分别与第一和第二金属制端部保持构件结合，磁性极片与金属杆电绝缘地模制，由此提高磁性极片的强度。然而，由于金属杆与金属制端部保持构件的结合而形成电流环路，在驱动时在金属杆与金属制端部保持构件中产生感应电流，尤其在高速驱动时损失会大幅增大。此外，在金属制端部保持构件为磁性体时，永久磁铁磁通向端部保持构件一方漏出，使转矩传递特性下降。需要说明的是，上述非专利文献2及3中，对于磁性齿轮的涡电流造成的损失等进行了研究，但对于其机构和强度未进行研究。

发明内容

本发明着眼于上述问题而作出，其目的在于提供一种防止转矩传递特性的降低，提高磁性极片的强度且能够减小损失的磁齿轮。

为了解决上述问题，例如，磁齿轮具备：具有多个永久磁铁磁极的第一永久磁铁磁场、具有与该第一永久磁铁磁场极数不同的多个永久磁铁磁极的第二永久磁铁磁场、在所述第一永久磁铁磁场与所述第二永久磁铁磁场之间具有多个磁性极片而调制所述第一及第二永久磁铁磁场的极数的调制磁极，在该磁齿轮中，在所述多个磁性极片之间具备非磁性杆，所述非磁性杆的一方的端部与第一非磁性端部保持构件连接，所述非磁性杆的另一方的端部构成为与第二非磁性端部保持构件电绝缘。作为所述非磁性杆的一方的端部与第一非磁性端部保持构件连接的方式，可以为一体形成，也可以通过螺钉或粘接剂等将各构件卡止。

此外，若构成为具备防止所述第二非磁性端部保持构件因旋转离心力而结构分解的机构(例如，在所述第二非磁性端部保持构件上设置凹陷或孔或者形成突起的形状)，则能够提高相对于旋转离心力的抗性。

此外，所述非磁性杆配置在所述第一永久磁铁磁场与所述第二永久磁铁磁场之间的大致中间位置，所述非磁性杆的从所述第一永久磁铁磁场侧朝向所述第二永久磁铁磁场侧的长度与所述磁性极片的从所述第一永久磁铁磁场侧朝向所述第二永久磁铁磁场侧的长度不同。

【发明效果】

根据本发明，能够提高磁齿轮的效率。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的磁齿轮剖视图。

图2是表示本发明的实施方式1的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。

图3是表示本发明的实施方式2的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。

图4是表示本发明的实施方式3的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。

图5是表示本发明的实施方式4的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。

图6是表示本发明的实施方式5的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。