CN102624194A - 磁齿轮 - Google Patents
磁齿轮 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102624194A CN102624194A CN2012100200634A CN201210020063A CN102624194A CN 102624194 A CN102624194 A CN 102624194A CN 2012100200634 A CN2012100200634 A CN 2012100200634A CN 201210020063 A CN201210020063 A CN 201210020063A CN 102624194 A CN102624194 A CN 102624194A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- permanent magnet
- non magnetic
- magnetic
- magnet field
- bar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
- H02K49/102—Magnetic gearings, i.e. assembly of gears, linear or rotary, by which motion is magnetically transferred without physical contact
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Abstract
本发明的目的在于提供一种在不使转矩传递特性降低的情况下提高磁性极片的强度并能够降低损失的磁齿轮。为了实现上述目的，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永久磁铁磁场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端部与第二非磁性端部保持构件电绝缘。
Description
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-PerformanceMagnetic 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。
图7是本发明的实施方式6的磁齿轮的1/4剖视图。
图8是本发明的实施方式7的磁齿轮的1/4剖视图。
图9是本发明的实施方式8的磁齿轮的1/4剖视图。
【符号说明】
1第一永久磁铁磁场
2第二永久磁铁磁场
3调制磁极
11a、11b、21a、21b永久磁铁磁极
12、22背承磁轭(back yoke)
31磁性极片
32、32a、32b、32c非磁性杆
33非磁性壳体
34a第一非磁性端部保持构件
34b第二非磁性端部保持构件
35绝缘构件
36凹陷
37锥形部
38突起
具体实施方式
接下来，参照图1～图9说明本发明的磁齿轮的实施方式。需要说明的是，在以下的实施方式中，利用径向间隙(radial gap)型进行说明，但对于其他的形式(例如轴向间隙(axial gap)型或线型等)也同样能够实现。
〔实施方式1〕
以下，利用图1和图2对本发明的第一实施方式进行说明。图1是本发明的实施方式1的磁齿轮的剖视图。
磁齿轮包括具有多个永久磁铁磁极的第一永久磁铁磁场1、具有与其极数不同的多个永久磁铁磁极的第二永久磁铁磁场2、具有多个磁性极片的调制磁极3，它们构成为能够以互不相同的速度相对旋转。
第一永久磁铁磁场1包括多个永久磁铁磁极11a及11b和背承磁轭12。第二永久磁铁磁场2包括极数与第一永久磁铁磁场1不同的多个永久磁铁磁极21a及21b和背承磁轭22。调制磁极3包括数量为第一永久磁铁磁场1的极对数与第二永久磁铁磁场的极对数的和的多个磁性极片31、位于磁性极片31之间的多个非磁性杆32、包含磁性极片31和非磁性杆32的非磁性壳体33。
磁性极片31的材质由电磁钢板、压粉磁心、非晶态合金、波明德合金等软磁性材料构成，为了防止磁通变化产生的涡电流，利用电磁钢板等层叠薄板构成。
非磁性壳体33的材质由树脂模制体、纤维强化塑料(FRP)、碳纤维、玻璃纤维等构成。
图2是表示实施方式1的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。
如图2(a)所示，非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等牢固地构成在第一非磁性端部保持构件34a上。在非磁性杆32的另一方的端部配置有绝缘构件35，图2(b)所示的第二非磁性端部保持构件34b与非磁性杆32之间电绝缘。并且，如图3(c)所示，非磁性杆32与第二非磁性端部保持构件34b经由绝缘构件35固定。
作为使两者电绝缘并固定的方法，例如可以考虑在将绝缘构件35夹在非磁性杆32与非磁性端部保持构件34b的接触部后进行模制的方法。
此外，也可以将模制构件兼用作绝缘构件35，使用将整体进行模制的方法，也可以使用在将绝缘构件35夹在非磁性杆32与非磁性端部保持构件34b的接触部之间后利用非导电性的螺钉进行固定的方法，或者利用粘接剂将非磁性杆32与非磁性端部保持构件34b粘接的方法等。例如，在本实施例中，假定通过非磁性壳体33将磁性极片31与非磁性杆32一体化的构造，此时，通过树脂模制体构成非磁性壳体33的材质，由此能够将模制构件兼用作绝缘构件35，从而简单地构成调制磁极3。
需要说明的是，在不需要第二非磁性端部保持构件34b也能够保证强度的情况下可以不使用第二非磁性端部保持构件34b。
非磁性杆32、第一及第二非磁性端部保持构件34a、34b的材质由非磁性不锈钢、钛、铝、黄铜、铜等非磁性金属或FRP、碳纤维、玻璃纤维、树脂模制体等构成。
磁性极片31与非磁性杆32通过非磁性壳体33一体化，并且，非磁性杆32与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等手段牢固地构成在第一非磁性端部保持构件34a上，因此相对于作用在磁性极片31上的转矩和应力等力具有抗性。
非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等连接，另一方的端部与第二非磁性端部保持构件34b电绝缘，因此不将非磁性杆与非磁性端部保持构件构成倒流的电流环路。由此，即使在非磁性杆32中产生交变场，也仅仅在单一的杆内产生倒流的小的电流，因此能够大幅度地抑制非磁性杆的涡电流损失。
在此，由于第一及第二非磁性端部保持构件34a、34b均为非磁性体，因此即使配置在磁齿轮的轴向外部，也不会因此而导致磁通漏出，不会发生转矩传递特性下降的情况。
〔实施方式2〕
接下来，利用图1和图3对本发明的第二实施方式进行说明。需要说明的是，本发明的磁齿轮的剖视图与图1相同。
图3是表示实施方式2的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。
如图3(a)所示，多个非磁性杆32中的大约一半的杆的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固顶牢固地构成在第一非磁性端部保持构件34a上。
同样地，如图3(b)所示，剩下的大约一半的杆的一方的端部与第二非磁性端部保持构件34b一体形成或通过螺钉紧固等手段牢固地构成在第二非磁性端部保持构件34b上。
在非磁性杆32的另一方的端部上配置有绝缘构件35。
如图3(c)所示，与端部保持构件未连接的一方的杆端部与另一方的端部保持构件彼此面对，在两者之间配置有绝缘构件35从而电绝缘。将两者电绝缘并固定的方法如实施方式1所示那样。
非磁性杆32、第一及第二非磁性端部保持构件34a、34b的材质如实施方式1所示那样。
磁性极片31与非磁性杆32通过非磁性壳体33一体化，并且，非磁性杆32的一半与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等手段牢固地构成在第一非磁性端部保持构件34a上，剩下的非磁性杆32与第二非磁性端部保持构件34b一体形成或通过螺钉紧固等手段牢固地构成在第二非磁性端部保持构件34b上，因此，相对于作用在磁性极片31上的转矩和应力等力具有抗性。
非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a或第二非磁性端部保持构件34b一体形成或通过螺钉紧固等手段连接，而另一方的端部电绝缘，因此不会将非磁性杆和非磁性端部保持构件形成倒流的电流环路。由此，即使在非磁性杆32中产生交变场，也仅仅在单一的杆内产生倒流的小的电流，能够大幅度地抑制非磁性杆的涡电流损失。
需要说明的是，在图3中示出了以下示例，即，以每隔一根非磁性杆而交替的方式，使杆的一半与一方的非磁性端部保持构件一体形成，使剩下的一半的杆与另一方的非磁性端部保持构件一体形成，如果例如交替地以隔着一根的方式咬合构成，则在制造中杆自身可能容易产生物理干涉，并非必须按照半数来设置，也并非必须以隔着一根的方式来设置，只要与设计思想相符地制造即可。此外，非磁性杆的根数既可以是偶数也可以是奇数。
〔实施方式3〕
接下来，利用图1和图4对本发明的第三实施方式进行说明。需要说明的是，本发明的磁齿轮的剖视图与图1相同。
图4是表示实施方式3的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。
如图4(a)所示，非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等方式牢固地构成在第一非磁性端部保持构件34a上。在非磁性杆32的另一方的端部配置有绝缘构件35，图4(b)所示的第二非磁性端部保持构件34b与非磁性杆32之间电绝缘。并且，如图4(b)所示，在第二非磁性端部保持构件34b的表面中的、构成与非磁性杆电绝缘的部分上设置有与杆大致相同形状的凹陷36，通过放入绝缘构件35而将杆嵌入该凹陷，从而能够如图4(c)所示那样将杆与端部保持构件电绝缘并将杆固定。此外，在实施方式1所示的方法中，能够将两者在电绝缘的同时固定。
非磁性杆32、第一及第二非磁性端部保持构件34a、34b的材质如实施方式1所示那样。
磁性极片31与非磁性杆32通过非磁性壳体33一体化，并且，非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或螺钉紧固等牢固地构成第一非磁性端部保持构件34a上，而且另一方的端部经由电绝缘的绝缘构件35嵌入第二非磁性端部保持构件34b的凹陷36，因此，相对于作用在磁性极片31上的转矩、应力以及离心力等具有大的抗性。
非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或螺钉紧固等连接，而另一方的端部与第二非磁性端部保持构件34b电绝缘，因此不会将非磁性杆和非磁性端部保持构件形成倒流的电流环路。由此，即使在非磁性杆32中产生交变场，也仅仅在单一的杆内产生倒流的小的电流，因此能够大幅地抑制非磁性杆的涡电流损失。
需要说明的是，在图4中示出了全部的非磁性杆与第一非磁性端部保持构件一体形成的示例，但也可以如实施方式2所示那样将一部的非磁性杆与第一非磁性端部保持构件一体形成而将剩下的非磁性杆与第二非磁性端部保持构件一体形成，这样的情况下，通过也在第二非磁性端部保持构件34b上设置凹陷，能够进一步提高强度。
〔实施方式4〕
接下来，利用图1和图5对本发明的第四实施方式进行说明。需要说明的是，本发明的磁齿轮的剖视图与图1相同。
图5是表示实施方式4的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。
如图5(a)所示，非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等手段牢固地构成在第一非磁性端部保持构件34a上。在非磁性杆32的另一方的端部配置有绝缘构件35，图5(b)所示的第二非磁性端部保持构件34b与非磁性杆32之间电绝缘。并且，如图5(b)所示，在第二非磁性端部保持构件34b的表面中的、构成与非磁性杆电绝缘的部分设置有锥形部37，该锥形部37从内周侧朝向外周侧逐渐变厚，通过将绝缘构件35夹在非磁性杆32与非磁性端部保持构件34b之间而嵌入杆，从而如图5(c)所示，能够使杆与端部保持构件电绝缘并同时相对于作用在杆上的离心力具有抗性。此外，在实施方式1所示的方法中，能够将两者电绝缘并固定。
非磁性杆32、第一及第二非磁性端部保持构件34a、34b的材质如实施方式1所示那样。
磁性极片31与非磁性杆32通过非磁性壳体33一体化，而且，非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等手段牢固地构成在第一非磁性端部保持构件34a上，并且，另一方的端部经由电绝缘的绝缘构件35嵌入第二非磁性端部保持构件34b的锥形部37，因此相对于作用在磁性极片31上的转矩、应力以及离心力具有大的抗性。
非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等连接，而另一方的端部与第二非磁性端部保持构件34b电绝缘，因此不会将非磁性杆与非磁性端部保持构件形成倒流的电流环路。由此，即使在非磁性杆32中产生交变场，也仅仅在单一的杆内产生倒流的小的电流，能够大幅度地抑制非磁性杆的涡电流损失。
需要说明的是，在图5中示出了全部的非磁性杆与第一非磁性端部保持构件一体形成的示例，但也可以如实施方式2所示那样将一部分的非磁性杆与第一非磁性端部保持构件一体形成，而将剩下的非磁性杆与第二非磁性端部保持构件一体形成，此时，通过在第二非磁性端部保持构件34b上也设置锥形部，能够进一步提高强度。
由此，能够防止基于旋转时的离心力导致的结构分解。在此，结构分解表示由于旋转离心力导致非磁性杆32、绝缘构件35或非磁性端部保持构件34b不接触而分散的状态。
〔实施方式5〕
接下来，利用图1和图6对本发明的第五实施方式进行说明。需要说明的是，本发明的磁齿轮的剖视图与图1相同。
图6是表示实施方式5的非磁性杆与非磁性端部保持构件的结构的图。
如图6(a)所示，非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等手段牢固地构成在第一非磁性端部保持构件34a上。在非磁性杆32的另一方的端部配置有绝缘构件35，图6(b)所示的第二非磁性端部保持构件34b与非磁性杆32之间电绝缘。并且，如图6(b)所示，在第二非磁性端部保持构件34b的表面中的、构成与非磁性杆电绝缘的面的最外周部设置有突起38，在非磁性杆32与非磁性端部保持构件34b之间夹着绝缘构件35嵌入杆，由此如图6(c)所示，能够使杆与端部保持构件电绝缘并且相对于作用在杆上的离心力具有抗性。此外，可以通过实施方式1所示的方法将两者电绝缘并固定。
非磁性杆32、第一及第二非磁性端部保持构件34a、34b的材质如实施方式1所示那样。
磁性极片31与非磁性杆32通过非磁性壳体33一体化，并且，非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等牢固地构成在第一非磁性端部保持构件34a上，此外，另一方的端部经由电绝缘的绝缘构件35嵌入第二非磁性端部保持构件34b的最外周部的突起38的内侧，因此相对于作用在磁性极片31上的转矩、应力以及离心力等具有大的抗性。
非磁性杆32的一方的端部与第一非磁性端部保持构件34a一体形成或通过螺钉紧固等连接，另一方的端部与第二非磁性端部保持构件34b电绝缘，因此不会将非磁性杆与非磁性端部保持构件形成倒流的电流环路。由此，即使在非磁性杆32中产生交变场，也仅仅在单一的杆内产生倒流的小的电流，能够大幅度地抑制非磁性杆的涡电流损失。
需要说明的是，在图6中示出了全部的非磁性杆与第一非磁性端部保持构件一体形成的示例，但也可以如实施方式2那样将一部的非磁性杆与第一非磁性端部保持构件一体形成，将剩下的非磁性杆与第二非磁性端部保持构件一体形成，这种情况下，通过在第二非磁性端部保持构件34b的最外周部设置突起，能够进一步提高强度。通过该突起形状，比上述实施例4的锥形部结构更能够可靠地防止因旋转时的离心力导致的结构分解。
〔实施方式6〕
接下来，利用图7对本发明的第六实施方式进行。
图7是本发明的实施方式6的磁齿轮的1/4剖视图。与图1的不同点在于，在图1中为圆形的非磁性杆32的截面形状在图7中成为具有径向短而周向长的扁平的长方形的截面形状的非磁性杆32a。而且，非磁性杆32a构成为位于调制磁极3的外周侧与内周侧的中间。
通过将非磁性杆32a形成为径向短而周向长的长方形的截面形状且构成为位于外周侧与内周侧的中间位置，从而能够将非磁性杆的表面配置在最远离第一永久磁铁磁场1及第二永久磁铁磁场2的位置，因此能够降低在非磁性杆中产生的涡电流损。
需要说明的是，非磁性杆32a与非磁性端部保持构件的结构通过实施方式1～实施方式5所示的方法等制成。此外，只要将非磁性杆32a的截面形状形成为径向短而周向长的扁平形状，则不局限于长方形，也可以为梯形或椭圆形等，在考虑杆的强度或制造难易度等的基础上符合设计思想地制造即可。
〔实施方式7〕
接下来，利用图8对本发明的第七实施方式进行说明。
图8(a)是本发明的实施方式7的磁齿轮的1/4剖视图。与图7的不同点在于，在图7中为径向短而周向长的扁平的长方形的截面形状的非磁性杆32a在图8(a)中为相反地具有径向长而周向短的扁平的长方形的截面形状的非磁性杆32b。而且，非磁性杆32b构成为位于相邻的磁性极片31的中间。
通过将非磁性杆32b形成为径向长而周向短的扁平的长方形的截面形状，能够如图8(b)所示那样减小涡电流的环路的面积，因此能够降低在非磁性杆中产生的涡电流损。此外，通过在相邻的磁性极片的中间位置构成非磁性杆，从而能够减小贯通非磁性杆的磁通密度，能够降低在非磁性杆中产生的涡电流损。
需要说明的是，非磁性杆32b和非磁性端部保持构件的结构通过实施方式1～实施方式5所示的方法等制成。此外，非磁性杆32b的截面形状只要是径向长而周向短的扁平的形状，则不局限于长方形，也可以为梯形或椭圆形等，在考虑杆的强度或制造难易度等的基础上符合设计思想地制造即可。
〔实施方式8〕
接下来，利用图9对本发明的第八实施方式进行说明。
图9是本发明的实施方式8的磁齿轮的1/4剖视图。与图7的不同点在于，在图7中为径向短而周向长的扁平长方形的截面形状的非磁性杆32a在图9中为具有在径向短而周向长的扁平的长方形的周向两端部带有径向长而周向短的扁平的长方形的、如字母“H”那样的截面形状的非磁性杆32c。
通过将非磁性杆32c形成为字母“H”那样的截面形状，对于在径向上受到的力和在周向上受到的力中的任一个都能够以较宽的面来承受，能够提高调制磁极3的强度。此外，能够使非磁性杆的较宽的表面位于最远离第一永久磁铁磁场1及第二永久磁铁磁场2的位置，因此能够降低在非磁性杆中产生的涡电流损。
需要说明的是，非磁性杆32c和非磁性端部保持构件的结构通过实施方式1～实施方式5所示的方法等制成。此外，非磁性杆32c的截面形状也可以不形成为字母“H”形而形成为“I”形等，在考虑杆的强度或制造难易度等的基础上符合设计思想地制造即可。
〔其他实施方式〕
需要说明的是，在此前的说明中，使用在旋转轴的外周向具有气隙的径向间隙型磁齿轮进行了说明，但对于其他的形式(例如，在旋转轴的轴向具有气隙的轴向间隙型或直线驱动的线型等)也同样能够实现。
需要说明的是，在上述实施例中说明的磁性齿轮与旋转电机(电动机)也可以一体成形。这种情况下，例如也可以构成为在比背承磁轭22靠内部的部位设置定子铁心，或者在第一永久磁铁磁场1的外侧设置定子铁心。
Claims (12)
1.一种磁齿轮装置，该磁齿轮具备：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永久磁铁磁场及第二永久磁铁磁场的极数的调制磁极，其特征在于，
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端部与第二非磁性端部保持构件电绝缘。
2.根据权利要求1所述的磁齿轮装置，其特征在于，
所述非磁性杆中的大致一半的非磁性杆的一端部与第一非磁性端部保持构件连接，剩下的非磁性杆的一端部与第二非磁性端部保持构件连接。
3.根据权利要求1所述的磁齿轮装置，其特征在于，
在所述非磁性端部保持构件的表面中的与所述非磁性杆电绝缘构成的部分设置有与所述非磁性杆的截面形状大致相同形状的凹陷，所述非磁性杆经由电绝缘的绝缘构件而嵌入该凹陷中。
4.根据权利要求1所述的磁齿轮装置，其特征在于，
所述非磁性端部保持构件的表面中的与所述非磁性杆电绝缘构成的部分从内周侧朝向外周侧逐渐变厚。
5.根据权利要求1所述的磁齿轮装置，其特征在于，
在所述非磁性端部保持构件的表面中的与所述非磁性杆电绝缘构成的面的最外周部设置有突起。
6.根据权利要求1所述的磁齿轮装置，其特征在于，
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比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短，
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。
7.根据权利要求1所述的磁齿轮装置，其特征在于，
所述非磁性杆的从所接近的一磁性极片侧朝向所接近的另一磁性极片侧的长度比所述两磁性极片间的长度短，所述非磁性杆配置在所述一磁性极片与所述另一磁性极片之间的大致中间位置。
8.根据权利要求1所述的磁齿轮装置，其特征在于，
所述非磁性杆的截面形状形成为字母“H”或“I”的形状。
9.根据权利要求1所述的磁齿轮装置，其特征在于，
所述非磁性杆与所述磁性极片由树脂模制而一体构成。
10.一种旋转电机，其与权利要求1所述的磁齿轮装置一体成形。
11.一种磁齿轮装置，该磁齿轮具备：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永久磁铁磁场及第二永久磁铁磁场的极数的调制磁极，其特征在于，
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端部与第二非磁性端部保持构件电绝缘构成，
所述磁齿轮装置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。
12.一种磁齿轮装置，该磁齿轮具备：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永久磁铁磁场及第二永久磁铁磁场的极数的调制磁极，其特征在于，
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端部不与第二非磁性端部保持构件连接，
所述第二非磁性端部保持构件构成为电绝缘，
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。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011015896A JP5286373B2 (ja) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | 磁気歯車 |
| JP2011-015896 | 2011-07-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102624194A true CN102624194A (zh) | 2012-08-01 |
| CN102624194B CN102624194B (zh) | 2014-08-27 |
Family
ID=46563918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210020063.4A Expired - Fee Related CN102624194B (zh) | 2011-01-28 | 2012-01-21 | 磁齿轮 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8575804B2 (zh) |
| JP (1) | JP5286373B2 (zh) |
| CN (1) | CN102624194B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105262317A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-01-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 凸轮机构 |
| CN106533120A (zh) * | 2016-10-15 | 2017-03-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于正交轴传动的磁阻式磁性面齿轮组 |
| CN111245195A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-05 | 东南大学 | 一种鼠笼导体转子无刷功率回馈型永磁调速器 |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5408355B2 (ja) * | 2010-07-29 | 2014-02-05 | 日立金属株式会社 | 磁気ギア装置及び保持部材 |
| CN103635716A (zh) * | 2011-07-15 | 2014-03-12 | 日立金属株式会社 | 磁力齿轮装置 |
| EP2833533B1 (en) * | 2012-03-27 | 2017-09-27 | Hitachi Metals, Ltd. | Frequency conversion device |
| DE102012206345A1 (de) * | 2012-03-28 | 2013-10-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetische Reluktanzkupplung mit zwei Rotoren |
| WO2014109268A1 (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-17 | 日立金属株式会社 | 磁気ギア装置 |
| US9133900B2 (en) | 2013-12-16 | 2015-09-15 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for suspension damping including negative stiffness employing a permanent magnet |
| US9370982B2 (en) | 2013-12-16 | 2016-06-21 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for suspension damping including negative stiffness |
| US9365089B2 (en) | 2013-12-16 | 2016-06-14 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for active suspension damping including negative stiffness |
| EP3147542B1 (en) * | 2014-05-20 | 2020-02-12 | IHI Corporation | Magnetic wave gear device |
| DE102014212067A1 (de) * | 2014-06-24 | 2015-12-24 | Mahle International Gmbh | Fahrzeug |
| JP6403329B2 (ja) * | 2015-01-20 | 2018-10-10 | 株式会社Ihi | 磁気波動歯車装置 |
| WO2017043387A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | Ntn株式会社 | 磁気歯車装置 |
| JP6576800B2 (ja) * | 2015-09-07 | 2019-09-18 | Ntn株式会社 | 磁気歯車装置 |
| GB2549448A (en) | 2016-01-13 | 2017-10-25 | Magnomatics Ltd | A magnetically geared apparatus |
| EP3261238B1 (en) * | 2016-06-23 | 2020-08-12 | Goodrich Actuation Systems Limited | Magnetic gear |
| JP6902755B2 (ja) * | 2017-12-01 | 2021-07-14 | 東洋機械株式会社 | マグネット構造体 |
| CN108448869B (zh) * | 2018-05-02 | 2023-09-26 | 盐城永安科技有限公司 | 一种调制式永磁齿轮的调制环及其制造方法 |
| CN108418391B (zh) * | 2018-05-02 | 2023-09-29 | 盐城永安科技有限公司 | 一种完全拼装式磁齿轮调制环及其拼装方法 |
| CN108365733B (zh) * | 2018-05-02 | 2023-09-29 | 盐城永安科技有限公司 | 一种能够提高生产效率的磁齿轮结构 |
| CN108429430B (zh) * | 2018-05-02 | 2023-09-29 | 盐城永安科技有限公司 | 一种调制式永磁齿轮 |
| KR102270090B1 (ko) * | 2018-05-15 | 2021-06-28 | 한국전기연구원 | 자기기어용 폴피스조립체, 그 제조방법 및 이를 구비한 자기기어장치 |
| KR102661489B1 (ko) * | 2018-11-15 | 2024-04-25 | 한국전기연구원 | 자기기어용 폴피스유닛, 그 제조방법 및 이를 구비한 자기기어 |
| JP7229909B2 (ja) * | 2019-12-24 | 2023-02-28 | 三菱重工業株式会社 | 磁性極片装置及び磁気歯車装置 |
| JP7346312B2 (ja) * | 2020-01-16 | 2023-09-19 | 三菱重工業株式会社 | 磁気ギヤード回転電機および製造方法。 |
| JP7493340B2 (ja) | 2020-01-17 | 2024-05-31 | 三菱重工業株式会社 | 電動車両 |
| JP7433061B2 (ja) | 2020-01-24 | 2024-02-19 | 三菱重工業株式会社 | 磁極片装置、磁気歯車、磁気ギアードモータ並びに磁気ギアード発電機 |
| JP7339170B2 (ja) | 2020-01-24 | 2023-09-05 | 三菱重工業株式会社 | 磁極片装置及び磁気歯車 |
| JP7413042B2 (ja) | 2020-01-24 | 2024-01-15 | 三菱重工業株式会社 | 外径側磁石界磁及び磁気歯車 |
| JP7309049B2 (ja) | 2020-04-16 | 2023-07-14 | 三菱電機株式会社 | 磁気ギアードモータ |
| US20230246536A1 (en) * | 2020-08-03 | 2023-08-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetic flux modulation type magnetic gear |
| WO2022055763A1 (en) * | 2020-09-09 | 2022-03-17 | Gallistel Anthony A | Magnetic gearing |
| JPWO2022118598A1 (zh) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 | ||
| GB2607870A (en) * | 2021-06-07 | 2022-12-21 | Magnomatics Ltd | Magnetically geared apparatus and rotor |
| JP2024044295A (ja) * | 2022-09-21 | 2024-04-02 | 三菱重工業株式会社 | 磁極片回転子、および、磁気ギヤ電気機械 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009087409A1 (en) * | 2008-01-11 | 2009-07-16 | Magnomatics Limited | Drives for sealed systems |
| GB2457682A (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-26 | Magnomatics Ltd | Variable magnetic gears |
| CN101714790A (zh) * | 2008-09-30 | 2010-05-26 | 通用电气公司 | 用于磁齿轮传动机械的整体式冷却设计 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1292763C (en) * | 1988-12-07 | 1991-12-03 | Patrick M. Taiani | Low loss magnetic drive system |
| DE4405701A1 (de) * | 1994-02-23 | 1995-08-24 | Philips Patentverwaltung | Magnetisches Getriebe mit mehreren magnetisch zusammenwirkenden, relativ zueinander beweglichen Teilen |
| GB0605356D0 (en) * | 2006-03-17 | 2006-04-26 | Rolls Royce Plc | A magnetic gearbox arrangement |
| GB2437568B (en) * | 2006-04-24 | 2009-02-11 | Univ Sheffield | Electrical machines |
| US7791235B2 (en) * | 2006-12-22 | 2010-09-07 | General Electric Company | Variable magnetic coupling of rotating machinery |
| GB0800463D0 (en) * | 2008-01-11 | 2008-02-20 | Magnomatics Ltd | Magnetic drive systems |
| JP5278812B2 (ja) * | 2009-03-24 | 2013-09-04 | 日立金属株式会社 | 磁気歯車およびその製造方法 |
| US8188629B2 (en) * | 2010-03-03 | 2012-05-29 | Industrial Technology Research Institute | Magnetic transmission assembly |
-
2011
- 2011-01-28 JP JP2011015896A patent/JP5286373B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-01-19 US US13/353,345 patent/US8575804B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-01-21 CN CN201210020063.4A patent/CN102624194B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009087409A1 (en) * | 2008-01-11 | 2009-07-16 | Magnomatics Limited | Drives for sealed systems |
| GB2457682A (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-26 | Magnomatics Ltd | Variable magnetic gears |
| CN101714790A (zh) * | 2008-09-30 | 2010-05-26 | 通用电气公司 | 用于磁齿轮传动机械的整体式冷却设计 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105262317A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-01-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 凸轮机构 |
| CN105262317B (zh) * | 2015-09-30 | 2018-06-29 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 凸轮机构 |
| CN106533120A (zh) * | 2016-10-15 | 2017-03-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于正交轴传动的磁阻式磁性面齿轮组 |
| CN106533120B (zh) * | 2016-10-15 | 2019-12-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于正交轴传动的磁阻式磁性面齿轮组 |
| CN111245195A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-05 | 东南大学 | 一种鼠笼导体转子无刷功率回馈型永磁调速器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5286373B2 (ja) | 2013-09-11 |
| US20120194021A1 (en) | 2012-08-02 |
| JP2012157205A (ja) | 2012-08-16 |
| US8575804B2 (en) | 2013-11-05 |
| CN102624194B (zh) | 2014-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102624194B (zh) | 磁齿轮 | |
| JP7173243B2 (ja) | 磁石の製造方法、及び磁石配向装置 | |
| EP2681829B1 (en) | Brushless pm machine construction enabling low coercivity magnets | |
| US7638919B2 (en) | Stator arrangement and rotor arrangement for a transverse flux machine | |
| AU2011303910B2 (en) | Rotor for modulated pole machine | |
| JP5662557B2 (ja) | 埋込型永久磁石を備えた電気機械の回転子及び電気機械 | |
| US9083219B2 (en) | Rotor and motor | |
| US9143025B2 (en) | Magnetic gear mechanism including a plurality of rotors or stators | |
| WO2019026979A1 (ja) | 回転電機、回転電機駆動システム、磁石、磁石の製造方法、着磁装置、及び磁石ユニット | |
| CN102042327B (zh) | 一种低功耗大承载力永磁偏置混合径向磁轴承 | |
| RU2551424C2 (ru) | Ротор для модулируемой полюсной машины | |
| US9362789B2 (en) | Magnetic field-modulated transverse flux multiphase permanent magnet motor | |
| CN104011973A (zh) | 电动机 | |
| JP2014163431A (ja) | 磁気波動歯車装置 | |
| US10432078B2 (en) | Magnetic gear with a magnetic flux conductor arrangement | |
| WO2010084672A1 (ja) | 回転電機 | |
| US20110163618A1 (en) | Rotating Electrical Machine | |
| WO2018156582A1 (en) | Hybrid induction motor with self aligning hybrid induction/permanent magnet rotor | |
| CN101517863A (zh) | 轴向磁通电机 | |
| CN101741213B (zh) | 圆筒形永磁直线电机 | |
| KR20150015607A (ko) | 고정자 및 이를 구비한 스위치드 릴럭턴스 모터 | |
| CN100508335C (zh) | 一种转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁同步电机 | |
| CN102656773A (zh) | 转子、使用有该转子的旋转电机及发电机 | |
| JP4238588B2 (ja) | モーター、モーター用ロータ及び複合異方性磁石 | |
| JP2008022664A (ja) | 界磁子及び回転電機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140827 Termination date: 20160121 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |