CN102893505A - 耦合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够抑制半径方向上大型化,同时能够产生更大的转矩的耦合装置。该耦合装置(1)包括磁铁旋转体(30)和轭侧部件(40),轭侧部件的导体部(42)至少在与磁铁(31)相对的一侧(41b)具有多个第一导体部(42a),轭侧部件的轭(41)至少配置在与磁铁相对的一侧且在多个第一导体部之间的间隙中。
Description
技术领域
本发明涉及耦合装置,特别是涉及具备磁铁旋转体和与磁铁旋转体耦合的轭(yoke)侧部件的耦合装置。
背景技术
现有技术中公知有,具备磁铁旋转体和与磁铁旋转体耦合的轭侧部件的耦合装置(例如,参照专利文献1)。
上述专利文献1中公开了起动装置(耦合装置),其具备:包括不同的磁极交替地在圆周方向上排列配置的多个永磁铁的圆盘状(盘状)的驱动部件(磁铁旋转体);和与驱动部件的永磁铁相对地配置的圆盘状的被驱动部件(轭侧部件)。该专利文献1中记载的起动装置的被驱动部件包括:在与永磁铁相对的位置形成有多个贯通孔的导电部件(导体部);和具有与贯通孔对应的凸部并配置在导电部件的与驱动部件相反的一侧的铁芯部件(轭)。通过使该铁芯部件贯通导电部件的贯通孔,使凸部的端面接近永磁铁,通过铁芯部件的凸部(贯通孔)的磁通增加。由此,流过导电部件的涡电流增加,能够使被驱动部件产生一定程度大的转矩。此处,为了使被驱动部件产生更大的转矩,认为需要增加驱动部件与被驱动部件相对的面积,增加产生的涡电流。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-135682号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在上述专利文献1公开的起动装置中,由于驱动部件和被驱动部件均形成为圆盘状,所以为了增加驱动部件与被驱动部件相对的面积,需要使圆盘状的驱动部件和被驱动部件均在半径方向上增加。因此,上述专利文献1公开的起动装置中,存在由于为了产生更大的转矩,圆盘状的驱动部件和被驱动部件在半径方向上增加,导致起动装置在半径方向上大型化的问题。
本发明为了解决上述问题,其目的之一在于提供能够抑制在半径方向上大型化,同时能够产生更大的转矩的耦合装置。
用于解决课题的方法和发明的效果
本发明的一个方面的耦合装置具备包括不同的磁极以交替地在圆周方向上排列的方式配置的磁铁的圆筒状的磁铁旋转体;和包括含有非磁体的导体部和轭,在磁铁旋转体的内侧或外侧相对于磁铁旋转体能够以非接触的状态相对地旋转地配置的圆筒状的轭侧部件,轭侧部件的导体部,至少在与磁铁相对的一侧,具有按照以在圆周方向上隔开规定的间隔的状态在旋转轴线方向上延伸的方式配置的多个第一导体部,轭侧部件的轭,至少配置在与磁铁相对一侧并且在多个第一导体部之间的间隙。
本发明的一个方面的耦合装置中,如上所述,通过设置包括磁铁的圆筒状的磁铁旋转体,和在磁铁旋转体的内侧或外侧相对于磁铁旋转体能够以非接触的状态相对地旋转地配置的圆筒状的轭侧部件,形成为使圆筒状的轭侧部件与圆筒状的磁铁旋转体均在旋转轴线方向上延伸,由此能够增加磁铁旋转体与轭侧部件相对的面积。由此,无需为了增加磁铁旋转体与轭侧部件相对的面积而使磁铁旋转体和轭侧部件均在半径方向上增加,能够抑制为了产生更大的转矩而使耦合装置在半径方向上大型化。此外,通过将轭配置在与磁铁相对的一侧且在多个第一导体部之间的间隙,和在与磁铁相对的一侧以覆盖轭整体的方式设置导体部的情况相比,能够使轭更接近磁铁。由此,能够进一步增加轭产生的磁通,因此能够使第一导体部中流过的涡电流进一步增加。从而,在使用涡电流对轭侧部件传输旋转力的传输系统的情况下,能够进一步增大轭侧部件中产生的转矩。此外,在使用涡电流使轭侧部件产生制动力的制动系统的情况下,能够进一步增加产生的焦耳热(焦耳损失),因此能够在耦合装置中产生更大的制动力。
上述一个方面的耦合装置中,优选多个第一导体部,以在圆周方向上按大致相等的间隔配置的状态,以在旋转轴线方向上延伸的方式形成。依据这样的结构,多个第一导体部的各个中产生的涡电流能够以相互大致均等的状态沿着旋转轴线方向流动,所以不仅在圆周方向上,在旋转轴线方向上也能够产生大致均等的转矩和焦耳热。
该情况下,优选各第一导体部的圆周方向的长度为配置在第一导体部之间的间隙的轭的圆周方向的长度以上。依据这样的结构,能够增加第一导体部的圆周方向上的截面积,因此能够使第一导体部的电阻减少。由此,因为能够使流过第一导体部的涡电流增加,所以能够使转矩和焦耳热更大。
在上述多个第一导体部在圆周方向上大致等间隔配置的耦合装置中,优选各第一导体部的圆周方向上的长度为在第一导体部之间的间隙配置的轭的圆周方向上的长度的2倍以下。此处,各第一导体部的圆周方向上的长度大于轭的圆周方向上的长度的2倍的情况下,从磁铁发出的磁通在轭中饱和,导致通过第一导体部之间的间隙的磁通不增加到规定的值以上。因此,轭侧部件(第一导体部)中产生的涡电流减少。另一方面,如上所述,通过使各第一导体部的圆周方向上的长度为轭的圆周方向上的长度的2倍以下,能够抑制从磁铁发出的磁通在轭中饱和,所以能够抑制流过第一导体部的涡电流减少。
在上述一个方面的耦合装置中,优选第一导体部的半径方向上的厚度为磁铁的半径方向上的厚度以上。依据这样的结构,能够增加第一导体部的圆周方向上的截面积,因此能够使第一导体部的电阻减少。由此,能够使流过第一导体部的涡电流增加。
在上述一个方面的耦合装置中,优选轭侧部件的导体部进一步具有配置在多个第一导体部的旋转轴线方向上的端部、连接多个第一导体部的圆环状的第二导体部。依据这样的结构,能够通过第二导体部将多个第一导体部之间电连接。由此,能够在不同的第一导体部之间产生涡电流。此外,通过将第二导体部配置在多个第一导体部的旋转轴线方向上的端部,与不将第二导体部配置在端部的情况相比,能够使涡电流流过的旋转轴线方向上的长度更大。由此,由于能够在旋转轴线方向上更广的范围中在轭侧部件产生转矩和焦耳热,因此能够进一步增大轭侧部件的转矩和焦耳热。
该情况下,优选第二导体部分别配置在多个第一导体部的旋转轴线方向上的两端部。依据该结构,由于通过分别设置在两端部的第二导体部将多个第一导体部连接,所以能够构成为涡电流在不同的第一导体部与两端部的第二导体部之间流过。由此,能够在旋转轴线方向上的更广的范围中,在轭侧部件产生转矩和焦耳热。
在上述导体部具有第二导体部的耦合装置中,优选第二导体部与多个第一导体部一体形成。依据这样的结构,能够使多个第一导体部与第二导体部之间的接触电阻减少,所以能够通过导体部产生更大的涡电流。
在上述一个方面的耦合装置中,优选在轭的与磁铁相对的面附近,多个沟部或多个孔部在旋转轴线方向上延伸地形成,在多个沟部或多个孔部的各个中,分别配置多个第一导体部的各个。依据这样的结构,仅通过在旋转轴线方向上延伸的多个沟部或多个孔部的各个中分别配置多个第一导体部的各个,就能够容易地形成以在圆周方向上隔开规定的间隔的状态在旋转轴线方向上延伸的多个第一导体部。
在上述一个方面的耦合装置中,优选进一步具备切换部,其以能够绕与磁铁旋转体大致相同的旋转轴线按大致相同的转速旋转的方式配置在磁铁旋转体与轭侧部件之间,通过使相对磁铁旋转体的相对位置变化,能够切换从磁铁旋转体的磁铁发出的磁通向轭侧部件的传输量。依据这样的结构,通过使用切换部切换磁通的向轭侧部件的传输量能够切换轭侧部件中产生的涡电流的增加量,因此能够更正确地控制转矩和焦耳热。
在该情况下,优选切换部包括能够使从磁铁旋转体的磁铁发出的磁通向轭侧部件传输的包含强磁体的传输部;和使从磁铁旋转体的磁铁发出的磁通衰减的衰减部。依据这样的结构,能够使通过衰减部的磁通(磁通密度)比通过传输部的磁通(磁通密度)减少,因此通过使衰减部与磁铁旋转体的相对位置变化,能够容易地切换磁通向轭侧部件的到达量。
在上述切换部包括传输部和衰减部的耦合装置中,优选切换部形成圆筒状,传输部与衰减部在圆周方向上交替地配置。依据这样的结构,能够与不同的磁极交替地在圆周方向上排列配置的磁铁旋转体对应地,使传输部和衰减部在圆周方向上交替地配置,因此能够更容易地切换磁通向轭侧部件的到达量。
在上述传输部和衰减部在圆周方向上交替地配置的耦合装置中,优选传输部和衰减部均以与磁铁旋转体的磁极相同的数量形成。依据这样的结构,通过使以与磁铁旋转体的磁极相同的数量形成的传输部与衰减部在圆周方向上交替地配置,能够使磁铁旋转体的磁极与切换部的传输部和衰减部一对一地对应。由此,能够构成为在传输磁通的状态下,磁铁旋转体的磁极与切换部的传输部一对一地对应,另一方面,在难以传输磁通的状态下,磁铁旋转体的磁极与切换部的衰减部一对一地对应,因此能够正确地切换磁通向轭侧部件的到达量。
在上述切换部包括传输部和衰减部的耦合装置中,优选构成为在从磁铁旋转体发出的磁通被传输的状态下,传输部配置在与磁铁旋转体的磁极相对的位置,且衰减部配置在与磁铁旋转体的磁极彼此之间的边界相对的位置,在从磁铁旋转体发出的磁通难以被传输的状态下,传输部配置在与磁铁旋转体的磁极彼此之间的边界相对的位置,且衰减部配置在与磁铁旋转体的磁极相对的位置。依据这样的结构,在传输磁通的状态下,通过在与磁铁旋转体的磁极相对的位置配置传输部,来自磁铁旋转体的磁通能够通过传输部。由此,能够构成为来自磁铁旋转体的磁通被传输至轭侧部件。另一方面,在难以传输磁通的状态下,通过在与磁铁旋转体的磁极相对的位置配置衰减部,抑制来自磁铁旋转体的磁通因衰减部而通过切换部。由此,能够使来自磁铁旋转体的磁通难以传输至轭侧部件。
在上述一个方面的耦合装置中,优选导体部主要由Al构成,轭主要由含Si的Fe合金构成。依据这样的结构,通过使用作为非磁体的Al和作为强磁体且磁导率高的含Si的Fe合金,能够使流过第一导体部的涡电流进一步增加。此外,Al比同为非磁体的Cu熔点更低,因此通过铸造等形成导体部的情况下,能够更容易地形成导体部。
在上述一个方面的耦合装置中,优选导体部主要由Cu构成,轭主要由含Si的Fe合金构成。依据该结构,通过使用作为非磁体的Cu和作为强磁体且磁导率高的含Si的Fe合金,能够使流过第一导体部的涡电流进一步增加。此外,Cu比同为非磁体的Al电阻更小,因此能够使第一导体部中流过的涡电流进一步增加。
在上述一个方面的耦合装置中,优选多个第一导体部分别相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度。依据这样的结构,与第一导体部相对于旋转轴线方向平行地延伸的情况相比,能够使多个第一导体部的各个中产生的涡电流大致均等。由此,由于能够使多个第一导体部的各个中产生的转矩和焦耳热大致均等,能够抑制导体部中转矩和焦耳热局部地增加。
在该情况下,优选在轭的与磁铁相对的面附近,多个沟部或多个孔部以相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度的状态延伸地形成,在相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度的状态下延伸的多个沟部或多个孔部的各个中配置有多个第一导体部的各个,从而使多个第一导体部分别相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度。依据该结构,则仅通过在相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度的状态下延伸的多个沟部或多个孔部的各个中配置多个第一导体部的各个,就能够容易地形成在相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度的状态下延伸的多个第一导体部。
上述一个方面的耦合装置中,优选构成为磁铁旋转体和轭侧部件的至少任意一方能够使磁铁旋转体的磁铁与轭侧部件相对的面积变化。依据这样的结构,能够使第一导体部中流过的涡电流的增减变化,因此通过控制涡电流的大小,能够更正确地控制耦合装置中的转矩和焦耳热。
在该情况下,优选构成为磁铁旋转体和轭侧部件中任意一方通过相对于磁铁旋转体和轭侧部件中另一方在旋转轴线方向上移动,从而使磁铁旋转体的磁铁与轭侧部件相对的面积变化。依据这样的结构,能够容易地使磁铁旋转体的磁铁与轭侧部件相对的面积变化。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的耦合装置的截面图。
图2是对图1所示的耦合装置从X2一侧看的平面图。
图3是表示本发明的第一实施方式的耦合装置的负载侧旋转体的立体图。
图4是表示本发明的第一实施方式的负载侧旋转部的制造工序中使轭叠层的状态的截面图。
图5是表示本发明的第一实施方式的负载侧旋转部的制造工序中模具铸造导体部的状态的截面图。
图6是表示本发明的第一实施方式的负载侧旋转部的制造工序中取下模具后的状态的截面图。
图7是表示本发明的第一实施方式的负载侧旋转部的制造工序中对轭的外周面切削后的状态的截面图。
图8是表示本发明的比较例1的平面图。
图9是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中使用的测定系统的概要图。
图10是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例1和比较例1的相对相对转数的转矩的表。
图11是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例1和比较例1的相对相对转数的转矩的曲线图。
图12是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例1和比较例1的相对转矩的焦耳损失的表。
图13是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例1和比较例1的相对转矩的焦耳损失的曲线图。
图14是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例1和比较例1的相对相对转数的焦耳损失的表。
图15是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例1和比较例1的相对相对转数的焦耳损失的曲线图。
图16是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例2~8和比较例2的相对相对转数的转矩的表。
图17是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例2~8和比较例2的相对相对转数的转矩的曲线图。
图18是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例4和9与比较例2的相对相对转数的转矩的表。
图19是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例4和9与比较例2的相对相对转数的转矩的曲线图。
图20是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例10和11与比较例3和4的相对相对转数的转矩的表。
图21是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例10和11与比较例3和4的相对相对转数的转矩的曲线图。
图22是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例10和11与比较例3和4的相对转矩的焦耳损失的表。
图23是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例10和11与比较例3和4的相对转矩的焦耳损失的曲线图。
图24是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例10和11与比较例3和4的相对相对转数的焦耳损失的表。
图25是表示为了确认本发明的第一实施方式的效果而进行的确认实验中实施例10和11与比较例3和4的相对相对转数的焦耳损失的曲线图。
图26是表示本发明的第二实施方式的耦合装置的截面图。
图27是对图26所示的耦合装置从X2一侧看的平面图。
图28是表示使图27所示的开关部件相对电机侧旋转体的相对位置变化的状态的平面图。
图29是表示本发明的第一实施方式的变形例的耦合装置的截面图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
首先,参照图1~图3,说明本发明的第一实施方式的耦合装置1的结构。
本发明的第一实施方式的耦合装置1,如图1所示,包括磁铁侧部10和轭侧部20。磁铁侧部10包括一方端部一侧(X1一侧)与未图示的电机连接的轴部10a和在轴部10a的另一方端部一侧(X2一侧)设置的磁铁侧旋转体30。此外,轭侧部20包括一方端部一侧(X2一侧)与包括驱动部等的未图示的负载部连接的轴部20a和在轴部20a的另一方端部一侧设置的轭侧部件40。即,磁铁侧部10与电机一侧连接,并且轭侧部20与负载部一侧连接。此外,轴部10a与轴部20a构成为以在X方向上延伸的大致相同的旋转轴线300为旋转中心旋转。其中,磁铁侧旋转体30是本发明的“磁铁旋转体”的一例。
此处,也可以使磁铁侧部10不与电机一侧而是与负载部一侧连接,并且使轭侧部20不与负载部一侧而是与电机一侧连接。其中,在以下说明中,说明使磁铁侧部10与电机侧连接,并且使轭侧部20与负载部一侧连接的例子。
此外,磁铁旋转体30具有SS400等一般的碳素钢等强磁体,X2一侧的部分形成凹状的圆筒状。此外,磁铁侧旋转体30具有使轴部10a插入的轴孔部30a。构成为通过使轴部10a插入该轴孔部30a,伴随轴部10a的旋转,磁铁侧旋转体30也以旋转轴线300为旋转中心旋转。其中,磁铁侧旋转体30的凹状的内周面30b的内径L1为约90mm,磁铁侧旋转体30的外径L2为约102mm。
此外,如图2所示,磁铁侧旋转体30中,12个磁铁31沿着凹状的内周面30b的圆周方向以不同的磁极交替地排列的方式配置。这12个磁铁31,如图1所示,以相对于旋转轴线300平行地延伸的方式配置。
具体而言,如图2所示,12个磁铁31包括N极配置在旋转轴线300(参照图1)一侧的磁铁31a和S极配置在旋转轴线300一侧的磁铁31b。并且,磁铁31a与磁铁31b以交替地按大致相等的角度(约30度)间隔在磁铁侧旋转体30的圆筒状的内周面30b上沿着圆周方向排列的方式配置。其中,在图2中,仅图示了旋转轴线300一侧的磁极,并且省略了后述的X2一侧的短路部42b的图示。此外,如图1所示,12个磁铁31具有约5mm的半径方向的厚度W1。此外,如图2所示,构成为磁通流过磁铁31a与和磁铁31a相邻的磁铁31b之间。
此外,轭侧部件40构成为能够以旋转轴线300为旋转中心旋转,形成为圆筒状。此外,轭侧部件40配置在设置有12个磁铁31的磁铁侧旋转体30的内侧,构成为能够相对于磁铁侧旋转体30隔开规定的间隔以非接触的状态耦合并相对地旋转。其中,轭侧部件40与磁铁侧旋转体30的间隔(间隙)为约1mm。
此外,轭侧部件40包括通过使硅钢板叠层而形成的轭41和主要含有作为非磁体的Al或Cu的合金构成的导体部42。其中,硅钢板是含Si的Fe合金,是强磁体并且具有易于使磁通透过(磁导率大)的性质。此外,如图1所示,轭41形成为具有约78mm的外径L3和约60mm的X方向的长度L4的圆筒状。此外,轭41具有使轴部20a插入的轴孔部41a。构成为通过使轴部20a插入该轴孔部41a,伴随轴部20a的旋转,轭41(轭侧部件40)也以旋转轴线300为旋转中心旋转。此外,轭41的外周面41b与在磁铁侧旋转体30的内周面30b配置的12个磁铁31相对地配置。
此外,如图2所示,在轭41的外周面41b上,44处的沟部41c以大致相等角度(约8.2度)配置,且以在旋转轴线300的延伸方向(图1的X方向)上延伸的方式形成。即,构成为未形成沟部41c的44处的凸部41d分别位于沟部41c之间的间隙中。此处,凸部41d从俯视来看形成为扇形形状,构成为扇形形状的凸部41d的两个外侧面之间的角度θ1是约3.7度。另一方面,构成为沟部41c的两个内侧面之间的角度θ2是约4.5度。由此,构成为凸部41d的外周的长度是约0.802mm(78mm×3.7度/360度),且形成有沟部41c的部分的外周的长度是约0.975mm(78mm×4.5度/360度)。即,构成为沟部41c的外周的长度是凸部41d的外周的长度的约1.2倍。
此外,如图3所示,构成为44处的沟部41c相对于在X方向上延伸的旋转轴线300,以角度θ3倾斜(skew)。此外,44处的沟部41c具有约9mm的半径方向的深度。
此处,在第一实施方式中,如图1所示,导体部42包括:配置在轭41的44处的各沟部41c中的44个轴方向导体部42a(参照图2);和在轭41以及轴方向导体部42a的X方向上的两端部分别形成的一对短路部42b。该轴方向导体部42a以在旋转轴线300的延伸方向(X方向)上延伸的方式形成。其中,轴方向导体部42a是本发明的“第一导体部”的一例,短路部42b是本发明的“第二导体部”的一例。
此外,轴方向导体部42a,如图2所示,分别配置在从轭41的外周面41b附近起直至沟部41c的旋转轴线300一侧的底部。由此,导体部42在半径方向上具有约9.0mm的厚度W2(参照图1)。从而,构成为导体部42的半径方向的厚度W2(约9.0mm)是磁铁31的半径方向的厚度W1(约5.0mm)的约1.8倍。此外,如上所述以配置有轴方向导体部42a的沟部41c的外周的长度(约0.975mm)为轭41的凸部41d的外周的长度(约0.802mm)的约1.2倍的方式构成,所以构成为轴方向导体部42a的外周的长度是轭41的凸部41d的外周的长度的约1.2倍。
此外,如图3所示,通过以44处的沟部41c相对于在X方向上延伸的旋转轴线300以角度θ3倾斜的方式形成,构成为44个轴方向导体部42a也同样相对于在X方向上延伸的旋转轴线300以角度θ3倾斜。此外,在44处的沟部41c中配置的44个轴方向导体部42a之间,配置有轭41的凸部41d。
此外,一对短路部42b分别配置在44个轴方向导体部42a的X1一侧的端部和X2一侧的端部。即,一对短路部42b以从X方向的两侧夹住44个轴方向导体部42a和轭41的方式配置。此外,一对短路部42b形成为圆环状,构成为将44个轴方向导体部42a在圆周方向上连接。进而,44个轴方向导体部42a和一对短路部42b一体地形成。其中,一对短路部42b的半径方向的厚度L5(参照图1)是约10mm。
此外,在耦合装置1中,构成为磁铁侧旋转体30旋转时,轭41的凸部41d中来自磁铁31的磁通发生变化。此外,构成为基于该磁通的变化,在44个轴方向导体部42a和一对短路部42b中产生涡电流。因该涡电流,对44个轴方向导体部42a的各个施加在与磁铁侧旋转体30的旋转方向相同的旋转方向上作用的力,轭侧部件40相对于磁铁侧旋转体30以非接触的状态在与磁铁侧旋转体30相同的旋转方向上相对地旋转。此时,由于磁铁侧旋转体30的转数与轭侧部件40的转数产生转数差(相对转数),所以从磁铁侧旋转体30供给的能量与被传输至轭侧部件40的能量之间产生差。通过将与该差对应的能量变换为力和热,在轭侧部件40中产生转矩和焦耳热。
另一方面,因涡电流,对44个各轴方向导体部42a施加在与磁铁侧旋转体30的旋转方向相同的旋转方向上作用的力时,存在轭侧部件40相对于磁铁侧旋转体30不旋转的情况。在该情况下,构成为在轭侧部件40中产生焦耳热。
其中,构成为涡电流流过由2个轴方向导体部42a和一对短路部42b构成的环状的通路。
接着,参照图3~图7,说明本发明的第一实施方式的轭侧部件40的制造方法。
首先,准备约0.5mm厚的圆盘状的硅钢板(未图示)。其中,在圆盘状的硅钢板上,在中心形成与轴孔部41a对应的中央孔,并且在外周附近形成44处与44处的沟部41c对应的外侧孔。然后,通过使约120片圆盘状的硅钢板叠层,如图4所示,形成具有轴孔部41a、在旋转轴线300的延伸方向(X方向)上延伸的圆筒状的轭41。此时,以由约120片硅钢板的外侧孔构成的44处孔部41e相对于在X方向上延伸的旋转轴线300以角度θ3(参照图3)倾斜的方式,叠层硅钢板。
之后,在轭41的X1一侧和X2一侧,分别配置模具50和51。在该模具50中,形成有形成X1一侧的短路部42b的对齐面50a,并且在模具51中形成有形成X2一侧的短路部42b的对齐面51a。进而,在模具50上,形成有用于使含有Al或Cu的合金流入对齐面50a、51a以及轭41的孔部41e的注入孔50b。
然后,如图5所示,通过注入孔50b,使被加热至约700℃以上约800℃以下的含有Al或Cu的合金流入对齐面50a、51a和轭41的孔部41e。由此,铸造由含Al或Cu的合金形成的导体部42。此时,在44处的孔部41e中,分别形成导体部42的44个轴方向导体部42a,并且在对齐面50a和51a,分别形成导体部42的一对短路部42b。由此,使44个轴方向导体部42a和一对短路部42b一体地形成。
之后,如图6所示,取下在轭41的X1一侧和X2一侧配置的模具50和51。然后,通过对轭41的外周面41b切削规定的量,削去44处的孔部41e的侧面的一部分。由此,如图7所示,形成配置有各轴方向导体部42a的44处的沟部41c。这样,形成轭侧部件40。
在第一实施方式中,如上所述,设置包括12个磁铁31的圆筒状的磁铁侧旋转体30,和以被磁铁侧旋转体30的凹状的内周面30b覆盖的方式在磁铁侧旋转体30的内侧配置的、构成为相对于磁铁侧旋转体30能够以非接触的状态相对地旋转的圆筒状的轭侧部件40。进而,通过构成为使磁铁侧旋转体30和轭侧部件40均在旋转轴线300的延伸方向上延伸,并且在大致同一旋转轴线300上旋转,由此能够使磁铁侧旋转体30与轭侧部件40相对的面积增加。由此,无需为了使磁铁侧旋转体30与轭侧部件40相对的面积增加而使磁铁侧旋转体30与轭侧部件40均在半径方向上增加,因此能够抑制为了产生更大的转矩而使耦合装置1在半径方向上大型化。
此外,在第一实施方式中,如上所述,通过使位于轭41的外周面41b一侧的凸部41d配置在与12个磁铁31相对的一侧且44个轴方向导体部42a(沟部41c)之间,与以在轭41的外周面41b一侧覆盖轭41整体的方式设置导体部的情况相比,能够使轭41更接近12个磁铁31。由此,能够使轭41中产生的磁通进一步增加,所以能够使轴方向导体部42a中流过的涡电流进一步增加。从而,使用涡电流向轭侧部件40传输旋转力的传输系统的情况下,能够进一步增大轭侧部件40中产生的转矩。此外,使用涡电流使轭侧部件40产生制动力的制动系统的情况下,能够使产生的焦耳热(焦耳损失)进一步增加,因此能够在耦合装置1中产生更大的制动力。
此外,在第一实施方式中,如上所述,通过使44个轴方向导体部42a在圆周方向上以大致相等角度(约8.2度)配置的状态下,以在旋转轴线300的延伸方向上延伸的方式形成,由此能够使44个轴方向导体部42a中产生的涡电流以相互大致均等的状态沿着旋转轴线300的延伸方向流动,所以不仅在圆周方向上,在旋转轴线300的延伸方向上也能够产生大致均等的转矩和焦耳热。
此外,在第一实施方式中,如上所述,通过构成为使轴方向导体部42a的外周的长度(约0.975mm)为轭41的凸部41d的外周的长度(约0.802mm)的约1.2倍,与使轴方向导体部42a的外周的长度小于轭41的凸部41d的外周的长度的情况相比,能够使轴方向导体部42a的圆周方向的截面积增加,因此能够使轴方向导体部42a的电阻减少。由此,能够使流过轴方向导体部42a的涡电流增加,因此能够使转矩和焦耳热更大。
此外,在第一实施方式中,如上所述,通过构成为使轴方向导体部42a的外周的长度为轭41的凸部41d的外周的长度的约1.2倍,与使轴方向导体部42a的外周的长度大于轭41的凸部41d的外周的长度的2倍的情况相比,能够抑制从12个磁铁31发出的磁通在轭41的凸部41d中饱和,所以能够抑制流过轴方向导体部42a的涡电流减少。
此外,在第一实施方式中,如上所述,通过使轴方向导体部42a的半径方向上的厚度W2(约9.0mm)为磁铁31的半径方向的厚度W1(约5.0mm)的约1.8倍,能够使轴方向导体部42a的圆周方向的截面积增加,因此能够使轴方向导体部42a的电阻减少。由此,能够使流过轴方向导体部42a的涡电流增加。
此外,在第一实施方式中,如上所述,通过将圆环状的一对短路部42b分别配置在44个轴方向导体部42a的X1一侧的端部和X2一侧的端部,能够用一对轴方向导体部42a与一对短路部42b构成环状的通路。由此,能够在不同的轴方向导体部42a之间产生涡电流。此外,通过使一对短路部42b配置在44个轴方向导体部42a的X1一侧的端部和X2一侧的端部,与一对短路部42b不配置在X方向上的两端部的情况相比,能够使涡电流流过的旋转轴线300的延伸方向上的长度更大。由此,能够在旋转轴线300的延伸方向上更广的范围中在轭侧部件40中产生转矩和焦耳热,所以能够使轭侧部件40的转矩和焦耳热进一步增大。此外,通过使一对短路部42b配置在44个轴方向导体部42a的X1一侧的端部和X2一侧的端部,能够构成为在不同的轴方向导体部42a与两端部的短路部42b之间流过涡电流。由此,能够在旋转轴线300的延伸方向上更广的范围中,在轭侧部件40中产生转矩和焦耳热。
此外,在第一实施方式中,如上所述,如果使44个轴方向导体部42a与一对短路部42b一体形成,则能够使44个轴方向导体部42a与一对短路部42b之间的接触电阻减少,因此能够通过导体部42产生更大的涡电流。
此外,在第一实施方式中,如上所述,通过使44处的沟部41c在轭41的外周面41b上且以在旋转轴线300的延伸方向(X方向)上延伸的方式形成,并且将44个轴方向导体部42a配置在44处的各个沟部41c中,仅通过将44个轴方向导体部42a分别配置在旋转轴线300的延伸方向上延伸的44处的沟部41c中,就能够容易地形成以在圆周方向上隔开规定间隔的状态在旋转轴线300的延伸方向上延伸的44个轴方向导体部42a。
此外,在第一实施方式中,如上所述,构成为导体部42由主要含有作为非磁体的Al的合金构成,并且轭41通过叠层硅钢板而形成,由此通过使用含有非磁体Al的合金和强磁体并且是磁导率高的含Si的Fe合金,能够使流过轴方向导体部42a的涡电流进一步增加。此外,Al比同为非磁体的Cu熔点低,所以通过铸造等形成导体部42的情况下,能够更容易地形成导体部42。
此外,在第一实施方式中,如上所述,构成为导体部42由主要含有作为非磁体的Cu的合金构成,并且轭41通过叠层硅钢板而形成,由此通过使用含有非磁体Cu的合金和是强磁体且磁导率高的含Si的Fe合金,能够使流过轴方向导体部42a的涡电流进一步增加。此外,由于Cu比同为非磁体的Al电阻小,所以能够使轴方向导体部42a中流过的涡电流进一步增加。
此外,在第一实施方式中,如上所述,通过使44个轴方向导体部42a相对于在X方向上延伸的旋转轴线300以角度θ3倾斜,与轴方向导体部42a相对于旋转轴线300的延伸方向平行地延伸的情况相比,能够使44个各轴方向导体部42a中产生的涡电流大致均等。由此,能够使44个各轴方向导体部42a中产生的转矩和焦耳热大致均等,所以能够抑制导体部42中转矩和焦耳热局部地增加。
此外,在第一实施方式中,如上所述,如果通过构成为使44处的沟部41c相对于在X方向上延伸的旋转轴线300以角度θ3倾斜,使44个轴方向导体部42a也同样地构成为相对于在X方向上延伸的旋转轴线300以角度θ3倾斜,则仅通过将44个各轴方向导体部42a配置在以相对于旋转轴线300以角度θ3倾斜的状态延伸的44处各个沟部41c中,就能够容易地形成以相对于旋转轴线300以角度θ3倾斜的状态延伸的44个轴方向导体部42a。
[实施例]
接着,参照图1、图2和图8~图15,说明为了确认上述第一实施方式的耦合装置1的效果而进行的相对转数-转矩测定、转矩-焦耳损失测定以及相对转数-焦耳损失测定等各确认实验。
以下说明的相对转数-转矩测定、转矩-焦耳损失测定以及相对转数-焦耳损失测定中,使用上述第一实施方式的耦合装置1作为实施例1。具体而言,作为实施例1,如图2所示,使用轭侧部20的轭侧部件40构成为使轭41的凸部41d配置在44个轴方向导体部42a之间的耦合装置1。此时,导体部42使用含有非磁体的Al的合金构成的材料。
另一方面,使用图8所示的耦合装置101作为与实施例1相比的比较例1。其中,在比较例1中,轭侧部120的轭侧部件140形成为具有以覆盖圆筒状的轭141的外周面141b的方式配置的导体部142。即,在比较例1(耦合装置101)中,与实施例1(耦合装置1)中轴方向导体部42a与轭41的凸部41d交替地配置的结构不同,而是不具有凸部而仅具有导体部142的结构。此外,该导体部142在半径方向上具有大致均等的2mm的厚度W3,并且使用含有作为非磁体的Cu的材料。该含有Cu的比较例1的导体部142,与由含Al的合金构成的实施例1的导体部42相比电阻较小。由此,在相同条件下,比较例1的导体部142与实施例1的导体部42相比,流过的涡电流增加。此外,比较例1的耦合装置101的其他结构与实施例1的耦合装置1的结构相同。其中,图8中,仅图示了旋转轴线300(参照图1)一侧的磁极。此外,磁通构成为流过磁铁31a和与磁铁31a相邻的磁铁31b之间。
其中,作为实施例1(耦合装置1)和比较例1(耦合装置101)的共通的尺寸,设磁铁侧旋转体30的凹状的内周面30b处的内径L1(参照图1)为90mm,磁铁侧旋转体30的外径L2(参照图1)为102mm。此外,设12个磁铁31的半径方向的厚度W1(参照图1)为5mm。此外,设轭侧部件40(140)与磁铁侧旋转体30之间的间隔(间距)为1mm。此外,设轭41(141)的X方向上的长度L4(参照图1)为60mm。
此外,使实施例1中的轭41形成直径L3(参照图1)为78mm的圆筒状,另一方面,使比较例1中的轭141形成直径为74mm的圆筒状。进而,设实施例1的44处的沟部41c的半径方向上的深度为9.0mm,导体部42的半径方向的厚度W2为9.0mm。此外,一对短路部42b的半径方向上的厚度L5(参照图1)为10mm。
此外,在相对转数-转矩测定、转矩-焦耳损失测定以及相对转数-焦耳损失测定的各确认实验中,使用了图9所示的测定系统。该测定系统中,使磁铁侧部10与负载部连接,并且使轭侧部20与电机连接。具体而言,测定系统包括:第一实施方式中的耦合装置1、内部配置有耦合装置1的外壳102、与轴部10a的一方端部(X1一侧)连接的作为负载部的磁粉制动器103、与轴部20a的一方端部(X2一侧)连接的电机104、和配置在轭侧部件40与电机104之间的轴部20a的测定器105。其中,在实施例中,与上述第一实施方式不同,使磁铁侧部10与负载部(磁粉制动器103)一侧连接,并且使轭侧部20与电机104一侧连接构成测定系统。
此处,说明测定系统的详情。外壳102具有圆筒状的形状,且内部配置有耦合装置1。此外,在外壳102的X1一侧的侧部和X2一侧的侧部,分别形成有孔部102a和102b。该孔部102a和102b分别为了使轴部10a和20a在X方向上贯通而形成。此外,在孔部102a的内部和孔部102b的内部均配置有轴承106。并且,在孔部102a和102b的外侧(X1一侧)也配置有轴承106。
与轴部10a的一方端部(X1一侧)连接的磁粉制动器103包括:配置在内部的转子103a、转子103a与轴部10a之间配置的未图示的磁粉和未图示的励磁线圈。该磁粉制动器103构成为通过在励磁线圈中流过电流产生磁场,利用转子103a与轴部10a之间的磁粉使转子103a与轴部10a连接,使轴部10a的旋转传输至转子103a。此外,磁粉制动器103构成为产生的制动力与励磁线圈中流过的电流的大小相应地增大。其中,图9所示的测定系统的磁粉制动器103中构成为,以使其产生比后述测定时产生的转矩更大的转矩的方式控制励磁线圈中流过的电流。由此,通过磁粉制动器103使轴部10a不旋转而是被固定。
与轴部20a的一方端部(X2一侧)连接的电机104构成为使轴部20a以规定的转数围绕旋转轴线300(参照图1)旋转。其中,耦合装置1中能量损失的原因,能够列举焦耳热造成的损失(焦耳损失)、轭41中的磁滞损失等。此处,在耦合装置1中,由于焦耳损失与其他磁滞损失等损失相比非常大,因此能够使耦合装置1中的能量损失近似为焦耳损失造成的损失。
此外,焦耳损失根据从电机104对轴部20a施加的输入能量和从轴部10a输出的输出能量的差求得。此处,由于轴部10a被固定,因此能够将对电机104作为输入能量施加的电力近似为焦耳损失。
测定器105配置在轴部20a,构成为能够测定轴部20a的绕旋转轴线300的转数和对轴部20a施加的转矩。此处,由于轴部10a被固定,因此以测定器105中测定的轴部20a的转数,是磁铁侧旋转体30的转数与轭侧部件40的转数的转数差(相对转数)的方式构成。
其中,在比较例1中,除了将图9的耦合装置1替换为图8所示的耦合装置101这一点以外,使用具有相同结构的测定系统进行确认实验。
(相对转数-转矩测定)
首先,说明相对转数-转矩测定。在该相对转数-转矩测定中,使用图9所示的测定系统测定实施例1和比较例1中的相对磁铁侧旋转体30的转数与轭侧部件40(140)的转数的转数差(相对转数)的、轭侧部件40(140)的转矩的大小。这时,测定相对转数为90rpm(min-1)、180rpm、450rpm和900rpm的情况下的各转矩。
图10和图11所示的相对转数-转矩测定的测定结果为,在相对转数为90rpm、180rpm、450rpm和900rpm的情况下,实施例1的耦合装置1均比比较例1的耦合装置101转矩更大。
具体而言,相对转数(转数差)为90rpm的情况下,实施例1(耦合装置1)中,转矩为16.5N×m,比较例1(耦合装置101)中,转矩为6.0N×m。此外,相对转数为180rpm的情况下,实施例1中,转矩为29.6N×m,比较例1中,转矩为11.8N×m。此外,相对转数为450rpm的情况下,实施例1中,转矩为48.3N×m,比较例1中,转矩为27.3N×m。此外,相对转数为900rpm的情况下,实施例1中,转矩为49.2N×m,比较例1中,转矩为45.2N×m。
由此,可知实施例1(耦合装置1)与比较例1(耦合装置101)相比,每单位转数差的轭侧部件40中的转矩更大。这是由于实施例1中,能够使轭41更接近12个磁铁31,能够使轭41中产生的磁通进一步增加,所以能够使轴方向导体部42a中流过的涡电流进一步增加。结果,可以认为相对相对转数的轭侧部件40中的转矩增大了。此外,如图11所示,在450rpm以下的较低的相对转数下,实施例1中的每单位转数差的转矩的增加量比比较例1中每单位转数差的转矩的增加量更大。由此,可以认为实施例1的耦合装置1是为了在450rpm以下的较低相对转数下获得较大转矩的更有效的结构。
(转矩-焦耳损失测定)
接着,说明转矩-焦耳损失测定。该转矩-焦耳损失测定中,使用图9所示的测定系统测定实施例1和比较例1中的相对于轭侧部件40(140)的转矩产生的焦耳热(焦耳损失)。
图12和图13中所示的转矩-焦耳损失测定的测定结果为,实施例1(耦合装置1)中,转矩为16.5N×m的情况下,焦耳损失为156.5W,转矩为29.6N×m的情况下,焦耳损失为558.9W,转矩为48.3N×m的情况下,焦耳损失为2273.5W。另一方面,比较例1(耦合装置101)中,转矩为6.0N×m的情况下,焦耳损失为56.6W,转矩为11.8N×m的情况下,焦耳损失为222.4W。此外,转矩为27.3N×m的情况下,焦耳损失为1287.5W,转矩为45.2N×m的情况下,焦耳损失为4269.4W。
由此,如图13所示,可知实施例1与比较例1相比,轭侧部件40(140)中相对转矩的焦耳损失减少。根据该结果,可知实施例1与比较例1相比,获得规定的转矩时失去的能量较小,因此能够将来自磁铁侧旋转体30的输入能量高效地变换为转矩。可以认为实施例1能够使轴方向导体部42a中流过的涡电流进一步增加,所以无需为了产生规定的转矩而使相对转数(转数差)大于比较例1,能够以更少的相对转数获得相同的转矩,与此相应地减少焦耳损失。此外,转矩增加的同时,实施例1的耦合装置1中,将焦耳损失的增加量抑制得比比较例1的耦合装置101更小。由此,可以认为实施例1是为了获得更大的转矩的有效的结构。
(相对转数-焦耳损失测定)
接着,说明相对转数-焦耳损失测定。该相对转数-焦耳损失测定中,使用图9所示的测定系统测定实施例1和比较例1中相对相对转数(转数差)的所产生的焦耳热(焦耳损失)。此时,测定相对转数为90rpm、180rpm、450rpm和900rpm的情况下的各转矩。
图14和图15所示的相对转数-焦耳损失测定的测定结果为,相对转数为90rpm、180rpm、450rpm和900rpm的情况下,实施例1的耦合装置1的、相对相对转数的焦耳损失均比比较例1的耦合装置101增加。
具体而言,相对转数(转数差)为90rpm的情况下,实施例1(耦合装置1)的装置整体的焦耳损失为156.5W。另一方面,比较例1(耦合装置101)的装置整体的焦耳损失为56.6W。此外,相对转数为180rpm的情况下,实施例1的装置整体的焦耳损失为558.9W。另一方面,比较例1的装置整体的焦耳损失为222.4W。
此外,相对转数为450rpm的情况下,实施例1的装置整体的焦耳损失为2273.5W。另一方面,比较例1的装置整体的焦耳损失为1287.5W。此外,相对转数为900rpm的情况下,实施例1的装置整体的焦耳损失为4535.7W。另一方面,比较例1的装置整体的焦耳损失为4269.4W。
由此,可知实施例1与比较例1相比,相对相对转数(转数差)的焦耳损失增加。即,由于实施例1能够使焦耳损失进一步增加,因此能够比比较例1产生更大的制动力。可以认为由于实施例1的耦合装置1中,能够使轴方向导体部42a中流过的涡电流更容易增加,因此能够容易地获得伴随涡电流的增加的制动力。
根据上述相对转数-转矩测定、转矩-焦耳损失测定以及相对转数-焦耳损失测定的结果,能够确认在44个轴方向导体部42a之间配置有轭41的凸部41d的实施例1,与比较例1相比,能够使轴方向导体部42a中流过的涡电流进一步增加。从而,能够确认在使用涡电流向轭侧部件40传输旋转力的传输系统的情况下,由于能够使相对磁铁侧旋转体30与轭侧部件40的转数的转数差(相对转数)的轭侧部件40的转矩更大,所以在实施例1的耦合装置1中能够进一步传输力。此外,能够确认在使用涡电流使轭侧部件40产生制动力的制动系统的情况下,由于能够使相对磁铁侧旋转体30与轭侧部件40的转数之差的焦耳热进一步增加,所以在实施例1的耦合装置1中能够产生更大的制动力。
接着,参照图1、图2、图8、图9和图16~图19,说明使上述第一实施方式的耦合装置1的轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的圆周方向上的长度的比率不同的情况下的相对转数-转矩测定,和使轴方向导体部的半径方向上的厚度与磁铁的半径方向上的厚度的比率不同的情况下的相对转数-转矩测定。
以下说明的使轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的圆周方向上的长度的比率不同的情况下的相对转数-转矩测定、和使轴方向导体部的半径方向上的厚度与磁铁的半径方向上的厚度的比率不同的情况下的相对转数-转矩测定中,使用与上述第一实施方式的耦合装置1(参照图1和图2)具有同样的结构,另一方面与第一实施方式的耦合装置1尺寸不同的耦合装置,作为实施例2~9。此外,使用与上述比较例1的耦合装置101(参照图8)具有相同的结构,另一方面,与比较例1的耦合装置101尺寸不同的耦合装置,作为比较例2。具体而言,如图1所示,实施例2~9和比较例2的耦合装置中,设电机侧旋转体的凹状的内侧面的内径L1为73mm,电机侧旋转体的外径L2为83mm。此外,设轭侧部件与电机侧旋转体的间隔(间距)为1mm。此外,设轭的直径L3为63mm,X方向上的长度L4为30mm。此外,在实施例2~9中,设沟部的半径方向上的深度为6.8mm,轴方向导体部的半径方向上的厚度W2为6.3mm,并且设短路部的半径方向上的厚度L5为8mm。
此处,实施例2~8构成为使轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的圆周方向上的长度的比率分别是不同的值。具体而言,如图16所示,实施例2设定为轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率为1:1.4。此外,实施例3设定为轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率为1:1。此外,实施例4设定为轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率为1.2:1。其中,实施例4的轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率(1.2:1)是与上述第一实施方式的耦合装置1的轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率相同的比率。
此外,实施例5设定为轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率为1.4:1。此外,实施例6设定为轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率为1.8:1。此外,实施例7设定为轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率为2.1:1。此外,实施例8设定为轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率为3.4:1。
此外,实施例4和9中,构成为轴方向导体部的半径方向上的厚度与磁铁的半径方向上的厚度的比率分别是不同的值。具体而言,实施例4设定为轴方向导体部的半径方向上的厚度与磁铁的半径方向上的厚度的比率为1.7:1。其中,实施例4的轴方向导体部的半径方向上的厚度与磁铁的半径方向上的厚度的比率(1.7:1)是与上述第一实施方式的耦合装置1中轴方向导体部的半径方向上的厚度与磁铁的半径方向上的厚度的比率(1.8:1)近似的比率。此外,实施例9设定为轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率为1:1。
此外,相对转数-转矩测定中,使用图9所示的测定系统测定实施例2~9中相对电机侧旋转体的转数与轭侧部件的转数的转数差(相对转数)的轭侧部件的转矩的大小。此时,测定相对转数为0rpm、50rpm、100rpm、500rpm和1000rpm的情况下的各转矩。
图16和图17所示的关于实施例2~8和比较例2的测定结果为,相对转数(转数差)是50rpm、100rpm、500rpm和1000rpm的情况下,实施例2~8的耦合装置均比比较例2的耦合装置转矩更大。
具体而言,相对转数(转数差)为0rpm的情况下,实施例2~8和比较例2的转矩均为0N×m。此外,相对转数为50rpm的情况下,转矩分别是实施例2中为1.24N×m,实施例3中为1.44N ×m,实施例4中为1.50N×m,实施例5中为1.50N×m,实施例6中为1.45N×m,实施例7中为1.36N×m,实施例8中为1.06N×m,比较例2中为0.62N×m。此外,相对转数为100rpm的情况下,转矩分别是实施例2中为2.36N×m,实施例3中为2.76N×m,实施例4中为2.88N×m,实施例5中为2.90N×m,实施例6中为2.83N×m,实施例7中为2.65N×m,实施例8中为2.04N×m,比较例2中为1.22N×m。
此外,相对转数为500rpm的情况下,转矩分别是实施例2中为7.91N ×m,实施例3中为8.93N×m,实施例4中为9.27N×m,实施例5中为9.47N×m,实施例6中为9.49N×m,实施例7中为9.26N×m,实施例8中为7.90N×m,比较例2中为5.45N×m。此外,相对转数为1000rpm的情况下,转矩分别是实施例2中为9.58N×m,实施例3中为10.17N×m,实施例4中为10.35N×m,实施例5中为10.41N×m,实施例6中为10.45N×m,实施例7中为10.41N×m,实施例8中为9.76N×m,比较例2中为9.55N×m。
由此,可知实施例2~8的耦合装置与比较例2的耦合装置相比,相对相对转数(转数差)的轭侧部件的转矩更大。此外,可知实施例3~6的耦合装置与实施例2、7和8的耦合装置相比,相对相对转数(转数差)的轭侧部件的转矩更大。可以认为在轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率是1:1.4的实施例2中,由于轴方向导体部的圆周方向上的截面积减少而导致轴方向导体部的电阻增加,流过轴方向导体部的涡电流减少,所以和轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率是1:1~1.8:1的实施例3~6相比转矩减小。此外,可以认为在轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率是2.1:1的实施例7以及比率是3.4:1的实施例8中,由于从与轴方向导体部相对的磁铁发出的磁通在轭的凸部中饱和,导致流过轴方向导体部的涡电流减少,所以和轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率是1:1~1.8:1的实施例3~6相比转矩减小。
此外,图18和图19所示的关于实施例4和9以及比较例2的测定结果为,相对转数(转数差)是50rpm、100rpm、500rpm和1000rpm的情况下,实施例4和9的耦合装置的转矩均比比较例2的耦合装置的转矩大。
具体而言,相对转数(转数差)为0rpm的情况下,实施例4、9和比较例2均为0N×m。此外,相对转数为50rpm的情况下,实施例4如上所述为1.50N×m,实施例9为0.81N×m,另一方面,比较例2如上所述为0.62N×m。此外,相对转数为100rpm的情况下,实施例4如上所述为2.88N×m,实施例9为1.60N×m,另一方面,比较例2如上所述为1.22N×m。此外,相对转数为500rpm的情况下,实施例4如上所述为9.27N×m,实施例9为6.94N×m,另一方面,比较例2如上所述为5.45N×m。此外,相对转数为1000rpm的情况下,实施例4如上所述为10.35N×m,实施例9为10.26N×m,另一方面,比较例2如上所述为9.55N×m。
由此,可知实施例4和9的耦合装置与比较例2的耦合装置相比,相对相对转数(转数差)的轭侧部件的转矩更大。此外,可知实施例4的耦合装置与实施例9的耦合装置相比,相对相对转数(转数差)的轭侧部件的转矩更大。可以认为在轴方向导体部的圆周方向上的长度与轭的凸部的圆周方向上的长度的比率为1:1的实施例9中,由于轴方向导体部的圆周方向上的截面积减少而导致轴方向导体部的电阻增加,流过轴方向导体部的涡电流减少,所以和轴方向导体部的半径方向上的厚度与磁铁的半径方向上的厚度的比率为1.7:1的实施例4相比转矩减小。
接着,参照图2、图8、图9和图20~图25,说明使上述第一实施方式的耦合装置1的轭侧部件40的导体部42的合金组成不同的情况下的、相对转数-转矩测定、转矩-焦耳损失测定和相对转数-焦耳损失测定等各确认实验。
以下说明的相对转数-转矩测定、转矩-焦耳损失测定以及相对转数-焦耳损失测定中,作为实施例10和11使用了上述第一实施方式的耦合装置1。具体而言,在实施例10中,作为导体部42使用由含有作为非磁体的Al的合金构成的材料。此外,在实施例11中,作为导体部42使用由含有作为非磁体的Cu的合金构成的材料。除此以外,使用具有与图2所示的实施例1的耦合装置1同样的结构的耦合装置1。即,使实施例10为与实施例1相同的结构。
另一方面,作为相对实施例10的比较例3,使用图8所示的耦合装置101中、作为导体部142使用由含有非磁体的Al的合金构成的材料的耦合装置。此外,作为相对实施例11的比较例4,使用图8所示的耦合装置101中、作为导体部142使用由含有非磁体的Cu的合金构成的材料的耦合装置。除此以外,使用与图8所示的比较例1的耦合装置101具有同样的结构的耦合装置101。即,使比较例4为与比较例1相同的结构。
(相对转数-转矩测定)
该相对转数-转矩测定中,使用图9所示的测定系统测定实施例10、11和比较例3、4中,相对磁铁侧旋转体30的转数与轭侧部件40(140)的转数的转数差(相对转数)的轭侧部件40(140)的转矩的大小。此时,测定相对转数为90rpm(min-1)、180rpm、450rpm和900rpm的情况下的各转矩。
图20和图21所示的相对转数-转矩测定的测定结果为,导体部42(142)使用由含Al的合金构成的材料的情况下,相对转数(转数差)为90rpm的情况下,实施例10(耦合装置1)中,转矩为17.9N×m,比较例3(耦合装置101)中,转矩为4.3N×m。此外,相对转数为180rpm的情况下,实施例10中,转矩为31.4N×m,比较例3中,转矩为8.0N×m。此外,相对转数为450rpm的情况下,实施例10中,转矩为49.6N×m,比较例3中,转矩为18.7N×m。此外,相对转数为900rpm的情况下,实施例10中,转矩为49.2N×m,比较例3中,转矩为33.8N×m。
此外,导体部42(142)使用由含Cu的合金构成的材料的情况下,相对转数(转数差)为90rpm的情况下,实施例11(耦合装置)中,转矩为26.0N×m,比较例4(耦合装置101)中,转矩为6.5N×m。此外,相对转数为180rpm的情况下,实施例11中,转矩为41.5N×m,比较例4中,转矩为12.1N×m。此外,相对转数为450rpm的情况下,实施例11中,转矩为51.1N×m,比较例4中,转矩为27.8N×m。此外,相对转数为900rpm的情况下,实施例11中,转矩为44.4N×m,比较例4中,转矩为46.0N×m。
由此,可知相对转数为450rpm以下的情况下,实施例10和11(耦合装置1)分别与比较例3和4(耦合装置101)相比,相对相对转数的轭侧部件40的转矩更大。由此,可以认为应用于实施例10和11的第一实施方式的耦合装置1的结构,与应用于比较例3和4的现有的耦合装置101的结构相比,是为了在450rpm以下的较低的相对转数下获得较大的转矩的更有效的结构。
此外,可知在导体部42(142)使用由含Al的合金构成的材料的情况下,与比较例3相比,实施例10能够获得更大的转矩。结果,可以认为作为导体部使用由含Al的合金构成的材料的情况下,如果使用上述第一实施方式的耦合装置1的结构,能够获得更大的转矩。
(转矩-焦耳损失测定)
接着,说明转矩-焦耳损失测定。该转矩-焦耳损失测定中,使用图9所示的测定系统测定实施例10、11与比较例3、4中的、相对于轭侧部件40(140)的转矩产生的焦耳热(焦耳损失)。
图22和图23所示的转矩-焦耳损失测定的测定结果为,导体部42(142)使用由含Al的合金构成的材料的情况下,实施例10(耦合装置1)中,转矩为17.9N×m的情况下,焦耳损失为168.9W,转矩为31.4N×m的情况下,焦耳损失为591.5W,转矩为49.6N×m的情况下,焦耳损失为2327.1W。另一方面,比较例3(耦合装置101)中,转矩为4.3N×m的情况下,焦耳损失为37.0W,转矩为8.0N×m的情况下,焦耳损失为145.7W。此外,转矩为18.7N×m的情况下,焦耳损失为873.5W,转矩为33.8N×m的情况下,焦耳损失为3167.3W。
此外,导体部42(142)使用由含Cu的合金构成的材料的情况下,实施例11(耦合装置1)中,转矩为26.0N×m的情况下,焦耳损失为244.9W,转矩为41.5N×m的情况下,焦耳损失为783.6W,转矩为51.1N×m的情况下,焦耳损失为2372.0W。另一方面,比较例4(耦合装置101)中,转矩为6.5N×m的情况下,焦耳损失为57.6W,转矩为12.1N×m的情况下,焦耳损失为225.7W。此外,转矩为27.8N×m的情况下,焦耳损失为1306.5W,转矩为46.0N×m的情况下,焦耳损失为4329.4W。
由此,可知实施例10和11(耦合装置1)分别与比较例3和4(耦合装置101)相比,相对轭侧部件40(140)的转矩的焦耳损失减少。由此,可以认为应用于实施例10和11的第一实施方式的耦合装置1的结构,与应用于比较例3和4的现有的耦合装置101的结构相比,是为了减少能量的损失(焦耳损失)的有效的结构。
(相对转数-焦耳损失测定)
接着,说明相对转数-焦耳损失测定。该相对转数-焦耳损失测定中,使用图9所示的测定系统测定实施例10、11和比较例3、4中的、相对相对转数(转数差)的发生的装置整体的焦耳热(焦耳损失)。这时,测定相对转数为90rpm、180rpm、450rpm和900rpm的情况下的各转矩。
图24和图25所示的相对转数-焦耳损失测定的测定结果为,导体部42(142)使用由含Al的合金构成的材料的情况下,相对转数(转数差)为90rpm的情况下,实施例10(耦合装置1)的焦耳损失为168.9W,比较例3(耦合装置101)的焦耳损失为37.0W。此外,相对转数为180rpm的情况下,实施例10的焦耳损失为591.5W,比较例3的焦耳损失为145.7W。此外,相对转数为450rpm的情况下,实施例10的焦耳损失为2372.1W,比较例3的焦耳损失为873.5W。此外,相对转数为900rpm的情况下,实施例10的焦耳损失为4616.5W,比较例1的焦耳损失为3167.3W。
此外,导体部42(142)使用由含Cu的合金构成的材料的情况下,相对转数(转数差)为90rpm的情况下,实施例11(耦合装置1)的焦耳损失为244.9W,比较例4(耦合装置101)的焦耳损失为57.6W。此外,相对转数为180rpm的情况下,实施例11的焦耳损失为783.6W,比较例4的焦耳损失为225.7W。此外,相对转数为450rpm的情况下,实施例11的焦耳损失为2372.0W,比较例4的焦耳损失为1306.5W。此外,相对转数为900rpm的情况下,实施例11的焦耳损失为4144.5W,比较例1的焦耳损失为4329.4W。
由此,可知相对转数为450rpm以下的情况下,实施例10和11(耦合装置1)分别与比较例3和4(耦合装置101)相比,相对相对转数(转数差)的焦耳损失增加。由此,可以认为应用于实施例10和11的第一实施方式的耦合装置1的结构,与应用于比较例3和4的现有的耦合装置101的结构相比,是为了在450rpm以下的较低的相对转数下获得制动力的更有效的结构。
此外,可知导体部42(142)使用由含Al的合金构成的材料的情况下,实施例10比比较例3更容易产生制动力。结果,可以认为作为导体部使用由含Al的合金构成的材料的情况下,如果使用上述第一实施方式的耦合装置1的结构,则能够更容易产生制动力。
(第二实施方式)
接着,参照图26~图28,说明本发明的第二实施方式。该第二实施方式的耦合装置201中,对于在上述第一实施方式的基础上,还在磁铁侧旋转体30与轭侧部件40之间,配置有能够相对于磁铁侧旋转体30相对地变更位置的开关部件260的情况进行说明。其中,开关部件260是本发明的“切换部”的一例。
本发明的第二实施方式的耦合装置201中,如图26所示,在磁铁侧旋转体30与轭侧部件40之间,配置有能够相对于磁铁侧旋转体30相对地变更位置的开关部件260。该开关部件260构成为能够以与磁铁侧旋转体30和轭侧部件40大致相同的旋转轴线300为旋转中心旋转,且具有在旋转轴线300的延伸方向(X方向)上延伸的圆筒形。此外,开关部件260构成为能够绕旋转轴线300以与磁铁侧旋转体30大致相同的转速旋转。
此外,开关部件260,如图27所示,包括:具有比12个磁铁31的内径更小的外径、以大致相等角度(约30度)间隔配置的12个传输部260a;和在12个传输部260a之间配置的以大致相等角度(约30度)间隔配置的12个衰减部260b。由此,传输部260a和衰减部260b形成与磁铁31相同的数量(12个),并且以在圆周方向上交替排列的方式配置。其中,图27所示的状态(传输从磁铁侧旋转体30发出的磁通的状态)下,构成为传输部260a的中心位于连接任意的磁铁31与旋转轴线300(参照图26)的半径方向的直线上,且衰减部260b的中心位于使任意的磁铁31彼此之间的边界在半径方向上延伸的直线上。其中,图27和后述的图28中,仅图示了旋转轴线300一侧的磁极,且省略了X2一侧的短路部42b的图示。
此外,开关部件260的传输部260a由SS400等一般的碳素钢等强磁体构成,并且衰减部260b由主要含有作为非磁体的Al的合金构成。由此构成为,从12个磁铁31发出的磁通中通过传输部260a的磁通基本不衰减,从而被传输至轭侧部件40的轭41,另一方面,通过衰减部260b的磁通因衰减而难以传输至轭侧部件40的轭41。其中,在图27所示的状态下,构成为从12个磁铁31发出的磁通能够通过传输部260a,所以磁通被传输至轭侧部件40的轭41(ON(导通)状态)。即,图27的状态下,构成为通过使开关部件260与磁铁侧旋转体30以大致相同的转速旋转,能够使力传输至轭侧部件40,并且能够在轭侧部件40中产生制动力。
此处,在第二实施方式中,构成为能够通过未图示的切换单元,使磁铁侧旋转体30或开关部件260中任意一方绕旋转轴线300旋转大约15度,从而切换开关部件260与磁铁侧旋转体30的相对位置。由此,构成为通过使磁铁侧旋转体30或开关部件260中的任意一方从图27的状态绕旋转轴线300旋转大约15度,由此,如图28所示,使衰减部260b的中心位于连接任意的磁铁31与旋转轴线300的半径方向的直线上,并且使传输部260a的中心位于使任意的磁铁31彼此之间的边界在半径方向上延伸的直线上。结果,构成为从12个磁铁31发出的磁通通过衰减部260b,因此磁通变得难以被传输至轭侧部件40的轭41(OFF(非导通)状态)。即,构成为图28的状态(从磁铁侧旋转体30发出的磁通难以被传输)下,即使使磁铁侧旋转体30旋转,也通过以与磁铁侧旋转体30大致相同的转速旋转的开关部件260,使力难以传输至轭侧部件40,并且在轭侧部件40中难以产生制动力。结果,通过切换开关部件260与磁铁侧旋转体30的相对位置,能够调整力的传输和制动力。其中,第二实施方式的其他结构和轭侧部件40的制造方法与第一实施方式相同。
在第二实施方式中,如上所述,通过在磁铁侧旋转体30与轭侧部件40之间,设置能够相对于磁铁侧旋转体30相对地变更位置的开关部件260,能够通过使用开关部件260切换磁通向轭侧部件40的传输量,从而切换轭侧部件40中产生的涡电流的增加量,因此能够更加正确地控制转矩和焦耳热。
此外,在第二实施方式中,如上所述,开关部件260包括:能够使磁通在大致不衰减的状态下传输至轭侧部件40的轭41的强磁体的传输部260a;和使磁通衰减的非磁体的衰减部260b,从而能够使通过衰减部260b的磁通(磁通密度)比通过传输部260a的磁通(磁通密度)减少,所以通过使衰减部260b与磁铁侧旋转体30的相对位置变化,能够容易地切换磁通向轭侧部件40的到达量。
此外,在第二实施方式中,如上所述,如果开关部件260具有在旋转轴线300的延伸方向(X方向)上延伸的圆筒形状,且使传输部260a与衰减部260b在圆周方向上交替排列地配置,则能够与按照交替地以大致相等角度(约30度)间隔在磁铁侧旋转体30的圆筒状的内周面30b沿着圆周方向排列的方式配置的磁铁侧旋转体30的磁铁31a和31b对应地、使传输部260a和衰减部260b在圆周方向上交替地配置,所以能够更容易地切换磁通向轭侧部件40的到达量。
此外,在第二实施方式中,如上所述,如果使传输部260a和衰减部260b形成与磁铁31相同的数量(12个),则通过在圆周方向上交替地配置形成为与磁铁侧旋转体30的磁铁31相同数量(12个)的传输部260a和衰减部260b,能够使磁铁侧旋转体30的磁铁31与开关部件260的传输部260a和衰减部260b一对一地对应。由此,能够构成为在传输磁通的状态下,磁体侧旋转体30的磁铁31与开关部件260的传输部260a一对一地对应,另一方面,在难以传输磁通的状态下,磁铁侧旋转体30的磁铁31与开关部件260的衰减部260b一对一地对应,因此能够正确地切换磁通向轭侧部件40的到达量。
此外,在第二实施方式中,如上所述,如果在从磁铁侧旋转体30发出的磁通被传输的状态下,构成为传输部260a的中心位于连接任意的磁铁31与旋转轴线300的半径方向的直线上,且衰减部260b的中心位于使任意的磁铁31彼此之间的边界在半径方向上延伸的直线上,在从磁铁侧旋转体30发出的磁通难以被传输的状态下,构成为衰减部260b的中心位于连接任意的磁铁31与旋转轴线300的半径方向的直线上,且传输部260a的中心位于使任意的磁铁31彼此之间的边界在半径方向上延伸的直线上,则在磁通被传输的状态下,通过在与磁铁侧旋转体30的磁铁31相对的位置配置传输部260a,能够使来自磁铁侧旋转体30的磁通通过传输部260a,所以能够使来自磁铁侧旋转体30的磁通被传输至轭侧部件40。另一方面,在磁通难以被传输的状态下,通过在与磁铁侧旋转体30的磁铁31相对的位置配置衰减部260b,能够由衰减部260b抑制来自磁铁侧旋转体30的磁通通过开关部件260,因此能够使来自磁铁侧旋转体30的磁通难以被传输至轭侧部件40。此外,第二实施方式的其他效果与第一实施方式相同。
此外,应认为本次公开的实施方式和实施例在所有方面均为例示而不是限定。本发明的范围不是由上述实施方式和实施例的说明所示,而是由本申请请求保护的范围所表示,并且包括与本申请请求保护的范围均等的含义和范围内的所有变更。
例如,上述第一和第二实施方式中,表示了磁铁侧部10和轭侧部20不在旋转轴线300的延伸的轴线方向(X方向)上移动的例子,但本发明不限于此。本发明中,如图29所示的第一实施方式的变形例所示,也可以使耦合装置1的磁铁侧部10和轭侧部20构成为能够在旋转轴线300的延伸的轴线方向(X方向)上移动。由此,通过使磁铁侧部10和轭侧部20在旋转轴线300的延伸的轴线方向(X方向)上移动,能够使磁铁侧旋转体30的磁铁31与轭侧部件40的轭41和导体部42相对的面积容易地变化,因此能够使导体部42的涡电流的增减变化。由此,通过控制涡电流的大小,能够更正确地控制转矩和焦耳热。
此外,上述第一和第二实施方式中,表示了在设置有12个磁铁31的磁铁侧旋转体30的内侧配置有轭侧部件40的例子,但本发明不限于此。在本发明中,也可以将多个磁铁设置在电机侧旋转体的外侧,且将轭侧部件以覆盖电机侧旋转体的外侧的方式配置。
此外,在上述第一和第二实施方式中,表示了以使轴方向导体部42a的外周的长度为轭41的凸部41d的外周的长度的约1.2倍的方式构成的例子,但本发明不限于此。本发明中,轴方向导体部的外周的长度也可以不是轭的凸部的外周长度的约1.2倍。此外,优选轴方向导体部的外周的长度为轭的凸部的外周的长度以上且是轭的凸部的外周的长度的2倍以下。
此外,在上述第一和第二实施方式中,表示了使轴方向导体部42a的半径方向上的厚度W2为磁铁31的半径方向的厚度W1的约1.8倍的例子,但本发明不限于此。在本发明中,轴方向导体部的半径方向的厚度也可以不是磁铁的半径方向的厚度的约1.8倍。此外,优选轴方向导体部的半径方向的厚度为磁铁的半径方向的厚度以上。
此外,在上述第一和第二实施方式中,表示了将圆环状的一对短路部42b分别配置在44个轴方向导体部42a的X1一侧的端部和X2一侧的端部的例子,但本发明不限于此。本发明中,如果能够使44个轴方向导体部电连接,则也可以不将短路部配置在轴方向导体部的端部而是配置在端部以外的场所。
此外,在上述第一和第二实施方式中,表示了在导体部42设置有44个轴方向导体部42a的例子,但本发明不限于此。本发明中,轴方向导体部可以是43个以下,也可以是45个以上。此外,优选轴方向导体部为40个以上50个以下。
此外,上述第一和第二实施方式中,表示了通过叠层硅钢板形成轭41的例子,但本发明不限于此。例如,轭也可以形成为包括SS400等一般的碳素钢等强磁体。
此外,在上述第一和第二实施方式中,表示了使44个轴方向导体部42a构成为相对于在X方向上延伸的旋转轴线300以角度θ3倾斜的例子,但本发明不限于此。本发明中,也可以使轴方向导体部构成为沿着旋转轴线平行地延伸。
此外,在上述第一和第二实施方式中,表示了通过对轭41的外周面41b切削规定的量,使44个轴方向导体部42a露出于外周面41b的一侧的例子,但本发明不限于此。本发明中,也可以构成为不对轭的外周面进行切削,在距离轭的外周面规定距离的孔部形成轴方向导体部,由此使轴方向导体部不露出于外周面侧。
此外,在上述第一和第二实施方式中,未设置使轭侧部20冷却的部件,但在本发明中,也可以为了使轭侧部件冷却而设置风扇。该风扇可以一体地设置在轭侧部件上,也可以作为与轭侧部件不同的部件设置在耦合装置中。由此,能够易于使轭侧部件产生的热向外部放出。
此外,在上述第一和第二实施方式中,表示了在轭41的外周面41b以大致相等角度(约8.2度)形成44处的沟部41c的例子,但本发明不限于此。本发明中,也可以不以相等角度间隔形成沟部。
此外,在上述第二实施方式中,表示了开关部件260包括:含有SS400等一般的碳素钢等强磁体的能够传输磁通的传输部260a;和用主要含有作为非磁体的Al的合金组成的使磁通衰减的衰减部260b的例子,但本发明不限于此。例如,也可以构成为使磁通衰减的衰减部由什么都没有形成的孔部组成。此外,还可以构成为通过使衰减部的厚度比传输部的厚度小,在衰减部使磁通衰减。
此外,在上述第一和第二实施方式中,表示了在与电机连接的磁铁侧旋转体30(磁铁旋转体)上设置12个磁铁31,并且在与负载部连接的轭侧部件40(轭侧部件)上设置轭41和导体部42的例子,但本发明不限于此。本发明中,也可以使设置有磁铁的磁铁旋转体与负载部连接,并且使设置有轭和导体部的轭侧部件与电机连接。
此外,在上述第一和第二实施方式中,表示了使12个磁铁31沿着凹状的内周面30b的圆周方向以不同的磁极交替排列的方式配置在磁铁侧旋转体30的例子,但本发明不限于此。本发明中,也可以使单体的磁铁以不同的磁极交替排列的方式配置在电机侧旋转体上。此外,磁铁可以是11个以下,也可以是13个以上。
Claims (20)
1.一种耦合装置(1,201),其特征在于,具备:
包括不同的磁极以交替地在圆周方向上排列的方式配置的磁铁(31)的圆筒状的磁铁旋转体(30);和
包括含有非磁体的导体部(42)和轭(41),在所述磁铁旋转体的内侧或外侧相对于所述磁铁旋转体能够以非接触的状态相对地旋转地配置的圆筒状的轭侧部件(40),
所述轭侧部件的导体部,至少在与所述磁铁相对的一侧(41b),具有按照以在圆周方向上隔开规定的间隔的状态在旋转轴线方向上延伸的方式配置的多个第一导体部(42a),
所述轭侧部件的轭,至少配置在与所述磁铁相对一侧并且在所述多个第一导体部之间的间隙。
2.如权利要求1所述的耦合装置,其特征在于:
所述多个第一导体部,以在圆周方向上按大致相等的间隔配置的状态,以在旋转轴线方向上延伸的方式形成。
3.如权利要求2所述的耦合装置,其特征在于:
各所述第一导体部的圆周方向的长度为配置在所述第一导体部之间的间隙的所述轭的圆周方向的长度以上。
4.如权利要求2所述的耦合装置,其特征在于:
各所述第一导体部的圆周方向的长度为配置在所述第一导体部之间的间隙的所述轭的圆周方向的长度的2倍以下。
5.如权利要求1所述的耦合装置,其特征在于:
所述第一导体部的半径方向的厚度为所述磁铁的半径方向的厚度以上。
6.如权利要求1所述的耦合装置,其特征在于:
所述轭侧部件的导体部进一步具有配置在所述多个第一导体部的旋转轴线方向上的端部、连接所述多个第一导体部的圆环状的第二导体部(42b)。
7.如权利要求6所述的耦合装置,其特征在于:
所述第二导体部分别配置在所述多个第一导体部的旋转轴线方向上的两端部。
8.如权利要求6所述的耦合装置,其特征在于:
所述第二导体部与所述多个第一导体部一体地形成。
9.如权利要求1所述的耦合装置,其特征在于:
在所述轭的与所述磁铁相对的面附近,多个沟部(41c)或多个孔部以在旋转轴线方向上延伸的方式形成,
在所述多个沟部或所述多个孔部的各个中,配置有所述多个第一导体部的各个。
10.如权利要求1所述的耦合装置,其特征在于:
进一步具备切换部(260),其以能够绕与所述磁铁旋转体大致相同的旋转轴线按大致相同的转速旋转的方式配置在所述磁铁旋转体与所述轭侧部件之间,通过使相对所述磁铁旋转体的相对位置变化,能够切换从所述磁铁旋转体的磁铁发出的磁通向所述轭侧部件的传输量。
11.如权利要求10所述的耦合装置,其特征在于:
所述切换部包括:能够使从所述磁铁旋转体的磁铁发出的所述磁通向所述轭侧部件传输的包含强磁体的传输部(260a);和使从所述磁铁旋转体的磁铁发出的所述磁通衰减的衰减部(260b)。
12.如权利要求11所述的耦合装置,其特征在于:
所述切换部形成为圆筒状,
所述传输部与所述衰减部在圆周方向上交替地配置。
13.如权利要求12所述的耦合装置,其特征在于:
所述传输部和所述衰减部均形成与所述磁铁旋转体的磁极相同的数量。
14.如权利要求11所述的耦合装置,其特征在于:
在从所述磁铁旋转体发出的磁通被传输的状态下,所述传输部配置在与所述磁铁旋转体的磁极相对的位置,并且所述衰减部配置在与所述磁铁旋转体的磁极彼此之间的边界相对的位置,
在从所述磁铁旋转体发出的磁通难以被传输的状态下,所述传输部配置在与所述磁铁旋转体的磁极彼此之间的边界相对的位置,并且所述衰减部配置在与所述磁铁旋转体的磁极相对的位置。
15.如权利要求1所述的耦合装置,其特征在于:
所述导体部主要含有Al,所述轭含有含Si的Fe合金。
16.如权利要求1所述的耦合装置,其特征在于:
所述导体部主要含有Cu,所述轭含有含Si的Fe合金。
17.如权利要求1所述的耦合装置,其特征在于:
所述多个第一导体部分别相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度。
18.如权利要求17所述的耦合装置,其特征在于:
在所述轭的与所述磁铁相对的面附近,多个沟部(41c)或多个孔部以相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度的状态延伸地形成,
通过在以相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度的状态延伸的所述多个沟部或所述多个孔部的各个中配置所述多个第一导体部的各个,所述多个第一导体部分别相对于旋转轴线方向倾斜规定的角度。
19.如权利要求1所述的耦合装置,其特征在于:
所述磁铁旋转体和所述轭侧部件的至少任意一方构成为能够使所述磁铁旋转体的磁铁与所述轭侧部件相对的面积变化。
20.如权利要求19所述的耦合装置,其特征在于:
所述磁铁旋转体和所述轭侧部件的任意一方构成为,通过相对于所述磁铁旋转体和所述轭侧部件中的另一方在旋转轴线方向上移动,使所述磁铁旋转体的磁铁与所述轭侧部件相对的面积变化。
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