CN117397153A - 磁性齿轮传动旋转机械、发电系统及驱动系统 - Google Patents

Abstract

磁性齿轮传动旋转机械具备：定子；转子，其包括多个转子磁铁；以及磁极片转子，其包括设置于定子与转子之间的径向位置的多个磁极片，各个磁极片具有朝向轴向的一侧的磁极片端面，各个转子磁铁具有朝向一侧的转子磁铁端面，磁极片端面的至少一部分相对于转子磁铁端面位于轴向的另一侧，或者从周向的两侧夹持地保持设置于定子的齿的定子磁铁的多个指部各自所具有的朝向一侧的指部端面相对于齿所具有的朝向一侧的齿端面位于另一侧。

Description

磁性齿轮传动旋转机械、发电系统及驱动系统

技术领域

本公开涉及磁性齿轮传动旋转机械、发电系统及驱动系统。

本申请基于2021年9月14日在日本专利局申请的特愿2021-149617号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

以往，在两个转子之间转换转速而传递转矩的磁性齿轮传动旋转机械是公知的。例如，专利文献1中所公开的磁性齿轮传动旋转机械从径向内侧起依次具备支承多个永磁铁的内部转子、包括多个磁极片的外部转子、以及定子。在定子设置有多个绕组和多个定子磁铁。在由于与在绕组中流动的三相交流对应地产生的旋转磁场而内部转子旋转时，则由内部转子的永磁铁产生的磁通被磁极片调制。通过调制后的磁场和定子磁铁的磁场而外部转子旋转。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5643857号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了使磁性齿轮传动旋转机械高效地运转，优选抑制例如定子及磁极片等中的涡电流损失。

本公开的目的在于，提供抑制了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械、发电系统及驱动系统。

用于解决课题的方案

本发明的至少一实施方式的磁性齿轮传动旋转机械具备：

定子；

转子，其包括多个转子磁铁；以及

磁极片转子，其包括设置于所述定子与所述转子之间的径向位置的多个磁极片，

各个所述磁极片具有朝向轴向的一侧的磁极片端面，

各个所述转子磁铁具有朝向所述一侧的转子磁铁端面，

在所述磁性齿轮传动旋转机械中，如下两个关系中的至少一方的关系成立：

所述磁极片端面的至少一部分相对于所述转子磁铁端面位于所述轴向的另一侧的关系、以及

从周向的两侧夹持地保持设置于所述定子的齿的定子磁铁的多个指部各自所具有的朝向所述一侧的指部端面相对于所述齿所具有的朝向所述一侧的齿端面位于所述另一侧的关系。

本发明的至少一实施方式的发电系统具备：

原动机；以及

作为构成为通过来自所述原动机的输入被驱动而进行发电的磁性齿轮传动发电机的、上述的磁性齿轮传动旋转机械。

本发明的至少一实施方式的驱动系统具备：

作为构成为输出动力的磁性齿轮传动马达的、上述的磁性齿轮传动旋转机械；以及

驱动部，其构成为通过从所述磁性齿轮传动旋转机械输出的所述动力进行驱动。

发明效果

根据本公开，能够提供抑制了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械、发电系统及驱动系统。

附图说明

图1A是示出一实施方式的磁性齿轮传动旋转机械的概要图。

图1B是示出其他实施方式的磁性齿轮传动旋转机械的概要图。

图2是一实施方式的磁性齿轮传动旋转机械的径向剖视图。

图3是一实施方式的定子的概要图。

图4是示出包括第一实施方式的磁极片的磁性齿轮传动旋转机械的内部结构的概要图。

图5是示出包括第二实施方式的磁极片的磁性齿轮传动旋转机械的内部结构的概要图。

图6是示出为了验证涡电流损失的降低效果而准备的各种磁性齿轮传动旋转机械的图。

图7是示出使磁性齿轮传动旋转机械的构成要素的轴向位置变更了的情况下的涡电流损失的图。

图8是示出对应于磁极片端面与转子磁铁端面的轴向距离的涡电流损失的第一图表。

图9是示出对应于磁极片端面与转子磁铁端面的轴向距离的涡电流损失的第二图表。

图10是示出与从指部端面到齿端面为止的轴向距离对应的涡电流损失的第一图表。

图11是示出与从指部端面到齿端面为止的轴向距离对应的涡电流损失的第二图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。其中，作为实施方式所记载的或附图中所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将本发明的范围限定于此，而只不过是说明例。

(磁性齿轮传动旋转机械10的概要)

图1A及图1B分别是示出磁性齿轮传动旋转机械的例子的概要图。在此，在图1A及图1B中，“轴向”是与磁性齿轮传动旋转机械10的磁极片转子30及转子40的旋转轴(rotational axis)平行的方向，“径向”是与磁极片转子30及转子40的旋转轴(rotationalaxis)正交的方向。

在一实施方式中，如图1A所示，磁性齿轮传动旋转机械10是构成为通过来自原动机2的输入被驱动而进行发电的磁性齿轮传动发电机10A。磁性齿轮传动发电机10A构成为将通过发电而生成的电力P朝向例如可以是电力系统的电力供给目的地4供给。

在其他实施方式中，如图1B所示，磁性齿轮传动旋转机械10是构成为接受来自例如可以是电力系统的电力供给源6的电力P的供给而对驱动部8进行驱动的磁性齿轮传动马达10B。

在图1A所示的实施方式中，磁性齿轮传动发电机10A构成发电系统1A的一部分。发电系统1A例如可以是风力发电系统、潮流发电系统那样的可再生能源发电系统。在发电系统1A为风力发电系统的情况下，原动机2为风车转子。在发电系统1A为潮流发电系统的情况下，原动机2为水车转子。

磁性齿轮传动发电机10A具备包括多个定子磁铁22及多个定子绕组24的定子20、包括多个磁极片31的磁极片转子30、以及包括多个转子磁铁42的转子40。在图1A所示的例子中，定子20配置于将磁极片转子30和转子40支承为能够旋转的外壳21的内部。磁极片转子30构成为与原动机2的旋转轴3一起旋转。设置于定子20与转子40之间的径向位置的多个磁极片31分别包括在轴向上层叠的多个电磁钢板35。磁极片转子30包括分别设置于磁极片31的轴向两端的端板30A、以及用于在与原动机2之间传递动力的动力传递轴34。本例的动力传递轴34与原动机2的旋转轴3连结，并且与一方的端板30A连结。动力传递轴34经由轴承B1被外壳21支承为能够旋转。动力从原动机2的旋转轴3向动力传递轴34传递(输入)，由此磁极片转子30与旋转轴3一体地旋转。转子40包括供多个转子磁铁42设置的转子铁芯43、分别设置于转子铁芯43的轴向两端的端板44、在转子铁芯43的径向内侧沿轴向延伸的旋转轴47。旋转轴47经由轴承B2以能够旋转的方式支承于外壳21。

需要说明的是，在图1A所示的实施方式中，磁性齿轮传动发电机10A具有朝向径向的内侧依次配置有定子20、磁极片转子30、及转子40的结构。在另一实施方式中，磁性齿轮传动发电机10A具有朝向径向的内侧依次配置有转子40、磁极片转子30、及定子20的结构。

上述的磁性齿轮传动发电机10A具有将磁性齿轮与发电机一体化而成的结构，通过利用高次谐波型磁性齿轮原理及电磁感应而将来自原动机2的机械输入转换为电力。

例如，磁性齿轮传动发电机10A中的发电也可以通过以下的原理来进行。通过与原动机2的旋转轴3一起旋转的磁极片转子(低速转子)30的磁极片31，定子磁铁22的磁通被调制，转子磁铁42从调制后的磁场接受磁力而转子(高速转子)40旋转。此时，转子40相对于磁极片转子30的转速之比(增速比)由磁极片31的磁极数NL相对于转子磁铁42的极对数NH的比(＝NL/NH)表示。由于转子40旋转，通过电磁感应而在定子绕组24中产生电流。需要说明的是，磁极片31的磁极数NL比定子磁铁22的极对数NS多。

在磁性齿轮传动发电机10A的运转时，在磁性齿轮传动发电机10A的内部，能够产生NH次的磁通(主磁通)以及比NH次高次的高次谐波磁通(例如，NH+NS次的磁通)等各种磁通。这些磁通的一部分例如为了避开定子磁铁22，成为沿轴向通过磁极片31的漏磁通Lf。若产生漏磁通Lf，则在各电磁钢板35中，可能在面内方向上产生涡电流。在磁极片31中的例如处于轴向两端部的电磁钢板35中，可能产生比较大的涡电流。

另外，在磁性齿轮传动发电机10A的运转时，例如起因于定子磁铁22而产生的磁通Lf₀能够在轴向上通过使用图2后述的定子20(作为更具体的一例，后述的齿26)。由此，在定子20的轴向两端部可能产生涡电流。需要说明的是，由定子20产生的涡电流也有时因起因于转子磁铁42而产生的磁通、起因于定子绕组24的通电而产生的磁通等通过定子铁芯23而产生。

在图1B所示的实施方式中，磁性齿轮传动马达10B构成驱动系统1B的一部分。包括驱动部8的驱动系统1B将磁性齿轮传动马达10B作为驱动源而进行驱动。作为一例，驱动系统1B可以是将磁性齿轮传动马达10B作为动力源进行行驶的车辆，在该情况下，驱动部8的旋转轴9可以是用于向车轮传递动力的驱动轴。

磁性齿轮传动马达10B的基本结构与图1A所示的磁性齿轮传动发电机10A相同。即，磁性齿轮传动马达10B具备包括多个定子磁铁22及多个定子绕组24的定子20、包括多个磁极片31的磁极片转子30、以及包括多个转子磁铁42的转子40。在图1B所示的例子中，定子20固定于将磁极片转子30和转子40支承为能够旋转的外壳21的内部。设置于定子20与转子40之间的径向位置的多个磁极片31分别包括在轴向上层叠的多个电磁钢板35。磁极片转子30包括分别设置于磁极片31的轴向两端的端板30A、以及用于在与驱动部8之间传递动力的动力传递轴34。本例的动力传递轴34与驱动部8的旋转轴9连结，并且与一方的端板30A连结。动力传递轴34经由轴承B1被外壳21支承为能够旋转。在磁性齿轮传动马达10B中生成的动力从动力传递轴34向驱动部8的旋转轴9传递(输出)，由此轴3B旋转，驱动部8动作。转子40包括供多个转子磁铁42设置的转子铁芯43、分别设置于转子铁芯43的轴向两端的端板44、以及在转子铁芯43的径向内侧沿轴向延伸的旋转轴47。旋转轴47经由轴承B2以能够旋转的方式支承于外壳21。

在图1B所示的实施方式中，磁性齿轮传动马达10B具有朝向径向的内侧依次配置有定子20、磁极片转子30、以及转子40的结构。在另一实施方式中，磁性齿轮传动马达10B具有朝向径向的内侧依次配置有转子40、磁极片转子30、定子20的结构。

需要说明的是，磁性齿轮传动马达10B具有将磁性齿轮与马达一体化而成的结构，利用通过定子绕组24的通电而产生的旋转磁场使转子(高速转子)40旋转。在从转子40向磁极片转子(低速转子)30的动力传递中，利用高次谐波磁性齿轮的原理。从运转的磁性齿轮传动马达10B输出的动力向旋转轴9传递，由此驱动部8进行驱动。

在磁性齿轮传动马达10B的运转时，与磁性齿轮传动发电机10A同样地，在磁极片31中可能产生轴向的漏磁通Lf。在该情况下，在各磁极片31中，可能在面内方向上产生涡电流。在磁极片31中的例如处于轴向两端部的电磁钢板35中可能产生比较大的涡电流。

另外，在磁性齿轮传动马达10B的运转时，例如起因于定子磁铁22而产生的磁通Lf₀能够在轴向上通过定子20(作为更具体的一例，后述的齿26)。由此，在定子20的轴向两端部可能产生涡电流。需要说明的是，由定子20产生的涡电流也有时因起因于转子磁铁42而产生的磁通、起因于定子绕组24的通电而产生的磁通等通过定子20而产生。

(磁性齿轮传动电气机械的内部结构)

接着，参照图2，对上述的磁性齿轮传动旋转机械10(10A、10B)的内部结构进行说明。

图2是一实施方式的磁性齿轮传动旋转机械的径向剖视图。在图2中，为了易于看清附图，仅对磁性齿轮传动旋转机械10的一部分的构成要素标注了阴影。在图2中，“周向”是以上述的“轴向”(参照图1A、图1B)为基准的周向。

如图2所例示的那样，磁性齿轮传动旋转机械10的定子20包括沿周向延伸的定子铁芯23、从定子铁芯23朝向磁极片转子30突出的多个齿26、以及设置于多个齿26的前端侧的多个定子磁铁22。在以沿周向排列的方式配置的多个齿26中的相邻的两个齿之间分别设置有沿轴向延伸的多个插槽25。各个插槽25的轴向两端开放，在插槽25卷绕有上述的定子绕组24。即，多个齿26支承定子绕组24。未收纳于插槽25的定子绕组24的线圈端部也可以从定子铁芯23突出。

另外，多个定子磁铁22包括以在周向上交替排列的方式配置的磁极不同的多个定子磁铁22N、22S。

在图2所示的例子中，各个定子磁铁22是具有矩形截面的在轴向上长条的杆状构件。

在图2中，示出了定子磁铁22具有安装于齿26的表面的表面磁铁型(SPM；SurfacePermanent Magnet)的结构的定子20。在其他实施方式中，定子20也可以具有定子磁铁22埋入定子铁芯23的埋入磁铁型(IPM；Interior Permanent Magnet)的结构。

设置于从上述结构的定子20沿径向偏移了的位置的转子40包括以在周向上排列的方式配置的多个转子磁铁42。多个转子磁铁42是在周向上交替地配置的磁极相互不同的多个永磁铁。多个转子磁铁42的磁极数比多个定子磁铁22的磁极数少。各个转子磁铁42也可以是具有矩形截面的长条的杆构件。

在图2中，示出了转子磁铁42具有安装于转子铁芯43的表面的表面磁铁型(SPM；Surface Permanent Magnet)的结构的转子40。在其他实施方式中，转子40也可以具有转子磁铁42埋入转子铁芯43的埋入磁铁型(IPM；Interior Permanent Magnet)的结构。

转子40除了转子磁铁42及转子铁芯43以外，也可以包括参照图1A及图1B上述的端板44。端板44是沿着径向延伸的环状板。

磁极片转子30包括在上述结构的定子20与转子40之间的径向位置处以在周向上排列的方式配置的多个磁极片31。各个磁极片31包括在轴向上层叠的上述的多个电磁钢板35(参照图1A、图1B)。各个磁极片31隔着第一气隙G1与转子40对置，且隔着第二气隙G2与定子20对置。例如，在转子40和定子20均具有表面磁铁型的结构的实施方式中，磁极片转子30隔着第一气隙G1与转子磁铁42对置，并且，隔着第二气隙G2与定子磁铁22对置。在另一实施方式中，磁极片转子30也可以分别与定子铁芯23和转子铁芯43对置。

并且，磁极片转子30包括与多个磁极片31在周向上交替地配置的多个保持架39。一实施方式的各个保持架39由非磁性材料形成。在另一实施方式中，保持架39也可以由磁性体材料形成。各个磁极片31由位于周向两侧的两个保持架39夹持地保持。

另外，也可以在构成磁极片31的多张电磁钢板35各自的中央部形成例如在轴向观察时可以为圆形的孔38(参照图3)。也可以通过将沿轴向延伸的棒(未图示)捅入这些孔38来保持多张电磁钢板35。上述的棒的轴向两端也可以分别与上述的一对端板30A(参照图1A)连结。

接着，参照图3，例示一实施方式的定子20的进一步详细的结构。图3是一实施方式的定子的概要图。定子20还可以包括多个指部29，该多个指部29分别从周向的两侧夹持地保持设置于齿26的前端的定子磁铁22。沿轴向延伸的各指部29以与齿26成为一体结构的方式设置于齿26的前端侧的表面。指部29可以与齿26直接连接，指部29的至少一部分也可以经由保持架等其他构件与齿26间接地连接。

在图3中，将齿26的前端的周向上的长度(以下，也称为齿26的前端宽度)由尺寸Lw表示。

另外，齿26包括朝向轴向的一侧的齿端面26A、以及与齿端面26A相反一侧的齿相反面26B(参照图4)。

(第一实施方式的磁极片32与转子40的位置关系)

参照图4，对磁性齿轮传动旋转机械10的内部结构的详细情况进行说明。图4是示出包括第一实施方式的磁极片的磁性齿轮传动旋转机械的内部结构的概要图。

第一实施方式的磁极片32(31)包括朝向轴向的一侧的磁极片端面32A，转子磁铁42包括朝向轴向的一侧的转子磁铁端面42A。在本实施方式中，磁极片端面32A的至少一部分相对于转子磁铁端面42A位于轴向的另一侧的关系(以下，也称为第一位置关系)成立。

另外，在轴向的另一侧，同样的位置关系也成立。详细而言，磁极片32包括与磁极片端面32A相反一侧的磁极片相反面32B，转子磁铁42包括与转子磁铁端面42A相反一侧的转子磁铁相反面42B。并且，磁极片相反面32B的至少一部分相对于转子磁铁相反面42B位于轴向的一侧的关系(以下，也称为第二位置关系)成立。

因此，在图4所例示的实施方式中，磁极片32设置于成为转子磁铁42的轴向两端之间的轴向位置。即，本例的磁极片32在轴向上比转子磁铁42短。

另外，在图4所例示的实施方式中，构成磁极片32的多张电磁钢板35具有彼此相同的大小。因此，仅位于最靠一侧的一张电磁钢板35的单面形成磁极片端面32A，仅位于最靠另一侧的一张电磁钢板35的单面形成磁极片相反面32B。

需要说明的是，磁极片端面32A和磁极片相反面32B也可以分别由多张电磁钢板35的单面构成(详细情况使用图5在后文进行叙述)。

根据发明人等的见解，通过第一位置关系成立，磁极片32的轴向一端部处的涡电流降低。同样地，通过第二位置关系成立，磁极片32的轴向另一端部处的涡电流降低。因此，根据上述结构，能够实现降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械10。第一位置关系和第二位置关系中的至少一方的位置关系即使在后述的第三位置关系不成立时也可以成立。

需要说明的是，在其他实施方式中，第二位置关系也可以不成立。即，磁极片相反面32B也可以位于与转子磁铁相反面42B相同的轴向位置、或者比转子磁铁相反面42B靠轴向的另一侧的位置。在该情况下，通过第一位置关系的成立，也能够获得磁性齿轮传动旋转机械10的涡电流损失的降低效果。

对从磁极片端面32A到转子磁铁端面42A为止的轴向距离(尺寸La1)的详细情况进行说明。在本实施方式中，尺寸La1为转子磁铁42的轴向长度(尺寸Lr)的0.5％以上且转子磁铁42的轴向长度的10％以下。

在轴向另一侧，同样的关系也成立。详细而言，从磁极片相反面32B到转子磁铁相反面42B为止的轴向距离(尺寸La2)为转子磁铁42的轴向长度的0.5％以上且转子磁铁42的轴向长度的10％以下。

需要说明的是，图4是概要图，因此不一定忠实地示出了磁性齿轮传动旋转机械10所包含的构成要素的上述那样的长度的关系以及位置关系。这对于另外后述的长度的关系及位置关系也是同样的，对于图5也是同样的。

根据发明人等的见解，通过使从磁极片端面32A到转子磁铁端面42A为止的轴向距离为转子磁铁42的轴向长度的0.5％以上且转子磁铁42的轴向长度的10％以下，磁极片32的轴向一端部处的涡电流损失显著降低。同样地，通过使从磁极片相反面32B到转子磁铁相反面42B为止的轴向距离为转子磁铁42的轴向长度的0.5％以上且转子磁铁42的轴向长度的10％以下，磁极片32的轴向另一端部处的涡电流损失显著降低。因此，根据上述结构，实现更有效地降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械10。

需要说明的是，从磁极片相反面32B到转子磁铁相反面42B为止的轴向距离(尺寸La2)也可以小于转子磁铁42的轴向长度(尺寸Lr)的0.5％，还可以超过尺寸Lr的10％。在该情况下，通过使尺寸La1与尺寸Lr具有上述的关系，也能够获得磁极片32中的涡电流损失的降低效果。

另外，在本实施方式中，从磁极片端面32A到转子磁铁端面42A为止的轴向距离(尺寸La1)为磁极片32与转子40的对置距离(尺寸Ls)的50％以上且该对置距离的1200％以下。

轴向的另一侧也是同样的。详细而言，从磁极片相反面32B到转子磁铁相反面42B为止的轴向距离(尺寸La2)为尺寸Ls的50％以上且1200％以下。

需要说明的是，在转子40具有表面磁铁型的结构的图4的例子中，尺寸Ls是磁极片32与转子磁铁42的径向距离。在其他的例子中，尺寸Ls也可以是磁极片32与转子铁芯43的径向距离。另外，尺寸Ls也可以与上述的第一气隙G1的径向尺寸一致。

根据发明人等的见解，通过使从磁极片端面32A到转子磁铁端面42A为止的轴向距离(尺寸La1)为磁极片32与转子40的对置距离(尺寸Ls)的50％以上且1200％以下，磁极片32的轴向一端部处的涡电流损失显著降低。同样地，通过使从磁极片相反面32B到转子磁铁相反面42B为止的轴向距离(尺寸La2)为磁极片32与转子40的对置距离(尺寸Ls)的50％以上且1200％以下，磁极片32的轴向另一端部处的涡电流损失显著降低。因此，根据上述结构，实现更有效地降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械10。

需要说明的是，从磁极片相反面32B到转子磁铁相反面42B为止的轴向距离(尺寸La2)也可以相对于磁极片32与转子40的对置距离(尺寸Ls)低于50％，还可以相对于尺寸Ls超过1200％。在该情况下，通过使尺寸La1与尺寸Ls具有上述的关系，也能够获得磁极片32中的涡电流损失的降低效果。

(指部29与齿26的位置关系)

在图4所例示的实施方式中，指部29包括朝向轴向的一侧的指部端面29A，齿26包括朝向轴向的一侧的齿端面26A。在本例中，指部端面29A位于比齿端面26A靠轴向的另一侧的位置的关系(以下，也称为第三位置关系)成立。

另外，在轴向的另一侧，同样的位置关系也成立。详细而言，指部29包括与指部端面29A相反一侧的指部相反面29B，齿26包括与齿端面26A相反一侧的齿相反面26B。并且，指部相反面29B位于比齿相反面26B靠轴向的一侧的位置的关系(以下，也称为第四位置关系)成立。

根据发明人等的见解，通过使第三位置关系成立，定子20的轴向一端部处的涡电流损失降低。同样地，通过使第四位置关系成立，定子20的轴向另一端部处的涡电流损失降低。因此，根据上述结构，能够实现降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械10。第三位置关系和第四位置关系中的至少一方的位置关系可以与上述的第一位置关系一起成立，也可以在第一位置关系不成立时成立。

需要说明的是，在其他实施方式中，第四位置关系也可以不成立。即，指部相反面29B也可以位于与齿相反面26B相同的轴向位置、或者位于比齿相反面26B靠轴向的另一侧的位置。在该情况下，通过第三位置关系的成立，也能够获得磁性齿轮传动旋转机械10的涡电流损失的降低效果。

对从指部端面29A到齿端面26A为止的轴向距离(尺寸Lt1)的详细情况进行说明。在本实施方式中，尺寸Lt1为齿26的轴向长度(尺寸Le)的0.5％以上且齿26的轴向长度的4％以下。

在轴向的另一侧，同样的关系也成立。详细而言，从指部相反面29B到齿相反面26B为止的轴向距离(尺寸Lt2)为齿26的轴向长度的0.5％以上且4％以下。

根据发明人等的见解，通过使从指部端面29A到齿端面26A为止的轴向距离为齿26的轴向长度的0.5％以上且4％以下，定子20的轴向一端部处的涡电流损失显著降低。同样地，通过使从指部相反面29B到齿相反面26B为止的轴向距离为齿26的轴向长度的0.5％以上且4％以下，定子20的轴向另一端部处的涡电流损失显著降低。因此，根据上述结构，实现更有效地降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械10。

需要说明的是，从指部相反面29B到齿相反面26B为止的轴向距离(尺寸Lt2)也可以小于齿26的轴向长度(尺寸Le)的0.5％，还可以超过尺寸Le的4％。在该情况下，通过使尺寸Lt1与尺寸Le具有上述的关系，也能够获得定子20中的涡电流损失的降低效果。

另外，在图4所例示的实施方式中，从指部端面29A到齿端面26A为止的轴向距离(尺寸Lt1)为齿26的前端宽度(图3的尺寸Lw)的3％以上且齿26的前端宽度的25％以下。另外，从指部相反面29B到齿相反面26B为止的轴向距离(尺寸Lt2)也为齿26的前端宽度的3％以上且25％以下。

根据发明人等的见解，通过使从指部端面29A到齿端面26A为止的轴向距离为齿26的前端宽度的3％以上且齿26的前端宽度的25％以下，定子20的轴向一端部处的涡电流损失显著降低。同样地，通过使从指部相反面29B到齿相反面26B为止的轴向距离为齿26的前端宽度的3％以上且齿26的前端宽度的25％以下，定子20的轴向另一端部处的涡电流损失显著降低。因此，根据上述结构，实现更有效地降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械10。

需要说明的是，在其他实施方式中，从指部相反面29B到齿相反面26B为止的轴向距离(尺寸Lt2)也可以小于齿26的前端宽度(图3的尺寸Lw)的3％，还可以超过尺寸Lw的25％。在该情况下，通过使尺寸Lt1与尺寸Lw具有上述的关系，也能够获得定子20中的涡电流损失的降低效果。

(定子磁铁22、转子磁铁42、以及磁极片32的位置关系)

在图4所例示的实施方式中，定子磁铁22具有朝向轴向的一侧的定子磁铁端面22A、以及与定子磁铁端面22A相反一侧的定子磁铁相反面22B。定子磁铁端面22A在轴向上位于比转子磁铁端面42A靠另一侧的位置。另外，定子磁铁相反面22B在轴向上位于比转子磁铁相反面42B靠一侧的位置。因此，定子磁铁22在轴向上比转子磁铁42短。

需要说明的是，在图4中，为了易于看清附图，概要地图示了径向长度比指部29短的定子磁铁22，但定子磁铁22也可以具有与指部29相同的径向长度，还可以在径向上比指部29长。

根据发明人等的见解，通过使定子磁铁端面22A位于比转子磁铁端面42A靠轴向的另一侧的位置，能够降低磁极片32的轴向一侧的涡电流损失。另外，能够减少定子磁铁22的轴向长度。并且，通过使定子磁铁相反面22B位于比转子磁铁相反面42B靠轴向的一侧的位置，能够降低磁极片32和定子20各自的轴向另一侧的涡电流损失，能够减少定子20的轴向长度。因此，根据上述结构，能够实现兼顾了涡电流损失的降低和低成本化的磁性齿轮传动旋转机械10。

需要说明的是，定子磁铁相反面22B也可以位于与转子磁铁相反面42B相同的轴向位置、或者位于比转子磁铁相反面42B靠轴向另一侧的位置。在该情况下，由于定子磁铁端面22A位于比转子磁铁端面42A靠轴向另一侧的位置，因此也能够实现涡电流损失的降低和磁性齿轮传动旋转机械10的低成本化。

在图4所例示的实施方式中，定子磁铁端面22A设置于与磁极片端面32A相同的轴向位置、或者磁极片端面32A与转子磁铁端面42A之间的轴向位置。在轴向另一侧，也同样地，定子磁铁相反面22B设置于与磁极片相反面32B相同的轴向位置、或者磁极片相反面32B与转子磁铁相反面42B之间的轴向位置。

根据发明人等的见解，位于比磁极片端面32A靠一侧的定子磁铁22的部位几乎无助于磁性齿轮传动旋转机械10中的磁性传递转矩的产生。因此，根据上述结构，能够减少多余的定子磁铁22，能够使磁性齿轮传动旋转机械10低成本化。

需要说明的是，定子磁铁相反面22B也可以位于比磁极片相反面32B靠轴向的另一侧的位置。在该情况下，如果定子磁铁端面22A与磁极片端面32A的位置关系如上述那样，则也能够实现磁性齿轮传动旋转机械10的低成本化。

(第二实施方式的磁极片33与转子40的位置关系)

图5是示出包括第二实施方式的磁极片的磁性齿轮传动旋转机械的内部结构的概要图。

第二实施方式的磁极片33(31)具有作为轴向一侧的端部的第一磁极片端部331、以及与第一磁极片端部331相反一侧的第二磁极片端部332。在第一磁极片端部331形成有作为朝向轴向的一侧的磁极片33的端面的磁极片端面33A，在第二磁极片端部332形成有座位与磁极片端面33A相反一侧的端面的磁极片相反面33B。

并且，在第一磁极片端部331和第二磁极片端部332各自中，构成磁极片33的多张电磁钢板35从磁极片33的轴向中心侧依次包括第一电磁钢板35A、第二电磁钢板35B、以及第三电磁钢板35C。越是位于轴向外侧的电磁钢板35，则这些电磁钢板35的径向长度越短。另外，第一电磁钢板35A、第二电磁钢板35B、以及第三电磁钢板35C各自的定子20侧的端部355A、355B、355C的径向位置对齐。即，这些电磁钢板35以定子20侧的端部的径向位置对齐的方式层叠。

在上述的第一磁极片端部331中，第一电磁钢板35A、第二电磁钢板35B、以及第三电磁钢板35C各自的单面形成磁极片端面33A。同样地，在第二磁极片端部332中，第一电磁钢板35A、第二电磁钢板35B、以及第三电磁钢板35C各自的单面形成磁极片相反面33B。

形成于电磁钢板35的孔38(参照图3)中的、形成于第一电磁钢板35A的孔38在轴向观察时为圆形状。另一方面，分别形成于第二电磁钢板35B和第三电磁钢板35C的孔38为半圆形状。例如，形成于第三电磁钢板35C的孔38优选在轴向上观察时包围棒(未图示)的周面的一半以上。由此，实现第三电磁钢板35C相对于棒难以向径向外侧脱落的结构。

在第一磁极片端部331中，由第三电磁钢板35C的单面形成的磁极片端面33A处于与转子磁铁端面42A相同的轴向位置，但上述的第一位置关系成立。这是因为，由第一电磁钢板35A及第二电磁钢板35B各自的单面形成的磁极片端面33A位于比转子磁铁端面42A靠轴向的另一侧的位置。

同样地，在第二磁极片端部332中，形成磁极片相反面33B的第一电磁钢板35A和第二电磁钢板35B各自的单面位于比转子磁铁相反面42B靠轴向的一侧的位置，因此第二位置关系也成立。

根据发明人等的见解，即使在仅磁极片端面33A的一部分位于比转子磁铁端面42A靠轴向的另一侧的位置的第一位置关系成立的情况下，磁极片33的轴向一端部处的涡电流损失也降低。同样地，即使在仅磁极片相反面33B的一部分的位于比转子磁铁相反面42B靠轴向的一侧的位置的第二位置关系成立的情况下，磁极片33的轴向另一端部处的涡电流损失也降低。因此，能够降低磁性齿轮传动旋转机械10的涡电流损失。

在图5所例示的实施方式中，磁极片端面33A与转子磁铁端面42A的轴向距离是磁极片端面33A的转子40侧的端部(即，第一电磁钢板35A形成的磁极片端面33A)与转子磁铁端面42A的轴向距离，相当于图5的尺寸Lb1。例如，如果尺寸Lb1为转子磁铁42的轴向长度的0.5％以上且转子磁铁42的轴向长度的10％以下，则能够获得磁极片33的轴向一侧的涡电流损失的显著的降低效果。另外，如果尺寸Lb1为磁极片33与转子40(图5中为转子磁铁42)的对置距离的50％以上且1200％以下，则能够获得磁极片33的轴向一侧的涡电流损失的显著的降低效果。

在图5所例示的实施方式中，磁极片33具有与定子20(图5的例子中为定子磁铁22)对置的定子侧对置面36、以及与转子40(图5的例子中为转子磁铁42)对置的转子侧对置面37。定子侧对置面36和转子侧对置面37均沿轴向延伸。

在图5的例子中，第一电磁钢板35A、第二电磁钢板35B、以及第三电磁钢板35C各自的端部355A、355B、355C构成定子侧对置面36的一部分。另一方面，这些电磁钢板35中的仅第一电磁钢板35A的转子40侧的端部构成转子侧对置面37的一部分，第二电磁钢板35B和第三电磁钢板35C设置于比转子侧对置面37靠定子20侧的径向位置。

因此，定子侧对置面36在轴向上比转子侧对置面37长。

磁性齿轮传动旋转机械10的运转时的磁性传递转矩(更详细而言在磁极片转子30与转子40之间传递的磁性转矩)存在定子侧对置面36的轴向长度越长则变得越大的倾向。根据上述结构，定子侧对置面36比转子侧对置面37长，因此在使磁极片端面32A的至少一部分位于比转子磁铁端面42A靠轴向的另一侧的位置的同时，能够确保定子侧对置面36的轴向长度。因此，实现能够降低涡电流损失、并且确保磁性传递转矩的磁性齿轮传动旋转机械10。

另外，通过层叠径向长度彼此不同的第一电磁钢板35A、第二电磁钢板35B、以及第三电磁钢板35C的简单的结构，能够实现定子侧对置面36在轴向上比转子侧对置面37长的结构。因此，通过层叠了径向长度彼此不同的多张电磁钢板35的简单的结构，能够兼顾磁性齿轮传动旋转机械10中的涡电流损失的降低和磁性传递转矩的确保。

另外，在图5的实施方式中，定子磁铁端面22A设置于与定子侧对置面36的轴向的一侧的一端366A相同的轴向位置、或者定子侧对置面36的一端366A与转子侧对置面37的一侧的一端377A之间的轴向位置。另外，定子磁铁相反面22B设置于与定子侧对置面36的轴向的另一侧的一端366B相同的位置、或者定子侧对置面36的一端366B与转子侧对置面37的另一侧的一端377B之间的轴向位置。

如上所述，定子磁铁22中的位于比磁极片33靠轴向的外侧的位置的部位几乎无助于磁性齿轮传动旋转机械10的磁性传递转矩的产生。根据上述结构，能够降低几乎无助于磁性传递转矩的定子磁铁22的部位，因此能够实现磁性齿轮传动旋转机械10的低成本化。

需要说明的是，定子磁铁相反面22B也可以位于比定子侧对置面36的一端366B靠轴向的另一侧的位置。在该情况下，例如如果定子磁铁端面22A处于与定子侧对置面36的一端366A相同的轴向位置，则也实现磁性齿轮传动旋转机械10的低成本化。

(实施例1)

参照图6、图7，对磁性齿轮传动旋转机械10的构成要素的轴向上的位置关系与涡电流损失的降低效果的关系进行说明。图6示出为了验证涡电流损失的降低效果而准备的各种磁性齿轮传动旋转机械。图7示出使磁性齿轮传动旋转机械的构成要素的轴向位置变更了的情况下的涡电流损失。

关于包括第一实施方式的磁极片32的磁性齿轮传动旋转机械10，发明人等通过模拟来确定通过变更构成要素的轴向位置所带来的涡电流损失的降低效果。更具体而言，变更以下的( A)～(D)所示的构成要素的轴向位置，比较通过解析求出的涡电流损失。

(A)磁极片端面32A

(B)定子磁铁端面22A

(C)指部端面29A

(D)齿端面26A

对更详细的解析条件进行说明。以上述的(A)～(D)的轴向位置对齐的磁性齿轮传动旋转机械10为基准(No.1)，将使任一构成要素向轴向的另一侧位移了的(缩短了该构成要素的轴向长度的)磁性齿轮传动旋转机械10假定为No.2～No.6。例如，如图6、图7所示，在No.2的磁性齿轮传动旋转机械10中，磁极片端面32A相比于基准向轴向的另一侧位移。另外，在No.3的磁性齿轮传动旋转机械10中，磁极片端面32A和定子磁铁端面22A相比于基准向轴向的另一侧位移。并且，通过模拟确定了No.1～No.6各自的磁性齿轮传动旋转机械10作为磁性齿轮传动发电机10A发挥功能时的涡电流损失的结果示于图7的上部的图表。图表中所示的涡电流损失是磁极片32的轴向一侧的涡电流损失和定子20的轴向一侧的涡电流损失的总和。

需要说明的是，处于图7的下部的表的“PP”是“Pole Piece”的缩写，表示磁极片端面32A。“HSR Mag”是“High Speed Rotor Magnet”的缩写，表示转子磁铁端面42A(本解析中，转子磁铁端面42A的轴向位置未变更)。“ST Mag”是“Stator Magnet”的缩写，表示定子磁铁端面22A。“ST Finger”是“Stator Finger”的缩写，表示指部端面29A。“ST Teeth”是“Stator Teeth”的缩写，表示齿端面26A。

No.2～No.6所示的构成要素相对于基准向轴向的另一侧位移的量均是相同的值(恒定值)。

通过对图7的No.1和No.2进行比较而了解到，如果磁极片端面32A位于比转子磁铁端面42A靠轴向的另一侧的位置，则涡电流损失(特别是磁极片32中的涡电流损失)降低。即，了解到若第一位置关系成立，则磁性齿轮传动旋转机械10的涡电流损失降低。并且，通过对No.1与No.3、No.5、No.6进行比较而了解到，无论上述的(B)～(D)的构成要素是否向轴向的另一侧位移，只要第一位置关系成立，则涡电流损失(特别是磁极片32中的涡电流损失)降低。

根据发明人等的见解，磁极片32的涡电流损失降低的理由如下所述。由磁极片32产生的漏磁通Lf沿轴向通过磁极片32，并向比转子磁铁端面42A靠轴向的一侧的位置流动(图6的No.1)。关于这一点，通过使磁极片端面32A位于比转子磁铁端面42A靠轴向的另一侧的位置，磁通不容易从磁极片端面32A向比转子磁铁端面42A靠轴向一侧的位置流动，其结果是，由磁极片32产生的漏磁通Lf被抑制，磁极片32的涡电流损失降低。

根据上述的理由，得出如下结论：在第二位置关系成立的情况下，磁极片32的轴向另一端部处的涡电流损失也降低。另外，得出如下结论：即使采用磁极片32的定子侧对置面36比转子侧对置面37长的结构，也能够通过第一位置关系的成立来获得涡电流损失的降低效果。并且，得出如下结论：在磁性齿轮传动旋转机械10作为磁性齿轮传动马达10B发挥功能的情况下，也能够获得同样的涡电流损失效果。

另外，通过对图7的No.1和No.4进行比较而了解到，如果指部端面29A相对于齿端面26A位于轴向的另一侧，则涡电流损失(特别是定子20中的涡电流损失)降低。即，了解到若第三位置关系成立，则磁性齿轮传动旋转机械10的涡电流损失降低。并且，通过对No.1和No.5进行比较而了解到，即使上述的(A)、(C)的构成要素向轴向的另一侧位移，只要第三位置关系成立，则涡电流损失(特别是磁极片32中的涡电流损失)也降低。

根据发明人等的见解，齿26的涡电流损失降低的理由如下所述。定子20中的涡电流损失的一个原因是在指部29之间沿着轴向流动的磁通从轴向的一侧向齿26流入(图6的No.1)。在指部29之间流动的上述磁通包括由定子磁铁22产生的磁通Lf₀(图6的No.1)、由转子磁铁42产生的磁通、和由定子绕组24的通电产生的磁通中的至少任一者。关于这一点，通过使指部端面29A位于比齿端面26A靠轴向的另一侧的位置，在指部29之间流动的上述磁通能够在比齿端面26A靠轴向的一侧的位置向各种方向流动。结果是，从轴向的一侧向齿端面26A流入的磁通被抑制，在齿26中流动的涡电流降低。由此，定子20中的涡电流损失中的至少齿26中的涡电流损失降低。

根据上述的理由，得出如下结论：在指部相反面29B位于比齿相反面26B靠轴向的一侧的位置的情况下(在第四位置关系成立的情况下)，也能够获得涡电流损失的降低效果。并且，得出如下结论：在磁性齿轮传动旋转机械10作为磁性齿轮传动马达10B发挥功能的情况下，也能够获得同样的涡电流损失效果。

另外，通过对图7的No.1与No.3、No.5、No.6进行比较可知，在定子磁铁端面22A位于比转子磁铁端面42A靠轴向的另一侧的位置的情况下，磁极片32中的涡电流损失降低。

并且，根据上述的解析结果可知，No.5所示的磁极片端面32A、指部端面29A、以及定子磁铁端面22A相对于转子磁铁端面42A及齿端面26A向轴向的另一侧位移了的磁性齿轮传动旋转机械10最高地发挥涡电流损失的降低效果。

另外，可知No.6所示的磁极片端面32A、定子磁铁端面22A、指部端面29A、以及齿端面26A向比转子磁铁端面42A靠轴向的另一侧的位置位移了的磁性齿轮传动旋转机械10也较高地发挥涡电流损失的降低效果。

(实施例2)

参照图8、图9，对对应于磁极片端面32A与转子磁铁端面42A的轴向距离的磁极片31中的涡电流损失的降低效果进行说明。图8是示出对应于磁极片端面与转子磁铁端面的轴向距离的涡电流损失的第一图表。图9是示出对应于磁极片端面与转子磁铁端面的轴向距离的涡电流损失的第二图表。

发明人等通过模拟确定了图6的No.2所示的磁性齿轮传动旋转机械10的尺寸La1与No.2所示的磁极片32中的涡电流损失的关系。

图8的图表的横轴表示尺寸La1相对于转子磁铁42的轴向长度(图4的尺寸Lr)的比例。另外，该图表的纵轴表示以图7的No.1所示的磁极片32中的涡电流损失为基准的、No.2所示的磁极片32中的涡电流损失的比例(图9的纵轴也是同样的)。即，纵轴上的值越小，越高地发挥磁极片32中的涡电流损失的降低效果。图9的图表的横轴表示尺寸La1相对于磁极片31与转子40的对置距离(图6的尺寸Ls)的比例。需要说明的是，在本解析中，使磁极片32的轴向长度变更与尺寸La1的变化量相应的量。

另外，图8、图9的图表中的标绘点是通过模拟求出的涡电流损失(在后述的图10、图11的图表中也是同样的)。

如图8的图表所示，若尺寸La1相对于转子磁铁42的轴向长度的比例成为0.5％以上，则涡电流损失约为80％以下，确认到涡电流损失的显著的降低效果。另外，可知即使上述比例超过10％，涡电流损失的降低效果也不会提高。因此，可知若尺寸La1相对于转子磁铁42的轴向长度的比例为0.5％以上且10％以下，则能够发挥涡电流损失的显著的降低效果。

接着，如图9的图表所示，若尺寸La1相对于磁极片31与转子40的对置距离的比例成为50％以上，则涡电流损失约为80％以下，确认到涡电流损失的显著的降低效果。另外，可知即使上述比例超过1200％，涡电流损失的降低效果也不会提高。因此，可知若尺寸La1相对于磁极片31与转子40的对置距离的比例为50％以上且1200％以下，则能够发挥涡电流损失的显著的降低效果。

(实施例3)

参照图10、图11，对与从指部端面29A到齿端面26A为止的轴向距离对应的齿26的涡电流损失的降低效果进行说明。图10是示出与从指部端面到齿端面为止的轴向距离对应的涡电流损失的第一图表。图11是示出与从指部端面到齿端面为止的轴向距离对应的涡电流损失的第二图表。

发明人等通过模拟确定了图6的No.4所示的磁性齿轮传动旋转机械10的尺寸Lt1与No.4所示的定子20中的涡电流损失的关系。

图10的图表的横轴表示尺寸Lt1相对于齿26的轴向长度(图4的尺寸Le)的比例。另外，该图表的纵轴表示以图6的No.1所示的定子20中的涡电流损失为基准的、No.4所示的定子20中的涡电流损失的比例(图11的纵轴也是同样的)。即，纵轴上的值越小，则越高地发挥定子20中的涡电流损失的降低效果。图11的图表的横轴表示尺寸Lw相对于磁极片31与转子40的对置距离(图6的尺寸Ls)的比例。需要说明的是，在本解析中，使指部29的轴向长度变更与尺寸Lt的变化量对应的量。

如图10的图表所示，若尺寸Lt1相对于齿26的轴向长度的比例成为0.5％以上，则涡电流损失为90％以下，确认到涡电流损失的显著的降低效果。另外，可知即使上述比例超过4％，涡电流损失的降低效果也不会提高。因此，可知若尺寸Lt1相对于齿26的轴向长度的比例为0.5％以上且4％以下，则能够发挥定子20中的涡电流损失的显著的降低效果。

接着，如图11的图表所示，若尺寸Lw相对于磁极片32与转子40的对置距离的比例成为3％以上，则涡电流损失为90％以下，确认到涡电流损失的显著的降低效果。另外，可知即使上述比例超过25％，涡电流损失的降低效果也不会提高。因此，可知若尺寸Lw相对于磁极片31与转子40的对置距离的比例为3％以上且25％以下，则能够发挥定子20中的涡电流损失的显著的降低效果。

(总结)

以下，记载几个实施方式的磁性齿轮传动旋转机械10、发电系统1A、以及驱动系统1B的概要。

1)本公开的至少一实施方式的磁性齿轮传动旋转机械(10)具备：

定子(20)；

转子(40)，其包括多个转子磁铁(42)；以及

磁极片转子(30)，其包括设置于所述定子(20)与所述转子(40)之间的径向位置的多个磁极片(31)，

各个所述磁极片(31)具有朝向轴向的一侧的磁极片端面(32A、33A)，

各个所述转子磁铁(42)具有朝向所述一侧的转子磁铁端面(42A)，

所述磁极片端面(32A、33A)的至少一部分相对于所述转子磁铁端面(42A)位于所述轴向的另一侧，或者，

从周向的两侧夹持地保持设置于所述定子(20)的齿(26)的定子磁铁(22)的多个指部(29)各自所具有的朝向所述一侧的指部端面(29A)相对于所述齿(26)所具有的朝向所述一侧的齿端面(26A)位于所述另一侧。

根据发明人等的见解，通过使磁极片端面(32A、33A)相对于转子磁铁端面(42A)位于轴向的另一侧，磁极片(31)的轴向一侧的涡电流损失降低。另外，通过使指部端面(29A)位于比齿端面(26A)靠轴向的另一侧的位置，定子(20)的轴向一侧的涡电流损失降低。因此，根据上述1)的结构，能够实现降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械(10)。

2)在几个实施方式中，在上述1)所述的磁性齿轮传动旋转机械(10)的基础上，

所述定子(20)包括多个所述定子磁铁(22)，

各个所述定子磁铁(22)具有朝向所述一侧的定子磁铁端面(22A)，

所述定子磁铁端面(22A)位于比所述转子磁铁端面(42A)靠所述另一侧的位置。

根据发明人等的见解，通过使定子磁铁端面(22A)在轴向上位于比转子磁铁端面(42A)靠另一侧的位置，能够降低磁极片(31)中的涡电流损失。另外，能够减少定子磁铁(22)的轴向长度，因此实现低成本化。因此，根据上述2)的结构，能够实现兼顾了涡电流损失的降低和低成本化的磁性齿轮传动旋转机械(10)。

3)在几个实施方式中，在上述2)所述的磁性齿轮传动旋转机械(10)的基础上，

所述定子磁铁端面(22A)设置于与所述磁极片端面(32A、33A)相同的轴向位置、或者所述磁极片端面(32A、33A)与所述转子磁铁端面(42A)之间的轴向位置。

根据发明人等的见解，位于比磁极片端面(32A、33A)靠一侧的位置的定子磁铁(22)的部位几乎无助于磁性齿轮传动旋转机械(10)中的磁性传递转矩的产生。因此，根据上述3)的结构，能够减少几乎无助于磁性传递转矩的产生的多余的定子磁铁(22)，能够将磁性齿轮传动旋转机械(10)低成本化。

4)在几个实施方式中，在上述1)所述的磁性齿轮传动旋转机械(10)的基础上，

所述磁极片端面(32A、33A)的至少一部分相对于所述转子磁铁端面(42A)位于所述另一侧，

所述磁极片(31)包括：

定子侧对置面(36、360)，其沿所述轴向延伸，且与所述定子(20)对置；以及

转子侧对置面(37、370)，其沿所述轴向延伸，且与所述转子(40)对置，

所述定子侧对置面(36、360)在所述轴向上比所述转子侧对置面(37、370)长。

根据上述4)的结构，定子侧对置面(36、360)在轴向上比转子侧对置面(37、370)长，因此能够使磁极片端面(32A、33A)的至少一部分相对于转子磁铁端面(42A)位于轴向的另一侧，并且延长定子侧对置面(36、360)的轴向长度。因此，能够抑制磁极片(31)中的涡电流损失，并且能够抑制磁性齿轮传动旋转机械(10)中的传递转矩的降低。因此，实现能够降低涡电流损失、并且能够确保磁性传递转矩的磁性齿轮传动旋转机械(10)。

5)在几个实施方式中，在上述4)所述的磁性齿轮传动旋转机械(10)的基础上，

各个所述磁极片(31)包括作为所述一侧的端部的第一磁极片端部(331)，

所述第一磁极片端部(331)具有以所述定子(20)侧的端部(355A、355B)的径向位置对齐的方式层叠的多张电磁钢板(35)，

所述多张电磁钢板(35)具有：

第一电磁钢板(35A)，其形成所述转子侧对置面(37、370)的一部分；以及

第二电磁钢板(35B)，其设置于比所述转子侧对置面(37、370)靠所述定子(20)侧的径向位置。

根据上述5)的结构，通过层叠径向长度彼此不同的多张电磁钢板(35)的简单的结构，能够兼顾涡电流损失的降低和磁性传递转矩的确保。

6)在几个实施方式中，在上述4)或5)所述的磁性齿轮传动旋转机械(10)的基础上，

所述定子(20)包括多个所述定子磁铁(22)，

各个所述定子磁铁(22)具有朝向所述一侧的定子磁铁端面(22A)，

所述定子磁铁端面(22A)设置于与所述定子侧对置面(36、360)的所述一侧的一端(366A)相同的轴向位置、或者所述定子侧对置面(36、360)的所述一侧的所述一端(366A)与所述转子侧对置面(37、370)的所述一侧的一端(377A)之间的轴向位置。

根据上述6)的结构，能够减少几乎无助于磁性传递转矩的定子磁铁(22)的部位，因此能够实现磁性齿轮传动旋转机械(10)的低成本化。

7)在几个实施方式中，在上述1)至6)中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械(10)的基础上，

所述磁极片端面(32A、33A)的至少一部分相对于所述转子磁铁端面(42A)位于所述另一侧，

从所述磁极片端面(32A、33A)到所述转子磁铁端面(42A)为止的轴向距离(尺寸La1、Lb1)为所述转子磁铁(42)的轴向长度(尺寸Lr)的0.5％以上且所述转子磁铁(42)的轴向长度(尺寸Lr)的10％以下。

根据发明人等的见解，通过使从磁极片端面(32A、33A)到转子磁铁端面(42A)为止的轴向距离(尺寸La1、Lb1)为所述转子磁铁(42)的轴向长度(尺寸Lr)的0.5％以上且10％以下，能够提高磁极片(31)中的涡电流损失的降低效果。因此，根据上述7)的结构，实现更有效地降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械(10)。

8)在几个实施方式中，在上述1)至7)中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械(10)的基础上，

所述磁极片端面(32A、33A)的至少一部分相对于所述转子磁铁端面(42A)位于所述轴向的所述另一侧，

各个所述磁极片(31)与所述转子(40)隔着气隙(第二气隙G2)对置，

从所述磁极片端面(32A、33A)到所述转子磁铁端面(42A)为止的轴向距离(尺寸La1、Lb1)为所述磁极片(31)与所述转子(40)的对置距离(尺寸Ls)的50％以上且所述对置距离(尺寸Ls)的1200％以下。

根据发明人等的见解，通过使从磁极片端面(32A、33A)到转子磁铁端面(42A)为止的轴向距离(尺寸La1、Lb1)为磁极片(31)与所述转子(40)的对置距离(尺寸Ls)的50％以上且1200％以下，能够提高磁极片(31)中的涡电流损失的降低效果。因此，根据上述8)的结构，实现更有效地降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械(10)。

9)在几个实施方式中，在上述1)至8)中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械(10)的基础上，

所述指部端面(29A)相对于所述齿端面(26A)位于所述另一侧，

从所述指部端面(29A)到所述齿端面(26A)为止的轴向距离(尺寸Lt1)为所述齿(26)的轴向长度(尺寸Le)的0.5％以上且所述齿(26)的所述轴向长度(尺寸Le)的4％以下。

根据发明人等的见解，通过使从指部端面(29A)到齿端面(26A)为止的轴向距离(尺寸Lt1)为齿(26)的轴向长度(尺寸Le)的0.5％以上且4％以下，能够降低定子(20)中的涡电流损失。因此，根据上述9)的结构，实现更有效地降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械(10)。

10)在几个实施方式中，在上述1)至9)中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械(10)的基础上，

所述指部端面(29A)相对于所述齿端面(26A)位于所述另一侧，

从所述指部端面(29A)到所述齿端面(26A)为止的轴向距离(尺寸Lt1)为所述齿(26)的前端的周向长度(尺寸Lw)的3％以上且所述周向长度(尺寸Lw)的25％以下。

根据发明人等的见解，通过使从指部端面(29A)到齿端面(26A)为止的轴向距离(尺寸Lt1)为齿(26)的前端的周向长度(尺寸Lw)的3％以上且前端的周向长度(尺寸Lw)的25％以下，能够降低定子(20)中的涡电流损失。因此，根据上述10)的结构，实现更有效地降低了涡电流损失的磁性齿轮传动旋转机械(10)。

11)本公开的至少一实施方式的发电系统(1A)具备：

原动机(2)；以及

作为构成为通过来自所述原动机(2)的输入被驱动而进行发电的磁性齿轮传动发电机(10A)的、上述1)至10)中任一项的磁性齿轮传动旋转机械(10)。

根据上述11)的结构，通过与上述1)同样的理由，能够实现降低了涡电流损失的发电系统(1A)。

12)本公开的至少一实施方式的驱动系统(1B)具备：

作为构成为输出动力的磁性齿轮传动马达(10B)的、上述1)至10)中任一项的磁性齿轮传动旋转机械(10)；以及

驱动部(8)，其构成为通过从所述磁性齿轮传动旋转机械(10)输出的所述动力进行驱动。

根据上述12)的结构，通过与上述1)同样的理由，能够实现降低了涡电流损失的驱动系统(1B)。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，也包括对上述的实施方式施加了变形而得的方式、将这些方式适当组合而得的方式。

在本说明书中，“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或绝对的配置的表述不仅表示严格意义上这样的配置，还表示具有公差、或者可得到相同功能的程度的角度、距离而相对位移了的状态。

例如，“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物相等的状态的表述不仅表示严格相等的状态，也表示存在公差、或者可得到相同功能的程度的差异的状态。

另外，在本说明书中，四边形状、圆筒形状等表示形状的表述不仅表示几何学上严格意义的四边形状、圆筒形状等形状，也表示在可得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。

另外，在本说明书中，“具备”、“包含”、或“具有”一构成要素这样的表述不是将其他构成要素的存在排出在外的排他性表述。

附图标记说明：

1A…发电系统；

1B…驱动系统；

2…原动机；

8…驱动部；

10…磁性齿轮传动旋转机械；

10A…磁性齿轮传动发电机；

10B…磁性齿轮传动马达；

20…定子；

22…定子磁铁；

22A…定子磁铁端面；

26…齿；

26A…齿端面；

29…指部；

29A..，指部端面；

30…磁极片转子；

31…磁极片；

32A、33A…磁极片端面；

35…电磁钢板；

35A…第一电磁钢板；

35B…第二电磁钢板；

36、360…定子侧对置面；

37、370…转子侧对置面；

40…转子；

42…转子磁铁；

42A…转子磁铁端面；

331…第一磁极片端部；

355A、355B…端部；

377A、377B…端；

G2…第二气隙。

Claims (12)

1.一种磁性齿轮传动旋转机械，其中，

所述磁性齿轮传动旋转机械具备：

定子；

转子，其包括多个转子磁铁；以及

磁极片转子，其包括设置于所述定子与所述转子之间的径向位置的多个磁极片，

各个所述磁极片具有朝向轴向的一侧的磁极片端面，

各个所述转子磁铁具有朝向所述一侧的转子磁铁端面，

在所述磁性齿轮传动旋转机械中，如下两个关系中的至少一方的关系成立：

所述磁极片端面的至少一部分相对于所述转子磁铁端面位于所述轴向的另一侧的关系；以及

从周向的两侧夹持地保持设置于所述定子的齿的定子磁铁的多个指部各自所具有的朝向所述一侧的指部端面相对于所述齿所具有的朝向所述一侧的齿端面位于所述另一侧的关系。

2.根据权利要求1所述的磁性齿轮传动旋转机械，其中，

所述定子包括多个所述定子磁铁，

各个所述定子磁铁具有朝向所述一侧的定子磁铁端面，

所述定子磁铁端面位于比所述转子磁铁端面靠所述另一侧的位置。

3.根据权利要求2所述的磁性齿轮传动旋转机械，其中，

所述定子磁铁端面设置于与所述磁极片端面相同的轴向位置、或者所述磁极片端面与所述转子磁铁端面之间的轴向位置。

4.根据权利要求1所述的磁性齿轮传动旋转机械，其中，

所述磁极片端面的至少一部分相对于所述转子磁铁端面位于所述另一侧，

所述磁极片包括：

定子侧对置面，其沿所述轴向延伸，且与所述定子对置；以及

转子侧对置面，其沿所述轴向延伸，且与所述转子对置，

所述定子侧对置面在所述轴向上比所述转子侧对置面长。

5.根据权利要求4所述的磁性齿轮传动旋转机械，其中，

各个所述磁极片包括作为所述一侧的端部的第一磁极片端部，

所述第一磁极片端部具有以所述定子侧的端部的径向位置对齐的方式层叠的多张电磁钢板，

所述多张电磁钢板具有：

第一电磁钢板，其形成所述转子侧对置面的一部分；以及

第二电磁钢板，其设置于比所述转子侧对置面靠所述定子侧的径向位置。

6.根据权利要求4或5所述的磁性齿轮传动旋转机械，其中，

所述定子包括多个所述定子磁铁，

各个所述定子磁铁具有朝向所述一侧的定子磁铁端面，

所述定子磁铁端面设置于与所述定子侧对置面的所述一侧的一端相同的轴向位置、或者所述定子侧对置面的所述一侧的所述一端与所述转子侧对置面的所述一侧的一端之间的轴向位置。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械，其中，

所述磁极片端面的至少一部分相对于所述转子磁铁端面位于所述另一侧，

从所述磁极片端面到所述转子磁铁端面为止的轴向距离为所述转子磁铁的轴向长度的0.5％以上且所述转子磁铁的所述轴向长度的10％以下。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械，其中，

所述磁极片端面的至少一部分相对于所述转子磁铁端面位于所述另一侧，

各个所述磁极片与所述转子隔着气隙对置，

从所述磁极片端面到所述转子磁铁端面为止的轴向距离为所述磁极片与所述转子的对置距离的50％以上且所述对置距离的1200％以下。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械，其中，

所述指部端面相对于所述齿端面位于所述另一侧，

从所述指部端面到所述齿端面为止的轴向距离为所述齿的轴向长度的0.5％以上且所述齿的所述轴向长度的4％以下。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械，其中，

所述指部端面相对于所述齿端面位于所述另一侧，

从所述指部端面到所述齿端面为止的轴向距离为所述齿的前端的周向长度的3％以上且所述周向长度的25％以下。

11.一种发电系统，其中，

所述发电系统具备：

原动机；以及

作为构成为通过来自所述原动机的输入被驱动而进行发电的磁性齿轮传动发电机的、权利要求1至5中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械。

12.一种驱动系统，其中，

所述驱动系统具备：

作为构成为输出动力的磁性齿轮传动马达的、权利要求1至5中任一项所述的磁性齿轮传动旋转机械；以及

驱动部，其构成为通过从所述磁性齿轮传动旋转机械输出的所述动力进行驱动。