DE112011102531T5

DE112011102531T5 - Magnetische Getriebevorrichtung und Halteteil

Info

Publication number: DE112011102531T5
Application number: DE112011102531T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Mita
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: CN103038547B; JP5408355B2; US20130127278A1; JPWO2012014596A1; US9166464B2; WO2012014596A1; CN103038547A; KR101457523B1; KR20130042564A; DE112011102531B4

Abstract

Die Erfindung stellt eine magnetische Getriebevorrichtung und ein Halteteil zur Verfügung, mit welchen Wirbelstromverluste unterdrückt werden können. Magnetische Getriebevorrichtung, in welcher mehrere Magnetpolpaare 12, 32 jeweils entlang einer Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und welche mit einem gegenüberliegenden Innenrotor 1 und Außenrotor 3 sowie mit einem Halteteil 21, das zwischen dem Innenrotor 1 und dem Außenrotor 3 angeordnet ist, und mehrere Magnetkörper 22 entlang der Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen hält, versehen ist, wobei die Anzahl der Magnetkörper 22, die das Halteteil 21 hält, so gewählt ist, dass sie einer Differenz oder Summe der Anzahl der Magnetpolpaare 12, 32 entspricht, wobei das Halteteil 21 mit mehreren Kreisringen 21a, die die Magnetkörper 22 halten, sowie mit Verbindungsstangen 21b, die entlang einer Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind und die mehreren Kreisringe 21a verbinden, versehen ist, wobei die mehrere Kreisringe 21a über die Magnetkörper 22 gegenüberliegen und jede Anzahl der Magnetpolpaare 12, 32 so gewählt ist, dass sie die Anzahl der Verbindungsstangen 21b als Divisor aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetische Getriebevorrichtung und ein Halteteil, mit welchen Wirbelstromverluste unterdrückt werden können.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Zu den berührungslosen Getriebevorrichtungen zählen magnetische Getriebevorrichtungen. Eine magnetische Getriebevorrichtung ist mit einem ersten bewegbaren Element und einem zweiten bewegbaren Element versehen, an welchen mehrere Magnetpolpaare, die auf der Wirkflächenseite unterschiedliche Magnetpole aufweisen, in gleichen Intervallen angeordnet sind. Das erste bewegbare Element und das zweite bewegbare Element sind z. B. zylindrisch, scheibenförmig oder flach plattenförmig ausgebildet. Zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element sind mehrere Magnetkörper, die als Polstücke funktionieren, in gleichen Intervallen angeordnet. Bewegt sich das erste bewegbare Element, dann bewegt sich das zweite bewegbare Element durch magnetische Wechselwirkungen zwischen den Magnetpolpaaren, die jeweils in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind. Je nach Kombinationen der Anzahl von Magnetpolpaaren des ersten bewegbaren Elements und des zweiten bewegbaren Elements wird das Übersetzungsverhältnis von dem zweiten bewegbaren Element zu dem ersten bewegbaren Element bestimmt. Die hier genannte Wirkfläche wird als Gegenflächenseite des ersten bewegbaren Elements und des zweiten bewegbaren Elements bezeichnet, die einander gegenüberliegen, wobei mehrere Magnetkörper zwischen ihnen angeordnet sind.
Es existieren magnetische Getriebevorrichtungen vom zylindrichen Dreh-Typ, der einen Innenrotor und einen Außenrotor als erstes bewegbares Element bzw. zweites bewegbares Element aufweist, oder vom zylindrischen Linear-Typ, der eine Innensäule und eine Außensäule als erstes bewegbares Element bzw. zweites bewegbares Element aufweist (siehe z. B. Nicht-Patentdokument 1 und Nicht-Patentdokument 3). Die magnetische Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ weist einen zylindrischen Innenrotor, einen zylindrischen Außenrotor, in den der Innenrotor mit Abstand eingesetzt ist, und ein zylindrisches Zwischenjoch auf, das zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor mit Abstand eingeschoben ist. An der Außenumfangsfläche des Innenrotors und der Innenumfangsfläche des Außenrotors sind jeweils mehrere Magnetpolpaare, die aus Magneten vom N-Pol und S-Pol bestehen, entlang der Umfangsrichtung angeordnet. Das Zwischenjoch hält mehrere ferromagnetische Körper in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung.
Dreht sich der Außenrotor, dann dreht sich der Innenrotor durch magnetische Wechselwirkungen zwischen den Magnetpolpaaren, die jeweils in dem Innenrotor und dem Außenrotor enthalten sind. Wenn man hier die Anzahlen von Magnetpolpaaren, die jeweils am Innenrotor sowie am Außenrotor angeordnet sind, als Ph und Pl annimmt, so entsteht bei Drehung des Innenrotors und des Außenrotors ein Wechselfeld in Radialrichtung. Wenn man hier die Anzahl von Magnetkörpern, die das Zwischenjoch hält, als Ns annimmt, so enthält das Wechselfeld hauptsächlich eine Ph-Oberwellenkomponente, eine (Ns – Ph)-Oberwellenkomponente und eine (Ns + Ph)-Oberwellenkomponente (siehe z. B. Nicht-Patentdokument 2).
Da der Innenrotor und der Außenrotor sich unter Synchronisierung mit dem Wechselfeld, das die drei Oberwellenkomponenten enthält, drehen, kann die Anzahl Pl von Magnetpolpaaren, die am Außenrotor angeordnet sind, auch als (Ns – Ph) oder (Ns + Ph) angenommen werden (siehe z. B. Nicht-Patentdokument 2). Mit anderen Worten kann die Anzahl Ns von Magnetkörpern, die das Zwischenjoch hält, als (Ph + Pl) oder (Pl – Ph) angenommen werden.
10 zeigt eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Zyp des einschlägigen Standes der Technik zeigt. Die magnetische Getriebevorrichtung ist mit einem Innenrotor 100, einem Zwischenjoch 200 und einem Außenrotor 300 versehen. An der Außenumfangsfläche des Innenrotors 100 sind in Umfangsrichtung drei Magnetpolpaare 102 vorgesehen, die aus einem Magnet 102a mit außem befindlichem N-Pol und einem Magnet 102b mit außen befindlichem S-Pol bestehen, die in Dickenrichtung magnetisiert sind. Ferner sind an der Innenumfangsfläche des Außenrotors 300 in Umfangsrichtung sieben Magnetpolpaare 302 vorgesehen, die aus einem Magnet 302a mit außen befindlichem N-Pol und einem Magnet 302b mit außen befindlichem S-Pol bestehen. Damit weist die in 10 dargestellte magnetische Getriebevorrichtung das Übersetzungsverhältnis von 3/7 auf.
Das Zwischenjoch 200 hält insgesamt zehn Magnetkörper 202, die eine Anzahl von 3 und 7 von Magnetpolpaaren 102, 302 ausmachen, die in dem Innenrotor 100 bzw. dem Außenrotor 300 enthalten sind, in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung. Das Zwischenjoch 200 ist z. B. durch Befestigung an Harz ausgebildet, das zylindrisch ausgestaltet ist (siehe Patentdokument 1). Das magnetische Wechselfeld, das eine 3. Oberwellenkomponente, eine 7. Oberwellenkomponente und eine 13. Oberwellenkomponente enthält, die durch Magnetpolpaare 102, 302 erzeugt sind, schneidet das Zwischenjoch 200 in Radialrichtung.
Veröffentlichungen des Standes der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: WO2009/087408

Nicht-Patentdokumente

Nicht-Patentdokument 1: K. Atallah, "Design, analysis and realization of a high-performance magnetic gear", IEE Proceedings-Electric Power Applications, England, 03/2004, Band 151, Nr. 2, Artikel 135–143
Nicht-Patentdokument 2: Tetsuya Ikeda, Kenji Nakamura, Osamu Ichinokura, "A Consideretion of Rotator Structure of Permanent Magnet Type Magnetic Gear", Journal of Magnetic Society, 2009, Band 33, Nr. 2, Artikel 130–134
Nicht-Patentdokument 3: K. Atallah, J. Wang, D. Howe, "A high-performance linear magnetic gear", Journal of Applied Physics, U.S.A., 2005, Band 97, Nr. 10, Artikel 10N516-01-03

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
ZU LÖSENDE AUFGABE DER ERFINDUNG
Wenn man gemäß dem Stand der Technik zur Bildung des Zwischenjochs das Halteteil, das die Magnetkörper hält, z. B. aus Metall wählt und damit die Festigkeit des Zwischenjochs sicherstellt, wird an dem Halteteil eine leitende geschlossene Schleife gebildet, die das magnetische Wechselfeld schneidet, wodurch der Wirbelstrom fließt und dabei ein Wirbelstromverlust verursacht wird.
Die vorliegende Anmeldung ist vor dem Hintergrund dieser Umstände konzipiert worden. Die vorliegende Anmeldung soll eine magnetische Getriebevorrichtung und ein Halteteil zur Verfügung stellen, mit welchen die Wirbelstromverluste dadurch verhindert werden können, dass jede Anzahl von mehreren Magnetpolpaaren, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind, als Divisor die Anzahl von mehreren Verbindungsstangen hat, die das Halteteil aufweist.
Ferner soll die vorliegende Anmeldung eine magnetische Getriebevorrichtung und ein Halteteil zur Verfügung stellen, die in der Lage sind, die Wirbelstromverluste zu verhindern, indem die Anzahl der mehreren Verbindungsstangen, die das Halteteil aufweist, als Divisor jeder Anzahl mehrerer Magnetpolpaare gewählt ist, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind.
Ferner soll die vorliegende Anmeldung eine magnetische Getriebevorrichtung zur Verfügung stellen, mit der der Wirbelstrom unterdrückt werden kann, indem eine Verbindungsstelle der Verbindungsstange durch Teilung von Umfängen jedes von mehreren Kreisringen des Halteteils mittels des Divisors jeder Anzahl von mehreren Magnetpolpaaren platziert wird, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist eine magnetische Getriebevorrichtung vorgesehen, die versehend ist mit: einem ersten bewegbaren Element und einem zweiten bewegbaren Element, die einander gegenüberliegen und bei denen mehrere Magnetpolpaare jeweils entlang einer bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind; und einem Halteteil, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und mehrere Magnetkörper entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen hält, wobei die Anzahl der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, einer Differenz oder einer Summe der Anzahlen der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Halteabschnitte, die die mehreren Magnetkörper halten, und Verbindungsstangen, die entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind und die mehreren Halteabschnitte verbinden, wobei die mehreren Halteabschnitte einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und jede Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, so gewählt ist, dass sie die Anzahl der Verbindungsstangen als Divisor hat.
Bei dieser Anmeldung sind das erste bewegbare Element, in dem mehrere Magnetpolpaare entlang einer bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und das zweite bewegbare Element, in dem mehrere Magnetpolpaare entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, derart in der magnetischen Getriebevorrichtung vorgesehen, dass sie einander mit Abstand gegenüberliegen. Ferner ist die magnetische Getriebevorrichtung mit dem Halteteil versehen, das die Magnetkörper zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen hält. Die Anzahl Ns der Magnetkörper ist eine Differenz (Pl – Ph) zwischen der Anzahl Ph der Magnetpolpaare, die das erste bewegbare Element aufweist, und der Anzahl Pl der Magnetpolpaare, die das zweite bewegbare Element aufweist, oder eine Summe (Ph + Pl) derselben. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element der magnetischen Getriebevorrichtung ist Ph/Pl. Das Halteteil ist mit mehreren gegenüberliegenden Halteabschnitten versehen. Die mehreren Halteabschnitte halten die mehreren Magnetkörper zwischen den eineinander gegenüberliegenden Halteabschnitten. Außerdem sind die mehreren Halteabschnitte mittels mehrerer Verbindungsstangen, die entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, miteinander verbunden. Die Magnetkörper sind jeweils in Öffnungsbereichen angeordnet, die von einem gegenüberliegenden Teil der Halteabschnitte und der Verbindungsstangen umgeben sind. Die Anzahlen Ph, Pl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind, weisen die Anzahl von Verbindungsstangen als Divisor auf. Damit ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich schneidet, jede Oberwellenkomponente enthalten, die entlang der bestimmten Richtung ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente aufweist. Deshalb fließt kein Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife, die aus einem gegenüberliegenden Teil des Halteabschnitts, der den Umfangsrand jedes Öffnungsbereichs bildet, und der Verbindungsstange besteht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist eine magnetische Getriebevorrichtung vorgesehen, die versehen ist mit einem ersten bewegbaren Element und einem zweiten bewegbaren Element, die einander gegenüberliegen und bei denen mehrere Magnetpolpaare jeweils entlang einer bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind; und einem Halteteil, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und mehrere Magnetkörper entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen hält, wobei die Anzahl der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, einer Differenz oder einer Summe der Anzahlen der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Halteabschnitte, die die mehreren Magnetkörper halten, und Verbindungsstangen, die entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind und die mehreren Halteabschnitte verbinden, wobei die mehreren Halteabschnitte einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und die Anzahl der Verbindungsstangen ein Divisor der Anzahl der mehreren Magnetpolpaare ist, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Bei dieser Anmeldung ist die Anzahl der Verbindungsstangen der Divisor jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind. Dabei ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteiles schneidet, jede Oberwellenkomponente enthalten, die entlang der bestimmten Richtung ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente aufweist. Damit ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteiles schneidet, konstant jede Oberwellenkomponente enthalten, die entlang der bestimmten Richtung ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente aufweist. Dann fließt kein Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife, die aus einem gegenüberliegenden Teil des Halteabschnitts, der den Umfangsrand jedes Öffnungsbereichs bildet, und der Verbindungsstange besteht.
Bei der magnetischen Getriebevorrichtung gemäß dem Anspekt der vorliegenden Anmeldung sind das erste bewegbare Element und das zweite bewegbare Element als Zylinder ausgebildet sind, sind die mehreren Magnetpolpaare entlang einer Umfangsrichtung an einer Außenumfangsfläche des ersten bewegbaren Elements angeordnet, weist das zweite bewegbare Element eine Innenumfangsfläche auf, die der Außenumfangsfläche des ersten bewegbaren Elements gegenüberliegt, wobei die mehreren Magnetpolpaare entlang der Umfangsrichtung an der Innenumfangsfläche angeordnet sind, ist die bestimmte Richtung die Umfangsrichtung des Zylinders, und sind die Halteabschnitte mehrere Kreisringe, die die mehreren Magnetkörper zwischen gegenüberliegenden Abschnitten in der Umfangsrichtung halten.
Bei dieser Anmeldung sind als das erste bewegbare Element und als das zweite bewegbare Element der zylindrische Innenrotor und der Außenrotor vorgesehen, in den der Innenrotor eingelegt ist. An der Außenumfangsfläche des Innenrotors und der Innenumfangsfläche des Außenrotors sind jeweils die mehreren Magnetpolpaare entlang der Umfangsrichtung angeordnet. Zwischen dem Innenrotor und Außenrotor ist das Halteteil eingesetzt. Das Halteteil weist einander gegenüberliegende Kreisringe auf, und hält die mehreren Magnetkörper zwischen den gegenüberliegenden Kreisringen in der Umfangsrichtung.
Gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist eine magnetische Getriebevorrichtung vorgesehen, die versehen ist mit einem zylindrischen ersten bewegbaren Element, in dem mehrere Magnetpolpaare auf einer Außenumfangsseite in einer Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind; einem zweiten bewegbaren Element, in dem das erste bewegbare Element mit Abstand auf einer Innenumfangsseite eingesetzt ist, und auf der Innenumfangsseite entlang der Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen mehrere Magnetpolpaare angeordnet sind; und mit einem Halteteil, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und entlang der Umfangsrichtung mehrere Magnetkörper hält, wobei die Anzahl der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, eine Differenz oder Summe der Anzahl der mehreren Magnetpolpaare ist, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Kreisringe, die die mehreren Magnetkörper halten, und die einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und eine Verbindungsstange, die die Verbindungsstellen, welche entlang der Umfangsrichtung der mehreren Kreisringe jeweils angeordnet sind, in Gegenüberlage zu den mehreren Kreisringen verbinden, und wobei die Verbindungsstellen aus geteilten Stellen gewählt und angeordnet sind, welche durch Teilen von Umfängen jedes der mehreren Kreisringe im Wesentlichen in gleichen Intervallen erhalten sind, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Gemäß dieser Anmeldung ist der Umfang jedes Kreisringes, den das Halteteil aufweist, mittels des Divisors jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind, geteilt. Ferner ist die Verbindungsstelle aus den mehreren geteilten Positionen ausgewählt, und die jeweiligen Verbindungsstellen sind mittels Verbindungsstangen zwischen den gegenüberliegenden Paaren verbunden. Damit sind in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteiles schneidet, jede Oberwellenkomponente enthalten, die in der Umfangsrichtung das ganzzahlige Vielfache jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente aufweist. Dann fließt kein Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife, die aus einem gegenüberliegenden Teil des Halteabschnitts, der den Umfangsrand jedes Öffnungbereichs bildet, und der Verbindungsstange besteht.
Gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist ein Halteteil vorgesehen, das mehrere Magnetkörper zwischen einem ersten bewegbaren Element und einem zweiten bewegbaren Element hält, die einander gegenüberliegen, und bei dem mehrere Magnetpolpaare entlang einer bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Halteabschnitte, die die mehreren Magnetkörper entlang einer bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen halten, und Verbindungsstangen, die entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, um die mehreren Halteabschnitte zu verbinden, wobei die mehreren Halteabschnitte einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und wobei die Anzahl der Verbindungsstangen ein Divisor jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare ist, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Bei dieser Anmeldung ist das Halteteil zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element eingelegt. Die Anzahl der Verbindungsstangen, die das Halteteil aufweist, ist derart gewählt, dass sie dem Divisor der Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind, entspricht. Damit ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteiles schneidet, konstant jede Oberwellenkomponente enthalten, die entlang der bestimmten Richtung ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponenente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente aufweist. Deshalb fließt kein Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife, die aus einem gegenüberliegenden Teil des Halteabschnitts, der den Umfangsrand jedes Öffnungsbereichs bildet, und der Verbindungsstange besteht.
Gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist eine magnetische Getriebevorrichtung vorgesehen, bei der das erste bewegbare Element und das zweite bewegbare Element scheibenförmig ausgebildet und gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die mehreren Magnetpolpaare jeweils radial in dem ersten bewegbaren Element und in dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind, die bestimmte Richtung die Umfangsrichtung der Scheiben ist, und die Halteabschnitte aus mehreren konzentrischen Kreisringkörpern besteht, die die mehreren Magnetkörper halten.
Bei dieser Anmeldung sind als das erste bewegbare Element und als das zweite bewegbare Element ein unterer scheibenförmiger Rotor und ein oberer Rotor, der dem Unterrotor mit Abstand gegenüberliegt, vorgesehen. An der Oberfläche des unteren Rotors und an der Unterfläche des oberen Rotors sind jeweils mehrere Magnetpolpaare radial angeordnet. Zwischen dem unteren Rotor und dem oberen Rotor ist das Halteteil eingelegt. Das Halteteil enthält konzentrische Kreisringe, die einander in Radialrichtung gegenüberliegen, und hält radial mehrere Magnetkörper zwischen den einander gegenüberliegenden Kreisringen.
Gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist eine magnetische Getriebevorrichtung vorgesehen, die ein erstes scheibenförmiges bewegbares Element, in dem mehrere Magnetpolpaare radial im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, ein zweites scheibenförmiges bewegbares Element, das dem ersten bewegbaren Element mit Abstand gegenüberliegt und in dem mehrere Magnetpolpaare radial im Wesentlichen mit gleichen Abständen angeordnet sind, und ein Halteteil aufweist, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und mehrere Magnetkörper radial hält, wobei die Anzahl der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, so gewählt ist, dass sie einer Differenz oder Summe der Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die das erste bewegbare Element und das zweite bewegbare Element jeweils aufweisen, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere konzentrische Kreisringkörper, die die mehreren Magnetkörper halten und einander über die mehreren Magnetkörper in Radialrichtung gegenüberliegen, und eine Verbindungsstange, die die mehreren Kreisringkörper in der Radialrichtung verbindet, und wobei die Verbindungsstange einen Teil oder sämtliche der Positionen, in denen jeder der mehreren Kreisringe in Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen geteilt ist, verbindet, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Gemäß dieser Anmeldung ist bzw. sind unter den Positionen, in welche jeder in dem Halteteil enthaltene Kreisring unter Verwendung des Divisors jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, welche in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, in Umfangsrichtung geteilt ist, der gewählte Teil oder alle Teile durch die Verbindungsstangen entlang der Radialrichtung verbunden. Damit ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteiles schneidet, konstant jede Oberwellenkomponente enthalten, die in Umfangsrichtung ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponenente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente aufweist. Deshalb fließt kein Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife, die aus einem gegenüberliegenden Teil des Halteabschnitts, der den Umfangsrand jedes Öffnungsbereichs bildet, und der Verbindungsstange besteht.
Gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist eine magnetische Getriebevorrichtung vorgesehen, die ein erstes rechteckiges, plattenförmiges, bewegbares Element, in dem in Längsrichtung mehrere Magnetpolpaare im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, ein zweites rechteckiges, plattenförmiges bewegbares Element, das von dem ersten bewegbaren Element getrennt ist und diesem gegenüberliegt und in dem entlang der Längsrichtung mehrere Magnetpolpaare im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und ein Halteteil aufweist, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und in Längsrichtung mehrere Magnetkörper hält, wobei die Anzahl der Magnetkörper pro Längeneinheit in Längsrichtung der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, so gewählt ist, dass sie einer Differenz oder Summe der Anzahl der Magnetkörper pro Längeneinheit der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Haltestangen, die die mehreren Magnetkörper halten, einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und deren Längsrichtung im Wesentlichen an die Längsrichtung des ersten bewegbaren Elements und des zweiten bewegbaren Elements anpassen, und eine Verbindungsstange, die die mehreren Haltestangen in Gegenüberlage verbindet, und wobei die Verbindungsstange einen Teil oder sämtliche der Positionen, in denen jeder Abschnitt der mehreren Verbindungsstangen in Längsrichtung pro Längeneinheit im Wesentlichen in gleichen Intervallen geteilt ist, verbindet, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl pro Längeneinheit der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Gemäß dieser Anmeldung sind als das erste bewegbare Element und das zweite bewegbare Element eine untere rechteckigen Platte und eine obere rechteckige Platte vorgesehen, die der unteren Platte mit Abstand gegenüberliegt. An der oberen Fläche der unteren Platte und der unteren Fläche der oberen Platte sind jeweils mehrere Magnetpolpaare in Längsrichtung angeordnet. Zwischen der unteren Platte und der oberen Platte ist das Halteteil eingelegt. Das Halteteil weist Haltestangen auf, die sich in Längsrichtung erstrecken und gegenüberliegen, und hält die mehreren Magnetkörper zwischen den einander gegenüberliegenden Haltestangen in Längsrichtung. Die in dem Halteteil enthaltene Verbindungsstange verbindet einen Teil oder sämtliche der Positionen, in welche jeder Abschnitt der Haltestange pro Längeneinheit unterteilt ist, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl pro Längeneinheit in Längsrichtung der mehreren Magnetpolpaare, die in der unteren Platte und der oberen Platte angeordnet sind. Damit ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteiles schneidet, konstant jede Oberwellenkomponente enthalten, die in Längsrichtung ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponenente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente aufweist. Deshalb fließt kein Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife, die aus einem gegenüberliegenden Teil des Halteabschnitts, der den Umfangsrand jedes Öffnungsbereichs bildet, und der Verbindungsstange besteht.
Gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist eine magnetische Getriebevorrichtung vorgesehen, die ein erstes zylindrisches bewegbares Element, in dem auf der Außenumfangsseite entlang der Zylinderachsenrichtung mehrere Magnetpolpaare im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, ein zweites zylindrisches bewegbares Element, in das das erste bewegbare Element mit Abstand auf der Innenumfangsseite eingepasst ist, und auf dessen Innenumfangsseite entlang der Zylinderachsenrichtung mehrere Magnetpolpaare im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und ein Halteteil aufweist, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und entlang der Zylinderachsenrichtung mehrere Magnetkörper hält, wobei die Anzahl pro Längeneinheit der Längsrichtung der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, so gewählt ist, dass sie einer Differenz oder Summe der Anzahl pro Längeneinheit der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Haltestangen, die die mehreren Magnetkörper halten, einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und die Längsrichtung im Wesentlichen an die zylindrische Achsrichtung anpassen, und mehrere Verbindungskreisringkörper, die jede der mehreren Haltestangen verbinden, und wobei die mehrere Verbindungskreisringkörper einen Teil oder sämtliche der Positionen, in denen jeder Abschnitt der mehreren Verbindungsstangen in Längsrichtung pro Längeneinheit im Wesentlichen in gleichen Intervallen geteilt ist, verbindet, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl pro Längeneinheit der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Gemäß dieser Anmeldung sind als das erste bewegbare Element und das zweite bewegbare Element eine zylindrische Innensäule und eine zylindrische Außensäule, an der die Innensäule mit Abstand eingesetzt ist, vorgesehen. An der Außenumfangsfläche der Innensäule und der Innenumfangsfläche der Außensäule sind jeweils mehrere Magnetpolpaare entlang der Zylinderachsenrichtung angeordnet. Zwischen der Innensäule und der Außensäule ist das Halteteil eingelegt. Das Halteteil weist Haltestangen auf, die sich in Längsrichtung erstrecken und gegenüberliegen, und hält die mehreren Magnetkörper zwischen den einander gegenüberliegenden Haltestangen in der zylindrischen Achsrichtung. Die in dem Halteteil enthaltene Verbindungsstange verbindet einen Teil oder sämtliche der Positionen, in welche jeder Abschnitt der Haltestange pro Längeneinheit in der zylindrischen Achsrichtung der mehreren Magnetpolpaare unterteilt ist, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl pro Längeneinheit der mehreren Magnetpolpaare, die in der inneren Säule und der äußeren Säule angeordnet sind. Damit ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteiles schneidet, konstant jede Oberwellenkomponente enthalten, die in zylindrischer Achsrichtung ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponenente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente aufweist. Deshalb fließt kein Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife, die aus einem gegenüberliegenden Teil des Halteabschnitts, der den Umfangsrand jedes Öffnungsbereichs bildet, und dem Verbindungskreisringkörper besteht.
Bei der magnetischen Getriebevorrichtung entsprechend dem Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist das Halteteil bewegbar ausgestaltet.
Gemäß dieser Anmeldung wird die Relativdrehgeschwindigkeit oder Relativbewegungsgeschwindigkeit des zweiten bewegbaren Elements relativ zum ersten bewegbaren Element geändert, indem das Halteteil gedreht oder bewegt wird.
Bei der magnetischen Getriebevorrichtung entsprechend dem Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist eines des ersten bewegbaren Elements und des zweiten bewegbaren Elements festlegbar ausgestaltet.
Gemäß dieser Anmeldung dreht oder bewegt sich das zweite bewegbare Element, wenn das erste bewegbare Element festgelegt ist, zusammen mit dem Drehen oder Bewegen des Halteteils. Wenn das zweite bewegbare Element festgelegt ist, dreht oder bewegt sich das erste bewegbare Element zusammen mit dem Drehen oder Bewegen des Halteteils.
Wirkung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der Vorrichtung und des Bauteils wird es möglich, Wirbelstromverluste zu unterdrücken, indem jede Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind, die Anzahl der mehreren Verbindungsstangen, die in dem Halteteil enthalten sind, als Divisor aufweist.
Gemäß einem Aspekt der Vorrichtung und des Bauteils wird es möglich, Wirbelstromverluste ferner zu unterdrücken, indem die Anzahl der mehreren Verbindungsstangen, die in dem Halteteil enthalten sind, als Divisor jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind, gewählt wird.
Ferner ist es gemäß einem Aspekt der Vorrichtung möglich, den Wirbelstrom dadurch zu unterdrücken, dass die Verbindungsstelle der Verbindungsstange durch das Teilen der Umfänge der mehreren Kreisringe, die in dem Halteteil enthalten sind, angeordnet werden, und zwar unter Verwendung des Divisors jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ zeigt.
2 ist ein schematischer Querschnitt, der ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ zeigt.
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der geschlossenen Schleife zeigt.
4 ist ein Diagramm, die für jede Oberwellenkomponente, die in dem magnetischen Wechselfeld enthalten ist, eine Periode zeigt, die sich mit dem Öffnungsbereich schneidet.
5 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Halteteils zeigt.
6 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel des Vorgangs des Zusammenbaus des Magnetkörpers zeigt.
7 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ zeigt.
8 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom flach plattenförmigen Linear-Typ zeigt.
9 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Linear-Typ zeigt.
10 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ gemäß dem Stand der Technik zeigt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
Im Folgenden werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Zeichnungen veranschaulichend erklärt. Eine magnetische Getriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung ist eine Vorrichtung vom Dreh-Typ, beispielsweise eine vom zylindrischen Dreh-Typ oder scheibenförmigen Dreh-Typ, eine Vorrichtung vom Linear-Typ, beispielsweise vom flach plattenförmigen Linear-Typ oder zylindrischen Linear-Typ, oder dgl. Die magnetische Getriebevorrichtung vom Dreh-Typ ist so ausgestaltet, dass das Verhältnis der Drehzahl des zweiten bewegbaren Elements zur Drehzahl des ersten bewegbaren Elements ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis ist. Außerdem ist die magnetische Getriebevorrichtung vom Linear-Typ so ausgestaltet, dass der Bewegungsbetrag des zweiten bewegbaren Elements zum Bewegungsbetrag des ersten bewegbaren Elements ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis aufweist. Solche magnetische Getriebevorrichtungen können als berührungslose Getriebevorrichtungen, bei denen Abrieb bzw. Geräusche gering sind und deren Wartung einfach ist, in bewegbaren Vorrichtungen verwendet werden. Wenn beispielsweise die magnetische Getriebevorrichtung in einem Windkraftgenerator als bewegbarer Vorrichtung verwendet wird, so setzt sie die Drehzahl von Windradflügeln derart um, dass diese mit der Netzfrequenz übereinstimmt. Die vorliegende Ausführungsform wird am Beispiel einer magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ erklärt.
1 und 2 sind eine schematische Gesamtansicht und ein schematischer Querschnitt, in denen ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ gezeigt ist. 2 zeigt einen Querschnitt, der zur Drehachse der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ senkrecht steht. Die magnetische Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ ist mit einem zylindrischen Innenrotor 1, einem zylindrischen Außenrotor 3, wobei dem der Innenrotor 1 mit Abstand in die Innenseite eingepaßt ist, und einem Zwischenjoch 2, das zwischen dem Innenrotor 1 und Außenrotor 3 mit Abstand eingepasst ist, versehen. Der Innenrotor 1 weist einen Zylinder 11 auf, der aus einem magnetischem Körper besteht, und an der Außenumfangsfläche des Zylinders 11 sind entlang der Umfangsrichtung sechs Magnetpolpaare 12 angeordnet, die jeweils einen Magneten 12a mit außenliegendem N-Pol und einen Magneten 12b mit außenliegendem S-Pol aufweisen, die jeweils in Dickenrichtung magnetisiert sind.
Ferner weist Außenrotor 3 einen Zylinder 31 auf, der aus einem Magnetkörper besteht, und an der Innenumfangsfläche des Zylinders 31 sind 14 Magnetpolpaare 32 angeordnet, die jeweils einen Magneten 32a mit innenliegendem N-Pol und einen Magneten 32b mit innenliegendem S-Pol aufweisen, die jeweils in Dickenrichtung magnetisiert sind. Mit einer Magnetisierung in Dickenrichtung ist gemeint, dass die Außenumfangsflächenseite und die Innenumfangsflächenseite derart magnetisiert sind, dass ungleichnamige Pole ausgebildet sind. Zum Beispiel wird der Magnet 12a so ausgebildet, dass die Außenumfangsflächenseite und die Innenumfangsflächenseite jeweils auf den N-Pol und den S-Pol magnetisiert sind, und der Magnet 12b ist so ausgebildet, dass die Außenumfangsflächenseite und die Innenumfangsflächenseite jeweils auf den S-Pol und den N-Pol magnetisiert sind.
Dreht sich der Außenrotor 3, so dreht sich der Innenrotor 1 durch magnetische Wechselwirkungen zwischen den Magnetpolpaaren 12, 32, die in dem Innenrotor 1 bzw. dem Außenrotor 3 enthalten sind. Dabei dreht sich der Innenrotor 1, der weniger Magnetpole aufweist als der Außenrotor 3, mit höherer Drehzahl als der Außenrotor 3 in Gegenrichtung zur Drehrichtung des Außenrotors 3. Das Verhältnis Ph/Pl zur Anzahl Ph der Magnetpolpaare, die am Innenrotor 1 angeordnet sind, und der Anzahl Pl der Magnetpolpaare, die am Außenrotor 3 angeordnet sind, ist das Übersetzungsverhältnis n des Innenrotors 1 zum Außenrotor 3. Ferner dreht sich, wenn der Außenrotor 3 sich um eine Umdrehung nach links dreht, der Innenrotor 1 um eine Umdrehung 1/n nach rechts. Bei einem in 1 gezeigten Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung ist das Übersetzungsverhältnis n gleich 3/7, so dass zum Beispiel, wenn der Außenrotor 3 sich um eine Umdrehung nach links dreht, der Innenrotor 1 sich um 7/3 nach rechts dreht. Das Zwischenjoch 2 hält 20 ferromagnetische Magnetkörper 22, wobei es sich um die Summe von 6 und 14 Magnetpolpaaren handelt, die in dem Innenrotor 1 bzw. dem Außenrotor 3 enthalten sind, in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung. Für den Magnetkörper 22 können zum Beispiel ein weichmagnetischer Körper, der aus magnetischem Metall besteht, mehrere gestapelte magnetischen Platten, ein Grünling aus magnetischen Pulvern und dergleichen verwendet werden.
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der geschlossenen Schleife zeigt. Die fette Linie mit Pfeil in der Figur zeigt eine der zwei geschlossenen Schleifen, die am Halteteil 21 ausgebildet sind. Das Halteteil 21 weist ein Paar von Kreisringen (Halteabschnitte) 21a, 21a, die entlang der Drehachse des Innenrotors 1 und des Außenrotors 3 einander gegenüberliegen, und zwei Verbindungsstangen 21b, 21b auf, die in Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind und ein Paar Kreisringe 21a, 21a in Gegenrichtung verbinden. Die Anzahl 2 der Verbindungsstangen 21b stellt einen Divisor der Anzahl 6 der Magnetpolpaare 12, die der Innenrotor 1 aufweist, der Anzahl 14 der Magnetpolpaare 32, die der Außenrotor 3 aufweist, und der Anzahl 20 des Magnetkörpers 22 dar, den das Zwischenjoch 2 aufweist.
An dem Halteteil 21 sind zwei geschlossene Schleifen ausgebildet, die von gegenüberliegenden Teilen der Kreisringe 21a, 21a und den Verbindungsstangen 21b, 21b gebildet sind. In den von jeder geschlossenen Schleife umgebenden Öffnungsbereichen sind jeweils zehn Magnetkörper 22 angeordnet. Für jeden Kreisring 21a und jede Verbindungsstange 21b können nichtmagnetische Metalle, z. B. eine Aluminiumlegierung, eine Magnesiumlegierung und eine nichtmagnetische rostfreie Legierung, oder ein nichtmagnetisches Metall wie z. B. Gold, Silber, Kupfer verwendet werden. Jeder Kreisring 21a kann z. B. ein Teil des Gehäuses sein, in dem die magnetische Getriebevorrichtung untergebracht ist, jedoch kann er auch mit einer Welle, mit der die magnetische Getriebevorrichtung verbunden ist, einteilig ausgebildet werden. Statt Kreisringen 21a, 21a können mittels gegenüberliegender Scheiben mehrere Magnetkörper 22 gehalten werden. Das magnetische Wechselfeld, das von den Magnetpolpaaren 12, 32 erzeugt wird, die am Innenrotor 1 und Außenrotor 3 angeordnet sind, schneidet sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteils 21 entlang der Radialrichtung des Zwischenjochs 2. Ferner schneidet das magnetische Wechselfeld jeden Magnetkörper 22, der an jedem Öffnungsbereich angeordnet ist.
4 ist eine graphische Darstellung, die eine Periode jeder Oberwellenkomponente zeigt, die in dem magnetischen Wechselfeld enthalten ist. Es ist bekannt, dass das magnetische Wechselfeld dann die Ph-te Oberwellenkomponente, die (Ns – Ph)-te Oberwellenkomponente und die (Ns + Ph)-te Oberwellenkomponente enthält, wenn es eine magnetische Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ ist, bei der die Anzahl Ns der Magnetkörper, die im Zwischenjoch angeordnet sind, eine Differenz (Pl – Ph) oder Summe (Ph + Pl) der Anzahl Ph der Magnetpolpaare, die der Innenrotor aufweist, und der Anzahl Pl der Magnetpolpaare, die der Außenrotor aufweist, ist (siehe Nicht-Patentdokument 2). Die in 4 dargestellten Oberwellenkomponenten φ1, φ2, φ3 sind jeweils eine Ph-te Oberwellenkomponente, eine (Ns – Ph)-te Oberwellenkomponente und (Ns + Ph)-te Oberwellenkomponente.
Die Ordinatenachse jedes Graphen zeigt die Amplitude jeder Oberwellenkomponente. Die Abszissenachse zeigt die Position auf der Öffnungsfläche des Öffnungsbereichs des Halteteils 21 mittels der Periode jeder Oberwellenkomponente entlang der Umfangsrichtung des Zwischenjochs 2. Bei einem in 1 und 2 gezeigten Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung sind Ns = 20, Ph = 6, Pl = 14, und die Anzahl 20 der Magnetkörper 22, die am Zwischenjoch 2 angeordnet sind, stellt eine Summe der Anzahl der Magnetpolpaare 6, 14 dar, die im Innenrotor 1 und Außenrotor 3 angeordnet sind. Dabei weist das magnetischen Wechselfeld, das den von der in 3 gezeigten, geschlossenen Schleife umgebenen Öffnungsbereich schneidet, eine 6te Oberwellenkomponente, eine 14te Oberwellenkomponente und eine 26te Oberwellenkomponente enthalten.
Wie in 4 gezeigt, werden innerhalb des Öffnungsabstandes in der Umfangsrichtung des Zwischenjochs 2 jeder Öffnung des Halteteils 21 drei Perioden der 6ten Oberwellenkomponente, 7 Perioden der 14ten Oberwellenkomponente und 13 Perioden der 26ten Oberwellenkomponente enthalten. Das heißt, innerhalb des Öffnungsabstandes in der Umfangsrichtung des Zwischenjochs 2 der Öffnung sind jeweils Perioden des ganzzahligen Vielfachen jeder Oberwellenkomponente enthalten. Deshalb entsteht jeweils in der geschlossenen Schleife, die am Umfangsrand jeder Öffnung des Halteteils 21 positioniert ist, kein durch ein magnetisches Wechselfeld verursachter Wirbelstrom.
Für das Halteteil 21 ist zwar ein Fall beschrieben, bei dem das Halteteil mit zwei Verbindungsstangen 21b versehen ist, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann als Anzahl der Verbindungsstangen 21b die Zahl 1, die der Divisor der Anzahl 6 der Magnetpolpaare 12 ist, die der Innenrotor 1 aufweist, der Anzahl 14 der Magnetpolpaare 32, die der Außenrotor 3 aufweist, sowie der Anzahl 20 der Magnetkörper 22, die das Zwischenjoch 2 aufweist, angenommen werden.
Die magnetische Getriebevorrichtung, bei der Ns = 20, Ph = 6, Pl = 14 sind, zeigt nur ein Beispiel, und die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Im Folgenden wird ein Verfahren erklärt, mittels dessen die magnetische Getriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung, die ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis aufweist, ausgebildet wird. Gemäß der bekannten Technik werden die Anzahl Ph der Magnetpolpaare 12, die am Innenrotor 1 angeordnet sind, und die Anzahl Pl der Magnetpolpaare 32, die am Außenrotor 3 angeordnet sind, berechnet, so dass Ph/Pl ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis wird, und ferner wird Ph + Pl als Anzahl Ns der Magnetkörper 22, die am Zwischenjoch 2 angeordnet sind, errechnet. Dann wird durch Anwendung des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Divisor von Ph, Pl und Ns als Anzahl der Verbindungsstangen 21b, die das Halteteil 21 aufweist, bestimmt.
Auf diese Weise wird die magnetische Getriebevorrichtung ausgebildet, bei der kein Wirbelstrom in der geschlossenen Schleife entsteht, die am Halteteil 21 ausgebildet ist. Zum Beispiel kann, wenn der Divisor von Ns, Ph und Pl 1 und 3 sind, die Anzahl der Verbindungsstangen 21b, die das Halteteil 21 aufweist, entweder 1 oder 3 betragen. Obwohl ein Fall beschrieben ist, in dem das Halteteil 21 die Gesamt-Anzahl der gewählten Verbindungsstangen 21b enthält, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Wenn der Divisor von Ns, Ph, Pl gleich oder größer als 2 ist, werden die Umfänge der paarweise einander gegenüberliegenden Halteteile 21 durch den Divisor geteilt, und unter den einander gegenüberliegenden Positionen können die gewählten Positions-Paare durch die Verbindungsstangen 21b verbunden werden, deren Anzahl kleiner als der betreffende Divisor ist.
Dabei ist es möglich, dass das Halteteil 21 die mehreren Verbindungsstangen 21b nicht in gleichen Abständen entlang der Umfangsrichtung des Zwischenjochs 2 aufweist. Zum Beispiel kann, wenn der Divisor von Ns, Ph und Pl gleich 5 ist, der Umfang des gegenüberliegenden Halteteils 21 in 5 Teile geteilt werden, und unter den fünf Paaren von einander gegenüberliegenden Positionen können drei Paare einander gegenüberliegender Positionen, die keine gleichen gegenseitigen Abstände aufweisen, als die Verbindungspositionen gewählt werden und mittels dreier Verbindungsstangen 21b verbunden werden.
Im Folgenden wird ein Verfahren erklärt, mit dem die magnetische Getriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung, die mit Verbindungsstangen 21b in vorbestimmter Anzahl versehen ist und ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis aufweist, ausgebildet werden kann. Gemäß einer bekannten Technik auf dem Fachgebiet werden die Anzahl Ph der Magnetpolpaare 12, die am Innenrotor 1 angeordnet sind, und die Anzahl Pl der Magnetpolpaare 32, die am Außenrotor 3 angeordnet sind, errechnet, und ferner wird Ph + Pl als die Anzahl Ns der Magnetkörper 22, die am Zwischenjoch 2 angeordnet sind, errechnet. Durch Anwendung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung wird, wenn die ermittelten Anzahlen Ph, Pl und Ns die vorbestimmte Anzahl der Verbindungsstangen 21b als Divisor aufweisen, die Anzahl als die berechneten Anzahlen Ph, Pl, Ns bestimmt. Außerdem wird, wenn die ermittelten Anzahlen Ph, Pl und Ns eine vorbestimmte Anzahl der Verbindungsstangen 21b als Divisor nicht aufweisen, jede Anzahl, die durch Multiplizieren der berechneten Anzahlen Ph, Pl und Ns mit der vorbestimmten Anzahl erhalten wird, als die Anzahlen Ph, Pl und Ns bestimmt.
5 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Halteteils 21 zeigt. Obwohl für das Halteteil 21 ein Fall gezeigt ist, in dem dieses ein Paar gegenüberliegender Kreisringe 21a, 21a aufweist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es können drei oder mehr gegenüberliegende Kreisringe 21a vorgesehen sein. Bei einem in 5 gezeigten Beispiel sind drei Kreisringe 21a koaxial mit Abstand angeordnet. Die einander benachbarten Kreisringe 21a, 21a sind mittels Verbindungsstangen 21b, 21b verbunden. Bei dem Halteteil 21 sind in diesem Fall vier geschlossene Schleifen ausgebildet, die aus den aneinander gegenüberliegenden Teilen der benachbarten Kreisringe 21a, 21a und den Verbindungsstangen 21b und 21b, die mit dem Teil verbunden sind, bestehen.
Das Halteteil 21 weist vier Öffnungsbereiche auf, die von jeder geschlossenen Schleife umgeben sind. Da innerhalb des Öffnungsabstandes in Umfangsrichtung des Zwischenjochs 2 jedes Öffnungsbereichs jeweils eine Periode des ganzzahligen Vielfachen jeder Oberwellenkomponente enthalten ist, fließt durch keine geschlossene Schleife ein Wirbelstrom. Jedoch auch, wenn das Zwischenjoch 2 sich dreht, fließt durch keine geschlossene Schleife ein Wirbelstrom, da innerhalb des Öffnungsabstandes in Umfangsrichtung des Zwischenjochs 2 jeder Öffnung jeweils die Periode des ganzzahligen Vielfachen jeder Oberwellenkomponente enthalten ist.
6 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel des Verfahrens des Zusammenbaus des Magnetkörpers 22 zeigt. Das Halteteil 21 kann den Magnetkörper 22 halten, indem die Platte, in die der Magnetkörper 22 eingelegt ist, in den Öffnungsbereich des Halteteils 21 eingesetzt wird. Bei einem in 6 gezeigten Beispiel sind mehrere Magnetkörper 22 eingesetzt, und die nichtmagnetische und nichtleitende Platte 23 wird in den Öffnungsbereich des Halteteils 21 eingesetzt. Am Umfangsrand der Platte 23 befindet sich ein Flanschteil 23a, an dem mehrere Löcher 23b vorgesehen sind. Ferner befindet sich am Innenumfangsrand des Öffnungsbereichs des Halteteils 21 ein Flanschteil 21c, der an dem Flanschteil 23a der Platte 23 anliegt und mit mehreren Löchern 21d versehen ist.
Die Platte 23, die in jeden Öffnungsbereich des Halteteils 21 eingepasst ist, wird mittels Nieten oder Schrauben und dergleichen Elemente, die durch die jeweiligen Löcher 23b, 21d verlaufen, an dem Halteteil 21 angebracht.
Beim Anbringen des Magnetkörpers 22 an dem Halteteil 21 können die beiden Enden des Magnetkörpers 22 an dem Umfangsrandteil des Kreisringes 21a angeschraubt oder verbondet werden. Ferner können dabei mittels eines Abstandshalters, der nicht aus Metall besteht, die beiden Enden des Magnetkörpers 22 an Umfangsrandteil des Kreisringes 21a angebracht werden, so dass das Drehmoment, das auf den Magnetkörper 22 aufgebracht ist, aufgenommen werden kann.
Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel das Magnetpolpaar mit zwei Magneten ausgebildet ist, ist die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Ein Magnet kann in Drehrichtung mit zwei Polen N und S magnetisiert und damit als ein Magnetpolpaar ausgestaltet werden. Ferner kann der Magnet mit NSNS magnetisiert sind, um zwei Magnetpole zu bilden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwar ein bogenförmiger Magnet beschrieben, jedoch können, sofern die Konfiguration dieser Erfindung realisiert werden kann, auch Kreisringmagneten verwendet werden, die am Innen- und Außenrotor radial angeordnet sind.
Bei dieser Ausführungsform weist das magnetische Wechselfeld, das sich mit Öffnungsbereichen schneidet, die von der geschlossenen Schleife umgeben sind, welche am Halteteil 21 ausgebildet ist, jede Oberwellenkomponente auf, die entlang der Umfangsrichtung ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode umfasst. Damit ist es möglich, Wirbelstromverluste zu unterdrücken, da kein durch das magnetische Wechselfeld bewirkter Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife fließt, die am Halteteil 21 ausgebildet ist. Da kein Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife fließt, kann der Aufwand zum elektrischen Isolieren entfallen, bei dem ein Polymermaterial und dergleichen mit dem Zweck verwendet wird, dass die geschlossene Schleife am Umfangsrand des Öffnungsbereichs am Halteteil 21 nicht gebildet wird.
Außerdem kann, da kein Wirbelstrom durch die geschlossene Schleife fließt, der Aufwand zum Isolieren des Verbindungsteiles von dem Kreisring 21a und der Verbindungsstange 21b eingespart werden, derart, dass die elektrisch leitende geschlossene Schleife am Umfangsrand des Öffnungsbereichs am Halteteil 21 nicht ausgebildet wird, wenn nichtmagnetische und elektrisch leitende Metallwerkstoffe für den Kreisring 21a und die Verbindungsstange 21b verwendet werden. Weiterhin ist es möglich, das Halteteil 21 mittels nichtmagnetischer Metallwerkstoffe herzustellen, so dass das Halteteil 21 mit hoher mechanischer Festigkeit ausgebildet werden kann. Ferner wird es möglich, das Halteteil 21 mit hoher Abmessungsgenauigkeit unter Verwendung von Metallwerkstoff mit guter Bearbeitbarkeit herzustellen.
Bei dieser Ausführungsform werden, wenn die Anzahl der Verbindungsstangen 21b der magnetischen Getriebevorrichtung, die ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis aufweist, geändert wird, jede Anzahl der Magnetpolpaare, die am Innenrotor 1 und Außenrotor 3 angeordnet sind, und die Anzahl der Magnetkörper 22, die am Zwischenjoch gehalten sind, jeweils zu der Anzahl verändert, die durch Multiplizieren jeder Anzahl mit der Anzahl der Verbindungsstangen 21b berechnet ist. Damit lässt sich die mechanische Festigkeit des Halteteils 21 der magnetischen Getriebevorrichtung, die ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis aufweist, erhöhen, wobei die Wirbelstromverluste unterdrückt werden.
Die in dieser Ausführungsform gezeigte magnetische Getriebevorrichtung kann die Relativdrehgeschwindigkeit des Außenrotors 3 zum Innenrotor 1 durch das Drehen des Zwischenjochs 2 ändern. Zum Beispiel ist es dadurch, dass die Drehzahl des Innenrotors 1 konstant gehalten wird, und die Drehzahl des Zwischenjochs 2 geändert wird, möglich, die Drehzahl des Außenrotors 3, der sich in Gegenrichtung zur Drehrichtung des Innenrotors 1 dreht, zu ändern. Auch wenn das Halteteil 21 sich zusammen mit der Drehung des Zwischenjochs 2 dreht, weist das magnetische Wechselfeld, das sich mit dem Öffnungsbereich schneidet, der von der am Halteteil 21 ausgebildeten geschlossenen Schleife umgeben ist, jede Oberwellenkomponente auf, die entlang der Umfangsrichtung ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode aufweist. Damit fließt kein von dem magnetischen Wechselfeld erzeugter Wechselstrom durch die geschlossene Schleife, die am Halteteil 21 ausgebildet ist, so dass die Wirbelstromverluste unterdrückt werden können.
Bei der magnetischen Getriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung wird es möglich, den Abstand zwischen der Innenumfangsfläche des Zwischenjochs 2 und der Außenumfangsfläche des Innenrotors 1 sowie den Abstand zwischen der Außenumfangsfläche des Zwischenjochs 2 und der Innenumfangsfläche des Außenrotors 3 kleiner auszulegen, indem ein Zwischenjoch 2 verwendet wird, das das Halteteil 21 aufweist, welches mit dem in den Öffnungsbereich eingesetzten magnetischer Körper 22 versehen ist. Damit lässt sich die Getriebewirkung der magnetischen Getriebevorrichtung steigern.
Obwohl hier ein Fall gezeigt ist, in dem der Innenrotor 1 sich zusammen mit der Drehung des Außenrotors 3 dreht, ist die Anmeldung nicht darauf beschränkt, sondern es kann auch der Außenrotor 3 festgelegt und der Innenrotor 1 zusammen mit der Drehung des Zwischenjochs 2 drehbar sein. Dabei dreht sich, wenn das Zwischenjoch 2 sich um eine Umdrehung nach rechts dreht, der Innenrotor 1 um (1 + 1/n) nach rechts entsprechend der Drehrichtung des Zwischenjochs 2. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung mit einem Übersetzungsverhältnis von 3/7 dreht sich zum Beispiel, wenn das Zwischenjoch 2 sich um eine Drehung nach rechts dreht, der Innenrotor 3 um 10/3 nach rechts.
Weiterhin ist auch möglich, dass der Innenrotor 1 festgelegt ist, und dass der Außenrotor 3 sich zusammen mit der Drehung des Zwischenjochs 2 dreht. Dabei dreht sich, wenn das Zwischenjoch 2 sich um (1 + 1/n) nach links dreht, der Außenrotor 3 um 1/n Drehung nach links entsprechend der Drehrichtung des Zwischenjochs 2. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung mit dem Übersetzungsverhältnis von 3/7 dreht sich zum Beispiel, wenn das Zwischenjoch 2 sich um 10/3 nach links dreht, der Außenrotor 3 um 7/3 nach links.
Obwohl bei dieser Ausführungsform die magnetische Getriebevorrichtung anhand des zylindrischen Dreh-Typs beschrieben ist, kann auch eine magnetische Getriebevorrichtung vom scheibenförmigen Dreh-Typ verwendet werden, ohne dass die Anmeldung darauf beschränkt ist. Die magnetische Getriebevorrichtung vom scheibenförmigen Dreh-Typ ist derart ausgebildet, dass ein erstes scheibenförmiges bewegbares Element, in dem mehrere Magnetpolpaare radial im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und ein zweites scheibenförmiges bewegbares Element, in dem mehrere Magnetpolpaare radial im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, mit Abstand koaxial gegenüberliegen. Zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element ist ein Halteteil einer Scheibe koaxial vorgesehen, wobei dieses derart ausgebildet ist, dass es Magnetkörper radial im Wesentlichen in gleichen Intervallen hält. Das Halteteil weist mehrere auf der Innenumfangsseite und der Außenumfangsseite und koaxial angeordnete kreisringförmige Halteabschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern auf, und die mehreren Halteabschnitte halten die mehreren Magnetkörper zwischen den gegenüberliegen Halteabschnitten in der Radialrichtung.
Ferner sind die mehreren Halteabschnitte derart ausgebildet, dass die einander gegenüberliegenden Halteabschnitte in Radialrichtung miteinander mittels Verbindungsstangen verbunden sind, die radial im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind. Die Magnetkörper sind in jedem Öffnungsbereich befestigt, der von einander gegenüberliegenden Teilen der Halteabschnitte und den Verbindungsstangen umgeben ist. Bei einer derartigen magnetischen Getriebevorrichtung von Scheibentyp ist es auch möglich, Wirbelstromverluste zu unterdrücken, indem die Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten ist, derart gewählt ist, dass als Divisor die Anzahl von Verbindungsstangen vorliegt.
Die magnetische Getriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung kann auch eine magnetische Getriebevorrichtung vom flach plattenförmigen Linear-Typ sein. Diese magnetischen Getriebevorrichtung vom flach plattenförmigen Linear-Typ ist derart ausgenbildet, dass ein erstes flach plattenförmiges bewegbares Element, in dem mehrere Magnetpolpaare entlang einer Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und ein zweites flach plattenförmiges bewegbares Element, in dem mehrere Magnetpolpaare entlang der einen Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, einander mit Abstand gegenüberliegen. Zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element ist ein flach plattenförmiges Halteteil, das entlang der einen Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen Magnetkörper hält, vorgesehen. Das Halteteil weist mehrere Halteabschnitte auf, die sich in der einen Richtung erstrecken und einander gegenüberliegen, und die mehreren Halteabschnitte halten die mehreren Magnetkörper zwischen den einander gegenüberliegenden Halteabschnitten.
Ferner sind die mehreren Halteabschnitte derart ausgebildet, dass die einander gegenüberliegenden Halteabschnitte mittels Verbindungsstangen, die entlang der einen Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, miteinander verbunden sind. Die Magnetkörper sind in jedem Öffnungsbereich befestigt, der von einander gegenüberliegenden Teilen der Halteabschnitte und den Verbindungsstangen umgeben ist. Bei einer derartigen magnetischen Getriebevorrichtung vom flach scheibenförmigen Typ ist es auch möglich, Wirbelstromverluste zu unterdrücken, indem die Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten ist, derart gewählt ist, dass als Divisor die Anzahl von Verbindungsstangen vorliegt.
Die magnetische Getriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung kann auch eine magnetische Getriebevorrichtung vom zylindrischen Linear-Typ sein. Die magnetische Getriebevorrichtung vom zylindrischen Linear-Typ weist ein erstes zylindrisches bewegbares Element, in dem mehrere Magnetpolpaare in Mittenachsrichtung auf einer Außenumfangsfläche im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und ein zweites zylindrisches bewegbares Element auf, in welches das erste bewegbare Element mit Abstand eingesetzt ist, und in dem mehrere Magnetpolpaare in Mittenachsrichtung auf einer Innenumfangsfläche im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind. Zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element ist ein zylindrisches Halteteil vorgesehen, wobei dieses derart ausgebildet ist, dass es Magnetkörper in Mittenachsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen hält. Das Halteteil weist mehrere kreisringförmige Halteabschnitte auf, die einander in Mittenachsrichtung gegenüberliegen, und die mehreren Halteabschnitte halten die mehreren Magnetkörper zwischen den gegenüberliegen Halteabschnitten in der Mittenachsrichtung.
Ferner sind die mehreren Halteabschnitte derart ausgebildet, dass die einander gegenüberliegenden Halteabschnitte in der Mittenachsrichtung mittels Verbindungsstangen, die entlang der Mittenachsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, miteinander verbunden sind. Die Magnetkörper sind in jedem Öffnungsbereich befestigt, der von einander gegenüberliegenden Teilen der Halteabschnitte und den Verbindungsstangen umgeben ist. Bei einer derartigen magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Linear-Typ ist es auch möglich, Wirbelstromverluste zu unterdrücken, indem die Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten ist, derart gewählt ist, dass als Divisor die Anzahl von Verbindungsstangen vorliegt.
Zweite Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform unterdrückt Wirbelstromverluste der magnetischen Getriebevorrichtung vom scheibenförmigen Dreh-Typ, während bei der ersten Ausführungsform Wirbelstromverluste der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ unterdrückt werden. 7 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Dreh-Typ zeigt. Die magnetische Getriebevorrichtung vom scheibenförmigen Dreh-Typ ist mit einem scheibenförmigen unteren Rotor 4, einem oberen Rotor 6, der dem unteren Rotor 4 koaxial mit Abstand angeordnet ist, und einem scheibenförmigen Zwischenjoch 5, das zwischen dem unteren Rotor 4 und dem oberen Rotor 6 mit Abstand koaxial angeordnet ist, versehen. Der untere Rotor 4 weist eine Scheibe 41 auf, die aus magnetischem Material besteht, und auf der Oberfläche der Scheibe 41 sind sechs Magnetpolpaare 42 radial angeordnet, die aus einem Magnet 42a mit einem obenliegenden N-Pol und einem Magnet 42b mit einem obenliegenden S-Pol bestehen, die in Dickenrichtung magnetisiert sind.
Ferner weist der obere Rotor 6 eine Scheibe 61 auf, die aus magnetischem Material besteht, und auf der Unterfläche der Scheibe 61 sind vierzehn Magnetpolpaare 62 radial angeordnet, die aus einem Magnet 62a mit einem untenliegenden N-Pol und einem Magnet 62b mit einem untenliegenden S-Pol bestehen, die in Dickenrichtung magnetisiert sind. Hier bedeutet der in Dickenrichtung magnetisierte Magnet, dass die Oberseite und Unterseite derart magnetisiert sind, dass sie ungleichnamige Pole aufweisen. Zum Beispiel ist der Magnet 42a so ausgebildet, dass die Oberseite und die Unterseite auf N-Pol und S-Pol magnetisiert sind, und der Magnet 42b ist so ausgebildet, dass die Oberseite und die Unterseite jeweils auf S-Pol und N-Pol magnetisiert sind.
Dreht sich der obere Rotor 6, dann dreht sich der untere Rotor 4 durch magnetische Wechselwirkungen zwischen den Magnetpolpaaren 42 und 62, die in dem unteren Rotor 4 bzw. dem oberen Rotor 6 enthalten sind. Dabei dreht sich der untere Rotor 4, der eine geringere Anzahl von Magnetpolen als der obere Rotor 6 aufweist, mit einer höheren Drehzahl als derjenigen des oberen Rotors 6 in Gegenrichtung zur Drehrichtung des oberen Rotors 6. Das Verhältnis Ph/Pl der Anzahl Ph der Magnetpolpaare, die am unteren Rotor 4 angeordnet sind, zur Anzahl Pl der Magnetpolpaare, die am oberen Rotor 6 angeordnet sind, ist das Übersetzungsverhältnis vom unteren Rotor 4 zum oberen Rotor 6. Bei dem in 7 gezeigten Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung ist das Übersetzungsverhältnis 3/7. Das Zwischenjoch 5 hält radial 20 ferromagnetische Magnetkörper 22, bei denen es sich um die Summe der Anzahlen 6 und 14 der Magnetpolpaare handelt, die in dem unteren Rotor 4 bzw. dem oberen Rotor 6 enthalten sind.
Das Halteteil 51 weist ein Paar von Kreisringen (Kreisringkörpern, Halteabschnitten) 51a, 51a mit größerem und kleinerem Durchmesser auf, die einander in Radialrichtung des unteren Rotors 4 und des oberen Rotors 6 gegenüberliegt. Der Kreisring 51a mit kleinerem Durchmesser liegt auf der Innenseite des Kreisringes 51a mit größerem Durchmesser, wobei die Außenumfangsfläche des Kreisringes 51a mit kleinerem Durchmesser und die Innenumfangsfläche des Kreisringes 51a mit größerem Durchmesser einander gegenüberliegen. Ferner weist das Halteteil 51 zwei Verbindungsstangen 51b, 51b auf, die in Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und die ein Paar von Kreisringen 51a, 51a in Gegenüberlage verbinden. Die Anzahl 2 der Verbindungsstange 51b ist ein Divisor der Anzahl 6 der Magnetpolpaare 42, die der untere Rotor 4 aufweist, der Anzahl 14 der Magnetpolpaare 62, die der obere Rotor 6 aufweist, und der Anzahl 20 der Magnetkörper 52, die das Zwischenjoch 5 aufweist. Damit ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteils 51 schneidet, konstant jede Oberwellenkomponente enthalten, die ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente in Umfangsrichtung aufweist. Dann fließt der Wirbelstrom nicht durch die geschlossene Schleife, die durch die gegenüberliegenden Teile der Kreisringe 51a und 51a, welche die Umfangsränder jedes Öffnungsbereichs bilden, und der Verbindungsstange 51b gebildet ist. Ferner sind zwanzig Magnetkörper 52 radial um den Kreisring 51a mit kleinerem Durchmesser angeordnet.
Bei der in dieser Ausführungsform gezeigten magnetischen Getriebevorrichtung kann die Relativdrehgeschwindigkeit des oberen Rotors 6 zum unteren Rotor 4 durch Drehung des Zwischenjochs 5 geändert werden. Ferner kann der obere Rotor 6 festgelegt sein, und der Unterrotor 4 zusammen mit der Drehung des Zwischenjoch 5 drehbar sein. Weiterhin kann auch der untere Rotor 4 festgelegt sein und der obere Rotor 6 zusammen mit der Drehung des Zwischenjochs 5 drehbar sein.
Dritte Ausführungsform
Die dritte Ausführungsform unterdrückt Wirbelstromverluste der magnetischen Getriebevorrichtung vom flach plattenförmigen Linear-Typ, während bei der zweiten Ausführungsform die Wirbelstromverluste der magnetischen Getriebevorrichtung vom scheibenförmigen Dreh-Typ unterdrückt werden. 8 ist eine schematische Gesamtansicht, in der ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom flach plattenförmigen Linear-Typ gezeigt ist. Ferner zeigt 8 einen Teil der magnetischen Getriebevorrichtung vom sich in Längsrichtung erstreckenden flach plattenförmigen Linear-Typ pro Längeneinheit ΔL der Längsrichtung. Die magnetische Getriebevorrichtung vom flach plattenförmigen Linear-Typ ist mit einer rechteckigen plattenartigen unteren Platte 7, und mit einer rechteckigen plattenartigen oberen Platte 9 versehen, die sich im Wesentlichen parallel zu der unteren Platte 7 erstreckt und mit Abstand angeordnet ist. In Längsrichtung verlaufende Seitenflächen der unteren Platte 7 und der oberen Platte 9 sind mittels eines nicht gezeigten Führungsbauteiles geführt und gestützt, und die untere Platte 7 und die obere Platte 9 sind entlang der Längsrichtung frei bewegbar.
Ferner ist die magnetische Getriebevorrichtung vom flach plattenförmigen Linear-Typ mit einem rechteckigen plattenartigen Zwischenjoch 8 versehen, das sich im Wesentlichen parallel zur unteren Platte 7 und zur oberen Platte 9 erstreckt, und das zwischen der unteren Platte 7 und der oberen Platte 9 mit Abstand angeordnet ist. Die untere Platte 7 weist eine Platte 71, die aus Magnetmaterial besteht, und sechs an der Oberfläche der Platte 71 pro Längeneinheit ΔL in Längsrichtung angeordnete Magnetpolpaare 72 auf, die jeweils aus einem Magnet 72a vom obenliegenden N-Pol und einem Magnet 72b vom obenliegenden S-Pol bestehen, die Dickenrichtung magnetisiert sind. Ferner weist die obere Platte 9 eine Platte 91, die aus Magnetmaterial besteht, und vierzehn an der Unterfläche der Platte 91 pro Längeneinheit ΔL in Längsrichtung angeordnete Magnetpolpaare 92 auf, die jeweils aus einem Magnet 92a mit untenliegendem N-Pol und einem Magnet 92b mit untenliegendem S-Pol bestehen, die in Dickenrichtung magnetisiert sind.
Hier bedeutet der in Dickenrichtung magnetisierte Magnet, dass die Unterseite und Außenseite mit ungleichnamigen Polen magnetisiert sind. Zum Beispiel ist der Magnet 72a so ausgestaltet, dass die Oberseite und die Unterseite auf N-Pol bzw. S-Pol magnetisiert sind, und der Magnet 72b ist so ausgestaltet, dass die Oberseite und die Unterseite auf S-Pol bzw. N-Pol magnetisiert sind. Bewegt sich die Oberplatte 9 in Längsrichtung linear, dann bewegt sich die Unterplatte 7 in Längsrichtung durch magnetische Wechselwirkungen zwischen den Magnetpolpaaren 72, 92, die in der Unterplatte 7 bzw. der Oberplatte 9 enthalten sind. Das Verhältnis Ph/Pl der Anzahl Ph pro Längeneinheit ΔL der Magnetpolpaare, die an der unteren Platte 7 angeordnet sind, zur Anzahl Pl pro Längeneinheit ΔL der Magnetpolpaare, die an der oberen Platte 9 angeordnet sind, ist das Übersetzungsverhältnis der unteren Platte 7 zur oberen Platte 9.
Bei dem in 8 gezeigten Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung ist das Übersetzungsverhältnis 3/7. Das Zwischenjoch 8 hält zwanzig ferromagnetische Magnetkörper 82, die eine Summe der Anzahlen 6 und 14 pro Längeneinheit ΔL des Magnetpolpaares darstellen, die in der unteren Platte 7 und der oberen Platte 9 in gleichen Intervallen entlang der Längsrichtung pro Längeneinheit ΔL enthalten sind. Das Halteteil 81 weist ein Paar von Haltestangen (Halteabschnitten) 81a, 81a, die entlang der Längsrichtung der unteren Platte 7 und der oberen Platte 9 einander gegenüberliegen, und zwei Verbindungsstangen 81b pro Längeneinheit ΔL auf, die in Längsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind und das Paar von Haltestangen 81a, 81a in Gegenüberlage verbinden.
Die Anzahl 2 pro Längeneinheit ΔL der Verbindungsstangen 81b ist ein Divisor der Anzahl 6 pro Längeneinheit ΔL der Magnetpolpaare 72, die in der unten Platte 7 enthalten sind, der Anzahl 14 pro Längeneinheit ΔL der Magnetpolpaare 92, die in der oberen Platte 9 enthalten sind, und der Anzahl 20 pro Längeneinheit ΔL der Magnetkörper 82, die in dem Zwischenjoch 8 enthalten sind. Damit ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteils 81 schneidet, konstant jede Oberwellenkomponente enthalten, die ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente in Längsrichtung aufweist. Dann fließt der Wirbelstrom nicht durch die geschlossene Schleife, die durch die gegenüberliegenden Teile der Haltestangen 81a und 81a, welche die Umfangsränder jedes Öffnungsbereichs bilden, und die Verbindungsstange 81b gebildet ist.
Bei der in dieser Ausführungsform gezeigten magnetischen Getriebevorrichtung kann die Relativbewegungsgeschwindigkeit der oberen Pplatte 9 zur unteren Platte 7 durch die Bewegung des Zwischenjochs 8 geändert werden. Die obere Platte 9 kann festgelegt werden, und die untere Platte 7 kann zusammen mit der Bewegung des Zwischenjochs 8 bewegt werden. Ferner kann die untere Platte 7 festgelegt werden, und die obere Platte 9 kann zusammen mit der Bewegung des Zwischenjochs 8 bewegt werden.
Vierte Ausführungsform
Die vierte Ausführungsform unterdrückt Wirbelstromverluste der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Linear-Typ, während die dritte Ausführungsform Wirbelstromverluste der magnetischen Getriebevorrichtung vom flach plattenförmigen Linear-Typ unterdrückt. 9 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Linear-Typ zeigt. Ferner zeigt 9 einen Teil pro Längeneinheit ΔL in Zylinderachsenrichtung der magnetischen Getriebevorrichtung vom zylindrischen Linear-Typ, die sich in Zylinderachsenrichtung erstreckt. Die magnetische Getriebevorrichtung vom zylindrischen Linear-Typ ist mit einer zylindrischen Innensäule 700, mit einer zylindrischen Außensäule 900, in die die Innensäule 700 mit Abstand eingesetzt ist, und mit einem Zwischenjoch 800, das zwischen der Innensäule 700 und der Außensäule 900 mit Abstand eingesetzt ist, versehen. Die Innensäule 700 weist einen Zylinder 701 auf, der aus einem magnetischen Material besteht, und an der Außenumfangsfläche des Zylinders 701 sind sechs Magnetpolpaare 702, die aus einem Magnet 702a mit außenliegendem N-Pol und einem Magnet 702b mit außenliegendem S-Pol bestehen, die jeweils in Dickenrichtung magnetisiert sind, entlang der Zylinderachsenrichtung pro Längeneinheit ΔL angeordnet.
Ferner weist die Außensäule 900 einen Zylinder 901 auf, der aus Magnetmaterial besteht, und an der Innenumfangsfläche des Zylinders 901 sind vierzehn Magnetpolpaare 902, die aus einem Magnet 902a mit innenliegendem N-Pol und einem Magnet 902b mit innenliegendem S-Pol bestehen, die in Dickenrichtung magnetisiert sind, entlang der Zylinderachsenrichtung pro Längeneinheit ΔL angeordnet. Hier bedeutet der in Dickenrichtung magnetisierte Magnet, dass die Außenumfangsflächenseite und die Innenumfangsflächenseite auf ungleichnamige Pole magnetisiert sind. Zum Beispiel sind bei dem Magnet 702a die Außenumfangsflächenseite und die Innenumfangsflächenseite auf N-Pol bzw. S-Pol magnetisiert, und bei dem Magnet 702b sind die Außenumfangsflächenseite und die Innenumfangsflächenseite auf S-Pol bzw. N-Pol magnetisiert.
Bei der Innensäule 700 und der Außensäule 900 sind jeweils Seitenflächen, die sich in Zylinderachsenrichtung erstrecken, mittels eines nicht gezeigten Führungsbauteiles geführt und gestützt, und die Innensäule 700 und die Außensäule 900 sind entlang der Zylinderachsenrichtung frei bewegbar ausgestaltet. Bewegt sich die Außensäule 900 in Zylinderachsenrichtung linear, so bewegt sich die Innensäule 700 in Zylinderachsenrichtung durch magnetische Wechselwirkungen zwischen den Magnetpolpaaren 702, 902, die in der Innensäule 700 bzw. der Außensäule 900 enthalten sind. Das Verhältnis Ph/Pl der Anzahl Ph pro Längeneinheit ΔL der Magnetpolpaare, die an der Innensäule 700 angeordnet sind, zur Anzahl Pl pro Längeneinheit ΔL der Magnetpolpaare, die an der Außensäule 900 angeordnet sind, ist das Übersetzungsverhältnis der Innensäule 700 zur Außensäule 900.
Bei dem in 9 gezeigten Beispiel der magnetischen Getriebevorrichtung ist das Übersetzungsverhältnis 3/7. Das Zwischenjoch 800 hält zwanzig ferromagnetische Magnetkörper 802, die eine Summe der Anzahlen 6 und 14 pro Längeneinheit ΔL der Magnetpolpaare darstellen, die in der Innensäule 700 bzw. der Außensäule 900 in gleichen Intervallen entlang der Zylinderachsenrichtung pro Längeneinheit ΔL enthalten sind. Das Halteteil 801 weist ein Paar von Haltestangen (Halteabschnitten) 801a, 801a, die entlang der Zylinderachsenrichtung der Innensäule 700 bzw. der Außensäule 900 einander gegenüberliegen, und zwei Verbindungskreisringe (Verbindungskreisringkörper) 801b pro Längeneinheit ΔL auf, die in Zylinderachsenrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind und das Paar von Haltestangen 801a, 801a in Gegenüberlage verbinden.
Die Anzahl 2 pro Längeneinheit ΔL der Verbindungskreisringe 801b ist ein Divisor der Anzahl 6 pro Längeneinheit ΔL der Magnetpolpaare 702, die in der Innensäule 700 enthalten sind, der Anzahl 14 pro Längeneinheit ΔL der Magnetpolpaare 902, die in der Außensäule 900 enthalten sind, und der Anzahl 20 pro Längeneinheit ΔL der Magnetkörper 82, die in dem Zwischenjoch 800 enthalten sind. Damit ist in dem magnetischen Wechselfeld, das sich mit jedem Öffnungsbereich des Halteteils 801 schneidet, konstant jede Oberwellenkomponente enthalten, die ein ganzzahliges Vielfaches jeder Periode der Ph-ten Oberwellenkomponente, der (Ns – Ph)-ten Oberwellenkomponente und der (Ns + Ph)-ten Oberwellenkomponente in Zylinderachsenrichtung aufweist. Dann fließt der Wirbelstrom nicht durch die geschlossene Schleife, die durch die gegenüberliegenden Teile der Haltestangen 801a und 801a, welche die Umfangsränder jedes Öffnungsbereichs bilden, und den Verbindungskreisring 801b gebildet ist.
Bei der in dieser Ausführungsform gezeigten magnetischen Getriebevorrichtung kann die Relativbewegungsgeschwindigkeit der Außensäule 900 zur Innensäule 700 durch Bewegung des Zwischenjochs 800 geändert werden. Ferner die Außensäule 900 festgelegt werden, und die Innensäule 700 kann zusammen mit der Drehung des Zwischenjochs 800 bewegt werden. Ferner die Innensäule 700 festgelegt werden, und die Außensäule 900 kann zusammen mit der Bewegung des Zwischenjochs 800 bewegt werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich um Beispiele der Erfindung, und die Erfindung kann innerhalb des Umfanges der in den Ansprüchen und der detaillierten Beschreibung aufgeführten Gegenstände in verschiedenartigen Modifikationen ausgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1, 100: innerer Rotor
2, 5, 8, 200, 800: Zwischenjoch
3, 300: äußerer Rotor
4: unterer Rotor
6: oberer Rotor
7: untere Platte
9: obere Platte
700: Innensäule
900: Außensäule
11, 31, 701, 901: Zylinder
12, 32, 42, 62, 72, 92, 702, 902, 102, 302: Magnetpolpaar
12a, 12b, 32a, 32b, 42a, 42b, 62a, 62b, 72a, 72b, 92a, 92b, 702a, 702b, 902a, 902b: Magnet
21, 51, 81: Halteteil
21a, 51a: Kreisring
21b, 51b, 81b: Verbindungsstange
21c, 23a: Flanschteil
21d, 23b: Lochteil
22, 52, 802: magnetischer Körper
23, 71, 91: Platte
41, 61: Scheibe
81a, 801a: Haltestange
801b: Verbindungskreisring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2009/087408 [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

K. Atallah, ”Design, analysis and realization of a high-performance magnetic gear”, IEE Proceedings-Electric Power Applications, England, 03/2004, Band 151, Nr. 2, Artikel 135–143 [0009]
Tetsuya Ikeda, Kenji Nakamura, Osamu Ichinokura, ”A Consideretion of Rotator Structure of Permanent Magnet Type Magnetic Gear”, Journal of Magnetic Society, 2009, Band 33, Nr. 2, Artikel 130–134 [0009]
K. Atallah, J. Wang, D. Howe, ”A high-performance linear magnetic gear”, Journal of Applied Physics, U.S.A., 2005, Band 97, Nr. 10, Artikel 10N516-01-03 [0009]

Claims

Magnetische Getriebevorrichtung mit: einem ersten bewegbaren Element und einem zweiten bewegbaren Element, die einander gegenüberliegen und bei denen mehrere Magnetpolpaare jeweils entlang einer bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind; und einem Halteteil, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und mehrere Magnetkörper entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen hält, wobei die Anzahl der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, einer Differenz oder einer Summe der Anzahlen der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Halteabschnitte, die die mehreren Magnetkörper halten, und Verbindungsstangen, die entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind und die mehreren Halteabschnitte verbinden, wobei die mehreren Halteabschnitte einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und jede Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, so gewählt ist, dass sie die Anzahl der Verbindungsstangen als Divisor hat.
Magnetische Getriebevorrichtung mit: einem ersten bewegbaren Element und einem zweiten bewegbaren Element, die einander gegenüberliegen und bei denen mehrere Magnetpolpaare jeweils entlang einer bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind; und einem Halteteil, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und mehrere Magnetkörper entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen hält, wobei die Anzahl der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, einer Differenz oder einer Summe der Anzahlen der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Halteabschnitte, die die mehreren Magnetkörper halten, und Verbindungsstangen, die entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind und die mehreren Halteabschnitte verbinden, wobei die mehreren Halteabschnitte einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und die Anzahl der Verbindungsstangen ein Divisor der Anzahl der mehreren Magnetpolpaare ist, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Magnetische Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das erste bewegbare Element und das zweite bewegbare Element als Zylinder ausgebildet sind, die mehreren Magnetpolpaare entlang einer Umfangsrichtung an einer Außenumfangsfläche des ersten bewegbaren Elements angeordnet sind, das zweite bewegbare Element eine Innenumfangsfläche aufweist, die der Außenumfangsfläche des ersten bewegbaren Elements gegenüberliegt, wobei die mehreren Magnetpolpaare entlang der Umfangsrichtung an der Innenumfangsfläche angeordnet sind, die bestimmte Richtung die Umfangsrichtung des Zylinders ist, und die Halteabschnitte mehrere Kreisringe sind, die die mehreren Magnetkörper zwischen gegenüberliegenden Abschnitten in der Umfangsrichtung halten.
Magnetische Getriebevorrichtung, mit: einem zylindrischen ersten bewegbaren Element, in dem mehrere Magnetpolpaare auf der Außenumfangsseite entlang der Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, einem zweiten bewegbaren Element, in dem das erste bewegbare Element mit Abstand auf der Innenumfangsseite eingesetzt ist, und auf der Innenumfangsseite entlang der Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen mehrere Magnetpolpaare angeordnet sind, und einem Halteteil, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und entlang der Umfangsrichtung mehrere Magnetkörper aufweist, wobei die Anzahl der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, eine Differenz oder Summe der Anzahl der mehreren Magnetpolpaare ist, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Kreisringe, die die mehreren Magnetkörper halten, und die einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und eine Verbindungsstange, die die Verbindungsstellen, welche jeweils entlang der Umfangsrichtung der mehreren Kreisringe angeordnet sind, in Gegenüberlage zu den mehreren Kreisringen verbinden, und wobei die Verbindungsstellen aus geteilten Stellen gewählt und angeordnet sind, welche durch Teilen von Umfängen jedes der mehreren Kreisringe im Wesentlichen in gleichen Intervallen erhalten sind, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Halteteil, das mehrere Magnetkörper zwischen einem ersten bewegbaren Element und einem zweiten bewegbaren Element hält, die einander gegenüberliegen, und bei dem mehrere Magnetpolpaare entlang einer bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Halteabschnitte, die die mehreren Magnetkörper entlang einer bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen halten, und Verbindungsstangen, die entlang der bestimmten Richtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, um die mehreren Halteabschnitte zu verbinden, wobei die mehreren Halteabschnitte einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und wobei die Anzahl der Verbindungsstangen ein Divisor jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare ist, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Magnetische Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das erste bewegbare Element und das zweite bewegbare Element scheibenförmig ausgebildet und gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die mehreren Magnetpolpaare radial in dem ersten bewegbaren Element bzw. in dem zweiten bewegbaren Element angeordnet sind, die bestimmte Richtung eine Umfangsrichtung einer Scheibe ist, und die Halteabschnitte aus mehreren konzentrischen Kreisringkörpern besteht, die die mehreren Magnetkörper halten.
Magnetische Getriebevorrichtung, mit einem ersten scheibenförmigen bewegbaren Element, in dem mehrere Magnetpolpaare radial im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, einem zweiten scheibenförmigen bewegbaren Element, das dem ersten bewegbaren Element mit Abstand gegenüberliegt und in dem mehrere Magnetpolpaare radial im Wesentlichen mit gleichen Abständen angeordnet sind, und einem Halteteil, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und mehrere Magnetkörper radial hält, wobei die Anzahl der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, so gewählt ist, dass sie einer Differenz oder Summe der Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere konzentrische Kreisringkörper, die die mehreren Magnetkörper halten und einander über die mehreren Magnetkörper in Radialrichtung gegenüberliegen, und eine Verbindungsstange, die die mehreren Kreisringkörper in der Radialrichtung verbindet, und wobei die Verbindungsstange einen Teil oder sämtliche der Positionen, in denen jeder der mehreren Kreisringe in Umfangsrichtung im Wesentlichen in gleichen Intervallen geteilt ist, verbindet, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Magnetische Getriebevorrichtung, mit: einem ersten rechteckigen, plattenförmigen, bewegbaren Element, in dem in Längsrichtung mehrere Magnetpolpaare im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, einem zweiten rechteckigen, plattenförmigen bewegbaren Element, das von dem ersten bewegbaren Element getrennt ist und diesem gegenüberliegt und in dem entlang der Längsrichtung mehrere Magnetpolpaare im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und einem Halteteil, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und in Längsrichtung mehrere Magnetkörper hält, wobei die Anzahl der mehreren Magnetkörper pro Längeneinheit in Längsrichtung der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, so gewählt ist, dass sie einer Differenz oder Summe der Anzahl der Magnetkörper pro Längeneinheit der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Haltestangen, die die mehreren Magnetkörper halten, einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und deren Längsrichtung im Wesentlichen an die Längsrichtung des ersten bewegbaren Elements und des zweiten bewegbaren Elements anpassen, und eine Verbindungsstange, die die mehreren Haltestangen in Gegenüberlage verbindet, und wobei die Verbindungsstange einen Teil oder sämtliche der Positionen, in denen jeder Abschnitt der mehreren Haltestangen in Längsrichtung pro Längeneinheit im Wesentlichen in gleichen Intervallen geteilt ist, verbindet, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl pro Längeneinheit der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Magnetische Getriebevorrichtung mit: einem ersten zylindrischen bewegbaren Element, in dem auf der Außenumfangsseite entlang der Zylinderachsenrichtung mehrere Magnetpolpaare im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, einem zweiten zylindrischen bewegbaren Element, in das das erste bewegbare Element mit Abstand auf der Innenumfangsseite eingepaßt ist, und auf dessen Innenumfangsseite entlang der Zylinderachsenrichtung mehrere Magnetpolpaare im Wesentlichen in gleichen Intervallen angeordnet sind, und einem Halteteil, das zwischen dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element angeordnet ist und entlang der Zylinderachsenrichtung mehrere Magnetkörper hält, wobei die Anzahl pro Längeneinheit der Längsrichtung der mehreren Magnetkörper, die das Halteteil hält, so gewählt ist, dass sie einer Differenz oder Summe der Anzahl pro Längeneinheit der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind, entspricht, wobei das Halteteil aufweist: mehrere Haltestangen, die die mehreren Magnetkörper halten, einander über die mehreren Magnetkörper gegenüberliegen, und die Längsrichtung im Wesentlichen an die zylindrische Achsrichtung anpassen, und mehrere Verbindungskreisringkörper, die jede der mehreren Haltestangen verbinden, und wobei die mehrere Verbindungskreisringkörper einen Teil oder sämtliche der Positionen, in denen jeder Abschnitt der mehreren Verbindungsstangen in Längsrichtung pro Längeneinheit im Wesentlichen in gleichen Intervallen geteilt ist, verbindet, und zwar mittels eines Divisors jeder Anzahl pro Längeneinheit der mehreren Magnetpolpaare, die in dem ersten bewegbaren Element bzw. dem zweiten bewegbaren Element enthalten sind.
Magnetische Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6 bis 9, wobei das Halteteil bewegbar ausgestaltet ist.
Magnetische Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6 bis 9, wobei ein Element aus dem ersten bewegbaren Element und dem zweiten bewegbaren Element festlegbar ausgestaltet ist.