JP2014066290A - 磁気歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルク伝達の際に生じる渦電流の発生を抑制することができる磁気歯車装置を提供する。
【解決手段】同軸状に配置した第１及第２磁気車２，３の第１磁気歯車２において、２つの磁極が径方向外側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石２４を磁力発生面に周方向に並べて設け、周方向に隣接するボンド磁石２４の同極が隣り合うように配置し、第２磁気歯車３において、２つの磁極が径方向内側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石３２を磁力発生面に周方向に並べて設け、周方向に隣接するボンド磁石３２の同極が隣り合うように配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁石の磁気吸引・反発によってトルクを伝達する磁気歯車装置に関する。

減速装置としては、高効率での伝動が比較的容易に可能な歯車装置が広く一般に用いられているが、その他に磁石の磁気的吸引・反発によってトルクを伝達する磁気歯車装置がある。

磁気歯車装置の従来技術として、例えば、同心状に配置した内輪磁気歯車と外輪磁気歯車の間に磁気を透過する複数の磁性バーを環状に配置し、内輪磁気歯車に入力したトルクを外輪磁気歯車に伝達するものがある（特許文献１等参照）。

米国特許第３，３７８，７１０号明細書

上記従来技術のような構造の磁気歯車装置において、磁石やヨークは相対的に変化する磁界中にさらされている。特に、磁気歯車装置の回転が高速である場合には磁界の相対変化がより激しく、電磁誘導効果によって磁石やヨークに大きな渦電流が発生する。このような大きな渦電流の発生は、エネルギーの損失（渦電流損）に伴う伝達効率の著しい低下や、発熱による部材の劣化の一因となっていた。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、トルク伝達の際に生じる渦電流の発生を抑制することができる磁気歯車装置を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、周方向に回動可能に設けられた第１回転軸の軸線周りに径方向外側に向けた磁力発生面を有し、２つの磁極が径方向外側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石を前記磁力発生面に周方向に並べて設け、周方向に隣接する前記ボンド磁石の同極が隣り合うように配置した第１磁気歯車と、前記第１磁気歯車を同軸状に囲むように配置され、前記第１磁気歯車の磁力発生面に対向するように径方向内側に向けた磁力発生面を有し、２つの磁極が径方向内側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石を前記磁力発生面に周方向に並べて設け、周方向に隣接する前記ボンド磁石の同極が隣り合うように配置した第２磁気歯車と、前記第１磁気歯車と前記第２磁気歯車の磁極間に介在するように、前記第１及び第２磁気歯車の対向する前記磁力発生面間に周方向に並べて固設された電磁鋼製の複数の磁気経路部材とを備えたものとする。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記第１及び第２磁気歯車のボンド磁石の軸線に垂直な面における断面の径方向の寸法に対する周方向の寸法が、２〜２．５倍の範囲となるように前記ボンド磁石を形成したものとする。

（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記ボンド磁石は、ネオジム・鉄・ボロン系燒結磁石であるものとする。

（４）さらに、上記（１）において、好ましくは、前記磁気経路部材は、珪素濃度が６〜７重量％とした珪素鋼板であるものとする。

（５）また、上記（１）において、好ましくは、前記磁気経路部材は、互いに絶縁して軸方向に積層した電磁鋼板により形成したものとする。

（６）さらにまた、上記（１）において、好ましくは、前記磁石は、互いに絶縁して軸方向に積層した磁石により形成したものとする。

本発明によれば、トルク伝達の際に生じる渦電流の発生を抑制することができ、エネルギーの損失（渦電流損）に伴う伝達効率の著しい低下や、発熱による部材の劣化を抑制することができる。

本発明の一実施の形態に係る磁気歯車装置の回転軸に垂直な面における断面を模式的に示す図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気歯車装置の回転軸を含む面における断面を模式的に示す図である。 入力側磁気歯車及び出力側磁気歯車の磁石の軸に垂直な面における断面の形状を模式的に示す図である。 内側磁気歯車の磁石の径方向の寸法と伝達トルクの密度（伝達可能トルク密度）の関係のシミュレーション結果を示す図である。 外側磁気歯車の磁石の径方向の寸法と伝達トルクの密度（伝達可能トルク密度）の関係のシミュレーション結果を示す図である。 磁気経路部材に用いる珪素鋼板の珪素（Ｓｉ）量に対する磁気特性変化を示す図である。 一実施の形態に係る磁気歯車装置を備えたガスタービン発電機を概略的に示す構成図である。

以下、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。

図７は、本実施の形態に係る磁気歯車装置１００を備えたガスタービン発電機の概略構成図である。

図７において、ガスタービン発電機は、取り入れた空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機９０と、圧縮機９０からの圧縮空気と燃料とを混合燃焼する燃焼器９１と、燃焼器９１からの燃焼ガスにより回転駆動するタービン９２と、タービン９２と圧縮機９０を連結し、タービン９２の回転を圧縮機９０に伝達する中間軸９３と、圧縮機９０に接続され、タービン９２により回転駆動される入力回転軸１と、入力回転軸１及び出力回転軸５に接続され、入力回転軸１の回転数を変換して出力回転軸５に出力する磁気歯車装置１００と、出力回転軸５に接続され、出力回転軸５の回転数に応じて発電を行う発電機９４とを備えている。入力回転軸１、出力回転軸５、及びその他の回転軸は同軸上に配置され、複数の軸受９５及びスラスト軸受（図示せず）により回転可能に支持されている。

図１は本発明の一実施の形態に係る磁気歯車装置１００の回転軸に垂直な面における断面を、図２は回転軸を含む面における断面をそれぞれ模式的に示す図である。

図１及び図２において、磁気歯車装置１００は、略円柱状の入力側磁気歯車（第１磁気歯車）２と、入力側磁気歯車２を同軸状に囲むように配置された略円筒状の出力側磁気歯車（第２磁気歯車）３と、入力側磁気歯車２と出力側磁気歯車３の間に配置された複数の磁気経路部材４とを有している。入力側磁気歯車２は、略円柱形状を有しており、その一端側において入力回転軸１と同軸上に接続されている。また、出力側磁気歯車３は、他端側（入力回転軸１と反対側）を閉じた略円筒形状を有しており、その閉じた端部において出力回転軸５と同軸上に接続されている。なお、入力回転軸１と出力回転軸５は同軸上に配置されている。

入力側磁気歯車２は、入力回転軸１の軸線上に沿うように設けられた軸中心部（内側ロータ）２１と、軸中心部２１の外周に同軸状に接続された非磁性体構造部（内側非磁性ヨーク）２２と、非磁性体構造部２２の外周に径方向外側に向けて設けた磁力発生面に周方向に複数（本実施の形態では１４個）並べて配置された磁石２４とから構成されている。入力側磁気歯車２の軸中心部２１と非磁性体構造部２２は、図示しないセレーション等の嵌め合い構造で接続されている。

入力側磁気歯車２に配置した磁石２４は、２つの磁極（Ｎ極とＳ極）が径方向外側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石であり、互いに絶縁した薄板状の磁石を軸方向に積層することにより形成されている。周方向に隣接する磁石２４は、その同極が隣り合うように配置されている。したがって、磁石２４をこのように配置した入力側磁気歯車２の極性対数（Ｎ極とＳ極の組の数）を周方向にカウントした場合、その極性対数は７となる。

磁石２４としては、例えば、ネオジム・鉄・ボロン系ボンド磁石がある。

非磁性体構造部２２を形成する非磁性体としては、例えば、非磁性金属であるオーステナイトステンレス、ニッケル合金、チタン合金や、非金属材料であるＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics：繊維強化プラスチック）などがある。

出力側磁気歯車３は、略円筒状に形成され入力側磁気歯車２と同軸状に配置された非磁性体構造部（外側非磁性ヨーク）と一体的に形成された外側ロータ３１と、外側ロータ３１を構成する非磁性体構造部の内周に径方向内側に向けて設けた磁力発生面に周方向に複数（本実施の形態では３４個）並べて配置された磁石３２とから構成されている。

出力側磁気歯車３に配置した磁石２４は、２つの磁極（Ｎ極とＳ極）が径方向内側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石であり、互いに絶縁した薄板状の磁石を軸方向に積層することにより形成されている。周方向に隣接する磁石３２は、その同極が隣り合うように配置されている。したがって、磁石３２をこのように配置した出力側磁気歯車３の極性対数（Ｎ極とＳ極の組の数）を周方向にカウントした場合、その極性対数は１７となる。

磁石２４としては、例えば、ネオジム・鉄・ボロン系ボンド磁石がある。

外側ロータ３１の非磁性体構造部を形成する非磁性体としては、入力側磁気歯車２の非磁性体構造部２１と同様に、例えば、非磁性金属であるオーステナイト、ステンレス、ニッケル合金チタン合金や、非金属材料であるＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などがある。

磁気経路部材４は、入力側磁気歯車２と出力側磁気歯車３の対向する磁力発生面間に同軸状に形成された樹脂製（例えば、非金属材料であるＦＲＰ）の磁気経路部材ホルダー４１により保持されることにより、入力側磁気歯車２と出力側磁気歯車３の磁極間に介在するように周方向に複数並べて固設されている。

磁気経路部材ホルダー４１には、軸方向に延在する穴が周方向に等間隔に複数設けられており、この穴に、互いに絶縁した薄板状の電磁鋼製部材を軸方向に積層することにより、磁気経路部材４が軸方向に延在するよう形成されている。磁気経路ホルダー４１は、その入力回転軸１側の一端をボルト等により保持部４３に接続されており、保持部４３はボルト４３ａ等により磁気歯車装置１００の基部等に固設されている。つまり、磁気経路部材４１は、保持部４３を介して磁気歯車装置１００の基部等に対して固設されている。

磁気経路部材４は、部材全体において珪素含有量がほぼ均一である珪素鋼板により形成されている。図６は、珪素鋼板の珪素（Ｓｉ）量に対する磁気特性変化を示す図である。図６に示すように、珪素鋼板中の珪素濃度が６〜７重量％である場合において、鉄損が有意に小さくなることがわかる。特に、珪素濃度が約６．５重量％において、鉄損が極小値をとる。本実施の形態の磁気経路部材４は、珪素濃度６〜７重量％の珪素鋼板により形成されている。

入力側磁気歯車２、磁気経路部材ホルダー４１を含む磁気経路部材４、及び、出力側磁気歯車３は、互いに径方向に十分な間隙が設けられて配置されており、回転駆動によって接触しないように構成されている。また、出力回転軸５側の端部において、入力側磁気歯車２と出力側磁気歯車３、及び、出力側磁気歯車３と磁気経路部材ホルダー４１は、ボールベアリング２ａ，３ａを介して互いに周方向に摺動可能に保持されており、各部材間の中心軸のずれが抑制されている。

以上のように構成した本実施の形態の磁気歯車装置１００において、入力回転軸１（つまり、入力側磁気歯車２）と出力回転軸５（つまり、出力側磁気歯車３）の間の入出力回転数、および、入出力トルクについて説明する。

（１）入出力回転数について
本実施の形態の磁気歯車装置１００において、入力回転軸１（つまり、入力側磁気歯車２）に入力される回転数と出力回転軸５（つまり、出力側磁気歯車３）に伝達される回転数の関係は、入力側磁気歯車２の磁力発生面における磁極の極性対数と出力側磁気歯車３の磁力発生面における極性対数の比により決まる。

つまり、入力回転軸１の回転数（入力回転数）をＮｉｎ、入力側磁気歯車２に設けられた複数の磁石２４による磁力発生面の磁性対数をＸｉｎ、出力回転軸５の回転数（出力回転数）をＮｏｕｔ、出力側磁気歯車３に設けられた複数の磁石３２による磁力発生面の極性対数をＸｏｕｔとすると、入力回転数Ｎｉｎと出力回転数Ｎｏｕｔの関係は以下の（式１）で表される。

Ｎｉｎ：Ｎｏｕｔ＝Ｘｏｕｔ：Ｘｉｎ ・・・（式１）

例えば、本実施の形態（図１等参照）で示したように、入力側磁気歯車２の磁力発生面における極性対数をＸｉｎ＝７、出力側磁気歯車の磁力発生面における極性対数をＸｏｕｔ＝１７とすると、入力回転数Ｎｉｎと出力回転軸Ｎｏｕｔの比は、Ｎｉｎ：Ｎｏｕｔ＝Ｘｏｕｔ：Ｘｉｎ＝１７：７となる。

（２）入出力トルクについて
本実施の形態の磁気歯車装置１００において、入力回転軸１（つまり、入力側磁気歯車２）から出力回転軸５（つまり、出力側磁気歯車３）に伝達可能なトルク（伝達可能トルク）は次のように決まる。

（２−１）伝達可能トルクの極大値
磁気歯車装置１００の伝達可能トルクの極大値は、入力側磁気歯車２の磁力発生面における磁極の極性対数、出力側磁気歯車３の磁力発生面における極性対数、及び、磁気経路部材４の数によって決まる。

磁気歯車装置１００において、磁気経路部材４の数を入力側磁気歯車２の磁力発生面の極性対数と出力側磁気歯車３の磁力発生面の極性対数の和となるように構成した場合に、入力回転軸１から出力回転軸５への伝達可能トルクは極大値をとる。この知見は、フーリエ解析等を用いたシミュレーションにより得られる。例えば、本実施の形態のように、入力側磁気歯車２の磁力発生面の極性対数を７、出力側磁気歯車３の磁力発生面の極性対数を１７とした場合において、磁気経路部材４の数を２４とすると入力側磁気歯車２と出力側磁気歯車３の間の伝達可能トルクは極大値となる。

（２−２）伝達可能トルクの最大値
磁気歯車装置１００の伝達可能トルクの最大値は、入力側磁気歯車２の磁石２４および出力側磁気歯車３の磁石３２の軸線に垂直な面における断面の形状によって決まる。

図３は、入力側磁気歯車及び出力側磁気歯車の磁石の軸に垂直な面における断面の形状を模式的に示す図である。また、図４及び図５は、内側及び外側磁気歯車のそれぞれの磁石の径方向の寸法と伝達可能トルクの密度（伝達可能トルク密度）の関係のシミュレーション結果を示す図である。なお、図３において、外側磁気歯車３の磁石については図中に括弧書きで符号を示している。

本実施の形態において、トルク密度を以下の（式２）のように定義する。なお、トルク密度とは、伝達可能トルクを磁石の体積で割ったものである。
伝達可能トルク密度（ｋＮ・ｍ／ｍ^２）
＝伝達可能トルク（ｋＮ・ｍ）／磁石の体積（ｍ^３） ・・・（式２）

（２−２−１）内側磁気歯車２の磁石２４について
図１に示すように、内側及び外側磁気歯車の直径をそれぞれＲ１，Ｒ２とし、図３に示すように、磁石２４の軸に垂直な面における断面の径方向及び周方向の寸法をそれぞれＲ＿ｉｎ，Ｃ＿ｉｎとし、Ｃ＿ｉｎを一定としてＲ＿ｉｎをパラメータサーベイしたシミュレーション結果を図４に示す。図４は、縦軸に伝達可能トルク密度（ｋＮ・ｍ）、横軸に内側磁気歯車の磁石の径方向寸法（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、本実施の形態においては、各数値の一例として、Ｒ１＝９５０（ｍｍ）、Ｒ２＝１１７０（ｍｍ）、Ｃ＿ｉｎ＝２１３（ｍｍ）、Ｃ＿ｏｕｔ＝１０８（ｍｍ）とした場合について説明する。

図４において、伝達可能トルク密度は、磁石２４の径方向の寸法Ｒ＿ｉｎが０の近傍から９５（ｍｍ）までは、Ｒ＿ｏｕｔが大きくなるのに従って大きくなり、Ｒ＿ｉｎが９５（ｍｍ）で最大値となり、Ｒ＿ｉｎが９５（ｍｍ）よりも大きくなるのに従って緩やかに小さくなる。

このように、伝達可能トルク密度が最大となるとき、磁石２４の径方向の寸法Ｒ＿ｉｎと周方向の寸法Ｃ＿ｉｎとの比は以下の（式３）のようになる。

Ｒ＿ｉｎ：Ｃ＿ｉｎ＝９５：２１３≒１：２．２４ ・・・（式３）

また、図４からは、以下の（式４）に示す範囲外における伝達可能トルク密度の減少度合いから、以下の（式５）に示す範囲において伝達可能トルク密度が大きいといえる。

８５（ｍｍ）≦Ｒ＿ｉｎ≦１０５（ｍｍ） ・・・（式４）

２１３／１０５（ｍｍ）≦Ｃ＿ｉｎ／Ｒ＿ｉｎ≦２１３／８５
⇒ ２．０≦Ｃ＿ｉｎ／Ｒ＿ｉｎ≦２．５（ｍｍ） ・・・（式５）

すなわち、磁石２４の径方向の寸法に対する周方向の寸法が、約２倍〜約２．５倍の範囲である場合に、磁気歯車装置１００の伝達可能トルク密度が最大となるといえる。

本実施の形態の磁石２４は、径方向の寸法に対する周方向の寸法が、約２倍〜２．５倍の範囲となるように形成されている。

（２−２−２）外側磁気歯車３の磁石３２について
図１に示すように、内側及び外側磁気歯車の直径をそれぞれＲ１，Ｒ２とし、図３に示すように、磁石３２の軸に垂直な面における断面の径方向及び周方向の寸法をそれぞれＲ＿ｏｕｔ，Ｃ＿ｏｕｔとし、Ｃ＿ｏｕｔを一定としてＲ＿ｏｕｔをパラメータサーベイしたシミュレーション結果を図５に示す。図５は、縦軸に伝達可能トルク密度（ｋＮ・ｍ）、横軸に内側磁気歯車の磁石の径方向寸法（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、上記（２−２−１）と同様に、各数値の一例として、Ｒ１＝９５０（ｍｍ）、Ｒ２＝１１７０（ｍｍ）、Ｃ＿ｉｎ＝２１３（ｍｍ）、Ｃ＿ｏｕｔ＝１０８（ｍｍ）とした場合について説明する。

図５において、伝達可能トルク密度は、磁石３２の径方向の寸法Ｒ＿ｏｕｔが０の近傍から５０（ｍｍ）までは、Ｒ＿ｏｕｔが大きくなるのに従って大きくなり、Ｒ＿ｏｕｔが５０（ｍｍ）で最大値となり、Ｒ＿ｏｕｔが５０（ｍｍ）よりも大きくなるのに従って緩やかに小さくなる。

このように、伝達可能トルク密度が最大となるとき、磁石３２の径方向の寸法Ｒ＿ｏｕｔと周方向の寸法Ｃ＿ｏｕｔとの比は以下の（式６）のようになる。

Ｒ＿ｏｕｔ：Ｃ＿ｏｕｔ＝９５：２１３≒１：２．２４ ・・・（式６）

また、図４からは、以下の（式７）に示す範囲外における伝達可能トルク密度の減少度合いから、以下の（式８）に示す範囲において伝達可能トルク密度が大きいといえる。

４０（ｍｍ）≦Ｒ＿ｏｕｔ≦６０（ｍｍ） ・・・（式７）

２１３／１０５（ｍｍ）≦Ｃ＿ｏｕｔ／Ｒ＿ｏｕｔ≦１０８／４０
⇒ １．８≦Ｃ＿ｏｕｔ／Ｒ＿ｏｕｔ≦２．７（ｍｍ） ・・・（式８）

すなわち、磁石３２の径方向の寸法に対する周方向の寸法が、約２倍〜約２．５倍の範囲である場合に、磁気歯車装置１００の伝達可能トルク密度が最大となるといえる。

本実施の形態の磁石３２は、径方向の寸法に対する周方向の寸法が、約２倍〜２．５倍の範囲となるように形成されている。

以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。

圧縮機９０及びタービン９２を起動し、入力回転軸１を回転駆動すると磁気歯車装置１００の入力側磁気歯車２が回転駆動される。入力側磁気歯車２の磁力発生面と出力側磁気歯車３の磁力発生面は、磁気経路部材４を介して磁気的に噛み合っている。具体的には、入力側磁気歯車２が磁気経路部材４に相対して回転すると、各磁気経路部材４の入力側磁気歯車２および出力側磁気歯車３との対向面がＮ極又はＳ極に交互に磁化される。このように、磁化された磁気経路部材４と出力側磁気歯車３の磁力発生面の間にはたらく磁気的吸引力または反発力によって出力側磁気歯車３は周方向に回転駆動される。すなわち、磁気歯車装置１００は、磁気経路部材４を遊星歯車のように機能させて入力回転軸１の回転動力を出力回転軸５に伝達する。

以上のように構成した本実施の形態の効果を説明する。
従来技術のような構造の磁気歯車装置において、磁石やヨークは相対的に変化する磁界中にさらされている。特に、磁気歯車装置の回転が高速である場合には磁界の相対変化がより激しく、電磁誘導効果によって磁石やヨークに大きな渦電流が発生する。このような大きな渦電流の発生は、エネルギーの損失（渦電流損）に伴う伝達効率の著しい低下や、発熱による部材の劣化の一因となっていた。

これに対し、本実施の形態においては、第１磁気歯車２において、２つの磁極が径方向外側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石２４を磁力発生面に周方向に並べて設け、周方向に隣接するボンド磁石２４の同極が隣り合うように配置するとともに、第２磁気歯車３において、２つの磁極が径方向内側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石３２を磁力発生面に周方向に並べて設け、周方向に隣接するボンド磁石３２の同極が隣り合うように配置した。

このように、第１及び第２磁気歯車２，３に用いる磁石２４，３２に電気抵抗の比較的高いボンド磁石を用いたので、磁石に発生する渦電流を抑制することができ、したがって、エネルギーの損失（渦電流損）に伴う伝達効率の著しい低下や、発熱による部材の劣化を抑制することができる。

また、磁石２４，３２を、薄板状のボンド磁石を軸方向に積層することにより形成したので、渦電流の発生をさらに抑制することができる。

さらに、第１及び第２磁気歯車２，３に用いる磁石２４，３２として、２つの磁極が径方向の同じ向きを向くように異方性着磁したボンド磁石を用いたので、第１及び第２磁気歯車２，３の磁力発生面間以外の方向への磁力の漏れを抑制することができ、磁気歯車装置１００の伝達効率の低下を抑制することができる。

また、磁石２４，３２の径方向の寸法に対する周方向の寸法を、磁気歯車装置１００の伝達可能トルク密度が最大（極大）となる約２倍〜約２．５倍の範囲となるように形成したので、高い伝達可能トルクを実現することができ、磁気歯車装置１００の伝達効率を向上することができる。

また、磁気経路部材４を互いに絶縁した薄板状の電磁鋼製部材を軸方向に積層することにより形成したので、渦電流の発生を抑制することができ、エネルギーの損失（渦電流損）に伴う伝達効率の著しい低下や、発熱による部材の劣化を抑制することができる。

また、磁気経路部材４を珪素濃度が６〜７重量％である珪素鋼板により形成したので、鉄損を抑制することができ、エネルギーの損失（渦電流損）に伴う伝達効率の著しい低下や、発熱による部材の劣化を抑制することができる。

１ 入力回転軸（第１回転軸）
２ 入力側磁気歯車（第１磁気歯車）
３ 出力側磁気歯車（第２磁気歯車）
４ 磁気経路部材
５ 出力回転軸（第２回転軸）
２１ 軸中心部（内側ロータ）
２２ 非磁性体構造部（内側非磁性ヨーク）
２４，３２ 磁石
３１ 非磁性体構造部（外側非磁性ヨーク）
４１ 磁気経路部材ホルダー
４２，４３ａ ボルト
４３ 保持部
９０ 圧縮機
９１ 燃焼器
９２ タービン
９３ 中間軸
９４ 発電機
９５ 軸受
１００ 磁気歯車装置

Claims (6)

1. 周方向に回動可能に設けられた第１回転軸の軸線周りに径方向外側に向けた磁力発生面を有し、２つの磁極が径方向外側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石を前記磁力発生面に周方向に並べて設け、周方向に隣接する前記ボンド磁石の同極が隣り合うように配置した第１磁気歯車と、
   前記第１磁気歯車を同軸状に囲むように配置され、前記第１磁気歯車の磁力発生面に対向するように径方向内側に向けた磁力発生面を有し、２つの磁極が径方向内側を向き、かつ周方向に並ぶように極異方性着磁した複数のボンド磁石を前記磁力発生面に周方向に並べて設け、周方向に隣接する前記ボンド磁石の同極が隣り合うように配置した第２磁気歯車と、
   前記第１磁気歯車と前記第２磁気歯車の磁極間に介在するように、前記第１及び第２磁気歯車の対向する前記磁力発生面間に周方向に並べて固設された電磁鋼製の複数の磁気経路部材と
   を備えたことを特徴とする磁気歯車装置。
2. 請求項１記載の磁気歯車装置において、
   前記第１及び第２磁気歯車のボンド磁石の軸線に垂直な面における断面の径方向の寸法に対する周方向の寸法が、２〜２．５倍の範囲となるように前記ボンド磁石を形成したことを特徴とする磁気歯車装置。
3. 請求項１記載の磁気歯車装置において、
   前記ボンド磁石は、ネオジム・鉄・ボロン系燒結磁石であることを特徴とする磁気歯車装置。
4. 請求項１記載の磁気歯車装置において、
   前記磁気経路部材は、珪素濃度が６〜７重量％とした珪素鋼板であることを特徴とする磁気歯車装置。
5. 請求項１記載の磁気歯車装置において、
   前記磁気経路部材は、互いに絶縁して軸方向に積層した電磁鋼板により形成したことを特徴とする磁気歯車装置。
6. 請求項１記載の磁気歯車装置において、
   前記磁石は、互いに絶縁して軸方向に積層した磁石により形成したことを特徴とする磁気歯車装置。

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