JP2024051232A - 磁気式歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造性、組立性を向上させ、軸方向長さの増大を抑制できる磁気式歯車装置を提供する。【解決手段】磁気式歯車装置の外側ロータ１８において、磁極片４０の第１側面４０ａに嵌合凹部４４を有し、磁極片保持部材４２の第２側面４２ａには嵌合凹部４４に嵌合する嵌合凸部４６を備える。外側ロータ１８は、複数の磁極片保持部材４２の一端部に接続される第１端部構成部材３６と、前記複数の磁極片保持部材４２の他端部に接続される第２端部構成部材３８とを備える。複数の磁極片４０の一端部が前記第１端部構成部材３６に当接する。複数の磁極片４０の他端部が第２端部構成部材３８に当接する。【選択図】図３

Description

本発明は、内側ロータ及び外側ロータを有した磁気式歯車装置に関する。

特許文献１の磁気式歯車装置は、ハウジングの内部に収容される高速回転用の回転子と、ハウジングの内周に配置される固定子とを備える。回転子の外周には複数の永久磁石が配置される。固定子の内周には、複数の永久磁石が配置される。回転子と固定子との間に磁気変調部を備える。磁気変調部は、磁性材料からなる磁性体と、非磁性材料からなる非磁性体とを備える。磁気変調部の周方向において、磁性体及び非磁性体とが互いに固定される。各非磁性体の軸方向端部の突起を、出力シャフトと一体である端部構成部材の凹部に嵌合させる。端部構成部材を介して磁気変調部と出力シャフトとが連結される。

特許第５３５０４３８号公報

特許文献１の磁気式歯車装置は、非磁性体の延在方向端部に一対の突起を配置し、一対の突起の間に磁性体の端部を配置して保持すると共に、隣接する非磁性体の突起同士を接続することで、非磁性体と磁性体との固定強度を高めている。

しかしながら、突起を設けることで非磁性体の製造性が低下すると共に、非磁性体と磁性体との組み付けが煩雑であるという問題がある。また、突起を介して磁性体の端部を保持するため、突起を有した非磁性体の軸方向長さが増大するという問題がある。

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

本発明の態様は、ロータ側磁石を有する内側ロータと、前記内側ロータを囲む円筒状に形成され、前記内側ロータが回転することで前記内側ロータより低速で回転する外側ロータと、円筒状のステータコアと、前記ステータコアの内周に配置されるステータ側磁石とを有し前記外側ロータを囲むステータと、を有し、前記外側ロータが、磁性材料からなる複数の磁極片と、非磁性材料且つ非導電性部材から形成される複数の磁極片保持部材とを備え、前記複数の磁極片と前記複数の磁極片保持部材とが前記外側ロータの周方向に交互に配置された磁気式歯車装置であって、前記複数の磁極片及び前記複数の磁極片保持部材において、前記周方向に互いに隣接する磁極片と磁極片保持部材の互いに向き合う側面の一方に、前記外側ロータの軸方向に沿って延在する嵌合凹部が設けられ、互いに向き合う前記側面の他方に、前記軸方向に沿って延在し且つ前記嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部が設けられ、前記外側ロータは、前記複数の磁極片保持部材の一端部に接続された円板状の第１端部構成部材と、前記複数の磁極片保持部材の他端部に接続された円板状の第２端部構成部材と、を有し、前記第１端部構成部材は、非磁性材料且つ非導電性部材から形成され、前記複数の磁極片の一端部が前記第１端部構成部材に当接し、前記第２端部構成部材は、非磁性材料且つ非導電性部材から形成され、前記複数の磁極片の他端部が前記第２端部構成部材に当接する。

本発明によれば、外側ロータにおいて、周方向に互いに隣接する磁極片と磁極片保持部材とが嵌合凹部と嵌合凸部とによって嵌合するため、磁極片と磁極片保持部材とからなる外側ロータの遠心力に対する強度を確保することができる。これにより、外側ロータの構成を簡素化でき、非磁性体の一対の突起の間に磁性体を保持する構造と比較し、外側ロータの製造性を高めることができる。嵌合凹部と嵌合凸部とを嵌合させることで、外側ロータの組み付けを容易に行うことができる。そのため、外側ロータの組立性の向上が可能となる。磁極片の一端部と他端部が第１及び第２端部構成部材にそれぞれ当接するため、磁極片保持部材の軸方向長さが抑制される。この結果、外側ロータの軸方向長さを抑制して小型化が可能となる。

図１は、本発明の実施形態に係る磁気式歯車装置の全体断面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 図３は、図１の磁気式歯車装置の外側ロータを示す外観斜視図である。 図４は、図２に示す磁気式歯車装置の拡大断面図である。 図５は、外側ロータの磁極片及び磁極片保持部材の一部を示す拡大断面斜視図である。 図６は、第２端部構成部材に磁極片保持部材を組み付けた状態を示す外観斜視図である。 図７は、図３に示す外側ロータの分解斜視図である。 図８は、外側ロータの軸方向断面図である。

図１に示されるように、本実施形態に係る磁気式歯車装置１０は、円環状のハウジング１２と、ステータ１４と、内側ロータ１６と、内側ロータ１６より低速で回転する外側ロータ１８と、外側ロータ１８に連結される出力シャフト２０とを備える。

ステータ１４は、ハウジング１２の内部に収容される。ステータ１４は、円筒状のステータコア２２と、複数のスロット（図示せず）とを備える。スロットにはコイルが配置される。ステータコア２２は、複数の鋼板２２ａが軸方向に積層されて構成される。ステータコア２２の内周面には、複数のステータ側磁石２６が配置される。各ステータ側磁石２６は、永久磁石である。複数のステータ側磁石２６は、ステータコア２２の内周面に沿って配置される（図２参照）。各ステータ側磁石２６は、ステータコア２２の周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配置される。各ステータ側磁石２６は、外側ロータ１８の外周面に向かい合う。

図２に示すように、内側ロータ１６は、ステータ１４の内部に回転可能に配置される。内側ロータ１６は、第１ロータ本体２８と、複数のロータ側磁石３０とを備える。第１ロータ本体２８は、磁性材料によって円筒状に形成される。第１ロータ本体２８の中心には回転シャフト３２が連結される。図１に示すように、回転シャフト３２は、第１ロータ本体２８を保持するロータ保持部３２ａと、ロータ保持部３２ａの先端に設けられる先端部３２ｂと、ロータ保持部３２ａの基端側に設けられる中間部３２ｃとを備える。先端部３２ｂ及び中間部３２ｃの各々は、ロータ保持部３２ａより小径である。第１ロータ本体２８の外周には、ロータ側磁石３０が配置される。複数のロータ側磁石３０は、第１ロータ本体２８の外周面に沿って周方向に配置される。複数のロータ側磁石３０は、内側ロータ１６の周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配置される。各ロータ側磁石３０は、外側ロータ１８の内周面に向かい合う。

外側ロータ１８は、内側ロータ１６を囲む。外側ロータ１８は、ステータ１４と内側ロータ１６との間に回転可能に配置される。

図１に示すように、外側ロータ１８は、円筒状の第２ロータ本体３４と、第１端部構成部材３６と、第２端部構成部材３８とを有する。図３に示すように、第２ロータ本体３４は、複数の磁極片４０と、複数の磁極片保持部材４２とを備える。以下、１９個の磁極片４０及び１９個の磁極片保持部材４２を備える場合について説明する。なお、磁極片４０及び磁極片保持部材４２の数量はこれに限定されない。

図２に示すように、複数の磁極片４０は、磁性材料から同一形状に形成される。複数の磁極片４０は、第２ロータ本体３４の周方向に沿って配置される。各磁極片４０は、第２ロータ本体３４の周方向に沿って第２ロータ本体３４を等分した分割体である。複数の磁極片４０は、磁極片保持部材４２を間にして互いに等間隔離間する。換言すれば、複数の磁極片４０は、外側ロータ１８（第２ロータ本体３４）の中心軸を中心として放射状に配置される。図２に示す外側ロータ１８の軸方向から見て、各磁極片４０は断面円弧状である。各磁極片４０は、外側ロータ１８の軸方向に延在した長尺な部材である（図３参照）。

図４に示すように、各磁極片４０は、一対の第１側面４０ａと、一対の嵌合凹部４４とを備える。第１側面４０ａは、各磁極片４０の周方向の一端及び他端にそれぞれ配置される。第１側面４０ａは、第２ロータ本体３４の軸方向に沿って延在する平坦面である。第１側面４０ａは、隣接する２つの磁極片保持部材４２にそれぞれ向かい合う。

一対の嵌合凹部４４は、一対の第１側面４０ａに配置される。各嵌合凹部４４は、第１側面４０ａに対して窪んだ凹部である（図５参照）。第２ロータ本体３４の径方向において、嵌合凹部４４が第１側面４０ａの中央部に配置される。第２ロータ本体３４の径方向において、各第１側面４０ａにおける各嵌合凹部４４の位置は同一である。

嵌合凹部４４は、第１側面４０ａから第２ロータ本体３４の周方向に窪む。第２ロータ本体３４の軸方向から見て、嵌合凹部４４の断面形状は半円形状である。図６に示すように、嵌合凹部４４は、外側ロータ１８の軸方向に沿って延在する。嵌合凹部４４は、磁極片４０の延在方向の一端から他端まで貫通する。

図４に示すように、複数の磁極片保持部材４２は、非磁性材料且つ非導電性部材から同一形状に形成される。磁極片保持部材４２は、樹脂材で成形された成形品である。複数の磁極片保持部材４２は、第２ロータ本体３４の周方向に沿って配置される。各磁極片保持部材４２は、第２ロータ本体３４の周方向に沿って第２ロータ本体３４を等分した分割体である（図３参照）。複数の磁極片保持部材４２は、磁極片４０を間にして互いに等間隔離間する。換言すれば、複数の磁極片保持部材４２は、外側ロータ１８（第２ロータ本体３４）の中心軸を中心として放射状に配置される。図４に示す外側ロータ１８の軸方向から見て、各磁極片保持部材４２は断面円弧状である。各磁極片保持部材４２は、外側ロータ１８の軸方向に延在した長尺な部材である（図３参照）。

外側ロータ１８の周方向において、複数の磁極片４０と複数の磁極片保持部材４２とが周方向に交互に配置される。

各磁極片保持部材４２は、一対の第２側面４２ａと、一対の嵌合凸部４６と、第１接続部４８ａと、第３接続部４８ｂ（図７参照）とを備える。第２側面４２ａは、各磁極片保持部材４２の周方向の一端及び他端にそれぞれ配置される。第２側面４２ａは、第２ロータ本体３４の軸方向に沿って延在する平坦面である。第２側面４２ａは、隣接する磁極片４０の第１側面４０ａに向かい合う。磁極片保持部材４２の第２側面４２ａと磁極片４０の第１側面４０ａとが接触可能である。

一対の嵌合凸部４６は、一対の第２側面４２ａに配置される。各嵌合凸部４６は、第２側面４２ａに対して突出した凸部である。第２ロータ本体３４の径方向において、嵌合凸部４６が第２側面４２ａの中央部に配置される。第２ロータ本体３４の径方向において、各第２側面４２ａにおける各嵌合凸部４６の位置は同一である。

嵌合凸部４６は、第２側面４２ａから第２ロータ本体３４の周方向に突出する。第２ロータ本体３４の軸方向から見て、嵌合凸部４６の断面形状は半円形状である。嵌合凸部４６の断面形状は、嵌合凹部４４の断面形状に対応する。

嵌合凸部４６は、外側ロータ１８の軸方向に沿って延在する（図６参照）。嵌合凸部４６は、磁極片保持部材４２の延在方向の一端から他端まで貫通する。各嵌合凸部４６は、外側ロータ１８の周方向に隣接する磁極片４０の嵌合凹部４４に嵌合される。このとき、磁極片保持部材４２の第２側面４２ａと磁極片４０の第１側面４０ａとが当接する。

複数の磁極片４０と複数の磁極片保持部材４２とが周方向に交互に配置された状態で、嵌合凹部４４と嵌合凸部４６とを嵌合させることで、複数の磁極片４０と複数の磁極片保持部材４２とが円環状に接続された外側ロータ１８を構成する。磁極片保持部材４２は、第１端部構成部材３６と第２端部構成部材３８の間に配置される柱状の保持本体部４３を有する。一対の第２側面４２ａと一対の嵌合凸部４６が保持本体部４３に設けられる。保持本体部４３の一端面が第１端部構成部材３６に当接し、保持本体部４３の他端面が第２端部構成部材３８に当接する。外側ロータ１８の軸方向において、保持本体部４３の長さは、磁極片４０の長さと略同一である。このため、保持本体部４３の一端面と磁極片４０の一端面とが面一であり、保持本体部４３の他端面と磁極片４０の他端面とが面一である。

図８に示すように、第１接続部４８ａは、磁極片保持部材４２の軸方向の一端に配置される。第１接続部４８ａは、磁極片保持部材４２の一端面から軸方向に突出した凸部である。第３接続部４８ｂは、磁極片保持部材４２の軸方向の他端に配置される。第３接続部４８ｂは、磁極片保持部材４２の他端面から軸方向に突出した凸部である。第１接続部４８ａと第３接続部４８ｂとは同一形状である。第２ロータ本体３４の軸方向から見て、第１及び第３接続部４８ａ、４８ｂは円形状である。なお、第１及び第３接続部４８ａ、４８ｂは、円形状に限定されない。

図１に示すように、第１端部構成部材３６は、複数の磁極片保持部材４２の一端部に接続される。第１端部構成部材３６は、非磁性材料且つ非導電性部材から形成される。第１端部構成部材３６は、樹脂材で成形された成形品である。第１端部構成部材３６は、第２ロータ本体３４の軸方向の一端に配置される。第１端部構成部材３６は、円板状の第１カバー部５０と、第１カバー部５０の中央に配置されるシャフト孔５２と、第１軸受支持部５３とを有する。

第１カバー部５０には、複数の磁極片保持部材４２の一端部が接続される。第１カバー部５０には、複数の磁極片４０の一端部が当接する（図３参照）。第１軸受支持部５３は、環状に形成され第１カバー部５０から第１ロータ本体２８側に向けて突出する。第１軸受支持部５３は、シャフト孔５２の径方向外方に配置される。第１軸受支持部５３の内部には、第１シャフト用軸受５５が保持される。第１シャフト用軸受５５は、回転シャフト３２の中間部３２ｃを回転可能に支持する。

第２端部構成部材３８は、複数の磁極片保持部材４２の他端部に接続される。第２端部構成部材３８は、非磁性材料且つ非導電性部材から形成される。第２端部構成部材３８は、樹脂材で成形された成形品である。第２端部構成部材３８は、第２ロータ本体３４の軸方向の他端に配置される。第２端部構成部材３８は、円板状の第２カバー部５４と、第２軸受支持部５６とを有する。第１カバー部５０は、第２ロータ本体３４の軸方向の一端を覆う。第２カバー部５４は、第２ロータ本体３４の軸方向の他端を覆う。

第２カバー部５４には、複数の磁極片保持部材４２の他端部が接続される。第２カバー部５４には、複数の磁極片４０の他端部が当接する（図３参照）。第２カバー部５４の中心には、出力シャフト２０が一体的に形成される。第２軸受支持部５６は、環状に形成され第２カバー部５４から第１ロータ本体２８側に向けて突出する。第２軸受支持部５６の内部には、第２シャフト用軸受５７が保持される。第２シャフト用軸受５７は、回転シャフト３２の先端部３２ｂを回転可能に支持する。すなわち、回転シャフト３２は、第１シャフト用軸受５５及び第２シャフト用軸受５７によって回転可能に支持される。

第１及び第２カバー部５０、５４の外周径と第２ロータ本体３４の外周径とがそれぞれ略同一である（図３参照）。

図７に示すように、第１カバー部５０の外縁部は、第２接続部５８ａを有する。第２接続部５８ａは、第２ロータ本体３４を構成する磁極片保持部材４２の第１接続部４８ａが接続可能である。第２接続部５８ａは、複数の孔部６０ａを有する。複数の孔部６０ａは、第１カバー部５０の周方向に沿って等間隔離間して配置される。図８に示すように、外側ロータ１８の軸方向において、複数の孔部６０ａと第２ロータ本体３４における複数の第１接続部４８ａとが向かい合う。孔部６０ａの直径は、第１接続部４８ａが嵌合可能な直径である。孔部６０ａは、第１接続部４８ａを嵌合可能な円形状である。

なお、孔部６０ａは、第１接続部４８ａに対応した形状であれば、円形状に限定されない。第２接続部５８ａが孔部６０ａからなる凹状であり、第２接続部５８ａに接続される第１接続部４８ａが凸状である構成に限定されない。第２接続部５８ａが凸状であり、第２接続部５８ａに接続される第１接続部４８ａが凹状の構成であってもよい。

図７に示すように、第２カバー部５４の外縁部は、第４接続部５８ｂを有する。第４接続部５８ｂは、第２ロータ本体３４を構成する磁極片保持部材４２の第３接続部４８ｂが接続可能である。第４接続部５８ｂは、複数の孔部６０ｂを有する。複数の孔部６０ｂは、第２カバー部５４の周方向に沿って等間隔離間して配置される。図８に示されるように、外側ロータ１８の軸方向において、複数の孔部６０ｂと第２ロータ本体３４における複数の第３接続部４８ｂとが向かい合う。孔部６０ｂの直径は、第３接続部４８ｂが嵌合可能な直径である。孔部６０ｂは、第３接続部４８ｂを嵌合可能な円形状である。

なお、孔部６０ｂは、第３接続部４８ｂに対応した形状であれば、円形状に限定されない。第４接続部５８ｂが孔部６０ｂからなる凹状であり、第４接続部５８ｂに接続される第３接続部４８ｂが凸状である構成に限定されない。第４接続部５８ｂが凸状であり、第４接続部５８ｂに接続される第３接続部４８ｂが凹状の構成であってもよい。

図８に示すように、シャフト孔５２は、第１カバー部５０の中央に開口する。シャフト孔５２は、第１カバー部５０を軸方向に貫通する。図１に示すように、シャフト孔５２には、内側ロータ１６の回転シャフト３２が挿通される。回転シャフト３２はシャフト孔５２を通じて第１端部構成部材３６の外部に突出する。第１カバー部５０は、軸受６２ａによってハウジング１２に対して回転可能に支持される。

図８に示すように、出力シャフト２０は、第２端部構成部材３８の第２カバー部５４から離間する方向に向けて軸方向に突出する。これにより、外側ロータ１８と出力シャフト２０とが一体的に回転可能である。第２カバー部５４は、軸受６２ｂによってハウジング１２に対して回転可能に支持される。

第２ロータ本体３４の軸方向の一端に第１端部構成部材３６を配置し、第２接続部５８ａの各孔部６０ａに各磁極片保持部材４２の第１接続部４８ａがそれぞれ嵌合される。これにより、第１端部構成部材３６によって第２ロータ本体３４の軸方向の一端が覆われる。第２ロータ本体３４の軸方向の他端に第２端部構成部材３８を配置し、第４接続部５８ｂの各孔部６０ｂに各磁極片保持部材４２の第３接続部４８ｂがそれぞれ嵌合される。これにより、第２端部構成部材３８によって第２ロータ本体３４の軸方向の他端が覆われる。

次に、磁気式歯車装置１０の外側ロータ１８の組み付けについて説明する。

先ず、第２端部構成部材３８に対して複数の磁極片保持部材４２を組み付ける。図６に示すように、各磁極片保持部材４２の第３接続部４８ｂを、第２端部構成部材３８の第４接続部５８ｂの孔部６０ｂに圧入する。第３接続部４８ｂと第４接続部５８ｂとを接着剤によって互いに接合してもよい。これにより、第２端部構成部材３８の外縁部に複数の磁極片保持部材４２が固定される。これにより、第２端部構成部材３８（第２カバー部５４）の外縁部に複数の磁極片保持部材４２が接続され固定される。

第２端部構成部材３８の周方向において、各磁極片保持部材４２が等間隔離間する。各磁極片保持部材４２は、第２端部構成部材３８の第２カバー部５４と直交する。隣接する２つの磁極片保持部材４２の第２側面４２ａが互いに向かい合う。各磁極片保持部材４２の外側面が、第２ロータ本体３４の外周面の一部を構成する。各磁極片保持部材４２の内側面が、第２ロータ本体３４の内周面の一部を構成する。

次に、隣接する２つの磁極片保持部材４２の間の空間に、磁極片４０をそれぞれ挿入して第２ロータ本体３４を形成する。第２ロータ本体３４の軸方向に沿って各磁極片４０を隣接する２つの磁極片保持部材４２の間の空間へ挿入する。２つの磁極片保持部材４２の間において、各磁極片４０の第１側面４０ａが、磁極片保持部材４２の第２側面４２ａに向かい合って当接する。隣接する２つの磁極片保持部材４２の嵌合凸部４６と各磁極片４０の嵌合凹部４４とが嵌合する。各磁極片４０の外側面が、第２ロータ本体３４の外周面の一部を構成する。各磁極片４０の内側面が、第２ロータ本体３４の内周面の一部を構成する。図３に示すように、第１端部構成部材３６の外縁部に複数の磁極片４０が当接して保持される。

このとき、嵌合凹部４４を含む第１側面４０ａと嵌合凸部４６を含む第２側面４２ａとの間には、接着剤が塗布される。第１側面４０ａと第２側面４２ａとが接着剤によって互いに強固に接続される。嵌合凹部４４と嵌合凸部４６とが接着剤によって互いに強固に接続される。

このように、第２端部構成部材３８に対し、各磁極片４０と各磁極片保持部材４２とが周方向に交互に配置され、嵌合凹部４４及び嵌合凸部４６を介して互いに嵌合される。すなわち、複数の磁極片４０及び磁極片保持部材４２が周方向に連結された第２ロータ本体３４が形成され、第２ロータ本体３４の軸方向における他端が第２端部構成部材３８に連結される。第２ロータ本体３４の軸方向における他端が第２端部構成部材３８によって覆われる。各磁極片４０は、隣接する２つの磁極片保持部材４２によって第２端部構成部材３８に連結される。

最後に、出力シャフト２０を有した第２端部構成部材３８を第２ロータ本体３４に組み付ける。

先ず、第２ロータ本体３４の軸方向の一端から第２ロータ本体３４の内部に内側ロータ１６を収容する。図３に示すように、第２ロータ本体３４の軸方向における一端を第１端部構成部材３６で覆う。第１端部構成部材３６の第２接続部５８ａの各孔部６０ａに対し、第２ロータ本体３４の各第１接続部４８ａをそれぞれ圧入する。このとき、第１接続部４８ａと第２接続部５８ａとが接着剤によって互いに接合される。これにより、第１端部構成部材３６（第１カバー部５０）の外縁部に複数の磁極片保持部材４２が接続され固定される。第１端部構成部材３６の外縁部に複数の磁極片４０が当接して保持される。図３に示されるように、第２ロータ本体３４の軸方向における一端に第１端部構成部材３６が固定され、外側ロータ１８の組み付けが完了する。外側ロータ１８の内部には内側ロータ１６が収容される。

外側ロータ１８の組み付け方法は、上述した方法に限定されない。複数の磁極片４０と複数の磁極片保持部材４２とを交互に固定して第２ロータ本体３４を形成した後、第２ロータ本体３４の軸方向における一端及び他端に対して第１及び第２端部構成部材３６、３８をそれぞれ固定してもよい。

次に、磁気式歯車装置１０の動作について説明する。

図示しない電源からステータ１４のコイルに電力が供給されると、コイルに流れる電流によって磁束が発生する。磁束と内側ロータ１６のロータ側磁石３０及び磁束によって生じる磁力によって、内側ロータ１６が回転シャフト３２を中心として回転する。内側ロータ１６の回転に伴って生じる磁束によって、出力シャフト２０を有する外側ロータ１８が所定の減速比で減速されて回転する。内側ロータ１６の回転速度に対して、外側ロータ１８の回転速度が低速である。外側ロータ１８の回転力が駆動力として出力シャフト２０から外部へと出力される。すなわち、磁気式歯車装置１０は、内側ロータ１６を回転させることで、外側ロータ１８を減速比に従って内側ロータ１６よりも低速で回転させることが可能である。

外側ロータ１８が回転するとき、第２ロータ本体３４に対して径方向外方に向かう遠心力が働く。磁極片４０及び磁極片保持部材４２が、嵌合凹部４４及び嵌合凸部４６によって周方向に強固に接続されている。そのため、外側ロータ１８は、遠心力に対する十分な強度を有している。

以上のように、本発明の実施形態では、複数の磁極片４０及び磁極片保持部材４２を有した外側ロータ１８において、周方向に互いに隣接する磁極片４０と磁極片保持部材４２とが嵌合凹部４４と嵌合凸部４６とにより嵌合する。そのため、外側ロータ１８が回転したとき、磁極片４０と磁極片保持部材４２とからなる外側ロータ１８（第２ロータ本体３４）の遠心力に対する十分な強度を確保することができる。これにより、外側ロータ１８の構成を簡素化でき、製造性を高めることができる。嵌合凹部４４と嵌合凸部４６とを嵌合させることで外側ロータ１８の組み付けを容易に行うことができる。そのため、外側ロータ１８の組立性の向上が可能となる。

磁極片４０の軸方向における一端が第１端部構成部材３６に当接し、磁極片４０の軸方向における他端が第２端部構成部材３８に当接するため、非磁性体の突起によって磁性体の端部を保持する構成と比較し、磁極片保持部材４２の軸方向長さが抑制される。このため、外側ロータ１８の軸方向長さを抑制して小型化が可能となる。

複数の磁極片保持部材４２、第１端部構成部材３６及び第２端部構成部材３８を、樹脂材からなる成形品とすることで、非磁性材料且つ非導電性部材の磁極片保持部材４２、第１端部構成部材３６及び第２端部構成部材３８を容易に形成できる。

嵌合凹部４４と嵌合凸部４６とを接着剤で接合することで、各磁極片４０と各磁極片保持部材４２とをより強固に周方向に接続することができる。

複数の磁極片保持部材４２の第１接続部４８ａを、第１端部構成部材３６の第２接続部５８ａに接続し、複数の磁極片保持部材４２の第３接続部４８ｂを、第２端部構成部材３８の第４接続部５８ｂに接続している。これにより、外側ロータ１８が回転したとき、遠心力の働く方向と直交する第１及び第２接続部４８ａ、５８ａによって、第１端部構成部材３６と各磁極片保持部材４２との連結状態、及び第２端部構成部材３８と各磁極片保持部材４２との連結状態を確実に維持することが可能である。

第１接続部４８ａと第２接続部５８ａとを接着剤で接合し、第３接続部４８ｂと第４接続部５８ｂとを接着剤で接合することで、各磁極片保持部材４２と第１端部構成部材３６との接続強度、及び各磁極片保持部材４２と第２端部構成部材３８との接続強度をより一層高めることができる。

上記の実施形態をまとめると、以下のようになる。

上記の実施形態は、ロータ側磁石（３０）を有する内側ロータ（１６）と、
前記内側ロータを囲む円筒状に形成され、前記内側ロータが回転することで前記内側ロータより低速で回転する外側ロータ（１８）と、
円筒状のステータコア（２２）と、前記ステータコアの内周に配置されるステータ側磁石（２６）とを有し前記外側ロータを囲むステータ（１４）と、
を有し、
前記外側ロータが、磁性材料からなる複数の磁極片（４０）と、非磁性材料且つ非導電性部材から形成される複数の磁極片保持部材（４２）とを備え、前記複数の磁極片と前記複数の磁極片保持部材とが前記外側ロータの周方向に交互に配置された磁気式歯車装置（１０）であって、
前記複数の磁極片及び前記複数の磁極片保持部材において、前記周方向に互いに隣接する磁極片と磁極片保持部材の互いに向き合う側面（４０ａ、４２ａ）の一方に、前記外側ロータの軸方向に沿って延在する嵌合凹部（４４）が設けられ、互いに向き合う前記側面の他方に、前記軸方向に沿って延在し且つ前記嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部（４６）が設けられ、
前記外側ロータは、前記複数の磁極片保持部材の一端部に接続された円板状の第１端部構成部材（３６）と、前記複数の磁極片保持部材の他端部に接続された円板状の第２端部構成部材（３８）と、を有し、
前記第１端部構成部材は、非磁性材料且つ非導電性部材から形成され、前記複数の磁極片の一端部が前記第１端部構成部材に当接し、
前記第２端部構成部材は、非磁性材料且つ非導電性部材から形成され、前記複数の磁極片の他端部が前記第２端部構成部材に当接する。

前記複数の磁極片保持部材、前記第１端部構成部材及び前記第２端部構成部材の各々は、樹脂材で成形された成形品である。

前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが接着剤で接合される。

前記複数の磁極片保持部材の一端部は、前記軸方向に凸状又は凹状に形成される第１接続部（４８ａ）を有し、
前記第１端部構成部材は、前記軸方向に凹状又は凸状に形成され前記第１接続部が接続される第２接続部（５８ａ）を有し、
前記複数の磁極片保持部材の他端部は、前記軸方向に凸状又は凹状に形成される第３接続部（４８ｂ）を有し、
前記第２端部構成部材は、前記軸方向に凹状又は凸状に形成され前記第３接続部が接続される第４接続部（５８ｂ）を有する。

前記第１接続部と前記第２接続部とが接着剤によって接合され、前記第３接続部と前記第４接続部とが接着剤によって接合される。

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

１０…磁気式歯車装置 １４…ステータ
１６…内側ロータ １８…外側ロータ
２０…出力シャフト ２６…ステータ側磁石
３０…ロータ側磁石 ３４…第２ロータ本体
３６…第１端部構成部材 ３８…第２端部構成部材
４０…磁極片 ４０ａ…第１側面
４２…磁極片保持部材 ４２ａ…第２側面
４４…嵌合凹部 ４６…嵌合凸部

Claims (5)

1. ロータ側磁石を有する内側ロータと、
   前記内側ロータを囲む円筒状に形成され、前記内側ロータが回転することで前記内側ロータより低速で回転する外側ロータと、
   円筒状のステータコアと、前記ステータコアの内周に配置されるステータ側磁石とを有し前記外側ロータを囲むステータと、
   を有し、
   前記外側ロータが、磁性材料からなる複数の磁極片と、非磁性材料且つ非導電性部材から形成される複数の磁極片保持部材とを備え、前記複数の磁極片と前記複数の磁極片保持部材とが前記外側ロータの周方向に交互に配置された磁気式歯車装置であって、
   前記複数の磁極片及び前記複数の磁極片保持部材において、前記周方向に互いに隣接する磁極片と磁極片保持部材の互いに向き合う側面の一方に、前記外側ロータの軸方向に沿って延在する嵌合凹部が設けられ、互いに向き合う前記側面の他方に、前記軸方向に沿って延在し且つ前記嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部が設けられ、
   前記外側ロータは、前記複数の磁極片保持部材の一端部に接続された円板状の第１端部構成部材と、前記複数の磁極片保持部材の他端部に接続された円板状の第２端部構成部材と、を有し、
   前記第１端部構成部材は、非磁性材料且つ非導電性部材から形成され、前記複数の磁極片の一端部が前記第１端部構成部材に当接し、
   前記第２端部構成部材は、非磁性材料且つ非導電性部材から形成され、前記複数の磁極片の他端部が前記第２端部構成部材に当接する、磁気式歯車装置。
2. 請求項１記載の磁気式歯車装置において、
   前記複数の磁極片保持部材、前記第１端部構成部材及び前記第２端部構成部材の各々は、樹脂材で成形された成形品である、磁気式歯車装置。
3. 請求項２記載の磁気式歯車装置において、
   前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが接着剤で接合される、磁気式歯車装置。
4. 請求項１又は３記載の磁気式歯車装置おいて、
   前記複数の磁極片保持部材の一端部は、前記軸方向に凸状又は凹状に形成される第１接続部を有し、
   前記第１端部構成部材は、前記軸方向に凹状又は凸状に形成され前記第１接続部が接続される第２接続部を有し、
   前記複数の磁極片保持部材の他端部は、前記軸方向に凸状又は凹状に形成される第３接続部を有し、
   前記第２端部構成部材は、前記軸方向に凹状又は凸状に形成され前記第３接続部が接続される第４接続部を有する、磁気式歯車装置。
5. 請求項４記載の磁気式歯車装置おいて、
   前記第１接続部と前記第２接続部とが接着剤によって接合され、前記第３接続部と前記第４接続部とが接着剤によって接合される、磁気式歯車装置。

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