JP2024064569A - 磁気ギア、および、磁気ギアード電気機械 - Google Patents

Abstract

【課題】磁極片ユニットにおける渦電流損失を抑制した磁気ギア、および、磁気ギアード電気機械を提供することである。
【解決手段】磁気ギアの磁極片ユニットは、複数の磁極片の各々の端部に連結される連結部と、連結部から径方向の内側に向かって延在する径方向延在部とを有する磁極片支持体を含む。第１継鉄ユニットは、第１本体部における軸方向の端面に配置されるエンドプレートであって、径方向延在部と軸方向において所定の隙間を有して対向するエンドプレートを含む。エンドプレートは、磁性材料によって形成される磁性材部と、非磁性材料によって形成される非磁性材部であって、磁性材部よりも径方向における外側に配置される非磁性材部とを有する。
【選択図】図３

Description

本開示は、磁気ギア、および、磁気ギアード電気機械に関する。

従来、磁気的なトルクを伝達するように構成された磁気ギアが知られている。例えば、特許文献１は磁気ギアが組み込まれた磁気ギアード電気機械を開示する。この磁気ギアード電気機械は、径方向内側から順に、複数の永久磁石を支持する内部回転子、複数の磁極片を含む磁極片ユニット、および、固定子を備える。固定子には、複数の巻線と複数の固定子磁石とが設けられる。同文献で例示される磁極片ユニットは、内部回転子の外周側において回転する外部回転子として機能する。巻線で流れる三相交流に応じて生じる回転磁界によって内部回転子が回転すると、磁極片は内部回転子と固定子との間の磁束を変調する。変調された磁場と固定子磁石の磁場とによって、磁極片ユニットは回転する。

特許第５６４３８５７号公報

磁気ギアの作動時、軸方向に流れる磁束が漏れ磁束として磁極片を通過すると、磁極片では渦電流が流れ、渦電流損失が発生する。漏れ磁束は、磁極片ユニットを構成する別の部材にも流れ得る。例えば磁極片ユニットに、内部回転子と軸方向に対向する対向部材が設けられる構成において、漏れ磁束が対向部材を通過すると、同部材においても渦電流損失が発生し得る。特に、対向部材がベアリングを介して磁気ギアの回転軸に連結される構成においては、渦電流の発生に伴って対向部材が昇温すると、ベアリングの温度が許容温度を超えることも懸念される。従って、磁極片ユニットにおける渦電流損失を抑制することが求められる。

本開示の目的は、磁極片ユニットにおける渦電流損失を抑制した磁気ギア、および、磁気ギアード電気機械を提供することである。

本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギアは、
軸線に対して周方向に並ぶ複数の第１磁石と前記複数の第１磁石を支持する第１継鉄とを有する第１本体部を含む第１継鉄ユニットと、
前記第１継鉄ユニットの外周側において前記周方向に並ぶ複数の第２磁石を含む第２継鉄ユニットと、
前記第１継鉄ユニットと前記第２継鉄ユニットとの間において前記周方向に並ぶ複数の磁極片を含む磁極片ユニットと、
を備える磁気ギアであって、
前記磁極片ユニットは、前記複数の磁極片の各々の端部に連結される連結部と、前記連結部から径方向の内側に向かって延在する径方向延在部とを有する磁極片支持体をさらに含み、
前記第１継鉄ユニットは、前記第１本体部における軸方向の端面に配置されるエンドプレートであって、前記径方向延在部と前記軸方向において所定の隙間を有して対向するエンドプレートをさらに含み、
前記エンドプレートは、
磁性材料によって形成される磁性材部と、
非磁性材料によって形成される非磁性材部であって、前記磁性材部よりも前記径方向における外側に配置される非磁性材部と、
を有する。

本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギアード電気機械は、
上記磁気ギアと、
前記第２磁石を支持する第２継鉄に設けられたコイルと、
外部回転機器と前記磁気ギアとの間でトルクを伝達するための回転軸と、
を備える。

本開示によれば、磁極片ユニットにおける渦電流損失を抑制した磁気ギア、および、磁気ギアード電気機械を提供できる。

一実施形態に係る磁気ギアの概略図。 他の実施形態に係る磁気ギアの概略図。 磁気ギアの概略的な内部構造の一例を示す概略図。 磁気ギアの概略的な内部構造の他の例を示す概略図。 一実施形態に係る磁気ギアの内部構造の詳細を示す概略図。 シミュレーションによって求められた渦電流損失を示す概略的なグラフ。 一実施形態に係るエンドプレートの概略図。 寸法Ｌおよび距離Ｒと損失割合との関係を示す概略的なグラフ。 寸法Ｄおよび距離Ｓと損失割合との関係を示す概略的なグラフ。 一実施形態に係る第１継鉄ユニットの軸方向における一端部を示す概略図。 軸方向視における一実施形態の鋼板を示す概略図。 一実施形態に係る磁気ギアード電気機械（磁気ギアード発電機）の概略図。 他の実施形態に係る磁気ギアード電気機械（磁気ギアード発電機）の概略図。 一実施形態に係る磁気ギアード電気機械（磁気ギアードモータ）の概略図。 他の実施形態に係る磁気ギアード電気機械（磁気ギアードモータ）の概略図。

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

＜１．磁気ギア５の概要＞
図１Ａ、図１Ｂは、本開示の幾つかの実施形態に係る磁気ギア５の概略図である。以下の説明においては、「軸方向」は磁気ギア５の軸線Ｑに平行な方向であり、「径方向」は磁気ギア５の軸線Ｑと直交する方向であり、「周方向」は磁気ギア５の軸線Ｑを基準とした周方向である。磁気ギア５は後述の外部回転機器との間で動力を伝達するための回転軸Ａを備え、この回転軸Ａの軸線は上記の軸線Ｑと一致する。

図１Ａ、図１Ｂで例示される磁気ギア５は、第１継鉄ユニット１０、磁極片ユニット３０、および、第２継鉄ユニット２０を備える。これら３つのユニットはいずれも軸方向に延在する。

第１継鉄ユニット１０の構成要素である第１本体部１１は、軸線Ｑに対して周方向に複数の第１磁石１９と、複数の第１磁石１９を支持する第１継鉄１５とを有する。第２継鉄ユニット２０の構成要素である第２本体部２１は、周方向に並ぶ複数の第２磁石２９と、複数の第２磁石２９を支持する第２継鉄２５とを有する。磁極片ユニット３０は、複数の磁極片５０と、一対の磁極片支持体３７とを含む。複数の磁極片５０は第１継鉄ユニット１０と第２継鉄ユニット２０との間において周方向に並ぶ。一対の磁極片支持体３７は、複数の磁極片５０の各々の軸方向における両端にそれぞれ連結される。複数の磁極片５０の各々は一例として、軸方向に積層された複数の電磁鋼板１５０を有する（図３参照）。本例の磁極片ユニット３０は、複数の磁極片５０をそれぞれ周方向において挟む複数のホルダ（図示外）をさらに備える。そして、複数のホルダの軸方向における両端も、それぞれ一対の磁極片支持体３７に連結される。なお、複数のホルダは円環部材を構成してもよい。さらに幾つかの実施形態では、第２磁石２９の個数は磁極片５０の個数よりも多く、磁極片５０の個数は第１磁石１９の個数よりも多い。また、第１磁石１９の周方向長さは第２磁石２９の周方向長さよりも長い。

本開示の磁気ギア５では、第１継鉄ユニット１０、第２継鉄ユニット２０、または、磁極片ユニット３０のいずれか１つは固定子として機能し、残る２つは回転子として機能する。以下、第２継鉄ユニット２０が固定子として機能する磁気ギア５Ａ（５）と、磁極片ユニット３０が固定子として機能する磁気ギア５Ｂ（５）を順に説明する。

＜１－１．一実施形態に係る磁気ギア５Ａ（５）＞
図１Ａで例示される磁気ギア５Ａ（５）は、ベース１０１に設置されてもよいハウジング９８を備える。同図の例では、第２継鉄ユニット２０が固定子として機能し、回転軸Ａは、互いに同軸な第１回転軸Ａ１と第２回転軸Ａ２とを含む。ハウジング９８は、入力軸として機能してもよい第１回転軸Ａ１を回転可能に支持する。一対の磁極片支持体３７のうち一方は第１回転軸Ａ１を介して連結されており、他方は第２回転軸Ａ２にベアリングＢ１を介して連結される。従って、同図で例示される磁極片ユニット３０は、第１回転軸Ａ１と共に回転する回転子として機能する。出力軸として機能してもよい第２回転軸Ａ２は、一対の磁極片支持体３７の間に配置される第１継鉄ユニット１０を支持する。従って、同図で例示される第１継鉄ユニット１０は、第２回転軸Ａ２と共に回転する回転子として機能する。第２回転軸Ａ２は、ベアリングを介してハウジング９８によって回転可能に支持される。第２回転軸Ａ２の一端部はベアリングを介して第１回転軸Ａ１に連結されてもよいし、第１回転軸Ａ１とは非連結であってもよい。

磁気ギア５Ａは例えば以下のように作動する。入力軸としての第１回転軸Ａ１が磁極片ユニット３０と共に回転すると、複数の磁極片５０と、複数の第１磁石１９および複数の第２磁石２９との相対的な位置関係が変化する。これにより、第１継鉄ユニット１０と第２継鉄ユニット２０の間の磁束が変調され、変調された磁場から第１磁石１９が磁力を受けて第１継鉄ユニット１０が回転する。結果、出力軸としての第２回転軸Ａ２は回転する。

上記の磁気ギア５Ａにおいては、第２回転軸Ａ２が入力軸として機能し、第１回転軸Ａ１が出力軸として機能してもよい。この場合であっても、第１継鉄ユニット１０が第２回転軸Ａ２と共に回転すると、複数の磁極片５０と複数の第１磁石１９との相対的な位置関係が変化する。これにより、第１継鉄ユニット１０と第２継鉄ユニット２０の間の磁束が変調され、変調された磁場から磁極片５０が磁力を受けて磁極片ユニット３０が回転する。結果、出力軸としての第１回転軸Ａ１は回転する。

上記の磁気ギア５Ａでは、磁極片ユニット３０の磁極片５０の磁極数をＮＬ、第１継鉄ユニット１０の第１磁石１９における磁極の対の数（極対数）をＮＨ、第２継鉄ユニット２０の第２磁石２９における磁極の対の数（極対数）をＮＳとした場合、ＮＬ＝ＮＨ＋ＮＳが成立する。この関係式が成立する場合、磁極片ユニット３０に対する第１継鉄ユニット１０の回転数の比は、ＮＬ／ＮＨで表される。本例では、ＮＬ／ＮＨが１よりも大きく、第１継鉄ユニット１０は高速ロータとして機能し、磁極片ユニット３０は低速ロータとして機能する。なお、磁極片５０の磁極数ＮＬは、第２磁石２９の極対数ＮＳよりも少ない。

＜１－２．他の実施形態に係る磁気ギア５Ｂ（５）＞
図１Ｂで例示される他の実施形態に係る磁気ギア５Ｂ（５）では、磁極片ユニット３０が固定子として機能し、第１継鉄ユニット１０と第２継鉄ユニット２０が回転子として機能する。回転軸Ａは、互いに同軸な第１回転軸Ａ１と第２回転軸Ａ２とを含む。磁気ギア５Ｂは、ベース１０１に設置されてもよいハウジング９６を備え、ハウジング９６によって磁極片ユニット３０は支持される。一対の磁極片支持体３７はこのハウジング９６と一体的に構成されてもよい。本例の一対の磁極片支持体３７の一方は、出力軸として機能してもよい第２回転軸Ａ２を、ベアリングＢ１を介して回転可能に支持する。

入力軸として機能してもよい第１回転軸Ａ１は、図示外の支持ユニットによって回転可能に支持されると共に、連結部材９５を介して第２継鉄ユニット２０に連結される。第２継鉄ユニット２０は磁極片ユニット３０にベアリングを介して連結されてもよい。なお、第２回転軸Ａ２は第１回転軸Ａ１にベアリングを介して連結されてもよいし、第１回転軸Ａ１とは非連結であってもよい。

磁気ギア５Ｂは、例えば以下のように作動する。入力軸としての第１回転軸Ａ１が第２継鉄ユニット２０と共に回転すると、複数の磁極片５０と複数の第２磁石２９との相対的な位置関係が変化する。これにより、第１継鉄ユニット１０と第２継鉄ユニット２０の間の磁束が変調され、変調された磁場から第１磁石１９が磁力を受けて第１継鉄ユニット１０が回転する。結果、出力軸としての第２回転軸Ａ２は回転する。

上記の磁気ギア５Ｂにおいては、第２回転軸Ａ２が入力軸として機能し、第１回転軸Ａ１が出力軸として機能してもよい。この場合であっても、第１継鉄ユニット１０が第２回転軸Ａ２と共に回転すると、複数の磁極片５０と複数の第１磁石１９との相対的な位置関係が変化する。これにより、第１継鉄ユニット１０と第２継鉄ユニット２０の間の磁束が変調され、変調された磁場から第２磁石２９が磁力を受けて第２継鉄ユニット２０が回転する。結果、出力軸としての第１回転軸Ａ１は回転する。

＜１－３．磁気ギア５の補足＞
図１Ａ、図１Ｂで例示される磁気ギア５は、後述の磁気ギアード電気機械１（より詳細には磁気ギアード発電機２または磁気ギアードモータ３）に組み込まれてもよい（図１０Ａ～図１０Ｄ参照）。磁気ギア５が磁気ギアード発電機２に組み込まれる場合、回転軸Ａは、出力軸として機能する第１回転軸Ａ１または第２回転軸Ａ２のいずれかを含まなくてもよい。また、磁気ギア５が磁気ギアードモータ３に組み込まれる場合、回転軸Ａは、入力軸として機能する第１回転軸Ａ１または第２回転軸Ａ２のいずれかを含まなくてもよい。さらに、磁気ギア５が磁気ギアード発電機２または磁気ギアードモータ３のいずれに組み込まれる場合であっても、回転軸Ａは単一の軸部材によって構成されてもよい。詳細な図示は省略するが当該実施形態では、１本の回転軸Ａがハウジング９８（図１Ａ参照）により回転可能に支持されると共に、第１継鉄ユニット１０に回転可能に連結されてもよく、回転軸Ａの外周部には一対の磁極片支持体３７がそれぞれ固定されてもよい。この場合、第１継鉄ユニット１０と磁極片ユニット３０が回転子として機能し、第２継鉄ユニット２０が固定子として機能する。

＜２．磁気ギア５の内部構造の概要＞
図２Ａ、図２Ｂは、本開示の幾つかの実施形態に係る磁気ギア５の内部構造を示す概略図である。概略図としての図２Ａ、図２Ｂでは、周方向を直線的に図示している。磁気ギア５の内部構造においては、軸方向に延在する各磁極片５０は、第１隙間Ｇ１をあけて第１継鉄ユニット１０と対向し、第２隙間Ｇ２をあけて第２継鉄ユニット２０と対向する。本開示の幾つかの実施形態では、磁極片５０の外周側表面または内周側表面の少なくとも一方が磁極片カバー（図示外）によって覆われてもよい。磁極片カバーを形成する材料は非磁性材料であることが好ましく、非磁性材料かつ非導電性材料であることがさらに好ましい。磁極片カバーが、磁極片５０の外周側表面を覆う外磁極片カバーと、磁極片５０の内周側表面を覆う内磁極片カバーとを含む実施形態においては、各磁極片５０は、第１隙間Ｇ１および内磁極片カバーをあけて第１継鉄ユニット１０と対向し、且つ、第２隙間Ｇ２および外磁極片カバーをあけて第２継鉄ユニット２０と対向する。なお、磁極片カバーは、磁極片５０を覆うだけでなく、上述のホルダの外周側表面または内周側表面の少なくとも一方を覆ってもよい。

＜２－１．磁気ギア５の概略的な内部構造の一例＞
図２Ａで示される第１継鉄ユニット１０Ａ（１０）の第１本体部１１Ａ（１１）は、複数の第１磁石１９、および、複数の第１磁石１９を支持する第１継鉄１５Ａ（１５）を有する。第１本体部１１Ａ（１１）は、複数の第１磁石１９が第１継鉄１５の表面に設けられる表面磁石型（ＳＰＭ；Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）の構造を有する。従って、複数の第１磁石１９が第１隙間Ｇ１をあけて（または第１隙間Ｇ１および内磁極片カバーをあけて）、複数の磁極片５０と対向する。

同図で示される第２継鉄ユニット２０の第２本体部２１は、複数の第２磁石２９、および、複数の第２磁石２９を支持する第２継鉄２５を有する。第２継鉄２５は、周方向に延在するステータコア２７と、ステータコア２７から径方向内側に突出する複数の歯２８とを有する。複数の歯２８は周方向に間隔をあけて並び、複数の歯２８の先端側に複数の第２磁石２９が配置される。なお、詳細な図示は省略するが、第２継鉄２５は複数の歯２８を有さなくてもよい。この場合、複数の第２磁石２９は、ステータコア２７の内周面に取り付けられてもよい。

＜２－２．磁気ギア５の概略的な内部構造の他の例＞
図２Ｂで示される第１継鉄ユニット１０Ｂ（１０）の第１本体部１１Ｂ（１１）は、複数の第１磁石１９、および、複数の第１磁石１９を支持する第１継鉄１５Ｂ（１５）を有する。第１本体部１１Ｂ（１１）は、複数の第１磁石１９が第１継鉄１５の内側に配置される埋込磁石型（ＩＰＭ；Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）の構造を有する。従って、第１継鉄１５が、第１隙間Ｇ１をあけて（または第１隙間Ｇ１および上述の内磁極片カバーをあけて）、複数の磁極片５０と対向する。図２Ｂで示される第２継鉄ユニット２０は、図２Ａで示される第２継鉄ユニット２０と同じである。図２Ｂで示される第２継鉄ユニット２０は、複数の歯２８を有さなくてもよい。

＜３．磁気ギア５の内部構造の詳細＞
図３～図９を参照し、本開示の幾つかの実施形態に係る磁気ギア５の内部構造の詳細を例示する。図３は、一実施形態に係る磁気ギア５の内部構造の詳細を示す概略図であり、埋込磁石型の構成を有する第１継鉄１５が例示される。以下では、磁気ギア５の構成のうちで、軸方向の一方側における構成を主として説明する。

図３で例示されるように、磁極片ユニット３０の磁極片支持体３７は、複数の磁極片５０の各々の端部に連結される連結部３５と、連結部３５から径方向の内側に向かって延在する径方向延在部３６とを有する。連結部３５と径方向延在部３６は、同一の材料によって形成されてもよいし、別々の材料によって形成されてもよい。同図の例では径方向延在部３６の径方向における内側の端部は、第１回転軸Ａ１に連結される。なお、径方向延在部３６の内側の端部は、第２回転軸Ａ２にベアリングＢ１を介して連結されてもよい（図１Ａ参照）。

第１継鉄ユニット１０はエンドプレート１７を含む。エンドプレート１７は、軸方向における第１本体部１１の端面１１Ｓに配置されている。より詳細には、エンドプレート１７の少なくとも一部は、第１本体部１１の端面１１Ｓに対向して接触している。また、エンドプレート１７は、軸方向において所定の隙間Ｇ３をあけて径方向延在部３６と対向する。エンドプレート１７は、磁性材料によって形成される磁性材部１８と、非磁性材料によって形成される非磁性材部１６とを有する。磁性材料は例えば鋼板などである。非磁性材料の金属としては、ステンレス鋼およびアルミニウムなどが挙げられる。非磁性材料は金属であることに限定されず、例えば、炭素繊維強化プラスチックまたはガラス繊維強化プラスチックなどのプラスチックであってもよい。炭素繊維強化プラスチック、および、ガラス繊維強化プラスチックは、非磁性材料であると共に非導電性材料でもある。即ち、非磁性材部１６を形成する非磁性材料は非導電性を有してもよい。非磁性材部１６は、磁性材部１８よりも径方向における外側に配置されており、径方向におけるエンドプレート１７の外側の端部を構成する。なお、図３のエンドプレート１７には、図面を見やすくする都合、ハッチングが施されていない（図４も同様）。

上記構成が採用されることによる利点は以下の通りである。磁気ギア５の作動時、第１継鉄ユニット１０と第２継鉄ユニット２０の間において、漏れ磁束が発生する。漏れ磁束は、例えば、複数の磁極片５０の各々の一端部を軸方向に流れる磁束である（漏れ磁束は、矢印Ｃ１で例示される向きを流れるが、同矢印の向きに限定されることはない）。本開示の磁気ギア５では、漏れ磁束の少なくとも一部がエンドプレート１７の磁性材部１８に誘導される（例えば矢Ｃ２）。これにより、漏れ磁束が磁極片支持体３７に流れるのを抑制でき、磁極片支持体３７における渦電流損失を低減できる。
さらに、磁性材部１８よりも径方向外側には非磁性材部１６が配置され、該非磁性材部１６が磁極片５０の軸方向における一端部に近接する。磁束は非磁性材部１６を避けるようにして流れる傾向を有するので、磁極片５０を軸方向に通過する漏れ磁束の発生自体を低減することができる。
以上より、漏れ磁束の発生による磁極片ユニット３０での渦電流損失を抑制した磁気ギア５が実現される。また、径方向延在部３６の内側の端部がベアリングＢ１に連結される実施形態においては（図１Ａ、図１Ｂ参照）、磁極片ユニット３０における渦電流損失の低減により、径方向延在部３６の温度上昇を抑制できる結果、ベアリングＢ１の温度が許容温度を超えるのを抑制できる。

なお、第１継鉄ユニット１０が表面磁石型の構成を有する実施形態においても、同様の理由によって、上記利点は得られる。また、径方向延在部３６がベアリングＢ１に連結されない実施形態においても、磁極片ユニット３０における渦電流損失を抑制することが可能となる。

磁性材部１８と、磁性材部１８よりも径方向外側に配置される非磁性材部１６とが配置される構成によって上記利点が得られるのは、シミュレーションによっても確認できる。図４は、一実施形態に係る磁気ギア５、第１サンプル、および、第２サンプルのそれぞれにおける渦電流損失を示す。第１サンプルは、磁気ギア５のエンドプレート１７が、非磁性材部１６の材料によってのみ構成される第１エンドプレートに置き換わった磁気ギアである。第２サンプルは、磁気ギア５のエンドプレート１７が、軸方向に並ぶ磁性材部と非磁性材部を含む第２エンドプレートに置き換わった磁気ギアである。第２エンドプレートにおいて、磁性材部は非磁性材部よりも磁極片支持体３７側に位置する。なお、第１エンドプレートと第２エンドプレートは、エンドプレート１７と同サイズである。

図４では、総計としての渦電流損失が示されると共に、総渦電流損失に占める、磁極片ユニット３０における渦電流損失がハッチングによって示されている。同図で示される通り、本実施形態の磁気ギア５は、第１サンプルに比べて磁極片ユニット３０における渦電流損失を低減できると共に、全体の渦電流損失を低減することができる。また、本実施形態の磁気ギア５は、第２サンプルに比べて磁極片ユニット３０における渦電流損失を増大させてしまうが、全体の渦電流損失を低減することができる。従って、シミュレーション結果によれば、磁気ギア５は、全体の渦電流損失と、磁極片ユニット３０の渦電流損失との双方をバランスよく低減させることができることが了解される。

なお、上述したように、非磁性材部１６を形成する非磁性材料は、非導電性を有してもよい。非磁性材部１６が非磁性材であったとしても漏れ磁束は非磁性材部１６を鎖交する。この点、上記構成によれば、非磁性材部１６を形成する非磁性材料を非導電性とすることで非磁性材部１６の渦電流損失を抑制できる。従って、磁気ギア５は全体の渦電流損失を抑制できる。

図５は、本開示の一実施形態に係るエンドプレート１７の概略図である。同図のエンドプレート１７は、磁性材部１８と非磁性材部１６が互いに直接的に接触する構成を有する。磁性材部１８と非磁性材部１６との境界３３は、一例として軸方向と平行である。境界３３は、複数の第１磁石１９の各々の内周面１９Ａよりも径方向において外側に位置する。上記構成によれば、磁性材部１８の径方向における外側の端部である磁性外端部１８１が、磁極片５０に近接する。これにより、磁極片５０において発生する漏れ磁束が磁性材部１８に誘導され易くなり、磁極片ユニット３０での渦電流損失をさらに抑制できる。

なお、他の実施形態では、境界３３は軸方向と平行である代わりに、例えば、ジグザグ状または階段状であってもよい。この場合、境界３３全体が、内周面１９Ａよりも径方向において外側に位置すればよい。また、磁性材部１８と非磁性材部１６の間には別の部材が介在してもよい。この場合、該別の部材が境界３３に該当する。さらに、第１継鉄ユニット１０は表面磁石型の構成を有していてもよい。いずれの実施形態においても、上記利点は得られる。

本開示の幾つかの実施形態では、径方向における非磁性材部１６の寸法をＬ、磁極片５０と第１継鉄ユニット１０との間の径方向における距離（最短距離）をＲとした場合、磁気ギア５はＲ≦Ｌ≦６×Ｒの関係を満たす。磁気ギア５は、２×Ｒ≦Ｌ≦４×Ｒの関係を満たすことがさらに好ましい。なお、第１継鉄１５が埋込磁石型の構造を有する図５の実施形態における距離Ｒは、磁極片５０と第１継鉄１５との間の径方向における最短距離である。第１継鉄１５が表面磁石型の構造を有する図２Ａの実施形態における距離Ｒは、磁極片５０と第１磁石１９との間の径方向における最短距離である。
上記構成によれば、Ｌ≦６×Ｒの関係（好ましくはＬ≦４×Ｒの関係）が満たされることで、磁性材部１８が磁極片５０から離れすぎることが回避され、磁極片５０と磁性材部１８との間における磁束の短絡を抑制できる。また、Ｌ≧Ｒの関係（好ましくはＬ≧２×Ｒの関係）が満たされることで、非磁性材部１６の最低限の大きさを確保することができ、磁極片５０における漏れ磁束の発生自体を抑制することができる。

Ｒ≦Ｌ≦６×Ｒの関係が満たされることによる渦電流損失の低減効果は、シミュレーションによっても確認できる。図６は、寸法Ｌおよび距離Ｒと損失割合との関係を示す概略的なグラフである。同グラフの横軸は、距離Ｒに対する非磁性材部１６の寸法Ｌの比（即ち、Ｌ／Ｒ）を示す。また、同グラフの縦軸は磁気ギア５（より具体的には後述の磁気ギアードモータ３）における全体の損失の割合を示す。この全体の損失には、磁気ギア５における全体の渦電流損失など、磁気ギア５における全体の鉄損が含まれる。また、同グラフでは、非磁性材部１６が設けられない構成（即ちＬ＝０となる構成）における全体の損失が１００％である。なお本シミュレーションでは、Ｌ＝０は、エンドプレート１７が磁性材部１８のみによって構成される実施形態を意味する。グラフでは、シミュレーションによって算出された４つの点に基づいて予測されるＬ／Ｒと損失割合との関係が、太い実線によって示されている。

同グラフによれば、１≦Ｌ／Ｒ≦６の範囲では、全体の損失は約５％以上低減する。よって、磁気ギア５はＲ≦Ｌ≦６×Ｒの関係を満たせば、全体の損失が低減することが了解される。今回のシミュレーションによれば、全体の損失の低減は、磁極片支持体３７における渦電流損失の低減によってもたらされており、磁気ギア５がＲ≦Ｌ≦６×Ｒの関係を満たせば、磁極片ユニット３０における渦電流損失が低減することが了解される。また、２≦Ｌ／Ｒ≦４の範囲では、全体の損失は約８％以上低減する。よって、磁気ギア５が２×Ｒ≦Ｌ≦４×Ｒの関係を満たせば、磁極片ユニット３０における渦電流損失がさらに低減することが了解される。なお、同グラフにおいて、Ｌ／Ｒが６を超えるほど全体の損失の低減効果がなくなるのは、非磁性材部１６が径方向に長くなり過ぎる結果、磁極片５０と磁性材部１８とが互いに離れ過ぎてしまい、磁極片５０と磁性材部１８との間における磁束が短絡して磁極片ユニット３０における渦電流損失が増加するためである。

図５に戻り本開示の幾つかの実施形態では、磁性材部１８の軸方向における寸法をＤ、径方向延在部３６と第１本体部１１の軸方向における距離（最短距離）をＳとした場合、磁気ギア５はＤ≧０．１５×Ｓの関係を満たす。より具体的な一例として、磁気ギア５は、０．１５×Ｓ≦Ｄ＜Ｓの関係を満たす。Ｄ＜Ｓの関係が満たされることで、エンドプレート１７と磁極片支持体３７との接触は回避される。上記構成によれば、Ｄ≧０．１５×Ｓの関係が満たされることで、磁性材部１８が軸方向において短くなりすぎることが回避され、磁極片５０と磁性材部１８との間において磁束が短絡するのを抑制できる。

Ｄ≧０．１５×Ｓの関係が満たされることによる渦電流損失の低減効果は、シミュレーションによっても確認できる。図７は、寸法Ｄおよび距離Ｓと損失割合との関係を示す概略的なグラフである。同グラフの横軸は、距離Ｓに対する磁性材部１８の寸法Ｄの比（即ち、Ｄ／Ｓ）を示す。また、同グラフの縦軸は、図６の縦軸と同様であり、磁気ギア５（より具体的には後述の磁気ギアードモータ３）における全体の損失の割合を示す。また、磁性材部１８が設けられない構成（即ちＤ＝０となる構成）における全体の損失が１００％である。なお本シミュレーションにおいて、Ｄ＝０は、エンドプレート１７が設けられない実施形態を意味する。グラフでは、シミュレーションによって算出された４つの点を繋ぐ太い実線が便宜的に図示されている。同グラフによれば、Ｄ／Ｓが０．１５以上であれば、全体の損失が１０％以上低減する。今回のシミュレーションによれば、全体の損失の１０％以上の低減は、磁極片支持体３７における渦電流損失の低減によってもたらされており、磁気ギア５がＤ≧０．１５×Ｓの関係を満たせば、磁極片ユニット３０における渦電流損失がさらに低減することが了解される。

図４に戻り、本開示の幾つかの実施形態では、磁極片ユニット３０の径方向延在部３６は非磁性材料によって形成される。非磁性材料としての具体的な材料は既述の通りである。上記構成によれば、径方向延在部３６が非磁性材料であることで、磁極片５０から径方向延在部３６に漏れ磁束が流れるのをさらに抑制でき、磁極片ユニット３０の渦電流損失を抑制できる。本例の径方向延在部３６は、非磁性材料かつ非導電性材料によって形成される。非磁性材料かつ非導電性材料としての具体的な材料は既述の通りである。上記構成によれば、径方向延在部３６が非磁性材料かつ非導電性材料であることで、磁極片５０から径方向延在部３６に漏れ磁束が流れるのをさらに抑制でき、磁極片ユニット３０の渦電流損失を抑制できる。

図８は、本開示の一実施形態に係る第１継鉄ユニット１０の軸方向における一端部を示す概略図である。非磁性材部１６は、基端部１９３と、基端部１９３から径方向の内側に突出する非磁性内端部１９１とを有する。非磁性内端部１９１は、非磁性材部１６のうちで径方向における内側の端部である。非磁性内端部１９１の軸方向長さは基端部１９３の軸方向長さよりも短い。磁性材部１８は、基端部１８３と、基端部１８３から径方向の外側に突出する磁性外端部１８１とを有する。基端部１８３は、隙間Ｇ４をあけて第１本体部１１と軸方向に対向する。同図においては、エンドプレート１７と第１本体部１１との間にある隙間Ｇ４の径方向外側部は、非磁性材部１６によって閉鎖されている。磁性外端部１８１は、磁性材部１８のうちで径方向における外側の端部である。磁性外端部１８１の軸方向長さは基端部１８３の軸方向長さよりも短い。磁性外端部１８１と非磁性内端部１９１は軸方向に並ぶように配置される。より具体的には、磁性外端部１８１は、非磁性内端部１９１に対して第１本体部１１とは反対側に位置すると共に、非磁性内端部１９１に接触する。これにより、非磁性内端部１９１は第１本体部１１の端面１１Ｓに対向して接触する。上記構成によれば、非磁性内端部１９１が第１本体部１１に対向することができるので、第１本体部１１（特に第１本体部１１の径方向外側端部）が磁極片支持体３７側に変形することを抑制できる。
なお、非磁性内端部１９１は、端面１１Ｓに接触する代わりに、隙間Ｇ４をあけて対向してもよい。この場合、隙間Ｇ４の径方向外側部は開放されており、且つ、非磁性内端部１９１と端面１１Ｓとの間の距離は、磁性材部１８と端面１１Ｓとの間の距離よりも短い。この場合でも、第１本体部１１が磁極片支持体３７側に変形を開始した直後に、非磁性内端部１９１と第１本体部１１が接触するため、第１本体部１１の変形を抑制する利点は得られる。

第１継鉄１５は、軸方向に積層される複数の鋼板１５１を含む。図９は、軸方向視における一実施形態に係る鋼板１５１を示す概略図である。各々の鋼板１５１は、複数の第１磁石１９がそれぞれ内側に配置される複数の開口縁部１５３と、複数の開口縁部１５３よりも径方向の外側に位置する被覆部１５５とを有する。被覆部１５５は周方向に延在し、複数の開口縁部１５３の各々に連接する。図９では、複数の開口縁部１５３の１つのみを図示している。図８に戻り、非磁性材部１６は接触部１９６を有し、接触部１９６は、最もエンドプレート１７側に位置する鋼板１５１の被覆部１５５に接触する。

開口縁部１５３の内側には複数の第１磁石１９の各々が配置される空間が形成されるため、開口縁部１５３よりも径方向外側に位置する被覆部１５５は、軸方向において剛性が低い。従って、複数の鋼板１５１のうち最もエンドプレート１７側に位置する被覆部１５５は、軸方向においてエンドプレート１７側に変形しやすい。この点、上記構成によれば、非磁性材部１６の接触部１９６が被覆部１５５に接触するため、被覆部１５５の変形を抑制することができる。

本開示の幾つかの実施形態では、接触部１９６は径方向における外端１９６Ａを有する。外端１９６Ａは、径方向において、被覆部１５５の外端１５５Ａと同じ位置、または、被覆部１５５の外端１５５Ａよりも内側となる位置に配置される。上記構成によれば、接触部１９６の外端１９６Ａが、第１本体部１１よりも径方向の外側に位置しないので、接触部１９６が磁極片ユニット３０（より具体的には磁極片５０または連結部３５）に接触するのを抑制できる。これにより、磁気ギア５の作動時、エンドプレート１７または磁極片ユニット３０が破損するのを抑制できる。

本開示の幾つかの実施形態では、非磁性材部１６の接触部１９６は、被覆部１５５に接触する接触面１９９を有する。接触面１９９は、軸方向において非磁性材部１６よりも第１本体部１１の端面１１Ｓ側に位置する。上記構成によれば、接触面１９９が第１本体部１１の端面１１Ｓ（より具体的には被覆部１５５を構成する端面１１Ｓ）に積極的に接触することができる。これにより、被覆部１５５の変形をより効果的に抑制することができる。

＜４．磁気ギア５が組み込まれる磁気ギアード電気機械１＞
図１０Ａ～図１０Ｄを参照して、磁気ギア５が組み込まれる磁気ギアード電気機械１を例示する。図１０Ａ、図１０Ｂで例示される磁気ギアード電気機械１Ａ、１Ｂ（１）は、外部回転機器の一例である原動機９からの入力によって駆動されて発電するように構成された磁気ギアード発電機２Ａ、２Ｂ（２）である。磁気ギアード発電機２は、発電により生成された電力Ｐを例えば電力系統であってもよい電力供給先４に向けて供給するように構成される。図１０Ｃ、図１０Ｄで例示される磁気ギアード電気機械１Ｃ、１Ｄ（１）は、例えば電力系統であってもよい電力供給源６からの電力Ｐの供給を受けて、外部回転機器の一例である回転機械８を駆動するように構成される磁気ギアードモータ３Ａ、３Ｂ（３）である。回転機械８は、例えば磁気ギアードモータ３の駆動によって走行する電動車両であってもよい。この場合、磁気ギアードモータ３の回転軸Ａは、回転機械８の構成要素となる、電動車両のドライブシャフトに連結されてもよい。図１０Ａ、図１０Ｃで例示される磁気ギアード電気機械１Ａ、１Ｃには磁気ギア５Ａ（図１Ａ参照）が組み込まれ、図１０Ｂ、図１０Ｄで例示される磁気ギアード電気機械１Ｂ、１Ｄには磁気ギア５Ｂ（図１Ｂ参照）が組み込まれている。

＜４－１．磁気ギアード発電機２Ａ、２Ｂ（２）＞
磁気ギアード発電機２Ａ、２Ｂ（２）は、磁気ギア５と、固定子巻線（電機子巻線）としてのコイル９９とを備える。磁気ギアード発電機２Ａのコイル９９は、第２継鉄ユニット２０に設けられる歯２８に巻かれる。コイル９９は電力供給先４と導通可能である。

図１０Ａで例示される磁気ギアード発電機２Ａは、例えば以下のように作動する。同図で入力軸として機能する第１回転軸Ａ１に連結される原動機９が駆動すると、既述の原理により、第１継鉄ユニット１０が回転する。結果、磁極片ユニット３０と第１継鉄ユニット１０の回転に伴って起こる電磁誘導によってコイル９９に電流が発生する。これにより、磁気ギアード発電機２Ａは発電することができる。

図１０Ｂで例示される磁気ギアード発電機２Ｂの作動原理は、磁気ギアード発電機２Ａと類似する。同図で入力軸として機能する第２回転軸Ａ２に連結される原動機９が駆動すると、第１継鉄ユニット１０が回転し、既述の原理により、第２継鉄ユニット２０が回転する。結果、第１継鉄ユニット１０と第２継鉄ユニット２０の回転に伴って起こる電磁誘導によってコイル９９に電流が発生する。これにより、磁気ギアード発電機２Ｂは発電することができる。

＜４－２．磁気ギアードモータ３Ａ、３Ｂ（３）＞
磁気ギアードモータ３Ａ、３Ｂ（３）は、磁気ギア５と、固定子巻線（電機子巻線）としてのコイル９９とを備える。磁気ギアードモータ３Ａ、３Ｂ（３）のコイル９９は、第２継鉄ユニット２０に設けられる歯２８に巻かれる。コイル９９は電力供給源６と導通可能である。

図１０Ｃで例示される磁気ギアードモータ３Ａは、例えば以下のように作動する。コイル９９の通電によって発生する回転磁界によって、第１継鉄ユニット１０は付勢される。第１継鉄ユニット１０が第２回転軸Ａ２と共に回転すると、既述の原理により、磁極片ユニット３０が回転する。同図の例において出力軸として機能する第１回転軸Ａ１が回転機械８を駆動する。

図１０Ｄで例示される磁気ギアードモータ３Ｂの作動原理は、磁気ギアードモータ３Ａと類似する。コイル９９の通電によって発生する回転磁界によって、第２継鉄ユニット２０は付勢される。第２継鉄ユニット２０が第１回転軸Ａ１と共に回転すると、既述の原理により、第１継鉄ユニット１０が回転する。同図の例において出力軸として機能する第２回転軸Ａ２が回転機械８を駆動する。

なお、既述した通り、磁気ギアード発電機２は、出力軸として機能する第１回転軸Ａ１または第２回転軸Ａ２を備えなくてもよく、磁気ギアードモータ３は、入力軸として機能する第１回転軸Ａ１または第２回転軸Ａ２を備えなくてもよい。

＜５．まとめ＞
上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。

１）本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギア（５）は、
軸線（Ｑ）に対して周方向に並ぶ複数の第１磁石（１９）と前記複数の第１磁石を支持する第１継鉄（１５）とを有する第１本体部（１１）を含む第１継鉄ユニット（１０）と、
前記第１継鉄ユニットの外周側において前記周方向に並ぶ複数の第２磁石（２９）を含む第２継鉄ユニット（２０）と、
前記第１継鉄ユニットと前記第２継鉄ユニットとの間において前記周方向に並ぶ複数の磁極片（５０）を含む磁極片ユニット（３０）と、
を備える磁気ギアであって、
前記磁極片ユニットは、前記複数の磁極片の各々の端部に連結される連結部（３５）と、前記連結部から径方向の内側に向かって延在する径方向延在部（３６）とを有する磁極片支持体（３７）をさらに含み、
前記第１継鉄ユニットは、前記第１本体部における軸方向の端面に配置されるエンドプレートであって、前記径方向延在部と前記軸方向において所定の隙間（Ｇ３）をあけて対向するエンドプレート（１７）をさらに含み、
前記エンドプレートは、
磁性材料によって形成される磁性材部（１８）と、
非磁性材料によって形成される非磁性材部であって、前記磁性材部よりも前記径方向における外側に配置される非磁性材部（１９）と、
を有する。

上記１）の構成によれば、第１継鉄ユニットと第２継鉄ユニットの間において発生する漏れ磁束の少なくとも一部は、エンドプレートの磁性材部に誘導される。これにより、漏れ磁束が磁極片支持体を流れるのを抑制でき、磁極片支持体における渦電流損失を低減できる。さらに、磁性材部よりも径方向外側には非磁性材部が配置され、この非磁性材部が磁極片の軸方向における一端部に近接する。磁束は非磁性材部を避けるように流れる傾向を有するので、磁極片を軸方向に通過する漏れ磁束の発生自体を低減できる。以上より、漏れ磁束の発生による磁極片ユニットでの渦電流損失を抑制した磁気ギアが実現される。

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の磁気ギアであって、
前記磁性材部と前記非磁性材部との境界（３３）は、各々の前記第１磁石の内周面（１９Ａ）よりも前記径方向において外側に位置する。

上記２）の構成によれば、磁性材部が磁極片に近接する。これにより、磁極片において発生する漏れ磁束が磁性材部に誘導され易くなり、磁極片ユニットでの渦電流損失をさらに抑制できる。

３）幾つかの実施形態では、上記１）または２）に記載の磁気ギアであって、
前記径方向における前記非磁性材部の寸法をＬ、前記磁極片と前記第１継鉄ユニットとの間の前記径方向における距離をＲとした場合に、Ｒ≦Ｌ≦６×Ｒの関係を満たす。

上記３）の構成によれば、Ｌ≦６×Ｒの関係が満たされることで、磁性材部から磁極片から離れすぎることが回避され、磁極片と磁性材部との間における磁束の短絡を抑制できる。また、Ｒ≦Ｌの関係が満たされることで、非磁性材部の最低限の大きさを確保することができ、磁極片における漏れ磁束の発生自体を抑制することができる。

４）幾つかの実施形態では、上記１）から３）のいずれかに記載の磁気ギアであって、
前記磁性材部の前記軸方向における寸法をＤ、前記径方向延在部と前記第１本体部との間の前記軸方向における距離をＳとした場合に、Ｄ≧０．１５×Ｓの関係を満たす。

上記４）の構成によれば、Ｄ≧０．１５×Ｓの関係が満たされることで、磁性材部が軸方向において短くなりすぎることが回避され、磁極片と磁性材部との間において磁束が短絡するのを抑制できる。

５）幾つかの実施形態では、上記１）から４）のいずれかに記載の磁気ギアであって、
前記径方向延在部は、非磁性材料によって形成される。

上記５）の構成によれば、径方向延在部が非磁性材料であることで、磁極片から径方向延在部に漏れ磁束が流れるのをさらに抑制でき、磁極片ユニットの渦電流損失を抑制できる。

６）幾つかの実施形態では、上記５）に記載の磁気ギアであって、
前記径方向延在部は、非導電性材料によって形成される。

上記６）の構成によれば、径方向延在部が非導電性材料であることで、磁極片から径方向延在部に漏れ磁束が流れるのをさらに抑制でき、磁極片ユニットの渦電流損失を抑制できる。

７）幾つかの実施形態では、上記１）から６）のいずれかに記載の磁気ギアであって、
前記非磁性材部は、前記径方向における内側の端部である非磁性内端部（１９１）を有し、
前記磁性材部は、前記径方向における外側の端部である磁性外端部（１８１）であって、前記非磁性内端部に対して前記第１本体部とは反対側に位置する共に、前記非磁性内端部に接触する磁性外端部（１８１）を有する。

上記７）の構成によれば、非磁性内端部が第１本体部に対向することができるので、第１本体部が磁極片支持体側に変形することを抑制できる。

８）幾つかの実施形態では、上記１）から７）のいずれかに記載の磁気ギアであって、
前記第１継鉄は、前記軸方向に積層される複数の鋼板（１５１）を含み、
各々の前記鋼板は、
前記複数の第１磁石がそれぞれ内側に配置される複数の開口縁部（１５３）と、
前記複数の開口縁部の各々よりも前記径方向の外側に位置する被覆部（１５５）と、
を有し、
前記非磁性材部は、最も前記エンドプレート側に位置する前記鋼板の前記被覆部に接触する接触部（１９６）を有する。

開口縁部の内側は第１磁石が配置される空間が形成されるため、開口縁部よりも径方向外側に位置する被覆部は軸方向において剛性が低い。従って、複数の鋼板のうち最もエンドプレート側に位置する被覆部は、軸方向に変形しやすい。この点、上記８）の構成によれば、非磁性材部の接触部が被覆部に接触するため、被覆部の変形を抑制できる。

９）幾つかの実施形態では、上記８）に記載の磁気ギアであって、
前記径方向において、前記接触部の外端（１９６Ａ）は、前記被覆部の外端と同じ位置、または、前記被覆部の前記外端よりも内側となる位置に配置される。

上記９）の構成によれば、接触部の外端が、第１本体部よりも径方向の外側に位置しないので、接触部が磁極片ユニットに接触するのを抑制できる。これにより、磁気ギアの作動時、エンドプレートまたは磁極片ユニットが破損するのを抑制できる。

１０）幾つかの実施形態では、上記８）または９）に記載の磁気ギアであって、
前記非磁性材部の前記接触部は、前記被覆部に接触する接触面（１９９）であって、前記磁性材部よりも前記軸方向において前記第１本体部の前記端面側に位置する接触面を有する。

上記１０）の構成によれば、接触面が第１本体部に積極的に接触することができる。これにより、被覆部の変形をより効果的に抑制できる。

１１）幾つかの実施形態では、上記１）から１０）のいずれかに記載の磁気ギアであって、
前記非磁性材部を形成する前記非磁性材料は、非導電性を有する。

上記１１）の構成によれば、非磁性材によって形成される非磁性材部を漏れ磁束が鎖交する場合であっても、非磁性材部の渦電流損失を抑制できる。

１２）本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギアード電気機械（１）は、
上記１）～１１）のいずれかの磁気ギア（５）と、
前記第２磁石を支持する第２継鉄（２５）に設けられたコイル（９９）と、
外部回転機器（回転機械８、原動機９）と前記磁気ギアとの間でトルクを伝達するための回転軸（Ａ）と、
を備える。

上記１２）の構成によれば、上記１）と同様の理由により、磁極片ユニットにおける渦電流損失を抑制した磁気ギアード電気機械が実現される。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１ ：磁気ギアード電気機械
５ ：磁気ギア
１０ ：第１継鉄ユニット
１１ ：第１本体部
１１Ｓ ：端面
１５ ：第１継鉄
１６ ：非磁性材部
１７ ：エンドプレート
１８ ：磁性材部
１９ ：第１磁石
１９Ａ ：内周面
２０ ：第２継鉄ユニット
２５ ：第２継鉄
２９ ：第２磁石
３０ ：磁極片ユニット
３３ ：境界
３５ ：連結部
３６ ：径方向延在部
３７ ：磁極片支持体
５０ ：磁極片
９９ ：コイル
１５１ ：鋼板
１５３ ：開口縁部
１５５ ：被覆部
１５５Ａ ：外端
１８１ ：磁性外端部
１９１ ：非磁性内端部
１９６ ：接触部
１９６Ａ ：外端
１９９ ：接触面
Ｄ ：寸法
Ｇ１ ：第１隙間
Ｌ ：寸法
Ｑ ：軸線
Ｒ ：距離
Ｓ ：距離

Claims (12)

1. 軸線に対して周方向に並ぶ複数の第１磁石と前記複数の第１磁石を支持する第１継鉄とを有する第１本体部を含む第１継鉄ユニットと、
   前記第１継鉄ユニットの外周側において前記周方向に並ぶ複数の第２磁石を含む第２継鉄ユニットと、
   前記第１継鉄ユニットと前記第２継鉄ユニットとの間において前記周方向に並ぶ複数の磁極片を含む磁極片ユニットと、
   を備える磁気ギアであって、
   前記磁極片ユニットは、前記複数の磁極片の各々の端部に連結される連結部と、前記連結部から径方向の内側に向かって延在する径方向延在部とを有する磁極片支持体をさらに含み、
   前記第１継鉄ユニットは、前記第１本体部における軸方向の端面に配置されるエンドプレートであって、前記径方向延在部と前記軸方向において所定の隙間をあけて対向するエンドプレートをさらに含み、
   前記エンドプレートは、
   磁性材料によって形成される磁性材部と、
   非磁性材料によって形成される非磁性材部であって、前記磁性材部よりも前記径方向における外側に配置される非磁性材部と、
   を有する、
   磁気ギア。
2. 前記磁性材部と前記非磁性材部との境界は、各々の前記第１磁石の内周面よりも前記径方向において外側に位置する、
   請求項１に記載の磁気ギア。
3. 前記径方向における前記非磁性材部の寸法をＬ、前記磁極片と前記第１継鉄ユニットとの間の前記径方向における距離をＲとした場合に、Ｒ≦Ｌ≦６×Ｒの関係を満たす、
   請求項１または２に記載の磁気ギア。
4. 前記磁性材部の前記軸方向における寸法をＤ、前記径方向延在部と前記第１本体部との間の前記軸方向における距離をＳとした場合に、Ｄ≧０．１５×Ｓの関係を満たす、
   請求項１または２に記載の磁気ギア。
5. 前記径方向延在部は、非磁性材料によって形成される、
   請求項１または２に記載の磁気ギア。
6. 前記径方向延在部は、非導電性材料によって形成される、
   請求項５に記載の磁気ギア。
7. 前記非磁性材部は、前記径方向における内側の端部である非磁性内端部を有し、
   前記磁性材部は、前記径方向における外側の端部である磁性外端部であって、前記非磁性内端部に対して前記第１本体部とは反対側に位置する共に、前記非磁性内端部に接触する磁性外端部を有する、
   請求項１または２に記載の磁気ギア。
8. 前記第１継鉄は、前記軸方向に積層される複数の鋼板を含み、
   各々の前記鋼板は、
   前記複数の第１磁石がそれぞれ内側に配置される複数の開口縁部と、
   前記複数の開口縁部の各々よりも前記径方向の外側に位置する被覆部と、
   を有し、
   前記非磁性材部は、最も前記エンドプレート側に位置する前記鋼板の前記被覆部に接触する接触部を有する、
   請求項１に記載の磁気ギア。
9. 前記径方向において、前記接触部の外端は、前記被覆部の外端と同じ位置、または、前記被覆部の前記外端よりも内側となる位置に配置される、
   請求項８に記載の磁気ギア。
10. 前記非磁性材部の前記接触部は、前記被覆部に接触する接触面であって、前記磁性材部よりも前記軸方向において前記第１本体部の前記端面側に位置する接触面を有する、
    請求項８または９に記載の磁気ギア。
11. 前記非磁性材部を形成する前記非磁性材料は、非導電性を有する、
    請求項１または２に記載の磁気ギア。
12. 請求項１または２に記載の磁気ギアと、
    前記第２磁石を支持する第２継鉄に設けられたコイルと、
    外部回転機器と前記磁気ギアとの間でトルクを伝達するための回転軸と、
    を備える磁気ギアード電気機械。
    
    

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