JP7339170B2 - 磁極片装置及び磁気歯車 - Google Patents

Description

本開示は、磁極片装置及び該磁極片装置を備えた磁気歯車に関する。

歯車装置の一種として、磁石の吸引力及び反発力を利用し、非接触でトルクや運動を伝達することにより、歯の接触により生じる摩耗、振動、騒音等の問題を回避できるようにした磁気歯車がある。この磁気歯車のうち磁束変調型（高調波型）磁気歯車は、同心円状（同軸）に配置された内周側の磁石界磁および外周側の磁石界磁と、これら２つの磁石界磁の間にそれぞれ間隙（エアギャップ）を設けつつ配置され、周方向に交互に配列される複数の磁極片（ポールピース）および複数の非磁性体を有する磁極片装置とを備えている（特許文献１～２参照）。そして、上記の２つの磁石界磁の有する磁石の磁束が上記の各磁極片により変調されることで高調波磁束が生じ、この高調波磁束に上記の２つの磁石界磁がそれぞれ同期することで、磁束変調型磁気歯車は動作する。

例えばこの磁束変調型磁気歯車とモータとを一体化した磁気ギアードモータでは、上記の外周側の磁石界磁を固定してステータとして機能させる共に、上記の内周側の磁石界磁を高速ロータ、上記の磁極片装置を低速ロータとして機能させる。そして、コイルの起磁力により高速ロータを回転させることで、高速ロータの極対数と低速ロータが有する極対数との比で定まる減速比に従って低速ロータが回転するようになっている。なお、磁気ギアードモータとしては、高速ロータとステータに永久磁石を設置したタイプのものや、高速ロータにのみ永久磁石を設置したタイプのものなどが知られている。

米国特許出願公開第２０１８／０２６９７７０号明細書 特許第５２８６３７３号公報

特許文献１に示されるように、上述した磁極片装置が備える複数の磁極片は、通常、磁極片装置の回転軸に沿った方向（軸方向）に鋼板（電磁鋼板）が積層されることで形成されるが、磁極片の端部での軸方向漏れ磁束による鉄損（渦電流損）発生に伴う効率低下が課題になる。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、磁極片の端部における軸方向漏れ磁束の抑制が図られた磁極片装置を提供することを目的とする。

本発明の少なくとも一実施形態に係る磁極片装置は、
磁気歯車における内径側磁石界磁と外径側磁石界磁との間に配置される磁極片装置であって、
前記磁気歯車の周方向に間隔を空けて配置された複数の磁極片を備え、
前記複数の磁極片の各々は、長手方向を有する板形状の複数の電磁鋼板を有し、
前記複数の電磁鋼板の各々は、前記長手方向が前記磁気歯車の軸方向に沿った状態で、前記周方向に沿って積層されている。

本発明の少なくとも一実施形態に係る磁気歯車は、
内径側磁石界磁と、
前記内径側磁石界磁に対して外径側に配置される外径側磁石界磁と、
前記内径側磁石界磁と前記外径側磁石界磁との間に配置される上記の磁極片装置と、を備える。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、磁極片の端部における軸方向漏れ磁束による鉄損（渦電流損）の抑制が図られた磁極片装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る磁気歯車の軸方向に直交する横断面の模式図である。 図１に示す磁気歯車の断面の一部拡大図である。 本発明の一実施形態に係る磁極片の模式図である。 本発明の一実施形態に係る高熱伝導板を備える磁極片の模式図である。 ＣＲＦＰの引張弾性率と熱伝導率との関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラウンド形状の端部を有する磁極片の模式図である。 本発明の一実施形態に係る透磁率の異方性を有する磁極片の模式図である。 本発明の一実施形態に係る分割電磁鋼板を含んで構成される磁極片の模式図である。 本発明の一実施形態に係る分割電磁鋼板を含んで構成される磁極片の模式図であり、分割位置が分散されている。 本発明の一実施形態に係るスリット電磁鋼板を含んで構成される磁極片の模式図である。 本発明の一実施形態に係るスリット電磁鋼板を含んで構成される磁極片の模式図であり、切欠きの位置が分散されている。 本発明の一実施形態に係る線溶接により積層された磁極片の模式図である。 本発明の一実施形態に係る傾斜部を含む磁極片の模式図である。 本発明の一実施形態に係る傾斜部の傾斜パターンを示す模式図である。 本発明の他の一実施形態に係る傾斜部の傾斜パターンを示す模式図である。

以下、添付図面を参照して本発明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、本発明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。
例えば、「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。
例えば、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。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「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。

（磁気歯車９の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気歯車９の軸方向ｂに直交する横断面の模式図である。また、図２は、図１に示す磁気歯車の断面の一部拡大図である。図３、図４Ａ、図５～図１４は、本発明の一実施形態に係る磁極片２の模式図である。なお、以下の説明では、磁気歯車９（磁極片装置１）の回転方向に沿った方向を周方向ａ、磁気歯車９（磁極片装置１）の回転軸（軸線ｌ）に沿った方向を軸方向ｂ、上記の周方向ａおよび軸方向ｂに直交する方向（半径方向）を径方向ｃとして説明する。

磁気歯車９は、磁石による吸引力および反発力を利用して、非接触でトルクを伝達する機構を有する装置である。図１～図２に示す磁気歯車９は、磁束変調型（高調波型）であり、図示されるように、全体として円筒状（環状。以下同様）の形状を有する外径側磁石界磁７（アウターロータ）と、全体として円筒状あるいは円柱状の形状を有する内径側磁石界磁８（インナーロータ）と、全体として円筒状の形状を有する磁極片装置１（センターロータ）とを有している。そして、外径側磁石界磁７と内径側磁石界磁８との間に磁極片装置１が配置された際に、これらが同一の軸線ｌ（同軸）上に、互いに径方向ｃに一定距離の間隔（エアギャップＧ）を空けて配置された構造を有する。すなわち、外径側磁石界磁７は、内径側磁石界磁８に対して径方向外側（外径側）に配置される。また、磁極片装置１は、内径側磁石界磁８と外径側磁石界磁７との間に配置される。そして、これらの外径側磁石界磁７、内径側磁石界磁８及び磁極片装置１は同心状に配置される。

また、上記の外径側磁石界磁７および内径側磁石界磁８は、図２に示すように、磁気歯車９の径方向ｃに沿って切断した断面において円周上に間隔（等間隔）を置いて配置された複数のＮ極およびＳ極で構成される永久磁石などの磁極対（７１、８１）を有している。具体的には、外径側磁石界磁７は、複数の磁極対７１と、この複数の磁極対７１を支持する支持部材７２とを有している。そして、外径側磁石界磁７の円筒状の内周面には、複数の磁極対７１が、磁極が径方向ｃを向く状態で、かつ周方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に入れ替わるようにしてその全周に渡って設置される。同様に、上記の内径側磁石界磁８は、複数の磁極対８１と、この複数の磁極対８１を支持する円柱状の支持部材８２とを有している。そして、内径側磁石界磁８の円筒状の外周面には、複数の磁極対８１が、上記と同様に周方向ａに沿ってその全周に渡って設置される。また、磁極片装置１は、周方向ａの全周に渡って互いに間隔（等間隔）を置いて配置された複数の磁極片２（ポールピース）を有する。そして、例えば内径側磁石界磁８を回転させると、内径側磁石界磁８の磁束が磁極片装置１の磁極片により変調され、変調された磁場と外径側磁石界磁７の作用により磁極片装置１に回転トルクが生じる。

なお、上記の磁極片装置１は、例えば図２に示すように、上記の複数の磁極片２を挟むようにして径方向ｃの外側および内側に配置される外周カバー部材５２および内周カバー部材５３を有しても良い。外周カバー部材５２および内周カバー部材５３は、それぞれ円筒状の形状を有する部材であり、内周カバー部材５３の径は外周カバー部材５２の径よりも小さい。このため、外周カバー部材５２の内側に内周カバー部材５３を同軸で配置すると、外周カバー部材５２の内周面と内周カバー部材５３の外周面との間に全周にわたって円筒状の空間が形成される。そして、この円筒状の空間に、複数の長尺の磁極片２が、その各々の長手方向が軸方向ｂに沿う向きで、周方向ａに互いに間隔を置いて配置される。この際、複数の磁極片２の各々の間（隣接間空間５４）は、空間であっても良いし、非磁性体が設置されても良い。ただし、磁極片装置１は、上記の２つのカバー部材を有していなくても良く、複数の磁極片２の各々の間に設置された非磁性体を含んで構成されても良い。

図１～図２に示す実施形態では、磁気歯車９（磁束変調型磁気歯車）は、モータと一体化されることで、磁気ギアードモータを構成している。より詳細には、図２に示すように、磁気ギアードモータにおいては、外径側磁石界磁７に複数のコイル７３を設置してステータ（固定子）とし、コイル７３の起磁力により内径側磁石界磁８（高速ロータ）を回転させる。これによって、内径側磁石界磁８の有する磁極対８１の極対数に対する外径側磁石界磁７の有する磁極対７１の極対数の比で定まる減速比に従って、磁極片装置１（低速ロータ）が回転するようになっている。

また、磁気ギアードモータには、動作時に生じる熱から上記の構成要素を保護するために例えば空気や水などの冷却媒体が供給される。図１～図２に示す実施形態では、図２に示すように、冷却媒体は、磁極片装置１の内周側および外周側にそれぞれ形成された上記のエアギャップＧに対して、それぞれ、一端側から他端側に向かって流れるように供給されるようになっている。また、外径側磁石界磁７とその外周側に位置するハウジング（不図示）との間に形成される間隙に対しても冷却媒体が同様に供給さるようになっている。なお、上記の外径側磁石界磁７とハウジング（不図示）との間の間隙には、空気などの気体を供給しても良いし、水冷管を設置し、この水冷管に冷却水などを流通させても良い。

なお、磁気歯車９が磁気ギアードモータの場合を例に説明したが、磁気歯車９は磁気ギアード発電機として動作することも可能である。この場合は、内径側磁石界磁８（インナーロータ）の回転に伴い、磁極片装置１（センターロータ）が回転する。磁極片装置１が、磁気ギアードモータである場合と磁気ギアード発電機である場合とで動作は異なるが、装置の構造については同様である。

（磁極片装置１の構成）
上述した構成を有する磁気歯車９（磁束変調型磁気歯車）において、図３～図１４に示すように、磁極片装置１が備える複数の磁極片２の各々は、長手方向を有する板形状の複数の電磁鋼板３を有している。より詳細には、各電磁鋼板３は、軟質磁性材が板状に加工された板部材であり、長手方向に延材する所定の長さの長辺と、短手方向に延材する所定の長さの短辺と、これらの長手方向および短手方向の各々に直交する厚さ方向に所定の長さ（厚さ）を有する。各電磁鋼板３の表面の少なくとも一部は絶縁被膜されていても良い。

そして、図３に示すように、各磁極片２において、複数の電磁鋼板３の各々は、その長手方向が軸方向ｂに沿った状態で、周方向ａに沿って積層されている。つまり、各磁極片２における複数の電磁鋼板３の積層方向は、磁極片装置１に配置された状態において周方向ａに沿った方向（電磁鋼板３の厚さ方向）である。よって、磁極片装置１に配置された状態では、各磁極片２の軸方向ｂおよび径方向ｃの各々における端部は、複数の電磁鋼板３が積層されていることによりスリット状に形成される。このため、各磁極片２の軸方向ｂの端部での漏れ磁束による鉄損（渦電流損）を低減することが可能となる。なお、各電磁鋼板３が上記の絶縁被膜を有する場合には、積層状態の隣接する電磁鋼板３の間には絶縁被膜が存在することで、上記の鉄損をさらに抑制することが可能となる。

図３～図１４に示す実施形態では、電磁鋼板３は、その長手方向と短手方向とが直交しており、四角形状の板部材となっている。そして、各電磁鋼板３の長手方向の長さは、外径側磁石界磁７および内径側磁石界磁８の軸方向ｂの長さに応じた長さとなっている。また、各電磁鋼板３の短手方向の長さは、各電磁鋼板３の短手方向が径方向ｃに沿った状態で外径側磁石界磁７と内径側磁石界磁８と間に配置された時に、磁極片装置１の内周側および外周側の各々の全周に渡って適切なエアギャップＧを形成することが可能な長さとなっている。また、各電磁鋼板３の厚さは、その長手方向および短手方向の長さよりも短い。そして、これらの複数の電磁鋼板３が、積層された状態で、例えば溶接や接着剤などで一体化されることで各磁極片２が構成されている。

上記の構成によれば、磁極片装置１が備える各磁極片２は、その長手方向が磁気歯車９（磁極片装置１）の軸方向に沿った状態で、磁気歯車９の周方向に沿って積層された複数の電磁鋼板３で形成されている。これによって、各磁極片２における軸方向ｂの端部での漏れ磁束による鉄損（渦電流損）を低減することができ、このような磁極片装置１を備える磁気歯車９の効率を向上させることができる。

また、複数の電磁鋼板３を軸方向に沿って積層する場合に比べて、磁極片２を形成するのに必要な電磁鋼板３の積層枚数を少なくすることができる。よって、磁極片２の積層後の寸法精度（積層後の寸法誤差＝各電磁鋼板の積層方向の長さの誤差×積層枚数）を向上させることができる。また、このように電磁鋼板３の積層枚数が少ない分だけ、磁極片２の製造の際に複数の電磁鋼板３を重ね合わせた時の各電磁鋼板３の端面のズレを小さくすることができ、例えば加圧クランプして線溶接による固定をする場合などには線溶接固定の適用を容易に行うことができる。複数の電磁鋼板３を軸方向に沿って積層する場合には、チタン合金等の非磁性体長尺締結ボルトを用いるが、そのようなボルトも不要となり、部品点数およびコストを低減することもできる。

次に、上述した磁極片２（ポールピース）に関するその他の幾つかの実施形態について、図４Ａ～図１４を用いてそれぞれ説明する。なお、図４Ａ、図５～図１４、磁極片装置１において、各磁極片２は、各電磁鋼板３の長手方向、短手方向および厚さ方向が、それぞれ軸方向ｂ、径方向ｃ、周方向ａに沿って配置されている。

図４Ａは、本発明の一実施形態に係る高熱伝導板４を備える磁極片２の模式図である。図４Ｂは、ＣＲＦＰの引張弾性率と熱伝導率との関係を示す図である。
幾つかの実施形態では、図４Ａに示すように、複数の磁極片２の各々は、積層された複数の電磁鋼板３における少なくとも隣接する一対の電磁鋼板３の間に配置された、電磁鋼板３よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導板４をさらに有しても良い。高熱伝導板４は、図４Ａに示すように、長手方向を有する板形状を有している。この高熱伝導板４は、例えば、鉄よりも熱伝導率が高いアルミニウムや銅、窒化ケイ素等の高熱伝導率のセラミック、あるいは、ピッチ系またはＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）系の炭素繊維強化プラスチック（以下、ＣＦＲＰ）、などの材料で製造されても良い。

図４Ａに示す実施形態では、高熱伝導板４は、その長手方向と短手方向とが直交しており、電磁鋼板３と同様の長さを有する長辺および短辺を有した四角形状の板部材となっている。また、高熱伝導板４の厚さは、電磁鋼板３の厚さ以下となっている。ただし、本実施形態に本発明は限定されず、高熱伝導板４の寸法（長辺および短辺の長さ、厚さ）は任意に設定すれば良い。

また、図４Ａに示す実施形態では、高熱伝導板４は、ピッチ系のＣＦＲＰで形成されている。図４Ｂに示すように、ＣＦＲＰの熱伝導率は、引張弾性率（ヤング率）に対する依存性があり、引張弾性率が大きいほど熱伝導率が高くなる傾向を有する。具体的には、ピッチ系のＣＦＲＰの熱伝導率は、引張弾性率が約４００ＧＰａ（ギガパスカル）では鉄よりも大きい。約４００ＧＰａ～約６００ＧＰａの範囲ではＰＡＮ系のＣＦＲＰのものと大差はなく、引張弾性率に対する熱伝導率の増加率（傾き）は概ね一定の大きさを有する。しかし、ピッチ系のＣＦＲＰの熱伝導率の増加率は、引張弾性率が約６００ＧＰａ～約８００ＧＰａの間でより大きくなり、約８００ＧＰａを超えたあたりから少なくとも約９５０ＧＰａまではさらに急激に大きくなることが見出されている。例えば、ピッチ系のＣＦＲＰの熱伝導率は、引張弾性率が約８００ＧＰａではアルミニウムと同等であり、約９００ＧＰａでは銅を超える。

このため、幾つかの実施形態では、高熱伝導板４は、ピッチ系のＣＦＲＰで形成されていても良い。より具体的には、高熱伝導板４は、引張弾性率が例えば７００ＧＰａ～９５０ＧＰａあるいは８５０ＧＰａ以上など、７００ＧＰａ以上のピッチ系のＣＦＲＰで形成されても良い。なお、高熱伝導板４としてピッチ系およびＰＡＮ系のＣＦＲＰを用いる場合には、例えば４００ＧＰａ以上の引張弾性率を有するなど、電磁鋼板３よりも高い熱伝導率が得られる引張弾性率を有していれば良い。

既に説明したように、磁気歯車９において磁極片装置１と、外径側磁石界磁７および内径側磁石界磁８の各々との間の各々のエアギャップＧに冷却空気などの冷却媒体が供給される場合がある。この場合、エアギャップＧに供給された冷却媒体は、エアギャップＧを軸方向に沿って流されるため、発熱した磁極片２は、エアギャップＧに接する磁極片２の径方向ｃの両端から冷却されることになるが、磁極片２内部の熱伝導率が低いと、磁極片２の内部に熱が留まり、結果として冷却性能が低下する。しかしながら、複数の電磁鋼板３の間に設置された高熱伝導板４により、電磁鋼板３の熱を積極的に径方向ｃに熱伝導させることで、上記の２つのエアギャップＧによる冷却効果を向上させることが可能となる。

上記の構成によれば、複数の磁極片２の各々において複数の電磁鋼板３は、少なくとも一枚の高熱伝導板４を挟みつつ積層されている。これによって、複数の電磁鋼板３の間に設置された高熱伝導板４により、磁極片２をより均一に効率良く冷却することができ、磁極片装置１の内周側および外周側の各々のエアギャップＧを通過する冷却媒体による各磁極片２の冷却をより効率良く行うことができる。

また、例えば、上述したように高熱伝導板４がＣＦＲＰで形成されている場合において、幾つかの実施形態では、図４Ａに示すように、高熱伝導板４は、ＣＦＲＰの繊維の配向方向で（以下、繊維方向Ｄ）が径方向ｃに沿っている部分を少なくとも一部に有しても良い。図４Ａに示す実施形態では、高熱伝導板４は軸方向ｂのいずれにおいても繊維方向Ｄが径方向ｃに沿って、高熱伝導板４の径方向ｃの端から端まで配向されており、全てのＣＦＲＰの繊維が径方向ｃに沿って配向されている。

ただし、本実施形態に本発明は限定されない。他の幾つかの実施形態では、高熱伝導板４は、少なくとも長手方向の中央を含む部分における繊維方向Ｄが径方向ｃに沿って配向されていても良い。例えば、高熱伝導板４の軸方向ｂにおける冷却媒体が供給される側の端など、少なくとも一方の端から軸方向ｂに沿ったの所定の範囲までは、繊維方向Ｄが軸方向ｂに沿っていても良い。これによって、磁極片２の熱を軸方向ｂに沿って伝導され易くなるように図ることが可能となる。

上記の構成によれば、高熱伝導板４を構成するＣＦＲＰの繊維は、少なくとも一部において径方向ｃに沿って配向されている。熱は、繊維方向Ｄに沿ってより良く伝導される。よって、高熱伝導板４においてＣＦＲＰの繊維方向Ｄが径方向に沿っていることによって、繊維方向Ｄが径方向ｃ以外に沿って配向される場合よりも、磁極片２を効果的に冷却することができる。

ただし、本実施形態に本発明は限定されない。他の幾つかの実施形態では、ＣＦＲＰで形成された高熱伝導板４の繊維方向Ｄは径方向ｃ以外でも良い。例えば、繊維がメッシュ状に配向されていても良い。

図５は、本発明の一実施形態に係るラウンド形状の端部を有する磁極片２の模式図である。
幾つかの実施形態では、図５に示すように、磁極片２を構成する複数の電磁鋼板３の各々は、所定の径方向高さＨ１を有する本体部３１と、電磁鋼板３の長手方向における上記の本体部３１の少なくとも一方側に設けられ、上記の本体部３１の径方向高さＨ１よりも小さい径方向高さＨ２（Ｈ１＞Ｈ２）を有する端部（以下、小高さ端部３２）と、を含んでいても良い。このように構成すると、複数の電磁鋼板３の小高さ端部３２が積層されて形成される磁極片２の端部からの磁束線の外部への膨らみが小さくなり、軸方向ｂの漏れ磁束を低減することが可能となる。

図５に示す実施形態では、各電磁鋼板３の本体部３１の径方向高さＨ１は一定であり、また、長手方向における本体部３１の両側にそれぞれ連なる両端部が上記の小高さ端部３２となっている。より詳細には、各電磁鋼板３の両端部の各々は、周方向ａ側から視認した際に、所定の曲率半径を有する円弧状の形状（ラウンド形状）を有している。そして、これらの各電磁鋼板３が積層されていることで、磁極片２の両端部が円弧状に形成されている。

ただし、本実施形態に本発明は限定されない。他の幾つかの実施形態では、各電磁鋼板３の小高さ端部３２は、周方向ａ側から視認した形状が長方形である場合を仮定した際に、その端部の角を直線的に切り欠いたような形状を有しても良い。その他の幾つかの実施形態では、周方向ａ側から視認した際に、軸方向ｂに向けて凸状に形成しても良く、先端における面積を小さくすることで、軸方向の磁束漏れを低減することが可能となる。

上記の構成によれば、各電磁鋼板３は、長手方向（軸方向ｂ）の少なくとも一方側の端部（小高さ端部３２）の径方向高さＨ２は、本体部３１の径方向高さＨ１よりも小さい。これによって、磁極片２の端部における漏れ磁束を低減することができ、磁極片２の端部での鉄損（渦電流損）を抑制することができる。

上述した実施形態において、幾つかの実施形態では、複数の磁極片２の少なくとも一つは、上記の小高さ端部３２を有する複数の電磁鋼板３から構成される第１磁極片２ａであっても良い。そして、図５に示すように、この第１磁極片２ａの小高さ端部３２には、電磁鋼板３よりも高い熱伝導率を有するカバー部材３３が装着されていても良い。カバー部材３３の熱伝導率が高いことによって、電磁鋼板３の熱がカバー部材３３に伝導し易くなり、磁極片２（電磁鋼板３）の冷却の促進を図ることが可能となる。

図５に示す実施形態では、上記のカバー部材３３は、第１磁極片２ａが装着された磁極片２を周方向ａ、軸方向ｂおよび径方向ｃのいずれから視認しても四角状となるような形状を有している。また、カバー部材３３はピッチ系のＣＦＲＰで製造されており、また、第１磁極片２ａへの装着時には繊維方向Ｄが径方向ｃに沿うように製造されている。

ただし、本実施形態に本発明は限定されない。他の幾つかの実施形態では、カバー部材３３の形状は、第１磁極片２ａの小高さ端部３２に装着可能であれば任意であり、第１磁極片２ａの端部が上記のように四角状に視認されない形状であっても良い。また、カバー部材３３の材料も、電磁鋼板３よりも高い熱伝導率を有していれば良く、例えば上述した高熱伝導板４の材料と同じ材料を用いても良いし、ＣＦＲＰの場合に繊維方向Ｄが径方向ｃ以外の方向であっても良い。

上記の構成によれば、小高さ端部３２を有する複数の電磁鋼板３で構成された磁極片２の小高さ端部３２側の端部には、その電磁鋼板３よりも高い熱伝導率を有する例えばピッチ系ＣＦＲＰブロックなどで形成されたカバー部材３３が装着されている。これによって、磁極片２の冷却性をより向上させることができる。

図６は、本発明の一実施形態に係る透磁率の異方性を有する磁極片２の模式図である。
幾つかの実施形態では、図６に示すように、磁極片２を構成する複数の電磁鋼板３の各々の透磁率は異方性を有しても良い。具体的には、複数の電磁鋼板３の各々の長手方向に沿った透磁率をＰ１、短手方向に沿った透磁率をＰ２とした場合に、Ｐ１＜Ｐ２の関係を満たす。

上記の構成によれば、各電磁鋼板３は、磁極片２の構成部材として磁気歯車９に設置された際に、径方向ｃに良好な磁気特性（高透磁率）を有し、軸方向ｂにはより低い透磁率を有するような異方性を有する。磁極片装置１の外周側に位置する外径側磁石界磁７および内周側に位置する内径側磁石界磁８の磁界の向きは共に径方向ｃであるが、各電磁鋼板３が、この磁界の向きに沿うように透磁率の異方性を有することで、軸方向ｂへの漏れ磁束をさらに低減することができる。よって、磁気歯車９のトルクや効率をさらに向上させることができる。

図７は、本発明の一実施形態に係る分割電磁鋼板３ａを含んで構成される磁極片２の模式図である。また、図８は、本発明の一実施形態に係る分割電磁鋼板３ａを含んで構成される磁極片２の模式図であり、分割位置が分散されている。

幾つかの実施形態では、図７～図８に示すように、磁極片２を構成する複数の電磁鋼板３の少なくとも一つは、軸方向ｂに沿って配列された板状の複数の電磁鋼板片を有する分割電磁鋼板３ａであっても良い。つまり、分割電磁鋼板３ａは、複数の電磁鋼板片３ｐにより構成される。この分割電磁鋼板３ａを構成する電磁鋼板片３ｐの数は任意で良い。

このように構成すると、周方向ａに積層した電磁鋼板３を通る磁束（径方向ｃ）に直交する任意の面（端面および断面）内に発生する渦電流のループ（渦）を小さくすることができ、電磁鋼板３の面内の鉄損（渦電流損）を低減することが可能となる。つまり、径方向ｃに沿った磁束の変化に応じて、磁極片２における磁束に直交する各面内に渦電流が発生するが、電磁鋼板３の積層方向が周方向ａであることにより、各磁極片２において渦電流のループが形成されるようになるので、この渦電流の各ループを小さくすることができ、上記の鉄損を低減することが可能となる。

より詳細には、幾つかの実施形態では、図７～図８に示すように、任意の磁極片２を構成する全ての電磁鋼板３が分割電磁鋼板３ａであっても良い。
この際、幾つかの実施形態では、図７に示すように、各分割電磁鋼板３ａにおける各電磁鋼板片３ｐの境界の位置（以下、分割位置）が全て同じとなっていても良い。図７に示す実施形態では、１枚の分割電磁鋼板３ａを構成する複数（図７では４つ）の電磁鋼板片３ｐが溶接あるいは接着材などにより一体化されている。換言すれば、各分割電磁鋼板３ａは、軸方向ｂで隣り合う２つの電磁鋼板片３ｐの間にそれぞれ設けられ、隣り合う２つの電磁鋼板片３ｐを接続する接続部を有している。

他の幾つかの実施形態では、図８に示すように、磁極片２は、長手方向における分割位置が互いに異なっている少なくとも２つの分割電磁鋼板３ａを含んでも良い。換言すれば、磁極片２は、第１の分割電磁鋼板３ａの長手方向における分割位置が、第２の分割電磁鋼板３ａの長手方向における分割位置とは異なっているような関係にある少なくとも２つの分割電磁鋼板３ａを含む。なお、複数の分割電磁鋼板３ａのうちの少なくとも１つの分割電磁鋼板３ａにおける分割位置が、その他の分割電磁鋼板３ａにける分割位置と異なっていれば良い。このように、分割位置が分割電磁鋼板３ａの軸方向ｂにおける特定の位置とならないようにすることで、積層された磁極片２の剛性の低下を小さくすることが可能となる。図８に示す実施形態では、隣り合う分割電磁鋼板３ａの間で上記の分割位置が異なるようになっている。なお、各分割電磁鋼板３ａにおける分割位置はランダムに定めても良い。

その他の幾つかの実施形態では、任意の磁極片２を構成する電磁鋼板３の一部が分割電磁鋼板３ａであっても良い。つまり、磁極片２は、複数の電磁鋼板片３ｐで構成される１以上の分割電磁鋼板３ａと、一枚の電磁鋼板片３ｐで構成されていない１以上の電磁鋼板３（以下、通常の電磁鋼板３）とで構成されている。そして、隣り合う分割電磁鋼板３ａの間で上記の分割位置が異なるようになっていても良い。なお、隣接する２つの通常の電磁鋼板３の間に一枚以上の分割電磁鋼板３ａが挟まれるようにして積層されても良い。この場合には、各分割電磁鋼板３ａを通常の電磁鋼板３に固定すれば、各分割電磁鋼板３ａを構成する電磁鋼板片３ｐの間は溶接等により接続されることなく、磁極片２として一体化することが可能となる。

上記の構成によれば、磁極片２を構成する少なくとも一つの電磁鋼板３は、長手方向における１以上の位置において分割された複数の電磁鋼板片３ｐで構成されている。これによって、電磁鋼板３の面内で発生する渦電流のループを小さくすることで、渦電流損を低減させることができる。

図９は、本発明の一実施形態に係るスリット電磁鋼板３ｂを含んで構成される磁極片２の模式図である。また、図１０は、本発明の一実施形態に係るスリット電磁鋼板３ｂを含んで構成される磁極片２の模式図であり、切欠き３ｎの位置が分散されている。

幾つかの実施形態では、磁極片２を構成する複数の電磁鋼板３の少なくとも一つは、上述した分割電磁鋼板３ａのように１枚の電磁鋼板３を複数の電磁鋼板片３ｐに分割するのではなく、図９～図１０に示すように、径方向ｃに沿った１以上の切欠き３ｎ（スリット）を設けても良い。

すなわち、幾つかの実施形態では、図９～図１０に示すように、磁極片２を構成する複数の電磁鋼板３の少なくとも一つは、短手方向に沿って切欠き３ｎが形成されたスリット電磁鋼板３ｂである。さらに、幾つかの実施形態では、図１０に示すように、磁極片２は、長手方向における上記の切欠き３ｎの位置が互いに異なっている少なくとも２つのスリット電磁鋼板３ｂを含んでも良い。換言すれば、磁極片２は、第１のスリット電磁鋼板３ｂの長手方向における上記の切欠き３ｎの位置が、第２のスリット電磁鋼板３ｂの長手方向における上記の切欠き３ｎの位置とは異なっているような関係にある少なくとも２つの分割電磁鋼板３ａを含む。

詳細については、上述した分割電磁鋼板３ａの場合と同様であり、その説明中の分割電磁鋼板３ａおよび分割位置を、それぞれスリット電磁鋼板３ｂおよび切欠き３ｎの位置に置き換えれば良く、詳細は省略する。これによって、切り欠き３ｎの位置がスリット電磁鋼板３ｂの軸方向ｂにおける特定の位置とならないため、積層された磁極片２の剛性の低下を小さくすることができる。

上記の構成によれば、磁極片２を構成する少なくとも一つの電磁鋼板３には、長手方向における１以上の位置において、短手方向に沿った切り欠き３ｎが形成されている。これによって、電磁鋼板３の面内で発生する渦電流のループを小さくすることで、渦電流損を低減させることができる。また、スリット電磁鋼板３ｂを用いることで、電磁鋼板３が軸方向ｂで分割されないため、積層の作業性が向上や部品点数の削減が図れ、コストを低減することができる。

図１１は、本発明の一実施形態に係る線溶接により積層された磁極片２の模式図である。
幾つかの実施形態では、図１１に示すように、複数の磁極片２の少なくとも１つは、その磁極片２の外周面および内周面の少なくとも一方に設けられた、短手方向に沿って延在する線状の溶接部２２をさらに有しても良い。すなわち、磁極片２を構成する複数の電磁鋼板３は、厚み方向（周方向ａ）に沿った線状の溶接部２２によって一体化されている。

図１１に示す実施形態では、複数の電磁鋼板を重ね合わせて配置しつつ、厚さ方向に圧力をかけた状態で保持（加圧クランプ）し、その状態で磁極片２の外周面および内周面の両方を、それぞれが長手方向（軸方向ｂ）における複数の位置において線状に溶接されることで、複数（図１１では、合計で６つ）の線状の溶接部２２が磁極片２に形成されている。これらの複数の線状の溶接部２２は、それぞれに長手方向に間隔を空けて設けられている。この線状の溶接部２２は細いほど良く、この太さや数は、固定に関する要求が満たされる範囲で、溶接部２２の全体の面積が最も小さくなるように形成されると良い。

なお、上述した分割電磁鋼板３ａやスリット電磁鋼板３ｂの場合には、分割位置あるいは切欠き３ｎの位置に上記の線状の溶接部２２が設けられても良いし、これらの位置異なる位置に設けられても良い。

上記の構成によれば、磁極片２を構成する複数の電磁鋼板３は、例えば、積層した複数の電磁鋼板３を圧縮した状態などで数か所に分けて線溶接することで固定されている。線溶接によって溶接面積を小さくすることで、溶接による鉄損（渦電流損）への影響を小さくすることができる。

図１２は、本発明の一実施形態に係る傾斜部２１を含む磁極片２の模式図である。図１３は、本発明の一実施形態に係る傾斜部２１の傾斜パターンを示す模式図である。また、図１４は、本発明の他の一実施形態に係る傾斜部２１の傾斜パターンを示す模式図である。

上述した実施形態では、磁極片２は、軸方向ｂに沿って直線状に配置されているが、他の幾つかの実施形態では、図１２～図１４に示すように、磁極片装置１が備える複数（全て）の磁極片２の各々は、軸方向ｂに対して傾斜する傾斜部２１を含んでいても良い。

図１２～図１３に示す実施形態では、磁極片装置１が備える複数の磁極片２の各々は、軸方向ｂ（軸線ｌ）に対して一方向に所定の傾斜角度θ（スキュー角。以下同様。）だけ傾斜している。つまり、各磁極片２の全体が傾斜部２１となっている。このため、各磁極片２の軸方向ｂにおける両端部の周方向ａにおける位置は互いに異なっている。

他方、図１４に示す実施形態では、各磁極片２は、磁極片装置１が備える複数の磁極片２の各々は、軸方向ｂ（軸線ｌ）に対して互いに逆方向に一方向に傾斜する傾斜部２１を含んでいる。すなわち、各磁極片２は、軸方向ｂにおける一方の端部から磁極片２の中央付近まで、軸方向ｂ（軸線ｌ）に対して所定の角度（傾斜角度θ_１）だけ一方向に傾斜する第１傾斜部２１ａと、この中央付近から他方の端部まで同じ角度（傾斜角度θ_２（θ_１＝θ_１））だけ逆向きに一方向に傾斜する第２傾斜部２１ｂと、を有している。このため、各磁極片２の軸方向ｂにおける両端部の周方向ａにおける位置は互いに同じとなっている。
ただし、本実施形態に本発明は限定されない。他の幾つかの実施形態では、第１傾斜部２１ａの傾斜角度θ_１および第２傾斜部２１ｂの傾斜角度θ_２の絶対値は異なっていても良い。

また、上記の傾斜角度θについては、図１３に示すように、磁極片装置１の軸方向ｂの長さをＬ、磁極片装置１における磁極片２の間隔（ピッチ）をＰ、軸方向ｂと傾斜部２１（第１傾斜部２１ａあるいは第２傾斜部２１ｂ）の延在方向とのなす角度（傾斜角度）をθ、とした場合に、θ≦ｔａｎ^－１（Ｐ／Ｌ）の関係を満たしても良い。また、傾斜角度θは０よりも大きいことを考慮すると、０＜θ≦ｔａｎ^－１（Ｐ／Ｌ）の関係を満たしても良い。

より詳細には、磁極片装置１の周方向ａの長さは、軸線ｌからの距離（半径ｒ）とすると２πｒなので、磁極片装置１が備える複数の磁極片２の数をＮとすると、Ｐ＝２πｒ／Ｎとなる。よって、θ≦ｔａｎ^－１（２πｒ／Ｎ／Ｌ）となる。なお、図１４に示すような実施形態においても、第１傾斜部２１ａおよび第２傾斜部２１ｂの両方の傾斜角度θ（θ_１、θ_２）が、それぞれ、上記の関係を満たすようにしても良い。

上記の構成によれば、傾斜部２１の軸方向ｂに対する傾斜角度θ（スキュー角）は、最大で、周方向ａに沿って間隔を空けて配置される複数の磁極片２の間隔（１ピッチ）分である。これによって、高調波の抑制をより効果的に行うことができる。

本発明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。
（付記）

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る磁極片装置（１）は、
磁気歯車（９）における内径側磁石界磁（８）と外径側磁石界磁（７）との間に配置される磁極片装置（１）であって、
前記磁気歯車（９）の周方向（ａ）に間隔を空けて配置された複数の磁極片（２）を備え、
前記複数の磁極片（２）の各々は、長手方向を有する板形状の複数の電磁鋼板（３）を有し、
前記複数の電磁鋼板（３）の各々は、前記長手方向が前記磁気歯車（９）の軸方向（ｂ）に沿った状態で、前記周方向（ａ）に沿って積層されている。

上記（１）の構成によれば、磁極片装置（１）が備える各磁極片（２）（ポールピース）は、その長手方向が磁気歯車（９）（磁極片装置（１））の軸方向（ｂ）に沿った状態で、磁気歯車（９）の周方向（ａ）に沿って積層された複数の電磁鋼板（３）で形成されている。これによって、磁極片装置（１）に配置された状態では、各磁極片（２）の軸方向（ｂ）および径方向（ｃ）の各々における端部が複数の電磁鋼板（３）が重ね合わされていることによりスリット状に形成される。このため、各磁極片（２）における軸方向（ｂ）の端部での漏れ磁束による鉄損（渦電流損）を低減することができる。よって、このような磁極片装置（１）を備える磁気歯車（９）（磁束変調型）の効率を向上させることができる。

また、複数の電磁鋼板（３）を軸方向（ｂ）に沿って積層する場合に比べて、磁極片（２）を形成するのに必要な電磁鋼板（３）の積層枚数を少なくすることができる。よって、磁極片（２）の積層後の寸法精度（積層後の寸法誤差＝板厚誤差×積層枚数）を向上させることができる。また、このように電磁鋼板（３）の積層枚数が少ない分だけ、磁極片（２）の製造の際に複数の電磁鋼板（３）を重ね合わせた時の各電磁鋼板（３）の端面のズレを小さくすることができ、例えば加圧クランプして線溶接による固定をする場合などには線溶接固定の適用を容易に行うことができる。複数の電磁鋼板（３）を軸方向（ｂ）に沿って積層する場合には、チタン合金等の非磁性体長尺締結ボルトを用いるが、そのようなボルトも不要となり、部品点数およびコストを低減することもできる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記複数の磁極片（２）の各々は、前記複数の電磁鋼板（３）における少なくとも隣接する一対の電磁鋼板（３）の間に配置された、前記電磁鋼板（３）よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導板（４）をさらに有する。

上記（２）の構成によれば、複数の磁極片（２）の各々において複数の電磁鋼板（３）は、少なくとも一枚の高熱伝導板（４）を挟みつつ積層されている。このような高熱伝導板（４）により、上記の２つのエアギャップ（Ｇ）間で熱伝導が起こるようにすることで、磁極片（２）をより均一に効率良く冷却することができる。よって、磁極片装置（１）の内周側および外周側の各々のエアギャップ（Ｇ）に供給される冷却媒体による各磁極片（２）の冷却をより効率良く行うことができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記高熱伝導板（４）は、炭素繊維強化プラスチックで形成されており、
前記炭素繊維強化プラスチックの繊維の配向方向が前記磁気歯車（９）の径方向（ｃ）に沿っている部分を有する。
上記（３）の構成によれば、高熱伝導板（４）を構成する炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の繊維は、少なくとも一部において径方向（ｃ）に沿って配向されている。熱は、繊維の配向方向（繊維方向（Ｄ））に沿ってより良く伝導される。よって、繊維方向（Ｄ）が径方向（ｃ）に沿っていることによって、径方向（ｃ）以外に沿っている場合よりも、磁極片（２）を効果的に冷却することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
前記炭素繊維強化プラスチックにはピッチ系炭素繊維を用いている。
上記（４）の構成によれば、高熱伝導板（４）をピッチ系の炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で形成することにより、適切な高熱伝導板（４）を得ることができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）～（４）の構成において、
前記複数の電磁鋼板（３）の各々は、
所定の径方向（ｃ）高さを有する本体部（３１）と、
前記長手方向における前記本体部（３１）の少なくとも一方側に設けられ、前記本体部（３１）の前記径方向（ｃ）高さよりも小さい径方向（ｃ）高さを有する小高さ端部（３２）と、を含む。

上記（５）の構成によれば、各電磁鋼板（３）は、長手方向（軸方向ｂ）の少なくとも一方側の端部（３２）の径方向（ｃ）高さは、本体部（３１）の径方向（ｃ）高さよりも小さい。これによって、磁極片（２）の端部における軸方向の漏れ磁束を低減することができ、鉄損（渦電流損）を抑制することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記複数の磁極片（２）の少なくとも一つは、前記小高さ端部（３２）を有する前記複数の電磁鋼板（３）から構成される第１磁極片（２ａ）であり、
前記第１磁極片（２ａ）の前記小高さ端部（３２）には、前記電磁鋼板（３）よりも高い熱伝導率を有するカバー部材（３３）が装着されている。

上記（６）の構成によれば、小高さ端部（３２）を有する複数の電磁鋼板（３）で構成された磁極片（２）の小高さ端部（３２）側の端部には、その電磁鋼板（３）よりも高い熱伝導率を有する例えばピッチ系ＣＦＲＰブロックなどで形成されたカバー部材（３３）が装着されている。これによって、磁極片（２）の冷却性をより向上させることができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）～（６）の構成において、
前記複数の電磁鋼板（３）の各々の前記長手方向に沿った透磁率をＰ１、前記長手方向と直交する短手方向に沿った透磁率をＰ２とした場合に、Ｐ１＜Ｐ２の関係を満たす。

上記の構成によれば、各電磁鋼板（３）は、磁極片（２）の構成部材として磁気歯車（９）に設置された際に、径方向（ｃ）に良好な磁気特性（高透磁率）を有し、軸方向（ｂ）にはより低い透磁率を有するような異方性を有する。磁極片装置（１）の外周側に位置する外径側磁石界磁（７）および内周側に位置する内径側磁石界磁（８）の磁界の向きは共に径方向（ｃ）であるが、各電磁鋼板（３）が、この磁界の向きに沿うように透磁率の異方性を有することで、軸方向（ｂ）への漏れ磁束をさらに低減することができる。よって、磁気歯車（９）のトルクや効率をさらに向上させることができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）～（７）の構成において、
前記複数の電磁鋼板（３）の少なくとも一つは、前記軸方向（ｂ）に沿って配列された板状の複数の電磁鋼板（３）片を有する分割電磁鋼板（３ａ）である。
上記（８）の構成によれば、磁極片（２）を構成する少なくとも一つの電磁鋼板（３）は、長手方向における１以上の位置において分割された複数の電磁鋼板（３）片で構成されている。これによって、電磁鋼板（３）の面内で発生する渦電流損を低減させることができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（８）の構成において、
少なくとも一つの前記分割電磁鋼板（３ａ）は、第１の分割電磁鋼板（３ａ）と、第２の分割電磁鋼板（３ａ）とを含み、
前記第１の分割電磁鋼板（３ａ）の前記長手方向における分割位置は、前記第２の分割電磁鋼板（３ａ）の前記長手方向における分割位置とは異なっている。
上記（９）の構成によれば、分割位置が分割電磁鋼板（３ａ）の軸方向（ｂ）における特定の位置とならないため、積層された磁極片（２）の剛性の低下を小さくすることができる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）～（９）の構成において、
前記複数の電磁鋼板（３）の少なくとも一つは、前記長手方向と直交する短手方向に沿って切欠きが形成されたスリット電磁鋼板（３ｂ）である。
上記（１０）の構成によれば、磁極片（２）を構成する少なくとも一つの電磁鋼板（３）には、長手方向における１以上の位置において、短手方向に沿った切り欠きが形成されている。これによって、電磁鋼板（３）の面内で発生する渦電流損を低減させることができる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１０）の構成において、
少なくとも一つの前記スリット電磁鋼板（３ｂ）は、第１のスリット電磁鋼板（３ｂ）と、第２のスリット電磁鋼板（３ｂ）とを含み、
前記第１のスリット電磁鋼板（３ｂ）の前記長手方向における前記切欠きの位置は、前記第２のスリット電磁鋼板（３ｂ）の前記長手方向における前記切欠きの位置とは異なっている。
上記（１１）の構成によれば、切り欠きの位置がスリット電磁鋼板（３ｂ）の軸方向（ｂ）における特定の位置とならないため、積層された磁極片（２）の剛性の低下を小さくすることができる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）～（１１）の構成において、
前記複数の磁極片（２）の少なくとも１つは、外周面および内周面の少なくとも一方に設けられた、前記長手方向と直交する短手方向に沿って延在する線状の溶接部（２２）をさらに有する。

上記（１２）の構成によれば、磁極片（２）を構成する複数の電磁鋼板（３）は、例えば、積層した複数の電磁鋼板（３）を圧縮した状態などで数か所に分けて線溶接することで固定されている。線溶接によって溶接面積を小さくすることができ、溶接による鉄損（渦電流損）への影響を小さくすることができる。

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）～（１２）の構成において、
前記複数の磁極片（２）の各々は、前記軸方向（ｂ）に対して傾斜する傾斜部（２１）を含む。
上記（１３）の構成によれば、磁気歯車（９）と発電機（モータ）とを一体化した磁気ギアード発電機（モータ）に特有の高調波をキャンセルすることが可能となり、振動や騒音を低減させることができる。

（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）の構成において、
前記磁極片装置（１）における前記複数の磁極片（２）の各々の間隔をＰ、
前記磁極片装置（１）の前記軸方向（ｂ）の長さをＬ、
前記軸方向（ｂ）と前記傾斜部（２１）の延在方向とのなす角度をθとした場合に、
θ≦ｔａｎ^－１（Ｐ／Ｌ）の関係を満たす。

上記（１４）の構成によれば、傾斜部（２１）の軸方向（ｂ）に対する傾斜角度（スキュー角）は、最大で、周方向（ａ）に沿って間隔を空けて配置される複数の磁極片（２）の間隔（１ピッチ）分である。これによって、高調波の抑制をより効果的に行うことができる。

（１５）本発明の少なくとも一実施形態に係る磁気歯車（９）は、
内径側磁石界磁（８）と、
前記内径側磁石界磁（８）に対して外径側に配置される外径側磁石界磁（７）と、
前記内径側磁石界磁（８）と前記外径側磁石界磁（７）との間に配置される請求項１～１４のいずれか１項に記載の磁極片装置（１）と、を備える。
上記（１５）の構成によれば、磁気歯車（９）は上述した磁極片装置（１）を備える。これによって、上記（１）～（１４）と同様の効果を奏する磁気歯車（９）を提供することができる。

１ 磁極片装置
２ 磁極片
２ａ 第１磁極片
２１ 傾斜部
２１ａ 第１傾斜部
２１ｂ 第２傾斜部
２２ 溶接部
３ 電磁鋼板
３１ 本体部
３２ 小高さ端部
３３ カバー部材
３ａ 分割電磁鋼板
３ｐ 電磁鋼板片
３ｂ スリット電磁鋼板
４ 高熱伝導板
５２ 外周カバー部材
５３ 内周カバー部材
５４ 隣接間空間
７ 外径側磁石界磁
７１ 磁極対
７２ 支持部材
７３ コイル
８ 内径側磁石界磁
８１ 磁極対
８２ 支持部材
９ 磁気歯車
Ｇ エアギャップ
ａ 周方向
ｂ 軸方向
ｃ 径方向
ｌ 軸線
Ｄ 繊維方向（ＣＦＲＰ）

Claims (14)

1. 磁気歯車における内径側磁石界磁と外径側磁石界磁との間に配置される磁極片装置であって、
   前記磁気歯車の周方向に間隔を空けて配置された複数の磁極片を備え、
   前記複数の磁極片の各々は、長手方向を有する板形状の複数の電磁鋼板を有し、
   前記複数の電磁鋼板の各々は、前記長手方向が前記磁気歯車の軸方向に沿った状態で、前記周方向に沿って積層され、
   前記複数の電磁鋼板の各々の前記長手方向に沿った透磁率をＰ１、前記長手方向と直交する短手方向に沿った透磁率をＰ２とした場合に、Ｐ１＜Ｐ２の関係を満たす磁極片装置。
2. 前記複数の磁極片の各々は、前記複数の電磁鋼板における少なくとも隣接する一対の電磁鋼板の間に配置された、前記電磁鋼板よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導板をさらに有する請求項１に記載の磁極片装置。
3. 前記高熱伝導板は、炭素繊維強化プラスチックで形成されており、
   前記炭素繊維強化プラスチックの繊維の配向方向が前記磁気歯車の径方向に沿っている部分を有する請求項２に記載の磁極片装置。
4. 前記炭素繊維強化プラスチックにはピッチ系炭素繊維を用いている請求項３に記載の磁極片装置。
5. 前記複数の電磁鋼板の各々は、
   所定の径方向高さを有する本体部と、
   前記長手方向における前記本体部の少なくとも一方側に設けられ、前記本体部の前記径方向高さよりも小さい径方向高さを有する小高さ端部と、を含む請求項１～４のいずれか１項に記載の磁極片装置。
6. 前記複数の磁極片の少なくとも一つは、前記小高さ端部を有する前記複数の電磁鋼板から構成される第１磁極片であり、
   前記第１磁極片の前記小高さ端部には、前記電磁鋼板よりも高い熱伝導率を有するカバー部材が装着されている請求項５に記載の磁極片装置。
7. 前記複数の電磁鋼板の少なくとも一つは、前記軸方向に沿って配列された板状の複数の電磁鋼板片を有する分割電磁鋼板である請求項１～６のいずれか１項に記載の磁極片装置。
8. 少なくとも一つの前記分割電磁鋼板は、第１の分割電磁鋼板と、第２の分割電磁鋼板とを含み、
   前記第１の分割電磁鋼板の前記長手方向における分割位置は、前記第２の分割電磁鋼板の前記長手方向における分割位置とは異なっている請求項７に記載の磁極片装置。
9. 前記複数の電磁鋼板の少なくとも一つは、前記長手方向と直交する短手方向に沿って切欠きが形成されたスリット電磁鋼板である請求項１～８のいずれか１項に記載の磁極片装置。
10. 少なくとも一つの前記スリット電磁鋼板は、第１のスリット電磁鋼板と、第２のスリット電磁鋼板とを含み、
    前記第１のスリット電磁鋼板の前記長手方向における前記切欠きの位置は、前記第２のスリット電磁鋼板の前記長手方向における前記切欠きの位置とは異なっている請求項９に記載の磁極片装置。
11. 前記複数の磁極片の少なくとも１つは、外周面および内周面の少なくとも一方に設けられた、前記長手方向と直交する短手方向に沿って延在する線状の溶接部をさらに有する請求項１～１０のいずれか１項に記載の磁極片装置。
12. 前記複数の磁極片の各々は、前記軸方向に対して傾斜する傾斜部を含む請求項１～１１のいずれか１項に記載の磁極片装置。
13. 前記磁極片装置における前記複数の磁極片の各々の間隔をＰ、
    前記磁極片装置の前記軸方向の長さをＬ、
    前記軸方向と前記傾斜部の延在方向とのなす角度をθとした場合に、
    θ≦ｔａｎ－１（Ｐ／Ｌ）の関係を満たす請求項１２に記載の磁極片装置。
14. 内径側磁石界磁と、
    前記内径側磁石界磁に対して外径側に配置される外径側磁石界磁と、
    前記内径側磁石界磁と前記外径側磁石界磁との間に配置される請求項１～１３のいずれか１項に記載の磁極片装置と、を備える磁気歯車。

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