WO2021149699A1 - 磁気ギアード回転電機 - Google Patents

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WO2021149699A1
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stator
rotor
vibration damping
damping member
electric machine
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隆之 清水
良次 岡部
林　健太郎
崇俊 松下
梅田　彰彦
幹人 佐々木
将之 左海
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三菱重工業株式会社
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    • F16H49/00—Other gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/086—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly
    • H02K7/088—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly radially supporting the rotor directly

Definitions

  • the present disclosure relates to a magnetic geared rotary electric machine.
  • the present application claims priority with respect to Japanese Patent Application No. 2020-0099938 filed in Japan on January 24, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 discloses a magnetic geared rotary electric machine in which a low-speed rotor (first rotor), a high-speed rotor (second rotor), and a stator are coaxially rotatable relative to each other.
  • first rotor low-speed rotor
  • second rotor high-speed rotor
  • stator stator
  • the high-speed rotor is rotated by the magnetomotive force of a coil provided on the stator, so that the low-speed rotor, which is an output shaft, rotates at a predetermined reduction ratio due to harmonic flux.
  • a magnetic force having a specific frequency is generated based on the number of poles N l of the low-speed rotor, the number of pole pairs N h of the high-speed rotor, and the number N s of pole pairs of the stator.
  • the low-frequency magnetic force of N l ⁇ N s contributes to driving the high-speed rotor.
  • the high-frequency magnetic force of N l + N s does not contribute to driving the high-speed rotor, but rather causes vibration of the stator. Vibration of the stator may lead to noise and fatigue failure. Therefore, there is an increasing demand for a technique capable of suppressing the vibration of the stator.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a magnetic geared rotary electric machine in which the generation of vibration is suppressed.
  • the magnetic geared rotary electric machine has a stator core that forms an annular shape about an axis, a coil provided in a slot of the stator core, and a circumferential interval inside the stator core.
  • a stator having a plurality of stator magnets provided apart from each other, a first rotor having a plurality of pole pieces provided inside the stator at intervals in the circumferential direction of the axis, and an inside of the first rotor.
  • the rotor core is provided on the rotor core, and a second rotor having a plurality of rotor magnets provided on the rotor core at intervals in the circumferential direction.
  • the stator is made of fiber reinforced plastic and is provided on the inner surface of the stator core. Further provided with a vibration damping member.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. It is a figure which shows the modification of the vibration damping member which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. It is a figure which shows the other modification of the vibration damping member which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. It is an enlarged sectional view of the main part of the magnetic geared rotary electric machine which concerns on 2nd Embodiment of this disclosure. It is sectional drawing of the magnetic geared rotary electric machine which concerns on 3rd Embodiment of this disclosure.
  • the magnetic geared rotary electric machine 100 includes a stator 1, a first rotor 2, a second rotor 3, a casing 4, and a bearing B.
  • the magnetic geared rotary electric machine 100 is attached to a rotary shaft 6 extending along the axis Ac.
  • the first rotor 2 and the second rotor 3 rotate around the axis Ac to function as an electric motor.
  • a rotational force torque
  • it functions as a generator by the induced electromotive force accompanying the rotation of the first rotor 2 and the second rotor 3.
  • the casing 4 has an annular shape centered on the axis line Ac. A space is formed inside the casing 4.
  • the stator 1 is provided on the inner surface of the casing 4 that faces inward in the radial direction with respect to the axis Ac (casing inner peripheral surface 5A).
  • the stator 1 has a stator core 1A, a plurality of coils C, a plurality of stator magnets 1B, and a vibration damping member 90.
  • the stator core 1A has an annular back yoke 71 centered on the axis Ac, and a plurality of teeth 7T protruding inward in the radial direction from the back yoke 71 and arranged at intervals in the circumferential direction.
  • the teeth 7T has a teeth main body 72 extending radially inward from the back yoke 71, and a teeth tip portion 73 integrally provided at the radial inner end of the teeth main body 72.
  • the tooth tip portion 73 projects toward both sides in the circumferential direction.
  • a coil C is attached to the teeth body 72.
  • the coil C is formed by winding a copper wire or the like around the teeth body 72.
  • the area surrounded by the back yoke 71, the pair of tooth bodies 72 adjacent to each other, and the tip end portion 73 of the teeth is a slot S for accommodating the coil C.
  • a plurality of stator magnets 1B are arranged so as to be adjacent to each other in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the stator core 1A, that is, the inner surface of the tooth tip portion 73 in the radial direction.
  • the stator magnet 1B is a permanent magnet such as a ferrite magnet or a neodymium magnet.
  • the poles of the stator magnets 1B adjacent to each other are different. That is, the stator magnets 1B having different poles are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the inner peripheral surface defined by the stator magnets 1B is a cylindrical inner peripheral surface 1S as a part of the inner surface of the stator core 1A.
  • a vibration damping member 90 is attached to the inner peripheral surface 1S of the cylinder.
  • the vibration damping member 90 is provided to attenuate the vibration generated in the stator core 1A.
  • a relatively flexible fiber reinforced plastic containing an aramid resin or a Vectran resin is used as the vibration damping member 90.
  • a glass fiber reinforced resin or a carbon fiber reinforced resin can be used as the vibration damping member 90.
  • the vibration damping member 90 itself can absorb and attenuate the vibration of the stator core 1A.
  • the vibration damping member 90 has a cylindrical shape extending along the inner peripheral surface 1S of the cylinder.
  • the first rotor 2 is provided inside the stator 1.
  • the first rotor 2 has a disk portion 5, a first rotor main body 2H, and a pole piece 2P.
  • the disk portion 5 has a disk shape centered on the axis line Ac, and is attached to the rotating shaft 6.
  • the first rotor main body 2H is attached to the outer peripheral side of the disk portion 5.
  • the first rotor main body 2H has a cylindrical tubular portion 21 centered on the axis line Ac, and a pair of support portions 22 projecting outward in the radial direction from the outer peripheral surface of the tubular portion 21.
  • the tubular portion 21 is supported on the inner peripheral surface of the casing 4 via a bearing B (outer bearing B1).
  • a plurality of pole pieces 2P are provided on the radial outer edge of the pair of support portions 22.
  • the pole piece 2P is a magnetic material, and generates a high frequency of magnetic flux by interacting with the magnetic force of the stator magnet 1B and the rotor magnet 3B described later. As shown in FIG. 2, a plurality of pole pieces 2P are provided at intervals in the circumferential direction.
  • the second rotor 3 is provided between the pair of support portions 22 in the first rotor main body 2H.
  • the second rotor 3 has a rotor core 3A and a rotor magnet 3B.
  • the rotor core 3A has an annular shape centered on the axis line Ac.
  • the inner peripheral surface of the rotor core 3A is rotatably supported via the bearing B (inner bearing B2) by the outer peripheral surface of the tubular portion 21 of the first rotor main body 2H.
  • a plurality of rotor magnets 3B are arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotor core 3A.
  • the rotor magnet 3B faces the pole piece 2P described above from the inner peripheral side.
  • the magnetic geared rotary electric machine 100 when used as a generator, a rotational force (torque) around the axis Ac is applied to the rotary shaft 6. As a result, the first rotor 2 and the second rotor 3 rotate due to the rotation of the rotating shaft 6. An induced electromotive force is generated in the coil C as the first rotor 2 and the second rotor 3 rotate. By taking out this electric power to the outside, the magnetic geared rotary electric machine 100 can be used as a generator.
  • a magnetic force having a specific frequency is generated based on the number of poles N l of the first rotor 2, the number of pole pairs N h of the second rotor 3, and the number of pole pairs N s of the stator 1.
  • the low-frequency magnetic force of N l ⁇ N s contributes to driving the second rotor 3.
  • the high-frequency magnetic force of N l + N s does not contribute to the driving of the second rotor 3, but rather causes the stator 1 to vibrate. The vibration of the stator 1 may lead to noise and fatigue failure.
  • the vibration damping member 90 is provided on the inner surface (cylindrical inner peripheral surface 1S) of the stator 1. According to this configuration, even when vibration is generated in the stator 1, the vibration damping member 90 can absorb and attenuate the vibration. In particular, since fiber reinforced plastic is used as the vibration damping member 90, durability can be ensured as compared with other resin materials that do not contain fibers. Further, since the vibration damping member 90 is made of fiber reinforced plastic, eddy current and heat generation can be suppressed unlike the case where other metal materials are used. As a result, the magnetic geared rotary electric machine 100 can be operated more stably.
  • the vibration damping member 90 is provided on the inner peripheral surface 1S of the cylinder defined by the stator magnet 1B. That is, the vibration damping member 90 is provided over the entire area in the circumferential direction on the inner peripheral side of the stator 1. As a result, the vibration of the stator 1 can be stably absorbed and damped over the entire circumferential direction.
  • the first embodiment of the present disclosure has been described above. It is possible to make various changes and modifications to the above configuration as long as it does not deviate from the gist of the present disclosure. For example, as shown in FIG. 3, it is also possible to form a plurality of holes h that penetrate the vibration damping member 90b in the thickness direction (diameter direction with respect to the axis Ac) in the vibration damping member 90b.
  • the possibility that heat stays in the stator 1 through the hole h can be reduced.
  • the magnetic geared rotary electric machine 100 can be operated more stably.
  • the vibration damping member 90c can be composed of a plurality of vibration damping pieces P arranged at intervals in the axis Ac direction.
  • Each vibration damping piece P has a cylindrical shape centered on the axis line Ac. It is also possible to form each vibration damping piece P by combining a plurality of arc-shaped members.
  • a cavity 8 for accommodating the stator magnet 1B is formed on the inner peripheral surface of the stator core 1A by denting outward in the radial direction.
  • the surface facing inward in the radial direction in the cavity 8 is the bottom surface 8A, and the pair of surfaces facing the circumferential direction are the side surfaces 8B, respectively.
  • the bottom surface 8A and the side surface 8B are a part of the inner surface of the stator core 1A.
  • a thin plate-shaped damping member 91 is provided at least on the bottom surface 8A.
  • the vibration damping member 91 is provided on the side surface 8B in addition to the bottom surface 8A. That is, the stator magnet 1B is surrounded by these vibration damping members 91.
  • the vibration damping member 91 can absorb and attenuate the vibration generated in the stator 1. Further, as compared with the case where the vibration damping member is provided between the stator 1 and the first rotor 2, it is possible to secure a large clearance between the stator 1 and the first rotor 2. As a result, the magnetic geared rotary electric machine 100 can be operated more stably.
  • the second embodiment of the present disclosure has been described above. It is possible to make various changes and modifications to the above configuration as long as it does not deviate from the gist of the present disclosure.
  • the vibration damping member 91 described in the second embodiment and the vibration damping member 90 described in the first embodiment can be used in combination.
  • the vibration damping member 92 is provided on the wall surface 2S of the slot S (described above) in the stator core 1A.
  • the wall surface 2S of the slot S is a surface formed by an inner peripheral surface of the back yoke 71 and a pair of adjacent teeth 7T (teeth body 72), and is a part of the inner surface of the stator core 1A.
  • the vibration damping member 92 is interposed between the coil C and the wall surface 2S.
  • the vibration damping member 92 is provided on the wall surface 2S of the slot S, so that the vibration generated in the stator 1 can be absorbed and damped. Further, since the vibration damping member 92 is firmly pressed against the wall surface 2S by the coil C, the possibility that the vibration damping member 92 falls off can be reduced.
  • the third embodiment of the present disclosure has been described above. It is possible to make various changes and modifications to the above configuration as long as it does not deviate from the gist of the present disclosure.
  • at least one of the vibration damping member 92 described in the third embodiment, the vibration damping member 91 described in the second embodiment, and the vibration damping member 90 described in the first embodiment may be used in combination. Is also possible.
  • the magnetic geared rotary electric machine 100 has an annular stator core 1A centered on an axis Ac, a coil C provided in a slot S of the stator core 1A, and a circumference inside the stator core 1A.
  • a first having a stator 1 having a plurality of stator magnets 1B provided at intervals in the direction, and pole pieces 2P having a plurality of pole pieces 2P provided at intervals in the circumferential direction of the axis Ac inside the stator 1.
  • a rotor 2, a rotor core 3A provided inside the first rotor 2, and a second rotor 3 having a plurality of rotor magnets 3B provided on the rotor core 3A at intervals in the circumferential direction are provided.
  • the stator 1 is further provided with a vibration damping member 90 made of fiber-reinforced plastic and provided on the inner surface of the stator core 1A.
  • the vibration damping member 90 can absorb and attenuate the vibration.
  • fiber reinforced plastic is used as the vibration damping member 90, durability can be ensured as compared with other resin materials that do not contain fibers.
  • the vibration damping member 90 is made of fiber reinforced plastic, eddy current and heat generation can be suppressed.
  • the stator core 1A has a cylindrical inner peripheral surface 1S defined by the plurality of stator magnets 1B as the inner surface, and the vibration damping member 90 has the vibration damping member 90. , Is provided along the inner peripheral surface 1S of the cylinder.
  • the vibration damping member 90 is provided on the inner peripheral surface 1S of the cylinder defined by the stator magnet 1B. That is, the vibration damping member 90 is provided over the entire area in the circumferential direction on the inner peripheral side of the stator 1. As a result, the vibration of the stator 1 can be stably absorbed and damped over the entire circumferential direction.
  • the vibration damping member 90b is formed with a plurality of holes h penetrating the vibration damping member 90b in the radial direction.
  • a plurality of holes h are formed in the vibration damping member 90b.
  • the hole h can reduce the possibility of heat staying in the stator 1.
  • the magnetic geared rotary electric machine 100 can be operated more stably.
  • the vibration damping member 90c has a plurality of vibration damping pieces P arranged at intervals in the axis Ac direction.
  • the vibration damping member 90c is composed of a plurality of vibration damping pieces P. A gap is formed between the damping pieces P. With this interval, the possibility that heat stays in the stator 1 can be reduced. As a result, the magnetic geared rotary electric machine 100 can be operated more stably.
  • the stator core 1A accommodates the stator magnets 1B, is arranged at intervals in the circumferential direction, and faces inward in the radial direction as the inner surface.
  • a plurality of cavities 8 having a bottom surface 8A are formed, and the vibration damping member 91 is provided at least on the bottom surface 8A.
  • the vibration damping member 91 can absorb and attenuate the vibration generated in the stator 1. Further, as compared with the case where the vibration damping member is provided between the stator 1 and the first rotor 2, it is possible to secure a large clearance between the stator 1 and the first rotor 2. As a result, the magnetic geared rotary electric machine 100 can be operated more stably.
  • the vibration damping member 92 is provided between the wall surface 2S of the slot S as the inner surface and the coil C.
  • the vibration damping member 92 is provided on the wall surface 2S of the slot S, so that the vibration generated in the stator 1 can be absorbed and damped. Further, since the vibration damping member 92 is firmly pressed against the wall surface 2S by the coil C, the possibility that the vibration damping member 92 falls off can be reduced.

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Abstract

磁気ギアード回転電機は、軸線を中心として環状をなすステータコア、コイル、及びステータコアの内側に設けられたステータ磁石を有するステータと、複数のポールピースを有する第一ロータと、第一ロータの内側に設けられたロータコア、及びロータコアに設けられた複数のロータ磁石を有する第二ロータと、を備え、ステータは、繊維強化プラスチックからなりステータコアの内面に設けられた制振部材をさらに備える。

Description

磁気ギアード回転電機
　本開示は、磁気ギアード回転電機に関する。
　本願は、２０２０年１月２４日に日本に出願された特願２０２０－００９９３８号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　下記特許文献１には、低速ロータ（第一ロータ）、高速ロータ（第二ロータ）、ステータが同軸に相対回転可能とされた磁気ギア―ド回転電機が開示されている。
　磁気ギア―ド回転電機を、例えばモータとして用いる場合には、ステータに設けたコイルの起磁力により高速ロータを回転させることで、高調波磁束により出力軸である低速ロータが所定の減速比で回転する。
特開２０１４－１６３４３１号公報
　上記のような磁気ギアード回転電機では、低速ロータの極数Ｎｌ、高速ロータの極対数Ｎｈ、及びステータの極対数Ｎｓに基づいて、特定の周波数の磁力が発生する。このうち、Ｎl－Ｎsの低周波磁力は、高速ロータの駆動に寄与する。一方で、Ｎl +Ｎsの高周波磁力は、高速ロータの駆動には寄与せず、むしろステータの振動発生の原因となってしまう。ステータの振動は、騒音や疲労破壊につながる虞がある。そこで、ステータの振動を抑制することが可能な技術に対する要請が高まっている。
　本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、振動の発生が抑制された磁気ギアード回転電機を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本開示に係る磁気ギアード回転電機は、軸線を中心として環状をなすステータコア、該ステータコアのスロット内に設けられたコイル、及び、前記ステータコアの内側に周方向に間隔をあけて複数が設けられたステータ磁石を有するステータと、該ステータの内側で、前記軸線の周方向に間隔をあけて複数が設けられたポールピースを有する第一ロータと、該第一ロータの内側に設けられたロータコア、及び、該ロータコアに周方向に間隔をあけて設けられた複数のロータ磁石を有する第二ロータと、を備え、前記ステータは、繊維強化プラスチックからなり前記ステータコアの内面に設けられた制振部材をさらに備える。
　本開示によれば、振動の発生が抑制された磁気ギアード回転電機を提供することができる。
本開示の第一実施形態に係る磁気ギアード回転電機の構成を示す断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。 本開示の第一実施形態に係る制振部材の変形例を示す図である。 本開示の第一実施形態に係る制振部材の他の変形例を示す図である。 本開示の第二実施形態に係る磁気ギアード回転電機の要部拡大断面図である。 本開示の第三実施形態に係る磁気ギアード回転電機の断面図である。
（第一実施形態）
（磁気ギアード回転電機の構成）
　以下、本開示の第一実施形態に係る磁気ギアード回転電機１００について、図１と図２を参照して説明する。図１に示すように、磁気ギアード回転電機１００は、ステータ１と、第一ロータ２と、第二ロータ３と、ケーシング４と、軸受Ｂと、を備えている。磁気ギアード回転電機１００は、軸線Ａｃに沿って延びる回転軸６に取り付けられている。外部から電力供給した場合、第一ロータ２、及び第二ロータ３が軸線Ａｃ回りに回転することで電動機として機能する。一方で、回転軸６に外部から回転力（トルク）を与えた場合、第一ロータ２、及び第二ロータ３の回転に伴う誘導起電力によって発電機として機能する。
（ケーシング、ステータの構成）
　ケーシング４は、軸線Ａｃを中心とする円環状をなしている。ケーシング４の内部には空間が形成されている。ステータ１は、このケーシング４の内面のうち、軸線Ａｃに対する径方向内側を向く面（ケーシング内周面５Ａ）に設けられている。
　図２に示すように、ステータ１は、ステータコア１Ａと、複数のコイルＣと、複数のステータ磁石１Ｂと、制振部材９０と、を有している。ステータコア１Ａは、軸線Ａｃを中心とする円環状のバックヨーク７１と、バックヨーク７１から径方向内側に突出するとともに、周方向に間隔をあけて配列された複数のティース７Ｔと、を有している。ティース７Ｔは、バックヨーク７１から径方向内側に延びるティース本体７２と、ティース本体７２の径方向内側の端部に一体に設けられたティース先端部７３と、を有している。ティース先端部７３は、周方向の両側に向かって張り出している。
　ティース本体７２にはコイルＣが取り付けられている。コイルＣは、銅線等をティース本体７２の周囲に巻き掛けることで形成されている。バックヨーク７１と、互いに隣接する一対のティース本体７２、及びティース先端部７３とによって囲まれた領域は、コイルＣを収容するためのスロットＳとされている。
　ステータコア１Ａの内周面、つまりティース先端部７３の径方向内側の面には、周方向に隣接するように複数のステータ磁石１Ｂが配列されている。ステータ磁石１Ｂは、例えばフェライト磁石やネオジム磁石のような永久磁石である。互いに隣接するステータ磁石１Ｂ同士では、極が異なっている。つまり、異なる極のステータ磁石１Ｂが周方向に交互に配列されている。これらステータ磁石１Ｂによって画定される内周側の面は、ステータコア１Ａの内面の一部としての円筒内周面１Ｓとされている。
　この円筒内周面１Ｓには、制振部材９０が取り付けられている。制振部材９０は、ステータコア１Ａで発生する振動を減衰させるために設けられている。制振部材９０として具体的には、アラミド樹脂やベクトラン樹脂を含む、比較的に柔軟な繊維強化プラスチックが用いられる。この他、ガラス繊維強化樹脂や、炭素繊維強化樹脂を制振部材９０として用いることも可能である。これにより、制振部材９０自身がステータコア１Ａの振動を吸収して減衰させることが可能である。制振部材９０は、円筒内周面１Ｓに沿って広がる円筒状をなしている。
（第一ロータの構成）
　図１に示すように、第一ロータ２は、ステータ１の内側に設けられている。第一ロータ２は、円板部５と、第一ロータ本体２Ｈと、ポールピース２Ｐと、を有している。円板部５は、軸線Ａｃを中心とする円板状をなし、回転軸６に取り付けられている。円板部５の外周側には、第一ロータ本体２Ｈが取り付けられている。第一ロータ本体２Ｈは、軸線Ａｃを中心とする円筒状の筒部２１と、この筒部２１の外周面から径方向外側に張り出す一対の支持部２２と、を有している。筒部２１は、軸受Ｂ（外側軸受Ｂ１）を介してケーシング４の内周面上で支持されている。一対の支持部２２の径方向外側の端縁には、複数のポールピース２Ｐが設けられている。ポールピース２Ｐは、磁性体であり、ステータ磁石１Ｂ、及び後述するロータ磁石３Ｂの磁力との相互作用により、磁束の高周波を発生させる。図２に示すように、ポールピース２Ｐは、周方向に間隔をあけて複数設けられている。
（第二ロータの構成）
　図１に示すように、第二ロータ３は、第一ロータ本体２Ｈにおける一対の支持部２２同士の間に設けられている。第二ロータ３は、ロータコア３Ａと、ロータ磁石３Ｂと、を有している。ロータコア３Ａは、軸線Ａｃを中心とする円環状をなしている。ロータコア３Ａの内周面は、第一ロータ本体２Ｈにおける筒部２１の外周面によって、軸受Ｂ（内側軸受Ｂ２）を介して回転可能に支持されている。図２に示すように、ロータコア３Ａの外周面には、複数のロータ磁石３Ｂが周方向に複数配列されている。ロータ磁石３Ｂは、上述のポールピース２Ｐに対して内周側から対向している。
（作用効果）
　次に、上述の磁気ギアード回転電機１００の動作について説明する。磁気ギアード回転電機１００を電動機として用いる場合、まずコイルＣに外部から電力を供給する。これにより、コイルＣが励磁される。このコイルＣの磁力によって、第二ロータ３が軸線Ａｃ回りに回転する。さらに、第二ロータ３が回転することによって、第一ロータ２が回転する。第一ロータ２の回転数は、第一ロータ２の極数Ｎｌ、及び第二ロータ３の極対数Ｎｈに基づく減速比のもとで減速されている。具体的には、減速比Ｇは、Ｇ＝Ｎｌ／Ｎｈとなる。
　一方で、磁気ギアード回転電機１００を発電機として用いる場合には、回転軸６に軸線Ａｃ回りの回転力（トルク）を与える。これにより、回転軸６の回転によって第一ロータ２、及び第二ロータ３が回転する。第一ロータ２、及び第二ロータ３の回転に伴って、コイルＣで誘導起電力が発生する。この電力を外部に取り出すことで、磁気ギアード回転電機１００を発電機として用いることが可能となる。
　ところで、磁気ギアード回転電機１００では、第一ロータ２の極数Ｎｌ、第二ロータ３の極対数Ｎｈ、及びステータ１の極対数Ｎｓに基づいて、特定の周波数の磁力が発生する。このうち、Ｎl－Ｎsの低周波磁力は、第二ロータ３の駆動に寄与する。一方で、Ｎl＋Ｎsの高周波磁力は、第二ロータ３の駆動には寄与せず、むしろステータ１の振動発生の原因となってしまう。ステータ１の振動は、騒音や疲労破壊につながる虞がある。
　そこで、本実施形態では、ステータ１の内面（円筒内周面１Ｓ）に制振部材９０が設けられている。この構成によれば、ステータ１に振動が発生した場合であっても、制振部材９０によってこの振動を吸収し、減衰させることができる。特に、制振部材９０として、繊維強化プラスチックを用いていることから、繊維を含まない他の樹脂材料に比べて、耐久性を確保することができる。また、制振部材９０が繊維強化プラスチックで形成されていることから、他の金属材料を用いた場合と異なり、うず電流や発熱を抑えることもできる。その結果、磁気ギアード回転電機１００をより安定的に運用することが可能となる。
　さらに、上記構成によれば、ステータ磁石１Ｂによって画定される円筒内周面１Ｓに制振部材９０が設けられている。つまり、制振部材９０がステータ１の内周側における周方向の全域に設けられている。これにより、ステータ１の振動を周方向の全域で安定的に吸収・減衰させることができる。
　以上、本開示の第一実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、図３に示すように、制振部材９０ｂに、当該制振部材９０ｂを厚さ方向（軸線Ａｃに対する径方向）に貫通する複数の穴部ｈを形成することも可能である。
　この構成によれば、穴部ｈを通じて、ステータ１に熱が滞留してしまう可能性を低減することができる。その結果、磁気ギアード回転電機１００をより安定的に運用することができる。
　また、図４に示すように、制振部材９０ｃを、軸線Ａｃ方向に間隔をあけて配列された複数の制振ピースＰによって構成することも可能である。各制振ピースＰは、軸線Ａｃを中心とする円筒状をなしている。なお、複数の円弧状の部材を組み合わせることで各制振ピースＰを構成することも可能である。
　この構成では、制振ピースＰ同士の間には間隔が形成されている。この間隔を通じて、ステータ１に熱が滞留してしまう可能性を低減することができる。その結果、磁気ギアード回転電機１００をより安定的に運用することができる。
（第二実施形態）
　続いて、本開示の第二実施形態について、図５を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、ステータコア１Ａの内周面には、径方向外側に向かって凹むことでステータ磁石１Ｂを収容するキャビティ８が形成されている。キャビティ８内で径方向内側を向く面は底面８Ａとされ、周方向を向く一対の面はそれぞれ側面８Ｂとされている。これら底面８Ａ、及び側面８Ｂは、ステータコア１Ａの内面の一部である。
　少なくとも底面８Ａには、薄板状の制振部材９１が設けられている。本実施形態では、底面８Ａに加えて側面８Ｂにも制振部材９１が設けられている。つまり、ステータ磁石１Ｂは、これら制振部材９１によって囲まれている。
　上記構成によれば、制振部材９１によって、ステータ１で発生した振動を吸収・減衰させることができる。また、ステータ１と第一ロータ２との間に制振部材を設けた場合に比べて、これらステータ１及び第一ロータ２との間のクリアランスを大きく確保することができる。その結果、磁気ギアード回転電機１００をより安定的に運用することが可能となる。
　以上、本開示の第二実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第二実施形態で説明した制振部材９１と、第一実施形態で説明した制振部材９０とを組み合わせて用いることも可能である。
（第三実施形態）
　次に、本開示の第三実施形態について、図６を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、ステータコア１ＡにおけるスロットＳ（上述）の壁面２Ｓに制振部材９２が設けられている。なお、スロットＳの壁面２Ｓは、バックヨーク７１の内周面と、隣接する一対のティース７Ｔ（ティース本体７２）によって形成される面であって、ステータコア１Ａの内面の一部である。制振部材９２は、コイルＣと壁面２Ｓとの間に介在している。
　上記構成によれば、スロットＳの壁面２Ｓに制振部材９２が設けられていることによって、ステータ１で発生した振動を吸収・減衰させることができる。また、制振部材９２はコイルＣによって壁面２Ｓに対して強固に押し付けられていることから、当該制振部材９２が脱落する可能性を低減することもできる。
　以上、本開示の第三実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第三実施形態で説明した制振部材９２と、上記第二実施形態で説明した制振部材９１、及び第一実施形態で説明した制振部材９０の少なくとも一方とを組み合わせて用いることも可能である。
［付記］
　各実施形態に記載の磁気ギアード回転電機１００は、例えば以下のように把握される。
（１）第１の態様に係る磁気ギアード回転電機１００は、軸線Ａｃを中心として環状をなすステータコア１Ａ、該ステータコア１ＡのスロットＳ内に設けられたコイルＣ、及び、前記ステータコア１Ａの内側に周方向に間隔をあけて複数が設けられたステータ磁石１Ｂを有するステータ１と、該ステータ１の内側で、前記軸線Ａｃの周方向に間隔をあけて複数が設けられたポールピース２Ｐを有する第一ロータ２と、該第一ロータ２の内側に設けられたロータコア３Ａ、及び、該ロータコア３Ａに周方向に間隔をあけて設けられた複数のロータ磁石３Ｂを有する第二ロータ３と、を備え、前記ステータ１は、繊維強化プラスチックからなり前記ステータコア１Ａの内面に設けられた制振部材９０をさらに備える。
　上記構成によれば、ステータ１に振動が発生した場合であっても、制振部材９０によってこの振動を吸収し、減衰させることができる。特に、制振部材９０として、繊維強化プラスチックを用いていることから、繊維を含まない他の樹脂材料に比べて、耐久性を確保することができる。また、制振部材９０が繊維強化プラスチックで形成されていることから、うず電流や発熱を抑えることもできる。
（２）第２の態様に係る磁気ギアード回転電機１００では、前記ステータコア１Ａは、前記内面として、前記複数のステータ磁石１Ｂによって画定される円筒内周面１Ｓを有し、前記制振部材９０は、該円筒内周面１Ｓに沿って設けられている。
　上記構成によれば、ステータ磁石１Ｂによって画定される円筒内周面１Ｓに制振部材９０が設けられている。つまり、制振部材９０がステータ１の内周側における周方向の全域に設けられている。これにより、ステータ１の振動を周方向の全域で安定的に吸収・減衰させることができる。
（３）第３の態様に係る磁気ギアード回転電機１００では、前記制振部材９０ｂには、該制振部材９０ｂを径方向に貫通する複数の穴部ｈが形成されている。
　上記構成によれば、制振部材９０ｂに複数の穴部ｈが形成されている。この穴部ｈにより、ステータ１に熱が滞留してしまう可能性を低減することができる。その結果、磁気ギアード回転電機１００をより安定的に運用することができる。
（４）第４の態様に係る磁気ギアード回転電機１００では、前記制振部材９０ｃは、前記軸線Ａｃ方向に間隔をあけて配列された複数の制振ピースＰを有する。
　上記構成によれば、制振部材９０ｃが複数の制振ピースＰによって構成されている。制振ピースＰ同士の間には間隔が形成されている。この間隔によりステータ１に熱が滞留してしまう可能性を低減することができる。その結果、磁気ギアード回転電機１００をより安定的に運用することができる。
（５）第５の態様に係る磁気ギアード回転電機１００では、前記ステータコア１Ａには、前記ステータ磁石１Ｂを収容するとともに、周方向に間隔をあけて配列され、前記内面としての径方向内側を向く底面８Ａを有する複数のキャビティ８が形成され、前記制振部材９１は、少なくとも該底面８Ａに設けられている。
　上記構成によれば、制振部材９１によって、ステータ１で発生した振動を吸収・減衰させることができる。また、ステータ１と第一ロータ２との間に制振部材を設けた場合に比べて、これらステータ１及び第一ロータ２との間のクリアランスを大きく確保することができる。その結果、磁気ギアード回転電機１００をより安定的に運用することが可能となる。
（６）第６の態様に係る磁気ギアード回転電機１００では、前記制振部材９２は、前記内面としての前記スロットＳの壁面２Ｓと前記コイルＣとの間に設けられている。
　上記構成によれば、スロットＳの壁面２Ｓに制振部材９２が設けられていることによって、ステータ１で発生した振動を吸収・減衰させることができる。また、制振部材９２はコイルＣによって壁面２Ｓに対して強固に押し付けられていることから、当該制振部材９２が脱落する可能性を低減することもできる。
　本開示によれば、振動の発生が抑制された磁気ギアード回転電機を提供することができる。
１００　磁気ギアード回転電機
１　ステータ
１Ａ　ステータコア
１Ｂ　ステータ磁石
１Ｓ　円筒内周面
２　第一ロータ
２１　筒部
２２　支持部
２Ｈ　第一ロータ本体
２Ｐ　ポールピース
３　第二ロータ
３Ａ　ロータコア
３Ｂ　ロータ磁石
４　ケーシング
５　円板部
５Ａ　ケーシング内周面
６　回転軸
Ｂ　軸受
Ｂ１　外側軸受
Ｂ２　内側軸受
７１　バックヨーク
７２　ティース本体
７３　ティース先端部
８　キャビティ
８Ａ　底面
８Ｂ　側面
９０，９０ｂ，９０ｃ，９１，９２　制振部材
Ａｃ　軸線
Ｃ　コイル
ｈ　穴部
Ｐ　制振ピース
Ｓ　スロット

Claims (6)

  1. 　軸線を中心として環状をなすステータコア、該ステータコアのスロット内に設けられたコイル、及び、前記ステータコアの内側に周方向に間隔をあけて複数が設けられたステータ磁石を有するステータと、
    　該ステータの内側で、前記軸線の周方向に間隔をあけて複数が設けられたポールピースを有する第一ロータと、
    　該第一ロータの内側に設けられたロータコア、及び、該ロータコアに周方向に間隔をあけて設けられた複数のロータ磁石を有する第二ロータと、
    　を備え、
    　前記ステータは、繊維強化プラスチックからなり前記ステータコアの内面に設けられた制振部材をさらに備える磁気ギアード回転電機。
  2. 　前記ステータコアは、前記内面として、前記複数のステータ磁石によって画定される円筒内周面を有し、
    　前記制振部材は、該円筒内周面に沿って設けられている請求項１に記載の磁気ギアード回転電機。
  3. 　前記制振部材には、該制振部材を径方向に貫通する複数の穴部が形成されている請求項２に記載の磁気ギアード回転電機。
  4. 　前記制振部材は、前記軸線方向に間隔をあけて配列された複数の制振ピースを有する請求項１に記載の磁気ギアード回転電機。
  5. 　前記ステータコアには、前記ステータ磁石を収容するとともに、周方向に間隔をあけて配列され、前記内面としての径方向内側を向く底面を有する複数のキャビティが形成され、
    　前記制振部材は、少なくとも該底面に設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の磁気ギアード回転電機。
  6. 　前記制振部材は、前記内面としての前記スロットの壁面と前記コイルとの間に設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載の磁気ギアード回転電機。
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