磁性齿轮装置以及保持部件的制作方法

专利名称：磁性齿轮装置以及保持部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够抑制润流损耗(eddy current loss)的磁性齿轮装置以及保持部 件。
背景技术：
作为非接触的齿轮装置有磁性齿轮装置。磁性齿轮装置包括以相等间隔配置有 多个磁极对的第一动子以及第二动子，所述磁极对在作用面一侧具有不同的磁极。第一动 子以及第二动子例如为圆筒状、圆板状或平板状。在第一动子以及第二动子之间，以相等的 间隔配置了起到极片功能的多个磁性体。当第一动子移动时，因第一动子以及第二动子分 别具有的磁极对之间的磁性相互作用，而使第二动子移动。根据第一动子以及第二动子分 别具有的磁极对各自的个数的组合，来确定第二动子相对于第一动子的齿数比。在此，作用 面是指，夹持多个磁性体并进行对置的第一动子和第二动子的对置面一侧。
已知有第一动子以及第二动子包括内侧转子以及外侧转子的圆筒旋转型、或者第 一动子以及第二动子包括内侧柱以及外侧柱的圆筒直线型等磁性齿轮装置(例如参照非专 利文献I以及非专利文献3)。圆筒旋转型的磁性齿轮装置包括圆筒状的内侧转子；与该 内侧转子具有间隙并将其嵌入到内侧的圆筒状的外侧转子；与内侧转子以及外侧转子具有 间隙并被插入到二者之间的圆筒状的中间轭铁。在内侧转子的外周面以及外侧转子的内周 面上，沿着圆周方向分别配置有多个由N极和S极的磁铁构成的磁极对。中间轭铁沿着圆 周方向以相等的间隔对多个强磁性的磁性体进行保持。
当外侧转子旋转时，因内侧转子以及外侧转子分别具有的磁极对之间的磁性相互 作用，而使内侧转子旋转。在此，当将分别配置在内侧转子以及外侧转子上的磁极对的个 数设为Ph以及Pl时，随着内侧转子以及外侧转子的旋转，沿着径向会产生交变磁场。在 此，如果将中间轭铁所保持的磁性体的个数设为Ns时，交变磁场主要包括Ph次谐波分量 (harmonic component)> (Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量(例如参照非专利文 献2)。
为了使内侧转子以及外侧转子与包括这三个谐波分量的交变磁场进行同步旋转， 有时将配置在外侧转子上的磁极对的个数Pl设为(Ns-Ph)或者(Ns+Ph)(例如参照非专利 文献2 )。换句话说，有时将中间轭铁所保持的磁性体的个数Ns设为(Ph+Pl)或者(Pl-Ph)。
图10是表示现有技术的圆筒旋转型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图。磁性 齿轮装置包括内侧转子100、中间轭铁200和外侧转子300。在内侧转子100的外周面上， 沿着圆周方向配置有3个磁极对102,所述磁极对102由沿厚度方向磁化的外周面侧为N极 的磁铁102a以及外周面侧为S极的磁铁102b所构成。另外，在外侧转子300的内周面上， 沿着圆周方向配置有7个磁极对302，所述磁极对302由沿厚度方向磁化的内周面侧为N极 的磁铁302a以及内周面侧为S极的磁铁302b所构成。由此，图10所示的磁性齿轮装置具 有齿数比是3/7。
中间轭铁200沿着圆周方向并以相等的间隔，对10个磁性体202进行保持，所述10是内侧转子100具有的磁极对102的个数3以及外侧转子300具有的磁极对302的个数 7这两者的共计。中间轭铁200例如是在形成为圆筒状的树脂上固定各磁性体202而进行制作的(参照专利文献I)。包括因磁极对102、302而产生的3次谐波分量、7次谐波分量以及13次谐波分量的交变磁场，沿着径向与中间轭铁200进行交叉。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2009/087408号公报
非专利文献
非专利文献1:K. Atallah、“Design, analysis and realisation of a high-performance magnetic gear，，、IEE Proceedings-Electric Power Applications、英国、2004 年 3 月、151 卷、2 号、135-143 项。
非专利文献2 :池田哲也·中村健二 · 一 V仓理、《关于永久磁铁式磁性齿轮的转子结构的一考察》(永久磁石式磁気7 Θ回転子構造^関才3—考察)、磁气学会论文志、 2009 年、33 卷、2 号、130-134 项。
非专利文献3 :K. Atallah、J. Wang、D. Howe, “A high-performance linearmagnetic gear，，、Journal ofApplied Physics、 美国、2005 年、97 卷、10 号、 10N516-01 项-03 项。发明内容
然而，在现有技术中，当用于保持磁性体的保持部件是例如由金属形成的中间轭铁，并要确保中间轭铁的强度时，在保持部件上形成与交变磁场交叉的导电性的闭环，并可能会有涡流流动，产生涡流损耗。
本申请是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种如下的磁性齿轮装置以及保持部件其通过使配置在第一动子以及第二动子上的多个磁极对各自的个数，以保持部件所包括的多个连接棒的根数作为约数，从而能够抑制涡流损耗。
另外，本申请的其他目的在于，提供一种如下的磁性齿轮装置以及保持部件其通过将保持部件所包括的多个连接棒的根数设为，配置在第一动子以及第二动子上的多个磁极对各自的个数的约数，从而能够抑制涡流损耗。
此外，本申请的其他目的在于，提供一种如下的磁性齿轮装置其通过使用配置在第一动子以及第二动子上的多个磁极对各自的个数的约数，将保持部件所包括的多个圆环的各圆周进行分割，从而配置连接棒的连接位置，由此能够抑制涡流。
本申请公开的磁性齿轮装置包括对置的第一动子以及第二动子，其沿着特定方向并以大致相等的间隔分别配置有多个磁极对；保持部件，其配置在所述第一动子以及第二动子之间，并且沿着所述特定方向以大致相等的间隔对多个磁性体进行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁性体的个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个磁极对各自的个数的差值或共计， 所述装置的特征在于，所述保持部件包括多个保持部和连接棒，所述多个保持部对所述多个磁性体进行保持；所述连接棒沿着所述特定方向并以大致相等的间隔进行配置，并用于连接所述多个保持部，所述多个保持部经由所述多个磁性体进行对置，所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对各自的个数以所述连接棒的根数作为约数。
在本申请的磁性齿轮装置中，设置有第一动子和第二动子，所述第一动子沿着特 定方向并以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述第二动子沿着所述特定方向并以大 致相等的间隔配置有多个磁极对，所述第二动子与所述第一动子具有间隙并进行对置。而 且，在磁性齿轮装置中，还设置有保持部件，所述保持部件在第一动子以及第二动子之间沿 着所述特定方向并以大致相等的间隔对磁性体进行保持。磁性体的个数Ns是，第一动子 具有的磁极对的个数Ph、与第二动子具有的磁极对的个数Pl之间的差值(Pl-Ph)或共计 (Ph+Pl)。在磁性齿轮装置的第一动子以及第二动子之间的齿数比是Ph/Pl。保持部件包 括对置的多个保持部。多个保持部在对置面之间对多个磁性体进行保持。另外，通过沿着 所述特定方向并以大致相等的间隔进行配置的多个连接棒，对多个保持部的对置面之间进 行连接。在由保持部的对置的一部分和连接棒进行包围的各开口部上，配置有磁性体。配 置在第一动子以及第二动子上的多个磁极对的个数Ph、Pl以连接棒的根数作为约数。由 此，与各开口部进行交差的交变磁场包括沿着所述特定方向具有Ph次谐波分量、(Ns-Ph) 次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍的各谐波分量。因此，在作为各开口 部周边的由保持部的对置的一部分和连接棒所构成的闭环上，不会有涡流流动。
本申请公开的磁性齿轮装置包括对置的第一动子以及第二动子，其沿着特定方 向并以大致相等的间隔分别配置有多个磁极对；保持部件，其配置在所述第一动子以及第 二动子之间，并且沿着所述特定方向以大致相等的间隔对多个磁性体进行保持，由所述保 持部件保持的所述多个磁性体的个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个 磁极对各自的个数的差值或共计，所述装置的特征在于，所述保持部件包括多个保持部和 连接棒，所述多个保持部对所述多个磁性体进行保持；所述连接棒沿着所述特定方向并以 大致相等的间隔进行配置，并用于连接所述多个保持部，所述多个保持部经由所述多个磁 性体进行对置，所述连接棒的根数是，所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对各 自的个数的约数。
在本申请中，连接棒的根数为，配置在第一动子以及第二动子上的多个磁极对各 自的个数的约数。在该情况下，与保持部件的各开口部进行交差的交变磁场包括沿着所述 特定方向具有Ph次谐波分量、(Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数 倍的各谐波分量。由此，与保持部件的各开口部进行交差的交变磁场总是包括沿着所述特 定方向具有Ph次谐波分量、(Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍 的各谐波分量。而且，在作为各开口部周边的由保持部的对置的一部分和连接棒所构成的 闭环上，不会有涡流流动。
本申请公开的磁性齿轮装置的特征在于，所述第一动子以及第二动子是圆筒，在 所述第一动子的外周面上，沿着圆周方向配置有所述多个磁极对，所述第二动子具有与所 述第一动子的外周面进行对置的内周面，在所述内周面上沿着圆周方向配置有所述多个磁 极对，所述特定方向是圆筒的圆周方向，所述保持部是，沿着圆周方向在对置面之间对所述 多个磁性体进行保持的多个圆环。
在本申请中，作为第一动子以及第二动子包括圆筒状的内侧转子；与该内侧转 子具有间隙并将其嵌入到内侧的外侧转子。多个磁极对沿着圆周方向分别配置在内侧转子 的外周面以及外侧转子的内周面上。在内侧转子以及外侧转子之间，插入有保持部件。保持部件包括对置的圆环，并且沿着圆周方向在圆环的对置面之间对多个磁性体进行保持，
本申请公开的磁性齿轮装置包括第一动子、第二动子和保持部件，所述第一动子 为圆筒，其外周侧上沿着圆周方向并以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述第二动子 与所述第一动子具有间隙并将其嵌入到内周侧，在所述第二动子的内周侧上沿着圆周方向 并以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述保持部件配置在所述第一动子以及第二动子 之间，并且沿着所述圆周方向对多个磁性体进行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁 性体的个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个磁极对各自的个数的差值 或共计，所述装置的特征在于，所述保持部件包括多个圆环和连接棒，所述多个圆环对所述 多个磁性体进行保持，并且经由所述多个磁性体进行对置；所述连接棒沿着所述多个圆环 的对置方向，来连接沿着所述多个圆环的各圆周方向进行配置的连接位置，所述连接位置 是从分割位置中进行选择并配置，所述分割位置是通过使用所述第一动子以及第二动子所 具有的多个磁极对各自的个数的约数，并以大致相等的间隔，将所述多个圆环的各圆周进 行分割而得到的位置。
在本申请中，使用配置在第一动子以及第二动子上的多个磁极对各自的个数的 约数，对保持部件所包括的各圆环的圆周进行分割。而且，从多个分割位置中选择连接位 置，通过连接棒并在对置面之间，对各连接位置进行连接。由此，与保持部件的各开口部进 行交差的交变磁场总是包括沿着圆周方向具有Ph次谐波分量、(Ns-Ph)次谐波分量以及 (Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍的各谐波分量。而且，在作为各开口部周边的由保持部 的对置的一部分和连接棒所构成的闭环上，不会有涡流流动。
本申请公开的保持部件在对置的第一动子以及第二动子之间对多个磁性体进行 保持，多个磁极对沿着特定方向并以大致相等的间隔分别配置在所述第一动子以及所述第 二动子上，其特征在于，所述保持部件包括多个保持部和连接棒，所述多个保持部沿着所述 特定方向并以大致相等的间隔对所述多个磁性体进行保持；所述连接棒沿着所述特定方向 并以大致相等的间隔进行配置，并用于连接所述多个保持部，所述多个保持部经由所述多 个磁性体进行对置，所述连接棒的根数是，所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极 对各自的个数的约数。
在本申请中，保持部件被插入到第一动子以及第二动子之间。保持部件所包括的 连接棒的根数是，配置在第一动子以及第二动子上的多个磁极对各自的个数的约数。由此， 与保持部件的各开口部进行交差的交变磁场包括沿着所述特定方向具有Ph次谐波分量、 (Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍的各谐波分量。因此，在作为 各开口部周边的由保持部的对置的一部分和连接棒所构成的闭环上，不会有涡流流动。
本申请公开的磁性齿轮装置的特征在于，所述第一动子以及第二动子为圆板状， 并进行对置配置，所述多个磁极对以放射状分别配置在所述第一动子以及第二动子上，所 述特定方向是圆板的圆周方向，所述保持部由对所述多个磁性体进行保持的同心的多个圆 环体构成。
在本申请中，作为第一动子以及第二动子包括圆板状的下侧转子；与下侧转子 具有间隙并进行对置的上侧转子。在下侧转子的上面以及上侧转子的下面，分别放射状配 置多个磁极对。在下侧转子以及上侧转子之间，插入有保持部件。保持部件包括沿着径向 进行对置的同心的圆环，保持部件在圆环的对置面之间以放射状对多个磁性体进行保持。
本申请公开的磁性齿轮装置包括圆板状的第一动子、圆板状的第二动子和保持 部件，所述第一动子上以大致相等的间隔放射状配置有多个磁极对；所述第二动子与所述 第一动子隔开并对置，并且在所述第二动子上以大致相等的间隔放射状配置有多个磁极 对；所述保持部件配置在所述第一动子以及第二动子之间，并且以放射状对多个磁性体进 行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁性体的个数是，所述第一动子以及第二动子分 别具有的所述多个磁极对各自的个数的差值或共计，所述装置的特征在于，所述保持部件 包括同心的多个圆环体和连接棒，所述同心的多个圆环体对所述多个磁性体进行保持，并 沿着径向经由所述多个磁性体进行对置；所述连接棒沿着径向分别连接所述多个圆环体， 所述连接棒用于连接分割位置的一部分或者全部，所述分割位置是通过使用所述第一动子 以及第二动子所具有的多个磁极对各自的个数的约数，并沿着圆周方向以大致相等的间 隔，将所述多个圆环分别进行分割而得到的位置。
在本申请中，将从分割位置中选择出的一部分或者全部，由连接棒沿着径向进行 连接，所述分割位置是通过使用配置在第一动子以及第二动子上的多个磁极对各自的个 数的约数，并沿着圆周方向，将保持部件所包括的各圆环进行分割而得到的位置。由此，与 保持部件的各开口部进行交差的交变磁场总是包括沿着圆周方向具有Ph次谐波分量、 (Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍的各谐波分量。而且，在作为 各开口部周边的由各圆环的对置的一部分和连接棒所构成的闭环上，不会有涡流流动。
本申请公开的磁性齿轮装置包括矩形板状的第一动子、矩形板状的第二动子和 保持部件，在所述第一动子上沿着长度方向以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述第 二动子与所述第一动子隔开并对置，并且在所述第二动子上沿着长度方向以大致相等的间 隔配置有多个磁极对；所述保持部件配置在所述第一动子以及第二动子之间，并且沿着所 述长度方向对多个磁性体进行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁性体在长度方向上 的每单位长度内的磁性体个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个磁极对 在所述每单位长度内磁性体各自的个数的差值或共计，所述装置的特征在于，所述保持部 件包括多个保持棒和连接棒，所述多个保持棒对所述多个磁性体进行保持，并经由所述多 个磁性体进行对置，使其长度方向与所述第一动子以及第二动子的长度方向大体一致；所 述连接棒沿着对置方向对所述多个保持棒进行连接，所述连接棒用于连接分割位置的一部 分或者全部，所述分割位置是通过使用所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对在 所述每单位长度内各自的个数的约数，并沿着长度方向以大致相等的间隔，将所述每单位 长度内的所述多个保持棒的各部分进行分割而得到的位置。
在本申请中，作为第一动子以及第二动子包括矩形形状的下部板；与下部板具 有间隙并进行对置的矩形形状的上部板。多个磁极对沿着长度方向分别配置在下部板的上 面以及上部板的下面。在下部板以及上部板之间插入有保持部件。保持部件包括沿着长 度方向延伸并进行对置的保持棒，保持部件在保持棒的对置面之间且沿着长度方向对多个 磁性体进行保持。保持部件所包括的连接棒用于连接分割位置中的一部分或者全部，所述 分割位置是通过使用配置在下部板以及上部板上的多个磁极对在长度方向上的每单位长 度内各自的个数的约数，将每单位长度内的保持棒的各部分进行分割而得到的位置。由此， 与保持部件的各开口部进行交差的交变磁场总是包括沿着长度方向具有Ph次谐波分量、 (Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍的各谐波分量。而且，在作为各开口部周边的由保持棒的对置的一部分和连接棒所构成的闭环上，不会有涡流流动。
本申请公开的磁性齿轮装置包括圆筒状的第一动子、圆筒状的第二动子和保持 部件，在所述第一动子的外周侧上沿着圆筒轴向以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所 述第二动子与所述第一动子具有间隔并在内周侧嵌入所述第一动子，在所述第二动子的内 周侧上沿着圆筒轴向以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述保持部件配置在所述第一 动子以及第二动子之间，并且沿着所述圆筒轴向对多个磁性体进行保持，由所述保持部件 保持的所述多个磁性体在长度方向上的每单位长度内的个数是，所述第一动子以及第二动 子分别具有的所述多个磁极对在所述每单位长度内各自的个数的差值或共计，所述装置的 特征在于，所述保持部件包括多个保持棒和多个连接圆环体，所述多个保持棒对所述多个 磁性体进行保持，并经由所述多个磁性体进行对置，使其长度方向与所述圆筒轴向大体一 致；所述多个连接圆环体分别连接所述多个保持棒，所述多个连接圆环体用于连接分割位 置的一部分或者全部，所述分割位置是通过使用所述第一动子以及第二动子所具有的多个 磁极对在所述每单位长度内各自的个数的约数，并沿着长度方向以大致相等的间隔，将所 述每单位长度内的所述多个保持棒的各部分进行分割而得到的位置。
在本申请中，作为第一动子以及第二动子包括圆筒状的内侧柱和圆筒状的外侧 柱，所述外侧柱与该内侧柱具有间隙并嵌入了该内侧柱。多个磁极对沿着圆筒轴向分别配 置在内侧柱的外周面以及外侧柱的内周面上。在内侧柱以及外侧柱之间，插入有保持部件。 保持部件包括沿着长度方向延伸并进行对置的保持棒，保持部件在保持棒的对置面之间 且沿着圆筒轴向对多个磁性体进行保持。连接圆环体用于连接分割位置中的一部分或者全 部，所述分割位置是通过使用配置在内侧柱以及外侧柱上的多个磁极对在圆筒轴向上的每 单位长度内各自的个数的约数，将保持部件所包括的保持棒进行分割而得到的位置。由此， 与保持部件的各开口部进行交差的交变磁场总是包括沿着圆筒轴向具有Ph次谐波分量、 (Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍的各谐波分量。而且，在作 为各开口部周边的由保持棒的对置的一部分和连接圆环体所构成的闭环上，不会有涡流流 动。
本申请公开的磁性齿轮装置的特征在于，所述保持部件能够移动。
在本申请中，通过使保持部件进行旋转或者移动，而改变第二动子相对于第一动 子的相对旋转速度或者相对移动速度。
本申请公开的磁性齿轮装置的特征在于，所述第一动子以及第二动子中的任意一 个能够固定。
在本申请中，当固定了第一动子时，随着保持部件的旋转或者移动，而使第二动子 进行旋转或者移动。当固定了第二动子时，随着保持部件的旋转或者移动，而使第一动子进 行旋转或者移动。
根据该装置以及部件的一个方案，通过使配置在第一动子以及第二动子上的多个 磁极对各自的个数，以保持部件所包括的多个连接棒的根数作为约数，从而能够抑制涡流 损耗。
此外，根据该装置以及部件的一个方案，通过将保持部件所包括的多个连接棒的 根数设为，配置在第一动子以及第二动子上的多个磁极对各自的个数的约数，从而能够抑 制涡流损耗。
另外，根据该装置的一个方案，通过使用配置在第一动子以及第二动子上的多个 磁极对各自的个数的约数，将保持部件所包括的多个圆环的各圆周进行分割，从而配置连 接棒的连接位置，由此能够抑制涡流。


图1是表示圆筒旋转型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图。
图2是表示圆筒旋转型的磁性齿轮装置之一例的截面示意图。
图3是表示闭环之一例的立体示意图。
图4是表示在与开口部交叉的交变磁场中所包括的各谐波分量的周期的图表。
图5是表示保持部件的其他例子的立体示意图。
图6是表示磁性体的安装方法之一例的组装示意图。
图7是表示圆筒旋转型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图。
图8是表示平板直线型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图。
图9是表示圆筒直线型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图。
图10是表示现有技术的圆筒旋转型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图。
具体实施方式
实施方式I
下面参照附图，具体说明实施方式。本申请的磁性齿轮装置具有旋转型即圆筒旋转型以及圆板旋转型；直线型即平板直线型以及圆筒直线型等。旋转型的磁性齿轮装置是 将第二动子的转速相对于第一动子的转速之比设为规定的齿数比。另外，直线型的磁性齿 轮装置是将第二动子的移动量相对于第一动子的移动量之比设为规定的齿数比。这种磁性 齿轮装置有时作为非接触式的齿轮装置而用于可动机器中，所述非接触式的齿轮装置的磨 损以及噪音都少且维修容易。例如，在用于作为可动机器的风力发电机时，磁性齿轮装置将 风车叶片的转速转换成与商用频率一致。本实施方式以圆筒旋转型的磁性齿轮装置为例进 行说明。
图1以及图2是表示圆筒旋转型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图以及截面示 意图。图2表示与圆筒旋转型的磁性齿轮装置的旋转轴垂直的截面。圆筒旋转型的磁性 齿轮装置包括圆筒状的内侧转子I ;与内侧转子I具有间隙并将其嵌入到内侧的圆筒状的 外侧转子3 ;与内侧转子I以及外侧转子3具有间隙并嵌入到二者之间的圆筒状的中间轭 铁2。内侧转子I具有由磁性体构成的圆筒11，在圆筒11的外周面，沿着圆周方向配置有 6个磁极对12，所述磁极对12由沿厚度方向磁化的外周面侧为N极的磁铁12a以及外周面 侧为S极的磁铁12b构成。
另外，外侧转子3具有由磁性体构成的圆筒31,在圆筒31的内周面,沿着圆周方 向配置有14个磁极对32，所述磁极对32由沿厚度方向磁化的内周面侧N极的磁铁32a以 及S极的磁铁32b构成。在此，沿厚度方向磁化的磁铁是指，以外周面侧以及内周面侧成为 异极的方式进行磁化。例如，磁铁12a的外周面侧以及内周面侧分别磁化为N极以及S极； 磁铁12b的外周面侧以及内周面侧分别磁化为S极以及N极。
在外侧转子3旋转时，因内侧转子I以及外侧转子3分别具有的磁极对12、32之间的磁性相互作用，而使内侧转子I旋转。在该情况下，比外侧转子3的磁极数更少的内侧转子I，以高于外侧转子3的转速,沿着与外侧转子3的旋转方向相反的方向进行旋转。配置在内侧转子I上的磁极对的个数Ph、与配置在外侧转子3上的磁极对的个数Pl之比Ph/ P1，就成为内侧转子I相对于外侧转子3的齿数比η。而且，在外侧转子3向左旋转为I时， 内侧转子I就向右旋转l/η。在图1所示的磁性齿轮装置的例子中，齿数比η为3/7，例如在外侧转子3向左旋转为I时，内侧转子I就向右旋转7/3。中间轭铁2沿着圆周方向并以相等的间隔，对20个强磁性的磁性体22进行保持，所述20是内侧转子I具有的磁极对的个数6以及外侧转子3具有的磁极对的个数14这两者的共计。磁性体22例如可以使用由磁性金属、经层压的多个磁性板以及磁性粉末的压粉体等所构成的软磁性体。
图3是表示闭环之一例的立体示意图。包括图中箭头的粗线表示在保持部件21 上形成的两个闭环中的一个闭环。保持部件21具有沿着内侧转子I以及外侧转子3的旋转轴进行对置的一对圆环(保持部)21a、21a;沿着圆周方向配置成大致相等的间隔，并沿着对置方向对一对圆环21a、21a进行连接的两根连接棒21b、21b。连接棒21b的根数2是，内侧转子I具有的磁极对12的个数6、外侧转子3具有的磁极对32的个数14和中间轭铁2 具有的磁性体22的个数20的约数。
在保持部件21上形成两个闭环，所述闭环由各圆环21a、21a相对置的一部分和连接棒21b、21b所形成。在由各闭环进行包围的各开口部上，配置有10个磁性体22。各圆环21a以及各连接棒21b例如可以使用铝合金、镁合金以及非磁性不锈钢合金、金、银以及铜等非磁性金属。各圆环21a例如可以是用于收纳磁性齿轮装置的一部分筐体，也可以与连接在磁性齿轮装置上的轴成为一体化。可以代替圆环21a、21a，使用对置的圆板对多个磁性体22进行保持。通过配置在内侧转子I以及外侧转子3上的磁极对12、32而产生的交变磁场，沿着中间轭铁2的径向与保持部件21的各开口部进行交叉。而且，交变磁场与配置在各开口部上的各磁性体22进行交叉。
图4是表示在交变磁场中所包括的各谐波分量的周期的图表。在圆筒旋转型的磁性齿轮装置为，配置在中间轭铁上的磁性体的个数Ns是内侧转子具有的磁极对个数Phj 外侧转子具有的磁极对个数Pl之间的差值(Pl-Ph)或共计(Ph+Pl)时，交变磁场包括Ph 次谐波分量、(Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量是众所周知的(参照非专利文献 2)。 图4所示的谐波分量Φ1、Φ2、Φ 3分别是Ph次谐波分量、(Ns-Ph)次谐波分量以及 (Ns+Ph)次谐波分量。
各图的纵轴表示各谐波分量的振幅。横轴是将保持部件21的开口部的开口面上的位置，利用沿着中间轭铁2的圆周方向的各谐波分量的周期进行表示。图1以及图2所示的磁性齿轮装置的例子为，Ns=20、Ph=6、Pl=14，配置在中间轭铁2上的磁性体22的个数 20是，配置在内侧转子I以及外侧转子3上的磁极对各自的个数6、14的共计。在该情况下，与被图3所示的闭环包围的开口部进行交叉的交变磁场包括6次谐波分量、14次谐波分量和26次谐波分量。
如图4所示，在保持部件21各开口部的中间轭铁2的圆周方向的开口距离内，包括6次谐波分量的3个周期、14次谐波分量的7个周期和26次谐波分量的13个周期。SP、 在开口部的中间轭铁2的圆周方向的开口距离内，包括各谐波分量各自的整数倍的周期。 因此，位于保持部件21的各开口部周边的闭环，均不会因交变磁场而产生涡流。
虽然表示了保持部件21包括两根连接棒21b的情况，但并不局限于此。例如，可 以将连接棒21b的根数设为1，所述I是内侧转子I具有的磁极对12的个数6、外侧转子3 具有的磁极对32的个数14、和中间轭铁2具有的磁性体22的个数20的约数。
只表示了设为Ns=20、Ph=6、Pl=14的磁性齿轮装置的一个例子，但并不局限于此。 接下来，对具有规定齿数比的本申请的磁性齿轮装置的设计方法进行说明。通过公知技术， 以Ph/Pl为规定齿数比的方式，计算出配置在内侧转子I上的磁极对12的个数Ph、与配置 在外侧转子3上的磁极对32的个数P1，并且计算出Ph+Pl，将其作为配置在中间轭铁2上 的磁性体22的个数Ns。然后，通过应用到本申请的实施例，由此，将Ph、Pl以及Ns的约数 确定为，保持部件21所包括的连接棒21b的根数。
由此，可以设计出在闭环上不会产生涡流的磁性齿轮装置，所述闭环形成在保持 部件21上。例如在Ns、Ph、Pl的约数为1、3时，可以确定为，保持部件21所包括的连接棒 21b是I根或3根中的任意一种情况。另外，虽然表示了保持部件21包括已确定的连接棒 21b的所有根数，但并不局限于此。在Ns、Ph、Pl的约数大于等于2时，可以将对置的保持 部件21的圆周以该约数进行分割，在进行对置的成为一对的位置中，将选择的成对的位置 用根数小于该约数的连接棒21b进行连接。
在该情况下，保持部件21可以不包括沿着中间轭铁2的圆周方向为相等间隔的多 根连接棒21b。例如在Ns、Ph、Pl的约数为5时，可以将对置的保持部件21的圆周分割成 5部分，在进行对置的5组成对的位置中，选择不是相等间隔的3组成对的位置作为连接位 置，并用3根连接棒21b进行连接。
然后，对包括规定根数的连接棒21b、且具有规定齿数比的本申请的磁性齿轮装置 的设计方法进行说明。通过公知技术，计算出配置在内侧转子I上的磁极对12的个数Ph、 与配置在外侧转子3上的磁极对32的个数P1，并且计算出Ph+Pl，将其作为配置在中间轭 铁2上的磁性体22的个数Ns。通过应用本申请的实施例，由此，在计算出的个数Ph、Pl、Ns 以连接棒21b的规定根数作为约数时，可以确定为计算出的个数Ph、P1、Ns。另外，在计算 出的个数Ph、PU Ns不以连接棒21b的规定根数作为约数时，可以将计算出的个数Ph、Pl、 Ns分别与连接棒21b的规定根数相乘而得到的各个个数确定为个数Ph、Pl、Ns。
图5是表示保持部件21的其他例子的立体示意图。虽然表示了保持部件21包括 对置的一对圆环21a、21a的情况，但并不局限于此，保持部件21还可以包括对置的3个以 上的圆环21a。在图5所示的例子中，将3个圆环21a以留有间隙的方式配置在同一轴上。 相邻的圆环21a、21a之间，由连接棒21b、21b进行连接。在该情况下，在保持部件21上形 成4个闭环，所述闭环由相邻的圆环21a、21a进行对置的一部分、以及与该一部分进行连接 的连接棒2lb、2Ib构成。
保持部件21具有由各闭环进行包围的4个开口部。由于在各开口部的中间轭铁 2的圆周方向的开口距离内，包括各谐波分量各自的整数倍的周期，因此在各闭环上不会有 涡流流过。另外，即使在中间轭铁2旋转时，也由于在各开口部的中间轭铁2的圆周方向的 开口距离内，包括各谐波分量各自的整数倍的周期，因此，在各闭环上不会有涡流流过。
图6是表示磁性体22的安装方法之一例的组装示意图。保持部件21可以通过将 埋入了磁性体22的板嵌入到保持部件21的开口部，对磁性体22进行保持。在图6所示的 例子中，在保持部件21的开口部嵌入了非磁性体即非导电性的板23，多个磁性体22被埋入到板23。板23的周边具有设有多个孔部23b的凸缘部23a。另外，保持部件21的开口部 的内周缘具有与板23的凸缘部23a接触、且设有多个孔部21d的凸缘部21c。嵌入到保 持部件21的各开口部的板23，通过贯通了各孔部23b、21d的铆钉或螺钉等，从而被安装在 保持部件21上。
关于磁性体22安装在保持部件21上，可以通过紧固螺钉或粘接将磁性体22的两 端安装在圆环21a的周边部。另外，在该情况下，可以通过非金属构成的隔板，将磁性体22 的两端安装在圆环21a的周边部上，从而用于吸收被施加于磁性体22上的转矩。
此外，在本实施例中，用两个磁铁构成了磁极对，但并不受该结构限制。可以沿着 旋转方向利用NS2极对一个磁铁进行磁化，从而成为一个磁极对。另外，同样还可以磁化成 NSNS，从而成为两个磁极对。本实施例中记载了弓形的磁铁，但只要能够得到本发明的结 构，就可以使用在内侧以及外侧转子上呈放射状取向的圆环状磁铁。
在本实施方式中，与开口部进行交叉的交变磁场包括沿着圆周方向具有各周期 的整数倍的各谐波分量，所述开口部由形成在保持部件21上的闭环进行包围。由此，因交 变磁场而产生的涡流，不会在形成于保持部件21的闭环上流动，从而能够抑制涡流损耗。 由于涡流不会在闭环上流动，因此，能够减少为了在保持部件21的开口部的周边不形成闭 环而使用高分子材料进行电绝缘的劳力。
另外，由于涡流不会在闭环上流动，因此，当圆环21a以及连接棒21b使用了非磁 性且导电性的金属材料时，能够减少为了在保持部件21的开口部的周边不形成导电性的 闭环、而对圆环21a以及连接棒21b的连接部分进行绝缘的劳力。另外，使用非磁性的金属 材料制作保持部件21，能够得到高机械强度的保持部件21。而且，通过使用加工性好的金 属材料，能够得到高尺寸精度的保持部件21。
在本实施方式中，当对具有规定齿数比的磁性齿轮装置的连接棒21b的根数进行 变更时，将配置在内侧转子I以及外侧转子3上的磁极对各自的个数和保持在中间轭铁上 的磁性体22的个数分别变为，使各个数乘以连接棒21b的根数而计算出的个数。由此，在 抑制了涡流损耗的状态下，能够使具有规定齿数比的磁性齿轮装置的保持部件21的机械 强度增大。
本实施方式所示的磁性齿轮装置通过使中间轭铁2旋转，可以改变外侧转子3相 对于内侧转子I的相对旋转速度。例如，通过将内侧转子I的转速设为固定，并改变中间轭 铁2的转速，能够使沿着与内侧转子I的旋转方向相反的方向进行旋转的外侧转子3的转 速为可变。即使在随着中间轭铁2的旋转而使保持部件21旋转时，与开口部进行交叉的交 变磁场也包括沿着圆周方向并具有各周期的整数倍的各谐波分量，所述开口部由形成在保 持部件21上的闭环进行包围。由此，因交变磁场而产生的涡流，不会流动在形成于保持部 件21上的闭环，从而能够抑制涡流损耗。
本申请的磁性齿轮装置通过使用具有保持部件21的中间轭铁2，所述保持部件21 在开口部上配置了磁性体22，能够使中间轭铁2的内周面以及内侧转子I的外周面之间的 间隙、与中间轭铁2的外周面以及外侧转子3的内周面之间的间隙都变小。由此，能够使磁 性齿轮装置的齿轮效率提高。
虽然表示了随着外侧转子3的旋转而使内侧转子I旋转的情况，但并不局限于此， 还可以固定外侧转子3，并随着中间轭铁2的旋转而使内侧转子I旋转。在该情况下，当中间轭铁2向右旋转为I时，内侧转子I与中间轭铁2的旋转方向一致，即向右旋转为(1+1/ η)。在图1所示的齿数比η是3/7的磁性齿轮装置的例子中，例如在中间轭铁2向右旋转为I时，内侧转子3向右旋转为10/3。
另外，可以固定内侧转子1，并随着中间轭铁2的旋转而使外侧转子3旋转。在该情况下，当中间轭铁2向左旋转为(l+1/n)时，外侧转子3与中间轭铁2的旋转方向一致， 即向左旋转为l/η。在图1所示的齿数比η是3/7的磁性齿轮装置的例子中，例如在中间轭铁2向左旋转为10/3时，外侧转子3向左旋转为7/3。
本实施方式表示了圆筒旋转型的磁性齿轮装置，但并不局限于此，还可以是圆板旋转型的磁性齿轮装置。圆板旋转型的磁性齿轮装置是，圆板状的第一动子与圆板状的第二动子具有间隙并在同一轴上进行对置，所述第一动子以放射线状并以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述第二动子以放射线状并以大致相等的间隔配置有多个磁极对。在第一动子以及第二动子之间，将以放射线状并以大致相等的间隔对磁性体进行保持的圆板即保持部件设置在同一轴上。保持部件包括配置在内周侧以及外周侧并且配置在同心轴上的直径不同的圆环状的多个保持部，多个保持部在径向的对置面之间对多个磁性体进行保持。
另外，多个保持部通过以放射状并以大致相等的间隔进行配置的连接棒，对径向的对置面之间进行连接。在由保持部的对置的一部分和连接棒进行包围的各开口部上，安装有磁性体。即使是这种圆板型的磁性齿轮装置，也能通过使第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对的个数以连接棒的根数作为约数，从而抑制涡流损耗。
本申请的磁性齿轮装置可以是平板直线型的磁性齿轮装置。平板直线型的磁性齿轮装置是使平板状的第一动子与第二动子具有间隙并进行对置，所述平板状的第一动子沿着一个方向并以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述第二动子沿着所述一个方向并以大致相等的间隔配置有多个磁极对。在第一动子以及第二动子之间，设置有沿着所述一个方向并以大致相等的间隔对磁性体进行保持的平板状的保持部件。保持部件包括沿着所述一个方向延伸，并且进行对置的多个保持部，多个保持部在对置面之间对多个磁性体进行保持。
另外，多个保持部通过沿着所述一个方向并以大致相等的间隔进行配置的连接棒，将对置面之间进行连接。在由保持部的对置的一部分和连接棒进行包围的各开口部上， 安装有磁性体。即使是这种平板直线型的磁性齿轮装置，也能通过使第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对的个数以连接棒的根数作为约数，从而抑制涡流损耗。
本申请的磁性齿轮装置可以是圆筒直线型的磁性齿轮装置。圆筒直线型的磁性齿轮装置包括圆筒状的第一动子和圆筒状的第二动子，所述第一动子沿着中心轴方向并以大致相等的间隔在外周面配置有多个磁极对；所述第二动子在内侧以具有间隙的方式嵌入该第一动子，且沿着中心轴方向并以大致相等的间隔在内周面配置有多个磁极对。在第一动子以及第二动子之间，设置有沿着中心轴方向并以大致相等的间隔对磁性体进行保持的圆筒状的保持部件。保持部件包括沿着中心轴方向进行对置的圆环状的多个保持部，多个保持部在对置面之间对多个磁性体进行保持，所述多个磁性体沿着中心轴方向并以相等的间隔进行配置。
另外，多个保持部通过沿着中心轴方向并以大致相等的间隔进行配置的连接棒，对中心轴方向的对置面之间进行连接。在由保持部的对置的一部分和连接棒进行包围的各 开口部上，安装有磁性体。即使是这种圆筒直线型的磁性齿轮装置，也能通过使第一动子以 及第二动子所具有的多个磁极对的个数以连接棒的根数作为约数，从而抑制涡流损耗。
实施方式2
实施方式I是抑制圆筒旋转型的磁性齿轮装置的涡流损耗，而实施方式2是抑制 圆板旋转型的磁性齿轮装置的涡流损耗。图7是表示圆筒旋转型的磁性齿轮装置之一例的 组装示意图。圆板旋转型的磁性齿轮装置包括圆板状的下侧转子4 ;以在同一轴上与下侧 转子4具有间隙的方式进行配置的上侧转子6 ;以在同一轴上与下侧转子4以及上侧转子6 之间具有间隙的方式进行配置的圆板状的中间轭铁5。下侧转子4具有由磁性体构成的 圆板41，在圆板41的上面，以放射状配置有6个磁极对42，所述磁极对42由沿厚度方向磁 化的上侧为N极的磁铁42a以及上侧为S极的磁铁42b构成。
另外，上侧转子6具有由磁性体构成的圆板61，在圆板61的下面，以放射状配置 有14个磁极对62，所述磁极对62由沿厚度方向磁化的下侧为N极的磁铁62a以及下侧为 S极的磁铁62b构成。在此，沿厚度方向磁化的磁铁是指，以上侧以及下侧成为异极的方式 进行磁化。例如，将磁铁42a的上侧以及下侧分别磁化为N极以及S极，并将磁铁42b的上 侧以及下侧分别磁化为S极以及N极。
在上侧转子6旋转时，因下侧转子4以及上侧转子6分别具有的磁极对42、62之 间的磁性相互作用，而使下侧转子4旋转。在该情况下，比上侧转子6的磁极数更少的下侧 转子4，以高于上侧转子6的转速，沿着与上侧转子6的旋转方向相反的方向进行旋转。配 置在下侧转子4上的磁极对的个数Ph、与配置在上侧转子6上的磁极对的个数Pl之比Ph/ P1，就成为下侧转子4相对于上侧转子6的齿数比。在图7所示的磁性齿轮装置的例子中， 齿数比是3/7。中间轭铁5以放射状的方式，对20个强磁性的磁性体22进行保持，所述20 是下侧转子4具有的磁极对的个数6以及上侧转子6具有的磁极对的个数14这两者的共 计。
保持部件51具有沿着下侧转子4以及上侧转子6的径向进行对置的一对大径以 及小径的圆环(圆环体、保持部)51a、51a。小径的圆环51a位于大径的圆环51a的内侧，小 径的圆环51a的外周面与大径的圆环51a的内周面进行对置。而且，保持部件51还具有2 根连接棒51b、51b，其沿着圆周方向并以大致相等的间隔进行配置，并沿着对置方向连接一 对圆环51a、51a。连接棒51b的根数2是，下侧转子4具有的磁极对42的个数6、上侧转子 6具有的磁极对62的个数14和中间轭铁5具有的磁性体52的个数20的约数。由此，与 保持部件51的各开口部进行交叉的交变磁场总是包括沿着圆周方向具有Ph次谐波分量、 (Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍的各谐波分量。而且，在作为 各开口部周边的由圆环51a、51a相对置的一部分和连接棒51b所构成的闭环上，不会有涡 流流动。此外，以小径的圆环51a为中央，放射状配置有20个磁性体52。
本实施方式所示的磁性齿轮装置通过使中间轭铁5旋转，可以改变上侧转子6相 对于下侧转子4的相对旋转速度。另外，可以固定上侧转子6，并随着中间轭铁5的旋转而 使下侧转子4旋转。并且，还可以固定下侧转子4，并随着中间轭铁5的旋转而使上侧转子 6旋转。
实施方式3
实施方式2是抑制圆板旋转型的磁性齿轮装置的涡流损耗，而实施方式3是抑制平板直线型的磁性齿轮装置的涡流损耗。图8是表示平板直线型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图。另外，图8表示沿着长度方向延伸的平板直线型磁性齿轮装置在长度方向的每单位长度AL的一部分。平板直线型的磁性齿轮装置包括矩形板状的下部板7和矩形板状的上部板9，所述上部板9相对于下部板7呈大致平行延伸，并以具有间隙的方式进行配置。下部板7以及上部板9的沿着长度方向延伸的侧面分别被未图示的导向部件进行导向并支承，并且沿着长度方向自由移动。
另外，平板直线型的磁性齿轮装置还包括矩形板状的中间轭铁8，所述中间轭铁 8相对于下部板7以及上部板9呈大致平行延伸，并以在下部板7以及上部板9之间具有间隙的方式进行配置。下部板7具有由磁性体构成的板71，在板71的上面，沿着长度方向并在每单位长度AL内配置有6个磁极对72，所述磁极对72由沿厚度方向磁化的上侧为 N极的磁铁72a以及上侧为S极的磁铁72b构成。另外，上部板9具有由磁性体构成的板 91，在板91的下面，沿着长度方向并在每单位长度ALft配置有14个磁极对92，所述磁极对92由沿厚度方向磁化的下侧为N极的磁铁92a以及下侧为S极的磁铁92b构成。
在此，沿厚度方向磁化的磁铁是指，以下侧以及外侧成为异极的方式进行磁化。例如，将磁铁72a的上侧以及下侧分别磁化为N极以及S极，并将磁铁72b的上侧以及下侧分别磁化为S极以及N极。在上部板9沿着长度方向进行直线移动时，因下部板7以及上部板9分别具有的磁极对72、92之间的磁性相互作用，而使下部板7沿着长度方向进行移动。 配置在下部板7上的磁极对在每单位长度Λ L内的个数Ph、与配置在上部板9上的磁极对在每单位长度AL内的个数Pl之比Ph/Pl，就成为下部板7相对于上部板9的齿数比。
在图8所示的磁性齿轮装置的例子中，齿数比是3/7。中间轭铁8沿着长度方向并以相等间隔在每单位长度△ L内，对20个强磁性的磁性体82进行保持，所述20是下部板7 具有的磁极对在每单位长度AL内的个数6、以及上部板9具有的磁极对在每单位长度AL 内的个数14这两者的共计。保持部件81具有一对保持棒(保持部)81a、81a,其沿着下部板7以及上部板9的长度方向进行对置；每单位长度AL内的2根连接棒81b，其以沿着长度方向大致相等的间隔进行配置，并且沿着对置方向连接一对保持棒81a、81a。
连接棒81b在每单位长度Λ L内的根数2是，下部板7具有的磁极对72在每单位长度AL内的个数6、上部板9具有的磁极对92在每单位长度AL内的个数14、和中间轭铁8具有的磁性体82在每单位长度Λ L内的个数20的约数。由此，与保持部件81的各开口部进行交叉的交变磁场总是包括沿着长度方向具有Ph次谐波分量、(Ns-Ph)次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍的各谐波分量。而且，在作为各开口部周边的由保持棒81a、81a相对置的一部分和连接棒81b所构成的闭环上，不会有涡流流动。
本实施方式所示的磁性齿轮装置通过使中间轭铁8移动，可以改变上部板9相对于下部板7的相对移动速度。另外，可以固定上部板9，并随着中间轭铁8的移动而使下部板7移动。并且，还可以固定下部板7，并随着中间轭铁8的移动而使上部板9移动。
实施方式4
实施方式3是抑制平板直线型的磁性齿轮装置的涡流损耗，而实施方式4是抑制圆筒直线型的磁性齿轮装置的涡流损耗。图9是表示圆筒直线型的磁性齿轮装置之一例的组装示意图。另外，图9表示沿着圆筒轴向延伸的圆筒直线型磁性齿轮装置在圆筒轴向的每单位长度AL的一部分。圆筒直线型的磁性齿轮装置包括圆筒状的内侧柱700;与内侧柱700具有间隙并将其嵌入到内侧的圆筒状的外侧柱900 ;与内侧柱700以及外侧柱900 之间具有间隙并嵌入到二者之间的中间轭铁800。内侧柱700具有由磁性体构成的圆筒 701，在圆筒701的外周面，沿着圆筒轴向并在每单位长度AL内配置有6个磁极对702，所述磁极对702由沿厚度方向磁化的外周面侧为N极的磁铁702a以及外周面侧为S极的磁铁702b构成。
另外，外侧柱900具有由磁性体构成的圆筒901，在圆筒901的内周面，沿着圆筒轴向并在每单位长度AL配置有14个磁极对902，所述磁极对902由沿厚度方向磁化的内周面侧为N极的磁铁902a以及内周面侧为S极的磁铁902b构成。在此，沿厚度方向磁化的磁铁是指，以外周面侧以及内周面侧成为异极的方式进行磁化。例如，将磁铁702a的外周面侧以及内周面侧分别磁化为N极以及S极，并将磁铁702b的外周面侧以及内周面侧分别磁化为S极以及N极。
内侧柱700以及外侧柱900的沿圆筒轴向延伸的侧面分别被未图示的导向部件进行导向并支承，并且沿着圆筒轴向进行自由移动。在外侧柱900沿着圆筒轴向进行直线移动时，因内侧柱700以及外侧柱900分别具有的磁极对702、902之间的磁性相互作用，而使内侧柱700沿着圆筒轴向进行移动。配置在内侧柱700上的磁极对在每单位长度AL内的个数Ph、与配置在外侧柱900上的磁极对在每单位长度AL内的个数Pl之比Ph/Pl，就成为内侧柱700相对于外侧柱900的齿数比。
在图9所示的磁性齿轮装置的例子中，齿数比是3/7。中间轭铁800沿着圆筒轴向并以相等间隔在每单位长度AL内，对20个强磁性的磁性体8·02进行保持，所述20是内侧柱700具有的磁极对在每单位长度Λ L内的个数6、以及外侧柱900具有的磁极对在每单位长度AL内的个数14这两者的共计。保持部件801具有一对保持棒(保持部)801a、 801a，其沿着内侧柱700以及外侧柱900的圆筒轴向进行对置；每单位长度AL内的2个连接圆环(连接圆环体)801b，其以沿着圆筒轴向大致相等的间隔进行配置，且沿着对置方向包含一对棒801a、801a。
连接圆环801b在每单位长度AL内的个数2是，内侧柱700具有的磁极对702在每单位长度ALft的个数6、外侧柱900具有的磁极对902在每单位长度ALft的个数14、 和中间轭铁800具有的磁性体802在每单位长度AL内的个数20的约数。由此，与保持部件 801的各开口部进行交叉的交变磁场总是包括沿着圆筒轴向具有Ph次谐波分量、(Ns-Ph) 次谐波分量以及(Ns+Ph)次谐波分量的各周期整数倍的各谐波分量。而且，在作为各开口部周边的由保持棒801a、801a相对置的一部分和连接圆环801b所构成的闭环上，不会有涡流流动。
本实施方式所示的磁性齿轮装置通过使中间轭铁800移动，可以改变外侧柱900 相对于内侧柱700的相对移动速度。另外，可以固定外侧柱900，并随着中间轭铁800的旋转而使内侧柱700移动。并且，还可以固定内侧柱700，并随着中间轭铁800的移动而使外侧柱900移动。
以上说明的实施方式是本发明的示例，在根据权利要求书所记载的技术特征以及权利要求书的记载而规定的范围内，本发明能够实施经过变更后的各种方式。
附图标记的说明
1、100:内侧转子
2、5、8、200、800 :中间轭铁
3、300:外侧转子
4:下侧转子
6:上侧转子
7:下部板
9:上部板
700:内侧柱
900 :外侧柱
11、31、701、901 :圆筒
12、32、42、62、72、92、702、902、102、302 :磁极对
12a、12b、32a、32b、42a、42b、62a、62b、72a、72b、92a、92b、702a、702b、902a、902b 磁铁
21、51、81 :保持部件
21a、51a:圆环
21b、51b、81b :连接棒
21c、23a:凸缘部
21d、23b:孔部
22、52、802 :磁性体
23、71、91 :板
41、61 :圆板
81a、801a:保持棒
801b :连接圆环
权利要求
1.一种磁性齿轮装置，包括对置的第一动子以及第二动子，其沿着特定方向并以大致相等的间隔分别配置有多个磁极对；保持部件，其配置在所述第一动子以及第二动子之间，并且沿着所述特定方向以大致相等的间隔对多个磁性体进行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁性体的个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个磁极对各自的个数的差值或共计，其特征在于， 所述保持部件包括多个保持部和连接棒，所述多个保持部对所述多个磁性体进行保持；所述连接棒沿着所述特定方向并以大致相等的间隔进行配置，并用于连接所述多个保持部， 所述多个保持部经由所述多个磁性体进行对置， 所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对各自的个数以所述连接棒的根数作为约数。
2.一种磁性齿轮装置，包括对置的第一动子以及第二动子，其沿着特定方向并以大致相等的间隔分别配置有多个磁极对；保持部件，其配置在所述第一动子以及第二动子之间，并且沿着所述特定方向以大致相等的间隔对多个磁性体进行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁性体的个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个磁极对各自的个数的差值或共计，其特征在于， 所述保持部件包括多个保持部和连接棒，所述多个保持部对所述多个磁性体进行保持；所述连接棒沿着所述特定方向并以大致相等的间隔进行配置，并用于连接所述多个保持部， 所述多个保持部经由所述多个磁性体进行对置， 所述连接棒的根数是，所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对各自的个数的约数。
3.根据权利要求1或2所述的磁性齿轮装置，其特征在于， 所述第一动子以及第二动子是圆筒， 在所述第一动子的外周面上，沿着圆周方向配置有所述多个磁极对， 所述第二动子具有与所述第一动子的外周面进行对置的内周面，在所述内周面上沿着圆周方向配置有所述多个磁极对， 所述特定方向是圆筒的圆周方向， 所述保持部是，沿着圆周方向在对置面之间对所述多个磁性体进行保持的多个圆环。
4.一种磁性齿轮装置，包括第一动子、第二动子和保持部件，所述第一动子为圆筒，其外周侧上沿着圆周方向并以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述第二动子与所述第一动子具有间隙并将其嵌入到内周侧，在所述第二动子的内周侧上沿着圆周方向并以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述保持部件配置在所述第一动子以及第二动子之间，并且沿着所述圆周方向对多个磁性体进行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁性体的个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个磁极对各自的个数的差值或共计，其特征在于， 所述保持部件包括多个圆环和连接棒，所述多个圆环对所述多个磁性体进行保持，并且经由所述多个磁性体进行对置；所述连接棒沿着所述多个圆环的对置方向，来连接沿着所述多个圆环的各圆周方向进行配置的连接位置，所述连接位置是从分割位置中进行选择并配置，所述分割位置是通过使用所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对各自的个数的约数，并以大致相等的间隔，将所述多个圆环的各圆周进行分割而得到的位置。
5.一种保持部件，所述保持部件在对置的第一动子以及第二动子之间对多个磁性体进行保持，多个磁极对沿着特定方向并以大致相等的间隔分别配置在所述第一动子以及所述第二动子上，其特征在于， 所述保持部件包括多个保持部和连接棒，所述多个保持部沿着所述特定方向并以大致相等的间隔对所述多个磁性体进行保持；所述连接棒沿着所述特定方向以大致相等的间隔进行配置，并用于连接所述多个保持部， 所述多个保持部经由所述多个磁性体进行对置， 所述连接棒的根数是，所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对各自的个数的约数。
6.根据权利要求1或2所述的磁性齿轮装置，其特征在于， 所述第一动子以及第二动子为圆板状，并进行对置配置， 所述多个磁极对以放射状分别配置在所述第一动子以及第二动子上， 所述特定方向是圆板的圆周方向， 所述保持部由对所述多个磁性体进行保持的同心的多个圆环体构成。
7.—种磁性齿轮装置，包括圆板状的第一动子、圆板状的第二动子和保持部件，所述第一动子上以大致相等的间隔放射状配置有多个磁极对；所述第二动子与所述第一动子隔开并对置，并且在所述第二动子上以大致相等的间隔放射状配置有多个磁极对；所述保持部件配置在所述第一动子以及第二动子之间，并且以放射状对多个磁性体进行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁性体的个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个磁极对各自的个数的差值或共计，其特征在于， 所述保持部件包括同心的多个圆环体和连接棒，所述同心的多个圆环体对所述多个磁性体进行保持，并沿着径向经由所述多个磁性体进行对置；所述连接棒沿着径向分别连接所述多个圆环体， 所述连接棒用于连接分割位置的一部分或者全部，所述分割位置是通过使用所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对各自的个数的约数，并沿着圆周方向以大致相等的间隔，将所述多个圆环分别进行分割而得到的位置。
8.—种磁性齿轮装置，包括矩形板状的第一动子、矩形板状的第二动子和保持部件，在所述第一动子上沿着长度方向以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述第二动子与所述第一动子隔开并对置，并且在所述第二动子上沿着长度方向以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述保持部件配置在所述第一动子以及第二动子之间，并且沿着所述长度方向对多个磁性体进行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁性体在长度方向上的每单位长度内的磁性体个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个磁极对在所述每单位长度内磁性体各自的个数的差值或共计，其特征在于， 所述保持部件包括多个保持棒和连接棒，所述多个保持棒对所述多个磁性体进行保持，并经由所述多个磁性体进行对置，使其长度方向与所述第一动子以及第二动子的长度方向大体一致；所述连接棒沿着对置方向对所述多个保持棒进行连接，所述连接棒用于连接分割位置的一部分或者全部，所述分割位置是通过使用所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对在所述每单位长度内各自的个数的约数，并沿着长度方向以大致相等的间隔，将所述每单位长度内的所述多个保持棒的各部分进行分割而得到的位置。
9.一种磁性齿轮装置，包括圆筒状的第一动子、圆筒状的第二动子和保持部件，在所述第一动子的外周侧上沿着圆筒轴向以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述第二动子与所述第一动子具有间隔并在内周侧嵌入所述第一动子，在所述第二动子的内周侧上沿着圆筒轴向以大致相等的间隔配置有多个磁极对；所述保持部件配置在所述第一动子以及第二动子之间，并且沿着所述圆筒轴向对多个磁性体进行保持，由所述保持部件保持的所述多个磁性体在长度方向上的每单位长度内的个数是，所述第一动子以及第二动子分别具有的所述多个磁极对在所述每单位长度内各自的个数的差值或共计，其特征在于， 所述保持部件包括多个保持棒和多个连接圆环体，所述多个保持棒对所述多个磁性体进行保持，并经由所述多个磁性体进行对置，使其长度方向与所述圆筒轴向大体一致；所述多个连接圆环体分别连接所述多个保持棒， 所述多个连接圆环体用于连接分割位置的一部分或者全部，所述分割位置是通过使用所述第一动子以及第二动子所具有的多个磁极对在所述每单位长度内各自的个数的约数，并沿着长度方向以大致相等的间隔，将所述每单位长度内的所述多个保持棒的各部分进行分割而得到的位置。
10.根据权利要求1至4以及权利要求6至9中任意一项所述的磁性齿轮装置，其特征在于，所述保持部件能够移动。
11.根据权利要求1至4以及权利要求6至9中任意一项所述的磁性齿轮装置，其特征在于，所述第一动子以及第二动子中的任意一个能够固定。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制涡流损耗的磁性齿轮装置以及保持部件。磁性齿轮装置包括对置的内侧转子(1)以及外侧转子(3)，其沿着圆周方向并以大致相等的间隔分别配置有多个磁极对(12、32)；保持部件(21)，其配置在内侧转子(1)以及外侧转子(3)之间，并且沿着圆周方向以大致相等的间隔对多个磁性体(22)进行保持，由保持部件(21)保持的磁性体(22)的个数是磁极对(12、32)各自的个数的差值或共计，其中，保持部件(21)包括多个圆环(21a)和连接棒(21b)，所述多个圆环(21a)对磁性体(22)进行保持；所述连接棒(21b)沿着圆周方向并以大致相等的间隔进行配置，并用于连接多个圆环(21a)，多个圆环(21a)经由磁性体(22)进行对置，磁极对(12、32)各自的个数以连接棒(21b)的根数作为约数。
文档编号F16H49/00GK103038547SQ20118003730
公开日2013年4月10日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年7月29日
发明者三田正裕 申请人:日立金属株式会社