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JP2019167972A - Magnetic gear - Google Patents

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JP2019167972A
JP2019167972A JP2018053877A JP2018053877A JP2019167972A JP 2019167972 A JP2019167972 A JP 2019167972A JP 2018053877 A JP2018053877 A JP 2018053877A JP 2018053877 A JP2018053877 A JP 2018053877A JP 2019167972 A JP2019167972 A JP 2019167972A
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Kenji Nakamura
健二 中村
雄真 鈴木
Yushin Suzuki
雄真 鈴木
悠平 大石
Yuhei Oishi
悠平 大石
瀧川 眞喜人
Makito Takigawa
眞喜人 瀧川
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Tohoku University NUC
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Abstract

To provide a magnetic gear capable of increasing the transmission possible torque.SOLUTION: A magnetic gear 10a comprises: an inner gear 14 having a plurality of inner magnets 14b aligned in the circumferential direction of an inner yoke 14a; a center ring 30 relatively-rotatably provided on the outer peripheral side of the inner gear 14 having a plurality of pole pieces 30b aligned in the circumferential direction of a pole holder 30a; and an outer gear relatively-rotatably provided on the outer peripheral side of the center ring 30 having a plurality of outer magnets 26b aligned in the circumferential direction of an outer yoke 26a. A plurality of magnetic pole parts 26d sandwiched between the pair of outer magnets 26b adjacent in opposite orientation are formed in the outer gear 26. A pair of outer magnets 26b sandwiching a magnetic pole part 26d are disposed so that the interval is wider than the outer diameter side. An outer magnet hole 26c has an opening 26g on the inner peripheral surface of the outer yoke 26a.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、磁気を利用した歯車により非接触でトルクを伝達する磁気歯車に関する。   The present invention relates to a magnetic gear that transmits torque in a non-contact manner by a gear that uses magnetism.

一般的な歯車機構は複数の歯車を用い、その歯数比によって変速を行っており、歯同士の接触による振動・騒音が発生するとともに、摩耗による機械的寿命があり、しかも注油などのメンテナンスが必要となる。これに対して、磁気を利用して非接触でトルクを伝達する磁気歯車の開発および実用化が進められている。磁気歯車では非接触でトルク伝達を行うことから上記のような不都合がない。   A general gear mechanism uses a plurality of gears, and gears are changed according to the ratio of the number of teeth. Vibration and noise are generated by contact between teeth, mechanical life is due to wear, and maintenance such as lubrication is possible. Necessary. On the other hand, magnetic gears that transmit torque in a non-contact manner using magnetism have been developed and put into practical use. The magnetic gear does not have the above-mentioned disadvantages because it transmits torque without contact.

磁気歯車の一般的構成としては、例えば特許文献1に示されるように、周方向に複数の磁石を配列したインナー歯車およびアウター歯車と、周方向に複数のポールピースを配列したセンターリングとを備え、内径側から外径側に向かってインナー歯車、センターリングおよびアウター歯車の順で同心かつ相対回転可能に構成される。インナー歯車、センターリングおよびアウター歯車のうちいずれか1つを入力部とし、いずれか1つを出力部とし、変速して回転伝達を行う。   As a general configuration of the magnetic gear, for example, as shown in Patent Document 1, an inner gear and an outer gear in which a plurality of magnets are arranged in the circumferential direction, and a center ring in which a plurality of pole pieces are arranged in the circumferential direction are provided. The inner gear, the center ring, and the outer gear are concentrically and relatively rotatable in this order from the inner diameter side to the outer diameter side. Any one of the inner gear, the center ring, and the outer gear is used as an input unit, and any one of them is used as an output unit, and the rotation is transmitted by transmission.

非特許文献1では、磁気歯車のセンターロータを固定する場合とアウター歯車を固定する場合とでは異なる変速比が得られること、およびそれらの変速比の計算式が開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses that different gear ratios are obtained when the center rotor of the magnetic gear is fixed and when the outer gear is fixed, and a calculation formula for those gear ratios.

特開2017−225209号公報JP 2017-225209 A

安藤「磁気歯車の開発動向」、日本AEM学会誌、Vol24、No.2、2016年、p.15―20Ando, “Development Trend of Magnetic Gears”, Journal of AEM Society of Japan, Vol 24, No. 2, 2016, p. 15-20

このような磁気歯車では磁気的に非接触でトルクを伝達する構造であることからその伝達トルクに限度があり、伝達可能トルクの一層の向上が望まれている。   Since such a magnetic gear has a structure in which torque is transmitted in a magnetically non-contact manner, there is a limit to the transmission torque, and further improvement of the transmittable torque is desired.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、伝達可能トルクを増大させることのできる磁気歯車を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic gear capable of increasing the transmittable torque.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる磁気歯車は、インナーヨークの周方向に複数のインナー磁石を配列したインナー歯車と、前記インナー歯車に対して外周側に相対回転可能に設けられ、非磁性筒体の周方向に複数の軟磁性体を配列したセンターリングと、前記センターリングに対して外周側に相対回転可能に設けられ、アウターヨークの周方向に複数のアウター磁石を配列したアウター歯車と、を有し、前記アウター歯車には、同極が対向する向きで隣接する一対の前記アウター磁石に挟まれた磁極部が複数形成され、前記磁極部を挟む前記一対の前記アウター磁石は、外径側よりも内径側の方が間隔が広くなるように配置されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a magnetic gear according to the present invention includes an inner gear in which a plurality of inner magnets are arranged in the circumferential direction of an inner yoke, and a relative rotation on the outer circumferential side with respect to the inner gear. A center ring in which a plurality of soft magnetic bodies are arranged in the circumferential direction of the non-magnetic cylinder, and a plurality of outer outer rings in the circumferential direction of the outer yoke. A plurality of magnetic pole portions sandwiched between a pair of adjacent outer magnets in a direction in which the same poles face each other, and the pair of the outer gears sandwiching the magnetic pole portions. The outer magnet is arranged such that the gap on the inner diameter side is wider than the outer diameter side.

前記アウターヨークは前記アウター磁石が埋め込まれるアウター磁石孔を有し、前記アウター磁石孔は、前記アウターヨークの内周面および外周面の少なくとも一方に開口部を有してもよい。   The outer yoke may have an outer magnet hole in which the outer magnet is embedded, and the outer magnet hole may have an opening on at least one of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the outer yoke.

前記アウター磁石における一端の縁の少なくとも一部は、前記開口部の縁と一致していてもよい。   At least a part of one edge of the outer magnet may coincide with the edge of the opening.

前記インナー歯車には、同極が対向する向きで隣接する一対の前記インナー磁石に挟まれた磁極部が複数形成され、前記磁極部を挟む前記一対の前記インナー磁石は、内径側よりも外径側の方が間隔が広くなるように配置されていてもよい。   The inner gear is formed with a plurality of magnetic pole portions sandwiched between a pair of adjacent inner magnets in the direction in which the same poles face each other, and the pair of inner magnets sandwiching the magnetic pole portions has an outer diameter larger than the inner diameter side. You may arrange | position so that the side may become wide.

前記インナーヨークは前記インナー磁石が埋め込まれるインナー磁石孔を有し、前記インナー磁石孔は、前記インナーヨークの内周面または外周面の少なくとも一方に開口部を有してもよい。   The inner yoke may have an inner magnet hole in which the inner magnet is embedded, and the inner magnet hole may have an opening on at least one of an inner peripheral surface or an outer peripheral surface of the inner yoke.

前記インナー磁石における一端の縁の少なくとも一部は、前記開口部の縁と一致していてもよい。   At least a part of one edge of the inner magnet may coincide with the edge of the opening.

また、本発明にかかる磁気歯車は、インナーヨークの周方向に複数のインナー磁石を配列したインナー歯車と、前記インナー歯車に対して外周側に相対回転可能に設けられ、非磁性筒体の周方向に複数の軟磁性体を配列したセンターリングと、前記センターリングに対して外周側に相対回転可能に設けられ、アウターヨークの周方向に複数のアウター磁石を配列したアウター歯車と、を有し、前記インナー歯車には、隣接する一対の前記インナー磁石に挟まれた磁極部が複数形成され、同極が対向する向きで前記磁極部を挟む前記一対の前記インナー磁石は、内径側よりも外径側の方が間隔が広くなるように配置され、前記インナーヨークは前記インナー磁石が埋め込まれるインナー磁石孔を有し、前記インナー磁石孔は、前記インナーヨークの内周面または外周面の少なくとも一方に開口部を有することを特徴とする。   The magnetic gear according to the present invention is provided with an inner gear in which a plurality of inner magnets are arranged in the circumferential direction of the inner yoke, and a relatively rotatable outer peripheral side with respect to the inner gear. A center ring in which a plurality of soft magnetic bodies are arranged, and an outer gear that is provided so as to be relatively rotatable on the outer peripheral side with respect to the center ring, and in which a plurality of outer magnets are arranged in the circumferential direction of the outer yoke, The inner gear is formed with a plurality of magnetic pole portions sandwiched between a pair of adjacent inner magnets, and the pair of inner magnets sandwiching the magnetic pole portions in a direction in which the same poles face each other has an outer diameter larger than the inner diameter side. The inner yoke has an inner magnet hole in which the inner magnet is embedded, and the inner magnet hole has the inner yaw. It characterized in that it has on at least one opening in the inner peripheral surface or an outer peripheral surface of the.

前記インナー磁石における一端の縁は、前記開口部の縁と一致していてもよい。   An edge of one end of the inner magnet may coincide with an edge of the opening.

本発明にかかる磁気歯車では、磁極部を挟む一対のアウター磁石は、同極が対向する向きでかつ外径側よりも内径側の方が間隔が広くなるように配置され、または、磁極部を挟む一対のインナー磁石は、同極が対向する向きでかつ内径側よりも外径側の方が間隔が広くなるように配置されている。これにより、磁極部の磁力がセンターリングに指向されやすくなり、アウター歯車、センターリングおよびインナー歯車の間における磁気的作用が強まり、伝達可能トルクを増大させることができる。   In the magnetic gear according to the present invention, the pair of outer magnets sandwiching the magnetic pole part are arranged so that the same poles face each other and the inner diameter side is wider than the outer diameter side. The pair of inner magnets sandwiched are arranged in such a manner that the same poles face each other and the gap is wider on the outer diameter side than on the inner diameter side. Thereby, the magnetic force of the magnetic pole part is easily directed to the center ring, the magnetic action between the outer gear, the center ring and the inner gear is strengthened, and the transmittable torque can be increased.

図1は、第1の実施形態にかかる磁気歯車を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a magnetic gear according to the first embodiment. 図2−1は、第1の実施形態にかかる磁気歯車であり、インナー軸が左側の側面から突出するように組み立てられた状態を示す断面図である。FIG. 2-1 is a magnetic gear according to the first embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where the inner shaft is assembled so as to protrude from the left side surface. 図2−2は、第1の実施形態にかかる磁気歯車であり、インナー軸が右側の側面から突出するように組み立てられた状態を示す断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating the magnetic gear according to the first embodiment, which is assembled so that the inner shaft protrudes from the right side surface. 図3は、第1の実施形態にかかる磁気歯車のアウター歯車、インナー歯車およびセンターリングの正面図である。FIG. 3 is a front view of the outer gear, the inner gear, and the center ring of the magnetic gear according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態にかかる磁気歯車のアウター歯車、インナー歯車およびセンターリングの一部拡大正面図である。FIG. 4 is a partially enlarged front view of the outer gear, the inner gear, and the center ring of the magnetic gear according to the first embodiment. 図5は、第2の実施形態にかかる磁気歯車のアウター歯車、インナー歯車およびセンターリングの一部拡大正面図である。FIG. 5 is a partially enlarged front view of the outer gear, the inner gear, and the center ring of the magnetic gear according to the second embodiment. 図6は、第3の実施形態にかかる磁気歯車のアウター歯車、インナー歯車およびセンターリングの正面図である。FIG. 6 is a front view of the outer gear, the inner gear, and the center ring of the magnetic gear according to the third embodiment. 図7は、解析の比較対象である磁気歯車のアウター歯車、インナー歯車およびセンターリングの正面図である。FIG. 7 is a front view of an outer gear, an inner gear, and a center ring of a magnetic gear that are comparison targets for analysis.

以下に、本発明にかかる磁気歯車の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。以下、方向を識別するために、図1における軸方向を基準として右上方向をX1方向、左下方向をX2方向とし、各図に方向を示す矢印を表記する。また、内側および内径方向とは回転軸中心を向く方向で、外側または外径方向とはその逆方向とする。さらに、ボルトについてはサイズおよびタイプに拘わらず全てボルトBと呼ぶ。   Embodiments of a magnetic gear according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. Hereinafter, in order to identify the direction, the upper right direction is the X1 direction and the lower left direction is the X2 direction with the axial direction in FIG. 1 as a reference, and an arrow indicating the direction is shown in each figure. The inner and inner diameter directions are directions facing the center of the rotation axis, and are opposite to the outer or outer diameter direction. Further, the bolts are all called bolts B regardless of their sizes and types.

図1、図2−1に示すように、第1の実施形態にかかる磁気歯車10aは、アウター歯車体12と、インナー歯車14と、センター体16と、アウター軸18と、インナー軸20と、ベース22とを有する。   As shown in FIGS. 1 and 2-1, a magnetic gear 10a according to the first embodiment includes an outer gear body 12, an inner gear 14, a center body 16, an outer shaft 18, an inner shaft 20, And a base 22.

アウター歯車体12はケーシング24と、アウター歯車26と、アウター側面部28とを有する。ケーシング24は筒体であって、磁気歯車10aにおいてベース22を除く本体部の外枠を形成する。   The outer gear body 12 includes a casing 24, an outer gear 26, and an outer side surface portion 28. The casing 24 is a cylinder and forms an outer frame of the main body portion excluding the base 22 in the magnetic gear 10a.

アウター歯車26はアウターヨーク26aと、NL=31極対に対応したアウター磁石26bとを有する。アウター歯車26では1極対あたり4つの磁石が使用され、全部で124(=31×4)個のアウター磁石26bが用いられている(図3参照)。つまり、アウター磁石26bの個数は4の倍数になる。アウター歯車26は低速ロータとも呼ばれる。アウター歯車26のさらに詳細な構成については後述する。   The outer gear 26 includes an outer yoke 26a and an outer magnet 26b corresponding to NL = 31 pole pairs. In the outer gear 26, four magnets are used per pole pair, and a total of 124 (= 31 × 4) outer magnets 26b are used (see FIG. 3). That is, the number of outer magnets 26b is a multiple of four. The outer gear 26 is also called a low speed rotor. A more detailed configuration of the outer gear 26 will be described later.

アウター側面部28は磁気歯車10aのX1方向側を覆う蓋体であり、複数のボルトBによりケーシング24のX1方向端面に固定され、アウター歯車26に対して回転不能で一体的に回転する。アウター側面部28はインナー軸20が挿通可能な中心孔28aと、等角度に配置された6つのボルト孔である軸固定部28bと、6つのボルト孔であるベース固定部28cとを有する。軸固定部28bはボルトBによりアウター軸18を固定可能である。ベース固定部28cは軸固定部28bよりも外径側に配置されており、ボルトBによりベース22に固定可能である(図2−2参照)。軸固定部28bとベース固定部28cとの間にはX1方向に突出する環状突起28dが設けられ、該環状突起28dよりも内径側は浅い嵌合溝28eが形成されている。軸固定部28bは嵌合溝28eの底部に設けられている。   The outer side surface portion 28 is a lid that covers the X1 direction side of the magnetic gear 10a, is fixed to the end surface of the casing 24 in the X1 direction by a plurality of bolts B, and rotates integrally with the outer gear 26 without being rotatable. The outer side surface portion 28 has a center hole 28a through which the inner shaft 20 can be inserted, a shaft fixing portion 28b that is six bolt holes arranged at equal angles, and a base fixing portion 28c that is six bolt holes. The shaft fixing portion 28 b can fix the outer shaft 18 with a bolt B. The base fixing portion 28c is disposed on the outer diameter side of the shaft fixing portion 28b and can be fixed to the base 22 with a bolt B (see FIG. 2-2). An annular protrusion 28d protruding in the X1 direction is provided between the shaft fixing part 28b and the base fixing part 28c, and a fitting groove 28e shallower on the inner diameter side than the annular protrusion 28d is formed. The shaft fixing portion 28b is provided at the bottom of the fitting groove 28e.

インナー歯車14はインナーヨーク14aと、NH=3極対に対応したインナー磁石14bとを有する。インナー歯車14では1極対あたり4つの磁石が使用され、全部で12(=3×4)個のインナー磁石14bが用いられている(図3参照)。つまり、インナー磁石14bの個数は4の倍数になる。インナー歯車14の中心にはインナー軸20が挿通して固定されるインナー軸固定孔15が設けられている。インナー歯車14は高速ロータとも呼ばれる。インナー歯車14のさらに詳細な構成については後述する。   The inner gear 14 has an inner yoke 14a and an inner magnet 14b corresponding to NH = 3 pole pairs. In the inner gear 14, four magnets are used per one pole pair, and a total of 12 (= 3 × 4) inner magnets 14b are used (see FIG. 3). That is, the number of inner magnets 14b is a multiple of four. An inner shaft fixing hole 15 into which the inner shaft 20 is inserted and fixed is provided at the center of the inner gear 14. The inner gear 14 is also called a high speed rotor. A more detailed configuration of the inner gear 14 will be described later.

センター体16はセンターリング30と、センター側面部32とを有する。センターリング30はポールホルダ30aと、NS=34個のポールピース30bとを有する。ポールホルダ30aは非磁性体の筒体である。ポールピース30bは軟磁性体であって、ポールホルダ30aに対して周方向に等角度に配列されている。インナーヨーク14a、インナー磁石14b、アウターヨーク26a、アウター磁石26bおよびポールピース30bは、それぞれ軸方向位置と軸方向長さが略等しくなるように設定されている(図2−1参照)。   The center body 16 has a center ring 30 and a center side surface portion 32. The center ring 30 has a pole holder 30a and NS = 34 pole pieces 30b. The pole holder 30a is a non-magnetic cylinder. The pole piece 30b is a soft magnetic material, and is arranged at an equal angle in the circumferential direction with respect to the pole holder 30a. The inner yoke 14a, the inner magnet 14b, the outer yoke 26a, the outer magnet 26b, and the pole piece 30b are set so that the axial position and the axial length are substantially equal to each other (see FIG. 2-1).

なお、アウター歯車26におけるアウター磁石26bの極対数NL、インナー歯車14におけるインナー磁石14bの極対数NHおよびセンターリング30におけるポールピース30bの個数NSは、
NS=NL±NH
という関係が成立するように選定される。
磁気歯車10aではNS=34、NL=31、NH=3であり、
34=31+3
という関係が成立している。
The number of pole pairs NL of the outer magnet 26b in the outer gear 26, the number NH of the inner magnet 14b in the inner gear 14 and the number NS of the pole pieces 30b in the center ring 30 are:
NS = NL ± NH
Is selected so that the relationship is established.
In the magnetic gear 10a, NS = 34, NL = 31, NH = 3,
34 = 31 + 3
The relationship is established.

センター側面部32は磁気歯車10aのX2方向側を覆う蓋体である。センターリング30とセンター側面部32とは一体成形されて相対回転不能であり、センター側面部32の外周部がセンターリング30のX2方向端面と接続されている。センター側面部32はインナー軸20が挿通可能な中心孔32aと、等角度に配置された6つのボルト孔である軸固定部32bと、等角度に配置された6つのボルト孔であるベース固定部32cとを有する。軸固定部32bはボルトBによりアウター軸18を固定可能である。ベース固定部32cは軸固定部32bよりも外径側に配置されており、ボルトBによりベース22に固定される。軸固定部32bとベース固定部32cとの間にはX2方向に突出する環状突起32dが設けられ、該環状突起32dよりも内径側は浅い嵌合溝32eが形成されている。軸固定部32bは嵌合溝32eの底部に設けられている。   The center side surface portion 32 is a lid that covers the X2 direction side of the magnetic gear 10a. The center ring 30 and the center side surface portion 32 are integrally formed and are not relatively rotatable, and the outer peripheral portion of the center side surface portion 32 is connected to the end surface of the center ring 30 in the X2 direction. The center side surface portion 32 includes a center hole 32a through which the inner shaft 20 can be inserted, a shaft fixing portion 32b that is six bolt holes arranged at equal angles, and a base fixing portion that is six bolt holes arranged at equal angles. 32c. The shaft fixing portion 32 b can fix the outer shaft 18 with a bolt B. The base fixing portion 32c is disposed on the outer diameter side of the shaft fixing portion 32b and is fixed to the base 22 by the bolt B. An annular protrusion 32d protruding in the X2 direction is provided between the shaft fixing part 32b and the base fixing part 32c, and a fitting groove 32e shallower on the inner diameter side than the annular protrusion 32d is formed. The shaft fixing portion 32b is provided at the bottom of the fitting groove 32e.

6つの軸固定部32bおよび上記の6つの軸固定部28bは、軸方向から見て同形状かつ同配置であり、それぞれアウター軸18が固定可能である。6つのベース固定部32cおよび上記の6つのベース固定部28cは、軸方向から見て同形状かつ同配置であり、それぞれベース22が固定可能である。   The six shaft fixing portions 32b and the six shaft fixing portions 28b have the same shape and the same arrangement when viewed from the axial direction, and the outer shaft 18 can be fixed thereto. The six base fixing portions 32c and the six base fixing portions 28c have the same shape and the same arrangement when viewed from the axial direction, and the base 22 can be fixed thereto.

センター側面部32はアウター側面部28の外周近傍を除く内径側部分と同一の対称構造となっており、中心孔28aと中心孔32a、軸固定部28bと軸固定部32b、ベース固定部28cとベース固定部32c、環状突起28dと環状突起32d、および嵌合溝28eと嵌合溝32eはそれぞれ同一形状で同配置となっている。   The center side surface portion 32 has the same symmetrical structure as the inner diameter side portion excluding the outer periphery of the outer side surface portion 28, and includes a center hole 28a, a center hole 32a, a shaft fixing portion 28b, a shaft fixing portion 32b, and a base fixing portion 28c. The base fixing portion 32c, the annular protrusion 28d and the annular protrusion 32d, and the fitting groove 28e and the fitting groove 32e are the same shape and are arranged in the same manner.

アウター軸18およびインナー軸20は、駆動機構および従動機構が接続される入出力部である。アウター軸18はフランジ18aと、該フランジ18aから一方に突出した軸部18bと、フランジ18aに設けられた等間隔で6つの孔18cとを有する。ボルトBが孔18cを通って軸固定部28bに螺合されると、アウター軸18はアウター側面部28に固定され、軸部18bはX1方向に突出する。フランジ18aは嵌合溝28eに嵌合して安定する。アウター軸18はアウター側面部28およびセンター側面部32のいずれにも固定可能でありアウター/センター兼用軸または低速軸とも呼ばれ得るものだが、ここでは単にアウター軸18と称する。   The outer shaft 18 and the inner shaft 20 are input / output units to which a driving mechanism and a driven mechanism are connected. The outer shaft 18 has a flange 18a, a shaft portion 18b protruding from the flange 18a to one side, and six holes 18c provided at equal intervals on the flange 18a. When the bolt B is screwed into the shaft fixing portion 28b through the hole 18c, the outer shaft 18 is fixed to the outer side surface portion 28, and the shaft portion 18b protrudes in the X1 direction. The flange 18a is fitted into the fitting groove 28e and stabilized. The outer shaft 18 can be fixed to both the outer side surface portion 28 and the center side surface portion 32 and can be referred to as an outer / center combined shaft or a low speed shaft.

インナー軸20は長尺な円柱軸形状であって、インナー軸固定孔15に対して機械的(例えば、キー、スプライン、Dカット構造)に接続され、インナー歯車14に対して回転不能で一体的に回転する。インナー軸20はインナー軸固定孔15に対して着脱可能で、軸方向逆向きに組み替え可能な構成となっている。インナー軸20のX1方向端部近傍はアウター側面部28の中心孔28aに対してベアリング34aで軸支されている。インナー軸20のほぼ中心部はセンター側面部32の中心孔32aに対してベアリング34bで軸支されている。ベアリング34a,34bの内輪とインナー歯車14との間にはそれぞれスペーサ36a,36bが介挿されている。ベアリング34a,34bはスナップリング38a,38bにより抜け止め処理されている。インナー歯車14はベアリング34a、34bによりアウター歯車体12およびセンター体16に対して相対回転可能となっている。インナー軸20は高速軸とも呼ばれ得る。   The inner shaft 20 has a long cylindrical shaft shape and is mechanically connected to the inner shaft fixing hole 15 (for example, a key, a spline, a D-cut structure), and cannot rotate with respect to the inner gear 14 and is integrated. Rotate to. The inner shaft 20 can be attached to and detached from the inner shaft fixing hole 15 and can be rearranged in the opposite axial direction. The vicinity of the end portion in the X1 direction of the inner shaft 20 is pivotally supported by a bearing 34a with respect to the center hole 28a of the outer side surface portion 28. A substantially central portion of the inner shaft 20 is pivotally supported by a bearing 34 b with respect to a central hole 32 a of the center side surface portion 32. Spacers 36a and 36b are interposed between the inner rings of the bearings 34a and 34b and the inner gear 14, respectively. The bearings 34a and 34b are prevented from coming off by snap rings 38a and 38b. The inner gear 14 is rotatable relative to the outer gear body 12 and the center body 16 by bearings 34a and 34b. The inner shaft 20 can also be called a high speed shaft.

アウター側面部28の一部とセンターリング30のX1方向端内周面との間にはベアリング40aが設けられている。センター側面部32のX2方向端外周面とケーシング24のX2方向端内周面との間にはベアリング40bが設けられている。ベアリング40a,40bによりアウター歯車体12とセンター体16とは相対回転可能となっている。   A bearing 40 a is provided between a part of the outer side surface portion 28 and the inner circumferential surface of the center ring 30 in the X1 direction end. A bearing 40 b is provided between the X2 direction end outer peripheral surface of the center side surface portion 32 and the X2 direction end inner peripheral surface of the casing 24. The outer gear body 12 and the center body 16 can be rotated relative to each other by the bearings 40a and 40b.

ベース22は固定台としての機能を備え、側面視でL字形状であって側板22aとベース板22bとを有する。側板22aは、ベース板22bと直交して立設している。側板22aは、中心に設けられた軸挿通孔22cと、該軸挿通孔22cの周囲で等角度に設けられた6つの孔22dとを有する。ボルトBが孔22dを通ってベース固定部32cに螺合されると、ベース22はセンター側面部32に固定される。軸挿通孔22cはアウター軸18、フランジ18aおよびインナー軸20が挿通可能な径となっている。軸挿通孔22cの一端には浅い環状切欠22eが設けられ、該環状切欠22eには環状突起28dまたは環状突起32dが嵌合可能となっている。軸挿通孔22cと嵌合溝28e,32eとは同径となっている。   The base 22 has a function as a fixed base, is L-shaped in a side view, and has a side plate 22a and a base plate 22b. The side plate 22a is erected perpendicularly to the base plate 22b. The side plate 22a has a shaft insertion hole 22c provided at the center and six holes 22d provided at equal angles around the shaft insertion hole 22c. When the bolt B is screwed into the base fixing portion 32c through the hole 22d, the base 22 is fixed to the center side surface portion 32. The shaft insertion hole 22c has a diameter through which the outer shaft 18, the flange 18a, and the inner shaft 20 can be inserted. A shallow annular notch 22e is provided at one end of the shaft insertion hole 22c, and an annular protrusion 28d or an annular protrusion 32d can be fitted into the annular notch 22e. The shaft insertion hole 22c and the fitting grooves 28e and 32e have the same diameter.

図2−1に示すように、アウター軸18はアウター歯車体12のアウター側面部28に固定されて軸部18bはX1方向に突出する。インナー軸20はインナー歯車14のインナー軸固定孔15に固定され、中心孔32aおよび軸挿通孔22cを通ってX2方向に突出するように組み立てられている。アウター軸18とインナー軸20とは同軸構造となる。ベース22はセンター体16のセンター側面部32に固定される。磁気歯車10aはこのように組み立てられることにより、アウター軸18が一体固定されたアウター歯車体12が低速側入出力部となり、インナー軸20が一体固定されたインナー歯車14が高速側入出力部となる。アウター軸18とインナー軸20との間は、アウター歯車体12、インナー歯車14およびセンターリング30の磁気的作用によって変速されて回転のトルクが伝達される。   As shown in FIG. 2A, the outer shaft 18 is fixed to the outer side surface portion 28 of the outer gear body 12, and the shaft portion 18 b protrudes in the X1 direction. The inner shaft 20 is fixed to the inner shaft fixing hole 15 of the inner gear 14, and is assembled so as to protrude in the X2 direction through the center hole 32a and the shaft insertion hole 22c. The outer shaft 18 and the inner shaft 20 have a coaxial structure. The base 22 is fixed to the center side surface portion 32 of the center body 16. By assembling the magnetic gear 10a in this way, the outer gear body 12 to which the outer shaft 18 is integrally fixed serves as the low speed side input / output portion, and the inner gear 14 to which the inner shaft 20 is integrally fixed is connected to the high speed side input / output portion. Become. The outer shaft 18 and the inner shaft 20 are shifted by the magnetic action of the outer gear body 12, the inner gear 14, and the center ring 30 to transmit rotational torque.

このとき、アウター軸18を入力側、インナー軸20を出力側とした場合の変速比Grは以下の式で求められる。
Gr=−NL/NH=−31/3=−10.33
つまり、変速比Grの絶対値は10.33であり、マイナス符号であるから回転方向は逆向きとなる。
At this time, the gear ratio Gr when the outer shaft 18 is the input side and the inner shaft 20 is the output side is obtained by the following equation.
Gr = −NL / NH = −31 / 3 = −10.33
In other words, the absolute value of the transmission gear ratio Gr is 10.33, which is a minus sign, so that the rotation direction is reversed.

一方、図2−2に示すように、アウター軸18はセンター体16のセンター側面部32にも固定可能であり、この場合には軸部18bはX2方向に突出する。インナー軸20はインナー歯車14のインナー軸固定孔15に固定され、中心孔28aおよび軸挿通孔22cを通ってX1方向に突出するように組み立てられる。この場合もアウター軸18とインナー軸20とは同軸構造となる。ベース22はアウター歯車体12のアウター側面部28に固定される。磁気歯車10aはこのように組み立てられることにより、アウター軸18が一体固定されたセンター体16が低速側入出力部となり、インナー軸20が一体固定されたインナー歯車14が高速側入出力部となる。アウター軸18とインナー軸20との間は、アウター歯車体12、インナー歯車14およびセンターリング30の磁気的作用によって変速されて回転のトルクが伝達される。   On the other hand, as shown in FIG. 2-2, the outer shaft 18 can be fixed to the center side surface portion 32 of the center body 16, and in this case, the shaft portion 18b protrudes in the X2 direction. The inner shaft 20 is fixed to the inner shaft fixing hole 15 of the inner gear 14, and is assembled so as to protrude in the X1 direction through the center hole 28a and the shaft insertion hole 22c. Also in this case, the outer shaft 18 and the inner shaft 20 have a coaxial structure. The base 22 is fixed to the outer side surface portion 28 of the outer gear body 12. By assembling the magnetic gear 10a in this way, the center body 16 to which the outer shaft 18 is integrally fixed becomes the low speed side input / output portion, and the inner gear 14 to which the inner shaft 20 is integrally fixed becomes the high speed side input / output portion. . The outer shaft 18 and the inner shaft 20 are shifted by the magnetic action of the outer gear body 12, the inner gear 14, and the center ring 30 to transmit rotational torque.

このとき、変速比Grは以下の式で求められる。
Gr=NS/NH=34/3=+11.33
つまり、変速比Grの絶対値は11.33であり、プラス符号であるから回転方向は順向きとなる。なお、磁気歯車10a〜10cの磁気作用で変速動作が得られる原理については、例えば特許文献1や非特許文献1に示されているように公知であるからここでは説明を省略する。
At this time, the gear ratio Gr is obtained by the following equation.
Gr = NS / NH = 34/3 = + 11.33
That is, the absolute value of the transmission gear ratio Gr is 11.33, which is a plus sign, so that the rotation direction is forward. In addition, since the principle by which the speed change operation | movement is obtained by the magnetic effect | action of the magnetic gears 10a-10c is well-known as shown, for example in patent document 1 or nonpatent literature 1, description is abbreviate | omitted here.

インナー歯車14およびアウター歯車26の構造について図3および図4を参照しながらさらに詳細に説明する。   The structure of the inner gear 14 and the outer gear 26 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

図3および図4に示すように、アウターヨーク26aおよびインナーヨーク14aは筒体であることから、それぞれの内周面および外周面は回転軸中心の円周面であって無駄な凹凸がない。したがって、インナーヨーク14aの外周面とセンターリング30の内周面との隙間は十分に狭く、またアウターヨーク26aの内周面とセンターリング30の外周面との隙間は十分に狭い。特に後述する磁極部26dおよび磁極部14dとセンターリング30との隙間が狭く、それぞれ磁気の力を作用させやすい。   As shown in FIGS. 3 and 4, since the outer yoke 26a and the inner yoke 14a are cylindrical bodies, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are circumferential surfaces around the rotation axis, and there is no useless unevenness. Therefore, the gap between the outer peripheral surface of the inner yoke 14a and the inner peripheral surface of the center ring 30 is sufficiently narrow, and the gap between the inner peripheral surface of the outer yoke 26a and the outer peripheral surface of the center ring 30 is sufficiently narrow. Particularly, gaps between the magnetic pole part 26d and the magnetic pole part 14d, which will be described later, and the center ring 30 are narrow, and magnetic forces are easily applied to the respective parts.

アウター歯車26のアウターヨーク26aは軟磁性体であり、ケーシング24の内周面に固定された筒体である。アウターヨーク26aは、アウター磁石孔26cと、磁極部26dと、ブリッジ26eと、挟持部26fとを有する。   The outer yoke 26 a of the outer gear 26 is a soft magnetic body and is a cylindrical body fixed to the inner peripheral surface of the casing 24. The outer yoke 26a has an outer magnet hole 26c, a magnetic pole part 26d, a bridge 26e, and a clamping part 26f.

磁極部26dは、内径側のセンターリング30に対して磁束を指向させる疑似的な磁極として作用する部分であり、NL=31極対に対応して62か所設けられている。このうち1つおきの32か所がN極であり、他の32か所がS極である。図4では磁極部26dのうちN極となる所を符号26dnで識別し、S極となる所を符号26dsで識別している。なお、図4、図5では理解が容易となるようにアウター磁石26bおよびインナー磁石14bにおいてN極をドット地、S極を白地として識別している。   The magnetic pole part 26d is a part that acts as a pseudo magnetic pole for directing the magnetic flux toward the center ring 30 on the inner diameter side, and is provided at 62 locations corresponding to NL = 31 pole pairs. Of these, every other 32 locations are N poles and the other 32 locations are S poles. In FIG. 4, the portion of the magnetic pole part 26 d that is the N pole is identified by the symbol 26 dn and the portion that is the S pole is identified by the symbol 26 ds. In FIG. 4 and FIG. 5, the N pole is identified as a dot ground and the S pole is identified as a white background in the outer magnet 26b and the inner magnet 14b for easy understanding.

アウター磁石孔26cはアウター磁石26bが埋め込まれて収容される孔であり、アウターヨーク26aの内周面側に開口部26gを有する。アウター磁石26bはアウター磁石孔26cと同形状であって、開口部26g以外の3辺はアウター磁石孔26cと隙間なく接しており、その内側端部は開口部26gの縁26hと一致している。   The outer magnet hole 26c is a hole in which the outer magnet 26b is embedded and accommodated, and has an opening 26g on the inner peripheral surface side of the outer yoke 26a. The outer magnet 26b has the same shape as the outer magnet hole 26c, and the three sides other than the opening 26g are in contact with the outer magnet hole 26c without a gap, and the inner end thereof coincides with the edge 26h of the opening 26g. .

アウター磁石26bおよびアウター磁石孔26cは矩形で、アウターヨーク26aに対して径方向に対してやや傾斜した向きに長尺で、かつ外径側よりも内径側の方が間隔が広くなるような略V字形状に配置されている。個々の磁極部26dは周方向両側をアウター磁石26bで挟まれており、かつ外径側よりも内径側の方が間隔が広くなるような狭い略扇形状である。   The outer magnet 26b and the outer magnet hole 26c are rectangular, are long in a direction slightly inclined with respect to the radial direction with respect to the outer yoke 26a, and have a substantially larger interval on the inner diameter side than on the outer diameter side. It is arranged in a V shape. The individual magnetic pole portions 26d are sandwiched between outer magnets 26b on both sides in the circumferential direction, and have a substantially fan-shaped shape that is narrower on the inner diameter side than on the outer diameter side.

アウター磁石26bは短尺方向に着磁されており、磁極部26dを挟んで同極が対向する向きとなっている。図4ではN極の磁極部26dnを挟んでいるアウター磁石26bのN極側部分を符号26bnで識別し、S極の磁極部26dsを挟んでいるアウター磁石26bのS極側部分を符号26bsで識別している。すなわち、一対のアウター磁石26bnは磁極部26dnを挟んでN極同士が対向しており、一対のアウター磁石26bsは磁極部26dsを挟んでS極同士が対向している。   The outer magnet 26b is magnetized in the short direction, and the same polarity is opposed to the magnetic pole portion 26d. In FIG. 4, the N pole side portion of the outer magnet 26b sandwiching the N pole magnetic pole portion 26dn is identified by reference numeral 26bn, and the S pole side portion of the outer magnet 26b sandwiching the S pole magnetic pole portion 26ds is denoted by reference symbol 26bs. Identifying. That is, the pair of outer magnets 26bn has the N poles facing each other with the magnetic pole portion 26dn interposed therebetween, and the pair of outer magnets 26bs has the S poles opposed to each other with the magnetic pole portion 26ds interposed therebetween.

アウター磁石26bn同士またはアウター磁石26bs同士で挟まれる部分が磁極部26dであり、アウター磁石26bnとアウター磁石26bsで挟まれる三角部分が挟持部26fとなる。隣り合う磁極部26dと挟持部26fは外側でブリッジ26eにより相互に接続されている。   A portion sandwiched between the outer magnets 26bn or the outer magnets 26bs is a magnetic pole portion 26d, and a triangular portion sandwiched between the outer magnet 26bn and the outer magnet 26bs is a sandwiching portion 26f. Adjacent magnetic pole part 26d and clamping part 26f are mutually connected by a bridge 26e on the outside.

このように、磁極部26dは、両側を同極のアウター磁石26bで挟まれており、しかも内径側が広がるような形状であることから強い磁力をセンターリング30に作用させることができ、伝達トルクが増大する。また、磁極部26dは外径側が十分に狭く形成されており、外側への磁力の漏れが少なく、内径側へ作用する磁力を強めることができる。   In this way, the magnetic pole portion 26d is sandwiched between the outer magnets 26b of the same polarity on both sides and has a shape in which the inner diameter side expands, so that a strong magnetic force can be applied to the center ring 30, and the transmission torque can be increased. Increase. Further, the magnetic pole portion 26d is formed to be sufficiently narrow on the outer diameter side, there is little leakage of the magnetic force to the outside, and the magnetic force acting on the inner diameter side can be increased.

上記のように、アウター磁石孔26cは内周面側に開口部26gを有している。アウター磁石孔26cを形成する3辺のうち長尺方向の二辺は平行線であり、平行線のまま内側に開口していて開口部26gには凹凸がない。また、アウター磁石孔26cはアウター磁石26bは径方向に対してやや傾斜していることから、開口部26gも周方向に対してやや傾斜している。これにより、アウターヨーク26aの内周面で、磁極部26d以外の部分は2つの開口部26gを二辺とする低い略二等辺三角形の凹部26iが形成されている。   As described above, the outer magnet hole 26c has the opening 26g on the inner peripheral surface side. Of the three sides forming the outer magnet hole 26c, the two sides in the longitudinal direction are parallel lines, and open inward as the parallel lines, and the opening 26g has no irregularities. Further, since the outer magnet hole 26c is slightly inclined with respect to the radial direction, the opening 26g is also slightly inclined with respect to the circumferential direction. As a result, on the inner peripheral surface of the outer yoke 26a, a portion other than the magnetic pole portion 26d is formed with a concave portion 26i having a substantially isosceles triangle shape having two openings 26g as two sides.

ブリッジ26eは隣り合う磁極部26dと挟持部26fをアウターヨーク26aの外周部で接続する幅の狭い部分である。ブリッジ26eにより各磁極部26dと挟持部26fが相互に接続され、アウターヨーク26aは一体構成になるとともに強度が確保される。ブリッジ26eの幅は十分に狭く形成されていることからN極からS極への磁束の短絡的導通を抑制し、磁極部26dの磁束強度が維持される。アウター磁石26bがアウターヨーク26aに対してこのように埋め込まれているアウター歯車26はIPM型(Interior Permanent Magnet、磁石埋め込み型)である。   The bridge 26e is a narrow portion that connects the adjacent magnetic pole portion 26d and the sandwiching portion 26f at the outer peripheral portion of the outer yoke 26a. The magnetic pole portions 26d and the clamping portions 26f are connected to each other by the bridge 26e, and the outer yoke 26a has an integrated configuration and ensures strength. Since the width of the bridge 26e is sufficiently narrow, the short-circuit conduction of the magnetic flux from the N pole to the S pole is suppressed, and the magnetic flux strength of the magnetic pole portion 26d is maintained. The outer gear 26 in which the outer magnet 26b is embedded in the outer yoke 26a in this way is an IPM type (Internal Permanent Magnet).

インナー歯車14のインナーヨーク14aは軟磁性体であって、円盤形状である。インナーヨーク14aは、インナー磁石孔14cと、磁極部14dと、ブリッジ14eと、挟持部14fとを有する。   The inner yoke 14a of the inner gear 14 is a soft magnetic material and has a disk shape. The inner yoke 14a has an inner magnet hole 14c, a magnetic pole part 14d, a bridge 14e, and a clamping part 14f.

磁極部14dは、外径側のセンターリング30に対して磁束を指向させる疑似的な磁極として作用する部分であり、NH=3極対に対応して6か所設けられている。このうち1つおきの3か所がN極であり、他の3か所がS極である。図4では磁極部14dのうちN極となる所を符号14dnで識別し、S極となる所を符号14dsで識別している。   The magnetic pole part 14d is a part that acts as a pseudo magnetic pole for directing the magnetic flux to the center ring 30 on the outer diameter side, and is provided at six locations corresponding to NH = 3 pole pairs. Of these, every other three locations are N poles and the other three locations are S poles. In FIG. 4, the portion of the magnetic pole portion 14 d that is the N pole is identified by a symbol 14 dn and the portion that is the S pole is identified by a symbol 14 ds.

インナー磁石孔14cはインナー磁石14bが埋め込まれて収容される孔であり、インナーヨーク14aの外周面側に開口部14gを有する。インナー磁石14bはインナー磁石孔14cと同形状であって、開口部14g以外の3辺はインナー磁石孔14cと隙間なく接しており、その外側端部は開口部14gの縁14hと一致している。   The inner magnet hole 14c is a hole in which the inner magnet 14b is embedded and accommodated, and has an opening 14g on the outer peripheral surface side of the inner yoke 14a. The inner magnet 14b has the same shape as the inner magnet hole 14c, the three sides other than the opening 14g are in contact with the inner magnet hole 14c without any gap, and the outer end thereof coincides with the edge 14h of the opening 14g. .

インナー磁石14bおよびインナー磁石孔14cは矩形で、インナーヨーク14aに対して径方向に対して45°傾斜した向きに長尺で、かつ内径側よりも外径側の方が間隔が広くなるような略V字形状に配置されている。個々の磁極部14dは周方向両側をインナー磁石14bで挟まれており、かつ内径側よりも外径側の方が間隔が広くなるようなやや広い略扇形状である。   The inner magnet 14b and the inner magnet hole 14c are rectangular, are long in a direction inclined by 45 ° with respect to the radial direction with respect to the inner yoke 14a, and have a larger interval on the outer diameter side than on the inner diameter side. It is arranged in a substantially V shape. Each magnetic pole part 14d is sandwiched between inner magnets 14b on both sides in the circumferential direction, and has a substantially wide fan shape with a wider interval on the outer diameter side than on the inner diameter side.

インナー磁石14bは短尺方向に着磁されており、磁極部14dを挟んで同極が対向する向きとなっている。図4ではN極の磁極部14dnを挟んでいるインナー磁石14bのN極側部分を符号14bnで識別し、S極の磁極部14dsを挟んでいるインナー磁石14bのS極側部分を符号14bsで識別している。すなわち、一対のインナー磁石14bnは磁極部14dnを挟んでN極同士が対向しており、一対のインナー磁石14bsは磁極部14dsを挟んでS極同士が対向している。   The inner magnet 14b is magnetized in the short direction, and the same polarity is opposed to the magnetic pole portion 14d. In FIG. 4, the N pole side portion of the inner magnet 14b sandwiching the N pole magnetic pole portion 14dn is identified by reference numeral 14bn, and the S pole side portion of the inner magnet 14b sandwiching the S pole magnetic pole portion 14ds is denoted by reference numeral 14bs. Identifying. That is, the pair of inner magnets 14bn has the N poles facing each other with the magnetic pole part 14dn interposed therebetween, and the pair of inner magnets 14bs has the S poles opposed to each other with the magnetic pole part 14ds interposed therebetween.

一対のインナー磁石14bnは直交する向きであり、同様に一対のインナー磁石14bsは直交する向きとなっている。この様に一対のインナー磁石14bn,14bsを直交する向きに配置することにより、磁極部14dに磁束を指向させながら、インナー磁石14bn,14bsの体積を最大にすることが可能となる。   The pair of inner magnets 14bn are orthogonal to each other, and similarly, the pair of inner magnets 14bs are orthogonal to each other. Thus, by arranging the pair of inner magnets 14bn and 14bs in the orthogonal direction, the volume of the inner magnets 14bn and 14bs can be maximized while directing the magnetic flux to the magnetic pole portion 14d.

インナー磁石14bn同士またはインナー磁石14bs同士で挟まれる部分が磁極部14dであり、インナー磁石14bnとインナー磁石14bsで挟まれる三角部分が挟持部14fとなる。隣り合う磁極部14dと挟持部14fは内側でブリッジ14eにより相互に接続されている。   The portion sandwiched between the inner magnets 14bn or between the inner magnets 14bs is the magnetic pole portion 14d, and the triangular portion sandwiched between the inner magnet 14bn and the inner magnet 14bs is the sandwiching portion 14f. The adjacent magnetic pole part 14d and the clamping part 14f are mutually connected by the bridge 14e inside.

このように、磁極部14dは、両側を同極のインナー磁石14bで挟まれており、しかも外径側が広がるような形状であることから強い磁力をセンターリング30に作用させることができ、伝達トルクが増大する。また、磁極部14dは内径側が十分に狭く形成されており、内側への磁力の漏れが少なく、外径側へ作用する磁力を強めることができる。   In this way, the magnetic pole portion 14d is sandwiched between the inner magnets 14b of the same polarity on both sides and has a shape in which the outer diameter side spreads, so that a strong magnetic force can be applied to the center ring 30, and the transmission torque Will increase. Further, the magnetic pole portion 14d is formed with a sufficiently narrow inner diameter side, so that there is little leakage of the magnetic force inward, and the magnetic force acting on the outer diameter side can be increased.

上記のように、インナー磁石孔14cは外周面側に開口部14gを有している。インナー磁石孔14cを形成する3辺のうち長尺方向の二辺は平行線であり、平行線のまま外側に開口していて開口部14gには凹凸がない。また、インナー磁石孔14cは径方向に対して傾斜していることから、開口部14gも周方向に対してやや傾斜している。これにより、インナーヨーク14aの外周面で、磁極部14d以外の部分は2つの開口部14gが傾斜対辺となる低い略台形の凹部14iが形成されている。   As described above, the inner magnet hole 14c has the opening 14g on the outer peripheral surface side. Of the three sides forming the inner magnet hole 14c, two sides in the longitudinal direction are parallel lines, and open to the outside while being parallel lines, and the opening 14g has no irregularities. Further, since the inner magnet hole 14c is inclined with respect to the radial direction, the opening 14g is also slightly inclined with respect to the circumferential direction. As a result, on the outer peripheral surface of the inner yoke 14a, a low substantially trapezoidal concave portion 14i is formed in the portion other than the magnetic pole portion 14d with the two opening portions 14g being inclined opposite sides.

ブリッジ14eは隣り合う磁極部14dと挟持部14fをインナーヨーク14aの内周部で相互に接続する幅の狭い部分である。ブリッジ14eにより磁極部14dと挟持部14fが相互に接続され、インナーヨーク14aは一体構成になるとともに強度が確保される。ブリッジ14eの幅は十分に狭く形成されていることからN極からS極への磁束の短絡的導通を抑制し、磁極部14dの磁束強度が維持される。インナー磁石14bがインナーヨーク14aに対してこのように埋め込まれているインナー歯車14はIPM型である。   The bridge 14e is a narrow portion that connects the adjacent magnetic pole portion 14d and the sandwiching portion 14f to each other at the inner peripheral portion of the inner yoke 14a. The magnetic pole portion 14d and the sandwiching portion 14f are connected to each other by the bridge 14e, and the inner yoke 14a has an integrated structure and ensures strength. Since the width of the bridge 14e is sufficiently narrow, the short-circuit conduction of the magnetic flux from the N pole to the S pole is suppressed, and the magnetic flux strength of the magnetic pole portion 14d is maintained. The inner gear 14 in which the inner magnet 14b is embedded in the inner yoke 14a in this way is an IPM type.

このように、磁気歯車10aはそれぞれIPM型構造のアウター歯車26とインナー歯車14とを有する。IPM型構造では、磁石が各ロータの表面に配置され、磁石の着磁方向が径方向となるSPM型(Surface Permanent Magnet、表面磁石型)と比較して高トルクが得られる。また渦電流損が少ないため高効率となる。さらに、インナー磁石14bおよびアウター磁石26bは埋め込み構造であるため、遠心力の作用によって外側に剥がされてしまう懸念がなく、高速回転に適する。また、インナー歯車14およびアウター歯車26の少なくとも一方をIPM型構造にすれば、上記の効果が相応に得られる。   Thus, each of the magnetic gears 10a has the outer gear 26 and the inner gear 14 having an IPM type structure. In the IPM type structure, a magnet is arranged on the surface of each rotor, and a high torque can be obtained as compared with an SPM type (Surface Permanent Magnet, surface magnet type) in which the magnet is magnetized in the radial direction. In addition, since the eddy current loss is small, the efficiency is high. Furthermore, since the inner magnet 14b and the outer magnet 26b have an embedded structure, there is no concern that the inner magnet 14b and the outer magnet 26b will be peeled outside due to the action of centrifugal force, which is suitable for high-speed rotation. Further, if at least one of the inner gear 14 and the outer gear 26 has an IPM structure, the above-described effects can be obtained accordingly.

アウター歯車26では、アウター磁石孔26cが内周側に開口部26gを有していることから、アウター磁石26bは最大限内側に寄った配置が可能となっており、その内側端部は開口部26gの縁26hと一致していてセンターリング30の外周面に極めて近い。また、開口部26gが設けられていることから、アウター歯車26の内周側ではアウター磁石26bの磁極部26dnまたは磁極部26dsにそれぞれ接する磁極部26dと挟持部26fが接続されてなく、この部分でのN極からS極への磁束の短絡的導通がない。したがって、磁極部26dは内側方向に特に強い磁束を指向させることができる。   In the outer gear 26, since the outer magnet hole 26c has an opening 26g on the inner peripheral side, the outer magnet 26b can be arranged as far as possible inward, and the inner end of the outer gear 26b is an opening. It coincides with the edge 26h of 26g and is very close to the outer peripheral surface of the center ring 30. In addition, since the opening 26g is provided, the magnetic pole part 26d of the outer magnet 26b or the magnetic pole part 26ds that are in contact with the magnetic pole part 26ds and the clamping part 26f are not connected to each other on the inner peripheral side of the outer gear 26. There is no short-circuit conduction of the magnetic flux from the N pole to the S pole. Therefore, the magnetic pole portion 26d can direct a particularly strong magnetic flux in the inner direction.

インナー歯車14では、インナー磁石孔14cが外周側に開口部14gを有していることから、インナー磁石14bは最大限外側に寄った配置が可能となっており、その外側端部は開口部14gの縁14hと一致していてセンターリング30の内周面に極めて近い。また、開口部14gが設けられていることから、インナー歯車14の外周側ではインナー磁石14bの磁極部14dnまたは磁極部14dsにそれぞれ接する磁極部14dと挟持部14fが接続されてなく、この部分でのN極からS極への磁束の短絡的導通がない。したがって、磁極部14dは外側方向に特に強い磁束を指向させることができる。このような構成によりインナー歯車14およびアウター歯車26は、センターリング30を介し相手側に対して相互に強い磁力を作用させることができる。   In the inner gear 14, since the inner magnet hole 14c has the opening 14g on the outer peripheral side, the inner magnet 14b can be arranged as far as possible outward, and the outer end thereof is the opening 14g. Which coincides with the edge 14h of the center ring 30 and is very close to the inner peripheral surface of the center ring 30. In addition, since the opening 14g is provided, the magnetic pole part 14dn of the inner magnet 14b or the magnetic pole part 14ds that are in contact with the magnetic pole part 14ds and the clamping part 14f are not connected to each other on the outer peripheral side of the inner gear 14, and this part is not connected. There is no short-circuit conduction of the magnetic flux from the N pole to the S pole. Therefore, the magnetic pole portion 14d can direct a particularly strong magnetic flux in the outward direction. With such a configuration, the inner gear 14 and the outer gear 26 can exert a strong magnetic force on the other side via the center ring 30.

また、アウター磁石26bをアウター磁石孔26cに挿入する際には軸方向から挿入してもよいし、または開口部26gから径方向に挿入してもよい。同様にインナー磁石14bをインナー磁石孔14cに挿入する際には軸方向から挿入してもよいし、または開口部14gから径方向に挿入してもよく、それぞれ組立の自由度が増す。   Further, when the outer magnet 26b is inserted into the outer magnet hole 26c, the outer magnet 26b may be inserted from the axial direction or may be inserted from the opening 26g in the radial direction. Similarly, when inserting the inner magnet 14b into the inner magnet hole 14c, the inner magnet 14b may be inserted from the axial direction, or may be inserted from the opening 14g in the radial direction.

なお、アウター磁石26bの内側端部は開口部26gの縁26hと一致し、インナー磁石14bの外側端部は開口部14gの縁14hと一致しているが、ここでいう一致とは厳密な意味ではなくおおよそ等しい位置にあればよい。例えば、アウター磁石26bおよびインナー磁石14bは、アウターヨーク26aの内周面およびインナーヨーク14aの外周面から突出してしまうとセンターリング30に干渉する懸念があることから、寸法誤差や組立誤差を考慮し余裕をみてやや短めに設定するということも、ここでいう一致と同義である。また、例えば図4の仮想線で示すように、インナー磁石孔14cが矩形でない場合には、インナー磁石14bの端部のうち一部が縁14hに一致していればよい。アウター磁石孔26c、アウター磁石26b、縁26hについても同様である。   The inner end portion of the outer magnet 26b coincides with the edge 26h of the opening portion 26g, and the outer end portion of the inner magnet 14b coincides with the edge 14h of the opening portion 14g. Instead, it should be in approximately the same position. For example, the outer magnet 26b and the inner magnet 14b may interfere with the center ring 30 if they protrude from the inner peripheral surface of the outer yoke 26a and the outer peripheral surface of the inner yoke 14a. Setting a little shorter for a margin is also synonymous with the agreement here. For example, as shown by the phantom line in FIG. 4, when the inner magnet hole 14c is not rectangular, it is only necessary that a part of the end portion of the inner magnet 14b coincides with the edge 14h. The same applies to the outer magnet hole 26c, the outer magnet 26b, and the edge 26h.

次に、第2の実施形態にかかる磁気歯車10bについて図5を参照しながら説明する。磁気歯車10bおよび後述する磁気歯車10c,100について、上記の磁気歯車10aと同様の構成要素については同符号を付してその詳細な説明を省略する。   Next, a magnetic gear 10b according to a second embodiment will be described with reference to FIG. Regarding the magnetic gear 10b and the magnetic gears 10c and 100 described later, the same components as those of the magnetic gear 10a are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図5に示すように、磁気歯車10bは上記のアウター歯車26に代えてアウター歯車42が設けられるとともに、上記のインナー歯車14に代えてインナー歯車44が設けられている。アウター歯車42はアウターヨーク42aと、アウター磁石26bとを有する。アウター磁石26bは上記の磁気歯車10aにおけるものと同じであり、該アウター磁石26bの配置によって磁極部26dおよび挟持部26fが形成されている。アウターヨーク42aは、上記のアウターヨーク26aにおけるアウター磁石孔26cおよびブリッジ26eに代えてアウター磁石孔42cおよびブリッジ42eが設けられている。アウター磁石孔42cはアウター磁石26bが埋め込まれて収容される孔であり、アウターヨーク42aの外周面側に開口部42gを有する。アウター磁石26bはアウター磁石孔42cと同形状であって、開口部42g以外の3辺はアウター磁石孔42cと隙間なく接しており、その外側端部は開口部42gの縁42hと一致している。このような構成によりアウター磁石26bを大きくすることができ、強い磁力が得られて伝達トルクを増大させることができる。また、開口部42gが設けられていることから、アウター歯車42の外周側ではアウター磁石26bの磁極部26dnまたは磁極部26dsにそれぞれ接する磁極部26dと挟持部26fが接続されてなく、この部分でのN極からS極への磁束の短絡的導通がない。   As shown in FIG. 5, the magnetic gear 10 b includes an outer gear 42 instead of the outer gear 26 and an inner gear 44 instead of the inner gear 14. The outer gear 42 has an outer yoke 42a and an outer magnet 26b. The outer magnet 26b is the same as that in the magnetic gear 10a, and the magnetic pole part 26d and the clamping part 26f are formed by the arrangement of the outer magnet 26b. The outer yoke 42a is provided with an outer magnet hole 42c and a bridge 42e instead of the outer magnet hole 26c and the bridge 26e in the outer yoke 26a. The outer magnet hole 42c is a hole in which the outer magnet 26b is embedded and accommodated, and has an opening 42g on the outer peripheral surface side of the outer yoke 42a. The outer magnet 26b has the same shape as the outer magnet hole 42c, and the three sides other than the opening 42g are in contact with the outer magnet hole 42c without a gap, and the outer end thereof coincides with the edge 42h of the opening 42g. . With such a configuration, the outer magnet 26b can be enlarged, a strong magnetic force can be obtained, and the transmission torque can be increased. In addition, since the opening 42g is provided, the magnetic pole part 26dn or the magnetic pole part 26ds of the outer magnet 26b on the outer peripheral side of the outer gear 42 are not connected to the magnetic pole part 26d and the clamping part 26f, respectively. There is no short-circuit conduction of the magnetic flux from the N pole to the S pole.

ブリッジ42eは隣り合う磁極部26dと挟持部26fをアウターヨーク42aの内周部で接続する幅の狭い部分である。ブリッジ42eにより各磁極部26dと挟持部26fが相互に接続され、アウターヨーク42aは一体構成になるとともに強度が確保される。ブリッジ42eの幅は十分に狭く形成されていることからN極からS極への磁束の短絡的導通を抑制し、磁極部26dの磁束強度が維持される。   The bridge 42e is a narrow portion that connects the adjacent magnetic pole portion 26d and the sandwiching portion 26f at the inner peripheral portion of the outer yoke 42a. The magnetic pole portions 26d and the clamping portions 26f are connected to each other by the bridge 42e, and the outer yoke 42a has an integrated configuration and ensures strength. Since the width of the bridge 42e is sufficiently narrow, the short-circuit conduction of the magnetic flux from the N pole to the S pole is suppressed, and the magnetic flux strength of the magnetic pole portion 26d is maintained.

また、アウターヨーク42aの外周面はケーシング24の内周面に固定されていることから強度が確保されている。したがって、アウターヨーク42aは内周面側の強度がブリッジ42eで確保されるとともに外周面側の強度がケーシング24で確保されることになり、高速回転に適するとともに耐振動性に優れる。   Further, since the outer peripheral surface of the outer yoke 42a is fixed to the inner peripheral surface of the casing 24, the strength is ensured. Therefore, the outer yoke 42a is secured by the bridge 42e with strength on the inner circumferential surface side and secured with the casing 24 on the outer circumferential surface side, and is suitable for high-speed rotation and excellent in vibration resistance.

インナー歯車44はインナーヨーク44aと、インナー磁石14bとを有する。インナー磁石14bは上記の磁気歯車10aにおけるものと同じであり、該インナー磁石14bの配置によって磁極部14dおよび挟持部14fが形成されている。インナーヨーク44aは、上記のインナーヨーク14aにおけるインナー磁石孔14cおよびブリッジ14eに代えてインナー磁石孔44cおよびブリッジ44eが設けられている。インナー磁石孔44cはインナー磁石14bが埋め込まれて収容される孔であり、インナーヨーク44aの内周面側に開口部44gを有する。インナー磁石14bはインナー磁石孔44cと同形状であって開口部44g以外の3辺はインナー磁石孔44cと隙間なく接している。このような構成によりインナー磁石14bを大きくすることができ、強い磁力が得られて伝達トルクを増大させることができる。また、開口部42gが設けられていることから、インナー歯車44の内周側ではインナー磁石14bの磁極部14dnまたは磁極部14dsにそれぞれ接する磁極部14dと挟持部14fが接続されてなく、この部分でのN極からS極への磁束の短絡的導通がない。インナー磁石14bの内径側はインナーヨーク44aの内周面よりもやや外径側に寄った位置に設定される。これにより、インナー磁石14bの内径側端面を直線形状としてもインナーヨーク44aの内周側に設けられたコア46との干渉を回避することができる。   The inner gear 44 has an inner yoke 44a and an inner magnet 14b. The inner magnet 14b is the same as that in the magnetic gear 10a, and the magnetic pole part 14d and the clamping part 14f are formed by the arrangement of the inner magnet 14b. The inner yoke 44a is provided with an inner magnet hole 44c and a bridge 44e instead of the inner magnet hole 14c and the bridge 14e in the inner yoke 14a. The inner magnet hole 44c is a hole in which the inner magnet 14b is embedded and accommodated, and has an opening 44g on the inner peripheral surface side of the inner yoke 44a. The inner magnet 14b has the same shape as the inner magnet hole 44c, and the three sides other than the opening 44g are in contact with the inner magnet hole 44c without a gap. With such a configuration, the inner magnet 14b can be enlarged, a strong magnetic force can be obtained, and the transmission torque can be increased. Further, since the opening 42g is provided, the magnetic pole part 14d of the inner magnet 14b or the magnetic pole part 14ds that are in contact with the magnetic pole part 14ds and the clamping part 14f are not connected to each other on the inner peripheral side of the inner gear 44. There is no short-circuit conduction of the magnetic flux from the N pole to the S pole. The inner diameter side of the inner magnet 14b is set at a position slightly closer to the outer diameter side than the inner peripheral surface of the inner yoke 44a. Thereby, even if the inner diameter side end surface of the inner magnet 14b is linear, interference with the core 46 provided on the inner peripheral side of the inner yoke 44a can be avoided.

上記の磁気歯車10aおよび磁気歯車10bでは、磁石が埋め込まれる磁石孔は内径側か外径側のいずれか一方に開口が設けられているが、条件によってはこのような開口は設けなくてもよい。つまり、アウター歯車26,42において外周側のブリッジ26e(図4参照)と、内周側のブリッジ42e(図5参照)の両方が設けられていてもよい。またインナー歯車14,44において内周側のブリッジ14e(図4参照)と、外周側のブリッジ42e(図5参照)の両方が設けられていてもよい。   In the magnetic gear 10a and the magnetic gear 10b described above, the magnet hole in which the magnet is embedded is provided with an opening on either the inner diameter side or the outer diameter side, but such an opening may not be provided depending on conditions. . That is, in the outer gears 26 and 42, both the outer peripheral side bridge 26e (see FIG. 4) and the inner peripheral side bridge 42e (see FIG. 5) may be provided. Further, in the inner gears 14 and 44, both the inner peripheral bridge 14e (see FIG. 4) and the outer peripheral bridge 42e (see FIG. 5) may be provided.

上記の磁気歯車10aおよび磁気歯車10bでは、磁石が埋め込まれる磁石孔は内径側か外径側のいずれか一方に開口が設けられているが、条件によってはこのような開口は内径側と外径側の両側に設けられていてもよい。図示は省略するが、磁石孔の開口部が各ヨークの外側と内側の両方に設けることにより、アウター磁石やインナー磁石を一層大きくすることができる。この場合、磁極部同士、挟持部同士を周方向に接続する部材がないので、軸方向端部で各磁極部を接続し固定するとよい。   In the magnetic gear 10a and the magnetic gear 10b described above, the magnet hole in which the magnet is embedded is provided with an opening on either the inner diameter side or the outer diameter side. It may be provided on both sides of the side. Although illustration is omitted, the outer and inner magnets can be made larger by providing the openings of the magnet holes on both the outside and inside of each yoke. In this case, since there is no member for connecting the magnetic pole portions and the sandwiching portions in the circumferential direction, it is preferable to connect and fix the magnetic pole portions at the end portions in the axial direction.

また、埋め込み磁石をV字配置にして扇型の磁極部を形成するのはアウター歯車26,42かインナー歯車14,44のいずれか一方だけでもよく、例えば、図6に示すような、第3の実施形態にかかる磁気歯車10cのような形態でもよい。   Further, only one of the outer gears 26 and 42 and the inner gears 14 and 44 may be used to form the fan-shaped magnetic pole portion by arranging the embedded magnets in a V-shape. For example, as shown in FIG. A form like the magnetic gear 10c according to the embodiment may be employed.

磁気歯車10cでは、インナー歯車14およびセンターリング30は上記の磁気歯車10aにおけるものと同じであり、アウター歯車26に代えてアウター歯車50が設けられている。磁気歯車10cは磁気歯車10aと同様にNS=34、NL=31、NH=3の構成である。アウター歯車50は、アウターヨーク50aと、NL=31極対(62個)のアウター磁石50bとを有する。アウター磁石50bはアウター磁石孔50cに埋め込まれている。アウター磁石50bは62個が径方向に長尺な向きで、等間隔で放射状に配置されている。アウター磁石50bは周接線方向つまり短尺方向に着磁されており、隣り合う磁石は着磁方向が逆となる向きに配置され、周方向でS極同士が向かい合い、N極同士が向かい合っている。アウター磁石50bの総体積は上記のアウター磁石26bの総体積とほぼ等しい。アウター歯車50では一対のアウター磁石50bで挟み込まれる領域が磁極部50dとなり、疑似的な磁極として作用する。アウター歯車50はIPM型であるが、上記のアウター歯車26のようにアウター磁石26bをV字配置にして扇型の磁極部26dを形成する形態ではない。   In the magnetic gear 10 c, the inner gear 14 and the center ring 30 are the same as those in the magnetic gear 10 a described above, and an outer gear 50 is provided instead of the outer gear 26. Similar to the magnetic gear 10a, the magnetic gear 10c has a configuration of NS = 34, NL = 31, and NH = 3. The outer gear 50 includes an outer yoke 50a and NL = 31 pole pairs (62 pieces) of outer magnets 50b. The outer magnet 50b is embedded in the outer magnet hole 50c. Sixty-two outer magnets 50b are radially arranged at equal intervals in a radial direction. The outer magnet 50b is magnetized in the circumferential tangential direction, that is, in the short direction, and adjacent magnets are arranged in the direction in which the magnetization direction is reversed, and the S poles face each other and the N poles face each other in the circumferential direction. The total volume of the outer magnet 50b is substantially equal to the total volume of the outer magnet 26b. In the outer gear 50, a region sandwiched between the pair of outer magnets 50b becomes a magnetic pole portion 50d, which acts as a pseudo magnetic pole. Although the outer gear 50 is an IPM type, the outer magnet 26b is not V-shaped and the fan-shaped magnetic pole portion 26d is not formed as in the outer gear 26 described above.

このようなアウター歯車50は、アウター磁石50bおよびアウター磁石孔50cが適度に大きく、しかも個数が比較的少ないため製造・組立が容易であり低コストである。また、磁気歯車10cは、上記の磁気歯車10aと同様のインナー歯車14を備えていることから、相応の伝達トルク増大効果が得られる。   Such an outer gear 50 has a reasonably large outer magnet 50b and outer magnet hole 50c and a relatively small number, so that it is easy to manufacture and assemble and is low in cost. Further, since the magnetic gear 10c includes the inner gear 14 similar to the magnetic gear 10a, a corresponding transmission torque increasing effect can be obtained.

本願発明者は、例として磁気歯車10aおよび磁気歯車10cにおけるアウター磁石26b、インナー磁石14bのV字配置特性を調べるため、図7に示す磁気歯車100に対して比較解析を行った。磁気歯車100では、センターリング30は上記の磁気歯車10aにおけるものと同じであり、アウター歯車26に代えてアウター歯車50が設けられ、さらにインナー歯車14に代えてインナー歯車52が設けられている。アウター歯車50は磁気歯車10c(図6参照)におけるものと同じである。   As an example, the inventor of the present application conducted comparative analysis on the magnetic gear 100 shown in FIG. 7 in order to examine the V-shaped arrangement characteristics of the outer magnet 26b and the inner magnet 14b in the magnetic gear 10a and the magnetic gear 10c. In the magnetic gear 100, the center ring 30 is the same as that in the magnetic gear 10 a described above, an outer gear 50 is provided instead of the outer gear 26, and an inner gear 52 is provided instead of the inner gear 14. The outer gear 50 is the same as that in the magnetic gear 10c (see FIG. 6).

磁気歯車100は磁気歯車10aと同様にNS=34、NL=31、NH=3の構成である。インナー歯車52は、インナーヨーク52aと、NH=3極対(6個)のインナー磁石52bを有する。インナー磁石52bはインナー磁石孔52cに埋め込まれている。インナー磁石52bは6個が径方向に長尺な向きで、等間隔で放射状に配置されている。インナー磁石52bは周接線方向つまり短尺方向に着磁されており、隣り合う磁石は着磁方向が逆となる向きに配置され、周方向でS極同士が向かい合い、N極同士が向かい合っている。インナー磁石52bの総体積は上記のインナー磁石14bの総体積とほぼ等しい。インナー歯車52では一対のインナー磁石52bで挟み込まれる領域が磁極部52dとなり、疑似的な磁極として作用する。インナー歯車52はIPM型であるが、上記のインナー歯車14のようにインナー磁石14bをV字配置にして扇型の磁極部14dを形成する形態ではない。   The magnetic gear 100 has a configuration of NS = 34, NL = 31, and NH = 3 similarly to the magnetic gear 10a. The inner gear 52 includes an inner yoke 52a and NH = 3 pole pairs (six) inner magnets 52b. The inner magnet 52b is embedded in the inner magnet hole 52c. Six of the inner magnets 52b are radially arranged at equal intervals in a direction elongated in the radial direction. The inner magnet 52b is magnetized in the circumferential tangential direction, that is, the short direction, and the adjacent magnets are arranged in the direction in which the magnetization direction is reversed, and the S poles face each other and the N poles face each other in the circumferential direction. The total volume of the inner magnet 52b is substantially equal to the total volume of the inner magnet 14b. In the inner gear 52, a region sandwiched between the pair of inner magnets 52b becomes a magnetic pole portion 52d, which acts as a pseudo magnetic pole. Although the inner gear 52 is of the IPM type, it is not in the form of forming the fan-shaped magnetic pole portion 14d by arranging the inner magnets 14b in a V shape like the inner gear 14 described above.

比較解析の結果によれば、第1の実施形態にかかる磁気歯車10a(図3参照)は磁気歯車100に対して最大伝達トルクが24%大きくなり、第3の実施形態にかかる磁気歯車10c(図6参照)でも磁気歯車100に対して最大伝達トルクが17%大きくなることが確認された。   According to the result of the comparative analysis, the magnetic gear 10a according to the first embodiment (see FIG. 3) has a maximum transmission torque 24% larger than that of the magnetic gear 100, and the magnetic gear 10c according to the third embodiment ( 6), it was confirmed that the maximum transmission torque was 17% larger than that of the magnetic gear 100.

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention can be freely changed without departing from the gist of the present invention.

10a,10b,10c,100 磁気歯車
12 アウター歯車体
14,44,52 インナー歯車
14a,44a,52a インナーヨーク
14b,14bn,14bs,52b インナー磁石
14c,44c,52c インナー磁石孔
14d,14dn,14ds,26d,26dn,26ds,50d,52d 磁極部
14e,26e,42e ブリッジ
14f,26f 挟持部
14g,26g,42g,44g 開口部
14h,26h,42h 縁
14i,26i 凹部
16 センター体
24 ケーシング
26,42,50 アウター歯車
26a,42a,50a アウターヨーク
26b,26bn,26bs,50b アウター磁石
26c,42c,50c アウター磁石孔
30 センターリング
30a ポールホルダ(非磁性筒体)
30b ポールピース(軟磁性体)
10a, 10b, 10c, 100 Magnetic gear 12 Outer gear body 14, 44, 52 Inner gears 14a, 44a, 52a Inner yokes 14b, 14bn, 14bs, 52b Inner magnets 14c, 44c, 52c Inner magnet holes 14d, 14dn, 14ds, 26d, 26dn, 26ds, 50d, 52d Magnetic pole portions 14e, 26e, 42e Bridges 14f, 26f Holding portions 14g, 26g, 42g, 44g Openings 14h, 26h, 42h Edges 14i, 26i Recess 16 Center body 24 Casings 26, 42, 50 Outer gears 26a, 42a, 50a Outer yokes 26b, 26bn, 26bs, 50b Outer magnets 26c, 42c, 50c Outer magnet hole 30 Center ring 30a Pole holder (non-magnetic cylinder)
30b Pole piece (soft magnetic material)

Claims (8)

インナーヨークの周方向に複数のインナー磁石を配列したインナー歯車と、
前記インナー歯車に対して外周側に相対回転可能に設けられ、非磁性筒体の周方向に複数の軟磁性体を配列したセンターリングと、
前記センターリングに対して外周側に相対回転可能に設けられ、アウターヨークの周方向に複数のアウター磁石を配列したアウター歯車と、
を有し、
前記アウター歯車には、同極が対向する向きで隣接する一対の前記アウター磁石に挟まれた磁極部が複数形成され、
前記磁極部を挟む前記一対の前記アウター磁石は、外径側よりも内径側の方が間隔が広くなるように配置されていることを特徴とする磁気歯車。
An inner gear in which a plurality of inner magnets are arranged in the circumferential direction of the inner yoke;
A center ring provided on the outer peripheral side relative to the inner gear so as to be relatively rotatable, and a plurality of soft magnetic bodies arranged in the circumferential direction of the non-magnetic cylindrical body,
An outer gear that is provided on the outer peripheral side relative to the center ring so as to be relatively rotatable, and in which a plurality of outer magnets are arranged in the circumferential direction of the outer yoke;
Have
The outer gear is formed with a plurality of magnetic pole portions sandwiched between a pair of adjacent outer magnets in a direction in which the same poles face each other,
The pair of outer magnets sandwiching the magnetic pole part are arranged such that the gap on the inner diameter side is wider than the outer diameter side.
請求項1に記載の磁気歯車において、
前記アウターヨークは前記アウター磁石が埋め込まれるアウター磁石孔を有し、
前記アウター磁石孔は、前記アウターヨークの内周面および外周面の少なくとも一方に開口部を有することを特徴とする磁気歯車。
The magnetic gear according to claim 1, wherein
The outer yoke has an outer magnet hole in which the outer magnet is embedded,
The outer gear hole has an opening on at least one of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the outer yoke.
請求項2に記載の磁気歯車において、
前記アウター磁石における一端の縁の少なくとも一部は、前記開口部の縁と一致していることを特徴とする磁気歯車。
The magnetic gear according to claim 2,
The magnetic gear according to claim 1, wherein at least a part of one edge of the outer magnet coincides with an edge of the opening.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の磁気歯車において、
前記インナー歯車には、同極が対向する向きで隣接する一対の前記インナー磁石に挟まれた磁極部が複数形成され、
前記磁極部を挟む前記一対の前記インナー磁石は、内径側よりも外径側の方が間隔が広くなるように配置されていることを特徴とする磁気歯車。
The magnetic gear according to any one of claims 1 to 3,
The inner gear is formed with a plurality of magnetic pole portions sandwiched between a pair of adjacent inner magnets in a direction in which the same poles face each other,
The pair of inner magnets sandwiching the magnetic pole part are arranged so that the interval is wider on the outer diameter side than on the inner diameter side.
請求項4に記載の磁気歯車において、
前記インナーヨークは前記インナー磁石が埋め込まれるインナー磁石孔を有し、
前記インナー磁石孔は、前記インナーヨークの内周面または外周面の少なくとも一方に開口部を有することを特徴とする磁気歯車。
The magnetic gear according to claim 4, wherein
The inner yoke has an inner magnet hole in which the inner magnet is embedded,
The magnetic gear according to claim 1, wherein the inner magnet hole has an opening on at least one of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the inner yoke.
請求項5に記載の磁気歯車において、
前記インナー磁石における一端の縁の少なくとも一部は、前記開口部の縁と一致していることを特徴とする磁気歯車。
The magnetic gear according to claim 5,
The magnetic gear according to claim 1, wherein at least a part of one edge of the inner magnet coincides with an edge of the opening.
インナーヨークの周方向に複数のインナー磁石を配列したインナー歯車と、
前記インナー歯車に対して外周側に相対回転可能に設けられ、非磁性筒体の周方向に複数の軟磁性体を配列したセンターリングと、
前記センターリングに対して外周側に相対回転可能に設けられ、アウターヨークの周方向に複数のアウター磁石を配列したアウター歯車と、
を有し、
前記インナー歯車には、同極が対向する向きで隣接する一対の前記インナー磁石に挟まれた磁極部が複数形成され、
前記磁極部を挟む前記一対の前記インナー磁石は、内径側よりも外径側の方が間隔が広くなるように配置され、
前記インナーヨークは前記インナー磁石が埋め込まれるインナー磁石孔を有し、
前記インナー磁石孔は、前記インナーヨークの内周面または外周面の少なくとも一方に開口部を有することを特徴とする磁気歯車。
An inner gear in which a plurality of inner magnets are arranged in the circumferential direction of the inner yoke;
A center ring provided on the outer peripheral side relative to the inner gear so as to be relatively rotatable, and a plurality of soft magnetic bodies arranged in the circumferential direction of the non-magnetic cylindrical body,
An outer gear that is provided on the outer peripheral side relative to the center ring so as to be relatively rotatable, and in which a plurality of outer magnets are arranged in the circumferential direction of the outer yoke;
Have
The inner gear is formed with a plurality of magnetic pole portions sandwiched between a pair of adjacent inner magnets in a direction in which the same poles face each other,
The pair of inner magnets sandwiching the magnetic pole part are arranged so that the interval on the outer diameter side is wider than the inner diameter side,
The inner yoke has an inner magnet hole in which the inner magnet is embedded,
The magnetic gear according to claim 1, wherein the inner magnet hole has an opening on at least one of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the inner yoke.
請求項7に記載の磁気歯車において、
前記インナー磁石における一端の縁は、前記開口部の縁と一致していることを特徴とする磁気歯車。
The magnetic gear according to claim 7,
The magnetic gear according to claim 1, wherein an edge of one end of the inner magnet coincides with an edge of the opening.
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