磁式齿轮机构制造技术

本发明专利技术提供一种磁式齿轮机构，其目的在于简化磁式齿轮机构中的磁通调制部的组装并提高强度。在由磁性体和非磁性体构成的磁式齿轮机构的磁通调制部(1)中，分别制作磁性体(1a)的零件和非磁性体(1b)的零件，通过设置在非磁性体(1b)的零件上的周向的突起将磁性体(1a)的零件夹入，而且通过设置在轴承保持部(2、3)上的凹部(2a、3a)和设置在非磁性体(1b)的零件上的轴向的突起(1b-2)，将磁性体、非磁性体与轴承保持部嵌合，由此来简化制作，并提高强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁式齿轮机构。
技术介绍
近年来，适用了回转机械的产品按照用途的不同，有需要大转矩的情况和需要高速旋转的情况等各种规格。例如，风力发电机的风车以几百r/min这样非常慢的速度进行旋转，因此即便与发电机连接也无法得到电力。为了得到电力而需要转换成更快的速度。因此，利用齿轮将风车和发电机连接，通过增加旋转速度来得到电力。另外，机动车的变速器 是根据车的行驶状态将由发动机产生的动力任意或自动地转换成适当的转矩和转速的装置，在该转换中也使用齿轮。这样，在适用了回转机械的应用中广泛地适用齿轮。并且，当前使用的大部分的齿轮是机械式的齿轮。该机械式的齿轮需要进行因润滑油的不足或齿的缺欠引起的维护，或噪音大等，在实用上的问题点多。从这种背景出发，进行非接触而利用了磁吸引力和斥力的磁式齿轮的研究，但在以往的磁式齿轮中，磁铁与磁铁的对置面积小，转矩密度低，因此还未被实用化。然而，最近通过磁通调制型结构的磁式齿轮的提案而实现了磁式齿轮的高转矩密度化(非专利文献I)。而且，也进行了磁式齿轮中的涡流损耗等的研究(非专利文献2、3)。其中，在专利文献I中有公开了与磁通调制部的磁极片组的定位或固定方法及强度提高相关的技术。在先技术文献专利文献专利文献1冊2009/087408非专利文献非专利文献I K. Atallah and D. Howe A Novel High-Performance MagneticGear :IEEE Transactions on Magnetics、Vol. 37、No. 4、pp. 2844-284非专利文献2Journal of the Magnetics Society of Japan Vol. 33、No. 2、2009“与永久磁铁式磁式齿轮的效率提高相关的一个考察”非专利文献3Journal of the Magnetics Society of Japan Vol. 34、No. 3、2010“与永久磁铁式磁式齿轮的转子结构相关的研究”上述非专利文献I介绍了磁式齿轮的原理和磁特性，并未研究其机构和强度。而且，在上述非专利文献2及3中虽然进行了磁式齿轮的涡流损耗等的研究，但并未研究其机构和强度。另一方面，在上述专利文献I中公开了对沿着周向隔开固定的间隔配置的磁极片组的整体进行模制的方法。然而，利用树脂等进行模制需要考虑强度不充分的情况和模制后产生的裂缝。而且，增加了模制的作业工序，作业时间自身也变长。从这种理由出发，在上述那样的方法中，在考虑实用化的情况下，留有较多的课题。同样在上述专利文献I中，公开了将以固定间隔沿周向配置的磁极片组利用端部构成端环来进行固定的方法。其中记述了两种方法。第一个是将端环和磁极片组一体构成的技术。磁极片组如字义那样，材质由电磁钢板、压粉磁心、非晶形金属、珀明德铁钴系高磁导率合金等软磁性材料构成。因此，在形成为这种一体结构时，端环也由磁性体构成，磁通向端环侧流动的可能性高。由此，会对转矩性能造成大的障碍，上述方法不优选。作为第二个方法，公开了将端环作为非磁性构件而在磁极片组和端部进行焊接的方法。这种情况下，必须仅通过焊接部来确保强度，制造时的对位困难，而且作业工序复杂，制造成本增加。
技术实现思路
本专利技术为对上述课题的解决对策，其目的在于提供一种能够提高转矩性能，且组装容易的磁式齿轮机构。为了解决上述课题，例如提供一种磁式齿轮机构，其具有多个具备多个磁极的转子或定子，且在所述转子或定子之间设有用于磁通调制的磁极片组，所述磁式齿轮机构中，通过输出轴一体轴承保持部、磁通调制部、输出侧相反侧轴承保持部而形成为嵌入结构，该输出轴一体轴承保持部设有凹部，该磁通调制部通过由设有突起并分割的非磁性且非导电性构件夹着磁极片沿周向排列配置而构成，该输出侧相反侧轴承保持部设有凹部，由此，能够构成强度高且组装容易性也优良的磁通调制部。专利技术效果在本专利技术中，若简单说明通过公开的专利技术中的代表性的专利技术得到的效果，则如下所述。根据本专利技术，能够分别制作各个部件，组装容易，且能够高强度地完成。而且，磁极片保持部为非磁性且非导电性，且在磁极片与轴承保持部之间设置突起，由此，还能够确保磁极片与轴承保持部的绝缘。附图说明图I是本专利技术的磁式齿轮机构的轴向剖视图。图2是表示本专利技术的磁式齿轮机构的磁回路部的结构的与轴向垂直的剖视图。图3是表示本专利技术的实施例I的磁通调制部的结构的图。图4是表示本专利技术的实施例2的磁通调制部的结构部件的图。图5是表示本专利技术的实施例3的磁通调制部的结构部件的图。图6是表示本专利技术的实施例4的磁通调制部的结构部件的图。图7是表示本专利技术的实施例5的磁通调制部的结构部件的图。符号说明I磁通调制部2输出轴一体型轴承保持部3输出侧相反侧轴承保持部4、14、23a、23b 轴承11内侧转子轴12内侧转子铁心13内侧转子磁铁21外侧定子铁心22外侧定子磁铁31后托架32 壳体33前托架具体实施例方式以下，利用附图，说明本专利技术的磁式齿轮机构的实施方式。需要说明的是，在以下的实施方式中，使用径向间隙型进行说明，但对于其他的形式(例如，轴向间隙型或直线型等)，也同样地能够实现。实施例I首先，利用图I及图2、图3，说明本专利技术的第一实施例。图I表示本专利技术的磁式齿轮机构的轴向剖视图。另外，图2表示作为图I所示的磁式齿轮机构的磁回路部的A-A'剖 视图。图3表示图2所示的磁回路机构中的磁通调制部la、lb的结构部件和组装方法。首先，利用图1，说明整体的结构。该磁式齿轮利用后托架31、径向壳体32、前托架33来构成框体。向附图右端突出的轴11是高速旋转用的转子轴。该轴11由配置在后托架31上的轴承14和配置在向附图左端突出的输出轴一体型轴承保持部2上的轴承23b支承。关于输出轴一体型轴承保持部2，在后面说明。高速旋转用的旋转体将由电磁钢板、压粉磁心、非晶形金属、珀明德铁钴系高磁导率合金等软磁性材料构成的铁心12以沿着轴向层叠的状态保持在轴11的外侧(外周)。在更外侧(外周)沿着周向配置有多个永久磁铁13，各个极的方向在相邻的永久磁铁13中以径向向内方向与向外方向交替的方式配置。该永久磁铁13既可以粘贴在铁心12的表面，也可以为在铁心12的表面附近设置供永久磁铁13插入的孔而将该永久磁铁13插入该孔的结构。在将永久磁铁13粘贴在铁心12的表面上的情况下，传递转矩的距离变短，因此转矩性能增加。在插入到孔内的情况下，具有防止因依赖于转速的离心力而永久磁铁13沿径向飞散的效果，同时具有减少因从径向外侧交替的磁通而产生的涡流损失的效果。这种情况下，供永久磁铁13插入的孔的周向部和径向外侧部为了确保转子的强度而构成为充分的厚度且极薄。在径向最外部的壳体32的内侧(内周)保持有由电磁钢板、压粉磁心、非晶形金属、珀明德铁钴系高磁导率合金等软磁性材料构成且沿着轴向层叠的铁心21。与上述同样，在铁心21的内侧(内周)沿着周向配置有多个永久磁铁22，各个极的方向在相邻的永久磁铁22中以径向向内方向与向外方向交替的方式配置。该永久磁铁22也与上述同样,可以粘贴在表面，也可以为在铁心21的表面附近设置孔而插入到该孔内的结构。各自的效果如上述所示。由此，在外侧构成定子。在内侧的高速旋转体上配置的永久磁铁13与在外侧定子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁式齿轮机构，其具有多个具备多个磁极的转子或定子，且在所述转子或定子之间设有用于磁通调制的磁极片组，所述磁式齿轮机构的特征在于，通过输出轴一体轴承保持部、磁通调制部、输出侧相反侧轴承保持部而形成为嵌入结构，该输出轴一体轴承保持部设有凹部，该磁通调制部通过由磁极片保持部夹着磁极片沿周向排列配置而构成，该磁极片保持部由设有突起并分割的非磁性且非导电性构件构成，该输出侧相反侧轴承保持部设有凹部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎则久，榎本裕治，中津川润之介，北村正司，小林金也，松本启纪，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：