本申請(qǐng)涉及一種磁性齒輪。

背景技術(shù)：

1、由永久磁鐵和軟磁性體構(gòu)成的一般的旋轉(zhuǎn)電機(jī)由于隨著轉(zhuǎn)速變大而感應(yīng)電壓變大且能夠使用于轉(zhuǎn)矩輸出的輸入電壓變小的原因，會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)矩的降低以及因鐵損的增加導(dǎo)致的效率的降低。因此，為了得到期望的輸出及效率特性，一般采用將旋轉(zhuǎn)電機(jī)和齒輪組合而成的驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)，以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速處于適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

2、作為要使用的齒輪，廣泛使用作為機(jī)械齒輪的嚙合構(gòu)造的機(jī)械式齒輪，但近年來(lái)，不使用機(jī)械齒輪而使用能夠進(jìn)行非接觸式的動(dòng)力傳遞的磁性齒輪的情況不斷增加。舊方式的磁性齒輪為將機(jī)械式齒輪的齒簡(jiǎn)單地置換成永久磁鐵的結(jié)構(gòu)，但能夠?qū)崿F(xiàn)利用磁力的吸引力和排斥力的非接觸式的增減速，因此，振動(dòng)及噪音小，可期待維護(hù)性的提高。

3、但是，在利用永久磁鐵的轉(zhuǎn)矩的傳遞中，有助于轉(zhuǎn)矩傳遞的結(jié)構(gòu)僅為相互相向的磁鐵彼此，因此，與機(jī)械式齒輪相比轉(zhuǎn)矩小。與此相對(duì)，采用被稱為磁通調(diào)制型磁性齒輪的新方式的磁性齒輪，該新方式的磁性齒輪構(gòu)成為增加在構(gòu)造內(nèi)有助于轉(zhuǎn)矩的傳遞的磁通量而增大轉(zhuǎn)矩。磁通調(diào)制型磁性齒輪由多極機(jī)構(gòu)和少極機(jī)構(gòu)以及被稱為極片的多個(gè)由軟磁性體等構(gòu)成的磁極片構(gòu)成，該多極機(jī)構(gòu)和少極機(jī)構(gòu)以極性交替成為反向的方式配置有永久磁鐵并以配置面隔開間隙地相向的方式同心配置，該磁極片以等間隔配置于該間隙。

4、磁通調(diào)制型磁性齒輪能夠提高傳遞轉(zhuǎn)矩，另一方面，由于在與永久磁鐵極其靠近的位置周期性地配置有軟磁性體，因此，由于與旋轉(zhuǎn)電機(jī)同樣的原理而產(chǎn)生因電磁激振力或齒槽轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致的周期振動(dòng)。因此，擔(dān)憂由于使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子及框架振動(dòng)而導(dǎo)致的電磁噪音、由于傳遞到輸出軸的振動(dòng)而對(duì)連接對(duì)象的負(fù)荷產(chǎn)生的不良影響以及控制性的變差。與此相對(duì)，提出了如下的構(gòu)造：設(shè)為使磁性齒輪的轉(zhuǎn)子所具備的永久磁鐵在軸向上連續(xù)地偏斜的結(jié)構(gòu)，通過相位關(guān)系來(lái)抵消在磁性齒輪的軸向的各截面產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩(例如，參照專利文獻(xiàn)1。)。

5、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)

7、專利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開第2015/053005號(hào)(0020～0033段、圖1～圖4)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的課題

2、但是，使永久磁鐵在軸向上連續(xù)地偏斜的構(gòu)造在制造時(shí)需要用于將永久磁鐵制成特殊的形狀且將其與轉(zhuǎn)子鐵芯組合的專用的制造設(shè)備，因此，存在制造成本增加的課題。另一方面，在不采用偏斜構(gòu)造而減小齒槽轉(zhuǎn)矩的情況下，可考慮采用使齒槽轉(zhuǎn)矩的次數(shù)變高的磁性齒輪的極數(shù)結(jié)構(gòu)的方法。但是，需要在設(shè)為實(shí)用的齒輪比的同時(shí)增大磁性齒輪的極片數(shù)與多極機(jī)構(gòu)的永久磁鐵的個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)，在那樣的結(jié)構(gòu)下存在由于次數(shù)的降低而使因電磁激振力導(dǎo)致的電磁噪音增大的課題。

3、本申請(qǐng)是為了解決如上所述的課題而完成的，其目的在于得到在不增大制造成本的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)齒槽轉(zhuǎn)矩的減小和電磁激振力的減小的磁通調(diào)制型磁性齒輪。

4、用于解決課題的方案

5、本申請(qǐng)公開的磁性齒輪的特征在于，具備：磁性齒輪部，其構(gòu)成為具有：由永久磁鐵形成的第一極數(shù)的磁極沿著周向配置的多極機(jī)構(gòu)；由永久磁鐵形成的比所述第一極數(shù)少的第二極數(shù)的磁極沿著周向配置的少極機(jī)構(gòu)；以及由軟磁性體形成的第三極數(shù)的磁極相對(duì)于所述多極機(jī)構(gòu)的磁極和所述少極機(jī)構(gòu)的磁極分別經(jīng)由磁隙沿著周向配置的極片，分別分擔(dān)定子、第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子中的任一個(gè)的功能；第一軸，其承擔(dān)所述第一轉(zhuǎn)子與外部的轉(zhuǎn)矩傳遞；以及第二軸，其承擔(dān)所述第二轉(zhuǎn)子與外部的轉(zhuǎn)矩傳遞，在所述磁性齒輪部中，在沿著軸向劃分的多個(gè)區(qū)段中的相鄰的區(qū)段之間，所述多極機(jī)構(gòu)、所述少極機(jī)構(gòu)以及所述極片之間的磁極的位置關(guān)系不同，以使所述多極機(jī)構(gòu)、所述少極機(jī)構(gòu)以及所述極片中的至少一個(gè)具有相位差，且所述第一極數(shù)與所述第三極數(shù)的最大公約數(shù)以及所述第二極數(shù)與所述第三極數(shù)的最大公約數(shù)中的至少任一個(gè)為1或2。

6、發(fā)明的效果

7、根據(jù)本申請(qǐng)公開的磁性齒輪，能夠得到在不增大制造成本的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)齒槽轉(zhuǎn)矩的減小和電磁激振力的減小的磁通調(diào)制型磁性齒輪。

技術(shù)特征：

1.一種磁性齒輪，其特征在于，所述磁性齒輪具備：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性齒輪，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁性齒輪，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁性齒輪，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的磁性齒輪，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的磁性齒輪，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁性齒輪，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
具備多極機(jī)構(gòu)(4)、少極機(jī)構(gòu)(2)以及極片(3)分別分擔(dān)定子、第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子中的任一個(gè)的功能的磁性齒輪部(5)，在沿著軸向劃分的多個(gè)區(qū)段中的相鄰的區(qū)段(5a、5b、5c)之間，磁極的位置關(guān)系不同，以使多極機(jī)構(gòu)(4)、少極機(jī)構(gòu)(2)以及極片(3)中的至少一個(gè)具有相位差(θ)，且多極機(jī)構(gòu)(4)與極片(3)的極數(shù)的最大公約數(shù)以及少極機(jī)構(gòu)(2)與極片(3)的極數(shù)的最大公約數(shù)中的至少任一個(gè)為1或2。

技術(shù)研發(fā)人員：岡崎廣大,北尾純士
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三菱電機(jī)株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9