專利名稱:耦合裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及耦合裝置,特別是涉及具備磁鐵旋轉體和與磁鐵旋轉體耦合的軛(yoke)側部件的稱合裝置。
背景技術:
現有技術中公知有,具備磁鐵旋轉體和與磁鐵旋轉體耦合的軛側部件的耦合裝置(例如,參照專利文獻I)。上述專利文獻I中公開了起動裝置(耦合裝置),其具備包括不同的磁極交替地在圓周方向上排列配置的多個永磁鐵的圓盤狀(盤狀)的驅動部件(磁鐵旋轉體);和與驅動·部件的永磁鐵相對地配置的圓盤狀的被驅動部件(軛側部件)。該專利文獻I中記載的起動裝置的被驅動部件包括在與永磁鐵相對的位置形成有多個貫通孔的導電部件(導體部);和具有與貫通孔對應的凸部并配置在導電部件的與驅動部件相反的一側的鐵芯部件(軛)。通過使該鐵芯部件貫通導電部件的貫通孔,使凸部的端面接近永磁鐵,通過鐵芯部件的凸部(貫通孔)的磁通增加。由此,流過導電部件的渦電流增加,能夠使被驅動部件產生一定程度大的轉矩。此處,為了使被驅動部件產生更大的轉矩,認為需要增加驅動部件與被驅動部件相對的面積,增加產生的渦電流。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平8-135682號公報
發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的課題但是,在上述專利文獻I公開的起動裝置中,由于驅動部件和被驅動部件均形成為圓盤狀,所以為了增加驅動部件與被驅動部件相對的面積,需要使圓盤狀的驅動部件和被驅動部件均在半徑方向上增加。因此,上述專利文獻I公開的起動裝置中,存在由于為了產生更大的轉矩,圓盤狀的驅動部件和被驅動部件在半徑方向上增加,導致起動裝置在半徑方向上大型化的問題。本發(fā)明為了解決上述問題,其目的之一在于提供能夠抑制在半徑方向上大型化,同時能夠產生更大的轉矩的耦合裝置。用于解決課題的方法和發(fā)明的效果本發(fā)明的一個方面的耦合裝置具備包括不同的磁極以交替地在圓周方向上排列的方式配置的磁鐵的圓筒狀的磁鐵旋轉體;和包括含有非磁體的導體部和軛,在磁鐵旋轉體的內側或外側相對于磁鐵旋轉體能夠以非接觸的狀態(tài)相對地旋轉地配置的圓筒狀的軛側部件,軛側部件的導體部,至少在與磁鐵相對的一側,具有按照以在圓周方向上隔開規(guī)定的間隔的狀態(tài)在旋轉軸線方向上延伸的方式配置的多個第一導體部,軛側部件的軛,至少配置在與磁鐵相對一側并且在多個第一導體部之間的間隙。
本發(fā)明的一個方面的耦合裝置中,如上所述,通過設置包括磁鐵的圓筒狀的磁鐵旋轉體,和在磁鐵旋轉體的內側或外側相對于磁鐵旋轉體能夠以非接觸的狀態(tài)相對地旋轉地配置的圓筒狀的軛側部件,形成為使圓筒狀的軛側部件與圓筒狀的磁鐵旋轉體均在旋轉軸線方向上延伸,由此能夠增加磁鐵旋轉體與軛側部件相對的面積。由此,無需為了增加磁鐵旋轉體與軛側部件相對的面積而使磁鐵旋轉體和軛側部件均在半徑方向上增加,能夠抑制為了產生更大的轉矩而使耦合裝置在半徑方向上大型化。此外,通過將軛配置在與磁鐵相對的一側且在多個第一導體部之間的間隙,和在與磁鐵相對的一側以覆蓋軛整體的方式設置導體部的情況相比,能夠使軛更接近磁鐵。由此,能夠進一步增加軛產生的磁通,因此能夠使第一導體部中流過的渦電流進一步增加。從而,在使用渦電流對軛側部件傳輸旋轉力的傳輸系統(tǒng)的情況下,能夠進一步增大軛側部件中產生的轉矩。此外,在使用渦電流使軛側部件產生制動力的制動系統(tǒng)的情況下,能夠進一步增加產生的焦耳熱(焦耳損失),因此能夠在耦合裝置中產生更大的制動力。上述一個方面的耦合裝置中,優(yōu)選多個第一導體部,以在圓周方向上按大致相等的間隔配置的狀態(tài),以在旋轉軸線方向上延伸的方式形成。依據這樣的結構,多個第一導體 部的各個中產生的渦電流能夠以相互大致均等的狀態(tài)沿著旋轉軸線方向流動,所以不僅在圓周方向上,在旋轉軸線方向上也能夠產生大致均等的轉矩和焦耳熱。該情況下,優(yōu)選各第一導體部的圓周方向的長度為配置在第一導體部之間的間隙的軛的圓周方向的長度以上。依據這樣的結構,能夠增加第一導體部的圓周方向上的截面積,因此能夠使第一導體部的電阻減少。由此,因為能夠使流過第一導體部的渦電流增加,所以能夠使轉矩和焦耳熱更大。在上述多個第一導體部在圓周方向上大致等間隔配置的耦合裝置中,優(yōu)選各第一導體部的圓周方向上的長度為在第一導體部之間的間隙配置的軛的圓周方向上的長度的2倍以下。此處,各第一導體部的圓周方向上的長度大于軛的圓周方向上的長度的2倍的情況下,從磁鐵發(fā)出的磁通在軛中飽和,導致通過第一導體部之間的間隙的磁通不增加到規(guī)定的值以上。因此,軛側部件(第一導體部)中產生的渦電流減少。另一方面,如上所述,通過使各第一導體部的圓周方向上的長度為軛的圓周方向上的長度的2倍以下,能夠抑制從磁鐵發(fā)出的磁通在軛中飽和,所以能夠抑制流過第一導體部的渦電流減少。在上述一個方面的耦合裝置中,優(yōu)選第一導體部的半徑方向上的厚度為磁鐵的半徑方向上的厚度以上。依據這樣的結構,能夠增加第一導體部的圓周方向上的截面積,因此能夠使第一導體部的電阻減少。由此,能夠使流過第一導體部的渦電流增加。在上述一個方面的耦合裝置中,優(yōu)選軛側部件的導體部進一步具有配置在多個第一導體部的旋轉軸線方向上的端部、連接多個第一導體部的圓環(huán)狀的第二導體部。依據這樣的結構,能夠通過第二導體部將多個第一導體部之間電連接。由此,能夠在不同的第一導體部之間產生渦電流。此外,通過將第二導體部配置在多個第一導體部的旋轉軸線方向上的端部,與不將第二導體部配置在端部的情況相比,能夠使渦電流流過的旋轉軸線方向上的長度更大。由此,由于能夠在旋轉軸線方向上更廣的范圍中在軛側部件產生轉矩和焦耳熱,因此能夠進一步增大軛側部件的轉矩和焦耳熱。該情況下,優(yōu)選第二導體部分別配置在多個第一導體部的旋轉軸線方向上的兩端部。依據該結構,由于通過分別設置在兩端部的第二導體部將多個第一導體部連接,所以能夠構成為渦電流在不同的第一導體部與兩端部的第二導體部之間流過。由此,能夠在旋轉軸線方向上的更廣的范圍中,在軛側部件產生轉矩和焦耳熱。在上述導體部具有第二導體部的耦合裝置中,優(yōu)選第二導體部與多個第一導體部一體形成。依據這樣的結構,能夠使多個第一導體部與第二導體部之間的接觸電阻減少,所以能夠通過導體部產生更大的渦電流。在上述一個方面的耦合裝置中,優(yōu)選在軛的與磁鐵相對的面附近,多個溝部或多個孔部在旋轉軸線方向上延伸地形成,在多個溝部或多個孔部的各個中,分別配置多個第一導體部的各個。依據這樣的結構,僅通過在旋轉軸線方向上延伸的多個溝部或多個孔部的各個中分別配置多個第一導體部的各個,就能夠容易地形成以在圓周方向上隔開規(guī)定的間隔的狀態(tài)在旋轉軸線方向上延伸的多個第一導體部。在上述一個方面的耦合裝置中,優(yōu)選進一步具備切換部,其以能夠繞與磁鐵旋轉體大致相同的旋轉軸線按大致相同的轉速旋轉的方式配置在磁鐵旋轉體與軛側部件之間,通過使相對磁鐵旋轉體的相對位置變化,能夠切換從磁鐵旋轉體的磁鐵發(fā)出的磁通向軛側 部件的傳輸量。依據這樣的結構,通過使用切換部切換磁通的向軛側部件的傳輸量能夠切換軛側部件中產生的渦電流的增加量,因此能夠更正確地控制轉矩和焦耳熱。在該情況下,優(yōu)選切換部包括能夠使從磁鐵旋轉體的磁鐵發(fā)出的磁通向軛側部件傳輸的包含強磁體的傳輸部;和使從磁鐵旋轉體的磁鐵發(fā)出的磁通衰減的衰減部。依據這樣的結構,能夠使通過衰減部的磁通(磁通密度)比通過傳輸部的磁通(磁通密度)減少,因此通過使衰減部與磁鐵旋轉體的相對位置變化,能夠容易地切換磁通向軛側部件的到達量。在上述切換部包括傳輸部和衰減部的耦合裝置中,優(yōu)選切換部形成圓筒狀,傳輸部與衰減部在圓周方向上交替地配置。依據這樣的結構,能夠與不同的磁極交替地在圓周方向上排列配置的磁鐵旋轉體對應地,使傳輸部和衰減部在圓周方向上交替地配置,因此能夠更容易地切換磁通向軛側部件的到達量。在上述傳輸部和衰減部在圓周方向上交替地配置的耦合裝置中,優(yōu)選傳輸部和衰減部均以與磁鐵旋轉體的磁極相同的數量形成。依據這樣的結構,通過使以與磁鐵旋轉體的磁極相同的數量形成的傳輸部與衰減部在圓周方向上交替地配置,能夠使磁鐵旋轉體的磁極與切換部的傳輸部和衰減部一對一地對應。由此,能夠構成為在傳輸磁通的狀態(tài)下,磁鐵旋轉體的磁極與切換部的傳輸部一對一地對應,另一方面,在難以傳輸磁通的狀態(tài)下,磁鐵旋轉體的磁極與切換部的衰減部一對一地對應,因此能夠正確地切換磁通向軛側部件的到達量。在上述切換部包括傳輸部和衰減部的耦合裝置中,優(yōu)選構成為在從磁鐵旋轉體發(fā)出的磁通被傳輸的狀態(tài)下,傳輸部配置在與磁鐵旋轉體的磁極相對的位置,且衰減部配置在與磁鐵旋轉體的磁極彼此之間的邊界相對的位置,在從磁鐵旋轉體發(fā)出的磁通難以被傳輸的狀態(tài)下,傳輸部配置在與磁鐵旋轉體的磁極彼此之間的邊界相對的位置,且衰減部配置在與磁鐵旋轉體的磁極相對的位置。依據這樣的結構,在傳輸磁通的狀態(tài)下,通過在與磁鐵旋轉體的磁極相對的位置配置傳輸部,來自磁鐵旋轉體的磁通能夠通過傳輸部。由此,能夠構成為來自磁鐵旋轉體的磁通被傳輸至軛側部件。另一方面,在難以傳輸磁通的狀態(tài)下,通過在與磁鐵旋轉體的磁極相對的位置配置衰減部,抑制來自磁鐵旋轉體的磁通因衰減部而通過切換部。由此,能夠使來自磁鐵旋轉體的磁通難以傳輸至軛側部件。在上述一個方面的耦合裝置中,優(yōu)選導體部主要由Al構成,軛主要由含Si的Fe合金構成。依據這樣的結構,通過使用作為非磁體的Al和作為強磁體且磁導率高的含Si的Fe合金,能夠使流過第一導體部的渦電流進一步增加。此外,Al比同為非磁體的Cu熔點更低,因此通過鑄造等形成導體部的情況下,能夠更容易地形成導體部。在上述一個方面的耦合裝置中,優(yōu)選導體部主要由Cu構成,軛主要由含Si的Fe合金構成。依據該結構,通過使用作為非磁體的Cu和作為強磁體且磁導率高的含Si的Fe合金,能夠使流過第一導體部的渦電流進一步增加。此外,Cu比同為非磁體的Al電阻更小,因此能夠使第一導體部中流過的渦電流進一步增加。在上述一個方面的耦合裝置中,優(yōu)選多個第一導體部分別相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度。依據這樣的結構,與第一導體部相對于旋轉軸線方向平行地延伸的情況相t匕,能夠使多個第一導體部的各個中產生的渦電流大致均等。由此,由于能夠使多個第一導體部的各個中產生的轉矩和焦耳熱大致均等,能夠抑制導體部中轉矩和焦耳熱局部地增加?!ぴ谠撉闆r下,優(yōu)選在軛的與磁鐵相對的面附近,多個溝部或多個孔部以相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度的狀態(tài)延伸地形成,在相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度的狀態(tài)下延伸的多個溝部或多個孔部的各個中配置有多個第一導體部的各個,從而使多個第一導體部分別相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度。依據該結構,則僅通過在相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度的狀態(tài)下延伸的多個溝部或多個孔部的各個中配置多個第一導體部的各個,就能夠容易地形成在相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度的狀態(tài)下延伸的多個第一導體部。上述一個方面的耦合裝置中,優(yōu)選構成為磁鐵旋轉體和軛側部件的至少任意一方能夠使磁鐵旋轉體的磁鐵與軛側部件相對的面積變化。依據這樣的結構,能夠使第一導體部中流過的渦電流的增減變化,因此通過控制渦電流的大小,能夠更正確地控制耦合裝置中的轉矩和焦耳熱。在該情況下,優(yōu)選構成為磁鐵旋轉體和軛側部件中任意一方通過相對于磁鐵旋轉體和軛側部件中另一方在旋轉軸線方向上移動,從而使磁鐵旋轉體的磁鐵與軛側部件相對的面積變化。依據這樣的結構,能夠容易地使磁鐵旋轉體的磁鐵與軛側部件相對的面積變化。
圖I是表示本發(fā)明的第一實施方式的耦合裝置的截面圖。圖2是對圖I所示的耦合裝置從X2 —側看的平面圖。圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式的耦合裝置的負載側旋轉體的立體圖。圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的負載側旋轉部的制造工序中使軛疊層的狀態(tài)的截面圖。圖5是表示本發(fā)明的第一實施方式的負載側旋轉部的制造工序中模具鑄造導體部的狀態(tài)的截面圖。圖6是表示本發(fā)明的第一實施方式的負載側旋轉部的制造工序中取下模具后的狀態(tài)的截面圖。圖7是表示本發(fā)明的第一實施方式的負載側旋轉部的制造工序中對軛的外周面切削后的狀態(tài)的截面圖。圖8是表示本發(fā)明的比較例I的平面圖。圖9是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中使用的測定系統(tǒng)的概要圖。圖10是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例I和比較例I的相對相對轉數的轉矩的表。圖11是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例 I和比較例I的相對相對轉數的轉矩的曲線圖。圖12是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例I和比較例I的相對轉矩的焦耳損失的表。圖13是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例I和比較例I的相對轉矩的焦耳損失的曲線圖。圖14是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例I和比較例I的相對相對轉數的焦耳損失的表。圖15是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例I和比較例I的相對相對轉數的焦耳損失的曲線圖。圖16是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例2 8和比較例2的相對相對轉數的轉矩的表。圖17是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例2 8和比較例2的相對相對轉數的轉矩的曲線圖。圖18是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例4和9與比較例2的相對相對轉數的轉矩的表。圖19是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例4和9與比較例2的相對相對轉數的轉矩的曲線圖。圖20是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例10和11與比較例3和4的相對相對轉數的轉矩的表。圖21是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例10和11與比較例3和4的相對相對轉數的轉矩的曲線圖。圖22是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例10和11與比較例3和4的相對轉矩的焦耳損失的表。圖23是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例10和11與比較例3和4的相對轉矩的焦耳損失的曲線圖。圖24是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例10和11與比較例3和4的相對相對轉數的焦耳損失的表。圖25是表示為了確認本發(fā)明的第一實施方式的效果而進行的確認實驗中實施例10和11與比較例3和4的相對相對轉數的焦耳損失的曲線圖。圖26是表示本發(fā)明的第二實施方式的耦合裝置的截面圖。
圖27是對圖26所示的耦合裝置從X2 —側看的平面圖。圖28是表示使圖27所示的開關部件相對電機側旋轉體的相對位置變化的狀態(tài)的平面圖。圖29是表示本發(fā)明的第一實施方式的變形例的耦合裝置的截面圖。
具體實施例方式以下,基于
本發(fā)明的實施方式。(第一實施方式)首先,參照圖I 圖3,說明本發(fā)明的第一實施方式的耦合裝置I的結構。本發(fā)明的第一實施方式的耦合裝置1,如圖I所示,包括磁鐵側部10和軛側部20。 磁鐵側部10包括一方端部一側(XI —側)與未圖不的電機連接的軸部IOa和在軸部IOa的另一方端部一側(X2 —側)設置的磁鐵側旋轉體30。此外,軛側部20包括一方端部一側(X2一側)與包括驅動部等的未圖示的負載部連接的軸部20a和在軸部20a的另一方端部一側設置的軛側部件40。S卩,磁鐵側部10與電機一側連接,并且軛側部20與負載部一側連接。此外,軸部IOa與軸部20a構成為以在X方向上延伸的大致相同的旋轉軸線300為旋轉中心旋轉。其中,磁鐵側旋轉體30是本發(fā)明的“磁鐵旋轉體”的一例。此處,也可以使磁鐵側部10不與電機一側而是與負載部一側連接,并且使軛側部20不與負載部一側而是與電機一側連接。其中,在以下說明中,說明使磁鐵側部10與電機側連接,并且使軛側部20與負載部一側連接的例子。此外,磁鐵旋轉體30具有SS400等一般的碳素鋼等強磁體,X2 —側的部分形成凹狀的圓筒狀。此外,磁鐵側旋轉體30具有使軸部IOa插入的軸孔部30a。構成為通過使軸部IOa插入該軸孔部30a,伴隨軸部IOa的旋轉,磁鐵側旋轉體30也以旋轉軸線300為旋轉中心旋轉。其中,磁鐵側旋轉體30的凹狀的內周面30b的內徑LI為約90mm,磁鐵側旋轉體30的外徑L2為約102mm。此外,如圖2所示,磁鐵側旋轉體30中,12個磁鐵31沿著凹狀的內周面30b的圓周方向以不同的磁極交替地排列的方式配置。這12個磁鐵31,如圖I所示,以相對于旋轉軸線300平行地延伸的方式配置。具體而言,如圖2所示,12個磁鐵31包括N極配置在旋轉軸線300 (參照圖I)一側的磁鐵31a和S極配置在旋轉軸線300 —側的磁鐵31b。并且,磁鐵31a與磁鐵31b以交替地按大致相等的角度(約30度)間隔在磁鐵側旋轉體30的圓筒狀的內周面30b上沿著圓周方向排列的方式配置。其中,在圖2中,僅圖示了旋轉軸線300 —側的磁極,并且省略了后述的X2 —側的短路部42b的圖示。此外,如圖I所示,12個磁鐵31具有約5mm的半徑方向的厚度W1。此外,如圖2所示,構成為磁通流過磁鐵31a與和磁鐵31a相鄰的磁鐵31b之間。此外,軛側部件40構成為能夠以旋轉軸線300為旋轉中心旋轉,形成為圓筒狀。此夕卜,軛側部件40配置在設置有12個磁鐵31的磁鐵側旋轉體30的內側,構成為能夠相對于磁鐵側旋轉體30隔開規(guī)定的間隔以非接觸的狀態(tài)耦合并相對地旋轉。其中,軛側部件40與磁鐵側旋轉體30的間隔(間隙)為約1mm。此外,軛側部件40包括通過使硅鋼板疊層而形成的軛41和主要含有作為非磁體的Al或Cu的合金構成的導體部42。其中,硅鋼板是含Si的Fe合金,是強磁體并且具有易于使磁通透過(磁導率大)的性質。此外,如圖I所示,軛41形成為具有約78_的外徑L3和約60mm的X方向的長度L4的圓筒狀。此外,軛41具有使軸部20a插入的軸孔部41a。構成為通過使軸部20a插入該軸孔部41a,伴隨軸部20a的旋轉,軛41 (軛側部件40)也以旋轉軸線300為旋轉中心旋轉。此外,軛41的外周面41b與在磁鐵側旋轉體30的內周面30b配置的12個磁鐵31相對地配置。此外,如圖2所示,在軛41的外周面41b上,44處的溝部41c以大致相等角度(約
8.2度)配置,且以在旋轉軸線300的延伸方向(圖I的X方向)上延伸的方式形成。即,構成為未形成溝部41c的44處的凸部41d分別位于溝部41c之間的間隙中。此處,凸部41d從俯視來看形成為扇形形狀,構成為扇形形狀的凸部41d的兩個外側面之間的角度Θ I是約3. 7度。另一方面,構成為溝部41c的兩個內側面之間的角度Θ 2是約4. 5度。由此,構成為凸部41d的外周的長度是約O. 802mm (78mmX3. 7度/360度),且形成有溝部41c的部分的外周的長度是約O. 975mm (78mmX4. 5度/360度)。即,構成為溝部41c的外周的長度 是凸部41d的外周的長度的約I. 2倍。此外,如圖3所示,構成為44處的溝部41c相對于在X方向上延伸的旋轉軸線300,以角度Θ 3傾斜(skew)。此外,44處的溝部41c具有約9mm的半徑方向的深度。此處,在第一實施方式中,如圖I所示,導體部42包括配置在軛41的44處的各溝部41c中的44個軸方向導體部42a (參照圖2);和在軛41以及軸方向導體部42a的X方向上的兩端部分別形成的一對短路部42b。該軸方向導體部42a以在旋轉軸線300的延伸方向(X方向)上延伸的方式形成。其中,軸方向導體部42a是本發(fā)明的“第一導體部”的一例,短路部42b是本發(fā)明的“第二導體部”的一例。此外,軸方向導體部42a,如圖2所示,分別配置在從軛41的外周面41b附近起直至溝部41c的旋轉軸線300 —側的底部。由此,導體部42在半徑方向上具有約9. Omm的厚度W2 (參照圖I)。從而,構成為導體部42的半徑方向的厚度W2 (約9. Omm)是磁鐵31的半徑方向的厚度Wl (約5. Omm)的約I. 8倍。此外,如上所述以配置有軸方向導體部42a的溝部41c的外周的長度(約O. 975mm)為軛41的凸部41d的外周的長度(約O. 802mm)的約I. 2倍的方式構成,所以構成為軸方向導體部42a的外周的長度是軛41的凸部41d的外周的長度的約I. 2倍。此外,如圖3所示,通過以44處的溝部41c相對于在X方向上延伸的旋轉軸線300以角度Θ 3傾斜的方式形成,構成為44個軸方向導體部42a也同樣相對于在X方向上延伸的旋轉軸線300以角度Θ3傾斜。此外,在44處的溝部41c中配置的44個軸方向導體部42a之間,配置有軛41的凸部41d。此外,一對短路部42b分別配置在44個軸方向導體部42a的Xl —側的端部和X2一側的端部。S卩,一對短路部42b以從X方向的兩側夾住44個軸方向導體部42a和軛41的方式配置。此外,一對短路部42b形成為圓環(huán)狀,構成為將44個軸方向導體部42a在圓周方向上連接。進而,44個軸方向導體部42a和一對短路部42b—體地形成。其中,一對短路部42b的半徑方向的厚度L5 (參照圖I)是約10mm。此外,在耦合裝置I中,構成為磁鐵側旋轉體30旋轉時,軛41的凸部41d中來自磁鐵31的磁通發(fā)生變化。此外,構成為基于該磁通的變化,在44個軸方向導體部42a和一對短路部42b中產生渦電流。因該渦電流,對44個軸方向導體部42a的各個施加在與磁鐵側旋轉體30的旋轉方向相同的旋轉方向上作用的力,軛側部件40相對于磁鐵側旋轉體30以非接觸的狀態(tài)在與磁鐵偵彳旋轉體30相同的旋轉方向上相對地旋轉。此時,由于磁鐵側旋轉體30的轉數與軛側部件40的轉數產生轉數差(相對轉數),所以從磁鐵側旋轉體30供給的能量與被傳輸至軛側部件40的能量之間產生差。通過將與該差對應的能量變換為力和熱,在軛側部件40中產生轉矩和焦耳熱。另一方面,因渦電流,對44個各軸方向導體部42a施加在與磁鐵側旋轉體30的旋轉方向相同的旋轉方向上作用的力時,存在軛側部件40相對于磁鐵側旋轉體30不旋轉的情況。在該情況下,構成為在軛側部件40中產生焦耳熱。其中,構成為渦電流流過由2個軸方向導體部42a和一對短路部42b構成的環(huán)狀的通路。接著,參照圖3 圖7,說明本發(fā)明的第一實施方式的軛側部件40的制造方法?!な紫?,準備約O. 5mm厚的圓盤狀的硅鋼板(未圖示)。其中,在圓盤狀的硅鋼板上,在中心形成與軸孔部41a對應的中央孔,并且在外周附近形成44處與44處的溝部41c對應的外側孔。然后,通過使約120片圓盤狀的硅鋼板疊層,如圖4所示,形成具有軸孔部41a、在旋轉軸線300的延伸方向(X方向)上延伸的圓筒狀的軛41。此時,以由約120片硅鋼板的外側孔構成的44處孔部41e相對于在X方向上延伸的旋轉軸線300以角度Θ 3(參照圖3)傾斜的方式,疊層硅鋼板。之后,在軛41的Xl—側和X2—側,分別配置模具50和51。在該模具50中,形成有形成Xl —側的短路部42b的對齊面50a,并且在模具51中形成有形成X2 —側的短路部42b的對齊面51a。進而,在模具50上,形成有用于使含有Al或Cu的合金流入對齊面50a、51a以及軛41的孔部41e的注入孔50b。然后,如圖5所示,通過注入孔50b,使被加熱至約700°C以上約800°C以下的含有Al或Cu的合金流入對齊面50a、51a和軛41的孔部41e。由此,鑄造由含Al或Cu的合金形成的導體部42。此時,在44處的孔部41e中,分別形成導體部42的44個軸方向導體部42a,并且在對齊面50a和51a,分別形成導體部42的一對短路部42b。由此,使44個軸方向導體部42a和一對短路部42b —體地形成。之后,如圖6所示,取下在軛41的Xl —側和X2 —側配置的模具50和51。然后,通過對軛41的外周面41b切削規(guī)定的量,削去44處的孔部41e的側面的一部分。由此,如圖7所示,形成配置有各軸方向導體部42a的44處的溝部41c。這樣,形成軛側部件40。在第一實施方式中,如上所述,設置包括12個磁鐵31的圓筒狀的磁鐵側旋轉體30,和以被磁鐵側旋轉體30的凹狀的內周面30b覆蓋的方式在磁鐵側旋轉體30的內側配置的、構成為相對于磁鐵側旋轉體30能夠以非接觸的狀態(tài)相對地旋轉的圓筒狀的軛側部件40。進而,通過構成為使磁鐵側旋轉體30和軛側部件40均在旋轉軸線300的延伸方向上延伸,并且在大致同一旋轉軸線300上旋轉,由此能夠使磁鐵側旋轉體30與軛側部件40相對的面積增加。由此,無需為了使磁鐵側旋轉體30與軛側部件40相對的面積增加而使磁鐵側旋轉體30與軛側部件40均在半徑方向上增加,因此能夠抑制為了產生更大的轉矩而使耦合裝置I在半徑方向上大型化。此外,在第一實施方式中,如上所述,通過使位于軛41的外周面41b—側的凸部41d配置在與12個磁鐵31相對的一側且44個軸方向導體部42a (溝部41c)之間,與以在軛41的外周面41b —側覆蓋軛41整體的方式設置導體部的情況相比,能夠使軛41更接近12個磁鐵31。由此,能夠使軛41中產生的磁通進一步增加,所以能夠使軸方向導體部42a中流過的渦電流進一步增加。從而,使用渦電流向軛側部件40傳輸旋轉力的傳輸系統(tǒng)的情況下,能夠進一步增大軛側部件40中產生的轉矩。此外,使用渦電流使軛側部件40產生制動力的制動系統(tǒng)的情況下,能夠使產生的焦耳熱(焦耳損失)進一步增加,因此能夠在耦合裝置I中產生更大的制動力。此外,在第一實施方式中,如上所述,通過使44個軸方向導體部42a在圓周方向上以大致相等角度(約8. 2度)配置的狀態(tài)下,以在旋轉軸線300的延伸方向上延伸的方式形成,由此能夠使44個軸方向導體部42a中產生的渦電流以相互大致均等的狀態(tài)沿著旋轉軸線300的延伸方向流動,所以不僅在圓周方向上,在旋轉軸線300的延伸方向上也能夠產生大致均等的轉矩和焦耳熱。 此外,在第一實施方式中,如上所述,通過構成為使軸方向導體部42a的外周的長度(約O. 975mm)為軛41的凸部41d的外周的長度(約O. 802mm)的約I. 2倍,與使軸方向導體部42a的外周的長度小于軛41的凸部41d的外周的長度的情況相比,能夠使軸方向導體部42a的圓周方向的截面積增加,因此能夠使軸方向導體部42a的電阻減少。由此,能夠使流過軸方向導體部42a的渦電流增加,因此能夠使轉矩和焦耳熱更大。此外,在第一實施方式中,如上所述,通過構成為使軸方向導體部42a的外周的長度為軛41的凸部41d的外周的長度的約I. 2倍,與使軸方向導體部42a的外周的長度大于軛41的凸部41d的外周的長度的2倍的情況相比,能夠抑制從12個磁鐵31發(fā)出的磁通在軛41的凸部41d中飽和,所以能夠抑制流過軸方向導體部42a的渦電流減少。此外,在第一實施方式中,如上所述,通過使軸方向導體部42a的半徑方向上的厚度W2 (約9. Omm)為磁鐵31的半徑方向的厚度Wl (約5. Omm)的約I. 8倍,能夠使軸方向導體部42a的圓周方向的截面積增加,因此能夠使軸方向導體部42a的電阻減少。由此,能夠使流過軸方向導體部42a的渦電流增加。此外,在第一實施方式中,如上所述,通過將圓環(huán)狀的一對短路部42b分別配置在44個軸方向導體部42a的Xl —側的端部和X2 —側的端部,能夠用一對軸方向導體部42a與一對短路部42b構成環(huán)狀的通路。由此,能夠在不同的軸方向導體部42a之間產生渦電流。此外,通過使一對短路部42b配置在44個軸方向導體部42a的Xl —側的端部和X2 —側的端部,與一對短路部42b不配置在X方向上的兩端部的情況相比,能夠使渦電流流過的旋轉軸線300的延伸方向上的長度更大。由此,能夠在旋轉軸線300的延伸方向上更廣的范圍中在軛側部件40中產生轉矩和焦耳熱,所以能夠使軛側部件40的轉矩和焦耳熱進一步增大。此外,通過使一對短路部42b配置在44個軸方向導體部42a的Xl —側的端部和X2 一側的端部,能夠構成為在不同的軸方向導體部42a與兩端部的短路部42b之間流過渦電流。由此,能夠在旋轉軸線300的延伸方向上更廣的范圍中,在軛側部件40中產生轉矩和焦耳熱。此外,在第一實施方式中,如上所述,如果使44個軸方向導體部42a與一對短路部42b 一體形成,則能夠使44個軸方向導體部42a與一對短路部42b之間的接觸電阻減少,因此能夠通過導體部42產生更大的渦電流。
此外,在第一實施方式中,如上所述,通過使44處的溝部41c在軛41的外周面41b上且以在旋轉軸線300的延伸方向(X方向)上延伸的方式形成,并且將44個軸方向導體部42a配置在44處的各個溝部41c中,僅通過將44個軸方向導體部42a分別配置在旋轉軸線300的延伸方向上延伸的44處的溝部41c中,就能夠容易地形成以在圓周方向上隔開規(guī)定間隔的狀態(tài)在旋轉軸線300的延伸方向上延伸的44個軸方向導體部42a。此外,在第一實施方式中,如上所述,構成為導體部42由主要含有作為非磁體的Al的合金構成,并且軛41通過疊層硅鋼板而形成,由此通過使用含有非磁體Al的合金和強磁體并且是磁導率高的含Si的Fe合金,能夠使流過軸方向導體部42a的渦電流進一步增力口。此外,Al比同為非磁體的Cu熔點低,所以通過鑄造等形成導體部42的情況下,能夠更容易地形成導體部42。此外,在第一實施方式中,如上所述,構成為導體部42由主要含有作為非磁體的Cu的合金構成,并且軛41通過疊層硅鋼板而形成,由此通過使用含有非磁體Cu的合金和是強磁體且磁導率高的含Si的Fe合金,能夠使流過軸方向導體部42a的渦電流進一步增加。此外,由于Cu比同為非磁體的Al電阻小,所以能夠使軸方向導體部42a中流過的渦電流進·一步增加。此外,在第一實施方式中,如上所述,通過使44個軸方向導體部42a相對于在X方向上延伸的旋轉軸線300以角度Θ 3傾斜,與軸方向導體部42a相對于旋轉軸線300的延伸方向平行地延伸的情況相比,能夠使44個各軸方向導體部42a中產生的渦電流大致均等。由此,能夠使44個各軸方向導體部42a中產生的轉矩和焦耳熱大致均等,所以能夠抑制導體部42中轉矩和焦耳熱局部地增加。此外,在第一實施方式中,如上所述,如果通過構成為使44處的溝部41c相對于在X方向上延伸的旋轉軸線300以角度Θ 3傾斜,使44個軸方向導體部42a也同樣地構成為相對于在X方向上延伸的旋轉軸線300以角度Θ 3傾斜,則僅通過將44個各軸方向導體部42a配置在以相對于旋轉軸線300以角度Θ 3傾斜的狀態(tài)延伸的44處各個溝部41c中,就能夠容易地形成以相對于旋轉軸線300以角度Θ 3傾斜的狀態(tài)延伸的44個軸方向導體部42a。[實施例]接著,參照圖I、圖2和圖8 圖15,說明為了確認上述第一實施方式的耦合裝置I的效果而進行的相對轉數-轉矩測定、轉矩-焦耳損失測定以及相對轉數-焦耳損失測定等各確認實驗。以下說明的相對轉數-轉矩測定、轉矩-焦耳損失測定以及相對轉數-焦耳損失測定中,使用上述第一實施方式的耦合裝置I作為實施例I。具體而言,作為實施例1,如圖2所示,使用軛側部20的軛側部件40構成為使軛41的凸部41d配置在44個軸方向導體部42a之間的耦合裝置I。此時,導體部42使用含有非磁體的Al的合金構成的材料。另一方面,使用圖8所示的耦合裝置101作為與實施例I相比的比較例I。其中,在比較例I中,軛側部120的軛側部件140形成為具有以覆蓋圓筒狀的軛141的外周面141b的方式配置的導體部142。S卩,在比較例I (耦合裝置101)中,與實施例I (耦合裝置I)中軸方向導體部42a與軛41的凸部41d交替地配置的結構不同,而是不具有凸部而僅具有導體部142的結構。此外,該導體部142在半徑方向上具有大致均等的2mm的厚度W3,并且使用含有作為非磁體的Cu的材料。該含有Cu的比較例I的導體部142,與由含Al的合金構成的實施例I的導體部42相比電阻較小。由此,在相同條件下,比較例I的導體部142與實施例I的導體部42相比,流過的渦電流增加。此外,比較例I的耦合裝置101的其他結構與實施例I的耦合裝置I的結構相同。其中,圖8中,僅圖示了旋轉軸線300 (參照圖I)一側的磁極。此外,磁通構成為流過磁鐵31a和與磁鐵3Ia相鄰的磁鐵3Ib之間。其中,作為實施例I (耦合裝置I)和比較例I (耦合裝置101)的共通的尺寸,設磁鐵側旋轉體30的凹狀的內周面30b處的內徑LI (參照圖I)為90mm,磁鐵側旋轉體30的外徑L2 (參照圖I)為102mm。此外,設12個磁鐵31的半徑方向的厚度Wl (參照圖I)為5mm。此外,設軛側部件40 (140)與磁鐵側旋轉體30之間的間隔(間距)為1mm。此外,設軛41 (141)的X方向上的長度L4 (參照圖I)為60mm。此外,使實施例I中的軛41形成直徑L3 (參照圖I)為78mm的圓筒狀,另一方面,使比較例I中的軛141形成直徑為74mm的圓筒狀。進而,設實施例I的44處的溝部41c的半徑方向上的深度為9. 0mm,導體部42的半徑方向的厚度W2為9. 0mm。此外,一對短路部42b的半徑方向上的厚度L5 (參照圖I)為10mm。 此外,在相對轉數-轉矩測定、轉矩-焦耳損失測定以及相對轉數-焦耳損失測定的各確認實驗中,使用了圖9所示的測定系統(tǒng)。該測定系統(tǒng)中,使磁鐵側部10與負載部連接,并且使軛側部20與電機連接。具體而言,測定系統(tǒng)包括第一實施方式中的耦合裝置I、內部配置有耦合裝置I的外殼102、與軸部IOa的一方端部(XI —側)連接的作為負載部的磁粉制動器103、與軸部20a的一方端部(X2 —側)連接的電機104、和配置在軛側部件40與電機104之間的軸部20a的測定器105。其中,在實施例中,與上述第一實施方式不同,使磁鐵側部10與負載部(磁粉制動器103) —側連接,并且使軛側部20與電機104 —側連接構成測定系統(tǒng)。此處,說明測定系統(tǒng)的詳情。外殼102具有圓筒狀的形狀,且內部配置有耦合裝置I。此外,在外殼102的Xl 一側的側部和X2 一側的側部,分別形成有孔部102a和102b。該孔部102a和102b分別為了使軸部IOa和20a在X方向上貫通而形成。此外,在孔部102a的內部和孔部102b的內部均配置有軸承106。并且,在孔部102a和102b的外側(XI —側)也配置有軸承106。與軸部IOa的一方端部(XI —側)連接的磁粉制動器103包括配置在內部的轉子103a、轉子103a與軸部IOa之間配置的未圖不的磁粉和未圖不的勵磁線圈。該磁粉制動器103構成為通過在勵磁線圈中流過電流產生磁場,利用轉子103a與軸部IOa之間的磁粉使轉子103a與軸部IOa連接,使軸部IOa的旋轉傳輸至轉子103a。此外,磁粉制動器103構成為產生的制動力與勵磁線圈中流過的電流的大小相應地增大。其中,圖9所示的測定系統(tǒng)的磁粉制動器103中構成為,以使其產生比后述測定時產生的轉矩更大的轉矩的方式控制勵磁線圈中流過的電流。由此,通過磁粉制動器103使軸部IOa不旋轉而是被固定。與軸部20a的一方端部(X2 —側)連接的電機104構成為使軸部20a以規(guī)定的轉數圍繞旋轉軸線300 (參照圖I)旋轉。其中,耦合裝置I中能量損失的原因,能夠列舉焦耳熱造成的損失(焦耳損失)、軛41中的磁滯損失等。此處,在耦合裝置I中,由于焦耳損失與其他磁滯損失等損失相比非常大,因此能夠使耦合裝置I中的能量損失近似為焦耳損失造成的損失。
此外,焦耳損失根據從電機104對軸部20a施加的輸入能量和從軸部IOa輸出的輸出能量的差求得。此處,由于軸部IOa被固定,因此能夠將對電機104作為輸入能量施加的電力近似為焦耳損失。測定器105配置在軸部20a,構成為能夠測定軸部20a的繞旋轉軸線300的轉數和對軸部20a施加的轉矩。此處,由于軸部IOa被固定,因此以測定器105中測定的軸部20a的轉數,是磁鐵側旋轉體30的轉數與軛側部件40的轉數的轉數差(相對轉數)的方式構成。其中,在比較例I中,除了將圖9的耦合裝置I替換為圖8所示的耦合裝置101這一點以外,使用具有相同結構的測定系統(tǒng)進行確認實驗。(相對轉數-轉矩測定)首先,說明相對轉數-轉矩測定。在該相對轉數-轉矩測定中,使用圖9所示的 測定系統(tǒng)測定實施例I和比較例I中的相對磁鐵側旋轉體30的轉數與軛側部件40 (140)的轉數的轉數差(相對轉數)的、軛側部件40 (140)的轉矩的大小。這時,測定相對轉數為90rpm (min_l )、180rpm、450rpm 和 900rpm 的情況下的各轉矩。圖10和圖11所示的相對轉數-轉矩測定的測定結果為,在相對轉數為90rpm、180rpm、450rpm和900rpm的情況下,實施例I的稱合裝置I均比比較例I的稱合裝置101
轉矩更大。具體而言,相對轉數(轉數差)為90rpm的情況下,實施例I(耦合裝置I)中,轉矩為
16.5NXm,比較例I (耦合裝置101)中,轉矩為6. ONXm0此外,相對轉數為180rpm的情況下,實施例I中,轉矩為29. 6NXm,比較例I中,轉矩為11.8NXm。此外,相對轉數為450rpm的情況下,實施例I中,轉矩為48. 3NXm,比較例I中,轉矩為27. 3NXm。此外,相對轉數為900rpm的情況下,實施例I中,轉矩為49. 2NXm,比較例I中,轉矩為45. 2NXm。由此,可知實施例I (耦合裝置I)與比較例I (耦合裝置101)相比,每單位轉數差的軛側部件40中的轉矩更大。這是由于實施例I中,能夠使軛41更接近12個磁鐵31,能夠使軛41中產生的磁通進一步增加,所以能夠使軸方向導體部42a中流過的渦電流進一步增加。結果,可以認為相對相對轉數的軛側部件40中的轉矩增大了。此外,如圖11所示,在450rpm以下的較低的相對轉數下,實施例I中的每單位轉數差的轉矩的增加量比比較例I中每單位轉數差的轉矩的增加量更大。由此,可以認為實施例I的耦合裝置I是為了在450rpm以下的較低相對轉數下獲得較大轉矩的更有效的結構。(轉矩-焦耳損失測定)接著,說明轉矩-焦耳損失測定。該轉矩-焦耳損失測定中,使用圖9所示的測定系統(tǒng)測定實施例I和比較例I中的相對于軛側部件40 (140)的轉矩產生的焦耳熱(焦耳損失)。圖12和圖13中所示的轉矩-焦耳損失測定的測定結果為,實施例I (耦合裝置O中,轉矩為16. 5NXm的情況下,焦耳損失為156. 5W,轉矩為29. 6NXm的情況下,焦耳損失為558. 9W,轉矩為48. 3NXm的情況下,焦耳損失為2273. 5W。另一方面,比較例I (耦合裝置101)中,轉矩為6. ONXm的情況下,焦耳損失為56. 6W,轉矩為11. 8NXm的情況下,焦耳損失為222. 4W。此外,轉矩為27. 3NXm的情況下,焦耳損失為1287. 5W,轉矩為45. 2NXm的情況下,焦耳損失為4269. 4W。由此,如圖13所示,可知實施例I與比較例I相比,軛側部件40 (140)中相對轉矩的焦耳損失減少。根據該結果,可知實施例I與比較例I相比,獲得規(guī)定的轉矩時失去的能量較小,因此能夠將來自磁鐵側旋轉體30的輸入能量高效地變換為轉矩??梢哉J為實施例I能夠使軸方向導體部42a中流過的渦電流進一步增加,所以無需為了產生規(guī)定的轉矩而使相對轉數(轉數差)大于比較例1,能夠以更少的相對轉數獲得相同的轉矩,與此相應地減少焦耳損失。此外,轉矩增加的同時,實施例I的耦合裝置I中,將焦耳損失的增加量抑制得比比較例I的耦合裝置101更小。由此,可以認為實施例I是為了獲得更大的轉矩的有效的結構。(相對轉數-焦耳損失測定)接著,說明相對轉數-焦耳損失測定。該相對轉數-焦耳損失測定中,使用圖9所示的測定系統(tǒng)測定實施例I和比較例I中相對相對轉數(轉數差)的所產生的焦耳熱(焦耳損失)。此時,測定相對轉數為90rpm、180rpm、450rpm和900rpm的情況下的各轉矩。圖14和圖15所示的相對轉數-焦耳損失測定的測定結果為,相對轉數為90rpm、180rpm、450rpm和900rpm的情況下,實施例I的稱合裝置I的、相對相對轉數的焦耳損失均 比比較例I的耦合裝置101增加。具體而言,相對轉數(轉數差)為90rpm的情況下,實施例I (耦合裝置I)的裝置整體的焦耳損失為156. 5W。另一方面,比較例I (耦合裝置101)的裝置整體的焦耳損失為56. 6W。此外,相對轉數為180rpm的情況下,實施例I的裝置整體的焦耳損失為558. 9W。另一方面,比較例I的裝置整體的焦耳損失為222. 4W。此外,相對轉數為450rpm的情況下,實施例I的裝置整體的焦耳損失為2273. 5W。另一方面,比較例I的裝置整體的焦耳損失為1287. 5W。此外,相對轉數為900rpm的情況下,實施例I的裝置整體的焦耳損失為4535. 7W。另一方面,比較例I的裝置整體的焦耳損失為 4269. 4W。由此,可知實施例I與比較例I相比,相對相對轉數(轉數差)的焦耳損失增加。即,由于實施例I能夠使焦耳損失進一步增加,因此能夠比比較例I產生更大的制動力??梢哉J為由于實施例I的耦合裝置I中,能夠使軸方向導體部42a中流過的渦電流更容易增加,因此能夠容易地獲得伴隨渦電流的增加的制動力。根據上述相對轉數-轉矩測定、轉矩-焦耳損失測定以及相對轉數-焦耳損失測定的結果,能夠確認在44個軸方向導體部42a之間配置有軛41的凸部41d的實施例1,與比較例I相比,能夠使軸方向導體部42a中流過的潤電流進一步增加。從而,能夠確認在使用渦電流向軛側部件40傳輸旋轉力的傳輸系統(tǒng)的情況下,由于能夠使相對磁鐵側旋轉體30與軛側部件40的轉數的轉數差(相對轉數)的軛側部件40的轉矩更大,所以在實施例I的耦合裝置I中能夠進一步傳輸力。此外,能夠確認在使用渦電流使軛側部件40產生制動力的制動系統(tǒng)的情況下,由于能夠使相對磁鐵側旋轉體30與軛側部件40的轉數之差的焦耳熱進一步增加,所以在實施例I的耦合裝置I中能夠產生更大的制動力。接著,參照圖I、圖2、圖8、圖9和圖16 圖19,說明使上述第一實施方式的耦合裝置I的軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的圓周方向上的長度的比率不同的情況下的相對轉數-轉矩測定,和使軸方向導體部的半徑方向上的厚度與磁鐵的半徑方向上的厚度的比率不同的情況下的相對轉數-轉矩測定。以下說明的使軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的圓周方向上的長度的比率不同的情況下的相對轉數-轉矩測定、和使軸方向導體部的半徑方向上的厚度與磁鐵的半徑方向上的厚度的比率不同的情況下的相對轉數-轉矩測定中,使用與上述第一實施方式的耦合裝置I (參照圖I和圖2)具有同樣的結構,另一方面與第一實施方式的耦合裝置I尺寸不同的耦合裝置,作為實施例2 9。此外,使用與上述比較例I的耦合裝置101 (參照圖8)具有相同的結構,另一方面,與比較例I的耦合裝置101尺寸不同的耦合裝置,作為比較例2。具體而言,如圖I所示,實施例2 9和比較例2的耦合裝置中,設電機側旋轉體的凹狀的內側面的內徑LI為73mm,電機側旋轉體的外徑L2為83mm。此外,設軛側部件與電機偵彳旋轉體的間隔(間距)為1mm。此外,設軛的直徑L3為63mm,X方向上的長度L4為30mm。此外,在實施例2 9中,設溝部的半徑方向上的深度為6. 8mm,軸方向導體部的半徑方向上的厚度W2為6. 3mm,并且設短路部的半徑方向上的厚度L5為8mm。此處,實施例2 8構成為使軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的圓周方向上的長度的比率分別是不同的值。具體而言,如圖16所示,實施例2設定為軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率為I :1. 4。此外,實施例3設定為軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率為I :1。此·夕卜,實施例4設定為軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率為I. 2 :1。其中,實施例4的軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率(I. 2 :1)是與上述第一實施方式的耦合裝置I的軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率相同的比率。此外,實施例5設定為軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率為I. 4 :1。此外,實施例6設定為軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率為I. 8 :1。此外,實施例7設定為軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率為2. I :1。此外,實施例8設定為軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率為3. 4 :1。此外,實施例4和9中,構成為軸方向導體部的半徑方向上的厚度與磁鐵的半徑方向上的厚度的比率分別是不同的值。具體而言,實施例4設定為軸方向導體部的半徑方向上的厚度與磁鐵的半徑方向上的厚度的比率為I. 7 :1。其中,實施例4的軸方向導體部的半徑方向上的厚度與磁鐵的半徑方向上的厚度的比率(I. 7 1)是與上述第一實施方式的耦合裝置I中軸方向導體部的半徑方向上的厚度與磁鐵的半徑方向上的厚度的比率(1.8 :I)近似的比率。此外,實施例9設定為軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率為I :1。此外,相對轉數-轉矩測定中,使用圖9所示的測定系統(tǒng)測定實施例2 9中相對電機側旋轉體的轉數與軛側部件的轉數的轉數差0 對轉數)的軛側部件的轉矩的大小。此時,測定相對轉數為0rpm、50rpm、100rpm、500rpm和IOOOrpm的情況下的各轉矩。圖16和圖17所示的關于實施例2 8和比較例2的測定結果為,相對轉數(轉數差)是50rpm、100rpm、500rpm和IOOOrpm的情況下,實施例2 8的I禹合裝置均比比較例2的耦合裝置轉矩更大。具體而言,相對轉數(轉數差)為Orpm的情況下,實施例2 8和比較例2的轉矩均為ONXm。此外,相對轉數為50rpm的情況下,轉矩分別是實施例2中為I. 24NXm,實施例3中為I. 44N Xm,實施例4中為I. 50NXm,實施例5中為I. 50NXm,實施例6中為I. 45NXm,實施例7中為I. 36NXm,實施例8中為I. 06NXm,比較例2中為O. 62NXm。此外,相對轉數為IOOrpm的情況下,轉矩分別是實施例2中為2. 36NXm,實施例3中為2. 76NXm,實施例4中為2. 88NXm,實施例5中為2. 90NXm,實施例6中為2. 83NXm,實施例7中為2. 65NXm,實施例8中為2. 04NXm,比較例2中為I. 22NXm。此外,相對轉數為500rpm的情況下,轉矩分別是實施例2中為7. 9IN Xm,實施例3中為8. 93NXm,實施例4中為9. 27NXm,實施例5中為9. 47NXm,實施例6中為9. 49NXm,實施例7中為9. 26NXm,實施例8中為7. 90NXm,比較例2中為5. 45NXm。此外,相對轉數為IOOOrpm的情況下,轉矩分別是實施例2中為9. 58NXm,實施例3中為10. 17NXm,實施例4中為10. 35NXm,實施例5中為10. 41NXm,實施例6中為10. 45NXm,實施例7中為
10.41NXm,實施例8中為9. 76NXm,比較例2中為9. 55NXm。由此,可知實施例2 8的耦合裝置與比較例2的耦合裝置相比,相對相對轉數(轉數差)的軛側部件的轉矩更大。此外,可知實施例3 6的耦合裝置與實施例2、7和8的耦合裝置相比,相對相對轉數(轉數差)的軛側部件的轉矩更大??梢哉J為在軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率是I :1. 4的實施例2中,由于軸方向導體部的圓周方向上的截面積減少而導致軸方向導體部的電阻增加,流過軸方向導體部的渦電流減少,所以和軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率是I :1 I. 8 :1的實施例3 6相比轉矩減小。此外,可以認為在軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率是2. I 1的實施例7以及比率是3. 4 1的實施例8中,由于從與軸方向導體部相對的磁鐵發(fā)出的磁通在軛的凸部中 飽和,導致流過軸方向導體部的渦電流減少,所以和軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率是I :1 1.8 :1的實施例3 6相比轉矩減小。此外,圖18和圖19所示的關于實施例4和9以及比較例2的測定結果為,相對轉數(轉數差)是50rpm、100rpm、500rpm和IOOOrpm的情況下,實施例4和9的稱合裝置的轉矩均比比較例2的耦合裝置的轉矩大。具體而言,相對轉數(轉數差)為Orpm的情況下,實施例4、9和比較例2均為ONXm0此外,相對轉數為50rpm的情況下,實施例4如上所述為I. 50NXm,實施例9為
0.81NXm,另一方面,比較例2如上所述為O. 62NXm。此外,相對轉數為IOOrpm的情況下,實施例4如上所述為2. 88NXm,實施例9為I. 60NXm,另一方面,比較例2如上所述為
1.22NXm。此外,相對轉數為500rpm的情況下,實施例4如上所述為9. 27NXm,實施例9為6. 94NXm,另一方面,比較例2如上所述為5. 45NXm。此外,相對轉數為IOOOrpm的情況下,實施例4如上所述為10. 35NXm,實施例9為10. 26NXm,另一方面,比較例2如上所述為 9. 55NXm。由此,可知實施例4和9的耦合裝置與比較例2的耦合裝置相比,相對相對轉數(轉數差)的軛側部件的轉矩更大。此外,可知實施例4的耦合裝置與實施例9的耦合裝置相t匕,相對相對轉數(轉數差)的軛側部件的轉矩更大??梢哉J為在軸方向導體部的圓周方向上的長度與軛的凸部的圓周方向上的長度的比率為I :1的實施例9中,由于軸方向導體部的圓周方向上的截面積減少而導致軸方向導體部的電阻增加,流過軸方向導體部的渦電流減少,所以和軸方向導體部的半徑方向上的厚度與磁鐵的半徑方向上的厚度的比率為I. 7 I的實施例4相比轉矩減小。
接著,參照圖2、圖8、圖9和圖20 圖25,說明使上述第一實施方式的耦合裝置I的軛側部件40的導體部42的合金組成不同的情況下的、相對轉數-轉矩測定、轉矩-焦耳損失測定和相對轉數-焦耳損失測定等各確認實驗。以下說明的相對轉數-轉矩測定、轉矩-焦耳損失測定以及相對轉數-焦耳損失測定中,作為實施例10和11使用了上述第一實施方式的耦合裝置I。具體而言,在實施例10中,作為導體部42使用由含有作為非磁體的Al的合金構成的材料。此外,在實施例11中,作為導體部42使用由含有作為非磁體的Cu的合金構成的材料。除此以外,使用具有與圖2所示的實施例I的耦合裝置I同樣的結構的耦合裝置I。即,使實施例10為與實施例I相同的結構。另一方面,作為相對實施例10的比較例3,使用圖8所示的耦合裝置101中、作為導體部142使用由含有非磁體的Al的合金構成的材料的耦合裝置。此外,作為相對實施例 11的比較例4,使用圖8所示的耦合裝置101中、作為導體部142使用由含有非磁體的Cu的合金構成的材料的耦合裝置。除此以外,使用與圖8所示的比較例I的耦合裝置101具有同樣的結構的耦合裝置101。即,使比較例4為與比較例I相同的結構。(相對轉數-轉矩測定)該相對轉數-轉矩測定中,使用圖9所示的測定系統(tǒng)測定實施例10、11和比較例
3、4中,相對磁鐵側旋轉體30的轉數與軛側部件40 (140)的轉數的轉數差(相對轉數)的軛側部件40 (140)的轉矩的大小。此時,測定相對轉數為90rpm (mirT1)、180rpm、450rpm和900rpm的情況下的各轉矩。圖20和圖21所示的相對轉數-轉矩測定的測定結果為,導體部42 (142)使用由含Al的合金構成的材料的情況下,相對轉數(轉數差)為90rpm的情況下,實施例10 (耦合裝置I)中,轉矩為17. 9NXm,比較例3(耦合裝置101)中,轉矩為4. 3NXm。此外,相對轉數為180rpm的情況下,實施例10中,轉矩為31. 4NXm,比較例3中,轉矩為8. ONXm0此外,相對轉數為450rpm的情況下,實施例10中,轉矩為49. 6NXm,比較例3中,轉矩為18. 7NXm。此外,相對轉數為900rpm的情況下,實施例10中,轉矩為49. 2NXm,比較例3中,轉矩為33. 8NXm。此外,導體部42 (142)使用由含Cu的合金構成的材料的情況下,相對轉數(轉數差)為90rpm的情況下,實施例11 (耦合裝置)中,轉矩為26. ONXm,比較例4(耦合裝置101)中,轉矩為6. 5NXm。此外,相對轉數為180rpm的情況下,實施例11中,轉矩為41. 5NXm,比較例4中,轉矩為12. INXm0此外,相對轉數為450rpm的情況下,實施例11中,轉矩為51. INXm,比較例4中,轉矩為27. 8NXm。此外,相對轉數為900rpm的情況下,實施例11中,轉矩為44. 4NXm,比較例4中,轉矩為46. ONXm0由此,可知相對轉數為450rpm以下的情況下,實施例10和11 (耦合裝置I)分別與比較例3和4 (耦合裝置101)相比,相對相對轉數的軛側部件40的轉矩更大。由此,可以認為應用于實施例10和11的第一實施方式的耦合裝置I的結構,與應用于比較例3和4的現有的耦合裝置101的結構相比,是為了在450rpm以下的較低的相對轉數下獲得較大的轉矩的更有效的結構。此外,可知在導體部42 (142)使用由含Al的合金構成的材料的情況下,與比較例3相比,實施例10能夠獲得更大的轉矩。結果,可以認為作為導體部使用由含Al的合金構成的材料的情況下,如果使用上述第一實施方式的耦合裝置I的結構,能夠獲得更大的轉矩。(轉矩-焦耳損失測定)接著,說明轉矩-焦耳損失測定。該轉矩-焦耳損失測定中,使用圖9所示的測定系統(tǒng)測定實施例10、11與比較例3、4中的、相對于軛側部件40 (140)的轉矩產生的焦耳熱(焦耳損失)。圖22和圖23所示的轉矩-焦耳損失測定的測定結果為,導體部42 (142)使用由含Al的合金構成的材料的情況下,實施例10 (耦合裝置I)中,轉矩為17. 9NXm的情況下,焦耳損失為168. 9W,轉矩為31. 4NXm的情況下,焦耳損失為591. 5W,轉矩為49. 6NXm的情況下,焦耳損失為2327. 1W。另一方面,比較例3 (耦合裝置101)中,轉矩為4. 3NXm的情況下,焦耳損失為37. 0W,轉矩為8. ONXm的情況下,焦耳損失為145. 7W。此外,轉矩為18. 7NXm的情況下,焦耳損失為873. 5W,轉矩為33. 8NXm的情況下,焦耳損失為3167. 3W。 此外,導體部42 (142)使用由含Cu的合金構成的材料的情況下,實施例11 (耦合裝置I)中,轉矩為26. ONXm的情況下,焦耳損失為244. 9W,轉矩為41. 5NXm的情況下,焦耳損失為783. 6W,轉矩為51. INXm的情況下,焦耳損失為2372. 0W。另一方面,比較例
4(耦合裝置101)中,轉矩為6. 5NXm的情況下,焦耳損失為57. 6W,轉矩為12. INXm的情況下,焦耳損失為225. 7W。此外,轉矩為27. 8NXm的情況下,焦耳損失為1306. 5W,轉矩為46. ONXm的情況下,焦耳損失為4329. 4W。由此,可知實施例10和11 (耦合裝置I)分別與比較例3和4 (耦合裝置101)相t匕,相對軛側部件40 (140)的轉矩的焦耳損失減少。由此,可以認為應用于實施例10和11的第一實施方式的耦合裝置I的結構,與應用于比較例3和4的現有的耦合裝置101的結構相比,是為了減少能量的損失(焦耳損失)的有效的結構。(相對轉數-焦耳損失測定)接著,說明相對轉數-焦耳損失測定。該相對轉數-焦耳損失測定中,使用圖9所示的測定系統(tǒng)測定實施例10、11和比較例3、4中的、相對相對轉數(轉數差)的發(fā)生的裝置整體的焦耳熱(焦耳損失)。這時,測定相對轉數為90rpm、180rpm、450rpm和900rpm的情況下的各轉矩。圖24和圖25所示的相對轉數_焦耳損失測定的測定結果為,導體部42 (142)使用由含Al的合金構成的材料的情況下,相對轉數(轉數差)為90rpm的情況下,實施例10(率禹合裝置I)的焦耳損失為168. 9W,比較例3(耦合裝置101)的焦耳損失為37. Off0此外,相對轉數為180rpm的情況下,實施例10的焦耳損失為591. 5W,比較例3的焦耳損失為145. 7W。此外,相對轉數為450rpm的情況下,實施例10的焦耳損失為2372. Iff,比較例3的焦耳損失為873. 5W。此外,相對轉數為900rpm的情況下,實施例10的焦耳損失為4616. 5W,比較例I的焦耳損失為3167. 3W。此外,導體部42 (142)使用由含Cu的合金構成的材料的情況下,相對轉數(轉數差)為90rpm的情況下,實施例11 (耦合裝置I)的焦耳損失為244. 9W,比較例4 (耦合裝置101)的焦耳損失為57. 6W。此外,相對轉數為180rpm的情況下,實施例11的焦耳損失為783. 6W,比較例4的焦耳損失為225. 7W。此外,相對轉數為450rpm的情況下,實施例11的焦耳損失為2372. Off,比較例4的焦耳損失為1306. 5W。此外,相對轉數為900rpm的情況下,實施例11的焦耳損失為4144. 5W,比較例I的焦耳損失為4329. 4W。由此,可知相對轉數為450rpm以下的情況下,實施例10和11 (耦合裝置I)分別與比較例3和4 (耦合裝置101)相比,相對相對轉數(轉數差)的焦耳損失增加。由此,可以認為應用于實施例10和11的第一實施方式的耦合裝置I的結構,與應用于比較例3和4的現有的耦合裝置101的結構相比,是為了在450rpm以下的較低的相對轉數下獲得制動力的更有效的結構。此外,可知導體部42 (142)使用由含Al的合金構成的材料的情況下,實施例10比比較例3更容易產生制動力。結果,可以認為作為導體部使用由含Al的合金構成的材料的情況下,如果使用上述第一實施方式的耦合裝置I的結構,則能夠更容易產生制動力。(第二實施方式)
接著,參照圖26 圖28,說明本發(fā)明的第二實施方式。該第二實施方式的耦合裝置201中,對于在上述第一實施方式的基礎上,還在磁鐵側旋轉體30與軛側部件40之間,配置有能夠相對于磁鐵側旋轉體30相對地變更位置的開關部件260的情況進行說明。其中,開關部件260是本發(fā)明的“切換部”的一例。本發(fā)明的第二實施方式的耦合裝置201中,如圖26所示,在磁鐵側旋轉體30與軛側部件40之間,配置有能夠相對于磁鐵側旋轉體30相對地變更位置的開關部件260。該開關部件260構成為能夠以與磁鐵側旋轉體30和軛側部件40大致相同的旋轉軸線300為旋轉中心旋轉,且具有在旋轉軸線300的延伸方向(X方向)上延伸的圓筒形。此外,開關部件260構成為能夠繞旋轉軸線300以與磁鐵側旋轉體30大致相同的轉速旋轉。此外,開關部件260,如圖27所示,包括具有比12個磁鐵31的內徑更小的外徑、以大致相等角度(約30度)間隔配置的12個傳輸部260a ;和在12個傳輸部260a之間配置的以大致相等角度(約30度)間隔配置的12個衰減部260b。由此,傳輸部260a和衰減部260b形成與磁鐵31相同的數量(12個),并且以在圓周方向上交替排列的方式配置。其中,圖27所示的狀態(tài)(傳輸從磁鐵側旋轉體30發(fā)出的磁通的狀態(tài))下,構成為傳輸部260a的中心位于連接任意的磁鐵31與旋轉軸線300 (參照圖26)的半徑方向的直線上,且衰減部260b的中心位于使任意的磁鐵31彼此之間的邊界在半徑方向上延伸的直線上。其中,圖27和后述的圖28中,僅圖示了旋轉軸線300 —側的磁極,且省略了 X2 —側的短路部42b的圖示。此外,開關部件260的傳輸部260a由SS400等一般的碳素鋼等強磁體構成,并且衰減部260b由主要含有作為非磁體的Al的合金構成。由此構成為,從12個磁鐵31發(fā)出的磁通中通過傳輸部260a的磁通基本不衰減,從而被傳輸至軛側部件40的軛41,另一方面,通過衰減部260b的磁通因衰減而難以傳輸至軛側部件40的軛41。其中,在圖27所示的狀態(tài)下,構成為從12個磁鐵31發(fā)出的磁通能夠通過傳輸部260a,所以磁通被傳輸至軛側部件40的軛41 (0N (導通)狀態(tài))。S卩,圖27的狀態(tài)下,構成為通過使開關部件260與磁鐵側旋轉體30以大致相同的轉速旋轉,能夠使力傳輸至軛側部件40,并且能夠在軛側部件40中廣生制動力。此處,在第二實施方式中,構成為能夠通過未圖示的切換單元,使磁鐵側旋轉體30或開關部件260中任意一方繞旋轉軸線300旋轉大約15度,從而切換開關部件260與磁鐵側旋轉體30的相對位置。由此,構成為通過使磁鐵側旋轉體30或開關部件260中的任意一方從圖27的狀態(tài)繞旋轉軸線300旋轉大約15度,由此,如圖28所示,使衰減部260b的中心位于連接任意的磁鐵31與旋轉軸線300的半徑方向的直線上,并且使傳輸部260a的中心位于使任意的磁鐵31彼此之間的邊界在半徑方向上延伸的直線上。結果,構成為從12個磁鐵31發(fā)出的磁通通過衰減部260b,因此磁通變得難以被傳輸至軛側部件40的軛41(OFF(非導通)狀態(tài))。S卩,構成為圖28的狀態(tài)(從磁鐵側旋轉體30發(fā)出的磁通難以被傳輸)下,即使使磁鐵側旋轉體30旋轉,也通過以與磁鐵側旋轉體30大致相同的轉速旋轉的開關部件260,使力難以傳輸至軛側部件40,并且在軛側部件40中難以產生制動力。結果,通過切換開關部件260與磁鐵側旋轉體30的相對位置,能夠調整力的傳輸和制動力。其中,第二實施方式的其他結構和軛側部件40的制造方法與第一實施方式相同。在第二實施方式中,如上所述,通過在磁鐵側旋轉體30與軛側部件40之間,設置能夠相對于磁鐵側旋轉體30相對地變更位置的開關部件260,能夠通過使用開關部件260切換磁通向軛側部件40的傳輸量,從而切換軛側部件40中產生的渦電流的增加量,因此能夠更加正確地控制轉矩和焦耳熱。此外,在第二實施方式中,如上所述,開關部件260包括能夠使磁通在大致不衰 減的狀態(tài)下傳輸至軛側部件40的軛41的強磁體的傳輸部260a ;和使磁通衰減的非磁體的衰減部260b,從而能夠使通過衰減部260b的磁通(磁通密度)比通過傳輸部260a的磁通(磁通密度)減少,所以通過使衰減部260b與磁鐵側旋轉體30的相對位置變化,能夠容易地切換磁通向軛側部件40的到達量。此外,在第二實施方式中,如上所述,如果開關部件260具有在旋轉軸線300的延伸方向(X方向)上延伸的圓筒形狀,且使傳輸部260a與衰減部260b在圓周方向上交替排列地配置,則能夠與按照交替地以大致相等角度(約30度)間隔在磁鐵側旋轉體30的圓筒狀的內周面30b沿著圓周方向排列的方式配置的磁鐵側旋轉體30的磁鐵31a和31b對應地、使傳輸部260a和衰減部260b在圓周方向上交替地配置,所以能夠更容易地切換磁通向軛側部件40的到達量。此外,在第二實施方式中,如上所述,如果使傳輸部260a和衰減部260b形成與磁鐵31相同的數量(12個),則通過在圓周方向上交替地配置形成為與磁鐵側旋轉體30的磁鐵31相同數量(12個)的傳輸部260a和衰減部260b,能夠使磁鐵側旋轉體30的磁鐵31與開關部件260的傳輸部260a和衰減部260b —對一地對應。由此,能夠構成為在傳輸磁通的狀態(tài)下,磁體側旋轉體30的磁鐵31與開關部件260的傳輸部260a —對一地對應,另一方面,在難以傳輸磁通的狀態(tài)下,磁鐵側旋轉體30的磁鐵31與開關部件260的衰減部260b一對一地對應,因此能夠正確地切換磁通向軛側部件40的到達量。此外,在第二實施方式中,如上所述,如果在從磁鐵側旋轉體30發(fā)出的磁通被傳輸的狀態(tài)下,構成為傳輸部260a的中心位于連接任意的磁鐵31與旋轉軸線300的半徑方向的直線上,且衰減部260b的中心位于使任意的磁鐵31彼此之間的邊界在半徑方向上延伸的直線上,在從磁鐵側旋轉體30發(fā)出的磁通難以被傳輸的狀態(tài)下,構成為衰減部260b的中心位于連接任意的磁鐵31與旋轉軸線300的半徑方向的直線上,且傳輸部260a的中心位于使任意的磁鐵31彼此之間的邊界在半徑方向上延伸的直線上,則在磁通被傳輸的狀態(tài)下,通過在與磁鐵側旋轉體30的磁鐵31相對的位置配置傳輸部260a,能夠使來自磁鐵側旋轉體30的磁通通過傳輸部260a,所以能夠使來自磁鐵側旋轉體30的磁通被傳輸至軛側部件40。另一方面,在磁通難以被傳輸的狀態(tài)下,通過在與磁鐵側旋轉體30的磁鐵31相對的位置配置衰減部260b,能夠由衰減部260b抑制來自磁鐵側旋轉體30的磁通通過開關部件260,因此能夠使來自磁鐵側旋轉體30的磁通難以被傳輸至軛側部件40。此外,第二實施方式的其他效果與第一實施方式相同。此外,應認為本次公開的實施方式和實施例在所有方面均為例示而不是限定。本發(fā)明的范圍不是由上述實施方式和實施例的說明所示,而是由本申請請求保護的范圍所表示,并且包括與本申請請求保護的范圍均等的含義和范圍內的所有變更。例如,上述第一和第二實施方式中,表示了磁鐵側部10和軛側部20不在旋轉軸線300的延伸的軸線方向(X方向)上移動的例子,但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中,如圖29所示的第一實施方式的變形例所示,也可以使耦合裝置I的磁鐵側部10和軛側部20構成為能夠在旋轉軸線300的延伸的軸線方向(X方向)上移動。由此,通過使磁鐵側部10和軛側部20在旋轉軸線300的延伸的軸線方向(X方向)上移動,能夠使磁鐵側旋轉體30的磁鐵31與軛側部件40的軛41和導體部42相對的面積容易地變化,因此能夠使導體部42的渦電流的增減變化。由此,通過控制渦電流的大小,能夠更正確地控制轉矩和焦耳熱。 此外,上述第一和第二實施方式中,表示了在設置有12個磁鐵31的磁鐵側旋轉體30的內側配置有軛側部件40的例子,但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,也可以將多個磁鐵設置在電機側旋轉體的外側,且將軛側部件以覆蓋電機側旋轉體的外側的方式配置。此外,在上述第一和第二實施方式中,表不了以使軸方向導體部42a的外周的長度為軛41的凸部41d的外周的長度的約I. 2倍的方式構成的例子,但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中,軸方向導體部的外周的長度也可以不是軛的凸部的外周長度的約I. 2倍。此外,優(yōu)選軸方向導體部的外周的長度為軛的凸部的外周的長度以上且是軛的凸部的外周的長度的2倍以下。此外,在上述第一和第二實施方式中,表不了使軸方向導體部42a的半徑方向上的厚度W2為磁鐵31的半徑方向的厚度Wl的約I. 8倍的例子,但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,軸方向導體部的半徑方向的厚度也可以不是磁鐵的半徑方向的厚度的約I. 8倍。此夕卜,優(yōu)選軸方向導體部的半徑方向的厚度為磁鐵的半徑方向的厚度以上。此外,在上述第一和第二實施方式中,表示了將圓環(huán)狀的一對短路部42b分別配置在44個軸方向導體部42a的Xl—側的端部和X2—側的端部的例子,但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中,如果能夠使44個軸方向導體部電連接,則也可以不將短路部配置在軸方向導體部的端部而是配置在端部以外的場所。此外,在上述第一和第二實施方式中,表不了在導體部42設置有44個軸方向導體部42a的例子,但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中,軸方向導體部可以是43個以下,也可以是45個以上。此外,優(yōu)選軸方向導體部為40個以上50個以下。此外,上述第一和第二實施方式中,表示了通過疊層硅鋼板形成軛41的例子,但本發(fā)明不限于此。例如,軛也可以形成為包括SS400等一般的碳素鋼等強磁體。此外,在上述第一和第二實施方式中,表不了使44個軸方向導體部42a構成為相對于在X方向上延伸的旋轉軸線300以角度Θ 3傾斜的例子,但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中,也可以使軸方向導體部構成為沿著旋轉軸線平行地延伸。此外,在上述第一和第二實施方式中,表示了通過對軛41的外周面41b切削規(guī)定的量,使44個軸方向導體部42a露出于外周面41b的一側的例子,但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中,也可以構成為不對軛的外周面進行切削,在距離軛的外周面規(guī)定距離的孔部形成軸方向導體部,由此使軸方向導體部不露出于外周面?zhèn)?。此外,在上述第一和第二實施方式中,未設置使軛側部20冷卻的部件,但在本發(fā)明中,也可以為了使軛側部件冷卻而設置風扇。該風扇可以一體地設置在軛側部件上,也可以作為與軛側部件不同的部件設置在耦合裝置中。由此,能夠易于使軛側部件產生的熱向外部放出。此外,在上述第一和第二實施方式中,表示了在軛41的外周面41b以大致相等角度(約8. 2度)形成44處的溝部41c的例子,但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中,也可以不以相等角度間隔形成溝部。此外,在上述第二實施方式中,表示了開關部件260包括含有SS400等一般的碳 素鋼等強磁體的能夠傳輸磁通的傳輸部260a ;和用主要含有作為非磁體的Al的合金組成的使磁通衰減的衰減部260b的例子,但本發(fā)明不限于此。例如,也可以構成為使磁通衰減的衰減部由什么都沒有形成的孔部組成。此外,還可以構成為通過使衰減部的厚度比傳輸部的厚度小,在衰減部使磁通衰減。此外,在上述第一和第二實施方式中,表不了在與電機連接的磁鐵側旋轉體30 (磁鐵旋轉體)上設置12個磁鐵31,并且在與負載部連接的軛側部件40 (軛側部件)上設置軛41和導體部42的例子,但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中,也可以使設置有磁鐵的磁鐵旋轉體與負載部連接,并且使設置有軛和導體部的軛側部件與電機連接。此外,在上述第一和第二實施方式中,表示了使12個磁鐵31沿著凹狀的內周面30b的圓周方向以不同的磁極交替排列的方式配置在磁鐵側旋轉體30的例子,但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中,也可以使單體的磁鐵以不同的磁極交替排列的方式配置在電機側旋轉體上。此外,磁鐵可以是11個以下,也可以是13個以上。
權利要求
1.一種耦合裝置(1,201),其特征在于,具備 包括不同的磁極以交替地在圓周方向上排列的方式配置的磁鐵(31)的圓筒狀的磁鐵旋轉體(30);和 包括含有非磁體的導體部(42 )和軛(41),在所述磁鐵旋轉體的內側或外側相對于所述磁鐵旋轉體能夠以非接觸的狀態(tài)相對地旋轉地配置的圓筒狀的軛側部件(40), 所述軛側部件的導體部,至少在與所述磁鐵相對的一側(41b),具有按照以在圓周方向上隔開規(guī)定的間隔的狀態(tài)在旋轉軸線方向上延伸的方式配置的多個第一導體部(42a), 所述軛側部件的軛,至少配置在與所述磁鐵相對一側并且在所述多個第一導體部之間的間隙。
2.如權利要求I所述的耦合裝置,其特征在于 所述多個第一導體部,以在圓周方向上按大致相等的間隔配置的狀態(tài),以在旋轉軸線方向上延伸的方式形成。
3.如權利要求2所述的耦合裝置,其特征在于 各所述第一導體部的圓周方向的長度為配置在所述第一導體部之間的間隙的所述軛的圓周方向的長度以上。
4.如權利要求2所述的耦合裝置,其特征在于 各所述第一導體部的圓周方向的長度為配置在所述第一導體部之間的間隙的所述軛的圓周方向的長度的2倍以下。
5.如權利要求I所述的耦合裝置,其特征在于 所述第一導體部的半徑方向的厚度為所述磁鐵的半徑方向的厚度以上。
6.如權利要求I所述的耦合裝置,其特征在于 所述軛側部件的導體部進一步具有配置在所述多個第一導體部的旋轉軸線方向上的端部、連接所述多個第一導體部的圓環(huán)狀的第二導體部(42b)。
7.如權利要求6所述的耦合裝置,其特征在于 所述第二導體部分別配置在所述多個第一導體部的旋轉軸線方向上的兩端部。
8.如權利要求6所述的耦合裝置,其特征在于 所述第二導體部與所述多個第一導體部一體地形成。
9.如權利要求I所述的耦合裝置,其特征在于 在所述軛的與所述磁鐵相對的面附近,多個溝部(41c)或多個孔部以在旋轉軸線方向上延伸的方式形成, 在所述多個溝部或所述多個孔部的各個中,配置有所述多個第一導體部的各個。
10.如權利要求I所述的耦合裝置,其特征在于 進一步具備切換部(260),其以能夠繞與所述磁鐵旋轉體大致相同的旋轉軸線按大致相同的轉速旋轉的方式配置在所述磁鐵旋轉體與所述軛側部件之間,通過使相對所述磁鐵旋轉體的相對位置變化,能夠切換從所述磁鐵旋轉體的磁鐵發(fā)出的磁通向所述軛側部件的傳輸量。
11.如權利要求10所述的耦合裝置,其特征在于 所述切換部包括能夠使從所述磁鐵旋轉體的磁鐵發(fā)出的所述磁通向所述軛側部件傳輸的包含強磁體的傳輸部(260a);和使從所述磁鐵旋轉體的磁鐵發(fā)出的所述磁通衰減的衰減部(260b)。
12.如權利要求11所述的耦合裝置,其特征在于 所述切換部形成為圓筒狀, 所述傳輸部與所述衰減部在圓周方向上交替地配置。
13.如權利要求12所述的耦合裝置,其特征在于 所述傳輸部和所述衰減部均形成與所述磁鐵旋轉體的磁極相同的數量。
14.如權利要求11所述的耦合裝置,其特征在于 在從所述磁鐵旋轉體發(fā)出的磁通被傳輸的狀態(tài)下,所述傳輸部配置在與所述磁鐵旋轉體的磁極相對的位置,并且所述衰減部配置在與所述磁鐵旋轉體的磁極彼此之間的邊界相對的位置, 在從所述磁鐵旋轉體發(fā)出的磁通難以被傳輸的狀態(tài)下,所述傳輸部配置在與所述磁鐵旋轉體的磁極彼此之間的邊界相對的位置,并且所述衰減部配置在與所述磁鐵旋轉體的磁極相對的位置。
15.如權利要求I所述的耦合裝置,其特征在于 所述導體部主要含有Al,所述軛含有含Si的Fe合金。
16.如權利要求I所述的耦合裝置,其特征在于 所述導體部主要含有Cu,所述軛含有含Si的Fe合金。
17.如權利要求I所述的耦合裝置,其特征在于 所述多個第一導體部分別相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度。
18.如權利要求17所述的耦合裝置,其特征在于 在所述軛的與所述磁鐵相對的面附近,多個溝部(41c)或多個孔部以相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度的狀態(tài)延伸地形成, 通過在以相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度的狀態(tài)延伸的所述多個溝部或所述多個孔部的各個中配置所述多個第一導體部的各個,所述多個第一導體部分別相對于旋轉軸線方向傾斜規(guī)定的角度。
19.如權利要求I所述的耦合裝置,其特征在于 所述磁鐵旋轉體和所述軛側部件的至少任意一方構成為能夠使所述磁鐵旋轉體的磁鐵與所述軛側部件相對的面積變化。
20.如權利要求19所述的耦合裝置,其特征在于 所述磁鐵旋轉體和所述軛側部件的任意一方構成為,通過相對于所述磁鐵旋轉體和所述軛側部件中的另一方在旋轉軸線方向上移動,使所述磁鐵旋轉體的磁鐵與所述軛側部件相對的面積變化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠抑制半徑方向上大型化,同時能夠產生更大的轉矩的耦合裝置。該耦合裝置(1)包括磁鐵旋轉體(30)和軛側部件(40),軛側部件的導體部(42)至少在與磁鐵(31)相對的一側(41b)具有多個第一導體部(42a),軛側部件的軛(41)至少配置在與磁鐵相對的一側且在多個第一導體部之間的間隙中。
文檔編號H02K49/02GK102893505SQ201180023600
公開日2013年1月23日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權日2010年5月17日
發(fā)明者大橋弘光, 酢谷淳一 申請人:日立金屬株式會社