WO2021131807A1 - 磁性極片装置及び磁気歯車装置 - Google Patents

Abstract

一実施形態に係る磁性極片装置は、磁気歯車の内径側磁石界磁と外径側磁石界磁との間に配置される磁性極片装置であって、周方向に間隔を置いて配置される複数の磁性極片、及び前記複数の磁性極片の各々の間に配置される複数の保持部材、を含む環状部材と、周方向に沿って延在する連続繊維をマトリックス樹脂に含浸させてなる複合材料から構成されたカバー部材と、を備え、カバー部材は、環状部材の外周面及び内周面の少なくとも一方に配置され、環状部材と磁石界磁との間の隙間をｔｃ、カバー部材の厚みをｔとしたとき、１／６・ｔｃ≦ｔ≦１／２・ｔｃの関係を満たす。

Description

磁性極片装置及び磁気歯車装置

　本開示は、磁性極片装置及び該磁性極片装置を備えた磁気歯車装置に関する。
　本願は、２０１９年１２月２４日に出願された特願２０１９－２３２５１８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　歯車装置の一種として、磁石の吸引力及び反発力を利用し、非接触でトルクや運動を伝達することにより、歯の接触により生じる摩耗、振動、騒音等の問題を回避できるようにした磁気歯車がある。磁気歯車のうち、同心円状に配置された内外２つの磁石回転子と、これら磁石回転子の間に挟まれ、例えばポールピースと呼ばれ、周方向に等間隔に配置された複数の磁性極片で構成される変調磁極と、を備える磁束変調型磁気歯車は、この変調磁極により内外回転子の磁石の磁束が変調され、変調した磁束に内外回転子が夫々同期することで、磁気歯車として動作する。磁束変調型磁気歯車は、内外回転子のすべての磁石が動力伝達に寄与するため、他種の磁気歯車と比べてトルク密度が高いという利点があるとされている。特許文献１及び２には磁束変調型磁気歯車が開示されている。

　磁束変調型磁気歯車では、内径側回転子の磁石と外径側回転子の磁石とは極対数が異なる。変調磁極（ポールピース）は両者間の磁極数を変調する役割があるが、変調磁極の肉厚を厚くしてしまうと、内外磁石間の距離が大きくなり、トルクの伝達効率が低下してしまうため、変調磁極の肉厚寸法に制約がある。他方、変調磁極は内外回転子の磁石で発生する磁力を受け、この磁力に対して径方向の変形を防ぐため剛性を必要とする。特許文献１では、変調磁極の剛性付与のため、複数の磁性極片間に非磁性の補強部材を設けている。特許文献２では、変調磁極に発生する誘導電流（渦電流）によって損失が増加し、これによって、トルクの伝達効率が低下するのを抑制するため、変調磁極と変調磁極を支持する端部保持部材との間に絶縁部材を設けて電気的に絶縁し、誘導電流の発生を抑制するようにしている。

米国特許第９４２５６５５号明細書 特許第５２８６３７３号公報

　上述のように、変調磁極は内外回転子の磁石で発生する磁力を受けるため、剛性が低いと径方向に変形して内外回転子の磁石に干渉してしまうおそれがある。そのため、例えば、変調磁極に弾性率の高い補強部材を設けて剛性を高める必要がある。しかし、補強部材を弾性率の高い金属製とすると、金属の磁性によって変調磁極に渦電流が発生し、これによる損失が増加してトルクの伝達効率を低下させるという問題がある。

　本開示は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、トルクの伝達効率を低下させずに、磁石の磁力に抗して変調磁極の変形を抑制することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本開示に係る磁性極片装置は、磁気歯車の内径側磁石界磁と外径側磁石界磁との間に配置される磁性極片装置であって、周方向に間隔を置いて配置される複数の磁性極片、及び前記複数の磁性極片の各々の間に配置される複数の保持部材、を含む環状部材と、前記周方向に沿って延在する連続繊維をマトリックス樹脂に含浸させてなる複合材料から構成されたカバー部材と、を備え、前記カバー部材は、前記環状部材の外周面及び内周面の少なくとも一方に配置され、前記カバー部材が前記環状部材の前記外周面に配置されるとき、前記環状部材の前記外周面と前記外径側磁石界磁の内周面との間の隙間をｔｏｃ、前記カバー部材の厚みをｔｏとしたとき、１／６・ｔｏｃ≦ｔｏ≦１／２・ｔｏｃの関係を満たし、前記カバー部材が前記環状部材の前記内周面に配置されるとき、前記環状部材の前記内周面と前記内径側磁石界磁の外周面との間の隙間をｔｉｃ、前記カバー部材の厚みをｔｉとしたとき、１／６・ｔｉｃ≦ｔｉ≦１／２・ｔｉｃの関係を満たす。

　また、本開示に係る磁気歯車装置は、内径側磁石界磁と、前記内径側磁石界磁に対して外径側に配置される外径側磁石界磁と、前記内径側磁石界磁と前記外径側磁石界磁との間に配置される、上記構成の磁性極片装置と、を備える。

　本開示に係る磁性極片装置及び磁気歯車装置によれば、上記カバー部材を備え、カバー部材と磁石界磁との隙間及びカバー部材の厚みとが上記関係を有することで、トルクの伝達効率を低下させずに磁性極片装置を構成する環状部材の径方向変位を抑制でき、磁性極片装置が磁石界磁に干渉するのを抑制できる。また、磁性極片装置の耐変位能を向上できるため、磁性極片装置の材料などを含めて設計自由度を広げることができる。

一実施形態に係る磁気歯車の横断面図である。 図１の一部拡大図である。 一実施形態に係る磁性極片装置の横断面図である。 一実施形態に係る磁性極片装置の横断面図である。 比較例としての環状部材の径方向変形の解析結果を示す表である。 一実施形態に係る環状部材の径方向変形の解析結果を示す表である。 図６に示す解析結果のうち半径方向変形量をプロットしたグラフである。 図６に示す解析結果のうち残存隙間量をプロットしたグラフである。

　以下、添付図面を参照して、本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されているか、又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
　例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

（磁気歯車装置の構成）
　図１は、一実施形態に係る磁気歯車装置１０の断面図であり、図２は図１の一部拡大図である。磁気歯車装置１０は、磁束変調型磁気歯車を構成し、内径側磁石界磁１２と、内径側磁石界磁１２に対して外径側に配置される外径側磁石界磁１４と、内径側磁石界磁１２と外径側磁石界磁１４との間に配置された磁性極片装置１６と、を備えている。内径側磁石界磁１２、外径側磁石界磁１４及び磁性極片装置１６は同心状に配置される。内径側磁石界磁１２及び外径側磁石界磁１４は、複数の磁極対を形成する磁石を含み、両者の磁極対の数が異なっている。磁性極片装置１６を備えることで、内径側磁石界磁１２及び外径側磁石界磁１４の磁束が変調され、変調した磁束に内径側磁石界磁１２及び外径側磁石界磁１４が夫々同期することで、磁気歯車装置として動作する。

　一実施形態では、図１に示すように、内径側磁石界磁１２は、周方向（図１中の矢印ａ方向）に環状に配置された複数の磁極対１８ａ及び１８ｂと、磁極対１８ａ及び１８ｂを支持するための保持部材２０とで構成されている。外径側磁石界磁１４は、周方向に環状に配置された複数の磁極対２２ａ及び２２ｂと、磁極対２２ａ及び２２ｂを支持するための保持部材２４とで構成されている。内径側磁石界磁１２及び外径側磁石界磁１４は磁極対の数が異なる。例えば、図１に示す夫々の磁極対の数とは異なるが、外径側磁石界磁１４の磁極対２２ａ及び２２ｂの数が内径側磁石界磁１２の磁極対１８ａ及び１８ｂの数の３倍であるとすると、外径側磁石界磁１４は内径側磁石界磁１２の３倍の速度で回転する。このように、磁極対の数に比例して回転速度を変えることができる。
　保持部材２０及び２４は、例えば磁性体で構成することで、バックヨークとしての機能をもたせることもできる。

　一実施形態では、内径側磁石界磁１２及び外径側磁石界磁１４は永久磁石を備え、永久磁石によって磁極対が形成される。永久磁石によって磁極対を形成することで、巻線などが不要になり、構成を簡素化できる。

（磁性極片装置の構成）
　図２に示すように、磁性極片装置１６は、磁気歯車装置１０の内径側磁石界磁１２と外径側磁石界磁１４との間に配置される。磁性極片装置１６は環状部材３０を備え、環状部材３０は、周方向に間隔を置いて配置される複数の磁性極片３２と、各磁性極片３２の間に配置される複数の保持部材３４とを含んで構成されている。環状部材３０の外周面及び内周面の少なくとも一方にカバー部材３６（３６ａ、３６ｂ）が配置されている。保持部材３４は非磁性体で構成される。保持部材３４は、例えば、樹脂モールド、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）単体、又は炭素短繊維、ガラス短繊維等を含侵したＦＲＰで構成される。

　一実施形態では、図２に示すように、外径側磁石界磁１４の保持部材２４にコイル２６が巻きつけられている。このコイル２６は、磁極対２２ａ及び２２ｂの外側に巻きつけられるように構成される。

　図３及び図４は、幾つかの実施形態に係る磁性極片装置１６（１６Ａ、１６Ｂ）を示す。磁性極片装置１６（１６Ａ、１６Ｂ）において、カバー部材３６（３６ａ、３６ｂ）は、周方向に沿って延在する連続繊維３８をマトリックス樹脂４０に含浸させてなる複合材料で構成されている。そして、カバー部材３６が環状部材３０の外周面に配置され、環状部材３０の外周面と外径側磁石界磁１４の内周面との間の隙間をｔｏｃ、外周側カバー部材３６（３６ａ）の厚みをｔｏとしたとき、次の関係式（１）を満たす。
　　　　１／６・ｔｏｃ≦ｔｏ≦１／２・ｔｏｃ　　　　　（１）
　一方、カバー部材３６が環状部材３０の内周面に配置され、環状部材３０の内周面と内径側磁石界磁１２の外周面との間の隙間をｔｉｃ、内周側カバー部材３６（３６ｂ）の厚みをｔｉとしたとき、次の関係式（２）を満たす。
　　　　１／６・ｔｉｃ≦ｔｉ≦１／２・ｔｉｃ　　　　　（２）

　これらの実施形態によれば、上記複合材料で構成されたカバー部材３６は径方向の肉厚を薄くすることができるため、カバー部材３６の存在によって内径側磁石界磁１２及び外径側磁石界磁１４間の間隔が大きくならない。従って、トルクの伝達効率の低下をまねかない。また、カバー部材３６を備えることで、磁性極片装置１６の径方向の剛性を高めることができるため、内径側磁石界磁１２及び外径側磁石界磁１４による磁界形成下で環状部材３０の径方向の変形を抑制できる。従って、磁性極片装置１６が内径側磁石界磁１２又は外径側磁石界磁１４に干渉するのを抑制できると共に、磁性極片装置１６の耐変形能が向上することで、環状部材３０に用いられる材料の選択その他で磁性極片装置１６の設計自由度を広げることができる。さらに、上記関係式（１）又は（２）を満たすことで、後述するように、カバー部材３６の半径方向変形量を抑制でき、カバー部材３６と外径側磁石界磁１４又は内径側磁石界磁１２との間の隙間を確保できるため、カバー部材３６の径方向の多少の変形を許容しても、カバー部材３６が磁石界磁に干渉するのを抑制できる。
　連続繊維３８の材料として、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等を用いることができる。

　特許文献１では、ポールピース（本実施形態の磁性極片装置１６に相当）の剛性を高めるために、図示（特許文献１の図６ａ）のように、複数の支持バー６００を含む支持構造７００を必要とし、補強部材の構成が複雑化している。これに対し、本実施形態ではカバー部材３６を設けることで磁性極片装置１６の径方向の耐変形能を向上できるため、磁性極片装置１６の構成を簡素化できる。

　一実施形態では、カバー部材３６は周方向全周に配置される。これによって、磁性極片装置１６の径方向の変形を効果的に抑制できる。他方、カバー部材３６は必ずしも周方向全周に配置されていなくてもよく、周方向の一部領域で省略されてもよい。

　一実施形態では、図３及び図４に示すように、少なくとも環状部材３０の外周面にカバー部材３６（３６ａ）を配置する。環状部材３０は内周面側より外周面側のほうが径方向の変形量が多いと考えられるため、環状部材３０の外周面にカバー部材３６（３６ａ）を配置することで、径方向の変形抑制効果を高めることができる。

　一実施形態では、図２及び図３に示すように、環状部材３０の外周面及び内周面の両面にカバー部材３６（３６ａ、３６ｂ）を配置する。このように、環状部材３０の外周面及び内周面の両面にカバー部材３６を配置することで、環状部材３０の径方向の変形抑制効果をさらに高めることができる。

　一実施形態では、カバー部材３６は、環状部材３０の外周面及び内周面の少なくとも一方に接着剤を介して貼着される。これによって、環状部材３０及びカバー部材３６間の結合力を高めることができるので、内径側磁石界磁１２及び外径側磁石界磁１４による磁界形成領域で、カバー部材３６が環状部材３０から分離して内径側磁石界磁１２又は外径側磁石界磁１４に干渉するのを抑制できる。

　一実施形態では、連続繊維３８はカバー部材３６の周方向に対して傾斜する方向に配置してもよい。また、環状部材３０の内周面に配置されるカバー部材３６（３６ｂ）の連続繊維３８と環状部材３０の外周面に配置されるカバー部材３６（３６ａ）の連続繊維３８とは、磁性極片装置１６の周方向又は軸方向に対して互いに逆方向に傾斜するように配置されていてもよい。これによって、周方向以外の異なる方向から加わる力に対しても耐変形能を高めることができる。

（磁性極片装置の製造方法）
　一実施形態に係る磁性極片装置１６の製造方法は、まず、複数の棒状の磁性極片３２及び保持部材３４を交互に並べて円筒形の環状部材３０を形成する。次に、連続繊維３８を含む未硬化のマトリックス樹脂シートを接着剤を用いて環状部材３０の内周面又は外周面に貼着し、その後、マトリックス樹脂シートが貼着された環状部材３０を焼成炉で加熱して焼成する。なお、環状部材３０を２分割して形成し、これらを別々に焼成炉に投入して焼成してもよい。この方法では、保持部材３４が未硬化の樹脂モールドで構成されているとき、マトリックス樹脂シートと保持部材３４とを同時に硬化処理できる利点がある。

　別な実施形態では、円筒形の環状部材３０と連続繊維３８を含む硬化したマトリックス樹脂シートを別々に製造し、その後、該マトリックス樹脂シートを接着剤を用いて環状部材３０の内周面又は外周面に貼着するようにする。この方法では、マトリックス樹脂シートを単独で焼成するため、大型の焼成炉を必要としない利点がある。

　本開示に係る磁性極片装置を備える磁気歯車装置は、例えば、電動機や発電機等の動力伝達装置として適用できる。また、本開示に係る磁気歯車を適用した電動機や発電機は、例えば、風力発電機や電気船舶推進装置等に適用できる。

　図５に示す表１は、比較例として、カバー部材３６を備えない磁性極片装置の半径方向の変位を解析した結果を示す。磁石によって磁性極片装置に発生する電磁力を与え、保持部材３４として複数の非磁性体を対象とした。なお、磁性極片装置は、磁界形成下で渦電流による熱損が発生するため、保持部材３４として樹脂を用いる場合、８０℃の温度に耐え得るエポキシ樹脂、ナイロン（登録商標）等の熱硬化性樹脂を対象とした。内径側磁石界磁１２又は外径側磁石界磁１４と磁性極片装置１６との隙間は通常１０ｍｍ以下であり、図５に示す表１の解析例では、隙間ｔｏｃ又は隙間ｔｉｃは３ｍｍ程度（３．２ｍｍ）としている。図５に示すように、通常の樹脂の弾性率では、内径側磁石界磁１２又は外径側磁石界磁１４に干渉してしまう結果となる。保持部材３４として短繊維ＦＲＰを用いた場合干渉はしないが、半径方向変形量は初期隙間の４０％以上変形し、１ｍｍを大きく超えてしまうため、変形量は１ｍｍ以下とすることが望ましい。保持部材３４としてチタンを用いた場合変形量は小さいが、金属であるため渦電流による損失が大きくなり、トルクの伝達効率が低下するおそれがある。

　図６に示す表２は、実施形態に係る磁性極片装置１６の外周面側又は内周面側の半径方向の変位を解析した結果を示す。図７及び図８は、カバー部材３６の厚さを横軸に取り、半径方向変形量又は残存隙間量を縦軸に取って、表１及び表２に示す解析結果をプロットしたグラフである。図７及び図８において、カバー部材３６の厚さが「０ｍｍ」のときの半径方向変形量及び残存隙間量は、表１に示す解析結果（カバー部材３６を備えていない場合）をプロットしている。隙間ｔｏｃ又は隙間ｔｉｃは表１の例と同じ３ｍｍ程度（３．２ｍｍ）であり、保持部材３４は上記比較例と同じ材料を用いている。また、カバー部材３６は、周方向に連続した炭素繊維をマトリックス樹脂に含侵させた複合材料で構成されている。図６に示す実施形態では、半径方向変形量は、一部で１ｍｍを超えた例があるが、総じて１ｍｍ未満であり、保持部材３４が樹脂の場合で変形量が１／５以下となり、短繊維ＦＲＰの場合で変形量が１／２前後に低減している。このように、半径方向変形量は、ほぼ１ｍｍ以下の所望の変形量に抑えることができる。

　図８から、カバー部材３６の厚みが大きいほど、残存隙間量は小さくなることがわかる。即ち、カバー部材３６の厚みの増加に対して、半径方向変形量の抑制効果が大きくならないことを示している。従って、カバー部材３６の厚みには上限が存在し、図８の例では、カバー部材３６の厚みｔｏが１．５ｍｍ（隙間ｔｏｃ又は隙間ｔｉｃの１／２）以下であることが望ましい。これは上記関係式（１）及び（２）の右辺が導かれる根拠となる。一方で、カバー部材３６の厚みが小さくなると、残存隙間量は増加するが、半径方向変形量が増加するために、内径側磁石界磁１２又は外径側磁石界磁１４の磁力増加が無視できなくなる。従って、カバー部材３６の厚みの下限が存在する。図７から、保持部材３４に短繊維ＦＲＰを用いた場合、半径方向変形量を１ｍｍ以下にするためには、カバー部材３６の厚みｔｏを０．５ｍｍ（隙間ｔｏｃ又は隙間ｔｉｃの１／６）以上にする必要がある。これは上記関係式（１）及び（２）の左辺が導かれる根拠となる。

　なお、図６の表２に示す実施形態では、弾性率が３ＧＰａの樹脂をカバー部材３６とした場合の計算例を含むが、カバー部材３６として適用される樹脂の材質に応じて、カバー部材３６の厚みｔｏ又はｔｉの最適値は変り得る。従って、上記関係式（１）又は（２）を満たす範囲で適正値を選定する。例えば、図７において、カバー部材３６として樹脂を用いたとき、半径方向変形量を１ｍｍ以下に抑えるためには、カバー部材３６の厚さは０．７５ｍｍ程度必要となる。即ち、カバー部材３６の厚みｔｏ又はｔｉは、隙間ｔｏｃ又はｔｉｃの１／４以上必要となる。

　上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

　（１）一実施形態に係る磁性極片装置（１６）は、磁気歯車（１０）の内径側磁石界磁（１２）と外径側磁石界磁（１４）との間に配置される磁性極片装置（１６）であって、周方向（図１中の矢印ａ方向）に間隔を置いて配置される複数の磁性極片（３２）、及び前記複数の磁性極片（３２）の各々の間に配置される複数の保持部材（３４）、を含む環状部材（３０）と、前記周方向に沿って延在する連続繊維（３８）をマトリックス樹脂（４０）に含浸させてなる複合材料から構成されたカバー部材（３６）と、を備え、前記カバー部材（３６）は、前記環状部材（３０）の外周面及び内周面の少なくとも一方に配置され、前記カバー部材（３６）が前記環状部材（３０）の外周面に配置されるとき、前記環状部材（３０）の前記外周面と前記外径側磁石界磁（１４）の内周面との間の隙間をｔｏｃ、前記カバー部材（３６（３６ａ））の厚みをｔｏとしたとき、１／６・ｔｏｃ≦ｔｏ≦１／２・ｔｏｃの関係を満たし、前記カバー部材（３６）が前記環状部材（３０）の内周面に配置されるとき、前記環状部材（３０）の前記内周面と前記内径側磁石界磁（１２）の外周面との間の隙間をｔｉｃ、前記カバー部材（３６（３６ｂ））の厚みをｔｉとしたとき、１／６・ｔｉｃ≦ｔｉ≦１／２・ｔｉｃの関係を満たす。

　本開示に係る磁性極片装置によれば、上記カバー部材の肉厚を小さくできるので、トルクの伝達効率を低下させない。また、カバー部材と磁石界磁との隙間及びカバー部材の厚みとが上記関係を有することで、磁界形成下で環状部材の径方向の変形を抑制でき、カバー部材と外径側磁石界磁又は内径側磁石界磁との間の隙間を確保できるため、カバー部材の径方向の多少の変形を許容しても、カバー部材が磁石界磁に干渉するのを抑制できる。

　（２）別の態様に係る磁性極片装置（１６）は、（１）に記載の磁性極片装置であって、前記カバー部材（３６）は、少なくとも前記環状部材（３０）の前記外周面に配置される。
　このような構成によれば、内周面より径方向の変形量が多いと考えられる外周面にカバー部材を配置することで、径方向の変形抑制効果を高めることができる。

　（３）別の態様に係る磁性極片装置（１６（１６Ａ））は、（２）に記載の磁性極片装置であって、前記カバー部材（３６）は、前記環状部材（３０）の前記外周面及び前記内周面の両面に配置される。
　このような構成によれば、環状部材の外周面及び内周面の両面にカバー部材を配置するため、カバー部材の径方向の変形抑制効果をさらに向上できる。

　（４）別の態様に係る磁性極片装置（１６）は、（１）乃至（３）の何れかに記載の磁性極片装置であって、前記カバー部材（３６）は、前記環状部材（３０）の前記外周面及び前記内周面の少なくとも一方に接着剤を介して貼着される。
　このような構成によれば、カバー部材が外周面又は内周面の少なくとも一方に接着剤を介して貼着されるため、環状部材及びカバー部材間の結合力を高めることができる。従って、カバー部材が環状部材から分離して内径側磁石界磁又は外径側磁石界磁に干渉するのを抑制できる。

　（５）本開示に係る磁気歯車装置（１０）は、内径側磁石界磁（１２）と、前記内径側磁石界磁（１２）に対して外径側に配置される外径側磁石界磁（１４）と、前記内径側磁石界磁（１２）と前記外径側磁石界磁（１４）との間に配置される上記構成の磁性極片装置（１６）と、を備える。

　本開示に係る磁気歯車装置によれば、上記構成の磁性極片装置を備えるため、磁界形成下で環状部材の径方向の変形を抑制でき、これによって、環状部材が内径側磁石界磁又は外径側磁石界磁に干渉するのを抑制できる。また、上記磁性極片装置に設けられるカバー部材は肉厚が小さいので、トルクの伝達効率を低下させない。

　本開示に係る磁性極片装置及びこの磁性極片装置を備えた磁気歯車装置は、トルクの伝達効率を低下させずに、磁石の磁力に抗して変調磁極の変形を抑制できる。これによって、磁石界磁への干渉を抑制できると共に、環状部材の設計自由度を広げることができるため、広く回転電機機械に適用できる。

　１０　　磁気歯車
　１２　　内径側磁石界磁
　１４　　外径側磁石界磁
　１６（１６Ａ、１６Ｂ）　　磁性極片装置
　１８ａ、１８ｂ、２２ａ、２２ｂ　　磁極対
　２０、２４、３４　　保持部材
　２６　　コイル
　３０　　環状部材
　３２　　磁性極片
　３６（３６ａ、３６ｂ）　　カバー部材
　３８　　連続繊維
　４０　　マトリックス樹脂
　ｔｏｃ，ｔｉｃ　　隙間

Claims (5)

1. 　磁気歯車の内径側磁石界磁と外径側磁石界磁との間に配置される磁性極片装置であって、
   　周方向に間隔を置いて配置される複数の磁性極片、及び前記複数の磁性極片の各々の間に配置される複数の保持部材、を含む環状部材と、
   　前記周方向に沿って延在する連続繊維をマトリックス樹脂に含浸させてなる複合材料から構成されたカバー部材と、を備え、
   　前記カバー部材は、前記環状部材の外周面及び内周面の少なくとも一方に配置され、
   　前記カバー部材が前記環状部材の前記外周面に配置されるとき、前記環状部材の前記外周面と前記外径側磁石界磁の内周面との間の隙間をｔｏｃ、前記カバー部材の厚みをｔｏとしたとき、１／６・ｔｏｃ≦ｔｏ≦１／２・ｔｏｃの関係を満たし、
   　前記カバー部材が前記環状部材の前記内周面に配置されるとき、前記環状部材の前記内周面と前記内径側磁石界磁の外周面との間の隙間をｔｉｃ、前記カバー部材の厚みをｔｉとしたとき、１／６・ｔｉｃ≦ｔｉ≦１／２・ｔｉｃの関係を満たす
   磁性極片装置。
2. 　前記カバー部材は、少なくとも前記環状部材の前記外周面に配置される請求項１に記載の磁性極片装置。
3. 　前記カバー部材は、前記環状部材の前記外周面及び前記内周面の両面に配置される請求項２に記載の磁性極片装置。
4. 　前記カバー部材は、前記環状部材の前記外周面及び前記内周面の少なくとも一方に接着剤を介して貼着される請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁性極片装置。
5. 　内径側磁石界磁と、
   　前記内径側磁石界磁に対して外径側に配置される外径側磁石界磁と、
   　前記内径側磁石界磁と前記外径側磁石界磁との間に配置される請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁性極片装置と、
   を備える磁気歯車装置。

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