(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第１回転子と、前記磁極対と異なるピッチで、複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第２回転子とを備え、前記第１回転子及び第２回転子は、中心軸が略一致するように、該中心軸に沿って配されており、更に、前記第１回転子及び第２回転子の外周を囲繞するように周方向に等配された複数の磁性体とを備える磁気ギア装置において、
前記第２回転子から前記第１回転子側へ突出した回転軸と、
該回転軸を支持する軸受けと、
中心軸に沿って前記第１回転子から前記第２回転子側へ突出した突出部と、
該突出部に形成されており、前記軸受けを保持する保持部と
を備えることを特徴とする磁気ギア装置。
【請求項２】
複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第１回転子と、前記磁極対と異なるピッチで、複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第２回転子とを備え、前記第１回転子及び第２回転子は、中心軸が略一致するように、該中心軸に沿って配されており、更に、前記第１回転子及び第２回転子の外周を囲繞するように周方向に等配された複数の磁性体とを備える磁気ギア装置において、
前記第２回転子から前記第１回転子側へ突出した回転軸と、
該回転軸を支持する軸受けと、
前記第１回転子の前記第２回転子側に設けられており、前記軸受けを保持する保持部と
を備え、
前記保持部は、前記第１回転子の前記第２回転子側端面に凹設されており、
前記第１回転子に配された磁極対のピッチは、前記第２回転子に配された磁極対のピッチよりも短いことを特徴とする磁気ギア装置。
【請求項３】
前記第１回転子に配された磁極対のピッチは、前記第２回転子に配された磁極対のピッチよりも短い
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ギア装置。
【請求項４】
前記第１回転子及び第２回転子に配された磁極対は、該回転子の径方向外側に強い磁界を生成するハルバッハ型磁石である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の磁気ギア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第１回転子及び第２回転子を中心軸に沿って並び配した磁気ギア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第１回転子及び第２回転子を中心軸に沿って配し、第１回転子及び第２回転子の外周を囲繞する磁性体を介して各回転子を磁気結合させた空間高調波型の磁気ギア装置が開示されている（例えば、特許文献１）。磁気ギア装置は、例えば、第１及び第２回転子に異なる周期の磁極対が配された場合、減速機や増速機として機能する。【０００３】
このように構成された磁気ギア装置の第１及び第２回転子は、中心軸に沿って並んでいるため、磁気ギア装置の径方向寸法を小さく構成することができる。また、第１回転子及び第２回転子は、磁気的に結合しているため、第１回転子の回転軸と、第２回転子の回転軸とを平行的にずらして各回転子を配置することが可能であり、機械的設計の自由度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／１３５３６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、第１及び第２回転子にトルクをそれぞれ入出力する第１入出力軸及び第２入出力軸を、軸受けを用いた一般的な方法で支持させた場合、磁気ギア装置が大型化し、あるいは磁気結合力が低下するという問題が発生する。【０００６】
図１０は、従来技術に係る磁気ギア装置を示す側面図である。図１０に示すように、第１回転子５０４及び第２回転子５０５は中心軸が一致するよう、中心軸方向に沿って横方向に並び配されており、第１及び第２回転子５０４，５０５は円筒状の磁性体５０６によって囲繞されている。第１及び第２回転子５０４，５０５は、第１入出力軸５０２及び第２入出力軸５０３の先端に設けられている。第１入出力軸５０２は、軸方向に離隔して外嵌した２つの軸受け５７１，５７２で支持されている。同様に、第２入出力軸５０３は、軸方向に離隔して外嵌した２つの軸受け５７３，５７４で支持されている。【０００７】
このように、磁気ギア装置を構成した場合、軸受け５７１，５７２間の距離Ｄ１と、軸受け５７３，５７４間の距離Ｄ２とが長大化するため、中心軸方向における磁気ギア装置の寸法が大きくなるという問題がある。【０００８】
図１１は、他の従来技術に係る磁気ギア装置を示す側面図である。図１１に示すように、第１回転子６０４及び第２回転子６０５は回転軸が一致するよう、回転軸方向に沿って横方向に並び配されており、第１及び第２回転子６０４，６０５は円筒状の磁性体６０６によって囲繞されている。第１及び第２回転子６０４，６０５は、第１入出力軸６０２及び第２入出力軸６０３の途中に設けられている。第１入出力軸６０２は、第１回転子６０４の軸方向両側に外嵌した２つの軸受け６７１，６７２で支持されている。同様に、第２入出力軸６０３は、第２回転子６０５の軸方向両側に外嵌した２つの軸受け６７３，６７４で支持されている。【０００９】
このように、磁気ギア装置を構成した場合、第１回転子６０４と、第２回転子６０５との間に、２つの軸受け６７２，６７３が配されるため、第１及び第２回転子６０４，６０５はその長さ分離隔して配されるため磁路が長くなってしまい、第１及び第２回転子６０４，６０５の磁気結合力が弱くなるという問題があった。【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、機械的強度を保持しつつ、第１及び第２入出力軸をそれぞれ２箇所で支持する従来技術に比べ、回転軸方向の寸法を小さく構成し、短い磁路で第１及び第２回転子を磁気結合させることができる磁気ギア装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る磁気ギア装置は、複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第１回転子と、前記磁極対と異なるピッチで、複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第２回転子とを備え、前記第１回転子及び第２回転子は、中心軸が略一致するように、該中心軸に沿って配されており、更に、前記第１回転子及び第２回転子の外周を囲繞するように周方向に等配された複数の磁性体とを備える磁気ギア装置において、前記第２回転子から前記第１回転子側へ突出した回転軸と、該回転軸を支持する軸受けと、中心軸に沿って前記第１回転子から前記第２回転子側へ突出した突出部と、該突出部に形成されており、前記軸受けを保持する保持部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、第１回転子側に設けられた保持部に軸受けが保持され、第２回転子から第１回転子側へ突出した回転軸が前記軸受けに支持されている。従って、第１回転子と、第２回転子との間に位置する単一の軸受けによって、第１入出力軸と、第２入出力軸とを回転自在に連結することが可能である。
従って、少なくとも、第１入出力軸及び第２入出力軸の他の箇所をそれぞれ軸受けで支持させることにより、磁気ギア装置の支持構造を３つの軸受けで構成することができる。
よって、第１及び第２入出力軸をそれぞれ２箇所、即ち計４箇所で支持する従来技術に比べ、回転軸方向の寸法を小さく構成することが可能である。
また、第１回転子と、第２回転子との間に位置する軸受けによって、第１入出力軸と、第２入出力軸とは連結し、略一体の軸として機能する。このため、第１入出力軸及び第２入出力軸の前記他の箇所を支持する２つの軸受けによって、１本の軸を支持するような構成となり、磁気ギア装置の機械的強度を担保することが可能である。
更に、第１回転子と、第２回転子との間には単一の軸受けが配されているため、複数の軸受けが位置する場合に比べて、短い磁路で第１及び第２回転子を磁気結合させることが可能である。
なお、円柱状の第１及び第２回転子には、円筒状が含まれる。【００１４】
本発明によれば、軸受けを保持する保持部が第１回転子から第２回転子側へ突出した突出部に設けられている。従って、第２回転子の径方向内側に凹状の保持部を設ける場合に比べて、軸受けに達する磁界は小さい。軸受けに達する磁界の強度を小さくすることにより、軸受けの転動体の動きが磁界によって抑制させることを防止することが可能である。つまり、軸受けの機能が損なわれることを防止することが可能である。【００１５】
本発明に係る磁気ギア装置は、複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第１回転子と、前記磁極対と異なるピッチで、複数の磁極対が周方向に等配された円柱状の第２回転子とを備え、前記第１回転子及び第２回転子は、中心軸が略一致するように、該中心軸に沿って配されており、更に、前記第１回転子及び第２回転子の外周を囲繞するように周方向に等配された複数の磁性体とを備える磁気ギア装置において、前記第２回転子から前記第１回転子側へ突出した回転軸と、該回転軸を支持する軸受けと、前記第１回転子の前記第２回転子側に設けられており、前記軸受けを保持する保持部とを備え、前記保持部は、前記第１回転子の前記第２回転子側端面に凹設されており、前記第１回転子に配された磁極対のピッチは、前記第２回転子に配された磁極対のピッチよりも短いことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、保持部を第１回転子に凹設することにより、中心軸方向における第１回転子と、第２回転子との距離を更に短くすることができ、より小寸法化することが可能である。【００１８】
本発明によれば、第１回転子に配された磁極対のピッチが、前記第２回転子に配された磁極対のピッチよりも短いため、第１回転子側に設けられた保持部に達する磁界を小さくすることができる。一般的に、磁極対のピッチが短い程、磁極対によって生じる、磁石から一定距離離れた位置での磁界強度は弱くなる傾向がある。このため、第１回転子の径方向内側に達する磁界の強度は、第２回転子の径方向内側に達する磁界の強度に比べて小さい。軸受けを保持する保持部は、第１回転子側に設けられているため、結果として、軸受けに働く磁界を抑えることが可能になる。従って、上述のように、軸受けの機能が損なわれることをより効果的に防止することが可能である。【００１９】
本発明に係る磁気ギア装置は、前記第１回転子及び第２回転子に配された磁極対は、該回転子の径方向外側に強い磁界を生成するハルバッハ型磁石であることを特徴とする。【００２０】
本発明によれば、前記第１回転子及び第２回転子に配された磁極対は、径方向外側に強い磁界を生成するハルバッハ型磁石であるため、第１回転子側に設けられた保持部に達する磁界を小さくすることができる。従って、軸受けの機能が損なわれることをより効果的に防止することが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、機械的強度を保持しつつ、第１及び第２入出力軸をそれぞれ２箇所で支持する従来技術に比べ、回転軸方向の寸法を小さく構成し、短い磁路で第１及び第２回転子を磁気結合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態に係る磁気ギア装置を示す側面図である。
【図２】本実施の形態に係る磁気ギア装置を示す側断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】磁気ギア装置の要部を示した分解側断面図である。
【図５Ａ】等配された磁極対の数と、磁束との関係を示した概念図である。
【図５Ｂ】等配された磁極対の数と、磁束との関係を示した概念図である。
【図６Ａ】ハルバッハ型の磁場配向を有する磁石で形成された磁極対による磁束の流れを示した概念図である。
【図６Ｂ】ハルバッハ型の磁場配向を有する磁石で形成された磁極対による磁束の流れを示した概念図である。
【図７】変形例１に係る磁気ギア装置を示す側断面図である。
【図８】変形例２に係る磁気ギア装置を示す側断面図である。
【図９】変形例３に係る磁気ギア装置を示す側断面図である。
【図１０】従来技術に係る磁気ギア装置を示す側面図である。
【図１１】他の従来技術に係る磁気ギア装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本実施の形態に係る磁気ギア装置を示す側面図、図２は、本実施の形態に係る磁気ギア装置を示す側断面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は、磁気ギア装置の要部を示した分解側断面図、図５Ａ及び図５Ｂは、等配された磁極対の数と、磁束との関係を示した概念図である。図６Ａ及び図６Ｂはハルバッハ型の磁場配向を有する磁石で形成された磁極対による磁束の流れを示した概念図である。
本発明の実施の形態に係る磁気ギア装置は、中空円柱状をなす非磁性体金属製の筐体１を備える。筐体１は、円筒体１１と、該円筒体１１の両端をそれぞれ閉鎖する円板状の第１蓋体１２及び第２蓋体１３とで構成されている。第１及び第２蓋体１２、１３の内面側には、円筒体１１に内嵌する環状部１２ａ，１３ａが形成されている。第１及び第２蓋体１２、１３は、該環状部１２ａ，１３ａが円筒体１１に内嵌した状態で、それぞれ円筒体１１の両端にねじ８で締結されている。第１及び第２蓋体１２、１３は略中央部に孔部を有し、該孔部の内周部分に軸受座１２ｂ、１３ｂが形成されている。各孔部には、トルクが入出力する磁性体金属製の第１入出力軸２及び第２入出力軸３が円筒体１１の中心線に沿って挿通し、軸受け７２，７３を介して第１及び第２蓋体１２、１３の軸受座１２ｂ、１３ｂに支持されている。
【００２４】
第１入出力軸２の先端部には、複数の磁極対４１が周方向に等配された円筒状磁石４２が外嵌され第１回転子４を構成している。磁極対４１は、図５Ａに示すように、例えば厚さ方向に着磁した断面円弧状の外周側Ｓ極磁石４１ａと、外周側Ｎ極磁石４１ｂとで構成される。
同様にして、第２入出力軸３の先端部には、第１回転子４の磁極対４１と異なるピッチで、複数の磁極対５１が周方向に等配された円筒状磁石５２が外嵌され第２回転子５を構成している。磁極対５１は、図５Ｂに示すように、例えば厚さ方向に着磁した断面円弧状の外周側Ｓ極磁石５１ａと、外周側Ｎ極磁石５１ｂとで構成される。第１回転子４及び第２回転子５は、中心軸が略一致するように、該中心軸に沿って、図２中左右に配されている。磁極対４１，５１の詳細は後述する。
なおここで第１入出力軸２と第１回転子４は一体で回転するものであり、又第２入出力軸３と第２回転子５は一体で回転するものである。本明細書ではそれぞれ説明箇所に合わせてそれぞれの呼称を使用する。
【００２５】
第１入出力軸２は、中心軸に沿って、第２回転子５側へ突出した円柱状の突出部２１を備える。突出部２１には、断面円形の凹部をなし、軸受け７１の外輪が内嵌する軸受保持部（保持部）２１ａが形成されている。軸受け７１の外輪は、少なくとも、磁極対４１で構成された円筒状磁石４２及び磁極対５１で形成された円筒状磁石５２の外径よりも小さく構成されている。好ましくは、第１回転子４の磁極対４１で構成された円筒状磁石４２の内径、及び第２回転子５の磁極対５１で構成された円筒状磁石５２の内径よりも径方向内側に軸受け７１が位置するようにその外径を設定すると良い。更に好ましくは、磁極対４１，５１から径方向内側へ達する磁界が所定値未満になる領域に、軸受け７１が位置するように軸受け７１の外径を設定すると良い。所定値は、軸受け７１を貫く磁界によって、転動体の動きが悪くなり、軸受け７１に働く摩擦力が増加し始める磁界の強さである。
第２入出力軸３は、図２及び図４に示すように、中心軸に沿って、第１回転子４側へ突出した回転軸３１を備える。軸受保持部２１ａには軸受け７１の外輪が内嵌しており、該軸受けの内輪に回転軸３１が圧入されている。
なおここで磁極対４１，５１で構成された円筒状磁石４２，５２としたが、径方向に配向した円筒状磁石を用い必要な着磁を行ってもよいし、断面円弧状の磁石を入出力軸の先端部に張り合わせ円筒状としてもよい、その場合隣り合う円弧状磁石間に本発明の作用効果を失わない程度に隙間を持たせてもよい。
【００２６】
円筒体１１の内周面には、図２及び図３に示すように、第１回転子４及び第２回転子５の円筒状磁石４２，５２の外周を囲繞するように周方向に等配された複数の磁性体６が設けられている（例えば、国際公開第２００７／１３５３６０Ａ１号明細書参照）。磁性体６には、例えば、磁性金属、積層した複数の磁性板からなる積層鋼板及び磁性粉の圧粉体等からなる軟磁性体を用いるとよい。特に、磁性体６の材質としては、渦電流損を抑えることができるため、積層鋼板が好ましい。磁極対４１により発生した磁界が磁性体６を貫くと、磁極対４１及び磁性体６の配列周期と異なる高周期成分を含む交番磁界が磁性体６に生成され、該交番磁界と磁極対５１とが磁気的に相互作用する。
【００２７】
このように磁気結合した第１回転子４が回転した場合、第１及び第２回転子４、５夫々が有する磁極対４１，５１間の磁気的相互作用により、第２回転子５が回転する。この場合、第１回転子４よりも磁極数の少ない第２回転子５は、第１回転子４よりも高い回転数で、第１回転子４の回転方向と逆方向に回転する（池田哲也・中村健二・一ノ倉理、「永久磁石式磁気ギアの効率向上に関する一考察」、磁気学会論文誌、２００９年、３３巻、２号、１３０−１３４頁参照）。第１回転子４に配置してある磁極対４１の個数Ｐｈと、第２回転子５に配置してある磁極対５１の個数Ｐｌとの比Ｐｈ／Ｐｌが第２回転子５に対する第１回転子４のギア比となる。
【００２８】
次に、磁極対４１，５１の構成を説明する。
図５Ａ及び図５Ｂは半径方向に配向した磁石で円筒状を形成した場合を示している。
第２回転子５に配された磁極対５１のピッチは、例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第１回転子４に配された磁極対４１のピッチよりも長く構成されている。つまり、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、磁極対４１の数が、磁極対５１の数よりも多い構成である。この場合、磁気結合した第１回転子４は低速回転し、第２回転子５は高速回転することになる。
【００２９】
一般的に、磁極対のピッチが短い程、磁極対によって生ずる、磁石から一定距離離れた位置での磁界強度は弱くなる傾向がある。従って、第１回転子４の磁極対４１から径方向内側へ広がる磁界は、第２回転子５の磁極対５１から径方向内側へ広がる磁界に比べて半径方向で同じ位置であれば弱くなる。つまり、磁極対４１の内径側において磁界の強さが前記所定値未満の領域は、磁極対５１に比べて広くなる。円筒状磁石４２，５２の内側にそれぞれ破線で描いた円は磁界の強さが前記所定値未満になる領域を概念的に示している。従って、磁界の影響を避けつつ、より大きな径を有する軸受け７１を軸受保持部２１ａに保持させることができる。
【００３０】
また、図６Ａ及び図６Ｂに示す様な、第１及び第２回転子４、５に配された磁極対４１，５１は、径方向外側に強い磁界を生成するように複数の磁石片を組み合わせハルバッハ配向させている。
ハルバッハ配向させた場合、周方向に流れる磁束を妨げない十分な径方向の厚さがあれば内径側に磁極は発生しないため、第１回転子４を構成する磁極対４１の径方向内側における磁界の影響を考える必要は無い。また径方向の十分な厚さを確保できず内径側に磁極が発生した場合においても、内径側に発生する磁界は極めて弱いため、第１回転子４の磁極対４１の磁界が軸受け７１に及ぼす影響を抑えることができる。なお、ハルバッハ型磁石は一例であり、後述するように、磁界の強さが軸受け７１の機能に悪影響を及ぼさない程度であれば、他の磁石を用いても良い。例えば、外径側に極異方性配向を有する円筒状磁石等も使用可能である。
【００３１】
なお、渦電流の発生する割合は、低速回転側の方が高速回転側に比べて大きいため、磁極対４１，５１を希土類―遷移金属系磁石（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石等）で形成する場合、第１回転子４側の磁極対４１をボンド磁石で構成し、第２回転子５側の磁極対５１を焼結磁石で構成すると良い。ボンド磁石は、微小な磁石粒ないしは微粉を樹脂等のバインダと混ぜ合わせて、成型固化したものであり、渦電流の発生を低減することが可能である。焼結磁石は、いわゆる粉末冶金法によって作られる磁石であり、ボンド磁石に比べて、渦電流損が大きいが、磁力が強いという性質を有する。従って、このように、構成することによって、第１回転子４と、第２回転子５との間に働く力を担保しつつ、渦電流の発生を極力抑えることができる。
なお磁極対４１，５１として酸化物磁石（例えばフェライト磁石）を用いる場合には渦電流の発生は極めて少ないため組立て効率やコスト等を考慮し第１回転子４と第２回転子５にどのような製法の磁石を配置するかは適宜設定すれば良い。
【００３２】
このように構成された本実施の形態に係る磁気ギア装置にあっては、機械的強度を保持しつつ、第１及び第２入出力軸２、３をそれぞれ２箇所で支持する従来技術に比べ、中心軸方向の寸法を小さく構成し、短い磁路で第１及び第２回転子４、５を磁気結合させることができる。
つまり、本実施の形態に係る第１入出力軸２及び第２入出力軸３は、軸受け７１を介して連結され、１本の軸のように構成される。図２中、第１入出力軸２及び第２入出力軸３の左右両側は、軸受け７２，７３で支持される。第１入出力軸２及び第２入出力軸３の中心軸方向における軸受け７２と、軸受け７３との距離Ｄは十分に長く、磁気ギア装置の機械的強度を保持することができる。
また、第１及び第２入出力軸２，３は、第１回転子４と、第２回転子５の間に位置する単一の軸受け７１によって連結されるため、中心軸方向における第１回転子４及び第２回転子５の寸法を短くすることができる。
更に、第１回転子４と、第２回転子５との距離が短くなると、磁路も短くなり、第１及び第２回転子４，５の磁気結合力も強くなる。従って、伝達可能なトルクを向上させることができる。
【００３３】
また、図２の場合、軸受け７１を保持する軸受保持部２１ａが第１回転子４から第２回転子５側へ突出した突出部２１に設けられている。この場合次のような効果が期待できる。
第１回転子４は磁極対４１のピッチが短いので磁石から一定距離離れた位置での磁界強度は、相対的に磁極ピッチの長い第２回転子５に比べて小さい。よって第２回転子５側に軸受保持部２１ａを設ける場合に比べて磁石で発生した磁界が軸受保持部２１ａによって短絡される度合いが少なく第１回転子４の外周側の磁束（磁性体６に到達できる磁束）が減少する度合いが少ないという効果がある。
【００３４】
また図２には示していないが、第２回転子５側に軸受保持部を設ける場合には、次の様な効果が期待できる。
第２回転子５は磁極対５１のピッチが長いので、相対的にではあるが、第１回転子４に比べてより遠くまで強い磁界が発生する。
したがって第２回転子５に軸受保持部を設けると軸受（不図示）が強い磁場にさらされる可能性がある。
軸受に使用されるベアリング等の部品は強度確保やコスト低減を目的として鉄を多く含有した金属を用いることが多く磁性を有する。よって軸受が強い磁界にさらされると、軸受自体が磁路の一部となり、軸受の回転を阻害したり、軸受の部品であるベアリングの摩耗に偏りが発生したりと、損失が発生する可能性がある。しかし、実際には、軸受は外周側が軸受保持部の内周面側で、また片側の端部は軸受保持部の内周側底部で保持されていることから、軸受保持部は実質的に、第２回転子５の磁石で発生する磁界を十分ではないがシールドする役目を果たし、軸受に達する磁界強度を弱めることが可能となり、軸受での損失を低減できる。
【００３５】
このように、軸受保持部２１ａが突出部２１に設けられている場合、第１回転子４側及び第２回転子５側それぞれどちらに設けてもよく、磁気ギア装置を構成する、磁極対４１，５１の大きさや数、その他の部品との位置関係を考慮し適宜どちらに配置するか決めればよい。しかし、軸受７１の損失を考慮すると第１回転子４側に設けるのが望ましい。
【００３６】
更にまた、第１回転子４及び第２回転子５に配された磁極対４１及び磁極対５１を、径方向外側に強い磁界を生成するハルバッハ型磁石にした場合、第１回転子４側に設けられた軸受保持部２１ａに達する磁界を小さくすることができ、軸受け７１の機能が損なわれることをより効果的に防止することが可能である。
また径方向外側に強い磁界を発生するため、第１及び第２回転子４，５の外側に配した磁性体６を介して力を伝達する本発明の磁気ギアにおいては、磁石を有効利用することができる。
【００３７】
（変形例１）
図７は、変形例１に係る磁気ギア装置を示す側断面図である。変形例１に係る磁気ギア装置は、磁極対で構成された円筒状磁石４５の径方向内側に軸受保持部１２１ａを形成してある点が実施の形態に係る磁気ギア装置と異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
変形例１に係る第１入出力軸１０２の先端部、即ち第１回転子１０４側の端面には、断面円形の凹部をなし、軸受け１７１の外輪が内嵌する軸受保持部１２１ａが形成されている。つまり、軸受保持部１２１ａは、第１入出力軸１０２の先端部に設けられた凹部であり、軸受保持部１２１ａに軸受け１７１が内嵌した場合、軸受け１７１の端面と、第１回転子１０４の端面が略面一になるように構成されている。軸受け１７１には、実施の形態と同様、第２入出力軸１０３から突出した回転軸１３１が圧入されている。なお、各端面の位置関係は一例であり、軸受け１７１が第１回転子１０４の端面よりも第２回転子１０５側に位置しても良いし、その逆でも良い。
軸受保持部１２１ａ及び軸受け１７１の寸法は、実施の形態で説明したように、磁極対４１が生成する磁界の影響を考慮して決定される。
【００３８】
変形例１に係る磁気ギア装置にあっては、中心軸方向における第１回転子１０４と、第２回転子１０５との距離を更に短くすることができ、より小寸法化することができる。
【００３９】
（変形例２）
図８は、変形例２に係る磁気ギア装置を示す側断面図である。変形例２に係る磁気ギア装置は、磁極対で構成された円筒状磁石４６の径方向内側に軸受保持部２２１ａを形成し、複数の軸受け２７１ａ，２７１ｂで回転軸２３１を支持している点が実施の形態に係る磁気ギア装置と異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
変形例２に係る第１入出力軸２０２の先端部、即ち第１回転子２０４側の端面には、断面円形の凹部をなし、離隔した２つの軸受け２７１ａ，２７１ｂの外輪が内嵌する軸受保持部２２１ａが形成されている。つまり、軸受保持部２２１ａは、第１入出力軸２０２の先端部に設けられた凹部であり、軸受保持部２２１ａに２つの軸受け２７１ａ，２７１ｂが内嵌した場合、第１回転子２０４の端面が軸受け２７１ａ、２７１ｂの端面よりも第２回転子２０５側に位置するような孔寸法になるように形成されている。なお、端面の位置関係は一例である。
軸受保持部２２１ａ及び軸受け２７１ａ，２７１ｂの寸法は、実施の形態で説明したように、磁極対４１が生成する磁界の影響を考慮して決定される。
【００４０】
変形例２に係る磁気ギア装置にあっては、回転軸２３１が離隔した２つの軸受け２７１ａ，２７１ｂで支持されているため、第１及び第２入出力軸２０２、２０３の結合部分の機械的強度をより向上させることができる。
【００４１】
（変形例３）
図９は、変形例３に係る磁気ギア装置を示す側断面図である。変形例３に係る磁気ギア装置は、隣接した複数の軸受け３７１ａ，３７１ｂで回転軸３３１を支持している点が変形例２に係る磁気ギア装置と異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
【００４２】
変形例３に係る第１入出力軸３０２の先端部、即ち第１回転子３０４側の端面には、断面円形の凹部をなし、隣接した２つの軸受け３７１ａ，３７１ｂの外輪が内嵌する軸受保持部３２１ａが形成されている。つまり、軸受保持部３２１ａは、第１入出力軸３０２の先端部に設けられた凹部であり、軸受保持部３２１ａに２つの軸受け３７１ａ，３７１ｂが内嵌した場合、第１回転子３０４の端面が軸受け３７１ａ，３７１ｂの端面よりも第２回転子３０５側に位置するような孔寸法になるように形成されている。なお、端面の位置関係は一例である。
軸受保持部３２１ａ及び軸受け３７１ａ，３７１ｂの寸法は、実施の形態で説明したように、磁極対４１が生成する磁界の影響を考慮して決定される。
【００４３】
変形例３に係る磁気ギア装置にあっては、変形例２と同様、第１及び第２入出力軸３０２、３０３の結合部分の機械的強度をより向上させることができる。
【００４４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１  筐体
２  第１入出力軸
３  第２入出力軸
４  第１回転子
５  第２回転子
６  磁性体
８  ねじ
１１  円筒体
１２  第１蓋体
１３  第２蓋体
１２ｂ，１３ｂ  軸受座
２１  突出部
２１ａ  軸受保持部
３１  回転軸
４１，５１  磁極対
４２，５２  円筒状磁石
７１，７２，７３  軸受け
【図１】
0005920455.tif 000002
【図２】
0005920455.tif 000003
【図３】
0005920455.tif 000004
【図４】
0005920455.tif 000005
【図５Ａ】
0005920455.tif 000006
【図５Ｂ】
0005920455.tif 000007
【図６Ａ】
0005920455.tif 000008
【図６Ｂ】
0005920455.tif 000009
【図７】
0005920455.tif 000010
【図８】
0005920455.tif 000011
【図９】
0005920455.tif 000012
【図１０】
0005920455.tif 000013
【図１１】
0005920455.tif 000014