(57)【要約】本発明は、自動車用の電磁カプラーに関する。本発明の電磁カプラーは：軸Ａを有し、第１巻線（５２）を支持する第１ステータ（５０）と、入力ロータ（２０）と、出力ロータ（３０）の第１部分（２３；１５７）を含む第１電気機械と；第２巻線（１００）を支持する第２ステータ（４０）と、出力ロータ（３０）の第２部分（４４；１７７）を含む第２電気機械とを含む。入力ロータ（２０）は、出力ロータ（３０）の第１部分（２３；１５７）と第１ヨーク（６０）から離隔して設けられた内側ドラム（７２）を含み、一方、第２ヨーク（４３）は、第２エアーギャップ（９８；１０６）を介して、出力ロータ（３０）の第２部分（４４；１７７）から離隔して設けられる。本発明によれば、第１巻線（５２）は、第１ステータ（５０）の第１ヨーク（６０）に、軸Ａの周りに巻かれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
−軸Ａを有し、第１ヨーク（６０）に巻かれた少なくとも１つの第１巻線（５２）を支持する第１ステータ（５０）を含み、上記第１ステータ（５０）は、上記第１ステータ（５０）に対して上記軸Ａの周りに回転方向に可動な出力ロータ（３０）の第１部分（２３；１５７）と磁気誘導によって磁気的に連結されることが可能であり、上記連結は、上記第１ステータ（５０）及び上記第１部分（２３；１５７）に対して上記軸Ａの周りに回転方向に可動で、上記第１部分（２３；１５７）及び上記第１ヨーク（６０）から、それぞれ第１エアーギャップ（９８）及び付加エアーギャップを介して離隔された、内側ドラム（７２）を介してもたらされる、第１電気機械と、
−軸Ａを有し、第２磁気回路（４３）またはヨーク（１６４）の形の第２ヨーク（４３；１６４）に巻かれた、少なくとも１つの第２巻線（１００）を支持し、上記出力ロータ（３０）の第２部分（４４；１７７）と、第２エアーギャップ（１０６）を介して磁気誘導によって磁気的に連結されることが可能な、第２ステータ（４０）を含む、第２電気機械と、
−上記第１巻線（５２）へ交流を供給することが可能な電子ユニット（３４）と、
を含む特に自動車用の電磁カプラーにおいて、
上記第１巻線（５２）は、上記第１ステータ（５０）の上記第１ヨーク（６０）に、上記軸Ａの周りに巻かれることを特徴とする、電磁カプラー。
【請求項２】
上記第１ヨーク（６０）は、軸Ａを有する環の形状を概ねなし、Ｕ字型の横方向断面を有し、上記第１ヨーク（６０）の第１フランジ（６２）と第２フランジ（６４）は、上記付加エアーギャップ（５４）を介して上記内側ドラム（７２）から離隔された、第１円筒状面（６６）と、第２円筒状面（６８）によって、それぞれ限られることを特徴とする、請求項１に記載の電磁カプラー。
【請求項３】
上記第２巻線（１６２）は、環状で、上記軸Ａの周りに巻かれることを特徴とする、請求項１または２に記載の電磁カプラー。
【請求項４】
上記第２ヨーク（１６４）は、軸Ａを有する環の形状を概ねなし、その中に第１フランジと第２フランジが規則的な四角の切欠きを有する、Ｕ字型の横方向断面を呈することを特徴とする、請求項３に記載の電磁カプラー。
【請求項５】
上記出力ロータ（３０）の上記第２部分（１７７）は、上記第２ヨーク（１６４）の上記第１フランジ（１６８）と上記第２フランジ（１７０）に対向して配置され、上記第１フランジ（１６８）と上記第２フランジ（１７０）から上記第２エアーギャップ（１０６）を介して離隔された、磁性スタッド（１７８）の外側クラウン（１７７）を含むことを特徴とする、請求項４に記載の電磁カプラー。
【請求項６】
上記第２ヨーク（１６４）は、軸Ａを有する環の形状を概ねなし、Ｕ字型の横方向断面を有し、上記第２ヨーク（１６４）の第１フランジと第２フランジは、互いに接触することなく、交互に、上記出力ロータ（３０）の上記第２部分に対向して、上記第２エアーギャップ（１０６）を介して上記出力ロータ（３０）の上記第２部分から離隔して配置された、爪の第１セットと爪の第２セットによってそれぞれ延伸されることを特徴とする、請求項３に記載の電磁カプラー。
【請求項７】
上記出力ロータ（３０）の上記第２部分は、上記第２ヨーク（４３）に対向し、上記第２エアーギャップ（１０６）を介して上記第２ヨーク（４３）から離隔された、外側磁石（４５）のクラウン（４４）を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の電磁カプラー。
【請求項８】
上記出力ロータ（３０）と上記入力ロータ（２０）の一方が他方の中へ挿入されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の電磁カプラー。
【請求項９】
上記入力ロータ（２０）は、Ｆｅ−１７．５Ｃｒ−０．５Ｃの磁気材料から作られた縛帯（９０）によって少なくとも部分的に囲われることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の電磁カプラー。
【請求項１０】
上記縛帯（９０）は、上記磁気材料のカットされた板の帯の圧延加工、または上記磁気材料のシートの平面螺旋巻線によって作られ、上記巻線のターンは互いに電気的に絶縁されることを特徴とする、請求項９に記載の電磁カプラー。
【請求項１１】
それぞれが、固定の上記第１ヨーク上に、上記軸Ａの周りに巻かれた、少なくとも１つの上記第１巻線を含む、隣接する第１ウエハー（Ｇ１）と第２ウエハー（Ｇ２）を含み、上記第１ウエハー（Ｇ１）の上記第１ヨークと、上記第２ウエハー（Ｇ２）の上記第１ヨークは、磁気デカップリングスペースを介して分離されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電磁カプラー。
【請求項１２】
隣接する第１ウエハー（Ｇ１）と第２ウエハー（Ｇ２）を含み、上記出力ロータ（３０）は、上記第１ウエハー（Ｇ１）と上記第２ウエハー（Ｇ２）の間に、上記軸Ａに概ね直交する面内に設けられた、磁気デカップリングスペースを有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の電磁カプラー。
【請求項１３】
上記磁気デカップリングスペース内に冷却回路が設けられることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の電磁カプラー。
【請求項１４】
上記内側ドラム（７２）は、軸Ａを有し、同心の第１爪付きプレート（７４）と第２爪付きプレート（７６）を含み、上記第１爪付きプレート（７４）と上記第２爪付きプレート（７６）の中心部に、それぞれ第１内側面（８２）と第２内側面（８３）によって範囲が限られた第１穴（８０）と第２穴（８１）が設けられ、上記第１爪付きプレート（７４）と上記第２爪付きプレート（７６）は、上記第１爪付きプレート（７４）と上記第２爪付きプレート（７６）の周囲をそれぞれ伸びる爪の第１セット（７８）と爪の第２セット（８４）をそれぞれ支持し、上記第１爪付きプレート（７４）と上記第２爪付きプレート（７６）は、上記第１爪付きプレート（７４）と上記第２爪付きプレート（７６）の上記爪が、それぞれ互いに接触することなく、上記出力ロータ（３０）の上記第１部分（２３）に対向して、上記第１部分（２３）から離隔して交互に配置されるように、形成されて互いに対して配置され、上記第１内側面（８２）と上記第２内側面（８３）は、それぞれ上記第１ヨーク（６０）の上記第１フランジ（６２）と上記第２フランジ（６４）に対向して、上記第１フランジ（６２）と上記第２フランジ（６４）から離隔して配置される、ことを特徴とする、請求項２〜１３のいずれか１つに記載の電磁カプラー。
【請求項１５】
上記出力ロータ（３０）の上記第１部分（２３）は、半径方向に磁化され、交互に異なる極性を有し、上記爪に対向して、上記爪から離隔して配置された、内側磁石（２４）のクラウンを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の電磁カプラー。
【請求項１６】
請求項７に従属する請求項１４または１５において、上記外側磁石（４５）の数は、上記内側磁石（２４）の数に等しく、上記外側磁石（４５）と上記内側磁石（２４）は、同じ磁化方向を有して配置されることを特徴とする、電磁カプラー。
【請求項１７】
請求項９に従属する請求項１４または１５において、上記縛帯（９０）が、隣接する２つの上記爪を離隔する領域の上に、上記縛帯（９０）が隣接する上記爪の上に有する透磁率よりも小さい透磁率を有することを特徴とする、電磁カプラー。
【請求項１８】
上記第１ヨーク（６０）と、上記第１爪付きプレート（７４）と、上記第２爪付きプレート（７６）の少なくとも１つは、「粉末鉄」型、または「ソフト  マグネティック  コンポジット」の、複合磁性材料から作られることを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか１つに記載の電磁カプラー。
【請求項１９】
上記内側ドラム（７２）は、軸Ａに関して同心な、第１歯付クラウン（１５０）と第２歯付クラウン（１５２）を含み、上記第１歯付クラウン（１５０）と上記第２歯付クラウン（１５２）の中心部に、それぞれ第１内側面（１５０′）と第２内側面（１５２′）によって範囲が限られた第１穴と第２穴が設けられ、上記第１歯付クラウン（１５０）と上記第２歯付クラウン（１５２）は、歯の第１セットと歯の第２セットをそれぞれ支持し、上記第１歯付クラウン（１５０）と上記第２歯付クラウン（１５２）は、上記第１歯付クラウン（１５０）と上記第２歯付クラウン（１５２）の上記歯が、それぞれ互いに接触することなく、上記出力ロータ（３０）の上記第１部分（７２）に対向して、上記第１部分（７２）から離隔して配置されるように、形成されて互いに対して配置され、上記第１内側面（１５０′）と上記第２内側面（１５２′）は、それぞれ上記第１ヨーク（６０）の上記第１フランジ（６２）と上記第２フランジ（６４）に対向して、上記第１フランジ（６２）と上記第２フランジ（６４）から離隔して配置されることを特徴とする、請求項２〜１３のいずれか１つに記載の電磁カプラー。
【請求項２０】
上記出力ロータ（３０）の上記第１部分（７２）は、上記歯に対向し、上記歯から離隔された磁性スタッド（１５８）の内側クラウン（１５７）を有することを特徴とする、請求項１９に記載の電磁カプラー。
【請求項２１】
上記内側クラウン（１５７）は、上記第１歯付クラウン（１５０）または上記第２歯付クラウン（１５２）が有する歯の数と同数の磁性スタッドを有することを特徴とする、請求項１９または２０に記載の電磁カプラー。
【請求項２２】
上記磁性スタッド（１５８）は、上記第１歯付クラウン（１５０）と上記第２歯付クラウン（１５２）の各上記歯を、少なくとも部分的に、同時に覆うことができるように、軸方向に伸びることを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか１つに記載の電磁カプラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁カプラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車への適用においては、電磁カプラーは、例えば内燃エンジンと自動車の車輪との間で機械力を伝達するために、任意に、連続的に車輪の速度とトルクを調節しながら使用することができる。また、電磁カプラーは、必要な場合には、電気エネルギ蓄積手段との関連において、原動機または発電機から発生される電気機械エネルギの変換を実行することを可能にする。従って、電磁カプラーは、自動車のトランスミッションまたはハイブリッド電気駆動システムにおいて特に有用である。
【０００３】
図１に示すように、従来の電磁カプラー１０は：
−動力源と機械的に連結されるための入力軸１２と、
−少なくとも１つの被駆動要素と機械的に連結されるための出力軸１４と、
−ケーシング１６と、
−２つの電気機械と、
を含む。
【０００４】
この図における第１電気機械Ｍ１は：
−入力軸１２によって回転駆動される軸Ａを有し、第１電機子２２を有する入力ロータ２０と、
−第１電機子２２と磁気的に連結され、ケーシング１６に回転可能に装着され、出力軸１４と機械的駆動関係にある軸Ａを有する、出力ロータ３０に支持された内側磁石２４のクラウン２３と、
を含む。
【０００５】
第１電機子２２は、磁気回路６０の中に取り付けられ、１または２のバッテリ３２である電源と、第１電子ユニット３４を介して電気的に接続された、第１巻線５２を有する。
【０００６】
従来の第１電子ユニット３４は、バッテリ３２から出力される直流電流を多相電流に変換するように設計されている。多相電流は、第１電機子２２に供給される。また逆に、第１電機子２２から多相電流が第１電子ユニット３４へ供給され、直流電流に変換されてバッテリ３２へ供給される。巻線は、循環する多相電流が第１回転電磁界を発生するように、周知の仕方で入力ロータ２０に配分される。
【０００７】
第１電子ユニット３４は、「スリップ」、すなわち入力ロータ２０と出力ロータ３０の回転速度の間の差を、特に電流の周波数を変更することによって制御することを可能にするように設計された、駆動ユニット３６によって駆動される。スリップが正であるか負であるかに応じて、第１電機子２２は、ジェネレータまたはレシーバになることができる。すなわち、出力軸１４とバッテリ３２の間のエネルギの移動は、それぞれバッテリ３２の充電または放電の向きに行われる。この追加的または削減的なエネルギの移動は、出力軸１４の回転速度の変化に反映される。
【０００８】
同期状態、すなわちスリップ速度ゼロにおいては、入力軸１２と出力軸１４は、機械的に直結され、第１電機子２２は、磁化に要する電力、すなわち直流のみを受ける。
【０００９】
第２電気機械Ｍ２は：
−ケーシング１６に固定され、第２磁気回路の中に取り付けられた複数の巻線１００からなる第２電機子４２を支持する第２機械ステータ４０と、
−第２電機子４２が磁気的に連結される、出力ロータ３０の外側磁石４５のクラウン４４と、
を含む。
【００１０】
第２電機子４２の巻線は、第２回転電磁界を発生するように、バッテリ３２に接続された第２電子ユニット４６を介して、多相電流を供給される。
【００１１】
駆動ユニット３６は、第２電気機械Ｍ２によって出力ロータ３０、従って出力シャフト１４にもたらされる、追加的または削減的なトルクを制御するために、第２電子ユニット４６を制御する。
【００１２】
従来から、クラウン２３とクラウン４４の磁石は、例えば非同期スキレルケージやリラクタンス歯によって置き代えることができ、この場合、第１電機子、第２電機子もそれに応じて適合化される。
【００１３】
従来から、駆動ユニット３６は、入力ロータ２０と出力ロータ３０に関する角度位置情報と、例えば自動車の運転者によって提供される設定値に応じて、第１電子ユニット３４と第２電子ユニット４６を制御する。
【００１４】
角度位置情報は、図示しない位置エンコーダから供給することができ、あるいは他の測定値から計算される。
【００１５】
第１電気機械とのスリップから生じた電力が、第２電気機械によって、出力軸１４に追加の機械的なトルクを生じるために使用されるように、２つの電気機械は協動することができる。
【００１６】
特許文献ＡＵ  ５８４０１７３には、電磁カプラーの様々な実施の形態が記載されている。
【００１７】
２つの電気機械を操作することによって、速度とトルクの伝達を任意に適合させ、場合によっては電池に蓄積された電気エネルギを利用することができる。
【００１８】
第１電機子２２に対する電気エネルギの供給のために、従来技術においては、固定の第１電子ユニット３４と、回転する第１電機子２２の巻線との間に、スライド電気接触子４８を必要とする。このスライド電気接触子４８は、物理的な環境との適合性及び信頼性の観点から、形状、容積に関する装着上の制約を受けるという問題がある。また、スライド電気接触子４８は、高コストであるという問題がある。
【００１９】
このようなスライド電気接触子を回避するために、米国特許ＵＳ  ６，３８０，６５３には、第１電機子２２が、固定され、第１巻線５２(図２参照)と、巻線を有さず周囲に強磁性スタッドが設けられた円筒状の支持からなる入力ロータ２０とを支持する、第１機械ステータ、すなわち軸Ａを有する「第１ステータ５０」からなる、電磁カプラーが開示されている。ケーシング１６に固定された第１ステータ５０は、入力ロータ２０と同心にされ、入力ロータ２０から、付加エアーギャップ５４を介して半径方向に分離されている。第１電機子２２の第１巻線５２は、多相機械電機子を製作する通常の方法に従って、第１ステータ５０の表面に設けられた、周囲が軸方向の切欠き、すなわち軸Ａに沿って伸びる切欠きの中へ従来のように導入される。
【００２０】
しかしながら、ＵＳ  ６，３８０，６５３に開示された電磁カプラーには、所要空間が大であり、その動作によって大きなジュール損失が生じるという問題がある。
【００２１】
このため、上記の問題を呈することのない電磁カプラーに対する要望が存在する。さらに、より簡単で製造コストがより安価な電磁カプラーに対する要望が常に存在している。
【特許文献１】ＡＵ  ５８４０１７３
【特許文献２】ＵＳ  ６，３８０，６５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、上述の要望を満たすことが可能な電磁カプラーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明によれば、上記目的は、
−軸Ａを有し、第１ヨークに巻かれた少なくとも１つの第１巻線を支持する第１ステータを含み、上記第１ステータは、上記第１ステータに対して上記軸Ａの周りに回転方向に可動な出力ロータの第１部分と磁気誘導によって磁気的に連結されることが可能であり、上記連結は、上記第１ステータ及び上記第１部分に対して上記軸Ａの周りに回転方向に可動で、上記第１部分及び上記第１ヨークから、それぞれ第１エアーギャップ及び付加エアーギャップを介して離隔された、内側ドラムを介してもたらされる、第１電気機械と、
−軸Ａを有し、第２磁気回路またはヨークの形の第２ヨークに巻かれた、少なくとも１つの第２巻線を支持し、上記出力ロータの第２部分と、第２エアーギャップを介して磁気誘導によって磁気的に連結されることが可能な、第２ステータを含む、第２電気機械と、
を含む特に自動車用の電磁カプラーによって達成される。
【００２４】
本発明の電磁カプラーは、上記第１巻線が、上記第１ステータの上記第１ヨークに、上記軸Ａの周りに巻かれることを特徴とする。
【００２５】
後の記述で詳細に見られるように、本発明の電磁カプラーは、電磁的に良好な空間の使用と、熱とエネルギー損失の観点における主要な問題である、第１電機子の巻線におけるジュール損失の大きな改善を可能にする。
【００２６】
本発明にの望ましい特徴によれば、
−上記第１ヨークは、軸Ａを有する環の形状を概ねなし、Ｕ字型の横方向断面を有し、上記第１ヨークの第１フランジと第２フランジは、上記付加エアーギャップを介して上記内側ドラムから離隔された、第１円筒状面と、第２円筒状面によって、それぞれ限られ、
−上記第１巻線は、上記第１ヨークの溝の中に巻かれ、該溝から外へ突出せず、
−上記第２巻線は、環状で、上記軸Ａの周りに、上記第２ヨークの溝の中に巻かれ、該溝から外へ突出せず、
−上記第２ヨークは、軸Ａを有する環の形状を概ねなし、その中に第１フランジと第２フランジが規則的な四角の切欠きを有する、Ｕ字型の横方向断面を呈し、  −あるいは、変形として、上記第２ヨークは、軸Ａを有する環の形状を概ねなし、Ｕ字型の横方向断面を有し、上記第２ヨークの第１フランジと第２フランジは、互いに接触することなく、交互に、上記出力ロータの上記第２部分に対向して、上記第２エアーギャップを介して上記出力ロータの上記第２部分から離隔して配置された、爪の第１セットと爪の第２セットによってそれぞれ延伸され、
−上記出力ロータと上記入力ロータの一方が他方の中へ挿入され、
−上記入力ロータは、Ｆｅ−１７．５Ｃｒ−０．５Ｃの磁気材料から作られた縛帯によって少なくとも部分的に囲われ、
−上記縛帯は、上記磁気材料のカットされた板の帯の圧延加工、または上記磁気材料のシートの平面螺旋巻線によって作られ、上記巻線のターンは互いに電気的に絶縁され、
−上記電磁カプラーは、それぞれが、固定の上記第１ヨーク上に、上記軸Ａの周りに巻かれた、少なくとも１つの上記第１巻線を含む、隣接する第１ウエハーと第２ウエハーを含み、上記第１ウエハーの上記第１ヨークと、上記第２ウエハーの上記第１ヨークは、磁気デカップリングスペースを介して分離され、
−上記電磁カプラーは、隣接する第１ウエハーと第２ウエハーを含み、上記出力ロータは、上記第１ウエハーと上記第２ウエハーの間に、上記軸Ａに概ね直交する面内に設けられた、磁気デカップリングスペースを有し、
−上記磁気デカップリングスペース内に冷却回路が設けられ、
−上記出力ロータの上記第２部分は、上記第２ヨークの上記第１フランジと上記第２フランジに対向して配置され、上記第１フランジと上記第２フランジから上記第２エアーギャップを介して離隔された、磁性スタッドの外側クラウンを含む。
【００２７】
本発明の第１の実施の形態のその他の好ましい特徴によれば、
−上記内側ドラムは、軸Ａを有し、同心の第１爪付きプレートと第２爪付きプレートを含み、上記第１爪付きプレートと上記第２爪付きプレートの中心部に、それぞれ第１内側面と第２内側面によって範囲が限られた第１穴と第２穴が設けられ、上記第１爪付きプレートと上記第２爪付きプレートは、上記第１爪付きプレートと上記第２爪付きプレートの周囲をそれぞれ伸びる爪の第１セットと爪の第２セットをそれぞれ支持し、上記第１爪付きプレートと上記第２爪付きプレートは、上記第１爪付きプレートと上記第２爪付きプレートの上記爪が、それぞれ互いに接触することなく、上記出力ロータの上記第１部分に対向して、上記第１部分から離隔して交互に配置されるように、形成されて互いに対して配置され、上記第１内側面と上記第２内側面は、それぞれ上記第１ヨークの上記第１フランジと上記第２フランジに対向して、上記第１フランジと上記第２フランジから離隔して配置され、
−上記出力ロータの上記第１部分は、半径方向に磁化され、交互に異なる極性を有し、上記爪に対向して、上記爪から離隔して配置された、内側磁石のクラウンを含み、
−上記出力ロータの上記第２部分は、上記第２ヨークに対向して、上記第２ヨークから離隔して配置された、外側磁石のクラウンを含み、
−上記外側磁石の数は、上記内側磁石の数に等しく、上記外側磁石と上記内側磁石は、同じ磁化方向を有して配置され、
−上記縛帯は、隣接する２つの上記爪を離隔する領域の上に、上記縛帯が隣接する上記爪の上に有する透磁率よりも小さい透磁率を有し、
−上記第１ヨークと、上記第１爪付きプレートと、上記第２爪付きプレートの少なくとも１つは、「粉末鉄」型、または「ソフト  マグネティック  コンポジット」の、複合磁性材料から作られる。
【００２８】
本発明の第２の実施の形態のその他の好ましい特徴によれば、
−上記内側ドラムは、軸Ａに関して同心な、第１歯付クラウンと第２歯付クラウンを含み、上記第１歯付クラウンと上記第２歯付クラウンの中心部に、それぞれ第１内側面と第２内側面によって範囲が限られた第１穴と第２穴が設けられ、上記第１歯付クラウンと上記第２歯付クラウンは、歯の第１セットと歯の第２セットをそれぞれ支持し、上記第１歯付クラウンと上記第２歯付クラウンは、上記第１歯付クラウンと上記第２歯付クラウンの上記歯が、それぞれ互いに接触することなく、上記出力ロータの上記第１部分に対向して、上記第１部分から離隔して配置されるように、形成されて互いに対して配置され、上記第１内側面と上記第２内側面は、それぞれ上記第１ヨークの上記第１フランジと上記第２フランジに対向して、上記第１フランジと上記第２フランジから離隔して配置され、
−上記出力ロータの上記第１部分は、上記歯に対向し、上記歯から離隔された磁性スタッドの内側クラウンを有し、
−上記内側クラウンは、上記第１歯付クラウンまたは上記第２歯付クラウンが有する歯の数と同数の磁性スタッドを有し、
−上記磁性スタッドは、上記第１歯付クラウンと上記第２歯付クラウンの各上記歯を、少なくとも部分的に、同時に覆うことができるように、軸方向に伸びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明のその他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明を読み、添付図面を検討することによって明らかになるであろう。これらの添付図面において：
−図１は、従来技術による電磁カプラーを模式的に示す図であり；
−図２は、ＵＳ  ６，３８０，６５３による電磁カプラーを模式的に示す図であり；
−図３は、本発明による電磁カプラーを模式的に示す図であり；
−図４、５は、２つのウエハーを有する２相形態における、それぞれ、図３の図の面における断面と、図４のＰ−Ｐ面に沿った１／４断面における、本発明の第１の実施の形態による電磁カプラーを模式的に示す図であり；
−図６は、図４、５に示す電磁カプラーの分解斜視図であり；
−図７、８は、２相形態における、それぞれ、図３の図の面における断面と、図７のＰ‘−Ｐ’面に沿った１／４断面における、本発明の第２の実施の形態による電磁カプラーを模式的に示す図であり；
−図９、１０は、本発明による電磁カプラーの２つの変形を模式的に示す図である。
【００３０】
これらの図において、同一の符号は、同一または類似の装置を示すために用いられている。
【００３１】
図１、２は、本明細書の「背景技術」において説明したので、ここでは図３を参照して説明する。
【００３２】
図３に示す本発明の電磁カプラーは、電気機械Ｍ１として、３つのウエハーＧ１、Ｇ２、Ｇ３、すなわち、それらが含む電機子の巻線に供給される電磁流に従って同様に作用し、互いに協動する、３つのユニットを有する。この場合におけるウエハーＧ１、Ｇ２、Ｇ３は、３相のシステムを形成する。ウエハーＧ１、Ｇ２、Ｇ３の作用は類似しているので、第１ウエハーＧ１についてのみ以下に詳細に説明する。
【００３３】
軸Ａを有する第１電気機械Ｍ１は、ケーシング１６に固定された、軸Ａを有する第１ステータ５０を有する。本発明によれば、いわゆる「中央リング」第１巻線５２は、軸Ａの周りの、第１ステータ５０のヨーク６０、すなわち「第１ヨーク６０」に巻かれる。第１ヨーク６０はケーシング１６に固定されているので、第１巻線５２への電力の供給は、有利に、スライド電気接触子を用いることなく可能である。
【００３４】
円筒状の第１ヨーク６０は、軸Ａへ向かって半径方向に開いた、Ｕ字型の横方向断面を有する、環状の溝を有する。第１ヨーク６０の溝は、底６１と、Ｕ字の２つの分岐によって形成される第１ヨークフランジ６２と第２ヨークフランジ６４とを画定する。第１ヨークフランジ６２と第２ヨークフランジ６４は、概ね軸Ａに直交して伸び、軸Ａを有する、第１円筒状面６６と、第２円筒状面６８によって、それぞれ限られる（図６参照）。
【００３５】
図４、５、６に示すように、環状の第１巻線５２は、第１ヨーク６０の溝の中に巻かれ、第１巻線５２は、この溝の外側へ突出しないことが望ましい。
【００３６】
軸Ａに沿って回転可能にケーシング１６に装着された入力ロータ２０は、中心が軸Ａに直交して入力ロータ２０に固定された円板状支持７０(図４)と、軸Ａを有し、円板状支持７０の周囲に固定された内側ドラム７２とを有する。内側ドラム７２は、異なるウエハーに共通である。内側ドラム７２は、各ウエハーに対して、それぞれ、図６に示すような、概ね同じ形状の、第１爪付きプレート７４と第２爪付きプレート７６を組み入れる。
【００３７】
第１爪付きプレート７４と第２爪付きプレート７６のそれぞれは、軸Ａを有する円板状をなし、それぞれの中心部に、それぞれ円状の第１穴８０と第２穴８１が設けられている。第１穴８０の端部と第２穴８１の端部は、円筒状で、第１ヨーク６０の、それぞれ第１フランジ６２及び第２フランジ６４の、第１円筒状面６６及び第２円筒状面６８と対向する、それぞれ第１内側面８２と第２内側面８３を画定する。付加エアーギャップ５４は、第１内側面８２と第２内側面８３を、それぞれ第１円筒状面６６と第２円筒状面６８から、それぞれ半径方向に分離する。
【００３８】
第１爪付きプレート７４と第２爪付きプレート７６は、それぞれ同数の爪を有する、爪の第１セットと爪の第２セットを有する。用語、「第１爪７８」と、「第２爪８４」は、それぞれ第１セットの爪と、第２セットの爪を示すために用いられる。第１爪７８と第２爪８４は、第１爪付きプレート７４と第２爪付きプレート７６に概ね直交して伸びる。
【００３９】
第１爪付きプレート７４と第２爪付きプレート７６は、それぞれ第１爪の外側面８８と第２爪の外側面８９が、出力ロータ３０によって支持される内側磁石２４に面する、内側ドラム７２の周囲において、それぞれ互いに接触することなく交互に伸びるように、互いに組み合わされる。
【００４０】
相続く爪の間の角度間隔は、概ね一定であることが望ましい。
【００４１】
第１爪付きプレート７４と第２爪付きプレート７６は、互いに、及び円板状支持７０に、例えば成形プラスチックからなる非磁性連結部材８６によって連結される。
【００４２】
第１ヨーク６０と第１爪付きプレート７４及び第２爪付きプレート７６は、望ましくは非導電性の、導磁性材料で作られる。実際には、電磁カプラーのスリップ−モード動作においては、これらの部品の中を循環するフラックスは交流であり、したがって渦流を生じる。
【００４３】
磁気板を並置することによって得られる従来の積層板を使用することも可能であるが、第１ヨーク６０と第１爪付きプレート７４及び第２爪付きプレート７６における磁気フラックスの３次元循環のために、効率的ではない。このため、第１ヨーク６０と第１爪付きプレート７４及び第２爪付きプレート７６は、例えばスエーデンのホガナス（Ｈｏｇａｎａｓ）社またはカナダのケベック  メタル  パウダー（Ｑｕｅｂｅｃ  Ｍｅｔａｌ  Ｐｏｗｄｅｒ）社製の、「粉末鉄」型のソフト  マグネティック  コンポジット（Ｓｏｆｔ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ＳＭＣ）材料から作られる。
【００４４】
特に大寸法の場合の製作を容易にするために、ＳＭＣ「粉末鉄」から作られる部品を、後に合体される小部品に分割することができる。ＳＭＣ部品を形成する際に得られる寸法精度は良好であるので、通常、後に機械加工する必要性はない。
【００４５】
以下の説明においてより詳細に見られるように、第１爪の外側面８８と第２爪の外側面８９は、第１巻線５２によって発生される磁界の影響を受けて、極性が逆の磁気ポールを形成するためのものである。
【００４６】
電磁カプラーの大部分の作動状態を特徴付ける入力ロータと出力ロータとの間の低相対スリップ速度と、高周波数における作動を可能にする「粉末鉄」の使用は、極数を増加させることを可能にする。従って、中心に集められた電機子を有する構造の単位容積当りの高トルク性能が有利に利用される。
【００４７】
第１爪７８と第２爪８４の、外側面８８と外側面８９を縛帯９０で囲うことが望ましく、これによって入力ロータを高速で回転させることが有利に可能になる。
【００４８】
この縛帯としては、従来から使用されているものを使用することが可能であり、例えば、エアーギャップが、導電材料と、磁気短絡回路（カーボンファイバー等による）をもたらす可能性がある材料を含むことを避ける必要がある、表面磁石に使用されているものを使用することが可能である。しかしながら、これらの従来から使用されているものは、エアーギャップのリラクタンスを著しく増大させるという欠点を有する。
【００４９】
縛帯９０は、例えば日立から市販されている「ＹＥＰ−ＦＡ１」型のような、Ｆｅ−１７．５Ｃｒ−０．５Ｃの磁気材料から作ることが望ましい。この材料は、ローカルな熱処理後に１．０１以下に減少させ得る約９００の透磁率を有する。
【００５０】
縛帯９０は、入力ロータ２０の内側ドラム７２の外側の面における、この材料のカットされた板の帯の「スリンキィ（Ｓｌｉｎｋｙ）」（すなわち、端の方向への）圧延加工によって作ることが望ましい。次いで、透磁率を低下させることが必要な領域、特に隣接する第１爪７８と第２爪８４を分離する領域に熱処理が適用される。
【００５１】
このような縛帯は、磁力線を効果的に誘導することを可能にしながら、通常の非磁性の縛帯に比して大きな厚さを有利に有する。
【００５２】
変形として、縛帯９０は、「ＹＥＰ−ＦＡ１」から作られたシートの平らな螺旋巻線から作ることができる。厄介な渦流の発生を避けるために、この巻線のターンは互いに電気的に絶縁され、帯は小さい幅を有し、考慮対象の周波数における渦流を制限するように設計される。従来の構成と同様に、この縛帯は、所望に応じて消磁される。縛帯の有効性を改善するために、この螺旋巻線のターンの間に高機械強度のワイヤーの帯を巻くことが望ましい。
【００５３】
本発明によれば、第１電機子２２は、少なくとも１つの固定の第１巻線５２と、固定部の磁気伝導手段すなわち第１ヨーク６０と、移動部の磁気伝導手段すなわち第１爪付きプレート７４及び第２爪付きプレート７６からなる。
【００５４】
出力ロータ３０は、入力軸１２の上に、軸Ａの周りに回転可能に装着され、出力軸１４（図４）を駆動する関係にある円板状支持９２と、軸Ａを有し、円板状支持９２の周囲に固定された外側ドラム９４からなる。異なるウエハーに共通の外側ドラム９４は、望ましくは電気抵抗性材料、または積層された強磁性材料から作られる。
【００５５】
外側ドラム９４の内側円筒状面９６は、第１爪７８と第２爪８４の、外側面８８と外側面８９に対向して設けられた、内側磁石２４のクラウン（第１部分）２３を支持する。
【００５６】
内側磁石２４は、互いに規則的な間隔を挟んで相次いで設けられ、内側磁石２４の数は、第１爪付きプレート７４及び第２爪付きプレート７６の爪の数の合計に等しい。
【００５７】
第１電機子のエアーギャップ９８、すなわち「第１エアーギャップ９８」は、第１爪７８と第２爪８４の外側面８８と外側面８９から、内側磁石２４を分離する。
【００５８】
ウエハーの形状は、各第１電機子に供給される電気的な位相の間の位相差を考慮に入れるように設計される。例えば、ウエハーＧ１の各爪が、ウエハーＧ２の爪に軸方向に対向して配置される１実施の形態においては、これらの２つのウエハーの内側磁石の２つのクラウンは、２つの位相の電気的な位相差に相当する角度だけ、角度方向にずらされる。
【００５９】
逆に、ウエハーＧ１、Ｇ２の内側磁石の２つのクラウンが互いにずらされない１実施の形態においては、ウエハーＧ１の各内側磁石は、ウエハーＧ２の内側磁石と軸方向に一列に並べられ、２つのウエハーの２組の爪は、２つの位相の電気的な位相差に相当する角度だけ、角度方向にずらされる。
【００６０】
第２電気機械Ｍ２は、既知の構成に従って製作することができる。第２電気機械Ｍ２は、従来と同様に、ケーシング１６に固定された、第２磁気回路４３を有する第２ステータ４０の形の、第２電機子４２からなる。第２磁気回路は、内側へ向かって開いた切欠きを有する環状の外側ヨークである。以下、「第２ヨーク４３」とも呼ぶ。第２磁気回路は、一組の多相巻線１００を有する。従来から、多相巻線１００は、多相機械の電機子を製作する通常の方法に従って、第２磁気回路の内側面１０４に設けられた周囲が軸方向の切欠き１０２の中へ導入される。第２磁気回路は、一群の磁気板からなることが望ましい。
【００６１】
第２エアーギャップ１０６は、第２磁気回路の内側面１０４を、互いに規則的に間隔をおいて、外側ドラム９４の外側面の上に設けられた、外側磁石４５のクラウン（第２部分）４４から分離する。
【００６２】
外側磁石４５の外側ドラム９４上における固定を改善するために、例えば入力ロータ２０の縛帯９０のように、縛帯１１０を設けることが望ましい。
【００６３】
外側磁石４５の数は、内側磁石２４の数と同じでも異なってもよい。外側磁石４５の数が内側磁石２４の数と同じで、外側磁石４５と内側磁石２４は、磁化方向が同じで、互いに対向して配置されることが望ましい。この場合、外側ドラム９４を極めて薄くすることが可能であり、さらに、磁石を確保するために簡単な非磁性のクラウンを利用することによって、外側ドラムを除去することも可能である。磁石は、この非磁性のクラウンの中に設けられた引っ込んだ個所に併合して収容される。磁石の、このいわゆる「リンキングフラックス（ｌｉｎｋｉｎｇ  ｆｌｕｘ）」配置は、ヨークなしのかご型の非同期ロータによって作ることもできる。また、これを可変同期リラクタンスを有する、外側ドラム９４に強磁性の爪が設けられた、以下に説明する図７、８に示されるような、本発明の変形へ直接転用することもできる。
【００６４】
隣接するウエハー間の漏洩による漂遊磁気結合を制限するために、第１電機子の第１Ｕ字型ヨークの上の相次ぐ２つのウエハーの間に強磁性体材料が存在しない、磁気デカップリングスペースを設けることが望ましい。デカップリングスペースに、冷却回路１１２を設けることが望ましい。
【００６５】
図示しない実施の形態においては、外側ドラム９４にも、例えば非強磁性体材料からなり、軸Ａを有する、磁気切断リングによる、デカップリングが施される。相次ぐウエハーの間に設けられた、軸Ａを有する環状の溝の形状に、外側ドラム９４を単に薄くすることでも充分であることが証明できる。外側ドラム９４にデカップリングが施される場合には、デカップリングスペースなしに、２つのウエハーの２つのヨーク６０をくっつけることができ、これによって電磁カプラーの軸方向の外径寸法を最適化することが可能になる。
【００６６】
最後に、図４に示すように、冷却手段１１４を、第２ステータ４０の外周に設けることができる。
【００６７】
図４、５に示す本発明の電磁カプラーの動作は次の通りである：
環状の第１巻線５２に、第１電子ユニット３４を介して電気エネルギを供給する。第１巻線５２の中における電流の循環が、磁力線が以下の回路を概ね辿る磁界を発生する。
【００６８】
磁力線は、第１ヨーク６０の「Ｕ字」の底６１において、概ね軸Ａに沿って向けられ、次いで、第１ヨーク６０の第１ヨークフランジ６２と第２ヨークフランジ６４において、概ね半径方向へ方向を変えられる。磁力線は、第１円筒状面６６と第２円筒状面６８及び付加エアーギャップ５４を通って概ね半径方向へ通過し、次いで、それぞれ第１内側面８２と第２内側面８３を経由して、第１爪付きプレート７４と第２爪付きプレート７６を貫通する。次いで、磁力線は、それぞれ第１爪付きプレート７４と第２爪付きプレート７６の、第１爪７８と第２爪８４の中に再結集する。次いで、磁力線は、第１爪７８と第２爪８４の概ね軸方向を辿り、次いで、真直ぐにされ、第１爪７８と第２爪８４の、外側面８８と外側面８９を経由して、概ね軸方向へでる。次いで、磁力線は、縛帯９０、第１エアーギャップ９８、内側磁石２４、次いで外側ドラム９４を通過する。外側ドラム９４において、第１ヨークフランジ６２と第２ヨークフランジ６４から発生した磁力線は、軸Ａに直交する面内における、概ね接線方向へ向きを変えられ、再び合流してループを形成する。
【００６９】
磁束は、これらのループに沿って、第１巻線５２の中を循環する電流の向きにしたがって、一方向と他方向へ循環する。第１爪の全ての外側面８８は、同極である。第２爪の全ての外側面８９も、同極であるが、第１爪の全ての外側面と逆の極性を有する。
【００７０】
駆動ユニット３６は、要求に適合した周波数の電流を第１巻線５２の中で循環させるように、第１電子ユニット３４を制御する
特に、同期を達成するために、駆動ユニット３６は、第１巻線５２に直流を供給する。第１爪７８と第２爪８４の、外側面８８と外側面８９によって作られた磁極は、入力ロータ２０の回転のために、軸Ａの周りにおいてのみ回転する。
【００７１】
第１巻線５２と、相当する他のウエハーに多相の交流が供給されたときには、それらの全体が相当する回転場を形成し、このとき、この回転場の速度は、入力の内側ドラムと出力ロータとの間のスリップ速度に対応する。スリップによって伝達される正または負のトルクの生成は、電磁パワーの発生または吸収にそれぞれ相当する。
【００７２】
従って、第１巻線５２の中を循環する電流の周波数と位相を調整することによって、駆動ユニット３６は、入力ロータ２０の向きとスリップ速度に相対的な、出力ロータ３０の向きとスリップ速度を変更することができる。本発明によれば、この速度変化は、磁界源、すなわち第１巻線５２を回転することなく、有利に可能である。従って、第１巻線５２への電力の供給に、スライド電気接触子を必要としない。さらに、第１巻線５２の冷却は容易になり、コンパクト化に有利な効果的な手段を用いることを可能にする。
【００７３】
もし、電磁カプラーが１つの第１巻線５２のみを有するなら、出力軸１４へ伝達されるトルクは、大きい力の成分を有することになる。従って、２つの相が電気的に９０°ずらされた、２相の電力を受ける第１巻線５２を有する、少なくとも２つのウエハーを使用することが望ましい。さらに、電機子が３相の電力を供給される、３つのウエハーからなる電磁カプラーが望ましい。ただし、ウエハーの数は限定的なものではない。
【００７４】
磁力線は３次元の回路を辿るので、ＳＭＣ型の材料を、特に第１ヨーク６０と第１爪付きプレート７４及び第２爪付きプレート７６に使用することが特に有利である。
【００７５】
付加エアーギャップ５４は、低透磁率の磁石の使用に対して比較的感受性が低い漂遊リラクタンスを誘発する。第１ヨークフランジ６２と第２ヨークフランジ６４の、第１円筒状面６６と第２円筒状面６８へ向けて、外側へ拡げられた形状は、半径方向の厳しい公差に依存することなく、漂遊リラクタンスを減少することを可能にする。
【００７６】
第２電気機械Ｍ２の動作は、「背景技術」で説明した従来のものと同様である。多相巻線１００の多相供給電力は、出力ロータ３０と同期して駆動される回転磁界を発生するために使用される。電流のレベルと位相は、第２電気機械Ｍ２によって出力ロータ３０に作られるトルクの大きさと符号を任意に調整するために使用される。
【００７７】
勿論、第１電気機械Ｍ１によって発生または消費される電力は、第２電気機械Ｍ２のトルクを調整することによって、それぞれ第２電気機械Ｍ２によって消費または発生される電力と釣り合わせることができる。この状態においては、バッテリ３２との電力交換はなく、入力軸１２によって導入される機械的な動力は、電磁カプラーにおける損失を除き、出力軸１４へ伝達される。
【００７８】
図９に模式的に３次元的に模式的に示された第２電気機械Ｍ２の変形においては、第２電機子は、第１電機子のような、軸Ａを有し、環状の第２ヨーク１６４に巻かれた、環状巻線からなることができる。環状の第２ヨーク１６４は、Ｕ字型の横方向断面を有し、環状の第２ヨーク１６４の概ね半径方向の２つのフランジは、それぞれ爪の第１セットと爪の第２セットによって延伸される。爪の第１セットと爪の第２セットは、互いに接触することなく交互に、出力ロータ３０の第２部分に対向して、出力ロータ３０の第２部分から第２エアーギャップ１０６を介して離隔して配置される。
【００７９】
第１電機子の爪とは異なり、第２エアーギャップ１０６の中の磁束を分布させるために使用される第２電機子の爪は、固定される。
【００８０】
図７、８は、第１電気機械Ｍ１′に対しても第２電気機械Ｍ２′に対しても、二重突起による可変リラクタンスの原理を利用する、本発明の第２の実施の形態を示す。
【００８１】
この第２の実施の形態においては、第１電気機械Ｍ１′の第１爪付きプレート７４及び第２爪付きプレート７６は、それぞれ第１歯付クラウン１５０と第２歯付クラウン１５２によって置き換えられる。第１歯付クラウン１５０と第２歯付クラウン１５２は、軸Ａを有し、中心にそれぞれ第１内側面１５０′と第２内側面１５２′によって範囲を限られた第１穴と第２穴が設けられ、それぞれ第１ヨーク６０の第１フランジ６２及び第２フランジ６４と軸方向に合致して並べられる。それぞれ第１フランジと第２フランジに対向して配置された第１内側面１５０′と第２内側面１５２′は、付加エアーギャップ５４によって、第１フランジと第２フランジから離隔される。
【００８２】
第１歯付クラウン１５０と第２歯付クラウン１５２に、それぞれ半径方向の歯の第１セット１５４と半径方向の歯の第２セット１５５が設けられる。各セットの歯は、同数で、規則的な間隔をおいて配置される。第１歯付クラウン１５０と第２歯付クラウン１５２は、第１歯付クラウン１５０の各歯が、第２歯付クラウン１５２の各歯と軸方向に対向するように配置され、バインダー１５６によって、軸Ａに直交して維持される。
【００８３】
出力ロータ３０の外側ドラム９４は、内側磁石２４のクラウンに代えて、均一に間隔をおき、第１歯付クラウン１５０と第２歯付クラウン１５２の一方の歯の数と等しい数の、粉末鉄から作られた磁性スタッド１５８の、内側クラウン(第１部分)１５７を有する。
【００８４】
第１歯付クラウン１５０と第２歯付クラウン１５２の歯は、内側クラウン１５７に対向して、内側クラウン１５７から第１エアーギャップ９８を介して離隔して配置される。
【００８５】
磁性スタッド１５８は、第１歯付クラウン１５０と第２歯付クラウン１５２の各歯を、少なくとも部分的に、同時に覆って、これらの歯の間の磁気伝導性の「クレードル（ｃｒａｄｌｅ）」を形成することができるように、軸方向に伸びる。
【００８６】
第１歯付クラウン１５０と第２歯付クラウン１５２は、軸Ａに直交する薄板の積層体から形成することが望ましい。
【００８７】
図７、８に示された本発明の第２の実施の形態においては、第１巻線から発生された磁力線は以下の回路を辿る：
磁力線は、第１ヨーク６０のフランジから出て、付加エアーギャップ５４を通過した後、第１歯付クラウン１５０と第２歯付クラウン１５２の歯を半径方向に通過し、磁性スタッド１５８の中へ軸方向にループして進む。
【００８８】
従って、磁性スタッド１５８を支持する内側ドラムは、磁気ヨークとして機能する必要はもはやなく、機械的な強度のために主として選定することができる。
【００８９】
第２電気機械Ｍ２′は、軸Ａを有し、「Ｕ字」型の横方向断面を有する第２ヨーク１６４の底に巻かれた環状巻線、すなわち「第２巻線」１６２を有する。第２ヨーク１６４は、望ましくは複合磁性材料から作られた底１６６と、それぞれ「Ｕ字」の２つのフランジによって形成される、第１ヨークフランジ１６８と第２ヨークフランジ１７０からなる。
【００９０】
第１ヨークフランジ１６８と第２ヨークフランジ１７０は、軸Ａに直交する薄板の積層体から、軸Ａに沿って、形成することが望ましい。
【００９１】
第１ヨークフランジ１６８と第２ヨークフランジ１７０は、軸Ａに概ね直交して伸び、軸Ａに直交する面に沿う断面内に、均等に切り込まれた四角の切欠きを有する（図８）。第１ヨークフランジ１６８と第２ヨークフランジ１７０の四角の切欠きは、それぞれ第１歯１７２のセットと第２歯１７３のセットを形成する。第１歯１７２のセットと第２歯１７３のセットは、同数の歯からなり、各第１歯１７２は、第２歯１７３と軸方向に互いに対向して配置される。
【００９２】
第１歯１７２と第２歯１７３は、少なくとも部分的に、第２巻線の高さよりも高く設けられることが望ましい。第２電気機械Ｍ２′の占有空間は有利に減少される。
【００９３】
出力ロータ３０の外側ドラム９４は、外側磁石４５のクラウン４４に代えて、磁性スタッド１７８の外側クラウン（第２部分）１７７からなる。磁性スタッド１７８は、粉末鉄から作られることが望ましく、規則的に間隔をおいて配置され、その数は、第１ヨークフランジ１６８と第２ヨークフランジ１７０の歯の数に等しい。各磁性スタッド１７８は、第１ヨークフランジ１６８と第２ヨークフランジ１７０の、第１歯１７２と第２歯１７３を、少なくとも部分的に同時に覆うことができるように、軸方向に伸びる。
【００９４】
第２エアーギャップ１０６は、外側クラウン１７７と、第１ヨークフランジ１６８及びと第２ヨークフランジ１７０を分離する。
【００９５】
望ましくは消磁可能な材料から作られた縛帯１８０が、磁性スタッド１７８を外側から囲むために設けられる。
【００９６】
磁性スタッド１５８、１７８は、薄板の集積体から簡単に形成することができる。
【００９７】
図７、８に示された本発明による電磁カプラーは、このように、巻線を有しない外側ロータを経由する磁束の横方向のルーピングを有する、可変リラクタンスと、二重突起の形態を有する。
【００９８】
このような電磁カプラーは、特に外側ドラム９４を導磁性材料で作る必要がもはやないので、図４、５に示された電磁カプラーよりも安価に有利に製作することができる。磁性スタッド１５８と磁性スタッド１７８の間の外側ドラム９４の厚さを減少させることができ、さらに磁性スタッド１５８と磁性スタッド１７８を接触して配置することによって、外側ドラム９４を除去することもできる。このことは、電磁カプラーの更なるコンパクト化に有利に寄与する。
【００９９】
第１電気機械Ｍ１′の動作は、図４、５に示された電磁カプラーの第１電気機械Ｍ１の動作に類似している。第２電気機械Ｍ２′の動作は、第１電気機械Ｍ１′の動作に類似している。
【０１００】
第１巻線と第２巻線との少なくとも一方の環状の巻線は、しばしば実行される同期状態に近い状態における動作中の電磁カプラーの損失を表す、ジュール損失を制限することに有利である。この利益は、巻線の平均ターン長さを減少させる循環形状からと、中心化された電機子を有する構造の効果からと、高充填係数を得ることの容易さとから主として生じる。充填係数は、ヨークの溝の内側の銅の容積と、この溝の容積との比を示す。
【０１０１】
ジュール損失を制限することは、電磁カプラーを冷却するために要する手段の容量を制限する方法でもあることは有利である。
【０１０２】
最後に、環状の巻線を製作し、取り付けることは簡単で安価である。
【０１０３】
本発明が、例示及び非限定的な例として提供された、説明され、図示された実施の形態に限定されるものではないことは勿論である。
【０１０４】
特に、入力軸と出力軸の位置と、図１、２、３に示された出力軸１４へ向けた運動の移行と、爪または強磁性スタッドの形状と、電気的位相の数と、位相当りのウエハーの数は、本発明を限定するものではない。
【０１０５】
入力ロータと出力ロータとの相対的な位置は逆にすることができ、入力ロータが外側に、出力ロータが内側になってもよい。
【０１０６】
第１電気機械Ｍ１と第２電気機械Ｍ２′との組み合わせ、または第２電気機械Ｍ２と第１電気機械Ｍ１′との組み合わせが可能である。
【０１０７】
付加エアーギャップを有する、中心化された電機子を有する構造は、様々な既知の原理に適用できる。例えば、内側磁石２４のクラウン２３に代えて、非同期ケージを導入することが可能である。第２電気機械の構造も非限定的であり、例えば非同期、可変リアクタンス等も用いることができる。
【０１０８】
入力ロータ２０と出力ロータ３０は、同じ横方向の面内に配置する必要はなく、軸方向にずらしてもよい。しかしながら、入力ロータ２０と出力ロータ３０は、例えば、出力ロータ３０が入力ロータ２０周りに配置されるように、一方が他方の中へ挿入されることが望ましい。この配置は、電磁カプラーの良好なコンパクト化に寄与する。
【０１０９】
同様に、図示された電磁カプラーのエアーギャップの形状は限定的なものではない。エアーギャップは、軸Ａを有する円筒に沿って伸びる（エアーギャップのいわゆる「半径方向」形態）のみでなく、軸Ａに直交する面内を伸びるもの（エアーギャップのいわゆる「軸方向」形態）でもよく、さらにその他の組み合わされた形状によってもよい。軸方向形態は、組立ての容易さと軸方向の力の平衡を維持しながら、大面積のエアーギャップを得ることを有利に可能にする。
【０１１０】
対応するエアーギャップに対する電機子の位置も、説明したものと異なることができる。特に興味のある実施の形態が図９に示されている。エアーギャップに対する電機子の位置は、図１〜８に示された実施の形態において占める位置と比べて逆にされている。第１電機子２２は、第１エアーギャップ５４に対して外側にあり、一方、第２機子４２は、第２エアーギャップ１０６に対して内側にある。
【０１１１】
従って、これらのエアーギャップに対応する磁気回路は、一方は電気機械の内側にあり、他方は電気機械の外側にあって、形状的に分離されている。
【０１１２】
このように、第１ステータ５０と第２ステータ４０を有利にくっつけることができる。それらの機械的な組立てが簡単化され、冷却回路が簡単化される。
【０１１３】
図１０に示された実施の形態においては、運動の出力軸が、電磁カプラーに対して、動力源と反対側に有利に設けられている。
【０１１４】
本発明の適用が、エンジンと自動車の車輪との間の力の伝達に限定されるものではないことは勿論である。
【０１１５】
入力軸は直接的または間接的に駆動することができる。入力軸と出力軸は、逆の役割を有することができる。
【図１】
2007520188.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007520188.tif 000005
【図４】
2007520188.tif 000006
【図５】
2007520188.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007520188.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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