特開 2024-87964 磁極片パネルユニット、磁極片回転子、および、磁気ギヤ電気機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024087964

(43)【公開日】2024-07-02

(54)【発明の名称】磁極片パネルユニット、磁極片回転子、および、磁気ギヤ電気機械

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/10 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

H02K7/10 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022202887

(22)【出願日】2022-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】渕 直樹

(72)【発明者】

【氏名】池田 幸一郎

(72)【発明者】

【氏名】大平 丈夫

【テーマコード（参考）】

5H607

【Ｆターム（参考）】

5H607AA04

5H607BB07

5H607BB14

5H607CC05

5H607DD03

5H607DD16

5H607EE26

5H607FF01

5H607GG01

5H607JJ02

5H607JJ05

5H607JJ08

(57)【要約】

【課題】防振機能を向上させた磁極片パネルユニット、磁極片回転子、および、磁気ギヤ電気機械を提供する。
【解決手段】磁極片パネルユニットは、周方向の一方側の端部である第１周端部を含む第１磁極片パネルと、第１磁極片パネルと周方向に隣接する第２磁極片パネルであって、周方向の他方側の端部である第２周端部を含む第２磁極片パネルとを備える。第１周端部は、軸方向に延在する第１本体部と、第１本体部よりも周方向の一方側に突出する第１突出部と、を有する。第２周端部は、軸方向に延在する第２本体部と、第２本体部よりも周方向の他方側に突出すると共に、第１突出部と径方向に並ぶ第２突出部と、を有する。磁極片パネルユニットは、第１突出部に形成される第１挿通穴と第２突出部に形成される第２挿通穴とに挿通される軸部を含み、第１突出部および第２突出部に固定される固定部材をさらに備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線を基準とした周方向に沿って交互に配置される複数の磁極片および複数の非磁性体を含む磁極片パネルを複数備える磁極片パネルユニットであって、
前記周方向の一方側の端部である第１周端部を含む第１磁極片パネルと、
前記第１磁極片パネルと前記周方向に隣接する第２磁極片パネルであって、前記周方向の他方側の端部である第２周端部を含む第２磁極片パネルと、
を備え、
前記第１周端部は、
軸方向に延在する第１本体部と、
前記第１本体部よりも前記周方向の前記一方側に突出する第１突出部と、を有し、
前記第２周端部は、
前記軸方向に延在する第２本体部と、
前記第２本体部よりも前記周方向の前記他方側に突出すると共に、前記第１突出部と径方向に並ぶ第２突出部と、を有し、
前記第１突出部に形成される第１挿通穴と前記第２突出部に形成される第２挿通穴とに挿通される軸部を含み、前記第１突出部および前記第２突出部に固定される固定部材をさらに備える
磁極片パネルユニット。

【請求項2】

前記固定部材は、前記軸部よりも大きな外径を有する頭部であって、前記第１突出部を前記第２突出部に押し当てる頭部をさらに含む締結部材である
請求項１に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項3】

前記頭部の少なくとも一部は、前記第１挿通穴に配置される
請求項２に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項4】

前記頭部とは反対側の前記軸部の端部は、前記第２挿通穴に配置される
請求項２または３に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項5】

前記締結部材は、前記軸部が前記第２挿通穴において締結されるネジである
請求項２または３に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項6】

前記ネジは、前記頭部の外径が、前記第２突出部に近づくほど短くなるテーパネジであり、
前記第１突出部は、前記第１挿通穴を規定する第１開口部を有し、
前記第１開口部は、前記第２突出部に近づくほど内径が小さくなるテーパ内周面であって、前記頭部が押し当たるテーパ内周面を有する
請求項５に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項7】

前記第２突出部は、前記第１突出部とは反対側から前記第２挿通穴を閉塞する閉塞壁部を有する
請求項５に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項8】

前記軸方向において、各々の前記非磁性体は各々の前記磁極片よりも長く、
前記第１磁極片パネルは、前記第１周端部の少なくとも一部を構成する第１非磁性体であって、特定の前記非磁性体の一部を構成する第１非磁性体を含み、
前記第２磁極片パネルは、前記第２周端部の少なくとも一部を構成する第２非磁性体であって、前記特定の非磁性体の他部を構成する第２非磁性体を含む
請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項9】

前記軸部は、
前記第１挿通穴に挿通される円筒状の第１軸部と、
前記第１軸部に一部が収容されると共に、前記第２挿通穴を貫通するように設けられる第２軸部と
を有し、
前記固定部材は、
前記第１軸部の外周部に螺合する一対の第１ナットであって、前記第１突出部を前記径方向において挟み込む一対の第１ナットと、
前記第２軸部の外周部に螺合する一対の第２ナットであって、前記第２突出部を前記径方向において挟み込む一対の第２ナットと、
と、をさらに含む
請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項10】

前記固定部材は、
前記第１軸部に収容されるスプリングであって、前記第１軸部が前記第２軸部から突出する方向へ前記第１軸部を付勢するスプリングと、
前記第１軸部に充填されると共に、前記第２軸部の直線移動に制動力を付与するための制動油と、をさらに含む
請求項９に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項11】

前記一対の第１ナットのうちで、前記第２突出部から離れた前記第１ナットの少なくとも一部は、前記第１挿通穴に配置される
請求項９に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項12】

前記第１周端部と前記第２周端部とによって挟み込まれており、少なくとも弾性を有するシート材をさらに備える
請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項13】

前記シート材は、前記弾性および粘性を有する粘弾性ゴムシートである
請求項１２に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項14】

前記シート材は、前記第１突出部と前記第２本体部との間、または、前記第２突出部と前記第１本体部との間の少なくとも一方に配置され、前記径方向に延在する径方向延在部を含む
請求項１２に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項15】

前記シート材は、前記第１突出部と前記第２突出部の間に配置され、前記周方向に延在する周方向延在部を含む
請求項１２に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項16】

前記周方向延在部には、前記固定部材の前記軸部が挿通される孔が形成される
請求項１５に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項17】

前記第１磁極片パネルを挟んで前記第２磁極片パネルとは反対側に配置される第３磁極片パネルであって、前記周方向の一方側の端部である第３周端部を含む第３磁極片パネルをさらに備え、
前記第３周端部は、
前記軸方向に延在する第３本体部と、
前記第３本体部よりも前記周方向の前記一方側に突出する第３突出部と、を有し、
前記第１磁極片パネルは、前記第１周端部とは反対側の第１規定周端部をさらに含み、
前記第１規定周端部は、
前記軸方向に延在する第１規定本体部と、
前記第１規定本体部よりも前記周方向の前記他方側に突出すると共に、前記第３突出部と前記径方向に並ぶ第１規定突出部と、を有し、
前記第１突出部は、前記第２突出部よりも前記径方向の外側に位置し、
前記第１規定突出部は、前記第３突出部よりも前記径方向の外側に位置する
請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁極片パネルユニット。

【請求項18】

請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁極片パネルユニットと、
前記磁極片パネルユニットの前記軸方向における一端部と、磁気ギヤ電気機械の回転軸とに連結される第１連結部と、
前記磁極片パネルユニットの前記軸方向における他端部と、前記回転軸とに連結される第２連結部と、
を備える磁極片回転子。

【請求項19】

請求項１８に記載の磁極片回転子と、
前記磁極片パネルユニットに対して前記径方向の内側または外側で前記周方向に並ぶ複数のロータ磁石を含む回転子と、
前記磁極片パネルユニットを挟んで前記複数のロータ磁石とは反対側において前記周方向に並ぶ複数のステータ磁石を含む固定子と、
を備える磁気ギヤ電気機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、磁極片パネルユニット、磁極片回転子、および、磁気ギヤ電気機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、磁気ギヤ電気機械の磁極片回転子に組み込まれる磁極片パネルユニットが知られている。磁極片パネルユニットは周方向に並ぶ複数の磁極片パネルによって構成されており、各磁極片パネルは、周方向に沿って交互に配置される複数の磁極片と複数の非磁性体とを含む（例えば、特許文献１の図１９を参照）。各々の磁極片は、磁束を変調する機能を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２１／１４９７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

磁束の変調時に発生する電磁気的な力、または、磁極片回転子の回転時に発生する遠心力といった径方向を向く種々の力が磁極片パネルに作用する。これらの力の少なくとも１つが磁極片パネルの励振力となり、磁極片パネルの振動が誘発されて、磁極片パネルユニットが破損するおそれがある。一例を挙げると、磁気ギヤの駆動時に磁極片パネルユニットが共振し、互いに隣り合う磁極片パネルの間で破損が生じる虞がある。

【0005】

本開示の目的は、防振機能を向上させた磁極片パネルユニット、磁極片回転子、および、磁気ギヤ電気機械を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の少なくとも一実施形態に係る磁極片パネルユニットは、
軸線を基準とした周方向に沿って交互に配置される複数の磁極片および複数の非磁性体を含む磁極片パネルを複数備える磁極片パネルユニットであって、
前記周方向の一方側の端部である第１周端部を含む第１磁極片パネルと、
前記第１磁極片パネルと前記周方向に隣接する第２磁極片パネルであって、前記周方向の他方側の端部である第２周端部を含む第２磁極片パネルと、
を備え、
前記第１周端部は、
軸方向に延在する第１本体部と、
前記第１本体部よりも前記周方向の前記一方側に突出する第１突出部と、を有し、
前記第２周端部は、
前記軸方向に延在する第２本体部と、
前記第２本体部よりも前記周方向の前記他方側に突出すると共に、前記第１突出部と径方向に並ぶ第２突出部と、を有し、
前記第１突出部に形成される第１挿通穴と前記第２突出部に形成される第２挿通穴とに挿通される軸部を含み、前記第１突出部および前記第２突出部に固定される固定部材をさらに備える。

【0007】

本開示の少なくとも一実施形態に係る磁極片パネルユニットは、
上記磁極片パネルユニットと、
前記磁極片パネルユニットの前記軸方向における一端部と、磁気ギヤ電気機械の回転軸とに連結される第１連結部と、
前記磁極片パネルユニットの前記軸方向における他端部と、前記回転軸とに連結される第２連結部と
を備える。

【0008】

本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギヤ電気機械は、
上記磁極片回転子と、
前記磁極片パネルユニットに対して前記径方向の内側または外側で前記周方向に並ぶ複数のロータ磁石を含む回転子と、
前記磁極片パネルユニットを挟んで前記複数のロータ磁石とは反対側において前記周方向に並ぶ複数のステータ磁石を含む固定子と
を備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、防振機能を向上させた磁極片パネルユニット、磁極片回転子、および、磁気ギヤ電気機械を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係る磁気ギヤ電気機械の概略図である。

【図2】一実施形態に係る磁極片回転子の概略図である。

【図3】一実施形態に係る磁極片パネルユニットを示す概略図である。

【図4】一実施形態に係る磁極片パネルユニットの断面を示す概略図である。

【図5】幾つかの実施形態に係る磁極片パネルユニットの概略図である。

【図6A】第１の実施形態に係る固定部材の概略図である（第１の例示）。

【図6B】第１の実施形態に係る固定部材の概略図である（第２の例示）。

【図7】第２の実施形態に係る固定部材の概略図である。

【図8】一実施形態に係る磁極片パネルユニットの組立方法を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、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、一の構成要素を「備える」、「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。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

【0012】

＜１．磁気ギヤ電気機械１の概要＞
図１は、本開示の一実施形態に係る磁気ギヤ電気機械１の概略図である。磁気ギヤ電気機械１は外部回転機器７に連結される回転軸５を備えている。以下の説明において、「周方向」は回転軸５の軸線Ｓを基準とした周方向であり、「軸方向」は軸線Ｓの軸方向であり、「径方向」は軸線Ｓを基準とした径方向である。「径方向の内側」は軸線Ｓ側に近づく方向側を示し、「径方向の外側」は軸線Ｓから遠ざかる方向側を示す。なお、軸線Ｓは、後述する磁極片パネルユニット５０の軸線でもある。

【0013】

磁気ギヤ電気機械１は、回転軸５を回転可能に支持するハウジング９と、ハウジング９の内側で回転軸５に連結される磁極片回転子３０とを備える。磁極片回転子３０は、軸線Ｓに沿って延在する円筒の磁極片パネルユニット５０と、軸方向における磁極片パネルユニット５０の一端部５１と回転軸５とに連結される第１連結部３１と、軸方向における磁極片パネルユニット５０の他端部５２と回転軸５とに連結される第２連結部３２とを含む。磁極片パネルユニット５０は、周方向に沿って交互に配置される複数の磁極片５５と複数の非磁性体５３（図２参照）を有する。図１の例では、第１連結部３１と第２連結部３２はいずれも回転軸５に固定されており、磁極片回転子３０は回転軸５と一体的に回転するように構成される（他の構成例については後述する）。

【0014】

磁気ギヤ電気機械１は、回転子１５をさらに備える。回転子１５は、磁極片パネルユニット５０よりも径方向の内側で周方向に並ぶ複数のロータ磁石１９と、ロータ磁石１９を支持するロータコア１６とを有する。図１の例では、ロータコア１６は回転軸５に対してベアリングを介して連結されており、回転子１５は、回転軸５に対して相対的に回転するようになっている。回転子１５は、エアギャップＧ１を間にして磁極片パネルユニット５０と径方向に対向する。図１の例では、複数のロータ磁石１９がロータコア１６の表面に設けられる表面磁石型（ＳＰＭ；Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）の構成が採用されるが、複数のロータ磁石１９がロータコア１６の内側に配置される埋込磁石型（ＩＰＭ；Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）の構成が採用されてもよい。

【0015】

磁気ギヤ電気機械１は、ハウジング９によって支持される固定子２０を備える。固定子２０は、磁極片パネルユニット５０を挟んで複数のロータ磁石１９とは反対側で周方向に並ぶ複数のステータ磁石２９と、ステータ磁石２９を支持するステータコア２５と、ステータコア２５に巻かれたステータコイル２７とを含む。ステータコイル２７は、電力系統６に電気的に接続される。固定子２０は、エアギャップＧ２を間にして磁極片パネルユニット５０と径方向に対向する。図１の例では、複数のステータ磁石２９がステータコア２５の表面に設けられるＳＰＭ型の構成が採用されるが、ステータ磁石２９がステータコア２５の内部に配置されるＩＰＭ型の構成が採用されてもよい。

【0016】

本開示の必須の構成要素ではないが、磁気ギヤ電気機械１は、冷却風を送るためのファン３を備える。一例として、ファン３はハウジング９の内部で回転軸５に固定されており、ファン３の回転によって冷却空気がハウジング９の内部で循環するようになっている。冷却空気の流路には、軸方向に延在するエアギャップＧ１，Ｇ２が含まれる。なお、ステータコア２５を軸方向に貫通する孔（図示外）、または、ロータコア１６を軸方向に貫通する孔（図示外）などが追加的に設けられてもよく、これらの孔が冷却空気の流路として利用されてもよい。さらに、ステータコア２５よりも径方向の外側において、軸方向に延在する冷却空気の流路がハウジング９の構成要素として追加的に設けられてもよい。

【0017】

一実施形態に係る磁気ギヤ電気機械１は、電力系統６から電力の供給を受けて外部回転機器７を駆動する磁気ギヤモータである。動作原理は以下の通りである。ステータコイル２７の通電によって発生する回転磁界によって、回転子１５が回転する。複数のロータ磁石１９および複数のステータ磁石２９に対する磁極片パネルユニット５０の相対的な位置関係が変化し、回転子１５と固定子２０の間の磁束が複数の磁極片５５によって変調されて、磁極片回転子３０が回転する。磁極片回転子３０と共に回転する回転軸５から外部回転機器７にトルクが伝達されて、外部回転機器７は駆動される。

【0018】

他の実施形態に係る磁気ギヤ電気機械１は、磁気ギヤ発電機である。この場合、外部回転機器７が回転軸５を駆動することで、磁極片回転子３０が回転軸５と共に回転する。複数のロータ磁石１９および複数のステータ磁石２９に対する相対的な位置関係が変化し、回転子１５が回転する。磁極片回転子３０と回転子１５の回転に伴って起こる電磁誘導によってステータコイル２７に電流が発生し、電力系統６に電力が供給される。

【0019】

なお、磁極片５５の磁極数をＮＬ、ロータ磁石１９における磁極の対の数（極対数）をＮＨ、ステータ磁石２９における磁極の対の数（極対数）をＮＳとした場合、ＮＬ＝ＮＨ＋ＮＳが成立する。この関係式が成立する場合、磁極片回転子３０に対する回転子１５の回転数の比は、ＮＬ／ＮＨで表される。本例では、ＮＬ／ＮＨが１よりも大きく、回転子１５は高速ロータとして機能し、磁極片回転子３０は低速ロータとして機能する。なお、磁極片５５の磁極数ＮＬは、ステータ磁石２９の極対数ＮＳよりも少ない。

【0020】

磁気ギヤ電気機械１が駆動するとき、ファン３が回転軸５と共に回転することで、冷却風がエアギャップＧ１，Ｇ２を流れる。冷却風が流れることで、磁極片パネルユニット５０、回転子１５、固定子２０、または、ハウジング９の内部に設けられる各種のベアリングが冷却される。図１の拡大図で示す矢印Ａ１，Ａ２は、エアギャップＧ１，Ｇ２での冷却風の流れ方向を例示している。

【0021】

本開示の磁気ギヤ電気機械１は上記実施形態に限定されない。磁極片回転子３０の第１連結部３１および第２連結部３２は、それぞれ、回転軸５に対して一対のベアリングを介して連結されてもよい。この場合、ロータコア１６が回転軸５に固定され、回転子１５が回転軸５と一体的に回転するように構成される。さらに、第１連結部３１または第２連結部３２のいずれか一方のみが回転軸５に連結され、いずれか他方の連結部は外部回転機器７を構成する図示外の動力伝達軸に連結されてもよい（動力伝達軸は回転軸５とトルク伝達をするように構成される）。また、ファン３が回転軸５に固定されることに本開示は限定されない。詳細な図示は省略するが、例えば、出力軸にファン３が固定されるモータがハウジング９の外周面に固定されてもよい。この場合、ハウジング９の内部と外部とを連通する連通口を経由して、ファン３から送られる冷却風がハウジング９の内部に進入してもよい。

【0022】

さらに、磁極片回転子３０は、磁極片パネルユニット５０に対して径方向の外側に配置されてもよく、この場合、固定子２０は磁極片パネルユニット５０に対して径方向の内側に配置される。但し、以下の説明では、回転子１５が磁極片パネルユニット５０の径方向の内側に配置され、固定子２０が磁極片パネルユニット５０の径方向の外側に配置される実施形態を説明する。

【0023】

＜２．磁極片回転子３０の構成の詳細＞
図２は、本開示の一実施形態に係る磁極片回転子３０の概略図である。図３は、本開示の一実施形態に係る磁極片パネルユニット５０の概略図である。磁極片回転子３０は、軸線Ｓを中心として回転するように構成される。

【0024】

図２に示すように、第１連結部３１は、周方向に延在するリング部３７と、回転軸５（図１参照）に連結される軸連結部３８と、リング部３７から軸連結部３８に向かって径方向の内側に延在する延在部３９とを有する。第２連結部３２は第１連結部３１と軸方向に対称な形状を呈する。即ち、第２連結部３２も、リング部３７、軸連結部３８、および、延在部３９を有する。

【0025】

上述したように、磁極片パネルユニット５０は、周方向に沿って交互に配置される複数の磁極片５５と複数の非磁性体５３とを含む。各磁極片５５と各非磁性体５３はいずれも軸方向に延在している。各非磁性体５３は各磁極片５５よりも軸方向において長い。非磁性体５３は、繊維強化複合材料（ＦＲＰ；Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）によって形成される。ＦＲＰは、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ；Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、または、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ；Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）などであってもよい。各磁極片５５は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板によって形成されてもよいし、軸方向に延在する複数の圧粉磁心によって形成されてもよいし、または、電磁鋼板と圧粉磁心の組み合わせによって形成されてもよい。

【0026】

本開示の必須の構成要素ではないが、磁極片パネルユニット５０は、複数の絶縁体５４をさらに有する。各絶縁体５４は、各磁極片５５の軸方向における端部に連結されている。磁極片５５と、当該磁極片５５の軸方向の両側に配置される一対の絶縁体５４とは、磁極片長尺ユニットを形成する。磁極片長尺ユニットは、非磁性体５３と略同じ軸方向長さを有する。そして、交互に配置される複数の磁極片長尺ユニットと複数の非磁性体５３とによって、周方向に延在するリングユニットが形成される。リングユニットは磁極片パネルユニット５０の本体部に相当する。そして、このリングユニットの軸方向の両端部に、一対のエンドリング５６がそれぞれ連結している。図２の例では、一対のエンドリング５６がそれぞれ、磁極片パネルユニット５０の軸方向における一端部５１及び他端部５２を構成する。一対のエンドリング５６はそれぞれ、一対のリング部３７に連結される。
なお、一対のエンドリング５６は、本開示の必須の構成要素ではない。例えば、上述のリングユニットの軸方向の両端部がそれぞれ、一対のリング部３７に連結されていてもよい。

【0027】

図３は、本開示の一実施形態に係る磁極片パネルユニット５０の一部を示す概略図である。上記構成を有する磁極片パネルユニット５０は、周方向に並ぶ複数の磁極片パネル６０を備える（図８も併せて参照）。各磁極片パネル６０は周方向に延在する湾曲パネルである。周方向に隣り合う２つの磁極片パネル６０が後述の固定部材１２０により接合されることで、リング状の磁極片パネルユニット５０は形成される。上述した複数の磁極片５５、複数の非磁性体５３、および、複数の絶縁体５４は、各々の磁極片パネル６０に組み込まれている。さらに、上述した一対のエンドリング５６の各々は、周方向に並ぶ複数のエンドプレート５９によって構成されている。そして、一対のエンドプレート５９が各々の磁極片パネル６０の軸方向における両端部を構成している。なお、エンドプレート５９は、周方向に延在すると共に軸方向に厚さを有するプレートである。

【0028】

図３では、周方向に隣接する２つの磁極片パネル６０をそれぞれ、第１磁極片パネル６１および第２磁極片パネル６２として図示している。第１磁極片パネル６１は、周方向の一方側の端部である第１周端部７１を含み、第２磁極片パネル６２は、周方向の他方側の端部である第２周端部７２を含む。一例として、第１周端部７１は、１つの非磁性体５３と一対のエンドプレート５９とによって構成され、第２周端部７２は、１つの非磁性体５３と一対のエンドプレート５９とによって構成される。

【0029】

本実施形態では、複数の非磁性体５３のいずれか１つが、第１非磁性体５３Ａと第２非磁性体５３Ｂとによって構成され、第１非磁性体５３Ａおよび第２非磁性体５３Ｂがそれぞれ、第１周端部７１および第２周端部７２に組み込まれている。換言すると、特定の非磁性体５３が第１非磁性体５３Ａと第２非磁性体５３Ｂによって構成されており、第１非磁性体５３Ａは第１周端部７１の少なくとも一部を構成し、第２非磁性体５３Ｂは第２周端部７２の少なくとも一部を構成する。さらに本実施形態では、第１周端部７１および第２周端部７２は各々、エンドプレート５９の周方向における端部も組み込まれている。

【0030】

＜３．第１磁極片パネル６１と第２磁極片パネル６２の接合構造の概要＞
図４は、本開示の一実施形態に係る磁極片パネルユニット５０の断面を示す概略図である。第１磁極片パネル６１の第１周端部７１は、軸方向に延在する第１本体部８１と、第１本体部８１よりも軸方向の一方側に突出する第１突出部９１とを有する。第１突出部９１は、周方向の一方側における第１本体部８１の端面である第１端面８５から突出する。径方向において第１本体部８１は第１突出部９１よりも短い。第１突出部９１は、周方向における一方側の端面である先端面９６を有する。

【0031】

第２磁極片パネル６２の第２周端部７２は、軸方向に延在する第２本体部８２と、第２本体部８２よりも周方向の他方側に突出する第２突出部９２とを有する。第２突出部９２は、周方向の他方側における第２本体部８２の端面である第２端面８４から突出する。第２突出部９２は、周方向における他方側の端面である先端面９４を有する。第２本体部８２の第２端面８４は、第１突出部９１の先端面９６と径方向において重複しており、第２突出部９２の先端面９４は第１本体部８１の第１端面８５と径方向において重複している。

【0032】

第２突出部９２は第１突出部９１と径方向に並ぶ。換言すると、第１突出部９１と第２突出部９２は周方向において互いに重複している。そして、第１突出部９１には第１挿通穴１０１が形成され、第２突出部９２には第２挿通穴１０２が形成される。第１挿通穴１０１は第１突出部９１を径方向に貫通する貫通穴である。第２挿通穴１０２は、第２突出部９２を貫通する貫通穴であってもよいし、径方向における一方側が閉塞された穴であってもよい（図４の例では、第２挿通穴１０２は貫通穴である。）。第１挿通穴１０１と第２挿通穴１０２は周方向において重なるように配置される。また、第１挿通穴１０１の個数と第２挿通穴１０２の個数は同じである。

【0033】

図３の例では、第１挿通穴１０１が非磁性体５３（第１非磁性体５３Ａ）のみに形成されているが、第１非磁性体５３Ａとエンドプレート５９の双方に形成されていてもよい。同様に、第２挿通穴１０２は非磁性体５３（第２非磁性体５３Ｂ）のみに形成されていてもよいし、第２非磁性体５３Ｂとエンドプレート５９との双方に形成されていてもよい。また、図３の例では、複数の第１挿通穴１０１は直線状に配置されているが、軸方向に沿ってジグザグ状に配置されてもよい（第２挿通穴１０２の配置も同様である）。

【0034】

図４に戻り、磁極片パネルユニット５０は、第１突出部９１を第２突出部９２に固定する固定部材１２０をさらに備える。固定部材１２０は、軸方向に延在する軸部１２５を含み、この軸部１２５が第１挿通穴１０１と第２挿通穴１０２とに挿通されている。固定部材１２０は、締結部材であってもよいし（図６Ａ、図６Ｂ参照）、ダッシュポット（図７参照）であってもよいし、カシメピンであってもよい。固定部材１２０の具体的な構造は後述する。

【0035】

磁極片５５において発生する径方向を向く電磁力は、磁極片パネルユニット５０において径方向を向く励振力となる。また、磁極片回転子３０の回転に伴い発生する遠心力も、上記の励振力となる。この点、上記構成によれば、第１挿通穴１０１と第２挿通穴１０２に挿通される軸部１２５を含む固定部材１２０が第１突出部９１および第２突出部９２に固定される。これにより、磁極片パネルユニット５０に励振力が作用する場合であっても、磁極片パネルユニット５０の撓みを抑制できる。よって、防振機能を向上させた磁極片パネルユニット５０、磁極片回転子３０、および、磁気ギヤ電気機械１が実現される。また、上記の電磁力に起因する励振力が有する周波数成分と、磁極片パネルユニット５０の固有振動数とを異ならせることができ、磁気ギヤ電気機械１は磁極片パネルユニット５０の共振を回避することができる。

【0036】

なお、本開示は、図４で示す実施形態に限定されない。図４では、第１突出部９１が第２突出部９２に対して径方向の外側に配置されるが、これに代えて、第１突出部９１が第２突出部９２に対して径方向の内側に配置されてもよい。また、非磁性体５３に代えて磁極片５５が第１周端部７１および第２周端部７２を構成してもよい。いずれの実施形態においても、防振機能を向上させた磁極片パネルユニット５０、磁極片回転子３０、および、磁気ギヤ電気機械１が実現される。

【0037】

また、軸方向において非磁性体５３が各々の磁極片５５よりも長い実施形態においては、非磁性体５３は径方向において磁極片５５よりも撓みやすい。この点、第１非磁性体５３Ａが第１周端部７１の一部を構成し、第２非磁性体５３Ｂが第２周端部７２の一部を構成する実施形態によれば、第１非磁性体５３Ａが第２非磁性体５３Ｂに固定部材１２０によって接合されるので、非磁性体５３の径方向における剛性を高めることができ、磁極片パネルユニット５０の防振機能を向上させることができる。
なお、磁極片パネルユニット５０は、一対のエンドリング５６を含まなくてもよい。この場合、第１非磁性体５３Ａが第１周端部７１の全部を構成し、第２非磁性体５３Ｂが第２周端部７２の全部を構成してもよい。この場合であっても、上記利点は得られる。

【0038】

＜４．磁極片パネルユニット５０の追加的な構成要素＞
図５は、幾つかの実施形態に係る磁極片パネルユニット１５０（５０）の概略図である。磁極片パネルユニット１５０（５０）は、少なくとも弾性を有するシート材１７０をさらに備える。本例のシート材１７０は、弾性に加えて粘性を有する粘弾性ゴムシートである。

【0039】

シート材１７０は、第１周端部７１と第２周端部７２とによって挟み込まれている。具体的な一例として、シート材１７０は、径方向に延在する径方向延在部１７２と、周方向に延在する周方向延在部１７５を含む。本実施形態では、径方向延在部１７２と周方向延在部１７５が一体的に構成されている。

【0040】

径方向延在部１７２は、第１突出部９１と第２本体部８２との間に配置される第１径方向延在部１７２Ａと、第２突出部９２と第１本体部８１との間に配置される第２径方向延在部１７２Ｂを有する。第１径方向延在部１７２Ａは、第１突出部９１の先端面９６と第２本体部８２の第２端面８４とによって挟み込まれている。また、第２径方向延在部１７２Ｂは、第２突出部９２の先端面９４と第１本体部８１の第１端面８５とによって挟み込まれている。

【0041】

周方向延在部１７５は、第１突出部９１と第２突出部９２の間に配置される。より詳細には、周方向延在部１７５は、第１突出部９１の内側端面９９と、第２突出部９２の外側端面９８とによって挟み込まれている。同図の例では、周方向延在部１７５には、固定部材１２０の軸部１２５が挿通される孔１７９が形成されている。孔１７９は、第１挿通穴１０１および第２挿通穴１０２に径方向に並ぶように配置される。換言すると、孔１７９、第１挿通穴１０１、および、第２挿通穴１０２は周方向において互いに重複するように配置される。

【0042】

磁極片パネルユニット１５０（５０）がシート材１７０を備える実施形態によれば、第１周端部７１または第２周端部７２の少なくとも一方において径方向を向く力が励振力として発生した場合、弾性を有するシート材１７０が変形する。より詳細には、励振力がせん断力として作用する第１径方向延在部１７２Ａと第２径方向延在部１７２Ｂは径方向に変形する。また、励振力が圧縮力として作用する周方向延在部１７５は径方向に圧縮される。そして、励振力は、変形したシート材１７０において発生する復元力によって低減（相殺）されるので、磁極片パネルユニット５０の防振機能をさらに向上させることができる。

【0043】

なお、他の実施形態では、シート材１７０は、径方向延在部１７２を含み、かつ、周方向延在部１７５を含まなくてもよい。この場合、第１径方向延在部１７２Ａと第２径方向延在部１７２Ｂは互いに別体に構成されてもよい。また、径方向延在部１７２は、第１径方向延在部１７２Ａまたは第２径方向延在部１７２Ｂのいずれか一方のみしか有さなくてもよい。あるいは、シート材１７０は、径方向延在部１７２を含まず、周方向延在部１７５のみを含んでもよい。いずれの実施形態においても、変形するシート材１７０において発生する復元力によって、径方向を向く上述の力は低減されるので、磁極片パネルユニット５０の防振機能を向上させる利点は得られる。

【0044】

また、シート材１７０が粘弾性ゴムシートである実施形態によれば、第１周端部７１または第２周端部７２の少なくとも一方において径方向を向く力が励振力として突発的に発生した場合でも、粘弾性ゴムであるシート材１７０の変形によって、径方向を向く力を瞬時に低減させることができる。

【0045】

なお、シート材１７０は、径方向延在部１７２を含み、かつ、周方向延在部１７５を含まなくてもよい。この場合、第１径方向延在部１７２Ａと第２径方向延在部１７２Ｂは互いに別体に構成されてもよい。また、径方向延在部１７２は、第１径方向延在部１７２Ａまたは第２径方向延在部１７２Ｂのいずれか一方のみしか有さなくてもよい。いずれの実施形態においても、突発的に発生する励振力を瞬時に低減させることができる。

【0046】

また、シート材１７０が径方向延在部１７２を含む実施形態によれば、第１突出部９１と第２本体部８２の間、または、第２突出部９２と第１本体部８１の間において径方向を向く力が励振力として発生する場合でも、第１径方向延在部１７２Ａと第２径方向延在部１７２Ｂが変形することで、当該力を吸収することができる。なお、径方向延在部１７２が第１径方向延在部１７２Ａまたは第２径方向延在部１７２Ｂのいずれか一方のみを有していれば、上述の利点は得られる。

【0047】

また、シート材１７０が周方向延在部１７５を含む実施形態によれば、第１突出部９１と第２突出部９２の間において励振力が発生する場合でも、周方向延在部１７５が径方向に変形することで、当該力を吸収できる。

【0048】

また、周方向延在部１７５に、固定部材１２０の軸部１２５が挿通される孔１７９が形成される実施形態によれば、周方向延在部１７５を軸部１２５の周囲にも配置することが可能になり、周方向延在部１７５が配置される領域を拡大できる。よって、磁極片パネルユニット１５０（５０）の防振機能を向上させることができる。

【0049】

＜５．第１の実施形態に係る固定部材１２０＞
図６Ａ，図６Ｂは、第１の実施形態に係る固定部材１２０Ａ，１２０Ｂ（１２０）の概略図である。固定部材１２０Ａは、磁極片パネルユニット５０Ａ（５０）の構成要素であり、固定部材１２０Ｂは、磁極片パネルユニット５０Ｂ（５０）の構成要素である。磁極片パネルユニット５０Ａ,５０Ｂには、第１突出部９１Ａ，９１Ｂ（９１）と、第２突出部９２Ａ，９２Ｂ（９２）が設けられている。第１突出部９１Ａ，９１Ｂには、第１挿通穴１０１Ａ，１０１Ｂ（１０１）が形成されており、第２突出部９２Ａ，９２Ｂには、第２挿通穴１０２Ａ，１０２Ｂ（１０２）が形成されている。図示される磁極片パネルユニット５０Ａ，５０Ｂは上述のシート材１７０を備えるが、シート材１７０は磁極片パネルユニット５０Ａ，５０Ｂの必須の構成要素ではない。

【0050】

固定部材１２０Ａ，１２０Ｂは、軸部１２５Ａ，１２５Ｂ（１２５）と、軸部１２５Ａ，１２５Ｂの一端部に連結する頭部１２８Ａ，１２８Ｂ（１２８）を有する締結部材である。頭部１２８の外径は軸部１２５の外径よりも大きい。頭部１２８Ａ，１２８Ｂ（１２８）は第１突出部９１Ａ，９１Ｂ（９１）を第２突出部９２Ａ，９２Ｂ（９２）に押し当てている。上記構成によれば、頭部１２８の押し当てによって、第１突出部９１を第２突出部９２に強固に固定できる。磁極片パネルユニット５０の剛性を向上させることができるので、磁極片パネルユニット５０の防振機能は向上する。

【0051】

幾つかの実施形態では、頭部１２８Ａ，１２８Ｂ（１２８）の少なくとも一部は、第１挿通穴１０１Ａ，１０１Ｂ（１０１）に配置される。
図６Ａの例では、頭部１２８Ａの全部位が第１挿通穴１０１Ａに配置されている。換言すると、頭部１２８Ａは、径方向の外側へ第１突出部９１Ａから突出してはない。他方で図６Ｂの例では、頭部１２８Ｂの一部のみが第２挿通穴１０２Ｂに配置されており、頭部１２８Ｂの他の部位は、径方向の外側へ第１突出部９１Ｂから突出している。

【0052】

上記構成によれば、磁極片パネルユニット５０Ａ，５０Ｂの回転時に頭部１２８Ａ，１２８Ｂが回転抵抗となるのを抑制できる。また、磁気ギヤ電気機械１の稼働時において、磁極片パネルユニット５０Ａ，５０Ｂの周囲における冷却風の流れを頭部１２８Ａ，１２８Ｂが遮るのを抑制でき、磁極片パネルユニット５０Ａ，５０Ｂの温度上昇を抑制できる。また一般に、磁気ギヤ電気機械１におけるエアギャップＧ１，Ｇ２（図１参照）の径方向長さは、例えば数ｍｍ以下あるいは１ｍｍ以下といった非常に短い長さである。この点、頭部１２８Ａ，１２８Ｂの少なくとも一部が第１挿通穴１０１Ａ，１０１Ｂに配置されることで、頭部１２８Ａ，１２８ＢがエアギャップＧ２に突き出ることが抑制される。結果、頭部１２８Ａ，１２８Ｂが、固定子２０といった磁気ギヤ電気機械１の他の構成要素に接触することを回避することができる。

【0053】

図６Ａで示されるように、幾つかの実施形態では、頭部１２８Ａとは反対側の軸部１２５Ａの端部１２６は、第２挿通穴１０２Ａに配置されている。換言すると、軸部１２５Ａは、第１突出部９１Ａとは反対側に向かって第２突出部９２Ａから突出してはいない。端部１２６の全部位は第２挿通穴１０２Ａに配置されている。さらに、図６Ａで例示される第２突出部９２Ａは、第１突出部９１Ａとは反対側から第２挿通穴１０２Ａを閉塞する閉塞壁部９５を有する。閉塞壁部９５は第２挿通穴１０２Ａを完全に閉塞しており、第２挿通穴１０２Ａは第１突出部９１Ａ側のみに向けて開口している。同図で例示される閉塞壁部９５は、軸部１２５Ａの端部１２６よりも径方向の内側に位置し、端部１２６と径方向に対向する。

【0054】

上記構成によれば、磁極片パネルユニット５０Ａの回転時に軸部１２５Ａが回転抵抗となるのを抑制できる。また、閉塞壁部９５が設けられることで、第２挿通穴１０２Ａに空気が入り込むことが抑制されるので、回転抵抗の抑制効果を高めることができる。さらに、磁気ギヤ電気機械１の稼働時において、磁極片パネルユニット５０Ａの周囲における冷却風の流れを軸部１２５Ａが遮るのを抑制できる。そして、閉塞壁部９５が設けられることで冷却風が第２挿通穴１０２Ａに進入することが抑制されるので、冷却風の流れをよりスムーズにできる。以上より、磁極片パネルユニット５０Ａの回転抵抗を抑制できると共に、磁極片パネルユニット５０Ａの温度上昇を抑制できる。なお、本稿の「空気」は「冷却風」を含む概念である。
また、軸部１２５ＡがエアギャップＧ１（図１参照）に突出しないので、軸部１２５Ａが、回転子１５といった磁気ギヤ電気機械１の他の構成要素に接触することを回避することも可能になる。

【0055】

図６Ａで示される締結部材としての固定部材１２０Ａは、軸部１２５Ａが第２挿通穴１０２Ａに締結されるネジである。即ち、軸部１２５Ａは第１挿通穴１０１Ａにすきまバメ状態で嵌ると共に、第２挿通穴１０２Ａを規定する内周面に形成されたメネジに軸部１２５Ａに形成されるオネジが螺合している。他方で、図６Ｂで示される締結部材としての固定部材１２０Ｂでは、軸部１２５Ｂに螺合するナット１２９を有するボルト締結構造が採用される。即ち、固定部材１２０Ｂは、軸部１２５Ｂおよび頭部１２８Ｂからなるボルトと、軸部１２５Ｂに螺合するナット１２９とを有する。

【0056】

固定部材１２０Ａが螺子である実施形態によれば、締結部材がボルトおよびナットである場合に比べて、締結部材としての固定部材１２０Ａの部品点数を低減でき、磁極片パネルユニット５０の構成を簡素化できる。

【0057】

図６Ａで示されるネジとしての固定部材１２０Ａはテーパネジである。より詳細には、頭部１２８Ａは、外径が第２突出部９２に近づくほど短くなる締結テーパ面１２７を有する。そして、第１突出部９１Ａは第１挿通穴１０１Ａを規定する第１開口部６５を有し、第１開口部６５は、テーパ内周面６６とストレート内周面６７を有する。テーパ内周面６６は、第２突出部９２Ａに近づくほど内径が小さくなるように構成されており、ストレート内周面６７は、テーパ内周面６６の一端から径方向の内側へ直線状に延在する。頭部１２８Ａのテーパ内周面６６は締結テーパ面１２７に押し当たっており、軸部１２５Ａの一部はストレート内周面６７の内側に配置されている。

【0058】

上記構成によれば、頭部１２８Ａの締結テーパ面１２７がテーパ内周面６６に押し当たることによって生じる力の一部は、第１突出部９１Ａを第２本体部８２に押し当てる力として機能する（矢印Ｔ，Ｒ参照）。これにより、第１周端部７１と第２周端部７２はより強固に固定され、磁極片パネルユニット５０の剛性をさらに向上させることができる。
さらに、第１突出部９１Ａと第２本体部８２との間にシート材１７０が介在する実施形態においては、第１突出部９１Ａがシート材１７０の径方向延在部１７２に押し当てられ、径方向延在部１７２が第１突出部９１Ａと第２本体部８２に密着することができ、シート材１７０の防振機能を十分に発揮させることができる。

【0059】

＜６．第２の実施形態に係る固定部材１２０＞
図７は、第２の実施形態に係る固定部材１２０Ｃ（１２０）の概略図である。固定部材１２０Ｃは、磁極片パネルユニット５０Ｃ（５０）の構成要素である。磁極片パネルユニット５０Ｃには、第１突出部９１Ｃ（９１）と第２突出部９２Ｃ（９２）とが設けられている。第１突出部９１Ｃには第１挿通穴１０１Ｃ（１０１）が形成されており、第２突出部９２Ｃには第２挿通穴１０２Ｃ（１０２）が形成されている。図示される磁極片パネルユニット５０Ｃは上述のシート材１７０を備えるが、シート材１７０は磁極片パネルユニット５０Ｃの必須の構成要素ではない。

【0060】

固定部材１２０Ｃは軸部１２５Ｃ（１２５）を含み、軸部１２５Ｃは複数の部品によって構成される。より具体的には、軸部１２５Ｃは、第１挿通穴１０１Ｃに挿通される円筒状の第１軸部２５１と、第２挿通穴１０２Ｃに挿通される第２軸部２５２とを有する。第２軸部２５２の一部は第１軸部２５１に収容されており、第２軸部２５２の他部は第１軸部２５１から径方向の内側へ突出している。また、第２軸部２５２は、第１軸部２５１に対して相対的に直線移動可能な状態で第１軸部２５１によって支持されている。

【0061】

固定部材１２０Ｃは、第１軸部２５１の外周部２５１Ａに螺合する一対の第１ナット２１１と、第２軸部２５２の外周部２５２Ａに螺合する第２ナット２２２とをさらに含む。一対の第１ナット２１１は第１突出部９１Ｃを径方向において挟み込み、第２ナット２２２は第２突出部９２Ｃを径方向において挟み込む。これにより、固定部材１２０は、第１突出部９１Ｃと第２突出部９２Ｃとに固定される。第１軸部２５１は第１突出部９１Ｃと共に径方向に変位可能であり、第２軸部２５２は第２突出部９２Ｃと共に径方向に変位可能である。

【0062】

幾つかの実施形態では、固定部材１２０Ｃはダッシュポットである。より具体的には、固定部材１２０Ｃは、円筒状の第１軸部２５１に収容されるスプリング２０３と、第１軸部２５１に充填される制動油２０５をさらに含む。

【0063】

スプリング２０３は、第２軸部２５２が第１軸部２５１から突出する方向へ第２軸部２５２を付勢する。図７の例では、第２軸部２５２はスプリング２０３によって径方向の内側へ付勢される。制動油２０５は、第２軸部２５２の直線移動に制動力を付与するようになっている。即ち、第２軸部２５２が直線移動する場合において、第２軸部２５２の移動する方向とは反対を向く制動力を制動油２０５は第２軸部２５２に付与するようになっている。

【0064】

径方向を向く力が励振力として発生することによって第１周端部７１と第２周端部７２とが径方向において互いに相対的に移動する場合、第２軸部２５２が第１軸部２５１に対して相対的に直線移動する。これにより、第１周端部７１または第２周端部７２の少なくとも一方における励振力を固定部材１２０Ｃは吸収することができる。

【0065】

上記構成によれば、第１周端部７１または第２周端部７２の少なくとも一方に励振力が作用する場合でも、当該力は、第２軸部２５２が第１軸部２５１に対して相対的に直線移動することで固定部材１２０Ｃに吸収される。これにより、磁極片パネルユニット５０の防振機能をさらに向上させることができる。
なお、固定部材１２０Ｃは、ダッシュポットであることに限定されない。固定部材１２０Ｃは、スプリング２０３および制動油２０５を含まなくてもよく、代わりに、第１軸部２５１の内部には空気などの気体が密閉されていてもよい。この場合でも、第１突出部９１Ｃと第２突出部９２Ｃが互いに近づく方向に変位する場合に、第２軸部２５２は第１軸部２５１に進入する方向へ直線移動し、固定部材１２０Ｃは第２軸部２５２の直線移動を抑える。従って、第１突出部９１Ｃまたは第２突出部９２Ｃの少なくとも一方において発生する励振力を吸収することができる。

【0066】

また、スプリング２０３と制動油２０５が第１軸部２５１に収容される実施形態によれば、第２軸部２５２が第１軸部２５１に対して相対的に直線移動する場合、スプリング２０３は弾性変形し、制動油２０５は第２軸部２５２に制動力を付与する。これにより、第２軸部２５２の直線移動を抑えることができ、磁極片パネルユニット５０の防振機能を向上させることができる。

【0067】

第１突出部９１Ｃは径方向における両端面である外側端面９１１と内側端面９１２を有する。外側端面９１１と内側端面９１２にはそれぞれ、窪み９１５が形成されている。一対の窪み９１５にはそれぞれ、一対の第１ナット２１１が配置されている。各々の窪み９１５の内側に形成される空間は、第１挿通穴１０１Ｃの一部を構成する。図示される実施形態では、径方向の外側にある第１ナット２１１は、外側端面９１１に形成された窪み９１５に配置されている。つまり、当該第１ナット２１１の少なくとも一部は、第１挿通穴１０１Ｃに配置される。なお、第１ナット２１１の全部位が第１挿通穴１０１Ｃに配置されることが好ましい。

【0068】

上記構成によれば、径方向の外側にある第１ナット２１１が磁極片パネルユニット５０Ｃの回転時に回転抵抗となるのを抑制できる。また、磁気ギヤ電気機械１の稼働時において、磁極片パネルユニット５０Ｃの周囲における冷却風の流れを当該第１ナット２１１が遮るのを抑制でき、磁極片パネルユニット５０Ｃの温度上昇を抑制できる。また、第１ナット２１１が磁極片パネル６０から径方向の外側に突出するのを抑制できるので、第１ナット２１１が固定子２０といった磁気ギヤ電気機械１の他の構成要素に接触することを回避することができる。

【0069】

第２突出部９２Ｃの径方向における両端面である外側端面９２１および内側端面９２２にはそれぞれ、窪み９２５が形成されている。一対の窪み９２５にはそれぞれ、一対の第２ナット２２２が配置されている。各々の窪み９２５の内側に形成される空間は、第２挿通穴１０２Ｃの一部を構成する。図示される実施形態では、一対の第２ナット２２２のうちで径方向の内側にある第２ナット２２２は、内側端面９２２に形成された窪み９２５に配置されている。つまり、当該第２ナット２２２の少なくとも一部は、第２挿通穴１０２Ｃに配置される。なお、第２ナット２２２の全部位が第２挿通穴１０２Ｃに配置されることが好ましい。

【0070】

上記構成によれば、第１突出部９１Ｃから離れた第２ナット２２２が磁極片パネルユニット５０Ｃの回転時に回転抵抗となるのを抑制できる。また、磁気ギヤ電気機械１の稼働時において、磁極片パネルユニット５０Ｃの周囲における冷却風の流れを当該第２ナット２２２が遮るのを抑制でき、磁極片パネルユニット５０Ｃの温度上昇を抑制できる。また、第２ナット２２２が磁極片パネル６０から径方向の内側に突出するのを抑制できるので、第２ナット２２２が回転子１５といった磁気ギヤ電気機械１の他の構成要素に接触することを回避することができる。

【0071】

第１突出部９１Ｃの内側端面９１２と、第２突出部９２Ｃの外側端面９２１は、シート材１７０を挟み込んでもよい。この場合、内側端面９１２に形成される窪み９１５に第１ナット２１１の少なくとも一部が配置され、かつ、外側端面９２１に形成される窪み９２５に第２ナット２２２の少なくとも一部が配置されることで、第１ナット２１１と第２ナット２２２がシート材１７０の配置を妨げになるのを抑制することができる。なお、第１ナット２１１の全部位が内側端面９１２の窪み９１５に配置され、かつ、第２ナット２２２の全部位が外側端面９２１の窪み９２５に配置されることで、シート材１７０はさらに配置され易い。

【0072】

＜７．磁極片パネルユニット５０の組立の例示＞
図８は、本開示の一実施形態に係る磁極片パネルユニット５０の組立方法を示す概略図である。図８の例では、周方向に並ぶ４枚の磁極片パネル６０によって磁極片パネルユニット５０は形成される。より具体的には、磁極片パネル６０は、第１磁極片パネル６１、２枚の第２磁極片パネル６２、および、第３磁極片パネル６３を含む。第１磁極片パネル６１は、周方向において、第２磁極片パネル６２と第３磁極片パネル６３とに隣接する。換言すると、第３磁極片パネル６３は、第１磁極片パネル６１を挟んで第２磁極片パネル６２とは反対側に配置される。

【0073】

第１磁極片パネル６１は、上述した構成要素に加えて、第１周端部７１とは反対側の端部である第１規定周端部７７をさらに含む。第１規定周端部７７は、軸方向に延在する第１規定本体部８７と、第１規定本体部８７よりも周方向の他方側に突出する第１規定突出部９７とを有する。なお、第２磁極片パネル６２の構成は上述した通りであるので、詳説を割愛する。

【0074】

第３磁極片パネル６３は、周方向の一方側の端部である第３周端部７３を含む。第３周端部７３は、軸方向に延在する第３本体部８３と、第３本体部８３よりも周方向の一方側に突出する第３突出部９３とを有する。第３突出部９３は、第１規定突出部９７と径方向に並ぶ。換言すると、第３突出部９３と第１規定突出部９７は周方向において互いに重複する。

【0075】

図示される実施形態では、第１磁極片パネル６１の第１突出部９１は、第２磁極片パネル６２の第２突出部９２よりも径方向の外側に位置し、第１磁極片パネル６１の第１規定突出部９７は、第３磁極片パネル６３の第３突出部９３よりも径方向の外側に位置する。上記構成によれば、磁極片パネルユニット５０の組立工程において、第１磁極片パネル６１を径方向の外側から第２磁極片パネル６２および第３磁極片パネル６３に向けて近づけることができるので、磁極片パネルユニット５０の組立工程を向上させることができる。

【0076】

＜８．まとめ＞
上述した幾つかの実施形態は、例えば以下のように把握される。

【0077】

１）本開示の少なくとも一実施形態に係る磁極片パネルユニット（５０）は、
軸線（Ｓ）を基準とした周方向に沿って交互に配置される複数の磁極片（５５）および複数の非磁性体（５３）を含む磁極片パネル（６０）を複数備える磁極片パネルユニットであって、
前記周方向の一方側の端部である第１周端部（７１）を含む第１磁極片パネル（６１）と、
前記第１磁極片パネルと前記周方向に隣接する第２磁極片パネルであって、前記周方向の他方側の端部である第２周端部（７２）を含む第２磁極片パネル（６２）と、
を備え、
前記第１周端部は、
軸方向に延在する第１本体部（８１）と、
前記第１本体部よりも前記周方向の前記一方側に突出する第１突出部（９１）と、を有し、
前記第２周端部は、
前記軸方向に延在する第２本体部（８２）と、
前記第２本体部よりも前記周方向の前記他方側に突出すると共に、前記第１突出部と径方向に並ぶ第２突出部（９２）と、を有し、
前記第１突出部に形成される第１挿通穴（１０１）と前記第２突出部に形成される第２挿通穴（１０２）とに挿通される軸部（１２５）を含み、前記第１突出部および前記第２突出部に固定される固定部材（１２０）をさらに備える。

【0078】

上記１）の構成によれば、第１挿通穴と第２挿通穴に挿通される軸部を含む固定部材が第１突出部および第２突出部に固定される、磁極片パネルユニットの剛性が向上する。これにより、磁極片パネルユニットに励振力が作用する場合であっても、磁極片パネルユニットの撓みを抑制できる。よって、防振機能を向上させた磁極片パネルユニットが実現される。

【0079】

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記固定部材は、前記軸部よりも大きな外径を有する頭部であって、前記第１突出部を前記第２突出部に押し当てる頭部（１２８）をさらに含む締結部材である。

【0080】

上記２）の構成によれば、頭部が第１突出部を第２突出部に押し当てることで、第１突出部を第２突出部に強固に固定できる。よって、磁極片パネルユニットの剛性を向上させることができ、磁極片パネルユニットの防振機能は向上する。

【0081】

３）幾つかの実施形態では、上記２）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記頭部の少なくとも一部は、前記第１挿通穴に配置される。

【0082】

上記３）の構成によれば、磁極片パネルユニットの回転時に頭部が回転抵抗となるのを抑制できる。また、磁気ギヤ電気機械の稼働時において、磁極片パネルユニットの周囲における冷却風の流れを頭部が遮るのを抑制でき、磁極片パネルユニットの温度上昇を抑制できる。

【0083】

４）幾つかの実施形態では、上記２）または３）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記頭部とは反対側の前記軸部の端部（１２６）は、前記第２挿通穴に配置される。

【0084】

上記４）の構成によれば、磁極片パネルユニットの回転時に軸部が回転抵抗となるのを抑制できる。また、磁気ギヤ電気機械の稼働時において、磁極片パネルユニットの周囲における冷却風の流れを軸部が遮るのを抑制でき、磁極片パネルユニットの温度上昇を抑制できる。

【0085】

５）幾つかの実施形態では、上記２）から４）のいずれかに記載の磁極片パネルユニットであって、
前記締結部材は、前記軸部が前記第２挿通穴において締結されるネジである。

【0086】

上記５）の構成によれば、締結部材がボルトおよびナットである場合に比べて、締結部材の部品点数を低減でき、磁極片パネルユニットの構成を簡素化できる。

【0087】

６）幾つかの実施形態では、上記５）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記ネジは、前記頭部の外径が、前記第２突出部に近づくほど短くなるテーパネジであり、
前記第１突出部は、前記第１挿通穴を規定する第１開口部（６５）を有し、
前記第１開口部は、前記第２突出部に近づくほど内径が小さくなるテーパ内周面であって、前記頭部が押し当たるテーパ内周面（６６）を有する。

【0088】

上記６）の構成によれば、テーパネジの頭部がテーパ内周面に押し当たることによって生じる力の一部は、第１突出部を第２本体部に向けて押し当てる力として機能する。これにより、第１周端部と第２周端部はより強固に固定され、磁極片パネルユニットの剛性をさらに向上させることができる。

【0089】

７）幾つかの実施形態では、上記５）または６）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記第２突出部は、前記第１突出部とは反対側から前記第２挿通穴を閉塞する閉塞壁部（９５）を有する。

【0090】

上記７）の構成によれば、第２挿通穴に空気が進入することが閉塞壁部によって抑制されるので、磁極片パネルユニットの回転抵抗を抑制できると共に、磁極片パネルユニットの温度上昇を抑制できる。

【0091】

８）幾つかの実施形態では、上記１）から７）のいずれかに記載の磁極片パネルユニットであって、
前記軸方向において、各々の前記非磁性体は各々の前記磁極片よりも長く、
前記第１磁極片パネルは、前記第１周端部の少なくとも一部を構成する第１非磁性体であって、特定の前記非磁性体の一部を構成する第１非磁性体（５３Ａ）を含み、
前記第２磁極片パネルは、前記第２周端部の少なくとも一部を構成する第２非磁性体であって、前記特定の非磁性体の他部を構成する第２非磁性体（５３Ｂ）を含む。

【0092】

軸方向において磁極片よりも長い非磁性体は径方向に撓み易い。この点、上記８）の構成によれば、第１非磁性体が第２非磁性体に固定部材によって接合されるので、非磁性体の径方向における剛性を高めることができ、磁極片パネルユニットの防振機能を向上させることができる。

【0093】

９）幾つかの実施形態では、上記１）から４）のいずれかに記載の磁極片パネルユニットであって、
前記軸部は、
前記第１挿通穴に挿通される円筒状の第１軸部（２５１）と、
前記第１軸部に一部が収容されると共に、前記第２挿通穴を貫通するように設けられる第２軸部（２５２）と
を有し、
前記固定部材は、
前記第１軸部の外周部（２５１Ａ）に螺合する一対の第１ナットであって、前記第１突出部を前記径方向において挟み込む一対の第１ナット（２１１）と、
前記第２軸部の外周部（２５２Ａ）に螺合する一対の第２ナットであって、前記第２突出部を前記径方向において挟み込む一対の第２ナット（２２２）と、
と、をさらに含む。

【0094】

上記９）の構成によれば、第１周端部または第２周端部の少なくとも一方に径方向を向く力が作用する場合であっても、当該力は、第２軸部が第１軸部に対して相対的に直線移動することで固定部材に吸収される。これにより、磁極片パネルユニットの防振機能をさらに向上させることができる。

【0095】

１０）幾つかの実施形態では、上記９）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記固定部材は、
前記第１軸部に収容されるスプリングであって、前記第１軸部が前記第２軸部から突出する方向へ前記第１軸部を付勢するスプリング（２０３）と、
前記第１軸部に充填されると共に、前記第２軸部の直線移動に制動力を付与するための制動油（２０５）と、をさらに含む。

【0096】

上記１０）の構成によれば、スプリングの弾性変形と、制動油による制動力の付与によって、第２軸部の直線移動を抑えることができ、磁極片パネルユニットの防振機能を向上させることができる。

【0097】

１１）幾つかの実施形態では、上記９）または１０）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記一対の第１ナットのうちで、前記第２突出部から離れた前記第１ナットの少なくとも一部は、前記第１挿通穴に配置される。

【0098】

上記１１）の構成によれば、第２突出部から離れた第１ナットが磁極片パネルユニットの回転時に回転抵抗となるのを抑制できる。また、磁気ギヤ電気機械の稼働時において、磁極片パネルユニットの周囲における冷却風の流れを当該第１ナットが遮るのを抑制でき、磁極片パネルユニットの温度上昇を抑制できる。

【0099】

１２）幾つかの実施形態では、上記１）から１１）のいずれかに記載の磁極片パネルユニットであって、
前記第１周端部と前記第２周端部とによって挟み込まれており、少なくとも弾性を有するシート材（１７０）をさらに備える。

【0100】

上記１２）の構成によれば、第１周端部または第２周端部の少なくとも一方において径方向を向く力が励振力として発生した場合でも、当該力は、変形するシート材において発生する復元力によって低減される。よって、磁極片パネルユニットの防振機能をさらに向上させることができる。

【0101】

１３）幾つかの実施形態では、上記１２）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記シート材は、前記弾性および粘性を有する粘弾性ゴムシートである。

【0102】

上記１３）の構成によれば、第１周端部または第２周端部の少なくとも一方において径方向を向く力が突発的に発生した場合でも、粘弾性ゴムシートであるシート材の変形によって当該力を瞬時に低減させることができる。

【0103】

１４）幾つかの実施形態では、上記１２）または１３）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記シート材は、前記第１突出部と前記第２本体部との間、または、前記第２突出部と前記第１本体部との間の少なくとも一方に配置され、前記径方向に延在する径方向延在部（１７２）を含む。

【0104】

上記１４）の構成によれば、第１突出部と第２本体部との間、または、第２突出部と第１本体部との間において径方向を向く力が発生する場合でも、径方向延在部が径方向に変形することで、当該力を吸収することができる。

【0105】

１５）幾つかの実施形態では、上記１２）から１４）のいずれかに記載の磁極片パネルユニットであって、
前記シート材は、前記第１突出部と前記第２突出部の間に配置され、前記周方向に延在する周方向延在部（１７５）を含む。

【0106】

上記１５）の構成によれば、第１突出部と第２突出部の間において径方向を向く力が励振力として発生する場合でも、周方向延在部が径方向に変形することで、当該力を吸収することができる。

【0107】

１６）幾つかの実施形態では、上記１５）に記載の磁極片パネルユニットであって、
前記周方向延在部には、前記固定部材の前記軸部が挿通される孔（１７９）が形成される。

【0108】

上記１６）の構成によれば、周方向延在部を軸部の周囲にも配置することが可能になり、周方向延在部が配置される領域を拡大できる。よって、磁極片パネルユニットの防振機能を向上させることができる。

【0109】

１７）幾つかの実施形態では、上記１）から１６）のいずれかに記載の磁極片パネルユニットであって、
前記第１磁極片パネルを挟んで前記第２磁極片パネルとは反対側に配置される第３磁極片パネルであって、前記周方向の一方側の端部である第３周端部（７３）を含む第３磁極片パネル（６３）をさらに備え、
前記第３周端部は、
前記軸方向に延在する第３本体部（８３）と、
前記第３本体部よりも前記周方向の前記一方側に突出する第３突出部（９３）と、を有し、
前記第１磁極片パネルは、前記第１周端部とは反対側の第１規定周端部（９７）をさらに含み、
前記第１規定周端部は、
前記軸方向に延在する第１規定本体部（８７）と、
前記第１規定本体部よりも前記周方向の前記他方側に突出すると共に、前記第３突出部と前記径方向に並ぶ第１規定突出部（９７）と、を有し、
前記第１突出部は、前記第２突出部よりも前記径方向の外側に位置し、
前記第１規定突出部は、前記第３突出部よりも前記径方向の外側に位置する。

【0110】

上記１７）の構成によれば、磁極片パネルユニットの組立工程において、第１磁極片パネルを径方向の外側から第２磁極片パネルおよび第３磁極片パネルに向けて近づけることができるので、磁極片パネルユニットの組立性を向上させることができる。

【0111】

１８）本開示の少なくとも一実施形態に係る磁極片回転子（３０）は、
上記１）乃至１７）の何れかに記載の磁極片パネルユニット（５０）と、
前記磁極片パネルユニットの前記軸方向における一端部（５１）と、磁気ギヤ電気機械（１）の回転軸（５）とに連結される第１連結部（３１）と、
前記磁極片パネルユニットの前記軸方向における他端部（５２）と、前記回転軸とに連結される第２連結部（３２）と、
を備える。

【0112】

上記１８）の構成によれば、上記１）と同様の理由によって、磁極片パネルユニットの剛性が向上する。これにより、遠心力などの励振力が磁極片パネルユニットに作用する場合でも、磁極片パネルユニットの撓みを抑制できる。よって、防振機能を向上させた磁極片回転子が実現される。

【0113】

１９）本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギヤ電気機械（１）は、
上記１８）に記載の磁極片回転子（３０）と、
前記磁極片パネルユニットに対して前記径方向の内側または外側で前記周方向に並ぶ複数のロータ磁石（１９）を含む回転子（１５）と、
前記磁極片パネルユニットを挟んで前記複数のロータ磁石とは反対側において前記周方向に並ぶ複数のステータ磁石（２９）を含む固定子（２０）と、
を備える。

【0114】

上記１９）の構成によれば、上記１）と同様の理由によって、磁極片パネルユニットの剛性が向上する。これにより、遠心力または電磁気的な力などの励振力が磁極片パネルユニットに作用する場合でも、磁極片パネルユニットの撓みを抑制できる。また、磁極片パネルユニットの固有振動数と、電磁気的な力に起因する励振力が有する周波数成分とを異ならせることができ、磁極片パネルユニットの共振を回避することが可能になる。

【符号の説明】

【0115】

１ ：磁気ギヤ電気機械
５ ：回転軸
１５ ：回転子
１９ ：ロータ磁石
２０ ：固定子
２５ ：ステータコア
２７ ：ステータコイル
２９ ：ステータ磁石
３０ ：磁極片回転子
３１ ：第１連結部
３２ ：第２連結部
３７ ：リング部
３８ ：軸連結部
３９ ：延在部
５０ ：磁極片パネルユニット
５１ ：一端部
５２ ：他端部
５３ ：非磁性体
５３Ａ ：第１非磁性体
５３Ｂ ：第２非磁性体
５５ ：磁極片
５６ ：エンドリング
５９ ：エンドプレート
６０ ：磁極片パネル
６１ ：第１磁極片パネル
６２ ：第２磁極片パネル
６３ ：第３磁極片パネル
６５ ：第１開口部
６６ ：テーパ内周面
６７ ：ストレート内周面
７１ ：第１周端部
７２ ：第２周端部
７３ ：第３周端部
７７ ：第１規定周端部
８１ ：第１本体部
８２ ：第２本体部
８３ ：第３本体部
８４ ：第２端面
８５ ：第１端面
８７ ：第１規定本体部
９１ ：第１突出部
９２ ：第２突出部
９３ ：第３突出部
９４ ：先端面
９５ ：閉塞壁部
９６ ：先端面
９７ ：第１規定突出部
９８ ：外側端面
９９ ：内側端面
１０１ ：第１挿通穴
１０２ ：第２挿通穴
１２０ ：固定部材
１２５ ：軸部
１２６ ：端部
１２７ ：締結テーパ面
１２８ ：頭部
１２９ ：ナット
１５０ ：磁極片パネルユニット
１７０ ：シート材
１７２ ：径方向延在部
１７２Ａ ：第１径方向延在部
１７２Ｂ ：第２径方向延在部
１７５ ：周方向延在部
１７９ ：孔
２０３ ：スプリング
２０５ ：制動油
２１１ ：第１ナット
２２２ ：第２ナット
２５１ ：第１軸部
２５１Ａ，２５２Ａ ：外周部
２５２ ：第２軸部
９１１，９２１ ：外側端面
９１２，９２２ ：内側端面
９１５，９２５ ：窪み

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】