WO2023233573A1

WO2023233573A1 - 磁気ギア装置

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Publication number: WO2023233573A1
Application number: PCT/JP2022/022284
Authority: WO
Inventors: 広大岡崎; 純士北尾
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2022-06-01
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2023-12-07

Abstract

磁気ギア装置（１００）は、少極機構である内側磁石筒（２３）、多極機構である外側磁石筒（２６）、および内側磁石筒（２３）および外側磁石筒（２６）の間で、周方向に等間隔を隔てて配列されたポールピース（２９）を有し、内側磁石筒（２３）、外側磁石筒（２６）およびのポールピース（２９）の内、１つを入力部（２１）に接続された第１ロータ、１つを出力部（２２）に接続された第２ロータ、残りの１つをステータとしする磁気ギア（２０）と、永久磁石（１３）を有するロータ（１２）およびティース（１６）を有するステータ（１５）を備える回転電機（１０）とを備える。ポールピース（２９）の個数と第１、第２ロータの一方の極数との最小公倍数に基づく第１数値が、ロータ（１２）の極数とティース（１６）の数との最小公倍数に一致する第１条件と、ロータ（１２）の極数に３の倍数を乗じた数に一致する第２条件との少なくとも一方を満たす。

Description

磁気ギア装置

　本願は、磁気ギア装置に関するものである。

　近年、回転電機から所望の出力および効率特性を得るため、磁気ギアを回転電機と組み合わせて用いられる。
　従来の磁気ギア装置を構成する磁気ギアは、外周に複数の磁石を並設してある円筒形の内側磁石筒、内周に複数の磁石を並設してある円筒形の外側磁石筒、及び周方向に等間隔を隔てて複数の磁性体を並設してある円筒形の磁性体筒を、該磁性体筒を前記内側磁石筒と前記外側磁石筒との間に介在させて同軸上に支持し、前記内側磁石筒、外側磁石筒及び磁性体筒のいずれか２つを回転子とし、残りの１つを固定子として回転トルクを伝達する。そして、前記磁性体は、前記磁性体筒の軸長方向に対して平行に延びる棒状をなしており、前記内側磁石筒及び外側磁石筒の磁石は、軸長方向の一端と他端との間で夫々の周方向に同じ向きの位置ずれを有してスキュー配置してある。
　これにより、高いトルク密度を確保しながらコギングトルクを有効に低減し、小さいトルク変動下での安定した動力伝達を実現できる。

特許第６２１３５７３号公報

　特許文献１記載の従来の磁気ギアでは、永久磁石を軸方向に連続的にスキューさせる必要があり、容易に製造できない。また、磁気ギア単体としてトルク脈動を低減できるが、回転電機のトルク脈動に起因する速度振動が、磁気ギアの出力側にも発生するという問題点があった。

　本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、磁気ギアと回転電機との組み合わせから出力されるトルク脈動を低減して出力側の速度振動を抑制できる磁気ギア装置を提供する事を目的とする。さらに、このような磁気ギア装置を容易で安価に製造する事を目的とする。

　本願に開示される磁気ギア装置は、複数の第１永久磁石が外周に配列されて少極機構を構成する内側磁石筒、複数の第２永久磁石が内周に配列されて多極機構を構成する外側磁石筒、および、前記内側磁石筒および前記外側磁石筒の間で双方からそれぞれ磁気ギャップを介して配置され、軟磁性体から成るＮ個のポールピースが周方向に等間隔を隔てて配列された磁性体筒を有し、前記内側磁石筒、前記外側磁石筒および前記磁性体筒の内、１つを入力部に接続された第１ロータ、他の１つを出力部に接続された第２ロータ、残りの１つをステータとして用いる磁気ギアと、Ｍ１個の永久磁石を有するロータ、およびＭ２個のティースを有するステータを備える回転電機とを備える。前記磁気ギアは、前記入力部が前記回転電機の回転軸に接続され、入力された回転力を前記出力部に伝達する。そして、前記ポールピースの個数Ｎと前記第１、第２ロータの一方の極数との最小公倍数に基づく第１数値が、Ｍ１とＭ２との最小公倍数Ｍに一致する第１条件と、Ｍ１に３の倍数を乗じた数に一致する第２条件との少なくとも一方を満たすものである。

　本願に開示される磁気ギア装置によれば、磁気ギアと回転電機との組み合わせから出力されるトルク脈動が低減でき、出力側の速度振動を抑制できる。また、このような磁気ギア装置を容易で安価に製造できる。

実施の形態１による磁気ギア装置の構成を示す縦断面図である。実施の形態１による磁気ギア装置内の回転電機の構成を示す横断面図である。実施の形態１による磁気ギア装置内の磁気ギアの構成を示す横断面図である。実施の形態１による磁気ギアの各部の位置関係を示した部分横断面図である。実施の形態１による磁気ギア装置の磁気ギアトルクを示す波形図である。実施の形態１による回転電機の各部の位置関係を示した部分横断面図である。実施の形態１による磁気ギア装置において、電流を印加しない場合の回転電機トルクを示す波形図である。実施の形態１による磁気ギア装置において、電流を印加しない場合の、回転電機トルク、磁気ギアトルクおよび合成トルクを示す波形図である。実施の形態１による磁気ギア装置において、回転電機のロータのずれ位相に応じた合成トルクのトルク脈動の変化を示す波形図である。実施の形態１による磁気ギア装置において、磁気ギアトルクの周波数分析結果の振幅を示す図である。実施の形態１による磁気ギア装置において、回転電機トルクの周波数分析結果の振幅を示す図である。実施の形態１による磁気ギア装置において、トルクの６次成分を一般化して示した波形図である。実施の形態１による磁気ギア装置において、トルクの１２次成分を一般化して示した波形図である。実施の形態１による磁気ギア装置において、合成トルクの６次成分および１２次成分のトルク脈動を一般化して示した波形図である。実施の形態１の別例による磁気ギア装置の構成を示す縦断面図である。実施の形態２による磁気ギア装置において、電流印加時の回転電機トルク、磁気ギアトルクおよび合成トルクを示す波形図である。実施の形態３による磁気ギア装置の構成を示す縦断面図である。実施の形態４による磁気ギア装置の構成を示す縦断面図である。実施の形態４による磁気ギア装置の構成を示す縦断面図である。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１による磁気ギア装置の構成を示す縦断面図である。図１に示すように、磁気ギア装置１００は、回転電機１０と磁気ギア２０とを備えた駆動ユニットで構成される。
　図２は、磁気ギア装置１００内の回転電機１０の構成を示す横断面図であり、図１のＡ－Ａ断面を示す。
　図３は、磁気ギア装置１００内の磁気ギア２０の構成を示す横断面図であり、図１のＢ－Ｂ断面を示す。

　図に示すように、回転電機１０の回転軸１１となるシャフトは、磁気ギア２０の入力部２１に接続され、磁気ギア２０は、入力部２１に入力された回転力を出力部２２に伝達する。この場合、磁気ギア２０の入力部２１は回転電機１０の回転軸１１と一体構成される。回転電機１０は、ロータ１２と、ロータ１２の外周に磁気ギャップを介して設けられたステータ１５とを備える。

　ロータ１２は、磁極を担う複数（Ｍ１個）、この場合８個の永久磁石１３が、ロータコア１４の外周面に周方向に並設されて成る。永久磁石１３は径方向に着磁されており、互いに隣接する永久磁石１３の極性が反転するように配置される。
　ステータ１５は、磁気ギャップに向かって突出する複数（Ｍ２個）、この場合１２個のティース１６を有し、各ティース１６にはコイル１７が巻回される。このように、回転電機１０は、８個の永久磁石１３と、１２個のティース１６とを有する８極１２スロットの集中巻き構造の例である。なお、図２においてコイル１７の図示は便宜上、省略する。

　磁気ギア２０は、磁極数が少ない少極機構を構成する内側磁石筒２３、磁極数が多い多極機構を構成する外側磁石筒２６、および、内側磁石筒２３および外側磁石筒２６の間で双方からそれぞれ磁気ギャップ３１を介して配置される磁性体筒３０を備える。
　内側磁石筒２３は、磁極を担う複数、この場合８個の第１永久磁石２５が、円筒状の支持体２４の外周面に周方向に並設されて成る。第１永久磁石２５は径方向に着磁されており、互いに隣接する第１永久磁石２５の極性が反転するように配置される。外側磁石筒２６は、磁極を担う複数、この場合４０個の第２永久磁石２８が、円筒状の支持体２７の内周面に周方向に並設されて成る。第２永久磁石２８は径方向に着磁されており、互いに隣接する第２永久磁石２８の極性が反転するように配置される。
　内側磁石筒２３および外側磁石筒２６の間に配される磁性体筒３０は、軟磁性体から成るＮ個、この場合２４個のポールピース２９が周方向に等間隔を隔てて配列されて構成される。

　回転電機１０と磁気ギア２０とにおいて、それぞれ駆動力およびギア作用を発生する部分（図１のハッチング部分）は磁性材料で構成される。この部分を鉄あるいは非磁性体等の構造部材から成るフレーム（回転電機フレーム１８，磁気ギアフレーム３２）およびブラケット（回転電機ブラケット１９、磁気ギアブラケット３３）により保護している。

　磁気ギア２０は、内側磁石筒２３、外側磁石筒２６および磁性体筒３０を同心円状に配置し、これら３つの内、１つを入力部２１に接続された第１ロータ、他の１つを出力部２２に接続された第２ロータ、残りの１つをステータとして用いる。なお、磁気ギア２０の第１、第２永久磁石２５、２８のみでなく、軟磁性体から成るＮ個のポールピース２９についても、ロータあるいはステータの磁極と称す。
　この実施の形態では、内側磁石筒２３を第１ロータとし、外側磁石筒２６を第２ロータとし、磁性体筒３０をステータとする。回転電機１０のロータ１２、磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）および第２ロータ（外側磁石筒２６）は、複数個のベアリング３５により支持される。

　即ち、この実施の形態では、回転電機１０のロータ１２と、磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）とが同軸上に設けられ、磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）は、回転電機１０の回転軸１１と共に回転する。第１ロータ（内側磁石筒２３）の第１永久磁石２５が、ステータである磁性体筒３０のポールピース２９を順次横切るように回転し、第２ロータ（外側磁石筒２６）の第２永久磁石２８に起磁力が与えられる。そして、第２ロータ（外側磁石筒２６）は第１ロータ（内側磁石筒２３）と逆向きに回転する。

　磁気ギア装置１００は、以上のように構成され、回転電機１０で生成した駆動力を、磁気ギア２０で減速増トルク化あるいは増速減トルク化して、磁気ギア２０の出力軸に対応する出力部２２から出力する。この実施の形態では、減速増トルク化する構成を示す。
　第１ロータ（内側磁石筒２３）の第１永久磁石２５の個数は８個、第２ロータ（外側磁石筒２６）の第２永久磁石２８の個数は４０個、ポールピース２９の個数は２４個であるため、磁気ギア２０のギア比は（４０／２）／（８／２）＝５である。即ち、磁気ギア２０は、入力部２１に入力される回転力を、１／５倍に減速、かつ５倍に増トルク化して出力部２２に出力する。

　図４は、磁気ギア２０の各部の位置関係を示した部分横断面図である。図４では、第１ロータ（内側磁石筒２３）の第１永久磁石２５の１個分を、磁性体筒３０のポールピース２９と共に抽出して図示した。即ち、機械的角度（以降、機械角と称す）で４５°（＝（３６０°／８））分の周方向範囲である。
　図５は、磁気ギア装置１００の磁気ギアトルクを示す波形図である。図５では、第１ロータ（内側磁石筒２３）を電気的角度（以降、電気角と称す）で３６０°、すなわち機械角で９０°（＝（３６０°／（８／２））回転させたときの第１ロータ（内側磁石筒２３）のトルク波形を示している。

　図５に示すように、磁気ギアトルクは、第１ロータ（内側磁石筒２３）の電気角３６０°の回転の間に、６回のトルク脈動が発生していることがわかる。このトルク脈動は、周期的に配置された第１永久磁石２５と対向する位置に、磁性体であるポールピース２９を同様に周期的に配置することで発生するものであり、コギングトルクとも別称される。トルク脈動の回数は、第１永久磁石２５とポールピース２９との個数関係で決定される。第１永久磁石２５を有する第１ロータ（内側磁石筒２３）が機械角で３６０°回転する場合、第１永久磁石２５の個数と、ポールピース２９の個数との最小公倍数ＬＣＭの倍数となることが、一般的な理論として知られている。

　この場合、ＬＣＭ（８、２４）＝２４であり、磁気ギアトルクには、機械角３６０°で２４Ｋ（Ｋは自然数）回振動する成分が含まれる。このため、電気角３６０°では６Ｋ（＝（２４Ｋ／（８／２））回振動することになり、Ｋ＝１とした６回振動する成分が多く含まれており、図５が示す結果と合致する。
　なお、図５に示すトルク波形の位相は、図４において、中心線４１が示すように、矢印４０の向きに回転する第１ロータ（内側磁石筒２３）の周方向磁極中心位置と、ポールピース２９の周方向中心位置が一致する断面が含まれるときを初期角度０°として示した。

　図６は、回転電機１０の各部の位置関係を示した部分横断面図である。図６では、回転電機１０のロータ１２の永久磁石１３の１個分の周方向範囲（機械角４５°の範囲）における、ロータコア１４と永久磁石１３、およびステータ１５のティース１６の１個分を抽出して図示した。
　図６において、矢印４２の向きに回転するロータ１２の周方向磁極中心位置（中心線４３）が、ティース１６の周方向中心位置（中心線４４）と一致するときを基準として、ロータ１２の周方向磁極中心位置（中心線４３）の、ティース１６の周方向中心位置（中心線４４）からのずれ位相をθで示す。

　図７は、電流を印加しない場合の回転電機トルクを示す波形図である。図７では、回転電機１０のコイル１７に電流を印加していないとき、ロータ１２を電気角３６０°分回転させた場合、即ち、機械角で９０°（＝（３６０°／（８／２））回転させたときのロータ１２のトルク波形を示している。
　ここでは、位相ずれなしのトルク波形を点線で、位相ずれθのトルク波形を実線で示した。位相ずれなしのトルク波形は、ロータ１２の周方向磁極中心位置と、ティース１６の周方向中心位置が一致する断面が含まれるときを初期角度０°とする。また、位相ずれθのトルク波形は、ロータ１２の周方向磁極中心位置が、ティース１６の周方向中心位置と位相θでずれている断面が含まれるときを初期角度０°とする。

　図７に示すように、回転電機トルクは、上述した磁気ギアトルクと同様に、６回の振動を主成分とするトルク脈動を有する。
　回転電機１０の振動の回数（次数）を決定する原理についても、周期的に配置されるポールピース２９がティース１６に対応する点を除き、磁気ギア２０の場合と同様である。即ち、ロータ１２が機械角で３６０°回転する場合のトルク脈動の回数は、永久磁石１３の数であるロータ１２の極数とティース１６の数との最小公倍数Ｍの倍数となる。

　この場合、最小公倍数Ｍ（８、１２）＝２４であり、回転電機トルクには、機械角３６０°で２４Ｋ（Ｋは自然数）回振動する成分が含まれる。このため、電気角３６０°では６Ｋ（＝（２４Ｋ／（８／２））回振動することになり、Ｋ＝１とした６回振動する成分が多く含まれており、図７が示す結果と合致する。

　磁気ギア装置１００では、回転電機１０のロータ１２と磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）は接続されており、回転電機トルクと磁気ギアトルクとの合成トルクが全体のトルクとなる。
　この実施の形態では、磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）の第１永久磁石２５の個数と、ポールピース２９の個数との最小公倍数ＬＣＭが、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の数との最小公倍数Ｍに一致している。即ち、磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）の１回転（機械角３６０°回転）あたりの主要なトルク脈動の次数成分と、回転電機１０のロータ１２の１回転（機械角３６０°回転）あたりの主要なトルク脈動の次数成分が、共に２４で一致している。

　このため、回転電機トルクのトルク脈動は、磁気ギアトルクのトルク脈動と互いに相殺して低減することが可能になる。
　トルク脈動は、以下の２つの位置関係の相対関係により変動する。一方は、磁気ギア２０のポールピース２９と回転電機１０のティース１６との位置関係である。他方は、回転電機１０のロータ１２の永久磁石１３と、回転電機１０のロータ１２とシャフト（回転軸１１）が接続されている磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）の第１永久磁石２５との位置関係である。

　即ち、第１ロータ（内側磁石筒２３）の周方向磁極中心が、ステータ（磁性体筒３０）の周方向磁極中心、即ち、ポールピース２９の周方向中心位置に一致する時に、ロータ１２の周方向磁極中心を、ティース１６の周方向中心位置からずらす位相θを、設定角度であるパラメータとすることで、トルク脈動の位相に寄与する上記相対関係の規定が可能となる。
　なお、図４で示す状態が、第１ロータ（内側磁石筒２３）の周方向磁極中心が、ポールピース２９の周方向中心位置に一致する時である。そして、その状態における、ロータ１２の周方向磁極中心位置（中心線４３）の、ティース１６の周方向中心位置（中心線４４）からのずれ位相θを調整する（図６参照）。これにより、効果的にトルク脈動を低減して、トルク脈動に起因する速度振動を抑制できる。

　図８は、磁気ギア装置１００において、電流を印加しない場合の、回転電機トルク、磁気ギアトルクおよび合成トルクを示す波形図である。この場合、ずれ位相θ＝２１°とした場合の回転電機１０のトルク波形（破線）と、磁気ギア２０のトルク波形（点線）と、双方を加算して合成した合成トルク波形（実線）とを示している。
　図に示すように、合成トルク波形のトルク脈動の大きさＴαである、波形の最大値と最小値の差（Ｐ－Ｐ）は、回転電機１０のトルク波形および磁気ギア２０のトルク波形と比較し顕著に小さくなり、トルク脈動は格段と低減されている。

　図９は、磁気ギア装置１００において、回転電機１０のロータ１２のずれ位相θに応じた合成トルクのトルク脈動の変化を示す波形図である。ここでは、回転電機トルクおよび磁気ギアトルクにおけるトルク脈動の主成分である、電気角３６０°で６回振動する成分の一周期分、即ち電気角６０°（＝（３６０／６））の範囲で、ずれ位相θを変化させる。そして、ずれ位相θに応じたトルク脈動の大きさ（Ｐ－Ｐ）の変動を示す。
　回転電機トルクのトルク脈動の大きさと、磁気ギアトルクのトルク脈動の大きさとの小さい方のトルク脈動の大きさをＴβとする。図６および図７を参照すると、この場合、Ｔβは、磁気ギアトルクのトルク脈動の大きさで、約５．０である。

　図９に示すように、合成トルクのトルク脈動は、θを電気角で表すと、θ＝２１°付近で極小値Ｔαをとり、θの範囲（１２．３°＜θ＜２５．５°）で、磁気ギアトルクおよび回転電機トルクの各トルク脈動よりも低減される。

　次に、トルク脈動の低減効果のあるずれ位相θの範囲は、ロータの永久磁石および磁性体（ポールピースあるいはティースなど）の形状、配置等の構成で変化するため、一般的に低減効果が考えられるθの範囲について以下に考察する。
　図１０は、磁気ギア装置１００において、磁気ギアトルクの周波数分析結果の振幅を示す図である。図１１は、磁気ギア装置１００において、回転電機トルクの周波数分析結果の振幅を示す図である。

　上述したように、磁気ギアトルクおよび回転電機トルクの各トルク脈動の主要な成分は、永久磁石（２５，１３）と磁性体（ティース１６，ポールピース２９）の個数の最小公倍数の倍数成分が含まれており、特に１倍および２倍の成分が支配的となる。この実施の形態では、電気角３６０°におけるトルク脈動の次数は６Ｋであるため、６次成分（Ｋ＝１）と１２次成分（Ｋ＝２）が支配的であることがわかる。また、一般的に多くの構造でこれら１倍（Ｋ＝１）および２倍（Ｋ＝２）の次数成分が支配的となることが知られているため、これら２つの成分の低減に着目する。なお、２つの成分の大小関係は回転電機１０および磁気ギア２０の構造により異なる。

　図１２は磁気ギア装置１００において、トルクの６次成分を一般化して示した波形図である。ここでは、磁気ギアトルクおよび回転電機トルクにおいて、６次成分のみ抽出し振幅を１として一般化したトルク波形を、電気角３６０°分示したものである。この場合、トルク脈動の大きさＴＡは２．０である。
　また、図１３は、磁気ギア装置１００において、トルクの１２次成分を一般化して示した波形図である。ここでは、磁気ギアトルクおよび回転電機トルクにおいて、１２次成分のみ抽出し振幅を１として一般化したトルク波形を、電気角３６０°分示したものである。この場合、トルク脈動の大きさＴＢは２．０である。

　図１２および図１３では、トルク波形の最大値が初期角度となる場合を点線で示し、ずれ位相θだけ位相ずれを有する場合のトルク波形を実線で示す。
　上述したように、この実施の形態では、回転電機トルクと磁気ギアトルクを加算して合成する際、ロータ１２の周方向磁極中心位置の、ティース１６の周方向中心位置からのずれ位相θを調整することで、効果的にトルク脈動を低減できる。
　図１２および図１３において、位相ずれなしのトルク波形（点線）を磁気ギアトルクと仮定し、位相ずれθのトルク波形（実線）を回転電機トルクと仮定して、両者を加算することにより、合成トルクの６次成分および１２次成分のトルク波形を生成することができる。

　図１４は、磁気ギア装置１００において、合成トルクの６次成分および１２次成分のトルク脈動を一般化して示した波形図である。
　図１４では、図１２および図１３に基づいて生成された、６次成分の合成トルクおよび１２次成分の合成トルクについて、ずれ位相θに応じたトルク脈動の変化を示す。この場合も、回転電機トルクおよび磁気ギアトルクにおけるトルク脈動の主成分である、電気角３６０°で６回振動する成分の一周期分、即ち電気角６０°（＝（３６０／６））の範囲で、ずれ位相θを変化させる。そして、ずれ位相θに応じたトルク脈動の大きさ（Ｐ－Ｐ）の変動を示す。

　６次成分の合成トルクのトルク脈動は、θを電気角で表すと、２０°＜θ＜４０°の範囲で、合成前トルクのトルク脈動ＴＡ，ＴＢ（＝２．０）よりも低減される。また、１２次成分の合成トルクのトルク脈動は、１０°＜θ＜２０°および４０°＜θ＜５０°の範囲で、合成前トルクのトルク脈動ＴＡ，ＴＢ（＝２．０）よりも低減される。
　即ち、６次成分または１２次成分の合成トルクのトルク脈動は、１０°＜θ＜５０°のθ範囲で合成前トルクのトルク脈動よりも低減される事が分かる。

　図９で示した、θの範囲（１２．３°＜θ＜２５．５°）は、この実施の形態による磁気ギア装置１００の回転電機１０および磁気ギア２０の構成に基づく例であり、上記θ範囲（１０°＜θ＜５０°）内であるため、合成により低減効果が出現したものと説明できる。

　この実施の形態では、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の数との最小公倍数Ｍをトルク脈動の次数とし、ロータ１２の機械角３６０°回転あたりＭ回および２Ｍ回振動する成分を低減できる。そして、上記電気角での考察を機械角に適用すると、トルク脈動の低減可能なずれ位相φ（：機械角）の範囲は、（３６０／Ｍ／６）°＜φ＜（（３６０／Ｍ／６）×５））°である。

　即ち、第１ロータ（内側磁石筒２３）の周方向磁極中心が、固定のポールピース２９の周方向中心位置に一致する時に、ロータ１２の周方向磁極中心が、ティース１６の周方向中心位置と、位相（機械角）φの範囲（３６０／Ｍ／６）°＜φ＜（（３６０／Ｍ／６）×５））°でずれた位置関係であれば、トルク脈動は効果的に低減される。

　以上のように、この実施の形態では、磁気ギア２０のポールピース２９の個数Ｎと第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数との最小公倍数ＬＣＭが、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の個数との最小公倍数Ｍに一致する。これにより、磁気ギア２０と回転電機１０との組み合わせである磁気ギア装置１００は、出力されるトルク脈動が低減可能になり、出力側の速度振動を抑制できる。また、磁気ギア２０で用いる第１、第２永久磁石２５、２７に特別な加工は不要で、磁気ギア装置１００は容易で安価に製造できる。

　また、第１ロータ（内側磁石筒２３）の周方向磁極中心が、固定のポールピース２９の周方向中心位置に一致する時に、ロータ１２の周方向磁極中心が、ティース１６の周方向中心位置と、設定角度分、位相をずらすことで、回転電機１０のトルク脈動と磁気ギア２０のトルク脈動とを互いに低減させる。これにより、磁気ギア装置１００から出力される合成トルクのトルク脈動が効果的に低減されて、出力側の速度振動を抑制する。

　また、この実施の形態では、磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数は、回転電機１０のロータ１２の極数と一致している。これにより、回転電機１０のロータ１２の永久磁石１３と、磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）の第１永久磁石２５とを同じ仕様の製品を使用する設計が可能となり、製造コストを低減することができる。

　また、磁気ギア装置１００では、通常、出力および効率の観点から、まず、回転電機１０の必要スペックが決定し、それに応じてロータ１２の極数とティース１６の個数が決まる。そして、磁気ギアトルクのトルク脈動と回転電機トルクのトルク脈動とが相殺により低減できるように、磁気ギア２０が選定される。即ち、磁気ギア２０から発生するトルク脈動の主要な次数が、回転電機１０が発生するトルク脈動の次数以上となる。

　磁気ギア２０において、回転電機１０の出力軸と接続されている第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数は、回転電機１０のロータ１２の極数以上であることが望ましい。上述したように、磁気ギア２０のトルク脈動の次数は、ポールピース２９の個数Ｎと第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数との最小公倍数ＬＣＭが支配的となる。このため、第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数が、回転電機１０のロータ１２の極数より小さい場合、回転電機１０が発生するトルク脈動の次数成分より小さい次数の成分を増加させることがあり、全体としてトルク脈動の低減効果が得られない懸念がある。

　この実施の形態では、少極機構を構成する８極の第１ロータ（内側磁石筒２３）と、多極機構を構成する４０極の第２ロータ（外側磁石筒２６）と、磁性体筒３０を構成する２４個のポールピース２９とを備える磁気ギア２０と、８極１２スロットの回転電機１０とを組み合わせた磁気ギア装置１００を示した。この例を一般化して、Ｘ、Ｙを整数として第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数を２Ｘ、第２ロータ（外側磁石筒２６）の極数を２Ｙ、ポールピース２９の個数を（Ｘ＋Ｙ）とした磁気ギア２０を考察する。

　このような磁気ギア２０では、第１ロータ（内側磁石筒２３）が電気角で３６０°回転、即ち、機械角で（３６０／Ｘ）°回転する間に、磁気ギアトルクは、（最小公倍数ＬＣＭ（２Ｘ、（Ｘ＋Ｙ））／Ｘ）回振動する。このため、第１ロータ（内側磁石筒２３）が１回転する間に磁気ギアトルクが振動する回数は、（ＬＣＭ（２Ｘ、（Ｘ＋Ｙ））／Ｘ）×（３６０／（３６０／Ｘ））＝ＬＣＭ（２Ｘ、（Ｘ＋Ｙ））である。
　これにより、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の個数との最小公倍数Ｍが、回転電機１０の回転軸１１と接続されている第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数とポールピース２９の個数との最小公倍数ＬＣＭと一致すれば、磁気ギアトルクのトルク脈動と回転電機トルクのトルク脈動とが相殺により低減できる調整が可能になることが明らかである。

　なお、上記実施の形態では、回転電機１０の回転軸１１が、磁気ギア２０の入力部２１と一体構成されるものであったが、これに限らない。
　図１５は、実施の形態１の別例による磁気ギア装置１００の構成を示す縦断面図である。
　図１５に示すように、回転電機１０の回転軸１１は、軸継手などの回転力の接続機構３６を介して磁気ギア２０の入力部２１と接続される。接続機構３６は、軸継手の他、ベルト、機械式ギアあるいは磁気カップリングなどでも良い。
　このように、回転力の接続機構３６を介して、回転電機１０の回転軸１１が磁気ギア２０の入力部２１と接続された場合も、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

　また、上記実施の形態では、ポールピース２９が固定されている例を示したが、ポールピース２９は、回転自由であって任意に位相調整できる構成であっても良く、同様の効果が得られる。

実施の形態２．
　上記実施の形態１では、磁気ギア装置１００において、電流を印加しない場合の、トルク脈動の低減について説明した。この実施の形態２では、磁気ギア装置１００において、回転電機１０に電流印加する場合の、トルク脈動の低減について説明する。なお、この実施の形態の磁気ギア装置１００の構造は、上記実施の形態１の図１～図３で示す同様の構造である。
　図１６は、実施の形態２による磁気ギア装置において、電流印加時の回転電機トルク、磁気ギアトルクおよび合成トルクを示す波形図である。

　上述したように、磁気ギア装置１００では、回転電機１０のロータ１２と磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）は接続されており、回転電機トルクと磁気ギアトルクとの合成トルクが全体のトルクとなる。図１６では、回転電機１０のコイル１７に電流印加している場合の回転電機１０のトルク波形（破線）と、磁気ギア２０のトルク波形（点線）と、双方を加算して合成した合成トルク波形（実線）とを示している。

　磁気ギアトルクは、上記実施の形態１の図５で示したトルク波形と同様であり、即ち、第１ロータ（内側磁石筒２３）の電気角３６０°の回転の間に、６回のトルク脈動が発生する。上述したように、第１永久磁石２５の個数である第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数と、ポールピース２９の個数との最小公倍数ＬＣＭが２４であるため、磁気ギアトルクは、電気角３６０°では６Ｋ（＝（２４Ｋ／（８／２））回振動することになる。これにより、Ｋ＝１とした６回振動する成分が多く含まれる。

　図１６に示すように、回転電機トルクは、ロータ１２を電気角３６０°分回転させる間、６回振動する６次のトルク脈動成分が支配的であることがわかる。回転電機１０は、電流を印加するとき、電気角で３６０°回転する間に、Ｎ１を自然数として（６×Ｎ１）回振動するトルク脈動の成分が増加することが一般的に知られている。
　図に示すように、合成トルク波形のトルク脈動の大きさＴγである、波形の最大値と最小値の差（Ｐ－Ｐ）は、回転電機１０のトルク波形および磁気ギア２０のトルク波形と比較し顕著に小さくなり、トルク脈動は格段と低減されている。

　この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様に、回転電機１０のトルク脈動の主要な次数と、磁気ギア２０のトルク脈動の主要な次数が一致していれば、位相関係の調整により、合成トルクは、トルク脈動の低減効果が得られる。即ち、回転電機１０のロータ１２の極数×（３×Ｎ１）が、回転電機１０の回転軸１１と接続されている第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数とポールピース２９の個数との最小公倍数ＬＣＭと一致する条件を満たせば、回転電機１０に電流を印加するときに、トルク脈動の低減効果が得られる。
　この場合、上記最小公倍数ＬＣＭ（＝２４）は、回転電機１０のロータ１２の極数（＝８）の３倍であり、Ｎ１＝１として上記条件を満たし、トルク脈動の低減効果が得られる。

　また、電流印加時における回転電機１０のトルク脈動の位相は、電流の振幅および位相の状態、ならびに回転電機１０の断面形状により変動する。そこで位相の調整方法については、低振動化を付与したい所望の電流の振幅および位相の状態において、トルク脈動が打ち消されるような配置とする。例えば自動車の駆動用モータでは、低～中トルク領域での運転状態が多いことから、これらのトルク領域における電流の振幅および位相の条件において、トルク脈動が打ち消されるような位相関係とする。

　このときの位相調整についても、上記実施の形態１と同様に、第１ロータ（内側磁石筒２３）の周方向磁極中心が、ポールピース２９の周方向中心位置に一致する時における、ロータ１２の周方向磁極中心と、ティース１６の周方向中心位置との間の位相（ずれ位相θ）を調整することで行える。そして、回転電機１０のトルク脈動と磁気ギア２０のトルク脈動とを互いに低減させるように位相調整することにより、効果的にトルク脈動を低減して、トルク脈動に起因する速度振動を抑制できる。

　上記実施の形態１で示した、磁気ギア２０のポールピース２９の個数Ｎと第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数との最小公倍数ＬＣＭが、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の個数との最小公倍数Ｍに一致する条件を第１条件とする。そして、この実施の形態で示した、磁気ギア２０のポールピース２９の個数Ｎと第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数との最小公倍数ＬＣＭが、回転電機１０のロータ１２の極数×（３×Ｎ１）に一致する条件を第２条件とする。このように第１条件と第２条件とを設定すると、第１条件および第２条件の少なくとも１つを満たせば、トルク脈動の低減効果が得られる。

　この実施の形態で用いた磁気ギア装置１００は、磁気ギア２０のポールピース２９の個数Ｎと第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数との最小公倍数ＬＣＭ（＝２４）が、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の個数との最小公倍数Ｍ（＝２４）に一致し、かつロータ１２の極数の３倍に一致しているため、第１条件と第２条件との双方を満たす。このため、磁気ギア装置１００は、電流を印加しない場合と、電流を印加する場合との双方で、トルク脈動の低減効果が得られる。

実施の形態３．
　図１７は、実施の形態３による磁気ギア装置の構成を示す縦断面図である。
　図１７に示すように、磁気ギア装置１００Ａは、回転電機１０と磁気ギア２０Ａとを備えた駆動ユニットで構成される。
　回転電機１０は上記実施の形態１と同様である。磁気ギア２０Ａは、磁極数が少ない少極機構を構成する内側磁石筒２３、磁極数が多い多極機構を構成する外側磁石筒２６Ａ、および、内側磁石筒２３および外側磁石筒２６Ａの間で双方からそれぞれ磁気ギャップ３１を介して配置される磁性体筒３０Ａを備える。横断面は図３と同様の構成となるが、内側磁石筒２３内の第１永久磁石２５の個数、外側磁石筒２６Ａ内の第２永久磁石２８の個数、および磁性体筒３０Ａ内のポールピース２９の個数の組み合わせが異なる。

　磁気ギア２０Ａは、内側磁石筒２３、外側磁石筒２６Ａおよび磁性体筒３０Ａを同心円状に配置し、これら３つの内、１つを入力部２１に接続された第１ロータ、他の１つを出力部２２に接続された第２ロータ、残りの１つをステータとして用いる。
　この実施の形態では、内側磁石筒２３を第１ロータとし、磁性体筒３０Ａを第２ロータとし、外側磁石筒２６Ａをステータとする。
　その他の構成は、上記実施の形態１と同様である。

　即ち、この実施の形態では、回転電機１０のロータ１２と、磁気ギア２０Ａの第１ロータ（内側磁石筒２３）とが同軸上に設けられ、磁気ギア２０Ａの第１ロータ（内側磁石筒２３）は、回転電機１０の回転軸１１と共に回転する。これにより、ステータ（外側磁石筒２６Ａ）と第１ロータ（内側磁石筒２３）との間に配置された第２ロータ（磁性体筒３０Ａ）のポールピース２９に起磁力が与えられる。そして、第２ロータ（磁性体筒３０Ａ）は第１ロータ（内側磁石筒２３）と同じ向きに回転する。
　このように、磁気ギア装置１００Ａは、回転電機１０で生成した駆動力を、磁気ギア２０Ａで減速増トルク化あるいは増速減トルク化して、磁気ギア２０Ａの出力軸に対応する出力部２２から出力する。

　磁気ギア２０Ａの内側磁石筒２３内の第１永久磁石２５の個数、外側磁石筒２６Ａ内の第２永久磁石２８の個数、および磁性体筒３０Ａ内のポールピース２９の個数Ｎの組み合わせについて以下に示す。Ｘ、Ｙ（＞Ｘ）を自然数として、内側磁石筒２３内の第１永久磁石２５の個数を２Ｘ、外側磁石筒２６Ａ内の第２永久磁石２８の個数を２Ｙ、および磁性体筒３０Ａ内のポールピース２９の個数Ｎを（Ｘ＋Ｙ）とする。

　第１ロータ（内側磁石筒２３）が第２ロータ（磁性体筒３０）に対し電気角で３６０°回転、すなわち機械角で（３６０／Ｘ＋３６０／Ｙ）°回転する間に、磁気ギアトルクは、ポールピース２９の個数Ｎと第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数との最小公倍数ＬＣＭをＸで除算した回数、即ち（ＬＣＭ（２Ｘ、（Ｘ＋Ｙ））／Ｘ）回振動する。即ち、第１ロータ（内側磁石筒２３）が機械角で３６０°回転する間に磁気ギアトルクが振動する回数は、（ＬＣＭ（２Ｘ、（Ｘ＋Ｙ））／Ｘ）×（３６０／（３６０／Ｘ＋３６０／Ｙ））＝ＬＣＭ（２Ｘ、（Ｘ＋Ｙ））×（Ｙ／（Ｘ＋Ｙ））である。

　このため、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の個数との最小公倍数Ｍが、ＬＣＭ（２Ｘ、（Ｘ＋Ｙ））×（Ｙ／（Ｘ＋Ｙ））と一致するように、内側磁石筒２３内の第１永久磁石２５の個数、外側磁石筒２６Ａ内の第２永久磁石２８の個数、および磁性体筒３０Ａ内のポールピース２９の個数Ｎの組み合わせを決定して磁気ギア２０Ａを構成する。
　即ち、ポールピース２９の個数Ｎと第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数との最小公倍数ＬＣＭの（（ステータ（外側磁石筒２６Ａ）の極数）／Ｎ）倍を第１数値として、第１数値が、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の個数との最小公倍数Ｍに一致する第１条件を満たすように設定する。

　これにより、回転電機１０の電流を印加しない場合、回転電機１０の主要なトルク脈動の次数と、磁気ギア２０Ａの主要なトルク脈動の次数が一致していれば、位相関係の調整により、互いに相殺して低減することができ、合成トルクのトルク脈動は低減される。
　この場合も、上記実施の形態１と同様に、第１ロータ（内側磁石筒２３）の周方向磁極中心が、ステータ（外側磁石筒２６Ａ）の周方向磁極中心に一致する時における、ロータ１２の周方向磁極中心と、ティース１６の周方向中心位置との間の位相（ずれ位相θ）を調整する。そして、回転電機１０のトルク脈動と磁気ギア２０のトルク脈動とを互いに低減させるように位相調整することにより、効果的にトルク脈動を低減して、トルク脈動に起因する速度振動を抑制できる。

　このように、磁気ギア装置１００Ａは、出力されるトルク脈動が低減可能になり、出力側の速度振動を抑制できる。
　また、上記実施の形態１と同様に、磁気ギア２０Ａで用いる第１、第２永久磁石２５、２８に特別な加工は不要で、磁気ギア装置１００Ａは容易で安価に製造できる。

　なお、磁気ギア装置１００Ａの構成を、ポールピース２９の個数Ｎと第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数との最小公倍数ＬＣＭの（（ステータ（外側磁石筒２６Ａ）の極数）／Ｎ）倍である上記第１数値が、回転電機１０のロータ１２の極数×（３×Ｎ１）に一致する第２条件を満たすように設定しても良く、その場合、上記実施の形態２で示したように、回転電機１０に電流印加する場合の、トルク脈動の低減効果が得られる。
　即ち、上記第１条件、第２条件の少なくとも１つを満たせば、位相関係の調整により、トルク脈動の低減効果が得られる。また、第１条件と第２条件との双方を満たす場合は、磁気ギア装置１００Ａは、電流を印加しない場合と、電流を印加する場合との双方で、トルク脈動の低減効果を得ることができる。

　また、この実施の形態においては、ポールピース２９を有する磁性体筒３０Ａが第１ロータとして回転する構造になり、上記実施の形態１と比べてギア比を向上できる。また、磁気ギア２０Ａの最外周部の外側磁石筒２６Ａがステータとなるため、構造を単純化でき製造コストを低減できる。

　また、磁気ギア２０Ａは、回転電機１０の出力軸と接続されている第１ロータ（内側磁石筒２３）の極数が、回転電機１０のロータ１２の極数以上である条件、および、第２ロータ（磁性体筒３０Ａ）のポールピース２９の個数が、回転電機１０のティース１６の数以上である条件の少なくとも１つの条件を満たすのが望ましい。これにより、磁気ギア２０Ａが発生するトルク脈動の主要な次数が、回転電機１０が発生するトルク脈動の次数以上となるよう、磁気ギア２０Ａを確実に選定でき、磁気ギア装置１００Ａが出力する合成トルクのトルク脈動を抑制できる。

　なお、上記実施の形態では、ステータ（外側磁石筒２６Ａ）が固定されている例を示したが、ステータ（外側磁石筒２６Ａ）は、回転自由であって任意に位相調整できる構成であっても良く、同様の効果が得られる。

　なお、上記各実施の形態では、回転電機１０の回転軸１１と磁気ギア２０、２０Ａの回転軸（入力部２１）が同軸上に配置されている例を示したが、これに限らない。回転電機１０の回転軸１１と、磁気ギア２０、２０Ａの入力部２１が接続されている構成であれば同様の効果が得られる。

実施の形態４．
　この実施の形態４では、上記実施の形態３の磁気ギア装置１００Ａのおける回転電機１０のロータ１２と、磁気ギア２０の第１ロータ（内側磁石筒２３）が一体に構成されたものを示す。
　図１８は、実施の形態４による磁気ギア装置の構成を示す縦断面図である。
　図１８に示すように、磁気ギア装置１００Ｂは、回転電機１０Ａと磁気ギア２０Ｂとを備えた駆動ユニットで構成される。この場合、回転電機１０Ａのロータ１２Ａが、磁気ギア２０Ｂの第１ロータ（内側磁石筒２３Ａ）と一体に構成される。その他の構成は、上記実施の形態３と同様である。

　この実施の形態では、磁気ギア２０Ｂと回転電機１０Ａとでロータコア材を共有し、さらに構造部材を少なくすることができるため、製造コストをさらに削減することができる。
　この場合も、上記実施の形態３で示した第１条件、第２条件の少なくとも１つを満たせば、上記実施の形態３と同様に、位相関係の調整によりトルク脈動が低減可能になり、出力側の速度振動を抑制できる。第１条件は、ポールピース２９の個数Ｎと第１ロータ（内側磁石筒２３Ａ）の極数との最小公倍数ＬＣＭの（（ステータ（外側磁石筒２６Ａ）の極数）／Ｎ）倍を第１数値として、第１数値が、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の個数との最小公倍数Ｍに一致する条件である。また、第２条件は、上記第１数値が、回転電機１０のロータ１２の極数×（３×Ｎ１）に一致する条件である。

　なお、上記実施の形態４では、回転電機１０Ａと磁気ギア２０Ｂとが同一のフレーム１８Ａに収納された構成を示したが、別々のフレームに収納しても良い。

　また、上記実施の形態１～４では、磁気ギア２０、２０Ａ、２０Ｂが減速、増トルク化とする減速ギアの例を示したが、磁気ギア２０、２０Ａ、２０Ｂの多極機構である外側磁石筒２６を第１ロータに用いて、回転電機１０、１０Ａの回転軸１１と接続すると、増速、減トルク化とする増速ギアの構成が実現できる。その場合も、上記各実施の形態と同様の効果が得られる。

　実施の形態５．
　図１９は、実施の形態５による磁気ギア装置の構成を示す縦断面図である。
　図１９に示すように、磁気ギア装置１００Ｃは、回転電機１０と磁気ギア２０Ｃとを備えた駆動ユニットで構成される。
　この実施の形態では、磁気ギア２０Ｃは、内側磁石筒２３Ｂ、外側磁石筒２６Ａおよび磁性体筒３０Ｂを同心円状に配置し、磁性体筒３０Ｂを第１ロータとし、内側磁石筒２３Ｂ、外側磁石筒２６Ａのいずれか１方を第２ロータとし、他方をステータとする。この場合、内側磁石筒２３Ｂを第２ロータとし、外側磁石筒２６Ａをステータとして用いる場合を図示した。その他の構成は、上記実施の形態１と同様である。

　この場合、ポールピース２９の個数Ｎと第２ロータ（内側磁石筒２３Ｂあるいは外側磁石筒２６Ａ）の極数との最小公倍数の（（ステータ（外側磁石筒２６Ａあるいは内側磁石筒２３Ｂ）の極数）／Ｎ）倍を第１数値とする。そして、この第１数値が、回転電機１０のロータ１２の極数とティース１６の個数との最小公倍数Ｍに一致する第１条件を満たすように設定する。
　これにより、回転電機１０の電流を印加しない場合、回転電機１０の主要なトルク脈動の次数と、磁気ギア２０Ｃの主要なトルク脈動の次数が一致していれば、位相関係の調整により、互いに相殺して低減することができ、合成トルクのトルク脈動は低減される。

　この場合も、上記実施の形態１と同様に、第１ロータ（磁性体筒３０Ｂ）の周方向磁極中心、即ち、ポールピース２９の周方向中心位置が、ステータ（外側磁石筒２６Ａあるいは内側磁石筒２３Ｂ）の周方向磁極中心に一致する時における、ロータ１２の周方向磁極中心と、ティース１６の周方向中心位置との間の位相（ずれ位相θ）を調整する。そして、回転電機１０のトルク脈動と磁気ギア２０Ｃのトルク脈動とを互いに低減させるように位相調整することにより、効果的にトルク脈動を低減して、トルク脈動に起因する速度振動を抑制できる。

　また、上記第１数値が、回転電機１０のロータ１２の極数×（３×Ｎ１）に一致する第２条件を満たすように設定しても良く、その場合、上記実施の形態２で示したように、回転電機１０に電流印加する場合の、トルク脈動の低減効果が得られる。即ち、上記第１条件、第２条件の少なくとも１つを満たせば、位相関係の調整により、トルク脈動の低減効果が得られる。

　なお、上記各実施の形態において、回転電機１０および磁気ギア２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの各磁極を構成する永久磁石は１個に限らない。永久磁石を、磁化方向、磁化直交方向ならびに軸方向、およびその他の方向に分割する場合についても同様の効果が得られる。

　また、回転電機１０および磁気ギア２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、回転軸に対し直交する方向に磁気ギャップを有するラジアル型である例を示したが、回転軸に対し平行な方向に磁気ギャップを有するアキシャル型においても同様の効果が得られる。

　また、回転電機１０を８極１２スロットの例を示したが、上記各実施の形態で示した、磁気ギア２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのロータの極数およびポールピース２９の個数との関係が上述した条件を満たすものであれば、その他の極スロット数の構成としても同様の効果が得られる。

　また、上記実施の形態１では、磁気ギア２０の少極機構（内側磁石筒２３）が８極、多極機構（外側磁石筒２６）が４０極、ポールピース２９が２４個の例を示したが、例えば、以下の組み合わせでも良い。
　少極機構の極数Ｎｓが多極機構の極数Ｎｍより小さく、ポールピース２９の個数をＮｐとおくと、ｌとｍを共に自然数とすると、（２ｌ－１）Ｎｐ＝Ｎｍ±（２ｍ－１）Ｎｓ、の関係を満たす。そして、かつ上記各実施の形態で示す、トルク脈動の低減条件を満たす組み合わせについても、同様の効果が得られる。

　また、上記各実施の形態では、回転電機１０および磁気ギア２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのティース１６、ポールピース２９、永久磁石１３、２５、２８の形状はいずれも最も単純な形状で示しているが、以下に示すものでも良い。例えば、ティース１６とポールピース２９の形状を、磁気ギャップに向かって径方向に末広がりとする、又は裾を絞る形状とする。また、永久磁石１３、２５、２８にボンド磁石を用いる、あるいは、１磁極あたり２個以上の永久磁石を用いてＶ字状に埋め込むなどである。いずれの場合も、磁気ギャップに係わる極配置が上記各実施の形態と同様の関係性を有していれば、同様の効果が得られる。

　本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
　従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

　１０，１０Ａ　回転電機、１１　回転軸、１２，１２Ａ　ロータ、１３　永久磁石、１５　ステータ、１６　ティース、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ　磁気ギア、２１　入力部、２２　出力部、２３，２３Ａ，２３Ｂ　内側磁石筒、２５　第１永久磁石、２６，２６Ａ　外側磁石筒、２８　第２永久磁石、２９　ポールピース、３０，３０Ａ，３０Ｂ　磁性体筒、３１　磁気ギャップ、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ　磁気ギア装置、θ，φ　ずれ位相。

Claims

　複数の第１永久磁石が外周に配列されて少極機構を構成する内側磁石筒、複数の第２永久磁石が内周に配列されて多極機構を構成する外側磁石筒、および、前記内側磁石筒および前記外側磁石筒の間で双方からそれぞれ磁気ギャップを介して配置され、軟磁性体から成るＮ個のポールピースが周方向に等間隔を隔てて配列された磁性体筒を有し、前記内側磁石筒、前記外側磁石筒および前記磁性体筒の内、１つを入力部に接続された第１ロータ、他の１つを出力部に接続された第２ロータ、残りの１つをステータとして用いる磁気ギアと、
　Ｍ１個の永久磁石を有するロータ、およびＭ２個のティースを有するステータを備える回転電機とを備え、
　前記磁気ギアは、前記入力部が前記回転電機の回転軸に接続され、入力された回転力を前記出力部に伝達し、
　前記ポールピースの個数Ｎと前記第１、第２ロータの一方の極数との最小公倍数に基づく第１数値が、Ｍ１とＭ２との最小公倍数Ｍに一致する第１条件と、Ｍ１に３の倍数を乗じた数に一致する第２条件との少なくとも一方を満たす、
磁気ギア装置。
　前記第１ロータの周方向磁極中心が、前記磁気ギアの前記ステータの周方向磁極中心に一致する時における、前記回転電機の前記ロータの周方向磁極中心と、前記ティースの周方向中心位置との間の位相を調整することで、前記回転電機のトルク脈動と前記磁気ギアのトルク脈動とを互いに低減させる、
請求項１に記載の磁気ギア装置。
　前記磁性体筒が前記磁気ギアの前記ステータとして用いられ、
　前記ポールピースの個数Ｎと前記第１ロータの極数との最小公倍数が、前記第１数値である、
請求項１または請求項２に記載の磁気ギア装置。
　前記第１ロータの周方向磁極中心が、前記ステータの磁極である前記ポールピースの周方向中心位置に一致する時に、前記回転電機の前記ロータの周方向磁極中心を、前記ティースの周方向中心位置と、設定角度分、位相をずらすことで、前記回転電機のトルク脈動と前記磁気ギアのトルク脈動とを互いに低減させる、
請求項３に記載の磁気ギア装置。
　前記設定角度は、（３６０／Ｍ／６）度より大きく、（（３６０／Ｍ／６）×５）度より小さい、
請求項４に記載の磁気ギア装置。
　前記磁性体筒が前記磁気ギアの前記第２ロータとして用いられ、
　前記ポールピースの個数Ｎと前記第１ロータの極数との最小公倍数の（（前記ステータの極数）／Ｎ）倍が、前記第１数値である、
請求項１または請求項２に記載の磁気ギア装置。
　前記第１ロータの極数≧Ｍ１、である
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の磁気ギア装置。
　前記第１ロータの極数＝Ｍ１、である
請求項７に記載の磁気ギア装置。
　前記磁性体筒が前記磁気ギアの前記第１ロータとして用いられ、
　前記ポールピースの個数Ｎと前記第２ロータの極数との最小公倍数の（（前記ステータの極数）／Ｎ）倍が、前記第１数値である、
請求項１または請求項２に記載の磁気ギア装置。
　Ｎ≧Ｍ２、である
請求項９に記載の磁気ギア装置。
　前記磁気ギアの前記入力部は、前記回転電機の回転軸と一体構成される、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の磁気ギア装置。