(57)【要約】  磁気変速機は、内側回転子（１）と、外側回転子（２）と、内側回転子（１）及び外側回転子（２）間に同軸的に配置された磁場変調固定子（３）とを備える。内側回転子（１）は、中心軸（Ａ）方向に並び配されており、円周方向に沿って異なるピッチで配された第１磁石列（１１）及び第２磁石列（１２）を備える。外側回転子（２）は、円周方向に沿って配された磁石列を備える。磁場変調固定子（３）は、第１磁石列（１１）及び第２磁石列（１２）にそれぞれ対向した第１磁性体列（３１）及び第２磁性体列（３２）を備える。更に、第１磁性体列（３１）及び第２磁性体列（３２）と、第１磁石列（１１）及び第２磁石列（１２）との対向関係を保持したまま、内側回転子（１）及び磁場変調固定子（３）を中心軸（Ａ）方向へ移動させることによって、外側回転子（２）と、第１磁石列（１１）及び第２磁石列（１２）との対向位置を連続的に変化させるように構成する。
2017104359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に沿って複数の磁極対が略等間隔に配された内側磁石列と、前記磁極対と異なるピッチで、前記内側磁石列と同軸的に円周方向に沿って複数の磁極対が配された外側磁石列と、前記内側磁石列及び外側磁石列間に同軸的に配置してあり、円周方向に沿って複数の磁性体が配された磁性体列とを備える磁気変速機であって、
前記内側磁石列又は前記外側磁石列は、
中心軸方向に並び配されており、円周方向に沿って異なるピッチで配された第１磁石列及び第２磁石列を備え、
前記磁性体列は、
径方向において第１磁石列及び第２磁石列にそれぞれ対向しており、円周方向に沿って異なるピッチで配された第１磁性体列及び第２磁性体列を備え、
第１磁性体列及び第２磁性体列と第１磁石列及び第２磁石列との対向関係を保持したまま、前記内側磁石列、前記外側磁石列及び前記磁性体列を中心軸方向へ相対的かつ連続的に移動可能に構成してある磁気変速機。
【請求項２】
第１磁石列及び第２磁石列は中心軸方向において接触している
請求項１に記載の磁気変速機。
【請求項３】
第１磁性体列及び第２磁性体列は中心軸方向において接触している
請求項１又は請求項２に記載の磁気変速機。
【請求項４】
第１磁性体列及び第２磁性体列と第１磁石列及び第２磁石列との対向関係を保持したまま、前記内側磁石列、前記外側磁石列及び前記磁性体列を中心軸方向へ相対的かつ連続的に移動させるアクチュエータを備える
請求項１〜請求項３までのいずれか一項に記載の磁気変速機。
【請求項５】
前記内側磁石列、前記外側磁石列及び前記磁性体列のいずれか２つは円周方向に回転可能であり、
前記内側磁石列、前記外側磁石列又は前記磁性体列にトルクを入力する入力部材と、
前記内側磁石列、前記外側磁石列又は前記磁性体列からトルクを出力する出力部材と、
前記入力部材の回転速度を検出する入力回転速度検出部と、
前記出力部材の回転速度を検出する出力回転速度検出部と、
前記入力回転速度検出部及び前記出力回転速度検出部にてそれぞれ検出された回転速度に基づいて、前記アクチュエータの動作を制御する制御部と
を備える請求項４に記載の磁気変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速比を連続的に変更可能なラジアルギャップ型の磁気変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、変速比を非連続的に切り替えることができるラジアルギャップ型の磁気的多段変速機構が開示されている。磁気的多段変速機構は、回転軸方向に離隔配置された複数の円盤状の内側回転子と、各内側回転子の外周側に配された円環状の複数の外側回転子と、内側回転子及び外側回転子の間に配された円環状の固定子とを備える。内側回転子は入力軸に設けられており、複数の各内側回転子には異なる数の磁極対が周方向に配置されている。外側回転子は出力軸に設けられており、複数の各外側回転子には異なる数の磁極対が周方向に配置されている。複数の外側回転子の磁極対と、複数の内側回転子の磁極対とはそれぞれ対向している。固定子には複数の磁性体が配されており、磁性体は対向している各組の内側回転子及び外側回転子の内、選択的に一の組に対向可能に構成されている。【０００３】
磁気的多段変速機構は、固定子を回転軸方向へ移動させることによって、変速比を非連続的に切り替えることができる。具体的には、第１の組をなす内側回転子及び外側回転子の間に固定子を移動させ、磁性体を各磁石列に対向させることによって、第１の変速比を有する一の変速部が構成される。第２の組をなす内側回転子及び外側回転子の間に固定子を移動させ、磁性体を各磁石列に対向させることによって、第２の変速比を有する一の変速部が構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９４７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係る磁気的多段変速機構は、変速比を非連続的に変更することができるが、連続的に変速比を変更することができないという問題があった。所定の変速比を実現するためには、内側回転子及び外側回転子を構成する磁極対の数、固定子を構成する磁性体の数は一定の関係を有する必要があると考えられており、複数の内側回転子及び外側回転子が回転軸方向に離隔しているためである。【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は変速比を連続的に変更可能なラジアルギャップ型の磁気変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る磁気変速機は、円周方向に沿って複数の磁極対が略等間隔に配された内側磁石列と、前記磁極対と異なるピッチで、前記内側磁石列と同軸的に円周方向に沿って複数の磁極対が配された外側磁石列と、前記内側磁石列及び外側磁石列間に同軸的に配置してあり、円周方向に沿って複数の磁性体が配された磁性体列とを備える磁気変速機であって、前記内側磁石列又は前記外側磁石列は、中心軸方向に並び配されており、円周方向に沿って異なるピッチで配された第１磁石列及び第２磁石列を備え、前記磁性体列は、径方向において第１磁石列及び第２磁石列にそれぞれ対向しており、円周方向に沿って異なるピッチで配された第１磁性体列及び第２磁性体列を備え、第１磁性体列及び第２磁性体列と第１磁石列及び第２磁石列との対向関係を保持したまま、前記内側磁石列、前記外側磁石列及び前記磁性体列を中心軸方向へ相対的かつ連続的に移動可能に構成してある。【０００８】
本発明にあっては、磁気変速機は同軸的に配された内側磁石列、磁性体列及び外側磁石列を同軸的に備えたラジアルギャップ型の磁気ギア機構を構成している。第１の態様においては、内側磁石列は中心軸方向に並び配された第１磁石列及び第２磁石列を備え、磁性体列は各第１磁石列及び第２磁石列にそれぞれ対向する第１磁性体列及び第２磁性体列を備える。内側磁石列及び磁性体列の位置関係を保持したまま、内側磁石列及び磁性体列と、外側磁石列とを相対的に移動させることが可能であり、内側磁石列及び外側磁石列の位置関係を連続的に変化させることができる。
例えば、外側磁石列を、磁性体列を介して第１磁石列のみに対向させることによって、第１の変速比を実現することができる。また、外側磁石列を、磁性体列を介して第２磁石列のみに対向させることによって、第２の変速比を実現することができる。更に、外側磁石列を、磁性体列を介して第１磁石列及び第２磁石列の双方に対向させることによって、第１の変速比及び第２の変速比の中間の変速比を実現することができる。
第２の態様においては、外側磁石列は中心軸方向に並び配された第１磁石列及び第２磁石列を備え、磁性体列は各第１磁石列及び第２磁石列にそれぞれ対向する第１磁性体列及び第２磁性体列を備える。外側磁石列及び磁性体列の位置関係を保持したまま、外側磁石列及び磁性体列と、内側磁石列とを相対的に移動させることが可能であり、内側磁石列及び外側磁性体列の位置関係を連続的に変化させることができる。従って、磁気変速機の変速比を連続的に変更することができる。【０００９】
本発明に係る磁気変速機は、第１磁石列及び第２磁石列は中心軸方向において接触している。【００１０】
本発明にあっては、第１磁石列及び第２磁石列は中心軸方向において接触しているため、よりスムーズに変速比を変更することができる。【００１１】
本発明に係る磁気変速機は、第１磁性体列及び第２磁性体列は中心軸方向において接触している。【００１２】
本発明にあっては、第１磁性体列及び第２磁性体列は中心軸方向において接触しているため、よりスムーズに変速比を変更することができる。【００１３】
本発明に係る磁気変速機は、第１磁性体列及び第２磁性体列と第１磁石列及び第２磁石列との対向関係を保持したまま、前記内側磁石列、前記外側磁石列及び前記磁性体列を中心軸方向へ相対的かつ連続的に移動させるアクチュエータを備える。【００１４】
本発明にあっては、第１磁性体列及び第２磁性体列と第１磁石列及び第２磁石列との対向関係を保持したまま、前記内側磁石列、前記外側磁石列及び前記磁性体列を中心軸方向へ相対的かつ連続的に移動させるアクチュエータを備えるため変速比を簡単に設定できる。【００１５】
本発明に係る磁気変速機は、前記内側磁石列、前記外側磁石列及び前記磁性体列のいずれか２つは円周方向に回転可能であり、前記内側磁石列、前記外側磁石列又は前記磁性体列にトルクを入力する入力部材と、前記内側磁石列、前記外側磁石列又は前記磁性体列からトルクを出力する出力部材と、前記入力部材の回転速度を検出する入力回転速度検出部と、前記出力部材の回転速度を検出する出力回転速度検出部と、前記入力回転速度検出部及び前記出力回転速度検出部にてそれぞれ検出された回転速度に基づいて、前記アクチュエータの動作を制御する制御部とを備える。【００１６】
本発明にあっては、制御部は、磁気変速機にトルクを入力する入力部材の回転速度と、トルクを出力する出力部材の回転速度とに基づいて、アクチュエータの動作を制御することができる。従って、制御部は、入力されるトルク、負荷の状況に拘わらず、内側磁石列、磁性体列及び外側磁石列の位置関係を自動的に調整し、所要の変速比を実現することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ラジアルギャップ型磁気変速機の変速比を連続的に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係る磁気変速機の構成を示す側断面図である。
【図２】磁気変速機のII-II線断面図である。
【図３】磁気変速機のIII-III線断面図である。
【図４Ａ】磁気変速機の動作を示す説明図である。
【図４Ｂ】磁気変速機の動作を示す説明図である。
【図５】実施形態２に係る磁気変速機の構成を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る磁気変速機の構成を示す側断面図、図２は、磁気変速機のII-II線断面図、図３は、磁気変速機のIII-III線断面図である。本発明の実施形態１に係る磁気変速機は、入力されたトルクを変速して出力するラジアルギャップ型の磁気ギア装置である。磁気変速機は、同軸的に配された円盤状の内側回転子（内側磁石列）１と、外側回転子（外側磁石列）２と、内側回転子１及び外側回転子２の間に配された磁場変調固定子（磁性体列）３とを備える。また、磁気変速機は、磁気変速機にトルクを入力するための入力軸（入力部材）１０と、変速されたトルクを出力する出力軸（出力部材）２０を備える。入力軸１０及び出力軸２０は、アルミニウム、非磁性ステンレス等の非磁性体材料で形成されている。なお磁石列が発する磁場の影響が少ない場合には磁性体を用いても良い。
【００２０】
入力軸１０の一端側には内側回転子１が設けられており、入力軸１０にトルクが入力されると、内側回転子１は、中心軸Ａを中心にして回転する。入力軸１０の回転軸方向は内側回転子１の中心軸Ａと略一致している。
入力軸１０の適宜箇所には軸受けが設けられており、入力軸１０の外周側には軸受けを介して筒部３０が同軸的に配されている。筒部３０は、後述するアクチュエータ４によって中心軸Ａ方向に移動可能に構成されている。入力軸１０は筒部３０の軸方向の移動に倣って移動する。筒部３０の端部には円環状板部３０ａが設けられている。円環状板部３０ａの外周部には内側回転子１の外側を囲繞する筒状の磁性体保持部３０ｂが設けられている。磁性体保持部３０ｂの中心軸Ａ方向の幅は、内側回転子１の幅よりも大きい。筒部３０、円環状板部３０ａ及び磁性体保持部３０ｂは、アルミニウム、非磁性ステンレス等の非磁性体材料で形成されている。
出力軸２０の一端側には、中心軸Ａが略一致するように円盤部２０ａが設けられており、円盤部２０ａの外周部には磁場変調固定子３の外側を囲繞する筒状の外側磁石列保持部２０ｂが設けられている。円盤部２０ａ及び外側磁石列保持部２０ｂは、アルミニウム、非磁性ステンレス等の非磁性体材料で形成されている。
磁石列２１の外周面側を覆うように外側磁石列保持部２０ｂを延在させても良い。
その場合には外側磁石列保持部２０ｂを磁性材料で形成しても良い。磁性材料で形成することにより磁石列２１の発する磁場を効率的に使用することができる。
なお本明細書において略一致とは、設計上は一致を意味しており、製作の過程で発生する機械加工等で必要な寸法公差や誤差を含み略一致と表記した。また、設計上の一致は、必ずしも完全な一致を意味するものでは無く、内側回転子１、外側回転子２及び磁場変調固定子３が磁気的に結合して回転し、入力軸１０に入力されたトルクを伝達して出力軸２０から出力可能な範囲において中心軸が不一致となる場合も含み得る。
【００２１】
内側回転子１は、円周方向に沿って複数の磁極対１１ａが略等間隔に配された第１磁石列１１と、円周方向に沿って第１磁石列１１と異なるピッチで複数の磁極対１２ａが略等間隔に配された第２磁石列１２とを備える。第１磁石列１１の磁極対１１ａは、図２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Ｎ極の磁石１１ｎと、外周側Ｓ極の磁石１１ｓとで構成される。磁石１１ｎ，１１ｓは、希土類―遷移金属系磁石（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石等）、ボンド磁石、フェライト磁石等である。同様に、第２磁石列１２の磁極対１２ａは、図３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Ｎ極の磁石１２ｎと、外周側Ｓ極の磁石１２ｓとで構成される。磁極対１１ａの数は例えば３個、磁極対１２ａの数は例えば６個である。第１磁石列１１及び第２磁石列１２は中心軸Ａ方向に並び配されている。第１磁石列１１及び第２磁石列１２の中心軸Ａ方向における幅及び外径は略同一であり、中心軸Ａ方向において接触している。内側回転子１は第１磁石列１１及び第２磁石列１２の内周側をその外周側で支持する円盤状の保持部（図示しない）を有し、全体として円盤状をなしている。円盤状保持部は磁性体で形成するのが望ましい。第１磁石列１１及び第２磁石列１２は周方向において互いに固定されており、第１磁石列１１及び第２磁石列１２は一体的に回転する。
【００２２】
磁場変調固定子３は、円周方向に沿って複数の磁性体３１ａが略等間隔に配された第１磁性体列３１と、円周方向に沿って第１磁性体列３１と異なるピッチで複数の磁性体３２ａが略等間隔に配された第２磁性体列３２とを備える。第１磁性体列３１及び第２磁性体列３２は、磁性体保持部３０ｂによって保持されている。磁場変調固定子３は、内側回転子１が生成する磁場の空間周波数を変調するものであり、第１磁石列１１及び第２磁石列１２の円周方向における磁場は、磁場変調固定子３によって該磁場の空間周波数と異なる周期成分を含む磁場に変調される。磁性体３１ａの数は例えば１６個、磁性体３２ａの数は例えば１９個である。磁性体３１ａ及び磁性体３２ａとしては、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３１ａ，３２ａ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。
【００２３】
中心軸Ａ方向において、磁場変調固定子３は内側回転子１に対して固定されているため、第１磁性体列３１及び第２磁性体列３２と、第１磁石列１１及び第２磁石列１２との対向関係は保持されている。径方向において第１磁性体列３１は第１磁石列１１に対向しており、第２磁性体列３２は第２磁石列１２に対向している。第１磁性体列３１及び第２磁性体列３２は中心軸Ａ方向に並び配されている。第１磁性体列３１及び第２磁性体列３２の中心軸Ａ方向における幅及び径方向における幅は略同一であり、中心軸Ａ方向において接触し、磁場変調固定子３は全体として円筒状をなしている。第１磁性体列３１及び第２磁性体列３２は軸方向において互いに固定されており、第１磁性体列３１及び第２磁性体列３２は一体的に軸方向に移動する。
【００２４】
外側回転子２は、円周方向に沿って複数の磁極対２１ａが略等間隔に配された磁石列２１を備え、磁石列２１は外側磁石列保持部２０ｂに保持されている。磁石列２１を構成する磁極対２１ａの数は例えば１３個である。磁極対２１ａは、図２及び図３に示すように、例えば厚さ方向に着磁した断面円弧状の内周側Ｎ極の磁石２１ｎと、内周側Ｓ極の磁石２１ｓとで構成される。磁石２１ｎ，２１ｓの材料は、磁石１１ｎ，１１ｓと同様である。中心軸Ａ方向における磁石列２１の幅は、第１磁石列１１及び第２磁石列１２と略同一である。磁石列２１のピッチは、第１磁石列１１及び第２磁石列１２と異なる。言い換えると、円周方向に配された磁極対２１ａの数は、第１磁石列１１及び第２磁石列１２に配された磁極対１１ａ，１２ａと異なる。
【００２５】
また、磁気変速機は、筒部３０を中心軸Ａ方向へ内側回転子１と一体的に及び連続的に移動させることによって、内側回転子１及び磁場変調固定子３と、外側回転子２とを中心軸Ａ方向へ相対的に移動させるアクチュエータ４を備える。アクチュエータ４は、例えば、筒部３０を中心軸Ａ方向へ移動させるボールねじ機構及び当該機構を駆動するモータを備える。また、アクチュエータ４はリニアモータであっても良い。アクチュエータ４によって筒部３０を移動させることによって、磁場変調固定子３を介した内側回転子１及び外側回転子２の対向位置を連続的に変化させることができる。
なお本明細書において等間隔とは、設計上は等間隔を意味しており、製作の過程で発生する機械加工等で必要な寸法公差や誤差を含み略等間隔と表記した。また、設計上の等間隔は、必ずしも完全な一致を意味するものでは無く、内側回転子１、外側回転子２及び磁場変調固定子３が磁気的に結合して回転し、入力軸１０に入力されたトルクを伝達して出力軸２０から出力可能な範囲において中心軸が不一致となる場合も含み得る。
【００２６】
内側回転子１を構成する磁極対１１ａ，１２ａ、磁場変調固定子３を構成する磁性体３１ａ，３２ａ、及び外側回転子２を構成する磁極対２１ａの数について説明する。
【００２７】
上述した磁極対１１ａ，２１ａ及び磁性体３１ａの数は一例であり、所望のギア比に応じて適宜設定される。ただし、内側回転子１に係る第１磁石列１１の磁極対１１ａ、磁場変調固定子３に係る第１磁性体列３１の磁性体３１ａ、外側回転子２の磁極対２１ａの数は、下記式（１）を満たす構成が好ましい（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）。
ｐ２＝ｎｓ１＿１±ｐ１＿１…（１）
但し、
ｐ１＿１：磁極対１１ａの組数
ｐ２：磁極対２１ａの組数
ｎｓ１＿１：磁性体３１ａの個数
【００２８】
本実施形態においては、ｐ１＿１＝３、Ｐ２＝１３、ｎｓ１＿１＝１６であり、上記式（１）を満たす。
【００２９】
同様に、外側回転子２に係る第２磁石列１２の磁極対１２ａ、磁場変調固定子３に係る第２磁性体列３２の磁性体３２ａ、外側回転子２に係る磁極対２１ａの数は、下記式（２）を満たす構成が好ましい。
ｐ２＝ｎｓ１＿２±ｐ１＿２…（２）
但し、
ｐ１＿２：磁極対１２ａの組数
ｐ２：磁極対２１ａの組数
ｎｓ１＿２：磁性体３２ａの個数
【００３０】
本実施形態においては、ｐ１＿２＝６、Ｐ２＝１３、ｎｓ１＿２＝１９であり、上記式（２）を満たす。
【００３１】
図４Ａ及び図４Ｂは、磁気変速機の動作を示す説明図である。図４Ａは、アクチュエータ４によって変化する内側回転子１及び外側回転子２の位置関係を示す磁気変速機の上面図、図４Ｂは、磁気変速機の側断面図及び軸断面図である。図４Ａ及び図４Ｂの左図は、外側回転子２の磁石列２１を第１磁石列１１に対向させた状態を示している。外側回転子２の磁石列２１については幅のみを２本の線で示した。
内側回転子１、外側回転子２及び磁場変調固定子３が上記式（１）、特にｐ２＝ｎｓ１＿１−ｐ１＿１を満たす場合、磁気変速機の変速比、つまり入力軸１０及び出力軸２０の回転速度の比は下記式（３）で表される。
ω１／ω０＝−ｐ１＿１／（ｎｓ１＿１−ｐ１＿１）・・・（３）
但し、
ω０：入力軸１０の回転速度
ω１：出力軸２０の回転速度
ｐ１＿１＝３、ｎｓ１＿１＝１６の場合、変速比ω１／ω０≒−１／４であり、入力軸１０及び出力軸２０は変速比約１／４で逆向きに回転する。
【００３２】
図４Ａ及び図４Ｂの右図は、外側回転子２の磁石列２１を第２磁石列１２に対向させた状態を示している。内側回転子１、外側回転子２及び磁場変調固定子３が上記式（２）、特にｐ２＝ｎｓ１＿２−ｐ１＿２を満たす場合、磁気変速機の変速比は下記式（４）で表される。
ω１／ω０＝−ｐ１＿２／（ｎｓ１＿２−ｐ１＿２）・・・（４）
【００３３】
ｐ１＿２＝６、ｎｓ１＿２＝１９の場合、変速比ω１／ω０≒−１／２であり、入力軸１０及び出力軸２０は変速比約１／２で逆向きに回転する。
【００３４】
図４Ａの中央図は、外側回転子２の磁石列２１を第１磁石列１１及び第２磁石列１２の双方に対向させた状態を示している。この場合、変速比は１／４〜１／２の間の値になる。外側回転子２の磁石列２１を第１磁石列１１及び第２磁石列１２の双方に対向させた場合、変速比が整合せず、不具合を生ずるように見えるが、１／４より大きく１／２未満の変速比が得られる。
【００３５】
このように構成された本実施形態に係る磁気変速機にあっては、ラジアルギャップ型磁気変速機の変速比を連続的に変更することができる。
【００３６】
また、内側回転子１を構成する第１磁石列１１及び第２磁石列１２を中心軸Ａ方向において接触させることによって、よりスムーズに変速比を変更することができる。
【００３７】
更に、磁場変調固定子３を構成する第１磁性体列３１及び第２磁性体列３２を中心軸Ａ方向において接触させることによって、よりスムーズに変速比を変更することができる。
【００３８】
更にまた、本発明の構成によれば、外側回転子２を第１磁石列１１及び第２磁石列１２の双方に対向させることによって、コギングトルクの低減を図ることができる。
【００３９】
（実施形態２）
図５は、実施形態２に係る磁気変速機の構成を示す側断面図である。実施形態２に係る磁気変速機は、実施形態１と同様の内側回転子１、外側回転子２及び磁場変調固定子３を備えており、更に、入力軸１０の回転速度を検出する入力回転速度検出部５１と、出力軸２０の回転速度を検出する出力回転速度検出部５２と、検出された回転速度に基づいて、アクチュエータ４の動作を制御する制御部６とを備える。
【００４０】
入力回転速度検出部５１は、例えば、入力軸１０の回転数に比例した信号を発信する磁気ピックアップ、ホール素子等を備えた非接触センサ、及び該非接触センサからのパルス数を計測する計数回路を備え、パルス数を計測することによって入力軸１０の回転速度を算出する。入力回転速度検出部５１は、検出して得た回転速度を示す回転速度信号を制御部６へ出力する。
【００４１】
出力回転速度検出部５２は、入力回転速度検出部５１と同様の構成であり、出力軸２０の回転速度を検出し、検出して得た回転速度信号を制御部６へ出力する。
【００４２】
制御部６は、例えば一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェース等を有するマイコンである。制御部６のＣＰＵは、入出力インタフェースを介して、入力回転速度検出部５１、出力回転速度検出部５２及びアクチュエータ４に接続されている。制御部６は、入力回転速度検出部５１及び出力回転速度検出部５２から出力された回転速度信号を取得する。そして、制御部６は、取得した回転速度信号に基づいて、入力軸１０の回転速度と、出力軸２０の回転速度との比を算出し、算出して得た比と、所要の変速比とを比較する。制御部６は、算出して得た比と、所要の変速比との差分が小さくなる方向へ、内側回転子１及び磁場変調固定子３が移動するようにアクチュエータ４の動作を制御する。
例えば、目標とする変速比が１／３である場合であって、算出された実際の変速比が１／３より大きい場合、制御部６は、第１磁石列１１と、磁石列２１との対向面積が大きくなる方向（図５中右側）へ内側回転子１及び磁場変調固定子３を移動させる。算出された実際の変速比が１／３より小さい場合、制御部６は、第２磁石列１２と、磁石列２１との対向面積が大きくなる方向（図５中左側）へ内側回転子１及び磁場変調固定子３を移動させる。
【００４３】
このように構成された本実施形態に係る磁気変速機にあっては、入力トルク、出力軸２０に設けられる図示しない負荷の大きさに応じて内側回転子１及び磁場変調固定子３の位置を自動的に調整し、所要の変速比を得ることができる。
【００４４】
なお、実施形態１及び２においては、内側回転子が第１磁石列及び第２磁石列を有する構成を説明したが、外側回転子が第１磁石列及び第２磁石列を有し、アクチュエータによって外側回転子及び磁場変調固定子を一体的に移動させるように構成しても良い。
【００４５】
また、円周方向に沿って複数の磁極対が略等間隔に配された内側磁石列及び外側磁石列を、内側回転子及び外側回転子として回転させ、円周方向に沿って複数の磁性体が配された磁性体列を磁場変調固定子とする構成を説明したが、内側磁石列、外側磁石列及び磁性体列のいずれを固定子としても良い。
【００４６】
更に、内側回転子１を構成する第１磁石列１１及び第２磁石列１２を中心軸Ａ方向において接触させる構成を説明したが、変速比の連続的な変更に問題が無ければ、第１磁石列１１及び第２磁石列１２が離隔していても良い。
【００４７】
更にまた、磁場変調固定子３を構成する第１磁性体列３１及び第２磁性体列３２を中心軸Ａ方向において接触させる構成を説明したが、変速比の連続的な変更に問題が無ければ、第１磁性体列３１及び第２磁性体列３２が離隔していても良い。
【００４８】
更にまた、本実施形態１、２では、電動式のアクチュエータ４を備える構成を説明したが、ボールねじ機構等の手動式のアクチュエータを備える構成であっても良い。また、アクチュエータは、内側回転子１、外側回転子２及び磁場変調固定子３を相対的に移動させることが可能な構成であれば、必ずしもアクチュエータを備えなくても良い。
【００４９】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、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】
【００５０】
１  内側回転子（内側磁石列）
２  外側回転子（外側磁石列）
３  磁場変調固定子（磁性体列）
４  アクチュエータ
６  制御部
１０  入力軸（入力部材）
１１  第１磁石列
１１ａ  磁極対
１２  第２磁石列
１２ａ  磁極対
２０  出力軸（出力部材）
２０ａ  円盤部
２０ｂ  外側磁石列保持部
２１  磁石列
３０  筒部
３０ａ  円環状板部
３０ｂ  磁性体保持部
３１  第１磁性体列
３１ａ  磁性体
３２  第２磁性体列
３２ａ  磁性体
５１  入力回転速度検出部
５２  出力回転速度検出部
Ａ  中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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