(57)【要約】【課題】電動機を効率よく駆動可能な回転速度域を拡大する。【解決手段】ロータコア１７に埋め込まれた永久磁石２０により形成された磁極２１の周方向Ｃ側端とロータコア１７の外周面１７Ａとの間の部分に形成された空隙部である外周ポケット部２３の内部に、その内周の対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂの少なくとも一方とは面接触しない第１移動位置と、外周面１７Ａからの距離が第１移動位置よりも短くなり、かつ上記磁極２１の側端からの距離が第１移動位置よりも長くなる移動位置であって、上記対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂの双方と面接触する第２移動位置と、の間を往復動可能な状態で磁性体ブロック２５を設置した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアと、
前記ロータコアに埋め込まれた永久磁石により形成された磁極と、
前記ロータコアの周方向における前記磁極の側端と同ロータコアの外周面との間の部分に形成された空隙部である外周ポケット部と、
前記外周ポケット部の内周面をそれぞれ構成し、かつ同外周ポケット部の内部空間を介して対向する２つの面を対向二面としたとき、
前記対向二面の少なくとも一方とは面接触しない第１移動位置と、前記外周面からの距離が前記第１移動位置よりも短くなり、かつ前記側端からの距離が前記第１移動位置よりも長くなる移動位置であって、前記対向二面の双方と面接触する第２移動位置と、の間を往復動可能な状態で前記外周ポケット部の内部に設置された磁性体からなるブロックである磁性体ブロックと、
を備える電動機用ロータ。
【請求項２】
前記外周ポケット部の内周面と前記磁性体ブロックとを連結し、かつ同磁性体ブロックの往復動の方向を伸縮方向とするスプリングを備える請求項１に記載の電動機用ロータ。
【請求項３】
前記スプリングは、前記外周ポケット部における前記磁性体ブロックと前記磁極とに挟まれた部分に設置されている請求項２に記載の電動機用ロータ。
【請求項４】
前記対向二面には、前記磁性体ブロックが前記第１移動位置に位置しているときに、前記磁性体ブロックから見て前記磁極が位置する側の同磁性体ブロックの端面に当接する突起が形成されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動機用ロータ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電動機用ロータを備える電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に組み付けられる電動機用ロータ、及び同ロータを備える電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に見られるような、ロータコアに埋め込まれた永久磁石によりロータの磁極が形成された埋込磁石（ＩＰＭ：Interior Permanent Magnet）型の電動機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４２０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなＩＰＭ型の電動機では、磁極の磁力を強くしないと、低回転速度時に大きいトルクを得られなくなる。一方、電動機の回転駆動時にステータのコイルに発生する逆起電圧は、ロータの回転速度の上昇と共に高くなる。また、同一のロータ回転速度における逆起電圧は、ロータの磁極の磁力が強いほど高くなる。そのため、低回転速度時のトルクを確保するため、ロータの磁極に強力な永久磁石を採用すると、高回転速度時に逆起電圧が高くなって、電動機の駆動効率が低下する。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、高効率で電動機を駆動可能な回転速度域を拡大することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する電動機用ロータは、ロータコアと、そのロータコアに埋め込まれた永久磁石により形成された磁極と、ロータコアの周方向における磁極の側端と同ロータコアの外周面との間の部分に形成された空隙部である外周ポケット部と、を備えている。ここで、外周ポケット部の内周面をそれぞれ構成する２つの面であって、外周ポケット部の内部空間を介して対向する２つの面を対向二面とする。このとき、上記電動機用ロータは、上記対向二面の少なくとも一方とは面接触しない第１移動位置と、ロータコアの外周面からの距離が第１移動位置よりも短くなり、かつ上記磁極の側端からの距離が第１移動位置よりも長くなる移動位置であって、上記対向二面の双方と面接触する第２移動位置と、の間を往復動可能な状態で外周ポケット部の内部に設置された磁性体からなるブロックである磁性体ブロックを備えるものとなっている。
【０００７】
上記電動機用ロータにおいて外周ポケット部の内部に設置された磁性体ブロックは、第２移動位置から第１移動位置に向う方向の磁力を磁極から受ける。そのため、同ロータが組み付けられた状態の電動機においてロータの回転が停止しているときには、磁極の磁力により吸引されて磁性体ブロックが第１移動位置に位置するようになる。このときの磁性体ブロックは、外周ポケット部の内周面を構成する対向二面の少なくとも一方とは面接触しない状態となる。
【０００８】
一方、ロータが回転し始めると、その回転に伴う遠心力により、第１移動位置から第２移動位置に向う方向の力が磁性体ブロックに加わるようになる。磁性体ブロックに加わる遠心力は、ロータの回転速度が上昇するにつれて大きくなる。そのため、ロータの回転速度が一定の速度を超えると、磁極の磁力に抗して磁性体ブロックが第１移動位置から第２移動位置へと移動するようになる。このときの磁性体ブロックは、対向二面の双方と面接触した状態となる。そして、その結果、磁性体ブロックを通って外周ポケットの内部を横断する漏れ磁束の経路が形成される。
【０００９】
なお、上述のように、第１移動位置に位置するときの磁性体ブロックは、対向二面の少なくとも一方とは面接触しない状態となっている。このときの磁性体ブロックは、（イ）対向二面の双方、又はいずれか一方と非接触となった状態、及び（ロ）対向二面の一方とは面又は線で接触し、もう一方とは線で接触している状態、のいずれかの状態となる。第１移動位置において磁性体ブロックが上記（イ）の状態となる場合には、同状態となったときの外周ポケット部の内部には、磁性体ブロックを通って対向二面間を横断する漏れ磁束の経路は形成されないことになる。これに対して第１移動位置において磁性体ブロックが上記（ロ）の状態となる場合には、同状態となったときの外周ポケット部の内部に磁性体ブロックを通る漏れ磁束の経路が形成されることにはなる。ただし、その漏れ磁束の経路には線で接触した部分が含まれることから、このときの磁束漏れの量は限られたものとなる。よって、上記（イ）及び（ロ）のいずれの場合においても、磁性体ブロックが第１移動位置に位置するときの磁極の磁束の漏れ量は、同磁性体ブロックが第２移動位置に位置するときよりも少なくなる。
【００１０】
こうした電動機用ロータが組み付けられた電動機では、ロータの磁極の磁束漏れが、磁性体ブロックが第１移動位置に位置した状態となる低回転速度時には少なくなり、磁性体ブロックが第２移動位置に位置した状態となる高回転速度時には多くなる。磁束漏れが多くなれば、ステータのコイルに作用する有効磁束はその分少なくなり、逆起電圧が低下する。よって、上記電動機用ロータを採用した場合には、低回転速度時のトルクを確保するため、ロータの磁極の磁力を強くしても、高回転速度時の逆起電圧の上昇が抑えられる。したがって、上記電動機用ロータを採用することで、電動機を効率よく駆動可能な回転速度域を拡大できる。
【００１１】
上記電動機用ロータには、外周ポケット部の内周面と磁性体ブロックとを連結し、かつ同磁性体ブロックの往復動の方向を伸縮方向とするスプリングを備えることが望ましい。こうした場合の磁性体ブロックの移動位置は、ロータの回転による遠心力、磁極の磁力、スプリングの弾性力の３者のバランスにより決定される。そのため、スプリングのばね定数を調整することで、磁性体ブロックの移動位置が切り替わるロータの回転速度を調整可能となる。
【００１２】
磁性体ブロックが磁極と面接触した状態となると、磁性体ブロックを磁極から離間させるために大きい力が必要となる。そのため、上記面接触が意図せず発生した場合には、所望とする回転速度において第１移動位置から第２移動位置に磁性体ブロックを移動できなくなる虞がある。その点、上記スプリングを、外周ポケット部における磁性体ブロックと磁極とに挟まれた部分に設置すれば、同スプリングがスペーサとなって、磁極への磁性体ブロックの密着を抑制できる。また、磁性体ブロックが第１移動位置に位置しているときに、磁性体ブロックから見て磁極が位置する側の同磁性体ブロックの端面に当接する突起を対向二面に形成することでも、磁極への磁性体ブロックの密着の抑制が可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電動機を高効率で駆動可能な回転速度域を拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る電動機の模式断面図。
【図２】同実施形態の電動機のロータの断面図。
【図３】同ロータの磁極及びその周辺部の拡大断面図。
【図４】同実施形態の電動機の回転停止時及び低回転速度時における磁性体ブロックの状態を示す図。
【図５】同実施形態の電動機の高回転速度時における磁性体ブロックの状態を示す図。
【図６】不適切な姿勢で第２移動位置に移動した磁性体ブロックの状態を示す図。
【図７】上記実施形態の変形例の電動機用ロータにおける外周ポケット部近傍の拡大断面図。
【図８】上記実施形態の他の変形例の電動機用ロータにおける外周ポケット部近傍の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、電動機用ロータ、及び電動機の一実施形態を、図１〜図６を参照して詳細に説明する。本実施形態の電動機は、ＩＰＭ型の同期モータとして構成されている。
図１に示すように、本実施形態の電動機１０は、円筒状の内部空間を有したケース１１と、そのケース１１の内部空間に収容されたステータ１２及びロータ１３と、を備えている。ステータ１２は、中空円筒状の磁性体であり、ケース１１の内周に固定されている。ステータ１２には、コイル１４が巻装されている。一方、本実施形態の電動機用ロータとしてのロータ１３は、軸受１５を介してケース１１に回転可能に支持されたロータ軸１６と、そのロータ軸１６と一体回転するように連結されたロータコア１７と、を備えている。ロータコア１７は、円筒状の磁性体であり、ケース１１の内部空間におけるステータ１２の径方向内側の部分に収容されている。なお、ステータ１２及びロータコア１７は、複数の電磁鋼板をロータ軸１６の軸方向Ｌに積層し、加圧かしめ等により連結することでそれぞれ形成されている。
【００１６】
図２に示すように、ロータコア１７の外縁付近には、一対の永久磁石２０により構成された磁極２１が、周方向Ｃに間隔を置いて複数配列されている。各磁極２１を構成する２つの永久磁石２０は、ロータコア１７の径方向Ｒの内側から径方向Ｒの外側に向かうにつれて互いの間隔が大きくなるように設置されている。すなわち、各磁極２１には、２つの永久磁石２０が、ロータコア１７の外周側が開いたＶ字状に配置されている。
【００１７】
図３に示すように、ロータコア１７における各永久磁石２０の設置箇所にはそれぞれ、ロータコア１７を軸方向Ｌに貫通する貫通孔２２が設けられている。そして、永久磁石２０は、貫通孔２２内に挿入された状態でロータコア１７に組み付けられている。なお、以下の説明では、軸方向Ｌに直交する断面での永久磁石２０の磁化方向Ｍに直交する方向を磁石幅方向Ｗと記載する。永久磁石２０は、磁化方向Ｍの両端面が貫通孔２２の内周面に接触し、かつ磁石幅方向Ｗの側方にそれぞれ空隙を有した状態で貫通孔２２に挿入されている。
【００１８】
以下の説明では、貫通孔２２における永久磁石２０の側方の部分にそれぞれ形成される２つの空隙部のうち、ロータコア１７の周方向Ｃにおける磁極２１の側端とロータコア１７の外周面１７Ａとの間の部分に形成された空隙部を外周ポケット部２３と記載する。また、以下の説明では、磁石幅方向Ｗにおいて、永久磁石２０に近づく側を外周ポケット部２３の基端側と記載し、永久磁石２０から離れる側を外周ポケット部２３の先端側と記載する。外周ポケット部２３の先端側の端部は、軸方向Ｌに直交する断面において円弧形状をなすように形成されている。また、外周ポケット部２３の内周面における永久磁石２０の側端に接する部分には、永久磁石２０の位置を固定するための突起２４が形成されている。突起２４は、磁性体ブロック２５が第１移動位置に位置しているときに、磁性体ブロック２５から見て磁極２１が位置する側の同磁性体ブロック２５の端面に当接するものとなっている。
【００１９】
なお、以下の説明では、外周ポケット部２３の内周面にあって、外周ポケット部２３の内部空間を挟んで対向する２つの面２３Ａ、２３Ｂを対向二面と記載する。より厳密には、対向二面は、外周ポケット部２３の内周面の一部をそれぞれ構成する２つの面であって、かつ外周ポケット部２３の内部に磁性体が充填されているとしたときに、同外周ポケット部２３の内部における磁極２１の磁力線の通過方向において対向する２つの面である。上述の突起２４は、こうした対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂにそれぞれ設けられている。なお、上記のように外周ポケット部２３の先端側の端部は円弧形状をなしている。そのため、外周ポケット部２３の先端側の部分における対向二面間の距離は、同外周ポケット部２３の基端側の部分における対向二面間の距離よりも小さくなっている。
【００２０】
図４に示すように、外周ポケット部２３の内部には、磁性体からなるブロックである磁性体ブロック２５が設置されている。磁性体ブロック２５における外周ポケット部２３の先端側の側面の形状は、外周ポケット部２３の先端部の形状に倣う円弧形状とされている。一方、磁性体ブロック２５における外周ポケット部２３の基端側の側面は、平面とされている。なお、磁化方向Ｍにおける磁性体ブロック２５の幅は、外周ポケット部２３の基端側の部分における対向二面間の距離よりも小さくされている。
【００２１】
さらに、外周ポケット部２３の内部における磁性体ブロック２５と永久磁石２０との間の部分には、磁石幅方向Ｗを伸縮方向とするスプリング２６が設置されている。スプリング２６は、その伸縮方向両端において、外周ポケット部２３の内周面の一部を構成する永久磁石２０の側面と磁性体ブロック２５とにそれぞれ連結されている。そしてこれにより、磁性体ブロック２５は、スプリング２６により磁石幅方向Ｗに移動可能に支持された状態で外周ポケット部２３の内部に設置されている。本実施形態では、こうしたスプリング２６としてコイルばねを採用している。
【００２２】
本実施形態の作用を説明する。
図４には、ロータ１３の回転が停止した状態にあるときの外周ポケット部２３における磁性体ブロック２５の状態が示されている。このときの磁性体ブロック２５は、永久磁石２０の磁力により、外周ポケット部２３の基端側に引き寄せられる。これにより、磁性体ブロック２５が外周ポケット部２３の基端側に移動すると、スプリング２６が縮んで、外周ポケット部２３の先端側に向う方向のスプリング２６の弾性力が磁性体ブロック２５に加わるようになる。よって、このときの磁性体ブロック２５は、永久磁石２０の磁力とスプリング２６の弾性力とが釣り合う位置に位置することになる。なお、以下の説明では、このときの磁性体ブロック２５の移動位置を、第１移動位置と記載する。本実施形態では、磁性体ブロック２５が外周ポケット部２３の先端部、及び突起２４のいずれからも離間した位置が第１移動位置となるように、スプリング２６のばね定数が設定されている。
【００２３】
外周ポケット部２３における第１移動位置での対向二面間の距離は、磁性体ブロック２５の幅よりも大きくなっている。そのため、このときの磁性体ブロック２５は、上記対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂのいずれとも面接触しない状態となる。
【００２４】
一方、ロータ１３が回転し始めると、その回転に伴う遠心力により、外周ポケット部２３の先端側に向う力が磁性体ブロック２５に加わるようになる。磁性体ブロック２５に加わる遠心力は、ロータ１３の回転速度が上昇するにつれて大きくなる。そのため、ロータ１３の回転速度が上昇するにつれて、磁性体ブロック２５は外周ポケット部２３の先端側に移動する。そして、ロータ１３の回転速度が一定の速度Ｖを超えると、外周ポケット部２３の先端部に接触する位置まで磁性体ブロック２５が移動することになる。以下の説明では、このときの磁性体ブロック２５の移動位置を第２移動位置と記載する。第２移動位置は、ロータコア１７の外周面１７Ａからの距離が第１移動位置よりも短くなり、かつロータコア１７の周方向Ｃにおける磁極２１の側端からの距離が第１移動位置よりも長くなる移動位置となっている。
【００２５】
ちなみに、第２移動位置に移動した状態となってからロータ１３の回転速度が速度Ｖ以下に低下したときの磁性体ブロック２５は、回転速度の低下に伴う遠心力の減少に応じて、第２移動位置を離れて第１移動位置側に移動する。このように、磁性体ブロック２５は、ロータ１３の回転速度の、すなわち電動機１０の回転速度の昇降に応じて、第１移動位置と第２移動位置との間を往復動するように、外周ポケット部２３の内部に設置されている。
【００２６】
図５に、第２移動位置に位置するときの外周ポケット部２３における磁性体ブロック２５の状態を示す。このときの磁性体ブロック２５は、上記対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂの双方と面接触した状態となる。そして、その結果、同図に点線で示すような、磁性体ブロック２５を通って外周ポケット部２３の内部を横断する漏れ磁束の経路が形成される。
【００２７】
これに対して、第２移動位置よりも第１移動位置側の位置にあるときの磁性体ブロック２５は、上述のように対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂのいずれとも面接触しない状態となっている。そのため、ロータ１３の回転速度が上記速度Ｖ以下のときには、磁性体ブロック２５を通って外周ポケット部２３の内部を横断する漏れ磁束の経路は形成されないことになる。このように、本実施形態の電動機１０では、ロータ１３の回転速度が速度Ｖを超えるときには、同回転速度が速度Ｖ以下のときよりも、磁極２１の磁束漏れの量が多くなる。磁束漏れが多くなれば、ステータ１２のコイル１４に作用する有効磁束はその分少なくなる。すなわち、本実施形態の電動機１０では、ロータ１３の回転速度が速度Ｖを超える高回転速度時には、速度Ｖ以下の低回転速度時よりも、磁極２１の有効磁束が減少する。
【００２８】
こうしたロータ１３を備える電動機１０は、ステータ１２のコイル１４への通電により同ステータ１２に回転磁界を発生するとともに、その回転磁界をロータコア１７に埋め込まれた永久磁石２０に作用させることで、ロータ１３に回転力を発生する、埋込磁石側の同期モータ、いわゆるＩＰＭモータとして構成されている。ＩＰＭモータでは、低回転速度時のトルクを確保するため、磁極を構成する永久磁石に、ある程度に強力な磁石を採用する必要がある。
【００２９】
一方、こうしたＩＰＭモータにおいて、ロータが回転すると、磁極の磁界により、ステータのコイルに逆起電圧が発生する。磁極の有効磁束の数が一定であれば、ロータの回転速度が上昇するにつれて、コイルに発生する逆起電圧は高くなる。ＩＰＭモータの回転駆動には、コイルに印加する駆動電圧を逆起電圧よりも高くする必要がある。そのため、低回転速度時のトルクを確保するため、磁極の永久磁石として強力な磁石を採用すると、高回転速度時の駆動電圧が高くなってしまう。
【００３０】
これに対して本実施形態の電動機１０では、上述のように、ロータ１３の回転速度が速度Ｖを超えると、磁性体ブロック２５が第２移動位置に移動して磁束漏れが多くなる。そして、磁束漏れが増加した分、磁極２１の有効磁束が減少する。すなわち、本実施形態の電動機１０では、高回転速度時には低回転速度時よりも磁極２１の有効磁束が少なくなる。
【００３１】
以上の本実施形態の電動機用のロータ１３及び電動機１０によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）電動機１０の回転速度が一定の速度Ｖを超えて高くなると、ロータ１３の回転による遠心力により、外周ポケット部２３の内部に設置された磁性体ブロック２５が第１移動位置から第２移動位置へと移動して、磁極２１の磁束漏れの量を増加させる。そのため、低回転速度時には必要分のトルクを確保できるだけの磁極２１の有効磁束を確保しつつも、高回転速度時には磁極２１の有効磁束を減らして回転速度の上昇に伴うコイル１４に発生する逆起電圧の上昇を、ひいては電動機１０の駆動電圧の上昇を抑えられる。したがって、電動機１０を効率よく駆動可能な回転速度域を拡大できる。
【００３２】
（２）ロータ１３の回転による慣性力を利用して磁性体ブロック２５を第１移動位置から第２移動位置に移動させている。そのため、磁性体ブロック２５を移動させるためのアクチュエータやその制御回路等を設けずとも、電動機１０の回転速度に応じた磁極２１の有効磁束数の変更を実現できる。
【００３３】
（３）外周ポケット部２３の内周面の一部を構成する永久磁石２０の側面と磁性体ブロック２５とを連結し、かつ磁性体ブロック２５の往復動の方向を伸縮方向とするスプリング２６が設けられている。こうしたスプリング２６が設けられた場合の磁性体ブロック２５の移動位置は、同磁性体ブロック２５に作用する、ロータ１３の回転による遠心力、磁極２１の磁力、及びスプリング２６の弾性力の３つの力の釣り合いにより決まる。よって、上記スプリング２６を設けた場合、第１移動位置から第２移動位置に磁性体ブロック２５が移動する電動機１０の回転速度が、採用したスプリング２６のばね定数によって変化する。そのため、スプリング２６のばね定数の変更により、磁極２１の有効磁束数が変化する電動機１０の回転速度を容易に調整できる。
【００３４】
（４）磁性体ブロック２５と永久磁石２０とが面接触した状態からそれらを離間させるには、大きい力が必要となる。そのため、磁性体ブロック２５が永久磁石２０と面接触した状態となることがあると、第２移動位置への磁性体ブロック２５の移動を、所望とする回転速度に実行できなくなる虞がある。これに対して、本実施形態では、上記スプリング２６が、外周ポケット部２３における磁性体ブロック２５と磁極２１とに挟まれた部分に設置されている。こうした場合の磁性体ブロック２５と永久磁石２０との最小距離は、スプリング２６の密着長さ以上となる。よって、スプリング２６がスペーサとして機能して、磁性体ブロック２５と永久磁石２０とが面接触した状態となり難くなる。
【００３５】
（５）磁性体ブロック２５が第１移動位置に位置しているときに、磁性体ブロック２５から見て磁極２１が位置する側の同磁性体ブロック２５の端面に当接する突起２４が、外周ポケット部２３の内周に形成されている。こうした突起２４が設けられていれば、その突起２４と当接する位置よりも磁極２１に近づく側への磁性体ブロック２５の移動が規制される。そのため、こうした突起２４によっても、磁性体ブロック２５と永久磁石２０とが面接触した状態となり難くなる。
【００３６】
（６）外周ポケット部２３の内部に自在に移動可能な状態で磁性体ブロック２５が設置されていると、第２移動位置に移動したときの磁性体ブロック２５が、図６に示すような対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂの双方に面接触しない不適切な姿勢となる虞がある。その点、上記実施形態では、スプリング２６により弾性支持された状態で磁性体ブロック２５が外周ポケット部２３に設置されており、外周ポケット部２３の内部での磁性体ブロック２５の動きが制限されている。そのため、第２移動位置に移動したときの磁性体ブロック２５が上記のような不適切な姿勢になり難くなる。
【００３７】
（７）磁性体ブロック２５における外周ポケット部２３の先端側の側面が、円弧状をなすように形成された外周ポケット部２３の先端側の端部の形状に倣う形状とされている。第２移動位置に移動した際に、磁性体ブロック２５の外周ポケット部２３の先端側の側面が外周ポケット部２３の先端側の端部に押し付けられることで、同磁性体ブロック２５が対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂの双方と面接触する適切な姿勢となり易くなる。すなわち、こうした磁性体ブロック２５の側面、及び外周ポケット部２３の先端側の端部の形状によっても、第２移動位置に移動したときの磁性体ブロック２５が上記のような不適切な姿勢になり難くなる。
【００３８】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、第１移動位置では上記対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂのいずれにも面接触しない状態となり、第２移動位置では同対向二面の双方と面接触する状態となるように、外周ポケット部２３及び磁性体ブロック２５が構成されていた。ここで、図７に示すような、軸方向Ｌに直交する断面において台形状をなす空隙部として外周ポケット部２３を構成するとともに、同断面において三角形状をなすブロックとして磁性体ブロック２５を構成した場合を考える。なお、図７には、第２移動位置に位置するときの磁性体ブロック２５が実線で、第１移動位置に位置するときの磁性体ブロック２５が一点鎖線で、それぞれ示されている。この場合にも、磁性体ブロック２５は、第２移動位置では上記対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂの双方と面接触した状態となる。一方、この場合の第１移動位置における磁性体ブロック２５は、上記対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂのうち、径方向Ｒ外側に位置する面２３Ａとは線接触し、径方向Ｒ内側に位置する面２３Ｂとは面接触した状態となる。こうした場合には、第１移動位置においても、外周ポケット部２３の内部に磁性体ブロック２５を通る漏れ磁束の経路が形成されることにはなる。ただし、その漏れ磁束の経路には線で接触した部分が含まれることから、このときの磁束漏れの量は限られたものとなる。よって、こうした場合にも、電動機１０の低回転速度時には、磁極２１の有効磁束を多くしてトルクを確保する一方で、高回転速度時には磁極２１の有効磁束を減らしてコイル１４に発生する逆起電圧の上昇を抑えることが可能である。このように、磁性体ブロック２５が、第１移動位置では対向二面の少なくとも一方とは面接触しない状態となり、第２移動位置では対向二面の双方と面接触する状態となっていれば、電動機１０を効率よく駆動可能な回転速度域を拡大することが可能である。
【００３９】
・図８に示すように、第２移動位置に移動した際に、外周ポケット部２３における磁性体ブロック２５よりも先端側の部分に空隙となった部分が残されるような形状に磁性体ブロック２５を形成してもよい。なお、図８には、第２移動位置に位置するときの磁性体ブロック２５が実線で、第１移動位置に位置するときの磁性体ブロック２５が一点鎖線で、それぞれ示されている。さらに、同図に示すように、そうした場合において、磁性体ブロック２５よりも外周ポケット部２３の先端側の部分にスプリング２６を設置するようにしてもよい。
【００４０】
・上記実施形態では、スプリング２６により弾性支持された状態で磁性体ブロック２５を設置することで、外周ポケット部２３の内部での磁性体ブロック２５の移動方向や姿勢の変化を制限していた。磁性体ブロック２５の往復動方向に延びる溝を外周ポケット部２３の内周面に、その溝に係合する凸部を磁性体ブロック２５の外周面にそれぞれ形成して、それらの係合により磁性体ブロック２５の移動方向や姿勢の変化を制限するようにしてもよい。また、磁性体ブロック２５の往復動方向に延びる凸部を外周ポケット部２３の内周面に、その凸部に係合する溝を磁性体ブロック２５の外周面にそれぞれ形成して、それらの係合により磁性体ブロック２５の移動方向や姿勢の変化を制限するようにしてもよい。
【００４１】
・スプリング２６として、板ばねや皿ばねなどのコイルばね以外のばねを採用してもよい。また、スプリング２６が無くても、磁性体ブロック２５の移動方向や姿勢変化の制限や、磁性体ブロック２５が第１移動位置から第２移動位置に移動する電動機１０の回転速度の設定が可能であれば、スプリング２６を省略することも可能である。
【００４２】
・外周ポケット部２３及び磁性体ブロック２５の形状は、下記の（イ）〜（ハ）の要件の全てを満たす限りにおいて適宜に変更してもよい。（イ）第１移動位置とその第１移動位置よりもロータコア１７の外周面１７Ａからの距離が短くなり、かつ磁極２１からの距離が長くなる移動位置である第２移動位置との間を往復動可能な状態で、磁性体ブロック２５が外周ポケット部２３の内部に設置されること。（ロ）外周ポケット部２３の内周面の一部をそれぞれ構成し、かつ同外周ポケット部２３の内部空間を介して対向する２つの面２３Ａ、２３Ｂである対向二面の少なくとも一方に対して第１移動位置では磁性体ブロック２５が面接触しない状態となること。（ハ）第２移動位置では磁性体ブロック２５が上記対向二面の双方と面接触した状態となること。
【００４３】
・上記実施形態では、対向二面を構成する２つの面２３Ａ、２３Ｂのそれぞれに突起２４を設けていたが、それらの一方、又は双方を省略してもよい。
・上記実施形態では、永久磁石２０から離間した位置を磁性体ブロック２５の第１移動位置として設定し、スプリング２６や突起２４により、その第１移動位置よりも永久磁石２０に近づく側への磁性体ブロック２５の移動を規制するようにしていた。外周ポケット部２３における第１移動位置に移動したときに磁性体ブロック２５が位置する部分と永久磁石２０との間の部分に非磁性体材料を充填し、その非磁性体材料により上記磁性体ブロック２５の移動規制を行うようにしてもよい。
【００４４】
・磁性体ブロック２５が永久磁石２０と面接触する位置を第１移動位置とし、電動機１０の回転速度が一定の速度Ｖを超えると、遠心力により磁性体ブロック２５が永久磁石２０から離間して、第２移動位置に移動するようにしてもよい。
【００４５】
・永久磁石２０を挿入する貫通孔２２と外周ポケット部２３とを分離した個別の空隙部として形成してもよい。
・上記実施形態では、各磁極２１がそれぞれ一対の永久磁石２０により構成されていたが、各磁極２１を構成する永久磁石の数は適宜に変更してもよい。すなわち、単一の永久磁石、あるいは３つ以上の永久磁石によりそれぞれの磁極を構成するようにしてもよい。また、ロータ１３に設けられる磁極２１の数を変更することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０…電動機、１１…ケース、１２…ステータ、１３…電動機用ロータとしてのロータ、１４…コイル、１５…軸受、１６…ロータ軸、１７…ロータコア、２０…永久磁石、２１…磁極、２２…貫通孔、２３…外周ポケット部、２３Ａ，２３Ｂ…対向二面を構成する２つの面、２４…突起、２５…磁性体ブロック、２６…スプリング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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