(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと，一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転軸と共に回転可能に構成された回転電機装置であって，回転子は磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子がこの順に軸方向に並ぶと共に二つの回転子が他に対して周方向に変位可能に構成され，更に回転子位置制御手段を有し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，回転速度が所定の値より大の時に回転子位置制御手段は第二回転子に対して第一回転子，第三回転子を前記基準位置から互いに逆の周方向に相対変位させるそれぞれの変位量を電気角にしてゼロから１８０度迄の範囲内で大にさせて誘起電圧を減少させ，回転速度が所定の値より小の時に回転子位置制御手段は前記変位量を小にさせて誘起電圧を増大させ，回転力が最適に制御される事を特徴とする回転電機システム
【請求項２】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，第二回転子に対する第一回転子，第三回転子それぞれの変位量は等しく構成され，電機子コイルと第二回転子との相対位置関係を基準に駆動電流の極性を切替て回転子が回転駆動される事を特徴とする回転電機システム
【請求項３】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，第一回転子，第三回転子の何れか一方が第二回転子に対して周方向に変位圧力を受けると，他方は第二回転子に対して逆の周方向に変位圧力を受けるよう第一回転子と第二回転子と第三回転子とが機械的に結合される回転子結合機構を有する事を特徴とする回転電機システム
【請求項４】
請求項３記載の回転電機システムに於いて，回転子結合機構は回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成されている事を特徴とする回転電機システム
【請求項５】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成され，回転軸に固定された第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位される事を特徴とする回転電機システム
【請求項６】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成され，回転軸に固定された第三回転子に対して第一回転子，第二回転子が同じ周方向に変位される事を特徴とする回転電機システム
【請求項７】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成され，回転軸に固定された第三回転子に対して主として用いられる常用の回転方向に先行する領域で第一回転子，第二回転子が変位制御される事を特徴とする回転電機システム
【請求項８】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転子位置制御手段は，回転子結合機構，スライドスリーブ，斜交溝スライドピン，直線溝スライドピン，アクチュエータを有し，回転子結合機構は，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう配置され，スライドスリーブは，外周面に回転軸に対して斜めの斜交溝，内周面に回転軸と平行の直線溝を有して回転軸外周に配置された直線溝スライドピンが前記直線溝をスライドするよう配置され，斜交溝スライドピンは，スライドスリーブ外周面の斜交溝内をスライドするよう配置されると共に斜交溝スライドピンの他端が第三回転子に固定され，ハウジング側に配置されたアクチュエータが回転軸と共に回転するスライドスリーブを回転軸と平行の方向に変位させて第三回転子が回転軸に対して周方向に変位され，第二回転子に対する第一回転子，第三回転子それぞれの相対的変位量が変更される事を特徴とする回転電機システム
【請求項９】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転子位置制御手段は，回転子結合機構，第一遊星ギア機構，第二遊星ギア機構，アクチュエータを有し，回転子結合機構は，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう配置され，第一遊星ギア機構は，第二回転子，第三回転子の何れかに固定されたサンギア，ハウジングに固定されたリングギア，サンギア及びリングギアとに噛み合う遊星ギア，遊星ギア支持軸とを有して遊星ギア支持軸は外部への出力軸に固定され，第二遊星ギア機構は，第一回転子に固定されたサンギア，アクチュエータにより回動可能に配置されたリングギア，サンギア及びリングギアとに噛み合う遊星ギア，遊星ギア支持軸とを有して遊星ギア支持軸は前記出力軸に固定され，ハウジング側に配置されたアクチュエータが第二遊星ギア機構内のリングギアを周方向に変位させて第一回転子が回転軸に対して周方向に変位され，第二回転子に対する第一回転子，第三回転子それぞれの相対的変位量が変更される事を特徴とする回転電機システム
【請求項１０】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，第三回転子は回転軸に固定され，第一回転子及び第二回転子が第三回転子に対して周方向に変位される構成であって，回転子位置制御手段は，回転子結合機構，クラッチ機構を有し，回転子結合機構は，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう配置され，クラッチ機構は，第一回転子，第二回転子の何れかを回転軸に把持及び解放出来る構成とし，第三回転子に対して第一回転子及び第二回転子を変位させる際にクラッチ機構により第一回転子及び第二回転子が回転軸への把持から解放され，回転駆動力或いは回生制動力を利用して第一回転子及び第二回転子が変位させられた後にクラッチ機構により第一回転子及び第二回転子が回転軸に把持される事を特徴とする回転電機システム
【請求項１１】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，第一回転子，第二回転子，第三回転子の何れかの回転子或いは回転子群が他に対して変位される際に電機子から当該回転子或いは回転子群への回転駆動力が大となる位相で電機子コイルに駆動電流が供給され，回転駆動力が当該回転子或いは回転子群の変位に利用される事を特徴とする回転電機システム
【請求項１２】
請求項１記載の回転電機システムに於いて，第三回転子が回転軸に固定され，第三回転子に対して第一回転子，第二回転子が同じ周方向に変位される構成であって，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう配置され，第一回転子への回転駆動力が最大になる位相で電機子コイルに駆動電流が供給され，回転駆動力が第一回転子，第二回転子の変位に利用される事を特徴とする回転電機システム
【請求項１３】
一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の電機子コイルに誘起される誘起電圧制御方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順で軸方向に並べると共に第一回転子，第三回転子を第二回転子に対して周方向に変位可能に構成し，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定したサイドギア，第二回転子に回転可能に配置した１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，誘起電圧を減少させる時には第二回転子に対して第一回転子，第三回転子を前記基準位置から互いに逆の周方向に変位させる変位量を大にさせ，誘起電圧を増大させる時には前記変位量を小にさせる事を特徴とする誘起電圧制御方法
【請求項１４】
一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の電機子コイルに誘起される誘起電圧制御方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順に軸方向に並べると共に一つを固定回転子として回転軸に固定し，他の二つを変位回転子群として固定回転子に対して周方向に変位可能に構成し，第一回転子，第三回転子の何れか一方が第二回転子に対して周方向に変位圧力を受けると，他方は第二回転子に対して逆の周方向に変位圧力を受けるよう第一回転子と第二回転子と第三回転子とを機械的に結合し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，前記変位回転子群の一つの回転子を前記基準位置から固定回転子に対して周方向に変位させる変位量を大にして誘起電圧を減少させ，前記変位量を小にして誘起電圧を増大させる事を特徴とする誘起電圧制御方法
【請求項１５】
一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の電機子コイルに誘起される誘起電圧制御方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順に軸方向に並べて構成し，第一回転子，第二回転子を第三回転子に対して周方向の同じ方向に変位可能に構成すると共に第一回転子，第二回転子の何れかを周方向に変位させると，第二回転子，第三回転子間の変位量を第一回転子，第三回転子間の変位量の半分に保ちながら変位するよう第一回転子と第二回転子と第三回転子とを機械的に結合し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，誘起電圧を減少させる時には第一回転子，第二回転子の第三回転子に対する前記基準位置からの変位量を大にさせ，誘起電圧を増大させる時には前記変位量を小にさせる事を特徴とする誘起電圧制御方法
【請求項１６】
一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の電機子コイルに誘起される誘起電圧制御方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順に軸方向に並べて構成し，第一回転子，第二回転子を第三回転子に対して周方向の同じ方向に変位可能に構成すると共に第一回転子，第二回転子の何れかを周方向に変位させると，第二回転子，第三回転子間の変位量を第一回転子，第三回転子間の変位量の半分に保ちながら変位するよう第一回転子と第二回転子と第三回転子とを機械的に結合し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，誘起電圧を減少させる時には第一回転子，第二回転子の第三回転子に対する前記基準位置からの変位量が大となる方向の回転駆動力が第一回転子，第二回転子に加わるよう電機子コイルに駆動電流を流し，回転駆動力を第一回転子，第二回転子の変位に利用して前記変位量を大にさせ，誘起電圧を増大させる時には前記変位量が小となる方向の回転駆動力が第一回転子，第二回転子に加わるよう電機子コイルに駆動電流を流し，回転駆動力を第一回転子，第二回転子の変位に利用して前記変位量を小にさせる事を特徴とする誘起電圧制御方法
【請求項１７】
一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の回転駆動方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順に軸方向に並べると共に二つの回転子を他に対して周方向に変位可能に構成し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置として基準位置から第一回転子，第三回転子それぞれの第二回転子に対する相対的変位量を等しく設定し，電機子コイルと第二回転子との相対位置関係を基準に駆動電流の極性を切替て回転子を回転駆動させ，回転速度が所定の値より大の時には第二回転子に対して第一回転子，第三回転子を前記基準位置から互いに逆の周方向に相対変位させるそれぞれの変位量を大にして誘起電圧を減少させて誘起電圧に対する電源電圧の余裕分を大にし，回転速度が所定の値より小の時には前記相対的変位量を小にして誘起電圧を増大させて発生させる回転駆動力を大にさせ，回転力を最適に制御する事を特徴とする回転駆動方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，永久磁石界磁を持つ発電機，電動機を含む回転電機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を回転子表面近傍の磁性体内に埋め込んだ回転電機装置（ＩＰＭ）は駆動電流の位相制御による弱め界磁が可能で普及しているが，制御範囲，低速及び高速回転に於けるエネルギー効率には限界がある。更に永久磁石励磁の回転子を２分し，一方の回転子を他方に対して変位させ，電機子コイルと鎖交する磁束の位相を制御して実効的に弱め界磁を実現する提案がある（特許文献１，２，３，４）。後者は，大きな起動トルクと広い回転速度範囲とを磁石励磁のエネルギー効率の高さを犠牲にすることなく実現できる。
【０００３】
しかしながら，後者の構造に於いて，二つの回転子間の角度を電気角にして２θとすると，合成された誘起電圧の振幅はＣｏｓθに比例し，２θを１２０度にして誘起電圧は０．５倍，１５０度まで大きくしても０．２６倍程度にしか減少できない。更に誘起電圧を減少させて回転速度範囲を拡大するには変位量２θを上限の１８０度近傍にまで大とする必要があるが，限界値に対して余裕が無く，また回転子間の磁気結合力が大になる等，制御性に懸念があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許３７１３０１５
【特許文献２】特開平１０−１５５２６２
【特許文献３】特開２００２−１６５４２６
【特許文献４】特開２０１０−１５４６９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって，本発明が解決しようとする課題は，一部回転子の変位による誘起電圧制御の回転電機装置に於いて，回転子間の磁気結合力が小の範囲で十分な誘起電圧の減少を可能にして容易に広い回転速度範囲を可能とする誘起電圧制御方法，弱め界磁方式の回転電機システムを提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は，ハウジングと，一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転軸と共に回転可能に構成された回転電機装置であって，回転子は磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子がこの順に軸方向に並ぶと共に二つの回転子が他に対して周方向に変位可能に構成され，更に回転子位置制御手段を有し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，回転速度が所定の値より大の時に回転子位置制御手段は第二回転子に対して第一回転子，第三回転子を前記基準位置から互いに逆の周方向に相対変位させるそれぞれの変位量を電気角にしてゼロから１８０度迄の範囲内で大にさせて誘起電圧を減少させ，回転速度が所定の値より小の時に回転子位置制御手段は前記変位量を小にさせて誘起電圧を増大させ，回転力が最適に制御される事を特徴とする。
【０００７】
本発明は電機子と回転子とが径方向に対向する回転電機装置に於いて，回転子は磁極数が等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子で構成し，二つの回転子を周方向に変位可能に構成し，各回転子の同極が軸方向に並ぶ基準位置から第二回転子に対して第一回転子，第三回転子を互いに逆の周方向に相対変位させるそれぞれの変位量を制御して誘起電圧（モータに於いては逆起電圧，逆起電力，発電機に於いては発電電圧とも称する）を制御する回転電機システムである。第一回転子，第三回転子の第二回転子に対する相対的変位量が制御されるのであって，具体化された構成では第一回転子，第三回転子が第二回転子に対して変位させられる，或いは第一回転子，第二回転子が第三回転子に対して変位させられる等の構成とされる。
【０００８】
全く同じ磁極構成の回転子の組み合わせの場合，軸方向の長さが等しい二つの回転子の一方を他方に対して変位させる従来構造では，二つの回転子間の変位量を電気角で２θとすると，電機子コイルに現れる誘起電圧はＣｏｓθに比例する。本発明構成に於いて，第一回転子，第三回転子の軸方向長さがそれぞれ第二回転子の軸方向長さの半分である場合，第一，第二回転子間，第二，第三回転子間の相対変位量を２θとすると誘起電圧はＣｏｓθの自乗に比例する。
【０００９】
従来構造で変位量２θはゼロから１８０度までであるが，本発明で第一回転子，第二回転子，第三回転子それぞれの軸方向長さの比を１：２：１とする標準構成で第一回転子，第二回転子間及び第二回転子，第三回転子間の周方向間隔範囲２θはそれぞれ０から１８０度まで，第一，第三回転子間の周方向間隔はゼロから３６０度までである。第一，第二，第三回転子それぞれの軸方向長さを変える事で上記の周方向間隔範囲は変わる。誘起電圧ピークが最大になる点からほぼゼロになる条件をそれぞれの設計仕様毎に確認し，回転子間の周方向間隔範囲を定める。
【００１０】
高速回転では第一回転子，第二回転子間の周方向間隔，第二回転子，第三回転子間の周方向間隔を大として誘起電圧を減少させ，電源電圧と誘起電圧間に差を確保して更に高速回転でも駆動電流を供給する余裕が確保される。低速回転では前記周方向間隔を小として誘起電圧を大とし，発生するトルクが大とされ，回転力が最適化される。軸方向に隣接する回転子間の周方向間隔２θが小さい領域，すなわち隣接回転子間の磁気結合力が小さな領域で大きな誘起電圧抑圧比が得られ，回転力の最適化が容易である。
【００１１】
回転子位置制御手段には，種々の方法が利用可能である。例えば，回転軸方向の変位を周方向変位に変える斜交溝を用いた構成，遊星ギア機構，油圧制御機構，クラッチ機構等があり，二つの回転子の周方向変位をそれぞれ独立に或いは更に第一回転子，第二回転子，第三回転子間に結合機構を用いて同時に変位制御をする事が可能である。第一回転子，第二回転子間及び第二回転子，第三回転子間の周方向間隔は等しく設定，或いは適切な変位量比として誘起電圧対変位量の特性を望ましい方向に調整出来る。
【００１２】
請求項２の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，第二回転子に対する第一回転子，第三回転子それぞれの変位量は等しく構成され，電機子コイルと第二回転子との相対位置関係を基準に駆動電流の極性を切替て回転子が回転駆動される事を特徴とする。第二回転子磁極は回転子全体の合成磁極と同じ位置にあり，回転子を回転駆動するには電機子の電機コイルと第二回転子磁極との相対位置関係を基準に駆動電流極性を切り替える。
【００１３】
請求項３の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，第一回転子，第三回転子の何れか一方が第二回転子に対して周方向に変位圧力を受けると，他方は第二回転子に対して逆の周方向に変位圧力を受けるよう第一回転子と第二回転子と第三回転子とが機械的に結合される回転子結合機構を有する事を特徴とする。第一，第二，第三回転子を相互に結合する事によって相対的に変位可能に構成された二つの回転子の一方が変位させられると他方も変位させられ，回転子位置制御手段の構成がシンプルに出来る。
【００１４】
請求項４の発明は，請求項３記載の回転電機システムに於いて，回転子結合機構は回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成されている事を特徴とする。回転子結合機構の一つの構成である。これにより第一回転子，第三回転子の何れか一方が第二回転子に対して周方向に相対的に変位させられると，他方は第二回転子に対して逆の周方向に変位させられて制御が容易になる。
【００１５】
請求項５の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成され，回転軸に固定された第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位される事を特徴とする。第一回転子，第三回転子の基準位置からの変位量を小さく構成できる。
【００１６】
請求項６の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成され，回転軸に固定された第三回転子に対して第一回転子，第二回転子が同じ周方向に変位される事を特徴とする。第一回転子の変位量が大になるが，回転駆動力を変位に利用する事が容易である。
【００１７】
請求項７の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成され，回転軸に固定された第三回転子に対して主として用いられる常用の回転方向に先行する領域で第一回転子，第二回転子が変位制御される事を特徴とする。主として用いられる常用の回転方向に第一回転子，第二回転子が第三回転子に対して変位される構成であって，変位に際して回転駆動力，回生制動力を利用する事が容易となる。
【００２０】
請求項８の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転子位置制御手段は，回転子結合機構，スライドスリーブ，斜交溝スライドピン，直線溝スライドピン，アクチュエータを有し，回転子結合機構は，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう配置され，スライドスリーブは，外周面に回転軸に対して斜めの斜交溝，内周面に回転軸と平行の直線溝を有して回転軸外周に配置された直線溝スライドピンが前記直線溝をスライドするよう配置され，斜交溝スライドピンは，スライドスリーブ外周面の斜交溝内をスライドするよう配置されると共に斜交溝スライドピンの他端が第三回転子に固定され，ハウジング側に配置されたアクチュエータが回転軸と共に回転するスライドスリーブを回転軸と平行の方向に変位させて第三回転子が回転軸に対して周方向に変位され，第二回転子に対する第一回転子，第三回転子それぞれの相対的変位量が変更される事を特徴とする。
【００２１】
回転軸と平行な力を作用させて周方向に回転子を変位させる事が出来る。
【００２２】
請求項９の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，回転子位置制御手段は，回転子結合機構，第一遊星ギア機構，第二遊星ギア機構，アクチュエータを有し，回転子結合機構は，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう配置され，第一遊星ギア機構は，第二回転子，第三回転子の何れかに固定されたサンギア，ハウジングに固定されたリングギア，サンギア及びリングギアとに噛み合う遊星ギア，遊星ギア支持軸とを有して遊星ギア支持軸は外部への出力軸に固定され，第二遊星ギア機構は，第一回転子に固定されたサンギア，アクチュエータにより回動可能に配置されたリングギア，サンギア及びリングギアとに噛み合う遊星ギア，遊星ギア支持軸とを有して遊星ギア支持軸は前記出力軸に固定され，ハウジング側に配置されたアクチュエータが第二遊星ギア機構内のリングギアを周方向に変位させ第一回転子が回転軸に対して周方向に変位され，第二回転子に対する第一回転子，第三回転子それぞれの相対的変位量が変更される事を特徴とする。
【００２３】
回転子位置制御手段に減速機構である遊星ギア機構を利用し，ハウジング側に固定されたアクチュエータで第二遊星ギア機構内のリングギアを回転させる事で第一回転子，第二回転子間の周方向間隔，第二回転子，第三回転子間の周方向間隔が変更される。
【００２４】
請求項１０の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，第三回転子は回転軸に固定され，第一回転子及び第二回転子が第三回転子に対して周方向に変位される構成であって，回転子位置制御手段は，回転子結合機構，クラッチ機構を有し，回転子結合機構は，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう配置され，クラッチ機構は，第一回転子，第二回転子の何れかを回転軸に把持及び解放出来る構成とし，第三回転子に対して第一回転子及び第二回転子を変位させる際にクラッチ機構により第一回転子及び第二回転子が回転軸への把持から解放され，回転駆動力或いは回生制動力を利用して第一回転子及び第二回転子が変位させられた後にクラッチ機構により第一回転子及び第二回転子が回転軸に把持される事を特徴とする。
【００２５】
回転子相互は回転子結合機構により機械的に結合されているので第一回転子，第二回転子の何れかが回転軸に把持されれば３つの回転子全てが回転軸と共に回転する事になる。変位可能に構成された第一回転子，第二回転子の一方が回転軸から解放されている状態で回転駆動力或いは回生制動力を利用して第一回転子，第二回転子が第三回転子に対して変位させられる。
【００２６】
請求項１１の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，第一回転子，第二回転子，第三回転子の何れかの回転子或いは回転子群が他に対して変位される際に電機子から当該回転子或いは回転子群への回転駆動力が大となる位相で電機子コイルに駆動電流が供給され，回転駆動力が当該回転子或いは回転子群の変位に利用される事を特徴とする。通常時の回転駆動は電機子コイルと第二回転子との相対位置を基準に駆動電流の極性が切り替えられる。変位量が大の場合にも変位させられる回転子群へ十分に大きい回転駆動力が作用するよう駆動電流の位相を進め或いは遅らせる。
【００２９】
請求項１２の発明は，請求項１記載の回転電機システムに於いて，第三回転子が回転軸に固定され，第三回転子に対して第一回転子，第二回転子が同じ周方向に変位される構成であって，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置された１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう配置され，第一回転子への回転駆動力が最大になる位相で電機子コイルに駆動電流が供給され，回転駆動力が第一回転子，第二回転子の変位に利用される事を特徴とする。第三回転子が回転軸に固定され，各回転子が回転子結合機構により結合されている構成では，第一回転子，第二回転子に加えられる回転駆動力はそれぞれ１：０．５の比で変位に寄与する作用力となる。
【００３０】
請求項１３の発明は，一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の電機子コイルに誘起される誘起電圧制御方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順で軸方向に並べると共に第一回転子，第三回転子を第二回転子に対して周方向に変位可能に構成し，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定したサイドギア，第二回転子に回転可能に配置した１以上のギアより成るカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，誘起電圧を減少させる時には第二回転子に対して第一回転子，第三回転子を前記基準位置から互いに逆の周方向に変位させる変位量を大にさせ，誘起電圧を増大させる時には前記変位量を小にさせる事を特徴とする誘起電圧制御方法である。
【００３１】
第二回転子を回転軸に固定し，第一回転子，第三回転子を互いに逆の周方向に変位させる構成として，第一回転子，第三回転子と第二回転子間の変位量を大として誘起電圧を小とし，第一回転子，第三回転子と第二回転子間の変位量を小として誘起電圧を大として誘起電圧を制御する。
【００３２】
請求項１４の発明は，一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の電機子コイルに誘起される誘起電圧制御方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順に軸方向に並べると共に一つを固定回転子として回転軸に固定し，他の二つを変位回転子群として固定回転子に対して周方向に変位可能に構成し，第一回転子，第三回転子の何れか一方が第二回転子に対して周方向に変位圧力を受けると，他方は第二回転子に対して逆の周方向に変位圧力を受けるよう第一回転子と第二回転子と第三回転子とを機械的に結合し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，前記変位回転子群の一つの回転子を前記基準位置から固定回転子に対して周方向に変位させる変位量を大にして誘起電圧を減少させ，前記変位量を小にして誘起電圧を増大させる事を特徴とする誘起電圧制御方法である。
【００３３】
第一，第二，第三回転子を相互に結合する事によって相対的に変位可能に構成された二つの回転子の一方が変位させられると他方も変位させられ，誘起電圧制御の方法がシンプルになる。
【００３４】
請求項１５の発明は，一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の電機子コイルに誘起される誘起電圧制御方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順に軸方向に並べて構成し，第一回転子，第二回転子を第三回転子に対して周方向の同じ方向に変位可能に構成すると共に第一回転子，第二回転子の何れかを周方向に変位させると，第二回転子，第三回転子間の変位量を第一回転子，第三回転子間の変位量の半分に保ちながら変位するよう第一回転子と第二回転子と第三回転子とを機械的に結合し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，誘起電圧を減少させる時には第一回転子，第二回転子の第三回転子に対する前記基準位置からの変位量を大にさせ，誘起電圧を増大させる時には前記変位量を小にさせる事を特徴とする誘起電圧制御方法である。
【００３５】
第三回転子が回転軸に固定されるので第一，第二回転子を同じ方向に変位させる事で誘起電圧制御が可能である。回転子結合機構は例えば，回転軸を周回し且つ第一回転子，第三回転子に固定されたサイドギア，第二回転子に回転可能に配置されたカップリングギアを有し，第二回転子に対して第一回転子，第三回転子が互いに逆の周方向に変位するようカップリングギアに第一回転子，第三回転子それぞれのサイドギアが噛み合うよう構成する。
【００３６】
請求項１６の発明は，一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の電機子コイルに誘起される誘起電圧制御方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順に軸方向に並べ，第一回転子，第二回転子を第三回転子に対して周方向の同じ方向に変位可能に構成すると共に第一回転子，第二回転子の何れかを周方向に変位させると，第二回転子，第三回転子間の変位量を第一回転子，第三回転子間の変位量の半分に保ちながら変位するよう第一回転子と第二回転子と第三回転子とを機械的に結合し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置とし，誘起電圧を減少させる時には第一回転子，第二回転子の第三回転子に対する前記基準位置からの変位量が大となる方向の回転駆動力が第一回転子，第二回転子に加わるよう電機子コイルに駆動電流を流し，回転駆動力を第一回転子，第二回転子の変位に利用して前記変位量を大にさせ，誘起電圧を増大させる時には前記変位量が小となる方向の回転駆動力が第一回転子，第二回転子に加わるよう電機子コイルに駆動電流を流し，回転駆動力を第一回転子，第二回転子の変位に利用して前記変位量を小にさせる事を特徴とする誘起電圧制御方法である。
【００３７】
質量の大きな回転子の変位に回転駆動力を利用する制御方法であって変位を迅速に完了できる。
【００３８】
請求項１７の発明は，一以上の電機子コイルが周方向に配置された電機子と，周方向に隣接する磁性体突極が永久磁石により互いに異極に磁化された回転子とを有し，回転子は電機子と微小間隙を介して半径方向に対向し且つ回転可能に構成された回転電機装置の回転駆動方法であって，回転子を磁極数の等しい第一回転子，第二回転子，第三回転子の順に軸方向に並べると共に二つの回転子を他に対して周方向に変位可能に構成し，第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置として基準位置から第一回転子，第三回転子それぞれの第二回転子に対する相対的変位量を等しく設定し，電機子コイルと第二回転子との相対位置関係を基準に駆動電流の極性を切替て回転子を回転駆動させ，回転速度が所定の値より大の時には第二回転子に対して第一回転子，第三回転子を前記基準位置から互いに逆の周方向に相対変位させるそれぞれの変位量を大にして誘起電圧を減少させて誘起電圧に対する電源電圧の余裕分を大にし，回転速度が所定の値より小の時には前記相対的変位量を小にして誘起電圧を増大させて発生させる回転駆動力を大にさせ，回転力を最適に制御する事を特徴とする回転駆動方法である。
【００３９】
回転子を回転駆動するには回転子全体の合成磁極と同じ位置にある第二回転子の磁極と電機コイルとが正対した時を基準に駆動電流極性を切り替える。高速回転では，第一回転子，第二回転子間の周方向間隔，第二回転子，第三回転子間の周方向間隔を大として誘起電圧を減少させ，電源電圧と誘起電圧間に差を確保して更に高速回転でも駆動電流を供給する余裕を確保する。低速回転では前記周方向間隔を小として誘起電圧を大とし，発生するトルクを大とする。
【００４０】
回転電機装置は電機子コイルへの電流を入力として回転力を出力とすれば電動機であり，回転力を入力として電機子コイルから電流を出力すれば発電機である。電動機或いは発電機に於いて最適の磁極構成は存在するが，可逆的であり，上記の請求項に規定する回転電機システム及び誘起電圧制御方法は電動機，発電機の何れにも適用される。
【発明の効果】
【００４１】
電機子に対向する回転子を第一回転子，第二回転子，第三回転子で構成し，二つの回転子を他に対して周方向に変位させて誘起電圧を制御する回転電機システムであって回転子間の磁気結合力が小の範囲内で大きな誘起電圧抑圧が可能である。駆動電流の進角制御による弱め界磁技術が現在専ら用いられているが，低速及び高速回転領域では一種の電流励磁併用であってエネルギー効率を大幅に低下させている。本発明によれば，全回転速度範囲で磁石励磁の高いエネルギー効率が維持される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第一の実施例による回転電機装置の縦断面図である。
【図２】図１に示された回転電機装置のＡ−Ａ’に沿う断面図を示す。
【図３】図１に示された回転電機装置の第三回転子を第二回転子側から見た平面図である。
【図４】図１に示された回転電機装置の第三回転子を周方向に変位させる部材の斜視図を示す。同図（ａ）は斜交溝スライドピン及びその支持部材を，同図（ｂ）はスライドスリーブを，同図（ｃ）は直線溝スライドピンと回転軸とをそれぞれ示す。
【図５】図１に示された回転電機装置に於いて，第二回転子に対して第一，第三回転子の変位方向をモデル的に示す図である。同図（ａ）は斜視図を，同図（ｂ）は平面図をそれぞれ示す。
【図６】回転子を二分して一方を他方に対して変位させる従来構造の回転電機装置に於いて，回転子間の変位方向をモデル的に示す図である。同図（ａ）は斜視図を，同図（ｂ）は平面図をそれぞれ示す。
【図７】図１に示された本発明による回転電機装置，図６に示された従来構造の回転電機装置に於いて，回転子変位量と誘起電圧振幅との関係を示す。
【図８】回転子変位と磁極の関係をモデル的に示す図である。
【図９】誘起電圧制御を行う回転電機システムのブロック図である。
【図１０】駆動電流を進角させた場合に回転子が受ける回転駆動力の変化の様子を示す。
【図１１】第二の実施例による回転電装置の縦断面図である。
【図１２】図１１に示された回転電機装置のＢ−Ｂ’に沿う断面図を示す。
【図１３】図１１に示された回転電機装置の第一回転子を第二回転子側から見た平面図である。
【図１４】回転子結合機構を説明する為の斜視図である。
【図１５】図１１に示された回転電機装置のＣ−Ｃ’に沿う断面図を示す。
【図１６】第三の実施例による回転電機装置の縦断面図である。
【図１７】図１６に示された回転電機装置のＤ−Ｄ’に沿う断面図を示す。
【図１８】図１６に示された回転電機装置の第一回転子を第二回転子側から見た平面図である。
【図１９】図１６に示された回転電機装置の回転子位置制御手段を第一回転子側から見た平面図である。
【図２０】図１６に示された回転電機装置の拡大された回転子位置制御手段を示し，クラッチ板を介して回転力が伝達されている状態を示す。
【図２１】図１６に示された回転電機装置の拡大された回転子位置制御手段を示し，クラッチ板を介して回転力が伝達されていない状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下に本発明による回転電機システムについて，その実施例及び原理作用等を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００４４】
本発明による回転電機装置の実施例１が図１から図８を用いて説明される。実施例１は，磁石励磁の回転子が第一回転子，第二回転子，第三回転子に分割されて電機子に対向し，第二回転子に対して第一，第三回転子が互いに逆方向の周方向に変位され，電機子コイルに誘起される電圧が制御される磁石励磁の回転電機装置である。
【００４５】
図１はインナーロータ構造の回転電機装置に本発明を適用した実施例の縦断面図を示し，回転軸１１がベアリング１３を介してハウジング１２に回転可能に支持されている。第二回転子１５は回転軸１１に固定され，第一回転子１４，第三回転子１６はベアリングを介して回転軸１１に変位可能に保持されている。第一回転子１４の軸長，第二回転子１５の軸長，第三回転子１６の軸長は比率にして１：２：１に設定されている。番号１９は電機子コイル，番号１７は電機子コア，番号１８は非磁性絶縁素材で構成されたスペーサを示す。
【００４６】
番号１ａはカップリングギア，番号１ｂはカップリングギア軸を示し，第二回転子１５に回転可能に保持されている。カップリングギア軸１ｂは径方向であり，本実施例ではカップリングギア１ａ，カップリングギア軸１ｂの組み合わせが周方向に３個配置されている。番号１ｃ，１ｄはそれぞれ第一回転子１４，第三回転子１６側面に配置されたサイドギアであり，周方向にギアが刻まれてカップリングギア１ａとそれぞれ噛み合うよう配置されている。カップリングギア１ａ，カップリングギア軸１ｂ，サイドギア１ｃ，サイドギア１ｄで回転子結合機構が構成され，第一回転子１４，第三回転子１６の何れかが第二回転子１５に対して周方向に変位させられると，他方は逆の周方向に変位させられる。
【００４７】
番号１ｆは斜交溝スライドピン，番号１ｅは斜交溝スライドピンサポート，番号１ｇはスライドスリーブ，番号１ｋはスライドスリーブ１ｇ外周面に形成された斜交溝の一部，番号１ｍはスライドスリーブ１ｇ内周面に形成された直線溝内を摺動する直線溝スライドピン，番号１ｐはスライドスリーブ１ｇを回転軸１１と平行方向に移動させる制御バー，番号１ｑは制御バー１ｐを回転軸１１と平行方向に移動させるアクチュエータをそれぞれ示し，回転子位置制御手段が構成されている。更に詳しい構成及び動作は図４を参照して説明される。
【００４８】
図２は図１に示された回転電機のＡ−Ａ’に沿う断面図であり，電機子及び第二回転子１５の断面を示す。第二回転子１５は第二回転子サポート２５，その外周に配置された磁極部とで構成されている。磁極部はケイ素鋼板を積層して構成された回転子コア２１，永久磁石２２とより構成され，矢印２３は永久磁石の磁化方向を示し，周方向に交互に極性が反転した８個の磁極（８ポール）が配置されている。番号２４は磁気空隙で非磁性のステンレススチールが配置されている。第二回転子サポート２５は非磁性のステンレススチールで構成されて回転軸１１に固定されると共に３組のカップリングギア１ａ，カップリングギア軸１ｂが配置されている。
【００４９】
本実施例は回転子の一部を変位させて電機子コイル１９への誘起電圧制御をする回転電機装置であるので回転子は発生トルク重視で設計されている。すなわち，最大限の磁束が電機子コイル１９と鎖交するよう永久磁石２２より外周側の磁極のケイ素鋼板はほぼ磁気的に飽和に近い状態に設定している。更に，永久磁石２２より内周側のケイ素鋼板も磁気的に飽和に近い状態にする為に磁気空隙２４が配置されている。このように磁極部のケイ素鋼板を磁気的に飽和に近い状態で使用する事により回転軸１１と平行方向の磁気抵抗を大にし，相対的に変位している回転子間に磁気的な結合が生じ難い構成とされている。
【００５０】
電機子コア１７はケイ素鋼板を積層して構成され，電機子コイル１９が巻回されている。電機子コイル１９は９個のコイルが集中巻きとして構成され，８ポールの回転子側磁極と組み合わせて８ポール９スロット構成となるよう結線されている。８ポール９スロット構成は既知であるので説明は省略する。他の構成，例えば８ポール１２スロットの分布巻を用いても本発明を構成する事は出来る。上記磁極構成は電機子と第一回転子１４，第三回転子１６との組み合わせでも全く同じであり，それぞれの説明は省略される。
【００５１】
図３は第三回転子１６を第二回転子１５側から見た平面図であり，第三回転子サポート３１にサイドギア１ｄが配置されている。図１に縦断面図が示されるように第一回転子１４側面にはサイドギア１ｄと同じ形状のサイドギア１ｃが配置されている。第三回転子１６の磁極構成は図２を参照して説明された第二回転子１５の磁極構成と同じであるので説明は省略される。
【００５２】
図４を用いて第三回転子１６を周方向に変位させる回転子位置制御手段を構成する部材が説明される。図４（ａ）には２個の斜交溝スライドピン１ｆが斜交溝スライドピンサポート１ｅに配置されている斜視図が示されている。図４（ｂ）はスライドスリーブ１ｇの斜視図を示し，スライドスリーブ１ｇ内周面には回転軸１１と平行な直線溝４１が２本形成され，外周面には回転軸１１と斜めに交叉する斜交溝１ｋが２本形成されている。斜交溝スライドピン１ｆが斜交溝１ｋ内を摺動している時，スライドスリーブ１ｇが矢印４２の方向に移動すると，斜交溝スライドピン１ｆは矢印４３の示す周方向に変位圧力を受ける。図４（ｃ）には回転軸１１と回転軸１１に固定されている直線溝スライドピン１ｍの斜視図が示されている。
【００５３】
図１，図４を用いて第三回転子１６を周方向に変位させる回転子位置制御手段の構成及び動作原理が説明される。スライドスリーブ１ｇは回転軸１１の外周に配置され，回転軸１１に固定されている直線溝スライドピン１ｍが直線溝４１内を摺動するよう構成され，回転軸１１と共に回転する。斜交溝スライドピンサポート１ｅは第三回転子１６に固定されると共に，２個の斜交溝スライドピン１ｆが斜交軸１ｋ内を摺動するようスライドスリーブ１ｇの外周に配置されている。
【００５４】
回転軸１１に固定されている直線溝スライドピン１ｍが直線溝４１内を摺動するのでスライドスリーブ１ｇは回転軸１１と共に回転しながら，回転軸１１方向には移動可能に構成されている。アクチュエータ１ｑは制御バー１ｐを回転軸１１と平行方向に移動させ，制御バー１ｐはスライドスリーブ１ｇのフランジ部分を挟み，摺動しながらスライドスリーブ１ｇを回転軸１１と平行方向に移動させるよう構成されている。
【００５５】
したがって，アクチュエータ１ｑが制御バー１ｐを回転軸１１と平行に右に（矢印４２の方向）移動させると，斜交溝スライドピン１ｆが回転軸１１に対して矢印４３で示す周方向に変位し，斜交溝スライドピン１ｆが固定されている斜交溝スライドピンサポート１ｅ及び第三回転子１６が回転軸１１及び第二回転子１５に対して矢印４３で示す周方向に変位させられる。第三回転子１６が第二回転子１５に対して変位させられると，サイドギア１ｄ，カップリングギア１ａ，サイドギア１ｃを介して第一回転子１４が第二回転子１５に対して第三回転子１６とは逆の周方向に変位させられる。アクチュエータ１ｑが制御バー１ｐを回転軸１１と平行に左に移動させると，第一回転子１４及び第三回転子１６はそれぞれ前述とは逆の方向に変位させられる。
【００５６】
図１から図４までを用いて実施例１の回転電機装置の構成及び第一回転子１４，第三回転子１６を第二回転子１５に対して互いに逆の周方向に変位させる事が出来る事を示した。以下では第一回転子１４，第三回転子１６を第二回転子１５に対して変位させる事により電機子コイル１９への誘起電圧振幅を制御出来る動作原理が説明される。図５は第一回転子１４，第二回転子１５，第三回転子１６の相対的位置関係が理解されやすいようにモデル的に示された図であって，図５（ａ）は斜視図を，図５（ｂ）は平面図をそれぞれ示している。
【００５７】
図５（ａ）は３分割された回転子が第一回転子１４，第二回転子１５，第三回転子１６の順に軸方向に並び，第一回転子１４と第三回転子１６が矢印５１，５２で示されるように第二回転子１５に対して互いに逆の周方向に変位させられる状態をモデル的に示す。更にこれを回転軸１１側から見た図が図５（ｂ）である。回転子内の一つの磁極に着目して番号５３は第二回転子１５の磁極位置を，番号５４は変位した第一回転子１４の磁極位置を，番号５５は変位した第三回転子１６の磁極位置をそれぞれ示す。番号５７，５８は第一回転子１４，第三回転子１６の変位量を示すが，本実施例でそれら変位量は等しく設定されている。番号５６は回転子全体の回転方向を示す。
【００５８】
ωを回転角周波数，ｔを時間，変位量５７，５８を電気角２θとすると，第二回転子１５，第一回転子１４，第三回転子１６から電機子コイル１９への誘起電圧はそれぞれＳｉｎωｔ，Ｓｉｎ（ωｔ＋２θ），Ｓｉｎ（ωｔ−２θ）に比例するが，第一回転子１４，第二回転子１５，第三回転子１６の軸長の比は１：２：１であるので最大振幅を１．０に正規化して合成された誘起電圧は０．５＊Ｓｉｎωｔ＋０．２５＊Ｓｉｎ（ωｔ＋２θ）＋０．２５＊Ｓｉｎ（ωｔ−２θ）と表される。この表現式はＳｉｎωｔ＊Ｃｏｓθ＊Ｃｏｓθと変形され，第一回転子１４，第三回転子１６の変位量２θに対し，誘起電圧振幅はＣｏｓθの自乗に比例する事が分かる。
【００５９】
したがって，図１に示された本実施例の回転電機装置は図示されていない制御装置により，回転速度が所定の値より大で電機子コイル１９に誘起される誘起電圧を減少させる時にはアクチュエータ１ｑに制御バー１ｐを回転軸１１と平行に右方向に移動させてスライドスリーブ１ｇを同方向に移動させ，第二回転子１５に対して第一回転子１４，第三回転子１６を互いに逆の周方向に変位させる変位量を大にさせて誘起電圧を減少させ，更に高速回転で駆動できるよう誘起電圧に対する電源電圧の余裕を大にさせる。
【００６０】
回転速度が所定の値より小で誘起電圧を増大させる時にはアクチュエータ１ｑに制御バー１ｐを回転軸１１と平行に左方向に移動させてスライドスリーブ１ｇを同方向に移動させ，第二回転子１５に対して第一回転子１４，第三回転子１６を互いに逆の周方向に変位させる変位量を小にさせて誘起電圧を増大させ，回転子を駆動するトルクを大にさせる。
【００６１】
本発明の特徴を示す為に，回転子を２分割し，一方を他方に対して周方向に変位させる従来構造の回転電機装置と比較される。図６（ａ）にモデル的に斜視図を示すように二つに分割された一方の回転子６２が他方の回転子６１に対して変位される。番号６３は変位の方向を示す。図６（ｂ）は回転軸側から見た図であり，回転子内の一つの磁極に着目して番号６４は回転子６１の磁極位置を，番号６５は回転子６２の磁極位置をそれぞれ示す。番号６７は変位量を，番号６６は合成磁極の位置をそれぞれ示している。
【００６２】
合成磁極の位置６６を基準にして回転子６１，回転子６２から電機子コイルへの誘起電圧はそれぞれＳｉｎ（ωｔ−θ），Ｓｉｎ（ωｔ＋θ）に比例する。回転子６１，回転子６２の軸長は等しいとして最大振幅を１．０に正規化すると，誘起電圧は（Ｓｉｎ（ωｔ−θ）＋Ｓｉｎ（ωｔ＋θ））／２と表される。この表現式はＳｉｎωｔ＊Ｃｏｓθと変形され，回転子６１に対する回転子６２の変位量を２θとして誘起電圧振幅はＣｏｓθに比例する。
【００６３】
従来構造と対比して本発明の回転電機装置の特徴は図７を参照して説明される。図７に於いて，縦軸７５は変位量２θがゼロの最大振幅を１．０に正規化して誘起電圧振幅を表し，横軸７６は変位量２θを電気角で０から１８０度まで示している。番号７１は本実施例の誘起電圧振幅を，番号７２は回転子６１，回転子６２の軸長を等しく構成した従来構造での誘起電圧振幅をそれぞれ示す。
【００６４】
図７から明かな事は，誘起電圧振幅７２は変位量２θが９０度程度までの小さい領域ではなかなか誘起電圧振幅を減少させる事が出来ないという点である。本実施例による誘起電圧振幅７１は比較的小さい変位量２θの領域から減少する。本実施例では第一回転子１４，第二回転子１５，第三回転子１６の軸長の比は１：２：１としたが，この構成を１２１構成と称し，軸長比を変えて更に小さい変位量２θで誘起電圧を大きく減少させる事が可能である。例えば，３４３構成では，誘起電圧振幅は１．２＊Ｃｏｓθ＊Ｃｏｓθ−０．２となり，番号７３で示される。また更に２１２構成では１．６＊Ｃｏｓθ＊Ｃｏｓθ−０．６となり，番号７４で示される。
【００６５】
誘起電圧を抑圧しない条件での最高回転速度を基底回転速度とし，実用的に可能な誘起電圧抑圧比で駆動できる回転速度が決まるとシンプルに考え，誘起電圧振幅が０．１となる変位量２θで比較する。番号７７を付された直線は０．１の誘起電圧振幅を示し，直線７７と誘起電圧振幅７１，７２，７３，７４とが交叉する点の変位量２θはそれぞれおおよそ１４３度，１６９度，１２０度，９７度である。従来構造では１８０度に近く，変位量の余裕が殆ど無いが，本発明による回転電機装置の誘起電圧振幅７１，７３，７４では１８０度までかなり余裕がある。すなわち，本発明によれば，実現できる変位量２θの範囲で誘起電圧振幅を０．１まで減少させる事が出来る。表現を変えれば，基底回転速度の１０倍以上の広い回転速度範囲の回転電機装置が実現される。
【００６６】
更に本発明の特徴が図８により説明される。図８は回転子変位と磁極の関係を示す図であり，第二回転子１５内のＮ極に着目して隣接磁極が第一回転子１４，第三回転子１６の周方向変位に伴ってどのように変わるかをモデル的に示す図である。図８（ａ）は２θが電気角で４５度，図８（ｂ）は２θが９０度，図８（ｃ）は２θが１３５度である場合をそれぞれ示している。番号８１は第二回転子１５内のＮ極を，番号８２，８３は第二回転子１５内で隣接するＳ極をそれぞれ示している。
【００６７】
番号８４，８５は２θが０度では第二回転子１５内のＮ極８１と同じ周方向位置にある第一回転子１４，第三回転子１６内のＮ極をそれぞれ示している。番号８７は２θが０度では第二回転子１５内のＳ極８２と同じ周方向位置にある第三回転子１６内のＳ極を，番号８６は２θが０度では第二回転子１５内のＳ極８３と同じ周方向位置にある第一回転子１４内のＳ極をそれぞれ示している。番号８８は回転方向を示す。
【００６８】
変位角２θが４５度，９０度，１３５度と大になると，Ｎ極８１周辺の磁極は図８（ａ），図８（ｂ），図８（ｃ）と変遷する。注目すべきは図８（ｂ）である。Ｎ極８４とＳ極８７，Ｎ極８５とＳ極８６がそれぞれ周方向の同じ位置となる。互いに異なる極性の磁極が軸方向に並んで第一回転子１４と第三回転子１６とが電機子コア１７を介して磁気的に結合する懸念があるが，二つの回転子の軸方向の間に第二回転子１５が存在してその懸念は少ない。電機子コア１７には回転子の分割に対応して非磁性のスペーサ１８が配置されて軸方向の磁気抵抗は大きく構成され，更に本実施例で回転子内の磁性体がほぼ磁気的に飽和せしめられているので軸方向の磁気抵抗は大きく，第一回転子１４と第三回転子１６とを磁気的に結合する磁束が存在し難いのである。
【００６９】
更に図８（ｂ）での変位角２θは９０度であるが，Ｎ極８５とＮ極８４間の周方向間隔は１８０度である。回転子を二分割した従来構造は図８に於いてＮ極８１が存在しない場合に相当して図８（ｂ）が制御の限界であり，軸方向に異極同士の磁極が隣接する事になるので磁気吸引力は無視し難い。図７に示されたように従来構造で誘起電圧を大きく減少させようとすると，変位角２θを１８０度近傍の領域にまで大きくする必要があるが，実現は困難であった。
【００７０】
更に図８（ｃ）は変位角２θが１３５度と大になった図であり，Ｎ極８１には軸方向に隣接する異極のＳ極８６，Ｓ極８７が近づいている。しかし，図７を用いて説明されたように誘起電圧振幅が０．１となる変位量２θはおおよそ１４３度であり，第二回転子１５と第一回転子１４，第三回転子１６とが磁気吸引力の為に変位制御不能となる以前の段階で変位を停める事が出来る。更に第二回転子１５の軸長比率を本実施例より小さくする構成では変位角２θに対する誘起電圧振幅減少率を大にできるので更に磁気吸引力による変位阻害要因を小にできる。上記に説明したように本発明で，回転子それぞれの軸長を最適に選ぶ事，第一回転子１４，第二回転子１５，第三回転子１６の順で軸方向に並ぶ構造として異極同士の磁極が軸方向に隣接する事態を起こり難くして，回転子変位を阻害する磁気吸引力は発生し難く出来る。
【００７１】
本実施例で第一回転子１４，第二回転子１５，第三回転子１６の軸長の比は１：２：１であるので電機子コイルへの誘起電圧振幅はｃｏｓθの自乗に比例し，第一回転子１４，第三回転子１６の第二回転子１５に対する相対変位量の範囲は０から１８０度までである。しかし，実際に１８０度まで相対変位量を大にする必要はなく，誘起電圧振幅を１０分の１まで減少させる相対変位量が１４３度である事から，１５０度程度或いは必要な誘起電圧振幅抑圧比を実現する相対変位量に応じた最大変位量を設定して第一回転子１４，或いは第三回転子１６の可動範囲を制限するようストッパーを配置する事が望ましい。
【００７２】
以上の説明に於いて，誘起電圧の検出について特に説明はしなかったが，第一回転子１４，第三回転子１６の相対的変位量を知る上で誘起電圧振幅は重要なパラメータであり，誘起電圧振幅を常時把握する事は重要である。誘起電圧振幅と回転速度とを知れば，予め記憶してあるデータマップから第一回転子１４，第三回転子１６の第二回転子１５に対する相対変位量を知る事が出来，駆動電流当たりの回転駆動力を知り，更に次の制御への方向性を判断できる。
【００７３】
以上，図１から図５に示した回転電機装置に於いて，第一回転子１４，第三回転子１６を第二回転子１５に対して変位させる事で電機子コイル１９の誘起電圧を制御できることを説明した。本実施例は誘起電圧を制御して出力を最適化するシステムであり，図１及び図９を用いて回転電機システムとしての制御を更に説明する。図９は誘起電圧制御を行う回転電機システムのブロック図を示している。回転電機装置９１は入力９２，出力９３を有するとし，制御装置９４は回転電機装置９１の出力９３及び回転子の位置信号９７を入力として誘起電圧を制御する。番号９６は回転子位置制御手段を制御するアクチュエータ１ｑを示し，番号９５は電機子コイル１９に駆動電流を供給する駆動回路を示す。回転電機装置９１が発電機として用いられるのであれば，入力９２は回転力であり，出力９３は発電電力となる。回転電機装置９１が電動機として用いられるのであれば，入力９２は駆動回路９５から電機子コイル１９に供給される駆動電流であり，出力９３は回転トルク，回転速度となる。
【００７４】
回転電機装置が電動機として用いられる場合に於いて，誘起電圧制御を行って回転駆動力が最適に制御される。制御装置９４は出力９３である回転速度が所定の値より大となった時にはアクチュエータ９６（１ｑ）によりスライドスリーブ１ｇを回転軸１１と平行に右方向に移動させて第二回転子１５に対して第一回転子１４，第三回転子１６を互いに逆の周方向に変位させる変位量を大にさせて電機子コイル１９に誘起される誘起電圧を減少させ，更に高速回転で駆動できるよう誘起電圧に対する電源電圧の余裕を大にさせる。
【００７５】
制御装置９４は出力９３である回転速度が所定の値より小となった時にはアクチュエータ９６（１ｑ）によりスライドスリーブ１ｇを回転軸１１と平行に左方向に移動させ，第二回転子１５に対して第一回転子１４，第三回転子１６を互いに逆の周方向に変位させる変位量を小にさせて電機子コイル１９に誘起される誘起電圧を増大させ，回転子を駆動するトルクを大にさせる。
【００７６】
回転電機装置が発電機として用いられる場合において，誘起電圧制御を行って発電電圧を所定の電圧となるよう制御する。制御装置９４は出力９３である発電電圧が所定の値より大となった時にはアクチュエータ９６（１ｑ）によりスライドスリーブ１ｇを回転軸１１と平行に右方向に移動させて第二回転子１５に対して第一回転子１４，第三回転子１６を互いに逆の周方向に変位させる変位量を大にさせて電機子コイル１９に誘起される発電電圧を減少させる。
【００７７】
制御装置９４は出力９３である発電電圧が所定の値より小となった時にはアクチュエータ９６（１ｑ）によりスライドスリーブ１ｇを回転軸１１と平行に左方向に移動させて第二回転子１５に対して第一回転子１４，第三回転子１６を互いに逆の周方向に変位させる変位量を小にさせて電機子コイル１９に誘起される発電電圧を大とする。
【００７８】
以上に本実施例の構造及び作動原理，更に従来構造の回転電機装置と比較対照したように，本発明によれば比較的小さな隣接回転子間の変位量で所望の誘起電圧抑圧比を得る事が可能であり，実際に実現可能な回転子の変位範囲内で広い回転速度範囲の回転電機装置を実現できる。しかしながら，誘起電圧制御に際して少なからぬ回転慣性を有する回転子の一部を周方向に変位させる必要があり，迅速な制御の阻害要因となっている。本発明は上記阻害要因を軽減出来る手段をも提供しており，実施例１に適用できる手段を以下に説明する。
【００７９】
図１０は電機子コイル１９に供給される駆動電流を進角させた場合に回転子が受ける回転駆動力の減少度合いを示す。回転子の磁極が電機子コイルに正対した時に駆動電流の極性を反転させて回転子を回転駆動させるとして磁極が電機子コイルに正対した時を基準に駆動電流の切替タイミングをずらすと回転子が受ける回転駆動力は減少する。図１０に於いて番号１０１は駆動電流の進角量に対して変化する回転駆動力を示し，縦軸１０２は最大値を１．０に正規化された回転駆動力を示し，横軸１０３は駆動電流の進角量を電気角で表している。負の進角量は遅れの角度を意味する。
【００８０】
本実施例では図５に示したように第一回転子１４を第二回転子１５に対して回転方向に変位させ，第三回転子１６はそれと逆方向に変位させ，変位量を増減させて誘起電圧振幅を制御する。本発明は，電機子コイル１９に駆動電流を供給して回転子に作用させる回転駆動力を回転子の変位に利用する。すなわち，駆動電流の切替タイミングを基準タイミングから９０度ずらせて電機子コイル１９に供給すると，変位量２θが０から１８０度の領域にある第一回転子１４，−１８０から０度の領域にある第三回転子１６に互いに逆方向の回転駆動力が働き，第二回転子１５に回転駆動力は作用しない。
【００８１】
切替タイミングを基準タイミングから９０度ずらせた駆動電流を平衡駆動電流として，第一回転子１４，第三回転子１６を第二回転子１５に対して互いに逆方向に変位させる際に，アクチュエータ１ｑを駆動させ，同時に第一回転子１４，第三回転子１６にそれぞれ変位させる方向と同じ方向の回転駆動力が働くよう設定された極性の平衡駆動電流を電機子コイル１９に供給する。アクチュエータ１ｑによる第一回転子１４，第三回転子１６の変位は上記回転駆動力によりアシストされて変位は迅速に完了される。変位量２θが９０度近傍で効果は最大となり，ゼロに近い領域で効果は限定的である。
【実施例２】
【００８２】
本発明による回転電機装置の実施例２が図１１から図１５を用いて説明される。磁石励磁の回転子が第一回転子，第二回転子，第三回転子に分割されて電機子に対向し，第三回転子に対して第一，第二回転子が遊星ギア機構を用いて同じ周方向に変位され，電機子コイルに誘起される電圧が制御される回転電機装置である。
【００８３】
図１１はインナーロータ構造の回転電機装置に本発明を適用した実施例の縦断面図を示し，回転軸１１がベアリング１３を介してハウジング１１１に回転可能に支持されている。第一回転子１１２，第二回転子１１３はベアリングを介して回転軸１１に変位可能に保持され，第三回転子１１４は回転軸１１に固定されている。第一回転子１１２，第二回転子１１３が変位制御される領域は，第三回転子１１４に対して常用の回転方向前方の領域であり，同じ極性の磁極に着目して第一回転子１１２が回転方向の先頭，第三回転子１１４が最後部，第二回転子１１３が両者の中間に並ぶよう構成されている。第一回転子１１２の軸長，第二回転子１１３の軸長，第三回転子１１４の軸長は比率にして３：４：３に設定されている。番号１９は電機子コイル，番号１７は電機子コア，番号１８は非磁性絶縁素材のスペーサを示す。
【００８４】
番号１１５は第一回転子１１２側面に固定されたサイドギア，番号１１６は第三回転子１１４側面に固定されたサイドギア，番号１１７はサイドギア１１５と噛み合うギア，番号１１９はカップリングギア支持軸，番号１１８はカップリングギア支持軸１１９に固定されてギア１１７と共に回転するギアをそれぞれ示す。カップリングギア支持軸１１９は第二回転子１１３に回転可能に支持されている。サイドギア１１６と噛み合うギア，ギア１１８と噛み合うギア及びそれらの支持軸は図１１に図示されていないが，ギア１１７，ギア１１８，カップリングギア支持軸１１９と共に回転子結合機構が構成され，後に説明される。
【００８５】
番号１１ａは回転軸１１に固定されたサンギア，番号１１ｃはハウジング１１１に固定されたリングギア，番号１１ｅはサンギア１１ａ及びリングギア１１ｃと噛み合うプラネタリーギアをそれぞれ示し，プラネタリーギア１１ｅはプラネタリーギア軸１１ｇに回転可能に支持されて第一遊星ギア機構が構成されている。番号１１ｂは第一回転子１１２に固定されたサンギア，番号１１ｄはハウジング１１１に回転可能に支持されたリングギア，番号１１ｆはサンギア１１ｂ及びリングギア１１ｄと噛み合うプラネタリーギアをそれぞれ示し，プラネタリーギア１１ｆはプラネタリーギア軸１１ｇに回転可能に支持されて第二遊星ギア機構が構成されている。
【００８６】
プラネタリーギア１１ｅ，プラネタリーギア１１ｆ，プラネタリーギア軸１１ｇは３組が周方向に配置されてプラネタリーギア軸１１ｇが出力軸１１ｈに固定され，出力軸１１ｈはハウジング１１１に回転可能に支持されている。番号１１ｊはウオームギアを示し，リングギア１１ｄ側面に刻まれたギアと噛み合うよう構成されている。更にウオームギア１１ｊは図示されていないアクチュエータにより回転駆動可能に接続されている。サンギア１１ａとサンギア１１ｂ，リングギア１１ｃとリングギア１１ｄ，プラネタリーギア１１ｅとプラネタリーギア１１ｆそれぞれ同じ仕様のギアであり，上記二組の遊星ギア機構及びウオームギア１１ｊ，図示されていないアクチュエータは回転子位置制御手段を構成している。
【００８７】
図１２は図１１に示された回転電機装置のＢ−Ｂ’に沿う断面図であり，電機子及び第二回転子１１３の断面を示す。回転子の磁極部分及び電機子は実施例１と全く同じ構成であるので説明は省略される。第二回転子サポート１２１は非磁性のステンレススチールで構成されて回転軸１１に変位可能に保持されている。３組の互いに噛み合うギア１１８，ギア１２２が第二回転子サポート１２１内に配置されている。ギア１２２と共に回転するカップリングギア支持軸１２３はカップリングギア支持軸１１９と同様に第二回転子サポート１２１に回転可能に支持されている。
【００８８】
図１３は第一回転子１１２を第二回転子１１３側から見た平面図であり，第一回転子１１２の磁極構成は図１２を参照して説明された第二回転子１１３の磁極構成と同じであるので説明は省略される。第一回転子サポート１３１にサイドギア１１５が配置され，サイドギア１１５内周面にはギア１１７と噛み合うギア１３２が刻まれている。図１１に縦断面図が示されるように第三回転子１１４側面に配置されているサイドギア１１６はサイドギア１１５と同じ形状である。
【００８９】
図１４は回転子結合機構を説明する為の斜視図であり，図１１，１２，１３に一部の部材が示された回転子結合機構が組み合わされ，モデル的に示されている。カップリングギア支持軸１１９及びカップリングギア支持軸１２３は第二回転子１１３に回転可能に支持され，カップリングギア支持軸１１９にはギア１１７，１１８が固定され，カップリングギア支持軸１２３にはギア１２２，１４１が固定されている。ギア１１８，ギア１２２は互いに噛み合うよう配置されている。ギア１１７はサイドギア１１５内周面に刻まれたギア１３２と噛み合い，ギア１４１はサイドギア１１６内周面に刻まれたギアと噛み合うよう構成されている。
【００９０】
ギア１１７，１１８，１２２，１４１，カップリングギア支持軸１１９，１２３等で構成され，周方向に３組配置されたカップリングギア群が第一回転子１１２のサイドギア１１５と第三回転子１１４のサイドギア１１６と結合され，ギア１１８，ギア１２２は互いに逆方向に回転するので第一回転子１１２，第三回転子１１４の何れか一方が周方向に変位圧力を受ければ他方は逆の周方向に変位圧力を受ける構造である。
【００９１】
図１５は図１１に示された回転電機装置のＣ−Ｃ’に沿う断面図であり，第一回転子１１２と結合されている第二遊星ギア機構が示されている。同図に於いて，サンギア１１ｂは図示されていない第一回転子１１２に固定され，周方向に３個配置されているプラネタリーギア１１ｆと噛み合い，プラネタリーギア１１ｆはリングギア１１ｄと噛み合うよう構成されている。更に３個のプラネタリーギア１１ｆのプラネタリーギア軸１１ｇは図１１に示された出力軸１１ｈに接続されている。リングギア１１ｄはハウジング１１１に対しては変位可能であり，更に図示していないアクチュエータにより回転駆動可能に構成されている。回転軸１１に配置された第一遊星ギア機構はリングギア１１ｃがハウジング１１１に固定されている事を除いて同じ構成であり，説明は省略される。
【００９２】
図１５に於いて，番号１５１の矢印はサンギア１１ｂの回転方向を示し，番号１５２の矢印はプラネタリーギア１１ｆの回転方向を示し，番号１５３の矢印はプラネタリーギア軸１１ｇの回転方向を示す。リングギア１１ｄが静止している状態で，サンギア１１ｂが矢印１５１の方向に回転すると，プラネタリーギア１１ｆは矢印１５２の方向に回転し，プラネタリーギア軸１１ｇは矢印１５３の方向に回転されて出力軸１１ｈを回転させる。第一遊星ギア機構と第二遊星ギア機構とは同じ構成であり，プラネタリーギア軸１１ｇを共有しているので第一回転子１１２，回転軸１１，第三回転子１１４は同じ回転数で回転する。第二回転子１１３も回転子結合機構により第一回転子１１２，第三回転子１１４と結合されているので同じ回転数で回転する。
【００９３】
リングギア１１ｄが回転子の回転方向（矢印１５１と同じ方向）に外部のアクチュエータにより回転させられると，プラネタリーギア軸１１ｇは矢印１５３の方向への回転速度を変更し難いのでプラネタリーギア１１ｆの回転速度が遅くなり，サンギア１１ｂの回転速度が遅くなり，したがって第一回転子１１２が第三回転子１１４に対して矢印１５１と逆方向（回転子の回転方向とは逆方向）に相対的に変位させられる。リングギア１１ｄが外部のアクチュエータにより回転子の回転方向とは逆方向に回転させられると第一回転子１１２が第三回転子１１４に対して矢印１５１と同じ方向（回転子の回転方向と同じ方向）に相対的に変位させられる。第二回転子１１３も回転子結合機構により第一回転子１１２，第三回転子１１４と結合されているので常に両者の中間に位置するよう変位させられる。
【００９４】
本実施例では第一回転子，第二回転子，第三回転子の同極磁極が軸方向に並ぶ位置を基準位置として基準位置から第一回転子１１２が常用の回転方向の先頭，第三回転子１１４が最後部，第二回転子１１３が両者の中間と変位するよう構成されているので第一回転子１１２及び第二回転子１１３の変位に回転子の回転駆動力，或いは回生制動力等を利用できる。すなわち，回転子の加速中にリングギア１１ｄが外部のアクチュエータにより矢印１５１と逆方向に回転させられると，リングギア１１ｄを介したアクチュエータの作用力に回転駆動力が加わって第一回転子１１２の回転方向前方への変位が早められる。更に電機子コイル１９から電力が引き出される回生制動中にリングギア１１ｄが外部のアクチュエータにより矢印１５１と同じ方向に回転させられると，第一回転子１１２はアクチュエータの作用力に回生制動力も加わって回転方向と逆方向への変位が早められる。
【００９５】
上記説明のように第一回転子１１２と第二回転子１１３が第三回転子１１４に対して変位される事により電機子コイル１９への誘起電圧振幅が制御される事が説明された。本実施例に於いては，第一回転子１１２の軸長，第二回転子１１３の軸長，第三回転子１１４の軸長は比率にして３：４：３に設定されているので軸方向に隣接する回転子間の相対的変位量を電気角で２θとすると，電機子コイルへの誘起電圧振幅は１．２＊Ｃｏｓθ＊Ｃｏｓθ−０．２に比例する。この誘起電圧振幅の極性が逆転するまでが相対的変位量２θの範囲として相対的変位量２θの範囲はゼロから約１３２度迄である。したがって，第三回転子１１４に対して第二回転子１１３の変位範囲はゼロから約１３２度まで，第一回転子１１２の変位範囲はゼロから約２６４度までである。
【００９６】
以上，図１１から図１５に示した回転電機装置に於いて，第一回転子１１２，第二回転子１１３を第三回転子１１４に対して変位させる事で電機子コイルへの誘起電圧を制御できることを説明した。本実施例は誘起電圧を制御して出力を最適化するシステムであり，図１１，図９を用いて回転電機システムとしての制御を更に説明する。図９は誘起電圧制御を行う回転電機システムのブロック図を示し，実施例１に於いて既に説明されているが，本実施例で番号９６は第二遊星ギア機構のリングギア１１ｄを回転駆動するアクチュエータと読み替える。
【００９７】
回転電機装置が電動機として用いられる場合に於いて，回転駆動力を利用して誘起電圧制御を行って回転駆動力を最適に制御する。制御装置９４は出力９３である回転速度が所定の値より大となった時には第一回転子１１２，第二回転子１１３を第三回転子１１４に対して回転方向に変位させ，第一回転子１１２，第二回転子１１３間及び第二回転子１１３，第三回転子１１４間の周方向間隔を大にして誘起電圧を減少させ，更に高速回転で駆動できるよう誘起電圧に対する電源電圧の余裕を大にさせる。すなわち，アクチュエータ９６によりリングギア１１ｄを矢印１５１と逆方向（回転子の回転方向とは逆方向）に回転させ，同時に駆動電流を駆動回路９５から電機子コイル１９に供給させ，第一回転子１１２，第二回転子１１３を第三回転子１１４に対して回転方向に変位させる。
【００９８】
制御装置９４は出力９３である回転速度が所定の値より小となった時には第一回転子１１２，第二回転子１１３を第三回転子１１４に対して回転方向とは逆方向に変位させて誘起電圧を増大させ，回転子を駆動するトルクを大にさせる。すなわち，アクチュエータ９６によりリングギア１１ｄを矢印１５１と同じ方向（回転子の回転方向と同じ方向）に回転させ，同時に回転と逆方向の回転駆動力を発生させる駆動電流を駆動回路９５から電機子コイル１９に供給させ，第一回転子１１２，第二回転子１１３を第三回転子１１４に対して回転方向とは逆方向に変位させる。回転と逆方向の回転駆動力を発生させる駆動電流を供給させる替わりに回生制動状態に切り替えても同様の効果を得る事が出来る。
【００９９】
本実施例では第三回転子１１４を回転軸に固定し，第一回転子１１２，第二回転子１１３を第三回転子１１４に対して周方向に変位させる構成であった。この構成を実施例１と同様に第二回転子１１３を回転軸に固定する構成に変更する事は容易である。すなわち，図１１に示される実施例２の構成に於いて，第二回転子１１３を回転軸１１に固定し，第三回転子１１４を回転軸１１に変位可能に変更する。他の構成は全く同じ構成で第二回転子１１３に対して第一回転子１１２，第三回転子１１４を互いに逆の周方向に変位させて電機子コイル１９への誘起電圧を制御する回転電機装置に変更される。
【０１００】
本実施例ではリングギア１１ｄを回転駆動するアクチュエータ及び回転電機装置の回転駆動力を用いて第一回転子１１２，第二回転子１１３を周方向に変位させたが，回転電機装置の回転駆動力はリングギア１１ｄを回転させるアクチュエータへのアシスタンスの位置づけであった。しかし，アクチュエータをリングギア１１ｄの位置決め及び保持に使い，回転駆動力で第一回転子１１２，第二回転子１１３を周方向に変位させる事も可能であり，その場合には小さな出力のアクチュエータで十分となる。更にウオームギア１１ｊとアクチュエータをリングギア１１ｄの周方向位置を保持するクラッチ，ブレーキシステムに替え，回転駆動力のみで第一回転子１１２，第二回転子１１３を周方向に変位させる回転電機装置とする事が出来る。これら何れの構成も本発明に含まれる。
【実施例３】
【０１０１】
本発明による回転電機装置の実施例３が図１６から図２１を用いて説明される。磁石励磁の回転子が第一回転子，第二回転子，第三回転子に分割されて電機子に対向し，第一，第二回転子が回転駆動力，回生制動力を用いて第三回転子に対して同じ周方向に変位され，電機子コイルに誘起される電圧が制御される回転電機装置である。
【０１０２】
図１６はインナーロータ構造の回転電機装置に本発明を適用した実施例の縦断面図を示し，回転軸１１がベアリング１３を介してハウジング１６１に回転可能に支持されている。第一回転子１６２，第二回転子１６３はベアリングを介して回転軸１１に変位可能に保持され，第三回転子１６４は回転軸１１に固定されている。第一回転子１６２，第二回転子１６３が変位制御される領域は，第三回転子１６４に対して常用の回転方向前方の領域であり，同じ極性の磁極に着目して第一回転子１６２が回転方向の先頭，第三回転子１６４が最後部，第二回転子１６３が両者の中間に位置するよう構成されている。第一回転子１６２の軸長，第二回転子１６３の軸長，第三回転子１６４の軸長は比率にして３：４：３に設定されている。番号１９は電機子コイル，番号１７は電機子コア，番号１８は非磁性絶縁素材のスペーサを示す。
【０１０３】
番号１６５はカップリングギア，番号１６６はカップリングギア軸を示し，第二回転子１６３に回転可能に保持されている。カップリングギア軸１６６は径方向であり，本実施例ではカップリングギア１６５，カップリングギア軸１６６の組み合わせが周方向に３個配置されている。番号１６７，１６８はそれぞれ第一回転子１６２，第三回転子１６４側面に配置されたサイドギアであり，周方向にギアが刻まれてそれぞれがカップリングギア１６５と噛み合うよう配置されている。カップリングギア１６５，カップリングギア軸１６６，サイドギア１６７，サイドギア１６８等で回転子結合機構が構成され，サイドギア１６７，サイドギア１６８は互いに逆方向に回転するので第一回転子１６２，第三回転子１６４の何れか一方が周方向に変位圧力を受ければ他方は逆の周方向に変位圧力を受ける構造である。
【０１０４】
番号１６９は第一回転子１６２側面に固定されたクラッチ板，番号１６ａは可動クラッチ板，番号１６ｄはスプリング，番号１６ｅはスプリングストッパーをそれぞれ示し，可動クラッチ板１６ａがスプリング１６ｄによりクラッチ板１６９に押しつけられている。更に番号１６ｃ，１６ｂはアームを示し，回転軸１１とアーム１６ｃ，アーム１６ｃとアーム１６ｂ，アーム１６ｂと可動クラッチ板１６ａとはそれぞれ回動可能なジョイントで接続され，このアーム組立が周方向に３組配置されて可動クラッチ板１６ａが回転軸１１と平行方向に変位可能であると共に回転軸１１と共に回転するよう構成されている。
【０１０５】
番号１６ｇは回転軸１１を周回する励磁コイル，番号１６ｆは断面がＣ字状で回転軸１１を周回する励磁コアを示し，励磁コア１６ｆはハウジング１６１に固定されている。可動クラッチ板１６ａの励磁コア１６ｆ側部材には少なくとも磁性材料が用いられ，クラッチ板１６９，可動クラッチ板１６ａ，アーム１６ｃ，アーム１６ｂ，スプリング１６ｄ，スプリングストッパー１６ｅ，励磁コア１６ｆ，励磁コイル１６ｇ等により回転子位置制御手段が構成されている。
【０１０６】
図１７は図１６に示された回転電機装置のＤ−Ｄ’に沿う断面図であり，電機子及び第二回転子１６３の断面を示す。回転子の磁極部分及び電機子は実施例１と同じ構成であるので説明は省略される。第二回転子サポート１７１は非磁性のステンレススチールで構成されて回転軸１１に変位可能に保持されている。３組のカップリングギア１６５，カップリングギア軸１６６が第二回転子サポート１７１内に配置されている。
【０１０７】
図１８は第一回転子１６２を第二回転子１６３側から見た平面図であり，第一回転子１６２の磁極構成は図１７を参照して説明された第二回転子１６３の磁極構成と同じである。第一回転子サポート１８１にサイドギア１６７が配置されている。図１６に縦断面図が示されるように第三回転子１６４側面にはサイドギア１６７と同じ形状のサイドギア１６８が配置されている。第三回転子１６４の磁極構成は図１７に示された第二回転子１６３の磁極構成と同じである。
【０１０８】
図１９は回転子位置制御手段を第一回転子１６２側から見た平面図であり，回転子位置制御手段の構成を更に説明する。可動クラッチ板１６ａは回転軸１１を周回する構造でクラッチ板１６９と接する面には周方向に凹部１９１，凸部１９２が交互に形成されている。図示されていないが，クラッチ板１６９にも凹部１９１，凸部１９２と噛み合うような凹部，凸部が施され，クラッチ板１６９と可動クラッチ板１６ａとの間で回転力が伝達される構成である。
【０１０９】
図１９に示されるように可動クラッチ板１６ａは３組のアーム組立で回転軸１１に支持されている。アーム組立の一つは各部材に番号が付されているようにアーム１６ｃの両端にはジョイント部１９３，１９４が配置されている。ジョイント部１９３は回転軸１１に固定されたピン１９６を中心に回動可能に構成され，ジョイント部１９４はアーム１６ｂに固定されたピン１９７を中心に回動可能に構成されている。更にアーム１６ｂに配置されたジョイント部１９５は可動クラッチ板１６ａに固定されたピン１９８を中心に回動可能に構成されている。
【０１１０】
このようにアーム１６ｃ，アーム１６ｂ，ジョイント部１９３，ジョイント部１９４，ジョイント部１９５等で構成された３組のアーム組立で可動クラッチ板１６ａは回転軸１１に支持され，ジョイント部１９３，ジョイント部１９４，ジョイント部１９５は図１６に示された縦断面図の面内で回動可能に構成されている。したがって，可動クラッチ板１６ａは回転軸１１と平行方向に変位可能であると共に回転軸１１と共に回転する。
【０１１１】
回転子位置制御手段の動作が図２０，図２１を用いて説明される。図２０は図１６に示された回転子位置制御手段が拡大された縦断面図であり，クラッチ板１６９に可動クラッチ板１６ａがスプリング１６ｄにより押しつけられ，クラッチ板１６９と可動クラッチ板１６ａとの間で回転トルクが伝達されている状態である。この状態では第一回転子１６２，第二回転子１６３，第三回転子１６４が回転軸１１と共に回転する。
【０１１２】
励磁コイル１６ｇに電流が流されると，励磁コア１６ｆには励磁磁束２１１が誘起され，少なくとも一部が磁性体で構成されている可動クラッチ板１６ａが励磁コア１６ｆ側に引きつけられ，可動クラッチ板１６ａがクラッチ板１６９から引き離される。図２１はこの状態を示し，第三回転子１６４が回転軸１１と共に回転するが，第一回転子１６２と回転軸１１との結合は解除され，第一回転子１６２は回転軸１１に対してフリーに回転できる状態となる。
【０１１３】
図２１に示される状態に於いて，電機子コイル１９から回転子に回転駆動力が与えられると，第三回転子１６４は回転軸１１及び回転軸１１に接続されている回転負荷と共に加速され，第一回転子１６２及び第二回転子１６３は第三回転子１６４より慣性モーメントが小さいので更に容易に加速されて第三回転子１６４に対して回転方向に変位させられる。回転子を減速させるように逆方向の回転駆動力が加えられた場合，或いは電機子コイルから電力を取り出す回生制動が掛けられた場合に第一回転子１６２及び第二回転子１６３は第三回転子１６４に対して回転方向とは逆方向に変位させられる。
【０１１４】
第一回転子１６２及び第二回転子１６３が回転駆動力或いは回生制動力により変位させられるが，第一回転子１６２，第二回転子１６３，第三回転子１６４は回転子結合機構により互いに結合されているので常に第二回転子１６３は第一回転子１６２，第三回転子１６４間の中間に位置するよう変位させられる。すなわち，常に第二回転子１６３の第三回転子１６４に対する変位量は，第一回転子１６２の第三回転子１６４に対する変位量の半分である。第一回転子１６２及び第二回転子１６３が目標の変位量に達した時点で励磁コイル１６ｇへの励磁電流は切断され，可動クラッチ板１６ａがスプリングによりクラッチ板１６９に押しつけられて図２０に示す状態に戻される。
【０１１５】
第一回転子１６２及び第二回転子１６３の第三回転子１６４に対する変位量は専用の変位センサーを備えて知る事が出来るが，変位センサーを具備しなくても電機子コイル１９への誘起電圧を検知し，その時の回転速度から容易に推定は出来る。また，前記変位制御では目標とする変位量まで連続して変位させたが，図２１の状態の持続時間を短時間とし，図１９に示された凹部１９１，凸部１９２の１ピッチ変位させる毎に図２０，図２１の状態を繰り返し，ステップ状に変位を繰り返して目標の変位量にまで到達させる方法，或いはそのミックスされた手順とする事も出来る。
【０１１６】
以上に説明されたように回転駆動力を利用して第一回転子１６２，第二回転子１６３が変位させられる。しかし，通常の回転駆動では電機子コイル１９と第二回転子１６３との相対位置を基準に電機子コイル１９に供給される駆動電流が切り替えられる。第一回転子１６２，第二回転子１６３間の変位量が大になると，図１０に示されたように第一回転子１６２に作用する回転駆動力は徐々に小となり，変位量が９０度を超えると回転駆動力の方向が反転する。
【０１１７】
更にクラッチ板１６９と可動クラッチ板１６ａとの結合が解除されて第一回転子１６２が回転軸１１からフリーにされた状態でも回転子結合機構を介して第三回転子１６４及び回転軸１１と接続されているので第一回転子１６２，第二回転子１６３それぞれに作用する回転駆動力の変位への寄与は同じではない。すなわち，第二回転子１６３は常に第一回転子１６２と第三回転子１６４との間の中間に位置するよう規制されているので第一回転子１６２，第二回転子１６３それぞれに作用する回転駆動力の変位への寄与は比率にして１：０．５となる。したがって，第一回転子１６２，第二回転子１６３間の変位量が大の場合に通常の回転駆動と同様の回転駆動力によっては第一回転子１６２，第二回転子１６３を変位させるに十分な力が得られない場合も有る。
【０１１８】
通常の回転駆動で第一回転子１６２，第二回転子１６３に作用する回転駆動力の比は１．０対ｃｏｓ２θで近似され，変位されるべき第一回転子１６２，第二回転子１６３に作用する回転駆動力を最大にするには通常の回転駆動より駆動電流の位相を適切に進める事である。駆動電流の進角量をαとすると，前記変位に寄与する回転駆動力は０．５＊０．４＊ｃｏｓα＋０．３＊ｃｏｓ（２θ−α）にほぼ比例する。０．４，０．３は第二回転子１６３，第一回転子１６２の軸長比を反映させた係数であり，０．５は回転子結合機構によるレバー比を示す。この表現から前記変位に寄与する回転駆動力を最適にする進角量αをその都度算出する事は出来るし，また予め算出し，確認済みの進角量αをデータマップとして保存し，参照する事で常に変位に必要な回転駆動力を最適に制御する事が出来，前記変位を迅速に完了できる。
【０１１９】
このように第一回転子１６２，第二回転子１６３の第三回転子１６４に対する変位量に応じて変位に寄与する回転駆動力を最適に制御できるが，若干単純化する事も出来る。すなわち，第一回転子１６２，第二回転子１６３に作用する回転駆動力は１対０．５の比で変位に寄与する事を考慮して電機子コイル１９と第一回転子１６２との相対位置を基準に電機子コイル１９に供給される駆動電流を制御する。すなわち，通常の回転駆動での駆動電流の位相を２θ分進めて（α＝２θとして）電機子コイル１９に供給する。
【０１２０】
以上，図１６から図２１に示した回転電機装置に於いて，第一回転子１６２，第二回転子１６３を第三回転子１６４に対して変位できることを説明した。本実施例は誘起電圧を制御して出力を最適化するシステムであり，図９を参照して回転電機システムとしての制御が更に説明される。図９は誘起電圧制御を行う回転電機システムのブロック図を示し，実施例１に於いて既に説明されているが，本実施例で番号９６は励磁コイル１６ｇに励磁電流を供給する励磁回路と読み替える。
【０１２１】
回転電機装置が電動機として用いられる場合に於いて，誘起電圧制御を行って回転駆動力が最適に制御されるが，その誘起電圧制御に回転駆動力そのものが利用される。制御装置９４は出力９３である回転速度が所定の値より大となった時には第一回転子１６２，第二回転子１６３を第三回転子１１４に対して回転方向に変位させ，第一回転子１６２，第二回転子１６３間及び第二回転子１６３，第三回転子１６４間の周方向間隔を大にして誘起電圧を減少させ，更に高速回転で駆動できるよう誘起電圧に対する電源電圧の余裕を大にさせる。すなわち，励磁回路９６により励磁コイル１６ｇに励磁電流を供給させて可動クラッチ板１６ａをクラッチ板１６９から離間させ，同時に駆動回路９５から電機子コイル１９に通常の回転駆動より２θ分位相を進めた駆動電流を供給して回転子に回転駆動力を作用させ，第一回転子１６２，第二回転子１６３を第三回転子１６４に対して回転方向に変位させ，誘起電圧が目標レベルにまで減少したら，励磁電流をゼロとして通常の回転駆動動作に復帰させる。
【０１２２】
制御装置９４は出力９３である回転速度が所定の値より小となった時には第一回転子１６２，第二回転子１６３を第三回転子１６４に対して回転方向とは逆方向に変位させて誘起電圧を増大させ，回転子を駆動するトルクを大にさせる。すなわち，励磁回路９６により励磁コイル１６ｇに励磁電流を供給させて可動クラッチ板１６ａをクラッチ板１６９から離間させると同時に回転子を減速させるよう位相を通常の回転駆動より２θ分進めた駆動電流を駆動回路９５から電機子コイル１９に供給させ，第一回転子１６２，第二回転子１６３を第三回転子１６４に対して回転方向とは逆方向に変位させ，誘起電圧が目標レベルにまで増大したら，励磁電流をゼロとして通常の回転駆動動作に復帰させる。
【０１２３】
実施例３に於いて，回転駆動力，回生制動力を利用して第一回転子１６２，第二回転子１６３を周方向に変位させたが，変位量２θが大の場合，回転子の回転状態に少なからぬ影響を与える場合も有る。例えば，軸方向に隣接する回転子間の変位量２θが電気角にして９０度以上である場合，通常の回転駆動と同じように駆動電流が供給される事は第三回転子１６４には電気角にして２θ分の位相が進められた駆動電流に対する回転駆動力が加えられる事になり，図１０に示されるように第二回転子１６３と第三回転子１６４には互いに逆方向の回転駆動力が与えられる事になる。回生制動状態であった場合には第三回転子１６４に回転方向に加速するような力が作用する。
【０１２４】
第三回転子１６４には回転軸１１及び慣性モーメントの大きな回転負荷が接続されているので第三回転子１６４等の回転状態を大きく変える事にならないが，回転状態にショックを与える。これを軽減させる為には第三回転子１６４を基準にして９０度或いは２７０度の位相がずれた駆動電流を電機子コイル１９に供給して第一回転子１６２，第二回転子１６３に回転駆動力を与え，変位させる事である。図１０に示されるように第三回転子１６４への回転駆動力はほぼゼロになり，回転状態に影響を与える事はない。（別の表現を用いれば，通常の回転駆動に於ける駆動電流の切り替えタイミングを２θ−９０だけ進める。）
【０１２５】
実施例１，２，３で示されたように第一回転子，第三回転子それぞれの第二回転子に対する相対変位量は等しく設定するのが基本形であり，誘起電圧波形は時間軸上で対称に，含まれる高調波成分は小さくなる。しかし，本発明の回転電機装置をモータとして使用する場合，第二回転子より回転方向の後方にある回転子には常に永久磁石を逆励磁する磁界が加えられ，第二回転子より回転方向の前方にある回転子には永久磁石を励磁する極性の磁界が加えられる。当然にそれら回転子が発生する回転トルクは影響を受ける可能性がある。
【０１２６】
したがって，回転時の各回転子の受ける影響を勘案し，第二回転子より回転方向の後方にある回転子の変位量を前方にある回転子の変位量より若干小に修正する，或いは第二回転子より回転方向の後方にある回転子の軸長を前方にある回転子の軸長より若干大に修正し，回転条件に応じて発生するトルクの均等化を図る事も可能である。
【０１２７】
更にまた，第二回転子より回転方向の後方或いは前方にある回転子それぞれに含まれる永久磁石の仕様を調整して長期の使用に際して支障が生じないように対処する必要がある。また，第二回転子に関して回転方向の前後に位置する回転子の位置を固定化することなく，一定期間毎に回転子の位置を交替させる事も長期の使用に際して有効である。以上の変更，運用上の対処策は何ら本発明の趣旨を損なう訳ではない。
【０１２８】
以上，本発明の回転電機装置について，実施例を挙げて説明した。これらの実施例は本発明の趣旨，目的を実現する例を示したのであって本発明の範囲を限定するわけでは無い。例えば上記説明に於いて第一，第二，第三回転子の磁極構成は全く同じとしたが，同じ磁極数で異なる磁極構造の回転子の組み合わせも本発明で可能であり，従来にない特性の回転電機装置を実現する事が出来る。第一，第三回転子の磁極構成を上記実施例に於けると同じ構成とし，第二回転子を駆動電流の進み位相制御により弱め界磁が可能でリラクタンストルクの利用が可能な磁極構成とする。この構成で同種磁極に関して第一，第三回転子間の周方向間隔を約１８０度にすると，回転子全体の動作はほぼ第二回転子のみによって決まるとして従来の回転電機装置と同様に駆動電流の進み位相制御で回転子の駆動制御が可能となる。
【０１２９】
更に例えば，上記の説明に於いて電機子の内周側に回転子が配置されるインナーロータ構造の回転電機装置が実施例に挙げられたが，当然に電機子の外周側に回転子が配置されるアウターロータ構造の回転電機装置も可能である。また，上記実施例に於ける回転子の磁極構成，電機子の構成，回転子の分割比等はそれぞれ組み合わせを変えて本発明の趣旨を実現する回転電機装置を構成できる事は勿論である。
【要約】      （修正有）【課題】誘起電圧の位相制御により回転速度範囲の広い磁石励磁回転電機を実現する。【解決手段】電機子に対向する回転子を第一回転子１４，第二回転子１５，第三回転子１６で構成し，二つの回転子を周方向に変位させて誘起電圧を制御する回転電機システムであって回転子間の磁気結合力が小の範囲内で大きな誘起電圧抑圧が可能である。駆動電流の進角制御による弱め界磁技術が現在専ら用いられているが，低速及び高速回転領域では一種の電流励磁併用であってエネルギー効率を大幅に低下させている。これによれば，全回転速度範囲で磁石励磁の高いエネルギー効率が維持される。【選択図】図１【図１】
0005723473.tif 000002
【図２】
0005723473.tif 000003
【図３】
0005723473.tif 000004
【図４】
0005723473.tif 000005
【図５】
0005723473.tif 000006
【図６】
0005723473.tif 000007
【図７】
0005723473.tif 000008
【図８】
0005723473.tif 000009
【図９】
0005723473.tif 000010
【図１０】
0005723473.tif 000011
【図１１】
0005723473.tif 000012
【図１２】
0005723473.tif 000013
【図１３】
0005723473.tif 000014
【図１４】
0005723473.tif 000015
【図１５】
0005723473.tif 000016
【図１６】
0005723473.tif 000017
【図１７】
0005723473.tif 000018
【図１８】
0005723473.tif 000019
【図１９】
0005723473.tif 000020
【図２０】
0005723473.tif 000021
【図２１】
0005723473.tif 000022