(57)【要約】【課題】本発明は、回転電機に関し、トルク定数の可変を機械的に実現することにある。【解決手段】巻線が巻回されたステータ１２と、異なる極性が周方向に交互に配置された磁石２２，２４を有するロータ１４と、を備える回転電機１０において、磁石２２，２４は、回転軸方向に並んでかつ周方向への相対回転可能に２つ設けられていると共に、ロータ１４に、磁石２４を回転軸方向に隣り合う磁石２２と同極同士が周方向にずれるように付勢するスプリングバネ１６を設ける。そして、磁石２４を、巻線に流れる電流が所定値以上であるとき、スプリングバネ１６による付勢力に抗して、回転軸方向に隣り合う磁石２２と同極同士の周方向のずれが比較的小さくなるように回転させる。【選択図】図１
2008092743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線が巻回された固定子と、異なる極性が周方向に交互に配置された界磁用磁石を有する回転子と、を備える回転電機であって、
前記界磁用磁石を、回転軸方向に並んでかつ周方向への相対回転可能に２つ設けると共に、
前記回転子に、少なくとも一つの前記界磁用磁石を回転軸方向に隣り合う前記界磁用磁石と同極同士が周方向にずれるように付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記付勢手段は、各界磁用磁石に対応してそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記付勢手段により付勢される前記界磁用磁石は、前記巻線に流れる電流が所定値以上であるとき、前記付勢手段による付勢力に抗して、回転軸方向に隣り合う前記界磁用磁石と同極同士の周方向のずれが小さくなるように回転されることを特徴とする請求項１又は２記載の回転電機。
【請求項４】
２つの前記界磁用磁石の間に生ずる周方向のずれ角を検出するずれ角検出手段と、
前記回転子の回転時、前記ずれ角検出手段により検出される前記ずれ角に応じて、前記巻線に流す電流を補正する電流制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の回転電機。
【請求項５】
２つの前記界磁用磁石の間に生ずる周方向のずれ角を検出するずれ角検出手段と、
前記ずれ角検出手段により検出される前記ずれ角が所定角以上であるとき、異常が生じていると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に係り、特に、巻線が巻回された固定子と、異なる極性が周方向に交互に配置された界磁用磁石を有する回転子と、を備える回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、巻線が巻回された固定子と、異なる極性が周方向に交互に配置された界磁用磁石を有する回転子と、を備える回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。この回転電機において、回転子の界磁用磁石は、回転軸方向に２つ並んで配置されており、互いに周方向に相対回転可能である。かかる回転電機においては、電動機として機能するときは、界磁用磁石の同極同士が回転軸方向に並び、また、発電機として機能するときは、その同極同士が回転軸方向にずれる。すなわち、回転子のトルク方向に応じて、界磁用磁石の磁極中心が変化される。そして、かかる機能を実現するために、回転子側に電磁的なサーボ機構が設けられている。
【特許文献１】特開２００１−６９６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、低回転領域において高トルク定数を得かつ高回転領域において低トルク定数を得るうえでは、回転電機のトルク定数を回転領域に応じて可変することが必要である。しかしながら、トルク定数を可変するのに上記の如く電磁的なサーボ機構を設け或いは制御による弱め界磁を行うものとすると、構造が複雑となり、無駄な電力が消費される不都合が生じ得る。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、トルク定数の可変を機械的に実現した回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、巻線が巻回された固定子と、異なる極性が周方向に交互に配置された界磁用磁石を有する回転子と、を備える回転電機であって、前記界磁用磁石を、回転軸方向に並んでかつ周方向への相対回転可能に２つ設けると共に、前記回転子に、少なくとも一つの前記界磁用磁石を回転軸方向に隣り合う前記界磁用磁石と同極同士が周方向にずれるように付勢する付勢手段を設けた回転電機により達成される。
【０００６】
この態様の発明において、回転軸方向に並んでかつ周方向への相対回転が可能な２つの界磁用磁石のうち少なくとも一つは、隣り合うものと同極同士が周方向にずれるように付勢手段により付勢されている。互いに隣り合う２つの界磁用磁石の同極同士が付勢手段による付勢力により周方向にずれれば、回転子側と固定子側との間で鎖交する磁束量が比較的少なくなり、弱め界磁効果を得ることができる。一方、互いに隣り合う２つの界磁用磁石の同極同士が付勢手段による付勢力に抗して回転軸方向に隣接して並べば、回転子側と固定子側との間で鎖交する磁束量が比較的多くなり、高いトルク定数を得ることができる。従って、トルク定数の可変を機械的に実現することができる。
【０００７】
この場合、上記した回転電機において、前記付勢手段は、各界磁用磁石に対応してそれぞれ設けられていることとしてもよい。
【０００８】
また、上記した回転電機において、前記付勢手段により付勢される前記界磁用磁石は、前記巻線に流れる電流が所定値以上であるとき、前記付勢手段による付勢力に抗して、回転軸方向に隣り合う前記界磁用磁石と同極同士の周方向のずれが小さくなるように回転されることとすればよい。
【０００９】
尚、上記した回転電機において、２つの前記界磁用磁石の間に生ずる周方向のずれ角を検出するずれ角検出手段と、前記回転子の回転時、前記ずれ角検出手段により検出される前記ずれ角に応じて、前記巻線に流す電流を補正する電流制御手段と、を備えることとすれば、２つの界磁用磁石の磁極中心のずれを考慮した電流制御を行うことができる。
【００１０】
また、上記した回転電機において、２つの前記界磁用磁石の間に生ずる周方向のずれ角を検出するずれ角検出手段と、前記ずれ角検出手段により検出される前記ずれ角が所定角以上であるとき、異常が生じていると判定する異常判定手段と、を備えることとすれば、検出される２つの界磁用磁石の磁極中心のずれが所望の範囲を超えることとなるモータの断線や各種センサの異常，回転子からの界磁用磁石の剥離異常を検出することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トルク定数の可変を機械的に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１及び図２はそれぞれ、本発明の第１実施例である回転電機１０の構成図を示す。尚、図１には回転子に小トルクが作用する際の状況を、また、図２には回転子に大トルクが作用する際の状況を、それぞれ示す。本実施例において、回転電機１０は、例えば車両に搭載される電気パワーステアリング装置や車両の動力装置などに用いられる、低回転で高トルクをかつ高回転で低トルクを出力させる電動モータである。
【００１４】
図１に示す如く、回転電機１０は、ハウジングに固定された固定子（ステータ）１２と、固定子１２に対して回転可能な回転子（ロータ）１４と、を備えている。ステータ１２は、略円筒状に形成されたステータコアと、ステータコアに巻回された巻線（固定子巻線）と、を有している。この固定子巻線には、制御部から例えば位相差１２０°の三相交流電流が供給される。
【００１５】
また、ロータ１４は、ステータ１２の内周側に空隙を介して回転軸を中心にして回転可能に配設されている。ロータ１４は、回転し得るシャフト１６に固定されており、そのシャフト１６の外周を囲むように設けられている。シャフト１６は、シャフト本体部１６ａと２つのフランジ部１６ｂ，１６ｃとにより構成されている。シャフト本体部１６ａは、丸棒状に回転軸方向に延びており、その軸方向両端において軸受装置により回転可能に支持されている。また、フランジ部１６ｂ，１６ｃはそれぞれ、シャフト本体部１６ａに一体的に固定されており、シャフト本体部１６ａから径方向に突出して円盤状に形成されており、回転軸方向に所定の厚さを有している。２つのフランジ部１６ｂ，１６ｃは、互いに軸方向に所定距離だけ離れている。
【００１６】
ロータ１４は、回転軸方向に略均等に２分割された第１のロータ１８と第２のロータ２０とを有している。第１及び第２のロータ１８，２０は、シャフト１６における２つのフランジ部１６ｂ，１６ｃの間に配置されている。第１及び第２のロータ１８，２０はそれぞれ、両者の軸方向厚さを足し合わせた長さが２つのフランジ部１６ｂ，１６ｃを軸方向に結んだ直線距離よりも僅かに短くなるように形成されている。
【００１７】
第１のロータ１８は、シャフト１６のフランジ部１６ｂに固定されており、シャフト１６と一体に回転することが可能である。また、上記したシャフト１６の本体部１６ａには、その外周面（特にフランジ部１６ｃ側）に雄ねじが形成されている。第２のロータ２０には、その内周面にシャフト本体部１６ａの雄ねじと螺合する雌ねじが形成されている。すなわち、第２のロータ２０は、シャフト１６の本体部１６ａに螺合しており、シャフト本体部１６ａの回りに回転しつつ回転軸方向に向けて変位することが可能である。第２のロータ２０は、回転軸方向に向けて、シャフト１６のフランジ部１６ｃに当接する状態と第１のロータ１８に当接する状態との間で変位することが可能である。
【００１８】
第１のロータ１８には、異なる極性（Ｎ極とＳ極）の磁極が周方向に所定角度（例えば９０°）ごとに交互に配置された磁石２２が取り付けられている。また、第２のロータ２０には、異なる極性（Ｎ極とＳ極）の磁極が周方向に所定角度（例えば９０°）ごとに交互に配置された磁石２４が取り付けられている。これら２つの磁石２２と磁石２４とは、回転軸方向に並んでかつ互いに周方向への相対回転可能に設けられている。これら磁石２２，２４の取り付けは、ロータ１８，２０の外周表面への接着剤による接着固定であってもよいし、また、ロータ１８，２０の内部への埋め込みであってもよい。尚、磁石２２における上記の所定角度と磁石２４における上記の所定角度とは同一である。
【００１９】
シャフト１６のフランジ部１６ｃには、第２のロータ２０へ面する側に回転軸方向に向けて空いた溝２６が形成されている。溝２６は、円柱状に設けられており、軸中心からオフセットした位置に一箇所だけ形成されている。溝２６には、回転軸方向に伸縮可能なスプリングバネ２８が配設されている。スプリングバネ２８の一端は、溝２６の底面に固定されている。また、スプリングバネ２８の他端には、ある程度の重さを有する球形のボール３０が固定されている。ボール３０は、スプリングバネ２８の回転軸方向への伸縮に応じて回転軸方向に変位する。
【００２０】
また、第２のロータ２０には、回転軸方向に向けて空いた溝３２が形成されている。溝３２は、フランジ部１６ｃに面して設けられており、そのフランジ部１６ｃの溝２６と対面するように軸中心からオフセットした位置に一箇所だけ形成されている。溝３２は、径方向に上記したボール３０の直径程度の幅を有していると共に、周方向にボール３０の直径よりも長い長さを有している。溝３２は、その回転軸方向への深さが周方向位置に応じて異なり、ロータ１４が回転する方向にいくに従って徐々に（直線状に）深くなるように形成されている。
【００２１】
溝３２には、上記したボール３０が相対回転可能に嵌っている。ボール３０は、その位置が溝３２の中に規制されるようになっている。尚、スプリングバネ２８は、ボール３０が溝３２の最深部に位置してもその回転軸方向の長さが自然長よりも短くなるように構成されている。
【００２２】
ボール３０と溝３２とが相対的に回転する角度と第２のロータ２０が回転軸方向に変位する距離とは互いに対応しており、溝３２に嵌ったボール３０が溝３２の一端から他端に相対的に回転すると、第２のロータ２０がシャフト１６のフランジ部１６ｃ又は第１のロータ１８に当接する状態から第１のロータ１８又はフランジ部１６ｃに当接する状態まで回転軸方向に変位する（図１及び図２参照）。
【００２３】
尚、ボール３０と溝３２とが相対的に回転できる最大（一端から他端まで）の角度（以下、最大ずれ角度と称す）は、回転電機１０のトルク脈動を効果的に低減できる角度（例えば１５°）に設定される。また、第１のロータ１８の磁石２２と第２のロータ２０の磁石２４とは、ボール３０が溝３２の最浅部に位置する際には、同極同士の周方向のずれが比較的小さくなって同極同士が回転軸方向に対向して並んで配置されるようになり（図２参照）、一方、ボール３０が溝３２の最深部に位置する際には、同極同士が周方向に上記の最大ずれ角度だけずれるようになる（図１参照）。
【００２４】
次に、本実施例の回転電機１０の動作について説明する。
【００２５】
本実施例の回転電機１０において、スプリングバネ２８は、上記の如く、ボール３０が溝３２の最深部に位置してもその回転軸方向の長さが自然長よりも短くなるように構成されているので、ボール３０を溝３２の最深部に位置させる弾性力を発生する。かかるバネ力は、溝３２の形成されている第２のロータ２０をシャフト１６のフランジ部１６ｃ側に変位させて当接させる力となり、磁石２２と磁石２４との同極同士を周方向にずらす力となる。また、磁石２２，２４の同極同士が回転軸方向に隣り合うように対向して並ぶと、Ｎ極同士の間に回転軸方向へ向かう大きな反発力が作用する。この反発力は、磁石２４を磁石２２から回転軸方向へ離間させる力であるので、第２のロータ２０をシャフト１６のフランジ部１６ｃ側に変位させて当接させる力となり、磁石２２と磁石２４との同極同士を周方向にずらす力となる。
【００２６】
ステータ１２の巻線に制御部から電流が流されないと、ステータ１２とロータ１４との間にロータ１４を回転させる回転磁界が発生しないため、シャフト１６が回転することはない。この場合には、磁石２４が取り付けられている第２のロータ２０にスプリングバネ２８によるバネ力や磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗した力は作用しないため、かかるバネ力や反発力によって、第２のロータ２０はシャフト１６のフランジ部１６ｃに当接する。この当接の際、第１のロータ１８と第２のロータ２０とは、磁石２２，２４の同極同士が周方向にずれた状態となる（図１）。
【００２７】
一方、ステータ１２の巻線に制御部から電流が流されると、ステータ１２とロータ１４との間にロータ１４を図１に示す矢印方向に回転させる回転磁界が発生するため、シャフト１６がその方向に回転する。この際、第２のロータ２０は、その溝３２においてフランジ部１６ｃ側のボール３０の相対回転を規制しないので、スプリングバネ２８によるバネ力及び磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗した力（トルク）が作用して、シャフト本体部１６ａに対して周方向に相対回転する。この場合、ボール３０は溝３２内を各力の釣り合う位置まで最深部側から最浅部側へ移動するので、第２のロータ２０は、シャフト本体部１６ａに対する相対回転を、上記のバネ力及び反発力に抗した力の大きさに応じた量だけ、フランジ部１６ｃ側から第１のロータ１８側へ向けて離間しつつ実現する。
【００２８】
ステータ１２に流れる電流があまり大きくないときは、ステータ１２とロータ１４との間に発生する回転磁界は比較的小さいため、ボール３０が溝３２内を最浅部まで移動することはできない。この場合、第２のロータ２０はフランジ部１６ｃからあまり離間せず、シャフト本体部１６ａに対する相対回転量はあまり多くない。一方、ステータ１２に流れる電流が所定値にまで達して比較的大きいときは、ステータ１２とロータ１４との間に発生する回転磁界は比較的大きいため、ボール３０が溝３２内を最浅部まで移動する。この場合、第２のロータ２０はフランジ部１６ｃから大きく離間し、シャフト本体部１６ａに対する相対回転量が多くなり、第２のロータ２０は第１のロータ１８に当接する。この当接の際、第１のロータ１８と第２のロータ２０とは、磁石２２，２４の同極同士の周方向のずれが小さくなってその同極同士が回転軸方向に対向して並んだ状態となる（図２）。
【００２９】
また、ステータ１２に流れる電流がなくなると、第２のロータ２０にスプリングバネ２８によるバネ力や磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗する力がなくなることで、そのバネ力や反発力によりボール３０が溝３２内を最深部まで移動する。この際、第２のロータ２０は、シャフト本体部１６ａに対して逆方向に相対回転しつつ第１のロータ１８から離間して、その後、フランジ部１６ｃに当接する。この当接の際、第１のロータ１８と第２のロータ２０とは、磁石２２，２４の同極同士が周方向にずれた元の状態となる（図１）。
【００３０】
第１のロータ１８の磁石２２と第２のロータ２０の磁石２４との同極同士が図２に示す如く回転軸方向に対向隣接して並んでいるときは、ロータ１４とステータ１２との間で鎖交する磁束量が比較的多く、トルク定数は比較的大きい。一方、磁石２２と磁石２４との同極同士が図１に示す如く周方向にずれているときは、ロータ１４とステータ１２との間で鎖交する磁束量が比較的少なく、トルク定数は比較的小さく、そのずれが大きくなるほど小さくなる。
【００３１】
上記した所定値以上の電流がステータ１２に流されるのは、回転電機１０が始動時など低速で回転する領域にあるときであり、一方、上記した所定値未満の電流がステータ１２に流されるのは、回転電機１０が高速で回転する領域にあるときである。従って、本実施例の回転電機１０によれば、始動時などの低回転領域においては、上記した所定値以上の電流がステータ１２に流されることで、トルク定数が大きくされるので、これにより、大トルクを出力することができる。また、高回転領域においては、上記した所定値未満の電流がステータ１２に流されることで、トルク定数が小さくされるので、これにより、弱め界磁効果を得ることができ、回転電機１０の高速回転を実現することができる。
【００３２】
このように、本実施例の構成によれば、回転電機１０のトルク定数を可変することが可能となっている。そして、ロータ１４を第１のロータ１８と第２のロータ２０とに２分割すると共に、それら両ロータ１８，２０をねじ機構及びスプリングバネ２８により相対回転可能に構成することで、上記したトルク定数の可変を、回転電機１０の回転域に応じた電流制御に伴う機械的動作により実現することができる。この点、本実施例によれば、電磁的なサーボ機構をロータ１４側に設ける必要はなく、また、制御による弱め界磁を行う必要はないので、回転電機１０の構造が複雑化するのを回避することができると共に、無駄な電力が消費されるのを回避することができる。
【００３３】
尚、上記の第１実施例においては、磁石２２，２４が特許請求の範囲に記載した「界磁用磁石」に、スプリングバネ２８が特許請求の範囲に記載した「付勢手段」に、それぞれ相当している。
【実施例２】
【００３４】
上記した第１実施例では、ロータ１４が一方向に回転するときにトルク定数が可変されるが、他方向に回転するときにはトルク定数は不変である。これに対して、本発明の第２実施例においては、ロータ１４が何れの方向に回転するときにもトルク定数が可変されることとしている。
【００３５】
図３乃至図５はそれぞれ、本発明の第２実施例である回転電機１００の構成図を示す。尚、図３には回転子に小トルクが作用する際の状況を、図４には回転子に一方の回転方向へ大トルクが作用する際の状況を、また、図５には回転子に他方の回転方向へ大トルクが作用する際の状況を、それぞれ示す。更に、図３乃至図５において、上記図１に示す構成部分と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。
【００３６】
本実施例の回転電機１００は、上記した第１実施例の回転電機１０と同様に、ステータ１２とロータ１４とを備えている。ロータ１４は、回転し得るシャフト１０２に固定されており、そのシャフト１０２の外周を囲むように設けられている。シャフト１０２は、シャフト本体部１０２ａと２つのフランジ部１０２ｂ，１０２ｃとにより構成されている。シャフト本体部１０２ａは、丸棒状に回転軸方向に延びており、その軸方向両端において軸受装置により回転可能に支持されている。また、フランジ部１０２ｂ，１０２ｃはそれぞれ、シャフト本体部１０２ａに一体的に固定されており、シャフト本体部１０２ａから径方向に突出して円盤状に形成されており、回転軸方向に所定の厚さを有している。２つのフランジ部１０２ｂ，１０２ｃは、互いに軸方向に所定距離だけ離れている。
【００３７】
ロータ１４は、回転軸方向に略均等に２分割された第１のロータ１０４と第２のロータ１０６とを有している。第１及び第２のロータ１０４，１０６は、シャフト１０２における２つのフランジ部１０２ｂ，１０２ｃの間に配置されている。第１及び第２のロータ１０４，１０６はそれぞれ、両者の軸方向厚さを足し合わせた長さが２つのフランジ部１０２ｂ，１０２ｃを結んだ直線距離よりも僅かに短くなるように形成されている。
【００３８】
シャフト本体部１０２ａには、その外周面に雄ねじが形成されている。第１及び第２のロータ１０４，１０６にはそれぞれ、その内周面にシャフト本体部１０２ａの雄ねじと螺合する雌ねじが形成されている。すなわち、第１及び第２のロータ１０４，１０６はそれぞれ、シャフト１０２の本体部１０２ａに螺合しており、シャフト本体部１０２ａの回りに回転しつつ回転軸方向に向けて変位することが可能である。第１のロータ１０４は、回転軸方向に向けて、シャフト１０２のフランジ部１０２ｂに当接する状態と第２のロータ１０６に当接する状態との間で変位することが可能である。また、第２のロータ１０６は、回転軸方向に向けて、フランジ部１０２ｃに当接する状態と第１のロータ１０４に当接する状態との間で変位することが可能である。
【００３９】
第１のロータ１０４には、異なる極性（Ｎ極とＳ極）の磁極が周方向に所定角度（例えば９０°）ごとに交互に配置された磁石２２が取り付けられている。また、第２のロータ１０６には、異なる極性（Ｎ極とＳ極）の磁極が周方向に所定角度（例えば９０°）ごとに交互に配置された磁石２４が取り付けられている。
【００４０】
シャフト１０２のフランジ部１０２ｂには、第１のロータ１０４へ面する側に回転軸方向に向けて空いた溝１１０が、また、フランジ部１０２ｃには、第２のロータ１０６へ面する側に回転軸方向に向けて空いた溝１１２が、それぞれ形成されている。各溝１１０，１１２は、円柱状に設けられており、軸中心からオフセットした位置に一箇所だけ形成されている。
【００４１】
溝１１０，１１２には、回転軸方向に伸縮可能なスプリングバネ１１４，１１６が配設されている。スプリングバネ１１４の一端は溝１１０の底面に、また、スプリングバネ１１６の一端は溝１１２の底面に、それぞれ固定されている。スプリングバネ１１４の他端にはある程度の重さを有する球形のボール１１８が、また、スプリングバネ１１６の他端にはボール１１８と同程度の重さを有する球形のボール１２０が、それぞれ固定されている。各ボール１１８，１２０は、スプリングバネ１１４，１１６の回転軸方向への伸縮に応じて回転軸方向に変位する。
【００４２】
また、第１のロータ１０４には回転軸方向に向けて空いた溝１２２が、第２のロータ１０６には回転軸方向に向けて空いた溝１２４が、それぞれ形成されている。溝１２２は、フランジ部１０２ｂに面して設けられており、そのフランジ部１０２ｂの溝１１０と対面するように軸中心からオフセットした位置に一箇所だけ形成されている。また、溝１２４は、フランジ部１０２ｃに面して設けられており、そのフランジ部１０２ｃの溝１１２と対面するように軸中心からオフセットした位置に一箇所だけ形成されている。
【００４３】
溝１２２，１２４は、径方向に上記したボール１１８，１２０の直径程度の幅を有していると共に、周方向にボール１１８，１２０の直径よりも長い長さを有している。各溝１２２，１２４は、その回転軸方向への深さが周方向位置に応じて異なり、ロータ１４が回転する一方向にいくに従って徐々に（直線状に）深くなるように形成されている。尚、溝１２２の深さが深くなる周方向と溝１２４の深さが深くなる周方向とは、互い逆方向であり異なる。
【００４４】
溝１２２には、上記したボール１１８が相対回転可能に嵌っている。また、溝１２４には、上記したボール１２０が相対回転可能に嵌っている。各ボール１１８，１２０は、その位置が溝１２２，１２４の中に規制されるようになっている。尚、各スプリングバネ１１４，１１６は、ボール１１８，１２０が溝１２２，１２４の最深部に位置してもその回転軸方向の長さが自然長よりも短くなるように構成されている。
【００４５】
ボール１１８と溝１２２とが相対的に回転する角度と第１のロータ１０４が回転軸方向に変位する距離とは互いに対応しており、溝１２２に嵌ったボール１１８が溝１２２の一端から他端に相対的に回転すると、第１のロータ１０４がシャフト１０２のフランジ部１０２ｂ又は第２のロータ１０６に当接する状態から第２のロータ１０６又はフランジ部１０２ｂに当接する状態まで回転軸方向に変位する（図３及び図５参照）。また、ボール１２０と溝１２４とが相対的に回転する角度と第２のロータ１０６が回転軸方向に変位する距離とは互いに対応しており、溝１２４に嵌ったボール１２０が溝１２４の一端から他端に相対的に回転すると、第２のロータ１０６がシャフト１０２のフランジ部１０２ｃ又は第１のロータ１０４に当接する状態から第１のロータ１０４又はフランジ部１０２ｃに当接する状態まで回転軸方向に変位する（図３及び図４参照）。
【００４６】
尚、ボール１１８と溝１２２とが相対的に回転できる最大（一端から他端まで）の角度、及び、ボール１２０と溝１２４とが相対的に回転できる最大（一端から他端まで）の角度（以下、最大ずれか角度）はそれぞれ、回転電機１００のトルク脈動を効果的に低減できる角度（例えば１５°）に設定される。また、第１のロータ１０４の磁石２２と第２のロータ１０６の磁石２４とは、ボール１１８が溝１２２の最浅部に位置しかつボール１２０が溝１２４の最深部に位置する際（図５に示す状況）、及び、ボール１１８が溝１２２の最深部に位置しかつボール１２０が溝１２４の最浅部に位置する際（図４に示す状況）には、同極同士の周方向のずれが比較的小さくなって同極同士が回転軸方向に対向して並んで配置されるようになり（図４及び図５参照）、一方、ボール１１８が溝１２２の最深部に位置しかつボール１２０が溝１２４の最深部に位置する際には、同極同士が周方向に上記の最大ずれ角度だけずれるようになる（図３参照）。
【００４７】
次に、本実施例の回転電機１００の動作について説明する。
【００４８】
回転電機１００において、各スプリングバネ１１４，１１６は、上記の如く、ボール１１８，１２０が溝１２２，１２４の最深部に位置する際にその回転軸方向の長さが自然長よりも短くなるように構成されているので、ボール１１８，１２０を溝１２２，１２４の最深部に位置させる弾性力を発生する。かかるスプリングバネ１１４によるバネ力は、溝１２２の形成されている第１のロータ１０４をシャフト１０２のフランジ部１０２ｂ側に変位させて当接させる力となり、また、スプリングバネ１１６によるバネ力は、溝１２４の形成されている第２のロータ１０６をシャフト１０２のフランジ部１０２ｃ側に変位させて当接させる力となって、両バネ力は共に磁石２２と磁石２４との同極同士を周方向にずらす力となる。
【００４９】
また、磁石２２，２４の同極同士が回転軸方向に隣り合うように対向して並ぶと、Ｎ極同士の間に回転軸方向へ向かう大きな反発力が作用する。この反発力は、磁石２２と磁石２４とを互いに回転軸方向へ離間させる力であるので、第１のロータ１０４をシャフト１０２のフランジ部１０２ｂ側にかつ第２のロータ１０６をフランジ部１０２ｃ側にそれぞれ変位させて当接させる力となり、磁石２２と磁石２４との同極同士を周方向にずらす力となる。
【００５０】
ステータ１２の巻線に制御部から電流が流されないと、ステータ１２とロータ１４との間にロータ１４を回転させる回転磁界が発生しないため、シャフト１０２が回転することはない。この場合には、磁石２２が取り付けられている第１のロータ１０４にスプリングバネ１１４によるバネ力や磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗した力は作用しないため、かかるバネ力や反発力によって、第１のロータ１０４はシャフト１０２のフランジ部１０２ｂに当接する。また、磁石２４が取り付けられている第２のロータ１０６にスプリングバネ１１６によるバネ力や磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗した力は作用しないため、かかるバネ力や反発力によって、第２のロータ１０６はシャフト１０２のフランジ部１０２ｃに当接する。この当接の際、第１のロータ１０４と第２のロータ１０６とは、磁石２２，２４の同極同士が周方向にずれた状態となる（図３）。
【００５１】
一方、ステータ１２の巻線に制御部から一方の回転方向（具体的には、図３に示す回転電機１００を右方から見て右回転方向）にロータ１４を回転させる電流が流されると、ステータ１２とロータ１４との間にロータ１４をその回転方向に回転させる回転磁界が発生するため、シャフト１０２がその方向に回転する。
【００５２】
この際には、第１のロータ１０４は、その溝１２２においてフランジ部１０２ｂ側のボール１１８の相対回転を規制するので、スプリングバネ１１４によるバネ力及び磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗した力（トルク）が作用せず、シャフト本体部１０２ａと一体的に回転して、そのシャフト本体部１０２ａに対する相対回転を行わない。これに対して、第２のロータ１０６は、その溝１２４においてフランジ部１０２ｃ側のボール１２０の相対回転を規制しないので、スプリングバネ１１６によるバネ力及び磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗した力（トルク）が作用して、シャフト本体部１０２ａに対して周方向に相対回転する。この場合、ボール１２０は溝１２４内を各力の釣り合う位置まで最深部側から最浅部側へ移動するので、第２のロータ１０６は、シャフト本体部１０２ａに対する相対回転を、上記のバネ力及び反発力に抗した力の大きさに応じた量だけ、フランジ部１０２ｃ側から第１のロータ１０４側へ向けて離間しつつ実現する。
【００５３】
また、ステータ１２の巻線に制御部から上記した一方の回転方向とは逆の他方の回転方向（具体的には、図３に示す回転電機１００を左方から見て右回転方向）にロータ１４を回転させる電流が流されると、ステータ１２とロータ１４との間にロータ１４をその回転方向に回転させる回転磁界が発生するため、シャフト１０２がその方向に回転する。
【００５４】
この際には、第２のロータ１０６は、その溝１２４においてフランジ部１０２ｃ側のボール１２０の相対回転を規制するので、スプリングバネ１１６によるバネ力及び磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗した力（トルク）が作用せず、シャフト本体部１０２ａと一体的に回転して、そのシャフト本体部１０２ａに対する相対回転を行わない。これに対して、第１のロータ１０４は、その溝１２２においてフランジ部１０２ｂ側のボール１１８の相対回転を規制しないので、スプリングバネ１１４によるバネ力及び磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗した力（トルク）が作用して、シャフト本体部１０２ａに対して周方向に相対回転する。この場合、ボール１１８は溝１２２内を各力の釣り合う位置まで最深部側から最浅部側へ相対移動するので、第１のロータ１０４は、シャフト本体部１０２ａに対する相対回転を、上記のバネ力及び反発力に抗した力の大きさに応じた量だけ、フランジ部１０２ｂ側から第２のロータ１０６側へ向けて離間しつつ実現する。
【００５５】
ステータ１２に流れる電流があまり大きくないときは、ステータ１２とロータ１４との間に発生する回転磁界は比較的小さいため、ボール１１８，１２０が溝１２２，１２４内を最浅部まで移動することはできない。この場合には、第１又は第２のロータ１０４，１０６はフランジ部１０２ｂ，１０２ｃからあまり離間せず、シャフト本体部１０２ａに対する相対回転量はあまり多くない。一方、ステータ１２に流れる電流が所定値にまで達して比較的大きいときは、ステータ１２とロータ１４との間に発生する回転磁界は比較的大きいため、ボール１１８，１２０が溝１２２，１２４内を最浅部まで移動する。この場合には、第１又は第２のロータ１０４，１０６はフランジ部１０２ｂ，１０２ｃから大きく離間し、シャフト本体部１０２ａに対する相対回転量が多くなり、第１又は第２のロータ１０４，１０６は第２又は第１のロータ１０６，１０４に当接する。この当接の際、第１のロータ１０４と第２のロータ１０６とは、磁石２２，２４の同極同士の周方向のずれが小さくなってその同極同士が回転軸方向に対向して並んだ状態となる（図４，図５）。
【００５６】
また、ステータ１２に流れる電流がなくなると、第１又は第２のロータ１０４，１０６にスプリングバネ１１４，１１６によるバネ力や磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗する力がなくなることで、そのバネ力や反発力によりボール１１８，１２０が溝１２２，１２４内を最深部まで移動する。この際、第１又は第２のロータ１０４，１０６は、シャフト本体部１０２ａに対して逆方向に相対回転しつつ第２又は第１のロータ１０６，１０４から離間して、その後、フランジ部１０２ｂ，１０２ｃに当接する。この当接の際、第１のロータ１０４と第２のロータ１０６とは、磁石２２，２４の同極同士が周方向にずれた元の状態となる（図３）。
【００５７】
第１のロータ１０４の磁石２２と第２のロータ１０６の磁石２４との同極同士が図４又は図５に示す如く回転軸方向に対向隣接して並んでいるときは、ロータ１４とステータ１２との間で鎖交する磁束量が比較的多く、トルク定数は比較的大きい。一方、磁石２２と磁石２４との同極同士が図３に示す如く周方向にずれているときは、ロータ１４とステータ１２との間で鎖交する磁束量が比較的少なく、トルク定数は比較的小さく、そのずれが大きくなるほど小さくなる。
【００５８】
上記した所定値以上の電流がステータ１２に流されるのは、回転電機１００が始動時など低速で回転する領域にあるときであり、一方、上記した所定値未満の電流がステータ１２に流されるのは、回転電機１００が高速で回転する領域にあるときである。従って、本実施例の回転電機１００によれば、始動時などの低回転領域においては、上記した所定値以上の電流がステータ１２に流されることで、トルク定数が大きくされるので、これにより、大トルクを出力することができる。また、高回転領域においては、上記した所定値未満の電流がステータ１２に流されることで、トルク定数が小さくされるので、これにより、弱め界磁効果を得ることができ、回転電機１００の高速回転を実現することができる。
【００５９】
このように、本実施例の構成によれば、回転電機１００のトルク定数を可変することが可能となっている。そして、ロータ１４を第１のロータ１０４と第２のロータ１０６とに２分割すると共に、それら両ロータ１０４，１０６をねじ機構及びスプリングバネ１１４，１１６により相対回転可能に構成することで、上記したトルク定数の可変を、回転電機１００の回転域に応じた電流制御に伴う機械的動作により実現することができる。この点、本実施例によれば、電磁的なサーボ機構をロータ１４側に設ける必要はなく、また、制御による弱め界磁を行う必要はないので、回転電機１００の構造が複雑化するのを回避することができると共に、無駄な電力が消費されるのを回避することができる。
【００６０】
更に、本実施例において、回転電機１００のトルク定数の可変は、上記第１実施例の回転電機１０とは異なり、一方の回転方向だけでなく、その一方の回転方向とは逆の回転方向についても実現される。従って、本実施例の回転電機１００は、片方向にのみ回転する電動モータに適用するだけでなく、双方向に回転する電動モータ（例えば電気パワーステアリング装置に用いられる電動モータ）にも適用することが可能となっている。
【００６１】
尚、上記の第２実施例においては、スプリングバネ１１４、１１６が特許請求の範囲に記載した「付勢手段」に相当している。
【００６２】
ところで、上記の第１及び第２実施例においては、第１のロータ１８，１０４と第２のロータ２０，１０６との磁石２２，２４の同極同士を回転軸方向に対向して並ばせて、トルク定数を大きくするためには、第１のロータ１８，１０４と第２のロータ２０，１０６とを当接させることが必要であるが、この当接は、第１のロータ１８，１０４と第２のロータ２０，１０６とが相対的に回転しながら近づくことにより実現される。しかし、かかる当接の際には、第１のロータ１８，１０４と第２のロータ２０，１０６とがダブルナットの如く締まる事態が生じ得、磁石２２，２４の同極同士を周方向にずれた元の状態に戻すときにその締結を外すのに大きな力が必要となることがある。そこで、かかる事態が生じるのを防止するために、第１のロータ１８，１０４と第２のロータ２０，１０６との間にゴムや樹脂などの弾性体を挿入する。例えば、第１のロータ１８，１０４の当接面又は第２のロータ２０，１０６の当接面に弾性体を焼き付け等により貼り付ける。かかる構成によれば、第１のロータ１８，１０４と第２のロータ２０，１０６とがダブルナットの如く締まる事態を回避することができ、これにより、磁石２２，２４同士の位置関係を元の状態にスムースに戻すことが可能となる。
【００６３】
また、上記の第１及び第２実施例においては、ボール３０，１１８，１２０と溝３２，１２２，１２４とが相対的に回転できる最大ずれ角度を、回転電機１０，１００のトルク脈動を効果的に低減できる角度に設定する。
【００６４】
例えば、ロータ１４の極数が“４”でありかつステータ１２のスロット数が“６”である回転電機１０，１００においては、一回転当たりに“１２”山のコギングが発生するので、そのコギング成分を打ち消すべく、ボール３０，１１８，１２０が溝３２，１２２，１２４の最深部に位置する際の第１のロータ１８，１０４の磁石２２と第２のロータ２０，１０６の磁石２４との同極同士のずれ角度が３６０／１２／２＝１５°となるように、第１のロータ１８，１０４と第２のロータ２０，１０６とを配置する。かかる構成によれば、第１のロータ１８，１０４の磁石２２で発生するコギング成分と第２のロータ２０，１０６の磁石２４で発生するコギング成分とが互いに打ち消し合うので、トルク脈動を効果的に低減することができる。
【実施例３】
【００６５】
ところで、上記した第１及び第２実施例では、回転電機１０，１００は、制御部により回転制御される。これら回転電機１０，１００においては、２分割されたロータ１４の磁石２２，２４の同極同士の配置が周方向にずれた状態（図６（Ａ）に示す状態）と回転軸方向に並んだ状態（図６（Ｂ）に示す状態）との間で変化するため、磁石２２，２４全体における仮想的な磁極の中心が変化することとなる（図６において一点鎖線で示すＸ０とＸ１との間）。この点、磁界により回転角を検出する回転角センサにおける磁界と回転角との位相関係がずれるので、ロータ１４側の回転角が誤検出されるおそれがあり、回転制御が適切に行われない可能性がある。従って、回転電機１０，１００の回転制御を適切に行うためには、ロータ１４側のモータ回転角を検出してフィードバックを行う際に、上記した磁極中心のずれに応じてステータ１２の巻線に流す電流を補正する必要がある。
【００６６】
そこで、本発明の第３実施例は、かかる点を考慮して回転電機１０，１００の回転制御を示すものであることに第１の特徴を有している。以下、図７及び図８を参照して、本実施例の上記した特徴部について説明する。尚、回転電機１０の回転制御と回転電機１００の回転制御とは、回転方向が一方向のみであるか双方向であるかを除いてほとんど異なるところがないため、以下では、回転電機１００の回転制御についてのみ説明する。
【００６７】
図７は、本実施例の回転電機１００を回転制御する制御装置２００の構成図を示す。図７に示す如く、本実施例の制御装置２００は、回転角センサ２０２及びコントロールユニット２０４を備えている。回転角センサ２０２は、回転電機１００のシャフト１０２のシャフト本体部１０２ａに固定されたロータに配設されたマグネットと、磁界の強さに応じて抵抗値が変化しかつ出力信号の位相差が９０°になるように配置された２つの磁気回路と、を有している。回転角センサ２０２は、シャフト１０２のモータ回転角に応じた信号を出力する。
【００６８】
コントロールユニット２０４は、指令電流算出部２０６、インバータ制御部２０８、モータ駆動部２１０、及び電流センサ２１２を有している。指令電流算出部２０６は、車両に取り付けられた所定のセンサの出力信号に基づいて、回転座標系の電流指令値Ｉ＊を算出しインバータ制御部２０８へ出力する。電流センサ２１２は、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の巻線に流れる電流を検出しその電流検出信号をインバータ制御部２０８へ出力する。インバータ制御部２０８には、上記した回転角センサ２０２の出力が入力される。
【００６９】
インバータ制御部２０８は、回転角センサ２０２の出力などに基づく回転角を用いて軸変換した電流センサ２１２の出力に基づく２軸電流と指令電流算出部２０６の出力に基づく２軸電流指令値Ｉ＊との偏差に基づいて２軸の電圧指令値を算出してモータ駆動信号を生成しモータ駆動部２１０へ出力する。モータ駆動部２１０は、ＦＥＴ等のパワー素子で構成され、インバータ制御部２０８で生成されたモータ駆動信号に基づいてパワー素子をスイッチングして回転電機１００に電流指令値Ｉ＊に応じた電流を通電する。
【００７０】
図８は、本実施例において制御装置２００のインバータ制御部２０８が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。インバータ制御部２０８は、回転角センサ２０２の出力等に基づくシャフト１０２の回転速度（モータ回転速度）が所定の回転速度Ａを超えるか否かを判別する（ステップ１００）。尚、この所定の回転速度Ａは、各相の逆起電圧からモータ回転角を検出できるか否かを示すモータ回転速度の境界値である。
【００７１】
上記した判別の結果、モータ回転速度が所定の回転速度Ａを超えるときは、検出される各相の逆起電圧からモータ回転角を求め、そのモータ回転角を用いて電圧指令値を算出し、モータ駆動信号をモータ駆動部２１０へ出力することにより、電流指令値Ｉ＊に応じた電流を通電する処理を行う（ステップ１０２）。
【００７２】
一方、モータ回転速度が上記した所定の回転速度Ａを超えないときは、次に、電流センサ２１２の出力に基づく検出電流値Ｉが所定の電流値Ｂを超えるか否かを判別する（ステップ１０４）。尚、この所定の電流値Ｂは、ロータ１４側の第１のロータ１０４の磁石２２と第２のロータ１０６の磁石２４とが、その同極同士が周方向に最大限ずれた状態から、ステータ巻線への電流流通に基づく回転磁界により発生したスプリングバネ１１６によるバネ力及び磁石２２，２４のＮ極同士による反発力に抗した力により相対的に回転し始めると判断される電流値の最小値である。
【００７３】
上記した判別の結果、検出電流値が所定の電流値Ｂを超えないときは、磁石２２，２４の同極同士が周方向に最大限ずれた状態にあると判断できるので、通常どおり、回転角センサ２０２の出力に基づいて検出したシャフト１０２のモータ回転角をそのまま用いて電圧指令値を算出し、電流指令値Ｉ＊に応じた電流を通電する処理を行う（ステップ１０６）。
【００７４】
一方、検出電流値が所定の電流値Ｂを超えるときは、磁石２２，２４が同極同士が周方向に最大限ずれた状態から周方向に相対回転していると判断できるので、通常とは異なり、回転角センサ２０２の出力に基づいて検出したシャフト１０２のモータ回転角を線形補間し（具体的には、回転角センサ２０２の出力に基づくモータ回転角に、次式（１）により算出される両磁石２２，２４の初期位置からのずれ角度Ｙを加算し）、その線形補間して得られたモータ回転角を用いて電圧指令値を算出し、電流指令値Ｉ＊に応じた電流を通電する処理を行う（ステップ１０８）。
【００７５】
Ｙ＝（Ｘ１−Ｘ０）／（最大電流Ｉｍａｘ−Ｂ）×（検出電流値Ｉ−Ｂ）・・・（１）
但し、（Ｘ１−Ｘ０）は磁石２２，２４の同極同士が周方向に最大限ずれた状態（図６に一点鎖線で示すＸ０）と回転軸方向に並んだ状態（図６に一点鎖線で示すＸ１）とでの角度差であり、Ｉｍａｘは磁石２２，２４の同極同士を周方向に最大限ずれた状態から回転軸方向に並ばせるうえで必要なステータに流すべき電流値であり、Ｂは上記した磁石２２，２４が相対的に回転し始めると判断される電流値の最小値であり、また、Ｉは電流センサ２１２の出力に基づく検出電流値である。
【００７６】
かかる処理によれば、２分割されたロータ１４（第１のロータ１０４と第２のロータ１０６と）の磁石２２，２４の同極同士が周方向にずれた状態と回転軸方向に並んだ状態とに位置変化することにより、それら磁石２２，２４全体における磁極の中心が位置変化する場合にも、その位置変化に追従して回転角センサ２０２の出力に基づくモータ回転角を線形補間することができ、これにより、上記した磁石２２，２４の磁極中心の位置ずれに応じてステータ１２の巻線に流す電流を補正することができる。このため、本実施例によれば、ロータ１４側の磁石２２，２４の磁極中心の位置ずれに対応して、回転電機１００の電流制御を精度よく適切に行うことが可能となっている。
【００７７】
また、ところで、上記した第１及び第２実施例では、回転電機１０，１００の２分割されたロータ１４の磁石２２，２４の同極同士が周方向にずれた状態と回転軸方向に並んだ状態との間で位置変化するが、その最大位置変化の寸法（最大ずれ角度）は予め規定されている。この点、第１のロータ１０４と第２のロータ１０６とがその最大ずれ角度を超えて相対回転することはないので、仮に両者１０４，１０６がその最大ずれ角度を超えて相対回転することが検出されるときは、回転角センサ２０２における断線が生じ、或いは、第１又は第２のロータ１０４，１０６からの磁石２２，２４の剥がれ落ちによるロータ１４の空回りが生じたと判断することができる。従って、回転電機１０，１００に生ずる異常を、第１のロータ１０４と第２のロータ１０６との相対回転に基づいて検出することが可能である。
【００７８】
そこで、本実施例は、かかる点を考慮して回転電機１０，１００に生ずる異常を検出するものであることに第２の特徴を有している。以下、図９を参照して、本実施例の上記した特徴部について説明する。尚、回転電機１０の異常検出と回転電機１００の異常検出とは、回転方向が一方向のみであるか双方向であるかを除いてほとんど異なるところがないため、以下では、回転電機１００の異常検出についてのみ説明する。
【００７９】
図９は、本実施例において制御装置２００のインバータ制御部２０８が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。インバータ制御部２０８は、まず、各相の逆起電圧から求められるモータ回転角と回転角センサ２０２の出力から求められるモータ回転角との差に基づいて、第１のロータ１０４と第２のロータ１０６との初期状態（Ｘ０）からの相対的なずれ角度αを算出する。そして、そのずれ角度αの絶対値（左右の回転を考慮した）がボール１１８，１２０と溝１２２，１２４との関係から予め規定されている第１のロータ１０４と第２のロータ１０６との最大ずれ角度βｍａｘの絶対値を超え、かつ、その差が所定値γを超えているか否かを判別する（ステップ２００）。尚、この所定値γは、ロータ１４の構造上生じ得る最大ずれ角度βｍａｘの角度誤差である。
【００８０】
上記した判別の結果、｜α｜−｜βｍａｘ｜＞γが成立しないときは、検出される第１のロータ１０４と第２のロータ１０６との初期位置（Ｘ０）からの角度ずれが規定のものを上回らないことで何ら異常は生じていないとして、上記図８に示すルーチンに従って通常どおりモータ角度を検出して回転電機１００の電流制御を行いその回転を制御する（ステップ２０２）。
【００８１】
一方、｜α｜−｜βｍａｘ｜＞γが成立するときは、第１のロータ１０４と第２のロータ１０６との初期状態（Ｘ０）からの角度ずれが規定のものを上回ることで回転角センサ２０２における断線や第１又は第２のロータ１０４，１０６からの磁石２２，２４の剥がれ落ちなどの異常が生じているとして、フェールフラグをオンして上記した回転電機１００の電流制御を中止する処理を行う（ステップ２０４）。この場合には、回転電機１００を用いた例えば電気パワーステアリング装置によるアシストトルクの発生が停止され、或いは、回転電機１００において異常が生じている旨が使用者（車両運転者など）に情報提供される。
【００８２】
かかる処理によれば、２分割されたロータ１４の磁石２２，２４が初期状態から所望の範囲を超えた角度ずれを起こす異常（例えば、モータ断線異常やセンサ異常，磁石２２，２４の剥離異常など）を検出することができる。このため、本実施例によれば、異常時に回転電機１００の電流制御が行われるのを回避することができ、その電流制御を適切に行うことが可能となっている。
【００８３】
尚、上記の第３実施例においては、インバータ制御部２０８が、上記図８に示すルーチン中ステップ１０８において上記（１）式により両磁石２２，２４の初期位置からのずれ角度Ｙを算出することにより特許請求の範囲の請求項４に記載した「ずれ角度検出手段」が、ステップ１０８において線形補間して得られたモータ回転角を用いて電圧指令値を算出し、電流指令値Ｉ＊に応じた電流を通電する処理を行うことにより特許請求の範囲に記載した「電流制御手段」が、逆起電圧から求められるモータ回転角と回転角センサ２０２の出力から求められるモータ回転角との差に基づいて、第１のロータ１０４と第２のロータ１０６との初期状態（Ｘ０）からの相対的なずれ角度αを算出することにより特許請求の範囲の請求項５に記載した「ずれ角度検出手段」が、上記図９に示すルーチン中ステップ２００，２０４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「異常判定手段」が、それぞれ実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１実施例である回転電機の構成図である。
【図２】本実施例の回転電機の構成図である。
【図３】本発明の第２実施例である回転電機の構成図である。
【図４】本実施例の回転電機の構成図である。
【図５】本実施例の回転電機の構成図である。
【図６】本発明の第３実施例である回転電機の磁極中心がずれる状況を表した図である。
【図７】本実施例の回転電機を回転制御する制御装置の構成図である。
【図８】本実施例の制御装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図９】本実施例の制御装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１０，１００  回転電機
１２  固定子（ステータ）
１４  回転子（ロータ）
１６，１０２  シャフト
１８，１０４  第１のロータ
２０，１０６  第２のロータ
２２，２４  磁石
２８，１１４，１１６  スプリングバネ
３０，１１８，１２０  ボール
【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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【図９】
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