(57)【要約】【課題】回転速度が急変しても、回転電機のエアギャップを素早く調整することができ、ロータを軽量化することができる可変エアギャップ式回転電機を提案する。【解決手段】回転電機のロータシャフト１にロータ２を軸方向に相対移動可能かつ周方向に相対移動不能に取り付け、ロータ２には軸方向に段階的に伸縮するカム部材８，１０を取り付ける。カム部材８，１０は、軸方向に異なる高さの鋸歯状突起１１，１２を周方向に複数配設した円筒部材であり、これら２個のカム部材８，１０の該突起１１，１２同士を軸方向に噛合させ、一方のカム部材８をロータ２に連結する。【選択図】図１
2008079397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの軸方向位置を変化させるロータ移動手段を具え、ロータおよびステータ間のエアギャップが変化する可変エアギャップ式回転電機において、
前記ロータ移動手段は円筒部材を２個具え、該円筒部材の軸方向端には、軸方向に異なる高さの鋸歯状突起を周方向に複数の配設し、これら２個の円筒部材を同軸に突き合わせてこれら鋸歯状突起同士を周方向に相対回転可能に噛合し、これら２個の円筒部材のうち一方を前記ロータに連結したことを特徴とする可変エアギャップ式回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の可変エアギャップ式回転電機において、
前記２個の円筒部材のうち他方には、回転を制動する制動手段を設けたことを特徴とする可変エアギャップ式回転電機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の可変エアギャップ式回転電機において、
ロータシャフトの両端部に前記ロータを夫々取り付け、これらロータ間に前記ロータ移動手段を配置したことを特徴とする可変エアギャップ式回転電機。
【請求項４】
請求項１に記載の可変エアギャップ式回転電機において、
前記２個の円筒部材のうち他方に副ロータを取り付け、該副ロータおよび前記ロータを共通するステータに対向配置し、
前記ロータを駆動する駆動用交流と、前記副ロータを駆動する駆動用交流とを重畳して複合電流を生成し、該複合電流を前記ステータのコイルに流すことにより、これらロータと副ロータとを個々に駆動することを特徴とする可変エアギャップ式回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子であるロータと、固定子であるステータとの隙間（エアギャップ）を可変とすることができる可変エアギャップ式回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータとステータとの隙間はエアギャップと呼ばれ、ロータを駆動するためにロータおよびステータ間で形成される磁気回路の磁気抵抗となる。ロータが高速で回転するときなど、回転電機の運転状態に応じて任意に、エアギャップを変化させることができるアキシャルギャップ型回転電機としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
特許文献１に記載のアキシャルギャップ型回転電機は、回転電機の径方向に揺動可能なカウンタ振り子をロータに取り付けている。ロータの回転速度が大きいほど、カウンタ振り子には大きな遠心力が作用して、カウンタ振り子が外径方向に移動する。この遠心力を利用してロータ位置を変化させて、エアギャップの距離を変化させるものである。
【特許文献１】特開２００２−３２５４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来のようなアキシャルギャップ型回転電機にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり、電気自動車の動力源のように回転速度が急変するような回転電機にあっては、カウンタ振り子が回転速度に素早く応答して移動することができない。したがって、エアギャップ距離の調整を的確に実行することができない。
さらに、ロータおよびステータ間の強い磁力に打ち勝つような大きな力でロータを移動させなければならないことから、カウンタ振り子を重量化しなければならない。このような特許文献１に記載されたアキシャルギャップ型回転電機にあっては、ロータの重量および慣性モーメントが大きいことから、ロータの回転速度を素早く変化させることが要求される電気自動車の動力源として利用することが困難になる。
【０００４】
本発明は、上述の実情に鑑み、ロータを軽量化し、電気自動車の動力源として適切な可変エアギャップ式回転電機を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため本発明による可変エアギャップ式回転電機は、請求項１に記載のごとく、
ロータおよびステータ間のエアギャップが変化する可変エアギャップ式回転電機において、
回転電機のロータシャフトに前記ロータを軸方向に相対移動可能かつ周方向に相対移動不能に取り付け、該ロータには軸方向に段階的に伸縮するカム機構を取り付け、
該カム機構は、軸方向に異なる高さの鋸歯状突起を周方向に複数配設した円筒部材を２個具え、これら２個の円筒部材の該突起同士を軸方向に噛合させ、該円筒部材の一方をロータに連結したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
かかる本発明の構成によれば、カム機構を構成する２個の円筒部材を小さな力で相対回転させることによりロータ位置を移動させることができることから、重量化したカウンタ振り子をロータに取り付ける必要がなくなり、ロータが軽量化する。したがって、急加速および急減速などの回転速度の急変が要求される電気自動車の動力源として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸と直角な方向から見た状態を示す側面図であり、エアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄａ）を表す。また図２は同実施例におけるエアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｂ）を表す側面図である。
【０００８】
第１実施例では、回転軸に沿って延在する１本のロータシャフト１に円盤形状のロータ２を２枚設ける。これらロータシャフト１およびロータ２は、図１中、矢で示す方向に回転する。２枚のロータ１の間には破線で示すステータ３を配置して、これらロータ２およびステータ３を回転軸方向に対向させ、アキシャルギャップ構造の回転電機とする。
【０００９】
ロータ２表面のうちステータ３と対向する対向面４と、この対向面４と対向するステータ３の対向面５との間にはエアギャップ６（隙間）が形成される。対抗面４と対向面５とは平行であって、その距離（エアギャップ間隔）は、ロータ２の回転速度が０〜中速域にあっては図１に示すようにＤａである、
【００１０】
ロータ２の中心には図示しない孔を設け、このロータ２中心の対向面４側には、中空円筒型のカム部材８を結合し、これらロータ２およびカム部材８にロータシャフト１を貫通させる。図１中、カム部材８を一点鎖線Ｘ−Ｘで断面とし、矢の方向から見た状態を図３に示す。ロータシャフト１は、これらロータ２およびカム部材８とボールスプライン９を介して結合する。つまりロータ２はボールスプライン９を介して、ロータシャフト１に対し、軸方向移動可能かつ、周方向移動不能に取り付けられる。
【００１１】
２枚のロータ２に夫々結合するカム部材８，８間には、中空円筒形状のカム部材１０を介在させる。カム部材１０の軸方向両端には、回転軸方向に異なる高さの鋸歯状突起１２を周方向に複数配設する。ロータ２から遠い側であるカム部材８の軸方向先端にも、回転軸方向に異なる高さの鋸歯状突起１１を周方向に複数配設する。そして、両者１１，１２を相互に噛合させる。
【００１２】
図４は、この噛合箇所を周方向に展開して示す模式図であり、（ａ）はカム部材８，１０間の距離が短い場合を示し、図１に対応する。また図４（ｂ）は、（ａ）の場合よりもカム部材８，１０間の距離を１段階長くした状態を示す。
【００１３】
カム部材８に形成した鋸歯状突起１１は、軸方向高さが最も低い突起１１ａを、周方向で１８０度異なる位置で２個形成する。鋸歯状突起１１は、周方向に向かうにつれて順次高くする。周方向で１８０度異なる位置にある突起は同一高さである。隣り合う突起１１，１１間における谷の形状は、鋸歯状突起１２と同一形状である。
カム部材１０に形成した鋸歯状突起１２も鋸歯状突起１１と同一の構成である。
【００１４】
軸方向高さが最も低い突起１１ａと軸方向高さが最も高い突起１２ｂとを噛合させると、別な表現をすれば、軸方向高さが最も高い突起１１ｂと軸方向高さが最も低い突起１２ａとを噛合させると、図４（ａ）に示すように、カム部材８，１０間の距離が最も短くなる。突起１１（１２）１個分だけカム部材８，１０を相対回転させると、図４（ａ）に示すように、カム部材８，１０間の距離がΔＤ長くなる。そして、図には示さなかったがカム部材８，１０を相対回転させて軸方向高さが最も高い突起１１ｂと軸方向高さが最も高い突起１２ｂとを噛合させると、カム部材８，１０間の距離が最も長くなる。このようにカム部材８，１０は軸方向に段階的に伸縮するカム機構を構成する。
【００１５】
鋸歯状突起１１（１２）は、図１，２，４に示すように軸方向および周方向と斜交する斜辺を２本組み合わせてなる。これにより、小さなトルクでカム部材８，１０を正転および逆転方向のいずれにも相対回転することができる。また図１および図２に示すように、斜辺が交差する突起１１（１２）先端を平らにあるいは丸くして、滑らかに形成してもよい。これにより一層小さなトルクでカム部材８，１０を相対回転することができる。
このように第１実施例では、カム部材８，１０を相対回転させてカム部材８，１０間の距離を段階的に変化することができる。
【００１６】
図５は、カム部材１０と、このカム部材１０を取り巻くように設けられたステータ３とを回転軸方向からみた状態を示す正面図である。カム部材１０の中心にある孔１３には、図５には示さなかったがロータシャフト１を挿通する。カム部材１０はロータシャフト１に対して相対回転可能である。カム部材１０の外周には、全周に亘って円環状のディスクロータ１４を固設する。そして、コの字状のキャリパ１５をステータ３側に取り付けて、ディスクロータ１４を跨ぐよう配置する。
【００１７】
図５に示すように、ディスクロータ１４およびキャリパ１５よりも外径側には、ステータ３のステータコア１６を、周方向に複数配置する。ステータコア１６の軸方向両端はそれぞれ対向面５を構成する。各ステータコア１６の軸方向中程には、コイル１７を巻回する。ステータコア１６よりも外径側には、回転電機の外殻を形成する中空円筒形状の回転電機ケース１８を具える。
【００１８】
説明を図１に戻すと、ロータ２表面のうちステータ３から遠い背面１９には、皿バネ２０と、皿バネ２０およびロータ２がロータシャフト１から抜け出ることを防止するストッパ２１とを順次配置する。ストッパ２１はロータシャフト１に固設される。皿バネ２０は、ロータ２をステータ３に近づく方向に押圧し、カム部材８，１０間で圧縮軸力を与える。
【００１９】
第1実施例の作用について説明する。
ロータ２の回転速度が低い速度域ａで図１中の矢の向きに回転中、これらロータ２のカム部材８，８と噛合するカム部材１０も、一緒に連れ回されていて、カム部材１０は、エアギャップ６の間隔をＤａに保持する。ロータ２の回転速度が上昇して回転速度が速度域ａを超えると、キャリパ１５がディスクロータ１４を挟圧して、カム部材１０に制動トルクを与える。このとき、カム部材８は制動されずにロータ２とともに回転するため、カム部材１０はカム部材８よりも回転速度が遅くなって、両者８，１０は相対回転する。
【００２０】
そうすると、図４（ａ）（ｂ）のところで前述したとおり、カム部材８，１０間の距離がΔＤ長くなり、皿バネ２０が、軸方向にΔＤ短くなるよう圧縮変形する。その結果、エアギャップ６の間隔はＤａからＤｂに変化する。ＤｂはＤａよりも長い。
【００２１】
しかして、ロータ２の回転速度が速度域ａよりも高い速度域ｂで図２中の矢の向きに回転中、これらロータ２のカム部材８，８と噛合するカム部材１０も、一緒に連れ回されていて、カム部材１０は、エアギャップ６の間隔をＤｂに保持する。
【００２２】
ロータ２の回転速度がさらに上昇して回転速度が速度域ｂの上限値を超えると、キャリパ１５がディスクロータ１４を挟圧して、カム部材８，１０を上述のごとく相対回転し、エアギャップ６の間隔はＤｂからＤｃに変化させる。ＤｃはＤｂよりも長い。図には示さなかったが、ロータ２の回転速度が速度域ｂよりも高い速度域ｃで回転中、これらロータ２のカム部材８，８と噛合するカム部材１０も、一緒に連れ回されていて、カム部材１０は、エアギャップ６の間隔をＤｃに保持する。
【００２３】
このように、第1実施例になる可変エアギャップ式回転電機によれば、カム機構を構成する２個のカム部材８，１０を小さな制動トルクで相対回転させてロータ２の軸方向位置を移動させることが可能である。このため、従来の可変エアギャップ式回転電機よりもロータを軽量化することができる。また、従来の可変エアギャップ式回転電機よりもエアギャップ距離を素早く調整することができる。したがって第1実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、急加速および急減速といった回転速度が急変する電気自動車の動力源として利用することができる。
また第1実施例になる可変エアギャップ式回転電機によれば、カム部材８，１０を正転および逆転方向のいずれにも相対回転可能であることから、エアギャップ６の間隔を、段階的に大きくしたり小さくしたりするよう調整できる。
【００２４】
次に本発明の第２実施例について説明する。
【００２５】
図６は、第２実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸と直角な方向から見た状態を示す側面図であり、エアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄａ）を表す。また図７は同実施例におけるエアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｂ）を表す側面図である。この第２実施例の基本構成は、上述した第１実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
【００２６】
図６に示す第２実施例では、カム部材８，１０の鋸歯状突起の形状が図1に示す第1実施例と異なる。つまり鋸歯状突起１１（１２）は、図６、図７に示すように軸方向の縦辺と軸方向および周方向と斜交する斜辺とを２本組み合わせてなる。図６に示す鋸歯状突起１１のうち、軸方向高さが最も低い突起Ａから、この突起Ａの隣に位置して軸方向高さがこの突起Ａよりも高い突起Ｂをみると、突起Ａの先端から縦辺が延在して谷を形成し、この谷から斜辺が延在して突起Ｂの先端に至る。突起Ｂの隣に位置して軸方向高さがこの突起Ｂよりも高い突起Ｃも、突起Ｂから突起Ｃをみれば、上述とおなじ縦辺および斜辺の組み合わせになる。
【００２７】
第２実施例の作用について説明する。
カム部材１０からみた図６上側のカム部材８の相対回転は、カム部材８に付した矢の向きとなるよう一方向とされ、逆方向の相対回転はできない。したがって、エアギャップ間隔が狭い状態から１段階ずつ大きくする方向には、カム部材８，１０を小さなトルクで相対回転することができる。これに対し、エアギャップ間隔を一段階ずつ小さくすることは不能で、エアギャップ間隔が最大の状態から１段階相対回転させて最小の状態にする。
【００２８】
このように第２実施例では、カム部材８，１０を一方向のみ相対回転させてエアギャップ６の距離を段階的に大きくすることができる。
【００２９】
次に本発明の第３実施例について説明する。
【００３０】
図８は、第３実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸と直角な方向から見た状態を示す側面図であり、エアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄｈ）を表す。また図９は同実施例におけるエアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｉ）を表す側面図である。この第３実施例を第1実施例と比較すると、カム部材８，１０からなるカム機構を、ロータ２の背面１９に移設したものであって、第３実施例の基本構成は、上述した第１実施例と共通する。このため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略する。
なお第３実施例におけるカム部材１０は、軸方向に移動不能かつ、ロータシャフト１に対して相対移動可能に軸支されている。皿バネ２３は、ロータ２をステータ３から遠くする方向に押圧し、カム部材８，１０間で圧縮軸力を与える。
【００３１】
第３実施例の作用について説明する。
図８においてロータ２の回転速度が低い速度域ｈで回転中、ロータ２のカム部材８と噛合するカム部材１０も一緒に連れ回されており、キャリパ１５に制動されていない。カム部材１０はエアギャップ６の間隔をＤｈに保持する。
ロータ２の回転速度が上昇して回転速度が速度域ｈを超えると、キャリパ１５がディスクロータ１４を挟圧して、カム部材１０に制動トルクを与える。このとき、カム部材８は制動されずにロータ２とともに回転するため、カム部材１０はカム部材８よりも回転速度が遅くなって、両者８，１０は相対回転する。
【００３２】
そうすると、図４（ａ）（ｂ）のところで前述したとおり、カム部材８，１０間の距離がΔＤ短くなり、カム部材８およびロータ２が、ステータ３から軸方向にΔＤ遠ざかる。その結果、エアギャップ６の間隔はＤｈからＤｉに変化する。ＤｉはＤｈよりも長い。
【００３３】
しかして、ロータ２の回転速度が速度域ｈよりも高い速度域ｉで回転中、ロータ２のカム部材８と噛合するカム部材１０も、一緒に連れ回されていて、カム部材１０は、エアギャップ６の間隔をＤｉに保持する。
【００３４】
以上の説明から明らかなように、第３実施例になる可変エアギャップ式回転電機によれば、カム部材８，１０を正転および逆転方向のいずれにも小さなトルク相対回転可能であることから、エアギャップ６の間隔を、段階的に大きくしたり小さくしたりするよう調整できる。
【００３５】
次に本発明の第４実施例について説明する。
【００３６】
図１０は、第４実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸と直角な方向から見た状態を示す側面図であり、エアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｉ）を表す。また図１１は同実施例におけるエアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄｈ）を表す側面図である。この第４実施例の基本構成は、上述した第３実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
【００３７】
図１０に示す第４実施例では、カム部材８，１０の鋸歯状突起１１（１２）の形状が、図６および第２実施例のところで前述したように軸方向の縦辺と軸方向および周方向と斜交する斜辺とを２本組み合わせてなる。したがってカム部材８，１０の相対回転は一方向とされ、逆方向の相対回転はできない。
【００３８】
第４実施例の作用について説明する。
カム部材８，１０の相対回転は一方向に限定されていることから、カム部材８，１０間の軸方向距離は、一段階ΔＤ毎に大きくすることができる。つまり、エアギャップ６の間隔を一段階毎に狭くすることができる。これに対し、エアギャップ間隔を一段階ずつ大きくすることは不能で、エアギャップ間隔が最小の状態から１段階相対回転させて最大の状態にする。
【００３９】
ロータ２の回転速度が高い回転域ｉでは、図１０に示すように、エアギャップ間隔をＤｉとして広くする。またロータ２の回転速度が低い回転域ｈでは、図１１に示すように、エアギャップ間隔をＤｈとして狭くする。
【００４０】
このように第４実施例では、カム部材８，１０を一方向のみ相対回転させてエアギャップ６の距離を段階的に小さくすることができる。
【００４１】
次に本発明の第５実施例について説明する。
【００４２】
図１２は、第５実施例になるロータの側面図である。この第５実施例の基本構成は、図５、図６に沿って前述した第１実施例と共通するため、図５に沿って前述したステータ３をそのまま図１２に示すロータに適用できる。第５実施例になるロータのうち第２実施例と同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
【００４３】
この実施例では図１２に示すように、図１２上側にあるカム部材８ｍにはカム部材１０ｍを噛合させ、図１２下側にあるカム部材８ｎにはカム部材１０ｎを噛合させる。そして、これらカム部材１０ｍ，１０ｎを別部材として、カム部材１０ｍ，１０ｎ間で相対回転可能にする。さらに、カム部材１０ｍの鋸歯状突起１２の配列方向と、カム部材１０ｎの鋸歯状突起１２の配列方向とを平行に揃える。カム部材１０ｍ，１０ｎには、前述したディスクロータ１４およびキャリパ１５から構成されるごとき図示しない制動装置を夫々設ける。また、ロータ２ｍのロータシャフト１ｍと、ロータ２ｎのロータシャフト１ｎとを別部材とする。
【００４４】
第５実施例になる可変エアギャップ式回転電機によれば、ロータ２ｍのエアギャップ６ｍと、ロータ２ｎのエアギャップ６ｎとを個別に調整することができる。
【００４５】
次に本発明の第６実施例について説明する。
【００４６】
図１３は、第６実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸を含む平面で切断して見た状態を示す縦断面図であり、エアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄｊ）を表す。また図１４は同実施例におけるエアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｋ）を表す縦断面図である。この第６実施例では、双方のロータが軸方向に移動するのではなく、一方のロータが上述した軸方向に移動する。この第６実施例のうち、上述した各実施例と同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について適宜説明する。
【００４７】
図１３中、ロータシャフト１およびロータ２は軸方向に移動可能であって、皿バネ２０によってステータ３から離れる方向に付勢される。
ステータ３からからみて、ロータ２とは反対側には、中央に孔２２ｈを具えた円盤状の副ロータ２２を配置する。副ロータ２２は回転可能かつ軸方向移動不能に回転電機ケース１８に取り付けられる。副ロータ２２の中心部には、中央に孔１０ｈを具えた円環状のカム部材１０を結合する。カム部材１０には鋸歯状突起１２を形成する。これら鋸歯状突起１２に、カム部材８の軸方向一端部８ｒに形成した鋸歯状突起１１を噛合する。
中空円筒形状のカム部材８は、上述した副ロータ２２からロータ２まで軸方向に延在し、上記カム部材１０の中央孔１０ｈと、副ロータ２２の中央孔２２ｈと、ステータ３とを順次貫通する。軸方向一端部８ｒとは反対側にあるカム部材８他端部はロータ２と結合する。
【００４８】
図１３に示す鋸歯状突起１２および鋸歯状突起１１は、前述した図４（ｂ）の状態で噛合し、カム部材８とカム部材１０との距離が長い。したがって、ロータ２は皿バネ２３を圧縮変形して図１３の右方にあって、ロータ２およびステータ３間のエアギャップ６の間隔は、Ｄｊのごとく狭くなる。
【００４９】
これに対し、図１４に示す鋸歯状突起１２および鋸歯状突起１１は、前述した図４（ａ）の状態で噛合する。なお、図１４において鋸歯状突起１２および鋸歯状突起１１は重なって示される。つまり、カム部材８とカム部材１０との距離が短い。したがって、皿バネ２３はロータ２を図１３の左方に移動して、ロータ２およびステータ３間のエアギャップ６の間隔は、Ｄｋのごとく広くなる。
【００５０】
エアギャップ６間隔の切り換え操作は、コイル１７に複合電流を流しロータ２および副ロータ２２を個々に駆動することにより、カム部材８，１０間で相対回転を生じさせることに行う。つまり、ロータ２を駆動する駆動用交流と、副ロータ２２を駆動する駆動用交流とを重畳して複合電流を生成し、該複合電流をコイル１７に流すことにより、カム部材８，１０間を相対回転させる。なお、複合電流については本出願人による特開平１１−２７５８２６に記載の技術を用いる。副ロータ２２がロータ２とは異なる駆動用交流で駆動するよう、副ロータ２２およびロータ２の極数を異ならせる。具体的には、副ロータ２２の対向面２４に配置する永久磁石２４の個数と、ロータ２の対向面４に配置する永久磁石７の個数とを異ならせる。
【００５１】
ところで、上記した各実施例によれば、回転電機のロータシャフト１にロータ２を軸方向に相対移動可能かつ周方向に相対移動不能に取り付け、ロータ２の軸方向位置を段階的に変化させるカム部材８，１０を具える。該カム部材８，１０は中空の円筒部材であり、カム部材８，１０の軸方向端には、軸方向高さの異なる鋸歯状突起１１，１２を周方向に複数配設し、これら２個のカム部材８，１０を同軸に突き合わせてこれら鋸歯状突起１１，１２同士を周方向に相対回転可能に噛合し、これら２個のうち一方のカム部材８をロータ２に連結したことから、
カム部材８，１０を小さな力で相対回転させることによりロータ２の位置を移動させることができる。したがって、従来のように重量化したカウンタ振り子をロータに取り付ける必要がなくなり、ロータ２が軽量化する。この結果、急加速および急減速などの回転速度の急変が要求される電気自動車の動力源として利用することができる。
【００５２】
上記した第１〜第５実施例によれば、他方のカム部材１０には、ディスクロータ１４およびキャリパ１５よりなる制動手段を設けたことから、カム部材８，１０を相対回転させることが可能になる。
【００５３】
上記した第１〜第２実施例によれば、ロータシャフト１の両端部にロータ２，２を夫々取り付け、これらロータ２，２間にカム部材８，１０を配置し、これらロータ２，２間の軸方向距離を伸縮することから、エアギャップ６の間隔を調整することができる。
【００５４】
上記した第６実施例によれば、他方のカム部材１０に副ロータ２２を取り付け、この副ロータ２２およびロータ２を共通するステータ３に対向配置し、ロータ２を駆動する駆動用交流と、副ロータ２２を駆動する駆動用交流とを重畳して複合電流を生成し、該複合電流をステータ３のコイル１７に流すことにより、これらロータ２と副ロータ２２とを個々に駆動することから、
カム部材８，１０を正方向および逆方向に相対回転させることが可能になって、エアギャップ６間隔を自由自在に調整することができるようになる。また、ロータシャフト１およびロータ２の回転速度の程度にかかわらず、エアギャップ６間隔を調整することができる。
【００５５】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸と直角な方向から見た状態を示す側面図であり、エアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄａ）を表す。
【図２】同実施例におけるエアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｂ）を表す側面図である。  同実施例において、エアギャップが変化した状態を示す縦断面図である。
【図３】図１中、カム部材をＸ−Ｘで断面とし、矢の方向から見た状態を示す横断面図である。
【図４】同実施例におけるカム部材同士の噛合箇所を周方向に展開して示す模式図であり、（ａ）はカム部材同士の距離が短い場合を示し、図１に対応する。（ｂ）は、（ａ）の場合よりもカム部材同士の距離を１段階長くした状態を示し、図２に対応する。
【図５】カム部材およびステータを回転軸方向からみた状態を示す正面図である。
【図６】本発明の第２実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸と直角な方向から見た状態を示す側面図であり、エアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄａ）を表す。  ロータコアの軸方向移動量と当該移動に必要な軸方向力との関係を示す特性図である。
【図７】同実施例におけるエアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｂ）を表す側面図である。
【図８】本発明の第３実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸と直角な方向から見た状態を示す側面図であり、エアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄｈ）を表す。
【図９】同実施例におけるエアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｉ）を表す側面図である。
【図１０】本発明の第４実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸と直角な方向から見た状態を示す側面図であり、エアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｉ）を表す。
【図１１】同実施例におけるエアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄｈ）を表す側面図である。
【図１２】本発明の第５実施例になるロータを軸方向とは直角な方向からみて示す側面図である。
【図１３】本発明の第６実施例になる可変エアギャップ式回転電機を、回転軸を含む平面で切断して見た状態を示す縦断面図であり、エアギャップ間隔が狭い状態（＝Ｄｊ）を表す。
【図１４】同実施例におけるエアギャップ間隔が広い状態（＝Ｄｋ）を表す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  ロータシャフト
２  ロータ
３  ステータ
４  ロータ対向面
５  ステータ対向面
６  エアギャップ
７  永久磁石
８  カム部材
９  ボールスプライン
１０  カム部材
１１，１２  鋸歯状突起
１４  ディスクロータ
１５  キャリパ
１６  ステータコア
１７  コイル
１８  回転電機ケース
１９  ロータ背面
２２  副ロータ
２４  副ロータ対向面
２５  永久磁石
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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