(57)【要約】【課題】永久磁石の磁界強さ及び磁界方向を外部からの指示により容易に制御可能な回転電機を提供する。【解決手段】ステータ（２）と、ロータ基部（２０）に対して回転支持される永久磁石（３１）を含んで構成されるロータ（３）とを備える回転電機であって、外部からの指示に応じてステータに対する永久磁石の磁界強さおよび磁界方向を制御可能な磁界制御手段（４０、１００）を備える。【選択図】図１
2005224099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、ロータ基部に対して回転支持される永久磁石を含んで構成されるロータとを備える回転電機であって、外部からの指示に応じてステータに対する永久磁石の磁界強さおよび磁界方向を制御可能な磁界制御手段を備えることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
ステータと、ロータ基部に対して回転支持される永久磁石を含んで構成されるロータとを備える回転電機であって、ロータの回転速度に応じてステータに対する永久磁石の磁界強さを制御可能な磁界強度制御手段と、ロータの回転速度に応じてステータに対する永久磁石の磁界方向を制御可能な磁界方向制御手段とを備えることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
前記磁界強度制御手段はステータに対する永久磁石の距離を制御することを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記磁界方向制御手段はステータに対する永久磁石の傾き角を制御することを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項５】
軸の周りに回転可能でありかつこの軸からオフセットした位置に永久磁石を設けたロータ磁石部を備え、磁界強度制御手段及び磁界方向制御手段は、永久磁石の磁界方向を制御し得る磁界方向制御手段であることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項６】
ロータが、ロータ基部と、軸の周りに回転可能でありかつこの軸からオフセットした位置に永久磁石を設けたロータ磁石部と、このロータ磁石部がロータ基部の軸を中心に公転しつつ自転が可能となるようにロータ基部の前後にあってロータ基部とロータ磁石部を回転支持する一対の回転支持部材とを備え、磁界強度制御手段及び磁界方向制御手段が、ロータ磁石部の公転中心と自転中心とを結ぶ線に対する永久磁石の磁界方向の傾転角を制御し得る傾転角制御手段であることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項７】
磁界方向制御手段は、ロータの回転速度が高くなるほど永久磁石の磁界方向を傾かせることを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
【請求項８】
傾転角制御手段は、ロータの回転速度が高くなるほど永久磁石の磁界方向の傾転角を増加させることを特徴とする請求項６に記載の回転電機。
【請求項９】
傾転角制御手段は、一方の回転支持部材に支持されロータ磁石部の自転を可能にする歯車機構と、歯車機構を働かせるアクチュエータと、アクチュエータの歯車機構への動力伝達を断接するクラッチとからなることを特徴とする請求項６または８に記載の回転電機。
【請求項１０】
アクチュエータがロータとステータからなるモータであることを特徴とする請求項９に記載の回転電機。
【請求項１１】
傾転角制御手段は、一方の回転支持部材に支持されロータ磁石部の自転を可能にする歯車機構と、この歯車機構を働かせる複合遊星歯車と、この複合遊星歯車に指令を与えるレバーとからなることを特徴とする請求項６または８に記載の回転電機。
【請求項１２】
歯車機構がロータ磁石部と一体に回転可能な第１歯車を含んで構成され、複合遊星歯車がサンギヤ、リングギヤ、ピニオン、キャリアの４部品を含んで構成される遊星歯車を２つ前後に組み合わせものであり、複合遊星歯車について次の条件
条件１：サンギヤ、リングギヤ、キャリアのいずれか一つを選択しその選択した一対の        部品について一方が第１歯車と間接的または直接的に噛合し他方が支持部材と直        接的または間接的に結合していること、
条件２：条件１で選択した残りの２部品についていずれかを選択しその選択した一対の        部品について一方がケースに結合し他方がレバーに結合していること、
条件３：条件２で選択されなかった部品の一対が互いに結合していること
をすべて満足する接続パターンであることを特徴とする請求項１１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータの内部に永久磁石を埋め込んだ永久磁石モータとして、特許文献１には永久磁石をモータの回転速度に伴い軸方向に運動させることで高速回転時の逆起電力を抑えるようにしたものが、また特許文献２には永久磁石を斜めに着磁するか着磁後の永久磁石を予め斜めに配置することで磁石トルクとリラクタンストルクの位相差を変化させトルクを向上させるようにしたものが開示されている。
【特許文献１】特開平５−３００７１２号公報
【特許文献２】特開平１１−２０６０４６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、特許文献１の技術では遠心力を用いて半径方向に移動可能なウェイトにより永久磁石を軸方向に移動させる構成であるため、回転速度以外の因子によっては永久磁石の軸方向移動量を制御できない。またステータに対する永久磁石の角度も変化させることができない。すなわち特許文献１の技術によっては外部からの指示に応じてステータに対する永久磁石の磁界強さや磁界方向を任意に変えることは不可能である。
【０００４】
こうした事情は特許文献２の技術においても同様である。すなわち着磁した後に再度着磁方向を変えることは困難であるし、永久磁石を斜めに設置した後にステータに対する永久磁石の角度を変更することはできない。
【０００５】
そこで本発明は永久磁石の磁界強さ及び磁界方向を外部からの指示により容易に制御可能な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】
【０００６】
第１の発明は、ステータと、ロータ基部に対して回転支持される永久磁石を含んで構成されるロータとを備える回転電機であって、外部からの指示に応じてステータに対する永久磁石の磁界強さおよび磁界方向を制御可能な磁界制御手段を備える。
【０００７】
第２の発明は、ステータと、ロータ基部に対して回転支持される永久磁石を含んで構成されるロータとを備える回転電機であって、ロータの回転速度に応じてステータに対する永久磁石の磁界強さを制御可能な磁界強度制御手段と、ロータの回転速度に応じてステータに対する永久磁石の磁界方向を制御可能な磁界方向制御手段とを備える。
【０００８】
第３の発明では、第２の発明において前記磁界強度制御手段がステータに対する永久磁石の距離を制御する。
【０００９】
第４の発明では、第２の発明において前記磁界方向制御手段がステータに対する永久磁石の傾き角を制御する。
【００１０】
第５の発明では、第２の発明において軸の周りに回転可能でありかつこの軸からオフセットした位置に永久磁石を設けたロータ磁石部（図２２参照）を備え、磁界強度制御手段及び磁界方向制御手段が、永久磁石の磁界方向を制御し得る磁界方向制御手段である。
【００１１】
第６の発明では、第２の発明においてロータが、ロータ基部と、軸の周りに回転可能でありかつこの軸からオフセットした位置に永久磁石を設けたロータ磁石部と、このロータ磁石部がロータ基部の軸を中心に公転しつつ自転が可能となるようにロータ基部の前後にあってロータ基部とロータ磁石部を回転支持する一対の回転支持部材とを備え、磁界強度制御手段及び磁界方向制御手段が、ロータ磁石部の公転中心と自転中心とを結ぶ線に対する永久磁石の磁界方向の傾転角を制御し得る傾転角制御手段である。
【００１２】
ここで、一対の回転支持部材は図１、図７、図８、図９に示したように缶状の回転支持部材４１、４５であってもよいし、図１０、図１３、図１７、図１８に示したように円盤状の回転支持部材５１、５５であってもかまわない。
【００１３】
第７の発明では、第５の発明において磁界方向制御手段が、ロータの回転速度が高くなるほど永久磁石の磁界方向を傾かせる。
【００１４】
第８の発明では、第６の発明において傾転角制御手段が、ロータの回転速度が高くなるほど永久磁石の磁界方向の傾転角を増加させる。
【００１５】
第９の発明では、第６または第８の発明において傾転角制御手段が、一方の回転支持部材に支持されロータ磁石部の自転を可能にする歯車機構と、歯車機構を働かせるアクチュエータと、アクチュエータの歯車機構への動力伝達を断接するクラッチとからなる。
【００１６】
この場合、歯車機構は図１、図７、図８、図９に示したように噛合する少なくとも２つの歯車１１１、１１２であればよい。アクチュエータは例えば図１、図７に示したようにサブモータ１２０、１２４である。
【００１７】
第１０の発明では、第９の発明においてアクチュエータがロータとステータからなるモータである。
【００１８】
第１１の発明では、第６または第８の発明において傾転角制御手段が、一方の回転支持部材に支持されロータ磁石部の自転を可能にする歯車機構と、この歯車機構を働かせる複合遊星歯車と、この複合遊星歯車に指令を与えるレバーとからなる。
【００１９】
この場合、歯車機構は図１０、図１３、図１７、図１８に示したように噛合する少なくとも２つの歯車１１１、１１２であればよい。
【００２０】
第１２の発明では、第１１の発明において歯車機構がロータ磁石部と一体に回転可能な第１歯車を含んで構成され、複合遊星歯車がサンギヤ、リングギヤ、ピニオン、キャリアの４部品を含んで構成される遊星歯車を２つ前後に組み合わせものであり、複合遊星歯車について次の条件
条件１：サンギヤ、リングギヤ、キャリアのいずれか一つを選択しその選択した一対の        部品について一方が第１歯車と間接的または直接的に噛合し他方が支持部材と直        接的または間接的に結合していること、
条件２：条件１で選択した残りの２部品についていずれかを選択しその選択した一対の        部品について一方がケースに結合し他方がレバーに結合していること、
条件３：条件２で選択されなかった部品の一対が互いに結合していること
をすべて満足する接続パターンである。
【発明の効果】
【００２１】
第１、第２、第３、第４の発明によれば、ステータに対する磁界強さ（ステータに鎖交する磁束数）および磁界方向を外部からの指示、たとえば運転条件やロータ回転速度に応じて任意に制御することが可能となるため、回転電機の有する特性を大幅に向上することができる。
【００２２】
第５、第６、第９〜第１２の発明によれば、ロータの回転と独立に永久磁石の磁界方向を変化させることができるので、任意の磁界を作り出すことができる。
【００２３】
一般的にロータの回転速度（モータ回転速度）が高い領域では誘導電圧を抑制するためにいわゆる弱め界磁制御が行われる。この制御により、高回転速度域での誘起電圧がインバータの出し得る最大電圧より大きい場合には磁石トルクはほとんど出ずモータの総合トルクはリラクタンストルクが主となる。一方、高回転速度域での誘起電圧がインバータの出し得る最大電圧より小さい場合には磁石トルクを使うことができる。したがってモータ回転速度が高くなるほど永久磁石を傾転させると、永久磁石の傾転を規制した場合（つまり永久磁石がロータに固定されている一般的なモータの場合）に比して、誘起電圧の増加を抑制して磁石トルクを有効に使いつつこの磁石トルクによってモータの総合トルクが増加することになる。すなわち第７、第８の発明によればモータ回転速度に応じて永久磁石を傾転させることで、永久磁石を傾転させ得ないモータの場合に比して、誘起電圧を抑制しつつモータの総合トルクを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１はモータの軸方向断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面で見たロータ部の平面図である。なお、図１において軸受の大きさを異ならせて示しているが特別な意味はない。
【００２６】
モータは、モータケース１、ステータ２、ロータ３、ロータ３の回転力を取り出すための出力軸４からなる。ロータ３はさらに円盤状のロータ基部２０、ロータ軸２１、ロータ磁石部３０からなる。
【００２７】
ロータ磁石部３０は全体として長円柱状に形成される。４つあるロータ磁石部３０の構成はいずれも同じで、図２に示したように永久磁石３１がロータ磁石部３０の軸３３からオフセットされた（外れた）位置でかつ直径方向に対してほぼ直角となるように埋め込まれている。そして図２のようにロータ磁石部３０の外縁がロータ基部２０の外周よりわずかに飛び出すようにして、ロータ基部２０の周方向に等間隔で配置されている。
【００２８】
ロータ磁石部３０はさらにロータ軸２１を中心として公転しつつ自転可能とするためロータ基部２０の前後（図１で左方を前方、右方を後方とする。以下同じ。）に回転支持機構４０を備える。回転支持機構４０はロータ３前方に配置される缶状の回転支持部材４１と、ロータ３後方に配置される同じく缶状の回転支持部材４５とからなる。
【００２９】
まずロータ基部２０は次のようにして回転支持される。すなわち前方に突出するロータ軸２１は前方の回転支持部材４１を介して出力軸４と結合されており、したがってモータケース１の前方壁１ａに設けた軸受５により支持される。これに対して後方に突出するロータ軸２１は後方の回転支持部材４５の前方壁４５ａに設けた軸受４６で支持されている。なお、後述する図１０で示すように出力軸４とロータ軸２１を同一部材で構成しても構わない。
【００３０】
次にロータ磁石部３０は次のようにして支持される。すなわちロータ磁石部３０は前方に突出する軸３３が前方の回転支持部材４１の後方壁４１ａの外周近くに設けた軸受４２で、また後方に突出する軸３３が後方の回転支持部材４５の前方壁４５ａの外周近くに設けた軸受４７で支持される。
【００３１】
このように前方の回転支持部材４１と後方の回転支持部材４５とを構成することで、ロータ磁石部３０がロータ軸２１の周りを公転しつつロータ磁石部３０の軸３３を中心にして自転することが可能となる。永久磁石３１は軸３３に対して偏心した位置に設けてあるので、ロータ磁石部３０を自転させると永久磁石３１の傾きが変化する。ここでは永久磁石３１の「傾転角」を次のように定義する。図２において右に位置する１つのロータ磁石部３０で代表させると、永久磁石３１は磁界方向が図で左右方向となるように形成してあり、このときロータ磁石部３０の公転中心（ロータ軸２１の芯）と自転中心（軸３３の芯）とを結ぶ直線の方向と永久磁石３１の磁界方向とが一致する。この位置（図２の状態）を基準位置とするとともに、ロータ３が図で時計方向に回転するとして基準位置からロータ磁石部３０を図で反時計方向に回転させたとき永久磁石３１が傾く角度を傾転角として定義する。すなわち永久磁石３１の磁界方向が軸３３を中心にして傾く角度が傾転角である。永久磁石３１が図２の状態にあるとき永久磁石３１の傾転角は０度である。ロータ磁石部３０が反時計方向に回るほど永久磁石３１の傾転角が大きくなる。
【００３２】
モータにはこの永久磁石３１の傾転角を制御する機構（以下「傾転角制御機構」という。）１００を備える。傾転角制御機構１００（傾転角制御手段）は、後方の回転支持部材４５の内部にあってロータ軸２１と一体に回転する缶状の回転支持部材１１５、この内側回転支持部材１１５の内部に収納される第１歯車１１１と第２歯車１１２、サブモータ１２０、クラッチ１３０からなる。
【００３３】
詳細にはロータ磁石部３０と一体的に回転し得る第１歯車１１１はその軸がロータ磁石部３０の軸３３と同じ軸芯位置となるように内側回転支持部材１１５の前方壁１１５ａおよび後方壁１１５ｂの外周近くに設けた軸受１１６、１１７で支持される。第２歯車軸１１３はロータ軸２１と軸芯の位置と同じになるように内側回転支持部材１１５の後方壁１１５ｂに設けた軸受１１８と、外側回転支持部材４５に設けた軸受４８とにより支持されている。なお、軸受４８は外側回転支持部材４５を支持する軸受を兼ねている。
【００３４】
モータケース１の後方外側に固定され第２歯車軸１１３と結合されるサブモータ１２０はサブケース１２４、サブステータ１２１、サブロータ１２２、回転軸１２３、軸受１２５、１２６からなり、回転軸１２３が第２歯車軸１１３と一体的に結合されている。
【００３５】
外側にある回転支持部材４５の内部でかつ内側にある回転支持部材１１５の後方に設けられるクラッチ１３０は例えば湿式の摩擦多板クラッチで構成される。すなわち第２歯車軸１１３に固定される一方の部材（例えばクラッチディスク）１３０ａと、内側回転支持部材１１５の後方壁１１５ｂに固定される他方の部材（例えばプレッシャプレート）１３０ｂとからなり、油圧に応じて第２歯車軸１１３と内側回転支持部材１１５とを接続しまたはその接続を遮断する。第２歯車軸１１３と内側回転支持部材１１５との接続状態がクラッチ１３０の締結状態、第２歯車軸１１３と内側回転支持部材１１５との接続を遮断した状態がクラッチ１３０の解放状態である。
【００３６】
ここで本実施形態の作用を説明する。
【００３７】
簡単のためにまずモータ（ロータ基部２０）が停止している場合について説明する。クラッチ１３０を締結しているときには回転軸１２３を回転させようとしても第２歯車１１２が内側回転支持部材１１５に対して固定されているため回転できない。このため第２歯車１１２と噛合している第１歯車１１１が自転できない。
【００３８】
これに対してクラッチ１３０を解放すると、回転軸１２３の回転角と同じ角度だけ第２歯車１１２が回転し、これに応じて第１歯車１１１が所定の角度自転する。この場合、所定の角度は第２歯車１１２の回転した角度と２つの歯車１１１、１１２の歯数比とに応じて定まる。
【００３９】
ここで、第１歯車１１１の回転した角度はロータ磁石部３０の自転した角度に等しく、第２歯車１１２の回転した角度は回転軸１２３の回転した角度に等しいので、回転軸１２３の回転角度によってロータ磁石部３０の自転角度が変化する。すなわちサブモータ１２０により永久磁石３１の傾転角を任意に制御できる。  次に、モータが作動（ロータ基部２０が回転）している場合について説明する。クラッチ１３０を締結しているときロータ基部２０の回転はロータ磁石部３０と第１歯車１１１の結合を介して、外側回転支持部材４５、内側回転支持部材１１５に伝えられ、内側回転支持部材１１５の回転はさらにクラッチ１３０を介して回転軸１２３に伝えられるためこれら回転支持部材４５、１１５、クラッチ１３０、回転軸１２３がロータ基部２０と同一の回転速度で一体に回転する。
【００４０】
この状態でクラッチ１３０を解放し、ロータ基部２０の回転速度（モータ回転速度）に対して回転速度差が生じるように回転軸１２３の回転速度（サブモータ１２０の回転速度）を制御すると、その回転速度差に応じてロータ磁石部３０が自転し、これにより永久磁石３１が傾転する。
【００４１】
このようにして傾転角制御機構１００のうちのサブモータ１２０の回転速度制御とクラッチ１３０の締結・解放との組合せにより永久磁石３１の傾転角を任意に制御することができることがわかる。
【００４２】
次に永久磁石３１の傾転角とモータ回転速度との関係、さらには永久磁石３１の傾転角がモータの誘起電圧と総合トルク（磁石トルク＋リラクタンストルク）に及ぼす影響とについて説明する。
【００４３】
永久磁石３１の傾転角は前述したように永久磁石３１の磁界方向がロータ磁石部３０の公転中心と自転中心とを結ぶ直線の方向と一致しているときを基準位置（図２の状態）としてこの基準位置からの永久磁石３１の傾転した角度のことである。すなわち永久磁石３１の磁界方向がロータ磁石部３０の軸３３を中心に傾いた角度を傾転角と定義している。
【００４４】
図３はモータ回転速度に対する傾転角の特性を示す。同図のようにモータ回転速度が高くなるほど傾転角が大きくなるように設定されている。なお、図では傾転角の最大値を例えば９０度として示している。
【００４５】
図４はモータ回転速度が同一のときの傾転角に対するモータの誘起電圧の特性を示す。同図のように傾転角が増加するほどモータの誘起電圧が減少する。これは、永久磁石３１が基準位置より傾転するほど永久磁石３１とステータ２との距離が大きくなり磁界強さが低下し、これに対応して誘起電圧が減少するためである。
【００４６】
図５、図６はモータ回転速度が同一の場合に傾転角の違いによりモータの総合トルクにどのように影響するかを示した特性である。図５に示す傾転角が０度のときより図６に示す傾転角が２０度のときの方がモータの総合トルクが増加している。これは、図６のように永久磁石３１が傾転すると永久磁石３１がステータ２に対してつくる磁界の向きが変わることにより、磁石トルクの電流に対する位相が変化して磁石トルクの最大値がリラクタンストルクの最大値に近づき、これによって総合トルクが増加するからである。
【００４７】
一般的にモータ回転速度が高い領域では誘導電圧を抑制するためにいわゆる弱め界磁制御が行われる。この制御により、高回転速度域での誘起電圧がインバータの出し得る最大電圧より大きい場合には磁石トルクはほとんど出ずモータの総合トルクはリラクタンストルクが主となる。一方、高回転速度域での誘起電圧がインバータの出し得る最大電圧より小さい場合には磁石トルクを使うことができる。したがってモータ回転速度が高くなるほど永久磁石３１を傾転させると、永久磁石の傾転を規制した場合（つまり永久磁石がロータに固定されている一般的なモータの場合）に比して、誘起電圧の増加を抑制して磁石トルクを有効に使いつつこの磁石トルクによってモータの総合トルクが増加することになる。すなわちモータ回転速度に応じて永久磁石３１を傾転させることで、永久磁石を傾転させ得ないモータの場合に比して、誘起電圧を抑制しつつモータの総合トルクを向上させることができる。
【００４８】
図７、図８、図９は第２、第３、第４の各実施形態のモータの軸方向断面図である。なお図１と同一部分には同一符号をつけてその説明を省略する。
【００４９】
まず第２、第３実施形態において第１実施形態との差異はサブモータをモータケース１内側に配置した点にある。すなわち、第２実施形態の図７においてはサブモータ１２０のサブステータ１２１がクラッチ１３０の構成部材１３０ｂに固定され、このサブステータ１２１と所定の間隙を置いてサブロータ１２２が配置されている。
【００５０】
また、第３実施形態の図８においてはサブモータ１２７のサブステータ１２８がモータケース１の前方壁１ａに固定され、このサブステータ１２８と所定の間隙を置いてサブロータ１２９が前方の回転支持部材４１の外周に配置されている。この場合には、クラッチ１３０の締結時にモータ（ロータ基部２０）とサブモータ（サブロータ１２９）とが同じ回転速度で回転し、クラッチ１３０の解放時に両者に回転速度差が生じるようにサブモータを制御すればロータ磁石部３０が自転する。
【００５１】
次に図９に示す第４実施形態において第１実施形態との差異はサブモータを廃止した点にある。サブモータを廃止しても永久磁石３１の傾転角を制御できることを次に説明する。
【００５２】
モータが回転している場合にクラッチ１３０が締結しているとロータ磁石部３０は自転できない。このときロータ磁石部３０がステータ２から受ける力は全てロータ磁石部３０の公転にすなわち出力軸４の回転に使われる。これに対してクラッチ１３０が解放されると、ロータ磁石部３０がステータ２から受ける力の一部がロータ磁石部３０の自転に使われることになる。よって、クラッチ１３０の解放時間を制御することでロータ磁石部３０の自転する角度（永久磁石３１の傾転角）を任意に制御することが可能になる。
【００５３】
なお、ロータ磁石部３０の自転する角度を制御する際にロータ磁石部３０はモータのトルクが抜ける方向に回転するので、例えば永久磁石３１の傾転角を２０度に制御したいときはロータ磁石部３０を図２４に示したように図で時計方向に３４０度回転させることになる。
【００５４】
第２、第３の実施形態によればサブモータ１２０、１２７をモータケース１内に設けたことから、また第４実施形態によればサブモータを省略したことからこれら３つの実施形態によれば第１実施形態よりもモータの構成がコンパクトになる。
【００５５】
次に図１０は第５実施形態のモータの軸方向断面図、図１１は図１０のＢ−Ｂ線断面で見た第１、第２歯車１１１、１１４の配置図である。なお図１０において図１と主な同一部分には同一符号をつけてその説明を省略する。
【００５６】
第５実施形態は図１で示したクラッチ１３０とサブモータ１２０に代えて、２つの遊星歯車１４０、１５０を前後（図１０で左方が前方、右方が後方）に組み合わせた複合遊星歯車を用いたものである。したがって第５実施形態では複合遊星歯車と、第１歯車１１１、第２歯車１１２、レバー１６０とから傾転角制御機構１０４が構成されている。
【００５７】
なお、図１０では図１と相違して出力軸４をモータケース１の前方壁１ａと後方壁を貫通して構成し、図１に示したロータ３の前後に配置される缶状回転支持部材４１、４５に代えて円盤状の回転支持部材５１、５５としている。このため第５実施形態においては第１歯車１１１と第２歯車１１２は後方の円盤状回転支持部材５５のさらに後方に配置されている。
【００５８】
上記複合遊星歯車について説明すると、サンギヤ１４１、第１ピニオン１４２、第１リングギヤ１４３、第１キャリア１４４からなる前方の第１遊星歯車１４０のうち、第１キャリア１４４が第２歯車１１２と、また第１リングギヤ１４３がモータケース１と結合され、これに対してサンギヤ１４１（第１遊星歯車１４０と共用）、第２ピニオン１５２、第２リングギヤ１５３、第２キャリア１５４からなる後方の第２遊星歯車１５０のうち、第２キャリア１５４が出力軸４と一体的に、また第２リングギヤ１５３がレバー１６０と結合されている。
【００５９】
いまレバー１６０（第２リングギヤ１５３）を保持をした状態でモータが作動（出力軸４が回転）している場合には第２キャリア１５４が出力軸４と同じ速度で回転し、これに伴い第２ピニオン１５２が第２リングギア１５３に沿って公転しながら自身も自転する。この第２リングギア１５３の回転によりサンギア１４１が所定の速度で回転する。一方、第１リングギア１４３はモータケース１に固定されているためサンギア１４１が所定の速度で回転すると、第１ピニオン１４２は第１リングギア１４３に沿って公転しながら自身も自転する。このとき第１ピニオン１４２と第２ピニオン１５２の公転速度は同じであり、第１キャリア１４４と第２キャリア１５４とが同じ速度で回転する。
【００６０】
この状態よりレバー１６０を移動し第２リングギア１５３をモータの周方向に相対的に所定角度だけ回転させると、レバー１６０の移動量に応じた角度だけ第１キャリア１４４が第２キャリア１５４に対して相対的に回転し、この第１キャリア１４４が相対回転した角度と同じ角度だけ第２歯車１１２が回転する。この所定角度の第２歯車１１２の回転により第１歯車１１１が両歯車の歯数比に応じた角度回転し、これによって第１歯車１１１の回転角度と同じ角度だけロータ磁石部３０が自転する。
【００６１】
このようにして、レバー１６０をモータケース１に対して相対的に所定量移動させたとき、図１２に示すようにレバー１６０の移動量に応じた角度だけロータ磁石部３０が自転可能となるのであり、この第５実施形態によっても第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００６２】
なお、レバー１６０の上端１６１はモータケース１の外部に突出するまで延長されており、この上端１６１は図示しないステップモータ（アクチュエータ）によりモータの周方向に移動可能に構成される。ただしアクチュエータはこれに限定されるものではない。
【００６３】
図１３は第６実施形態のモータの軸方向断面図、図１４はロータ３の平面図でる。
【００６４】
第６実施形態は第５実施形態に対して、図１４に示したようにロータ磁石部３０と同サイズのロータ磁石部３４をロータ磁石部３０と同数追加して設け、２つのロータ磁石部３０と３４とを一対としてロータ基部２０の周縁部に４対を配置したものである。この場合、ロータ磁石部３０の構成は第５実施形態と変わらない。これに対してロータ磁石部３４のほうはその軸３７が図１３のように第３歯車１６５と一体に結合され、第３歯車１１５は図１５のように第１歯車１１１とだけ噛合するようになっている。この新たに追加したロータ磁石部３４と第３歯車１６５の構成を明らかにするため図１３には図１４、図１５のＣ−Ｄ−Ｅ線でみた断面を示している。
【００６５】
このように第１歯車１１１、第２歯車１１２、複合遊星歯車、レバー１６０に第３歯車１１５を加えて傾転角制御機構１０５を構成したとき、第６実施形態においてもレバー１６０をモータケース１に対して相対的に移動させると、図１６に示すようにレバー移動量に応じた角度だけロータ磁石部３０が自転する。これは第５実施形態と同じである。
【００６６】
一方、ロータ磁石部３０が所定角度自転するとき、第１歯車１１１と第３歯車１６５の歯数比と第１歯車の回転角度とにより定まる角度だけロータ磁石部３４がロータ磁石部３０とは反対方向に自転する。このときには、図１６に示すようにレバー移動量が増加するほどステータ２に鎖交する磁束数が増加、すなわちステータ２に対する磁界強さが増加する。
【００６７】
図１７、図１８は第７、第８実施形態のモータの軸方向断面図で、第５実施形態の図１０と置き換わるものである。ただし出力軸４を中心として下半分は省略して示していない。
【００６８】
これら２つの実施形態は複合遊星歯車の他の使い方（バリエーション）を示すものである。すなわち図１７の場合であれば、第１サンギヤ１７１、第１ピニオン１７２、リングギヤ１７３、第１キャリア１７４からなる前方の第１遊星歯車１７０のうち、第１サンギヤ１７１が第２歯車１１２と、また第１キャリア１７４がモータケース１と結合され、これに対して第２サンギヤ１８１、第２ピニオン１８２、リングギヤ１７３（第１遊星歯車１７０と共用）、第２キャリア１８４からなる後方の第２遊星歯車１８０のうち、第２サンギヤ１８１が出力軸４と、また第２キャリア１８４がレバー１６２と結合される。こうした２つの遊星歯車１７０、１８０と、第１歯車１１１、第２歯車１１２、レバー１６２とから傾転角制御機構１０６が構成される。
【００６９】
一方、図１８の場合では、第１サンギヤ１９１、第１ピニオン１９２、第１リングギヤ１９３、第１キャリア１９４（第２遊星歯車２００の第２キャリア２０４と一体）からなる前方の第１遊星歯車１９０のうち、第１サンギヤ１９１が第２歯車１１４と、また第１リングギヤ１９３がモータケース１と結合され、これに対して第２サンギヤ２０１、第２ピニオン２０２、第２リングギヤ２０３、第２キャリア２０４からなる後方の第２遊星歯車２００のうち、第２サンギヤ２０１が出力軸４と、また第２リングギヤ２０３がレバー１６３と結合される。こうした２つの遊星歯車１９０、２００と、第１歯車１１１、第２歯車１１２、レバー１６３とから傾転角制御機構１０７が構成される。
【００７０】
これら第７、第８実施形態において第５実施形態との違いは複合遊星歯車の接続の仕方にあるだけなので、第７、第８実施形態により得られる作用効果は第５実施形態と同様である。
【００７１】
第５、第７、第８実施形態では複合遊星歯車を用いた場合の３つの異なる接続方法（接続パターン）を示したが、実はこれら３つの接続パターンを含めて合計で６つの接続パターンがあり、まとめると図１９に示したものとなる。例えば第５実施形態を例として示すと、第５実施形態では複合遊星歯車の一対のキャリア、一対のリングギア、一対のサンギアが次のように接続されている。
【００７２】
キャリア  ：一方（第１キャリア１４４）が第１歯車１１１と間接的に噛合し、他方（              第２キャリア１５４）は支持部材としての出力軸４と直接的に結合してい              る。
【００７３】
リングギア：一方（第１リングギア１４３）がケース１と結合し、他方（第２リングギ              ア１５３）はレバー１６０と結合している。
【００７４】
サンギヤ  ：サンギア１４１は共用されており、したがって互いに結合している。
【００７５】
第５実施形態のこうした接続パターンを図１９に当てはめてみると、右端の「接続パターン１」の場合に相当することがわかる。同様にして図１７、図１８に示した第７、第８実施形態の場合は「接続パターン５」、「接続パターン６」に相当する。したがって、図１９に示す接続パターン２、３、４に対するものが、図示しないが他の３つの実施形態（第９、第１０、第１１実施形態）となる。
【００７６】
ロータ３のバリエーションを図２０〜図２２に示す。すなわち、図２０（第１２実施形態）はロータ基部２０にも永久磁石３８を埋め込んだもの、図２１（第１３実施形態）はロータ磁石部３０の数を倍の８個としたものである。
【００７７】
図２２（第１４実施形態）はロータ磁石部３０をロータ基部２４の外側にそっくり出してしまったものである。
【００７８】
ここで、図１に対応するモータの軸方向断面図を図２３に示すと、第１４実施形態では、前方にケース１外まで突出するロータ軸２１がケース１の前方壁１ａに設けた軸受５により支持される。
【００７９】
これに対して後方に突出するロータ軸２１は缶状の回転支持部材１１５の前方壁１１５ａを貫通して第２歯車１１２と結合される。この場合に第２歯車軸１１３は軸受１２５により回転支持されるので、後方に突出するロータ軸２１は第２歯車１１２とともに軸受１２５により支持されることになる。また、回転支持部材１１５は軸受２０１を介してロータ軸２１に対して回転支持される。
【００８０】
ロータ磁石部３０の軸３３は前方においてロータ基部２４の前方に位置する回転支持部材２０４の後方壁周縁部に設けた軸受４２により回転支持される。この点は第１実施形態と同様であるが、回転支持部材２０４の構成が第１実施形態と異なっている。すなわち、回転支持部材２０４は筒状の小径部２０４ａと大径部２０４ｂとから構成され、このうち小径部２０４ａはケース前方壁１ａに設けた軸受２０５により、また大径部２０４ｂはその後方壁２０４ｃに設けた軸受２０６によりロータ軸２１に対して回転支持されている。
【００８１】
このようにして構成されると、クラッチ１３０が締結状態でロータ磁石部３０の公転速度とロータ基部２４の回転速度が同一になり、これに対してクラッチ１３０を解放した状態においてサブモータ１２０を作動させることでロータ磁石部３０の公転速度とロータ基部２４の回転速度との間に相対速度差が生じ、これによりロータ磁石部３０が自転し得る。こうした作用は第１実施形態と同様である。
【００８２】
ただし、第１実施形態と相違して図２３の第１４実施形態によれば、ロータ軸２１か回転支持部材２０４（小径部２０４ａ）のどちらかをモータ出力軸とすることが可能である。
【００８３】
実施形態では永久磁石の傾転角をモータ回転速度に応じて制御する場合で説明したが、モータ回転速度に限定されず、他の運転条件信号を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】モータの軸方向断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面でみたロータ部の平面図。
【図３】モータ回転速度に対する傾転角の特性図。
【図４】傾転角に対する誘起電圧の特性図。
【図５】傾転角が０度のときの総合トルクの変化波形図。
【図６】傾転角が２０度のときの総合トルクの変化波形図。
【図７】第２実施形態のモータの軸方向断面図。
【図８】第３実施形態のモータの軸方向断面図。
【図９】第４実施形態のモータの軸方向断面図。
【図１０】第５実施形態のモータの軸方向断面図。
【図１１】第５実施形態の第１、第２歯車の配置図。
【図１２】第５実施形態のレバー移動量と傾転角の関係を示した特性図。
【図１３】第６実施形態のモータの軸方向断面図。
【図１４】第６実施形態のロータ部の平面図。
【図１５】第６実施形態の第１、第２、第３歯車の配置図。
【図１６】第６実施形態のレバー移動量と傾転角の関係を示した特性図。
【図１７】第７実施形態のモータの軸方向断面図。
【図１８】第８実施形態のモータの軸方向断面図。
【図１９】複合遊星歯車の接続パターンを示す表図。
【図２０】第１２実施形態のロータの平面図。
【図２１】第１３実施形態のロータの平面図。
【図２２】第１４実施形態のロータの平面図。
【図２３】第１４実施形態のモータの軸方向断面図。
【図２４】第４実施形態の作用を説明するためのロータの平面図。
【符号の説明】
【００８５】
２  ステータ
３  ロータ
４  出力軸
２０  ロータ基部
３０  ロータ磁石部
３１  永久磁石
３４  ロータ磁石部
４０  回転支持部材
４１  前方回転支持部材
４５  後方回転支持部材
１００  傾転角制御機構（傾転角制御手段）
１０１  傾転角制御機構（傾転角制御手段）
１０２  傾転角制御機構（傾転角制御手段）
１０３  傾転角制御機構（傾転角制御手段）
１０４  傾転角制御機構（傾転角制御手段）
１０５  傾転角制御機構（傾転角制御手段）
１０６  傾転角制御機構（傾転角制御手段）
１０７  傾転角制御機構（傾転角制御手段）
１１１  第１歯車
１１２  第２歯車
１２０  サブモータ
１３０  クラッチ
１４０  第１遊星歯車
１５０  第２遊星歯車
１６５  第３歯車
１７０  第１遊星歯車
１８０  第２遊星歯車
１９０  第１遊星歯車
２００  第２遊星歯車
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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