(57)【要約】      （修正有）【課題】永久磁石の磁束を短絡する磁束短絡機構を作動させるために用いる力が何ら他の用途を為さないという無駄を排し、かつ、ロータ回転数にかかわらず任意の運転状態で永久磁石の磁束を短絡させること。【解決手段】ロータ回転軸１０と一体に結合する第１ロータ１は、第１ステータ５との関係で第１ロータトルクを発生し、この第１ロータトルクをロータ回転軸１０に出力する。ロータ回転軸１０にはカム機構１５，１６等を介して第２ロータ２を取り付ける。第２ロータ２は第２ステータ６との関係で第２ロータトルクを発生し、この第２ロータトルクをカム機構を介してロータ回転軸１０に出力する。誘起電圧を低減する場合には、第２ロータトルクを増大させてカム機構を作動し、カム機構の軸方向可動部材１６を第１ロータ１に向けて移動する。軸方向可動部材１６には磁性体４を取り付けてあり、磁性体４が第１ロータ１に複数設けた永久磁石３，３に当接する。【選択図】図４
2007221881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータに複数の永久磁石を設け、ステータにコイルを設け、これらロータおよびステータ間で該ロータを駆動するためのロータトルクを発生する回転電機において、
前記ロータは第１ロータおよび第２ロータを具え、
該第１ロータに設けた前記複数の永久磁石同士の磁束を短絡する磁束短絡機構を設け、
前記第２ロータおよびステータ間で発生する第２ロータトルクを用いて前記磁束短絡機構を作動するよう構成したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記第１ロータの高回転時、前記コイルに電力を供給するバッテリの異常検出時、または前記コイルとバッテリとを接続する電気回路の異常検出時の少なくともいずれかの時に、前記永久磁石短絡機構を作動させて第１ロータの永久磁石の磁束を短絡することを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転電機において、
前記磁束短絡機構は、前記複数の永久磁石同士の磁束を短絡する磁性体と、該磁性体および前記第１ロータ間の距離を第２ロータトルクに応じて変化させる磁性体移動手段とを具え、該磁性体移動手段は前記磁性体を第１ロータに当接して第１ロータに設けた複数の永久磁石同士を短絡することを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機において、前記磁性体に磁性体突出部を周方向に複数設け、
前記永久磁石同士の磁束を短絡しない場合には前記磁性体突出部の周方向位置と前記永久磁石の周方向位置とを異ならせ、
前記永久磁石同士の磁束を短絡する場合には前記磁性体移動手段が前記磁性体を永久磁石に対し相対回動させて前記磁性体突出部の先端を前記永久磁石に当接することを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項３または４に記載の回転電機において、
前記第１ロータおよび前記第２ロータを、共通するロータ回転軸に取り付け、
前記磁性体移動手段は、第２ロータとロータ回転軸とを回転係合させるカム機構であることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項５に記載の回転電機において、前記カム機構は、前記第２ロータとロータ回転軸との間の伝達トルクに応じたスラストを発生して、前記距離を変化させることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
請求項６に記載の回転電機において、前記ステータは第１ステータおよび第２ステータを具え、該第１ステータと前記第１ロータとをロータ回転軸と直角なロータ径方向に配置してラジアルギャップ構造とし、
前記第２ロータと前記磁性体と前記第１ロータとをロータ回転軸方向に順次配置し、
ロータ回転軸方向に移動する前記カム機構の軸方向可動部材を、第１ロータの近傍に設け、該軸方向可動部材には前記磁性体を取り付けたことを特徴とする回転電機。    
【請求項８】
請求項６に記載の回転電機において、前記ステータは第１ステータおよび第２ステータを具え、該第１ステータと前記第１ロータとをロータ回転軸方向に配置してアキシャルギャップ構造とし、
前記第２ロータと前記磁性体と前記第１ロータとをロータ回転軸方向に順次配置し、
ロータ回転軸方向に移動する前記カム機構の軸方向可動部材を、第１ロータの近傍に設け、該軸方向可動部材には前記磁性体を取り付けたことを特徴とする回転電機。
【請求項９】
請求項７または８に記載の回転電機において、
前記軸方向可動部材を前記第１ロータから遠ざかるよう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１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の回転電機において、
前記第１ロータと、前記磁性体とを、少なくとも一部においてロータ回転軸線方向に重合させて配置し、前記磁性体のうち前記第１ロータに当接する部分、または該第１ロータのうち該磁性体に当接する部分の少なくとも一方を、他方に向けてテーパ形状としたことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の誘起電圧を低減する技術、特に、永久磁石の磁束を短絡させることにより回転電機のロータと回転電機のステータとの間で形成される磁気回路に流れる磁束を低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を具えた回転電機は、ロータの高回転時に誘起電圧が高くなるという問題がある。すなわち、誘起電圧が高くなるとインバータによる回転電機の運転制御が不可能になったり、インバータの耐電性能を超える電圧がインバータに作用し、インバータ内部の半導体素子に悪影響を及ぼす。
このため、ロータの高回転時には永久磁石の磁束を短絡して誘起電圧を抑制する発明としては従来、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に記載の永久磁石式回転電機は、永久磁石の近傍に可動磁性体を設置しておき、ロータの高回転時には、永久磁石に可動磁性体を密着させることにより、永久磁石の磁束を短絡させて、誘起電圧を抑制するようにしたものである。
【特許文献１】特開平９−３０８２００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。  つまり可動磁性体等を進退動させるために必要な力が、何ら他の用途を為し得ず、有効利用されていない。
【０００４】
また特許文献１には、ロータに設けた可動磁性体を、径方向に伸縮する弾性部材を介してロータ中央部に取り付け、ロータの高回転時には、可動磁性体に作用する遠心力が弾性部材の弾性力に勝ることにより、可動磁性体を永久磁石に密着するよう構成したものについて開示している。
しかしながら、この構成によれば、遠心力が回転数に比例するため、ロータの回転数とは無関係に誘起電圧を抑制することができない。つまりバッテリやインバータの異常時や、バッテリと回転電機とインバータとを接続する電気回路の温度上昇等なんらかの理由により誘起電圧を抑制して電気回路の保全を図る必要が生じても、永久磁石の磁束を短絡することができない懸念がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の実情に鑑み、可動磁性体を動かすために用いた力を有効利用することができ、かつ、ロータ回転数にかかわらず任意の運転状態で永久磁石の磁束を短絡させることができる回転電機を提案するものである。
【０００６】
この目的のため本発明による回転電機は、請求項１に記載のごとく、
ロータに複数の永久磁石を設け、ステータにコイルを設け、これらロータおよびステータ間で該ロータを駆動するためのロータトルクを発生する回転電機において、
前記ロータは第１ロータおよび第２ロータを具え、
該第１ロータに設けた前記複数の永久磁石同士の磁束を短絡する永久磁石短絡機構を設け、
前記第２ロータおよびステータ間で発生する第２ロータトルクを用いて前記永久磁石短絡機構を作動するよう構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
かかる本発明の構成によれば、ロータを駆動するためのロータトルクの一部である第２ロータトルクを用いて前記永久磁石短絡機構を作動するため、永久磁石短絡機構を作動するための力でロータも駆動することが可能となり、永久磁石短絡機構を作動するための力を有効利用することができる。
さらに、本発明の構成によれば、第２ロータトルクを増減することによって、ロータ回転数とは無関係に永久磁石短絡機構を作動させることが可能となる。したがって、ロータ回転数にかかわらず任意の運転状態で永久磁石の磁束を短絡させることができ、バッテリの異常時や、電気回路の温度上昇等、必要な場合には任意に誘起電圧を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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は本発明の回転電機が有する磁束短絡機構の一例につき、その概要を示す斜視図であり、（ａ）は永久磁石同士の磁束を短絡しない状態を示し、（ｂ）は永久磁石同士の磁束を短絡した状態を示す。
本発明の回転電機は、ロータとして円筒形状の第１ロータ１と、図示しない第２ロータとの２個を具える。第１ロータ１は回転電機のトルク（ロータトルク）を発生する主要部品である。第２ロータのロータトルクは、第１ロータ１のロータトルクと比較すると小さい。
（ａ）状態および（ｂ）状態の双方で本発明の回転電機は、これら第１ロータ１のロータトルク（第１ロータトルク）と、第２ロータのロータトルク（第２ロータトルク）とを、図１に示しないロータ回転軸から出力する。
【０００９】
第１ロータ１の内部には、複数個の永久磁石３を、周方向に等間隔に配置する。そして永久磁石３のロータ軸線方向両端を、第１ロータ１の表面に一致させる。なお、図１に例示する他、第１ロータ１の円筒表面に永久磁石を配置してもよい。
第１ロータ１の近傍には磁性体４を配置する。磁性体４は円環形状であって、その中心がロータ軸線と共通する。磁性体４は同一永久磁石３同士の磁束を短絡する磁束短絡機構の一部である。なお、第２ロータを磁性体で形成し、図１に示す磁性体４を第２ロータで兼用してもよい。
【００１０】
第１ロータと向かい合う磁性体４の表面を、第１ロータ１の軸線に対し直角な平面にする。同様に、磁性体４と向かい合う第１ロータ１の表面も、第１ロータ１の軸線に対し直角な平面にする。
【００１１】
本発明の回転電機は後述する磁性体移動手段を具える。そして、主要なロータである第１ロータ１が所定の速度を超える高回転であるとき等、必要に応じて、磁性体４を図１（ａ）の紙の上で、下向き矢で示すように第１ロータ１側に移動させる。そして（ｂ）に示すように第１ロータ１に磁性体４を当接する。
磁性体４が第１ロータ１に当接する間、図１（ｂ）の二点鎖線（仮想線）で示すように磁性体４は永久磁石３、３同士の磁束を短絡する。そうすると、第１ロータ１が図示しないステータとの間で形成する磁気回路の磁束が減少し、ステータコイルに発生する誘起電圧を低減することができる。
【００１２】
ここで、磁性体４を図１（ａ）の矢印で示すように第１ロータ１側に移動させる動力源として、後述する磁性体移動手段は第２ロータトルクを用いる。また、第２ロータトルクを用いて磁性体４を第１ロータ１に押し付けておき、図１（ｂ）状態を保持する間も、第２ロータトルクは図１に示しないロータ回転軸から出力される。
【００１３】
このように本発明の回転電機は、複数の永久磁石３，３同士の磁束を短絡する磁性体４と、磁性体４および第１ロータ１間の距離を第２ロータトルクによって変化させる磁性体移動手段とからなる磁束短絡機構を具える。そして第１ロータ１の高回転時には、磁束短絡機構が磁性体４を第１ロータ１に当接して誘起電圧を低減する。
【００１４】
なお、永久磁石３，３同士の磁束を短絡する本発明の磁束短絡機構は、図１に示す一例の他、幾つかの形態によって実現可能である。
【００１５】
図２は、他の例になる磁束短絡機構の概要を示す斜視図である、（ａ）は永久磁石同士の磁束を短絡しない状態を示し、（ｂ）は永久磁石同士の磁束を短絡した状態を示す。図２中、図１に示した構成要素と機能が共通する構成要素については、共通する符号を付す。
【００１６】
この例では、磁性体４の一部を第１ロータ１に向けて突出させ、磁性体突出部４ｔを設ける。第１ロータ１には４個の永久磁石３を設けてあることから、磁性体４にも同数個の磁性体突出部４ｔを立設する。
磁性体突出部４ｔの先端は第１ロータ１の軸線に対し直角な平面に形成されている。
永久磁石３，３同士の磁束を短絡する場合には、後述する磁性体移動手段が図２（ａ）の紙の上で、下向き矢で示すように、磁性体４を第１ロータ１側へ移動し、図２(ｂ)に示すように、磁性体突出部４ｔの先端を第１ロータ１に設けた複数の永久磁石３に当接する。
上記のように磁性体突出部４ｔの先端は平面に形成されていることから、磁性体突出部４ｔは永久磁石３に確実に当接して、複数の永久磁石３，３同士の磁束を短絡する。
【００１７】
図３は、さらに他の例になる磁束短絡機構の概要を示す斜視図である、（ａ）は永久磁石同士の磁束を短絡しない状態を示し、（ｂ）は永久磁石同士の磁束を短絡した状態を示す。図３中、図２に示した構成要素と機能が共通する構成要素については、共通する符号を付す。
【００１８】
この例では、磁性体４の一部を第１ロータ１に向けて突出させて、磁性体突出部４ｔを設ける構成については共通する。また、図３（ｂ）に示すように、磁性体突出部４ｔの先端を永久磁石３に当接して、磁束を短絡する構成についても共通する（図２（ｂ）と同じ）。
しかし、短絡しない状態では図３（ａ）に示すように、磁性体突出部４ｔの先端を永久磁石３から遠ざかるよう配置する構成において異なる。つまり短絡しない状態では磁性体突出部４ｔからロータ軸線方向に延長すると永久磁石３，３間を通過するよう、磁性体４ｔの周方向位置を規定する。
【００１９】
永久磁石３，３同士の磁束を短絡する場合には、後述する磁性体移動手段が図３(ａ)で周方向の矢で示すように磁性体４を回転させ、図３（ａ）の紙の上に下向き矢で示すように、磁性体４を第１ロータ１側へ移動し、図３(ｂ)に示すように、磁性体突出部４ｔの先端を第１ロータ１に設けた複数の永久磁石３に当接する。
【００２０】
短絡を止めて通常の状態に戻すときには、図１〜３に示すいずれの例においても、上述した動きとは逆の動きを行う。
【００２１】
次に、本発明の回転電機が具える磁束短絡機構をより具体的な実施例に基づき説明する。
図４は、本発明の第１実施例になる回転電機を、ロータ軸線を含む平面で断面にして示す縦断面図である。
この実施例は、ステータとロータとをロータ径方向に配置したラジアルギャップ構造の回転電機である。
第１実施例の回転電機はステータとして、図４に示すように、第１ステータ５と、第２ステータ６を具える。第１ステータ５は、第１ロータ１のロータ外径側に配置される。つまり第１実施例の回転電機はインナーロータ型の回転電機である。
第２ステータ６は、第２ロータ２のロータ外径方向に配置される。
【００２２】
回転電機の外殻を形成するケース７の内壁には、第１ステータ５のステータコア８を、周方向に複数配列する。そして、ステータコア８の一側をケース７の内壁に固定し、ステータコア８の他側をロータ内径方向に向かって突出させ、第１ロータ１の外周に指向させる。各ステータコア８の両側間にはコイル９を夫々巻回する。
【００２３】
第１ロータ１の中央にはロータ回転軸１０を一体に結合する。ケース７はロータ回転軸１０を、少なくともロータ回転軸１０の両側２箇所で軸受を介して回転自在に支持する。
前述したように円筒形状の第１ロータ１内部には、複数の永久磁石３を周方向に複数配列する。ステータコア８のコイル９に適宜通電するとステータコア８に磁束が発生し、ステータコア８の磁束が近傍の永久磁石３の磁束と磁気回路を形成する。これにより第１ロータ１および第１ステータ５間で、第１ロータ１を駆動するためのロータトルク（第１ロータトルク）を発生する。ロータ回転軸１０は、この第１ロータトルクを車輪等図示しない負荷側に出力する。
コイル９は図示しないインバータおよびバッテリと電気的に接続し、図示しないインバータがコイル９に適宜通電するための制御を実行する。第１ロータトルクの大小の調整は、コイル９の通電制御により行う。
【００２４】
ロータ回転軸方向には第１ロータ１と、前述した磁性体４と、第２ロータ２とを同軸に順次配置する。
第１ロータ１の軸方向寸法と比較すると第２ロータ２の軸方向寸法は小さく、ロータトルクを発生する役割として、第１ロータ１は主となる役割を果たし、第２ロータ２は副となる役割を果たす。つまり第１ロータ１の第１ロータトルクは大きい必要があり、第２ロータ２の第２ロータトルクは小さなもので足りる。
【００２５】
第２ロータ２は、図５に例示するような円盤形状であり、その最外径になる周縁部には突起１１および空隙１２を周方向交互に設ける。または突起１１および空隙１２に代わり、図示はしなかったが、第１ロータ１のように永久磁石を周方向に複数具えたものであってもよい。いずれにせよ、この第２ロータ２の構成は、外径方向に配置された第２ステータ６との間で磁気回路を形成できるものであればよい。
図４に示すように、第２ロータ２の中央孔２ｈにはアンギュラー軸受を設ける。これによりロータ回転軸１０はアンギュラー軸受を介して第２ロータ２を相対回転可能に支持する。
【００２６】
図４に基づき第２ステータ６を説明すると、ケース７の内壁には、第２ステータ６のステータコア１３を、周方向に複数配列する。そして、ステータコア１３の一側をケース７の内壁に固定し、ステータコア１３の他側をロータ内径方向に向かって突出させ、第２ロータ２の外周に指向させる。各ステータコア１３の両側間にはコイル１４を夫々巻回する。
ステータコア１３のコイル１４に適宜通電すれば、ステータコア１３も、突起１１との間で磁気回路を形成し第２ロータトルクを発生する。
コイル１４は図示しないインバータおよびバッテリと電気的に接続し、図示しないインバータがコイル１４に適宜通電するための制御を実行する。
【００２７】
第１ロータ１と第２ロータ２との間には磁性体４を配置するためのカム機構を設ける。
このカム機構はボールを用いて伝達トルクに応じたスラストを与える公知のものでよく、ロータ軸方向にカム機構のカムディスクを兼用する第２ロータ２と、カム機構のボール１５と、カム機構のフォロワーディスクとなる軸方向可動部材１６とを順次配置する。第１ロータ１の近傍にある軸方向可動部材１６は円盤形状であって、その中心をボールスプライン１７でロータ回転軸１０に取り付ける。ボールスプライン１７は、ロータ回転軸１０に対し軸方向回動部材１６を軸方向に相対移動可能、かつ、周方向に相対回動不可とする。軸方向可動部材１６の外周縁には磁性体４を結合する。なお、軸方向可動部材１６自身を磁性体で一体に形成してもよいこと勿論である。
図４に示す第１実施例の磁性体４は、前述した図３に示す形状である。第１ロータ１と向かい合う磁性体４の表面には磁性体突起４ｔを立設し、磁性体突起４ｔの先端を第１ロータ１に向けて指向させる。なお、磁性体４は前述した図１〜図３に示すような円環形状であればよい。
ロータ回転軸１０上であって、第２ロータ２から見て軸方向可動部材１６とは反対側になる部位には抜け止め用ナット１８を結合する。そして、第２ロータ２が第１ロータ１から離れすぎないよう、抜け止め用ナット１８はアンギュラー軸受を介して第２ロータ２を支持し、カム機構（第２ロータ２）の抜けを防止する。
【００２８】
軸方向可動部材１６と向き合う第２ロータ２の側面には周方向溝１９を刻設する。また第２ロータ２と向き合う軸方向可動部材１６の側面にも周方向溝２０を刻設する。これら周方向溝１９および周方向溝２０を相互に向き合うよう配置して、複数のボール１５，１５・・・をこれら周方向溝１９，２０内に収容する。
【００２９】
軸方向可動部材１６と第１ロータ１との間には皿バネ２１を配置する。皿バネ２１は軸方向可動部材１６を第１ロータ１から離れるよう付勢する。
【００３０】
次に、磁性体移動手段であるカム機構が、如何にして磁性体４を移動させて永久磁石３の磁束を短絡するかにつき説明する。
【００３１】
図４に示す第１実施例では、前述した図３に示すように、磁性体４を回動させて永久磁石３に当接させるものである。
つまり、ロータ回転軸１０の回転数が所定回転数未満である場合などの通常の状態では、図４上半分に示すように、磁性体４を第１ロータ１から離間して永久磁石３の磁束を短絡しない。
これに対し、ロータ回転軸１０の回転数が所定回転数以上である場合等では、図４下半分に示すように、磁性体４を第１ロータ１に押し付けて永久磁石３の磁束を短絡する。
【００３２】
第２ステータ６および第２ロータ２間の磁気回路によって第２ロータトルクが与えられると、この第２ロータトルクは第２ロータ２から、ボール１５と、軸方向可動部材１６と、ボールスプライン１７とを経由してロータ回転軸１０に伝達される。ロータ回転軸１０は、第２ロータトルクを前述した第１ロータトルクとともに車輪等図示しない負荷側に出力する。
第２ロータトルクの大小の調整は、コイル１４の通電制御により行う。
【００３３】
ボール１５を挟圧する周方向溝１９の深さ（軸方向可動部材１６と向かい合う円盤形状の表面からの深さ）は一様ではなく、周方向全体に亘って変化する。つまり、周方向溝１９を周方向に切断し展開して見ると、波形の深浅を繰り返すものとする。
この場合、周方向溝１９と２０との間に挟圧されたボール１５に、第２ロータトルクが作用すると、第２ロータ２が軸方向可動部材１６に対して相対回動し、ボール１５が第２ロータトルクの大きさに応じて上記の波形上を移動して、これら周方向溝１９と２０との距離を変化させる。そして、第２ロータ２から見た軸方向可動部材１６の軸方向位置が変化する。
このときボール１５は伝達するトルクの大きさに応じて、軸方向可動部材１６に第１ロータ１へ近づくようスラストを与える。これに対し皿バネ２１は、軸方向可動部材１６に第１ロータ１から遠ざかるよう付勢する。
【００３４】
したがって、ボール１５が伝達する第２ロータトルクが小さいとき、皿バネ２１の上記付勢力が上記スラストに勝って磁性体４は第１ロータ１から離間した状態を保つ。この結果、永久磁石３，３同士の磁束は短絡されない。
【００３５】
これに対し、ボール１５が伝達する第２ロータトルクが大きいとき、皿バネ２１の上記付勢力が上記スラストに負けて皿バネ２１はロータ軸方向に押し潰れるよう弾性変形する。これにより軸方向可動部材１６は第１ロータ１に近づき、磁性体突出部４ｔが永久磁石３に押し付けられる。この結果、磁性体４が永久磁石３，３同士の磁束を短絡する。
【００３６】
永久磁石３の磁束を短絡したくない場合、第２ロータトルクを小さくしておく。
【００３７】
永久磁石３，３同士の磁束は短絡されなければ、第１ロータ１および第１ステータ５間で形成される磁気回路の磁束は大きいものとなり、ロータ回転軸１０の回転数が高くない通常の状態で回転電機を運転することができる。したがって上記した第１実施例によれば、低回転かつ大トルクが必要な場合に対応可能である。
【００３８】
永久磁石３の磁束を短絡したい場合、第２ロータトルクを大きくしておく。
【００３９】
永久磁石３，３同士の磁束が短絡されると、第１ロータ１および第１ステータ５間で形成される磁気回路の磁束は小さいものとなり、ロータ回転軸１０の高回転領域でも回転電機を運転することができる。したがって上記した第１実施例によれば、コイル９，１４の誘起電圧を低減してロータ回転軸１０の高回転を許容することができる。
【００４０】
なお、第２ロータトルクを増減する制御においては、第１ロータトルクを増減する制御を同時に実行することにより、ロータ回転軸１０が出力するトルクを不変に保持することができる。例えば、第２ロータトルクを増大して磁束を短絡しても、第１ロータトルクをその分減少すれば、ロータトルクの合計であるロータ回転軸１０のトルクは変化せずに済む。したがって、誘起電圧を低減する制御を開始する際も終了する際も、出力トルクが不所望に変化するという弊害を回避することができる。
【００４１】
このように上記の第１実施例では、ロータを駆動するためのロータトルクの一部である第２ロータトルクを用いて磁性体４をロータ軸方向に移動させるため、磁性体４を移動させるために用いた力でロータ回転軸１０も駆動することが可能となり、この力を有効利用することができる。
さらに上記の第１実施例では、第２ロータトルクを増減することによって、第１ロータ１の回転数とは無関係に磁性体４を当接させることが可能となる。したがって、第１ロータ１の回転数にかかわらず任意の運転状態で永久磁石３，３同士の磁束を短絡させることができ、バッテリおよびインバータの異常時や、これらバッテリと、インバータと、コイル９とを制御する電気回路の過大な温度上昇等、必要な場合には任意に誘起電圧を抑制することができる。
【００４２】
さらに上記の第１実施例では、任意の運転状態で誘起電圧を抑制することができるため、運転領域を拡大することが可能となり、回転電機の性能を向上させることができる。この効果につき図１２に沿って説明する。
【００４３】
図１２には、２種類の一般的な従来例および本実施例の運転領域（トルク領域および回転数領域）を比較して示す特性図である。
図１２中、横軸はロータ回転数を表し、縦軸はロータトルクを表す。図１２中に長い破線で示したトルク重視の従来例では、誘起電圧が高くならないよう、回転数領域を狭くし、トルク領域を広くして設計される。これに対し、図１２中に短い破線で示したパワー重視の従来例では、高い誘起電圧を許容して回転数領域を広くし、定出力曲線を前記トルク重視のそれよりも大きく設計される反面、トルク領域が狭くなる。
したがって、これら２種類の一般的な従来例においては、回転数領域およびトルク領域の一方を広くすると他方が狭くなるというトレードオフの関係にあった。
【００４４】
しかしながら本実施例では、第１ロータ１の回転数に係わらず、短絡される磁束量を変化させることができるため、図１２中に実線で示すように、回転数領域およびトルク領域の両方を広くすることが可能である。この結果、本実施例では、図１２に示すように横軸および縦軸と定出力曲線とで囲まれる運転領域を広くすることが可能となり、運転性能を格段に向上させることができる。
【００４５】
なお、上述した誘起電圧の抑制中に、第１ロータ１の回転数が所定回転数未満に戻る等の通常の状態に復帰すると、第２ロータトルクを減少し、図４上半分に示すように、磁性体４を第１ロータ１から離間させる。
これにより、第１ロータ１および第１ステータ５間で形成される磁気回路の磁束は元通り大きいものとなり、通常の状態で回転電機を運転することができる。したがって上記した第１実施例によれば、高回転の場合と、低回転かつ大トルクが必要な場合との双方に対応可能である。
【００４６】
次に本発明の第２実施例になる回転電機につき、図６の縦断面図に沿って説明する。
この第２実施例も、ステータとロータとをロータ径方向に配置したラジアルギャップ構造の回転電機であるが、第２ロータ２の位置が上述した第１実施例と異なるものである。
そこで、上述した第１実施例と同一の要素については、同一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。
【００４７】
図６に示すようにロータ回転軸１０上には、抜け止め用ナット１８と、カムディスク２２と、ボール１５と、軸方向移動部材１６と、皿バネ２１と、第１ロータ１とを順次配置する。カムディスク２２、ボール１５および軸方向移動部材１６はカム機構を構成する。
【００４８】
カムディスク２２はロータ回転軸１０に一体結合する。
フォロワーディスクとなる軸方向移動部材１６は、その中心でニードル軸受２３を介してロータ回転軸１０に回動可能に支持される。なおニードル軸受２３は、軸方向移動部材１６およびロータ回転軸１０の軸方向相対移動も許容する。
軸方向移動部材１６の外径側には全周にわたって円環状の磁性体４を嵌合する。この磁性体４は、前述した図３に示す機能を具え、第２ロータ２を兼用する。第２ロータ２を兼用する磁性体４の外径方向には、第２ステータ６を配置する。第１ロータ１と向かい合う磁性体４の表面には磁性体突出部４ｔを立設し、磁性体突出部４ｔの先端を第１ロータ１に指向させる。
【００４９】
図６に示す第２実施例でも、前述した図３に示すように、磁性体４を回動させて永久磁石３に当接させるものである。
つまり、ロータ回転軸１０の回転数が所定回転数未満である場合などの通常の状態では、図６上半分に示すように、磁性体４を第１ロータ１から離間して永久磁石３の磁束を短絡しない。
これに対し、ロータ回転軸１０の回転数が所定回転数以上である場合等では、図６下半分に示すように、磁性体４を第１ロータ１に押し付けて永久磁石３の磁束を短絡する。
【００５０】
第２ステータ６および第２ロータ２間の磁気回路によって第２ロータトルクが与えられると、この第２ロータトルクは第２ロータ２（磁性体４）から、軸方向可動部材１６と、ボール１５と、カムディスク２２とを経由してロータ回転軸１０に伝達される。ロータ回転軸１０は、第２ロータトルクを前述した第１ロータトルクとともに車輪等図示しない負荷側に出力する。
第２ロータトルクの大小の調整は、コイル１４の通電制御により行う。
【００５１】
第２実施例においても、永久磁石３の磁束を短絡したくない場合、第２ロータトルクを小さくしておく。
また、永久磁石３の磁束を短絡したい場合、第２ロータトルクを大きくしておく。
【００５２】
上記の第２実施例でも、ロータを駆動するためのロータトルクの一部である第２ロータトルクを用いて磁性体４をロータ軸方向に移動させるため、磁性体４を移動させるために用いた力でロータ回転軸１０も駆動することが可能となり、この力を有効利用することができる。
さらに上記の第２実施例でも、第２ロータトルクを増減することによって、第１ロータ１の回転数とは無関係に磁性体４を当接させることが可能となる。したがって、第１ロータ１の回転数にかかわらず任意の運転状態で永久磁石３，３同士の磁束を短絡させることができ、バッテリおよびインバータの異常時や、これらバッテリと、インバータと、コイル９とを制御する電気回路の過大な温度上昇等、必要な場合には任意に誘起電圧を抑制することができる。
さらに上記の第２実施例でも、任意の運転状態で誘起電圧を抑制することができるため、図１２に示すように運転領域を拡大することが可能となり、回転電機の性能を向上させることができる。
【００５３】
次に本発明の第３実施例になる回転電機につき、図７の縦断面図に沿って説明する。  この第３実施例は、第１ステータ５が第１ロータ１の内径側に位置するアウターロータ型の回転電機である点で前述した第１実施例と異なるものの、ステータとロータとをロータ径方向に配置したラジアルギャップ構造の回転電機であり、その実体的な構成は上述した第１実施例と何ら相違するものではない。
【００５４】
図７に示す第３実施例でも、ロータを駆動するためのロータトルクの一部である第２ロータトルクを用いて磁性体４をロータ軸方向に移動させるため、磁性体４を移動させるために用いた力でロータ回転軸１０も駆動することが可能となり、この力を有効利用することができる。
さらに上記の第３実施例でも、第２ロータトルクを増減することによって、第１ロータ１の回転数とは無関係に磁性体４を当接させることが可能となる。したがって、第１ロータ１の回転数にかかわらず任意の運転状態で永久磁石３，３同士の磁束を短絡させることができ、バッテリおよびインバータの異常時や、これらバッテリと、インバータと、コイル９とを制御する電気回路の過大な温度上昇等、必要な場合には任意に誘起電圧を抑制することができる。
さらに上記の第３実施例でも、任意の運転状態で誘起電圧を抑制することができるため、図１２に示すように運転領域を拡大することが可能となり、回転電機の性能を向上させることができる。
【００５５】
次に本発明の第４実施例になる回転電機につき、図８の縦断面図に沿って説明する。  この第４実施例は、第１ステータ５が第１ロータ１の内径側に位置するアウターロータ型の回転電機である点で前述した第２実施例と異なるものの、ステータとロータとをロータ径方向に配置したラジアルギャップ構造の回転電機であり、その実体的な構成は上述した第２実施例と何ら相違するものではない。
【００５６】
図８に示す第４実施例でも、ロータを駆動するためのロータトルクの一部である第２ロータトルクを用いて磁性体４をロータ軸方向に移動させるため、磁性体４を移動させるために用いた力でロータ回転軸１０も駆動することが可能となり、この力を有効利用することができる。
さらに上記の第４実施例でも、第２ロータトルクを増減することによって、第１ロータ１の回転数とは無関係に磁性体４を当接させることが可能となる。したがって、第１ロータ１の回転数にかかわらず任意の運転状態で永久磁石３，３同士の磁束を短絡させることができ、バッテリおよびインバータの異常時や、これらバッテリと、インバータと、コイル９とを制御する電気回路の過大な温度上昇等、必要な場合には任意に誘起電圧を抑制することができる。
さらに上記の第４実施例でも、任意の運転状態で誘起電圧を抑制することができるため、図１２に示すように運転領域を拡大することが可能となり、回転電機の性能を向上させることができる。
【００５７】
次に本発明の第５実施例になる回転電機につき、図９の縦断面図に沿って説明する。
この第５実施例は、ステータとロータとをロータ軸方向に配置したアキシャルギャップ構造の回転電機である。前述した第１実施例と共通する機能を有する要素については、同一符号もしくは末尾が共通する符号を付して説明する。
第５実施例の回転電機はステータとして、図９に示すように、第１ステータ１０５と、第２ステータ１０６を具える。第１ステータ１０５は、第２ステータ１０６のロータ外径側に配置し、共通するステータブラケット１０７でロータ軸方向位置が重なるよう支持する。
【００５８】
また第１ステータ１０５のロータ軸方向両側には第１ロータ１０１をそれぞれ配置する。つまり、第５実施例の回転電機は２ロータ１ステータ型の回転電機である。同様に、第２ステータ１０６のロータ軸方向両側には第２ロータ１０２をそれぞれ配置する。
第１ロータ１０１には複数の永久磁石１０３を周方向に配列する。
第２ロータ１０２には、磁性体で形成した突起と、空隙とを周方向に交互に配置して、第２ステータ１０６との間で磁気回路を形成することにより、リラクタンストルクを得る。  
あるいは第２ロータ１０２には、永久磁石を周方向に複数具えたものであってもよい。いずれにせよ、この第２ロータ１０２の構成は、軸方向に配置された第２ステータ１０６との間で磁気回路を形成できるものであればよい。
ロータトルクを発生する役割として、第１ロータ１０１は主となる役割を果たし、第２ロータ１０２は副となる役割を果たす。つまり第１ロータ１の第１ロータトルクは大きい必要があり、第２ロータ２の第２ロータトルクは小さなもので足りる。
【００５９】
回転電機の外殻を形成するケース７の内壁には、第１ステータブラケット１０７を、周方向に複数配列する。そして、ステータブラケット１０７の一側をケース７の内壁に固定し、ステータブラケット１０７の他側をロータ内径方向に向かって突出させる。
ステータブラケット１０７によって支持される第１ステータ１０５のステータコア１０８にはコイル１０９を巻回する。巻回の中心線はロータ軸線と平行であり、コイル１０９に通電するとステータコア１０８にはロータ軸線と平行な磁束が発生し、この磁束が両側の第１ロータ１０１，１０１へ向かう。
【００６０】
ステータブラケット１０７によって支持される第２ステータ１０６のステータコア１１３にはコイル１１４を巻回する。巻回の中心線はロータ軸線と平行であり、コイル１１４に通電するとステータコア１１３にはロータ軸線と平行な磁束が発生し、この磁束が両側の第２ロータ１０２，１０２へ向かう。
【００６１】
ステータブラケット１０７から見て近い順に、第２ロータ１０２とボール１５と磁性体１０４と第１ロータ１０１とをロータ回転軸方向に順次配置する。ここで第２ロータ１０２、ボール１５、および磁性体１０４はカム機構を構成する。カムディスクとなる第２ロータ１０２は、アンギュラー軸受１１０を介してロータ回転軸１０に回動可能に支持される。フォロワーディスクとなる磁性体１０４は、軸方向可動部材１６に相当する円盤形状の部材であって、第１ロータ１０１の近傍にある。磁性体１０４はボールスプライン１７でロータ回転軸１０に取り付ける。
【００６２】
第１ロータ１０１の径は、磁性体１０４の径よりも大きく形成する。そして、ステータブラケット１０７と向かい合う第１ロータ１０１の平面のうち、外径側には永久磁石１０３を固設し、内径側には前記永久磁石が存在しない分の軸方向深さを具えた凹部１０１bを形成する。円形の凹部１０１bは上述した小さな径の磁性体１０４を収容し、第１ロータ１０１と磁性体１０４とを少なくとも一部においてロータ回転軸線方向に重合させて配置する。
磁性体１０４の外周縁をテーパとし、凹部１０１bを区画する永久磁石１０３の内周縁をテーパ孔とし、両者のテーパ角度を一致させる。
なお、凹部１０１bにあっては、ロータ軸方向に整列した第１ロータ１０１と磁性体１０４との間に皿バネ２１を設け、磁性体１０４が第１ロータ１０１から離れるよう付勢する。
【００６３】
図９に示す第５実施例でも、磁性体１０４を回動させて永久磁石１０３に当接させるものである。
つまり、ロータ回転軸１０の回転数が所定回転数未満である場合などの通常の状態では、図９上半分に示すように、磁性体１０４を第１ロータ１０１から離間して永久磁石１０３の磁束を短絡しない。
これに対し、ロータ回転軸１０の回転数が所定回転数以上である場合等では、図９下半分に示すように、磁性体１０４を第１ロータ１０１に押し付けて永久磁石１０３の磁束を短絡する。
【００６４】
第２ステータ１０６および第２ロータ１０２間の磁気回路によって第２ロータトルクが与えられると、この第２ロータトルクは第２ロータ１０２から、ボール１５と、磁性体１０４と、ボールスプライン１７とを経由してロータ回転軸１０に伝達される。第２ロータトルクの大小の調整は、コイル１１４の通電制御により行う。
【００６５】
永久磁石１０３の磁束を短絡したくない場合、第２ロータトルクを小さくしておく。永久磁石１０３の磁束を短絡したい場合、第２ロータトルクを大きくしておく。
【００６６】
次に本発明の第６実施例になる回転電機につき、図１０の縦断面図に沿って説明する。
この第６実施例もステータとロータとをロータ軸方向に配置したアキシャルギャップ構造の回転電機である点で上述した第５実施例と共通するが、第２ロータ１０２と磁性体１０４とを一体結合した点で異なる。
そこで、上述した第５実施例と同一の要素については、同一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。
【００６７】
この第６実施例では、カム機構のカムディスク１２２をロータ回転軸１０に一体に結合する。カムディスク１２２の軸方向両側には夫々、ボール１５と、フォロワーディスクになる磁性体１０４と、皿バネ２１と第１ロータ１０１とを順次配置する。
磁性体１０４の中心はニードル軸受１２３を介してロータ回転軸１０に回動可能に支持される。なおニードル軸受１２３は、磁性体１０４およびロータ回転軸１０の軸方向相対移動も許容する。磁性体１０４表面のうち、第２ステータ１０６と向かい合う外径側には、第２ロータ１０２を一体に結合する。
【００６８】
第２ステータ１０６および第２ロータ１０２間の磁気回路によって第２ロータトルクが与えられると、この第２ロータトルクは第２ロータ１０２から、磁性体１０４と、ボール１５と、カムディスク１２２とを経由してロータ回転軸１０に伝達される。
【００６９】
永久磁石１０３の磁束を短絡したくない場合、第２ロータトルクを小さくしておく。永久磁石１０３の磁束を短絡したい場合、第２ロータトルクを大きくしておく。
【００７０】
図１０に示す第６実施例でも、カム機構のフォロワーディスクになる磁性体１０４が、第２ロータトルクの大きさに応じて回動して永久磁石１０３に当接するものである。
つまり、ロータ回転軸１０の回転数が所定回転数未満である場合などの通常の状態では、第２ロータトルクを小さくしておき、図１０上半分に示すように磁性体１０４を第１ロータ１０１から離間して永久磁石１０３の磁束を短絡しない。
これに対し、ロータ回転軸１０の回転数が所定回転数以上である場合等では、第２ロータトルクを大きくしておき、図１０下半分に示すように、磁性体１０４を第１ロータ１０１に押し付けて永久磁石１０３の磁束を短絡する。
【００７１】
上記の第５，６実施例でも、ロータを駆動するためのロータトルクの一部である第２ロータトルクを用いて磁性体１０４をロータ軸方向に移動させるため、磁性体１０４を移動させるために用いた力でロータ回転軸１０も駆動することが可能となり、この力を有効利用することができる。
さらに上記の第５，６実施例でも、第２ロータトルクを増減することによって、第１ロータ１０１の回転数とは無関係に磁性体１０４を当接させることが可能となる。したがって、第１ロータ１０１の回転数にかかわらず任意の運転状態で永久磁石１０３，１０３同士の磁束を短絡させることができ、バッテリおよびインバータの異常時や、これらバッテリと、インバータと、コイル１０９とを制御する電気回路の過大な温度上昇等、必要な場合には任意に誘起電圧を抑制することができる。
さらに上記の第５，６実施例でも、任意の運転状態で誘起電圧を抑制することができるため、図１２に示すように運転領域を拡大することが可能となり、回転電機の性能を向上させることができる。
【００７２】
また第５，６実施例では、図９下半分および図１０下半分に沿って前述したように、永久磁石１０３の内径側の縁部および磁性体１０４の外径側の縁部を、テーパ形状としたため、磁性体１０４が永久磁石１０３に隙間なく当接することができる。この当接した状態を図１１(ａ)に拡大して示す。図１１(ａ)に示すように磁性体１０４のテーパ１０４ｐは、磁性体１０４のロータ軸方向一側から他側に亘り形成される。
なお、テーパ形状は、図１１（ａ）に限定されない。例えば図１１（ｂ）に示すように、磁性体１０４のテーパ形状１０４ｐを、磁性体１０４の軸方向一側部で形成して、短絡する磁束量を規定することが可能である。
あるいは、図１１（ｃ）に示すように、磁性体１０４のテーパ１０４ｐのテーパ角度と、永久磁石１０３のテーパ孔１０３ｐのテーパ角度とを異ならせて、短絡する磁束量を規定することが可能である。
【００７３】
ここで付言すると、上述した第２実施例（図６）と第４実施例（図８）と第６実施例（図１０）では、第２ロータ２（１０２）が第２ステータ６（１０６）に対して相対移動するものであるが、これは本発明の課題解決手段である誘起電圧の低下を達成するために何ら支障となるものではない。
【００７４】
ところで上述した第１〜６実施例においては、第１ロータ１および第２ロータ２を具え、第１ロータ１に設けた複数の永久磁石３，３同士の磁束を短絡する磁束短絡機構を設け、第２ロータトルクを用いて磁束短絡機構を作動するよう構成したことから、
この磁束短絡機構を作動させるために用いた力でロータ回転軸１０も駆動することが可能となり、この力を有効利用することができる。
さらに、第１ロータ１の回転数とは無関係に磁性体４を当接させることが可能となり、バッテリおよびインバータの異常時や、これらバッテリと、インバータと、コイルとを制御する電気回路の過大な温度上昇等、必要な場合には任意に誘起電圧を抑制することができる。
さらに、任意の運転状態で誘起電圧を抑制することができるため、図１２に示すように運転領域を拡大することが可能となり、回転電機の性能を向上させることができる。
【００７５】
具体的には上記の磁束短絡機構を複数の永久磁石３，３同士の磁束を短絡する磁性体４と、磁性体４および第１ロータ１間の距離を第２ロータトルクに応じて変化させる磁性体移動手段とで構成し、この磁性体移動手段は磁性体４を第１ロータ１に当接して第１ロータ１に設けた複数の永久磁石３，３同士を短絡する。
【００７６】
また上述した第１〜４実施例においては、図３に示すように磁性体４に磁性体突出部４ｔを周方向に複数設け、永久磁石３，３同士の磁束を短絡しない場合には磁性体突出部４ｔの周方向位置と永久磁石３の周方向位置とを異ならせる（図３（ａ））。
これに対し、永久磁石３，３同士の磁束を短絡する場合には磁性体移動手段が磁性体４を永久磁石３に対し相対回動させて磁性体突出部４ｔの先端を永久磁石３に当接する（図３（ｂ））ことから、
非短絡状態では図３（ａ）に示すように磁性体突出部４ｔを永久磁石３から確実に離間することができ、磁束の短絡を確実に遮断して、回転電機の高トルク運転に寄与することができる。
【００７７】
なお第１〜４実施例においては、図３(ａ)に矢で示す相対回動および軸線方向の距離変化を組み合わせたものであるが、これらの実施例の他にも図には示さなかったが、磁性体突出部４ｔと向かい合う第１ロータ１の平面を、該磁性体突出部４ｔとは互い違いになるよう凹凸に成形しておき、図３(ａ)に矢で示す相対回動のみで磁性体突出部の先端を永久磁石に当接してもよい。
【００７８】
また上述した第１〜４実施例においては、第１ロータ１および第２ロータ２を共通するロータ回転軸１０に取り付け、上記の磁性体移動手段は第２ロータ２とロータ回転軸１０とを回転係合するカム機構であることから、
第２ロータトルクの大きさに応じた磁性体４の当接を、簡易な構成で実現することができる。
【００７９】
具体的には上記のカム機構が第２ロータ２とロータ回転軸１０との間の伝達トルクに応じたスラストを発生して、第１ロータ１および磁性体４間の距離を変化させることから、
ロータ軸線方向のスラストによって、この軸線方向に磁性体４を移動させることができる。
【００８０】
また図４に示す第１実施例と図６〜８に示す第２〜４実施例では、第１ステータ５および第２ステータ６を具え、第１ステータ５と前記第１ロータ１とをロータ回転軸と直角なロータ径方向に配置してラジアルギャップ構造とし、第２ロータ２と磁性体４と第１ロータ１とをロータ回転軸方向に順次配置する。そして、ロータ回転軸方向に移動するカム機構の軸方向可動部材１６を、第１ロータ１の近傍に設け、軸方向可動部材１６には磁性体４を取り付けたことから、
ラジアルギャップ構造の回転電機において本発明を具現することができる。
【００８１】
また図９に示す第５実施例と図１０に示す第６実施例では、第１ステータ１０５および第２ステータ１０６を具え、第１ステータ１０５と第１ロータ１０１とをロータ回転軸方向に配置してアキシャルギャップ構造とし、第２ロータ１０２と磁性体１０４と第１ロータ１０１とをロータ回転軸方向に順次配置する。そして、ロータ回転軸方向に移動するカム機構のフォロワーディスクになる磁性体１０４を、第１ロータ１０１の近傍に設けたことから、
アキシャルギャップ構造の回転電機において本発明を具現することができる。
【００８２】
また上述した第１〜６実施例においては、軸方向可動部材１６（または軸方向可動部材１６に相当する磁性体）を第１ロータ１から遠ざかるよう付勢する皿バネ２１を設けたことから、
非短絡状態では磁性体４を永久磁石３から確実に離間して、磁束の短絡を遮断することができる。
【００８３】
また図９に示す第５実施例と図１０に示す第６実施例では、第１ロータ１０１と、磁性体１０４とを、少なくとも一部においてロータ回転軸線方向に重合させて配置し、磁性体１０４のうち第１ロータ１０１に当接する部分、または第１ロータ１０１のうち磁性体１０４に当接する部分の少なくとも一方を、他方に向けてテーパ形状（図１１（ａ）〜（ｃ））としたことから、
磁性体によって短絡される永久磁石の磁束量を規定することができる。
【００８４】
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。
例えば図示はしなかったが、図１１（ａ）〜（ｃ）の技術は第1実施例〜第４実施例にも適用可能である。つまり、第１ロータ１と磁性体４とを、少なくとも一部においてロータ回転軸線方向に重合させて配置し、磁性体４のうち第１ロータ１に当接する部分、または第１ロータ１のうち磁性体４に当接する部分の少なくとも一方を、他方に向けてテーパ形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一例になる磁束短絡機構の概要を示す斜視図であり、（ａ）は永久磁石同士の磁束を短絡しない状態を示し、（ｂ）は永久磁石同士の磁束を短絡した状態を示す。
【図２】本発明の他の例になる磁束短絡機構の概要を示す斜視図であり、（ａ）は永久磁石同士の磁束を短絡しない状態を示し、（ｂ）は永久磁石同士の磁束を短絡した状態を示す。
【図３】本発明のさらに他の例になる磁束短絡機構の概要を示す斜視図であり、（ａ）は永久磁石同士の磁束を短絡しない状態を示し、（ｂ）は永久磁石同士の磁束を短絡した状態を示す。
【図４】本発明の第１実施例になる回転電機を、ロータ軸線を含む平面で断面にして示す縦断面図であり、上半分は非短絡状態を示し、下半分は短絡状態を示す。
【図５】同実施例の第２ロータにつき軸方向から見た状態を例示する正面図である。
【図６】本発明の第２実施例になる回転電機を、ロータ軸線を含む平面で断面にして示す縦断面図であり、上半分は非短絡状態を示し、下半分は短絡状態を示す。
【図７】本発明の第３実施例になる回転電機を、ロータ軸線を含む平面で断面にして示す縦断面図であり、上半分は非短絡状態を示し、下半分は短絡状態を示す。
【図８】本発明の第４実施例になる回転電機を、ロータ軸線を含む平面で断面にして示す縦断面図であり、上半分は非短絡状態を示し、下半分は短絡状態を示す。
【図９】本発明の第５実施例になる回転電機を、ロータ軸線を含む平面で断面にして示す縦断面図であり、上半分は非短絡状態を示し、下半分は短絡状態を示す。
【図１０】本発明の第６実施例になる回転電機を、ロータ軸線を含む平面で断面にして示す縦断面図であり、上半分は非短絡状態を示し、下半分は短絡状態を示す。
【図１１】本発明の第５，６実施例の短絡状態を拡大して示す縦断面図であり、(ａ)は磁性体のロータ軸方向一側から他側に亘りテーパを形成した例を示し、（ｂ）は磁性体の軸方向一側部でテーパを形成した例を示し、（ｃ）は磁性体のテーパ角度と、永久磁石のテーパ角度とを異ならせた例を示す。
【図１２】第１〜６実施例の運転領域を、一般的な従来例と比較して示す特性図である。
【符号の説明】
【００８６】
１  １０１  第１ロータ
２  １０２  第２ロータ
３  １０３  永久磁石
４  １０４  磁性体
５  １０５  第１ステータ
６  １０６  第２ステータ
７  回転電機ケース
８  １０８  ステータコア
９  １０９  コイル
１０  ロータ回転軸
１３  １１３  ステータコア
１４  １１４  コイル
１５  カム機構のボール
１６  軸方向可動部材
１７  ボールスプライン
２１  皿バネ
【図１】
2007221881.tif 000003
【図２】
2007221881.tif 000004
【図３】
2007221881.tif 000005
【図４】
2007221881.tif 000006
【図５】
2007221881.tif 000007
【図６】
2007221881.tif 000008
【図７】
2007221881.tif 000009
【図８】
2007221881.tif 000010
【図９】
2007221881.tif 000011
【図１０】
2007221881.tif 000012
【図１１】
2007221881.tif 000013
【図１２】
2007221881.tif 000014