(57)【要約】【課題】大型化やコスト高を抑えながら広い回転域で良好にトルクを発生させる。【解決手段】モータ（回転電機）１０は、ロータ本体３２を備えるロータ３０と、周方向に並ぶ複数のコイル２５を備えたステータ２０と、コイル２５に三相交流電流を供給することにより磁界を形成するＰＣＭ（制御装置）１６とを含む。ロータ本体３２は、周方向に並ぶ複数の磁性部３６と、隣接する磁性部３６の間に配置されて前進位置と後退位置とに変位可能な複数の磁石部３７とを含む。ＰＣＭ１６は、ステータ２０に回転力を生じせる第１電力供給状態と、磁石部３７とコイル２５との間に軸方向の反発力を生じさせる第２電力供給状態と、磁石部３７とコイル２５との間に軸方向の吸引力を生じさせる第３電力供給状態とに、コイル２５に対する電力供給状態を切り替え可能に構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸及びこの回転軸と共に回転するロータ本体を備えるロータと、
前記ロータ本体に対して前記回転軸の軸方向に対向して配置されかつ周方向に等間隔で並ぶ複数のコイルを備えたステータと、
前記コイルに交流電力を供給することにより磁界を形成する制御装置と、を含み、
前記ロータ本体は、磁性材料からなり周方向の複数の位置に配置される磁性部と、永久磁石からなり隣接する磁性部の間に各々配置される複数の磁石部とを含み、少なくとも前記磁石部が所定の前進位置とこの前進位置から反ステータ側に変位した後退位置とに亘って前記軸方向に変位可能に構成され、
前記制御装置は、前記ステータ本体に回転力を生じせる磁界を形成する第１電力供給状態と、前記磁石部と前記コイルとの間に前記軸方向の反発力を生じさせる磁界を形成する第２電力供給状態と、前記磁石部と前記コイルとの間に前記軸方向の吸引力を生じさせる磁界を形成する第３電力供給状態とに、前記コイルに対する電力供給状態を切り替え可能に構成されている、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、
前記ロータ本体は、前記複数の磁石部が前記磁性部に対して前記軸方向に変位可能に構成され、
前記複数の磁石部は、前記磁性部表面と面一となる前記前進位置と前記後退位置とに亘って前記軸方向に変位可能である、ことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機において、
前記ロータ本体は、前記磁性部が一体成型されるとともに各磁石部の反ステータ側の面にそれぞれ固定されて当該磁石部と共に前記軸方向に変位するヨーク部を備える、ことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の回転電機において、
前記ロータの回転角を検出する回転角検出装置を備え、
前記制御装置による前記電力供給状態の切り替えは、前記回転角検出装置が検出する前記ロータの回転角に基づき、前記コイルに供給する交流電力の位相を変更することにより行われる、ことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の回転電機において、
前記複数の磁石部は、ステータ側の磁極が交互に異なる状態で周方向に配列されており、
前記制御装置は、前記第２、第３電力供給状態において、ステータ側の磁極が互いに異なる磁石部に対して前記軸方向の力であって同じ向きの力が作用するように前記コイルに対する電力供給状態を制御する、ことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の回転電機において、
前記制御装置は、前記第２、第３電力供給状態において、前記磁石部に対して前記軸方向の力のみが作用するように前記コイルに対する電力供給状態を制御する、ことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記磁石部の前記軸方向の変位を許容する状態と、当該変位を規制して前記磁石部を前進位置および後退位置に保持する状態とに切替可能な保持装置をさらに備えている、ことを特徴とする回転電機。
【請求項８】
請求項７に記載の回転電機において、
前記保持装置は、前記磁石部に連結されて当該磁石部と共に前記軸方向に変位するピストン部材と、当該ピストン部材が収容されたシリンジ部と、当該シリンジ部に連通し、前記ピストン部材の変位に伴い前記シリンジ部に対して給排される液体が貯留された液貯留部と、前記シリンジ部に対する前記液体の給排を規制する開閉弁と、を含み、
前記制御装置は、前記開閉弁をさらに制御し、前記第１電力供給状態においては前記開閉弁を閉止し、前記第２、第３電力供給状態においては前記開閉弁を開放する、ことを特徴とする回転電機。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の回転電機において、
前記ロータとして、前記軸方向における前記ステータの両側に配置される第１ロータと第２ロータとを含むとともに、前記保持装置として、前記第１ロータに対応する第１保持装置と前記第２ロータに対応する第２保持装置とを備え、
前記制御装置は、前記第１保持装置および第２保持装置を個別に制御する、ことを特徴とする回転電機。
【請求項１０】
バッテリと当該バッテリから電力供給を受けて駆動輪を駆動することが可能な、請求項１乃至９の何れか一項に記載の回転電機とを備えた車両であって、
車両の走行状態に応じた目標出力を設定する目標出力設定部を備え、
前記制御装置は、前記目標出力に対応する回転電機の目標回転数に応じて前記磁石部の位置を前進位置と後退位置との間で切り替えるべく、前記コイルに対する電力供給状態を変更することを特徴とする車両。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車両において、
前記制御装置は、回転電機の回転数が予め設定された切替回転数に到達した時点で前記磁石部の位置を切り替える、ことを特徴とする車両。
【請求項１２】
請求項１１に記載の車両において、
前記磁石部が前進位置に配置された状態における前記回転電機の最大回転数を限界回転数と定義したときに、
前記切替回転数は、前記限界回転数である、ことを特徴とする車両。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の車両において、
前記制御装置は、車両の加速時であってかつ加速開始時点の回転数が前記切替回転数の所定値内である場合には、前記加速開始時点で前記磁石部の位置を切り替える、ことを特徴とする車両。
【請求項１４】
請求項１１に記載の車両において、
前記磁石部が前進位置に配置された状態における前記回転電機の最大回転数を限界回転数と定義したときに、
前記制御装置は、車両の加速時であってかつ加速開始時点の回転数が前記切替回転数よりも所定値以上低い場合には、前記回転電機の回転数が限界回転数に到達した時点で前記磁石部の位置を切り替える、ことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機（モータ、又は発電機、又はモータ兼発電機）に関し、特にロータとステータとが回転軸方向に対向しかつこれらのエアギャップ長を変更可能に構成されたアキシャルギャップ型の回転電機及び同回転電機を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、永久磁石を備えた円盤状のロータとステータとが回転軸方向に対向配置されたアキシャルギャップ型のモータが知られている。このモータは、構造上、小型化、高トルク化、薄型化に適したモータであるが、ロータに備えられた永久磁石によって逆起電力が発生するため、高い回転数領域ではトルクを発生させることが難しい。
【０００３】
なお、特許文献１には、この種のアキシャルギャップ型のモータの一つとして、ロータとステータとのエアギャップ長を変更可能に構成することで、発生トルクの自由度を高めたモータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６８１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のようなモータは、エアギャップ長を変更するために、専用の動力源（油圧源）を有するギャップ調整機構が必要となるため、モータを含むシステム全体の大型化やコスト高を助長する、という課題もある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、大型化やコスト高を抑えながら、発生トルクの自由度を高めることができる回転電機、および同回転電機を備えた車両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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の回転電機は、回転軸及びこの回転軸と共に回転するロータ本体を備えるロータと、前記ロータ本体に対して前記回転軸の軸方向に対向して配置されかつ周方向に等間隔で並ぶ複数のコイルを備えたステータと、前記コイルに交流電力を供給することにより磁界を形成する制御装置と、を含み、前記ロータ本体は、磁性材料からなり周方向の複数の位置に配置される磁性部と、永久磁石からなり隣接する磁性部の間に各々配置される複数の磁石部とを含み、少なくとも前記磁石部が所定の前進位置とこの前進位置から反ステータ側に変位した後退位置とに亘って前記軸方向に変位可能に構成され、前記制御装置は、前記ステータ本体に回転力を生じせる磁界を形成する第１電力供給状態と、前記磁石部と前記コイルとの間に前記軸方向の反発力を生じさせる磁界を形成する第２電力供給状態と、前記磁石部と前記コイルとの間に前記軸方向の吸引力を生じさせる磁界を形成する第３電力供給状態とに、前記コイルに対する電力供給状態を切り替え可能に構成されているものである。
【０００８】
この回転電機の構成によれば、各コイルに対する電力供給状態を第１電力供給状態から第２電力供給状態に切り替えて、前記磁石部と前記コイルとの間に前記軸方向の反発力を生じさせれば、各磁石部を前進位置から後退位置に変位させることが可能となり、他方、各トルクに対する電力供給状態を第１電力供給状態から第３電力供給状態に切り替えて、前記磁石部と前記コイルとの間に前記軸方向の吸引力を生じさせれば、各磁石部を前進位置から後退位置に変位させることが可能となる。つまり、特許文献１のような専用の動力源（油圧源）を有するギャップ調整機構を設けることなく、磁石部の位置を変位させること、すなわちエアギャップ長を変更することが可能となる。従って、この回転電機の構成によれば、大型化やコスト高を抑えながら発生トルクの自由度を高めることが可能となる。
【０００９】
この回転電機の構成において、前記ロータ本体は、前記複数の磁石部が前記磁性部に対して前記軸方向に変位可能に構成され、前記複数の磁石部は、前記磁性部表面と面一となる前記前進位置と前記後退位置とに亘って前記軸方向に変位可能であるのが好適である。
【００１０】
この回転電機の構成によれば、磁石部が前進位置に配置された状態では、磁石部の表面と磁性部の先端面とが面一となり、回転電機が発生するトルクは、各コイルが形成する回転磁界の磁極とロータの各磁石部の磁極との吸引力及び反発力によって発生するマグネットトルクが支配的となる。これに対して、磁石部が後退位置に配置された状態では、磁性部が突極となり、回転電機が発生するトルクは、各コイルが形成する回転磁界の磁極と突極である磁性部との吸引力のみによって発生するリラクタンストルクが支配的となる。つまり、磁石部を前進位置に配置すれば、比較的回転数が低い領域において大きなトルク（マグネットトルク）を発生させることができ、磁石部を後退位置に配置すれば、逆起電力の発生を抑制して、より高い回転域でトルク（リラクタンストルク）を発生させることが可能となる。そのため、単一の回転電機でより広い回転域で良好にトルクを発生させることが可能となる。
【００１１】
また、上記の回転電機において、前記ロータ本体は、前記磁性部が一体成型されるとともに各磁石部の反ステータ側の面にそれぞれ固定されて当該磁石部と共に前記軸方向に変位するヨーク部を備えるものであってもよい。
【００１２】
この構成によれば、磁石部とヨーク部との一体化により、構成の簡略化を図ることが可能となる。
【００１３】
より具体的に、上記回転電機は、前記ロータの回転角を検出する回転角検出装置を備え、前記制御装置による前記電力供給状態の切り替えは、前記回転角検出装置が検出する前記ロータの回転角に基づき、前記コイルに供給する交流電力の位相を変更することにより行われるものである。
【００１４】
この構成によれば、前記コイルに供給する交流電力の位相を変更するという簡単な手法で、コイルに対する電力供給状態を、前記第１〜第３電力供給状態に変更することが可能となる。
【００１５】
また、前記複数の磁石部は、ステータ側の磁極が交互に異なる状態で周方向に配列されており、前記制御装置は、前記第２、第３電力供給状態において、ステータ側の磁極が互いに異なる磁石部に対して前記軸方向の力であって同じ向きの力が作用するように前記コイルに対する電力供給状態を制御するものである。
【００１６】
この構成によれば、磁極が異なる磁石部に対して同じ向きの力が作用することで、磁石部をより円滑に変位させることが可能となる。つまり、エアギャップ長を円滑に変更することが可能となる。
【００１７】
なお、前記制御装置は、前記第２、第３電力供給状態において、磁石部に対して前記軸方向の力のみが作用するように前記コイルに対する電力供給状態を制御するものであるのが好適である。
【００１８】
この構成によれば、ロータに回転トルクが発生することが抑制され、より円滑にエアギャップ長を変更することが可能となる。
【００１９】
なお、上記の回転電機においては、前記磁石部の前記軸方向の変位を許容する状態と、当該変位を規制して前記磁石部を前進位置および後退位置に保持する状態とに切替可能な保持装置をさらに備えているのが好適である。
【００２０】
この構成によれば、エアギャップ長の変更を許容しながら、ロータを回転駆動する際（第１電力供給状態のとき）には、磁石部を前進位置又は後退位置に安定的に保持すること、つまりエアギャップ長を安定的に維持することが可能となる。そのため、エアギャップ長が意図せず変動することにより、発生トルクが不安定になるといった事態の発生を未然に防止することが可能となる。
【００２１】
例えば保持装置は、前記磁石部に連結されて当該磁石部と共に前記軸方向に変位するピストン部材と、当該ピストン部材が収容されたシリンジ部と、当該シリンジ部に連通し、前記ピストン部材の変位に伴い前記シリンジ部に対して給排される液体が貯留された液貯留部と、前記シリンジ部に対する前記液体の給排を規制する開閉弁と、を含み、前記制御装置は、前記開閉弁をさらに制御し、前記第１電力供給状態においては前記開閉弁を閉止し、前記第２、第３電力供給状態においては前記開閉弁を開放するものであってもよい。
【００２２】
この構成によれば、動力を用いることなく、磁石部を前進位置および後退位置の何れにおいても安定的に保持することが可能となる。そのため、比較的簡単かつ安価な構成で、エアギャップ長を安定的に維持することが可能となる。
【００２３】
なお、上記回転電機は、前記ロータとして、前記軸方向における前記ステータの両側に配置される第１ロータと第２ロータとを含むとともに、前記保持装置として、前記第１ロータに対応する第１保持装置と前記第２ロータに対応する第２保持装置とを備え、前記制御装置が前記第１保持装置および第２保持装置を個別に制御するものであってもよい。
【００２４】
この構成によれば、例えば第２ロータの磁石部を前進位置に保持した状態で第１ロータの磁石部を後退位置に変位させ、その後、第１ロータの磁石部を後退位置に保持した状態で第２ロータの磁石部を後退位置に変位させる、というように、いわゆるツインロータタイプの回転電機において、第１ロータのエアギャップ長の切り替えタイミングと第２ロータのエアギャップ長の切り替えタイミングをずらすことが可能となる。
【００２５】
一方、本発明の車両は、バッテリと当該バッテリから電力供給を受けて駆動輪を駆動することが可能な上記回転電機とを備えた車両であって、車両の走行状態に応じた目標出力を設定する目標出力設定部を備え、前記制御装置が、前記目標出力に対応する回転電機の目標回転数に応じて前記磁石部の位置を前進位置と後退位置との間で切り替えるべく、前記コイルに対する電力供給状態を変更するものである。
【００２６】
この構成によれば、車両の大型化やコスト高を抑えながら、より広い回転域で回転電機によって駆動輪を駆動することが可能となる。
【００２７】
この場合、前記制御装置は、回転電機の回転数が予め設定された切替回転数に到達した時点で前記磁石部の位置を切り替えるようにすることができる。
【００２８】
この構成によれば、例えば目標回転数が切替回転数よりも高い場合には、回転電機の回転数が切替回転数に到達した時点で、エアギャップ長が変更される。そのため、簡単な制御でエアギャップ長を変更することが可能となる。
【００２９】
この場合、前記磁石部が前進位置に配置された状態における前記回転電機の最大回転数を限界回転数と定義したときに、前記切替回転数は、前記限界回転数であってもよい。
【００３０】
この構成によれば、回転電機の回転数が限界回転数に到達した時点で、エアギャップ長を変更することができる。
【００３１】
なお、上記車両において、前記制御装置は、車両の加速時であってかつ加速開始時点の回転数が前記切替回転数の所定値内である場合には、前記加速開始時点で前記磁石部の位置を切り替えるものであってもよい。
【００３２】
この構成によれば、加速開始時点で早期にエアギャップ長が切り替えられることで、当該エアギャップ長の切り替えよるいわゆるトルク抜けが加速途中に生じてドライバに違和感を与えることが抑制される。
【００３３】
また、上記車両においては、前記磁石部が前進位置に配置された状態における前記回転電機の最大回転数を限界回転数と定義したときに、前記制御装置は、車両の加速時であってかつ加速開始時点の回転数が前記切替回転数よりも所定値以上低い場合には、前記回転電機の回転数が限界回転数に到達した時点で前記磁石部の位置を切り替えるものであってもよい。
【００３４】
この構成によれば、比較的低回転域において急加速するような場合に、エアギャップ長の切り替え時期をぎりぎりまで遅らすことが可能となるため、エアギャップ長の切り替えに起因するトルク抜けが急加速中に生じてドライバに違和感を与えることが抑制される。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明の回転電機等によれば、大型化やコスト高を抑えながら、発生トルクの自由度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る車両のシステム構成図である。
【図２】車両に搭載されるモータ（本発明の回転電機）の断面図である。
【図３】モータに含まれるロータの平面図である。
【図４】ロータの断面図（図３のＩＶ−ＩＶ線断面図）であり、（ａ）は、磁石部が前進位置に配置された状態の断面図であり、（ｂ）は、磁石部が後退位置に配置された状態の断面図である。
【図５】ロータのバックヨーク部の断面図である。
【図６】（ａ）は、第１電力供給状態における磁石部と電流位相との関係を説明するモータのモデル図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態からロータが回転した状態を示すモデル図である。
【図７】（ａ）は、第２電力供給状態における磁石部と電流位相との関係を説明するモータのモデル図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態からロータが回転した状態を示すモデル図である。
【図８】（ａ）は、第３電力供給状態における磁石部と電流位相との関係を説明するモータのモデル図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態からロータが回転した状態を示すモデル図である。
【図９】コイルに供給される三相交流電流の波形の一例を示す波形図である。
【図１０】モータ特性（回転数とトルクとの関係）を示す図である。
【図１１】車両走行時のモータ制御の一例を示すフローチャートである。
【図１２】エアギャップ長の切り替え制御に用いられるマップである。
【図１３】エアギャップ長の切り替え制御（拡大時）を示すタイミングチャートである。
【図１４】エアギャップ長の切り替え制御（縮小時）を示すタイミングチャートである。
【図１５】車両走行時のモータ制御の変形例を示すフローチャートである。
【図１６】エアギャップ長の切り替えタイミングを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。以下の実施形態では、車両がエンジンを搭載せずモータのみを搭載する電気自動車である場合について説明するが、本発明は、電気自動車に限らず、例えば、エンジンとモータとを搭載するハイブリッド車（エンジンと車輪とが常に連結され、エンジンによる走行をモータでアシストするパラレル式のハイブリッド車や、エンジンと車輪とが状況に応じて連結又は切り離され、エンジンによる走行とモータによる走行とエンジン及びモータによる走行とが可能なシリーズパラレル式のハイブリッド車や、エンジンと車輪とが常に切り離され、モータによる走行のみが可能なシリーズ式のハイブリッド車等）にも適用可能である。
【００３８】
（１）全体構成
図１は、本発明に係る車両のシステム構成図である。この車両は、駆動源であるモータ（図面では「Ｍ」と略記）１０と、リチウムイオン電池などからなるバッテリ１１とがインバータ１２を介して相互に電気的に接続された電気自動車である。モータ１０は、減速機１３を介して車軸１４及び車輪１５（駆動輪）と機械的に連結されている。
【００３９】
モータ１０は、本発明に係る回転電機の一例であり、後に詳述するように、車輪側と連動して回転するロータ３０と、ロータ３０に対向して配置されるステータ２０とを備えており、ロータ３０には、永久磁石かなる複数の磁石部３７が備えられ、ステータ２０には、磁界を発生させるための複数のコイル２５が備えられている。加速時には、バッテリ１１からインバータ１２を介してコイル２５に電力が供給されることで、モータ１０は、正トルクを発生する。そして、減速時には、車輪側の回転によって強制的にロータ３０が回転されることにより、モータ１０は、電力と逆トルク（回生トルク）を発生する発電機として作動する。
【００４０】
上記車両は、インバータ１２を介してモータ１０を制御するＰＣＭ１６を備えている。ＰＣＭ１６は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサであり、当実施形態では、このＰＣＭ１６と前記インバータ１２とが協働して本発明の制御装置および目標出力設定部として機能する。
【００４１】
ＰＣＭ１６には、各種センサからの情報が逐次入力される。具体的には、上記車両には、走行速度を検出する車速センサ１７、図外のアクセルペダルの開度（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１８、およびモータ１０の回転角（回転方向の位置）を検出する後記回転角センサ４７などが設けられており、ＰＣＭ１６は、これらのセンサ１７、１８、４７等と電気的に接続されている。
【００４２】
ＰＣＭ１６は、これらセンサ１７、１８、４７からの入力信号に基づいて、目標出力（目標トルク）が得られるようにインバータ１２を介してモータ１０を制御する。その場合、目標出力に対応するモータ１０の回転数（目標回転数）に応じて、必要な場合には、前記コイル２５に対する電力供給状態を変更することで、ロータ（磁石部３７）とステータとの間のエアギャップ長を切り替え制御する。この点については後に詳述する。
【００４３】
（２）モータの構成
図２は、前記モータ１０を断面図で示している。モータ１０は、アキシャルギャップ型の三相交流モータであり、回転軸３１を中心に備えるロータ３０と、当該ロータ３０の後記ロータ本体３２に対して回転軸３１の軸方向に所定間隔を隔てて対向するステータ２０と、これらステータ２０及びロータ３０が収容される中空円柱状のハウジング５０とを備えている。なお、以下の説明では、回転軸３１と平行な方向を「軸方向」、回転軸３１と直交する方向を「径方向」、回転軸３１（ロータ３０）の回転方向を「周方向」と称す。
【００４４】
前記ステータ２０は、回転軸３１を中心として周方向に一定間隔で並ぶ複数のステータコア２２と、各ステータコア２２を反ロータ側から支持するバックヨーク部２３と、各ステータコア２２にボビン２４を介して装着（巻回）されるコイル２５とを含む。コイル２５は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル２５を含み、各相のコイル２５がこの順番で周方向に並ぶように各ステータコア２２に装着されている。
【００４５】
ステータ２０は、ハウジング５０の一方側（図２では上側）のエンドカバー５０ｂに沿って配置されている。なお、ハウジング５０は、円筒ハウジング５０ａと、その両端に各々固定される前記エンドカバー５０ｂとを備えており、ステータ２０は、円筒ハウジング５０ａの内周面に固定されている。
【００４６】
前記ロータ３０は、円盤状のロータ本体３２と、このロータ本体３２の中心を貫通する前記回転軸３１とを含む。ロータ本体３２は、回転軸３１に固定されており、回転軸３１は、ステータ２０の中心に保持されたベアリング２７と反ステータ側のエンドカバー５０ｂに保持されたベアリング２８とによって支持されている。これにより、ロータ３０は、ステータ２０及びハウジング５０に回転自在に支持されている。なお、回転軸３１は、その端部、具体的には反ステータ側の端部が上記減速機１３に機械的に連結されている。
【００４７】
前記ロータ本体３２は、図２及び図３に示すように、ステータ側に向かって開口する円環状の溝部３５を有する平面視円形のベース部材３４と、前記溝部３５内の周方向の複数の位置に設けられた磁性部３６と、前記溝部３５内の各磁性部３６の間に各々配置された磁石部３７と、各磁石部３７の反ステータ側の面に固定されたバックヨーク部３８と、各バックヨーク部３８の反磁石部側の面に固定されたピストン部材３９とを含む。
【００４８】
前記磁性部３６は、表面に電気的絶縁処理を施した軟磁性金属粉末、例えば純Ｆｅ、Ｆｅ−Ｓｉ系及びＦｅ−Ｎｉ系などの金属粉末がバインダーと共に圧縮成型されることにより形成された、一定の厚みを有する板状の磁性成型体である。各磁性部３６は、周方向に等間隔でかつ図３に示すように回転軸３１を中心として平面視放射状に配列された状態で前記溝部３５の内底面に立設されている。図４（ａ）に示すように、各磁性部３６の先端面、つまりステータ側の端面は平坦であり、当該先端面は、ベース部材３４のステータ側の端面と面一とされている。
【００４９】
各磁石部３７は、平面視扇型の板状の永久磁石である。各磁石部３７は、隣接する磁石部３７のステータ側の磁極が交互に異なるように配列され、バックヨーク部３８と共に隣接する一対の磁性部３６の間に配置されている。
【００５０】
前記バックヨーク部３８は、磁石部３７よりも厚み（軸方向の寸法）が大きくかつ平面視が磁石部３７と同一形状（扇型）に形成されたブロック状の構造を有している。詳しくは、図５に示すように、バックヨーク部３８は、幅の異なる電磁鋼板３８ａが複数枚単位で径方向に順次積層一体化され、この積層体の周囲に磁性成型体３８ｂが一体的に形成された構造を有している。磁性成型体３８ｂは、上記磁性部３６と同様のものであり、例えば純Ｆｅ、Ｆｅ−Ｓｉ系及びＦｅ−Ｎｉ系などの金属粉末がバインダーと共に前記積層体の周囲に圧縮成型されることにより設けられている。バックヨーク部３８は、例えば透磁性を有する接着剤によって磁石部３７の反ステータ側の面に固定されている。
【００５１】
なお、磁石部３７及びバックヨーク部３８は、ベース部材３４及び磁性部３６の何れにも固定されておらず、溝部３５の壁面および隣接する一対の磁性部３６の側面をガイド面として、当該ガイド面に沿って一体的に軸方向に変位可能となっている。これにより、磁石部３７は、ステータ２０に対して接離可能、すなわち、エアギャップ長を変更可能な状態でロータ３０に設けられている。
【００５２】
前記ピストン部材３９は、バックヨーク部３８の反磁石部側の面に固定されており、磁石部３７及びバックヨーク部３８と共に軸方向に変位する。ピストン部材３９は、図２及び図４（ａ）に示すように、溝部３５の内底部に形成された貫通孔を通じて、前記ベース部材３４に形成された中空のシリンジ部４０内に挿入されており、ピストン部材３９の当該挿入部分には、シリンジ部４０内に介在して当該シリンジ部４０内を軸方向に変位する板状の加圧部３９ａが設けられている。
【００５３】
ピストン部材３９は、シリンジ部４０内のステータ側の壁面に加圧部３９ａが当接する位置と、シリンジ部４０内の反ステータ側の壁面に加圧部３９ａが当接する位置との間で変位可能とされており、これにより、前記磁石部３７は、図４（ａ）に示すように、ステータ側の表面（以下、磁石部３７の表面という）が磁性部３６の先端面と面一となる前進位置と、図４（ｂ）に示すように、当該前進位置から反ステータ側に後退した後退位置との間で変位可能となっている。
【００５４】
なお、加圧部３９ａは、シリンジ部４０の断面形状と同等の輪郭を有しており、シリンジ部４０の内側面に沿って液密状態で摺動するように形成されている。シリンジ部４０内の反ステータ側の壁面と加圧部３９ａとの間の空間にはオイル（本発明の液体の一例）が充填されている。当該空間は、ベース部材３４に形成された連通孔３４ａと、回転軸３１内に形成された軸内通路３１ａと、この軸内通路３１ａに繋がる給排通路４２とを通じてオイルタンク４４（本発明の液貯溜部に相当する）に連通しており、上記空間からオイルタンク４４に至る各通路内にはオイルが充填されている。
【００５５】
給排通路４２には、電磁弁からなる開閉弁４５が介設されている。この開閉弁４５は上記ＰＣＭ１６からの制御信号に基づき開閉され、磁石部３７は、この開閉弁４５の開閉によって、軸方向への変位が許容される状態と、当該変位が禁止されて特定の位置に保持される状態とに切り替えられる。すなわち、後に詳述する通り、磁石部３７は、コイル２５が形成する磁界よって生じる反発力又は吸引力によって軸方向に変位するが、この際、ピストン部材３９が磁石部３７と共に軸方向に変位してシリンジ部４０内の上記空間の容積が変化すると、当該容積変化に伴いシリンジ部４０に対してオイルが出入りすることとなる。開閉弁４５が開放された状態では、このシリンジ部４０に対するオイルの出入り（給排）が許容される結果、ピストン部材３９の変位が許容され、逆に開閉弁４５が閉止された状態では、当該オイルの出入り（給排）が遮断される結果、ピストン部材３９の変位が禁止されることとなる。従って、磁石部３７が前進位置又は後退位置に配置された状態で開閉弁４５が閉止されることで、磁石部３７はその位置に安定的に保持されることとなる。当実施形態では、上記ピストン部材３９、シリンジ部４０、通路３１ａ、４２、オイルタンク４４及び開閉弁４５等が本発明の保持装置に相当する。
【００５６】
なお、モータ１０には、さらに回転角センサ４７（本発明の回転角検出装置に相当する）が備えられており、ロータ３０の回転角に応じた信号が当該回転角センサ４７から上記ＰＣＭ１６に出力される。回転角センサ４７は、ステータ２０の反ロータ側の位置に、当該ステータ２０に隣接して配置されている。当実施形態では、回転角センサ４７はレゾルバであるが、これに限定されるものではなく、回転角センサ４７はロータリーエンコーダなどであってもよい。
【００５７】
（３）エアギャップ長の可変制御
次に、モータ１０のエアギャップ長の可変制御、つまり、磁石部３７を軸方向に変位させるためのモータ１０の制御について説明する。上記モータ１０は、エアギャップ長を変更するための専用の動力源は備えておらず、エアギャップ長の変更は、ＰＣＭ１６がインバータ１２を介してモータ１０に対する電力供給状態を変更すること、具体的には、ロータ３０の回転角に対して各コイル２５に供給される三相交流電流の位相をずらすことにより行われる。
【００５８】
図６は、ステータ２０を回転させるための通常の電力供給状態を、図７は、磁石部３７を前進位置から後退位置に変位させるとき（エアギャップ長拡大時）の電力供給状態を、図８は、磁石部３７を後退位置から前進位置に変位させるとき（エアギャップ長縮小時）の電力供給状態を、各々、コイル（電磁石）６極、磁石部４極のモデル図で示しており、図９は、各コイル２５に供給される三相交流の電流波形の一例を示している。図６〜図８のモデル図は、磁石部３７と電流位相との関係を示しており、同図中の磁石部３７に付された「＋」、「−」の印は磁極を示している。また、コイル２５に付された数値は図９中に示された電流の大きさと向きを示しており、符号「＋」、「−」は磁極と等価であり数値の大きさは磁力の強さと等価である。
【００５９】
ＰＣＭ１６は、回転トルク（回生トルク）を発生させる際には、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ロータ３０に回転力を生じさせる磁界が形成されるように、各相のコイル２５に供給する三相交流電流の位相を制御する。例えば図６（ａ）、（ｂ）に示す例では、ＰＣＭ１６は、隣接する磁石部３７の間に位置する相のコイル２５に磁石部３７を回転方向に引き付ける最大磁力が生じ、その他の相のコイル２５に磁石部３７を回転方向に引き付ける磁力又は磁石部３７を回転方向に押し出す磁力が生じるように、各コイル２５に供給される三相交流電流の位相を、回転角センサ４７から入力される回転角情報に基づいて制御する。
【００６０】
これに対して、エアギャップ長拡大時には、ＰＣＭ１６は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、各磁石部３７と各相のコイル２５との間に軸方向の反発力を生じさせる磁界が形成されるように、各相のコイル２５に供給する三相交流電流の位相を制御する。例えば図７（ａ）、（ｂ）に示す例では、ＰＣＭ１６は、＋極の磁石部３７に正対する特定の相のコイル２５に＋極の最大磁力が生じ、磁石部３７に正対するその他の相のコイル２５に当該磁石部３７と同極の磁力が生じるように、各コイル２５に供給される三相交流電流の位相を、回転角センサ４７から入力される回転角情報に基づいて制御する。この場合、ＰＣＭ１６は、上記開閉弁４５を開放する。
【００６１】
つまり、上記のように各磁石部３７とコイル２５との間に軸方向の反発力を生じさせことで磁石部３７を反ロータ側に押圧し、これにより各磁石部３７を前進位置（図４（ａ））から後退位置（図４（ｂ））に変位させる。
【００６２】
エアギャップ長縮小時には、ＰＣＭ１６は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、各磁石部３７と各相のコイル２５との間に軸方向の吸引力を生じさせる磁界が形成されるように、各相のコイル２５に供給する三相交流電流の位相を制御する。例えば図８（ａ）、（ｂ）に示す例では、ＰＣＭ１６は、−極の磁石部３７に正対する特定相のコイル２５に＋極の最大磁力が生じ、磁石部３７に正対するその他の相のコイル２５に当該磁石部３７と異極の磁力が生じるように、各コイル２５に供給される三相交流電流の位相を、回転角センサ４７から入力される回転角情報に基づいて制御する。この場合も、ＰＣＭ１６は、上記開閉弁４５を開放する。
【００６３】
つまり、上記のように各磁石部３７とコイル２５との間に軸方向の吸引力を生じさせことで磁石部３７をロータ側に引き付け、これにより各磁石部３７を後退位置（図４（ｂ））から前進位置（図４（ａ））に変位させる。
【００６４】
なお、以下の説明では、回転トルク（回生トルク）を発生させるための上記電力供給状態（図６）を「第１電力供給状態」と称し、エアギャップ長拡大のための上記電力供給状態（図７）を「第２電力供給状態」と称し、エアギャップ長縮小のための上記電力供給状態（図８）を「第３電力供給状態」と称す。
【００６５】
上記のモータ１０では、エアギャップ長の変更に伴いモータ特性が次のように変化する。すなわち、図４（ａ）に示すように、磁石部３７が前進位置に配置された状態（このときのエアギャップ長を基準エアギャップ長という）では、磁石部３７の表面と磁性部３６の先端面とは面一であり、コイル２５が形成する磁束は、同図中に破線矢印で示すように、主に磁石部３７及びバックヨーク部３８を透過する。そのため、モータ１０が発生するトルクは、各コイル２５が形成する回転磁界の磁極とロータ３０の各磁石部３７の磁極との吸引力及び反発力によって発生するマグネットトルクが支配的となる。これに対して、図４（ｂ）に示すように、磁石部３７が後退位置に配置されたエアギャップ長変更後の状態では、磁石部３７が後退したことで磁性部３６がステータ側に突出した状態となる。すなわち、磁性部３６が突極となり、コイル２５が形成する磁束は、同図中に破線矢印で示すように主に磁性部３６及びバックヨーク部３８を透過することとなる。そのため、モータ１０が発生するトルクは、各コイル２５が形成する回転磁界の磁極と前記突極である磁性部３６との吸引力によって発生するリラクタンストルクが支配的となる。
【００６６】
図１０は、モータ１０の特性（トルク‐回転数）を概略的に示したグラフである。同図中の実線ハッチングで示す領域は、基準エアギャップ長の場合の特性を示しており、破線ハッチングで示す領域は、エアギャップ長拡大時の特性を示している。マグネットトルクが支配的な基準エアギャップ長の状態では、磁石部３７（永久磁石）によって逆起電力が発生するため高回転数域でのトルクの発生が難しい。そのため、同図に示すように、トルクの発生は回転数Ｎ３が限界であり、当該回転数Ｎ３が基準エアギャップ長での限界回転数（以下、限界回転数Ｎ３と称す）となる。これに対して、リラクタンストルクが支配的なエアギャップ長変更後の状態では、磁石部３７（永久磁石）による逆起電力の発生が抑制されるため、より高回転域（回転数Ｎ４）までトルクを発生させることが可能となる。つまり、上記モータ１０では、基準エアギャップ長で駆動することで、比較的回転数が低い領域において大きなトルク（マグネットトルク）を発生させることができ、基準エアギャップ長を拡大させることで、より高い回転域においてトルク（リラクタンストルク）を発生させることが可能となる。
【００６７】
（４）車両走行時のモータ制御
次に、車両走行時のモータ制御について具体的に説明する。図１１は、車両走行時におけるＰＣＭ１６によるモータ１０の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【００６８】
図１１に示すフローがスタートすると、ＰＣＭ１６は、各種センサからの信号を読み込む処理を実行する（ステップＳ１）。具体的に、ＰＣＭ１６は、車速センサ１７、アクセル開度センサ１８及び回転角センサ４７から検出信号を読み込み、これらの信号に基づいて、車速Ｖ、アクセル開度Ａｃｃ及びモータ回転数Ｎｍ等の各種情報を取得する。
【００６９】
次に、ＰＣＭ１６は、車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに基づき車両の目標出力（回生力）、つまり目標駆動トルク（目標回生トルク）を求める（ステップＳ３）。そして、ＰＣＭ１６は、この目標出力に基づきモータ１０の目標運転点（目標トルク及び目標回転数）を決定し、当該目標運転点に基づきインバータ１２を介してモータ１０を制御する（ステップＳ７）。この場合、ＰＣＭ１６は、上述した第１電力供給状態でモータ１０を駆動すべくインバータ１２に制御信号を出力する。
【００７０】
次に、ＰＣＭ１６は、現在のモータ１０の運転点からステップＳ５の処理で求めた目標運転点に移行する過程でエアギャップ長の切り換えが必要か否かを図１２に示すマップに基づき判定する。図１２に示すマップは、例えば図１０に示したモータ特性図をベースに、モータ１０の回転数に基づきエアギャップ長を変更する際の閾値が設定されたものである。同マップでは、車両の加速に伴いエアギャップ長を拡大する場合の閾値（回転数Ｎ２；本発明の切替回転数に相当する）と、車両の減速に伴いエアギャップ長を縮小する場合の閾値（回転数Ｎ１；本発明の切替回転数に相当する）とが定められている。エアギャップ長を拡大するときの閾値（回転数Ｎ２）は、上記限界回転数Ｎ３よりも若干低い値に設定されており、エアギャップ長を縮小するときの閾値（回転数Ｎ１）は、エアギャップ長を拡大するときの閾値（回転数Ｎ２）よりも低い値に設定されている。
【００７１】
つまり、車両の加速時、ＰＣＭ１６は、現在のモータ１０の回転数がＮ２より低く、目標運転点の回転数がＮ２よりも高い場合には、ステップＳ９の処理において、エアギャップ長を変更（拡大）する必要があると判定する。また、車両の減速時、現在のモータ１０の回転数がＮ１よりも高く、目標運転点の回転数がＮ１よりも低い場合には、ＰＣＭ１６は、エアギャップ長を変更（縮小）する必要があると判定する。
【００７２】
ＰＣＭ１６は、ステップＳ９の処理でＮＯと判定した場合には、処理をステップＳ１７に移行し、モータ１０が目標運転点に到達したか否かを判定し、目標運転点に到達したと判定すると処理をステップＳ１に移行する。
【００７３】
一方、ステップＳ９の処理でＹＥＳと判定した場合には、ＰＣＭ１６は、モータ１０の回転数が上記閾値（Ｎ２又はＮ１）に達するのを待って（ステップＳ１１でＹＥＳ）、インバータ１２に制御信号を出力し、エアギャップ長を変更するための制御を実行する（ステップＳ１３）。
【００７４】
具体的には次の通りである。まず、エアギャップ長を拡大する場合には、図１３のタイミングチャートに示すように、ＰＣＭ１６は、コイル２５に対する電力供給状態を第１電力供給状態（図６）から第２電力供給状態（図７）に切り換え（ｔ１時点）、その後、前記開閉弁４５を開放する（ｔ２時点）。これにより、磁石部３７を前進位置から後退位置に変位させる。そして、開閉弁４５の開放後、所定時間が経過すると、すなわち磁石部３７が前進位置から後退位置に変位するのに要する時間として予め設定された時間が経過すると、ＰＣＭ１６は、開閉弁４５を閉止し（ｔ３時点）、これにより磁石部３７を後退位置に保持させた後、コイル２５に対する電力供給状態を第２電力供給状態から第１電力供給状態に切り換える（ｔ４時点）。
【００７５】
一方、エアギャップ長を縮小する場合には、図１４のタイミングチャートに示すように、ＰＣＭ１６は、コイル２５に対する電力供給状態を第１電力供給状態（図６）から第３電力供給状態（図８）に切り換え（ｔ１′時点）、その後、前記開閉弁４５を開放する（ｔ２′時点）。これにより、磁石部３７を後退位置から前進位置に変位させる。そして、開閉弁４５の開放後、所定時間が経過すると、すなわち磁石部３７が後退位置から前進位置に変位するのに要する時間として予め設定された時間が経過すると、ＰＣＭ１６は、開閉弁４５を閉止し（ｔ３′時点）、これにより磁石部３７を前進位置に保持させた後、コイル２５に対する電力供給状態を第３電力供給状態から第１電力供給状態に切り換える（ｔ４′時点）。
【００７６】
図１１に戻って、ステップＳ１３の処理が完了すると、ＰＣＭ１６は、ステップＳ５で求められた上記目標運転点に基づき引き続きモータ１０を制御し（ステップＳ１５）、これによりモータ１０が上記目標運転点に到達すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、処理をステップ１に移行する。
【００７７】
（５）作用効果
以上説明したように、上記モータ１０によれば、磁石部３７を前進位置に配置することで（基準エアギャップ長の状態とすることで）、比較的回転数が低い領域において大きなトルク（マグネットトルク）を発生させることができ、磁石部３７を後退位置に配置することで（エアギャップ長を拡大することで）、より高い回転域でトルク（リラクタンストルク）を発生させることができる。そのため、単一のモータ１０で発生トルクの自由度を高めることができ、また、より広い回転域で良好にトルクを発生させることが可能となる。
【００７８】
しかも、上記のようなエアギャップ長の切り替えは、ＰＣＭ１６がインバータ１２を介してコイル２５に対する電力供給状態を切り替えることにより行われる。具体的には、エアギャップ長の拡大は、各コイル２５に対する電力供給状態が一時的に第１電力供給状態から第２電力供給状態に切り替えられることにより行われ、エアギャップ長の縮小は、各コイルに対する電力供給状態が一時的に第１電力供給状態から第３電力供給状態に切り替えることにより行われる。つまり、上記モータ１０によれば、特許文献１（背景技術）のような専用の動力源（油圧源）を設けることなく、モータ１０を駆動するための既存の設備を利用してエアギャップ長を変更することができる。従って、上記モータ１０によれば、大型化やコスト高を抑えながら、より広い回転域で良好にトルクを発生させることができる。そして、このようなモータ１０によって車輪１５を駆動する上記車両によれば、車両の大型化やコスト高を抑えながら、より広い回転域で車輪１５を良好に駆動することが可能になるという利点がある。
【００７９】
また、上記モータ１０によれば、エアギャップ長の切り替え時以外のときには、上記開閉弁４５が閉止されることで、磁石部３７が前進位置又は後退位置に安定的に保持される。つまり、エアギャップ長が安定的に維持される。そのため、モータ１０の駆動中（第１電力供給状態のとき）にエアギャップ長が意図せず変動し、これによって発生トルクが不安定になるといった事態が発生することを未然に防止することができるという利点もある。
【００８０】
特に、上記モータ１０によれば、磁石部３７と一体に変位するピストン部材３９が設けられ、このピストン部材３９の変位に伴い給排通路４２を通じてシリンジ部４０にオイルが給排されるように構成され、上記開閉弁４５により給排通路４２が開閉されることで、磁石部３７の変位が許容される状態と禁止される状態とに切り替えられるようになっている。このような構成によれば、動力を用いることなく、前進位置および後退位置の双方の位置に磁石部３７を安定的に保持することが可能となる。そのため、比較的簡単かつ安価な構成で、エアギャップ長を安定的に維持することができるという利点がある。
【００８１】
さらに、上記実施形態によれば、エアギャップ長切り替え時の開閉弁４５の開閉に際し、図１３及び図１４に示すように、エアギャップ長変更後、電力供給状態が第２又は第３電力供給状態から第１電力供給状態に切り替える前に開閉弁４５が閉止されるので（ｔ３、ｔ３′時点）、変更後のエアギャップ長を安定的に維持することができるという利点もある。つまり、エアギャップ長変更後、コイル２５に対する電力供給状態を第１電力供給状態に戻してから開閉弁４５を閉止する場合には、第１電力供給状態においてコイル２５が形成する磁界の影響を受けて磁石部３７が軸方向に変動する（エアギャップ長が変動する）おそれがあるが、上記実施形態によれば、このような不都合が生じることを未然に防止することができる。従って、変更後のエアギャップ長を安定的に維持することが可能となる。
【００８２】
（６）車両走行時のモータの制御の変形例
図１５は、ＰＣＭ１６によるモータ１０の制御動作の変形例である。図１５のフローチャートは、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１１の処理を、以下に説明するステップＳ１０ａ〜１０ｃ及びステップＳ１２の処理に置き換えたものである。
【００８３】
すなわち、図１５のフローでは、ＰＣＭ１６がモータ１０の目標運転点（目標トルク及び目標回転数）を決定し、当該目標運転点に基づきインバータ１２を介してモータ１０の制御を開始すると（ステップＳ７）、次に、ＰＣＭ１６は、車両が加速中か否かを判定する（ステップＳ１０ａ）。この判定は、アクセル開度Ａｃｃの単位時間当たりの変化量を求めることにより行われる。
【００８４】
ステップＳ１０ａでＮＯと判定した場合、すなわち、車両が減速中であると判定した場合には、ＰＣＭ１６は、モータ１０の回転数が上記閾値（回転数Ｎ１）に達するのを待ち、到達すると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、インバータ１２に制御信号を出力し、エアギャップ長を変更するための制御を実行する（ステップＳ１３）。具体的には、図１４のタイミングチャートに示すように、磁石部３７を後退位置から前進位置に変位させることにより、エアギャップ長を縮小する制御を実行する。
【００８５】
ステップＳ１０ａでＹＥＳと判定した場合には、ＰＣＭ１６は、さらにモータ１０の現在の回転数、つまり加速開始時点のモータ１０の回転数が予め設定された閾値（回転数Ｎ０；Ｎ０＜Ｎ１＜Ｎ２）以下か否かを判定する（ステップＳ１０ｂ）。ここで、ＮＯと判定した場合には、ＰＣＭ１６は、ステップＳ１３に処理を移行し、直ちにエアギャップ長を変更するための制御を実行する。具体的には、図１３のタイミングチャートに示すように、磁石部３７を後退位置から前進位置に変位させることにより、エアギャップ長を縮小する制御を実行する。一方、ステップＳ１０ｂでＹＥＳと判定した場合には、ＰＣＭ１６は、モータ１０の回転数が上記限界回転数Ｎ３に達するのを待ち、到達すると（ステップＳ１０ｃでＹＥＳ）、図１３のタイミングチャートに示すように、エアギャップ長を変更するための制御を実行する（ステップＳ１３）。
【００８６】
このように、図１５の制御動作では、エアギャップ長の切り換えが必要な場合であってかつ車両の加速時には、一律に特定の閾値（回転数Ｎ２）に基づいてエアギャップ長を切り替えるのではなく、加速開始時点のモータ１０の回転数に応じてエアギャップ長の切り替えタイミングが変えられる。具体的には、図１６中に示すように、モータ１０の回転数がＮ０以下の場合には、モータ１０の回転数が限界回転数Ｎ３に達するのを待ってエアギャップ長の切り換えが実行され、モータの回転数がＮ０を越えてＮ２以下の場合（同図中の破線楕円で示す範囲）には、上記閾値（回転数Ｎ２）に拘わらず直ちにエアギャップ長の切り換えが実行される。
【００８７】
このような図１６に示す制御動作によれば、加速時のトルク抜けの影響を抑制することができるという利点がある。すなわち、エアギャップ長の切り替え時は、コイル２５に対する電力供給状態が一時的に上記第２、第３電力供給状態に切り替えられることによって発生トルクが一時的に低下する、いわゆるトルク抜けが発生する。しかし、上記の通り、現在のモータ１０の回転数がＮ０以下の場合にモータ１０の回転数が限界回転数Ｎ３に達するのを待ってエアギャップ長の切り替えを実行するようにすれば、比較的低回転数の運転域でアクセルが深く踏み込まれたような場合にトルク抜けが発生するタイミングを極力遅らすことができ、トルク抜けによる違和感を軽減することが可能となる。また、上記の通り、現在のモータの回転数がＮ０を越えてＮ２以下の場合に直ちにエアギャップ長の切り換えを実行するようにすれば、アクセル踏み込み後の早いタイミングでトルク抜けが生じることで、中速域から高速域への伸びのある加速中にトルク抜けが生じるとによる違和感を軽減することが可能となる。
【００８８】
（７）その他
ところで、上述したモータ１０やこれが搭載された車両は、本発明に係る回転電機および同回転電機を備えた車両の好ましい実施形態の例示であって、モータ１０や車両の具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００８９】
例えば、上記実施形態のロータ３０は、ベース部材３４および磁性部３６に対して磁石部３７およびバックヨーク部３８が軸方向に変位する構成であるが、磁性部３６とバックヨーク部３８の磁性成型体３８ｂとを一体成型し、ベース部材３４に対して磁性部３６、磁石部３７及びバックヨーク部３８が一体的に軸方向に変位可能な構成としてもよく、この場合も、エアギャップ長を変更することが可能となるので、発生トルクの自由度を高めることが可能となる。また、上記ピストン部材３９等からなる本発明の保持装置をベース部材３４とエンドカバー５０ｂとの間に介設するようにし、磁性部３６、磁石部３７、バックヨーク部３８及びベース部材３４が一体的に軸方向に変位可能な構成としてもよい。なお、この構成の場合には、スプライン軸によって回転軸３１を構成し、スプライン溝にそってベース部材３４を案内するように構成してもよいし、また、ベース部材３４を廃止し、スプライン溝に沿って磁性部３６、磁石部３７及びバックヨーク部３８を直接案内するように構成してもよい。
【００９０】
また、上記メインおよびその他の実施形態では、本発明の適用例として、１つのステータ２０に対して１つのロータ３０を備えたモータ１０について説明したが、本発明は、１つのステータの軸方向両側に各々ロータ（第１ロータ、第２ロータと称す）を備えた、いわゆるツインロータタイプのモータについても適用可能である。この場合には、本発明の保持装置（上記ピストン部材３９、シリンジ部４０及び開閉弁４５等）として、第１ロータに対応する第１保持装置と第２ロータに対応する第２保持装置とを備え、ＰＣＭにより第１保持装置および第２保持装置を個別に制御する、すなわち開閉弁を個別に制御するようにしてもよい。
【００９１】
この構成によれば、例えば第２ロータの磁石部を前進位置に保持した状態で第１ロータの磁石部を後退位置に変位させ、その後、第１ロータの磁石部を後退位置に保持した状態で第２ロータの磁石部を後退位置に変位させる、というように、第１ロータのエアギャップ長の切り替えタイミングと第２ロータのエアギャップ長の切り替えタイミングをずらすことが可能となる。そのため、ツインロータタイプのモータにおいて、発生トルクの自由度をより高めることが可能になる、という利点がある。
【符号の説明】
【００９２】
１０  モータ
１１  バッテリ
１２  インバータ
１６  ＰＣＭ
２０  ステータ
２５  コイル
３０  ロータ
３１  回転軸
３２  ロータ本体
３４  ベース部材
３５  溝部
３７  磁石部
【図１】
2016208691.tif 000003
【図２】
2016208691.tif 000004
【図３】
2016208691.tif 000005
【図４】
2016208691.tif 000006
【図５】
2016208691.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016208691.tif 000009
【図８】
2016208691.tif 000010
【図９】
2016208691.tif 000011
【図１０】
2016208691.tif 000012
【図１１】
2016208691.tif 000013
【図１２】
2016208691.tif 000014
【図１３】
2016208691.tif 000015
【図１４】
2016208691.tif 000016
【図１５】
2016208691.tif 000017
【図１６】
2016208691.tif 000018