(57)【要約】【課題】結合コンデンサの静電容量の向上を図ることができる非接触電力伝送装置及びその非接触電力伝送装置を備えた回転電機を提供すること。【解決手段】非接触電力伝送装置５０は、回転体３０の回転に伴って回転するｕ相回転電極５１ｕと、ｕ相回転電極５１ｕと対向する位置に設けられ、回転体３０の回転に伴って回転しないように保持されたｕ相保持電極５２ｕとを備え、両電極５１ｕ，５２ｕによって形成されたｕ相結合コンデンサＣｕを介して非接触の電力伝送が行われるように構成されている。そして、両電極５１ｕ，５２ｕにおいて互いに対向する両対向面５１ｕａ，５２ｕａは蛇腹状となっている。【選択図】図３
2016025699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転に伴って回転する回転電極と、
前記回転電極と対向する位置に設けられ、前記回転体の回転に伴って回転しないように保持された保持電極と、
を備え、
前記回転電極及び前記保持電極によって構成された結合コンデンサを介して非接触の電力伝送が行われ、
前記回転電極における前記保持電極と対向する回転対向面、及び、前記保持電極における前記回転電極と対向する保持対向面の少なくとも一方は、蛇腹状であることを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項２】
前記回転電極及び前記保持電極は、リング板状であって、互いに前記回転体の軸線方向に対向配置されており、
前記回転対向面及び前記保持対向面の少なくとも一方は、周方向に蛇腹状である請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項３】
前記回転電極及び前記保持電極は、筒状であって、互いに径方向に対向配置されており、
前記回転対向面及び前記保持対向面の少なくとも一方は、周方向に蛇腹状である請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項４】
前記回転対向面及び前記保持対向面の少なくとも一方には、空気よりも高い誘電率を有する誘電部が積層されている請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項５】
前記回転電極及び前記保持電極の少なくとも一方は蛇腹状であり、
その蛇腹状の電極は、
当該蛇腹状の電極と対向する対向電極に近づく方向に凸となっている山部と、
前記対向電極から離れる方向に凸となっている谷部と、
を有し、
前記誘電部は、前記蛇腹状の電極の対向面に積層されており、
前記誘電部における前記谷部に積層されている部分の厚さは、前記誘電部における前記山部に積層されている部分の厚さよりも厚い請求項４に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項６】
前記誘電部は、誘電率が相違する複数の誘電層で構成されており、
前記複数の誘電層の誘電率は、前記蛇腹状の電極の対向面から離れる方向に従って大きく設定されており、
前記複数の誘電層は、
前記谷部に積層されている部分の厚さが、前記山部に積層されている部分の厚さよりも薄い第１誘電層と、
前記第１誘電層よりも高い誘電率を有し、前記谷部に積層されている部分の厚さが、前記山部に積層されている部分の厚さよりも厚い第２誘電層と、
を含む請求項５に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項７】
前記回転対向面及び前記保持対向面の少なくとも一方には、凹凸加工が施されている請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項８】
コイルが設けられたロータと、
請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置と、
を備えた回転電機であって、
前記回転電極は前記コイルに接続されていることを特徴とする回転電機。
【請求項９】
前記ロータは筒状の第１ロータであり、
前記第１ロータに対して径方向外側に設けられたステータと、
前記第１ロータと前記ステータとの間に設けられ、前記第１ロータと対向する内周面及び前記ステータと対向する外周面を有する筒状の第２ロータと、
を備え、
前記第２ロータは永久磁石を有している請求項８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、非接触電力伝送装置及び回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触の電力伝送を行う非接触電力伝送装置として、例えば回転体の回転に伴って回転する回転電極と、回転体の回転に伴って回転しないように保持された保持電極とを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。このような非接触電力伝送装置においては、２つの電極が対向配置することによって構成された結合コンデンサを介して、非接触で電力伝送が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、結合コンデンサを介して非接触の電力伝送を行う構成においては、比較的大きな電力値の非接触の電力伝送を行うために、結合コンデンサの静電容量の向上が求められる場合がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は結合コンデンサの静電容量の向上を図ることができる非接触電力伝送装置及びその非接触電力伝送装置を備えた回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する非接触電力伝送装置は、回転体の回転に伴って回転する回転電極と、前記回転電極と対向する位置に設けられ、前記回転体の回転に伴って回転しないように保持された保持電極と、を備え、前記回転電極及び前記保持電極によって構成された結合コンデンサを介して非接触の電力伝送が行われ、前記回転電極における前記保持電極と対向する回転対向面、及び、前記保持電極における前記回転電極と対向する保持対向面の少なくとも一方は、蛇腹状であることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、結合コンデンサの静電容量は、回転対向面及び保持対向面の表面積に依存する。当該表面積は、蛇腹状の方が平坦面よりも大きくなる。このため、回転対向面及び保持対向面の少なくとも一方が蛇腹状となることにより、対向面の表面積の向上を図ることができる。これにより、結合コンデンサの静電容量の向上を図ることができるため、より大きな電力値の非接触の電力伝送が可能となる。
【０００８】
上記非接触電力伝送装置について、前記回転電極及び前記保持電極は、リング板状であって、互いに前記回転体の軸線方向に対向配置されており、前記回転対向面及び前記保持対向面の少なくとも一方は、周方向に蛇腹状であるとよい。かかる構成によれば、回転体の軸線方向に対向する回転対向面及び保持対向面の少なくとも一方が周方向に蛇腹状となることにより、結合コンデンサの静電容量の向上を図ることができる。
【０００９】
上記非接触電力伝送装置について、前記回転電極及び前記保持電極は、筒状であって、互いに径方向に対向配置されており、前記回転対向面及び前記保持対向面の少なくとも一方は、周方向に蛇腹状であるとよい。かかる構成によれば、互いに径方向に対向する回転対向面及び保持対向面の少なくとも一方が周方向に蛇腹状となることにより、結合コンデンサの静電容量の向上を図ることができる。
【００１０】
上記非接触電力伝送装置について、前記回転対向面及び前記保持対向面の少なくとも一方には、空気よりも高い誘電率を有する誘電部が積層されているとよい。かかる構成によれば、回転電極と保持電極との間には誘電部が介在しているため、結合コンデンサの静電容量の向上を図ることができる。
【００１１】
上記非接触電力伝送装置について、前記回転電極及び前記保持電極の少なくとも一方は蛇腹状であり、その蛇腹状の電極は、当該蛇腹状の電極と対向する対向電極に近づく方向に凸となっている山部と、前記対向電極から離れる方向に凸となっている谷部と、を有し、前記誘電部は、前記蛇腹状の電極の対向面に積層されており、前記誘電部における前記谷部に積層されている部分の厚さは、前記誘電部における前記山部に積層されている部分の厚さよりも厚いとよい。かかる構成によれば、蛇腹状の電極の山部と谷部とで誘電部の厚さを異ならせることにより、誘電部の表面の平坦性の向上を図ることができる。これにより、電極が蛇腹状となっていることに起因する電荷の集中を抑制することができる。
【００１２】
なお、仮に回転電極が蛇腹状である場合、対向電極は保持電極であり、蛇腹状の電極の対向面は回転対向面である。この場合、回転電極は、保持電極に近づく方向に凸となっている回転山部と、保持電極から離れる方向に凸となっている回転谷部とを有し、誘電部における回転谷部に積層されている部分の厚さが、誘電部における回転山部に積層されている部分の厚さよりも厚いとも言える。
【００１３】
同様に、仮に、保持電極が蛇腹状である場合、対向電極は回転電極であり、蛇腹状の電極の対向面は保持対向面である。この場合、保持電極は、回転電極に近づく方向に凸となっている保持山部と、回転電極から離れる方向に凸となっている保持谷部とを有し、誘電部における保持谷部に積層されている部分の厚さが、誘電部における保持山部に積層されている部分の厚さよりも厚いとも言える。
【００１４】
また、回転電極及び保持電極の双方が蛇腹状である場合、回転電極及び保持電極はそれぞれ、互いに近づく方向に凸となっている山部と、互いに離れる方向に凸となっている谷部とを有していると言える。
【００１５】
上記非接触電力伝送装置について、前記誘電部は、誘電率が相違する複数の誘電層で構成されており、前記複数の誘電層の誘電率は、前記蛇腹状の電極の対向面から離れる方向に従って大きく設定されており、前記複数の誘電層は、前記谷部に積層されている部分の厚さが、前記山部に積層されている部分の厚さよりも薄い第１誘電層と、前記第１誘電層よりも高い誘電率を有し、前記谷部に積層されている部分の厚さが、前記山部に積層されている部分の厚さよりも厚い第２誘電層と、を含むとよい。蛇腹状の電極においては、谷部と比較して山部の方が、対向電極に近い。このため、山部にて電荷の集中が生じ易い。これに対して、本構成によれば、比較的誘電率が低い第１誘電層の厚さは、山部に積層されている部分よりも谷部に積層されている部分の方が薄くなっている一方、比較的誘電率が高い第２誘電層の厚さは、山部に積層されている部分よりも谷部に積層されている部分の方が厚くなっている。これにより、電荷の集中の緩和を図ることができる。
【００１６】
上記非接触電力伝送装置について、前記回転対向面及び前記保持対向面の少なくとも一方には、凹凸加工が施されているとよい。かかる構成によれば、対向面に凹凸加工が施されていることによって、対向面の表面積の更なる向上を図ることができる。これにより、結合コンデンサの静電容量の更なる向上を図ることができる。
【００１７】
上記目的を達成する回転電機は、コイルが設けられたロータと、上述した非接触電力伝送装置と、を備え、前記回転電極は前記コイルに接続されていることを特徴とする。かかる構成によれば、コイルに対して非接触で電力供給を行うことが可能となる。これにより、ロータを回転させることができる。また、結合コンデンサを構成する回転電極はコイルに接続されている。これにより、コイルと結合コンデンサとによって共振回路が形成されている。この場合、共振現象を利用することにより、大きな電力値の電力伝送が可能となる。よって、ロータを回転させるのに用いられるコイルを用いて、非接触の電力伝送を好適に行うことができる。
【００１８】
上記回転電機について、前記ロータは筒状の第１ロータであり、前記第１ロータに対して径方向外側に設けられたステータと、前記第１ロータと前記ステータとの間に設けられ、前記第１ロータと対向する内周面及び前記ステータと対向する外周面を有する筒状の第２ロータと、を備え、前記第２ロータは永久磁石を有しているとよい。かかる構成によれば、第１ロータと第２ロータとが第１の回転電機として機能し、第２ロータとステータとが第２の回転電機として機能する。ここで、回転制御等の観点から、第１ロータ又は第２ロータのいずれか一方には、磁界を発生させるものとしてコイルを設ける必要がある。また、第１ロータとステータとの間に第２ロータが設けられている構造の関係上、第２ロータにコイルを設けることは構成の複雑化となり易い。これに対して、本構成によれば、第１ロータにコイルを設けることによって、第２ロータとしては、磁界を発生させるものとしてコイルではなく永久磁石を採用することができる。そして、上述した非接触電力伝送装置を用いて第１ロータのコイルに対して非接触の電力伝送を行うことにより、ブラシレス化と構成の複雑化の抑制とを図りつつ、好適に２つのロータを有する回転電機を駆動させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、結合コンデンサの静電容量の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態における回転電機のロータ等を示す斜視図。
【図２】回転電機のロータ等の断面斜視図。
【図３】ｕ相ユニットの分解斜視図。
【図４】非接触電力伝送装置を模式的に示す断面図。
【図５】図４の５−５線断面図。
【図６】図５の領域Ｚの拡大図。
【図７】インバータ及び回転電機の回路図。
【図８】第２実施形態の非接触電力伝送装置を模式的に示す断面図。
【図９】図８の９−９線断面図。
【図１０】別例の回転電機を示す模式図。
【図１１】別例の誘電部を模式的に示す断面図。
【図１２】別例の回転電機を示す模式図。
【図１３】図１２の１３−１３線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下、非接触電力伝送装置を適用した回転電機の第１実施形態について説明する。ちなみに、回転電機は、例えばバッテリなどの蓄電装置を有する車両に搭載されており、当該蓄電装置の電力を用いて車両を走行させるのに用いられる。また、当該回転電機は、車両の減速時などにおいては回生電力を生成する。回生電力は、蓄電装置の充電などに用いられる。
【００２２】
なお、図示の都合上、図１及び図２については、３つのコイル２４ｕ〜２４ｗのうちｕ相コイル２４ｕの一部のみを図示する。また、図１においては、ステータ１４を２点鎖線で一部のみ示す。
【００２３】
最初に、回転電機１１の概要を説明する。図１に示すように、回転電機１１は、回転軸１２と、当該回転軸１２が固定され、回転軸１２と一体回転するロータ１３と、ロータ１３の外側に配置されたステータ１４とを備えている。回転電機１１は、所謂三相交流モータである。
【００２４】
回転電機１１は、回転軸１２、ロータ１３及びステータ１４が収容されたハウジング（図示略）を備えており、当該ハウジング内には回転軸１２を支持する軸受等が収容されている。ステータ１４とハウジングとは熱的に結合している。このため、ステータ１４はハウジングによって冷却され得る。
【００２５】
ロータ１３は、全体として有底円筒状であって、底部に回転軸１２が挿通される挿通孔２１ａが形成された本体部２１と、当該本体部２１の外周面に固定されたコア２２とを備えている。コア２２は、全体として略円筒状であり、当該コア２２の外周面には、ロータ１３の軸線方向に延びたスロット２３が当該コア２２の周方向に複数並設されている。そして、複数のスロット２３には、複数のコイル２４ｕ〜２４ｗが捲回されている。
【００２６】
ステータ１４は、例えば永久磁石である。ステータ１４は、湾曲形状であり、ロータ１３のコア２２の外周面と対向する位置に配置されている。すなわち、本回転電機１１は、ステータ１４の内側に配置されたロータ１３に複数のコイル２４ｕ〜２４ｗが設けられているタイプのものである。
【００２７】
図２に示すように、回転電機１１は、ロータ１３の回転に伴って回転する回転体３０を備えている。回転体３０は、絶縁性を有する材料（例えば樹脂）で構成されている。回転体３０は、ロータ１３の本体部２１の内側に設けられている。回転体３０は、回転軸１２と同一径の内径を有する筒状であり、回転体３０の軸線方向とロータ１３の軸線方向とは一致している。そして、回転軸１２は、回転体３０と一体回転する状態で回転体３０に挿通されている。この場合、回転軸１２の軸線方向、回転体３０の軸線方向及びロータ１３の軸線方向は一致している。すなわち、回転軸１２、回転体３０、及びロータ１３（詳細にはロータ１３の本体部２１の側部）は、同一軸線上であって径方向に並んで配置されている。
【００２８】
回転体３０は、本体部２１の底部寄りに配置された拡径部３１と、拡径部３１よりも外径が小さい縮径部３２とで構成されている。拡径部３１は、ロータ１３の本体部２１の底部に固定されている。これにより、回転体３０は、ロータ１３の回転に伴って回転する。
【００２９】
回転電機１１は、回転体３０の縮径部３２に取り付けられているものであって、複数のコイル２４ｕ〜２４ｗに対して非接触の電力伝送を行う非接触電力伝送装置５０を備えている。
【００３０】
回転電機１１は、非接触電力伝送装置５０とコイル２４ｕ〜２４ｗとを電気的に接続するための構成を備えている。非接触電力伝送装置５０の具体的な構成の説明の前に上記構成について簡単に説明する。
【００３１】
図１及び図２に示すように、回転電機１１は、ｕ相コイル２４ｕのコイルエンドから引き出されたｕ相リード線４１ｕと電気的に接続されたｕ相バスバー４２ｕと、ｕ相バスバー４２ｕを保持するバスバー保持部４３とを備えている。バスバー保持部４３は、絶縁性を有しており、本体部２１の底部に対して外側から取り付けられている。
【００３２】
また、図２に示すように、回転体３０には、回転体３０の軸線方向に延びた棒状のｕ相ロータ配線４４ｕが埋設されている。ｕ相ロータ配線４４ｕは、本体部２１の底部及びバスバー保持部４３を貫通しており、ｕ相ロータ配線４４ｕの一部は、バスバー保持部４３から突出している。ｕ相バスバー４２ｕは、ｕ相ロータ配線４４ｕとｕ相リード線４１ｕとを接続した状態で、バスバー保持部４３に固定（詳細には締結）されている。
【００３３】
なお、ｕ相にかかる構成と同様に、回転電機１１は、ｖ相コイル２４ｖのコイルエンドから引き出されたｖ相リード線（図示略）と、回転体３０に埋設されたｖ相ロータ配線（図示略）とを接続するｖ相バスバー４２ｖとを備えている。そして、回転電機１１は、ｗ相コイル２４ｗのコイルエンドから引き出されたｗ相リード線（図示略）と、回転体３０に埋設されたｗ相ロータ配線（図示略）とを接続するｗ相バスバー４２ｗとを備えている。バスバー保持部４３は、各バスバー４２ｕ，４２ｖ，４２ｗを保持している。
【００３４】
次に、非接触電力伝送装置５０の具体的な構成について説明する。
非接触電力伝送装置５０は、ｕ相コイル２４ｕに対応するｕ相ユニット５０ｕ、ｖ相コイル２４ｖに対応するｖ相ユニット５０ｖ及びｗ相コイル２４ｗに対応するｗ相ユニット５０ｗを備えている。各相ユニット５０ｕ〜５０ｗは、ロータ１３の内側に配置された回転体３０の縮径部３２に取り付けられている。各相ユニット５０ｕ〜５０ｗは、回転体３０の軸線方向に所定の間隔を隔てて配列されている。これら各相ユニット５０ｕ〜５０ｗは基本的には同一の構成であるため、以下ｕ相ユニット５０ｕについて図３〜図６を用いて詳細に説明し、ｖ相ユニット５０ｖ及びｗ相ユニット５０ｗの詳細な説明を省略する。なお、図３においては、図示の都合上、回転体３０を２点鎖線で示し、保持部材８１の図示を省略する。
【００３５】
図３及び図４に示すように、ｕ相ユニット５０ｕは、回転体３０の縮径部３２の外周面から径方向に突出したリング板状のｕ相回転電極５１ｕを備えている。ｕ相回転電極５１ｕは、回転体３０に固定されており、回転体３０の回転に伴って回転する。
【００３６】
図４に示すように、ｕ相回転電極５１ｕは、回転体３０に埋設されたｕ相ロータ配線４４ｕに接続されている。ｕ相回転電極５１ｕは、ｕ相ロータ配線４４ｕ、ｕ相バスバー４２ｕ及びｕ相リード線４１ｕを介して、ｕ相コイル２４ｕに接続されている。
【００３７】
図３及び図４に示すように、ｕ相ユニット５０ｕは、ｕ相回転電極５１ｕと対向する位置にて保持されたリング板状のｕ相保持電極５２ｕを備えている。ｕ相保持電極５２ｕは、回転体３０が挿通された挿通孔５２ｕｃを有している。挿通孔５２ｕｃは、回転体３０の縮径部３２よりも一回り大きく形成されている。ｕ相保持電極５２ｕは、回転体３０が挿通孔５２ｕｃに挿通された状態で配置されている。そして、ｕ相回転電極５１ｕとｕ相保持電極５２ｕとは、同一軸線上であって回転体３０の軸線方向に対向配置されている。これにより、ｕ相結合コンデンサＣｕが構成されている。
【００３８】
なお、本実施形態では、ｕ相回転電極５１ｕ及びｕ相保持電極５２ｕは、回転体３０の軸線方向から見て円形のリング状であって、ｕ相保持電極５２ｕの外径はｕ相回転電極５１ｕの外径よりも大きく設定されている。
【００３９】
ここで、ｕ相回転電極５１ｕは、その周方向に蛇腹状となっている。詳細には、図３及び図５に示すように、ｕ相回転電極５１ｕは、ｕ相保持電極５２ｕに近づく方向に凸となった回転山部５１ｕｘと、ｕ相保持電極５２ｕから離れる方向に凸となった回転谷部５１ｕｙとを有している。回転山部５１ｕｘと回転谷部５１ｕｙとは径方向に延びている。回転山部５１ｕｘと回転谷部５１ｕｙとは周方向に交互に配列されている。
【００４０】
ｕ相回転電極５１ｕは、ｕ相保持電極５２ｕと対向する回転対向面５１ｕａを有している。ｕ相回転電極５１ｕが蛇腹状であることに対応させて、回転対向面５１ｕａは蛇腹状となっている。
【００４１】
ここで、回転対向面５１ｕａには、空気よりも高い誘電率を有する誘電部としての第１回転誘電層６１が積層されている。第１回転誘電層６１は、例えばチタン酸バリウム等の誘電体セラミックスで構成されている。
【００４２】
第１回転誘電層６１は、蛇腹状に形成されたｕ相回転電極５１ｕの凹凸を緩和するように構成されている。詳細には、図５に示すように、第１回転誘電層６１における回転谷部５１ｕｙに積層されている部分の厚さ（詳細には両電極５１ｕ，５２ｕの対向方向の長さ）である谷層厚ｄ１は、第１回転誘電層６１における回転山部５１ｕｘに積層されている部分の厚さである山層厚ｄ２よりも厚い。そして、第１回転誘電層６１における回転対向面５１ｕａとの接合面６１ａは、回転対向面５１ｕａと同様に蛇腹状となっている一方、第１回転誘電層６１の表面６１ｂは、回転体３０の軸線方向に直交する平坦面となっている。なお、谷層厚ｄ１は、第１回転誘電層６１における最大厚さであり、山層厚ｄ２は第１回転誘電層６１の最小厚さである。
【００４３】
図５に示すように、ｕ相回転電極５１ｕにおける回転対向面５１ｕａとは反対側の面５１ｕｂには、空気よりも高い誘電率を有する第２回転誘電層６２が積層されている。ｕ相回転電極５１ｕ、第１回転誘電層６１及び第２回転誘電層６２は、焼結などによってユニット化されている。なお、第２回転誘電層６２の詳細な構成は、第１回転誘電層６１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４４】
ｕ相回転電極５１ｕと同様に、図３及び図５に示すように、ｕ相保持電極５２ｕは、その周方向に蛇腹状となっている。詳細には、ｕ相保持電極５２ｕは、ｕ相回転電極５１ｕに近づく方向に凸となった保持山部５２ｕｘと、ｕ相回転電極５１ｕから離れる方向に凸となった保持谷部５２ｕｙとを有している。保持山部５２ｕｘと保持谷部５２ｕｙとは径方向に延びている。保持山部５２ｕｘと保持谷部５２ｕｙとは、周方向に交互に配列されている。
【００４５】
ｕ相保持電極５２ｕは、ｕ相回転電極５１ｕと対向する蛇腹状の保持対向面５２ｕａを有している。保持対向面５２ｕａには、空気よりも高い誘電率を有する第１保持誘電層７１が積層されている。第１保持誘電層７１は例えばチタン酸バリウム等の誘電体セラミックスで構成されている。
【００４６】
図５に示すように、第１保持誘電層７１における保持谷部５２ｕｙに積層されている部分の厚さである谷層厚ｄ１は、第１保持誘電層７１における保持山部５２ｕｘに積層されている部分の厚さである山層厚ｄ２よりも厚い。そして、第１保持誘電層７１における保持対向面５２ｕａとの接合面７１ａは、保持対向面５２ｕａと同様に蛇腹状となっている一方、第１保持誘電層７１の表面７１ｂは、回転体３０の軸線方向に直交する平坦面となっている。
【００４７】
図４及び図５に示すように、第１回転誘電層６１と第１保持誘電層７１とは、回転体３０の軸線方向に隙間８０を介して対向配置されている。この場合、隙間８０は、両誘電層６１，７１の最小厚さである山層厚ｄ２よりも狭い。ちなみに、当該隙間８０には空気が存在する。
【００４８】
また、第１回転誘電層６１及び第１保持誘電層７１は、ｕ相回転電極５１ｕ及びｕ相保持電極５２ｕと比較して、滑り易く構成されている。詳細には、第１回転誘電層６１及び第１保持誘電層７１の構成材料である誘電体セラミックスの摩擦係数は、ｕ相回転電極５１ｕ及びｕ相保持電極５２ｕの摩擦係数よりも小さい。
【００４９】
ｕ相保持電極５２ｕにおける保持対向面５２ｕａとは反対側の面５２ｕｂには、空気よりも高い誘電率を有する第２保持誘電層７２が積層されている。ｕ相保持電極５２ｕ、第１保持誘電層７１及び第２保持誘電層７２は、焼結などによってユニット化されている。第２保持誘電層７２の詳細な構成は、第１保持誘電層７１と同様である。
【００５０】
ｕ相保持電極５２ｕは、回転体３０の回転に伴って回転しないように保持されている。詳細には、図４に示すように、非接触電力伝送装置５０は、ｕ相保持電極５２ｕを回転しないように保持する保持部材８１を備えている。保持部材８１は、例えば樹脂などの絶縁性を有する材料で構成されている。保持部材８１は、ｕ相保持電極５２ｕの外径と同一径の内径を有する筒状であり、各相ユニット５０ｕ〜５０ｗを、回転体３０の径方向外側から覆っている。保持部材８１の軸線方向の一端部は、図示しないハウジングに固定されている。そして、ｕ相保持電極５２ｕ及び両保持誘電層７１，７２のユニット体は、その外周面と保持部材８１の内周面とが接触した状態で保持部材８１に固定されている。これにより、ｕ相保持電極５２ｕは、回転体３０が回転した場合であっても回転しないようになっている。
【００５１】
ちなみに、図４に示すように、保持部材８１には、ｕ相保持電極５２ｕに接続されたｕ相ステータ配線８２ｕが埋設されている。ｕ相ステータ配線８２ｕは、回転電機１１を駆動させる駆動回路としてのインバータ１００（図７参照）に接続されている。
【００５２】
図６に示すように、回転対向面５１ｕａには凹凸加工が施されている。当該凹凸加工は、例えばショットブラストやエッチングなどによって行われる。このため、回転対向面５１ｕａは、微細な凹凸形状となっている。これに対応させて、第１回転誘電層６１の接合面６１ａも凹凸形状となっている。なお、本実施形態では、保持対向面５２ｕａにも同様の凹凸加工が施されている。
【００５３】
図４に示すように、ｕ相ユニット５０ｕと同様に、ｖ相ユニット５０ｖは、ｖ相回転電極５１ｖ及びｖ相保持電極５２ｖ等から構成されるｖ相結合コンデンサＣｖを有している。ｖ相回転電極５１ｖは、ｖ相ロータ配線及びｖ相バスバー４２ｖを介して、ｖ相コイル２４ｖに接続されている。ｖ相保持電極５２ｖは、保持部材８１に埋設されたｖ相ステータ配線（図示略）を介してインバータ１００に接続されている。
【００５４】
同様に、ｗ相ユニット５０ｗは、ｗ相回転電極５１ｗ及びｗ相保持電極５２ｗ等から構成されるｗ相結合コンデンサＣｗを有している。ｗ相回転電極５１ｗは、ｗ相ロータ配線及びｗ相バスバー４２ｗを介して、ｗ相コイル２４ｗに接続されている。ｗ相保持電極５２ｗは、保持部材８１に埋設されたｗ相ステータ配線（図示略）を介してインバータ１００に接続されている。
【００５５】
ここで、結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗの静電容量は、非接触の電力伝送が行われる電力値を規定している１パラメータである。詳細には、結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗの静電容量が大きいほど非接触で電力伝送される電力値を大きくすることができる。なお、本実施形態では、各結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗは同一形状であるため、各結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗの静電容量は同一である。
【００５６】
なお、本実施形態の非接触電力伝送装置５０の具体的な製造方法については任意であるが、例えば両面に誘電層が形成された保持電極５２ｕ〜５２ｗが固定された保持部材８１を軸線方向に沿って分割する。そして、両面に誘電層が形成された回転電極５１ｕ〜５１ｗが固定された回転体３０に対して上記保持部材８１の分割パーツを回転体３０の軸線方向と直交する方向（例えば上下方向）から取り付け、その状態で焼結や溶接等によって接合し、その後回転体３０を本体部２１に固定する等といった手法が考えられる。
【００５７】
次に、本回転電機１１の電気的構成及びインバータ１００について詳細に説明する。
図７に示すように、インバータ１００は、ｕ相コイル２４ｕに対応するｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２と、ｖ相コイル２４ｖに対応するｖ相スイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２と、ｗ相コイル２４ｗに対応するｗ相スイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２と、を備えている。各スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２（以降単に各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２と示す）は例えばＩＧＢＴで構成されている。
【００５８】
各ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２は接続線を介して互いに直列に接続されており、その接続線は、ｕ相保持電極５２ｕに接続されている。そして、各ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２の直列接続体に対して、車両に搭載されたバッテリＢから直流電力が入力されている。なお、他のスイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２については、対応する保持電極が異なる点を除いて、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２と同様の接続態様であるため、詳細な説明を省略する。なお、各コイル２４ｕ〜２４ｗは、例えばデルタ結線されている。
【００５９】
インバータ１００は、各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のスイッチング動作を制御する制御回路１０１を備えている。制御回路１０１は、各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせることにより、直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を各保持電極５２ｕ〜５２ｗに対して供給する。当該交流電力は、各結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗを介して、各コイル２４ｕ〜２４ｗに非接触で供給される。これにより、ロータ１３が回転する。
【００６０】
また、複数のスイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２はそれぞれボディダイオード（寄生ダイオード）Ｄｕ１〜Ｄｗ２を有している。各コイル２４ｕ〜２４ｗにて発生した回生電力は、ボディダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２によって整流されて、バッテリＢに入力される。これにより、バッテリＢが充電される。すなわち、本インバータ１００は、直流電力と交流電力との双方向変換が可能な電力変換部である。
【００６１】
ここで、例えば第１ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１がＯＮ状態であり、第２ｕ相スイッチング素子Ｑｕ２がＯＦＦ状態であり、第１ｖ相スイッチング素子Ｑｖ１がＯＦＦ状態であり、第２ｖ相スイッチング素子Ｑｖ２がＯＮ状態である場合、ｕ相結合コンデンサＣｕ→ｕ相コイル２４ｕ→ｖ相結合コンデンサＣｖという経路で電力伝送が行われる。この場合、ｕ相結合コンデンサＣｕ、ｕ相コイル２４ｕ及びｖ相結合コンデンサＣｖによって直列共振回路が構成されている。つまり、ｕ相コイル２４ｕは、ｕ相結合コンデンサＣｕ及びｖ相結合コンデンサＣｖと協働して、上記直列共振回路を構成している。
【００６２】
なお、上述したスイッチング態様とは別のスイッチング態様においても、各結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗのうち２つの結合コンデンサと、各コイル２４ｕ〜２４ｗのうち１つのコイルとによって直列共振回路が構成されている。
【００６３】
ここで、各コイル２４ｕ〜２４ｗのインダクタンスは同一である。そして、既に説明した通り、各結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗの静電容量は同一である。このため、いずれの直列共振回路が構成された場合であっても、共振周波数は同一である。
【００６４】
制御回路１０１は、上記共振周波数に対応させて、各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。すなわち、制御回路１０１は、上記共振周波数と同一周波数の交流電力が出力されるように各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。なお、制御回路１０１は、各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を可変制御することにより、ロータ１３の回転数を可変制御する。
【００６５】
次に本実施形態の作用について説明する。
インバータ１００から出力される交流電力は、各結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗを介して、非接触で各コイル２４ｕ〜２４ｗに供給される。これにより、ロータ１３及び回転体３０が回転する。
【００６６】
ここで、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量は、両誘電層６１，７１の誘電率、及び、両対向面５１ｕａ，５２ｕａの表面積に依存する。この場合、両対向面５１ｕａ，５２ｕａは蛇腹状となっているため、両対向面５１ｕａ，５２ｕａの表面積は、両対向面５１ｕａ，５２ｕａの見かけの対向面積（回転体３０の軸線方向から見た両対向面５１ｕａ，５２ｕａの重なり領域の面積）よりも大きくなっている。
【００６７】
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。なお、説明の便宜上、一部の効果については、ｕ相についてのみ説明するが、ｖ相及びｗ相についても同様の効果を奏する。
【００６８】
（１）非接触電力伝送装置５０は、回転体３０の回転に伴って回転するｕ相回転電極５１ｕと、ｕ相回転電極５１ｕと対向する位置に設けられ、回転体３０の回転に伴って回転しないように保持されたｕ相保持電極５２ｕとを備えている。非接触電力伝送装置５０は、両電極５１ｕ，５２ｕによって形成されたｕ相結合コンデンサＣｕを介して非接触の電力伝送が行われるように構成されている。そして、両電極５１ｕ，５２ｕにおいて互いに対向する対向面５１ｕａ，５２ｕａは蛇腹状となっている。これにより、両対向面５１ｕａ，５２ｕａの表面積の向上を図ることができ、それを通じてｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量の向上を図ることができる。よって、ｕ相結合コンデンサＣｕを介して、より大きな電力値の非接触の電力伝送を行うことができる。
【００６９】
（２）詳細には、両電極５１ｕ，５２ｕは、リング板状であって、互いに回転体３０の軸線方向に対向配置されており、両対向面５１ｕａ，５２ｕａは、周方向に蛇腹状となっている。これにより、（１）の効果を得ることができる。
【００７０】
また、両電極５１ｕ，５２ｕがリング板状である構成においては、両電極５１ｕ，５２ｕの外径を大きくすることによって、回転体３０の軸線方向への大型化を抑制しつつ、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量の向上を図ることができる。
【００７１】
（３）両電極５１ｕ，５２ｕにおける互いに対向する対向面５１ｕａ，５２ｕａには、空気よりも高い誘電率を有する誘電部としての誘電層６１，７１が積層されている。これにより、ｕ相回転電極５１ｕとｕ相保持電極５２ｕとの間には、両誘電層６１，７１が介在しているため、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量の向上を図ることができる。また、両誘電層６１，７１によって、ｕ相回転電極５１ｕとｕ相保持電極５２ｕとの接触が規制されている。これにより、ｕ相回転電極５１ｕとｕ相保持電極５２ｕとの絶縁性の向上を図ることができる。
【００７２】
（４）互いに対向する電極５１ｕ，５２ｕは、互いに近づく方向に凸となっている山部５１ｕｘ，５２ｕｘと、互いに離れる方向に凸となっている谷部５１ｕｙ，５２ｕｙとを有している。そして、誘電層６１，７１における谷部５１ｕｙ，５２ｕｙに積層されている部分の厚さである谷層厚ｄ１は、誘電層６１，７１における山部５１ｕｘ，５２ｕｘに積層されている部分の厚さである山層厚ｄ２よりも厚い。これにより、誘電層６１，７１の表面６１ｂ，７１ｂの平坦性の向上を図ることができる。よって、山部５１ｕｘ，５２ｕｘ周辺に電荷が集中することを抑制できる。
【００７３】
（５）両誘電層６１，７１は隙間８０を介して対向配置されている。これにより、両誘電層６１，７１の摺動を抑制できる。また、隙間８０の誘電率は、両誘電層６１，７１の誘電率よりも低い。このような低誘電率の中間層が両誘電層６１，７１の間に設けられていることによって、電荷の集中が緩和される。よって、両対向面５１ｕａ，５２ｕａが蛇腹状となっていることによって生じ得る不都合である電荷の集中を好適に抑制できる。
【００７４】
（６）両誘電層６１，７１の表面６１ｂ，７１ｂ同士が対向している構成においては、当該表面６１ｂ，７１ｂの微小な凹凸や微小な湾曲に基づいて、両誘電層６１，７１間の距離が局所的に変動し得る。この場合、電荷の集中が懸念される。
【００７５】
これに対して、本実施形態では、両表面６１ｂ，７１ｂはそれぞれ、回転体３０の軸線方向に直交する平坦面である。このような平坦面は、湾曲面と比較して、比較的精度よく成形することができる。これにより、上記電荷の集中を比較的容易に抑制できる。
【００７６】
また、両誘電層６１，７１の表面６１ｂ，７１ｂは比較的精度よく成形することができるため、両誘電層６１，７１の接触を抑制しつつ、両誘電層６１，７１間の隙間８０を狭くすることができる。これにより、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量の向上を図ることができる。
【００７７】
（７）特に、隙間８０は、両誘電層６１，７１の最小厚さである山層厚ｄ２よりも狭い。これにより、ｕ相回転電極５１ｕとｕ相保持電極５２ｕとの間に占める両誘電層６１，７１の割合を高めることができるため、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量の更なる向上を図ることができる。
【００７８】
（８）両誘電層６１，７１の摩擦係数は、ｕ相回転電極５１ｕ及びｕ相保持電極５２ｕの摩擦係数よりも小さい。これにより、仮に何らかの要因によって両誘電層６１，７１が摺動することとなったとしても、ｕ相回転電極５１ｕとｕ相保持電極５２ｕとが摺動する構成と比較して、摺動に起因する摩耗や騒音を抑制できる。
【００７９】
（９）両対向面５１ｕａ，５２ｕａには、凹凸加工が施されている。これにより、両対向面５１ｕａ，５２ｕａの表面積の更なる向上を図ることができ、それを通じてｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量の向上を図ることができる。
【００８０】
（１０）回転電機１１は、３つのコイル２４ｕ〜２４ｗが設けられたロータ１３と、３つの相ユニット５０ｕ〜５０ｗを有する非接触電力伝送装置５０とを備えている。そして、３つの相ユニット５０ｕ〜５０ｗの回転電極５１ｕ〜５１ｗは、３つのコイル２４ｕ〜２４ｗに接続されている。かかる構成によれば、スリップリング等を用いることなく、各コイル２４ｕ〜２４ｗに対して非接触で電力を伝送することができる。
【００８１】
ここで、非接触の電力伝送を行う方式として、電磁誘導方式や磁場共鳴方式を採用することも考えられる。しかしながら、上記のような２つの方式では１次側コイル及び２次側コイルによる磁場の形成が必須となる。すると、当該磁場と、ロータ１３とステータ１４との間の磁場とが干渉し、ロータ１３の回転に支障が生じる場合があり得る。
【００８２】
これに対して、本実施形態では、磁場ではなく電界を利用した非接触の電力伝送が採用されているため、上記のような磁場の干渉を考慮する必要がない。これにより、ロータ１３の回転を阻害することなく、非接触の電力伝送を実現できる。
【００８３】
特に、回転電機１１のコイル２４ｕ〜２４ｗが回転電極５１ｕ〜５１ｗに接続されているため、当該コイル２４ｕ〜２４ｗと結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗとによって共振回路が構成されている。これにより、共振現象を利用することができるため、それを通じて結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗを介して電力伝送される電力値の向上を図ることができる。つまり、ロータ１３を回転させるためのコイル２４ｕ〜２４ｗが、結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗを用いた非接触の電力伝送の性能向上に寄与している。よって、回転電機１１の既存の構成を用いて、非接触の電力伝送を好適に行うことができる。
【００８４】
（１１）ロータ１３は、ステータ１４の内側に配置されている。この場合、ステータ１４は、ハウジング等と熱交換が可能であるため、ロータ１３よりもステータ１４の方が冷却され易い。
【００８５】
ここで、通常のブラシレス回転電機においては、ステータにコイルが設けられており、ロータが永久磁石となっている。このため、仮にロータがステータの内側に配置されている場合、永久磁石は発熱し易い。すると、永久磁石の磁力低下が懸念される。かといって、発熱に伴う磁力低下を抑制可能な永久磁石は高価なものとなり易い。
【００８６】
これに対して、本実施形態では、ロータ１３に各コイル２４ｕ〜２４ｗが設けられているため、ステータ１４を永久磁石にすることができる。これにより、永久磁石を好適に冷却することができるため、上述した不都合を抑制できる。しかしながら、ロータ１３に各コイル２４ｕ〜２４ｗが設けられている構成では、回転する各コイル２４ｕ〜２４ｗに対して電力供給を行うための構成が必須となる。
【００８７】
この点、本実施形態では、上述した通り、コイル２４ｕ〜２４ｗに対して電力伝送を行うものとして、回転電極５１ｕ〜５１ｗと保持電極５２ｕ〜５２ｗとを有する非接触電力伝送装置５０が採用されている。これにより、摩耗などを抑制しつつ、ロータ１３に設けられている各コイル２４ｕ〜２４ｗに対して好適に電力伝送を行うことができる。
【００８８】
（第２実施形態）
本実施形態では、結合コンデンサの構造が第１実施形態と異なっている。その異なっている点について以下詳細に説明する。なお、各相ユニットの構造は同一であるため、ｕ相ユニットについて詳細に説明し、その他の相ユニットの詳細な説明は省略する。
【００８９】
図８及び図９に示すように、ｕ相ユニット５０ｕは、回転体３０の回転に伴って回転する回転ユニット体１４１と、回転体３０の回転に伴って回転しないように保持された保持ユニット体１４２とを備えている。回転ユニット体１４１及び保持ユニット体１４２は、円筒状であって回転体３０と同軸に配置されている。保持ユニット体１４２は、回転ユニット体１４１よりも一回り大きく形成されており、両者は径方向に対向している。
【００９０】
回転ユニット体１４１は、全体として筒状（詳細には円筒状）のｕ相回転電極１５１ｕと、ｕ相回転電極１５１ｕの両面１５１ｕａ，１５１ｕｂに積層された回転誘電層１６１，１６２とを含む。保持ユニット体１４２は、全体として筒状（詳細には円筒状）のｕ相保持電極１５２ｕと、ｕ相保持電極１５２ｕの両面１５２ｕａ，１５２ｕｂに積層された保持誘電層１７１，１７２とを含む。ｕ相回転電極１５１ｕ及びｕ相保持電極１５２ｕは径方向に対向配置されている。詳細には、ｕ相回転電極１５１ｕの外周面である回転対向面１５１ｕａと、ｕ相保持電極１５２ｕの内周面である保持対向面１５２ｕａとが対向している。
【００９１】
両電極１５１ｕ，１５２ｕは、周方向に蛇腹状となっている。詳細には、ｕ相回転電極１５１ｕは、ｕ相保持電極１５２ｕに近づく方向に凸となった回転山部１５１ｕｘと、ｕ相保持電極１５２ｕから離れる方向に凸となった回転谷部１５１ｕｙとを有している。回転山部１５１ｕｘと回転谷部１５１ｕｙとは、回転体３０の軸線方向に延びている。回転山部１５１ｕｘと回転谷部１５１ｕｙとは、周方向に交互に配列されている。ｕ相保持電極１５２ｕは、ｕ相回転電極１５１ｕに近づく方向に凸となった保持山部１５２ｕｘと、ｕ相回転電極１５１ｕから離れる方向に凸となった保持谷部１５２ｕｙとを有している。保持山部１５２ｕｘと保持谷部１５２ｕｙとは、回転体３０の軸線方向に延びている。保持山部１５２ｕｘと保持谷部１５２ｕｙとは、周方向に交互に配列されている。
【００９２】
ｕ相回転電極１５１ｕの両面１５１ｕａ，１５１ｕｂに積層されている両回転誘電層１６１，１６２は、回転ユニット体１４１の内周面及び外周面が回転体３０の軸線方向から見て円状となるように、蛇腹状のｕ相回転電極１５１ｕに対応させて周方向に厚さを異ならせて構成されている。同様に、ｕ相保持電極１５２ｕの両面１５２ｕａ，１５２ｕｂに積層されている両保持誘電層１７１，１７２は、保持ユニット体１４２の内周面及び外周面が回転体３０の軸線方向から見て円状となるように、蛇腹状のｕ相保持電極１５２ｕに対応させて周方向に厚さを異ならせて構成されている。回転ユニット体１４１の外周面（すなわちｕ相回転電極１５１ｕの回転対向面１５１ｕａに積層された第１回転誘電層１６１の表面１６１ｂ）と、保持ユニット体１４２の内周面（すなわちｕ相保持電極１５２ｕの保持対向面１５２ｕａに積層された第１保持誘電層１７１の表面１７１ｂ）とが、隙間１８０を介して径方向に対向配置されている。
【００９３】
なお、回転ユニット体１４１は、その内周面（詳細には第２回転誘電層１６２の表面）が回転体３０の縮径部３２の外周面に接触している状態で回転体３０に固定されている。保持ユニット体１４２は、その外周面（第２保持誘電層１７２の表面）が保持部材８１の内周面に接触している状態で保持部材８１に固定されている。
【００９４】
以上詳述した本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（１２）非接触電力伝送装置５０は、筒状であって、互いに径方向に対向配置されたｕ相回転電極１５１ｕ及びｕ相保持電極１５２ｕを備えている。そして、ｕ相回転電極１５１ｕの回転対向面１５１ｕａ、及び、ｕ相保持電極１５２ｕの保持対向面１５２ｕａは、周方向に蛇腹状となっている。これにより、（１）等の効果を得ることができる。
【００９５】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○  ｕ相回転電極及びｕ相保持電極は、周方向に蛇腹状となっていれば、その具体的な湾曲態様は任意であり、例えばノコギリ波形状となっていてもよいし、例えばディンプル形状のような複数の窪みが周方向に周期的又は非周期的に形成された凹凸形状であってもよい。この場合、窪みの形状は、回転谷部５１ｕｙ，１５１ｕｙや保持谷部５２ｕｙ，１５２ｕｙ等のように一方向に延びた形状に限られず、円形や多角形等任意である。
【００９６】
○  各実施形態では、ｕ相回転電極５１ｕ，１５１ｕ及びｕ相保持電極５２ｕ，１５２ｕの双方が蛇腹状となっていたが、これに限られず、いずれか一方であってもよい。要は、ｕ相回転電極及びｕ相保持電極の少なくとも一方が蛇腹状となっていればよい。
【００９７】
○  第１実施形態では、回転対向面５１ｕａ及びその反対側の面５１ｕｂの双方が蛇腹状となっていたが、これに限られず、回転対向面５１ｕａのみが蛇腹状であり、その反対側の面５１ｕｂは平坦面となっていてもよい。保持対向面５２ｕａとその反対側の面５２ｕｂについても同様である。また、第２実施形態についても同様である。
【００９８】
○  第２回転誘電層６２，１６２と第２保持誘電層７２，１７２とのいずれか一方又は双方を省略してもよい。
○  第１実施形態において、第１回転誘電層６１の表面６１ｂは、回転体３０の軸線方向に直交する平坦面となっていたが、これに限られず、多少周方向に蛇腹状となっていてもよい。要は、誘電層６１，７１は、その表面６１ｂ，７１ｂが平坦に近づくように、対向面５１ｕａ，５２ｕａの周方向の湾曲に対応させて周方向に厚さを異ならせて構成されていればよい。
【００９９】
○  両対向面５１ｕａ，５２ｕａの凹凸加工は、周期的なものであってもよいし、非周期的なものであってもよい。例えば、上記凹凸加工は、両対向面５１ｕａ，５２ｕａをランダムに粗面化する加工であってもよい。
【０１００】
○  両対向面５１ｕａ，５２ｕａのいずれか一方のみに凹凸加工が施されていてもよいし、両対向面５１ｕａ，５２ｕａの双方に対して凹凸加工が施されていなくてもよい。
○  隙間８０，１８０に潤滑材を設けてもよい。潤滑材は、固体であってもよいし、流体であってもよい。
【０１０１】
○  各実施形態では、非接触電力伝送装置５０はロータ１３の内側に配置されていたが、これに限られない。例えば、図１０に示すように、回転体３０は、ロータ１３よりも軸線方向に長く延びており、回転体３０の一部がロータ１３から突出してもよい。そして、回転体３０におけるロータ１３から突出している部分に、非接触電力伝送装置５０の各相ユニット５０ｕ〜５０ｗが設けられていてもよい。
【０１０２】
○  図１１に示すように、回転対向面５１ｕａには、誘電率が相違する複数の回転誘電層２０１〜２０３から構成された回転誘電部２００が設けられていてもよい。この場合、複数の回転誘電層２０１〜２０３の誘電率は、回転対向面５１ｕａから離れる方向、すなわちｕ相保持電極５２ｕに近づく方向に従って大きく設定されているとよい。詳細には、複数の回転誘電層２０１〜２０３のうち回転対向面５１ｕａに近いものから順に第１回転誘電層２０１、第２回転誘電層２０２及び第３回転誘電層２０３とする。この場合、各回転誘電層２０１〜２０３の誘電率は、第１回転誘電層２０１＜第２回転誘電層２０２＜第３回転誘電層２０３となっている。
【０１０３】
かかる構成において、第１回転誘電層２０１の谷層厚である第１谷層厚ｄ１１は、第１回転誘電層２０１の山層厚である第１山層厚ｄ２１よりも薄い一方、第３回転誘電層２０３の谷層厚である第２谷層厚ｄ１２は、第３回転誘電層２０３の山層厚である第２山層厚ｄ２２よりも厚い。これにより、回転誘電部２００としては、回転谷部５１ｕｙに積層されている部分の方が、回転山部５１ｕｘに積層されている部分よりも、分極し易い。よって、ｕ相回転電極５１ｕが蛇腹状となっていることによる不都合、すなわち回転山部５１ｕｘの方が回転谷部５１ｕｙよりもｕ相保持電極５２ｕに近いことに起因する電荷の集中を抑制することができる。
【０１０４】
ちなみに、各回転誘電層２０１〜２０３の谷層厚の総和である回転誘電部２００の谷層厚ｄ１は、各回転誘電層２０１〜２０３の山層厚の総和である回転誘電部２００の山層厚ｄ２よりも厚くなっている。そして、各回転誘電層２０１〜２０３の最外層である第３回転誘電層２０３の表面２０３ａは、回転体３０の軸線方向に直交する平坦面である。
【０１０５】
図１１に示すように、保持対向面５２ｕａにも、複数の保持誘電層２１１〜２１３から構成された保持誘電部２１０が設けられていてもよい。保持誘電部２１０の詳細な構成は回転誘電部２００と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１０６】
なお、回転誘電部２００又は保持誘電部２１０のいずれか一方を省略してもよい。また、図示の都合上、図１１においては、各誘電層２０１〜２０３，２１１〜２１３をドットハッチで示す。
【０１０７】
○  第１実施形態において、ｕ相保持電極５２ｕは、軸受を介して回転体３０に取り付けられている構成であってもよい。
○  第１実施形態において、隙間８０を省略して、両誘電層６１，７１が接触するようにしてもよい。この場合、両誘電層６１，７１が摺動することとなる。ここで、既に説明した通り、両誘電層６１，７１の摩擦係数は、ｕ相回転電極５１ｕ及びｕ相保持電極５２ｕの摩擦係数よりも小さいため、ｕ相回転電極５１ｕとｕ相保持電極５２ｕとが摺動する構成と比較して、摺動に起因する摩耗や騒音を抑制できる。なお、両誘電層６１，７１の表面に、両誘電層６１，７１よりも摩擦係数が小さいコーティング層を別途設けてもよい。第２実施形態についても同様である。
【０１０８】
○  第１実施形態では、ｕ相回転電極５１ｕ及びｕ相保持電極５２ｕは、回転体３０の軸線方向から見て円形のリング状であったが、これに限られず、例えば方形のリング状であってもよい。また、ｕ相回転電極５１ｕの外径とｕ相保持電極５２ｕの外径とは同一であってもよい。
【０１０９】
○  第１実施形態におけるｕ相回転電極５１ｕ及びｕ相保持電極５２ｕに、径方向に延びた切れ目が形成されていてもよい。同様に、第２実施形態におけるｕ相回転電極１５１ｕ及びｕ相保持電極１５２ｕに、回転体３０の軸線方向に延びた切れ目が形成されていてもよい。要は、回転電極及び保持電極の形状は、切れ目のない閉じた状態に限られない。
【０１１０】
○  実施形態では、１つのコイルに対して、１つの結合コンデンサが設けられていたが、これに限られず、１つのコイルに対して、複数の結合コンデンサが設けられていてもよい。この場合、複数の結合コンデンサを直列又は並列に接続して電力伝送を行うとよい。
【０１１１】
○  ステータ１４は永久磁石に限られず、コアとコイルとで構成されていてもよい。この場合、永久磁石を省略することができる。
○  インバータ１００と各保持電極５２ｕ〜５２ｗとを接続する接続線上にコイルを別途設けてもよい。
【０１１２】
○  インバータ１００の取付位置は任意であり、例えば回転電機１１に一体化されていてもよいし、回転電機１１とは別に設けられていてもよい。バッテリＢについても同様である。
【０１１３】
○  各コイル２４ｕ〜２４ｗの接続態様は、デルタ結線に限られず、例えばＹ結線であってもよい。
○  実施形態では、回転体３０に非接触電力伝送装置５０が取り付けられていたが、これに限られず、ロータ１３の回転に伴って回転するものに取り付けられていればよい。例えば、回転軸１２やロータ１３の本体部２１に非接触電力伝送装置５０が取り付けられていてもよい。
【０１１４】
○  回転電機１１は、１つのステータと２つのロータとを有するダブルロータ型であってもよい。ダブルロータ型の構造について図１２及び図１３を用いて簡単に説明する。なお、図１２においては、図示の都合上、回転体３０及び保持部材８１等を側面図で示し、両ロータ１３，３１０及びステータ３００等を断面図で示す。
【０１１５】
図１２及び図１３に示すように、回転電機１１は、ロータ１３（以降第１ロータ１３という）に対して径方向外側に設けられたステータ３００と、第１ロータ１３とステータ３００との間に設けられた第２ロータ３１０とを備えている。第２ロータ３１０は、第１ロータ１３よりも一回り大きく形成された筒状（詳細には円筒状）であり、ステータ３００は、第２ロータ３１０よりも一回り大きく形成された筒状（詳細には円筒状）である。両ロータ１３，３１０及びステータ３００は、同一軸線上に配置されており、径方向の内側から外側に向かって、第１ロータ１３→第２ロータ３１０→ステータ３００の順に配置されている。
【０１１６】
ステータ３００は、円筒状のステータコア３０１を有している。図１３に示すように、ステータコア３０１の内周面には、スロット３０２がステータコア３０１の周方向に複数並設されている。そして、ステータ３００は、複数のスロット３０２に捲回された複数のコイル３０３ｕ〜３０３ｗを有している。各コイル３０３ｕ〜３０３ｗは、インバータ１００とは別のインバータを介してバッテリＢに接続されている。
【０１１７】
図１２及び図１３に示すように、第２ロータ３１０は、第１ロータ１３に対して所定の間隔を隔てて径方向に対向する内周面３１０ａ、及び、ステータ３００に対して所定の間隔を隔てて径方向に対向する外周面３１０ｂを有している。また、図１３に示すように、第２ロータ３１０は、磁界を発生させるものとして永久磁石３１１を有している。永久磁石３１１は第２ロータ３１０に埋設されている。
【０１１８】
なお、車両に回転電機１１とエンジンとの双方が搭載されている場合、例えば第１ロータ１３はエンジンの駆動軸に連結され、第２ロータ３１０は車軸に連結される。
かかる構成によれば、第１ロータ１３と第２ロータ３１０とが協働して第１の回転電機として機能し、第２ロータ３１０とステータ３００とが協働して第２の回転電機として機能する。詳細には、例えば上記のように第１ロータ１３がエンジンの駆動軸に連結され、第２ロータ３１０が車軸に連結されている場合、バッテリＢからステータ３００の各コイル３０３ｕ〜３０３ｗに対して電力供給を行うことによって、第２ロータ３１０を回転させることができ、それを通じて車両を走行させることができる。一方、エンジンの動力によって第１ロータ１３を回転させることができる。この場合、所定の条件下では、第１ロータ１３の各コイル２４ｕ〜２４ｗに誘導電流が流れ、当該誘電電流と永久磁石３１１の磁束との相互作用によって第２ロータ３１０が回転し、車軸が回転する。すなわち、エンジンの動力は、第２ロータ３１０に伝達され、車両の走行に用いられる。また、各コイル２４ｕ〜２４ｗにて発生した交流電力は、非接触電力伝送装置５０を介して取り出される。取り出された交流電力は、例えばインバータ１００に入力されてバッテリＢの充電に用いられる。
【０１１９】
ここで、上記のように、２つのロータ１３，３１０が存在している構成においては、回転制御等を行う関係上、両ロータ１３，３１０のうちいずれか一方にコイルを設ける必要がある。そして、第２ロータ３１０が、第１ロータ１３とステータ３００との間に配置されている構成では、第２ロータ３１０にコイルを設けることは構成の複雑化となり易く、またそのようなコイルに対して電力伝送を行う装置は複雑なものとなり易い。
【０１２０】
これに対して、第１ロータ１３にコイル２４ｕ〜２４ｗを設けることによって、第２ロータ３１０としては、磁界を発生させるものとして永久磁石３１１を採用できる。これにより、構成の複雑化を抑制できる。この場合、回転する第１ロータ１３のコイル２４ｕ〜２４ｗに対して電力伝送を行う構成が必須となる。これに対して、当該コイル２４ｕ〜２４ｗに対して電力伝送を行うものとして非接触電力伝送装置５０を採用することにより、スリップリングやブラシ等を用いることなく電力伝送を行うことができる。これにより、ブラシの摩耗等といった接触式の電力伝送特有の不都合を回避することができる。以上のことから、２つのロータ１３，３１０を有する構成において、ブラシレス化と構成の複雑化の抑制とを図りつつ、好適に回転電機１１を駆動させることができる。
【０１２１】
○  回転電極の接続先、すなわち負荷は、コイル２４ｕ〜２４ｗに限られず、任意である。
○  非接触電力伝送装置５０の適用対象は、回転電機１１に限られず任意である。例えば、回転体に設けられた負荷への電力供給に非接触電力伝送装置５０を適用してもよい。
【０１２２】
○  実施形態では、三相交流モータに適用した関係上、非接触電力伝送装置５０は、３つのユニット５０ｕ〜５０ｗを有していたが、これに限られず、２つのユニットを有する構成でもよい。要は、ユニット数は、負荷に対応させて設定されているとよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１１…回転電機、１２…回転軸、１３…ロータ（第１ロータ）、１４，３００…ステータ、２４ｕ〜２４ｗ…コイル、３０…回転体、５０…非接触電力伝送装置、５１ｕ，１５１ｕ…ｕ相回転電極、５１ｕａ，１５１ｕａ…回転対向面、５１ｕｘ，１５１ｕｘ…回転山部、５１ｕｙ，１５１ｕｙ…回転谷部、５２ｕ，１５２ｕ…ｕ相保持電極、５２ｕａ，１５２ｕａ…保持対向面、５２ｕｘ，１５２ｕｘ…保持山部、５２ｕｙ，１５２ｕｙ…保持谷部、６１，１６１…第１回転誘電層、６１ｂ，１６１ｂ…第１回転誘電層の表面、７１，１７１…第１保持誘電層、７１ｂ，１７１ｂ…第１保持誘電層の表面、３１０…第２ロータ、３１０ａ…第２ロータの内周面、３１０ｂ…第２ロータの外周面、３１１…永久磁石、Ｃｕ〜Ｃｗ…結合コンデンサ。
【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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