(57)【要約】【課題】結合コンデンサを介した非接触の電力伝送を行うものであって、回転体の回転数の変化に対応できる非接触電力伝送装置及び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、回転可能な回転体３０の外周面３０ａから回転体３０の径方向に突出した平板リング状であって、回転体３０の回転に伴って回転するｕ相回転電極６１，６２と、回転体３０が挿通された挿通孔７１ａ，７２ａを有し、且つ、回転体３０の回転に伴って回転しないように保持された平板リング状のｕ相保持電極７１，７２とを備えている。ｕ相回転電極６１，６２とｕ相保持電極７１，７２とは、回転体３０の軸線方向Ｚに対向配置されている。非接触電力伝送装置５０は、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能なｕ相回転側配線８１、及び、回転体３０の回転数に応じてｕ相回転側配線８１を移動させるｕ相移動機構１００を備えている。【選択図】図４
2017028892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な回転体の外周面から径方向に突出した平板リング状であって、前記回転体の回転に伴って回転する回転電極と、
前記回転体が挿通された挿通孔を有し、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平板リング状の保持電極と、
を備え、
前記回転電極と前記保持電極とは、前記回転体の軸線方向に対向配置されていることによって結合コンデンサを構成しており、
前記結合コンデンサを介して非接触の電力伝送が行われる非接触電力伝送装置であって、
前記回転体の回転数に応じて前記結合コンデンサの静電容量を可変させる容量可変部を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項２】
前記回転電極は、前記回転体の軸線方向に配列された第１回転電極及び第２回転電極を含み、
前記保持電極は、前記第１回転電極に対して前記回転体の軸線方向に対向配置された第１保持電極と、前記第２回転電極に対して前記回転体の軸線方向に対向配置された第２保持電極と、を含み、
前記結合コンデンサは、前記第１回転電極及び前記第１保持電極によって構成されている第１結合コンデンサと、前記第２回転電極及び前記第２保持電極によって構成されている第２結合コンデンサと、を含み、
前記容量可変部は、
前記回転体に設けられ、前記第１回転電極及び前記第２回転電極の双方と電気的に接続された第１位置と、前記第１回転電極と電気的に接続され且つ前記第２回転電極と電気的に遮断された第２位置との間を、前記回転体の軸線方向に移動可能な回転側配線と、
前記回転体の回転数に応じて、前記回転側配線を、前記第１位置と前記第２位置との間で移動させる移動機構と、
を備えている請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項３】
前記移動機構は、
前記回転側配線に設けられたラック部と噛み合うピニオンギア部と、
前記回転体の回転に伴う遠心力が付与されるものであって、当該遠心力に応じて変位することにより、前記ピニオンギア部を回転させる荷重部と、
を備えている請求項２に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項４】
前記容量可変部は、空気よりも誘電率が高い誘電流体が充填されているものであって弾性変形可能な弾性膜体を備え、
前記弾性膜体は、前記回転体と一体回転する状態で、前記回転電極と前記保持電極との間に配置されている請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項５】
前記回転電極と前記保持電極との間の電極間領域に、空気よりも誘電率が高い誘電流体を供給する流体供給部を備え、
前記容量可変部は、前記回転体の回転数に応じて、前記電極間領域への前記誘電流体の供給量、及び、前記電極間領域からの前記誘電流体の流出量の少なくとも一方を制御することにより、前記回転数が高くなるに従って前記供給量と前記流出量との差を小さくする制御機構を備えている請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項６】
前記保持電極は、分割された複数のパーツで構成されており、当該各パーツは、前記回転体の径方向に移動可能であり、
前記容量可変部は、前記回転電極が前記保持電極に近づくに従って、前記各パーツを、前記回転体の径方向外側に移動させる移動部材を備えている請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項７】
前記回転電極及び前記保持電極の対向面積の変化量と前記回転電極及び前記保持電極の対向距離の変化量とは、前記回転体の回転数が高くなるに従って、前記回転電極と前記保持電極との間で発生するクーロン力が大きくなり、且つ、前記結合コンデンサの静電容量が小さくなるように、前記回転体の回転数の上昇に伴う前記回転電極と前記保持電極との間の電圧の変化量に対応させて設定されている請求項６に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項８】
前記回転電極及び前記保持電極のいずれか一方は、前記回転体の軸線方向に移動可能な可動電極であり、他方は、前記回転体の軸線方向への移動が規制された規制電極であり、
前記可動電極は、
前記規制電極と対向する第１面と、
前記第１面とは反対側に配置された第２面と、
を備え、
前記容量可変部は、
前記可動電極を前記規制電極から離れる方向に付勢するものであって前記回転体の軸線方向に伸縮可能な付勢部と、
前記可動電極に対して前記規制電極とは反対側に配置されたものであって、前記第２面と対向する対向壁面を有する対向壁部と、
前記第２面と前記対向壁面とによって挟まれた状態で前記可動電極を支持する支持部材と、
前記支持部材と前記回転体とを連結するものであって、前記回転体の径方向に伸縮可能な連結バネと、
を備え、
前記第２面及び前記対向壁面の少なくとも一方は、前記支持部材が前記回転体の径方向内側から径方向外側に向かうに従って、前記可動電極が前記規制電極から離れる方向に移動するように傾斜している請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項９】
コイルが設けられたロータと、
請求項１〜８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、
前記回転体は、前記ロータの回転に伴って一体回転するものであり、
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１０】
前記ロータは筒状のインナーロータであり、
前記回転電機は、前記インナーロータに対して径方向外側に設けられた筒状のアウターロータを備え、
前記アウターロータは永久磁石を有している請求項９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円筒状の回転電極と、回転体の回転に伴って回転しないように保持された円筒状の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、回転電極と保持電極とが径方向に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、回転体の回転数は、結合コンデンサを介する非接触の電力伝送に影響を与える。例えば、結合コンデンサを介する非接触の電力伝送の伝送効率は、回転体の回転数に応じて変動し得る。
【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を介した非接触の電力伝送を行うものであって、回転体の回転数の変化に対応できる非接触電力伝送装置及び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、回転可能な回転体の外周面から径方向に突出した平板リング状であって、前記回転体の回転に伴って回転する回転電極と、前記回転体が挿通された挿通孔を有し、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平板リング状の保持電極と、を備え、前記回転電極と前記保持電極とは、前記回転体の軸線方向に対向配置されていることによって結合コンデンサを構成しており、前記結合コンデンサを介して非接触の電力伝送が行われるものであって、前記回転体の回転数に応じて前記結合コンデンサの静電容量を可変させる容量可変部を備えていることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、容量可変部を用いて結合コンデンサの静電容量を可変させることにより、結合コンデンサの静電容量を、回転体の回転数の変化に追従させることができる。これにより、回転体の回転数の変化に対応できる。
【０００８】
上記非接触電力伝送装置について、前記回転電極は、前記回転体の軸線方向に配列された第１回転電極及び第２回転電極を含み、前記保持電極は、前記第１回転電極に対して前記回転体の軸線方向に対向配置された第１保持電極と、前記第２回転電極に対して前記回転体の軸線方向に対向配置された第２保持電極と、を含み、前記結合コンデンサは、前記第１回転電極及び前記第１保持電極によって構成されている第１結合コンデンサと、前記第２回転電極及び前記第２保持電極によって構成されている第２結合コンデンサと、を含み、前記容量可変部は、前記回転体に設けられ、前記第１回転電極及び前記第２回転電極の双方と電気的に接続された第１位置と、前記第１回転電極と電気的に接続され且つ前記第２回転電極と電気的に遮断された第２位置との間を、前記回転体の軸線方向に移動可能な回転側配線と、前記回転体の回転数に応じて、前記回転側配線を、前記第１位置と前記第２位置との間で移動させる移動機構と、を備えているとよい。
【０００９】
かかる構成によれば、回転側配線が第１位置に配置されている場合には、結合コンデンサの静電容量は、第１結合コンデンサと第２結合コンデンサとの合成静電容量に対応した値となる。一方、回転側配線が第２位置に配置されている場合には、結合コンデンサの静電容量は、第１結合コンデンサの静電容量に対応した値となる。これにより、回転側配線が第１位置に配置されている場合と第２位置に配置されている場合とで、結合コンデンサの静電容量が異なることとなる。よって、回転体の回転数に応じて回転側配線を第１位置と第２位置との間で移動させることにより、結合コンデンサの静電容量を、回転体の回転数の変化に追従させることができる。
【００１０】
上記非接触電力伝送装置について、前記移動機構は、前記回転側配線に設けられたラック部と噛み合うピニオンギア部と、前記回転体の回転に伴う遠心力が付与されるものであって、当該遠心力に応じて変位することにより、前記ピニオンギア部を回転させる荷重部と、を備えているとよい。
【００１１】
かかる構成によれば、回転体の回転数が変化すれば、荷重部が当該回転数に対応する位置に変位して、ピニオンギア部が回転する。これにより、回転体の回転数に応じて、回転側配線の位置が自ずと変更されることとなる。よって、回転数に応じた回転側配線の位置制御を行う専用の制御部等を設けることなく、回転側配線の位置調整が可能となる。
【００１２】
上記非接触電力伝送装置について、前記容量可変部は、空気よりも誘電率が高い誘電流体が充填されているものであって弾性変形可能な弾性膜体を備え、前記弾性膜体は、前記回転体と一体回転する状態で、前記回転電極と前記保持電極との間に配置されているとよい。
【００１３】
かかる構成によれば、回転体が回転することによって、弾性膜体に遠心力が付与され、当該遠心力によって弾性膜体が変形する。これにより、弾性膜体における回転体の軸線方向の長さが短くなり、回転電極と保持電極との間に空気層が形成されたり、当該空気層の回転体の軸線方向の長さが長くなったりする。したがって、結合コンデンサの静電容量が変化する。よって、上述した効果を得ることができる。
【００１４】
特に、本構成によれば、遠心力に応じて弾性膜体の変形量が変化するため、回転体の回転数に応じて結合コンデンサの静電容量が自ずと変化する。これにより、比較的容易に、回転体の回転数の変化に対応できる。
【００１５】
上記非接触電力伝送装置について、前記回転電極と前記保持電極との間の電極間領域に、空気よりも誘電率が高い誘電流体を供給する流体供給部を備え、前記容量可変部は、前記回転体の回転数に応じて、前記電極間領域への前記誘電流体の供給量、及び、前記電極間領域からの前記誘電流体の流出量の少なくとも一方を制御することにより、前記回転数が高くなるに従って前記供給量と前記流出量との差を小さくする制御機構を備えているとよい。
【００１６】
かかる構成によれば、回転体の回転数が高くなるに従って、供給量と流出量との差が小さくなるため、回転体の回転数が高くなるに従って、電極間領域に充填されている誘電流体の密度が低くなる一方、空気の密度が高くなる。これにより、電極間領域の誘電率が低くなるため、結合コンデンサの静電容量は小さくなる。よって、上述した効果を得ることができる。
【００１７】
上記非接触電力伝送装置について、前記保持電極は、分割された複数のパーツで構成されており、当該各パーツは、前記回転体の径方向に移動可能であり、前記容量可変部は、前記回転電極が前記保持電極に近づくに従って、前記各パーツを、前記回転体の径方向外側に移動させる移動部材を備えているとよい。
【００１８】
かかる構成によれば、回転電極が保持電極に近づくと、移動部材によって、各パーツが回転体の径方向外側に向けて移動する。これにより、回転電極と保持電極との対向面積及び対向距離の双方が変化する。よって、結合コンデンサの静電容量を変化させることができるため、上述した効果を得ることができる。
【００１９】
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対向面積の変化量と前記回転電極及び前記保持電極の対向距離の変化量とは、前記回転体の回転数が高くなるに従って、前記回転電極と前記保持電極との間で発生するクーロン力が大きくなり、且つ、前記結合コンデンサの静電容量が小さくなるように、前記回転体の回転数の上昇に伴う前記回転電極と前記保持電極との間の電圧の変化量に対応させて設定されているとよい。
【００２０】
かかる構成によれば、回転体の回転数が高くなると、回転電極と保持電極との間にて作用するクーロン力が大きくなり、自ずと回転電極が保持電極に近づくとともに、結合コンデンサの静電容量が小さくなる。これにより、回転体の回転数に応じて、移動部材や回転電極を移動させるアクチュエータ等を設けることなく、回転数の変化に対応できる。
【００２１】
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いずれか一方は、前記回転体の軸線方向に移動可能な可動電極であり、他方は、前記回転体の軸線方向への移動が規制された規制電極であり、前記可動電極は、前記規制電極と対向する第１面と、前記第１面とは反対側に配置された第２面と、を備え、前記容量可変部は、前記可動電極を前記規制電極から離れる方向に付勢するものであって前記回転体の軸線方向に伸縮可能な付勢部と、前記可動電極に対して前記規制電極とは反対側に配置されたものであって、前記第２面と対向する対向壁面を有する対向壁部と、前記第２面と前記対向壁面とによって挟まれた状態で前記可動電極を支持する支持部材と、前記支持部材と前記回転体とを連結するものであって、前記回転体の径方向に伸縮可能な連結バネと、を備え、前記第２面及び前記対向壁面の少なくとも一方は、前記支持部材が前記回転体の径方向内側から径方向外側に向かうに従って、前記可動電極が前記規制電極から離れる方向に移動するように傾斜しているとよい。
【００２２】
かかる構成によれば、連結バネによって回転体に連結されている支持部材は、回転体の回転に伴って回転する。すると、支持部材には遠心力が付与される。当該遠心力は、回転体の回転数が高くなるほど大きくなる。そして、遠心力が大きくなるほど、支持部材は回転体の径方向外側に配置され、その結果回転電極が保持電極から離れる方向に移動する。これにより、回転体の回転数が高くなるほど回転電極と保持電極との対向距離である電極間距離が長くなるため、結合コンデンサの静電容量は小さくなる。よって、上述した効果を得ることができる。
【００２３】
なお、「前記第２面及び前記対向壁面の少なくとも一方は、前記支持部材が前記回転体の径方向内側から径方向外側に向かうに従って、前記可動電極が前記規制電極から離れる方向に移動するように傾斜している」とは、例えば第２面が回転体の径方向内側から径方向外側に向かうに従って規制電極に近づくように傾斜したテーパ面であり、対向壁面が回転体の軸線方向と直交する面である構成や、例えば第２面が回転体の軸線方向と直交する面であり、対向壁面が回転体の径方向内側から径方向外側に向かうに従って第２面から離れるように傾斜したテーパ面である構成等が考えられる。
【００２４】
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、前記回転体は、前記ロータの回転に伴って一体回転するものであり、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。
【００２５】
かかる構成によれば、非接触電力伝送装置を用いて、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、結合コンデンサの静電容量を可変させることにより、ロータの回転数の変化に伴う回転体の回転数の変化に対応できる。
【００２６】
上記回転電機について、前記ロータは筒状のインナーロータであり、前記回転電機は、前記インナーロータに対して径方向外側に設けられた筒状のアウターロータを備え、前記アウターロータは永久磁石を有しているとよい。
【００２７】
かかる構成によれば、コイルが設けられたインナーロータと、コイルではなく永久磁石が設けられたアウターロータとを有するダブルロータの回転電機において、非接触電力伝送装置を採用することによるブラシレス化を図りつつ、回転体の回転数の変化に対応できる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、回転体の回転数の変化に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】回転電機の概要を示す模式図。
【図２】図１の２−２線断面図。
【図３】ロータの斜視図。
【図４】第１実施形態のｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図５】図４の５−５線断面図。
【図６】高速回転時のｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図７】回転電機の電気的構成を示す回路図。
【図８】第２実施形態のｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図９】図８の９−９線断面図。
【図１０】高速回転時のｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図１１】第３実施形態のｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図１２】（ａ）は低速回転時におけるｕ相ユニットを模式的に示す断面図であり、（ｂ）は高速回転時におけるｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図１３】回転体の回転数に対する供給量及び流出量を示すグラフ。
【図１４】第４実施形態のｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図１５】ｕ相ユニットの分解斜視図。
【図１６】図１４の１６−１６線断面図。
【図１７】高速回転時のｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図１８】第５実施形態のｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図１９】高速回転時のｕ相ユニットを模式的に示す断面図。
【図２０】（ａ）〜（ｃ）は第３実施形態の別例を示すグラフ。
【図２１】別例の回転電機を模式的に示す模式図。
【図２２】図２１の２２−２２線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、非接触電力伝送装置を適用した回転電機の一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。なお、図示の都合上、図３については、３つのコイル２４ｕ〜２４ｗのうちｕ相コイル２４ｕの一部のみを図示し、ステータ１３を２点鎖線で一部のみ示す。
【００３１】
最初に、回転電機１０の概要を説明する。図１に示すように、回転電機１０は、回転軸１１と、当該回転軸１１が固定され、回転軸１１と一体回転するロータ１２と、ロータ１２の外側に配置されたステータ１３とを備えている。回転電機１０は、所謂三相交流モータである。
【００３２】
回転電機１０は、回転軸１１、ロータ１２及びステータ１３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１１を回転可能に支持する軸受等が収容されている。そして、ステータ１３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１３はハウジングによって冷却され得る。
【００３３】
ロータ１２は、全体として有底円筒状であって、底部に回転軸１１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ロータコア２２とを備えている。ロータコア２２は、全体として略円筒状である。図２に示すように、ロータコア２２の外周面には、ロータ１２の軸線方向に延びたスロット２３が当該ロータコア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。
【００３４】
図２に示すように、ステータ１３は、例えばロータコア２２の外径よりも若干長い内径を有する円筒状のステータコア２５と、当該ステータコア２５に埋設された永久磁石２６とを備えている。ステータコア２５の内周面とロータコア２２の外周面とが回転軸１１の径方向に対向している。すなわち、本実施形態の回転電機１０は、ステータ１３の内側に配置されたロータ１２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。
【００３５】
図１に示すように、回転電機１０は、ロータ１２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１２の本体部２１の内側に設けられている。回転体３０は、回転軸１１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Ｚとロータ１２の軸線方向とは一致している。そして、回転軸１１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１１の軸線方向、回転体３０の軸線方向Ｚ及びロータ１２の軸線方向は一致している。すなわち、回転軸１１、回転体３０、及びロータ１２（詳細にはロータ１２の本体部２１の側部）は、同一軸線上であって回転体３０の径方向に並んで配置されている。
【００３６】
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よりも外径が短い縮径部３２とで構成されている。拡径部３１は、ロータ１２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１２の回転に伴って回転する。
【００３７】
回転電機１０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。
【００３８】
回転電機１０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。
【００３９】
図３に示すように、回転電機１０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。
【００４０】
また、図４に示すように、回転体３０には、回転体３０の軸線方向Ｚに延びた平板状の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。
【００４１】
なお、図３に示すように、ｕ相に係る構成と同様に、回転電機１０は、ｖ相コイル２４ｖのコイルエンドから引き出されたｖ相リード線と、回転体３０に埋設されたｖ相ロータ配線とを接続するｖ相バスバー４２ｖとを備えている。そして、回転電機１０は、ｗ相コイル２４ｗのコイルエンドから引き出されたｗ相リード線と、回転体３０に埋設されたｗ相ロータ配線とを接続する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。ｕ相ロータ配線４４ｕ、ｖ相ロータ配線及びｗ相ロータ配線は、互いに干渉しないよう、回転体３０の周方向に所定の間隔（例えば１２０度）を隔てて配置されている。
【００４２】
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。
図１に示すように、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１２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Ｚに所定の間隔を隔てて配列されている。
【００４３】
また、回転電機１０は、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部材５１を備えている。保持部材５１は、絶縁性を有する材料（例えば樹脂）で構成されている。保持部材５１は円筒状であり、当該保持部材５１の軸線方向と回転体３０の軸線方向Ｚとは一致している。保持部材５１は、回転体３０の縮径部３２とロータ１２の本体部２１との間に配置されており、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５１の軸線方向の一端部はハウジングに固定されている。
【００４４】
ここで、各相ユニット５０ｕ〜５０ｗは基本的には同一の構成である。このため、ｕ相ユニット５０ｕについて図４〜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。
【００４５】
図４に示すように、ｕ相ユニット５０ｕは、回転体３０の外周面３０ａから回転体３０の径方向に突出した平板リング状であって回転体３０と一体回転するｕ相回転電極６１，６２を備えている。ｕ相回転電極６１，６２の軸線方向と回転体３０の軸線方向Ｚとは一致している。ｕ相回転電極６１，６２は複数、詳細には２つ設けられており、両ｕ相回転電極６１，６２は、回転体３０の軸線方向Ｚに配列されている。
【００４６】
ｕ相ユニット５０ｕは、ｕ相回転電極６１，６２に対して回転体３０の軸線方向Ｚに対向するものであって、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７１，７２を備えている。ｕ相保持電極７１，７２は、回転体３０が挿通された挿通孔７１ａ，７２ａを有する平板リング状である。
【００４７】
ｕ相保持電極７１，７２は、保持部材５１に固定されている。詳細には、保持部材５１には、回転体３０の軸線方向Ｚに延びたｕ相ステータ配線８０が埋設されている。ｕ相保持電極７１，７２は、ｕ相ステータ配線８０から回転体３０の径方向内側に突出しており、保持部材５１の内周面５１ａから回転体３０の径方向内側に突出している。この場合、ｕ相保持電極７１，７２とｕ相ステータ配線８０とは電気的に接続されている。なお、ｕ相ステータ配線８０は、回転電機１０を駆動させる駆動回路としてのインバータ１１０（図７参照）に接続されている。
【００４８】
ｕ相保持電極７１，７２の軸線方向と回転体３０の軸線方向Ｚとは一致している。ｕ相保持電極７１，７２はｕ相回転電極６１，６２と同一数、詳細には２つ設けられており、両ｕ相保持電極７１，７２は、回転体３０の軸線方向Ｚに配列されている。
【００４９】
第１ｕ相回転電極６１と第１ｕ相保持電極７１とは、回転体３０の軸線方向Ｚに所定の間隔を隔てて対向配置されている。詳細には、第１ｕ相回転電極６１は、第１ｕ相保持電極７１と回転体３０の軸線方向Ｚに対向する第１回転対向面６１ａを有し、第１ｕ相保持電極７１は、第１回転対向面６１ａと回転体３０の軸線方向Ｚに対向する第１保持対向面７１ｂを有している。第１ｕ相回転電極６１と第１ｕ相保持電極７１とによって、第１ｕ相結合コンデンサＣｕ１が構成されている。
【００５０】
同様に、第２ｕ相回転電極６２と第２ｕ相保持電極７２とは、回転体３０の軸線方向Ｚに所定の間隔を隔てて対向配置されている。詳細には、第２ｕ相回転電極６２は、第２ｕ相保持電極７２と回転体３０の軸線方向Ｚに対向する第２回転対向面６２ａを有し、第２ｕ相保持電極７２は、第２回転対向面６２ａと回転体３０の軸線方向Ｚに対向する第２保持対向面７２ｂを有している。第２ｕ相回転電極６２と第２ｕ相保持電極７２とによって、第２ｕ相結合コンデンサＣｕ２が構成されている。これら各対向面６１ａ，６２ａ，７１ｂ，７２ｂは平坦面である。なお、本実施形態では、ｕ相回転電極６１，６２及びｕ相保持電極７１，７２は軸線方向Ｚから見て円形のリング状である。
【００５１】
次にｕ相回転電極６１，６２とｕ相ロータ配線４４ｕとの接続態様について説明する。
ｕ相ユニット５０ｕは、ｕ相ロータ配線４４ｕと電気的に接続されているｕ相回転側配線８１を備えている。ｕ相回転側配線８１は、回転体３０の軸線方向Ｚに延びた細長板状である。なお、ｕ相回転側配線８１の断面形状は任意であるが、例えば長方形等が考えられる。
【００５２】
また、回転体３０には、ｕ相回転側配線８１が収容される収容穴８２が形成されている。収容穴８２は、回転体３０の内部に設けられている。収容穴８２は、回転体３０の軸線方向Ｚに延びている。そして、収容穴８２における回転体３０の軸線方向Ｚと直交する方向の断面形状は、ｕ相回転側配線８１と同一形状となっている。ｕ相回転側配線８１は、収容穴８２を区画する区画壁面８３と接触している状態で収容穴８２に収容されている。
【００５３】
ここで、収容穴８２の延設方向の長さは、ｕ相回転側配線８１よりも長く設定されている。このため、ｕ相回転側配線８１は、収容穴８２内にて、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能となっている。既に説明した通り、ｕ相回転側配線８１と区画壁面８３とは接触しているため、ｕ相回転側配線８１が回転体３０の軸線方向Ｚに移動する場合、ｕ相回転側配線８１と区画壁面８３とは摺動する。
【００５４】
図４に示すように、ｕ相ユニット５０ｕは、ｕ相回転側配線８１を回転体３０の軸線方向Ｚから付勢する付勢部としてのバネ８４を備えている。バネ８４は、ｕ相回転側配線８１の長手方向の第１端面８１ａと、区画壁面８３における長手方向の第１端面８３ａとの間に配置されており、両者を連結している。バネ８４は、ｕ相回転側配線８１を、第１端面８１ａから、当該第１端面８１ａとは反対側の第２端面８１ｂに向けて付勢している。このため、ｕ相回転側配線８１の第２端面８１ｂと、区画壁面８３における第１端面８３ａとは反対側の第２端面８３ｂとは接触している。以降の説明において、ｕ相回転側配線８１の第２端面８１ｂと、区画壁面８３の第２端面８３ｂとが接触しているｕ相回転側配線８１の位置を初期位置とする。
【００５５】
収容穴８２は、ｕ相ロータ配線４４ｕの一部が収容穴８２に対して露出するように設けられている。詳細には、収容穴８２は、当該収容穴８２における第２端面８３ｂ側の部分がｕ相ロータ配線４４ｕの一部に対して回転体３０の径方向に重なるように配置されている。そして、収容穴８２における第２端面８３ｂ側の部分とｕ相ロータ配線４４ｕの一部とが回転体３０の径方向に隣接している。この場合、区画壁面８３における回転体３０の径方向内側の部分と、ｕ相ロータ配線４４ｕにおける回転体３０の径方向外側の面とは連続しており、両者は面一となっている。このため、ｕ相回転側配線８１とｕ相ロータ配線４４ｕとは接触している。
【００５６】
図４に示すように、回転体３０の外周面３０ａにはスリット９１，９２が形成されている。スリット９１，９２は、回転体３０の外周面３０ａの周方向に沿って形成されており、その周方向の長さは、収容穴８２の幅以上である。但し、スリット９１，９２は、回転体３０の外周面３０ａの全周のうち一部にのみ形成されており、全周に亘って形成されていない。
【００５７】
スリット９１，９２は収容穴８２と連通している。スリット９１，９２は、回転体３０の軸線方向Ｚに離間して配置されている。詳細には、第２スリット９２は、第１スリット９１よりも、区画壁面８３の第２端面８３ｂ寄りに配置されている。第２スリット９２は、収容穴８２における第２端面８３ｂ側の端部と連通する位置に設けられている。
【００５８】
これに対応させて、ｕ相回転電極６１，６２は、スリット９１，９２に嵌り込む接続部６１ｂ，６２ｂを備えている。接続部６１ｂ，６２ｂは、ｕ相回転電極６１，６２の内周面から径方向内側に突出している。ｕ相回転電極６１，６２は、接続部６１ｂ，６２ｂがスリット９１，９２に嵌り込んだ状態で回転体３０に固定されている。これにより、回転体３０とｕ相回転電極６１，６２とは一体回転する。この場合、接続部６１ｂ，６２ｂの内周面は、区画壁面８３における回転体３０の径方向外側の面と面一となっており、収容穴８２に露出している。このため、ｕ相回転側配線８１と、ｕ相回転電極６１，６２（詳細には接続部６１ｂ，６２ｂ）とは接触し得る。
【００５９】
ちなみに、ｕ相回転側配線８１が初期位置に配置されている場合、両ｕ相回転電極６１，６２とｕ相回転側配線８１とは接触しており、両ｕ相回転電極６１，６２とｕ相回転側配線８１とは電気的に接続されている。本実施形態では、初期位置が「第１位置」に対応する。
【００６０】
図４、図５及び図６に示すように、ｕ相ユニット５０ｕは、ｕ相回転側配線８１を、予め定められた移動範囲ＭＡ内にて回転体３０の軸線方向Ｚに移動させるｕ相移動機構１００を備えている。ｕ相移動機構１００は、例えばラックアンドピニオン型である。詳細には、回転体３０の外周面３０ａには、ｕ相回転側配線８１における第１端面８１ａ側の部分を露出させる開口部９３が形成されている。ｕ相回転側配線８１における開口部９３を介して露出している部分には、ラック部１０１が形成されている。
【００６１】
かかる構成において、ｕ相移動機構１００は、上記ラック部１０１と噛み合うピニオンギア部１０２を有する回転部材１０３と、回転部材１０３と連結された支持軸１０４と、支持軸１０４を軸支する軸受部１０５とを備えている。図５に示すように、軸受部１０５は、回転体３０の外周面３０ａから起立して２つ設けられている。支持軸１０４は、両軸受部１０５に跨った状態で軸受部１０５に回転可能に支持されている。回転部材１０３は、両軸受部１０５の間に配置されており、支持軸１０４に挿通され、且つ、ピニオンギア部１０２がラック部１０１と噛み合った状態で支持軸１０４に固定されている。回転部材１０３と支持軸１０４とは一体回転するようになっている。
【００６２】
ピニオンギア部１０２は扇状に形成されている。ここで、回転体３０が回転しておらず、回転部材１０３に遠心力が付与されていない状態における回転部材１０３の位置を初期位置とする。ピニオンギア部１０２は、初期位置において支持軸１０４から区画壁面８３の第２端面８３ｂ側に張り出している。
【００６３】
ここで、ｕ相回転側配線８１は、初期位置から区画壁面８３の第１端面８３ａに向けて回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能となっている。この場合、ｕ相回転側配線８１の移動範囲ＭＡは、予め定められている。詳細には、移動範囲ＭＡは、ｕ相回転側配線８１が移動可能な距離である第１律速値、及び、ｕ相移動機構１００が移動させることができる距離である第２律速値のうちいずれか短い方に律速される。第１律速値とは、収容穴８２の長手方向の長さから、ｕ相回転側配線８１の長手方向の長さとバネ８４の最小長さ（密着長）とを合わせた長さを差し引いた値である。第２律速値とは、ラック部１０１の長さ、及び、ピニオンギア部１０２の長さ（詳細にはピニオンギア部１０２の円弧長）のうち短い方である。
【００６４】
かかる構成において、移動範囲ＭＡは、両ｕ相回転電極６１，６２とｕ相回転側配線８１とが電気的に接続された初期位置（第１位置）と、第１ｕ相回転電極６１とｕ相回転側配線８１とが電気的に接続され、且つ、第２ｕ相回転電極６２とｕ相回転側配線８１とが電気的に遮断された第２位置とを含む。すなわち、ｕ相回転側配線８１は、初期位置と第２位置との間を移動可能に構成されている。
【００６５】
詳細には、図６に示すように、ｕ相回転側配線８１が第２位置に配置されている場合、第１接続部６１ｂとｕ相回転側配線８１とが接触している一方、第２接続部６２ｂとｕ相回転側配線８１とが接触していない。換言すれば、移動範囲ＭＡ、詳細にはｕ相回転側配線８１の初期位置からの移動可能距離は、第２接続部６２ｂの厚さよりも長く設定されている。
【００６６】
ちなみに、ｕ相回転側配線８１とｕ相ロータ配線４４ｕとは、ｕ相回転側配線８１の位置に関わらず、接触するように構成されている。詳細には、図４に示すように、収容穴８２とｕ相ロータ配線４４ｕとが径方向に重なっている領域における軸線方向Ｚの長さＬ１は、移動範囲ＭＡよりも長く設定されている。
【００６７】
かかる構成によれば、ｕ相回転側配線８１が初期位置にある場合、第１ｕ相結合コンデンサＣｕ１及び第２ｕ相結合コンデンサＣｕ２の双方がｕ相コイル２４ｕに電気的に接続されている。この場合、第１ｕ相結合コンデンサＣｕ１及び第２ｕ相結合コンデンサＣｕ２は並列接続されている。
【００６８】
一方、ｕ相回転側配線８１が第２位置に配置されている場合、第１ｕ相結合コンデンサＣｕ１はｕ相コイル２４ｕに電気的に接続されている一方、第２ｕ相結合コンデンサＣｕ２はｕ相コイル２４ｕと電気的に遮断されている。
【００６９】
ここで、第１ｕ相結合コンデンサＣｕ１及び第２ｕ相結合コンデンサＣｕ２を包括して、１つのｕ相結合コンデンサ（ｕ相包括結合コンデンサ）Ｃｕとする。この場合、ｕ相結合コンデンサＣｕは、ｕ相回転側配線８１が初期位置に配置されている場合と第２位置に配置されている場合とで、静電容量Ｃが異なっていると言える。詳細には、ｕ相回転側配線８１が初期位置に配置されている場合、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは、並列接続された両ｕ相結合コンデンサＣｕ１，Ｃｕ２の合成静電容量である。一方、ｕ相回転側配線８１が第２位置に配置されている場合、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは、第１ｕ相結合コンデンサＣｕ１の静電容量である。換言すれば、ｕ相結合コンデンサＣｕは、両ｕ相結合コンデンサＣｕ１，Ｃｕ２を含むものであり、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは、ｕ相回転側配線８１の位置に応じて可変となっていると言える。また、ｕ相回転側配線８１及びｕ相移動機構１００は、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃを可変させる容量可変部と言える。なお、本実施形態では、ｕ相結合コンデンサＣｕが「結合コンデンサ」に対応する。
【００７０】
図４に示すように、回転部材１０３は、回転体３０の回転に伴う遠心力が付与されるものであって、当該遠心力に応じて変位する荷重部としてのウエイト部１０６を備えている。ウエイト部１０６は扇状である。ウエイト部１０６は、支持軸１０４の軸線方向から見て、支持軸１０４を中心として、ピニオンギア部１０２とは反対側の位置、詳細にはピニオンギア部１０２の対角位置に配置されている。ウエイト部１０６は、初期位置において、支持軸１０４から区画壁面８３の第１端面８３ａ側に張り出している。ウエイト部１０６とピニオンギア部１０２とは一体となっている。ウエイト部１０６は、回転体３０の回転に伴う遠心力が付与されると、支持軸１０４を中心として回転方向に変位する。詳細には、ウエイト部１０６は、回転体３０の回転に伴う遠心力が付与された場合には、支持軸１０４よりも区画壁面８３の第２端面８３ｂ側に向けて変位する。この場合、ウエイト部１０６の変位量は、遠心力に応じて変動する。また、ウエイト部１０６とピニオンギア部１０２とは一体となっている関係上、ピニオンギア部１０２は、ウエイト部１０６が変位することにより回転する。
【００７１】
ｕ相ユニット５０ｕと同様に、ｖ相ユニット５０ｖは、複数のｖ相回転電極と複数のｖ相保持電極とで構成される第１ｖ相結合コンデンサ及び第２ｖ相結合コンデンサと、ｖ相回転側配線及びｖ相移動機構とを備えている。第１ｖ相結合コンデンサ及び第２ｖ相結合コンデンサを包括したｖ相結合コンデンサＣｖの静電容量Ｃは、ｖ相回転側配線の位置に応じて可変となっている。
【００７２】
また、ｗ相ユニット５０ｗは、複数のｗ相回転電極と複数のｗ相保持電極で構成される第１ｗ相結合コンデンサ及び第２ｗ相結合コンデンサと、ｗ相回転側配線及びｗ相移動機構とを備えている。第１ｗ相結合コンデンサ及び第２ｗ相結合コンデンサを包括したｗ相結合コンデンサＣｗの静電容量Ｃは、ｗ相回転側配線の位置に応じて可変となっている。
【００７３】
なお、ｕ相ロータ配線４４ｕ、ｖ相ロータ配線及びｗ相ロータ配線が、回転体３０の周方向に所定の間隔を隔てて配置されていることに対応させて、ｕ相回転側配線８１及びｕ相移動機構１００と、ｖ相回転側配線及びｖ相移動機構と、ｗ相回転側配線及びｗ相移動機構とは、回転体３０の周方向に所定の間隔を隔てて設けられている。
【００７４】
次に、本実施形態の回転電機１０の電気的構成及びインバータ１１０について詳細に説明する。
図７に示すように、インバータ１１０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。
【００７５】
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相ステータ配線８０を介してｕ相結合コンデンサＣｕの一端（詳細には複数のｕ相保持電極７１，７２）に接続されている。ｕ相結合コンデンサＣｕの他端は、ｕ相回転側配線８１及びｕ相ロータ配線４４ｕ等を介して、ｕ相コイル２４ｕ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。
【００７６】
インバータ１１０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１１１を備えている。制御回路１１１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、当該交流電力を各結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗに供給する。
【００７７】
また、複数のスイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２はそれぞれ還流ダイオード（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、非接触電力伝送装置５０を介して、インバータ１１０に入力され、当該インバータ１１０の還流ダイオード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１１０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。
【００７８】
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。
【００７９】
制御回路１１１は、各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、ロータ１２を回転させる。また、制御回路１１１は、各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、当該ロータ１２の回転数を変更できる。制御回路１１１は、ロータ１２の回転数が目標回転数となるように各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００８０】
ここで、ロータ１２の目標回転数は、状況に応じて変更される。制御回路１１１は、ロータ１２の回転数が目標回転数の変更に追従するように各スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。このため、ロータ１２と一体回転する回転体３０の回転数ｒは状況に応じて変化する。
【００８１】
次に本実施形態の作用について説明する。
インバータ１１０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１２及び回転体３０が回転する。
【００８２】
ここで、回転体３０が回転すると、ウエイト部１０６に遠心力が付与される。当該遠心力は、回転数ｒに依存する。
回転数ｒが比較的低く、バネ８４の付勢力に反することができる程度の遠心力がウエイト部１０６に付与されていない場合には、ウエイト部１０６は初期位置を維持する。この場合、ｕ相回転側配線８１は初期位置を維持する。
【００８３】
一方、回転数ｒが比較的高く、バネ８４の付勢力に反することができる程度の遠心力がウエイト部１０６に付与されている場合には、ウエイト部１０６は、支持軸１０４を中心として回転方向に変位する。すると、ウエイト部１０６と一体のピニオンギア部１０２が回転して、ピニオンギア部１０２と噛み合うラック部１０１を有するｕ相回転側配線８１が、バネ８４の付勢力に抗して初期位置から移動する。
【００８４】
更に、回転数ｒが予め定められた閾値回転数を超えると、ｕ相回転側配線８１が、初期位置から、第２接続部６２ｂとｕ相回転側配線８１とが接触しない第２位置まで移動する。これにより、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが変更される。詳細には、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは、ｕ相回転側配線８１が初期位置から第２位置に移動することによって、小さくなる。すなわち、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは、回転体３０の回転数ｒが高くなると、小さくなる。換言すれば、ｕ相移動機構１００は、回転体３０の回転数ｒに応じて、ｕ相回転側配線８１を初期位置と第２位置との間で移動させるものであり、より詳細には回転体３０の回転数ｒが予め定められた閾値回転数を超えたことに基づいて、ｕ相回転側配線８１を初期位置から第２位置へ移動させるものである。
【００８５】
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。
【００８６】
（１）非接触電力伝送装置５０は、回転可能な回転体３０の外周面３０ａから回転体３０の径方向に突出した平板リング状であって、回転体３０の回転に伴って回転するｕ相回転電極６１，６２を備えている。非接触電力伝送装置５０は、回転体３０が挿通された挿通孔７１ａ，７２ａを有し、且つ、回転体３０の回転に伴って回転しないように保持された平板リング状のｕ相保持電極７１，７２を備えている。ｕ相回転電極６１，６２とｕ相保持電極７１，７２とは、回転体３０の軸線方向Ｚに対向配置されている。非接触電力伝送装置５０は、ｕ相回転電極６１，６２とｕ相保持電極７１，７２とによって構成されたｕ相結合コンデンサＣｕを介して非接触の電力伝送を行うように構成されている。
【００８７】
かかる構成において、非接触電力伝送装置５０は、回転体３０の回転数ｒに応じてｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃを可変させる容量可変部として、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能なｕ相回転側配線８１、及び、回転体３０の回転数ｒに応じてｕ相回転側配線８１を移動させるｕ相移動機構１００を備えている。これにより、回転数ｒの変化に対応できる。
【００８８】
詳述すると、ｕ相結合コンデンサＣｕを介する非接触の電力伝送の伝送効率の観点に着目すれば、回転体３０の回転数ｒが高くなるほど、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは小さい方が好ましい。換言すれば、非接触の電力伝送に適したｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃ（以降単に最適値という）は、回転数ｒに応じて変動する。
【００８９】
これに対して、本実施形態では、上述した通り、回転数ｒに応じてｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃを可変させることにより、最適値の変動に追従できる。よって、回転数ｒが変化した場合であっても、非接触の電力伝送を好適に行うことができる。換言すれば、回転数ｒが変化することに起因する伝送効率の低下を抑制できる。
【００９０】
（２）特に、本実施形態では、平板リング状のｕ相回転電極６１，６２及びｕ相保持電極７１，７２の軸線方向の端面同士が回転体３０の軸線方向Ｚに対向することとなるため、湾曲した電極が回転体３０の径方向に対向する構成と比較して、電極間距離の局所的なばらつきを比較的容易に抑制することができる。
【００９１】
詳述すると、仮に円筒状の回転電極と保持電極とが回転体３０の径方向に対向する構成においては、周方向に応じて電極間距離が変動しないように、回転電極と保持電極とを湾曲させて成形する必要がある。このような湾曲成形は、平坦面の成形と比較して、精度が低くなり易い。これに対して、本実施形態では、回転対向面６１ａ，６２ａと保持対向面７１ｂ，７２ｂの双方は平坦面であればよいため、湾曲成形させる構成と比較して、容易に所望の精度を得ることができる。これにより、電極間距離の局所的なばらつきを比較的容易に抑制することができ、それを通じて電荷の集中を好適に抑制することができる。
【００９２】
（３）ｕ相ユニット５０ｕは、回転体３０の軸線方向Ｚに配列された第１ｕ相回転電極６１及び第２ｕ相回転電極６２と、第１ｕ相回転電極６１に対して回転体３０の軸線方向Ｚに対向配置された第１ｕ相保持電極７１と、第２ｕ相回転電極６２に対して回転体３０の軸線方向Ｚに対向配置された第２ｕ相保持電極７２とを備えている。ｕ相結合コンデンサＣｕは、第１ｕ相回転電極６１と第１ｕ相保持電極７１とによって構成される第１ｕ相結合コンデンサＣｕ１と、第２ｕ相回転電極６２と第２ｕ相保持電極７２とによって構成される第２ｕ相結合コンデンサＣｕ２とを含む。
【００９３】
かかる構成において、ｕ相回転側配線８１は、両ｕ相回転電極６１，６２とｕ相回転側配線８１とが電気的に接続されている初期位置と、第１ｕ相回転電極６１とｕ相回転側配線８１とが電気的に接続され、且つ、第２ｕ相回転電極６２とｕ相回転側配線８１とが電気的に遮断された第２位置との間を、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能である。そして、ｕ相移動機構１００は、回転体３０の回転数ｒに応じて、ｕ相回転側配線８１を初期位置と第２位置との間で移動させる。詳細には、ｕ相移動機構１００は、回転数ｒが予め定められた閾値回転数を超えたことに基づいて、ｕ相回転側配線８１を初期位置から第２位置へ移動させる。
【００９４】
かかる構成によれば、ｕ相回転側配線８１が初期位置に配置されている場合には、両ｕ相結合コンデンサＣｕ１，Ｃｕ２を介して非接触の電力伝送が行われる。この場合、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは、両ｕ相結合コンデンサＣｕ１，Ｃｕ２の合成静電容量である。一方、ｕ相回転側配線８１が第２位置に配置されている場合には、第１ｕ相結合コンデンサＣｕ１のみを介して非接触の電力伝送が行われる。この場合、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは、第１ｕ相結合コンデンサＣｕ１の静電容量である。以上のことから、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは、ｕ相回転側配線８１が初期位置に配置されている場合と第２位置に配置されている場合とで異なることとなる。よって、ｕ相回転側配線８１が回転数ｒに応じて移動することにより、回転数ｒの変化に伴うｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃの最適値の変動に追従することができる。換言すれば、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃを最適値に近づけることができる。
【００９５】
（４）ｕ相移動機構１００は、ｕ相回転側配線８１に設けられたラック部１０１と噛み合うピニオンギア部１０２と、回転体３０の回転に伴う遠心力が付与されるものであって、当該遠心力に応じて変位することにより、ピニオンギア部１０２を回転させるウエイト部１０６とを備えている。詳細には、ウエイト部１０６は、回転数ｒが閾値回転数を超えた場合には、ｕ相回転側配線８１が初期位置から第２位置に移動するようにピニオンギア部１０２を回転させる。
【００９６】
かかる構成によれば、回転体３０の回転数ｒが変化すれば、ウエイト部１０６が当該回転数ｒに対応する位置に変位し、その結果ピニオンギア部１０２がウエイト部１０６の変位量に対応する分だけ回転する。これにより、ｕ相回転側配線８１の位置が、回転数ｒに応じて自ずと変更されることとなる。よって、回転数ｒに応じたｕ相回転側配線８１の位置制御を行う専用の制御部等を設けることなく、ｕ相回転側配線８１の位置調整を行うことができる。
【００９７】
（５）ｕ相ユニット５０ｕは、ｕ相回転側配線８１が初期位置に配置されるようにｕ相回転側配線８１を付勢するバネ８４を備えている。これにより、回転体３０が停止している場合等において、ｕ相回転側配線８１の位置が変動することを抑制できる。
【００９８】
また、バネ８４の仕様（定格）等を調整することにより、付勢力を調整することができ、それを通じてウエイト部１０６が変位する閾値となる回転数ｒを調整することができる。このため、バネ８４の仕様（定格）を調整することにより、ｕ相回転側配線８１が初期位置から第２位置に移動する契機となる閾値回転数を調整できる。よって、回転数ｒに応じたｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃの可変制御を好適に行うことができる。
【００９９】
（６）回転電機１０は、３つのコイル２４ｕ〜２４ｗが設けられたロータ１２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。
【０１００】
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１２とステータ１３との間の磁場とが干渉し、ロータ１２の回転に支障が生じる場合があり得る。
【０１０１】
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１２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。
【０１０２】
特に、回転電機１０のコイル２４ｕ〜２４ｗが結合コンデンサＣｕ〜Ｃｗ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１２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１０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。
【０１０３】
（７）ロータ１２は、ステータ１３の内側に配置されている。この場合、ステータ１３は、ハウジング等と熱交換が可能であるため、ロータ１２よりもステータ１３の方が冷却され易い。
【０１０４】
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、ロータに永久磁石が設けられている。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。
【０１０５】
これに対して、本実施形態では、ロータ１２に各コイル２４ｕ〜２４ｗが設けられているため、ステータ１３に永久磁石を設けることができる。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１２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。
【０１０６】
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、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１２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。
【０１０７】
（第２実施形態）
本実施形態では、容量可変部の構成等が第１実施形態と異なっている。その異なる点について以下に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、ｕ相ユニット１２０ｕについてのみ説明するが、他の相ユニットについても同様の構成である。
【０１０８】
図８に示すように、本実施形態のｕ相ユニット１２０ｕは、回転体３０の外周面３０ａから回転体３０の径方向外側に突出した平板リング状のｕ相回転電極１２１と、回転体３０が挿通された挿通孔１２２ａを有するものであって回転体３０の回転に伴って回転しないように保持された平板リング状のｕ相保持電極１２２とを備えている。ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２とは、所定の間隔を隔てて回転体３０の軸線方向Ｚに対向している。ｕ相回転電極１２１は、ｕ相ロータ配線４４ｕに電気的に接続された状態で、回転体３０と一体回転するように回転体３０に固定されている。ｕ相保持電極１２２は、ｕ相ステータ配線８０に電気的に接続された状態で、保持部材５１に固定されている。ｕ相回転電極１２１及びｕ相保持電極１２２によって、ｕ相結合コンデンサＣｕが構成されている。
【０１０９】
なお、本実施形態では、ｕ相回転電極１２１とｕ相ロータ配線４４ｕとが一体化されているが、これに限られず、ｕ相回転電極１２１とｕ相ロータ配線４４ｕとが接触していれば別体であってもよい。ｕ相保持電極１２２とｕ相ステータ配線８０とについても同様である。
【０１１０】
ここで、本実施形態では、ｕ相ユニット１２０ｕは、容量可変部として、ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との間に配置された弾性変形可能な弾性膜体１２３を備えている。弾性膜体１２３は、１又は複数枚の弾性シートを湾曲させることで構成されており、全体としてドーナツ形状（円筒状）となっている。弾性膜体１２３の軸線方向と回転体３０の軸線方向Ｚとは一致している。なお、弾性膜体１２３の材料は任意であるが、例えばゴム等が考えられる。
【０１１１】
ｕ相回転電極１２１におけるｕ相保持電極１２２と対向する回転対向面１２１ａには接着層１２４が形成されている。弾性膜体１２３における回転体３０の軸線方向Ｚの両端面１２３ａ，１２３ｂのうちｕ相回転電極１２１側に配置されている第１端面１２３ａは接着層１２４に接着されている。このため、弾性膜体１２３は、回転体３０の回転に伴って回転する。
【０１１２】
ここで、回転体３０が回転していない状態における弾性膜体１２３の状態を初期状態とする。初期状態において、弾性膜体１２３は、ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との間の空間を隙間なく埋めている。
【０１１３】
詳細には、初期状態において、弾性膜体１２３における第１端面１２３ａとは反対側の第２端面１２３ｂと、ｕ相保持電極１２２における回転対向面１２１ａと対向する保持対向面１２２ｂとは接触している。換言すれば、初期状態における弾性膜体１２３の厚さ（詳細には回転体３０の軸線方向Ｚの長さ）Ｌ１０は、ｕ相結合コンデンサＣｕの電極間距離（ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との対向距離）と同一に設定されている。但し、第２端面１２３ｂと保持対向面１２２ｂとは接着されていない。
【０１１４】
また、初期状態において、弾性膜体１２３の内周面と回転体３０の外周面３０ａとは接触している。そして、初期状態における弾性膜体１２３の外径は、ｕ相回転電極１２１の外径と同一又はそれ以上に設定されている。
【０１１５】
図８及び図９に示すように、弾性膜体１２３内には、ドーナツ形状の密閉空間が形成されており、当該密閉空間には、空気よりも誘電率が高い誘電流体１２５が充填されている。誘電流体１２５は、例えばシリコンオイル等の潤滑油である。
【０１１６】
次に本実施形態の作用を説明する。
回転体３０が回転していない場合、弾性膜体１２３は初期状態である。この場合、ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との間には、誘電流体１２５が介在している一方、空気は介在していない。
【０１１７】
一方、回転体３０が回転すると、ｕ相回転電極１２１と接着層１２４を介して接着されている弾性膜体１２３は回転する。この場合、弾性膜体１２３に遠心力が付与されるため、弾性膜体１２３が弾性変形する。
【０１１８】
詳細には、図１０に示すように、弾性膜体１２３は、初期状態と比較して、回転体３０の径方向外側に延び、且つ、回転体３０の軸線方向Ｚに縮む。この場合、ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との間には、誘電流体１２５だけでなく、空気層１２６が介在する。すなわち、ｕ相結合コンデンサＣｕは、空気層１２６で構成されるコンデンサと、誘電流体１２５層で構成されるコンデンサとの直列接続体とみなせる。この場合、空気が誘電流体１２５よりも誘電率が低いため、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは小さくなる。
【０１１９】
また、弾性膜体１２３に付与される遠心力は、回転体３０の回転数ｒに依存する。そして、遠心力が大きくなるほど、弾性膜体１２３の変形量は大きくなる。このため、回転体３０の回転数ｒが高くなるほど、空気層１２６の厚さＬ１１が厚くなり、弾性膜体１２３の厚さＬ１０が薄くなる。すると、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃとしては、小さくなる。
【０１２０】
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（８）非接触電力伝送装置５０のｕ相ユニット１２０ｕは、容量可変部として、空気よりも誘電率が高い誘電流体１２５が充填されているものであって弾性変形可能な弾性膜体１２３を備えている。弾性膜体１２３は、回転体３０と一体回転する状態で、ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との間に配置されている。かかる構成によれば、回転体３０が回転することによって、弾性膜体１２３に遠心力が付与され、当該遠心力によって弾性膜体１２３が変形する。これにより、弾性膜体１２３の厚さＬ１０が薄くなり、ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との間に空気層１２６が形成されたり、当該空気層１２６の厚さＬ１１が厚くなったりする。したがって、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが変化する。よって、（１）等の効果を奏する。
【０１２１】
特に、本実施形態では、遠心力に応じて弾性膜体１２３の変形量が変化するため、回転体３０の回転数ｒに応じてｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが自ずと変化する。詳細には、回転体３０の回転数ｒが高くなるに従って、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは自ずと小さくなる。これにより、回転数ｒに応じたｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃの可変制御を行う制御部等を設けることなく、回転数ｒの変化に伴うｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃの最適値の変動に追従できる。
【０１２２】
（第３実施形態）
本実施形態では、容量可変部の構成が第２実施形態と異なっている。その異なる点について以下に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、ｕ相ユニット１３０ｕについてのみ説明するが、他の相ユニットについても同様の構成である。
【０１２３】
図１１に示すように、本実施形態のｕ相ユニット１３０ｕは、ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との間の電極間領域１３１を区画するのに用いられ、回転体３０の径方向に移動可能な可動壁部１３２を備えている。可動壁部１３２は、例えば絶縁性の材料で構成されている。可動壁部１３２は、回転体３０の周方向に配列された複数（例えば４つ）のパーツで構成されており、全体として円筒状となっている。可動壁部１３２の軸線と回転体３０の軸線とは一致している。可動壁部１３２の軸線方向Ｚの長さは、ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との対向距離よりも若干短く設定されている。可動壁部１３２の内周面１３２ａと、回転体３０の外周面３０ａとは、回転体３０の径方向に対向している。電極間領域１３１は、両対向面１２１ａ，１２２ｂ、回転体３０の外周面３０ａ及び可動壁部１３２の内周面１３２ａによって区画されている。
【０１２４】
ｕ相ユニット１３０ｕは、回転体３０の径方向に伸縮可能な状態で、可動壁部１３２を支持する支持バネ１３３を備えている。支持バネ１３３は、回転体３０の外周面３０ａと可動壁部１３２の内周面１３２ａとを連結している。換言すれば、可動壁部１３２は、伸縮可能な支持バネ１３３を介して、回転体３０に連結されている。このため、可動壁部１３２は、回転体３０の回転に伴って回転する。
【０１２５】
なお、可動壁部１３２が複数のパーツで構成されていることに対応させて、支持バネ１３３は複数設けられている。各パーツは当該各パーツに対応する支持バネ１３３を介して回転体３０に連結されている。
【０１２６】
ここで、回転体３０が回転していない状況、詳細には支持バネ１３３が自然長である状況における可動壁部１３２の位置を初期位置とする。可動壁部１３２が初期位置に配置されている状況において、可動壁部１３２の内周面１３２ａは、ｕ相回転電極１２１の外周面と面一又は当該外周面よりも内側に配置されている。そして、可動壁部１３２とｕ相回転電極１２１との間には第１隙間１３４が形成されており、可動壁部１３２とｕ相保持電極１２２との間には第２隙間１３５が形成されている。なお、可動壁部１３２が初期位置にある場合、当該可動壁部１３２を構成する各パーツ間には隙間が生じていない。
【０１２７】
図１１に示すように、非接触電力伝送装置５０は、電極間領域１３１に誘電流体１２５を供給するための供給流路１３６を備えている。供給流路１３６は、回転体３０に設けられており、当該回転体３０の外周面３０ａにおける両対向面１２１ａ，１２２ｂ間の部分に開口部１３６ａを有している。
【０１２８】
非接触電力伝送装置５０は、供給流路１３６に誘電流体１２５を供給するポンプ１３７を備えている。本実施形態では、ポンプ１３７は、回転体３０の回転数ｒに関わらず、一定の供給量の誘電流体１２５を供給流路１３６に供給する。本実施形態では、供給流路１３６及びポンプ１３７が「流体供給部」に対応する。
【０１２９】
ちなみに、電極間領域１３１は、第１隙間１３４及び第２隙間１３５を介して開口している。このため、電極間領域１３１に流入する誘電流体１２５は、第１隙間１３４及び第２隙間１３５を介して流出する。なお、電極間領域１３１への誘電流体１２５の供給量、及び、電極間領域１３１からの誘電流体１２５の流出量は単位時間あたりの流量である。なお、電極間領域１３１への誘電流体１２５の供給量（換言すればポンプ１３７が供給する誘電流体１２５の供給量）は、流出量よりも大きく設定されている。
【０１３０】
次に本実施形態の作用について説明する。
図１２（ａ）に示すように、ポンプ１３７から供給流路１３６に供給された誘電流体１２５は、開口部１３６ａを介して電極間領域１３１に流入する。これにより、電極間領域１３１に誘電流体１２５が供給される。誘電流体１２５は、第１隙間１３４等を介して流出する。この場合、可動壁部１３２が初期位置又は初期位置の近傍に配置されている場合には、第１隙間１３４が比較的狭いため、流出量が比較的小さい。このため、図１３の矢印Ａ１に示すように、供給量と流出量との差が比較的大きい。したがって、電極間領域１３１には、誘電流体１２５が高密度で充填されている。よって、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは、比較的大きい。
【０１３１】
一方、図１２（ｂ）に示すように、回転体３０の回転数ｒが高くなると、可動壁部１３２に付与される遠心力が大きくなるため、可動壁部１３２が回転体３０の径方向外側に移動する。すると、第１隙間１３４が広くなるとともに、可動壁部１３２を構成する各パーツ間に隙間が生じ、流出量が大きくなる。この場合、図１３の矢印Ａ２に示すように、供給量と流出量との差が小さくなる。したがって、電極間領域１３１に充填される誘電流体１２５の密度が低くなる。よって、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが小さくなる。換言すれば、可動壁部１３２は、遠心力が大きくなるほど、当該可動壁部１３２とｕ相回転電極１２１との間の第１隙間１３４が広くなるように移動するものと言える。
【０１３２】
すなわち、本実施形態では、回転体３０の回転数ｒが高くなるに従って、電極間領域１３１から流出する誘電流体１２５の流出量が大きくなることにより、供給量と流出量との差が小さくなる。その結果、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが小さくなる。本実施形態では、可動壁部１３２及び支持バネ１３３が、回転数ｒが高くなるに従って、供給量と流出量との差を小さくする制御機構として機能している。
【０１３３】
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（９）非接触電力伝送装置５０は、ｕ相回転電極１２１とｕ相保持電極１２２との間の電極間領域１３１に、誘電流体１２５を供給する供給流路１３６及びポンプ１３７を備えている。そして、非接触電力伝送装置５０は、回転体３０の回転数ｒに応じて、電極間領域１３１からの誘電流体１２５の流出量を制御することにより、回転数ｒが高くなるに従って供給量と流出量との差を小さくする制御機構としての可動壁部１３２及び支持バネ１３３を備えている。
【０１３４】
かかる構成によれば、回転数ｒが高くなるに従って、供給量と流出量との差が小さくなるため、電極間領域１３１に充填されている誘電流体１２５の密度が低くなる一方、空気の密度が高くなる。これにより、電極間領域１３１の誘電率が低くなるため、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは小さくなる。よって、（１）等の効果を奏する。
【０１３５】
（１０）可動壁部１３２は、電極間領域１３１を区画するのに用いられるものである。可動壁部１３２は、回転体３０の径方向に伸縮可能な支持バネ１３３を介して、回転体３０に連結されている。これにより、可動壁部１３２は、回転体３０の径方向に移動可能であり、且つ、回転体３０と一体回転する。そして、可動壁部１３２は、遠心力が大きくなるほど、当該可動壁部１３２とｕ相回転電極１２１との間の第１隙間１３４が広くなるように移動する。これにより、回転体３０の回転数ｒが高くなるに従って、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが自ずと小さくなる。よって、回転数ｒに応じたｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃの可変制御を行う制御部等を設けることなく、回転数ｒの変化に伴うｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃの最適値の変動に追従できる。
【０１３６】
（第４実施形態）
本実施形態では、回転電極、保持電極及び容量可変部の構成が第２実施形態と異なっている。その異なる点について以下に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、ｕ相ユニット１４０ｕについてのみ説明するが、他の相ユニットについても同様の構成である。
【０１３７】
図１４に示すように、本実施形態のｕ相ユニット１４０ｕは、回転体３０の外周面３０ａから回転体３０の径方向外側に突出した平板リング状のｕ相回転電極１４１と、回転体３０が挿通された挿通孔１４２ａを有するものであって回転体３０の回転に伴って回転しないように保持された平板リング状のｕ相保持電極１４２とを備えている。ｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２とは、所定の間隔を隔てて回転体３０の軸線方向Ｚに対向している。詳細には、電極１４１，１４２は、回転体３０の軸線方向Ｚに互いに対向する対向面１４１ａ，１４２ｂを備えている。ｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２とによってｕ相結合コンデンサＣｕが構成されている。
【０１３８】
ｕ相回転電極１４１は、ｕ相ロータ配線４４ｕに電気的に接続された状態で、回転体３０と一体回転するように回転体３０に取り付けられている。本実施形態では、ｕ相回転電極１４１は、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能となっている。
【０１３９】
詳細には、ｕ相回転電極１４１とｕ相ロータ配線４４ｕとは別体である。回転体３０には、ｕ相ロータ配線４４ｕを露出させるスリット１４３が形成されている。スリット１４３は、回転体３０の軸線方向Ｚに延びている。ｕ相回転電極１４１は、スリット１４３に嵌合する接続部１４１ｂを備えている。接続部１４１ｂは、ｕ相回転電極１４１における内周面から回転体３０の径方向内側に突出している。接続部１４１ｂの先端面は、ｕ相ロータ配線４４ｕに接触している。これにより、ｕ相回転電極１４１とｕ相ロータ配線４４ｕとは電気的に接続されている。
【０１４０】
スリット１４３の軸線方向Ｚの長さは、接続部１４１ｂの軸線方向Ｚの長さよりも長く設定されている。このため、接続部１４１ｂを有するｕ相回転電極１４１は、軸線方向Ｚに移動可能となっている。
【０１４１】
一方、接続部１４１ｂにおける回転体３０の周方向の長さは、スリット１４３の幅（換言すれば回転体３０の周方向の長さ）と同一に設定されている。このため、回転体３０が回転すると、スリット１４３の側壁面と接続部１４１ｂの側面とが当接して、ｕ相回転電極１４１が回転する。
【０１４２】
ちなみに、スリット１４３の軸線方向Ｚの両端面１４３ａ，１４３ｂのうちｕ相保持電極１４２から離れている側の端面１４３ａと接続部１４１ｂとが当接している状況におけるｕ相回転電極１４１の位置を初期位置とする。
【０１４３】
なお、回転体３０へのｕ相回転電極１４１の取付態様は、回転体３０とｕ相回転電極１４１とが一体回転し、且つ、ｕ相回転電極１４１が回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能であれば、上記の構成に限られず、任意である。
【０１４４】
図１５に示すように、本実施形態のｕ相保持電極１４２は、扇状の複数のパーツ１５１〜１５４で構成されている。各パーツ１５１〜１５４は同一形状である。ｕ相保持電極１４２は、各パーツ１５１〜１５４が周方向に配列されることによって、全体として平板リング状となっている。
【０１４５】
図１４及び図１６に示すように、保持部材５１の内周面５１ａには、当該内周面５１ａから回転体３０の径方向外側に向けて凹んだものであって、保持部材５１の周方向に延びたリング凹部１５５が形成されている。リング凹部１５５は保持部材５１の内周面５１ａの全周に亘って設けられている。そして、リング凹部１５５には、ｕ相ステータ配線８０と電気的に接続された導電リング１５６が嵌め込まれている。導電リング１５６の内周面は露出しており、導電リング１５６の外周面の一部がｕ相ステータ配線８０と接触している。
【０１４６】
図１４〜図１６に示すように、ｕ相ユニット１４０ｕは、挿通孔１４２ａに回転体３０が挿通された状態で、ｕ相保持電極１４２を保持する保持バネ１６１〜１６４を備えている。保持バネ１６１〜１６４は、例えば金属などの導電部材で構成されている。保持バネ１６１〜１６４は、平板をフック状に折り曲げた板バネであり、回転体３０の径方向に伸縮可能である。保持バネ１６１〜１６４は、ｕ相保持電極１４２の外周面と導電リング１５６の内周面とを連結している。詳細には、ｕ相保持電極１４２が複数のパーツ１５１〜１５４で構成されていることに対応させて、保持バネ１６１〜１６４は複数のパーツ１５１〜１５４と導電リング１５６とを連結している。各保持バネ１６１〜１６４は、周方向に所定の間隔を隔てて配列されている。また、保持バネ１６１〜１６４は、パーツ１５１〜１５４を、回転体３０の径方向内側に向けて付勢している。
【０１４７】
ちなみに、ｕ相保持電極１４２（各パーツ１５１〜１５４）と導電リング１５６とは、保持バネ１６１〜１６４を介して電気的に接続されている。つまり、保持バネ１６１〜１６４は、ｕ相保持電極１４２が回転体３０の径方向に移動可能な状態で、回転体３０の回転に伴ってｕ相保持電極１４２が回転しないように保持し、且つ、ｕ相保持電極１４２とｕ相ステータ配線８０とを電気的に接続している。
【０１４８】
ちなみに、保持バネ１６１〜１６４は、回転体３０の径方向に伸縮可能であるため、各パーツ１５１〜１５４は、回転体３０の径方向に移動可能となっている。
ここで、各パーツ１５１〜１５４が周方向に隙間なく配列されている状況におけるｕ相保持電極１４２を初期状態とする。初期状態におけるｕ相保持電極１４２の外径は、保持部材５１の内径よりも短く設定されており、詳細にはｕ相回転電極１４１の外径と同一に設定されている。初期状態におけるｕ相保持電極１４２の内径（すなわち挿通孔１４２ａの径）は、回転体３０の縮径部３２の外径よりも若干長く設定されている。ｕ相保持電極１４２が初期状態である場合には、保持対向面１４２ｂの全部が回転対向面１４１ａと対向する。この場合、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃを規定する電極面積Ｓは、初期状態におけるｕ相保持電極１４２の内径及び外径によって規定される。電極面積Ｓは、回転対向面１４１ａと保持対向面１４２ｂとが対向する領域の面積である。
【０１４９】
ｕ相ユニット１４０ｕは、ｕ相保持電極１４２が回転体３０の軸線方向Ｚに移動するのを規制する規制壁部１７１を備えている。規制壁部１７１は、保持部材５１の内周面５１ａから回転体３０の径方向内側に突出している平板リング状である。規制壁部１７１は、ｕ相保持電極１４２（詳細には各パーツ１５１〜１５４）における保持対向面１４２ｂとは反対側の面と当接しており、ｕ相保持電極１４２がｕ相回転電極１４１から離れる方向に移動するのを規制している。
【０１５０】
図１４及び図１５に示すように、ｕ相ユニット１４０ｕは、容量可変部として、ｕ相回転電極１４１がｕ相保持電極１４２に近づくに従って、ｕ相保持電極１４２を回転体３０の径方向外側に移動させる移動部材１７２を備えている。移動部材１７２は、絶縁性を有する材料（例えば樹脂）で構成されている。また、移動部材１７２は、例えば誘電率が空気よりも高い材料で構成されていると好ましい。
【０１５１】
移動部材１７２は、回転体３０の縮径部３２の外径と同一径の内径を有する筒状である。移動部材１７２は、縮径部３２に挿通された状態で、ｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２との間に配置されており、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能となっている。
【０１５２】
移動部材１７２は、ｕ相回転電極１４１側に配置されている基端部１７２ａからｕ相保持電極１４２側に配置されている先端部１７２ｂに向けて徐々に先細りとなっている。詳細には、移動部材１７２の外周面１７２ｃは、ｕ相回転電極１４１側からｕ相保持電極１４２側に向けて徐々に縮径したテーパ面となっている。
【０１５３】
ｕ相回転電極１４１が初期位置に配置され、且つ、ｕ相保持電極１４２が初期状態である状況において、移動部材１７２の基端部１７２ａは、ｕ相回転電極１４１の回転対向面１４１ａと当接しており、移動部材１７２の先端部１７２ｂは、ｕ相保持電極１４２の挿通孔１４２ａの内面と回転体３０の外周面３０ａとの間に入り込んでいる。
【０１５４】
既に説明した通り、保持バネ１６１〜１６４は、ｕ相保持電極１４２を回転体３０の径方向内側に向けて付勢している。このため、移動部材１７２の先端部１７２ｂが、ｕ相保持電極１４２の挿通孔１４２ａの内面と回転体３０の外周面３０ａとの間に入り込んでいる関係上、ｕ相保持電極１４２を介して、移動部材１７２にも付勢力が付与されている。したがって、移動部材１７２は、ｕ相回転電極１４１に向けて押圧されている。よって、ｕ相回転電極１４１は、回転体３０が回転していない状況においては、初期位置に位置決めされている。
【０１５５】
かかる構成において、図１７に示すように、ｕ相回転電極１４１が、保持バネ１６１〜１６４の付勢力に抗して移動部材１７２ごとｕ相保持電極１４２に向けて移動すると、移動部材１７２の外周面１７２ｃによって、ｕ相保持電極１４２の各パーツ１５１〜１５４が保持バネ１６１〜１６４の付勢力に抗して回転体３０の径方向外側に移動する。すると、ｕ相保持電極１４２の内径及び外径が初期状態よりも広くなり、回転体３０の軸線方向Ｚから見て、各パーツ１５１〜１５４の一部がｕ相回転電極１４１からはみ出す。この場合、電極面積Ｓは、ｕ相保持電極１４２の内径と、ｕ相回転電極１４１の外径とによって規定される。詳細には、ｕ相保持電極１４２の内径が長くなる分、電極面積Ｓは小さくなる。また、ｕ相回転電極１４１がｕ相保持電極１４２に近づくことによって、ｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２との対向距離である電極間距離ｄが短くなる。
【０１５６】
ここで、回転体３０の回転数ｒが高くなると、ｕ相回転電極１４１及びｕ相保持電極１４２間の電圧Ｖが高くなる。かかる構成において、電極面積Ｓの変化量δＳと電極間距離ｄの変化量δｄとは、回転体３０の回転数ｒが高くなるに従って、ｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２との間にて発生するクーロン力Ｆが大きくなり、且つ、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが小さくなるように電圧Ｖの変化量δＶに対応させて設定されている。
【０１５７】
なお、上記クーロン力Ｆは、ｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２とが互いに近づく方向に作用する力であり、ｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２との間の領域の誘電率をεとすると、式（１）で表される。
【０１５８】
【数１】
2017028892.tif 000003
各変化量δＳ，δｄ，δＶの条件について詳細に説明すると、ｕ相回転電極１４１が初期位置にあり、且つ、ｕ相保持電極１４２が初期状態である条件下における電極面積Ｓ、電極間距離ｄ、電圧Ｖ、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃ及びクーロン力Ｆを、それぞれ単にＳ０、ｄ０、Ｖ０、Ｃ０、Ｆ０とする。そして、電極間距離ｄが変化量δｄだけ短くなり、電極面積Ｓが変化量δＳだけ小さくなり、電圧Ｖが変化量δＶだけ高くなった場合におけるｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃ及びクーロン力Ｆを、それぞれＣ１、Ｆ１とする。
【０１５９】
この場合、Ｃ１＜Ｃ０という関係から、以下の式（２）が導出される。
【０１６０】
【数２】
2017028892.tif 000004
また、Ｆ１＞Ｆ０という関係から、以下の式（３）が導出される。
【０１６１】
【数３】
2017028892.tif 000005
更に、式（２）及び式（３）を組み合わせて、整理すると式（４）が導出される。
【０１６２】
【数４】
2017028892.tif 000006
以上のことから、各変化量δＳ，δｄは、式（２）及び式（４）を満たすように電圧Ｖの変化量δＶに対応させて設定されているとよい。
【０１６３】
なお、各変化量δＳ，δｄが式（２）及び式（４）を満たすための具体的な構成としては、例えば移動部材１７２の外周面１７２ｃの傾斜角度、Ｓ０及びｄ０等を適宜設定するとよい。
【０１６４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
回転体３０の回転数ｒが高くなると、クーロン力Ｆが大きくなり、ｕ相回転電極１４１が移動部材１７２ごとｕ相保持電極１４２に近づく。これにより、移動部材１７２によって、ｕ相保持電極１４２の各パーツ１５１〜１５４が回転体３０の径方向外側に押し出される。このため、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが変化する。
【０１６５】
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１１）ｕ相ユニット１４０ｕは、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能なｕ相回転電極１４１と、分割された複数のパーツ１５１〜１５４で構成され、且つ、ｕ相回転電極１４１と回転体３０の軸線方向Ｚに対向しているｕ相保持電極１４２とを備えている。各パーツ１５１〜１５４は、回転体３０の径方向に移動可能に構成されている。そして、ｕ相ユニット１４０ｕは、容量可変部として、ｕ相回転電極１４１がｕ相保持電極１４２に近づくに従って、各パーツ１５１〜１５４を、回転体３０の径方向外側に移動させる移動部材１７２を備えている。
【０１６６】
かかる構成によれば、ｕ相回転電極１４１がｕ相保持電極１４２に近づくと、移動部材１７２によって、各パーツ１５１〜１５４が回転体３０の径方向外側に向けて移動する。これにより、ｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２との対向面積である電極面積Ｓが変化するとともに、電極間距離ｄが変化する。よって、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃを変化させることができ、（１）等の効果を奏する。
【０１６７】
（１２）電極面積Ｓの変化量δＳと電極間距離ｄの変化量δｄとは、回転体３０の回転数ｒが高くなるに従って、クーロン力Ｆが大きくなり、且つ、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが小さくなるように、回転数ｒの上昇に伴うｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２との間の電圧Ｖの変化量δＶに対応させて設定されている。これにより、回転数ｒが高くなると、ｕ相回転電極１４１とｕ相保持電極１４２との間にて作用するクーロン力Ｆが大きくなり、自ずとｕ相回転電極１４１がｕ相保持電極１４２に近づく。すると、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが小さくなる。以上のことから、回転数ｒの変化に伴うｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃの最適値の変動に追従できる。
【０１６８】
（第５実施形態）
本実施形態では、回転電極及び容量可変部の構成が第４実施形態と異なっている。その異なる点について以下に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、ｕ相ユニット１８０ｕについてのみ説明するが、他の相ユニットについても同様である。
【０１６９】
図１８に示すように、本実施形態のｕ相ユニット１８０ｕは、回転体３０の外周面３０ａから回転体３０の径方向外側に突出した平板リング状のｕ相回転電極１８１と、回転体３０が挿通された挿通孔１８２ａを有するものであって回転体３０の回転に伴って回転しないように保持された平板リング状のｕ相保持電極１８２とを備えている。ｕ相回転電極１８１とｕ相保持電極１８２とは、所定の間隔を隔てて回転体３０の軸線方向Ｚに対向している。ｕ相回転電極１８１とｕ相保持電極１８２とによってｕ相結合コンデンサＣｕが構成されている。
【０１７０】
本実施形態のｕ相保持電極１８２は、分割されていない一枚の平板リング状である。ｕ相保持電極１８２は、ｕ相回転電極１８１と回転体３０の軸線方向Ｚに対向する保持対向面１８２ｂを備えている。ｕ相保持電極１８２は、ｕ相ステータ配線８０と電気的に接続された状態で保持部材５１に固定されている。ｕ相保持電極１８２は、軸線方向Ｚの移動が規制されている。本実施形態では、ｕ相保持電極１８２が「規制電極」に対応する。
【０１７１】
本実施形態のｕ相回転電極１８１は、第４実施形態と同様に、ｕ相ロータ配線４４ｕと電気的に接続された状態で、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能に構成されている。詳細には、回転体３０の外周面３０ａには、回転体３０の軸線方向Ｚに延び、且つ、ｕ相ロータ配線４４ｕを露出させるスリット１８３が形成されている。そして、ｕ相回転電極１８１は、スリット１８３に嵌合し、且つ、ｕ相ロータ配線４４ｕに接触する接続部１８１ａを備えている。本実施形態では、ｕ相回転電極１８１が「可動電極」に対応する。
【０１７２】
また、本実施形態のｕ相ユニット１８０ｕは、ｕ相回転電極１８１をｕ相保持電極１８２から離れる方向に付勢するものであって軸線方向Ｚに伸縮可能な付勢部としての伸縮バネ１８４を備えている。伸縮バネ１８４は、スリット１８３の長手方向の両端面のうちｕ相保持電極１８２側の端面と接続部１８１ａとを連結している。
【０１７３】
図１８に示すように、本実施形態のｕ相回転電極１８１は、ｕ相保持電極１８２と軸線方向Ｚに対向する第１面１８１ｂと、第１面１８１ｂとは反対側に配置された第２面１８１ｃとを備えている。本実施形態では、第２面１８１ｃは、回転体３０の径方向内側から径方向外側に向かうに従って徐々にｕ相保持電極１８２（詳細には第１面１８１ｂ）に近づくように傾斜しているテーパ面である。
【０１７４】
ｕ相ユニット１８０ｕは、第２面１８１ｃに対して回転体３０の軸線方向Ｚに対向する対向壁面１８５ａを有する対向壁部１８５を備えている。対向壁部１８５は例えば平板リング状である。対向壁部１８５は、ｕ相回転電極１８１に対してｕ相保持電極１８２とは反対側に配置されている。対向壁部１８５は、回転体３０と接触しないように回転体３０が挿通された状態で保持部材５１に固定されている。
【０１７５】
対向壁面１８５ａは、回転体３０の軸線方向Ｚと直交する面である。このため、対向壁面１８５ａと第２面１８１ｃとの対向距離Ｌ２１は、回転体３０の径方向の位置に応じて変化する。詳細には、上記対向距離Ｌ２１は、回転体３０の径方向外側に向かうに従って長くなっている。
【０１７６】
かかる構成において、ｕ相ユニット１８０ｕは、容量可変部として、対向壁面１８５ａと第２面１８１ｃとの間に配置されたボール１８６と、当該ボール１８６と回転体３０とを連結する伸縮可能な連結バネ１８７とを備えている。本実施形態では、ボール１８６及び連結バネ１８７は、複数（例えば２つ）設けられている。但し、ボール１８６及び連結バネ１８７の数は任意である。なお、本実施形態では、ボール１８６が「支持部材」に対応する。
【０１７７】
ボール１８６は、絶縁部材で構成されており、例えば球状である。ボール１８６の直径は、対向距離Ｌ２１の最短値よりも長く、且つ、上記対向距離Ｌ２１の最長値よりも短く設定されており、詳細には、対向距離Ｌ２１の最長値よりも最短値寄りの値に設定されている。ボール１８６は、第２面１８１ｃと対向壁面１８５ａとによって挟まれた状態でｕ相回転電極１８１を支持している。換言すれば、ボール１８６は、対向壁面１８５ａ及び第２面１８１ｃの双方と当接することによって、伸縮バネ１８４によって付勢されているｕ相回転電極１８１がそれ以上ｕ相保持電極１８２から離れることを規制している。
【０１７８】
また、連結バネ１８７は、回転体３０とボール１８６とが一体回転するように、回転体３０の外周面３０ａとボール１８６とを連結している。この場合、連結バネ１８７における回転体３０に連結されている一端は固定端となっており、ボール１８６に連結されている他端は自由端となっている。連結バネ１８７は回転体３０の径方向に伸縮可能である。
【０１７９】
次に図１８及び図１９を用いて本実施形態の作用について説明する。
ｕ相回転電極１８１は、伸縮バネ１８４からの付勢力を、ボール１８６との当接によって受けている。この場合、ｕ相回転電極１８１の軸線方向Ｚの位置は、ボール１８６の径方向の位置に応じて変化する。
【０１８０】
詳細には、図１８に示すように、ボール１８６が回転体３０の径方向内側に配置されると、径方向外側と比較して対向距離Ｌ２１が比較的短い関係上、ボール１８６によってｕ相回転電極１８１がｕ相保持電極１８２に向けて押し出され、ｕ相回転電極１８１とｕ相保持電極１８２との対向距離である電極間距離ｄが短くなる。
【０１８１】
一方、図１９に示すように、ボール１８６が回転体３０の径方向外側に配置されると、径方向内側と比較して対向距離Ｌ２１が比較的長い関係上、ボール１８６によって押し出される量が小さくなるため、電極間距離ｄが長くなる。
【０１８２】
ここで、ボール１８６が連結バネ１８７によって回転体３０に連結されているため、回転体３０が回転すると、ボール１８６も回転する。このため、ボール１８６には遠心力が付与される。当該遠心力は回転数ｒが高くなるほど大きくなる。そして、遠心力が大きくなるほど、連結バネ１８７は伸びて、ボール１８６は回転体３０の径方向外側に配置される。
【０１８３】
以上のことから、回転体３０の回転数ｒが高くなるほど、ボール１８６は径方向外側に配置され、電極間距離ｄが長くなる。このため、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは小さくなる。
【０１８４】
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１３）ｕ相ユニット１８０ｕは、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能なｕ相回転電極１８１と、ｕ相回転電極１８１と回転体３０の軸線方向Ｚに対向しているｕ相保持電極１８２とを備えている。ｕ相回転電極１８１は、ｕ相保持電極１８２と対向する第１面１８１ｂと、第１面１８１ｂとは反対側に配置された第２面１８１ｃとを備えている。ｕ相ユニット１８０ｕは、容量可変部として、ｕ相回転電極１８１をｕ相保持電極１８２から離れる方向に付勢するものであって軸線方向Ｚに伸縮可能な伸縮バネ１８４と、ｕ相回転電極１８１に対してｕ相保持電極１８２とは反対側に配置されたものであって、第２面１８１ｃと対向する対向壁面１８５ａを有する対向壁部１８５とを備えている。そして、ｕ相ユニット１８０ｕは、第２面１８１ｃと対向壁面１８５ａとによって挟まれた状態でｕ相回転電極１８１を支持しているボール１８６と、ボール１８６と回転体３０とを連結しているものであって伸縮可能な連結バネ１８７とを備えている。対向壁面１８５ａ及び第２面１８１ｃの少なくとも一方は、ボール１８６が回転体３０の径方向内側から径方向外側に向かうに従って、ｕ相回転電極１８１がｕ相保持電極１８２から離れる方向に移動するように傾斜している。詳細には、第２面１８１ｃは、回転体３０の径方向内側から径方向外側に向かうに従ってｕ相保持電極１８２に近づくように傾斜したテーパ面であり、対向壁面１８５ａは軸線方向Ｚに直交する面である。
【０１８５】
かかる構成によれば、連結バネ１８７によって回転体３０に連結されているボール１８６は、回転体３０の回転に伴って回転する。すると、ボール１８６には遠心力が付与される。当該遠心力は、回転体３０の回転数ｒが高くなるほど大きくなる。そして、遠心力が大きくなるほど、ボール１８６は回転体３０の径方向外側に配置され、その結果ｕ相回転電極１８１がｕ相保持電極１８２から離れる方向に移動する。これにより、回転数ｒが高くなるほど電極間距離ｄが長くなるため、ｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃは小さくなる。よって、回転数ｒの変化に伴うｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃの最適値の変動に追従できる。
【０１８６】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○  第１実施形態において、ｕ相回転電極及びｕ相保持電極は３つ以上でもよい。
○  第１実施形態において、ｕ相移動機構１００は、ウエイト部１０６に代えて、ピニオンギア部１０２を回転させる専用のアクチュエータを備えていてもよい。この場合、非接触電力伝送装置５０は、回転体３０の回転数ｒに応じて上記アクチュエータを制御する制御部（制御ＣＰＵ）を備えているとよい。
【０１８７】
○  第１実施形態において、保持部材５１に、回転体３０の軸線方向Ｚに移動可能な状態で両ｕ相保持電極７１，７２と接触し得る保持側配線と、回転体３０の回転数ｒに応じて保持側配線を移動させる移動機構とを設けてもよい。
【０１８８】
○  第１実施形態において、回転部材１０３に代えて、円板状のピニオンギアを採用してもよい。この場合、遠心力によってピニオンギアが回転するように、ピニオンギアの板面の一部にウエイト部を設けてもよい。
【０１８９】
○  第２実施形態において、弾性膜体１２３の内周面におけるｕ相回転電極１２１側の一部が回転体３０の外周面３０ａに接着されていてもよい。
○  第２実施形態では、弾性膜体１２３と回転対向面１２１ａとが接着層１２４によって一体化されていたが、一体化する構成はこれに限られず任意である。要は、弾性膜体１２３は、回転体３０と一体回転するようになっていればよい。
【０１９０】
○  第２実施形態において、初期状態における弾性膜体１２３の厚さＬ１０は、ｕ相結合コンデンサＣｕの電極間距離よりも短くてもよい。この場合、弾性膜体１２３の弾性変形によって空気層１２６の厚さＬ１１が厚くなる。
【０１９１】
○  第３実施形態では、回転体３０の回転数ｒが高くなるに従って流出量が大きくなることにより、供給量と流出量との差が小さくなる構成であったが、これに限られない。例えば、非接触電力伝送装置５０は、流出量が回転数ｒに関わらず一定に構成されていてもよい。この場合、非接触電力伝送装置５０は、ポンプ１３７の流量を可変制御することにより供給量を可変制御する制御部を備えていてもよい。かかる構成においては、例えば図２０（ａ）に示すように、制御部は、回転数ｒが高くなるに従って供給量を減らすことにより、回転数ｒが高くなるに従って供給量と流出量との差を小さくすることができる。当該別例においては、上記制御部が「制御機構」に対応する。
【０１９２】
また、容量可変部の制御機構は、回転数ｒが高くなるに従って供給量及び流出量の差が小さくなるように、供給量及び流出量の双方を回転数ｒに応じて変化させる構成でもよい。例えば、図２０（ｂ）に示すように、制御機構は、回転数ｒが高くなるに従って供給量及び流出量の双方が増加し、且つ、流出量の増加量が供給量の増加量よりも大きくなるように供給量及び流出量を変化させてもよい。例えば、図２０（ｃ）に示すように、制御機構は、回転数ｒが高くなるに従って、供給量が減少し、且つ、流出量が増加するように供給量及び流出量を変化させてもよい。
【０１９３】
○  第３実施形態において、可動壁部１３２は、両対向面１２１ａ，１２２ｂの少なくとも一方と接触してもよい。この場合、可動壁部１３２が初期位置にある場合には２つの隙間１３４，１３５の少なくとも一方はなく、可動壁部１３２が回転体３０の径方向外側に移動することにより両隙間１３４，１３５が形成される。
【０１９４】
○  第４実施形態において、ｕ相ユニット１４０ｕは、ｕ相回転電極１４１をｕ相保持電極１４２に向けて移動させる専用のアクチュエータ（移動機構）と、回転数ｒに応じてアクチュエータを制御する制御部（制御ＣＰＵ）とを備えている構成でもよい。
【０１９５】
○  第５実施形態における支持部材の形状は、球形状に限られず任意である。
○  第５実施形態では、第２面１８１ｃがテーパ面となっていたが、これに限られず、例えば第２面１８１ｃが回転体３０の軸線方向Ｚと直交する面であり、対向壁面１８５ａが回転体３０の径方向内側から径方向外側に向かうに従って第２面１８１ｃから離れるように傾斜したテーパ面であってもよい。
【０１９６】
○  また、第２面１８１ｃ及び対向壁面１８５ａの双方が傾斜している構成であってもよい。この場合、ボール１８６が回転体３０の径方向内側から径方向外側に向かうに従ってｕ相回転電極１８１がｕ相保持電極１８２から離れるように両者の傾斜角を異ならせるとよい。要は、第２面１８１ｃ及び対向壁面１８５ａの少なくとも一方が傾斜していればよい。なお、第２面１８１ｃ及び対向壁面１８５ａの少なくとも一方の傾斜態様としては、滑らかに傾斜してもよいし、階段状に傾斜している構成でもよい。
【０１９７】
○  第５実施形態では、ｕ相回転電極１８１が可動電極であり、ｕ相保持電極１８２が規制電極であったが、これに限られず、逆であってもよい。
○  第２〜第５実施形態において、ｕ相回転電極１２１，１４１，１８１及びｕ相保持電極１２２，１４２，１８２は、複数であってもよい。
【０１９８】
○  ｕ相回転電極６１，６２及びｕ相保持電極７１，７２は、回転体３０の軸線方向Ｚ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。第２実施形態等についても同様である。
【０１９９】
○  ｕ相回転電極６１，６２及びｕ相保持電極７１，７２に、径方向に延びた切れ目が形成されていてもよい。第２実施形態等についても同様である。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。
【０２００】
○  インバータ１１０の取付位置は任意であり、例えば回転電機１０に一体化されていてもよいし、回転電機１０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。
【０２０１】
○  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。
○  各実施形態では、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１２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１１やロータ１２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。
【０２０２】
○  回転電機１０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２１及び図２２を用いて簡単に説明する。なお、図２１においては、図示の都合上、回転体３０及び保持部材５１等を側面図で示し、両ロータ１２，２０２及びステータ２０１等を断面図で示す。
【０２０３】
図２１及び図２２に示すように、回転電機１０は、ロータ１２（以降インナーロータ１２という）に対して径方向外側に設けられたステータ２０１と、インナーロータ１２に対して径方向外側、詳細にはインナーロータ１２とステータ２０１との間に設けられたアウターロータ２０２とを備えている。アウターロータ２０２は、インナーロータ１２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２０１は、アウターロータ２０２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１２，２０２及びステータ２０１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、インナーロータ１２→アウターロータ２０２→ステータ２０１の順に配置されている。
【０２０４】
ステータ２０１は、円筒状のステータコア２１１を有している。図２２に示すように、ステータコア２１１の内周面には、スロット２１２がステータコア２１１の周方向に複数並設されている。そして、ステータ２０１は、複数のスロット２１２に捲回された複数のコイル２１３ｕ〜２１３ｗを有している。各コイル２１３ｕ〜２１３ｗは、インバータ１１０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。
【０２０５】
図２１及び図２２に示すように、アウターロータ２０２は、インナーロータ１２に対して所定の間隔を隔てて径方向に対向する内周面２０２ａ、及び、ステータ２０１に対して所定の間隔を隔てて径方向に対向する外周面２０２ｂを有している。また、図２２に示すように、アウターロータ２０２は、磁界を発生させるものとして永久磁石２０３を有している。永久磁石２０３はアウターロータ２０２に埋設されている。
【０２０６】
なお、車両に回転電機１０とエンジンとの双方が搭載されている場合、例えばインナーロータ１２はエンジンの駆動軸に連結され、アウターロータ２０２は車軸に連結される。
かかる構成によれば、インナーロータ１２とアウターロータ２０２とが協働して第１の回転電機として機能し、アウターロータ２０２とステータ２０１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インナーロータ１２がエンジンの駆動軸に連結され、アウターロータ２０２が車軸に連結されている場合、バッテリＢの電力を用いてステータ２０１の各コイル２１３ｕ〜２１３ｗに対して電力供給を行うことによって、アウターロータ２０２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インナーロータ１２を回転させると、インナーロータ１２の各コイル２４ｕ〜２４ｗにて誘導起電力が発生し、当該誘導起電力が非接触電力伝送装置５０を介してインバータ１１０に伝送され、当該インバータ１１０によって整流されてバッテリＢに供給される。これにより、バッテリＢの充電が行われる。
【０２０７】
ここで、上記のように、２つのロータ１２，２０２が存在している構成においては、両ロータ１２，２０２のうちいずれか一方にコイルを設ける必要があり得る。そして、アウターロータ２０２が、インナーロータ１２とステータ２０１との間に配置されている構成では、アウターロータ２０２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。
【０２０８】
これに対して、インナーロータ１２にコイル２４ｕ〜２４ｗが設けられているため、アウターロータ２０２としては、磁界を発生させるものとして永久磁石２０３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、回転するインナーロータ１２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１２，２０２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１０を駆動させることができる。
【０２０９】
なお、インナーロータ１２の役割、及び、アウターロータ２０２の役割は、適宜変更してもよい。例えば、インナーロータ１２を力行に用いて、アウターロータ２０２を充電（換言すれば発電）に用いてもよい。
【０２１０】
○  上記ダブルロータ型の構成において、ステータ２０１を省略してもよい。
○  非接触電力伝送装置５０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。
【０２１１】
○  容量可変部は、回転体３０の回転数ｒが高くなるに従ってｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃが大きくなるようにｕ相結合コンデンサＣｕの静電容量Ｃを可変させてもよい。ｖ相結合コンデンサ及びｗ相結合コンデンサについても同様である。
【０２１２】
○  非接触電力伝送装置５０の適用対象は、回転電機１０に限られず任意である。
○  各実施形態及び別例を適宜組み合わせてもよい。
○  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、ユニット数は任意である。
【０２１３】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）前記移動機構は、前記回転体の回転数が予め定められた閾値回転数を超えたことに基づいて、前記回転側配線を前記第１位置から前記第２位置に移動させる請求項２に記載の非接触電力伝送装置。
【０２１４】
（ロ）前記荷重部は、前記回転体の回転数が予め定められた閾値回転数を超えた場合には、前記回転側配線が前記第１位置から前記第２位置に移動するように前記ピニオンギア部を回転させる請求項３に記載の非接触電力伝送装置。
【符号の説明】
【０２１５】
１０…回転電機、１１…回転軸、１２…ロータ（インナーロータ）、２４ｕ〜２４ｗ…コイル、３０…回転体、３０ａ…回転体の外周面、５０…非接触電力伝送装置、５０ｕ，１２０ｕ，１３０ｕ，１４０ｕ，１８０ｕ…ｕ相ユニット、５１…保持部材、６１，６２，１２１，１４１，１８１…ｕ相回転電極、７１，７２，１２２，１４２，１８２…ｕ相保持電極、７１ａ，７２ａ，１２２ａ，１４２ａ，１８２ａ…挿通孔、８１…ｕ相回転側配線、１００…ｕ相移動機構、１０１…ラック部、１０２…ピニオンギア部、１０６…ウエイト部（荷重部）、１１０…インバータ、１２３…弾性膜体、１２５…誘電流体、１３１…電極間領域、１３２…可動壁部、１３６…供給流路、１３７…ポンプ、１５１〜１５４…パーツ、１７２…移動部材、１８１ｂ…第１面、１８１ｃ…第２面、１８４…伸縮バネ（付勢部）、１８５…対向壁部、１８５ａ…対向壁面、１８６…ボール（支持部材）、１８７…連結バネ、２０２…アウターロータ、Ｃｕ…ｕ相結合コンデンサ、Ｃ…ｕ相結合コンデンサの静電容量、Ｆ…クーロン力、ｒ…回転体の回転数。
【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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