JP2006333566A

JP2006333566A - 回転電機

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Publication number: JP2006333566A
Application number: JP2005150465A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Satake; 英和佐武; Akira Hashimoto; 昭橋本; Koki Naka; 興起仲
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2025-05-24
Also published as: JP4408093B2

Abstract

【課題】鉄損が増加することなく、回転速度の変化に伴う誘起電圧の変化を抑制する回転電機を提供する。
【解決手段】永久磁石５が周方向に配置され回転可能に支持された回転子３０と、コアバック６、コアバック６から回転子３０に向かって設けられた２個のティース７及び８、及びティース７に巻回された巻線９から成る固定子コア２が各相毎に独立して配置された固定子２０を備え、各固定子コア２の２個のティース７及び８のうち少なくとも１個のティース８が、２個のティース７及び８の間の周方向距離を変化させるとともに、永久磁石５と固定子コア２の間に流れる磁束量を変化させるように、移動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、電動機や発電機などの回転電機の構造に関するものであり、特に永久磁石を用いた変化速回転電機の構造に関するものである。

従来、変化速電動機として、永久磁石を有する回転子の内径側と外径側に複数相の巻線からなる巻線群を有する電機子を配置し、各電機子に巻回された巻線群のうち各相毎の巻線を当該電機子間で直列接続し、かつ、当該直列接続された各相毎の巻線の各電機子上での回転磁界を発生させるための周方向電気角を相対的に移動して配置することにより、各電機子上で鎖交する磁界の合成値が、最大値とならず互いに弱め合うように制御することが示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、永久磁石を有する回転子と巻線が施されたティース部を有する固定子の間に磁束制御装置を配置し、この磁束制御装置は、外周側が固定子のティース部と同数であって凹部で隔置されたティース部に接触可能な突起部と、内周側が前記突起部を互いに連繋するブリッジ部とから構成されたリング状連続体に形成されており、回転子の回転数に応じて磁束制御装置を固定子に対して揺動させ、磁束制御装置から固定子のティース部への磁束の流れを制御することが示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−９４８６号公報（請求項１、図１等）特開２００３−９２８９９号公報

しかしながら、特許文献１に示された変化速電動機は、内径側と外径側の電機子間の距離が一定不変であるため、回転子の回転が高速になるに伴い鉄損が増加するという問題点がある。また、巻回された巻線が動くため、巻線が破損する可能性がある。

また、特許文献２に示されたものは、固定子のティース部と磁束制御装置の突起部との距離を変化させているが、固定子に対して磁束制御装置を揺動させる構造であるため、距離の変化量が小さく、鉄損の増加を抑制できる運転速度範囲が小さいという課題がある。

この発明は、上記のような従来の課題を解消するためになされたものであり、鉄損が増加することなく、回転速度の変化に伴う誘起電圧の変化を抑制する回転電機を提供することを目的としている。

この発明に係る回転電機は、永久磁石が周方向に配置され回転可能に支持された回転子と、回転子に対向して配置されたコアバック、コアバックから回転子に向かって設けられた２個のティース、及びコアバック又はティースに巻回された巻線から成る固定子コアが各相毎に独立して配置された固定子とを備え、各固定子コアの２個のティースのうち少なくとも１個のティースが移動可能に構成されていることを特徴とする。特に、各固定子コアの２個のティースのうち少なくとも１個のティースは、２個のティース間の周方向距離を変化させるとともに、永久磁石と固定子コアの間に流れる磁束量を変化させるように、移動可能に構成されていることを特徴とする。

この発明の回転電機によれば、永久磁石が周方向に配置され回転可能に支持された回転子と、回転子に対向して配置されたコアバック、コアバックから回転子に向かって設けられた２個のティース、及びコアバック又はティースに巻回された巻線から成る固定子コアが各相毎に独立して配置された固定子とを備え、各固定子コアの２個のティースのうち少なくとも１個のティースを移動できるように構成しているので、移動可能なティースの移動時の移動空間確保が容易となり、ティースの移動範囲を大きくとれる。

また、移動可能なティースは、２個のティース間の周方向距離を変化させ、永久磁石と固定子コアの間に流れる磁束量を変化させるように移動するので、固定子の位相を変化にすることができると共に固定子と回転子との間に流れる磁束量を変化にすることができる。しかも、固定子の位相変化量と、固定子と回転子との間に流れる磁束量の変化量が大きくとることができ、回転数の広い範囲にわたり磁束制御が可能という効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による回転電機を示す横断面図であり、図２は図１の回転電機において移動可能なティースを駆動させた状態を示す横断面図である。なお、図１及び図２では説明を容易にするために移動可能なティースを駆動する駆動手段を省略している。図３は図１の回転電機において移動可能なティースを移動させる駆動手段を含めた横断面図を示し、図４はこの発明の実施の形態１による回転電機を示す縦断面図である。

本実施の形態に示す回転電機は、３相永久磁石式回転電機であり、永久磁石５が周方向に所定間隔に配置された回転子３０と、回転子３０に対向して配置されたコアバック６、コアバック６から回転子３０に向かって突設した２個のティース７及び８、及び巻線９から成る固定子コア２が各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）毎に独立して配置された固定子２０を備えている。

各相毎に独立して配置された固定子コア２は、それぞれ２個のティース７及び８を有し、これら２個のティース７及び８の間隔は電気角で略１８０度となっている。一方のティース７はコアバック６に一体的に形成されており、このティース７には巻線９が巻回されている。他方のティース８は、一方のティース７との間の周方向距離が変化となるように、また回転子３との間の径方向距離が変化となるように、コアバック６に移動可能に取り付けられている。つまり、ティース８には、その一端部に穴８ａが設けられ、この穴８ａを通りコアバック６を通る回動ピン１２を中心軸として回動するように構成されている。各相の固定子コア２において、移動可能なティース８はコアバック６に対して周方向の同じ側に設けられている。固定子コア２の外周側はハウジング１に締結部材１６により固着されている。図１及び図２において、固定子コア２の締結部材１６は２個となっているが、締結部材１６の数は２個以外でも良い。

回転子３０は、中央に回転軸４が設けられている回転子コア３と、回転子コア３の外周面に周方向一定間隔で配設された永久磁石５を備えている。また、永久磁石５は回転子コア３の周方向に当該極性が交互に異なるように設置されており、回転軸４はハウジング１に設置した軸受１４により回転可能に支持されている。

本実施の形態において、図２に示すように、各相毎に独立して配置された固定子コア２の２個のティース７及び８のうち１個のティース８を、回動ピン１２を中心軸として回動可能な構成にすることにより、当該ティース８とティース７との間の周方向距離を変化にすることができると共に、当該ティース８と永久磁石５との間の径方向距離も変化にすることができる。ティース８及び７の間の周方向距離を変化にすることは、各相毎の固定子コア２上での回転磁界を発生させるための周方向電気角を変化にすることであり、固定子２０の位相を制御することにつながる。また、当該ティース８と永久磁石５との間の径方向距離を変化にすることは、永久磁石５から各固定子コア２へ流れる磁束量を制御することにつながる。

次に、本実施の形態によるティース８を移動させるための駆動手段について説明する。図３に示すように、回転子３０の軸方向端部であって、各固定子コア２の移動可能なティース８の端面側に、円環状のティース駆動板１０が設けられている。このティース駆動板１０には移動可能なティース８の数と同数のティースガイド穴１７が設けられており、このティースガイド穴１７には駆動ピン１１が回転自在に挿入されている。これらの駆動ピン１１は同時にそれぞれ移動可能なティース８に設けられた穴８ｂにも挿入されており、ティースガイド穴１７および穴８ｂから抜け落ちないよう抜け止めが施されている。また、ティース駆動板１０は外周部にギア歯が形成されているとともに、前記ギア歯とかみ合う位置に駆動ギアＡ１３が配置されている。駆動ギアＡ１３が回転すると、ギア歯でかみあったティース駆動板１０が回転し、ティースガイド穴１７に沿って駆動ピン１１が移動し、駆動ピン１１が挿入された移動可能なティース８が回動軸１２を中心に回動する。

図４に示すように、コアバック６と移動可能なティース８には同径の穴が開けられており、その穴に回動ピン１２が挿入され、移動可能なティース８はコアバック６に対し回動ピン１２を回転軸として回動可能に取り付けられている。回動ピン１２の両端には、抜け止めが施される。図４では回動ピン１２をハウジング１に設けられた穴にも挿入し、両端に抜け止めを施しているが、コアバック６又は移動可能なティース８の回転軸方向の最外端面で抜け止めを施しても良い。移動可能なティース８のティース先端部に設けられた穴８ｂには駆動ピン１１が挿入され、駆動ピン１１はティース駆動板１０のティースガイド穴１７にも挿入されている。ティース駆動板１０は、図示していない駆動ピンも含め、移動可能なティース８と同数の駆動ピン１１により、回転子３のまわりに回動自在に支持されている。外部アクチュエータ（モータ）１５により駆動ギアＡ１３が回転し、ギア歯でかみ合ったティース駆動板１０が回転して移動可能なティース８が移動する。

以上のように本実施の形態によれば、固定子コア２を各相独立に配置し、各固定子コア２にはそれぞれ２つのティース７及び８を設け、一方のティース８を移動可能に構成することにより、移動可能なティース８の移動範囲を大きくとることができる。そのため、固定子２０の位相変化量と、永久磁石５から各固定子コア２に流れる最大磁束の変化量を大きくとることができ、誘起電圧の変化を抑制できる回転数範囲が広くできる効果が得られる。

また、各相の固定子コア２におけるティース７及び８の間隔を電気角で略１８０度としたので、短節巻係数が小さく、誘導起電力を小さくできる効果が得られる。

さらに、各固定子コア２の２つのティース７及び８のうち固定されたティース７に巻線９を巻回し、移動可能なティース８には巻線を巻回しないので、巻線９を移動することがなく、巻線９が破損する可能性がないという効果も得られる。

また、各固定子コア２の移動可能なティース８を駆動する駆動手段を設けたので、当該駆動手段を介して外部からティース８の位置を制御することができ、回転電機の磁束制御が可能となる。

なお、実施の形態１の回転電機は、３相永久磁石式回転電機でありかつ８極３固定子コアの場合を示しているが、３相永久磁石式回転電機でありかつ極数は８の倍数、固定子コア数は３の倍数の場合も、上記と同様の好適な効果が得られる。また、その他の相数、極数、固定子コア数の回転電機でも適用可能である。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による回転電機を示す横断面図である。図１及び図２と同様に見易くするために移動可能なティースの駆動手段は省略しているが、実施の形態１と同様の移動可能なティースの駆動手段を備えている。

本実施の形態の回転電機は、実施の形態１と同様、永久磁石５が周方向に所定間隔に配置された回転子３０と、回転子３０に対向して配置されたコアバック６、コアバック６から回転子３０に向かって突設した２個のティース７及び８、及び巻線９から成る固定子コア２が各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）毎に独立して配置された固定子２０を備えている。

また、各相毎に独立して配置された固定子コア２は、それぞれ２個のティース７及び８を有し、これら２個のティース７及び８の間隔は電気角で略１８０度となっている。一方のティース７はコアバック６に一体的に形成されている。他方のティース８は、一方のティース７との間の周方向距離が変化となるように、また回転子３との間の径方向距離が変化となるように、コアバック６に移動可能に取り付けられている。

本実施の形態２では、巻線９が各相の固定子コア２のコアバック６に巻回されていることを特徴とする。

以上のように本実施の形態によれば、実施の形態１と同様、固定子コア２を各相独立に配置し、各固定子コア２にはそれぞれ２つのティース７及び８を設け、一方のティース８を移動可能に構成することにより、移動可能なティース８の移動範囲を大きくとることができる。そのため、固定子２０の位相変化量と、永久磁石５から各固定子コア２に流れる最大磁束の変化量を大きくとることができ、誘起電圧の変化を抑制できる回転数範囲が広くできる効果が得られる。

さらに、各固定子コア２のコアバック６に巻線９を巻回し、移動可能なティース８には巻線を巻回しないので、巻線９を移動することがなく、巻線９が破損する可能性がないという効果も得られる。

なお、実施の形態２の回転電機は、３相永久磁石式回転電機でありかつ８極３固定子コアの場合を示しているが、３相永久磁石式回転電機でありかつ極数は８の倍数、固定子コア数は３の倍数の場合も、上記と同様の好適な効果が得られる。また、その他の相数、極数、固定子コア数の回転電機でも適用可能である。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による回転電機を示す横断面図であり、図７は図６の回転電機において移動可能なティースを駆動させた状態を示す横断面図である。なお、図６及び図７では説明を容易にするために移動可能なティースを移動するための駆動手段を省略している。

本実施の形態の回転電機は、永久磁石５が周方向に所定間隔に配置された回転子３０と、回転子３０に対向して配置されたコアバック６、コアバック６から回転子３０に向かって突設した２個のティース８Ａ及び８Ｂ、及びコアバック６に巻回された巻線９から成る固定子コア２が各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）毎に独立して配置された固定子２０を備えている。

各相毎に独立して配置された固定子コア２は、それぞれ２個のティース８Ａ及び８Ｂを有し、これら２個のティース８Ａ及び８Ｂの間隔は電気角で略１８０度となっている。２個のティース８Ａ及び８Ｂは、それぞれのティース８Ａ及び８Ｂ間の周方向距離が変化となるように、またティース８Ａ及び８Ｂと回転子３との間の径方向距離が変化となるように、コアバック６に移動可能に取り付けられている。つまり、ティース８Ａ及び８Ｂには、その一端部に穴８ａが設けられ、この穴８ａを通りコアバック６を通る回動ピン１２を中心軸として回動するように構成されている。なお、固定子コア２の外周側はハウジング１に締結部材１６により固着されている。図１及び図２において、固定子コア２の締結部材１６は２個となっているが、締結部材１６の数は２個以外でも良い。

回転子３０は、中央に回転軸４が設けられている回転子コア３と、回転子コア３の外周面に周方向一定間隔で配設された永久磁石５を備えている。また、永久磁石５は回転子コア３の周方向に当該極性が交互に異なるように配置されており、回転軸４はハウジング１に設置した軸受１４により回転可能に支持されている。

本実施の形態において、図７に示すように、各相毎に独立して配置された固定子コア２の２個のティース８Ａ及び８Ｂを、回動ピン１２を中心軸として回動可能な構成にすることにより、２個のティース８Ａ及び８Ｂの間の周方向距離を変化にすることができると共に、当該ティース８Ａ及び８Ｂと永久磁石５の間の径方向距離も変化にすることができる。２個のティース８Ａ及び８Ｂの間の周方向距離を変化にすることは、各相毎の固定子コア２上での回転磁界を発生させるための周方向電気角を変化にすることであり、固定子２０の位相を制御することにつながる。また、当該ティース８Ａ及び８Ｂと永久磁石５の間の径方向距離を変化にすることは、永久磁石５から各固定子コア２へ流れる磁束量を制御することにつながる。

図８及び図９は、実施の形態３の回転電機（図６）において移動可能なティースを駆動する駆動手段を含めた横断面図である。なお、図８及び図９は、それぞれ回転軸方向において互いに反対側から見た図となっている。また、図１０は実施の形態３の回転電機を示す縦断面図である。さらに、図１１は図９のＡ−Ａ部分の詳細を示す部分断面図である。

実施の形態１と同様のティース駆動板１０Ａ及び１０Ｂが、固定子２０の軸方向両端に設けられている。ティース駆動板１０Ａ及び１０Ｂには、コアバック６に対して周方向の同じ側の移動可能なティース８Ａ及び８Ｂが、各ティース先端部に設けられた穴８ｂに挿入された駆動ピン１１を介して係合されている。つまり、２つのティース駆動板１０Ａ及び１０Ｂには、それぞれ同一固定子コア２の別の移動可能なティース８Ａ及び８Ｂが駆動ピン１１を介して係合されている。ティース駆動板１０Ａには駆動ギアＡ１３がかみ合わせられており、外部の駆動アクチュエータ１５により駆動ギアＡ１３を介してティース駆動板１０Ａが回転し、移動可能なティース８Ａが回動する。一方、図１１に詳細を示すように、外部アクチュエータ１５の駆動軸１５Ａはハウジング１に設けられた軸受４０を介して駆動ギアＢ１８に連結され、この駆動ギアＢ１８は軸受４０に回転可能に支持されている駆動ギア１９Ｃの小歯車に噛み合っている。さらに、この駆動ギア１９Ｃの大歯車はティース駆動板１０Ｂに噛み合っており、外部アクチュエータ１５により駆動ギアＢ１８及びＣ１９を介してティース駆動板１０Ｂを回動し、移動可能なティース８Ｂを回動させる。

ここで、外部アクチュエータ１５の回転は両方のティース駆動板１０Ａ及び１０Ｂに伝達され、２つのティース駆動板１０Ａ及び１０Ｂは同一速度でかつ逆方向に回転するよう構成されている。すなわち、２つのティース駆動板１０Ａ及び１０Ｂは同一形状、外部アクチュエータ１５に近い側の駆動ギアＡ１３の歯数をｎ１とすると、もう一方の側にある駆動ギアＢ１８の歯数をｎ２、駆動ギアＣ１９の小歯車の歯数をｎ２、大歯車の歯数をｎ１として、駆動ギアＣ１９の小歯車は駆動ギアＢ１８とかみあい、駆動ギアＣ１９の大歯車はティース駆動板１０Ｂとかみあわせることにより、回転方向は逆で回転速度は同じとなるようにしている。

以上のように本実施の形態によれば、固定子コア２を各相独立に配置し、各固定子コア２に設けた２つのティース８Ａ及び８Ｂが両方とも移動可能で、これらのティース８Ａ及び８Ｂが互いに反対方向に同じ速度で移動するように構成されているので、回転子３の回転中にティース８Ａ及び８Ｂを移動する場合、ティース８Ａ及び８Ｂが回転子３から受ける反力の、各相ごとの合力の大きさを、前記ティース８Ａ及び８Ｂに働く反力の大きさに比して減少させることができ、ティース８Ａ及び８Ｂを移動するために必要な駆動力を小さくできるという効果が得られる。

また、上記実施の形態１及び２で説明した効果も同時に得られる。

なお、実施の形態３では、２つのティース駆動板１０Ａ及び１０Ｂを同一形状とし、駆動ギアＡ１３、Ｂ１８、Ｃ１９の歯数で回転速度を合わせているが、２つのティース駆動板１０Ａ及び１０Ｂの外周のギア歯数、あるいは外径が異なる場合でも、回転方向が逆で、回転速度が同じに成るように構成すれば良い。また、２つのティース駆動板１０Ａ及び１０Ｂに対して、外部アクチュエータがそれぞれに設けられていても良い。

実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４による回転電機を示す横断面図であり、図１３は図１２の回転電機において移動可能なティースを駆動させた状態を示す横断面図である。なお、図１２及び図１３では説明を容易にするために移動可能なティースを駆動する駆動手段を省略している。図１４は図１２の回転電機において移動可能なティースを移動させる駆動手段を含めた横断面図を示し、図１５はこの発明の実施の形態４による回転電機を示す縦断面図である。

本実施の形態に示す回転電機は、３相永久磁石式回転電機であり、永久磁石５が周方向に所定間隔に配置された回転子３０と、回転子３０に対向して配置されたコアバック６、コアバック６から回転子３０に向かって突設した２個のティース７及び８Ｃ、及び巻線９から成る固定子コア２が各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）毎に独立して配置された固定子２０を備えている。

各相毎に独立して配置された固定子コア２は、それぞれ２個のティース７及び８Ｃを有し、これら２個のティース７及び８Ｃの間隔は電気角で略１８０度となっている。一方のティース７はコアバック６に一体的に形成されており、このティース７には巻線９が巻回されている。他方のティース８Ｃは、一方のティース７との間の周方向距離が変化となるように、コアバック６に移動可能に取り付けられている。つまり、ティース８Ｃには、一対の穴８ｄが設けられ、この穴８ｄには駆動ピン１１Ｃが挿入され、回転電機の周方向に移動可能に構成されている。各相の固定子コア２において、移動可能なティース８Ｃはコアバック６に対して周方向の同じ側に設けられている。固定子コア２の外周側はハウジング１に締結部材１６により固着されている。図１及び図２において、固定子コア２の締結部材１６は２個となっているが、締結部材１６の数は２個以外でも良い。

本実施の形態において、図１３に示すように、各相毎に独立して配置された固定子コア２の２個のティース７及び８Ｃのうち１個のティース８Ｃを、回転電機の周方向に移動可能な構成にすることにより、当該ティース８Ｃとティース７との間の周方向距離を変化にすることができる。また、当該ティース８Ｃとコアバック６の間に形成される空隙距離（図１３のＬ）を変化にすることができる。ティース８Ｃ及び７の間の周方向距離を変化にすることは、各相毎の固定子コア２上での回転磁界を発生させるための周方向電気角を変化にすることであり、固定子２０の位相を制御することにつながる。また、当該ティース８Ｃとコアバック６の間の空隙距離Ｌを変化にすることは、永久磁石５から各固定子コア２へ流れる磁束量を制御することにつながる。

次に、本実施の形態によるティース８Ｃを移動させるための駆動手段について説明する。図１４及び図１５に示すように、回転子３０の軸方向端部であって、各固定子コア２の移動可能なティース８Ｃの両端面側方に、円環状のティース駆動板１０Ｃが設けられている。このティース駆動板１０Ｃには、移動可能なティース８Ｃの穴８ｄに挿入された駆動ピン１１Ｃが挿入されており、両ティース駆動板１０Ｃの端面で抜け止めが施されている。また、両ティース駆動板１０Ｃは軸受２５を介してハウジング１に対して回動可能に取り付けられている。さらに、一方側のティース駆動板１０Ｃにはオーバーハング状のギア歯１０Ｄが形成され、このギア歯１０Ｄとかみ合う位置に駆動ギアＡ１３が配置されている。この駆動ギアＡ１３は外部アクチュエータ１５の駆動軸に連結されている。外部アクチュエータ（モータ）１５により駆動ギアＡ１３が回転すると、ギア歯１０Ｄでかみあったティース駆動板１０Ｃが回動し、駆動ピン１１を介して移動可能なティース８Ｃが回転電機の周方向に移動する。

以上のように本実施の形態によれば、固定子コア２を各相独立に配置し、各固定子コア２にはそれぞれ２つのティース７及び８Ｃを設け、一方のティース８Ｃを周方向に移動可能に構成することにより、移動可能なティース８Ｃの移動範囲を大きくとることができる。その結果、固定子２０の位相変化量と、永久磁石５から各固定子コア２に流れる最大磁束の変化量を大きくとることができ、誘起電圧の変化を抑制できる回転数範囲が広くできる効果が得られる。

また、各相の固定子コア２におけるティース７及び８Ｃの間隔を電気角で略１８０度としたので、短節巻係数が小さく、誘導起電力を小さくできる効果が得られる。

さらに、各固定子コア２の２つのティース７及び８Ｃのうち固定されたティース７に巻線９を巻回し、移動可能なティース８には巻線を巻回しないので、巻線９を移動することがなく、巻線９が破損する可能性がないという効果も得られる。また、コアバック６に巻線９を施しても同様の効果が得られる。

また、各固定子コア２の移動可能なティース８Ｃを駆動する駆動手段を設けたので、当該駆動手段を介して外部からティース８Ｃの位置を制御することができ、回転電機の磁束制御が可能となる。

なお、実施の形態４の回転電機は、３相永久磁石式回転電機でありかつ８極３固定子コアの場合を示しているが、３相永久磁石式回転電機でありかつ極数は８の倍数、固定子コア数は３の倍数の場合も、上記と同様の好適な効果が得られる。また、その他の相数、極数、固定子コア数の回転電機でも適用可能である。

この発明の実施の形態１による回転電機を示す横断面図である。図１の回転電機において移動可能なティースを駆動させた状態を示す横断面図である。図１の回転電機において移動可能なティースを移動させる駆動手段を含めた横断面図である。この発明の実施の形態１による回転電機を示す縦断面図である。この発明の実施の形態２による回転電機を示す横断面図である。この発明の実施の形態３による回転電機を示す横断面図である。図６の回転電機において移動可能なティースを駆動させた状態を示す横断面図である。図６の回転電機において移動可能なティースを移動させる駆動手段を含めた横断面図である。図６の回転電機において移動可能なティースを移動させる駆動手段を含めた横断面図である。この発明の実施の形態３による回転電機を示す縦断面図である。図９のＡ−Ａ部分の詳細を示す部分断面図である。この発明の実施の形態４による回転電機を示す横断面図である。図１２の回転電機において移動可能なティースを駆動させた状態を示す横断面図である。図１２の回転電機において移動可能なティースを移動させる駆動手段を含めた横断面図である。この発明の実施の形態４による回転電機を示す縦断面図である。

符号の説明

１ハウジング、２固定子コア、３回転子コア、４回転軸、５永久磁石、
６コアバック、７ティース、８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃティース（移動可能）、
９巻線、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃティース駆動板、１１駆動ピン、
１２回動ピン。

Claims

永久磁石が周方向に配置され回転可能に支持された回転子と、
上記回転子に対向して配置されたコアバック、上記コアバックから上記回転子に向かって設けられた２個のティース、及び上記コアバック又は上記ティースに巻回された巻線から成る固定子コアが各相毎に独立して配置された固定子とを備え、
上記各固定子コアの上記２個のティースのうち少なくとも１個のティースが移動可能に構成されていることを特徴とする回転電機。
上記各固定子コアの上記２個のティースのうち少なくとも１個のティースが、上記２個のティース間の周方向距離を変化させるとともに、上記永久磁石と上記固定子コアの間に流れる磁束量を変化させるように、移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
上記各固定子コアの上記２個のティースのうち１個のティースの一端部が、上記コアバックに対して回動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
上記各固定子コアの上記２個のティースの一端部が、上記コアバックに対して回動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
上記各固定子コアの上記２個のティースのうち少なくとも１個のティースが、上記回転子の周方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
上記各固定子コアの移動可能なティースが、上記回転電機の運転中の移動により上記回転子から受ける反力の、各相毎の合力の大きさが、上記ティースに働く反力の大きさに比して減ずる向きに連携して移動することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の回転電機。
上記各固定子コアの上記２個のティースのうち移動可能でないティース又は上記各固定子コアの上記コアバックに、上記巻線が巻回されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機。
上記各固定子コアの移動可能なティースを駆動する駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機。
上記回転電機は３相永久磁石式回転電機であって、上記永久磁石の極数は８の倍数、上記固定子コアの数は３の倍数、上記各固定子コアの上記２個のティース間は電機角で略１８０度であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転電機。