JP2014212596A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】高速回転可能かつ低速回転域で高いトルクを出力可能な回転電機を提供する。【解決手段】回転電機１は、回転軸２１に相対回転可能に支持されるとともに出力ロータ４との間に径方向内側に間隔を空けて配置された補助磁石４４を有する磁束供給体４１と、出力ロータ４と一体回転する小型モータ４２と、小型モータ４２に回転駆動されるとともに磁束供給体４１の支持部材４５に形成された歯部４８に噛合するウォームギヤ５４とを備える。そして、小型モータ４２の回転を支持部材４５に伝達することで、磁束供給体４１の相対回転角度を、ロータコア２２のロータ磁極部３６の極性と該ロータ磁極部３６と径方向に対向する供給体磁極部５０の磁極の極性とが反対になる弱め角度と、ロータコア２２のロータ磁極部３６の極性と該ロータ磁極部３６と径方向に対向する供給体磁極部５０の磁極の極性とが同一になる強め角度との間で調整するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機に関する。

従来、回転電機には、ロータコアに永久磁石を埋め込む態様で固定した所謂埋込磁石型のロータを備えたものがある（例えば、特許文献１）。こうした埋込磁石型のロータを備えた回転電機では、永久磁石によるマグネットトルクのみならず、リラクタンストルクが発生するため、ロータコアの表面に永久磁石を固定した所謂表面磁石型のロータを備えるものに比べ、高いトルクを得られるといった利点がある。

特開２０１０−２３３３４６号公報

ところで、上記のようなロータに永久磁石を設けた回転電機では、永久磁石で作られる磁束が略一定であることから、ステータのコイルに発生する誘起電圧（逆起電圧）はロータの回転速度に比例して大きくなる。そして、この誘起電圧が電源電圧の上限に達すると、それ以上ロータを高速で回転させることができなくなる。

そこで、高速回転させることが要求される用途では、永久磁石で作られる磁束の量をロータが十分に高速回転できるような量に抑える設計とすることが考えられるが、この場合には低速回転域で十分に高いトルクを得ることができなくなるため、その改善が求められていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、高速回転可能かつ低速回転域で高いトルクを出力可能な回転電機を提供することにある。

上記課題を解決する回転電機は、複数のコイルを有するステータと、前記ステータとの間に径方向に間隔を空けて配置されたロータとを備え、前記ロータは、回転軸に一体回転可能に固定されたロータコア、及び前記ロータコアに埋め込まれる態様で固定されるとともに周方向において同一の極性が対向するように磁化された複数対の埋込磁石を有するものであって、前記回転軸に相対回転可能に支持されるとともに、前記ロータとの間に径方向に間隔を空けて前記ステータの反対側に配置された補助磁石を有する磁束供給体と、前記ロータの回転時における前記磁束供給体の該ロータに対する相対回転角度を、弱め角度と強め角度との間で調整する角度調整機構とを備え、前記弱め角度は、前記ロータコアにおける前記一対の埋込磁石に挟まれたロータ磁極部の極性と、該ロータ磁極部と径方向に対向する前記磁束供給体における前記補助磁石によりに形成された供給体磁極部の極性とが反対になる角度であり、前記強め角度は、前記ロータ磁極部の極性と該ロータ磁極部と径方向に対向する前記供給体磁極部の極性とが同一になる角度であることを要旨とする。

上記構成によれば、角度調整機構によって磁束供給体の相対回転角度が弱め角度に調整された場合には、ロータ磁極部の極性と該ロータ磁極部と径方向に対向する供給体磁極部（補助磁石）の磁極の極性とが反対になるため、埋込磁石で作られる磁束の一部がステータとロータとの間を通過せず、ロータと磁束供給体との間を通過するようになる。これにより、ステータとロータとの間を通過する磁束が減少するため、誘起電圧の上昇を抑制してロータを高速回転させることが可能になる。一方、角度調整機構によって磁束供給体の相対回転角度が強め角度に調整された場合には、ロータ磁極部の極性と該ロータ磁極部と径方向に対向する供給体磁極部の極性とが同一になるため、ステータとロータとの間を通過する埋込磁石の磁束に、補助磁石の磁束が加えられるようになる。これにより、ステータとロータとの間を通過する磁束が増加するため、高いトルクを発生させることが可能になる。

上記回転電機において、前記角度調整機構は、前記ロータ及び前記磁束供給体のいずれか一方と一体回転する小型モータと、前記小型モータに駆動連結された駆動ギヤと、前記ロータ及び前記磁束供給体の他方と一体回転するとともに、前記駆動ギヤと噛合する従動ギヤとを備えることが好ましい。

上記構成によれば、小型モータにより駆動された駆動ギヤの回転が従動ギヤに伝達されることにより、磁束供給体がロータに対して相対回転し、磁束供給体の相対回転角度が弱め角度と強め角度との間で調整される。そのため、磁束供給体の相対回転角度を、容易に弱め角度と強め角度との間の任意の角度に調整することができる。

上記回転電機において、前記角度調整機構は、前記磁束供給体との間に径方向に間隔を空けて前記ロータの反対側に配置された補助コイルを有するラジアル補助ステータを備えることが好ましい。

上記構成によれば、磁束供給体は、補助コイルに駆動電力が供給されることにより発生する回転磁界と補助磁石の磁束との関係に基づいて回転することで、ロータの回転時における該磁束供給体の相対回転角度が弱め角度と強め角度との間で調整される。具体的には、補助コイルに駆動電力が供給されないと、埋込磁石と補助磁石との間に作用する磁気的な吸引力及び反発力によって、磁束供給体の相対回転角度が弱め角度となる。一方、ステータのコイルに供給される駆動電力に対して位相が１８０°ずれた駆動電力が補助コイルに供給されると、磁束供給体の相対回転角度が強め角度となる。そして、上記構成では、補助磁石の磁束を利用して磁束供給体の相対回転角度を調整するため、部品点数の増大を抑制できる。

上記回転電機において、前記角度調整機構は、前記磁束供給体の軸方向一方側に配置された補助コイルを有するアキシャル補助ステータと、前記補助コイルとの間に軸方向に間隔を空けて配置されるとともに、前記補助磁石と一体回転する角度調整磁石とを備えることが好ましい。

上記構成によれば、磁束供給体は、補助コイルに駆動電力が供給されることにより発生する回転磁界と角度調整磁石の磁束との関係に基づいて回転することで、ロータの回転時における該磁束供給体の相対回転角度が弱め角度と強め角度との間で調整される。具体的には、補助コイルに駆動電力の供給がされないと、埋込磁石と補助磁石との間に作用する磁気的な吸引力及び反発力によって、磁束供給体の相対回転角度が弱め角度となる。一方、ステータのコイルに供給される駆動電力に対して位相が１８０°ずれた駆動電力が補助コイルに供給されると、磁束供給体の相対回転角度が強め角度となる。そして、上記構成では、磁束供給体の相対回転角度を保持するための角度調整磁石が補助磁石とは別に設けられるため、精度良く磁束供給体の相対回転角度を調整できる。

上記回転電機において、前記ロータ及び前記磁束供給体のいずれか一方と一体回転するとともに、第１係合部が形成された第１保持部材と、前記ロータ及び前記磁束供給体の他方と一体回転するとともに、前記第１係合部と凹凸係合することにより前記磁束供給体の相対回転角度を前記強め角度で保持する第２係合部が形成された第２保持部材と、前記第１保持部材を前記第２保持部材側に付勢する保持付勢部材とを備え、前記第１及び第２係合部の少なくとも一方は、周方向に対して傾斜した傾斜面を有し、前記傾斜面は、前記磁束供給体の相対回転角度が前記強め角度にある状態から、前記ロータと前記磁束供給体とが相対回転することにより、該第１係合部と該第２係合部との凹凸係合を解除するように形成されることが好ましい。

上記構成によれば、補助コイルに駆動電力が供給されて磁束供給体の相対回転角度が強め角度になると、第１係合部と第２係合部とが凹凸係合することにより、該磁束供給体の相対回転角度が強め角度で保持される。そのため、補助コイルに駆動電力を供給し続けなくても、磁束供給体の相対回転角度を強め角度で保持でき、高いトルクを出力する際の省電力化を図ることができる。

上記回転電機において、前記角度調整機構は、前記ロータ及び前記磁束供給体のいずれか一方と一体回転するとともに、第１カム部が形成された第１調整部材と、前記ロータ及び前記磁束供給体の他方と一体回転するとともに、前記第１カム部と凹凸係合することにより前記磁束供給体の相対回転角度を前記強め角度で保持する第２カム部が形成された第２調整部材と、前記第１調整部材を前記第２調整部材に対して接離する方向に往復動させる駆動装置とを備え、前記第１及び第２カム部の少なくとも一方は、周方向に対して傾斜したカム面を有し、前記カム面は、前記磁束供給体の相対回転角度が前記弱め角度である状態で、前記第１カム部が前記第２カム部を押圧することにより、前記磁束供給体を周方向に押圧するように形成されることが好ましい。

上記構成によれば、第１調整部材が第２調整部材から離間しており、第１カム部と第２カム部との凹凸係合が解除された状態では、埋込磁石と補助磁石との間に作用する磁気的な吸引力及び反発力によって、磁束供給体の相対回転角度が弱め角度となる。一方、駆動装置の作動によって第１調整部材が第２調整部材側に移動し、第１カム部が第２カム部を押圧すると、磁束供給体が周方向に押圧される。そして、磁束供給体の相対回転角度が強め角度になると、第１カム部と第２カム部とが凹凸係合し、相対回転角度が強め角度で保持される。このように上記構成では、第１調整部材を往復動させ、第１カム部を第２カム部に対して係脱させる簡易な構成で、磁束供給体の相対回転角度を調整できる。

上記回転電機において、前記駆動装置は、前記第１調整部材と同行して往復動するマグネットプランジャと、前記マグネットプランジャの外周に配置されるソレノイドコイル及び磁性材料からなるヨークと、前記マグネットプランジャを付勢するプランジャ付勢部材とを備え、前記マグネットプランジャがストローク範囲における前端位置にある状態では該マグネットプランジャを前進させる方向の力が大きくなり、前記マグネットプランジャがストローク範囲における後端位置にある状態では該マグネットプランジャを後退させる方向の力が大きくなるように構成されることが好ましい。

上記構成によれば、ソレノイドコイルに駆動電力を供給し続けなくても、マグネットプランジャのストローク範囲における前端位置及び後端位置の双方に該マグネットプランジャのストローク位置を保持できる。そのため、駆動装置（ソレノイドコイル）に駆動電力を供給し続けなくても、磁束供給体の相対回転角度を強め角度に保持でき、高いトルクを出力する際の省電力化を図ることができる。

本発明によれば、高速回転させるとともに低速回転域で高いトルクを出力できる。

第１実施形態の回転電機の軸方向に沿った断面図。 第１実施形態の回転電機の軸方向と直交する断面図（図１のＡ−Ａ断面図）。 第１実施形態の角度調整機構近傍を示す出力ロータの断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）。 （ａ）は第１実施形態の磁束供給体の相対回転角度が弱め角度である場合における磁束の流れを示す模式図、（ｂ）は同じく強め角度である場合における磁束の流れを示す模式図。 第２実施形態の回転電機の軸方向に沿った断面図。 第２実施形態の回転電機の軸方向と直交する断面図（図５のＣ−Ｃ断面図）。 （ａ）は第２実施形態の磁束供給体の相対回転角度が弱め角度である場合の保持構造近傍を示す模式図、（ｂ）は同じく強め角度である場合の保持構造近傍を示す模式図。 第３実施形態の回転電機の軸方向に沿った断面図。 第４実施形態の回転電機の軸方向に沿った断面図。 第４実施形態の回転電機におけるソレノイド近傍の断面図（図９のＤ−Ｄ断面図）。 （ａ）は第４実施形態の磁束供給体の相対回転角度が弱め角度である場合のソレノイド近傍を示す模式図、（ｂ）は同じく強め角度である場合のソレノイド近傍を示す模式図。 マグネットプランジャに作用する力とストローク位置との関係を示すグラフ。 別例の回転電機の軸方向と直交する断面図。

（第１実施形態）
以下、回転電機の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示す回転電機（電動モータ）１は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車の駆動源として用いられるものである。同図に示すように、回転電機１は、筒状のハウジング２と、ハウジング２内に収容されたステータとしての出力ステータ３と、出力ステータ３の径方向内側（内周側）に間隔を空けて配置されたロータとしての出力ロータ４とを備えている。つまり、本実施形態の回転電機１は、インナロータ型のラジアルギャップモータとして構成されている。

ハウジング２は、一端側（図１中、右側）が開口した有底円筒状のハウジング本体５と、ハウジング本体５の開口端を閉塞するように設けられる円板状のカバー６とを有している。ハウジング本体５の底部５ａの中央には、軸方向に貫通した挿通孔７が形成され、カバー６の中央には、軸方向に貫通した挿通孔８が形成されている。

出力ステータ３は、ハウジング本体５の筒状部５ｂの内側に固定された円筒状の円筒部１１、及び円筒部１１から径方向内側に向かって放射状に延びる複数（本実施形態では、１２個）のティース１２からなるステータコア１３を備えている。ステータコア１３は、珪素鋼板等の電磁鋼板を複数枚積層することにより構成されている。そして、各ティース１２には、複数（本実施形態では、１２個）の出力コイル１５が巻装されている。なお、出力コイル１５の接続端部１５ａは、ハウジング２の外部に引き出されて制御装置１６に接続されている。

出力ロータ４は、回転軸２１と一体回転可能に固定された円筒状のロータコア２２と、ロータコア２２に埋め込まれる態様で固定された複数対（本実施形態では、８対）の埋込磁石２３ａ，２３ｂとを備えている。つまり、本実施形態の出力ロータ４は、所謂埋込磁石型のロータとして構成されている。

詳しくは、回転軸２１は、円柱状に形成されており、底部５ａの挿通孔７及びカバー６の挿通孔８に設けられた軸受２４ａ，２４ｂを介して回転可能に支持されている。ロータコア２２は、各埋込磁石２３ａ，２３ｂが埋め込まれるコア本体２５、コア本体２５の一端側（図１中、右側）に固定されて回転軸２１と一体回転可能に連結される第１連結部材２６、及びコア本体２５の他端側（図１中、左側）に固定されて回転軸２１と一体回転可能に連結される円筒状の第２連結部材２７を有している。なお、コア本体２５は、電磁鋼板を複数枚積層することにより構成され、第１及び第２連結部材２６，２７は、ステンレス綱等の非磁性材料により構成されている。

コア本体２５は、比較的肉厚の円筒状に形成されるとともに、コア本体２５には、埋込磁石２３ａ，２３ｂが内部に配置される複数対の空洞部３１ａ，３１ｂが周方向に等角度間隔で形成されている。空洞部３１ａ，３１ｂは、軸方向に延びる断面長方形の孔状にそれぞれ形成されている。そして、空洞部３１ａ，３１ｂは、周方向に間隔を空けるとともに断面のなす長方形の長手方向が径方向に対して互いに逆方向に傾くように設けられている。第１連結部材２６は、円環状に形成されるとともに、該第１連結部材２６の中央に形成された嵌合孔３２が回転軸２１の外周に圧入されることにより、回転軸２１と一体回転可能に連結されている。同様に、第２連結部材２７は、円環状に形成されるとともに、該第２連結部材２７の中央に形成された嵌合孔３４が回転軸２１の外周に圧入されることにより、回転軸２１と一体回転可能に連結されている。

埋込磁石２３ａ，２３ｂには、それぞれ長方形板状に形成されたセグメント磁石が採用されている。埋込磁石２３ａ，２３ｂにおける出力ロータ４の軸方向と直交する断面形状は、上記空洞部３１ａ，３１ｂの断面形状に対応した長方形状とされており、埋込磁石２３ａ，２３ｂは、空洞部３１ａ，３１ｂ内に挿入されることでコア本体２５（ロータコア２２）に固定されている。そして、埋込磁石２３ａ，２３ｂは、周方向において同一の極性（Ｎ極又はＳ極）が対向するとともに、ロータコア２２における埋込磁石２３ａ，２３ｂに挟まれたロータ磁極部３６の極性が周方向に交互に並ぶようにその板厚方向（出力ロータ４の径方向に略沿った方向）に沿って磁化（着磁）されている。

このように回転電機１は、インナロータ型のラジアルギャップモータとして構成されており、制御装置１６から三相の電流が出力コイル１５に対して供給されることにより出力ステータ３に発生する回転磁界と、出力ステータ３と出力ロータ４との間を通過する磁束との関係に基づいて出力ロータ４が回転するようになっている。

（磁束調整構造）
回転電機１は、出力ロータ４の内周側に径方向に間隔を空けて配置されるとともに出力ロータ４に対して相対回転可能な円筒状の磁束供給体４１を備えている。そして、本実施形態の回転電機１は、小型モータ４２を用いて磁束供給体４１の出力ロータ４に対する相対回転角度を変更することで、出力ステータ３と出力ロータ４との間を通過する磁束の量を調整する構成となっている。

詳述すると、磁束供給体４１は、円筒状の供給体コア４３と、供給体コア４３に固定される複数の補助磁石４４とを備えている。なお、本実施形態の磁束供給体４１には、出力ロータ４の磁極数と等しい数の補助磁石４４が設けられている。

供給体コア４３は、円筒状の支持部材４５と、支持部材４５の外周に固定される円筒状の磁石保持部材４６とからなる。なお、支持部材４５は、磁性材料により構成され、磁石保持部材４６は、電磁鋼板を複数枚積層することにより構成されている。支持部材４５の両端は、回転軸２１の外周に設けられた軸受４７ａ，４７ｂを介してハウジング２及び出力ロータ４に対して相対回転可能に支持されている。また、支持部材４５におけるカバー６側（図１中、右側）の端部には、周方向の所定範囲に亘って径方向外側に突出する歯部４８が形成されている。

磁石保持部材４６には、補助磁石４４が内部に配置される複数の空洞部４９が周方向に等角度間隔で形成されている。空洞部４９は、軸方向に延びる断面長方形の孔状に形成されている。そして、空洞部４９は、その断面のなす長方形の長手方向がその中央を通る径方向に対して略直交するように設けられている。

補助磁石４４には、長方形板状に形成されたセグメント磁石が採用されている。補助磁石４４における出力ロータ４の軸方向と直交する断面形状は、上記空洞部４９の断面形状に対応した長方形状とされており、補助磁石４４は空洞部４９内に挿入されることで供給体コア４３に固定されている。そして、補助磁石４４は、供給体コア４３の周方向に異なる極性が交互に並ぶように径方向に沿って磁化されている。これにより、磁束供給体４１には、異なる極性の供給体磁極部５０が周方向に交互に並ぶように形成されている。

図１及び図３に示すように、小型モータ４２は、第１連結部材２６（出力ロータ４）と一体回転可能に固定されている。なお、本実施形態の小型モータ４２には、ブラシ付きの直流モータが採用されている。

詳しくは、第１連結部材２６におけるコア本体２５との連結部分には、その内外周に貫通した設置溝５１が形成されており、この設置溝５１に小型モータ４２が設置されている。また、第１連結部材２６の外周には、スリップリング５２が固定されるとともに、スリップリング５２には、カバー６に固定されたブラシ５３が摺接している。そして、小型モータ４２は、これらスリップリング５２及びブラシ５３を介して制御装置１６に接続されている。

小型モータ４２には、駆動ギヤとしてのウォームギヤ５４が駆動連結されている。そして、ウォームギヤ５４の歯部５５は、上記供給体コア４３の支持部材４５に形成された歯部４８と噛合している。これにより、小型モータ４２によって回転駆動されたウォームギヤ５４の回転が支持部材４５に伝達されることで、磁束供給体４１が出力ロータ４に対して相対回転する。つまり、本実施形態では、支持部材４５が従動ギヤに相当し、小型モータ４２、ウォームギヤ５４及び支持部材４５によって磁束供給体４１の出力ロータ４に対する相対回転角度を調整する角度調整機構が構成されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図４（ａ）に示すように、小型モータ４２の作動により磁束供給体４１の相対回転角度が、ロータ磁極部３６の極性と該ロータ磁極部３６と径方向に対向する供給体磁極部５０（補助磁石４４）の磁極の極性とが反対になる角度、すなわち弱め角度になると、埋込磁石２３ａ，２３ｂで作られる磁束の一部が出力ステータ３と出力ロータ４との間を通過せず、出力ロータ４と磁束供給体４１との間を通過するようになる。これにより、出力ステータ３と出力ロータ４との間を通過する磁束が減少するため、誘起電圧の上昇を抑制して出力ロータ４を高速回転させることが可能になる。なお、図４では、説明の便宜上、出力ステータ３と出力ロータ４との間を通過する磁束を破線で示し、埋込磁石２３ａ，２３ｂ及び補助磁石４４の磁化方向を太線で示している。

一方、図４（ｂ）に示すように、小型モータ４２の作動により磁束供給体４１の相対回転角度が、ロータ磁極部３６の極性と該ロータ磁極部３６と径方向に対向する供給体磁極部５０（補助磁石４４）の磁極の極性とが同一になる角度、すなわち強め角度になると、出力ステータ３と出力ロータ４との間を通過する埋込磁石２３ａ，２３ｂの磁束に補助磁石４４（磁束供給体４１）の磁束が加えられるようになる。これにより、出力ステータ３と出力ロータ４との間を通過する磁束が増加するため、高いトルクを発生させることが可能になる。

次に、本実施形態の効果について記載する。
（１）出力ロータ４との間に径方向内側に間隔を空けて配置される補助磁石４４を有する磁束供給体４１を備え、出力ロータ４の回転時における磁束供給体４１の出力ロータ４に対する相対回転角度を弱め角度と強め角度との間で調整するため、高速回転させるとともに低速回転域で高いトルクを出力できる。

（２）小型モータ４２により回転駆動されたウォームギヤ５４の回転を磁束供給体４１の支持部材４５に伝達することで、磁束供給体４１の相対回転角度を調整するようにした。そのため、磁束供給体４１の相対回転角度を、容易に弱め角度と強め角度との間の任意の角度に調整することができる。

ここで、磁束供給体４１の相対回転角度は、埋込磁石２３ａ，２３ｂと補助磁石４４との間に作用する磁気的な吸引力及び反発力に起因して、ロータ磁極部３６の極性と該ロータ磁極部３６と径方向に対向する供給体磁極部５０の磁極の極性とが反対になる弱め角度が安定な角度となる。この点、本実施形態では、磁束供給体４１がウォームギヤ５４を介して小型モータ４２に連結されているため、小型モータ４２に駆動電流を供給し続けなくても、該小型モータ４２の保持トルクを利用して磁束供給体４１の相対回転角度を強め角度で保持できる。これにより、高いトルクを出力する際の省電力化を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、回転電機の第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態のカバー６の内側面には、その中央からハウジング本体５の底部５ａ側（図５中、左側）に向かって突出する支持軸６１が形成されている。支持軸６１は、その外径が底部５ａ側に向かうにつれて段階的に小さくなる段付きの棒状に形成されており、カバー６側から順に大径部６１ａ、中径部６１ｂ及び小径部６１ｃとされている。

出力ロータ４を構成する第１連結部材２６は、円筒状に形成されており、支持軸６１の大径部６１ａに設けられた軸受６２を介して回転可能に支持されている。また、供給体コア４３を構成する支持部材４５のカバー６側（図５中、右側）の端部は、支持軸６１の中径部６１ｂに設けられた軸受６３を介して回転可能に支持されている。

図５及び図６に示すように、本実施形態の回転電機１は、支持軸６１の小径部６１ｃの外周に固定されたラジアル補助ステータ６４を備えている。ラジアル補助ステータ６４は、円筒状の円筒部６５及び円筒部６５から径方向外側に延出される複数のティース６６を有する補助ステータコア６７と、補助ステータコア６７の各ティース６６に巻回される補助コイル６８とを備えている。なお、本実施形態のラジアル補助ステータ６４には、出力ステータ３の出力コイル１５と等しい数の補助コイル６８が設けられている。また、補助コイル６８の接続端部６８ａは、ハウジング２の外部に引き出されて制御装置１６に接続されている。

そして、磁束供給体４１は、補助コイル６８に駆動電力が供給されることにより発生する回転磁界と、補助磁石４４の磁束との関係に基づいて回転し、出力コイル１５に供給される駆動電力と補助コイル６８に供給される駆動電力との位相差に応じて出力ロータ４に対して相対回転する。つまり、本実施形態では、磁束供給体４１とラジアル補助ステータ６４とによってラジアルギャップモータが構成されており、ラジアル補助ステータ６４及び補助磁石４４よって角度調整機構が構成されている。

また、本実施形態の回転電機１には、磁束供給体４１の相対回転角度を強め角度で保持する保持構造が設けられている。
詳しくは、図５に示すように、出力ロータ４を構成する第２連結部材２７には、軸方向の磁束供給体４１側に開口した有底円筒状のケース７１が固定されており、ケース７１内には、棒状の第１保持部材７２、及び第１保持部材７２を磁束供給体４１側に付勢する保持付勢部材としてのコイルバネ７３が収容されている。ケース７１は、第２連結部材２７において、一方の極性（例えばＮ極）のロータ磁極部３６と軸方向に対向するような周方向位置に固定されている。第１保持部材７２の先端には、凸形状とされた第１係合部７４が形成されている。本実施形態の第１係合部７４は、半球状に形成されており、第１係合部７４の表面（外面）７４ａは、出力ロータ４の周方向（回転方向）に対して傾斜している。つまり、本実施形態では、表面７４ａが傾斜面に相当する。

一方、支持部材４５における第２連結部材２７と軸方向に対向する対向面には、第１係合部７４が係合する凹形状とされた複数（本実施形態では、４つ）の第２係合部７５が形成されている。つまり、本実施形態では、支持部材４５が第２保持部材として構成されている。各第２係合部７５は、支持部材４５において、一方の極性の磁極が径方向外側を向くように配置された補助磁石４４と軸方向に対向するような周方向位置に形成されている。また、各第２係合部７５の表面（内面）７５ａは、第１係合部７４の表面７４ａの略全体が接触する半球状に形成されており、出力ロータ４の周方向（回転方向）に対して傾斜している。つまり、本実施形態では、表面７５ａが傾斜面に相当する。

そして、磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度になると、第１保持部材７２がコイルバネ７３に付勢されて移動し、第１係合部７４が第２係合部７５に凹凸係合することにより、該磁束供給体４１の相対回転角度が保持されるようになっている。なお、コイルバネ７３の付勢力（弾性係数）は、埋込磁石２３ａ，２３ｂと補助磁石４４との間に作用する磁気的な吸引力及び反発力によっては、出力ロータ４と磁束供給体４１とが相対回転せず、第１係合部７４と第２係合部７５との係合が解除されないような強さに設定されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の回転電機１では、磁束供給体４１の相対回転角度は、補助コイル６８に駆動電力が供給されないと、埋込磁石２３ａ，２３ｂと補助磁石４４との間に作用する磁気的な吸引力及び反発力によって弱め角度となる（図４（ａ）参照）。このように磁束供給体４１の相対回転角度が弱め角度である状態では、図７（ａ）に示すように、第１保持部材７２の第１係合部７４は、支持部材４５の対向面における平坦な部位に接触する。

一方、出力コイル１５に供給される駆動電力に対して位相が１８０°ずれた駆動電力が補助コイル６８に供給されると、磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度となる（図４（ｂ）参照）。このように磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度である状態では、図７（ｂ）に示すように、第１保持部材７２の第１係合部７４が軸方向において対向する第２係合部７５に対して凹凸係合する。これにより、補助コイル６８への駆動電力の供給が停止されても、磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度で保持される。

この状態から磁束供給体４１の相対回転角度が弱め角度にする場合には、例えば出力コイル１５に供給される駆動電力と同位相の駆動電力を補助コイル６８に一時的に供給し、出力ロータ４と磁束供給体４１とを相対回転させる。ここで、上記のように第１及び第２係合部７４，７５の表面７４ａ，７５ａが周方向に対して傾斜しているため、出力ロータ４と磁束供給体４１とが相対回転すると、第１保持部材７２にコイルバネ７３の付勢方向と反対方向の押圧力が作用する。これにより、第１保持部材７２がコイルバネ７３の付勢力に抗してケース７１内に押し戻されることで、上記図７（ａ）に示すように、第１係合部７４と第２係合部７５との凹凸係合が解除され、磁束供給体４１の相対回転角度が弱め角度となる。

次に、本実施形態の効果について記載する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態の（１）の効果に加えて以下の効果を有する。
（３）磁束供給体４１の径方向内側に間隔を空けてラジアル補助ステータ６４を設け、補助コイル６８に駆動電力が供給されることにより発生する回転磁界と、補助磁石４４の磁束との関係に基づいて磁束供給体４１を回転させ、その相対回転角度を弱め角度と強め角度との間で調整するようにした。このように本実施形態では、補助磁石４４の磁束を利用して磁束供給体４１の相対回転角度を調整するため、部品点数の増大を抑制できる。

（４）磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度になると、出力ロータ４と一体回転する第１保持部材７２の第１係合部７４と、磁束供給体４１の第２係合部７５とが凹凸係合することにより、該磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度で保持されるようにした。そのため、補助コイル６８に駆動電力を供給し続けなくても、磁束供給体４１の相対回転角度を強め角度で保持でき、高いトルクを出力する際の省電力化を図ることができる。

（第３実施形態）
次に、回転電機の第３実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図８に示すように、出力ロータ４を構成する第１連結部材２６は、円筒状に形成されている。回転軸２１には、非磁性材料からなる円環状のプレート８１が一体回転可能に固定されている。このプレート８１の外周縁は、第１連結部材２６におけるカバー６側（図８中、右側）の端面にネジ８２により固定されている。これにより、出力ロータ４（ロータコア２２）の両端が回転軸２１に対して支持されている。

磁束供給体４１を構成する支持部材４５のカバー６側の端部には、複数の角度調整磁石８３が固定されている。なお、本実施形態の磁束供給体４１には、出力ロータ４の磁極数と等しい数の角度調整磁石８３が設けられている。また、各角度調整磁石８３には、板状に形成されたセグメント磁石が採用されている。各角度調整磁石８３は、支持部材４５において、補助磁石４４と軸方向に対向するような周方向位置に固定されている。そして、各角度調整磁石８３は、支持部材４５の周方向に異なる極性が交互に並ぶように軸方向に沿って磁化されている。

カバー６の内側面には、アキシャル補助ステータ８４が設けられている。アキシャル補助ステータ８４は、円環状の環状部８５及び環状部８５から軸方向に延出される複数のティース８６を有する補助ステータコア８７と、各ティース８６に巻回される補助コイル８８とを備えている。なお、本実施形態のアキシャル補助ステータ８４には、出力ステータ３の出力コイル１５と等しい数の補助コイル８８が設けられている。また、補助コイル８８の接続端部８８ａは、ハウジング２の外部に引き出されて制御装置１６に接続されている。

そして、磁束供給体４１は、補助コイル８８に駆動電力が供給されることにより発生する回転磁界と、角度調整磁石８３の磁束との関係に基づいて回転し、出力コイル１５に供給される駆動電力と補助コイル８８に供給される駆動電力との位相差に応じて出力ロータ４に対して相対回転する。つまり、本実施形態では、磁束供給体４１とアキシャル補助ステータ８４とにより、アキシャルギャップモータが構成されており、アキシャル補助ステータ８４及び角度調整磁石８３によって角度調整機構が構成されている。

なお、本実施形態の回転電機１には、上記第２実施形態と同様に、磁束供給体４１の相対回転角度を強め角度で保持する保持構造が設けられている。
次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態の回転電機１では、磁束供給体４１の相対回転角度は、補助コイル８８に駆動電力が供給されないと、埋込磁石２３ａ，２３ｂと補助磁石４４との間に作用する磁気的な吸引力及び反発力によって弱め角度となる（図４（ａ）参照）。このとき、上記第２実施形態と同様に、第１保持部材７２の第１係合部７４は、支持部材４５の対向面における平坦な部位に接触する（図７（ａ）参照）。

一方、出力コイル１５に供給される駆動電力に対して位相が１８０°ずれた駆動電力が補助コイル８８に供給されると、磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度となる（図４（ｂ）参照）。このとき、上記第２実施形態と同様に、第１保持部材７２の第１係合部７４が軸方向において対向する第２係合部７５に対して凹凸係合することにより、磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度で保持される（図７（ｂ）参照）。なお、この状態から磁束供給体４１の相対回転角度が弱め角度にする場合には、上記第２実施形態と同様に、例えば出力ステータ３に供給される駆動電力と同位相の駆動電力が補助コイル８８に一時的に供給することで、第１係合部７４と第２係合部７５との凹凸係合が解除され、磁束供給体４１の相対回転角度が弱め角度となる（図７（ａ）参照）。

次に、本実施形態の効果について記載する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態の（１）、及び上記第２実施形態の（４）の効果に加えて以下の効果を有する。
（５）磁束供給体４１との間に軸方向に間隔を空けてアキシャル補助ステータ８４を設け、補助コイル８８に駆動電力が供給されることにより発生する回転磁界と、角度調整磁石８３の磁束との関係に基づいて磁束供給体４１を回転させ、その相対回転角度を弱め角度と強め角度との間で調整するようにした。このように本実施形態では、磁束供給体４１の相対回転角度を保持するための角度調整磁石８３が補助磁石４４とは別に設けられるため、精度良く磁束供給体４１の相対回転角度を調整できる。

（第４実施形態）
次に、回転電機の第４実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図９に示すように、回転軸２１には、円環状のボス９１が一体回転可能に嵌合されている。なお、出力ロータ４を構成する第１連結部材２６は、円筒状に形成されており、ボス９１の外周に嵌合されている。ボス９１には、その径方向外側及び軸方向両側に開口した溝状の設置溝９２が形成されており、設置溝９２には、第１調整部材９３を出力ロータ４に接離する方向、すなわち軸方向に往復動させる駆動装置としてのソレノイド９４が該ボス９１（出力ロータ４）と一体回転可能に固定されている。詳しくは、ソレノイド９４は、ボス９１において、一方の極性のロータ磁極部３６と軸方向に対向するような周方向位置に固定されている。また、ボス９１の外周には、スリップリング９５が固定されるとともに、スリップリング９５には、カバー６に固定されたブラシ９６が摺接している。そして、ソレノイド９４は、これらスリップリング９５及びブラシ９６を介して制御装置１６に接続されている。

図１０に示すように、第１調整部材９３は、ソレノイド９４の外部に配置された第１カム部１０１、及び第１カム部１０１から軸方向に延出されて後述するソレノイド９４のマグネットプランジャ１１６に固定されるシャフト部１０２を有している。なお、第１調整部材９３は、非磁性材料により構成されている。第１カム部１０１は、軸方向視で円弧状に形成されるとともに、第１カム部１０１には、その周方向中央から両側に向かうにつれて磁束供給体４１に近づくように周方向に対して一定角度で傾斜したカム面１０１ａ，１０１ｂが形成されている。周方向一方側に設けられたカム面１０１ａは、周方向他方側に設けられたカム面１０１ｂよりも長く形成されている。そして、他方側に設けられたカム面１０１ｂの端部には、周方向に対して直交する直交面１０１ｃ、及び直交面１０１ｃの先端からカム面１０１ａと略平行に傾斜した平行カム面１０１ｄが形成されている。

一方、磁束供給体４１を構成する支持部材４５のカバー６側の端面には、複数の第２カム部１０４が形成されている。つまり、本実施形態では、支持部材４５が第２調整部材に相当する。本実施形態の磁束供給体４１には、出力ロータ４の極対数と等しい数（一方の極性の磁極が径方向外側を向くように配置された補助磁石４４の数と等しい数）の第２カム部１０４が設けられている。各第２カム部１０４は、その軸線が径方向に沿って配置された三角柱状に形成されている。そして、各第２カム部１０４は、その頂点部分が一方の極性の磁極が径方向外側を向くように配置された補助磁石４４と軸方向に対向するような周方向位置に配置されている。各第２カム部１０４には、頂点部分から周方向両側に向かうにつれて一定角度で周方向に対して傾斜したカム面１０４ａ，１０４ｂを有している。周方向一方側に設けられたカム面１０４ａは、周方向他方側に設けられたカム面１０４ｂよりも長く形成されており、隣り合う第２カム部１０４間には周方向に対して直交する直交面１０４ｃが形成されている。これにより、第１カム部１０１と第２カム部１０４とは、これらの軸方向に対向する面全体が互いに接触するようになっている。

次に、ソレノイドの構成について説明する。
ソレノイド９４は、筒状のヨーク１１１と、ヨーク１１１の両端に固定される一対のブラケット１１２，１１３と、ヨーク１１１の内周に固定されるソレノイドコイル１１４と、ソレノイドコイル１１４の内周にブッシュ１１５を介して軸方向に往復動可能に支持されるマグネットプランジャ１１６とを備えている。なお、以下の説明では、ソレノイド９４の磁束供給体４１側を前側、磁束供給体４１と反対側を後側とする。

ヨーク１１１は、前側端部に径方向内側に延出されたフランジ部１２１ａを有する円筒状のヨーク本体１２１と、ヨーク本体１２１の後側端部に固定される円環状の磁極部材１２２とからなる。ヨーク本体１２１及び磁極部材１２２は、それぞれ磁性材料により構成されている。

ブラケット１１２，１１３は、それぞれ略有底円筒状に形成されるとともに、ブラケット１１２，１１３の底部には、ヨーク１１１と反対側に膨出した有底円筒状の膨出部１１２ａ，１１３ａがそれぞれ形成されている。膨出部１１２ａ，１１３ａは、それぞれマグネットプランジャ１１６が挿入可能な内径を有している。そして、前側に配置されたブラケット１１２の膨出部１１２ａには、軸方向に貫通した貫通孔１２３が形成されており、第１調整部材９３のシャフト部１０２が挿通されている。なお、ソレノイド９４は、ブラケット１１２，１１３を介してボス９１の設置溝９２に固定されている。

マグネットプランジャ１１６は、棒状に形成されるとともに、その軸方向に磁化されている。マグネットプランジャ１１６の前側の端部には、第１調整部材９３のシャフト部１０２が固定されている。そして、ブラケット１１２の膨出部１１２ａ内には、マグネットプランジャ１１６を後側に付勢するプランジャ付勢部材としてのコイルバネ１２４が収容されている。

ここで、図１２において一点鎖線で示すように、マグネットプランジャ１１６に作用するコイルバネ１２４の付勢力は、マグネットプランジャ１１６のストローク範囲における前端位置からのストローク量に比例して線形的に小さくなる。一方、図１２において二点鎖線で示すように、ソレノイドコイル１１４への非通電時において、マグネットプランジャ１１６とヨーク１１１との間に作用する磁気的な吸引力は、マグネットプランジャ１１６のストローク範囲における前端位置からのストローク量に反比例して非線形的に小さくなる。なお、図１２では、マグネットプランジャ１１６を後退させる方向の力（コイルバネ１２４の付勢力）をプラス、マグネットプランジャ１１６を前進させる方向の力（磁気的な吸引力）をマイナスとしている。そして、図１２において実線で示すように、本実施形態のソレノイド９４では、ソレノイドコイル１１４への非通電時において、前端位置にある状態ではマグネットプランジャ１１６を前進させる方向の力が大きくなり、後端位置にある状態ではマグネットプランジャ１１６を後退させる方向の力が大きくなるように、ヨーク１１１の寸法やコイルバネ１２４の弾性係数等が設定されている。

このように構成されたソレノイド９４では、マグネットプランジャ１１６が後端位置にある状態（図１１（ａ）参照）で、ヨーク１１１のフランジ部１２１ａの極性がマグネットプランジャ１１６の前端の極性と反対になるようにソレノイドコイル１１４に駆動電力を供給すると、マグネットプランジャ１１６が前端位置に移動する。そして、マグネットプランジャ１１６が前端位置に移動した後にソレノイドコイル１１４への通電が停止されても、マグネットプランジャ１１６のストローク位置は変化しない。一方、マグネットプランジャ１１６が前端位置にある状態（図１１（ｂ）参照）で、ヨーク１１１のフランジ部１２１ａの極性がマグネットプランジャ１１６の前端部の極性と同一になるようにソレノイドコイル１１４に駆動電力を供給すると、マグネットプランジャ１１６が後端位置に移動する。そして、マグネットプランジャ１１６が後端位置に移動した後にソレノイドコイル１１４への通電が停止されても、マグネットプランジャ１１６のストローク位置は変化しない。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図１１（ａ）に示すように、マグネットプランジャ１１６が後端位置にある状態では、第１調整部材９３が磁束供給体４１から離間しており、第１カム部１０１と第２カム部１０４との凹凸係合が解除されている。この状態では、埋込磁石２３ａ，２３ｂと補助磁石４４との間に作用する磁気的な吸引力及び反発力によって、ロータ磁極部３６の極性と、該ロータ磁極部３６と径方向に対向する供給体磁極部５０の磁極の極性とが反対の極性となり、磁束供給体４１の相対回転角度が弱め角度となる。

図１１（ａ）に示す状態からマグネットプランジャ１１６を前進させると、第１カム部１０１が第２カム部１０４を押圧する。ここで、上記のように第１カム部１０１のカム面１０１ａ，１０１ｂと第２カム部１０４のカム面１０４ａ，１０４ｂとがそれぞれ周方向に対して傾斜しているため、第１調整部材９３が磁束供給体４１を周方向に押圧する。そして、図１１（ｂ）に示すように、磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度になると、第１カム部１０１と第２カム部１０４とが互いに凹凸係合する。この状態で、ソレノイドコイル１１４への通電を停止しても、上記のようにマグネットプランジャ１１６のストローク位置は変化しないため、磁束供給体４１の相対回転角度が強め角度で保持される。なお、本実施形態の第１カム部１０１には、平行カム面１０１ｄが設けられているため、第１カム部１０１が第２カム部１０４を押圧する際に安定して磁束供給体４１が周方向に押圧される。

そして、図１１（ｂ）に示す状態からソレノイドコイル１１４への通電方向を変えてマグネットプランジャ１１６を後退させると、埋込磁石２３ａ，２３ｂと補助磁石４４との間に作用する磁気的な吸引力及び反発力によって、図１１（ａ）に示すように、磁束供給体４１の相対回転角度が弱め角度となる。

次に、本実施形態の効果について記載する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態の（１）の効果に加えて以下の効果を有する。
（６）第１調整部材９３をソレノイド９４によって往復動させ、第１カム部１０１を第２カム部１０４に対して係脱させる簡易な構成で、磁束供給体４１の相対回転角度を調整できる。

（７）ソレノイド９４を、ソレノイドコイル１１４への非通電時において、前端位置にある状態ではマグネットプランジャ１１６を前進させる方向の力が大きくなり、後端位置にある状態ではマグネットプランジャ１１６を後退させる方向の力が大きくなるように構成した。そのため、ソレノイドコイル１１４に駆動電力を供給し続けなくても、マグネットプランジャ１１６のストローク範囲における前端位置及び後端位置の双方に該マグネットプランジャ１１６のストローク位置を保持できる。これにより、ソレノイドコイル１１４に駆動電力を供給し続けなくても、磁束供給体４１の相対回転角度を強め角度に保持でき、高いトルクを出力する際の省電力化を図ることができる。

なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記第１実施形態では、駆動ギヤとしてウォームギヤ５４を用いたが、これに限らず、例えばスパーギヤ等を用いてもよい。また、支持部材４５に対してウォームギヤ５４と噛合する歯部４８を有する従動ギヤ（ウォームホイール等）を別途固定してもよい。

・上記第１実施形態では、小型モータ４２にブラシ付きの直流モータを用いたが、これに限らず、例えばブラシレスモータやステッピングモータ等を用いてもよい。
・上記第１実施形態において、小型モータ４２を磁束供給体４１と一体可能に固定し、小型モータ４２に連結された駆動ギヤと噛合する従動ギヤを出力ロータ４と一体回転可能に固定してもよい。

・上記第２及び第３実施形態では、第１係合部７４を凸形状とし、第２係合部７５を凹形状としたが、これに限らず、第１係合部７４を凹形状とし、第２係合部７５を凸形状としてもよい。

・上記第２及び第３実施形態では、第１及び第２係合部７４，７５の表面７４ａ，７５ａをそれぞれ半球状に形成したが、これに限らず、例えば円錐状等に形成してもよい。要は、表面７４ａ，７５ａが周方向に対して傾斜しており、出力ロータ４と磁束供給体４１とが相対回転することにより、第１保持部材７２にコイルバネ７３の付勢方向と反対方向の押圧力が作用し、第１係合部７４と第２係合部７５との凹凸係合を解除するような形状であれば、表面７４ａ，７５ａの形状は適宜変更可能である。また、第１及び第２係合部７４，７５のいずれか一方が周方向に対して傾斜した傾斜面を有していない構成としてもよい。

・上記第２及び第３実施形態において、例えば磁束供給体４１に第１保持部材７２及びコイルバネ７３を設け、出力ロータ４の第２連結部材２７に第２係合部７５を形成してもよい。なお、この場合、第２連結部材２７が第２保持部材となる。

・上記第２及び第３実施形態では、コイルバネ７３を用いて第１保持部材７２を付勢したが、これに限らず、例えば皿バネ等の他のバネ部材やゴム等の弾性体を用いて第１保持部材７２を付勢してもよい。なお、上記第４実施形態のマグネットプランジャ１１６を付勢するプランジャ付勢部材についても、同様に変更可能である、
・上記第２及び第３実施形態において、磁束供給体４１の相対回転角度を強め角度で保持する保持構造を設けなくてもよい。この場合、磁束供給体の相対回転角度を強め角度とする際には、補助コイル６８，８８に駆動電力を供給し続けることになる。ここで、上記第３実施形態では、磁束供給体４１の相対回転角度を保持するための角度調整磁石８３が補助磁石４４とは別に設けられるため、磁束供給体４１の相対回転角度を強め角度で保持する際に、出力ステータ３と出力ロータ４との間を通過する磁束を効果的に増加させることができる。

・上記第４実施形態において、鉄等の磁性材料からなるプランジャを有するソレノイドを用いて、第１調整部材９３を往復動させてもよい。なお、この場合には、磁束供給体４１の相対回転角度を強め角度とする際には、ソレノイドに対して駆動電力を供給し続けることになる。

・上記第４実施形態において、第１カム部１０１のカム面１０１ａ，１０１ｂ、及び第２カム部１０４のカム面１０４ａ，１０４ｂを周方向に対して一定角度で傾斜させたが、これに限らず、例えば周方向に対する傾斜角が周方向両側に向かうにつれて大きくなるように傾斜させてもよい。要は、カム面１０１ａ，１０１ｂ，１０４ａ，１０４ｂは、第１カム部１０１が第２カム部１０４を押圧することにより、磁束供給体４１を周方向に押圧して該磁束供給体４１を出力ロータ４に対して相対回転させることができれば、適宜変更可能である。また、第１及び第２カム部１０１，１０４のいずれか一方が周方向に対して傾斜したカム面を有していない構成としてもよい。

・上記各実施形態では、埋込磁石２３ａ，２３ｂを、周方向に間隔を空けるとともに断面のなす長方形の長手方向が径方向に対して互いに逆方向に傾くように設けた。しかし、これに限らず、例えば図１３に示すように、埋込磁石２３ａ，２３ｂを、周方向に間隔を空けるとともに断面のなす長方形の長手方向が径方向に対して平行となるように放射状に配置してもよく、その配置は適宜変更可能である。また、埋込磁石２３ａ，２３ｂを円弧状に湾曲した板状としてもよく、その形状は適宜変更可能である。

・上記各実施形態では、回転電機１をインナロータ型のラジアルギャップモータとして構成したが、これに限らず、アウタロータ型のラジアルギャップモータとして構成してもよい。なお、この場合、磁束供給体４１は、出力ロータ４の径方向外側に間隔を空けて配置することになる。

・上記各実施形態では、補助磁石４４を供給体コア４３（磁石保持部材４６）に埋め込む態様で固定したが、これに限らず、供給体コア４３の表面に固定してもよい。
・上記各実施形態では、磁束供給体４１の供給体コア４３にロータ磁極部３６と同数の補助磁石４４を固定した。しかし、これに限らず、供給体コア４３にロータ磁極部３６の半分の数の補助磁石４４を、一方の極性の磁極のみが径方向外側を向くように固定し、供給体コア４３における隣り合う補助磁石４４間を他方の極性の供給体磁極部５０としてもよい。つまり、磁束供給体４１を所謂ハーフマグネット型（コンシクエントポール型）のロータとして構成してもよい。

・上記各実施形態では、補助磁石４４としてセグメント磁石を用いたが、これに限らず、筒状のリング磁石を用いてもよい。なお、この場合には、補助磁石４４を供給体コア４３に固定せず、補助磁石４４自体を出力ロータ４の径方向内側に回転可能に支持してもよい。つまり、磁束供給体４１が補助磁石のみからなる構成としてもよい。

・上記各実施形態では、磁束供給体４１に、出力ロータ４の磁極数（ロータ磁極部３６の数）と等しい数の補助磁石４４を設けたが、出力ロータ４の磁極数と異なっていてもよく、その数は適宜変更可能である。同様に、補助ステータコア６７，８７の補助コイル６８，８８、角度調整磁石８３、第１係合部７４、第２係合部７５、第１カム部１０１、第２カム部１０４等の数も適宜変更可能であることは言うまでもない。

・上記各実施形態では、磁束供給体４１の相対角度を弱め角度とした場合に、全てのロータ磁極部３６の極性と全ての供給体磁極部５０の磁極の極性とが反対になるようにしたが、これに限らず、供給体磁極部５０の幾つか（例えば１つ）は、ロータ磁極部３６の極性と同一の極性が径方向において対向するようにしてもよい。同様に、磁束供給体４１の相対角度を強め角度とした場合に、例えば供給体磁極部５０の幾つかは、ロータ磁極部３６の極性と反対の極性が径方向において対向するようにしてもよい。なお、磁束供給体４１の相対角度を弱め角度又は強め角度とした場合に、全てのロータ磁極部３６の径方向の中央位置と全ての供給体磁極部５０の径方向の中央位置とが完全に一致しなくてもよいことはいうまでもない。

・上記各実施形態では、本発明を電気自動車やハイブリッド自動車の駆動源に用いられる回転電機１に具体化したが、これに限らず、例えば電動パワーステアリング装置等の他の装置の駆動源として用いてもよく、また、発電機として用いてもよい。

１…回転電機、２…ハウジング、３…出力ステータ、４…出力ロータ、５…ハウジング本体、６…カバー、１３…ステータコア、１５…出力コイル、１６…制御装置、２１…回転軸、２２…ロータコア、２３ａ，２３ｂ…埋込磁石、２５…コア本体、２６…第１連結部材、２７…第２連結部材、３６…ロータ磁極部、４１…磁束供給体、４２…小型モータ、４４…補助磁石、４５…支持部材、４６…磁石保持部材、４８…歯部、５０…供給体磁極部、５４…ウォームギヤ、６４…ラジアル補助ステータ、６８，８８…補助コイル、７１…ケース、７２…第１保持部材、７３，１２４…コイルバネ、７４…第１係合部、７４ａ，７５ａ…表面、７５…第２係合部、８３…角度調整磁石、８４…アキシャル補助ステータ、９３…第１調整部材、１０１…第１カム部、１０１ａ，１０１ｂ，１０４ａ，１０４ｂ…カム面、１０１ｃ…直交面、１０１ｄ…平行カム面、１０４…第２カム部、１１１…ヨーク、１１２，１１３…ブラケット、１１４…ソレノイドコイル、１１６…マグネットプランジャ。

Claims (7)

1. 複数のコイルを有するステータと、前記ステータとの間に径方向に間隔を空けて配置されたロータとを備え、
   前記ロータは、回転軸に一体回転可能に固定されたロータコア、及び前記ロータコアに埋め込まれる態様で固定されるとともに周方向において同一の極性が対向するように磁化された複数対の埋込磁石を有する回転電機であって、
   前記回転軸に相対回転可能に支持されるとともに、前記ロータとの間に径方向に間隔を空けて前記ステータの反対側に配置された補助磁石を有する磁束供給体と、
   前記ロータの回転時における前記磁束供給体の該ロータに対する相対回転角度を、弱め角度と強め角度との間で調整する角度調整機構とを備え、
   前記弱め角度は、前記ロータコアにおける前記一対の埋込磁石に挟まれたロータ磁極部の極性と、該ロータ磁極部と径方向に対向する前記磁束供給体における前記補助磁石によりに形成された供給体磁極部の極性とが反対になる角度であり、
   前記強め角度は、前記ロータ磁極部の極性と該ロータ磁極部と径方向に対向する前記供給体磁極部の極性とが同一になる角度であることを特徴とする回転電機。
2. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記角度調整機構は、
   前記ロータ及び前記磁束供給体のいずれか一方と一体回転する小型モータと、
   前記小型モータに駆動連結された駆動ギヤと、
   前記ロータ及び前記磁束供給体の他方と一体回転するとともに、前記駆動ギヤと噛合する従動ギヤとを備えたことを特徴とする回転電機。
3. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記角度調整機構は、前記磁束供給体との間に径方向に間隔を空けて前記ロータの反対側に配置された補助コイルを有するラジアル補助ステータを備えたことを特徴とする回転電機。
4. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記角度調整機構は、
   前記磁束供給体の軸方向一方側に配置された補助コイルを有するアキシャル補助ステータと、
   前記補助コイルとの間に軸方向に間隔を空けて配置されるとともに、前記磁束供給体と一体回転する角度調整磁石とを備えたことを特徴とする回転電機。
5. 請求項３又は４に記載の回転電機において、
   前記ロータ及び前記磁束供給体のいずれか一方と一体回転するとともに、第１係合部が形成された第１保持部材と、
   前記ロータ及び前記磁束供給体の他方と一体回転するとともに、前記第１係合部と凹凸係合することにより前記磁束供給体の相対回転角度を前記強め角度で保持する第２係合部が形成された第２保持部材と、
   前記第１保持部材を前記第２保持部材側に付勢する保持付勢部材とを備え、
   前記第１及び第２係合部の少なくとも一方は、周方向に対して傾斜した傾斜面を有し、
   前記傾斜面は、前記磁束供給体の相対回転角度が前記強め角度にある状態から、前記ロータと前記磁束供給体とが相対回転することにより、該第１係合部と該第２係合部との凹凸係合を解除するように形成されたことを特徴とする回転電機。
6. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記角度調整機構は、
   前記ロータ及び前記磁束供給体のいずれか一方と一体回転するとともに、第１カム部が形成された第１調整部材と、
   前記ロータ及び前記磁束供給体の他方と一体回転するとともに、前記第１カム部と凹凸係合することにより前記磁束供給体の相対回転角度を前記強め角度で保持する第２カム部が形成された第２調整部材と、
   前記第１調整部材を前記第２調整部材に対して接離する方向に往復動させる駆動装置とを備え、
   前記第１及び第２カム部の少なくとも一方は、周方向に対して傾斜したカム面を有し、
   前記カム面は、前記磁束供給体の相対回転角度が前記弱め角度である状態で、前記第１カム部が前記第２カム部を押圧することにより、前記磁束供給体を周方向に押圧するように形成されたことを特徴とする回転電機。
7. 請求項６に記載の回転電機において、
   前記駆動装置は、前記第１調整部材と同行して往復動するマグネットプランジャと、前記マグネットプランジャの外周に配置されるソレノイドコイル及び磁性材料からなるヨークと、前記マグネットプランジャを付勢するプランジャ付勢部材とを備え、
   前記マグネットプランジャがストローク範囲における前端位置にある状態では該マグネットプランジャを前進させる方向の力が大きくなり、前記マグネットプランジャがストローク範囲における後端位置にある状態では該マグネットプランジャを後退させる方向の力が大きくなるように構成されたことを特徴とする回転電機。