WO2005076463A1

WO2005076463A1 - 車両

Info

Publication number: WO2005076463A1
Application number: PCT/JP2005/001477
Authority: WO
Inventors: Haruyoshi Hino; Keiko Murota; Shinya Naitou; Katsunori Ubukata; Junji Terada; Tomohiro Ono; Atsushi Kurosawa
Original assignee: Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2005-08-18
Also published as: ES2768324T3; JP4664820B2; EP2592731B1; EP2592731A1; JPWO2005076463A1; EP1713172A1; EP1713172A4

Abstract

　　小型化を図りながら、発電特性およびトルク出力特性を調整することが可能な回転電機を備えた車両を提供する。この車両は、回転軸（１１、５１、１１１、１６１、２１１、２４０、２９０）と、回転軸に取り付けられ、回転軸と共に回転するロータ（２２、６２、１２２、１７２、２２２、２６０、３１０）と、ロータに対して所定の間隔を隔てて対向するように配置されたステータ（２１、６１、１２１、１７１、２２１、２５０、３００）とを含み、ロータおよびステータが、磁気抵抗となるエアギャップ長を調整することが可能なように構成された回転電機（２０、６０、１２０、１７０、２２０、２３０、２８０）と、回転電機のロータに接続されるエンジン（１０、５０、１１０、１６０、２１０）とを備えている。　

Description

明細書

車両

技術分野

[0001] この発明は、車両に関し、特に、ロータおよびステータを含む回転電機を備えた車両に関する。

背景技術

[0002] 従来、ロータおよびステータを含む車両用の回転電機において、ロータとステータとの間の磁束量を調整することにより、発電特性やトルク出力特性を制御する技術が知られている。このような技術は、たとえば、特開平 9— 37598号公報に開示されている

[0003] 上記特開平 9— 37598号公報には、ステータの内側にロータが配置されるとともに、半径方向にステータとロータとが対向するように配置されたラジアルギャップ型の回転電機において、ロータを回転軸が延びる方向に移動させることにより、ステータおよびロータの互いに対向する部分の面積の大きさを調整することによって、ロータとステータとの間の磁束量を調整する技術が開示されている。

しかしながら、半径方向にステータとロータとが配置された構造を有する特開平 9— 3 7598号公報において、磁束量の変化量が大きくなるように調整するためには、ロータの回転軸が延びる方向への移動量を大きくする必要がある。この場合、ロータが回転軸が延びる方向に移動する分のスペースを大きくとる必要があるので、回転電機の小型ィ匕を図るのが困難であるという不都合が生じる。その結果、小型化を図りながら、磁束量により変化する発電特性およびトルク出力特性を制御することが可能な回転電機を得るのが困難であるとレ、う問題点がある。

発明の開示

[0004] この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の 1 つの目的は、小型化を図りながら、発電特性およびトルク出力特性を調整することが可能な回転電機を備えた車両を提供することである。

[0005] 上記目的を達成するために、この発明の一の局面による車両は、回転軸と、回転軸に取り付けられ、回転軸と共に回転するロータと、ロータに対して所定の間隔を隔てて対向するように配置されたステータとを含み、ロータおよびステータカ磁気抵抗となるエアギャップ長を調整することが可能なように構成された回転電機と、回転電機のロータに接続されるエンジンとを備えて、る。

[0006] この一の局面による車両では、上記のように、回転電機のロータおよびステータを、磁気抵抗となるエアギャップ長を調整することが可能なように構成することによって、たとえば、ロータおよびステータの少なくとも一方を回転軸が延びる方向に移動させることによりエアギャップ長を調整する場合に、ロータおよびステータの少なくとも一方の移動量が小さ力たとしても、ロータとステータとにより形成される磁路を流れる磁束の量の変化量を大きくすることができる。これにより、磁束量により変化する回転電機の発電特性およびトルク出力特性を調整する場合に、ロータおよびステータの少なくとも一方の移動量を小さくすることができるので、回転電機を大型化する必要がない。その結果、小型化を図りながら、発電特性およびトルク出力特性を調整することが可能な回転電機を備えた車両を得ることができる。

[0007] 上記一の局面による車両において、好ましくは、エンジンは、回転電機により始動される。このように構成すれば、エンジンを始動するためのエンジン始動機構部を設ける必要がないので、車両の構造を簡略化することができる。また、エンジンの始動時には、磁束量が増加するようにエアギャップ長を調整することにより、回転電機のトルク出力が高くなるので、エンジンを始動させやすくすることができる。また、エンジンの始動後には、磁束量が減少するようにエアギャップ長を調整することにより、エンジンの回転に対する負荷が増大するのを抑制することができる。

[0008] この場合、好ましくは、回転電機は、エアギャップ長を調整するための調整機構部と、エンジンまたはロータの回転数を検出するための回転数検出部とをさらに含み、ェンジンの始動時には、回転数検出部により検出される回転数に基づいて、調整機構部によりエアギャップ長が第 1の値になるように調整され、エンジンの始動後には、回転数検出部により検出される回転数に基づいて、調整機構部によりエアギャップ長が第 2の値になるように調整される。このように構成すれば、エンジンの始動時には、ェァギャップ長を小さくし、かつ、エンジンの始動後には、エアギャップ長を大きくすることにより、エンジンの始動時には、磁束量を増加させることができるとともに、エンジンの始動後には、磁束量を減少させることができる。これにより、エンジンの始動時には、回転電機のトルク出力を高くすることができるとともに、エンジンの始動後には、磁束量が増加することに起因して、エンジンの回転に対する負荷が増大するといぅ不都合が生じるのを抑制することができる。

[0009] 上記一の局面による車両において、好ましくは、エンジンは、回転電機により動力が加えられる。このように構成すれば、エンジンに動力を加える場合にエアギャップ長を小さくすることにより磁束量が増加するので、トルク出力を高くすることができる。これにより、回転電機のトルク出力を高くするために回転電機に供給する電力を増大させる必要がないので、回転電機によりエンジンに動力をカ卩える場合に回転電機に供給する電力が増大するのを抑制することができる。また、回転電機によりエンジンに動力を加えない場合にエアギャップ長を大きくすれば、磁束量が減少するので、ェンジンの回転に対する負荷が増大するのを抑制することができる。

[0010] 上記一の局面による車両において、好ましくは、回転電機の発電により充電される電源をさらに備え、エンジンは、回転電機を発電機として駆動する。このように構成すれば、高い発電効率を必要とする車両に適用する場合には、エアギャップ長を小さくすることにより、容易に、磁束量が増加することにより起電力の発生量を增カロさせることができるとともに、良好に電源への充電を行うことができる。また、高い発電効率を必要としない車両に適用する場合や電源への充電を抑制する場合には、エアギヤップ長を大きくすることにより、容易に、磁束量が減少することにより起電力の発生量を減少させることができる。また、エンジンが高速回転のときにエアギャップ長を大きくすれば、磁束量が減少することにより鉄損を低減することができるので、鉄損が発生することに起因して回転電機の発電効率が低下するという不都合が生じるのを抑制することができる。

[0011] 上記一の局面による車両において、好ましくは、ロータおよびステータは、回転軸が延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されており、ロータとステータとの間の回転軸が延びる方向の距離を調整することにより、ロータとステータとの間のエアギャップ長が調整される。このように構成すれば、ロータおよびステータが回転軸の延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されたアキシャルギャップ型の回転電機において、ロータとステータとの間の回転軸が延びる方向の距離を調整することにより、容易に、ロータとステータとの間のエアギャップ長を調整することができる。

[0012] 上記ロータおよぴステータが回転軸の延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置された構成において、好ましくは、ロータとステータとの間の回転軸の延びる方向の距離を車両状態を示す信号に基づいて調整することにより、ロータとステータとの間のエアギャップ長が調整される。このように構成すれば、ロータとステータとの間の回転軸の延びる方向の距離を車両状態を示す信号に基づいて調整することにより、ロータとステータとの間のエアギャップ長を車両状態に応じた値に調整することがでさる。

上記一の局面による車両において、好ましくは、ステータは、互いに所定の間隔を隔てて対向するように配置された第 1ステータと第 2ステータとを含み、第 1ステータおよび第 2ステータの少なくとも一方を移動させることにより、エアギャップ長が調整されるようにしてもよい。このように構成すれば、たとえば、第 1ステータおよび第 2ステータを移動させない初期状態において形成される磁路のエアギャップ長の大きさと、第 1ステータおよび第 2ステータの少なくとも一方を移動させた後の状態において形成される磁路のエアギャップ長の大きさとを異ならせることにより、容易に、磁束量を変化させることがでさる。

[0013] 上記ステータが第 1ステータと第 2ステータとを含む構成において、好ましくは、第 1 ステータは、互いに所定の間隔を隔てて円環状に配置された複数の第 1コア部材を含み、第 2ステータは、互いに所定の間隔を隔てて円環状に配置された複数の第 2コァ部材を含み、第 1ステータおよび第 2ステータの少なくとも一方を移動させることにより、第 1コア部材と第 2コア部材とが対向する状態と、第 1コア部材と第 2コア部材とが対向しない状態とに変化させることによって、エアギャップ長が調整される。このように構成すれば、第 1コア部材と第 2コア部材とが対向する場合に形成される磁路のェァギャップ長と、第 1コア部材と第 2コア部材とが対向しない場合に形成される磁路のエアギャップ長とを異ならせることにより、より容易に、磁束量を変化させることができる。

上記第 1ステータが複数の第 1コア部材を含むとともに、第 2ステータが複数の第 2コァ部材を含む構成において、好ましくは、第 1コア部材および第 2コア部材の一方がロータに対向するように配置され、ロータに対向するように配置された第 1コア部材ぉよび第 2コア部材の一方にコイルが装着されており、第 1コア部材および第 2コア部材の一方のコイルが装着された部分に実質的に磁路が形成されな V、ように、エアギヤップ長が調整される。このように構成すれば、ロータが回転する際に、磁束がコイルを横切るのを抑制することができるので、磁束がコイルを横切ることによりコイルに電流が流れることに起因して、コイルが装着された第 1コア部材および第 2コア部材の一方に発生する磁束の量が増加するのを抑制することができる。これにより、ロータの回転に対する負荷が増大するのを抑制することができる。また、ロータが回転する際に、第 1コア部材および第 2コア部材への磁束の流入が抑制されるので、これによつても、ロータの回転に対する負荷が増大するのを抑制することができる。

[0014] 上記第 1ステータが複数の第 1コア部材を含むとともに、第 2ステータが複数の第 2 コア部材^む構成において、好ましくは、第 2ステータをロータの回転方向に回動させることにより、エアギャップ長が調整される。このように構成すれば、第 2ステータをロータの回転方向に回動させることにより、容易に、エアギャップ長を調整することができる。

[0015] 上記第 2ステータをロータの回転方向に回動させる構成において、好ましくは、第 2 ステータをロータの回転方向に回動させるための回動駆動部をさらに備える。このように構成すれば、回動駆動部により、容易に、第 2ステータをロータの回転方向に回動させることができる。

[0016] 上記第 2ステータをロータの回転方向に回動させる構成において、好ましくは、第 1 コア部材と第 2コア部材とが互いに対向している場合、第 1コア部材と第 2コア部材との間のエアギャップ長は、隣接する第 1コア部材間の距離よりも小さくなり、第 2ステータがロータの回転方向に回動することにより、第 2コア部材が第 1コア部材に対向しない位置に移動した場合、隣接する第 1コア部材間のエアギャップ長は、第 1コア部材と第 2コア部材との間の距離よりも小さくなり、第 1コア部材と第 2コア部材とが互いに対向している場合の第 1コア部材と第 2コア部材との間のエアギャップ長は、第 2コア部材が第 1コア部材に対向しなレ、位置に移動した場合の隣接する第 1コア部材間のエアギャップ長よりも小さい。このように構成すれば、容易に、第 1コア部材と第 2コア部材とが互いに対向している場合の磁束量と、第 2コア部材が第 1コア部材に対向しない位置に移動した場合の磁束量とを異ならせることができる。

[0017] 上記第 1ステータが複数の第 1コア部材を含むとともに、第 2ステータが複数の第 2 コア部材を含む構成において、第 1ステータを構成する複数の第 1コア部材は、ロータに対して回転軸が延びる方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置されているとともに、第 2ステータを構成する複数の第 2コア部材は、第 1ステータに対して回転軸が延びる方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置されており、第 1コア部材と第 2コア部材とが対向する状態では、ロータと第 1コア部材と第 2コア部材とにより磁路が形成され、第 1コア部材と第 2コア部材とが対向しない状態では、ロータと第 1 コア部材とにより磁路が形成されるようにしてもよい。このように構成すれば、ロータと第 1ステータとが回転軸の延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置され、かつ、第 1ステータと第 2ステータとが回転軸の延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されたアキシャルギャップ型の回転電機において、容易に、形成される磁路を変化させることにより、エアギャップ長を調整することができる。

[0018] 上記第 1ステータが複数の第 1コア部材を含むとともに、第 2ステータが複数の第 2 コア部材^む構成において、ロータは、円筒状に構成されたロータを含み、第 1ステータを構成する複数の第 1コア部材は、ロータに対して半径方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置されているとともに、第 2ステータを構成する複数の第 2コァ部材は、第 1ステータに対して所定の間隔を隔てて第 1ステータの内側または外側に配置されており、第 1コア部材と第 2コア部材とが対向する状態では、ロータと第 1コァ部材と第 2コア部材とにより磁路が形成され、第 1コア部材と第 2コア部材とが対向しない状態では、ロータと第 1コア部材とにより磁路が形成されるようにしてもよい。このように構成すれば、第 1ステータが円筒状のロータに対して半径方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置され、かつ、第 2ステータが第 1ステータに対して所定の間隔を隔てて第 1ステータの内側または外側に配置されたラジアルギャップ型の回転電機において、容易に、形成される磁路を変化させることにより、エアギャップ長を調整することができる。

上記ステータが第 1ステータと第 2ステータとを含む構成において、好ましくは、第 1ステータの位置が固定であり、第 2ステータを移動させることにより、エアギャップ長が調整される。このように構成すれば、第 2ステータを移動させることにより、容易に、エアギャップ長を調整することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の第 1実施形態による自動二輪車の構造を示した概略図である。

[図 2]本発明の第 1実施形態による自動二輪車のエンジン、発電機およびエンジン始動機構部の構造を示した断面図である。

[図 3]図 2に示した第 1実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長の調整方法を説明するための断面図である。

[図 4]図 2に示した第 1実施形態による自動二輪車の発電機の起電力の発生量とェンジンの回転数との関係を示したグラフである。

[図 5]図 2に示した第 1実施形態による自動二輪車の発電機の起電力の発生量とェンジンの回転数との関係を示したグラフである。

[図 6]磁石の B— H (磁束密度一磁化力）特性の線およびパーミアンス係数の線を示したグラフである。

[図 7]磁石とヨークとの間の磁束量を説明するためのモデル図である。

[図 8]磁石とヨークとの間の磁束量を説明するためのモデル図である。

[図 9]本発明の第 2実施形態による自動二輪車のエンジン、発電機およびエンジン始動機構部の構造を示した断面図である。

[図 10]図 9に示した第 2実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長の調整方法を説明するための断面図である。

[図 11]本発明の第 3実施形態による自動二輪車のエンジン、発電機およびエンジン始動機構部の構造を示した断面図である。

[図 12]図 11に示した第 3実施形態による自動二輪車の発電機周辺の拡大図である。 [図 13]図 12に示した第 3実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長の調整方法を説明するための断面図である。

[図 14]図 11に示した第 3実施形態による自動二輪車の発電機のギャップ調整機構部の制御方法を説明するためのブロック図である。

[図 15]図 11に示した第 3実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長の調整方法を説明するためのグラフである。

[図 16]図 11に示した第 3実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長の調整方法を説明するためのグラフである。

[図 17]図 11に示した第 3実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長の調整方法を説明するためのグラフである。

[図 18]図 11に示した第 3実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長の調整方法を説明するためのグラフである。

[図 19]図 11に示した第 3実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長の調整方法を説明するためのグラフである。

[図 20]本発明の第 4実施形態による自動二輪車のエンジンおよび発電機の構造を示した断面図である。

[図 21]図 20に示した第 4実施形態による自動二輪車の発電機のトルク出力とエアギヤップ長との関係を示したグラフである。

[図 22]図 20に示した第 4実施形態による自動二輪車の発電機の起電力の発生量とエアギャップ長との関係を示したグラフである。

[図 23]本発明の第 5実施形態による自動二輪車のエンジンおよび発電機の構造を示した断面図である。

[図 24]本発明の第 6実施形態による自動二輪車のエンジンおよび電動モータの構造を示した模式図である。

[図 25]図 24に示した第 6実施形態による自動二輪車の電動モータのトルク出力とェンジン回転数との関係を示したグラフである。

[図 26]図 24に示した第 6実施形態による自動二輪車の電動モータのエアギャップ長の調整方法を説明するための模式図である。 [図 27]図 24に示した第 6実施形態による自動二輪車の電動モータのエアギャップ長を調整した後のトルク出力とエンジン回転数との関係を示したグラフである。

[図 28]図 24に示した第 6実施形態による自動二輪車のタイヤへの動力伝達方法を説明するためのブロック図である。

[図 29]図 24に示した第 6実施形態による自動二輪車のタイヤへの動力伝達方法を説明するためのブロック図である。

[図 30]図 24に示した第 6実施形態による自動二輪車のタイヤへの動力伝達方法と従来の自動二輪車のタイヤへの動力伝達方法との違いを説明するためのブロック図である。

[図 31]本発明の第 7実施形態による自動二輪車のエンジンおよび発電機の構造を示した模式図である。

[図 32]図 31に示した第 7実施形態による自動二輪車の発電機の起電力の発生量とエンジン回転数との関係を示したグラフである。

[図 33]図 31に示した第 7実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長の調整方法を説明するための模式図である。

[図 34]図 31に示した第 7実施形態による自動二輪車の発電機のエアギャップ長を調整した後の起電力の発生量とエンジン回転数との関係を示したグラフである。

[図 35]本発明の第 8実施形態による回転電機の構造を示した斜視図である。

[図 36]図 35に示した第 8実施形態による回転電機の分解斜視図である。

[図 37]図 35に示した第 8実施形態による回転電機の第 2ステータが回動する際の状態を示した斜視図である。

[図 38]図 35に示した第 8実施形態による回転電機の第 2ステータが回動する際の状態を示した斜視図である。

[図 39]図 35に示した第 8実施形態による回転電機の第 2ステータが回動する際の状態を示した斜視図である。

[図 40]図 35に示した第 8実施形態による回転電機の磁束の流れを説明するための模式図である。

[図 41]図 35に示した第 8実施形態による回転電機の磁束の流れを説明するための模式図である。

[図 42]本発明の第 9実施形態による回転電機の構造を示した正面図である。

[図 43]図 42に示した状態力第 2ステータが回動した状態を示した正面図である。発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

[0021] (第 1実施形態）

まず、図 1および図 2を参照して、第 1実施形態による自動二輪車 100について説明する。

[0022] 第 1実施形態による自動二輪車 100は、図 1に示すように、エンジン 10と、発電機 2 0と、エンジン始動機構部 30 (図 2参照）とを備えている。なお、発電機 20は、本発明の「回転電機」の一例である。

[0023] エンジン 10は、図 2に示すように、クランクシャフト 11と、シリンダ 12と、ピストン 13と、コンロッド 14とによって構成されている。なお、クランクシャフト 11は、本発明の「回転軸」の一例である。クランクシャフト 11は、軸受 15および 16により回転可能に支持されている。ピストン 13は、コンロッド 14を介してクランクシャフト 11に連結されているとともに、シリンダ 12に嵌め込まれている。これにより、ピストン 13の往復運動に同期して、クランクシャフト 11が回転運動される。

[0024] また、発電機 20は、ステータ 21と、ロータ 22とによって構成されている。また、発電機 20では、上記したクランクシャフト 11が回転軸として用いられている。また、発電機 20は、ステータ 21とロータ 22と力 Sクランクシャフト 11が延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されたアキシャルギャップ型構造を有する。

[0025] 発電機 20の具体的な構造としては、ステータ 21は、ステータヨーク 21aと、複数のティース 21bと、複数のコイル 21cとを含んでいる。ステータヨーク 21aは、円板形状に形成されているとともに、ケース 41のステータ取付部 41aに固定されている。また、ステータヨーク 21aは、中心部に穴部 21dを有するとともに、その穴部 21d (ステータョーク 2 la)の中心とクランクシャフト 11の軸心とがー致するように配置されている。複数のティース 21bは、ステータヨーク 21aに、ステータヨーク 21aのロータ 22側の表面から突出するように取り付けられている。また、複数のティース 21bは、円板形状のステータヨーク 21aの円周方向に沿って互いに所定の間隔を隔てて配置されている。なお、図 2には、円板形状のステータヨーク 21aの中心点を挟んで互いに対向する 2つのティース 21bのみを図示している。複数のコイル 21cは、それぞれ、複数のティース 21bの各々に装着されている。

[0026] また、ロータ 22は、ロータヨーク 22aと、複数のマグネット 22bとを含んでいる。ロータヨーク 22aは、円板形状に、かつ、中心部がステータ 21側に突出するように形成されている。また、ロータヨーク 22aの中心部には、穴部 22cが形成されている。このロータヨーク 22aの穴部 22cには、ロータヨーク 22aがクランクシャフト 11と共に回転するように、クランクシャフト 11が嵌め込まれている。複数のマグネット 22bは、複数の N極のマグネット 22bと複数の S極のマグネット 22bとを含んでいるとともに、ロータヨーク 22a のステータ 21側の表面上に取り付けられている。また、複数のマグネット 22bは、円板形状のロータヨーク 22aの円周方向に沿って、 N極と S極とが所定の間隔を隔てて交互に配置されている。なお、図 2には、円板形状のロータヨーク 22aの中心点を挟んで互いに対向する 2つのマグネット 22bのみを図示して V、る。

[0027] ここで、第 1実施形態の発電機 20では、ステータヨーク 21aと、ティース 21bと、ロータヨーク 22aとによって磁路が形成される。この場合、ティース 21b (ステータ 21)とマグネット 22b (ロータ 22)との間のクランクシャフト 11が延びる方向の距離が、磁気抵抗となるエアギャップ長である。すなわち、図 2では、エアギャップ長は、 G1である。

[0028] また、エンジン始動機構部 30は、セルモータ 31と、ギア 32および 33と、スタータクラッチ 34とによって構成されている。ギア 32は、ケース 41に取り付けられた軸 35に回転可能に支持されているとともに、セルモータ 31のギア軸 31aとギア 33とに嚙み合わされている。すなわち、ギア 32は、セルモータ 31の動力をギア 33に伝達する機能を有する。ギア 33は、ギア 33の回転中心とクランクシャフト 11の軸心とがー致するように配置されている。スタータクラツチ 34は、ギア 33に配置されているとともに、ギア 33 に伝達された動力をロータ 22に伝達する機能を有する。これにより、セルモータ 31の動力が、ギア 32および 33と、スタータクラツチ 34と、ロータ 22とを介してクランクシャフト 11に伝達される。

[0029] 次に、図 2およぴ図 3を参照して、第 1実施形態の発電機 20のエアギャップ長の調整方法について説明する。以下に、第 1実施形態の発電機 20のエアギャップ長を調整することにより起電力の発生量を減少させる場合について説明する。

[0030] 図 2に示した第 1実施形態の発電機 20の起電力の発生量を減少させる場合には、ステータ 21およびロータ 22により形成される磁路のエアギャップ長を G1 (図 2参照）力も G2 (図 3参照）に大きくする。

[0031] 具体的には、第 1実施形態では、図 3に示すように、ステータ取付部 4 laを有するケース 41 (図 2参照）に代えて、ステータ取付部 42aを有するケース 42を用いる。このケース 42のステータ取付部 42aは、図 2に示したケース 41のステータ取付部 41aに対して、クランクシャフト 11が延びる方向（矢印 A1方向）に所定の距離 (G2-G1)だけ移動された位置に設けられている。これにより、ケース 42のステータ取付部 42aにステータ 21を取り付けることによって、ステータ 21が図 2に示した位置から矢印 A1方向に所定の距離（G2-G1)だけ移動されるので、ステータ 21とロータ 22との間のクランクシャフト 11が延びる方向の距離（G2)力図 2に示したステータ 21とロータ 22との間のクランクシャフト 11が延びる方向の距離 (G1)よりも大きくなる。したがって、ステータ 21およびロータ 22により形成される磁路のエアギャップ長力 G1 (図 2参照）から G2 (図 3参照）に大きくなる。その結果、ステータ 21とロータ 22との間の磁束量は、磁路のエアギャップ長が G2 (図 3参照）である方力磁路のエアギャップ長が G1 (図 2参照）である場合に比べて小さくなる。この場合、図 4および図 5に示すように、ェンジン 10の回転数に対する起電力の発生量は、エアギャップ長が G2である発電機 20 (図 3および図 5参照）の方力エアギャップ長が G1である発電機 20 (図 2および図 4 参照)よりも減少する。

[0032] 第 1実施形態では、上記のように、ステータ 21とロータ 22とがクランクシャフト 11の延びる方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置されたアキシャルギャップ型構造において、ステータ 21をクランクシャフト 11が延びる方向（矢印 A1方向）に所定の距離 (G2— G1)だけ移動させることにより、エアギャップ長を G1から G2に大きくすることによって、ステータ 21のクランクシャフト 11が延びる方向（矢印 A1方向）への移動量 (G2-G1)が小さかったとしても、ロータ 22とステータ 21とにより形成される磁路を流れる磁束の量の変化量を大きくすることができる。これにより、ステータ 21の移動量を小さくすることができるので、発電機 20を大型化する必要がない。その結果、小型化を図りながら、発電特性を調整することが可能な発電機 20を得ることができる。

[0033] ここで、図 6—図 8を参照して、ロータ（磁石）とステータ（ヨーク）との間のエアギヤップ長を調整することにより磁束量を制御する場合と、ロータ (磁石)およびステータ (ョーク)の互いに対向する部分の面積の大きさを調整することにより磁束量を制御する場合との磁束量の変化の違いについて説明する。なお、図 6中の Bmは、磁石が発生する磁束密度であり、図 6中の Hmは、磁石が持つ磁化力である。また、図 6中の直線 300aは、磁石の B H (磁束密度磁化力）特性の線を表しており、図 6中の直線 300bは、パーミアンス係数の線を表している。そして、直線 300aと直線 300bとの交点 Pが、磁石の磁束密度 (Bm)および磁ィ匕力（Hm)となる。

[0034] 図 7に示すモデルにおいて、磁石 301aとヨーク 302aとの間のエアギャップ長（lg) が変化する場合のパーミアンス係数 (BmZHm)は、次の式（1)により求められる。

[0035] Bm/Hm= (lm/Am) - (Ag/lg) · ( σ /f ) · · (1)

なお、 lm:磁石長、 Am :磁石断面積、 Ag :エアギャップ断面積、 σ：漏れ係数、 f : 起磁力損失係数である。ここで、 Am=Ag、 lm= lとするとともに、漏れ磁束の影響を無視する（σ =f= lとする）と、パーミアンス係数 (BmZHm)は、次の式（2)となる。

[0036] Bm/Hm= l/lg · · (2)

すなわち、磁石 301aとヨーク 302aとの間のエアギャップ長（lg)が変化することにより、パーミアンス係数 (BmZHm)が変化する。

[0037] また、図 8に示すモデルのように、磁石 301bとヨーク 302bとが互いに対向する部分の面積の大きさを変化させた場合のパーミアンス係数 (BmZHm)は、 Am=Ag、 lm = 1とするとともに、漏れ磁束の影響を無視する（ σ =f = 1とする）と、磁石 301bとョーク 302bとの間のエアギャップ長（lg)が変化しないので、上記式（2)によりパーミアンス係数（BmZHm)は変化しなレ、。

[0038] 次に、図 7に示すモデルにおいて磁石 301aとヨーク 302aとの間のエアギャップ長を 2倍にしたときの磁束量と、図 8に示すモデルのように磁石 301bとヨーク 302bとが互いに対向する部分の面積の大きさを 1 2倍にしたときの磁束量との違いについて説明する。 [0039] まず、図 6中の直線 300aおよび 300bは、それぞれ、次の式（3)および式（4)で表すことができる。

[0040] ν= μ x + Bmax · · (3)

o

y=-(Bm/Hm) x · · (4)

なお、上記式（3)中の μ は、真空の透磁率である。

0

[0041] そして、図 7に示すモデルにおいて、磁石 301aとヨーク 302aとの間のエアギャップ長を 2倍 (Am=Ag= l、 lg = 2)にした場合、パーミアンス係数 (BmZHm)は、上記式（2)により、 BmZHm= lZlg = l/2となる。この場合の磁化力（Hm)は、上記式 (3)およぴ式（4)により、 Hm=— BmaxZ (l + /2)となる。これにより、磁石 301

0

aとヨーク 302aとの間のエアギャップの磁束量（Bm'Ag)は、次の式（5)となる。

[0042] Bm-Ag= (Hm/2) · l =-Bmax/ (2+ μ ) · · (5)

ο

また、図 8に示すモデルのように、磁石 301bとヨーク 302bとが互いに対向する部分の面積の大きさを 1Z2倍 (Am=Ag = lZ2、 lg = l)にした場合、パーミアンス係数（ Bm/Hm)は、上記式（2)により、 BmZHm= lZlg = 1となる。この場合の磁化力（ Hm)は、上記式（3)および式（4)により、 Hm=— BmaxZ (l + μ )となる。これによ

0

り、磁石 301bとヨーク 302bとの間のエアギャップの磁束量（Bm'Ag)は、次の式（6) となる。

[0043] Bm-Ag = Hm- (1/2) =-Bmax/ (2 + 2 μ ) · · (6)

ο

ここで、真空の透磁率（μ )は、 μ =4 π · 10— ⁷と小さい値であるので、 μ の項を無

0 0 0 視することができる。このため、磁石 301aとヨーク 302aとの間のエアギャップ長を 2倍にした場合 (式（5) )と、磁石 301bとヨーク 302bとが互いに対向する部分の面積の大きさを 1 2倍にした場合 (式 (6) )とでは、エアギャップの磁束量は実質的に同じであると言える。

[0044] ただし、回転電機の磁石おょぴヨークの位置関係にお V、て、エアギャップ長は、磁石とヨークとが互いに対向する面の辺の長さよりもはるかに小さい。このため、磁束量を所定の値に調整する際に、磁石 301aとヨーク 302aとの間のエアギャップ長を 2倍にする場合の磁石 301aまたはヨーク 302aの移動量は、磁石 301bとヨーク 302bとが互いに対向する部分の面積の大きさを 1/2倍にする場合の磁石 301bまたはヨーク 302bの移動量よりも小さくすることができる。

[0045] したがって、エアギャップ長を調整することにより磁束量を制御する第 1実施形態では、ステータ 21のクランクシャフト 11が延びる方向（矢印 A1方向）への移動量（G2— G1)が小さ力たとしても、ロータ 22とステータ 21とにより形成される磁路を流れる磁束の量の変化量を大きくすることができると言える。

[0046] また、第 1実施形態では、エアギャップ長を調整することにより磁束量を制御することによって、ステータ 21を構成するコイル 21cの卷数、ロータ 22を構成するマグネット 22bの着磁量、ステータ 21 (ロータ 22)の外径およびステータ 21 (ロータ 22)の厚みなどを変更することなく、発電機 20の発電特性を調整することができる。これにより、車種により要求される仕様 (発電特性)が異なったとしても、発電機 20の設計変更や部品変更をする必要がないので、部品の共通化を図ることができる。

[0047] (第 2実施形態）

図 9を参照して、この第 2実施形態では、上記第 1実施形態と異なり、エアギャップ長を調整するためのギャップ調整機構部を設ける場合について説明する。

[0048] この第 2実施形態では、図 9に示すように、図 1に示した第 1実施形態の自動二輪車 100と同様の自動二輪車（図示せず）に、エンジン 50と、発電機 60と、エンジン始動機構部 70とが搭載されている。なお、発電機 60は、本発明の「回転電機」の一例である。

[0049] エンジン 50は、クランクシャフト 51と、シリンダ 12と、ピストン 13と、コンロッド 14とによって構成されている。なお、クランクシャフト 51は、本発明の「回転軸」の一例である。クランクシャフト 51は、軸受 52および 53により回転可能に支持されている。なお、ェンジン 50のその他の構成は、上記第 1実施形態のエンジン 10と同様である。

[0050] ここで、第 2実施形態では、発電機 60は、ステータ 61と、ロータ 62と、ギャップ調整機構部 80とによって構成されている。なお、ギャップ調整機構部 80は、本発明の「調整機構部」の一例である。また、発電機 60では、上記したクランクシャフト 51が回転軸として用いられている。また、発電機 60は、ステータ 61とロータ 62とがクランクシャフト 51が延びる方向に所定の間隔を隔てて互 V、に対向するように配置されたアキシャルギャップ型構造を有する。 [0051] 発電機 60の具体的な構造としては、ステータ 61は、ステータヨーク 61aと、複数のティース 6 lbと、複数のコイル 61cとを含んでいる。ステータヨーク 6 laは、円板形状に形成されているとともに、ケース 90のステータ取付部 90aに固定されている。また、ステータヨーク 61aは、中心部に穴部 61dを有するとともに、その穴部 61d (ステータョーク 61a)の中心とクランクシャフト 51の軸心とがー致するように配置されている。複数のティース 61bは、ステータヨーク 61aに、ステータヨーク 61aのロータ 62側の表面から突出するように取り付けられている。また、複数のティース 61bは、円板形状のステータヨーク 61aの円周方向に沿って互いに所定の間隔を隔てて配置されている。なお、図 9には、円板形状のステータヨーク 61aの中心点を挟んで互いに対向する 2つのティース 61bのみを図示している。複数のコイル 61cは、それぞれ、複数のティース 61bの各々に装着されている。

[0052] また、ロータ 62は、ロータヨーク 62aと、複数のマグネット 62bとを含んでいる。ロータヨーク 62aは、円板形状に形成されているとともに、ロータヨーク 62aの中心部には、ステータ 61側に突出する突出部 62cが形成されている。また、ロータヨーク 62aの中心部には、穴部 62dが形成されている。このロータヨーク 62aの穴部 62dの内周面には、はす歯スプラインが形成されている。複数のマグネット 62bは、複数の N極のマグネット 62bと複数の S極のマグネット 62bとを含んでいるとともに、ロータヨーク 62aのステータ 61側の表面上に取り付けられている。また、複数のマグネット 62bは、円板形状のロータヨーク 62aの円周方向に沿って、 N極と S極とが所定の間隔を隔てて交互に配置されている。なお、図 9には、円板形状のロータヨーク 62aの中心点を挟んで互いに対向する 2つのマグネット 62bのみを図示している。

[0053] ここで、第 2実施形態の発電機 60では、ステータヨーク 6 laと、ティース 6 lbと、ロータヨーク 62aとによって磁路が形成される。この場合、ティース 61b (ステータ 61)とマグネット 62b (ロータ 62)との間のクランクシャフト 51が延びる方向の距離が、磁気抵抗となるエアギャップ長である。すなわち、図 9では、エアギャップ長は、 G3である。

[0054] ここで、第 2実施形態では、ギャップ調整機構部 80は、円筒部材 81と、スライダ 82 と、ばね部材 83とを含んでいる。なお、スライダ 82は、本発明の「可動部材」の一例である。円筒部材 81には、円筒部材 81がクランクシャフト 51と共に回転するように、クランクシャフト 51が嵌め込まれている。また、円筒部材 81の外周面の所定の部分 8 laには、はす歯スプラインが形成されている。そして、この円筒部材 81の外周面の部分 81aに形成されたはす歯スプラインに、ロータヨーク 62aの穴部 62dの内周面に形成されたはす歯スプラインが嚙み合わされている。すなわち、円筒部材 81とロータヨーク 62aとがはす歯スプラインにより結合されている。

[0055] スライダ 82は、円板形状に形成されているとともに、スライダ 82の中心部には、ロータ 62側に突出する突出部 82aが形成されている。また、スライダ 82の中心部には、穴部 82bが形成されている。また、スライダ 82は、円筒部材 81のはす歯スプラインが形成された部分 81a以外の部分に、円筒部材 81 (クランクシャフト 51)と共に回転しないように装着されている。また、スライダ 82の突出部 82aとロータヨーク 62aの突出部 62cとは、軸受 84を介して連結されている。また、スライダ 82のロータ 62とは反対側 (ケース 90側）の部分には、ばね部材取付部 82cが形成されてレ、る。

[0056] ばね部材 83は、スライダ 82をクランクシャフト 51が延びる方向（矢印 A2方向）に付勢することが可能なように配置されている。具体的には、ばね部材 83の一方の端部がケース 90のばね部材取付部 90bに取り付けられているとともに、他方の端部がスライダ 82のばね部材取付部 82cに取り付けられている。

[0057] また、エンジン始動機構部 70は、セルモータ 31と、ギア 32および 71と、スタータクラッチ 72とによって構成されている。ギア 32は、ケース 90に取り付けられた軸 35に回転可能に支持されているとともに、セルモータ 31のギア軸 31aとギア 71とに嚙み合わされている。ギア 71は、ギア 71の回転中心とクランクシャフト 51の軸心とがー致するように配置されている。スタータクラツチ 72は、ギア 71の内側に配置されているとともに、ギア 71に伝達された動力をクランクシャフト 51に伝達する機能を有する。

[0058] 次に、図 9およぴ図 10を参照して、第 2実施形態の発電機 60のエアギャップ長の調整方法について説明する。以下に、第 2実施形態の発電機 60のエアギャップ長を調整することにより起電力の発生量を減少させる場合について説明する。

[0059] 図 9に示した第 2実施形態の発電機 60の起電力の発生量を減少させる場合には、ステータ 61およびロータ 62により形成される磁路のエアギャップ長を G3 (図 9参照）力 G4 (図 10参照）に大きくする。 [0060] 具体的には、第 2実施形態では、図 10に示すように、ばね部材 83 (図 9参照）に代えて、クランクシャフト 51が延びる方向（矢印 A2方向）への付勢力がばね部材 83よりも大きいばね部材 84を用いる。この場合、ばね部材 84の矢印 A2方向への付勢力により、スライダ 82が図 9に示した位置力もクランクシャフト 51に沿って矢印 A2方向に移動する。そして、ロータヨーク 62aと円筒部材 81とがはす歯スプラインにより結合されているとともに、ロータヨーク 62aがスライダ 82により矢印 A2方向に軸受 84を介して押圧されるので、ロータ 62が回転しながらクランクシャフト 51に沿って矢印 A2方向に所定の距離 (G4-G3)だけ移動する。これにより、ステータ 61とロータ 62との間のクランクシャフト 51が延びる方向の距離が、図 9に示したステータ 61とロータ 62との間のクランクシャフト 51が延びる方向の距離よりも大きくなる。したがって、ステータ 61およびロータ 62により形成される磁路のエアギャップ長力 03 (図9参照）から04 (図1 0参照）に大きくなる。これにより、ステータ 61とロータ 62との間の磁束量は、磁路のエアギャップ長が G4 (図 10参照）である方力磁路のエアギャップ長が G3 (図 9参照 )である場合に比べて小さくなる。その結果、図 10に示した発電機 60 (エアギャップ長： G4)の起電力の発生量は、図 9に示した発電機 60 (エアギャップ長： G3)の起電力の発生量よりも減少する。

[0061] 第 2実施形態では、上記のように、ロータ 62をクランクシャフト 51が延びる方向（矢印 A2方向）に所定の距離 (G4— G3)だけ移動させることにより、エアギャップ長を G3 力 G4に大きくすることによって、ロータ 62のクランクシャフト 51が延びる方向（矢印 A2方向）への移動量 (G4-G3)が小さかったとしても、上記第 1実施形態と同様、口ータ 62とステータ 61とにより形成される磁路を流れる磁束の量の変化量を大きくすることができる。これにより、ロータ 62の移動量を小さくすることができるので、発電機 60 を大型化する必要がない。その結果、上記第 1実施形態と同様、小型化を図りながら、発電特性を調整することが可能な発電機 60を得ることができる。

[0062] また、第 2実施形態では、ギャップ調整機構部 80によりロータ 62をクランクシャフト 5 1が延びる方向（矢印 A2方向）に移動させることによって、容易に、ロータ 62とステータ 61との間のエアギャップ長を調整することができる。

[0063] また、第 2実施形態では、ばね部材 83の付勢力を調整することによりロータ 22とステータ 21との間のエアギャップ長を調整することによって、ばね部材 83を交換することによりロータ 62とステータ 61との間の磁束量を制御することができる。これにより、容易に、発電機 60の発電特性を制御することができる。この場合、ばね部材 83の付勢力によりロータ 62を移動させることが可能なように、ギャップ調整機構部 80を、円筒部材 81と、スライダ 82と、ばね部材 83とにより構成することによって、モータなどによりロータ 62を移動させる場合に比べて、ギャップ調整機構部 80の構造を簡略化することができる。

[0064] (第 3実施形態）

図 11および図 12を参照して、この第 3実施形態では、上記第 2実施形態と異なり、エアギャップ長をステッピングモータにより調整する場合について説明する。

[0065] この第 3実施形態では、図 11に示すように、図 1に示した第 1実施形態の自動二輪車 100と同様の自動二輪車（図示せず）に、エンジン 110と、発電機 120と、エンジン始動機構部 70とが搭載されている。なお、エンジン始動機構部 70の構成は、上記第 2実施形態のエンジン始動機構部 70と同様である。なお、発電機 120は、本発明の「回転電機」の一例である。

[0066] エンジン 110は、クランクシャフト 111と、シリンダ 12と、ピストン 13と、コンロッド 14とによって構成されている。なお、クランクシャフト 111は、本発明の「回転軸」の一例である。クランクシャフト 111は、軸受 112および 113により回転可能に支持されている。また、クランクシャフト 111の所定の部分 11 laには、はす歯スプラインが形成されている。なお、エンジン 110のその他の構成は、上記第 1実施形態のエンジン 10と同様である。

[0067] ここで、第 3実施形態では、図 11および図 12に示すように、発電機 120は、ステータ 121と、ロータ 122と、ギャップ調整機構部 130とによって構成されている。なお、ギヤップ調整機構部 130は、本発明の「調整機構部」の一例である。また、発電機 120 では、上記したクランクシャフト 111が回転軸として用いられている。また、発電機 12 0は、ステータ 121とロータ 122と力 Sクランクシャフト 111が延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されたアキシャルギャップ型構造を有する。

[0068] 発電機 120の具体的な構造としては、ステータ 121は、ステータヨーク 121aと、複数のティース 121bと、複数のコイル 121cとを含んでいる。ステータヨーク 121aは、円板形状に形成されているとともに、ケース 140のステータ取付部 140aに固定されている。また、ステータヨーク 121aは、中心部に穴部 121dを有するとともに、その穴部 121d (ステータヨーク 121a)の中心とクランクシャフト 111の軸心とがー致するように配置されている。複数のティース 121bは、ステータヨーク 121aに、ステータヨーク 12 laのロータ 122側の表面力も突出するように取り付けられている。また、複数のティース 12 lbは、円板形状のステータヨーク 121 aの円周方向に沿つて互！/、に所定の間隔を隔てて配置されている。なお、図 11および図 12には、円板形状のステータヨーク 1 21aの中心点を挟んで互いに対向する 2つのティース 121bのみを図示している。複数のコイル 121cは、それぞれ、複数のティース 121bの各々に装着されている。

[0069] また、ロータ 122は、ロータヨーク 122aと、複数のマグネット 122bとを含んでいる。

ロータヨーク 122aは、円板形状に形成されているとともに、ロータヨーク 122aの中心部には、ステータ 121側に突出する突出部 122cが形成されている。また、ロータョーク 122aの中心部には、穴部 122dが形成されている。このロータヨーク 122aの穴部 1 22dの内周面には、はす歯スプラインが形成されている。そして、ロータヨーク 122a の穴部 122dの内周面に形成されたはす歯スプラインに、クランクシャフト 111の所定の部分 11 laに形成されたはす歯スプラインが嚙み合わされている。すなわち、ロータヨーク 122aとクランクシャフト 111とがはす歯スプラインにより結合されて V、る。複数のマグネット 122bは、複数の N極のマグネット 122bと複数の S極のマグネット 122bとを含んでいるとともに、ロータヨーク 122aのステータ 121側の表面上に取り付けられている。また、複数のマグネット 122bは、円板形状のロータヨーク 122aの円周方向に沿って、 N極と S極とが所定の間隔を隔てて交互に配置されている。なお、図 11および図 12には、円板形状のロータヨーク 122aの中心点を挟んで互いに対向する 2 つのマグネット 122bのみを図示している。

[0070] この第 3実施形態の発電機 120では、ステータヨーク 121aと、ティース 121bと、口ータヨーク 122aとによって磁路が形成される。この場合、ティース 12 lb (ステータ 12 1)とマグネット 122b (ロータ 122)との間のクランクシャフト 111が延びる方向の距離 1 磁気抵抗となるエアギャップ長である。すなわち、図 11および図 12では、エアギヤップ長は、 G5である。

[0071] ここで、第 3実施形態では、ギャップ調整機構部 130は、ステッピングモータ 131と、スライダ 132と、スライダ支持部材 133とを含んでいる。なお、ステッピングモータ 131 およびスライダ 132は、それぞれ、本発明の「モータ」および「可動部材」の一例である。ステッピングモータ 131は、複数のコイル 131cを含む円筒状のステータ 131aと、複数のマグネット（図示せず)を含む円筒状のロータ 131bとによって構成されている。ステータ 131aは、ケース 140のモータ取付部 140bに固定されているとともに、ロータ 131bは、ステータ 131aの内側に配置されている。また、ロータ 131bの内周面 131 dには、ねじが形成されている。また、ロータ 131bは、一対の軸受 131eにより回転可能に支持されている。そして、ステッピングモータ 131は、ロータ 131bがクランタシャブト 111と同じ方向に回転するように、かつ、ロータ 131bの回転中心とクランクシャフト 111の軸心とがー致するように配置されて V、る。

[0072] スライダ 132は、円筒部 132aとロータ押圧部 132bとを有する。スライダ 132の円筒部 132aの外周面の所定の部分 132cには、ねじが形成されているとともに、そのスライダ 132のねじに、ステッピングモータ 131のロータ 131bの内周面 131dに形成されたねじが嚙み合わされている。すなわち、スライダ 132とステッピングモータ 131 (ロータ 131b)とがねじにより結合されている。また、スライダ 132は、ステッピングモータ 13 1のロータ 131bと共に回転しな、ように、スライダ支持部材 133により支持されて、る。また、スライダ 132のロータ押圧部 132bとロータヨーク 122aの突出部 122cとが、軸受 134を介して連結されている。

[0073] 次に、図 12および図 13を参照して、第 3実施形態の発電機 120のエアギャップ長の調整方法について説明する。以下に、第 3実施形態の発電機 120のエアギャップ長を調整することにより起電力の発生量を減少させる場合について説明する。

[0074] 図 12に示した第 3実施形態の発電機 120の起電力の発生量を減少させる場合には、ステータ 121およびロータ 122により形成される磁路のエアギャップ長を G5 (図 1 2参照)から G6 (図 13参照）に大きくする。

[0075] 具体的には、第 3実施形態では、図 13に示すように、ステッピングモータ 131において、ステータ 131aのコイル 131cに電流を流すことにより、ロータ 131bを所定量回転させる。この際、ステッピングモータ 131 (ロータ 131b)とスライダ 132とがねじにより結合されて V、るので、スライダ 132が図 12に示した位置力もクランクシャフト 111に沿つて矢印 A3方向に移動する。なお、スライダ 132の矢印 A3方向への移動量は、ステツビングモータ 131 (ロータ 131b)の回転量により調整される。そして、ロータヨーク 122aとクランクシャフト 111とがはす歯スプラインにより結合されているとともに、ロータヨーク 122aがスライダ 132により矢印 A3方向に軸受 134を介して押圧されるので、ロータ 122が回転しながらクランクシャフト 111に沿って矢印 A3方向に所定の距離 ( G6— G5)だけ移動する。これにより、ステータ 121とロータ 122との間のクランクシャフト 111が延びる方向の距離力図 12に示したステータ 121とロータ 122との間のクランクシャフト 111が延びる方向の距離よりも大きくなる。したがって、ステータ 121およびロータ 122により形成される磁路のエアギャップ長力 G5 (図 12参照）から G6 (図 13参照）に大きくなる。これにより、ステータ 121とロータ 122との間の磁束量は、磁路のエアギャップ長が G6 (図 13参照）である方が、磁路のエアギャップ長が G5 (図 1 2参照）である場合に比べて小さくなる。その結果、図 13に示した発電機 120 (エアギヤップ長： G6)の起電力の発生量は、図 12に示した発電機 120 (エアギャップ長： G5 )の起電力の発生量よりも減少する。

[0076] 第 3実施形態では、上記のように、ロータ 122をクランクシャフト 111が延びる方向（矢印 A3方向）に所定の距離 (G6-G5)だけ移動させることにより、エアギャップ長を G5力 G6に大きくすることによって、ロータ 122のクランクシャフト 111が延びる方向 (矢印 A3方向）への移動量 (G6-G5)が小さかったとしても、上記第 1実施形態と同様、ロータ 122とステータ 121とにより形成される磁路を流れる磁束の量の変化量を大きくすることができる。これにより、ロータ 122の移動量を小さくすることができるので、発電機 120を大型化する必要がない。その結果、上記第 1実施形態と同様、小型化を図りながら、発電特性を調整することが可能な発電機 120を得ることができる。

[0077] また、第 3実施形態では、ギャップ調整機構部 130によりロータ 122をクランクシャフト 111が延びる方向（矢印 A3方向）に移動させることによって、容易に、ロータ 122とステータ 121との間のエアギャップ長を調整することができる。この場合、ステッピングモータ 131によりスライダ 132をクランクシャフト 111が延びる方向（矢印 A3方向）に移動させ、かつ、そのスライダ 132によりロータ 122をクランクシャフト 111が延びる方向（矢印 A3方向）に移動させることにより、ステッピングモータ 131の回転量を調整することによって、容易に、ロータ 122とステータ 121との間のエアギャップ長を制御することができる。

[0078] 次に、図 11および図 14を参照して、第 3実施形態の発電機 120のギャップ調整機構部 130の制御方法について説明する。

[0079] 図 11に示したギャップ調整機構部 130のステッピングモータ 131は、モータ駆動回路（図示せず）により駆動が制御される。そして、図 14に示すように、ギャップ調整機構部 130のモータ駆動回路には、始動信号、加速信号、エンジン回転数信号、ェンジン油温信号および設定時間信号が入力される。なお、始動信号、加速信号、ェンジン回転数信号およびエンジン油温信号は、車両状態を示す信号である。したがつて、ギャップ調整機構部 130を構成するステッピングモータ 131 (ロータ 13 lb) (図 11 参照)の回転量は、上記した車両状態を示す信号に基づいて調整される。すなわち、上記した車両状態を示す信号に基づいて、ギャップ調整機構部 130によりロータ 1 22がクランクシャフト 111が延びる方向に所定量移動される。その結果、ステータ 12 1とロータ 122との間のクランクシャフト 111が延びる方向の距離（エアギャップ長）が、上記した車両状態を示す信号に基づ V、て調整される。

[0080] なお、始動信号は、始動スィッチ 151からの操作信号と、エンジン回転センサ 152 力のエンジン回転数信号とに基づいて、始動検出部 153により生成される。操作信号は、自動二輪車の始動時にユーザにより始動スィッチ 151が操作されることによつて、始動スィッチ 151から出力される。また、エンジン回転数信号は、エンジン 110の回転がエンジン回転センサ 152により検出されることによって、エンジン回転センサ 1 52から出力される。

[0081] また、加速信号は、自動二輪車が加速走行状態か低速走行状態かを示す信号であり、アクセル 154からのアクセル開度信号と、エンジン回転センサ 152からのェンジン回転数信号とに基づいて、加速検出部 155により生成される。アクセル開度信号は、自動二輪車の加速時にユーザにより操作されるアクセル 154の開度を示す信号である。 [0082] また、エンジン回転数信号は、エンジン回転センサ 152からのエンジン回転数信号に基づいて、回転数検出部 156により生成される。

[0083] また、エンジン油温信号は、エンジン 110のエンジンオイルの温度に基づいて、ェンジン油温センサ 157により生成される。

[0084] また、設定時間信号は、所定のエアギャップ長の保持期間を示す信号であり、タイマ 158により生成される。この設定時間信号は、ギャップ調整機構部 130からエアギヤップ長の調整を開始することを示す調整開始信号がタイマ 158に入力された場合に、タイマ 158により生成される。

[0085] なお、図 14に示すように、発電機 120が搭載された第 3実施形態による自動二輪車には、発電機 120の発電電圧により充電される電池 159が搭載されている。そして

、電池 159は、上記したモータ駆動回路に電圧を供給することが可能なように構成されている。

[0086] 第 3実施形態の発電機 120のギャップ調整機構部 130の制御方法では、上記のように、車両状態を示す信号 (始動信号、加速信号、エンジン回転数信号およびェンジン油温信号）に基づいて、ステッピングモータ 131 (ロータ 13 lb)の回転量を制御することによって、エアギャップ長を車両状態に応じた値に調整することができるので、エンジン 110および発電機 120の性能が損なわれるのを抑制することができる。具体的には、図 15 図 19に示すようなエアギャップ長の調整が可能となる。

[0087] まず、図 14および図 15に示すように、回転数検出部 156により検出されるエンジン 110の回転数が N1よりも低い場合には、エアギャップ長を G 11に保持する。そして、回転数検出部 156により検出されるエンジン 110の回転数が N1以上の場合には、エンジン 110の回転数に応じてエアギャップ長を G11から徐々に大きくする。図 15に示すようにエアギャップ長を調整すれば、エンジン 110が低速回転の場合 (N1よりも低い場合）には、エアギャップ長を小さくすることにより磁束量が増加するので、発電機 120の起電力の発生量を増加させることができる。また、エンジン 110が高速回転の場合 (N1以上の場合）には、エアギャップ長を大きくすることにより磁束量が減少するので、エンジン 110の回転に対する負荷を低減することができる。これにより、高速で回転するエンジン 110の回転状態を安定させることができる。また、エンジン 110 が高速回転の場合には、エアギャップ長を大きくすることにより磁束量が減少するので、鉄損の発生を抑制することができる。これにより、鉄損が発生することに起因して発電機 120の発電効率が低下するという不都合が生じるのを抑制することができる。

[0088] また、図 14および図 16に示すように、回転数検出部 156により検出されるエンジン 110の回転数が N1よりも低い場合には、エアギャップ長を G 11に保持する。そして、回転数検出部 156により検出されるエンジン 110の回転数が N1以上 N2以下の場合には、エアギャップ長を G11よりも大きい G12に保持する。さらに、回転数検出部 15 6により検出されるエンジン 110の回転数が N2よりも大きい場合には、エアギャップ長を G 12よりも大き！/、G 13に保持する。図 16に示すようにエアギャップ長を階段状に調整すれば、図 15に示したエアギャップ長の調整方法と同様の効果を得ることができる。

[0089] また、図 14および図 17に示すように、エンジン 110の始動時におけるエアギャップ長が G11の場合において、回転数検出部 156により検出されるエンジン 110の回転数が N1よりも低い低速回転の期間中に、所定の期間 T1だけエアギャップ長を G11 よりも大きい G12に保持する。また、エンジン 110を低速回転させることにより暧機する場合には、油温センサ 157により検出されるエンジンオイルの温度が低い期間（暧機運転の期間）中に、所定の期間 T1だけエアギャップ長を G11よりも大きい G12に保持する。なお、エアギャップ長を G12に保持する期間 T1は、タイマ 158により設定される。図 17に示すようにエアギャップ長を調整すれば、エンジン 110の低速回転（暖機運転)の期間中に所定の期間 T1だけ磁束量が減少するので、エンジン 110の回転に対する負荷を低減することができる。これにより、エンジン 110の低速回転 (暧機運転)の期間中の回転状態を安定させることができる。また、所定の期間 T1以外の低速回転 (暧機運転)の期間は、エアギャップ長を小さくすることにより磁路を流れる磁束量が増加するので、発電機 120の起電力の発生量を增カロさせることができる。

[0090] また、図 14およぴ図 18に示すように、エンジン 110の始動時におけるエアギャップ長が G11よりも大きい G12の場合において、始動検出部 153により始動スィッチ 151 力もの操作信号が検出された場合に、エンジン 110の始動時力も所定の期間 T2だけエアギャップ長を G 12に保持する。なお、エアギャップ長を G 12に保持する期間 T 2は、タイマ 158により設定される。図 18に示すようにエアギャップ長を調整すれば、図 17に示したエアギャップ長の調整方法と同様の効果を得ることができる。

[0091] また、図 14および図 19に示すように、加速検出部 155により加速走行であると判断された場合に、加速の初期段階において、所定の期間 T3だけエアギャップ長を G11 よりも大きい G12に保持する。なお、エアギャップ長を G12に保持する期間 T3は、タイマ 158により設定される。図 19に示すようにエアギャップ長を調整すれば、加速走行中の所定の期間 T3だけ磁束量が減少するので、エンジン 110の回転に対する負荷を低減することができる。これにより、加速性能を向上させることができる。また、加速走行中の所定の期間 T3だけ磁束量が減少するので、鉄損の発生を抑制することができる。これにより、鉄損が発生することに起因して発電機 120の発電効率が低下するとレ、う不都合が生じるのを抑制することができる。

[0092] (第 4実施形態）

図 20を参照して、この第 4実施形態では、上記第 2実施形態の発電機 60をェンジン 50のスタータとしても機能させる例について説明する。

[0093] すなわち、この第 4実施形態の自動二輪車 (図示せず)では、図 20に示すように、図 9に示した第 2実施形態の構成において、エンジン始動機構部 70が搭載されていない構成を有する。なお、第 4実施形態のその他の構成は、上記第 2実施形態と同様である。

[0094] 次に、図 20—図 22を参照して、第 4実施形態の発電機 60のヱァギャップ長の調整方法について説明する。

[0095] まず、図 20に示した第 4実施形態の発電機 60によりエンジン 50を始動させる際には、発電機 60のトルク出力が高くなるように、発電機 60 (ステータ 61のコイル 61c)に供給する駆動電流を設定する。

[0096] 具体的には、第 4実施形態では、図 20に示すように、ステータ 61とロータ 62との間に発生する矢印 B1方向のマグネット吸引力 N1と、ロータ 62が回転することにより発生する矢印 B1方向のスラスト力 N2と、矢印 B2方向に発生するばね部材 83の付勢力 N3とが、 N1 + N2〉N3となるように、発電機 60に供給する駆動電流を設定する。なお、ロータ 62の矢印 B1方向のスラスト力 N2は、エンジン 50の始動時にロータ 62 が回転する際に、ロータ 62とクランクシャフト 51との間にトルク差が発生することにより生成される。これにより、ばね部材 83の矢印 B2方向の付勢力 N3に抗してロータ 62 が矢印 B1方向に移動するので、ロータ 62とステータ 61との間のクランクシャフト 51が延びる方向の距離 (エアギャップ長： G21)が小さくなる。この場合には、ステータ 61とロータ 62との間の磁束量が増加する。すなわち、図 21に示すように、発電機 60のトルク出力が高くなるので、発電機 60によりエンジン 50が始動される。また、この場合、図 22に示すように、発電機 60の起電力の発生量が增加する。

[0097] また、図 20に示すように、エンジン 50の始動後において、エンジン 50 (クランタシャフト 51)が一定の速度で回転している状態では、ロータ 62とクランクシャフト 51との間にトルク差が発生しないので、上記したマグネット吸引力 Nl、スラスト力 N2およびばね部材 83による付勢力 N3の関係は、 N1 +N2く N3となる。これにより、エンジン 50 (クランクシャフト 51)が一定の速度で回転している状態では、ロータ 62がエンジン 50 の始動時の状態から矢印 B2方向に移動するので、ロータ 62とステータ 61との間のクランクシャフト 51が延びる方向の距離（エアギャップ長： G21)がエンジン 50の始動時に比べて大きくなる。この場合には、ステータ 61とロータ 62との間の磁束量が減少する。すなわち、図 21に示すように、発電機 60のトルク出力が低くなる。また、図 22に示すように、発電機 60の起電力の発生量が減少する。

[0098] 第 4実施形態では、上記のように、エンジン 50を発電機 60により始動することによつて、エンジン 50を始動するためのエンジン始動機構部を設ける必要がないので、自動二輪車の構造を簡略ィ匕することができる。

[0099] また、第 4実施形態では、エンジン 50の始動時には、ロータ 62とステータ 61との間のエアギャップ長（G21)を小さくするとともに、エンジン 50の始動後には、ロータ 62とステータ 61との間のエアギャップ長（G21)を大きくすることによって、エンジン 50の始動時には、ロータ 62とステータ 61との間の磁束量を増加させることができるとともに、エンジン 50の始動後には、ロータ 62とステータ 61との間の磁束量を減少させることができる。これにより、エンジン 50の始動時には、発電機 60のトルク出力を高くすることができる。その一方、エンジン 50の始動後には、ロータ 62とステータ 61との間の磁束量が増加することに起因して、エンジン 50の回転に対する負荷が增大するという不都合が発生するのを抑制することができる。また、エンジン 50の始動後にエンジン 50を高速回転させる場合に、ロータ 62とステータ 61との間の磁束量が増加することに起因して、鉄損の発生により発電効率が低下するという不都合が生じるのを抑制することができる。

[0100] なお、第 4実施形態のその他の効果は、上記第 2実施形態と同様である。

[0101] (第 5実施形態）

図 23を参照して、この第 5実施形態では、上記第 3実施形態の発電機 120をェンジン 110のスタータとしても機能させる例につ V、て説明する。

[0102] すなわち、この第 5実施形態の自動二輪車 (図示せず)では、図 23に示すように、図 11に示した第 3実施形態の構成にお！/、て、エンジン始動部 70が搭載されて V、ない構成を有する。なお、第 5実施形態のその他の構成は、上記第 3実施形態と同様である。

[0103] 次に、図 23に示した第 5実施形態の発電機 120のエアギャップ長の調整方法について説明する。

[0104] まず、図 23に示した第 5実施形態の発電機 120によりエンジン 110を始動させる際には、発電機 120のトルク出力が高くなるように、ロータ 122とステータ 121との間のクランクシャフト 111が延びる方向の距離 (エアギャップ長： G22)を調整する。

[0105] 具体的には、第 5実施形態では、図 23に示すように、ロータ 122とステータ 121との間のクランクシャフト 111が延びる方向の距離が小さくなるように、ギャップ調整機構部 130によりロータ 122を矢印 C1方向に移動させる。これにより、ロータ 122とステータ 121との間のエアギャップ長（G22)力 S小さくなるので、ステータ 121とロータ 122との間の磁束量が増加する。したがって、図 21に示した第 4実施形態のように、発電機 120のトルク出力が高くなるので、発電機 120によりエンジン 110が始動される。また、図 22に示した第 4実施形態のように、発電機 120の起電力の発生量が増加する。

[0106] また、図 23に示すように、エンジン 110の始動後には、ロータ 122とステータ 121との間のクランクシャフト 111が延びる方向の距離が大きくなるように、ギャップ調整機構部 130によりロータ 122を矢印 C2方向に移動させる。これにより、ロータ 122とステータ 121との間のエアギャップ長（G22)が大きくなるので、ステータ 121とロータ 122 との間の磁束量が減少する。したがって、図 21に示した第 4実施形態の場合と同様、発電機 120のトルク出力が低くなる。また、この場合、図 22に示した第 4実施形態の場合と同様、発電機 120の起電力の発生量が減少する。

[0107] 第 5実施形態では、上記のように、エンジン 110を発電機 120により始動することによって、上記第 4実施形態と同様、エンジン 110を始動するためのエンジン始動機構部を設ける必要がな！/、ので、自動二輪車の構造を簡略化することができる。

[0108] また、第 5実施形態では、エンジン 110の始動時には、ロータ 122とステータ 121との間のエアギャップ長（G22)を小さくするとともに、エンジン 110の始動後には、ロータ 122とステータ 121との間のエアギャップ長（G22)を大きくすることによって、上記第 4実施形態と同様、エンジン 110の始動時には、発電機 120のトルク出力を高くすることができる。その一方、エンジン 110の始動後には、ロータ 122とステータ 121との間の磁束量が増加することに起因して、エンジン 110の回転に対する負荷が増大するという不都合が発生するのを抑制することができる。また、エンジン 110の始動後にエンジン 110を高速回転させる場合に、ロータ 122とステータ 121との間の磁束量が増加することに起因して、鉄損の発生により発電効率が低下すると V、う不都合が生じるのを抑制することができる。

[0109] なお、第 5実施形態のその他の効果は、上記第 3実施形態と同様である。

[0110] (第 6実施形態）

図 24を参照して、この第 6実施形態では、上記第 1一第 5実施形態と異なり、本発明の回転電機をハイブリッド車両に搭載する場合について説明する。

[0111] この第 6実施形態のハイブリッド車両 (図示せず）は、図 1に示した第 1実施形態の自動二輪車 100と同様の構成を有する。また、第 6実施形態のハイブリッド車両は、図 24に示すように、クランクシャフト 161を含むエンジン 160と、電動モータ 170とを備えている。なお、クランクシャフト 161は、本発明の「回転軸」の一例であり、電動モータ 170は、本発明の「回転電機」の一例である。

[0112] ここで、第 6実施形態では、電動モータ 170は、ステータ 171と、ロータ 172と、図示しないギャップ調整機構部とによって構成されている。また、電動モータ 170では、上記したクランクシャフト 161が回転軸として用いられている。また、電動モータ 170は、ステータ 171とロータ 172と力 Sクランクシャフト 161が延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されたアキシャルギャップ型構造を有する。また、ステータ 171は、図示しないケースに固定されているとともに、ロータ 172は、クランクシャフト 161と共に回転可能に構成されている。さらに、ロータ 172は、クランクシャフト 161 が延びる方向に移動可能に構成されている。なお、ロータ 172のクランクシャフト 161 が延びる方向への移動は、図示しな V、ギャップ調整機構部により行われる。

[0113] ここで、第 6実施形態の電動モータ 170では、ステータ 171と、ロータ 172とによって磁路が形成される。この場合、ステータ 171とロータ 172との間のクランクシャフト 161 が延びる方向の距離が、磁気抵抗となるエアギャップ長である。すなわち、図 24では、エアギャップ長は、 G31である。そして、図示しないギャップ調整機構部によりロータ 172がクランクシャフト 161が延びる方向へ移動されることによって、エアギャップ長の調整が行われる。

[0114] 次に、図 24—図 27を参照して、第 6実施形態の電動モータ 170のエアギャップ長の調整方法について説明する。

[0115] まず、電動モータ 170の動力をエンジン 160に加えない場合には、図 24に示すように、ステータ 171とロータ 172との間のクランクシャフト 161が延びる方向の距離（エアギャップ長： G31)が大きくなるように調整する。これにより、ステータ 171とロータ 172 との間の磁束量が減少する。この場合には、図 25に示すように、エンジン 160の回転数に対する電動モータ 170のトルク出力が低くなる。

[0116] また、電動モータ 170の動力をエンジン 160に加える場合には、図 26に示すように、ステータ 171とロータ 172との間のクランクシャフト 161が延びる方向の距離（エアギヤップ長： G32)力図 24に示したステータ 171とロータ 172との間のクランクシャフト 161が延びる方向の距離 (エアギャップ長: G31)よりも小さくなるように調整する。これにより、ステータ 171とロータ 172との間の磁束量が増加する。この場合には、図 2 7に示すように、エンジン 160の回転数に対する電動モータ 170のトルク出力力図 2 5に示したエアギャップ長が G31の場合に比べて高くなるので、電動モータ 170の動力がエンジン 160に加えられる。

[0117] 第 6実施形態では、上記のように、ロータ 172をクランクシャフト 161が延びる方向に所定の距離だけ移動させることによりエアギャップ長を調整することによって、ロータ 1 72のクランクシャフト 161が延びる方向への移動量が小さかったとしても、上記第 1実施形態と同様、ロータ 172とステータ 171と間の磁束量の変化量を大きくすることができる。これにより、ロータ 172の移動量を小さくすることができるので、電動モータ 170 を大型化する必要がない。その結果、上記第 1実施形態と同様、小型化を図りながら、発電特性およびトルク出力特性を調整することが可能な電動モータ 170を得ることができる。

[0118] また、第 6実施形態では、電動モータ 170の動力をエンジン 160に加える際にエアギャップ長（G32)を小さくすることによって、ステータ 171とロータ 172との間の磁束量が増加するので、トルク出力を高くすることができる。これにより、電動モータ 170のトルク出力を高くするために電動モータ 170に供給する電力を増大させる必要がなレヽので、電動モータ 170の動力をエンジン 160に加える際に、電動モータ 170に供給する電力が増大するのを抑制することができる。また、電動モータ 170の動力をェンジン 160に加えない場合に、エアギャップ長（G31)を大きくすることによって、ステータ 171とロータ 172との間の磁束量が減少するので、エンジン 160の回転に対する負荷が増大するのを抑制することができる。

[0119] 次に、図 24、図 26およぴ図 28を参照して、第 6実施形態の電動モータ 170の動力をタイヤ 180に伝達する方法につ Vヽて説明する。

[0120] まず、図 24および図 28に示すように、電動モータ 170の動力を加えずにエンジン 1 60の動力をタイヤ 180に伝達する際には、ステータ 171とロータ 172との間のエアギヤップ長（G31)が大きくなるように調整することによって、ステータ 171とロータ 172との間の磁束量を減少させる。これにより、電動モータ 170のトルク出力が低くなる。その結果、クラッチ 181を介して、実質的にエンジン 160の動力のみがタイヤ 180に伝達される。また、図 26およぴ図 28に示すように、電動モータ 170の動力をエンジン 1 60に加える際には、ステータ 171とロータ 172との間のエアギャップ長（G32)が小さくなるように調整することによって、ステータ 171とロータ 172との間の磁束量を増加させる。これにより、電動モータ 170のトルク出力が高くなるので、電動モータ 170の動力がエンジン 160に加えられる。その結果、クラッチ 181を介して、エンジン 160および電動モータ 170の動力がタイヤ 180に伝達される。なお、電動モータ 170の駆動は、モータ駆動回路 183により制御されるとともに、電動モータ 170には、モータ駆動回路 183を介して電池 184から電力が供給される。

[0121] なお、図 29に示すように、エンジン 160と電動モータ 170との間にクラッチ 182を設けた場合には、クラッチ 182によりエンジン 160と電動モータ 170との連結を解除することによって、電動モータ 170の動力のみをクラッチ 181を介してタイヤ 180に伝達することが可能となる。

[0122] 第 6実施形態では、上記のように、電動モータ 170の動力を加えずにエンジン 160 の動力をタイヤ 180に伝達する際に、ステータ 171とロータ 172とのエアギャップ長（ G31)が大きくなるように調整することによって、ステータ 171とロータ 172との間の磁束量を減少させることができるので、電動モータ 170のトルク出力を低くすることができる。これにより、電動モータ 170の動力を加えずにエンジン 160の動力をタイヤ 180 に伝達する際に、実質的にエンジン 160の動力のみをタイヤ 180に伝達することができる。

[0123] ここで、電動モータ 170のエアギャップ長が小さい状態で固定されていれば、電動モータ 170のトルク出力が常に高い状態となるので、電動モータ 170の動力をカ卩えずにエンジン 160の動力をタイヤ 180に伝達するためには、図 30に示すような動力分配機構 185が必要となる。なお、動力分配機構 185は、エンジン 160と電動モータ 1 70との連結を解除する機能を有する。したがって、第 6実施形態のように、電動モータ 170を構成するステータ 171およびロータ 172を、エアギャップ長を調整することが可能なように構成することによって、図 30に示した動力分配機構 185が不要となる。

[0124] (第 7実施形態）

図 31を参照して、この第 7実施形態では、上記第 1一第 6実施形態と異なり、発電機の発電により充電される電源を設ける場合について説明する。

[0125] この第 7実施形態では、図 31に示すように、図 1に示した第 1実施形態の自動二輪車 100と同様の自動二輪車（図示せず）に、クランクシャフト 211を含むエンジン 210 と、発電機 220と、電源 230とが搭載されている。なお、クランクシャフト 211は、本発明の「回転軸」の一例であり、発電機 220は、本発明の「回転電機」の一例である。 [0126] ここで、第 7実施形態では、発電機 220は、ステータ 221と、ロータ 222と、図示しないギャップ調整機構部とによって構成されている。また、発電機 220では、上記したクランクシャフト 211が回転軸として用いられている。また、発電機 220は、ステータ 22 1とロータ 222とがクランクシャフト 211が延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されたアキシャルギャップ型構造を有する。また、ステータ 221は、図示しないケースに固定されているとともに、ロータ 222は、クランクシャフト 211と共に回転可能に構成されている。さらに、ロータ 222は、クランクシャフト 211が延びる方向に移動可能に構成されている。なお、ロータ 222のクランクシャフト 211が延びる方向への移動は、図示しないギャップ調整機構部により行われる。また、電源 230は、発電機 220の発電により充電される。

[0127] ここで、第 7実施形態の発電機 220では、ステータ 221と、ロータ 222とによって磁路が形成される。この場合、ステータ 221とロータ 222との間のクランクシャフト 211が延びる方向の距離力磁気抵抗となるエアギャップ長である。すなわち、図 31では、エアギャップ長は、 G33である。そして、図示しないギャップ調整機構部によりロータ 222がクランクシャフト 211の延びる方向へ移動されることによって、エアギャップ長の調整が行われる。

[0128] 次に、図 31—図 34を参照して、第 7実施形態の発電機 220のエアギャップ長の調整方法について説明する。

[0129] まず、発電機 220の起電力の発生量を減少させる場合には、図 31に示すように、ステータ 221とロータ 222との間のクランクシャフト 211が延びる方向の距離（エアギヤップ長： G33)が大きくなるように調整する。これにより、ステータ 221とロータ 222との間の磁束量が減少する。この場合には、図 32に示すように、エンジン 210の回転数に対する発電機 220の起電力の発生量が減少する。これにより、電源 230への充電が抑制される。

[0130] また、発電機 220の起電力の発生量を増加させる場合には、図 33に示すように、ステータ 221とロータ 222との間のクランクシャフト 211が延びる方向の距離（エアギヤップ長： G34)力図 31に示したステータ 221とロータ 222との間のクランクシャフト 211 が延びる方向の距離 (エアギャップ長: G33)よりも小さくなるように調整する。これにより、ステータ 221とロータ 222との間の磁束量が増加する。この場合には、図 34に示すように、エンジン 210の回転数に対する発電機 220の起電力の発生量が、図 32 に示したエアギャップ長が G33の場合に比べて増加する。これにより、電源 230への充電が増加する。

[0131] 第 7実施形態では、上記のように、ロータ 222をクランクシャフト 211が延びる方向に所定の距離だけ移動させることによりエアギャップ長を調整することによって、ロータ 2 22のクランクシャフト 211が延びる方向への移動量が小さかったとしても、上記第 1実施形態と同様、ロータ 222とステータ 221と間の磁束量の変化量を大きくすることができる。これにより、ロータ 222の移動量を小さくすることができるので、発電機 220を大型化する必要がない。その結果、上記第 1実施形態と同様、小型化を図りながら、発電特性を調整することが可能な発電機 220を得ることができる。

[0132] また、第 7実施形態では、発電機 220を構成するステータ 221およびロータ 222を、エアギャップ長を調整することが可能なように構成することによって、高、発電効率を必要とする自動二輪車に適用する場合には、エアギャップ長を小さくすることにより、容易に、磁束量が増加することにより起電力の発生量を增カロさせることができるとともに、良好に電源 230への充電を行うことができる。また、高い発電効率を必要としない自動二輪車に適用する場合や、 m¾S230への充電を抑制する場合には、エアギヤップ長を大きくすることにより、容易に、磁束量が減少することにより起電力の発生量を減少させることができる。また、エンジン 210が高速回転のときにエアギャップ長を大きくすれば、磁束量が減少することにより鉄損を低減することができるので、鉄損が発生することに起因して発電機 220の発電効率が低下するという不都合が生じるのを抑制することができる。

[0133] (第 8実施形態）

図 35—図 37およぴ図 39—図 41を参照して、この第 8実施形態では、上記第 1一第 7実施形態と異なり、回転電機を構成するステータを 2分割する場合につ Vヽて説明する。

[0134] この第 8実施形態の回転電機 230は、図 35に示すように、回転軸 240と、ステータ 250と、ロータ 260と、回動駆動部 270とを備えている。なお、第 8実施形態による回転電機 230は、ステータ 250とロータ 260とが回転軸 240が延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されたアキシャルギャップ型構造を有する。また、第 8実施形態の回転電機 230を図 1に示した第 1実施形態の自動二輪車 100に搭載する場合には、回転軸 240がクランクシャフトとして機能する。

[0135] ここで、第 8実施形態では、図 35および図 36に示すように、ステータ 250は、第 1ステータ 251と、第 2ステータ 252との 2つに分割されている。この第 1ステータ 251と第 2ステータ 252とは、回転軸 240が延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されているとともに、第 1ステータ 251がロータ 260に対して対向するように配置されている。また、第 2ステータ 252は、回転軸 240の軸心を回動中心として口ータ 260の回転方向（矢印 D方向）に回動可能に構成されて V、る。

[0136] ステータ 250の具体的な構造としては、第 1ステータ 251は、複数の第 1ティース 25 4と、複数のコイル 255とを含んでいる。なお、第 1ティース 254は、本発明の「第 1コァ部材」の一例である。複数の第 1ティース 254は、互いに所定の間隔を隔てて円環状に配置されている。また、第 1ティース 254の一方の端面 254aは、一方の端面 25 4aと対向する他方の端面 254b (図 36参照)よりも大きい面積を有する。このため、隣接する第 1ティース 254間の一方の端面 254a側の間隔は、他方の端面 254b側の間隔よりも小さくなつている。また、第 1ティース 254の一方の端面 254aは、ロータ 260 と対向するように配置されている。また、第 1ティース 254の他方の端面 254b側の端部 254c (図 36参照）は、面取りされている。複数のコイル 255は、それぞれ、複数の第 1ティース 254の各々に装着されている。なお、コイル 255は、第 1ティース 254の一方の端面 254aの部分には装着されてレ、な、。

[0137] また、第 2ステータ 252は、ステータヨーク 256と、複数の第 2ティース 257とを含んでいる。なお、第 2ティース 257は、本発明の「第 2コア部材」の一例である。ステータヨーク 256は、円環形状に形成されているとともに、円環状に配列された複数の穴部 256aを有する。また、ステータヨーク 256の外周面の所定領域には、ギア係合部 25 6bが設けられている。また、複数の第 2ティース 257は、それぞれ、ステータヨーク 25 6の円環状に配列された複数の穴部 256aの各々に、第 2ティース 257の所定の端面 257aが第 1ステータ 251側に突出するように装着されている。また、第 2ティース 257 の突出した端面 257a側の端部 257bは、面取りされている。

[0138] また、ロータ 260は、ロータヨーク 261と、複数のマグネット 262とを含んでいる。ロータヨーク 261は、円板形状に形成されているとともに、ロータヨーク 261の中心部には、ステータ 250側に突出する突出部 261aが形成されている。また、ロータヨーク 261 の中心部には、穴部 261bが形成されている。このロータヨーク 261の穴部 261bには、ロータヨーク 261が回転軸 240と共に回転するように、回転軸 240が嵌め込まれている。複数のマグネット 262は、複数の N極のマグネット 262と複数の S極のマグネット 262とを含んでいるとともに、ロータヨーク 261のステータ 250側の表面上に取り付けられている。また、複数のマグネット 262は、円板形状のロータヨーク 261の円周方向に沿って、 N極と S極とが所定の間隔を隔てて交互に配置されている。

[0139] また、図 35に示すように、回動駆動部 270は、ステータ 250を構成する第 2ステータ 252を、ロータ 260の回転方向（矢印 D方向）に回動させるために設けられている。この回動,蓐区動 270は、モータ 271と、ウォームギア 272と、ギア 273、 274および 275 とを含んでいる。ウォームギア 272は、モータ 271の回転軸 271aに取り付けられているとともに、ギア 273の大径ギア部 273aに嚙み合わされている。また、ギア 274の大径ギア部 274aは、ギア 273の小径ギア部 273bに嚙み合わされているとともに、ギア 274の小径ギア部 274bは、ギア 275の大径ギア部 275aに嚙み合わされている。また、ギア 275の小径ギア部 275bは、第 2ステータ 252のステータヨーク 256のギア係合部 256bに嚙み合わされている。これにより、モータ 271の動力が、ウォームギア 27 2およびギア 273— 275を介してステータヨーク 256に伝達されるので、第 2ステータ 252がロータ 260の回転方向（矢印 D方向）に回動される。また、モータ 271には、電源 276からコントローラ 277を介して電力が供給される。

[0140] ここで、第 8実施形態の回転電機 230では、図 37および図 40に示すように、第 1ティース 254と第 2ティース 257とが互いに対向している場合には、ロータ 260と、第 1ステータ 251と、第 2ステータ 252とによって磁路（図 40中の破線）が形成される。そして、第 1ティース 254と第 2ティース 257とが互いに対向している場合には、第 1ティース 254とマグネット 262との間の距離 L1および第 1ティース 254と第 2ティース 257との間の距離 L2が磁路に対する磁気抵抗となるエアギャップ長である。 [0141] また、図 39および図 41に示すように、第 2ティース 257が第 1ティース 254と対向しない位置に移動した場合には、ロータ 260と、第 1ステータ 251とによって磁路（図 41 中の破線）が形成される。そして、第 2ティース 257が第 1ティース 254と対向しない位置に移動した場合には、第 1ティース 254とマグネット 262との間の距離 L1および隣接する第 1ティース 254間の端面 254a側の距離 L3が磁路に対する磁気抵抗となるエアギャップ長である。

[0142] なお、図 40および図 41では、所定のマグネット 262を 262iとし、所定のマグネット 2 62iの矢印 D方向（ロータ 260の回転方向）に隣接するマグネット 262を 262i+ 1としているとともに、所定のマグネット 262iの矢印 D方向と反対方向に隣接するマグネット 262を 262i-lとしている。また、所定の第 1ティース 254を 2541とし、所定の第 1ティース 254iの矢印 D方向に隣接する第 1ティース 254を 254i+ lとしているとともに、所定の第 1ティース 254iの矢印 D方向と反対方向に隣接する第 1ティース 254を 2541— 1としている。また、所定の第 2ティース 257を 257iとし、所定の第 2ティース 257iの矢印 D方向に隣接する第 2ティース 257を 257i+ lとしているとともに、所定の第 2ティース 257iの矢印 D方向と反対方向に隣接する第 2ティース 257を 257ト 1としている。また、図 40および図 41では、図面の簡略化のため、コイル 255を図示していない。

[0143] 次に、図 35および図 37—図 41を参照して、第 8実施形態の回転電機 230のエアギャップ長の調整方法について説明する。

[0144] まず、回転電機 230を高トルク低速回転させる場合には、図 37に示すように、第 2ステータ 252を回動させずに初期状態の位置に保持する。すなわち、第 2ティース 257 が第 1ティース 254に対して対向するように保持する。この場合、図 40に示すように、磁束の経路である磁路（図 40中の破線）は、ロータ 260と、第 1ステータ 251と、第 2 ステータ 252とに形成される。

[0145] そして、図 40に示すように、第 2ティース 257が第 1ティース 254に対して対向する場合には、第 1ティース 254とマグネット 262との間の距離 (エアギャップ長) L1が極めて小さいので、第 1ティース 254とマグネット 262との間の磁気抵抗は低くなる。また、第 1ティース 254と第 2ティース 257との間の距離 (エアギャップ長） L2が極めて小さいので、第 1ティース 254と第 2ティース 257との間の磁気抵抗は低くなる。なお、第 1 ティース 254とマグネット 262との間の距離 LIと、第 1ティース 254と第 2ティース 257 との間の距離 L2とは、実質的に同じ距離である。

[0146] その一方、隣接する第 1ティース 254間の端面 254a側の距離 L3は、第 1ティース 2 54と第 2ティース 257との間の距離 (エアギャップ長) L2よりも大きくなる。すなわち、隣接する第 1ティース 254間の端面 254a側の磁気抵抗は、第 1ティース 254と第 2ティース 257との間の磁気抵抗よりも高くなる。なお、第 1ティース 254と第 2ティース 25 7との間の距離 L2と、隣接する第 1ティース 254間の端面 254a側の距離 L3とは、 2 X L2く L3の関係式を満たして!/、る。

[0147] これにより、マグネット 262i (たとえば、 N極）とマグネット 262i—l (たとえば、 S極）との間に発生する磁束は、第 1ティース 254iと第 1ティース 2541— 1との間の端面 254a 側のエアギャップをほとんど透過しない。したがって、マグネット 262iとマグネット 262i —1との間に発生する磁束は、マグネット 262iと第 1ティース 254iとの間のエアギヤップ、第 1ティース 254i、第 1ティース 254iと第 2ティース 257iとの間のエアギャップ、第 2ティース 257i、ステータヨーク 256、第 2ティース 257i— 1、第 2ティース 257i— 1と第 1ティース 254i_lとの間のエアギャップ、第 1ティース 254i— 1、第 1ティース 254i— 1 とマグネット 262i— 1との間のエアギャップおよびロータヨーク 261をこの順番で流れる

[0148] また、マグネット 262i (たとえば、 N極）とマグネット 262i+ 1 (たとえば、 S極）との間に発生する磁束は、第 1ティース 254iと第 1ティース 254i+ 1との間の端面 254a側のエアギャップをほとんど透過しない。したがって、マグネット 262iとマグネット 262i + 1との間に発生する磁束は、マグネット 262iと第 1ティース 2541との間のエアギャップ、第 1ティース 254i、第 1ティース 254iと第 2ティース 257iとの間のエアギャップ、第 2 ティース 257i、ステータヨーク 256、第 2ティース 257i+ 1、第 2ティース 257i+ 1と第 1ティース 254i+ lとの間のエアギャップ、第 1ティース 254i+ l、第 1ティース 254i+ 1とマグネット 262i+ lとの間のエアギャップおよびロータヨーク 261をこの順番で流れる。

[0149] なお、マグネット 262i力極になり、マグネット 262i+ 1および 262i— 1が N極になつた場合には、上記したマグネット 262iが N極であり、マグネット 262i+ lおよび 262ト 1が S極である場合と異なり、磁束が流れる向きが反対方向になる。

[0150] また、図 37の状態から回転電機 230を低トルク高速回転させる場合には、図 38に示すように、回動駆動部 270 (図 35参照）により第 2ステータ 252をロータ 260の回転方向（矢印 D方向）に回動させる。これにより、図 39に示すように、第 2ティース 257が第 1ティース 254に対して対向しないように、隣接する第 1ティース 254間の中央に対応する領域に第 2ティース 257を移動させる。この場合、図 41に示すように、磁束の経路である磁路（図 41中の破線）は、ロータ 260と、第 1ステータ 251とに形成される

[0151] そして、図 41に示すように、第 2ティース 257が第 1ティース 254に対して対向しない場合には、第 1ティース 254と第 2ティース 257との間の距離 (エアギャップ長）が、 L2 (図 40参照）から L4に大きくなる。このため、隣接する第 1ティース 254間の端面 2 54a側の距離 (エアギャップ長) L3は、第 1ティース 254と第 2ティース 257との間の距離 (エアギャップ長) L4よりも小さくなる。すなわち、隣接する第 1ティース 254間の端面 254a側の磁気抵抗は、第 1ティース 254と第 2ティース 257との間の磁気抵抗よりも/ J、さくなる。

[0152] なお、第 1ティース 254とステータヨーク 256との間の距離（エアギャップ長） L5については、第 1ティース 254と第 2ティース 257との間の距離 (エアギャップ長) L4よりも大きくなる。すなわち、第 1ティース 254とステータヨーク 256との間の磁気抵抗は、第 1ティース 254と第 2ティース 257との間の磁気抵抗よりも大きくなる。したがって、第 1 ティース 254とステータヨーク 256との間に磁路が形成されないのは明らかであるので、第 1ティース 254とステータヨーク 256との間の磁気抵抗は無視することができる。

[0153] これにより、マグネット 262i (たとえば、 N極）とマグネット 262卜1 (たとえば、 S極）との間に発生する磁束は、マグネット 262iと第 1ティース 254iとの間のエアギャップ、第 1ティース 254iの端面 254a側の部分、第 1ティース 254iと第 1ティース 254i— 1との間の端面 254a側のエアギャップ、第 1ティース 254i-lの端面 254a側の部分、第 1 ティース 254i— 1とマグネット 262i_lとの間のエアギャップおよびロータヨーク 261をこの順番で流れる。

[0154] また、マグネット 262i (たとえば、 N極）とマグネット 262i+ 1 (たとえば、 S極）との間に発生する磁束は、マグネット 2621と第 1ティース 254iとの間のエアギャップ、第 1ティース 254iの端面 254a側の部分、第 1ティース 254iと第 1ティース 254i+ 1との間の端面 254a側のエアギャップ、第 1ティース 2541+ 1の端面 254a側の部分、第 1ティース 254i+ 1とマグネット 262i+ 1との間のエアギャップおよびロータヨーク 261をこの順番で流れる。

[0155] なお、マグネット 262i力極になり、マグネット 262i+ 1および 262i— 1が N極になつた場合には、上記したマグネット 262iが N極であり、マグネット 262i+ lおよび 262i— 1が S極である場合と異なり、磁束が流れる向きが反対方向になる。

[0156] すなわち、第 8実施形態では、回転電機 30を低トルク高速回転させる場合にお!/ヽて、第 1ティース 254のコイル 255 (図 35参照）が装着された部分には、実質的に磁束が流れない。

[0157] また、図 40に示した第 2ティース 257が第 1ティース 254に対して対向する場合では、磁路に対する磁気抵抗としてのエアギャップ長は、 2 X L1 + 2 X L2である。また、図 41に示した第 2ティース 257が第 1ティース 254に対して対向しない場合では、磁路に対する磁気抵抗としてのエアギャップ長は、 2 X L1 +L3である。ここで、 L2および L3は、 2 X L2く L3の関係式を満たしているので、図 40に示した第 2ティース 257 が第 1ティース 254に対して対向する場合の方力図 41に示した第 2ティース 257が第 1ティース 254に対して対向しな V、場合よりも、磁路に対する磁気抵抗としてのエアギャップ長が小さくなる。したがって、図 40に示した第 2ティース 257が第 1ティース 2 54に対して対向する場合の方力図 41に示した第 2ティース 257が第 1ティース 254 に対して対向しない場合よりも磁束量が增加する。

[0158] 第 8実施形態では、上記のように、ステータ 250を、第 1ステータ 251と第 2ステータ 252との 2つに分割し、かつ、第 2ステータ 252を、ロータ 260の回転方向に回動させることによりエアギャップ長を調整することによって、第 2ステータ 252を回動させない初期状態にお!、て形成される磁路のエアギャップ長 (2 X L1 + 2 X L2)の大きさと、第 2ステータ 252を回動させた後の状態において形成される磁路のエアギャップ長（ 2 X L1 + L3)の大きさとを異ならせることにより、容易に、磁束量を変化させることができる。また、たとえば、ステータ 250およびロータ 260の少なくとも一方を回転軸 24 0が延びる方向に移動させることによりエアギャップ長を調整する場合に比べて、ステータ 250およびロータ 260の少なくとも一方が回転軸 240が延びる方向に移動する分のスペースを設ける必要がないので、回転電機 230を大型化する必要がない。これらの結果、小型ィヒを図りながら、磁束量により変化する発電特性およびトルク出力特性を調整することが可能な回転電機 230を得ることができる。

[0159] また、第 8実施形態では、回転電機 230を低トルク高速回転させる場合にお Vヽて、第 1ティース 254のコイル 255が装着された部分に実質的に磁束が流れないようにェァギャップ長を調整することによって、ロータ 260が回転する際に、磁束がコイル 255 を横切ることによりコイル 255に電流が流れることに起因して、第 1ティース 254に発生する磁束の量が増加するのを抑制することができる。これにより、ロータ 260の回転に対する負荷が増大するのを抑制することができる。また、ロータ 260が回転する際に、第 1ティース 254および第 2ティース 257への磁束の流入が抑制されるので、これによっても、ロータ 260の回転に対する負荷が大きくなるのを抑制することができる。

[0160] また、第 8実施形態では、ステータ 250を構成する第 2ステータ 252を回動させるための回動駆動部 270を設けることによって、容易に、第 2ステータ 252をロータ 260の回転方向に回動させることができる。これにより、容易に、第 2ステータ 252をロータ 2 60の回転方向に回動させることにより、エアギャップ長を調整することができる。

[0161] (第 9実施形態）

図 42および図 43を参照して、この第 9実施形態では、上記第 8実施形態と異なり、ラジアルギャップ型構造を有する回転電機に本発明を適用する例につ V、て説明する

[0162] この第 9実施形態による回転電機 280は、図 42に示すように、回転軸 290と、ステータ 300と、ロータ 310とを備えている。なお、第 9実施形態では、ロータ 310が円筒状に構成されているとともに、ステータ 300がロータ 310に対して所定の間隔を隔ててロータ 310の内側に配置されたラジアルギャップ型構造を有する。また、第 9実施形態の回転電機 280を図 1に示した第 1実施形態の自動二輪車 100に搭載する場合には、回転軸 290がクランクシャフトとして機能する。

[0163] ここで、第 9実施形態では、ステータ 300は、第 1ステータ 301と、第 2ステータ 302 との 2つに分割されている。第 1ステータ 301は、円環状に構成されているとともに、第 1ステータ 301の内側に、第 2ステータ 302が所定の間隔を隔てて配置されて!/、る。また、第 2ステータ 302は、回転軸 290の軸心を回動中心としてロータ 310の回転方向（矢印 E方向）に回動可能に構成されている。

[0164] ステータ 300の具体的な構造としては、第 1ステータ 301は、複数の第 1ティース 30 4と、複数のコイル 305とを含んでいる。なお、第 1ティース 304は、本発明の「第 1コァ部材」の一例である。複数の第 1ティース 304は、互いに所定の間隔を隔てて円環状に配置されている。また、第 1ティース 304の一方の端面 304aは、一方の端面 30 4aと対向する他方の端面 304bよりも大きい面積を有する。このため、隣接する第 1ティース 304間の一方の端面 304a側の間隔は、他方の端面 304b側の間隔よりも小さくなつている。また、第 1ティース 304の一方の端面 304aは、ロータ 310と対向するように配置されている。また、第 1ティース 304の他方の端面 304b側の端部 304cは、面取りされている。複数のコイル 305は、それぞれ、複数の第 1ティース 304の各々に装着されている。なお、コイル 305は、第 1ティース 304の一方の端面 304aの部分には装着されていない。

[0165] また、第 2ステータ 302は、複数の第 2ティース 307を有するステータヨーク 306と、回動軸 308とを含んでいる。なお、第 2ティース 307は、本発明の「第 2コア部材」の一例である。ステータヨーク 306は、円板形状に形成されているとともに、その円板形状のステータヨーク 306の円周面上に、ステータヨーク 306の円周面力突出するように複数の第 2ティース 307が設けられている。また、複数の第 2ティース 307は、円板形状のステータヨーク 306の円周方向に沿って互いに所定の間隔を隔てて配置されている。また、第 2ティース 307の突出した端面 307a側の端部 307bは、面取りされている。また、回動軸 308は、ロータ 310の回転方向（矢印 E方向）に回動可能に構成されている。また、回動軸 308は、ステータヨーク 306が回動軸 308と共に回動することが可能なように、ステータヨーク 306の中心部に取り付けられている。

[0166] また、円筒状のロータ 310は、ロータヨーク 311と、複数のマグネット 312とを含んでいる。ロータヨーク 311は、円筒形状に形成されているとともに、回転軸 290と共に回転可能に構成されている。複数のマグネット 312は、複数の N極のマグネット 312と複数の S極のマグネット 312とを含んでいるとともに、ロータヨーク 311の内周面上に取り付けられている。また、複数のマグネット 312は、円筒形状のロータヨーク 311の円周方向に沿って、 N極と S極とが所定の間隔を隔てて交互に配置されている。

[0167] ここで、第 9実施形態の回転電機 280では、図 42に示すように、第 1ティース 304と第 2ティース 307とが互いに対向している場合には、上記第 8実施形態の場合と同様、ロータ 310と、第 1ステータ 301と、第 2ステータ 302とによって磁路が形成される。そして、第 1ティース 304と第 2ティース 307とが互いに対向している場合には、第 1ティース 304とマグネット 312との間の距離および第 1ティース 304と第 2ティース 307との間の距離が磁路に対する磁気抵抗となるエアギャップ長である。

[0168] また、図 43に示すように、第 2ティース 307が第 1ティース 304と対向しない位置に移動した場合には、上記第 8実施形態の場合と同様、ロータ 310と、第 1ステータ 30 1とによって磁路が形成される。そして、第 2ティース 307が第 1ティース 304と対向しない位置に移動した場合には、第 1ティース 304とマグネット 312との間の距離および隣接する第 1ティース 304間の端面 304a側の距離が磁路に対する磁気抵抗となるエアギャップ長である。

[0169] そして、第 9実施形態の回転電機 280では、上記第 8実施形態と同様、第 1ティース 304と第 2ティース 307とが対向しない場合の磁路に対するエアギャップ長は、第 1ティース 304と第 2ティース 307とが対向する場合の磁路に対するエアギャップ長よりも大きくなる。すなわち、第 1ティース 304と第 2ティース 307とが対向しない場合の磁束量は、第 1ティース 304と第 2ティース 307とが対向する場合の磁束量よりも減少する

[0170] 次に、図 42および図 43を参照して、第 9実施形態の回転電機 280のエアギャップ長の調整方法につ V、て説明する。

[0171] まず、回転電機 280を高トルク低速回転させる場合には、図 42に示すように、第 2ステータ 302を回動させずに初期状態の位置に保持する。すなわち、第 2ティース 307 が第 1ティース 304に対して対向するように保持する。また、図 42の状態から回転電機 280を低トルク高速回転させる場合には、図 43に示すように、第 2ティース 307と第 1ティース 304とが対向しないように、第 2ステータ 302をロータ 310の回転方向（矢印 E方向）に回動させる。この場合、第 2ステータ 302を回動させた後の状態（図 43参照 )における磁束量が、第 2ステータ 302を回動させる前の初期状態（図 42参照）における磁束量よりも減少するので、ロータ 310の回転に対する負荷が低減される。これにより、低トルク高速回転が可能となる。

[0172] 第 9実施形態では、上記のように構成することによって、ラジアルギャップ型構造を有する回転電機 280において、上記第 8実施形態と同様、第 2ステータ 302を回動させることにより磁路に対するエアギャップ長 (磁束量)を調整することができる。これにより、上記第 8実施形態と同様、小型化を図りながら、磁束量により変化する発電特性およびトルク出力特性を調整することが可能な回転電機 280を得ることができる。

[0173] なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすベての変更が含まれる。

[0174] たとえば、上記第 1一第 7実施形態では、本発明を自動二輪車に適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、自動二輪車以外の車両にも適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 回転軸（11、 51、 111、 161、 211、 240、 290)と、前記回転軸に取り付けられ、前記回転軸と共に回転するロータ（22、 62、 122、 172、 222、 260、 310)と、前記ロータに対して所定の間隔を隔てて対向するように配置されたステータ（21、 61、 121、 1 71、 221、 250、 300)とを含み、前記ロータおよび前記ステータカ磁気抵抗となるエアギャップ長を調整することが可能なように構成された回転電機（20、 60、 120、 1 70、 220、 230、 280)と、

前記回転電機の前記ロータに接続されるエンジン（10、 50、 110、 160、 210)とを備えた、車両。

[2] 前記エンジン（50、 110)は、前記回転電機（60、 120)により始動される、請求の範囲第 1項に記載の車両。

[3] 前記回転電機は、前記エアギャップ長を調整するための調整機構部（130)と、前記エンジンまたは前記ロータの回転数を検出するための回転数検出部（156)とをさらに含み、

前記エンジンの始動時には、前記回転数検出部により検出される前記回転数に基づいて、前記調整機構部により前記エアギャップ長が第 1の値になるように調整され前記エンジンの始動後には、前記回転数検出部により検出される前記回転数に基づいて、前記調整機構部により前記エアギャップ長が第 2の値になるように調整される、請求の範囲第 2項に記載の車両。

[4] 前記エンジン（160)は、前記回転電機（170)により動力が加えられる、請求の範囲第 1項に記載の車両。

[5] 前記回転電機 (220)の発電により充電される電源 (230)をさらに備え、

前記エンジン (210)は、前記回転電機を発電機として駆動する、請求の範囲第 1 項に記載の車両。

[6] 前記ロータおょぴ前記ステータは、前記回転軸が延びる方向に所定の間隔を隔てて互いに対向するように配置されており、

前記ロータと前記ステータとの間の前記回転軸が延びる方向の距離を調整することにより、前記ロータと前記ステータとの間の前記エアギャップ長が調整される、請求の範囲第 1項一第 5項のいずれか 1項に記載の車両。

[7] 前記ロータと前記ステータとの間の前記回転軸の延びる方向の距離を車両状態を示す信号に基づいて調整することにより、前記ロータと前記ステータとの間の前記ェァギャップ長が調整される、請求の範囲第 6項に記載の車両。

[8] 前記ステータ（250)は、互いに所定の間隔を隔てて対向するように配置された第 1 ステータ（251、 301)と第 2ステータ（252、 302)とを含み、

前記第 1ステータおよび前記第 2ステータの少なくとも一方を移動させることにより、前記エアギャップ長が調整される、請求の範囲第 1項一第 5項のいずれか 1項に記載の車両。

[9] 前記第 1ステータは、互いに所定の間隔を隔てて円環状に配置された複数の第 1コァ部材（254、 304)を含み、

前記第 2ステータは、互いに所定の間隔を隔てて円環状に配置された複数の第 2コァ部材（257、 307)を含み、

前記第 1ステータおよび前記第 2ステータの少なくとも一方を移動させることにより、前記第 1コア部材と前記第 2コア部材とが対向する状態と、前記第 1コア部材と前記第 2コア部材とが対向しない状態とに変化させることによって、前記エアギャップ長が調整される、請求の範囲第 8項に記載の車両。

[10] 前記第 1コア部材および前記第 2コア部材の一方が前記ロータに対向するように配置され、

前記ロータに対向するように配置された前記第 1コア部材および前記第 2コア部材の一方にコイル（250)が装着されており、

前記第 1コア部材および前記第 2コア部材の一方の前記コイルが装着された部分に実質的に磁路が形成されないように、前記エアギャップ長が調整される、請求の範囲第 9項に記載の車両。

[11] 前記第 2ステータを前記ロータの回転方向に回動させることにより、前記エアギヤップ長が調整される、請求の範囲第 10項に記載の車両。

[12] 前記第 2ステータを前記ロータの回転方向に回動させるための回動駆動部（270) をさらに備える、請求の範囲第 11項に記載の車両。

[13] 前記第 1コア部材と前記第 2コア部材とが互いに対向している場合、前記第 1コア部材と前記第 2コア部材との間の前記エアギャップ長は、隣接する前記第 1コア部材間の距離よりも小さくなり、

前記第 2ステータが前記ロータの回転方向に回動することにより、前記第 2コア部材が前記第 1コア部材に対向しなレ、位置に移動した場合、隣接する前記第 1コア部材間の前記エアギャップ長は、前記第 1コア部材と前記第 2コア部材との間の距離よりも小さくなり、

前記第 1コア部材と前記第 2コア部材とが互いに対向している場合の前記第 1コア部材と前記第 2コア部材との間の前記エアギャップ長は、前記第 2コア部材が前記第 1コア部材に対向しない位置に移動した場合の隣接する前記第 1コア部材間の前記エアギャップ長よりも小さ、、請求の範囲第 11項に記載の車両。

[14] 前記第 1ステータを構成する前記複数の第 1コア部材は、前記ロータに対して前記回転軸が延びる方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置されているとともに、前記第 2ステータを構成する前記複数の第 2コア部材は、前記第 1ステータに対して前記回転軸が延びる方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置されており、前記第 1コア部材と前記第 2コア部材とが対向する状態では、前記ロータと前記第 1 コア部材と前記第 2コア部材とにより磁路が形成され、

前記第 1コア部材と前記第 2コア部材とが対向しない状態では、前記ロータと前記第 1コア部材とにより磁路が形成される、請求の範囲第 9項に記載の車両。

[15] 前記ロータは、円筒状に構成されたロータを含み、

前記第 1ステータを構成する前記複数の第 1コア部材は、前記ロータに対して半径方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置されているとともに、前記第 2ステータを構成する前記複数の第 2コア部材は、前記第 1ステータに対して所定の間隔を隔てて前記第 1ステータの内側または外側に配置されており、

前記第 1コア部材と前記第 2コア部材とが対向する状態では、前記ロータと前記第 1 コア部材と前記第 2コア部材とにより磁路が形成され、

前記第 1コア部材と前記第 2コア部材とが対向しない状態では、前記ロータと前記第 1コア部材とにより磁路が形成される、請求の範囲第 9項に記載の車両。前記第 1ステータの位置が固定であり、

前記第 2ステータを移動させることにより、前記エアギャップ長が調整される、の範囲第 8項に記載の車両。