JP6428551B2 - 巻線切替装置および電動機用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機の出力特性を変化させるために、電動機における巻線の結線状態を切り替えるための巻線切替装置、およびこの巻線切替装置を備えた電動機用駆動装置に関するものである。

近年、電動機を動力源としたいわゆる電気自動車や、内燃機関と併用して電動機を用いるいわゆるハイブリッド自動車等の実用化が進んでいるのは周知の通りである。

この種の電動機を用いた車両（電動車両という）では、車両の様々な走行シーンに電動機の出力特性を対応させる必要がある。そこで、電動機の各相に、直列に接続された複数の巻線を設け、これら複数の巻線に電流を流して低速トルクを確保する状態と、複数の巻線のうち、一部の巻線に電流を流してより高回転側まで電動機を駆動することが行われている（例えば特許文献１）。

また、このように電流を流す巻線の数を変更する以外に、電動機の各相に、複数の巻線を設け、それらの結線状態を直列と並列とに切り替えることにより、電動機の出力特性を変化させることも考えられている（例えば特許文献２）。

特開２０１１−５０１５０号公報 特開２００６−１４１１３２号公報

特許文献２の構成によれば、並列結線においてさらに２並列と４並列との切り替えが可能であり、そのため、電動機における出力特性の変化の自由度を高める上で有利である。しかし、このように複数の巻線の結線状態を直列、２並列、４並列に切り替える場合には、多数のスイッチを備えた切替回路を設け、各スイッチを個別に切り替え制御することが必要となる。特許文献２には具体的な切替回路は開示さていないが、この種の巻線の切替回路には、通常、半導体スイッチが多用されるため次のような課題がある。すなわち、半導体スイッチは、通電状態（オン状態）で常に導通損失が生じるため、上記のような切替回路では、多数の半導体スイッチが常に通電状態になることからトータル的な通電損失が大きく、電動機の効率向上を図る上で不利であり、加えて、半導体スイッチ自体が比較的高価であるためコスト面でも不利となる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、より低廉な構成で、かつ効率を損なうことなく電動機の出力特性を変化させることができる巻線切替装置および電動機用駆動装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、コイルを含みかつ第１端部と第２端部とをそれぞれ有する複数の巻線を備えた電動機において前記複数の巻線の結線状態を切り替える巻線切替装置であって、一軸方向に延びる内部空間を備えた装置本体と、前記一軸方向を切替方向として前記装置本体の内側面に沿って変位可能となるように当該装置本体に保持された可動体と、装置本体と可動体とを相対的に前記切替方向に変位させる駆動装置とを備え、前記装置本体は、当該装置本体の内側面における前記切替方向の同じ位置であってかつ当該内側面の周方向における互いに異なる位置に、前記複数の巻線の第１端部および第２端部がそれぞれ接続される複数の接続電極と、電力入力用の電源電極と、中性点形成用の短絡電極とを備え、前記可動体は、前記切替方向に並ぶ第１結線用回路部および第２結線用回路部を含み、かつ第１結線用回路部が前記各電極に対向する第１結線位置と第２結線用回路部が前記各電極に対向する第２結線位置とに亘って前記切替方向に変位可能とされ、前記第１結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第１結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に第１接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第１電気回路とを備え、前記第２結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第２結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１接続状態とは異なる第２接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第２電気回路とを備えているものである。

この巻線切替装置によれば、可動体の位置が駆動装置により切替られることで、電動機の複数の巻線の結線状態が第１接続状態と第２接続状態とに切り替えられる。具体的には、可動体が第１結線位置にセットされると、第１結線用回路部の各相手側電極と装置本体の各電極とが電気的に接触し、第１結線用回路部の第１電気回路によって前記複数の巻線が第１接続状態に接続される。一方、可動体が第２結線位置にセットされると、第２結線用回路部の各相手側電極と装置本体の各電極とが電気的に接触し、第２結線用回路部の第２電気回路によって前記複数の巻線が第２接続状態に接続される。このような構成によれば、従来のように多数の半導体スイッチを用いることなく、電動機の複数の巻線の結線状態を切替ることができる。そのため、より低廉な構成で、かつ効率を損なうことなく電動機の出力特性を変化させることが可能となる。
また、比較的簡単な構成で、装置本体と可動体とを相対的に移動させながら、装置本体の接続電極、前記電源電極および前記短絡電極と可動体の相手側電極とを接触させることが可能となる。

上記の巻線切替装置において、より具体的には、前記第１電気回路は、前記複数の巻線が電気的に直列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、前記第２電気回路は、前記複数の巻線が電気的に並列に接続されるように各相手側電極を繋ぐ電気回路である。

この構成によれば、多数の半導体スイッチを用いることなく、前記複数の巻線の結線状態を直列と並列とに切り替えることが可能となる。

なお、上記の巻線切替装置において、前記第１電気回路は、直列又は並列の何れかの所定の接続方式で前記複数の巻線が電気的に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、前記第２電気回路は、前記所定の接続方式と同じ接続方式であってかつ前記第１電気回路とは異なる形態で前記複数の巻線が電気的に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であってもよい。

具体的には、例えば前記複数の巻線が４つの巻線を備えるものでは、前記第１電気回路は、４つの巻線を互いに並列に接続する４並列電気回路であり、前記第２電気回路は、４つの巻線のうち２つずつを直列に接続した２組の巻線同士を並列に接続する２並列電気回路である。

これらの構成によれば、多数の半導体スイッチを用いることなく、前記複数の巻線の接続方式を保ちながら異なる接続形態に切り替えることが可能となる。

なお、上記の巻線切替装置において、前記電動機は、前記複数の巻線をそれぞれ含むＵ相巻線群、Ｖ相巻線群およびＷ相巻線群を有する三相交流電動機であり、前記装置本体は、前記複数の接続電極、前記電源電極および前記短絡電極をそれぞれ備えかつ前記切替方向に並ぶＵ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部を備え、前記可動体は、前記第１結線用回路部および前記第２結線用回路部をそれぞれ備えかつ前記Ｕ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部と同じ配列で前記切替方向に並ぶＵ相相手側接続部、Ｖ相相手側接続部及びＷ相相手側接続部を備え、前記各接続部の前記短絡電極が互いに接続されて中性点を形成している構成とすることができる。

この構成によれば、可動体の位置が駆動装置により切り替えられることで、Ｕ相巻線群、Ｖ相巻線群およびＷ相巻線群それぞれの複数の巻線の結線状態を、時間差を伴うことなく異なる状態（直列と並列）に切り替えることが可能となる。
なお、他の形態として、前記可動体は、前記切替方向に並ぶ第３結線用回路部をさらに含み、かつ当該第３結線用回路部が前記装置本体の前記各電極に対向する第３結線位置に亘って前記切替方向に変位可能とされ、前記第３結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第３結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１、第２接続状態とは異なる第３接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第３電気回路とを備え、前記複数の巻線は４つの巻線を含み、前記第１電気回路は、４つの巻線を直列に接続する４直列電気回路であり、前記第２電気回路は、４つの巻線を互いに並列に接続する４並列電気回路であり、前記第３電気回路は、４つの巻線のうち２つずつを直列に接続した２組の巻線同士を並列に接続する２並列電気回路であってもよい。
この場合、前記電動機は、前記複数の巻線をそれぞれ含むＵ相巻線群、Ｖ相巻線群およびＷ相巻線群を有する三相交流電動機であり、前記装置本体は、前記複数の接続電極、前記電源電極および前記短絡電極をそれぞれ備えかつ前記切替方向に並ぶＵ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部を備え、前記可動体は、前記第１結線用回路部、前記第２結線用回路部および第３結線用回路部をそれぞれ備えかつ前記Ｕ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部と同じ配列で前記切替方向に並ぶＵ相相手側接続部、Ｖ相相手側接続部及びＷ相相手側接続部を備え、前記各接続部の前記短絡電極が互いに接続されて中性点を形成している構成とすることができる。

また、上記の巻線切替装置において、前記電動機が三相交流電動機である場合には、前記装置本体は、前記複数の接続電極、前記電源電極および前記短絡電極をそれぞれ備えかつ前記切替方向に並ぶＵ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部を備え、前記可動体は、前記第１結線用回路部および前記第２結線用回路部をそれぞれ備えかつ前記Ｕ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部と同じ配列で前記切替方向に並ぶＵ相相手側接続部、Ｖ相相手側接続部及びＷ相相手側接続部を備え、前記第１電気回路は、周方向に連続する３つの前記コイルにそれぞれ異なる相の電力が供給されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、前記第２電気回路は、周方向に連続する３つのコイルを一組として、その組毎に異なる相の電力が供給されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路である構成とすることができる。
なお、本発明の他の一の局面に係る巻線切替装置は、次のような構成を有するものである。すなわち、コイルを含みかつ第１端部と第２端部とをそれぞれ有する複数の巻線を備えた電動機において前記複数の巻線の結線状態を切り替える巻線切替装置であって、一軸方向に延びる内部空間を備えた装置本体と、前記一軸方向を切替方向として前記装置本体の内側面に沿って変位可能となるように当該装置本体に保持された可動体と、装置本体と可動体とを相対的に前記切替方向に変位させる駆動装置とを備え、前記装置本体は、当該装置本体の内側面における前記切替方向の同じ位置であってかつ当該内側面の周方向における互いに異なる位置に、前記複数の巻線の第１端部および第２端部がそれぞれ接続される複数の接続電極と、電力入力用の電源電極と、中性点形成用の短絡電極とを備え、前記可動体は、前記切替方向に並ぶ第１結線用回路部、第２結線用回路部、第３結線用回路部および第４結線用回路部を含み、かつ第１結線用回路部が前記各電極に対向する第１結線位置と、第２結線用回路部が前記各電極に対向する第２結線位置と、第３結線用回路部が前記各電極に対向する第３結線位置と、第４結線用回路部が前記各電極に対向する第４結線位置とに亘って前記切替方向に変位可能とされ、前記第１結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第１結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に第１接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第１電気回路とを備え、前記第２結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第２結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１接続状態とは異なる第２接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第２電気回路とを備え、前記第３結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第３結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１、第２接続状態とは異なる第３接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第３電気回路とを備え、前記第４結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第４結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１〜第３接続状態とは異なる第４接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第４電気回路とを備え、前記電動機は、三相交流電動機であり、前記装置本体は、前記複数の接続電極、前記電源電極および前記短絡電極をそれぞれ備えかつ前記切替方向に並ぶＵ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部を備え、前記可動体は、前記第１結線用回路部、前記第２結線用回路部、前記第３結線用回路部および前記第４結線用回路部をそれぞれ備えかつ前記Ｕ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部と同じ配列で前記切替方向に並ぶＵ相相手側接続部、Ｖ相相手側接続部及びＷ相相手側接続部を備え、前記第１電気回路は、周方向に連続する３つの前記コイルにそれぞれ異なる相の電力が供給され、かつ各巻線が直列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、前記第２電気回路は、周方向に連続する３つの前記コイルにそれぞれ異なる相の電力が供給され、かつ各巻線が並列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、前記第３電気回路は、周方向に連続する３つのコイルを一組として、その組毎に異なる相の電力が供給され、かつ各巻線が直列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、前記第４電気回路は、周方向に連続する３つのコイルを一組として、その組毎に異なる相の電力が供給され、かつ各巻線が並列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路である。

この構成によれば、多数の半導体スイッチを用いることなく、前記複数の巻線の結線状態を切り替え、これにより電動機の極数を変更することが可能となる。

この場合より具体的には、前記電動機は、周方向に並ぶ複数の前記コイルを備えたステータと、このステータに対向して配置され、かつ周方向に等間隔で並ぶ軟磁性体からなる複数の鉄心部と隣接する鉄心部の間にそれぞれ周方向に並べて配設され、前記コイルとの対向面の磁極である対面磁極が互いに異なる２つの永久磁石とを備えるロータとを備え、一つの鉄心部に隣接する２つの永久磁石の対面磁極が同じになるように永久磁石が配列されたものである。

この構成によれば、複数のコイルに供給される電力の位相を切り換えることが可能となり、これにより、鉄心部がその両側の永久磁石と同じ磁極に励磁される低（少）磁極の状態と、鉄心部がその両側の永久磁石と異なる磁極に励磁される高（多）磁極の状態とに切り換えることが可能となる。すなわち、電動機の極数を変更することが可能となる。

この場合には、前記接続電極、前記電源電極および前記短絡電極と前記相手側電極とを互いに接触する方向に付勢する付勢部材を備えているのが好適である。

この構成によれば、前記接続電極、前記電源電極および前記短絡電極と前記相手側電極との接触不良の発生を抑制して、接続信頼性を向上させることができる。

一方、本発明の電動機用駆動装置は、コイルを含みかつ第１端部と第２端部とをそれぞれ有する複数の巻線を備えた電動機と、上述した巻線切替装置と、前記巻線切替装置の前記電源電極に接続される電力供給装置と、予め定められた条件に基づき、前記駆動装置を制御することにより前記第１結線位置と前記第２結線位置との間で前記可動体の位置を切替える制御装置とを備えるものである。

この構成によれば、予め定められた条件に基づき、電動機の複数の巻線の結線状態を適切に切り替え制御することが可能となる。

以上説明したように、本発明の巻線切替装置および電動機用駆動装置によれば、低廉な構成で、かつ効率を損なうことなく電動機の出力特性を変化させることが可能となる。

本発明に係る電動機用駆動装置（本発明に係る巻線切替装置が適用された電動機用駆動装置）の全体構成図（第１実施形態）である。 Ｕ相巻線群の構造を示す模式図である。 巻線切替装置を示す縦断面図（図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図）である。 巻線切替装置を示す平断面図（図３のＩＶ−ＩＶ線断面図）である。 装置本体の平断面図である。 可動体の縦断面図である。 （ａ）は、直列結線用回路部の構成を示す可動体の平断面図（図６のＶＩＩａ−ＶＩＩａ線断面図）であり、（ｂ）は、２並列結線用回路部の構成を示す可動体の平断面図（図６のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線断面図）であり、（ｃ）は、４並列結線用回路部の構成を示す可動体の平断面図（図６のＶＩＩｃ−ＶＩＩｃ線断面図）である。 巻線群の構成が異なる電動機のステータを示す平面図である。 第２実施形態に係る電動機用駆動装置に適用されている電動機のステータの平面図である。 第２実施形態に係る電動機用駆動装置に適用されている電動機のロータの平面図である。 （ａ）は、４極の状態を示すロータの模式図であり、（ｂ）は、１２極の状態を示すロータの模式図である。 （ａ）は、４極の回転磁界を形成するときの各コイルへの電力供給状態を示すステータの模式図であり、（ｂ）は、１２極の回転磁界を形成するときの各コイルへの電力供給状態を示すステータの模式図である。 第２実施形態における巻線切替装置を示す要部縦断面図（図１４のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図）である。 第２実施形態における巻線切替装置を示す平断面図（図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図）である。 可動体の縦断面図である。 Ｕ相相手側接続部の直列１２極用結線回路部の平断面図である。 Ｕ相〜Ｗ相の各相手側接続部の各回路部が備える電気回路の構成を示した表図である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る電動機用駆動装置（本発明に係る巻線切替装置が適用された電動機用駆動装置）の全体構成図である。

電動機用駆動装置１０は、三相交流電動機１Ａ（以下、電動機１Ａと略す）と、この電動機１Ａに備えられる巻線群に含まれる複数の巻線の結線状態を直接と配列とに切り替える巻線切替装置１１Ａと、この巻線切替装置１１Ａを制御する制御装置１２と、電動機１Ａに電力を供給するインバータ１３（本発明の電力供給装置）とを備える。インバータ１３は、三相交流電源１４に接続されている。

電動機１Ａは、回転軸およびこの回転軸に固定されたロータ本体を有する図外のロータと、ステータ２とを備え、ロータ本体とステータ２とが回転軸の軸方向（図１の紙面に直交する方向）に対向したいわゆるアキシャルギャップ型の電動機である。

詳細図を省略するが、ロータ本体は、そのステータ対向面に、周方向に並び、磁極（ステータ２に対向する対面磁極）が交互に異なる複数の永久磁石を備えている。一方、ステータ２は、周方向に並ぶ複数（図示の例では２４個）のステータコア３と、各ステータコア３に装着（巻回）されたコイルＣをそれぞれ有する、Ｕ相巻線群５ｕ、Ｖ相巻線群５ｖおよびＷ相巻線群５ｗを備えている。

図２に示すように、Ｕ相巻線群５ｕは、それぞれ複数のコイルＣが直列に並ぶように形成された第１〜第４の巻線６ａ〜６ｄを含む。各巻線６ａ〜６ｄは軸方向に重ねられており、それらのコイルＣは互いに積層された状態でステータコア３に装着されている。当例では、各巻線６ａ〜６ｄは、それぞれ絶縁された断面長方形の平角銅線からなり、コイルＣは、当該平角銅線の短辺面を内径面としてステータコア３に巻回されたいわゆるエッジワイズコイルである。

Ｖ相、Ｗ相の各巻線群５ｖ、５ｗの構成もＵ相巻線群５ｕの構成と同等であり、それぞれ第１〜第４の巻線６ａ〜６ｄを含む。なお、図１中には、各巻線６ａ〜６ｄの構成を分かり易くするために、Ｕ相巻線群５ｕの各巻線６ａ〜６ｄについてのみ、そのコイルＣ以外の部分（コイル間の渡り部など）を破線で示している。

上記巻線切替装置１１Ａは、各巻線群５ｕ〜５ｗにそれぞれ属する４つの巻線６ａ〜６ｄの結線状態を直接と配列とに切り替えるものである。

図３は、巻線切替装置１１Ａを縦断面図で、図４は、巻線切替装置１１Ａを平断面図でそれぞれ示している。巻線切替装置１１Ａは、装置本体２０と、上下方向Ｚ（本発明の切替方向に相当する）に変位可能となるように装置本体２０に保持された可動体２２と、装置本体２０と可動体２２とを相対的に上下方向Ｚに変位させる駆動装置２４とを備えている。

装置本体２０は、上下方向にやや細長い断面長方形のハウジング２６と、このハウジング２６に組み込まれたＵ相接続部３０ｕ、Ｖ相接続部３０ｖおよびＷ相接続部３０ｗと、各接続部３０ｕ〜３０ｗの後記短絡電極３３を繋ぐ短絡用電線２５を備えている。

前記ハウジング２６は、全体が絶縁性を有する樹脂材料により形成されており、その平断面の輪郭とほぼ相似形の断面長方形の内部空間２８を有している。

Ｕ相〜Ｗ相の各接続部３０ｕ〜３０ｗは、図外のインバータ１３および電動機１Ａが電気的に接続されるものであり、上からＵ相接続部３０ｕ、Ｖ相接続部３０ｖおよびＷ相接続部３０ｗの順番でハウジング２６に設けられている。

図４および図５に示すように、Ｕ相接続部３０ｕは、インバータ１３からのＵ相電源線１３ｕが接続される電源電極３２と、中性点を形成するための短絡電極３３と、Ｕ相巻線群５ｕの各巻線６ａ〜６ｄの端部のうち、電流（電力）入力側である各第１端部Ｅ１（図２参照）がそれぞれ接続される第１〜第４の入力電極３４ａ〜３４ｄと、電流（電力）出力側である各第２端部Ｅ２（図２参照）がそれぞれ接続される第１〜第４の出力電極３５ａ〜３５ｄとを備えている。

これら電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄは、ハウジング２６の上下方向の同じ位置に、当該ハウジング２６の側壁の厚み方向に変位可能な状態で、すなわち、内部空間２８に対して出没可能な状態で当該ハウジング２６の内側面に形成された電極保持孔３６に収容されている。具体的には、電源電極３２と短絡電極３３は、ハウジング２６の内側面のうち、長辺方向（図５では左右方向）に互い対向する対向面２９ａに形成された電極保持孔３６に互いに向かい合わせに収容されている。また、第１〜第４の入力電極３４ａ〜３４ｄと第１〜第４の出力電極３５ａ〜３５ｄとは、ハウジング２６の内側面のうち、短辺方向（図５では上下方向）に互いに対向する対向面２９ｂに形成された電極保持孔３６に互いに向かい合わせに収容されている。

各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄは、それぞれ、付勢部材３７（当例では、圧縮コイルばね）により内部空間２８内に突出する方向に付勢されており、これにより、各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄが前記可動体２２に常時接触し得るようになっている。

なお、各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄには、それぞれコネクタ３８が設けられており、Ｕ相電源線１３ｕの末端に装着されたコネクタ（図略）が電源電極３２のコネクタ３８に接続されることによりＵ相電源線１３ｕが電源電極３２に電気的に接続され、短絡用電線２５の末端に装着されたコネクタ（図略）が短絡電極３３のコネクタ３８に接続されることにより、短絡用電線２５が短絡電極３３に電気的に接続されている。また、Ｕ相巻線群５ｕの各巻線６ａ〜６ｄの第１端部Ｅ１にそれぞれ装着されたコネクタ（図略）が各入力電極３４ａ〜３４ｄのコネクタ３８にそれぞれ接続されることにより、各巻線６ａ〜６ｄの第１端部Ｅ１が各入力電極３４ａ〜３４ｄに電気的に接続され、各巻線６ａ〜６ｄの第２端部Ｅ２にそれぞれ装着されたコネクタ（図略）が各出力電極３５ａ〜３５ｄのコネクタ３８にそれぞれ接続されることにより、各巻線６ａ〜６ｄの各第２端部Ｅ２が出力電極３５ａ〜３５ｄに電気的に接続されている。

ここでは、図４及び図５を参照しつつＵ相接続部３０ｕの構成について説明したが、Ｖ相接続部３０ｖおよびＷ相接続部３０ｗの構成も同じである。

そして、Ｕ相接続部３０ｕの各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄとＵ相電源線１３ｕ等との接続構造と同一の接続構造により、Ｖ相電源線１３ｖがＶ相接続部３０ｖの電源電極３２に電気的に接続され、短絡用電線２５がＶ相接続部３０ｖの短絡電極３３に電気的に接続されている。また、Ｖ相巻線群５ｖの各巻線６ａ〜６ｄの第１端部Ｅ１がＶ相接続部３０ｖの各入力電極３４ａ〜３４ｄに電気的に接続されるとともに、各巻線６ａ〜６ｄの各第２端部Ｅ２がＶ相接続部３０ｖの出力電極３５ａ〜３５ｄに電気的に接続されている。同様に、Ｗ相電源線１３ｗがＷ相接続部３０ｗの電源電極３２に電気的に接続され、短絡用電線２５がＷ相接続部３０ｗの短絡電極３３に電気的に接続されている。また、Ｗ相巻線群５ｗの各巻線６ａ〜６ｄの第１端部Ｅ１がＷ相接続部３０ｗの各入力電極３４ａ〜３４ｄに電気的に接続されるとともに、各巻線６ａ〜６ｄの各第２端部Ｅ２がＷ相接続部３０ｗの出力電極３５ａ〜３５ｄに電気的に接続されている。

なお、上記短絡用電線２５は、各接続部３０ｕ〜３０ｗの短絡電極３３を相互に短絡させるものであり、これにより、電動機１ＡのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線（巻線群５ｕ〜５ｗ）の中性点が形成される。

前記可動体２２は、図３及び図４に示すように、ハウジング２６の内部空間２８に配置されている。可動体２２は、前記内部空間２８とほぼ同等の断面形状を有しており、ハウジング２６の内壁面に沿って上下方向に摺動可能に形成されている。

可動体２２は、図６に示すように、直方体状の筐体４１と、この筐体４１に組み込まれたＵ相相手側接続部４０ｕ、Ｖ相相手側接続部４０ｖおよびＷ相相手側接続部４０ｗを備えている。

Ｕ相〜Ｗ相の各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗは、それぞれ、可動体２２の移動に伴い、Ｕ相〜Ｗ相の各接続部３０ｕ〜３０ｗに各々接続された巻線６ａ〜６ｄの結線状態を直列と並列とに切り替える回路部を備えたものであり、Ｕ相〜Ｗ相の各接続部３０ｕ〜３０ｗに対応して、上からＵ相相手側接続部４０ｕ、Ｖ相相手側接続部４０ｖおよびＷ相相手側接続部４０ｗの順番で筐体４１に組み込まれている。

各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗは、それぞれ、下から順に直列結線用回路部４２、２並列結線用回路部４３および４並列結線用回路部４４を備えた三層構造を有している。

各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗにそれぞれ属する回路部４２〜４４の構造は同一であり、可動体２２の上下動に伴い、同時に同一種類の回路部４２〜４４が各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するようにそれらの上下方向の間隔が設定されている。つまり、可動体２２の上下動に伴い、各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの直列結線用回路部４２が同時に各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向し、各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの２並列結線用回路部４３が同時に各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向し、各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの４並列結線用回路部４４が同時に各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するように、各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの間隔および各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗに属する回路部４２〜４４の上下方向の間隔が設定されている。

なお、以下の説明では、直列結線用回路部４２がそれぞれ各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するときの可動体２２の位置を直列結線位置と称し、２並列結線用回路部４３が各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するときの可動体２２の位置を第１並列結線位置と称し、４並列結線用回路部４４が各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するときの可動体２２の位置を第２並列結線位置と称す。図３は、可動体２２が第２並列結線位置にセットされた状態を示している。

図７（ａ）は、直列結線用回路部４２の構成を示す可動体２２の平断面図である。直列結線用回路部４２は、可動体２２が直列結線位置に配置されたときに、装置本体２０の電源電極３２に接触する相手側電源電極４６と、前記短絡電極３３に接触する相手側短絡用電極４７と、第１〜第４の入力電極３４ａ〜３４ｄにそれぞれ接触する第１〜第４の相手側入力電極４８ａ〜４８ｄと、第１〜第４の出力電極３５ａ〜３５ｄに接触する相手側出力電極４９ａ〜４９ｄと、電源電極３２と短絡電極３３との間で巻線６ａ〜６ｄが電気的に直列に接続されるように各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄを繋ぐ直列接続用電気回路５２とを備えている。

直列接続用電気回路５２は、例えばバスバーやプリント配線などの単純な配線で構成されており、具体的には、相手側電源電極４６ａと第１相手側入力電極４８ａとを繋ぐ配線と、第１相手側出力電極４９ａと第２相手側入力電極４８ｂとを繋ぐ配線と、第２相手側出力電極４９ｂと第３相手側入力電極４８ｃとを繋ぐ配線と、第３相手側出力電極４９ｃと第４相手側入力電極４８ｄとを繋ぐ配線と、第４相手側出力電極４９ｄと相手側短絡用電極４７とを繋ぐ配線とを有している。

なお、各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄは、固定電極であり、それぞれ可動体２２の外側面と面一の接触面を有しており、当該接触面が装置本体２０の各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄに接触するように設けられている。

２並列結線用回路部４３は、図７（ｂ）に示すように、直列接続用電気回路５２に代えて２並列接続用電気回路５３を備えている点が異なるだけで、それ以外の構成は直列結線用回路部４２と同じである。

２並列接続用電気回路５３は、４つの巻線６ａ〜６ｄのうち２つずつを直列に接続した２組の巻線同士を並列に接続する回路である。当例では、第１巻線６ａと第２巻線６ｂとを直列に接続するとともに、第３巻線６ｃと第４巻線６ｄとを直列に接続し、これら２組との巻線を並列に接続する２並列電気回路である。

具体的には、２並列接続用電気回路５３は、相手側電源電極４６と第１相手側入力電極４８ａおよび第３相手側入力電極４８ｃとを並列に繋ぐ配線と、第１相手側出力電極４９ａと第２相手側入力電極４８ｂとを繋ぐ配線と、第２相手側出力電極４９ｂおよび第４相手側出力電極４９ｄと相手側短絡用電極４７とを並列に繋ぐ配線と、第３相手側出力電極４９ｃと第４相手側入力電極４８ｄとを繋ぐ配線とを有している。

４並列結線用回路部４４も、図７（ｃ）に示すように、直列接続用電気回路５２に代えて４並列接続用電気回路５４を備えている点が異なるだけで、それ以外の構成は直列結線用回路部４２と同じである。４並列接続用電気回路５４は、４つの巻線６ａ〜６ｄを互いに並列に接続する４並列電気回路である。

具体的には、４並列接続用電気回路５４は、第１〜第４の相手側入力電極４８ａ〜４８ｄと相手側電源電極４６とを並列に繋ぐ配線と、第１〜第４の相手側出力電極４９ａ〜４９ｄと相手側短絡用電極４７とを並列に繋ぐ配線とを有している。

この構成により、可動体２２が直列結線位置にセットされると、装置本体２０の各接続部３０ｕ〜３０ｗと各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの直列結線用回路部４２とが対向し、各接続部３０ｕ〜３０ｗの各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄと各直列結線用回路部４２の各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄとが接触する。これにより、直列接続用電気回路５２によって、電動機１Ａの各巻線群５ｕ〜５ｗに属する巻線６ａ〜６ｄが直列に結線された状態となる。

また、可動体２２が第１並列結線位置にセットされると、装置本体２０の各接続部３０ｕ〜３０ｗと各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの２並列結線用回路部４３とが対向し、各接続部３０ｕ〜３０ｗの各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄと各２並列結線用回路部４３の各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄとが接触する。これにより、２並列接続用電気回路５３によって、電動機１Ａの各巻線群５ｕ〜５ｗに属する巻線６ａ〜６ｄが２並列に結線された状態、すなわち、第１巻線６ａと第２巻線６ｂとが直列に接続されるとともに、第３巻線６ｃと第４巻線６ｄとが直列に接続され、さらにこれら２組との巻線が並列に接続された状態となる。

そして、可動体２２が第２並列結線位置（図３示す位置）にセットされると、装置本体２０の各接続部３０ｕ〜３０ｗと各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの４並列結線用回路部４４とが対向し、各接続部３０ｕ〜３０ｗの各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄと各４並列結線用回路部４４の各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄとが接触する。これにより、上記４並列接続用電気回路５４により、電動機１Ａの各巻線群５ｕ〜５ｗに属する巻線６ａ〜６ｄが互いに並列に結線された状態、すなわち、４並列に接続された状態となる。

なお、Ｕ相相手側接続部４０ｕの各回路部４２〜４４の上下方向の間隔は、Ｕ相接続部３０ｕの各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄの上下方向Ｚの寸法よりも大きく設定されている。Ｖ相相手側接続部４０ｖおよびＷ相相手側接続部４０ｗの各回路部４２〜４４の間隔も同様に設定されている。これにより、各回路部４２〜４４のうち、上下に隣接するものの各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄが、可動体２２の移動中に各電極３２、３３、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄに同時接触することが防止されるようになっている。

前記駆動装置２４は、詳しく図示していないが、例えばサーボモータを駆動源とするねじ送り機構により構成されており、前記サーボモータの駆動により可動体２２を装置本体２０に対して上下方向に移動させるように構成されている。

制御装置１２は、論理演算を実行するＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを記憶するＲＯＭ、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ、その他の入出回路等を含むマイクロコンピュータで構成されており、予め記憶されている条件に基づき、前記駆動装置２４を制御することにより、すなわち、可動体２２を直列結線位置、２並列結線位置および４並列結線位置に切り替えることにより、電動機１ＡのＵ相、Ｖ相およびＷ相の各巻線群５ｕ〜５ｗに属する巻線６ａ〜６ｄの結線状態を切り替えるように構成されている。

以上のような電動機用駆動装置によれば、制御装置１２の制御により巻線切替装置１１Ａの可動体２２の位置が切替られることにより、上記の通り、電動機１ＡのＵ相、Ｖ相およびＷ相の各巻線群５ｕ〜５ｗに属する巻線６ａ〜６ｄの結線状態が直列、２並列および４並列に切り替えられる。このような構成によれば、従来のように多数の半導体スイッチを用いることなく、各巻線群５ｕ〜５ｗに属する巻線６ａ〜６ｄの結線状態を直列、２並列および４並列に切替ることができる。そのため、より低廉な構成で、しかも、電動機１Ａの効率を損なうことなく、当該電動機１Ａの出力特性を変化させることが可能となる。

特に、上記の巻線切替装置１１Ａの構成によれば、各巻線群５ｕ〜５ｗに属する巻線６ａ〜６ｄを並列に接続する場合、さらに２並列と４並列とを選択することができるので、上述のような作用効果を享受しながらも、電動機１Ａにおける出力特性の変化の自由度を高めることができるという利点もある。

また、上記の巻線切替装置１１Ａによれば、可動体２２の移動に伴い各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗが一体に移動するので、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各巻線群５ｕ〜５ｗに属する巻線６ａ〜６ｄの結線状態の切り替えを、時間差を伴うことなく良好に行うことができる、という利点もある。

なお、上記実施形態では、電動機１Ａの各巻線群５ｕ〜５ｗは、同一相に属する全てのコイルＣが直列に並ぶように形成されかつ互いに積層された第１〜第４の巻線６ａ〜６ｄをそれぞれ含むものであったが、例えば、巻線切替装置１１Ａは、各巻線群５ｕ〜５ｗが、同一相に属するコイルＣを所定数ずつ含む、互いに分割された第１〜第４の巻線を含むような電動機１Ａについても適用可能である。

図８は、そのような電動機１Ａ（ステータ２）の一例を示している。同図に示すように、この電動機１ＡのＵ相巻線群５ｕは、２つのコイルＣが直列に並ぶようにそれぞれ形成された４つの巻線６ａ´〜６ｄ´を含んでいる。４つの巻線６ａ´〜６ｄ´は、それぞれ１本の平角銅線により形成されている。図示を省略するが、Ｖ相巻線群５ｖおよびＷ相巻線群５ｗも同様である。

上記巻線切替装置１１Ａをこの電動機１Ａに適用する場合には、Ｕ相巻線群５ｕの各巻線６ａ´〜６ｄ´の第１端部Ｅ１を、それぞれ、前記装置本体２０のＵ相接続部３０ｕの各入力電極３４ａ〜３４ｄに接続するとともに、Ｕ相巻線群５ｕの各巻線６ａ´〜６ｄ´の第２端部Ｅ２をＵ相接続部３０ｕの各出力電極３５ａ〜３５ｄに接続する。Ｖ相巻線群５ｖの各巻線６ａ´〜６ｄ´についてもＶ相接続部３０ｖに対して同様に接続し、Ｗ相巻線群５ｗの各巻線６ａ´〜６ｄ´についてもＷ相接続部３０ｗに対して同様に接続する。このようにすれば、制御装置１２の制御により可動体２２の位置を切り替えることで、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各巻線群５ｕ〜５ｗに属する巻線６ａ´〜６ｄ´の結線状態を直列、２並列および４並列に切り替えられることが可能となる。

なお、第１の実施形態では、直列結線用回路部４２、２並列結線用回路部４３および４並列結線用回路部４４の何れか２つの組み合わせが、本発明の第１結線用回路部および第２結線用回路部に相当する。従って、直列接続用電気回路５２、２並列接続用電気回路５３および４並列接続用電気回路５４の何れか２つの組合せが、本発明の第１電気回路および第２電気回路に相当する。また、各回路部４２〜４３の各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄが本発明の相手側電極に相当する。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る電動機用駆動装置（本発明に係る巻線切替装置が適用された電動機用駆動装置）の第２の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態の構成と共通する部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主に相違点について詳しく説明することにする。

図９及び図１０は、第２実施形態の電動機用駆動装置に適用されている電動機１Ｂを示しており、図９は、電動機１Ｂのステータ８を平面図で、図１０は、電動機１Ｂのロータ７を平面図でそれぞれ概略的に示している。この電動機１Ｂも、回転軸（図略）およびこの回転軸に固定されたロータ本体７ａを有するロータ７と、ステータ８とを備え、ロータ本体７ａとステータ８とが回転軸の軸方向（図９、図１０の紙面に直交する方向）に対向したいわゆるアキシャルギャップ型の電動機である。

図１０に示すように、ロータ本体７ａのステータ対向面には、軟磁性体からなる鉄心部６２、Ｎ極磁石６３及びＳ極磁石６４が周方向に等ピッチで配列されている。詳しく説明すると、ロータ本体７ａのステータ対向面には、周方向に離間する４箇所の位置に等間隔で鉄心部６２が設けられており、周方向に隣接する鉄心部６２の間の位置にＮ極磁石６３及びＳ極磁石６４が周方向に並んだ状態で設けられている。なお、Ｎ極、Ｓ極とは、磁石のテータ対向面の磁極（対面磁極）である。

ここで、Ｎ極磁石６３およびＳ極磁石６４は、一つの鉄心部６２に隣接するものの磁極が同じになるように配置されている。具体的には、Ｓ・Ｎ−鉄心部６２−Ｎ・Ｓ−鉄心部６２−Ｓ・Ｎ−鉄心部６２−Ｎ・Ｓ−鉄心部６２の順番で周方向に配列されている。この構成により、鉄心部６２がその両側に位置する磁石と同じ磁極に励磁されると、ロータ本体７ａが４極の構造となり、鉄心部６２がその両側に位置する磁石と異なる磁極に励磁されると、ロータ本体７ａが１２極の構造となる。具体的には、両側にＮ極磁石６３が配置されている鉄心部６２がＮ極に励磁され、かつ両側にＳ極磁石６４が配置されている鉄心部６２がＳ極に励磁されると、図１１（ａ）に示すように、ロータ本体７ａが４極の構造となる。一方、両側にＮ極磁石６３が配置されている鉄心部６２がＳ極に励磁され、かつ両側にＳ極磁石６４が配置されている鉄心部６２がＮ極に励磁されると、図１１（ｂ）に示すように、ロータ本体７ａが１２極の構造となる。

ステータ８は、周方向に並ぶ複数（図示の例では１８個）のステータコ６０と、各ステータコア６０に装着（巻回）されたコイルを有する複数の巻線ｗ１〜ｗ９を備えている。詳しくは、第１〜第１８のコイルＣ１〜Ｃ１８のうち、互いに半径方向に位置する２個のコイルが直列に並ぶように形成された第１〜第９の巻線ｗ１〜ｗ９を備えている。すなわち、第１巻線ｗ１は、互いに半径方向に位置する第１コイルＣ１と第１０コイルＣ１０とが直列に並ぶように形成された巻線であり、第２巻線ｗ２は、互いに半径方向に位置する第２コイルＣ２と第１１コイルＣ１１とが直列に並ぶように形成された巻線である。

各巻線ｗ１〜ｗ９の電流（電力）入力側の端部である第１端部Ｅ１および電流（電力）出力側の端部である各第２端部Ｅ２は、後記巻線切替装置１１Ｂに接続されており、この巻線切替装置１１Ｂにより各巻線ｗ１〜ｗ９の結線状態が切り替えられることによって、ステータ８の各コイルＣ１〜Ｃ１８に供給される電力の位相が切り替えられ、この供給電力の位相の切り替えにより、ロータ本体７ａ（電動機１Ｂ）が図１１（ａ）に示した４極の状態と、図１１（ｂ）に示した１２極の状態とに切り換えられるようになっている。

具体的には、図１２（ａ）に示すように、周方向に連続する３つのコイルを一組として、組毎に異なる位相の電力が供給されるように各巻線ｗ１〜ｗ９が接続されることで、図１１（ａ）中に破線で示す磁界、つまり、鉄心部６２がその両側に位置する磁石と同じ磁極に励磁される磁界が形成され、これにより、ロータ本体７ａが４極の状態になる。一方、図１２（ｂ）に示すように、周方向に連続する３つのコイルにそれぞれ異なる位相の電力が供給されるように各巻線ｗ１〜ｗ９が結線されることで、図１１（ｂ）中に破線で示す磁界、つまり、鉄心部６２がその両側に位置する磁石と異なる磁極に励磁される磁界が形成され、これにより、ロータ本体７ａが１２極の状態になる。

図１３は、第２実施形態における巻線切替装置１１Ｂの要部を縦断面図で、図１４は、巻線切替装置１１Ａを平断面図でそれぞれ示している。

この巻線切替装置１１Ｂも、装置本体２０、可動体２２及び駆動装置２４（図略）を備えており、基本的な構成は第１実施形態の巻線切替装置１１Ａと同様である。しかし、第２実施形態の巻線切替装置１１Ｂは、以下の点で第１実施形態の巻線切替装置１１Ａと構成が相違している。

図１３および図１４に示すように、装置本体２０のＵ相接続部３０ｕは、各巻線ｗ１〜ｗ９の第１端部Ｅ１がそれぞれ接続される第１〜第９の入力電極３４ａ〜３４ｉと、各第２端部Ｅ２がそれぞれ接続される第１〜第９の出力電極３５ａ〜３５ｄとを備えている。但し、この巻線切替装置１１Ｂにおいて、各巻線ｗ１〜ｗ９が接続されるのはＵ相接続部３０ｕのみである。Ｖ相接続部３０ｖおよびＷ相接続部３０ｗは、それぞれ第１〜第９の入力電極３４ａ〜３４ｉおよび第１〜第９の出力電極３５ａ〜３５ｉを備えるものの、これらの電極はＵ相接続部３０ｕの上下方向Ｚに対応する電極にそれぞれ電気的に接続されている（短絡している）。すなわち、各接続部３０ｕ〜３０ｗの第１入力電極３４ａは短絡電線６６を介して互いに接続されており、各接続部３０ｕ〜３０ｗの第２入力電極３４ｂは短絡電線６６を介して互いに接続されている。各接続部３０ｕ〜３０ｗのそれ以外の第３〜第９の入力電極３４ｄ〜３４ｉも同様である。また、各接続部３０ｕ〜３０ｗの出力電極３５ａ〜３５ｉも同様であり、上下方向Ｚに対応する電極同士が短絡電線６６を介して互いに接続されている。

可動体２２は、Ｕ相〜Ｗ相の各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗを有している。

各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗは、それぞれ、上から順に直列１２極用結線回路部７１、並列１２極用結線回路部７２、直列４極結線用回路部７３および並列４極結線回路部７４を備えた四層構造を有している。各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの回路部７１〜７４は、可動体２２の上下動に伴い、同一種類の回路部が前記各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するようにそれらの上下方向Ｚの間隔が設定されている。

なお、以下の説明では、各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの直列１２極用結線回路部７１がそれぞれ各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するときの可動体２２の位置を直列１２極結線位置と称し、各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの並列１２極用結線回路部７２が各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するときの可動体２２の位置を並列１２極結線位置と称し、各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの直列４極結線用回路部７３が各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するときの可動体２２の位置を直列４極結線位置と称し、各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの並列４極結線回路部７４が各接続部３０ｕ〜３０ｗに対向するときの可動体２２の位置を並列４極結線位置と称す。図１３は、可動体２２が直列１２極結線位置にセットされた状態を示している。

なお、第２実施形態の各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの回路部７１〜７４は、図１６に示すように、装置本体２０の電源電極３２に接触する相手側電源電極４６と、短絡電極３３に接触する相手側短絡用電極４７と、第１〜第９の入力電極３４ａ〜３４ｉにそれぞれ接触する第１〜第９の相手側入力電極４８ａ〜４８ｉと、第１〜第９の出力電極３５ａ〜３５ｉにそれぞれ接触する相手側出力電極４９ａ〜４９ｉと、電源電極３２と短絡電極３３との間で前記巻線６ａ〜６ｄを所定の接続状態で接続するように各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｉ、４９ａ〜４９ｉを繋ぐ電気回路とを備えている点で共通するが、各回路部７１〜７４の電気回路６５は全て異なっている。

図１７は、Ｕ相〜Ｗ相の各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの各回路部７１〜７４が有する電気回路６５の構成をまとめた表図である。なお、図１７では、区別のために、Ｕ相相手側接続部４０ｕの各回路部７１〜７４の符号に「ｕ」を付し、Ｖ相相手側接続部４０ｖの各回路部７１〜７４の符号に「ｖ」を付し、Ｗ相相手側接続部４０ｗの各回路部７１〜７４に「ｗ」を付している。

ここえ、図１４および図１７を参照しつつ、各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗの各回路部７１〜７４の電気回路６５について説明する。

＜直列１２極用結線回路部７１＞
各直列１２極用結線回路部７１ｕ〜７１ｗの電気回路６５は、図１７の最上段に示す通りである。これらの電気回路６５は、ロータ本体７ａを図１１（ｂ）に示した１２極の状態にするための電気回路、すなわち、図１２（ｂ）に示すように、周方向に連続する３つのコイルにそれぞれ異なる位相の電力が供給されるように、各巻線ｗ１〜ｗ９を直列に繋ぐ電気回路であり、バスバーやプリント配線などの単純な配線で構成されている。

具体的には、同図に示すように、Ｕ相相手側接続部４０ｕの直列１２極用結線回路部７１ｕの電気回路６５は、Ｕ相電源に対して第１巻線ｗ１、第４巻線ｗ４および第７巻線ｗ７を直列に接続し、Ｖ相相手側接続部４０ｖの直列１２極用結線回路部７１ｖの電気回路６５は、Ｖ相電源に対して第２巻線ｗ２、第５巻線ｗ５および第７巻線ｗ８を直列に接続し、Ｗ相相手側接続部４０ｗの直列１２極用結線回路部７１ｗの電気回路６５は、Ｗ相電源に対して第３巻線ｗ３、第６巻線ｗ６および第９巻線ｗ９を直列に接続するようにそれぞれ配線が形成されている。

なお、この巻線切替装置１１Ｂでは、各巻線ｗ１〜ｗ９はＵ相接続部３０ｕの入力電極３４ａ〜３４ｉおよび出力電極３５ａ〜３５ｉにのみ接続されているが、上記の通り、Ｖ相接続部３０ｖおよびＷ相接続部３０ｗの各入力電極３４ａ〜３４ｉとＵ相接続部３０ｕの各々対応する入力電極３４ａ〜３４ｉとは短絡電線６６を介して電気的に接続されているため、各巻線ｗ１〜ｗ９の上記接続は支障無く達成される。

＜並列１２極用結線回路部７２＞
各並列１２極用結線回路部７２ｕ〜７２ｗの電気回路６５は、図１７の上から２段目に示す通りである。これらの電気回路６５は、ロータ本体７ａを図１１（ｂ）に示した１２極の状態にするための電気回路である点で、直列１２極用結線回路部７１ｕ〜７１ｗの電気回路６５と共通するが、巻線ｗ１〜ｗ９を並列に接続する点で、直列１２極用結線回路部７１ｕ〜７１ｗの電気回路６５と相違している。

具体的には、同図に示すように、Ｕ相相手側接続部４０ｕの並列１２極用結線回路部７２ｕの電気回路６５は、Ｕ相電源に対して第１巻線ｗ１、第４巻線ｗ４および第７巻線ｗ７を並列に接続し、Ｖ相相手側接続部４０ｖの並列１２極用結線回路部７２ｖの電気回路６５は、Ｖ相電源に対して第２巻線ｗ２、第５巻線ｗ５および第７巻線ｗ８を並列に接続し、Ｗ相相手側接続部４０ｗの並列１２極用結線回路部７２ｗの電気回路６５は、Ｗ相電源に対して第３巻線ｗ３、第６巻線ｗ６および第９巻線ｗ９を並列に接続するようにそれぞれ配線が形成されている。

＜直列４極結線用回路部７３＞
各直列４極結線用回路部７３ｕ〜７３ｗの電気回路６５は、図１７の上から３段目に示す通りである。これらの電気回路６５は、ロータ本体７ａを図１１（ａ）に示した４極の状態とするための電気回路、すなわち、図１２（ａ）に示すように、周方向に連続する３つのコイルを一組として、その組毎に異なる相の電力が供給されるように、各巻線ｗ１〜ｗ９を直列に繋ぐ電気回路であり、バスバーやプリント配線などの単純な配線で構成されている。

具体的には、同図に示すように、Ｕ相相手側接続部４０ｕの直列４極結線用回路部７３ｕの電気回路６５は、Ｕ相電源に対して第１巻線ｗ１、第２巻線ｗ２および第３巻線ｗ３を直列に接続し、Ｖ相相手側接続部４０ｖの直列４極結線用回路部７３ｖの電気回路６５は、Ｖ相電源に対して第４巻線ｗ４、第５巻線ｗ５および第６巻線ｗを直列に接続し、Ｗ相相手側接続部４０ｗの直列４極結線用回路部７３ｗの電気回路６５は、Ｗ相電源に対して第７巻線ｗ７、第８巻線ｗ８および第９巻線ｗ９を直列に接続するようにそれぞれ配線が形成されている。

＜並列４極結線回路部７４＞
各並列４極結線回路部７４ｕ〜７４ｗの電気回路６５は、図１７の最下段に示す通りである。これらの電気回路６５は、ロータ本体７ａを図１１（ａ）に示した４極の状態にするための電気回路である点で、直列４極結線用回路部７３ｕ〜７３ｗの電気回路６５と共通するが、巻線ｗ１〜ｗ９を並列に接続する点で、直列４極結線用回路部７３ｕ〜７３ｗの電気回路６５と相違している。

具体的には、同図に示すように、Ｕ相相手側接続部４０ｕの並列４極結線回路部７４ｕの電気回路６５は、Ｕ相電源に対して第１巻線ｗ１、第２巻線ｗ２および第３巻線ｗ３を並列に接続し、Ｖ相相手側接続部４０ｖの並列４極結線回路部７４ｖの電気回路６５は、Ｖ相電源に対して第４巻線ｗ４、第５巻線ｗ５および第６巻線ｗ６を並列に接続し、Ｗ相相手側接続部４０ｗの並列４極結線回路部７４ｗの電気回路６５は、Ｗ相電源に対して第７巻線ｗ７、第８巻線ｗ８および第９巻線ｗ９を並列に接続するようにそれぞれ形成されている。

各回路部７１〜７４（電気回路６５）の構成により、可動体２２が直列１２極用結線位置、又は並列１２極用結線回路部７２にセットされると、図１２（ｂ）に示すように、周方向に連続する３つのコイルにそれぞれ異なる位相の電力が供給されるように、ステータ８の各巻線ｗ１〜ｗ９が電気的に接続された状態となり、可動体２２が直列４極結線位置、又は並列４極結線位置にセットされると、図１２（ａ）に示すように、周方向に連続する３つのコイルを一組として、その組毎に異なる相の電力が供給されるように、ステータ８の巻線ｗ１〜ｗ９が電気的に接続された状態となる。つまり、上記のような巻線切替装置１１Ｂによる巻線ｗ１〜ｗ９の結線状態の切り替えに、ロータ本体７ａ（電動機１Ｂ）が１２極の状態と４極の状態とに切り替えられる。

以上のような第２実施形態の電動機用駆動装置によれば、制御装置１２の制御により巻線切替装置１１Ｂの可動体２２の位置が切替られることにより、上記の通り、ロータ本体７ａ（電動機１Ｂ）を１２極の状態と４極の状態とに切り替えることができる。そのため、当該電動機１Ｂの出力特性を良好に変化させることができる。すなわち、比較的低回転域では、ロータ本体７ａを多極（１２極）構造として大トルクを発生させ、高回転域では極数を減らして（４極構造にして）良好な高速回転を達成することが可能となる。そして、このような第２実施形態においても、従来のように多数の半導体スイッチを用いることなく、巻線ｗ１〜ｗ９の結線状態を切替ることができるため、低廉な構成で、かつ電動機１Ｂの効率を損なうことなく、当該電動機１Ｂの出力特性を変化させることが可能となる。

特に、第２実施形態の巻線切替装置１１Ｂによれば、単に電動機１Ｂを１２極の状態と４極の状態とに切り替えるだけではなく、１２極の状態、および４極の状態それぞれにおいて、巻線ｗ１〜ｗ９の結線状態を直列と並列とに切り替えることが可能ため、電動機１Ｂにおける出力特性の変化の自由度を高めることができるという利点もある。しかも、図１５に示す通り、上下方向Ｚの一方側端（当例で上側）から順に直列１２極用結線回路部７１、並列１２極用結線回路部７２、直列４極結線用回路部７３および並列４極結線回路部７４が並んでいるため、電動機１Ｂを円滑に駆動することが可能になるという利点もある。すなわち、電動機１Ｂは、直列１２極、並列１２極、直列４極、並列４極の順番で発生トルク（最大トルク）や逆起電力が小さくなる。そのため、上記のような配列によれば、可動体２２を直列１２極用結線位置から並列４極結線位置に向かってその位置を順番に切り替えることで、トルクショックを抑制しながら低回転から高回転まで非常に円滑に電動機１Ｂを駆動することが可能となる。

なお、第２の実施形態では、直列１２極用結線回路部７１、並列１２極用結線回路部７２、直列４極結線用回路部７３および並列４極結線回路部７４の何れか２つの組み合わせが、本発明の第１結線用回路部および第２結線用回路部に相当する。従って、各回路部７１〜７４の電気回路６５の何れか２つの組合せが、本発明の第１電気回路および第２電気回路に相当する。また、各回路部４２〜４３の各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｉ、４９ａ〜４９ｉが本発明の相手側電極に相当する。

また、第２の実施形態では、図１０に示すロータ７の構造について説明を行ったが、鉄心部６２に於いては、磁極を可変させることが可能な磁石６２２（図１０、図１１中に括弧書きで示す）に置き換えることも可能である。具体的には、磁石６２２は磁極を反転、あるいは、消着磁させることを可能とした磁石であり、巻線切替装置１１Ｂの極数切替タイミングに合わせて、ロータ７も４極または１２極が達成できるよう、磁石６２２に瞬間的に強磁界を与えることで磁極の切り替えが行える磁石としてもよい。

以上、本発明の実施形態に係る電動機用駆動装置について説明したが、この実施形態の電動機用駆動装置やこれに適用されている巻線切替装置１１Ａ、１１Ｂは、本発明に係る電動機用駆動装置および巻線切替装置の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の容易を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記各実施形態の巻線切替装置１１Ａ、１１Ｂでは、可動体２２を上下方向Ｚに移動させることで巻線の結線状態を切り替えるように構成されているが、換言すれば、可動体２２の切替方向が上下方向Ｚであるが、当該切替方向が横方向（水平方向）又は回転方向となるように巻線切替装置を構成してもよい。

また、上記第１の実施形態では、可動体２２は、それぞれ直列結線用回路部４２、２並列結線用回路部４３および４並列結線用回路部４４を備えた各相手側接続部４０ｕ〜４０ｗが筐体４１に組み込まれた構成であるが、例えば、可動体２２は、筐体４１の側面に各回路部４２〜４３の各電極４６、４７、４８ａ〜４８ｄ、４９ａ〜４９ｄを固定し、バスバー等の配線により各回路部４２〜４４の電気回路５２〜５４をそれぞれ形成した上で、筐体４１の内部に非導電性樹脂を充填した構成としてもよい。第２の実施形態の可動体２２についても同様である。このような構成によれば、可動体２２の内部の一体性が向上し、可動体２２を高速で切り替えることが求められる場合の可動体２２の構造安定性や強度を高める上で有利となる。

また、上記各実施形態の巻線切替装置１１Ａ（１１Ｂ）では、電動機１Ａ（１Ｂ）の外側に設けられているが、巻線切替装置１１Ａ（１１Ｂ）の内側に設けるようにしてもよい。

さらに、上記電動機１Ｂは、実施例としてロータ内に磁石を有するため巻線切替装置１１Ｂとの構成が複雑となる磁石型同期モータについて説明を行ったが、このモータ形式に限定させるものではなく、例えばロータに磁石を有していない、より単純な系となる誘導機やＳＲＭ、ＳｙｎＲＭなどにも巻線切替装置１１Ｂは適用可能である。

１Ａ，１Ｂ 電動機
６ａ 第１巻線
６ｂ 第２巻線
６ｃ 第３巻線
６ｄ 第４巻線
１１Ａ、１１Ｂ 巻線切替装置
１３ インバータ
２０ 装置本体
２２ 可動体
２４ 駆動装置
３０ｕ Ｕ相接続部
３０ｖ Ｖ相接続部
３０ｗ Ｗ相接続部
４０ｕ Ｕ相相手側接続部
４０ｖ Ｖ相相手側接続部
４０ｗ Ｗ相相手側接続部
４２ 直列結線用回路部
４３ ２並列結線用回路部
４４ ４並列結線回路部
５２ 直列接続用電気回路
５３ ２並列接続用電気回路
５４ ４並列接続用電気回路

Claims (12)

1. コイルを含みかつ第１端部と第２端部とをそれぞれ有する複数の巻線を備えた電動機において前記複数の巻線の結線状態を切り替える巻線切替装置であって、
   一軸方向に延びる内部空間を備えた装置本体と、前記一軸方向を切替方向として前記装置本体の内側面に沿って変位可能となるように当該装置本体に保持された可動体と、装置本体と可動体とを相対的に前記切替方向に変位させる駆動装置とを備え、
   前記装置本体は、当該装置本体の内側面における前記切替方向の同じ位置であってかつ当該内側面の周方向における互いに異なる位置に、前記複数の巻線の第１端部および第２端部がそれぞれ接続される複数の接続電極と、電力入力用の電源電極と、中性点形成用の短絡電極とを備え、
   前記可動体は、前記切替方向に並ぶ第１結線用回路部および第２結線用回路部を含み、かつ第１結線用回路部が前記各電極に対向する第１結線位置と第２結線用回路部が前記各電極に対向する第２結線位置とに亘って前記切替方向に変位可能とされ、
   前記第１結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第１結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に第１接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第１電気回路とを備え、
   前記第２結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第２結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１接続状態とは異なる第２接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第２電気回路とを備えている、ことを特徴とする巻線切替装置。
2. 請求項１に記載の巻線切替装置において、
   前記第１電気回路は、前記複数の巻線が電気的に直列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、
   前記第２電気回路は、前記複数の巻線が電気的に並列に接続されるように各相手側電極を繋ぐ電気回路である、ことを特徴とする巻線切替装置。
3. 請求項１に記載の巻線切替装置において、
   前記第１電気回路は、直列又は並列の何れかの所定の接続方式で前記複数の巻線が電気的に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり
   前記第２電気回路は、前記所定の接続方式と同じ接続方式であってかつ前記第１電気回路とは異なる形態で前記複数の巻線が電気的に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路である、ことを特徴とする巻線切替装置。
4. 請求項３に記載の巻線切替装置において、
   前記複数の巻線は４つの巻線であり、
   前記第１電気回路は、４つの巻線を互いに並列に接続する４並列電気回路であり、
   前記第２電気回路は、４つの巻線のうち２つずつを直列に接続した２組の巻線同士を並列に接続する２並列電気回路である、ことを特徴とする巻線切替装置。
5. 請求項２又は３に記載の巻線切替装置において、
   前記電動機は、前記複数の巻線をそれぞれ含むＵ相巻線群、Ｖ相巻線群およびＷ相巻線群を有する三相交流電動機であり、
   前記装置本体は、前記複数の接続電極、前記電源電極および前記短絡電極をそれぞれ備えかつ前記切替方向に並ぶＵ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部を備え、
   前記可動体は、前記第１結線用回路部および前記第２結線用回路部をそれぞれ備えかつ前記Ｕ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部と同じ配列で前記切替方向に並ぶＵ相相手側接続部、Ｖ相相手側接続部及びＷ相相手側接続部を備え、
   前記各接続部の前記短絡電極が互いに接続されて中性点を形成している、ことを特徴とする巻線切替装置。
6. 請求項３に記載の巻線切替装置において、
   前記可動体は、前記切替方向に並ぶ第３結線用回路部をさらに含み、かつ当該第３結線用回路部が前記装置本体の前記各電極に対向する第３結線位置に亘って前記切替方向に変位可能とされ、
   前記第３結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第３結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１、第２接続状態とは異なる第３接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第３電気回路とを備え、
   前記複数の巻線は４つの巻線を含み、
   前記第１電気回路は、４つの巻線を直列に接続する４直列電気回路であり、
   前記第２電気回路は、４つの巻線を互いに並列に接続する４並列電気回路であり、
   前記第３電気回路は、４つの巻線のうち２つずつを直列に接続した２組の巻線同士を並列に接続する２並列電気回路である、ことを特徴とする巻線切替装置。
7. 請求項６に記載の巻線切替装置において、
   前記電動機は、前記複数の巻線をそれぞれ含むＵ相巻線群、Ｖ相巻線群およびＷ相巻線群を有する三相交流電動機であり、
   前記装置本体は、前記複数の接続電極、前記電源電極および前記短絡電極をそれぞれ備えかつ前記切替方向に並ぶＵ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部を備え、
   前記可動体は、前記第１結線用回路部、前記第２結線用回路部および第３結線用回路部をそれぞれ備えかつ前記Ｕ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部と同じ配列で前記切替方向に並ぶＵ相相手側接続部、Ｖ相相手側接続部及びＷ相相手側接続部を備え、
   前記各接続部の前記短絡電極が互いに接続されて中性点を形成している、ことを特徴とする巻線切替装置。
8. 請求項１に記載の巻線切替装置において、
   前記電動機は、三相交流電動機であり、
   前記装置本体は、前記複数の接続電極、前記電源電極および前記短絡電極をそれぞれ備えかつ前記切替方向に並ぶＵ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部を備え、
   前記可動体は、前記第１結線用回路部および前記第２結線用回路部をそれぞれ備えかつ前記Ｕ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部と同じ配列で前記切替方向に並ぶＵ相相手側接続部、Ｖ相相手側接続部及びＷ相相手側接続部を備え、
   前記第１電気回路は、周方向に連続する３つの前記コイルにそれぞれ異なる相の電力が供給されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、
   前記第２電気回路は、周方向に連続する３つのコイルを一組として、その組毎に異なる相の電力が供給されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路である、ことを特徴とする巻線切替装置。
9. コイルを含みかつ第１端部と第２端部とをそれぞれ有する複数の巻線を備えた電動機において前記複数の巻線の結線状態を切り替える巻線切替装置であって、
   一軸方向に延びる内部空間を備えた装置本体と、前記一軸方向を切替方向として前記装置本体の内側面に沿って変位可能となるように当該装置本体に保持された可動体と、装置本体と可動体とを相対的に前記切替方向に変位させる駆動装置とを備え、
   前記装置本体は、当該装置本体の内側面における前記切替方向の同じ位置であってかつ当該内側面の周方向における互いに異なる位置に、前記複数の巻線の第１端部および第２端部がそれぞれ接続される複数の接続電極と、電力入力用の電源電極と、中性点形成用の短絡電極とを備え、
   前記可動体は、前記切替方向に並ぶ第１結線用回路部、第２結線用回路部、第３結線用回路部および第４結線用回路部を含み、かつ第１結線用回路部が前記各電極に対向する第１結線位置と、第２結線用回路部が前記各電極に対向する第２結線位置と、第３結線用回路部が前記各電極に対向する第３結線位置と、第４結線用回路部が前記各電極に対向する第４結線位置とに亘って前記切替方向に変位可能とされ、
   前記第１結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第１結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に第１接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第１電気回路とを備え、
   前記第２結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第２結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１接続状態とは異なる第２接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第２電気回路とを備え、
   前記第３結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第３結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１、第２接続状態とは異なる第３接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第３電気回路とを備え、
   前記第４結線用回路部は、それぞれ可動体の外周面に設けられて当該可動体が前記第４結線位置に配置されたときに、前記各電極にそれぞれ電気的に接触する複数の相手側電極と、前記電源電極と前記短絡電極との間で前記複数の巻線が電気的に前記第１〜第３接続状態とは異なる第４接続状態で接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ第４電気回路とを備え、
   前記電動機は、三相交流電動機であり、
   前記装置本体は、前記複数の接続電極、前記電源電極および前記短絡電極をそれぞれ備えかつ前記切替方向に並ぶＵ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部を備え、
   前記可動体は、前記第１結線用回路部、前記第２結線用回路部、前記第３結線用回路部および前記第４結線用回路部をそれぞれ備えかつ前記Ｕ相接続部、Ｖ相接続部およびＷ相接続部と同じ配列で前記切替方向に並ぶＵ相相手側接続部、Ｖ相相手側接続部及びＷ相相手側接続部を備え、
   前記第１電気回路は、周方向に連続する３つの前記コイルにそれぞれ異なる相の電力が供給され、かつ各巻線が直列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、
   前記第２電気回路は、周方向に連続する３つの前記コイルにそれぞれ異なる相の電力が供給され、かつ各巻線が並列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、
   前記第３電気回路は、周方向に連続する３つのコイルを一組として、その組毎に異なる相の電力が供給され、かつ各巻線が直列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路であり、
   前記第４電気回路は、周方向に連続する３つのコイルを一組として、その組毎に異なる相の電力が供給され、かつ各巻線が並列に接続されるように前記各相手側電極を繋ぐ電気回路である、ことを特徴とする巻線切替装置。
10. 請求項８又は９に記載の巻線切替装置において、
    前記電動機は、周方向に並ぶ複数の前記コイルを備えたステータと、このステータに対向して配置され、かつ周方向に等間隔で並ぶ軟磁性体からなる複数の鉄心部と隣接する鉄心部の間にそれぞれ周方向に並べて配設され、前記コイルとの対向面の磁極である対面磁極が互いに異なる２つの永久磁石とを備えるロータとを備え、一つの鉄心部に隣接する２つの永久磁石の対面磁極が同じになるように永久磁石が配列されたものである、ことを特徴とする巻線切替装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の巻線切替装置において、
    前記接続電極、前記電源電極および前記短絡電極と前記相手側電極とを互いに接触する方向に付勢する付勢部材を備えている、ことを特徴とする巻線切替装置。
12. コイルを含みかつ第１端部と第２端部とをそれぞれ有する複数の巻線を備えた電動機と、
    請求項１乃至１１の何れか一項に記載の巻線切替装置と、
    前記巻線切替装置の前記電源電極に接続される電力供給装置と、
    予め定められた条件に基づき、前記駆動装置を制御することにより前記第１結線位置と前記第２結線位置との間で前記可動体の位置を切替える制御装置と、を備えることを特徴とする電動機用駆動装置。