CN102638145A - 相对驱动装置、移动体以及机器人 - Google Patents

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CN102638145A CN2012100253519A CN201210025351A CN102638145A CN 102638145 A CN102638145 A CN 102638145A CN 2012100253519 A CN2012100253519 A CN 2012100253519A CN 201210025351 A CN201210025351 A CN 201210025351A CN 102638145 A CN102638145 A CN 102638145A
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Abstract

本发明涉及相对驱动装置、移动体以及机器人。该相对驱动装置具备定子、第1转子和第2转子，所述定子具有第1电磁线圈和控制在所述第1电磁线圈中流动的电流的第1控制部，所述第1转子具有第1磁铁与第2磁铁，所述第2转子具有第2电磁线圈和控制在所述第2电磁线圈中流动的电流的第2控制部，所述第1电磁线圈与所述第1磁铁对置配置构成了所述第1驱动机构，所述第2电磁线圈与所述第2磁铁对置配置构成了所述第2驱动机构。

Description

相对驱动装置、移动体以及机器人
技术领域
本发明涉及使用电能来相对地驱动2个驱动力传递部件用的装置。
背景技术
作为相对地驱动2个驱动轴的装置，公知有各种变速机(例如专利文献1)。
专利文献1：日本特开2001-124163号公报
但是，以往的变速机仅能够在从一个驱动轴(第1驱动轴)朝向另一个驱动轴(第2驱动轴)的规定的一个方向上传递驱动力。而且，为了通过所谓的再生来回收电力，需要另行设置电动机。另外，由于通常电动机的转速由驱动电压决定，所以为了使电动机高速旋转，需要提高驱动电压。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种与以往不同方式的相对驱动装置。
本发明为了解决上述课题的至少一部分而提出，可以作为以下的方式或者应用例来实现。
[应用例1]
一种具有第1驱动机构与第2驱动机构的相对驱动装置，该相对驱动装置具备定子、第1转子和第2转子，所述定子具有第1电磁线圈和控制在所述第1电磁线圈中流动的电流的第1控制部，所述第1转子具有第1磁铁与第2磁铁，所述第2转子具有第2电磁线圈和控制在所述第2电磁线圈中流动的电流的第2控制部，所述第1电磁线圈与所述第1磁铁对置配置构成了所述第1驱动机构，所述第2电磁线圈与所述第2磁铁对置配置构成了所述第2驱动机构。
根据该应用例，能够构成在1个驱动装置中具有第1驱动机构与第2驱动机构的相对驱动装置，可将第1驱动机构的转子作为第2驱动机构的定子使用。为了通过只具有1个驱动机构的驱动装置得到大的驱动速度，需要大的驱动电压，但根据本实施例，即使降低第1驱动机构的转子与第2驱动机构的驱动电压将各个驱动机构的驱动速度抑制得小，作为整体也能够得到大的驱动速度。
[应用例2]
一种具有第1驱动机构与第2驱动机构的相对驱动装置，该相对驱动装置具备定子、第1转子和第2转子，所述定子具有第1电磁线圈与控制在所述第1电磁线圈中流动的电流的第1控制部，所述第1转子具有磁铁，所述第2转子具有第2电磁线圈和控制在所述第2电磁线圈中流动的电流的第2控制部，所述第1电磁线圈与所述磁铁的一个磁极侧对置配置，由所述第1电磁线圈与所述磁铁构成所述第1驱动机构，所述第2电磁线圈与所述磁铁的另一个磁极侧对置配置，由所述第2电磁线圈与所述磁铁构成所述第2驱动机构。
根据该应用例，能够构成在1个驱动装置中具有第1驱动机构与第2驱动机构的相对驱动装置。而且，能够使相对驱动装置小型化。并且，能够将各个驱动机构的驱动速度抑制得小，并且作为整体得到大的驱动速度。
[应用例3]
在应用例1或者应用例2所述的相对驱动装置中，具有同速驱动模式，该同速驱动模式是向所述第1电磁线圈中流入电流，使所述第1转子向第1方向旋转，并通过向所述第2电磁线圈中流入保持电流，由此使所述第2转子相对所述第1定子向所述第1方向以与所述第1转子同样的速度旋转的模式。
根据该应用例，能够对第1转子与第2转子之间以相同速度驱动。
[应用例4]
在应用例1或者应用例2所述的相对驱动装置中，具有高速驱动模式，该高速驱动模式是向所述第1电磁线圈中流入电流，使所述第1转子向第1方向旋转，并通过向所述第2电磁线圈中流入电流，由此使所述第2转子相对所述第1定子向所述第1方向以比所述第1转子高的速度进行旋转的模式。
根据该应用例，对只有1个驱动机构的驱动装置，即使以相同的驱动电压也能够更高速地驱动第2转子。
[应用例5]
在应用例1或者应用例2所述的相对驱动装置中，具有低速驱动模式或者停止模式，该低速驱动模式或者停止模式是向所述第1电磁线圈流入电流，使所述第1转子向第1方向旋转，通过从所述第2电磁线圈再生电流，由此使所述第2转子相对所述第1定子向所述第1方向以比所述第1转子低的速度进行旋转的模式，或者使所述第2转子相对所述定子停止的模式。
根据该应用例，能够从第2驱动机构再生电能。
[应用例6]
在应用例1～5中任意一项所述的相对驱动装置中，所述定子还包括具有第1收发线圈的第1非接触电力收发部，所述第2转子还包括具有第2收发线圈的第2非接触电力收发部，用于驱动所述第2电磁线圈的电力或者从所述第2电磁线圈再生的电能在所述第1非接触电力收发部与第2非接触电力收发部之间，通过所述第1收发线圈与第2收发线圈间的电磁耦合进行收发。
当电磁线圈位于转子中时，通过电刷与换向器来传输电磁线圈的驱动电力。该情况下，由于电刷与换向器的机械摩擦会引起电刷与换向器的磨损，与此相对，根据该应用例，由于不存在机械接触，所以不必担心磨损，能够提高耐久性。
[应用例7]
在应用例6所述的相对驱动装置中，所述第1非接触电力收发部还具有调制电路，该调制电路将用于对在所述第2电磁线圈中流动的电流的大小方向进行控制的控制信号调制到向第2非接触电力收发部传送的电力中，所述第2非接触电力收发部具有解调电路，该解调电路用于解调被调制到所述电力中的控制信号。
根据该应用例，能够省略用于传送控制信号的布线。
[应用例8]
一种具有应用例1～7中任意一项所述的相对驱动装置的移动体。
[应用例9]
一种具有应用例1～7中任意一项所述的相对驱动装置的机器人。
本发明可以通过各种方式实现，例如，除了相对驱动装置之外，能够以使用了该相对驱动装置的机器人、机械手等各种方式实现。
附图说明
图1A是示意地表示第1实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。
图1B是表示以与第1实施例的驱动装置的驱动轴垂直的面切开后的截面的说明图。
图1C是展开定子的圆筒面来表示第1实施例的定子的第1电磁线圈的说明图。
图2是示意地表示第1实施例涉及的驱动装置的模块构成的说明图。
图3A是说明以同速模式使驱动装置动作时的说明图。
图3B是表示同速模式时的第1驱动机构的转矩-转速特性与转矩-电流特性的说明图。
图4A是为了使第2转子1020的转速N3比第1转子20的转速N1高速地进行旋转而以高速模式使驱动装置动作时的说明图。
图4B是表示高速模式时的第1、第2驱动机构的转矩-转速特性与转矩-电流特性的说明图。
图5是说明以再生模式使驱动装置动作时的说明图。
图6A是示意地表示第2实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。
图6B是表示以与第2实施例的驱动装置的驱动轴垂直的面切开后的截面的说明图。
图7A是示意地表示第3实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。
图7B是表示电磁线圈的配置的说明图。
图7C是表示永磁铁的配置的说明图。
图8是示意地表示第4实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。
图9是示意地表示第5实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。
图10是表示基于无线方式的输电电路的构成的说明图。
图11是表示上述各实施例的控制部的一例的说明图。
图12是表示控制部的内部构成与动作的说明图。
图13是表示第1驱动机构正转时的PWM部530的动作的时序图。
图14是表示第1驱动机构反转时的PWM部530的动作的时序图。
图15是表示励磁区间设定部590的内部构成与动作的说明图。
图16是表示编码部的动作与时序图的说明图。
图17是表示驱动部的动作状态的说明图。
图18是表示再生电路的一例的说明图。
图19是表示作为利用了本发明的变形例涉及的电动机/发电机的移动体的一例的电动自行车(电助动自行车)的说明图。
图20是表示利用了本发明的变形例涉及的电动机的机器人的一例的说明图。
图21是表示利用了本发明的变形例涉及的电动机的铁路车辆的说明图。
具体实施方式
[第1实施例]
图1A是示意地表示第1实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。图1B是表示以与第1实施例的驱动装置的驱动轴垂直的面切开后的截面的说明图。图1C是展开定子的圆筒面来表示第1实施例的定子的第1电磁线圈的说明图。驱动装置10具备：定子15、第1转子20、第2转子1020和中心轴230。定子15具有：第1电磁线圈100、第1线圈背轭(back yoke)115、第1磁传感器300、第1电路基板310、电动机驱动控制部500、安装螺栓17和电刷1170。第1转子20具备：第1永磁铁200、第1磁铁背轭215、第2永磁铁1200和第2磁铁背轭1215。第2转子1020具备：第2电磁线圈1100、第2线圈背轭1115、第2磁传感器1300、第2电路基板1310、电动机驱动再生控制部1500、输出部232、换向器1180和安装螺栓2017。
定子15具有圆筒形状部分和圆盘形状部分。在定子15的圆筒形状部分，如图1B、图1C所示，沿着圆筒面配置有多个第1电磁线圈100。其中，电磁线圈100有A相用的电磁线圈100A与B相用的电磁线圈100B两种，沿着圆周交替配置。其中，当不区别A相用的电磁线圈100A与B相用的电磁线圈100B时，简称为“电磁线圈100”。这里，多个第1电磁线圈100的每一个按照以圆筒面的法线为轴的方式缠绕。即，第1电磁线圈100中流过电流时所产生的磁通量的朝向为圆筒的放射方向或者中心方向。第1线圈背轭115在第1电磁线圈100所成的圆筒面的外侧配置为圆筒形状。其中，优选第1线圈背轭115如图1C所示，配置成与第1电磁线圈100的除了线圈端(coil end)的部分重叠。线圈端是指电磁线圈中当洛伦兹力在电磁线圈100中发生作用时、力向与圆筒的圆周方向不同的方向发生作用的部分，即，力向与驱动装置10旋转的力无关的方向发生作用的部分。将第1线圈背轭115配置成与第1电磁线圈100的除了线圈端的部分重叠是为了使第1转子20中配置的永磁铁200的磁通量在除了线圈端的电磁线圈100的部分集中磁通量。另外，优选第1线圈背轭115通过将开孔的圆盘层叠，并堆积成圆筒形而形成。能够抑制因涡流损耗引起的发热。另外，为了提高加工性，也可以将开孔圆盘分割来构成。此外，对图1A与图1B的第1永磁铁200与第2永磁铁1200的磁极数为相同磁极数进行说明，但磁极数也可以不相同，对第1电磁线圈100与第2电磁线圈1100还是同相数以及同磁极数进行说明，但相数以及磁极数也可以不相同。
如图1A所示，在定子15中配置有第1磁传感器300、第1电路基板310、电动机驱动控制部500和安装螺栓17。第1磁传感器300配置于第1永磁铁200的附近，输出与来自第1永磁铁200的磁通量对应的传感器信号。优选按照使这时的传感器信号成为与将来自电磁线圈100的感应电压标准化后的波形相近的波形的方式，设置磁传感器300。例如可以使用霍尔传感器作为第1磁传感器300。其中，优选第1磁传感器300具备具有传感器信号的输出能够对因磁传感器300的温度变化而引起的传感器输出的变化进行补偿的电路的温度补偿功能。第1磁传感器300配置在第1电路基板310上。此外，关于第1磁传感器300也有A相用、B相用两种，这里没有区别记载。在第1电路基板310上还配置有电动机驱动控制部500。此外，电动机控制驱动部500也可以设置在驱动装置10的外部。
在第1转子20的内周面按照与定子15的第1电磁线圈100的除了线圈端的有效长度相对的方式配置有第1永磁铁200。根据磁极数具有多个第1永磁铁200，各个第1永磁铁200按照沿着转子20的外周的方式排列。第1永磁铁200的磁通量的朝向为圆筒形状的内周方向和外周方向，磁化可以是平行方向、轴方向的任意一个方向。其中，相邻的永磁铁200的磁通量的朝向相反。在第1永磁铁200的内侧配置有第1磁铁背轭215。第1磁铁背轭215呈圆筒形状。另外，当永磁铁200为磁极各向异性磁化时，能够省略磁铁背轭215。
第1驱动机构由第1电磁线圈100与第1转子20的第1永磁铁200构成，定子15的电动机驱动控制部500通过控制在第1电磁线圈100中流动的电流来控制第1驱动机构的动作。
在第1转子的第1磁铁背轭215的内周侧配置有第2磁铁背轭1215。第2磁铁背轭1215呈圆筒形状。在第2磁铁背轭1215的内周侧配置有第2永磁铁1200。根据磁极数有多个第2永磁铁1200，各个第2永磁铁1200按照沿着转子20内周的方式排列。第2永磁铁1200的磁通量的朝向为圆筒形状的内周方向与外周方向，磁化可以是平行方向、轴方向的任意一个方向。而且，相邻的永磁铁1200的磁通量的朝向相反。
在第2转子1020的外周面，按照与第1转子20的第2永磁铁1200相对的方式，沿着转子1020的外周面，对应永磁铁1200的磁极数配置有多个第2电磁线圈1100。其中，第2电磁线圈1100也与第1电磁线圈100同样具有A相用的电磁线圈1100A与B相用的电磁线圈1100B，并且在不区别两者时，也同样简称为“电磁线圈1100”。这里，多个第2电磁线圈1100的每一个按照以圆筒面的法线为轴的方式缠绕。即，第2电磁线圈1100内流过电流时所产生的磁通量的朝向为内周方向与外周方向。在第2电磁线圈1100所成的圆筒面的内侧，第2线圈背轭1115被配置成圆筒形状。其中，优选第2线圈背轭1115按照与第2电磁线圈1100的除了线圈端的部分重叠的方式配置。另外，当永磁铁1200为磁极各向异性磁化时，能够省略第2磁铁背轭1215。
在第2转子1020的圆盘形状部分配置有第2磁传感器1300、第2电路基板1310、电动机驱动再生控制部1500和输出部232。第2磁传感器1300配置于第2永磁铁1200的附近，输出与来自第2永磁铁1200的磁通量对应的传感器信号。优选按照使这时的传感器信号成为与将来自电磁线圈1100的感应电压标准化后的波形相近的波形的方式，设置磁传感器1300。对于第2磁传感器1300，也可以与第1磁传感器300同样地使用霍尔传感器来构成，还可以具备具有传感器信号的输出能够对因磁传感器300的温度变化而引起的传感器输出的变化进行补偿的电路的温度补偿功能。第2磁传感器1300配置在第2电路基板1310上。其中，对于第2磁传感器1300，也有A相用、B相用两种，这里没有区别记载。在第2电路基板1310上还配置有电动机驱动再生控制部1500。输出部232成为驱动装置10的输出，具有连接负载用的安装螺栓2017。
第2驱动机构由第2电磁线圈1100与第1转子20的第2永磁铁1200构成，第2转子1020的电动机驱动再生控制部1500通过控制在第2电磁线圈1100内作为驱动或者再生而流动的电流，控制第2驱动机构的动作。另外，电动机驱动再生控制部1500使第2驱动机构作为发电机动作，通过第1驱动机构得到的第1转子20的第1旋转运动(P1＝ω1×τ1)能够经由第2永磁铁1200与第2电磁线圈1100，使输出部232进行以旋转运动(P2＝ω2×τ2)为输出的力传递。另外，由第2电磁线圈1100再生出的电能也能够通过电动机驱动再生控制部1500再生。
在输出部232中设置有换向器1180。换向器1180与定子15中设置的电刷1170接触，被供给在第2电磁线圈1100中流动的电流，当再生动作时，换向器1180用于取出成为来自第2电磁线圈1100的电能的再生电流。其中，一般在电磁线圈旋转的电动机中，为了切换向电磁线圈施加的电流的朝向，换向器具有整流件的功能，在换向器的2个位置设置有缺口。与此相对，本实施例的换向器1180沿着输出部232的圆周不间断地设置，不具备切换电流的极性用的缺口。其中，在第2电磁线圈1100内流动的电流的朝向由电动机驱动再生控制部1500基于来自第2磁传感器1300的传感器信号进行切换。
在第1转子20与中心轴230之间、以及第2转子1020与中心轴230之间，配置有轴承240。即，在本实施例中，成为中心轴230不受到来自第1转子20或者第2转子1020的扭转力矩的构成。另外，在中心轴230的端部形成有螺纹牙，在定子15的外侧，通过螺丝安装有用于提高中心轴230的保持性的轴承环241。另外，中心轴230的内侧形成空洞231，在空洞231中穿过作为向电动机驱动控制部500供给电力用的布线和成为控制信号的输入/输出的布线的布线25。
图2是示意地表示第1实施例涉及的驱动装置的模块构成的说明图。在图2中，除了图1所示的定子15、第1、第2转子20、1020、第1、第2电磁线圈100、1100、第1、第2永磁铁200、1200、电动机驱动控制部500、电动机驱动再生控制部1500、输出部232、电刷1170和换向器1180之外，还记载有CPU部400、驱动再生切换部1600、二次电池1700和负载部2000。CPU部400对电动机驱动控制部500指示第1驱动机构的动作，针对电动机驱动再生控制部1500，经由驱动再生切换部1600对第2驱动机构指示动作(驱动或者再生)。这里，针对第2驱动机构的指示能够通过与电力重叠的指示信号进行。驱动再生切换部1600将第2驱动机构的动作切换为进行驱动动作或者进行再生动作。二次电池1700与驱动再生切换部1600连接，二次电池1700对再生电力进行蓄电。负载部2000被安装于输出部232。即，定子15与中心轴230被固定，第1转子20、和与输出部232连结的第2转子1020在固定的中心轴230的外周旋转。
根据CPU部400的指示，驱动装置10能够执行同速模式、高速模式和再生模式3个动作模式。在同速模式中，驱动装置10使第1转子20与第2转子1020对定子15以相同的速度旋转。在高速模式中，驱动装置10使第1转子20对定子15向第1方向旋转，使第2转子1020相对第1转子20向第1方向旋转。即，通过对第1转子20的旋转速度加上第2转子1020相对第1转子20的旋转速度，使第2转子1020相对定子15以高速进行旋转。在再生模式中，驱动装置10使第1转子20相对定子15向第1方向旋转，使第2转子1020相对定子15向第1方向以比第1转子的旋转速度低的速度进行旋转，再生对第1转子施加的能量的至少一部分。以下，对各动作模式进行说明。
(1)同速模式
图3A是说明以同速模式使驱动装置动作时的说明图。在同速模式中，向第1电磁线圈100中基于第1磁传感器300的传感器信号流入电流i1，使第1转子20相对定子15以转速N1进行旋转。而且，在同速模式中，通过向第2电磁线圈1100基于第2磁传感器1300的传感器信号施加电压v2，流入保持电流i2，使第2转子1020相对第1转子20相对地以转速零进行旋转。即，使与第2转子1020连结的输出部232相对定子15以转速N1进行旋转。
图3B是表示同速模式时的第1驱动机构的转矩-转速特性与转矩-电流特性的说明图。对于第1驱动机构，负载转矩T1时的第1转子20相对定子15以转速N1进行旋转。这时在第1电磁线圈100中流动的电流为i1。
当电动机驱动控制部500向第1电磁线圈100基于第1磁传感器300的传感器信号施加驱动电流时，第1转子20相对定子15与第2转子1020进行旋转。这时，由于相对第2转子1020的第2电磁线圈1100，第1转子的第2永磁铁1200运动，所以在第2电磁线圈1100中产生感应电动势。鉴于此，通过电动机驱动再生控制部1500按照抵消感应电动势的方式基于第2磁传感器1300的传感器信号驱动第2电磁线圈1100，第2转子1020从不旋转的状态向转速N1，追随第1转子进行旋转。这里，若没有产生任何损耗，则第2转子1020以与第1转子20相同的速度进行旋转。但是，在第2电磁线圈1100中会产生与铜损耗、铁损耗、机械损耗的损耗相关的焦耳热损耗。因此，通过向第2电磁线圈供给与第2电磁线圈1100的焦耳热损耗相当的电流，能够使第1转子20、第2转子1020相对定子15以相同的转速进行旋转。将用于补偿与该第2电磁线圈1100的焦耳热损耗相当的电能而流动的电流称为保持电流。其中，该保持电流依赖于第1转子20、第2转子1020的转速。
(2)高速模式
图4A是为了使第2转子1020的转速N3比第1转子20的转速N1高地进行旋转而以高速模式使驱动装置动作时的说明图。在高速模式中，对于第1驱动机构的动作，与同速模式同样。即，向第1电磁线圈100流入电流i1，相对定子15使第1转子20以转速N1进行旋转。在高速模式中，向第2电磁线圈1100施加电压v3(v3＞v2)，流过比保持电流i2大的电流i3，使第2转子1020相对第1转子20以高速度进行旋转。当将第2转子1020相对于定子15的转速设为N3时，N3＞N1。
图4B是表示高速模式时的第1、第2驱动机构的转矩-转速特性与转矩-电流特性的说明图。图4B(1)所示的第1驱动机构的特性与同速模式的特性相同。图4B(2)表示了第2驱动机构的转矩-转速特性与转矩-电流特性。由于第1驱动机构与第2驱动机构共有第1转子20，所以对第1驱动机构施加的负载转矩与对第2驱动机构施加的负载转矩为同样的大小。将该负载转矩的大小设为T1。当负载转矩为T1时，在高速模式中，第2转子1020以与第1转子相对的转速N2进行旋转。鉴于此，在定子15与第2转子1020间，产生N1+N2＝N3的转速差。这时，第2电磁线圈1100中流动的电流为i3(i3＞i2)。若只有第1驱动机构，则转速只能上升至N1，但通过具备第2驱动机构，可以将转速根据目的上升至N3(N3＞N1)。
(3)再生模式(中间模式(neutral mode)、低速模式、停止模式)
图5是说明以再生模式使驱动装置动作时的说明图。再生模式通过施加于第1驱动机构的电能，使配置了永磁铁1200的第2转子1200旋转，使用该第1转子20的旋转运动的一部分，使与第1转子20中配置的永磁铁1200产生了电磁耦合的第2转子1020的第2电磁线圈1100中产生感应电动势。该感应电动势通过由电动机驱动再生控制部1500基于第2磁传感器1300进行电流控制，而经由第2转子1020向输出部232传递旋转运动。通过该电流控制，能够使输出部232以中间模式、低速模式、停止模式进行动作。
首先，中间模式通过在第1转子20的转速不对第2转子1020产生影响的状态下，由电动机驱动再生控制部1500控制成为相对第2电磁线圈1100间产生的感应电动势不流动电流的状态来实现。
其次，低速模式通过在以比第1转子20的转速低的转速将第1旋转运动的一部分作为旋转运动向第2转子1020传递了转矩的状态下，由电动机驱动再生控制部1500控制称为相对第2电磁线圈1100间产生的感应电动势流动电流的状态来实现。通过对该流动的电流量线性控制，与电流量对应的转矩量线性可变，可以容易地进行机械传递。也可以将此时流动的电流作为电能，向外部积蓄(通过发电机)为再生电力。
并且，停止模式通过由电动机驱动再生控制部1500控制成为相对低速模式状态的第2电磁线圈1100间产生的感应电动势最大限度流动电流的状态来实现。该状态通过在将第1转子20所具有的第1旋转运动的全部作为旋转运动向第2转子1020传递了转矩的状态下，由电动机驱动再生控制部1500控制成为相对第2电磁线圈1100间产生的感应电动势流动短路电流的状态来实现。通过该流动的电流量，可以容易地进行最大转矩的传递。也可以将此时流动的电流作为电能，向外部积蓄(通过发电机)为再生电力。
在驱动机构只有1个的单独驱动装置中，为了相对同一负载转矩使转速提高，需要提高对电磁线圈施加的电压。与此相对，根据本实施例的驱动装置，在高速模式时，由于驱动装置的转速N3成为对第1驱动机构的转速N1加上第2驱动机构的转速N2的转速，所以即使以相同的驱动电压也能实现更高速的旋转。另外，由于能够降低对电磁线圈100、1100施加的电压，所以可减少对电磁线圈100、1100的寄生电容的充放电电流，能够抑制因该充放电电流引起的损耗。
另外，在本实施例中，如上述再生模式中说明那样，可以将第2驱动机构作为发电机利用，对电能进行再生。另外，在只有1个驱动机构的情况下，由于在起动时被施加高转矩，所以容易产生急加速，但在本实施例中，通过使第1驱动机构动作，使第2驱动机构从再生缓缓地移向同速模式、高速模式转移，可以在输出部232中实现平稳的起动、平稳的加速。即，通过更细致地控制中间模式、低速模式、停止模式，可以作为能够将来自第1驱动机构的旋转运动非接触且以无级的方式向第2驱动机构传递的非接触无级变速机使用。另外，通过将输出部232与车轮、螺旋桨等负载连结，能使电动移动体显著地发展。
[第2实施例]
图6A是示意地表示第2实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。图6B是表示以与第2实施例的驱动装置的驱动轴垂直的面切开后的截面的说明图。第2实施例的驱动装置与第1实施例的驱动装置在第1转子20的构成上不同。即，在第2实施例中，没有第1实施例的第1转子的第1磁铁背轭215与第2磁铁背轭1215，具有第1永磁铁200与第2永磁铁1200形成一体的构成。其中，将永磁铁的符号记为永磁铁200。
在第2实施例中，也与第1实施例同样，可以执行同速模式、高速模式、再生模式。另外，由于在第2实施例中，第1永磁铁200与第2永磁铁1200成为一体，所以可以比第1实施例实现小型化与轻量化。并且，在第2实施例中，可以不设磁铁背轭215、1215。
[第3实施例]
图7A是示意地表示第3实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。图7B是表示电磁线圈的配置的说明图。图7C是表示永磁铁的配置的说明图。在第1实施例的驱动装置中，第1、第2驱动机构为径向缝隙(radial gap)型，在第3实施例中，第1、第2驱动机构为轴向缝隙型，在这点上不同。在第3实施例中，第1、第2电磁线圈100、1100也同样地由流过电流时产生的磁通量的朝向与中心轴230平行的多个电磁线圈100、1100构成，如图7B所示，各电磁线圈100、1100分别沿着圆盘的圆周排列。在第3实施例中，第1、第2永磁铁200、1200由磁通量的朝向与中心轴230平行的多个永磁铁200、1200构成，如图7C所示，各永磁铁200、1200分别沿着圆盘的圆周排列。第2电磁线圈1100、第2永磁铁1200也具有与图7B、图7C同样的形状。
在第3实施例中，也与第1实施例同样地可以执行同速模式、高速模式、再生模式。另外，在第3实施例中，容易将第1永磁铁200与第2永磁铁1200形成为相同的形状，而且，容易将第1电磁线圈100与第2电磁线圈1100形成为相同的形状。即，容易使第1驱动机构与第2驱动机构的特性相同。
[第4实施例]
图8是示意地表示第4实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。第4实施例与相对于第1实施例的第2实施例同样，具有将第2转子1020中配置的永磁铁201与第1转子20用的永磁铁形成一体的构成。永磁铁201按照与永磁铁200以及永磁铁1200双方重叠的方式，形成得比永磁铁200以及永磁铁1200大。此外，也可以将永磁铁200、永磁铁201、永磁铁1200形成为相同形状，将第1、第2电磁线圈100、1100形成为同一形状。
根据第4实施例，由于将第1转子20的永磁铁201与第2转子1020的永磁铁形成为一体，所以可以实现小型化与轻量化。另外，可以使第1驱动机构与第2驱动机构的特性相同。
图9是示意地表示第5实施例涉及的驱动装置的构成的说明图。第5实施例与第1实施例在以非接触的方式输送第2驱动机构的第2电磁线圈中流动的电流的点上不同。此外，第5实施例中的第1、第2驱动机构的构成采用了与第2实施例相同的构成，但也可以采用第1～4实施例的任意一种构成。
第5实施例的定子15取代电刷1170而具有输电线圈1410，第2转子1020取代换向器1180而具有受电线圈1420，还具有电磁波屏蔽板1450。即，在第5实施例中，利用输电线圈1410与受电线圈1420之间的电磁耦合来输送驱动第2电磁线圈1100的电力。电磁波屏蔽板1450为了使第1、第2电磁线圈100、1100、第1、第2永磁铁200、1200不受输电线圈1410与受电线圈1420之间的电磁波的不良影响而配置。
图10是表示基于无线方式的输电电路的构成的说明图。无线输电电路具备：电力发送部1400、电力接收部1430和电磁线圈控制部1440。电力发送部1400具有信息发送部1405。信息发送部1405接受图2所示的CPU部400的指示，生成用于决定在电磁线圈1100中流动的电流的控制信息。该控制信息与电力信号重叠。电力信号为交流，控制信息被调制。作为该调制，可以使用例如振幅调制、相位调制、频率调制。其中，优选相位调制、频率调制。对于相位调制、频率调制，由于振幅一定，所以难以引起因控制信息的值引起的电力量的变动。电力接收部1430具备整流电路1432和信息接收部1435。整流电路1432将交流的电力信号变换为直流。信息接收部1435从电力信号中解调控制信息，生成对向电磁线圈1100施加的电流的朝向进行指示的方向信号S1、S2。电磁线圈控制部1440生成向电磁线圈1200施加的驱动信号。
在使用图2所示的电刷1170与换向器1180的电力供给中，电刷1170、换向器1180的磨损成为问题，但在基于无线方式的输电中，不产生这样的磨损。此外，在基于无线方式的情况下，将输电线圈1410与受电线圈1420的作用交换，在进行再生动作时，可以使电力输电方向相反。
图11是表示控制部的内部构成与动作的说明图。其中，由于第1、第2驱动机构的电动机驱动控制部500、1500除了与再生功能相关的电路以外可以使用同一电路，所以下面以第1驱动机构的电动机驱动控制部500为例进行说明，然后，对与再生功能相关的电路进行说明。这里，记载了电动机驱动控制部500、驱动部250、电磁线圈100、第1磁传感器300A、300B和CPU部400。驱动部250是具备了多个开关元件的电桥电路。电动机驱动控制部500具备：基本时钟生成电路510、1/N分频器520、PWM部530、正反方向指示值寄存器540、乘法器550、552、编码部560、562、AD转换部570、572、电压指令值寄存器580和励磁区间设定部590。
基本时钟生成电路510是产生具有规定频率的时钟信号PCL的电路，例如由PLL电路构成。分频器520产生具有该时钟信号PCL的1/N的频率的时钟信号SDC。N的值被设定为规定的一定值。该N的值预先由CPU部400对分频器520设定。PWM部530根据时钟信号PCL、SDC、由乘法器550、552供给的乘法值Ma、Mb、由正反方向指示值寄存器540供给的正反方向指示值RI、由编码部560、562供给的正负符号信号Pa、Pb和由励磁区间设定部590供给的励磁区间信号Ea、Eb，生成驱动信号DRVA1、DRVA2、DRVB1、DRVB2。对该动作将后述。
在正反方向指示值寄存器540内，由CPU部400设定表示第1驱动机构的旋转方向的值RI。在本实施例中，当正反方向指示值RI为L电平时，第1驱动机构正转，当为H电平时逆转。
向PWM部530供给的其他信号Ma、Mb、Pa、Pb、Ea、Eb如下那样确定。其中，乘法器550、编码部560与AD转换部570为A相用的电路，乘法器552、编码部562与AD转换部572为B相用的电路。由于这些电路组的动作相同，所以下面主要说明A相用的电路的动作。此外，下面以A相与B相的参数(后述的励磁区间等)被设定为相同值进行说明，但也可以将A相与B相的参数设定为相互不同的值。
此外，在本说明书中，当统指A相与B相时，省略了符号的末尾“a”“b”(表示A相与B相)。例如，当不需要区别A相与B相的乘法值Ma、Mb时，将它们合称为“乘法值M”。对其他符号也相同。
磁传感器300A的输出SSA被供给AD转换部570。该磁传感器300A的输出SSA的范围例如从GND(接地电位)到VDD(电源电压)，其中位点(intermediate point)(＝VDD/2)为输出波形的中位点(通过正弦波的原点的点)。AD转换部570对该传感器输出SSA进行AD变换，生成传感器输出的数字化值。AD转换部570的输出的范围例如为FFh～0h(词尾的“h”表示16进制)，将正侧的中央值设为80h，将负侧的中央值设为7Fh，使它们分别与波形的中位点对应。
编码部560对AD变换后的传感器输出值的范围进行变换，并且将传感器输出值的中位点的值设定为0。结果，由编码部560生成的传感器输出值Xa取正侧的规定范围(例如+127～0)与负侧的规定范围(例如0～-127)的值。其中，从编码部560供给乘法器550的是传感器输出值Xa的绝对值，其正负符号作为正负符号信号Pa被供给PWM部530。
电压指令值寄存器580存储由CPU部400设定的电压指令值Ya。该电压指令值Ya与后述的励磁区间信号一起作为设定向第1驱动机构施加的电压的值发挥作用。电压指令值Ya典型地取0～1.0的值，但也可以设定比1.0大的值。其中，下面假定为电压指令值Ya取0～1.0的范围的值。这时，假设当不设置非励磁区间，而将整个区间作为励磁区间来设定励磁区间信号Ea时，Ya＝0意味着使施加电压为零，Ya＝1.0意味着将施加电压设为最大值。乘法器550将由编码部560输出的传感器输出值Xa与电压指令值Ya相乘并整数化，将该乘法值Ma供给PWM部530。
图11(B)～(E)表示了乘法值Ma取各种值时的PWM部530的动作。这里，假定为整个期间为励磁区间，没有非励磁区间。PWM部530是在时钟信号SDC的1个周期期间，产生1个占空比为Ma/N的脉冲的电路。即，如图11(B)～(E)所示，随着乘法值Ma增加，驱动信号DRVA1、DRVA2的脉冲的占空比增加。其中，第1驱动信号DRVA1是仅在传感器输出SSA为正时产生脉冲的信号，第2驱动信号DRVA2是仅在传感器输出SSA为正时产生脉冲的信号，在图11(B)～(E)中将它们合并记载。另外，为了方便起见，将第2驱动信号DRVA2描画为负侧的脉冲。
图12是表示PWM部530(图11)的内部构成的一例的模块图。PWM部530具备：计数器531、532、EXOR电路533、534和驱动波形形成部535、536。计数器531、EXOR电路533与驱动波形形成部535是A相用的电路，计数器532、EXOR电路534与驱动波形形成部536是B相用的电路。它们如下那样动作。
图13是表示第1驱动机构正转时的PWM部530的动作的时序图。在该图中，表示了2个时钟信号PCL、SDC、正反方向指示值RI、励磁区间信号Ea、乘法值Ma、正负符号信号Pa、计数器531内的计数值CM1、计数器531的输出S1、EXOR电路533的输出S2和作为驱动波形形成部535的输出的驱动信号DRVA1、DRVA2。计数器531重复进行在时钟信号SDC的每1个期间，与时钟信号PCL同步地将计数值CM1倒数至0的动作。计数值CM1的初期值被设定为乘法值Ma。其中，在图13中，为了便于图示，作为乘法值Ma也描画负的值，但计数器531中使用的是其绝对值|Ma |。对于计数器531的输出S1，当计数值CM1不为0时被设定为H电平，当计数值CM1为0时下降为L电平。
EXOR电路533输出对正负符号信号Pa与正反方向指示值RI的异或进行表示的信号S2。当第1驱动机构正转时，正反方向指示值RI为L电平。因此，EXOR电路533的输出S2成为与正负符号信号Pa相同的信号。驱动波形形成部535根据计数器531的输出S1与EXOR电路533的输出S2生成驱动信号DRVA1、DRVA2。即，将计数器531的输出S1中的、EXOR电路533的输出S2为L电平的期间的信号作为第1驱动信号DRVA1输出，将输出S2为H电平的期间的信号作为第2驱动信号DRVA2输出。其中，在图13的右端部附近，励磁区间信号Ea下降为L电平，由此，设定了非励磁区间NEP。因此，在该非励磁区间NEP中，任意的驱动信号DRVA1、DRVA2都不输出，维持为高阻状态。
通过上述说明可以理解，计数器531作为基于乘法值Ma生成PWM信号的PWM信号来生成电路发挥作用。另外，驱动波形形成部535作为根据励磁区间信号Ea来屏蔽PWM信号的屏蔽电路发挥作用。
图14是表示第1驱动机构反转时的PWM部530的动作的时序图。当第1驱动机构反转时，正反方向指示值RI被设定为H电平。结果，2个驱动信号DRVA1、DRVA2被从图13的状态交替，结果，可以理解第1驱动机构进行反转。其中，PWM部530的B相用的电路532、534、536也与上述同样地进行动作。
图15是表示励磁区间设定部590的内部构成与动作的说明图。励磁区间设定部590具有：电子可变电阻器592、电压比较器594、596、OR电路598和AND电路599。电子可变电阻器592的电阻值Rv由CPU部400设定。电子可变电阻器592的两端的电压V1、V2被赋予给电压比较器594、596的一个输入端子。电压比较器594、596的另一个输入端子被供给磁传感器300A的输出SSA。其中，在图15中，B相用的电路为了图示方便而被省略。电压比较器594、596的输出信号Sp、Sn被输入给OR电路598。OR电路598的输出是用于区别励磁区间与非励磁区间的励磁区间信号Ea。
图15(B)表示了励磁区间设定部590的动作。电子可变电阻器592的两端电压V1、V2可以通过调整电阻值Rv来变更。具体而言，两端电压V1、V2被设定为与电压范围的中央值(＝VDD/2)的差量相等的值。当磁传感器300A的输出SSA比第1电压V1高时，第1电压比较器594的输出Sp为H电平，另一方面，当磁传感器300A的输出SSA比第2电压V2低时，第2电压比较器596的输出Sn为H电平。励磁区间信号Ea成为取输出信号Sp、Sn的或的信号。因此，如图15(B)的下部所示，励磁区间信号Ea可以作为表示励磁区间EP与非励磁区间NEP的信号而使用。励磁区间EP与非励磁区间NEP的设定通过CPU部400调整可变电阻值Rv来进行。
此外，励磁区间EP与非励磁区间NEP的设定功能也可以通过CPU部400以外的其他电路实现。另外，对于根据来自外部的请求(例如电动机的输出请求)，调整电压指令值Ya与励磁区间信号Ea两者的值，由此，作为达成与请求对应的输出的调整部的功能也是相同的。
优选当驱动装置10起动时，尽可能大地设置励磁区间EP，尽可能小地设置非励磁区间NEP。其理由在于：当相位在与非励磁区间NEP的内部相当的位置静止时，由于PWM信号被驱动波形形成部535(图12)屏蔽，所以驱动装置10有可能不能起动。因此，优选当起动时，将非励磁区间NEP设定为其容许范围之中的最小值。其中，优选非励磁区间NEP的最小值为不是零的值。其理由在于：当将非励磁区间NEP的最小值设为零时，在磁传感器300A的输出SSA的极性(即驱动信号的极性)反转的定时，导致在驱动部250(图11)内电流会逆流，开关晶体管有可能损伤。
图16是表示编码部的动作与时序图的说明图。这里，以A相用的编码部560(图11)为例进行说明。编码部560从ADC部570(图11)接收ADC信号，生成传感器输出值Xa与正负符号信号Pa。这里，传感器输出值Xa是使ADC信号在+127～-128中变化，取其绝对值的值。另外，对于正负符号信号Pa，当ADC信号的值比0小时，将正负符号信号Pa设为H，当ADC信号的值比0大时，将正负符号信号Pa设为L。此外，正负符号信号Pa的正负也可以相反。
图17是表示驱动部的动作状态的说明图。其中，由于A相、B相的构成相同，所以仅对A相进行说明。A相驱动部250A具有4个开关晶体管Tr1A～Tr4A，而且，在上臂侧的开关晶体管Tr1A、Tr3A中设置有用于调整驱动信号的电平的电平转换电路255A、256A。不过，也可以省略电平转换电路255A、256A。
从PWM部530(图11、图12)向A相驱动部250A供给驱动信号DRVA1、DRVA2。驱动信号DRVA1、DRVA2仅可以一方为ON，不能同时为ON。当驱动信号DRVA1为ON状态，并且驱动信号DRVA2为OFF状态时，电流向第1电流方向IA1流动。相反，当驱动信号DRVA1为OFF状态，并且驱动信号DRVA2为ON状态时，电流向第2电流方向IA2流动。结果，第1驱动机构根据驱动信号被驱动。
图18是表示再生电路的一例的说明图。再生电路进行来自第2驱动机构的再生控制。再生电路具备：再生控制部1800、A相充电切换部1810a与B相充电切换部1810b、EXOR电路1815a、1815b和二次电池1700。再生控制部1800包含A相再生控制电路1800a与B相再生控制电路1800b。由于A相再生控制电路1800a与B相再生控制电路1800b的构成相同，所以以A相再生控制电路1800a为例进行说明。A相再生控制电路1800a与1250A并联于A相电磁线圈1100A。A相再生控制部1800a具备反向电路1820a、缓冲电路1830a、由二极管构成的整流电路1840a～1843a、开关晶体管1850a、1860a和电阻1852a、1862a。
当来自CPU部400的再生信号Ka为ON时，A相充电切换部1810a的输出为ON。当A相充电切换部1810a为ON时，反向电路1820a的输出为L，开关晶体管1850a变为ON状态。另一方面，由于缓冲电路1830a的输出为H，所以开关晶体管1860a变为OFF状态。这样，第1驱动机构可以经由开关晶体管1850a对由A相电磁线圈1100A产生的电力进行再生，对二次电池1700进行充电。相反，当A相充电切换部1810a为OFF(＝0＝L)时，通过缓冲电路1830a将开关晶体管1860a变为ON状态。另一方面，反向电路1820a的输出为H，开关晶体管1850a变为OFF状态。该情况下，可以由二次电池1700向A相电磁线圈1100a供给电流。其中，再生模式有2个，可以通过模式切换信号ModeSel进行切换。如图18所示，以励磁区间信号Ea(图15)与再生模式切换信号ModeSel为输入的EXOR电路1815a的输出成为再生区间EPa。电动机驱动再生控制部1500生成再生模式切换信号ModeSel，切换再生模式。当再生模式切换信号ModeSel为L时，励磁区间信号Ea与再生区间EPa为相同的逻辑。这时，电动机驱动再生控制部1500以电角为π/2、3π/2点的感应电压大的区域为中心流动再生电流。另一方面，当再生模式切换信号ModeSel为H时，励磁区间信号Ea与再生区间EPa的逻辑相反，电动机驱动再生控制部1500以电角0、π的点的感应电压小的区域为中心流动再生电流。这样，电动机驱动再生控制部1500可以通过使用模式切换信号ModeSel，维持或者反转励磁区间信号Ea的逻辑，来生成再生区间EPa，能够容易地控制用于从电角0、π、2π附近点缓缓地朝π/2、3π/2的点逐渐增减再生电流量的机械传递转矩。对B相也是同样的。
这样，根据本实施例，可以通过第2驱动机构将由第1驱动机构得到的第1动能作为第2动能以非接触的方式线性地传递至输出部232，进而还可以再生电能。此外，也可以切换第1驱动机构与第2驱动机构的作用来驱动第2驱动机构，从第1驱动机构进行电能的再生。即，根据弗莱明右手法则，利用被第1转子20旋转驱动的第2永磁铁1200在第2电磁线圈1100间产生感应电压，通过对第2电磁线圈1100中产生的感应电压引起的线圈内的电流量进行线性控制，可以通过与电流对应的转矩向输出部232进行线性传递。
另外，通过由电动机驱动再生控制部1500基于第2磁传感器1300的传感器信号的输出(弗莱明左手法则)，向第2电磁线圈1100间供给超过由第2电磁线圈1100产生的感应电压的电压，以使第2电磁线圈1100向与被第1转子20旋转驱动的第2永磁铁1200同样的旋转方向旋转，从而可以使输出部232增速为超过第1转子20的转速。
另外，可以通过由第2驱动机构与第1驱动机构进行再生制动控制(弗莱明右手法则)，使从输出部232得到的第2动能被制动，并且将其再生为电能，从而能够提供电动电动机与非接触的无级变速机一体化的促动构造。
图19是表示作为本发明的变形例涉及的利用了电动机/发电机的移动体的一例的电动自行车(电助动自行车)的说明图。该自行车3300在前轮中设置有电动机3310，在车座下方的支架中设置有控制电路3320与充电池3330。电动机3310通过利用来自充电池3330的电力来驱动前轮，从而辅助行驶。另外，当制动时，由电动机3310再生出的电力被充入充电池3330。控制电路3320是控制电动机的驱动与再生的电路。可以利用上述的各种电动机作为该电动机3310。
图20是表示本发明的变形例涉及的利用了电动机的机器人的一例的说明图。该机器人3400具有第1臂与第2臂3410、3420和电动机3430。该电动机3430在使作为被驱动部件的第2臂3420水平旋转时使用。可以利用上述的各种电动机作为该电动机3430。
图21是表示本发明的变形例涉及的利用了电动机的铁路车辆的说明图。该铁路车辆3500具有电动机3510与车轮3520。该电动机3510驱动车轮3520。并且，电动机3510在铁路车辆3500的制动时作为发电机被利用，来再生电力。可以利用上述的各种电动机作为该电动机3510。
以上，基于几个实施例对本发明的实施方式进行了说明，但上述的发明的实施方式用于使本发明便于理解，不限定本发明。本发明可以不脱离其主旨以及权利要求书的范围进行变更、改良，当然本发明也包含相应的等价物。
图中符号说明：10...驱动装置；15...定子；17...螺栓；20...第1转子；25...布线；100、100A、100B、1100、1100A、1100B...电磁线圈；115、1115...线圈背轭；200、201、1200...永磁铁；215、1215...磁铁背轭；230...中心轴；231...空洞；232...输出部；240...轴承；241...环；250、250A、250B...驱动部；255A...电平转换电路；300、300A、300B、1300...磁传感器；310、1310...电路基板；400...CPU部；500...电动机驱动控制部；510...基本时钟生成电路；520...分频器；531、532...计数器；533、534...EXOR电路；535、536...驱动波形形成部；540...正反方向指示值寄存器；550、552...乘法器；560、562...编码部；580...电压指令值寄存器；590...励磁区间设定部；592...电子可变电阻器；594...第1电压比较器；596...第2电压比较器；1020...第2转子；1170...电刷；1180...换向器(commutator)；1400...电力发送部；1405...信息发送部；1410...输电线圈；1420...受电线圈；1430...电力接收部；1432...整流电路；1435...信息接收部；1440...电磁线圈控制部；1450...电磁波屏蔽板；1500...电动机驱动再生控制部；1600...驱动再生切换部；1700...二次电池；1800...再生控制部；1815a、1815b...EXOR电路；1820a...反向电路；1830a...缓冲电路；1840a...整流电路；1850a...开关晶体管；1852a...电阻；1860a...开关晶体管；2000...负载部；2017...螺栓；3300...自行车；3310...电动机；3320...控制电路；3330...充电池；3400...机器人；3410...第1臂；3420...第2臂；3430...电动机；3500...铁路车辆；3510...电动机；3520...车轮。

Claims (9)

1.一种相对驱动装置，其特征在于，具有第1驱动机构与第2驱动机构，
并具备：定子、第1转子和第2转子，
所述定子具有第1电磁线圈和控制在所述第1电磁线圈中流动的电流的第1控制部，
所述第1转子具有第1磁铁与第2磁铁，
所述第2转子具有第2电磁线圈和控制在所述第2电磁线圈中流动的电流的第2控制部，
所述第1电磁线圈与所述第1磁铁对置配置构成了所述第1驱动机构，
所述第2电磁线圈与所述第2磁铁对置配置构成了所述第2驱动机构。
2.一种相对驱动装置，其特征在于，具有第1驱动机构与第2驱动机构，
并具备：定子、第1转子和第2转子，
所述定子具有第1电磁线圈与控制在所述第1电磁线圈中流动的电流的第1控制部，
所述第1转子具有磁铁，
所述第2转子具有第2电磁线圈与控制在所述第2电磁线圈中流动的电流的第2控制部，
所述第1电磁线圈与所述磁铁的一个磁极侧对置配置，由所述第1电磁线圈与所述磁铁构成所述第1驱动机构，
所述第2电磁线圈与所述磁铁的另一个磁极侧对置配置，由所述第2电磁线圈与所述磁铁构成所述第2驱动机构。
3.根据权利要求1或2所述的相对驱动装置，其特征在于，
具有向所述第1电磁线圈中流入电流，使所述第1转子向第1方向旋转，并通过向所述第2电磁线圈中流入保持电流，使所述第2转子相对所述第1定子向所述第1方向以与所述第1转子相同的速度进行旋转的同速驱动模式。
4.根据权利要求1或2所述的相对驱动装置，其特征在于，
具有向所述第1电磁线圈中流入电流，使所述第1转子向第1方向旋转，并通过向所述第2电磁线圈中流入电流，使所述第2转子相对所述第1定子向所述第1方向以比所述第1转子高的速度进行旋转的高速驱动模式。
5.根据权利要求1或2所述的相对驱动装置，其特征在于，
具有向所述第1电磁线圈中流入电流，使所述第1转子向第1方向旋转，并通过从所述第2电磁线圈再生电流，使所述第2转子相对所述第1定子向所述第1方向以比所述第1转子低的速度进行旋转的低速驱动模式或者使所述第2转子相对所述定子停止的停止模式。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的相对驱动装置，其特征在于，
所述定子还具有第1非接触电力收发部，该第1非接触电力收发部具有第1收发线圈，
所述第2转子还具有第2非接触电力收发部，该第2非接触电力收发部具有第2收发线圈，
用于驱动所述第2电磁线圈的电力或者从所述第2电磁线圈再生的电能在所述第1非接触电力收发部与第2非接触电力收发部之间，通过所述第1收发线圈与第2收发线圈间的电磁耦合进行收发。
7.根据权利要求6所述的相对驱动装置，其特征在于，
所述第1非接触电力收发部还具有调制电路，该调制电路将用于对在所述第2电磁线圈中流动的电流的大小方向进行控制的控制信号调制到向第2非接触电力收发部传送的电力中，
所述第2非接触电力收发部还具有用于对被调制到所述电力中的控制信号进行解调的解调电路。
8.一种移动体，其特征在于，
具有根据权利要求1～7中任意一项所述的相对驱动装置。
9.一种机器人，其特征在于，
具有权利要求1～7中任意一项所述的相对驱动装置。
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