JP2007244044A - 電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機が複雑化することを抑制しつつ、容易かつ適切に誘起電圧定数を可変とすることで、運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することが可能な電動機を提供する。
【解決手段】内周側永久磁石１１ａを具備する内周側回転子１１および外周側永久磁石１２ａを具備する外周側回転子１２との間の相対的な位相を変更可能な回動手段１４が、外周側回転子１２に対して一体回転可能に設けられた第１部材３２と、内周側回転子１１に対して一体回転可能に設けられるとともに第１部材３２とで圧力室５６，５７を内周側回転子１１の内側に画成する第２部材３３とを有し、第２部材３３に、圧力室５６，５７から外周側に貫通する貫通穴３３ｂが形成され、内周側回転子１１と第２部材３３との間に貫通穴３３ｂに連通する流路５１が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動機に関する。

従来、例えば電動機の回転軸線の周囲に同心円状に設けた第１および第２回転子を備え、電動機の回転速度に応じて、あるいは、固定子に発生する回転磁界の速度に応じて第１および第２回転子の周方向の相対位置つまり位相差を制御する電動機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電動機では、例えば電動機の回転速度に応じて第１および第２回転子の位相差を制御する場合には、遠心力の作用により径方向に沿って変位する部材を介して第１および第２回転子の周方向の相対位置を変更するようになっている。また、例えば固定子に発生する回転磁界の速度に応じて第１および第２回転子の位相差を制御する場合には、各回転子が慣性により回転速度を維持する状態で固定子巻線に制御電流を通電して回転磁界速度を変更することによって、第１および第２回転子の周方向の相対位置を変更するようになっている。
特開２００２−２０４５４１号公報

ところで、上記従来技術の一例に係る電動機において、例えば電動機の回転速度に応じて第１および第２回転子の位相差を制御する場合には、電動機の作動状態つまり回転速度に応じた遠心力が作用する状態でのみ第１および第２回転子の位相差を制御可能であり、電動機の停止状態を含む適宜のタイミングで位相差を制御することができないという問題が生じる。また、この電動機を駆動源として車両に搭載した場合等のように、この電動機に外部からの振動が作用し易い状態においては、遠心力の作用のみによって第１および第２回転子の位相差を適切に制御することが困難であるという問題が生じる。しかも、この場合には、モータに対する電源での電源電圧の変動に拘わらずに位相差が制御されることから、例えば電源電圧と電動機の逆起電圧との大小関係が逆転してしまうという不具合が生じる虞がある。
また、例えば固定子に発生する回転磁界の速度に応じて第１および第２回転子の位相差を制御する場合には、回転磁界速度が変更されることから、電動機の制御処理が複雑化してしまうという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電動機が複雑化することを抑制しつつ、容易かつ適切に誘起電圧定数を可変とすることで、運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することが可能な電動機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、周方向に沿って配置された内周側永久磁石（例えば実施形態における内周側永久磁石１１ａ）を具備する内周側回転子（例えば実施形態における内周側回転子１１）および周方向に沿って配置された外周側永久磁石（例えば実施形態における外周側永久磁石１２ａ）を具備する外周側回転子（例えば実施形態における外周側回転子１２）の互いの回転軸線が同軸に配置され、少なくとも前記内周側回転子および前記外周側回転子のいずれか一方を前記回転軸線周りに回動させることによって前記内周側回転子と前記外周側回転子との間の相対的な位相を変更可能な回動手段（例えば実施形態における回動機構１４）を備える電動機（例えば実施形態における電動機１０）であって、前記回動手段は、前記外周側回転子に対して一体回転可能に設けられた第１部材（例えば実施形態におけるベーンロータ３２）と、前記内周側回転子の内側に一体に固定されるとともに前記第１部材とで圧力室（例えば実施形態における第１圧力室５６、第２圧力室５７）を前記内周側回転子の内側に画成する第２部材（例えば実施形態におけるハウジング３３）とを有し、前記圧力室への作動流体の供給で前記内周側回転子と前記外周側回転子との間の相対的な位相を変更するものであり、前記第２部材に、前記圧力室から外周側に貫通する貫通穴（例えば実施形態における貫通穴３３ｂ）が形成され、前記内周側回転子と前記第２部材との間に前記貫通穴に連通する流路（例えば実施形態における流路５１）が形成されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記第１部材は、前記内周側回転子の内側に配置されるとともに複数の羽根部（例えば実施形態における羽根部３６）を有して前記外周側回転子に一体に設けられたベーンロータであり、前記第２部材は、前記ベーンロータの前記羽根部を回動可能に収容しつつ該羽根部とで前記圧力室をそれぞれ画成する複数の凹部（例えば実施形態における凹部４８）を有して前記内周側回転子の内側に一体に設けられたハウジングであって、複数の前記圧力室それぞれに対して、前記流路に連通する前記貫通穴が形成されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記流路は、周方向に延びる螺旋状をなして、複数の前記圧力室それぞれに形成された前記貫通穴に連通しており、該流路の端部は前記内周側回転子の端面（例えば実施形態における端面３３Ｂ）で開口していることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、内周側回転子および外周側回転子には周方向に沿って永久磁石が配置されることにより、例えば外周側回転子の永久磁石による界磁磁束が固定子巻線を鎖交する鎖交磁束量を、内周側回転子の永久磁石による界磁磁束によって効率よく増大あるいは低減させることができる。そして、界磁強め状態では、電動機のトルク定数（つまり、トルク／相電流）を相対的に高い値に設定することができ、電動機運転時の電流損失を低減すること無しに、または、固定子巻線への通電を制御するインバータの出力電流の最大値を変更すること無しに、電動機が出力する最大トルク値を増大させることができる。

しかも、回動手段は、外周側回転子に対して一体回転可能に設けられた第１部材と、内周側回転子に対して一体回転可能に設けられた第２部材とで内周側回転子の内側に画成された圧力室に作動流体を供給することによって、内周側回転子と外周側回転子との間の相対的な位相を変更するものであるため、電動機が複雑化することを抑制しつつ、容易かつ適切に、しかも所望のタイミングで誘起電圧定数を可変とすることができ、その結果、運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することが可能となる。
さらに、圧力室への作動流体の供給量を制御することで内周側回転子と外周側回転子との間の相対的な位相を所望の位相にすることができる。

さらに、外周側回転子および内周側回転子が回転すると、第２部材において圧力室から外周側に貫通形成された貫通穴と内周側回転子と第２部材との間の流路とを介して圧力室から作動流体をこれに含まれた不純物（コンタミネーション）とともに排出することができ、作動流体中に含まれた不純物の圧力室の壁面への堆積を抑制できる。また、圧力室から排出された作動流体が内周側回転子と第２部材との間の流路を通って排出されるため、内周側回転子および第２部材を冷却することができる。

請求項２に係る発明によれば、第１部材が複数の羽根部を有するベーンロータであり、第２部材が、ベーンロータの羽根部を回動可能に収容しつつ羽根部とで圧力室をそれぞれ画成する複数の凹部を有するハウジングである場合に、複数の圧力室それぞれに対して、流路に連通する貫通穴が形成されているため、複数の圧力室それぞれについて不純物の堆積を抑制できる。
加えて、ベーンロータおよびハウジングが圧力室を内周側回転子の内側に画成するため、特に回転軸線方向の厚さの増大を抑えることができ、小型化が図れる。

請求項３に係る発明によれば、流路が周方向に延びる螺旋状をなしているため、外周側回転子および内周側回転子が回転すると、回転力で複数の圧力室それぞれの貫通穴から作動流体を吸い出して内周側回転子の端面から排出させることになる。このように螺旋状の流路がネジポンプとして機能して圧力室の作動流体を不純物とともに吸い出して排出するため、不純物の堆積を効果的に抑制できる。また、圧力室から排出された作動流体が内周側回転子と第２部材との間の螺旋状の流路を通って排出されるため、内周側回転子および第２部材の全体を平均的に冷却することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る電動機について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る電動機１０は、図１〜図３に示すように、この電動機１０の回転軸線を中心に回転可能に設けられた略円環状の内周側回転子１１と、この内周側回転子１１に対してその径方向外側に同軸の回転軸線を中心に回転可能に設けられ、しかも回転軸線方向の位置を合わせて設けられた略円環状の外周側回転子１２と、内周側回転子１１および外周側回転子１２を回転させる回転磁界を発生する複数相の図１に示す固定子巻線１３ａを有する固定子１３と、内周側回転子１１および外周側回転子１２に接続されるとともに非圧縮性流体である作動油（作動流体）の油圧（流体圧）で内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を変更する回動機構（回動手段）１４と、回動機構１４への油圧を制御する図示略の油圧制御装置とを備えたブラシレスＤＣモータである。この電動機１０は、例えばハイブリッド車両や電動車両等の車両に駆動源として搭載されることになり、その際に、その出力軸（回動軸）１６はトランスミッション（図示略）の入力軸に接続され、電動機１０の駆動力がトランスミッションを介して車両の駆動輪（図示略）に伝達されるようになっている。

なお、車両の減速時に駆動輪側から電動機１０に駆動力が伝達されると、電動機１０は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー（回生エネルギー）として回収する。さらに、例えばハイブリッド車両においては、この電動機１０の回転軸線が内燃機関（図示略）のクランクシャフトに連結されており、内燃機関の出力が電動機１０に伝達された場合にも電動機１０は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。

内周側回転子１１は、その回転軸線が電動機１０の回転軸線と同軸となるように配置されるもので、図２に示すように、略円筒状の内周側ロータ鉄心２１を有しており、この内周側ロータ鉄心２１には、その外周側の部分に周方向に所定の等ピッチで複数（具体的には１６箇所）の内周側磁石装着部２３，…，２３が設けられている。また、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上には、周方向で隣り合う内周側磁石装着部２３，２３のすべての間位置に、回転軸線に平行に伸びる凹溝２１ａが半径方向に凹むように形成されている。この内周側ロータ鉄心２１は、例えば焼結等により形成される。

各内周側磁石装着部２３，…，２３は、内周側ロータ鉄心２１を回転軸線に平行に貫通する一対の磁石装着孔２３ａ，２３ａをそれぞれ備えている。一対の磁石装着孔２３ａ，２３ａは回転軸線に平行な方向に対する断面が略長方形状に形成されており、互いにセンターリブ２３ｂを介して周方向で隣り合うように同一平面内に配置されている。なお、この平面はセンターリブ２３ｂと回転軸線とを結んだ半径線に対し直交する。各磁石装着孔２３ａ，２３ａには回転軸線に平行に伸びる略板状の永久磁石１１ａがそれぞれ装着されている。

磁石装着孔２３ａ，…，２３ａにそれぞれ装着される永久磁石１１ａは、すべて厚さ方向（つまり各回転子１１，１２の径方向）に同様に磁化されており、同一の内周側磁石装着部２３に設けられた一対の磁石装着孔２３ａ，２３ａに装着される一対の永久磁石１１ａ，１１ａは、互いに磁化方向が同方向となるように設定されている。そして、すべての内周側磁石装着部２３，…，２３において、周方向で隣り合う内周側磁石装着部２３，２３同士は、一方に装着される一対の永久磁石１１ａ，１１ａおよび他方に装着される一対の永久磁石１１ａ，１１ａが、互いに磁化方向が異方向となるように設定される。すなわち外周側がＮ極とされた一対の永久磁石１１ａ，１１ａが装着された内周側磁石装着部２３には、外周側がＳ極とされた一対の永久磁石１１ａ，１１ａが装着された内周側磁石装着部２３が、凹溝２１ａを介して周方向で隣接するようになっている。
以上により、内周側回転子１１は、周方向に沿って配置された複数の永久磁石１１ａ，…，１１ａを具備している。

外周側回転子１２も、回転軸線が電動機１０の回転軸線と同軸となるように配置されるもので、略円筒状の外周側ロータ鉄心２２を有しており、この外周側ロータ鉄心２２には、その外周側の部分に周方向に所定の等ピッチで、上記した内周側磁石装着部２３，…，２３と同数の外周側磁石装着部２４，…，２４が設けられている。また、外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上には、周方向で隣り合う外周側磁石装着部２４，２４のすべての間位置に、回転軸線に平行に伸びる凹溝２２ａが半径方向に凹むように形成されている。さらに、外周側ロータ鉄心２２の各凹溝２２ａ，…，２２ａの各内径側つまり外周側磁石装着部２４，…，２４の隣り合うもの同士の各間位置には、それぞれ図１に示すボルト挿入穴２２ｂが軸線方向に沿って貫通形成されている。この外周側ロータ鉄心２２も、例えば焼結等により形成される。

各外周側磁石装着部２４，…，２４は、回転軸線に平行に貫通する一対の磁石装着孔２４ａ，２４ａをそれぞれ備えている。一対の磁石装着孔２４ａ，２４ａは回転軸線に平行な方向に対する断面が略長方形状に形成されており、互いにセンターリブ２４ｂを介して周方向で隣り合うように同一平面内に配置されている。なお、この平面はセンターリブ２４ｂと回転軸線とを結んだ半径線に対し直交する。各磁石装着孔２４ａ，２４ａには回転軸線に平行に伸びる略板状の永久磁石１２ａがそれぞれ装着されている。

各磁石装着孔２４ａ，…，２４ａにそれぞれ装着される永久磁石１２ａは、すべて厚さ方向（つまり各回転子１１，１２の径方向）に同様に磁化されており、同一の外周側磁石装着部２４に設けられた一対の磁石装着孔２４ａ，２４ａに装着される一対の永久磁石１２ａ，１２ａは、互いに磁化方向が同方向となるように設定されている。そして、すべての外周側磁石装着部２４，…，２４において、周方向で隣り合う外周側磁石装着部２４，２４同士は、一方に装着される一対の永久磁石１２ａ，１２ａおよび他方に装着される一対の永久磁石１２ａ，１２ａが、互いに磁化方向が異方向となるように設定される。すなわち外周側がＮ極とされた一対の永久磁石１２ａ，１２ａが装着された外周側磁石装着部２４には、外周側がＳ極とされた一対の永久磁石１２ａ，１２ａが装着された外周側磁石装着部２４が、凹溝２２ａを介して周方向で隣接するようになっている。
以上により、外周側回転子１２も、周方向に沿って配置された複数の永久磁石１２ａ，…，１２ａを具備している。

そして、内周側回転子１１の各内周側磁石装着部２３，…，２３と外周側回転子１２の各外周側磁石装着部２４，…，２４とは、各回転子１１，１２の径方向で互いに対向配置可能となるように配置されている。この対向配置状態のとき、すべての一対の永久磁石１１ａ，１１ａが、いずれか対応する一対の永久磁石１２ａ，１２ａと一対一で回転方向の位相を合わせる状態となる。また、内周側回転子１１の各凹溝２１ａ，…，２１ａと外周側回転子１２の各凹溝２２ａ，…，２２ａとについても、すべての凹溝２１ａ，…，２１ａが、いずれか対応する凹溝２２ａと一対一で回転方向の位相を合わせる状態となる。

これにより、内周側回転子１１と外周側回転子１２との回転軸線周りの相対位置に応じて、電動機１０の状態を、内周側回転子１１のすべての永久磁石１１ａ，…，１１ａと外周側回転子１２のすべての永久磁石１２ａ，…，１２ａとにおいて、対をなす永久磁石１１ａ，１１ａと対をなす永久磁石１２ａ，１２ａとの同極の磁極同士が対向配置（つまり、対をなす永久磁石１１ａ，１１ａと対をなす永久磁石１２ａ，１２ａとが対極配置）されて界磁が最も弱められる図２に示す弱め界磁状態から、対をなす永久磁石１１ａ，１１ａと対をなす永久磁石１２ａ，１２ａとの異極の磁極同士が対向配置（つまり、対をなす永久磁石１１ａ，１１ａと対をなす永久磁石１２ａ，１２ａとが同極配置）されて界磁が最も強められる図４に示す強め界磁状態に亘る適宜の状態に設定可能とされている。

ここで、図１に示す固定子１３は、外周側回転子１２の外周部に対向配置される略円筒状に形成され、例えば車両のトランスミッションのハウジング（図示略）等に固定されている。

次に、上記のような内周側回転子１１と外周側回転子１２との相対的な位相変更を行う回動機構１４について説明する。

本実施形態の回動機構１４は、図１に示すように、外周側回転子１２の軸線方向両側に外周側回転子１２の内側の空間を覆うように固定される円板状の一対のドライブプレート（端板）３１，３１と、これらドライブプレート３１，３１で挟持されることで外周側回転子１２の内側に一体に設けられるベーンロータ（第１部材）３２と、内周側回転子１１の内側に一体に固定されてこの内周側回転子１１とともにベーンロータ３２、外周側回転子１２およびドライブプレート３１，３１の間に配置されるハウジング（第２部材）３３とを有している。ベーンロータ３２およびハウジング３３は、例えば焼結等により形成される。

一対のドライブプレート３１，３１には、それぞれの外周側の部分に、軸線方向に貫通する複数（ボルト挿入穴２２ｂと同数）のボルト挿入穴３１ａ，…，３１ａが、同一円周上で等間隔をあけるように形成されており、これらボルト挿入穴３１ａ，…，３１ａよりも内側には軸線方向に凹む図１に示す環状溝３１ｂが一側に形成されている。また、ドライブプレート３１には、環状溝３１ｂよりも内側に、軸線方向に貫通する複数のボルト挿入穴３１ｃ，…，３１ｃが、同一円周上で等間隔をあけるように形成されている。さらに、ボルト挿入穴３１ｃ，…，３１ｃの内側であるドライブプレート３１の中心位置には、環状溝３１ｂの形成側と同側に、軸線方向に沿って円筒状に突出する円筒部３１ｄが形成されており、その内側は軸線方向に貫通する中心穴３１ｅとなっている。

ベーンロータ３２は、図２および図３に示すように、円筒状のボス部３５と、このボス部３５の外周面における円周方向の等間隔位置から半径方向外側に延出する複数（上記したボルト挿入穴３１ｃと同数（具体的には６箇所））の羽根部３６，…，３６とを有している。

ボス部３５の軸線方向両側は、羽根部３６，…，３６と同じ軸線方向長さの挟持ベース部３７が外周側に、この挟持ベース部３７よりも軸線方向内側に段差状に凹む段差部３８が内周側に形成された形状をなしている。ボス部３５の内径側には、その軸線方向中間位置に図１に示す連結用スプライン３５ｂが形成されており、連結用スプライン３５ｂよりも軸線方向一側に、図２に示すように各羽根部３６，…，３６の位置の内周側から最も近い羽根部３６の基端の回転方向における同じ一側にそれぞれ貫通する通路穴３５ｃ，…，３５ｃが形成され、連結用スプライン３５ｂよりも軸線方向逆側に、各羽根部３６，…，３６の位置の内周側から最も近い羽根部３６の基端の回転方向における同じ逆側にそれぞれ貫通する通路穴３５ｄ，…，３５ｄが形成されている。

図１に示すように、このベーンロータ３２の内径側に、外周側回転子１２の駆動力が伝達される出力軸１６が取り付けられることになる。この出力軸１６には、ボス部３５の連結用スプライン３５ｂに結合される連結用スプライン１６ａと、連結用スプライン１６ａで結合された状態でボス部３５のすべての通路穴３５ｃを連通させる環状の連通溝１６ｂと、同状態ですべての通路穴３５ｄを連通させる環状の連通溝１６ｃと、連通溝１６ｂ，１６ｃのそれぞれの両外側位置に形成されたシール溝１６ｄ，…，１６ｄとを有しており、これらのシール溝１６ｄ，…，１６ｄにはベーンロータ３２との隙間をシールする図示略のシールリングがそれぞれ配設される。また、この出力軸１６には、その内部を通って連通溝１６ｂに対し作動油を給排するための通路穴１６ｅと、連通溝１６ｃに対し作動油を給排するための通路穴１６ｆとが形成されている。なお、この出力軸１６には、ドライブプレート３１，３１よりも軸線方向外側に突出する部分に、例えば車両のトランスミッションのハウジングに保持される一対のベアリング４２，４２を嵌合させるベアリング嵌合部１６ｇがそれぞれ形成されており、一方のベアリング嵌合部１６ｇのドライブプレート３１側には、出力軸１６の回転を伝達するギア４３がスプライン結合されている。

各羽根部３６，…３６は、略板状をなしており、図２に示すように、中間位置に軸線方向に貫通するネジ穴３６ａがそれぞれ形成されている。また、円周方向の両側面には、それぞれ、ネジ穴３６ａの形成位置よりも外周側に一対の凹状部３６ｂ，３６ｂが軸線方向の全長に亘って形成されており、ネジ穴３６ａの形成位置よりも内側にも凹状部３６ｃ，３６ｃが軸線方向の全長に亘って形成されている。さらに、各羽根部３６，…３６のそれぞれの外周面には、外周面から中心側に向けて凹むシール保持溝３６ｄが軸線方向の全長に亘って形成されている。これらシール保持部３６ｄ，…，３６ｄには、ハウジング３３との隙間をシールするスプリングシール４４がそれぞれ配置される。各スプリングシール４４，…，４４は、外側に設けられてハウジング３３に摺接するシール４４ａと、内側に設けられてシール４４ａを半径方向外方のハウジング３３側に押圧するスプリング４４ｂとで構成されている。

内周側回転子１１の内側に所定の位相関係となるように一体に嵌合されるハウジング３３は、径方向厚さの薄い円筒状のベース部４６と、このベース部４６の内周面における円周方向の等間隔位置から半径方向内側に突出する、羽根部３６と同数の突出部４７，…，４７とを有している。ここで、ベース部４６は、図１に示すように、突出部４７よりも軸線方向両側に全周にわたって突出している。各突出部４７，…，４７は、図２に示すように、それぞれ、軸線方向視で先細の略二等辺三角形状をなしており、すべての突出部４７，…，４７において、円周方向に隣り合う突出部４７，４７同士の各間に上記したベーンロータ３２の羽根部３６を配置可能な凹部４８が形成される。各突出部４７，…，４７には、それぞれの内端面に、外径側に向けて凹むシール保持溝４７ｂが軸線方向の全長に亘って形成されている。これらシール保持部４７ｂ，…，４７ｂには、ベーンロータ３２のボス部３５の外周面との隙間をシールするスプリングシール５０がそれぞれ配置される。これらのスプリングシール５０，…，５０は、内周側に設けられてベーンロータ３２のボス部３５に摺接するシール５０ａと、外径側に設けられてシール５０ａをベーンロータ３２側に押圧するシールスプリング５０ｂとで構成されている。なお、ハウジング３３を内周側回転子１１にボルト等の締結で一体に連結しても良い。

そして、本実施形態において、ハウジング３３には、外周面３３Ａに、周方向に沿って延在し、しかも延在方向先端側ほど軸線方向一側に徐々に変位するように螺旋状をなす流路形成溝３３ａが形成されている。この流路形成溝３３ａは、図１および図３に示すように、ハウジング３３の軸線方向一側の端面３３Ｂから形成され、ハウジング３３の外周面３３Ａを複数回回って軸線方向他側の端面３３Ｂまで形成されている。また、ハウジング３３には、図２に示すように、すべての凹部４８，…，４８のそれぞれの半径方向外側の底壁面４８ａの円周方向の中央位置に、半径方向に沿って貫通し流路形成溝３３ａに連通する貫通穴３３ｂが穿設されている。なお、各貫通穴３３ｂ，…，３３ｂは、螺旋状の流路形成溝３３ａに連通することからハウジング３３の軸線方向における位置はそれぞれ異なっている。このハウジング３３が内周側回転子１１の内側に嵌合されると、流路形成溝３３ａと内周側回転子１１の内周面１１Ａとで、各貫通穴３３ｂ，…，３３ｂに連通する螺旋状の流路５１が形成されることになる。この流路５１は、内周側回転子１１とハウジング３３との間に形成されることになり、ハウジング３３の周方向に延びる螺旋状をなし、両端部がそれぞれ内周側回転子１１のハウジング３３の軸線方向の端面３３Ｂで開口している。

上記の各部品を組み立てる場合、例えば、一方のドライブプレート３１の円筒部３１ｄをベーンロータ３２の一方の段差部３８に嵌合させることにより、これらドライブプレート３１およびベーンロータ３２を合わせた状態で、このドライブプレート３１の各ボルト挿入穴３１ｃ，…，３１ｃにそれぞれボルト５４を挿入し、各ボルト５４，…，５４をそれぞれベーンロータ３２の羽根部３６のネジ穴３６ａに螺合させる。そして、ベーンロータ３２の各羽根部３６，…，３６にそれぞれスプリングシール４４を取り付けた状態で、各羽根部３６，…，３６をそれぞれ一対一で対応する凹部４８に入れるようにして、予め内側にハウジング３３が圧入された内周側回転子１１を、スプリングシール５０，…，５０を取り付けた状態で一方のドライブプレート３１に合わせる。そして、内周側回転子１１の外側を覆うように、外側回転子１２を一方のドライブプレート３１に合わせた後、他方のドライブプレート３１を、ベーンロータ３２の他方の嵌合部３８を中心穴３１ｅに嵌合させることにより反対側から合わせて、このドライブプレート３１の各ボルト挿入穴３１ａ，…，３１ａ、外周側回転子１２の各ボルト挿入穴２２ｂ，…，２２ｂおよび上記した一方のドライブプレート３１の各ボルト挿入穴３１ａ，…，３１ａにそれぞれボルト５２を挿入し、各ボルト５２，…，５２にそれぞれナット５３を螺合させる。また、この他方のドライブプレート３１の各ボルト挿入穴３１ｃ，…，３１ｃにそれぞれボルト５４を挿入し、各ボルト５４，…，５４をそれぞれベーンロータ３２の羽根部３６のネジ穴３６ａに螺合させる。

その結果、外周側回転子１２の軸線方向両端面に固定されたドライブプレート３１，３１が、それぞれベーンロータ３２の各羽根部３６，…，３６とボルト５４，…，５４で一体に固定される。なお、羽根部３６，…，３６をドライブプレート３１に固定するボルト５４，…，５４は、外周側回転子１２をドライブプレート３１に固定するボルト５２，…，５２よりも本数は少なく、かつサイズは大きいものが用いられている。

その後、出力軸１６がベーンロータ３２の内側に嵌合され、その際に、連結スプライン１６ａおよび連結スプライン３５ｂが結合される。その結果、出力軸１６がベーンロータ３２に一体に固定された状態となる。勿論、上記の組み立て手順は一例であり、上記とは異なる手順で組み立てることも可能である。

以上によって、ハウジング３３と一体とされた内周側回転子１１が、外周側回転子１２の内側且つベーンロータ３２の外側であってドライブプレート３１，３１の間の空間５８に設けられることになり、ドライブプレート３１，３１の環状溝３１ｂ，３１ｂに入り込むベース部４６の軸線方向両側部分で回転可能に保持されることになる。さらに、ハウジング３３の凹部４８，…，４８それぞれに一枚ずつベーンロータ３２の羽根部３６が配置される。また、ベーンロータ３２にスプライン結合される出力軸１６は、外周側回転子１２、ドライブプレート３１，３１およびベーンロータ３２と一体回転可能となり、具体的には一体に固定される。なお、一体に設けられた外周側回転子１２およびドライブプレート３１，３１に対して回動可能となることから、内周側回転子１１の軸線方向の両端面は、対向するドライブプレート３１との間に図１に示す隙間５９を形成可能であり、また、外周面２１Ａも外周側回転子１２との間に若干のギャップ６０を有している。

ここで、外周側回転子１２の永久磁石１２ａ，…，１２ａと内周側回転子１１の永久磁石１１ａ，…，１１ａとが異極同士を対向させる強め界磁状態のとき、図４に示すようにすべての羽根車３６，…，３６がそれぞれ対応する凹部４８内で回転方向における同じ一側に隣り合う突出部４７に当接することになり、当接する突出部４７との間に第１圧力室５６を形成するとともに、それぞれが回転方向における同じ逆側に隣り合う突出部４７との間に第１圧力室５６よりも広い第２圧力室５７を形成することになる（言い換えれば、凹部４８，…，４８および凹部４８，…，４８に収容される羽根車３６，…，３６で第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７が形成される）。その結果、これらの第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７は、内周側回転子１１の内側に画成される。

逆に、外周側回転子１２の永久磁石１２ａ，…，１２ａと内周側回転子１１の永久磁石１１ａ，…，１１ａとが同極同士を対向させる弱め界磁状態のとき、図２に示すように、すべての羽根車３６，…，３６がそれぞれ対応する凹部４８内で回転方向における同じ上記逆側に隣り合う突出部４７に当接して第２圧力室５７を縮小することになり、それぞれが回転方向における同じ上記一側に隣り合う突出部４７との間の第１圧力室５６を拡大することになる。なお、各第１圧力室５６，…，５６にベーンロータ３２の各通路穴３５ｃ，…，３５ｃが一対一で常時開口するように設けられ、各第２圧力室５７，…，５７にベーンロータ３２の各通路穴３５ｄ，…，３５ｄが一対一で常時開口するように設けられている。

なお、ハウジング３３に形成された各貫通穴３３ｂ，…，３３ｂは、羽根車３６の位置によって第１圧力室５６に開口する状態と第２圧力室５７に開口する状態とに切り換えられることになり、第１圧力室５６に開口する状態では第１圧力室５６からハウジング３３の外周面３３Ａ側に貫通し、しかもすべての第１圧力室５６，…，５６それぞれに対し形成された状態となる。また、各貫通穴３３ｂ，…，３３ｂは、第２圧力室５７に開口する状態では第２圧力室５７からハウジング３３の外周面３３Ａ側に貫通し、しかもすべての第２圧力室５７，…，５７それぞれに対し形成された状態となる。

ここで、外周側回転子１２および内周側回転子１１は、永久磁石１２ａ，…，１２ａおよび永久磁石１１ａ，…，１１ａが互いに異なる極性で対向し吸引し合う図４に示す強め界磁の位置を、第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７が実質的に作動油圧を受けないときの原点位置に設定している。なお、第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７は作動油圧を受けない状態でも作動油で満たされている。そして、この原点位置にある状態から、各第１圧力室５６，…，５６に各通路穴３５ｃ，…，３５ｃを介して作動油を導入する（つまり第１圧力室５６，…，５６に作動油圧を導入する）と同時に各第２圧力室５７，…，５７から各通路穴３５ｄ，…，３５ｄを介して作動油を排出させると、外周側回転子１２および内周側回転子１１は、磁力に反して相対回転し、弱め界磁状態となる。逆に、各第２圧力室５７，…，５７に各通路穴３５ｄ，…，３５ｄを介して作動油を導入すると同時に各第１圧力室５６，…，５６から各通路穴３５ｃ，…，３５ｃを介して作動油を排出させると、外周側回転子１２および内周側回転子１１は、原点位置に戻って強め界磁状態となるが、このときは、外周側回転子１２の永久磁石１２ａ，…，１２ａと内周側回転子１１の永久磁石１１ａ，…，１１ａとが磁力で吸引し合うことになるため、各第２圧力室５７，…，５７に導入する作動油の圧力は、弱め界磁状態に位相変更する場合に必要な圧力よりも低くて済み、場合によっては油圧を導入しなくても作動油の給排のみで済む。

ここで、電動機１０は、内周側回転子１１が、外周側回転子１２に対して永久磁石１２ａ，…，１２ａおよび永久磁石１１ａ，…，１１ａを互いに同じ極性を対向させた弱め状態から原点位置に戻る際の回転方向と、減速回転時に生じる慣性モーメントの方向とを一致させている。つまり、電動機１０は、車両の前進走行時に外周側回転子１２および内周側回転子１１を、図２および図４における時計回り方向に回転させるように設定されており、図２に示す弱め界磁状態から外周側回転子１２が減速するとフローティング状態にある内周側回転子１１に図４に示す強め界磁状態に戻ろうとする慣性モーメントが生じるのである。

ここで、作動油が非圧縮性であることから、上記のような強め界磁状態および弱め界磁状態の両限界端への位相の変更は勿論、これら両限界端の間の中間位置であっても、図示略の油圧制御装置が、例えば、図示略の開閉弁の遮断ですべての第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７からの作動油の給排を停止させることで、外周側回転子１２および内周側回転子１１はその時点での位相関係を維持することになり、任意の界磁状態で位相変更を停止させることができる。

以上により、上記したベーンロータ３２は、外周側回転子１２に対して一体に固定されて一体回転可能となり、内周側回転子１１の内側に配置されることになる。しかも、ベーンロータ３２は、外周側回転子１２および内周側回転子１１の軸線方向の両端面を覆うように外周側回転子１２に固定されたドライブプレート３１，３１を介して外周側回転子１２に一体に固定され、外周側回転子１２の駆動力を出力する出力軸１６にも一体に設けられている。また、上記したハウジング３３は、内周側回転子１１に対して一体に嵌合されて一体回転可能となり、その凹部４８がベーンロータ３２とで第１圧力室５６および第２圧力室５７を内周側回転子１１の内側に画成する。さらに、これら第１圧力室５６および第２圧力室５７への作動油の給排つまり作動油圧の導入制御で、ハウジング３３に対するベーンロータ３２の相対的な位相を変更し、その結果、内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を変更することになる。ここで、内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相は、少なくとも電気角の１８０°だけ進角側または遅角側に変化可能となり、電動機１０の状態は、内周側回転子１１の永久磁石１１ａと外周側回転子１２の永久磁石１２ａとの同極の磁極同士が対向配置される弱め界磁状態と、内周側回転子１１の永久磁石１１ａと外周側回転子１２の永久磁石１２ａとの異極の磁極同士が対向配置される強め界磁状態との間の適宜の状態に設定可能となる。

加えて、外周側回転子１２の駆動力を出力軸１６に伝達するドライブプレート３１が外周側回転子１２およびベーンロータ３２の軸線方向両端面にそれぞれ固定されることで包囲されるこれら外周側回転子１２、ベーンロータ３２および両ドライブプレート３１，３１の間の図２に示す空間５８に、一体とされた内周側回転子１１およびハウジング３３が、周方向に回転可能に配置されている。なお、内周側回転子１１およびハウジング３３の一体品は、空間５８内にフローティング状態で回転自在に設けられている（つまり、ドライブプレート３１，３１および出力軸１６には固定されていない）。

なお、例えば図５（ａ）に示すように内周側回転子１１の永久磁石１１ａと外周側回転子１２の永久磁石１２ａとが同極配置とされる強め界磁状態と、例えば図５（ｂ）に示すように内周側回転子１１の永久磁石１１ａと外周側回転子１２の永久磁石１２ａとが対極配置とされる弱め界磁状態とにおいては、例えば図６に示すように、誘起電圧の大きさが変化することから、電動機１０の状態を強め界磁状態と弱め界磁状態との間で変化させることにより誘起電圧定数Ｋｅが変更されることになる。

この誘起電圧定数Ｋｅは、例えば各回転子１１，１２の回転により固定子巻線１３ａの巻線端に誘起される誘起電圧の回転数比であって、さらに、極対数ｐと、モータ外径Ｒと、モータ積厚Ｌと、磁束密度Ｂと、ターン数Ｔとの積により、Ｋｅ＝８×ｐ×Ｒ×Ｌ×Ｂ×Ｔ×πとして記述可能である。これにより、電動機１０の状態を強め界磁状態と弱め界磁状態との間で変化させることにより、内周側回転子１１の永久磁石１１ａと外周側回転子１２の永久磁石１２ａとによる界磁磁束の磁束密度Ｂの大きさが変化し、誘起電圧定数Ｋｅが変更されることになる。

ここで、例えば図７（ａ）に示すように、電動機１０のトルクは誘起電圧定数Ｋｅと固定子巻線１３ａに通電される電流との積に比例（トルク∝（Ｋｅ×電流））する。
また、例えば図７（ｂ）に示すように、電動機１０の界磁弱め損失は誘起電圧定数Ｋｅと回転数との積に比例（界磁弱め損失∝（Ｋｅ×回転数））することから、電動機１０の許容回転数は誘起電圧定数Ｋｅと回転数との積の逆数に比例（許容回転数∝（１／（Ｋｅ×回転数）））する。

つまり、例えば図８に示すように、誘起電圧定数Ｋｅが相対的に大きい電動機１０では、運転可能な回転数は相対的に低下するものの、相対的に大きなトルクを出力可能となり、一方、誘起電圧定数Ｋｅが相対的に小さい電動機１０では、出力可能なトルクは相対的に低下するものの、相対的に高い回転数まで運転可能となり、誘起電圧定数Ｋｅに応じてトルクおよび回転数に対する運転可能領域が変化する。
このため、例えば図９（ａ）に示す実施例のように、電動機１０の回転数が増大することに伴い誘起電圧定数Ｋｅが低下傾向に変化（例えば、順次、Ａ、Ｂ（＜Ａ）、Ｃ（＜Ｂ）へと変化）するように設定することにより、誘起電圧定数Ｋｅを変化させない場合（例えば、第１〜第３比較例）に比べて、トルクおよび回転数に対する運転可能領域が拡大する。

また、電動機１０の出力は、誘起電圧定数Ｋｅと固定子巻線１３ａに通電される電流と回転数との積から界磁弱め損失および他の損失を減算して得た値に比例（出力∝（Ｋｅ×電流×回転数−界磁弱め損失−他の損失））する。つまり、例えば図９（ｂ）に示すように、誘起電圧定数Ｋｅが相対的に大きい電動機１０では、運転可能な回転数は相対的に低下するものの、相対的に低い回転数領域での出力が増大し、一方、誘起電圧定数Ｋｅが相対的に小さい電動機１０では、相対的に低い回転数領域での出力が低下するものの、相対的に高い回転数まで運転可能になると共に相対的に高い回転数での出力が増大し、誘起電圧定数Ｋｅに応じて出力および回転数に対する運転可能領域が変化する。このため、電動機１０の回転数が増大することに伴い誘起電圧定数Ｋｅが低下傾向に変化（例えば、順次、Ａ、Ｂ（＜Ａ）、Ｃ（＜Ｂ）へと変化）するように設定することにより、誘起電圧定数Ｋｅを変化させない場合（例えば、第１〜第３比較例）に比べて、出力および回転数に対する運転可能領域が拡大する。

また、電動機１０の効率は、固定子巻線１３ａに対する入力電力から銅損および界磁弱め損失および他の損失を減算して得た値を入力電力で除算して得た値に比例（効率∝（（入力電力−銅損−界磁弱め損失−他の損失）／入力電力））する。
このため、相対的に低い回転数領域から中回転数領域においては、相対的に大きな誘起電圧定数Ｋｅを選択することにより、所望のトルクを出力させるために必要とされる電流が低減し、銅損が低減する。

そして、中回転数領域から相対的に高い回転数領域においては、相対的に小さな誘起電圧定数Ｋｅを選択することにより、界磁弱め電流が低減し、界磁弱め損失が低減する。
これにより、例えば図１０（ａ）に示す実施例のように、電動機１０の回転数が増大することに伴い誘起電圧定数Ｋｅが低下傾向に変化するように設定することにより、誘起電圧定数Ｋｅを変化させない場合（例えば、図１０（ｂ）に示す第２比較例）に比べて、回転数および回転数に対する運転可能領域が拡大すると共に、電動機１０の効率が所定効率以上となる高効率領域Ｅが拡大し、さらに、到達可能な最高効率の値が増大する。

上述したように、本実施形態によれば、先ず、内周側回転子１１および外周側回転子１２には周方向に沿って永久磁石１１ａおよび永久磁石１２ａが配置されることにより、例えば外周側回転子１２の永久磁石１２ａによる界磁磁束が固定子巻線１３ａを鎖交する鎖交磁束量を、内周側回転子１１の永久磁石１１ａによる界磁磁束によって効率よく増大あるいは低減させることができる。そして、界磁強め状態では、電動機１０のトルク定数（つまり、トルク／相電流）を相対的に高い値に設定することができ、電動機運転時の電流損失を低減すること無しに、または、固定子巻線１３ａへの通電を制御するインバータの出力電流の最大値を変更すること無しに、電動機１０が出力する最大トルク値を増大させることができる。

しかも、回動機構１４は、外周側回転子１２に対して一体回転可能に設けられたベーンロータ３２と内周側回転子１１に対して一体回転可能に設けられたハウジング３３とで内周側回転子１１の内側に画成された第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７に作動油を給排することによって、内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を変更するものであるため、電動機１０が複雑化することを抑制しつつ、容易かつ適切に、しかも所望のタイミングで誘起電圧定数を可変とすることができ、その結果、運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することが可能となる。

さらに、第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７への作動油の供給量を制御することで内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を界磁弱め状態と界磁強め状態との間の電気角１８０°の範囲内で無段階に変更することができる。
加えて、ベーンロータ３２およびハウジング３３が第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７を内周側回転子１１の内側に画成するため、電動機１０の特に軸線方向の厚さの増大を抑えることができ、小型化が図れる。

具体的に、ベーンロータ３２の羽根部３６，…，３６とハウジング３３の凹部４８，…，４８とで画成された第１圧力室５６，…，５６に作動油を供給しつつ第２圧力室５７，…，５７から作動油を排出させると、第１圧力室５６，…，５６が拡大する方向にハウジング３３とベーンロータ３２との間の相対的な位相を変更することになり、その結果、ハウジング３３の外側に一体に設けられた内周側回転子１１と、ベーンロータ３２に一体に設けられた外周側回転子１２との間の相対的な位相を変更することになり、弱め界磁状態となる。一方、逆に、第２圧力室５７，…，５７に作動油を供給しつつ第１圧力室５６，…，５６から作動油を排出させると、第２圧力室５７，…，５７が拡大する方向にハウジング３３とベーンロータ３２との間の相対的な位相を変更することになり、その結果、内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を変更することになって、強め界磁状態となる。このように回動機構１４としてベーンロータ３２とハウジング３３とを有する簡素なベーンアクチュエータ機構を用いるため、電動機１０が複雑化することを確実に抑制しつつ、容易かつ適切に、しかも所望のタイミングで誘起電圧定数を可変とすることができる。

加えて、ベーンロータ３２が軸線方向の端面を覆うように外周側回転子１２に固定されたドライブプレート３１，３１を介して外周側回転子１２に一体に設けられ、しかも、外周側回転子１２の駆動力を出力する出力軸１６にも一体に設けられているため、外周側回転子１２の回転を直結で出力軸１６に伝達することができる一方、第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７へ導入される作動油の圧力は、内周側回転子１１の内側に一体に設けられたハウジング３３とベーンロータ３２との間の相対的な位相、つまり内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相の変更のために主として用いられる。したがって、作動油で発生させる必要がある圧力を低く抑えることができる。

さらに、作動油がベーンロータ３２を経由して第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７に対し給排されるため、作動油の流路形成に伴う軸線方向の厚さの増大を抑制できる。

加えて、本実施形態では、外周側回転子１２および内周側回転子１１の回転時に、ハウジング３３に貫通形成されたすべての貫通穴３３ｂ，…，３３ｂから、遠心力で、第１圧力室５６，…，５６または第２圧力室５７，…，５７の作動油がこれに含まれた不純物（コンタミネーション）とともに外周側に若干量ずつ移動し、内周側回転子１１とハウジング３３との間の螺旋状の流路５１を介して排出される。これにより、第１圧力室５６および第２圧力室５７を形成する凹部４８，…，４８の底壁面４８ａへの、作動油中に含まれた不純物の堆積を抑制できる。しかも、すべての第１圧力室５６，…，５６またはすべての第２圧力室５７，…，５７それぞれに対して、流路５１に連通する貫通穴３３ｂが形成されているため、それぞれについて不純物の堆積を抑制できる。また、第１圧力室５６，…，５６または第２圧力室５７，…，５７から排出された作動油が内周側回転子１１とハウジング３３との間の流路５１を通って排出されるため、内周側回転子１１およびハウジング３３を冷却することができる。

ここで、流路５１が周方向に延びる螺旋状をなしているため、外周側回転子１２および内周側回転子１１が回転すると、回転力で、すべての第１圧力室５６，…，５６またはすべての第２圧力室５７，…，５７に連通する各貫通穴３３ｂから作動油を吸い出して内周側回転子１１のハウジング３３の回転方向に応じた端面３３Ｂから排出させることになる。このように螺旋状の流路５１がネジポンプとして機能して第１圧力室５６，…，５６または第２圧力室５７，…，５７から作動油を不純物とともに吸い出して排出するため、不純物の堆積を効果的に抑制できる。また、作動油が内周側回転子１１とハウジング３３との間の螺旋状の流路５１を通って排出されるため、内周側回転子１１およびハウジング３３の全体を平均的に冷却することができる。さらに、内周側回転子１１のハウジング３３の端面３３Ｂから排出された作動油は、内周側回転子１１と各ドライブプレート３１，３１との隙間５９と、 内周側回転子１１と外周側回転子１２とのギャップ６０を通過することになり、外周側回転子１２をも冷却する。加えて、作動油は、遠心力で一対のドライブプレート３１，３１と外周側回転子１２との間の隙間を介して外側に排出され、固定子１３の主に固定子巻線１３ａにかかって固定子１３をも冷却することになる。

また、流路５１が周方向に延びる螺旋状をなしているため、ネジオリフィスとなることで例えばドライスタート時に良好にエア抜きを行うことができ、第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７を直ぐに作動油で満たすことができる上、作動油の排出流量を不純物の排出に必要で且つ作動に影響を与えることがない最小限の排出流量に抑えることができる。

なお、ネジポンプとして機能させる必要がなければ、流路５１を軸線方向に沿って延在し各貫通穴３３ｂ，…，３３ｂに一対一で連通する複数の流路としても良い。
また、回動機構１４は、外周側回転子１２に対して一体回転可能に設けられた第１部材と、内周側回転子１１の内側に一体に固定されるとともに第１部材とで圧力室を内周側回転子１１の内側に画成する第２部材とを有し、圧力室への作動流体の供給で内周側回転子１１および外周側回転子１２の少なくともいずれか一方を回転軸線周りに回動させることによって内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を変更可能なものであれば良い。例えば、内周側回転子１１の内側に一体に固定される第２部材の内側にヘリカルスプラインで結合する第１部材としてのリングギアを設け、圧力室への作動油の供給でリングギアを軸線方向に摺動させて、ヘリカルスプラインの捩れで外周側回転子１２に対して内周側回転子１１を相対的に回動させるもの等にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係る電動機を示す要部断面図である。 本発明の一実施形態に係る電動機の内周側回転子、外周側回転子および回動機構の弱め界磁状態を示す手前のドライブプレートを略した正面図である。 本発明の一実施形態に係る電動機の内周側回転子、外周側回転子および回動機構を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電動機の内周側回転子、外周側回転子および回動機構の強め界磁状態を示す手前のドライブプレートを略した正面図である。 図５（ａ）は内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが同極配置された強め界磁状態を模式的に示す図であり、図５（ｂ）は内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが対極配置された弱め界磁状態を模式的に示す図である。 図５に示す強め界磁状態と弱め界磁状態とにおける誘起電圧を示すグラフ図である。 図７（ａ）は誘起電圧定数Ｋｅに応じて変化する電動機の電流とトルクとの関係を示すグラフ図であり、図７（ｂ）は誘起電圧定数Ｋｅに応じて変化する電動機の回転数と界磁弱め損失との関係を示すグラフ図である。 誘起電圧定数Ｋｅに応じて変化する電動機の回転数とトルクとに対する運転可能領域を示す図である。 図９（ａ）は誘起電圧定数Ｋｅに応じて変化する電動機の回転数とトルクとの関係を示すグラフ図であり、図９（ｂ）は誘起電圧定数Ｋｅに応じて変化する電動機の回転数と出力との関係を示すグラフ図である。 図１０（ａ）は実施例において誘起電圧定数Ｋｅに応じて変化する電動機の回転数とトルクとに対する運転可能領域および効率の分布を示す図であり、図１０（ｂ）は第２比較例において誘起電圧定数Ｋｅに応じて変化する電動機の回転数とトルクとに対する運転可能領域および効率の分布を示す図である。

符号の説明

１０ 電動機
１１ 内周側回転子
１１ａ 内周側永久磁石
１２ 外周側回転子
１２ａ 外周側永久磁石
１４ 回動機構（回動手段）
３２ ベーンロータ（第１部材）
３３ ハウジング（第２部材）
３３ｂ 貫通穴
３３Ｂ 端面
３６ 羽根部
４８ 凹部
５１ 流路
５６ 第１圧力室（圧力室）
５７ 第２圧力室（圧力室）

Claims (3)

1. 周方向に沿って配置された内周側永久磁石を具備する内周側回転子および周方向に沿って配置された外周側永久磁石を具備する外周側回転子の互いの回転軸線が同軸に配置され、少なくとも前記内周側回転子および前記外周側回転子のいずれか一方を前記回転軸線周りに回動させることによって前記内周側回転子と前記外周側回転子との間の相対的な位相を変更可能な回動手段を備える電動機であって、
   前記回動手段は、前記外周側回転子に対して一体回転可能に設けられた第１部材と、前記内周側回転子の内側に一体に固定されるとともに前記第１部材とで圧力室を前記内周側回転子の内側に画成する第２部材とを有し、前記圧力室への作動流体の供給で前記内周側回転子と前記外周側回転子との間の相対的な位相を変更するものであり、
   前記第２部材に、前記圧力室から外周側に貫通する貫通穴が形成され、
   前記内周側回転子と前記第２部材との間に前記貫通穴に連通する流路が形成されていることを特徴とする電動機。
2. 前記第１部材は、前記内周側回転子の内側に配置されるとともに複数の羽根部を有して前記外周側回転子に一体に設けられたベーンロータであり、
   前記第２部材は、前記ベーンロータの前記羽根部を回動可能に収容しつつ該羽根部とで前記圧力室をそれぞれ画成する複数の凹部を有して前記内周側回転子の内側に一体に設けられたハウジングであって、
   複数の前記圧力室それぞれに対して、前記流路に連通する前記貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
3. 前記流路は、周方向に延びる螺旋状をなして、複数の前記圧力室それぞれに形成された前記貫通穴に連通しており、該流路の端部は前記内周側回転子の端面で開口していることを特徴とする請求項２に記載の電動機。
   

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