JP2009065736A - 電動機のロータ間位相差変更システムおよび車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機の運転を開始するときに、両ロータ間の位相差を両ロータの永久磁石の合成磁束の強さが両ロータの平衡状態での合成磁束の強さよりもより強くなるような位相差に速やかに変化させることができるロータ間位相差変更システムを提供する。
【解決手段】流体給排手段３０，３１は、電動機１の流体室２４，２５のうちの界磁強め側流体室２４への作動流体の供給流路を、電磁開閉弁４７，４９の開閉動作により作動流体供給源３５からの第１流路５２とアキュムレータ４８からの第１流路５３とに切換可能である。流体給排手段３０，３１の始動直後に、アキュムレータ４８から界磁強め側流体室２４に作動流体を供給した後に、作動流体供給源３５から界磁強め側流体室２４に作動流体を供給するようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、同軸に配置された内ロータと外ロータとにそれぞれ永久磁石を備えた電動機において、その両ロータ間の位相差を変更するためのシステムと、そのシステムを搭載した車両とに関する。

従来、例えば特許文献１に見られるように、同軸に配置された内ロータと外ロータとにそれぞれ永久磁石を備えた電動機が知られている。この電動機は、両ロータの一方に対して他方のロータがある角度範囲内で相対回転し得るようにし、その相対回転によって両ロータ間の位相差（各ロータの軸心まわりの角度位置の差）を変更可能としたものである。

このような電動機は、両ロータ間の位相差を変化させることで、両ロータの永久磁石がそれぞれ発生する磁束の合成磁束の強さ（より詳しくは、両ロータの径方向で外ロータの外側に発生する合成磁束の強さ）を変化させることができる。このため、電動機の出力軸の回転速度に対する出力トルクの特性などを変化させることができる。例えば、電動機の出力軸の回転速度が低い低速域では、上記合成磁束の強さをできるだけ大きくするように両ロータ間の位相差を制御することで、高トルクの出力トルクを得ることができる。また、上記合成磁束の強さを弱めるように両ロータ間の位相差を制御することで、ステータの電機子巻線に発生する誘起電圧を低く抑えながら、電動機の出力軸を高速域で回転させることが可能となる。

そして、このような電動機においては、前記特許文献１に見られるように、両ロータ間の相対回転を行なわせるための駆動力を油圧によって発生させる装置を使用するものが知られている。この装置では、内ロータを支持する部材と外ロータを支持する部材とによって、内ロータの内側に進角油室と遅角油室との対を複数対形成し、各対の進角油室および遅角油室の一方の油室に作動油を供給しつつ、他方の油室から作動油を排出させることで、それらの油室の圧力差によって内ロータと外ロータとの間の相対回転を行なわせる駆動力を発生するようにしている。そして、その駆動力による相対回転によって、両ロータ間の位相差を進角方向または遅角方向に変化させるようにしている。

なお、前記特許文献１に見られるように、電動機の両ロータ間の相対回転、ひいては、位相差の変更を油圧による駆動力で行なうシステムでは、一般的には、油圧ポンプなどの作動油供給源から、進角油室および遅角油室のいずれか一方の油室に選択的に方向切換弁を介して供給し、他方の油室から方向切換弁を介して作動油を排出することが考えられる。
特開２００４−７２９７８号公報

ところで、上記のように、内ロータと外ロータとにそれぞれ永久磁石を備えた電動機では、両ロータ間の相対回転を行なわせる駆動力あるいは両ロータ間の位相差をある目標位相差に保持する駆動力が両ロータ間に外部から付与されていない状態、すなわち、機構的に規定される角度範囲内で一方のロータに対する他方のロータの相対回転を自由に行い得る状態では、内ロータの永久磁石と外ロータの永久磁石との間で作用する磁力によって、両ロータ間の位相差は、ある所定の位相差で平衡しようとする。そして、その所定の位相差が、両ロータの永久磁石の合成磁束の強さが最大の強さよりも弱くなるような位相差となる場合がある。例えば、前記特許文献１の図１または図７または図８に見られるような形態で両ロータの永久磁石を配列した電動機では、外ロータの外側での合成磁束の強さがほぼ最小となるような位相差で両ロータ間の位相差が平衡することとなる。

一方、電動機を走行用動力源として搭載した車両の発進時のように、電動機の運転を開始するときには、一般に、大きな出力トルクを電動機に発生させることが要求される。このため、特許文献１に見られるように、両ロータの永久磁石の合成磁束の強さがほぼ最小となるような位相差で両ロータ間の位相差が平衡するような電動機の運転を開始するときには、前記油室に対する作動油の供給・排出を行なうシステムの油圧ポンプなどの運転を開始して、両ロータ間の位相差を前記合成磁束の強さがより強くなるような位相差両ロータ間の位相差を変更した後に、電動機の運転を開始する必要がある。

しかるに、油圧ポンプの運転を開始してから作動油の供給先の油室の圧力が、両ロータ間の位相差を、合成磁束がより強くなる位相差に変化させ得るような圧力に上昇するまでには、ある程度の時間を要する。このため、電動機の運転開始の要求に対して、電動機の実際の運転を行い得るようになるまでに時間がかかるという不都合がある。

また、特に、特許文献１に見られるような電動機を車両の走行用動力源として使用する場合には、該車両のイグニッションスイッチなどの運転スイッチをＯＮにしても、電動機の実際の運転を行い得るようになるまでに時間がかかることから、該電動機の出力トルクによる車両の発進を速やかに開始することができないという不都合がある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、永久磁石をそれぞれ備えた内ロータおよび外ロータを備える電動機の運転を開始するときに、両ロータ間の位相差を両ロータの永久磁石の合成磁束の強さが両ロータの平衡状態での合成磁束の強さよりもより強くなるような位相差に速やかに変化させることができ、高トルクでの電動機の運転を早期に開始することができるロータ間位相差変更システムとそのシステムを搭載した車両を提供することを目的とする。

本発明の電動機の位相差変更システムは、かかる目的を達成するために、周方向に配列された複数の永久磁石を有する内ロータと、該内ロータの外側に該内ロータと同軸心に配設されると共に該内ロータに対して相対回転可能に設けられ、周方向に配列された複数の永久磁石を有する外ロータと、作動流体を供給・排出可能な第１流体室および第２流体室を有し、第２流体室から作動流体を排出させつつ第１流体室に作動流体を供給することにより内ロータおよび外ロータのうちの一方のロータを他方のロータに対して第１の向きに相対回転させる駆動力を発生し、且つ、第１流体室から作動流体を排出させつつ第２流体室に作動流体を供給することにより前記一方のロータを他方のロータに対して第１の向きと逆向きの第２の向きに相対回転させる駆動力を発生する相対回転用駆動力発生手段とを備え、該相対回転用駆動力発生手段を介して前記一方のロータを他方のロータに対して相対回転させて両ロータ間の位相差を変化させることにより、両ロータの永久磁石の合成磁束の強さを変更可能とされ、且つ前記流体給排手段の動作を停止した状態では、内ロータの永久磁石と外ロータの永久磁石との間に作用する磁力によって、両ロータ間の位相差が、前記合成磁束の強さが最大の強さよりも弱くなる所定の位相差で平衡するように構成された電動機と、該相対回転用駆動力発生手段の各流体室に対する作動流体の供給・排出を行なわせる流体給排手段とを備える電動機のロータ間位相差変更システムにおいて、
前記流体給排手段は、作動流体を貯留タンクから吸引して吐出する作動流体供給源と、該作動流体供給源から吐出される作動流体の供給先を第１流体室および第２流体室のうちのいずれか一方の流体室に選択的に切り換え得るように該作動流体供給源と第１流体室および第２流体室との間に介装された方向切換弁と、第１流体室および第２流体室のうち、前記合成磁束の強さを強めるときの作動流体の供給先となる界磁強め側流体室に作動流体を供給可能に設けられ、両ロータ間の位相差を前記所定の位相差から該合成磁束の強さがより強くなる位相差に向かって変化させ得る圧力を有する作動流体を貯蔵するアキュムレータと、前記界磁強め側流体室への作動流体の供給流路を、前記作動流体供給源の吐出口から方向切換弁を経由して界磁強め側流体室に至る第１流路と前記アキュムレータから該界磁強め側流体室に至る第２流路とに１つ以上の流路切換用制御弁を介して選択的に切り換える供給流路切換手段とを備え、
該供給流路切換手段は、前記電動機の運転を開始するための前記流体給排手段の始動時に、前記アキュムレータから第２流路を介して前記界磁強め側流体室に作動流体を供給した後に、前記作動流体供給源から前記界磁強め側流体室に第１流路を介して作動流体を供給するように前記流路切換用制御弁を動作させることを特徴とするものである（第１発明）。

かかる第１発明によれば、前記第１流体室および第２流体室のうち、前記合成磁束の強さを強めるときの作動流体の供給先となる界磁強め側流体室への作動流体の供給流路を、前記供給流路切換手段によって、流路切換用制御弁を介して第１流路と第２流路とに選択的に切り換えることが可能である。そして、供給流路切換手段は、電動機の運転を開始するための流体給排手段の始動時に、前記アキュムレータから第２流路を介して界磁強め側流体室に作動流体を供給した後に、作動流体供給源から界磁強め側流体室に第１流路を介して作動流体を供給するように前記流路切換用制御弁を動作させる。この場合、前記作動流体供給源を含めた流体給排手段の始動直後は、該作動流体供給源から吐出される作動油の圧力が、両ロータ間の位相差を任意の目標値に変更し得る程度の圧力に上昇するまでに時間がかかる。また、両ロータ間は、流体給排手段の始動前には、前記合成磁束の強さが最大の強さ（両ロータ間の位相差の変更可能範囲内での最大の強さ）よりも弱いものとなる位相差で平衡している。しかるに、流体給排手段の始動直後には、アキュムレータから第２流路を介して界磁強め側流体室に供給される。これにより、作動流体供給源が供給し得る圧力が十分に上昇する前に、両ロータ間の位相差を、前記合成磁束がより強まる位相差に速やかに変化させることができる。ひいては、電動機が比較的高トルクの出力トルクを発生し得る状態となる。

従って、第１発明によれば、両ロータ間の位相差を前記合成磁束の強さが両ロータの平衡状態での合成磁束の強さよりもより強くなるような位相差に速やかに変化させることができ、高トルクでの電動機の運転を早期に開始することができる。

なお、第１発明においては、内ロータの永久磁石と外ロータの永久磁石との間に作用する磁力によって、両ロータ間の位相差が、前記合成磁束の強さが最大の強さよりも弱くなる所定の位相差で平衡するような電動機は、例えば、前記特許文献１に見られる如く、外ロータの各永久磁石を該外ロータの円周方向に着磁させると共に、内ロータの各永久磁石を該内ロータの径方向に着磁させることで構成される。ただし、この他にも、各ロータの永久磁石の配列形態や各永久磁石の着磁の形態を設定することも可能である。

この第１発明では、例えば前記第１流路を開閉する第１開閉弁と前記第２流路を開閉する第２開閉弁とを前記流路切換用制御弁として備える（第２発明）。

この第２発明によれば、第１開閉弁を開弁すると共に、第２開閉弁を閉弁することによって、前記界磁強め側流体室への作動流体の供給流路は第１流路となる。また、第１回閉弁を閉弁すると共に、第２開閉弁を開弁することによって、前記界磁強め側流体室への作動流体の供給流路は第２流路となる。従って、第１開閉弁および第２開閉弁の協働的な開閉制御によって第１流路と第２流路との切り換えを行なうことができる。

この第２発明では、前記第１開閉弁と作動油供給源との間で前記第１流路内の作動流体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記供給流路切換手段は、前記第１開閉弁および第２開閉弁をそれぞれ閉弁状態、開弁状態に動作させて前記アキュムレータから第２流路を介して前記界磁強め側流体室に作動流体を供給している状態で、前記圧力検出手段による作動流体の圧力の検出値が所定値以上に上昇したときに、前記第１開閉弁および第２開閉弁をそれぞれ開弁状態、閉弁状態に動作させることが好ましい（第３発明）。

この第３発明によれば、前記アキュムレータから第２流路を介して界磁強め側流体室に作動流体を供給している状態で、前記圧力検出手段による作動流体の圧力の検出値が所定値以上に上昇したときに、前記第１開閉弁および第２開閉弁をそれぞれ開弁状態、閉弁状態に動作させる、すなわち、界磁強め側流体室への供給流路を第１流路から第２流路に切り換えるので、その切り換えを、確実に、作動油供給源が十分な圧力を各流体室に供給し得るようになったタイミングで行なうことができる。ひいては、その切り換え後のロータ間の位相差の変更を円滑に行なうことができる。

また、上記第２発明あるいは第３発明では、前記第１開閉弁は、開弁状態に付勢された常開型の電磁開閉弁であり、前記第２開閉弁は、閉弁状態に付勢された常閉型の電磁開閉弁であることが好ましい（第４発明）。

この第４発明によれば、アキュムレータから界磁強め側流体室に作動流体の供給を行なった後の電動機の運転中、すなわち、電動機の運転を行なうおうとする大部分の期間において、第１開閉弁および第２開閉弁への通電を行なう必要が無いので、該第１開閉弁および第２開閉弁による電力消費を最小限に留めることができる。

また、前記第１発明では、前記アキュムレータは、前記作動流体供給源から作動流体を供給可能に設けられており、前記電動機の運転停止後に、該作動流体供給源を動作させつつ、該作動流体供給源からアキュムレータに作動流体を供給して該アキュムレータ内の作動流体の圧力を復元させるアキュムレータ復元手段をさらに備えることが好ましい（第５発明）。

この第５発明によれば、電動機の運転停止後に、作動流体供給源からアキュムレータに作動流体を供給して該アキュムレータ内の作動流体の圧力を復元させるので、電動機の運転に影響を及ぼすことなく、作動流体供給源を活用して、アキュムレータ内の作動流体の圧力を、次回の電動機の運転に際してロータ間位相差を合成界磁が強まる方向に変化させ得る圧力に復元することができる。

また、前記第２〜第４発明において、第５発明の如くアキュムレータ内の作動流体の圧力を復元させるためには、前記電動機の運転停止後に、該作動流体供給源を動作させつつ、前記第１開閉弁および第２開閉弁の両者を開弁状態に動作させることにより該作動流体供給源からアキュムレータに作動流体を供給して該アキュムレータ内の作動流体の圧力を復元させるアキュムレータ復元手段をさらに備えるようにすればよい（第６発明）。

この第５発明によれば、電動機の運転停止後に、該作動流体供給源を動作させつつ、前記第１開閉弁および第２開閉弁の両者を開弁状態に動作させることによって、第５発明と同様に、電動機の運転に影響を及ぼすことなく、作動流体供給源を活用して、アキュムレータ内の作動流体の圧力を、次回の電動機の運転に際してロータ間位相差を合成界磁が強まる方向に変化させ得る圧力に復元することができる。

また、本発明の車両は、前記電動機を走行用動力源とし、前記第１〜第６発明のいずれかの電動機のロータ間位相差変更システムを搭載したことを特徴とする（第７発明）。

この第７発明によれば、前記第１〜第６発明に関して説明した作用効果を奏する車両（電動車両もしくはハイブリッド車両）を提供できる。従って、該車両の運転スイッチ（イグニッションスイッチなど）をＯＮに操作して車両の発進を行なうときに、その発進を速やかに行なうことが可能となる。

本発明の一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。まず、図１および図２を参照して本実施形態のロータ間位相差変更システムにおける電動機の構造を説明する。図１は該電動機の要部の断面図、図２は図１の電動機のドライブプレート１９を外した状態で該電動機の軸心方向で見た図である。

図１および図２を参照して、この電動機１は、２重ロータ構造のＤＣブラシレスモータであり、出力軸２、内ロータ３、および外ロータ４を同軸に備える。外ロータ４の外側には、電動機１のハウジング（図示省略）に固定されたステータ５を有し、このステータ５には図示を省略する電機子巻線（３相分の電機子巻線）が装着されている。

内ロータ３は環状に形成されており、その周方向にほぼ等間隔で配列された複数の永久磁石６を備える。各永久磁石６は、長尺の方形板状に形成されており、その長手方向を内ロータ３の軸方向に向け、且つ、厚み方向（法線方向）を内ロータ３の径方向に向けた状態で、内ロータ３に埋め込まれている。

ここで、図２において、内ロータ３の各永久磁石６は、その厚み方向、すなわち内ロータ３の径方向に着磁されており、該径方向における各永久磁石６の両面の磁極は、黒塗り側の面がＮ極、白抜き側の面がＳ極となっている。従って、永久磁石６のうち、参照符号６ａを括弧書きで付した永久磁石６と、参照符号６ｂを括弧書きで付した永久磁石６とは、内ロータ３の径方向における磁極の向きが互いに逆になっている。永久磁石６ａは、その外側（内ロータ３の外周面側）の面がＮ極、内側（内ロータ３の内周面側）の面がＳ極とされ、永久磁石６ｂは、その外側の面がＳ極、内側の面がＮ極とされている。そして、本実施形態では、図２に示す如く、互いに隣り合された永久磁石６ａ，６ａの対と、互いに隣り合わされた永久磁石６ｂ，６ｂの対とが、内ロータ３の周方向に交互に等間隔で配列されている。なお、互いに隣り合された永久磁石６ａ，６ａの対の代わりに、それらを一体化した単一の永久磁石を用いてもよい。同様に、互いに隣り合わされた永久磁石６ｂ，６ｂの対の代わりにそれらを一体化した単一の永久磁石を用いてもよい。

また、内ロータ３の軸心部を、該内ロータ３と同軸に出力軸２が貫通している。この場合、内ロータ３の内径は、出力軸２の外径よりも大きく、出力軸２の外周面と内ロータ３の内周面との間に間隔を有する。

外ロータ４も環状に形成されている。この外ロータ４は、その内周面を内ロータ３の外周面に摺接させた状態で、内ロータ３の外側に該内ロータ３および出力軸２と同軸に配置されている。なお、内ロータ３の外周面と外ロータ４の内周面との間に若干のクリアランスが設けられていてもよい。

そして、外ロータ４は、その周方向に等間隔で配列された複数の永久磁石８を備える。各永久磁石８は、内ロータ３の永久磁石６と同様に長尺の方形板状に形成されており、その長手方向を外ロータ４の軸方向に向け、且つ、厚み方向（法線方向）を外ロータ４の周方向に向けた状態で、外ロータ４に埋め込まれている。なお、永久磁石８の個数は、内ロータ３の永久磁石６の総数の半分である。

ここで、図２において、外ロータ４の各永久磁石８は、その厚み方向、すなわち、外ロータ４の周方向に着磁されており、該周方向における各永久磁石８の両面の磁極は、黒塗り側の面がＮ極、白抜き側の面がＳ極となっている。従って、永久磁石８のうち、参照符号８ａを付した永久磁石８ａと、参照符号８ｂを付した永久磁石８ｂとは、外ロータ４の周方向における磁極の向きが互いに逆になっている。そして、永久磁石８は、磁極の向きが異なる永久磁石８ａと８ｂとが外ロータ４の周方向に交互に並ぶように配列されている。従って、外ロータ４の周方向で互いに隣り合う永久磁石８，８の互いに対向する面の磁極は同じ極性となっている。

また、外ロータ４には、周方向に隣り合う永久磁石８，８の間で、該外ロータ４の軸心と平行な軸心を有する複数のネジ穴７が穿設されている。

内ロータ３の内側には、出力軸２の外周面との間で、第１部材９と第２部材１０とが設けられている。

第１部材９は、環状部１１と、この環状部１１の内周面から該環状部１１の中心部に向かって径方向に突設された複数の突起部（第１部材側突起部）１２とを有する。第１部材９は、その環状部１１を内ロータ３に同軸に嵌入することにより、該内ロータ３に同軸に固定されている。また、第１部材９の突起部１２は、周方向に等間隔で設けられている。

第２部材１０は、ベーンロータ状のものであり、その軸部としての環状部１３と、この環状部１３の外周面から径方向に突設された複数の突起部（第２部材側突起部）１４とを有する。第２部材１０の環状部１３は、第１部材９の環状部１１の内側に該環状部１１と同軸に設けられ、その外周面に、第１部材９の各突起部１２の先端部がシール部材１５を介して摺接されている。また、第２部材１０の環状部１３は、出力軸２に外挿されており、その内周面が出力軸２の外周面に形成されたスプライン１６に嵌合されている。このスプライン嵌合により第２部材１０が出力軸２と一体に回転可能とされている。

第２部材１０の突起部１４の個数は、第１部材９の突起部１２の個数と同数であり、周方向に等間隔で配列されている。この場合、この第２部材１０の各突起部１４は、第１部材９の、周方向に隣り合う２つの突起部１２，１２の間の箇所に介装されている。換言すれば、第１部材９と第２部材１０とは、それらの突起部１２，１４が周方向で交互に並ぶように係合されている。そして、第２部材１０の各突起部１４の先端部は、シール部材１７を介して第１部材９の環状部１１の内周面に摺接されている。また、第２部材１０の各突起部１４には、環状部１３の軸心と平行な軸心を有するネジ穴１８が穿設されている。

図１を参照して、外ロータ４の軸心方向の両端面部には、円板状のドライブプレート１９，１９が該外ロータ４と同軸に装着されている。これらのドライブプレート１９，１９は、それぞれ、その中心部（軸心部）に出力軸２の外径よりも大径の穴２０を有し、この穴２０を出力軸２が同軸に貫通していると共に、該穴２０に第２部材１０の環状部１３の各端部が嵌入されている。そして、各ドライブプレート１９は、外ロータ４の各ネジ穴７と、第２部材１０の各突起部１４のネジ穴１８とにそれぞれボルト２１により締結されている。これにより、外ロータ４および第２部材１０は、一体に回転可能に連結されている。この場合、前記したように第２部材１０は、スプライン嵌合により出力軸２と一体に回転可能であるので、外ロータ４も出力軸２と一体に回転可能とされている。

また、ドライブプレート１９，１９は、それらの間に、前記内ロータ３および第１部材９を支承している。具体的には、ドライブレート１９，１９の互いに相対する面には、それぞれ、同軸に環状溝２２が形成されている。そして、この環状溝２２に前記第１部材９の環状部１１の各端部が摺動自在に挿入されている。これにより、内ロータ３および第１部材９は、環状部１１を介してドライブプレート１９，１９に支承されると共に、ドライブプレート１９，１９の環状溝２２に沿って、外ロータ４、第２部材１０および出力軸２に対して相対回転可能とされている。

前記第１部材９と第２部材１０とは、内ロータ３を外ロータ４に対して相対的に回転させる駆動力を発生する相対回転用駆動力発生手段２３の構成要素である。この相対回転用駆動力発生手段２３は、前記第１部材９と第２部材１０とによって、第１部材９の環状部１１と、第２部材１０の環状部１３と、ドライブプレート１９，１９とで囲まれた空間内に、図２に示す如く形成された複数対（突起部１２，１４と同数の対）の流体室２４，２５を有する。これらの流体室２４，２５は、本発明における第１流体室、第２流体室に相当するものである。さらに詳細には、第１部材９の環状部１１と第２部材１０の環状部１３との間の空間のうち、第１部材９の各突起部１２と、該突起部１２の両側（周方向での両側）に存する第２部材１０の２つの突起部１４，１４との間の空間が、それぞれ、作動流体としての作動油を流入・流出させる流体室２４，２５となっている。この場合、第１部材９の各突起部１２の一方の側の流体室２４は、出力軸２の内部に設けられた油通路２６に、第２部材１０の環状部１３に穿設されている図示しない油通路を介して連通されて、作動油が充填されている。同様に、第１部材９の各突起部１２の他方の側の流体室２５は、出力軸２の内部に油通路２６とは別に設けられた油通路２７に、第２部材１０の環状部１３に穿設されている図示しない油通路を介して連通されて、作動油が充填されている。この場合、流体室２４に作動油を供給しつつ流体室２５から作動油を排出させ、流体室２４の圧力を流体室２５よりも高くすることで、内ロータ３を外ロータ４に対して図２の時計まわり方向に相対回転させようとする駆動力が発生する。また、流体室２５に作動油を供給しつつ流体室２４から作動油を排出させ、流体室２５の圧力を流体室２４の圧力よりも高くすることで、内ロータ３を外ロータ４に対して図２の反時計まわり方向に相対回転させようとする駆動力が発生する。なお、内ロータ３は、第１部材９の所定の突起部１２（図２において第１部材９の環状部１１寄りの幅が他の突起部１２よりも広くなっている突起部１２）が、その両側に存する第２部材１０の２つの突起部１４，１４の一方に当接する位置と他方に当接する位置との間の範囲内で外ロータ４および出力軸２に対して相対回転可能とされている。

以上のように構成された電動機１では、内ロータ３を外ロータ４に対して回転させ、両ロータ３，４間の位相差（内ロータ３の角度位置と外ロータ４の角度位置との差。以下、単にロータ間位相差という）を変化させることで、内ロータ３の永久磁石６によって発生する磁束と外ロータ４の永久磁石８によって発生する磁束との合成磁束の強さが変化することとなる。これにより、電動機１の最大出力トルクなどの特性が変化することとなる。なお、前記「合成磁束」は、より詳しくは、外ロータ４の外側で両ロータ３，４の径方向に永久磁石６，８から発生する磁束の合成磁束、換言すれば、ステータ５に装着される電機子巻線と鎖交する磁束である。

補足すると、本実施形態の電動機１では、外ロータ４の周方向で互いに隣り合う永久磁石８ａ，８ｂの間隔内に、内ロータ３の永久磁石６ａ，６ａの対と６ｂ，６ｂの対のうち、内ロータ３の外周面側の磁極が永久磁石８ａ，８ｂの互いに対向する面の磁極と異なる磁極となる対が存する状態（図２に示す状態）で前記合成磁束の強さが最小となる。また、隣り合う永久磁石８ａ，８ｂの間隔内に、永久磁石６ａ，６ａの対と６ｂ，６ｂの対のうち、内ロータ３の外周面側の磁極が永久磁石８ａ，８ｂの互いに対向する面の磁極と同じ磁極となる対が存する状態で前記合成磁束の強さが最大となる。この場合、本実施形態では、合成磁束の強さが最小となる状態で第１部材９の所定の突起部１２がその両側に存する第２部材１０の２つの突起部１４，１４の一方に当接し、該合成磁束の強さが最大となる状態で該突起部１２が他方の突起部１４に当接するようになっている。従って、ロータ間位相差は、合成磁束の強さが最小となるロータ間位相差の値と最大となるロータ間位相差の値との間の範囲内で変更可能である。そして、本実施形態の電動機１においては、前記相対回転用駆動力発生手段２３による駆動力が発生しない状態（内ロータ３が外ロータ４に対して自由に回転し得る状態）では、両ロータ３，４の永久磁石６，８間の磁力によって前記合成磁束の強さが最小となる状態で平衡することとなる。また、本実施形態では、流体室２４，２５のうちの流体室２４に作動流体を供給することで、合成磁束の強さが強まる方向にロータ間位相差が変化し、流体室２５に作動油を供給することで、合成磁束の強さが弱まる方向にロータ間位相差が変化するようになっている。従って、流体室２４が本発明における界磁強め側流体室に相当する。

次に、本実施形態のロータ間位相差変更システムにおいて、前記相対回転用駆動力発生手段２３を動作させるシステムの構成を図３を参照して説明する。図３はそのシステム構成を示す図である。

本実施形態のロータ間位相差変更システムでは、電動機１の外部で前記出力軸２の油通路２６，２７に接続された作動油給排装置３０と、この作動油給排装置３０の動作制御を行なう制御ユニット３１（以下、ＥＣＵ３１という）とを備える。ＥＣＵ３１は、マイクロコンピュータなどを含む電子回路ユニットである。なお、ＥＣＵ３１は、作動油給排装置３０の動作制御を行なうだけでなく、インバータ回路３２を介して電動機１の電機子巻線（図示省略）の通電制御を行なう機能も有する。

作動油給排装置３０は、各流体室２４，２５に対する作動油の供給・排出を行なう装置であり、ＥＣＵ３１と合わせて本発明における流体給排手段を構成するものである。

この作動油給排装置３０は、作動流体供給源としての油圧ポンプ３５と、この油圧ポンプ３５から吐出される作動油の供給先を前記流体室２４，２５のうちのいずれか一方の流体室に選択的に切り換える方向切換弁３６とを備える。本実施形態では、油圧ポンプ３５は、ＥＣＵ３１によりインバータ回路３３を介して運転制御されるポンプ駆動用電動機３４より駆動される電動式の油圧ポンプである。また、方向切換弁３６は、４ポート切換弁（スプール弁）である。

油圧ポンプ３５は、その吸入ポート（吸入口）が作動油を貯留した貯留タンク３７に吸引用油通路３８を介して接続されている。なお、吸引用油通路３８に図示を省略するフィルタが介装されている。また、油圧ポンプ３５の吐出ポート（吐出口）は、リニアソレノイド弁３９が介装された往路側油通路４０を介して方向切換弁３６のプレッシャーポート（往路側の作動油の入口）に接続されると共に、リニアソレノイド弁４１が介装されたパイロット油通路４２を介して方向切換弁３６のパイロットポートに接続されている。リニアソレノイド弁３９，４１は、油圧ポンプ３５から供給される作動油を、それぞれのソレノイドへの通電量に応じた圧力に調整して出力する弁である。そして各リニアソレノイド弁３９，４１は、そのソレノイドがＥＣＵ３１に電気的に接続され、該ＥＣＵ３１によるソレノイドの通電制御によって動作するようになっている。

方向切換弁３６の戻りポート（復路側の作動油の出口）は、復路側油通路４４を介して貯留タンク３７に接続されている。

また、方向切換弁３６の２つのシリンダポート（所謂、ＡポートおよびＢポート）のうちの一方は、電動機１の出力軸２の前記油通路２７に電動機側油通路４６を介して接続されている。また、他方は、電動機１の出力軸２の前記油通路２６に、電磁開閉弁４７が介装された電動機側油通路４５を介して接続されている。電磁開閉弁４７はそのソレノイドがＥＣＵ３１に電気的に接続されており、該ＥＣＵ３１によるソレノイドの通電制御（通電のオン・オフ）によって開閉動作が行なわれるようになっている。なお、電磁開閉弁４７はそれに備えたバネ４７ａにより開弁位置に付勢されている。従って、電磁開閉弁４７は常開型の電磁開閉弁である。

方向切換弁３６は、３位置切換弁であり、そのパイロットポートにパイロット油通路４２から付与されるパイロット圧に応じて、往路側油通路４０および復路側油通路４４をそれぞれ電動機側油通路４６，４５に連通させるＡ位置と、往路側油通路４０、復路側油通路４４および電動機側油通路４５，４６を閉塞するＢ位置と、往路側油通路４０および復路側油通路４４をＡ位置と逆にそれぞれ電動機側油通路４５，４６に連通させるＣ位置とに切換可能となっている。なお、方向切換弁３６はそれに備えたバネ３６ａによってＣ位置側に付勢されているが、Ａ位置側に付勢されていてもよい。

また、作動油給排装置３０はアキュムレータ４８を備えている。そして、このアキュムレータ４８は、電磁開閉弁４９が介装された補助油通路５０を介して、前記電動機側油通路４５のうちの電動機１と電磁開閉弁４７との間の箇所に接続されている。アキュムレータ４８は、作動油給排装置３０の後述する始動時に、前記流体室２４，２５のうちの流体室２４（界磁強め側流体室）に供給する作動油を貯蔵するものである。そして、該アキュムレータ４８内の作動油は、ロータ間位相差を、前記合成磁束が最小となる状態から、前記合成磁束が最大となる状態まで変化させ得るような圧力を有するものとされている。

また、開閉電磁弁４９は、そのソレノイドがＥＣＵ３１に電気的に接続されており、該ＥＣＵ３１によるソレノイドの通電制御（通電のオン・オフ）によって開閉動作が行なわれるようになっている。なお、電磁開閉弁４９はそれに備えたバネ４９ａにより閉弁位置に付勢されている。従って、該電磁開閉弁４９は常閉型の電磁開閉弁である。

さらに、前記電動機側油通路４５のうち、方向切換弁３６と電磁開閉弁４７との間の箇所には、その箇所における電動機側油通路４５内の作動油の圧力を検出する圧力センサ５１（圧力検出手段）が接続されている。そして、この圧力センサ５１の検出出力がＥＣＵ３１に入力されるようになっている。

以上が作動油給排装置３０の構成である。

補足すると、本実施形態では、往路側油通路４０（リニアソレノイド弁３９の内部通路を含む）と、前記Ｃ位置において方向切換弁３６の往路側油通路４０に連通する内部通路と、電動機側油通路４５（開弁状態の電磁開閉弁４７の内部通路を含む）と、電動機１の出力軸２の油通路２６とにより本発明における第１流路５２が構成される。また、前記補助油通路５０（開弁状態の電磁開閉弁４９の内部通路を含む）と、電動機側油通路４５のうちの補助油通路５０の接続箇所から電動機１側の部分と、電動機１の出力軸２の油通路２６とにより本発明における第２流路５３が構成される。

また、前記電磁開閉弁４７および電磁開閉弁４９は、それぞれ本発明における流路切換用制御弁としての第１開閉弁、第２開閉弁に相当するものである。この場合、電磁開閉弁４７を開弁すると共に電磁開閉弁４９を閉弁することにより、流体室２４（界磁強め側流体室）への作動油の供給流路は第１流路５２となる。また、電磁開閉弁４７を閉弁すると共に電磁開閉弁４９を開弁することにより、流体室２４への作動油の供給流路は第２流路５３となる。さらに、電磁開閉弁４７，４９の両者を開弁すれば、油圧ポンプ３５から方向切換弁３６、電磁開閉弁４７、電磁開閉弁４９を介してアキュムレータ４８に作動油を供給することが可能となる。

なお、以上説明した本実施形態のロータ間位相差変更システムは、例えば、図示を省略する電動車両もしくはシリーズ型のハイブリッド車両に電動機１と共に搭載され、該電動機１が車両の走行用動力源として用いられる。この場合、例えば電動機１の出力軸２が図示しない変速機などの動力伝達機構を介して車両の駆動輪に接続される。あるいは、電動機１およびロータ間位相差変更システムをパラレル型のハイブリッド車両に搭載し、該電動機１をエンジンの補助的な走行用動力源として使用するようにしてもよい。この場合には、例えば電動機１の出力軸２が、エンジンの出力軸と共に、変速機などの動力伝達機構を介して車両の駆動輪に接続される。

次に本実施形態のシステムの作動を図４および図５を参照して説明する。図４はＥＣＵ３１の制御処理を示すフローチャート、図５は後述するフラグＦ_IGの値、油圧ポンプ３５の動作状態、電磁開閉弁４７，４９の動作状態、圧力センサ５１による圧力の検出値Ｐline、および後述するフラグF_normの値の経時変化の例示するタイミングチャートである。

車両の運転者が車両の走行を行なうべく図示しない運転スイッチをＯＮにすると、ＥＣＵ３１に電源電力が供給され、該ＥＣＵ３１が起動する。そして、ＥＣＵ３１が起動すると、該ＥＣＵ３１は、図４のフローチャートに示す制御処理を所定の演算処理周期で逐次実行する。

ＥＣＵ３１は、まず、車両の運転スイッチがＯＮであるかＯＦＦであるかを示すフラグF_IGの前回値（前回の演算処理周期での値）が「１」であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ１）。ここで、F_IGの値が「１」であるということは、運転スイッチがＯＮであることを意味し、F_IGの値が「０」であるということは、運転スイッチがＯＦＦであることを意味する。なお、ＥＣＵ３１の起動時には、フラグF_IGの前回値は「０」とされる。

ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的である場合には、ＥＣＵ３１は、次に、フラグF_IGの今回値（今回の演算処理周期での値）が「１」であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ２）。

ここで、車両の運転スイッチがＯＦＦからＯＮに操作され、ＥＣＵ３１が起動したときには（図５の時刻t1）、ＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ２の判断結果がそれぞれ否定的、肯定的となる。そして、この場合には、ＥＣＵ３１は、作動油給排装置３０を始動し、油圧ポンプ３１の運転を開始させる（ＳＴＥＰ３）。さらに、ＥＣＵ３１は、電磁開閉弁４７のソレノイドに通電して該電磁開閉弁４７を閉弁させると共に、電磁開閉弁４９のソレノイドに通電した該電磁開閉弁４９を開弁させる（ＳＴＥＰ４）。これにより、ＥＣＵ３１の起動時における初回の演算処理周期の処理が終了する。この場合、電磁開閉弁４７，４９をそれぞれ閉弁、開弁させることで、前記第１流路５２が遮断され、且つ第２流路５３が開通することとなるので、アキュムレータ４８から第２流路を介して界磁強め側流体室としての流体室２４に作動油が供給される。これにより、ロータ間位相差が前記合成磁束の強さが最大となるような位相差に向かって変化していくこととなる。

なお、以降の説明では、車両の運転スイッチが時刻t1でＯＮにされた後、図５の時刻t3まで該運転スイッチがＯＮに維持され、時刻t3で該運転スイッチがＯＦＦにされた場合を想定してＥＣＵ３１の制御処理を説明する。

ＳＴＥＰ３，４の処理を実行した後、時刻t3までの各演算処理周期において、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的となる。そして、この場合には、ＥＣＵ３１は、ＳＴＥＰ２と同じ判断をＳＴＥＰ５で行なう。このＳＴＥＰ５の判断結果は、時刻t3の演算処理処周期の直前の演算処理周期までは肯定的となる。そして、この場合には、ＥＣＵ３１は、フラグF_normの値（現在値）が「１」であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ６）。

ここで、フラグF_normの値が「１」であるということは、油圧ポンプ３５から吐出される作動油を前記流体室２４または２５に供給することで、ロータ間位相差を任意の目標値に制御し得る状態であることを意味する。また、F_normの値が「０」であるということは、油圧ポンプ３５が未だ十分な圧力の作動油を流体室２４または２５を供給することができず、ロータ間位相差を任意の目標値に制御することが困難な状態であることを意味する。

このフラグF_normの値は、ＥＣＵ３１の起動時に「０」に初期化されており、油圧ポンプ３５の運転開始直後の期間（図５の時刻t1とt2の間の期間）では、Ｆ_norm＝０となっている。そして、この場合には、ＳＴＥＰ６の判断結果が否定的となるので、ＥＣＵ３１は、次に、圧力センサ５１による圧力の検出値Ｐline、すなわち、油圧ポンプ３５から第１流路５２を介して流体室２４または２５に実際に供給し得る作動があらかじめ設定された所定値Ｐ１以上の値に上昇したか否かを判断する（ＳＴＥＰ７）。そして、この判断結果が否定的である場合には、今回の演算処理周期の処理が終了する。なお、この場合、電磁開閉弁４７，４９はそれぞれ閉弁状態、開弁状態に維持される。

ここで、油圧ポンプ３５の運転開始直後の期間（図５の時刻t1とt2の間の期間）では、ＳＴＥＰ７の判断結果は否定的となる。すなわち、油圧ポンプ３５の運転開始後、圧力センサ５１による圧力の検出値Ｐlineが所定値Ｐ１以上に上昇するまでは、ＳＴＥＰ７の判断結果が否定的となる。このため、この期間では、油圧ポンプ３５の立ち上げを行いながら、電磁開閉弁４７，４９がそれぞれ閉弁状態、開弁状態に維持されることとなる（図５を参照）。そして、この期間において、アキュムレータ４８から界磁強め側流体室としての流体室４５に作動油が供給され、油圧ポンプ３５が十分な圧力の作動油を供給できない状態であっても、ロータ間位相差が、前記合成磁束の強さが最大となるような位相差に速やかに変化することとなる。このため、この期間において、車両の運転者が該車両のアクセルペダルを踏み込んで車両を発進させようとした場合であっても、電動機１に高トルクの出力トルクを発生させることができ、車両の運転スイッチをＯＮにした後、速やかに車両を発進させることができる。なお、この発進時においては、ＥＣＵ３１は、例えばアクセルペダルの踏み込み量と、図示しないレゾルバなどにより検出されるロータ間位相差とに応じて電動機１の要求トルクを設定し、その要求トルクのトルクを電動機１に出力させるように電動機１の電機子巻線の電流を制御する。

補足すると、油圧ポンプ３５の運転開始後、圧力センサ５１による圧力の検出値Ｐlineが所定値Ｐ１以上に上昇するまでの期間においては、方向切換弁３６は、バネ３６ａの付勢力によって前記Ｃ位置に保持される。また、リニアソレノイドバルブ３９は、油圧ポンプ３５から方向切換弁４０に供給される作動油の圧力を最大限の圧力にするようにＥＣＵ３１により制御される。

上記のように電磁開閉弁４７，４９がそれぞれ閉弁状態、開弁状態に維持された状態で、油圧ポンプ３５の立ち上げが進行し、圧力センサ５１による圧力の検出値Ｐlineが所定値Ｐ１以上に上昇すると（図５の時刻t2）、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になる。そして、この場合には、ＥＣＵ３１は、電磁開閉弁４７のソレノイドへの通電を停止して、該電磁開閉弁４７を開弁させると共に、電磁開閉弁４９のソレノイドへの通電を停止して、該電磁開閉弁４９を閉弁させる（ＳＴＥＰ８）。さらに、ＥＣＵ３１は、フラグF_normの値を「１」にセットする（ＳＴＥＰ９）。

次いで、ＥＣＵ３１は、ロータ間位相差の通常制御を行ない（ＳＴＥＰ１０）、今回の演算処理周期の処理を終了する。この通常制御では、ＥＣＵ３１は、車両の走行速度やアクセルペダルの踏み込み量などに応じて設定した電動機１の要求トルクや、図示しないセンサによる出力軸２の回転速度の検出値に応じて、ロータ間位相差の目標値を決定する。そして、ＥＣＵ３１は、図示しないレゾルバなどにより検出されるロータ間位相差をその目標値に制御する処理を作動油給排装置３０のリニアソレノイド弁３９，４１を介して実行する。また、ＥＣＵ３１は、この制御処理と並行して、要求トルクのトルクを出力軸２に発生させるように電機子巻線の電流を制御する。

以後は、車両の運転スイッチがＯＦＦにされるまでの期間（図５の時刻t2とt3との間の期間）において、フラグF_normの値が「１」に保持される。このため、この期間の各演算処理周期において、ＳＴＥＰ６の判断結果が肯定的となる。そして、この場合には、ＥＣＵ３１は、前記したＳＴＥＰ１０の処理だけを実行して各演算処理周期の制御処理を終了する。なお、この期間では、図５に示すように、前記電磁開閉弁４７，４９はそれぞれ開弁状態、閉弁状態に維持される。また、この期間では、ロータ間位相差が適宜変更さされるために、圧力センサ５１による圧力の検出値Ｐlineが変動することとなる。

以上説明したＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ１０の処理が、車両の運転スイッチをＯＮにした後、ＯＦＦにされるまでの期間において逐次実行される。

時刻t3において運転スイッチがＯＦＦに操作されると、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的で、且つＳＴＥＰ５の判断結果が否定的となる。この場合には、ＥＣＵ３１は、電磁開閉弁４７，４８の両者を開弁させる（ＳＴＥＰ１１）。なお、ここでは、時刻t3を、前記ＳＴＥＰ８の処理を経た後の時刻としているので、電磁開閉弁４７の開弁状態が継続され、電磁開閉弁４７が閉弁状態から開弁状態に切り換えられる。補足すると、ＳＴＥＰ４の処理が実行される期間において、運転スイッチがＯＦＦに操作される場合もある。この場合には、電磁開閉弁４７が閉弁状態から開弁状態に切り換えられ、電磁開閉弁４９の開弁状態が継続される。また、ＳＴＥＰ１１の処理の実行時には、ＥＣＵ３１は、方向切換弁３６へのパイロット圧をリニアソレノイド弁４１を介して遮断し、バネ３６ａの付勢力により方向切換弁３６を前記Ｃ位置に動作させる。

さらに、ＥＣＵ３１は、フラグF_normの値を「０」にリセットし（ＳＴＥＰ１２）、今回の演算処理周期の処理を終了する。

上記のように、ＳＴＥＰ１１で電磁開閉弁４７，４８の両者を開弁状態にすることによって、油圧ポンプ３５から方向切換弁３６、電磁開閉弁４７，４８を介してアキュムレータ４８に作動油が充填されていくこととなる。なお、運転スイッチがＯＦＦに操作された後は、ＥＣＵ３１は、電動機１の電機子巻線の電流をインバータ回路３２を介して遮断し、該電動機１の運転を停止する。

ＥＣＵ３１には、運転スイッチのＯＦＦ操作後もしばらくの期間は、補助電源などから電源電力が供給されるようになっており、図４のフローチャートの処理を継続的に実行する。この場合、ＳＴＥＰ１１，１２の処理を実行した後の各演算処理周期において、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的となると共に、ＳＴＥＰ２の判断結果が否定的となる。この場合には、ＥＣＵ３１は、圧力センサ５１による圧力の検出値Ｐlineがあらかじめ設定された所定値Ｐ２（＞Ｐ１。図５を参照）以上に上昇したか否かを判断する（ＳＴＥＰ１３）。そして、この判断結果が否定的である場合には、今回の演算処理周期の処理を終了する。この場合、前記ＳＴＥＰ１１の処理の実行後、電磁開閉弁４７，４９が開弁状態に保持されている。このため、油圧ポンプ３５からアキュムレータ４８に作動油が充填されていくことによって、該アキュムレータ４８内の作動油の圧力、ひいては、圧力センサ５１による圧力の検出値Ｐlineが図５に示すように上昇していく。

そして、圧力センサ５１による圧力の検出値Ｐlineが所定値Ｐ２以上に上昇すると（図５の時刻t4）、ＳＴＥＰ１３の判断結果が肯定的となる。そして、この場合には、ＥＣＵ３１は、電磁開閉弁４９のソレノイドへの通電を停止して、該電磁開閉弁４９を閉弁させる（ＳＴＥＰ１４）。なお、この場合、電磁開閉弁４７は、開弁状態に保持される。

さらに、ＥＣＵ３１は、油圧ポンプ３４の運転を含めて作動油給排装置３０の運転を停止する（ＳＴＥＰ１５）。なお、この場合には、図４のフローチャートの処理が終了される。

以上説明したＳＴＥＰ１１〜１５の制御処理によって、アキュムレータ４８内の作動油の圧力が、ロータ間位相差を合成磁束の強さが最小となる位相差から該強さが最大となる位相差まで変化させ得る圧力に復元することとなる。

以上がＥＣＵ３１による図４のフローチャートの処理の詳細である。なお、図４のフローチャートの制御処理のうち、ＳＴＥＰ４，８の処理は、本発明における供給流路切換手段を構成するものである。また、ＳＴＥＰ１１〜１５の処理は、本発明におけるアキュムレータ復元手段を構成するものである。

以上説明した本実施形態によれば、作動油給排装置３０の始動直後（油圧ポンプ３５の運転開始直後）は、アキュムレータ４８から界磁強め側流体室としての流体室２４に作動流体を供給して、ロータ間位相差を合成磁束の強さが強まる方向に変化させるので、車両の運転スイッチがＯＮに操作された直後に電動機１の運転（車両の発進）を行なう場合であっても、速やかに電動機１に高トルクの出力トルクを発生させるように該電動機１の運転を行なうことができる。従って、車両の発進を速やかに円滑に行なうことができる。

また、車両の運転スイッチがＯＦＦに操作され、電動機１の運転を停止した後に、油圧ポンプ３５からアキュムレータ４８に作動油を供給するので、電動機１の運転に影響を及ぼすことなく、該アキュムレータ４８内の作動油の圧力を所要の圧力に復元させることができる。

なお、以上説明した実施形態では、作動流体として作動油を使用したが、作動油以外の液体を作動流体として使用してもよい。

また、電動機の各ロータの永久磁石の配列形態や、着磁形態は前記実施形態のものに限られるものではない。

本発明の一実施形態における電動機の要部の断面図。 図１の電動機のドライブプレートを外した状態で該電動機の軸心方向で見た図。 図１の電動機に備えた相対回転用駆動力発生手段を動作させるシステムの構成を示す図。 図３のシステムに備えた制御ユニットの制御処理を示すフローチャート。 図３のシステムに備えた制御ユニットの制御処理による動作を説明するためのタイミングチャート。

符号の説明

１…電動機、２…出力軸、３…内ロータ、４…外ロータ、６，８…永久磁石、２３…相対回転用駆動力発生手段、２４…流体室（界磁強め側流体室）、２５…流体室、３０…作動油給排装置（流体給排手段）、３１…制御ユニット（流体給排手段、供給流路切換手段、アキュムレータ復元手段）、３５…油圧ポンプ（作動流体供給源）、３６…方向切換弁、３７…貯留タンク、４７…電磁開閉弁（第１開閉弁、流路切換用制御弁）、４９…電磁開閉弁（第２開閉弁、流路切換用制御弁）、５１…圧力センサ（圧力検出手段）、５２…第１流路、５３…第２流路。

Claims (7)

1. 周方向に配列された複数の永久磁石を有する内ロータと、該内ロータの外側に該内ロータと同軸心に配設されると共に該内ロータに対して相対回転可能に設けられ、周方向に配列された複数の永久磁石を有する外ロータと、作動流体を供給・排出可能な第１流体室および第２流体室を有し、第２流体室から作動流体を排出させつつ第１流体室に作動流体を供給することにより内ロータおよび外ロータのうちの一方のロータを他方のロータに対して第１の向きに相対回転させる駆動力を発生し、且つ、第１流体室から作動流体を排出させつつ第２流体室に作動流体を供給することにより前記一方のロータを他方のロータに対して第１の向きと逆向きの第２の向きに相対回転させる駆動力を発生する相対回転用駆動力発生手段とを備え、該相対回転用駆動力発生手段を介して前記一方のロータを他方のロータに対して相対回転させて両ロータ間の位相差を変化させることにより、両ロータの永久磁石の合成磁束の強さを変更可能とされ、且つ前記流体給排手段の動作を停止した状態では、内ロータの永久磁石と外ロータの永久磁石との間に作用する磁力によって、両ロータ間の位相差が、前記合成磁束の強さが最大の強さよりも弱くなる所定の位相差で平衡するように構成された電動機と、該相対回転用駆動力発生手段の各流体室に対する作動流体の供給・排出を行なわせる流体給排手段とを備える電動機のロータ間位相差変更システムにおいて、
   前記流体給排手段は、作動流体を貯留タンクから吸引して吐出する作動流体供給源と、該作動流体供給源から吐出される作動流体の供給先を第１流体室および第２流体室のうちのいずれか一方の流体室に選択的に切り換え得るように該作動流体供給源と第１流体室および第２流体室との間に介装された方向切換弁と、第１流体室および第２流体室のうち、前記合成磁束の強さを強めるときの作動流体の供給先となる界磁強め側流体室に作動流体を供給可能に設けられ、両ロータ間の位相差を前記所定の位相差から該合成磁束の強さがより強くなる位相差に向かって変化させ得る圧力を有する作動流体を貯蔵するアキュムレータと、前記界磁強め側流体室への作動流体の供給流路を、前記作動流体供給源の吐出口から方向切換弁を経由して界磁強め側流体室に至る第１流路と前記アキュムレータから該界磁強め側流体室に至る第２流路とに１つ以上の流路切換用制御弁を介して選択的に切り換える供給流路切換手段とを備え、
   該供給流路切換手段は、前記電動機の運転を開始するための前記流体給排手段の始動時に、前記アキュムレータから第２流路を介して前記界磁強め側流体室に作動流体を供給した後に、前記作動流体供給源から前記界磁強め側流体室に第１流路を介して作動流体を供給するように前記流路切換用制御弁を動作させることを特徴とする電動機のロータ間位相差変更システム。
2. 請求項１記載の電動機のロータ間位相差変更システムにおいて、前記第１流路を開閉する第１開閉弁と前記第２流路を開閉する第２開閉弁とを前記流路切換用制御弁として備えることを特徴とする電動機のロータ間位相差変更システム。
3. 請求項２記載の電動機のロータ間位相差変更システムにおいて、前記第１開閉弁と作動油供給源との間で前記第１流路内の作動流体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記供給流路切換手段は、前記第１開閉弁および第２開閉弁をそれぞれ閉弁状態、開弁状態に動作させて前記アキュムレータから第２流路を介して前記界磁強め側流体室に作動流体を供給している状態で、前記圧力検出手段による作動流体の圧力の検出値が所定値以上に上昇したときに、前記第１開閉弁および第２開閉弁をそれぞれ開弁状態、閉弁状態に動作させることを特徴とする電動機のロータ間位相差変更システム。
4. 請求項２または３記載の電動機のロータ間位相差変更システムにおいて、前記第１開閉弁は、開弁状態に付勢された常開型の電磁開閉弁であり、前記第２開閉弁は、閉弁状態に付勢された常閉型の電磁開閉弁であることを特徴とする電動機のロータ間位相差変更システム。
5. 請求項１記載の電動機のロータ間位相差変更システムにおいて、前記アキュムレータは、前記作動流体供給源から作動流体を供給可能に設けられており、前記電動機の運転停止後に、該作動流体供給源を動作させつつ、該作動流体供給源からアキュムレータに作動流体を供給して該アキュムレータ内の作動流体の圧力を復元させるアキュムレータ復元手段をさらに備えることを特徴とする電動機のロータ間位相差変更システム。
6. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の電動機のロータ間位相差変更システムにおいて、前記電動機の運転停止後に、該作動流体供給源を動作させつつ、前記第１開閉弁および第２開閉弁の両者を開弁状態に動作させることにより該作動流体供給源からアキュムレータに作動流体を供給して該アキュムレータ内の作動流体の圧力を復元させるアキュムレータ復元手段をさらに備えることを特徴とする電動機のロータ間位相差変更システム。
7. 前記電動機を走行用動力源とし、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動機のロータ間位相差変更システムを搭載したことを特徴とする車両。

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