JP2009159710A - 電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】 永久磁石を支持する電動機のロータの構造を簡素化するとともに出力トルクを増加させる。
【解決手段】 電動機Ｍは、回転磁界を形成する外側の第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒと、その内側に配置されて第１、第２誘導磁極３８Ｌ，３８Ｒを有するアウターロータ１３と、その内側に配置されて第１、第２永久磁石５２Ｌ，５２Ｒを有するインナーロータ１４とを備える。第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒの第１、第２回転磁界の極性の位相を相互に所定ピッチだけずらし、アウターロータ１３の第１、第２誘導磁極３８Ｌ，３８Ｒの位相を相互に所定ピッチの半分だけずらしたことにより、インナーロータ１４の第１、第２永久磁石５２Ｌ，５２Ｒの位相を相互に一致させることができ、これによりインナーロータ１４に対する第１、第２永久磁石５２Ｌ，５２Ｒの支持を容易にして構造を簡素化することができるだけでなく、第１、第２永久磁石５２Ｌ，５２Ｒ間の磁束の短絡を抑制して出力トルクを増加させることができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、軸線を囲むように配置された環状のステータと、軸線まわりに回転可能な第１ロータと、前記ステータおよび前記第１ロータ間に配置されて軸線まわりに回転可能な第２ロータとを備えた電動機に関する。

従来の電動機として、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。この電動機は、インナーロータ、ステータおよびアウターロータを有しており、インナーロータは径方向に若干延びる複数の永久磁石を周方向に配置した円柱状のものであり、ステータは複数の電機子を周方向に配置し、樹脂モールドで固定した円筒状のものであり、アウターロータは複数のリングを積層したコアにコイルを巻くことにより円筒状に形成されており、このコイルには電力が供給されないようになっている。またインナーロータ、ステータおよびアウターロータは、内側から順に設けられて相対的に回転可能になっている。

この電動機では、ステータに電力を供給して回転磁界を発生させると、インナーロータの永久磁石の磁極がステータの磁極に対して吸引・反発することによって、インナーロータが回転磁界に同期して回転し、アウターロータが電磁誘導作用によって回転磁界に同期せずに回転する。
特開平１１−３４１７５７号公報

ところで上記従来の電動機は、アウターロータを電磁誘導作用によって回転させるため、同期機ではなく、誘導機として機能するので、高い効率が得られないという問題があった。またアウターロータを電磁誘導作用により回転させることから、アウターロータのコイルに発生する誘導電流およびアウターロータのコアに発生する渦電流によりアウターロータが発熱するので、アウターロータを冷却することが必要であった。

このような問題を解決すべく、本出願人は、特願２００７−０２６４２２号により新規な電動機を提案した。

この電動機は、軸線を囲むように配置された環状のステータと、軸線まわりに回転可能なインナーロータと、ステータおよびインナーロータ間に配置されて軸線まわりに回転可能なアウターロータとを備えるもので、そのステータは、複数の第１電機子で構成されて円周方向に沿って回転する第１回転磁界を発生させる第１電機子列と、複数の第２電機子で構成されて円周方向に沿って回転する第２回転磁界を発生させる第２電機子列とを並置して成り、そのインナーロータは、複数の第１永久磁石で構成された第１永久磁石列と、複数の第２永久磁石で構成された第２永久磁石列とを並置して成り、そのアウターロータは、軟磁性体製の複数の第１誘導磁極で構成された第１誘導磁極列と、軟磁性体製の複数の第２誘導磁極で構成された第２誘導磁極列とを軸線方向に並置して成り、第１誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ第１電機子列および前記第１永久磁石列を対向させ、第２誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ第２電機子列および第２永久磁石列を対向させて構成される。

しかしながら、特願２００７−０２６４２２号により提案された電動機は、そのインナーロータに支持される第１永久磁石の位相と第２永久磁石の位相とが半ピッチ分（電気角９０°分）ずれているため、インナーロータに第１、第２永久磁石を支持する構造が複雑になるだけでなく、極性の異なる第１永久磁石と第２永久磁石とが対向しているため、それらの間で磁気短絡が発生して有効磁束が減少することで出力トルクが減少するという課題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、永久磁石を支持する電動機のロータの構造を簡素化するとともに出力トルクを増加させ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に記載された発明によれば、軸線を囲むように配置された環状のステータと、軸線まわりに回転可能な第１ロータと、前記ステータおよび前記第１ロータ間に配置されて軸線まわりに回転可能な第２ロータとを備えた電動機であって、前記ステータは、円周方向に配置された複数の第１電機子で構成され、電力の供給に伴って該複数の第１電機子に発生する磁極により、円周方向に沿って回転する第１回転磁界を発生させる第１電機子列と、円周方向に配置された複数の第２電機子で構成され、電力の供給に伴って該複数の第２電機子に発生する磁極により、円周方向に沿って回転する第２回転磁界を発生させる第２電機子列とを軸線方向に並置して成り、前記第１ロータは、円周方向に所定ピッチで交互に異なる極性の磁極を有するように複数の第１永久磁石を配置して構成された第１永久磁石列と、円周方向に所定ピッチで交互に異なる極性の磁極を有するように複数の第２永久磁石を配置して構成された第２永久磁石列とを軸線方向に並置して成り、前記第２ロータは、円周方向に前記所定ピッチで配置された軟磁性体製の複数の第１誘導磁極で構成された第１誘導磁極列と、円周方向に前記所定ピッチで配置された軟磁性体製の複数の第２誘導磁極で構成された第２誘導磁極列とを軸線方向に並置して成り、前記第１誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ前記第１電機子列および前記第１永久磁石列が対向し、前記第２誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ前記第２電機子列および前記第２永久磁石列が対向し、前記ステータの前記第１回転磁界の極性の位相および前記第２回転磁界の極性の位相を相互に円周方向に前記所定ピッチだけずらし、前記第２ロータの前記第１誘導磁極の位相および第２誘導磁極の位相を相互に円周方向に前記所定ピッチの半分だけずらし、前記第１ロータの第１永久磁石列の磁極の位相および第２永久磁石列の磁極の位相を相互に一致させたことを特徴とする電動機が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、軸線を囲むように配置された環状のステータと、軸線まわりに回転可能な第１ロータと、前記ステータおよび前記第１ロータ間に配置されて軸線まわりに回転可能な第２ロータとを備えた電動機であって、前記ステータは、円周方向に配置された複数の第１電機子で構成され、電力の供給に伴って該複数の第１電機子に発生する磁極により、円周方向に沿って回転する第１回転磁界を発生させる第１電機子列と、円周方向に配置された複数の第２電機子で構成され、電力の供給に伴って該複数の第２電機子に発生する磁極により、円周方向に沿って回転する第２回転磁界を発生させる第２電機子列とを軸線方向に並置して成り、前記第１ロータは、円周方向に所定ピッチで交互に異なる極性の磁極を有するように複数の永久磁石を配置して構成された永久磁石列を備えて成り、前記第２ロータは、円周方向に前記所定ピッチで配置された軟磁性体製の複数の第１誘導磁極で構成された第１誘導磁極列と、円周方向に前記所定ピッチで配置された軟磁性体製の複数の第２誘導磁極で構成された第２誘導磁極列とを軸線方向に並置して成り、前記第１誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ前記第１電機子列および前記永久磁石列が対向し、前記第２誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ前記第２電機子列および前記永久磁石列が対向し、前記ステータの前記第１回転磁界の極性の位相および前記第２回転磁界の極性の位相を相互に円周方向に前記所定ピッチだけずらし、前記第２ロータの前記第１誘導磁極の位相および第２誘導磁極の位相を相互に円周方向に前記所定ピッチの半分だけずらしたことを特徴とする電動機が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記第２ロータの円筒状のロータボディに軸線方向に直線状に延びる複数のスリットを形成し、前記各スリットに前記第１、第２誘導磁極を嵌合したことを特徴とする電動機が提案される。

尚、実施の形態のアウターロータ１３は本発明の第２ロータに対応し、実施の形態のインナーロータ１４は本発明の第１ロータに対応し、実施の形態の第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒは本発明のステータに対応する。

請求項１の構成によれば、電動機は、軸線を囲むように配置された第１、第２電機子列により第１、第２回転磁界を発生する環状のステータと、第１、第２永久磁石で構成された第１、第２永久磁石列を有して軸線まわりに回転可能な第１ロータと、ステータおよび第１ロータ間に配置され、第１、第２誘導磁極で構成された第１、第２誘導磁極列を有して軸線まわりに回転可能な第２ロータとを備えており、第１誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ第１電機子列および第１永久磁石列を対向させ、第２誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ第２電機子列および第２永久磁石列を対向させたので、第１、第２電機子に対する通電を制御して第１、第２回転磁界を回転させることで、第１、第２電機子、第１、第２永久磁石および第１、第２誘導磁極を通過する磁路を形成し、第１ロータおよび第２ロータの一方あるいは両方を回転させることができる。

このとき、ステータの第１、第２回転磁界の極性の位相を相互に所定ピッチだけずらし、第２ロータの第１、第２誘導磁極の位相を相互に所定ピッチの半分だけずらしたことにより、第１ロータの第１、第２永久磁石列の磁極の位相を相互に一致させることができ、これにより第１ロータに対する第１、第２永久磁石の支持を容易にして第１ロータの構造を簡素化することができるだけでなく、第１、第２永久磁石間の磁束の短絡を抑制して出力トルクを増加させることができる。

また請求項２の構成によれば、電動機は、軸線を囲むように配置された第１、第２電機子列により第１、第２回転磁界を発生する環状のステータと、永久磁石で構成された永久磁石列を有して軸線まわりに回転可能な第１ロータと、ステータおよび第１ロータ間に配置され、第１、第２誘導磁極で構成された第１、第２誘導磁極列を有して軸線まわりに回転可能な第２ロータとを備えており、第１誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ第１電機子列および永久磁石列を対向させ、第２誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ第２電機子列および永久磁石列を対向させたので、第１、第２電機子に対する通電を制御して第１、第２回転磁界を回転させることで、第１、第２電機子、永久磁石および第１、第２誘導磁極を通過する磁路を形成し、第１ロータおよび第２ロータの一方あるいは両方を回転させることができる。

このとき、ステータの第１、第２回転磁界の極性の位相を相互に所定ピッチだけずらし、第２ロータの第１、第２誘導磁極の位相を相互に所定ピッチの半分だけずらしたことにより、第１ロータの永久磁石列をステータの第１、第２回転磁界および第２ロータの第１、第２誘導磁極に各々対応させて二つ設ける必要がなくなり、これにより永久磁石の数を減少させることができるだけでなく、第１ロータに対する永久磁石の支持を容易にしてロータの構造を簡素化することができるだけでなく、第１、第２永久磁石５２Ｌ，５２Ｒ間の磁束の短絡を抑制して出力トルクを増加させることができる。。

また請求項３の構成よれば、第２ロータのロータボディに軸線方向に延びるように設けた複数のスリットに第１、第２誘導磁極を嵌合するので、ロータボディに対する第１、第２誘導磁極の組み付けが簡単になる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図１５は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は電動機を軸線方向に見た正面図（図２の１−１線矢視図）、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図２の５−５線矢視図、図６は図３の６−６線矢視図、図７は電動機の分解斜視図、図８はインナーロータの分解斜視図、図９は図３の９部拡大図、図１０は電動機を円周方向に展開した模式図、図１１はインナーロータを固定した場合の作動説明図の（その１）、図１２はインナーロータを固定した場合の作動説明図の（その２）、図１３はインナーロータを固定した場合の作動説明図の（その３）、図１４はアウターロータを固定した場合の作動説明図の（その１）、図１５はアウターロータを固定した場合の作動説明図の（その２）である。

図７に示すように、本実施の形態の電動機Ｍは、軸線Ｌ方向に短い八角筒形状を成すケーシング１１と、ケーシング１１の内周に固定された円環状の第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒと、第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒの内部に収納されて軸線Ｌまわりに回転する円筒状のアウターロータ１３と、アウターロータ１３の内部に収納されて軸線Ｌまわりに回転する円筒状のインナーロータ１４とで構成されるもので、アウターロータ１３およびインナーロータ１４は固定された第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒに対して相対回転可能であり、かつアウターロータ１３およびインナーロータ１４は相互に相対回転可能である。

図１および図２から明らかなように、ケーシング１１は有底八角筒状の本体部１５と、本体部１５の開口に複数本のボルト１６…で固定される八角板状の蓋部１７とで構成されており、本体部１５および蓋部１７には通気のための複数の開口１５ａ…，１７ａ…が形成される。

図１〜図４および図７から明らかなように、第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒは、同一構造のものを円周方向にずらして重ね合わせたものであり、その一方の第１ステータ１２Ｌを例にとって構造を説明する。第１ステータ１２Ｌは、積層鋼板よりなるコア１８の外周にインシュレータ１９を介してコイル２０を巻回した複数個（実施の形態では２４個）の第１電機子２１Ｌ…を備えており、これらの第１電機子２１Ｌ…は全体として円環状を成すように円周方向に結合された状態で、リング状のホルダ２２で一体化される。ホルダ２２の軸線Ｌ方向一端から径方向に突出するフランジ２２ａが、ケーシング１１の本体部１５の内面の段部１５ｂ（図２参照）に複数本のボルト２３…で固定される。

第２ステータ１２Ｒは、上述した第１ステータ１２Ｌと同様に２４個の第２電機子２１Ｒ…を備えており、そのホルダ２２のフランジ２２ａがケーシング１１の本体部１５の内面の段部１５ｃ（図２参照）に複数本のボルト２４…で固定される。このとき、第１ステータ１２Ｌおよび第２ステータ１２Ｒの円周方向の位相は、インナーロータ１４の第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…のピッチ分に相当する１８°（電気角で１８０°）ずれている（図３および図４参照）。そして第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒの第１、第２電機子２１Ｌ…，２１Ｒ…に、ケーシング１１の本体部１５に設けた３個の端子２５，２６，２７（図１参照）から３相交流電流を供給することで、第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒに位相が電気角で１８０°ずれた回転磁界を発生させることができる。

図２および図７から明らかなように、アウターロータ１３は、弱磁性体で円筒状に形成されたロータボディ３１と、弱磁性体で円板状に形成されてロータボディ３１の両端の開口を覆うようにボルト３２…で固定される２個のロータカバー３３，３３とを備えた中空の部材であって、一方のロータカバー３３の中心から軸線Ｌ上に突出する第１アウターロータシャフト３４がボールベアリング３５でケーシング１１の本体部１５に回転自在に支持されるとともに、他方のロータカバー３３の中心から軸線Ｌ上に突出する第２アウターロータシャフト３６がボールベアリング３７でケーシング１１の蓋部１７に回転自在に支持される。アウターロータ１３の出力軸となる第１アウターロータシャフト３４は、ケーシング１１の本体部１５を貫通して外部に延出する。

弱磁性体とは、磁石に吸着しない材質で、例えばアルミニウム等の他に樹脂、木等を含み、非磁性体と呼ばれることもある。

図２、図６および図７から明らかなように、アウターロータ１３のロータボディ３１の軸線Ｌ方向一端面には、軸線Ｌと平行に延びる複数本（実施の形態では２０本）のスリット３１ａ…が、径方向内外に連通するように形成され、またロータボディ３１の軸線Ｌ方向他端面には、軸線Ｌと平行に延びる複数本（実施の形態では２０本）のスリット３１ｂ…が、径方向内外に連通するように形成される。一方のスリット３１ａ…および他方のスリット３１ｂ…は、それらが交互に配置されるように位相がずれている。

一方のスリット３１ａ…には軟磁性体製の第１誘導磁極３８Ｌ…が軸線Ｌ方向に挿入されて埋め込まれるとともに、他方のスリット３１ｂ…には軟磁性体製の第２誘導磁極３８Ｒ…が軸線Ｌ方向に挿入されて埋め込まれ、それぞれロータカバー３３，３３によってスリット３１ａ…，３１ｂ…内に保持される。前記第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…は、軸線Ｌ方向に積層された鋼板で構成される。

第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…は、ロータボディ３１に軸線Ｌ方向に延びるように設けた複数のスリット３８ａ…，３８ｂ…に嵌合して保持されるので、ロータボディ３１に対する第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…の組み付けが簡単になる。しかも第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…はスリット３１ａ…，３１ｂ…に対して凹凸係合するため（図９参照）、それらがロータボディ３１の径方向内外に脱落することはない。

図２から明らかなように、アウターロータ１３の第２アウターロータシャフト３６を囲むように、アウターロータ１３の回転位置を検出するための第１レゾルバ４２が設けられる。第１レゾルバ４２は、第２アウターロータシャフト３６の外周に固定されたレゾルバロータ４３と、このレゾルバロータ４３の周囲を囲むようにケーシング１１の蓋部１７に固定されたレゾルバステータ４４とで構成される。

図２〜図５および図８から明らかなように、インナーロータ１４は、円筒状に形成されたロータボディ４５と、ロータボディ４５のハブ４５ａを貫通してボルト４６で固定されたインナーロータシャフト４７と、積層鋼板で構成されてロータボディ４５の外周に嵌合する円環状の第１、第２ロータコア４８Ｌ，４８Ｒと、ロータボディ４５の外周に嵌合する円環状のスペーサ４９とを備える。インナーロータシャフト４７の一端は軸線Ｌ上で第１アウターロータシャフト３４の内部にボールベアリング５０で回転自在に支持され、またインナーロータシャフト４７の他端は第２アウターロータシャフト３６の内部にボールベアリング５１で回転自在に支持されるとともに、第２アウターロータシャフト３６およびケーシング１１の蓋部１７を貫通し、インナーロータ１４の出力軸としてケーシング１１の外部に延出する。

ロータボディ４５の外周に嵌合する第１、第２ロータコア４８Ｌ，４８Ｒは同一構造を有するもので、その外周面に沿って複数個（実施の形態では２０個）の永久磁石支持孔４８ａ…（図３および図４参照）を備えており、そこに第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…が軸線Ｌ方向に圧入される。第１ロータコア４８Ｌの隣接する第１永久磁石５２Ｌ…の極性は交互に反転しており、第２ロータコア４８Ｒの隣接する第２永久磁石５２Ｒ…の極性は交互に反転しており、かつ第１ロータコア４８Ｌの第１永久磁石５２Ｌ…の円周方向の位相および極性と、第２ロータコア４８Ｒの第２永久磁石５２Ｒ…の円周方向の位相および極性とは、相互に一致している（図３および図４参照）。

そしてロータボディ４５の外周の軸線Ｌ方向中央に弱磁性体のスペーサ４９が嵌合し、その外側に第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…を抜け止めする一対の内側永久磁石支持板５３，５３がそれぞれ嵌合し、その外側に第１、第２ロータコアロータコア４８Ｌ，４８Ｒがそれぞれ嵌合し、その外側に第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…を抜け止めする一対の外側永久磁石支持板５４，５４がそれぞれ嵌合し、その外側に一対のストッパリング５５，５５が圧入によりそれぞれ固定される。

図２から明らかなように、インナーロータシャフト４７を囲むように、インナーロータ１４の回転位置を検出するための第２レゾルバ５６が設けられる。第２レゾルバ５６は、インナーロータシャフト４７の外周に固定されたレゾルバロータ５７と、このレゾルバロータ５７の周囲を囲むようにケーシング１１の蓋部１７に固定されたレゾルバステータ５８とで構成される。

しかして、図９に拡大して示すように、アウターロータ１３の外周面に露出する第１誘導磁極３８Ｌ…の外周面に、僅かなエアギャップαを介して第１ステータ１２Ｌの第１電機子２１Ｌ…の内周面が対向し、アウターロータ１３の内周面に露出する第１誘導磁極３８Ｌ…の内周面に、僅かなエアギャップβを介してインナーロータ１４の第１ロータコア４８Ｌの外周面が対向する。同様に、アウターロータ１３の外周面に露出する第２誘導磁極３８Ｒ…の外周面に、僅かなエアギャップαを介して第２ステータ１２Ｒの第２電機子２１Ｒ…の内周面が対向し、アウターロータ１３の内周面に露出する第２誘導磁極３８Ｒ…の内周面に、僅かなエアギャップβを介してインナーロータ１４の第２ロータコア４８Ｒの外周面が対向する。

次に、上記構成を備えた第１の実施の形態の電動機Ｍの作動原理を説明する。

図１０は電動機Ｍを円周方向に展開した状態を模式的に示すものである。図１０の左右両側には、インナーロータ１４の第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…がそれぞれ示される。第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…は、円周方向（図１０の上下方向）に所定ピッチＰでＮ極およびＳ極が交互に配置されるとともに、第１永久磁石５２Ｌ…と第２永久磁石５２Ｒ…とは、Ｎ極どうしが軸線Ｌ方向（図１０の左右方向）に整列し、Ｓ極どうしが軸線Ｌ方向に整列するように配置される。

図１０の中央部には第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒの第１、第２電機子２１Ｌ…，２１Ｒ…に対応する仮想永久磁石２１…が円周方向に所定ピッチＰで配置される。実際には、第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒの第１、第２電機子２１Ｌ…，２１Ｒ…の数は各２４個であり、インナーロータ１４の第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…の数は各２０個であるため、第１、第２電機子２１Ｌ…，２１Ｒ…のピッチはインナーロータ１４の第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…のピッチＰと一致していない。

しかしながら、第１、第２電機子２１Ｌ…，２１Ｒ…はそれぞれ回転磁界を形成するため、それら第１、第２電機子２１Ｌ…，２１Ｒ…を、ピッチＰで配置されて円周方向に回転する２０個の仮想永久磁石２１…で置き換えることができる。以下、第１、第２電機子２１Ｌ…，２１Ｒ…を、仮想永久磁石２１…の第１、第２仮想磁極２１Ｌ…，２１Ｒ…と呼ぶ。円周方向に隣接する仮想永久磁石２１…の第１、第２仮想磁極２１Ｌ…，２１Ｒ…の極性は交互に反転しており、かつ各仮想永久磁石２１…の第１仮想磁極２１Ｌ…と第２仮想磁極２１Ｒ…とは、軸線方向Ｌに整列している。

第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…と仮想永久磁石２１…との間に、アウターロータ１３の第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…が配置される。第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…は円周方向にピッチＰで配置されるとともに、第１誘導磁極３８Ｌ…と第２誘導磁極３８Ｒ…とは円周方向にピッチＰの半分だけずれている。

図１０に示すように、仮想永久磁石２１の第１仮想磁極２１Ｌの極性が、それに対向する（最も近い）第１永久磁石５２Ｌの極性と異なるときには、仮想永久磁石２１の第２仮想磁極２１Ｒの極性が、それに対向する（最も近い）第２永久磁石５２Ｒの極性と同じになる。また仮想永久磁石２１の第２仮想磁極２１Ｒの極性が、それに対向する（最も近い）第２永久磁石５２Ｒの極性と異なるときには、仮想永久磁石２１の第１仮想磁極２１Ｌの極性が、それに対向する（最も近い）第１永久磁石５２Ｌの極性と同じになる（図１２（Ｇ）参照）。

先ず、インナーロータ１４（第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…）を回転不能に固定した状態で、第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒ（第１、第２仮想磁極２１Ｌ…，２１Ｒ…）に回転磁界を発生させることで、アウターロータ１３（第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…）を回転駆動する場合の作用を説明する。この場合、図１１（Ａ）→図１１（Ｂ）→図１１（Ｃ）→図１１（Ｄ）→図１２（Ｅ）→図１２（Ｆ）→図１２（Ｇ）の順番で、固定された第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…に対して仮想永久磁石２１…が図中下向きに回転することで、第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…が図中下向きに回転する。

図１１（Ａ）に示すように、相対向する第１永久磁石５２Ｌ…および仮想永久磁石２１…の第１仮想磁極２１Ｌ…に対して第１誘導磁極３８Ｌ…が整列し、かつ相対向する第２仮想磁極２１Ｒ…および第２永久磁石５２Ｒ…に対して第２誘導磁極３８Ｒ…が半ピッチＰ／２ずれた状態から、仮想永久磁石２１…を同図の下方に回転させる。その回転の開始時においては、仮想永久磁石２１…の第１仮想磁極２１Ｌ…の極性は、それに対向する第１永久磁石５２Ｌ…の極性と異なるとともに、仮想永久磁石２１…の第２仮想磁極２１Ｒ…の極性は、それに対向する第２永久磁石５２Ｒ…の極性と同じになる。

第１誘導磁極３８Ｌ…が第１永久磁石５２Ｌ…および仮想永久磁石２１…の第１仮想磁極２１Ｌ…間に配置されているので、第１誘導磁極３８Ｌ…が第１永久磁石５２Ｌ…および第１仮想磁極２１Ｌ…によって磁化され、第１永久磁石５２Ｌ…、第１誘導磁極３８Ｌ…および第１仮想磁極２１Ｌ…間に第１磁力線Ｇ１が発生する。同様に、第２誘導磁極３８Ｒ…が第２仮想磁極２１Ｒ…および第２永久磁石５２Ｒ…間に配置されているので、第２誘導磁極３８Ｒ…が第２仮想磁極２１Ｒ…および第２永久磁石５２Ｒ…によって磁化され、第２仮想磁極２１Ｒ…、第２誘導磁極３８Ｒ…および第２永久磁石５２Ｒ…間に第２磁力線Ｇ２が発生する。

図１１（Ａ）に示す状態では、第１磁力線Ｇ１は、第１永久磁石５２Ｌ…、第１誘導磁極３８Ｌ…および第１仮想磁極２１Ｌ…を結ぶように発生し、第２磁力線Ｇ２は、円周方向に隣り合う各２つの第２仮想磁極２１Ｒ…と両者の間に位置する第２誘導磁極３８Ｒ…とを結ぶように、また円周方向に隣り合う各２つの第２永久磁石５２Ｒ…と両者の間に位置する第２誘導磁極３８Ｒ…とを結ぶように発生する。その結果、この状態では、図１３（Ａ）に示すような磁気回路が構成される。この状態では、第１磁力線Ｇ１が直線状であることにより、第１誘導磁極３８Ｌ…には、円周方向に回転させるような磁力は作用しない。また円周方向に隣り合う各２つの第２仮想磁極２１Ｒ…と第２誘導磁極３８Ｒ…との間の２つの第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いおよび総磁束量が互いに等しく、同様に円周方向に隣り合う各２つの第２永久磁石５２Ｒ…と第２誘導磁極３８Ｒ…との間の２つの第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いおよび総磁束量も、互いに等しくなってバランスしている。このため、第２誘導磁極３８Ｒ…にも、円周方向に回転させるような磁力は作用しない。

そして、仮想永久磁石２１…が図１１（Ａ）に示す位置から図１１（Ｂ）に示す位置に回転すると、第２仮想磁極２１Ｒ…、第２誘導磁極３８Ｒ…および第２永久磁石５２Ｒ…を結ぶような第２磁力線Ｇ２が発生するとともに、第１誘導磁極３８Ｌ…と第１仮想磁極２１Ｌ…との間の第１磁力線Ｇ１が曲がった状態になる。これに伴い、第１、第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２によって、図１３（Ｂ）に示すような磁気回路が構成される。

この状態では、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いは小さいものの、その総磁束量が多いため、比較的強い磁力が第１誘導磁極３８Ｌ…に作用する。これにより、第１誘導磁極３８Ｌ…は、仮想永久磁石２１…の回転方向、つまり磁界回転方向に比較的大きな駆動力で駆動され、その結果アウターロータ１３が磁界回転方向に回転する。また第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いは大きいものの、その総磁束量が少ないため、比較的弱い磁力が第２誘導磁極３８Ｒ…に作用し、それにより第２誘導磁極３８Ｒ…は磁界回転方向に比較的小さな駆動力で駆動され、その結果アウターロータ１３は磁界回転方向に回転する。

次いで、仮想永久磁石２１が、図１１（Ｂ）に示す位置から、図１１（Ｃ），（Ｄ）および図１２（Ｅ），（Ｆ）に示す位置に順に回転すると、第１誘導磁極３８Ｌ…および第２誘導磁極３８Ｒ…は、それぞれ第１、第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２に起因する磁力によって磁界回転方向に駆動され、その結果アウターロータ１３が磁界回転方向に回転する。その間、第１誘導磁極３８Ｌ…に作用する磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって、徐々に弱くなり、第１誘導磁極３８Ｌ…を磁界回転方向に駆動する駆動力が徐々に小さくなる。また第２誘導磁極３８Ｒ…に作用する磁力は、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いが小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって徐々に強くなり、第２誘導磁極３８Ｒ…を磁界回転方向に駆動する駆動力が徐々に大きくなる。

そして、仮想永久磁石２１が図１２（Ｅ）に示す位置から図１２（Ｆ）に示す位置に回転する間、第２磁力線Ｇ２が曲がった状態になるとともに、その総磁束量が最多に近い状態になり、その結果、最強の磁力が第２誘導磁極３８Ｒ…に作用し、第２誘導磁極３８Ｒ…に作用する駆動力が最大になる。その後、図１２（Ｇ）に示すように、仮想永久磁石２１が当初の図１１（Ａ）の位置からピッチＰ分回転することにより、仮想永久磁石２１の第１、第２仮想磁極２１Ｌ…，２１Ｒ…がそれぞれ第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…に対向する位置に回転すると、図１１（Ａ）の状態と左右が反転した状態となり、その瞬間だけアウターロータ１３を円周方向に回転させる磁力は作用しなくなる。

この状態から、仮想永久磁石２１が更に回転すると、第１、第２の磁力線Ｇ１，Ｇ２に起因する磁力によって、第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…が磁界回転方向に駆動され、アウターロータ１３が磁界回転方向に回転する。その際、仮想永久磁石２１が再び図１１（Ａ）に示す位置まで回転する間、以上とは逆に、第１誘導磁極３８Ｌ…に作用する磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合が小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって強くなり、第１誘導磁極３８Ｌ…に作用する駆動力が大きくなる。逆に、第２誘導磁極３８Ｒ…に作用する磁力は、第２磁力線Ｇ２の曲がり度合が大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって弱くなり、第２誘導磁極３８Ｒ…に作用する駆動力が小さくなる。

また図１１（Ａ）と図１２（Ｇ）とを比較すると明らかなように、仮想永久磁石２１がピッチＰ分回転するのに伴って、第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…が半ピッチＰ／２分しか回転しないので、アウターロータ１３は、第１、第２ステータ１２Ｌ、１２Ｒの回転磁界の回転速度の１／２の速度で回転する。これは、第１、第２磁力線Ｇ１，Ｇ２に起因する磁力の作用によって、第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…が、第１磁力線Ｇ１で結ばれた第１永久磁石５２Ｌ…と第１仮想磁極２１Ｌ…との中間、および第２磁力線Ｇ２で結ばれた第２永久磁石５２Ｒ…と第２仮想磁極２１Ｒ…トの中間に、それぞれ位置した状態を保ちながら、回転するためである。

次に、図１４および図１５を参照しながら、アウターロータ１３を固定した状態で、インナーロータ１４を回転させる場合の電動機Ｍの作動について説明する。

先ず、図１４（Ａ）に示すように、各第１誘導磁極３８Ｌ…が各第１永久磁石５２Ｌ…に対向するとともに、各第２誘導磁極３８Ｒ…が隣り合う各２つの第２永久磁石５２Ｒ…の間に位置した状態から、第１、第２回転磁界を同図の下方に回転させる。その回転の開始時において、各第１仮想磁極２１Ｌ…の極性を、それに対向する各第１永久磁石５２Ｌ…の極性と異ならせるとともに、各第２仮想磁極２１Ｒ…の極性をそれに対向する各第２永久磁石５２Ｒ…の極性と同じにする。

この状態から、仮想永久磁石２１…が図１４（Ｂ）に示す位置に回転すると、第１誘導磁極３８Ｌ…と第１仮想磁極２１Ｌ…の間の第１磁力線Ｇ１が曲がった状態になり、かつ第２仮想磁極２１Ｒ…が第２誘導磁極３８Ｒ…に近づくことによって、第２仮想磁極２１Ｒ…、第２誘導磁極３８Ｒ…および第２永久磁石５２Ｒ…を結ぶような第２磁力線Ｇ２が発生する。その結果、第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…、仮想永久磁石２１…および第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…において、前述した図１３（Ｂ）に示すような磁気回路が構成される。

この状態では、第１永久磁石５２Ｌ…と第１誘導磁極３８Ｌ…との間の第１磁力線Ｇ１の総磁束量は高いものの、この第１磁力線Ｇ１がまっすぐであるため、第１誘導磁極３８Ｌ…に対して第１永久磁石５２Ｌ…を回転させるような磁力が発生しない。また第２永久磁石５２Ｒ…およびこれと異なる極性の第２仮想磁極２１Ｒ…の間の距離が比較的長いことにより、第２誘導磁極３８Ｒ…と第２永久磁石５２Ｒ…との間の第２磁力線Ｇ２の総磁束量は比較的少ないものの、その曲がり度合いが大きいことによって、第２永久磁石５２Ｒ…に、これを第２誘導磁極３８Ｒ…に近づけるような磁力が作用する。これにより、第２永久磁石５２Ｒ…は、第１永久磁石５２Ｌ…と共に、仮想永久磁石２１…の回転方向、即ち磁界回転方向と逆方向（図１４の上方）に駆動され、図１４（Ｃ）に示す位置に向かって回転する。また、これに伴い、インナーロータ１４が磁界回転方向と逆方向に回転する。

そして第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…が図１４（Ｂ）に示す位置から図１４（Ｃ）に示す位置に向かって回転する間、仮想永久磁石２１…は、図１４（Ｄ）に示す位置に向かって回転する。以上のように、第２永久磁石５２Ｒ…が第２誘導磁極３８Ｒ…に近づくことにより、第２誘導磁極３８Ｒ…と第２永久磁石５２Ｒ…との間の第２磁力線Ｇ２の曲がり度合いは小さくなるものの、仮想永久磁石２１…が第２誘導磁極３８Ｒ…に更に近づくのに伴い、第２磁力線Ｇ２の総磁束量は多くなる。その結果、この場合にも、第２永久磁石５２Ｒ…に、これを第２誘導磁極３８Ｒ…側に近づけるような磁力が作用し、それにより、第２永久磁石５２Ｒ…が、第１永久磁石５２Ｌ…と共に、磁界回転方向と逆方向に駆動される。

また第１永久磁石５２Ｌ…が磁界回転方向と逆方向に回転するのに伴い、第１永久磁石５２Ｌ…と第１誘導磁極３８Ｌ…との間の第１磁力線Ｇ１が曲がることによって、第１永久磁石５２Ｌ…に、これを第１誘導磁極３８Ｌ…に近づけるような磁力が作用する。しかし、この状態では、第１磁力線Ｇ１に起因する磁力は、第１磁力線Ｇ１の曲がり度合いが第２磁力線Ｇ２よりも小さいことによって、上述した第２磁力線Ｇ２に起因する磁力よりも弱い。その結果、両磁力の差分に相当する磁力によって、第２永久磁石５２Ｒ…が第１永久磁石５２Ｌ…と共に、磁界回転方向と逆方向に駆動される。

そして、図１４（Ｄ）に示すように、第１永久磁石５２Ｌ…と第１誘導磁極３８Ｌ…との間の距離と、第２誘導磁極３８Ｒ…と第２永久磁石５２Ｒ…との間の距離が互いにほぼ等しくなったときには、第１永久磁石５２Ｌ…と第１誘導磁極３８Ｌ…との間の第１磁力線Ｇ１の総磁束量および曲がり度合いが、第２誘導磁極３８Ｒ…と第２永久磁石５２Ｒ…との間の第２磁力線Ｇ２の総磁束量および曲がり度合いとそれぞれほぼ等しくなる。

その結果、これらの第１、第２磁力線Ｇ１，Ｇ２に起因する磁力が互いにほぼ釣り合うことによって、第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…が一時的に駆動されない状態になる。

この状態から、仮想永久磁石２１…が図１５（Ｅ）に示す位置まで回転すると、第１磁力線Ｇ１の発生状態が変化し、図１５（Ｆ）に示すような磁気回路が構成される。それにより、第１磁力線Ｇ１に起因する磁力が、第１永久磁石５２Ｌ…を第１誘導磁極３８Ｌ…に近づけるようにほとんど作用しなくなるので、第２磁力線Ｇ２に起因する磁力によって、第２永久磁石５２Ｒ…は、第１永久磁石５２Ｌ…とともに、図１５（Ｇ）に示す位置まで、磁界回転方向と逆方向に駆動される。

そして、図１５（Ｇ）に示す位置から、仮想永久磁石２１…が若干回転すると、以上とは逆に、第１永久磁石５２Ｌ…と第１誘導磁極３８Ｌ…との間の第１磁力線Ｇ１に起因する磁力が、第１永久磁石５２Ｌ…に、これを第１誘導磁極３８Ｌ…に近づけるように作用し、それにより、第１永久磁石５２Ｌ…が第２永久磁石５２Ｒ…と共に、磁界回転方向と逆方向に駆動され、インナーロータ１４が磁界回転方向と逆方向に回転する。そして仮想永久磁石２１…が更に回転すると、第１永久磁石５２Ｌ…と第１誘導磁極３８Ｌ…との間の第１磁力線Ｇ１に起因する磁力と第２誘導磁極３８Ｒ…と第２永久磁石５２Ｒ…との間の第２磁力線Ｇ２に起因する磁力の差分に相当する磁力によって、第１永久磁石５２Ｌ…が第２永久磁石５２Ｒ…と共に、磁界回転方向と逆方向に駆動される。その後、第２磁力線Ｇ２に起因する磁力が、第２永久磁石５２Ｒ…を第２誘導磁極３８Ｒ…に近づけるようにほとんど作用しなくなると、第１磁力線Ｇ１に起因する磁力によって、第１永久磁石５２Ｌ…が第２永久磁石５２Ｒ…と共に駆動される。

以上のように、第１、第２回転磁界の回転に伴い、第１永久磁石５２Ｌ…と第１誘導磁極３８Ｌ…との間の第１磁力線Ｇ１に起因する磁力と、第２誘導磁極３８Ｒ…と第２永久磁石５２Ｒ…との間の第２磁力線Ｇ２に起因する磁力と、これらの磁力の差分に相当する磁力とが、第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…に、即ちインナーロータ１４に交互に作用し、それによりインナーロータ１４が磁界回転方向と逆方向に回転する。また、そのように磁力、即ち駆動力がインナーロータ１４に交互に作用することによって、インナーロータ１４のトルクはほぼ一定になる。

この場合、インナーロータ１４は、第１、第２回転磁界と同じ速度で逆回転する。これは、第１、第２磁力線Ｇ１，Ｇ２に起因する磁力の作用によって、第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…が、第１永久磁石５２Ｌ…と第１仮想磁極２１Ｌ…との中間、および第２永久磁石５２Ｒ…と第２仮想磁極２１Ｒ…との中間にそれぞれ位置した状態を保ちながら、第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…が回転するためである。

以上、インナーロータ１４を固定してアウターロータ１３を磁界回転方向に回転させる場合と、アウターロータ１３を固定してインナーロータ１４を磁界回転方向と逆方向に回転させる場合とを別個に説明したが、勿論インナーロータ１４およびアウターロータ１３の両方を相互に逆方向に回転させることも可能である。

以上のように、インナーロータ１４およびアウターロータ１３のいずれか一方、あるいはインナーロータ１４およびアウターロータ１３の両方を回転させる場合に、インナーロータ１４およびアウターロータ１３の相対的な回転位置に応じて、第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…の磁化の状態が変わり、滑りを生じることなく回転させることが可能であり、同期機として機能するので、効率を高めることができる。また第１仮想磁極２１Ｌ…、第１永久磁石５２Ｌ…および第１誘導磁極３８Ｌ…の数が互いに同じに設定されるとともに、第２仮想磁極２１Ｒ…、第２永久磁石５２Ｒ…および第２誘導磁極３８Ｒ…の数が互いに同じに設定されているので、インナーロータ１４およびアウターロータ１３のいずれを駆動する場合にも、電動機Ｍのトルクを十分に得ることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、第１、第２ステータ１２Ｌ，１２Ｒの第１、第２回転磁界の極性の位相を相互にピッチＰだけずらし、アウターロータ１３の第１、第２誘導磁極３８Ｌ…，３８Ｒ…の位相を相互にピッチＰの半分だけずらしたことにより、インナーロータ１４の第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…の磁極の位相を相互に一致させることができ、これによりインナーロータ１４に対する第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…の支持を容易にし、インナーロータ１４の構造を簡素化することができるだけでなく、第１、第２永久磁石５２Ｌ，５２Ｒ間の磁束の短絡を抑制して出力トルクを増加させることができる。

次に、図１６に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態では、インナーロータ１４が、アウターロータ１３の第１誘導磁極３８Ｌ…に対向する第１永久磁石５２Ｌ…と、アウターロータ１３の第２誘導磁極３８Ｒ…に対向する第２永久磁石５２Ｒ…とを備えており、かつ第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…は同じ極性を有して軸線Ｌ方向に整列している（図７参照）。

第２の実施の形態は、インナーロータ１４の軸線Ｌ方向に整列する第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…を単一の永久磁石５２…に置き換えたもので、これにより部品点数の削減および構造の更なる簡素化を図りながら、電動機Ｍに第１の実施の形態と同様の機能を発揮させることができる。しかも第１、第２永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…を単一の永久磁石５２…に置き換えるたことで、第１、第２ロータコア４８Ｌ，４８Ｒを単一のロータコア４８に置き換えることができ、かつスペーサ４９および内側永久磁石支持板５３，５３を廃止することができる。

次に、図１７に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。

第３の実施の形態は、インナーロータ１４の一つの磁極を構成する第１永久磁石５２Ｌあるいは第２永久磁石５２Ｒを、それぞれ二つに分割したものである。この場合、二つの永久磁石が一つの磁極を構成するには、その二つの永久磁石の極性が一致していることが必要である。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では径方向外側に配置したステータ１２Ｌ，１２Ｒに電機子２１Ｌ…，２１Ｒ…を設け、径方向内側に配置したインナーロータ１４に永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…（あるいは５２…）を設けているが、電機子２１Ｌ…，２１Ｒ…および永久磁石５２Ｌ…，５２Ｒ…（あるいは５２…）の位置関係を逆にしても良い。

また実施の形態の電動機Ｍは極対数が１０であるが，その極対数は適宜選択可能である。

また実施の形態のステータ１２Ｌ，１２Ｒのコイル２０は集中巻であるが、分布巻であっても良い。

第１の実施の形態に係る電動機を軸線方向に見た正面図（図２の１−１線矢視図） 図１の２−２線断面図 図２の３−３線断面図 図２の４−４線断面図 図２の５−５線矢視図 図３の６−６線矢視図 電動機の分解斜視図 インナーロータの分解斜視図 図３の９部拡大図 電動機を円周方向に展開した模式図 インナーロータを固定した場合の作動説明図の（その１） インナーロータを固定した場合の作動説明図の（その２） インナーロータを固定した場合の作動説明図の（その３） アウターロータを固定した場合の作動説明図の（その１） アウターロータを固定した場合の作動説明図の（その２） 第２の実施の形態に係る、前記図２に対応する図 第３の実施の形態に係る、前記図９に対応する図

符号の説明

１２Ｌ 第１ステータ（ステータ）
１２Ｒ 第２ステータ（ステータ）
１３ アウターロータ（第２ロータ）
１４ インナーロータ（第１ロータ）
２１Ｌ 第１電機子
２１Ｒ 第２電機子
３１ ロータボディ
３１ａ スリット
３１ｂ スリット
３８Ｌ 第１誘導磁極
３８Ｒ 第２誘導磁極
５２ 永久磁石
５２Ｌ 第１永久磁石
５２Ｒ 第２永久磁石
Ｌ 軸線
Ｐ 所定ピッチ

Claims (3)

1. 軸線（Ｌ）を囲むように配置された環状のステータ（１２Ｌ，１２Ｒ）と、軸線（Ｌ）まわりに回転可能な第１ロータ（１４）と、前記ステータ（１２Ｌ，１２Ｒ）および前記第１ロータ（１４）間に配置されて軸線（Ｌ）まわりに回転可能な第２ロータ（１３）とを備えた電動機であって、
   前記ステータ（１２Ｌ，１２Ｒ）は、円周方向に配置された複数の第１電機子（２１Ｌ）で構成され、電力の供給に伴って該複数の第１電機子（２１Ｌ）に発生する磁極により、円周方向に沿って回転する第１回転磁界を発生させる第１電機子列と、円周方向に配置された複数の第２電機子（２１Ｒ）で構成され、電力の供給に伴って該複数の第２電機子（２１Ｒ）に発生する磁極により、円周方向に沿って回転する第２回転磁界を発生させる第２電機子列とを軸線（Ｌ）方向に並置して成り、
   前記第１ロータ（１４）は、円周方向に所定ピッチ（Ｐ）で交互に異なる極性の磁極を有するように複数の第１永久磁石（５２Ｌ）を配置して構成された第１永久磁石列と、円周方向に所定ピッチ（Ｐ）で交互に異なる極性の磁極を有するように複数の第２永久磁石（５２Ｒ）を配置して構成された第２永久磁石列とを軸線（Ｌ）方向に並置して成り、
   前記第２ロータ（１３）は、円周方向に前記所定ピッチ（Ｐ）で配置された軟磁性体製の複数の第１誘導磁極（３８Ｌ）で構成された第１誘導磁極列と、円周方向に前記所定ピッチ（Ｐ）で配置された軟磁性体製の複数の第２誘導磁極（３８Ｒ）で構成された第２誘導磁極列とを軸線（Ｌ）方向に並置して成り、
   前記第１誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ前記第１電機子列および前記第１永久磁石列が対向し、前記第２誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ前記第２電機子列および前記第２永久磁石列が対向し、
   前記ステータ（１２Ｌ，１２Ｒ）の前記第１回転磁界の極性の位相および前記第２回転磁界の極性の位相を相互に円周方向に前記所定ピッチ（Ｐ）だけずらし、前記第２ロータ（１３）の前記第１誘導磁極（３８Ｌ）の位相および第２誘導磁極（３８Ｒ）の位相を相互に円周方向に前記所定ピッチ（Ｐ）の半分だけずらし、前記第１ロータ（１４）の第１永久磁石列の磁極の位相および第２永久磁石列の磁極の位相を相互に一致させたことを特徴とする電動機。
2. 軸線（Ｌ）を囲むように配置された環状のステータ（１２Ｌ，１２Ｒ）と、軸線（Ｌ）まわりに回転可能な第１ロータ（１４）と、前記ステータ（１２Ｌ，１２Ｒ）および前記第１ロータ（１４）間に配置されて軸線（Ｌ）まわりに回転可能な第２ロータ（１３）とを備えた電動機であって、
   前記ステータ（１２Ｌ，１２Ｒ）は、円周方向に配置された複数の第１電機子（２１Ｌ）で構成され、電力の供給に伴って該複数の第１電機子（２１Ｌ）に発生する磁極により、円周方向に沿って回転する第１回転磁界を発生させる第１電機子列と、円周方向に配置された複数の第２電機子（２１Ｒ）で構成され、電力の供給に伴って該複数の第２電機子（２１Ｒ）に発生する磁極により、円周方向に沿って回転する第２回転磁界を発生させる第２電機子列とを軸線（Ｌ）方向に並置して成り、
   前記第１ロータ（１４）は、円周方向に所定ピッチ（Ｐ）で交互に異なる極性の磁極を有するように複数の永久磁石（５２）を配置して構成された永久磁石列を備えて成り、
   前記第２ロータ（１３）は、円周方向に前記所定ピッチ（Ｐ）で配置された軟磁性体製の複数の第１誘導磁極（３８Ｌ）で構成された第１誘導磁極列と、円周方向に前記所定ピッチ（Ｐ）で配置された軟磁性体製の複数の第２誘導磁極（３８Ｒ）で構成された第２誘導磁極列とを軸線（Ｌ）方向に並置して成り、
   前記第１誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ前記第１電機子列および前記永久磁石列が対向し、前記第２誘導磁極列の径方向両側にそれぞれ前記第２電機子列および前記永久磁石列が対向し、
   前記ステータ（１２Ｌ，１２Ｒ）の前記第１回転磁界の極性の位相および前記第２回転磁界の極性の位相を相互に円周方向に前記所定ピッチ（Ｐ）だけずらし、前記第２ロータ（１３）の前記第１誘導磁極（３８Ｌ）の位相および第２誘導磁極（３８Ｒ）の位相を相互に円周方向に前記所定ピッチ（Ｐ）の半分だけずらしたことを特徴とする電動機。
3. 前記第２ロータ（１３）の円筒状のロータボディ（３１）に軸線（Ｌ）方向に直線状に延びる複数のスリット（３１ａ，３１ｂ）を形成し、前記各スリット（３１ａ，３１ｂ）に前記第１、第２誘導磁極（３８Ｌ，３８Ｒ）を嵌合したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電動機。

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