JP4545702B2 - 電動機 - Google Patents

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、前記内周側回転子の一部を構成するハウジング（例えば実施形態におけるハウジング３３）と、前記外周側回転子に一体に設けられるとともに前記ハウジングとで圧力室（例えば実施形態における第１圧力室５６、第２圧力室５７）を形成し該圧力室へ導入される作動流体圧で前記内周側回転子に対する相対的な位相を変更するベーンロータ（例えば実施形態におけるベーンロータ３２）とを有しており、前記外周側回転子の駆動力を出力軸（例えば実施形態における出力軸１６）に伝達する端板（例えば実施形態におけるドライブプレート３１）が前記外周側回転子および前記ベーンロータの軸線方向両端側に固定されることで包囲されるこれら外周側回転子、ベーンロータおよび両端板の間の空間（例えば実施形態における空間５８）に、前記内周側回転子が周方向に回動可能に配置されるとともに、前記端板と前記外周側回転子の端面とがシム（例えば実施形態におけるシム２５）を介して接合されており、前記端板には、前記外周側回転子と前記内周側回転子との間のギャップ（例えば実施形態におけるギャップ６０）の側方に、前記圧力室から前記端板と前記内周側回転子との隙間を通過した作動油を排出する貫通穴（例えば実施形態における貫通穴３１ｆ）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、前記外周側回転子と前記端板とは前記シムを介した状態で所定間隔毎のボルト締結部（例えば実施形態におけるボルト締結部６３）で連結されており、前記シムには、前記ボルト締結部よりも軸心側に屈曲部（例えば実施形態におけるビード２７）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、前記貫通穴は、隣り合う前記ボルト締結部の間に形成され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、内周側回転子の一部を構成するハウジングと、外周側回転子に一体に設けられるとともにハウジングとで圧力室を形成しこの圧力室へ導入される作動流体圧でハウジングに対する相対的な位相を変更するベーンロータとを有する、簡素なベーンアクチュエータを用いるため、電動機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、外周側回転子の駆動力を出力軸に伝達する端板が外周側回転子およびベーンロータの軸線方向両端側に固定されることで包囲されるこれら外周側回転子、ベーンロータおよび両端板の間の空間に、内周側回転子が周方向に回動可能に配置されているため、作動流体の圧力を、内周側回転子の一部を構成するハウジングとベーンロータとの間の相対的な位相、つまり内周側回転子と外周側回転子との間の相対的な位相の変更のために主として用いることができる。したがって、作動流体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、端板が外周側回転子およびベーンロータの軸線方向両端側に固定される際に、端板と外周側回転子の端面との間にシムを介在させるため、外周側回転子およびベーンロータの軸線方向長さの製造誤差を組み付け時にシムにより調整できる。したがって、組み付けで端板が傾くことを防止できる。

また、圧力室から遠心力で端板と内周側回転子との間を通過し、しかも端板と外周側回転子との間に入り込むことがシムで防止された作動流体は、端板の外周側回転子と内周側回転子との間のギャップの側方に形成された貫通穴から端板の外側に排出され、遠心力で固定子にかかってこれを冷却する。したがって、固定子を良好に冷却することができる。

請求項２に係る発明によれば、外周側回転子と端板とはシムを介在させた状態でボルト締結部で連結されることになるが、シムのボルト締結部よりも軸心側に形成された屈曲部で外周側回転子と端板との隙間をシールすることができる。これにより、ハウジングとベーンロータとの間に形成された圧力室から作動流体が遠心力で端板と内周側回転子との間を通過しても、端板と外周側回転子との間に入り込むことは防止される。したがって、外周側回転子と端板との間を通って外周側回転子と固定子との間に作動流体が入り込むのを防止でき、これらの間にフリクションが生じてしまうのを防止できる。

請求項３に係る発明は、貫通穴が、隣り合うボルト締結部の間に形成されるため、貫通穴およびボルト締結部の径方向のずれ量が小さくても、これらを形成することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る電動機について図１〜図１０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および図２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の軸線方向両側の端面１２Ａ，１２Ａに外周側回転子１２の内側の空間を覆うようにそれぞれシム２５を介して接合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で直接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３２と、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の間に配置される内周側回転子１１の内側の一部を構成するハウジング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。加えて、ドライブプレート３１には、図３に示すように、ボルト挿入穴３１ａ，…，３１ａよりも若干軸心側にずれて貫通穴３１ｆ，…，３１ｆが、同一円周上で等間隔をあけるように形成されている。ここで、これら貫通穴３１ｆ，…，３１ｆは、すべて、隣り合うボルト挿入穴３１ａ，３１ａ同士の間位置（具体的には中央位置）に形成されている。

一対のシム２５，２５は、全体として円環状をなしており、中心軸線に対し直交する円環平板状の平板部２６と、この平板部２６の内周縁部の全周から軸線方向に段差状に屈曲しつつ内方に延出するビード（屈曲部）２７とを有しており、平板部２６には、軸線方向に貫通する複数（ボルト挿入穴３１ａと同数）のボルト挿入穴２６ａ，…，２６ａが、同一円周上で等間隔をあけるように形成されている。ここで、ビード２７は、平板部２６から軸線方向片側に段差状をなす、いわゆるハーフビードであり、具体的には、平板部２６から斜め内方に延出する円環状のテーパ板部２７ａと、このテーパ板部２７ａの内周縁部から内方に平板部２６と平行に延出する円環状の内端板部２７ｂとを有している。このビード２７は、ドライブプレート３１と外周側回転子１２とで挟持されたときに、全体として平板部２６と同一の平板状に変形させられることになり、その際に生じる弾性力でこれらドライブプレート３１と外周側回転子１２とに密着してこれらの隙間をシールするものである。なお、軸線方向両側に段差状をなす、いわゆるフルビードを採用しても良い。

ベーンロータ３２は、図２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は、上記した内周側ロータ鉄心２１に永久磁石１１ａ，…，１１ａを装着して構成されるリング状の内周側回転子本体３４と、この内周側回転子本体３４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を有している。内周側回転子１１の一部を構成するハウジング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および内周側回転子本体３４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を内周側回転子本体３４にボルト等の締結で一体に連結しても良い。

上記した外周側回転子１２の軸線方向長さは、最大で許容される製造誤差が生じたとしても、ベーンロータ３２の羽根部３６および挟持ベース部３７の軸方向長さよりも短くなるように設定されており、組み立て時に、外周側回転子１２の実際の製品の軸線方向長さと、ベーンロータ３２の実際の製品の羽根部３６および挟持ベース部３７の軸方向長さとを計測しておく。

そして、各部品を組み立てる場合、まず、例えば、上記のように計測した外周側回転子１２の実際の製品の軸線方向長さと、ベーンロータ３２の実際の製品の羽根部３６および挟持ベース部３７の軸方向長さとの差の半分の厚さのシム２５を、予め準備された厚さの異なる複数種類のものの中から選択し、二枚用意する。

次に、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、予め内周側回転子本体３４の内側にハウジング３３を圧入して構成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、シム２５を介して外周側回転子１２の端面１２Ａを一方のドライブプレート３１に合わせた後、外周側回転子１２の反対側の端面１２Ａにもシム２５を配置して、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、シム２５の各ボルト挿入穴２６ａ，…，２６ａ、外周側回転子１２の各ボルト挿入穴２２ｂ，…，２２ｂ、シム２５の各ボルト挿入穴２６ａ，…，２６ａ、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。

ここで、上記したボルト５２およびナット５３が、一方のドライブプレート３１のボルト挿入穴３１ａの周囲部分、一方のシム２５のボルト挿入穴２６ａの周囲部分、外周側回転子１２のボルト挿入穴２２ｂの周囲部分、他方のシム２５のボルト挿入穴２６ａの周囲部分および他方のドライブプレート３１のボルト挿入穴３１ａの周囲部分を締結するボルト締結部６３を構成しており、このようなボルト締結部６３が円周方向に沿って所定間隔毎に形成されている。そして、これらボルト締結部６３，…，６３の締結で、両シム２５，２５は、それぞれのボルト締結部６３，…，６３よりも軸心側にある円環状のビード２７が、ドライブプレート３１と外周側回転子１２とで挟持されて全体として平板状に変形させられることになり、復元力でこれらドライブプレート３１と外周側回転子１２とに密着してこれらの隙間をシールする。なお、ドライブプレート３１の貫通穴３１ｆ，…，３１ｆは、上記したように隣り合うボルト挿入穴３１ａ，３１ａの円周方向の間（具体的には中央位置）に形成されていることから、隣り合うボルト挿入穴３１ａ，３１ａに挿通される隣り合うボルト締結部６３，６３の間（具体的には中央位置）に形成されていることになる（図２参照）。

以上により、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と内周側回転子本体３４とが一体とされて構成される内周側回転子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、内周側回転子１１は、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、その軸線方向の両端面が、対向するドライブプレート３１との間に隙間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。なお、外周側回転子１２の両端面１２Ａ，１２Ａとドライブプレート３１，３１との間に介装されるシム２５，２５は、それぞれ、外周側回転子１２の端面１２Ａの範囲内に形成されており、外周側回転子１２と内周側回転子１１との間のギャップ６０の領域までは延在していない。また、ドライブプレート３１の貫通穴３１ｆ，…，３１ｆは、シム２５よりも軸心側にあってギャップ６０に開口するようにギャップ６０の側方、具体的には中心軸線方向に沿うギャップ６０の延長線上に形成されている。

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。

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、内周側回転子本体３４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、内周側回転子本体３４およびハウジング３３が一体とされた内周側回転子１１が、周方向に回転可能に配置されている。なお、内周側回転子本体３４およびハウジング３３が一体とされた内周側回転子１１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、内周側回転子本体３４と一体とされて内周側回転子１１の一部を構成するハウジング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、ドライブプレート３１，３１が外周側回転子１２およびベーンロータ３２の軸線方向両端側に固定される際に、ドライブプレート３１，３１と外周側回転子１２の端面１２Ａ，１２Ａとの間にシム２５，２５を介在させるため、外周側回転子１２およびベーンロータ３２の軸線方向長さの製造誤差を組み付け時にシム２５，２５により調整できる。したがって、組み付けでドライブプレート３１，３１が傾くことを防止できる。

加えて、外周側回転子１２とドライブプレート３１，３１とはシム２５，２５を介在させた状態でボルト締結部６３，…，６３で連結されることになるが、シム２５，２５のボルト締結部６３，…，６３よりも軸心側に形成されたビード２７で外周側回転子１２とドライブプレート３１，３１との隙間をシールすることができる。これにより、ハウジング３３とベーンロータ３２との間に形成された第１圧力室５６および第２圧力室５７から作動油が遠心力でドライブプレート３１，３１と内周側回転子１１との隙間５９を通過しても、ドライブプレート３１，３１と外周側回転子１２との間に入り込むことは防止される。したがって、外周側回転子１２とドライブプレート３１，３１との間を通って外周側回転子１２と固定子１３との間に作動油が入り込むのを防止でき、これらの間にフリクションが生じてしまうのを防止できる。

また、第１圧力室５６および第２圧力室５７から遠心力でドライブプレート３１，３１と内周側回転子１１との隙間５９を通過し、しかもドライブプレート３１，３１と外周側回転子１２との間に入り込むことがシム２５，２５で防止された作動油は、外周側回転子１２と内周側回転子１１との間のギャップ６０に入り込んで外周側回転子１２および内周側回転子１１を冷却したり、ドライブプレート３１，３１のギャップ６０の側方に形成された貫通穴３１ｆ，…，３１ｆからドライブプレート３１，３１の外側に排出されて、遠心力で固定子１３の主に固定子巻線１３ａにかかってこれを冷却したりする。したがって、外周側回転子１２および固定子１３をも良好に冷却することができる。

しかも、貫通穴３１ｆ，…，３１ｆが、隣り合うボルト締結部６３，６３の間に形成されるため、貫通穴３１ｆ，…，３１ｆおよびボルト締結部６３，…，６３の径方向のずれ量が小さくても、これらを形成することができる。したがって、これらの径方向のずれ量に影響する外周側回転子１２の径方向厚さを薄くできる。

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。

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外周側回転子およびドライブプレートのボルト締結部周辺を示す（ａ）組付前および（ｂ）組付後の部分拡大断面図である。 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 端面
１２ａ 外周側永久磁石
１４ 回動機構（回動手段）
１６ 出力軸
２５ シム
２７ ビード（屈曲部）
３１ ドライブプレート（端板）
３１ｆ 貫通穴
３２ ベーンロータ
３３ ハウジング
５６ 第１圧力室（圧力室）
５７ 第２圧力室（圧力室）
５８ 空間
６３ ボルト締結部

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、前記内周側回転子の一部を構成するハウジングと、前記外周側回転子に一体に設けられるとともに前記ハウジングとで圧力室を形成し該圧力室へ導入される作動流体圧で前記内周側回転子に対する相対的な位相を変更するベーンロータとを有しており、
   前記外周側回転子の駆動力を出力軸に伝達する端板が前記外周側回転子および前記ベーンロータの軸線方向両端側に固定されることで包囲されるこれら外周側回転子、ベーンロータおよび両端板の間の空間に、前記内周側回転子が周方向に回動可能に配置されるとともに、
   前記端板と前記外周側回転子の端面とがシムを介して接合されており、
   前記端板には、前記外周側回転子と前記内周側回転子との間のギャップの側方に、前記圧力室から前記端板と前記内周側回転子との隙間を通過した作動油を排出する貫通穴が形成されていることを特徴とする電動機。
2. 前記外周側回転子と前記端板とは前記シムを介した状態で所定間隔毎のボルト締結部で連結されており、前記シムには、前記ボルト締結部よりも軸心側に屈曲部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. 前記貫通穴は、隣り合う前記ボルト締結部の間に形成され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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