WO2010035318A1

WO2010035318A1 - 回転機構、シングルドライブリニアモータ、電動機、車輪及び車両

Info

Publication number: WO2010035318A1
Application number: PCT/JP2008/067216
Authority: WO
Inventors: 幸男高橋; 一男布田
Original assignee: Takahashi Sachio; Fuda Kazuo
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-04-01

Abstract

　発生させる駆動トルクを高めるとともに、発進時の加速を速くでき、かつ、なめらかな回転制御を可能とする。　回転軸１１０の軸方向に磁界を発生させる第一誘導コイル１２４と、回転軸１１０を中心とする円周上に複数配置された第一駆動コイル１２５とを有した固定部１２０と、第一誘導コイル１２４で発生した磁界を受けて電流を発生する第二誘導コイル１３５と、第一駆動コイル１２５が配置された円周と同心の円周上に複数配置された第二駆動コイル１３７とを有した回転部１３０とを備え、複数の第一駆動コイル１２５は、回転磁界を形成し、第二駆動コイル１３７は、第二誘導コイル１３５で発生した電流を受けて、第一駆動コイル１２５との間に磁界を発生させる。

Description

回転機構、シングルドライブリニアモータ、電動機、車輪及び車両

　本発明は、回転部を回転させる回転機構、この回転機構を用いたシングルドライブリニアモータと電動機、そのシングルドライブリニアモータを搭載した車輪、及び、この車輪又は電動機を装備した車両に関し、特に、固定部分の駆動コイルに回転磁界を発生させて回転部分を回転させる回転機構、シングルドライブリニアモータ、電動機、車輪及び車両に関する。

　従来、自動車の動力源としてエンジンが用いられてきた。しかし、近年、そのエンジンに代わる車輪の動力源として、ホイルモータが注目されている。
　ホイルモータは、動力の伝達効率が高く、また、各車輪ごとに独立して応答性の良い制御が行えるという特徴を有している。
　さらに、ホイルモータを４輪のそれぞれに搭載することで、複雑な駆動系（トランスミッション、ドライブシャフト、デファレンシャルギヤ等）が不要となり、フロア下のレイアウトの自由度を高めることができる。

　このような様々な利点を有したホイルモータに関しては、種々の改良技術が提案されている。
　例えば、リム部とディスク部とを有したディスクホイルと、ハブ支持部に固定されたモータステータとを備えたアウタロータ型のホイルモータであって、リム部とディスク部の少なくとも一方がモータロータを構成し、当該モータが誘導電動機としての構造を有したものがある（例えば、特許文献１参照。）。

　また、他の構造の例としては、例えば、リム部の内周側に固定して設けられ、支持軸に向かう方向に突出するとともに、一円周上に位置する複数のロータ突極部を有したモータロータと、支持軸に固定して設けられ、その支持軸から離れる方向に突出するとともに、一円周上に位置する複数のステータ突極部を有したモータステータとを備えて、スイッチトリラクタンスモータとして構成したものがある（例えば、特許文献２参照。）。

　これらは、モータステータの外側にモータロータを備えたアウタロータ型のホイルモータである。
　このアウタロータ型ホイルモータは、出力・トルクを増大させやすく、減速機が不要なため、駆動力のロスを低減でき、しかも、バネ下重量の増加を抑制できる。また、減速機がないため、モータをホイルハウス内に収めやすい。さらに、内側が空洞であることから、ブレーキ等の部品を収納することが可能といったメリットがある。
　そして、それら構造上のメリットから、操舵機構が存在する前輪にもモータを装着することができる。これにより、４輪ホイルモータ自動車の実現を可能としている。
特開平１０－３０５７３５号公報特開２００４－３４３９０５号公報

　しかしながら、上述した各特許文献に記載の技術においては、次の問題があった。
　例えば、ロータ側に、非磁性導電板（特許文献１）や方向性電磁鋼板の帯材の積層体（特許文献２）などを配置し、ステータ側のコイルに電流を流すことで回転制御を行っていた。このことから、発生させる駆動トルクは、そのステータコイルの電流値に依存することとなり、設計上限界があった。
　また、非磁性導電板は、停止時には磁化されておらず、駆動時に、ステータのコイルが電磁石となって磁化するため、発進時の加速が遅いという問題があった。

　さらに、上述した問題を解決するために、非磁性導電板等に代えて電磁コイルをロータ側に配置することが考えられる。ところが、ロータは、回転するため、これにともなって回転する電磁コイルに電流を流すことは困難とされてきた。

　本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、発生させる駆動トルクを高めるとともに、発進時の加速を速くでき、かつ、ロータ側に電磁コイルを配置した場合でもこの電磁コイルに電流を流して回転制御を可能とする回転機構、シングルドライブリニアモータ、電動機、車輪及び車両の提供を目的とする。

　この目的を達成するため、本発明の回転機構は、回転軸と、この回転軸とともに回転する回転部と、固定部とを備えた回転機構であって、固定部は、回転軸の中心軸を中心とする円周に沿って巻かれるとともに、回転軸の軸方向に磁界を発生させる第一誘導コイルと、回転軸を中心とする円周上に複数配置された第一駆動コイルとを有し、回転部は、回転軸の中心軸を中心とする円周に沿って巻かれるとともに、第一誘導コイルで発生した磁界を受けて電流を発生する第二誘導コイルと、第一駆動コイルが配置された円周と同心の円周上に複数配置された第二駆動コイルとを有し、複数の第一駆動コイルは、複数の第二駆動コイルとの間に、回転磁界を形成し、第二駆動コイルは、第二誘導コイルで発生した電流を受けて、第一駆動コイルとの間に磁界を発生させる構成としてある。

　また、本発明のシングルドライブリニアモータは、車輪に設けられたホイルと、このホイルの内側に配置されたステータと、ホイルの回転の中心となる回転軸とを備えたシングルドライブリニアモータであって、ステータは、回転軸の軸方向に磁界を発生させる第一誘導コイルと、回転軸を中心とする円周上に複数配置された第一駆動コイルとを有し、ホイルは、第一誘導コイルで発生した磁界を受けて電流を発生する第二誘導コイルと、第一駆動コイルが配置された円周と同心の円周上に複数配置された第二駆動コイルとを有し、複数の第一駆動コイルは、複数の第二駆動コイルとの間に、回転磁界を形成し、第二駆動コイルは、第二誘導コイルで発生した電流を受けて、第一駆動コイルに対向する位置に磁界を発生させる構成としてある。

　また、本発明の電動機は、回転子と、固定子と、回転子の回転の中心となる回転軸とを備えた電動機であって、固定子は、回転軸の軸方向に磁界を発生させる第一誘導コイルと、回転軸を中心とする円周上に複数配置された第一駆動コイルとを有し、回転子は、第一誘導コイルで発生した磁界を受けて電流を発生する第二誘導コイルと、第一駆動コイルが配置された円周と同心の円周上に複数配置された第二駆動コイルとを有し、複数の第一駆動コイルは、複数の第二駆動コイルとの間に、回転磁界を形成し、第二駆動コイルは、第二誘導コイルで発生した電流を受けて、第一駆動コイルに対向する位置に磁界を発生させる構成としてある。

　また、本発明の車輪は、車両に用いられる車輪であって、特許請求の範囲の請求項５又は６記載のシングルドライブリニアモータを搭載した構成としてある。

　また、本発明の車両は、複数の車輪を備えた車両であって、一又は二以上の車輪が、特許請求の範囲の請求項５又は６記載のシングルドライブリニアモータを搭載した構成としてある。

　また、本発明の車両は、車輪を回転させる動力源としての電動機を備えた車両であって、電動機が、特許請求の範囲の請求項７又は８記載の電動機からなる構成としてある。

　本発明の回転機構、シングルドライブリニアモータ、電動機、車輪及び車両によれば、固定側（ステータ部）だけでなく、回転側（ホイル部）にも駆動用コイルを備えたことから、発生させる駆動トルクを高めることができる。
　また、回転側にも磁界を発生させて加速制御を迅速に行えるようにしたことから、発進時の加速を速くできる。
　さらに、固定側コイルと回転側コイルの両方の電流制御を行うことができるため、円滑な回転制御が可能となる。

　しかも、回転軸を鉄心として、固定側と回転側にそれぞれ誘導コイルを配置し、相互誘導作用により、固定側から回転側に電力の供給を行えるようにした。これにより、回転側に駆動用コイルを備えることができる。
　さらに、誘導コイルは、回転軸の外周に沿って配置されるため、駆動用コイルの配置を妨げない。このため、簡易かつシンプルでコンパクトな構造により、高トルクを発生させる回転機構を実現できる。

第一実施形態の回転機構の構成を示す断面図（回転軸の軸方向断面図）である。第一実施形態の回転機構の構成を示す断面図（回転軸の径方向断面図、図１のＡ－Ａ断面図）である。第一実施形態の回転機構の電気系統を示す回路図である。誘導制御電流に関する波形を示す波形図であって、（ｉ）は、誘導制御電流の波形を示す波形図、（ii）は、第二誘導コイルから出力された電流を半波整流したときの電流の波形を示す波形図である。第二実施形態の回転機構の構成を示す軸方向断面図である。第一実施形態のシングルドライブリニアモータが装備される車輪の構成を示す断面図である。車輪の構成のうち、ステータの駆動コイルとロータの駆動コイルの配置を示す側面図である。第一実施形態のシングルドライブリニアモータの電気系統を示す回路図である。第二実施形態のシングルドライブリニアモータが装備される車輪の構成を示す断面図である。第一実施形態の電動機の外観形状を示す斜視図である。第一実施形態の電動機の内部構造を示す断面図である。第二実施形態の電動機の内部構成を示す断面図である。固定子の構成を示す断面図である。回転子の構成を示す断面図である。第三実施形態の電動機の内部構造を示す断面図である。固定子の形状を示す側面図である。固定子における電磁コイルの配置を示す外観図である。回転子の形状を示す斜視図である。電磁コイルＡの制御に関する説明図である電磁コイルＢの制御に関する説明図である。第四実施形態の電動機の内部構成を示す断面図である。固定子の形状を示す側面図である。回転子における電磁コイルの配置を示す外観図である。第二実施形態の車両の構成を示す上面図である。第二実施形態の車両の他の構成を示す上面図である。第二実施形態の車両の制御系の構成を示すブロック図である。

　以下、本発明に係る回転機構、シングルドライブリニアモータ、電動機、車輪及び車両の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。

［回転機構の第一実施形態］
　まず、本発明の回転機構の第一実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
　図１は、本実施形態の回転機構の構成を示す断面図（回転軸の軸方向断面図）である。図２は、回転機構の構成を示す断面図（回転軸の径方向断面図。すなわち、図１のＡ－Ａ断面図）である。
　なお、図１等は、断面図であるが、図面が不明瞭になるのを避けるため、ハッチは省略してある。

（Ｉ）構造
　図１に示すように、回転機構１ａは、回転軸１１０と、固定部１２０ａと、回転部１３０ａとを備えている。
　ここで、回転軸１１０は、回転部１３０ａと連結しており、回転部１３０ａの回転にともなって自身も回転する。

　固定部１２０ａは、回転軸１１０の外周面に対して接触又は離間した位置に配置されており、第一円筒部１２１ａと、第二円筒部１２２ａと、複数のコイル軸１２３ａ（１２３ａ－１～１２３ａ－１２）と、第一誘導コイル１２４ａと、複数の第一駆動コイル１２５ａ（１２５ａ－１～１２５ａ－１２）と、支持部１２６ａとを有している。
　第一円筒部１２１ａは、ほぼ円筒形状に形成されており、その中心軸が回転軸１１０の中心軸Ｃと一致する。
　円筒形状に形成された第一円筒部１２１ａの中空部１２７ａには、ベアリング（図示せず）が嵌合されており、このベアリングの内輪の内側に回転軸１１０が通っている。このベアリングがあることで、第一円筒部１２１ａ（固定部１２０ａ）が固定された状態で、回転軸１１０及び回転部１３０ａを回転させることができる。

　第二円筒部１２２ａは、第一円筒部１２１ａよりも径が大きい円筒形状に形成されており、第一円筒部１２１ａの外方に設けられている。
　この第二円筒部１２２ａの中心軸は、回転軸１１０の中心軸Ｃと一致する。ここで、第一円筒部１２１ａの中心軸も、回転軸１１０の中心軸Ｃと一致する。つまり、回転軸１１０の中心軸Ｃと、第一円筒部１２１ａの中心軸と、第二円筒部１２２ａの中心軸が同じ位置になっている。

　複数のコイル軸１２３ａ－１～１２３ａ－１２は、図２に示すように、第二円筒部１２２ａの外周面から外方に向かって放射状（回転軸１１０の中心軸Ｃを中心とする放射状）に突設形成されている。つまり、複数のコイル軸１２３ａは、回転軸１１０の中心軸Ｃを中心とする円周上に一列で配置されている。
　なお、図２において、コイル軸１２３ａは、１２個備えてあるが、１２個に限るものではなく、任意の数だけ備えることができる。

　第一誘導コイル１２４ａは、回転軸１１０の中心軸Ｃを中心とする円周に沿って巻かれている。具体的には、第一円筒部１２１ａの外周に沿って巻かれている。これにより、回転軸１１０と第一円筒部１２１ａが第一誘導コイル１２４ａの鉄心（芯、軸）となる。
　また、第一誘導コイル１２４ａは、誘導制御電流が流れることで、この第一誘導コイル１２４ａの周囲に磁界を発生させる。特に、第一誘導コイル１２４ａの内側では、回転軸１１０の軸方向に磁界を発生させる。

　第一駆動コイル１２５ａは、鉄心としてのコイル軸１２３ａに巻かれている。コイル軸１２３ａは、複数形成されており、第一駆動コイル１２５ａも複数（コイル軸１２３ａと同数）配置される。
　コイル軸１２３ａは、第二円筒部１２２ａの外周面に沿って一列で複数形成されていることから、第一駆動コイル１２５ａも同様に、第二円筒部１２２ａの外周面に沿って複数個（第一駆動コイル１２５ａと同数個）が一列で配置されている。つまり、第一駆動コイル１２５ａは、回転軸１１０を中心とする円周上に、一列で配置されている。
　この第一駆動コイル１２５ａは、駆動制御電流が流れることで周囲に磁界を発生させる。そして、複数の第一駆動コイル１２５ａが発生する磁界により回転磁界を形成する。

　支持部１２６ａは、第一円筒部１２１ａと第二円筒部１２２ａとを支持する。
　また、支持部１２６ａは、他の部材に固定されている。たとえば、回転機構１ａがシングルドライブリニアモータとして車輪２ａ，２ｂに用いられているときは、支持部１２６ａは、車体に固定されている。また、回転機構１ａが電動機３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに用いられているときは、支持部１２６ａは、筐体に固定されている。これにより、支持部１２６ａを含む固定部１２０ａの全体が固定される。

　回転部１３０ａは、回転軸１１０とともに回転する部分であって、円盤部１３１ａと外周部１３２ａとを有している。
　円盤部１３１ａは、円盤状に形成されており、中央に貫通孔が穿設されている。また、円盤部１３１ａは、一方の円形面１３３ａ（外周部１３２ａが形成された面）の中央部分に、円筒形状の突設部１３４ａが形成されている。そして、この突設部１３４ａの円筒形状の中空部分と前述の貫通孔とは連続しており、ここに回転軸１１０が通っている。
　この円盤部１３１ａは、回転軸１１０に固定されている。固定の手法としては、例えば、キーによる締結などがある。これにより、回転部１３０ａが回転することで回転軸１１０も回転する。

　突設部１３４ａの外周には、第二誘導コイル１３５ａが巻かれている。つまり、第二誘導コイル１３５ａは、鉄心としての突設部１３４ａと回転軸１１０に巻かれている。
　ここで、第二誘導コイル１３５ａと固定部１２０ａの第一誘導コイル１２４ａとは、鉄心がいずれも回転軸１１０であって共通している。そして、第一誘導コイル１２４ａは、誘導制御電流が流れることで周囲に磁界を発生させる。このとき、第一誘導コイル１２４ａの内側には、回転軸１１０の中心軸Ｃに沿って磁界が発生する。このため、第二誘導コイル１３５ａは、その磁界の影響を受けて、電流を発生させる。

　なお、第一誘導コイル１２４ａと第二誘導コイル１３５ａとは、コイルの巻き方向や巻数が同じであってもよく、あるいは異なっていてもよい。
　また、それら第二誘導コイル１３５ａと第一誘導コイル１２４ａとは、漏れ磁束を少なくするために互いに接近した位置に配置することが望ましい。

　外周部１３２ａは、円盤部１３１ａの周縁から回転軸１１０の軸方向（特に、固定部１２０ａが配置された方向）に向かって伸延形成された環状部材である。
　この外周部１３２ａの内側面には、この内側面に沿って複数の凸部１３６ａ（１３６ａ－１～１３６ａ－８）が形成されている。そして、鉄心としての凸部１３６ａに第二駆動コイル１３７ａ（１３７ａ－１～１３７ａ－８）が巻かれている。これにより、複数の第二駆動コイル１３７ａは、回転軸１１０を中心とする円周上に一列で配置される。

　また、第二駆動コイル１３７ａは、図２に示すように、環状に配置された第一駆動コイル１２５ａの配置円と同心であって、その配置円よりも径の大きい円の円周上に複数配置されている。
　さらに、第一駆動コイル１２５ａが配置された円と、第二駆動コイル１３７ａが配置された円とは、同一平面上にある。このため、第二駆動コイル１３７ａは、複数の第一駆動コイル１２５ａの周囲で形成された回転磁界の影響を受けながら、その面上で回転する。

　第二誘導コイル１３５ａと複数の第二駆動コイル１３７ａとは、配線１４０ａで接続されている。これにより、第二誘導コイル１３５ａで発生した電流を、第二駆動コイル１３７ａのそれぞれへ送ることができる。
　また、第二駆動コイル１３７ａは、第二誘導コイル１３５ａに対して並列に接続されている。このため、第二誘導コイル１３５ａで発生した電流は、複数の第二駆動コイル１３７ａのそれぞれへ分流される。
　配線１４０ａの途中には、整流器１４１ａが接続されている。これにより、電流の逆流を防ぐことができる。

　制御手段１６０ａは、本実施形態の回転機構１ａの動作を制御する。例えば、第一誘導コイル１２４ａに流す誘導制御電流を制御する。これにより、第二駆動コイル１３７ａに発生させる磁界を制御する。また、第一駆動コイル１２５ａに流す駆動制御電流を制御する。これにより、回転磁界を制御する。

　この制御手段１６０ａは、センサ（図示せず）からの信号を受けて、誘導制御電流及び駆動制御電流を制御することができる。
　センサは、回転部１３０ａの回転を検知するセンサであって、回転部１３０ａの回転にともなって回転するパルスリング（図示せず）のスリットから出力されたパルスを感知すると、所定の信号を制御手段１６０ａへ送る。制御手段１６０ａは、センサからのパルス検出信号を受けて、回転部１３０ａの回転状態（回転数、回転速度）を把握し、誘導制御電流や駆動制御電流を出力するタイミングを制御（調整）することができる。

（II）動作
　次に、回転機構の動作について、図１～図４（ｉ），（ii）を参照して説明する。
　図３は、回転機構の電気系統を示す回路図である。図４（ｉ）は、誘導制御電流の波形を示す波形図である。図４（ii）は、第二誘導コイルから出力された電流を半波整流したときの電流の波形を示す波形図である。

　制御手段１６０ａは、固定部１２０ａの第一誘導コイル１２４ａに誘導制御電流（パルス電流）Ｉ_１１を流す。第一誘導コイル１２４ａは、そのパルス電流Ｉ_１１が流れることにより周囲に磁界φ_１１を発生させる。この磁界φ_１１は、回転軸１１０を介して回転部１３０ａの第二誘導コイル１３５ａの周囲にも発生する。
　第二誘導コイル１３５ａは、その磁界φ_１１の影響を受け、相互誘導により誘導起電力を発生し、電流Ｉ_１２を流す。この電流Ｉ_１２は、配線１４０ａを通って、複数の第二駆動コイル１３７ａ－１～１３７ａ－８のそれぞれに分流する。
　ここで、電流Ｉ_１１は、図４（ｉ）に示すように、パルス電流である。このため、第二誘導コイル１３５で発生する電流Ｉ_１２もパルス電流となる。ただし、配線１４０ａに整流器１４１ａが取り付けられているため、第二駆動コイル１３７ａ－１～１３７ａ－８には半波整流された電流Ｉ_１２１～Ｉ_１２８が送られる（図４（ii））。

　第二駆動コイル１３７ａ－１～１３７ａ－８は、半波整流された電流Ｉ_１２１～Ｉ_１２８が流れることで磁界φ_１２１～φ_１２８を発生する。この磁界φ_１２１～φ_１２８の発生により、第二駆動コイル１３７ａ－１～１３７ａ－８の端部に極性（Ｎ極又はＳ極）が発生する（第二駆動コイル１３７ａの磁化）。
　一方、制御手段１６０ａは、インバータ（図示せず）を有しており、第一駆動コイル１２５ａ－１～１２５ａ－１２に対して駆動電流Ｉ_１３０１～Ｉ_１３１２を流す。これにより、第一駆動コイル１２５ａ－１～１２５ａ－１２では、磁界φ_１３０１～φ_１３１２が発生し、回転磁界φ_１３を形成する。この回転磁界φ_１３の形成により、磁界φ_１２１～φ_１２８を発生している第二駆動コイル１３７ａ－１～１３７ａ－８が吸引されて回転部１３０ａが回転する。

　なお、回転磁界φは、電流を流す第一駆動コイル１２５ａを、回転部１３０ａを回転させたい方向に移動させることで形成できる。
　例えば、図２に示す回転機構１ａにおいて、回転部１３０ａを反時計まわりに回転させようとする場合には、次の手順で電流制御を行う。第一駆動コイル１２５ａ－１，１２５ａ－５，１２５ａ－９に電流を流して、他の第一駆動コイル１２５ａには流さないようにする。次いで、第一駆動コイル１２５ａ－２，１２５ａ－６，１２５ａ－１０に電流を流して、他の第一駆動コイル１２５ａには流さないようにする。続いて、第一駆動コイル１２５ａ－３，１２５ａ－７，１２５ａ－１１に電流を流して、他の第一駆動コイル１２５ａには流さないようにする。これを順次続けていく。

　このように電流を流す第一駆動コイル１２５ａを移動させることにより、第一駆動コイル１２５ａの周囲に発生する磁界も移動する。そして、第一駆動コイル１２５ａで発生した磁界の極性と第二駆動コイル１３７ａで発生した磁界の極性を異ならせることで、それら第一駆動コイル１２５ａと第二駆動コイル１３７ａとの間で吸引力が生じ、第一駆動コイル１２５ａの周囲に発生した磁界の移動（回転移動）により、第二駆動コイル１３７ａが吸引されて回転する。なお、吸引力に代えて（あるいは、吸引力とともに）、反発力を利用して回転させることもできる。

　回転機構１ａをこのような構成とすれば、固定部１２０ａに第一誘導コイル１２４ａを備え、回転部１３０ａに第二誘導コイル１３５ａを備えて、これら誘導コイル間の相互誘導作用により、固定部１２０ａから回転部１３０ａへ電力を供給することができる。これにより、回転部１３０ａに第二駆動コイル１３７ａを備えて、これを動作させることができる。
　また、固定部１２０ａ側に備えられた制御手段１６０ａにより、第一誘導コイル１２４ａに流す電流を制御することで、第二駆動コイル１３７ａに流れる電流を制御して、この第二駆動コイル１３７ａの周囲に発生する磁界の磁力を制御できる。この制御は、第二駆動コイル１３７ａに流れる電流を制御することにより行うものであって、特許文献１に記載の技術のように、非磁性導電板を磁化するものではない。これにより、特許文献１に記載の技術に比べて、第一駆動コイル１２５ａと第二駆動コイル１３７ａとの間に発生する駆動トルクを高めることができる。

　さらに、制御手段１６０ａは、第一駆動コイル１２５ａに流す電流を制御することで、回転磁界を制御できる。つまり、制御手段１６０ａは、回転磁界の制御と、第二駆動コイル１３７ａの周囲に発生する磁界の制御とを可能とする。これにより、第一駆動コイル１２５ａと第二駆動コイル１３７ａとの間に発生する駆動トルクをさらに高めることができる。

　また、固定部１３０ａに鋼板を磁化するコイルを備える必要がないことから、構造的に簡易な回転機構を実現できる。
　さらに、回転部１３０ａにも磁界を発生させて加速制御を迅速に行えるようにしたことから、スタート時の加速を速くできる。
　しかも、固定部１２０ａに備えられた第一駆動コイル１２５ａと回転部１３０ａに備えられた第二駆動コイル１３７ａの両方の電流制御を行うことができるため、なめらかな回転制御が可能となる。

　また、第一駆動コイル１２５ａを、中心軸Ｃを中心とする円周上に配置するとともに、非磁性導電板等に代えて第二駆動コイル１３７ａを配置し、第一誘導コイル１２４ａと第二誘導コイル１３５ａとを回転軸１１０の周囲に配置し、回転部１３０ａの内部で第二誘導コイル１３５ａと第二駆動コイル１３７ａとを配線１４０ａにより接続する構造とした。これにより、シンプルかつコンパクトな構造で、固定部１２０ａ側から第二駆動コイル１３７ａへの電力供給を可能とし、その電力制御により、回転部１３０ａの回転制御を行うことができる。

［回転機構の第二実施形態］
　次に、本発明の回転機構の第二実施形態について、図５を参照して説明する。
　図５は、本実施形態の回転機構の構成を示す軸方向断面図である。
　本実施形態は、第一実施形態と比較して、固定部及び回転部の構造が相違する。すなわち、第一実施形態では、固定部の第一駆動コイルと回転部の第二駆動コイルがそれぞれ一列ずつ配置された構造となっていたのに対し、本実施形態では、一列の第一駆動コイルを有する固定部が二つあり、回転部が、二列の第二駆動コイルを有する構造となっている。他の構成要素は第一実施形態と同様である。
　したがって、図５において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

　図５に示すように、回転機構１ｂは、回転軸１１０と、固定部１２０ｂと、回転部１３０ｂとを備えている。
　ここで、固定部１２０ｂは、二つ備えられており（第一固定部１２０ｂ－１，第二固定部１２０ｂ－２）、それぞれが第一円筒部１２１ｂ（１２１ｂ－１，１２１ｂ－２）と、第二円筒部１２２ｂ（１２２ｂ－１，１２２ｂ－２）と、複数のコイル軸１２３ｂ（１２３ｂ－１１～１２３ｂ－１ｎ，１２３ｂ－２１～１２３ｂ－２ｎ）と、第一誘導コイル１２４ｂ（１２４ｂ－１，１２４ｂ－２）と、複数の第一駆動コイル１２５ｂ（１２５ｂ－１１～１２５ｂ－１ｎ，１２５ｂ－２１～１２５ｂ－２ｎ）と、支持部１２６ｂとを有している。

　なお、一つの固定部１２０ｂの有する第一円筒部１２１ｂ、第二円筒部１２２ｂ、複数のコイル軸１２３ｂ、第一誘導コイル１２４ｂ、複数の第一駆動コイル１２５ｂ、支持部１２６ｂは、第一実施形態の回転機構１ａにおける固定部１２０ａの第一円筒部１２１ａ、第二円筒部１２２ａ、複数のコイル軸１２３ａ、第一誘導コイル１２４ａ、複数の第一駆動コイル１２５ａ、支持部１２６ａとそれぞれ同様の構造及び機能を有している。このことから、一つの固定部１２０ｂの全体が、第一実施形態の回転機構１ａにおける固定部１２０ａとほぼ同じ構造及び機能を有している。そして、本実施形態の回転機構１ｂは、同じ構造及び機能の固定部１２０ｂを二つ有している。
　また、本実施形態において「ｎ」は、１２とするが、１２に限るものではなく、任意の数とすることができる。

　また、二つの固定部１２０ｂ－１，１２０ｂ－２は、回転部１３０ｂの支持部１３１ｂ（後述）を介した位置に配置されている。そして、二つの固定部１２０ｂ－１，１２０ｂ－２は、支持部１３１ｂを面対称とする向きに配置されている。さらに、二つの固定部１２０ｂ－１，１２０ｂ－２と回転部１３０ｂとのそれぞれの中央には、回転軸１１０が通っている。

　回転部１３０ｂは、支持部（円盤部）１３１ｂと、二つの外周部１３２ｂ（１３２ｂ－１，１３２ｂ－２）と、二つの突設部１３４ｂ（１３４ｂ－１，１３４ｂ－２）と、二つの第二誘導コイル１３５ｂ（１３５ｂ－１，１３５ｂ－２）と、複数の凸部１３６ｂ（１３６ｂ－１１～１３６ｂ－１ｍ，１３６ｂ－２１～１３６ｂ－２ｍ）と、複数の第二駆動コイル１３７ｂ（１３７ｂ－１１～１３７ｂ－１ｍ，１３７ｂ－２１～１３７ｂ－２ｍ）とを有している。
　また、本実施形態において「ｍ」は、８とするが、８に限るものではなく、任意の数とすることができる。

　支持部１３１ｂは、第一実施形態の回転機構１ａにおける回転部１３０ａの円盤部１３１ａと同様の形状及び機能を有している。
　一つの外周部１３２ｂ－１は、円盤状の支持部１３１ｂの外縁から垂直方向（回転軸１１０の軸方向）に立設形成されている。他の外周部１３２ｂ－２は、支持部１３１ｂの外縁から垂直方向であって、外周部１３２ｂ－１の立設方向とは反対の方向に立設形成されている。

　突設部１３４ｂは、円盤状の支持部１３１ｂの有する二つの円形面のそれぞれの中央に、円筒形状で突設形成されている。
　そして、一の突設部１３４ｂ－１の中空と、他の突設部１３４ｂ－２の中空と、支持部１３１ｂの中央に穿設された貫通孔とは連続しており、ここに回転軸１１０が通っている。

　第二誘導コイル１３５ｂ－１は、鉄心としての突設部１３４ｂ－１に巻かれている。第二誘導コイル１３５ｂ－２は、鉄心としての突設部１３４ｂ－２に巻かれている。
　これら第二誘導コイル１３５ｂ－１，１３５ｂ－２は、第一誘導コイル１２４ｂ－１，１２４ｂ－２の周囲に発生した磁界の影響を受けて電流を発生する。
　なお、第二誘導コイル１３５ｂと第一誘導コイル１２４ｂとは、コイルの巻き方向が同じであってもよく、異なっていてもよい。
　また、それら第二誘導コイル１３５ｂと第一誘導コイル１２４ｂとは、漏れ磁束を少なくするために互いに接近した位置に配置することが望ましい。

　一の外周部１３２ｂ－１の内側面には、この内側面に沿って、複数の凸部１３６ｂ－１１～１３６ｂ－１ｍ）が一列で形成されている。そして、鉄心としての凸部１３６ｂに第二駆動コイル１３７ｂ（１３７ｂ－１１～１３７ｂ－１ｍ）が巻かれている。また、他の外周部１３２ｂ－２の内側面には、この内側面に沿って、複数の凸部１３６ｂ－２１～１３６ｂ－２ｍ）が一列で形成されている。そして、鉄心としての凸部１３６ｂに第二駆動コイル１３７ｂ（１３７ｂ－２１～１３７ｂ－２ｍ）が巻かれている。
　これにより、本実施形態の電動機１ｂには、第二駆動コイル１３７ｂが、二列で配置される。

　第二誘導コイル１３５ｂ－１と複数の第二駆動コイル１３７ｂ－１１～１３７ｂ－１ｍとは、配線１４０ｂ－１で接続されている。また、第二誘導コイル１３５ｂ－２と複数の第二駆動コイル１３７ｂ－２１～１３７ｂ－２ｍとは、配線１４０ｂ－２で接続されている。これにより、第二誘導コイル１３５ｂで発生した電流を、複数の第二駆動コイル１３７ｂへ分流することができる。
　配線１４０ｂ－１，１４０ｂ－２のそれぞれ途中には、電流の逆流を防ぐための整流器１４１ｂ－１，１４１ｂ－２が接続されている。

　制御手段１６０ｂは、本実施形態の回転機構１ｂの動作を制御する。例えば、第一誘導コイル１２４ｂに流す誘導制御電流を制御する。これにより、第二駆動コイル１３７ｂに発生させる磁界を制御する。また、第一駆動コイル１２５ｂに流す駆動制御電流を制御する。これにより、回転磁界を制御する。
　この制御手段１６０ｂは、センサ（図示せず）からの信号を受けて、誘導制御電流及び駆動制御電流を制御する。

　なお、本実施形態の回転機構の動作については、第一実施形態における回転機構の動作とほぼ同様であるため、ここでの説明は、省略する。

　回転機構１ｂをこのような構成とすれば、第一駆動コイルと第二駆動コイルをそれぞれ複数列で配置する構成とした。これにより、第一実施形態の電動機に比べて、さらに高い駆動トルクを発生させることができる。このため、重量荷物を輸送する車両のように、特に馬力が要求される車両に適した電動機を実現できる。

［シングルドライブリニアモータの第一実施形態］
　次に、本発明のシングルドライブリニアモータの第一実施形態について、図６～図８を参照して説明する。
　図６は、本実施形態のシングルドライブリニアモータが装備される車輪の構成を示す断面図である。図７は、車輪の構成のうち、ステータの駆動コイルとロータの駆動コイルの配置を示す側面図である。図８は、本実施形態のシングルドライブリニアモータの電気系統を示す回路図である。
　なお、シングルドライブリニアモータとは、タイヤやホイルを回転させるための駆動部分（ロータやステータを含む）をいい、ホイルモータとほぼ同意である。
　また、シングルドライブリニアモータは、前述の回転機構を利用したものである。このため、構造や動作の特徴的な部分は、回転機構とほぼ同じである。

（Ｉ）車輪の構造（シングルホイル構造）
　図６に示すように、車輪２ａは、回転軸２１０と、ステータ２２０ａと、ホイル２３０ａと、タイヤ２５０とを備えている。
　ここで、回転軸２１０は、車輪２ａの回転の中心軸Ｃとなる。
　ステータ２２０ａは、この回転軸２１０の外周面の外方に配置されており、第一円筒部２２１ａと、第二円筒部２２２ａと、コイル軸２２３ａ（２２３ａ－１～２２３ａ－１２）と、第一誘導コイル２２４ａと、第一駆動コイル２２５ａ（２２５ａ－１～２２５ａ－１２）と、支持部２２６ａとを有している。

　第一円筒部２２１ａは、ほぼ円筒形状に形成されて中空部２２２ａに回転軸２１０が貫通する。
　第二円筒部２２２ａは、円筒形状に形成されており、第一円筒部２２１ａの外方に設けられている。
　コイル軸２２３ａは、第二円筒部２２２ａの外周面から外側に向かって放射状に複数個が突設形成されている。

　第一誘導コイル２２４ａが、鉄心としての第一円筒部２２１ａ及び回転軸２１０に巻かれている。この第一誘導コイル２２４ａは、回転軸２１０の軸方向に磁界を発生させる。
　第一駆動コイル２２５ａは、鉄心としてのコイル軸２２３ａに巻かれている。
　この第一駆動コイル２２５ａは、複数のコイル軸２２３ａのそれぞれに巻かれている。そして、回転軸２１０を中心とする円周上に複数配置される。
　支持部２２６ａは、第一円筒部２２１ａ及び第二円筒部２２２ａを車体本体（図示せず）に支持する。

　ホイル２３０ａは、ステータ２２０ａのさらに外方に配置されており、ねずみの回し車のように、側面の円盤部２３１ａと環状の外周部２３２ａが、回転軸２１０を中心として回転可能な形状に形成されている。
　円盤部２３１ａは、少なくとも一方の円形面２３３ａの中央に、突設部２３４ａが形成されており、この突設部２３４ａの中央には、回転軸２１０の先端が嵌合する嵌合穴２３５ａ（図示せず）が形成されている。

　また、鉄心としての突設部２３４ａ（回転軸２１０）に第二誘導コイル２３６ａが巻かれている。
　この第二誘導コイル２３６ａとステータ２２０ａの第一誘導コイル２２４ａとは、鉄心がいずれも回転軸２１０であって共通している。また、それら第二誘導コイル２３６ａと第一誘導コイル２２４ａとは、漏れ磁束を少なくするために互いに接近した位置に配置されている。

　外周部２３２ａは、円盤部２３１ａの周縁から回転軸２１０の軸方向に向かって伸延形成された環状部材であって、肉厚に形成されており、外側にタイヤ２５０が取り付けられている。
　この外周部２３２ａの内側面には、複数の凸部２３８ａ（２３８ａ－１～２３８ａ－８）が形成されている。そして、鉄心としての凸部２３８ａに第二駆動コイル（ロータコイル）２３９ａ（２３９ａ－１～２３９ａ－８）が巻かれている。これにより、複数の第二駆動コイル２３９ａは、回転軸２１０を中心とする円周上に配置される。
　さらに、第二駆動コイル２３９ａは、図７に示すように、ステータ２２０ａの第一駆動コイル２２５ａが配置された円周と同心であって径の大きい円周上に複数配置されている。

　第二誘導コイル２３６ａと第二駆動コイル２３９ａとは、配線２４０ａで接続されている。
　この配線２４０ａの途中には、整流器２４１ａが接続されている。
　このように、ホイル２３０ａの一部又は全部がシングルドライブリニアモータのドラムロータ（従動部）を構成する。

　タイヤ２５０は、ほぼドーナツ状に形成されており、ホイル２３０ａの外周面に取り付けられる。
　また、回転軸２１０とステータ２２０ａとの間には、軸受（ベアリング、図示せず）が取り付けられている。

　システムコントローラ２６０ａは、本実施形態のシングルドライブリニアモータを制御する。例えば、第一誘導コイル２２４に流す誘導制御電流を制御する。これにより、第二駆動コイル２３９ａに発生させる磁界を制御する。また、第一駆動コイル２２５ａに流す駆動制御電流を制御する。これにより、回転磁界を制御する。
　センサ２７０は、ホイル２３０ａの回転を検知するセンサであって、ホイル２３０ａの回転にともなって回転するパルスリング（図示せず）のスリットから出力されたパルスを感知すると、所定の信号をシステムコントローラ２６０ａへ送る。これにより、システムコントローラ２６０ａは、センサ２７０からのパルス検出信号を受けて、ホイル２３０ａの回転状態（回転数、回転速度）を把握し、誘導制御電流や駆動制御電流を出力するタイミングを制御（調整）することができる。

（II）動作
　次に、シングルドライブリニアモータの動作について、図６～図８を参照して説明する。

　システムコントローラ２６０ａは、ステータ２２０ａの第一誘導コイル２２４ａにパルス電流Ｉ_２１を流す。第一誘導コイル２２４ａは、そのパルス電流Ｉ_２１が流れることにより周囲に磁界φ_２１を発生させる。この磁界φ_２１は、回転軸２１０を介してホイル２３０ａの第二誘導コイル２３６ａの周囲にも発生する。
　第二誘導コイル２３６ａは、その磁界φ_２１の影響を受け、相互誘導により誘導起電力を発生し、電流Ｉ_２２を流す。この電流Ｉ_２２は、配線２４０ａを通って、第二駆動コイル２３９ａ－１～２３９ａ－８に分流する。
　ここで、電流Ｉ_２１は、図４（ｉ）に示すように、パルス電流である。このため、第二誘導コイル２３６ａで発生する電流Ｉ_２２もパルス電流となる。ただし、配線２４０ａに整流器２４１ａが取り付けられているため、第二駆動コイル２３９ａ－１～２３９ａ－８には半波整流された電流Ｉ_２２１～Ｉ_２２８が送られる（図４（ii））。

　第二駆動コイル２３９ａ－１～２３９ａ－８は、半波整流された電流Ｉ_２２１～Ｉ_２２８が流れることで磁界φ_２２１～φ_２２８を発生する。この磁界φ_２２１～φ_２２８の発生により、第二駆動コイル２３９ａ－１～２３９ａ－８の端部に極性（Ｎ極又はＳ極）が発生する。
　一方、システムコントローラ２６０ａは、インバータ（図示せず）を有しており、第一駆動コイル２２５ａ－１～２２５ａ－１２に対して三相交流の駆動電流Ｉ_２３０１～Ｉ_２３１２を流す。これにより、第一駆動コイル２２５ａ－１～２２５ａ－１２では、磁界φ_２３０１～φ_２３１２が発生し、回転磁界φ_２３を形成する。
　この回転磁界φ_２３の形成により、磁界φ_２２１～φ_２２８を発生している第二駆動コイル２３９ａ－１～２３９ａ－８が吸引されてホイル２３０ａが回転する。

　以上、説明したように、本実施形態のシングルドライブリニアモータは、ホイルロータに第二駆動コイルを備え、この第二駆動コイルに対しては、第一誘導コイル及び第二誘導コイルを介して電力を供給する構成とした。
　これにより、特許文献１等の非磁性導電板などに比べて、第二駆動コイルで発生する電磁力をより高めることができる。このため、第一駆動コイルと第二駆動コイルとの間に発生する駆動トルクを高めることができる。

　また、ステータ側に鋼板を磁化するコイルを備える必要がないことから、構造的に簡易なシングルドライブリニアモータを実現できる。
　さらに、ロータ側にも磁界を発生させて加速制御を迅速に行えるようにしたことから、発進時の加速を速くできる。
　しかも、ステータ側コイルとロータ側コイルの両方の電流制御を行うことができるため、なめらかな回転制御が可能となる。

［シングルドライブリニアモータの第二実施形態］
　次に、本発明のシングルドライブリニアモータの第二の実施形態について、図９を参照して説明する。
　図９は、本実施形態のシングルドライブリニアモータが装備される車輪の構成を示す断面図である。
　本実施形態は、第一実施形態と比較して、駆動コイル及びホイルの構造が相違する。すなわち、第一実施形態では、第一駆動コイルと第二駆動コイルがそれぞれ一列ずつであり、ホイルは、この第二駆動コイルを収納する構造となっていたのに対し、本実施形態では、第一駆動コイルと第二駆動コイルがそれぞれ複数列であり、ホイルは、これら複数列の第二駆動コイルを収納する構造（ダブルホイル構造）となっている。他の構成要素は第一実施形態と同様である。
　したがって、図９において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

　図９に示すように、本実施形態のシングルドライブリニアモータを搭載した車輪２ｂは、回転軸２１０と、この回転軸２１０の外周面の外方に配置されるステータ２２０ｂと、このステータ２２０ｂのさらに外方に配置されたホイル２３０ｂと、このホイル２３０ｂの外周に取り付けられたタイヤ２５０とを有している。
　ここで、ステータ２２０ｂは、第一円筒部２２１ｂと、第二円筒部２２２ｂと、複数のコイル軸２２３ｂ（２２３ｂ－１１～２２３ｂ－１ｎ、２２３ｂ－２１～２２３ｂ－２ｎ）と、第一誘導コイル２２４ｂと、複数の第一駆動コイル２２５ｂ（２２５ｂ－１１～２２５ｂ－１ｎ、２２５ｂ－２１～２２５ｂ－２ｎ）と、支持部２２６ｂとを有している。
　なお、本実施形態において「ｎ」は、１２とするが、１２に限るものではなく、任意の数とすることができる。

　コイル軸２２３ｂは、第二円筒部２２２ｂの外周面から外側に向かって放射状に突設されている。また、コイル軸２２３ｂは、回転軸２１０を中心とする円周上に複数配置されるとともに、これら複数のコイル軸２２３ｂを一列（一組）として、回転軸２１０の軸方向に複数列（複数組、図９においては、二列（二組））で配置されている。
　第一駆動コイル２２５ｂは、鉄心としてのコイル軸２２３ｂに巻かれている。そして、コイル軸２２３ｂと同様に、第一駆動コイル２２５ｂも、回転軸２１０を中心とする円周上に複数配置されるとともに、これら複数の第一駆動コイル２２５ｂを一列（一組）として、回転軸２１０の軸方向に複数列（複数組）が配置されている。

　ホイル２３０ｂは、円盤部２３１ｂと、外周部２３２ｂとを有している。
　外周部２３２ｂの内側面には、複数の凸部２３８ｂが形成されている。この凸部２３８ｂは、回転軸２１０を中心とする円周上に複数形成されるとともに、これら複数の凸部２３８ｂを一列（一組）として、回転軸２１０の軸方向に複数列（複数組、図９においては、二組）備えられている。
　そして、鉄心としての凸部２３８ｂのそれぞれに第二駆動コイル（ロータコイル）２３９ｂ（２３９ｂ－１１～２３９ｂ－１ｍ、２３９ｂ－２１～２３９ｂ－２ｍ）が巻かれている。すなわち、第二駆動コイル２３９ｂは、回転軸２１０を中心とする円周上に複数設けられるとともに、これら複数の第二駆動コイル２３９ｂを一列（一組）として、回転軸２１０の軸方向に複数列（複数組）備えられている。
　なお、ここで「ｍ」は、本実施形態においては８とするが、８に限るものではなく、任意の数とすることができる。

　第二誘導コイル２３６ｂと第二駆動コイル２３９ｂとは、配線２４０ｂで接続されている。
　システムコントローラ２６０ｂは、本実施形態のシングルドライブリニアモータを制御する。例えば、第一誘導コイル２２４ｂに流す誘導制御電流を制御する。これにより、回転磁界を制御する。また、第一駆動コイル２２５ｂに流す駆動制御電流を制御する。これにより、第二駆動コイル２３９ｂに発生させる磁界を制御する。

　なお、本実施形態のシングルドライブリニアモータの動作については、第一実施形態におけるシングルドライブリニアモータの動作と同様であるため、ここでの説明は、省略する。

　以上、説明したように、本実施形態のシングルドライブリニアモータは、第一駆動コイルと第二駆動コイルをそれぞれ複数列で配置してある。これにより、第一実施形態のシングルドライブリニアモータに比べて、さらに高い駆動トルクを発生させることができる。このため、重量荷物を輸送する車両のように、特に馬力が要求される車両に適したシングルドライブリニアモータを実現できる。

［電動機の第一実施形態］
　次に、本発明の電動機の第一実施形態について、図１０、図１１を参照して説明する。
　図１０は、本実施形態の電動機の外観形状を示す斜視図である。図１１は、本実施形態の電動機の内部構造を示す断面図である。
　本実施形態は、シングルドライブリニアモータの第一実施形態と比較して、主要構成を車輪の回転動力として搭載するか、あるいは、電動機の軸の回転動力として搭載するかによって相違する。すなわち、シングルドライブリニアモータの第一実施形態は、車輪の回転軸の外周に第一及び第二誘導コイルを取り付け、その外周のステータ側に第一駆動コイルを配置し、ホイルロータ側に第二駆動コイルを配置して、このホイルロータを回転させていたのに対し、本実施形態では、当該電動機の回転軸の外周に第一及び第二誘導コイルを取り付け、その外周の固定子に第一駆動コイルを配置し、回転子に第二駆動コイルを配置して、回転子を回転させる構成とした。
　したがって、図１０、図１１において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

（Ｉ）構造
　図１０、図１１に示すように、本実施形態の電動機３ａは、筐体３１０と、回転軸３２０と、固定子３３０ａと、回転子３４０ａと、配線３５０ａと、制御手段３６０ａとを備えている。
　ここで、筐体３１０は、蒲鉾型（又は円柱形状など）に形成されている。そして、この筐体３１０の中空には、固定子３３０ａや回転子３３０ａなどが収納されている。

　回転軸３２０は、円柱形状に形成された部材である。この回転軸３２０は、筐体３１０の二つの同一形状面（筐体３１０が蒲鉾型の場合は、上部が半円形状で下部が矩形に形成された二つの面）の中央部を貫くように配置されている。

　固定子３３０ａは、筐体３１０の内部に備えられて回転磁界を発生する。
　この固定子３３０ａは、筐体３１０に固定されており、第一コイル軸３３１ａと、第一溝部３３２ａと、第一誘導コイル３３３ａと、円筒部３３４ａと、第二コイル軸３３５ａと、第二溝部３３６ａと、第一駆動コイル３３７ａとを有している。
　第一コイル軸３３１ａは、ほぼ円筒形状に形成されており、その中空に回転軸３２０が貫通するように配置されている。つまり、第一コイル軸３３１ａの中心軸と回転軸３２０の中心軸Ｃとは、ほぼ一致する。
　なお、これら第一コイル軸３３１ａと回転軸３２０との間にはベアリング（図示せず）が嵌め込まれている。これにより、第一コイル軸３３１ａを含む固定子３３０ａは固定された状態で、回転軸３２０を回転させることができる。

　第一溝部３３２ａは、第一コイル軸３３１ａの外周を一側面として形成された溝（スロット）である。
　第一誘導コイル３３３ａは、鉄心としての第一コイル軸３３１ａに巻かれている。このため、第一誘導コイル３３３ａは、第一溝部３３２ａに収められた状態となっている。

　円筒部３３４ａは、中空のほぼ円筒形状に形成された肉厚の環状部である。この円筒部３３４ａの中心軸は、回転軸３２０の中心軸Ｃとほぼ一致している。そして、円筒部３３４ａは、回転軸３２０の中心軸Ｃを中心とする円周上にあって、第一コイル軸３３１ａの外方に配置されている。さらに、円筒部３３４ａの内側面は、第一溝部３３２ａの側面（第一コイル軸３３１ａの外周に対向する側面）を構成している。

　第二コイル軸３３５ａは、円筒部３３４ａの外周から外側に向かって突出形成された、ほぼ円柱形状の部材である。この第二コイル軸３３５ａは、円筒部３３４ａの外周に沿って複数個形成されている。これを側面から見ると、図２に示したコイル軸１２３ａ－１～１２３ａ－１２と同様、円筒部３３４ａから放射状に突出形成されている。

　第二溝部３３６ａは、第二コイル軸３３５ａの外周を一側面として形成された溝（スロット）である。
　第一駆動コイル３３７ａは、鉄心としての第二コイル軸３３５ａに巻かれている。これにより、第一駆動コイル３３７ａは、第二溝部３３６ａに収められた状態となっている。また、第二コイル軸３３５ａは、複数形成されていることから、第一駆動コイル３３７ａも複数（第二コイル軸３３５ａと同数）設けられている。

　回転子３４０ａは、この固定子３３０ａにより形成された回転磁界によって回転する。この回転子３４０ａは、円盤部３４１ａと、第三コイル軸３４２ａと、第三溝部３４３ａと、第二誘導コイル３４４ａと、円筒部３４５ａと、第四コイル軸３４６ａと、第四溝部３４７ａと、第二駆動コイル３４８ａとを有している。
　円盤部３４１ａは、円盤状に形成されており、中心には、回転軸３２０を通すための貫通孔が穿設されている。

　第三コイル軸３４２ａは、ほぼ円筒形状に形成されており、その中空と円盤部３４１ａの貫通孔が連続するように円盤部３４１ａの一側面の中央に配置されている。そして、第三コイル軸３４２ａの中空と円盤部３４１ａの貫通孔には、回転軸３２０が嵌合されている。そして、これら第三コイル軸３４２ａ（回転子３４０ａ）と回転軸３２０とはキーなどによって連結されており、回転子３４０ａの回転により回転軸３２０も回転する。なお、第三コイル軸３４２ａと回転軸３２０との締結には、例えば、沈みキーなどのキーを用いる他、止めねじあるいはスプラインなどを用いることもできる。

　第三溝部３４３ａは、第三コイル軸３４２ａの外周を一側面として形成された溝（スロット）である。
　第二誘導コイル３４４ａは、第一コイル軸３３１ａを軸として巻かれたコイルである。これにより、第二誘導コイル３４４ａは、第三溝部３４３ａに収められた状態となっている。

　円筒部３４５ａは、ほぼ円筒形状に形成されており、円盤部３４１ａの外縁から垂直方向に伸延する方向に形成されている。そして、円筒部３４５ａは、固定子３３０ａの外方に配置されている。
　第四コイル軸３４６ａは、円筒部３４５ａの内側面に沿って複数形成されている。この第四コイル軸３４６ａは、図２に示す凸部１３８－１～１３８－８と同様、円筒部３４５ａの内側面から中心に向かうように突出形成されている。
　第四溝部３４７ａは、第四コイル軸３４６ａの外周を一側面として形成された溝（スロット）である。
　第二駆動コイル３４８ａは、第四コイル軸３４６ａを軸として巻かれたコイルである。これにより、第二駆動コイル３４８ａは、第四溝部３４７ａに収められた状態となっている。

　配線３５０ａは、第二誘導コイル３４４ａと第二駆動コイル３４８ａとを接続する。つまり、第二誘導コイル３４４ａで発生した電流を第二駆動コイル３４８ａへ送る。
　この配線３５０ａの途中には、整流器３５１が接続されている。これにより、電流の逆流を防ぐ。

　制御手段３６０ａは、本実施形態の電動機３ａの動作を制御する。例えば、第一誘導コイル３３３ａに流す誘導制御電流を制御する。これにより、第二駆動コイル３４８ａに発生させる磁界を制御する。また、第一駆動コイル３３７ａに流す駆動制御電流を制御する。これにより、回転磁界を制御する。
　センサ（図示せず）は、回転子３４０ａの回転を検知するセンサであって、回転子３４０ａの回転にともなって回転するパルスリング（図示せず）のスリットから出力されたパルスを感知すると、所定の信号を制御手段３６０ａへ送る。これにより、制御手段３６０ａは、センサからのパルス検出信号を受けて、回転子３４０ａの回転状態（回転数、回転速度）を把握し、誘導制御電流や駆動制御電流を出力するタイミングを制御（調整）することができる。

（II）動作
　次に、本実施形態の電動機の動作について説明する。
　なお、本実施形態の電動機の電気系統は、前述の回転機構の電気系統と同様の回路構成である（図３参照）。

　制御手段３６０ａは、固定子３３０ａの第一誘導コイル３３３ａにパルス電流Ｉ_２１を流す。第一誘導コイル３３３ａは、そのパルス電流Ｉ_２１が流れることにより周囲に磁界φ_２１を発生させる。この磁界φ_２１は、回転軸３２０を介して回転子３４０ａの第二誘導コイル３４４ａの周囲にも発生する。
　第二誘導コイル３４４ａは、その磁界φ_２１の影響を受け、相互誘導により誘導起電力を発生し、電流Ｉ_２２を流す。この電流Ｉ_２２は、配線３５０ａを通って、第二駆動コイル３４８ａ－１～３４８ａ－８に分流する。
　ここで、電流Ｉ_２１は、図４（ｉ）に示すように、パルス電流である。このため、第二誘導コイル３４４ａで発生する電流Ｉ_２２もパルス電流となる。ただし、配線３５０ａに整流器３５１ａが取り付けられているため、第二駆動コイル３４８ａ－１～３４８ａ－８には半波整流された電流Ｉ_２２１～Ｉ_２２８が送られる（図４（ii））。

　第二駆動コイル３４８ａ－１～３４８ａ－８は、半波整流された電流Ｉ_２２１～Ｉ_２２８が流れることで磁界φ_２２１～φ_２２８を発生する。この磁界φ_２２１～φ_２２８の発生により、第二駆動コイル３４８ａ－１～３４８ａ－８の端部に極性（Ｎ極又はＳ極）が発生する。
　一方、制御手段３６０ａは、インバータ（図示せず）を有しており、第一駆動コイル３３７ａ－１～３３７ａ－１２に対して三相交流の駆動電流Ｉ_２３０１～Ｉ_２３１２を流す。これにより、第一駆動コイル３３７ａ－１～３３７ａ－１２では、磁界φ_２３０１～φ_２３１２が発生し、回転磁界φ_２３を形成する。
　この回転磁界φ_２３の形成により、磁界φ_２２１～φ_２２８を発生している第二駆動コイル３４８ａ－１～３４８ａ－８が吸引されて回転子３４０ａが回転し、回転軸３２０が回転する。

　以上、説明したように、本実施形態の電動機は、固定子に第一誘導コイルと第一駆動コイルとを備え、回転子に第二誘導コイルと第二駆動コイルとを備え、この第二駆動コイルに対しては、回転軸の外周に配置された第一誘導コイル及び第二誘導コイルを介して電力を供給し、複数の第二駆動コイルと対向する位置にある複数の第一駆動コイルにより回転磁界を形成することとした。
　これにより、第二駆動コイルで発生する電磁力をより高めることができる。このため、第一駆動コイルと第二駆動コイルとの間に発生する駆動トルクを高めることができる。

　また、固定子側に鋼板を磁化するコイルを備える必要がないことから、構造的に簡易な電動機を実現できる。
　さらに、回転子側にも磁界を発生させて加速制御を迅速に行えるようにしたことから、スタート時の加速を速くできる。
　しかも、固定子側コイルと回転子側コイルの両方の電流制御を行うことができるため、なめらかな回転制御が可能となる。

［電動機の第二実施形態］
　次に、本発明の電動機の第二の実施形態について、図１２～図１４を参照して説明する。
　図１２は、本実施形態の電動機の内部構成を示す断面図である。図１３は、固定子の構成を示す断面図である。図１４は、回転子の構成を示す断面図である。
　本実施形態は、第一実施形態の電動機と比較して、固定子及び回転子の構造が相違する。すなわち、第一実施形態の電動機では、固定子や回転子に備えられた第一誘導コイル，第二誘導コイル，第一駆動コイル，第二駆動コイルがそれぞれ一つずつであったのに対し、本実施形態では、それら第一誘導コイル等がそれぞれ複数備えられている。他の構成要素は第一実施形態と同様である。
　したがって、図１２～図１４において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

　図１２に示すように、本実施形態の電動機３ｂは、筐体３１０と、回転軸３２０と、固定子３３０ｂ（３３０ｂ－１，３３０ｂ－２）と、回転子３４０ｂと、配線３５０ｂと、制御手段３６０ｂとを備えている。
　ここで、固定子３３０ｂは、二つ備えられている（第一固定子３３０ｂ－１，第二固定子３３０ｂ－２）。そして、図１３に示すように、固定子３３０ｂ－１，３３０ｂ－２のそれぞれが、第一コイル軸３３１ｂ（３３１ｂ－１，３３１ｂ－２）と、第一溝部３３２ｂ（３３２ｂ－１，３３２ｂ－２）と、第一誘導コイル３３３ｂ（３３３ｂ－１，３３３ｂ－２）と、円筒部３３４ｂ（３３４ｂ－１，３３４ｂ－２）と、第二コイル軸３３５ｂ（３３５ｂ－１，３３５ｂ－２）と、第二溝部３３６ｂ（３３６ｂ－１，３３６ｂ－２）と、第一駆動コイル３３７ｂ（３３７ｂ－１，３３７ｂ－２）とを有している。

　なお、一つの固定子３３０ｂの有する第一コイル軸３３１ｂ、第一溝部３３２ｂ、第一誘導コイル３３３ｂ、円筒部３３４ｂ、第二コイル軸３３５ｂ、第二溝部３３６ｂ、第一駆動コイル３３７ｂは、第一実施形態の電動機３ａにおける固定子３３０ａの第一コイル軸３３１ａ、第一溝部３３２ａ、第一誘導コイル３３３ａ、円筒部３３４ａ、第二コイル軸３３５ａ、第二溝部３３６ａ、第一駆動コイル３３７ａとそれぞれ同様の構造及び機能を有している。このことから、一つの固定子３３０ｂの全体が、第一実施形態の電動機３ａにおける固定子３３０ａとほぼ同じ構造及び機能を有している。そして、本実施形態の電動機３ｂは、同じ構造及び機能の固定子３３０ｂを二つ有している。

　また、二つの固定子３３０ｂ－１，３３０ｂ－２は、回転子３４０ｂの支持部３４１ｂ（後述）を介した位置に配置されている。そして、二つの固定子３３０ｂ－１，３３０ｂ－２は、支持部３４１ｂを面対称とする向きに配置されている。さらに、二つの固定子３３０ｂ－１，３３０ｂ－２と回転子３４０ｂとのそれぞれの中央には、回転軸３２０が通っている。

　回転子３４０ｂは、図１４に示すように、支持部３４１ｂと、第三コイル軸３４２ｂ（３４２ｂ－１，３４２ｂ－２）と、第三溝部３４３ｂ（３４３ｂ－１，３４３ｂ－２）と、第二誘導コイル３４４ｂ（３４４ｂ－１，３４４ｂ－２）と、円筒部３４５ｂ（３４５ｂ－１，３４５ｂ－２）と、第四コイル軸３４６ｂ（３４６ｂ－１，３４６ｂ－２）と、第四溝部３４７ｂ（３４７ｂ－１，３４７ｂ－２）と、第二駆動コイル３４８ｂ（３４８ｂ－１，３４８ｂ－２）とを有している。

　支持部３４１ｂは、第一実施形態の電動機３ａにおける回転子３４０ａの円盤部３４１ａと同様の形状及び機能を有している。
　第三コイル軸３４２ｂは、円盤状の支持部３４１ｂの有する二つの円形面のそれぞれの中央に、円筒形状で突設形成されている。
　そして、一の第三コイル軸３４２ｂ－１の中空と、他の第三コイル軸３４２ｂ－２の中空と、支持部３４１ｂの中央に穿設された貫通孔とは連続しており、ここに回転軸３２０が通っている。

　第三溝部３４３ｂは、第三コイル軸３４２ｂの外周を一側面として形成された溝（スロット）である。
　第二誘導コイル３４４ｂ－１は、鉄心としての第三コイル軸３４２ｂ－１に巻かれている。第二誘導コイル３４４ｂ－２は、鉄心としての第三コイル軸３４２ｂ－２に巻かれている。

　円筒部３４５ｂ－１は、ほぼ円筒形状に形成されており、円盤部３４１ｂの外縁から垂直方向に立設して形成されている。そして、円筒部３４５ｂ－１は、固定子３３０ｂ－１の外方に配置されている。
　円筒部３４５ｂ－２は、ほぼ円筒形状に形成されており、円盤部３４１ｂの外縁から垂直方向（円筒部３４５ｂ－１が立設形成された方向とは反対の方向）に立設して形成されている。そして、円筒部３４５ｂ－２は、固定子３３０ｂ－２の外方に配置されている。

　円筒部３４５ｂ－１の内側面に沿って第四コイル軸３４６ｂ－１が複数形成されている。また、円筒部３４５ｂ－２の内側面に沿って第四コイル軸３４６ｂ－２が複数形成されている。
　この第四コイル軸３４６ｂの形成方向は、図２に示す凸部１３８－１～１３８－８と同様、円筒部３４５ｂの内側面から中心に向かう方向に突出されている。

　第四溝部３４７ｂは、第四コイル軸３４６ｂの外周を一側面として形成された溝（スロット）である。
　第二駆動コイル３４８ｂ－１は、第四コイル軸３４６ｂ－１を軸として巻かれたコイルである。第二駆動コイル３４８ｂ－２は、第四コイル軸３４６ｂ－２を軸として巻かれたコイルである。

　配線３５０ｂ－１は、第二誘導コイル３４４ｂ－１と第二駆動コイル３４８ｂ－１とを接続する。また、配線３５０ｂ－２は、第二誘導コイル３４４ｂ－２と第二駆動コイル３４８ｂ－２とを接続する。これらにより、第二誘導コイル３４４ｂで発生した電流を第二駆動コイル３４８ｂへ送ることができる。
　この配線３５０ｂの途中には、整流器３５１ｂが接続されている。これにより、電流の逆流を防ぐことができる。

　制御手段３６０ｂは、本実施形態の電動機３ｂの動作を制御する。例えば、第一誘導コイル３３３ｂに流す誘導制御電流を制御する。これにより、第二駆動コイル３４８ｂに発生させる磁界を制御する。また、第一駆動コイル３３７ｂに流す駆動制御電流を制御する。これにより、回転磁界を制御する。
　センサ（図示せず）は、第一実施形態の電動機３ａのセンサと同様の機能を有している。

　なお、本実施形態の電動機の動作については、第一実施形態における電動機の動作と同様であるため、ここでの説明は、省略する。

　以上、説明したように、本実施形態の電動機は、第一駆動コイル及び第二駆動コイルを複数列で配置してある。これにより、第一実施形態の電動機に比べて、さらに高い駆動トルクを発生させることができる。このため、重量荷物を輸送する車両のように、特に馬力が要求される車両に適した電動機を実現できる。

［電動機の第三実施形態］
　次に、本発明の電動機の第三の実施形態について、図１５～図１８を参照して説明する。
　図１５は、本実施形態の電動機の内部構造を示す断面図である。図１６は、固定子の形状を示す側面図である。図１７は、固定子における電磁コイルの配置を示す外観図である。図１８（ｉ）は、回転子の形状を示す斜視図である。図１８（ii）は、回転子の構成を示す断面図である。

　本実施形態は、第一実施形態の電動機と比較して、固定子の電磁石の配列と、回転子の構造が相違する。すなわち、第一実施形態の電動機は、固定子の電磁石が一列であったのに対し、本実施形態では、二列である。また、第一実施形態の電動機は、回転子の電磁石を設けたのに対し、本実施形態では、コアを複数配置する構成とした。

（Ｉ）構造
　図１５に示すように、電動機４ａは、筐体４１０と、回転軸４２０と、固定子４３０ａと、回転子４４０ａとを備えている。
　筐体４１０は、蒲鉾型又はほぼ円柱形状に形成されている。
　回転軸４２０は、図１５に示すように、筐体４１０の二つの同一形状面の中央部に軸支されている。

　固定子４３０ａは、図１５に示すように、支持部材４３１ａと、複数の電磁石４３２ａ（４３２ａ－１１～４３２ａ－ｐｑ）とを有している。
　なお、本実施形態において「ｐ」は、２とするが、２に限るものではなく、任意の数とすることができる。
　また、本実施形態において「ｑ」は、１６とするが、１６に限るものではなく、任意の数とすることができる。

　支持部材（固定子基体）４３１ａは、筐体４１０に固定されるとともに、電磁石４３２ａを支持する。特に、支持部材４３１ａのうち、円筒形状に形成されてその外周面に電磁石４３２ａが取り付けられた部分を電磁石支持部材（円筒形部材）４３３ａという。
　また、この支持部材４３１ａには、貫通孔４３４ａが穿設されている。さらに、この貫通孔４３４ａには軸受４５０ａが嵌合されており、この軸受４５０ａの外輪の外周と貫通孔４３４ａの側面とが接している。

　電磁石４３２ａは、図１５に示すように、台部４３５ａと、鉄心４３６ａと、電磁コイル４３７ａとを有している。
　台部４３５ａは、円筒形状に形成されており、回転軸４２０を中心とする円周上に位置している。
　また、台部４３５ａは、支持部材４３１ａの電磁石支持部材４３３ａの外側に配置されている。この台部４３５ａは、電磁石支持部材４３３ａの外周に接して備えることもでき、また、その外周から離間した位置に備えることもできる。

　鉄心４３６ａは、図１６に示すように、回転軸４２０の径方向外側に向かって台部４３５ａから延びる円柱形状（あるいは角柱形状など）の磁極部材である。通常、この鉄心４３６ａは、電磁石４３２ａ一つにつき一つずつ備えられている。
　これら台部４３５ａや鉄心４３６ａの材料としては、例えば、方向性珪素鋼板などを用いることができる。

　電磁コイル４３７ａは、鉄心４３６ａに巻かれるコイルである。この電磁コイル４３７ａに流れる電流は、コンピュータ制御される。この電流制御の具体例については、後記の「電磁コイルの制御」で詳述する。

　さらに、電磁石４３２ａ（鉄心４３６ａと電磁コイル４３７ａとの対）は、図１５に示すように、回転軸４２０を中心とする円周上に複数個配置されるとともに、それら複数個を一列として回転軸４２０の軸方向に複数列で配置される。具体的には、電磁石４３２ａは、電磁石支持部材４３３ａの外側に備えられた台部４３５ａの外周面に沿って一列を複数個（図１６においては、１６個）で配置され、さらにそれが複数列（図１５においては、２列）で配置されている。

　ここで、各列とも、電磁石４３２ａの数は同数とすることができる。また、一つの列においては、複数個の電磁石４３２ａを等間隔で配置させることができる。このため、電動機４ａを図１６に示す方向から見ると、手前の列に配置された電磁石４３２ａのそれぞれと、奥側の列に配置された電磁石４３２ａのそれぞれとは、配置位置が一致する。
　ただし、本実施形態においては、図１７に示すように、一の列に配置された電磁石４３２ａのそれぞれが（同図のＡ）、他の列に配置された電磁石４３２ａのそれぞれ（同図のＢ）に対して、回転子４４０ａの回転方向に少しだけずらした位置に配置させることができる。これにより、最大トルクが発生するよう調整することができる。

　なお、図１６においては、電磁石４３２ａが一列に１６個配置されているが、１６個に限るものではなく、任意の数だけ配置することができる。
　また、図１５においては、１６個の電磁石４３２ａを一列として２列並んでいるが、２列に限るものではなく、３列以上とすることができる。

　回転子４４０ａは、図１５に示すように、円盤部４４１ａと、円筒部４４２ａと、円筒部４４２ａの内側面に沿って環状に配置された複数のコア（ドラムコア）４４３ａ（４４３ａ－１～４４３ａ－ｐ）とを有している（ｐは、任意の数）。

　一枚のコア４４３ａは、円弧状に形成された板部材である。このコア４４３ａを複数枚連ねて並べると、図１８（ｉ）に示すような環状体が形成される。この環状体は、円筒部４４２ａの内側面に沿って配置する。
　なお、図１８（ｉ），（ii）において、環状体は、複数のコア４４３ａを一列に並べて形成しているが、一列に限るものではなく、複数列並べて形成することもできる。
　また、このコア４４３ａが電磁石４３２ａ（後述）により磁化され回転力を受けることで回転子４４０ａが回転する。

　環状体を形成する複数のコア４４３ａの各間には、スリット（間隙）４４４ａ（４４４ａ－１～４４４ａ－ｐ）が設けられている。各スリット４４４ａは、それぞれ同一の幅となっている。
　なお、コア４４３ａは、回転子４４０ａの円筒部４４２ａと一体構造とすることができる。つまり、円筒部４４２ａの一部又は全部をコア４４３ａとして形成することができる。また、コア４４３ａは、円筒部４４２ａと別個に製造され、円筒部４４２ａの内側面に取り付ける構造とすることもできる。さらに、コア４４３ａは、円筒部４４２ａに接して備えることができ、あるいは、円筒部４４２ａから離間した位置に備えることもできる。

　軸受（ベアリング）４５０ａは、支持部材４３１ａの貫通孔４３４ａに嵌合されて外輪が固定されている。一方、内輪には回転軸４２０が通されている。この軸受４５０ａを介在させることで、支持部材４３１ａを筐体４１０に固定した状態で、回転子４４０ａを回転させることができる。
　この軸受４５０ａは、本実施形態においては、複数備えることができる。これにより、回転子４４０ａの回転数などを検知するセンサ（例えば、回転センサ（図示せず））を、支持部材４３１ａの貫通孔４３４ａの内部であって二つの軸受４５０ａの間に収めることができる。

　なお、回転センサは、回転子４４０ａ又は回転軸４２０の回転に関する数値を検知するセンサであればよい。例えば、それら回転子４４０ａ等の回転数あるいは回転速度などを検知するセンサを含む。

　以上説明したように、電動機４ａは、一列複数個を二列で配置した電磁石４３２ａを有する固定子４３０ａと、複数枚のコア４４３ａを環状に配置した回転子４４０ａとを備えている。
　そして、各電磁石４３２ａは、各列ごとに異なる電流制御を行うことができる。例えば一の列の電磁石をコア４４３ａの磁化用とし、他の列の電磁石をその磁化されたコア４４３ａの回転制御用として、それら磁化用電磁石と回転制御用電磁石とを適切にコントロールすることで、永久磁石を用いない簡易な構造により、迅速かつ確実に最大トルクの調整を実現できる。
　なお、電動機４ａの動作制御については、後述する「（II）電磁石の電流制御」により行うことができる。

（II）電磁石の電流制御
　次に、電磁石の電流制御について、図１９、図２０を参照して説明する。
　図１９は、電磁コイルＡの制御に関する説明図である。図２０は、電磁コイルＢの制御に関する説明図である。また、図１９（ｉ）は、電磁コイルＡの配置を示す側面図、図１９（ii）は、電磁コイルＡの電流制御の例を示す制御パターンである。さらに、図２０（ｉ）は、電磁コイルＢの配置を示す側面図、図２０（ii）は、電磁コイルＢの電流制御の例を示す制御パターンである。

　また、図１７に示すように、一の列（図１７においては、右の列）を構成する複数の電磁石４３２ａの各電磁コイルを電磁コイルＡとし、他の一の列（図１７においては、左の列）を構成する複数の電磁石４３２ａの各電磁コイルを電磁コイルＢとする。このとき、電磁コイルＡは、コア４４３ａを誘導磁化するための誘導電磁コイル（磁化用コイル）、電磁コイルＢは、駆動磁気による回転力誘導コイル（回転駆動用コイル、回転用コイル）とすることができる。このように、本実施形態の電動機４ａは、誘導電磁コイルと回転力誘導コイルの二つを備えた構成となっている。
　これら二つの電磁コイルの電流制御について、次に説明する。

（II－１）電磁コイルＡの制御
　まず、電磁コイルＡ（誘導電磁コイルＡ）は、図１９（ｉ）に示すように、１６個の電磁コイルＡ１～Ａ１６で構成されている。
　これら電磁コイルＡに電流を流すパターンには、図１９（ii）に示すように、第一パターン（ii－１）と第二パターン（ii－２）がある。

（１）第一パターン
　第一パターンは、隣り合う二つの電磁コイルを一組として電流を流す（ＯＮにする）。具体的には、図１９（ii－１）に示すように、「Ａ１・Ａ２」、「Ａ３・Ａ４」、「Ａ５・Ａ６」、「Ａ７・Ａ８」、「Ａ９・Ａ１０」、「Ａ１１・Ａ１２」、「Ａ１３・Ａ１４」、「Ａ１５・Ａ１６」をそれぞれ組として電流を流す。
　ここで、一組とされた二つの電磁コイルにはそれぞれ逆方向の電流を流す。例えば、「Ａ１・Ａ２」においては、電磁コイルＡ１に流す電流と電磁コイルＡ２に流す電流を逆方向にする。これにより、「電磁コイルＡ１が巻かれた鉄心４３６ａ」－「台部４３５ａ」－「電磁コイルＡ２が巻かれた鉄心４３６ａ」を通してＵ字型の磁界を発生させることができる。そして、電磁コイルＡ１が巻かれた鉄心４３６ａのうちコア４４３ａに近い方（磁極側）はＮ極となり、電磁コイルＡ２が巻かれた鉄心４３６ａの磁極側はＳ極となる（電流を流す方向によっては、電磁コイルＡ１が巻かれた鉄心４３６ａがＳ極、電磁コイルＡ２が巻かれた鉄心４３６ａがＮ極となる）。なお、それら極性は、電磁コイル４３７ａが巻かれた方向と電流を流す方向によって決まる。

　そして、コア４４３ａは、対向する鉄心４３６ａの極性に応じた極性に磁化される。例えば、電磁コイルＡ１の巻かれた鉄心４３６ａの磁極側がＮ極の場合、この鉄心４３６ａに対向する位置にあるコア４４３ａはＮ極に磁化される。また、電磁コイルＡ２の巻かれた鉄心４３６ａの磁極側がＳ極の場合、この鉄心４３６ａに対向する位置にあるコア４４３ａはＳ極に磁化される。

（２）第二パターン
　第二パターンは、複数の電磁コイル４３７ａのうち一つおきに電流を流す。具体的には、図１９（ii－２）に示すように、「Ａ２」、「Ａ４」、「Ａ６」、「Ａ８」、「Ａ１０」、「Ａ１２」、「Ａ１４」、「Ａ１６」の各電磁コイル４３７ａには電流を流さないようにし（ＯＦＦにし）、「Ａ１」、「Ａ３」、「Ａ５」、「Ａ７」、「Ａ９」、「Ａ１１」、「Ａ１３」、「Ａ１５」の各電磁コイル４３７ａには電流を流すようにする（ＯＮにする）。

　この電動機４ａを、例えば、自動車の動力として用いた場合、前述の第一パターンは、発進時など高トルクを必要とするときの制御パターンとして用いることができる。これに対し、第二パターンは、走行中など、それほどトルクを必要としないときの制御パターンとして用いることができる。
　この第二パターンで電流を流すと、コア４４３ａを磁化する磁力は、第一パターンに比べて低下する。しかし、走行中であればおよそ慣性で自動車が前に進むため、高トルクは必要としない。
　ここで、電流を流さない電磁コイル４３７ａにおいては、走行中のブレーキ操作時の逆起電力発電作用などを用いて、発電機の原理で電力が発生される。この発生した電力は、リニア発電ＤＣスタビライザ３３及び電源制御装置３１を介して、バッテリ３２の充電に用いることができる。

（II－２）電磁コイルＢの制御
　電磁コイルＢ（回転力誘導コイルＢ）は、電磁コイルＡと同様、図２０（ｉ）に示すように、１６個の電磁コイルＢ１～Ｂ１６で構成されている。
　これら電磁コイルＢに電流を流すパターンには、図２０（ii）に示すように、第一パターン（ii－１）、第二パターン（ii－２）、第三パターン（ii－３）、第四パターン（ii－４）がある。
　そして、電磁コイルＢは、例えば、図２０（ii）に示すように、隣り合う四つの電磁石４３２ａを一組とし、全体を四つの組（「Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３・Ｂ４」、「Ｂ５・Ｂ６・Ｂ７・Ｂ８」、「Ｂ９・Ｂ１０・Ｂ１１・Ｂ１２」、「Ｂ１３・Ｂ１４・Ｂ１５・Ｂ１６」）に分けて、制御を行う。

（１）第一パターン
　各組ごとに一つの電磁コイルＢにのみ電流を流して、他の電磁コイルＢには電流を流さないパターンである。
　具体的には、図２０（ii－１）に示すように、「Ｂ１」、「Ｂ５」、「Ｂ９」、「Ｂ１３」に電流を流す。そして、「Ｂ２・Ｂ３・Ｂ４」、「Ｂ６・Ｂ７・Ｂ８」、「Ｂ１０・Ｂ１１・Ｂ１２」、「Ｂ１４・Ｂ１５・Ｂ１６」には電流を流さない。
（２）第二パターン
　各組ごとに二つの電磁コイルＢに電流を流して、他の電磁コイルＢには電流を流さないパターンである。
　図２０（ii－２）に示すように、「Ｂ１・Ｂ２」、「Ｂ５・Ｂ６」、「Ｂ９・Ｂ１０」、「Ｂ１３・Ｂ１４」に電流を流す。そして、「Ｂ３・Ｂ４」、「Ｂ７・Ｂ８」、「Ｂ１１・Ｂ１２」、「Ｂ１５・Ｂ１６」には電流を流さない。

（３）第三パターン
　各組ごとに三つの電磁コイルＢに電流を流して、他の電磁コイルＢには電流を流さないパターンである。
　図２０（ii－３）に示すように、「Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３」、「Ｂ５・Ｂ６・Ｂ７」、「Ｂ９・Ｂ１０・Ｂ１１」、「Ｂ１３・Ｂ１４・Ｂ１５」に電流を流す。そして、「Ｂ４」、「Ｂ８」、「Ｂ１２」、「Ｂ１６」には電流を流さない。
（４）第四パターン
　すべての電磁コイルＢに電流を流すパターンである。
　図２０（ii－４）に示すように、「Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３・Ｂ４」、「Ｂ５・Ｂ６・Ｂ７・Ｂ８」、「Ｂ９・Ｂ１０・Ｂ１１・Ｂ１２」、「Ｂ１３・Ｂ１４・Ｂ１５・Ｂ１６」のすべての電磁コイル４３７ａに電流を流す。

　このような制御を行うことにより、例えば、発進時には、第四パターンで制御して最大トルクを発生させるようにし、走行時は、第一～第三パターンで制御して省電力化を図ることができる。
　また、第一～第三パターンで制御する場合、電流を流さない電磁コイルＢにおいては、走行中のブレーキ操作時の逆起電力発電作用などを用いて、発電機の原理で電力が発生する。この発生した電力は、リニア発電ＤＣスタビライザ３３及び電源制御装置３１を介して、バッテリ３２の充電に用いることができる。

　なお、本実施形態においては、１６個の電磁コイルＢを四つの組に分けたが、組は四つに限るものではなく、二つ、三つ、あるいは五つ以上であってもよい。
　また、本実施形態においては、一組を四つの電磁コイルで構成したが、四つに限るものではなく、二つ、三つ、あるいは五つ以上であってもよい。

［電動機の第四実施形態］
　次に、本発明の電動機の第四の実施形態について、図２１～図２３を参照して説明する。
　図２１は、本実施形態の電動機の内部構成を示す断面図である。図２２は、固定子の形状を示す側面図である。図２３は、固定子における電磁コイルの配置を示す外観図である。
　本実施形態は、第三実施形態の電動機と比較して、固定子及び回転子の構造が相違する。すなわち、第三実施形態の電動機では、固定子や回転子がそれぞれ一つずつであったのに対し、本実施形態では、それら固定子や回転子がそれぞれ複数備えられている。他の構成要素は第三実施形態と同様である。
　したがって、図２１～図２３において、図１５と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

　図２１に示すように、本実施形態の電動機４ｂは、筐体４１０と、回転軸４２０と、複数の固定子４３０ｂ（図２１においては、二つの固定子４３０ｂ－１，４３０ｂ－２）と、回転子４４０ｂとを備えている。
　ここで、固定子４３０ｂ－１と固定子４３０ｂ－２は、図２２に示すように、それぞれが筐体４１０に固定されており、いずれも支持部材４３１ｂ（４３１ｂ－１，４３１ｂ－２）と、複数の電磁石４３２ｂ（４３２ｂ－１１１～４３２ｂ－１ｐｑ，４３２ｂ－２１１～４３２ｂ－２ｐｑ）と、電磁石支持部材４３３ｂ（４３３ｂ－１，４３３ｂ－２）と、貫通孔４３４ｂ（４３４ｂ－１，４３４ｂ－２）と、台部４３５ｂ（４３５ｂ－１，４３５ｂ－２）と、軸受４５０ａ（４５０ｂ－１，４５０ｂ－２）とを有している。

　一の固定子４３０ｂ－１を構成する支持部材４３１ｂ－１、電磁石４３２ｂ－１１１～４３２ｂ－１ｐｑ、電磁石支持部材４３３ｂ－１、貫通孔４３４ｂ－１、台部４３５ｂ－１、軸受４５０ａ－１は、第三実施形態の電動機４ａに備えられた固定子４３０ａを構成する支持部材４３１ａ、電磁石４３２ａ（４３２ａ－１１～４３２ａ－ｐｑ）、電磁石支持部材４３３ａ、貫通孔４３４ａ、台部４３５ａ、軸受４５０ａと同様の形状や機能を有している。
　また、電磁石４３２ｂ－１１１～４３２ｂ－１ｐｑを構成する鉄心４３６ｂ－１１１～４３６ｂ－１ｐｑと電磁コイル４３７ｂ－１１１～４３７ｂ－１ｐｑは、第三実施形態の電動機４ａの支持部材４３１ａに取り付けられた電磁石４３２ａを構成する鉄心４３６ａ－１１～４３６ａ－ｐｑと電磁コイル４３７ａ－１１～４３７ａ－ｐｑと同様の構成を有している。

　さらに、他の固定子４３０ｂ－２を構成する支持部材４３１ｂ－２、電磁石４３２ｂ－２１１～４３２ｂ－２ｐｑ、電磁石支持部材４３３ｂ－２、貫通孔４３４ｂ－２、台部４３５ｂ－２、軸受４５０ａ－２は、第三実施形態の電動機４ａに備えられた固定子４３０ａを構成する支持部材４３１ａ、電磁石４３２ａ（４３２ａ－１１～４３２ａ－ｐｑ）、電磁石支持部材４３３ａ、貫通孔４３４ａ、台部４３５ａ、軸受４５０ａとそれぞれ同様の形状や機能を有している。
　また、電磁石４３２ｂ－２１１～４３２ｂ－２ｐｑを構成する鉄心４３６ｂ－２１１～４３６ｂ－２ｐｑと電磁コイル４３７ｂ－２１１～４３７ｂ－２ｐｑは、第三実施形態の電動機４ａの支持部材４３１ａに取り付けられた電磁石４３２ａを構成する鉄心４３６ａ－１１～４３６ａ－ｐｑと電磁コイル４３７ａ－１１～４３７ａ－ｐｑとそれぞれ同様の構成を有している。

　すなわち、本実施形態の電動機４ｂは、第三実施形態の電動機４ａにおける固定子４３０ａを、構成はほぼそのままで、複数（図２１においては、固定子４３０ｂ－１、４３０ｂ－２の二つ）備えている。
　なお、二つの固定子４３０ｂ－１と固定子４３０ｂ－２は、図２１に示すように、回転子４４０ｂの円盤部３４１ｂを対称面として、面対称に配置されている。

　また、本実施形態においては、電磁石４３２ｂが一列に１６個（ｑ＝１６）配置された構成としているが、１６個に限るものではなく、任意の数だけ配置することができる。
　さらに、本実施形態においては、１６個の電磁石４３２ｂを一列として２列（ｐ＝２）並んでいるが、２列に限るものではなく、３列以上とすることができる。
　また、本実施形態の電動機４ｂは、第三実施形態の電動機４ａが備える回転センサを備えることができる。

　回転子４４０ｂは、図２３に示すように、円盤部４４１ｂと、円筒部４４２ｂ（４４２ｂ－１、４４２ｂ－２）と、複数のコア（ドラムコア）４４３ｂ（４４３ｂ－１（４４３ｂ－１１～４４３ｂ－１ｒ）、４４３ｂ－２（４４３ｂ－２１～４４３ｂ－２ｒ）とを有している。
　円盤部４４１ｂは、第三実施形態の電動機４ａにおける円盤部４４１ａとほぼ同様の形状及び機能を有している。

　一の円筒部４４２ｂ－１は、円盤部４４１ｂの外縁から垂直方向に伸びるように形成された円筒形状の部分である。
　他の一の円筒部４４２ｂ－２は、円盤部４４１ｂの外縁から垂直方向（円筒部４４２ｂ－１が形成された方向とは逆の方向）に伸びるように形成された円筒形状の部分である。
　つまり、円筒部４４２ｂ－１と円筒部４４２ｂ－２とを組み合わせて、一つの円筒部材を形成している。

　コア４４３ｂは、図１８（ｉ）に示すように、複数枚で環状を形成している。
　この環状のコア４４３ｂは、円筒部４４２ｂ－１の内側面に沿って配置されている。また、円筒部４４２ｂ－２の内側面にも、これに沿って配置されている。
　なお、本実施形態において「ｒ」は、任意の数とすることができる。

　以上、説明したように、本実施形態の電動機４ｂは、一列複数個を二列で配置した電磁石４３２ｂを有する複数の固定子４３０ｂと、複数枚のコア４４３ｂを環状に配置した複数の回転子４４０ｂとを備えている。
　そして、各電磁石４３２ｂは、第三実施形態の電動機４ａと同様、各列ごとに異なる電流制御を行うことができる。このため、磁化用の電磁石４３２ｂと回転制御用の電磁石４３２ｂとを適切にコントロールすることで、永久磁石を用いない簡易な構造により、迅速かつ確実に最大トルクの調整を実現できる。
　しかも、本実施形態の電動機４ｂは、固定子４３０ｂや回転子４４０ｂを複数備えている。このため、第三実施形態の電動機４ａに比べて、さらに高い最大トルクを得ることができる。
　なお、電動機４ｂの動作については、第三実施形態で説明した「電磁石の電流制御」を用いて制御することができる。

［車両の第一実施形態］
　次に、車両の第一実施形態について説明する。
　前述したシングルドライブリニアモータを用いた車輪２（２ａ，２ｂ）は、車両１０－１に搭載することができる。
　車輪２は、図６等に示すように、タイヤ（空気入りゴムタイヤ）２５０を有する車輪２であってもよく、また、鉄道車両などのように鉄車輪であってもよい。

　車両１０－１とは、一又は二以上の車輪２を備えた移動手段又は運搬手段をいう。具体的には、例えば、四輪自動車、自動二輪車（バイク、オートバイ）、三輪車、自転車、一輪車、鉄道車両、小型の老人用の散歩車両などが車両１０－１に含まれる。
　なお、車両１０－１が複数の車輪２を有する場合、一又は二以上の車輪２に、上述した各実施形態のシングルドライブリニアモータを搭載することができる。

　以上、説明したように、本実施形態の車両は、第一又は第二実施形態のシングルドライブリニアモータを備えて、駆動トルクの高い動力源を得ることができる。
　また、ロータ側にも磁界を発生させて加速制御を迅速に行えるようにしたことから、発進時の加速を速くできる。
　さらに、ステータ側コイルとロータ側コイルの両方の電流制御を行うことができるため、なめらかな回転制御が可能となる。

［車両の第二実施形態］
　次に、車両の第二実施形態について説明する。
　前述した各実施形態の電動機３，４（３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ）は、車両１０－２に搭載することができる。
　車両１０－２の定義及び具体例は、第一実施形態の車両１０－１と同じである。
　車両１０－２が電気自動車の場合、電動機３，４は、車両１０－２の動力源として搭載される。また、車両１０－２がハイブリッドカーの場合、電動機３，４は、エンジン１６の補助動力源あるいは車両１０の動力源として搭載される。

　車両１０－２が電気自動車の場合、電動機３，４を含む駆動系は、図２４に示すような構成とすることができる。すなわち、電動機３，４の回転軸３２０に与えられた回転力が、クラッチ１１及びトランスミッション（変速機）１２を介してプロペラシャフト１３に伝えられ、デファレンシャルギヤ１４によりリアドライブアクスル１５に伝えられて後輪２ｒを回転させる。

　なお、本実施形態において、電気自動車の駆動系は、図２４に示す構成とするが、この構成に限るものではなく、例えば、電動機３，４の回転軸３２０に与えられた回転力を、トランスミッション１２等を介して前輪２ｆに伝えられることができる。また、各車輪２ごとに電動機３，４を備え、減速ギアを介して各車輪２に回転力を与えることもできる。

　一方、車両１０－２がハイブリッドカーの場合、電動機３，４を含む駆動系は、図２５に示すようになる。すなわち、エンジン１６と電動機３，４の両方の回転力をトランスミッション１７で受け、デファレンシャルギヤ１８及びフロントドライブアクスル１９を介して車輪２ｆを回転させる。
　この駆動系の場合、エンジン１６による走行を主体とし、発進時又は加速時に電動機３，４がサポートすることができる。

　また、低速時に電動機３，４の回転力を用い、加速時には電動機３，４とエンジン１６でパワーを分担することができる。
　さらに、エンジン１６を発電機の動力として使用し、この発電機からの電力によって電動機３，４を駆動し、この電動機３，４の回転軸３２０に与えられた回転力により車輪２ｆを回転させることもできる。

（制御系）
　次に、本実施形態の車両の制御系について、図２６を参照して説明する。
　図２６は、制御系の構成を示すブロック図である。
　図２６に示すように、車両１０（１０－１，１０－２）の制御系（制御手段）３０は、電源制御装置３１と、バッテリ（主バッテリ）３２と、ＤＣスタビライザ３３と、走行装置３４と、走行制御装置３５と、コンピュータ制御システム３６とを備えている。

　電源制御装置３１は、ソーラ電池４０，ファン発電機５０，バッテリ３２，ＤＣスタビライザ３３からそれぞれ電力を受けると、その電力を、走行制御装置３５へ供給する。また、電源制御装置３１は、ＤＣスタビライザ３３から受け取った電力（走行装置３４であるシングルドライブリニアモータの電磁石（第一駆動コイル２２５ａ，２２５ｂ）で発生した電力）を、バッテリ３２の充電に用いることができる。

　ＤＣスタビライザ３３は、走行装置３４の電磁石で発電された電力を発電系ハーネス３７を介して受け取り、この受け取った電力を交流から直流に整流し、安定化して電源制御装置３１へ送る。つまり、ＤＣスタビライザ３３は、安定充電装置であって、監視コントロールともいい得るものである。
　また、ＤＣスタビライザ３３は、走行制御装置３５からその動作のリモート信号を受けて動作基準とする。

　走行装置３４は、各車輪２と、これら各車輪２に搭載されたドラムロータ（ホイル４４０）と、ステータ４３０とを含む。
　この走行装置３４の電磁石４３２で発電された電力は、発電系ハーネス３７を介してＤＣスタビライザ３３へ送られる。
　また、走行装置３４は、駆動ハーネス３８を介して走行制御装置３５から電磁石４３２の制御信号（制御電流）を受ける。これにより、前述の［電磁石の電流制御］で説明した内容が実現される。

　走行制御装置３５は、コンピュータ制御システム３６とともに制御系３０の中心となる装置であって、パルスインバータ部３５－１と、走行制御部３５－２と、発電制御部３５－３と、システム監視部３５－４とを有している。
　パルスインバータ部３５－１は、アクセル装置（図示せず）の操作量に応じた制御信号を受け、この直流信号を交流信号（パルス信号）に変換する。
　走行制御部３５－２は、パルスインバータ部３５－１で生成されたパルス信号にもとづき駆動用信号を生成し、この駆動用信号を駆動ハーネス３８を介して走行装置３４へ送ることにより、走行装置３４を制御する。
　なお、これらパルスインバータ部３５－１と走行制御部３５－２の各動作の詳細については、後記の［回転制御］で詳述する。

　発電制御部３５－３は、走行装置３４の電磁石４３２で発電される電力を制御する。
　システム監視部３５－４は、この走行制御装置３５を中心とする制御系３０のシステム全体を監視する。

　コンピュータ制御システム３６（制御手段１６０）は、走行制御装置３５とともに制御系３０の中心となる装置であって、各車輪２（前輪右側２ｆ、前輪左側２ｆ、後輪右側２ｒ、後輪左側２ｒ）の各ステータ４３０の制御、走行駆動制御部３６－１、ブレーキ制御部３６－２、ハンドル操作制御部３６－３、コーナリング制御部３６－４、走行充電コイル切り替え制御部３６－５、補助充電逆起電力制御部３６－６、Ａコイル制御部３６－７、Ｂコイル制御部３６－８などを行う。

　走行駆動制御部３６－１は、リニア走行制御装置３５の走行制御部３５－２とともに、走行装置３４の各電磁石４３２に流す電流を制御してドラムロータに加わるトルクを調整し、走行速度を変化させる。
　ブレーキ制御部３６－２は、ブレーキ（図示せず）が踏まれたこと又は手動ブレーキ９５が操作されたことにより、ディスクブレーキユニット５１へ制御信号を送り、ブレーキディスク４１を動作させるなどして、車輪２の制動制御を行う。

　ハンドル操作制御部３６－３は、例えば、ＥＨＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）を行う。すなわち、電動モータで油圧ポンプを回し、作動させるパワーステアリングで車のスピードに応じて油圧を制御し、適切なハンドルの重さに電子制御する。

　コーナリング制御部３６－４は、ハンドル（図示せず）の回動角度にもとづくタイヤの角度を調整する。
　また、コーナリング制御部３６－４は、例えば、ＥＳＰ（エレクトロニック・スタビリティ・プログラム）を行う。すなわち、障害物を避けたりするために急ハンドルを切ったときに、タイヤ２５０がフリップを失って道路から飛び出したり、スピンしたりするのを防ぐ。

　さらに、コーナリング制御部３６－４は、それぞれ４輪リニアドライブ走行時の方向転換などのハンドル操作時に車輪回転数に応じて内側と外側の車輪のセンサによる路面グリップ制御を行う。
　すなわち、ハンドルを右に切ると、その回転半径により前輪の左の車輪Ａと前輪の右の車輪Ｂの回転比率が変わる。そこで、すべての車輪Ａ～Ｄのそれぞれの回転数を検知し、走行安定度をたもつためのシステムコントロールを行い、ハンドル角度と車輪Ａ～Ｄの回転数の設定をコントロールする。
　例えば、ハンドルを右に切ると、車輪Ａ→車輪Ｃ（後輪の左の車輪）→車輪Ｄ（後輪の右の車輪）→車輪Ｂの順に回転数が多くなる。この回転数の設定制御を行う。

　走行充電コイル切替制御部３６－５は、走行に必要なトルクを発生させるために電流を流すべき電磁石４３２を選択し、その電磁石４３２に電流を流すようリニア走行制御装置３５に指示を出す。
　補助充電逆起電力制御部３６－６は、発電をさせる電磁石４３２に電流を流さないようリニア走行制御装置３５に指示を出す。

　Ａコイル制御部３６－７は、走行充電コイル切替制御部３６－５や補助充電逆起電力制御部３６－６で行われる制御を特にＡコイルに対して行う。
　Ｂコイル制御部３６－８は、走行充電コイル切替制御部３６－５や補助充電逆起電力制御部３６－６で行われる制御を特にＢコイルに対して行う。

　車両をこのような構成とすると、第一～第四実施形態のいずれか一以上の電動機を装備して、高い駆動トルクで走行可能な車両を実現できる。
　また、永久磁石を用いない簡易な構造により、最大トルクの調整を迅速かつ確実に行うことができる。

　以上説明したように、本発明の回転機構、シングルドライブリニアモータ、電動機、車輪及び車両によれば、固定側（ステータ）の駆動コイルに対向して、回転側（ロータ）に駆動コイルを備えたことから、発生させる駆動トルクを高めることができる。
　また、回転側の駆動コイルに磁界を発生させて加速制御を迅速に行えるようにしたことから、発進時の加速を速くできる。
　しかも、固定側の駆動コイルと回転側の駆動コイルの両方の電流制御を行うことができるため、円滑な回転制御が可能となる。

　さらに、回転軸を鉄心として、固定側と回転側にそれぞれ誘導コイルを配置し、相互誘導作用により、固定側から回転側に電力の供給を行えるようにしたことから、回転側に駆動用のコイルを備えることができる。
　これにより、回転側を励磁するためのコイルを固定側に配置する必要がなくなる。また、誘導コイルは、回転軸の外周に沿って配置されるため、駆動用コイルの配置を妨げない。このため、簡易かつシンプルでコンパクトな構造により、回転側に駆動用コイルを備えた回転機構を実現できる。

　以上、本発明の回転機構、シングルドライブリニアモータ、電動機、車輪及び車両の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る回転機構、シングルドライブリニアモータ、電動機、車輪及び車両は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
　例えば、上述した実施形態では、第二駆動コイルを第一駆動コイルの外方に備える構造としたが、第二駆動コイルは、第一駆動コイルの外方に限るものではなく、内方に備えることもできる。
　また、第一駆動コイルと第二駆動コイルとを水平方向に並べて配置することもできる。さらに、第一駆動コイルと第二駆動コイルとを傾斜面上に並べて配置することもできる。

　本発明は、車輪の内部に搭載されるシングルドライブリニアモータに関する発明であるため、車輪を有する車両に利用可能である。

Claims

回転軸と、この回転軸とともに回転する回転部と、固定部とを備えた回転機構であって、
　前記固定部は、
　前記回転軸の中心軸を中心とする円周に沿って巻かれるとともに、前記回転軸の軸方向に磁界を発生させる第一誘導コイルと、
　前記回転軸を中心とする円周上に複数配置された第一駆動コイルとを有し、
　前記回転部は、
　前記回転軸の中心軸を中心とする円周に沿って巻かれるとともに、前記第一誘導コイルで発生した磁界を受けて電流を発生する第二誘導コイルと、
　前記第一駆動コイルが配置された円周と同心の円周上に複数配置された第二駆動コイルとを有し、
　前記複数の第一駆動コイルは、前記複数の第二駆動コイルとの間に、回転磁界を形成し、
　前記第二駆動コイルは、前記第二誘導コイルで発生した電流を受けて、前記第一駆動コイルとの間に磁界を発生させる
　ことを特徴とする回転機構。
前記第一誘導コイルに誘導制御電流を流すとともに、前記第一駆動コイルに駆動制御電流を流す制御回路を備え、
　前記第一誘導コイルは、前記誘導制御電流が流れることで、前記回転軸の軸方向に磁界を発生させ、
　前記複数の第一駆動コイルは、前記駆動制御電流が流れることで、前記回転磁界を形成する
　ことを特徴とする請求項１記載の回転機構。
前記誘導制御電流が、パルス波電流からなる
　ことを特徴とする請求項２記載の回転機構。
前記第一駆動コイルが、前記回転軸を中心とする円周上に複数配置されるとともに、これら複数の第一駆動コイルを一組として、前記回転軸の軸方向に複数組で配置され、
　前記第二駆動コイルが、前記回転軸を中心とする円周上に複数配置されるとともに、これら複数の第二駆動コイルを一組として、前記回転軸の軸方向に、前記第一駆動コイルと同数組で配置され、
　前記複数組の第一駆動コイルと前記複数組の第二駆動コイルが組ごとに一対一で対応し、
　前記第一駆動コイルの一つの組が配置される円周と、この第一駆動コイルの一つの組に対応する第二駆動コイルの一つの組が配置される円周が、同心円である
　ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の回転機構。
車輪に設けられたホイルと、このホイルの内側に配置されたステータと、前記ホイルの回転の中心となる回転軸とを備えたシングルドライブリニアモータであって、
　前記ステータは、
　前記回転軸の軸方向に磁界を発生させる第一誘導コイルと、
　前記回転軸を中心とする円周上に複数配置された第一駆動コイルとを有し、
　前記ホイルは、
　前記第一誘導コイルで発生した磁界を受けて電流を発生する第二誘導コイルと、
　前記第一駆動コイルが配置された円周と同心の円周上に複数配置された第二駆動コイルとを有し、
　前記複数の第一駆動コイルは、前記複数の第二駆動コイルとの間に、回転磁界を形成し、
　前記第二駆動コイルは、前記第二誘導コイルで発生した電流を受けて、前記第一駆動コイルに対向する位置に磁界を発生させる
　ことを特徴とするシングルドライブリニアモータ。
前記第一駆動コイルが、前記回転軸を中心とする円周上に複数配置されるとともに、これら複数の第一駆動コイルを一組として、前記回転軸の軸方向に複数組で配置され、
　前記第二駆動コイルが、前記回転軸を中心とする円周上に複数配置されるとともに、これら複数の第二駆動コイルを一組として、前記回転軸の軸方向に、前記第一駆動コイルと同数組で配置され、
　前記複数組の第一駆動コイルと前記複数組の第二駆動コイルが組ごとに一対一で対応し、
　前記第一駆動コイルの一つの組が配置される円周と、この第一駆動コイルの一つの組に対応する第二駆動コイルの一つの組が配置される円周が、同心円である
　ことを特徴とする請求項５記載のシングルドライブリニアモータ。
回転子と、固定子と、前記回転子の回転の中心となる回転軸とを備えた電動機であって、
　前記固定子は、
　前記回転軸の軸方向に磁界を発生させる第一誘導コイルと、
　前記回転軸を中心とする円周上に複数配置された第一駆動コイルとを有し、
　前記回転子は、
　前記第一誘導コイルで発生した磁界を受けて電流を発生する第二誘導コイルと、
　前記第一駆動コイルが配置された円周と同心の円周上に複数配置された第二駆動コイルとを有し、
　前記複数の第一駆動コイルは、前記複数の第二駆動コイルとの間に、回転磁界を形成し、
　前記第二駆動コイルは、前記第二誘導コイルで発生した電流を受けて、前記第一駆動コイルに対向する位置に磁界を発生させる
　ことを特徴とする電動機。
前記第一駆動コイルが、前記回転軸を中心とする円周上に複数配置されるとともに、これら複数の第一駆動コイルを一組として、前記回転軸の軸方向に複数組で配置され、
　前記第二駆動コイルが、前記回転軸を中心とする円周上に複数配置されるとともに、これら複数の第二駆動コイルを一組として、前記回転軸の軸方向に、前記第一駆動コイルと同数組で配置され、
　前記複数組の第一駆動コイルと前記複数組の第二駆動コイルが組ごとに一対一で対応し、
　前記第一駆動コイルの一つの組が配置される円周と、この第一駆動コイルの一つの組に対応する第二駆動コイルの一つの組が配置される円周が、同心円である
　ことを特徴とする請求項７記載の電動機。
車両に用いられる車輪であって、
　請求項５又は６記載のシングルドライブリニアモータを搭載した
　ことを特徴とする車輪。
複数の車輪を備えた車両であって、
　一又は二以上の車輪が、請求項５又は６記載のシングルドライブリニアモータを搭載した
　ことを特徴とする車両。
車輪を回転させる動力源としての電動機を備えた車両であって、
　前記電動機が、請求項７又は８記載の電動機からなる
　ことを特徴とする車両。
前記動力源として前記電動機とエンジンとを備えた
　ことを特徴とする請求項１１記載の車両。