JP4499052B2 - 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、外部から供給される作動流体の圧力を受けて回動するアクチュエータ部（例えば実施形態におけるアクチュエータ部６１）を有しており、該アクチュエータ部は、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に設けられて前記作動流体が供給される圧力室（例えば実施形態における第１圧力室５６、第２圧力室５７）と、前記内周側回転子および前記外周側回転子のいずれか他方と一体に構成されるとともに前記圧力室内に配置され、前記作動流体の圧力を受けて前記内周側回転子および前記外周側回転子の回転軸線を軸心として回動するベーンロータ（例えば実施形態におけるベーンロータ３２）とで構成されており、該ベーンロータに形成された通路穴（例えば実施形態における通路穴３５ｃ，３５ｄ）を介して前記圧力室へ前記作動流体を供給し、前記アクチュエータ部の前記圧力室と、前記内周側回転子および前記外周側回転子の間のギャップ（例えば実施形態におけるギャップ６２）とを連通させ、前記作動流体を供給して前記内周側回転子および前記外周側回転子を冷却する流体通路（例えば実施形態における流体通路６３）を備え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、前記圧力室の壁部（例えば実施形態における壁部４７Ｂ）には前記ベーンロータの相対位置に拘わらずに前記流体通路を前記圧力室に常時開口可能とする切欠部（例えば実施形態における切欠部４７ｃ）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１または２に係る発明において、前記内周側回転子の軸線方向の両端面を覆うように前記ベーンロータおよび前記外周側回転子と一体に固定される一対の端板（例えば実施形態におけるドライブプレート３０，３１）を有し、これら端板の少なくともいずれか一方に前記流体通路が通路溝（例えば実施形態における通路溝３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３１ｄ，３１ｅ）として形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記ギャップから前記外周側回転子の端面に延びる第２流体通路（例えば実施形態における通路溝３０ｆ，３１ｅ）が前記一対の端板の少なくともいずれか一方に形成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記第２流体通路が前記一対の端板の両方に形成されており、一方の端板（例えば実施形態におけるドライブプレート３０）に設けられた第２流体通路（例えば実施形態における通路溝３０ｆ）と他方の端板（例えば実施形態におけるドライブプレート３１）に設けられた第２流体通路（例えば実施形態における通路溝３１ｅ）とが互いに円周方向に位相を異ならせ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、回動手段が、外部から供給される流体の圧力を受けて回動するアクチュエータ部を有しているため、電動機が複雑化することを抑制しつつ、容易かつ適切に、しかも所望のタイミングで誘起電圧定数を可変とすることができ、その結果、運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することが可能となる。
さらに、アクチュエータ部と、内周側回転子および外周側回転子の間のギャップとを連通させる流体通路を備えているため、アクチュエータ部を作動させるための流体で内周側回転子および外周側回転子の熱を奪ってこれらを冷却することができる。

また、アクチュエータ部が、流体が供給される圧力室と、この圧力室内に配置され、流体の圧力を受けて回動するベーンロータとで構成されるベーンアクチュエータであるため、電動機が複雑化することを抑制しつつ、容易かつ適切に、しかも所望のタイミングで誘起電圧定数を可変とすることができ、その結果、運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することが可能となる。
さらに、圧力室への作動流体の供給量を制御することで内周側回転子と外周側回転子との間の相対的な位相を所望の位相にすることができる。
加えて、ベーンロータに形成された通路穴を介して圧力室へ流体を供給するため、別途配管を設ける場合と比較して小型化および低コスト化が図れる。

請求項２に係る発明によれば、圧力室の壁部にベーンロータの相対位置に拘わらずに流体通路を圧力室に常時開口可能とする切欠部が形成されているため、流体通路に常に円滑に流体を流すことができ、良好に冷却を行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、内周側回転子の軸線方向の両端面を覆うようにベーンロータおよび前記外周側回転子と一体に固定される一対の端板の少なくともいずれか一方に流体通路が形成されているため、別途配管を設ける場合と比較して小型化および低コスト化が図れる。

請求項４に係る発明によれば、ギャップから外周側回転子の端面に延びる第２流体通路で外周側回転子を端面側からも冷却できる。

請求項５に係る発明によれば、一方の端板に設けられた第２流体通路と他方の端板に設けられた第２流体通路とが互いに円周方向に位相を異ならせているため、外周側回転子を平均的に冷却することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る電動機について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る電動機１０は、図１〜図３に示すように、この電動機１０の回転軸線を中心に回転可能に設けられた略円環状の内周側回転子１１と、この内周側回転子１１に対してその径方向外側に同軸の回転軸線を中心に回転可能に設けられ、しかも回転軸線方向の位置を合わせて設けられた略円環状の外周側回転子１２と、内周側回転子１１および外周側回転子１２を回転させる回転磁界を発生する複数相の図１に示す固定子巻線１３ａを有する固定子１３と、内周側回転子１１および外周側回転子１２に接続されるとともに非圧縮性流体である作動油（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３に示すように、略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磁石装着孔２３ａをそれぞれ備えている。磁石装着孔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、その円周方向の中央位置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、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、一方に装着される永久磁石１１ａおよび他方に装着される永久磁石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極とされた永久磁石１１ａが装着された内周側磁石装着部２３には、外周側がＳ極とされた永久磁石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、その内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側には、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、円周方向に隣り合う一対のフラックスバリア形成穴２２ａ，２２ａが回転軸線に平行に貫通形成されている。さらに、外周側ロータ鉄心２２の各対のフラックスバリア形成穴２２ａ，２２ａの間位置、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、それぞれネジ穴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磁石装着孔２４ａをそれぞれ備えている。磁石装着孔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、その円周方向の中央位置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、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、一方に装着される永久磁石１２ａおよび他方に装着される永久磁石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極とされた永久磁石１２ａが装着された外周側磁石装着部２４には、外周側がＳ極とされた永久磁石１２ａが装着された外周側磁石装着部２４が、一対のフラックスバリア形成穴２２ａ，２２ａおよびネジ穴２２ｂ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、すべての永久磁石１１ａが、いずれか対応する永久磁石１２ａ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、永久磁石１１ａと永久磁石１２ａとの異極の磁極同士が対向配置（つまり、永久磁石１１ａと永久磁石１２ａとが同極配置）されて界磁が最も強められる図３に示す強め界磁状態から、永久磁石１１ａと永久磁石１２ａとの同極の磁極同士が対向配置（つまり、永久磁石１１ａと永久磁石１２ａとが対極配置）されて界磁が最も弱められる図４に示す弱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および図２に示すように、外周側回転子１２の軸線方向両側に外周側回転子１２の内側の空間を覆うように固定される円板状のドライブプレート（端板）３０，３１と、これらドライブプレート３０，３１で挟持されることで外周側回転子１２の内側に一体に設けられるベーンロータ３２とを有しており、これらと内周側回転子１１の内周側の一部とで構成されている。ベーンロータ３２は、例えば焼結等により形成される。

ドライブプレート３０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（ネジ穴２２ｂと同数）のボルト挿入穴３０ａ，…，３０ａ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３０ａ，…，３０ａよりも内側に、軸線方向に貫通する複数のボルト挿入穴３０ｂ，…，３０ｂが、同一円周上で等間隔をあけるように形成され、さらに、ボルト挿入穴３０ｂ，…，３０ｂの内側であるドライブプレート３０の中心位置には軸線方向に貫通する嵌合穴３０ｃが形成されている。

ドライブプレート３１にも、同様に、それぞれの外周側の部分に、軸線方向に貫通する複数（ネジ穴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、軸線方向に貫通する複数のボルト挿入穴３１ｂ，…，３１ｂが、同一円周上で等間隔をあけるように形成され、さらに、ボルト挿入穴３１ｂ，…，３１ｂの内側であるドライブプレート３１の中心位置には軸線方向に貫通する嵌合穴３１ｃが形成されている。

図１に示すように、一方のドライブプレート３０の軸線方向一側の面には、外周側のボルト挿入穴３０ａ，…，３０ａの内側に、ドライブプレート３０と同心の円環状をなす通路溝３０ｄが形成されており、また、図３に示すようにこの通路溝３０ｄの円周方向の等間隔位置から複数の通路溝３０ｅ，…，３０ｅが軸心側に向けて均等長さ延出している。これら通路溝３０ｅ，…，３０ｅは、図２に示すドライブプレート３０の中心および各ボルト挿入穴３０ｂ，…，３０ｂを通る四等分の半径線に対し平行をなして円周方向同側に所定量オフセットしている。さらに、ドライブプレート３０の軸線方向一側の面には、図３に示すように通路溝３０ｄの円周方向の等間隔位置から複数の通路溝（第２流体通路）３０ｆ，…，３０ｆが、それぞれ半径方向外方に向けて放射状に外周面まで貫通している。なお、通路溝３０ｅ，…，３０ｅと通路溝３０ｆ，…，３０ｆとは円周方向における位相を異ならせている。

図１に示すように、他方のドライブプレート３１の軸線方向一側の面には、外周側のボルト挿入穴３１ａ，…，３１ａの内側に、ドライブプレート３１と同心で且つ通路溝３０ｄと同径の円環状をなす通路溝３１ｄが形成されており、また、図５に示すようにこの通路溝３１ｄの円周方向の等間隔位置から複数の通路溝（第２流体通路）３１ｅ，…，３１ｅが、それぞれ半径方向外方に向けて放射状に外周面まで貫通している。

ベーンロータ３２は、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３０ｂ，３１ｂと同数）の羽根部３６，…，３６とを有している。

ボス部３５は、外周側にあって羽根部３６，…，３６と同じ軸線方向長さの挟持ベース部３７と、この挟持ベース部３７の内周側から軸線方向両側に突出する円筒状の一対の嵌合部３８とを有する段差状をなしている。また、ボス部３５の内径側には、その軸線方向中央部に図１に示す連結用スプライン３５ｂが形成されており、軸線方向両側に、図３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と、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とが、図１に示すように軸線方向の位置を異ならせて形成されている。

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、これら連通溝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３０，３１よりも軸線方向外側に突出する両側部分に、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いる。

各羽根部３６，…３６は、図３に示すように、略板状をなしており、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、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、内周側回転子１１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、図１に示すように外側に設けられて内周側回転子１１に摺接するシール４４ａと、内側に設けられてシール４４ａを半径方向外方の内周側回転子１１側に押圧するスプリング４４ｂとで構成されている。

図３に示すように、内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１は、上記した永久磁石１１ａ，…，１１ａを装着して構成されるリング状のベース部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。各突出部４７，…，４７は、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４７ａ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４７ａ，…，４７ａ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、図１に示すように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。また、図３に示すように各突出部４７，…，４７の内周側回転子１１の回転方向における同側の壁部４７Ａには、それぞれ、内周側回転子１１の軸線方向における同じ一側の端縁部に半径方向に沿って延在する切欠部４７ｂが形成されている。さらに、各突出部４７，…，４７の回転方向における逆側の壁部４７Ｂには、それぞれ、内周側回転子１１の軸線方向における上記とは逆側の端縁部に半径方向に沿って延在する図６にも示す切欠部４７ｃが形成されている。

上記の各部品を組み立てる場合を図１を参照しつつ説明すると、例えば、一方のドライブプレート３０を外周側回転子１２に、通路溝３０ｄ、通路溝３０ｅ，…，３０ｅおよび通路溝３０ｆ，…，３０ｆを対向させつつ合わせた状態で、このドライブプレート３０の各ボルト挿入穴３０ａ，…，３０ａにそれぞれボルト５２を挿入し、各ボルト５２，…，５２をそれぞれ外周側回転子１２のネジ穴２２ｂに螺合させる。また、このドライブプレート３０にベーンロータ３２を、その一方の嵌合部３８を嵌合穴３０ｃに嵌合させることにより合わせた状態で、このドライブプレート３０の各ボルト挿入穴３０ｂ，…，３０ｂにボルト５４をそれぞれ挿入し、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。この状態でドライブプレート３０のすべての通路溝３０ｅ，…，３０ｅは、図３に示すようにベーンロータ３２の羽根部３６，…，３６の対応するものの先端部の円周方向同側に隣接する。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、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挿入する。

そして、他方のドライブプレート３１を、通路溝３１ｄおよび通路溝３１ｅ，…，３１ｅを内周側回転子１１および外周側回転子１２に対向させつつ、ベーンロータ３２の他方の嵌合部３８を嵌合穴３１ｃに嵌合させることにより反対側から合わせ、こ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をそれぞれ外周側回転子１２のネジ穴２２ｂに螺合させる。また、このドライブプレート３１の各ボルト挿入穴３１ｂ，…，３１ｂにボルト５４をそれぞれ挿入し、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。

なお、このとき、ドライブプレート３０の通路溝３０ｆ，…，３０ｆと、ドライブプレート３１の通路溝３１ｅ，…，３１ｅとは、図３および図５に示すように円周方向に位相を異ならせることになる。しかも、これら通路溝３０ｆ，…，３０ｆおよび通路溝３１ｅ，…，３１ｅは、いずれも外周側回転子１２の永久磁石１２ａの位置を通ることになる。さらに、円環状の通路溝３０ｄ，…，３０ｄおよび通路溝３１ｄ，…，３１ｄは、内周側回転子１１の永久磁石１１ａ，…，１１ａおよび凹溝２１ａ，…，２１ａの位置を通ることになり、通路溝３０ｅ，…，３０ｅは、内周側回転子１１の凹部４８まで延在する。ここで、羽根部３６，…，３６をドライブプレート３０，３１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３０，３１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、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３０，３１の間の図３に示す空間５８に設けられることになる。さらに、内周側回転子１１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３０，３１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。

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３および図５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。そして、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が一対一で開口するように設けられている。このとき、内周側回転子１１がベーンロータ３２の通路穴３５ｃ，…，３５ｃ側に最大限回動することになるが、切欠部４７ｂ，…，４７ｂがあることで通路穴３５ｃ，…，３５ｃは内周側回転子１１によって閉塞されることはない。その結果、通路穴３５ｃ，…，３５ｃは常時第１圧力室５６，…，５６に開口する。

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。このとき、内周側回転子１１がベーンロータ３２の通路穴３５ｄ，…，３５ｄ側に最大限回動することになるが、図６に示すように、切欠部４７ｃ，…，４７ｃがあることで通路穴３５ｄ，…，３５ｄは内周側回転子１１によって閉塞されることがなく、その上、ドライブプレート３０の通路溝３０ｅ，…，３０ｅも内周側回転子１１によって閉塞されることがない。その結果、通路穴３５ｄ，…，３５ｄおよび通路溝３０ｅ，…，３０ｅは常時第２圧力室５７，…，５７に開口する。つまり、切欠部４７ｃ，…，４７ｃは、通路溝３０ｅ，…，３０ｅを常時第２圧力室５７，…，５７に開口可能とする。

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３および図５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、切欠部４７ｂ，…，４７ｂで常時開口する各通路穴３５ｃ，…，３５ｃを介して各第１圧力室５６，…，５６に作動油を導入する（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、図４に示す弱め界磁状態となる。逆に、切欠部４７ｃ，…，４７ｃで常時開口する各通路穴３５ｄ，…，３５ｄを介して各第２圧力室５７，…，５７に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、上記したベーンロータ３２と第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７とで、外部から供給される作動油の圧力を受けて回動するアクチュエータ部６１を構成している。なお、アクチュエータ部６１は、内周側回転子１１および外周側回転子１２のいずれか一方に第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７が設けられ、内周側回転子１１および外周側回転子１２のいずれか他方にベーンロータ３２が設けられていれば良い。

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。

上記した強め界磁状態から弱め界磁状態までのいずれの位置にあっても、一方のドライブプレート３０に形成された通路溝３０ｅ，…，３０ｅが第２圧力室５７，…，５７に連通しているため、遠心力で作動油が通路溝３０ｅ，…，３０ｅから通路溝３０ｄに流れ、一部が通路溝３０ｄ内で円周方向に適宜移動して、連通溝３０ｆ，…，３０ｆから外に排出されることになる。また、通路溝３０ｄの作動油の一部が内周側回転子１１の凹溝２１ａ，…，２１ａと、内周側回転子１１および外周側回転子１２間のギャップ６２を介して他方のドライブプレート３１に形成された通路溝３１ｄに流れることになり、通路溝３１ｄ内で円周方向に適宜移動して、連通溝３１ｅ，…，３１ｅから外に排出されることになる。つまり、これら通路溝３０ｅ，…，３０ｅ、通路溝３０ｄ、通路溝３０ｆ，…，３０ｆ、凹溝２１ａ，…，２１ａ、通路溝３１ｄおよび連通溝３１ｅ，…，３１ｅが、アクチュエータ部６１と、内周側回転子１１および外周側回転子１２の間のギャップ６２とを連通させる流体通路６３を形成している。この流体通路６３は、通路溝３０ｆ，…，３０ｆおよび通路溝３１ｅ，…，３０ｅにおいて、ギャップ６２から外周側回転子１２の端面にも延びている。また、流体通路６３のうち一方のドライブプレート３０に設けられた一部を構成する通路溝３０ｆ，…，３０ｆと、他方のドライブプレート３１に設けられた一部を構成する通路溝３１ｅ，…，３１ｅとが互いに円周方向に位相を異ならせている。

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３０，３１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、内周側回転子１１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、内周側回転子１１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３０，３１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形成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３０，３１の間の図３等に示す空間５８に、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１１は、スプリングシール４４，…，４４およびスプリングシール５０，…，５０のみによって空間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３０，３１および出力軸１６には固定されていない）。

なお、例えば図７（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７（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８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９（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９（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１０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１１（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１１（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１２（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１２（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、第１実施形態によれば、先ず、内周側回転子１１および外周側回転子１２には周方向に沿って永久磁石１１ａおよび永久磁石１２ａが配置されることにより、例えば外周側回転子１２の永久磁石１２ａによる界磁磁束が固定子巻線１３ａを鎖交する鎖交磁束量を、内周側回転子１１の永久磁石１１ａによる界磁磁束によって効率よく増大あるいは低減させることができる。そして、界磁強め状態では、電動機１０のトルク定数（つまり、トルク／相電流）を相対的に高い値に設定することができ、電動機運転時の電流損失を低減すること無しに、または、固定子巻線１３ａへの通電を制御するインバータの出力電流の最大値を変更すること無しに、電動機１０が出力する最大トルク値を増大させることができる。

しかも、回動機構１４は、外周側回転子１２に対して一体回転可能に設けられたベーンロータ３２と内周側回転子１１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ベーンアクチュエータを有するため、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、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。
さらに、ベーンロータ３２に形成された通路穴３５ｃ，…，３５ｃおよび通路穴３５ｄ，…，３５ｄを介して第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７へ作動油を供給するため、別途配管を設ける場合と比較して小型化および低コスト化が図れる。

具体的に、ベーンロータ３２の羽根部３６，…，３６と内周側回転子１１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が拡大する方向に内周側回転子１１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、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が拡大する方向に内周側回転子１１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と第１圧力室５６および第２圧力室５７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３０，３１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、第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７が内周側回転子１１に画成されるため、第１圧力室５６，…，５６および第２圧力室５７，…，５７の作動油がハウジング３３を介して内周側回転子１１の内周側の熱を奪い、これを冷却することになる。

加えて、アクチュエータ部６１と、内周側回転子１１および外周側回転子１２の間のギャップ６２とを連通させる流体通路６３を備えているため、アクチュエータ部６１を作動させるための作動油で内周側回転子１１および外周側回転子１２の熱を奪ってこれらを冷却することができる。具体的に、第２圧力室５７，…，５７の作動油は、外周側回転子１２および内周側回転子１１の回転による遠心力で外側に移動しようとすることになり、ドライブプレート３０の通路溝３０ｅ，…，３０ｅを通って円環状の通路溝３０ｄに至り、その一部が通路溝３０ｄを通って内周側回転子の外周側かつ軸線方向一側の熱を奪い、その後、放射状の通路溝３０ｆ，…，３０ｆを通り外周側回転子の軸線方向一側熱を奪って、外に排出される。また、通路溝３０ｄに至った作動油は、その一部が凹溝２１ａ，…，２１ａと、内周側回転子１１および外周側回転子１２間のギャップとを通って、内周側回転子１１の外周側および外周側回転子１２の内周側から熱を奪いつつ、他方のドライブプレート３１の円環状の通路溝３１ｄに至り、通路溝３１ｄを通って内周側回転子１１の外周側かつ軸線方向逆側の熱を奪い、放射状の通路溝３１ｅ，…，３１ｅを通って、外周側回転子１２の軸線方向逆側の熱を奪って、外に排出される。さらに、排出された作動油は遠心力で固定子１３の主に固定子巻線１３ａにかかって固定子１３から熱を奪うことになる。なお、場合によっては、ドライブプレート３０，３１のいずれか一方にのみ流体通路６３を形成しても良い（つまり、ドライブプレート３０，３１の少なくともいずれか一方に流体通路６３を形成すれば良い）。

しかも、流体通路６３に連通する第２圧力室５７，…，５７の壁部４７Ｂ，…，４７Ｂにベーンロータ３２の相対位置に拘わらずに通路穴３５ｄ，…，３５ｄおよび通路溝３０ｅ，…，３０ｅを第２圧力室５７，…，５７に常時開口可能とする切欠部４７ｃ，…，４７ｃが形成されているため、流体通路６３に常時流体を流すことができ、良好に冷却することができる。

さらに、内周側回転子１１の軸線方向の両端面を覆うようにベーンロータ３２および外周側回転子１２と一体に固定される一対のドライブプレート３０，３１に流体通路６３が形成されているため、別途配管を設ける場合と比較して小型化および低コスト化が図れる。
加えて、流体通路６３は、一方のドライブプレート３０に設けられた通路溝３０ｆ，…，３０ｆおよび他方のドライブプレート３１に設けられた通路溝３１ｅ，…，３１ｅが互いに円周方向に位相を異ならせているため、外周側回転子１２を平均的に冷却することができる。

なお、回動機構は、流体で作動して、少なくとも内周側回転子１１および外周側回転子１２のいずれか一方を回転軸線周りに回動させることによって内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を変更可能なものであれば他の種々のものを適用できる。

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を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電動機の内周側回転子、外周側回転子および回動機構の強め界磁状態を示す、手前のドライブプレートを略し手前のドライブプレートの通路溝を二点鎖線で示した正面図である。 本発明の一実施形態に係る電動機の内周側回転子、外周側回転子および回動機構の弱め界磁状態を示す、手前のドライブプレートを略し手前のドライブプレートの通路溝を二点鎖線で示した正面図である。 本発明の一実施形態に係る電動機の内周側回転子、外周側回転子および回動機構の強め界磁状態を示す、手前のドライブプレートを略し奥のドライブプレートの通路溝を二点鎖線で示した正面図である。 本発明の一実施形態に係る電動機の内周側回転子およびベーンロータの弱め界磁状態を示す、手前のドライブプレートを略し手前のドライブプレートの通路溝を二点鎖線で示した部分斜視図である。 図７（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７（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７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９（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１１（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１１（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１２（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１２（ｂ）は第２比較例において誘起電圧定数Ｋｅに応じて変化する電動機の回転数とトルクとに対する運転可能領域および効率の分布を示す図である。

符号の説明

１０ 電動機
１１ 内周側回転子
１１ａ 内周側永久磁石
１２ 外周側回転子
１２ａ 外周側永久磁石
１４ 回動機構（回動手段）
３０ｆ，３１ｅ 通路溝（第２流体通路）
３０，３１ ドライブプレート（端板）
３２ ベーンロータ
３５ｃ，３５ｄ 通路穴
３６ 羽根部
４７Ｂ 壁部
４７ｃ 切欠部
４８ 凹部
５６ 第１圧力室（圧力室）
５７ 第２圧力室（圧力室）
６１ アクチュエータ部
６２ ギャップ
６３ 流体通路

Claims (5)

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、外部から供給される作動流体の圧力を受けて回動するアクチュエータ部を有しており、
   該アクチュエータ部は、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に設けられて前記作動流体が供給される圧力室と、前記内周側回転子および前記外周側回転子のいずれか他方と一体に構成されるとともに前記圧力室内に配置され、前記作動流体の圧力を受けて前記内周側回転子および前記外周側回転子の回転軸線を軸心として回動するベーンロータとで構成されており、該ベーンロータに形成された通路穴を介して前記圧力室へ前記作動流体を供給し、
   前記アクチュエータ部の前記圧力室と、前記内周側回転子および前記外周側回転子の間のギャップとを連通させ、前記作動流体を供給して前記内周側回転子および前記外周側回転子を冷却する流体通路を備えていることを特徴とする電動機。
2. 前記圧力室の壁部には前記ベーンロータの相対位置に拘わらずに前記流体通路を前記圧力室に常時開口可能とする切欠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. 前記内周側回転子の軸線方向の両端面を覆うように前記ベーンロータおよび前記外周側回転子と一体に固定される一対の端板を有し、これら端板の少なくともいずれか一方に前記流体通路が通路溝として形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動機。
4. 前記ギャップから前記外周側回転子の端面に延びる第２流体通路が前記一対の端板の少なくともいずれか一方に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動機。
5. 前記第２流体通路が前記一対の端板の両方に形成されており、一方の端板に設けられた第２流体通路と他方の端板に設けられた第２流体通路とが互いに円周方向に位相を異ならせていることを特徴とする請求項４に記載の電動機。

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