(57)【要約】【課題】電動モータの製造コストを低減する技術を提供する。【解決手段】電動モータ（１００、１００Ａ〜１００Ｆ）は、ｎ個のコイルを備えるステータ（１０、１０Ｂ〜１０Ｆ）と、前記ステータと同軸である２個又は３個のロータ（３０、４０、５０）と、を備え、（ｉ）前記ロータが２個の場合、ｎは５、７、９のいずれか１つであって、前記ロータの極数はそれぞれ２ｍと６ｍであり（ｍは１以上の整数）、（ｉｉ）前記ロータが３個の場合、ｎは７又は９であって、前記ロータの極数はそれぞれ２ｍと６ｍと１０ｍであり、前記ロータを回転させるとき、前記コイルには、予め定められた電流Iｄｃ（ｄは回転させるロータの極数、ｃは１からｎの整数）が流れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ個のコイルを備えるステータ（１０、１０Ｂ〜１０Ｆ）と、
前記ステータと同軸である２個又は３個のロータ（３０、４０、５０）と、を備える電動モータ（１００、１００Ａ〜１００Ｆ）であって、
（ｉ）前記ロータが２個の場合、ｎは５、７、９のいずれか１つであって、前記ロータの極数はそれぞれ２ｍと６ｍであり（ｍは１以上の整数）、
（ｉｉ）前記ロータが３個の場合、ｎは７又は９であって、前記ロータの極数はそれぞれ２ｍと６ｍと１０ｍであり、
前記ロータを回転させるとき、前記コイルには、それぞれ以下に示す電流Iｄｃ（ｄは回転させるロータの極数、ｃは１からｎの整数）が流れる、電動モータ。
Iｄｃ＝Ｉｄｓｉｎ｛ωｄｅｔ＋βｄｅ−３６０（ｃ−１）・ｄ／（ｎ・２ｍ）｝
（ここで、Ｉｄは電流振幅を示し、ωｄｅは電気角速度を示し、ｔは時間を示し、βｄｅは電流進角度を示し、ｄは回転させるロータの極数を示す）
【請求項２】
請求項１に記載の電動モータであって、
前記電動モータ（１００、１００Ａ〜１００Ｂ）は、アキシャルギャップモータである、電動モータ。
【請求項３】
請求項２に記載の電動モータであって、
２個又は３個の前記複数のロータの内径（Ｄ２１，Ｄ６１）及び外径（Ｄ２２，Ｄ６２）は、いずれも等しく、
前記ステータの内径（ＤＳ１）は、前記ロータの内径以上であり、
前記ステータの外径（ＤＳ２）は、前記ロータの外径以下である、電動モータ。
【請求項４】
請求項１に記載の電動モータであって、
前記電動モータ（１００Ｃ〜１００Ｆ）は、ラジアルギャップモータである、電動モータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載のいずれか１項に記載の電動モータであって、
前記ロータを３個備え、
前記ロータのうち最も極数が少ないロータが、前記ステータから最も離れた位置に配置されている、電動モータ。
【請求項６】
請求項１から請求項４に記載のいずれか１項に記載の電動モータであって、
前記ロータを２つ備え、
前記ステータは５相スター結線で構成されている、電動モータ。
【請求項７】
請求項１から請求項６に記載のいずれか１項に記載の電動モータであって、
前記ステータの巻線がトロイダル巻線である、電動モータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７に記載のいずれか１項に記載の電動モータであって、
前記ロータのバックヨークの厚みは、極数が小さいロータほど大きく、
最も極数が小さいロータの厚みよりも前記ステータの厚みほうが大きい、電動モータ。
【請求項９】
請求項８に記載の電動モータであって、
２個又は３個の前記ロータの厚みの合計値は、前記ステータの厚みと等しい、電動モータ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９に記載のいずれか１項に記載の電動モータであって、
最も極数が小さいロータのヨーク材料は、最も極数が大きいロータのヨーク材料よりも飽和磁束密度が高い、電動モータ。
【請求項１１】
請求項１から請求項９に記載のいずれか１項に記載の電動モータであって、
前記ステータは、圧粉磁心により構成されている、電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、１２個のコイルを備えるステータと、ステータと同軸である２個のロータとを備える電動モータであって、それぞれのロータを独立に稼動可能な電動モータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７５８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術では、１２個のコイルのそれぞれに互いに異なる電流を流す必要があるため、構造が複雑になることにより、製造コストが高くなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の一形態によれば、電動モータ（１００、１００Ａ〜１００Ｆ）が提供される。この電動モータ（１００、１００Ａ〜１００Ｆ）は、ｎ個のコイルを備えるステータ（１０、１０Ｂ〜１０Ｆ）と、
前記ステータと同軸である２個又は３個のロータ（３０、４０、５０）と、を備える電動モータ（１００、１００Ａ〜１００Ｆ）であって、
（ｉ）前記ロータが２個の場合、ｎは５、７、９のいずれか１つであって、前記ロータの極数はそれぞれ２ｍと６ｍであり（ｍは１以上の整数）、
（ｉｉ）前記ロータが３個の場合、ｎは７又は９であって、前記ロータの極数はそれぞれ２ｍと６ｍと１０ｍであり、
前記ロータを回転させるとき、前記コイルには、それぞれ以下に示す電流Iｄｃ（ｄは回転させるロータの極数、ｃは１からｎの整数）が流れる、電動モータ。
Iｄｃ＝Ｉｄｓｉｎ｛ωｄｅｔ＋βｄｅ−３６０（ｃ−１）・ｄ／（ｎ・２ｍ）｝
（ここで、Ｉｄは電流振幅を示し、ωｄｅは電気角速度を示し、ｔは時間を示し、βｄｅは電流進角度を示す）
【０００７】
この形態によれば、多くとも９個のコイルで２個又は３個のロータを独立に駆動できるため、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の電動モータ１００の模式図である。
【図２】第１のロータ３０の永久磁石の配置を示す模式図である。
【図３】第２のロータ４０の永久磁石の配置を示す模式図である。
【図４】電動モータ１００を第２のロータ４０側から見た図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ端面図である。
【図６】コイル２０の巻線方向を示す図である。
【図７】各コイルへ電流を流す仕組みを説明するための図である。
【図８】第１のロータ３０及び第２のロータ４０の極数と、スロット数との関係を示す図である。
【図９】第２実施形態における電動モータ１００Ａの模式図である。
【図１０】電動モータ１００Ａに設けられたステータ１０Ａの模式図である。
【図１１】第３実施形態における電動モータ１００Ｂの模式図である。
【図１２】図１１に示す電動モータ１００Ｂに設けられたステータ１０Ｂの模式図である。
【図１３】２極ロータである第１のロータ３０Ｂの永久磁石の配置を示す模式図である。
【図１４】６極ロータである第２のロータ４０Ｂの永久磁石の配置を示す模式図である。
【図１５】１０極ロータである第３のロータ５０Ｂの永久磁石の配置を示す模式図である。
【図１６】ラジアルギャップモータである電動モータ１００Ｃの断面模式図である。
【図１７】ラジアルギャップモータである電動モータ１００Ｄの断面模式図である。
【図１８】３個のロータを備える電動モータ１００Ｅの断面模式図である。
【図１９】３個のロータを備える電動モータ１００Ｆの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．第１実施形態
図１から図７に示すように、第１実施形態に係る電動モータ１００は、ステータ１０と、第１のロータ３０と、第２のロータ４０と、を備える。第１のロータ３０と第２のロータ４０とは、ステータ１０と同軸である。本実施形態の電動モータ１００は、ステータ１０と、第１のロータ３０と、第２のロータ４０とが軸線ＡＸ方向に沿って並んでいるアキシャルギャップモータである。本実施形態のステータ１０は、圧粉磁心により形成されている。このため、電動モータ１００の部品数を削減できる。これに限られず、例えば、電磁鋼板により形成されていてもよい。
【００１０】
図２に示すように、第１のロータ３０は、半周をＳ極とし、もう半周をＮ極とした一対の永久磁石で形成された２極ロータである。また、図３に示すように、第２のロータ４０は、第１のロータ３０の一極あたり３倍の極数を持つように永久磁石が配置されている。つまり、本実施形態では、第２のロータ４０は、Ｓ極とＮ極との対を３個持ち、６０°ごとにＳ極とＮ極とが入れ替わる構成となっている。
【００１１】
一般に、ロータの極数が少ないほうが、極あたりの磁束量が多くなり、磁気飽和しやすい。このため、図４のＶ−Ｖ端面図である図５に示すように、極数が少ないほうのロータである第１のロータ３０のバックヨークの厚みＬ２を、極数が多いほうのロータである第２のロータ４０のバックヨークの厚みＬ６よりも厚くすることが好ましい。このようにすることにより、ロータ間のトルクの差を抑制することができる。ここで、バックヨークの厚みとは、軸線ＡＸ方向に沿ったロータの厚みであって、永久磁石Ｍｇよりも外側における厚みをいう。なお、これに限られず、例えば、極数が少ないほうのロータである第１のロータ３０のバックヨークの厚みＬ２を、極数が多いほうのロータである第２のロータ４０のバックヨークの厚みＬ６と同じとしてもよい。なお、図４では、コイル２０の位置を明確とするために、第２のロータ４０からのコイル２０の飛び出し量が強調されている。
【００１２】
また、ステータ１０は、第１のロータ３０と第２のロータ４０の磁束が通るため、第１のロータ３０と第２のロータ４０よりも磁気飽和しやすい。このため、ステータ１０の軸線ＡＸに沿った厚みＬｓを、第１のロータ３０のバックヨークの厚みＬ２や第２のロータ４０のバックヨークの厚みＬ６よりも大きくすることが好ましい。また、ステータ１０の軸線ＡＸに沿った厚みＬｓを、第１のロータ３０のバックヨークの厚みＬ２と第２のロータ４０のバックヨークの厚みＬ６との和としてもよい。このようにすることにより、ロータ間のトルクの差を抑制することができる。なお、これに限られず、例えば、ステータ１０の軸線ＡＸに沿った厚みＬｓを、第１のロータ３０のバックヨークの厚みＬ２や第２のロータ４０のバックヨークの厚みＬ６よりも小さくしてもよい。
【００１３】
また、第１のロータ３０のバックヨークに使用する材料を、第２のロータ４０のバックヨークに使用する材料に比べ、飽和磁束密度が高いものを使用することが好ましい。例えば、第１のロータ３０のバックヨークに使用する材料としては電磁鋼板が挙げられ、第２のロータ４０のバックヨークに使用する材料としては圧粉磁心が挙げられる。このようにすることにより、ロータ間でのトルク差を低減することができる。なお、これに限られず、例えば、第１のロータ３０のバックヨークに使用する材料を、第２のロータ４０のバックヨークに使用する材料と同じものとしてもよい。
【００１４】
第１のロータ３０の内径Ｄ２１は、第２のロータ４０の内径Ｄ６１と同じにすることが好ましく、第１のロータ３０の外径Ｄ２２は第２のロータ４０の外径Ｄ６２と同じにすることが好ましい。また、ステータ１０の内径ＤＳ１をロータの内径Ｄ２１、Ｄ６１以上とすることが好ましく、ステータ１０の外径ＤＳ２をロータの外径Ｄ２２、Ｄ６２以下とすることが好ましい。このようにすることにより、漏れ磁束が低減できるため、トルクが増加する。特に、本実施形態の電動モータ１００は、２つの磁束がステータ１０に流れるため、漏れ磁束による影響が大きいが、上述の好ましい形態とすることにより、漏れ磁束が効果的に低減できる。なお、これに限られず、例えば、ステータ１０の内径ＤＳ１をロータの内径Ｄ２１、Ｄ６１未満としてもよく、ステータ１０の外径ＤＳ２をロータの外径Ｄ２２、Ｄ６２未満としてもよい。
【００１５】
図６に示すように、電動モータ１００は１０スロットモータであり、互いに対向するスロットに５個のコイル２１〜２５が設けられている。本実施形態のコイル２０は、トロイダルコイルである。５個のコイル２１〜２５は、それぞれ軸線ＡＸを中心として対称となるようにステータ１０に巻きつけられているとともに、隣接するコイル２０との距離が等間隔となるように巻かれている。ステータ１０の一方の面における各コイル２０の巻線方向は、図６において矢印で示す。図７に示すように、コイル２１〜２５には、バッテリＢＴからモータ駆動装置ＤＲを介して電気が供給され、５相交流の結線にはスター結線が用いられている。しかし、これに限られず、デルタ結線を用いてもよい。なお、スター結線を用いる方が、ロータ間でのトルク差を低減することができるため好ましい。
【００１６】
ロータを回転させるとき、コイル２０には、以下の式（１）を満たす電流Iｄｃがそれぞれ流れる。電流Ｉ２ｃは、第１のロータ３０を回転させるために流す電流であり、電流Ｉ６ｃは、第２のロータ４０を回転させるために流す電流である。
Iｄｃ＝Ｉｄｓｉｎ｛ωｄｅｔ＋βｄｅ−３６０（ｃ−１）・ｄ／（ｎ・２ｍ）｝（１）
（ここで、Ｉｄは電流振幅を示し、ωｄｅは電気角速度を示し、ｔは時間を示し、βｄｅは電流進角度を示し、ｄは回転させるロータの極数を示し、ｎはコイルの個数を示し、ｃは１からｎの整数を示し、ｍは１以上の整数である）
【００１７】
本実施形態の第１のロータ３０の極数は２であるため、ｄは２となりｍは１となる。このため、第１のロータ３０を回転させるとき、５個のコイル２１〜２５には、以下の式（２）から式（６）を満たす電流Ｉ２１からＩ２５がそれぞれ流れる。
Ｉ２１＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ）                              （２）
Ｉ２２＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−７２）                        （３）
Ｉ２３＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−１４４）                      （４）
Ｉ２４＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−２１６）                      （５）
Ｉ２５＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−２８８）                      （６）
（ここで、Ｉ２は電流振幅を示し、ω２ｅは第１のロータ３０の電気角速度を示し、β２ｅは第１のロータ３０の電流進角度を示す）
【００１８】
また、本実施形態の第２のロータ４０の極数は６であるため、ｄは６となりｍは１となる。このため、第２のロータ４０を回転させるときには、５個のコイル２１〜２５には、以下の式（７）から式（１１）を満たす電流Ｉ６１からＩ６５がそれぞれ流れる。
Ｉ６１＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ）                    （７）
Ｉ６２＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−７２×３）          （８）
Ｉ６３＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−１４４×３）        （９）
Ｉ６４＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−２１６×３）        （１０）
Ｉ６５＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−２８８×３）        （１１）
（ここで、Ｉ６は電流振幅を示し、ω６ｅは第２のロータ４０の電気角速度を示し、β６ｅは第２のロータ４０の電流進角度を示す）
【００１９】
そして、複数のロータを同時に駆動させるとき、５個のコイル２１〜２５には、対応する電流を複合した複合電流がそれぞれ流れる。つまり、５個のコイル２１〜２５には、以下の式（１２）から式（１６）のように対応する電流を足し合せた電流がそれぞれ流れる。
Ｉ１＝Ｉ２１＋Ｉ６１                                                  （１２）
Ｉ２＝Ｉ２２＋Ｉ６２                                                  （１３）
Ｉ３＝Ｉ２３＋Ｉ６３                                                  （１４）
Ｉ４＝Ｉ２４＋Ｉ６４                                                  （１５）
Ｉ５＝Ｉ２５＋Ｉ６５                                                  （１６）
【００２０】
一般に、コイルの個数が少ないほど、インバータで使用する素子数を低減でき、この結果として、製造コストを低減できる。本実施形態では、各ロータの極数に対応した電流を５個のコイル２０に流すことにより、電動モータ１００としての製造コストを抑えながら、第１のロータ３０と第２のロータ４０とを独立に回転可能となる。なお、本実施形態では、コイルの個数は５個であるが、これに限られず、７個でも、９個でもよい。
【００２１】
また、本実施形態において、電動モータ１００は、アキシャルギャップモータである。このため、第１のロータ３０と第２のロータ４０との間のトルク差を低減できる。また、本実施形態では、トロイダルコイルを用いているため巻線係数が大きく、この結果として、コイルエンドを短縮できる。
【００２２】
本開示は、本実施形態に限られない。例えば、図８に示すように、小さな極数のロータの極数と、大きな極数のロータの極数との比が、２：６であり、小さな極数のロータの極数とスロット数との比が、２：１０ｈ（ｈは正の整数）である場合においても、本実施形態と同じ効果を奏する。例えば、第１のロータ３０が２極ロータであり、第２のロータ４０が６極ロータである場合、スロット数は、１０でもよく、２０でもよく、３０でもよい。また、例えば、第１のロータ３０が４極ロータであり、第２のロータ４０が１２極ロータである場合、スロット数は、２０でもよく、４０でもよく、６０でもよい。
【００２３】
Ｂ．第２実施形態
図９及び図１０に示すように、第２実施形態は、第１実施形態と比較して、コイル２０の巻き方が集中巻である点が異なるが、それ以外は同じである。本実施形態においても、各ロータの極数に対応した電流を５個のコイル２０に流すことにより、製造コストを抑えながら、第１のロータ３０と第２のロータ４０とを独立に回転可能となる。
【００２４】
Ｃ．第３実施形態
図１１に示すように、第３実施形態は、第２実施形態と比較して、３個のロータ３０Ｂ、４０Ｂ、５０Ｂを備える点が異なる。ステータ１０Ｂの一方の面は、１０極ロータである第３のロータ５０Ｂと対向しており、ステータ１０Ｂの他方の面は、６極ロータである第２のロータ４０Ｂと対向している。第２のロータ４０Ｂに対して、ステータ１０Ｂの反対側には、２極ロータである３０Ｂが設けられている。図１２に示すように、本実施形態のステータ１０Ｂは、７個のコイル２０Ｂを備える７相ステータである。
【００２５】
図１１に示すように、最も極数が少ないロータである第１のロータ３０Ｂが、ステータ１０Ｂから最も離れて配置されている。このようにすることにより、ロータ間のトルク差を抑制できる。また、図１３から図１５に示すように、永久磁石は各ロータに配置されている。なお、ロータの配置はこれに限られず、例えば、ロータ３０Ｂがステータ１０Ｂの近くに配置されていてもよい。
【００２６】
本実施形態においても、ロータを回転させるとき、コイル２０Ｂには、以下の式（１）を満たす電流I２ｃがそれぞれ流れる。電流Ｉ２ｃは、第１のロータ３０Ｂを回転させるために流す電流であり、電流Ｉ６ｃは、第２のロータ４０Ｂを回転させるために流す電流であり、電流Ｉ１０ｃは、第３のロータ５０Ｂを回転させるために流す電流である。
Iｄｃ＝Ｉｄｓｉｎ｛ωｄｅｔ＋βｄｅ−３６０（ｃ−１）・ｄ／（ｎ・２ｍ）｝（１）
（ここで、Ｉｄは電流振幅を示し、ωｄｅは電気角速度を示し、ｔは時間を示し、βｄｅは電流進角度を示し、ｄは回転させるロータの極数を示し、ｎはコイルの個数を示し、ｃは１からｎの整数を示し、ｍは１以上の整数である）
【００２７】
本実施形態の第１のロータ３０Ｂの極数は２であるため、ｄは２となりｍは１となる。また、ステータ１０Ｂはコイルを７個備えるため、ｎは７である。このため、第１のロータ３０Ｂを回転させるとき、７個のコイル２０Ｂには、以下の式（１７）から式（２３）を満たす電流Ｉ２１からＩ２７がそれぞれ流れる。
Ｉ２１＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ）                              （１７）
Ｉ２２＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−３６０／７）                  （１８）
Ｉ２３＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−３６０・２／７）              （１９）
Ｉ２４＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−３６０・３／７）              （２０）
Ｉ２５＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−３６０・４／７）              （２１）
Ｉ２６＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−３６０・５／７）              （２２）
Ｉ２７＝Ｉ２ｓｉｎ（ω２ｅｔ＋β２ｅ−３６０・６／７）              （２３）
（ここで、Ｉ２は電流振幅を示し、ω２ｅは第１のロータ３０Ｂの電気角速度を示し、β２ｅは第１のロータ３０Ｂの電流進角度を示す）
【００２８】
また、本実施形態の第２のロータ４０Ｂの極数は６であるため、ｄは６となりｍは１となる。また、ステータ１０Ｂはコイルを７個備えるため、ｎは７である。このため、第２のロータ４０Ｂを回転させるとき、７個のコイル２０Ｂには、以下の式（２４）から式（３０）を満たす電流Ｉ６１からＩ６７がそれぞれ流れる。
Ｉ６１＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ）                              （２４）
Ｉ６２＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−３６０・３／７）              （２５）
Ｉ６３＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−３６０・３・２／７）          （２６）
Ｉ６４＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−３６０・３・３／７）          （２７）
Ｉ６５＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−３６０・３・４／７）          （２８）
Ｉ６６＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−３６０・３・５／７）          （２９）
Ｉ６７＝Ｉ６ｓｉｎ（ω６ｅｔ＋β６ｅ−３６０・３・６／７）          （３０）
（ここで、Ｉ６は電流振幅を示し、ω６ｅは第２のロータ４０Ｂの電気角速度を示し、β６ｅは第２のロータ４０Ｂの電流進角度を示す）
【００２９】
また、本実施形態の第３のロータ５０Ｂの極数は１０であるため、ｄは１０となりｍは１となる。また、ステータ１０Ｂはコイルを７個備えるため、ｎは７である。このため、第３のロータ５０Ｂを回転させるとき、７個のコイル２０Ｂには、以下の式（３１）から式（３７）を満たす電流Ｉ１０１からＩ１０７がそれぞれ流れる。
Ｉ１０１＝Ｉ１０ｓｉｎ（ω１０ｅｔ＋β１０ｅ）                        （３１）
Ｉ１０２＝Ｉ１０ｓｉｎ（ω１０ｅｔ＋β１０ｅ−３６０・５／７）        （３２）
Ｉ１０３＝Ｉ１０ｓｉｎ（ω１０ｅｔ＋β１０ｅ−３６０・５・２／７）    （３３）
Ｉ１０４＝Ｉ１０ｓｉｎ（ω１０ｅｔ＋β１０ｅ−３６０・５・３／７）    （３４）
Ｉ１０５＝Ｉ１０ｓｉｎ（ω１０ｅｔ＋β１０ｅ−３６０・５・４／７）    （３５）
Ｉ１０６＝Ｉ１０ｓｉｎ（ω１０ｅｔ＋β１０ｅ−３６０・５・５／７）    （３６）
Ｉ１０７＝Ｉ１０ｓｉｎ（ω１０ｅｔ＋β１０ｅ−３６０・５・６／７）    （３７）
（ここで、Ｉ１０は電流振幅を示し、ω１０ｅは第３のロータ５０Ｂの電気角速度を示し、β１０ｅは第３のロータ５０Ｂの電流進角度を示す）
【００３０】
そして、複数のロータを同時に駆動させるとき、７個のコイル２０Ｂには、対応する電流を複合した複合電流がそれぞれ流れる。
【００３１】
本実施形態によれば、ロータ極数に対応した電流をコイル２０Ｂに流すことにより、ロータ３０Ｂ、４０Ｂ、５０Ｂをそれぞれ独立に回転可能となる。なお、本実施形態では、コイルの個数は７個であるが、これに限られず、９個でもよい。ただし、コイルの個数が少ないほど、製造コストを低減できるため７個のほうが好ましい。
【００３２】
Ｄ．その他の実施形態
上述の実施形態では、電動モータ１００としてアキシャルギャップモータを用いるが、これに限られず、ラジアルギャップモータを用いてもよい。図１６に示すように、電動モータ１００Ｃは、ステータ１０Ｃの内側に２個のロータが設けられている。電動モータ１００Ｃにおいて、極数が少ないほうのロータである２極ロータ３０Ｃが、極数が多いほうのロータである６極ロータ４０Ｃよりも、ステータ１０Ｃから離れて配置されている。このようにすることにより、ロータ間のトルク差を抑制できる。図１７に示すように、電動モータ１００Ｄは、ステータ１０Ｄの内側において２極ロータ３０Ｄが設けられているとともに、ステータ１０Ｄの外側において６極ロータ４０Ｄが設けられている。ラジアルギャップモータの場合、一方のロータをモータとし、他方のロータをジェネレータとして運転する際、コイルにはモータ駆動電力と発電電力との差分の電流を流すだけでよいため、効率が向上する。
【００３３】
電動モータ１００Ｃ、１００Ｄは、２個のロータを備えるが、３個のロータを備えてもよい。図１８に示す電動モータ１００Ｅは、ステータ１０Ｅの内側に２極ロータ３０Ｅと６極ロータ４０Ｅとを備え、ステータ１０Ｅの外側に１０極ロータ５０Ｅを備える。図１８に示すように、最も極数が少ないロータである２極ロータ３０Ｅが、ステータ１０Ｅから最も離れて配置されているため、ロータ間のトルク差を抑制できる。
【００３４】
図１９に示す電動モータ１００Ｆは、ステータ１０Ｆの内側において、２極ロータ３０Ｆと、６極ロータ４０Ｆと、１０極ロータ５０Ｆとを、軸線ＡＸから近い順に備える。図１９に示すように、最も極数が少ないロータである２極ロータ３０Ｆが、ステータ１０Ｆから最も離れて配置されているため、ロータ間のトルク差を抑制できる。
【００３５】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する本実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１０Ｂ〜１０Ｆ  ステータ、２０、２１〜２５、２０Ｂ  コイル、３０、３０Ｂ〜３０Ｆ、４０、４０Ｂ〜４０Ｆ、５０Ｂ、５０Ｅ  ロータ、１００、１００Ａ〜１００Ｆ  電動モータ、ＡＸ  軸線、ＢＴ  バッテリ、Ｄ２１  内径、Ｄ２２  外径、Ｄ６１  内径、Ｄ６２  外径、ＤＲ  モータ駆動装置、ＤＳ１  内径、ＤＳ２  外径、Ｍｇ  永久磁石、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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