(57)【要約】  電動機（１０）を、同軸に配置された内周側回転子（１１）及び外周側回転子（１２）と、少なくとも内周側回転子（１１）および外周側回転子（１２）の何れか一方を回転軸Ｏ周りに回動させる遊星歯車機構とにより構成した。遊星歯車機構による少なくとも内周側回転子（１１）及び外周側回転子（１２）の何れか一方の回動により、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側回転子（１１）の略長方形板状の内周側永久磁石（１１ａ）の長辺と、外周側回転子（１２）の略長方形板状の外周側永久磁石（１２ａ）の長辺とが対向するように配置した。
2007072622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周側回転子と、前記内周側回転子の回転軸と同軸の回転軸を具備する外周側回転子と、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何れか一方を前記回転軸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とを備え、
前記内周側回転子は周方向に沿って配置された略板状の内周側永久磁石を備え、
前記外周側回転子は周方向に沿って配置された略板状の外周側永久磁石を備え、
前記内周側永久磁石および前記外周側永久磁石は、前記回動手段による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何れか一方の回動により、前記回転軸に平行な方向に対する断面において、互いに対向可能な長辺を備えることを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の外周面上に配置され、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の内部に埋め込まれ、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項４】
前記内周側回転子および前記外周側回転子は、周方向で隣り合う前記内周側永久磁石間および周方向で隣り合う前記外周側永久磁石間の各前記鉄心に設けられた空間部を備えることを特徴とする請求項３に記載の電動機。
【請求項５】
前記空間部は、前記内周側回転子の前記鉄心の外周面上に設けられた前記回転軸に平行な方向に伸びる内周側回転子溝部と、前記外周側回転子の内周面上に設けられた前記回転軸に平行な方向に伸びる外周側回転子溝部とを備えることを特徴とする請求項４に記載の電動機。
【請求項６】
前記空間部は、前記内周側回転子の前記鉄心の外周面上に設けられた前記回転軸に平行な方向に伸びる内周側回転子溝部と、前記外周側回転子の周方向で隣り合う前記外周側永久磁石間の前記鉄心の外周面上に設けられた前記回転軸に平行な方向に伸びる１対の外周側回転子溝部とを具備し、前記１対の外周側回転子溝部により周方向の両側から挟み込まれる突極部とを備えることを特徴とする請求項４に記載の電動機。
【請求項７】
前記外周側永久磁石間に設けられた前記空間部は、前記外周側永久磁石の周方向端部近傍から前記外周側回転子の外周面に向かい伸びることを特徴とする請求項４に記載の電動機。
【請求項８】
前記空間部は、前記外周側永久磁石間の前記鉄心の内部に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の電動機。
【請求項９】
前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の前記鉄心の径方向において外周側にずれた位置に配置され、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の前記鉄心の径方向において内周側にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電動機。
【請求項１０】
前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の内部に埋め込まれ、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の外周面上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項１１】
前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の外周面上に配置され、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の外周面上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項１２】
周方向で隣り合う前記外周側永久磁石間に前記鉄心の外周面上から径方向外方に突出する突極部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の電動機。
【請求項１３】
前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の外周面上に配置され、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の内周面上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項１４】
周方向で隣り合う前記内周側永久磁石間に前記鉄心の外周面上から径方向外方に突出する内周側突極部と、周方向で隣り合う前記外周側永久磁石間に前記鉄心の内周面上から径方向内方に突出する外周側突極部と、前記内周側突極部から略周方向に突出して前記内周側永久磁石の外周面端部に当接する内周側永久磁石保持爪部および前記外周側突極部から略周方向に突出して前記外周側永久磁石の内周面端部に当接する外周側永久磁石保持爪部とを備えることを特徴とする請求項１３に記載の電動機。
【請求項１５】
少なくとも前記内周側回転子の鉄心の外周面上に配置された前記内周側永久磁石または前記外周側回転子の鉄心の外周面上に配置された前記外周側永久磁石を、前記鉄心の外周面とによって径方向の両側から挟み込んで保持する略円環状の保持部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項１６】
前記内周側回転子および前記外周側回転子の何れか一方は、固定子と対向するように配置され、該固定子が発生する界磁により駆動される駆動回転子であり、何れか他方は、界磁制御用回転子であることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項１７】
前記固定子は前記内周側回転子の内周側に配置され、前記界磁制御用回転子である前記外周側回転子が具備する前記外周側永久磁石は、前記内周側永久磁石よりも前記長辺が大きいことを特徴とする請求項１６に記載の電動機。
【請求項１８】
前記内周側永久磁石は、前記外周側回転子の内周面と当接していることを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【請求項１９】
前記内周側永久磁石は、前記外周側回転子の内周面と当接していることを特徴とする請求項１１に記載の電動機。
【請求項２０】
前記内周側永久磁石の前記外周側回転子との当接面に所定の表面処理加工がなされていることを特徴とする請求項１８に記載の電動機。
【請求項２１】
前記内周側永久磁石の前記外周側回転子との当接面に所定の表面処理加工がなされていることを特徴とする請求項１９に記載の電動機。
【請求項２２】
前記外周側回転子の内周面に所定の表面処理加工がなされていることを特徴とする請求項１８に記載の電動機。
【請求項２３】
前記外周側回転子の内周面に所定の表面処理加工がなされていることを特徴とする請求項１９に記載の電動機。
【請求項２４】
前記内周側永久磁石の前記当接する側の面は、凸形状に形成されていることを特徴とする請求項１８から請求項２３の何れか１つに記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に関する。
本願は、２００５年１２月２１日に、日本に出願された特願２００５−３６７４５１に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電動機の回転軸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。
【特許文献１】特開２００２−２０４５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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、電動機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。【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る電動機は、内周側回転子と、前記内周側回転子の回転軸と同軸の回転軸を具備する外周側回転子と、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何れか一方を前記回転軸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とを備え、前記内周側回転子は周方向に沿って配置された略板状の内周側永久磁石を備え、前記外周側回転子は周方向に沿って配置された略板状の外周側永久磁石を備え、前記内周側永久磁石および前記外周側永久磁石は、前記回動手段による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何れか一方の回動により、前記回転軸に平行な方向に対する断面において、互いに対向可能な長辺を備えることを特徴としている。【０００６】
上記構成の電動機によれば、回転軸に平行な方向に対する断面において略長方形状となる各永久磁石を具備する内周側回転子および外周側回転子に対し、回動手段によって内周側回転子と外周側回転子との間の相対的な位相が変更された際に内周側永久磁石の長辺と外周側永久磁石の長辺とが径方向に沿って対向するように配置されることにより、例えば外周側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、例えば界磁強め状態では、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、電動機の運転効率の最大値を増大させることができる。【０００７】
さらに、本発明の第２態様に係る電動機では、前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の外周面上に配置され、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の内部に埋め込まれていることを特徴としている。【０００８】
上記構成の電動機によれば、外周側回転子による外周側永久磁石の保磁力を向上させることができると共に、内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離を短縮して、固定子巻線を鎖交する各永久磁石による界磁磁束を効率よく増大あるいは低減させることができる。【０００９】
さらに、本発明の第３態様に係る電動機では、前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の内部に埋め込まれ、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の内部に埋め込まれていることを特徴としている。【００１０】
上記構成の電動機によれば、外周側回転子による外周側永久磁石の保磁力および内周側回転子による内周側永久磁石の保磁力を向上させることができる。【００１１】
さらに、本発明の第４態様に係る電動機では、前記内周側回転子および前記外周側回転子は、周方向で隣り合う前記内周側永久磁石間および周方向で隣り合う前記外周側永久磁石間の各前記鉄心に設けられた空間部を備えることを特徴としている。【００１２】
上記構成の電動機によれば、周方向で隣り合う各永久磁石間の鉄心に透磁率が相対的に小さな空間部が設けられることにより、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石と外周側永久磁石との磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができる。【００１３】
さらに、本発明の第５態様に係る電動機では、前記空間部は、前記内周側回転子の前記鉄心の外周面上に設けられた前記回転軸に平行な方向に伸びる内周側回転子溝部と、前記外周側回転子の内周面上に設けられた前記回転軸に平行な方向に伸びる外周側回転子溝部とを備えることを特徴としている。【００１４】
上記構成の電動機によれば、例えば回動手段によって内周側回転子と外周側回転子との間の相対的な位相が変更された際に、内周側回転子溝部と外周側回転子溝部とが対向配置されることにより、各溝部により形成される空間部が対向配置されることになり、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石と外周側永久磁石との磁極同士間で磁路短絡が発生することを、より一層、抑制することができる。【００１５】
さらに、本発明の第６態様に係る電動機では、前記空間部は、前記内周側回転子の前記鉄心の外周面上に設けられた前記回転軸に平行な方向に伸びる内周側回転子溝部と、前記外周側回転子の周方向で隣り合う前記外周側永久磁石間の前記鉄心の外周面上に設けられた前記回転軸に平行な方向に伸びる１対の外周側回転子溝部とを具備し、前記１対の外周側回転子溝部により周方向の両側から挟み込まれる突極部とを備えることを特徴としている。【００１６】
上記構成の電動機によれば、各溝部によって互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石と外周側永久磁石との磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができると共に、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石との間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と突極部との間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子を効率よく回転させることができる。【００１７】
さらに、本発明の第７態様に係る電動機では、前記外周側永久磁石間に設けられた前記空間部は、前記外周側永久磁石の周方向端部近傍から前記外周側回転子の外周面に向かい伸びることを特徴としている。【００１８】
上記構成の電動機によれば、外周側永久磁石間において周方向で隣り合う空間部間の鉄心によってリラクタンストルクを発生させることができ、これらの空間部によってリラクタンストルクを効率よく発生させることができる。【００１９】
さらに、本発明の第８態様に係る電動機では、前記空間部は、前記外周側永久磁石間の前記鉄心の内部に設けられていることを特徴としている。【００２０】
上記構成の電動機によれば、外周側永久磁石間の鉄心の内部に空間部を形成することにより、例えば空間部が外周側回転子の鉄心の外周面上で開口する場合に比べて、外周側回転子の剛性を向上させることができる。【００２１】
さらに、本発明の第９態様に係る電動機では、前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の前記鉄心の径方向において外周側にずれた位置に配置され、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の前記鉄心の径方向において内周側にずれた位置に配置されていることを特徴としている。【００２２】
上記構成の電動機によれば、内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離を短縮することにより、固定子巻線を鎖交する各永久磁石による界磁磁束を効率よく増大あるいは低減させることができる。【００２３】
さらに、本発明の第１０態様に係る電動機では、前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の内部に埋め込まれ、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の外周面上に配置されていることを特徴としている。【００２４】
上記構成の電動機によれば、内周側回転子による内周側永久磁石の保磁力を向上させることができると共に、外周側回転子の形状を単純化することができる。【００２５】
さらに、本発明の第１１態様に係る電動機では、前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の外周面上に配置され、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の外周面上に配置されていることを特徴としている。【００２６】
上記構成の電動機によれば、内周側回転子および外周側回転子の形状を単純化することができる。【００２７】
さらに、本発明の第１２態様に係る電動機は、周方向で隣り合う前記外周側永久磁石間に前記鉄心の外周面上から径方向外方に突出する突極部を備えることを特徴としている。【００２８】
上記構成の電動機によれば、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石との間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と突極部との間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子を効率よく回転させることができる。【００２９】
さらに、本発明の第１３態様に係る電動機では、前記内周側永久磁石は前記内周側回転子の鉄心の外周面上に配置され、前記外周側永久磁石は前記外周側回転子の鉄心の内周面上に配置されていることを特徴としている。【００３０】
上記構成の電動機によれば、内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離を短縮することにより、固定子巻線を鎖交する各永久磁石による界磁磁束を効率よく増大あるいは低減させることができる。【００３１】
さらに、本発明の第１４態様に係る電動機は、周方向で隣り合う前記内周側永久磁石間に前記鉄心の外周面上から径方向外方に突出する内周側突極部と、周方向で隣り合う前記外周側永久磁石間に前記鉄心の内周面上から径方向内方に突出する外周側突極部と、前記内周側突極部から略周方向に突出して前記内周側永久磁石の外周面端部に当接する内周側永久磁石保持爪部および前記外周側突極部から略周方向に突出して前記外周側永久磁石の内周面端部に当接する外周側永久磁石保持爪部とを備えることを特徴としている。【００３２】
上記構成の電動機によれば、外周側回転子による外周側永久磁石の保磁力および内周側回転子による内周側永久磁石の保磁力を向上させつつ、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石との間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と各突極部との間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子を効率よく回転させることができる。【００３３】
さらに、本発明の第１５態様に係る電動機は、少なくとも前記内周側回転子の鉄心の外周面上に配置された前記内周側永久磁石または前記外周側回転子の鉄心の外周面上に配置された前記外周側永久磁石を、前記鉄心の外周面とによって径方向の両側から挟み込んで保持する略円環状の保持部材を備えることを特徴としている。【００３４】
上記構成の電動機によれば、内周側回転子および外周側回転子の形状が複雑化することを抑制しつつ、内周側永久磁石および外周側永久磁石を適切に保持することができる。【００３５】
さらに、本発明の第１６態様に係る電動機では、前記内周側回転子および前記外周側回転子の何れか一方は、固定子と対向するように配置され、該固定子が発生する界磁により駆動される駆動回転子であり、何れか他方は、界磁制御用回転子であることを特徴としている。【００３６】
上記構成の電動機によれば、固定子は駆動回転子と対向するように配置され、この駆動回転子は、内周側回転子または外周側回転子とされている。つまり、この電動機は、いわゆるアウターロータ型の電動機またはインナーロータ型の電動機とされている。これにより、電動機の汎用性を向上させることができる。【００３７】
さらに、本発明の第１７態様に係る電動機では、前記固定子は前記内周側回転子の内周側に配置され、前記界磁制御用回転子である前記外周側回転子が具備する前記外周側永久磁石は、前記内周側永久磁石よりも前記長辺が大きいことを特徴としている。【００３８】
上記構成の電動機によれば、この電動機は、固定子が内周側回転子の内周側に配置された、いわゆるインナーロータ型の電動機とされ、固定子と対向する内周側回転子は駆動回転子とされる。このインナーロータ型の電動機では、相対的に固定子から離れた位置に配置される外周側回転子の外周側永久磁石の大きさを増大させることによって磁束量を増大させ、電動機の誘起電圧定数の可変範囲を拡大させることができる。【００３９】
さらに、本発明の第１８態様に係る電動機では、前記内周側永久磁石は、前記外周側回転子の内周面と当接していることを特徴としている。【００４０】
上記構成の電動機によれば、内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離を短縮することによって磁気抵抗を低減し、電動機の誘起電圧定数の可変範囲を拡大させることができる。【００４１】
さらに、本発明の第１９態様に係る電動機では、前記内周側永久磁石は、前記外周側回転子の内周面と当接していることを特徴としている。【００４２】
上記構成の電動機によれば、内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離を短縮することによって磁気抵抗を低減し、電動機の誘起電圧定数の可変範囲を拡大させることができる。【００４３】
さらに、本発明の第２０態様に係る電動機は、前記内周側永久磁石の前記外周側回転子との当接面に所定の表面処理加工がなされていることを特徴としている。【００４４】
上記構成の電動機によれば、外周側回転子の内周面と当接する内周側永久磁石の当接面に所定の表面処理加工を施すことによって、例えば当接面の平滑化により内周側回転子と外周側回転子とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。また、例えば当接面の硬化処理によって、内周側永久磁石の摩耗による磁束の減少および内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離の増大に伴う磁気抵抗の増大等の不具合の発生を抑制することができる。【００４５】
さらに、本発明の第２１態様に係る電動機は、前記内周側永久磁石の前記外周側回転子との当接面に所定の表面処理加工がなされていることを特徴としている。【００４６】
上記構成の電動機によれば、外周側回転子の内周面と当接する内周側永久磁石の当接面に所定の表面処理加工を施すことによって、例えば当接面の平滑化により内周側回転子と外周側回転子とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。また、例えば当接面の硬化処理によって、内周側永久磁石の摩耗による磁束の減少および内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離の増大に伴う磁気抵抗の増大等の不具合の発生を抑制することができる。【００４７】
さらに、本発明の第２２態様に係る電動機は、前記外周側回転子の内周面に所定の表面処理加工がなされていることを特徴としている。【００４８】
上記構成の電動機によれば、内周側永久磁石の当接面と当接する外周側回転子の内周面に所定の表面処理加工を施すことによって、例えば外周側回転子の内周面の平滑化により内周側回転子と外周側回転子とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。また、例えば外周側回転子の内周面の硬化処理によって、外周側回転子の摩耗による磁気抵抗の増大等の不具合の発生を抑制することができる。【００４９】
さらに、本発明の第２３態様に係る電動機は、前記外周側回転子の内周面に所定の表面処理加工がなされていることを特徴としている。【００５０】
上記構成の電動機によれば、内周側永久磁石の当接面と当接する外周側回転子の内周面に所定の表面処理加工を施すことによって、例えば外周側回転子の内周面の平滑化により内周側回転子と外周側回転子とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。また、例えば外周側回転子の内周面の硬化処理によって、外周側回転子の摩耗による磁気抵抗の増大等の不具合の発生を抑制することができる。【００５１】
さらに、本発明の第２４態様に係る電動機では、前記内周側永久磁石の前記当接する側の面は、凸形状に形成されていることを特徴としている。【００５２】
上記構成の電動機によれば、内周側永久磁石の当接する側の面を凸形状とすることで、内周側回転子と外周側回転子とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。
【発明の効果】
【００５３】
本発明の第１態様に係る電動機によれば、外周側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、例えば界磁強め状態では、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、電動機の運転効率の最大値を増大させることができる。【００５４】
さらに、本発明の第２態様に係る電動機によれば、外周側回転子による外周側永久磁石の保磁力を向上させることができると共に、内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離を短縮して、固定子巻線を鎖交する各永久磁石による界磁磁束を効率よく増大あるいは低減させることができる。
さらに、本発明の第３態様に係る電動機によれば、外周側回転子による外周側永久磁石の保磁力および内周側回転子による内周側永久磁石の保磁力を向上させることができる。【００５５】
さらに、本発明の第４態様に係る電動機によれば、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石と外周側永久磁石との磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができる。
さらに、本発明の第５態様に係る電動機によれば、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石と外周側永久磁石との磁極同士間で磁路短絡が発生することを、より一層、抑制することができる。【００５６】
さらに、本発明の第６態様に係る電動機によれば、各溝部によって互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石と外周側永久磁石との磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができると共に、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石との間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と突極部との間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子を効率よく回転させることができる。
さらに、本発明の第７態様に係る電動機によれば、外周側永久磁石間において周方向で隣り合う空間部間の鉄心によってリラクタンストルクを発生させることができ、これらの空間部によってリラクタンストルクを効率よく発生させることができる。【００５７】
さらに、本発明の第８態様に係る電動機によれば、外周側永久磁石間の鉄心の内部に空間部を形成することにより、例えば空間部が外周側回転子の外周面上で開口する場合に比べて、外周側回転子の剛性を向上させることができる。
さらに、本発明の第９態様に係る電動機によれば、内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離を短縮することにより、固定子巻線を鎖交する各永久磁石による界磁磁束を効率よく増大あるいは低減させることができる。【００５８】
さらに、本発明の第１０態様に係る電動機によれば、内周側回転子による内周側永久磁石の保磁力を向上させることができると共に、外周側回転子の形状を単純化することができる。
さらに、本発明の第１１態様に係る電動機によれば、内周側回転子および外周側回転子の形状を単純化することができる。【００５９】
さらに、本発明の第１２態様に係る電動機によれば、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石との間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と突極部との間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子を効率よく回転させることができる。
さらに、本発明の第１３態様に係る電動機によれば、内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離を短縮することにより、固定子巻線を鎖交する各永久磁石による界磁磁束を効率よく増大あるいは低減させることができる。【００６０】
さらに、本発明の第１４態様に係る電動機によれば、外周側回転子による外周側永久磁石の保磁力および内周側回転子による内周側永久磁石の保磁力を向上させつつ、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石との間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と各突極部との間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子を効率よく回転させることができる。
さらに、本発明の第１５態様に係る電動機によれば、内周側回転子および外周側回転子の形状が複雑化することを抑制しつつ、内周側永久磁石および外周側永久磁石を適切に保持することができる。【００６１】
さらに、本発明の第１６態様に係る電動機によれば、いわゆるアウターロータ型の電動機またはインナーロータ型の電動機とされることで、電動機の汎用性を向上させることができる。
さらに、本発明の第１７態様に係る電動機によれば、相対的に固定子から離れた位置に配置される外周側回転子の外周側永久磁石の大きさを増大させることによって磁束量を増大させ、電動機の誘起電圧定数の可変範囲を拡大させることができる。
さらに、本発明の第１８態様および第１９態様に係る電動機によれば、内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離を短縮することによって磁気抵抗を低減し、電動機の誘起電圧定数の可変範囲を拡大させることができる。【００６２】
さらに、本発明の第２０態様および第２１態様に係る電動機によれば、例えば当接面の平滑化により内周側回転子と外周側回転子とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。また、例えば当接面の硬化処理によって、内周側永久磁石の摩耗による磁束の減少および内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離の増大に伴う磁気抵抗の増大等の不具合の発生を抑制することができる。
さらに、本発明の第２２態様および第２３態様に係る電動機によれば、例えば外周側回転子の内周面の平滑化により内周側回転子と外周側回転子とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。また、例えば外周側回転子の内周面の硬化処理によって、外周側回転子の摩耗による内周側永久磁石と外周側永久磁石との間の距離の増大に伴う磁気抵抗の増大等の不具合の発生を抑制することができる。
さらに、本発明の第２４態様に係る電動機によれば、内周側永久磁石の当接する側の面を凸形状とすることで、内周側回転子と外周側回転子とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】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外周側回転子と固定子とを示す要部断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電動機の構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る遊星歯車機構の速度線図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係る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る。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係る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】図４Ａに示す強め界磁状態と図４Ｂに示す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６Ａ】本発明の一実施形態に係る誘起電圧定数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る。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係る誘起電圧定数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。
【図７】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８Ａ】本発明の一実施形態に係る誘起電圧定数Ｋｅに応じて変化する電動機の回転数とトルクとの関係を示すグラフ図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態に係る誘起電圧定数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９Ａ】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る。
【図９Ｂ】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。
【図１０】本発明の一実施形態に係る電動機の駆動方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態の第１変形例に係る電動機の構成を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の実施形態の第１変形例に係る遊星歯車機構の速度線図である。
【図１３】本発明の実施形態の第２変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図１４】本発明の実施形態の第３変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図１５】本発明の実施形態の第４変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図１６】本発明の実施形態の第５変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図１７】本発明の実施形態の第６変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図１８】本発明の実施形態の第７変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図１９】本発明の実施形態の第８変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図２０】本発明の実施形態の第９変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図２１】本発明の実施形態の第１０変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図２２】本発明の実施形態の第１１変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図２３】本発明の実施形態の第１１変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図２４】本発明の実施形態の第１２変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図２５】本発明の実施形態の第１３変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す略１／２円の断面図である。
【図２６】本発明の実施形態の第１４変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す要部断面図である。
【図２７】本発明の実施形態の第１４変形例に係る電動機の構成を模式的に示す図である。
【図２８】本発明の実施形態の第１４変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す要部断面図である。
【図２９】本発明の実施形態の第１４変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す要部断面図である。
【図３０】本発明の実施形態の第１４変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す要部断面図である。
【図３１】本発明の実施形態の第１５変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す要部断面図である。
【図３２】本発明の実施形態の第１５変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す要部断面図である。
【図３３】本発明の実施形態の第１５変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す要部断面図である。
【図３４】本発明の実施形態の第１５変形例に係る電動機の内周側回転子と外周側回転子とを示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
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  遊星歯車機構（回動手段）
１５  アクチュエータ（回動手段）
２１  内周側ロータ鉄心（鉄心）
２１ａ  凹溝（空間部、内周側回転子溝部）
２１Ａ  外周面
２２  外周側ロータ鉄心（鉄心）
２２ａ  凹溝（空間部）
２２ｃ  突極部
２２ｄ  凹溝（空間部、外周側回転子溝部）
２２Ａ  外周面
２２Ｂ  内周面
２５  磁束障壁用孔部（空間部）
２６  外周側保持部材（保持部材）
２７  内周側保持部材（保持部材）
２８  外周側突極部（突極部）
２９  内周側突極部（内周側突極部）
２９ａ  磁石保持爪部（内周側永久磁石保持爪部）
３０  突極部（外周側突極部）
３０ａ  磁石保持爪部（外周側永久磁石保持爪部）
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下、本発明の電動機の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による電動機１０は、例えば図１に示すように、周方向に沿って配置された各永久磁石１１ａ，１２ａを具備する略円環状の各内周側回転子１１および外周側回転子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に接続された遊星歯車機構１４と、遊星歯車機構１４により内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を設定するアクチュエータ１５とを備えたブラシレスＤＣモータであって、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、この電動機１０の出力軸Ｐ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Ｏ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。【００６６】
内周側回転子１１および外周側回転子１２は、例えば図１に示すように、互いの回転軸が電動機１０の回転軸Ｏと同軸となるように配置され、略円筒状の各ロータ鉄心２１，２２と、内周側ロータ鉄心２１の外周部で周方向に所定間隔をおいて設けられた複数の内周側磁石装着部２３および外周側ロータ鉄心２２の内部で周方向に所定間隔をおいて設けられた複数の内周側磁石装着部２３とを備えている。
そして、周方向で隣り合う内周側磁石装着部２３間において内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上には回転軸Ｏに平行に伸びる凹溝２１ａが形成されている。
また、周方向で隣り合う外周側磁石装着部２４間において外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上には回転軸Ｏに平行に伸びる凹溝２２ａが形成されている。【００６７】
各磁石装着部２３および２４は、例えば回転軸Ｏに平行に貫通する各１対の磁石装着孔２３ａおよび２４ａを備え、１対の磁石装着孔２３ａはセンターリブ２３ｂを介して、かつ、１対の磁石装着孔２４ａはセンターリブ２４ｂを介して、周方向で隣り合うように配置されている。
そして、各磁石装着孔２３ａ，２４ａは回転軸Ｏに平行な方向に対する断面が、略周方向が長手方向かつ略径方向が短手方向の略長方形状に形成され、各磁石装着孔２３ａ，２４ａには回転軸Ｏに平行に伸びる略長方形板状の各永久磁石１１ａ，１２ａが装着されている。【００６８】
１対の磁石装着孔２３ａに装着される１対の内周側永久磁石１１ａは、厚さ方向（つまり各回転子１１，１２の径方向）に磁化され、互いに磁化方向が同方向となるように設定される。そして、周方向で隣り合う内周側磁石装着部２３に対して、各１対の磁石装着孔２３ａに装着される各１対の内周側永久磁石１１ａは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１対の内周側永久磁石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１対の内周側永久磁石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。【００６９】
同様にして、１対の磁石装着孔２４ａに装着される１対の外周側永久磁石１２ａは、厚さ方向（つまり各回転子１１，１２の径方向）に磁化され、互いに磁化方向が同方向となるように設定される。そして、周方向で隣り合う外周側磁石装着部２４に対して、各１対の磁石装着孔２４ａに装着される各１対の外周側永久磁石１２ａおよび外周側永久磁石１２ａは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１対の外周側永久磁石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１対の外周側永久磁石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。【００７０】
そして、内周側回転子１１の各磁石装着部２３と外周側回転子１２の各磁石装着部２４とは、さらに、内周側回転子１１の各凹溝２１ａと外周側回転子１２の各凹溝２２ａ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。
これにより、内周側回転子１１と外周側回転子１２との回転軸Ｏ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の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの同極の磁極同士が対向配置（つまり、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとが対極配置）される弱め界磁状態から、内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの異極の磁極同士が対向配置（つまり、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとが同極配置）される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。
特に、弱め界磁状態および強め界磁状態においては、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが対向するように設定されている。【００７１】
また、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。【００７２】
遊星歯車機構１４は、例えば図２に示すように、内周側回転子１１よりも内周側の中空部に配置され、外周側回転子１２と同軸かつ一体に形成された第１リングギア（Ｒ１）３１と、内周側回転子１１と同軸かつ一体に形成された第２リングギア（Ｒ２）３２と、第１リングギア（Ｒ１）３１に噛み合う単列の第１プラネタリギア列３３と、第２リングギア（Ｒ２）３２に噛み合う単列の第２プラネタリギア列３４と、第１プラネタリギア列３３および第２プラネタリギア列３４に噛み合うアイドルギアであるサンギア（Ｓ）３５と、第１プラネタリギア列３３または第２プラネタリギア列３４の何れか一方、例えば第１プラネタリギア列３３を構成する複数の第１プラネタリギア３３ａを各第１プラネタリ回転軸Ｐ１周りに回転可能に支持すると共に、回転軸Ｏ周りに回動可能とされた第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６と、第１プラネタリギア列３３または第２プラネタリギア列３４の何れか他方、例えば第２プラネタリギア列３４を構成する複数の第２プラネタリギア３４ａを各第２プラネタリ回転軸Ｐ２周りに回転可能に支持すると共に、固定子１３に固定された第２プラネタリキャリア（Ｃ２）３７とを備えて構成されている。
すなわち、この遊星歯車機構１４は、各単列の第１プラネタリギア列３３および第２プラネタリギア列３４を備えるシングルピニオン式の遊星歯車機構である。【００７３】
この遊星歯車機構１４では、内周側回転子１１の外径は、外周側回転子１２の内径よりも小さく形成され、内周側回転子１１は外周側回転子１２よりも内周側の中空部に配置されている。そして、第１リングギア（Ｒ１）３１および第２リングギア（Ｒ２）３２の各外径は、内周側回転子１１の内径よりも小さく形成され、回転軸Ｏに平行な方向に沿って隣り合うようにして同軸に配置された第１リングギア（Ｒ１）３１および第２リングギア（Ｒ２）３２は内周側回転子１１よりも内周側の中空部に配置されている。
そして、第２リングギア（Ｒ２）３２の配置位置に対して、回転軸Ｏに平行な方向での一方側にずれた位置に配置された第１リングギア（Ｒ１）３１は、軸受けにより回転可能に支持されると共に一方側に向かい延びる回転軸Ｏに接続されている。【００７４】
そして、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６は、第１リングギア（Ｒ１）３１に噛み合う第１プラネタリギア列３３の配置位置に対して、回転軸Ｏに平行な方向での一方側にずれた位置に配置され、中空に形成されたサンギア（Ｓ）３５の回転軸ＰＳの中空部に回転可能に挿通されると共に他方側に向かい延びる回転軸ＰＣに接続されている。
また、第２プラネタリキャリア（Ｃ２）３７は、第２リングギア（Ｒ２）３２に噛み合う第２プラネタリギア列３４の配置位置に対して、回転軸Ｏに平行な方向での他方側にずれた位置に配置されている。【００７５】
この遊星歯車機構１４では、第１リングギア（Ｒ１）３１と第２リングギア（Ｒ２）３２とは略同等のギア形状とされ、かつ、第１プラネタリギア列３３を構成する各複数の第１プラネタリギア３３ａと、第２プラネタリギア列３４を構成する各複数の第２プラネタリギア３４ａとは略同等のギア形状とされており、サンギア（Ｓ）３５の回転軸ＰＳは電動機１０の回転軸Ｏと同軸に配置されると共に軸受けにより回転可能に支持されている。これにより、第１プラネタリギア列３３と第２プラネタリギア列３４とは、アイドルギアであるサンギア（Ｓ）３５に噛み合うことにより、内周側回転子１１と外周側回転子１２とを同期回転させるようになっている。【００７６】
さらに、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回転軸ＰＣは電動機１０の回転軸Ｏと同軸に配置されると共にアクチュエータ１５に接続されており、第２プラネタリキャリア（Ｃ２）３７は固定子１３に固定されている。
そして、アクチュエータ１５は、例えば外部の制御装置等から入力される制御指令に応じて制御され、流体エネルギーを回転運動に変換する油圧ポンプ１５ａ等を備え、回転軸Ｏ周りの第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回動を規制（つまり、所定回動位置で第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を保持）したり、あるいは、進角動作または遅角動作によって第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を回転軸Ｏ周りの正転方向または逆転方向に所定回動量だけ回動させる。これにより、アクチュエータ１５によって第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６が回転軸Ｏ周りに回動させられると、電動機１０の運転状態あるいは停止状態に拘わらずに、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が変化するようになっている。【００７７】
例えば図３に示すサンギア（Ｓ）３５の回転状態のように、回転軸Ｏ周りの回転に対する第２プラネタリキャリア（Ｃ２）３７の速度は、アクチュエータ１５の作動状態に拘わらずにゼロである。このため、第２リングギア（Ｒ２）３２および内周側回転子１１は、例えば逆転方向に適宜の速度で回転するサンギア（Ｓ）３５に対して、第２リングギア（Ｒ２）３２に対するサンギア（Ｓ）３５のギア比（つまり、増速比）ｇ２に応じた速度で正転方向に回転することになる。
そして、アクチュエータ１５の非作動状態においては、回転軸Ｏ周りの回転に対する第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の速度はゼロである。このため、第１リングギア（Ｒ１）３１および外周側回転子１２は、例えば逆転方向に適宜の速度で回転するサンギア（Ｓ）３５に対して、第１リングギア（Ｒ１）３１に対するサンギア（Ｓ）３５のギア比（つまり、増速比）ｇ１に応じた速度で正転方向に回転することになる。ここで、ギア比ｇ１とギア比ｇ２とは略同等（ｇ１≒ｇ２）であることから、内周側回転子１１と外周側回転子１２とは同期回転となり、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は変化せずに維持されることになる。【００７８】
一方、アクチュエータ１５の作動状態（つまり進角動作または遅角動作の実行状態）においては、回転軸Ｏ周りの回転に対する第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の速度はゼロ以外の値であって、正転方向または逆転方向に対する適宜の正値または負値となる。このため、第１リングギア（Ｒ１）３１および外周側回転子１２は、例えば逆転方向に適宜の速度で回転するサンギア（Ｓ）３５に対して、第１リングギア（Ｒ１）３１に対するサンギア（Ｓ）３５のギア比（つまり、増速比）ｇ１に応じた速度よりも速い速度または遅い速度で正転方向に回転することになる。ここで、ギア比ｇ１とギア比ｇ２とは略同等（ｇ１≒ｇ２）であることから、外周側回転子１２は内周側回転子１１に比べて増速または減速され、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が変化することになる。【００７９】
そして、アクチュエータ１５は、第１リングギア（Ｒ１）３１に対するサンギア（Ｓ）３５のギア比（つまり、増速比）ｇ１と、電動機１０の極対数Ｐとに対し、少なくとも、機械角θ（°）＝（１８０／ｐ）×ｇ１／（１＋ｇ１）だけ第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を回転軸Ｏ周りの正転方向または逆転方向に回動可能とされている。
これにより、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の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの同極の磁極同士が対向配置（つまり、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとが対極配置）される弱め界磁状態と、内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの異極の磁極同士が対向配置（つまり、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとが同極配置）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。【００８０】
なお、例えば図４Ａに示すように内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとが同極配置とされる強め界磁状態と、例えば図４Ｂに示すように内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石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５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の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石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。【００８１】
ここで、例えば図６Ａ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６Ｂ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。【００８２】
つまり、例えば図７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８Ａ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。【００８３】
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８Ｂ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。【００８４】
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９Ａ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９Ｂ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。【００８５】
なお、アクチュエータ１５は、回転軸Ｏ周りの第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回動に対する規制を解除可能であって、例えば電動機１０の異常が検知された場合等において、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回動に対する規制を解除し、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回転軸Ｏ周りの回転を許容する。
つまり、アクチュエータ１５による第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回動に対する規制が解除されると、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６は回転軸Ｏ周りに自由に回動可能となる。そして、この状態では、内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの同極の磁極同士の反発力、あるいは、内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの異極の磁極同士の吸引力によって、内周側回転子１１と外周側回転子１２との周方向での相対位置が変化し、電動機１０の状態は、内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの異極の磁極同士が対向配置（つまり、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとが同極配置）される強め界磁状態へと向かい変化する。【００８６】
また、アクチュエータ１５は、例えば外部の制御装置等から出力される弱め界磁制御の実行指示を検知した場合に、電動機１０の状態が、内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの同極の磁極同士が対向配置（つまり、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとが対極配置）される弱め界磁状態に向かい変化するようにして、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を回転軸Ｏ周りに回動させる。【００８７】
本実施の形態による電動機１０は上記構成を備えており、次に、電動機１０の駆動方法について添付図面を参照しながら説明する。【００８８】
先ず、例えば図１０に示すステップＳ０１においては、電動機１０の異常が検知されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ０３に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
そして、ステップＳ０２においては、アクチュエータ１５による第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回動に対する規制を解除し、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回転軸Ｏ周りの自由な回転を許容し、一連の処理を終了する。【００８９】
また、ステップＳ０３においては、例えば回転センサ等により検出される内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相（電気角α：ｅｄｅｇ）を取得する。
次に、ステップＳ０４においては、取得した電気角αを、電動機１０の極対数ｐに応じて機械角β（＝α／ｐ）に変換する。
次に、ステップＳ０５においては、機械角βと、第１リングギア（Ｒ１）３１に対するサンギア（Ｓ）３５のギア比ｇ１とに応じて、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を回転軸Ｏ周りに回動させる際の回動量γ（＝β×ｇ１／（１＋ｇ１））を算出する。
そして、ステップＳ０６においては、アクチュエータ１５により第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を回転軸Ｏ周りに回動量γだけ回動させ、一連の処理を終了する。【００９０】
上述したように、本実施の形態による電動機１０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略長方形板状の各永久磁石１１ａ，１２ａが配置され、各永久磁石１１ａ，１２ａは、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において各回転子１１，１２の径方向に沿って互いの長辺同士が対向配置可能となるように設定されていることにより、各永久磁石１１ａ，１２ａの磁束が周辺の磁気回路（例えば、各ロータ鉄心２１，２２等）に放射されてしまうことを防止することができる。これにより、鉄損の発生を抑制し、例えば外周側回転子１２の外周側永久磁石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の内周側永久磁石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１０の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（図示略）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。【００９１】
しかも、第１プラネタリギア列３３を構成する複数の第１プラネタリギア３３ａおよび第２プラネタリギア列３４を構成する複数の第２プラネタリギア３４ａは、各プラネタリ回転軸Ｐ１，Ｐ２周りに回転可能とされつつ、アイドルギアであるサンギア（Ｓ）３５に噛み合うことにより、内周側回転子１１および外周側回転子１２の同期運転の実行状態あるいは電動機１０の停止状態であっても内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を容易に変更することができる。【００９２】
また、サンギア（Ｓ）３５での摩擦を低減することができるため、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回転軸Ｏ周りの回動に対する規制（つまり、所定回動位置での保持）あるいは回動駆動に必要とされる力は、電動機１０の回転数やトルクの大きさに拘わらずに、内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａ同士の吸引力あるいは反発力よりも大きいだけでよく、例えばブレーキアクチュエータのように電動機１０が出力するトルクよりも大きな力を必要とせずに、効率よく位相を制御することができる。
しかも、アクチュエータ１５は外部からの電力供給を必要とせずに第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を回動させることができ、電動機１０の運転効率が低下してしまうことを防止することができる。【００９３】
また、第１プラネタリギア列３３を支持する第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６が回転軸Ｏ周りに回動する際の所定回動量が、少なくとも機械角θ（°）＝（１８０／ｐ）×ｇ／（１＋ｇ１）に設定されることで、電動機１０の状態を、例えば内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの異極の磁極同士が対向配置（つまり内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとが同極配置）される強め界磁状態と、内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの同極の磁極同士が対向配置（つまり内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとが対極配置）される弱め界磁状態との間で適切に移行させることができる。【００９４】
しかも、固定子巻線１３ａを鎖交する界磁磁束の大きさを連続的に変化させることができ、電動機１０の誘起電圧定数Ｋｅを適宜の値に連続的に変化させることができる。これにより、電動機１０の運転可能な回転数およびトルクの値を連続的に変更することができると共に、運転可能な回転数およびトルクの範囲を拡大させることができる。さらに、電動機１０の運転効率の最大値を増大させ、運転効率が所定効率以上となる高効率領域を拡大させることができる。【００９５】
また、例えば電動機１０の回転数および電源電圧等の状態量に応じて弱め界磁制御の実行指示が外部の制御装置等から出力された場合に、電動機１０の状態が内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの同極の磁極同士が対向配置される弱め界磁状態に向かい変化するようにして、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を回転軸Ｏ周りに回動させることから、例えば固定子巻線１３ａへの通電を制御するインバータ等の高電圧デバイスが過電圧状態となることを防止することができる。【００９６】
また、外周側回転子１２において、周方向で隣り合う外周側磁石装着部２４間の外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上に回転軸Ｏに平行に伸びる凹溝２２ａを設けたことにより、互いに対向配置の関係に無い内周側回転子１１の内周側永久磁石１１ａと外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａとの磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができる。【００９７】
なお、上述した実施の形態においては、遊星歯車機構１４はシングルピニオン式の遊星歯車機構であるとしたが、これに限定されず、例えば図１１に示す上述した実施の形態の第１変形例に係る電動機５０のように、遊星歯車機構１４はダブルピニオン式の遊星歯車機構であってもよい。
この第１変形例に係る電動機５０において、上述した実施の形態に係る電動機１０と異なる点は、第１リングギア（Ｒ１）３１とサンギア（Ｓ）３５との間に互いに噛み合う２列の第１プラネタリギア列５１，５２が配置され、第２リングギア（Ｒ２）３２とサンギア（Ｓ）３５との間に互いに噛み合う２列の第２プラネタリギア列５３，５４が配置されている点である。【００９８】
すなわち、互いに噛み合う２列の第１プラネタリギア列５１，５２のうち、一方の第１プラネタリギア列５１は第１リングギア（Ｒ１）３１に噛み合い、他方の第１プラネタリギア列５２はサンギア（Ｓ）３５に噛み合っている。
また、互いに噛み合う２列の第２プラネタリギア列５３，５４のうち、一方の第２プラネタリギア列５３は第２リングギア（Ｒ２）３２に噛み合い、他方の第２プラネタリギア列５４はサンギア（Ｓ）３５に噛み合っている。【００９９】
そして、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６は、一方の第１プラネタリギア列５１を構成する複数の第１プラネタリギア５１ａを各第１プラネタリ回転軸Ｐ１ａ周りに回転可能に支持すると共に、他方の第１プラネタリギア列５２を構成する複数の第１プラネタリギア５２ａを各第１プラネタリ回転軸Ｐ１ｂ周りに回転可能に支持し、さらに、回転軸Ｏ周りに回動可能とされている。
また、第２プラネタリキャリア（Ｃ２）３７は、一方の第２プラネタリギア列５３を構成する複数の第２プラネタリギア５３ａを各第２プラネタリ回転軸Ｐ２ａ周りに回転可能に支持すると共に、他方の第２プラネタリギア列５４を構成する複数の第２プラネタリギア５４ａを各第２プラネタリ回転軸Ｐ２ｂ周りに回転可能に支持し、さらに、固定子１３に固定されている。
そして、各プラネタリギア５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａは略同等のギア形状とされている。【０１００】
そして、この第１変形例に係る電動機５０では、各２列の第１プラネタリギア列５１，５２および第２プラネタリギア列５３，５４を備えることにより、例えば図１２に示すサンギア（Ｓ）３５の回転状態のように、サンギア（Ｓ）３５と、内周側回転子１１および外周側回転子１２とは、互いに同じ方向に回転することになる。【０１０１】
この第１変形例に係る電動機５０によれば、内周側回転子１１および外周側回転子１２とサンギア（Ｓ）３５との回転方向を同一方向に設定することができ、例えば電動機１０を駆動源として車両に搭載した場合等において、内周側回転子１１または外周側回転子１２に加えてサンギア（Ｓ）３５に電動機１０の出力軸を接続した場合であっても、変速機等の動力伝達機構が複雑化してしまうことを防止することができる。
しかも、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６の回動量に比べて外周側回転子１２の回動量が小さくなることから、外周側回転子１２の回動量を制御する際の分解能を向上させることができる。【０１０２】
なお、上述した実施の形態においては、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を回転軸Ｏ周りに回動可能とし、第２プラネタリキャリア（Ｃ２）３７を固定子１３に固定したが、これに限定されず、例えば第２プラネタリキャリア（Ｃ２）３７を回転軸Ｏ周りに回動可能とし、第１プラネタリキャリア（Ｃ１）３６を固定子１３に固定してもよい。【０１０３】
なお、上述した実施の形態においては、アクチュエータ１５は油圧ポンプ１５ａを備えるとしたが、これに限定されず、例えば電動モータ等を備えてもよい。【０１０４】
以下に、上述した実施の形態の第２変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図１３に示すように、この第２変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の内部に埋め込まれ、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内部に埋め込まれている。そして、内周側回転子１１には内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の凹溝２１ａが周方向に所定間隔をおいて設けられている。さらに、周方向で隣り合う凹溝２１ａ間には、内周側ロータ鉄心２１の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する単一の磁石装着孔２３ａが径方向で外周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２３ａには略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが装着されている。【０１０５】
また、外周側回転子１２には、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する複数の磁石装着孔２４ａが周方向に所定間隔をおいた位置毎に、径方向で内周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２４ａには略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが装着されている。さらに、周方向で隣り合う磁石装着孔２４ａ間には、互いの磁石装着孔２４ａの周方向内壁面２４Ａ上において開口し、互いに漸次近接するようにして外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａに向かい伸びると共に、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する各磁束障壁用孔部２５が、外周側ロータ鉄心２２の内部に設けられている。これにより、外周側ロータ鉄心２２において周方向で隣り合う外周側永久磁石１２ａ間に、透磁率が相対的に小さな磁束障壁用孔部２５によって周方向の両側から挟み込まれる鉄心部２２ｂが形成されている。
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。【０１０６】
この第２変形例に係る電動機１０によれば、遊星歯車機構１４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が変更された際に内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが対向するように配置されると共に、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの間の距離が相対的に短くなるように設定されていることにより、例えば外周側永久磁石１２ａ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、例えば界磁強め状態では、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１０の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１０が出力する最大トルク値を増大させることができ、電動機１０の運転効率の最大値を増大させることができる。【０１０７】
さらに、内周側ロータ鉄心２１において周方向で隣り合う内周側永久磁石１１ａ間に透磁率が相対的に小さな凹溝２１ａを備えることにより、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの磁極同士間（例えば、凹溝２１ａを跨ぐようにして配置される内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの磁極同士間等）で磁路短絡が発生することを抑制することができる。
さらに、外周側ロータ鉄心２２において周方向で隣り合う外周側永久磁石１２ａ間に、透磁率が相対的に小さな磁束障壁用孔部２５によって周方向の両側から挟み込まれる鉄心部２２ｂを備えることにより、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石１１ａ，１２ａとの間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と鉄心部２２ｂとの間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子１１，１２を効率よく回転させることができる。【０１０８】
以下に、上述した実施の形態の第３変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図１４に示すように、この第３変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の内部に埋め込まれ、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内部に埋め込まれている。
ここで、内周側ロータ鉄心２１の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する複数の磁石装着孔２３ａが周方向に所定間隔をおいた位置毎に、径方向で外周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２３ａには略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが装着されている。また、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する複数の磁石装着孔２４ａが周方向に所定間隔をおいた位置毎に、径方向で内周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２４ａには略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが装着されている。【０１０９】
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。
この第３変形例に係る電動機１０によれば、外周側回転子１２による外周側永久磁石１２ａの保磁力および内周側回転子１１による内周側永久磁石１１ａの保磁力を向上させることができる。【０１１０】
以下に、上述した実施の形態の第４変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図１５に示すように、この第４変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の内部に埋め込まれ、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内部に埋め込まれている。
ここで、内周側回転子１１には内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の凹溝２１ａが周方向に所定間隔をおいて設けられている。さらに、周方向で隣り合う凹溝２１ａ間には、内周側ロータ鉄心２１の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する単一の磁石装着孔２３ａが径方向で外周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２３ａには略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが装着されている。【０１１１】
また、外周側回転子１２には外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の凹溝２２ａが周方向に所定間隔をおいて設けられている。さらに、周方向で隣り合う凹溝２２ａ間には、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する単一の磁石装着孔２４ａが径方向で内周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２４ａには略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが装着されている。
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。【０１１２】
以下に、上述した実施の形態の第５変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図１６に示すように、この第５変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の内部に埋め込まれ、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内部に埋め込まれている。
ここで、内周側回転子１１には内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の凹溝２１ａが周方向に所定間隔をおいて設けられている。さらに、周方向で隣り合う凹溝２１ａ間には、内周側ロータ鉄心２１の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する単一の磁石装着孔２３ａが径方向で外周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２３ａには略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが装着されている。【０１１３】
また、外周側回転子１２には外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数対の凹溝２２ａが周方向に所定間隔をおいて設けられている。さらに、周方向で隣り合う２対の凹溝２２ａ間には、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する単一の磁石装着孔２４ａが径方向で内周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２４ａには略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが装着されている。そして、外周側ロータ鉄心２２において対をなす凹溝２２ａ間には、透磁率が相対的に小さな凹溝２２ａによって周方向の両側から挟み込まれる突極部２２ｃが形成されている。
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。【０１１４】
この第５変形例に係る電動機１０によれば、外周側回転子１２による外周側永久磁石１２ａの保磁力および内周側回転子１１による内周側永久磁石１１ａの保磁力を向上させることができる。さらに、凹溝２１ａによって互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができると共に、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石１１ａ，１２ａとの間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と突極部２２ｃとの間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子１１，１２を効率よく回転させることができる。【０１１５】
以下に、上述した実施の形態の第６変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図１７に示すように、この第６変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の内部に埋め込まれ、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内部に埋め込まれている。
ここで、内周側回転子１１には内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の凹溝２１ａが周方向に所定間隔をおいて設けられている。さらに、周方向で隣り合う凹溝２１ａ間には、内周側ロータ鉄心２１の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する単一の磁石装着孔２３ａが径方向で外周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２３ａには略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが装着されている。【０１１６】
また、外周側回転子１２には外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の凹溝２２ｄが周方向に所定間隔をおいて設けられている。さらに、周方向で隣り合う凹溝２２ｄ間には、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する単一の磁石装着孔２４ａが径方向で内周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２４ａには略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが装着されている。【０１１７】
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向すると共に、内周側回転子１１の凹溝２１ａと、外周側回転子１２の凹溝２２ｄとが径方向に沿って対向するように設定されている。【０１１８】
この第６変形例に係る電動機１０によれば、例えば遊星歯車機構１４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が変更された際に、凹溝２１ａと凹溝２２ｄとが対向配置されることにより、各凹溝２１ａ，２１ｄにより形成される空間部が対向配置されることになり、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの磁極同士間で磁路短絡が発生することを、より一層、抑制することができる。【０１１９】
以下に、上述した実施の形態の第７変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図１８に示すように、この第７変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の内部に埋め込まれ、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上に配置されている。
ここで、内周側ロータ鉄心２１の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する複数の磁石装着孔２３ａが周方向に所定間隔をおいた位置毎に、径方向で外周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２３ａには略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが装着されている。【０１２０】
また、外周側回転子１２には外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数のリブ２２ｅが周方向に所定間隔をおいて設けられている。そして、周方向で隣り合うリブ２２ｅによって周方向の両側から挟み込まれるようにして略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上に装着されている。
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。
この第７変形例に係る電動機１０によれば、内周側回転子１１による内周側永久磁石１１ａの保磁力を向上させることができると共に、外周側回転子１２の形状を単純化することができる。【０１２１】
以下に、上述した実施の形態の第８変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図１９に示すように、この第８変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の内部に埋め込まれ、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上に配置されている。
ここで、内周側ロータ鉄心２１の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する複数の磁石装着孔２３ａが周方向に所定間隔をおいた位置毎に、径方向で外周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２３ａには略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが装着されている。【０１２２】
また、外周側回転子１２には、外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上に複数の略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが周方向に所定間隔をおいて配置され、各外周側永久磁石１２ａの外周面に当接する略円筒状の外周側保持部材２６が備えられている。そして、各外周側永久磁石１２ａは、外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａと外周側保持部材２６の内周面とによって、径方向の両側から挟み込まれるようにして固定されている
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。
この第８変形例に係る電動機１０によれば、内周側回転子１１による内周側永久磁石１１ａの保磁力を向上させることができると共に、外周側回転子１２の形状を単純化することができる。【０１２３】
以下に、上述した実施の形態の第９変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図２０に示すように、この第９変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に配置され、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内部に埋め込まれている。
ここで、内周側回転子１１には、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に複数の略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが周方向に所定間隔をおいて配置され、各内周側永久磁石１１ａの外周面に当接する略円筒状の内周側保持部材２７が備えられている。そして、各内周側永久磁石１１ａは、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａと内周側保持部材２７の内周面とによって、径方向の両側から挟み込まれるようにして固定されている。【０１２４】
また、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する複数の磁石装着孔２４ａが周方向に所定間隔をおいた位置毎に、径方向で外周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２４ａには略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが装着されている。
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。
この第９変形例に係る電動機１０によれば、外周側回転子１２による外周側永久磁石１２ａの保磁力を向上させることができると共に、内周側回転子１１の形状を単純化しつつ、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの間の距離を短縮して、固定子巻線を鎖交する各永久磁石１１ａ，１２ａによる界磁磁束を効率よく増大あるいは低減させることができる。また、周方向で隣り合う内周側永久磁石１１ａ間に、相対的に透磁率が小さな空間部が形成されることにより、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができる。【０１２５】
以下に、上述した実施の形態の第１０変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図２１に示すように、この第１０変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に配置され、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上に配置されている。
ここで、内周側回転子１１には、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に複数の略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが周方向に所定間隔をおいて配置され、各内周側永久磁石１１ａの外周面に当接する略円筒状の内周側保持部材２７が備えられている。そして、各内周側永久磁石１１ａは、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａと内周側保持部材２７の内周面とによって、径方向の両側から挟み込まれるようにして固定されている。【０１２６】
また、外周側回転子１２には、外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上に複数の略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが周方向に所定間隔をおいて配置され、各外周側永久磁石１２ａの外周面に当接する略円筒状の外周側保持部材２６が備えられている。そして、各外周側永久磁石１２ａは、外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａと外周側保持部材２６の内周面とによって、径方向の両側から挟み込まれるようにして固定されている
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。
この第１０変形例に係る電動機１０によれば、内周側回転子１１および外周側回転子１２の形状が複雑化することを抑制しつつ、内周側永久磁石１１ａおよび外周側永久磁石１２ａを適切に保持することができる。また、周方向で隣り合う内周側永久磁石１１ａ間に、相対的に透磁率が小さな空間部が形成されることにより、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができる。【０１２７】
以下に、上述した実施の形態の第１１変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図２２に示すように、この第１１変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に配置され、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上に配置されている。
ここで、内周側回転子１１には、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に複数の略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが周方向に所定間隔をおいて配置され、各内周側永久磁石１１ａの外周面に当接する略円筒状の内周側保持部材２７が備えられている。そして、各内周側永久磁石１１ａは、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａと内周側保持部材２７の内周面とによって、径方向の両側から挟み込まれるようにして固定されている。【０１２８】
また、外周側回転子１２には、外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の外周側突極部２８が周方向に所定間隔をおいて設けられている。そして、周方向で隣り合う外周側突極部２８によって周方向の両側から挟み込まれるようにして略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａ上に装着されている。
外周側突極部２８の外周側端部には周方向外方に向かい突出する２つの磁石保持爪部２８ａが形成され、周方向で隣り合う外周側突極部２８から突出する互いの磁石保持爪部２８ａは、これらの外周側突極部２８間に装着された外周側永久磁石１２ａの外周面に当接して、外周側永久磁石１２ａが径方向外方に向かい移動することを規制している。【０１２９】
さらに、外周側突極部２８の外周上の周方向両端部近傍には径方向内方に向かい伸びる各磁束障壁用溝部２８ｂが形成されている。
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。
この第１１変形例に係る電動機１０によれば、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石１１ａ，１２ａとの間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と外周側突極部２８との間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子１１，１２を効率よく回転させることができる。また、周方向で隣り合う内周側永久磁石１１ａ間に、相対的に透磁率が小さな空間部が形成されることにより、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができる。
なお、この第１１変形例においては、例えば図２３に示すように、磁束障壁用溝部２８ｂは省略されてもよい。【０１３０】
以下に、上述した実施の形態の第１２変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図２４に示すように、この第１２変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に配置され、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上に配置されている。
ここで、内周側回転子１１には、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の内周側突極部２９が周方向に所定間隔をおいて設けられている。そして、周方向で隣り合う内周側突極部２９によって周方向の両側から挟み込まれるようにして略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に装着されている。【０１３１】
内周側突極部２９の外周側端部には周方向外方に向かい突出する２つの磁石保持爪部２９ａが形成され、周方向で隣り合う内周側突極部２９から突出する互いの磁石保持爪部２９ａは、これらの内周側突極部２９間に装着された内周側永久磁石１１ａの外周面に当接して、内周側永久磁石１１ａが径方向外方に向かい移動することを規制している。
また、外周側回転子１２には、外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の突極部３０が周方向に所定間隔をおいて設けられている。そして、周方向で隣り合う突極部３０によって周方向の両側から挟み込まれるようにして略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上に装着されている。【０１３２】
突極部３０の内周側端部には周方向外方に向かい突出する２つの磁石保持爪部３０ａが形成され、周方向で隣り合う突極部３０から突出する互いの磁石保持爪部３０ａは、これらの突極部３０間に装着された外周側永久磁石１２ａの内周面に当接して、外周側永久磁石１２ａが径方向内方に向かい移動することを規制している。
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。【０１３３】
この第１２変形例に係る電動機１０によれば、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの間の距離を短縮することにより、固定子巻線を鎖交する各永久磁石１１ａ，１２ａによる界磁磁束を効率よく増大あるいは低減させることができる。また、固定子巻線の回転磁界と各永久磁石１１ａ，１２ａとの間に発生する吸引力又は反発力に起因する磁石トルクと、回転磁界と内周側突極部２９および突極部３０との間に発生する吸引力に起因する回転トルク、つまりリラクタンストルクとを併用して各回転子１１，１２を効率よく回転させることができる。【０１３４】
以下に、上述した実施の形態の第１３変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図２５に示すように、この第１３変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に配置され、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上に配置されている。
ここで、内周側回転子１１には、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に複数の略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが周方向に所定間隔をおいて配置され、各内周側永久磁石１１ａの外周面に当接する略円筒状の内周側保持部材２７が備えられている。そして、各内周側永久磁石１１ａは、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａと内周側保持部材２７の内周面とによって、径方向の両側から挟み込まれるようにして固定されている。【０１３５】
また、外周側回転子１２には外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数のリブ２２ｅが周方向に所定間隔をおいて設けられている。そして、周方向で隣り合うリブ２２ｅによって周方向の両側から挟み込まれるようにして略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上に装着されている。
そして、遊星歯車機構１４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が変更された際に、回転軸Ｏに平行な方向に対する断面において、内周側永久磁石１１ａの長辺と外周側永久磁石１２ａの長辺とが径方向に沿って対向するように設定されている。【０１３６】
この第１３変形例に係る電動機１０によれば、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの間の距離を短縮することにより、固定子巻線を鎖交する各永久磁石１１ａ，１２ａによる界磁磁束を効率よく増大あるいは低減させることができる。また、内周側回転子１１の形状を単純化しつつ、周方向で隣り合う内周側永久磁石１１ａ間に、相対的に透磁率が小さな空間部が形成されることにより、互いに対向配置の関係に無い内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの磁極同士間で磁路短絡が発生することを抑制することができる。【０１３７】
以下に、上述した実施の形態の第１４変形例に係る電動機１０について説明する。
例えば図２６に示すように、この第１４変形例において、固定子１３は、内周側回転子１１の内周部に対向配置される略円筒状に形成されている。
各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の内部に埋め込まれ、各外周側永久磁石１２ａは外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内部に埋め込まれている。【０１３８】
外周側回転子１２には外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の凹溝２２ｄが周方向に所定間隔をおいて設けられている。さらに、周方向で隣り合う凹溝２２ｄ間には、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する単一の磁石装着孔２４ａが径方向で内周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２４ａには略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが装着されている。そして、この外周側ロータ鉄心２２の外周部のうち、周方向で隣り合う凹溝２２ｄ間には、回転軸Ｏに平行に貫通する装着孔６１ａが設けられ、この装着孔６１ａには、例えば図２７に示す外周側端面板６１と外周側ロータ鉄心２２とを一体に接続するリベットやボルト等の締結部材（図示略）が装着されるようになっている。【０１３９】
内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の内部において、周方向で隣り合う磁石装着孔２３ａ間には、互いの磁石装着孔２３ａの周方向内壁面２３Ｂ上において開口し、互いに漸次近接するようにして内周側ロータ鉄心２１の内周面２１Ｂに向かい伸びると共に、内周側ロータ鉄心２１の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する各磁束障壁用孔部６２が設けられている。そして、内周側ロータ鉄心２１において周方向で隣り合う内周側永久磁石１１ａ間には、透磁率が相対的に小さな磁束障壁用孔部６２によって周方向の両側から挟み込まれた領域が形成され、この領域には、回転軸Ｏに平行に貫通する装着孔６３ａが設けられ、この装着孔６３ａには、例えば図２７に示す内周側端面板６３と内周側ロータ鉄心２１とを一体に接続するリベットやボルト等の締結部材（図示略）が装着されるようになっている。【０１４０】
この第１４変形例において、電動機１０は、上述した実施の形態での遊星歯車機構１４の代わりに内周側回転子１１および外周側回転子１２に接続された位相変更機構部７０と、位相変更機構部７０により内周側回転子１１と外周側回転子１２との間の相対的な位相を設定する油圧アクチュエータ７１とを備えている。【０１４１】
位相変更機構部７０は、例えば図２７に示すように、内周側ロータ鉄心２１に接続された内周側端面板６３の表面上から回転軸Ｏと同軸に突出する筒状のガイド部材７２と、外周側ロータ鉄心２２に接続された外周側端面板６１の表面上に設けられ、ガイド部材７２が摺動可能かつ液密に装着される円環状の装着凹部７３と、油圧アクチュエータ７１から供給される作動油の通路とされる中空の軸部材７４とを備えて構成されている。
例えば車両のトランスミッションのハウジング（図示略）等に固定された軸部材７４はガイド部材７２よりも小さな外径を有し、外周側端面板６１を回転軸Ｏと同軸に貫通すると共に装着凹部７３よりも小さな内径を有する貫通孔７５に相対回転可能かつ液密に装着されている。【０１４２】
これにより、内周側端面板６３およびガイド部材７２と、外周側端面板６１および軸部材７４とによって形成された油圧室７６に、油圧アクチュエータ７１から中空の軸部材７４の内部の流路を介して作動油が供給されるようになっている。
そして、軸部材７４の外周面上にはヘリカルスプラインＧ１が形成され、貫通孔７５の内周面上にはヘリカルスプラインＧ１と噛み合うヘリカルスプラインＧ２が形成されており、油圧アクチュエータ７１から油圧室７６に供給される作動油の油圧に応じて、界磁制御用回転子とされる外周側回転子１２が回転軸Ｏに沿って移動しながら回転（つまり、螺旋運動）し、電動機１０の駆動力を出力する駆動回転子とされる内周側回転子１１と、外周側回転子１２との間の相対的な位相が変更されるようになっている。【０１４３】
なお、この第１４変形例においては、例えば図２８〜図３０に示すように、互いの長辺同士が対向する内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとに対して、外周側永久磁石１２ａの長辺が内周側永久磁石１１ａの長辺よりも長くなるように設定してもよい。
例えば図２８に示す電動機１０では、内周側永久磁石１１ａおよび外周側永久磁石１２ａは長方形板状に形成され、外周側永久磁石１２ａの長辺が内周側永久磁石１１ａの長辺よりも長く形成されている。
また、例えば図２９に示す電動機１０では、内周側永久磁石１１ａは長方形板状に、外周側永久磁石１２ａは外周側ロータ鉄心２２の周方向に沿って湾曲する板状に形成され、外周側永久磁石１２ａの周方向に沿った長辺が内周側永久磁石１１ａの長辺よりも長く形成されている。
また、例えば図３０に示す電動機１０では、各内周側永久磁石１１ａに対して、１対の外周側永久磁石１２ａが対向配置され、１対の外周側永久磁石１２ａの各長辺の和が内周側永久磁石１１ａの長辺よりも長くなるように設定されている。【０１４４】
この第１４変形例に係る電動機１０によれば、電動機１０をアウターロータ型とすることで、電動機１０の汎用性を向上させることができる。
しかも、外周側永久磁石１２ａの長辺が内周側永久磁石１１ａの長辺よりも長くなるように設定することで、相対的に固定子１３から離れた位置に配置される界磁制御用回転子である外周側回転子１２の外周側永久磁石１２ａの大きさを増大させることによって磁束量を増大させ、電動機１０の誘起電圧定数の可変範囲を拡大させることができる。【０１４５】
以下に、上述した実施の形態の第１５変形例に係る電動機１０の内周側回転子１１および外周側回転子１２について説明する。
例えば図３１に示すように、この第１５変形例において、各内周側永久磁石１１ａは内周側回転子１１の内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に配置されている。
ここで、内周側回転子１１には、内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上において回転軸Ｏに平行に伸びる複数の内周側突極部２９が周方向に所定間隔をおいて設けられている。そして、周方向で隣り合う内周側突極部２９によって周方向の両側から挟み込まれるようにして略長方形板状の内周側永久磁石１１ａが内周側ロータ鉄心２１の外周面２１Ａ上に装着されている。また、内周側突極部２９には、回転軸Ｏに平行に伸びる凹溝２９ｂが設けられている。【０１４６】
また、外周側回転子１２には、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する複数の磁石装着孔２４ａが周方向に所定間隔をおいた位置毎に、径方向で内周側にずれた位置に設けられ、各磁石装着孔２４ａには略長方形板状の外周側永久磁石１２ａが装着されている。さらに、周方向で隣り合う磁石装着孔２４ａ間には、互いの磁石装着孔２４ａの周方向内壁面２４Ａ上において開口し、互いに漸次近接するようにして外周側ロータ鉄心２２の外周面２２Ａに向かい伸びると共に、外周側ロータ鉄心２２の内部を回転軸Ｏに平行に貫通する各磁束障壁用孔部２５が、外周側ロータ鉄心２２の内部に設けられている。これにより、外周側ロータ鉄心２２において周方向で隣り合う外周側永久磁石１２ａ間に、透磁率が相対的に小さな磁束障壁用孔部２５によって周方向の両側から挟み込まれる鉄心部２２ｂが形成されている。この鉄心部２２ｂには、回転軸Ｏに平行に貫通する装着孔６１ａが設けられ、この装着孔６１ａには、外周側端面板（図示略）と外周側ロータ鉄心２２とを一体に接続するリベットやボルト等の締結部材（図示略）が装着されるようになっている。
そして、内周側永久磁石１１ａは、外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂと当接している【０１４７】
この第１５変形例に係る電動機１０によれば、内周側永久磁石１１ａと外周側永久磁石１２ａとの間の距離を短縮することによって磁気抵抗を低減し、電動機１０の誘起電圧定数の可変範囲を拡大させることができる。
なお、この第１５変形例においては、例えば図３２および図３３に示すように、外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂと当接する内周側永久磁石１１ａの当接面上に所定の表面処理加工（例えば、平滑化および硬化等）による被覆層８１、または、内周側永久磁石１１ａと当接する外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂ上に所定の表面処理加工（例えば、平滑化および硬化等）による被覆層８２を設けてもよい。これにより、例えば外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂの平滑化により内周側回転子１１と外周側回転子１２とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。また、例えば外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂの硬化処理によって、外周側回転子１２の摩耗による磁気抵抗の増大等の不具合の発生を抑制することができる
また、例えば図３４に示すように、外周側回転子１２の外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂと当接する内周側永久磁石１１ａの面を凸形状とし、外周側ロータ鉄心２２の内周面２２Ｂと内周側永久磁石１１ａとの接触領域が相対的に小さくなるように設定してもよい。これにより、内周側回転子１１と外周側回転子１２とが周方向に沿って相対的に回動する際の摺動抵抗を低減させ、この回動に要するエネルギーの消費を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明は車両に搭載された走行駆動源および発電機として用いて好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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