CN110654495A - 驱动用电动机及电动车辆 - Google Patents

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Abstract

得到能够变更转子的旋转轴方向上的转子与定子的相对的位置、能够抑制制造成本的驱动用电动机及具备该驱动用电动机的电动车辆。有关本发明的驱动用电动机是产生使电动车辆的车轮旋转的驱动力的驱动用电动机,具备:转子,以旋转轴为中心旋转;定子;以及移动装置,使外周侧零件沿前述旋转轴方向移动,所述外周侧零件是前述转子及前述定子中的配置在外周侧的一方;前述移动装置包括惯性力作用部,所述惯性力作用部至少一部分的部件与前述转子一起旋转,借助该旋转而惯性力作用;成为前述外周侧零件借助前述惯性力沿前述旋转轴方向移动的结构。

Description

驱动用电动机及电动车辆
技术领域
本发明涉及产生使电动车辆的车轮旋转的驱动力的驱动用电动机、以及具备该驱动用电动机的电动车辆。
背景技术
在近年来的车辆中,提出了作为使车轮旋转的驱动源而具备电动机的电动车辆。并且,在产生使电动车辆的车轮旋转的驱动力的驱动用电动机中,为了降低在转子高速旋转时发生的反电动势而进行了各种各样的提案。例如,专利文献1所记载的驱动用电动机成为以下的结构:通过使定子沿转子的旋转轴方向移动,能够变更转子与定子的相对位置,能够变更转子的磁铁与定子的线圈的对置面积。通过这样构成驱动用电动机,当使转子高速旋转时,通过减小转子的磁铁与定子的线圈的对置面积,能够降低反电动势。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-300760号公报。
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1所记载的驱动用电动机需要使定子沿转子的旋转轴方向移动的致动器。所谓的致动器,是使用液压或电动机的驱动装置。因此,专利文献1所记载的驱动用电动机需要使定子沿转子的旋转轴方向移动的专用的致动器,有制造成本上升的课题。
本发明是以上述课题为背景而做出的,目的是得到能够在转子的旋转轴方向上变更转子与定子的相对位置且能够抑制制造成本的驱动用电动机、以及具备该驱动用电动机的电动车辆。
用来解决课题的手段
有关本发明的驱动用电动机是产生使电动车辆的车轮旋转的驱动力的驱动用电动机,具备:转子,以旋转轴为中心旋转;定子;以及移动装置,使外周侧零件沿前述旋转轴方向移动,所述外周侧零件是前述转子及前述定子中的配置在外周侧的一方;前述移动装置包括惯性力作用部,所述惯性力作用部至少一部分的部件与前述转子一起旋转,借助该旋转而惯性力作用;成为前述外周侧零件借助前述惯性力沿前述旋转轴方向移动的结构。
此外,有关本发明的电动车辆具备有关本发明的驱动用电动机、以及借助前述驱动用电动机的驱动力而旋转的车轮。
发明效果
有关本发明的驱动用电动机使用借助转子的旋转产生的惯性力,在转子的旋转轴方向上变更转子与定子的相对位置。因此,有关本发明的驱动用电动机不需要用来使转子或定子沿转子的旋转轴方向移动的专用的致动器。因而,有关本发明的驱动用电动机能够在转子的旋转轴方向上变更转子与定子的相对位置,并且能够抑制制造成本的上升。
附图说明
图1是表示有关本发明的实施方式1的电动二轮车的概略结构的图。
图2是表示有关本发明的实施方式1的电动二轮车的后车轮的概略结构的剖视图。
图3是表示有关本发明的实施方式1的电动二轮车的后车轮的概略结构的剖视图。
图4是从图2所示的Z方向观察有关本发明的实施方式1的驱动用电动机的移动装置的第2部件及移动体的图。
图5是表示有关本发明的实施方式1的驱动用电动机的另一例的移动装置的第2部件及移动体的图。
图6是表示有关本发明的实施方式2的电动二轮车的概略结构的图。
图7是表示有关本发明的实施方式2的驱动用电动机的概略结构的剖视图。
图8是表示有关本发明的实施方式2的驱动用电动机的概略结构的剖视图。
具体实施方式
以下,一边适当参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。
另外,以下说明将本发明在电动二轮车中采用的情况,但本发明也可以在电动二轮车以外的电动车辆(例如,电动三轮车、电动四轮车等)中采用。此外,在电动车辆中也包括电动自行车。所谓的电动自行车,是具备将车轮驱动的驱动马达、并且通过对踏板赋予的踏力也能够在路上推进的车辆。
此外,以下说明的结构及动作等是本发明的一例,本发明并不限定于是这样的结构及动作等的情况。
此外,在各图中,对处于相同或对应关系的部件或部分赋予相同的附图标记或省略赋予附图标记。此外,在各图中,将详细部分的图示适当简略化或省略。此外,在以下的图中,在指示被其他结构遮挡的结构的情况下,使用虚线的引出线而指示。
实施方式1.
<电动二轮车的结构>
对有关本实施方式1的电动二轮车200进行说明。
图1是表示有关本发明的实施方式1的电动二轮车的概略结构的图。
电动二轮车200具备车体201、经由前叉202与车体201旋转自如地连接的前车轮210、以及经由摇臂203与车体201旋转自如地连接的后车轮220。
此外,电动二轮车200具备安装在车体201的加速器杆204、装入在车体201的控制装置230、装入在车体201的电池240、以及产生使后车轮220旋转的驱动力的驱动用电动机1。
控制装置230例如也可以包括微型计算机、微处理器单元等而构成,此外也可以包括固件(firmware)等能够更新的软件而构成,此外也可以包括由来自CPU等的指令执行的程序模块等而构成。控制装置230通过从电池240向驱动用电动机1供给与经由加速器杆204从驾驶员输入的加速器开度对应的电流,对驱动用电动机1的转速进行控制。
<驱动用电动机的结构>
接着,对有关本实施方式1的驱动用电动机1的结构进行说明。
图2及图3是表示有关本发明的实施方式1的电动二轮车的后车轮的概略结构的剖视图。此外,图4是从图2所示的Z方向观察有关本发明的实施方式1的驱动用电动机的移动装置的第2部件及移动体的图。图2及图3成为用经过转子10的旋转轴11且与该旋转轴11平行的假想平面将后车轮220切断的图。这里,图3表示以下的状态:从图2的状态起,转子10沿旋转轴11方向移动,转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积变得比图2的状态小。另外,所谓的转子10的旋转轴11方向,是旋转轴11延伸的方向,在图2及图3中成为纸面左右方向。此外,所谓的转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积,是转子10的磁铁12与定子20的线圈21对置的范围的面积。
驱动用电动机1具备定子20、以及以旋转轴11为中心相对于定子20旋转的转子10。此外,在本实施方式1中,驱动用电动机1具备以与旋转轴11同轴状配置的轴杆30。该轴杆30被固定在摇臂203。此外,在轴杆30旋转自如地安装着后车轮220的轮辋(rim)222。在本实施方式1中,轮辋222经由设置在轴杆30的径向轴承41及径向轴承42旋转自如地安装在轴杆30。此外,在轮辋222的外周面,连接着轮胎221。驱动用电动机1被收容在轮辋222。
转子10例如呈一端封堵的中空的圆筒形状。该转子10沿旋转轴11方向移动自如、以旋转轴11为中心旋转自如地安装在轴杆30。在本实施方式1中,转子10经由旋转花键轴承43安装在轴杆30。所谓的旋转花键轴承43例如是将径向轴承与花键轴承组合的复合型轴承。
此外,转子10相对于轮辋222不旋转、相对于轮辋222沿旋转轴11方向移动自如地与轮辋222连接。在本实施方式1中,转子10经由滑轨44与轮辋222连接。即,转子10经由滑轨44及轮辋222与轮胎221连接。因而,如果将驱动用电动机1驱动,则轮辋222及轮胎221也与转子10一起旋转。此外,转子10在内周面具有沿着后车轮220的周向以环状配置的多个磁铁12。
定子20与轴杆30连接。换言之,定子20被固定在轴杆30。该定子20在外周面具有沿着后车轮220的周向以环状配置的多个线圈21。这些多个线圈21配置在以环状配置的多个磁铁12的内周侧,与这些多个磁铁12对置。即,驱动用电动机1是转子10设置在定子20的外侧的外转子型的电动机。
此外,如上述那样,转子10配置在后车轮220的轮胎221的内周侧,与轮胎221连接。并且,转子10和轮胎221一起旋转。即,驱动用电动机1成为轮内电动机。另外,以下有将转子10及定子20中的配置在外周侧的一方称作外周侧零件2的情况。即,在本实施方式1中,转子10成为外周侧零件2。
这里,有关本实施方式1的驱动用电动机1作为使作为外周侧零件2的转子10沿旋转轴11方向移动的机构而具备移动装置100。该移动装置100具备惯性力作用部110及弹簧101。
在惯性力作用部110,至少一部分的部件与转子10一起旋转,借助该旋转而惯性力作用。详细地讲,惯性力作用部110具备第1部件111、第2部件112及移动体113。第1部件111呈大致圆板形状,在中心部,轴杆30贯通。此外,第1部件111与旋转花键轴承43连接。即,第1部件111经由旋转花键轴承43与转子10连接。因此,第1部件111与转子10一起旋转。此外,第1部件111与转子10一起沿旋转轴11方向移动。另外,第1部件111也可以与转子10直接连接。
第2部件112呈大致圆板形状,在中心部,轴杆30贯通。此外,第2部件112在旋转轴11方向上与第1部件111对置而配置。在本实施方式1中,第2部件112以第1部件111为基准配置在与转子10相反侧。第2部件112与径向轴承41连接。换言之,第2部件112经由径向轴承41与轮辋222连接。因此,第2部件112与轮辋222及转子10一起旋转。另外,也可以将第2部件112与轮辋222直接连接。
移动体113配置在第1部件111与第2部件112之间。移动体113是圆筒状的辊。如图4所示,在第2部件112,在与作为圆筒状的辊的移动体113的中心轴方向的两端部对置的位置设置有侧壁112c。由此,在第2部件112,在侧壁112c间形成有从该第2部件112的中心部沿径向延伸的槽112b。移动体113旋转且沿前述径向移动自如地配置在该槽112b。即,在侧壁112c间形成移动体113的收容空间。因此,如果第2部件112与转子10一起旋转,则移动体113被形成槽112b的侧壁112c推压而与第2部件112一起旋转。并且,移动体113借助在该旋转时作用于移动体113的惯性力,向第2部件112的外周侧移动。如上述那样,在第2部件112的中心部,以与旋转轴11同轴状配置的轴杆30贯通。因此,移动体113借助在旋转时作用于移动体113的惯性力,向远离旋转轴11的方向移动。
另外,槽112b及移动体113的数量是任意的,但在本实施方式1中,多个槽112b形成在第2部件112,在槽112b的各自配置有移动体113。并且,这些槽112b以等角度间隔配置。当各移动体113旋转而在各移动体113作用有惯性力时,该惯性力经由轴杆30被径向轴承41及径向轴承42等支承。此时,通过将配置有移动体113的多个第2部件112以等角度间隔配置,能够抑制当各移动体113旋转时作用于轴杆30的径向的载荷的不均衡,能够减小当各移动体113旋转时作用于径向轴承41及径向轴承42等的载荷。即,例如能够得到能够抑制径向轴承41及径向轴承42等的损伤的效果。或者,能够得到能够使径向轴承41及径向轴承42等小型化及轻量化、能够使驱动用电动机1小型化及轻量化的效果。
此外,在本实施方式1中,在第2部件112形成有作为移动体113的收容空间的槽112b,但形成移动体113的收容空间的部件并不限定于第2部件112。只要在第1部件111及第2部件112中的与转子10一起旋转的部件形成移动体113的收容空间就可以。
弹簧101是向第1部件111与第2部件112靠近的方向对外周侧零件2赋予力的部件。如上述那样,在本实施方式1中,转子10成为外周侧零件2。因此,在本实施方式1中,弹簧101向第1部件111与第2部件112靠近的方向对转子10赋予力。详细地讲,在本实施方式1中,作为弹簧101而使用拉伸弹簧。并且,弹簧101的一方的端部与转子10连接。此外,弹簧101的另一方的端部与轮辋222的侧面中的以转子10为基准成为惯性力作用部110侧的侧面连接。由此,转子10被弹簧101向第1部件111与第2部件112靠近的方向牵拉。另外,弹簧101并不限定于拉伸弹簧。例如也可以是碟形弹簧、压缩弹簧等,只要能够向第1部件111与第2部件112靠近的方向对定子20赋予力,作为弹簧101可以使用各种弹簧。
如果由弹簧101将转子10牵拉,则转子10及与该转子10连接的第1部件111要沿旋转轴11方向向第2部件112靠近。并且,如图2所示,在转子10不旋转的状态下,如果成为移动体113被夹入到第1部件111与第2部件112之间的状态,则转子10的旋转轴11方向的移动停止。另外,图2所示的转子10的位置是第1部件111与第2部件112最靠近的状态,成为转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积最大的状态。另外,也可以设置未图示的止挡件,以使得第1部件111和第2部件112不从该状态进一步靠近。在设置这样的止挡件的情况下,也可以在图2所示的状态下移动体113不被夹入到第1部件111与第2部件112之间。
这里,如图2及图3所示,第1部件111具备随着远离旋转轴11而向第2部件112靠近的倾斜部111a。此外,第2部件112具备随着远离旋转轴11而向第1部件111靠近的倾斜部112a。因此,如根据图2及图3知道的那样,当成为移动体113被夹入到第1部件111与第2部件112之间的状态时,移动体113越是远离旋转轴11,第1部件111与第2部件112越是远离。即,移动体113越是远离旋转轴11,与第1部件111连接的转子10的位置越是从图2的状态向旋转轴11方向偏移,转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积越小。
因而,如果转子10旋转,则转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积如以下这样变化。详细地讲,如果移动体113与转子10一起旋转,则移动体113借助惯性力而要向远离旋转轴11的方向移动。即,移动体113要将第1部件111与第2部件112之间扩展,而使第1部件111及转子10向作为旋转轴11方向的将弹簧101拉伸的方向移动。此时,在移动体113将第1部件111及转子10向旋转轴11方向(在图2及图3中从左侧朝向右侧的方向)推压的力与弹簧101将第1部件111及转子10向旋转轴11方向(在图2及图3中从右侧朝向左侧的方向)牵拉的力平衡的位置,第1部件111及转子10停止。
即,转子10及移动体113的转速越高,作用于移动体113的惯性力越大。因此,转子10及移动体113的转速越高,移动体113要将第1部件111与第2部件112之间扩展的力越强。因而,转子10及移动体113的转速越高,转子10从图2的状态的旋转轴11方向的偏移量越大,转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积越小。
<驱动用电动机的动作>
接着,对有关本实施方式1的驱动用电动机1的动作进行说明。
如果驾驶员将加速器杆204操作,则控制装置230将与加速器开度对应的电流从电池240向驱动用电动机1供给。由此,驱动用电动机1的转子10旋转。
如果转子10旋转,则与该转子10一起,第1部件111、第2部件112及移动体113也旋转。由此,在移动体113作用惯性力,移动体113借助惯性力要将第1部件111与第2部件112之间扩展而向远离旋转轴11的方向移动。然后,在移动体113将第1部件111及转子10向旋转轴11方向(在图2及图3中从左侧朝向右侧的方向)推压的力与弹簧101将第1部件111及转子10向旋转轴11方向(在图2及图3中从右侧朝向左侧的方向)牵拉的力平衡的位置,第1部件111及转子10停止。此时,转子10及移动体113的转速越高,作用于移动体113的惯性力越大。因此,转子10及移动体113的转速越高,转子10从图2的状态的旋转轴11方向的偏移量越大,转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积越小。
<效果>
有关本实施方式1的驱动用电动机1具备以旋转轴11为中心旋转的转子10、定子20、和使作为外周侧零件2的转子10沿旋转轴11方向移动的移动装置100。移动装置100包括至少一部分的部件与转子10一起旋转、借助该旋转而惯性力作用的惯性力作用部110。并且,作为外周侧零件2的转子10借助作用于惯性力作用部110的惯性力而沿旋转轴11方向移动。
有关本实施方式1的驱动用电动机1使用借助转子10的旋转而产生的惯性力,在旋转轴11方向上变更转子10与定子20的相对位置。因此,有关本实施方式1的驱动用电动机1不需要用来使转子10或定子20沿旋转轴11方向移动的专用的致动器。因而,有关本实施方式1的驱动用电动机1能够在旋转轴11方向上变更转子10与定子20的相对位置,并且能够抑制制造成本。
此外,有关本实施方式1的驱动用电动机1由于不需要用来使转子10或定子20沿旋转轴11方向移动的专用的致动器,所以也能得到能够使驱动用电动机1小型化的效果。通过小型化,容易将驱动用电动机1配置到轮胎221的内周侧。此外,也容易在较小的车体的电动车辆配置驱动用电动机1。
<变形例>
移动体113只要能够借助在旋转时作用于移动体113的惯性力向远离旋转轴11的方向移动,也可以是圆筒状的辊以外。例如,作为移动体113也可以使用球。此外,例如如果保持第1部件111与第2部件112之间的气密性,则作为移动体113也可以使用油。此时,通过作为移动体113而使用球,能够得到以下这样的效果。
在移动体113是圆筒状的辊的情况下,圆筒状的辊在向远离旋转轴11的方向及靠近旋转轴11的方向相对于第1部件111及第2部件112相对地移动时,能够在第1部件111及第2部件112的表面滚动。另一方面,圆筒状的辊在沿以旋转轴11为中心旋转的方向相对于第1部件111及第2部件112相对地移动的情况下,在第1部件111及第2部件112的表面滑动。因此,在圆筒状的辊沿以旋转轴11为中心旋转的方向相对于第1部件111及第2部件112相对地移动的情况下,圆筒状的辊与第2部件112之间的摩擦阻力成为转子10旋转时的阻力。因此,在圆筒状的辊沿以旋转轴11为中心旋转的方向相对于第2部件112相对地移动的情况下,驱动用电动机1的效率下降。
因而,在图2~图4所示的驱动用电动机1中,做成圆筒状的辊不沿以旋转轴11为中心旋转的方向相对于第1部件111及第2部件112相对地移动的结构,抑制了圆筒状的辊与第1部件111及第2部件112之间的摩擦阻力,抑制了驱动用电动机1的效率的降低。详细地讲,做成了第1部件111及第2部件112能够与转子10一起旋转的结构。此外,如图4所示,使形成槽112b的侧壁112c的间隔即槽112b的宽度比圆筒状的辊的中心轴方向的长度稍大。即,圆筒状的辊被抑制了沿以旋转轴11为中心旋转的方向在槽112b内移动。由此,圆筒状的辊成为不沿以旋转轴11为中心旋转的方向相对于第1部件111及第2部件112相对地移动的结构。
相对于此,球在沿以旋转轴11为中心旋转的方向相对于第1部件111及第2部件112相对地移动的情况下,能够在第1部件111及第2部件112的表面滚动。因此,在球沿以旋转轴11为中心旋转的方向相对于第1部件111及第2部件112相对地移动的情况下,球与第1部件111及第2部件112之间的摩擦阻力较小。因此,即使球沿以旋转轴11为中心旋转的方向相对于第1部件111及第2部件112相对地移动,驱动用电动机1的效率的下降也较小。因而,在移动体113而使用球的情况下,第2部件112不需要与转子10一起旋转。
因此,在作为移动体113而使用球的情况下,例如,也可以将第2部件112安装在轴杆30,做成第2部件112不旋转的结构。另外,如上述那样,在此情况下,在与转子10一起旋转的第1部件111等的部件,形成侧壁112c,形成移动体113的收容空间。此外,如图5所示,也可以将侧壁112c设置为,使形成移动体113的收容空间的侧壁112c间的距离也不被限制,球能够沿以旋转轴11为中心旋转的方向在侧壁112c间移动。换言之,如图5所示,可以形成移动体113的收容空间,以使得在移动体113的收容空间中球能够沿以旋转轴11为中心旋转的方向移动。因此,通过作为移动体113而使用球,驱动用电动机1的设计的自由度提高。另外,图5是表示有关本发明的实施方式1的驱动用电动机的另一例的移动装置的第2部件及移动体的图。该图5表示作为移动体113而使用球的情况下的第2部件112的另一例,为与图4相同的观察方向。此外,该图5表示第2部件112及作为移动体113的球与转子10一起旋转、球向远离旋转轴11的方向移动的状态。
在本实施方式1中,在经过旋转轴11且与旋转轴11平行的假想平面中,第1部件111的倾斜部111a成为随着远离旋转轴11而直线性地靠近第2部件112的结构。同样,在经过旋转轴11且与旋转轴11平行的假想平面中,第2部件112的倾斜部112a成为随着远离旋转轴11而直线性地靠近第1部件111的结构。但是,倾斜部111a及倾斜部112a的形状并不限定于这样的形状。
根据将移动体113夹入到第1部件111与第2部件112之间时的第1部件111的位置,转子10的位置变化。即,根据将移动体113夹入到第1部件111与第2部件112之间时的第1部件111的位置,转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积变化。此外,移动体113距旋转轴11的距离成为与转子10的转速对应的距离。因此,只要根据转子10的转速和此时被要求的转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积而适当决定倾斜部111a及倾斜部112a的形状就可以。
在本实施方式1中,借助驱动用电动机1的驱动力,使后车轮220旋转。并不限于此,也可以借助驱动用电动机1的驱动力使后车轮220以外的车轮旋转。换言之,有关本实施方式1的驱动用电动机1由于是轮内电动机,所以也可以在后车轮220以外的车轮装入驱动用电动机1。
搭载驱动用电动机1的电动车辆并不限定于电动二轮车200。也可以在电动二轮车200以外的其他电动车辆搭载驱动用电动机1,借助驱动用电动机1的驱动力使车轮旋转。所谓的电动二轮车200以外的其他电动车辆,例如是电动三轮车、电动四轮车等。此外,在电动车辆中也包括电动自行车。
实施方式2.
在内转子型的电动机中,如以下这样,也能够使用移动装置100使转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积变化。另外,关于在本实施方式2中没有记述的项目,设为与实施方式1同样。
<电动二轮车的结构>
对有关本实施方式2的电动二轮车200进行说明。
图6是表示有关本发明的实施方式2的电动二轮车的概略结构的图。
有关本实施方式2的驱动用电动机1是在定子20的内周侧配置有转子10的内转子型的电动机。该驱动用电动机1配置在后车轮220的外部。并且,驱动用电动机1与后车轮220经由将驱动用电动机1的驱动力向后车轮220传递的传递零件250连接。
详细地讲,有关本实施方式2的驱动用电动机1作为传递零件250而具备链251、齿轮252及齿轮253。齿轮252与链251啮合。如后述那样,在有关本实施方式2的驱动用电动机1中,轴杆30成为与转子10一起旋转而将驱动用电动机1的驱动力输出的输出轴杆。齿轮252固定在作为输出轴杆的轴杆30。齿轮253也与齿轮252同样,与链251啮合。齿轮253固定在后车轮220。由此,驱动用电动机1的驱动力经由齿轮252、链251及齿轮253被向后车轮220传递,后车轮220旋转。
另外,链251、齿轮252及齿轮253是传递零件250的一例。只要能够将驱动用电动机1的驱动力向后车轮220传递,传递零件250是任意的。例如,也可以将固定在作为输出轴杆的轴杆30的带轮、固定在后车轮220的带轮及钩挂在这些带轮的带作为传递零件250。
<驱动用电动机的结构>
接着,对有关本实施方式2的驱动用电动机1的结构进行说明。
图7及图8是表示有关本发明的实施方式2的驱动用电动机的概略结构的剖视图。图7及图8成为用经过转子10的旋转轴11且与该旋转轴11平行的假想平面将驱动用电动机1切断的图。这里,图8表示以下的状态:从图7的状态起,定子20沿旋转轴11方向移动,转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积变得比图7的状态小。
驱动用电动机1具备定子20、以旋转轴11为中心相对于定子20旋转的转子10和移动装置100。此外,驱动用电动机1具备以与旋转轴11同轴状配置的轴杆30。此外,有关本实施方式2的驱动用电动机1具备收容转子10、定子20及移动装置100的壳体3。
转子10与轴杆30连接。换言之,转子10被固定在轴杆30。此外,转子10在外周面具有以环状配置的多个磁铁12。此外,轴杆30被设置在壳体3的径向轴承41及径向轴承42旋转自如地支承。即,在本实施方式2中,轴杆30成为与转子10一起旋转而将驱动用电动机1的驱动力输出的输出轴杆。
作为外周侧零件2的定子20以将转子10的外周侧包围的方式设置。该定子20相对于壳体3不旋转、沿旋转轴11方向移动自如地与壳体3连接。在本实施方式2中,定子20经由滑轨44与壳体3连接。定子20在内周面具有以环状配置的多个线圈21。这些多个线圈21配置在以环状配置的多个磁铁12的外周侧,与这些多个磁铁12对置。
在有关本实施方式2的移动装置100的惯性力作用部110中,与转子10一起旋转的第1部件111与将该第1部件111的中心部贯通的轴杆30连接。换言之,第1部件111经由轴杆30与转子10连接。
此外,第2部件112以第1部件111为基准配置在定子20侧。此外,第2部件112与定子20连接。换言之,第2部件112固定在定子20。即,第2部件112与作为外周侧零件2的定子20一起沿旋转轴11方向移动。另外,第2部件112也可以经由其他部件与定子20连接。
此外,在本实施方式2中,由于成为第2部件112相对于定子20不旋转的结构,即由于成为第2部件112不与转子10一起旋转的结构,所以作为移动体113而使用球。另外,也可以做成经由推力轴承等将第2部件112与定子20连接、第2部件112能够与转子10一起旋转的结构。在此情况下,即使作为移动体113而使用圆筒状的辊,也能够如上述那样抑制驱动用电动机1的效率的降低。但是,通过做成第2部件112相对于定子20不旋转的结构、作为移动体113而使用球,不需要用来使第2部件112与转子10一起旋转的推力轴承等,能够降低驱动用电动机1的制造成本。
<驱动用电动机的动作>
接着,对有关本实施方式2的驱动用电动机1的动作进行说明。
如果转子10旋转,则与该转子10一起,第1部件111及移动体113也旋转。由此,在移动体113作用惯性力,移动体113借助惯性力要将第1部件111与第2部件112之间扩展而向远离旋转轴11的方向移动。然后,在移动体113将第2部件112及定子20向旋转轴11方向(在图7及图8中从左侧朝向右侧的方向)推压的力与弹簧101将第2部件112及定子20向旋转轴11方向(在图7及图8中从右侧朝向左侧的方向)牵拉的力平衡的位置,第2部件112及定子20停止。此时,转子10及移动体113的转速越高,作用于移动体113的惯性力越大,所以定子20从图7的状态的旋转轴11方向的偏移量变大,转子10的磁铁12与定子20的线圈21的对置面积变小。
<效果>
在有关本实施方式2的驱动用电动机1中,移动装置100借助作用于惯性力作用部110的惯性力,使作为外周侧零件2的定子20沿旋转轴11方向移动。
有关本实施方式2的驱动用电动机1与在实施方式1中表示的驱动用电动机1同样,使用借助转子10的旋转产生的惯性力,在旋转轴11方向上变更转子10与定子20的相对的位置。因此,有关本实施方式2的驱动用电动机1也与在实施方式1中表示的驱动用电动机1同样,不需要用来使转子10或定子20沿旋转轴11方向移动的专用的致动器。因而,有关本实施方式2的驱动用电动机1也与在实施方式1中表示的驱动用电动机1同样,能够在旋转轴11方向上变更转子10与定子20的相对的位置,并且能够抑制制造成本。
此外,有关本实施方式2的驱动用电动机1也与在实施方式1中表示的驱动用电动机1同样,不需要用来使转子10或定子20沿旋转轴11方向移动的专用的致动器,所以能得到能够将驱动用电动机1小型化的效果。通过小型化,容易将驱动用电动机1配置到较小的车体的电动车辆。
附图标记说明
1 驱动用电动机;2 外周侧零件;3 壳体;10 转子;11 旋转轴;12 磁铁;20 定子;21线圈;30 轴杆;41 径向轴承;42 径向轴承;43 旋转花键轴承;44 滑轨;100 移动装置;101弹簧;110 惯性力作用部;111 第1部件;111a 倾斜部;112 第2部件;112a 倾斜部;112b槽;112c 侧壁;113 移动体;200 电动二轮车;201 车体;202 前叉;203 摇臂;204 加速器杆;210 前车轮;220 后车轮;221 轮胎;222 轮辋;230 控制装置;240 电池;250 传动零件;251 链;252 齿轮;253 齿轮。

Claims (10)

1.一种驱动用电动机(1),产生使电动车辆(200)的车轮(220)旋转的驱动力,其特征在于,
具备:
转子(10),以旋转轴(11)为中心旋转;
定子(20);以及
移动装置(100),使外周侧零件(2)沿前述旋转轴(11)方向移动,所述外周侧零件(2)是前述转子(10)及前述定子(20)中的配置在外周侧的一方;
前述移动装置(100)包括惯性力作用部(110),所述惯性力作用部(110)至少一部分的部件与前述转子一起旋转,借助该旋转而惯性力作用;
为前述外周侧零件(2)借助前述惯性力沿前述旋转轴(11)方向移动的结构。
2.如权利要求1所述的驱动用电动机(1),其特征在于,
前述惯性力作用部(110)具备:
第1部件(111),与前述转子(10)一起旋转;
第2部件(112),在前述旋转轴(11)方向上与前述第1部件(111)对置而配置;以及
移动体(113),配置在前述第1部件(111)与前述第2部件(112)之间,借助前述惯性力向远离前述旋转轴(11)的方向移动;
前述第1部件(111)及前述第2部件(112)中的一方与前述外周侧零件(2)连接;
为以下的结构:当前述转子(10)旋转时,前述移动体(113)向远离前述旋转轴(11)的方向移动,将前述第1部件(111)与前述第2部件(112)之间扩展,前述外周侧零件(2)沿前述旋转轴(11)方向移动。
3.如权利要求2所述的驱动用电动机(1),其特征在于,
前述外周侧零件(2)是前述转子(10);
前述第1部件(111)与前述转子(10)连接。
4.如权利要求3所述的驱动用电动机(1),其特征在于,
前述移动体(113)是球。
5.如权利要求2所述的驱动用电动机(1),其特征在于,
前述外周侧零件(2)是前述定子(20);
前述第2部件(112)与前述定子(20)连接。
6.如权利要求5所述的驱动用电动机(1),其特征在于,
前述移动体(113)是球;
前述第2部件(112)相对于前述定子(20)不旋转。
7.一种电动车辆(200),其特征在于,
具备:
权利要求1~6中任一项所述的驱动用电动机(1);以及
车轮(220),借助前述驱动用电动机(1)的驱动力而旋转。
8.如权利要求7所述的电动车辆(200),其特征在于,
前述驱动用电动机(1)是权利要求3或4所述的驱动用电动机(1);
前述转子(10)配置在前述车轮(220)的轮胎(221)的内周侧,沿前述旋转轴(11)方向移动自如地与前述轮胎(221)连接;
为前述转子(10)与前述轮胎(221)一起旋转的结构。
9.如权利要求7所述的电动车辆(200),其特征在于,
前述驱动用电动机(1)是权利要求5或6所述的驱动用电动机(1);
前述驱动用电动机(1)配置在前述车轮(220)的外部;
前述驱动用电动机(1)与前述车轮(220)经由传递零件(250)连接,所述传递零件(250)将前述驱动用电动机(1)的驱动力向前述车轮(220)传递。
10.如权利要求7~9中任一项所述的电动车辆(200),其特征在于,
前述电动车辆(200)是电动二轮车。
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