JP2012080615A - 可変磁束モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータコアの内部に永久磁石が埋め込まれたロータを備える可変磁束モータにおいて、ロータがステータから軸方向に露出したときの該ロータの露出部分からの磁束がステータへ軸方向に漏れることを防止すること。
【解決手段】本発明による可変磁束モータ１，２は、ステータコアにコイルが巻装されたステータ２１と、磁性体からなるロータコアの内部に磁石３６，３８が埋め込まれ、ステータに対して径方向外側又は径方向内側に対面して回転するロータ３０と、ステータに対するロータの軸方向の相対位置を変更して、コイルと鎖交する磁石の磁束を調整するアクチュエータ４０とを備え、ロータは、少なくとも前記磁石よりも径方向におけるステータ側に、軸方向の前記磁束を遮蔽する磁束遮蔽部３４を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータに対するロータの軸方向の相対位置を変更するアクチュエータを備える可変磁束モータに関する。

従来から、この種の可変磁束モータは知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。可変磁束モータでは、ステータに対するロータの軸方向の相対位置を変化させることでトルク定数を可変することができるので、比較的大きいトルクが必要とされる低速回転から比較的小さなトルクでよい高速回転まで効率的にカバーすることができる。尚、特許文献１には、ステータがロータを径方向外側から囲繞するインナロータタイプの可変磁束モータが開示され、特許文献２には、ロータがステータを径方向外側から囲繞するアウタロータタイプの可変磁束モータが開示されている。特許文献１及び２に開示されるモータは、ロータの表面に永久磁石が設けられるタイプのＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）モータである。

また、ロータの内部に永久磁石が埋め込まれたタイプのＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータも知られている（例えば、特許文献３参照）。尚、ＩＰＭモータでは、磁石トルクに加えてリラクタンストルクによる回転力が加わり、高トルクと高効率／低発熱を実現することができる。

特開平５−３００７１２号公報 特開２００９−９５０７８号公報 特開２００４−９２９７８号公報

しかしながら、ＩＰＭモータと可変磁束モータとを組み合わせた場合、即ち、内部に永久磁石が埋め込まれたロータを用いて可変磁束モータを構成した場合、ステータに対するロータの軸方向の相対位置を変化させた際に、ロータがステータから軸方向に露出するが、この際、当該ロータの露出部分からの磁束が永久磁石の外周側の鉄（ロータ鉄芯）を介してステータへ軸方向に漏れるという問題点が生じる。このような磁束の漏れが発生すると、その分だけ大きくステータに対するロータの軸方向の相対位置を変化させる必要が生じ、その可動用のスペースを確保する必要性からモータの軸方向の大型化を招いてしまう。

そこで、本発明は、ロータコアの内部に永久磁石が埋め込まれたロータを備える可変磁束モータにおいて、ロータがステータから軸方向に露出したときの該ロータの露出部分からの磁束がステータへ軸方向に漏れることを防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、ステータコアにコイルが巻装されたステータと、
磁性体からなるロータコアの内部に磁石が埋め込まれ、前記ステータに対して径方向外側又は径方向内側に対面して回転するロータと、
前記ステータに対する前記ロータの軸方向の相対位置を変更して、前記コイルと鎖交する前記磁石の磁束を調整するアクチュエータとを備え、
前記ロータは、少なくとも前記磁石よりも径方向におけるステータ側に、軸方向の前記磁束を遮蔽する磁束遮蔽部を備えることを特徴とする、可変磁束モータが提供される。

本発明によれば、ロータコアの内部に永久磁石が埋め込まれたロータを備える可変磁束モータにおいて、ロータがステータから軸方向に露出したときの該ロータの露出部分からの磁束がステータへ軸方向に漏れることを防止することが可能となる。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の一実施例による可変磁束モータ１の主要断面を示す概略図であり、図１（Ａ）は、ロータ移動量が最小値（ゼロ）である状態を示し、図１（Ｂ）は、ロータ移動量が最大値である状態を示す。 図１（Ａ）のラインＡ−Ａに沿った断面図である。 図１（Ａ）のラインＢ−Ｂに沿った断面図である。 無負荷時のロータ移動量とコイル鎖交磁束との関係を示す図である。 磁束遮蔽部３４による磁束遮蔽機能を模式的に示す断面図（軸より上半分のみの断面図）であり、図５（Ａ）は磁束遮蔽部３４が無い比較例の状態を示し、図５（Ｂ）は磁束遮蔽部３４が設けられる本実施例の状態を示す。 磁束シミュレーション結果を簡易的に示した断面図であり、図６（Ａ）は磁束遮蔽部３４が無い比較例の結果を示し、図６（Ｂ）は磁束遮蔽部３４が設けられる本実施例の結果を示す。 磁束遮蔽部３４の他の配置例を概略的に示す断面図である。 図７に示す配置例における無負荷時のロータ移動量とコイル鎖交磁束との関係を示す図である。 本発明の他の一実施例による可変磁束モータ２の概略構成を示す概略的な断面図である。 図１（Ａ）のラインＢ−Ｂに沿った断面図であり、磁束遮蔽部３４の他の構成例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の一実施例による可変磁束モータ１の主要断面を示す概略図である。以下の説明において、軸方向とは、可変磁束モータ１の回転軸（回転中心）１２が延在する方向を指し、径方向とは、回転軸１２に沿って視て、回転軸１２を中心とした径方向（回転軸１２に垂直な方向）を指す。従って、径方向外側又は外周側とは、回転軸１２に垂直な方向で回転軸１２から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸１２に垂直な方向で回転軸１２に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸１２まわりの回転方向に対応する。

図１（Ａ）は、ロータ３０のステータ２１に対する軸方向の相対移動量（以下、ロータ移動量ともいう）が最小値（ゼロ）である状態を示し、図１（Ｂ）は、ロータ移動量が最大値である状態を示す。また、図１（Ａ）に示すロータ３０の軸方向の位置を「最小移動位置」と称し、図１（Ｂ）に示すロータ３０の軸方向の位置を「最大移動位置」と称する。

可変磁束モータ１は、インナロータタイプであり、ステータ２１がロータ３０の外周側を囲繞するように設けられる。ステータ２１は、外周側がモータハウジング１０に固定される。ステータ２１は、例えば円環状の強磁性体の積層鋼板からなり、ステータ２１の内周部には、コイル２２が巻回される複数のスロット２３（図２参照）が形成される。回転軸１２は、モータハウジング１０にベアリング１４を介して回転可能に支持される。

ロータ３０は、ロータ本体部３２と磁束遮蔽部３４とを備える。ロータ本体部３２と磁束遮蔽部３４とは、ロータ３０の軸方向に沿って互いに隣接して設けられる。図１に示す例では、ロータ本体部３２と磁束遮蔽部３４とは、それぞれ４つずつ交互にロータ本体部３２の軸方向に沿って積層されて一体化されている。ロータ本体部３２及び磁束遮蔽部３４の構成の詳細は後述する。

ロータ３０は、回転軸１２に対して回転不能な態様で回転軸１２に接続（保持）される。また、回転軸１２に沿ったロータ３０の可動範囲では、ロータ３０は、回転軸１２に対して軸方向に摺動可能で且つ回転軸１２に対して回転不能な態様で、回転軸１２に接続（保持）される。かかる接続態様は、例えば非円形断面の回転軸１２まわりへのロータ３０の嵌合（例えばスプライン嵌合）により実現されてもよい。尚、回転軸１２に沿ったロータ３０の可動範囲の終端は、回転軸１２の断面を変化させること（例えば、スプライン溝の終端）で規定されてよい。

ロータ３０は、スプリング１８により最小移動位置（図１（Ａ）参照）に向けて付勢される。スプリング１８は、回転軸１２まわりを取り巻く態様で回転軸１２まわりに挿通される。スプリング１８は、一端がロータ３０にブッシュ等の低摩擦部材５０を介して当接し、他端が座部１６に支持される。座部１６は回転軸１２に固定される。尚、ロータ３０は、常態では、スプリング１８の付勢力により最小移動位置に保持される。

可変磁束モータ１は、ロータ３０とステータ２１との間の軸方向の相対位置を変化させるアクチュエータ４０及び駆動部材４２を備える。アクチュエータ４０は、駆動部材４２を軸方向に沿って移動させることで、スプリング１８からの付勢力に抗してロータ３０を軸方向に沿って最大移動位置（図１（Ｂ）参照）まで駆動することができる。アクチュエータ４０の作動は、図示されない制御装置により実現されてもよい。ロータ３０は、最大移動位置と最小移動位置との間の任意の位置で保持することが可能な態様でリニアに制御されてもよい。尚、駆動部材４２の先端部は、ブッシュ等の低摩擦部材５２を介してロータ３０に当接されてもよい。

図２は、図１（Ａ）のラインＡ−Ａに沿った断面図を示す。図３は、図１（Ａ）のラインＢ−Ｂに沿った断面図を示す。尚、図１（Ａ）のラインＡ−Ａは、ロータ３０のロータ本体部３２が存在する軸方向の位置に対応する。また、図１（Ａ）のラインＢ−Ｂは、磁束遮蔽部３４が存在する軸方向の位置に対応する。

ロータ本体部３２（図２参照）は、例えば円環状の強磁性体の積層鋼板からなる。ロータ本体部３２の内部には、図２に示すように、永久磁石３６，３８が埋め込まれている。永久磁石３６，３８は、互いに磁極が異なり、周方向に交互に配置される。図示の例では、永久磁石３６は、例えばＳ極が径方向外側に向く２つの永久磁石３６ａ，３６ｂの組み合わせからなる。永久磁石３６ａ，３６ｂは、径方向外側に開く“ハ”の字状に配置されている。同様に、永久磁石３８は、例えばＮ極が径方向外側に向く２つの永久磁石３８ａ，３８ｂの組み合わせからなる。永久磁石３８ａ，３８ｂは、径方向外側に開く“ハ”の字状に配置されている。尚、ロータ本体部３２の内部の永久磁石３６，３８の配置態様は任意であり、他の態様であってもよい。例えば、径方向外側に開口する“コ”の字状に配置されてもよいし、単に接線方向に直線状に配置されてもよい。また、より複雑な構成として、ロータ本体部３２は、例えば特許文献３に開示されるような周方向内外の２つのロータ要素から構成されてもよい。また、図示の例では、ロータ本体部３２は、永久磁石３６ａ，３６ｂの間、及び、永久磁石３８ａ，３８ｂの間に、周方向に沿って磁気抵抗を変化させるための空隙３９ａを有し、永久磁石３６ａ，３６ｂの端部及び永久磁石３８ａ，３８ｂの端部に隣接して空隙３９ｂを有しているが、かかる空隙３９ａ，３９ｂも任意に設定されてよい。要するに、ロータ本体部３２は、ロータ本体部３２の内部に永久磁石を備えるものであれば任意であってよい。

磁束遮蔽部３４（図３参照）は、磁束を遮蔽する特性を有する材料からなり、典型的には樹脂やステンレス等の非磁性体材料から形成される。図示の例（図３参照）では、磁束遮蔽部３４は、ロータ本体部３２と略同一の断面形状を有する板（遮蔽板）から構成される。尚、図示の例では、磁束遮蔽部３４は、４枚の遮蔽板からなるが、かかる構成では、ロータ本体部３２を構成する積層鋼板と、遮蔽板とを交互に積層・接合することで一体化してロータ３０が製造されてよい。

磁束遮蔽部３４は、図１（Ａ）に示すように、ロータ３０の軸方向に沿った所定位置（図示例では、軸方向に沿った４箇所）に設けられる。この所定位置（磁束遮蔽部３４の設置位置）の好ましい例については、磁束遮蔽部３４の機能と共に後に詳説する。尚、磁束遮蔽部３４は、後に詳説するように、ロータ３０がステータ２１に対して軸方向で露出する状態において、当該露出した部分においてロータ本体部３２の外周側の磁性体部分３２ａ（図２参照）を介してステータ２１に向けて軸方向に漏れうる磁束を遮蔽する。

可変磁束モータ１の動作の一例の概要について説明する。例えば低速回転時のような比較的大きいトルクが必要とされる状況下では、アクチュエータ４０は作動されず、ロータ３０は最小移動位置（図１（Ａ）参照）に維持される。次いで、ロータ３０の回転速度が増加するにつれて、ロータ３０は、アクチュエータ４０の作動により最小移動位置から最大移動位置（図１（Ｂ）参照）に向けて軸方向に移動される。ロータ３０は最小移動位置から軸方向に移動されると、ロータ３０がステータ２１から軸方向で露出し、ロータ３０とステータ２１との間の軸方向で重なる部分が減少する。これに伴い、ロータ３０とステータ２１との間の径方向の対向面積が減少し（コイル鎖交磁束が減少し）、発生トルクが減少する。このようにして、可変磁束モータ１は、ロータ３０とステータ２１との間の軸方向の相対位置を変化させることでトルク定数を可変することができ、比較的大きいトルクが必要とされる低速回転から比較的小さなトルクでよい高速回転まで効率的にカバーすることができる。また、可変磁束モータ１は、内部に永久磁石３６，３８が埋め込まれたロータ３０を備えるので、磁石トルクに加えてリラクタンストルクによる回転力が加わり、高トルクと高効率／低発熱を実現することができる。

図４は、無負荷時のロータ移動量とコイル鎖交磁束との関係を示す図である。図４において、横軸は、ロータ３０の最小移動位置（図１（Ａ）参照）をゼロとしたときのロータ移動量を示し、ロータ３０の軸方向の全長を基準（１００％）として割合で示す。尚、ここでは、説明の複雑化を防止するために、ロータ３０が最小移動位置にあるとき、ロータ３０の軸方向の端面とステータ２１の軸方向の端面とは実質的に同一面内に存在することを想定する（図１（Ａ）参照）。従って、ロータ３０がステータ２１から完全に露出するまでの間は、ロータ移動量は、ロータ３０におけるステータ２１に対して軸方向で重ならない露出部分の軸方向の長さ（ロータ露出量）に相当する。例えば、図１（Ａ）に示す状態（ロータ３０の最小移動位置）では、ロータ３０におけるステータ２１に対して軸方向で重ならない露出部分の軸方向の長さは、ゼロであり、従って、ロータ移動量は、０［％］である。他方、ロータ３０がステータ２１から完全に露出した後は、ロータ３０におけるステータ２１に対して軸方向で重ならない露出部分の軸方向の長さは一定（＝ロータ３０の軸方向の全長）であり、従って、ロータ移動量が更に増加してもロータ露出量は増加しない。尚、図１（Ｂ）に示す状態（ロータ３０の最大移動位置）では、ロータ移動量は、略１００［％］である。縦軸は、コイル鎖交磁束を示し、ロータ移動量がゼロのときを基準（１００％）として割合で示す。

図４には、上述の本実施例による可変磁束モータ１の可変磁束特性が実線で示される。また、図４には、理想的な可変磁束特性（磁束の漏れの無い可変磁束特性）が点線Ｃ１で示されると共に、比較例として、ロータの内部に永久磁石が埋め込まれているモータであって上述のような磁束遮蔽部３４を備えていないモータに関する可変磁束特性が示される。

理想的な可変磁束特性は、図４にて点線Ｃ１で示すように、ロータ移動量とコイル鎖交磁束とが比例関係となる。即ち、ロータ移動量の増加に比例してコイル鎖交磁束が減少する。この理想的な可変磁束特性は、ロータ表面に永久磁石が設けられるＳＰＭモータに関する可変磁束特性に実質的に対応する。ＳＰＭモータの場合、ロータ表面が永久磁石で構成されているので、ロータ表面を介したステータへの磁束の軸方向の漏れが実質的に無いためである。

他方、比較例（磁束遮蔽部３４を備えていない通常のＩＰＭモータ）の場合、図４にて一点鎖線で示すように、ロータ移動量が増加してもコイル鎖交磁束が理想的な可変磁束特性のようには減少しない。これは、図５（Ａ）に模式的に示すように、通常のＩＰＭモータの場合には、露出部分のロータ内の永久磁石からの磁束が永久磁石の外周側の鉄（ロータ鉄芯）を介してステータへ軸方向に漏れるためである（矢印Ｍ１参照）。従って、比較例の場合、同等のコイル鎖交磁束の低減量を得るために必要なロータ移動量が、理想的な可変磁束特性に比べて顕著に大きくなる。例えば、図４に示すように、７５％のコイル鎖交磁束を得るために必要なロータ移動量は、理想的な可変磁束特性では約２５％のロータ移動量で良いのに対して、比較例では６０％を超えるロータ移動量が必要である。これは、その分だけ軸方向に長い空間をロータ露出用に確保する必要があることを意味し、モータ軸方向の大型化を招くという不都合を生む。

これに対して、本実施例によれば、図４にて実線で示すように、理想的な可変磁束特性とは完全に一致しないものの、理想的な可変磁束特性に近い可変磁束特性を実現することができる。即ち、ロータ移動量が増加すると、コイル鎖交磁束が理想的な可変磁束特性に近い態様で減少する。これは、図５（Ｂ）に模式的に示すように、磁束遮蔽部３４が、露出したロータ本体部３２におけるロータ表面の磁性体部分３２ａ（図２参照）を介してステータ２１に向けて軸方向に漏れうる磁束Ｍ２を遮蔽するためである。具体的には、図５（Ｂ）では、露出したロータ本体部３２におけるロータ表面の磁性体部分３２ａを介してステータ２１に向けて軸方向に漏れうる磁束が矢印Ｍ２にて模式的に示される。このような磁束の漏れは、永久磁石３６，３８の外周側の磁性体部分３２ａを軸方向で分断する磁束遮蔽部３４により遮蔽される。従って、本実施例では、例えば、７５％のコイル鎖交磁束を得るために必要なロータ移動量は、図４に示すように、理想的な可変磁束特性と同様に約２５％のロータ移動量で足りる。このように本実施例によれば、磁束遮蔽部３４により磁束の軸方向の漏れを防止することができ、モータ軸方向の大型化を防止することができる。

図６は、磁束シミュレーション結果を簡易的に示した断面図（軸より上半分のみの断面図）であり、図６（Ａ）は磁束遮蔽部３４が無い比較例の結果を示し、図６（Ｂ）は磁束遮蔽部３４が設けられる本実施例の結果を示す。磁束遮蔽部３４が無い比較例では、図６（Ａ）にて磁束Ｍ１で示すように、ロータ露出部分からステータへと漏れた磁束を含むのに対して、本実施例では、図６（Ｂ）にて磁束Ｍ３で示すように、ロータ露出部分からの磁束がステータ２１へと漏れることが無い。

ここで、図４を再度参照するに、本実施例では図１等に示すように４つの磁束遮蔽部３４が軸方向に等間隔に配置されているので、図４に示す本実施例の可変磁束特性は、各磁束遮蔽部３４がステータ２１との境界位置に来る各ロータ移動量（図示の例では、２５％、５０％、７５％及び１００％）にて、コイル鎖交磁束が理想的な可変磁束特性に実質的に一致している。即ち、ロータ３０が軸方向に移動する過程で各磁束遮蔽部３４がステータ２１の端部位置に軸方向で一致するとき、ロータ３０の露出部分全体からの磁束の軸方向の漏れが該磁束遮蔽部３４より遮蔽され、そのときのコイル鎖交磁束が理想的な可変磁束特性の値と実質的に一致する。尚、図５（Ｂ）はロータ移動量が略５０％の状態を示し、この状態では、図５（Ｂ）の左から２番目の磁束遮蔽部３４の位置がステータ２１の端部位置に軸方向で一致している。

従って、磁束遮蔽部３４は、好ましくは、最大移動位置にあるときのロータ３０のステータ２１側の端部位置に配置される。例えば、使用時に実現されるロータ移動量が０〜１００％の範囲である場合、磁束遮蔽部３４は、好ましくは、ロータ移動量が１００％である状態で、ロータ３０の露出部分におけるステータ２１側の端部位置（即ちロータ３０におけるステータ２１側の底部）に配置される。また、使用時に実現されるロータ移動量が０〜７５％の範囲である場合、磁束遮蔽部３４は、好ましくは、ロータ移動量が７５％である状態で、ロータ３０の露出部分におけるステータ２１側の端部位置（即ちロータ３０におけるステータ２１側の底部から１／４の高さの位置）に配置される。かかる構成によれば、ロータ３０が最大移動位置にあるときにロータ３０の露出部分全体からの磁束の軸方向の漏れが磁束遮蔽部３４により防止されるので、最大移動位置での磁束の軸方向の漏れが略完全に防止される。これにより、磁束の漏れに起因したモータ軸方向の長さの増大を効率的に防止することができる。

また、磁束遮蔽部３４が軸方向に複数個配置される場合、磁束遮蔽部３４は、好ましくは、最大移動位置にあるときのロータ３０のステータ２１側の端部位置に１つ配置されると共に、その他が軸方向に等間隔に配置される。例えば、図１及び図５（Ｂ）等に示す例のように、使用時に実現されるロータ移動量が０〜１００％の範囲である場合、磁束遮蔽部３４は、２５％、５０％、７５％及び１００％の各ロータ移動量にそれぞれ対応して、それぞれのロータ移動量のときのロータ３０の露出部分におけるステータ２１側の端部位置にそれぞれ設けられてよい。尚、磁束遮蔽部３４の個数は、任意であり、ロータ３０の軸方向の長さや、使用時に実現されるロータ移動量の範囲等に応じて適切に決定されてよい。

尚、磁束遮蔽部３４は、使用時に露出されることが無い部分には設けられなくてよい。例えば、使用時に実現されるロータ移動量が０〜７５％の範囲である場合、磁束遮蔽部３４は、露出しない７６％から１００％の範囲内には設けないことが好ましい。これにより、上述の磁束の漏れの防止機能を維持しつつ、磁束遮蔽部３４によるロータ３０の軸方向の長さの増加を最小限に抑えることができる。

図７は、磁束遮蔽部３４の他の配置例を概略的に示す断面図（軸より上半分のみの断面図）である。図８は、図７に示す磁束遮蔽部３４の配置例により実現される可変磁束特性（無負荷時のロータ移動量とコイル鎖交磁束との関係）を示す図である。尚、図８には、理想的な可変磁束特性が点線Ｃ１にて対比的に示されている。

図７に示す例では、使用時に実現されるロータ移動量が０〜７５％の範囲であり、３つの磁束遮蔽部３４が軸方向に等間隔に配置される。即ち、磁束遮蔽部３４は、２５％、５０％及び７５％の各ロータ移動量にそれぞれ対応して、それぞれのロータ移動量のときのロータ３０の露出部分におけるステータ２１側の端部位置にそれぞれ設けられる。図７はロータ移動量が５０％の状態を示し、この状態では、図７の左から２番目の磁束遮蔽部３４の位置がステータ２１の端部位置に軸方向で一致している。図７に示す磁束遮蔽部３４の配置例により実現される可変磁束特性は、図８に示すように、各磁束遮蔽部３４がステータ２１との境界位置に来る各ロータ移動量（図示の例では、２５％、５０％及び７５％）にて、コイル鎖交磁束が理想的な可変磁束特性に実質的に一致している。

図９は、本発明の他の一実施例による可変磁束モータ２の概略構成を示す概略的な断面図であり、図９（Ａ）は、ロータ３０が最小移動位置にある状態を示し、図９（Ｂ）は、ロータ移動量が約５０％の状態を示す。尚、図９では、ステータ２１及びロータ３０についての断面部分のみが示されている。本実施例の可変磁束モータ２は、アウタロータタイプのモータである点が上述の実施例による可変磁束モータ１と異なる。

本実施例においても、ロータ３０は、上述と同様のロータ本体部３２と磁束遮蔽部３４とを備える。また、ロータ３０は、図示しない駆動手段（図１のアクチュエータ４０及び駆動部材４２参考）により同様に軸方向に移動可能とされる。尚、図示の例では、使用時に実現されるロータ移動量が０〜１００％の範囲であり、４つの磁束遮蔽部３４が軸方向に等間隔に配置される。即ち、磁束遮蔽部３４は、２５％、５０％、７５％及び１００％の各ロータ移動量にそれぞれ対応して、それぞれのロータ移動量のときのロータ３０の露出部分におけるステータ２１側の端部位置にそれぞれ設けられている。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、磁束遮蔽部３４は、ロータ３０の軸方向の任意の場所に任意の数で配置されてもよい。例えば、上述の実施例では、複数の磁束遮蔽部３４がロータ３０の露出部分の底部から等間隔に配置されているが、任意の間隔で配置されてもよい。但し、複数の磁束遮蔽部３４を等間隔で配置すると、各磁束遮蔽部３４間での可変磁束特性（図８参照）が略同様となるため、制御し易い構成となる。また、上述の実施例では、磁束遮蔽部３４は、最大移動位置にあるときのロータ３０の露出部分の底部に配置されているが、これについても必須ではない。但し、最大移動位置にあるときのロータ３０の露出部分の底部に磁束遮蔽部３４が配置される場合には、最大移動位置（即ち制御範囲の端点）で理想的な可変磁束特性と一致するので、制御し易い構成となる。また、最大移動位置にて磁束の漏れを防止できるので、磁束の漏れに起因したモータ軸方向の長さの増大を効率的に防止することができる。

また、上述の実施例では、製造容易性の観点から、磁束遮蔽部３４は円環状の板からなり、ロータ本体部３２を構成する積層鋼板に積層されているが、磁束遮蔽部３４は、原理上、永久磁石３６，３８の外周側の磁性体部分３２ａ（永久磁石３６ａ，３６ｂ、３８ａ，３８ｂよりも径方向外側の部分）に対応する領域に設けられればよい。即ち、図１０に示すように、磁束遮蔽部３４は、永久磁石３６，３８の外周側の磁性体部分３２ａに対応する領域Ｒ１のみに形成され、その他の領域Ｒ２は、例えば積層鋼板により構成されてもよい。

また、上述の実施例では、ロータ３０がステータ２１に対して軸方向で移動されているが、これに加えて若しくはこれに代えて、ステータ２１がロータ３０に対して軸方向で移動されてもよい。

また、上述の実施例では、ロータ３０は、アクチュエータ４０及び駆動部材４２により軸方向に突き出される（押し出される）態様で、ステータ２１に対して軸方向で移動されているが、送りねじ等のような他の態様で駆動されてもよい。また、アクチュエータ４０としては、電気モータ、油圧アクチュエータ、ソレノイド等の任意の駆動源が利用されてもよい。また、遠心力を利用してロータ３０とステータ２１との間の軸方向の相対位置を変化させてもよい。

尚、上述の実施例による可変磁束モータ１、２は、自動車の車輪駆動モータを始め、任意の用途に用いることができる。

１、２ 可変磁束モータ
１０ モータハウジング
１２ 回転軸
１６ 座部
１８ スプリング
２１ ステータ
２２ コイル
２３ スロット
３０ ロータ
３２ ロータ本体部
３４ 磁束遮蔽部
３６、３８ 永久磁石
４０ アクチュエータ
４２ 駆動部材
５０ 低摩擦部材

Claims (5)

1. ステータコアにコイルが巻装されたステータと、
   磁性体からなるロータコアの内部に磁石が埋め込まれ、前記ステータに対して径方向外側又は径方向内側に対面して回転するロータと、
   前記ステータに対する前記ロータの軸方向の相対位置を変更して、前記コイルと鎖交する前記磁石の磁束を調整するアクチュエータとを備え、
   前記ロータは、少なくとも前記磁石よりも径方向におけるステータ側に、軸方向の前記磁束を遮蔽する磁束遮蔽部を備えることを特徴とする、可変磁束モータ。
2. 前記磁束遮蔽部は、非磁性材料により形成される、請求項１に記載の可変磁束モータ。
3. 前記アクチュエータにより前記ロータを所定距離だけ軸方向の相対位置を変更可能であって、前記ロータにおける前記ステータから軸方向に露出する側から前記所定距離に対応した第１の位置に、前記磁束遮蔽部が設けられる、請求項１又は２に記載の可変磁束モータ。
4. 前記磁束遮蔽部は、前記ロータにおける軸方向に沿って離間した複数の位置に設けられ、該複数の位置は、前記第１の位置及び第２の位置を含み、
   前記第２の位置は、前記第１の位置と前記ロータにおける前記ステータから軸方向に露出する側の端部との間の少なくとも１つの位置に対応する、請求項３に記載の可変磁束モータ。
5. 前記磁束遮蔽部は、軸方向に均等な間隔で離間する、請求項４に記載の可変磁束モータ。

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