JP2014087170A - Electromechanical device and movable body and robot having the same - Google Patents

Electromechanical device and movable body and robot having the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact, highly rigid electromechanical device that has a transmission mechanism.SOLUTION: An electromechanical device includes: a first electromechanical mechanism section, a transmission mechanism section, a second electromechanical mechanism section, and a load connecting section for connecting load to the transmission mechanism section, that have an identical central shaft as the center of rotation; and a housing body that houses the sections. On a radially inner side of a first rotor included in the first electromechanical mechanism section, a first housing space is formed that opens at one side in an axial direction of the central shaft. On a radially inner side of a second rotor included in the second electromechanical mechanism section, a second housing space is formed that opens at both sides in the axial direction of the central shaft. The transmission mechanism section is housed in the first and second housing spaces. The transmission mechanism section has: a rotation input section that is formed integrally with the first rotor; a rotation output section that is formed integrally with the load connecting section; and a rotation control section that is formed integrally with the second rotor and that controls a relationship between the number of rotations of the rotation input section and the number of rotations of the rotation output section in a variable manner.

Description

本発明は、電気機械装置、並びに、これを備える移動体およびロボットに関する。   The present invention relates to an electromechanical device, and a moving body and a robot including the same.

遊星ギア機構を用いた変速機構を有するモーター装置として、例えば、下記の特許文献1に記載されたものが知られている。   As a motor device having a speed change mechanism using a planetary gear mechanism, for example, one described in Patent Document 1 below is known.

特開平8−308178号公報JP-A-8-308178

従来例のモーター装置は、変速機構としての遊星ギア機構と、遊星ギア機構のサンギアに接続される第1のモーターと、遊星ギア機構のインターナルギアに接続される第2のモーターと、をそれぞれ単体で用意し、それぞれを接続することによって構成された動力発生装置であるが、装置の小型化の面で十分であるとは言えない。このような動力発生装置が組み込まれる装置全体の小型化のためには、従来例のモーター装置のような変速機構を有する動力発生装置である、電力と動力とを変換する電気機械装置が、よりコンパクトに構成されることが望ましい。また、動力発生装置の組み込まれる装置がロボットの場合、そのアームは様々な方向を向くため、アームを駆動するためのモーターは、あらゆる方向の荷重負荷に耐えられる高剛性を備えることが望ましい。   The conventional motor device includes a planetary gear mechanism as a speed change mechanism, a first motor connected to the sun gear of the planetary gear mechanism, and a second motor connected to the internal gear of the planetary gear mechanism. However, this is not sufficient in terms of downsizing the device. In order to reduce the size of the entire apparatus in which such a power generation apparatus is incorporated, an electromechanical apparatus that converts electric power and power, which is a power generation apparatus having a speed change mechanism such as a conventional motor apparatus, is more It is desirable to be compact. In addition, when the device in which the power generation device is incorporated is a robot, the arm faces in various directions, and therefore it is desirable that the motor for driving the arm has high rigidity that can withstand load loads in all directions.

本発明は、変速機構を有する電気機械装置を小型化、高剛性化する技術を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a technique for reducing the size and increasing the rigidity of an electromechanical device having a speed change mechanism.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.

(1)本発明の一形態によれば、電気機械装置が提供される。この形態の電気機械装置は、同一の中心軸を回転の中心とする、第1の電気機械機構部、変速機構部、第2の電気機械機構部、および、前記変速機構部に負荷を接続する負荷接続部と;前記第1の電気機械機構部、前記変速機構部、前記第2の電気機械機構部、および、前記負荷接続部が収容される収容体と;を備える。前記第1の電気機械機構部に含まれる第1のローターの内周側には、前記中心軸の軸方向の一方に開口する第1の収容空間が形成されている。前記第2の電気機械機構部に含まれる第2のローターの内周側には、前記中心軸の軸方向の両側で開口する第2の収容空間が形成されている。前記変速機構部は、前記第1の収容空間および前記第2の収容空間に収容される。また、前記変速機構部は、前記第1のローターと一体に形成される回転入力部と;前記負荷接続部と一体に形成される回転出力部と;前記第2のローターと一体に形成され、前記回転入力部の回転数と前記回転出力部の回転数の関係を可変に制御する回転制御部と;を備える。前記収容体と前記負荷接続部との間にはクロスローラーベアリングが設けられている。この形態の電気機械装置によれば、第1の電気機械機構部から変速機構部に入力された回転運動は、第2の電気機械機構部による変速機構部の制御により回転制御されて、変速機構部から負荷接続部に伝達される。また、変速機構部が、第1の電気機械機構部の第1のローターの内周側に形成された第1の収容空間および第2の電気機械機構部の第2のローターの内周側に形成された第2の収容空間に収容され、第1の電気機械機構部の第1のローターおよび第2の電気機械機構部の第2のローターと、変速機構部とが、一体的に構成される。これにより、第1の電気機械機構部の第1のローターの内周側に存在する第1の収容空間および第2の電気機械機構部の第2のローターの内周側に存在する第2の収容空間を利用して変速機構部を配置することができるので、第1の電気機械機構部と変速機構部と変速機構部を制御するための第2の電気機械機構部とを有する電気機械装置を小型化することが可能である。また、負荷接続部が収容される収容体と、負荷接続部との間にクロスローラーベアリングが設けられているので、電気機械装置の高剛性化が可能である。 (1) According to one aspect of the present invention, an electromechanical device is provided. In the electromechanical device of this embodiment, a load is connected to the first electromechanical mechanism unit, the transmission mechanism unit, the second electromechanical mechanism unit, and the transmission mechanism unit having the same central axis as the center of rotation. A load connection portion; and a housing in which the first electric machine mechanism portion, the transmission mechanism portion, the second electromechanical mechanism portion, and the load connection portion are accommodated. On the inner peripheral side of the first rotor included in the first electromechanical mechanism portion, a first accommodating space that opens to one side in the axial direction of the central axis is formed. On the inner peripheral side of the second rotor included in the second electromechanical mechanism portion, a second accommodation space is formed that opens on both sides in the axial direction of the central axis. The transmission mechanism is accommodated in the first accommodation space and the second accommodation space. The transmission mechanism unit is formed integrally with the first rotor; a rotation input unit formed integrally with the load connection unit; and formed integrally with the second rotor; A rotation control unit that variably controls the relationship between the rotation number of the rotation input unit and the rotation number of the rotation output unit. A cross roller bearing is provided between the container and the load connecting portion. According to the electromechanical device of this aspect, the rotational motion input from the first electromechanical mechanism unit to the transmission mechanism unit is rotationally controlled by the control of the transmission mechanism unit by the second electromechanical mechanism unit. To the load connection. In addition, the speed change mechanism portion is provided on the inner circumference side of the first rotor and the second rotor of the second electric machine mechanism portion formed on the inner circumference side of the first rotor of the first electric machine mechanism portion. The first rotor of the first electromechanical mechanism unit, the second rotor of the second electromechanical mechanism unit, and the transmission mechanism unit are integrally configured in the formed second accommodating space. The As a result, the first housing space existing on the inner peripheral side of the first rotor of the first electric machine mechanism portion and the second outer periphery existing on the inner peripheral side of the second rotor of the second electric machine mechanism portion. Since the speed change mechanism portion can be arranged using the accommodation space, the electromechanical device having the first electromechanical mechanism portion, the speed change mechanism portion, and the second electromechanical mechanism portion for controlling the speed change mechanism portion. Can be miniaturized. Moreover, since the cross roller bearing is provided between the container in which the load connection portion is accommodated and the load connection portion, it is possible to increase the rigidity of the electromechanical device.

(2)上記形態の電気機械装置において、前記変速機構部は、前記変速機構部の中心部に配置されたサンギアと;前記変速機構部の外周部に配置されたリングギアと;前記サンギアと前記リングギアとの間に配置されたプラネタリーギアと;前記プラネタリーギアを接続されたプラネタリーキャリアと;を有する遊星ギア機構を含み、前記変速機構部は、前記サンギアと前記プラネタリーキャリアのうち一方が前記回転入力部であり、他方が前記回転出力部であり、前記リングギアが前記回転制御部であるようにしてもよい。この形態の電気機械装置によれば、変速機構部としての遊星ギア機構と、第1の電気機械機構部の第1のローターと、第2の電気機械機構部の第2のローターとが一体的に構成されるため、電気機械装置が小型化される。 (2) In the electromechanical device according to the aspect described above, the speed change mechanism portion includes a sun gear disposed at a center portion of the speed change mechanism portion; a ring gear disposed at an outer peripheral portion of the speed change mechanism portion; A planetary gear disposed between the planetary gear and a planetary gear connected to the planetary gear, wherein the speed change mechanism includes the sun gear and the planetary carrier. One may be the rotation input unit, the other may be the rotation output unit, and the ring gear may be the rotation control unit. According to the electromechanical device of this aspect, the planetary gear mechanism as the speed change mechanism, the first rotor of the first electromechanical mechanism, and the second rotor of the second electromechanical mechanism are integrated. Therefore, the electromechanical device is reduced in size.

(3)上記形態の電気機械装置において、前記変速機構部は、外縁にエピトロコイド平行曲線形状を有する曲線板であって、前記曲線板の中心に形成された第1の孔と前記第1の孔の周りに形成された複数の第2の孔とを有する曲線板と;前記曲線板の前記エピトロコイド平行曲線と接するように配置される外ピンと;前記第2の孔の中に配置される内ピンと;前記第1の孔の中に配置される偏心体と;を有するサイクロ機構を含み、前記偏心体と前記内ピンのうち一方が前記回転入力部であり、他方が前記回転出力部であり、前記外ピンが前記回転制御部であるようにしてもよい。この形態の電気機械装置によれば、変速機構部としてのサイクロ機構と、第1の電気機械機構部の第1のローターと、第2の電気機械機構部の第2のローターとが一体的に構成されるため、電気機械装置が小型化される。 (3) In the electromechanical device of the above aspect, the speed change mechanism portion is a curved plate having an epitrochoid parallel curved shape at an outer edge, and the first hole formed in the center of the curved plate and the first A curved plate having a plurality of second holes formed around the holes; an outer pin disposed to contact the epitrochoid parallel curve of the curved plate; and disposed in the second holes A cyclomechanism having an inner pin; and an eccentric body disposed in the first hole, wherein one of the eccentric body and the inner pin is the rotation input portion, and the other is the rotation output portion. Yes, the outer pin may be the rotation control unit. According to the electromechanical device of this aspect, the cyclomechanism as the speed change mechanism, the first rotor of the first electromechanical mechanism, and the second rotor of the second electromechanical mechanism are integrated. As a result, the electromechanical device is reduced in size.

(4)上記形態の電気機械装置において、前記変速機構部は、前記中心軸の外周に沿って配列された第1の磁気変速ローター磁石を有する第1の磁気変速ローターと;前記第1の磁気変速ローター磁石に対向するように配列された第2の磁気変速ローター磁石を有する第2の磁気変速ローターと;前記第1の磁気変速ローターと前記第2の磁気変速ローターとの間に配列された磁極片と;前記磁極片を支持するキャリアと;を有する磁気変速機構を含み、前記第1の磁気変速ローターと前記キャリアのうち一方が前記回転入力部であり、他方が前記回転出力部であり、前記第2の磁気変速ローターが前記回転制御部であるようにしてもよい。この形態の電気機械装置によれば、変速機構部としての磁気変速機構と、第1の電気機械機構部の第1のローターと、第2の電気機械機構部の第2のローターとが一体的に構成されるため、電気機械装置が小型化される。 (4) In the electromechanical device of the above aspect, the speed change mechanism section includes a first magnetic speed change rotor having a first magnetic speed change rotor magnet arranged along an outer periphery of the central shaft; A second magnetic transmission rotor having a second magnetic transmission rotor magnet arranged to face the transmission rotor magnet; and arranged between the first magnetic transmission rotor and the second magnetic transmission rotor A magnetic transmission mechanism having a magnetic pole piece; and a carrier for supporting the magnetic pole piece, wherein one of the first magnetic transmission rotor and the carrier is the rotation input portion, and the other is the rotation output portion. The second magnetic speed change rotor may be the rotation control unit. According to the electromechanical device of this aspect, the magnetic speed change mechanism as the speed change mechanism portion, the first rotor of the first electromechanical mechanism portion, and the second rotor of the second electromechanical mechanism portion are integrated. Therefore, the electromechanical device is reduced in size.

(5)上記形態の電気機械装置において、前記第2の電気機械機構部の動作を制御することにより前記変速機構部の動作を制御する変速機構制御部を備え、前記変速機構制御部は、前記第2のステーターに配置された電磁コイルを駆動して前記第2のローターを回転させることにより、前記回転制御部の回転を制御する駆動制御部と、前記回転制御部の回転を減速させる際に、前記電磁コイルからのエネルギーの回生を行う回生制御部と、を備え、前記回生制御部は、前記電磁コイルに生じる誘起電圧のゼロクロス点を中心とした第1の回生区間を設定して回生を実行する第1の回生モードと、前記電磁コイルに生じる誘起電圧の極大点を中心とした第2の回生区間を設定して回生を実行する第2の回生モードと、を有し、前記第1の回生モードで回生されるエネルギー量が前記第2の回生モードで回生されるエネルギー量以下となるように前記第1の回生区間の幅と第2の回生区間の幅とを設定するようにしてもよい。この形態の電気機械装置によれば、回生エネルギー量が小さいときは、電磁コイルに生じる誘起電圧のゼロクロス点を中心とした第1の回生区間で回生を行い、回生エネルギー量が大きいときは、電磁コイルに生じる誘起電圧の極大点を中心とした第2の回生区間で回生を実行する。これにより、回生エネルギー量に対する回生エネルギーの変化を滑らかに調整することでき、回生動作を滑らかに実行することができる。この結果、無段階で連続的かつ滑らかに変速動作を実現することが可能であり、これに伴って無段階で連続的かつ滑らかにトルクの伝達量を変化させることが可能である。 (5) The electromechanical device of the above aspect includes a transmission mechanism control unit that controls the operation of the transmission mechanism unit by controlling the operation of the second electromechanical mechanism unit, and the transmission mechanism control unit includes: A drive control unit that controls the rotation of the rotation control unit by driving an electromagnetic coil disposed in the second stator and rotating the second rotor; and when the rotation of the rotation control unit is decelerated. A regenerative control unit that regenerates energy from the electromagnetic coil, and the regenerative control unit sets a first regenerative section centered on a zero-cross point of an induced voltage generated in the electromagnetic coil to regenerate. A first regeneration mode to be executed, and a second regeneration mode to execute regeneration by setting a second regeneration section centered on a maximum point of an induced voltage generated in the electromagnetic coil, and Regeneration of The width of the first regeneration section and the width of the second regeneration section may be set so that the amount of energy regenerated by the power is equal to or less than the amount of energy regenerated in the second regeneration mode. . According to the electromechanical device of this aspect, when the amount of regenerative energy is small, regeneration is performed in the first regeneration section centered on the zero cross point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil, and when the amount of regenerative energy is large, Regeneration is executed in the second regeneration section centered on the maximum point of the induced voltage generated in the coil. Thereby, the change of the regeneration energy with respect to the amount of regeneration energy can be adjusted smoothly, and regeneration operation can be performed smoothly. As a result, it is possible to realize a speed change operation continuously and smoothly in a stepless manner, and accordingly, it is possible to change a torque transmission amount continuously and smoothly in a stepless manner.

(6)上記形態の電気機械装置において、前記回生制御部は、前記第1又は第2の回生区間の幅が所定の第1の値以下となる場合には、前記第1の回生モードによる回生を実行し、前記第1又は第2の回生区間の幅が前記第1の値よりも大きな所定の第2の値以上となる場合には、前記第2の回生モードによる回生を実行するようにしてもよい。この形態の電気機械装置によれば、回生区間が短く回生するエネルギー量が小さいときは、電磁コイルに生じる誘起電圧のゼロクロス点を中心とした第1の回生区間で回生を行い、回生区間が長く回生エネルギー量が大きいときは、電磁コイルに生じる誘起電圧の極大点を中心とした第2の回生区間で回生を行うので、回生時において滑らかに動作させることができる。 (6) In the electromechanical device according to the aspect described above, the regeneration control unit may perform regeneration in the first regeneration mode when the width of the first or second regeneration section is equal to or less than a predetermined first value. And when the width of the first or second regeneration section is equal to or larger than a predetermined second value larger than the first value, regeneration in the second regeneration mode is performed. May be. According to the electromechanical device of this embodiment, when the regenerative section is short and the amount of energy to be regenerated is small, regeneration is performed in the first regenerative section centered on the zero cross point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil, and the regenerative section is long. When the amount of regenerative energy is large, regeneration is performed in the second regenerative section centered on the maximum point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil, so that it can be operated smoothly during regeneration.

(7)上記形態の電気機械装置において、前記回生制御部は、回生されるエネルギー量が増大してゆく際に前記第1の回生モードから前記第2の回生モードへの切り換えを行うとともに、前記切り換えの前における前記第1の回生区間の幅よりも、前記切り換えの後の前記第2の回生区間の幅を小さく設定するようにしてもよい。この形態の電気機械装置によれば、第1の回生モードから第2の回生モードへの切り換えるときに、切り換え前後の回生エネルギーの変化を少なくすることができるので、回生時において滑らかに動作させることができる。 (7) In the electromechanical device of the above aspect, the regeneration control unit performs switching from the first regeneration mode to the second regeneration mode when the amount of energy to be regenerated increases. The width of the second regeneration section after the switching may be set smaller than the width of the first regeneration section before the switching. According to the electromechanical device of this embodiment, when switching from the first regenerative mode to the second regenerative mode, the change in regenerative energy before and after switching can be reduced. Can do.

(8)上記形態の電気機械装置において、前記回生制御部は、回生されるエネルギー量が減少してゆく際に前記第2の回生モードから前記第1の回生モードへの切り換えを行うとともに、前記切り換えの前における前記第2の回生区間の幅よりも、前記切り換えの後の前記第1の回生区間の幅を大きく設定するようにしてもよい。この形態の電気機械装置によれば、第2の回生モードから第1の回生モードへの切り換えるときに、切り換え前後の回生エネルギーの変化を少なくすることができるので、回生時において滑らかに動作させることができる。 (8) In the electromechanical device of the above aspect, the regeneration control unit performs switching from the second regeneration mode to the first regeneration mode when the amount of energy to be regenerated decreases. The width of the first regeneration section after the switching may be set larger than the width of the second regeneration section before the switching. According to the electromechanical device of this aspect, when switching from the second regenerative mode to the first regenerative mode, the change in regenerative energy before and after switching can be reduced. Can do.

(9)上記形態の電気機械装置において、前記回生制御部は、前記第1の回生モードと前記第2の回生モードの切り換え時において、切り換え前の回生されるエネルギー量と切り換え後の回生されるエネルギー量とが同じ値となるように、切り換え後の第1の回生区間の幅又は第2の回生区間の幅を設定するようにしてもよい。この形態の電気機械装置によれば、第1の回生モードと第2の回生モードの切り換え時において、切り換え前後の回生されるエネルギー量が同じ値となるように、切り換えるので、切り換え前後の回生エネルギー量が連続し、回生時において滑らかに動作させることができる。 (9) In the electromechanical device of the above aspect, the regeneration control unit is configured to regenerate energy before switching and regeneration after switching at the time of switching between the first regeneration mode and the second regeneration mode. You may make it set the width | variety of the 1st regeneration area after switching, or the width | variety of a 2nd regeneration area so that energy amount may become the same value. According to the electromechanical device of this aspect, when switching between the first regeneration mode and the second regeneration mode, switching is performed so that the amount of energy regenerated before and after switching becomes the same value. The amount is continuous and can be operated smoothly during regeneration.

(10)上記形態の電気機械装置において、前記回転制御部の回転の減速の開始時には、前記第1の回生モードでの回生が実行されるようにしてもよい。この電気機械装置によれば、減速の開始時において、回生エネルギー量に対する回生エネルギーの変化の割合を小さくすることができるので、減速の開始動作を滑らかにすることができる。 (10) In the electromechanical device according to the aspect described above, regeneration in the first regeneration mode may be performed at the start of deceleration of rotation of the rotation control unit. According to this electromechanical device, since the rate of change in regenerative energy with respect to the amount of regenerative energy can be reduced at the start of deceleration, the deceleration start operation can be smoothed.

(11)上記形態の電気機械装置において、さらに、前記回転制御部の回転の減速の終了時には、前記第1の回生モードでの回生が実行されるようにしてもよい。この形態の電気機械装置によれば、減速の終了時において、回生エネルギー量に対する回生エネルギーの変化の割合を小さくすることができるので、減速の終了動作を滑らかにすることができる。 (11) In the electromechanical device of the above aspect, the regeneration in the first regeneration mode may be executed at the end of the deceleration of the rotation of the rotation control unit. According to the electromechanical device of this aspect, since the rate of change of regenerative energy with respect to the amount of regenerative energy can be reduced at the end of deceleration, the end operation of deceleration can be made smooth.

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、動力発生装置や発電装置などの電気機械装置、それを用いた移動体、ロボット、電気機械装置の制御方法等様々な形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms, for example, in various forms such as an electromechanical apparatus such as a power generation apparatus and a power generation apparatus, a moving body using the same, a robot, and a control method for the electromechanical apparatus. Can be realized.

第1参考形態としての動力発生装置の内部構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the internal structure of the motive power generator as a 1st reference form. 第1参考形態としての動力発生装置の各構成部を分解して示す概略分解断面図である。It is a general | schematic exploded sectional view which decomposes | disassembles and shows each structure part of the motive power generator as a 1st reference form. 第1参考形態の動力発生装置の変速機構部によって回転駆動力が伝達される機構を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the mechanism in which rotational drive force is transmitted by the speed change mechanism part of the power generator of a 1st reference form. 動力発生装置の動作を制御する制御部について示すブロック図である。It is a block diagram shown about the control part which controls operation | movement of a motive power generator. 変速制御モーター制御部のドライバー回路の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the driver circuit of a transmission control motor control part. 変速制御モーター制御部の駆動制御部の内部構成と動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the internal structure and operation | movement of the drive control part of a transmission control motor control part. センサー出力波形と駆動信号波形の対応関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correspondence of a sensor output waveform and a drive signal waveform. PWM部の内部構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of an internal structure of a PWM part. モーター正転時のPWM部の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the PWM part at the time of motor forward rotation. モーター逆転時のPWM部の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the PWM part at the time of motor reverse rotation. 励磁区間設定部の内部構成と動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the internal structure and operation | movement of an excitation area setting part. 符号化部の動作とタイミングチャートを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement of an encoding part, and a timing chart. 変速制御モーター部の駆動波形を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the drive waveform of a transmission control motor part. 変速制御モーター制御部に含まれる回生制御部および整流回路の内部構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the internal structure of the regeneration control part and rectifier circuit which are contained in a transmission control motor control part. A相PWM制御部における回生区間設定部の内部構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the internal structure of the regeneration area setting part in an A phase PWM control part. 回生区間の幅が大きいときに実行される回生モードにおけるエネルギーの回生パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the regeneration pattern of the energy in the regeneration mode performed when the width | variety of a regeneration area is large. 回生区間の幅が小さいときのエネルギーの回生パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the regeneration pattern of energy when the width | variety of a regeneration area is small. EPWMの値と回生エネルギーの回収率のバリエーションを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the variation of the recovery rate of the value of EPWM and regenerative energy. EPWMの値と回生エネルギーの回収率のバリエーションを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the variation of the recovery rate of the value of EPWM and regenerative energy. EPWMの値と回生エネルギーの回収率のバリエーションを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the variation of the recovery rate of the value of EPWM and regenerative energy. EPWMの値と回生エネルギーの回収率のバリエーションを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the variation of the recovery rate of the value of EPWM and regenerative energy. 変速機構部を構成する各ギアの回転数の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship of the rotation speed of each gear which comprises a transmission mechanism part. 第1参考形態の他の構成例としての動力発生装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the motive power generator as another structural example of a 1st reference form. 第1参考形態の他の構成例としての動力発生装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the motive power generator as another structural example of a 1st reference form. 第2参考形態としての動力発生装置の内部構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the internal structure of the motive power generator as a 2nd reference form. 第2参考形態としての動力発生装置の各構成部を分解して示す概略分解断面図である。It is a general | schematic disassembled sectional view which decomposes | disassembles and shows each structure part of the power generator as a 2nd reference form. サイクロ機構を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a cyclomechanism typically. 第3参考形態としての動力発生装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the power generator as a 3rd reference form. 永久磁石と電磁コイル群の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a permanent magnet and an electromagnetic coil group. 第4参考形態としての動力発生装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the motive power generator as a 4th reference form. エンコーダーの構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a structure of an encoder. 第5参考形態としての動力発生装置の内部構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the internal structure of the power generator as a 5th reference form. 磁気変速機構を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a magnetic transmission mechanism typically. 一実施形態としての動力発生装置の内部構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the internal structure of the motive power generator as one Embodiment. クロスローラーベアリングの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a cross roller bearing. 動力発生装置を利用した移動体の一例である電動自転車(電動アシスト自転車)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electric bicycle (electrically assisted bicycle) which is an example of the moving body using a motive power generator. 動力発生装置を利用したロボットの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the robot using a motive power generator. 動力発生装置を利用した双腕7軸ロボットの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the double-arm 7-axis robot using a motive power generator. 動力発生装置を利用した垂直多関節ロボットの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the vertical articulated robot using a motive power generator. 動力発生装置を利用した双腕キャスター付ロボットの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the robot with a double arm caster using a motive power generator. 動力発生装置を利用した鉄道車両を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rail vehicle using a motive power generator.

以下の説明では、本発明の実施形態の説明を容易にするため、まず、前提となる参考形態について説明し、その後で本発明の実施形態について説明することとする。   In the following description, in order to facilitate the description of the embodiment of the present invention, the preferential reference embodiment will be described first, and then the embodiment of the present invention will be described.

A.第1参考形態:
A1.動力発生装置の構成:
図1は、第1参考形態としての動力発生装置100の内部構成を示す概略断面図であり、図2は、第1参考形態としての動力発生装置100の各構成部を分解して示す概略分解断面図である。この動力発生装置100は、ケーシング122に収容されており、中心軸110と、駆動機構としての駆動モーター部120と、変速機構としての変速機構部130と、変速制御機構としての変速制御モーター部140と、を備える。
A. First reference form:
A1. Configuration of power generator:
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an internal configuration of a power generation device 100 as a first reference embodiment, and FIG. 2 is an exploded schematic view showing components of the power generation device 100 as a first reference embodiment. It is sectional drawing. The power generation device 100 is housed in a casing 122, and includes a central shaft 110, a drive motor unit 120 as a drive mechanism, a transmission mechanism unit 130 as a transmission mechanism, and a transmission control motor unit 140 as a transmission control mechanism. And comprising.

駆動モーター部120と変速機構部130とは、後述するように、互いに嵌合して一体化するように配置され、中心軸110は、一体化された駆動モーター部120と変速機構部130の中央を貫通するように配置される。中心軸110は、軸方向(図中一点鎖線で示す方向)に延びる貫通孔111を有しており、貫通孔111には、動力発生装置100に電力や制御信号を送信するための導電線の束である導電線束25が挿通されている。   As will be described later, the drive motor unit 120 and the transmission mechanism unit 130 are arranged so as to be fitted and integrated with each other, and the central shaft 110 is the center of the integrated drive motor unit 120 and the transmission mechanism unit 130. It arrange | positions so that it may penetrate. The central shaft 110 has a through-hole 111 extending in the axial direction (the direction indicated by the alternate long and short dash line in the figure). The through-hole 111 has a conductive wire for transmitting power and a control signal to the power generation device 100. A conductive wire bundle 25 that is a bundle is inserted.

ケーシング122は、2つのケーシング部122a,122bで構成されている。一方のケーシング部122aは、駆動モーター部120および変速機構部130を収容可能に、その底面(図1および図2の紙面右側)とは反対側の面(図1および図2の紙面右側)が開放された略円筒状の中空容体であり、底面の中央には、中心軸110を挿通するための貫通孔1221が形成されている。ケーシング部122aと中心軸110とは互いに固定的に取り付けられる。他方のケーシング部122bは、一方のケーシング部122aの開放面を覆うための蓋体であり、その中央部には、後述する負荷接続部136が挿通される開口1222が形成された円環板形状を有している。このケーシング部122bは、一方のケーシング部122aに固定用ボルト114で固定的に取り付けられる。ケーシング122は、炭素繊維強化プラスチック(CFRP;carbon fiber reinforced plastics)などの樹脂材料によって構成されるものとしても良い。これによって、動力発生装置100の軽量化が可能である。   The casing 122 includes two casing portions 122a and 122b. One casing portion 122a can accommodate the drive motor portion 120 and the speed change mechanism portion 130, and has a surface (the right side in FIG. 1 and FIG. 2) opposite to the bottom surface (the right side in FIG. 1 and FIG. 2). It is an open substantially cylindrical hollow container, and a through hole 1221 for inserting the central shaft 110 is formed at the center of the bottom surface. The casing portion 122a and the central shaft 110 are fixedly attached to each other. The other casing part 122b is a lid for covering the open surface of the one casing part 122a, and an annular plate shape in which an opening 1222 into which a load connecting part 136 described later is inserted is formed in the center part. have. This casing part 122b is fixedly attached to one casing part 122a with fixing bolts 114. The casing 122 may be made of a resin material such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP). As a result, the power generation device 100 can be reduced in weight.

駆動モーター部120は、ローター121と、ステーター124とを備える。駆動モーター部120は、以下に説明するように、ラジアルギャップ型の構成を有している。ローター121の本体部は略円盤形状を有しており、その本体部の側壁の外周面には、永久磁石123が円筒形に配列されている。永久磁石123の磁束の方向は、放射方向である。なお、永久磁石123の裏側の面(ローター121の側壁側の面)には、磁力効率を向上させるための磁石バックヨーク125が配置されている。   The drive motor unit 120 includes a rotor 121 and a stator 124. The drive motor unit 120 has a radial gap type configuration as described below. The main body portion of the rotor 121 has a substantially disk shape, and permanent magnets 123 are arranged in a cylindrical shape on the outer peripheral surface of the side wall of the main body portion. The direction of the magnetic flux of the permanent magnet 123 is the radial direction. A magnet back yoke 125 for improving the magnetic efficiency is arranged on the back surface of the permanent magnet 123 (the surface on the side wall of the rotor 121).

ローター121は、その中央に中心軸110を挿通させるための貫通孔1211を有している。なお、貫通孔1211の内壁面と、中心軸110の外周面との間には、ローター121が中心軸110を中心に回転可能とするための軸受け部112が配置されている。軸受け部112は、例えば、ボールベアリングによって構成することができる。   The rotor 121 has a through hole 1211 through which the central shaft 110 is inserted at the center. A bearing portion 112 is disposed between the inner wall surface of the through hole 1211 and the outer peripheral surface of the central shaft 110 so that the rotor 121 can rotate around the central shaft 110. The bearing portion 112 can be constituted by, for example, a ball bearing.

ローター121の変速機構部130と対向する側の面には、貫通孔1211を中心とする略円環状の溝として形成された凹部1212が設けられている。貫通孔1211と凹部1212とを隔てる略円筒状の隔壁1213の外側の壁面には、ギア歯121tが形成されている。以後、このローター121の中央に設けられたギア歯121tを有する隔壁1213を「ローターギア1213」とも呼ぶ。後述するように、本参考形態におけるローターギア1213は、後述する遊星ギア機構のサンギアとして機能する。なお、このローターギア1213は、隔壁121にギア歯121tが一体成型されることにより形成されていてもよく、また、隔壁121にギア歯121tを接続固定することにより一体に形成されていてもよい。   A concave portion 1212 formed as a substantially annular groove centering on the through hole 1211 is provided on the surface of the rotor 121 facing the speed change mechanism portion 130. Gear teeth 121 t are formed on the outer wall surface of the substantially cylindrical partition wall 1213 that separates the through hole 1211 and the recess 1212. Hereinafter, the partition wall 1213 having the gear teeth 121t provided in the center of the rotor 121 is also referred to as “rotor gear 1213”. As will be described later, the rotor gear 1213 in the present reference embodiment functions as a sun gear of a planetary gear mechanism described later. The rotor gear 1213 may be formed by integrally molding the gear teeth 121t on the partition wall 121, or may be formed integrally by connecting and fixing the gear teeth 121t to the partition wall 121. .

ケーシング部122aの内周面には、ステーター124としての電磁コイル(以下、「電磁コイル124」とも呼ぶ)が、ローター121の永久磁石123と間隔を有しつつ対向するように円筒形に配列されている。即ち、駆動モーター部120では、ステーターとしての電磁コイル124が、中心軸110を中心としてローター121を回転させる。なお、電磁コイル124とケーシング部122aとの間には、磁力効率を向上させるためのコイルバックヨーク128が配置されている。   An electromagnetic coil (hereinafter also referred to as “electromagnetic coil 124”) as a stator 124 is arranged in a cylindrical shape on the inner peripheral surface of the casing portion 122 a so as to face the permanent magnet 123 of the rotor 121 with a gap. ing. That is, in the drive motor unit 120, the electromagnetic coil 124 as a stator rotates the rotor 121 around the central axis 110. A coil back yoke 128 for improving the magnetic efficiency is disposed between the electromagnetic coil 124 and the casing portion 122a.

ケーシング部122aの底面には、永久磁石123の位置を検出する位置検出部126と、ローター121の回転を制御するための回転制御回路127が設けられている。位置検出部126は、例えば、ホール素子と温度補償回路と増幅器回路を用いたホールICによって構成され、永久磁石123の周回軌道の位置に対応するように配置されている。位置検出部126は、回転制御回路127と信号線を介して接続されている。   A position detection unit 126 that detects the position of the permanent magnet 123 and a rotation control circuit 127 for controlling the rotation of the rotor 121 are provided on the bottom surface of the casing unit 122a. The position detection unit 126 is configured by a Hall IC using a Hall element, a temperature compensation circuit, and an amplifier circuit, for example, and is arranged so as to correspond to the position of the orbit of the permanent magnet 123. The position detection unit 126 is connected to the rotation control circuit 127 via a signal line.

回転制御回路127には、導電線束25から分岐した導電線が接続されている。また、回転制御回路127は、電磁コイル124と電気的に接続されている。回転制御回路127は、位置検出部126が出力する検出信号を動力発生装置100の駆動を制御する制御部(図示せず)に送信する。また、回転制御回路127は、制御部からの制御信号に従って、電磁コイル124に電力を供給して磁界を発生させ、ローター121を回転させる。また、回転制御回路127は、制御部からの制御信号に従って、ローター121の回転に応じて電磁コイル124に発生した誘起電力を出力し、ローター121の回転を減速させる。   A conductive wire branched from the conductive wire bundle 25 is connected to the rotation control circuit 127. The rotation control circuit 127 is electrically connected to the electromagnetic coil 124. The rotation control circuit 127 transmits a detection signal output from the position detection unit 126 to a control unit (not shown) that controls driving of the power generation device 100. The rotation control circuit 127 supplies electric power to the electromagnetic coil 124 according to a control signal from the control unit to generate a magnetic field, and rotates the rotor 121. Further, the rotation control circuit 127 outputs the induced electric power generated in the electromagnetic coil 124 according to the rotation of the rotor 121 according to the control signal from the control unit, and decelerates the rotation of the rotor 121.

変速機構部130は、ローター121のローターギア1213とともに遊星ギア機構を構成する。遊星ギア機構は、外歯のサンギアと、サンギアと同一中心軸上に配置された内歯のリングギアと、サンギアとリングギアの間に配置された複数の外歯のプラネタリーギアと、から構成される機構である。そして、遊星ギア機構は、複数のプラネタリーギアが、サンギアの外周およびリングギアの内周に沿って自転しつつ公転し、複数のプラネタリーギアを支持するプラネタリーキャリアによって複数のプラネタリーギアの公転運動を拾う構造を有する機構である。変速機構部130は、サンギアとしてのローターギア1213と、リングギア131と、3個のプラネタリーギア132と、プラネタリーギア132を支持するプラネタリーキャリア133とを備える。なお、図1および図2では便宜上、2個のプラネタリーギア132のみを図示してある。   The speed change mechanism 130 forms a planetary gear mechanism together with the rotor gear 1213 of the rotor 121. The planetary gear mechanism is composed of an external tooth sun gear, an internal ring gear arranged on the same central axis as the sun gear, and a plurality of external tooth planetary gears arranged between the sun gear and the ring gear. It is a mechanism to be done. The planetary gear mechanism is configured such that a plurality of planetary gears revolve while rotating along the outer periphery of the sun gear and the inner periphery of the ring gear, and a plurality of planetary gears are supported by a planetary carrier that supports the plurality of planetary gears. This mechanism has a structure for picking up the revolving motion. The transmission mechanism unit 130 includes a rotor gear 1213 as a sun gear, a ring gear 131, three planetary gears 132, and a planetary carrier 133 that supports the planetary gear 132. 1 and 2 show only two planetary gears 132 for convenience.

リングギア131は、内壁面にギア歯131tが設けられた略円環状のギアであり、ローター121の凹部1212に収容される、また、リングギア131は、凹部1212の外側でプラネタリーキャリア133の外周に配置された略円筒状のリングキャリアに支持されるように一体的に形成されている。また、リングギア131の内周面と、ローターギア1213の外周面との間には、3個のプラネタリーギア132が、ローターギア1213の外周に沿って、ほぼ等間隔で配置される。なお、プラネタリーギア132のギア歯132tと、リングギア131のギア歯131tおよびローターギア1213のギア歯121tとが互いに噛み合うことにより、これら3種のギア1213,132,1311は連結される。   The ring gear 131 is a substantially annular gear having gear teeth 131t provided on the inner wall surface, and is accommodated in the concave portion 1212 of the rotor 121. The ring gear 131 is disposed on the outside of the concave portion 1212 of the planetary carrier 133. It is integrally formed so that it may be supported by the substantially cylindrical ring carrier arrange | positioned on the outer periphery. Further, three planetary gears 132 are arranged at substantially equal intervals along the outer periphery of the rotor gear 1213 between the inner peripheral surface of the ring gear 131 and the outer peripheral surface of the rotor gear 1213. The gear teeth 132t of the planetary gear 132, the gear teeth 131t of the ring gear 131, and the gear teeth 121t of the rotor gear 1213 are engaged with each other, so that these three types of gears 1213, 132, and 1311 are connected.

プラネタリーキャリア133は、3つのプラネタリーギア132を支持する略円筒状の部材である。プラネタリーキャリア133の底面の中央には、中心軸110を挿通する貫通孔1331が設けられている。貫通孔1331の内壁面と、中心軸110の外周面との間には、プラネタリーキャリア133が中心軸110を中心に回転可能とするための軸受け部112が配置されている。なお、プラネタリーキャリア133に取り付けられた軸受け部112と、ローター121に取り付けられた軸受け部112との間には、スペーサー115が配置される。   The planetary carrier 133 is a substantially cylindrical member that supports the three planetary gears 132. In the center of the bottom surface of the planetary carrier 133, a through hole 1331 through which the central shaft 110 is inserted is provided. Between the inner wall surface of the through-hole 1331 and the outer peripheral surface of the central shaft 110, a bearing portion 112 for allowing the planetary carrier 133 to rotate around the central shaft 110 is disposed. Note that a spacer 115 is disposed between the bearing portion 112 attached to the planetary carrier 133 and the bearing portion 112 attached to the rotor 121.

ここで、リングキャリア1312の中央部には、リングギア131の内周空間に連通する略円形形状の開口部1313が形成されており、プラネタリーキャリア133は、その開口部1313に配置される。プラネタリーキャリア133の駆動モーター部120側の底面(図3および図4の紙面右側)には、ローター121の凹部1212に収容されたプラネタリーギア132の回転軸132sを回転可能に保持するための軸孔1332が形成されている。   Here, a substantially circular opening 1313 communicating with the inner circumferential space of the ring gear 131 is formed at the center of the ring carrier 1312, and the planetary carrier 133 is disposed in the opening 1313. On the bottom surface of the planetary carrier 133 on the drive motor unit 120 side (the right side in FIG. 3 and FIG. 4), the rotating shaft 132 s of the planetary gear 132 housed in the recess 1212 of the rotor 121 is rotatably held. A shaft hole 1332 is formed.

プラネタリーキャリア133の外周面と、リングキャリア1312の開口部1313の側壁面との間には、プラネタリーキャリア133とリングキャリア1312とが中心軸110を中心に互いに独立して回転可能とするための軸受け部135が配置されている。   To allow the planetary carrier 133 and the ring carrier 1312 to rotate independently of each other about the central axis 110 between the outer peripheral surface of the planetary carrier 133 and the side wall surface of the opening 1313 of the ring carrier 1312. The bearing portion 135 is disposed.

プラネタリーキャリア133の外側の底面(図1および図2の紙面左側)には、軸受け部135を保持固定するための負荷接続部136が固定用ボルト114によってプラネタリーキャリア133と一体となるように接続固定されている。なお、この負荷接続部136には、図示しない負荷の回転軸が図示しないボルトによって固定される。なお、この負荷固定用のボルトとして、固定用ボルト114を兼用するようにしてもよい。   On the bottom surface outside the planetary carrier 133 (the left side in FIG. 1 and FIG. 2), a load connecting portion 136 for holding and fixing the bearing portion 135 is integrated with the planetary carrier 133 by the fixing bolt 114. Connection is fixed. Note that a load shaft (not shown) is fixed to the load connecting portion 136 by a bolt (not shown). The load fixing bolt 114 may also be used as the load fixing bolt.

変速制御モーター部140は、ローター141と、ステーター144と、を備える。変速制御モーター部140も、以下で説明するように、ラジアルギャップ型の構成をしている。ローター141は変速機構部130のリングキャリア1312であり、リングキャリア1312の外周面には、永久磁石143が円筒形に配列されている。永久磁石143の磁束の方向は、放射方向である。永久磁石143の裏側の面(リングキャリア1312の外周面)には、磁力効率を向上させるための磁石バックヨーク145が配置されている。なお、このローター141とリングキャリア1312とは一体成型されることにより形成されてもよく、ローター141とリングキャリア1312とを接続固定することにより一体に形成されてもよい。   The shift control motor unit 140 includes a rotor 141 and a stator 144. The shift control motor unit 140 also has a radial gap type configuration as described below. The rotor 141 is a ring carrier 1312 of the transmission mechanism unit 130, and permanent magnets 143 are arranged in a cylindrical shape on the outer peripheral surface of the ring carrier 1312. The direction of the magnetic flux of the permanent magnet 143 is a radial direction. A magnet back yoke 145 for improving the magnetic efficiency is disposed on the back surface of the permanent magnet 143 (the outer peripheral surface of the ring carrier 1312). The rotor 141 and the ring carrier 1312 may be formed by integral molding, or may be integrally formed by connecting and fixing the rotor 141 and the ring carrier 1312.

ケーシング部122aの内周面には、駆動モーター部120のステーターとしての電磁コイル124の横に、ステーター144としての電磁コイル(以下、「電磁コイル144」とも呼ぶ)が、リングキャリア1312の永久磁石143と間隔を有しつつ対向するように円筒形に配列されている。即ち、変速制御モーター部140では、駆動モーター部120と同様に、ステーターとしての電磁コイル144が、中心軸110を中心としてローター141としてのリングキャリア1312およびリングギア131を回転させる。なお、電磁コイル144とケーシング部122aとの間にも、磁力効率を向上させるためのコイルバックヨーク148が配置されている。   On the inner peripheral surface of the casing portion 122 a, an electromagnetic coil (hereinafter also referred to as “electromagnetic coil 144”) as a stator 144, beside the electromagnetic coil 124 as a stator of the drive motor portion 120, is a permanent magnet of the ring carrier 1312. It is arranged in a cylindrical shape so as to face 143 with a gap. That is, in the shift control motor unit 140, like the drive motor unit 120, the electromagnetic coil 144 as a stator rotates the ring carrier 1312 and the ring gear 131 as the rotor 141 around the central axis 110. A coil back yoke 148 for improving magnetic efficiency is also disposed between the electromagnetic coil 144 and the casing portion 122a.

ケーシング部122bには、永久磁石143の位置を検出する位置検出部146と、ローター141としてのリングキャリア1312の回転を制御するための回転制御回路147が設けられている。位置検出部146は、駆動モーター部120の位置検出部126と同様に、例えば、ホール素子によって構成され、永久磁石143の周回軌道の位置に対応するように配置されている。位置検出部146は、回転制御回路147と信号線を介して接続されている。   The casing 122b is provided with a position detector 146 for detecting the position of the permanent magnet 143 and a rotation control circuit 147 for controlling the rotation of the ring carrier 1312 as the rotor 141. Similarly to the position detection unit 126 of the drive motor unit 120, the position detection unit 146 is configured by, for example, a Hall element, and is arranged so as to correspond to the position of the orbit of the permanent magnet 143. The position detection unit 146 is connected to the rotation control circuit 147 through a signal line.

回転制御回路147には、導電線束25から分岐した導電線が接続されている。また、回転制御回路147は、電磁コイル144と電気的に接続されている。回転制御回路147は、位置検出部146が出力する検出信号を、導電線束25を介して動力発生装置100の駆動を制御する制御部(図示せず)に送信する。そして、回転制御回路147は、制御部から導電線束25を介して供給される制御信号に従って、電磁コイル144に電力を供給して磁界を発生させ、ローター141を回転させる。また、回転制御回路147は、ローター141が回転することで電磁コイル144に発生する誘起電圧を、制御部(不図示)から導電線束25を介して供給される制御信号に従って回生制御させることにより、ローター141の回転を制動させる。以下において、「回生」は「制動」を含むものとして説明する。以上のように、電磁コイル144に電力を供給する駆動制御と、電力を回生する回生制御とを組み合わせることで、ローター141の回転を時計方向、停止、反時計方向、フリー回転の状態で制御して、後述するように、変速機構部130の動作を制御することにより、駆動モーター部120からの回転運動を無段階で変速させることができる。   A conductive wire branched from the conductive wire bundle 25 is connected to the rotation control circuit 147. The rotation control circuit 147 is electrically connected to the electromagnetic coil 144. The rotation control circuit 147 transmits a detection signal output from the position detection unit 146 to a control unit (not shown) that controls driving of the power generation device 100 via the conductive wire bundle 25. Then, the rotation control circuit 147 supplies electric power to the electromagnetic coil 144 according to a control signal supplied from the control unit via the conductive wire bundle 25 to generate a magnetic field, and rotates the rotor 141. The rotation control circuit 147 regeneratively controls the induced voltage generated in the electromagnetic coil 144 by the rotation of the rotor 141 according to the control signal supplied from the control unit (not shown) via the conductive wire bundle 25. The rotation of the rotor 141 is braked. In the following description, “regeneration” includes “braking”. As described above, the rotation of the rotor 141 is controlled in the clockwise, stopped, counterclockwise and free rotation states by combining the drive control for supplying power to the electromagnetic coil 144 and the regeneration control for regenerating power. As will be described later, by controlling the operation of the speed change mechanism portion 130, the rotational movement from the drive motor portion 120 can be changed steplessly.

なお、ケーシング部122bの開口1222の内壁面には、挿通された負荷接続部136の外周面と接するようにシール部150が設けられている。このシール部150として、例えば、ブラシシール部を設けた場合には、ケーシング122内部にチリやホコリ等の侵入を抑制する。これによって動力発生装置100の劣化を抑制することができる。また、ゴムシール部を設けた場合には、ケーシング122の内部を機密にシールする。これによって、気流による動力発生装置100におけるギアやローターの回転損失を低減することができる。なお、このシール部150は必ずしも必要ではなく省略してもよい。   A seal portion 150 is provided on the inner wall surface of the opening 1222 of the casing portion 122b so as to contact the outer peripheral surface of the inserted load connection portion 136. For example, when a brush seal portion is provided as the seal portion 150, entry of dust or dust into the casing 122 is suppressed. Thereby, deterioration of the power generation device 100 can be suppressed. Moreover, when the rubber seal part is provided, the inside of the casing 122 is sealed secretly. Thereby, the rotation loss of the gear and the rotor in the power generation device 100 due to the airflow can be reduced. The seal 150 is not always necessary and may be omitted.

また、ケーシング部122aの外側(図1および図2の紙面右側)およびプラネタリーキャリア133の外側(図1および図2の紙面左側)には、中心軸110の保持性を向上させるための軸受けリング113が嵌合的に取り付けられている。   Further, a bearing ring for improving the holding ability of the central shaft 110 is provided outside the casing portion 122a (the right side in FIG. 1 and FIG. 2) and outside the planetary carrier 133 (the left side in FIG. 1 and FIG. 2). 113 is fitted.

図3は、第1参考形態の動力発生装置100の変速機構部130によって回転駆動力が伝達される機構を説明するための模式図である。図3は、中心軸110の軸方向に沿って駆動モーター部120側から変速機構部130を見たときの、サンギアとしてのローターギア1213と、3個のプラネタリーギア132と、プラネタリーキャリア133と、リングギア131およびリングキャリア1312とが模式的に図示されている。なお、図3では、便宜上各ギアのギア歯は省略されている。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a mechanism in which the rotational driving force is transmitted by the speed change mechanism 130 of the power generation device 100 according to the first reference embodiment. FIG. 3 shows a rotor gear 1213 as a sun gear, three planetary gears 132, and a planetary carrier 133 when the transmission mechanism unit 130 is viewed from the drive motor unit 120 side along the axial direction of the central shaft 110. A ring gear 131 and a ring carrier 1312 are schematically shown. In FIG. 3, the gear teeth of each gear are omitted for convenience.

ここで、動力発生装置100において、ローター121の回転にともなってサンギアであるローターギア1213が、一点鎖線の矢印で図示する方向(以下、「時計周り」と呼ぶ)に回転する場合を想定する。上述したとおり、リングキャリア1312は変速制御モーター部140のローター141として機能するので、リングギア131は、変速制御モーター部140の駆動状態に応じて破線の矢印で示すように時計周りや反時計周りに回転、あるいは、停止する。ローターギア1213の回転に伴って、各プラネタリーギア132は、自身の回転軸132sを中心に実線矢印で示す反時計周りに回転(「自転」とも呼ぶ)する。このとき、各プラネタリーギア132は、リングギア131の回転状態に応じて、ローターギア1213の周りを二点鎖線の矢印で示すように時計回りあるいは反時計周りに周回移動(「公転」とも呼ぶ)する。各プラネタリーギア132の周回移動に伴って、プラネタリーキャリア133が回転し、プラネタリーキャリア133に負荷接続部136を介して接続された図示しない負荷がプラネタリーキャリア133と一体的に回転する。すなわち、変速制御モーター部140によって制御されるローター141であるリングキャリア1312およびリングギア131の回転状態に応じて、負荷の回転が制御され、負荷に伝達される回転駆動力が制御されることになる。すなわち、変速機構部130において、リングギア131が回転制御部であり、サンギアとしてのローターギア1213が回転入力部であり、プラネタリーキャリア133が回転出力部である。なお、リングギア131の回転(「制御回転」とも呼ぶ)の状態に応じて制御される、サンギアとしてのローターギア1213の回転(「入力回転」とも呼ぶ)と、プラネタリーキャリア133の回転(「出力回転」とも呼ぶ)との関係については、後で詳述する。   Here, in the power generation device 100, it is assumed that the rotor gear 1213, which is a sun gear, rotates in the direction illustrated by the one-dot chain line arrow (hereinafter referred to as “clockwise”) as the rotor 121 rotates. As described above, since the ring carrier 1312 functions as the rotor 141 of the speed change control motor unit 140, the ring gear 131 is rotated clockwise or counterclockwise as indicated by the broken arrow according to the driving state of the speed change control motor unit 140. Rotate or stop. As the rotor gear 1213 rotates, each planetary gear 132 rotates counterclockwise (also referred to as “spinning”) indicated by a solid line arrow about its own rotation shaft 132s. At this time, each planetary gear 132 rotates around the rotor gear 1213 clockwise or counterclockwise as indicated by a two-dot chain line arrow (also referred to as “revolution”) according to the rotation state of the ring gear 131. ) As the planetary gears 132 move around, the planetary carrier 133 rotates, and a load (not shown) connected to the planetary carrier 133 via the load connecting portion 136 rotates together with the planetary carrier 133. That is, the rotation of the load is controlled and the rotational driving force transmitted to the load is controlled according to the rotation state of the ring carrier 1312 and the ring gear 131 which are the rotor 141 controlled by the speed change control motor unit 140. Become. That is, in the transmission mechanism 130, the ring gear 131 is a rotation control unit, the rotor gear 1213 as a sun gear is a rotation input unit, and the planetary carrier 133 is a rotation output unit. The rotation of the rotor gear 1213 as a sun gear (also referred to as “input rotation”) and the rotation of the planetary carrier 133 (“ The relationship with “output rotation”) will be described in detail later.

A2.動力発生装置の制御部の構成:
図4は、動力発生装置100の動作を制御する制御部について示すブロック図である。この制御部200は、上述したように導電線束25を介して駆動モーター部120の回転制御回路127および変速制御モーター部140の回転制御回路147に接続されており、駆動モーター部120および変速制御モーター部140の動作を制御する。
A2. Configuration of power generator control unit:
FIG. 4 is a block diagram illustrating a control unit that controls the operation of the power generation device 100. The control unit 200 is connected to the rotation control circuit 127 of the drive motor unit 120 and the rotation control circuit 147 of the transmission control motor unit 140 via the conductive wire bundle 25 as described above, and the drive motor unit 120 and the transmission control motor. The operation of the unit 140 is controlled.

制御部200は、CPU210と、駆動モーター制御部220と、変速制御モーター制御部230と、を備えている。駆動モーター制御部220と変速制御モーター制御部230は、バス212を介してCPU210と接続されている。   The control unit 200 includes a CPU 210, a drive motor control unit 220, and a shift control motor control unit 230. The drive motor control unit 220 and the transmission control motor control unit 230 are connected to the CPU 210 via the bus 212.

駆動モーター制御部220は、駆動制御部820およびドライバー回路840と、回生制御部830および整流回路850とを備えている。駆動制御部820は、位置検出部126に含まれる磁気センサー、本例では、2相の磁気センサー126A,126Bから回転制御回路127を介して供給される信号に基づいて、ドライバー回路840を介して電磁コイル124、本例では、2相の電磁コイル124A,124Bに磁界を発生させることにより、駆動モーター部120の回転を駆動する。また、回生制御部830は、2相の電磁コイル124A,124Bから回転制御回路127を介し出力された誘起電力を、整流回路850を介して受け取って、駆動モーター部120から電力を回生する。   The drive motor control unit 220 includes a drive control unit 820 and a driver circuit 840, a regeneration control unit 830 and a rectifier circuit 850. The drive control unit 820 is connected via the driver circuit 840 based on a signal supplied from the magnetic sensor included in the position detection unit 126, in this example, the two-phase magnetic sensors 126A and 126B via the rotation control circuit 127. The rotation of the drive motor unit 120 is driven by generating a magnetic field in the electromagnetic coil 124, in this example, the two-phase electromagnetic coils 124A and 124B. In addition, the regeneration control unit 830 receives the induced power output from the two-phase electromagnetic coils 124 </ b> A and 124 </ b> B via the rotation control circuit 127 via the rectifier circuit 850 and regenerates power from the drive motor unit 120.

変速制御モーター制御部230も、駆動モーター制御部220と同様に、駆動制御部420およびドライバー回路440と、回生制御部430および整流回路450とを備えている。駆動制御部420は、位置検出部146に含まれる磁気センサー、本例では、2相の磁気センサー146A,146Bから回転制御回路147を介して供給される信号に基づいて、ドライバー回路440を介して電磁コイル144、本例では、2相の電磁コイル144A,144Bに磁界を発生させることにより、変速制御モーター部140の回転を駆動する。また、回生制御部430は、2相の電磁コイル144A,144Bから回転制御回路147を介して出漁された誘起電力を、整流回路850を介して受け取って、変速制御モーター部140から電力を回生する。   Similarly to the drive motor control unit 220, the transmission control motor control unit 230 includes a drive control unit 420 and a driver circuit 440, a regeneration control unit 430, and a rectifier circuit 450. The drive control unit 420 is connected via the driver circuit 440 based on a signal supplied from the magnetic sensor included in the position detection unit 146, in this example, from the two-phase magnetic sensors 146A and 146B via the rotation control circuit 147. In this example, the rotation of the shift control motor unit 140 is driven by generating a magnetic field in the two-phase electromagnetic coils 144A and 144B. Further, the regeneration control unit 430 receives the induced power output from the two-phase electromagnetic coils 144A and 144B via the rotation control circuit 147 via the rectifier circuit 850, and regenerates power from the transmission control motor unit 140. .

なお、駆動制御部とドライバー回路とをまとめて「駆動回路」とも呼ぶ。また、回生制御部と整流回路とをまとめて「回生回路」とも呼ぶ。また、駆動制御部を「駆動信号生成回路」とも呼ぶ。   The drive control unit and the driver circuit are collectively referred to as a “drive circuit”. Further, the regeneration control unit and the rectifier circuit are collectively referred to as a “regeneration circuit”. The drive control unit is also referred to as a “drive signal generation circuit”.

ここで、駆動モーター制御部220の内部構成および動作と、変速制御モーター制御部230の内部構成および動作とは、基本的に同じである。上述したように、変速機構部130の、サンギアとしてのローターギア1213の回転と、プラネタリーキャリア133の回転との関係は、リングギア131の回転の状態に応じて制御され、リングギア131の回転は、変速制御モーター部140の動作によって制御される。そこで、以下では、変速制御モーター部140の動作を制御する変速制御モーター制御部230の内部構成および動作を例に説明する。   Here, the internal configuration and operation of the drive motor control unit 220 and the internal configuration and operation of the transmission control motor control unit 230 are basically the same. As described above, the relationship between the rotation of the rotor gear 1213 as the sun gear and the rotation of the planetary carrier 133 in the speed change mechanism 130 is controlled in accordance with the state of rotation of the ring gear 131. Is controlled by the operation of the shift control motor unit 140. Therefore, in the following, the internal configuration and operation of the shift control motor control unit 230 that controls the operation of the shift control motor unit 140 will be described as an example.

(1)変速制御モーター制御部の駆動回路の構成および動作
図5は、変速制御モーター制御部230のドライバー回路440(図4)の構成を示す説明図である。A相ドライバー回路440Aは、A相電磁コイル144Aに、交流の駆動信号DRVA1,DRVA2を供給するためのH型ブリッジ回路である。なお、駆動信号を示すブロックの端子部分に付されている白丸は、負論理であり信号が反転していることを示している。また、符号IA1,IA2が付された矢印は、A1駆動信号DRVA1とA2駆動信号DRVA2によって流れる電流方向をそれぞれ示している。B相ドライバー回路440Bの構成もA相ドライバー回路440Aの構成と同じである。なお、信号を反転させる負論理をなくし、H側のPチャネルMOS−FETを、L側と同様のNチャネルMOS−FETに変更すれば、周波数特性に優れた駆動を実現することもできる。
(1) Configuration and Operation of Drive Circuit of Shift Control Motor Control Unit FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of the driver circuit 440 (FIG. 4) of the shift control motor control unit 230. The A-phase driver circuit 440A is an H-type bridge circuit for supplying AC drive signals DRVA1 and DRVA2 to the A-phase electromagnetic coil 144A. A white circle attached to the terminal portion of the block indicating the drive signal is negative logic and indicates that the signal is inverted. In addition, arrows with symbols IA1 and IA2 indicate the directions of currents flowing by the A1 drive signal DRVA1 and the A2 drive signal DRVA2, respectively. The configuration of the B phase driver circuit 440B is the same as the configuration of the A phase driver circuit 440A. If the negative logic that inverts the signal is eliminated and the P channel MOS-FET on the H side is changed to the same N channel MOS-FET as that on the L side, driving with excellent frequency characteristics can be realized.

図6は、変速制御モーター制御部230の駆動制御部420(図4)の内部構成と動作を示す説明図である。駆動制御部420は、基本クロック生成回路510と、1/N分周器520と、PWM部530と、正逆方向指示値レジスタ540と、乗算器550と、符号化部560と、AD変換部570と、電圧指令値レジスタ580と、励磁区間設定部590とを備えている。なお、駆動制御部420は、A相用の駆動信号とB相用の駆動信号の両方を生成する回路であり、基本クロック生成回路510、1/N分周器520、および、正逆方向指示値レジスタ540は、A相とB相とで共通で用いられている。A相用とB相用とでそれぞれに存在するその他の構成要素は、図6(A)では図示の便宜上、A相用の回路構成のみとして描かれているが、B相用についても、A相用と同じ構成要素が駆動制御部420内に設けられている。以下の説明では、A相を例に説明することとする。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the drive control unit 420 (FIG. 4) of the speed change motor control unit 230. The drive control unit 420 includes a basic clock generation circuit 510, a 1 / N frequency divider 520, a PWM unit 530, a forward / reverse direction value register 540, a multiplier 550, an encoding unit 560, and an AD conversion unit. 570, a voltage command value register 580, and an excitation interval setting unit 590. The drive control unit 420 is a circuit that generates both the A-phase drive signal and the B-phase drive signal, and includes a basic clock generation circuit 510, a 1 / N frequency divider 520, and a forward / reverse direction instruction. The value register 540 is used in common for the A phase and the B phase. For the convenience of illustration, the other components existing in the A phase and the B phase are depicted only as the A phase circuit configuration in FIG. 6A. The same components as those for the phase are provided in the drive control unit 420. In the following description, the A phase will be described as an example.

基本クロック生成回路510は、所定の周波数を有するクロック信号PCLを発生する回路であり、例えばPLL回路を含む周波数シンセサイザで構成される。1/N分周器520は、クロック信号PCLの1/Nの周波数を有するクロック信号SDCを発生する。Nの値は所定の一定値に設定される。このNの値は、予めCPU210によって1/N分周器520に設定される。PWM部530は、クロック信号PCL,SDCと、乗算器550から供給される乗算値Maと、正逆方向指示値レジスタ540から供給される正逆方向指示値RIと、符号化部560から供給される正負符号信号Paと、励磁区間設定部590から供給される励磁区間信号Eaとに応じて、駆動信号DRVA1,DRVA2(図5)を生成する。この動作については後述する。   The basic clock generation circuit 510 is a circuit that generates a clock signal PCL having a predetermined frequency, and includes, for example, a frequency synthesizer including a PLL circuit. The 1 / N frequency divider 520 generates a clock signal SDC having a frequency 1 / N of the clock signal PCL. The value of N is set to a predetermined constant value. The value of N is set in the 1 / N frequency divider 520 by the CPU 210 in advance. The PWM unit 530 is supplied from the clock signals PCL and SDC, the multiplication value Ma supplied from the multiplier 550, the forward / reverse direction indication value RI supplied from the forward / reverse direction indication value register 540, and the encoding unit 560. Drive signals DRVA1 and DRVA2 (FIG. 5) are generated according to the positive / negative sign signal Pa and the excitation interval signal Ea supplied from the excitation interval setting unit 590. This operation will be described later.

正逆方向指示値レジスタ540内には、モーターの回転方向を示す値RIがCPU210によって設定される。本参考形態では、正逆方向指示値RIがLレベルのときにモーターが正転し、Hレベルのときに逆転する。PWM部530に供給される他の信号Ma,Pa,Eaは以下のように決定される。   In the forward / reverse direction value register 540, a value RI indicating the rotation direction of the motor is set by the CPU 210. In this reference embodiment, the motor rotates forward when the forward / reverse direction instruction value RI is at L level, and reverses when it is at H level. Other signals Ma, Pa, and Ea supplied to the PWM unit 530 are determined as follows.

A相の磁気センサー146Aの出力SSAは、AD変換部570に供給される。このセンサー出力SSAのレンジは、例えばGND(接地電位)からVDD(電源電圧)までであり、その中位点(=VDD/2)が出力波形の中位点(正弦波の原点を通る点)である。AD変換部570は、このセンサー出力SSAをAD変換して、センサー出力のデジタル値を生成する。AD変換部570の出力のレンジは、例えばFFh〜0h(語尾の"h"は16進数であることを示す)であり、中央値80hがセンサー波形の中位点に相当する。   The output SSA of the A-phase magnetic sensor 146A is supplied to the AD conversion unit 570. The range of the sensor output SSA is, for example, from GND (ground potential) to VDD (power supply voltage), and the middle point (= VDD / 2) is the middle point of the output waveform (point passing through the origin of the sine wave). It is. The AD conversion unit 570 performs AD conversion on the sensor output SSA to generate a digital value of the sensor output. The output range of the AD conversion unit 570 is, for example, FFh to 0h ("h" at the end indicates a hexadecimal number), and the median value 80h corresponds to the middle point of the sensor waveform.

符号化部560は、AD変換後のセンサー出力値のレンジを変換するとともに、センサー出力値の中位点の値を0に設定する。この結果、符号化部560で生成されるセンサー出力値Xaは、正側の所定の範囲(例えば+127〜0)と負側の所定の範囲(例えば0〜−128)の値を取る。但し、符号化部560から乗算器550に供給されるのは、センサー出力値Xaの絶対値であり、その正負符号は正負符号信号PaとしてPWM部530に供給される。   The encoding unit 560 converts the range of the sensor output value after AD conversion, and sets the value of the middle point of the sensor output value to 0. As a result, the sensor output value Xa generated by the encoding unit 560 takes values in a predetermined range on the positive side (for example, +127 to 0) and a predetermined range on the negative side (for example, 0 to −128). However, what is supplied from the encoding unit 560 to the multiplier 550 is the absolute value of the sensor output value Xa, and the positive / negative sign is supplied to the PWM unit 530 as a positive / negative code signal Pa.

電圧指令値レジスタ580は、CPU210によって設定された電圧指令値Yaを格納する。この電圧指令値Yaは、後述する励磁区間信号Eaとともに、モーターの印加電圧を設定する値として機能するものであり、例えば0〜1.0の値を取る。仮に、非励磁区間を設けずに全区間を励磁区間とするように励磁区間信号Eaを設定した場合には、Ya=0は印加電圧をゼロとすることを意味し、Ya=1.0は印加電圧を最大値とすることを意味する。乗算器550は、符号化部560から出力されたセンサー出力値Xaと、電圧指令値Yaとを乗算して整数化し、その乗算値MaをPWM部530に供給する。   The voltage command value register 580 stores the voltage command value Ya set by the CPU 210. This voltage command value Ya functions as a value for setting the applied voltage of the motor together with an excitation interval signal Ea described later, and takes a value of 0 to 1.0, for example. If the excitation interval signal Ea is set so that the entire excitation interval is set without providing a non-excitation interval, Ya = 0 means that the applied voltage is zero, and Ya = 1.0 is This means that the applied voltage is the maximum value. Multiplier 550 multiplies sensor output value Xa output from encoding unit 560 and voltage command value Ya to produce an integer, and supplies the multiplied value Ma to PWM unit 530.

図6(B)〜(E)は、乗算値Maが種々の値を取る場合におけるPWM部530の動作を示している。ここでは、全期間が励磁区間であり非励磁区間が無いものと仮定している。PWM部530は、クロック信号SDCの1周期の間に、デューティがMa/Nであるパルスを1つ発生させる回路である。すなわち、図6(B)〜(E)に示すように、乗算値Maが増加するに従って、駆動信号DRVA1,DRVA2のパルスのデューティが増加する。なお、第1の駆動信号DRVA1は、センサー出力SSAが正のときにのみパルスを発生する信号であり、第2の駆動信号DRVA2はセンサー出力SSAが負のときにのみパルスを発生する信号であるが、図6(B)〜(E)ではこれらを合わせて記載している。また、便宜上、第2の駆動信号DRVA2を負側のパルスとして描いている。   6B to 6E show the operation of the PWM unit 530 when the multiplication value Ma takes various values. Here, it is assumed that the entire period is an excitation interval and there is no non-excitation interval. The PWM unit 530 is a circuit that generates one pulse with a duty of Ma / N during one cycle of the clock signal SDC. That is, as shown in FIGS. 6B to 6E, the duty of the pulses of the drive signals DRVA1 and DRVA2 increases as the multiplication value Ma increases. The first drive signal DRVA1 is a signal that generates a pulse only when the sensor output SSA is positive, and the second drive signal DRVA2 is a signal that generates a pulse only when the sensor output SSA is negative. However, in FIGS. 6B to 6E, these are described together. For convenience, the second drive signal DRVA2 is drawn as a negative pulse.

図7(A)〜(C)は、センサー出力の波形とPWM部530で生成される駆動信号の波形の対応関係を示す説明図である。図中、「Hiz」は電磁コイルを未励磁状態としたハイインピーダンス状態を意味している。図6で説明したように、駆動信号DRVA1,DRVA2はセンサー出力SSAのアナログ波形をそのまま利用したPWM制御によって生成される。従って、これらの駆動信号DRVA1,DRVA2を用いて、各コイルに、センサー出力SSAの変化と対応するレベル変化を示す実効電圧を供給することが可能である。   FIGS. 7A to 7C are explanatory diagrams illustrating a correspondence relationship between the waveform of the sensor output and the waveform of the drive signal generated by the PWM unit 530. In the figure, “Hiz” means a high impedance state in which the electromagnetic coil is in an unexcited state. As described with reference to FIG. 6, the drive signals DRVA1 and DRVA2 are generated by PWM control using the analog waveform of the sensor output SSA as it is. Therefore, using these drive signals DRVA1 and DRVA2, it is possible to supply an effective voltage indicating a level change corresponding to the change of the sensor output SSA to each coil.

PWM部530は、さらに、励磁区間設定部590から供給される励磁区間信号Eaで示される励磁区間のみに駆動信号を出力し、励磁区間以外の区間(非励磁区間)では駆動信号を出力しないように構成されている。図7(C)は、励磁区間信号Eaによって励磁区間EPと非励磁区間NEPを設定した場合の駆動信号波形を示している。励磁区間EPでは図7(B)の駆動信号パルスがそのまま発生し、非励磁区間NEPでは駆動信号パルスが発生しない。このように、励磁区間EPと非励磁区間NEPを設定するようにすれば、逆起電力波形の中位点近傍(すなわち、センサー出力の中位点近傍)においてコイルに電圧を印加しないので、モーターの効率をさらに向上させることが可能である。なお、励磁区間EPは、逆起電力波形のピークを中心とする対称な区間に設定されることが好ましく、非励磁区間NEPは、逆起電力波形の中位点(中心点)を中心とする対称な区間に設定されることが好ましい。   Further, the PWM unit 530 outputs a drive signal only in the excitation interval indicated by the excitation interval signal Ea supplied from the excitation interval setting unit 590, and does not output a drive signal in intervals other than the excitation interval (non-excitation interval). It is configured. FIG. 7C shows drive signal waveforms when the excitation interval EP and the non-excitation interval NEP are set by the excitation interval signal Ea. In the excitation interval EP, the drive signal pulse of FIG. 7B is generated as it is, and no drive signal pulse is generated in the non-excitation interval NEP. Thus, if the excitation interval EP and the non-excitation interval NEP are set, no voltage is applied to the coil near the middle point of the back electromotive force waveform (that is, near the middle point of the sensor output). It is possible to further improve the efficiency. The excitation interval EP is preferably set to a symmetrical interval centered on the peak of the back electromotive force waveform, and the non-excitation interval NEP is centered on the middle point (center point) of the back electromotive force waveform. It is preferable to set to a symmetrical section.

なお、前述したように、電圧指令値Yaを1未満の値に設定すれば、乗算値Maが電圧指令値Yaに比例して小さくなる。従って、電圧指令値Yaによっても、実効的な印加電圧を調整することが可能である。   As described above, when the voltage command value Ya is set to a value less than 1, the multiplication value Ma becomes smaller in proportion to the voltage command value Ya. Therefore, the effective applied voltage can be adjusted also by the voltage command value Ya.

上述の説明から理解できるように、本参考形態のモーターでは、電圧指令値Yaと、励磁区間信号Eaとの両方を利用して印加電圧を調整することが可能である。望ましい印加電圧と、電圧指令値Ya及び励磁区間信号Eaとの関係は、予め制御部200内のメモリー(不図示)にテーブルとして格納されていることが望ましい。こうすれば、制御部200が、望ましい印加電圧の目標値を受信したときに、CPU210がその目標値に応じて、電圧指令値Yaと、励磁区間信号Eaとを駆動制御部420に設定することが可能である。なお、印加電圧の調整には、電圧指令値Yaと、励磁区間信号Eaの両方を利用する必要はなく、いずれか一方のみを利用するようにしてもよい。   As can be understood from the above description, in the motor of the present embodiment, the applied voltage can be adjusted using both the voltage command value Ya and the excitation interval signal Ea. The relationship between the desired applied voltage, the voltage command value Ya, and the excitation interval signal Ea is preferably stored in advance as a table in a memory (not shown) in the control unit 200. In this way, when the control unit 200 receives the target value of the desired applied voltage, the CPU 210 sets the voltage command value Ya and the excitation interval signal Ea in the drive control unit 420 according to the target value. Is possible. Note that it is not necessary to use both the voltage command value Ya and the excitation interval signal Ea to adjust the applied voltage, and only one of them may be used.

図8は、PWM部530(図6)の内部構成の一例を示すブロック図である。PWM部530は、カウンタ531と、EXOR回路533と、駆動波形形成部535とを備えている。これらは以下のように動作する。   FIG. 8 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the PWM unit 530 (FIG. 6). The PWM unit 530 includes a counter 531, an EXOR circuit 533, and a drive waveform forming unit 535. These operate as follows.

図9は、モーター正転時のPWM部530の動作を示すタイミングチャートである。この図には、2つのクロック信号PCL,SDCと、正逆方向指示値RIと、励磁区間信号Eaと、乗算値Maと、正負符号信号Paと、カウンタ531内のカウント値CM1と、カウンタ531の出力S1と、EXOR回路533の出力S2と、駆動波形形成部535の出力信号DRVA1,DRVA2とが示されている。カウンタ531は、クロック信号SDCの1期間毎に、クロック信号PCLに同期してカウント値CM1を0までダウンカウントする動作を繰り返す。カウント値CM1の初期値は乗算値Maに設定される。なお、図9では、図示の便宜上、乗算値Maとして負の値も描かれているが、カウンタ531で使用されるのはその絶対値|Ma|である。カウンタ531の出力S1は、カウント値CM1が0で無い場合にはHレベルに設定され、カウント値CM1が0になるとLレベルに立ち下がる。   FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the PWM unit 530 during normal rotation of the motor. In this figure, two clock signals PCL and SDC, forward / reverse direction instruction value RI, excitation interval signal Ea, multiplication value Ma, positive / negative sign signal Pa, count value CM1 in counter 531 and counter 531 The output S1, the output S2 of the EXOR circuit 533, and the output signals DRVA1 and DRVA2 of the drive waveform forming unit 535 are shown. The counter 531 repeats the operation of down-counting the count value CM1 to 0 in synchronization with the clock signal PCL every period of the clock signal SDC. The initial value of the count value CM1 is set to the multiplication value Ma. In FIG. 9, a negative value is also drawn as the multiplication value Ma for convenience of illustration, but the counter 531 uses the absolute value | Ma |. The output S1 of the counter 531 is set to H level when the count value CM1 is not 0, and falls to L level when the count value CM1 becomes 0.

EXOR回路533は、正負符号信号Paと正逆方向指示値RIとの排他的論理和を示す信号S2を出力する。モーターが正転する場合には、正逆方向指示値RIがLレベルである。従って、EXOR回路533の出力S2は、正負符号信号Paと同じ信号となる。駆動波形形成部535は、カウンタ531の出力S1と、EXOR回路533の出力S2から、駆動信号DRVA1,DRVA2を生成する。すなわち、カウンタ531の出力S1のうち、EXOR回路533の出力S2がLレベルの期間の信号を第1の駆動信号DRVA1として出力し、出力S2がHレベルの期間の信号を第2の駆動信号DRVA2として出力する。なお、図9の右端部付近では、励磁区間信号EaがLレベルに立ち下がり、これによって非励磁区間NEPが設定されている。従って、この非励磁区間NEPでは、いずれの駆動信号DRVA1,DRVA2も出力されず、ハイインピーダンス状態に維持される。   The EXOR circuit 533 outputs a signal S2 indicating an exclusive OR of the positive / negative sign signal Pa and the forward / reverse direction instruction value RI. When the motor rotates normally, the forward / reverse direction instruction value RI is at the L level. Therefore, the output S2 of the EXOR circuit 533 is the same signal as the positive / negative sign signal Pa. The drive waveform forming unit 535 generates drive signals DRVA1 and DRVA2 from the output S1 of the counter 531 and the output S2 of the EXOR circuit 533. That is, of the output S1 of the counter 531, the signal during the period when the output S2 of the EXOR circuit 533 is at the L level is output as the first drive signal DRVA1, and the signal during the period when the output S2 is at the H level is output as the second drive signal DRVA2. Output as. In the vicinity of the right end of FIG. 9, the excitation interval signal Ea falls to the L level, thereby setting the non-excitation interval NEP. Accordingly, in this non-excitation interval NEP, none of the drive signals DRVA1, DRVA2 is output and the high impedance state is maintained.

図10は、モーター逆転時のPWM部530の動作を示すタイミングチャートである。モーター逆転時には、正逆方向指示値RIがHレベルに設定される。この結果、2つの駆動信号DRVA1,DRVA2が図9から入れ替わっており、この結果、モーターが逆転することが理解できる。   FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the PWM unit 530 during motor reverse rotation. During reverse rotation of the motor, the forward / reverse direction instruction value RI is set to the H level. As a result, the two drive signals DRVA1 and DRVA2 are interchanged from FIG. 9, and as a result, it can be understood that the motor reverses.

なお、本参考形態において、モーターの正転方向は、リングギア131(図1〜3)を、時計周りに回転させる方向とし、逆転方向は、リングギア131を反時計周りに回転させる方向とする。   In this reference embodiment, the forward rotation direction of the motor is the direction in which the ring gear 131 (FIGS. 1 to 3) is rotated clockwise, and the reverse rotation direction is the direction in which the ring gear 131 is rotated counterclockwise. .

図11は、励磁区間設定部590の内部構成と動作を示す説明図である。図11(A)に示すように、励磁区間設定部590は、電子可変抵抗器592と、電圧比較器594,596と、OR回路598とを有している。電子可変抵抗器592の抵抗値Rvは、CPU210によって設定される。電子可変抵抗器592の両端の電圧V1,V2は、電圧比較器594,596の一方の入力端子に与えられている。電圧比較器594,596の他方の入力端子には、センサー出力SSAが供給されている。電圧比較器594,596の出力信号Sp,Snは、OR回路598に入力されている。OR回路598の出力は、励磁区間と非励磁区間とを区別するための励磁区間信号Eaである。   FIG. 11 is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the excitation interval setting unit 590. As shown in FIG. 11A, the excitation interval setting unit 590 includes an electronic variable resistor 592, voltage comparators 594, 596, and an OR circuit 598. The resistance value Rv of the electronic variable resistor 592 is set by the CPU 210. Voltages V1 and V2 across the electronic variable resistor 592 are applied to one input terminal of a voltage comparator 594,596. A sensor output SSA is supplied to the other input terminal of the voltage comparators 594 and 596. Output signals Sp and Sn of the voltage comparators 594 and 596 are input to the OR circuit 598. The output of the OR circuit 598 is an excitation interval signal Ea for distinguishing between excitation intervals and non-excitation intervals.

図11(B)は、励磁区間設定部590の動作を示している。電子可変抵抗器592の両端電圧V1,V2は、抵抗値Rvを調整することによって変更される。具体的には、両端電圧V1,V2は、電圧レンジの中央値(=VDD/2)からの差分が等しい値に設定される。センサー出力SSAが第1の電圧V1よりも高い場合には第1の電圧比較器594の出力SpがHレベルとなり、一方、センサー出力SSAが第2の電圧V2よりも低い場合には第2の電圧比較器596の出力SnがHレベルとなる。励磁区間信号Eaは、これらの出力信号Sp,Snの論理和を取った信号である。従って、図11(B)の下部に示すように、励磁区間信号Eaは、励磁区間EPと非励磁区間NEPとを示す信号として使用することができる。励磁区間EPと非励磁区間NEPの設定は、CPU210が可変抵抗値Rvを調整することによって行なわれる。   FIG. 11B shows the operation of the excitation interval setting unit 590. Both-end voltages V1 and V2 of the electronic variable resistor 592 are changed by adjusting the resistance value Rv. Specifically, both-end voltages V1 and V2 are set to values having the same difference from the median value (= VDD / 2) of the voltage range. When the sensor output SSA is higher than the first voltage V1, the output Sp of the first voltage comparator 594 becomes H level, whereas when the sensor output SSA is lower than the second voltage V2, the second voltage V2 is output. The output Sn of the voltage comparator 596 becomes H level. The excitation interval signal Ea is a signal obtained by taking the logical sum of these output signals Sp and Sn. Accordingly, as shown in the lower part of FIG. 11B, the excitation interval signal Ea can be used as a signal indicating the excitation interval EP and the non-excitation interval NEP. The excitation interval EP and the non-excitation interval NEP are set by the CPU 210 adjusting the variable resistance value Rv.

図12は、符号化部の動作とタイミングチャートを示す説明図である。ここでは、A相用の符号化部560(図6)を例にとり説明する。符号化部560は、ADC部570(図6)からADC信号を受け取り、センサー出力値Xaと正負符号信号Paを生成する。ここで、センサー出力値Xaは、ADC信号を+127〜−128にシフトし、その絶対値を取った値である。また、正負符号信号Paについては、ADC信号の値が0よりも小さい場合に正負符号信号PaをH、ADC信号の値が0よりも大きい場合に正負符号信号PaをLとしている。なお、正負符号信号Paの正負は、逆であってもよい。   FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an operation of the encoding unit and a timing chart. Here, a description will be given taking the A-phase encoding unit 560 (FIG. 6) as an example. The encoding unit 560 receives the ADC signal from the ADC unit 570 (FIG. 6), and generates the sensor output value Xa and the positive / negative code signal Pa. Here, the sensor output value Xa is a value obtained by shifting the ADC signal to +127 to −128 and taking the absolute value thereof. For the sign signal Pa, the sign signal Pa is H when the value of the ADC signal is smaller than 0, and the sign signal Pa is L when the value of the ADC signal is greater than 0. The sign of the sign signal Pa may be reversed.

図13は、変速制御モーター部の駆動波形を示す説明図である。図13(A)は、変速制御モーター部140の回転動作に伴ってA相の電磁コイル144Aに発生する誘起電圧波形に対応するA相の磁気センサー146Aのセンサー出力SSAの波形を示している。図13(B)は、変速制御モーター部140の駆動のための励磁区間EPを規定する励磁区間信号Eaの波形(以下、「WC制御波形」とも呼ぶ)を示している。図13(C)は、WC制御波形が図13(B)に示すときの、変速制御モーター部140に印加されるPWM駆動波形(アナログ)を示している。図13(D)は、WC制御波形が図13(B)に示すときの、変速制御モーター部140に印加されるPWM駆動波形(デジタル)を模式的に示している。図13(A)に示すように、誘起電圧波形に対応するセンサー出力波形は、ほぼ正弦波である。WC制御波形の活性期間(励磁区間EP)の中心は、図13(A)に示す誘起電圧波形が最大値を示す位相と同じである。図13(B)に示すように、図13(A)の誘起電圧波形がほぼゼロになる位相では、WC制御波形は非活性期間(非励磁区間NEP)となる。従って、図13(C)に示すアナログのPWM駆動波形は、励磁区間EPでは誘起電圧波形とほぼ相似となり、非励磁区間NEP、すなわち、図13(A)の誘起電圧波形がほぼゼロになる位相ではほぼゼロになっている。   FIG. 13 is an explanatory diagram showing a drive waveform of the shift control motor unit. FIG. 13A shows the waveform of the sensor output SSA of the A-phase magnetic sensor 146A corresponding to the induced voltage waveform generated in the A-phase electromagnetic coil 144A as the shift control motor unit 140 rotates. FIG. 13B shows a waveform of an excitation interval signal Ea that defines an excitation interval EP for driving the shift control motor unit 140 (hereinafter also referred to as “WC control waveform”). FIG. 13C shows a PWM drive waveform (analog) applied to the shift control motor unit 140 when the WC control waveform is shown in FIG. FIG. 13D schematically shows a PWM drive waveform (digital) applied to the shift control motor unit 140 when the WC control waveform is shown in FIG. As shown in FIG. 13A, the sensor output waveform corresponding to the induced voltage waveform is substantially a sine wave. The center of the active period (excitation interval EP) of the WC control waveform is the same as the phase in which the induced voltage waveform shown in FIG. As shown in FIG. 13B, the WC control waveform is in an inactive period (non-excitation period NEP) in the phase where the induced voltage waveform in FIG. Therefore, the analog PWM drive waveform shown in FIG. 13C is substantially similar to the induced voltage waveform in the excitation interval EP, and is a non-excitation interval NEP, that is, a phase in which the induced voltage waveform in FIG. Then it is almost zero.

図13(E)は、図13(B)に示すWC制御波形の活性期間を狭めた波形を示している。図13(F)は、WC制御波形が図13(E)に示すときの、変速制御モーター部140に印加されるPWM駆動波形(アナログ)を示している。図13(G)は、WC制御波形が図13(E)に示すときの、変速制御モーター部140に印加されるPWM駆動波形(デジタル)を模式的に示している。図13(F)に示すPWM駆動波形は、WC制御波形が非活性の状態(非励磁区間NEP)では、ゼロとなっている。また、図13(D)と図13(F)を比較すれば明らかなように、WC制御波形の活性期間(励磁区間EP)が短いほど、パルスの数が少なくなっている。   FIG. 13E shows a waveform obtained by narrowing the active period of the WC control waveform shown in FIG. FIG. 13 (F) shows a PWM drive waveform (analog) applied to the shift control motor unit 140 when the WC control waveform is shown in FIG. 13 (E). FIG. 13 (G) schematically shows a PWM drive waveform (digital) applied to the shift control motor unit 140 when the WC control waveform is shown in FIG. 13 (E). The PWM drive waveform shown in FIG. 13F is zero when the WC control waveform is inactive (non-excitation interval NEP). As is clear from comparison between FIG. 13D and FIG. 13F, the shorter the active period (excitation interval EP) of the WC control waveform, the smaller the number of pulses.

以上のように、励磁区間EPの幅を制御することにより、変速制御モーター部140に印加するPWM駆動波形を制御することができ、これに応じて変速制御モーター部140の駆動状態を制御することができる。   As described above, by controlling the width of the excitation interval EP, the PWM drive waveform applied to the shift control motor unit 140 can be controlled, and the drive state of the shift control motor unit 140 is controlled accordingly. Can do.

なお、図13は、励磁区間EPの幅を制御することにより、変速制御モーター部140に印加する駆動波形を制御することを示したが、図6において説明したように、乗算値Maを制御することによってもPWM駆動波形を制御することができ、これに応じて変速制御モーター部140の駆動状態を制御することができる。また、両方を組み合わせて制御することにより、変速制御モーター部140の駆動状態をより精細に制御することも可能である。   FIG. 13 shows that the drive waveform applied to the speed change control motor unit 140 is controlled by controlling the width of the excitation interval EP. However, as described in FIG. 6, the multiplication value Ma is controlled. Thus, the PWM drive waveform can be controlled, and the drive state of the shift control motor unit 140 can be controlled accordingly. Further, by controlling both in combination, the driving state of the shift control motor unit 140 can be controlled more precisely.

(2)変速制御モーター制御部の回生回路の構成および動作
図14は、変速制御モーター制御部230に含まれる回生制御部430および整流回路450(図4)の内部構成を示す説明図である。回生制御部430は、A相回生制御部430AとB相回生制御部450Bと、を備えている。また、整流回路450は、A相整流回路部450AとB相整流回路部430Bとを備えている。A相回生制御部430AおよびA相整流回路450Aの構成と、B相回生制御部430BとB相整流回路450Bの構成とは同じであるので、以下では、A相を例にとり説明する。
(2) Configuration and Operation of Regeneration Circuit of Transmission Control Motor Control Unit FIG. 14 is an explanatory diagram showing the internal configuration of the regeneration control unit 430 and the rectification circuit 450 (FIG. 4) included in the transmission control motor control unit 230. The regeneration control unit 430 includes an A-phase regeneration control unit 430A and a B-phase regeneration control unit 450B. The rectifier circuit 450 includes an A-phase rectifier circuit unit 450A and a B-phase rectifier circuit unit 430B. Since the configurations of the A-phase regeneration control unit 430A and the A-phase rectifier circuit 450A are the same as the configurations of the B-phase regeneration control unit 430B and the B-phase rectifier circuit 450B, the following description will be given taking the A phase as an example.

A相回生制御部430Aは、バス212に接続されたA相充電切換部432Aと、A相PWM制御部434Aと、A相NAND回路436Aと、を備えている。A相NAND回路436Aの3つの入力端子には、A相充電切換部432Aの出力と、A相PWM制御部434Aの出力MPaと、CPU210から出力される回生許可信号ERと、が与えられる。   The A-phase regeneration control unit 430A includes an A-phase charge switching unit 432A connected to the bus 212, an A-phase PWM control unit 434A, and an A-phase NAND circuit 436A. The output of the A-phase charge switching unit 432A, the output MPa of the A-phase PWM control unit 434A, and the regeneration permission signal ER output from the CPU 210 are given to the three input terminals of the A-phase NAND circuit 436A.

A相充電切換部432Aは、A相電磁コイル144Aからの回生電力を回収する場合には「1」レベル(Hレベル)の信号を出力し、回収しない場合には「0」レベル(Lレベル)の信号を出力する。   Phase A charge switching section 432A outputs a “1” level (H level) signal when recovering regenerative power from phase A electromagnetic coil 144A, and “0” level (L level) when not recovering. The signal is output.

A相PWM制御部434Aは、図6に示した駆動制御部420の励磁区間設定部590を回生区間設定部590Rに置き換えた点を除いて同様の構成を用いることができる。図15は、A相PWM制御部434Aにおける回生区間設定部590Rの内部構成を示す説明図である。図15(A)に示すように、回生区間設定部590Rは、図11(A)の励磁区間設定部590に加えてEXOR回路599を備えている。EXOR回路599の入力端子には、OR回路598の出力(励磁区間信号Ea)と、CPU210からの回生区間切換信号INVとが与えられる。EXOR回路599の出力が回生期間信号REaとして、励磁区間信号Eaの代わりにPWM部530(図6)に与えられる。   The A-phase PWM control unit 434A can use the same configuration except that the excitation interval setting unit 590 of the drive control unit 420 shown in FIG. 6 is replaced with a regeneration interval setting unit 590R. FIG. 15 is an explanatory diagram showing an internal configuration of the regenerative section setting unit 590R in the A-phase PWM control unit 434A. As shown in FIG. 15A, the regeneration interval setting unit 590R includes an EXOR circuit 599 in addition to the excitation interval setting unit 590 of FIG. An output (excitation section signal Ea) of the OR circuit 598 and a regeneration section switching signal INV from the CPU 210 are supplied to the input terminal of the EXOR circuit 599. The output of the EXOR circuit 599 is supplied as a regeneration period signal REa to the PWM unit 530 (FIG. 6) instead of the excitation interval signal Ea.

図15(B)に示すように、回生区間切換信号INVがLレベル(:0)の場合には、図11に示した場合と同様に、回生期間信号REaは、センサー出力SSAがピークとなる位相を中心とする期間が回生の活性区間としての回生区間REPとなり、センサー出力SSAが0となる位相を中心とする期間が回生の非活性区間としての非回生区間NREPとなる。これに対して、回生区間切換信号INVがHレベル(:1)の場合には、センサー出力SSAが0となる位相を中心とする期間が回生区間REPとなり、センサー出力SSAがピークとなる位相を中心とする期間が非回生区間NREPとなる。   As shown in FIG. 15B, when the regenerative section switching signal INV is at the L level (: 0), the regenerative period signal REa has a peak sensor output SSA as in the case shown in FIG. A period centered on the phase is a regeneration section REP as an active section of regeneration, and a period centered on a phase where the sensor output SSA is 0 is a non-regeneration section NREP as an inactive section of regeneration. On the other hand, when the regenerative section switching signal INV is at the H level (: 1), the period centered on the phase where the sensor output SSA is 0 becomes the regenerative section REP, and the phase where the sensor output SSA peaks. The center period is the non-regenerative section NREP.

従って、A相PWM制御部434Aでは、後述するように、回生区間切換信号INVに応じて、回生区間REPと非回生区間NEPの位相が切り換えられ、A相PWM駆動波形MPaの出力期間が切り換えられる。   Therefore, in the A-phase PWM control unit 434A, the phases of the regenerative section REP and the non-regenerative section NEP are switched according to the regenerative section switching signal INV, and the output period of the A-phase PWM drive waveform MPa is switched, as will be described later. .

A相NAND回路436Aの入力端子には、上記したように、A相充電切換部432Aの出力、回生許可信号ER、および、A相PWM駆動制御部434Aの出力であるA相PWM駆動波形MPaが与えられている。従って、A相NAND回路436Aは、回生許可信号ERおよびA相充電切換部432Aの出力がHレベル(:1)となり、回生電力の回収を実行する場合には、A相PWM駆動波形MPaに対応するA相マスク信号MSKAを出力する。   As described above, the input of the A-phase NAND circuit 436A includes the output of the A-phase charge switching unit 432A, the regeneration permission signal ER, and the A-phase PWM drive waveform MPa that is the output of the A-phase PWM drive control unit 434A. Is given. Therefore, the A-phase NAND circuit 436A corresponds to the A-phase PWM drive waveform MPa when the regeneration permission signal ER and the output of the A-phase charge switching unit 432A are at the H level (: 1) and the recovery of the regenerative power is executed. A phase mask signal MSKA is output.

A相整流回路450Aは、A相電磁コイル用の回路として、複数のダイオードを含む全波整流回路451と、2つのゲートトランジスター461,462と、バッファー回路471と、インバーター回路472(NOT回路)とを有している。なお、B相用にも同じ回路が設けられている。ゲートトランジスター461,462は、回生用の電源配線480に接続されている。また、複数のダイオードとしては、低Vf特性に優れたショットキーダイオードを用いることが好ましい。   The A-phase rectifier circuit 450A is a full-wave rectifier circuit 451 including a plurality of diodes, two gate transistors 461 and 462, a buffer circuit 471, and an inverter circuit 472 (NOT circuit) as a circuit for an A-phase electromagnetic coil. have. The same circuit is provided for the B phase. The gate transistors 461 and 462 are connected to a power supply wiring 480 for regeneration. Further, as the plurality of diodes, it is preferable to use Schottky diodes excellent in low Vf characteristics.

電力回生時にA相電磁コイル144Aで発生した交流電力は、全波整流回路451で整流される。ゲートトランジスター461,462のゲートには、A相電磁コイル用のA相マスク信号MSKAとその反転信号が与えられており、これに応じてゲートトランジスター461,462がオン/オフ制御される。従って、A相PWM制御部434Aから出力されたA相PWM駆動波形MPaのHレベルの期間では回生電力が電源配線480に出力され、一方、A相PWM駆動波形MPaのLレベルの期間では電力の回生が禁止される。   The AC power generated by the A-phase electromagnetic coil 144A during power regeneration is rectified by the full-wave rectifier circuit 451. The gates of the gate transistors 461 and 462 are supplied with the A-phase mask signal MSKA for the A-phase electromagnetic coil and its inverted signal, and the gate transistors 461 and 462 are controlled to be turned on / off accordingly. Accordingly, the regenerative power is output to the power supply wiring 480 during the H level period of the A phase PWM drive waveform MPa output from the A phase PWM control unit 434A, while the power of the power is output during the L level period of the A phase PWM drive waveform MPa. Regeneration is prohibited.

以上の説明から理解できるように、回生制御部430と整流回路450を用いて、回生による制動以外にも回生電力を回収することも可能である。また、回生制御部430と整流回路450は、A相電磁コイル用のマスク信号MSKA及びB相電磁コイル用のマスク信号MSKBに応じて、A相電磁コイル144AとB相電磁コイル144Bからの回生電力を回収する期間を制限し、これによって回生電力の量を調整することが可能である。この回生電力の量を調整することにより、回転力を制限し回転を減速させることができる。   As can be understood from the above description, it is also possible to collect regenerative electric power in addition to braking by regeneration using the regenerative control unit 430 and the rectifier circuit 450. In addition, the regenerative control unit 430 and the rectifier circuit 450 generate regenerative power from the A phase electromagnetic coil 144A and the B phase electromagnetic coil 144B according to the mask signal MSKA for the A phase electromagnetic coil and the mask signal MSKB for the B phase electromagnetic coil. It is possible to limit the period during which the power is recovered and thereby adjust the amount of regenerative power. By adjusting the amount of this regenerative power, the rotational force can be limited and the rotation can be decelerated.

なお、上記したように、回生制御は回生区間REPで実行され、この回生区間REPは回生区間切換信号INVにより切り換えられる。すなわち、回生制御には2つのモードが設けられている。CPU210は、回生区間切換信号INVを生成し、回生制御モードを切り換える。回生区間切換信号INVがLレベルのとき、励磁区間信号Eaと回生期間信号REaとは同じ論理である。このとき、CPU210は、電気角π/2、3π/2点の誘起電圧が大きな領域を中心に回生電流を流す。一方、回生区間切換信号INVがHの時、励磁区間信号Eaと回生区間REaの論理が逆であり、CPU210は、電気角0、π点の誘起電圧が小さな領域を中心に回生電流を流す。このように、CPU210は、回生区間切換信号INVを用いて、励磁区間信号Eaの論理を維持または反転させることにより回生区間REPを生成し、電気角0、π、2π(誘起電圧波形のゼロクロス点)を中心とする回生区間と、電気角π/2、3π/2(誘起電圧波形の極大)を中心とする回生区間とを切り換えることが出来る。B相についても同様である。   As described above, the regeneration control is executed in the regeneration section REP, and this regeneration section REP is switched by the regeneration section switching signal INV. That is, two modes are provided for regenerative control. The CPU 210 generates a regeneration section switching signal INV and switches the regeneration control mode. When the regeneration interval switching signal INV is at L level, the excitation interval signal Ea and the regeneration interval signal REa have the same logic. At this time, the CPU 210 passes a regenerative current around a region where the induced voltage at the electrical angles π / 2 and 3π / 2 is large. On the other hand, when the regenerative interval switching signal INV is H, the logic of the excitation interval signal Ea and the regenerative interval REa is reversed, and the CPU 210 causes a regenerative current to flow around a region where the induced voltage at the electrical angles 0 and π is small. As described above, the CPU 210 generates the regeneration interval REP by maintaining or inverting the logic of the excitation interval signal Ea using the regeneration interval switching signal INV, and generates the electrical angles 0, π, 2π (zero cross points of the induced voltage waveform). ) And a regeneration section centered on electrical angles π / 2, 3π / 2 (maximum of induced voltage waveform) can be switched. The same applies to the B phase.

図16Aは、回生区間REPの幅が大きいときに実行される回生モードにおけるエネルギーの回生パターンを示す説明図である。図16Aにおいて、EPWMの値は、電気角2πの間の回生区間REPの大きさの割合を示す。回生区間REPの幅が大きいときには、誘起電圧波形のピークを中心とした回生区間を有する回生期間信号REaを生成し、回生区間REPの幅が小さいときには、誘起電圧波形のゼロクロス点を中心とした回生区間を有する回生期間信号REaを生成し、電磁コイル144(図14)からエネルギーを回生する。CPU210は、変速機構部130の入力回転(駆動モーター部120の回転)や出力回転(プラネタリーキャリア133、すなわち、負荷接続部に接続された負荷の回転)、各種要求等に応じてEPWMの大きさや2つの回生モードを切り換え、様々な回生モードで回生を実行する。なお、EPWMの大きさの変更は、CPU210が、図15に示す回生区間設定部590Rの電子可変抵抗器592の電気抵抗の大きさを変えることにより行うことが出来る。   FIG. 16A is an explanatory diagram showing an energy regeneration pattern in the regeneration mode that is executed when the width of the regeneration section REP is large. In FIG. 16A, the value of EPWM indicates the ratio of the size of the regeneration interval REP between the electrical angles 2π. When the width of the regeneration section REP is large, a regeneration period signal REa having a regeneration section centered on the peak of the induced voltage waveform is generated, and when the width of the regeneration section REP is small, the regeneration centering around the zero cross point of the induced voltage waveform is generated. A regeneration period signal REa having a section is generated, and energy is regenerated from the electromagnetic coil 144 (FIG. 14). The CPU 210 increases the EPWM in response to input rotation (rotation of the drive motor unit 120) and output rotation (rotation of the planetary carrier 133, that is, the load connected to the load connection unit) of the speed change mechanism unit 130, various requests, and the like. Switch between two regeneration modes and perform regeneration in various regeneration modes. Note that the magnitude of EPWM can be changed by the CPU 210 changing the magnitude of the electrical resistance of the electronic variable resistor 592 of the regeneration section setting unit 590R shown in FIG.

図16A(A)、電磁コイル144に生じる誘起電圧波形を示す。なお、この誘起電圧波形は、EPWMの値に依存しない。図16A(B)は、EPWMが95%の時における回生期間信号REaの波形(以下、「WC制御波形」とも呼ぶ)を示している。回生区間REP(Hレベル)において、エネルギーの回生を行うことが出来る。本例において回生区間REPは、誘起電圧波形(図16A(A))のピーク(極大値)を中心とした区間である。この区間を、「第2の回生区間」とも呼ぶ。図16A(C)は、回生エネルギーをアナログ電圧で示した回生波形を示す。図16(D)は、PWM回生のためにゲートトランジスター461,462に与えられるPWMパルスを含むマスク信号MSKを示す。本参考形態では、エネルギーの回生をPWMパルスを利用して行っている。図16(E)は、回生波形が高電圧の場合のPWM回生波形を示し、図16(F)は、回生波形が低電圧の場合のPWM回生波形を示している。   FIG. 16A (A) shows an induced voltage waveform generated in the electromagnetic coil 144. This induced voltage waveform does not depend on the value of EPWM. FIG. 16A (B) shows the waveform of the regeneration period signal REa when the EPWM is 95% (hereinafter also referred to as “WC control waveform”). In the regeneration section REP (H level), energy regeneration can be performed. In this example, the regeneration section REP is a section centered on the peak (maximum value) of the induced voltage waveform (FIG. 16A (A)). This section is also referred to as a “second regeneration section”. FIG. 16A (C) shows a regenerative waveform in which the regenerative energy is indicated by an analog voltage. FIG. 16D shows a mask signal MSK including a PWM pulse applied to the gate transistors 461 and 462 for PWM regeneration. In the present embodiment, energy regeneration is performed using PWM pulses. FIG. 16E shows a PWM regeneration waveform when the regeneration waveform is a high voltage, and FIG. 16F shows a PWM regeneration waveform when the regeneration waveform is a low voltage.

図16A(G)〜(K)は、それぞれ、EPWMが40%以上の時のWC制御波形、回生波形、マスク信号、PWM回生波形(高電圧)、PWM回生波形(低電圧)を示す。回生区間REPを短くする(EPWMの値を小さくする)と、図16A(E)と図16A(J)との比較で分かるように、PWM回生波形の細いパルスから消失していく。このように、PWM回生波形において、細いPWMパルスから消失していく場合、細いPWMパルスが消失しても、回生エネルギーの大きな変動は起こり難い。すなわち、回生において、動作が、ぎくしゃくし難い。   FIGS. 16A to 16K show a WC control waveform, a regeneration waveform, a mask signal, a PWM regeneration waveform (high voltage), and a PWM regeneration waveform (low voltage) when EPWM is 40% or more, respectively. When the regenerative section REP is shortened (EPWM value is decreased), the pulse disappears from the narrow pulse of the PWM regenerative waveform, as can be seen from comparison between FIG. 16A (E) and FIG. 16A (J). Thus, in the PWM regenerative waveform, when disappearing from the thin PWM pulse, even if the thin PWM pulse disappears, a large fluctuation of the regenerative energy hardly occurs. That is, the operation is difficult to jerky during regeneration.

ここで、回生区間REPを誘起電圧波形(図16A(A))のピーク(極大値)を中心とした区間を維持したままEPWMの値がさらに小さくされると、誘起電圧波形(図16A(A))のピーク近傍の大きなPWMパルスが消失することになる。かかる場合、回生エネルギーの大きな変動がおこるため、回生において、動作がぎくしゃくする場合がある。また、逆に、回生区間REPを誘起電圧波形のピークを中心とした区間を維持したままEPWMの値を大きくしていった場合、回生区間REPの幅が0から少し大きくした状態でも、大きなPWMパルスが発生することになり、回生エネルギーの大きな変動がおこるため、回生において、動作がギクシャクする場合がある。そこで、EPWMの値が小さく、回生区間REPの幅が小さい場合には、以下で説明するようにして回生制御を行なうことが好ましい。   Here, when the value of EPWM is further reduced while maintaining the regenerative section REP in the section centered on the peak (maximum value) of the induced voltage waveform (FIG. 16A (A)), the induced voltage waveform (FIG. 16A (A) A large PWM pulse near the peak of)) disappears. In such a case, since the regenerative energy greatly fluctuates, the operation may be jerky during regeneration. Conversely, when the EPWM value is increased while maintaining the regenerative section REP with the section centered on the peak of the induced voltage waveform, even if the width of the regenerative section REP is slightly increased from 0, a large PWM Since a pulse is generated, and a large fluctuation of regenerative energy occurs, there are cases where the operation becomes jerky during regeneration. Therefore, when the value of EPWM is small and the width of the regeneration section REP is small, it is preferable to perform regeneration control as described below.

図16Bは、回生区間REPの幅が小さいときのエネルギーの回生パターンを示す説明図である。図16Bにおいて、EPWMの値は、電気角2πの間の回生区間REPの大きさの割合を示すのは、図16Aと同じである。図16B(A)の誘起電圧波形は、図16(A)の誘起電圧波形と同じである。本例では、EPWMの値が小さい値となると、回生区間REPの中心を、誘起電圧波形のゼロクロス点とする。ここで、ゼロクロス点を中心とした回生区間REPを、請求項では、「第1の回生区間」と呼んでいる。   FIG. 16B is an explanatory diagram showing an energy regeneration pattern when the width of the regeneration section REP is small. In FIG. 16B, the value of EPWM indicates the ratio of the size of the regenerative section REP between the electrical angles 2π, as in FIG. 16A. The induced voltage waveform in FIG. 16B (A) is the same as the induced voltage waveform in FIG. In this example, when the value of EPWM becomes a small value, the center of the regeneration interval REP is set as the zero cross point of the induced voltage waveform. Here, the regenerative section REP centered on the zero cross point is referred to as “first regenerative section” in the claims.

図16B(B)〜(F)は、それぞれ、EPWMが30%の時のWC制御波形、回生波形、マスク信号、PWM回生波形(高電圧)、PWM回生波形(低電圧)を示す。図16A(H)と図16B(C)とを比較すると分かるように、EPWMが40%以上の時は、誘起電圧波形のピーク中心に回生波形が生じているのに対し、EPWMが30%の時は、誘起電圧波形のゼロクロス点を中心に回生波形が生じている。次に、図16A(J)と図16B(E)とを比較すると分かるように、EPWMが40%以上の時は、誘起電圧波形のゼロクロス点に近い細いPWMパルスが消失しているのに対し、EPWMが30%の時は、誘起電圧波形のピーク中心に近い太いPWMパルスが消失している。   FIGS. 16B (B) to 16 (F) respectively show a WC control waveform, a regenerative waveform, a mask signal, a PWM regenerative waveform (high voltage), and a PWM regenerative waveform (low voltage) when EPWM is 30%. As can be seen by comparing FIG. 16A (H) and FIG. 16B (C), when EPWM is 40% or more, a regenerative waveform is generated at the peak center of the induced voltage waveform, whereas EPWM is 30%. At times, a regenerative waveform is generated around the zero cross point of the induced voltage waveform. Next, as can be seen by comparing FIG. 16A (J) and FIG. 16B (E), when EPWM is 40% or more, a thin PWM pulse close to the zero cross point of the induced voltage waveform disappears. When EPWM is 30%, a thick PWM pulse near the peak center of the induced voltage waveform disappears.

図16B(G)〜(K)は、それぞれ、EPWMが5%の時のWC制御波形、回生波形、PWM回生波形(高電圧)、PWM回生波形(低電圧)を示す。図16B(E)と図16B(J)とを比較すると分かるように、EPWMが30%から5%に小さくなると、誘起電圧波形のピーク中心に近い太いPWMパルスと誘起電圧波形のゼロクロス点に近い細いPWMパルスとの間のほぼ中間の大きさのPWMパルスから消失している。   16B (G) to (K) show a WC control waveform, a regenerative waveform, a PWM regenerative waveform (high voltage), and a PWM regenerative waveform (low voltage) when EPWM is 5%, respectively. As can be seen by comparing FIG. 16B (E) and FIG. 16B (J), when EPWM decreases from 30% to 5%, a thick PWM pulse near the peak center of the induced voltage waveform and a zero cross point of the induced voltage waveform are close. The PWM pulse disappears from the PWM pulse having an intermediate size between that of the thin PWM pulse.

以上をまとめると、EPWMが40%以上のときは、EPWMの値が小さくなるにつれて、誘起電圧波形のゼロクロス点に近い細いPWMパルスから順番にほぼ中間の大きさのPWMパルスまで消失する。そして、EPWMが30%以下の時は、EPWMの値が小さくなるにつれて、中間の大きさのPWMパルスから誘起電圧波形のゼロクロス点に近い細いPWMパルスの順番にPWMパルスが消失していく。   In summary, when EPWM is 40% or more, as the EPWM value decreases, the PWM pulse disappears from the thin PWM pulse close to the zero-cross point of the induced voltage waveform to the PWM pulse having a substantially intermediate size in order. When EPWM is 30% or less, as the EPWM value becomes smaller, the PWM pulse disappears in the order of a narrow PWM pulse close to the zero cross point of the induced voltage waveform from the intermediate PWM pulse.

以上説明したように、EPWMが小さくなるときに、細いPWMパルスから順に中間の大きさのPWMパルスまでを消失させ、WC制御波形の活性中心を切り替えた後は、中間の大きさのPWMパルスから順に細い大きさのPWMパルスまでを消失させていくので、EPWMの大きさが変化したときの回生エネルギーの変化、およびこれに伴う負荷の変化を小さくすることができる。その結果、回生の動作や、これに伴う負荷変動がぎくしゃくすることを抑制することができる。なお、EPWMを大きくしていく場合も同様である。すなわち、細いPWMパルスから中間の大きさまでのPWMパルスが付加されていくので、この場合においても、回生の動作や、これに伴う負荷変動がぎくしゃくすることを抑制することができる。   As described above, when EPWM becomes small, from the thin PWM pulse to the intermediate PWM pulse in order, disappear, and after switching the active center of the WC control waveform, from the intermediate PWM pulse Since even narrower PWM pulses are lost in order, the change in regenerative energy when the magnitude of EPWM changes, and the change in load associated therewith can be reduced. As a result, it is possible to suppress the regenerative operation and the accompanying load fluctuations from becoming jerky. The same applies when EPWM is increased. That is, since PWM pulses from a thin PWM pulse to an intermediate magnitude are added, even in this case, the regenerative operation and the accompanying load fluctuation can be suppressed.

図17Aから図17Dは、EPWMの値と回生エネルギーの回収率のバリエーションを示す説明図である。図17Aに示す例は、CPU210は、回生期間の全領域を、ゼロクロス点を中心としたWC制御波形の回生区間(第1の回生区間)で構成した例である。EPWMが100%の時は、ゼロクロス点を中心とし場合の回生区間と、誘起電圧波形のピークを中心とした回生区間(第2の回生区間)は同じとなる。本例によれば、回生エネルギーが小さいときは、回生区間が変化したときの回生エネルギー量の変化が小さく、回生エネルギー量が大きいときは、回生区間が変化したときの回生エネルギー量の変化が大きい。すなわち、回生エネルギー量に対する回生エネルギーの変化の割合(変化率)を、回生区間によらずほぼ一定とすることができるので、変速制御モーター部140の回生時において滑らかに動作させることができる。   FIG. 17A to FIG. 17D are explanatory diagrams showing variations of the EPWM value and the recovery rate of regenerative energy. The example shown in FIG. 17A is an example in which the CPU 210 is configured with a regenerative section (first regenerative section) of the WC control waveform centering on the zero-cross point in the entire region of the regenerative period. When EPWM is 100%, the regenerative section centered on the zero cross point and the regenerative section centered on the peak of the induced voltage waveform (second regenerative section) are the same. According to this example, when the regenerative energy is small, the change in the regenerative energy amount when the regenerative section changes is small, and when the regenerative energy amount is large, the change in the regenerative energy amount when the regenerative section changes is large. . That is, since the rate of change of regenerative energy with respect to the amount of regenerative energy (change rate) can be made substantially constant regardless of the regenerative section, the shift control motor unit 140 can be operated smoothly during regeneration.

図17Bに示す例は、CPU210は、EPWMの値がx1になったときに、第1の回生区間と、第2の回生区間を切り替える。切り替え時の回生エネルギーの回収率は、第1の回生区間ではy21であり、第2の回生区間では、y22である。切り替え時の回生エネルギーの変化は、|y21−y22|である。|y21−y22|の値が小さければ、第1の回生区間と第2の回生区間が切り替わっても、回生の動作がぎくしゃくしない。また、回生制御部430は、回生エネルギー量が小さいときは、電磁コイルに生じる誘起電圧のゼロクロス点を中心とした第1の回生区間で回生を行い、回生エネルギー量が大きいときは、電磁コイルに生じる誘起電圧の極大点を中心とした第2の回生区間で回生を行うので、変速制御モーター部140の回生時において滑らかに動作させることができる。   In the example shown in FIG. 17B, when the value of EPWM becomes x1, the CPU 210 switches between the first regeneration section and the second regeneration section. The recovery rate of the regenerative energy at the time of switching is y21 in the first regeneration section and y22 in the second regeneration section. The change in regenerative energy at the time of switching is | y21−y22 |. If the value of | y21−y22 | is small, even if the first regeneration section and the second regeneration section are switched, the regenerative operation is not jerky. In addition, the regeneration control unit 430 performs regeneration in the first regeneration section centered on the zero cross point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil when the amount of regenerative energy is small, and when the amount of regenerative energy is large, Since regeneration is performed in the second regeneration section centered on the maximum point of the induced voltage generated, smooth operation can be performed during regeneration of the shift control motor unit 140.

図17Cに示す例は、EPWMを大きくしていくときにおいて、CPU210は、EPWMの値がx2になったときに、第1の回生区間から第2の回生区間に切り替え、EPWMを小さくしていくときにおいて、EPWMの値がx1になったときに、第2の回生区間から第1の回生区間に切り替える。ここで、第1の回生区間と第2の回生区間との切り替え時において、回生エネルギーの回収率は、y21であり、回生エネルギーは、連続している。このように、回生エネルギーを連続させると、より滑らかに回生を行うことが出来る。   In the example shown in FIG. 17C, when EPWM is increased, when the value of EPWM becomes x2, the CPU 210 switches from the first regeneration section to the second regeneration section and decreases EPWM. Sometimes, when the value of EPWM becomes x1, the second regeneration section is switched to the first regeneration section. Here, at the time of switching between the first regeneration section and the second regeneration section, the recovery rate of the regeneration energy is y21, and the regeneration energy is continuous. Thus, if regeneration energy is made continuous, regeneration can be performed more smoothly.

また、図17Cの例によれば、回生制御部430は、回生期間が短く回生するエネルギー量が小さいときは、電磁コイル144に生じる誘起電圧のゼロクロス点を中心とした第1の回生区間で回生を行い、回生期間が長く回生エネルギー量が大きいときは、電磁コイル144に生じる誘起電圧の極大点を中心とした第2の回生区間で回生を行うので、変速制御モーター部140の回生時において滑らかに動作させることができる。また、回生制御部430は、第1の回生モードと前記第2の回生モードの切り換え時において、切り換え前後の回生されるエネルギー量が同じ値となるように、切り換えるので、切り換え前後の回生エネルギー量が連続し、電気機械装置の回生時において滑らかに動作させることができる。   Further, according to the example of FIG. 17C, when the regeneration period is short and the amount of energy to be regenerated is small, the regeneration control unit 430 performs regeneration in the first regeneration section centered on the zero cross point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil 144. When the regeneration period is long and the amount of regenerative energy is large, regeneration is performed in the second regeneration section centered on the maximum point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil 144. Can be operated. In addition, the regeneration control unit 430 performs switching so that the amount of energy regenerated before and after switching becomes the same value when switching between the first regeneration mode and the second regeneration mode. Can be operated smoothly during regeneration of the electromechanical device.

図17Dに示す例は、図17Bに示す例と、図17Cに示す例の中間である。図17Dに示す例では、CPU210は、EPWMを大きくしていくときにおいて、EPWMの値がx2になったときに、第1の回生区間から第2の回生区間に切り換える。ここまでは、図17B、図17Cと同じである。図17Bに示す例では、CPU210は、第1の回生区間から第2の回生区間に切り替える時に、EPWMの大きさをx2のまま変えずにエネルギーの回収率をy21からy22に上げている。また、図17Cに示す例では、CPU210は、第1の回生区間から第2の回生区間に切り替える時に、回生エネルギーの回収率をy21のまま変えずに、EPWMの大きさをx2からx1に大きくしている。これに対し、図17Dに示す例では、CPU210は、EPWMの大きさをx2からx3(x3>x1)に小さくすると共に、回生エネルギーの回収率をy21からy32(y32<y22)に上げている。このようにしても第1の回生区間と第2の回生区間との間に回生エネルギーの差が小さいので、回生の動作がぎくしゃくしない。なお、CPU210は、EPWMの値を小さくしていくときは、EPWMの値がx3に達したときに、第2の開始慧区間から第1の回生区間に切り替える。このとき、新たなEPWMの値をx2とし、回生エネルギーの回収率をy32からy21に減少させる。   The example illustrated in FIG. 17D is intermediate between the example illustrated in FIG. 17B and the example illustrated in FIG. 17C. In the example shown in FIG. 17D, when increasing the EPWM, the CPU 210 switches from the first regeneration section to the second regeneration section when the value of EPWM becomes x2. The steps so far are the same as those in FIGS. 17B and 17C. In the example shown in FIG. 17B, when switching from the first regeneration section to the second regeneration section, the CPU 210 increases the energy recovery rate from y21 to y22 without changing the magnitude of EPWM at x2. In the example illustrated in FIG. 17C, when the CPU 210 switches from the first regeneration section to the second regeneration section, the EPWM size is increased from x2 to x1 without changing the recovery rate of the regenerative energy to y21. doing. On the other hand, in the example shown in FIG. 17D, the CPU 210 decreases the EPWM size from x2 to x3 (x3> x1) and increases the recovery rate of regenerative energy from y21 to y32 (y32 <y22). . Even if it does in this way, since the difference of regenerative energy is small between the 1st regeneration section and the 2nd regeneration section, the operation of regeneration does not become jerky. In addition, when decreasing the value of EPWM, the CPU 210 switches from the second start soot section to the first regeneration section when the value of EPWM reaches x3. At this time, the new EPWM value is x2, and the recovery rate of regenerative energy is decreased from y32 to y21.

図17Dの例によれば、回生期間が短く回生するエネルギー量が小さいときは、電磁コイル144に生じる誘起電圧のゼロクロス点を中心とした第1の回生区間で回生を行い、回生期間が長く回生エネルギー量が大きいときは、電磁コイル144に生じる誘起電圧の極大点を中心とした第2の回生区間で回生を行うので、変速制御モーター部140の回生時において滑らかに動作させることができる。また、第1の回生モードから第2の回生モードへの切り換えるときに、切り換え前後の回生エネルギーの変化を少なくすることができるので、電気機械装置の回生時において滑らかに動作させることができる。   According to the example of FIG. 17D, when the regeneration period is short and the amount of energy to be regenerated is small, regeneration is performed in the first regeneration section centered on the zero cross point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil 144, and the regeneration period is long. When the amount of energy is large, regeneration is performed in the second regeneration section centered on the maximum point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil 144, so that the shift control motor unit 140 can be operated smoothly during regeneration. Further, when switching from the first regeneration mode to the second regeneration mode, the change in regenerative energy before and after the switching can be reduced, so that the electromechanical device can be operated smoothly during regeneration.

図17A〜Dに示すように、EPWMと回生エネルギーの回収率の間には、様々なパターンを採用することができる。なお、第1の回生区間と第2の回生区間の切り換えは、回生区間切換信号INVの値により行うことができる。図17B,Dにおいて、第1の回生区間と第2の回生区間が重なっている場合には、第1,第2のどちらの回生モード、回生区間を用いてもよい。   As shown in FIGS. 17A to 17D, various patterns can be employed between the EPWM and the recovery rate of regenerative energy. Note that switching between the first regeneration section and the second regeneration section can be performed by the value of the regeneration section switching signal INV. 17B and 17D, when the first regeneration section and the second regeneration section overlap, either the first or second regeneration mode or regeneration section may be used.

なお、上記説明では、EPWMの値から回生エネルギーの回生を考えたが、逆に回生エネルギーから、第1の回生区間と第2の回生区間とを切り換えるEPWMの値を考えてもよい。例えば、CPU210は、回生エネルギーの回収率が100%〜50%までのときは、第2の回生区間でエネルギーを回生し、回生エネルギーの回収率が50%〜0%までのときは、第1の回生区間でエネルギーを回生してもよい。   In the above description, regeneration of regenerative energy is considered from the value of EPWM, but conversely, a value of EPWM that switches between the first regeneration section and the second regeneration section may be considered from regenerative energy. For example, the CPU 210 regenerates energy in the second regeneration section when the recovery rate of regenerative energy is 100% to 50%, and the first when the recovery rate of regenerative energy is 50% to 0%. You may regenerate energy in the regeneration section.

以上説明したように、EPWMの値が小さいとき、あるいは、回生エネルギーの回収率が小さいときには、第1の回生区間によりエネルギーの回生を行い、EPWMの値が大きいとき、あるいは、回生エネルギーの回収率が大きいときには、第2の回生区間によりエネルギーの回生を行うと、エネルギーの回生時において、ぎくしゃくした動作を抑制することができる、なお、EPWMや回生エネルギーの回収率の具体的な値は、一例であり、個々のモーターにおいて、その特性に応じて様々な値を採用することが出来る。また、全区間を第1の回生区間によりエネルギーの回生を行ってもよい。   As described above, when the value of EPWM is small or when the recovery rate of regenerative energy is small, energy is regenerated by the first regeneration section, and when the value of EPWM is large or the recovery rate of regenerative energy. When the regenerative energy is regenerated in the second regenerative section, the jerky operation can be suppressed during the regenerative energy. Specific values of EPWM and the recovery rate of regenerative energy are examples. In each motor, various values can be adopted according to the characteristics. Moreover, you may regenerate energy in the whole area | region by the 1st regeneration area.

A3.動力発生装置の変速制御動作:
図18は、変速機構部130を構成する各ギアの回転数の関係を示す説明図である。図18に示すように、変速機構部130(図1,3)のサンギアとしてのローターギア1213の回転数(「入力回転数」とも呼ぶ)と、プラネタリーキャリア133の回転数(「出力回転数」とも呼ぶ)と、リングギア131の回転数(「制御回転数」とも呼ぶ)との関係は、いわゆる「共線図」で表され、直線で結ばれる関係にある。この関係は、ローターギア1213の回転数をNs、リングギア131の回転数をNr、プラネタリーキャリアの回転数をNcとし、ローターギア1213のギア歯121tの歯数をms、リングギア131のギア歯131tの歯数をmrとすると、下記の(1),(2)式で表される。なお、Ns,Nr,Ncは回転方向を特に規定していない。ただし、以下の説明において、回転方向を規定する場合において時計周りの回転方向については符号「+」を付加し、反時計周りの回転方向については符号「−」を付加して示すこととする。
Nc=Ns・(ms/(mr+ms))+Nr・(mr/(mr+ms)) …(1)
Nr=((mr+ms)/ms)・(Nc−Ns・(ms/(mr+ms)) …(2)
A3. Shift control operation of the power generator:
FIG. 18 is an explanatory diagram showing the relationship between the rotational speeds of the respective gears constituting the speed change mechanism 130. As shown in FIG. 18, the rotational speed of the rotor gear 1213 (also referred to as “input rotational speed”) as the sun gear of the speed change mechanism 130 (FIGS. 1 and 3) and the rotational speed of the planetary carrier 133 (“output rotational speed”). And the rotation speed of the ring gear 131 (also referred to as “control rotation speed”) is represented by a so-called “collinear diagram” and is connected by a straight line. In this relationship, the rotational speed of the rotor gear 1213 is Ns, the rotational speed of the ring gear 131 is Nr, the rotational speed of the planetary carrier is Nc, the number of gear teeth 121t of the rotor gear 1213 is ms, and the gear of the ring gear 131 is When the number of teeth of the tooth 131t is mr, it is expressed by the following equations (1) and (2). Ns, Nr, and Nc do not particularly define the rotation direction. However, in the following description, in the case of defining the rotation direction, the sign “+” is added for the clockwise direction, and the sign “−” is added for the counterclockwise direction.
Nc = Ns · (ms / (mr + ms)) + Nr · (mr / (mr + ms)) (1)
Nr = ((mr + ms) / ms) · (Nc−Ns · (ms / (mr + ms)) (2)

上記(1)式からわかるように、プラネタリーキャリア133の回転数Ncは、サンギアであるローターギア1213(以下、「サンギア1213」とも呼ぶ)の回転数Nsとリングギア131の回転数Nrとを、ms:mrで直線補間したものである。従って、以下で説明するように、サンギア1213の回転が回転数Nsで一定であるとすると、プラネタリーキャリア133の回転は、リングギア131の回転状態に応じて無段階で制御されることになる。   As can be seen from the above equation (1), the rotational speed Nc of the planetary carrier 133 is determined by the rotational speed Ns of the rotor gear 1213 (hereinafter also referred to as “sun gear 1213”) as the sun gear and the rotational speed Nr of the ring gear 131. , Ms: mr linearly interpolated. Therefore, as described below, if the rotation of the sun gear 1213 is constant at the rotation speed Ns, the rotation of the planetary carrier 133 is controlled steplessly according to the rotation state of the ring gear 131. .

リングギア131の回転が停止状態(Nr=0)である場合には、変速機構部130の各ギアの回転数の関係は図18の二点鎖線で示す直線の関係となる。このとき、プラネタリーキャリア133の回転数Ncは、上記(1)式から求められる回転数、すなわち、サンギア1213の回転数Nsを減速比K0(=出力/入力=ms/(mr+ms))で減速した大きさの回転数+Nc0(=Ns・ms/(mr+ms))で時計周りに回転する。すなわち、この場合には、駆動モーター部120のローター121の回転は、変速機構部130によって減速比K0で減速されて、負荷接続部136に接続された負荷に伝達される。   When the rotation of the ring gear 131 is in a stopped state (Nr = 0), the relationship between the rotational speeds of the respective gears of the transmission mechanism unit 130 is a linear relationship indicated by a two-dot chain line in FIG. At this time, the rotation speed Nc of the planetary carrier 133 is reduced by the reduction speed K0 (= output / input = ms / (mr + ms)) of the rotation speed obtained from the above equation (1), that is, the rotation speed Ns of the sun gear 1213. Rotate clockwise with the number of rotations + Nc0 (= Ns · ms / (mr + ms)). That is, in this case, the rotation of the rotor 121 of the drive motor unit 120 is decelerated by the speed reduction mechanism unit 130 at the reduction ratio K0 and transmitted to the load connected to the load connection unit 136.

ここで、変速機構部130のリングギア131の回転の停止状態は、サンギア(ローターギア)1213からプラネタリーギア132を介してリングギア131に伝達される回転力に応じてリングギア131に発生する反時計周りの回転力を、相殺するための時計周りの回転力がリングギア131に加えられるように、変速制御モーター部140を駆動制御することによって実現される。なお、変速制御モーター部140の制御は、上述したように駆動回路および回生回路によって実行される。   Here, the rotation stop state of the ring gear 131 of the transmission mechanism unit 130 is generated in the ring gear 131 according to the rotational force transmitted from the sun gear (rotor gear) 1213 to the ring gear 131 via the planetary gear 132. This is realized by driving and controlling the shift control motor unit 140 such that a clockwise rotational force for canceling the counterclockwise rotational force is applied to the ring gear 131. Note that the control of the shift control motor unit 140 is executed by the drive circuit and the regeneration circuit as described above.

リングギア131が回転数Nr=−Nrf(Nrf=Ns・ms/mr)でサンギア1213とは逆の反時計周りに回転している場合には、変速機構部130の各ギアの回転数の関係は図18の太い実線で示す直線の関係となる。このとき、サンギア1213の時計周りの回転(回転数Ns)に対して、リングギア131は回転数Nr=−Nrf(=−Ns・(ms/mr)で反時計周りに回転し、プラネタリーキャリア133の回転は、回転数Nc=0となって停止される。この場合には、駆動モーター部120のローター121の回転は、負荷接続部136に接続された負荷に伝達されることはなく、変速機構部130によって伝達が遮断される。なお、このプラネタリーキャリア133の回転(出力回転)が停止される状態におけるリングギア131の回転状態を、「フリー回転状態」とも呼ぶ。このリングギア220のフリー回転状態は、変速制御モーター部140による回生制御や駆動制御が実行されない状態とすることにより実現される。   When the ring gear 131 rotates at a rotation speed Nr = −Nrf (Nrf = Ns · ms / mr) counterclockwise, which is opposite to that of the sun gear 1213, the relationship between the rotation speeds of the respective gears of the transmission mechanism unit 130. Is a straight line relationship indicated by a thick solid line in FIG. At this time, the ring gear 131 rotates counterclockwise at the rotational speed Nr = −Nrf (= −Ns · (ms / mr) with respect to the clockwise rotation of the sun gear 1213 (the rotational speed Ns), and the planetary carrier. The rotation of 133 is stopped at the rotation speed Nc = 0, and in this case, the rotation of the rotor 121 of the drive motor unit 120 is not transmitted to the load connected to the load connection unit 136. Transmission is interrupted by the speed change mechanism unit 130. The rotation state of the ring gear 131 in a state where the rotation (output rotation) of the planetary carrier 133 is stopped is also referred to as a “free rotation state.” This free rotation state is realized by setting the regenerative control and drive control by the shift control motor unit 140 to be not executed.

リングギア131の回転がフリー回転状態〜停止状態までの間で回転数Nrが任意の回転数−Nr1で反時計周りに回転している状態の場合には、変速機構部130の各ギアの回転数の関係は図18の一点鎖線で示す直線の関係となる。このとき、プラネタリーキャリア1330の回転数Ncは、上記(1)式から+Nc1(=Ns・ms/(mr+ms)−Nr1・mr/(mr+ms))となり、回転数−Nr1の大きさに応じて0〜+Nc0の間の任意の値となる。すなわち、この場合には、駆動モーター部120のローター121の回転は、変速機構部130によって、上記(1)式に従って表される回転数+Nc1に減速された回転されて、負荷接続部136に接続された負荷に伝達される。なお、プラネタリーキャリア133の回転数Ncを0〜+Nc0までの間の任意の回転数+Nc1とするためには、リングギア131が上記(2)式から求められる回転数Nr=−Nr1(=((mr+ms)/ms)・(Nc1−Ns・ms/(mr+ms)))で反時計周りに回転するように、より具体的には、リングギア131がNr=−Nrfで反時計周りに回転しようとするのに応じて時計周りに回転しようとする変速制御モーター部140の回転を回生制御により反時計周りに制動するようにすればよい。   When the rotation of the ring gear 131 is in the counter-clockwise rotation at an arbitrary rotation speed −Nr1 between the free rotation state and the stop state, the rotation of each gear of the transmission mechanism unit 130 is performed. The number relationship is a straight line relationship indicated by a one-dot chain line in FIG. At this time, the rotational speed Nc of the planetary carrier 1330 is + Nc1 (= Ns · ms / (mr + ms) −Nr1 · mr / (mr + ms)) from the above equation (1), and according to the magnitude of the rotational speed −Nr1. It is an arbitrary value between 0 and + Nc0. That is, in this case, the rotation of the rotor 121 of the drive motor unit 120 is rotated by the speed change mechanism unit 130 after being decelerated to the number of rotations + Nc1 represented by the above equation (1) and connected to the load connection unit 136. Transmitted to the load. In order to set the rotational speed Nc of the planetary carrier 133 to an arbitrary rotational speed + Nc1 between 0 and + Nc0, the rotational speed Nr = −Nr1 (= ( (Mr + ms) / ms) · (Nc1−Ns · ms / (mr + ms)))), more specifically, the ring gear 131 will rotate counterclockwise at Nr = −Nrf. Accordingly, the rotation of the speed change control motor unit 140 that attempts to rotate clockwise may be braked counterclockwise by regenerative control.

リングギア131の回転数Nrが任意の回転数+Nr2で時計周りに回転している状態の場合には、変速機構部130の各ギアの回転数の関係は図18の破線で示す直線の関係となる。このとき、プラネタリーキャリア133の回転数Ncは、上記(1)式から+Nc2(=Ns・ms/(mr+ms)+Nr2・mr/(mr+ms))となり、リングギア131の回転数+Nr2の大きさに応じて+Nc0以上の任意の値となる。この場合には、駆動モーター部120のローター121の回転を変速機構部130によって減速比K0で減速した回転数の回転に、変速制御モーター部140の駆動によって制御されたリングギア131の回転を変速機構部130によって減速比K1(=mr/(mr+ms))で減速した回転数の回転が重ね合わされて、負荷接続部136に接続された負荷に伝達される。なお、プラネタリーキャリア133の回転数Ncを任意の回転数+Nc2とするためには、リングギア131が上記(2)式から求められる回転数Nr=+Nr2(=((mr+ms)/ms)・(Nc2−Ns・ms/(mr+ms)))で時計周りに回転するように、変速制御モーター部140の回転を反時計回りで駆動制御すればよい。   In the state where the rotational speed Nr of the ring gear 131 is rotating clockwise at an arbitrary rotational speed + Nr2, the relationship between the rotational speeds of the gears of the transmission mechanism 130 is the relationship between the straight lines indicated by the broken lines in FIG. Become. At this time, the rotational speed Nc of the planetary carrier 133 is + Nc2 (= Ns · ms / (mr + ms) + Nr2 · mr / (mr + ms)) from the above equation (1), which is equal to the rotational speed of the ring gear 131 + Nr2. Accordingly, it becomes an arbitrary value of + Nc0 or more. In this case, the rotation of the rotor 121 of the drive motor unit 120 is changed to the rotation of the rotation speed reduced by the reduction gear ratio K0 by the transmission mechanism unit 130, and the rotation of the ring gear 131 controlled by the drive of the transmission control motor unit 140 is changed. The rotation of the number of rotations reduced by the reduction ratio K1 (= mr / (mr + ms)) by the mechanism unit 130 is superimposed and transmitted to the load connected to the load connection unit 136. In order to set the rotational speed Nc of the planetary carrier 133 to an arbitrary rotational speed + Nc2, the rotational speed Nr = + Nr2 (= ((mr + ms) / ms) · ( Nc2−Ns · ms / (mr + ms))) may be driven in a counterclockwise direction so as to rotate clockwise.

リングギア131の回転数Nrがフリー回転状態の回転数−Nrfよりも大きい任意の回転数−Nr3で反時計周りに回転している状態の場合には、変速機構部130の各ギアの回転数の関係は図18の実線で示す直線の関係となる。プラネタリーキャリア133の回転数Ncは、上記(1)式から求められる−Nc3(=Ns・ms/(mr+ms)−Nr3・mr/(mr+ms))となり、リングギア131の回転数−Nr3の大きさに応じて回転数―Nrfよりも大きい任意の回転数で反時計周りに回転する。この場合には、駆動モーター部120のローター121の回転を変速機構部130によって減速比K0で減速した時計回りの回転の回転数よりも、変速制御モーター部140の駆動によって制御されたリングギア131の反時計周りの回転を減速比K1(=mr/(mr+ms))で減速した回転数の方が大きくなって、リングギア131の反時計周りの回転に応じた回転が負荷接続部136に接続された負荷に伝達される。なお、プラネタリーキャリア133の回転数Ncを反時計周りの回転数−Nc3とするためには、リングギア131が上記(2)式から求められる回転数Nr=−Nr3(=((mr+ms)/ms)・(−Nc3−Ns・ms/(mr+ms)))で反時計周りに回転するように、より具体的には、リングギア131のNr=−Nrfでの反時計周りの回転に応じた時計周りの回転よりも更に高速に時計周りに回転するように変速制御モーター部140の回転を駆動制御すればよい。   In the case where the rotation speed Nr of the ring gear 131 is rotating counterclockwise at an arbitrary rotation speed −Nr3 larger than the rotation speed −Nrf in the free rotation state, the rotation speed of each gear of the speed change mechanism unit 130 Is a straight line relationship shown by a solid line in FIG. The rotational speed Nc of the planetary carrier 133 is −Nc3 (= Ns · ms / (mr + ms) −Nr3 · mr / (mr + ms)) obtained from the above equation (1), and the rotational speed of the ring gear 131 is a large value −Nr3. Accordingly, the motor rotates counterclockwise at an arbitrary rotational speed larger than the rotational speed -Nrf. In this case, the ring gear 131 controlled by the drive of the speed change control motor part 140 rather than the rotational speed of the clockwise rotation obtained by reducing the rotation of the rotor 121 of the drive motor part 120 by the speed change mechanism part 130 at the reduction ratio K0. The counterclockwise rotation of the ring gear 131 is decelerated with a reduction ratio K1 (= mr / (mr + ms)), and the rotation speed corresponding to the counterclockwise rotation of the ring gear 131 is connected to the load connecting portion 136. Transmitted to the load. In order to set the rotation speed Nc of the planetary carrier 133 to the counterclockwise rotation speed −Nc3, the ring gear 131 has a rotation speed Nr = −Nr3 (= ((mr + ms) / ms) · (−Nc3−Ns · ms / (mr + ms))), more specifically, according to the counterclockwise rotation of the ring gear 131 at Nr = −Nrf. What is necessary is just to drive-control the rotation of the speed change control motor unit 140 so as to rotate clockwise as compared with the clockwise rotation.

変速機構部130では、上記のように、リングギア131の回転を変速制御モーター部140によって制御することにより、駆動モーター部120のローター121の回転、すなわち、サンギアとしてのローターギア1213の回転(入力回転)に対して、負荷接続部136に接続された負荷に伝達されるプラネタリーキャリア133の回転(出力回転)を無段階で連続的に変化させることができ、これに伴って負荷に対するトルクを無段階で連続的に変化させることができる。   In the transmission mechanism unit 130, as described above, the rotation of the ring gear 131 is controlled by the transmission control motor unit 140, whereby the rotation of the rotor 121 of the drive motor unit 120, that is, the rotation (input) of the rotor gear 1213 as a sun gear. Rotation), the rotation (output rotation) of the planetary carrier 133 transmitted to the load connected to the load connecting portion 136 can be continuously changed in a stepless manner. It can be changed continuously and continuously.

ここで、例えば、プラネタリーキャリア133の回転数Ncを0から+Nc0に変化させる場合には、リングギア131の回転数Nrが−Nrfから0に減速するように変速制御モーター部140を回生制御すればよい。しかしながら、回生区間の幅を、減速の度合いに応じた負荷に対応する回生量が得られる大きさに設定して、回生を実行したとすると、急激な負荷変動によって急激な動作変動が発生することになり、動作がぎくしゃくしてしまう。そこで、本例では、上記で説明した回生制御動作(図14〜図17)を用いる。具体的には、まず、回生の初期段階では、第1の回生モードとし、回生区間REPの幅を変化させても回生量の変化が小さな、誘起電圧のゼロクロス点を中心とした第1の回生区間で回生を行うこととし、回生区間REPの幅を徐々に変化させて回生量を増やしていく。その後、第2の回生モードとして、誘起電圧のピーク点を中心とした第2の回生区間で回生を行うこととし、回生区間REPの幅を徐々に変化させて回生量を増やしていくことにより、回生を実行する。この場合に、切り換えの直前における第1の回生区間の幅よりも、切り換えの直後の第2の回生区間の幅を小さく設定して、切り換え前後における回生量に差が発生しないようにするのが好ましい。特に、切り換え前後の回生されるエネルギー量が同じ値となって連続するように、切り換え直後の第2の回生区間の幅を設定することが好ましい。また、第2の回生モードで回生を実行している間に、徐々に回生量が減少していった場合には、第2の回生モードから第1の回生モードに切り換えを行うようにすればよい。この場合に、切り換えの直前における第2の回生区間の幅よりも、切り換えの直後の第1の回生区間の幅を大きく設定して、切り換え前後における回生量に差が発生しないようにするのが好ましい。特に、切り換え前後の回生されるエネルギー量が同じ値となって連続するように、切り換え直後の第1の回生区間の幅を設定することが好ましい。   Here, for example, when the rotational speed Nc of the planetary carrier 133 is changed from 0 to + Nc0, the shift control motor unit 140 is regeneratively controlled so that the rotational speed Nr of the ring gear 131 is decelerated from -Nrf to 0. That's fine. However, if the regeneration section is set to a size that provides a regeneration amount corresponding to the load corresponding to the degree of deceleration, and regeneration is performed, sudden movement fluctuations will cause sudden movement fluctuations. The operation becomes jerky. Therefore, in this example, the regeneration control operation (FIGS. 14 to 17) described above is used. Specifically, first, in the initial stage of regeneration, the first regeneration mode is set, and even if the width of the regeneration section REP is changed, the change in the regeneration amount is small, and the first regeneration centered on the zero cross point of the induced voltage. Regeneration is performed in the section, and the regeneration amount is increased by gradually changing the width of the regeneration section REP. Thereafter, as the second regeneration mode, the regeneration is performed in the second regeneration section centered on the peak point of the induced voltage, and the regeneration amount is increased by gradually changing the width of the regeneration section REP. Perform regeneration. In this case, the width of the second regeneration section immediately after the switching is set smaller than the width of the first regeneration section immediately before the switching so that the difference in the regeneration amount before and after the switching does not occur. preferable. In particular, it is preferable to set the width of the second regeneration section immediately after switching so that the amount of energy regenerated before and after switching becomes the same value and continues. In addition, when the regeneration amount gradually decreases during the regeneration in the second regeneration mode, switching from the second regeneration mode to the first regeneration mode is performed. Good. In this case, the width of the first regeneration section immediately after the switching is set to be larger than the width of the second regeneration section immediately before the switching so that the difference in the regeneration amount before and after the switching does not occur. preferable. In particular, it is preferable to set the width of the first regeneration section immediately after switching so that the amount of energy regenerated before and after switching becomes the same value and continues.

なお、上記説明は回生により回転を減速させる場合を例に説明したが、回転を増速させる場合においても、同様に、励磁区間の幅を徐々に変化させていき、滑らかに加速していくことが好ましい。   In the above description, the case where the rotation is decelerated by regeneration has been described as an example. However, in the case where the rotation is accelerated, the width of the excitation interval is gradually changed and the acceleration is smoothly accelerated. Is preferred.

以上のようにすれば、滑らかな負荷変動を実現することができ、滑らかな変速動作およびトルク変化を実現し、動作がぎくしゃくしてしまうことを防止することが可能である。   As described above, smooth load fluctuations can be realized, smooth shifting operation and torque change can be realized, and the operation can be prevented from becoming jerky.

A4.効果:
通常のモーターでは、モーターの応答性を向上させるために、ローターの径を縮小し、そのイナーシャ(モーターイナーシャ)を低減させ、イナーシャ特性を向上させることが好ましい。これに対し、本参考形態の駆動モーター部120では、ローター121の径は、変速機構部130を収容可能な程度に拡大されており、モーターイナーシャが増大されている。しかし、本発明の発明者は、本参考形態のように、ローター121を大径化し、モーターイナーシャが増大した場合であっても、動力発生装置100の制御に対する過渡応答性の低下は抑制されることを見出した。この理由は、以下のためである。
A4. effect:
In a normal motor, in order to improve the response of the motor, it is preferable to reduce the diameter of the rotor, reduce its inertia (motor inertia), and improve the inertia characteristics. On the other hand, in the drive motor unit 120 of the present embodiment, the diameter of the rotor 121 is enlarged to the extent that the speed change mechanism unit 130 can be accommodated, and the motor inertia is increased. However, even if the inventor of the present invention increases the diameter of the rotor 121 and increases the motor inertia as in the present embodiment, a decrease in transient response to the control of the power generation device 100 is suppressed. I found out. The reason for this is as follows.

即ち、本参考形態の動力発生装置100では、ローター121の径の大型化に伴い、駆動モーター部120において発生するトルクが増大されており、ローター121の回転開始時、回転方向の切り替え時において、変速機構部130に伝達されるトルクが増大されている。従って、動力発生装置100では、駆動モーター部120の回転の変化に対して即応的に変速機構部130を追従させることができ、動力発生装置100の過渡応答性の低下が抑制される。即ち、動力発生装置100では、駆動モーター部120におけるイナーシャ特性の低下が、ローター121の大径化に伴うトルク特性の向上によって補償されている。   That is, in the power generation device 100 of the present embodiment, the torque generated in the drive motor unit 120 is increased with the increase in the diameter of the rotor 121. At the start of rotation of the rotor 121 and at the time of switching the rotation direction, The torque transmitted to the speed change mechanism 130 is increased. Therefore, in the power generation device 100, the speed change mechanism portion 130 can be made to immediately follow the change in the rotation of the drive motor portion 120, and a decrease in transient response of the power generation device 100 is suppressed. That is, in the power generation device 100, the decrease in the inertia characteristic in the drive motor unit 120 is compensated by the improvement in the torque characteristic accompanying the increase in the diameter of the rotor 121.

このように、本参考形態の動力発生装置100では、ローター121にサンギア(ローターギア1213)が一体的に設けられ、ローター121に設けられた凹部1212に、プラネタリーギア132と、リングギア131とが収容されている。また、リングギア131に一体的に設けられたリングキャリア1312の外周に永久磁石143を設けて、リングキャリア1312をローター141とし、その外周に配置した電磁コイル144をステーターとして、リングギア131の回転を制御する変速制御モーター部140がリングギア131に一体的に設けられている。即ち、動力発生装置100は、駆動機構と変速機構と変速制御機構とが、コンパクトに一体化された構成を有している。従って、この動力発生装置100を利用した場合には、装置全体の小型化・軽量化が可能である。また、本参考形態の動力発生装置100では、無段階で連続的かつ滑らかに変速動作を実現することが可能であり、これに伴って無段階で連続的かつ滑らかにトルクの伝達量を変化させることが可能である。   As described above, in the power generation device 100 according to the present embodiment, the sun gear (rotor gear 1213) is integrally provided on the rotor 121, and the planetary gear 132, the ring gear 131, and the recess 1212 provided on the rotor 121 are provided. Is housed. Further, the permanent magnet 143 is provided on the outer periphery of the ring carrier 1312 provided integrally with the ring gear 131, the ring carrier 1312 is used as the rotor 141, and the electromagnetic coil 144 disposed on the outer periphery thereof is used as the stator. A shift control motor unit 140 for controlling the rotation is integrally provided in the ring gear 131. That is, the power generation device 100 has a configuration in which a drive mechanism, a transmission mechanism, and a transmission control mechanism are integrated in a compact manner. Therefore, when this power generation device 100 is used, the entire device can be reduced in size and weight. Further, in the power generation device 100 according to the present embodiment, it is possible to continuously and smoothly realize a speed change operation in a stepless manner, and accordingly, a torque transmission amount is continuously and smoothly changed in a stepless manner. It is possible.

A5.他の構成例:
図19は、第1参考形態の他の構成例としての動力発生装置100Aの構成を示す概略断面図である。この動力発生装置100Aは、熱交換フィン160が設けられている点以外は、図1とほぼ同じである。熱交換フィン160は、駆動モーター部120および変速制御モーター部140を覆うケーシング部122aの外表面に設けられている。これによって、駆動モーター部120の電磁コイル124および変速制御モーター部140の電磁コイル144におけるコイル電流による発熱を効率的に冷却することができ、駆動モーター部120および変速制御モーター部140の出力トルクを増大させることができる。なお、熱交換フィン160と、電磁コイル124,144のためのコイルバックヨーク128,148とを直接的に接触するように配置するものとしても良い。これによって、電磁コイル124,144の発熱に対する放熱効果を向上させることができる。熱交換フィン160に換えて、ケーシング部122aの外周に冷媒ジャケットを装着させるものとしても良い。
A5. Other configuration examples:
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a power generation device 100A as another configuration example of the first reference embodiment. This power generation device 100A is substantially the same as FIG. 1 except that heat exchange fins 160 are provided. The heat exchange fins 160 are provided on the outer surface of the casing part 122 a that covers the drive motor part 120 and the transmission control motor part 140. Accordingly, heat generated by the coil current in the electromagnetic coil 124 of the drive motor unit 120 and the electromagnetic coil 144 of the transmission control motor unit 140 can be efficiently cooled, and the output torque of the drive motor unit 120 and the transmission control motor unit 140 can be reduced. Can be increased. The heat exchange fin 160 and the coil back yokes 128 and 148 for the electromagnetic coils 124 and 144 may be disposed so as to be in direct contact with each other. Thereby, the heat dissipation effect with respect to the heat_generation | fever of the electromagnetic coils 124 and 144 can be improved. Instead of the heat exchange fin 160, a refrigerant jacket may be attached to the outer periphery of the casing portion 122a.

図20は、第1参考形態の他の構成例としての動力発生装置100Bの構成を示す概略断面図である。この動力発生装置100Bは、外部に設けられていた制御部200(図4)と、制御部200のCPU210と外部との間の通信を実行する通信部(不図示)とを含む制御回路200Bが、ケーシング部122aBの内部に、設けられている点以外は、図1とほぼ同じである。この構成例では、制御回路200Bによって、動力発生装置100Bを、外部から送信されたコマンド指令に応じて駆動させることができる。   FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a power generation device 100B as another configuration example of the first reference embodiment. This power generation device 100B includes a control circuit 200B including a control unit 200 (FIG. 4) provided outside, and a communication unit (not shown) that performs communication between the CPU 210 of the control unit 200 and the outside. 1 is substantially the same as FIG. 1 except that the casing portion 122aB is provided inside the casing portion 122aB. In this configuration example, the power generation device 100B can be driven by the control circuit 200B in accordance with a command command transmitted from the outside.

B.第2参考形態:
図21は、第2参考形態としての動力発生装置100Dの内部構成を示す概略断面図であり、図22は、第2参考形態としての動力発生装置100Dの各構成部を分解して示す概略分解断面図である。この動力発生装置100Dは、サイクロ機構を用いた変速機構と駆動機構と変速機構を制御する変速制御機構とを一体化した構成を有している。動力発生装置100Dは、以下の点が第1参考形態の動力発生装置100(図1,図2)と異なる。すなわち、この動力発生装置100Dは、ローター121の凹部1212に、変速機構部130Dとして、サイクロ機構を備えている。サイクロ機構は、内歯車に円弧歯形を採用し、遊星歯車にエピトロコイド平行曲線を採用した内接式遊星歯車機構と、円弧歯形を持つ内歯車による等速度内歯車機構の2つの機構が組み合わされた変速機構である。
B. Second reference form:
FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing an internal configuration of a power generating device 100D as a second reference embodiment, and FIG. 22 is a schematic disassembling showing each component of the power generating device 100D as a second reference embodiment. It is sectional drawing. The power generation device 100D has a configuration in which a speed change mechanism using a cyclo mechanism, a drive mechanism, and a speed change control mechanism for controlling the speed change mechanism are integrated. The power generation device 100D is different from the power generation device 100 (FIGS. 1 and 2) of the first reference embodiment in the following points. That is, the power generation device 100D includes a cyclo mechanism as the speed change mechanism portion 130D in the recess 1212 of the rotor 121. The cyclomechanism combines two mechanisms: an internal planetary gear mechanism that uses an arc tooth profile for the internal gear and an epitrochoid parallel curve for the planetary gear, and a constant speed internal gear mechanism that uses an internal gear with an arc tooth profile. A transmission mechanism.

図23は、サイクロ機構を模式的に示す説明図である。サイクロ機構は、偏心体180,185と、曲線板(内接式遊星歯車機構の遊星歯車および等速度内歯車機構の遊星歯車に相当)181と、外ピン(内接式遊星歯車機構の内歯車に相当)182と、内ピン(等速度内歯車機構の内歯車に相当)183と、ベアリング1814と、を備える。曲線板181は、略円盤形状を有しており、中心部に中心孔1810を有し、中心孔1810の周りに8個の内ピン孔1811を有する。内ピン孔1811は、円周上に45度間隔で配置されている。曲線板181の外周は、エピトロコイド平行線形状を有している。本参考形態では、エピトロコイド平行線形状の山の数は9個であり、40度回転させるとエピトロコイド平行線形状が重なる。なお、本参考形態では、図21に示すように、サイクロ機構は曲線板181を2つ備えており、180度ずれている。その結果、一方の曲線板181のエピトロコイド平行線形状の凸部が、他方の曲線板181のエピトロコイド平行線形状の凹部に位置する。なお、図23では、図面が見難くなるため、一方の曲線板181のみを記載している。   FIG. 23 is an explanatory view schematically showing a cyclo mechanism. The cyclomechanism includes eccentric bodies 180 and 185, a curved plate (equivalent to the planetary gear of the inscribed planetary gear mechanism and the planetary gear of the constant speed internal gear mechanism) 181 and the outer pin (the inner gear of the inscribed planetary gear mechanism). 182), an internal pin (corresponding to an internal gear of a constant speed internal gear mechanism) 183, and a bearing 1814. The curved plate 181 has a substantially disk shape, has a center hole 1810 at the center, and has eight inner pin holes 1811 around the center hole 1810. The inner pin holes 1811 are arranged at intervals of 45 degrees on the circumference. The outer periphery of the curved plate 181 has an epitrochoid parallel line shape. In this reference embodiment, the number of peaks of the epitrochoid parallel line shape is nine, and the epitrochoid parallel line shape overlaps when rotated 40 degrees. In this reference embodiment, as shown in FIG. 21, the cyclo mechanism includes two curved plates 181 that are shifted by 180 degrees. As a result, the epitrochoid parallel line-shaped convex part of one curved plate 181 is located in the epitrochoid parallel line-shaped concave part of the other curved plate 181. In FIG. 23, only one curved plate 181 is shown because the drawing is difficult to see.

外ピン182は、曲線板181側が略円形に形成されている部材である。外ピン182は、円柱形の棒であってもよい。外ピン182は、本参考形態では、10本あり、円周上に36度間隔で配置されている。また、外ピン182は、曲線板181の外周に接するように配置されている。ここで、外ピン182のうちの外ピン1821が曲線板181のエピトロコイド平行線形状の凸部の頂点に接しているとき、外ピン1821の対称位置にある外ピン1822は、曲線板181のエピトロコイド平行線形状の凹部の底に接している。図20、図21では、外ピン1822と曲線板181をギア歯の凹凸として接触した図として記載している。   The outer pin 182 is a member having a substantially circular shape on the curved plate 181 side. The outer pin 182 may be a cylindrical bar. In the present embodiment, there are ten outer pins 182 that are arranged on the circumference at intervals of 36 degrees. Further, the outer pin 182 is disposed so as to be in contact with the outer periphery of the curved plate 181. Here, when the outer pin 1821 of the outer pins 182 is in contact with the apex of the convex portion of the epitrochoid parallel line shape of the curved plate 181, the outer pin 1822 at the symmetrical position of the outer pin 1821 is It is in contact with the bottom of the recess of the epitrochoid parallel line shape. 20 and 21, the outer pin 1822 and the curved plate 181 are illustrated as contact with each other as unevenness of gear teeth.

内ピン183は、円柱形の棒である。内ピン183は、内ピン孔1811の数と同じ数(8本)あり、円周上に45度間隔で配置されている。内ピン183の太さは内ピン孔1811の大きさよりも細く形成されており、内ピン183は内ピン孔1811の中に挿入されている。なお、内ピン183が配置される円周と、内ピン孔1811が配置される円周は、同じ大きさである。   The inner pin 183 is a cylindrical bar. The inner pins 183 have the same number (eight) as the number of inner pin holes 1811, and are arranged at intervals of 45 degrees on the circumference. The inner pin 183 is thinner than the inner pin hole 1811, and the inner pin 183 is inserted into the inner pin hole 1811. The circumference where the inner pin 183 is arranged and the circumference where the inner pin hole 1811 is arranged are the same size.

偏心体180,185は、それぞれ円柱形状を有している。偏心体180の中心1801は、偏心体180の回転中心1802とずれている。偏心体185の中心1851は、偏心体185の回転中心1852とずれている。なお、偏心体180の回転中心1802と偏心体185の回転中心1852は同じ点(軸)である。そして、偏心体180の中心1801と、偏心体185の中心1851の重心の位置に偏心体180の回転中心1802(偏心体185の回転中心1852)が位置している。偏心体180,185の太さは中心孔1810の大きさよりも細く形成されており、中心孔1810の中に挿入されている。中心孔1810と偏心体180,185との間には、中心孔1810と偏心体180、185との接触を滑らかにするためのベアリング1814が配置されている。偏心体180,185は、中心1801から見て回転中心1802,1852と反対側において、中心孔1810に配置されたベアリング1814と接触している。この点を接触点1803,1853と呼ぶ。   The eccentric bodies 180 and 185 each have a cylindrical shape. The center 1801 of the eccentric body 180 is shifted from the rotation center 1802 of the eccentric body 180. The center 1851 of the eccentric body 185 is offset from the rotation center 1852 of the eccentric body 185. The rotation center 1802 of the eccentric body 180 and the rotation center 1852 of the eccentric body 185 are the same point (axis). The rotational center 1802 of the eccentric body 180 (the rotational center 1852 of the eccentric body 185) is located at the center of gravity of the center 1801 of the eccentric body 180 and the center 1851 of the eccentric body 185. The thicknesses of the eccentric bodies 180 and 185 are formed thinner than the size of the center hole 1810 and are inserted into the center hole 1810. Between the center hole 1810 and the eccentric bodies 180 and 185, a bearing 1814 for smoothing the contact between the center hole 1810 and the eccentric bodies 180 and 185 is disposed. The eccentric bodies 180 and 185 are in contact with a bearing 1814 disposed in the center hole 1810 on the side opposite to the rotation centers 1802 and 1852 when viewed from the center 1801. This point is called contact point 1803, 1853.

図21に戻り、第2参考形態におけるサイクロ機構の接続関係について説明する。第2参考形態では、偏心体180,185は、ローター121と一体に形成されている。外ピン182は、略円筒状の外ピンキャリア1822と一体に形成されている。内ピン183は、略円筒状の内ピンキャリア133Dと一体に形成されている。すなわち、偏心体180が回転入力部であり、外ピン182が回転制御部であり、内ピン183が回転出力部である。より具体的には、回転制御部としての外ピンは、外ピンキャリアを含むものとしてもよい。同様に、回転出力部としての内ピンは、内ピンキャリアを含むものとしてもよい。なお、外ピンキャリア1822は、内ピンキャリア133Dの外周に配置されている。   Returning to FIG. 21, the connection relationship of the cyclo mechanism in the second reference embodiment will be described. In the second reference form, the eccentric bodies 180 and 185 are formed integrally with the rotor 121. The outer pin 182 is formed integrally with a substantially cylindrical outer pin carrier 1822. The inner pin 183 is formed integrally with the substantially cylindrical inner pin carrier 133D. That is, the eccentric body 180 is a rotation input unit, the outer pin 182 is a rotation control unit, and the inner pin 183 is a rotation output unit. More specifically, the outer pin as the rotation control unit may include an outer pin carrier. Similarly, the inner pin as the rotation output unit may include an inner pin carrier. The outer pin carrier 1822 is arranged on the outer periphery of the inner pin carrier 133D.

内ピンキャリア133Dの外周面と、外ピンキャリア1822の内周面との間には、第1参考形態の動力発生装置100(図1,2)と同様に、軸受け部135が配置されており、負荷接続部136によって保持固定されている。また、外ピンキャリア1822の外周面には、第1参考形態の動力発生装置100のリングキャリア1312と同様に、永久磁石143および磁石バックヨーク145が配置されている。すなわち、外ピンキャリア1822が、第2参考形態における変速制御モーター部140Dのローター141Dとなる。   A bearing portion 135 is arranged between the outer peripheral surface of the inner pin carrier 133D and the inner peripheral surface of the outer pin carrier 1822, as in the power generation device 100 (FIGS. 1 and 2) of the first reference embodiment. The load connecting portion 136 is held and fixed. In addition, a permanent magnet 143 and a magnet back yoke 145 are arranged on the outer peripheral surface of the outer pin carrier 1822 in the same manner as the ring carrier 1312 of the power generation device 100 of the first reference embodiment. That is, the outer pin carrier 1822 becomes the rotor 141D of the transmission control motor unit 140D in the second reference form.

以下では、変速機構部130Dの動作について説明する。まず、説明を容易にするため、変速制御モーター部140Dのローター141Dは回転せず停止しているものとする。ローター121(図21)が回転すると、偏心体180も回転する。このとき偏心体180は、回転中心1802を中心に回転する。例えば、図23に示すように、偏心体180が時計回りに回転したとする。このとき、接触点1803の位置も時計回りに回転する。すると、曲線板181は、偏心体180よりベアリング1814を介して力を受けて、外ピン182が配置された円周に沿って、反時計回りに公転すると共に、自転する。曲線板181が自転すると、内ピン孔1811の位置が、公転する。内ピン孔1811が公転すると、内ピン183を押すため、内ピン183は内ピン183が配置された円周に沿って公転し、これに対応して内ピンキャリア133Dが中心軸110を中心に回転することになる。ローター141D、すなわい、外ピンキャリア1822が停止して、外ピン182が回転移動しない場合には、偏心体180が一回転すると、曲線板181が1/9回転する。例えば、曲線板181のエピトロコイド平行線形状の凸部の数をn個、外ピンの数を(n+1)本とすると、偏心体180が一回転すると、曲線板181が1/n回転する。したがって、極めて大きな減速比を得ることが出来る。また、外ピン182によって滑り接触が転がり接触に変換されるので、機械的損失が非常に小さく、極めて高いギア効率を得ることが可能となる。   Hereinafter, the operation of the transmission mechanism unit 130D will be described. First, for ease of explanation, it is assumed that the rotor 141D of the shift control motor unit 140D is stopped without rotating. When the rotor 121 (FIG. 21) rotates, the eccentric body 180 also rotates. At this time, the eccentric body 180 rotates around the rotation center 1802. For example, it is assumed that the eccentric body 180 rotates clockwise as shown in FIG. At this time, the position of the contact point 1803 also rotates clockwise. Then, the curved plate 181 receives a force from the eccentric body 180 via the bearing 1814, revolves counterclockwise along the circumference where the outer pin 182 is disposed, and rotates. When the curved plate 181 rotates, the position of the inner pin hole 1811 revolves. When the inner pin hole 1811 revolves, the inner pin 183 pushes the inner pin 183, so that the inner pin 183 revolves along the circumference where the inner pin 183 is arranged, and the inner pin carrier 133D is centered on the central axis 110 corresponding to this. Will rotate. When the rotor 141D, that is, the outer pin carrier 1822 stops and the outer pin 182 does not rotate, the curved plate 181 rotates 1/9 when the eccentric body 180 rotates once. For example, assuming that the number of projections of the epitrochoid parallel line shape of the curved plate 181 is n and the number of outer pins is (n + 1), the curved plate 181 rotates 1 / n when the eccentric body 180 makes one revolution. Therefore, a very large reduction ratio can be obtained. Further, since the sliding contact is converted into the rolling contact by the outer pin 182, the mechanical loss is very small, and extremely high gear efficiency can be obtained.

上記説明では、変速制御モーター140Dのローター141Dは回転せず停止しているものとして説明したが、変速制御モーター140Dを駆動制御することによりローター141Dは回転させることができる。ここで、外ピン182は、ローター141Dである外ピンキャリア1822に固定されているので、変速制御モーター部140Dの駆動制御に応じて、中心軸110を中心として回転御される。外ピン182が回転移動すると、曲線板181の自転量が制御されることになるため、内ピン183の公転、すなわち、内ピンキャリア133Dの回転も制御されることになる。すなわち、第2参考形態の変速機構部130Dも、第1参考形態の変速機構部130と同様に、変速制御モーター部140Dによって、内ピンキャリア133Dの回転(出力回転)を無段階で連続的かつ滑らかに変化させることができ、これに伴って負荷に対するトルクを無段階で連続的かつ滑らかに変化させることができる。   In the above description, the rotor 141D of the speed change control motor 140D has been described as being stopped without rotating, but the rotor 141D can be rotated by drivingly controlling the speed change control motor 140D. Here, since the outer pin 182 is fixed to the outer pin carrier 1822 which is the rotor 141D, the outer pin 182 is rotated around the central axis 110 according to the drive control of the speed change control motor unit 140D. When the outer pin 182 rotates, the amount of rotation of the curved plate 181 is controlled. Therefore, the revolution of the inner pin 183, that is, the rotation of the inner pin carrier 133D is also controlled. That is, the speed change mechanism part 130D of the second reference form is also continuously and continuously rotating (output rotation) of the inner pin carrier 133D by the speed change control motor part 140D, similarly to the speed change mechanism part 130 of the first reference form. The torque can be changed smoothly, and accordingly, the torque with respect to the load can be changed continuously and smoothly.

以上説明したように、第2参考形態の動力発生装置100Dにおいても、第1参考形態の動力発生装置100と同様に、駆動機構と変速機構と変速制御機構とが、コンパクトに一体化された構成を有している。従って、この動力発生装置100Dを利用した場合には、装置全体の小型化・軽量化が可能である。また、無段階で連続的かつ滑らかに変速動作を実現することが可能であり、これに伴って無段階で連続的かつ滑らかにトルクの伝達量を変化させることが可能である。   As described above, in the power generation device 100D of the second reference embodiment, similarly to the power generation device 100 of the first reference embodiment, the drive mechanism, the transmission mechanism, and the transmission control mechanism are integrated in a compact manner. have. Therefore, when this power generation device 100D is used, the entire device can be reduced in size and weight. In addition, it is possible to continuously and smoothly realize a speed change operation in a stepless manner, and accordingly, it is possible to change a torque transmission amount continuously and smoothly in a stepless manner.

C.第3参考形態:
図24は、第3参考形態としての動力発生装置100Eの構成を示す概略断面図である。第1参考形態で説明した動力発生装置100は、駆動モーター部120および変速制御モーター部140がラジアルギャップ型モーターで構成されていたが、第3参考形態の動力発生装置100Eでは、駆動モーター部120Eおよび変速制御モーター部140Eがアキシャルギャップ型モーターで構成されている点で異なっている。駆動モーター部120Eは、永久磁石123と、電磁コイル群1240とを備える。同様に、変速制御モーター部140Eは、永久磁石143と、電磁コイル群1440とを備える。駆動モーター部120Eおよび変速制御モーター部140Eの構成および動作は基本的に同じであるので、以下では駆動モーター部120Eを例に説明する。
C. Third reference form:
FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a power generation device 100E as a third reference embodiment. In the power generation device 100 described in the first reference embodiment, the drive motor unit 120 and the speed change control motor unit 140 are configured by a radial gap type motor. However, in the power generation device 100E of the third reference mode, the drive motor unit 120E. The transmission control motor unit 140E is different from that of the axial gap type motor. The drive motor unit 120E includes a permanent magnet 123 and an electromagnetic coil group 1240. Similarly, the shift control motor unit 140E includes a permanent magnet 143 and an electromagnetic coil group 1440. Since the configuration and operation of the drive motor unit 120E and the shift control motor unit 140E are basically the same, the drive motor unit 120E will be described below as an example.

図25は、永久磁石と電磁コイル群の構成を示す説明図である。図25(A)は、永久磁石の構成を示す説明図である。永久磁石123は、扇形をした複数の永久磁石1231が円盤形状に並べられて構成されている。各永久磁石1231の磁束の方向は、円盤形状の法線方向である。永久磁石123は2つあり、電磁コイル群1240を挟んでいる。   FIG. 25 is an explanatory diagram showing a configuration of a permanent magnet and an electromagnetic coil group. FIG. 25A is an explanatory diagram showing a configuration of a permanent magnet. The permanent magnet 123 is configured by arranging a plurality of sector-shaped permanent magnets 1231 in a disk shape. The direction of the magnetic flux of each permanent magnet 1231 is the normal direction of the disk shape. There are two permanent magnets 123 and sandwich the electromagnetic coil group 1240.

図25(B)は電磁コイル群の断面図の一部を示す説明図である。電磁コイル群1240は、A相電磁コイル1240Aと、B相電磁コイル1240Bと、回路基板1241と、を備える。回路基板1241は、A相電磁コイル1240Aと、B相電磁コイル1240Bとに挟まれるように配置されている。A相電磁コイル1240Aと、B相電磁コイル1240Bとは、それぞれ、永久磁石123と対向するように配置されている。   FIG. 25B is an explanatory diagram illustrating a part of a cross-sectional view of the electromagnetic coil group. The electromagnetic coil group 1240 includes an A-phase electromagnetic coil 1240A, a B-phase electromagnetic coil 1240B, and a circuit board 1241. The circuit board 1241 is disposed so as to be sandwiched between the A-phase electromagnetic coil 1240A and the B-phase electromagnetic coil 1240B. The A-phase electromagnetic coil 1240A and the B-phase electromagnetic coil 1240B are arranged so as to face the permanent magnet 123, respectively.

図25(C)は、A相電磁コイルの平面図の一部を示す説明図である。図25(D)は、B相電磁コイルの平面図の一部を示す説明図である。A相電磁コイル1240Aと、B相電磁コイル1240Bとは同じ構造をしているので、A相電磁コイル1240Aを例に取り説明する。A相電磁コイル1240Aは、複数の電磁コイル1242Aを備える。各電磁コイル1242Aは、扇形に巻かれており、円盤形状に並べられている。なお、電磁コイル1242AとB相の電磁コイル1242Bとは、電気角でπ/2だけずれて配置されている。電磁コイル1242Aのうち1つの電磁コイルには、永久磁石123の磁束を検知するための磁気センサー126Bが配置されている。この磁気センサー126Bの出力は、電磁コイル1242Aを駆動制御するために用いられる。同様に、電磁コイル1242Bのうち1つの電磁コイルには、永久磁石123の磁束を検知するための磁気センサー126Aが配置され、この磁気センサー126Aの出力は、電磁コイル1242Bを駆動制御するために用いられる。   FIG. 25C is an explanatory diagram showing a part of a plan view of the A-phase electromagnetic coil. FIG. 25D is an explanatory diagram showing a part of a plan view of the B-phase electromagnetic coil. Since the A-phase electromagnetic coil 1240A and the B-phase electromagnetic coil 1240B have the same structure, the A-phase electromagnetic coil 1240A will be described as an example. The A-phase electromagnetic coil 1240A includes a plurality of electromagnetic coils 1242A. Each electromagnetic coil 1242A is wound in a fan shape and arranged in a disk shape. The electromagnetic coil 1242A and the B-phase electromagnetic coil 1242B are arranged so as to be shifted by an electrical angle of π / 2. A magnetic sensor 126B for detecting the magnetic flux of the permanent magnet 123 is disposed in one of the electromagnetic coils 1242A. The output of the magnetic sensor 126B is used to drive and control the electromagnetic coil 1242A. Similarly, a magnetic sensor 126A for detecting the magnetic flux of the permanent magnet 123 is disposed in one of the electromagnetic coils 1242B, and the output of the magnetic sensor 126A is used to drive and control the electromagnetic coil 1242B. It is done.

このように、動力発生装置は、駆動モーター部および変速制御モーター部として、ラジアルギャップ型モーターの他、アキシャルギャップ型モーターを用いることが可能である。また、駆動モーター部と変速制御モーター部のいずれか一方をラジアルギャップ型モーターとし、他方をアキシャルギャップ型モーターとするようにしてもよい。また、第3参考形態の動力発生装置100Eでは、第1参考形態の動力発生装置100と同様に、遊星ギア機構を用いた変速機構部130を備えているが、第2参考形態と同様にサイクロ機構を採用した変速機構部130Dを備えるようにしてもよい。   Thus, the power generation device can use an axial gap type motor as well as a radial gap type motor as the drive motor unit and the shift control motor unit. In addition, either the drive motor unit or the shift control motor unit may be a radial gap type motor, and the other may be an axial gap type motor. Further, the power generation device 100E of the third reference embodiment includes the speed change mechanism unit 130 using the planetary gear mechanism, as in the power generation device 100 of the first reference embodiment. You may make it provide the transmission mechanism part 130D which employ | adopted the mechanism.

D.第4参考形態:
図26は、第4参考形態としての動力発生装置100Fの構成を示す概略断面図である。図27は、エンコーダーの構成の一例を示す説明図である。第4参考形態の動力発生装置100Fは、第1参考形態の動力発生装置100に加えて、エンコーダー190を備えている。エンコーダー190は、発光部191と、受光部192と、反射板193と、エンコーダー回路194と、を備える。発光部191と、受光部192と、エンコーダー回路194とは、ステーター(ケーシング部122aF)に配置され、反射板193は、ローター121に配置されている。発光部191から照射された光は、反射板193で反射し、受光部192で検知される。ここで、エンコーダー190は反射板193を回転方向の円周に沿って複数列備え、各列の反射板193からの反射光が2進数を示し、ローター121の回転に伴って1つずつ該2進数が増加ないし減少するように構成されている。反射板193をこのように構成することにより、エンコーダー回路194は、ローター121の回転位置を正確に判断することができる。
D. Fourth reference form:
FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a power generation device 100F as a fourth reference embodiment. FIG. 27 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the encoder. The power generation device 100F of the fourth reference form includes an encoder 190 in addition to the power generation device 100 of the first reference form. The encoder 190 includes a light emitting unit 191, a light receiving unit 192, a reflecting plate 193, and an encoder circuit 194. The light emitting unit 191, the light receiving unit 192, and the encoder circuit 194 are arranged on the stator (casing unit 122 a F), and the reflecting plate 193 is arranged on the rotor 121. The light emitted from the light emitting unit 191 is reflected by the reflecting plate 193 and detected by the light receiving unit 192. Here, the encoder 190 includes a plurality of rows of reflection plates 193 along the circumference in the rotation direction, and the reflected light from the reflection plates 193 in each row indicates a binary number. The decimal number is configured to increase or decrease. By configuring the reflector 193 in this way, the encoder circuit 194 can accurately determine the rotational position of the rotor 121.

本参考形態では、駆動モーター部120のローター121の回転位置を判断するためにエンコーダー190を設けた場合を例に説明したが、同様に、変速制御モーター部140のローター141の回転位置を判断するためにエンコーダーを設けるようにしてもよい。   In this reference embodiment, the case where the encoder 190 is provided to determine the rotational position of the rotor 121 of the drive motor unit 120 has been described as an example. Similarly, the rotational position of the rotor 141 of the transmission control motor unit 140 is determined. For this purpose, an encoder may be provided.

E.第5参考形態:
図28は、第5参考形態としての動力発生装置100Gの内部構成を示す概略断面図である。この動力発生装置100Gは、磁気減速機構を用いた磁気変速機構と駆動機構と変速機構を制御する変速制御機構とを一体化した構成を有している。動力発生装置100Gは、以下の点が第1参考形態の動力発生装置100(図1)と異なる。すなわち、この動力発生装置100Gは、駆動モーター部120のローター121の凹部1212に、変速機構部130Gとして、磁気減速機構を用いた磁気変速機構を備えている。
E. 5th reference form:
FIG. 28 is a schematic cross-sectional view showing an internal configuration of a power generation device 100G as a fifth reference embodiment. The power generation device 100G has a configuration in which a magnetic transmission mechanism using a magnetic reduction mechanism, a drive mechanism, and a transmission control mechanism that controls the transmission mechanism are integrated. The power generating device 100G is different from the power generating device 100 (FIG. 1) of the first reference embodiment in the following points. That is, this power generation device 100G includes a magnetic speed change mechanism using a magnetic speed reduction mechanism as the speed change mechanism portion 130G in the recess 1212 of the rotor 121 of the drive motor portion 120.

図29は、磁気変速機構を模式的に示す説明図である。磁気変速機構は、中心軸110の周りに設けられた円筒状の第1の磁気変速ローター1213と、第1の磁気変速ローター1213の外周に設けられた円筒状の第2の磁気変速ローター131Gと、を備える。なお、この第1の磁気変速ローター1213は、駆動モーター部120のローター121の隔壁であり、駆動モーター部120による回転運動がダイレクトに伝達される。第2の磁気変速ローター131Gは、変速制御モーター部140のローター141に、側面側で一体に形成されており、変速制御モーター部140の回転運動が伝達される。   FIG. 29 is an explanatory view schematically showing a magnetic transmission mechanism. The magnetic speed change mechanism includes a cylindrical first magnetic speed change rotor 1213 provided around the central shaft 110, and a cylindrical second magnetic speed change rotor 131G provided on the outer periphery of the first magnetic speed change rotor 1213. . The first magnetic transmission rotor 1213 is a partition wall of the rotor 121 of the drive motor unit 120, and the rotational motion by the drive motor unit 120 is directly transmitted. The second magnetic transmission rotor 131G is formed integrally with the rotor 141 of the transmission control motor unit 140 on the side surface side, and the rotational motion of the transmission control motor unit 140 is transmitted thereto.

第1の磁気変速ローター1213は、その外周面に、放射方向に着磁されて外周側がN極の永久磁石177(N)と外周側がS極の永久磁石177(S)とが交互に配列されたSPM型のローターである。同様に、第2の磁気変速ローター131Gは、その内周面に、放射方向に着磁されて内周側がN極の永久磁石171(N)と外周側がS極の永久磁石171(S)とが交互に配列されたSPM型のローターである。なお、ローターに配列された永久磁石の極数は、N極とS極の1対を極数1として定義することとし、第1の磁気変速ローター1213の極数N1は、本例ではN1=2に設定されている。同様に、第2のローラー131Gに配列された永久磁石の極数N2は、N2=20に設定されている。   The first magnetic transmission rotor 1213 is magnetized in the radial direction on the outer peripheral surface thereof, and the permanent magnets 177 (N) having N poles on the outer peripheral side and the permanent magnets 177 (S) having S poles on the outer peripheral side are alternately arranged. SPM type rotor. Similarly, the second magnetic transmission rotor 131G is magnetized radially on its inner peripheral surface, with an N-pole permanent magnet 171 (N) on the inner peripheral side and an S-pole permanent magnet 171 (S) on the outer peripheral side. Are SPM type rotors arranged alternately. The number of poles of the permanent magnets arranged on the rotor is defined as one pole of N poles and S poles, and the pole number N1 of the first magnetic transmission rotor 1213 is N1 = 2 is set. Similarly, the number of poles N2 of the permanent magnets arranged on the second roller 131G is set to N2 = 20.

第1の磁気変速ローター1213の外周に配列された永久磁石177(177S,177N)と、第2の磁気変速ローター131Gの内周に配列された永久磁石171(171S,171N)との間には、磁極片175が等間隔で円筒状に配列されており、キャリア133Gに固定されている。このキャリア133Gは、変速制御モーター部140のローター141の内周で、軸受け部112を介して中心軸110の回りに回転自在に配置されている。キャリア133Gには、負荷接続部136が接続される。
なお、磁極片175は、軟磁性体の積層鋼板により形成される。磁極片175の数Npは、Np=N2±N1に設定される。+N1の場合は、後述する基本動作において、第1の磁気変速ローターの回転方向に対して第2の磁気変速ローターの回転方向を同方向とする場合であり、−N1の場合は逆方向とする場合である。なお、本例では、Np=22に設定されており、基本動作において同方向の回転となるように設定されている。
Between the permanent magnets 177 (177S, 177N) arranged on the outer circumference of the first magnetic transmission rotor 1213 and the permanent magnets 171 (171S, 171N) arranged on the inner circumference of the second magnetic transmission rotor 131G The magnetic pole pieces 175 are arranged in a cylindrical shape at regular intervals, and are fixed to the carrier 133G. The carrier 133G is disposed on the inner periphery of the rotor 141 of the transmission control motor unit 140 so as to be rotatable around the central shaft 110 via the bearing unit 112. A load connection unit 136 is connected to the carrier 133G.
The pole piece 175 is formed of a soft steel laminated steel plate. The number Np of the pole pieces 175 is set to Np = N2 ± N1. In the case of + N1, in the basic operation described later, the rotation direction of the second magnetic transmission rotor is the same as the rotation direction of the first magnetic transmission rotor. In the case of −N1, the reverse direction is set. Is the case. In this example, Np = 22 is set, and the rotation is set in the same direction in the basic operation.

なお、以上説明からわかるように、変速機構部130Gにおいて、第1の磁気変速ローター1213が回転入力部であり、第2の磁気変速ローター131Gが回転制御部であり、キャリア133Gに指示された磁極片175が回転出力部である。なお、以下では、キャリア133Gを、回転出力部として説明する。   As can be seen from the above description, in the transmission mechanism unit 130G, the first magnetic transmission rotor 1213 is a rotation input unit, the second magnetic transmission rotor 131G is a rotation control unit, and the magnetic poles designated by the carrier 133G. A piece 175 is a rotation output unit. Hereinafter, the carrier 133G will be described as a rotation output unit.

まず、本参考形態における磁気変速機構の動作を説明する前提として、図29(A)に示すように、キャリア133Gが固定されて複数の磁極片75の位置が固定されている場合の磁気減速機構について説明する。この場合において、入力ローターとしての第1の磁気変速ローター1213に配列されている永久磁石177の磁極に応じて、磁極片175が磁化される。例えば、N極の永久磁石177(N)に隣接している磁極片175は放射方向に向かってN→Sに磁化され、S極の永久磁石177(S)が隣接している磁極片175は放射方向に向かってS→Nに磁化される。これら磁化された磁極片175により発生する磁界と、第2の磁気変速ローター131Gに配列された永久磁石171との間で吸着作用および反発作用が発生して、第2の磁気変速ローター131Gにトルクが発生し、第2の磁気変速ローター131Gが回転することになる。そして、第1の磁気変速ローター1213は回転しているので、これに応じて、磁極片175の磁化状態は変化することになり、これに応じて第2の磁気変速ローター131Gの回転量も制御されることになる。この結果、入力ローターとしての第1の磁気変速ローター1213の回転量に対して出力ローターとしての第2の磁気変速ローター131Gの回転量が減速制御されることになる。なお、この場合、入力ローターとしての第1の磁気変速ローター1213の回転数に対する出力ローターとしての第2の磁気変速ローター131Gの回転数の比(減速比)Gは、第1の磁気変速ローターの極数N1に対する第2の磁気変速ローターの極数N2の比で表される。本例では、N1=2,N2=20であるので、減速比Gは10となる。   First, as a premise for explaining the operation of the magnetic speed change mechanism in the present embodiment, as shown in FIG. 29A, the magnetic speed reduction mechanism in the case where the carrier 133G is fixed and the positions of the plurality of magnetic pole pieces 75 are fixed. Will be described. In this case, the magnetic pole piece 175 is magnetized in accordance with the magnetic poles of the permanent magnets 177 arranged in the first magnetic transmission rotor 1213 as the input rotor. For example, the pole piece 175 adjacent to the N-pole permanent magnet 177 (N) is magnetized N → S in the radial direction, and the pole piece 175 adjacent to the S-pole permanent magnet 177 (S) is It is magnetized S → N in the radial direction. An attractive action and a repulsive action are generated between the magnetic field generated by the magnetized magnetic pole pieces 175 and the permanent magnets 171 arranged in the second magnetic transmission rotor 131G, and torque is applied to the second magnetic transmission rotor 131G. Occurs, and the second magnetic transmission rotor 131G rotates. Since the first magnetic transmission rotor 1213 is rotating, the magnetization state of the pole piece 175 changes accordingly, and the rotation amount of the second magnetic transmission rotor 131G is controlled accordingly. Will be. As a result, the rotation amount of the second magnetic transmission rotor 131G as the output rotor is subjected to deceleration control with respect to the rotation amount of the first magnetic transmission rotor 1213 as the input rotor. In this case, the ratio (reduction ratio) G of the rotational speed of the second magnetic transmission rotor 131G as the output rotor to the rotational speed of the first magnetic transmission rotor 1213 as the input rotor is the same as that of the first magnetic transmission rotor. It is represented by the ratio of the number of poles N2 of the second magnetic transmission rotor to the number of poles N1. In this example, since N1 = 2 and N2 = 20, the reduction ratio G is 10.

磁気変速機構を用いた本参考形態の変速機構部130Gでは、図29(B)に示すように、変速制御モーター部140のローター141(1312)の回転を制御することにより、第2の磁気変速ローター131Gの回転を変化させることができる。このとき、上記したように、入力ローター(回転入力部)としての第1の磁気変速ローター1213の回転数に対して減速比Gで減速された回転数となるように制御ローター(回転制御部)としての第2の磁気変速ローター131Gの回転を制御した場合には、出力ローター(回転出力部)としてのキャリア133Gは回転せず固定される。これに対して、制御ローター131Gの回転数を増減させることにより、出力ローターとしてのキャリア133Gは、制御ローターとしての第2の磁気変速ローター131Gの回転数の増減に応じて、入力ローターとしての第1の磁気変速ローター1213と同方向あるいは逆方向に回転させるととともに、回転量を変化させることができる。従って、制御ローターとしての第2の磁気変速ローター131Gの回転を制御することにより、入力ローターとしての第1の磁気変速ローター1213の回転数に対して、出力ローターとしてのキャリア133Gの回転数を無段階で変化させる、すなわち、無段階で変速させることができる。   In the speed change mechanism 130G of the present embodiment using the magnetic speed change mechanism, as shown in FIG. 29B, the second magnetic speed change is performed by controlling the rotation of the rotor 141 (1312) of the speed change control motor section 140. The rotation of the rotor 131G can be changed. At this time, as described above, the control rotor (rotation control unit) is set so that the rotation speed is reduced by the reduction ratio G with respect to the rotation speed of the first magnetic transmission rotor 1213 as the input rotor (rotation input unit). When the rotation of the second magnetic transmission rotor 131G is controlled, the carrier 133G as an output rotor (rotation output unit) is fixed without rotating. On the other hand, by increasing / decreasing the rotation speed of the control rotor 131G, the carrier 133G as the output rotor can change the first rotation speed as the input rotor according to the increase / decrease in the rotation speed of the second magnetic transmission rotor 131G as the control rotor. The amount of rotation can be changed while rotating in the same direction or in the opposite direction to that of one magnetic transmission rotor 1213. Therefore, by controlling the rotation of the second magnetic speed change rotor 131G as the control rotor, the rotation speed of the carrier 133G as the output rotor is set to the rotation speed of the first magnetic speed change rotor 1213 as the input rotor. It is possible to change the speed step by step, that is, to change the speed steplessly.

なお、本参考形態では、SPM型のローターを用いた磁気変速機構を例に説明したが、HB型(Hybrid Type)のローターを用いた磁気変速機構としてもよい。なお、HB型のローターは、軸方向に着磁した磁石を使用し、磁極側を二枚の歯車鉄心で挟み込み、N極側の歯とS極側の歯の凹凸が逆になるようにした構造のローターである。   In the present embodiment, the magnetic speed change mechanism using the SPM type rotor has been described as an example. However, a magnetic speed change mechanism using an HB type (Hybrid Type) rotor may be used. The HB type rotor uses a magnet magnetized in the axial direction, and the magnetic pole side is sandwiched between two gear iron cores so that the concavity and convexity of the teeth on the N pole side and the teeth on the S pole side are reversed. It is a rotor of structure.

F.実施形態:
図30は、一実施形態としての動力発生装置100Hの内部構成を示す概略断面図である。本実施形態の動力発生装置100Hは、以下の点を除いて第1参考形態の動力発生装置100(図1)の構成と同じである。すなわち、この動力発生装置100Hは、ケーシング部122bの開口1222の内壁面と、負荷接続部136と、の間に、クロスローラーベアリング137が配置されている。クロスローラーベアリング137は、外輪1371と、内輪1372と、円筒コロ1373と、を備える。クロスローラーベアリング137の外輪1371はケーシング部122bに固定され、内輪1372は負荷接続部136に固定されている。
F. Embodiment:
FIG. 30 is a schematic cross-sectional view showing an internal configuration of a power generation device 100H as an embodiment. The power generation device 100H of the present embodiment has the same configuration as that of the power generation device 100 (FIG. 1) of the first reference embodiment except for the following points. That is, in the power generation device 100H, the cross roller bearing 137 is disposed between the inner wall surface of the opening 1222 of the casing portion 122b and the load connection portion 136. The cross roller bearing 137 includes an outer ring 1371, an inner ring 1372, and a cylindrical roller 1373. The outer ring 1371 of the cross roller bearing 137 is fixed to the casing part 122 b, and the inner ring 1372 is fixed to the load connection part 136.

図31は、クロスローラーベアリングの構成を示す説明図である。クロスローラーベアリング137は、外輪1371と、内輪1372と、円筒コロ(ローラーに相当する)1373と、を備える。外輪1371と内輪1372は、それぞれ、90°のV溝1371a,1372aを有している。円筒コロ1373は、直径と高さが同じ大きさの円筒形をしており、V溝1371a,1372aに、90°の互い違いに配置されている。このような構成をとることにより、外輪1371、内輪1372と、円筒コロ1373との接触が点ではなく、線となるため、強い回転力を伝えることができるとともに、大きな荷重にも耐えられるようになる。しかも、軸の曲げ力(曲げモーメント荷重)、軸のラジアル方向の力(ラジアル荷重)、軸スラスト力(軸の長手方向の荷重)のいずれの方向に対しても強く、高い剛性を実現することが可能となる。   FIG. 31 is an explanatory view showing a configuration of a cross roller bearing. The cross roller bearing 137 includes an outer ring 1371, an inner ring 1372, and a cylindrical roller (corresponding to a roller) 1373. The outer ring 1371 and the inner ring 1372 have 90 ° V-grooves 1371a and 1372a, respectively. Cylindrical rollers 1373 have a cylindrical shape with the same diameter and height, and are alternately arranged at 90 ° in the V-grooves 1371a and 1372a. By adopting such a configuration, the contact between the outer ring 1371, the inner ring 1372, and the cylindrical roller 1373 is not a point but a line, so that a strong rotational force can be transmitted and a large load can be endured. Become. In addition, it is strong against any of the bending force of the shaft (bending moment load), the radial force of the shaft (radial load), and the axial thrust force (load in the longitudinal direction of the shaft), and realizes high rigidity. Is possible.

以上の説明からわかるように、クロスローラーベアリングは、内リング(内輪)と外リング(外輪)の間にローラーが設けられており、各ローラーは軌道輪(レース)の表面と線接触になっており、かつ、90℃の角度で相互にクロスするように配置されており、ラジアル方向、スラスト方向、モーメント等の様々な方向からの荷重に対して高い剛性を有する構造のベアリングである。   As can be seen from the above description, the cross roller bearing is provided with rollers between the inner ring (inner ring) and the outer ring (outer ring), and each roller is in line contact with the surface of the raceway (race). In addition, the bearings are arranged so as to cross each other at an angle of 90 ° C., and have a structure having high rigidity against loads from various directions such as a radial direction, a thrust direction, and a moment.

本実施形態の動力発生装置100Hにおいても、第1参考形態の動力発生装置100と同様に、これを適用した装置全体の小型化・軽量化が可能である。また、無段階で連続的かつ滑らかに変速動作を実現することが可能であり、これに伴って無段階で連続的かつ滑らかにトルクの伝達量を変化させることが可能である。   Also in the power generation device 100H of the present embodiment, similarly to the power generation device 100 of the first reference embodiment, it is possible to reduce the size and weight of the entire device to which this is applied. In addition, it is possible to continuously and smoothly realize a speed change operation in a stepless manner, and accordingly, it is possible to change a torque transmission amount continuously and smoothly in a stepless manner.

また、本実施形態の動力発生装置100Hは、開口1222の内壁面と、負荷接続部133と、の間にクロスローラーベアリング137を備えている。そのため、本実施形態の動力発生装置100Hは、大きな荷重にも耐えられるようになる。さらに、軸の曲げ力(曲げモーメント荷重)、軸のラジアル方向の力(ラジアル荷重)、軸スラスト力(軸の長手方向の荷重)のいずれの方向に対しても強い高い剛性を実現することが可能となる。   In addition, the power generation device 100 </ b> H of the present embodiment includes a cross roller bearing 137 between the inner wall surface of the opening 1222 and the load connection portion 133. Therefore, the power generation device 100H of the present embodiment can withstand a large load. Furthermore, high rigidity can be realized in any of the bending force of the shaft (bending moment load), the radial force of the shaft (radial load), and the axial thrust force (load in the longitudinal direction of the shaft). It becomes possible.

なお、本実施形態では、第1参考形態の動力発生装置100の開口1222の内壁面と、負荷接続部133と、の間にクロスローラーベアリング137を備えた構成を例に説明しているが、他の参考形態の動力発生装置100B〜100Gにおいても、同様に、クロスローラーベアリングを備えた構成とすることができる。   In addition, although this embodiment demonstrates to the structure provided with the cross roller bearing 137 between the inner wall surface of the opening 1222 of the power generator 100 of 1st reference form, and the load connection part 133 as an example, Similarly, the power generation apparatuses 100B to 100G of other reference forms can be configured to include cross roller bearings.

G.変形例:
(1)変形例1
上記参考形態および実施形態では、回生の初期段階では、第1の回生モードとし、回生区間REPの幅を変化させても回生量の変化が小さい、誘起電圧のゼロクロス点を中心とした第1の回生区間で回生を行って、徐々に回生量を増やしていき、その後、第2の回生モードとして、誘起電圧のピーク点を中心とした第2の回生区間で回生を行うように回生を実行する場合を例に説明したが、第2の回生モードに切り換えることなく、第1の回生モードにおいて、EPWMを0〜100%の間で回生区間REPの幅を変化させて回生量を変化させるようにしてもよい。
G. Variations:
(1) Modification 1
In the reference form and the embodiment, in the initial stage of regeneration, the first regeneration mode is set, and the first variation centering on the zero-cross point of the induced voltage, in which the variation in the regeneration amount is small even when the width of the regeneration section REP is changed. Regeneration is performed in the regeneration section and the regeneration amount is gradually increased, and then regeneration is performed in the second regeneration section so that regeneration is performed in the second regeneration section centered on the peak point of the induced voltage. Although the case has been described as an example, in the first regeneration mode, the regeneration amount is changed by changing the width of the regeneration interval REP between 0 to 100% in the first regeneration mode without switching to the second regeneration mode. May be.

(2)変形例2
上記参考形態および実施形態では、遊星ギア機構のサンギアやサイクロ機構の偏心体、磁気変速機構の第1の磁気変速ローターが回転入力部として駆動モーター部のローターに接続され、遊星ギア機構のプラネタリーキャリアやサイクロ機構の内ピンキャリア、磁気変速機構の磁極片が支持されたキャリアが回転出力部として負荷接続部に接続されているが、回転入力部と回転出力部とを入れ換えた構成としてもよい。
(2) Modification 2
In the above reference embodiment and embodiment, the sun gear of the planetary gear mechanism, the eccentric body of the cyclomechanism, and the first magnetic transmission rotor of the magnetic transmission mechanism are connected to the rotor of the drive motor unit as the rotation input unit, and the planetary gear mechanism planetary The carrier, the inner pin carrier of the cyclomechanism, and the carrier on which the magnetic pole piece of the magnetic speed change mechanism is supported are connected to the load connecting portion as the rotation output portion. .

(3)変形例3
上記参考形態および実施形態では、動力発生装置は、駆動モーター部で発生した回転駆動力を外部負荷へと伝達していた。しかし、動力発生装置は外部負荷から伝達された回転駆動力により、駆動モーター部に電力を発生させる発電装置として機能するものとしても良い。このように、本発明は、駆動機構と変速機構と変速制御機構とを有する動力発生装置に限らず、発電機構と変速機構と変速制御機構とを有する発電装置に適用するようにしてもよく、動力と電力を変換する電気機械機構と変速機構と変速制御機構とを有する電気機械装置に適用することが可能である。
(3) Modification 3
In the reference embodiment and the embodiment described above, the power generation device transmits the rotational driving force generated by the drive motor unit to the external load. However, the power generation device may function as a power generation device that generates electric power in the drive motor unit by the rotational driving force transmitted from the external load. Thus, the present invention is not limited to the power generation device having the drive mechanism, the transmission mechanism, and the transmission control mechanism, and may be applied to a power generation device having the power generation mechanism, the transmission mechanism, and the transmission control mechanism. The present invention can be applied to an electromechanical device having an electromechanical mechanism that converts power and electric power, a transmission mechanism, and a transmission control mechanism.

(4)変形例4
上記参考形態および実施形態で説明した本発明の動力発生装置は、以下に示すように、電動移動体や電動移動ロボットあるいは医療機器の駆動装置として適用することが可能である。
(4) Modification 4
The power generation device of the present invention described in the above reference embodiment and embodiment can be applied as an electric mobile body, an electric mobile robot, or a drive device for a medical device as described below.

図32は、動力発生装置を利用した移動体の一例である電動自転車(電動アシスト自転車)を示す説明図である。この自転車3300は、本発明の動力発生装置3310が前輪に設けられており、サドルの下方のフレームに制御回路3320と充電池3330とが設けられている。動力発生装置3310は、充電池3330からの電力を利用して前輪を駆動することによって、走行をアシストする。また、ブレーキ時には動力発生装置3310で回生された電力が充電池3330に充電される。制御回路3320は、動力発生装置3310の駆動モーター部の駆動と回生、および、変速制御モーター部の駆動と回生を制御することにより変速機構部の変速を制御する回路である。   FIG. 32 is an explanatory diagram showing an electric bicycle (electric assist bicycle) that is an example of a moving body using a power generation device. In this bicycle 3300, the power generation device 3310 of the present invention is provided on the front wheel, and a control circuit 3320 and a rechargeable battery 3330 are provided on a frame below the saddle. The power generation device 3310 assists traveling by driving the front wheels using the electric power from the rechargeable battery 3330. In addition, the electric power regenerated by the power generation device 3310 is charged to the rechargeable battery 3330 during braking. The control circuit 3320 is a circuit that controls the speed change of the speed change mechanism by controlling the drive and regeneration of the drive motor unit of the power generation device 3310 and the drive and regeneration of the speed change control motor unit.

図33は、動力発生装置を利用したロボットの一例を示す説明図である。このロボット3400は、第1と第2のアーム3410,3420と、動力発生装置3430とを有している。この動力発生装置3430は、被駆動部材としての第2のアーム3420を水平回転させる際に使用される。   FIG. 33 is an explanatory diagram showing an example of a robot using a power generation device. The robot 3400 includes first and second arms 3410 and 3420 and a power generation device 3430. The power generation device 3430 is used when the second arm 3420 as a driven member is rotated horizontally.

図34は、動力発生装置を利用した双腕7軸ロボットの一例を示す説明図である。双腕7軸ロボット3450は、関節モーター3460と、把持部モーター3470と、アーム3480と、把持部3490と、を備える。関節モーター3460は、肩関節、肘関節、手首関節に相当する位置に配置されている。関節モーター3460は、アーム3480と把持部3490とを、3次元的に動作させるため、各関節につき2つのモーターを備えている。また、把持部モーター3470は、把持部3490を開閉し、把持部3490に物を掴ませる。双腕7軸ロボット3450において、関節モーター3460あるいは把持部モーター3470として、上述した動力発生装置を利用することが可能である。   FIG. 34 is an explanatory diagram showing an example of a double-armed seven-axis robot using a power generation device. The double-arm 7-axis robot 3450 includes a joint motor 3460, a gripper motor 3470, an arm 3480, and a gripper 3490. The joint motor 3460 is disposed at a position corresponding to a shoulder joint, an elbow joint, and a wrist joint. The joint motor 3460 includes two motors for each joint in order to move the arm 3480 and the grip portion 3490 in a three-dimensional manner. In addition, the gripper motor 3470 opens and closes the gripper 3490 and causes the gripper 3490 to grip an object. In the double-arm 7-axis robot 3450, the above-described power generation device can be used as the joint motor 3460 or the gripping motor 3470.

図35は、動力発生装置を利用した垂直多関節ロボットの一例を示す説明図である。図35に示すように、垂直多関節ロボット3640は、本体部3641、アーム部3642およびロボットハンド3645等から構成されている。本体部3641は、例えば床、壁、天井、移動可能な台車の上などに固定されている。アーム部3642は、本体部3641に対して可動に設けられており、本体部3641にはアーム部3642を回転させるための動力を発生させる駆動部(不図示)や、駆動部を制御する制御部等が内蔵されている。この駆動部として、上述した動力発生装置を用いることが可能である。   FIG. 35 is an explanatory diagram illustrating an example of a vertical articulated robot using a power generation device. As shown in FIG. 35, the vertical articulated robot 3640 includes a main body portion 3641, an arm portion 3642, a robot hand 3645, and the like. The main body 3641 is fixed on, for example, a floor, a wall, a ceiling, or a movable carriage. The arm portion 3642 is provided movably with respect to the main body portion 3641. The main body portion 3641 has a drive unit (not shown) that generates power for rotating the arm unit 3642, and a control unit that controls the drive unit. Etc. are built-in. As the drive unit, the power generation device described above can be used.

アーム部3642は、第1フレーム3642a、第2フレーム3642b、第3フレーム3642c、第4フレーム3642dおよび第5フレーム3642eから構成されている。第1フレーム3642aは、回転屈折軸を介して、本体部3641に回転可能または屈折可能に接続されている。第2フレーム3642bは、回転屈折軸を介して、第1フレーム3642aおよび第3フレーム3642cに接続されている。第3フレーム3642cは、回転屈折軸を介して、第2フレーム3642bおよび第4フレーム3642dに接続されている。第4フレーム3642dは、回転屈折軸を介して、第3フレーム3642cおよび第5フレーム3642eに接続されている。第5フレーム3642eは、回転屈折軸を介して、第4フレーム3642dに接続されている。アーム部3642は、制御部(図示せず)の制御によって、各フレーム3642a〜3642eが各回転屈折軸を中心に複合的に回転または屈折して動くようになっている。   The arm portion 3642 includes a first frame 3642a, a second frame 3642b, a third frame 3642c, a fourth frame 3642d, and a fifth frame 3642e. The first frame 3642a is connected to the main body 3641 so as to be rotatable or refractable via a rotational refraction axis. The second frame 3642b is connected to the first frame 3642a and the third frame 3642c via a rotational refraction axis. The third frame 3642c is connected to the second frame 3642b and the fourth frame 3642d via a rotational refraction axis. The fourth frame 3642d is connected to the third frame 3642c and the fifth frame 3642e via the rotational refraction axis. The fifth frame 3642e is connected to the fourth frame 3642d via the rotational refraction axis. The arm portion 3642 is configured such that each frame 3642a to 3642e moves by being rotated or refracted around each rotational refraction axis under the control of a control portion (not shown).

アーム部3642の第5フレーム3642eのうち第4フレーム3642dが設けられた側と反対側には、ハンド接続部3643が接続されており、このハンド接続部3643にロボットハンド3645が取り付けられている。   A hand connection portion 3634 is connected to the side of the arm portion 3642 opposite to the side on which the fourth frame 3642d is provided in the fifth frame 3642e, and a robot hand 3645 is attached to the hand connection portion 3634.

ロボットハンド3645は、基部3645aと、基部3645aに接続された指部3645bと、を備えている。基部3645aと指部3645bの接続部および指部3645bの各関節部には、上述した各種の動力発生装置が組み込まれている。動力発生装置が駆動することによって、指部3645bが屈曲し、物体を把持することができる。この動力発生装置は、超小型モーターであって、小型でありながら確実に物体を把持するロボットハンド3645を実現することができる。これにより、小型、軽量のロボットハンド3645を用いて、複雑な動作が行なえる、汎用性の高いロボットを提供することができる。   The robot hand 3645 includes a base 3645a and a finger 3645b connected to the base 3645a. The various power generation devices described above are incorporated in the connection portion between the base portion 3645a and the finger portion 3645b and each joint portion of the finger portion 3645b. When the power generation device is driven, the finger portion 3645b is bent and the object can be gripped. This power generation device is an ultra-small motor, and can realize a robot hand 3645 that reliably holds an object while being small. Accordingly, it is possible to provide a highly versatile robot that can perform a complex operation using the small and lightweight robot hand 3645.

図36は、動力発生装置を利用した双腕キャスター付ロボットの一例を示す説明図である。図36に示すように、双腕キャスター付ロボット3762は車体部3763を備えている。車体部3763は車体本体3763aを備え、車体本体3763aの地面側には4つの車輪3763bが設置されている。そして、車体本体3763aには車輪3763bを駆動する回転機構が内蔵されている。さらに、車体本体3763aにはロボット3762の姿勢及び動作を制御する制御部3764が内蔵されている。   FIG. 36 is an explanatory diagram showing an example of a robot with a double-arm caster using a power generation device. As shown in FIG. 36, the robot 3762 with a double-arm caster includes a vehicle body portion 3763. The vehicle body portion 3763 includes a vehicle body main body 3763a, and four wheels 3763b are installed on the ground side of the vehicle body main body 3763a. The vehicle body 3763a has a built-in rotation mechanism that drives the wheels 3763b. Further, a control unit 3764 for controlling the posture and operation of the robot 3762 is built in the vehicle body 3766a.

車体本体3763a上には、本体回転部3765、本体部3766がこの順に重ねて設置されている。本体回転部3765には本体部3766を回転させる回転機構が設置されている。そして、本体部3766は鉛直方向を回転中心として回動する。本体部3766上には一対の撮像装置3767が設置され、撮像装置3767は双腕キャスター付ロボット3762の周囲を撮影する。そして、撮影した物と撮像装置3767との距離を検出することができる。   A main body rotating portion 3765 and a main body portion 3766 are stacked on the vehicle body main body 3766a in this order. The main body rotation unit 3765 is provided with a rotation mechanism that rotates the main body unit 3766. The main body 3766 rotates about the vertical direction as the center of rotation. A pair of imaging devices 3767 is installed on the main body 3766, and the imaging device 3767 images the periphery of the robot 3762 with a double-arm caster. Then, the distance between the photographed object and the imaging device 3767 can be detected.

本体部3766の側面のうち対向する2つの面には左腕部3768及び右腕部3769が設置されている。左腕部3768及び右腕部3769はそれぞれ可動部としての上腕部3770、下腕部3771、ハンド部3772を備えている。上腕部3770、下腕部3771、ハンド部3772は回動または屈曲可能に接続されている。そして、本体部3766には本体部3766に対して上腕部3770を回動させる回転機構3773が内蔵されている。上腕部3770には上腕部3770に対して下腕部3771を回動させる回転機構3773が内蔵されている。下腕部3771には下腕部3771に対してハンド部3772を回動させる回転機構3773が内蔵されている。さらに、下腕部3771には下腕部3771の長手方向を回転軸にして捻る回転機構3773が内蔵されている。   A left arm portion 3768 and a right arm portion 3769 are installed on two opposing surfaces of the side surface of the main body portion 3766. Each of the left arm portion 3768 and the right arm portion 3769 includes an upper arm portion 3770, a lower arm portion 3771, and a hand portion 3772 as movable portions. The upper arm portion 3770, the lower arm portion 3771, and the hand portion 3772 are connected so as to be rotatable or bendable. The main body 3766 includes a rotation mechanism 3773 that rotates the upper arm 3770 with respect to the main body 3766. The upper arm portion 3770 includes a rotation mechanism 3773 that rotates the lower arm portion 3771 with respect to the upper arm portion 3770. The lower arm portion 3771 includes a rotation mechanism 3773 that rotates the hand portion 3772 with respect to the lower arm portion 3771. Further, the lower arm portion 3771 incorporates a rotation mechanism 3773 that twists with the longitudinal direction of the lower arm portion 3771 as the rotation axis.

ハンド部3772はハンド本体3772aとハンド本体3772aの先端に位置する一対の板状の可動部としての把持部3772bを備えている。ハンド本体3772aには把持部3772bを移動しての把持部3772b間隔を変更させる直動機構3774が内蔵されている。ハンド部3772は把持部3772bを開閉して被把持物を把持することができる。   The hand portion 3772 includes a hand main body 3772a and a gripping portion 3772b as a pair of plate-like movable portions located at the tip of the hand main body 3772a. The hand main body 3772a incorporates a linear motion mechanism 3774 that moves the gripping portion 3772b to change the interval between the gripping portions 3772b. The hand portion 3772 can grip an object to be gripped by opening and closing the grip portion 3772b.

回転機構3773及び直動機構3774には上述した動力発生装置を備えている。従って、回転機構3773は回転方向を反転させるときにもガタツクことなくスムーズに回転方向を転換させることができる。そして、直動機構3774は移動方向を反転させるときにもガタツクことなくスムーズに移動方向を転換させることができる。従って、双腕キャスター付ロボット3762は左腕部3768及び右腕部3769を位置精度良く移動することができる。   The rotation mechanism 3773 and the linear motion mechanism 3774 are provided with the power generation device described above. Therefore, the rotation mechanism 3773 can smoothly change the rotation direction without rattling even when the rotation direction is reversed. The linear motion mechanism 3774 can smoothly change the movement direction without rattling even when the movement direction is reversed. Therefore, the robot 3762 with a double arm caster can move the left arm portion 3768 and the right arm portion 3769 with high positional accuracy.

さらに、車輪3763bを回転させる回転機構と本体部3766を回転させる回転機構とは上記した動力発生装置を備えている。従って、双腕キャスター付ロボット3762は進行方向を変えるときにもガタツクことなく回動することができる。そして、双腕キャスター付ロボット3762は本体部3766の回転方向を変えるときにもガタツクことなく回動することができる。   Further, the rotating mechanism that rotates the wheel 3763b and the rotating mechanism that rotates the main body 3766 include the power generation device described above. Therefore, the robot 3762 with a two-arm caster can be rotated without rattling even when the traveling direction is changed. And the robot 3762 with a double-arm caster can be rotated without rattling even when the rotation direction of the main body 3766 is changed.

図37は、動力発生装置を利用した鉄道車両を示す説明図である。この鉄道車両3500は、動力発生装置3510と、車輪3520とを有している。この動力発生装置3510は、車輪3520を駆動する。さらに、動力発生装置3510は、鉄道車両3500の制動時には発電機として利用され、電力が回生される。   FIG. 37 is an explanatory diagram showing a railway vehicle using a power generation device. The railway vehicle 3500 includes a power generation device 3510 and wheels 3520. This power generation device 3510 drives wheels 3520. Furthermore, the power generation device 3510 is used as a generator when the railway vehicle 3500 is braked, and electric power is regenerated.

本発明は、上述の実施形態や参考形態、実施例、変形例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実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部また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。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, reference forms, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above-described effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

25…導電線束
100…動力発生装置
100A…動力発生装置
100B…動力発生装置
100D…動力発生装置
100E…動力発生装置
100F…動力発生装置
100G…動力発生装置
100H…動力発生装置
110…中心軸
111…貫通孔
112…軸受け部
113…軸受けリング
114…固定用ボルト
115…スペーサー
120…駆動モーター部
120E…駆動モーター部
121…ローター
121t…ギア歯
122…ケーシング
122a,122b…ケーシング部
122aB…ケーシング部
122aF…ケーシング部
123…永久磁石
124…電磁コイル(ステーター)
124A,124B…電磁コイル
125…磁石バックヨーク
126…位置検出部
126A,126B…磁気センサー
127…回転制御回路
128…コイルバックヨーク
130…変速機構部
130D…変速機構部
131…リングギア
131t…ギア歯
132…プラネタリーギア
132s…回転軸
132t…ギア歯
133…プラネタリーキャリア
133D…内ピンキャリア
135…シール部
136…負荷接続部
137…クロスローラーベアリング
1371…外輪
1372…内輪
1373…円筒コロ
140…変速制御モーター部
140D…変速制御モーター部
140E…変速制御モーター部
141…ローター
141D…ローター
143…永久磁石
144…電磁コイル(ステーター)
144A,144B…電磁コイル
145…磁石バックヨーク
146…位置検出部
146A,146B…磁気センサー
147…回転制御回路
148…コイルバックヨーク
150…シール部
160…熱交換フィン
131G…磁気変速ローター
133G…キャリア
171…永久磁石
175…磁極片
177…永久磁石
180,185…偏心体
181…曲線板
182…外ピン
183…内ピン
190…エンコーダー
191…発光部
192…受光部
193…反射板
194…エンコーダー回路
195…孔
200…制御部
200B…制御回路
210…CPU
212…バス
220…駆動モーター制御部
230…変速制御モーター制御部
420…駆動制御部
430…回生制御部
432A…A相充電切換部
434A…A相PWM制御部
432B…B相充電切換部
434B…B相PWM制御部
440…ドライバー回路
440A…A相ドライバー回路
440B…B相ドライバー回路
450…整流回路
451…全波整流回路
461…ゲートトランジスター
471…バッファー回路
472…インバーター回路
480…電源配線
510…基本クロック生成回路
520…1/N分周器
531…カウンタ
535…駆動波形形成部
540…正逆方向指示値レジスタ
550…乗算器
560…符号化部
580…電圧指令値レジスタ
590…励磁区間設定部
590R…回生区間設定部
592…電子可変抵抗器
594,596…電圧比較器
820…駆動制御部
830…回生制御部
840…ドライバー回路
850…整流回路
1211…貫通孔
1212…凹部
1213…隔壁(ローターギア,サンギア,磁気変速ローター)
1221…貫通孔
1222…開口
1231…永久磁石
1240,1440…電磁コイル群
1241…回路基板
1242A…電磁コイル
1242B…電磁コイル
1312…リングキャリア
1312D…外ピンキャリア
1313…開口部
1330…プラネタリーキャリア
1331…貫通孔
1332…軸孔
1821,1822…外ピン
1801,1851…中心
1802,1852…回転中心
1803…接触点
1810…中心孔
1811…内ピン孔
1814…ベアリング
3300…自転車
3310…動力発生装置
3320…制御回路
3330…充電池
3400…ロボット
3410…第1のアーム
3420…第2のアーム
3430…動力発生装置
3450…双腕7軸ロボット
3460…関節モーター
3470…把持部モーター
3480…アーム
3490…把持部
3500…鉄道車両
3510…動力発生装置
3520…車輪
3640…垂直多関節ロボット
3641…本体部
3642…アーム部
3642a…第1フレーム
3642b…第2フレーム
3642c…第3フレーム
3642d…第4フレーム
3642e…第5フレーム
3643…ハンド接続部
3645…ロボットハンド
3645a…基部
3645b…指部
3762…双腕キャスター付ロボット
3763…車体部
3763a…車体本体
3763b…車輪
3764…制御部
3765…本体回転部
3766…本体部
3767…撮像装置
3768…左腕部
3769…右腕部
3770…上腕部
3771…下腕部
3772…ハンド部
3772a…ハンド本体
3772b…把持部
3773…回転機構
3774…直動機構
DRVA1,DRVA2…駆動信号
MSK…マスク信号
MSKA…マスク信号
MSKB…マスク信号
V1,V2…電圧
K0…減速比
K1…減速比
S1,S2…出力
RI…正逆方向指示値
ER…回生許可信号
Ma…乗算値
Pa…正負符号信号
Xa…センサー出力値
Ya…電圧指令値
Sn,Sp…出力(出力信号)
Rv…可変抵抗値
IA1…符号
CM1…カウント値
SDC…クロック信号
PCL…クロック信号
SSA…センサー出力
EP…励磁区間
NEP…非励磁区間
REP…回生区間(活性区間)
NREP…非回生区間(非活性区間)
INV…回生区間切換信号(回生モード切換信号)
REa…回生期間信号
25 ... conductive wire bundle 100 ... power generator 100A ... power generator 100B ... power generator 100D ... power generator 100E ... power generator 100F ... power generator 100G ... power generator 100H ... power generator 110 ... central shaft 111 ... Through hole 112 ... Bearing portion 113 ... Bearing ring 114 ... Fixing bolt 115 ... Spacer 120 ... Drive motor portion 120E ... Drive motor portion 121 ... Rotor 121t ... Gear teeth 122 ... Casing 122a, 122b ... Casing portion 122aB ... Casing portion 122aF ... Casing part 123 ... Permanent magnet 124 ... Electromagnetic coil (stator)
124A, 124B ... Electromagnetic coil 125 ... Magnet back yoke 126 ... Position detection unit 126A, 126B ... Magnetic sensor 127 ... Rotation control circuit 128 ... Coil back yoke 130 ... Transmission mechanism unit 130D ... Transmission mechanism unit 131 ... Ring gear 131t ... Gear teeth 132 ... Planetary gear 132s ... Rotating shaft 132t ... Gear teeth 133 ... Planetary carrier 133D ... Inner pin carrier 135 ... Sealing part 136 ... Load connection part 137 ... Cross roller bearing 1371 ... Outer ring 1372 ... Inner ring 1373 ... Cylindrical roller 140 ... Speed change Control motor part 140D ... Transmission control motor part 140E ... Transmission control motor part 141 ... Rotor 141D ... Rotor 143 ... Permanent magnet 144 ... Electromagnetic coil (stator)
144A, 144B ... Electromagnetic coil 145 ... Magnet back yoke 146 ... Position detection unit 146A, 146B ... Magnetic sensor 147 ... Rotation control circuit 148 ... Coil back yoke 150 ... Sealing part 160 ... Heat exchange fin 131G ... Magnetic variable speed rotor 133G ... Carrier 171 ... permanent magnet 175 ... magnetic pole piece 177 ... permanent magnet 180, 185 ... eccentric body 181 ... curved plate 182 ... outer pin 183 ... inner pin 190 ... encoder 191 ... light emitting part 192 ... light receiving part 193 ... reflector 194 ... encoder circuit 195 ... Hole 200 ... Control unit 200B ... Control circuit 210 ... CPU
212 ... Bus 220 ... Drive motor control unit 230 ... Shift control motor control unit 420 ... Drive control unit 430 ... Regeneration control unit 432A ... A phase charge switching unit 434A ... A phase PWM control unit 432B ... B phase charge switching unit 434B ... B Phase PWM controller 440 ... Driver circuit 440A ... A phase driver circuit 440B ... B phase driver circuit 450 ... Rectifier circuit 451 ... Full wave rectifier circuit 461 ... Gate transistor 471 ... Buffer circuit 472 ... Inverter circuit 480 ... Power supply wiring 510 ... Basic clock Generating circuit 520... 1 / N frequency divider 531... Counter 535... Drive waveform forming unit 540... Forward / reverse direction instruction value register 550 ... Multiplier 560 ... Encoding unit 580 ... Voltage command value register 590 ... Excitation interval setting unit 590R ... Regenerative section setting section 592 ... Electronic variable resistor 594, 596 ... Voltage comparator 820 ... Drive control unit 830 ... Regeneration control unit 840 ... Driver circuit 850 ... Rectifier circuit 1211 ... Through hole 1212 ... Recess 1213 ... Bulkhead (rotor gear, sun gear, magnetic transmission rotor)
1221 ... Through-hole 1222 ... Opening 1231 ... Permanent magnets 1240, 1440 ... Electromagnetic coil group 1241 ... Circuit board 1242A ... Electromagnetic coil 1242B ... Electromagnetic coil 1312 ... Ring carrier 1312D ... Outer pin carrier 1313 ... Opening 1330 ... Planetary carrier 1331 ... Through-hole 1332 ... shaft hole 1821, 1822 ... outer pin 1801,1851 ... center 1802,1852 ... rotation center 1803 ... contact point 1810 ... center hole 1811 ... inner pin hole 1814 ... bearing 3300 ... bicycle 3310 ... power generation device 3320 ... control Circuit 3330 ... Rechargeable battery 3400 ... Robot 3410 ... First arm 3420 ... Second arm 3430 ... Power generation device 3450 ... Dual-arm 7-axis robot 3460 ... Joint motor 3470 ... Grip motor 3 480 ... arm 3490 ... grip part 3500 ... railway vehicle 3510 ... power generator 3520 ... wheel 3640 ... vertical articulated robot 3641 ... main body part 3642 ... arm part 3642a ... first frame 3642b ... second frame 3642c ... third frame 3642d ... Fourth frame 3642e ... Fifth frame 3643 ... Hand connection part 3645 ... Robot hand 3645a ... Base part 3645b ... Finger part 3762 ... Robot with double-arm casters 3663 ... Body part 3763a ... Body part 3763b ... Wheel 3764 ... Control part 3765 ... Body rotation Part 3766 ... main body part 3767 ... imaging device 3768 ... left arm part 3769 ... right arm part 3770 ... upper arm part 3771 ... lower arm part 3772 ... hand part 3772a ... hand main body 3772b ... grip part 3773 ... rotation mechanism 37 4 ... Linear motion mechanism DRVA1, DRVA2 ... Drive signal MSK ... Mask signal MSKA ... Mask signal MSKB ... Mask signal V1, V2 ... Voltage K0 ... Reduction ratio K1 ... Reduction ratio S1, S2 ... Output RI ... Forward / reverse direction value ER ... Regeneration permission signal Ma ... multiplication value Pa ... positive / negative sign signal Xa ... sensor output value Ya ... voltage command value Sn, Sp ... output (output signal)
Rv ... Variable resistance value IA1 ... Symbol CM1 ... Count value SDC ... Clock signal PCL ... Clock signal SSA ... Sensor output EP ... Excitation section NEP ... Non-excitation section REP ... Regeneration section (active section)
NREP ... Non-regenerative section (inactive section)
INV: Regenerative section switching signal (regenerative mode switching signal)
REa ... Regeneration period signal

Claims (13)

電気機械装置であって、
同一の中心軸を回転の中心とする、第1の電気機械機構部、変速機構部、第2の電気機械機構部、および、前記変速機構部に負荷を接続する負荷接続部と、
前記第1の電気機械機構部、前記変速機構部、前記第2の電気機械機構部、および、前記負荷接続部が収容される収容体と、
を備え、
前記第1の電気機械機構部に含まれる第1のローターの内周側には、前記中心軸の軸方向の一方に開口する第1の収容空間が形成されており、
前記第2の電気機械機構部に含まれる第2のローターの内周側には、前記中心軸の軸方向の両側で開口する第2の収容空間が形成されており、
前記変速機構部は、
前記第1の収容空間および前記第2の収容空間に収容されるとともに、
前記第1のローターと一体に形成される回転入力部と、
前記負荷接続部と一体に形成される回転出力部と、
前記第2のローターと一体に形成され、前記回転入力部の回転数と前記回転出力部の回転数の関係を可変に制御する回転制御部と、
を備え、
前記収容体と前記負荷接続部との間にはクロスローラーベアリングが設けられている、
電気機械装置。
An electromechanical device,
A first electric machine mechanism part, a transmission mechanism part, a second electric machine mechanism part, and a load connection part for connecting a load to the transmission mechanism part, with the same central axis as the center of rotation;
A housing in which the first electric machine mechanism, the speed change mechanism, the second electromechanical mechanism, and the load connection are housed;
With
On the inner peripheral side of the first rotor included in the first electromechanical mechanism portion, a first accommodating space that opens to one of the axial directions of the central axis is formed,
A second housing space that is open on both sides in the axial direction of the central axis is formed on the inner peripheral side of the second rotor included in the second electromechanical mechanism unit,
The transmission mechanism is
While accommodated in the first accommodation space and the second accommodation space,
A rotation input unit formed integrally with the first rotor;
A rotation output unit formed integrally with the load connection unit;
A rotation control unit that is integrally formed with the second rotor and that variably controls the relationship between the rotation speed of the rotation input unit and the rotation speed of the rotation output unit;
With
A cross roller bearing is provided between the container and the load connection portion,
Electromechanical equipment.
請求項1に記載の電気機械装置であって、
前記変速機構部は、
前記変速機構部の中心部に配置されたサンギアと、
前記変速機構部の外周部に配置されたリングギアと、
前記サンギアと前記リングギアとの間に配置されたプラネタリーギアと、
前記プラネタリーギアを接続されたプラネタリーキャリアと、
を有する遊星ギア機構を含み、
前記変速機構部は、前記サンギアと前記プラネタリーキャリアのうち一方が前記回転入力部であり、他方が前記回転出力部であり、前記リングギアが前記回転制御部である、電気機械装置。
The electromechanical device according to claim 1,
The transmission mechanism is
A sun gear disposed in the center of the speed change mechanism,
A ring gear disposed on the outer periphery of the transmission mechanism,
A planetary gear disposed between the sun gear and the ring gear;
A planetary carrier connected to the planetary gear;
Including a planetary gear mechanism having
The transmission mechanism unit is an electromechanical device in which one of the sun gear and the planetary carrier is the rotation input unit, the other is the rotation output unit, and the ring gear is the rotation control unit.
請求項1に記載の電気機械装置であって、
前記変速機構部は、
外縁にエピトロコイド平行曲線形状を有する曲線板であって、前記曲線板の中心に形成された第1の孔と前記第1の孔の周りに形成された複数の第2の孔とを有する曲線板と、
前記曲線板の前記エピトロコイド平行曲線と接するように配置される外ピンと、
前記第2の孔の中に配置される内ピンと、
前記第1の孔の中に配置される偏心体と、
を有するサイクロ機構を含み、
前記偏心体と前記内ピンのうち一方が前記回転入力部であり、他方が前記回転出力部であり、前記外ピンが前記回転制御部である、電気機械装置。
The electromechanical device according to claim 1,
The transmission mechanism is
A curved plate having an epitrochoid parallel curved shape at the outer edge, the curved plate having a first hole formed at the center of the curved plate and a plurality of second holes formed around the first hole The board,
An outer pin disposed to contact the epitrochoid parallel curve of the curved plate;
An inner pin disposed in the second hole;
An eccentric disposed in the first hole;
Including a cyclomechanism having
One of the eccentric body and the inner pin is the rotation input unit, the other is the rotation output unit, and the outer pin is the rotation control unit.
請求項1に記載の電気機械装置であって、
前記変速機構部は、
前記中心軸の外周に沿って配列された第1の磁気変速ローター磁石を有する第1の磁気変速ローターと、
前記第1の磁気変速ローター磁石に対向するように配列された第2の磁気変速ローター磁石を有する第2の磁気変速ローターと、
前記第1の磁気変速ローターと前記第2の磁気変速ローターとの間に配列された磁極片と、
前記磁極片を支持するキャリアと、
を有する磁気変速機構を含み、
前記第1の磁気変速ローターと前記キャリアのうち一方が前記回転入力部であり、他方が前記回転出力部であり、前記第2の磁気変速ローターが前記回転制御部である、電気機械装置。
The electromechanical device according to claim 1,
The transmission mechanism is
A first magnetic transmission rotor having a first magnetic transmission rotor magnet arranged along the outer periphery of the central axis;
A second magnetic transmission rotor having a second magnetic transmission rotor magnet arranged to face the first magnetic transmission rotor magnet;
A pole piece arranged between the first magnetic transmission rotor and the second magnetic transmission rotor;
A carrier that supports the pole piece;
A magnetic transmission mechanism having
One of the first magnetic transmission rotor and the carrier is the rotation input unit, the other is the rotation output unit, and the second magnetic transmission rotor is the rotation control unit.
請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電気機械装置であって、
前記第2の電気機械機構部の動作を制御することにより前記変速機構部の動作を制御する変速機構制御部を備え、
前記変速機構制御部は、
前記第2のステーターに配置された電磁コイルを駆動して前記第2のローターを回転させることにより、前記回転制御部の回転を制御する駆動制御部と、
前記回転制御部の回転を減速させる際に、前記電磁コイルからのエネルギーの回生を行う回生制御部と、
を備え、
前記回生制御部は、
前記電磁コイルに生じる誘起電圧のゼロクロス点を中心とした第1の回生区間を設定して回生を実行する第1の回生モードと、前記電磁コイルに生じる誘起電圧の極大点を中心とした第2の回生区間を設定して回生を実行する第2の回生モードと、を有し、前記第1の回生モードで回生されるエネルギー量が前記第2の回生モードで回生されるエネルギー量以下となるように前記第1の回生区間の幅と第2の回生区間の幅とを設定する、電気機械装置。
An electromechanical device according to any one of claims 1 to 4,
A transmission mechanism control unit that controls the operation of the transmission mechanism unit by controlling the operation of the second electromechanical mechanism unit;
The transmission mechanism control unit
A drive control unit that controls rotation of the rotation control unit by driving an electromagnetic coil disposed in the second stator to rotate the second rotor;
When decelerating the rotation of the rotation control unit, a regeneration control unit that regenerates energy from the electromagnetic coil;
With
The regeneration controller is
A first regenerative mode for setting the first regenerative section centered on the zero-cross point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil and executing regeneration, and a second centered on the maximum point of the induced voltage generated in the electromagnetic coil. A second regeneration mode in which the regeneration section is set and the regeneration is performed, and the amount of energy regenerated in the first regeneration mode is equal to or less than the amount of energy regenerated in the second regeneration mode. An electromechanical device that sets the width of the first regeneration section and the width of the second regeneration section as described above.
請求項5に記載の電気機械装置であって、
前記回生制御部は、前記第1又は第2の回生区間の幅が所定の第1の値以下となる場合には、前記第1の回生モードによる回生を実行し、前記第1又は第2の回生区間の幅が前記第1の値よりも大きな所定の第2の値以上となる場合には、前記第2の回生モードによる回生を実行する、電気機械装置。
The electromechanical device according to claim 5,
The regeneration control unit executes regeneration in the first regeneration mode when the width of the first or second regeneration section is equal to or less than a predetermined first value, and performs the first or second regeneration. An electromechanical device that performs regeneration in the second regeneration mode when the width of the regeneration section is equal to or greater than a predetermined second value that is greater than the first value.
請求項6に記載の電気機械装置であって、
前記回生制御部は、回生されるエネルギー量が増大してゆく際に前記第1の回生モードから前記第2の回生モードへの切り換えを行うとともに、前記切り換えの前における前記第1の回生区間の幅よりも、前記切り換えの後の前記第2の回生区間の幅を小さく設定する、電気機器装置。
The electromechanical device according to claim 6,
The regeneration control unit performs switching from the first regeneration mode to the second regeneration mode when the amount of energy to be regenerated increases, and the first regeneration section before the switching. An electrical apparatus device that sets a width of the second regeneration section after the switching to be smaller than a width.
請求項6または請求項7に記載の電気機械装置であって、
前記回生制御部は、回生されるエネルギー量が減少してゆく際に前記第2の回生モードから前記第1の回生モードへの切り換えを行うとともに、前記切り換えの前における前記第2の回生区間の幅よりも、前記切り換えの後の前記第1の回生区間の幅を大きく設定する、電気機械装置。
The electromechanical device according to claim 6 or 7,
The regenerative control unit performs switching from the second regenerative mode to the first regenerative mode when the amount of energy to be regenerated decreases, and the second regenerative section before the switching An electromechanical device that sets a width of the first regeneration section after the switching to be larger than a width.
請求項7または請求項8に記載の電気機械装置であって、
前記回生制御部は、前記第1の回生モードと前記第2の回生モードの切り換え時において、切り換え前の回生されるエネルギー量と切り換え後の回生されるエネルギー量とが同じ値となって連続するように、切り換え後の第1の回生区間の幅又は第2の回生区間の幅を設定する、電気機械装置。
An electromechanical device according to claim 7 or claim 8,
The regenerative control unit continuously switches the regenerative energy amount before switching and the regenerative energy amount after switching to the same value when switching between the first regeneration mode and the second regeneration mode. Thus, the electromechanical device that sets the width of the first regeneration section or the width of the second regeneration section after switching.
請求項6ないし請求項9のいずれ一項に記載の電気機械装置であって、
前記回転制御部の回転の減速の開始時には、前記第1の回生モードでの回生が実行される、電気機械装置。
An electromechanical device according to any one of claims 6 to 9,
An electromechanical device in which regeneration in the first regeneration mode is executed at the start of deceleration of rotation of the rotation control unit.
請求項10に記載の電気機械装置であって、さらに、
前記回転制御部の回転の減速の終了時には、前記第1の回生モードでの回生が実行される、電気機械装置。
The electromechanical device according to claim 10, further comprising:
An electromechanical device in which regeneration in the first regeneration mode is executed at the end of deceleration of rotation of the rotation control unit.
請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の電気機械装置を備える移動体。   A moving body comprising the electromechanical device according to any one of claims 1 to 11. 請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の電気機械装置を備えるロボット。   A robot comprising the electromechanical device according to any one of claims 1 to 11.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104669302A (en) * 2014-08-29 2015-06-03 北京精密机电控制设备研究所 Circular absolute position detection device of hollow-structured rotary joint of space manipulator
WO2016009668A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 三菱重工コンプレッサ株式会社 Variable electric motor system and electrically powered device thereof
EP3269999A1 (en) * 2016-07-12 2018-01-17 Industrial Technology Research Institute Electromagnetic spring and elastic actuator having the same
CN108453726A (en) * 2018-06-29 2018-08-28 罗琴 A kind of industrial robot steering mechanism
US10544862B2 (en) 2015-09-04 2020-01-28 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Starting method for variable speed accelerator and starting control device for variable speed accelerator
CN112623250A (en) * 2020-12-25 2021-04-09 民航成都物流技术有限公司 Carrying trolley for high-speed automatic baggage handling system
US11025180B2 (en) 2016-06-15 2021-06-01 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Variable speed accelerator
CN113131671A (en) * 2021-05-18 2021-07-16 珠海精讯知识产权管理有限公司 Apply to energy-conserving mechanism in mechanical transmission field
CN114765399A (en) * 2020-12-31 2022-07-19 复旦大学 Robot integration drive module
WO2023051352A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-06 Oppo广东移动通信有限公司 Outer rotor motor and autonomous smart machine
WO2023116423A1 (en) * 2021-12-23 2023-06-29 Oppo广东移动通信有限公司 Motor and electronic device

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6335190A (en) * 1986-07-29 1988-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ac servo motor control device
JPH07177795A (en) * 1993-10-26 1995-07-14 Shigeto Suzuki Motor device
JPH08298748A (en) * 1995-04-25 1996-11-12 Shigeto Suzuki Motor apparatus
JP2003284286A (en) * 2002-03-20 2003-10-03 Japan Servo Co Ltd Rotary electric machine with decelerating body and drive unit using the same
JP2006191762A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor drive device
JP2009044900A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Honda Motor Co Ltd Planetary magnetic pole rotary machine
JP2010023809A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Denso Corp Actuator for driving vehicle
US20120074820A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Seiko Epson Corporation Electromechanical device, actuator using the same, and motor
US20120235606A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Seiko Epson Corporation Electric motor, robot, and brake device
WO2012127532A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 トヨタ自動車株式会社 Driving method for joint device
JP2013099191A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Seiko Epson Corp Electro-mechanical device, actuator using the same, motor, robot and robot hand
JP2013126334A (en) * 2011-12-15 2013-06-24 Seiko Epson Corp Electric machine apparatus having gear change mechanism

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6335190A (en) * 1986-07-29 1988-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ac servo motor control device
JPH07177795A (en) * 1993-10-26 1995-07-14 Shigeto Suzuki Motor device
JPH08298748A (en) * 1995-04-25 1996-11-12 Shigeto Suzuki Motor apparatus
JP2003284286A (en) * 2002-03-20 2003-10-03 Japan Servo Co Ltd Rotary electric machine with decelerating body and drive unit using the same
JP2006191762A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor drive device
JP2009044900A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Honda Motor Co Ltd Planetary magnetic pole rotary machine
JP2010023809A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Denso Corp Actuator for driving vehicle
US20120074820A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Seiko Epson Corporation Electromechanical device, actuator using the same, and motor
JP2012070558A (en) * 2010-09-24 2012-04-05 Seiko Epson Corp Electromechanical device, and actuator and motor using the same
US20120235606A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Seiko Epson Corporation Electric motor, robot, and brake device
JP2012200045A (en) * 2011-03-18 2012-10-18 Seiko Epson Corp Electric motor, robot and brake device
WO2012127532A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 トヨタ自動車株式会社 Driving method for joint device
JP2013099191A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Seiko Epson Corp Electro-mechanical device, actuator using the same, motor, robot and robot hand
JP2013126334A (en) * 2011-12-15 2013-06-24 Seiko Epson Corp Electric machine apparatus having gear change mechanism

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10601347B2 (en) 2014-07-18 2020-03-24 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Variable electric motor system and electrically powered device thereof
US10454394B2 (en) 2014-07-18 2019-10-22 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Rotational driving force imparting device and electric motor device for the same
WO2016009668A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 三菱重工コンプレッサ株式会社 Variable electric motor system and electrically powered device thereof
WO2016010146A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 三菱重工コンプレッサ株式会社 Variable electric motor system and electrically powered device
CN106416013A (en) * 2014-07-18 2017-02-15 三菱重工压缩机有限公司 Variable electric motor system and electrically powered device thereof
JPWO2016010146A1 (en) * 2014-07-18 2017-04-27 三菱重工コンプレッサ株式会社 Variable motor system and electric device
JPWO2016009564A1 (en) * 2014-07-18 2017-04-27 三菱重工コンプレッサ株式会社 Rotational driving force applying device and electric device thereof
JPWO2016009668A1 (en) * 2014-07-18 2017-05-25 三菱重工コンプレッサ株式会社 Variable motor system and its electric apparatus
RU2639319C1 (en) * 2014-07-18 2017-12-21 Мицубиси Хэви Индастриз Компрессор Корпорейшн System of controllable electric motor and device with electric drive which is part of this system
US10177692B2 (en) 2014-07-18 2019-01-08 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Variable electric motor system and electrically powered device
WO2016009564A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 三菱重工コンプレッサ株式会社 Rotational driving force imparting device and electric motor device for same
CN104669302A (en) * 2014-08-29 2015-06-03 北京精密机电控制设备研究所 Circular absolute position detection device of hollow-structured rotary joint of space manipulator
US10544862B2 (en) 2015-09-04 2020-01-28 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Starting method for variable speed accelerator and starting control device for variable speed accelerator
US11025180B2 (en) 2016-06-15 2021-06-01 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Variable speed accelerator
US10367394B2 (en) * 2016-07-12 2019-07-30 Industrial Technology Research Institute Electromagnetic spring and elastic actuator having the same
EP3269999A1 (en) * 2016-07-12 2018-01-17 Industrial Technology Research Institute Electromagnetic spring and elastic actuator having the same
CN108453726A (en) * 2018-06-29 2018-08-28 罗琴 A kind of industrial robot steering mechanism
CN112623250A (en) * 2020-12-25 2021-04-09 民航成都物流技术有限公司 Carrying trolley for high-speed automatic baggage handling system
CN114765399A (en) * 2020-12-31 2022-07-19 复旦大学 Robot integration drive module
CN114765399B (en) * 2020-12-31 2024-03-29 复旦大学 Robot integrated driving module
CN113131671A (en) * 2021-05-18 2021-07-16 珠海精讯知识产权管理有限公司 Apply to energy-conserving mechanism in mechanical transmission field
WO2023051352A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-06 Oppo广东移动通信有限公司 Outer rotor motor and autonomous smart machine
WO2023116423A1 (en) * 2021-12-23 2023-06-29 Oppo广东移动通信有限公司 Motor and electronic device

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