JP2014150616A - 可変界磁モータ及び電動車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可変界磁モータは、ステータ23の外周に沿うリング体51を含んでリング体51の回動によってステータ23を軸線方向で移動させるステータ移動機構50を備え、ステータ移動機構50の作動によって、ステータ23が、該ステータ23の磁気作用部36とロータ24の磁気作用部46とのオーバーラップ量を変化させる。この可変界磁モータを車輪駆動用モータに用いた電動車両は、リング体51に係合してステータ移動機構50を作動させる乗員操作部60Aを有する。
【選択図】図2
Description
特許文献1に記載の可変界磁モータは、ステータ及びロータが径方向で対向するラジアルギャップ型のモータにおいて、主にステータを軸線方向で移動させることで、磁束流を強弱切り替え可能としている。
請求項2に記載した発明は、前記ステータ(23)が、軸線方向で第一ステータ(31)及び第二ステータ(32)に分割され、前記ステータ移動機構(50)により、前記第一ステータ(31)及び第二ステータ(32)が互いに近接離反するようにそれぞれ移動することを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、前記ステータ(23)は、前記基準位置に対して前記ステータ(23)の磁気作用部(36)と前記ロータ(24)の磁気作用部(46)との対向幅を減少させる離間位置に変位可能であり、前記離間位置が、前記ステータ(23)の磁気作用部(36)と前記ロータ(24)の磁気作用部(46)との対向幅を異ならせて複数設定されることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、前記ステータ(23)が、軸線方向で第一ステータ(31)及び第二ステータ(32)に分割され、前記ステータ移動機構(50)は、前記回転体(51)の外周を形成する環状部の両側面に、それぞれカム溝(53,54)を有し、前記各カム溝(53,54)には、前記両ステータ(31,32)から突出する係合ピン(37,38)がそれぞれ係合し、前記回転体(51)の回転により、前記各カム溝(53,54)に対する前記各係合ピン(37,38)の係合位置を調節することで、前記両ステータ(31,32)の移動量を調節することを特徴とする。
請求項5に記載した発明は、前記回転体(51)の両側面にそれぞれ形成される前記各カム溝(53,54)は、周方向で互いにラップしない位置に形成されることを特徴とする。
請求項6に記載した発明は、請求項1から5の何れか一項に記載の可変界磁モータを車輪駆動用モータに用いた電動車両において、前記回転体(51)に係合して前記ステータ移動機構(50)を作動させる乗員操作部(60A)を有することを特徴とする。
請求項2に記載した発明によれば、両ステータの一方のみが移動する場合と比べて、回転体の少ない回動角でステータ及びロータの対向幅を増減させることが可能となる。また、回転体に入力される両ステータの移動反力を相殺可能となり、スラスト荷重の発生を抑えることができる。
請求項3に記載した発明によれば、界磁特性の多段階の切り替えを実現できる。
請求項4に記載した発明によれば、両ステータの移動反力を相殺しつつ、回転体の回動を両ステータの軸線方向の移動に変換することができる。
請求項5に記載した発明によれば、回転体が周方向で局部的に剛性低下することを抑止し、部品強度を確保してバランスよく薄肉にすると共に幅狭にすることができる。
請求項6に記載した発明によれば、ステータの外周に沿う回転体を乗員操作部と機械的に連結し易くなる。また、ステータ移動機構と乗員操作部とを連結した際、回転体の回動角が少ないことから、乗員操作部の操作ストロークが抑えられる。そして、乗員操作部による界磁特性の切り替えを実現し、電動車両の運転の面白みを向上できる。
図2、図3に示すように、シフト機構60は、左右方向に沿って延びて駆動モータ21の外側方に隣り合って配置されるシフトスピンドル61と、シフトスピンドル61に基端部が固定されるマスターアーム62と、マスターアーム62の先端部に基端部が回動可能に連結されるチェンジアーム63と、を有する。
以下、リング体51の図3中左回りの回動をリング体51の離反方向の回動とし、リング体51の図3中右回りの回動をリング体51の近接方向の回動とする。また、ステータ23の第二及び第三状態での位置を、前記基準位置に対してステータ23の磁気作用部36とロータ24の磁気作用部46との対向幅を減少させた離間位置ということがある。
シフト操作子64の操作によって、マスターアーム62が中立状態から図3中右回りに回動すると、図5に示すように、チェンジアーム63の係合凹部66に係合した第一及び第二送りピン65a,65bが左方に変位し、リング体51を左回り(離反方向)に回動させる。チェンジアーム63は、マスターアーム62の回動可能分(各送りピンのピッチ分)だけリング体51を回動させると、係合凹部66から第一係合ピン37を離脱させる。このとき、駆動モータ21が前記第一状態から前記第二状態となる。
この構成によれば、インナーロータ型の可変界磁モータにおいて、ステータ23の外周に沿うリング体51の回動によって、比較的小型かつ簡易な構成で、ステータ23の軸線方向の移動を実現できる。
スラスト荷重を発生させることなく界磁特性を変更できる。また、ステータ23の外周に沿うリング体51の回動によって界磁特性の切り替えを容易に実現できる。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
22 モータケース
23 ステータ
24 ロータ
31 第一ステータ
32 第二ステータ
36,46 磁気作用部
37 第一係合ピン(係合ピン)
38 第二係合ピン(係合ピン)
50 ステータ移動機構
51 リング体(回転体)
53 第一カム部(カム溝)
54 第二カム部(カム溝)
60A 乗員操作部
Claims (6)
- ロータ(24)及びステータ(23)にそれぞれ設けられる磁気作用部(36,46)が径方向で対向するラジアルギャップモータであって、
前記ステータ(23)は、軸線方向で移動可能にモータケース(22)に支持され、前記ステータ(23)の磁気作用部(36)と前記ロータ(24)の磁気作用部(46)とが軸線方向で最も重なる基準位置から、前記ステータ(23)が軸線方向に移動して、前記ステータ(23)の磁気作用部(36)と前記ロータ(24)の磁気作用部(46)との重なりを変更させることで、界磁特性を変更する可変界磁モータにおいて、
前記ステータ(23)を軸線方向で移動させるステータ移動機構(50)は、リング状の回転体(51)を備え、
前記回転体(51)は、前記ステータ(23)の端部もしくは外周に配設され、自身の回動を前記ステータ(23)の軸線方向の移動とするように前記ステータ(23)に係合してなることを特徴とする可変界磁モータ。 - 前記ステータ(23)が、軸線方向で第一ステータ(31)及び第二ステータ(32)に分割され、
前記ステータ移動機構(50)により、前記第一ステータ(31)及び第二ステータ(32)が互いに近接離反するようにそれぞれ移動することを特徴とする請求項1に記載の可変界磁モータ。 - 前記ステータ(23)は、前記基準位置に対して前記ステータ(23)の磁気作用部(36)と前記ロータ(24)の磁気作用部(46)との対向幅を減少させる離間位置に変位可能であり、
前記離間位置が、前記ステータ(23)の磁気作用部(36)と前記ロータ(24)の磁気作用部(46)との対向幅を異ならせて複数設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の可変界磁モータ。 - 前記ステータ(23)が、軸線方向で第一ステータ(31)及び第二ステータ(32)に分割され、
前記ステータ移動機構(50)は、前記回転体(51)の外周を形成する環状部の両側面に、それぞれカム溝(53,54)を有し、
前記各カム溝(53,54)には、前記両ステータ(31,32)から突出する係合ピン(37,38)がそれぞれ係合し、
前記回転体(51)の回転により、前記各カム溝(53,54)に対する前記各係合ピン(37,38)の係合位置を調節することで、前記両ステータ(31,32)の移動量を調節することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の可変界磁モータ。 - 前記回転体(51)の両側面にそれぞれ形成される前記各カム溝(53,54)は、周方向で互いにラップしない位置に形成されることを特徴とする請求項4に記載の可変界磁モータ。
- 請求項1から5の何れか一項に記載の可変界磁モータを車輪駆動用モータに用いた電動車両において、
前記回転体(51)に係合して前記ステータ移動機構(50)を作動させる乗員操作部(60A)を有することを特徴とする電動車両。
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