JP4802014B2 - 回転電機を搭載する鞍乗型車両 - Google Patents

Description

本発明は、出力特性を変えることができる回転電機を搭載する鞍乗型車両に関し、特に鞍乗型車両のレイアウトに関する。

従来、自動二輪車をはじめとする鞍乗型車両の分野では、発電機として機能するだけでなく、クランクシャフトに取り付けられエンジンの駆動を補助する回転電機を搭載するものが開発されている。

一般的に回転電機の回転速度及びトルクなどの出力特性は、回転電機の機構によって狭い範囲に限定される。例えば、強力な磁束を発する界磁用磁石を備え高トルクで駆動する回転電機は、低トルク高速回転で駆動することができず、逆に低トルク高速回転で駆動する回転電機は、高トルク低速回転で駆動できない。これは、界磁用磁石の磁束がコイルを横切る際にコイルに誘導起電力が生じ、当該誘導起電力によって発生する磁束により、界磁用磁石にロータの回転方向とは逆向きの力が加わるためである。

この点、弱め界磁制御を行って出力特性を変化させる方法が知られている。この方法は、界磁用磁石の磁束がコイルを横切る際に、誘導起電力による磁束とは反対方向の磁束が発生するように、コイルに電力を供給する方法である。しかし、この方法は回転電機の駆動に寄与しない電力を供給するものであり、効率的ではない。

そこで、ロータ又はステータを機械的に変位させることで回転電機に生じる磁束を変化させ、出力特性を変えるものが提案されている。例えば、特許文献１には、ラジアルギャップ型回転電機、すなわち回転軸を囲むように配置される界磁用磁石を備えるロータと、当該ロータの径方向に配置され、ロータを囲むように設けられるステータとを備える回転電機が開示されている。この回転電機は、ステータに対してロータを回転軸方向へ移動させることで界磁の強さを変化させて出力特性を変えている。
特開２００４−１０４９４３号公報

上記特許文献１に開示される回転電機のように、機械的にロータ又はステータを変位させる回転電機を車体に搭載する場合、エンジンの駆動力のみで走行する従来の鞍乗型車両のレイアウトを可能な限り変えることなく、回転電機を搭載したいとする要望がある。

本発明の目的は、クランクケースのレイアウトに大きな影響を与えることなく、機械的に界磁の強さを変化させて出力特性を変える回転電機を搭載する鞍乗型車両を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る鞍乗型車両は、クランクシャフトと、前記クランクシャフトを内蔵するクランクケースと、前記クランクケースの側部に取り付けられるクランクケースカバーと、前記クランクケースカバー内に収容され、前記クランクシャフトに連結される回転電機と、を備える鞍乗型車両であって、前記回転電機は、当該回転電機の界磁の強さを変化させて当該回転電機の出力特性を変える界磁可変機構を有し、前記界磁可変機構に連結され、当該界磁可変機構を作動させる動力を伝達する作動機構をさらに備え、当該作動機構は前記クランクケースカバーに支持される。

本発明では、界磁可変機構を作動させるための作動機構はクランクケースカバーに支持される。そのため、作動機構を搭載する場合に、クランクケース自体の形状等への影響が低減される。

なお、ここで界磁可変機構は外部から入力される動力によって回転電機の界磁の強さを変化させる機構であって、例えば、ロータ、ステータ、又は磁気抵抗となる部材など、磁気回路を構成する部材を回転軸方向に移動させたり、回転軸周りに回転させて界磁の強さを変える機構である。また、作動機構は、ロータやステータなど、界磁可変機構を構成する部材に連結し、これらを変位させるものであって、例えば、ギアやカム、バネなど含むものである。また、鞍乗型車両は、例えば、自動二輪車（電動機付き自転車（モータバイク）・スクータを含む。）、四輪バギー（全地形走行車）、スノーモービル等である。

また、本発明の一態様では、前記界磁可変機構を作動させる動力を発生するアクチュエータをさらに備え、前記アクチュエータは前記クランクケースカバーに支持されてもよい。

この態様では、回転電機が収容されるクランクケースカバーにアクチュエータが支持される。したがって、アクチュエータの動力が直接的に効率よく界磁可変機構に伝達されるようになる。また、アクチュエータをはじめとする界磁可変機構を作動させるための機構が、少ない部品で構成される。なお、アクチュエータはクランクケースカバーの内側に配置されてもよいし、外側に配置されてもよい。

この場合、前記作動機構は前記アクチュエータの出力軸に設けられてもよい。こうすれば、アクチュエータの動力が直接的に作動機構に伝達されるので、界磁可変機構を効率的に作動させることができる。

また、本発明の一態様では、前記界磁可変機構を作動させる動力を発生するアクチュエータをさらに備え、前記アクチュエータの動力は伝達部材を介して前記作動機構に伝達される。

この態様では、アクチュエータの動力は伝達部材を介して作動機構に伝達されるので、アクチュエータの取り付け位置の自由度が増す。

ここで、前記伝達部材をワイヤにすることで、さらに作動機構の取り付け位置の自由度が増す。

また、本発明の一態様では、前記界磁可変機構は、第１のステータと、当該第１のステータに対して相対的に変位し界磁の強さを変化させる第２のステータとを有する。

この態様によれば、ステータとして第１のステータと第２のステータとが備えられるので、より効率的に出力特性を制御することができる。すなわち、例えば、回転しているロータを変位させて出力特性を変える場合には、ロータを変位させるための動力は大きくする必要がある。しかし、この態様ではステータを変位させるので、より小さい動力で出力特性を変えることができる。また、ステータとして第１のステータと第２のステータとを備え、第２のステータのみを変位させるので、ステータの全体を変位させる場合に比べ、小さな動力で出力特性を変えることができる。

また、この態様では、前記第２のステータの変位量を検知するためのセンサをさらに備え、前記作動機構は前記第２のステータに連動しつつ、当該第２のステータを変位させる動力を伝達し、前記センサは前記作動機構に取り付けられ当該作動機構の変位量を検知し、当該変位量を前記第２のステータの変位量を示す情報として出力してもよい。これによって、正確に第２のステータの変位量を検知することができる。すなわち、第２のステータを変位させるための動力の伝達経路において、伝達部材よりも上流側にセンサを設けると、伝達部材の伸縮等のために、正確な変位量の検知が困難である。この態様では、作動機構の変位量を直接的に検知するので、そのような不具合が解消される。

また、この態様では、前記クランクケースカバーには、前記第２のステータの変位量を視認するための窓を設けてもよい。このようにすれば、第２のステータが正しく変位しているか否かを監視したり、第２のステータの取り付け時には、取り付け位置が正しいか否かを確認することができる。

また、この態様では、前記クランクケースカバーは、変位可能に前記第２のステータを支持する支持部を有してもよい。このようにすれば、第２のステータが正確に変位するようになる。なお、支持部は、例えば、第２のステータを回転可能に支持するものや、回転軸方向にスライドできるように第２のステータを支持するものである。

また、この態様では、前記作動機構は前記第２のステータに連動しつつ、当該第２のステータを変位させる動力を伝達し、前記作動機構には、当該作動機構の可動範囲における基準位置を示す印が設けられる。このようにすれば、鞍乗型車両の組み立て時に、作動機構が正しい位置に設置されているか否かを容易に確認できる。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施の形態である自動二輪車１の側面図である。図２は当該自動二輪車１の後部の側面図であり、図３は図２のIII−III線断面図であり、図４は図３に示す回転電機２０の拡大図である。図５は当該回転電機２０の分解斜視図である。

［車体の全体構成］
図１に示すように、自動二輪車１は、車体前方下部に前車輪３を備え、前車輪３はフロントフォーク５の下端部で回転可能に支持されている。フロントフォーク５の上端部には上方に延伸するステアリング軸７が連結されている。ステアリング軸７の上端部には車幅方向に延伸するハンドル９が取り付けられている。ステアリング軸７の中央部には車体フレーム１０が取り付けられている。

車体フレーム１０は、車体の前部から後部に向けて斜め下方に延伸した後、屈曲し、真っ直ぐに延伸している。その後、さらに屈曲して、斜め上方に向けて延伸している。車体フレーム１０の後部上方にはシート１３が配置されている。車体フレーム１０の後端部にはリヤサスペンション１５の上端部が接続されている。リヤサスペンション１５の下端部はリアアーム１６の後端部１６ａに接続されている（図２参照）。リアアーム１６は後車輪１７を回転可能に支持している。後車輪１７はベルト式無断変速機などの駆動力伝達機構を介してエンジン５０の駆動力が伝達されて回転駆動する。エンジン５０は車体フレーム１０の中央部下方に配置される。

［エンジン]
エンジン５０の中心部にはシリンダ５０ａが設けられている。シリンダ５０ａにはピストン５０ｂが収容されている。ピストン５０ｂにはコンロッド５０ｃの上端部が取り付けられており、コンロッド５０ｃの下端部にはクランクシャフト５１が取り付けられている。クランクシャフト５１はエンジン５０の出力軸であり、エンジン５０の駆動力は、クランクシャフト５１から駆動力伝達機構を介して後車輪１７に伝達される。

エンジン５０の車幅方向外側（図３に示すαの方向）には回転電機２０が配置されている。回転電機２０はクランクシャフト５１に取り付けられている（図３参照）。この回転電機２０は、エンジン５０の駆動力をアシストして車両を走行させたり、単体の駆動力で車両を走行させる。また、回転電機２０はバッテリ（不図示）の蓄電量が低い場合などにおいては、発電機としても機能する。本実施の形態の車両に搭載される回転電機２０は、ステータ２５として、第１のステータ３０と、当該第１のステータ３０に対向する第２のステータ４０とを有している。この第１のステータ３０と第２のステータ４０は界磁可変機構を構成し、当該界磁可変機構は、第２のステータ４０が第１のステータ３０に対して相対的に回転することで界磁の強さを変え、出力特性を変える（図３参照）。そして、図２に示すように、自動二輪車１は第２のステータ４０を回転させるステータ回転機構６を有している。このステータ２５及びステータ回転機構６については、後において詳細に説明する。

図３又は図４に示すように、クランクケース５０ｄの側部にはクランクケースカバー１９（以下、ケースカバーとする）が取り付けられている。当該ケースカバー１９は軸受け５２を保持し、軸受け５２はクランクシャフト５１を回転可能に支持している。また、クランクシャフト５１の中心側は、クランクケース５０ｄに保持されクランクシャフト５１との間に油膜を形成する軸受け５３によって回転可能に支持される。ケースカバー１９には、クランクシャフト５１の端部５１ｃの周縁で車幅方向内側（クランクシャフト５１の端部５１ｃから中心部に向かう方向）に向かって立設する円筒状の回転支持部（筒状部）１９ａが形成されている。この回転支持部１９ａは後述する回転電機２０のステータ２５を支持している。この回転支持部１９ａによるステータ２５の支持構造については後において詳説する。

クランクシャフト５１には、クランクシャフト５１の中心側（コンロッド５０ｃが連結される側）から端部５１ｃに向けて、順に始動用減速ギア６１と、ワンウェイクラッチ５５と、回転電機２０とが取り付けられている。

始動用減速ギア６１はギア６２を介してセルモータ６０に連結している。エンジン始動時には、セルモータ６０の駆動力は、ギア６２、始動用減速ギア６１、ワンウェイクラッチ５５及び回転電機２０が備えるヨーク７１を介して、クランクシャフト５１に伝達される。一方、エンジン５０の始動が終了した後にはセルモータ６０の駆動が停止するとともに、ワンウェイクラッチ５５は始動用減速ギア６１に対して独立して回転し、駆動力のセルモータ６０へ伝達は遮断される。なお、始動用減速ギア６１はクランクシャフト５１に対して独立して回転するようになっている。

［回転電機]
回転電機２０は、アキシャルギャップ型回転電機、すなわちロータ７０に対して回転軸（クランクシャフト５１）の軸線方向にステータが対向するように配置される回転電機である。回転電機２０はワンウェイクラッチ５５の車幅方向外側（クランクシャフト５１の中心側から端部５１ｃに向かう方向）で、クランクシャフト５１に取り付けられ、ケースカバー１９に収容されている。

［ロータ]
回転電機２０は、クランクシャフト５１の中心側から順にロータ７０とステータ２５とを有している。ロータ７０は、略椀状のヨーク７１と界磁用磁石２３とを備えている。ヨーク７１は円盤状の円盤部７１ａと、筒状の外筒部７１ｂと、筒状の内筒部７１ｃとを有している。円盤部７１ａの中心部には挿通孔が設けられ、当該挿通孔にはクランクシャフト５１が挿通される。外筒部７１ｂは、円盤部７１ａの外周縁からクランクシャフト５１の軸線の方向（以下、回転軸方向とする）でステータ２５側に立設している。内筒部７１ｃは円盤部７１ａの挿通孔の縁から回転軸方向に立設している。

内筒部７１ｃの内径は、クランクシャフト５１の端部５１ｃに向かうにしたがって小さくなっている。一方、クランクシャフト５１には、その端部５１ｃに向かうにしたがって径が小さくなるテーパ部５１ｂが形成されている。クランクシャフト５１にはヨーク７１の外側からナット５７が嵌められており、ナット５７はヨーク７１をクランクシャフト５１の中心側へ押圧し、テーパ部５１ｂの外周面に対してヨーク７１の内筒部７１ｃの内周面を圧接している。これによりヨーク７１はクランクシャフト５１に対して摩擦締結し、回転電機２０の駆動力は、このヨーク７１からクランクシャフト５１に伝達される。

円盤部７１ａには、円環状に複数のボルト締めのための孔が形成されている。一方、ワンウェイクラッチ５５には、円盤部７１ａの孔に対応する位置にボルト締め用のボルト孔が形成されている。そして、対応する円盤部７１ａの孔及びボルト孔にボルトが嵌められ、これらがボルト締めされることで、ヨーク７１はワンウェイクラッチ５５に固定される。

円盤部７１ａのステータ２５に対向する対向面に複数の界磁用磁石２３が回転軸に対して垂直に取り付けられている。これらの界磁用磁石２３は、その磁極（Ｎ極、Ｓ極）が交互になるように、回転軸周りに円環状に配置されている。

外筒部７１ｂは肉厚に形成されており、ヨーク７１はフライホイールとしても機能する。また、外筒部７１ｂの外周面には、複数の突起部７１ｇと複数の突起部７１ｈが形成されている。突起部７１ｇは、エンジン５０の点火タイミングを検知するためのものであり、周方向に等間隔で並んでいる（図５参照）。また、突起部７１ｈは、界磁用磁石２３の位置を検知するためのものであり、同じ磁極（Ｎ極又はＳ極）を有する界磁用磁石２３に対応して設けられている。

［界磁可変機構]
上述したように、回転電機２０は界磁可変機構を構成する第１のステータ３０と第２のステータ４０とを備えている。第２のステータ４０は第１のステータ３０に対して回転軸方向に対向配置されている。第２のステータ４０がクランクシャフト５１の軸線の周り（以下において回転軸周りとする）に回転することで、回転電機２０の出力特性が変化する。

［第１のステータ]
以下、界磁可変機構を構成する第１のステータ３０と第２のステータ４０について説明する。まず、図３乃至図１０に基づいて、第１のステータ３０について詳細に説明する。図６（ａ）は第１のステータ３０の正面図であり、図６（ｂ）は第１のステータ３０の背面図であり、図７は図６のVII−VII線断面図、図８は図６のVIII−VIII線断面図、図９及び図１０は第１のステータ３０の斜視図であり、図９は第１のステータ３０のロータ７０に対向する面を斜めから臨む図であり、図１０は第１のステータ３０の第２のステータ４０に対向する面を斜めから臨む図である。

第１のステータ３０は、複数の第１のティース３４と、当該第１のティース３４に巻回されるコイル３１とを備えている。第１のティース３４は鉄心で構成され、界磁用磁石２３とともに磁気回路を構成する。第１のティース３４とコイル３１は潤滑剤を包含する樹脂で形成される樹脂部３６によりモールドされている。複数の第１のティース３４はクランクシャフト５１を囲み円環状に配置され、第１のステータ３０は概略円環状に形成されている（図６参照）。

図８に示すように、第１のティース３４は、コイル３１が巻回されるコイル巻回部３４ｃと、ロータ７０の界磁用磁石２３に対向する磁石対向部３４ｄとを有している。磁石対向部３４ｄの幅（横方向（周方向）の長さ）は、コイル巻回部３４ｃの幅より大きい。そのため、磁石対向部３４ｄの端面３４ａ（界磁用磁石２３に対向する端面）は、コイル巻回部３４ｃの端面３４ｂ（第２のステータ４０に対向する端面）より大きい。なお、コイル巻回部３４ｃの第２のステータ４０側の端部は角部が切り取られており、端面３４ｂの幅はコイル巻回部３４ｃの幅より小さくなっている。

また、磁石対向部３４ｄの横方向（周方向）の端面と、それに隣接する第１のティース３４の磁石対向部３４ｄの横方向（周方向）の端面との離間距離ｊは、後述するコイル巻回部３４ｃの端面３４ｂと第２のステータ４０が有する第２のティース４１の端面４１ａとの離間距離ｋより大きく形成されている（図８又は図１８を参照）。

樹脂部３６は内周部３６ａと外周部３６ｂとを有している。内周部３６ａは、第１のティース３４及びコイル３１の内側（クランクシャフト５１の軸線側）で、クランクシャフト５１を囲むように円環状に形成されている。外周部３６ｂは、第１のティース３４及びコイル３１より外側で、クランクシャフト５１の軸線を囲むように円環状に形成されている（図４又は図６参照）。

外周部３６ｂは車幅方向外側（回転軸方向でクランクシャフト５１の中心部から端部５１ｃに向かう方向）に延伸している。その端部５１ｃ側の縁部には、当該縁部から径方向外方に突出する複数の係止部３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）が形成されている（図６参照）。各係止部３７には、車幅方向外側に向かって開口する凹部が形成されている。ケースカバー１９の係止部３７に対応する位置には凹部１９ｃが形成されている。各係止部３７にはピン３８の一端部が嵌入され、他端部は凹部１９ｃに抜取り又は嵌め込みが自在となっている。このため、第１のステータ３０は、回転軸周りの回転が規制されつつも、当該回転軸方向への移動は可能となっている。

外周部３６ｂは係止部３７ａとそれに隣接する係止部３７ｂとの間では切り取られ、これにより第１のステータ３０は径方向外方に向かって開く切り欠き３９を有している。この切り欠き３９から第２のステータ４０に形成されるギア係合部４５が径方向外方に突出している。このギア係合部４５に第２のステータ４０を回転させるギア（作動機構）６８が噛み合っている（図５参照）。なお、この第２のステータ４０のギア係合部４５及び第２のステータ４０の回転については後において詳説する。

内周部３６ａの内周面には円環状の被支持面３６ｃが形成されている。被支持面３６ｃは回転軸方向に対して垂直である。一方、ヨーク７１の内筒部７１ｃの外周面には回転軸方向に対して垂直な円環状の支持面７１ｄが形成されている。支持面７１ｄと被支持面３６ｃとの間に円環状の軸受け６３が配置されている。これにより第１のステータ３０のヨーク７１への接近が規制されている。すなわち、上述したように、第１のステータ３０は回転軸方向への移動が可能となるようにケースカバー１９に取り付けられている。第１のティース３４は界磁用磁石２３の磁力により当該界磁用磁石２３側に引き寄せされている。そして、軸受け６３は支持面７１ｄに支持され、磁力に抗して第１のステータ３０を車幅方向外側に支持し、第１のステータ３０のヨーク７１への接近を規制している。

樹脂部３６の内周部３６ａには被当接部３６ｋが形成されている。この被当接部３６ｋはクランクシャフト５１を中心とするように円筒状に形成され、第１のティース３４の第２のステータ４０側の端面３４ｂより車幅方向外側に延びている。被当接部３６ｋの内周面は、ケースカバー１９に形成される回転支持部１９ａの外周面に対して接している。これにより、第１のステータ３０の径方向の位置が確定するとともに、回転電機２０の駆動時における第１のステータ３０の振動が抑制される。

被当接部３６ｋの車幅方向外側の端面（当接面）３６ｈは、回転軸方向に対して垂直に形成されており、この端面３６ｈに第２のステータ４０が当接している。第２のステータ４０の端面３６ｈへの当接については、後において詳説する。

［第２のステータ]
次に、図３乃至図５及び図１１乃至図１５に基づいて、第２のステータ４０について詳細に説明する。図１１は第２のステータ４０の正面図であり、図１２は図１１のXII−XII線断面図であり、図１３は図１１のXIII−XIII線断面図である。図１４及び図１５は第２のステータ４０の斜視図であり、図１４は第２のステータ４０の第１のステータ３０に対向する面を斜めから臨む図であり、図１５は第２のステータ４０の第１のステータ３０に対向する面とは反対側の面を斜めから臨む図である。

第２のステータ４０は、第１のティース３４とともに磁気回路を構成する複数の第２のティース４１と、円板状の基台４２とを備えている。複数の第２のティース４１はクランクシャフト５１の軸線を中心として円環状に配置され、第１のティース３４と対向している。第１のステータ３０の外周部３６ａと内周部３６ｂとの間には、円環状のスペースが設けられており、複数の第２のティース４１はこのスペースに配置されている。基台４２には円環状に複数の装着孔が形成されており、当該装着孔に第２のティース４１が圧入され、円環状に保持されている。基台４２の他端面には、潤滑剤を包含する樹脂により形成される樹脂部４３が着けられている。

図１３又は図１４に示すように、第２のティース４１は平面視矩形の鉄心で構成される。第２のティース４１の横断面は矩形の角部が切り取られることで六角形状をなしている。また、第２のティース４１の第１のティース３４側の端面４１ａの幅（横方向（周方向）の長さ）は、反対側の端面４１ｂより小さい。

樹脂部４３は概略円環状であり、径方向内方に突出する円環状の当接部４３ｅを有している。この当接部４３ｅの内周面（被回転支持面）４３ｄの径は、ケースカバー１９の回転支持部１９ａの外周面（回転支持面）の径に相応し、内周面４３ｄの内周面は回転支持部１９ａの外周面に接している。こうして第２のステータ４０はケースカバー１９によって回転軸周りの回転が可能となるように支持されている。

また、当接部４３ｅは第１のステータ３０に当接し、これにより第１のティース３４の端面３４ｂと第２のティース４１の端面４１ａとの離間距離が所定の大きさに設定されている。

つまり、第２のティース４１は第１のステータ３０が発生させる磁力により第１のステータ３０側に引き寄せられる。円環状の当接部４３ｅの第１のステータ３０側の端面４３ｃ（当接面）は、第１のステータ３０の被当接部３６ｋの端面３６ｈ（被当接面）と概略同径である。この端面３６ｈは端面４３ｃに当接し、磁力に抗して第２のステータ４０を車幅方向外側に支持することで、第２のステータ４０が第１のステータ３０側に接近するのを規制するとともに、離間距離ｋが設けられている。

［ステータ回転機構]
第２のステータ４０はステータ回転機構６の駆動によって第１のステータ３０に対して相対的に回転する。すなわち、第２のステータ４０は、樹脂部４３の外周部から径方向外方に突出し、周方向の所定の長さを有するギア係合部４５を有している。上述したように、このギア係合部４５は第１のステータ３０の切り欠き３９から径方向外方に突出し、切り欠き３９の範囲内で周方向に往復移動できる。ステータ回転機構６は、モータ（アクチュエータ）６６と、第２のステータ４０に連結するギア（作動機構）６８と、モータ６６とギア６８とを連結する二つのワイヤ（伝達部材）６７，６７とを有している。ワイヤ６７は回転電機２０の外側（ケースカバー１９の外側）に設けられ、その一端はモータ６６に連結し、他端はギア６８に連結している。ギア６８はギア係合部４５に噛み合っており、モータ６６の正方向又は逆方向への回転は、ワイヤ６７及びギア６８ａを介して第２のステータ４０に伝達される。

ここで図２及び図１６に基づいてステータ回転機構６について詳細に説明する。なお、図１６は図２におけるXVI−XVI線断面図であり、ギア６８の断面を示している。上述したように回転電機２０はクランクシャフト５１に取り付けられており、ケースカバー１９によって車幅方向外側から覆われている。自動二輪車１はユニットスイング式の車両であり、クランクケース５０ｄには、走行時に当該クランクケース５０ｄと一体的に上下動できるリアアーム１６が取り付けられている。モータ６６はケースカバー１９の後方に配置され、リアアーム１６に設けられたブラケット（不図示）によってリアアーム１６に固定されている。リアアーム１６はケースカバー１９の側面より車体中心側に配置されており、モータ６６を取り付けることによる車幅の拡大が抑制されている。

図１６に示すように、ギア６８は、ギア部６８ａと、プーリー６８ｂと、軸部６８ｃとを有している。プーリー６８ｂはケースカバー１９の外側に配置されている。プーリー６８ｂは２本のワイヤ６７、６７の一端が連結され、モータ６６の回転に応じて正方向又は逆方向に回転するよう牽引される。ギア部６８ａは、ケースカバー１９の内側に配置され、ギア係合部４５に係合している。これらは軸部６８ｃによって連結され、第２のステータ４０、ギア部６８ａ及びプーリー６８ｂは互いに連動する。軸部６８ｃは、クランクシャフト５１の回転軸方向に向くよう配置され、ケースカバー１９に固定された円筒状の支持部材によって回転可能に支持されている。

２本のワイヤ６７、６７の他端はモータ６６の出力軸６６ａに取り付けられている。モータ６６は、第２のステータ４０を正方向に回転させる場合には、一方のワイヤ６７を牽引し、逆方向に回転させる場合には他方を牽引する。プーリー６８ｂには、プーリーの回転量を検知し、その回転量を第２のステータ４０の回転量を示す情報として出力する回転角度センサ６９（例えばポテンショメータ）が取り付けられている。第２のステータ４０の回転制御は、回転角度検出センサ６９から入力される情報に基づいて実行される。

［第２のステータの回転による磁束変化］
ここで、第２のステータ４０の回転と、それによる界磁の変化について説明する。図１７は、第２のステータ４０がクランクシャフト５１の軸線周りを回転する様子を示す図であり、図１８は磁束量の変化を示すための図である。なお、説明のため、これらの図において、図３又は図４に示す第１のステータ３０の樹脂部３６と、第２のステータ４０の樹脂部４３等の記載を省略し、図１７においては、ヨーク７１の外筒部７１ｂの記載を省略している。

図１７（ａ）は第１のティース３４に対して第２のティース４１が正対している状態を示している。この状態では、第１のティース３４の第２のティース４１側の端面３４ｂと、第２のティース４１の第１のティース３４側の端面４１ａとの離間距離が最も小さい値ｋとなっている。上述したように、第１のティース３４の磁石対向部３４ｄの横方向の端面３４ｅと、それに隣接する磁石対向部３４ｄの横方向の端面３４ｅとの間隔ｊは、間隔ｋよりも大きくなるように、第１のティース３４は配置されている。そのため、間隔ｊでの磁気抵抗は、間隔ｋでの磁気抵抗より大きくなっている。この場合、図１８（ａ）に示すように、コイル巻回部３４ｃが磁気回路に含まれ、界磁用磁石２３と、それに隣接する界磁用磁石２３間に形成される磁束の大部分はコイル巻回部３４ｃを透過する。この磁束はコイル３１の内側を流れるので、強い界磁が形成される。

一方、モータ６６が正方向に回転すると、第２のティース４０は、図１７（ｂ） に示す中途の位置を経て、図１７（ｃ） に示す第１のティース３４とそれに隣接する第１のティース３４との中間の位置まで移動する。このとき、第１のティース３４と第２のティース４１との間隔は拡大し、これらの間の磁気抵抗は増大する。そのため、図１８（ｂ）に示すように、界磁用磁石２３と、それに隣接する界磁用磁石２３との間に形成される磁束の大部分は、第１のティース３４の磁石対向部３４ｄから、それに隣接する磁石対向部３４ｄへ透過し、弱い界磁が形成される。これによって、回転電機２０の駆動時に界磁用磁石２３からの磁束が第１のティース３４のコイル３１を横切ることがなく、磁束がコイル３１を横切ることによるロータ７０の回転方向への磁気抵抗が低減されるので低トルク高速回転が可能となる。

なお、図１７（ａ）に示すようにティースが正対する状態では、上述したギア係合部４５の一端面が切り欠き３９の一端面３９ａに当接している。また、図１７（ｃ）に示すように、第２のティース４１が隣接する２つの第１のティース３４の中間にある状態では、ギア係合部４５の他端面が切り欠き３９の他端面３９ｂに当接している。すなわち、切り欠き３９の端面３９ａ、３９ｂは、第２のステータ４０の回動範囲を規制している。

以上説明した自動二輪車１では、回転電機２０が第１のステータ３０と第２のステータ４０とを備え、第２のステータ４０が第１のステータ３０に対して回転する。これにより磁気抵抗が変化し、回転電機２０の出力特性が変わるので、多くの走行状態で回転電機２０を駆動させることが可能となる。

また、第２のステータ４０を回転させるモータ６６がクランクケース後方のリアアーム１６に取り付けられ、ギア６８がケースカバー１９に取り付けられている。そのため、第２のステータを回転させるためのステータ回転機構６を搭載するにあたり、例えば、クランクケース５０ｄのレイアウトの変更が必要とされず、既存の車体レイアウトへの影響が低減される。

また、第１のステータ３０がステータ間の吸引力に抗して第２のステータ４０を回転可能に支持している。そのため、ケースカバー１９等の形状によらず、第１のティース３４の端面３４ｂと第２のティース４１の端面４１ａとの間隔が正確に設定され、出力特性を正確に制御できる。

［他の実施の形態]
［クランクケースカバー及びギアの他の例］
なお、本発明は以上説明した自動二輪車１に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、ケースカバー１９の外から第２のステータ４０の回転角度を視認するための窓をケースカバー１９に設けてもよい。図１９（ａ）はこの形態に係る自動二輪車が備えるケースカバー１９の側面図であり、図１９（ｂ）はケースカバー１９を内側から臨む図であり、図２０は図１９（ａ）のXX−XX線断面図である。なお、図１９（ｂ）ではケースカバー１９に第２のステータ４０が回転可能に支持されている。

図１９（ｂ）に示す自動二輪車では第２のステータ４０の樹脂部４３に径方向に突出する凸部部４３ｆが形成されている。第２のステータ４０が基準となる回転角度（例えば、第２のティース４１が第１のティース３４に正対する回転角度）にある状態で、ケースカバー１９の凸部４３ｆに対応する位置に窓部１９ｄが設けられている。なお、窓部１９ｄは、基準となる回転角度にある第２のステータ４０の凸部４３ｆに対応して設けられていたが、例えば、第２のステータ４０の回転時に常に凸部４３ｆを視認できるように、凸部４３ｆの可動範囲に亘って形成されてもよい。

また、図１９（ａ）に示すように、第２のステータ４０が上述した基準となる回転角度にある状態で、プーリー６８ｂに印６８ｅが設けられるとともに、当該印６８ｅに対応してケースカバー１９に印１９ｅが設けられてもよい。こうすることで、例えば、モータ６６の初期回転角度（正方向又は逆方向のいずれにも回転していない角度）の設定にあたり、印６８ｅと印１９ｅの位置関係が参照される。

［回転電機の他の例]
なお、図２０に示す回転電機２０ａにおいても、上述した回転電機２０と同様に、ケースカバー１９に回転支持部１９ａが形成され、第２のステータ４０を回転可能に支持している。

また、回転電機２０ａでは、ロータ２１は、回転軸方向にスライド可能となっており、第１のステータ３０によって回転可能に支持されるとともに、フライホイール５６と係合することで当該フライホイール５６とともに回転する。以下、図２１及び図２２を参照しながら回転電機２０ａについて詳細に説明する。なお、図２１（ａ）は、回転電機２０ａのロータ２１の正面図（固定ステータ３０側から臨む図）であり、図２１（ｂ）は背面図であり、図２１（ｃ）は図２１（ａ）のｃ−ｃ線断面図であり、図２２は回転電機２０ａに対向して配置されるフライホイール５６の正面図（ロータ２１側から臨む図）である。

回転電機２０ａでは、図１９（ｂ）又は図２０に示すように、第１のステータ３０の係止部３７はケースカバー１９に設けられた３つのボルト孔１９ｆにボルト締めされ、第１のステータ３０はケースカバー１９に固定されている。

第１のステータ３０の内周部３６ａには回転軸方向に対して垂直な円環状の被当接面３６ｃが形成されている。一方、ロータ２１は略円盤状のヨーク２２を備え、ヨーク２２は、クランクシャフト５１が挿通される挿通孔が形成される円盤部２２ａと、当該挿通孔の周縁部から第１のステータ３０側に（車幅方向外側）立ち上がる内筒部２２ｂとを有している。内筒部２２ｂの外周面には、回転軸方向に対して垂直な円環状の被当接面２２ｄが形成されている。ヨーク２２は磁力により第１のステータ３０側に引き寄せさられている。被当接面３６ｃは軸受け６３を介して磁力に抗してヨーク２２の第１のステータ３０側への接近を規制しつつ、ヨーク２２を回転可能に支持している。

また、図２０又は図２１（ｃ）に示すように、ロータ２１は回転軸方向に厚みを有する円環状の円環部２４を有している。円環部２４は、ヨーク２２の円盤部２２ａの裏面（第１のステータ３０に対向する面とは反対の面）に複数（ここでは４つ）のリベット２４ａで固定されている。円環部２４には略円状に凹む複数の凹部２４ｂが周方向に等間隔で形成されている。

一方、クランクシャフト５１には回転電機２０ａに対向するようにフライホイール５６が取り付けられている。フライホイール５６は円盤部５６ａと、内筒部５６ｃと、慣性マス部５６ｆとを有している。円盤部５６ａの中心部にはクランクシャフト５１が挿通される挿通孔が設けられ、当該挿通孔の縁部から内筒部５６ｃが車幅方向外側（第１のステータ側）に延伸している。慣性マス部５６ｆは、円盤状の取付円盤部５６ｇと、当該取付円盤部５６ｇの外周縁から回転電機２０ａ側に立ち上がる筒部５６ｈとを含んでいる。取付円盤部５６ｇには凹部２４ｂに対応する位置に、複数（ここでは４つ）のボルト締め用の孔が形成されている。この孔にボルト５６ｉが挿通され、取付円盤部５６ｇ及び円盤部５６ａはワンウェイクラッチ５５にボルト５６ｉで固定されている。

ボルト５６ｉの頭部は回転軸方向で回転電機２０ａ側に突出し、当該頭部には例えばゴムなどの弾性部材から構成される円環状のダンパ部５６ｊが嵌められている。この頭部とダンパ部５６ｊは凹部２４ｂに相応する大きさの凸部５６ｋを構成している。ロータ２１がフライホイール５６に接近し、凹部２４ｂに凸部５６ｋが嵌ることで、ロータ２１とフライホイール５６は互いに連動する。以上が回転電機２０ａの構造である。

なお、内筒部５６ｃの内周面には回転軸方向に直線的に延伸する溝状の凹部５６ｄが形成されている。一方、クランクシャフト５１の側周面におけるフライホイール５６の内周面に対応する位置にも凹部が形成されている。この凹部とフライホイール５６の凹部５６ｄの双方に係合部材６５が係合し、これによって、フライホイール５６とクランクシャフト５１との相対位置が決められる。また、第１のステータ３０による第２のステータ４０を支持する構造は回転電機２０と同様であり、ここでの説明は省略する。

［クランクケースカバーによるモータの支持]
これまで説明した自動二輪車では、モータ６６はリアアーム１６に取り付けられていたが、例えば、モータ６６はケースカバー１９によって支持されてもよい。図２３はこの形態に係る自動二輪車の後部の側面図であり、図２４はケースカバー１９を内側から臨む図である。

図２３及び図２４に示す自動二輪車のステータ回転機構６００において、モータ６６の前部はケースカバー１９の後部に支持され、その出力軸６６ａが車両進行方向に向くよう配置されている。ケースカバー１９には後方に向かって開く開口が設けられている。モータ６６の出力軸６６ａはこの開口からケースカバー１９の内側に導入される。モータ６６の出力軸６６ａの前部にはウォームギア（作動機構）６８０が設けられており、当該ウォームギア６８０はケースカバー１９の内側に配置されギア係合部４５に噛み合っている（図２４参照）。

［回転電機の他の例]
［第１のステータによる第２のステータの支持構造の他の例]
また、これまで説明した回転電機２０，２０ａでは、第１のステータ３０が直接的に第２のステータ４０に当接して支持していた。しかしながら、第１のステータは第２のステータを間接的に支持してもよい。

図２５及び図２６はこの形態に係る回転電機２０ｂの断面図であり、図２６は図２５の拡大図である。なお、これらの図において、以上説明した回転電機２０及び２０ａと同一箇所には同一符号を付し、その説明を省略する。

第１のステータ３０の内周部３６ａは、その車幅方向外側（第２のステータ４０側）に被当接部３６ｋを有している。一方、第２のステータ４０の樹脂部４３には、第２のティース４１及び基台４２より径方向内方に当接部４３ｅが形成されている。被当接部３６ｋと当接部４３ｅとの間に軸受け６４が配置され、第１のステータ３０は第２のステータ４０との間隔を所定の大きさに維持しつつ、軸受け６４を介して第２のステータ４０を回転可能に支持する。

具体的には、被当接部３６ｋには、回転軸方向に対して垂直な円環状の被当接面３６ｆが形成されている。この被当接面３６ｆは、第１のティース３４の第２のティース４１側の端面３４ｂを含む平面より僅かに車幅方向外側に位置している。また、被当接部３６ｋは、被当接面３６ｆの内周縁から車幅方向外側に立設する円筒状の回転支持面３６ｇを有している。第２のステータ４０の当接部４３ｅは、回転軸方向に垂直な円環状の軸受け被支持面４３ａと、軸受け被支持面４３ａの外周縁から車幅方向内側に立設する円筒状の被回転支持面４３ｂとを有している。

被当接部３６ｋの被当接面３６ｆと、当接部４３ｅの軸受け被支持面４３ａとの間に、軸受け６４が配置されている。被当接面３６ｆは第１のステータ３０側に引き寄せる磁力に抗して、第２のステータ４０の第１のステータ３０側への接近を規制している。

第１のティース３４の端面３４ｂを含む平面から軸受け６４の第２のステータ４０側の端面６４ａまでの距離と、第２のティース４１の端面４１ａを含む平面から軸受け被支持面４３ａまでの距離の差が、第２のティース４１と第１のティース３４との離間距離ｋとなっている。

さらに、被当接部３６ｋの回転支持面３６ｇの径は、軸受け６４の内径に相応しており、回転支持面３６ｇの全外周面が軸受け６４の内周面に接している。また、第２のステータ４０が有する被回転支持面４３ｂの径は、軸受け６４の外周面の径に相応しており、被回転支持面４３ｂの全内周面が軸受け６４の外周面に接している。これにより、第１のステータ３０は、第２のステータ４０の径方向の揺動を規制しつつ、第２のステータ４０を支持している。

なお、図２５及び図２６に示す第１のステータ３０は、上述した回転電機２０ａと同様に、回転軸方向への移動及び回転軸回りに回転が不能となるようにケースカバー１９に固定されている。

［ロータ及びフライホイールの他の例]
また、ロータ２１はフライホイール５６に係合しつつ、回転軸方向にスライドできる。具体的には、ロータ２１のヨーク２２は概略円盤状であり、回転電機２０ａの場合と同様に、円盤部２２ａと内筒部２２ｂとを有している。円盤部２２ａの周縁部には径方向外方に突出する複数の突起部２２ｃが形成されている。フライホイール５６は略椀状であり円盤部５６ａと、内筒部５６ｃと、円盤部５６ａの周縁部から車幅方向外側に（回転電機２０ｂ側に）立設する外筒部５６ｂとを有している。外筒部５６ｂの内周面には、回転軸方向に直線状に延伸する凹部５６ｅが形成されている。この凹部５６ｅは突起部２２ｃと同数形成されている。突起部２２ｃは回転軸方向の移動ができるように凹部５６ｅに係合し、これによりヨーク２２は回転軸方向にスライドできる。

また、回転電機２０ａと同様に、ヨーク２２は軸受け６３を介して第１のステータ３０によって回転可能に支持されつつ、当該第１のステータ３０への接近が規制されている。

［界磁可変機構の他の例]
なお、これまで説明した回転電機において、界磁可変機構は第１のステータ３０と第２のステータ４０とを備え、第２のステータ４０は第１のステータ３０に対して相対的に回転するものであった。しかしながら、界磁可変機構はこれに限られない。例えば、第２のステータ４０がモータ６６の作動によって、回転軸方向に前後に移動し、第１のティース３４と第２のティース４１間の磁気抵抗が変わることで、界磁の強さが変わるようにしてもよい。また、ロータ２１がモータ６６の作動によって回転軸方向に移動し、第１のティース３４と界磁用磁石２３との回転軸方向の距離が変わるようにしてもよい。

［界磁可変機構を備えるラジアルギャップ型回転電機]
また、以上説明した自動二輪車に搭載される回転電機はロータの回転軸方向にステータが配置されるアキシャルギャップ型の回転電機であった。しかしながら、回転電機はこれに限られず、ロータに対して径方向内方又は外方にステータが対向して配置されるラジアルギャップ型の回転電機であってもよい。以下、ラジアルギャップ型の回転電機における界磁可変機構の例について説明する。

図２７は界磁可変機構を備えるラジアルギャップ型の回転電機２００の断面図であり、図２８は当該回転電機の分解斜視図である。図２９は、図２７の拡大図である。なお、図２８においては、クランクシャフト５１の記載は省略されている。また、図２７において、クランクシャフト５１の中心側に配置されているシリンダ５０ａ等は省略されている。これらの図において、以上説明した回転電機と同一箇所については同一符号を付し、その説明を省略する。

回転電機２００は、筒状のロータ２１０と、ロータ２１０の径方向外方に配置され円筒状のステータ２５０とを備えている。ロータ２１０は、概略椀状のヨーク２４０と界磁用磁石２３とを備えている。ヨーク２４０は、円盤部２４０ａと外筒部２４０ｂと内筒部２４０ｃとを有している。円盤部２４０ａは、その中心部にクランクシャフト５１が挿通される挿通孔を有し、内筒部２４０ｃは当該挿通孔の縁部から車幅方向外側に立設している。外筒部２４０ｂは円盤部２４０ａの外周縁から車幅方向外側に立設している。

回転電機２０のヨーク７１と同様に、円盤部２４０ａはワンウェイクラッチ５５に対してボルトで固定され、ヨーク２４０とワンウェイクラッチ５５は連動する。外筒部２４０ｂの外周面には複数の界磁用磁石２３が径方向に対して垂直に接合されている。

外筒部２４０ｂの径方向外方には円筒状のステータ２５０が当該外筒部２４０を囲むように配置されている。ステータ２５０は、円筒状の第２のステータ４００と、当該第２のステータに回転軸方向に挿入される円筒状の第１のステータ３００とを備え、これらは界磁可変機構を構成している。

以下、ステータ２５０について詳細に説明する。まず、第１のステータ３００について説明する。

第１のステータ３００は、複数の第１のティース３４と各第１のティース３４に巻回されるコイル３１とを有している。第１のティース３４はクランクシャフト５１の軸線を囲むように円環状に配置され、界磁用磁石２３に対して径方向に対向している。第１のティース３４とコイル３１は潤滑剤を包含する樹脂で形成される樹脂部３６０によりモールドされ、第１のステータ３００は円筒状を呈している。

なお、第１のステータ３００の第１のティース３４は、上述したステータ２５の第１のティース３４と同様に、磁石対向部３４ｄを備え、界磁用磁石２３に対向する側の端面３４ａはその反対側の端面３４ｂより大きく形成されている。また、端面３４ａ、３４ｂは、円筒状に形成される第１のステータ３００の内周面及び外周面に合わせて曲面状を呈している。

樹脂部３６０は、第１のティース３４及びコイル３１より車幅方向内側に円盤状の内側円盤部３６０ａと、車幅方向外側に円筒状の外側円筒部３６０ｂとを有している。外側円筒部３６０ｂの車幅方向外側の端面３６０ｃは、ケースカバー１９の内壁に接しており、この端面３６０ｃには同一の半径上に複数のボルト孔が形成されている。外側円筒部３６０ｂのボルト孔に対応してケースカバー１９に貫通孔が形成されている。これらにボルトが嵌め込まれ、第１のステータ３００は回転軸方向及び回転軸周りの回転が不能となるように、ケースカバー１９にボルトで固定されている。

外側円筒部３６０ｂの車幅方向外側の外周面には、第１のティース３４の端面３４ｂを含む外周面の径より大径の外周面（以下、外側回転支持面とする）３６０ｄが形成されている。外側回転支持面３６０ｄには周方向に伸びる溝状の凹部３６０ｇが形成されている。この凹部３６０ｇにＣ字状のサークリップ８７が嵌められて、第２のステータ４００の回転軸方向への移動が規制されている。なお、第２のステータ４００の回転軸方向への移動の規制については後において詳説する。

内側円盤部３６０ａの車幅方向内側の端部には、径方向外方に張り出す円環状のストッパ部３６０ｅが形成されている。また、ストッパ部３６０ｅの車幅方向外側（第１のティース３４が埋設される側）には、第１のティース３４の端面３４ｂを含む外周面の径より大径の外周面（以下、内側回転支持面とする）３６０ｆが形成されている。この内側回転支持面３６０ｆの径は、外側円筒部３６０ｂに形成される外側回転支持面３６０ｄの径と同径に形成されている。

次に、第２のステータ４００について説明する。第２のステータ４００は、第１のティース３４に径方向に対向する複数の第２のティース４１と、第２のティース４１を円筒状に保持する円筒状の基台４２とを有している。複数の第２のティース４１は、クランクシャフト５１の周りに円環状に配置されている。この第２のティース４１と基台４２は、潤滑剤を包含する樹脂で形成される樹脂部４３０によってモールドされている。

第２のステータ４００は、第１のステータ３００に接して、クランクシャフト５１の軸線周りに回転可能に支持されている。具体的には、樹脂部４３０は円環状の外側被支持部４３０ａと円環状の内側被支持部４３０ｂとを有している。外側被支持部４３０ａは第２のティース４１より車幅方向外側に位置し、内側被支持部４３０ｂは第２のティース４１より車幅方向内側に位置している。外側被支持部４３０ａの内径は、内側被支持部４３０ｂの内径と同径に形成されている。外側被支持部４３０ａの端部の全内周面は外側回転支持面３６０ｄに接し、内側被支持部４３０ｂの端部の全内周面は内側回転支持面３６０ｆに接している。こうして、第２のステータ４００はクランクシャフト５１の軸線周りに回転可能に支持される。

第１のステータ３００の外側回転支持面３６０ｄ及び内側回転支持面３６０ｆの径と、第１のティース３４の端面３４ｂを含む外周面の径との差が第１のティース３４の端面３４ｂと第２のティースの端面４１ａとの離間距離となっている。

第２のステータ４００は第１のステータ３００に当接して、回転軸方向への移動が規制されている。具体的には、第２のステータ４００が有する内側被支持部４３０ｂの車幅方向内側の端面４３０ｄは、第１のステータ３００のストッパ部３６０ｅに当接し、これにより第２のステータ４００の車幅方向内側への移動が規制される。また、第１のステータ３００が有する外側回転支持面３６０ｄには、上述したサークリップ８７が嵌められる溝状の凹部３６０ｇが形成されている。この凹部３６０ｇは第２のステータ４００の車幅方向外側の端面４３０ｅに位置している。外側回転支持面３６０ｄの外周面から径方向に突出するサークリップ８７の周縁部が第２のステータ４００の端部に当接することで、第２のステータ４００の車幅方向外側への移動も規制される。

また、樹脂部４３０の外側被支持部４３０ａの端部には、径方向外方に突出するギア係合部４５０が形成されている。上述したアキシャルギャップ型回転電機のステータ２５と同様に、このギア係合部４５０にギア６８のギア部６８ａが噛み合っており、モータ６６の正方向又は逆方向へ回転にともなって、第２のステータ４００も正方向又は逆方向へ回転する。

以上説明した回転電機２００では、ステータ２５０が第２のステータ４００と第１のステータ３００と備え、第２のステータ４００が回転することにより、回転電機２００の出力特性を変化させることが出来る。また、第１のステータ３００が筒状の回転支持面３６０ｄ及び３６０ｆを備え、これらが第２のステータ４００に接している。これにより、第１のステータ３００は、第２のティース４１を径方向への揺動を不能にしつつ回転可能に支持し、正確な出力特性の制御が可能となる。

［ラジアルギャップ型回転電機の他の例]
なお、以上説明した界磁可変機構を備える回転電機２００では、ヨーク２４０の外筒部２４０ｂの径方向外方に円筒状のステータ２５０が配置されていたが、ステータとロータとの位置関係はこれに限られない。例えば、図３０に示す回転電機２００ａに示すように、ステータはヨークの外筒部の径方向内方に配置されてもよい。なお、図３０においては、軸線を中心として一方側のみ記載されている。

回転電機２００ａでは、ヨーク２４０の外筒部２４０ｂの径方向内方にステータ２５０ａが配置されている。そして、第２のステータ４００は、界磁用磁石２３に対して径方向に対向している。また第２のステータ４００の内径より小さい外周面を有する第１のステータ３００は、第２のステータ４００の内側に配置されている。なお、同図においては、第１のステータ３００の内周面が、ケースカバー１９に回転軸方向に立設するよう形成される円筒状の回転支持部１９ａの外周面に接している。これにより、第１のステータ３００の支持強度が増している。

［ラジアルギャップ型回転電機の他の例]
また、以上説明した回転電機２００ａでは、第１のステータ３００がケースカバー１９に対して固定されていたが、第１のステータ３００を固定されるのはケースカバー１９に限られない。例えば、図３１又は図３２に示す回転電機２００ｂに示すように、車幅方向内側に配設されるクランクケース１９０に固定されてもよい。なお、図３１は回転電機２００ｂの断面図であり、図３２はその拡大図である。以下、回転電機２００ｂについて詳細に説明する。

第１のステータ３００ｂの樹脂部３６０は、第１のティース３４及びコイル３１より車幅方向内側に、径方向内方に立設する複数の係止部３６０ｉを有している。この係止部３６０ｉにはボルト締めのための貫通孔が形成されている。回転電機２００ｂの車幅方向内側にはクランクケース１９０が配設され、クランクケース１９０にはこの係止部３６０ｉに対応してボルト孔が形成されている。そして、互いに対向するボルト孔及び貫通孔にボルトが嵌め込まれて、第１のステータ３００はクランクケース１９０に固定されている。

なお、回転電機２００ｂでは、ヨーク２４４が中心部に挿通孔が形成されており、この挿通孔にクランクシャフト５１が挿通される。ヨーク２４４の外周面に界磁用磁石２３が埋設されている。ヨーク２４４はフライホイールとしても機能するようになっている。また、このヨーク２４４の車幅方向外側には、空冷フィン１００が取り付けられている。空冷フィン１００の車幅方向外側には樹脂で形成されるケース（クランクケースカバー）１０１が配置されている。ケース１０１には複数の空気流通孔１０１ａが設けられ、この空気流通孔１０１ａは空冷フィン１００の車幅方向外側に位置している。これにより、ロータ２１０ｂとともに空冷フィン１００が回転し、回転電機２００ｂの外側の空気を回転電機２００ｂ側に導入することで回転電機２００ｂは冷却される。

また、クランクケース１９０は、回転電機２００ｂの後方部分を覆うように車幅方向外側に向けて立つ壁部１９０ａを有している。ケース１０１は壁部１９０ａに取り付けられている。ギア６８はケース１０１と壁部１９０ａとによって支持されている。また、クランクシャフト５１は、回転電機２００ｂの車幅方向内側に配設されるクランクケース１９０のさらに内側で軸受け（不図示）により回転可能に支持されている。

［ラジアルギャップ型回転電機の他の例]
以上説明した回転電機２００ｂでは、第１のステータ３００と第２のステータ４００とが直接的に接していた。しかしながら、例えば、第２のステータ４００の内周面と第１のステータ３００の外周面との間に軸受けが備えられ、第１のステータ３００がこの軸受けを介して第２のステータ４００を回転可能に支持してもよい。

また、以上説明したラジアルギャップ型の回転電機では、第２のステータ４００は第１のステータ３００によって回転可能に支持されていた。しかしながら、図３３乃至図３５に示す回転電機２２０に示すように、ケースカバー１９によって支持されてもよい。以下、回転電機２２０について詳細に説明する。なお、図３３は回転電機２２０の断面図であり、図３５はその拡大図であり、図３４は回転電機２２０の概略の分解斜視図である。図３４においては、クランクシャフト５１を省略し、図３３においてはシリンダ５０ａ等の記載を省略している。また、これらの図において以上説明した回転電機２００と同一箇所については同一符号を付し、その説明を省略する。

回転電機２２０は界磁可変機構としてステータ２２５を備え、ステータ２２５は第１のステータ３３０と第２のステータ４４０とを有している。第１のステータ３３０は複数の第１のティース３４と、第１のティース３４のそれぞれに巻回されるコイル３１とを備えている。複数の第１のティース３４は、クランクシャフト５１の軸線を囲むように円環状に配置され、界磁用磁石２３に対して径方向に対向している。第１のティース３４とコイル３１は、潤滑剤を有する樹脂からなる樹脂部３３６によりモールドされている。

樹脂部３３６は、第１のティース３４とコイル３１の車幅方向内側に概略円盤状の内側樹脂部３３６ａを有し、第１のティース３４とコイル３１の車幅方向外側に概略円盤状の外側樹脂部３３６ｂを有している。

外側樹脂部３３６ｂは車幅方向外側に延伸し、その縁部には径方向外方に立設する複数の係止部３３７が形成されている。各係止部３３７にはボルト孔が形成されている。また、この係止部３３７はケースカバー１９に接しており、ケースカバー１９には係止部３３７のボルト孔に対応して貫通孔が形成されている。そして、互いに対向する貫通孔とボルト孔にボルトが嵌め込まれ、第１のステータ３３０は回転軸方向への移動及び径方向への移動が不能となるようにケースカバー１９に固定される。なお、係止部３３７と当該係止部に隣接する係止部３３７との間では、外側樹脂部３３６ｂは切り取られ、切り欠き３３９が設けられている。この切り欠き３３９から第２のステータ４４０のギア係合部４４５が径方向外方に突出する。なお、ギア係合部４４５については後において詳説する。

内側樹脂部３３６ａには円環状のストッパ部３３６ｃが形成され、このストッパ部３３６ｃの径は第１のティース３４の径方向内側の端面３４ｂを含む内周面より小さくなっている。第２のステータ４４０の端部はこのストッパ部３３６ｃに当接し、第２のステータ４４０の回転軸方向への移動が規制されている。なお、第２のステータ４４０の回転軸方向への移動の規制については後において詳説する。

第２のステータ４４０は、第１のティース３４に対して径方向に対向する第２のティース４１と、第２のティース４１を円環状に保持する円筒状の基台４２とを有している。この第２のティース４１と基台４２は、潤滑剤を包含する樹脂からなる樹脂部４４３によりモールドされている。樹脂部４４３は、回転軸方向に延伸する筒状の筒状樹脂部４４３ａと、筒状樹脂部４４３ａの車幅方向外側の縁部から径方向外方に立設する円盤状の円盤状樹脂部４４３ｂとを有している。

第２のステータ４４０はケースカバー１９に回転可能に支持されている。具体的には、ケースカバー１９にはクランクシャフト５１の回転軸方向に立設する円筒状の回転支持部１９ａが形成されている。この回転支持部１９ａの外周面（回転支持面）の径と筒状樹脂部４４３ａの内周面の径とは相応しており、筒状樹脂部４４３ａの全内周面は回転支持部１９ａの外周面に接している。これによって、第２のステータ４４０は径方向への揺動が規制されつつ、クランクシャフト５１の軸線周りの回転が可能となるように支持される。

なお、第１のステータ３３０がケースカバー１９に対して固定されているため、第１のティース３４の第２のティース側の端面３４ｂと、第２のティース４１の第１のティース３４側の端面４１ａとの離間距離は、筒状樹脂部４４３ａの肉厚に応じて設定される。

また、筒状樹脂部４４３ａの車幅方向内側の端部４４３ｃは、第１のステータ３３０のストッパ部３３６ｃに当接しており、これにより第２のステータ４４０の回転軸方向への移動が規制されている。

また、円盤状樹脂部４４３ｂには、径方向外方に突出するギア係合部４４５が形成されている。このギア係合部４４５は、第１のステータ３３０に設けられた切り欠き３３９から径方向外方に突出し、ギア６８のギア部６８ａに噛み合っている。そして、モータ６６の正方向又は逆方向への回転とともに、第２のステータ４４０は正方向又は逆方向へ回転する。

以上説明した、回転電機２２０の界磁可変機構では、第２のステータ４４０と第１のステータ３３０とが備えられ、第２のステータ４４０が回転することにより、回転電機２２０の出力特性を変化させている。また、第２のステータ４４０の全内周面がケースカバー１９の回転支持部１９ａの外周面（回転支持面）に接しており、第２のティース４１が径方向に揺動することがないので、出力特性の正確な制御が可能となる。

なお、以上説明したステータ２２５では、第２のステータ４４０が直接的にケースカバー１９の回転支持部１９ａの外周面に接していた。しかしながら、例えば、第２のステータ４４０の内周面と回転支持部１９ａとの間に軸受けが配置され、第２のステータ４４０は軸受けを介して回転可能に支持されてもよい。

本発明に係る鞍乗型車両の例である自動二輪車の側面図である。 上記自動二輪車の後部の側面図である。 図２のIII−III線断面図である。 図３の拡大図である。 上記自動二輪車が搭載する回転電機の分解斜視図である。 上記回転電機が備える第１のステータの正面図と背面図である。正面図は第１のステータのロータに対向する面を示し、背面図は第２のステータに対向する面を示す。 図６のVII−VII線断面図である。 図６のVIII−VIII線断面図である。 第１のステータのロータに対向する面を斜めから臨む図である。 第１のステータの第２のステータに対向する面を斜めから臨む図である。 第２のステータの正面図であり、第１のステータに対向する面を示す。 図１１のXII−XII線断面図である。 図１１のXIII−XIII線断面図である。 第２のステータの第１のステータに対向する面を斜めから臨む図である。 第２のステータの第１のステータに対向する面とは反対側の面を斜めから臨む図である。 図２におけるXVI−XVI線断面図である。 第２のステータが回転する様子を示す図である。 上記回転電機の磁束の変化を示す図である。 本発明の他の実施の形態による自動二輪車に備えられるクランクケースカバーの側面図と、当該クランクケースカバーを内側から臨む図である。 上記他の実施の形態による自動二輪車に搭載される回転電機の断面図である。 上記回転電機のロータの正面図、背面図及び断面図である。正面図はロータの第１のステータに対向する面を示し、背面図はフライホイールに対向する面を示す。 上記他の実施の形態による自動二輪車が備えるフライホイールの正面図である。 本発明の他の実施の形態による自動二輪車の後部の側面図である。 上記他の実施の形態による自動二輪車が備えるクランクケースカバーを内側から臨む図である。 界磁可変機構を備える回転電機の他の例を示す断面図である。 図２５に示す回転電機の拡大図である。 界磁可変機構を備えるラジアルギャップ型の回転電機の例を示す図である。 図２７に示す回転電機の分解斜視図である。 図２７の拡大図である。 ラジアルギャップ型回転電機の他の例を示す断面図である。 ラジアルギャップ型回転電機の他の例を示す断面図である。 図３１の拡大図である。 ラジアルギャップ型回転電機の他の例を示す図である。 図３３に示す回転電機の分解斜視図である。 図３３の拡大図である。

符号の説明

１ 自動二輪車、３ 前車輪、５ フロントフォーク、６，６００ ステータ回転機構、７ ステアリング軸、９ ハンドル、１０ 車体フレーム、１３ シート、１５ リヤサスペンション、１６ リアアーム、１７ 後車輪、１９ ケースカバー、１９ａ 回転支持部（支持部）、１９ｄ 窓部、２０ 回転電機、２１ ロータ、２２ ヨーク、２３ 界磁用磁石、２５ ステータ（界磁可変機構）、３０ 第１のステータ、３１ コイル、３４ 第１のティース、３６ 第１のステータの樹脂部、３７ 係止部、３８ ピン、３９ 切り欠き、４０ 第２のステータ、４１ 第２のティース、４２ 基台、４３ 第２のステータの樹脂部、４５ ギア係合部、５０ エンジン、５１ クランクシャフト、５２ 軸受け、５３ 含油軸受け、５５ ワンウェイクラッチ、５６ フライホイール、５７ ナット、６０ セルモータ、６１ 始動用減速ギア、６２ ギア、６３ 軸受け、６４ 軸受け、６６ モータ（アクチュエータ）、６６ａ モータの出力軸、６７ ワイヤ（伝達部材）、６８ ギア（作動機構）、６８ｅ 印、６９ 回転角度センサ、７０ ロータ、７１ ヨーク、８７ サークリップ、１００ 空冷フィン、１０１ ケース、１９０ クランクケース、２００ 回転電機、２２５ ステータ、２４０ ヨーク、２５０ ステータ、３００ 第１のステータ、３３０ 第１のステータ、３３６ 樹脂部、３３７ 係止部、３３９ 切り欠き、３６０ 第１のステータの樹脂部、４００ 第２のステータ、４３０ 第２のステータの樹脂部、４４０ 第２のステータ、４４３ 樹脂部、４４５ ギア係合部、４５０ ギア係合部、６８０ ウォームギア（作動機構）。

Claims (10)

1. クランクシャフトと、
   前記クランクシャフトを内蔵するクランクケースと、
   前記クランクケースの側部に取り付けられるクランクケースカバーと、
   前記クランクケースカバー内に収容され、前記クランクシャフトに連結される回転電機と、を備える鞍乗型車両であって、
   前記回転電機は、当該回転電機の界磁の強さを変化させて当該回転電機の出力特性を変える界磁可変機構を有し、
   前記界磁可変機構に連結され、当該界磁可変機構を作動させる動力を伝達する作動機構をさらに備え、
   当該作動機構は前記クランクケースカバーに支持される、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
2. 請求項１に記載の鞍乗型車両において、
   前記界磁可変機構を作動させる動力を発生するアクチュエータをさらに備え、
   前記アクチュエータは前記クランクケースカバーに支持される、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
3. 請求項２に記載の鞍乗型車両において、
   前記作動機構は前記アクチュエータの出力軸に設けられる、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
4. 請求項１に記載の鞍乗型車両において、
   前記界磁可変機構を作動させる動力を発生するアクチュエータをさらに備え、
   前記アクチュエータの動力は伝達部材を介して前記作動機構に伝達される、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
5. 請求項４に記載の鞍乗型車両において、
   前記伝達部材はワイヤである、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の鞍乗型車両であって、
   前記界磁可変機構は、第１のステータと、当該第１のステータに対して相対的に変位し界磁の強さを変化させる第２のステータと、を有する、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
7. 請求項６に記載の鞍乗型車両において、
   前記第２のステータの変位量を検知するためのセンサをさらに備え、
   前記作動機構は前記第２のステータに連動しつつ、当該第２のステータを変位させる動力を伝達し、
   前記センサは前記作動機構に取り付けられ当該作動機構の変位量を検知し、当該変位量を前記第２のステータの変位量を示す情報として出力する、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
8. 請求項６に記載の鞍乗型車両において、
   前記クランクケースカバーには、前記第２のステータの変位量を視認するための窓が設けられる、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
9. 請求項６に記載の鞍乗型車両において、
   前記クランクケースカバーは、変位可能に前記第２のステータを支持する支持部を有する、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
10. 請求項６に記載の鞍乗型車両において、
    前記作動機構は前記第２のステータと連動しつつ、当該第２のステータを変位させる動力を伝達し、
    前記作動機構には、当該作動機構の可動範囲における基準位置を示す印が設けられる、
    ことを特徴とする鞍乗型車両。
    

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