JP6118569B2

JP6118569B2 - 可変界磁モータ及び電動車両

Info

Publication number: JP6118569B2
Application number: JP2013016783A
Authority: JP
Inventors: 惇也小野; 中村　一彦; 一彦中村; 靖司藤本; 小林　直樹; 小林　　直樹
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: DE102013225290B4; JP2014150616A; DE102013225290A1

Description

本発明は、界磁特性を変更できる可変界磁モータ、及び該可変界磁モータを用いた電動車両に関する。

従来、電動車両の駆動源として用いられるモータは、低速運転時の高トルク特性と、高速運転時の高回転特性とが要求される。このような要求を満たすモータとして、ステータの磁気作用部とロータの磁気作用部のオーバーラップ量を運転状況に応じて可変操作できるようにした可変界磁モータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
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。

特開平０９−０３７５９８号公報

ところで、上記従来の技術では、ステータを軸線方向で移動させる機構にレバー部材、ラック＆ピニオン、ウォームギヤ等が選択されるが、構造が複雑かつ大型になり易いという課題がある。また、界磁特性の切り替えをあたかも有段変速機の如く実現できれば、電動車両の運転の面白みを向上させる点で好ましい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ステータを軸線方向で移動させる可変界磁モータ及びこれを用いた電動車両において、ステータの軸線方向の移動を簡易な構造で可能とし、かつ乗員操作による界磁特性の切り替えを可能にすることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、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）に係合してなり、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）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４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５に記載した発明は、請求項１から４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１に記載した発明によれば、インナーロータ型の可変界磁モータにおいて、ステータの外周に沿う回転体の回動によって、比較的小型かつ簡易な構成で、ステータの軸線方向の移動を実現できる。加えて、界磁特性の多段階の切り替えを実現できる。
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、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４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５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。

本発明の実施形態における自動二輪車の左側面図である。上記自動二輪車に用いるモータユニットの駆動軸線に沿う断面図である。上記モータユニットを右方から見た側面図である。図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。上記モータユニットのシフト機構の作用を示す図３の要部拡大図である。上記シフト機構の第二の作用を示す図３の要部拡大図である。上記モータユニットの第二状態を示す図３の要部拡大図である。上記第二状態を示す図２の要部拡大図である。上記モータユニットの第三状態を示す図３の要部拡大図である。上記第三状態を示す図２の要部拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

図１に示す自動二輪車１は、車体中央上部に走行用のメインバッテリ２を搭載すると共に、車体中央下部には走行用のモータユニット３を搭載し、メインバッテリ２からの電力によりモータユニット３を駆動させ、その駆動力を駆動輪である後輪４に伝達して走行する。メインバッテリ２の電力は、モータドライバであるＰＤＵ（power driver unit）を含む制御ユニット９に供給され、この制御ユニット９で直流から三相交流に変換された後、三相交流モータを含むモータユニット３に供給される。

自動二輪車１の前輪５は左右一対のフロントフォーク６の下端部に軸支され、左右フロントフォーク６の上部はステアリングステム７を介して車体フレーム１１前端のヘッドパイプ１２に操向可能に枢支される。ステアリングステム７又はフロントフォーク６の上部には操向ハンドル８が取り付けられる。ヘッドパイプ１２からは左右一対のメインフレーム１３が後下がりに後方に延出し、左右メインフレーム１３の後端部からはそれぞれピボットフレーム１４が下方に延出する。左右ピボットフレーム１４にはスイングアーム１５の前端部が上下揺動可能に枢支され、スイングアーム１５の後端部には後輪４が軸支される。図中符号１６は車体前部を覆うカウリングを、符号１７は左右メインフレーム１３の後端部から後方へ延びるシートフレームを、符号１８はシートフレーム１７上に支持されるシートをそれぞれ示す。

図２に示すように、モータユニット３は、左右方向に沿う駆動軸２５を有するインナーロータ型の駆動モータ２１を備える。駆動モータ２１は、前記した三相交流モータであり、モータケース２２の内側に支持されるステータ２３と、ステータ２３の内側に配置されるロータ２４と、ロータ２４を貫通支持して両端部をモータケース２２の側壁に支持する駆動軸２５と、を備える。図中符号Ｃ１は駆動軸２５の中心軸線を示す。

モータケース２２は、左右方向で半割にされた左右分割体２６，２７を、締結等により一体に結合してなる。左分割体２６は、モータケース２２の左側壁２６ａ及び該左側壁２６ａの外周から右方に起立する左外周壁２６ｂを形成し、右分割体２７は、モータケース２２の右側壁２７ａ及び該右側壁２７ａの外周から左方に起立する右外周壁２７ｂを形成する。

モータケース２２の右側壁２７ａの内側には、右ベアリング２８ａを介して駆動軸２５の右端部が回転自在に支持される。駆動軸２５の左端部はモータケース２２の左側壁２６ａを貫通し、該左側壁２６ａに左ベアリング２８ｂを介して回転自在に支持される。駆動軸２５の左端部はモータケース２２の外方に突出し、この突出部分に駆動モータ２１と後輪４とを連係させるチェーン式伝動機構２９Ａのドライブスプロケット２９が取り付けられる。

ステータ２３は、軸線方向で左側の第一ステータ３１と右側の第二ステータ３２とに分割される。第一ステータ３１及び第二ステータ３２は、駆動モータ２１の左右中心面ＣＳに関して対称の構成を有する。第一ステータ３１は、その外周が左分割体２６の左外周壁２６ｂの内側に転動体ｔを介して軸線方向で移動自在に支持される。第二ステータ３２は、その外周が右分割体２７の右外周壁２７ｂの内側に転動体ｔを介して軸線方向で移動自在に支持される。前記左右中心面ＣＳはモータケース２２の分割面でもある。

各ステータ３１，３２は、それぞれ磁性板材を軸線方向で複数積層することでステータコア３３を形成する。各ステータコア３３は、径方向内側へ突出する複数のティース３３ａを形成し、円筒状のヨーク３４の内周側に保持される。各ティース３３ａは、それぞれコイル３５が巻回されてステータ２３の磁気作用部３６を形成する。

ロータ２４は、各ステータ３１，３２に対応して、軸線方向で左側の第一ロータ４１と右側の第二ロータ４２とに分割される。第一ロータ４１及び第二ロータ４２は、モータユニット３の左右中心面ＣＳに関して対称の構成を有する。各ロータ４１，４２は、駆動軸２５の外周にカラー４１ａ，４２ａを介して固定的に支持される。

各ロータ４１，４２は、それぞれ磁性板材を軸線方向で積層することでロータコア４３を形成する。ロータコア４３は円柱状をなし、その外周に複数の永久磁石４５を保持する。各永久磁石４５はロータ２４の磁気作用部４６を形成し、ステータ２３の磁気作用部３６と軸線方向でオーバーラップして配置される。ロータ２４の磁気作用部４６とステータ２３の磁気作用部３６とは、径方向で所定のギャップを空けて対向配置される。

駆動モータ２１は、ステータ２３の磁気作用部３６とロータ２４の磁気作用部４６との軸線方向のオーバーラップ量を変化させることで界磁特性を変更可能とした可変界磁モータとされる。

図３、図４を併せて参照し、駆動モータ２１は、ステータ２３の外周に沿うリング体５１の回動によって第一ステータ３１を左方、第二ステータ３２を右方に移動させるステータ移動機構５０を備える。ステータ移動機構５０は、前記左右中心面ＣＳを左右に跨いで配置される円環状のリング体５１と、第一ステータ３１のヨーク３４の右端部から径方向外側に起立してリング体５１の外周を形成する環状部の左側面に形成された第一カム部５３に係合する第一係合ピン３７と、第二ステータ３２のヨーク３４の左端部から径方向外側に起立してリング体５１の前記環状部の左側面に形成された第二カム部５４に係合する第二係合ピン３８とを有する。

各係合ピン３７，３８は、それぞれ周方向で等間隔に複数（六つ）設けられ、これらが周方向で交互に並んで配置される。各係合ピン３７，３８に対応して第一カム部５３も複数（六つ）設けられ、かつ各第二係合ピン３８に対応して第二カム部５４も複数（六つ）設けられる。図示都合上、図３における第一係合ピン３７及び第一カム部５３の図示は略す。

図４を参照し、第一カム部５３は、左方に臨んで軸線方向で階段状に変化するカム面を形成する。カム面は、第一ステータ３１の右方への移動停止位置で第一係合ピン３７を乗り上げさせる第一係合面５３ａと、リング体５１を後述する離反方向（図３の左回り）に回動させた際に第一傾斜面５３ｂを経て第一係合ピン３７を乗り上げさせる第二係合面５３ｃと、リング体５１をさらに前記離反方向に回動させた際に第二傾斜面５３ｄを経て第一係合ピン３７を乗り上げさせる第三係合面５３ｅと、を含む。第一係合面５３ａの第一傾斜面５３ｂと反対側の端部には第一停止壁面５３ｆが起立し、第三係合面５３ｅの第二傾斜面５３ｄと反対側の端部には第三停止壁面５３ｇが起立する。

第二カム部５４は、右方に臨んで軸線方向で階段状に変化するカム面を形成する。カム面は、第二ステータ３２の左方への移動停止位置で第二係合ピン３８を乗り上げさせる第一係合面５４ａと、リング体５１を前記離反方向に回動させた際に第一傾斜面５４ｂを経て第二係合ピン３８を乗り上げさせる第二係合面５４ｃと、リング体５１をさらに前記離反方向に回動させた際に第二傾斜面５４ｄを経て第二係合ピン３８を乗り上げさせる第三係合面５４ｅと、を含む。第一係合面５４ａの第一傾斜面５４ｂと反対側の端部には第一停止壁面５３ｆが起立し、第三係合面５４ｅの第二傾斜面５４ｄと反対側の端部には第三停止壁面５３ｇが起立する。

駆動モータ２１は、リング体５１をその外周からシフト機構６０によって正逆回転させることで、各係合ピン３７，３８と各カム部５３，５４との協働により両ステータ３１，３２を軸線方向で近接離反させる。
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。

シフトスピンドル６１は、モータケース２２の外側方に一体形成されたシフターケース２２ａに回動可能に支持される。シフトスピンドル６１の左側部はシフターケース２２ａの左方に突出し、その左端部にシフトペダル等のシフト操作子６４が連結される。このシフト操作子６４をシート１８に着座した乗員が操作することで、シフト機構６０によってリング体５１を回動させ、駆動モータ２１の界磁特性を変更することが可能である。以下、シフト機構６０及びシフト操作子６４を含めて乗員操作部６０Ａということがある。

リング体５１の外周には、径方向外側に起立する複数（四つ）の送りピン６５が設けられる。これら複数の送りピン６５には、チェンジアーム６３の先端部が選択的に係合する。これにより、リング体５１がステータ２３及びロータ２４のオーバーラップ量を所定量とした回転位置に保持される。

チェンジアーム６３の先端部には、リング体５１側に開放して隣り合う一対の送りピン６５を入り込ませて係合させる係合凹部６６が形成される。チェンジアーム６３は、係合凹部６６をリング体５１に押し付けるように、マスターアーム６２に対して付勢バネ６７によって付勢される。以下、複数の送りピン６５を図中左側から順に第一送りピン６５ａ〜第四送りピン６５ｄという。

図２、図３は、ステータ２３の磁気作用部３６の軸線方向の全幅がロータ２４の磁気作用部４６の軸線方向の全幅と対向する状態（以下、第一状態という。）を示し、シフト機構６０が戻しバネ６８の付勢力により中立状態にあることを示す。シフターケース２２ａ内には係止ピン２２ｂが固設され、この係止ピン２２ｂと共に、マスターアーム６２から起立する係止突部６２ａが戻しバネ６８の一対のコイル端に挟まれる。これにより、マスターアーム６２を含むシフト機構６０が前記中立位置に付勢される。

前記第一状態において、第一ステータ３１は右方（第二ステータ３２側）への移動停止位置にあり、第二ステータ３２は左方（第一ステータ３１側）への移動停止位置にある。このとき、両ステータ３１，３２が互いに最も近接する。以下、両ステータ３１，３２の第一状態での位置を、ステータ２３の磁気作用部３６とロータ２４の磁気作用部４６との対向幅が最大量確保された基準位置ということがある。

第一状態において、第一ステータ３１の各第一係合ピン３７は対応する第一カム部５３の第一係合面５３ａに左方から乗り上げて係合し、第二ステータ３２の各第二係合ピン３８は対応する第二カム部５４の第一係合面５４ａに右方から乗り上げて係合する。第一ステータ３１は不図示の付勢手段により右方に付勢され、第二ステータ３２も不図示の付勢手段により左方に付勢されている。

第一状態において、リング体５１は図３中右回りの回動停止位置にあり、この状態からリング体５１が図中左回りに回動すると、第一ステータ３１では各第一係合ピン３７が対応する第一カム部５３の第一係合面５３ａから第二係合面５３ｃ、第三係合面５３ｅへと段階的に係合位置を変化させ、第二ステータ３２では各第二係合ピン３８が対応する第二カム部５４の第一係合面５４ａから第二係合面５４ｃ、第三係合面５４ｅへと段階的に係合位置を変化させる。

第一係合ピン３７が第一係合面５３ａから第二係合面５３ｃ、第三係合面５３ｅへと係合位置を変化させると、第一ステータ３１が左方（第二ステータ３２と反対側）に変位し、第二係合ピン３８が第一係合面５４ａから第二係合面５４ｃ、第三係合面５４ｅへと係合位置を変化させると、第二ステータ３２が右方（第一ステータ３１と反対側）に変位する。これにより、両ステータ３１，３２が互いに基準位置から段階的に離間する。

図７、図８は、リング体５１が図３中左回りに回動し、第一ステータ３１では各第一係合ピン３７が対応する第一カム部５３の第二係合面５３ｃに係合し、第二ステータ３２では各第二係合ピン３８が対応する第二カム部５４の第二係合面５４ｃに係合した状態（以下、第二状態という。）を示す。このとき、ステータ２３の磁気作用部３６がロータ２４の磁気作用部４６から軸線方向で一部ずれた状態となる。

図９、図１０はリング体５１が図３中左回りにさらに回動し、第一ステータ３１では各第一係合ピン３７が対応する第一カム部５３の第三係合面５３ｅに係合し、第二ステータ３２では各第二係合ピン３８が対応する第二カム部５４の第三係合面５４ｅに係合した状態（以下、第三状態という。）を示す。このとき、ステータ２３の磁気作用部３６がロータ２４の磁気作用部４６から軸線方向でさらにずれた状態となる。

第三状態では、第一ステータ３１は左方（第二ステータ３２と反対側）への移動停止位置にあり、第二ステータ３２は右方（第一ステータ３１と反対側）への移動停止位置にある。このとき、両ステータ３１，３２が互いに最も離間する。
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。

シフト機構６０のマスターアーム６２は、図３に示す前記中立状態から戻しバネ６８の付勢力に抗して正逆方向へ所定角度だけ回動可能である。
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。

この後、シフト操作子６４への操作入力を解除すると、戻しバネ６８の付勢力でマスターアーム６２が中立状態に戻る。このとき、チェンジアーム６３が係合凹部６６のアーム基端側の傾斜辺６６ａを第三送りピン６５ｃに摺接させつつ、リング体５１と反対側に変位し、中立状態に戻った時点で第二及び第三送りピン６５ｂ，６５ｃを係合凹部６６に係合させる（図７参照）。

同様に、図７の状態から、シフト操作子６４の操作によりマスターアーム６２が再度右回りに回動すると、チェンジアーム６３の係合凹部６６に係合した第二及び第三送りピン６５ｂ，６５ｃ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から第二係合ピン３８を離脱させる。このとき、駆動モータ２１が前記第二状態から前記第三状態となる。

この後、シフト操作子６４への操作入力を解除すると、戻しバネ６８の付勢力でマスターアーム６２が中立状態に戻る。このとき、チェンジアーム６３が係合凹部６６のアーム基端側の傾斜辺６６ａを第四送りピン６５ｄに摺接させつつ、リング体５１と反対側に変位し、中立状態に戻った時点で第三及び第四送りピン６５ｃ，６５ｄを係合凹部６６に係合させる（図９参照）。

一方、図７の状態から、シフト操作子６４の操作によりマスターアーム６２が左回りに回動すると、図６に示すように、チェンジアーム６３の係合凹部６６に係合した第二及び第三送りピン６５ｂ，６５ｃが右方に変位し、リング体５１を右回り（近接方向）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から第三送りピン６５ｃを離脱させる。このとき、駆動モータ２１が前記第二状態から前記第一状態となる。

この後、シフト操作子６４への操作入力を解除すると、戻しバネ６８の付勢力でマスターアーム６２が中立状態に戻る。このとき、チェンジアーム６３が係合凹部６６のアーム先端側の傾斜辺６６ｂを第一送りピン６５ａに摺接させつつ、リング体５１と反対側に変位し、中立状態に戻った時点で第一及び第二送りピン６５ａ，６５ｂを係合凹部６６に係合させる（図３参照）。

同様に、図９の状態から、シフト操作子６４の操作によりマスターアーム６２が左回りに回動すると、チェンジアーム６３の係合凹部６６に係合した第三及び第四送りピン６５ｃ，６５ｄが右方に変位し、リング体５１を右回り（近接方向）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から第四送りピン６５ｄを離脱させる。このとき、駆動モータ２１が前記第三状態から前記第二状態となる。

この後、シフト操作子６４への操作入力を解除すると、戻しバネ６８の付勢力でマスターアーム６２が中立状態に戻る。このとき、チェンジアーム６３が係合凹部６６のアーム先端側の傾斜辺６６ｂを第二送りピン６５ｂに摺接させつつ、リング体５１と反対側に変位し、中立状態に戻った時点で第二及び第三送りピン６５ｂ，６５ｃを係合凹部６６に係合させる（図７参照）。

このように、シフト操作子６４の操作によりシフト機構６０を一往復動させることで、リング体５１を前記離反方向又は近接方向に回動させて、駆動モータ２１の界磁特性を段階的に変化させることが可能である。

以上説明したように、上記実施形態における可変界磁モータは、モータケース２２に支持されるステータ２３と、ステータ２３の内周に配置されるロータ２４とを備え、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操作することで界磁特性を変更するものにおいて、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との対向幅を確保する基準位置と、該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る離間位置とに変位するものである。
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。

また、上記可変界磁モータは、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、ステータ移動機構５０が、第一ステータ３１及び第二ステータ３２のそれぞれを互いに近接離反させるように移動させることで、両ステータ３１，３２の一方のみが移動する場合と比べて、リング体５１の少ない回動角でステータ２３及びロータ２４の対向幅を増減させることが可能となる。また、リング体５１に入力される両ステータ３１，３２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。

また、上記可変界磁モータは、前記離間位置が、ステータ２３の磁気作用部３６とロータ２４の磁気作用部４６との対向幅を異ならせて複数設定されることで、界磁特性の多段階の切り替えを実現できる。

また、上記可変界磁モータを車輪駆動用モータに用いた自動二輪車１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を有することで、ステータ２３の外周に沿うリング体５１を乗員操作部６０Ａと機械的に連結し易くなる。また、ステータ移動機構５０と乗員操作部６０Ａとを連結した際、リング体５１の回動角が少ないことから、乗員操作部６０Ａの操作ストロークが抑えられる。そして、乗員操作部６０Ａ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。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、ステータ及びロータの少なくとも一方が単一に設けられた構成でもよい。前記リング体を含まないステータ移動機構によってステータを軸線方向移動させる構成でもよい。階段状のカム部に代わりスロープ状のカム溝を設け、ステータをリング体の回動に対してリニアに軸線方向で移動可能としてもよい。前記電動車両には、自動二輪車（原動機付自転車及びスクータ型車両を含む）のみならず、三輪（前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む）又は四輪の車両も含まれる。
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。

１自動二輪車（電動車両）
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

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）に係合してなり、
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）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又は２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３に記載の可変界磁モータ。
請求項１から４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。