JPH0865997A - 車両駆動用モータ - Google Patents

車両駆動用モータ

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JPH0865997A
JPH0865997A JP6192380A JP19238094A JPH0865997A JP H0865997 A JPH0865997 A JP H0865997A JP 6192380 A JP6192380 A JP 6192380A JP 19238094 A JP19238094 A JP 19238094A JP H0865997 A JPH0865997 A JP H0865997A
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JP
Japan
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motor
linear motor
stator
vehicle
piston
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Pending
Application number
JP6192380A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Shishido
勝彦 宍戸
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Original Assignee
Individual
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Publication of JPH0865997A publication Critical patent/JPH0865997A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Linear Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガソリンエンジンによって得られる振動や乗
車感覚および駆動特性等をモータに無理なく再現するこ
とができる車両駆動用モータを提供することを目的とす
る。 【構成】 モータ固定子6を設け、モータ固定子6に移
動自在に対峙するモータ移動子7を設け、モータ移動子
7の往復運動を回転運動に変換する変換手段11を設け
た車両駆動用モータ1。また、シリンダ部3を設け、往
復移動するピストン部7をシリンダ部3に収容し、シリ
ンダ部3の長手方向に沿ってモータ固定子6を設け、ピ
ストン部7にモータ固定子6とともにリニアモータを構
成するモータ移動子4を設け、ピストン部にコネクティ
ングロッド9の一端を連接し、コネクティングロッド9
の他端にクランクシャフト10を連接した車両駆動用モ
ータ1。また、シリンダ部3のピストンの移動方向先端
面に対応する部分に通気孔を穿設した車両駆動用モータ
1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、電気自動車や
バイク等の車両を駆動するためのモータに係り、特にリ
ニアモータを利用した車両駆動用モータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な電気自動車は、バッテリーや、
太陽電池等の電源を利用し、例えば4輪自動車であれ
ば、4つの駆動用モータを各軸部分に設け、電源から供
給される電流により、4輪それぞれを個々のモータが駆
動するものである。このような構造を有する車両の駆動
装置は、静粛な駆動を実現するとともに、安定した走行
を可能にするものである。
【0003】また、4輪それぞれに設けられたモータ
は、それぞれが直接ブレーキの役目も果たすものであ
る。つまり、モータへの供給電流を減少させたり、逆方
向への弱い駆動力を発生させることにより、制動力を発
生するので、従来のようなブレーキを特別に設ける必要
がない。
【0004】以上のような利点をもつ電気自動車は、モ
ータ特有の滑らかな走行性を持つため、理想的な安全走
行が可能である。
【0005】しかしながら、このような電気自動車は、
趣味性の高いスポーツ車両や、特にモータバイク等にお
いては、振動が少なく、味気ないものとなり、ガソリン
エンジンの場合のようなフィーリングを味わうことは不
可能となる。
【0006】無理に回転型モータの駆動制御によりガソ
リンエンジンのフィーリングを得ようとすることは、モ
ータの寿命を縮め、ベアリング部分を磨耗する等不具合
が多く実現は不可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】趣味性の高いモータバ
イク等においては、静粛性が高いモータは、魅力に欠
け、従来のガソリンエンジンを搭載した車両のフィーリ
ングを得ることは不可能である。
【0008】本発明は、前記課題に着目してなされたも
のであり、ガソリンエンジンによって得られる振動や乗
車感覚および駆動特性等をモータに無理なく再現するこ
とができる車両駆動用モータを提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、モー
タ本体を設け、モータ本体にリニアモータの固定子を構
成するモータ固定子を設け、モータ固定子に移動自在に
対峙するリニアモータの移動子を構成するモータ移動子
を設け、モータ移動子の往復運動を回転運動に変換する
変換手段を設けた車両駆動用モータにある。
【0010】また、請求項2の発明は、モータ本体にシ
リンダ部を設け、往復移動するピストン部をシリンダ部
に収容し、シリンダ部の長手方向に沿ってモータ固定子
を設け、ピストン部にモータ固定子とともにリニアモー
タを構成するモータ移動子を設け、ピストン部にコネク
ティングロッドの一端を連接し、コネクティングロッド
の他端にクランクシャフトを連接した車両駆動用モータ
にある。
【0011】請求項3の発明は、シリンダ部のピストン
の移動方向先端面に対応する部分に通気孔を穿設した前
記車両駆動用モータにある。
【0012】
【作用】請求項1の発明によれば、リニアモータの直線
状の往復運動を、回転運動に変換するので、従来のガソ
リンエンジンと基本的機構が同じ駆動系を構成すること
ができる。
【0013】また、請求項2の発明によれば、シリンダ
部の内部にピストン部を収容し、このピストン部をリニ
アモータにより往復運動させるので、従来のガソリンエ
ンジンと極めて似た駆動特性および外観を得ることがで
きる。
【0014】さらに、請求項3の発明によれば、シリン
ダ部に通気孔を穿設したので、ピストン部は空気抵抗に
よる損失を増大する事なく高回転を発生することができ
る。また、ガソリンエンジンのような吸排気動作を実現
できる。
【0015】
【実施例】本発明の一実施例について図1および図2を
参照して説明する。図中に示される車両駆動用モータ1
は、クランクケース2を備えており、このクランクケー
ス2の上部にはシリンダ部としてのシリンダブロック3
が設けられている。シリンダブロック3の外側には熱放
出のための冷却フィン4が形成されており、シリンダブ
ロック3の上部には、シリンダヘッドをカバーするカバ
ーブロック5が結合されている。そして、外観上は従来
のガソリンエンジンと同様の構成となっている。
【0016】また、前記シリンダブロック3の内側天井
面を含む内周面部分には、リニアモータの固定子を構成
するリニアモータ固定子6がほぼ全長に渡って配設され
ている。これらのリニアモータ固定子6は内周面が磁極
面を構成する円筒形状に形成されている。
【0017】さらに、リニアモータ固定子6の内側に
は、ピストン形状をなすモータ移動子7が設けられてい
る。このモータ移動子7は上端の一部又は全部が閉鎖さ
れた円筒形状に形成されており、前記リニアモータ固定
子6の内部で往復移動自在に設けられている。
【0018】そして、モータ移動子7の周面、および上
端面には磁極面が形成され、前記モータ固定子6と対応
してリニアモータを構成している。
【0019】また、モータ移動子7の中途部内側には、
ピストンピン8が取り付けられており、ピストンピン8
によりコネクティングロッド9の一端が連接されてい
る。そして、コネクティングロッド9の他端は、前記ク
ランクケース2内に枢着されたクランクシャフト10に
連接されている。
【0020】つまり、シリンダブロック3のリニアモー
タ固定子6と、ピストンを構成するリニアモータ移動子
7とにより、往復運動を発生し、コネクティングロッド
9とクランクシャフト10とにより、往復運動を回転運
動に変換する変換手段11を構成している。クランクシ
ャフト10は、バランスウエイト12を備えており、モ
ータ移動子7がリニアモータの働きにより、図1の下方
向に強制的に移動すれば、バランスウエイト12がその
反動により、モータ移動子7を上死点位置(図1の移動
子7の位置)に移動させるように構成されている。
【0021】また、前記リニアモータ固定子6とリニア
モータ移動子7とは互いの間に微小隙間が形成されてお
り、互いに磁力による反発力を発生してこの隙間を保持
し、非接触状態で駆動するようになっている。つまり、
ピストン移動には接触による抵抗損失を発生しないの
で、効率の高い駆動が可能である。
【0022】以下、モータの制御系について図2を参照
して説明する。基本的な作動は、図中のCPU(中央制
御処理装置)13により制御される。CPU13にはス
タータスイッチ14、アクセル15、およびキルスイッ
チ16等の入力手段が接続されている。
【0023】また、CPU13からは、リニアモータ固
定子6のそれぞれを駆動する駆動回路が延長されてお
り、中途部にはCPU13からの駆動信号を必要な電流
量に変換する増幅器(以下アンプという)17が設けら
れている。アンプ17はCPU13からの信号に応じ
て、図示しないバッテリーからの電力をリニアモータ固
定子6に供給するようになっている。
【0024】以上のような制御系により、リニアモータ
6,7は以下のように作動する。
【0025】まず、スタータスイッチ14を操作するこ
とにより、CPU13はリニアモータ固定子6側に順次
磁極を変換するごとく電流を供給する。つまり、一つの
リニアモータ固定子6に対して、N極とS極を交互に変
更するごとく、供給電流の向きを変更し、この制御を、
順次隣のリニアモータ固定子6について行うことによ
り、リニアモータとしての作動を行う。
【0026】このようなリニアモータ固定子6の磁極の
変化に従い、リニアモータ移動子7は図2において下方
向に移動される。なお、起動時に、リニアモータ移動子
7が下死点(図2において最下位)に位置する場合は、
図示しないセルモータにより、クランクシャフト10自
体を強制的に回転させることで、起動を可能にする。そ
して、リニアモータの駆動力によって所定のスピードで
下死点まで移動したピストン(リニアモータ移動子)7
は、クランクシャフト10のバランスウエイト12の慣
性力により、上死点(図2における最上位)まで蹴り上
げられ、再度、リニアモータの駆動力が与えられること
により、連続的な往復動を実現する。
【0027】このようにして起動された車両駆動用モー
タ1は、所定低回転に設定されたアイドリング回転数で
駆動する。そして、アクセル15により、高速回転側へ
の操作(アクセルペダルなら踏込み、スロットルならば
捩り込み操作)を行うと、CPU13はそのアナログ的
な操作量を、ディジタル変換して、数値としてとらえ、
その数値に応じた速度でリニアモータ固定子6の制御を
行い、結果として、リニアモータ移動子7の上下運動の
サイクル速度を変更し、高回転を発生する。つまり、ア
クセル15を操作することにより、リニアモータ6,7
の回転数を制御することができ、従来のガソリンエンジ
ン等と同様の操作ができる。
【0028】なお、本実施例では、ピストン(リニアモ
ータ移動子)7は有天井型の円筒形状であったが、これ
に限定されず、楕円や、矩形状であってもよい。また、
シリンダブロック3は、円筒形状であり、ピストン7を
収容する形状であったが、形状はなんら限定されるもの
ではない。つまり、リニアモータ固定子6は、リニアモ
ータ移動子7を移動自在に保持可能な形状であればよ
く、筒状に形成する必要はない。例えばレール状に形成
したもので、外部に露出したリニアモータ移動子7であ
っても同様の運動は可能である。ただし、リニアモータ
固定子6とリニアモータ移動子7の互いの磁極面は、作
動中に対峙する構造でなかれがリニアモータを構成する
ことができなくなる。
【0029】また、ピストン(リニアモータ移動子)7
の天井部分に対応するシリンダブロック3には、図示し
ない吸排気のための複数のバルブが設けられており、通
気孔を構成している。これらのバルブ(通気孔)は、従
来のガソリンエンジンにおける吸気および排気マニホー
ルドに接続されており、ピストン7が移動する際に発生
する空気の移動に応じて大気を吸い込み、かつ、排気す
るように構成されている。そして排気系に装着された音
響装置を通過することで、臨場感ある排気音を発生する
ようになっている。
【0030】また、リニアモータの起動時には、セルモ
ータを利用するが、これに限定されない。たとえば、C
PU13の制御を逆方向に変更して、リニアモータ移動
子7を上死点側に駆動することで、連続的な往復運動の
起動を行うこともできる。
【0031】さらに、前記実施例では、リニアモータ移
動子7を効果的に直進移動させるために天井部分の固定
子6Eを設けている。しかし、天井部の固定子6Eが設
けられることは必須の用件ではなく、より効果的な作動
のために設けられたものである。つまり、天井部の固定
子6Eを設けずに、図示しない吸排気バルブ(通気孔)
の開口面積を大きくして、吸排気効率を高めることもで
きる。また、リニアモータ移動子7の天井面を前面開口
して、空気抵抗を低くして、さらに高速回転を可能にす
ることもできる。
【0032】以下図3を参照して本発明の第2実施例に
ついて説明するが、本実施例における車両駆動用モータ
1の、前記第1実施例と異なる点は、多気筒(複数)の
リニアモータを備えている点にある。
【0033】一つのクランクシャフト10に対して、2
つのコネクティングロッド9が接続され、2つのリニア
モータ6,7が設けられている。
【0034】このように構成されることで、通常の回転
式のモータでは得ることのできない、ガソリンエンジン
的な駆動フィーリングを臨場感をもって味わうことがで
きる。また、モータを利用することで公害を発生せず、
地球環境にも適した趣味性の高い車両駆動用モータ1を
提供できる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、リニアモータによって発生する往復運動
を変換手段により回転運動に変えることにより、従来の
ガソリンエンジンと同様の駆動特性を得ることができ
る。
【0036】また、請求項2に記載の発明によれば、シ
リンダ部とピストン部とを備えて、シリンダ部にリニア
モータ固定子を設け、ピストン部にリニアモータ移動子
を設けることで、ガソリンエンジンの臨場感の有る駆動
特性を再現することができる。
【0037】さらに、請求項3に記載の発明によれば、
シリンダ部に通気孔を設けたことにより、高回転を可能
にするとともに、ガソリンエンジン同様の吸排気が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における車両駆動用モータ
の内部構造を概念的に示す側断面図である。
【図2】本発明の第1実施例における車両駆動用モータ
の制御系を概念的に示す制御回路図である。
【図3】本発明の第2実施例における車両駆動用モータ
の内部構造を概念的に示す側断面図である。
【符号の説明】
1 車両駆動用モータ 2 ランクケース 3 シリンダブロック(シリンダ部) 6 リニアモータ固定子 7 モータ移動子(ピストン部) 9 コネクティングロッド 10 クランクシャフト 11 変換手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータ本体と、モータ本体に設けられリニ
    アモータの固定子を構成するモータ固定子と、モータ固
    定子に移動自在に対峙するリニアモータの移動子を構成
    するモータ移動子と、モータ移動子の往復運動を回転運
    動に変換する変換手段と、を備えたことを特徴とする車
    両駆動用モータ。
  2. 【請求項2】モータ本体と、モータ本体に設けられたシ
    リンダ部と、シリンダ部に収容され往復移動するピスト
    ン部と、シリンダ部の長手方向に沿って設けられたモー
    タ固定子と、ピストン部に設けられ前記モータ固定子と
    ともにリニアモータを構成するモータ移動子と、ピスト
    ン部に一端が連接されたコネクティングロッドと、コネ
    クティングロッドの他端に連接されたクランクシャフト
    と、を具備することを特徴とする車両駆動用モータ。
  3. 【請求項3】シリンダ部のピストンの移動方向先端面に
    対応する部分に通気孔を穿設したことを特徴とする請求
    項2に記載の車両駆動用モータ。
JP6192380A 1994-08-16 1994-08-16 車両駆動用モータ Pending JPH0865997A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220105184A (ko) * 2021-01-18 2022-07-27 주식회사 에스엔이노베이션 왕복동 스위치드 릴럭턴스 모터 구동식 엔진

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220105184A (ko) * 2021-01-18 2022-07-27 주식회사 에스엔이노베이션 왕복동 스위치드 릴럭턴스 모터 구동식 엔진

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