JP4369771B2 - Rotating electric machine and electric vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、回転軸の回転数の増減に伴い、斜面部材を錘が移動することによって移動部材が動き、ロータとステータ間の磁束が変化することにより出力特性を変化させることのできる回転電機およびこの回転電機を用いた電動車両に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine capable of changing an output characteristic by changing a magnetic flux between a rotor and a stator by moving a moving member by moving a weight on a slope member along with increase / decrease in the number of rotations of a rotating shaft. The present invention relates to an electric vehicle using this rotating electric machine.
従来において、錘の遠心力により特性が変化する回転電機として、下記の特許文献1〜3に記載のものがある。
Conventionally, as a rotating electrical machine whose characteristics are changed by centrifugal force of a weight, there are those described in
特許文献1記載の回転電機では、図9において、回転軸101の回転数が増大すると、錘103が遠心力で斜面105を上ると、錘103は、移動部材107と、軟磁性体でできた補助ヨーク109を上方へ移動させる。補助ヨーク109は、永久磁石111を備えるヨーク113に設けられた間隙115に挿入され、これによりヨーク113の磁気抵抗を減少させる。
In the rotating electrical machine described in
特許文献2記載の回転電機では、図10において、回転軸121の回転数が増大すると錘123が遠心力で回転軸121から離れる方向に移動する。リンク125は折れ曲がり、それによりロータ127がステータ129から抜け出る方向に移動して、ロータ127とステータ129からなる磁気回路の磁気抵抗を増加させる。
In the rotating electrical machine described in
特許文献3記載の回転電機では、図11において、回転軸131の回転数が増大すると、錘133が遠心力で外側に移動する。これにより軸135に支持されたアーム135がの推力板139を左方向に移動させる。これにより圧縮ばね141が圧縮され、ロータ143がステータ145から抜け出る方向に移動して、ロータ143とステータ145からなる磁気回路の磁気抵抗を増加させる。
In the rotating electrical machine described in
また、これらの回転電機では、回転軸の回転数が減少すると、上記した作用の逆の作用により、特性が逆に変化する。
しかしながら、特許文献1記載の回転電機では、補助ヨーク109は軟磁性体であるので、ヨーク113との間に隙間があると磁化しにくく、したがって、補助ヨーク109とヨーク113とを隙間無く摺動させる必要がある。また、少しでも隙間があると、隙間の幅により磁気抵抗が変わるため、精度良い特性変化が得られない可能性がある。したがって、補助ヨーク109や間隙115の加工には高い精度が要求される。
However, in the rotating electrical machine described in
また、特許文献2記載の回転電機では、可動部であるリンク125のがたつきにより、ロータ127とステータ129との距離が定まらず、そのため、精度良い特性変化が得られない可能性がある。
Further, in the rotating electrical machine described in
また、特許文献3記載の回転電機では、可動部である軸135のがたつきにより、ロータ143とステータ145との距離が定まらず、そのため、精度良い特性変化が得られない可能性がある。
Further, in the rotating electrical machine described in
また、錘の遠心力により特性変化を得る技術を低回転型の回転電機、例えば、電動車両の駆動源である電動モータに用いる場合は、遠心力を高めるために錘を重くしなければならず、そのため、回転電機(電動モータ)や電動車両が重くなり、ひいては大型化してしまう。 In addition, when a technique for obtaining a characteristic change by centrifugal force of a weight is used for a low-rotation type rotating electrical machine, for example, an electric motor that is a drive source of an electric vehicle, the weight must be made heavy in order to increase the centrifugal force. For this reason, rotating electric machines (electric motors) and electric vehicles become heavy and eventually increase in size.
特に、特許文献1記載のラジアルギャップ式の回転電機では、補助ヨーク109の移動量に対する磁気抵抗の変化が小さく、この変化を大きくしようとした場合は、補助ヨーク109の移動量を大きくしなければならず、そのため回転電機が大型化するので電動車両に用いることは難しい。
In particular, in the radial gap type rotating electrical machine described in
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、回転軸の回転数の増減に伴い、斜面部材を錘が移動することによって移動部材が動き、ロータとステータ間の磁束が変化することにより出力特性を変化させることのできる回転電機およびこの回転電機を用いた電動車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the moving member moves when the weight moves on the slope member and the magnetic flux between the rotor and the stator changes as the rotational speed of the rotating shaft increases or decreases. An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine capable of changing characteristics and an electric vehicle using the rotating electrical machine.
また、錘の遠心力によって特性を精度良く変化させることができ、しかも低回転型であっても軽量化が可能な回転電機およびこの回転電機を用いた電動車両を提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can change the characteristics accurately by the centrifugal force of the weight, and that can be reduced in weight even if it is a low-rotation type, and an electric vehicle using this rotating electrical machine. To do.
上記の課題を解決するために、本発明に係る回転電機は、回転軸と、前記回転軸に接続されたロータと、前記ロータに対し軸方向の間隔を介して対向するステータと、前記ロータの回転力で回転する錘と、前記回転軸に接続され、前記錘が遠心力の増減により上り下りする斜面を形成した斜面部材と、前記斜面に対し軸方向に前記錘を介して対向し、前記錘が斜面を上り下りしたときに前記ロータを軸方向に移動させる移動部材とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a rotating electrical machine according to the present invention includes a rotating shaft, a rotor connected to the rotating shaft, a stator facing the rotor via an axial interval, A weight that rotates by a rotational force; a slope member that is connected to the rotary shaft, and that forms a slope in which the weight rises and falls due to an increase or decrease in centrifugal force; and is opposed to the slope in the axial direction via the weight, And a moving member that moves the rotor in the axial direction when the weight ascends and descends the slope.
本発明の回転電機によれば、回転軸と、回転軸に接続されたロータと、ロータに対し軸方向の間隔を介して対向するステータと、ロータの回転力で回転する錘と、回転軸に接続され、錘が遠心力の増減により上り下りする斜面を形成した斜面部材と、斜面に対し軸方向に錘を介して対向し、錘が斜面を上り下りしたときにロータを軸方向に移動させる移動部材とを備えたことで、間隔を可変できるので、ロータとステータ間の磁束が変化することにより出力特性を変化させることのできる回転電機を得ることができる。 According to the rotating electrical machine of the present invention , a rotating shaft, a rotor connected to the rotating shaft, a stator facing the rotor via an axial interval, a weight rotating by the rotational force of the rotor, and the rotating shaft Connected to the slope member that forms a slope where the weight rises and falls due to increase and decrease of centrifugal force, and faces the slope in the axial direction via the weight, and moves the rotor in the axial direction when the weight rises and falls on the slope Since the distance can be varied by providing the moving member, it is possible to obtain a rotating electrical machine capable of changing the output characteristics by changing the magnetic flux between the rotor and the stator.
また、本発明に係る回転電機は、前記斜面を傾斜角度の異なる多段に形成したことを特徴とする。 The rotating electrical machine according to the present invention is characterized in that the slope is formed in multiple stages with different inclination angles.
この回転電機によれば、斜面を多段に形成したので、回転電機の特性を多段階に変化させることができる。また、回転数の増減に対し、斜面同士の境目で錘の移動が一旦止まる多段にすることで、無段階の特性変化により近い特性変化を得ることができる。また、多段に形成した斜面は、回転数の増減に対し、錘が常に回転半径を変化させる、いわゆる無段階の特性変化を得るための湾曲面よりも製造が容易である。また、斜面同士の境目を定めることで特性を定めることができるので回転電機の制御が容易である。 According to this rotating electrical machine , since the slope is formed in multiple stages, the characteristics of the rotating electrical machine can be changed in multiple stages. Further, with respect to increase / decrease in the number of rotations, a multi-stage in which the movement of the weight stops once at the boundary between the inclined surfaces can obtain a characteristic change closer to a stepless characteristic change. In addition, the slope formed in multiple steps is easier to manufacture than a curved surface for obtaining a so-called stepless characteristic change in which the weight always changes the rotation radius with respect to increase or decrease of the rotation speed. In addition, since the characteristics can be determined by determining the boundary between the slopes, it is easy to control the rotating electrical machine.
また、本発明に係る回転電機は、前記移動部材と前記斜面部材とを同期回転させる機構を斜面よりも外側に有することを特徴とする。 The rotating electrical machine according to the present invention is characterized in that a mechanism for synchronously rotating the moving member and the slope member is provided outside the slope.
本発明に係る回転電機によれば、移動部材と前記斜面部材とを同期回転させる機構を斜面よりも外側に設けたことで、加工バラツキによる当該部材同士の回転方向の位置ずれをより少なくできるので、当該部材同士に挟まれた錘の変形や摩耗を低減できる。 According to the rotating electrical machine according to the present invention, since the mechanism for synchronously rotating the moving member and the slope member is provided outside the slope, the positional deviation in the rotational direction between the members due to processing variations can be reduced. The deformation and wear of the weight sandwiched between the members can be reduced.
また、本発明に係る回転電機は、前記錘が斜面を上るを妨げる向きの力を生じさせる前記ステータとロータの間の磁力の分布が、前記錘が1回転する間において不均一になるように構成したことを特徴とする。 Further, in the rotating electrical machine according to the present invention, the distribution of the magnetic force between the stator and the rotor that generates a force in a direction that prevents the weight from going up the slope is not uniform during one rotation of the weight. It is characterized by comprising.
本発明に係る回転電機によれば、錘が斜面を上るを妨げる向きの力を生じさせるステータとロータの間の磁力の分布が、錘が1回転する間において不均一になるように構成したことで、錘に半径方向の振動を与えて斜面との摩擦係数を小さくすることができるので、滑らかに特性を変化させることができる。 According to the rotating electrical machine of the present invention, the distribution of the magnetic force between the stator and the rotor that generates a force in a direction that prevents the weight from going up the slope is configured to be non-uniform during one rotation of the weight. Since the friction coefficient with the inclined surface can be reduced by applying radial vibration to the weight, the characteristics can be changed smoothly.
また、本発明に係る回転電機は、前記ロータの回転数が1の回転数に達するまで前記間隔が一定であり、前記ロータの回転数が前記1の回転数に達したときに前記錘が斜面を上るまたは下りることにより前記間隔が変化することを特徴とする。 In the rotating electrical machine according to the present invention, the interval is constant until the rotational speed of the rotor reaches a rotational speed of 1, and the weight is inclined when the rotational speed of the rotor reaches the rotational speed of 1. The interval is changed by going up or down.
本発明に係る回転電機によれば、1の回転数に達するまで間隔が一定であり、1の回転数に達したときに錘が斜面を上るまたは下りることにより間隔を変化させることで段階的な特性変化が可能になる。 According to the rotating electrical machine of the present invention, the interval is constant until the number of rotations reaches 1, and when the number of rotations reaches 1, the step is changed by changing the interval by the weight going up or down the slope. Characteristic changes are possible.
また、本発明に係る回転電機は、前記ロータの回転数が1の回転数とその前後を含む回転数範囲において当該1の回転数のときに限って前記錘が斜面を上るまたは下りることを特徴とする。 The rotating electrical machine according to the present invention is characterized in that the weight goes up or down the slope only when the rotational speed of the rotor is 1 and within the rotational speed range including the front and rear thereof. And
本発明に係る回転電機によれば、ロータの回転数が1の回転数のときに限って錘が斜面を上るまたは下りるようにしたことで、錘の動いている時間を短くできるので、錘及び斜面の摩耗を低減することができる。 According to the rotating electrical machine according to the present invention , the weight can be moved for a shorter time only when the rotation speed of the rotor is 1, so that the time during which the weight is moving can be shortened. Slope wear can be reduced.
また、本発明に係る回転電機は、前記錘が斜面を上るときの回転数が斜面を下りるときの回転数よりも大きいことを特徴とする。 The rotating electrical machine according to the present invention is characterized in that the rotational speed when the weight goes up the slope is larger than the rotational speed when the weight goes down the slope.
本発明に係る回転電機によれば、錘が斜面を上るときの回転数が斜面を下りるときの回転数よりも大きいので、特性変化にヒステリシスを持たせることができる。また、この回転電機を電動車両を駆動する電動モータに用いれば、回転数のわずかな変化で錘が動くことがなくなり、乗員の意に反する変速を防止でき、それにより、滑らかな走行を実現できる。 According to the rotating electrical machine of the present invention, since the rotation speed when the weight goes up the slope is larger than the rotation speed when the weight goes down the slope, it is possible to give hysteresis to the characteristic change. Also, if this rotating electrical machine is used for an electric motor that drives an electric vehicle, the weight does not move due to a slight change in the number of rotations, and a shift contrary to the will of the occupant can be prevented, thereby realizing a smooth running. .
本発明によれば、回転軸と、回転軸に接続されたロータと、ロータに対し軸方向の間隔を介して対向するステータと、ロータの回転力で回転する錘と、回転軸に接続され、錘が遠心力の増減により上り下りする斜面を形成した斜面部材と、斜面に対し軸方向に錘を介して対向し、錘が斜面を上り下りしたときにロータを軸方向に移動させる移動部材とを備えたことで、間隔を可変できるので、ロータとステータ間の磁束が変化することにより出力特性を変化させることのできる回転電機を得ることができる。 According to the present invention, the rotating shaft, the rotor connected to the rotating shaft, the stator facing the rotor with an axial interval therebetween, the weight rotating by the rotational force of the rotor, and the rotating shaft are connected, A slope member that forms a slope in which the weight rises and falls due to increase and decrease of centrifugal force, and a moving member that faces the slope in the axial direction via the weight and moves the rotor in the axial direction when the weight rises and falls on the slope. Since the interval can be varied, a rotating electrical machine capable of changing the output characteristics by changing the magnetic flux between the rotor and the stator can be obtained.
また、ロータを移動させる移動部材とロータを一体的に構成したことで、この構成には摺動部や可動部が存在せず、よってがたつきなどがなくなるので、特性を精度良く変化させることができ、しかも、錘とステータとを軸方向において互いに重ならないように配置したことで、ステータが邪魔されず回転半径を大きくできるため、軽い錘であっても回転半径を大きくすることにより高い遠心力を得ることができるので、回転電機が低回転型であっても軽量化が可能になる。特に、アキシャルギャップ式の回転電機の場合は、ステータの径が大きく、つまり錘の回転半径を大きくできるので錘をより軽くできる。よって、アキシャルギャップ式の回転電機の場合はより高い効果が得られる。 In addition, since the moving member for moving the rotor and the rotor are integrally configured, there is no sliding part or movable part in this structure, and thus there is no rattling, so the characteristics can be changed with high accuracy. Furthermore, since the stator and the stator are arranged so as not to overlap each other in the axial direction, the rotation radius can be increased without being disturbed by the stator. Since a force can be obtained, the weight can be reduced even if the rotating electrical machine is of a low rotation type. In particular, in the case of an axial gap type rotating electrical machine, the diameter of the stator is large, that is, the rotational radius of the weight can be increased, so that the weight can be made lighter. Therefore, in the case of an axial gap type rotating electrical machine, a higher effect can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る電動モータを適用した電動二輪車の側面図である。 FIG. 1 is a side view of an electric motorcycle to which an electric motor according to the present invention is applied.
図1に示す電動二輪車1は、その車体前方上部にヘッドパイプ2を備え、該ヘッドパイプ2内には不図示のステアリング軸が回動自在に挿通している。そして、このステアリング軸の上端にはハンドル3が取り付けられている。そして、ハンドル3の両端にはグリップ4が取り付けられており、不図示の右側(図1の奥側)のグリップ4は回動可能なスロットルグリップを構成している。
The
ヘッドパイプ2の下部には左右一対のフロントフォーク5の上部が取り付けられており、各フロントフォーク5の下端には前輪6が前車軸7によって回転自在に軸支されている。尚、前記ハンドル3の中央上にはメータ8が配置され、該メータ8の下方には、ヘッドランプ9が配され、その両側にはフラッシャランプ10(図1には一方のみ図示)がそれぞれ設けられている。
An upper part of a pair of left and right front forks 5 is attached to the lower part of the
ヘッドパイプ2からは左右一対の車体フレーム11が車体後方に向かって延設されている。車体フレーム11は丸パイプ状であり、ヘッドパイプ2から車体後方に向かって斜め下方に延びた後、後方に向かって円弧状に曲げられて車体後方に略水平に延びたものである。各車体フレーム11の後端部からは、斜め上方に向けて、左右一対の車体フレーム12が延設され、シート13の後方で互いに接続されている。左右一対の車体フレーム12の間にはバッテリ14が配置されている。
From the
上記左右の車体フレーム12には、逆U字状を成すシートステー(図示せず)が接続され、左右一対のステー15(一方のみ図示)で支持されている。シートステーには前記シート13が開閉可能に配置されている。
A seat stay (not shown) having an inverted U shape is connected to the left and right body frames 12 and supported by a pair of left and right stays 15 (only one is shown). The
そして、車体フレーム12の後端に取り付けられたリヤフェンダ16の後面にはテイルランプ17が取り付けられており、その左右にはフラッシャランプ18(一方のみ図示)が配されている。
A
一方、左右の車体フレーム11の後端部には左右一対のリヤアームブラケット19(一方のみ図示)がそれぞれ溶着されており、リヤアームブラケット19には、リヤアーム20の前端がピボット軸21にて上下揺動自在に支持されている。そして、このリヤアーム20の後端には駆動輪である後輪22が回転自在に軸支されており、リヤアーム20と後輪22はリヤクッション23によって車体フレーム12に懸架されている。
On the other hand, a pair of left and right rear arm brackets 19 (only one is shown) are welded to the rear ends of the left and right body frames 11, and the front end of the
又、左右の車体フレーム11の下方にはフートステップ24(一方のみ図示)がそれぞれ取り付けられており、リヤアーム20の下部にはサイドスタンド25が軸26によって回動可能に軸支されて設けられており、サイドスタンド25はリターンスプリング27によって閉じ側に付勢されている。
Also, foot steps 24 (only one is shown) are respectively attached below the left and right body frames 11, and a
リヤアーム20の後端の略円形の部分には車幅方向に扁平な薄型のアキシャルギャップ式の電動モータ28が収容されている。
A thin axial gap type
図2は、図1のAA線矢視断面図である。図3は、図2のBB線矢視の方向での電動モータ28の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view of the
リヤアーム20の後端部における筐体であるケース20aにはカバー20bが取り付けられる。ケース20aの中央部内側には軸受20cおよび20dが設けられ、カバー20bの中央部内側には軸受20e、20eが設けられている。軸受20e、20eには後車軸20fが回転可能に軸支されている。後車軸20fにはホイル22aが挿通され、外側からナット20gによりに、後車軸20fとともに回転可能に支持されている。ホイル22aの外周部にはタイヤ22bが取り付けられている。
A
また、ケース20aには 電動モータ28を構成するステータ29が固定されている。ステータ29は、ケース20aに固定された円環状のステータヨーク29aと、ステータヨーク29aにおいて略円形に施された複数の嵌合孔に挿入固定された複数のティース29bと、各ティース29bにボビン(インシュレータ)29cを介して巻回されたコイル29dとからなり、樹脂等でモールドされている。
A
図3に示すように、ステータ29は、一部を除いた円の弧上に複数のティース29bを配置してなり、その除かれた部分にはステータ29と一体的に樹脂で成形されたエンコーダ基板取り付け部29e、29eが延びている。エンコーダ基板取り付け部29e、29eにはロータの回転の状態を検出するエンコーダ基板30が載置されてボルトにより固定されている。
As shown in FIG. 3, the
ケース20aには、ステータ29に電気的に接続されたインバータ31が図示しない弾性材を介して固定されている。
An
図2に戻り、軸受20cには、円柱状に形成されたロータ軸(回転軸ともいう)33の下端部が、回転可能に且つ軸方向には不動に軸支されている。ロータ軸33の下端部より上方では周囲の全体にわたり軸方向に伸びた凸部が形成されており、軸受20dは凸部の下部に嵌合している。
Returning to FIG. 2, a lower end portion of a rotor shaft 33 (also referred to as a rotation shaft) 33 formed in a columnar shape is supported on the
軸受20dの上方においては、筒状を有し上部にフランジを有した支持部材35が設けられている。支持部材35は、その内周部にロータ軸33の凸部に嵌合する溝が形成されてロータ軸33の外周部に嵌合している。
Above the
支持部材35の上方においては、ロータ軸33の凸部に嵌合する凹部を内周部に有する円環状の斜面部材37がロータ軸33の外周部に嵌合し、支持部材35のフランジにネジ止めされている。
Above the
図4(a)は、図2のCC線矢視の方向での斜面部材37の平面図であり、図4(b)は、図4(a)のDD線矢視断面図である。
4A is a plan view of the
斜面部材37は、1枚の板から、絞りや切削により、その全てを一体に形成されている。斜面部材37の中央には、ロータ軸33の中心軸(単に軸ともいう)に垂直な円環状の基底部37aが形成され、その内周部にはロータ軸33の凸部に嵌合する凹部が形成されている。基底部37aには支持部材35のフランジとのネジ止めに使用されるネジ孔が設けられている。
The
基底部37aの周囲には、軸に垂直な基底部37aに対して傾斜角度θ1(>0)で傾斜する円環状の第1斜面部37bが形成されている。第1斜面部37bの周囲には、基底部37aに対して傾斜角度θ2(>θ1)で傾斜する円環状の第2斜面部37cが形成されている。第2斜面部37cの周囲には、軸に平行な筒状部37dが形成されている。
Around the
基底部37aは、円周方向に均等な3箇所において、筒状部37dよりも外側まで延びており、その先端は外側に開いたコの字状部37eが形成されている。
The
図2に戻り、斜面部材37の上方では、ロータ軸33の凸部に嵌合する円筒状の円筒部材39がロータ軸33の外周部に嵌合している。
Returning to FIG. 2, above the
この円筒部材39の下端部では、円筒部材39の外周部に嵌合する円筒状の円筒部材41が円筒部材39の外周部に嵌合している。
At the lower end portion of the
斜面部材37の基底部37aは、円周方向に均等な12箇所に円柱状の錘43が配置され、錘43は円筒部材41の外周部に接している。また、錘43は基底部37aに接している。
In the
錘43の上方では、円環状の移動部材45が、円筒部材39に貫通され、そして、斜面部材37に対し軸方向に錘43を介して対向している。移動部材45は、その外周部において斜面部材37に係止されている。
Above the
図5(a)は、図2のEE矢視の方向での移動部材45の平面図であり、図5(b)は、図5(a)のFF矢視断面図である。また、図6(a)は、図5(a)のGG矢視断面図であり、図6(b)は、図5(a)のHH矢視断面図である。
FIG. 5A is a plan view of the moving
移動部材45の中央には、円筒部材39の外径よりも少し大きい径の貫通孔45aが形成されている。貫通孔45aの周囲には、軸に垂直な円環部45bが形成され、円環部45bには、後述する移動部材51とのネジ止めに使用されるネジ孔が設けられている。
A through
また、円環部45bには、12個の錘43が回転方向に移動するのを阻止し且つ、それら錘43を、軸方向に垂直な径方向に案内する案内壁45cが立設され、2つの案内壁45cに挟まれた案内路45dが形成されている。
The
また、円環部45bは、円周方向における均等な3箇所において、さらに径方向に延びており、その先端には、斜面部材37のコの字状部37eに係止される柱45eが軸方向に立設されている。
Further, the
図7(a)は、コの字状部37eと柱45eの間に挟まれる緩衝材47の平面図であり、図7(b)は、その側面図である。
Fig.7 (a) is a top view of the
斜面部材37及び移動部材45は別々に製造されるので、コの字状部37eと柱45eの間に回転方向の隙間を無くすことは難しい。回転方向の隙間ができると、斜面部材37と移動部材45とを正確に回転同期させることができない。
Since the
これに対し、緩衝材47をプラスチックで構成し、緩衝材47の溝47aをコの字状部37eで回転方向に挟み込み、緩衝材47の凹部47bで柱45eを回転方向に挟み込むことにより、斜面部材37と移動部材45とを正確に同期して回転させることができ、回転方向の位置ずれや振動の発生を防止することができる。
On the other hand, the cushioning
図2に戻り、移動部材45の上方では、移動部材51に含油軸受49が圧入されており、含油軸受49と円筒部材39は軸方向に摺動自由に挿入されている。そして、移動部材51の下のフランジが移動部材45にネジ止めされることで、移動部材45と移動部材51とが一体的に構成されている。
Returning to FIG. 2, an oil-impregnated
移動部材51の上方では、電動モータ28を構成し、ロータ軸33とともに回転するロータ53が設けられている。ロータ53では、ロータ軸33の凸部に嵌合する凹部を内周部に有した円環状のロータヨーク53aがロータ軸33の外周部に嵌合している。ロータヨーク53aが移動部材51の上のフランジ部にネジ止めされることで、ロータヨーク53aと移動部材51とが一体的に構成されている。
Above the moving
ロータヨーク53aは、その下面の外周部には、複数の磁極を有し且つその極性が交互になるように形成されたリング状のマグネット53bが固定されている。マグネット53bは、ステータ29のティース29bに対し軸方向のギャップ(間隔)Gを介して対向している。
The
ロータヨーク53aの上方では、ロータ軸33の周囲に、ロータ軸33の回転速度を減速して駆動力を後車軸20fに伝える遊星ギヤ減速機55が設けられている。
Above the
遊星ギヤ減速機55は、カバー20bに収納された筐体55aと、筐体55aの内側に設けたリングギヤ55bと、ロータ軸33の外周部の凸部とリングギヤ55bとに噛み合って自転および公転する遊星ギヤ55cと、この遊星ギヤ55cを支持する支持板55dとで構成され、支持板55dは後車軸20fの下部と一体の構成になっている。
The
遊星ギヤ減速機55の上方では、ロータ軸33の上端部が、軸受20hで後車軸20fの下部に回転自在に且つ軸方向には不動に軸支されている。
Above the
次に、本実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
図8は、電動モータ28の回転数と錘の位置の関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the
電動二輪車1が始動すると、インバータ31がバッテリ14の電力をステータ29へ与え、そのコイル29dに電流が流れる。すると、ティース29bがマグネット53bに対して、吸引力及び反発力を発生することにより、それによりロータヨーク53aが回転を始める。
When the
ロータヨーク53aが回転すると、それに伴いロータ軸33が回転し、遊星ギヤ減速機55が回転数を減速し、これにより後車軸20fが減速後の回転数で回転する。後車軸20fが回転すると、ホイル22aとタイヤ22bが回転し、電動二輪車1は走行を始める。
When the
また、ロータ軸33が回転すると支持部材35、斜面部材37、円筒部材39及び円筒部材41が回転する。また、ロータヨーク53aの回転に伴い移動部材51と移動部材45が回転する。移動部材45が回転すると、その案内壁が錘43に回転方向の力を与え、これにより錘43が軸回りに回転する。
Further, when the
ここで、斜面部材37はロータ軸33の凸部に内周側を支持されて回転し、移動部材45は移動部材51とロータヨーク53aを介して、同様にロータ軸33の凸部に内周側を支持されて回転する。したがって、その内周側の凸部とこの凸部に嵌合する部分との間でがたつきがあると、斜面部材37と移動部材45との間に回転方向の位置ずれが生じる。しかも、そのずれは軸から離れる程大きくなる。したがって、錘43が当初位置する基底部37aや錘43が上り下りする第1斜面部37bや第2斜面部37cでの位置ずれは軸近傍の位置ずれより大きくなる。
Here, the
しかし、斜面部材37と移動部材45の回転を同期させる機構であるロータ軸33の凸部は、軸との距離が短いロータ軸33の外周部に形成されていることから、その寸法公差を極端には低減できないので、基底部37aや第1斜面部37bや第2斜面部37cでの位置ずれは低減できない。
However, since the convex portion of the
本実施の形態では、移動部材45と斜面部材37とを斜面よりも外側で同期させる、コの字状部37e、柱45e及び緩衝材47を設けたので、斜面部材37と移動部材45の間の位置ずれをより少なくできる。これにより、斜面部材37と移動部材45に挟まれた錘43の変形や摩耗や負荷を低減でき、変速の精度を高めるとともに経時劣化を低減することができる。また、移動部材45を斜面部材37に対し斜面よりも外周側で係止したことで、凸部とこれに嵌合する凹部の加工に高い精度を必要としないので、製造コストの低減が可能となる。
In the present embodiment, the
さて、錘43が回転すると、錘43は遠心力により斜面部材37の基底部37aから第1斜面部37bへ乗り上げようとするが、ティース29bとマグネット53bの間に吸引力が働くことで、ロータヨーク53a、移動部材51及び移動部材45は下方向に付勢されており、さらに、錘43には斜面部材37との摩擦力が働くので、遠心力が摩擦力と吸引力に勝る回転数に達するまでは、錘43は基底部37aの外周部に留まり、ギャップGも一定に保たれている。このときの電動モータ28は第1速の状態にあり、低回転/高トルクの特性を有している。
Now, when the
ここで、回転数が上がり、第1の回転数を越えて第2の回転数に達すると力の均衡が崩れ、これにより、錘43は第1斜面部37bへと乗り上げる。そして、一旦、第1斜面部37bへ乗り上げると、錘43は移動部材45、移動部材51及びロータヨーク53aを上方へ移動させ、それによりギャップGが広くなる。吸引力はギャップGの2乗に反比例するので、ギャップGが一旦広くなると吸引力は急激に減っていく。これにより錘43は、第1斜面部37bと第2斜面部37cとの境目まで一気に到達する。つまり、電動モータ28は高回転側へ1段階変速して第2速の状態となる。そして、さらに回転数が上がっても力が均衡するので、錘43はこの境目に留まり、ギャップGも一定に保たれる。このときの電動モータ28は、中回転/中トルクの特性を有していることになる。
Here, when the rotation speed increases and exceeds the first rotation speed and reaches the second rotation speed, the balance of force is lost, whereby the
このように、本実施の形態では、回転数が第2の回転数(あるいは後述する第3、第1の回転数)に達したときに錘43が斜面を上る、または後述するように下りることにより間隔を変化させるので、段階的な特性変化が可能になる。
Thus, in the present embodiment, when the rotational speed reaches the second rotational speed (or the third and first rotational speeds described later), the
また、回転数が、第2の回転数(あるいは後述する第3、第1の回転数)とその前後を含む回転数範囲において当該回転数のときに限って錘が斜面を上るまたは下りる構成としたことで、錘43の動いている時間を短くできるので、錘43及び斜面の摩耗を低減することができる。
Further, in a configuration where the rotational speed is within the rotational speed range including the second rotational speed (or third and first rotational speeds described later) and the front and rear thereof, the weight goes up or down only when the rotational speed is concerned. As a result, the time during which the
また、移動部材45は、斜面に対し軸方向に錘43を挟んで対向し、錘43が斜面を上ったとき、または後述するように斜面を下りたときにロータ53を軸方向に移動させるものであるが、この移動部材45を移動部材51とともにロータ53と一体的に構成したことで、かかる一体の構成においては摺動部や可動部が存在せず、がたつきなどがなくなるので、電動モータ28の特性を精度良く変化させることができる。
Further, the moving
また、軸方向において移動部材45をステータ29よりも下に配置させることにより、錘43とステータ29とを軸方向において互いに重ならないように配置したことで、軽い錘43であっても回転半径を大きくして高い遠心力を得ることができ、それにより、モータの特性を変化させることができるので、電動モータが低回転型であっても軽量化が可能になる。また、錘43とステータ29を重ならないように配置したことで設計の自由度が向上する。
Further, by disposing the moving
ところで、アキシャルギャップ式とラジアルギャップ式を比較した場合、同じ出力の電動モータでは、アキシャルギャップ式の方がステータの外径が大きくなる。また、回転電機のケースは、最も大きい部品であるステータに応じた大きさに作られる。したがって、錘とステータとを軸方向において互いに重ならないように配置すれば、ケースに錘を収容したまま、錘の回転半径をより大きくして錘をより軽くできるので、アキシャルギャップ式の場合にはより高い効果を得ることができる。 By the way, when the axial gap type and the radial gap type are compared, the outer diameter of the stator is larger in the axial gap type in the same output electric motor. Moreover, the case of a rotary electric machine is made in the magnitude | size according to the stator which is the largest components. Therefore, if the weight and the stator are arranged so as not to overlap each other in the axial direction, the weight can be lightened by increasing the rotation radius of the weight while the weight is accommodated in the case. A higher effect can be obtained.
また、ステータは電動モータの中でも重い部品であり、このステータをロータと錘の間に配置したので、重いステータを中央として回転電機の重量バランスを好適にできる。特に、電動二輪車にあっては、左右のバランスが保たれ、その直進安定性を高めることができる。また、右への転回時の感触と左への転回時の感触に差異が生じにくい。これにより、総合的にバランスのとれた電動二輪車を提供できる。 Further, the stator is a heavy component among the electric motors, and since this stator is disposed between the rotor and the weight, the weight balance of the rotating electric machine can be suitably achieved with the heavy stator at the center. In particular, in an electric motorcycle, the left and right balance is maintained, and the straight running stability can be improved. Also, it is difficult for a difference between the feel when turning to the right and the feel when turning to the left. As a result, a comprehensively balanced electric motorcycle can be provided.
さて、回転数がさらに上がり、第3の回転数に達すると力の均衡が崩れ、これにより、錘43は第2斜面部37cへと乗り上げる。そして、一旦、第2斜面部37cへ乗り上げると、錘43は移動部材45、移動部材51及びロータヨーク53aを上方へ移動させ、それによりギャップGが広くなる。また吸引力は急激に減っていく。それにより錘は、筒状部37dへ一気に到達する。つまり、電動モータ28は、高回転側へさらに1段階変速し、第3速の状態となる。そして、さらに回転数が上がっても力が均衡するので、錘43はこの箇所に留まり、ギャップGも一定に保たれる。このときの電動モータは、高回転/低トルクの特性を有している。
Now, when the number of rotations further increases and reaches the third number of rotations, the balance of force is lost, and thereby the
逆に回転数が下がり、回転数が第4の回転数まで下がると、力の均衡が崩れ、それにより、錘43は第2斜面部37cを下り始める。そして、一旦、第2斜面部37cを下り始めると、ロータヨーク53aが下方へ移動し、それによりギャップGが狭くなる。吸引力は急激に増加するので、錘43は第1斜面部37bと第2斜面部37cとの境目へ一気に到達する。つまり、電動モータ28は第2速へ減速したことになる。そして、さらに回転数が下がっても力が均衡するので、錘43はこの箇所に留まり、ギャップGも一定に保たれる。
On the contrary, when the rotational speed is decreased and the rotational speed is decreased to the fourth rotational speed, the balance of force is lost, whereby the
さらに、回転数が第5の回転数まで下がると力の均衡が崩れ、それにより、錘43は第1斜面部37bを下り始める。そして、一旦、第1斜面部37bを下り始めると、ロータヨーク53aが下方へ移動し、それによりギャップGが狭くなる。吸引力は急激に増加するので、錘43は基底部37a一気に到達する。つまり、電動モータ28は第1速へ減速したことになる。そして、さらに回転数が下がっても力が均衡するので、錘43は基底部37aに留まり、ギャップGも一定に保たれる。
Further, when the rotational speed falls to the fifth rotational speed, the balance of force is lost, whereby the
ここで、斜面を上るときの回転数と、その斜面を下りるときの回転数を比較すると、前者の方が後者よりも大きくなる。これは、斜面を上りきった後には、ギャップGが広くなり吸引力が低下するからである。したがって、例えば、回転数がわずかに変化したとしても、一段下の斜面を上ったときの回転数まで回転数を下げなければ、錘は斜面を下りて行かない。つまり、本実施の形態では、特性変化にヒステリシスを持たせることができる。その結果、乗員の意に反する変速を防止できる良好な変速特性が得られ、それにより、滑らかな走行が可能となる。 Here, when comparing the rotation speed when going up the slope and the rotation speed when going down the slope, the former is larger than the latter. This is because the gap G becomes wider and the suction force decreases after climbing the slope. Therefore, for example, even if the number of revolutions changes slightly, the weight does not go down the slope unless the number of revolutions is reduced to the number of revolutions when going up one slope below. That is, in the present embodiment, it is possible to give hysteresis to the characteristic change. As a result, it is possible to obtain a good speed change characteristic that can prevent a speed change contrary to the occupant's will, thereby enabling smooth running.
例えば、電動二輪車では、アクセルの開度を一定にして走行しているつもりでも、開度は常に微小に変化する。それにより電動モータの回転数も常に変化し、ギャップGも常に変化する。そのため、変速特性にヒステリシスがないと、滑らかな走行ができなくなるが、本実施の形態では、変速特性にヒステリシスをもたせたことにより、かかる不都合を防止して、滑らかな走行を実現できる。 For example, in an electric two-wheeled vehicle, the opening degree always changes minutely even if it is intended to travel with the accelerator opening kept constant. As a result, the rotation speed of the electric motor always changes, and the gap G also changes constantly. Therefore, if there is no hysteresis in the speed change characteristic, smooth running cannot be performed. However, in this embodiment, since the speed change characteristic is provided with hysteresis, such inconvenience can be prevented and smooth running can be realized.
また、電動二輪車においては、下り坂などで、後車軸によってロータが回転し、これにより発生した逆起電力でインバータに逆の電流が流れる。そのため、この電流によりインバータの破損を防止する機構として、後車軸から電動モータへ加わる力を機械的に遮断するワンウェイクラッチなどを装備する必要がある。 Further, in an electric motorcycle, the rotor is rotated by the rear axle on a downhill or the like, and a reverse current flows through the inverter by the counter electromotive force generated thereby. Therefore, as a mechanism for preventing the inverter from being damaged by this current, it is necessary to equip a one-way clutch that mechanically cuts off the force applied to the electric motor from the rear axle.
これに対し、本実施の形態では、後車軸によってロータが過回転になっても、ギャップGを急激に広くすることが可能になるので、逆起電圧の発生を防ぐことができ、それによりワンウェイクラッチなどの特別な機構が不要となる。 On the other hand, in the present embodiment, even if the rotor is over-rotated by the rear axle, the gap G can be widened rapidly. A special mechanism such as a clutch is not required.
また、一旦広がったギャップGは、変速比のヒステリシスを利用することにより、インバータにとって安全な回転数まで低下しないと狭くならないので、その回転数になるまで逆起電圧の発生を防ぐことができ、それによりインバータを確実に保護することができる。 Moreover, since the gap G once widened does not become narrow unless it is reduced to a safe rotational speed for the inverter by utilizing the hysteresis of the transmission ratio, it is possible to prevent the generation of a back electromotive voltage until the rotational speed is reached. Thereby, the inverter can be reliably protected.
また、このような構成を発電機に適用すると、過回転による高電圧の発生を防ぐことができるので好適であり、このような電動モータと発電機の機能を同時に持たせた回転電機を電動二輪車に利用すれば省スペース化が可能となるのでより好適である。 Moreover, it is preferable to apply such a configuration to the generator because it is possible to prevent generation of a high voltage due to over-rotation, and a rotating electric machine having the functions of the electric motor and the generator at the same time is used as an electric motorcycle. If this is used, it is possible to save space, which is more preferable.
ところで、無断階に変速可能な電動モータを構成する場合は、錘が斜面を一気に移動しないように、斜面に代えて、内周側から外周部へと傾斜角度が連続的に大きくなる湾曲面を形成しなければならない。 By the way, when constructing an electric motor that can change without steps, a curved surface whose inclination angle continuously increases from the inner peripheral side to the outer peripheral portion is used instead of the inclined surface so that the weight does not move on the inclined surface at once. Must be formed.
しかし、湾曲面は斜面に比べて製造が容易でなく、それにより製造コストの低減が困難である。また、湾曲面を用いた場合は、斜面を用いた場合よりも、常にモータ特性が変化するため、電動モータの制御が難しい。また、湾曲面を用いた場合は、回転数が変化している間は常に錘が湾曲面を移動するので湾曲面や錘の摩耗が大きい。 However, the curved surface is not easy to manufacture compared to the inclined surface, which makes it difficult to reduce the manufacturing cost. In addition, when the curved surface is used, the motor characteristics are always changed as compared with the case where the inclined surface is used, so that it is difficult to control the electric motor. When a curved surface is used, the weight always moves on the curved surface while the rotation speed is changing, so that the curved surface and the weight are heavily worn.
特に、本実施の形態のようなアキシャルギャップ式の場合は、吸引力がラジアルギャップ式の場合よりも大きく、ギャップが大きくなったときの吸引力の低下の程度は、ラジアルギャップ式の場合のものよりも大きい。つまり、吸引力は、ラジアルギャップ式の場合よりも急激に低下する。また、ギャップの変化に対する特性変化が、ラジアルギャップ式の場合よりも大きいので、ラジアルギャップ式の場合よりも精密にギャップを制御しなければならないが、こうした制御には困難を要する。 In particular, in the case of the axial gap type as in the present embodiment, the suction force is larger than that in the radial gap type, and the degree of reduction in the suction force when the gap becomes large is the same as that in the case of the radial gap type. Bigger than. That is, the suction force decreases more rapidly than in the radial gap type. Moreover, since the characteristic change with respect to the change of the gap is larger than that in the case of the radial gap type, the gap must be controlled more precisely than in the case of the radial gap type, but such control requires difficulty.
こうした様々な理由により、錘の遠心力で変速可能なアキシャルギャップ式電動モータを実現することができなかった。 For these various reasons, it has been impossible to realize an axial gap type electric motor that can be shifted by the centrifugal force of the weight.
これに対して、本実施の形態では、湾曲面でなく単なる斜面を用いているので、その形状が単純で製造しやすく、それにより低コストで電動モータを製造できる。また、傾斜角度の変化する位置、つまり斜面同士の境目の位置だけで変速特性が決まるので、電動モータの設計および制御が容易に行え、設計の自由度が大きくなる。 On the other hand, in this embodiment, since a simple slope is used instead of a curved surface, the shape is simple and easy to manufacture, whereby an electric motor can be manufactured at low cost. Further, since the speed change characteristic is determined only by the position where the tilt angle changes, that is, the position of the boundary between the slopes, the electric motor can be easily designed and controlled, and the degree of freedom in design is increased.
また、斜面を組み合わせているので、その境目において、遠心力に対向する力が強くなり、それにより錘を簡単に止めることができる。これにより、ギャップが急激に広がるのを防止するバネなどが不要になる。 In addition, since the slopes are combined, the force opposite to the centrifugal force becomes strong at the boundary, thereby making it possible to easily stop the weight. This eliminates the need for a spring that prevents the gap from expanding rapidly.
また、本実施の形態では、電動モータを3段階で変速させることができ、斜面をさらに増やせば、4段階以上の変速も可能である。 In the present embodiment, the electric motor can be shifted in three stages, and if the slope is further increased, four or more stages can be shifted.
つまり、本実施の形態では、斜面を多段とすることで、無断階に変速可能な電動モータに近い出力特性を、簡単な構成で安価に、しかも簡単な制御により得ることができる。 In other words, in the present embodiment, by making the slope multi-stage, it is possible to obtain an output characteristic close to that of an electric motor that can change gears without any step, with a simple configuration at low cost and with simple control.
ところで、図3に示したように、ステータ29は、一部を除いた円の弧上に複数のティース29bを配置してなり、すなわち、円弧の一部では、ティース29b(及びコイル29d)が除かれている。つまり、錘43が斜面を上るを妨げる向きの力を生じさせるステータ29とロータ53の間の磁力の分布が不均一になっており、磁力を生じない部分では吸引力が生じない。よって、その部分でロータヨーク53aが上方向に傾き、このロータヨーク53aに移動部材51を介して接続された移動部材45も傾くことになる。
By the way, as shown in FIG. 3, the
一方、ロータ軸33は、ロータヨーク53aの傾きによる力を受けるが、上下で軸受20hと軸受20cに軸支されているので、ロータ軸33自体が傾くことはない。したがって、ロータ軸33に接続された斜面部材37も同様に傾くことはない。
On the other hand, the
このため、錘43がティース29bのない箇所へ回転移動すると、移動部材45は上方にわずかに傾き、そこからティース29bのある箇所へ回転移動すると、移動部材45は下方にわずかに傾く。すると、上下に振動する移動部材45とロータ軸33に対し傾きのない斜面部材37とに挟まれる錘43は、ロータヨーク53aの回転数と同じ振動数で回転半径方向に微振動している。
For this reason, when the
ここで、錘43が、第1斜面部37bまたは第2斜面部37cへと乗り上げるときの遠心力に対向する摩擦力は、錘43が微振動していることから動摩擦係数で決まる。これに対し、例えば、ステータ29とロータ53の間の磁力の分布が均一であれば、微振動は生じないので、摩擦力は、動摩擦係数よりも大きい静止摩擦係数で決まる。つまり、本実施の形態における摩擦力は、ステータ29とロータ53の間の磁力の分布が均一である場合よりも小さくなるので、錘43を軽くすることができる。また、急激にアクセス操作した場合でも回転物の重量を軽くすることが可能なので迅速な変速を行うことができる。すなわち、アクセス操作に対する変速動作の追従性を高めることができる。
Here, the frictional force that opposes the centrifugal force when the
なお、本実施の形態では、円弧の一部でティース(及びコイル)を除いた構成としたが、コイルの巻き数、コイルの電流値、コイルの電流の位相、ティースからの磁力方向などを不均一にしてもよい。また、マグネットの一部を取り除いた構成としてもよい。また、磁極の着磁、磁極からの磁力方向などを不均一にしてもよい。 In this embodiment, the tooth (and coil) is excluded from a part of the arc, but the number of turns of the coil, the current value of the coil, the phase of the coil current, the direction of the magnetic force from the tooth, etc. It may be uniform. Moreover, it is good also as a structure which removed a part of magnet. Further, the magnetization of the magnetic pole, the direction of the magnetic force from the magnetic pole, etc. may be made non-uniform.
また、本実施の形態では、移動部材45と斜面部材37とを同期回転させる機構を3箇所に設けたが、この数や位置に限定する必要はない。また、移動部材45に斜面を形成してもよい。
In the present embodiment, the mechanism for synchronously rotating the moving
また、本実施の形態では、第4の回転数を第2の回転数よりも大きくしたが、第4の回転数を第2の回転数以下にしてもよい。 Further, in the present embodiment, the fourth rotational speed is made larger than the second rotational speed, but the fourth rotational speed may be made equal to or lower than the second rotational speed.
また、本発明は、本実施の形態のような電動二輪車だけでなく、3輪以上の電動車両に適用できる。また、駆動輪は後輪でなくともよい。 The present invention can be applied not only to the electric motorcycle as in the present embodiment but also to an electric vehicle having three or more wheels. Further, the drive wheel may not be a rear wheel.
1…電動二輪車
20…リヤアーム
20a…ケース
20b…カバー
20c,20d,20e,20h…軸受
20f…後車軸
22…後輪
22a…ホイル
22b…タイヤ
28…電動モータ
29…ステータ
29a…ステータヨーク
29b…ティース
29d…コイル
31…インバータ
33…ロータ軸(回転軸)
35…支持部材
37…斜面部材
37a…基底部
37b…第1斜面部
37c…第2斜面部
37d…筒状部
37e…コの字状部
39,41…円筒部材
43…錘
45,51…移動部材
45a…貫通孔
45b…円環部
45c…案内壁
45d…案内路
45e…柱
47…緩衝材
49…含油軸受
53…ロータ
53a…ロータヨーク
53b…マグネット
55…遊星ギヤ減速機
DESCRIPTION OF
35 ...
Claims (6)
前記回転軸に接続されたロータと、
前記ロータに対し軸方向の間隔を介して対向するステータと、
前記ロータの回転力で回転する錘と、
前記回転軸に接続され、前記錘が遠心力の増減により上り下りする斜面を形成した斜面部材と、
前記斜面に対し軸方向に前記錘を介して対向し、前記錘が斜面を上り下りしたときに前記ロータを軸方向に移動させる移動部材と
を備え、
前記斜面は、傾斜角度の異なる多段に形成される回転電機。 A rotation axis;
A rotor connected to the rotating shaft;
A stator facing the rotor via an axial interval;
A weight rotating by the rotational force of the rotor;
A slope member that is connected to the rotation shaft and forms a slope in which the weight rises and falls due to increase and decrease of centrifugal force;
A moving member that is opposed to the slope in the axial direction via the weight and moves the rotor in the axial direction when the weight ascends and descends the slope ; and
The inclined surface is a rotating electrical machine formed in multiple stages with different inclination angles .
前記回転軸に接続されたロータと、
前記ロータに対し軸方向の間隔を介して対向するステータと、
前記ロータの回転力で回転する錘と、
前記回転軸に接続され、前記錘が遠心力の増減により上り下りする斜面を形成した斜面部材と、
前記斜面に対し軸方向に前記錘を介して対向し、前記錘が斜面を上り下りしたときに前記ロータを軸方向に移動させる移動部材と
を備え、
前記移動部材と前記斜面部材とを同期回転させる機構を前記斜面よりも外側に有する回転電機。 A rotation axis;
A rotor connected to the rotating shaft;
A stator facing the rotor via an axial interval;
A weight rotating by the rotational force of the rotor;
A slope member that is connected to the rotation shaft and forms a slope in which the weight rises and falls due to increase and decrease of centrifugal force;
A moving member that is opposed to the slope in the axial direction via the weight and moves the rotor in the axial direction when the weight ascends and descends the slope;
With
A rotating electrical machine having a mechanism for rotating the moving member and the slope member synchronously outside the slope .
前記回転軸に接続されたロータと、
前記ロータに対し軸方向の間隔を介して対向するステータと、
前記ロータの回転力で回転する錘と、
前記回転軸に接続され、前記錘が遠心力の増減により上り下りする斜面を形成した斜面部材と、
前記斜面に対し軸方向に前記錘を介して対向し、前記錘が斜面を上り下りしたときに前記ロータを軸方向に移動させる移動部材と
を備え、
前記錘が斜面を上るを妨げる向きの力を生じさせる前記ステータとロータの間の磁力の分布が、前記錘が1回転する間において不均一になるように構成された回転電機。 A rotation axis;
A rotor connected to the rotating shaft;
A stator facing the rotor via an axial interval;
A weight rotating by the rotational force of the rotor;
A slope member that is connected to the rotation shaft and forms a slope in which the weight rises and falls due to increase and decrease of centrifugal force;
A moving member that is opposed to the slope in the axial direction via the weight and moves the rotor in the axial direction when the weight ascends and descends the slope;
With
A rotating electrical machine configured such that a distribution of magnetic force between the stator and the rotor, which generates a force in a direction that prevents the weight from going up the slope, is non-uniform during one rotation of the weight .
前記回転軸に接続されたロータと、
前記ロータに対し軸方向の間隔を介して対向するステータと、
前記ロータの回転力で回転する錘と、
前記回転軸に接続され、前記錘が遠心力の増減により上り下りする斜面を形成した斜面部材と、
前記斜面に対し軸方向に前記錘を介して対向し、前記錘が斜面を上り下りしたときに前記ロータを軸方向に移動させる移動部材と
を備え、
前記ロータの回転数が1の回転数に達するまで前記間隔が一定であり、前記ロータの回転数が前記1の回転数に達したときに前記錘が斜面を上るまたは下りることにより前記間隔が変化する回転電機。 A rotation axis;
A rotor connected to the rotating shaft;
A stator facing the rotor via an axial interval;
A weight rotating by the rotational force of the rotor;
A slope member that is connected to the rotation shaft and forms a slope in which the weight rises and falls due to increase and decrease of centrifugal force;
A moving member that is opposed to the slope in the axial direction via the weight and moves the rotor in the axial direction when the weight ascends and descends the slope;
With
The interval is constant until the number of rotations of the rotor reaches the number of rotations of 1. When the number of rotations of the rotor reaches the number of rotations of 1, the intervals change as the weight goes up or down the slope. rotating electric machine.
前記回転軸に接続されたロータと、
前記ロータに対し軸方向の間隔を介して対向するステータと、
前記ロータの回転力で回転する錘と、
前記回転軸に接続され、前記錘が遠心力の増減により上り下りする斜面を形成した斜面部材と、
前記斜面に対し軸方向に前記錘を介して対向し、前記錘が斜面を上り下りしたときに前記ロータを軸方向に移動させる移動部材と
を備え、
前記ロータの回転数が1の回転数とその前後を含む回転数範囲において当該1の回転数のときに限って前記錘が斜面を上るまたは下りる回転電機。 A rotation axis;
A rotor connected to the rotating shaft;
A stator facing the rotor via an axial interval;
A weight rotating by the rotational force of the rotor;
A slope member that is connected to the rotation shaft and forms a slope in which the weight rises and falls due to increase and decrease of centrifugal force;
A moving member that is opposed to the slope in the axial direction via the weight and moves the rotor in the axial direction when the weight ascends and descends the slope;
With
A rotating electrical machine in which the weight moves up or down the slope only when the rotation speed of the rotor is 1 and within the rotation speed range including the front and rear thereof .
前記回転軸に接続されたロータと、
前記ロータに対し軸方向の間隔を介して対向するステータと、
前記ロータの回転力で回転する錘と、
前記回転軸に接続され、前記錘が遠心力の増減により上り下りする斜面を形成した斜面部材と、
前記斜面に対し軸方向に前記錘を介して対向し、前記錘が斜面を上り下りしたときに前記ロータを軸方向に移動させる移動部材と
を備え、
前記錘が前記斜面を上るときの回転数が前記斜面を下りるときの回転数よりも大きい回転電機。 A rotation axis;
A rotor connected to the rotating shaft;
A stator facing the rotor via an axial interval;
A weight rotating by the rotational force of the rotor;
A slope member that is connected to the rotation shaft and forms a slope in which the weight rises and falls due to increase and decrease of centrifugal force;
A moving member that is opposed to the slope in the axial direction via the weight and moves the rotor in the axial direction when the weight ascends and descends the slope;
With
A rotating electrical machine in which the rotational speed when the weight goes up the slope is larger than the rotational speed when the weight goes down the slope .
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