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公開番号2024152010
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023065892
出願日2023-04-13
発明の名称回転電機
出願人THK株式会社
代理人弁理士法人インテクト国際特許事務所,個人
主分類H02K 21/14 20060101AFI20241018BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】固定子と回転子とが相対移動可能な可変磁束機構を有する回転電機において、回転電機の薄型且つ小径化を実現することができ、冷却用通路を容易に配置することができる回転電機を提供する。
【解決手段】回転軸と、永久磁石を有し、回転軸に回転力を付与すると共に、回転軸に対して軸方向移動可能に組み付けられた回転子と、回転子を軸方向に移動させる移動機構と、回転子の外周と径方向に間隙を有して配置されると共に、コイルを有する固定子と、移動機構の回転を防止する回転防止手段と、を有し、移動機構は、回転子と共に回転すると共に外周面に螺旋状のねじ溝が形成され、内周面に回転軸を挿通するねじ軸部材と、ねじ軸部材のねじ溝に螺合するねじナット部材とを有し、回転防止手段は、ねじ軸部材に形成されたガイド部と、筐体に設けられた摺動部とを有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸と、
永久磁石を有し、前記回転軸に回転力を付与すると共に、前記回転軸に対して軸方向移動可能に組み付けられた回転子と、
前記回転子を軸方向に移動させる移動機構と、
前記回転子の外周と径方向に間隙を有して配置されると共に、コイルを有する固定子と、
前記移動機構の回転を防止する回転防止手段と、を有し、
前記移動機構は、前記回転子と共に回転すると共に外周面に螺旋状のねじ溝が形成され、内周面に前記回転軸を挿通するねじ軸部材と、前記ねじ軸部材の前記ねじ溝に螺合するねじナット部材とを有し、
前記回転防止手段は、前記ねじ軸部材に形成されたガイド部と、筐体に設けられた摺動部とを有することを特徴とする回転電機。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記回転軸の外周には軸方向に延びるスプライン溝が形成され、
前記回転子は、前記スプライン溝と係合するスプラインナット部材を有することを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機において、
前記スプラインナット部材は、前記ねじ軸部材の内周側に挿入可能であることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１に記載の回転電機において、
前記移動機構は、前記ねじナット部材に回転力を付与する駆動モータを有することを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項４に記載の回転電機において、
前記ねじナット部材は、外周に前記駆動モータと歯合する歯部が形成されることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１に記載の回転電機において、
前記固定子の外周側にはタイヤが配置され、前記タイヤは前記回転子と共に回転可能に取り付けられるホイールに取り付けられることを特徴とする回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関し、特に自動車の車輪に内蔵されるインホイールモータとして用いられる回転電機に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、回転電機の低速及び高速での出力を調整することで、回転速度に応じた出力特性を得ることができる回転電機が知られている。このような回転電機は種々の構造が知られているが、例えば、固定子と、固定子に対して同軸をなして回転自在に設けられた回転子と、回転子に対する固定子の軸方向での相対位置を変化させる移動手段とを有し、固定子に電機子コイル及びコアが設けられ、コアに対峙するようにマグネットが設けられた回転電機が知られている。
【０００３】
このような回転電機によれば、低速回転時には、固定子と回転子の対向面積が大きくなるように移動機構によって固定子を軸方向に移動させて固定子を通過する有効磁束が大きくなるようにして高トルク化を図り、高速回転時には、固定子と回転子との対向面積を少なくするように固定子を移動させて固定子を通過する有効磁束が小さくなるようにして高速回転を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－１４１９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の回転電機によると、インホイールモータとして回転電機を用いる場合に、バネ下重量の増加による乗り心地に与える影響や、足回りのスペースを圧迫させることで、サスペンションジオメトリが車両内側にオフセットされることによる居住空間の減少を考慮して、薄型且つ小径な構造が求められていた。
【０００６】
従来の回転電機は、回転軸周りに固定子を軸方向移動させるための機構が設けられており、回転電機自体を小径化することが難しいという問題があった。
【０００７】
また、従来の回転電機のように固定子と回転子との相対移動を回転子の内側に配置された固定子を軸方向に移動させる構成とすると、固定子のコイルを冷却する必要が生じた場合に、冷却用の冷媒の通路を軸方向に移動する固定子に設ける必要があり、当該通路を構成することが難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、固定子と回転子とが相対移動可能な可変磁束機構を有する回転電機において、回転電機の薄型且つ小径化を実現することができ、冷却用通路を容易に配置することができる回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明に係る回転電機は、回転軸と、永久磁石を有し、前記回転軸に回転力を付与すると共に、前記回転軸に対して軸方向移動可能に組み付けられた回転子と、前記回転子を軸方向に移動させる移動機構と、前記回転子の外周と径方向に間隙を有して配置されると共に、コイルを有する固定子と、前記移動機構の回転を防止する回転防止手段と、を有し、前記移動機構は、前記回転子と共に回転すると共に外周面に螺旋状のねじ溝が形成され、内周面に前記回転軸を挿通するねじ軸部材と、前記ねじ軸部材の前記ねじ溝に螺合するねじナット部材とを有し、前記回転防止手段は、前記ねじ軸部材に形成されたガイド部と、筐体に設けられた摺動部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る回転電機によれば、回転子の外周と径方向に間隙を有して配置されると共に、コイルを有する固定子と、移動機構の回転を防止する回転防止手段と、を有し、移動機構は、回転子と共に回転すると共に外周面に螺旋状のねじ溝が形成され、内周面に回転軸を挿通するねじ軸部材と、ねじ軸部材のねじ溝に螺合するねじナット部材とを有し、回転防止手段は、ねじ軸部材に形成されたガイド部と、筐体に設けられた摺動部とを有するので、ねじ軸部材の軸方向移動を案内しつつねじ軸部材の回転を防止することができるので、薄型且つ小径な回転電機を構成することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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