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公開番号2024164540
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-27
出願番号2023080101
出願日2023-05-15
発明の名称回転電機
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02K 21/14 20060101AFI20241120BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ロータの磁束の漏洩状態を適切に制御する。
【解決手段】回転電機は、ロータと、ロータの軸方向の端部に配置され、ロータに対する相対位置が固定されているハウジングと、ロータの端部とハウジングとの間に配置されており、ロータに対する周方向の相対位置を変更可能に構成されているフレームと、フレームに保持されているとともに、ロータの軸方向の端部に対向する磁束短絡板と、ハウジングとフレームとの間に配置された可動式の錘と、ハウジングに対してフレームを周方向の一方側へ付勢する付勢部材と、を備える。フレームには、錘の一部を収容している第1溝が形成されている。第1溝は、内側端部から外側端部に向けて径方向と角度を成している。ハウジングには、錘の他の一部を収容している第2溝が形成されている。第2溝は、内側端部から外側端部に向けて径方向に沿って延びている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸を中心に回転可能に配置されているロータと、
前記ロータの軸方向の端部に配置され、前記ロータに対する相対位置が固定されているハウジングと、
前記ロータの端部と前記ハウジングとの間に配置されており、前記ロータに対する周方向の相対位置を変更可能に構成されているフレームと、
前記フレームに保持されているとともに、前記ロータの前記軸方向の端部に対向する磁束短絡板と、
前記ハウジングと前記フレームとの間に配置された可動式の錘と、
前記ハウジングに対して前記フレームを周方向の一方側へ付勢する付勢部材と、
を備え、
前記フレームには、前記錘の一部を収容している第１溝が形成されており、
前記第１溝は、内側端部と、前記内側端部よりも径方向外側に位置している外側端部とを備え、前記内側端部から前記外側端部に向けて径方向と角度を成しており、
前記ハウジングには、前記錘の他の一部を収容している第２溝が形成されており、
前記第２溝は、内側端部と、前記内側端部よりも径方向外側に位置している外側端部とを備え、前記内側端部から前記外側端部に向けて径方向に沿って延びている、
回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、回転電機に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【０００２】
特許文献１には、ロータに備えられる永久磁石からステータに提供される磁束を変化させる回転電機が記載されている。具体的には、ロータと同期して回動可能な磁束短絡板を備えている。磁束短絡板は、ロータに対する周方向の相対位置を第１位置と第２位置との間で変更可能である。高トルクを出力させる場合には、磁束短絡板を第１位置に位置させることで、磁石磁束の漏洩のない状態とする。高回転となる領域では、磁束短絡板を第２位置に位置させることで、磁石磁束を漏洩させる。磁束短絡板の第１および第２位置への移動は、ステータへの通電状態の変更によって行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－７２８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁束の漏洩状態をステータへの通電状態により制御する場合には、適切に制御を行うことができない領域が存在する場合がある。そのような領域の一例としては、電磁力が大きくなる高負荷領域が挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の構造によると、ロータの回転数が低い領域では、付勢部材による付勢力が、錘の遠心力に打ち勝つ。従って、錘が内側端部に位置することになり、ロータに対するフレームの周方向位置が第１位置となる。回転数が高い領域では、錘の遠心力が、付勢部材による付勢力に打ち勝つ。従って、回転数の増加（遠心力の増加）に伴って錘が外側端部側へ移動する。錘は第１溝および第２溝に係合しているため、錘が外側端部側へ移動することに従って、フレームをハウジングに対して周方向の他方側へ移動させることができる。そして錘が外側端部まで移動すると、ロータに対するフレームの周方向位置が第２位置となる。そしてフレームに保持されている磁束短絡板によって、ロータの磁束を、第１位置では非漏洩状態とし、第２位置では漏洩状態にすることができる。これにより、ステータへの通電状態に依存せずに、ロータの回転数に応じてロータから提供される磁束を変化させることができる。磁束の漏洩状態を適切に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
回転電機１の概略断面図および側面図である。
図１（Ａ）のＣ－Ｃ線における概略断面図である。
図１（Ａ）のＤ－Ｄ線における概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（回転電機１の構造）
図１（Ａ）に、回転電機１の概略断面図を示す。図１（Ａ）は、図２のＡ－Ａ線における断面図である。すなわち図１（Ａ）において、回転軸ＡＸの上半分は係止部５４を通る断面図であり、回転軸ＡＸの下半分は錘４４を通る断面図である。図１（Ｂ）に、回転電機１の側面図を示す。図１（Ｂ）は、回転軸ＡＸの一端側（－ｘ方向側）からみた図である。なお図１（Ｂ）の縮尺は、図１（Ａ）よりも小さい。図２（Ｃ）および図３（Ｃ）に、図１（Ａ）のＣ－Ｃ線における概略断面図を示す。図２（Ｄ）および図３（Ｄ）に、図１（Ａ）のＤ－Ｄ線における概略断面図を示す。図２は、フレーム４２が第１位置にあるときの図である。図３は、フレーム４２が第２位置にあるときの図である。
【０００８】
回転電機１は、ロータ２０、ステータ３０、調整機構４０、を主に備えている。ステータ３０は、回転軸ＡＸの周りに円筒状に形成されている。ロータ２０は、ステータ３０の径方向内側に配置されている。ロータ２０は、回転軸ＡＸを中心に回転可能に配置されている。
【０００９】
調整機構４０は、ロータ２０の回転軸ＡＸ方向の－ｘ方向端部に配置されている。調整機構４０は、ロータ２０から漏洩する磁束量を調整するための機構である。調整機構４０は、ハウジング４１、フレーム４２、磁束短絡板４３、錘４４、バネ４５、を備えている。ハウジング４１は、ロータ２０に対する相対位置が固定されている。すなわちハウジング４１は、ロータ２０と同期して、回転軸ＡＸ回りに回転可能である。ハウジング４１の＋ｘ方向側端部には、中空軸４１ｓが形成されている。
【００１０】
フレーム４２は、ロータ２０の－ｘ方向側の端部２０ｅとハウジング４１との間に配置されている。フレーム４２は、中心孔４２ｈを備えている。中心孔４２ｈは、中空軸４１ｓに嵌合している。これによりフレーム４２は、回転軸ＡＸを中心として、ハウジング４１に対して相対的に回転することが可能である。換言すると、フレーム４２は、ロータ２０に対する周方向の相対位置を変更可能に構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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