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公開番号2025032818
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138303
出願日2023-08-28
発明の名称ロータ
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 20060101AFI20250305BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】トルクに応じてロータの磁束量を変化させる。
【解決手段】ロータは、シャフトと、前記シャフトに固定されているロータコアと、前記シャフトに取り付けられているとともに中間位置と前記中間位置に対して前記ロータコアの回転方向前側に位置する第1位置と前記中間位置に対して前記ロータコアの回転方向後側に位置する第2位置の間で前記シャフトを中心に前記ロータコアに対して相対的に回動可能な可動部材と、前記可動部材を前記第1位置から前記中間位置に向かって付勢する第1バネと、前記可動部材を前記第2位置から前記中間位置に向かって付勢する第2バネと、を有する。前記可動部材が前記中間位置にあるときに、前記可動部材が前記第1位置にあるとき及び前記可動部材が前記第2位置にあるときよりも、前記ロータコアの短絡磁束が多い。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
シャフトと、
前記シャフトに固定されているロータコアと、
前記シャフトに取り付けられており、中間位置と前記中間位置に対して前記ロータコアの回転方向前側に位置する第１位置と前記中間位置に対して前記ロータコアの回転方向後側に位置する第２位置の間で前記シャフトを中心に前記ロータコアに対して相対的に回動可能な可動部材と、
前記可動部材を前記第１位置から前記中間位置に向かって付勢する第１バネと、
前記可動部材を前記第２位置から前記中間位置に向かって付勢する第２バネと、
を有し、
前記可動部材が前記中間位置にあるときに、前記可動部材が前記第１位置にあるとき及び前記可動部材が前記第２位置にあるときよりも、前記ロータコアの短絡磁束が多い、
ロータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、ロータに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【０００２】
特許文献１に開示のロータは、固定コアと可動コアを有している。可動コアは固定コアに対して相対的に回動可能とされている。可動コアには、半径方向に対して斜めに伸びる案内溝が設けられている。また、案内溝内には、ウェイトが配置されている。ロータの回転数が高くなると、遠心力によってウェイトが半径方向外側に移動する。すると、案内溝の内面がウェイトによって押され、可動コアが固定コアに対して回動する。このように可動コアが固定コアに対して回動することで、ロータからステータまで伸びる磁束量（以下、ロータの磁束量という）が減少する。ロータの回転数が高いときにロータの磁束量が減少することで、ステータで生じる逆起電圧が低減される。したがって、このロータを有する電気モータは、高い回転数で動作可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－２４２４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のロータでは、回転数に応じてロータの磁束量が変化する。他方、電気モータではトルクに応じて適切な磁束量が異なる場合がある。本明細書では、トルクに応じてロータの磁束量を変化させることが可能なロータを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示するロータは、シャフトと、前記シャフトに固定されているロータコアと、前記シャフトに取り付けられているとともに中間位置と前記中間位置に対して前記ロータコアの回転方向前側に位置する第１位置と前記中間位置に対して前記ロータコアの回転方向後側に位置する第２位置の間で前記シャフトを中心に前記ロータコアに対して相対的に回動可能な可動部材と、前記可動部材を前記第１位置から前記中間位置に向かって付勢する第１バネと、前記可動部材を前記第２位置から前記中間位置に向かって付勢する第２バネと、を有する。前記可動部材が前記中間位置にあるときに、前記可動部材が前記第１位置にあるとき及び前記可動部材が前記第２位置にあるときよりも、前記ロータコアの短絡磁束が多い。
【０００６】
なお、短絡磁束は、ロータコアから生じる磁束のうちで、ステータを経由せずに可動部材を経由してロータコアに戻る磁束を意味する。
【０００７】
このロータに加速方向または減速方向に高いトルクが加わっている状態では、可動部材に対して回転方向前側または後側に加速度が加わる。したがって、ロータに高いトルクが加わっている状態では、可動部材が第１位置または第２位置に位置する。この状態では、ロータコアの短絡磁束が少ない。また、ロータに加わるトルクが小さくなると、第１バネまたは第２バネから加わる力によって可動部材が中間位置へ移動する。この状態では、ロータコアの短絡磁束が多い。以上に説明したように、このロータは、トルクの大きさに応じて短絡磁束の量を変化させることができ、ロータの磁束量を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
電気モータ１０の軸方向に沿う断面図。
可動部材の位置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（電気モータ１０の構造）
図１に示す電気モータ１０は、電動車に搭載されている。電気モータ１０は、電動車の車輪を駆動する。電気モータ１０は、ロータ２０とステータ３０を備えている。ステータ３０は、円筒形状を有している。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。
【００１０】
ロータ２０は、シャフト２２、ロータコア２４、及び、２つの可動部材２６を有している。シャフト２２は、その中心軸が回転軸ＡＸと一致するように配置されている。ロータコア２４は、円筒形状を有している。ロータコア２４は、高透磁率を有する材料により構成されている。ロータコア２４の中心孔内にシャフト２２が挿通されている。ロータコア２４は、シャフト２２に固定されている。ロータコア２４の内部には複数の磁極が配置されている。ロータコア２４の磁極は、例えば永久磁石である。ロータコア２４の磁極は、回転軸ＡＸに対して回転対称に配置されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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