JP4494354B2 - Electric motor - Google Patents
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Description
本発明は、電動機に関する。 The present invention relates to an electric motor.
従来、例えば電動機の回転軸線の周囲に同心円状に設けた第1および第2回転子を備え、電動機の回転速度に応じて、あるいは、固定子に発生する回転磁界の速度に応じて第1および第2回転子の周方向の相対位置つまり位相差を制御する電動機が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この電動機では、例えば電動機の回転速度に応じて第1および第2回転子の位相差を制御する場合には、遠心力の作用により径方向に沿って変位する部材を介して第1および第2回転子の周方向の相対位置を変更するようになっている。また、例えば固定子に発生する回転磁界の速度に応じて第1および第2回転子の位相差を制御する場合には、各回転子が慣性により回転速度を維持する状態で固定子巻線に制御電流を通電して回転磁界速度を変更することによって、第1および第2回転子の周方向の相対位置を変更するようになっている。
In this electric motor, for example, when the phase difference between the first and second rotors is controlled according to the rotational speed of the electric motor, the first and second elements are displaced via a member that is displaced along the radial direction by the action of centrifugal force. The relative position in the circumferential direction of the rotor is changed. For example, when the phase difference between the first and second rotors is controlled in accordance with the speed of the rotating magnetic field generated in the stator, the stator windings are kept in a state where each rotor maintains the rotation speed due to inertia. The relative position in the circumferential direction of the first and second rotors is changed by passing a control current and changing the rotating magnetic field velocity.
ところで、上記従来技術の一例に係る電動機において、例えば電動機の回転速度に応じて第1および第2回転子の位相差を制御する場合には、電動機の作動状態つまり回転速度に応じた遠心力が作用する状態でのみ第1および第2回転子の位相差を制御可能であり、電動機の停止状態を含む適宜のタイミングで位相差を制御することができないという問題が生じる。また、この電動機を駆動源として車両に搭載した場合等のように、この電動機に外部からの振動が作用し易い状態においては、遠心力の作用のみによって第1および第2回転子の位相差を適切に制御することが困難であるという問題が生じる。しかも、この場合には、モータに対する電源での電源電圧の変動に拘わらずに位相差が制御されることから、例えば電源電圧と電動機の逆起電圧との大小関係が逆転してしまうという不具合が生じる虞がある。
また、例えば固定子に発生する回転磁界の速度に応じて第1および第2回転子の位相差を制御する場合には、回転磁界速度が変更されることから、電動機の制御処理が複雑化してしまうという問題が生じる。
By the way, in the electric motor according to the above prior art, for example, when controlling the phase difference between the first and second rotors according to the rotational speed of the electric motor, the centrifugal force according to the operating state of the electric motor, that is, the rotational speed is There is a problem in that the phase difference between the first and second rotors can be controlled only in the operating state, and the phase difference cannot be controlled at an appropriate timing including the stop state of the electric motor. In addition, when the electric motor is mounted on a vehicle as a drive source, etc., when the external vibration is likely to act on the electric motor, the phase difference between the first and second rotors is determined only by the centrifugal force. The problem is that it is difficult to control properly. In addition, in this case, since the phase difference is controlled regardless of the fluctuation of the power supply voltage at the power supply to the motor, for example, the magnitude relationship between the power supply voltage and the counter electromotive voltage of the motor is reversed. May occur.
For example, when the phase difference between the first and second rotors is controlled according to the speed of the rotating magnetic field generated in the stator, the rotating magnetic field speed is changed, which complicates the motor control process. Problem arises.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電動機が複雑化することを抑制しつつ、容易かつ適切に誘起電圧定数を可変とすることで、運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することが可能な電動機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and by making the induced voltage constant variable easily and appropriately while suppressing the complexity of the electric motor, the operable rotation speed range and torque range are expanded. An object of the present invention is to provide an electric motor capable of improving the operation efficiency and expanding the operable range with high efficiency.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、周方向に沿って配置された内周側永久磁石(例えば実施形態における内周側永久磁石11a)を具備する内周側回転子(例えば実施形態における内周側回転子11)および周方向に沿って配置された外周側永久磁石(例えば実施形態における外周側永久磁石12a)を具備する外周側回転子(例えば実施形態における外周側回転子12)の互いの回転軸線が同軸に配置され、少なくとも前記内周側回転子および前記外周側回転子のいずれか一方を前記回転軸線周りに回動させることによって前記内周側回転子と前記外周側回転子との間の相対的な位相を変更可能な回動手段(例えば実施形態における回動機構14)を備える電動機(例えば実施形態における電動機10)であって、前記回動手段は、前記外周側回転子に対して一体回転可能に設けられた第1部材(例えば実施形態におけるベーンロータ32)と、前記内周側回転子の内側に一体に固定されるとともに前記第1部材とで圧力室(例えば実施形態における第1圧力室56、第2圧力室57)を前記内周側回転子の内側に画成する第2部材(例えば実施形態におけるハウジング33)とを有し、前記圧力室への作動流体の供給で前記内周側回転子と前記外周側回転子との間の相対的な位相を変更するものであり、前記第2部材に、前記圧力室から前記第2部材の外周側に貫通する貫通穴(例えば実施形態における貫通穴33b)が形成され、前記内周側回転子と前記第2部材との間に前記貫通穴に連通する流路(例えば実施形態における流路51)が前記第2部材の外周面に沿って延出するように形成され、前記流路の端部は前記内周側回転子の端面(例えば実施形態における端面33B)で開口していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an inner circumferential rotor (including an inner circumferential permanent magnet (for example, the inner circumferential
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記第1部材は、前記内周側回転子の内側に配置されるとともに複数の羽根部(例えば実施形態における羽根部36)を有して前記外周側回転子に一体に設けられたベーンロータであり、前記第2部材は、前記ベーンロータの前記羽根部を回動可能に収容しつつ該羽根部とで前記圧力室をそれぞれ画成する複数の凹部(例えば実施形態における凹部48)を有して前記内周側回転子の内側に一体に設けられたハウジングであって、複数の前記圧力室それぞれに対して、前記流路に連通する前記貫通穴が形成されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において、前記流路は、周方向に延びる螺旋状をなして、複数の前記圧力室それぞれに形成された前記貫通穴に連通していることを特徴とする。
Invention, in the invention according to
請求項1に係る発明によれば、内周側回転子および外周側回転子には周方向に沿って永久磁石が配置されることにより、例えば外周側回転子の永久磁石による界磁磁束が固定子巻線を鎖交する鎖交磁束量を、内周側回転子の永久磁石による界磁磁束によって効率よく増大あるいは低減させることができる。そして、界磁強め状態では、電動機のトルク定数(つまり、トルク/相電流)を相対的に高い値に設定することができ、電動機運転時の電流損失を低減すること無しに、または、固定子巻線への通電を制御するインバータの出力電流の最大値を変更すること無しに、電動機が出力する最大トルク値を増大させることができる。 According to the first aspect of the present invention, permanent magnets are arranged along the circumferential direction on the inner circumferential rotor and the outer circumferential rotor, so that, for example, the field magnetic flux by the permanent magnet of the outer circumferential rotor is fixed. The amount of interlinkage magnetic flux interlinking the child windings can be efficiently increased or decreased by the field magnetic flux generated by the permanent magnet of the inner circumferential rotor. In the field-enhanced state, the torque constant (that is, the torque / phase current) of the motor can be set to a relatively high value without reducing current loss during motor operation or the stator. The maximum torque value output by the electric motor can be increased without changing the maximum value of the output current of the inverter that controls energization of the windings.
しかも、回動手段は、外周側回転子に対して一体回転可能に設けられた第1部材と、内周側回転子に対して一体回転可能に設けられた第2部材とで内周側回転子の内側に画成された圧力室に作動流体を供給することによって、内周側回転子と外周側回転子との間の相対的な位相を変更するものであるため、電動機が複雑化することを抑制しつつ、容易かつ適切に、しかも所望のタイミングで誘起電圧定数を可変とすることができ、その結果、運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することが可能となる。
さらに、圧力室への作動流体の供給量を制御することで内周側回転子と外周側回転子との間の相対的な位相を所望の位相にすることができる。
In addition, the rotating means rotates on the inner peripheral side by a first member provided so as to be integrally rotatable with respect to the outer peripheral rotor and a second member provided so as to be integrally rotatable with respect to the inner peripheral rotor. Since the working fluid is supplied to the pressure chamber defined inside the rotor, the relative phase between the inner rotor and the outer rotor is changed, which complicates the electric motor. The induced voltage constant can be made variable easily and appropriately at a desired timing while suppressing this, and as a result, the operable speed range and torque range can be expanded to improve operating efficiency and increase the operating efficiency. It is possible to expand the operating range with efficiency.
Furthermore, the relative phase between the inner peripheral side rotor and the outer peripheral side rotor can be set to a desired phase by controlling the supply amount of the working fluid to the pressure chamber.
さらに、外周側回転子および内周側回転子が回転すると、第2部材において圧力室から外周側に貫通形成された貫通穴と内周側回転子と第2部材との間の流路とを介して圧力室から作動流体をこれに含まれた不純物(コンタミネーション)とともに排出することができ、作動流体中に含まれた不純物の圧力室の壁面への堆積を抑制できる。また、圧力室から排出された作動流体が内周側回転子と第2部材との間の流路を通って排出されるため、内周側回転子および第2部材を冷却することができる。 Further, when the outer circumferential rotor and the inner circumferential rotor rotate, a through hole formed through the second member from the pressure chamber to the outer circumferential side and a flow path between the inner circumferential rotor and the second member are formed. Accordingly, the working fluid can be discharged from the pressure chamber together with the impurities (contamination) contained in the working fluid, and accumulation of impurities contained in the working fluid on the wall surface of the pressure chamber can be suppressed. Further, since the working fluid discharged from the pressure chamber is discharged through the flow path between the inner circumferential rotor and the second member, the inner circumferential rotor and the second member can be cooled.
請求項2に係る発明によれば、第1部材が複数の羽根部を有するベーンロータであり、第2部材が、ベーンロータの羽根部を回動可能に収容しつつ羽根部とで圧力室をそれぞれ画成する複数の凹部を有するハウジングである場合に、複数の圧力室それぞれに対して、流路に連通する貫通穴が形成されているため、複数の圧力室それぞれについて不純物の堆積を抑制できる。
加えて、ベーンロータおよびハウジングが圧力室を内周側回転子の内側に画成するため、特に回転軸線方向の厚さの増大を抑えることができ、小型化が図れる。
According to the invention of
In addition, since the vane rotor and the housing define the pressure chamber inside the inner circumferential rotor, an increase in the thickness in the direction of the rotation axis can be suppressed, and the size can be reduced.
請求項3に係る発明によれば、流路が周方向に延びる螺旋状をなしているため、外周側回転子および内周側回転子が回転すると、回転力で複数の圧力室それぞれの貫通穴から作動流体を吸い出して内周側回転子の端面から排出させることになる。このように螺旋状の流路がネジポンプとして機能して圧力室の作動流体を不純物とともに吸い出して排出するため、不純物の堆積を効果的に抑制できる。また、圧力室から排出された作動流体が内周側回転子と第2部材との間の螺旋状の流路を通って排出されるため、内周側回転子および第2部材の全体を平均的に冷却することができる。 According to the invention of claim 3, since the flow path has a spiral shape extending in the circumferential direction, when the outer circumferential rotor and the inner circumferential rotor rotate, the through holes of each of the plurality of pressure chambers are rotated by the rotational force. Thus, the working fluid is sucked out and discharged from the end face of the inner circumferential rotor. Thus, since the spiral flow path functions as a screw pump and sucks out and discharges the working fluid in the pressure chamber together with the impurities, the accumulation of impurities can be effectively suppressed. In addition, since the working fluid discharged from the pressure chamber is discharged through the spiral flow path between the inner circumferential rotor and the second member, the entire inner circumferential rotor and the second member are averaged. Can be cooled.
以下、本発明の一実施形態に係る電動機について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る電動機10は、図1〜図3に示すように、この電動機10の回転軸線を中心に回転可能に設けられた略円環状の内周側回転子11と、この内周側回転子11に対してその径方向外側に同軸の回転軸線を中心に回転可能に設けられ、しかも回転軸線方向の位置を合わせて設けられた略円環状の外周側回転子12と、内周側回転子11および外周側回転子12を回転させる回転磁界を発生する複数相の図1に示す固定子巻線13aを有する固定子13と、内周側回転子11および外周側回転子12に接続されるとともに非圧縮性流体である作動油(作動流体)の油圧(流体圧)で内周側回転子11と外周側回転子12との間の相対的な位相を変更する回動機構(回動手段)14と、回動機構14への油圧を制御する図示略の油圧制御装置とを備えたブラシレスDCモータである。この電動機10は、例えばハイブリッド車両や電動車両等の車両に駆動源として搭載されることになり、その際に、その出力軸(回動軸)16はトランスミッション(図示略)の入力軸に接続され、電動機10の駆動力がトランスミッションを介して車両の駆動輪(図示略)に伝達されるようになっている。
Hereinafter, an electric motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
なお、車両の減速時に駆動輪側から電動機10に駆動力が伝達されると、電動機10は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー(回生エネルギー)として回収する。さらに、例えばハイブリッド車両においては、この電動機10の回転軸線が内燃機関(図示略)のクランクシャフトに連結されており、内燃機関の出力が電動機10に伝達された場合にも電動機10は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。
When the driving force is transmitted from the driving wheel side to the
内周側回転子11は、その回転軸線が電動機10の回転軸線と同軸となるように配置されるもので、図2に示すように、略円筒状の内周側ロータ鉄心21を有しており、この内周側ロータ鉄心21には、その外周側の部分に周方向に所定の等ピッチで複数(具体的には16箇所)の内周側磁石装着部23,…,23が設けられている。また、内周側ロータ鉄心21の外周面21A上には、周方向で隣り合う内周側磁石装着部23,23のすべての間位置に、回転軸線に平行に伸びる凹溝21aが半径方向に凹むように形成されている。この内周側ロータ鉄心21は、例えば焼結等により形成される。
The inner
各内周側磁石装着部23,…,23は、内周側ロータ鉄心21を回転軸線に平行に貫通する一対の磁石装着孔23a,23aをそれぞれ備えている。一対の磁石装着孔23a,23aは回転軸線に平行な方向に対する断面が略長方形状に形成されており、互いにセンターリブ23bを介して周方向で隣り合うように同一平面内に配置されている。なお、この平面はセンターリブ23bと回転軸線とを結んだ半径線に対し直交する。各磁石装着孔23a,23aには回転軸線に平行に伸びる略板状の永久磁石11aがそれぞれ装着されている。
Each of the inner peripheral side
磁石装着孔23a,…,23aにそれぞれ装着される永久磁石11aは、すべて厚さ方向(つまり各回転子11,12の径方向)に同様に磁化されており、同一の内周側磁石装着部23に設けられた一対の磁石装着孔23a,23aに装着される一対の永久磁石11a,11aは、互いに磁化方向が同方向となるように設定されている。そして、すべての内周側磁石装着部23,…,23において、周方向で隣り合う内周側磁石装着部23,23同士は、一方に装着される一対の永久磁石11a,11aおよび他方に装着される一対の永久磁石11a,11aが、互いに磁化方向が異方向となるように設定される。すなわち外周側がN極とされた一対の永久磁石11a,11aが装着された内周側磁石装着部23には、外周側がS極とされた一対の永久磁石11a,11aが装着された内周側磁石装着部23が、凹溝21aを介して周方向で隣接するようになっている。
以上により、内周側回転子11は、周方向に沿って配置された複数の永久磁石11a,…,11aを具備している。
The
As described above, the inner
外周側回転子12も、回転軸線が電動機10の回転軸線と同軸となるように配置されるもので、略円筒状の外周側ロータ鉄心22を有しており、この外周側ロータ鉄心22には、その外周側の部分に周方向に所定の等ピッチで、上記した内周側磁石装着部23,…,23と同数の外周側磁石装着部24,…,24が設けられている。また、外周側ロータ鉄心22の外周面22A上には、周方向で隣り合う外周側磁石装着部24,24のすべての間位置に、回転軸線に平行に伸びる凹溝22aが半径方向に凹むように形成されている。さらに、外周側ロータ鉄心22の各凹溝22a,…,22aの各内径側つまり外周側磁石装着部24,…,24の隣り合うもの同士の各間位置には、それぞれ図1に示すボルト挿入穴22bが軸線方向に沿って貫通形成されている。この外周側ロータ鉄心22も、例えば焼結等により形成される。
The outer
各外周側磁石装着部24,…,24は、回転軸線に平行に貫通する一対の磁石装着孔24a,24aをそれぞれ備えている。一対の磁石装着孔24a,24aは回転軸線に平行な方向に対する断面が略長方形状に形成されており、互いにセンターリブ24bを介して周方向で隣り合うように同一平面内に配置されている。なお、この平面はセンターリブ24bと回転軸線とを結んだ半径線に対し直交する。各磁石装着孔24a,24aには回転軸線に平行に伸びる略板状の永久磁石12aがそれぞれ装着されている。
Each outer
各磁石装着孔24a,…,24aにそれぞれ装着される永久磁石12aは、すべて厚さ方向(つまり各回転子11,12の径方向)に同様に磁化されており、同一の外周側磁石装着部24に設けられた一対の磁石装着孔24a,24aに装着される一対の永久磁石12a,12aは、互いに磁化方向が同方向となるように設定されている。そして、すべての外周側磁石装着部24,…,24において、周方向で隣り合う外周側磁石装着部24,24同士は、一方に装着される一対の永久磁石12a,12aおよび他方に装着される一対の永久磁石12a,12aが、互いに磁化方向が異方向となるように設定される。すなわち外周側がN極とされた一対の永久磁石12a,12aが装着された外周側磁石装着部24には、外周側がS極とされた一対の永久磁石12a,12aが装着された外周側磁石装着部24が、凹溝22aを介して周方向で隣接するようになっている。
以上により、外周側回転子12も、周方向に沿って配置された複数の永久磁石12a,…,12aを具備している。
The
As described above, the
そして、内周側回転子11の各内周側磁石装着部23,…,23と外周側回転子12の各外周側磁石装着部24,…,24とは、各回転子11,12の径方向で互いに対向配置可能となるように配置されている。この対向配置状態のとき、すべての一対の永久磁石11a,11aが、いずれか対応する一対の永久磁石12a,12aと一対一で回転方向の位相を合わせる状態となる。また、内周側回転子11の各凹溝21a,…,21aと外周側回転子12の各凹溝22a,…,22aとについても、すべての凹溝21a,…,21aが、いずれか対応する凹溝22aと一対一で回転方向の位相を合わせる状態となる。
The inner peripheral
これにより、内周側回転子11と外周側回転子12との回転軸線周りの相対位置に応じて、電動機10の状態を、内周側回転子11のすべての永久磁石11a,…,11aと外周側回転子12のすべての永久磁石12a,…,12aとにおいて、対をなす永久磁石11a,11aと対をなす永久磁石12a,12aとの同極の磁極同士が対向配置(つまり、対をなす永久磁石11a,11aと対をなす永久磁石12a,12aとが対極配置)されて界磁が最も弱められる図2に示す弱め界磁状態から、対をなす永久磁石11a,11aと対をなす永久磁石12a,12aとの異極の磁極同士が対向配置(つまり、対をなす永久磁石11a,11aと対をなす永久磁石12a,12aとが同極配置)されて界磁が最も強められる図4に示す強め界磁状態に亘る適宜の状態に設定可能とされている。
Thereby, according to the relative position of the inner
ここで、図1に示す固定子13は、外周側回転子12の外周部に対向配置される略円筒状に形成され、例えば車両のトランスミッションのハウジング(図示略)等に固定されている。
Here, the
次に、上記のような内周側回転子11と外周側回転子12との相対的な位相変更を行う回動機構14について説明する。
Next, the
本実施形態の回動機構14は、図1に示すように、外周側回転子12の軸線方向両側に外周側回転子12の内側の空間を覆うように固定される円板状の一対のドライブプレート(端板)31,31と、これらドライブプレート31,31で挟持されることで外周側回転子12の内側に一体に設けられるベーンロータ(第1部材)32と、内周側回転子11の内側に一体に固定されてこの内周側回転子11とともにベーンロータ32、外周側回転子12およびドライブプレート31,31の間に配置されるハウジング(第2部材)33とを有している。ベーンロータ32およびハウジング33は、例えば焼結等により形成される。
As shown in FIG. 1, the
一対のドライブプレート31,31には、それぞれの外周側の部分に、軸線方向に貫通する複数(ボルト挿入穴22bと同数)のボルト挿入穴31a,…,31aが、同一円周上で等間隔をあけるように形成されており、これらボルト挿入穴31a,…,31aよりも内側には軸線方向に凹む図1に示す環状溝31bが一側に形成されている。また、ドライブプレート31には、環状溝31bよりも内側に、軸線方向に貫通する複数のボルト挿入穴31c,…,31cが、同一円周上で等間隔をあけるように形成されている。さらに、ボルト挿入穴31c,…,31cの内側であるドライブプレート31の中心位置には、環状溝31bの形成側と同側に、軸線方向に沿って円筒状に突出する円筒部31dが形成されており、その内側は軸線方向に貫通する中心穴31eとなっている。
In the pair of
ベーンロータ32は、図2および図3に示すように、円筒状のボス部35と、このボス部35の外周面における円周方向の等間隔位置から半径方向外側に延出する複数(上記したボルト挿入穴31cと同数(具体的には6箇所))の羽根部36,…,36とを有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ボス部35の軸線方向両側は、羽根部36,…,36と同じ軸線方向長さの挟持ベース部37が外周側に、この挟持ベース部37よりも軸線方向内側に段差状に凹む段差部38が内周側に形成された形状をなしている。ボス部35の内径側には、その軸線方向中間位置に図1に示す連結用スプライン35bが形成されており、連結用スプライン35bよりも軸線方向一側に、図2に示すように各羽根部36,…,36の位置の内周側から最も近い羽根部36の基端の回転方向における同じ一側にそれぞれ貫通する通路穴35c,…,35cが形成され、連結用スプライン35bよりも軸線方向逆側に、各羽根部36,…,36の位置の内周側から最も近い羽根部36の基端の回転方向における同じ逆側にそれぞれ貫通する通路穴35d,…,35dが形成されている。
On both sides in the axial direction of the
図1に示すように、このベーンロータ32の内径側に、外周側回転子12の駆動力が伝達される出力軸16が取り付けられることになる。この出力軸16には、ボス部35の連結用スプライン35bに結合される連結用スプライン16aと、連結用スプライン16aで結合された状態でボス部35のすべての通路穴35cを連通させる環状の連通溝16bと、同状態ですべての通路穴35dを連通させる環状の連通溝16cと、連通溝16b,16cのそれぞれの両外側位置に形成されたシール溝16d,…,16dとを有しており、これらのシール溝16d,…,16dにはベーンロータ32との隙間をシールする図示略のシールリングがそれぞれ配設される。また、この出力軸16には、その内部を通って連通溝16bに対し作動油を給排するための通路穴16eと、連通溝16cに対し作動油を給排するための通路穴16fとが形成されている。なお、この出力軸16には、ドライブプレート31,31よりも軸線方向外側に突出する部分に、例えば車両のトランスミッションのハウジングに保持される一対のベアリング42,42を嵌合させるベアリング嵌合部16gがそれぞれ形成されており、一方のベアリング嵌合部16gのドライブプレート31側には、出力軸16の回転を伝達するギア43がスプライン結合されている。
As shown in FIG. 1, an
各羽根部36,…36は、略板状をなしており、図2に示すように、中間位置に軸線方向に貫通するネジ穴36aがそれぞれ形成されている。また、円周方向の両側面には、それぞれ、ネジ穴36aの形成位置よりも外周側に一対の凹状部36b,36bが軸線方向の全長に亘って形成されており、ネジ穴36aの形成位置よりも内側にも凹状部36c,36cが軸線方向の全長に亘って形成されている。さらに、各羽根部36,…36のそれぞれの外周面には、外周面から中心側に向けて凹むシール保持溝36dが軸線方向の全長に亘って形成されている。これらシール保持部36d,…,36dには、ハウジング33との隙間をシールするスプリングシール44がそれぞれ配置される。各スプリングシール44,…,44は、外側に設けられてハウジング33に摺接するシール44aと、内側に設けられてシール44aを半径方向外方のハウジング33側に押圧するスプリング44bとで構成されている。
Each of the
内周側回転子11の内側に所定の位相関係となるように一体に嵌合されるハウジング33は、径方向厚さの薄い円筒状のベース部46と、このベース部46の内周面における円周方向の等間隔位置から半径方向内側に突出する、羽根部36と同数の突出部47,…,47とを有している。ここで、ベース部46は、図1に示すように、突出部47よりも軸線方向両側に全周にわたって突出している。各突出部47,…,47は、図2に示すように、それぞれ、軸線方向視で先細の略二等辺三角形状をなしており、すべての突出部47,…,47において、円周方向に隣り合う突出部47,47同士の各間に上記したベーンロータ32の羽根部36を配置可能な凹部48が形成される。各突出部47,…,47には、それぞれの内端面に、外径側に向けて凹むシール保持溝47bが軸線方向の全長に亘って形成されている。これらシール保持部47b,…,47bには、ベーンロータ32のボス部35の外周面との隙間をシールするスプリングシール50がそれぞれ配置される。これらのスプリングシール50,…,50は、内周側に設けられてベーンロータ32のボス部35に摺接するシール50aと、外径側に設けられてシール50aをベーンロータ32側に押圧するシールスプリング50bとで構成されている。なお、ハウジング33を内周側回転子11にボルト等の締結で一体に連結しても良い。
A
そして、本実施形態において、ハウジング33には、外周面33Aに、周方向に沿って延在し、しかも延在方向先端側ほど軸線方向一側に徐々に変位するように螺旋状をなす流路形成溝33aが形成されている。この流路形成溝33aは、図1および図3に示すように、ハウジング33の軸線方向一側の端面33Bから形成され、ハウジング33の外周面33Aを複数回回って軸線方向他側の端面33Bまで形成されている。また、ハウジング33には、図2に示すように、すべての凹部48,…,48のそれぞれの半径方向外側の底壁面48aの円周方向の中央位置に、半径方向に沿って貫通し流路形成溝33aに連通する貫通穴33bが穿設されている。なお、各貫通穴33b,…,33bは、螺旋状の流路形成溝33aに連通することからハウジング33の軸線方向における位置はそれぞれ異なっている。このハウジング33が内周側回転子11の内側に嵌合されると、流路形成溝33aと内周側回転子11の内周面11Aとで、各貫通穴33b,…,33bに連通する螺旋状の流路51が形成されることになる。この流路51は、内周側回転子11とハウジング33との間に形成されることになり、ハウジング33の周方向に延びる螺旋状をなし、両端部がそれぞれ内周側回転子11のハウジング33の軸線方向の端面33Bで開口している。
In the present embodiment, the
上記の各部品を組み立てる場合、例えば、一方のドライブプレート31の円筒部31dをベーンロータ32の一方の段差部38に嵌合させることにより、これらドライブプレート31およびベーンロータ32を合わせた状態で、このドライブプレート31の各ボルト挿入穴31c,…,31cにそれぞれボルト54を挿入し、各ボルト54,…,54をそれぞれベーンロータ32の羽根部36のネジ穴36aに螺合させる。そして、ベーンロータ32の各羽根部36,…,36にそれぞれスプリングシール44を取り付けた状態で、各羽根部36,…,36をそれぞれ一対一で対応する凹部48に入れるようにして、予め内側にハウジング33が圧入された内周側回転子11を、スプリングシール50,…,50を取り付けた状態で一方のドライブプレート31に合わせる。そして、内周側回転子11の外側を覆うように、外側回転子12を一方のドライブプレート31に合わせた後、他方のドライブプレート31を、ベーンロータ32の他方の嵌合部38を中心穴31eに嵌合させることにより反対側から合わせて、このドライブプレート31の各ボルト挿入穴31a,…,31a、外周側回転子12の各ボルト挿入穴22b,…,22bおよび上記した一方のドライブプレート31の各ボルト挿入穴31a,…,31aにそれぞれボルト52を挿入し、各ボルト52,…,52にそれぞれナット53を螺合させる。また、この他方のドライブプレート31の各ボルト挿入穴31c,…,31cにそれぞれボルト54を挿入し、各ボルト54,…,54をそれぞれベーンロータ32の羽根部36のネジ穴36aに螺合させる。
When assembling each of the above components, for example, by fitting the
その結果、外周側回転子12の軸線方向両端面に固定されたドライブプレート31,31が、それぞれベーンロータ32の各羽根部36,…,36とボルト54,…,54で一体に固定される。なお、羽根部36,…,36をドライブプレート31に固定するボルト54,…,54は、外周側回転子12をドライブプレート31に固定するボルト52,…,52よりも本数は少なく、かつサイズは大きいものが用いられている。
As a result, the
その後、出力軸16がベーンロータ32の内側に嵌合され、その際に、連結スプライン16aおよび連結スプライン35bが結合される。その結果、出力軸16がベーンロータ32に一体に固定された状態となる。勿論、上記の組み立て手順は一例であり、上記とは異なる手順で組み立てることも可能である。
Thereafter, the
以上によって、ハウジング33と一体とされた内周側回転子11が、外周側回転子12の内側且つベーンロータ32の外側であってドライブプレート31,31の間の空間58に設けられることになり、ドライブプレート31,31の環状溝31b,31bに入り込むベース部46の軸線方向両側部分で回転可能に保持されることになる。さらに、ハウジング33の凹部48,…,48それぞれに一枚ずつベーンロータ32の羽根部36が配置される。また、ベーンロータ32にスプライン結合される出力軸16は、外周側回転子12、ドライブプレート31,31およびベーンロータ32と一体回転可能となり、具体的には一体に固定される。なお、一体に設けられた外周側回転子12およびドライブプレート31,31に対して回動可能となることから、内周側回転子11の軸線方向の両端面は、対向するドライブプレート31との間に図1に示す隙間59を形成可能であり、また、外周面21Aも外周側回転子12との間に若干のギャップ60を有している。
As described above, the inner
ここで、外周側回転子12の永久磁石12a,…,12aと内周側回転子11の永久磁石11a,…,11aとが異極同士を対向させる強め界磁状態のとき、図4に示すようにすべての羽根車36,…,36がそれぞれ対応する凹部48内で回転方向における同じ一側に隣り合う突出部47に当接することになり、当接する突出部47との間に第1圧力室56を形成するとともに、それぞれが回転方向における同じ逆側に隣り合う突出部47との間に第1圧力室56よりも広い第2圧力室57を形成することになる(言い換えれば、凹部48,…,48および凹部48,…,48に収容される羽根車36,…,36で第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57が形成される)。その結果、これらの第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57は、内周側回転子11の内側に画成される。
Here, when the
逆に、外周側回転子12の永久磁石12a,…,12aと内周側回転子11の永久磁石11a,…,11aとが同極同士を対向させる弱め界磁状態のとき、図2に示すように、すべての羽根車36,…,36がそれぞれ対応する凹部48内で回転方向における同じ上記逆側に隣り合う突出部47に当接して第2圧力室57を縮小することになり、それぞれが回転方向における同じ上記一側に隣り合う突出部47との間の第1圧力室56を拡大することになる。なお、各第1圧力室56,…,56にベーンロータ32の各通路穴35c,…,35cが一対一で常時開口するように設けられ、各第2圧力室57,…,57にベーンロータ32の各通路穴35d,…,35dが一対一で常時開口するように設けられている。
On the contrary, when the
なお、ハウジング33に形成された各貫通穴33b,…,33bは、羽根車36の位置によって第1圧力室56に開口する状態と第2圧力室57に開口する状態とに切り換えられることになり、第1圧力室56に開口する状態では第1圧力室56からハウジング33の外周面33A側に貫通し、しかもすべての第1圧力室56,…,56それぞれに対し形成された状態となる。また、各貫通穴33b,…,33bは、第2圧力室57に開口する状態では第2圧力室57からハウジング33の外周面33A側に貫通し、しかもすべての第2圧力室57,…,57それぞれに対し形成された状態となる。
Each of the through
ここで、外周側回転子12および内周側回転子11は、永久磁石12a,…,12aおよび永久磁石11a,…,11aが互いに異なる極性で対向し吸引し合う図4に示す強め界磁の位置を、第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57が実質的に作動油圧を受けないときの原点位置に設定している。なお、第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57は作動油圧を受けない状態でも作動油で満たされている。そして、この原点位置にある状態から、各第1圧力室56,…,56に各通路穴35c,…,35cを介して作動油を導入する(つまり第1圧力室56,…,56に作動油圧を導入する)と同時に各第2圧力室57,…,57から各通路穴35d,…,35dを介して作動油を排出させると、外周側回転子12および内周側回転子11は、磁力に反して相対回転し、弱め界磁状態となる。逆に、各第2圧力室57,…,57に各通路穴35d,…,35dを介して作動油を導入すると同時に各第1圧力室56,…,56から各通路穴35c,…,35cを介して作動油を排出させると、外周側回転子12および内周側回転子11は、原点位置に戻って強め界磁状態となるが、このときは、外周側回転子12の永久磁石12a,…,12aと内周側回転子11の永久磁石11a,…,11aとが磁力で吸引し合うことになるため、各第2圧力室57,…,57に導入する作動油の圧力は、弱め界磁状態に位相変更する場合に必要な圧力よりも低くて済み、場合によっては油圧を導入しなくても作動油の給排のみで済む。
Here, the outer
ここで、電動機10は、内周側回転子11が、外周側回転子12に対して永久磁石12a,…,12aおよび永久磁石11a,…,11aを互いに同じ極性を対向させた弱め状態から原点位置に戻る際の回転方向と、減速回転時に生じる慣性モーメントの方向とを一致させている。つまり、電動機10は、車両の前進走行時に外周側回転子12および内周側回転子11を、図2および図4における時計回り方向に回転させるように設定されており、図2に示す弱め界磁状態から外周側回転子12が減速するとフローティング状態にある内周側回転子11に図4に示す強め界磁状態に戻ろうとする慣性モーメントが生じるのである。
Here, the
ここで、作動油が非圧縮性であることから、上記のような強め界磁状態および弱め界磁状態の両限界端への位相の変更は勿論、これら両限界端の間の中間位置であっても、図示略の油圧制御装置が、例えば、図示略の開閉弁の遮断ですべての第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57からの作動油の給排を停止させることで、外周側回転子12および内周側回転子11はその時点での位相関係を維持することになり、任意の界磁状態で位相変更を停止させることができる。
Here, since the hydraulic oil is incompressible, the phase change to both limit ends of the strong field state and the weak field state as described above is of course an intermediate position between these limit ends. However, the hydraulic control device (not shown) supplies and discharges hydraulic fluid from all the
以上により、上記したベーンロータ32は、外周側回転子12に対して一体に固定されて一体回転可能となり、内周側回転子11の内側に配置されることになる。しかも、ベーンロータ32は、外周側回転子12および内周側回転子11の軸線方向の両端面を覆うように外周側回転子12に固定されたドライブプレート31,31を介して外周側回転子12に一体に固定され、外周側回転子12の駆動力を出力する出力軸16にも一体に設けられている。また、上記したハウジング33は、内周側回転子11に対して一体に嵌合されて一体回転可能となり、その凹部48がベーンロータ32とで第1圧力室56および第2圧力室57を内周側回転子11の内側に画成する。さらに、これら第1圧力室56および第2圧力室57への作動油の給排つまり作動油圧の導入制御で、ハウジング33に対するベーンロータ32の相対的な位相を変更し、その結果、内周側回転子11と外周側回転子12との間の相対的な位相を変更することになる。ここで、内周側回転子11と外周側回転子12との間の相対的な位相は、少なくとも電気角の180°だけ進角側または遅角側に変化可能となり、電動機10の状態は、内周側回転子11の永久磁石11aと外周側回転子12の永久磁石12aとの同極の磁極同士が対向配置される弱め界磁状態と、内周側回転子11の永久磁石11aと外周側回転子12の永久磁石12aとの異極の磁極同士が対向配置される強め界磁状態との間の適宜の状態に設定可能となる。
As described above, the
加えて、外周側回転子12の駆動力を出力軸16に伝達するドライブプレート31が外周側回転子12およびベーンロータ32の軸線方向両端面にそれぞれ固定されることで包囲されるこれら外周側回転子12、ベーンロータ32および両ドライブプレート31,31の間の図2に示す空間58に、一体とされた内周側回転子11およびハウジング33が、周方向に回転可能に配置されている。なお、内周側回転子11およびハウジング33の一体品は、空間58内にフローティング状態で回転自在に設けられている(つまり、ドライブプレート31,31および出力軸16には固定されていない)。
In addition, these outer peripheral rotors surrounded by
なお、例えば図5(a)に示すように内周側回転子11の永久磁石11aと外周側回転子12の永久磁石12aとが同極配置とされる強め界磁状態と、例えば図5(b)に示すように内周側回転子11の永久磁石11aと外周側回転子12の永久磁石12aとが対極配置とされる弱め界磁状態とにおいては、例えば図6に示すように、誘起電圧の大きさが変化することから、電動機10の状態を強め界磁状態と弱め界磁状態との間で変化させることにより誘起電圧定数Keが変更されることになる。
For example, as shown in FIG. 5A, a strong field state in which the
この誘起電圧定数Keは、例えば各回転子11,12の回転により固定子巻線13aの巻線端に誘起される誘起電圧の回転数比であって、さらに、極対数pと、モータ外径Rと、モータ積厚Lと、磁束密度Bと、ターン数Tとの積により、Ke=8×p×R×L×B×T×πとして記述可能である。これにより、電動機10の状態を強め界磁状態と弱め界磁状態との間で変化させることにより、内周側回転子11の永久磁石11aと外周側回転子12の永久磁石12aとによる界磁磁束の磁束密度Bの大きさが変化し、誘起電圧定数Keが変更されることになる。
This induced voltage constant Ke is the ratio of the number of revolutions of the induced voltage induced at the winding end of the stator winding 13a due to the rotation of the
ここで、例えば図7(a)に示すように、電動機10のトルクは誘起電圧定数Keと固定子巻線13aに通電される電流との積に比例(トルク∝(Ke×電流))する。
また、例えば図7(b)に示すように、電動機10の界磁弱め損失は誘起電圧定数Keと回転数との積に比例(界磁弱め損失∝(Ke×回転数))することから、電動機10の許容回転数は誘起電圧定数Keと回転数との積の逆数に比例(許容回転数∝(1/(Ke×回転数)))する。
Here, for example, as shown in FIG. 7A, the torque of the
For example, as shown in FIG. 7B, the field weakening loss of the
つまり、例えば図8に示すように、誘起電圧定数Keが相対的に大きい電動機10では、運転可能な回転数は相対的に低下するものの、相対的に大きなトルクを出力可能となり、一方、誘起電圧定数Keが相対的に小さい電動機10では、出力可能なトルクは相対的に低下するものの、相対的に高い回転数まで運転可能となり、誘起電圧定数Keに応じてトルクおよび回転数に対する運転可能領域が変化する。
このため、例えば図9(a)に示す実施例のように、電動機10の回転数が増大することに伴い誘起電圧定数Keが低下傾向に変化(例えば、順次、A、B(<A)、C(<B)へと変化)するように設定することにより、誘起電圧定数Keを変化させない場合(例えば、第1〜第3比較例)に比べて、トルクおよび回転数に対する運転可能領域が拡大する。
That is, for example, as shown in FIG. 8, in the
For this reason, as in the embodiment shown in FIG. 9A, for example, the induced voltage constant Ke changes in a decreasing trend as the rotational speed of the
また、電動機10の出力は、誘起電圧定数Keと固定子巻線13aに通電される電流と回転数との積から界磁弱め損失および他の損失を減算して得た値に比例(出力∝(Ke×電流×回転数−界磁弱め損失−他の損失))する。つまり、例えば図9(b)に示すように、誘起電圧定数Keが相対的に大きい電動機10では、運転可能な回転数は相対的に低下するものの、相対的に低い回転数領域での出力が増大し、一方、誘起電圧定数Keが相対的に小さい電動機10では、相対的に低い回転数領域での出力が低下するものの、相対的に高い回転数まで運転可能になると共に相対的に高い回転数での出力が増大し、誘起電圧定数Keに応じて出力および回転数に対する運転可能領域が変化する。このため、電動機10の回転数が増大することに伴い誘起電圧定数Keが低下傾向に変化(例えば、順次、A、B(<A)、C(<B)へと変化)するように設定することにより、誘起電圧定数Keを変化させない場合(例えば、第1〜第3比較例)に比べて、出力および回転数に対する運転可能領域が拡大する。
The output of the
また、電動機10の効率は、固定子巻線13aに対する入力電力から銅損および界磁弱め損失および他の損失を減算して得た値を入力電力で除算して得た値に比例(効率∝((入力電力−銅損−界磁弱め損失−他の損失)/入力電力))する。
このため、相対的に低い回転数領域から中回転数領域においては、相対的に大きな誘起電圧定数Keを選択することにより、所望のトルクを出力させるために必要とされる電流が低減し、銅損が低減する。
The efficiency of the
For this reason, in the relatively low speed range to the medium speed range, by selecting a relatively large induced voltage constant Ke, the current required to output the desired torque is reduced, and the copper Loss is reduced.
そして、中回転数領域から相対的に高い回転数領域においては、相対的に小さな誘起電圧定数Keを選択することにより、界磁弱め電流が低減し、界磁弱め損失が低減する。
これにより、例えば図10(a)に示す実施例のように、電動機10の回転数が増大することに伴い誘起電圧定数Keが低下傾向に変化するように設定することにより、誘起電圧定数Keを変化させない場合(例えば、図10(b)に示す第2比較例)に比べて、回転数および回転数に対する運転可能領域が拡大すると共に、電動機10の効率が所定効率以上となる高効率領域Eが拡大し、さらに、到達可能な最高効率の値が増大する。
In the relatively high rotational speed region from the medium rotational speed region, by selecting a relatively small induced voltage constant Ke, the field weakening current is reduced and the field weakening loss is reduced.
Accordingly, for example, as in the embodiment shown in FIG. 10A, the induced voltage constant Ke is set so that the induced voltage constant Ke changes in a decreasing tendency as the rotational speed of the
上述したように、本実施形態によれば、先ず、内周側回転子11および外周側回転子12には周方向に沿って永久磁石11aおよび永久磁石12aが配置されることにより、例えば外周側回転子12の永久磁石12aによる界磁磁束が固定子巻線13aを鎖交する鎖交磁束量を、内周側回転子11の永久磁石11aによる界磁磁束によって効率よく増大あるいは低減させることができる。そして、界磁強め状態では、電動機10のトルク定数(つまり、トルク/相電流)を相対的に高い値に設定することができ、電動機運転時の電流損失を低減すること無しに、または、固定子巻線13aへの通電を制御するインバータの出力電流の最大値を変更すること無しに、電動機10が出力する最大トルク値を増大させることができる。
As described above, according to the present embodiment, first, the
しかも、回動機構14は、外周側回転子12に対して一体回転可能に設けられたベーンロータ32と内周側回転子11に対して一体回転可能に設けられたハウジング33とで内周側回転子11の内側に画成された第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57に作動油を給排することによって、内周側回転子11と外周側回転子12との間の相対的な位相を変更するものであるため、電動機10が複雑化することを抑制しつつ、容易かつ適切に、しかも所望のタイミングで誘起電圧定数を可変とすることができ、その結果、運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することが可能となる。
Moreover, the
さらに、第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57への作動油の供給量を制御することで内周側回転子11と外周側回転子12との間の相対的な位相を界磁弱め状態と界磁強め状態との間の電気角180°の範囲内で無段階に変更することができる。
加えて、ベーンロータ32およびハウジング33が第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57を内周側回転子11の内側に画成するため、電動機10の特に軸線方向の厚さの増大を抑えることができ、小型化が図れる。
Further, by controlling the amount of hydraulic oil supplied to the
In addition, the
具体的に、ベーンロータ32の羽根部36,…,36とハウジング33の凹部48,…,48とで画成された第1圧力室56,…,56に作動油を供給しつつ第2圧力室57,…,57から作動油を排出させると、第1圧力室56,…,56が拡大する方向にハウジング33とベーンロータ32との間の相対的な位相を変更することになり、その結果、ハウジング33の外側に一体に設けられた内周側回転子11と、ベーンロータ32に一体に設けられた外周側回転子12との間の相対的な位相を変更することになり、弱め界磁状態となる。一方、逆に、第2圧力室57,…,57に作動油を供給しつつ第1圧力室56,…,56から作動油を排出させると、第2圧力室57,…,57が拡大する方向にハウジング33とベーンロータ32との間の相対的な位相を変更することになり、その結果、内周側回転子11と外周側回転子12との間の相対的な位相を変更することになって、強め界磁状態となる。このように回動機構14としてベーンロータ32とハウジング33とを有する簡素なベーンアクチュエータ機構を用いるため、電動機10が複雑化することを確実に抑制しつつ、容易かつ適切に、しかも所望のタイミングで誘起電圧定数を可変とすることができる。
Specifically, the second pressure chamber is supplied to the
加えて、ベーンロータ32が軸線方向の端面を覆うように外周側回転子12に固定されたドライブプレート31,31を介して外周側回転子12に一体に設けられ、しかも、外周側回転子12の駆動力を出力する出力軸16にも一体に設けられているため、外周側回転子12の回転を直結で出力軸16に伝達することができる一方、第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57へ導入される作動油の圧力は、内周側回転子11の内側に一体に設けられたハウジング33とベーンロータ32との間の相対的な位相、つまり内周側回転子11と外周側回転子12との間の相対的な位相の変更のために主として用いられる。したがって、作動油で発生させる必要がある圧力を低く抑えることができる。
In addition, the
さらに、作動油がベーンロータ32を経由して第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57に対し給排されるため、作動油の流路形成に伴う軸線方向の厚さの増大を抑制できる。
Further, since the hydraulic oil is supplied to and discharged from the
加えて、本実施形態では、外周側回転子12および内周側回転子11の回転時に、ハウジング33に貫通形成されたすべての貫通穴33b,…,33bから、遠心力で、第1圧力室56,…,56または第2圧力室57,…,57の作動油がこれに含まれた不純物(コンタミネーション)とともに外周側に若干量ずつ移動し、内周側回転子11とハウジング33との間の螺旋状の流路51を介して排出される。これにより、第1圧力室56および第2圧力室57を形成する凹部48,…,48の底壁面48aへの、作動油中に含まれた不純物の堆積を抑制できる。しかも、すべての第1圧力室56,…,56またはすべての第2圧力室57,…,57それぞれに対して、流路51に連通する貫通穴33bが形成されているため、それぞれについて不純物の堆積を抑制できる。また、第1圧力室56,…,56または第2圧力室57,…,57から排出された作動油が内周側回転子11とハウジング33との間の流路51を通って排出されるため、内周側回転子11およびハウジング33を冷却することができる。
In addition, in the present embodiment, when the outer
ここで、流路51が周方向に延びる螺旋状をなしているため、外周側回転子12および内周側回転子11が回転すると、回転力で、すべての第1圧力室56,…,56またはすべての第2圧力室57,…,57に連通する各貫通穴33bから作動油を吸い出して内周側回転子11のハウジング33の回転方向に応じた端面33Bから排出させることになる。このように螺旋状の流路51がネジポンプとして機能して第1圧力室56,…,56または第2圧力室57,…,57から作動油を不純物とともに吸い出して排出するため、不純物の堆積を効果的に抑制できる。また、作動油が内周側回転子11とハウジング33との間の螺旋状の流路51を通って排出されるため、内周側回転子11およびハウジング33の全体を平均的に冷却することができる。さらに、内周側回転子11のハウジング33の端面33Bから排出された作動油は、内周側回転子11と各ドライブプレート31,31との隙間59と、 内周側回転子11と外周側回転子12とのギャップ60を通過することになり、外周側回転子12をも冷却する。加えて、作動油は、遠心力で一対のドライブプレート31,31と外周側回転子12との間の隙間を介して外側に排出され、固定子13の主に固定子巻線13aにかかって固定子13をも冷却することになる。
Here, since the
また、流路51が周方向に延びる螺旋状をなしているため、ネジオリフィスとなることで例えばドライスタート時に良好にエア抜きを行うことができ、第1圧力室56,…,56および第2圧力室57,…,57を直ぐに作動油で満たすことができる上、作動油の排出流量を不純物の排出に必要で且つ作動に影響を与えることがない最小限の排出流量に抑えることができる。
Further, since the
なお、ネジポンプとして機能させる必要がなければ、流路51を軸線方向に沿って延在し各貫通穴33b,…,33bに一対一で連通する複数の流路としても良い。
また、回動機構14は、外周側回転子12に対して一体回転可能に設けられた第1部材と、内周側回転子11の内側に一体に固定されるとともに第1部材とで圧力室を内周側回転子11の内側に画成する第2部材とを有し、圧力室への作動流体の供給で内周側回転子11および外周側回転子12の少なくともいずれか一方を回転軸線周りに回動させることによって内周側回転子11と外周側回転子12との間の相対的な位相を変更可能なものであれば良い。例えば、内周側回転子11の内側に一体に固定される第2部材の内側にヘリカルスプラインで結合する第1部材としてのリングギアを設け、圧力室への作動油の供給でリングギアを軸線方向に摺動させて、ヘリカルスプラインの捩れで外周側回転子12に対して内周側回転子11を相対的に回動させるもの等にも適用可能である。
If there is no need to function as a screw pump, the
In addition, the
10 電動機
11 内周側回転子
11a 内周側永久磁石
12 外周側回転子
12a 外周側永久磁石
14 回動機構(回動手段)
32 ベーンロータ(第1部材)
33 ハウジング(第2部材)
33b 貫通穴
33B 端面
36 羽根部
48 凹部
51 流路
56 第1圧力室(圧力室)
57 第2圧力室(圧力室)
DESCRIPTION OF
32 Vane rotor (first member)
33 Housing (second member)
33b Through-
57 Second pressure chamber (pressure chamber)
Claims (3)
前記回動手段は、前記外周側回転子に対して一体回転可能に設けられた第1部材と、前記内周側回転子の内側に一体に固定されるとともに前記第1部材とで圧力室を前記内周側回転子の内側に画成する第2部材とを有し、前記圧力室への作動流体の供給で前記内周側回転子と前記外周側回転子との間の相対的な位相を変更するものであり、
前記第2部材に、前記圧力室から前記第2部材の外周側に貫通する貫通穴が形成され、
前記内周側回転子と前記第2部材との間に前記貫通穴に連通する流路が前記第2部材の外周面に沿って延出するように形成され、前記流路の端部は前記内周側回転子の端面で開口していることを特徴とする電動機。 The rotation axes of the inner circumferential rotor having the inner circumferential permanent magnet arranged along the circumferential direction and the outer circumferential rotor having the outer circumferential permanent magnet arranged along the circumferential direction are coaxially arranged. The relative phase between the inner circumferential rotor and the outer circumferential rotor by rotating at least one of the inner circumferential rotor and the outer circumferential rotor about the rotation axis. An electric motor provided with rotating means capable of changing
The rotating means is integrally fixed to the inner side of the inner peripheral side rotor and a first chamber provided so as to rotate integrally with the outer peripheral side rotor, and the first member forms a pressure chamber. A second member defined inside the inner circumferential rotor, and a relative phase between the inner circumferential rotor and the outer circumferential rotor by supplying a working fluid to the pressure chamber. Is to change
A through hole penetrating from the pressure chamber to the outer peripheral side of the second member is formed in the second member ,
A flow path communicating with the through hole is formed between the inner peripheral rotor and the second member so as to extend along an outer peripheral surface of the second member, and an end of the flow path is An electric motor having an opening at an end face of an inner circumferential rotor .
前記第2部材は、前記ベーンロータの前記羽根部を回動可能に収容しつつ該羽根部とで前記圧力室をそれぞれ画成する複数の凹部を有して前記内周側回転子の内側に一体に設けられたハウジングであって、
複数の前記圧力室それぞれに対して、前記流路に連通する前記貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動機。 The first member is a vane rotor that is disposed inside the inner circumferential rotor and has a plurality of blade portions and is provided integrally with the outer circumferential rotor,
The second member has a plurality of recesses that respectively define the pressure chambers with the vane portion while rotatably accommodating the vane portion of the vane rotor, and is integrated with the inner peripheral rotor. A housing provided in
The electric motor according to claim 1, wherein the through hole communicating with the flow path is formed for each of the plurality of pressure chambers.
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