专利名称：电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备定子和与该定子之间隔开规定间隔配设的转子的电动机。
背景技术：
在专利文献I中已知有如下电动机，该电动机将转子和定子沿轴向相向地配置，并使转子沿轴向移动以使该转子与定子之间的间隔变化。专利文献1:W02004/088826号小册子但是，在使用电动机驱动车轮的电动车辆上的电动机中，在车辆起步时所需转矩大，希望磁铁磁通量大，而在高速驾驶时所需转速高，希望磁铁磁通量小。对此，在上述专利文献I公开的内容中，虽然对磁通量进行控制，但考虑到转子及定子间的间隙管理难以提高精度，这会影响电动机的性能。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种使精度管理容易且能够改变磁通量的、难以受到制品偏差所造成的影响的电动机。为了达成上述目的，本发明提供一种电动机，其具备定子和与该定子之间隔开规定间隔配设的转子，其第一特征在于，配置在所述定子的半径方向内侧或者外侧的所述转子由固定转子和可动转子构成，所述固定转子的沿着该转子的转动轴线的位置一定，所述可动转子能够相对于该固定转子接近、离开，并能够在沿着所述转动轴线的方向上移动。另外，在第一特征的结构的基础上，本发明的第二特征在于，在所述固定转子及所述可动转子分别沿着所述固定转子及所述可动转子的周向隔开相同的等间隔设有多个磁铁，确定所述固定转子上的磁铁的相位及所述可动转子上的磁铁的相位，以在所述固定转子及所述可动转子的相向部使所述固定转子侧的磁铁及所述可动转子侧的磁铁的相同磁极相向。在第一特征的结构的基础上，本发明的第三特征在于，在所述固定转子及所述可动转子分别沿着所述固定转子及所述可动转子的周向隔开相同的等间隔设有多个磁铁，将所述固定转子上的磁铁的相位及所述可动转子上的磁铁的相位错开设定，以在所述固定转子及所述可动转子的相向部使所述固定转子侧的磁铁及所述可动转子侧的磁铁的一部分相向。在第三特征的结构的基础上，本发明的第四特征在于，所述磁铁错开相位地配置于所述固定转子及所述可动转子，以在所述固定转子及所述可动转子的相向部，使所述固定转子侧的磁铁的N极及S极中的一个的一部分与所述可动转子侧的磁铁的N极及S极中的另一个相向。在第一至第四特征的结构的基础上，本发明的第五特征在于，使所述固定转子及所述可动转子形成为相同尺寸，并形成有所述固定转子及所述可动转子，以在所述可动转子最接近于所述固定转子的初始状态下，使由所述固定转子及所述可动转子构成的所述转子配置在所述定子沿轴线的宽度内。在第一至第四特征的结构的基础上，本发明的第六特征在于，使所述可动转子形成为使其沿轴线的长度比所述固定转子沿轴线的长度小，并形成有所述固定转子及所述可动转子，以在所述可动转子最接近于所述固定转子的初始状态下，使由所述固定转子及所述可动转子构成的所述转子配置在所述定子沿轴线的宽度内。在第一至第六特征的结构的基础上，本发明的第七特征在于，配置在动力传递装置与所述固定转子之间的所述可动转子能够滑动地支承于所述电机轴，所述动力传递装置将固定有所述固定转子的电机轴的转动动力向被驱动部件传递。并且，在第一至第七特征的结构的基础上，本发明的第八特征在于，从正交于所述定子的中心轴线的方向观察，所述可动转子的移动范围被设定为所述可动转子与该定子的一部分所重叠的范围。根据本发明的第一特征，由于转子配置在定子的半径方向内侧或者外侧，因此即使可动转子移动，转子及定子间的间隔也不会变化，能够通过组装时的精度管理发挥规定的性能。而且，由于转子由沿着转动轴线的位置一定的固定转子和能够相对于该固定转子接近、离开的可动转子构成，因此，能够通过可动转子的移动来使磁通量变化，从而能够切换低转速高转矩电机与高转速低转矩电机，并能够使低转速高转矩电机与高转速低转矩电机的性能显著。并且，通过将转子沿轴向分割能够增大磁导系数(〃一 $ 了 y 7係数)，从而能够谋求高温动作时的退磁韧性(減磁夕^彳、7)的提高。另外，根据本发明的第二特征，在固定转子及可动转子的相向部，固定转子侧的磁铁以及可动转子侧的磁铁的相同磁极相向，由此，在固定转子及可动转子间产生反作用力，使可动转子易于离开固定转子。根据本发明的第三特征，在固定转子及可动转子的相向部，固定转子侧的磁铁以及可动转子侧的磁铁的一部分相向，由此，能够降低非通电状态下用外力转动转子时的齿槽转矩(- ￥ 乂夕''卜 > 夕)。根据本发明的第四特征，在固定转子及可动转子的相向部，固定转子侧的磁铁的N极及S极中的一个的一部分与可动转子侧的磁铁的N极及S极中的另一个相向，由此，能够降低非通电状态下用外力转动转子时的齿槽转矩。另外，通过使磁通减小，能够得到接近高转速低转矩电机的性能。根据本发明的第五特征，由于固定转子及可动转子形成为相同尺寸，因此，能够将设于固定转子的磁铁及设于可动转子的磁铁统一成相同的部件。另外，由于转子在可动转子最接近于固定转子的初始状态下配置在所述定子沿轴线的宽度内，因此，能够在初始状态下使转子为与未分割的现有转子相同的环境，以充分地发挥性能。根据本发明的第六特征，由于可动转子沿轴线的长度比固定转子沿轴线的长度小，并且在可动转子最接近于固定转子的初始状态下，转子配置在所述定子沿轴线的宽度内，因此，易于发挥低转速高转矩电机及高转速低转矩电机的性能，并且，可动转子易于受到反作用力带来的影响，从而能够降低可动转子的移动所需的力。根据本发明的第七特征，可动转子在动力传递装置与固定转子之间由电机轴能够滑动地支承，所述动力传递装置将来自固定有固定转子的电机轴的动力向被驱动部件侧传递，因此，能够将可动转子以良好的空间效率配置在固定转子及动力传递装置间。
并且，根据本发明的第八特征，从正交于定子的中心轴线的方向观察，可动转子在所述可动转子与该定子的一部分所重叠的范围内移动，从而能够将可动转子的移动量控制在最小限度并使电动机的性能变化，能够将电动机构成为紧凑的结构。
图1是第一实施方式的两轮机动车的侧视图2是表示使电动机的可动转子接近固定转子以确定第一变速齿轮系的状态下的动力单元的结构的纵剖视图3是表示使电动机的可动转子接近固定转子以确定第二二变速齿轮系的状态下的动力单元的结构的纵剖视图4是表示使电动机的可动转子离开固定转子以确定第二二变速齿轮系的状态下的动力单元的结构的纵剖视图5是表示固定转子及可动转子的磁铁的相对配置的图6是表示第二实施方式中的固定转子及可动转子的磁铁的相对配置的图7是表示磁铁的相位偏移所导致的磁通变化的图8是表示第三实施方式中的固定转子及可动转子的磁铁的相对配置的图9是第四实施方式的动力单元的纵剖视图10是第五实施方式的动力单元的纵剖视图。
附图标记说明
32电动机
40定子
41转子
42固定转子
43可动转子
44电机轴
87F、87M 磁铁
WR被驱动部件即后轮
具体实施例方式参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下说明中，前后、上下及左右各方向，是指由搭乘两轮机动车的乘员所观察到的方向。参照图1至图5对本发明的第一实施方式进行说明，首先在图1中，电动车辆即两轮机动车的车架F具备头管13，其可转向地对在下端部轴支承前轮WF的前叉11以及与该前叉11连结的棒状的转向手把12进行支承；主架14,其从该头管13缓倾斜地向后下延伸；下降架15，其从所述头管13急倾斜地向后下延伸；左右一对中间架16…，其从所述主架14的后端部向下方延伸出来；左右一对底架17…，其将该中间架16…的下端部及所述下降架15的下端部间连结并与所述中间架16…形成为一体；左右一对车座导轨18…，其从所述中间架16…的上端部向后方延伸；和后架19 …，其将所述中间架16…的下部及所述车座导轨18…的靠近后端的中间部之间连结。
在设于所述中间架16…的下部的托架20，经由支轴22可摆动地支承有摇臂21的前端部，该摇臂21在后端部对被驱动部件即后轮WR轴支承，在所述车座导轨18的后部及所述摇臂21的后部间，设有后缓冲单元23。在由所述主架14、所述下降架15、所述中间架16…及所述底架17…包围的区域配置有动力单元PA，该动力单元PA由所述下降架15、所述中间架16及所述底架17支承。在该动力单元PA的输出轴25，固定有在该动力单元PA的左侧配置的驱动链轮26，由该驱动链轮26、设于所述后轮WR的从动链轮27、卷绕于所述驱动链轮26及所述从动链轮27的环状的链28构成链式传动机构29。在所述主架14上，以位于所述动力单元PA的上方的方式搭载有收纳箱30，配置在该收纳箱30后方的乘车用车座31由所述车座导轨18支承。在图2中，所述动力单元PA具备电动机32，其具有与所述后轮WR平行的转动轴线；和齿轮变速机构34，其与所述链式传动机构29 —起构成设置在该电动机32及所述后轮WR间的动力传递装置33。所述动力单元PA的壳体35具有配置在车宽方向右侧的右侧侧壁36、配设在车宽方向左侧的左侧侧壁37和配设在右侧侧壁36及左侧侧壁37的中间部的中间壁38并支承于所述车架F，所述电动机32以使构成为环状的所述定子40固定于所述右侧侧壁36的方式，在所述右侧侧壁36及所述中间壁38间被收纳于所述壳体35，所述电动机32具备定子40和与该定子40之间隔开规定间隔配设并使至少一部分可轴向移动的转子41。所述电动机32的所述转子41配置在所述定子40的半径方向内侧或者外侧，在该实施方式中，所述转子41配置在所述定子40的半径方向内侧。而且，所述转子41是由固定转子42和可动转子43构成的，所述固定转子42的沿着该转子41的转动轴线的位置一定，所述可动转子43能够相对于该固定转子42接近、离开并能够在沿着所述转动轴线的方向上移动，所述固定转子4 2固定于电机轴44，该电机轴44具有与所述输出轴25平行的轴线并使两端部转动自如地支承于所述壳体35，所述可动转子43可滑动地支承于所述电机轴44。转动自如地贯通所述中间壁38的所述电机轴44的一端部经由第一球轴承45转动自如地支承于所述右侧侧壁36。另外，所述电机轴44的另一端部同轴地插入到设于所述左侧侧壁37的贯通孔46内，在该贯通孔46的内周及所述电机轴44的另一端部外周间设置有第二球轴承47。所述电机轴44从轴向一端向另一端侧顺序地且一体地具有第一轴部44a，其经由第一球轴承45由所述右侧侧壁36转动自如地支承；第二轴部44b，其比第一轴部44a直径大；第三轴部44c，其比第二轴部44b直径还大；第四轴部44d，其形成为比第三轴部44c直径小；第五轴部44e，其形成为比第四轴部44d直径小，并贯通所述中间壁38延伸到所述左侧侧壁37 ;和第六轴部44f，其形成为比第五轴部44e直径小，并经由第二球轴承47转动自如地支承于所述左侧侧壁37。在第二轴部44b,嵌装有在第一球轴承45的内圈45a及第三轴部44c间设置的圆筒状的衬套48，所述固定转子42固定于所述第三轴部44c。在所述电机轴44不可相对转动且可轴向滑动地支承有套筒50，该套筒50具有外径与第三轴部44c相同并同轴地围绕第四轴部44d及第五轴部44e的大径筒部50a和外径比大径筒部50a小并同轴地围绕第五轴部44e的小径筒部50b，形成为带阶梯的圆筒状，与所述固定转子42形成为相同尺寸的可动转子43固定于所述套筒50的大径筒部50a。在所述套筒50的大径筒部50a及所述电机轴44的第五轴部44e间，设置有用于使所述套筒50的轴向移动顺畅的多个球51、51···，在所述套筒50的小径筒部50b的靠近所述左侧侧壁37的内周突出设置有花键齿53，该花键齿53与设于第五轴部44e的靠近所述左侧侧壁37的外周的花键槽52卡合。转动自如地贯通所述左侧侧壁37的所述输出轴25的一端部经由第三球轴承54转动自如地支承于所述壳体35的中间壁38，在所述左侧侧壁37及所述输出轴25间，设置有第四球轴承55和比第四球轴承55更靠外侧配置的环状的密封部件56。而且，在所述壳体35的外侧且所述输出轴25的另一端部，固定有构成所述链式传动机构29的一部分的驱动链轮26。构成所述动力传递装置33的一部分的齿轮变速机构34具有选择性地确定的第一变速齿轮系GAl及第二变速齿轮系GA2。第一变速齿轮系GAl由相对转动自如地支承于所述电机轴44的第一驱动齿轮57和固定于所述输出轴25并与第一驱动齿轮57总是哨合的第一从动齿轮58构成，第二变速齿轮系GA2由形成为比第一驱动齿轮57直径大并相对转动自如地支承于所述电机轴44的第二驱动齿轮59和比第一从动齿轮58直径小、与所述输出轴25形成为一体并与第二驱动齿轮59总是啮合的第二从动齿轮60构成。第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59在所述套筒50的小径筒部50b的外周使各自与该套筒50的轴向相对位置一定并分别被可相对转动地支承，在第一驱动齿轮57及所述套筒50的小径筒部50b间设置有滚针轴承61，在第二驱动齿轮59与所述套筒50的小径筒部50b之间设置有滚针轴承62，所述第二驱动齿轮59与所述可动转子43关于第一驱动齿轮57配置在相反侧。即，在不可相对转动且可轴向滑动地支承于所述电机轴44的套筒50上固定的可动转子43，被配置在所述动力传递装置33及所述固定转子42之间并可滑动地支承于所述电机轴44。另外，所述齿轮变速机构34具有卡爪63，该卡爪63通过沿所述电机轴44的轴线方向移动来切换相对于第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59的卡合和脱离，从而择一地确定第一变速齿轮系GAl及第二变速齿轮系GA2，该卡爪63在第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59间，可滑动地嵌装于所述套筒50的小径筒部50b的外周。所述卡爪63由驱动部件64沿所述电机轴44的轴线方向驱动，并且该驱动部件64与所述转子41的可动部即可动转子43连结。此外，所述电机轴44的至少一部分具有同轴的滑动孔65以形成为中空，在该第一实施方式中，在所述电机轴44的第五轴部44e及第六轴部44f同轴地设有在所述电机轴44的另一端侧敞开的有底的所述滑动孔65，形成为棒状的所述驱动部件64可滑动地嵌合于所述滑动孔65。在所述驱动部件64的内端部连结有与所述卡爪63连结的卡爪操作件66，沿正交于所述驱动部件64的轴线的方向延伸的销即卡爪操作件66从所述驱动部件64向半径方向的两个外侧延伸出来，使该卡爪操作件64的两端部与所述卡爪63连结。另一方面，在所述电机轴44的第五轴部44e，设有沿其轴线方向延伸的第一长孔67以使所述卡爪操作件66插通，在所述套筒50的所述小径筒部50b，设有沿其轴线方向延伸的第二长孔68以使所述卡爪操作件66插通。
第二长孔68的长度形成为允许所述卡爪操作件66相对于所述套筒50沿轴向相对移动，以使所述卡爪63与第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59择一地卡合，第一长孔67的长度形成为允许所述卡爪操作件66在所述卡爪63与第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59择一地卡合时移动，并允许所述卡爪操作件66向卡合于第二驱动齿轮59的状态下的所述卡爪63离开所述固定转子42的方向移动。S卩，在所述卡爪操作件66位于第一长孔67及第二长孔68的长度方向一端侧时，如图2所示，所述卡爪63与第一驱动齿轮57卡合以确定第一变速齿轮系GAl，在该状态下，所述可动转子43处于与所述固定转子42最接近的初始状态。接着，在所述卡爪操作件66位于第二长孔68的长度方向另一端部及第一长孔67的长度方向中间部时，如图3所示，所述卡爪63与第二驱动齿轮59卡合以确定第二变速齿轮系GA2，在该状态下，所述可动转子43仍然为初始状态。并且，若使所述卡爪操作件66移动，直到位于第一长孔67的长度方向另一端侧，则所述卡爪操作件66与第二长孔68的长度方向另一端缘抵接、卡合，以使所述套筒50在确定了第二变速齿轮系GA2的状态下沿电机轴44的轴向滑动，从而使所述可动转子43离开所述固定转子42。S卩，能够通过所述驱动部件64的轴向移动来切换如下状态在使电动机32的输出特性为高转矩低转速型的状态下确定第一变速齿轮系GAl的状态、在使电动机32的输出特性为高转矩低转速型的状态下确定第二变速齿轮系GA2的状态和在使电动机32的输出特性为低转矩高转速型的状态下确定第二变速齿轮系GA2的状态。而且，如图2及图3所示，由所述固定转子42及所述可动转子43在所述可动转子43最接近于所述固定转子42的初始状态下构成的所述转子41形成有相同尺寸的所述固定转子42及所述可动转子43，以配置在所述定子40的沿轴线的宽度内。另外，如图4所示，在可动转子43最大限度地离开所述固定转子42的状态下，从正交于定子40的中心轴线的方向观察，所述可动转子43的一部分与定子40重叠，从正交于定子40的中心轴线的方向观察，可动转子43的移动范围被设定为可动转子43与所述定子40的一部分所重叠的范围。此外，在所述驱动部件64连结有产生沿所述电机轴44的轴向驱动该驱动部件64的动力的促动器70，该促动器70由电动机71和减速传递该电动机71的输出的齿轮减速机构72构成，所述电动机71安装于收纳齿轮减速机构72的齿轮箱73。该促动器70配置在所述动力传递装置33的上方，在该第一实施方式中，该促动器70配置在所述动力单元PA的壳体35的上部。在所述驱动部件64的外端设有环状槽74，在形成为扇形且使该扇的扇轴部分固定于转动轴75的转动部件76形成有夹持部76a，该夹持部76a跨设在与所述电机轴44 一起转动的所述驱动部件64的外端部，嵌入到所述环状槽74内的辊子77轴支承于所述夹持部76a。另外，所述齿轮减速机构72的输出端即驱动轴78与所述转动轴75连动、连结。即，所述转动部件76利用促动器70转动，由该转动部件76夹持的所述驱动部件64沿所述电机轴44的轴向被驱动。另外，在沿所述转动部件76的外周的周向隔开间隔的三个部位设有凹部79、80、81，在一端部将能够与这些凹部79、80、81卡合的辊子82轴支承的臂83的另一端部经由轴84可转动地支承于所述壳体35，在所述壳体35及所述臂83间设有弹簧85，该弹簧85沿着向所述转动部件76的外周按压所述辊子82的方向对所述臂83施力。在所述卡爪操作件66处于第一长孔67及第二长孔68的长度方向一端侧时(图2所示的状态时)、所述卡爪操作件66处于第二长孔68的长度方向另一端部及第一长孔67的长度方向中间部时(图3所示的状态时)以及卡爪操作件66位于第一长孔67的长度方向另一端侧时(图4所示的状态时)，所述转动部件76的外周的三个凹部79、80、81被配置为使所述辊子82卡合，以通过向各凹部79、80、81卡合所述辊子82来使该状态保持稳定。所述转动部件76及所述臂83收纳在罩86 (参照图1)内，该罩86安装于所述壳体35的左侧侧壁37以从外侧覆盖该左侧侧壁37。此外，在所述固定转子42及所述可动转子43，如图5所示，分别沿着这些转子41的周向隔开相同的等间隔设有多个磁铁87F···，87M···，确定所述固定转子42上的磁铁87F…的相位及所述可动转子43上的磁铁87M…的相位，以在所述固定转子42及所述可动转子43的相向部使所述固定转子42侧的磁铁87F…及所述可动转子43侧的磁铁87M···的相同磁极相向。重新参照图1,在所述动力单元PA的前方,控制该动力单元PA所具备的所述电动机32的动作的控制单元88由所述下降架15支承配置，在由所述中间架16…、所述车座导轨18…及所述后架19包围的部分,用于向所述电动机32供给电力的电池单元89由所述中间架16…、所述车座导轨18…及所述后架19支承配置。接着，对该第一实施方式的作用进行说明，电动机32搭载于车架F,所述电动机32使与定子40之间隔开规定间隔配设的转子41的至少一部分可轴向移动，齿轮变速机构34具备第一变速齿轮系GAl及第 二变速齿轮系GA2和卡爪63，所述齿轮变速机构34构成在该电动机32的电机轴44及后轮WR间设置的动力传递装置33的一部分，所述第一变速齿轮系GAl及第二变速齿轮系GA2分别具有相对转动地支承于所述电机轴44的第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59，所述卡爪63通过沿所述电机轴44的轴线方向移动来切换相对于第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59的卡合和脱离，从而选择性地确定第一变速齿轮系GAl及第二变速齿轮系GA2，沿所述电机轴44的轴线方向驱动该卡爪63的驱动部件64与所述转子41的可动部连结。于是，通过使驱动部件64动作，能够选择性地确立第一变速齿轮系GAl及第二变速齿轮系GA2以进行变速，并能够使转子41的可动部移动以使电动机32的输出特性变化，通过在能够使输出特性变化的电动机32及后轮WR轮间设置齿轮变速机构34，能够在谋求行驶性能的进一步提高的基础上，构成用于使行驶特性变化的有效的动作机构。另外，电机轴44的至少一部分具有同轴的滑动孔65以形成为中空，形成为棒状的驱动部件64可滑动地嵌合于所述滑动孔65，因此，能够在电机轴44以外的部分减少用于配置驱动部件64的空间，将电机轴44及驱动部件64紧凑地集中配置。另外，所述转子41由固定转子42和作为所述可动部的可动转子43构成并配置在所述定子40的半径方向内侧，所述固定转子42的沿着该转子41的转动轴线的位置一定，所述可动转子43能够相对于该固定转子42接近、离开并能够在沿所述转动轴线的方向上移动，因此即使可动转子43移动，转子41及定子40间的间隔也不会变化，能够通过组装时的精度管理发挥规定的性能。而且，能够通过可动转子43的移动来使磁通量变化，从而能够切换低转速高转矩电机与高转速低转矩电机，并能够使低转速高转矩电机与高转速低转矩电机的性能显著。并且，通过将转子41沿轴向分割能够增大磁导系数，从而能够谋求高温动作时的退磁韧性的提高。另外，在不可相对转动且可轴向滑动地支承于所述电机轴44的圆筒状的套筒50，固定有所述可动转子43，并且，配置于所述可动转子43侧的第一驱动齿轮57以及与可动转子43之间夹持有第一驱动齿轮57的第二驱动齿轮59使轴向相对位置一定并被可相对转动地支承，与所述驱动部件64连结的卡爪操作件66从该驱动部件64向半径方向外侧延伸出来，在所述电机轴44设有沿其轴线方向延伸的第一长孔67以使所述卡爪操作件66插通，在所述套筒50设有沿其轴线方向延伸的第二长孔68以使所述卡爪操作件66插通，第二长孔68的长度形成为允许所述卡爪操作件66相对于所述套筒50沿轴向相对移动，以使所述卡爪63与第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59择一地卡合，第一长孔67的长度形成为允许所述卡爪操作件66在所述卡爪63与第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59择一地卡合时移动，并允许所述卡爪操作件66向卡合于第二驱动齿轮59的状态下的所述卡爪63离开所述固定转子42的方向移动。于是，能够切换如下状态与驱动部件64连结的卡爪操作件66处于第二长孔68的长度方向一端部，以通过卡爪63与第一驱动齿轮57卡合来确定第一变速齿轮系GAl并使可动转子43与固定转子42最接近的状态、所述卡爪操作件66处于第二长孔68的长度方向另一端部及第一长孔67的长度方向中间部，以通过卡爪63与第二驱动齿轮59卡合来确定第二变速齿轮系GA2并使可动转子43与固定转子42最近接的状态、和通过使所述卡爪操作件66移动直到位于第一长孔67的长度方向另一端侧，来使所述卡爪操作件66与第二长孔68的长度方向另一端缘抵接、卡合，从而在确定了第二变速齿轮系GA2的状态下使可动转子43离开固定转子42的状态，从而仅通过使驱动部件64单纯地沿轴向动作，就能够进行电动机32的输出特性切换及动力传动机构上的变速切换。另外，在所述驱动部件64连结有产生驱动该驱动部件64的动力的促动器70，因此，能够提高电动机32的输出特性切换及动力传递装置33上的变速切换的操作性，而且，以使促动器70位于动力传递装置33的上方的方式，能够将促动器70高效地配置于电动车辆。另外，在所述固定转子42及所述可动转子43，分别沿着转子41的周向隔开相同的等间隔设有多个磁铁87F "，87M···，确定所述固定转子42上的磁铁87F…的相位及所述可动转子43上的磁铁87M…的相位，以在所述固定转子42及所述可动转子43的相向部使所述固定转子42侧的磁铁87F…及所述可动转子43侧的磁铁87M···的相同磁极相向，因此,在固定转子42及可动转子43间产生反作用力，使可动转子43易于离开固定转子42。另外，固定转子42及可动转子43形成为相同尺寸，因此，能够将设于固定转子42的磁铁87F···及设于可动转子43的磁铁87M···统一成相同的部件。另外，转子41在可动转子43最接近于固定转子42的初始状态下配置在所述定子40的沿轴线的宽度内，因此，能够在初始状态下使转子41为与未分割的现有转子相同的环境，以充分地发挥性能。另外，从正交于定子40的中心轴线的方向观察，所述可动转子43的移动范围被设定为所述可动转子43与所述定子40的一部分所重叠的范围，因此，能够将可动转子43的移动量控制在最小限度并使电动机32的性能变化，从而能够将电动机32构成为紧凑的结构。并且，配置在动力传递装置33与固定转子42之间的可动转子43可滑动地支承于电机轴44，所述动力传递装置33将固定有固定转子42的电机轴44的转动动力向后轮WR传递，因此，能够将可动转子43以良好的空间效率配置在固定转子42及动力传递装置33间。作为本发明的第二实施方式，如图6所示，固定转子42侧的磁铁87F···与所述可动转子43侧的磁铁87M···也可以将相位错开配置，以使相同磁极的一部分相向，如此，能够降低非通电状态下用外力转动转子41时的齿槽转矩、即推行两轮机动车时的齿槽转矩。即，如图7所示，未将转子41沿轴向分割的普通电动机在非通电状态下的磁通量用曲线D表示，对应于此，使磁铁87F…及磁铁87M…的相位错开的固定转子42及可动转子43所产生的磁通量为用曲线A、曲线B表不的磁通量,利用使磁铁87F···及磁铁87M···的相位错开的固定转子42及可动转子43构成转子41的电动机32所产生的磁通量表示成将曲线A、曲线B相互叠加而成的曲线C，齿槽转矩比普通电动机小。作为本发明的第三实施方式，如图8所示，所述磁铁87F…及所述磁铁87M…还可以错开相位地配置于所述固定转子42及所述可动转子43，以在所述固定转子42及所述可动转子43的相向部，使所述固定转子42侧的磁铁87F…的N极及S极中的一个的一部分与所述可动转子43侧的磁铁87M…的N极及S极中的另一个相向。如此,如图7所示,未将转子41沿轴向分割的普通电动机在非通电状态下的磁通量用曲线D表示，对应于此，使磁铁87F…及磁铁87M…的相位错开 的固定转子42及可动转子43所产生的磁通量为用曲线A'、曲线B'表示的磁通量,利用使磁铁87F···及磁铁87M···的相位错开的固定转子42及可动转子43构成转子41的电动机32所产生的磁通量表示成将曲线A'、曲线B'相互叠加而成的曲线C'，齿槽转矩比普通电动机小。而且，通过使磁通减小，能够得到接近高转速低转矩电机的性能。另外，作为上述第一至第三实施方式的变形例，还可以使所述可动转子43形成为使其沿轴线的长度比所述固定转子42沿轴线的长度小，并形成所述固定转子42及所述可动转子43，以在所述可动转子43最接近于所述固定转子42的初始状态下，使由所述固定转子42及所述可动转子43构成的所述转子41配置在所述定子40的沿轴线的宽度内，如此，易于发挥低转速高转矩电机及高转速低转矩电机的性能，并且，可动转子43易于受到反作用力带来的影响，从而能够降低可动转子43的移动所需的力。参照图9对本发明的第四实施方式进行说明，对于与图1至图5的第一实施方式对应的部分，附以相同的附图标记并仅进行图示，省略详细说明。动力单元PB包括转动轴线与后轮WR平行的电动机32和设置在该电动机32及所述后轮WR间的动力传递装置93，并配置在后轮WR的左侧。所述动力单元PB的壳体94具有在所述后轮WR的左侧且配置在车宽方向右侧的右侧侧壁95、配设在车宽方向左侧的左侧侧壁96和配设在右侧侧壁95及左侧侧壁96的中间部的中间壁97并固定配置，转动轴线与所述后轮WR的转动轴线平行的所述电动机32使其定子40固定于所述左侧侧壁96，以在所述左侧侧壁96及所述中间壁97间并收纳于所述壳体94。所述电动机32的电机轴44配置为转动自如地贯通所述中间壁97，该电机轴44的左端部经由球轴承98转动自如地支承于所述左侧侧壁96，电机轴44的右端部经球轴承99转动自如地支承于所述右侧侧壁95。在所述电机轴44，不可相对转动且可轴向滑动地支承有套筒50，该套筒50转动自如且气密地贯通所述中间壁97，所述电动机32的可动转子43固定于套筒50。所述后轮WR的车轴100转动自如地贯通所述壳体94的右侧侧壁95并突入到所述壳体94内，在该车轴100的内端部及所述中间壁97间设置有球轴承101，在所述车轴100及所述右侧侧壁95间设置有球轴承102和配置在该球轴承102内侧的环状的密封部件103。所述动力传递装置93构成为与第一实施方式的齿轮变速机构34具有基本相同结构的齿轮变速机构，其具备第一变速齿轮系GAl和第二变速齿轮系GA2并能够择一地确定第一变速齿轮系GAl及第二变速齿轮系GA2，所述第一变速齿轮系GAl由相对转动自如地支承于所述电机轴44的第一驱动齿轮57以及固定于所述车轴100并与第一驱动齿轮57啮合的第一从动齿轮58构成,所述第二变速齿轮系GA2由形成为比第一驱动齿轮57直径大并相对转动自如地支承于所述电机轴44的第二驱动齿轮59和比第一从动齿轮58直径小、与所述车轴100形成为一体并与第二驱动齿轮59啮合的第二从动齿轮60构成。卡爪63经由卡爪操作件66与驱动部件64连接，所述卡爪63切换相对于第一驱动齿轮57及第二驱动齿轮59的卡合和脱离，以择一地确定第一变速齿轮系GAl及第二变速齿轮系GA2，所述驱动部件64在所述电机轴44的右端部敞开并与设于该电机轴44的有底的滑动孔65可滑动地嵌合，在所述电机轴44设有使所述卡爪操作件66插通的第一长孔67，在所述套筒50设有使所述卡爪操作件66插通的第二长孔68。并且，与上述第一实施方式相同，能够通过使所述驱动部件64沿轴向移动来切换如下状态在电动机32中设定使可动转子43最接近于固定转子42的初始状态并确定第一变速齿轮系GAl的状态、在电动机32中设定使可动转子43最接近于固定转子42的初始状态并确定第二变速齿轮系GA2的状态、和在确定了第二变速齿轮系GA2的状态下使可动转子43离开固定转子42的状态。轴支承于转动部件76的辊子77与环状槽74卡合，该环状槽74设于所述驱动部件64从所述壳体94突出到后轮WR侧的端部，该转动部件76固定于转动轴75并配置在所述壳体94及后轮WR间，臂83也配置在所述壳体94及后轮WR间，所述臂83具有与设于该转动部件76的凹部79、80、81选择性地卡合的辊子82。另外，在促动器70的驱动轴78设有圆筒104，一端部缠绕、连结于该圆筒104的缆线105与所述转动轴75连动、连结，以根据所述圆筒104的转动来转动所述转动部件76。通过该第四实施方式也能够起到与上述第一实施方式相同的效果。参照图10对本发明的第五实施方式进行说明，对于与第一至第四实施方式对应的部分，附以相同的附图标记并仅进行图示，省略详细说明。动力单元PC具备转动轴线与后轮WR同轴的电动机32和设置在该电动机32及所述后轮WR间的动力传递装置107。所述电动机32配置在所述后轮WR的左侧，并在由位于所述后轮WR左侧且配置于车宽方向右侧的右侧侧壁108和配置于车宽方向左侧的左侧侧壁109构成的壳体110内，使定子40固定于所述左侧侧壁109以收纳。另外，在所述后轮WR的右侧配置有摇臂111，所述壳体110及所述摇臂111由未图示的车架摆动自如地支承。
所述电动机32的电机轴44配置为转动自如地贯通所述右侧侧壁108，该电机轴44的左端部经由球轴承112转动自如地支承于所述左侧侧壁109，电机轴44的右端部经球轴承113转动自如地支承于所述摇臂111。在所述电机轴44，不可相对转动且可轴向滑动地支承有套筒50，该套筒50转动自如且气密地贯通所述右侧侧壁108，所述电动机32的可动转子43固定于套筒50。所述动力传递装置107具有设置在所述套筒50与所述后轮WR的车轮114的轮毂114a之间的第一变速齿轮系GBl及第二变速齿轮系GB2，能够择一地确定第一变速齿轮系GBl及第二变速齿轮系GB2第一变速齿轮系GBl具有相对转动自如地支承于所述电机轴44的第一驱动齿轮即第一太阳轮115、固定设置于所述轮毂114a的内周的第一齿圈116和与第一太阳轮115及第一齿圈116哨合的多个第一行星轮117···,从而构成为行星齿轮机构,第二变速齿轮系GB2具有相对转动自如地支承于所述电机轴44的第二驱动齿轮即第二太阳轮118、固定设置于所述轮毂114a的内周的第二齿圈119和与第二太阳轮118及第二齿圈119啮合的多个第二行星轮120···,从而构成为行星齿轮机构。第一太阳轮115形成为比第二太阳轮118直径小，第一行星轮117…及第二行星轮120…形成为直径相同，第一齿圈116形成为比第二齿圈119直径小。另外，轴支承第一行星轮117…的行星架121与轴支承第二行星轮120…的行星架122固定设置于所述轮毂114a。切换相对于第一太阳轮115及第二太阳轮118的卡合和脱离的卡爪63经由卡爪操作件66与驱动部件64连结，所述驱动部件64与在所述电机轴44的右端部敞开且设于该电机轴44的有底的滑动孔65可滑动地嵌合，在所述电机轴44设有使所述卡爪操作件66插通的第一长孔67，在所述 套筒50设有使所述卡爪操作件66插通的第二长孔68。并且，与上述第一及第二实施方式相同，能够通过使所述驱动部件64沿轴向移动来切换如下状态在电动机32中设定使可动转子43最接近于固定转子42的初始状态并确定第一变速齿轮系GBl的状态、在电动机32中设定使可动转子43最接近于固定转子42的初始状态并确定第二变速齿轮系GB2的状态、和在确定了第二变速齿轮系GB2的状态下使可动转子43离开固定转子42的状态。轴支承于转动部件76的辊子77与环状槽74卡合，该环状槽74设于所述驱动部件64从所述摇臂111突出的、位于所述后轮WR右侧的端部，臂83的辊子82与设于所述转动部件76的凹部79、80、81选择性地卡合。而且，所述转动部件76及所述臂83支承于所述摇臂111并配置在该摇臂111的右侧。具有电动机71的促动器123支承于所述摇臂111，该促动器123的输出端与固定有所述转动部件76的转动轴75直接连结。根据该第五实施方式，能够起到与上述第一及第四实施方式相同的效果，在此基础上，能够将动力单元PC集中于后轮WR附近以紧凑地构成。以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在未脱离本发明所记载的内容的情况下，能够进行各种设计变更。例如，虽然在上述实施方式中，对使转子41配置于定子40的半径方向内侧的电动机32进行了说明，但本发明也可以应用到使转子配置于定子的半径方向外侧的电动机。
权利要求
1.一种电动机，其具备定子(40)和与该定子(40)之间隔开规定间隔配设的转子(41)，其特征在于，配置在所述定子(40)的半径方向内侧或者外侧的所述转子(41)由固定转子(42)和可动转子(43)构成，所述固定转子(42)的沿着该转子(41)的转动轴线的位置一定，所述可动转子(43)能够相对于该固定转子(42)接近、离开，并能够在沿着所述转动轴线的方向上移动。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述固定转子(42)及所述可动转子(43)分别沿着所述固定转子(42)及所述可动转子(43)的周向隔开相同的等间隔设有多个磁铁(87F，87M)，确定所述固定转子(42)上的磁铁(87F)的相位及所述可动转子(43)上的磁铁(87M)的相位，以在所述固定转子(42)及所述可动转子(43)的相向部使所述固定转子(42)侧的磁铁(87F)及所述可动转子(43)侧的磁铁(87M)的相同磁极相向。
3.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述固定转子(42)及所述可动转子(43)分别沿着所述固定转子(42)及所述可动转子(43)的周向隔开相同的等间隔设有多个磁铁(87F，87M)，将所述固定转子(42)上的磁铁(87F)的相位及所述可动转子(43)上的磁铁(87M)的相位错开设定，以在所述固定转子(42)及所述可动转子(43)的相向部使所述固定转子(42)侧的磁铁(87F)及所述可动转子(43)侧的磁铁(87M)的一部分相向。
4.根据权利要求3所述的电动机，其特征在于，所述磁铁(87F，87M)错开相位地配置于所述固定转子(42)及所述可动转子(43)，以在所述固定转子(42)及所述可动转子(43)的相向部，使所述固定转子(42)侧的磁铁(87F)的N极及S极中的一个的一部分与所述可动转子(43)侧的磁铁(87M)的N极及S极中的另一个相向。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的电动机，其特征在于，使所述固定转子(42)及所述可动转子(43)形成为相同尺寸，并形成有所述固定转子(42)及所述可动转子(43)，以在所述可动转子(43)最接近于所述固定转子(42)的初始状态下，使由所述固定转子(42)及所述可动转子(43)构成的所述转子(41)配置在所述定子(40)沿轴线的宽度内。
6.根据权利要求1 4中任一项所述的电动机，其特征在于，使所述可动转子(43)形成为使其沿轴线的长度比所述固定转子(42)沿轴线的长度小，并形成有所述固定转子(42 )及所述可动转子(43 )，以在所述可动转子(43 )最接近于所述固定转子(42 )的初始状态下，使由所述固定转子(42)及所述可动转子(43)构成的所述转子(41)配置在所述定子(40)沿轴线的宽度内。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的电动机，其特征在于，配置在动力传递装置(33)与所述固定转子(42)之间的所述可动转子(43)能够滑动地支承于所述电机轴(44)，所述动力传递装置(33)将固定有所述固定转子(42)的电机轴(44)的转动动力向被驱动部件(WR)传递。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的电动机，其特征在于，从正交于所述定子(40)的中心轴线的方向观察，所述可动转子(43)的移动范围被设定为所述可动转子(43)与该定子(40)的一部分所重叠的范围。
全文摘要
本发明提供一种电动机，其具备定子和与该定子之间隔开规定间隔配设的转子，所述电动机使精度管理容易且能够改变磁通量，难以受到制品偏差所造成的影响。配置在定子(40)的半径方向内侧或者外侧的转子(41)由固定转子(42)和可动转子(43)构成，所述固定转子(42)的沿着该转子(41)的转动轴线的位置一定，所述可动转子(43)能够相对于该固定转子(42)接近、离开，并能够在沿着所述转动轴线的方向上移动。
文档编号H02K16/02GK103036375SQ201210374478
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月27日 优先权日2011年9月29日
发明者小野惇也, 中村一彦, 藤本靖司, 藤久保诚, 小林直树 申请人:本田技研工业株式会社