(57)【要約】【課題】永久磁石を備えたロータを有する電動モータにおいて、弱め界磁制御を行うことなく、高速回転領域で十分な減磁作用を奏することが可能な電動モータを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る電動モータ１は、ステータ３０と、ロータ２０に連動して回転する回転軸４０と、互いに軸方向に配置され、永久磁石２４を使用した第１のロータ部２０ａと永久磁石を使用していない第２のロータ部２０ｂとを含むロータ２０と、ステータ３０とロータ２０との軸方向の相対的位置関係を変位させる変位機構と、を備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
互いに軸方向に配置されている、永久磁石を使用した第１のロータ部と前記永久磁石を使用していない第２のロータ部とを含むロータと、
前記ロータに連動して回転する回転軸と、
前記ステータと、前記ロータとの軸方向の相対的位置関係を変位させる変位機構と、
を備えたことを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記変位機構は、低速回転領域では、前記第１のロータ部が前記ステータに対して対向する位置に、高速回転領域では、前記第２のロータ部が前記ステータに対して対向する位置となるように、前記ロータを移動させることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記第２のロータ部は、インダクションロータ、シンクロナスリラクタンスロータ、またはスイッチドリラクタンスロータで構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動モータ。
【請求項４】
前記変位機構は、回転速度に応じた遠心力を利用して、前記ロータを前記軸方向に移動させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電動モータ。
【請求項５】
前記変位機構は、
前記ロータを前記軸方向の一方の方向に付勢する第１の付勢手段と、
前記回転速度に応じた遠心力を利用して、前記ロータを前記軸方向の他方の方向に付勢する第２の付勢手段と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の電動モータ。
【請求項６】
前記第２の付勢手段は、
前記回転軸と連結したフライホイールと、
前記フライホイールに設けられ、その遠心力に応じて径方向内側から径方向外側に移動するウエイトと、
前記ウエイトに一端側が固定されると共に他端側が前記ロータに固定され、前記ロータを前記軸方向の他方の方向に引っ張るワイヤーと、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の電動モータ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の電動モータを搭載したことを特徴とするハイブリット車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータおよびハイブリット車両に関し、詳細には、永久磁石を備えたロータを使用した電動モータおよびその電動モータを搭載したハイブリット車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を備えたロータを使用した電動モータは、高出力かつ高効率であるため、広く車両等に利用されている。かかる永久磁石を備えたロータを使用した電動モータの運転可能条件は、誘起電圧と電動モータにおける電圧降下（コイルに電流が流れることによる低下）との和がインバータから電動モータに出力される出力可能電圧以下となることである。電動モータでは、ロータに設けられている永久磁石が発生する磁束と、電動モータの回転角速度とによって誘起起電力（誘起電圧）が決定される。すなわち、電動モータの回転角速度が上昇すると、電動モータの誘起電圧が比例して上昇する。誘起電圧が支配的になると、電動モータに流せる電流が少なくなる。電動モータにおけるトルクは電流に比例するため、誘起電圧が支配的になる高回転領域では、高トルク出力運転が困難であった。
【０００３】
これを解消するため、弱め界磁制御によって高回転領域を広げる手段を用いた電動モータがある。しかしながら、弱め界磁制御では、回転角速度に比例して上昇する誘起起電力に応じて弱め界磁制御用電流を上昇させる必要があるため、高回転領域において電動モータの効率が低下してしまうという問題がある。
【０００４】
弱め界磁制御を行うことなく、高速回転時に減磁する技術として、例えば、特許文献１が提案されている。かかる特許文献１では、永久磁石モータの永久磁石をその高速回転時に軸方向に引き出す永久磁石直動機構を設け、この永久磁石は、リテーナバーを通じてウエイトの案内斜面に係合し、ウエイトがガイドバーに保持されて自己の遠心力により径方向に移動し、永久磁石は軸方向に移動して回転子鉄心から逸脱して高速回転時に減磁する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３６８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の永久磁石直動機構では、永久磁石の軸方向移動量を大きくすることができないため、高速回転時に十分な減磁作用を奏することができないという問題がある。また、永久磁石の軸方向移動量を大きくすると、モータの軸方向の厚みが大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、永久磁石を備えたロータを有する電動モータにおいて、弱め界磁制御を行うことなく、高速回転領域で十分な減磁作用を奏することが可能な電動モータおよびその電動モータを搭載したハイブリット車両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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ステータと、互いに軸方向に配置されている、永久磁石を使用した第１のロータ部と前記永久磁石を使用していない第２のロータ部とを含むロータと、前記ロータに連動して回転する回転軸と、前記ステータと、前記ロータとの軸方向の相対的位置関係を変位させる変位機構と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記変位機構は、低速回転領域では、前記第１のロータ部が前記ステータに対して対向する位置に、高速回転領域では、前記第２のロータ部が前記ステータに対して対向する位置となるように、前記ロータを移動させることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記第２のロータ部は、インダクションロータ、シンクロナスリラクタンスロータ、またはスイッチドリラクタンスロータで構成されることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記変位機構は、回転速度に応じた遠心力を利用して、前記ロータを前記軸方向に移動させることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記変位機構は、前記ロータを前記軸方向の一方の方向に付勢する第１の付勢手段と、前記回転速度に応じた遠心力を利用して、前記ロータを前記軸方向の他方の方向に付勢する第２の付勢手段と、を含むことが望ましい。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記第２の付勢手段は、前記回転軸と連結したフライホイールと、前記フライホイールに設けられ、その遠心力に応じて径方向内側から径方向外側に移動するウエイトと、前記ウエイトに一端側が固定されると共に他端側が前記ロータに固定され、前記ロータを前記軸方向の他方の方向に引っ張るワイヤーと、を含むことが望ましい。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、本発明の電動モータをハイブリット車両に搭載することが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ステータと、互いに軸方向に配置されている、永久磁石を使用した第１のロータ部と前記永久磁石を使用していない第２のロータ部とを含むロータと、前記ロータに連動して回転する回転軸と、前記ステータと、前記ロータとの軸方向の相対的位置関係を変位させる変位機構と、を備えているので、永久磁石を備えたロータを有する電動モータにおいて、弱め界磁制御を行うことなく、高速回転領域で十分な減磁作用を奏することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、この発明の最良の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係る電動モータの軸方向の概略断面図であり、特に、低速回転時の断面構成を示している。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図（第１のロータ部の構成）を示している。図３は、図１のＢ−Ｂ’断面図（第２のロータ部の実施例１）を示している。図４は、図１のＢ−Ｂ’断面図（第２のロータ部の実施例２）を示している。図５は、図１のＢ−Ｂ’断面図（第２のロータ部の実施例３）を示している。図６は、図１のＣ−Ｃ’矢視図を示している。図７は、本発明の実施の形態に係る電動モータの軸方向の概略断面図であり、特に、高速回転時の断面構成を示している。図８は、図７のＣ−Ｃ’矢視図を示している。
【００１８】
図１において、電動モータ１は、ハウジング１０と、互いに軸方向に配置されている、永久磁石を使用した第１のロータ部２０ａおよび永久磁石を使用していない第２のロータ部２０ｂを含むロータ（回転子）２０と、ステータ（固定子）３０と、ロータ２０と連動して回転する回転軸４０と、ステータ３０とロータ２０との軸方向の相対的位置関係を変位させる変位機構とを備えている。
【００１９】
ハウジング１０の周壁内周面にはステータ３０が固定されており、このステータ３０は、ステータ本体３１にステータコイル３２が巻回されて構成されている。ステータ３０の径方向内側には、ロータ２０、回転軸４０が回転自在に収容されている。
【００２０】
回転軸４０は、第１の回転軸４０ａと第２の回転軸４０ｂとから構成されており、両者の間には空間４１が形成されている。第１回転軸４０ａは、そのフロント側がベアリング４３を介してハウジング１０に回転自在に支承されるとともに、慣性重量手段であるフライホイール６０が連結されている。また、第１の回転軸４０ａには、図１および図２に示すように、ワイヤー７１が挿通する複数の挿通孔４２ａが形成されている。
【００２１】
ベアリング４３には、リング形状を呈するスペーサ４５が固定されている。第１の回転軸４０ａの外周方向には、第１の付勢手段であるスプリング５０が配されており、このスプリング５０の一端側は、スペーサ４５に固定されており、その他端側は、ロータ２０に当接して、ロータ２０を軸方向のリア方向（一方の方向）に付勢している。
【００２２】
第２の回転軸４０ｂは、そのリア側（出力側）がベアリング４４を介してハウジング１０に回転自在に支承されている。第１の回転軸４０ａおよび第２の回転軸４０ｂには、ロータ２０が軸方向に移動するためのガイド並びに第１の回転軸４０ａおよび第２の回転軸４０ｂの周方向の動作を規制して、ロータ２０と共に回転させるための凹部（キー溝）４１ａ、４１ｂがそれぞれ形成されている。
【００２３】
フライホイール６０は、円板形状を呈しており、第１の回転軸４０ａのフロント側に固定されており、第１の回転軸４０ａと共に回転する。フライホイール６０は、回転軸４０に慣性力を与えて、その回転を安定させるものである。このフライホイール６０には、図１および図６に示すように、複数の空間６１が形成されており、各空間６１には、ウエイト７０が配置されている。また、フライホイール６０には、ワイヤー７１を挿通するための複数の挿通孔６２が形成されている。ワイヤー７１は、一端側がウエイト７０の一端面に固定され、他端側は、フライホイール６０の挿通孔６２および第１回転軸４０ａの挿通孔４２ａを挿通して、フランジ２２のセパレート部２２ａの内周側に固定されている。ウエイト７０は、フライホイール６０の回転速度に応じた遠心力により、半径方向内側から外側に移動する。すなわち、ウエイト７０は、フライホイール６０が高速回転すると、その遠心力が大きくなり、半径方向外側に移動する。
【００２４】
上記構成において、フライホイール６０，ウエイト７０，ワイヤー７１，およびスプリング５０は、ロータ２０を軸方向に移動させる変位機構を構成し、スプリング５０はロータ２０を軸方向のリア方向（一方の方向）に付勢する第１の付勢手段を構成し、フライホイール６０，ウエイト７０，ワイヤー７１は、ロータ２０をフロント方向（他方の方向）に付勢する第２の付勢手段を構成する。
【００２５】
ロータ２０は、永久磁石ロータで構成される第１のロータ部２０ａと、永久磁石を使用していない、リラクタンス形やヒステリシス形等で構成される第２のロータ部２０ｂと、
ロータ２０の両端面に設けられた１対の端面盤２１と、第１のロータ部２０ａと第２のロータ部２０ｂを、それぞれ第１の回転軸４０ａおよび第２の回転軸４０ｂに連結させるフランジ２２とを備えている。
【００２６】
フランジ２２は、軸方向の略中間位置の外周方向および内周方向に形成され、第１のロータ部２０ａと第２のロータ部２０ｂとを分割すると共に、ワイヤー７１の一端側が固定されるセパレート部２２ａと、軸方向に沿ってその内周壁に、図２〜図５に示すように、第１の回転軸４０ａおよび第２の回転軸４０ｂの凹部４１ａ、４１ｂと係合する凸部２２ｂとが形成されている。
【００２７】
上記のように構成されるロータ２０は、フランジ２２の凸部２２ｂが第１回転軸４０ａおよび第２回転軸４０ｂの凹部４１ａ、４１ｂに案内されて、軸方向に移動可能に構成されている。また、ロータ２０は、フランジ２２の凸部２２ａが第１回転軸４０ａおよび第２回転軸４０ｂの周方向の動作を規制し、回転軸４０を連動させて回転させる。また、ロータ２０は、スプリング５０により軸方向のリア方向（一方の方向）に付勢されると共に、フライホイール６０のウエイト７０に固定されたワイヤー７１により軸方向のフロント方向（他方の方向）に付勢され（引っ張られ）ており、ウエイト７０の遠心力とロータ２０に作用するスプリング５０の付勢力とがベクトル的にバランスする軸方向位置に移動する。
【００２８】
つぎに、図２〜図５を参照して、ロータ２０について詳細に説明する。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図であり、第１のロータ部２０ａの断面構成を示している。第１のロータ部２０ａは、上述したように、永久磁石ロータで構成されており、図２に示すように、電磁鋼板（コア）２３に、永久磁石２４が互いに９０度離間してそれぞれ軸方向に埋め込まれて構成されている。周方向に隣接する２つの永久磁石２４の極性は反対となっている。なお、ここでは、埋込磁石型の永久磁石ロータを使用することとしたが、表面磁石型の永久磁石ロータを使用することにしてもよい。
【００２９】
第２のロータ部２０ｂは、上述したように、永久磁石を使用しないロータで構成されている。図３は、図１のＢ−Ｂ’断面図を示しており、第２のロータ部２０ｂの実施例１を示している。実施例１は、第２のロータ部２０ｂをインダクションロータで構成したものである。実施例１に係る第２のロータ部２０ｂは、図３に示すように、本体２５に、二次導体棒２６がリング状に複数配置されている。インダクションロータは、永久磁石や電磁石などの磁力発生部材を含んでいないので、インダクションロータにより、ステータコイル３２に誘起電圧が生じることはない。
【００３０】
図４は、図１のＢ−Ｂ’断面図を示しており、第２のロータ部２０ｂの実施例２を示している。実施例２は、第２のロータ部２０ｂをシンクロナスリラクタンスロータで構成したものである。実施例２に係る第２のロータ部２０ｂは、図４に示すように、永久磁石や電磁石などの磁力発生部材を含まず鉄からなるコア２７で形成されている。シンクロナスリラクタンスロータは、永久磁石や電磁石などの磁力発生部材を含まない鉄で形成されているので、シンクロナスリラクタンスロータにより、ステータコイル３２に誘起電圧が生じることはない。なお、シンクロナスリラクタンスロータとしては、同図に示すアキシャルラミネート形、フラックスバリア形、セグメント形などの各種の構造を使用可能である。
【００３１】
図５は、図１のＢ−Ｂ’断面図を示しており、第２のロータ部２０ｂの実施例３を示している。実施例３は、第２のロータ部２０ｂをスイッチドリラクタンスロータで構成したものである。実施例３に係る第２のロータ部２０ｂは、図５に示すように、円筒状に形成された本体２８の外周に、半径方向に突出した複数の突極２９を備えている。スイッチドリラクタンスロータは、永久磁石や電磁石などの磁力発生部材を含まないので、スイッチドリラクタンスロータにより、ステータコイル３２に誘起電圧が生じることはない。
【００３２】
上記構成の永久磁石モータ１の動作を、図１，図６，図７，図８を参照して説明する。低速回転領域では、図１および図６に示すように、スプリング５０の付勢力がウエイト７０に作用する遠心力より大きく、ロータ２０は、ワイヤー７１を通じてウエイト７０を径方向内側に付勢し、ウエイト７０は径方向内側に押さえつけられる。この結果、ロータ２０は移動せず、第１のロータ部２０ａは、ステータ３０と対向する位置にあるので、永久磁石を使用した第１のロータ部２０ａの磁石磁束量を増大することができる。このように、低速回転領域では、第１のロータ部２０ａを駆動源としてロータ２０は回転し、永久磁石モータとして機能する。
【００３３】
高速回転領域では、図７および図８に示すように、ウエイト７０に作用する遠心力が増大して径方向外側に移動する。これにより、ウエイト７０は、ワイヤー７１を介してロータ２０をフロント方向へスプリング５０の付勢力に抗して移動させる。この結果、第１のロータ部２０ａは、ステータ３０と対向する面積は減少し、永久磁石を使用した第１のロータ回転２０ａの磁石磁束量を減少させ、ステータコイル３２の誘起電圧が小さくなる。他方、永久磁石を使用しない第２のロータ部２０ｂが、ステータ３０と対向する位置となり、対向する面積が大きくなる。第２のロータ部２０ｂは、永久磁石を使用していないので、ステータコイル３２に誘起電圧を生じさせることはない。このように、高速回転領域では、第２のロータ部２０ｂを駆動源としてロータ２０は回転し、実施例１の場合はインダクションモータ、実施例２の場合はシンクロナスリラクタンスロータ、実施例３の場合はスイッチドリラクタンスモータとして機能する。これにより、高速回転時に磁石磁束量を減少させ、十分な減磁機能を奏する電動モータを実現することができ、弱め界磁制御が不要となる。
【００３４】
以上説明したように、実施の形態１に係る電動モータによれば、ステータ３０と、ロータ２０に連動して回転する回転軸４０と、互いに軸方向に配置されている、永久磁石２４を使用した第１のロータ部２０ａと永久磁石を使用していない第２のロータ部２０ｂとを含むロータ２０と、ステータ３０と、ロータ２０との軸方向の相対的位置関係を変位させる変位機構と、を備えているので、変位機構により、低速回転領域では、第１のロータ部２０ａがステータ３０に対して対向する位置に、高速回転領域では、第２のロータ部２０ｂをステータ３０に対して対向する位置となるように、ロータ２０を移動させることができ、第１のロータ回転２０ａの磁石磁束量を減少させて、ステータ３０の誘起電圧を小さくすることが可能となり、高速回転時に、十分な減磁作用を奏し、弱め界磁制御を不要とすることができる。
【００３５】
また、実施の形態１に係る電動モータによれば、第２のロータ部２０ｂを、インダクションロータ、シンクロナスリラクタンスロータ、またはスイッチドリラクタンスロータで構成することとしたので、高速回転時に、電動モータを、インダクションモータ、シンクロナスリラクタンスモータ、またはスイッチドリラクタンモータとして機能させることが可能となる。
【００３６】
また、実施の形態１に係る電動モータによれば、変位機構は、回転速度に応じた遠心力を利用して、ロータ２０を軸方向に移動させることとしたので、遠心力を利用してロータを移動させることが可能となる。
【００３７】
また、実施の形態１に係る電動モータによれば、変位機構は、ロータ２０を軸方向の一方の方向に付勢する第１の付勢手段（スプリング５０）と、回転軸４０の回転速度に応じた遠心力を利用して、ロータ２０を軸方向の他方の方向に付勢する第２の付勢手段とを含むこととしたので、遠心力とロータ２０に作用する第１の付勢手段５０の付勢力とがベクトル的にバランスする軸方向位置にロータを移動することが可能となる。
【００３８】
また、実施の形態１に係る電動モータによれば、第２の付勢手段は、回転軸４０と連結したフライホイール６０と、フライホイール６０に設けられ、その遠心力に応じて径方向内側から径方向外側に移動するウエイト７０と、ウエイト７０に一端側が固定されると共に他端側がロータ２０に固定され、ロータ２０を軸方向の他方の方向に引っ張るワイヤー７１と、を含むこととしたので、回転軸４０に連結したフライホイール６０を使用して、ロータを移動することが可能となる。
【００３９】
なお、実施の形態１では、変位機構により、ステータ３０とロータ２０との相対的位置関係を変位させるために、ロータ２０を軸方向に移動させることとしたが、ロータ２０を回転軸４０に固定して、ロータ２０と共に回転軸４０を軸方向に移動させる構成や、ロータ２０の位置を固定にして、ステータ３０を軸方向に移動させる構成を採用することにしてもよい。
【００４０】
（実施の形態２）
実施の形態２では、上記実施の形態１の電動モータ１を適用したハイブリット車両について説明する。図９は、上記実施の形態１の電動モータ１を適用したパラレル方式のハイブリット車両の模式図である。
【００４１】
図９に示すハイブリット車両１００は、車両の駆動力を発生する内燃機関であるエンジン１０１と、フライホイール１０２と、電動機または発電機として機能するモータジェネレータ（以下、「ＭＧ」と称する）１０３と、車両の変速機であるトランスミッション１０４と、バッテリ１０５と、電力変換手段１０６とを備えている。また、同図において、１１０はクランクシャフト、１１１は駆動軸（メインシャフト）を示している。上記構成において、上記実施の形態１の電動モータ１を、ＭＧ１０３およびフライホイール１０２に適用することができる。
【００４２】
エンジン１０１のクランクシャフト１１０には、フライホイール１０２を介して駆動軸１１１が直結されている。トランスミッション１０４の入力軸とＭＧ１０３の駆動軸１１１とは、動力遮断手段であるクラッチ（不図示）、流体を利用した流体継手（不図示）、またはトルクコンバータ（不図示）を介して連結する方法が採られる。このように、トランスミッション１０４とＭＧ１０３との連結にクラッチ、流体継手、またはトルクコンバータを用いることにより、ＭＧ１０３によってエンジン１０１を始動することができると共に、エンジン１０１の始動後、エンジン１０１の駆動力、またはエンジン１０１の駆動力とＭＧ１０３の駆動力をトランスミッション１０４の入力軸に伝達することができる。この駆動力は、トランスミッション１０４を介して、車軸１１１に伝達され、さらにこの車軸１１１に装着された車輪１１２に伝達される。
【００４３】
ＭＧ１０３には、電力変換手段１０６を介して蓄電手段であるバッテリ１０５が電気的に接続されている。ＭＧ１０３を電動機として用いる場合は、バッテリ１０５から出力された直流電力を電力変換手段１０６（インバータ）で交流電力に変換し、ＭＧ１０３に供給する。これにより、ＭＧ１０３は駆動される。ＭＧ１０３の駆動力はエンジン１０１の始動用またはアシスト用として用いられる。他方、ＭＧ１０３を発電機として用いる場合は、ＭＧ１０３によって発電された交流電力を電力変換手段１０６（コンバータ）で直流電力に変換し、バッテリ１０５に供給する。これにより、変換された直流電力はバッテリ１０５に蓄電される。
【００４４】
駆動力はエンジン１０１の始動用またはアシスト用として用いられる。一方、ＭＧ１０３を発電機として用いる場合は、ＭＧ１０３によって発電された交流電力を電力変換手段１０６（コンバータ）で直流電力に変換し、バッテリ１０５に供給する。これにより、変換された直流電力はバッテリ１０５に蓄電される。
【００４５】
図１０は、上記実施の形態１の電動モータ１を適用したシリアル・パラレル方式のハイブリット車両の模式図である。図１０に示すハイブリット車両２００は、エンジン２０１と、フライホイール２０２と、主に発電機として機能するモータジェネレータ（以下、「ＭＧ１」と称する）と、主に電動機として機能するモータジェネレータ（以下、「ＭＧ２」と称する）と、フライホイール２２０と、動力分割手段であるプラネタリギヤ２１０と、直流−交流間で電力の変換を行う電力変換手段２３０と、電力を蓄電するバッテリ２４０と、を備えている。上記構成において、上記実施の形態１の電動モータ１を、ＭＧ２およびフライホイール２２０に適用することができる。
【００４６】
エンジン２０１は、その出力軸であるクランクシャフト２０４を回転させる。このエンジン２０１のクランクシャフト２０４には、フライホイール２０２が固定されている。フライホイール２０２は、慣性力可変手段であり、クランクシャフト２０４の回転と共に回転し、駆動軸２１６の回転変動を抑制する。
【００４７】
ＭＧ１およびＭＧ２は、同期モータジェネレータであり、それぞれ回転軸２２１，２２２と、ロータと、ステータとにより構成されている。回転軸２２１，２２２には、ロータがそれぞれ固定されている。また、回転軸２２２には、フライホイール２０２が固定されている。このＭＧ１およびＭＧ２は、電力変換手段２３０に接続されている。電力変換手段２３０は、バッテリ２４０に充電された電力を、ＭＧ１あるいはＭＧ２に供給することで、各回転軸２２１，２２２を回転させる電動機として機能させる。また、ＭＧ１およびＭＧ２は、各回転軸２２１、２２２が外力により回転している場合には起電力が発生するため、発電機として機能し、発電された電力をバッテリ２４０に充電、ＭＧ１あるいはＭＧ２に供給することもできる。
【００４８】
プラネタリギヤ２１０は、動力分割手段であり、エンジン２０１と、ＭＧ１と、ＭＧ２とが機械的に連結されている。このプラネタリギヤ２１０は、主軸２１１と、サンギヤ２１２と、ピニオン２１３と、キャリヤ２１４と、リングギヤ２１５とにより構成されている。主軸２１１は、一端がダンパ２０３を介してクランクシャフト２０４と連結され、他端がキャリヤ２１４と連結されている。サンギヤ２１２は、ＭＧ１の回転軸２２１と連結されており、このサンギヤ２１２にＭＧ１が連結されている。ピニオン２１３は、サンギヤ２１２と噛み合い、その周囲に複数個（例えば、３個）配置されている。各ピニオン２１３は、サンギヤ２１２の周囲で一体に公転可能に支持するキャリヤ２１４に保持されている。リングギヤ２１５は、キャリヤ２１４に保持された各ピニオン２１３と噛み合い、駆動軸２１６に形成されている。駆動軸２１６の一端には、ＭＧ２の回転軸２２２が連結されており、この駆動軸２１６にＭＧ２が連結されており、この回転軸２２２には、フライホイール２２０が固定されている。
【００４９】
また、駆動軸２１６の他端には、チェーンドライブスプロケット２１７が固定され、このチェーンドライブスプロケット２１７と減速機２６０との間にチェーンベルト２５０が巻かれている。エンジン２０１あるいはＭＧ２の少なくとも一方から出力される動力は、駆動軸２１６、チェーンベルト２５０、減速機２６０を介して、車軸２７０に伝達され、さらにこの車軸２７０に装着された車輪２８０に伝達される。
【００５０】
実施の形態２によれば、本発明に係る電動モータをハイブリット車両に適用することができ、ハイブリット車両に搭載されるフライホイールを利用して、電動モータのロータを移動することが可能となる。これにより、ハイブリット車両の高速運転時に、弱め界磁制御が不要となる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る電動モータは、永久磁石を備えたロータを有する電動モータにおいて、弱め界磁制御が必要な電動モータに広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動モータの軸方向の概略断面図（低速回転領域）である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図（第１のロータ部の構成例）である。
【図３】図１のＢ−Ｂ’断面図（第２のロータ部の実施例１）である。
【図４】図１のＢ−Ｂ’断面図（第２のロータ部の実施例２）である。
【図５】図１のＢ−Ｂ’断面図（第２のロータ部の実施例３）である。
【図６】図１のＣ−Ｃ’矢視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る電動モータの軸方向の概略断面図（高速回転領域）である。
【図８】図７のＣ−Ｃ’矢視図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る電動モータを適用したパラレル方式のハイブリット車両の模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る電動モータを適用したシリアル・パラレル方式のハイブリット車両の模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  電動モータ
１０  ハウジング
２０  ロータ（回転子）
２０ａ  第１のロータ部
２０ｂ  第２のロータ部
２１  端面盤
２２  フランジ
２２ａ  セパレート部
２２ｂ  凸部
２３  電磁鋼板（コア）
２４  永久磁石
２５  本体
２６  二次導体棒
２７  コア
２８  本体
２９  突極
３０  ステータ
３１  ステータ本体
３２  ステータコイル
４０  回転軸
４０ａ  第１の回転軸
４０ｂ  第２の回転軸
４１  空間
４１ａ  凹部
４１ｂ  凹部
４２ａ  挿通孔
４３，４４  ベアリング
４５  スペーサ
５０  スプリング
６０  フライホイール
７０  ウエイト
７１  ワイヤー
１００  ハイブリット車両
１０１  エンジン
１０２  フライホイール
１０３  モータジェネレータ（ＭＧ）
１０４  トランスミッション（ＴＭ）
１０５  バッテリ
１０６  電力変換手段
１１０  クランクシャフト
１１１  駆動軸（メインシャフト）
１１２  車軸
１１３  車輪
２００  ハイブリット車両
２０１  エンジン
２０２  フライホイール
２０３  ダンパ
２０４  クランクシャフト
２１０  プラネタリギヤ
２１１  主軸
２１２  サンギヤ
２１３  ピニオン
２１４  キャリヤ
２１５  リングギヤ
２１６  駆動軸
２１７  チェーンドライブスプロケット
２２０  フライホイール
２３０  電力変換手段
２４０  バッテリ
２５０  チェーンベルト
２６０  減速機
２７０  車軸
２８０  車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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