JP4751134B2 - Inductor type motor and vehicle equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、誘導子型モータおよびそれを備えた車両に関し、詳しくは、磁束を所要位置に誘導する磁性体(誘導子)を備えたモータに関するものである。 The present invention relates to an inductor type motor and a vehicle including the same, and more particularly to a motor including a magnetic body (inductor) that guides a magnetic flux to a required position.
従来、特開昭54−116610号公報や特開平6−86517号公報に開示された発電機では、図10に示すように、回転軸1が外筒となるブラケット2にベアリング3を介して貫通し、回転軸1に外嵌固定された継鉄4の外周に界磁巻線5を設けていると共に界磁巻線5の左右から交互に突出する爪形磁極6、7を設け、全体として回転子を形成している。一方、ブラケット2には、爪形磁極6、7に対向して固定子巻線8を設けている。また、界磁巻線5への電力供給は、スリップリング9を介して摺動自在に給電する構成としている。
Conventionally, in the generator disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 54-116610 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-86517, as shown in FIG. 10, the
前記構成によれば、スリップリング9を介して界磁巻線5に直流を供給することで界磁巻線5の図中右側にN極が発生し、図中左側にS極が発生する場合を考えると、右側から突出する爪形磁極6にN極が誘導され、左側から突出する爪形磁極7にS極が誘導される。即ち、回転軸1を中心として巻回された界磁巻線5を1つ設けるだけで、回転子の外周側に複数のN極およびS極を周方向の交互に発生させることが可能となる。
According to the above configuration, when a direct current is supplied to the field winding 5 through the slip ring 9, an N pole is generated on the right side of the field winding 5 in the figure and an S pole is generated on the left side of the figure. , The N pole is guided to the claw-shaped
しかしながら、界磁巻線5は回転子の一部として形成されており、回転運動を行う界磁巻線5への給電はスリップリング9を介して摺動接触にて行わねばならず、構造が複雑化してしまうと共に、スリップリング9での接触摩耗による低寿命化の問題や、スリップリング9での摺動接触が不安定化すると給電も安定しないという問題がある。
また、界磁巻線5で発生する磁束はブラケット2との対向側である外周側の磁極しか利用されておらず、回転軸1側の内周に発生する磁極はトルクに寄与しないため、N極・S極の片側しか利用されず非効率となる問題がある。
However, the field winding 5 is formed as a part of the rotor, and the power supply to the field winding 5 that performs the rotational motion must be performed by sliding contact via the slip ring 9, and the structure is In addition to being complicated, there are problems of life reduction due to contact wear at the slip ring 9 and problems that power feeding is not stable when the sliding contact at the slip ring 9 becomes unstable.
Further, the magnetic flux generated in the field winding 5 uses only the magnetic pole on the outer peripheral side, which is opposite to the bracket 2, and the magnetic pole generated on the inner periphery on the rotating
また、近年の自動車では、走行状況に合せて左右の両輪の回転数を相違させ、走行安定性を向上させたものが現れているが、このような自動車では、図11に示すように、1軸モータMからの出力をディファレンシャルギアDを介して各車輪に伝達することで、各車輪に回転差を発生させている。しかしながら、ディファレンシャルギアDは重量・体積ともに大きく車両の小型軽量化に反すると共に、ギアで発生する伝達ロス(モータ出力の約3〜7%のロス)も大きいため好ましくない。
図12に示すように、四輪の夫々のタイヤホイール内に1軸モータMを内蔵する所謂インホイールモータも現れているが、モータ数が多くなるため車両重量およびコストが増大する。また、トルクを稼ぐためにモータMと車輪との間に減速機Gを介設するため、減速機Gのギアで発生する伝達ロス(モータ出力の約1〜3%のロス)も存在する。
As shown in FIG. 12, a so-called in-wheel motor that incorporates a single-axis motor M in each tire wheel of four wheels also appears, but the number of motors increases, so that the vehicle weight and cost increase. Further, since the reduction gear G is interposed between the motor M and the wheels in order to earn torque, there is also a transmission loss (a loss of about 1 to 3% of the motor output) that occurs in the gear of the reduction gear G.
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、コイルへの給電構造等を簡素化可能にすると共に、磁束利用効率を向上させて小型化を図りロスを低減することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to make it possible to simplify a structure for feeding power to a coil and the like, improve magnetic flux utilization efficiency, reduce size, and reduce loss.
前記課題を解決するため、本発明は第1に、界磁体と電機子コイルとを駆動軸の軸線方向に空隙をあけて対向配置するアキシャルギャップ構造のモータであって、
前記駆動軸の軸線回りの内周側と外周側とで互いに逆極性となる同心円状の磁極が軸線方向の両側に励磁される界磁体を有する界磁側固定子と、
前記界磁側固定子の軸線方向の両側にそれぞれ一側端面が対向して配置されると共に、前記駆動軸に中心軸穴が固定される一対の回転子と、
前記各回転子の他端面にそれぞれ対向して配置される一対の電機子側固定子とを備え、
前記一対の電機子側固定子は、前記駆動軸の軸線回りの周方向に交互に逆極性が励磁される複数の電機子コイルを有し、
前記両側の電機子側固定子と中央の界磁側固定子との間に配置された前記一対の回転子には、それぞれ一端面が前記界磁体の外周側に対向すると共に他端面が前記電機子コイルに対向する磁性体からなる第1誘導子と、一端面が前記界磁体の内周側に対向すると共に他端面が前記電機子コイルに対向する磁性体からなる第2誘導子とが、周方向に交互に配置されていることを特徴とする誘導子型モータを提供している。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention firstly is a motor having an axial gap structure in which a field body and an armature coil are arranged to face each other with a gap in the axial direction of the drive shaft,
A field side stator having a field body in which concentric magnetic poles having opposite polarities on the inner circumference side and the outer circumference side around the axis of the drive shaft are excited on both sides in the axial direction;
A pair of rotors each having one side end face opposed to both sides in the axial direction of the field side stator, and a center shaft hole fixed to the drive shaft;
A pair of armature-side stators disposed opposite to the other end surfaces of the rotors,
The pair of armature side stators has a plurality of armature coils whose opposite polarities are alternately excited in the circumferential direction around the axis of the drive shaft,
Each of the pair of rotors arranged between the armature side stators on both sides and the central field side stator has one end surface facing the outer peripheral side of the field body, and the other end surface of the pair of rotors. A first inductor made of a magnetic material facing the child coil, and a second inductor made of a magnetic material having one end surface facing the inner peripheral side of the field body and the other end surface facing the armature coil, An inductor-type motor is provided that is alternately arranged in the circumferential direction.
前記構成とすると、界磁側では円環状の内周側と外周側とに逆極性が同心円上に励磁されるため、回転子が回転しても、第1誘導子の一端面は界磁側固定子の例えばN極発生地点の円周上を移動すると共に、第2誘導子の一端面は界磁側固定子の例えばS極発生地点の円周上を移動するので、第1誘導子と第2誘導子の他端面には互いに逆極性の一定磁極が誘導される。よって、電機子コイルの極性を周期的に変化させるように給電することで、各誘導子と電機子コイルとの間で吸引/反発力が発生して回転子の駆動力が生成される。
さらに、界磁体と電機子コイルとの両方が固定子に取り付けられるので、コイルへの給電にスリップリング等の摺接部材を用いる必要がなくなり、構造を簡素化できると共に、スリップリング等での接触摩耗による低寿命化の問題や給電不安定の問題も解消することが可能となる。
また、界磁体で生じる磁束は界磁側固定子の両側に磁極を発生させるが、界磁側固定子の両側に回転子および電機子側固定子を配置しているので界磁をトルク発生に無駄なく有効利用できる。かつ、一対の回転子を回転駆動させるための界磁側固定子を1つで共用化しているので、部品点数の削減および小型化を図ることができる。しかも、後述するように界磁体に超電導材を用いた場合には、高価な超電導材を共用化できコストダウンを図ることもできる。
With the above configuration, since the opposite polarity is excited concentrically on the inner ring side and the outer ring side on the field side, even if the rotor rotates, one end surface of the first inductor is on the field side Since the stator moves, for example, on the circumference of the N pole generation point, and the one end surface of the second inductor moves on the circumference of the field side stator, for example, the S pole generation point, Constant magnetic poles having opposite polarities are induced on the other end face of the second inductor. Therefore, by supplying power so as to periodically change the polarity of the armature coil, an attractive / repulsive force is generated between each inductor and the armature coil, and a driving force of the rotor is generated.
Furthermore, since both the field body and the armature coil are attached to the stator, it is not necessary to use a sliding contact member such as a slip ring for power supply to the coil, the structure can be simplified, and the contact with the slip ring or the like can be achieved. It is possible to solve the problem of life reduction due to wear and the problem of unstable feeding.
The magnetic flux generated in the field body generates magnetic poles on both sides of the field side stator, but the rotor and armature side stators are arranged on both sides of the field side stator so that the field can generate torque. It can be used effectively without waste. And since the field side stator for rotationally driving a pair of rotors is shared by one, the number of parts can be reduced and the size can be reduced. In addition, as described later, when a superconducting material is used for the field body, an expensive superconducting material can be shared and the cost can be reduced.
具体的には、前記界磁体は軸線回りの円環状に導体線が巻回された界磁コイルとし、
前記第1誘導子の一端面は前記界磁コイルの外周側に対向すると共に、前記第2誘導子の一端面は前記界磁コイルの内周側に対向し、かつ、前記第1誘導子および前記第2誘導子の他端面は同一円周上に配置していると好ましい。
Specifically, the field body is a field coil in which a conductor wire is wound in an annular shape around an axis.
One end face of the first inductor faces the outer peripheral side of the field coil, one end face of the second inductor faces the inner peripheral side of the field coil, and the first inductor and The other end face of the second inductor is preferably arranged on the same circumference.
前記構成とすると、界磁コイルに通電した場合に、界磁コイルの外周側あるいは内周側のいずれか一方にN極が発生し、いずれか他方にS極が発生することになり、N極とS極とを同心円上に発生させることが可能となる。よって、1つの界磁コイルだけで第1誘導子および第2誘導子により複数極の界磁を発生させることができ、コイル巻回作業が簡素化でき製造効率が向上する。
さらに、前記第1誘導子および前記第2誘導子の一端面は前記界磁コイルに沿った円弧状としていると好ましい。
With this configuration, when the field coil is energized, an N pole is generated on either the outer peripheral side or the inner peripheral side of the field coil, and an S pole is generated on the other side. And the S pole can be generated concentrically. Therefore, a multi-pole field can be generated by the first inductor and the second inductor with only one field coil, the coil winding operation can be simplified, and the manufacturing efficiency can be improved.
Furthermore, it is preferable that one end surfaces of the first inductor and the second inductor have an arc shape along the field coil.
本発明は第2に、界磁体と電機子コイルとを駆動軸の軸線方向に空隙をあけて対向配置するアキシャルギャップ構造のモータであって、
前記駆動軸の軸線回りの周方向に交互に逆極性となる磁極が軸線方向の両側に励磁される複数の界磁体を有する界磁側固定子と、
前記界磁側固定子の軸線方向の両側にそれぞれ一側端面が対向して配置されると共に、前記駆動軸に中心軸穴が固定される一対の回転子と、
前記各回転子の他端面にそれぞれ対向して配置されると共に、前記駆動軸の軸線回りの円環状に導体線が巻回された電機子コイルを有する一対の電機子側固定子とを備え、
前記両側の電機子側固定子と中央の界磁側固定子との間に配置された前記一対の回転子には、それぞれ一端面が前記界磁体に対向すると共に他端面が前記電機子コイルの外周側に対向する磁性体からなる第1誘導子と、一端面が前記界磁体に対向すると共に他端面が前記電機子コイルの内周側に対向する磁性体からなる第2誘導子とが、周方向に交互に配置されていることを特徴とする誘導子型モータを提供している。
A second aspect of the present invention is a motor having an axial gap structure in which a field body and an armature coil are opposed to each other with a gap in the axial direction of a drive shaft,
A field-side stator having a plurality of field bodies whose magnetic poles having opposite polarities alternately in the circumferential direction around the axis of the drive shaft are excited on both sides in the axial direction;
A pair of rotors each having one side end face opposed to both sides in the axial direction of the field side stator, and a center shaft hole fixed to the drive shaft;
A pair of armature side stators having armature coils disposed in opposition to the other end surfaces of the respective rotors and having conductor wires wound in an annular shape around the axis of the drive shaft;
The pair of rotors arranged between the armature side stators on the both sides and the central field side stator have one end surface facing the field body and the other end surface of the armature coil. A first inductor made of a magnetic material facing the outer peripheral side, and a second inductor made of a magnetic material having one end face facing the field body and the other end face facing the inner peripheral side of the armature coil, An inductor-type motor is provided that is alternately arranged in the circumferential direction.
前記構成とすると、回転子が回転しても第1誘導子の他端面は電機子側固定子の外周に沿って移動するので電機子コイルへの通電方向に応じて所定の極性が誘導される。一方、第2誘導子の他端面は電機子側固定子の内周に沿って移動するので、第1誘導子とは逆の極性が誘導される。よって、電機子コイルの極性を周期的に変化させるように給電することで、第1誘導子と第2誘導子の一端面に誘導される磁極が極性を互いに逆にした状態で周期的に変動し、各界磁体と各誘導子との間で吸引/反発力が発生して回転子が回転する。 With this configuration, even if the rotor rotates, the other end surface of the first inductor moves along the outer periphery of the armature-side stator, so that a predetermined polarity is induced according to the direction of energization of the armature coil. . On the other hand, since the other end surface of the second inductor moves along the inner periphery of the armature side stator, a polarity opposite to that of the first inductor is induced. Therefore, by supplying power so as to periodically change the polarity of the armature coil, the magnetic poles induced on the one end surfaces of the first inductor and the second inductor periodically change in a state where the polarities are opposite to each other. Then, an attractive / repulsive force is generated between each field body and each inductor, and the rotor rotates.
前記第1誘導子および前記第2誘導子の他端面は前記電機子コイルに沿った円弧状としていると好ましい。
さらに、前記界磁体は導体線を巻回した界磁コイルとしていると好ましい。
前記構成とすると、界磁コイルに通電した場合に、界磁コイルの外周側あるいは内周側のいずれか一方にN極が発生し、いずれか他方にS極が発生することになり、N極とS極とを同心円上に発生させることが可能となる。よって、1つの界磁コイルだけで第1誘導子および第2誘導子により複数極の界磁を発生させることができ、コイル巻回作業が簡素化でき製造効率が向上する。
The other end surfaces of the first inductor and the second inductor are preferably arcuate along the armature coil.
Further, the field body is preferably a field coil wound with a conductor wire.
With this configuration, when the field coil is energized, an N pole is generated on either the outer peripheral side or the inner peripheral side of the field coil, and an S pole is generated on the other side. And the S pole can be generated concentrically. Therefore, a multi-pole field can be generated by the first inductor and the second inductor with only one field coil, the coil winding operation can be simplified, and the manufacturing efficiency can be improved.
前記一方の回転子に固定される第1駆動軸と、
前記他方の回転子に固定されて前記第1駆動軸に対して独立して回転する第2駆動軸とを備えていると好ましい。
A first drive shaft fixed to the one rotor;
It is preferable to include a second drive shaft that is fixed to the other rotor and rotates independently of the first drive shaft.
前記構成とすると、各回転子にそれぞれ独立して駆動軸を取り付けているので、電機子コイルへの通電を各電機子側固定子ごとで相違させることで、第1駆動軸と第2駆動軸との夫々の回転数を異ならせることが可能となる。 With the above configuration, since the drive shafts are independently attached to the rotors, the first drive shaft and the second drive shaft can be obtained by making the energization to the armature coils different for each armature side stator. It is possible to vary the number of rotations.
前記電機子側固定子の軸線方向の外側にさらに前記回転子および前記界磁側固定子を配置していると好ましい。
即ち、前記構成のように多段化することで、界磁が強化されて出力トルクの増大を図ることができる。また、前記のように多段化されたモータでは、ヨークの役目を少なくとも両端の固定子に持たせればよく、単純にモータを複数連結するよりもヨークを低減することが可能となり、鉄損低減および漏れ磁束低減を図ることが可能となる。
It is preferable that the rotor and the field-side stator are further arranged outside the armature-side stator in the axial direction.
That is, by increasing the number of stages as in the above configuration, the field is strengthened and the output torque can be increased. Further, in the motor having a multi-stage as described above, it is only necessary to give the role of the yoke to at least the stators at both ends, and the yoke can be reduced rather than simply connecting a plurality of motors. It is possible to reduce leakage magnetic flux.
前記界磁体および前記電機子コイルの少なくとも一方を超電導材で形成していると好ましい。 It is preferable that at least one of the field body and the armature coil is formed of a superconducting material.
各誘導子を構成する磁性体は、通常は空気に比べて比透磁率が3桁以上大きく、界磁体で生成される磁束は主に誘導子内を通過する。しかし、界磁体と各誘導子との間や各誘導子と電機子コイルとの間には所定の空隙(ギャップ)が設けられるために磁気抵抗が増大し、想定外の方向に磁束が流れる漏れ磁束が発生して、出力に寄与する磁束が小さくなる場合がある。
そこで、界磁体および電機子コイルの一方あるいは両方を超電導材で形成することで、発熱の心配がなく大電流を給電することが可能となり、発生する磁束を大幅に強化できる。よって、漏れ磁束が発生したとしても磁束全体が増加しているために出力に寄与する磁束も増大し、高出力化を図ることができる。また、超電導化を図ることで大電流密度が得られるため、界磁体および電機子コイルを小さくすることができ、モータを小型軽量化できる。なお、超電導材としてはビスマス系やイットリウム系等の高温超電導材を用いると好適である。ただし、界磁体として超電導バルク磁石を用いてもよい。
The magnetic body constituting each inductor usually has a relative permeability of 3 digits or more larger than that of air, and the magnetic flux generated by the field body mainly passes through the inductor. However, since a predetermined gap (gap) is provided between the field body and each inductor, and between each inductor and the armature coil, the magnetic resistance increases, and the magnetic flux leaks in an unexpected direction. Magnetic flux may be generated and the magnetic flux contributing to the output may be reduced.
Therefore, by forming one or both of the field body and the armature coil with a superconducting material, it becomes possible to supply a large current without worrying about heat generation, and the generated magnetic flux can be greatly enhanced. Therefore, even if leakage magnetic flux is generated, since the entire magnetic flux is increased, the magnetic flux contributing to the output is also increased, and high output can be achieved. Moreover, since a large current density is obtained by achieving superconductivity, the field body and the armature coil can be reduced, and the motor can be reduced in size and weight. As the superconducting material, it is preferable to use a high temperature superconducting material such as bismuth or yttrium. However, a superconducting bulk magnet may be used as the field body.
また、所要の超電導性能を発揮させるため超電導材を冷却する構造を設ける場合を考えても、前述したように、界磁体と電機子コイルとの両方が固定子に取り付けられて動かないので、冷媒供給路やシール構造等の設計が簡単になり、冷却構造を簡素化できる。 Even if a structure for cooling the superconducting material is provided in order to exhibit the required superconducting performance, both the field body and the armature coil are attached to the stator and do not move as described above. The supply path, seal structure, etc. can be easily designed, and the cooling structure can be simplified.
前記界磁コイルあるいは/および前記電機子コイルの中空部に配置される磁心は圧粉磁性体で形成していると好ましい。
前記構成とすると、圧粉磁性体は金型による成形が容易であり加工性に優れると共に、磁気特性が等方的となる利点がある。また、圧粉磁性体は、磁性粉末を絶縁樹脂で結合し、あるいは、被膜で覆った磁性粉末を絶縁樹脂で結合した構成とすることで、個々の磁性粉末の間が樹脂で絶縁され、一般の軟磁性材料よりも渦電流損失が低減されて磁気特性に優れる磁心が得られ、コイルの磁束を強化することができる。
It is preferable that the magnetic core disposed in the hollow portion of the field coil and / or the armature coil is formed of a dust magnetic material.
With the above-described configuration, the dust magnetic body is advantageous in that it is easy to mold with a mold and has excellent workability and isotropic magnetic characteristics. In addition, the magnetic powder body has a structure in which the magnetic powder is bonded with an insulating resin, or the magnetic powder covered with a coating is bonded with an insulating resin, so that the individual magnetic powders are insulated with a resin. As compared with the soft magnetic material, eddy current loss is reduced and a magnetic core having excellent magnetic characteristics can be obtained, and the magnetic flux of the coil can be strengthened.
また、前記第1誘導子および前記第2誘導子は圧粉磁性体で形成されていると、複雑な三次元形状の誘導子も容易に成形することができ好適である。 In addition, it is preferable that the first inductor and the second inductor are formed of a powder magnetic material because a complicated three-dimensional inductor can be easily formed.
前記第1誘導子と前記第2誘導子の断面積は互いに同一とし、かつ、断面積は一端から他端まで一定としていると好ましい。
即ち、各誘導子の断面積を互いに同一にすることで、電機子コイルとの間で発生する吸引力/反発力が一定となり、回転子の回転バランスを安定化することができる。また、誘導子の断面積を一端から他端まで均一にすることで、界磁体で発生して各誘導子に導入された磁束が誘導子内で飽和しにくくなり、電機子コイル側に効率良く磁束を導くことができる。
Preferably, the first inductor and the second inductor have the same cross-sectional area, and the cross-sectional area is constant from one end to the other end.
That is, by making the cross-sectional areas of the respective inductors the same, the attractive force / repulsive force generated with the armature coil becomes constant, and the rotational balance of the rotor can be stabilized. In addition, by making the cross-sectional area of the inductor uniform from one end to the other, the magnetic flux generated in the field body and introduced into each inductor is less likely to be saturated in the inductor, and the armature coil side is efficiently Magnetic flux can be guided.
本発明は第3に、前記誘導子型モータを搭載した車両であって、
前記第1駆動軸を第1車輪に接続していると共に、前記第2駆動軸を第2車輪に接続していることを特徴とする車両を提供している。
Third, the present invention is a vehicle equipped with the inductor type motor,
The vehicle is characterized in that the first drive shaft is connected to a first wheel and the second drive shaft is connected to a second wheel.
前記構成の誘導子型モータによれば、1台のモータで2つの駆動軸の回転速度を独立して制御することが可能なため、第1車輪と第2車輪とに異なる回転数を与えることができる。したがって、2台のモータで2つの車輪を駆動するよりも全体としてモータの小型化が図れると共に、従来のようなディファレンシャルギア等を介設する必要がなくなり、動力伝達ロスを低減することが可能となる。また、ディファレンシャルギア等を廃止できることで、車両の小型軽量化にも貢献する。なお、第1車輪は右輪で第2車輪は左輪としていると好ましい。 According to the inductor type motor having the above-described configuration, the rotational speeds of the two drive shafts can be independently controlled by a single motor, so that different rotational speeds are given to the first wheel and the second wheel. Can do. Therefore, it is possible to reduce the size of the motor as a whole rather than driving two wheels with two motors, and it is not necessary to use a differential gear or the like as in the prior art, and it is possible to reduce power transmission loss. Become. In addition, the ability to eliminate the differential gear and the like contributes to a reduction in the size and weight of the vehicle. The first wheel is preferably a right wheel and the second wheel is a left wheel.
前記第1駆動軸は第1車輪に直結接続していると共に、前記第2駆動軸は第2車輪に直結接続していると好ましい。
即ち、従来のインホイールモータの場合は減速機を介設してトルクを向上させていたが、モータの超電導化を行うことでトルクが増大するため、減速機なしのダイレクトドライブで車両を駆動することができ、重量低減、スペース増と共に動力伝達率の向上を図ることができる。
Preferably, the first drive shaft is directly connected to the first wheel, and the second drive shaft is directly connected to the second wheel.
In other words, in the case of the conventional in-wheel motor, the torque is improved through the reduction gear, but the torque is increased by superconducting the motor, so the vehicle is driven by the direct drive without the reduction gear. It is possible to improve the power transmission rate as well as reducing the weight and increasing the space.
以上の説明より明らかなように、第1、第2の発明によれば、界磁体と電機子コイルとの双方がそれぞれ固定子に取り付けられるので、コイルへの給電にスリップリング等の摺接部材が不要となり、構造の簡素化、長寿命化、給電安定化を図ることができる。また、界磁側固定子の両側に(回転子を介して)電機子側固定子を配置しているので、界磁体で発生する界磁の両極をトルク発生に有効利用できる。さらに、第1駆動軸と第2駆動軸とを独立して設けることで、夫々の出力回転数を相違させることが可能となる。また、界磁体(界磁コイル)および電機子コイルの一方あるいは両方を超電導材で形成することで、発熱の心配なく大電流を給電でき磁束を大幅に強化できる。よって、漏れ磁束の発生があっても出力に寄与する磁束を増大でき、高出力化を実現できる。
また、第3の発明によれば、ディファレンシャルギア等による動力伝達ロスを無くしつつ、1台のモータで2つの車輪に異なる回転数を与えることができると共に、車載モータ数の低減および車両の小型軽量化にも貢献する。
As is clear from the above description, according to the first and second inventions, both the field body and the armature coil are respectively attached to the stator, so that a sliding contact member such as a slip ring is used to supply power to the coil. Can be eliminated, and the structure can be simplified, the service life can be extended, and the power feeding can be stabilized. In addition, since the armature side stator is disposed on both sides of the field side stator (via the rotor), both poles of the field generated in the field body can be effectively used for torque generation. Furthermore, by providing the first drive shaft and the second drive shaft independently, it is possible to make the respective output rotation speeds different. Further, by forming one or both of the field body (field coil) and the armature coil with a superconducting material, a large current can be supplied without worrying about heat generation, and the magnetic flux can be greatly enhanced. Therefore, even if leakage magnetic flux is generated, the magnetic flux contributing to the output can be increased, and high output can be realized.
In addition, according to the third invention, it is possible to give different rotational speeds to two wheels with one motor while eliminating power transmission loss due to a differential gear or the like, and to reduce the number of on-vehicle motors and reduce the size and weight of the vehicle. Contribute to the realization.
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は第1実施形態の誘導子型モータ10を示す。
誘導子型モータ10はアキシャルギャップ構造であり、電機子側固定子11、回転子12、界磁側固定子13、回転子14、電機子側固定子15の順番に並設し、一方の回転子12に第1駆動軸16を固定すると共に、他方の回転子14には第2駆動軸17を固定している。電機子側固定子11、15および界磁側固定子13は設置面Gに固定すると共に第1駆動軸16および第2駆動軸17と空隙をあけている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an
界磁側固定子13は、設置面Gに固定された磁性体からなるヨーク24と、ヨーク24に埋設された真空断熱構造の断熱冷媒容器25と、断熱冷媒容器25に収容された超電導材からなる巻線である界磁コイル26とを備えている。
ヨーク24は、中心穴24bに第1駆動軸16の先端を支持する第1軸受部27と第2駆動軸17の先端を支持する第2軸受部28とを左右に内蔵していると共に、軸受部27、28を中心として円環状に凹設された取付穴24aを形成している。断熱冷媒容器25には液体窒素を循環させた状態で界磁コイル26を収容しており、その断熱冷媒容器25を取付穴24aに埋設している。即ち、界磁コイル26の中空部にはヨーク24と一体である磁心が配置されることになる。
The
The
なお、ヨーク24は、磁性粉末(鉄粉等)を絶縁樹脂でプレス結合して加熱処理を施した圧粉磁性体、あるいは、被膜(燐酸化合物被膜等)で覆った磁性粉末(鉄粉等)を絶縁樹脂で結合して加熱処理を施した圧粉磁性体としている。圧粉磁性体の結合用樹脂としては、ポリフェニレンサルファイドや可溶性ポリイミド等の樹脂が好適に用いられる。しかしながら、ヨーク24の代わりにFRPやステンレス等の非磁性材料で形成してもよい。また、界磁コイル26を形成する超電導材としては、ビスマス系やイットリウム系等の超電導材を用いている。
The
回転子12、14は左右対称であり、図2(A)〜(D)には一方の回転子12について代表して記載している。
回転子12は、円盤形状で非磁性材料からなり第1駆動軸16の固定用の中心軸穴21aを有する支持部21と、中心軸穴21aを中心として点対称位置に埋設された一対のN極誘導子22(第1誘導子)と、N極誘導子22から90°回転した位置に埋設された一対のS極誘導子23(第2誘導子)とを備えている。N極誘導子22およびS極誘導子23は、電機子側固定子11と対向する扇形状の他端面22a、23aをそれぞれ同一円上の等間隔に配置すると共に互いに同一面積としている。
The
The
N極誘導子22の一端面22bは、界磁コイル26のN極発生位置に対向するように配置され、例えばN極誘導子22の一端面22bは、図5(B)に示すように、界磁コイル26の外周側に対向配置される円弧状としている。
S極誘導子23の一端面23bは、界磁コイル26のS極発生位置に対向するように配置され、例えばS極誘導子23の一端面23bは、図5(C)に示すように、界磁コイル26の内周側に対向配置される円弧状としている。
One
One
即ち、N極誘導子22およびS極誘導子23は、円弧状の一端面22b、23bから軸線方向に向けて断面形状を変化させることで他端面22a、23aでは扇形状となる立体形状としている。また、N極誘導子22およびS極誘導子23の断面積は、一端面22b、23bから他端面22a、23aまで一定としている。また、N極誘導子22の一端面22bは、S極誘導子23の一端面23bと同一面積としている。なお、支持部21は、FRPやステンレス等の非磁性材料で形成している。また、各誘導子22、23は、磁性粉末(鉄粉等)を絶縁樹脂でプレス結合して加熱処理を施した圧粉磁性体、あるいは、被膜(燐酸化合物被膜等)で覆った磁性粉末(鉄粉等)を絶縁樹脂で結合して加熱処理を施した圧粉磁性体としている。
That is, the N-
電機子側固定子11と電機子側固定子15とは左右対称であり、図4では一方の電機子側固定子11について代表して記載している。
電機子側固定子11は、図1(A)(B)および図4に示すように、設置面Gに固定された磁性体からなるヨーク18と、ヨーク18に埋設された真空断熱構造の断熱冷媒容器19と、断熱冷媒容器19に収容された超電導材からなる巻線である電機子コイル20とを備えている。ヨーク18は、中央に第1駆動軸16の外径より大きく穿設された遊嵌穴18bと、遊嵌穴18bを中心として周方向に等間隔に穿設された4つの取付溝18aとを備えている。即ち、取付溝18aは内側対向面から凹設されて外側面には貫通していない。断熱冷媒容器19には液体窒素を循環させた状態で電機子コイル20を収容していると共に電機子コイル20の中空部には磁性体からなるフラックスコレクタ部18c(磁心部)を配置している。内部に電機子コイル20を収容した4つの断熱冷媒容器19を各コイル取付溝18aにそれぞれ埋設している。
なお、ヨーク18は、磁性粉末(鉄粉等)を絶縁樹脂でプレス結合して加熱処理を施した圧粉磁性体、あるいは、被膜(燐酸化合物被膜等)で覆った磁性粉末(鉄粉等)を絶縁樹脂で結合して加熱処理を施した圧粉磁性体としている。また、電機子コイル20を形成する超電導材としては、ビスマス系やイットリウム系等の超電導材を用いている。
The
As shown in FIGS. 1A and 1B and FIG. 4, the
The
界磁コイル26と電機子コイル20、34には配線を介して給電装置37が接続され、界磁コイル26には直流を供給すると共に、電機子コイル20、34には三相交流を供給している。この際、図6に示すように、左側の電機子コイル20に給電する電流周波数と、右側の電機子コイル34に給電する電流周波数とを相違させている。なお、電流波形を正弦波からトルクムラが生じにくい高調波を含めた波形にすれば、発生トルクの平滑化が図れて好適である。また、断熱冷媒容器19、25、33には断熱配管を介して液体窒素タンク36が接続され、液体窒素を冷媒として循環している。
A
次に、誘導子型モータ10の動作原理について説明する。
界磁コイル26に直流を給電すると、界磁コイル26の軸線方向左側において外周側にN極が発生すると共に内周側にS極が発生する。すると、図5(A)(B)に示すように、N極側の磁束が一端面22bよりN極誘導子27内に導入され、他端面22aにN極磁束が現れる。また、図5(A)(C)に示すように、S極側の磁束は一端面23bよりS極誘導子23内に導入され、他端面23aにS極磁束が現れる。ここで、各誘導子22、23の一端面22b、23bは界磁コイル26の内外周に沿った同心円上に配置されているので、回転子12、14が回転してもN極誘導子22の他端面22aには常にN極が現れ、S極誘導子23の他端面23aには常にS極が現れることとなる。
Next, the operating principle of the
When direct current is supplied to the
この状態から電機子コイル20、38と電機子コイル34、39とに三相交流を給電すると、三相間の給電位相ズレにより電機子側固定子11、15の軸線回りに回転磁界が発生し、この回転磁界の影響で回転子12、14のN極誘導子22、30およびS極誘導子23、31に軸線回りの回転力が発生し、回転子12、14が夫々回転して第1駆動軸16と第2駆動軸17とが独立して回転駆動される。この際、図6に示すように、電機子コイル20、38と電機子コイル34、39とで電流周波数を相違させることで、第1駆動軸16と第2駆動軸17とで回転数を相違させることが可能となる。
When three-phase alternating current is supplied to the armature coils 20 and 38 and the armature coils 34 and 39 from this state, a rotating magnetic field is generated around the axis of the armature-
以上の構成とすると、界磁コイル26が取り付けられた界磁側固定子13と、電機子コイル20、34、38、39が取り付けられた電機子側固定子11、15とは回転せず、各誘導子22、23、30、31が固定された回転子12、14のみが駆動軸16、17と共に回転するので、各コイル22、26、34、38、39への給電にスリップリング等の摺接部材が不要となり、給電構造の簡素化および給電安定化を図ることができると共に、モータの長寿命化にも貢献する。また、液体窒素タンク36からの液体窒素の供給対象である断熱冷媒容器19、25、33は、全てモータ動作中にも固定されて動かないので、冷媒供給路やシール構造等の設計が容易となり、冷却構造を簡素化することも可能となる。
With the above configuration, the field-
また、界磁コイル26および電機子コイル20、34、38、39を超電導材で形成しているので、大電流を給電でき磁束を大幅に強化できる。したがって、想定外の方向に磁束が流れる漏れ磁束の発生があっても、出力トルクに寄与する磁束を増大することができ、モータの高出力化を実現できる。
さらに、N極誘導子22およびS極誘導子23の断面積は一端面22b、23bから一端面22a、23aまで一定としているので、誘導子22、23内で磁束が飽和しにくく、電機子コイル20、38側に効率良く磁束を導くことができる。
また、N極誘導子22の断面積とS極誘導子21の断面積とは同一であるので、電機子コイル20、38との間で発生する吸引力/反発力が一定となり、回転子12、14の回転バランスが安定化する。
Further, since the
Further, since the cross-sectional areas of the N-
Further, since the cross-sectional area of the N-
また、界磁側固定子13の両側に回転子12、14および電機子側固定子11、15を配置することで、超電導材からなる界磁コイル26で発生する強力な左右の磁極の両方をトルク発生に有効利用することができる。即ち、超電導界磁コイル26の有効利用を図ることで、高価な超電導材の使用量を抑えることができ、コストパフォーマンスが向上する。なお、界磁コイル26あるいは電機子コイル20、34、38、39のいずれか一方は、銅線等の常電導材で形成してもよく、その場合には常電導線について冷却構造を不要とすることができる。なお、超電導の界磁コイル26の代わりに公知の超電導界磁バルクや永久磁石を用いてもよい。
Further, by arranging the
次に、誘導子型モータ10を搭載した車両Cについて説明する。
車両C(電気自動車)は、図7に示すように、バッテリー41と、バッテリー41からの直流電流を所定電圧の交流に変換する2つのインバータ42、43と、バッテリー41およびインバータ42、43から供給される電力により駆動される誘導子型モータ10とを備えている。誘導子型モータ10の第1駆動軸16には左車輪44を直結接続している一方、第2駆動軸17には右車輪45を直結接続している。なお、界磁側固定子13の界磁コイル26には直流電流を給電し、電機子側固定子11、15には交流電流を給電している。
Next, the vehicle C equipped with the
As shown in FIG. 7, the vehicle C (electric vehicle) is supplied from the
以上の構成とすると、モータ10と車輪44、45との間に従来のようなディファレンシャルギア等を介設する必要がなくなり、動力伝達ロスを低減できる。また、ディファレンシャルギア等を廃止できることで、車両Cが小型軽量化されると共に車載スペースに余裕をもたせることができる。さらに、ギア系統を削減できることにより、ギア摩擦による騒音も無くすことができ車両Cの静寂性向上にも寄与する。また、従来のインホイールモータに比べて、車載するモータ数を半減することが可能となる。
With the above configuration, there is no need to provide a conventional differential gear or the like between the
図8は第2実施形態を示す。
第1実施形態との相違点は、回転子53、54および界磁側固定子55、56を両側に追加して多段状としている点である。
FIG. 8 shows a second embodiment.
The difference from the first embodiment is that the
界磁側固定子13および回転子12、14は第1実施形態と同構造であるため説明を省略する。
一対の電機子側固定子51、52は互いに対称形状であり、設置面Gに固定された非磁性体からなる支持部57、61と、支持部57、61に埋設された円環状の真空断熱構造の断熱冷媒容器59、63と、断熱冷媒容器59、63に収容された超電導材からなる巻線である電機子コイル58、62とを備えている。支持部57、61は、中央に第1駆動軸16および第2駆動軸17の外径より大きく穿設された遊嵌穴57a、61aと、遊嵌穴57a、61aを中心として周方向に等間隔に穿設された4つの取付穴57b、61bとを備えている。取付穴57b、61bにそれぞれ埋設された断熱冷媒容器59、63には液体窒素を循環させた状態で電機子コイル58、62を収容していると共に、電機子コイル58、62および断熱冷媒容器59、63の中空部には磁性体からなるフラックスコレクタ60、64を配置している。
Since the
The pair of
回転子53、54は、第1実施形態の回転子12、14と同構造であり、左側の回転子53は回転子14と同じ向きで第1駆動軸16に外嵌固定している一方、右側の回転子54は回転子12と同じ向きで第2駆動軸17に外嵌固定している。
The
両端の界磁側固定子55、56は、設置面Gに固定された磁性体からなるヨーク68、71と、ヨーク68、71に埋設された真空断熱構造の断熱冷媒容器70、73と、断熱冷媒容器70、73に収容された超電導材からなる巻線である界磁コイル69、72とを備えている。ヨーク68、71は、中央に第1駆動軸16および第2駆動軸17の外径より大きく穿設された遊嵌穴68a、71aと、遊嵌穴68a、71aを中心として円環状に穿設された取付溝68b、71bとを備えている。即ち、取付溝68b、71bは内側対向面から凹設されて外側面には貫通していない。円環状の断熱冷媒容器70、73には液体窒素を循環させた状態で界磁コイル69、72を収容しており、その断熱冷媒容器70、73を取付溝68b、71bに埋設している。
The field-
界磁コイル26、70、72と電機子コイル58、62には配線を介して給電装置37が接続され、界磁コイル26、70、72には直流を供給すると共に、電機子コイル58、62には三相交流を供給している。この際、左側の電機子コイル58に給電する電流周波数と、右側の電機子コイル62に給電する電流周波数とを相違させることで、第1駆動軸16と第2駆動軸17との回転数を異ならせている。
断熱冷媒容器25、59、62、70、73には断熱配管を介して液体窒素タンク36が接続され、液体窒素を冷媒として循環している。
なお、支持部57、61は、FRPやステンレス等の非磁性材料で形成している。また、ヨーク24、68、71や誘導子22、30、65、67やフラックスコレクタ60、64は、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性体で形成している。
A
A
The
以上の構成のように多段化すれば、第1実施形態に比べて界磁が強化されて出力トルクの増大を図ることができる。また、多段化されたモータでは、ヨーク68、71の役目を少なくとも両端の固定子55、56に持たせればよく、単純にモータを複数連結するよりもヨーク数を低減することが可能となり、鉄損低減および漏れ磁束低減を図ることが可能となる。
If the number of stages is increased as described above, the field is strengthened compared to the first embodiment, and the output torque can be increased. In a multi-stage motor, it is sufficient that the
図9は第3実施形態を示す。
第1実施形態との相違点は、界磁側固定子80の界磁コイル85を周方向に等間隔に4つ配置していると共に、電機子側固定子81、82の電機子コイル91、94は軸線回りに巻回して配置している点である。
FIG. 9 shows a third embodiment.
The difference from the first embodiment is that four
界磁側固定子80は、設置面Gに固定された非磁性体からなる支持部83と、支持部83に埋設された真空断熱構造の断熱冷媒容器84と、断熱冷媒容器84に収容された超電導材からなる巻線である界磁コイル85とを備えている。支持部83は、中心穴に第1駆動軸16を回転自在に支持する第1軸受部87と第2駆動軸17を回転自在に支持する第2軸受部88とを左右に内蔵していると共に、外周側の周方向には等間隔に穿設された4つの取付穴83aとを備えている。断熱冷媒容器84には液体窒素を循環させた状態で界磁コイル85を収容していると共に界磁コイル85の中空部には磁性体からなるフラックスコレクタ86を配置している。内部に界磁コイル85を収容した4つの断熱冷媒容器84を各コイル取付穴83aにそれぞれ埋設している。
The field-
電機子側固定子81、82は、設置面Gに固定された磁性体からなるヨーク89、92と、ヨーク89、92に埋設された真空断熱構造の断熱冷媒容器90、93と、断熱冷媒容器90、93に収容された超電導材からなる巻線である電機子コイル91、94とを備えている。ヨーク89、92は、中央に第1駆動軸16および第2駆動軸17の外径より大きく穿設された遊嵌穴89a、92aと、遊嵌穴89a、92aを中心として内側対向面より円環状に凹設された溝部89b、92bとを備えている。断熱冷媒容器90、93には液体窒素を循環させた状態で電機子コイル91、94を収容しており、その断熱冷媒容器91、94を溝部89b、92bに埋設している。
The armature-
4つの界磁コイル85と一対の電機子コイル91、94には配線を介して個別に給電装置37が接続されており、4つの界磁コイル85には直流を供給して周方向に交互にN極とS極が定常的に発生する構成としている。また、電機子コイル91、94には単相交流を供給して励磁方向を周期的に切替している。この際、左側の電機子コイル91に給電する電流周波数と、右側の電機子コイル94に給電する電流周波数とを相違させることで、第1駆動軸16と第2駆動軸17との回転数を異ならせている。
断熱冷媒容器84、90、93には断熱配管を介して液体窒素タンク36が接続され、液体窒素を冷媒として循環している。
なお、回転子12、14の構造は第1実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。
The four
A
In addition, since the structure of the
以上の構成とすると、電機子コイル91、94に単相交流を給電すれば、あるタイミングではコイル外周にS極が発生すると共にコイル内周にN極が発生する。すると、N極側の磁束が誘導子22内に導入されると共にS極側の磁束が別の誘導子30に導入される。したがって、電機子コイル91、94の極性を周期的に変化させることで、各界磁コイル85と各誘導子22、30との間で吸引/反発力が発生して回転子12、14が回転し、第1駆動軸16と第2駆動軸17とが独立して回転する。この際、電機子コイル91と電機子コイル94とで電流周波数を相違させることで、第1駆動軸16と第2駆動軸17とで回転数を相違させることが可能となる。
With the above configuration, if single-phase alternating current is supplied to the armature coils 91 and 94, an S pole is generated on the outer periphery of the coil and an N pole is generated on the inner periphery of the coil at a certain timing. Then, the magnetic flux on the N pole side is introduced into the
10 誘導子型モータ
11、15 界磁側固定子
12、14 回転子
15 電機子側固定子
16 第1駆動軸
17 第2駆動軸
19、25、33 真空断熱容器
20、34、38、39 電機子コイル
22、31 N極誘導子(第1誘導子)
23、30 S極誘導子(第2誘導子)
26 界磁コイル
DESCRIPTION OF
23, 30 S pole inductor (second inductor)
26 Field coil
Claims (14)
前記駆動軸の軸線回りの内周側と外周側とで互いに逆極性となる同心円状の磁極が軸線方向の両側に励磁される界磁体を有する界磁側固定子と、
前記界磁側固定子の軸線方向の両側にそれぞれ一側端面が対向して配置されると共に、前記駆動軸に中心軸穴が固定される一対の回転子と、
前記各回転子の他端面にそれぞれ対向して配置される一対の電機子側固定子とを備え、
前記一対の電機子側固定子は、前記駆動軸の軸線回りの周方向に交互に逆極性が励磁される複数の電機子コイルを有し、
前記両側の電機子側固定子と中央の界磁側固定子との間に配置された前記一対の回転子には、それぞれ一端面が前記界磁体の外周側に対向すると共に他端面が前記電機子コイルに対向する磁性体からなる第1誘導子と、一端面が前記界磁体の内周側に対向すると共に他端面が前記電機子コイルに対向する磁性体からなる第2誘導子とが、周方向に交互に配置されていることを特徴とする誘導子型モータ。 A motor having an axial gap structure in which a field body and an armature coil are arranged to face each other with a gap in the axial direction of the drive shaft,
A field side stator having a field body in which concentric magnetic poles having opposite polarities on the inner circumference side and the outer circumference side around the axis of the drive shaft are excited on both sides in the axial direction;
A pair of rotors each having one side end face opposed to both sides in the axial direction of the field side stator, and a center shaft hole fixed to the drive shaft;
A pair of armature-side stators disposed opposite to the other end surfaces of the rotors,
The pair of armature side stators has a plurality of armature coils whose opposite polarities are alternately excited in the circumferential direction around the axis of the drive shaft,
Each of the pair of rotors arranged between the armature side stators on both sides and the central field side stator has one end surface facing the outer peripheral side of the field body, and the other end surface of the pair of rotors. A first inductor made of a magnetic material facing the child coil, and a second inductor made of a magnetic material having one end surface facing the inner peripheral side of the field body and the other end surface facing the armature coil, An inductor type motor characterized by being alternately arranged in a circumferential direction.
前記第1誘導子の一端面は前記界磁コイルの外周側に対向すると共に、前記第2誘導子の一端面は前記界磁コイルの内周側に対向し、かつ、前記第1誘導子および前記第2誘導子の他端面は同一円周上に配置している請求項1に記載の誘導子型モータ。 The field body is a field coil in which a conductor wire is wound in an annular shape around an axis,
One end face of the first inductor faces the outer peripheral side of the field coil, one end face of the second inductor faces the inner peripheral side of the field coil, and the first inductor and The inductor type motor according to claim 1, wherein the other end surface of the second inductor is arranged on the same circumference.
前記駆動軸の軸線回りの周方向に交互に逆極性となる磁極が軸線方向の両側に励磁される複数の界磁体を有する界磁側固定子と、
前記界磁側固定子の軸線方向の両側にそれぞれ一側端面が対向して配置されると共に、前記駆動軸に中心軸穴が固定される一対の回転子と、
前記各回転子の他端面にそれぞれ対向して配置されると共に、前記駆動軸の軸線回りの円環状に導体線が巻回された電機子コイルを有する一対の電機子側固定子とを備え、
前記両側の電機子側固定子と中央の界磁側固定子との間に配置された前記一対の回転子には、それぞれ一端面が前記界磁体に対向すると共に他端面が前記電機子コイルの外周側に対向する磁性体からなる第1誘導子と、一端面が前記界磁体に対向すると共に他端面が前記電機子コイルの内周側に対向する磁性体からなる第2誘導子とが、周方向に交互に配置されていることを特徴とする誘導子型モータ。 A motor having an axial gap structure in which a field body and an armature coil are arranged to face each other with a gap in the axial direction of the drive shaft,
A field-side stator having a plurality of field bodies whose magnetic poles having opposite polarities alternately in the circumferential direction around the axis of the drive shaft are excited on both sides in the axial direction;
A pair of rotors each having one side end face opposed to both sides in the axial direction of the field side stator, and a center shaft hole fixed to the drive shaft;
A pair of armature side stators having armature coils disposed in opposition to the other end surfaces of the respective rotors and having conductor wires wound in an annular shape around the axis of the drive shaft;
The pair of rotors arranged between the armature side stators on the both sides and the central field side stator have one end surface facing the field body and the other end surface of the armature coil. A first inductor made of a magnetic material facing the outer peripheral side, and a second inductor made of a magnetic material having one end face facing the field body and the other end face facing the inner peripheral side of the armature coil, An inductor type motor characterized by being alternately arranged in a circumferential direction.
前記他方の回転子に固定されて前記第1駆動軸に対して独立して回転する第2駆動軸とを備えている請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の誘導子型モータ。 A first drive shaft fixed to the one rotor;
The inductor type motor according to any one of claims 1 to 6, further comprising: a second drive shaft fixed to the other rotor and rotating independently of the first drive shaft. .
前記第1駆動軸を第1車輪に接続していると共に、前記第2駆動軸を第2車輪に接続していることを特徴とする車両。 A vehicle equipped with the inductor type motor according to any one of claims 1 to 12,
A vehicle having the first drive shaft connected to a first wheel and the second drive shaft connected to a second wheel.
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