JP6599490B2 - 可変界磁回転電機及びこれを備えた車両 - Google Patents

Description

本発明は、可変界磁回転電機及びこれを備えた車両に関する。

一般的に回転電機の場合、磁石鎖交磁束を大きくして低回転時のトルク密度を増大させた際、高回転時に鉄損や弱め界磁銅損が増大する。一方、使用状況に応じた適切な回転電機特性（例えば、トルクや出力等）が得られるように、界磁を調整することが可能な可変界磁回転電機が知られている。

例えば、可変界磁回転電機に関し、特許文献１には、ワイヤ式牽引装置によってステータをロータに対して軸方向に引き抜く構成が開示されている。これにより、特許文献１では、磁石鎖交磁束を低減させて鉄損を低く抑えることができる、としている。

特開２０１０−５７２０９号公報

ところで、特許文献１に界磁された可変界磁回転電機では、ステータを軸方向に引き抜くワイヤ式牽引装置を用いて界磁を調整しているため、構造が複雑となると共に、回転電機の大型化を招来する不具合がある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、簡素な構造によって界磁を容易に調整すると共に、小型化を達成することが可能な可変界磁回転電機及びこれを備えた車両を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、シャフトの軸線を回転軸として一体的に回転可能に設けられたロータを有し、前記ロータに可動鉄心が設けられた可変界磁回転電機において、前記可動鉄心を前記回転軸の軸方向に沿って変位させる変位機構を有し、前記変位機構は、前記ロータの回転速度に対応して作動油が貯留されるシリンダ室と、前記可動鉄心の軸方向に沿った一端部に連結され、前記シリンダ室に沿って変位可能に設けられたピストン部材と、前記ピストン部材に設けられたシール部材と、前記ピストン部材、前記シリンダ室、及び、前記シール部材によって構成されるシリンダ部と、を備え、前記シリンダ室に供給された作動油は、前記可動鉄心の外周面と前記シリンダ室の外径側の内壁との間にのみ貯留されており、前記シリンダ室内に貯留された作動油に対して遠心力が付与されて加圧され、前記作動油に対する加圧作用によって前記ピストン部材が前記回転軸の軸方向に変位することにより、前記ピストン部材に付随して前記可動鉄心を前記回転軸の軸方向に変位せしめることを特徴とする。

本発明では、簡素な構造によって界磁を容易に調整すると共に、小型化を達成することが可能な可変界磁回転電機及びこれを備えた車両を得ることができる。

本発明の実施形態に係る可変界磁回転電機の略構成縦断面図である。 図１に示す可変界磁回転電機の横断面図である。 図１に示す可変界磁回転電機の可動鉄心変位機構の縦断面図である。 図３に示す可動鉄心変位機構の一部省略破断斜視図である。 図３に示す可動鉄心変位機構の一部断面斜視図である。 図５に示す状態からシリンダハウジングを取り外した状態を示す一部断面斜視図である。 図３に示す可動鉄心変位機構の動作を示す説明図である。 本発明の他の実施形態に係る可変界磁回転電機の略構成縦断面図である。 図８に示す可変界磁回転電機の可動鉄心変位機構の縦断面図である。 図９に示す可動鉄心変位機構の一部省略破断斜視図である。 図９に示す可動鉄心変位機構の一部断面斜視図である。 図１１に示す状態からシリンダハウジングを取り外した状態を示す一部断面斜視図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示されるように、本発明の実施形態に係る可変界磁回転電機１０（以下、単に、回転電機１０という）は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される走行用モータである。この回転電機１０は、ハウジング１２と、ステータ１４と、ロータ１６と、シャフト（ロータシャフト）１８と、可動鉄心変位機構（変位機構）２０とを備えて構成されている。

ハウジング１２は、ステータ１４、ロータ１６、及び、可動鉄心変位機構２０を収容すると共に、ハウジング１２に装着された一組のベアリング２２ａ、２２ｂを介して回転可能に軸支されている。

図２に示されるように、ステータ１４は、ステータコア２４と、ステータコア２４に装着された複数層（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル２６と、コイルエンド２８（図１参照）とを有している。ステータ１４は、コイル２６に電流が流れることにより磁界が発生する。ステータコア２４は、軸線方向に沿って延在する円筒状に形成されている。ステータコア２４は、例えば、電磁鋼板を軸線方向に複数枚積層することによって構成されている。なお、ステータコア２４は、軟磁性粉を加圧成形することによって形成されていてもよい。

ステータコア２４は、コイル２６が挿入されたコイルスロット３０が周方向に沿って並設されている。このコイル２６は、例えば、平角線によって構成された複数の導線セグメントをステータコア２４のコイルスロット３０に挿入し、ステータコア２４から軸線方向に突出した部分において連結されたセグメントコイルで構成されている。

ロータ１６は、埋込磁石形で構成されている。ロータ１６は、ステータ１４の径方向内側に配置されている。ロータ１６は、ロータコア３２と、ロータコア３２に埋設（装着）された永久磁石３４と、ロータコア３２の一端面及び他端面にそれぞれ対向して配置された一対のエンドプレート３６ａ、３６ｂ（図１参照）とを有する。

ロータコア３２は、軸線方向に一様に延在する円筒状からなり、ステータコア２４の内周面に対向配置されている。ロータコア３２は、例えば、電磁鋼板を軸線方向に複数枚積層することによって構成されている。なお、ロータコア３２は、軟磁性粉を加圧成形することにより形成されていてもよい。

ロータコア３２の径方向内側には、シャフト１８が挿入され、例えば、圧入等によってロータコア３２の中心部に固定されている。シャフト１８及びロータコア３２は、シャフト１８の軸線Ａを回転軸（回転中心）としてそれぞれ一体的に回転可能に設けられている。

また、ロータコア３２には、所定の周角度領域のそれぞれに、永久磁石３４を装着するための磁石装着部３８が設けられている。複数の磁石装着部３８は、ロータコア３２の外周部において、周方向に沿った所定の離間距離を有して等間隔に配置されている。磁石装着部３８は、軸線方向から視認して、径方向に直交する方向を長手方向とする矩形状に形成されている。

永久磁石３４は、希土類磁石である。希土類磁石としては、例えば、ネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石、プラセオジム磁石等が挙げられる。永久磁石３４は、磁石装着部３８に挿入され、例えば、樹脂や接着剤等によってロータコア３２に対して固定されている。

ロータコア３２には、周方向に沿って等角度離間して配置された複数の可動鉄心４０が設けられている。複数の可動鉄心４０は、それぞれ周方向で隣り合う一対の磁石装着部３８の間に配置されている。

可動鉄心４０は、ロータコア３２の収納スロット４２内に配置されることにより、周方向で隣り合うと共に、極性の異なる一対の永久磁石３４間に配置されている。可動鉄心４０は、収納スロット４２に対応して軸直断面が略楕円形状に構成されている。この可動鉄心４０は、後記する可動鉄心変位機構２０を介して、収納スロット４２内を軸方向に沿って変位可能に設けられている。なお、可動鉄心４０は、軟磁性粉を加圧成形することにより形成されてもよい。

各エンドプレート３６ａ、３６ｂは、ロータコア３２と略同形の円環状板で形成されている。エンドプレート３６ａ、３６ｂは、ロータコア３２の磁石装着部３８に装着された永久磁石３４の抜け止めとして用いられている。エンドプレート３６ａ、３６ｂの中心には、シャフト１８が貫通する略円形状の貫通孔が形成されている。

一側のエンドプレート３６ａの外周部側には、軸方向から視認して可動鉄心４０よりも大径で貫通する孔部４４が形成されている。この孔部４４は、側面視して、可動鉄心４０の軸直断面である断面略楕円形状に対応する形状で形成されている。孔部４４には、可動鉄心４０が進退可能に配置されている。この孔部４４の内径と可動鉄心４０の外径との間には、クリアランス４５が形成されている。このクリアランス４５は、後記するシリンダ室４６内に貯留された作動油をシリンダハウジング４８の外部に送出するものである。

可動鉄心変位機構２０は、ロータコア３２を側面視して外周部側に周方向に沿って等角度離間して配置された複数の可動鉄心４０を、同時又は略同時に回転軸（軸線Ａ）の軸方向に沿って変位させるものである。

この可動鉄心変位機構２０は、ロータコア３２の一端面において、一側のエンドプレート３６ａから回転軸の軸方向に沿った外部に向かって突出するシリンダハウジング４８を有する。このシリンダハウジング４８は、外側に位置する外径壁部４８ａと、内側に位置する内径壁部４８ｂと、外径壁部４８ａの側面と内径壁部４８ｂとの側面とを連結する側部環状壁部４８ｃと、一側のエンドプレート３６ａと対向する円板状壁部４８ｄとから構成されている。

外径壁部４８ａは、ロータコア３２の外径側に沿って円筒状に形成されている。内径壁部４８ｂは、外径壁部４８ａよりも縮径し、ロータコア３２の内径側に沿って円筒状に形成されている。外径壁部４８ａと内径壁部４８ｂとは、それぞれシャフト１８の軸方向と略平行な同じ幅寸法に形成されている。側部環状壁部４８ｃは、径方向に沿って所定の離間距離を保持しながら略平行に構成された外径壁部４８ａの側部と内径壁部４８ｂとの側部を繋ぐ環状体によって形成されている。側部環状壁部４８ｃには、周方向に沿って複数の油圧解放スリット５０が形成されている。この各油圧解放スリット５０は、側面視して略円弧状を呈し、後記するピストン部材５２（シール被装着部５４）の位置に対応した側部環状壁部４８ｃの外径側に所定間隔離間して配置されている。

断面視して上側に位置する外径壁部４８ａと、下側に位置する内径壁部４８ｂと、外径壁部４８ａと内径壁部４８ｂとの片側を上下方向で繋ぐ側部環状壁部４８ｃとによって囲繞された内部空間であるシリンダ室４６が形成されている。シリンダ室４６内には、後記するように、ロータ１６の回転速度に対応して作動油が貯留される。なお、この「作動油」は、潤滑作用を有する潤滑油と、冷却作用を有する冷媒との両方の作用を有する流体である。

シリンダ室４６内には、シリンダ室４６に沿って変位可能に設けられたピストン部材５２が収装されている。このピストン部材５２は、可動鉄心４０の軸方向に沿った一端部に連結され、可動鉄心４０と一体的に変位するように設けられている。ピストン部材５２は、可動鉄心４０の軸方向に沿った一端部に連結されている。

このピストン部材５２は、側面視して略矩形状のプレート体からなるピストン本体５２ａと、ピストン本体５２ａから可動鉄心４０側に突出し、可動鉄心４０の軸方向に沿った一端部に連結される連結部５２ｂと、ピストン本体５２ａに連続して形成され、且つ、連結部５２ｂ及び可動鉄心４０よりも外径側に位置するシール被装着部５４とを有する。連結部５２ｂは、可動鉄心４０の軸線と同軸に連結されている。各ピストン部材５２のピストン本体５２ａは、シール被装着部５４を介して円周方向に沿ってそれぞれ所定角度離間して連続するように配置されている。周方向に沿って隣接するピストン部材５２のピストン本体５２ａの間には、略矩形状の間隙部５５が設けられている。この間隙部５５は、油圧開放間隙として機能するものである。

シール被装着部５４は、周方向に沿ってロータ１６の外周部と略平行に延在する環状体によって構成されている。シール被装着部５４には、断面略矩形状からなり、外径壁部４８ａの内壁に向かって開口する環状溝５６が形成されている。この環状溝５６には、ピストンパッキン（シール部材）５８が装着されている。

なお、本実施形態では、ピストン部材５２の外径側にのみ配置された単一のピストンパッキン５８を例示しているが、後記する他の実施形態に示されるように、ピストン部材５２の外径側及び内径側の両方にそれぞれピストンパッキン（後記する第１ピストンパッキン６０ａ及び第２ピストンパッキン６０ｂ）を配置するようにしてもよい。

このピストンパッキン５８は、外径壁部４８ａの内壁（天井面）に摺接してシリンダ室４６を仕切るためのシール機能を発揮するものである。環状体からなるシール被装着部５４は、ロータ１６の外周部に沿って複数配置された各ピストン部材５２を周方向に沿って連結して繋ぐものである。環状溝５６に装着されたピストンパッキン５８は、連結部５２ｂ及び可動鉄心４０よりも外径側に位置し、ロータ１６の外周部に沿って略平行に配置されていると共に、環状に連続して形成されている。

ピストン部材５２の連結部５２ｂにおいて、可動鉄心４０と連結される反対側には、円柱状の窪み部６２が形成されている。この窪み部６２は、リターンスプリング（付勢手段）６４の他端部が着座するばね受け座として機能するものである。さらに、シリンダ室４６に臨むシール被装着部５４の内壁５４ａは、シリンダ室４６の外径側に貯留された作動油によって押圧され、ピストン部材５２を変位させるために作動油の押圧力が付与される受圧面として機能するものである。

ピストン部材５２の連結部５２ｂと側部環状壁部４８ｃとの間には、コイルスプリングによって構成されたリターンスプリング６４が配置されている。リターンスプリング６４の一端部は、側部環状壁部４８ｃのばね受け座に係着されると共に、他端部は、連結部５２ｂの窪み部６２に係着されている。このリターンスプリング６４は、ピストン部材５２及び可動鉄心４０がシリンダ室４６に貯留された作動油によって回転軸の軸方向に沿った一側に変位した後、そのばね力によって可動鉄心４０が収納スロット４２内の初期位置に復帰するための復帰ばねとして機能するものである。なお、図４は、可動鉄心４０が初期位置にある状態を示しているが、収納スロット４２の図示を省略している。

ピストン部材５２のシール被装着部５４と連結部５２ｂとの間には、ピストンパッキン５８によってシールされたシリンダ室４６の一側（作動油が貯留される側）と他側（貯留された作動油を逃がす側）とを連通させる連通路６６が形成されている。この連通路６６によってシリンダ室４６の外径側に貯留された作動油を外部に流出することができる。

内径壁部４８ｂの径方向内側には、内径壁部４８ｂと略直交する円板状壁部４８ｄが設けられている。この円板状壁部４８ｄのエンドプレート３６ａと対向する内壁には、各シリンダ室４６に連通して作動油を各シリンダ室に向かって供給する複数の作動油油路６８が形成されている。複数の作動油油路６８は、径方向に沿って放射状に延在するように配置されている。

なお、前記した、ピストン部材５２、シリンダ室４６、及び、ピストンパッキン５８によってシリンダ部７０が構成されている。このシリンダ部７０は、コイル２６のコイルエンド２８の内径側に配置されている。

円板状壁部４８ｄは、シャフト１８に近接する内径側に位置し、シャフト１８の軸方向に沿って突出する内径フランジ７２を有する。この内径フランジ７２には、回転電機１０の回転角度を検出するレゾルバ７４が配置されている。このレゾルバ７４は、ケーシングに固定されるレゾルバステータと、シャフトに圧入固定されてシャフトと一体的に回転するレゾルバロータとを有する。

本実施形態に係る回転電機１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。図７は、可動鉄心変位機構の動作を示す説明図である。

例えば、図示しないポンプを介して作動油（潤滑油、作動油）が回転電機１０に送給される。この作動油は、円板状壁部４８ｄの内壁に形成された作動油油路６８を介してシャフト１８側からシリンダ室４６内へ供給される。

また、回転電機１０のロータ１６が回転すると、ピストン部材５２がロータコア３２と共に回転し、ピストン部材５２に対して遠心力が付与される。図７に示されるように、作動油油路６８を介してシリンダ室４６内に導入された作動油は、遠心力の作用によってシリンダ室４６の外径側にのみ貯留される。シリンダ室４６の外径側に貯留された作動油は、ピストン部材５２に設けられたピストンパッキン５８によってシリンダ室４６の作動油が導入されていない他のシリンダ室４６側への進入が阻止される。

回転電機１０のロータ１６が所定の高回転（高速回転）となったとき、シリンダ室４６の外径側に貯留された作動油（遠心油圧）に対して遠心力が作用して、作動油の圧力が高められる。圧力が高められた作動油（遠心油圧）よってピストン部材５２のシール被装着部５４の内壁５４ａが図７に示す小矢印の方向に向かって押圧される。すなわち、ピストン部材５２のシリンダ室４６に臨むシール被装着部５４の内壁５４ａは、作動油の押圧力（遠心油圧）が付与される受圧面として作用し、この押圧力（遠心油圧）によってピストン部材５２及び可動鉄心４０が、リターンスプリング６４のばね力に抗して回転軸の軸方向（図７の矢印Ｘ１方向）に沿って一体的に変位する。

換言すると、回転電機１０のロータ１６が所定の高回転（高速回転）となったとき、シリンダ室４６の外径側に貯留された作動油に対して遠心力が付与されて作動油が加圧される。この作動油に対する加圧力は、遠心力の増大に伴って大きくなる。この加圧された作動油によりピストン部材５２の受圧面（内壁５４ａ）を押圧する押圧力が発生し、リターンスプリング６４のばね力に抗してピストン部材５２を回転軸の軸方向（矢印Ｘ１方向）に沿って変位させる。ピストン部材５２に連結された可動鉄心４０は、ピストン部材５２に伴って一体的に回転軸の軸方向（矢印Ｘ１方向）に沿って変位する。

この結果、可動鉄心４０は、ロータコア３２の収納スロット４２内に配置された初期位置から回転軸の軸方向（矢印Ｘ１方向）に向かって変位し、シリンダ室４６まで移動する。なお、ロータ１６の所定の高回転は、例えば、回転電機１０に要求される性能や回転電機１０の大きさ等に基づいて予め設定される。

一方、回転電機１０のロータ１６が所定の高回転から低回転に低下すると、収納スロット４２内へ向かって可動鉄心４０を引っ張る電磁吸引力及びリターンスプリング６４の伸長側へのばね力によって、ピストン部材５２が前記とは反対の回転軸の軸方向（矢印Ｘ２方向）へ押圧される。この結果、電磁吸引力及びばね力によってピストン部材５２及び可動鉄心４０が前記とは逆方向へ押し戻されて回転軸の軸方向（矢印Ｘ２方向）に沿って変位し、可動鉄心４０が収納スロット４２の初期位置に復帰する。

このように、本実施形態では、回転電機１０のロータ１６が所定の高回転となったとき、遠心力によってシリンダ室４６の外径側に貯留された作動油が加圧されて、ピストン部材５２の受圧面を軸方向（矢印Ｘ１方向）に沿って押圧する押圧力を発生させることができる。これにより、本実施形態では、ピストン部材５２及び可動鉄心４０を一体的に回転軸の軸方向（矢印Ｘ１方向）に沿って変位させることができる。

また、本実施形態では、可動鉄心４０に作用する電磁吸引力及びリターンスプリング６４のばね力によってピストン部材５２を前記とは反対側の回転軸の軸方向（矢印Ｘ２方向）へ押圧する押圧力を発生させることができる。これにより、ピストン部材５２及び可動鉄心４０を押し戻して初期位置に復帰させることができる。

この結果、本実施形態では、上記のような可動鉄心変位機構２０を設けることで、簡素な構造によって界磁を容易に調整すると共に、小型化を達成することが可能な回転電機１０を得ることができる。

また、本実施形態では、ピストン部材５２等を有するシリンダ部７０が、コイル２６のコイルエンド２８の内径側に配置されている。これにより、本実施形態では、スペースの有効利用を図り、省スペース化を達成することができる。

さらに、本実施形態では、シリンダ室に供給された作動油が、可動鉄心の外周面とシリンダ室の外径側の内壁との間にのみ貯留されている。これにより、本実施形態では、ピストンパッキン及びシール被装着部をピストン部材の外周全体にわたって設けることが不要となり、ピストンパッキン及びシール被装着部の簡素化及び軽量化を達成することができる。

さらにまた、本実施形態では、ピストン部材が回転軸の軸方向（矢印Ｘ１方向）に沿って一側へ変位した後、一側と反対方向（矢印Ｘ２方向）の他側へピストン部材を押し戻すリターンスプリングを設けている。これにより、本実施形態では、可動鉄心の電磁吸引力に伴って、一側へ変位したピストン部材を確実に他側の初期位置に復帰させることができる。なお、本実施形態では、リターンスプリングをコイルスプリングによって構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、付勢手段として板ばね等を用いてもよい。

さらにまた、本実施形態では、シリンダ室からシリンダ室の外部に向けて作動油を排出する作動油排出手段が設けられている。この作動油排出手段は、側部環状壁部４８ｃの周方向に沿って配置された複数の油圧解放スリット５０や、ピストン部材５２のシール被装着部５４と連結部５２ｂとの間に形成された連通路６６、エンドプレートの孔部４４の内径と可動鉄心４０の外径との間に形成されたクリアランス４５によって構成されている。このような作動油排出手段を設けることで、シリンダ室４６の外径側に貯留された作動油を外部に向かって円滑に流出することができる。

また、シリンダ室から外部に排出された作動油によって例えば、レゾルバ等の外部部品に対する冷却作用を遂行することができる。さらに、作動油排出手段を設けることで、シリンダ室の外径側にのみ貯留された作動油を容易に加圧して、シリンダ室の内径側を流通する作動油に対して遠心力を付与しない（加圧しない）ようにすることができる。さらにまた、作動油排出手段を設けることで、シリンダ室内に残存する作動油によってピストン部材の変位が阻害されることを好適に回避して、ピストン部材を確実且つ安定して変位させることができる。

さらにまた、本実施形態では、ピストン部材のシール被装着部に装着されたピストンパッキンが、ピストン部材の外径側に配置され、ロータの外周部に沿って略平行に配置されていると共に、環状に連続して形成されている。これにより、ピストン部材の外径側に貯留された作動油に対して確実且つ安定したシール性能を発揮させることができる。

次に、本発明の他の実施形態に係る回転電機１０ａについて説明する。
なお、図１〜図７に示される前記実施形態と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

図８〜図１２に示されるように、他の実施形態では、シール部材が、ピストン部材５２の外径側に配置された第１ピストンパッキン６０ａと、ピストン部材５２の内径側に配置された第２ピストンパッキン６０ｂとを有する点で前記実施形態と相違している。第１ピストンパッキン６０ａ及び第２ピストンパッキン６０ｂは、それぞれロータ１６の外周部に沿って略平行に配置されていると共に、環状に連続して形成されている。

また、他の実施形態では、環状溝５６を介して第１ピストンパッキン６０ａが装着される第１シール被装着部５５ａと、環状溝５６を介して第２ピストンパッキン６０ｂが装着される第２シール被装着部５５ｂとがそれぞれ設けられている。

他の実施形態では、ピストン部材５２の外径側及び内径側にそれぞれ配置された第１ピストンパッキン６０ａ及び第２ピストンパッキン６０ｂを設けることで、ピストン部材５２が軸方向に沿って変位する際の姿勢を安定させることができる。また、外径側及び内径側にそれぞれ第１ピストンパッキン６０ａ及び第２ピストンパッキン６０ｂを設けることで、ロータ１６が所定の高回転に到達する直前乃至到達したときのピストン部材５２の初期作動に対するレスポンスを向上させることができる。

さらに、他の実施形態では、図１２に示されるように、外径側に配置された第１シール被装着部５５ａを有する第１環状体７６ａと、内径側に配置された第２シール被装着部５５ｂを有する第２環状体７６ｂとによって所定角度離間して配置された複数のピストン本体５２ａが連結して構成される。その際、隣接するピストン本体５２ａの間には、図１２に示されるように、側面視して略矩形状を呈する矩形状孔部（作動油排出手段）７８が形成されている。この矩形状孔部７８によって作動油をシリンダ室４６から外部に向かって逃がすことで作動油の圧力（遠心油圧）を解放することができる。

なお、他の実施形態において、その他の構成乃至作用効果は、図１〜図７に示す前記実施形態と同一であるため、その詳細な説明を省略する。

このような回転電機１０、１０ａを図示しない車両に搭載することで、簡素な構造によって界磁を容易に調整すると共に、小型化を達成することが可能な車両を得ることができる。

なお、本実施形態及び他の実施形態では、変位機構として可動鉄心４０を回転軸の軸方向に沿って変位させた可動鉄心変位機構２０を例示しているが、これに限定されるものではない。例えば、変位機構として永久磁石変位機構を採用し、この永久磁石変位機構を用いて永久磁石２５を回転軸の軸方向に沿って変位させるようにしてもよい。

１０、１０ａ 可変界磁回転電機
１６ ロータ
２０ 可動鉄心変位機構（変位機構）
２４ ステータコア
２８ コイルエンド
４０ 可動鉄心
４６ シリンダ室
５０ 油圧解放スリット（作動油排出手段）
５２ ピストン部材
５８ ピストンパッキン（シール部材）
６０ａ 第１ピストンパッキン（シール部材）
６０ｂ 第２ピストンパッキン（シール部材）
６４ リターンスプリング（付勢手段）
６６ 連通路（作動油排出手段）
７０ シリンダ部
７８ 矩形状孔部（作動油排出手段）

Claims (7)

1. シャフトの軸線を回転軸として一体的に回転可能に設けられたロータを有し、前記ロータに可動鉄心が設けられた可変界磁回転電機において、
   前記可動鉄心を前記回転軸の軸方向に沿って変位させる変位機構を有し、
   前記変位機構は、
   前記ロータの回転速度に対応して作動油が貯留されるシリンダ室と、
   前記可動鉄心の軸方向に沿った一端部に連結され、前記シリンダ室に沿って変位可能に設けられたピストン部材と、
   前記ピストン部材に設けられたシール部材と、
   前記ピストン部材、前記シリンダ室、及び、前記シール部材によって構成されるシリンダ部と、
   を備え、
   前記シリンダ室に供給された作動油は、前記可動鉄心の外周面と前記シリンダ室の外径側の内壁との間にのみ貯留されており、
   前記シリンダ室内に貯留された作動油に対して遠心力が付与されて加圧され、前記作動油に対する加圧作用によって前記ピストン部材が前記回転軸の軸方向に変位することにより、前記ピストン部材に付随して前記可動鉄心を前記回転軸の軸方向に変位せしめることを特徴とする可変界磁回転電機。
2. 請求項１記載の可変界磁回転電機において、
   前記可変界磁回転電機は、ステータコアと、コイルエンドとを備え、
   前記シリンダ部は、前記コイルエンドの内径側に配置されていることを特徴とする可変界磁回転電機。
3. 請求項１又は請求項２記載の可変界磁回転電機において、
   前記ピストン部材が前記回転軸の軸方向に沿って一側へ変位した後、前記一側と反対方向の他側へ前記ピストン部材を押し戻す付勢手段を備えることを特徴とする可変界磁回転電機。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の可変界磁回転電機において、
   前記シリンダ室から前記シリンダ室の外部に向けて作動油を排出する作動油排出手段が設けられていることを特徴とする可変界磁回転電機。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の可変界磁回転電機において、
   前記シール部材は、前記ピストン部材の外径側に配置され、前記ロータの外周部に沿って略平行に配置されていると共に、環状に連続して形成されていることを特徴とする可変界磁回転電機。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の可変界磁回転電機において、
   前記シール部材は、前記ピストン部材の外径側に配置された第１ピストンパッキンと、前記ピストン部材の内径側に配置された第２ピストンパッキンとを有し、
   前記第１ピストンパッキン及び前記第２ピストンパッキンは、それぞれ前記ロータの外周部に沿って略平行に配置されていると共に、環状に連続して形成されていることを特徴とする可変界磁回転電機。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の可変界磁回転電機を備えることを特徴とする車両。

Images