專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)和電動(dòng)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠改變其輸出特性的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，以及使用了該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)車輛。
背景技術(shù)：
在日本專利No.2,749,560中公開了與電動(dòng)機(jī)相關(guān)的技術(shù)，其中，對定子齒與轉(zhuǎn)子磁鐵之間的間距進(jìn)行調(diào)節(jié)。
如圖6所示，當(dāng)通過操作頭162而松開連接調(diào)節(jié)件160時(shí)，襯套146和鼓形旋轉(zhuǎn)件125由于彈性件161的恢復(fù)力而彼此遠(yuǎn)離地移動(dòng)，結(jié)果是，轉(zhuǎn)子磁鐵141與發(fā)動(dòng)機(jī)定子130之間的間距G變大。當(dāng)使連接調(diào)節(jié)件160變緊時(shí)，襯套146和鼓形旋轉(zhuǎn)件125彼此靠近，因此間距G變小。
上述構(gòu)造被設(shè)計(jì)用來處理產(chǎn)品規(guī)格的改變。換句話說，公開了用于調(diào)節(jié)與軸向間距發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的轉(zhuǎn)子與定子之間間距的裝置，作為只能夠在該裝置被安裝到產(chǎn)品上之前調(diào)節(jié)間距的實(shí)施例，而不是作為為了產(chǎn)品以最佳條件運(yùn)轉(zhuǎn)而在運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行間隙調(diào)節(jié)的實(shí)施例。雖然說明書的一部分描述了電磁操作和手動(dòng)操作，但是沒有公開具體的實(shí)施例。這是由于沒有必要像電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)源那樣地研究下面的裝置，該裝置解決在產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)中有效改變電動(dòng)機(jī)特性的問題，例如隨意進(jìn)行間隙調(diào)節(jié)改變車輛。
在日本專利文獻(xiàn)特開平3-212154號(hào)公報(bào)中公開了另一種與用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁帶錄音機(jī)的磁帶盤的磁帶盤發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的技術(shù)。該發(fā)明涉及軸向間距發(fā)動(dòng)機(jī)，其公開了通過與發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)的電流成正比地改變電磁鐵內(nèi)流動(dòng)的電流，并利用電磁鐵的磁力和安裝在軸上的彈簧來控制軸向位移，從而來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子和定子之間間距的方式。但是，通過彈簧和與流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電流成比例的電磁鐵的組合，不能進(jìn)行考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的間距調(diào)節(jié)。當(dāng)像電動(dòng)車輛那樣，必須調(diào)節(jié)間距以處理例如上坡路的傾斜和車速變化等不斷變化的道路狀況的時(shí)，通過所有這些條件都用流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電流表示進(jìn)行間距控制的裝置是不可能做到的。因此，需要更有效和智能的間距調(diào)節(jié)裝置。
還有另一個(gè)公開，日本專利文獻(xiàn)特開平9-37598號(hào)公報(bào)，涉及在車輛中使用的發(fā)電機(jī)的控制設(shè)備。根據(jù)該發(fā)明，通過調(diào)節(jié)軸向間距發(fā)動(dòng)機(jī)的間距來改變發(fā)電特性。但是，因?yàn)檗D(zhuǎn)子隨著螺線管而偏移，所以不能進(jìn)行精密地控制，并且難以將該設(shè)備用于需要根據(jù)驅(qū)動(dòng)力和車速進(jìn)行精密控制的電動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)中，尤其無法在間距稍有變化特性就大幅改變的軸向間距類型中實(shí)現(xiàn)。雖然在所示出的實(shí)例中定子隨著發(fā)動(dòng)機(jī)和螺釘移動(dòng)，但是不可能在轉(zhuǎn)子正旋轉(zhuǎn)時(shí)通過這種構(gòu)造來移動(dòng)轉(zhuǎn)子。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述內(nèi)容，對于能夠隨意改變輸出特性的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，需要一種通過改變轉(zhuǎn)子和定子在軸向上的相對距離來改變磁鐵磁通量的裝置。尤其是應(yīng)用于電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，需要有效和精密的控制。也就是說，由于在啟動(dòng)時(shí)需要很大的轉(zhuǎn)矩，所以需要大量的磁通量，而在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于需要高的轉(zhuǎn)數(shù)，所以需要少量的磁通量。對于電動(dòng)車輛，還需要高效率的旋轉(zhuǎn)電機(jī)來延長最大行程。為了選擇最高效率的發(fā)動(dòng)機(jī)電流來獲得期望的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)，并通過改變轉(zhuǎn)子和定子的相對位置來選擇磁通量，需要精確的控制。還存在電動(dòng)二輪車所特有的另一個(gè)問題，即，當(dāng)騎車的人推車走時(shí)，需要額外的努力，因?yàn)橛捎诙ㄗ雍娃D(zhuǎn)子之間的吸引力而產(chǎn)生了阻力。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠隨意改變其輸出特性的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，以及使用該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)車輛。
為了解決與現(xiàn)有技術(shù)關(guān)聯(lián)的上述問題，權(quán)利要求1的本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于包括旋轉(zhuǎn)軸；連接到所述旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子；與所述轉(zhuǎn)子相對配置的定子；調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)，用于調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)子和所述定子在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上的相對位置；和可移動(dòng)件，其與所述轉(zhuǎn)子配合連接，并將所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成在所述旋轉(zhuǎn)軸上的軸向位移，從而在所述軸向上移動(dòng)。
在權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，隨著調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而在軸向上移動(dòng)的可移動(dòng)件與轉(zhuǎn)子配合連接，因此，可以調(diào)節(jié)軸間距型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的間距距離，徑向間距型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的相對面積，以及具有圓錐形間距的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的間距和相對面積，隨之可以有效地調(diào)節(jié)磁通量，因此，可以提供如下的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其在需要較大轉(zhuǎn)矩時(shí)可以增加磁通量，在需要高速旋轉(zhuǎn)時(shí)可以減小磁通量，從而可以隨意改變輸出特性，而且，當(dāng)作為電動(dòng)二輪車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來使用時(shí)，可以通過在推車走時(shí)減小磁通量，來減小由于電動(dòng)機(jī)的磁性引力而產(chǎn)生的阻力。
順便提一下，這里使用的術(shù)語“配合連接”意味著或者完全固定，或者間隙配合等，或者只是抵接?？梢苿?dòng)件可以完全連接到轉(zhuǎn)子上，也可以不完全連接，只要能防止轉(zhuǎn)子由于磁鐵的吸引力而向定子側(cè)移動(dòng)即可。例如，可以通過使可移動(dòng)件與轉(zhuǎn)子抵接來向與磁性吸引力相反的方向上推動(dòng)轉(zhuǎn)子，并且不一定需要通過可移動(dòng)件在磁性引力方向上拉動(dòng)轉(zhuǎn)子，就可以通過移動(dòng)可移動(dòng)部件，利用磁性吸引力將轉(zhuǎn)子移到規(guī)定的位置。當(dāng)將可移動(dòng)件放在抵抗磁吸引力來拉動(dòng)轉(zhuǎn)子的一側(cè)時(shí)，也可以類似的方式通過使可移動(dòng)件與轉(zhuǎn)子抵接來拉動(dòng)轉(zhuǎn)子，從而通過磁性吸引力在磁性吸引力的方向上將轉(zhuǎn)子移動(dòng)到規(guī)定的位置。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)橐苿?dòng)的是轉(zhuǎn)子，而不是移動(dòng)由鐵心和銅線組成的沉重的定子，所以很小的調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)。此外，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)被應(yīng)用于電動(dòng)車輛等時(shí)，會(huì)經(jīng)受巨大的振動(dòng)和沖擊負(fù)載。因此，沉重的定子必須承受很大的負(fù)載。如果移動(dòng)定子，那么它不能通過螺栓而被緊固在外殼等上，必須同時(shí)滿足既防止旋轉(zhuǎn)又可在軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)和能夠承受很大負(fù)載的構(gòu)造，這將導(dǎo)致其又大又重。但是，根據(jù)本發(fā)明，不需要這些構(gòu)造。
權(quán)利要求2的本發(fā)明涉及權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與所述可移動(dòng)件螺旋狀地配合，以便可相對運(yùn)動(dòng)。
在根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，因?yàn)檎{(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與可移動(dòng)件在可相對移動(dòng)的狀態(tài)下螺旋狀地配合，所以，可提供能夠通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)與可移動(dòng)件的相對旋轉(zhuǎn)來控制可移動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)量的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
關(guān)于可螺旋狀相對運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)的例子，有偏斜鋸齒配合，例如斜齒配合，以及使用螺旋狀槽和銷的配合。
權(quán)利要求3的發(fā)明涉及權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述可移動(dòng)件與所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)自如地配合連接，并具有用于防止可移動(dòng)件隨著調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)的裝置。
在權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，可移動(dòng)件通過軸承等而與轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地配合，并同時(shí)防止可移動(dòng)件隨著調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)，所以，可以通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行精密的控制，以使得可移動(dòng)件等在軸向上可靠地移動(dòng)，并且，因?yàn)闊o論旋轉(zhuǎn)電機(jī)是旋轉(zhuǎn)狀態(tài)還是停止?fàn)顟B(tài)，可移動(dòng)件等都不旋轉(zhuǎn)，所以不需要下面的復(fù)雜控制，即根據(jù)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)或停止?fàn)顟B(tài)來控制調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，或者在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子沒有在軸向移動(dòng)時(shí)，以與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相同的速度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，此外，因?yàn)檎{(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)只需要進(jìn)行軸向移動(dòng)量所需的旋轉(zhuǎn)，所以，可以提供低功率消耗的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
權(quán)利要求4所述的發(fā)明涉及權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述可移動(dòng)件與固定在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸周圍的旋轉(zhuǎn)擋件配合，使得所述可移動(dòng)件相對固定在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸的周圍且可在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸方向上滑動(dòng)。
在權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，可移動(dòng)件等通過固定在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸周圍的旋轉(zhuǎn)擋件而被相對固定在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸周圍，且可在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸方向上滑動(dòng)，所以，可提供一種能夠可靠防止可移動(dòng)件等的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
權(quán)利要求5的發(fā)明涉及權(quán)利要求3或4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)擋件的旋轉(zhuǎn)停止部分的橫截面形成為特定的形狀。
在權(quán)利要求5的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，因?yàn)樾D(zhuǎn)擋件等的旋轉(zhuǎn)停止部分的橫截面為特定的形狀，所以可能提供一種能夠可靠防止可移動(dòng)件等的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。此處所說的特定的形狀在這里意味著不是圓形的任何形狀。
權(quán)利要求6的發(fā)明涉及權(quán)利要求3或4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述可移動(dòng)件與裝配在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸周圍的旋轉(zhuǎn)擋件相對的每一個(gè)表面都至少設(shè)有一個(gè)在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸方向上的凹槽，并且在所述可移動(dòng)件一側(cè)的凹槽與所述旋轉(zhuǎn)擋件一側(cè)的凹槽之間插入球。
在權(quán)利要求6的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，可移動(dòng)件等與緊固在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸周圍的旋轉(zhuǎn)擋件相對的每一個(gè)表面中，都至少設(shè)有一個(gè)在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸方向上的凹槽，并且在可移動(dòng)件一側(cè)的每一個(gè)凹槽與在旋轉(zhuǎn)擋件一側(cè)的每一個(gè)凹槽之間插入球，因此，通過槽與球能夠可靠防止可移動(dòng)件旋轉(zhuǎn)，并且軸向的移動(dòng)變平滑，從而可以減少摩擦損耗，所以，通過降低調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩可以減小體積，從而可提供小型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
權(quán)利要求7的發(fā)明涉及權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與所述可移動(dòng)件是螺旋配合的。
在權(quán)利要求7的電動(dòng)機(jī)中，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與可移動(dòng)件是螺旋配合的，所以可以減小可移動(dòng)件在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)下的移動(dòng)量，從而可以提供可更加精細(xì)控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
權(quán)利要求8的發(fā)明涉及權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，設(shè)置了彈簧，用于在將通過所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間產(chǎn)生的磁性引力而作用在所述可移動(dòng)件上的力抵消的方向上偏置所述可移動(dòng)件。
在權(quán)利要求8的電動(dòng)機(jī)中，設(shè)置了彈簧，用于在將通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間產(chǎn)生的磁性引力而作用在可移動(dòng)件等上的力抵消的方向上偏置可移動(dòng)件，因此，移動(dòng)可移動(dòng)件所需的力減小，并且還由于在可移動(dòng)件和調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子之間的配合部分中的摩擦力減小，所以，通過減小可調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，可以實(shí)現(xiàn)小型化和消耗功率的削減，從而可以提供小型的、高效率的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
權(quán)利要求9的發(fā)明涉及權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)是步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。
在權(quán)利要求9的電動(dòng)機(jī)中，因?yàn)椴竭M(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)被用作調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)，所以可能通過驅(qū)動(dòng)脈沖的數(shù)量來控制旋轉(zhuǎn)量，從而免去了用于檢測旋轉(zhuǎn)量(或移動(dòng)量)的傳感器等，從而可提供以低成本制造調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)且控制也很簡單的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
權(quán)利要求10的發(fā)明涉及電動(dòng)車輛，其特征在于，使用權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。
在權(quán)利要求10的電動(dòng)車輛中，使用權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，因此，可提供一種能夠隨意調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)特性，進(jìn)而能夠減小由于磁性引力而產(chǎn)生的推車時(shí)的阻力的電動(dòng)車輛。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)二輪車的側(cè)視圖；圖2是示出了電動(dòng)機(jī)28的構(gòu)造及其周圍結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施方式的圖；圖3是示出了在滑動(dòng)器47a和旋轉(zhuǎn)擋件99的配合部分的軸向截面形狀的圖；圖4是示出了電動(dòng)機(jī)28的構(gòu)造及其周圍結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施方式的圖；圖5是示出了電動(dòng)機(jī)28的構(gòu)造及其周圍結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施方式的圖；圖6是示出了傳統(tǒng)的間距可調(diào)電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)二輪車的側(cè)視圖。
在圖1中示出的電動(dòng)二輪車1包括在其車體前方上部的前管2，在該前管2中插入自由轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向軸(未示出)。然后，把手3安裝在該轉(zhuǎn)向軸的頂端。把手3的兩端每一個(gè)都設(shè)置有手柄4，未圖示的右手邊(在圖1中被遮住的一側(cè)，未示出)的手柄4構(gòu)成可以扭轉(zhuǎn)的減速手柄。
在前管2的下端與一對左右前叉5的頂端連接，在各前叉5的下端，支撐著圍繞前輪軸7自由旋轉(zhuǎn)的前輪6。此外，在所述把手3的中央上部設(shè)置有儀表8，在該儀表8下方設(shè)置有頭燈9，在頭燈9兩側(cè)分別設(shè)置有轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈10(在圖1中僅示出一個(gè))。
左右成對的車架11從前管2朝向車體的后方延伸。即，車架11是圓管狀，并從前管2朝車體后方斜向下延伸，然后朝向后面彎曲成弧形，并且?guī)缀跛降爻蜍圀w后方延伸。左右成對的車架12從各車架11的后端部傾斜向上，并且在座13后方互相連接。電池14放在左右一對車架12之間。
另外，倒U形的座支持件(未示出)連接到上述左右車架12上，并且由左右成對的支持件15(只示出了一個(gè))支撐。安裝到座支持件上的座13可以開合。
然后，在車架12的后端安裝后防護(hù)板16，在后防護(hù)板16的后面安裝有尾燈17，在尾燈17的兩側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈18(只示出了一個(gè))。
另一方面，在左右車架11的后端分別焊接有左右成對的后臂托架19(只示出了一個(gè))，后臂20的前端被支撐在后臂托架19上，可繞樞軸21上下旋轉(zhuǎn)。然后，作為驅(qū)動(dòng)輪的后輪22被可旋轉(zhuǎn)地支撐在后臂20的后端上，并且后臂20和后輪22通過后制動(dòng)器23而被懸在車架12上。
此外，在左右車架11的下方分別安裝有腳踏板24(只示出了一個(gè))，并將可繞軸26旋轉(zhuǎn)的側(cè)支架25設(shè)置在后臂20的下部，側(cè)支架25通過復(fù)位彈簧27而向關(guān)閉側(cè)偏置。
在后臂20后端的近似圓形的部分中，容納有在車寬度方向上扁平而薄的軸向間距式電動(dòng)機(jī)28。
下面在第一至第三實(shí)施方式中，分別說明電動(dòng)機(jī)28及其周圍的結(jié)構(gòu)。
圖2示出了第一實(shí)施方式。
在圖2中，該圖向上的方向?qū)?yīng)于車體的右邊，而該圖左側(cè)方向?qū)?yīng)于車體的前方。
蓋體202被安裝到在后臂20后端部的作為框體的外殼201(發(fā)動(dòng)機(jī)殼體)上。在外殼201的中央部分的內(nèi)側(cè)設(shè)置有軸承204，在蓋體202的中央部分的內(nèi)側(cè)設(shè)置有軸承203。由后輪軸(輸出軸)221和轉(zhuǎn)子軸44組成的旋轉(zhuǎn)軸220由軸承203和軸承204可旋轉(zhuǎn)地支撐。后輪軸221插在輪222中，并且通過螺母223從外側(cè)緊固，以便與后輪軸221一起轉(zhuǎn)動(dòng)。輪胎224設(shè)置在輪222的周邊。
電動(dòng)機(jī)28主要由定子31和轉(zhuǎn)子40組成。定子31由盤型(近似于環(huán)形)的定子軛33、插入并固定在多個(gè)裝配孔中的多個(gè)齒32以及通過繞線管(絕緣體)34而纏繞在各個(gè)齒32上的線圈30構(gòu)成，并由樹脂等塑成，其中，所述多個(gè)裝配孔在定子軛33上后輪軸221的周圍大致成圓形。轉(zhuǎn)子40被安裝成可以繞后輪軸221、相對于定子31旋轉(zhuǎn)。
配置于轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)子軸44的一端由固定于外殼201上的軸承204支撐，從而可自由旋轉(zhuǎn)且在軸向上不動(dòng)。轉(zhuǎn)子軸44的另一端被軸承205支撐在后輪軸221的下部，可自由旋轉(zhuǎn)且在軸向上不動(dòng)。
行星齒輪減速器51設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸44上部周圍，轉(zhuǎn)子軸44通過行星齒輪減速器51連接到輪軸221上。行星齒輪減速器51減小轉(zhuǎn)子軸44的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，并將力傳遞給后輪軸221。
行星齒輪減速器51包括收容在蓋體202中的框體51a、設(shè)置在框體51a內(nèi)側(cè)的環(huán)形齒輪51b、與形成于轉(zhuǎn)子軸44的外圍的恒星齒輪44a和環(huán)形齒輪51b嚙合且既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)的行星齒輪51c、以及用于支撐行星齒輪51c的支撐板51d。使支撐板51d與后輪軸221的下部成為一體。行星齒輪51c的繞轉(zhuǎn)中心與轉(zhuǎn)子軸44的旋轉(zhuǎn)中心在同一個(gè)軸上。
定子31被容納在外殼201中并通過螺栓等緊固。
轉(zhuǎn)子40具有圓盤狀的磁軛41。磁軛41是對通過沖壓加工而成環(huán)狀的金屬板進(jìn)行兩次拉伸加工而成的部件，在其一個(gè)表面的外周部分固定有被交替施加多個(gè)磁極的極性的環(huán)形磁鐵42。磁鐵42被放置成在轉(zhuǎn)子軸44的軸向(這之后簡稱為軸向)上，相對于定子31有間距G。
磁軛41的中央部分形成有通孔。托架98的上部裝配在其中。托架98在該裝配部分下面沿徑向延伸，并且通過螺栓等緊固該部分與磁軛41。
軸承45從外部裝配到托架98的下部。托架98的內(nèi)部圓形表面設(shè)置有軸向延伸的凹槽(狹縫)。該狹縫與轉(zhuǎn)子軸44的外周部上的突起部配合。換句話說，托架98和轉(zhuǎn)子軸44通過所謂的鋸齒配合。因此，連接到托架98上的磁軛41可與轉(zhuǎn)子軸44一起旋轉(zhuǎn)，并且可以在軸向上相對于轉(zhuǎn)子軸44滑動(dòng)。
可移動(dòng)件47是圓柱形的，其上部沿徑向延伸，然后再升高以成為圓柱形。該上部從外側(cè)與軸承45配合，下部包圍轉(zhuǎn)子軸44，并且有一個(gè)間距。
將可移動(dòng)件47的下部稱為滑動(dòng)件47a。將滑動(dòng)件47a上部周邊的一部分形成為平面。在滑動(dòng)件47a上部周邊同軸放置圓柱形旋轉(zhuǎn)擋件99。旋轉(zhuǎn)擋件99的內(nèi)周部與滑動(dòng)件47a的上部外周部配合，使得旋轉(zhuǎn)擋件99與滑動(dòng)件47a彼此配合成一體而旋轉(zhuǎn)。但是，旋轉(zhuǎn)擋件99的下部以凸緣形延伸，并通過該部分而被緊固到外殼201上。因此，雖然滑動(dòng)件47a可在軸向移動(dòng)，但是不能繞軸旋轉(zhuǎn)。此外，如圖3(a)所示，滑動(dòng)件47a與旋轉(zhuǎn)擋件99的配合部分的軸向截面形狀可以是至少具有一條直線的圓形，或者是如圖3(b)所示的多邊形。此外，滑動(dòng)件47a與旋轉(zhuǎn)擋件99的形狀不需要大體相似，而可以是它們能彼此配合以防止相對旋轉(zhuǎn)的任何形狀。此外，可以如圖3(c)所示地構(gòu)成，其中，滑動(dòng)件47a與旋轉(zhuǎn)擋件99的相對表面每一個(gè)都設(shè)置有至少一個(gè)軸向凹槽，使得在兩個(gè)凹槽之間插入例如金屬球的球。
這里，在電動(dòng)機(jī)28中，除去了定子31的一部分齒32和的線圈30，并在該部分配置電路(未示出)。因此，在該部分中吸引磁鐵42的力變得很微弱。這就產(chǎn)生了使轉(zhuǎn)子40相對于轉(zhuǎn)子軸44傾斜，并通過軸承45使得可移動(dòng)件47相對于轉(zhuǎn)子軸44傾斜的力。這導(dǎo)致在托架98與轉(zhuǎn)子軸44的鋸齒配合部分、在滑動(dòng)件47a和旋轉(zhuǎn)擋件99的配合部分、以及在滑動(dòng)件47a和轉(zhuǎn)子62的圓柱形件65的螺旋配合部分中的滑動(dòng)部分和旋轉(zhuǎn)部分中的摩擦(損耗)增加，因此引發(fā)了如下的問題，即必需增加步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)60的轉(zhuǎn)矩，并且會(huì)增加部件的磨損等。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過下面的構(gòu)造解決這些問題。即，在滑動(dòng)件47a的內(nèi)周表面與轉(zhuǎn)子軸44的外周表面之間插入圓柱形的含油軸承101和102。具體地說，將含油軸承101固定在滑動(dòng)件47a的前端部分，即軸承45的附近，同時(shí)將含油軸承102固定在滑動(dòng)件47a底端部分周圍。這樣，含油軸承101和102的內(nèi)周表面與轉(zhuǎn)子軸44的外周表面滑動(dòng)。因此，抑制了可移動(dòng)件47和轉(zhuǎn)子40相對于轉(zhuǎn)子軸44的傾斜，從而防止了轉(zhuǎn)子軸44、托架98、滑動(dòng)件47a、旋轉(zhuǎn)擋件99、圓柱形件65的配合部分中的摩擦力的增加和磨損。
步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)60是調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)，用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子40和定子31在旋轉(zhuǎn)方向上的相對位置，其分別將圓柱形定子61和圓柱形轉(zhuǎn)子62同軸地配置于外周一側(cè)和內(nèi)周一側(cè)。定子61被緊固到外殼201。外殼201設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)60的驅(qū)動(dòng)電路48。
定子61具有多個(gè)線圈63，該線圈63電連接到驅(qū)動(dòng)電路48中。
轉(zhuǎn)子62包括具有多個(gè)磁極且與定子61留有間隙而配置的磁鐵64，以及在內(nèi)周一側(cè)的圓柱形件65。圓柱形件65在其上部和下部由分別裝配到外殼201和旋轉(zhuǎn)擋件99上的各個(gè)軸承66支撐，可旋轉(zhuǎn)。圓柱形件65在其內(nèi)周表面上形成有螺紋，該部分與可移動(dòng)件47中的設(shè)置在滑動(dòng)件47a下部外周表面上的螺紋嚙合。或者可以像傾斜鋸齒那樣在圓柱形件65的內(nèi)周表面形成螺旋形凸起部，同時(shí)在可移動(dòng)件47的滑動(dòng)件47a的下部外周面也形成螺旋形凸起部，并使凸起部彼此嚙合，或者，在圓柱形件65和滑動(dòng)件47a中的一個(gè)上設(shè)置螺旋形槽，而在另一個(gè)上設(shè)置用于配合到該槽中的銷。
可移動(dòng)件47適于將步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)60的旋轉(zhuǎn)在軸向轉(zhuǎn)換成可移動(dòng)件47本身的軸向運(yùn)動(dòng)。這種轉(zhuǎn)換動(dòng)作是可能的，因?yàn)樾D(zhuǎn)擋件99防止可移動(dòng)件47隨著轉(zhuǎn)子62的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路48驅(qū)動(dòng)定子61的線圈63時(shí)，轉(zhuǎn)子62旋轉(zhuǎn)。然后，通過滑動(dòng)件47a而與圓柱形件65螺旋配合的可移動(dòng)件47向圖面的上方移動(dòng)，隨之磁軛41也向上方移動(dòng)。因此，間距G增大。此時(shí)，因?yàn)榭梢苿?dòng)件47和磁軛41通過軸承45而連接，所以可以在旋轉(zhuǎn)磁軛41的同時(shí)使其移動(dòng)。
相反，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路48驅(qū)動(dòng)定子61的線圈63，轉(zhuǎn)子62向上述旋轉(zhuǎn)方向的相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過滑動(dòng)件47a而與圓柱形件65螺旋配合的可移動(dòng)件47向圖面下方移動(dòng)，隨之磁軛41也向下方移動(dòng)。因此，間距G減小。此時(shí)，也是因?yàn)榭梢苿?dòng)件47和磁軛41通過軸承45而連接，所以可以在旋轉(zhuǎn)磁軛41的同時(shí)使其移動(dòng)。
順便說一下，即使在電動(dòng)機(jī)28沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路48也能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)60。因此，可以通過控制以在推車走時(shí)加寬間距G，來減輕騎車者的疲勞。
圖4示出了第二實(shí)施方式。
與第一實(shí)施方式中的各結(jié)構(gòu)要素相同的或者具有相同功能的結(jié)構(gòu)要素用相同的標(biāo)號(hào)表示，只對不同的地方進(jìn)行說明。
可移動(dòng)件470是通過在可移動(dòng)件47沿徑向延伸的部分的下部形成凹入部分470a而形成的，凹入部分470a成圓形并形成有多個(gè)。另一方面，旋轉(zhuǎn)擋件990是通過在旋轉(zhuǎn)擋件99的凸緣部分的上部形成凹入部分990a而成的，凹入部分990a與凹入部分470a相對地形成有多個(gè)。然后，在各個(gè)凹入部分990a和與該凹入部分990a相對的凹入部分470a之間分別設(shè)置兩端被固定的卷簧(彈性件)。各個(gè)卷簧70在將通過轉(zhuǎn)子40與定子61之間產(chǎn)生的磁性引力而施加在可移動(dòng)件470上的力抵消的方向上，偏置可移動(dòng)件470。
圖5示出了第三實(shí)施方式。
與第一實(shí)施方式中的各結(jié)構(gòu)要素相同的或者具有相同功能的結(jié)構(gòu)要素用相同的標(biāo)號(hào)表示，只對不同的地方進(jìn)行說明。
通過將可移動(dòng)件47和托架98結(jié)合到一起，來形成可移動(dòng)件4700。此外，件9900將旋轉(zhuǎn)擋件99的內(nèi)周表面與可移動(dòng)件4700間隔開，并且不是用于停止可移動(dòng)件4700的旋轉(zhuǎn)，而是用于將步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)60緊固到外殼201上。
通過第三實(shí)施方式，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流48驅(qū)動(dòng)定子61的線圈63時(shí)，轉(zhuǎn)子62轉(zhuǎn)動(dòng)。在間距G應(yīng)該保持為恒定的情況下，驅(qū)動(dòng)電路48進(jìn)行控制，使得轉(zhuǎn)子62與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子40以相同的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，即兩者之間沒有相對的轉(zhuǎn)動(dòng)。
另一方面，在間距G應(yīng)該被增大的情況下，驅(qū)動(dòng)電路48進(jìn)行控制，使得轉(zhuǎn)子62在規(guī)定的方向上相對于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子40轉(zhuǎn)動(dòng)。于是，通過滑動(dòng)件47a而與圓柱形件65螺旋配合的可移動(dòng)件4700一邊旋轉(zhuǎn)一邊向圖面上方移動(dòng)，隨之磁軛41也向上方移動(dòng)。因此間距G增大。
相反，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路48驅(qū)動(dòng)定子61的線圈63，并且轉(zhuǎn)子62向上述旋轉(zhuǎn)方向的相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過滑動(dòng)件47a而與圓柱形件65螺旋配合的可移動(dòng)件4700向圖面下方移動(dòng)，隨之磁軛41也向下移動(dòng)。因此間距G減小。
如以上那樣，在第三實(shí)施方式中，因?yàn)檗D(zhuǎn)子62相對于轉(zhuǎn)子40旋轉(zhuǎn)，所以可以不使用與滑動(dòng)件47a的外周部分配合的旋轉(zhuǎn)擋件99等。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其具有旋轉(zhuǎn)軸220；連接到旋轉(zhuǎn)軸220上的轉(zhuǎn)子40；與轉(zhuǎn)子40相對配置的定子31；作為調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)60，用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子40與定子31在旋轉(zhuǎn)軸方向上的相對位置；以及可移動(dòng)件47等，其與轉(zhuǎn)子40配合連接，將調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)60的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成在旋轉(zhuǎn)軸220上的軸向位移，從而在軸向移動(dòng)。
換句話說，對于使用電動(dòng)機(jī)28的軸間距型旋轉(zhuǎn)電機(jī)來說，因?yàn)殡S著調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而沿軸向移動(dòng)的可移動(dòng)件47等與轉(zhuǎn)子40配合連接，所以轉(zhuǎn)子40和定子31之間的間接是可調(diào)節(jié)的，隨之可以提供如下的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，即因?yàn)榭梢杂行д{(diào)節(jié)磁鐵42的磁通量，所以可以通過在需要較大轉(zhuǎn)矩時(shí)增加磁通量，在需要高速旋轉(zhuǎn)時(shí)減小磁通量，從而可以隨意改變輸出特性，并且還可以通過減小推車走時(shí)的磁通量，來降低由于發(fā)動(dòng)機(jī)的磁性引力而導(dǎo)致的阻力。因?yàn)閷τ趶较蜉S間距型旋轉(zhuǎn)電機(jī)來說，轉(zhuǎn)子40和定子的相對面積是可調(diào)節(jié)的，對于具有圓錐形間距的旋轉(zhuǎn)電機(jī)來說，轉(zhuǎn)子40和定子的間距及相對面積是可調(diào)節(jié)的，所以獲得了相同的功能效果。
順便說一下，這里使用的術(shù)語“配合連接”意味著或者完全固定，或者間隙配合，或者僅僅是抵接。可移動(dòng)件47等可以完全連接到轉(zhuǎn)子40上，也可以不完全連接，只要能防止轉(zhuǎn)子40由于磁性引力而朝向定子移動(dòng)即可。
例如，可以通過使可移動(dòng)件47等與轉(zhuǎn)子40抵接，來將轉(zhuǎn)子40推向與磁性引力相反的方向上，并且不一定需要通過可移動(dòng)件在磁性引力方向上拉動(dòng)轉(zhuǎn)子40，就可以通過移動(dòng)可移動(dòng)件，利用磁性引力將轉(zhuǎn)子40移到規(guī)定的位置。
此外，在與磁性引力相反，將可移動(dòng)件配置在拉動(dòng)轉(zhuǎn)子40的一側(cè)時(shí)，同樣也可以使可移動(dòng)件與轉(zhuǎn)子40抵接來拉動(dòng)轉(zhuǎn)子40，并在磁性引力方向上，通過磁性引力將轉(zhuǎn)子40移到規(guī)定的位置。
因?yàn)橐苿?dòng)的是轉(zhuǎn)子40，而不是由鐵心和銅線組成的沉重的定子31，所以很小的調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)被應(yīng)用于電動(dòng)車輛等時(shí)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)會(huì)受到巨大的振動(dòng)和沖擊負(fù)載。因此，沉重的定子必須能夠承受很大的負(fù)載。如果移動(dòng)定子，那么它不能通過螺栓而被緊固在外殼等上，從而必須同時(shí)滿足既防止旋轉(zhuǎn)又可在軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)和能夠承受很大負(fù)載的構(gòu)造，這將導(dǎo)致其又大又重。因此，由于是移動(dòng)轉(zhuǎn)子40，所以可以解決上述問題。
此外，因?yàn)檎{(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)(60)的轉(zhuǎn)子62與可移動(dòng)件47等在可相對移動(dòng)的狀態(tài)下成螺旋狀地配合，所以通過轉(zhuǎn)子62和可移動(dòng)件47等的相對旋轉(zhuǎn)，可以控制可移動(dòng)件47的移動(dòng)量。
另外，作為可螺旋狀相對運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)的例子，有偏斜鋸齒配合，例如斜齒配合，和使用螺旋狀槽和銷的配合機(jī)構(gòu)。
此外，因?yàn)榭梢苿?dòng)件47等通過軸承等而與轉(zhuǎn)子40可旋轉(zhuǎn)地配合，并同時(shí)防止可移動(dòng)件隨著調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)(60)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，可以通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)(60)的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行精密的控制，以使得可移動(dòng)件47等在軸向上可靠地移動(dòng)，并且，因?yàn)闊o論旋轉(zhuǎn)電機(jī)是旋轉(zhuǎn)狀態(tài)還是停止?fàn)顟B(tài)，可移動(dòng)件47等都不旋轉(zhuǎn)，所以不需要下面的復(fù)雜控制，即根據(jù)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)或停止?fàn)顟B(tài)來控制調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)(60)的轉(zhuǎn)數(shù)，或者在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子40沒有在軸向移動(dòng)時(shí)，以與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子40相同的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)(60)的轉(zhuǎn)子，此外，因?yàn)檎{(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)(60)只需要進(jìn)行軸向移動(dòng)量所需的旋轉(zhuǎn)，所以，可以提供低功率消耗的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
可移動(dòng)件47等通過固定在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸周圍的旋轉(zhuǎn)擋件99而被相對固定在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸周圍，且可在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸方向上滑動(dòng)，所以，可提供一種能夠可靠防止可移動(dòng)件47等的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
因?yàn)樾D(zhuǎn)擋件99等的旋轉(zhuǎn)停止部分的橫截面為特定的形狀，所以可能提供一種能夠可靠防止可移動(dòng)件47等的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。特定的形狀在這里意味著不是圓形的任何形狀。
此外，在圖3(c)所示的構(gòu)造中，可移動(dòng)件47等與緊固在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)(60)轉(zhuǎn)子軸周圍的旋轉(zhuǎn)擋件99相對的每一個(gè)表面中，都至少設(shè)置有在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸方向上的一個(gè)凹槽，并且在可移動(dòng)件一側(cè)的每一個(gè)凹槽與在旋轉(zhuǎn)擋件一側(cè)的每一個(gè)凹槽之間插入球，因此，通過槽與球可以可靠防止可移動(dòng)件旋轉(zhuǎn)，并且軸向的移動(dòng)變平滑，從而可以減少摩擦損耗，所以，通過降低調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩可以減小體積，從而可提供小型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
因?yàn)檎{(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)(60)的轉(zhuǎn)子62與可移動(dòng)件47等是螺旋配合的，所以可以減小可移動(dòng)件在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)下的移動(dòng)量，從而可以提供可更加精細(xì)控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
在第二實(shí)施方式中，設(shè)置了彈簧(70)，用于在將通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子40和定子31之間產(chǎn)生的磁性引力而作用在可移動(dòng)件47等上的力抵消的方向上偏置可移動(dòng)件47，因此，移動(dòng)可移動(dòng)件所需的力減小，并且還由于在可移動(dòng)件和調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子之間的配合部分中的摩擦力減小，所以，通過減小可調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，可以實(shí)現(xiàn)小型化和消耗功率的削減，從而可以提供小型的、高效率的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
因?yàn)椴竭M(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)被用作調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)，所以可能通過驅(qū)動(dòng)脈沖的數(shù)量來控制旋轉(zhuǎn)量，從而免去了用于檢測旋轉(zhuǎn)量(或移動(dòng)量)的傳感器等，從而可提供以低成本制造調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)且控制也很簡單的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
此外，因?yàn)樵诒緦?shí)施方式的電動(dòng)二輪車1中，上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)被用作驅(qū)動(dòng)源，所以可提供一種能夠隨意調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)特性，進(jìn)而能夠減小由于磁性引力而產(chǎn)生的推車時(shí)的阻力的電動(dòng)車輛。
順便說一下，雖然在該實(shí)施方式中，將旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為一種電動(dòng)機(jī)，但是本發(fā)明并不限于電動(dòng)機(jī)，也可以是發(fā)電機(jī)，或者是像電動(dòng)車輛中通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)而進(jìn)行再生制動(dòng)那樣既用于電動(dòng)機(jī)又用于發(fā)動(dòng)機(jī)。
雖然在該實(shí)施方式中，通過改變軸向間距型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的間距來調(diào)節(jié)輸出特性，但是本發(fā)明不限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的形狀，只要通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子在軸向的相對位置可以改變磁通量，從而可調(diào)節(jié)輸出特性即可，例如，在具有圓柱形間距的徑向間距型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，不是通過改變轉(zhuǎn)子和定子在軸向上的相對位置來改變間距，而是通過改變相對面積來改變磁通量，或者，在具有圓錐形間距的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，通過改變轉(zhuǎn)子和定子在軸向上的相對位置來改變間距距離和相對面積兩者，從而改變磁通量。
雖然根據(jù)該實(shí)施放時(shí)，磁體被放在轉(zhuǎn)子側(cè)，但是本發(fā)明不限于此，也可以磁鐵可以放在定子側(cè)，而線圈被放在轉(zhuǎn)子側(cè)。
此外，本發(fā)明不僅可以應(yīng)用于上述實(shí)施方式那樣的電動(dòng)二輪車，還可應(yīng)用于三輪以上的電動(dòng)車輛。此外，驅(qū)動(dòng)輪也可以不是后輪。
根據(jù)上述的本發(fā)明，通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而在軸向移動(dòng)的可移動(dòng)件與轉(zhuǎn)子配合連接，所以，可以調(diào)節(jié)軸間距型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的間距距離，徑向間距型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的相對面積，以及具有圓錐形間距的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的間距和相對面積，隨之可以有效地調(diào)節(jié)磁通量，因此，可以提供如下的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其在需要較大轉(zhuǎn)矩時(shí)可以增加磁通量，在需要高速旋轉(zhuǎn)時(shí)可以減小磁通量，從而可以隨意改變輸出特性，而且，當(dāng)作為電動(dòng)二輪車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來使用時(shí)，可以通過在推車走時(shí)減小磁通量，來減小由于電動(dòng)機(jī)的磁性引力而產(chǎn)生的阻力。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)軸；連接到所述旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子；與所述轉(zhuǎn)子相對配置的定子；調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)，用于調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)子和所述定子在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上的相對位置；和可移動(dòng)件，其與所述轉(zhuǎn)子配合連接，并將所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成在所述旋轉(zhuǎn)軸上的軸向位移，從而在所述軸向上移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與所述可移動(dòng)件螺旋狀地配合，以便可相對運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述可移動(dòng)件可旋轉(zhuǎn)自如地與所述轉(zhuǎn)子配合連接，并且設(shè)置了用于防止所述可移動(dòng)件隨著所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述可移動(dòng)件與固定在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸周圍的旋轉(zhuǎn)擋件配合，使得所述可移動(dòng)件相對固定在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸的周圍且可在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸方向上滑動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)擋件的旋轉(zhuǎn)停止部分的橫截面形成為特定的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述可移動(dòng)件與裝配在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸周圍的旋轉(zhuǎn)擋件相對的每一個(gè)表面都至少設(shè)有一個(gè)在所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸方向上的凹槽，并且在所述可移動(dòng)件一側(cè)的凹槽與所述旋轉(zhuǎn)擋件一側(cè)的凹槽之間插入球。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任何一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與所述可移動(dòng)件是螺旋配合的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，設(shè)置了彈性件，用于在將通過所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間產(chǎn)生的磁性引力而作用在所述可移動(dòng)件上的力抵消的方向上偏置所述可移動(dòng)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)是步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。
10.一種電動(dòng)車輛，其特征在于，使用權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠隨意調(diào)節(jié)輸出特性的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及使用該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)車輛。構(gòu)成該旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其具有旋轉(zhuǎn)軸220；連接在旋轉(zhuǎn)軸220上的轉(zhuǎn)子40；與轉(zhuǎn)子40相對放置的定子31；作為調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)60，用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子40與定子31在旋轉(zhuǎn)軸方向上的相對位置；以及可移動(dòng)件47等，其與轉(zhuǎn)子40配合連接，將調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)60的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成在旋轉(zhuǎn)軸220的軸向上的位移，從而在軸向上移動(dòng)。
文檔編號(hào)H02K21/24GK1675817SQ0381934
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者室田圭子, 內(nèi)藤真也, 日野陽至, 石原弘之, 寺田潤史, 小野朋寬 申請人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社