Generador de motor y vehículo de motor eléctrico.

Máquina eléctrica rotativa incluyendo:

un rotor (40) provisto de un yugo por lo general en forma de disco (41) centrado en un eje rotativo (44);



un estator (31) colocado enfrente del rotor (40) separado por un intervalo (G) en la dirección axial del eje de rotor (44); y

un motor regulador (60) para regular la posición relativa del rotor (40) y el estator (31), donde un elemento móvil (47, 470, 4700) de forma cilíndrica que rodea una porción del eje rotativo (44) se ha colocado de manera que se pueda mover en una dirección axial del eje rotativo (44) por el motor regulador (60) para regular el intervalo (G) en la dirección axial del eje de rotor (44) entre el yugo (41) y el estator (31), estando enganchado-conectado un extremo del elemento móvil (47, 470, 4700) a una porción central del rotor (40).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2003/010180.

Solicitante: YAMAHA HATSUDOKI KABUSHIKI KAISHA.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 2500 SHINGAI IWATA-SHI, SHIZUOKA 438-8501 JAPON.

Inventor/es: TERADA, JUNJI, ONO,TOMOHIRO, Hino,Haruyoshi, NAITO,Shinya, ISHIHARA,Hiroyuki, MUROTA,Keiko.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02K11/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › Asociación estructural de máquinas dinamo-eléctricas con dispositivos de medida o de protección o con componentes eléctricos, p. ej. con resistencias o interruptores.
  • H02K16/00 H02K […] › Máquinas con más de un rotor o de un estator.
  • H02K21/24 H02K […] › H02K 21/00 Motores síncronos con imanes permanentes; Generadores síncronos con imanes permanentes. › con imanes dispuesto axialmente enfrente de los inducidos, p. ej. dinamos de bicicleta del tipo cubo.
  • H02K7/06 H02K […] › H02K 7/00 Dispositivos para manipular energía mecánica estructuralmente asociados con con máquinas dinamo-eléctricas, p. ej. asociación estructural con un motores mecánico de arrastre o máquinas dinamoeléctrica auxiliares. › Medios para transformar un movimiento reciproco en movimiento circular o viceversa.
  • H02K7/12 H02K 7/00 […] › con movimiento auxiliar limitado de estatores, rotores o partes centrales, p. ej. rotores que se puede desplazar axialmente para asegurar un embrague o un frenazo.
  • H02K7/20 H02K 7/00 […] › Asociación estructural con unas máquinas dinamoeléctrica auxiliar, p. ej. motores eléctrico de arranque o excitadoras.

PDF original: ES-2517290_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Generador de motor y vehículo de motor eléctrico

La invención se refiere a una máquina eléctrica rotativa incluyendo un rotor provisto de un yugo por lo general en forma de disco centrado en un eje rotativo, un estator colocado enfrente del rotor separado por un intervalo, y un motor regulador para regular una posición relativa del rotor y el estator. Además, la invención se refiere a un vehículo de motor eléctrico.

El documento de la técnica anterior US 5.763.977 describe un alternador de vehículo de motor como algún tipo de máquina eléctrica rotativa. Dicho dispositivo de la técnica anterior incluye un rotor soportado en un eje de rotor, donde dicho rotor está rodeado radialmente por un estator, de modo que se forme un intervalo radial entremedio. Al objeto de cambiar el flujo magnético que pasa a través del estator, dicho estator o dicho rotor puede ser desplazado en la dirección del eje de rotor, de modo que la sección de solapamiento activo entre el rotor y el estator se cambie mientras que el intervalo radial se puede mantener constante.

En la Patente japonesa número 2.749.56 se describe un motor eléctrico en el que un intervalo entre los dientes de estator y el imán de rotor es regulable.

Como se representa en la figura 6, cuando un elemento de fijación-regulación 16 es aflojado por una operación realizada en un cabezal 162, un casquillo 146 y un elemento de tambor rotativo 125 se alejan uno de otro con la fuerza restauradora de un elemento elástico 161. Como resultado, el intervalo G entre un imán de rotor 141 y un estator de motor 13 aumenta. Cuando se aprieta el elemento de fijación-regulación 16, el casquillo 146 y el elemento de tambor rotativo 125 se aproximan uno a otro, de modo que el intervalo G disminuye.

La constitución anterior se ha ideado con el fin de hacer frente al cambio de la especificación de un producto. En otros términos, el medio para regular el intervalo entre el rotor y el estator relacionado con un motor de intervalo axial se describe como una realización capaz de regular el intervalo solamente antes de que el medio se monte en el producto, no como una realización capaz de regular el intervalo mientras el producto está en operación para operar el producto en una condición óptima. Mientras que parte de la memoria descriptiva describe la operación electromagnética y la operación manual, no se describe ninguna realización específica. Esto es debido a la ausencia de la necesidad de examinar un medio de resolver el problema de cambiar activamente la característica de un motor eléctrico, tal como la fuente de accionamiento de un vehículo de motor eléctrico, cambiando opcionalmente el intervalo mientras el producto está en operación.

Se describe otra técnica en JP-A-Hei3-212154 con relación a un motor de carrete para mover rotativamente un carrete de una grabadora de cinta. En ella se describe un motor de intervalo axial, explicándose una manera de regular el intervalo entre el rotor y el estator controlando el desplazamiento axial usando tanto un muelle montado en un eje como la fuerza magnética de un electroimán cambiando la corriente que fluye a través del electroimán en proporción a la corriente que fluye a través del motor. Sin embargo, la regulación del intervalo en consideración a la velocidad rotacional del motor no se puede hacer con la combinación del muelle y el electroimán proporcional a la corriente que fluye a través del motor. Cuando el Intervalo, como en un vehículo de motor eléctrico, debe ser regulado para hacer frente a los cambios constantes de las condiciones de la carretera, tal como el gradiente ascendente y la velocidad del vehículo, es Imposible hacerlo con un medio de control de intervalo que realice todas las condiciones representadas con la corriente que fluye a través del motor. Por lo tanto, se necesita un medio más activo e Inteligente de regular el intervalo.

Hay otra publicación, JP-A-He¡-9-37598, que se refiere a un dispositivo de control para un generador para uso en vehículos. Según la publicación, la característica del generador se cambia regulando el intervalo de un motor de Intervalo radial. Sin embargo, dado que el rotor es desplazado con un solenoide, no se puede hacer un control fino y es difícil aplicar el dispositivo al motor en vehículos de motor eléctrico que requieren un control fino según la fuerza de accionamiento y la velocidad del vehículo. Es especialmente difícil realizar el control en un tipo de intervalo axial que exhibe un cambio grande en la característica con un ligero cambio del intervalo. Aunque se muestra un ejemplo en el que el estator es movido con motor y tornillo, con tal constitución es imposible mover el rotor, mientras está girando.

En vista de lo anterior, para el motor eléctrico capaz de cambiar opcionalmente la característica de potencia, se precisa un medio para cambiar la cantidad de flujo de un imán cambiando la distancia relativa entre el rotor y el estator en la dirección axial. En concreto para aplicación a motores de accionamiento de vehículos de motor eléctrico, se precisa un control activo y fino. Es decir, se requiere gran cantidad de flujo magnético al tiempo de arrancar porque el arranque requiere un par grande, mientras que se requiere una cantidad pequeña de flujo magnético al tiempo de la operación a alta velocidad porque la operación requiere alta velocidad rotacional. Para un vehículo de motor eléctrico, un motor eléctrico de una eficiencia alta también tiene que abarcar el rango de crucero. Se requiere un control exacto para elegir una corriente de motor de mayor eficiencia para obtener el par y las revoluciones previstos, y para elegir la cantidad de flujo magnético cambiando las posiciones relativas del rotor y del estator. Otro problema concreto del vehículo de motor eléctrico es que cuando el conductor hace rodar el vehículo,

se precisa un esfuerzo extra puesto que se produce fuerza de resistencia con la fuerza de atracción entre el estator y el rotor.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una máquina eléctrica rotativa capaz de cambiar opcionalmente su característica de salida. Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar un vehículo de motor eléctrico de manejo más conveniente.

Según la presente invención, dicho objetivo se logra con una máquina eléctrica rotativa que tiene las características de la reivindicación independiente 1. Se exponen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes. Además, dicho objeto también se logra con un vehículo de motor eléctrico que tiene dicha máquina eléctrica rotativa.

Consiguientemente, se facilita una máquina eléctrica rotativa mejorada capaz de cambiar opcionalmente su característica de salida. Además, se facilita un vehículo de motor eléctrico que es más conveniente de manejar.

Para una máquina eléctrica rotativa, el objeto se logra de una manera novedosa porque un elemento móvil de una forma cilindrica que rodea una porción del eje rotativo se facilita de manera que sea móvil en una dirección axial del eje rotativo por el motor regulador para regular el intervalo entre el yugo y el estator, estando enganchado-conectado un extremo del elemento móvil a una porción central del rotor.

Según una primera realización preferida, el rotor se hace rotativo con relación al estator encajando un extremo del elemento móvil en la porción central del rotor a través de un cojinete.

Según otra realización preferida, el rotor está conectado fijamente al elemento móvil de manera no rotativa.

En cualquier caso, preferiblemente un cojinete cilindrico impregnado de aceite está interpuesto entre el elemento móvil y el eje rotativo.

Además, el elemento móvil está configurado preferiblemente para convertir un movimiento rotativo de un rotor regulador del motor regulador alrededor del eje rotativo en un desplazamiento axial del elemento móvil en la dirección del eje rotativo.

Consiguientemente, el elemento móvil que está enganchado al rotor convierte preferiblemente la rotación del motor regulador en el desplazamiento del elemento móvil en la dirección del eje rotativo.

Consiguientemente, el elemento móvil que está enganchado al rotor convierte preferiblemente la rotación del motor regulador al desplazamiento del elemento móvil en la dirección del eje rotativo.

En la máquina eléctrica rotativa según una realización preferida, el elemento móvil que se mueve en la dirección axial con la rotación del motor regulador está enganchado al rotor. Por lo tanto, es posible regular el intervalo entre el rotor y el estator si la máquina eléctrica rotativa es del tipo de intervalo axial, regular las zonas opuestas del rotor y del... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Máquina eléctrica rotativa incluyendo:

un rotor (4) provisto de un yugo por lo general en forma de disco (41) centrado en un eje rotativo (44);

un estator (31) colocado enfrente del rotor (4) separado por un intervalo (G) en la dirección axial del eje de rotor

(44) ; y

un motor regulador (6) para regular la posición relativa del rotor (4) y el estator (31), donde un elemento móvil (47, 47, 47) de forma cilindrica que rodea una porción del eje rotativo (44) se ha colocado de manera que se pueda mover en una dirección axial del eje rotativo (44) por el motor regulador (6) para regular el intervalo (G) en la dirección axial del eje de rotor (44) entre el yugo (41) y el estator (31), estando enganchado-conectado un extremo del elemento móvil (47, 47, 47) a una porción central del rotor (4).

2. Máquina eléctrica rotativa según la reivindicación 1, donde el rotor (4) se hace rotativo con relación al estator (31) encajando un extremo del elemento móvil (47, 47) en la porción central del rotor (4) a través de un cojinete

(45).

3. Máquina eléctrica rotativa según la reivindicación 1, donde el rotor (4) está conectado fijamente al elemento móvil (47) de manera no rotativa.

4. Máquina eléctrica rotativa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, donde un cojinete cilindrico impregnado de aceite (11, 12) está interpuesto entre el elemento móvil (47, 47, 47) y el eje rotativo (44).

5. Máquina eléctrica rotativa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, donde el elemento móvil (47, 47, 47) está configurado para convertir una rotación de movimiento de un rotor regulador (62) del motor regulador (6) alrededor del eje rotativo (22) a un desplazamiento axial del elemento móvil (47, 47, 47) en la dirección del eje rotativo (44).

6. Máquina eléctrica rotativa según la reivindicación 1, donde el rotor regulador (62) del motor regulador (6) engancha en espiral con el elemento móvil (47, 47, 47) permitiendo un movimiento relativo.

7. Máquina eléctrica rotativa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, donde el elemento móvil (47, 47, 47) está enganchado rotativamente al rotor, y/o en el que se facilita unos medios (99, 99) para evitar que el elemento móvil (47, 47) gire conjuntamente con el rotor regulador (62) del motor regulador (6).

8. Máquina eléctrica rotativa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, donde el elemento móvil (47, 47, 47) engancha con un elemento de tope de rotación (99, 99) colocado alrededor del eje rotativo (44) del motor regulador (6) de manera que sea incapaz de hacer una rotación relativa alrededor, pero siendo deslizante en la dirección axial del eje rotativo (44) del motor regulador (6), donde preferiblemente una porción de tope de rotación del elemento de tope de rotación (99, 99) se ha formado en una forma concreta en sección transversal, y/o donde superficies preferiblemente opuestas del elemento móvil (47, 47, 47) y el elemento de tope de rotación (99, 99) colocadas alrededor del eje rotativo (44) del motor regulador (6) están provistas, cada una, de al menos una ranura en la dirección del eje rotativo (44) del motor regulador (6), y donde además preferiblemente una bola (99a) está colocada entre cada ranura en el lado de elemento móvil y cada ranura en el lado de elemento de tope de rotación.

9. Máquina eléctrica rotativa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, donde un elemento elástico (7), en particular un elemento de muelle, se ha dispuesto configurado para empujar el elemento móvil (47, 47, 47) en una dirección de desviación de la fuerza ejercida en el elemento móvil (47, 47, 47) debido a una fuerza de atracción magnética producida entre el rotor (4) y el estator (31).

1. Máquina eléctrica rotativa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 9, donde el motor regulador (6) es un motor paso a paso, y/o en la que un reductor de engranajes planetarios (51) está conectado al eje rotativo (44).

11. Vehículo de motor eléctrico, donde se ha dispuesto una máquina eléctrica rotativa (28) según al menos una de las reivindicaciones 1 a 1 como una fuente de accionamiento.


 

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