特表 2022-543034 磁気回路制御のロータ、オルタ、制御システム及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-07

(54)【発明の名称】磁気回路制御のロータ、オルタ、制御システム及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 19/24 20060101AFI20220930BHJP

   H02K 21/14 20060101ALI20220930BHJP

   H02K 7/106 20060101ALI20220930BHJP

【ＦＩ】

H02K19/24 A

H02K21/14 G

H02K7/106

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022506376

(86)(22)【出願日】2020-06-10

(85)【翻訳文提出日】2022-01-28

(86)【国際出願番号】 CN2020095349

(87)【国際公開番号】W WO2021139086

(87)【国際公開日】2021-07-15

(31)【優先権主張番号】202010024512.7

(32)【優先日】2020-01-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522040078

【氏名又は名称】広東机電職業技術学院

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田 圭

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(72)【発明者】

【氏名】房 毅卓

(72)【発明者】

【氏名】李 章宏

【テーマコード（参考）】

5H607

5H619

5H621

【Ｆターム（参考）】

5H607BB02

5H607BB07

5H607BB09

5H607BB14

5H607BB21

5H607CC03

5H607DD02

5H607DD16

5H607EE07

5H607EE10

5H607EE18

5H607FF22

5H607FF24

5H619BB02

5H619BB13

5H619BB18

5H619PP02

5H619PP08

5H621AA03

5H621BB07

5H621PP03

5H621PP10

(57)【要約】

本発明は、磁気回路制御のロータ、オルタ、制御システム及び制御方法を開示する。ここでロータは、ロータシャフトと、ロータシャフトに取り付けられたセットのポールコアであって、各々のポールコアが複数の爪を有し、一対のポールコアの複数の爪が複数の隙間を形成し、軸方向に隣り合う２つの隙間には緩衝部材が設けられ、緩衝部材がエアギャップの厚さよりも小さい第１厚さを有する第１緩衝部材とエアギャップの厚さよりも大きい第２の厚さを有する第２緩衝部材を含むように構成されたセットのポールコアと、永磁リングと、ロータシャフトに同期して爪を回転させ、かつ爪のロータシャフトに沿った独立回転を許容するロック機構と、一対のポールコアのいずれか一方を外部駆動力によって制動可能な制動機構とを含む。本発明は、オルタのロータの一対のポールコアの爪の相対位置を制御して一対のポールコアの主磁路がステータコアを流れるかを制御し、永磁型オルタの動作状態を制御する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周に所定の厚さのエアギャップを介してステータが設けられた磁気回路制御のロータであって、
ロータシャフトと、
前記ロータシャフトに取り付けられた一対のポールコアであって、各々の前記ポールコアが、軸方向に延び軸方向に並ぶ複数の爪を有し、前記一対のポールコアの複数の爪が、軸方向に並ぶ複数の隙間を形成するように軸方向に交互に嵌め込み、軸方向に隣り合う２つの隙間には、爪に取り付けられた厚さの異なる緩衝部材が設けられ、前記緩衝部材がエアギャップの厚さよりも小さい第１の厚さを有する第１緩衝部材とエアギャップの厚さよりも大きい第２の厚さを有する第２緩衝部材を含むように構成された一対のポールコアと、
前記一対のポールコアの間に設けられた永磁リングと、
前記ロータシャフトに同期して爪を回転させ、かつ爪の前記ロータシャフトに沿った独立回転を許容するロック機構と、
前記一対のポールコアのいずれか一方を外部駆動力によって制動可能な制動機構とを含むことを特徴とする磁気回路制御のロータ。

【請求項2】

前記一対のポールコアは、左ポールコアと右ポールコアを含み、前記第１緩衝部材及び前記第２緩衝部材は、それぞれ、前記左ポールコアの爪の両側に取り付けられ、
又は、前記第１緩衝部材又は前記第２緩衝部材は、前記左ポールコアの爪の片側に取り付けられ、前記第２緩衝部材又は前記第１緩衝部材は、前記右ポールコアの爪の片側に取り付けられ、
又は、前記第１緩衝部材及び前記第２緩衝部材は、それぞれ、前記右ポールコアの爪の両側に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気回路制御のロータ。

【請求項3】

前記緩衝部材は、非磁性材料であることを特徴とする請求項１に記載の磁気回路制御のロータ。

【請求項4】

前記第２緩衝部材は、片サイドがポールコアに取り付けられ、第２の厚さよりも小さい第３の厚さを有する磁性材料がもう片サイドに設けられ、
所定の一個のポールコアが制動されると、前記磁性材料によって、前記第２緩衝部材の両側に位置する２つの爪が自身の磁場力で一体に連結し、所定の他方のポールコアが制動されると、前記第１緩衝部材は、前記第１緩衝部材の両側に位置する２つの爪が自身の磁場力で一体に連結することを許容することを特徴とする請求項３に記載の磁気回路制御のロータ。

【請求項5】

前記ロック機構は、前記ポールコアと前記ロータシャフトとの間に設けられ、
前記ロック機構は、弾性部材と前記弾性部材の一端に設けられた係止体とを含み、
前記ロータシャフトには、前記弾性部材を収納する収納溝が設けられ、
前記ポールコアには、前記係止体に整合する係止溝が設けられ、
前記弾性部材は、前記係止溝に係止体が進入するように前記係止体に弾力を付与することを特徴とする請求項１に記載の磁気回路制御のロータ。

【請求項6】

前記弾性部材は、スプリング又は弾性ゴム又は弾性プレートであることを特徴とする請求項５に記載の磁気回路制御のロータ。

【請求項7】

前記制動機構は、ポールコアに設けられた摩擦板と、前記摩擦板に対応して設けられたブレーキシューとを含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気回路制御のロータ。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載のロータを含むことを特徴とする磁気回路制御のオルタ。

【請求項9】

請求項８に記載のオルタと、
前記オルタに接続されたバッテリと、
前記バッテリに接続されて前記バッテリの出力電圧を検出する電子制御ユニットと、
前記電子制御ユニットに接続され、所定のポールコアを制御するように、油圧、空気圧又は磁場吸引を含む方式で制動機構に駆動力を供給する駆動力供給部材とを含むことを特徴とする制御システム。

【請求項10】

オルタの２つのポールコアの相対位置を制御し、更にロータの磁場の主磁路がステータを流れるかを制御してオルタの動作状態を制御するステップを含むことを特徴とする磁気回路での制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気回路制御のロータ、オルタ、制御システム及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

オルタは自動車の重要部品の一つである。内燃機を用いた自動車用オルタは、エンジンからベルト伝動方式でエネルギー伝達を行うものが一般的である。エンジン運転中、オルタは常にエンジンと共に回転する。自動車の走行中、バッテリへの充電と車両電気系統へ電気を供給するのはオルタの主要な役割である。バッテリ充電完了後、オルタの発電が停止し、バッテリ放電電圧が設定値未満になるまでバッテリから車両電気系統へ電気を供給して、オルタが再び発電状態となる。

【0003】

自動車用ブラシレスオルタには、主として、自動車用ブラシレスオルタのレゾルバ給電型ブラシレスオルタと永磁型ブラシレスオルタとがある。現在、広く用いられている自動車用ブラシレスオルタは、レゾルバ給電型ブラシレスオルタである。レゾルバ部分がオルタのハウジング内の一部の空間を占有するが、オルタのロータの電磁石に給電するためには、レゾルバから出力される交流を整流する必要もある。このため、レゾルバ給電型ブラシレスオルタは、効率と比電力が共に比較的低い。

【0004】

現在、ごく少数の車種に使われている自動車用永磁ブラシレスオルタは、構造が簡単で、作業効率がいいという顕著な利点がある。しかしバッテリ充電完了後の段階（発電しない間）、電子スイッチユニット回路によってオルタとバッテリとの間の電流を遮断して（即ち、オルタが無負荷状態となる）バッテリへの充電を停止させる。オルタが無負荷状態になったときの出力電圧は負荷状態電圧でありエンジン回転スピードが偶然高すぎて瞬間的に数倍の正常出力電圧を超えることがある。電子スイッチユニット回路が故障発生してしまうと車両電気系統の多くの部品が瞬時に壊れる。この設計上の欠陥のため、自動車用永磁ブラシレスオルタは普及や応用はできない。

【0005】

オルタの動作原理はロータ回転によって、ロータの磁場がステータコアを通って磁路を形成し、ロータの回転に伴ってステータ巻線の磁束量が周期的に変化してステータ巻線に交流電流が発生する。

【0006】

現在の自動車用永磁オルタのロータの左右のポールコア（即ち、左右の磁極）の相対位置は、固定されており、左右のポールコア（磁極）の隙間はロータとステータとの間の隙間よりもはるかに大きいため、ロータの磁界の主磁路は必ずステータコアを通る。また、エンジンとオルタとの間の動力伝達をベルトで連結しているのでエンジン運転中、オルタは、ベルトにより常時運転される。このためオルタは常に発電状態にある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の１つ目の目的は磁気回路制御のロータを通じてロータの磁場の主磁路がステータを流れるかを制御し、永磁オルタの動作を制御することである。

【0008】

本発明の２つ目の目的は磁気回路制御のオルタが提供できることである。

【0009】

本発明の３つ目の目的は制御システムを提供することである。

【0010】

本発明の４つ目の目的は制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的に対し、本発明は、以下の技術手段を用いる。
外周に所定の厚さのエアギャップを介在してステータが設けられた磁気回路制御のロータであって、ロータシャフトと前記ロータシャフトに取り付けられた一対のポールコアであって、各々の前記ポールコアが、軸方向に延び軸方向に並ぶ複数の爪を有し、前記一対のポールコアの複数の爪が、軸方向に並ぶ複数の隙間を形成するように軸方向に交互に嵌め込み、軸方向に隣り合う２つの隙間には、爪に取り付けられた厚さの異なる緩衝部材（ダンパー）が設けられ、前記緩衝部材が、エアギャップの厚さよりも小さい第１の厚さを有する第１緩衝部材と、エアギャップの厚さよりも大きい第２の厚さを有する第２緩衝部材を含むように構成された一対のポールコアと前記一対のポールコアの間に設けられた永磁リングと、前記ロータシャフトに同期して爪を回転させ、かつ爪の前記ロータシャフトに沿った独立回転を許容するロック機構と前記一対のポールコアのいずれか一方を外部駆動力によって制動可能な制動機構とを含む。

【0012】

最適な技術案として前記一対のポールコアは、左ポールコアと右ポールコアを含み、前記第１緩衝部材と第２緩衝部材はそれぞれ前記左ポールコアの爪の両側に取り付けられ、又は、前記第１緩衝部材又は第２緩衝部材は前記左ポールコアの爪の片側に取り付けられ、前記第２緩衝部材又は第１緩衝部材は前記右ポールコアの爪の片側に取り付けられ、又は、前記第１緩衝部材及び第２緩衝部材それぞれ前記右ポールコアの爪の両側に取り付けられる。

【0013】

最適な技術案として、前記緩衝部材は非磁性材料である。

【0014】

好適な技術手段として、前記第２緩衝部材は、一端が爪に取り付けられ、第２の厚さよりも小さい第３の厚さを有する磁性材料が他端に設けられ、所定の一方のポールコアが制動されると、前記磁性材料によって、前記第２緩衝部材の両側に位置する２つの爪が自身の磁場力で一体に連結し、所定の他方のポールコアが制動されると、前記第１緩衝部材は、前記第１緩衝部材の両側に位置する２つの爪が自身の磁場力で一体に連結することを許容する。

【0015】

好適な技術手段として、前記ロック機構は、前記ポールコアと前記ロータシャフトとの間に設けられ、前記ロック機構は、弾性部材と前記弾性部材の一端に設けられた係止体とを含み、前記ロータシャフトには、前記弾性部材を収納する収納溝が設けられ、前記ポールコアには、前記係止体に整合する係止溝が設けられ、前記弾性部材は、前記係止溝に係止体が進入するように前記係止体に弾力を付与する。

【0016】

最適な技術案として、前記弾性部品は、スプリング又は弾性ゴム又は弾性プレートである。

【0017】

好適な技術手段として、前記制動機構は、ポールコアに設けられた摩擦板と、前記摩擦板に対応して設けられたブレーキシューとを含む。

【0018】

磁気回路制御のオルタであって、上記ロータを含む。

【0019】

制御システムであって、上記オルタと、前記オルタに接続されたバッテリと、前記バッテリに接続されて前記バッテリの出力電圧を検出する電子制御ユニットと前記電子制御ユニットに接続され、所定のポールコアを制御するように、油圧、空気圧又は磁場吸引を含む方式で制動機構に駆動力を供給する駆動力供給部材とを含む。

【0020】

磁気回路制御の制御方法において、オルタの２つのポールコアの相対位置を制御し、更にロータの磁場の主磁路がステータを流れるかを制御してオルタの動作状態を制御する。

【発明の効果】

【0021】

本発明の有効的効果としてオルタロータのポールコアの爪の相対位置を制御してオルタの動作状態を制御する。オルタのロータのポールコア（即ち、左右の磁極）の相対位置を制御し、更にポールコアの主磁路がステータコアを流れるかを制御し、永磁オルタの動作状態を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本発明の１つの実施例、ロータ分解構造図である。

【図2】図２は、本発明の１つの実施例、ロータ側面構造図である。

【図3】図３は、本発明の１つの実施例、ロック機構図である。

【図4】図４は、本発明の１つの実施例、緩衝部材の取付位置図である。

【図5】図５は、本発明の１つの実施例、制御システムの原理図である。

【図6】図６は、本発明の１つの実施例、制御システムの制御プロセスのフロー図である。

【図7】図７は、本発明の別の実施例、ロータの分解構造（組む前）のイメージ図である。

【図8】図８は、本発明の別の実施例、ロータの側面構造（組んだ後）のイメージ図である。

【図9】図９は、本発明の別の実施例、ロック機構のイメージ図である。

【図10】図１０は、本発明の別の実施例、緩衝部材の取付位置のイメージ図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の目的、構造、特徴、及び効果などをより良く理解するために、添付及び具体的な実施方法を参照しながら本発明を更に説明する。

【0024】

本発明の１つの実施例のオルタはロータと、ロータの外周に所定の厚さのエアギャップを介して設けられたステータ（図示せず）とを含む。

【0025】

図１、図２、図３、図７、図８、図９に示すように、ロータは、ロータシャフト８と、ロータシャフト８に取り付けられた一対のポールコア１，３と、前記一対のポールコア１，３の間に設けられた永磁リング２とロータシャフト８に同期してポールコア１，３を回転させかつポールコア１，３のロータシャフト８に沿った独立回転を許容するロック機構と一対のポールコア１，３のいずれかを外部駆動力によって制動可能な制動機構とを含む。

【0026】

ロータシャフト８は、外部動力により回転駆動され、例えば（図示ない）エンジンがベルト伝送でロータシャフト８を回転させる。

【0027】

各々のポールコア１又は３は、軸方向に延び軸方向に並ぶ複数の爪１１，１２を有し、一対のポールコア１，３の複数の爪１１，１２は、軸方向に並ぶ複数の隙間を形成するように軸方向に交互に嵌め込み、軸方向に隣り合う２つの隙間には、爪１１及び／又は１２に取り付けられた厚さの異なる緩衝部材が設けられ、緩衝部材は、第１の厚さを有する第１緩衝部材１－１と、第２の厚さを有する第２緩衝部材１－２とを含む。第１の厚さはエアギャップの厚さよりも小さく、第２の厚さはエアギャップの厚さよりも大きい。

【0028】

ロット機構がポールコア１，３の独立回転を許容するため、制動機構は、ロータシャフト８が制動されることなく、いずれかのポールコア１，３を制動することができる。所定の一個のポールコア１又は３が制動されると、別のポールコア３又は１は、ロータシャフト８に追従して回転し、吸引力により２つのポールコア１，３の爪１１，１２が最終的に結合される。しかし、隙間に緩衝部材を設けることにより、結合された爪１１，１２間の距離は、緩衝部材によって所定の距離に保たれ、緩衝部材の厚さは、結合された爪１１，１２間の距離となる。制動されるポールコア１，３によっては、爪１１，１２同士が第１緩衝部材１－１を介して結合されてもよいし第２緩衝部材１－２を介して結合されてもよい。

【0029】

第１の厚さはエアギャップよりも小さい所定の厚さを有し、主磁路がステータコアを通らないようにすることができる。また、第２の厚さはエアギャップよりも大きい所定の厚さを有し、主磁路がステータコアを通るようにすることができる。このため、爪１１，１２間に第１緩衝部材１－１があると主磁路がステータコアを通らないためオルタはアイドリング状態（発電しない）となる。爪１１，１２間に第２緩衝部材１－２があると、主磁路がステータコアを通るため、オルタは発電状態となる。従って、ポールコア１，３のいずれかを選択的に制動することにより、主磁路がステータコアを流れるかどうかを制御し、永磁オルタの運転状態を制御する。

【0030】

一対のポールコア１、３は左ポールコア１と右ポールコア３である。左ポールコア１は、左爪１１を有し、右ポールコア３は、右爪１２を有する。実施例によっては、第１緩衝部材１－１及び第２緩衝部材１－２は、左ポールコア１の爪の両側（即ち、左爪１１の両側）にそれぞれ取り付けられてもよい。又は、第１緩衝部１－１又は第２緩衝部材１－２は、左ポールコア１の爪の片側（即ち左爪１１の片側）に取り付け、第２緩衝部材１－２又は第１緩衝部材１－１は、右ポールコア３の爪の片側（即ち右爪１２の片側）に取り付けてもよい。又は第１緩衝部材１－１及び第２緩衝部材１－２は、それぞれ右ポールコア３の爪の両側（即ち右爪１２の両側）に取り付けられてもよい。

【0031】

いくつかの実施例では、緩衝部材は非磁性材料である。たとえばプラスチック、ゴムなど。非磁性材料を使うことにより、左右のポールコア１，３の結合時の磁気抵抗が大きくなり、両者間の磁界相互作用力が小さくなり、制動による両者の分離が容易になる。

【0032】

いくつかの実施例では、第２緩衝部材１－２は、片サイドが爪に取り付けられ、鉄、コバルト、ニッケルなどの磁性材料１－３が違うサイドに設けられる。第２緩衝部材１－２は、その厚さが厚いので磁性材料１－３を設けて爪に磁性材料１－３を吸引させることにより、左右の爪１１，１２の結合をより確実にすることができる。磁性材料１－３は、第２の厚さよりも小さい第３の厚さを有する。即ち、磁性材料１－３は、薄くて、例えば鉄片である。このように、爪と磁性材料１－３との間の吸引力が比較的に小さく、制動による両者の分離を容易にする。

【0033】

一部の実施例では、所定の１つのポールコア１又は３が制動されると、磁性材料１－３によって、第２緩衝部材１－２の両側の２つの爪１１，１２は、自身の磁場力の作用によって一体に連結する。即ち、磁性材料１－３は補助吸引の役割を果たし、２つの爪１１，１２は、主に自身の磁場力によって互いに引き合う。所定のもう１つのポールコア３又は１が制動されると、第１緩衝部材１－１は、第１緩衝部材１－１の両側の２つの爪１１，１２が自身の磁場力作用によって一体的に連結することを許容する。第１緩衝部材１－１の両側の２つの爪１１，１２同士が自身によって互いに吸着できるように、第１緩衝部材１－１は、薄い厚さが要求される。従って、第１緩衝部材１－１は、膜のような緩衝材であることが好ましい。

【0034】

図３は、ポールコア１，３のロック機構を示す。ロック機構は、ポールコア１，３とロータシャウト８との間に設けられる。ロック機構は、弾性部材９と弾性部材９の一端に設けられた係止体１０とを含み、ロータシャフト８には、弾性部材９を収納する収納溝１３が設けられる。ポールコア１，３には、係止体１０に整合する係止溝１４が設けられ、係止溝１４は、円周方向に分布し、弾性部材９は、係止溝１４に係止体１０が進入ように係止体１０に弾力を付与する。弾性部材９は、スプリング、弾性ゴム、弾性プレート、又は弾性力を付与できる他の物体である。係止体１０は、鋼球、鉄球、その他適宜の構造を有するものである。

【0035】

一方のポールコア１又は３が制動されると、そのポールコア１又は３は、ロータシャフト８に対して回転する。その間にポールコア１又は３が係止体１０を押し下げ、同時に弾性部材９が圧縮され、その際にポールコア１又は３は、ロータシャフト８に拘束されずに回転することができる。駆動力がなくなると、弾性部材９の弾性力により係止体１０が跳ね上がり、再び係止溝に係入する。このときポールコア１，３はロータシャフト８とともに回転する。

【0036】

制動機構は、ポールコアに設けられた摩擦板と、摩擦板に対応して設けられたブレーキシューとを含む。ブレーキシューは、外部駆動力により摩擦板と接触して摩擦することにより、対応するポールコアを制動することができる。左ポールコア１に位置するのが左摩擦板６であり、右ポールコア３に位置するのが右摩擦板４であり、左摩擦板６に対応するのが左ブレーキシュー７であり、右摩擦板４に対応するのが右ブレーキシュー５である。

【0037】

図４は、左ポールコア１の爪の両側に第１緩衝部材１－１及び第２緩衝部材１－２をそれぞれ取り付けた実施例を示す。この実施例では、第１緩衝部材１－１は、左爪１１の上側に取り付けられ、第２緩衝部材１－２は、右爪１２の下側に取り付けられている。もちろん、他の実施例では、第１緩衝部材１－１と第２緩衝部材１－２の取付位置は、互いに交換されてもよい。

【0038】

図４及び図１０より、矢印はロータシャフト８の回転方向である。左ポールコア１が瞬間的に制動されると左爪１１の上側と右爪１２の下側が結合し、両爪が異名磁極であるため、それらの間に吸引力が働き、この吸引力により両者の離脱が防止される。第１緩衝部材１－１は、ロータとステータとの間のエアギャップ（即ち、ロータとステータとの間の隙間）よりも十分小さいので、このとき、左右のポールコア１，３は、各々の爪１１，１２によって形成する主磁路がステータコアを通らない。駆動力がなくなるとロック機構により左右のポールコア１，３がロータシャフト８と同期して回転する。このとき左右のポールコア１，３の主磁路は、ステータコアを通らない。よって、オルタは、アイドリング状態（発電しない）となる。

【0039】

即ち、オルタのロータの左ポールコア１を瞬間的に制動して、オルタをアイドリング状態にすることができる。

【0040】

右ポールコア３が瞬間的に制動されると、左爪１１の下側と右爪１２の上側が結合し、磁性材料１～３によって右爪１２に吸引されるため、この吸引力により両者の離脱が防止される。第２緩衝部材１－２は、ロータとステータとの間のエアギャップ（即ち、ロータとステータの隙間）よりも十分に厚いので、このとき、左右のポールコア１，３は、ステータコアを介して主磁路を形成する。駆動力がなくなると、ロック機構により左右のポールコア１，３がロータシャフト８と同期して回転する。このとき、主磁路は、ステータコアを通る。このため、オルタは発電状態にある。

【0041】

即ち、オルタのロータの右ポールコア３を瞬間的に制動して、オルタを発電状態にすることができる。

【0042】

本発明は、図５に示すように、上記のオルタＧＥＮと、オルタＧＥＮに接続されたバッテリと、バッテリに接続された電子制御ユニットＥＣＵと、電子制御ユニットＥＣＵに接続された駆動力供給部材と、バッテリに接続された負荷Ｌと、バッテリに接続された絶縁ダイオードＤとを含む制御システムを更に提供する。

【0043】

負荷Ｌは、車両電気系統のすべての負荷を示す。本実施例では、駆動力供給部材を電磁石とし、磁界吸引により制動機構に駆動力を与えて所定のポールコアを制動し、即ちブレーキシューを摩擦板に接触させて制動を行う。他の実施例では、駆動力は、油圧又は空気圧、又は他の適切な方法を用いて提供されてもよい。電磁石は、右爪３を制動するための第１制動電磁石Ｍ１と、左爪１を制動するための第２制動電磁石Ｍ２とを含む。

【0044】

絶縁ダイオードＤのＧ端子は、発電機ＧＥＮに接続され、Ｂ端子は、バッテリＢＡＴＴに接続され、Ｇ端子とＢ端子には電子制御手段ＥＣＵが接続される。電子制御手段ＥＣＵは、絶縁ダイオードＤの左端のＧ点の発電機ＧＥＮの出力電圧と、その右端のＢ点のバッテリＢＡＴＴの電圧信号を取り込んで現在のバッテリＢＡＴＴの充電状況を判定し、電磁石を制御して左右のクローポール１，３の極歯結合状態を実現して発電機ＧＥＮの動作状態を制御する。

【0045】

図６に示すように、オルタＧＥＮの動作状態制御は、主に３つの面がある。（右ポールコア３を制動してオルタＧＥＮを発電状態にし、左ポールコア１を制動してオルタＧＥＮをアイドリング状態にする例とする。）
（１）充電開始段階
エンジン起動完了後、電子制御ユニットＥＣＵは、第１制動電磁石Ｍ１に瞬間的に通電してオルタＧＥＮのロータの右ポールコア３を瞬間的に制動してオルタＧＥＮを発電状態にし、バッテリを充電する。充電段階が開始されると、電子制御ユニットＥＣＵは、絶縁ダイオードＤの右端のＢ点の電位を検出することにより、バッテリの出力電圧を検出する。Ｂ点の電位がある所定値（好ましくは１３．５Ｖであり１４．５Ｖでもよいし、自動車電源システムの使用バッテリの仕様によって変化してもよい）以上になると充電開始段階が終了する。
（２）バッテリ放電の場合
充電開始段階が完了すると、電子制御手段ＥＣＵは、第２制動電磁石Ｍ２に瞬間的に通電して、発電機ＧＥＮのロータの左クローポール１を瞬間的に制動して発電機ＧＥＮをアイドリング状態にし、バッテリＢＡＴＴを放電段階に移行させる。Ｂ点の電位がある所定値（本実施例では１３．０Ｖ）以下になると、放電段階が終了する。
（３）二次充電段階
バッテリ放電完了すると、電子制御ユニットＥＣＵは、制動電磁石Ｍ１に瞬時に通電してオルタＧＥＮを発電状態にしてバッテリを充電する。Ｂ点の電位がある所定値（好ましくは１３．５Ｖであり、１４．５Ｖでもよいし、自動車電源システムの使用バッテリ仕様によっても変わる）以上になると、再びバッテリ放電段階に入る。このように、エンジンが停止するまで循環する。

【0046】

本発明は、磁気回路制御の制御方法を更に提供し、オルタの２つのポールコアの相対位置を制御し更にロータの磁場の主磁路がステータを流れるかを制御してオルタの動作状態を制御するステップを含む。

【0047】

以上の詳細説明は、本発明の割にいい実施例の説明に限る。本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。従って、本発明の明細書及び図面に記載された内容を用いた等価な技術的変化は本発明の特許請求の範囲に含まれる。

【0048】

（付記）
（付記１）
外周に所定の厚さのエアギャップを介してステータが設けられた磁気回路制御のロータであって、
ロータシャフトと、
前記ロータシャフトに取り付けられた一対のポールコアであって、各々の前記ポールコアが、軸方向に延び軸方向に並ぶ複数の爪を有し、前記一対のポールコアの複数の爪が、軸方向に並ぶ複数の隙間を形成するように軸方向に交互に嵌め込み、軸方向に隣り合う２つの隙間には、爪に取り付けられた厚さの異なる緩衝部材が設けられ、前記緩衝部材がエアギャップの厚さよりも小さい第１の厚さを有する第１緩衝部材とエアギャップの厚さよりも大きい第２の厚さを有する第２緩衝部材を含むように構成された一対のポールコアと、
前記一対のポールコアの間に設けられた永磁リングと、
前記ロータシャフトに同期して爪を回転させ、かつ爪の前記ロータシャフトに沿った独立回転を許容するロック機構と、
前記一対のポールコアのいずれか一方を外部駆動力によって制動可能な制動機構とを含むことを特徴とする磁気回路制御のロータ。

【0049】

（付記２）
前記一対のポールコアは、左ポールコアと右ポールコアを含み、前記第１緩衝部材及び前記第２緩衝部材は、それぞれ、前記左ポールコアの爪の両側に取り付けられ、
又は、前記第１緩衝部材又は前記第２緩衝部材は、前記左ポールコアの爪の片側に取り付けられ、前記第２緩衝部材又は前記第１緩衝部材は、前記右ポールコアの爪の片側に取り付けられ、
又は、前記第１緩衝部材及び前記第２緩衝部材は、それぞれ、前記右ポールコアの爪の両側に取り付けられることを特徴とする付記１に記載の磁気回路制御のロータ。

【0050】

（付記３）
前記緩衝部材は、非磁性材料であることを特徴とする付記１に記載の磁気回路制御のロータ。

【0051】

（付記４）
前記第２緩衝部材は、片サイドがポールコアに取り付けられ、第２の厚さよりも小さい第３の厚さを有する磁性材料がもう片サイドに設けられ、
所定の一個のポールコアが制動されると、前記磁性材料によって、前記第２緩衝部材の両側に位置する２つの爪が自身の磁場力で一体に連結し、所定の他方のポールコアが制動されると、前記第１緩衝部材は、前記第１緩衝部材の両側に位置する２つの爪が自身の磁場力で一体に連結することを許容することを特徴とする付記３に記載の磁気回路制御のロータ。

【0052】

（付記５）
前記ロック機構は、前記ポールコアと前記ロータシャフトとの間に設けられ、
前記ロック機構は、弾性部材と前記弾性部材の一端に設けられた係止体とを含み、
前記ロータシャフトには、前記弾性部材を収納する収納溝が設けられ、
前記ポールコアには、前記係止体に整合する係止溝が設けられ、
前記弾性部材は、前記係止溝に係止体が進入するように前記係止体に弾力を付与することを特徴とする付記１に記載の磁気回路制御のロータ。

【0053】

（付記６）
前記弾性部材は、スプリング又は弾性ゴム又は弾性プレートであることを特徴とする付記５に記載の磁気回路制御のロータ。

【0054】

（付記７）
前記制動機構は、ポールコアに設けられた摩擦板と、前記摩擦板に対応して設けられたブレーキシューとを含むことを特徴とする付記１に記載の磁気回路制御のロータ。

【0055】

（付記８）
付記１から７のいずれか一つに記載のロータを含むことを特徴とする磁気回路制御のオルタ。

【0056】

（付記９）
付記８に記載のオルタと、
前記オルタに接続されたバッテリと、
前記バッテリに接続されて前記バッテリの出力電圧を検出する電子制御ユニットと、
前記電子制御ユニットに接続され、所定のポールコアを制御するように、油圧、空気圧又は磁場吸引を含む方式で制動機構に駆動力を供給する駆動力供給部材とを含むことを特徴とする制御システム。

【0057】

（付記１０）
オルタの２つのポールコアの相対位置を制御し、更にロータの磁場の主磁路がステータを流れるかを制御してオルタの動作状態を制御するステップを含むことを特徴とする磁気回路での制御方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】