はじめまして、初心者のタカといいます。
EVやソーラーカーの文献を検索していたら
以下の特許文献が出てきました。
特許公開2010−130747 巻線接続制御装置及び磁石式発電機
モーターとギアの組み合わせの話が色々なHPや資料で出ていますが
６月１０日に公開された特許だと、メカニカルなギアの必要がなくなる可能性が
あるのかなぁ〜？と思いました。
特許だと高度な制御装置が必要みたいですけど
簡単な切り替えスイッチとサージアブソーバーで実現できそうです。
また、もともとは磁石式発電機の特許ですが
EVやソーラーカーだけではなくハイブリットも利用可能の特許のようです。
厚かましいお願いですが
諸先輩方のご意見を拝聴したいです。

特許ってどうやって見れるか知らないので見てないのですが、
ギヤの無いＥＶは走っていると思います。例えばインホイールモータのタイプ。（エリーカでしたっけ？）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AB
ギアは、エンジンの特性、すなわち回転数とトルクは正比例するという特性と
タイヤに必要とされる回転数とトルクを一致させるための部品（機構）であり、
モーターの回転数とトルクの特性がタイヤと一致していれば、（多少、効率が落ちても逆回転できる事も必要）
ギアは不要となります。むしろ単なる重りとなります。
コンバートＥＶではギアのある車両が有るようですが、ギア付きの理由は謎です。
その秘密、ぜひとも経験者にお聞きしたいところです。

レスありがとうございます。ootaharaさん
> 特許ってどうやって見れるか知らないので見てないのですが、
特許庁のHPのIPDL特許電子図書館の
特許・実用新案を検索するで、特許番号か特許名称を入力すれば見れます。

> ギヤの無いＥＶは走っていると思います。例えばインホイールモータのタイプ。（エリーカでしたっけ？）
> http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AB
> ギアは、エンジンの特性、すなわち回転数とトルクは正比例するという特性と
> タイヤに必要とされる回転数とトルクを一致させるための部品（機構）であり、
> モーターの回転数とトルクの特性がタイヤと一致していれば、（多少、効率が落ちても逆回転できる事も必要）
> ギアは不要となります。むしろ単なる重りとなります。
> コンバートＥＶではギアのある車両が有るようですが、ギア付きの理由は謎です。
> その秘密、ぜひとも経験者にお聞きしたいところです。

他のHPでメカギア付EV製作をした方々をみましたが
モーター特性とドライブユニットのみの電費と比較して
メカギアを付けたEVはある領域の効率・電費が良いが根拠らしいです？

このギアに相当するような段階的にモーター特性を変えているのが
今回お聞きしたかった特許の中身でした。
インバータユニットで、印加電圧や周波数、電流をコントロールするだけじゃなく
モーターそのものの特性を変えることができそうです。
モーター電機子コイルを半導体デバイスで直並列切り替えて
特性を変える、コイル数を変えることができるのか？
これがお聞きしたい内容でした。

モータは低速域はトルクも高く比較的得意なのですが、高速になると「発電機」としての性格が
顔を出し始めるためトルクが先細りとなり苦手としています。
そこでメカニカルギアで減速比を下げる（モータ回転数を下げる）ことにより苦手を克服しようとするわけですね。

「電子ギア」と言われるのは極数切換のことだと思います。これは昔からある手法で、
たとえばモータの巻線を４極で始動し、高速域に入ると２極にする、といった具合です。
極数が半分になると、機械的な速度は同じでも電気的には半分の速度に等しいのです。
つまり同一サイズのモータの場合、小さい極数モータは低トルク高回転型のスポーツカータイプ・エンジン、
大きい極数モータは高トルク低回転型のトラックタイプ・エンジンに相当します。

ただし巻線切換え時の過渡的な現象は複雑なので、安全でシームレスな切換えのためのシーケンス管理は
結構難しいと思います。

名無しの電気屋さんレスありがとうございます。
界磁極の切替の情報、ありがとうございました。
私が調べたところ、イカ釣り漁船の照明用発電機で
同じように、２極と４極切替の実例がありました。
魚場まではエンジンは高回転で、発電機の局数は２極で
魚場に到着したら、発電機のメイン出力は照明装置へ
振る向けられ、そのときはエンジン回転数が抑えられ
低回転側になるので、界磁は４極になるそうです。

教えていただいた極切替もそうですが
この電子ギアと勝手に私が書いているのは
２段階の切替ではないのです。
名無しの電気屋さんがおっしゃった、モーターの弱点を
ハイブリット用モーター関連ではスバルと古河がその弱点を解消する
電機子コイルの切替制御の特許を出しています。
極数切替ではない、コイル数の切替です。
三相モーターの電機子コイル
例とすれば、一相６コイル、三相で１８コイル
コレをトランスのタップだしのように
高回転になったら、コイルを接続して
一相３コイル、三相９コイルとしている。

今回の特許は、スバルと古河と同じような考えですが
一相８コイル、三相２４コイルを、極切替えと同じように
コイルを余らすことなく、全て使い切ることに特徴があります。

（１）８コイル全て並列接続
（２）８コイル全て直列接続
（３）４コイル直列接続＋４コイル直列接続
（４）４コイル直列接続＋（２コイル直列を並列接続）
このようなコイルの接続制御しているようなのです。

名無しの電気屋さんがおっしゃるっているような
コイル接続切替時の過渡的現象には言及していません。
たぶん、その制御がこの技術の課題なのか？実用化の肝なのだと思います。
個人が造るEVモーターの製作には、大出力のモーターではないので
切替スイッチ＋サージアブソーバー等々をつかって実験できそうなのか？
と考えています。

> （１）８コイル全て並列接続
> （２）８コイル全て直列接続
> （３）４コイル直列接続＋４コイル直列接続
> （４）４コイル直列接続＋（２コイル直列を並列接続）
> このようなコイルの接続制御しているようなのです。

なるほど、これは界磁制御の一手法ですね。
ただ、個人的には一つのモータでゴチャゴチャやるよりも
特性の異なる２モータ式としてそれぞれ補完しあう方が
スマートではないかと思っています。

> 個人が造るEVモーターの製作には、大出力のモーターではないので
> 切替スイッチ＋サージアブソーバー等々をつかって実験できそうなのか？
> と考えています。

界磁切り替えは非通電時に行うことが原則です。
動作中に切換える場合は、各相ごとに電流モードを監視して
OFFのタイミングを見計らって切り替えなければなりません。

ご自分で巻線をされて実験されるのであれば十分にご注意ください。
たとえ小出力モータであっても通電時に無理やり切り替えると、
界磁コイルに蓄えられたエネルギーがサージアブソーバに集中しますので
焼損・破裂の可能性があります。

名無しの電気屋さん度々のレスありがとうございます。

> 特性の異なる２モータ式としてそれぞれ補完しあう方が
> スマートではないかと思っています。
特性の違った２モーター方式だと駆動はプリウス式になると思われます。
EVを造るとき電池の重量が重要なファクターですが
モーター重量もやはり影響が大きいと思います。
元になった特許資料はホンダ系の会社から出ていた特許でした。
ホンダ系と言うわけで、もしかしたらIMA技術のひとつかな？とも思えました。

> 界磁切り替えは非通電時に行うことが原則です。
> 動作中に切換える場合は、各相ごとに電流モードを監視して
> OFFのタイミングを見計らって切り替えなければなりません。
> ご自分で巻線をされて実験されるのであれば十分にご注意ください。
> たとえ小出力モータであっても通電時に無理やり切り替えると、
> 界磁コイルに蓄えられたエネルギーがサージアブソーバに集中しますので
> 焼損・破裂の可能性があります。
最初は無負荷の微小回転数からはじめたいと思います。
無通電時の切替について肝に銘じます。
特許については本日見直したところ
各相のゼロクロス検出回路らしい回路図がありました。
切替での過渡的現象は既に何らかの制御を考慮済みのようです。
色々とご助言ありがとうございました。