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JP2008236962A - Rotating electric machine and hybrid drive device including the same - Google Patents

Rotating electric machine and hybrid drive device including the same Download PDF

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JP2008236962A JP2007075874A JP2007075874A JP2008236962A JP 2008236962 A JP2008236962 A JP 2008236962A JP 2007075874 A JP2007075874 A JP 2007075874A JP 2007075874 A JP2007075874 A JP 2007075874A JP 2008236962 A JP2008236962 A JP 2008236962A
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Hideo Nakai
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

【課題】互いに相対回転可能な第1回転子と第2回転子との間でトルク伝達を行うことが可能な回転電機において、第1回転子及び第2回転子のトルクを制御する際の自由度を高めるとともにブラシレスを実現する。
【解決手段】励磁コイル30は、第1ロータ28の回転中心軸を囲むよう第1ロータ28の回転方向に沿って巻回されており、非回転シャフト17に取り付けられている。第1ロータ28には、励磁コイル30に電流が流れたときにその回転方向において磁極が交互するクロー部52a,54aが第2ロータ18と対向して配設されている。励磁コイル30の電流により第1ロータ28に形成された磁界が第2ロータ18に作用するのに応じて第1ロータ28と第2ロータ18との間にトルクが作用する。ステータ巻線20の電流によりステータ16に形成された磁界が第2ロータ18に作用するのに応じてステータ16と第2ロータ18との間にトルクが作用する。
【選択図】図3
In a rotating electrical machine capable of transmitting torque between a first rotor and a second rotor that can rotate relative to each other, freedom in controlling torque of a first rotor and a second rotor is provided. Increase the degree and realize brushless.
An excitation coil is wound around a rotation direction of a first rotor so as to surround a rotation center axis of the first rotor and is attached to a non-rotating shaft. The first rotor 28 is provided with claw portions 52a and 54a opposite to the second rotor 18 in which magnetic poles alternate in the rotation direction when a current flows through the exciting coil 30. Torque acts between the first rotor 28 and the second rotor 18 in response to the magnetic field formed in the first rotor 28 acting on the second rotor 18 by the current of the exciting coil 30. Torque acts between the stator 16 and the second rotor 18 in response to the magnetic field formed in the stator 16 by the current of the stator winding 20 acting on the second rotor 18.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、互いに相対回転可能な第1回転子と第2回転子との間でトルク伝達を行うことが可能な回転電機、及びそれを備えるハイブリッド駆動装置に関する。   The present invention relates to a rotating electric machine capable of transmitting torque between a first rotor and a second rotor that can rotate relative to each other, and a hybrid drive apparatus including the rotating electric machine.

この種の回転電機の関連技術が下記特許文献1に開示されている。特許文献1による回転電機は、巻線が配設されたステータと、ステータの巻線と電磁気的に結合する巻線が配設されエンジン(原動機)に機械的に接続される第1ロータと、第1ロータの巻線と電磁気的に結合する永久磁石が配設され第1ロータに対し相対回転可能で負荷に機械的に接続される第2ロータと、を備える。特許文献1においては、第1ロータに伝達されたエンジンからの動力は、第1ロータの巻線と第2ロータの永久磁石との電磁気結合によって第2ロータに伝達されるため、エンジンの動力により負荷を駆動することができる。さらに、ステータの巻線と第1ロータの巻線との電磁気結合、及び第1ロータの巻線と第2ロータの永久磁石との電磁気結合によって、ステータの巻線に供給された電力を用いて第2ロータに動力を発生させることができるため、エンジンが動力を発生していなくても負荷を駆動することができる。   The related art of this type of rotating electrical machine is disclosed in Patent Document 1 below. A rotating electrical machine according to Patent Document 1 includes a stator in which windings are disposed, a first rotor in which windings that are electromagnetically coupled to the stator windings are mechanically connected to an engine (prime mover), A permanent magnet that is electromagnetically coupled to the winding of the first rotor, and a second rotor that is rotatable relative to the first rotor and mechanically connected to a load. In Patent Document 1, the power transmitted from the engine to the first rotor is transmitted to the second rotor by electromagnetic coupling between the windings of the first rotor and the permanent magnets of the second rotor. The load can be driven. Further, by using electromagnetic coupling between the stator winding and the first rotor winding, and electromagnetic coupling between the first rotor winding and the second rotor permanent magnet, the electric power supplied to the stator winding is used. Since power can be generated in the second rotor, the load can be driven even if the engine does not generate power.

特開2000−197324号公報JP 2000-197324 A

特許文献1においては、ステータの巻線に流す電流を制御することで、第1ロータ及び第2ロータのトルクを制御することができるが、第1ロータ及び第2ロータのトルクは互いに連動して変化するため、これらのトルクを独立して制御することはできない。そのため、第1ロータ及び第2ロータのトルクを制御する際の自由度が低下する。第2ロータに永久磁石の代わりに巻線を設けた場合は、ステータの巻線に流す電流の他に第2ロータの巻線に流す電流も制御することで、第1ロータ及び第2ロータのトルクを独立して制御することが可能となる。しかし、その場合は、第2ロータの巻線に電流を流すためにスリップリングが必要となる。その結果、第2ロータの巻線に電流を流す際の損失が増大するとともに保守性が低下する。   In Patent Document 1, the torque of the first rotor and the second rotor can be controlled by controlling the current flowing through the winding of the stator. However, the torque of the first rotor and the second rotor is interlocked with each other. Because they change, these torques cannot be controlled independently. For this reason, the degree of freedom in controlling the torque of the first rotor and the second rotor is reduced. When the second rotor is provided with a winding instead of a permanent magnet, the current flowing in the winding of the second rotor in addition to the current flowing in the winding of the stator is controlled, so that the first rotor and the second rotor The torque can be controlled independently. However, in that case, a slip ring is required to pass a current through the winding of the second rotor. As a result, loss when current flows through the winding of the second rotor increases and maintainability deteriorates.

また、特許文献1においては、第1ロータ及び第2ロータのトルクを制御するために、巻線が配設されたステータを設ける必要がある。その結果、回転電機の構成が複雑化する。   Further, in Patent Document 1, in order to control the torque of the first rotor and the second rotor, it is necessary to provide a stator provided with windings. As a result, the configuration of the rotating electrical machine becomes complicated.

本発明は、互いに相対回転可能な第1回転子と第2回転子との間でトルク伝達を行うことが可能な回転電機において、第1回転子及び第2回転子のトルクを制御する際の自由度を高めるとともにブラシレスを実現することを目的の1つとする。   The present invention relates to a rotating electrical machine capable of transmitting torque between a first rotor and a second rotor that can rotate relative to each other, and controls torque of the first rotor and the second rotor. One of the purposes is to increase the degree of freedom and realize brushless.

また、本発明は、互いに相対回転可能な第1回転子と第2回転子との間でトルク伝達を行うことが可能な回転電機において、構成を簡略化するとともにブラシレスを実現することを目的の1つとする。   Another object of the present invention is to simplify the configuration and realize brushless in a rotating electrical machine capable of transmitting torque between a first rotor and a second rotor that can rotate relative to each other. One.

本発明に係る回転電機及びそれを備えるハイブリッド駆動装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。   The rotating electrical machine and the hybrid drive apparatus including the same according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.

本発明に係る回転電機は、第1回転子と、電流が流れるのに応じて第1回転子に磁界を形成する励磁導体と、第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用する第2回転子と、磁界を発生可能な固定子であって、当該磁界を第2回転子に作用させることで第2回転子にトルクを作用させることが可能な固定子と、を備え、前記励磁導体は、回転が拘束された拘束部材に取り付けられていることを要旨とする。   A rotating electrical machine according to the present invention includes a first rotor, an excitation conductor that forms a magnetic field in the first rotor in response to current flow, and a second rotor that can rotate relative to the first rotor. A second rotor in which a torque acts between the first rotor and a stator capable of generating a magnetic field, wherein the magnetic field formed in the first rotor acts on the first rotor. A stator capable of applying torque to the second rotor by acting on the second rotor, and the excitation conductor is attached to a restraining member whose rotation is restrained. To do.

本発明によれば、第1回転子と第2回転子との間に作用するトルク、及び固定子と第2回転子との間に作用するトルクを独立して制御することができるので、第1回転子と第2回転子との間でトルク伝達を行いながら、第1回転子のトルク及び第2回転子のトルクを独立して制御することができる。さらに、励磁導体は拘束部材に取り付けられていることでその回転が拘束されているため、励磁導体に電流を流す際にスリップリング(ブラシ)が不要となる。したがって、第1回転子及び第2回転子のトルクを制御する際の自由度を高めることができるとともに、回転電機のブラシレス化を実現することができる。   According to the present invention, the torque acting between the first rotor and the second rotor and the torque acting between the stator and the second rotor can be controlled independently. While transmitting torque between the first rotor and the second rotor, the torque of the first rotor and the torque of the second rotor can be controlled independently. Further, since the rotation of the exciting conductor is restricted by being attached to the restraining member, a slip ring (brush) is not required when a current is passed through the exciting conductor. Accordingly, it is possible to increase the degree of freedom when controlling the torque of the first rotor and the second rotor, and it is possible to realize a brushless rotating electric machine.

本発明の一態様では、前記励磁導体は、第1回転子の回転軸を囲むよう第1回転子の回転方向に沿って巻回された励磁コイルであり、第1回転子には、前記励磁コイルに電流が流れたときにその回転方向において磁極が交互するクローポール部が第2回転子と対向して配設されていることが好適である。   In one aspect of the present invention, the excitation conductor is an excitation coil wound along the rotation direction of the first rotor so as to surround the rotation axis of the first rotor, and the first rotor includes the excitation coil It is preferable that a claw pole portion, in which magnetic poles alternate in the rotation direction when a current flows through the coil, is disposed to face the second rotor.

本発明の一態様では、第2回転子には、磁石が第1回転子と対向して配設されており、第1回転子に形成された磁界と前記磁石の発生する磁界との相互作用により第1回転子と第2回転子との間にトルクが作用することが好適である。また、本発明の一態様では、第2回転子には、第1回転子から作用する磁界の変動に応じて誘導電流が流れる誘導導体が第1回転子と対向して配設されていることが好適である。また、本発明の一態様では、第2回転子は、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にリラクタンストルクが作用する回転子であることが好適である。また、本発明の一態様では、第2回転子には、磁石が第1回転子と対向して配設されており、第2回転子は、第1回転子に形成された磁界と前記磁石の発生する磁界との相互作用により第1回転子との間に磁石トルクが作用するとともに、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にリラクタンストルクが作用する回転子であることが好適である。   In one aspect of the present invention, the second rotor is provided with a magnet facing the first rotor, and the interaction between the magnetic field formed in the first rotor and the magnetic field generated by the magnet is provided. Thus, it is preferable that a torque acts between the first rotor and the second rotor. In one aspect of the present invention, the second rotor is provided with an inductive conductor through which an induced current flows according to a change in a magnetic field applied from the first rotor, facing the first rotor. Is preferred. In one embodiment of the present invention, the second rotor may be a rotor in which reluctance torque acts between the first rotor and the first rotor in response to a magnetic field formed in the first rotor. Is preferred. In one aspect of the present invention, the second rotor is provided with a magnet facing the first rotor, and the second rotor includes a magnetic field formed on the first rotor and the magnet. Magnet torque acts between the first rotor and the reluctance torque between the first rotor and the magnetic field formed on the first rotor by the interaction with the magnetic field generated by the first rotor. It is preferable that the rotor acts.

本発明の一態様では、第2回転子には、磁石が固定子と対向して配設されており、固定子の発生する磁界と前記磁石の発生する磁界との相互作用により第2回転子にトルクが作用することが好適である。また、本発明の一態様では、第2回転子には、固定子から作用する磁界の変動に応じて誘導電流が流れる誘導導体が固定子と対向して配設されていることが好適である。また、本発明の一態様では、第2回転子は、固定子の発生する磁界が作用するのに応じてリラクタンストルクが作用する回転子であることが好適である。また、本発明の一態様では、第2回転子には、磁石が固定子と対向して配設されており、第2回転子は、固定子の発生する磁界と前記磁石の発生する磁界との相互作用により磁石トルクが作用するとともに、固定子の発生する磁界が作用するのに応じてリラクタンストルクが作用する回転子であることが好適である。   In one aspect of the present invention, a magnet is disposed on the second rotor so as to face the stator, and the second rotor is generated by the interaction between the magnetic field generated by the stator and the magnetic field generated by the magnet. It is preferable that a torque acts on. In one aspect of the present invention, it is preferable that the second rotor is provided with an induction conductor through which an induced current flows according to a change in a magnetic field acting from the stator, facing the stator. . In the aspect of the invention, it is preferable that the second rotor is a rotor on which a reluctance torque acts in response to a magnetic field generated by the stator acting. In one embodiment of the present invention, the second rotor is provided with a magnet facing the stator, and the second rotor includes a magnetic field generated by the stator and a magnetic field generated by the magnet. It is preferable that the rotor is a rotor in which reluctance torque acts in accordance with the magnetic torque generated by the interaction and the magnetic field generated by the stator.

また、本発明に係る回転電機は、第1回転子と、電流が流れるのに応じて第1回転子に磁界を形成する励磁導体と、第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用する第2回転子と、磁界を発生可能な固定子であって、当該磁界を第1回転子に作用させることで第1回転子にトルクを作用させることが可能な固定子と、を備え、前記励磁導体は、固定子に取り付けられていることを要旨とする。   The rotating electrical machine according to the present invention includes a first rotor, an excitation conductor that forms a magnetic field in the first rotor in response to current flowing, and a second rotor that can rotate relative to the first rotor. A second rotor in which torque acts between the first rotor in response to the magnetic field formed in the first rotor, and a stator capable of generating a magnetic field, And a stator capable of applying a torque to the first rotor by applying a magnetic field to the first rotor, wherein the excitation conductor is attached to the stator.

本発明によれば、第1回転子と第2回転子との間に作用するトルク、及び固定子と第1回転子との間に作用するトルクを独立して制御することができるので、第1回転子と第2回転子との間でトルク伝達を行いながら、第1回転子のトルク及び第2回転子のトルクを独立して制御することができる。さらに、励磁導体は固定子に取り付けられていることでその回転が拘束されているため、励磁導体に電流を流す際にスリップリングが不要となる。したがって、第1回転子及び第2回転子のトルクを制御する際の自由度を高めることができるとともに、回転電機のブラシレス化を実現することができる。   According to the present invention, the torque acting between the first rotor and the second rotor and the torque acting between the stator and the first rotor can be controlled independently. While transmitting torque between the first rotor and the second rotor, the torque of the first rotor and the torque of the second rotor can be controlled independently. Furthermore, since the excitation conductor is attached to the stator and its rotation is restricted, a slip ring is not required when a current is passed through the excitation conductor. Accordingly, it is possible to increase the degree of freedom when controlling the torque of the first rotor and the second rotor, and it is possible to realize a brushless rotating electric machine.

また、本発明に係る回転電機は、第1回転子と、電流が流れるのに応じて第1回転子に磁界を形成する励磁導体と、第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用する第2回転子と、を備え、前記励磁導体は、回転が拘束された拘束部材に取り付けられていることを要旨とする。   The rotating electrical machine according to the present invention includes a first rotor, an excitation conductor that forms a magnetic field in the first rotor in response to current flowing, and a second rotor that can rotate relative to the first rotor. And a second rotor in which torque acts between the first rotor and the magnetic field formed in the first rotor, and the excitation conductor is restrained from rotating. The gist is attached to the restraining member.

本発明によれば、励磁導体に流す電流を制御することで、固定子を設けることなく第1回転子と第2回転子との間に作用するトルクを制御することができる。さらに、励磁導体の回転は拘束されているため、励磁導体に電流を流す際にスリップリングが不要となる。したがって、回転電機の構成を簡略化することができるとともに、回転電機のブラシレス化を実現することができる。   According to the present invention, by controlling the current flowing through the exciting conductor, it is possible to control the torque acting between the first rotor and the second rotor without providing a stator. Further, since the rotation of the excitation conductor is restricted, a slip ring is not required when a current is passed through the excitation conductor. Therefore, the configuration of the rotating electrical machine can be simplified and the brushless of the rotating electrical machine can be realized.

また、本発明に係るハイブリッド駆動装置は、本発明に係る回転電機と、第1回転子及び第2回転子の一方と連結され且つ動力を発生可能なエンジンと、を備え、第1回転子及び第2回転子の他方と連結された出力軸から動力の出力が可能であることを要旨とする。   The hybrid drive device according to the present invention includes the rotating electrical machine according to the present invention, and an engine that is coupled to one of the first rotor and the second rotor and is capable of generating power, the first rotor, The gist is that power can be output from an output shaft connected to the other of the second rotors.

以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

「実施形態1」
図1〜4は、本発明の実施形態1に係る回転電機を備えるハイブリッド駆動装置の構成の概略を示す図であり、図1は全体構成の概略を示し、図2〜4は回転電機10の構成の概略を示す。そして、図2は回転電機10の軸線方向から見た内部構成の一部を示し、図3は図2のA−A断面図を示し、図4は図2のB−B断面図を示す。ただし、図2において図示を省略している部分の構成は、図示している部分と同様の構成である。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置は、動力を発生可能なエンジン(内燃機関)36と、エンジン36と車輪38との間に設けられた回転電機10と、を備える。なお、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置については、例えば車両を駆動するための動力出力装置として用いることができる。
“Embodiment 1”
1-4 is a figure which shows the outline of a structure of the hybrid drive device provided with the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention, FIG. 1 shows the outline of the whole structure, FIGS. The outline of a structure is shown. 2 shows a part of the internal configuration of the rotating electrical machine 10 as viewed from the axial direction, FIG. 3 shows a cross-sectional view along AA in FIG. 2, and FIG. 4 shows a cross-sectional view along BB in FIG. However, the configuration of the part not shown in FIG. 2 is the same as the illustrated part. The hybrid drive device according to the present embodiment includes an engine (internal combustion engine) 36 capable of generating power, and a rotating electrical machine 10 provided between the engine 36 and wheels 38. In addition, about the hybrid drive device which concerns on this embodiment, it can be used as a power output device for driving a vehicle, for example.

回転電機10は、図示しないケーシングに固定されたステータ(固定子)16と、ステータ16の径方向内側に配置されステータ16に対し相対回転可能な第1ロータ(第1回転子)28と、ステータ16と第1ロータ28との間に配置されステータ16及び第1ロータ28に対し相対回転可能な第2ロータ(第2回転子)18と、第1ロータ28の径方向内側に配置され回転が拘束された非回転シャフト(拘束部材)17と、を有する。第1ロータ28は回転電機10の入力軸34に機械的に連結され、入力軸34はエンジン36と機械的に連結されていることで、第1ロータ28にはエンジン36からの動力が伝達される。一方、第2ロータ18は回転電機10の出力軸24に機械的に連結されており、出力軸24は車輪38に機械的に連結されていることで、車輪38には第2ロータ18からの動力が伝達される。   The rotating electrical machine 10 includes a stator (stator) 16 fixed to a casing (not shown), a first rotor (first rotor) 28 that is disposed on the radially inner side of the stator 16 and can rotate relative to the stator 16, and a stator. The second rotor (second rotor) 18 disposed between the stator 16 and the first rotor 28 and rotatable relative to the stator 16 and the first rotor 28, and disposed on the radially inner side of the first rotor 28 to rotate. A non-rotating shaft (restraining member) 17 that is constrained. The first rotor 28 is mechanically connected to the input shaft 34 of the rotating electrical machine 10, and the input shaft 34 is mechanically connected to the engine 36, so that power from the engine 36 is transmitted to the first rotor 28. The On the other hand, the second rotor 18 is mechanically connected to the output shaft 24 of the rotating electrical machine 10, and the output shaft 24 is mechanically connected to the wheels 38, so that the wheels 38 receive power from the second rotor 18. Power is transmitted.

ステータ16は、ステータコア(固定子鉄心)51と、ステータコア51に配設された複数相(例えば3相)のステータ巻線(固定子導体)20と、を含む。ステータコア51には、径方向内側(第2ロータ18側)へ突出した複数のティース51aがステータ16の周方向に沿って間隔をおいて配列されており、各ステータ巻線20はこれらのティース51aに装着されている。   The stator 16 includes a stator core (stator core) 51 and a plurality of (for example, three-phase) stator windings (stator conductors) 20 disposed on the stator core 51. In the stator core 51, a plurality of teeth 51a projecting radially inward (on the second rotor 18 side) are arranged at intervals along the circumferential direction of the stator 16, and each of the stator windings 20 is formed of these teeth 51a. It is attached to.

第2ロータ18は、その周方向に沿って配設され界磁束を発生する複数の永久磁石32を含み、図示しないベアリングにより非回転シャフト17に回転自在に支持されている。第2ロータ18の回転中心軸は非回転シャフト17の中心軸と一致している。第2ロータ18(永久磁石32)の外周面はステータ16(ティース51a)と対向しており、第2ロータ18(永久磁石32)の内周面は第1ロータ28と対向している。複数の永久磁石32は、第2ロータ18の回転方向(周方向)において磁極が交互する、つまり第2ロータ18の外周側及び内周側のそれぞれについて「N極」と「S極」が交互に並ぶように配置されている。ここでの永久磁石32については、図2〜4に示すように第2ロータ18の表面(外周面及び内周面)に露出していてもよいし、第2ロータ18内(ロータコア内)に埋設されていてもよい。また、第2ロータ18の外周部と内周部とで、別々の永久磁石を配設することもできる。   The second rotor 18 includes a plurality of permanent magnets 32 that are arranged along the circumferential direction and generate a field magnetic flux, and is rotatably supported on the non-rotating shaft 17 by a bearing (not shown). The rotation center axis of the second rotor 18 coincides with the center axis of the non-rotation shaft 17. The outer peripheral surface of the second rotor 18 (permanent magnet 32) faces the stator 16 (tooth 51a), and the inner peripheral surface of the second rotor 18 (permanent magnet 32) faces the first rotor 28. The plurality of permanent magnets 32 have alternating magnetic poles in the rotation direction (circumferential direction) of the second rotor 18, that is, “N pole” and “S pole” are alternately arranged on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the second rotor 18. It is arranged to line up. The permanent magnet 32 here may be exposed on the surface (outer peripheral surface and inner peripheral surface) of the second rotor 18 as shown in FIGS. 2 to 4 or in the second rotor 18 (in the rotor core). It may be buried. In addition, separate permanent magnets can be disposed on the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the second rotor 18.

第1ロータ28は、ロータコア(回転子鉄心)52,54と、これらのロータコア52,54同士を機械的に接続する非磁性体(例えば樹脂等)56と、を含み、ベアリング62,64により非回転シャフト17に回転自在に支持されている。第1ロータ28の回転中心軸も非回転シャフト17の中心軸と一致している。ロータコア52,54は、第1ロータ28の回転中心軸と平行方向(回転軸方向)に関して互いに間隔をおいて配置されており、ロータコア52,54間には、溝55が第1ロータ28の回転方向に沿って形成されている。ロータコア52の外周部には、図3,5に示すように、ロータコア54側(回転軸方向の一方側、図の下側)へ突出した複数のクロー部(爪部)52aが第1ロータ28の回転方向(周方向)に沿って間隔をおいて配列されており、各クロー部52aは第2ロータ18(永久磁石32)と対向している。そして、ロータコア54の外周部には、図4,5に示すように、ロータコア52側(回転軸方向の他方側、図の上側)へ突出した複数のクロー部(爪部)54aが第1ロータ28の回転方向に沿って間隔をおいて配列されており、各クロー部54aも第2ロータ18(永久磁石32)と対向している。さらに、クロー部52a,54aは、図5に示すように、第1ロータ28の回転方向において交互に並ぶように配列されている。ここで、図5は、第2ロータ18側(径方向外側)から見た第1ロータ28(クロー部52a,54a)の構成の一部を示す。ただし、図5は説明の便宜上、第1ロータ28をその周方向に沿って展開して図示しており、図5において図示を省略している部分の構成は、図示している部分と同様の構成である。   The first rotor 28 includes rotor cores (rotor cores) 52 and 54 and a non-magnetic material (for example, resin) 56 that mechanically connects the rotor cores 52 and 54, and is non-rotated by bearings 62 and 64. The rotary shaft 17 is rotatably supported. The rotation center axis of the first rotor 28 also coincides with the center axis of the non-rotation shaft 17. The rotor cores 52 and 54 are spaced from each other with respect to a direction parallel to the rotation center axis of the first rotor 28 (rotation axis direction), and a groove 55 is formed between the rotor cores 52 and 54 to rotate the first rotor 28. It is formed along the direction. As shown in FIGS. 3 and 5, a plurality of claw portions (claw portions) 52 a protruding to the rotor core 54 side (one side in the rotation axis direction, the lower side in the figure) are provided on the outer peripheral portion of the rotor core 52. The claw portions 52a are opposed to the second rotor 18 (permanent magnet 32). As shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of claw portions (claw portions) 54 a protruding toward the rotor core 52 side (the other side in the rotation axis direction, the upper side in the figure) are provided on the outer peripheral portion of the rotor core 54. The claw portions 54a are also opposed to the second rotor 18 (permanent magnet 32). Furthermore, the claw portions 52a and 54a are arranged so as to be alternately arranged in the rotation direction of the first rotor 28 as shown in FIG. Here, FIG. 5 shows a part of the configuration of the first rotor 28 (claw portions 52a and 54a) viewed from the second rotor 18 side (radially outer side). However, FIG. 5 shows the first rotor 28 expanded along the circumferential direction for convenience of explanation, and the configuration of the portion not shown in FIG. 5 is the same as the illustrated portion. It is a configuration.

励磁コイル(励磁導体)30は、第1ロータ28の回転中心軸を囲むよう第1ロータ28の回転方向(周方向)に沿って巻回されており、ロータコア52,54間の溝55に収容されている。ここでの励磁コイル30としては、例えば単相のコイルを用いることができる。本実施形態では、図3,4に示すように、励磁コイル30が非回転シャフト17の外周部に取り付けられており、励磁コイル30の回転が拘束されている。つまり、第1ロータ28(ロータコア52,54)が励磁コイル30に対し相対回転する。そのため、励磁コイル30とロータコア52,54との間に若干の空隙を設けることが好ましい。また、非回転シャフト17の外周部には、磁性体(強磁性体)58がロータコア52,54と対向して配設されている。   The exciting coil (exciting conductor) 30 is wound along the rotation direction (circumferential direction) of the first rotor 28 so as to surround the rotation center axis of the first rotor 28, and is accommodated in the groove 55 between the rotor cores 52, 54. Has been. As the exciting coil 30 here, for example, a single-phase coil can be used. In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the excitation coil 30 is attached to the outer peripheral portion of the non-rotating shaft 17, and the rotation of the excitation coil 30 is restricted. That is, the first rotor 28 (rotor cores 52, 54) rotates relative to the excitation coil 30. Therefore, it is preferable to provide a slight gap between the exciting coil 30 and the rotor cores 52 and 54. Further, a magnetic body (ferromagnetic body) 58 is disposed on the outer peripheral portion of the non-rotating shaft 17 so as to face the rotor cores 52 and 54.

直流電源として設けられた充放電可能な蓄電装置42は、例えば二次電池により構成することができ、電気エネルギーを蓄える。インバータ40は、スイッチング素子(図示せず)を備えており、ステータ巻線20の各相に例えばスター結線等により接続されている。インバータ40は、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置42からの直流電圧を交流(例えば120度ずつ位相が異なる3相交流)に変換して、ステータ巻線20の各相に交流電流を流すことが可能である。複数相(例えば3相)のステータ巻線20に複数相(例えば3相)の交流電流が流れることで、ステータ16は、その周方向に回転する回転磁界を発生する。そして、ステータ巻線20で発生した回転磁界と永久磁石32で発生した磁界(界磁束)との電磁気相互作用(吸引及び反発作用)により、第2ロータ18にトルク(磁石トルク)を作用させることができ、第2ロータ18を回転駆動することができる。つまり、蓄電装置42からステータ巻線20に供給された電力を第2ロータ18の動力(機械的動力)に変換することができる。さらに、インバータ40は、ステータ巻線20の各相に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置42に回生する方向の変換も可能である。その場合は、第2ロータ18の動力がステータ巻線20の電力に変換されて蓄電装置42に回収される。このように、ステータ16のステータ巻線20と第2ロータ18の永久磁石32とが電磁気的に結合されていることで、ステータ16の発生する回転磁界を第2ロータ18に作用させて、第2ロータ18にトルク(磁石トルク)を作用させることができる。そして、第2ロータ18の回転方向に沿って配列された各永久磁石32間に突極部として磁性体(強磁性体)がステータ16(ティース51a)と対向して配置されている例や、各永久磁石32が第2ロータ18のロータコア内に埋設されている例では、ステータ16の発生する回転磁界が第2ロータ18に作用するのに応じて、磁石トルクに加えてリラクタンストルクもステータ16と第2ロータ18との間に作用する。さらに、ステータ巻線20の各相に流す電流を制御することで、ステータ16と第2ロータ18との間に作用するトルクを制御することができる。そして、インバータ40は双方向の電力変換が可能であり、蓄電装置42はステータ巻線20に対して電力の送受が可能である。   The chargeable / dischargeable power storage device 42 provided as a direct current power source can be constituted by a secondary battery, for example, and stores electrical energy. The inverter 40 includes a switching element (not shown), and is connected to each phase of the stator winding 20 by, for example, star connection. Inverter 40 converts the DC voltage from power storage device 42 into alternating current (for example, three-phase alternating current having a phase difference of 120 degrees) by switching operation of the switching element, and allows alternating current to flow through each phase of stator winding 20. Is possible. When a plurality of phases (for example, three phases) of alternating current flows through the plurality of phases (for example, three phases) of the stator windings 20, the stator 16 generates a rotating magnetic field that rotates in the circumferential direction. Then, torque (magnet torque) is applied to the second rotor 18 by electromagnetic interaction (attraction and repulsion) between the rotating magnetic field generated in the stator winding 20 and the magnetic field (field magnetic flux) generated in the permanent magnet 32. The second rotor 18 can be driven to rotate. That is, the electric power supplied from the power storage device 42 to the stator winding 20 can be converted into the power (mechanical power) of the second rotor 18. Furthermore, the inverter 40 can convert the alternating current flowing in each phase of the stator winding 20 into a direct current and convert the electric energy to be regenerated to the power storage device 42. In that case, the motive power of the second rotor 18 is converted into the electric power of the stator winding 20 and recovered by the power storage device 42. As described above, the stator winding 20 of the stator 16 and the permanent magnet 32 of the second rotor 18 are electromagnetically coupled, so that the rotating magnetic field generated by the stator 16 acts on the second rotor 18 to 2 Torque (magnet torque) can be applied to the rotor 18. An example in which a magnetic body (ferromagnetic body) is disposed as a salient pole portion between the permanent magnets 32 arranged along the rotation direction of the second rotor 18 so as to face the stator 16 (the teeth 51a), In the example in which each permanent magnet 32 is embedded in the rotor core of the second rotor 18, the reluctance torque is also added to the stator 16 in addition to the magnet torque in response to the rotating magnetic field generated by the stator 16 acting on the second rotor 18. And the second rotor 18. Further, by controlling the current flowing through each phase of the stator winding 20, the torque acting between the stator 16 and the second rotor 18 can be controlled. The inverter 40 can perform bidirectional power conversion, and the power storage device 42 can transmit and receive power to and from the stator winding 20.

また、インバータ41は、スイッチング素子(図示せず)を備えており、非回転シャフト17内を通る引き出し導線31を介して励磁コイル30に接続されている。インバータ41は、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置42からの直流電圧を交流に変換して、励磁コイル30に交流電流を流すことが可能である。さらに、インバータ41は、励磁コイル30に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置42に回生する方向の変換も可能である。つまり、インバータ41も双方向の電力変換が可能であり、蓄電装置42は励磁コイル30に対して電力の送受が可能である。励磁コイル30に電流が流れることで、第1ロータ28(ロータコア52,54)に磁界が形成され、クロー部52a,54aが磁化して磁極として機能する。例えば励磁コイル30に流れる電流の向きが図6,7に示す方向(図面の奥方向)である場合は、クロー部52aがN極且つクロー部54aがS極として機能する。一方、励磁コイル30に流れる電流の向きが図8,9に示す方向(図面の手前方向)である場合は、クロー部52aがS極且つクロー部54aがN極として機能する。つまり、第1ロータ28の回転方向において「N極」と「S極」が交互に並び(磁極が交互し)、励磁コイル30に流れる電流の向きに応じてクロー部52a,54aの磁極が切り替わる。そして、励磁コイル30が第1ロータ28に形成した磁界と永久磁石32で発生した磁界(界磁束)との電磁気相互作用(吸引及び反発作用)により、第1ロータ28と第2ロータ18との間にトルクが作用する。このように、励磁コイル30と永久磁石32とが電磁気的に結合されていることで、励磁コイル30により第1ロータ28に形成された磁界が第2ロータ18に作用するのに応じて、第1ロータ28と第2ロータ18との間にトルク(磁石トルク)が作用する。そして、第2ロータ18の回転方向に沿って配列された各永久磁石32間に突極部として磁性体(強磁性体)が第1ロータ28(クロー部52a,54a)と対向して配置されている例や、各永久磁石32が第2ロータ18のロータコア内に埋設されている例では、第1ロータ28に形成された磁界が第2ロータ18に作用するのに応じて、磁石トルクに加えてリラクタンストルクも第1ロータ28と第2ロータ18との間に作用する。さらに、励磁コイル30に流す電流を制御することで、第1ロータ28と第2ロータ18との間に作用するトルクを制御することができる。そして、第1ロータ28はクローポール型ロータであり、第2ロータ18(永久磁石32)と対向してロータコア52,54に配設されたクロー部52a,54aによりクローポールが形成される。   The inverter 41 includes a switching element (not shown), and is connected to the exciting coil 30 via a lead wire 31 passing through the non-rotating shaft 17. The inverter 41 can convert the direct current voltage from the power storage device 42 into alternating current by the switching operation of the switching element, and allow the alternating current to flow through the exciting coil 30. Further, the inverter 41 can convert the alternating current flowing through the exciting coil 30 into a direct current and convert the electric energy to be regenerated to the power storage device 42. That is, the inverter 41 can also perform bidirectional power conversion, and the power storage device 42 can transmit and receive power to the exciting coil 30. When a current flows through the exciting coil 30, a magnetic field is formed in the first rotor 28 (rotor cores 52 and 54), and the claw portions 52a and 54a are magnetized to function as magnetic poles. For example, when the direction of the current flowing through the exciting coil 30 is the direction shown in FIGS. On the other hand, when the direction of the current flowing through the exciting coil 30 is the direction shown in FIGS. That is, “N pole” and “S pole” are alternately arranged in the rotation direction of the first rotor 28 (the magnetic poles are alternately), and the magnetic poles of the claw portions 52 a and 54 a are switched according to the direction of the current flowing through the exciting coil 30. . Then, due to the electromagnetic interaction (attraction and repulsion) between the magnetic field formed by the exciting coil 30 in the first rotor 28 and the magnetic field (field magnetic flux) generated by the permanent magnet 32, the first rotor 28 and the second rotor 18. Torque acts between them. In this way, the exciting coil 30 and the permanent magnet 32 are electromagnetically coupled, so that the magnetic field formed in the first rotor 28 by the exciting coil 30 acts on the second rotor 18 according to the first magnetic field. Torque (magnet torque) acts between the first rotor 28 and the second rotor 18. A magnetic material (ferromagnetic material) is disposed as a salient pole portion between the permanent magnets 32 arranged along the rotation direction of the second rotor 18 so as to face the first rotor 28 (claw portions 52a, 54a). In the example in which each permanent magnet 32 is embedded in the rotor core of the second rotor 18, the magnet torque is increased according to the magnetic field formed in the first rotor 28 acting on the second rotor 18. In addition, reluctance torque also acts between the first rotor 28 and the second rotor 18. Furthermore, the torque acting between the first rotor 28 and the second rotor 18 can be controlled by controlling the current flowing through the exciting coil 30. The first rotor 28 is a claw pole type rotor, and a claw pole is formed by claw portions 52a and 54a disposed on the rotor cores 52 and 54 so as to face the second rotor 18 (permanent magnet 32).

電子制御ユニット50は、インバータ40のスイッチング素子のスイッチング動作を制御してステータ巻線20の各相に流す電流を制御することで、ステータ16と第2ロータ18との間に作用するトルクを制御する。そして、電子制御ユニット50は、インバータ41のスイッチング素子のスイッチング動作を制御して励磁コイル30に流す電流を制御することで、第1ロータ28と第2ロータ18との間に作用するトルクを制御する。さらに、電子制御ユニット50は、エンジン36の運転状態の制御も行う。   The electronic control unit 50 controls the torque that acts between the stator 16 and the second rotor 18 by controlling the switching operation of the switching element of the inverter 40 and controlling the current that flows through each phase of the stator winding 20. To do. And the electronic control unit 50 controls the torque which acts between the 1st rotor 28 and the 2nd rotor 18 by controlling the switching operation | movement of the switching element of the inverter 41, and controlling the electric current sent through the exciting coil 30. To do. Further, the electronic control unit 50 also controls the operating state of the engine 36.

本実施形態において、エンジン36の動力を用いて負荷を駆動する(車輪38を回転駆動する)場合は、電子制御ユニット50は、インバータ41のスイッチング動作を制御して励磁コイル30に流す電流を制御する。エンジン36が回転駆動することで、エンジン36と連結された第1ロータ28が回転駆動し、第1ロータ28のクロー部52a,54aが回転磁界を形成する。この回転磁界と永久磁石32の界磁束との吸引及び反発作用により、第2ロータ18にトルクが作用して第2ロータ18と連結された車輪38が回転駆動する。このように、第1ロータ28に伝達されたエンジン36からの動力は、励磁コイル30と永久磁石32との電磁気結合によって第2ロータ18へ伝達され、出力軸24から車輪38へ出力されるため、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動する(負荷を駆動する)ことができる。その際には、励磁コイル30と永久磁石32との電磁気結合を利用してインバータ40,41を介さないパスにより動力を伝達することができるため、動力伝達効率を向上させることができる。さらに、励磁コイル30に流す電流の制御により、第1ロータ28から第2ロータ18へ伝達されるトルクを制御することができる。なお、第1ロータ28と第2ロータ18との回転差を許容することができるため、車輪38の回転が停止してもエンジン36がストールすることはない。   In the present embodiment, when the load is driven using the power of the engine 36 (the wheel 38 is rotationally driven), the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 41 to control the current flowing through the excitation coil 30. To do. When the engine 36 is rotationally driven, the first rotor 28 connected to the engine 36 is rotationally driven, and the claw portions 52a and 54a of the first rotor 28 form a rotating magnetic field. Due to the attraction and repulsion of the rotating magnetic field and the field magnetic flux of the permanent magnet 32, torque acts on the second rotor 18 and the wheel 38 connected to the second rotor 18 is rotationally driven. Thus, the power from the engine 36 transmitted to the first rotor 28 is transmitted to the second rotor 18 by the electromagnetic coupling between the exciting coil 30 and the permanent magnet 32, and is output from the output shaft 24 to the wheel 38. The wheels 38 can be driven to rotate (drive the load) using the power of the engine 36. In that case, since the power can be transmitted by a path not via the inverters 40 and 41 using the electromagnetic coupling between the exciting coil 30 and the permanent magnet 32, the power transmission efficiency can be improved. Further, the torque transmitted from the first rotor 28 to the second rotor 18 can be controlled by controlling the current flowing through the exciting coil 30. In addition, since the rotation difference of the 1st rotor 28 and the 2nd rotor 18 can be accept | permitted, even if rotation of the wheel 38 stops, the engine 36 does not stall.

さらに、本実施形態では、電子制御ユニット50は、インバータ40のスイッチング素子のスイッチング動作を制御してステータ巻線20の各相に流す電流を制御することで、第2ロータ18のトルクを制御することができ、負荷の駆動制御を行うことができる。例えば、電子制御ユニット50は、蓄電装置42からステータ巻線20へ電力供給するようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、ステータ16に回転磁界を形成することができる。そして、ステータ巻線20で発生した回転磁界と永久磁石32で発生した界磁束との吸引及び反発作用によっても、第2ロータ18にトルクを作用させることができ、第2ロータ18を回転駆動することができる。このように、ステータ巻線20への供給電力は、ステータ巻線20と永久磁石32との電磁気結合によって第2ロータ18の動力(機械的動力)に変換される。したがって、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動するとともに、ステータ巻線20への供給電力を用いて発生させた第2ロータ18の動力により車輪38の回転駆動をアシストすることができる。一方、電子制御ユニット50は、ステータ巻線20から蓄電装置42へ電力回収するようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動するとともに、エンジン36の動力の一部をステータ巻線20と永久磁石33との電磁気結合によってステータ巻線20の電力に変換して蓄電装置42に回収することができる。なお、エンジン36の動力と車輪38に伝達された動力との間に差が生じているときは、蓄電装置42の充電または放電によってその差分が吸収される。   Further, in the present embodiment, the electronic control unit 50 controls the torque of the second rotor 18 by controlling the switching operation of the switching element of the inverter 40 and controlling the current flowing through each phase of the stator winding 20. And drive control of the load can be performed. For example, the electronic control unit 50 can form a rotating magnetic field in the stator 16 by controlling the switching operation of the inverter 40 so as to supply power from the power storage device 42 to the stator winding 20. The torque can be applied to the second rotor 18 by the attraction and repulsion action of the rotating magnetic field generated by the stator winding 20 and the field magnetic flux generated by the permanent magnet 32, and the second rotor 18 is driven to rotate. be able to. As described above, the power supplied to the stator winding 20 is converted into power (mechanical power) of the second rotor 18 by electromagnetic coupling between the stator winding 20 and the permanent magnet 32. Accordingly, the wheel 38 can be rotationally driven using the power of the engine 36 and the rotational driving of the wheel 38 can be assisted by the power of the second rotor 18 generated using the power supplied to the stator winding 20. On the other hand, the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 40 so that power is recovered from the stator winding 20 to the power storage device 42, thereby rotating the wheels 38 using the power of the engine 36 and the engine 36. A part of the motive power can be converted into electric power of the stator winding 20 by the electromagnetic coupling between the stator winding 20 and the permanent magnet 33 and recovered in the power storage device 42. When there is a difference between the power of engine 36 and the power transmitted to wheel 38, the difference is absorbed by charging or discharging of power storage device 42.

以上説明した本実施形態では、励磁コイル30に流す電流及びステータ巻線20に流す電流を独立して制御することができるので、第1ロータ28と第2ロータ18との間に作用するトルク、及びステータ16と第2ロータ18との間に作用するトルクを独立して制御することができる。その結果、第1ロータ28と第2ロータ18との間でトルク伝達を行いながら、第1ロータ28のトルク及び第2ロータ18のトルクを独立して制御することができ、第1ロータ28のトルク及び第2ロータ18のトルクを制御する際の自由度を高めることができる。さらに、励磁コイル30は非回転シャフト17に取り付けられていることでその回転が拘束されているため、励磁コイル30に電流を流す際にスリップリング(ブラシ)が不要となる。したがって、回転電機10のブラシレス化を実現することができる。その結果、励磁コイル30に電流を流す際の損失を低減することができるとともに、回転電機10の保守性を向上させることができる。   In the present embodiment described above, since the current flowing through the exciting coil 30 and the current flowing through the stator winding 20 can be controlled independently, the torque acting between the first rotor 28 and the second rotor 18, The torque acting between the stator 16 and the second rotor 18 can be controlled independently. As a result, it is possible to independently control the torque of the first rotor 28 and the torque of the second rotor 18 while performing torque transmission between the first rotor 28 and the second rotor 18. The degree of freedom in controlling the torque and the torque of the second rotor 18 can be increased. Further, since the excitation coil 30 is attached to the non-rotating shaft 17 and its rotation is restricted, a slip ring (brush) is not required when a current is passed through the excitation coil 30. Therefore, it is possible to realize the brushless of the rotating electrical machine 10. As a result, it is possible to reduce a loss when a current flows through the exciting coil 30 and to improve maintainability of the rotating electrical machine 10.

さらに、本実施形態では、第1ロータ28と第2ロータ18との間に作用するトルク、及びステータ16と第2ロータ18との間に作用するトルクを独立して制御することで、車輪38に伝達されるトルク(第2ロータ18のトルク)、及びエンジン36の回転速度(第1ロータ28の回転速度)を独立して制御することができる。したがって、エンジン36の回転速度及びトルクが図10に示すエンジン36の最適燃費線(与えられたエンジン動力に対して効率が最も高くなる点を結んだ線)上に位置する状態を保つようにエンジン36の運転制御を行うとともに、車輪38に伝達される動力が車両要求動力(例えばアクセル開度及び車速に基づいて設定)に一致するように第2ロータ18のトルクを制御することができる。その際には、エンジン36の回転速度(第1ロータ28の回転速度)と車輪38の回転速度(第2ロータ18の回転速度)との比を連続的に変化させることが可能となるため、無段変速機能を実現することができる。   Furthermore, in this embodiment, the wheel 38 is controlled by independently controlling the torque acting between the first rotor 28 and the second rotor 18 and the torque acting between the stator 16 and the second rotor 18. (The torque of the second rotor 18) and the rotational speed of the engine 36 (rotational speed of the first rotor 28) can be controlled independently. Therefore, the engine 36 is maintained such that the rotational speed and torque of the engine 36 are located on the optimum fuel consumption line of the engine 36 shown in FIG. 10 (the line connecting the points where the efficiency is highest for the given engine power). In addition to performing the operation control 36, the torque of the second rotor 18 can be controlled so that the power transmitted to the wheels 38 matches the vehicle required power (for example, set based on the accelerator opening and the vehicle speed). At that time, the ratio between the rotational speed of the engine 36 (rotational speed of the first rotor 28) and the rotational speed of the wheels 38 (rotational speed of the second rotor 18) can be continuously changed. A continuously variable transmission function can be realized.

また、本実施形態では、エンジン36の動力を用いずに回転電機10の動力を用いて負荷を駆動する(車輪38を回転駆動する)EV(Electric Vehicle)走行を行うこともできる。このEV走行を行う場合は、電子制御ユニット50は、インバータ40のスイッチング動作を制御することで、負荷の駆動制御を行う。例えば、電子制御ユニット50は、蓄電装置42からステータ巻線20へ電力供給するようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、ステータ巻線20への供給電力をステータ巻線20と永久磁石32との電磁気結合によって第2ロータ18の動力に変換し、車輪38を回転駆動する。このように、エンジン36が動力を発生していなくても、ステータ巻線20への電力供給により車輪38を回転駆動することができる。また、電子制御ユニット50は、負荷の減速運転時において、ステータ巻線20から蓄電装置42へ電力回収するようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、負荷の動力をステータ巻線20と永久磁石32との電磁気結合によってステータ巻線20の電力に変換して蓄電装置42に回収することができる。   Further, in the present embodiment, EV (Electric Vehicle) traveling can be performed in which a load is driven using the power of the rotating electrical machine 10 (the wheel 38 is rotationally driven) without using the power of the engine 36. When performing this EV traveling, the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 40 to thereby control the driving of the load. For example, the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 40 so that power is supplied from the power storage device 42 to the stator winding 20, thereby supplying the stator winding 20 with the stator winding 20 and the permanent magnet 32. Is converted into the power of the second rotor 18 by the electromagnetic coupling, and the wheel 38 is rotationally driven. Thus, even if the engine 36 does not generate power, the wheels 38 can be rotationally driven by supplying power to the stator winding 20. In addition, the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 40 so that power is recovered from the stator winding 20 to the power storage device 42 during the deceleration operation of the load. The electric power of the stator winding 20 can be converted by the electromagnetic coupling with the magnet 32 and collected in the power storage device 42.

ただし、本実施形態では、EV走行を行う場合に、インバータ41のスイッチング動作を制御することもできる。例えば、電子制御ユニット50は、蓄電装置42から励磁コイル30へ電力供給するようにインバータ41のスイッチング動作を制御することで、励磁コイル30への供給電力を励磁コイル30と永久磁石32との電磁気結合によって第2ロータ18の動力に変換し、車輪38を回転駆動することができる。また、電子制御ユニット50は、負荷の減速運転時において、励磁コイル30から蓄電装置42へ電力回収するようにインバータ41のスイッチング動作を制御することもできる。この場合は、負荷の動力が励磁コイル30と永久磁石32との電磁気結合によって励磁コイル30の電力に変換されて蓄電装置42に回収される。   However, in the present embodiment, the switching operation of the inverter 41 can be controlled when performing EV traveling. For example, the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 41 so that power is supplied from the power storage device 42 to the excitation coil 30, thereby supplying the supply power to the excitation coil 30 between the excitation coil 30 and the permanent magnet 32. The wheel 38 can be rotationally driven by being converted into the power of the second rotor 18 by the coupling. In addition, the electronic control unit 50 can also control the switching operation of the inverter 41 so that power is recovered from the exciting coil 30 to the power storage device 42 during the deceleration operation of the load. In this case, the power of the load is converted into electric power of the exciting coil 30 by electromagnetic coupling between the exciting coil 30 and the permanent magnet 32 and collected in the power storage device 42.

「実施形態2」
図11〜13は、本発明の実施形態2に係る回転電機を備えるハイブリッド駆動装置の構成の概略を示す図であり、図11は回転電機10の軸線方向から見た内部構成の一部を示し、図12は図11のA−A断面図を示し、図13は図11のB−B断面図を示す。以下の実施形態2の説明では、実施形態1と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
“Embodiment 2”
FIGS. 11 to 13 are diagrams showing an outline of a configuration of a hybrid drive device including a rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows a part of an internal configuration viewed from the axial direction of the rotating electrical machine 10. 12 shows an AA sectional view of FIG. 11, and FIG. 13 shows a BB sectional view of FIG. In the following description of the second embodiment, the same or corresponding components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

本実施形態では、第2ロータ18がかご型ロータであり、第2ロータ18の外周部にかご型巻線(誘導導体)62がステータ16(ティース51a)と対向して配設されており、第2ロータ18の内周部にかご型巻線(誘導導体)63が第1ロータ28(クロー部52a,54a)と対向して配設されている。ただし、かご型巻線62,63を共通化することも可能である。   In the present embodiment, the second rotor 18 is a squirrel-cage rotor, and a squirrel-cage winding (induction conductor) 62 is disposed on the outer periphery of the second rotor 18 so as to face the stator 16 (the teeth 51a). A squirrel-cage winding (induction conductor) 63 is disposed on the inner peripheral portion of the second rotor 18 so as to face the first rotor 28 (claw portions 52a and 54a). However, the cage windings 62 and 63 can be shared.

本実施形態でも、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動する場合は、電子制御ユニット50は、励磁コイル30に流す電流を制御する。エンジン36が回転駆動すると、第1ロータ28のクロー部52a,54aが回転磁界を形成し、この回転磁界が第2ロータ18のかご型巻線63に作用することで、第1ロータ28からかご型巻線63に作用する磁界が変動する。この磁界の変動に応じてかご型巻線63に誘導電流が発生し、この誘導電流及び第1ロータ28の回転磁界によって第1ロータ28と第2ロータ18との間にトルクが作用して第2ロータ18(車輪38)が回転駆動する。このように、第1ロータ28に伝達されたエンジン36からの動力は、励磁コイル30とかご型巻線63との電磁気結合によって第2ロータ18(車輪38)へ伝達される。   Also in this embodiment, when the wheels 38 are rotationally driven using the power of the engine 36, the electronic control unit 50 controls the current that flows through the exciting coil 30. When the engine 36 is driven to rotate, the claw portions 52a and 54a of the first rotor 28 form a rotating magnetic field, and this rotating magnetic field acts on the car-shaped winding 63 of the second rotor 18 so that the car is moved from the first rotor 28 to the car. The magnetic field acting on the mold winding 63 varies. In response to the fluctuation of the magnetic field, an induction current is generated in the squirrel-cage winding 63, and torque is applied between the first rotor 28 and the second rotor 18 due to the induction current and the rotating magnetic field of the first rotor 28, so 2 The rotor 18 (wheel 38) is rotationally driven. Thus, the power from the engine 36 transmitted to the first rotor 28 is transmitted to the second rotor 18 (wheel 38) by electromagnetic coupling between the exciting coil 30 and the cage winding 63.

さらに、本実施形態でも、ステータ巻線20に電流を流すことで、ステータ16に回転磁界を形成することができる。ステータ16の発生する回転磁界が第2ロータ18のかご型巻線62に作用することで、ステータ16からかご型巻線62に作用する磁界が変動する。この磁界の変動に応じてかご型巻線62に誘導電流が発生する。この誘導電流及びステータ16の回転磁界によっても、第2ロータ18にトルクを作用させることができ、第2ロータ18を回転駆動することができる。したがって、ステータ巻線20への電力供給によりEV走行を行うことができる。ステータ巻線20への供給電力は、ステータ巻線20とかご型巻線62との電磁気結合によって第2ロータ18の動力に変換される。ただし、励磁コイル30への電力供給によっても、EV走行を行うことが可能である。   Furthermore, also in the present embodiment, a rotating magnetic field can be formed in the stator 16 by passing a current through the stator winding 20. When the rotating magnetic field generated by the stator 16 acts on the cage winding 62 of the second rotor 18, the magnetic field acting on the cage winding 62 from the stator 16 varies. An induced current is generated in the squirrel-cage winding 62 in response to the fluctuation of the magnetic field. Torque can also be applied to the second rotor 18 by this induced current and the rotating magnetic field of the stator 16, and the second rotor 18 can be driven to rotate. Therefore, EV traveling can be performed by supplying power to the stator winding 20. The electric power supplied to the stator winding 20 is converted into the power of the second rotor 18 by electromagnetic coupling between the stator winding 20 and the cage winding 62. However, EV traveling can also be performed by supplying power to the exciting coil 30.

本実施形態でも実施形態1と同様に、第1ロータ28のトルク及び第2ロータ18のトルクを制御する際の自由度を高めることができるとともに、回転電機10のブラシレス化を実現することができる。そして、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動する場合は、エンジン36の回転速度及びトルクがエンジン36の最適燃費線上に位置する状態を保つようにエンジン36の運転制御を行うとともに、車輪38に伝達される動力が車両要求動力に一致するように第2ロータ18のトルクを制御することができる。   In the present embodiment, as in the first embodiment, the degree of freedom in controlling the torque of the first rotor 28 and the torque of the second rotor 18 can be increased, and the rotating electrical machine 10 can be made brushless. . When the wheels 38 are rotationally driven using the power of the engine 36, the engine 36 is controlled so that the rotational speed and torque of the engine 36 are located on the optimum fuel consumption line of the engine 36, and the wheels are controlled. The torque of the second rotor 18 can be controlled so that the power transmitted to the vehicle 38 matches the vehicle required power.

「実施形態3」
図14〜16は、本発明の実施形態3に係る回転電機を備えるハイブリッド駆動装置の構成の概略を示す図であり、図14は回転電機10の軸線方向から見た内部構成の一部を示し、図15は図14のA−A断面図を示し、図16は図14のB−B断面図を示す。以下の実施形態3の説明では、実施形態1,2と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
Embodiment 3”
14-16 is a figure which shows the outline of a structure of the hybrid drive device provided with the rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention, and FIG. 14 shows a part of internal structure seen from the axial direction of the rotary electric machine 10. FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 14, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. In the following description of the third embodiment, the same or corresponding components as those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態では、第2ロータ18が軟磁性材で構成されている。第2ロータ18の外周部には、複数の突極部72がその回転方向(周方向)に沿って間隔をおいて配列されており、各突極部72はステータ16(ティース51a)と対向している。そのため、ステータ16に対する第2ロータ18の磁気抵抗(リラクタンス)が第2ロータ18の回転方向(周方向)に応じて変化する。そして、第2ロータ18の内周部には、複数の突極部73がその回転方向(周方向)に沿って間隔をおいて配列されており、各突極部73は第1ロータ28(クロー部52a,54a)と対向している。そのため、第1ロータ28に対する第2ロータ18の磁気抵抗が第2ロータ18の回転方向に応じて変化する。ただし、第2ロータ18内にスリット(空隙)を形成することによっても、第2ロータ18の磁気抵抗をその回転方向に応じて変化させることができる。   In the present embodiment, the second rotor 18 is made of a soft magnetic material. A plurality of salient pole portions 72 are arranged at intervals along the rotation direction (circumferential direction) on the outer peripheral portion of the second rotor 18, and each salient pole portion 72 faces the stator 16 (the teeth 51 a). is doing. Therefore, the magnetic resistance (reluctance) of the second rotor 18 with respect to the stator 16 changes according to the rotation direction (circumferential direction) of the second rotor 18. A plurality of salient pole portions 73 are arranged at intervals along the rotation direction (circumferential direction) on the inner peripheral portion of the second rotor 18, and each salient pole portion 73 corresponds to the first rotor 28 ( It faces the claw portions 52a, 54a). Therefore, the magnetic resistance of the second rotor 18 with respect to the first rotor 28 changes according to the rotation direction of the second rotor 18. However, the magnetic resistance of the second rotor 18 can be changed in accordance with the rotational direction by forming a slit (gap) in the second rotor 18.

本実施形態でも、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動する場合は、電子制御ユニット50は、励磁コイル30に流す電流を制御する。エンジン36が回転駆動すると、第1ロータ28のクロー部52a,54aが回転磁界を形成し、この回転磁界が第2ロータ18に作用する。第2ロータ18は、第1ロータ28からの磁界が作用するのに応じて、より磁束が通りやすい方向へ回転しようとする。これによって、第1ロータ28と第2ロータ18との間にリラクタンストルクが作用して第2ロータ18が回転駆動する。   Also in this embodiment, when the wheels 38 are rotationally driven using the power of the engine 36, the electronic control unit 50 controls the current that flows through the exciting coil 30. When the engine 36 is driven to rotate, the claw portions 52 a and 54 a of the first rotor 28 form a rotating magnetic field, and this rotating magnetic field acts on the second rotor 18. The second rotor 18 tries to rotate in a direction in which the magnetic flux easily passes in response to the magnetic field from the first rotor 28 acting. As a result, reluctance torque acts between the first rotor 28 and the second rotor 18 to drive the second rotor 18 to rotate.

さらに、本実施形態でも、ステータ巻線20に電流を流すことで、ステータ16に回転磁界を形成することができる。ステータ16の発生する回転磁界が第2ロータ18に作用するのに応じて、第2ロータ18は、より磁束が通りやすい方向へ回転しようとする。これによっても、第2ロータ18にリラクタンストルクを作用させることができ、第2ロータ18を回転駆動することができる。したがって、ステータ巻線20への電力供給によりEV走行を行うことができる。ただし、励磁コイル30への電力供給によっても、EV走行を行うことが可能である。   Furthermore, also in the present embodiment, a rotating magnetic field can be formed in the stator 16 by passing a current through the stator winding 20. As the rotating magnetic field generated by the stator 16 acts on the second rotor 18, the second rotor 18 tries to rotate in a direction in which the magnetic flux can easily pass. Also by this, the reluctance torque can be applied to the second rotor 18, and the second rotor 18 can be rotationally driven. Therefore, EV traveling can be performed by supplying power to the stator winding 20. However, EV traveling can also be performed by supplying power to the exciting coil 30.

本実施形態でも実施形態1,2と同様に、第1ロータ28のトルク及び第2ロータ18のトルクを制御する際の自由度を高めることができるとともに、回転電機10のブラシレス化を実現することができる。そして、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動する場合は、エンジン36の回転速度及びトルクがエンジン36の最適燃費線上に位置する状態を保つようにエンジン36の運転制御を行うとともに、車輪38に伝達される動力が車両要求動力に一致するように第2ロータ18のトルクを制御することができる。   In the present embodiment, as in the first and second embodiments, the degree of freedom in controlling the torque of the first rotor 28 and the torque of the second rotor 18 can be increased, and the brushless motor 10 can be realized. Can do. When the wheels 38 are rotationally driven using the power of the engine 36, the engine 36 is controlled so that the rotational speed and torque of the engine 36 are located on the optimum fuel consumption line of the engine 36, and the wheels are controlled. The torque of the second rotor 18 can be controlled so that the power transmitted to the vehicle 38 matches the vehicle required power.

以上説明した実施形態1〜3では、第2ロータ18の外周部に、永久磁石32、かご型巻線62、及び突極部72のいずれか1つ以上を、ステータ16(ティース51a)と対向させて配設することもできる。また、第2ロータ18の内周部に、永久磁石32、かご型巻線63、及び突極部73のいずれか1つ以上を、第1ロータ28(クロー部52a,54a)と対向させて配設することもできる。   In the first to third embodiments described above, one or more of the permanent magnet 32, the cage winding 62, and the salient pole portion 72 are opposed to the stator 16 (the teeth 51a) on the outer peripheral portion of the second rotor 18. It can also be arranged. Further, at least one of the permanent magnet 32, the cage winding 63, and the salient pole portion 73 is opposed to the first rotor 28 (claw portions 52a, 54a) on the inner peripheral portion of the second rotor 18. It can also be arranged.

また、実施形態1〜3では、ステータ16及びインバータ40を省略することも可能である。ステータ16及びインバータ40を省略した場合も、励磁コイル30に流す電流を制御することで、第1ロータ28に伝達されたエンジン36からの動力を第2ロータ18(車輪38)へ伝達することができる。そして、蓄電装置42から励磁コイル30へ電力供給するようにインバータ41のスイッチング動作を制御することで、エンジン36が動力を発生していなくても第2ロータ18を回転駆動することができる。ステータ16及びインバータ40を省略することで、回転電機10の構成を簡略化することができるとともに、回転電機10のブラシレス化を実現することができる。   In the first to third embodiments, the stator 16 and the inverter 40 can be omitted. Even when the stator 16 and the inverter 40 are omitted, the power from the engine 36 transmitted to the first rotor 28 can be transmitted to the second rotor 18 (wheels 38) by controlling the current flowing through the exciting coil 30. it can. Then, by controlling the switching operation of the inverter 41 so that electric power is supplied from the power storage device 42 to the exciting coil 30, the second rotor 18 can be rotationally driven even when the engine 36 is not generating power. By omitting the stator 16 and the inverter 40, the configuration of the rotating electrical machine 10 can be simplified and the brushless of the rotating electrical machine 10 can be realized.

また、実施形態1〜3では、回転電機10の入力軸34と出力軸24とを入れ替えることもできる。すなわち、第2ロータ18をエンジン36と連結し、第1ロータ28を車輪38と連結することもできる。この場合も、励磁コイル30に流す電流を制御することで、第2ロータ18に伝達されたエンジン36からの動力を第1ロータ28(車輪38)へ伝達することができる。   In the first to third embodiments, the input shaft 34 and the output shaft 24 of the rotating electrical machine 10 can be interchanged. That is, the second rotor 18 can be connected to the engine 36 and the first rotor 28 can be connected to the wheels 38. Also in this case, by controlling the current flowing through the exciting coil 30, the power from the engine 36 transmitted to the second rotor 18 can be transmitted to the first rotor 28 (wheels 38).

「実施形態4」
図17〜21は、本発明の実施形態4に係る回転電機を備えるハイブリッド駆動装置の構成の概略を示す図であり、図17は回転電機10の軸線方向から見た内部構成の一部を示し、図18は図17のA−A断面図を示し、図19は図17のB−B断面図を示し、図20はステータ16側(径方向外側)から見た第1ロータ28の構成の一部を示し、図21は第2ロータ18側(径方向内側)から見た第1ロータ28の構成の一部を示す。ただし、図20,21は説明の便宜上、第1ロータ28をその周方向に沿って展開して図示している。以下の実施形態4の説明では、実施形態1〜3と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
Embodiment 4”
FIGS. 17-21 is a figure which shows the outline of a structure of the hybrid drive device provided with the rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention, and FIG. 17 shows a part of internal structure seen from the axial direction of the rotary electric machine 10. FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 17, FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 17, and FIG. FIG. 21 shows a part of the configuration of the first rotor 28 as viewed from the second rotor 18 side (inside in the radial direction). However, FIGS. 20 and 21 show the first rotor 28 developed along the circumferential direction for convenience of explanation. In the following description of the fourth embodiment, the same or corresponding components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態では、第1ロータ28がステータ16と第2ロータ18との間に配置されている。第2ロータ18は回転電機10の入力軸34に機械的に連結されていることで、第2ロータ18にはエンジン36からの動力が伝達される。一方、第1ロータ28は回転電機10の出力軸24に機械的に連結されていることで、車輪38には第1ロータ28からの動力が伝達される。第2ロータ18の外周部には、複数の永久磁石32がその周方向に沿って配設されており、各永久磁石32は第1ロータ28と対向している。ここでの永久磁石32についても、図17〜19に示すように第2ロータ18の表面(外周面)に露出していてもよいし、第2ロータ18内(ロータコア内)に埋設されていてもよい。   In the present embodiment, the first rotor 28 is disposed between the stator 16 and the second rotor 18. The second rotor 18 is mechanically coupled to the input shaft 34 of the rotating electrical machine 10, so that power from the engine 36 is transmitted to the second rotor 18. On the other hand, the first rotor 28 is mechanically coupled to the output shaft 24 of the rotating electrical machine 10, so that power from the first rotor 28 is transmitted to the wheels 38. A plurality of permanent magnets 32 are arranged along the circumferential direction of the outer periphery of the second rotor 18, and each permanent magnet 32 faces the first rotor 28. The permanent magnet 32 here may also be exposed on the surface (outer peripheral surface) of the second rotor 18 as shown in FIGS. 17 to 19 or embedded in the second rotor 18 (in the rotor core). Also good.

第1ロータ28のロータコア52の外周部には、図18,20に示すように、複数の突極部82がその回転方向(周方向)に沿って間隔をおいて配列されており、各突極部82はステータ16(ティース51a)と対向している。そして、第1ロータ28のロータコア54の外周部には、図19,20に示すように、複数の突極部83がその回転方向に沿って間隔をおいて配列されており、各突極部83もステータ16と対向している。そのため、ステータ16に対する第1ロータ28の磁気抵抗が第1ロータ28の回転方向に応じて変化する。   As shown in FIGS. 18 and 20, a plurality of salient pole portions 82 are arranged at intervals along the rotation direction (circumferential direction) on the outer peripheral portion of the rotor core 52 of the first rotor 28. The pole portion 82 faces the stator 16 (the teeth 51a). Further, as shown in FIGS. 19 and 20, a plurality of salient pole portions 83 are arranged at intervals along the rotation direction on the outer peripheral portion of the rotor core 54 of the first rotor 28. 83 also faces the stator 16. Therefore, the magnetic resistance of the first rotor 28 with respect to the stator 16 changes according to the rotation direction of the first rotor 28.

ロータコア52の内周部には、図18,21に示すように、ロータコア54側(回転軸方向の一方側、図の下側)へ突出した複数のクロー部52aが第1ロータ28の回転方向に沿って間隔をおいて配列されており、各クロー部52aは第2ロータ18(永久磁石32)と対向している。そして、ロータコア54の内周部には、図19,21に示すように、ロータコア52側(回転軸方向の他方側、図の上側)へ突出した複数のクロー部54aが第1ロータ28の回転方向に沿って間隔をおいて配列されており、各クロー部54aも第2ロータ18(永久磁石32)と対向している。さらに、クロー部52a,54aは、図21に示すように、第1ロータ28の回転方向において交互に並ぶように配列されている。これらのクロー部52a,54aにより、第1ロータ28の回転方向において磁極が交互するクローポールが形成される。   As shown in FIGS. 18 and 21, a plurality of claw portions 52 a protruding to the rotor core 54 side (one side in the rotation axis direction, the lower side in the figure) are provided on the inner peripheral portion of the rotor core 52 in the rotation direction of the first rotor 28. The claw portions 52a are opposed to the second rotor 18 (permanent magnet 32). 19 and 21, a plurality of claw portions 54 a projecting to the rotor core 52 side (the other side in the rotation axis direction, the upper side in the drawing) are rotated on the inner peripheral portion of the rotor core 54. The claw portions 54a are also opposed to the second rotor 18 (permanent magnet 32). Furthermore, the claw portions 52a and 54a are arranged so as to be alternately arranged in the rotation direction of the first rotor 28, as shown in FIG. These claw portions 52a and 54a form a claw pole in which magnetic poles alternate in the rotation direction of the first rotor 28.

本実施形態では、第1ロータ28に磁界を形成するための励磁コイル30は、突極部82,83間に形成された空間に収容されている。そして、励磁コイル30は、図18,19に示すように、ステータ16の内周部(ティース51a先端部)に取り付けられていることで、その回転が拘束されている。   In the present embodiment, the exciting coil 30 for forming a magnetic field in the first rotor 28 is accommodated in a space formed between the salient pole portions 82 and 83. As shown in FIGS. 18 and 19, the excitation coil 30 is attached to the inner peripheral portion (tip portion of the teeth 51 a) of the stator 16, so that its rotation is restricted.

本実施形態でも、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動する場合は、電子制御ユニット50は、励磁コイル30に流す電流を制御する。エンジン36が回転駆動すると、エンジン36と連結された第2ロータ18の永久磁石32が回転磁界を形成し、この回転磁界が第1ロータ28に作用する。また、励磁コイル30に電流が流れると、第1ロータ28のクロー部52a,54aが磁界を形成し、この磁界が第2ロータ18に作用する。そして、クロー部52a,54aの磁界と永久磁石32の磁界との吸引及び反発作用により、第1ロータ28と第2ロータ18との間にトルク(磁石トルク)が作用して第1ロータ28と連結された車輪38が回転駆動する。さらに、第2ロータ18の回転方向に沿って配列された各永久磁石32間に突極部として磁性体(強磁性体)が第1ロータ28(クロー部52a,54a)と対向して配置されている例や、各永久磁石32が第2ロータ18のロータコア内に埋設されている例では、第1ロータ28に形成された磁界が第2ロータ18に作用するのに応じて、磁石トルクに加えてリラクタンストルクも第1ロータ28と第2ロータ18との間に作用する。   Also in this embodiment, when the wheels 38 are rotationally driven using the power of the engine 36, the electronic control unit 50 controls the current that flows through the exciting coil 30. When the engine 36 is driven to rotate, the permanent magnet 32 of the second rotor 18 connected to the engine 36 forms a rotating magnetic field, and this rotating magnetic field acts on the first rotor 28. Further, when a current flows through the exciting coil 30, the claw portions 52 a and 54 a of the first rotor 28 form a magnetic field, and this magnetic field acts on the second rotor 18. Then, due to the attraction and repulsion of the magnetic field of the claw portions 52 a and 54 a and the magnetic field of the permanent magnet 32, torque (magnet torque) acts between the first rotor 28 and the second rotor 18, The connected wheel 38 is rotationally driven. Further, a magnetic material (ferromagnetic material) is disposed as a salient pole portion between the permanent magnets 32 arranged along the rotation direction of the second rotor 18 so as to face the first rotor 28 (claw portions 52a and 54a). In the example in which each permanent magnet 32 is embedded in the rotor core of the second rotor 18, the magnet torque is increased according to the magnetic field formed in the first rotor 28 acting on the second rotor 18. In addition, reluctance torque also acts between the first rotor 28 and the second rotor 18.

さらに、本実施形態でも、ステータ巻線20に電流を流すことで、ステータ16に回転磁界を形成することができる。ステータ16の発生する回転磁界が第1ロータ28に作用するのに応じて、第1ロータ28は、より磁束が通りやすい方向へ回転しようとする。これによっても、第1ロータ28にトルク(リラクタンストルク)を作用させることができ、第1ロータ28を回転駆動することができる。したがって、ステータ巻線20への電力供給によりEV走行を行うことができる。ただし、励磁コイル30への電力供給によっても、EV走行を行うことが可能である。   Furthermore, also in the present embodiment, a rotating magnetic field can be formed in the stator 16 by passing a current through the stator winding 20. In response to the rotating magnetic field generated by the stator 16 acting on the first rotor 28, the first rotor 28 tends to rotate in a direction in which the magnetic flux easily passes. Also by this, torque (reluctance torque) can be applied to the first rotor 28, and the first rotor 28 can be rotationally driven. Therefore, EV traveling can be performed by supplying power to the stator winding 20. However, EV traveling can also be performed by supplying power to the exciting coil 30.

以上説明した本実施形態では、励磁コイル30に流す電流及びステータ巻線20に流す電流を制御することで、第1ロータ28と第2ロータ18との間に作用するトルク、及びステータ16と第1ロータ28との間に作用するトルクを独立して制御することができる。その結果、第1ロータ28と第2ロータ18との間でトルク伝達を行いながら、第1ロータ28のトルク及び第2ロータ18のトルクを独立して制御することができ、第1ロータ28のトルク及び第2ロータ18のトルクを制御する際の自由度を高めることができる。さらに、励磁コイル30はステータ16に取り付けられていることでその回転が拘束されているため、励磁コイル30に電流を流す際にスリップリングが不要となり、回転電機10のブラシレス化を実現することができる。そして、エンジン36の動力を用いて車輪38を回転駆動する場合は、エンジン36の回転速度及びトルクがエンジン36の最適燃費線上に位置する状態を保つようにエンジン36の運転制御を行うとともに、車輪38に伝達される動力が車両要求動力に一致するように第1ロータ28のトルクを制御することができる。   In the present embodiment described above, by controlling the current flowing through the exciting coil 30 and the current flowing through the stator winding 20, the torque acting between the first rotor 28 and the second rotor 18 and the stator 16 and the first The torque acting between one rotor 28 can be controlled independently. As a result, it is possible to independently control the torque of the first rotor 28 and the torque of the second rotor 18 while performing torque transmission between the first rotor 28 and the second rotor 18. The degree of freedom in controlling the torque and the torque of the second rotor 18 can be increased. Further, since the excitation coil 30 is attached to the stator 16 and its rotation is restricted, a slip ring is not required when a current is passed through the excitation coil 30, and the brushless electric machine 10 can be realized. it can. When the wheels 38 are rotationally driven using the power of the engine 36, the engine 36 is controlled so that the rotational speed and torque of the engine 36 are located on the optimum fuel consumption line of the engine 36, and the wheels are controlled. The torque of the first rotor 28 can be controlled so that the power transmitted to the vehicle 38 matches the vehicle required power.

実施形態4では、第2ロータ18の外周部に、永久磁石32、かご型巻線、及び突極部のいずれか1つ以上を、第1ロータ28(クロー部52a,54a)と対向させて配設することもできる。また、第1ロータ28の外周部に、永久磁石、かご型巻線、及び突極部82,83のいずれか1つ以上を、ステータ16(ティース51a)と対向させて配設することもできる。   In the fourth embodiment, any one or more of the permanent magnet 32, the squirrel-cage winding, and the salient pole portion are opposed to the first rotor 28 (claw portions 52a and 54a) on the outer peripheral portion of the second rotor 18. It can also be arranged. In addition, any one or more of a permanent magnet, a squirrel-cage winding, and salient pole portions 82 and 83 may be disposed on the outer peripheral portion of the first rotor 28 so as to face the stator 16 (the teeth 51a). .

また、実施形態4でも、回転電機10の入力軸34と出力軸24とを入れ替えることもできる。すなわち、第1ロータ28をエンジン36と連結し、第2ロータ18を車輪38と連結することもできる。この場合も、励磁コイル30に流す電流を制御することで、第1ロータ28に伝達されたエンジン36からの動力を第2ロータ18(車輪38)へ伝達することができる。   Also in the fourth embodiment, the input shaft 34 and the output shaft 24 of the rotating electrical machine 10 can be interchanged. That is, the first rotor 28 can be connected to the engine 36 and the second rotor 18 can be connected to the wheels 38. Also in this case, by controlling the current flowing through the exciting coil 30, the power from the engine 36 transmitted to the first rotor 28 can be transmitted to the second rotor 18 (wheel 38).

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.

本発明の実施形態1に係る回転電機を備えるハイブリッド駆動装置の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of a hybrid drive device provided with the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 励磁コイルに電流を流すことで第1ロータに形成される磁極を説明する図である。It is a figure explaining the magnetic pole formed in a 1st rotor by sending an electric current through an exciting coil. 励磁コイルに電流を流すことで第1ロータに形成される磁極を説明する図である。It is a figure explaining the magnetic pole formed in a 1st rotor by sending an electric current through an exciting coil. 励磁コイルに電流を流すことで第1ロータに形成される磁極を説明する図である。It is a figure explaining the magnetic pole formed in a 1st rotor by sending an electric current through an exciting coil. 励磁コイルに電流を流すことで第1ロータに形成される磁極を説明する図である。It is a figure explaining the magnetic pole formed in a 1st rotor by sending an electric current through an exciting coil. エンジンの最適燃費線を説明する図である。It is a figure explaining the optimal fuel consumption line of an engine. 本発明の実施形態2に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態4に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態4に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態4に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態4に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態4に係る回転電機の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 回転電機、16 ステータ、17 非回転シャフト、18 第2ロータ、20 ステータ巻線、24 出力軸、28 第1ロータ、30 励磁コイル、32 永久磁石、34 入力軸、36 エンジン、38 車輪、40,41 インバータ、42 蓄電装置、50 電子制御ユニット、52,54 ロータコア、52a,54a クロー部、62,63 かご型巻線、72,73,82,83 突極部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating electrical machinery, 16 Stator, 17 Non-rotating shaft, 18 2nd rotor, 20 Stator winding, 24 Output shaft, 28 1st rotor, 30 Excitation coil, 32 Permanent magnet, 34 Input shaft, 36 Engine, 38 Wheel, 40 , 41 Inverter, 42 Power storage device, 50 Electronic control unit, 52, 54 Rotor core, 52a, 54a Claw portion, 62, 63 Cage winding, 72, 73, 82, 83 Salient pole portion.

Claims (14)

第1回転子と、
電流が流れるのに応じて第1回転子に磁界を形成する励磁導体と、
第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用する第2回転子と、
磁界を発生可能な固定子であって、当該磁界を第2回転子に作用させることで第2回転子にトルクを作用させることが可能な固定子と、
を備え、
前記励磁導体は、回転が拘束された拘束部材に取り付けられている、回転電機。
A first rotor;
An exciting conductor that forms a magnetic field in the first rotor in response to current flow;
A second rotor that is rotatable relative to the first rotor, wherein torque is applied to the first rotor in response to a magnetic field formed on the first rotor. When,
A stator capable of generating a magnetic field, the stator capable of applying torque to the second rotor by applying the magnetic field to the second rotor;
With
The excitation conductor is a rotating electrical machine attached to a restraining member whose rotation is restrained.
請求項1に記載の回転電機であって、
前記励磁導体は、第1回転子の回転軸を囲むよう第1回転子の回転方向に沿って巻回された励磁コイルであり、
第1回転子には、前記励磁コイルに電流が流れたときにその回転方向において磁極が交互するクローポール部が第2回転子と対向して配設されている、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1,
The excitation conductor is an excitation coil wound around the rotation direction of the first rotor so as to surround the rotation axis of the first rotor,
A rotating electric machine, wherein a claw pole portion, in which magnetic poles alternate in a rotation direction when a current flows through the exciting coil, is disposed on the first rotor so as to face the second rotor.
請求項1または2に記載の回転電機であって、
第2回転子には、磁石が第1回転子と対向して配設されており、
第1回転子に形成された磁界と前記磁石の発生する磁界との相互作用により第1回転子と第2回転子との間にトルクが作用する、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A magnet is disposed on the second rotor so as to face the first rotor,
A rotating electrical machine in which a torque acts between a first rotor and a second rotor by an interaction between a magnetic field formed on the first rotor and a magnetic field generated by the magnet.
請求項1または2に記載の回転電機であって、
第2回転子には、第1回転子から作用する磁界の変動に応じて誘導電流が流れる誘導導体が第1回転子と対向して配設されている、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A rotating electrical machine in which an induction conductor through which an induced current flows according to a change in a magnetic field applied from the first rotor is disposed opposite to the first rotor.
請求項1または2に記載の回転電機であって、
第2回転子は、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にリラクタンストルクが作用する回転子である、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A 2nd rotor is a rotary electric machine which is a rotor with which a reluctance torque acts between the 1st rotor according to the magnetic field formed in the 1st rotor acting.
請求項1または2に記載の回転電機であって、
第2回転子には、磁石が第1回転子と対向して配設されており、
第2回転子は、第1回転子に形成された磁界と前記磁石の発生する磁界との相互作用により第1回転子との間に磁石トルクが作用するとともに、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にリラクタンストルクが作用する回転子である、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A magnet is disposed on the second rotor so as to face the first rotor,
The second rotor is formed on the first rotor while the magnet torque acts between the first rotor and the magnetic field generated by the magnet by the interaction between the first rotor and the magnetic field generated by the magnet. A rotating electrical machine that is a rotor in which a reluctance torque acts between the first rotor and a magnetic field.
請求項1または2に記載の回転電機であって、
第2回転子には、磁石が固定子と対向して配設されており、
固定子の発生する磁界と前記磁石の発生する磁界との相互作用により第2回転子にトルクが作用する、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The second rotor is provided with a magnet facing the stator,
A rotating electrical machine in which a torque acts on a second rotor by an interaction between a magnetic field generated by a stator and a magnetic field generated by the magnet.
請求項1または2に記載の回転電機であって、
第2回転子には、固定子から作用する磁界の変動に応じて誘導電流が流れる誘導導体が固定子と対向して配設されている、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A rotating electrical machine in which an induction conductor through which an induced current flows according to a change in a magnetic field applied from a stator is disposed opposite to the stator in the second rotor.
請求項1または2に記載の回転電機であって、
第2回転子は、固定子の発生する磁界が作用するのに応じてリラクタンストルクが作用する回転子である、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A 2nd rotor is a rotary electric machine which is a rotor with which a reluctance torque acts according to the magnetic field which a stator generate | occur | produces acting.
請求項1または2に記載の回転電機であって、
第2回転子には、磁石が固定子と対向して配設されており、
第2回転子は、固定子の発生する磁界と前記磁石の発生する磁界との相互作用により磁石トルクが作用するとともに、固定子の発生する磁界が作用するのに応じてリラクタンストルクが作用する回転子である、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The second rotor is provided with a magnet facing the stator,
In the second rotor, the magnet torque acts by the interaction between the magnetic field generated by the stator and the magnetic field generated by the magnet, and the reluctance torque acts in response to the magnetic field generated by the stator. A rotating electric machine that is a child.
第1回転子と、
電流が流れるのに応じて第1回転子に磁界を形成する励磁導体と、
第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用する第2回転子と、
磁界を発生可能な固定子であって、当該磁界を第1回転子に作用させることで第1回転子にトルクを作用させることが可能な固定子と、
を備え、
前記励磁導体は、固定子に取り付けられている、回転電機。
A first rotor;
An exciting conductor that forms a magnetic field in the first rotor in response to current flow;
A second rotor that is rotatable relative to the first rotor, wherein torque is applied to the first rotor in response to a magnetic field formed on the first rotor. When,
A stator capable of generating a magnetic field, the stator capable of applying torque to the first rotor by applying the magnetic field to the first rotor;
With
The exciting conductor is a rotating electrical machine attached to a stator.
請求項11に記載の回転電機であって、
前記励磁導体は、第1回転子の回転軸を囲むよう第1回転子の回転方向に沿って巻回された励磁コイルであり、
第1回転子には、前記励磁コイルに電流が流れたときにその回転方向において磁極が交互するクローポール部が第2回転子と対向して配設されている、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 11,
The excitation conductor is an excitation coil wound around the rotation direction of the first rotor so as to surround the rotation axis of the first rotor,
A rotating electrical machine, wherein a claw pole portion, in which magnetic poles alternate in a rotation direction when a current flows through the exciting coil, is disposed on the first rotor so as to face the second rotor.
第1回転子と、
電流が流れるのに応じて第1回転子に磁界を形成する励磁導体と、
第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、第1回転子に形成された磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用する第2回転子と、
を備え、
前記励磁導体は、回転が拘束された拘束部材に取り付けられている、回転電機。
A first rotor;
An exciting conductor that forms a magnetic field in the first rotor in response to current flow;
A second rotor that is rotatable relative to the first rotor, wherein a torque acts between the first rotor and a magnetic field formed on the first rotor. When,
With
The excitation conductor is a rotating electrical machine attached to a restraining member whose rotation is restrained.
請求項1〜13のいずれか1に記載の回転電機と、
第1回転子及び第2回転子の一方と連結され且つ動力を発生可能なエンジンと、
を備え、
第1回転子及び第2回転子の他方と連結された出力軸から動力の出力が可能である、ハイブリッド駆動装置。
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 13,
An engine connected to one of the first rotor and the second rotor and capable of generating power;
With
A hybrid drive device capable of outputting power from an output shaft connected to the other of the first rotor and the second rotor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010206971A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Toyota Central R&D Labs Inc Power transmission device and power converter
WO2014038262A1 (en) * 2012-09-10 2014-03-13 株式会社豊田自動織機 Vehicle drive mechanism
IT202000014032A1 (en) * 2020-06-11 2021-12-11 Leonardo Grison Electric motor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010206971A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Toyota Central R&D Labs Inc Power transmission device and power converter
WO2014038262A1 (en) * 2012-09-10 2014-03-13 株式会社豊田自動織機 Vehicle drive mechanism
IT202000014032A1 (en) * 2020-06-11 2021-12-11 Leonardo Grison Electric motor

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