橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機以及車輛的制作方法
【專利摘要】提供一種產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機。一實施方式的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機具備轉(zhuǎn)子以及定子。轉(zhuǎn)子具備第一繞組和第一強磁性體。定子具備第二繞組和第二強磁性體。上述第一強磁性體具備第一環(huán)狀部以及從上述第一環(huán)狀部朝向上述定子延伸的多個第一磁極及多個第二磁極。第一磁極和與該第一磁極對置的第二磁極的一方形成為前端和上述定子與上述轉(zhuǎn)子的對置面的中央部對置。上述第二強磁性體具備第二環(huán)狀部以及從上述第二環(huán)狀部朝向上述轉(zhuǎn)子延伸的多個第三磁極及多個第四磁極。第三磁極和與該第三磁極對置的第四磁極的一方形成為前端和上述對置面的中央部對置。
【專利說明】橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機以及車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實施方式涉及橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機以及使用該橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機的車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]以往的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機中，定子由轉(zhuǎn)子、以同軸卷繞的圓環(huán)狀線圈、圍繞圓環(huán)狀線圈并配置在圓周上的U字型鐵心形成，轉(zhuǎn)子由以與定子的磁極對置的方式配置的永久磁鐵以及鐵心形成。該構(gòu)造是廣為人知的。
[0003]定子與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的相對關(guān)系不同的組合有多個，通過向這些定子的圓環(huán)狀線圈供給多相交流而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。該構(gòu)造中，一般來說產(chǎn)生多極磁場是容易的，能夠得到高的轉(zhuǎn)矩。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利第4709846號公報
[0007]但是，在以往的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機中，在相鄰的U字型鐵心之間存在空隙，因此成為磁場容易泄露的構(gòu)造。為了謀求高轉(zhuǎn)矩化，需要減少這種磁場的泄露。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機以及使用其的車輛。
[0009]一實施方式的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機具備能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以及與上述轉(zhuǎn)子對置而設(shè)置的定子。轉(zhuǎn)子具備在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的第一繞組以及圍繞上述第一繞組的第一強磁性體。定子具備在上述旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的第二繞組以及圍繞上述第二繞組的第二強磁性體。上述第一強磁性體具備第一環(huán)狀部、從上述第一環(huán)狀部的一端部朝向上述定子延伸的多個第一磁極以及從上述第一環(huán)狀部的其他端部朝向上述定子延伸的多個第二磁極。第一磁極和與該第一磁極對置的第二磁極的一方形成為前端和上述定子與上述轉(zhuǎn)子的對置面的中央部對置。上述第二強磁性體具備第二環(huán)狀部、從上述第二環(huán)狀部的一端部朝向上述轉(zhuǎn)子延伸的多個第三磁極以及從上述第二環(huán)狀部的其他端部朝向上述轉(zhuǎn)子延伸的多個第四磁極。第三磁極和與該第三磁極對置的第四磁極的一方形成為前端和上述對置面的中央部對置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是概略地表示第一實施方式的旋轉(zhuǎn)電機的立體圖。
[0011]圖2是表示圖1所示的轉(zhuǎn)子以及定子的概略構(gòu)成的剖面立體圖。
[0012]圖3是在與圖2的剖面相差了極間距量的剖面中表示圖1所示的轉(zhuǎn)子以及定子的概略構(gòu)成的剖面立體圖。
[0013]圖4(a)以及(b)是圖1的旋轉(zhuǎn)電機的部分剖面圖。
[0014]圖5(a)以及(b)是圖1的旋轉(zhuǎn)電機的部分剖面圖。
[0015]圖6是概略地表示第二實施方式的旋轉(zhuǎn)電機的立體圖。
[0016]圖7是表示圖6所示的轉(zhuǎn)子以及定子的概略構(gòu)成的剖面立體圖。
[0017]圖8是在與圖7的剖面相差了極間距量的剖面中表示圖6所示的轉(zhuǎn)子以及定子的概略構(gòu)成的剖面立體圖。
[0018]圖9(a)以及(b)是圖6的旋轉(zhuǎn)電機的部分剖面圖。
[0019]圖10(a)以及(b)是圖6的旋轉(zhuǎn)電機的部分剖面圖。
[0020]圖11是概略地表示第三實施方式的旋轉(zhuǎn)電機的立體圖。
[0021]圖12是表示圖11所示的轉(zhuǎn)子以及定子的概略構(gòu)成的剖面立體圖。
[0022]圖13是在與圖12的剖面相差了極間距量的剖面中表示圖11所示的轉(zhuǎn)子以及定子的概略構(gòu)成的剖面立體圖。
[0023]圖14(a)以及(b)是圖11的旋轉(zhuǎn)電機的部分剖面圖。
[0024]圖15(a)以及(b)是圖11的旋轉(zhuǎn)電機的部分剖面圖。
[0025]圖16是概略地表示第四實施方式的旋轉(zhuǎn)電機的立體圖。
[0026]圖17是表示圖16所示的轉(zhuǎn)子以及定子的概略構(gòu)成的剖面立體圖。
[0027]圖18是在與圖17的剖面相差了極間距量的剖面中表示圖16所示的轉(zhuǎn)子以及定子的概略構(gòu)成的剖面立體圖。
[0028]圖19(a)以及(b)是圖16的旋轉(zhuǎn)電機的部分剖面圖。
[0029]圖20(a)以及(b)是圖16的旋轉(zhuǎn)電機的部分剖面圖。
[0030]圖21是概略地表不第五實施方式的旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動系統(tǒng)的框圖。
[0031]圖22是表示圖21所示的驅(qū)動電路部的構(gòu)成例的框圖。
[0032]圖23是表示流過圖22所示的電樞繞組的電流的一例的曲線圖。
[0033]圖24是表示流過圖22所示的電樞繞組的電流的其他例的曲線圖。
[0034]圖25是概略地表不第六實施方式的車輛的一例的框圖。
[0035]圖26是概略地表不第六實施方式的車輛的其他例的框圖。
[0036]圖27是概略地表不第六實施方式的車輛的又一其他例的框圖。
[0037]圖28是概略地表不第六實施方式的車輛的再又一其他例的框圖。

【具體實施方式】
[0038]以下，參照附圖來說明實施方式。另外，在以下的實施方式中對賦予了相同的編號的部分進行相同的動作，省略重復的說明。
[0039](第一實施方式)
[0040]圖1是概略地表示第一實施方式的橫向磁通型的旋轉(zhuǎn)電機100的立體圖。旋轉(zhuǎn)電機100如圖1所示，具備旋轉(zhuǎn)軸110以及將旋轉(zhuǎn)軸110旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的多個(圖1中3個)驅(qū)動要素120。這些驅(qū)動要素120配置在旋轉(zhuǎn)軸110延伸的方向、即軸向上。驅(qū)動要素120分別包含轉(zhuǎn)子130以及定子140。旋轉(zhuǎn)電機100還具備將驅(qū)動要素120收納的圓筒形狀的框體(未圖示)，旋轉(zhuǎn)軸110通過設(shè)置于框體的I對軸承而被旋轉(zhuǎn)自如地支撐。
[0041]圖2是表示轉(zhuǎn)子130以及定子140的概略構(gòu)造的剖面立體圖。圖2中示出經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸110且沿著與該旋轉(zhuǎn)軸110平行的假想面的旋轉(zhuǎn)電機100的剖面。以下，剖面是指，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸110且與旋轉(zhuǎn)軸110平行的假想平面上的剖面，即，沿著與轉(zhuǎn)子130的旋轉(zhuǎn)方向垂直的方向的剖面。如圖2所示，轉(zhuǎn)子130被安裝于旋轉(zhuǎn)軸110，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸110而被相互連結(jié)。轉(zhuǎn)子130能夠繞旋轉(zhuǎn)軸110旋轉(zhuǎn)。在定子140間設(shè)置非磁性的連結(jié)部件150，定子140經(jīng)由這些連結(jié)部件150而被相互連結(jié)。定子140被固定于框體。各驅(qū)動要素120中，轉(zhuǎn)子130以及定子140在與軸向垂直的方向即徑向上隔著空隙對置。本實施方式中，轉(zhuǎn)子130位于定子140的內(nèi)側(cè)。
[0042]轉(zhuǎn)子130具備在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的繞組(也稱為磁場繞組或電樞繞組)132以及圍繞繞組132的強磁性體131。強磁性體131包括與旋轉(zhuǎn)軸110結(jié)合的環(huán)狀部133、從環(huán)狀部133的一端部朝向定子140延伸的多個磁極135A以及從環(huán)狀部133的其他端部朝向定子140延伸的多個磁極135B。多個磁極135A在軸向上隔著繞組132而與多個磁極135B分別對置。本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機100中，為了向固定于轉(zhuǎn)子130的繞組132供給電源，設(shè)有能夠邊旋轉(zhuǎn)邊具有電接點的集電環(huán)(slipping)(未圖示)。
[0043]某個磁極135A與在軸向上對置的磁極135B成對。磁極135A以及成對的磁極135B的一方直線地在徑向上延伸，另一方彎曲成前端和轉(zhuǎn)子130與定子140的對置面的中央部對置。具體來說，彎曲的一方的磁極包括從環(huán)狀部133起直線地在徑向上延伸的第I部分以及從第I部分的前端起朝向?qū)χ妹娴闹醒氩恐本€地延伸的第2部分。另外，彎曲的一方的磁極并不限定于如圖2所示那樣以規(guī)定的角度形成為彎折的形狀的例子，也可以形成為其他的形狀(例如，平滑地彎曲的形狀)。
[0044]轉(zhuǎn)子130中，直線狀的磁極和彎曲的磁極在周向上交替地配置。S卩，磁極135A為直線狀的磁極且磁極135B是彎曲的磁極的第一磁極形狀圖案以及磁極135A是彎曲的磁極且磁極135B是直線狀的磁極的第二磁極形狀圖案在周向上交替地重復。將自圖2所示的剖面傾斜了極間距(對應(yīng)日語:極C y十)量的剖面表示于圖3。如圖2以及圖3所示，在某個剖面中強磁性體131表示第一磁極形狀圖案的情況下，在相差極間距量的剖面中，強磁性體131表示第二磁極形狀圖案。此外，在某個剖面中強磁性體131表示第二磁極形狀圖案的情況下，相差極間距量的剖面中，強磁性體131表示第一磁極形狀圖案。
[0045]另一方面，定子140具備在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的繞組(也稱為電樞繞組或磁場繞組)142和圍繞繞組142的強磁性體141。強磁性體141包括環(huán)狀部143、從環(huán)狀部143的一端部朝向轉(zhuǎn)子130延伸的多個磁極145A、從環(huán)狀部143的其他端部朝向轉(zhuǎn)子130延伸的多個磁極145B。多個磁極145A在軸向上隔著繞組132而與多個磁極145B分別對置。
[0046]某個磁極145A與在軸向上對置的磁極145B成對。磁極145A以及成對的磁極145B的一方直線地在徑向上延伸，另一方彎曲成前端和轉(zhuǎn)子130與定子140的對置面的中央部對置。具體來說，彎曲的一方的磁極包括從環(huán)狀部143起直線地在徑向上延伸的第I部分以及從第I部分的前端起朝向?qū)χ妹娴闹醒氩恐本€地延伸的第2部分。另外，彎曲的一方的磁極并不限定于如圖2所示那樣以規(guī)定的角度形成為彎折的形狀的例子，也可以形成為其他的形狀(例如，平滑地彎曲的形狀)。
[0047]定子140中，直線狀的磁極和彎曲的磁極在周向上交替地配置。即，磁極145A為直線狀的磁極且磁極145B為彎曲的磁極的第三磁極形狀圖案以及磁極145A為彎曲的磁極且磁極145B為直線狀的磁極的第四磁極形狀圖案在周向上交替地重復。如圖2以及圖3所示，在某個剖面中強磁性體141表示第三磁極形狀圖案的情況下，在相差極間距量的剖面中，強磁性體141表示第四磁極形狀圖案。此外，在某個剖面中強磁性體141表示第四磁極形狀圖案的情況下，在相差極間距量的剖面中，強磁性體141表示第三磁極形狀圖案。
[0048]各驅(qū)動要素120中，通過向繞組132以及142供給電流而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原理后述。通過產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子130旋轉(zhuǎn)，由此旋轉(zhuǎn)軸110旋轉(zhuǎn)。本實施方式中，3個驅(qū)動要素120的旋轉(zhuǎn)方向的相對的相位不同。因此，通過調(diào)整向這些驅(qū)動要素120的繞組132以及142供給的電流的比例，能夠控制轉(zhuǎn)矩。
[0049]另外，驅(qū)動要素120并不限定于圖1所示的設(shè)置3個的例子，也可以設(shè)置I個、2個、或4個以上。
[0050]接著，參照圖4(a)以及(b)及圖5(a)以及(b)來說明各驅(qū)動要素120產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原理。
[0051]在某個旋轉(zhuǎn)角度下，圖4(a)所示的轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極135B與定子140的彎曲的磁極145A對置的部分以及圖4(b)所示的轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極135A與定子140的彎曲的磁極145B對置的部分相鄰而存在。在其他的旋轉(zhuǎn)角度下，如圖5(a)所示，轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極135A與定子140的彎曲的磁極145A對置，并且，轉(zhuǎn)子130的直線狀的磁極135B與定子140的直線狀的磁極145B對置。如圖5(b)所示，在與圖5(a)所示的部分相鄰的部分中，轉(zhuǎn)子130的直線狀的磁極135A與定子140的直線狀的磁極145A對置，并且，轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極135B與定子140的彎曲的磁極145B對置。
[0052]在圖4(a)以及(b)所示的部分，通過在轉(zhuǎn)子130的繞組132中流過電流401而形成磁路402，向箭頭403所示的朝向流過磁通。該磁通還在轉(zhuǎn)子130的環(huán)狀部133以及定子140的環(huán)狀部143中沿周向(圖4(a)以及(b)中對應(yīng)于與紙面垂直的方向)流過，由此，磁路402遍及圖4 (a)以及(b)所示的2個部分而形成。磁路402形成為與勵磁后的繞組132進行交鏈(日語:鎖交)。具體來說，在對繞組132進行勵磁時，在環(huán)狀部133、磁極135B、空隙411、磁極145A、環(huán)狀部143、磁極145B、空隙412、磁極135A、環(huán)狀部133的路線中流過磁通。在定子140的繞組142進行勵磁的情況下在與磁路402相同的路線中流過磁通。由繞組132的勵磁產(chǎn)生的磁通與由繞組142的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0053]在圖5(a)所示的部分中，通過向轉(zhuǎn)子130的繞組132流過電流501而形成磁路502。磁路502中，磁通向箭頭503所示的朝向流過。該情況下，磁通在轉(zhuǎn)子130的環(huán)狀部133以及定子140的環(huán)狀部143中不沿周向(圖5 (a)中對應(yīng)于與紙面垂直的方向)流過，形成在剖面內(nèi)封閉的磁路502，以使該磁路502與勵磁后的繞組132進行交鏈。具體來說，在對繞組132進行勵磁時，在環(huán)狀部133、磁極135B、空隙511、磁極145B、環(huán)狀部143、磁極145A、空隙512、磁極135A、環(huán)狀部133的路線流過磁通。在對定子140的繞組142進行勵磁的情況也在與磁路502相同的路線中流過磁通。由繞組132的勵磁產(chǎn)生的磁通與由繞組142的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0054]在圖5(b)所示的部分中，通過向轉(zhuǎn)子130的繞組132流過電流501而形成磁路504。磁路504中，磁通向箭頭505所示的朝向流過。該情況下，磁通在轉(zhuǎn)子130的環(huán)狀部133以及定子140的環(huán)狀部143中不沿周向(圖5 (b)中對應(yīng)于與紙面垂直的方向)流過，形成在剖面內(nèi)封閉的磁路504，以使該磁路504與勵磁后的繞組132進行交鏈。具體來說，在對繞組132進行勵磁時，在環(huán)狀部133、磁極135B、空隙513、磁極145B、環(huán)狀部143、磁極145A、空隙514、磁極135A、環(huán)狀部133的路線中流過磁通。在對定子140的繞組142進行勵磁的情況也在與磁路504相同的路線中流過磁通。由繞組132的勵磁產(chǎn)生的磁通與由繞組142的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0055]本實施方式中，對于轉(zhuǎn)子130而言，磁極135A是直線狀的磁極且磁極135B是彎曲的磁極的第一磁極形狀圖案與磁極135A是彎曲的磁極且磁極135B是直線狀的磁極的第二磁極形狀圖案在周向上周期地交替地重復。進而，對于定子140而言，磁極145A是直線狀的磁極且磁極145B是彎曲的磁極的第三磁極形狀圖案與磁極145A是彎曲的磁極且磁極145B是直線狀的磁極的第四磁極形狀圖案在周向上周期地交替地重復。由此，在對繞組132以及142進行勵磁的情況下，在旋轉(zhuǎn)電機100的任一剖面中都形成圖4(a)以及(b)所示的磁路402、圖5(a)所示的磁路502以及圖5(b)所示的磁路504中的某一種。
[0056]具體來說，在某個剖面中，如圖5(a)所示，在轉(zhuǎn)子130與定子140的位置關(guān)系為相對于它們的對置面對稱的情況下，磁極135A與磁極145A對置，且磁極135B與磁極145B對置。由此，在該剖面內(nèi)形成封閉的磁路502。同樣，在其他的剖面中，如圖5(b)所示，在轉(zhuǎn)子130與定子140的位置關(guān)系為相對于它們的對置面對稱的情況下，磁極135A與磁極145A對置且磁極135B與磁極145B對置。由此，在該剖面內(nèi)形成封閉的磁路504。進而，在不產(chǎn)生封閉的磁路502以及504的剖面中，如圖4(a)以及(b)所示，經(jīng)過折曲后的磁極135A和145B的組、折曲后的磁極135B和磁極145A的組、及環(huán)狀部133以及143而形成磁路402。這樣，本實施方式中，在任一剖面中都形成磁路，因此能夠減少磁場的泄露，能夠確保較大的磁極面積。結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)高轉(zhuǎn)矩化。
[0057]進而，本實施方式中，轉(zhuǎn)子130以及定子140分別能夠一體成形，因此能夠使機械的強度提高。此外，通過設(shè)為在轉(zhuǎn)子130以及定子140各自安裝以環(huán)狀卷繞的繞組132以及142的構(gòu)造，能夠減少組裝工時。此外，通過設(shè)置磁場繞組(繞組132或142)，在對適合于驅(qū)動速度的勵磁磁場(日語:界磁磁界)進行控制時，與使用永久磁鐵的以往的旋轉(zhuǎn)電機不同，沒有由電樞繞組132的負的直軸電流引起的銅損以及由該電流產(chǎn)生的反向磁場引起的永久磁鐵的減磁，還能夠進行可變速區(qū)域較廣的驅(qū)動。
[0058]如上所述，在第一實施方式的旋轉(zhuǎn)電機100中，設(shè)置于轉(zhuǎn)子130的磁極135A以及135B中的一方的前端部向轉(zhuǎn)子130與定子140的對置面的中央側(cè)彎曲，設(shè)置于定子140的磁極145A以及145B中的一方的前端部向轉(zhuǎn)子130與定子140的對置面的中央側(cè)彎曲。由此，在對繞組132以及142進行勵磁的情況下，在任一剖面中都形成磁路。結(jié)果是能夠產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩。
[0059](第二實施方式)
[0060]第二實施方式的旋轉(zhuǎn)電機的基本構(gòu)成與第一實施方式的旋轉(zhuǎn)電機相同。第二實施方式與第一實施方式的不同點在于，電樞繞組從轉(zhuǎn)子機械地分離。
[0061]圖6是概略地表示第二實施方式的旋轉(zhuǎn)電機600的立體圖，圖7以及圖8是表示轉(zhuǎn)子130以及定子140的概略構(gòu)造的剖面立體圖。圖8所示的剖面是從圖7所示的剖面傾斜了極間距量的剖面。進而，圖9 (a)以及(b)及圖10(a)以及(b)是旋轉(zhuǎn)電機600的部分剖面圖。
[0062]圖6所示的旋轉(zhuǎn)電機600中，如圖7以及圖8所示，轉(zhuǎn)子130具備環(huán)狀的強磁性體731,732以及將這些強磁性體731、732進行機械結(jié)合的環(huán)狀的非磁性體733。強磁性體731包括環(huán)狀部133以及從環(huán)狀部133朝向定子140延伸的多個磁極135B。強磁性體732包括朝向定子140延伸的多個磁極135A。磁極135A通過非磁性體733而與磁極135B結(jié)合。
[0063]在強磁性體731以及732之間插入(對應(yīng)日語:介揷)有強磁性體734和安裝于強磁性體734的繞組132。更具體來說，強磁性體734配置于強磁性體732與環(huán)狀部133之間，繞組132配置于由強磁性體731、非磁性體733、強磁性體734包圍的空間。強磁性體734以及繞組132以不與旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子130接觸的方式形成為以旋轉(zhuǎn)軸110為中心的環(huán)狀。強磁性體734經(jīng)由非磁性的連結(jié)部件601以及連結(jié)部件150固定在定子140上。本實施方式中，繞組132從轉(zhuǎn)子130分離，因此不需要設(shè)置集電環(huán)。
[0064]在某個旋轉(zhuǎn)角度下，圖9 (a)所示的彎曲的磁極135B與彎曲的磁極145A對置的部分以及圖9(b)所示的彎曲的磁極135A與彎曲的磁極145B對置的部分相鄰而存在。在其他的旋轉(zhuǎn)角度下，如圖10(a)所示，彎曲的磁極135A與彎曲的磁極145A對置，并且，直線狀的磁極135B與直線狀的磁極145B對置。如圖10(b)所示，在與圖10(a)所示的部分相鄰的部分中，直線狀的磁極135A與直線狀的磁極145A對置，并且，彎曲的磁極135B與彎曲的磁極145B對置。
[0065]在圖9 (a)以及(b)所示的部分中，通過向繞組132流過電流901而形成磁路902，磁通向箭頭903所示的朝向流過。該磁通在轉(zhuǎn)子130的環(huán)狀部133以及定子140的環(huán)狀部143中也沿周向(圖9(a)以及(b)中對應(yīng)于與紙面垂直的方向)流過，由此，遍及圖9(a)以及(b)所示的2個部分而形成磁路902。磁路902形成為與勵磁后的繞組132進行交鏈。具體來說，在對繞組132進行勵磁時，在環(huán)狀部133、磁極1358、空隙911、磁極145A、環(huán)狀部143、磁極145B、空隙912、磁極135A、空隙913、強磁性體734、空隙914、環(huán)狀部133的路線中流過磁通。在對繞組142進行勵磁的情況下也在與磁路902相同的路線中流過磁通。由繞組132的勵磁產(chǎn)生的磁通與由繞組142的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0066]在圖10(a)所示的部分中，通過向繞組132流過電流1001而形成磁路1002。磁路1002中，磁通向箭頭1003所示的朝向流過。該情況下，磁通在轉(zhuǎn)子130的環(huán)狀部133以及定子140的環(huán)狀部143中不沿周向(圖10(a)中對應(yīng)于與紙面垂直的方向)流過，形成在剖面內(nèi)封閉的磁路1002，以使該磁路1002與勵磁后的繞組132進行交鏈。具體來說，在對繞組132進行勵磁時，在環(huán)狀部133、磁極135B、空隙1011、磁極145B、環(huán)狀部143、磁極145A、空隙1012、磁極135A、空隙1013、強磁性體734、空隙1014、環(huán)狀部133的路線中流過磁通。在對繞組142進行勵磁的情況下也在與磁路1002相同的路線中流過磁通。由繞組132的勵磁產(chǎn)生的磁通與由繞組142的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0067]在圖10(b)所示的部分中，通過向繞組132流過電流1001而形成磁路1004。磁路1004中，磁通向箭頭1005所示的朝向流過。該情況下，磁通在轉(zhuǎn)子130的環(huán)狀部133以及定子140的環(huán)狀部143中不沿周向(圖10(b)中對應(yīng)于與紙面垂直的方向)流過，形成在剖面內(nèi)封閉的磁路1004，以使該磁路1004與勵磁后的繞組132進行交鏈。具體來說，在對繞組132進行勵磁時，在環(huán)狀部133、磁極135B、空隙1015、磁極145B、環(huán)狀部143、磁極145A、空隙1016、磁極135A、空隙1017、強磁性體734、空隙1018、環(huán)狀部133的路線中流過磁通。在對繞組142進行勵磁的情況也在與磁路1004相同的路線中流過磁通。由繞組132的勵磁產(chǎn)生的磁通與由繞組142的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0068]本實施方式中，在對繞組132以及142進行了勵磁的情況下，在旋轉(zhuǎn)電機600的任一剖面中都形成圖9(a)以及(b)所示的磁路902、圖10(a)所示的磁路1002以及圖10(b)所示的磁路1004中的某一個。結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)高轉(zhuǎn)矩化。
[0069]第2實施方式的旋轉(zhuǎn)電機600能夠與第I實施方式同樣地產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩。進而，可以不設(shè)置用于向繞組132供給電源的集電環(huán)，因此不需要集電環(huán)的磨損等的維護作業(yè)，能夠使長時間旋轉(zhuǎn)動作的可靠性提高。此外，能夠以不設(shè)置集電環(huán)的量將旋轉(zhuǎn)電機600小型化。
[0070](第三實施方式)
[0071 ] 第三實施方式的旋轉(zhuǎn)電機的基本構(gòu)成與第一實施方式的旋轉(zhuǎn)電機相同，但第三實施方式的轉(zhuǎn)子的構(gòu)造與第一實施方式不同。
[0072]圖11是概略地表示第三實施方式的旋轉(zhuǎn)電機1100的立體圖，圖12以及圖13是表示轉(zhuǎn)子130以及定子140的概略構(gòu)造的剖面立體圖。圖13所示的剖面是從圖12所示的剖面傾斜了極間距量的剖面。進而，圖14(a)以及(b)及圖15(a)以及(b)是旋轉(zhuǎn)電機1100的部分剖面圖。
[0073]在圖11所示的旋轉(zhuǎn)電機1100中，如圖12以及圖13所示，轉(zhuǎn)子130具備環(huán)狀的磁場產(chǎn)生部1231、從磁場產(chǎn)生部1231的一端部朝向定子140延伸的多個磁極1235A、從磁場產(chǎn)生部1231的其他端部朝向定子140延伸的多個磁極1235B。磁場產(chǎn)生部1231被插入磁極1235A以及1235B間。多個磁極1235A在軸向上分別對置于多個磁極1235B。某個磁極1235A與在軸向上對置的磁極1235B成對。磁極1235A以及成對的磁極1235B中的一方直線地在徑向上延伸，另一方彎曲成前端和轉(zhuǎn)子130與定子140的對置面的中央部對置。磁場產(chǎn)生部1231例如是永久磁鐵，在軸向上產(chǎn)生磁通。由磁場產(chǎn)生部1231產(chǎn)生的磁通作為勵磁磁場被利用。磁極1235A以及1235B由強磁性體形成。第三實施方式的轉(zhuǎn)子130對應(yīng)于在第一實施方式的轉(zhuǎn)子130中在環(huán)狀部133的中央部設(shè)置磁場產(chǎn)生部1231并除去了繞組132后的結(jié)構(gòu)。
[0074]在某個旋轉(zhuǎn)角度下，圖14(a)所示的轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極1235B與定子140的彎曲的磁極145A對置的部分以及圖14(b)所示的轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極1235A與定子140的彎曲的磁極145B對置的部分相鄰而存在。磁場產(chǎn)生部1231向箭頭1403所示的方向產(chǎn)生磁場，由此,形成磁路1402。磁路1402中，磁通向箭頭1404所示的朝向流過。具體來說，在磁極1235B、空隙1411、磁極145A、環(huán)狀部143、磁極145B、空隙1412、磁極1235A、磁場產(chǎn)生部1231、磁極1235B的路線中流過磁通。磁路1402相當于通過第一實施方式的繞組132的勵磁而形成的磁路402 (圖4(a)以及(b))。第三實施方式中，通過磁場產(chǎn)生部1231產(chǎn)生的磁通與通過繞組142的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0075]在其他的旋轉(zhuǎn)角度下，如圖15(a)所示，轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極1235A與定子140的彎曲的磁極145A對置，并且，轉(zhuǎn)子130的直線狀的磁極1235B與定子140的直線狀的磁極145B對置。如圖15(b)所示，在與圖15(a)所示的部分相鄰的部分中，直線狀的磁極1235A與直線狀的磁極145A對置，并且，彎曲的磁極1235B與彎曲的磁極145B對置。
[0076]在圖15(a)所示的部分中，磁場產(chǎn)生部1231向箭頭1503所示的方向產(chǎn)生磁場，由此，形成磁路1502。磁路1502中，磁通向箭頭1504所示的朝向流過。具體來說,在磁極1235B、空隙1511、磁極145B、環(huán)狀部143、磁極145A、空隙1512、磁極1235A、磁場產(chǎn)生部1231的路線中流過磁通。磁路1502相當于通過第一實施方式的繞組132的勵磁而形成的磁路502(圖5(a))。通過磁場產(chǎn)生部1231產(chǎn)生的磁通與通過繞組142的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0077]在圖15(b)所示的部分中，磁場產(chǎn)生部1231向箭頭1503所示的方向產(chǎn)生磁場，由此，形成磁路1505。磁路1505中，磁通向箭頭1506所示的朝向流過。具體來說,在磁極1235B、空隙1513、磁極145B、環(huán)狀部143、磁極145A、空隙1514、磁極1235A、磁場產(chǎn)生部1231的路線中流過磁通。磁路1505相當于通過第一實施方式的繞組132的勵磁而形成的磁路504 (圖5(b))。通過磁場產(chǎn)生部1231產(chǎn)生的磁通和通過繞組142的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0078]本實施方式中，在對繞組142進行了勵磁的情況下，在旋轉(zhuǎn)電機1100的任一剖面中都形成圖14(a)以及(b)所示的磁路1402、圖15(a)所示的磁路1502以及圖15(b)所示的磁路1505中的某一個。結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)高轉(zhuǎn)矩化。
[0079]第三實施方式的旋轉(zhuǎn)電機1100能夠與第一實施方式同樣地產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩。進而，通過在轉(zhuǎn)子130設(shè)置磁場產(chǎn)生部1231，可以不設(shè)置安裝于轉(zhuǎn)子130的繞組以及用于向該繞組供給電源的集電環(huán)。因此，不需要集電環(huán)的磨損等的維護作業(yè)，能夠使長時間旋轉(zhuǎn)動作的可靠性提高。此外，能夠以不設(shè)置集電環(huán)的量將旋轉(zhuǎn)電機1100小型化。
[0080](第四實施方式)
[0081 ] 第四實施方式的旋轉(zhuǎn)電機的基本構(gòu)成與第一實施方式的旋轉(zhuǎn)電機相同，但第四實施方式的定子的構(gòu)造與第一實施方式不同。
[0082]圖16是概略地表示第四實施方式的旋轉(zhuǎn)電機1600的立體圖，圖17以及圖18是表示轉(zhuǎn)子130以及定子140的概略構(gòu)造的剖面立體圖。圖17所示的剖面是從圖18所示的剖面傾斜了極間距量的剖面。進而，圖19(a)以及(b)及圖20(a)以及(b)是旋轉(zhuǎn)電機1600的部分剖面圖。
[0083]如圖17以及圖18所示，在圖16所示的旋轉(zhuǎn)電機1600中，定子140具備環(huán)狀的磁場產(chǎn)生部1641、從磁場產(chǎn)生部1641的一端部朝向轉(zhuǎn)子130延伸的多個磁極1642A、從磁場產(chǎn)生部1641的其他端部朝向轉(zhuǎn)子130延伸的多個磁極1642B。磁場產(chǎn)生部1641被插入磁極1642A以及1642B之間。多個磁極1642A在軸向上分別對置于多個磁極1642B。某個磁極1642A與在軸向上對置的磁極1642B成對。磁極1642A以及成對的磁極1642B中的一方直線地在徑向上延伸，另一方彎曲成前端和轉(zhuǎn)子130與定子140的對置面的中央部對置。磁場產(chǎn)生部1641例如是永久磁鐵，在軸向上產(chǎn)生磁通。由磁場產(chǎn)生部1641產(chǎn)生的磁通被作為勵磁磁場利用。磁極1235A以及1235B由強磁性體形成。第四實施方式的定子140對應(yīng)于在第一實施方式的定子140中在環(huán)狀部143的中央部設(shè)置磁場產(chǎn)生部1641并將繞組142去除后的結(jié)構(gòu)。
[0084]在某個旋轉(zhuǎn)角度下，如圖19 (a)所示的轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極135B與定子140的彎曲的磁極1642A對置的部分以及如圖14(b)所示的轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極135A與定子140的彎曲的磁極1642B對置的部分相鄰而存在。磁場產(chǎn)生部1641向箭頭1903所示的方向產(chǎn)生磁場，由此,形成磁路1902。磁路1902中，磁通向箭頭1904所示的朝向流過。具體來說，在磁場產(chǎn)生部1641、磁極1642A、空隙1911、磁極135B、環(huán)狀部133、磁極135A、空隙1912、磁極1642B、磁場產(chǎn)生部1641的路線中流過磁通。磁路1902相當于通過第一實施方式的繞組142的勵磁而形成的磁路402(圖4(a)以及(b))。第三實施方式中，通過磁場產(chǎn)生部1641產(chǎn)生的磁通與通過繞組132的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0085]在其他的旋轉(zhuǎn)角度下，如圖20 (a)所示，轉(zhuǎn)子130的彎曲的磁極135A與定子140的彎曲的磁極1642A對置，并且，轉(zhuǎn)子130的直線狀的磁極135B與定子140的直線狀的磁極1642B對置。如圖20(b)所示，在與圖20(a)所示的部分相鄰的部分中，直線狀的磁極135A與直線狀的磁極1642A對置，并且，彎曲的磁極135B與彎曲的磁極1642B對置。
[0086]在圖20(a)所示的部分，磁場產(chǎn)生部1641向箭頭2003所示的方向產(chǎn)生磁場，由此，形成磁路2002。磁路2002中，磁通向箭頭2004所示的朝向流過。具體來說,在磁極1642A、空隙2011、磁極135A、環(huán)狀部133、磁極135B、空隙2012、磁極1642B、磁場產(chǎn)生部1641的路線中流過磁通。磁路2002相當于通過第一實施方式的繞組142的勵磁而形成的磁路502 (圖5(a))。通過磁場產(chǎn)生部1641產(chǎn)生的磁通與通過繞組132的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0087]在圖20(b)所示的部分中，磁場產(chǎn)生部1641向箭頭2003所示的方向產(chǎn)生磁場，由此，形成磁路2005。磁路2005中，磁通向箭頭2006所示的朝向流過。具體來說,在磁極1642A、空隙2013、磁極135A、環(huán)狀部133、磁極135B、空隙2014、磁極1642B、磁場產(chǎn)生部1641的路線中流過磁通。磁路2005相當于通過第一實施方式的繞組142的勵磁而形成的磁路504 (圖5(b))。通過磁場產(chǎn)生部1641產(chǎn)生的磁通與通過繞組132的勵磁產(chǎn)生的磁通相互作用，結(jié)果是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0088]本實施方式中，在對繞組132進行勵磁的情況下，在旋轉(zhuǎn)電機1600的任一剖面中也形成圖19(a)以及(b)所示的磁路1902、圖20(a)所示的磁路2002以及圖20(b)所示的磁路2005中的某一個。結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)高轉(zhuǎn)矩化。
[0089]第四實施方式的旋轉(zhuǎn)電機1600能夠與第一實施方式同樣地產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩。進而，由于在定子140不設(shè)置繞組，因此不需要向定子140的繞組供給電源。一般來說，如第3實施方式那樣將磁場產(chǎn)生部配置于轉(zhuǎn)子側(cè)的結(jié)構(gòu)在不需要集電環(huán)這一點上是優(yōu)選的。
[0090](第五實施方式)
[0091 ] 第五實施方式中，對驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機的系統(tǒng)進行說明。
[0092]圖21概略地表示了第五實施方式的旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動系統(tǒng)2100。如圖21所示，旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動系統(tǒng)2100具備旋轉(zhuǎn)電機2101、旋轉(zhuǎn)角度檢測部2102、旋轉(zhuǎn)控制部2103以及驅(qū)動電路部2104。旋轉(zhuǎn)電機2101可以是第I?第4實施方式中的任一實施方式的旋轉(zhuǎn)電機。
[0093]旋轉(zhuǎn)角度檢測部2102對旋轉(zhuǎn)電機2101所包含的轉(zhuǎn)子的繞旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測。一例中，旋轉(zhuǎn)角度檢測部2102根據(jù)在旋轉(zhuǎn)電機2101的旋轉(zhuǎn)軸上安裝的旋轉(zhuǎn)角度傳感器2105的輸出信號來檢測旋轉(zhuǎn)角度。在其他例中，旋轉(zhuǎn)角度檢測部2102使用通過驅(qū)動電路部2104輸出的電壓及電流以及旋轉(zhuǎn)電機2101的物理模型(model)來檢測旋轉(zhuǎn)角度。將后者的檢測方法稱為無傳感器評估。
[0094]旋轉(zhuǎn)控制部2103基于從旋轉(zhuǎn)角度檢測部2102輸出的旋轉(zhuǎn)角度信息(也稱為檢測信號)來控制驅(qū)動電路部2104。具體來說，旋轉(zhuǎn)控制部2103基于旋轉(zhuǎn)角度信息和所安裝的旋轉(zhuǎn)控制算法來決定應(yīng)向驅(qū)動電路部2104施加的電壓，將該電壓向驅(qū)動電路部2104供給。
[0095]驅(qū)動電路部2104接受來自旋轉(zhuǎn)控制部2103的電壓供給以及來自未圖示的電源裝置的電源供給，將電流向旋轉(zhuǎn)電機2101的電樞繞組以及磁場繞組供給。例如，在旋轉(zhuǎn)電機2101是第一實施方式中說明的旋轉(zhuǎn)電機100 (圖1)的情況下，電樞繞組對應(yīng)于轉(zhuǎn)子130的繞組132，磁場繞組對應(yīng)于定子140的繞組142。通過電流的供給，轉(zhuǎn)矩向旋轉(zhuǎn)電機2101的轉(zhuǎn)子施加，旋轉(zhuǎn)電機2101被驅(qū)動。
[0096]圖22概略地表示驅(qū)動電路部2104的構(gòu)成例。圖22所示的驅(qū)動電路部2104具備切換電路2201、功率放大電路2202以及柵極驅(qū)動電路2203。切換電路2201包括包含例如IGBT (insulated gate bipolar transistor,絕緣柵雙極型晶體管)以及包括二極管等在內(nèi)的多個切換部2204。切換部2204被橋接于各相的電樞繞組2205。切換部2204通過來自柵極驅(qū)動電路2203的脈沖信號而被驅(qū)動。進而，各相的磁場繞組2206被從功率放大電路2202供給電源。圖22中，旋轉(zhuǎn)電機2101是三相的旋轉(zhuǎn)電機(即，是包括3個圖1所示的包含轉(zhuǎn)子和定子在內(nèi)的驅(qū)動要素的旋轉(zhuǎn)電機)，電樞繞組假想為三相接法(對應(yīng)日語:三相結(jié)線)。
[0097]另外，在旋轉(zhuǎn)電機2101的相數(shù)不同的情況下，同樣地也能夠采用對應(yīng)于其相數(shù)的切換電路2201以及功率放大電路2202。此外，也可以對電樞繞組2205適用功率放大電路2202，對磁場繞組2206適用切換電路2201。
[0098]圖23表示在進行了三相接法的電樞繞組2205中流過的電流的一例。圖23中示出了在適用采用了切換電路2201的PWM(pulse width modulat1n,脈沖寬度調(diào)制)控制的情況、或適用功率放大電路2202的輸出的情況下的三相電流。實際上三相電流中含有噪聲，但圖23中只表示了相位各相差120度的基波成分。轉(zhuǎn)子以對應(yīng)于該基波的頻率的速度被驅(qū)動。
[0099]圖24表示在進行了三相接法的電樞繞組2205中流過的電流的其他例。圖24中，執(zhí)行采用切換電路2201的脈沖控制，分別供給相位相差120度的矩形波狀的三相電流。
[0100]在第五實施方式的旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動系統(tǒng)2100中，組裝有對轉(zhuǎn)子的位置而言適當?shù)目刂葡到y(tǒng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)動作。進而，在旋轉(zhuǎn)角度檢測部2102執(zhí)行無傳感器評估的情況下，不需要旋轉(zhuǎn)角度傳感器2105，能夠抑制成本。此外，旋轉(zhuǎn)電機2101能夠任意地設(shè)定相數(shù)，能夠與其相數(shù)相應(yīng)地，采用與已有的同步電機的PWM控制、已有的PM (permanentmagnet，永久磁鐵)型或混合動力型的步進電機相同的控制來進行驅(qū)動。
[0101](第六實施方式)
[0102]第六實施方式中，對具備旋轉(zhuǎn)電機的車輛進行說明。該旋轉(zhuǎn)電機可以是第I?第4實施方式中的任一實施方式中說明的旋轉(zhuǎn)電機。作為第六實施方式的車輛的例子，可以舉出二輪、三輪或四輪的混合動力汽車、二輪、三輪或四輪的電動汽車，電動輔助自行車等。
[0103]混合動力型的車輛將內(nèi)燃機和電池驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)電機組合來作為行駛動力源。電動汽車將電池驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)電機作為行駛原動力。作為車輛的驅(qū)動力，根據(jù)其行駛條件，需要較大范圍的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)矩的動力源。一般來說內(nèi)燃機限于對理想的能效進行表示的轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速，因此在其以外的行駛條件下能效降低。混合動力型的車輛使內(nèi)燃機以最佳條件運轉(zhuǎn)而發(fā)電并且以高效率的旋轉(zhuǎn)電機來驅(qū)動車輪，或者使內(nèi)燃機與旋轉(zhuǎn)電機的動力配合來驅(qū)動車輪，從而能夠提高車輛整體的能效。此外，將減速時車輛具有的運動能量作為電力進行再生，與通常的內(nèi)燃機單獨行駛的車輛相比，能夠大幅增加每單位燃料的行駛距離。
[0104]混合動力汽車通過內(nèi)燃機與旋轉(zhuǎn)電機的組合方式而大致能夠分為3類。
[0105]圖25概略地表示了一般被稱為串聯(lián)式混合動力汽車的混合動力汽車2500。如圖25所示，該混合動力汽車2500具備內(nèi)燃機2501、發(fā)電機2502、變換器2503、電源2504、旋轉(zhuǎn)電機2505以及車輪2506。旋轉(zhuǎn)電機2505例如是第一實施方式的旋轉(zhuǎn)電機100 (圖1)。
[0106]混合動力汽車2500中，由內(nèi)燃機2501產(chǎn)生的動力暫時全部被發(fā)電機2502轉(zhuǎn)換為電力。其電力經(jīng)由變換器2503被蓄積在電源2504。電源2504中蓄積的電力經(jīng)由變換器2503向旋轉(zhuǎn)電機2505供給，并通過旋轉(zhuǎn)電機2505而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動車輪2506。這樣，串聯(lián)式混合動力汽車是在電動汽車復合了發(fā)電機的系統(tǒng)。內(nèi)燃機能夠以高效率的條件運轉(zhuǎn)，還能夠進行電力再生。另一方面，車輪2506的驅(qū)動通過旋轉(zhuǎn)電機2505來執(zhí)行，因此需要高輸出的旋轉(zhuǎn)電機2505。
[0107]圖26表示了被稱為并聯(lián)式混合動力汽車的混合動力汽車2600。如圖26所示，該混合動力汽車2600具備內(nèi)燃機2501、變換器2503、電源2504、旋轉(zhuǎn)電機2601以及車輪2506。旋轉(zhuǎn)電機2601是例如第一實施方式的旋轉(zhuǎn)電機100 (圖1)，被用于車輪2506的驅(qū)動，并且還作為發(fā)電機被利用。
[0108]混合動力汽車2600中，車輪2506主要通過內(nèi)燃機2501來驅(qū)動。由內(nèi)燃機2501產(chǎn)生的動力的一部分根據(jù)情況，被旋轉(zhuǎn)電機2601變換為電力。其電力經(jīng)由變換器2503而蓄積在電源2504。在負載變重的出發(fā)或加速時，從電源2504經(jīng)由變換器2503向旋轉(zhuǎn)電機2601供給電力，通過旋轉(zhuǎn)電機2601對驅(qū)動力進行輔助?；旌蟿恿ζ?600是以通常的汽車為基礎(chǔ)、減少內(nèi)燃機2501的負載變動而謀求高效率化、還組合電力再生等而執(zhí)行的系統(tǒng)。車輪2506的驅(qū)動主要通過內(nèi)燃機2501執(zhí)行，因此旋轉(zhuǎn)電機2601的輸出能夠根據(jù)所需的輔助的比例而任意地決定。能夠采用較小的旋轉(zhuǎn)電機2601以及電源2504來構(gòu)筑系統(tǒng)。
[0109]圖27表示了被稱為串聯(lián)式/并聯(lián)式混合動力汽車的混合動力汽車2700。混合動力汽車2700是組合了串聯(lián)式和并聯(lián)式這兩方的系統(tǒng)。動力分配機構(gòu)2701將內(nèi)燃機2501的輸出分配為發(fā)電用和車輪驅(qū)動用。與并聯(lián)式方式相比能夠極精細地執(zhí)行引擎的負載控制，并提聞能效。
[0110]圖28概略地表不了第六實施方式的電動汽車2800。旋轉(zhuǎn)電機2601是例如第一實施方式的旋轉(zhuǎn)電機100 (圖1),被用于車輪2506的驅(qū)動并且還作為發(fā)電機而被利用。
[0111]電動汽車2800中，蓄積在電源2504的電力經(jīng)由變換器2503向旋轉(zhuǎn)電機2505供給，通過旋轉(zhuǎn)電機2505來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動車輪2506。旋轉(zhuǎn)電機2601對車輪2506進行驅(qū)動，另一方面，根據(jù)情況，作為發(fā)電機發(fā)揮功能而產(chǎn)生電力。通過其電力，電源2504被充電。
[0112]如上所述，根據(jù)第六實施方式，提供一種采用上述的實施方式的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機的車輛。
[0113]在上述的至少I個實施方式的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機中，以在任一剖面都形成磁路的方式將磁極設(shè)置于轉(zhuǎn)子以及定子，從而能夠減少磁通的泄露，并能夠較大地確保磁極面積。結(jié)果是能夠產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩。
[0114]另外，實施方式的旋轉(zhuǎn)電機并不限定于是圖1、圖6、圖11、圖16所示的轉(zhuǎn)子與定子的對置面的法線為半徑方向的徑向間隙型電動機(RADIAL GAP MOTOR)的例子，也可以是轉(zhuǎn)子與定子的對置面的法線為軸向的軸向間隙型電動機(AXIAL GAP MOTOR)。進而，實施方式的旋轉(zhuǎn)電機并不限定于圖1、圖6、圖11、圖16所示的轉(zhuǎn)子位于定子的內(nèi)側(cè)的內(nèi)轉(zhuǎn)子的例子，也可以是轉(zhuǎn)子位于定子的外側(cè)的外轉(zhuǎn)子。
[0115]對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例子而提出的，并沒有意圖限定發(fā)明的范圍。這些實施方式可以以其他各種方式進行實施，在不超出發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可進行各種省略、調(diào)換以及變更。這些實施方式及其變形包括在發(fā)明的范圍和主旨內(nèi)，同樣，也包括在權(quán)利要求所記載的發(fā)明和與其等同的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機,具備: 轉(zhuǎn)子，上述轉(zhuǎn)子能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，具備在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的第一繞組以及圍繞上述第一繞組的第一強磁性體；以及 定子，上述定子與上述轉(zhuǎn)子對置而設(shè)置，具備在上述旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的第二繞組以及圍繞上述第二繞組的第二強磁性體， 上述第一強磁性體具備第一環(huán)狀部、從上述第一環(huán)狀部的一端部朝向上述定子延伸的多個第一磁極以及從上述第一環(huán)狀部的其他端部朝向上述定子延伸的多個第二磁極，第一磁極和與該第一磁極對置的第二磁極的一方形成為前端和上述定子與上述轉(zhuǎn)子的對置面的中央部對置， 上述第二強磁性體具備第二環(huán)狀部、從上述第二環(huán)狀部的一端部朝向上述轉(zhuǎn)子延伸的多個第三磁極以及從上述第二環(huán)狀部的其他端部朝向上述轉(zhuǎn)子延伸的多個第四磁極，第三磁極和與該第三磁極對置的第四磁極的一方形成為前端和上述對置面的中央部對置。
2.—種橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機,具備: 轉(zhuǎn)子，上述轉(zhuǎn)子能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，具備第一強磁性體、第二強磁性體以及將上述第一強磁性體與上述第二強磁性體結(jié)合的第一非磁性體； 第一繞組，在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞； 第三強磁性體，安裝有上述第一繞組； 定子，上述定子與上述轉(zhuǎn)子對置而設(shè)置，具備在上述旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的第二繞組以及圍繞上述第二繞組的第四強磁性體；以及 第二非磁性體，將上述第三強磁性體固定于上述定子， 上述第一繞組配置于被上述第一強磁性體、上述第一非磁性體以及上述第三強磁性體包圍的空間， 上述第一強磁性體具備第一環(huán)狀部以及從上述第一環(huán)狀部的一端部朝向上述定子延伸的多個第一磁極，上述第二強磁性體具備朝向上述定子延伸的多個第二磁極，第一磁極和與該第一磁極對置的第二磁極的一方形成為前端和上述定子與上述轉(zhuǎn)子的對置面的中央部對置， 上述第四強磁性體具備第二環(huán)狀部、從上述第二環(huán)狀部的一端部朝向上述轉(zhuǎn)子延伸的多個第三磁極以及從上述第二環(huán)狀部的其他端部朝向上述轉(zhuǎn)子延伸的多個第四磁極，第三磁極和與該第三磁極對置的第四磁極的一方形成為前端和上述對置面的中央部對置。
3.—種橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機,具備: 轉(zhuǎn)子，上述轉(zhuǎn)子能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，具備產(chǎn)生磁場的環(huán)狀的磁場產(chǎn)生部、從上述磁場產(chǎn)生部的一端部朝向上述定子延伸的多個第一磁極以及從上述磁場產(chǎn)生部的其他端部朝向上述定子延伸的多個第二磁極；以及 定子，上述定子與上述轉(zhuǎn)子對置而設(shè)置，具備在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的繞組以及圍繞上述繞組的強磁性體， 第一磁極和與該第一磁極對置的第二磁極的一方形成為前端和上述定子與上述轉(zhuǎn)子的對置面的中央部對置， 上述強磁性體具備環(huán)狀部、從上述環(huán)狀部的一端部朝向上述轉(zhuǎn)子延伸的多個第三磁極以及從上述環(huán)狀部的其他端部朝向上述轉(zhuǎn)子延伸的多個第四磁極，第三磁極和與該第三磁極對置的第四磁極的一方形成為前端和上述對置面的中央部對置。
4.一種橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機,具備: 轉(zhuǎn)子，上述轉(zhuǎn)子能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，具備在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的繞組以及圍繞上述繞組的強磁性體，上述強磁性體具備環(huán)狀部、從上述環(huán)狀部的一端部朝向上述定子延伸的多個第一磁極以及從上述環(huán)狀部的其他端部朝向上述定子延伸的多個第二磁極；以及 定子，上述定子與上述轉(zhuǎn)子對置而設(shè)置，具備產(chǎn)生磁場的環(huán)狀的磁場產(chǎn)生部、從上述磁場產(chǎn)生部的一端部朝向上述定子延伸的多個第三磁極以及從上述磁場產(chǎn)生部的其他端部朝向上述定子延伸的多個第四磁極， 第一磁極和與該第一磁極對置的第二磁極的一方形成為前端和上述定子與上述轉(zhuǎn)子的對置面的中央部對置， 第三磁極和與該第三磁極對置的第四磁極的一方形成為前端和上述對置面的中央部對置。
5.如權(quán)利要求1或2所述的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機，還具備: 檢測部，檢測上述轉(zhuǎn)子的繞上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度并生成檢測信號； 驅(qū)動電路部，向上述第一繞組以及第二繞組供給電流；以及 旋轉(zhuǎn)控制部，基于上述檢測信號來控制上述驅(qū)動電路部。
6.如權(quán)利要求3或4所述的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機，還具備: 檢測部，檢測上述轉(zhuǎn)子的繞上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度并生成檢測信號； 驅(qū)動電路部，向上述繞組供給電流；以及 旋轉(zhuǎn)控制部，基于上述檢測信號來控制上述驅(qū)動電路部。
7.—種車輛， 具備權(quán)利要求1?4中任一項所記載的橫向磁通型旋轉(zhuǎn)電機。
【文檔編號】H02K1/16GK104283339SQ201410326867
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】上田靖人 申請人:株式會社東芝