本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī),具備:定子,其具有通過通電而產(chǎn)生磁通的電樞線圈;以及轉(zhuǎn)子,其由于磁通的通過而旋轉(zhuǎn)。
背景技術(shù):
搭載于混合動力車輛等的旋轉(zhuǎn)電機(jī)采用如下旋轉(zhuǎn)電機(jī),其具備:具有通過通電而產(chǎn)生磁通的電樞線圈的定子;以及由于磁通的通過而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。
對于現(xiàn)有的這種的旋轉(zhuǎn)電機(jī),已知專利文獻(xiàn)1有記載。專利文獻(xiàn)1記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)將轉(zhuǎn)子線圈纏繞成使在相鄰的轉(zhuǎn)子突極上卷繞的方向相反,在各轉(zhuǎn)子線圈的閉合電路中設(shè)置整流元件來對在轉(zhuǎn)子線圈中流動的感應(yīng)電流單向地整流。另外,該旋轉(zhuǎn)電機(jī)在閉合電路中設(shè)有晶體管,利用晶體管將感應(yīng)電流切斷或者接通。
在專利文獻(xiàn)1記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中,在轉(zhuǎn)子突極與定子磁極相對后分離時(shí)利用晶體管切斷感應(yīng)電流,由此防止轉(zhuǎn)子突極與定子磁極的磁吸引力作用于轉(zhuǎn)子的反轉(zhuǎn)方向,能提高轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:特開2015-6103號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
在如專利文獻(xiàn)1那樣在轉(zhuǎn)子中設(shè)有整流元件的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中,需要使保持整流元件的二極管支架發(fā)揮對整流元件的熱進(jìn)行散熱的散熱片的功能,還需要耐受轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力的強(qiáng)度。
然而,現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)電機(jī)僅針對用二極管支架保持整流元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,有可能導(dǎo)致二極管通過二極管支架的散熱性、二極管支架的強(qiáng)度不足。
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī),能改善整流元件的散熱性,能提高保持整流元件的二極管支架的強(qiáng)度。
用于解決問題的方案
解決上述問題的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的發(fā)明的一個實(shí)施方式是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī),具備:定子,其具有通電時(shí)產(chǎn)生磁通的電樞線圈;以及轉(zhuǎn)子,其在上述磁通的通過時(shí)旋轉(zhuǎn),上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于,上述轉(zhuǎn)子具有:多個感應(yīng)線圈,其與上述磁通中重疊的高次諧波成分交鏈時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流;多個勵磁線圈,其在上述感應(yīng)電流通過時(shí)產(chǎn)生電磁力;以及多個整流元件,其對上述感應(yīng)線圈產(chǎn)生的上述感應(yīng)電流進(jìn)行整流,使其作為通過上述勵磁線圈的勵磁電流,上述感應(yīng)線圈及上述勵磁線圈與上述整流元件形成閉合電路,上述整流元件裝配在支持件內(nèi)能且拆裝,上述支持件配置在裝配于上述轉(zhuǎn)子的蓋的且圍繞旋轉(zhuǎn)軸配置有多個,上述蓋具有與上述支持件在同一平面且連通相鄰的上述支持件的槽。
發(fā)明效果
這樣,根據(jù)本發(fā)明,能改善整流元件的散熱性,能提高保持整流元件的二極管支架的強(qiáng)度。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圖,是表示其概要構(gòu)成的1/2模型的與旋轉(zhuǎn)軸正交的截面圖。
圖2是示出設(shè)置于內(nèi)轉(zhuǎn)子的二極管的連接閉合電路的連線圖。
圖3是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的與旋轉(zhuǎn)軸平行的截面圖。
圖4是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子的分解立體圖。
圖5是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子的分解立體圖。
圖6是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圖,是從軸線方向的另一端部側(cè)看內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子繞組的主視圖。
圖7是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)圖,是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的面的截面圖。
圖8是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)圖,是示出二極管支架的一個面的立體圖。
圖9是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圖,是示出二極管支架的另一個面的立體圖。
圖10是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圖,是二極管支架和二極管的分解立體圖。
圖11是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圖,是二極管支架和平衡板的分解立體圖。
圖12是示出本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圖,是示出二極管支架和平衡板的組裝狀態(tài)的立體圖。
附圖標(biāo)記說明:
1:旋轉(zhuǎn)電機(jī)
1C:旋轉(zhuǎn)軸
100:定子
104:電樞線圈
300:內(nèi)轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子)
315:二極管支架(蓋)
315A:二極管收納部(支持件)
315B:槽
315C:連線區(qū)域
315D:插通孔
316:平衡板(平板)
I:感應(yīng)線圈
F:勵磁線圈
C:整流電路(閉合電路)
D:二極管(整流元件)
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1~圖12是說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圖。
在圖1中,旋轉(zhuǎn)電機(jī)1構(gòu)成為雙轉(zhuǎn)子形式的旋轉(zhuǎn)電機(jī),具備:形成為圓筒形狀的定子100;設(shè)于該定子100的旋轉(zhuǎn)軸1C側(cè)的作為第2轉(zhuǎn)子的外轉(zhuǎn)子200;以及設(shè)于該外轉(zhuǎn)子200的旋轉(zhuǎn)軸1C側(cè)的作為第1轉(zhuǎn)子的內(nèi)轉(zhuǎn)子300。外轉(zhuǎn)子200和內(nèi)轉(zhuǎn)子300被分別支撐從而能以旋轉(zhuǎn)軸1C為旋轉(zhuǎn)中心相對旋轉(zhuǎn)。此外,圖1示出了機(jī)械角360度中的180度(1/2)的徑方向截面圖。內(nèi)轉(zhuǎn)子300構(gòu)成本發(fā)明中的轉(zhuǎn)子。
定子100具備定子鐵芯101,在該定子鐵芯101中,在周向上排列有朝向軸心沿徑向延伸的多個定子齒102。該定子齒102以使內(nèi)周面102a側(cè)隔著空氣間隙G1與后述的外轉(zhuǎn)子200的磁路構(gòu)件201的外周面201a相對的方式形成。
在該定子100中,將定子齒102的側(cè)面102b之間作為槽103,收納有與三相交流的W相、V相、U相對應(yīng)的電樞線圈104。電樞線圈104通過分布卷繞而纏繞于定子齒102。電樞線圈104通過通電產(chǎn)生磁通。
在定子100中對該電樞線圈104提供三相交流電來產(chǎn)生在周向上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場,使所產(chǎn)生的磁通與外轉(zhuǎn)子200、內(nèi)轉(zhuǎn)子300交鏈從而分別對這些外轉(zhuǎn)子200和內(nèi)轉(zhuǎn)子300進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
外轉(zhuǎn)子200具有:包括磁導(dǎo)率高的鋼材等軟磁性體的磁路構(gòu)件201;以及包括PPS(聚苯硫醚)樹脂等不使磁通通過的非磁性體的非磁性構(gòu)件202。磁路構(gòu)件201和非磁性構(gòu)件202在軸線方向上延伸。此外,軸線方向表示與旋轉(zhuǎn)軸1C延伸的方向相同的方向。
磁路構(gòu)件201具有:在周向上與非磁性構(gòu)件202相對的極片部201A;以及在非磁性構(gòu)件202的定子側(cè)和內(nèi)轉(zhuǎn)子側(cè)連接相鄰的極片部201A的橋部201B。
極片部201A和橋部201B被形成為一體。因此,磁路構(gòu)件201構(gòu)成了由極片部201A和橋部201B形成為一體的一體鐵芯。構(gòu)成為一體鐵芯的磁路構(gòu)件201是將多個電磁鋼板在軸線方向上層疊而成的。
非磁性構(gòu)件202設(shè)于被極片部201A和橋部201B包圍的空間。因此,在本實(shí)施方式的外轉(zhuǎn)子200中,軟磁性體的極片部201A和非磁性構(gòu)件202在周向上交替配置。在后面說明磁路構(gòu)件201和非磁性構(gòu)件202的詳細(xì)構(gòu)成。
在外轉(zhuǎn)子200中,磁路構(gòu)件201的外周面201a與定子100的定子齒102的內(nèi)周面102a相對,磁路構(gòu)件201的內(nèi)周面201b與后述的內(nèi)轉(zhuǎn)子300的轉(zhuǎn)子齒302的外周面302a相對。
該外轉(zhuǎn)子200使在定子100的電樞線圈104中產(chǎn)生并交鏈的磁通高效地通過磁路構(gòu)件201的極片部201A,另一方面,在非磁性構(gòu)件202中阻礙該磁通的通過。在該定子100的電樞線圈104中產(chǎn)生的磁通形成如下磁回路:在通過外轉(zhuǎn)子200的極片部201A后,如后述那樣,與內(nèi)轉(zhuǎn)子300的轉(zhuǎn)子齒302的外周面302a交鏈,再次通過外轉(zhuǎn)子200的極片部201A,從而返回定子100。
此時(shí),外轉(zhuǎn)子200相對于定子100旋轉(zhuǎn),因此反復(fù)切換使磁通通過的磁路構(gòu)件201的極片部201A和限制磁通通過的非磁性構(gòu)件202來形成磁回路。
這樣,能通過使外轉(zhuǎn)子200旋轉(zhuǎn)來變更由電樞線圈104產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)和頻率。該調(diào)制后的旋轉(zhuǎn)磁場與內(nèi)轉(zhuǎn)子300同步旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
內(nèi)轉(zhuǎn)子300具備在軸線方向上層疊有多個電磁鋼板的轉(zhuǎn)子鐵芯301。在該轉(zhuǎn)子鐵芯301中,在周向上排列有向遠(yuǎn)離軸心的徑向延長的多個轉(zhuǎn)子齒(突極部)302。轉(zhuǎn)子齒302形成為使外周面302a隔著空氣間隙G2與外轉(zhuǎn)子200的磁路構(gòu)件201的內(nèi)周面201b相對。
該轉(zhuǎn)子齒302具有包括感應(yīng)線圈I和勵磁線圈F的轉(zhuǎn)子繞組330。感應(yīng)線圈I將相鄰的轉(zhuǎn)子齒302的側(cè)面302b之間作為槽303,卷繞于轉(zhuǎn)子齒302的外轉(zhuǎn)子200側(cè)。勵磁線圈F將相鄰的轉(zhuǎn)子齒302的側(cè)面302b之間作為槽303,卷繞于轉(zhuǎn)子齒302的軸心側(cè)。即,感應(yīng)線圈I在槽303中卷繞于內(nèi)轉(zhuǎn)子300的徑方向外側(cè),勵磁線圈F在槽303中卷繞于內(nèi)轉(zhuǎn)子300的徑方向內(nèi)側(cè)。包括感應(yīng)線圈I和勵磁線圈F的轉(zhuǎn)子繞組330構(gòu)成本發(fā)明中的線圈。
感應(yīng)線圈I在每個轉(zhuǎn)子齒302上以集中卷繞的方式形成,使得方向相反的卷繞繞組在內(nèi)轉(zhuǎn)子300的周向上彼此相鄰,排列在內(nèi)轉(zhuǎn)子300的周向上。該感應(yīng)線圈I通過磁通交鏈而產(chǎn)生(誘發(fā))感應(yīng)電流。
勵磁線圈F在每個轉(zhuǎn)子齒302上以集中卷繞的方式形成,使得方向相反的卷繞繞組在內(nèi)轉(zhuǎn)子300的周向上彼此相鄰,排列在內(nèi)轉(zhuǎn)子300的周向上。對該勵磁線圈F提供勵磁電流來使其勵磁,該勵磁線圈F發(fā)揮作為電磁鐵的功能。
這樣,感應(yīng)線圈I和勵磁線圈F被纏繞成使電流的方向相同。
在此,將圖1的占機(jī)械角180度的8個感應(yīng)線圈I在旋轉(zhuǎn)方向(逆時(shí)針方向)上區(qū)別稱呼為感應(yīng)線圈I1~I(xiàn)8。另外,將占機(jī)械角180度的8個勵磁線圈F在旋轉(zhuǎn)方向上區(qū)別稱呼為勵磁線圈F1~F8。
在圖2中,感應(yīng)線圈I1、I3、I5、I7和勵磁線圈F1、F2、F3、F4與二極管D1、D2一起形成作為閉合電路的整流電路C1。在該整流電路C1中,隔開3個的感應(yīng)線圈I1、I5與二極管D1串聯(lián)連接,隔開3個的感應(yīng)線圈I3、I7與二極管D2串聯(lián)連接,勵磁線圈F1、F2、F3、F4被串聯(lián)連接。另外,包括感應(yīng)線圈I1、I5、二極管D1的串聯(lián)連接與包括感應(yīng)線圈I3、I7、二極管D2的串聯(lián)連接在兩端部處被并列連接后,在二極管D1、D2的陰極側(cè)連接到包括勵磁線圈F1、F2、F3、F4的串聯(lián)連接。這樣,整流電路C1被連線而構(gòu)成電路,使得由感應(yīng)線圈I1、I3、I5、I7產(chǎn)生的交流的感應(yīng)電流在二極管D1、D2中分別單向地整流,作為直流勵磁電流提供給勵磁線圈F1、F2、F3、F4。
另外,感應(yīng)線圈I2、I4、I6、I8和勵磁線圈F5、F6、F7、F8與二極管D3、D4一起形成作為閉合電路的整流電路C2。在該整流電路C2中,隔開3個的感應(yīng)線圈I2、I6與二極管D3串聯(lián)連接,隔開3個的感應(yīng)線圈I4、I8與二極管D4串聯(lián)連接,勵磁線圈F5、F6、F7、F8被串聯(lián)連接。另外,包括感應(yīng)線圈I2、I6、二極管D3的串聯(lián)連接與包括感應(yīng)線圈I4、I8、二極管D4的串聯(lián)連接在兩端部被并列連接后,在二極管D3、D4的陰極側(cè)連接到包括勵磁線圈F5、F6、F7、F8的串聯(lián)連接。這樣,整流電路C2被連線而構(gòu)成電路,使得由感應(yīng)線圈I2、I4、I6、I8產(chǎn)生的交流的感應(yīng)電流在二極管D3、D4中分別單向地整流,作為直流勵磁電流提供給勵磁線圈F5、F6、F7、F8。
根據(jù)該電路構(gòu)成,能對由感應(yīng)線圈I產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)行整流,作為勵磁電流使勵磁線圈F勵磁,因此能使轉(zhuǎn)子齒302作為電磁鐵發(fā)揮功能。
在此,二極管D1、D2、D3、D4在使感應(yīng)線圈I、勵磁線圈F多極化的情況下也會通過串聯(lián)連接來抑制使用數(shù)量,為了避免大量使用,不形成一般的H橋型全波整流電路,而是分別按形成180度相位差來進(jìn)行連線,形成使一方感應(yīng)電流反轉(zhuǎn)而進(jìn)行半波整流輸出的中性點(diǎn)鉗型半波整流電路。
整流電路C1、C2的勵磁線圈F的卷繞方向在各個相鄰的轉(zhuǎn)子齒302之間是相反的。因此,構(gòu)成磁回路的一部分的內(nèi)轉(zhuǎn)子300的一個轉(zhuǎn)子齒302被磁化,從而發(fā)揮使S極與外轉(zhuǎn)子200相對的電磁鐵的功能,磁通的方向是從外轉(zhuǎn)子200的極片部201A到S極。另外,相鄰的另一個轉(zhuǎn)子齒302被磁化,從而發(fā)揮使N極與外轉(zhuǎn)子200相對的電磁鐵的功能,磁通的方向是從N極到外轉(zhuǎn)子200側(cè)。
在此,說明旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生原理。在內(nèi)轉(zhuǎn)子300中,從定子100通過外轉(zhuǎn)子200交鏈的磁通中的通過該外轉(zhuǎn)子200的旋轉(zhuǎn)而被調(diào)制的磁通與內(nèi)轉(zhuǎn)子300的旋轉(zhuǎn)同步地進(jìn)行交鏈。
另外,在旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中,與內(nèi)轉(zhuǎn)子300的感應(yīng)線圈I交鏈的磁通中包含未經(jīng)外轉(zhuǎn)子200調(diào)制(不與內(nèi)轉(zhuǎn)子300的旋轉(zhuǎn)同步)而發(fā)生變動的成分,由此能使感應(yīng)線圈I產(chǎn)生交流的感應(yīng)電流。然后,用二極管D1、D2對該交流的感應(yīng)電流進(jìn)行整流而使其成為直流的勵磁電流,對勵磁線圈F通電來使轉(zhuǎn)子齒302發(fā)揮電磁鐵的功能,能產(chǎn)生勵磁磁通。這樣,旋轉(zhuǎn)電機(jī)1能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
此外,此時(shí),從定子100的定子齒102通過外轉(zhuǎn)子200的極片部201A與內(nèi)轉(zhuǎn)子300的轉(zhuǎn)子齒302交鏈的磁通是從交流電源對分布卷繞的電樞線圈104提供電力而產(chǎn)生的。
然而,在本實(shí)施方式中,該電樞線圈104采用分布卷繞,但是也可以采用集中卷繞。在采用集中卷繞的情況下,能使與轉(zhuǎn)子齒302交鏈的磁通中重疊比由分布卷繞的線圈產(chǎn)生的情況多的高次諧波成分。該磁通中重疊的高次諧波成分發(fā)揮磁通量的變動的作用,因此能使感應(yīng)線圈I有效地產(chǎn)生感應(yīng)電流,能將更大的勵磁電流提供給勵磁線圈F來產(chǎn)生勵磁磁通。
因此,旋轉(zhuǎn)電機(jī)1不設(shè)置永久磁鐵就能使內(nèi)轉(zhuǎn)子300利用電磁鐵轉(zhuǎn)矩(旋轉(zhuǎn)力)相對旋轉(zhuǎn)。在該內(nèi)轉(zhuǎn)子300中,使轉(zhuǎn)子齒302發(fā)揮磁化方向(N極,S極)在周向上交替地并列的電磁鐵的功能,由此能使在外轉(zhuǎn)子200和定子100之間交鏈的磁通順利地在槽303中迂回而交接。
在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中,外轉(zhuǎn)子200相對于定子100相對旋轉(zhuǎn),另外,經(jīng)由該旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子200(磁路構(gòu)件201)的磁通所交鏈的內(nèi)轉(zhuǎn)子300由于電磁鐵轉(zhuǎn)矩而相對旋轉(zhuǎn),因此能使外轉(zhuǎn)子200低速旋轉(zhuǎn),使內(nèi)轉(zhuǎn)子300高速旋轉(zhuǎn)。另外,也能相反地使外轉(zhuǎn)子200高速旋轉(zhuǎn),使內(nèi)轉(zhuǎn)子300低速旋轉(zhuǎn)。
該旋轉(zhuǎn)電機(jī)1根據(jù)定子100、外轉(zhuǎn)子200和內(nèi)轉(zhuǎn)子300的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所需的轉(zhuǎn)矩。具體地說,當(dāng)將定子100的電樞線圈104的極對數(shù)設(shè)為A,將作為外轉(zhuǎn)子200的極數(shù)的極片部201A的數(shù)量設(shè)為H,將作為內(nèi)轉(zhuǎn)子300的極對數(shù)的轉(zhuǎn)子齒(電磁鐵)302的極對數(shù)設(shè)為P時(shí),得到使下式(1)成立的組合。
H=|A±P|......(1)
在該結(jié)構(gòu)中,能有效地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,使外轉(zhuǎn)子200和內(nèi)轉(zhuǎn)子300相對于定子100高效地相對旋轉(zhuǎn)。例如,在本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中,定子100的電樞線圈104的極對數(shù)A=4、外轉(zhuǎn)子200的極數(shù)H=12、內(nèi)轉(zhuǎn)子300的轉(zhuǎn)子齒302的極對數(shù)P=8,滿足上述的式(1)。
如圖3所示,在旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中,在定子100內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地收納有外轉(zhuǎn)子200,而且,在該外轉(zhuǎn)子200內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地收納有內(nèi)轉(zhuǎn)子300。
另外,對外轉(zhuǎn)子200的磁路構(gòu)件201連接有外旋轉(zhuǎn)軸210,使其能一體旋轉(zhuǎn)。對內(nèi)轉(zhuǎn)子300的轉(zhuǎn)子鐵芯301連接有內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310,使其能一體旋轉(zhuǎn)。由此,旋轉(zhuǎn)電機(jī)1構(gòu)成為能利用磁調(diào)制原理將動力分別傳遞到外旋轉(zhuǎn)軸210和內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310的磁調(diào)制型雙軸電動機(jī)。
因此,旋轉(zhuǎn)電機(jī)1能具備與機(jī)械式的行星齒輪機(jī)構(gòu)同等的功能,例如能使定子100發(fā)揮行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪的功能,使外轉(zhuǎn)子200發(fā)揮行星齒輪機(jī)構(gòu)的托架的功能,使內(nèi)轉(zhuǎn)子300發(fā)揮行星齒輪機(jī)構(gòu)的內(nèi)嚙齒輪的功能。此外,本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1構(gòu)成為外轉(zhuǎn)子200發(fā)揮托架的功能。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),例如在將旋轉(zhuǎn)電機(jī)1與發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))一起搭載于混合動力汽車作為驅(qū)動源的情況下,將外轉(zhuǎn)子200的外旋轉(zhuǎn)軸210和內(nèi)轉(zhuǎn)子300的內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310分別與車輛的動力傳遞路徑直接連結(jié),通過逆變器將車輛的電池連接到定子100的電樞線圈104,由此旋轉(zhuǎn)電機(jī)1也能與驅(qū)動源一起發(fā)揮動力傳遞機(jī)構(gòu)的功能。
(外轉(zhuǎn)子)
在圖3、圖4中,外轉(zhuǎn)子200除了上述磁路構(gòu)件201和非磁性構(gòu)件202以外,還具備包括鐵材料的外旋轉(zhuǎn)軸210、圓環(huán)狀的法蘭215、圓筒狀的圓筒軸214。
外旋轉(zhuǎn)軸210包括圓柱狀的小徑部210A和與該小徑部210A的另一端部連續(xù)的法蘭形狀的大徑部210B。大徑部210B以旋轉(zhuǎn)軸1C為中心的徑方向形成得比小徑部210A的徑方向大,在軸線方向的另一端部側(cè)與磁路構(gòu)件201相對。
在外旋轉(zhuǎn)軸210的小徑部210A上從軸線方向的一端部向另一端部設(shè)有解析器環(huán)221、解析器轉(zhuǎn)子220、承盤218。解析器轉(zhuǎn)子220被解析器環(huán)221固定于小徑部210A,可自如地一體旋轉(zhuǎn)。
承盤218形成為圓環(huán)狀,在其內(nèi)緣部的軸線方向的一端部側(cè)的側(cè)面支撐著后述的徑向滾珠軸承21的外輪。另外,在承盤218上設(shè)有螺帽部218A,后述的螺栓26與該螺帽部218A螺合。
法蘭215設(shè)置在外旋轉(zhuǎn)軸210的大徑部210B與磁路構(gòu)件201及非磁性構(gòu)件202之間。法蘭215包括例如鋁材等非磁性體。由此,防止由電樞線圈104產(chǎn)生的磁通作為漏磁通流到包括鐵材料的外旋轉(zhuǎn)軸210。
在大徑部210B和法蘭215中分別形成有在周向上排列的多個插通孔210B1、215A,這些插通孔210B1、215A中插通有非磁性體螺栓219。在非磁性構(gòu)件202中形成有插通孔202A,該插通孔202A中插通有非磁性體螺栓219。
非磁性體螺栓219由PPS(聚苯硫醚)樹脂等不使磁通通過的非磁性體構(gòu)成。因此,在外轉(zhuǎn)子200中,各極片部201A(圖1參照)磁獨(dú)立,與由磁性體構(gòu)成非磁性體螺栓219的情況相比,能使各極片部201A帶來的磁導(dǎo)變動(突極比)變大。由此,旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中的轉(zhuǎn)矩密度提高。
另外,非磁性體螺栓219由非磁性體構(gòu)成,因此能減少在間隙中產(chǎn)生的高次諧波磁通引發(fā)非磁性體螺栓219內(nèi)的渦流和在非磁性體螺栓219間產(chǎn)生的渦流造成的損失。
圓筒軸214設(shè)置在磁路構(gòu)件201和非磁性構(gòu)件202的軸線方向的另一端部側(cè)(在圖3中為左端側(cè)),在該圓筒軸214中形成有與非磁性體螺栓219的軸線方向的另一端部螺合的內(nèi)螺紋214A。
圓筒軸214例如由非磁性體的不銹鋼構(gòu)成。由此,防止由電樞線圈104產(chǎn)生的磁通作為漏磁通通過圓筒軸214流到外部。
在外轉(zhuǎn)子200中,將非磁性體螺栓219從軸線方向的另一端部側(cè)依次插通大徑部210B的插通孔210B1、法蘭215的插通孔215A、非磁性構(gòu)件202的插通孔202A,與圓筒軸214的內(nèi)螺紋214A螺合,由此將法蘭215和外旋轉(zhuǎn)軸210固定于磁路構(gòu)件201和非磁性構(gòu)件202的軸線方向的一端部側(cè)(在圖3中為右端側(cè)),并且將圓筒軸214固定于磁路構(gòu)件201和非磁性構(gòu)件202的軸線方向的另一端部側(cè)。
(內(nèi)轉(zhuǎn)子)
在圖3、圖5中,內(nèi)轉(zhuǎn)子300具備包括鐵材料的內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310。在該內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310的外周部從軸線方向的一端部側(cè)向另一端部側(cè)設(shè)置有平衡板311、墊片312、轉(zhuǎn)子繞組330、墊片314、二極管支架315、平衡板316、U螺帽317、承盤318、解析器轉(zhuǎn)子319、解析器環(huán)320。
平衡板311是將鐵材料形成為圓環(huán)狀而成的,在內(nèi)周邊部利用內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310的凸緣部在軸線方向上定位。平衡板311從轉(zhuǎn)子繞組330的軸線方向的一端部側(cè)(圖3中,右端側(cè))隔著墊片312支撐著轉(zhuǎn)子繞組330。
墊片312被夾裝在轉(zhuǎn)子繞組330的軸線方向的一端部與平衡板311之間。墊片312形成為以旋轉(zhuǎn)軸1C為中心的徑方向比轉(zhuǎn)子繞組330的徑方向小,在轉(zhuǎn)子繞組330與平衡板311之間形成有空間。墊片312是將鋁材料形成為圓環(huán)狀而成的。平衡板311及墊片312與轉(zhuǎn)子繞組330一體旋轉(zhuǎn),防止平衡板311及墊片312相對于內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310轉(zhuǎn)動。
平衡板316是將鐵材料形成圓環(huán)狀而成的,在內(nèi)周邊部利用U螺帽317在軸線方向上定位。平衡板316從轉(zhuǎn)子繞組330的軸線方向的另一端部側(cè)(圖3中,左端側(cè))通過二極管支架315和墊片314支撐轉(zhuǎn)子繞組330。
墊片314被夾裝在轉(zhuǎn)子繞組330的軸線方向的另一端部與二極管支架315之間。墊片314形成為以旋轉(zhuǎn)軸1C為中心的徑方向的尺寸比轉(zhuǎn)子繞組330小,在轉(zhuǎn)子繞組330與二極管支架315之間形成有空間。墊片314是將鋁材料形成圓環(huán)狀而成的。
二極管支架315包括形成為圓環(huán)狀的電路基板,保持著前述的二極管D1~D4。平衡板316、二極管支架315和墊片314與轉(zhuǎn)子繞組330一體旋轉(zhuǎn),防止平衡板316、二極管支架315和墊片314相對于內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310轉(zhuǎn)動。
U螺帽317在內(nèi)周面形成有未圖示的內(nèi)螺紋,與在內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310的外周面形成的未圖示的外螺紋螺合。U螺帽317與內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310螺合,由此將轉(zhuǎn)子繞組330在通過墊片312、314和二極管支架315被平衡板311、316從軸線方向的兩側(cè)夾住的狀態(tài)下在軸線方向和旋轉(zhuǎn)方向上固定于內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310。
承盤318形成為圓環(huán)狀,在其內(nèi)緣部的軸線方向的另一端部側(cè)(在圖3中為左端側(cè))的側(cè)面支撐后述的徑向滾珠軸承23的外輪。另外,在承盤318的外緣部的軸線方向的一端部側(cè)(圖3中,右端側(cè))設(shè)有螺帽部318A,對該螺帽部318A螺合后述的螺栓25。
(包含箱體的整體結(jié)構(gòu))
在圖3中,旋轉(zhuǎn)電機(jī)1具備箱體10,在該箱體10的內(nèi)部收納有前述的定子100、外轉(zhuǎn)子200和內(nèi)轉(zhuǎn)子300。
箱體10從軸線方向的一端部側(cè)向另一端部側(cè)具備第1法蘭11、第1墊片12、第1箱體13、第2箱體14、第2墊片15、第2法蘭16。
第1箱體13包括圓盤狀的平板部13A和與該平板部13A的外緣部的另一端部側(cè)連續(xù)的圓筒狀的圓筒部13B。在平板部13A的中心部形成有貫通孔13C,在該貫通孔13C中貫通有外旋轉(zhuǎn)軸210的小徑部210A。
在圓筒部13B的內(nèi)周面固定有定子100。另外,圓筒部13B與外轉(zhuǎn)子200的磁路構(gòu)件201和非磁性構(gòu)件202以及內(nèi)轉(zhuǎn)子300的轉(zhuǎn)子鐵芯301和轉(zhuǎn)子繞組330在徑方向上相對。
這樣,在圓筒部13B的徑方向內(nèi)側(cè)收納有作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的主要部位的定子100、外轉(zhuǎn)子200的磁路構(gòu)件201和非磁性構(gòu)件202以及內(nèi)轉(zhuǎn)子300的轉(zhuǎn)子鐵芯301和轉(zhuǎn)子繞組330。
在貫通孔13C中設(shè)有徑向滾珠軸承21。從軸線方向的一端部對第1箱體13的平板部13A插通螺栓26,將螺栓26與承盤218的螺帽部218A螺合,由此將徑向滾珠軸承21在軸線方向上定位。第1箱體13的平板部13A通過該徑向滾珠軸承21支撐外旋轉(zhuǎn)軸210的小徑部210A而使其旋轉(zhuǎn)自如。
另外,在貫通孔13C中固定有解析器傳感器31。另一方面,在外旋轉(zhuǎn)軸210的小徑部210A中設(shè)有圓環(huán)狀的解析器轉(zhuǎn)子220,使其在徑方向上與解析器傳感器31相對。解析器轉(zhuǎn)子220被解析器環(huán)221固定于外旋轉(zhuǎn)軸210的小徑部210A,可自如地一體旋轉(zhuǎn)。
解析器傳感器31通過檢測解析器轉(zhuǎn)子220的旋轉(zhuǎn)角來檢測外轉(zhuǎn)子200的旋轉(zhuǎn)角。
第2箱體14具有:圓筒狀的外筒部14A;配置在該外筒部14A的內(nèi)周側(cè)的圓筒狀的內(nèi)筒部14B;以及與外筒部14A和內(nèi)筒部14B的軸線方向的另一端部側(cè)連續(xù)的圓盤狀的平板部14C。
將第1箱體13的圓筒部13B和第2箱體14的外筒部14A在軸線方向上對合,用未圖示的螺栓緊固,由此在收納定子100、外轉(zhuǎn)子200和內(nèi)轉(zhuǎn)子300的狀態(tài)下連結(jié)第1箱體13和第2箱體14。
外筒部14A與外轉(zhuǎn)子200的圓筒軸214的軸線方向的另一端部在徑方向上相對,通過徑向滾珠軸承22支撐圓筒軸214,使其旋轉(zhuǎn)自如。
在此,本實(shí)施方式的外轉(zhuǎn)子200成杯型結(jié)構(gòu),磁路構(gòu)件201和非磁性構(gòu)件202在軸線方向的一端部側(cè)固定于外旋轉(zhuǎn)軸210的大徑部210B。
如果將這種杯型結(jié)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子200例如單支點(diǎn)支撐于第1箱體13,則在發(fā)生固有振動的情況、作用于外轉(zhuǎn)子200的電磁吸引力與外轉(zhuǎn)子200的固有振動發(fā)生共振而作用過大的力的情況下,會導(dǎo)致電磁振動變大。另外,在外轉(zhuǎn)子200進(jìn)行偏心驅(qū)動的情況下,會對單支點(diǎn)支撐的徑向滾珠軸承施加過大的負(fù)荷,會對該徑向滾珠軸承的抗老化性造成影響。
因此,在本實(shí)施方式中,構(gòu)成為利用徑向滾珠軸承22將外轉(zhuǎn)子200的軸線方向的另一端部側(cè)即圓筒軸214支撐于第2箱體14,上述徑向滾珠軸承22比支撐外旋轉(zhuǎn)軸210的徑向滾珠軸承21在以旋轉(zhuǎn)軸1C為中心的徑方向上的尺寸大。
由此,本實(shí)施方式的外轉(zhuǎn)子200能采用雙支點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu),能防止上述那樣的電磁振動的增大、對徑向滾珠軸承21進(jìn)行偏心驅(qū)動導(dǎo)致施加過大的負(fù)荷的情況。
在內(nèi)筒部14B的內(nèi)周固定有解析器傳感器32。另一方面,在內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310上在徑方向上與解析器傳感器32相對地設(shè)有圓環(huán)狀的解析器轉(zhuǎn)子319。解析器轉(zhuǎn)子319被解析器環(huán)320固定于內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310,使它們一體地旋轉(zhuǎn)自如。
解析器傳感器32通過檢測解析器轉(zhuǎn)子319的旋轉(zhuǎn)角來檢測內(nèi)轉(zhuǎn)子300的旋轉(zhuǎn)角。
在內(nèi)筒部14B的軸線方向的一端部的內(nèi)周設(shè)有徑向滾珠軸承23。從軸線方向的另一端部對內(nèi)筒部14B插通螺栓25,將螺栓25與承盤318的螺帽部318A螺合,由此將徑向滾珠軸承23在軸線方向上定位。第2箱體14的內(nèi)筒部14B通過徑向滾珠軸承23支撐內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310使其旋轉(zhuǎn)自如。
在外旋轉(zhuǎn)軸210的大徑部210B的內(nèi)周設(shè)有徑向滾珠軸承24。大徑部210B通過徑向滾珠軸承24支撐內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310的一端部使其旋轉(zhuǎn)自如。
在第1墊片12中形成有貫通孔12A,從解析器傳感器31延伸的配線31A貫通該貫通孔12A。另外,第1墊片12被夾裝在第1箱體13與第1法蘭11之間,從而在第1箱體13與第1法蘭11之間確保供配線31A通過的空間。
在第2墊片15中形成有貫通孔15A,從解析器傳感器32延伸的配線32A貫通該貫通孔15A。另外,第2墊片15被夾裝在第2箱體14與第2法蘭16之間,從而在第2箱體14與第2法蘭16之間確保供配線32A通過的空間。
在第1箱體13的軸線方向的一端部側(cè)隔著圓筒狀的第1墊片12利用未圖示的螺栓固定有第1法蘭11。第1法蘭11形成為以旋轉(zhuǎn)軸1C為中心的徑方向的尺寸比第1箱體13大的法蘭形狀,利用未圖示的螺栓固定于車輛的車體。
在第1法蘭11的內(nèi)周側(cè),在外旋轉(zhuǎn)軸210的小徑部210A的軸線方向的一端部設(shè)有聯(lián)軸器33。對外旋轉(zhuǎn)軸210的小徑部210A通過聯(lián)軸器33聯(lián)結(jié)有例如未圖示的車輛的驅(qū)動軸。外旋轉(zhuǎn)軸210的旋轉(zhuǎn)通過該聯(lián)軸器33傳遞給車輛的驅(qū)動軸。
在第2箱體14的軸線方向的另一端部側(cè)隔著圓筒狀的第2墊片15利用未圖示的螺栓固定有第2法蘭16。第2法蘭16形成為以旋轉(zhuǎn)軸1C為中心的徑方向的尺寸比第2箱體14大的法蘭形狀,利用未圖示的螺栓固定于車輛的車體。
在第2法蘭16的內(nèi)周側(cè),在內(nèi)轉(zhuǎn)子300的內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310的軸線方向的另一端部設(shè)有聯(lián)軸器34,對該聯(lián)軸器34的另一端部聯(lián)結(jié)有例如車輛的未圖示的發(fā)動機(jī)的輸出軸。通過該聯(lián)軸器34對內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310傳遞發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)。
此外,在本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中,對外旋轉(zhuǎn)軸210聯(lián)結(jié)車輛的驅(qū)動軸,對內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310聯(lián)結(jié)發(fā)動機(jī)的輸出軸,但是在其它實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中,也可以對外旋轉(zhuǎn)軸210聯(lián)結(jié)發(fā)動機(jī)的輸出軸,對內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸310聯(lián)結(jié)車輛的驅(qū)動軸。
(關(guān)于絕緣體)
在這樣構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中,在將內(nèi)轉(zhuǎn)子300與發(fā)動機(jī)的輸出軸直接連結(jié)的情況下,發(fā)動機(jī)的振動傳到輸出軸并傳遞給內(nèi)轉(zhuǎn)子300,內(nèi)轉(zhuǎn)子300的轉(zhuǎn)子繞組330會發(fā)生振動。特別是在轉(zhuǎn)子繞組330發(fā)生共振的情況下會發(fā)生大的振動。
如果轉(zhuǎn)子繞組330發(fā)生振動,則轉(zhuǎn)子繞組330的皮膜有可能在與包括電磁鋼板的轉(zhuǎn)子齒302之間摩擦破損。如果轉(zhuǎn)子繞組330的皮膜破損就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組330發(fā)生接地故障。
因此,在本實(shí)施方式中,在圖6中,在內(nèi)轉(zhuǎn)子300中,在轉(zhuǎn)子齒302與轉(zhuǎn)子繞組330之間具備包括具有電絕緣性的樹脂等的絕緣體340。
該絕緣體340以預(yù)先纏繞在轉(zhuǎn)子繞組330外側(cè)的狀態(tài)下保持,安裝于每個轉(zhuǎn)子齒302。由此,轉(zhuǎn)子繞組330不會與轉(zhuǎn)子齒302直接接觸,因此防止轉(zhuǎn)子繞組330的皮膜在與轉(zhuǎn)子齒302之間摩擦破損。在本實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)子齒302不像現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子齒那樣具備頂端的凸緣部,而是在頂端部與基部處截面形狀相同,或者緩慢擴(kuò)大。
由此,防止了由定子100產(chǎn)生而與內(nèi)轉(zhuǎn)子300的感應(yīng)線圈I交鏈的磁通中的與內(nèi)轉(zhuǎn)子300的旋轉(zhuǎn)不同步而發(fā)生變動的非同步磁通被轉(zhuǎn)子齒302的凸緣部遮擋,能使感應(yīng)線圈I高效地產(chǎn)生感應(yīng)電流。另外,能將絕緣體340從徑方向外側(cè)安裝到轉(zhuǎn)子齒302。
絕緣體340具有:作為供轉(zhuǎn)子繞組330纏繞的軸的未圖示的筒部;以及設(shè)于該筒部的轉(zhuǎn)子徑方向外側(cè)端部的凸緣部342。
在筒部的轉(zhuǎn)子徑方向外側(cè)與凸緣部342隔著間隙纏繞有感應(yīng)線圈I。在筒部341的轉(zhuǎn)子徑方向內(nèi)周側(cè)纏繞有勵磁線圈F。
凸緣部342形成為從筒部341的轉(zhuǎn)子徑方向外側(cè)的端部沿著內(nèi)轉(zhuǎn)子300的外周面在周向上延伸突出。另外,凸緣部342在軸線方向上也延伸突出,該延伸突出的部分形成為軸線方向的長度大于周向的長度。
該絕緣體340在纏繞有感應(yīng)線圈I和勵磁線圈F的盒式線軸的狀態(tài)下,從徑方向外側(cè)安裝于轉(zhuǎn)子齒302。
這樣,絕緣體340在纏繞有轉(zhuǎn)子繞組330的狀態(tài)下可從徑方向外側(cè)對轉(zhuǎn)子鐵芯301的轉(zhuǎn)子齒302中的每個轉(zhuǎn)子齒302自由地安裝拆卸,成為所謂盒式線軸的結(jié)構(gòu),因此除了保護(hù)轉(zhuǎn)子繞組330的皮膜的效果以外,還能實(shí)現(xiàn)提高內(nèi)轉(zhuǎn)子300的組裝性的效果。
(關(guān)于二極管支架)
接下來,說明二極管支架315的詳細(xì)構(gòu)成。在圖7中,內(nèi)轉(zhuǎn)子300在轉(zhuǎn)子繞組330的另一端部側(cè)具有二極管支架315。另外,在二極管支架315的另一端部側(cè)設(shè)有平衡板316。二極管支架315構(gòu)成本發(fā)明中的蓋。平衡板316構(gòu)成本發(fā)明中的平板。
在圖8、圖9中,在二極管支架315的另一端部側(cè)的外面即與平衡板316相對一側(cè)的外面形成有二極管收納部315A。二極管收納部315A形成為能收納矩形的二極管D的矩形的凹形狀,繞著旋轉(zhuǎn)軸1C按90°間隔配置有4個。4個二極管收納部315A全部形成為相同的深度,其底面為同一平面。二極管收納部315A構(gòu)成本發(fā)明中的支持件。
另外,二極管支架315中設(shè)有在相鄰的二極管收納部315A間以同一平面連通的槽315B。因此,全部的二極管收納部315A的底面和槽315B的底面為同一平面。槽315B形成為將二極管收納部315A的內(nèi)周側(cè)的2個角連通。
在圖10中,作為整流元件的二極管D形成為矩形形狀,具有3個端子Da。該二極管D是將在前述整流電路C1中使用的一對二極管D1、D2或者在整流電路C2中使用的一對二極管D3、D4用共陰極的的中心抽頭方式連接而一體化。二極管D能以間隙配合的狀態(tài)裝配在該二極管收納部315A內(nèi),形成得比二極管收納部315A小。
二極管D中形成有供螺栓360插通的螺栓插通孔Dh。另一方面,二極管支架315中形成有供螺栓360螺合的內(nèi)螺紋315E。
在圖11中,二極管D在被收納于二極管收納部315A的狀態(tài)下使螺栓360插通到螺栓插通孔Dh來與內(nèi)螺紋315E螺合,由此緊固到二極管支架315。
這樣,二極管D以間隙配合的狀態(tài)被裝配于二極管支架315的二極管收納部315A,因此在二極管D與二極管收納部315A之間會產(chǎn)生間隙。
在本實(shí)施方式中,在二極管D與二極管收納部315A的間隙中流入有包括樹脂等的未圖示的模塑材料,利用該模塑材料將二極管D與二極管支架315一體化。
在模塑材料的注入工序中,對各個二極管收納部315A,以使該二極管收納部315A向上方開口的姿勢注入模塑材料。于是,模塑材料在相互相鄰的二極管收納部315A間通過槽315B流通。
由此,模塑材料通過槽315B流通從而均勻流經(jīng)全部的二極管收納部315A,因此能用模塑材料同等地充滿與二極管D有關(guān)的間隙。
另外,利用模塑材料使二極管D無間隙地與二極管支架315形成為一體,由此二極管D產(chǎn)生的熱被高效地傳遞到二極管支架315,因此能使二極管支架315發(fā)揮作為散熱片的功能,能對二極管D產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱,能改善二極管D的散熱性。
另外,利用模塑材料使二極管D無間隙地與二極管支架315形成為一體,由此能提高與二極管D一體化的二極管支架315的強(qiáng)度。
在此,在本實(shí)施方式中,二極管收納部315A形成在二極管支架315的另一端部側(cè),因此配置在二極管支架315的一端部側(cè)的感應(yīng)線圈I和勵磁線圈F的導(dǎo)線必須在中途不接地而以短的路徑布置到二極管支架315一側(cè),與二極管D連線。
因此,在圖8、圖9、圖10中,二極管支架315在形成二極管收納部315A的一側(cè)具有連線區(qū)域315C。連線區(qū)域315C與二極管收納部315A的附近相鄰設(shè)置,配置二極管D的3個端子Da。
另外,在連線區(qū)域315C設(shè)有插通孔315D,該插通孔315D中使構(gòu)成轉(zhuǎn)子繞組330的感應(yīng)線圈I和勵磁線圈F的導(dǎo)線通過。在各連線區(qū)域315C中設(shè)有3個插通孔315D,在二極管支架315的外周邊部貫通軸線方向的一端部側(cè)和另一端部側(cè)。
感應(yīng)線圈I和勵磁線圈F的導(dǎo)線在從圖10的背面?zhèn)?旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的一端部側(cè))到正面?zhèn)?旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的另一端部側(cè))沿軸方向通過插通孔315D后,在連線區(qū)域315C中與二極管D的端子Da連線。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),能使轉(zhuǎn)子繞組330和二極管D不接地而可靠地連接。
在這樣構(gòu)成的二極管支架315中,內(nèi)轉(zhuǎn)子300旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力、振動起作用,要使二極管D從二極管收納部315A向旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的軸線方向飛出。另外,在二極管D的二極管收納部315A開口一側(cè)的面,即在旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的軸線方向的另一端部側(cè)的面中也會發(fā)熱。
因此,在圖11、圖12中,在二極管支架315的形成二極管收納部315A的一側(cè)配置有平衡板316,該平衡板316通過未圖示的絕緣構(gòu)件與二極管D接觸。
由此,平衡板316通過絕緣材料與二極管D進(jìn)行面接觸,因此能使平衡板316發(fā)揮作為防止二極管D向軸方向飛出的保持構(gòu)件的功能,并且能使平衡板316發(fā)揮用于二極管D散熱的散熱片的功能。因此,能使平衡板316具有作為保持構(gòu)件和散熱片的功能,能減少部件個數(shù),因此能使旋轉(zhuǎn)電機(jī)1輕型化。
在此,在平衡板316中,在軸線方向上與螺栓360相對的位置形成有孔316A。因此,在平衡板316與二極管D接觸的狀態(tài)下,對平衡板316的孔316A中插入螺栓360的頭部360A。由此,避免螺栓360的頭部360A干擾到平衡板316,防止由于螺栓360的頭部360A的干擾而平衡板316無法與二極管D接觸的情況。
說明如上所說明的本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的作用效果。在本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中,內(nèi)轉(zhuǎn)子300具有:多個感應(yīng)線圈I,其與電樞線圈104的磁通中重疊的高次諧波成分交鏈而產(chǎn)生感應(yīng)電流;多個勵磁線圈F,其由于感應(yīng)電流流通而產(chǎn)生電磁力;以及多個二極管D,其對由感應(yīng)線圈I產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)行整流,使其作為勵磁電流在勵磁線圈F中流通。感應(yīng)線圈I及勵磁線圈F與二極管D形成閉合電路。
并且,以能裝配在二極管收納部315A內(nèi)的方式形成了二極管D,二極管收納部315A配置在裝配于內(nèi)轉(zhuǎn)子300的二極管支架315的外面,圍繞旋轉(zhuǎn)軸1C配置有多個二極管收納部315A。另外,二極管支架315具有在相鄰的二極管收納部315A間以同一平面連通的槽315B。
根據(jù)該構(gòu)成,能改善二極管D的散熱性,并且提高保持二極管D的二極管支架315的強(qiáng)度。
另外,在本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中,二極管支架315在形成二極管收納部315A的一側(cè)具有將感應(yīng)線圈I及勵磁線圈F與二極管D連線的連線區(qū)域315C,在連線區(qū)域315C設(shè)有供感應(yīng)線圈I和勵磁線圈F的導(dǎo)線通過的插通孔315D。
根據(jù)該構(gòu)成,能不使轉(zhuǎn)子繞組330和二極管D接地而可靠地進(jìn)行連接。
另外,本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中,內(nèi)轉(zhuǎn)子300在二極管支架315的形成二極管收納部315A的一側(cè)具有隔著絕緣構(gòu)件與二極管D接觸的平衡板316。
根據(jù)該構(gòu)成,能使平衡板316具有作為保持構(gòu)件和散熱片的功能,由此能減少部件個數(shù),因此能使旋轉(zhuǎn)電機(jī)1輕型化。
雖然公開了本發(fā)明的實(shí)施方式,但是顯然本領(lǐng)域技術(shù)人員能不脫離本發(fā)明的范圍而施加變更。希望將所有這樣的修正和等效方案包含于權(quán)利要求。
本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)1是徑向間隙結(jié)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型,也可以是軸向間隙結(jié)構(gòu)或者外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。另外,各線圈能采用銅線、鋁導(dǎo)體、利茲線。另外,磁路構(gòu)件201、轉(zhuǎn)子鐵芯301也能采用作為軟磁性復(fù)合材料的SMC(Soft Magnetic Composite)鐵芯來代替層疊電磁鋼板。另外,旋轉(zhuǎn)電機(jī)1不僅能應(yīng)用于混合動力車輛,也能應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)、工作機(jī)械等其它工業(yè)領(lǐng)域。