CN104011972A - 混合动力励磁式旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供混合动力励磁式旋转电机。混合动力励磁式旋转电机具有：转子，其具有在轴向上空开空隙而分割成的第1和第2转子芯，该第1和第2转子芯在周向上分别交替地配置有被永磁铁励磁的第1磁极和未被永磁铁励磁的第2磁极，各自的第1磁极的极性彼此不同，并且一方的第1磁极和另一方的第2磁极在轴向隔着空隙而彼此对置配置；定子，其配置在转子的径向外侧，产生使转子旋转的旋转磁场；以及励磁线圈，其配置在空隙，对第2磁极励磁，该定子具有分别设置在轴向两侧的第1定子芯、和设置在轴向中央的、轴向的磁阻比第1定子芯的轴向的磁阻小的第2定子芯。

Description

混合动力励磁式旋转电机

技术领域

本发明涉及混合动力励磁式旋转电机，尤其是涉及使用永磁铁和电磁铁的双方来作为励磁回路的混合动力励磁式旋转电机。

背景技术

以往，已知有具备永磁铁和电磁铁的混合动力励磁式旋转电机(例如参照专利文献1)。该旋转电机具备：转子、和配置在转子的径向外侧，产生使转子旋转的旋转磁场的定子。定子具有定子芯和定子线圈。此外，转子具有在轴向上延伸的轴、和在轴向上被分割的第1和第2芯。第1和第2芯分别具有在周向上交替地配置于径向端部的、被永磁铁励磁的永磁铁励磁磁极和未被永磁铁励磁的非励磁的永磁铁非励磁磁极。第1芯的永磁铁励磁磁极和第2芯的永磁铁励磁磁极由彼此相反的极性构成。第1芯的永磁铁励磁磁极和第2芯的永磁铁非励磁磁极在轴向上彼此对置配置，并且第1芯的永磁铁非励磁磁极和第2芯的永磁铁励磁磁极在轴向上彼此对置配置。

由永磁铁产生的磁通量是大致固定的。此外，上述的旋转电机具备对永磁铁非励磁磁极励磁的励磁线圈。若从外部对励磁线圈通电，则对永磁铁非励磁磁极进行励磁而产生减弱或增强永磁铁的磁通的磁通。因此，根据上述的旋转电机，通过永磁铁产生的磁通和电磁铁产生的磁通的合成磁通，能够使转子适当地旋转。

专利文献1:日本特开平6-351206号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1记载的旋转电机中，励磁线圈被配置于在轴向上以空开空隙的方式被分割的两个定子芯之间。励磁线圈以接近覆盖定子芯的外周的轭部的方式而配置。定子芯由在轴向上层叠的多个层叠钢板形成。因此，在该旋转电机的结构中，在定子侧，由于励磁线圈的径向外侧的磁路狭窄并且其磁阻比较大，所以在对励磁线圈通电时，在其径向外侧，磁通集中而产生磁饱和，导致旋转转矩的降低。另一方面，在使上述的磁饱和缓和的基础上，考虑增加励磁线圈的径向外侧的定子芯的径向厚度，但是在该结构中，由于定子芯整体的径向厚度增加，所以使旋转电机本身的尺寸大型化。

本发明正是鉴于上述点而作出的，其目的在于，提供无需使尺寸大型化而能够使励磁线圈通电时的磁饱和缓和的混合动力励磁式旋转电机。

上述的目的通过混合动力励磁式旋转电机来实现，该混合动力励磁式旋转电机具备：转子，其具有在轴向上空开空隙而分割成的第1和第2转子芯，该第1和第2转子芯在周向上分别交替地配置有被永磁铁励磁的第1磁极和未被永磁铁励磁的第2磁极，各自的上述第1磁极的极性彼此不同，并且一方的上述第1磁极和另一方的上述第2磁极在轴向上隔着上述空隙而彼此对置配置；定子，其被配置在上述转子的径向外侧，并产生使上述转子旋转的旋转磁场；以及励磁线圈，其被配置在上述空隙，并对上述第2磁极励磁，上述定子具有：第1定子芯，其被分别设置在轴向两侧；和第2定子芯，其被设置在轴向中央，该第2定子芯的轴向的磁阻比上述第1定子芯的轴向的磁阻小。

根据本发明，不使尺寸大型化，就能够使励磁线圈通电时的磁饱和缓和。

附图说明

图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力励磁式旋转电机的结构的立体图。

图2是在包含轴中心线的平面切断了作为本发明的一实施例的混合动力励磁式旋转电机时的剖视图。

图3是在图2所示的III-III切断了作为本发明的一实施例的混合动力励磁式旋转电机时的剖视图。

图4是在图2所示的IV-IV切断了作为本发明的一实施例的混合动力励磁式旋转电机时的剖视图。

图5是作为本发明的一实施例的混合动力励磁式旋转电机的定子的整体立体图和分解立体图。

图6是用于说明作为本发明的一实施例的混合动力励磁式旋转电机的效果的图。

具体实施方式

以下，使用附图，对本发明所涉及的混合动力励磁式旋转电机的具体的实施方式进行说明。

图1示出表示作为本发明的一实施例的混合动力励磁式旋转电机10的结构的立体图。另外，图1中示出一部分被切掉的混合动力励磁式旋转电机10。图2表示在包含轴中心线的平面切断了本实施例的混合动力励磁式旋转电机10时的剖视图。图3表示在图2所示的III-III切断了本实施例的混合动力励磁式旋转电机10时的剖视图。图4表示在图2所示的IV-IV切断了本实施例的混合动力励磁式旋转电机10时的剖视图。此外，图5表示本实施例的混合动力励磁式旋转电机10的整体立体图和分解立体图。

在本实施例中，混合动力励磁式旋转电机10具备能够绕轴旋转的转子12、和产生使转子12旋转的旋转磁场的定子14。转子12在轴向两端，经由轴承16、18以可旋转的方式被壳体20支承。定子14配置在转子12的径向外侧，并被固定于壳体20。转子12与定子14彼此在径向上隔着规定长的空气隙22而对置。

定子14具有定子芯24和定子线圈28。定子芯24形成为中空圆筒状。在定子芯24的内周面形成有定子齿部26。定子齿部26向定子芯24的径向内方即轴中心突出，并且在定子芯24的轴向端部间延伸。在定子芯24的内周面，在周向上设置有多个(例如12个或18个)定子齿部26，并且沿周向以等间隔设置。

在各定子齿部26分别缠绕有定子线圈28。在定子芯24的内周面，在周向设置有多个(例如，12个或18个)定子线圈28，并沿周向以等间隔设置。在将混合动力励磁式旋转电机10应用于例如三相交流马达的情况下，各定子线圈28构成U相线圈、V相线圈、以及W相线圈的任意一个。

定子芯24在轴向被分割，具有：第1定子芯30、第2定子芯32、以及第3定子芯34。第1～第3定子芯30～34彼此在轴向并排。第1和第3定子芯30、34被配置在轴向两端。第2定子芯32被配置在轴向中央，且在轴向被第1定子芯30与第3定子芯34夹持。定子芯24在轴向被分割成轴向中央的第2定子芯32、以及在轴向两侧夹持该第2定子芯32的第1和第3定子芯30、34。

第1～第3定子芯30～34分别形成为中空圆筒状，彼此具有大致相同的内径以及彼此具有大致相同的外径。第1～第3定子芯30～34分别由形成为圆环状的后轭部30a、32a、34a和从该后轭部30a、32a、34a的内周面向轴中心突出的定子齿部30b、32b、34b构成。在各第1～第3定子芯30～34中，后轭部30a、32a、34a和定子齿部30b、32b、34b彼此形成为一体。另外，在各第1～第3定子芯30～34中，也可以分别独立地设置后轭部30a、32a、34a和定子齿部30b、32b、34b。

定子齿部26分别设置于第1～第3定子芯30～34，其与定子齿部30b、32b、34b对应。第1～第3定子芯30～34的定子齿部30b、32b、34b以彼此在轴向上并排的方式而设置。此外，各定子线圈28以在周向上并排的定子齿部26间的槽中，轴向上贯穿第1～第3定子芯30～34的方式形成。

第1和第3定子芯30、34分别是在轴向层叠被绝缘涂布的多个电磁钢板而形成的电磁钢板芯。另外，第2定子芯32由铁等软磁性材料，具体而言是由将被绝缘涂布的软磁性体粉末压缩成型的材料形成的压粉芯。第2定子芯32的轴向上的磁阻比第1和第3定子芯30、34的轴向上的磁阻小。

在定子芯24的径向外侧，设置有薄片圆筒状的轭部36。轭部36以覆盖第1～第3定子芯30～34的外周整周的方式形成，其支承第1～第3定子芯30～34。与第2定子芯32相同，轭部36是由将被绝缘涂布的软磁性体粉末压缩成型的材料形成的压粉芯。轭部36的轴向上的磁阻比第1和第3定子芯30、34的轴向上的磁阻小。另外，轭部36和第2定子芯32也可以彼此形成为一体。轭部36被粘合固定于第1定子芯30和第3定子芯34的径向外侧面。第1定子芯30和第3定子芯34经由轭部36和第2定子芯32，彼此磁结合。

另外，定子芯24具有用于将定子14安装固定于壳体20的、在径向外侧突出的安装部38。安装部38由在轴向层叠的多个电磁钢板形成。安装部38具有：与第1定子芯30一体形成的安装部38a、与第3定子芯34一体形成的安装部38b、以及由两安装部38a、38b夹持的安装部38c。安装部38c被配置在第2定子芯32的径向外侧。此外，代替由在轴向层叠的多个电磁钢板形成安装部38c，也可以与第2定子芯32一体形成安装部38c。在周向设置有多个(例如3个)安装部38。在安装部38中，设置有在轴向贯通的贯通孔40。通过使贯通安装部38的贯通孔40的螺栓42与壳体20接合而将定子14固定于壳体20。

转子12被配置在定子14的径向内侧。转子12具有轴50和转子芯52。轴50在轴向延伸，并在轴向两端侧从定子14的轴向端部延伸出。此外，轴50至少在轴向一方侧从定子14的轴向端部延伸出即可。轴50由具有规定的铁损的材料，具体而言由S45C等碳钢形成。转子芯52具有被配置于轴50的径向外侧且被该轴50支承的外侧转子芯54。外侧转子芯54形成为中空圆筒状，并被固定在轴50的径向外侧面。

外侧转子芯54在轴向被分割，具有第1外侧转子芯56和第2外侧转子芯58。第1和第2外侧转子芯56、58分别形成为中空圆筒状，它们被配置在轴50的径向外侧且被轴50支承。第1和第2外侧转子芯56、58分别由在轴向层叠的多个电磁钢板形成。第1外侧转子芯56和第2外侧转子芯58以在轴向空开环状的空隙60的方式彼此分离。

第1外侧转子芯56的径向外侧面在径向与第1定子芯30的径向内侧面对置。即，第1外侧转子芯56的径向外侧面与第1定子芯30的径向内侧面彼此在径向对置。另外，第2外侧转子芯58的径向外侧面在径向与第3定子芯34的径向内侧面对置。即，第2外侧转子芯58的径向外侧面与第3定子芯34的径向内侧面彼此在径向对置。空隙60面对第2定子芯32的径向内侧面，并被设置在第2定子芯32的径向内侧。

在第1外侧转子芯56的外周部，形成有转子齿部62。转子齿部62向第1外侧转子芯56的径向外方突出。在第1外侧转子芯56的外周面，在周向设置有多个(例如6个)转子齿部62，并沿周向以等间隔设置。

在周向上彼此邻接的转子齿部62之间，以分别与转子齿部62相邻的方式安装有永磁铁64。永磁铁64被配置在第1外侧转子芯56的径向外侧。永磁铁64例如是铁氧体磁铁。在周向设置有多个(例如6个)永磁铁64，并沿周向以等间隔设置。各永磁铁64在周向具有规定的宽度(角度)，并且在径向具有规定的厚度。各永磁铁64以规定的极性(例如将径向外侧设为N极并且将径向内侧设为S极。)被磁化。

永磁铁64的径向外侧端面与转子齿部62的径向外侧端面形成在从轴中心大致相同的距离。第1外侧转子芯56具有被永磁铁64励磁的永磁铁励磁磁极、和未被永磁铁64励磁的非励磁的永磁铁非励磁磁极。该永磁铁非励磁磁极形成在转子齿部62。这些永磁铁励磁磁极和永磁铁非励磁磁极在周向上被交替地配置。第1外侧转子芯56按照规定角度具有极性不同的磁极，通过永磁铁励磁磁极和永磁铁非励磁磁极，在周向具有规定数(例如12个)的极数。

另外，在第2外侧转子芯58的外周部，形成有转子齿部66。转子齿部66向第2外侧转子芯58的径向外方突出。在第2外侧转子芯58的外周面，在周向设置有多个(例如6个)转子齿部66，并沿周向以等间隔设置。

在周向上彼此邻接的转子齿部66之间，以分别与转子齿部66相邻的方式安装有永磁铁68。永磁铁68被配置在第2外侧转子芯58的径向外侧。永磁铁68例如是铁氧体磁铁。在周向设置有多个(例如6个)永磁铁68，并沿周向以等间隔设置。各永磁铁68在周向具有规定的宽度(角度)，并且，在径向具有规定的厚度。各永磁铁68以与上述的永磁铁64的极性不同的规定的极性(例如，将径向外侧设为S极并且将径向内侧设为N极。)被磁化。即，永磁铁68和永磁铁64彼此具有相反的极性。

永磁铁68的径向外侧端面与转子齿部66的径向外侧端面形成在成为从轴中心彼此大致相同的距离的位置。第2外侧转子芯58具有被永磁铁68励磁的永磁铁励磁磁极和未被永磁铁68励磁的非励磁的永磁铁非励磁磁极。该永磁铁非励磁磁极形成在转子齿部66。这些永磁铁励磁磁极和永磁铁非励磁磁极在周向上被交替地配置。第2外侧转子芯58按照规定角度具有极性不同的磁极，通过永磁铁励磁磁极和永磁铁非励磁磁极，在周向上具有与第1外侧转子芯56的极数相同的规定数(例如12个)的极数。

第1外侧转子芯56的永磁铁励磁磁极与第2外侧转子芯58的永磁铁非励磁磁极在轴向上隔着上述的空隙60而彼此对置配置。即，第1外侧转子芯56的永磁铁64与第2外侧转子芯58的转子齿部66在轴向上隔着上述的空隙60而彼此对置配置。另外，第1外侧转子芯56的永磁铁非励磁磁极与第2外侧转子芯58的永磁铁励磁磁极在轴向上隔着上述的空隙60而彼此对置配置。即，第1外侧转子芯56的转子齿部62与第2外侧转子芯58的永磁铁68在轴向上隔着上述的空隙60而彼此对置配置。

在上述的空隙60，即，在第1外侧转子芯56与第2外侧转子芯58的轴向间，配置有对转子齿部62、66的永磁铁非励磁磁极励磁的励磁线圈70。励磁线圈70填埋空隙60的大致整个区域。励磁线圈70绕轴50形成为环状，并被环形缠绕。励磁线圈70配置在轴50的径向外侧且第2定子芯32的径向内侧，与第2定子芯32在径向上对置。励磁线圈70被安装固定于定子14或定子芯24。向励磁线圈70供给直流电流。若向励磁线圈70供给直流电流，则产生在轴向贯穿该励磁线圈70的径向内侧(轴中心侧)的磁通。该磁通量是与供给给励磁线圈70的直流电流对应的大小。

另外，也可以通过彼此直接粘合来实现励磁线圈70向定子14的固定。此外，在周向上设置有多个从径向内侧保持环状的励磁线圈70的U字状的保持构件(夹)71，并且在定子芯24的第1定子芯30和第3定子芯34彼此面对的轴向端面或者第2定子芯32的径向内侧面的周向留出多个孔73。而且，也可以通过将该保持构件71的两侧爪部通过该孔73并将其卡住，来实现励磁线圈70向定子14的固定。另外，在图5中，示出通过周向上设置了多个的保持构件71来将励磁线圈70固定于定子14的状态。

轴50形成为中空形状。轴50具有径比较大的大径圆筒部72、和径比较小的小径圆筒部74、76。小径圆筒部74、76被设置在轴向两端。在小径圆筒部74、76中，轴50经由轴承16、18而被壳体20支承。大径圆筒部72被设置在轴向中央，并被轴向两端的小径圆筒部74、76夹持。第1和第2外侧转子芯56、58配置在大径圆筒部72的径向外侧并被该大径圆筒部72支承，从而固定于该大径圆筒部72的径向外侧面。

另外，转子芯52具有配置在轴50的径向内侧并被该轴50支承的内侧转子芯80。内侧转子芯80被配置在转子芯52的第1外侧转子芯56和第2外侧转子芯58还有励磁线圈70的径向内侧。在轴50的大径圆筒部72内，形成有中空空间82。内侧转子芯80被收容在大径圆筒部72的中空空间82内，并粘合固定于大径圆筒部72的径向内侧面。内侧转子芯80由软磁性材料、具体而言由将被绝缘涂布的软磁性体粉末压缩成型的材料形成。内侧转子芯80由铁损比轴50的铁损小的材料形成。

内侧转子芯80在周向被分割，从轴向观察，由形成为扇状的多个(例如6个)转子芯片84构成。在周向以等间隔(等角度)进行内侧转子芯80的周向上的分割，各转子芯片84彼此具有相同的形状。内侧转子芯80的周向上的分割数即转子芯片84的个数是外侧转子芯54中的第1和第2外侧转子芯56、58的极数或者该极数的约数。例如，在极数是“12”的情况下，分割数是“2”、“3”、“4”、“6”、或者“12”(在图3和图4中，分割数是“6”)。

另外，在通过转子12、轴50的轴中心、和在转子12的第1以及第2外侧转子芯56、58中在周向被交替地配置的永磁铁64、68以及转子齿部62、66(即，永磁铁励磁磁极和永磁铁非励磁磁极)中的二个以上的部件的各周向中心的线上，进行内侧转子芯80的周向上的分割。即，包含内侧转子芯80的周向上的分割面的各平面分别通过转子12或轴50的轴中心，并且通过任意的永磁铁64、68以及转子齿部62、66(即，永磁铁励磁磁极和永磁铁非励磁磁极)的周向中心。

另外，内侧转子芯80在轴向端部具有轴向上留出的切孔86、88。切孔86、88被设置在轴向两端。切孔86、88以径从轴向端面向轴向中央变小的方式而形成为锥状或者阶梯状。切孔86、88的轴向端部(最浅部)的径与轴50的大径圆筒部72的内径大致一致，并且，切孔86、88的轴向中央部(最深部)的径为规定的径。内侧转子芯80在轴向中央部在径向上具有规定的厚度，另一方面，在轴向两端部分别具有比轴向中央部的厚度小的厚度。轴50的大径圆筒部72的径向的厚度被设定为维持用于传递马达转矩所需的强度的厚度，内侧转子芯80的轴向中央部中的径向的厚度被设定为不使由励磁线圈70产生的磁通饱和的规定的厚度，所以内侧转子芯80的轴向中央部中的径向的厚度比轴50的大径圆筒部72的径向的厚度大。

切孔86和切孔88相互在轴向中央侧连通，在彼此的最深部相互通过在轴向贯通的贯通孔89而连接。即，内侧转子芯80以形成贯通孔89的方式形成为中空形状。内侧转子芯80的切孔86、88以及贯通孔89全部被设置在轴50的轴中心线上。内侧转子芯80的贯通孔89具有与切孔86、88的最深部的径大致相同的径。

转子12在轴向被2分割。轴50在轴向被2分割，由相互嵌合的两个杯状构件90、92构成。轴50的轴向分割位置在轴向的大致中央。杯状构件90具有小径圆筒部74和大径圆筒部72的一部分(具体而言，是与小径圆筒部74连接的侧的一半)。杯状构件92具有小径圆筒部76和大径圆筒部72的一部分(具体而言，是与小径圆筒部76连接的侧的一半)。轴50通过杯状构件90和杯状构件92相互嵌合而形成。杯状构件90支承第1外侧转子芯56，并且，杯状构件92支承第2外侧转子芯58。第1外侧转子芯56被固定在杯状构件90的径向外侧面，第2外侧转子芯58被固定在杯状构件92的径向外侧面。

在杯状构件90、92中，在轴中心上分别形成有在轴向空出的螺栓孔94、96。螺栓孔94、96具有与内侧转子芯80的贯通孔89的径大致相同的径。向杯状构件90、92的螺栓孔94、96以及内侧转子芯80的贯通孔89插入螺栓98。杯状构件90与杯状构件92相互嵌合，并由螺栓98结合。

此外，也可以将内侧转子芯80在轴向2分割。该情况下，内侧转子芯80的轴向分割位置可以与轴50的轴向分割位置对应，也可以是轴向的大致中央。另外，将内侧转子芯80的被分割的一方粘合固定于轴50的杯状构件90的径向内侧面，并且将内侧转子芯80的被分割的另一方粘合固定于杯状构件92的径向内侧面即可。

在上述的混合动力励磁式旋转电机10的结构中，若向环状的励磁线圈70供给直流电流，则产生在轴向贯通该励磁线圈70的径向内侧(轴中心侧)的磁通。由使用了该励磁线圈70的电磁铁产生的磁通沿第1或者第2外侧转子芯56、58的永磁铁非励磁磁极→内侧转子芯80→第2或者第1外侧转子芯58、56的永磁铁非励磁磁极→空气隙22→定子芯24→空气隙22→第1或者第2外侧转子芯56、58的永磁铁非励磁磁极构成的路径流通。若产生这样的磁通，则第1和第2外侧转子芯56、58的永磁铁非励磁磁极被励磁。该电磁铁产生的磁通减弱或增强永磁铁64、68产生的磁通。并且，根据流过励磁线圈70的直流电流的大小来调整该电磁铁产生的磁通量。

因此，根据本实施例，能够通过由永磁铁64、68产生的磁通和由使用了励磁线圈70的电磁铁产生的磁通的合成磁通来调整使转子12绕定子14旋转的转矩，能够使该转子12适当地旋转。

图6表示用于说明本实施例的混合动力励磁式旋转电机10的效果的图。另外，图6(A)示出表示本实施例的磁路的图，此外，图6(B)示出表示与本实施例对比的对比例中的磁路的图。

在本实施例的混合动力励磁式旋转电机10中，励磁线圈70被配置在转子12的第1外侧转子芯56与第2外侧转子芯58的轴向上空出的空隙60。具体而言，励磁线圈70被配置在径向位置与第1外侧转子芯56和第2外侧转子芯58重叠，另一方面轴向位置不与第1外侧转子芯56和第2外侧转子芯58重叠的位置。即，励磁线圈70被配置为，轴向两端部各自的轴向位置都处于第1外侧转子芯56和第2外侧转子芯58的空隙60内，并且径向内侧端部的径向位置比第1外侧转子芯56和第2外侧转子芯58的径向外侧端部的径向位置靠近轴中心。

第1外侧转子芯56的径向外侧端部的第2外侧转子芯58侧的轴向端部的轴向位置相对于励磁线圈70的第1外侧转子芯56侧的轴向端部的轴向位置，为在轴向上与第2外侧转子芯58侧的相反侧。此外，第2外侧转子芯58的径向外侧端部的第1外侧转子芯56侧的轴向端部的轴向位置相对于励磁线圈70的第2外侧转子芯58侧的轴向端部的轴向位置，为在轴向上与第1外侧转子芯56侧的相反侧。

励磁线圈70被固定于定子14。在定子14的轴向两侧分别设置的第1定子芯30和第3定子芯34在径向上隔着空气隙22而与第1外侧转子芯56和第2外侧转子芯58对置。此外，设置于定子14的轴向中央的第2定子芯32在径向上与励磁线圈70对置。基于这一点，励磁线圈70以从定子14的定子芯24的主体向径向内侧(即轴中心)突出，并插入到处于轴50的径向外侧的第1外侧转子芯56与第2外侧转子芯58的空隙60内的方式而设置。

在该结构中，固定于定子14的励磁线圈70以相对于定子芯24的主体靠近轴中心的方式而配置，所以能够在该励磁线圈70的径向外侧分割出用于配置构成定子芯24的第2定子芯32的空间。而且，在本实施例的结构中，在该励磁线圈70的径向外侧的空间，配置可成为磁通的磁路的第2定子芯32(参照图6(A))。

因此，根据本实施例的结构，相比在励磁线圈70的径向外侧的空间未配置第2定子芯32的图6(B)所示的对比结构，能够在励磁线圈70的径向外侧增加可成为磁路的定子芯24的径向宽度，所以能够抑制在轴向上流过在励磁线圈70的径向外侧的定子芯24的磁通的集中，能够在向定子线圈28通电而产生旋转磁场时、向励磁线圈70通电而产生磁通时有效地形成磁路。

此外进一步在本实施例中，由于配置在励磁线圈70的径向外侧的第2定子芯32是由被压缩的软磁性材料形成的压粉芯，并且在轴向上夹着该第2定子芯32的第1和第3定子芯30、34是由在轴向上层叠的多个电磁钢板形成的电磁钢板芯，所以第2定子芯32的轴向上的磁阻比第1和第3定子芯30、34的轴向上的磁阻小。因此，流过励磁线圈70的径向外侧的定子芯24的磁通在轴向上易于流动，从而能够使励磁线圈70在通电时的在该励磁线圈70的径向外侧的磁饱和缓和。

在假设第2定子芯32由轴向上层叠的多个电磁钢板形成的结构中，为了得到希望的磁饱和特性，考虑增加该第2定子芯32进而增加定子芯24的径向厚度。对此，在本实施例中，由于第2定子芯32是磁阻比较小的压粉芯，所以为了得到希望的磁饱和特性，无需增加其径向厚度。因此，根据本实施例的混合动力励磁式旋转电机10，不用使整体的尺寸大型化，就能够使励磁线圈70在通电时的磁饱和缓和。

因此，根据本实施例，能够有效地产生使转子12旋转的转矩，能够实现使转子12旋转时的转矩提高，由此，在产生较大的转矩的基础上能够抑制装置本身的大型化。这一点，即使使用磁力比较小的铁氧体磁铁来作为永磁铁64、68，也能够发挥希望的转矩性能，所以在发挥希望的转矩性能的同时，能够不需要使用磁力比较大的磁铁例如钕磁铁。

另外，在上述的实施例中，第1和第2外侧转子芯56、58相当于专利权利要求书中记载的“第1转子芯”和“第2转子芯”，第1和第3定子芯30、34相当于专利权利要求书中记载的“第1定子芯”，第2定子芯32相当于专利权利要求书中记载的“第2定子芯”，后轭部32a相当于专利权利要求书中记载的“后轭部”，定子齿部32b相当于专利权利要求书中记载的“定子齿部”。

然而，在上述的实施例中，由于定子芯24的第1～第3定子芯30～34彼此具有大致相同的内径，励磁线圈70被配置在轴向中央的第2定子芯32的径向内侧，所以定子芯24整体存在于比励磁线圈70的径向位置靠近与轴中心相反的径向外侧，定子芯24的第1～第3定子芯30～34没有一部分存在于励磁线圈70的径向内侧，但是第1和第3定子芯30、34的一部分也可以存在于励磁线圈70的径向内侧。

此外，在上述的实施例中，第2定子芯32由圆环状的后轭部32a、和从其后轭部32a的内周面向轴中心突出的定子齿部32b的双方构成，但是本发明并不局限于此，也可以仅由圆环状的后轭部32a构成，或者仅由在周向上配置有多个构成定子齿部26的片的定子齿部32b构成。

另外，本国际申请主张基于2012年(平成24年)2月29日申请的日本国专利申请2012-044852号的优先权，本国际申请中引用日本国专利申请2012-044852号的全部内容。

图中符号说明：

10:混合动力励磁式旋转电机；12:转子；14:定子；22:空气隙；24:定子芯；28:定子线圈；30:第1定子芯；32:第2定子芯；32a:后轭部；32b:定子齿部；34:第3定子芯；36:轭部；52:转子芯；54:外侧转子芯；56:第1外侧转子芯；58:第2外侧转子芯；60:空隙；62、66:转子齿部；64、68:永磁铁；70:励磁线圈。

Claims (7)

1.一种混合动力励磁式旋转电机，其特征在于，具备：

转子，其具有在轴向上空开空隙而分割成的第1转子芯和第2转子芯，该所述第1转子芯和第2转子芯在周向上分别交替地配置有被永磁铁励磁的第1磁极和未被永磁铁励磁的第2磁极，各自的所述第1磁极的极性彼此不同，并且一方的所述第1磁极和另一方的所述第2磁极在轴向上隔着所述空隙而彼此对置配置；

定子，其被配置于所述转子的径向外侧，并产生使所述转子旋转的旋转磁场；以及

励磁线圈，其被配置于所述空隙，对所述第2磁极进行励磁，

所述定子具有：分别被设置在轴向两侧的第1定子芯、和被设置在轴向中央且轴向的磁阻比所述第1定子芯的轴向的磁阻小的第2定子芯。

2.根据权利要求1所述的混合动力励磁式旋转电机，其特征在于，

所述第2定子芯是将被绝缘涂布的软磁性体粉末压缩成型而形成的压粉芯。

3.根据权利要求2所述的混合动力励磁式旋转电机，其特征在于，

所述第1定子芯是在轴向上层叠被绝缘涂布的多个电磁钢板而形成的电磁钢板芯，并且

所述定子的定子芯在轴向上被分割成所述第2定子芯和在轴向两侧夹持该第2定子芯的两个所述第1定子芯。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的混合动力励磁式旋转电机，其特征在于，

所述励磁线圈被配置为，轴向两端部各自的轴向位置都处于所述第1转子芯和所述第2转子芯的所述空隙内，并且径向内侧端部的径向位置处于比所述第1转子芯和所述第2转子芯的径向外侧端部的径向位置靠近轴中心的位置，并且

所述第1定子芯在径向上隔着空气隙而与所述第1转子芯和所述第2转子芯对置，并且

所述第2定子芯在径向上与所述励磁线圈对置。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的混合动力励磁式旋转电机，其特征在于，

所述第2定子芯由形成为圆环状的后轭部、和从该后轭部的内周面向轴中心突出的定子齿部构成。

6.根据权利要求5所述的混合动力励磁式旋转电机，其特征在于，分别独立地设置所述后轭部和所述定子齿部。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的混合动力励磁式旋转电机，其特征在于，

所述第2定子芯与设置在所述定子的径向外侧的、覆盖该定子的整周的轭部形成为一体。