CN106487180B - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

提供一种旋转电机，能改善整流元件的散热性，提高保持整流元件的二极管支架的强度。内转子具有：多个感应线圈，其与电枢线圈的磁通中重叠的高次谐波成分交链而产生感应电流；多个励磁线圈，其由于感应电流流通而产生电磁力；以及多个二极管(D)，其对由感应线圈(I)产生的感应电流进行整流，使其作为励磁电流在励磁线圈(F)中流通。感应线圈及励磁线圈与二极管形成闭合电路。以能装配在二极管收纳部(315A)内的方式形成了二极管，二极管收纳部配置在装配于内转子的二极管支架(315)的外面，围绕旋转轴配置有多个二极管收纳部，二极管支架具有在相邻的二极管收纳部间以同一平面连通的槽(315B)。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种旋转电机，具备：定子，其具有通过通电而产生磁通的电枢线圈；以及转子，其由于磁通的通过而旋转。

背景技术

搭载于混合动力车辆等的旋转电机采用如下旋转电机，其具备：具有通过通电而产生磁通的电枢线圈的定子；以及由于磁通的通过而旋转的转子。

对于现有的这种的旋转电机，已知专利文献1有记载。专利文献1记载的旋转电机将转子线圈缠绕成使在相邻的转子突极上卷绕的方向相反，在各转子线圈的闭合电路中设置整流元件来对在转子线圈中流动的感应电流单向地整流。另外，该旋转电机在闭合电路中设有晶体管，利用晶体管将感应电流切断或者接通。

在专利文献1记载的旋转电机中，在转子突极与定子磁极相对后分离时利用晶体管切断感应电流，由此防止转子突极与定子磁极的磁吸引力作用于转子的反转方向，能提高转子的转矩。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2015-6103号公报

发明内容

发明要解决的问题

在如专利文献1那样在转子中设有整流元件的旋转电机中，需要使保持整流元件的二极管支架发挥对整流元件的热进行散热的散热片的功能，还需要耐受转子旋转时的离心力的强度。

然而，现有的旋转电机仅针对用二极管支架保持整流元件的结构进行了研究，有可能导致二极管通过二极管支架的散热性、二极管支架的强度不足。

因此，本发明的目的在于提供一种旋转电机，能改善整流元件的散热性，能提高保持整流元件的二极管支架的强度。

用于解决问题的方案

解决上述问题的旋转电机的发明的一个实施方式是一种旋转电机，具备：定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；以及转子，其在上述磁通的通过时旋转，上述旋转电机的特征在于，上述转子具有：多个感应线圈，其与上述磁通中重叠的高次谐波成分交链时产生感应电流；多个励磁线圈，其在上述感应电流通过时产生电磁力；以及多个整流元件，其对上述感应线圈产生的上述感应电流进行整流，使其作为通过上述励磁线圈的励磁电流，上述感应线圈及上述励磁线圈与上述整流元件形成闭合电路，上述整流元件装配在支持件内能且拆装，上述支持件配置在装配于上述转子的盖的且围绕旋转轴配置有多个，上述盖具有与上述支持件在同一平面且连通相邻的上述支持件的槽。

发明效果

这样，根据本发明，能改善整流元件的散热性，能提高保持整流元件的二极管支架的强度。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是表示其概要构成的1/2模型的与旋转轴正交的截面图。

图2是示出设置于内转子的二极管的连接闭合电路的连线图。

图3是本发明的一个实施方式的旋转电机的与旋转轴平行的截面图。

图4是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的外转子的分解立体图。

图5是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的内转子的分解立体图。

图6是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是从轴线方向的另一端部侧看内转子的转子绕组的主视图。

图7是示出本发明的一个实施方式的旋转电机图，是通过内转子的旋转轴的面的截面图。

图8是示出本发明的一个实施方式的旋转电机图，是示出二极管支架的一个面的立体图。

图9是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是示出二极管支架的另一个面的立体图。

图10是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是二极管支架和二极管的分解立体图。

图11是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是二极管支架和平衡板的分解立体图。

图12是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是示出二极管支架和平衡板的组装状态的立体图。

附图标记说明：

1：旋转电机

1C：旋转轴

100：定子

104：电枢线圈

300：内转子(转子)

315：二极管支架(盖)

315A：二极管收纳部(支持件)

315B：槽

315C：连线区域

315D：插通孔

316：平衡板(平板)

I：感应线圈

F：励磁线圈

C：整流电路(闭合电路)

D：二极管(整流元件)

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。图1～图12是说明本发明的一个实施方式的旋转电机的图。

在图1中，旋转电机1构成为双转子形式的旋转电机，具备：形成为圆筒形状的定子100；设于该定子100的旋转轴1C侧的作为第2转子的外转子200；以及设于该外转子200的旋转轴1C侧的作为第1转子的内转子300。外转子200和内转子300被分别支撑从而能以旋转轴1C为旋转中心相对旋转。此外，图1示出了机械角360度中的180度(1/2)的径方向截面图。内转子300构成本发明中的转子。

定子100具备定子铁芯101，在该定子铁芯101中，在周向上排列有朝向轴心沿径向延伸的多个定子齿102。该定子齿102以使内周面102a侧隔着空气间隙G1与后述的外转子200的磁路构件201的外周面201a相对的方式形成。

在该定子100中，将定子齿102的侧面102b之间作为槽103，收纳有与三相交流的W相、V相、U相对应的电枢线圈104。电枢线圈104通过分布卷绕而缠绕于定子齿102。电枢线圈104通过通电产生磁通。

在定子100中对该电枢线圈104提供三相交流电来产生在周向上旋转的旋转磁场，使所产生的磁通与外转子200、内转子300交链从而分别对这些外转子200和内转子300进行旋转驱动。

外转子200具有：包括磁导率高的钢材等软磁性体的磁路构件201；以及包括PPS(聚苯硫醚)树脂等不使磁通通过的非磁性体的非磁性构件202。磁路构件201和非磁性构件202在轴线方向上延伸。此外，轴线方向表示与旋转轴1C延伸的方向相同的方向。

磁路构件201具有：在周向上与非磁性构件202相对的极片部201A；以及在非磁性构件202的定子侧和内转子侧连接相邻的极片部201A的桥部201B。

极片部201A和桥部201B被形成为一体。因此，磁路构件201构成了由极片部201A和桥部201B形成为一体的一体铁芯。构成为一体铁芯的磁路构件201是将多个电磁钢板在轴线方向上层叠而成的。

非磁性构件202设于被极片部201A和桥部201B包围的空间。因此，在本实施方式的外转子200中，软磁性体的极片部201A和非磁性构件202在周向上交替配置。在后面说明磁路构件201和非磁性构件202的详细构成。

在外转子200中，磁路构件201的外周面201a与定子100的定子齿102的内周面102a相对，磁路构件201的内周面201b与后述的内转子300的转子齿302的外周面302a相对。

该外转子200使在定子100的电枢线圈104中产生并交链的磁通高效地通过磁路构件201的极片部201A，另一方面，在非磁性构件202中阻碍该磁通的通过。在该定子100的电枢线圈104中产生的磁通形成如下磁回路：在通过外转子200的极片部201A后，如后述那样，与内转子300的转子齿302的外周面302a交链，再次通过外转子200的极片部201A，从而返回定子100。

此时，外转子200相对于定子100旋转，因此反复切换使磁通通过的磁路构件201的极片部201A和限制磁通通过的非磁性构件202来形成磁回路。

这样，能通过使外转子200旋转来变更由电枢线圈104产生的旋转磁场的极数和频率。该调制后的旋转磁场与内转子300同步旋转来产生转矩。

内转子300具备在轴线方向上层叠有多个电磁钢板的转子铁芯301。在该转子铁芯301中，在周向上排列有向远离轴心的径向延长的多个转子齿(突极部)302。转子齿302形成为使外周面302a隔着空气间隙G2与外转子200的磁路构件201的内周面201b相对。

该转子齿302具有包括感应线圈I和励磁线圈F的转子绕组330。感应线圈I将相邻的转子齿302的侧面302b之间作为槽303，卷绕于转子齿302的外转子200侧。励磁线圈F将相邻的转子齿302的侧面302b之间作为槽303，卷绕于转子齿302的轴心侧。即，感应线圈I在槽303中卷绕于内转子300的径方向外侧，励磁线圈F在槽303中卷绕于内转子300的径方向内侧。包括感应线圈I和励磁线圈F的转子绕组330构成本发明中的线圈。

感应线圈I在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上。该感应线圈I通过磁通交链而产生(诱发)感应电流。

励磁线圈F在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上。对该励磁线圈F提供励磁电流来使其励磁，该励磁线圈F发挥作为电磁铁的功能。

这样，感应线圈I和励磁线圈F被缠绕成使电流的方向相同。

在此，将图1的占机械角180度的8个感应线圈I在旋转方向(逆时针方向)上区别称呼为感应线圈I1～I8。另外，将占机械角180度的8个励磁线圈F在旋转方向上区别称呼为励磁线圈F1～F8。

在图2中，感应线圈I1、I3、I5、I7和励磁线圈F1、F2、F3、F4与二极管D1、D2一起形成作为闭合电路的整流电路C1。在该整流电路C1中，隔开3个的感应线圈I1、I5与二极管D1串联连接，隔开3个的感应线圈I3、I7与二极管D2串联连接，励磁线圈F1、F2、F3、F4被串联连接。另外，包括感应线圈I1、I5、二极管D1的串联连接与包括感应线圈I3、I7、二极管D2的串联连接在两端部处被并列连接后，在二极管D1、D2的阴极侧连接到包括励磁线圈F1、F2、F3、F4的串联连接。这样，整流电路C1被连线而构成电路，使得由感应线圈I1、I3、I5、I7产生的交流的感应电流在二极管D1、D2中分别单向地整流，作为直流励磁电流提供给励磁线圈F1、F2、F3、F4。

另外，感应线圈I2、I4、I6、I8和励磁线圈F5、F6、F7、F8与二极管D3、D4一起形成作为闭合电路的整流电路C2。在该整流电路C2中，隔开3个的感应线圈I2、I6与二极管D3串联连接，隔开3个的感应线圈I4、I8与二极管D4串联连接，励磁线圈F5、F6、F7、F8被串联连接。另外，包括感应线圈I2、I6、二极管D3的串联连接与包括感应线圈I4、I8、二极管D4的串联连接在两端部被并列连接后，在二极管D3、D4的阴极侧连接到包括励磁线圈F5、F6、F7、F8的串联连接。这样，整流电路C2被连线而构成电路，使得由感应线圈I2、I4、I6、I8产生的交流的感应电流在二极管D3、D4中分别单向地整流，作为直流励磁电流提供给励磁线圈F5、F6、F7、F8。

根据该电路构成，能对由感应线圈I产生的感应电流进行整流，作为励磁电流使励磁线圈F励磁，因此能使转子齿302作为电磁铁发挥功能。

在此，二极管D1、D2、D3、D4在使感应线圈I、励磁线圈F多极化的情况下也会通过串联连接来抑制使用数量，为了避免大量使用，不形成一般的H桥型全波整流电路，而是分别按形成180度相位差来进行连线，形成使一方感应电流反转而进行半波整流输出的中性点钳型半波整流电路。

整流电路C1、C2的励磁线圈F的卷绕方向在各个相邻的转子齿302之间是相反的。因此，构成磁回路的一部分的内转子300的一个转子齿302被磁化，从而发挥使S极与外转子200相对的电磁铁的功能，磁通的方向是从外转子200的极片部201A到S极。另外，相邻的另一个转子齿302被磁化，从而发挥使N极与外转子200相对的电磁铁的功能，磁通的方向是从N极到外转子200侧。

在此，说明旋转电机1的转矩的产生原理。在内转子300中，从定子100通过外转子200交链的磁通中的通过该外转子200的旋转而被调制的磁通与内转子300的旋转同步地进行交链。

另外，在旋转电机1中，与内转子300的感应线圈I交链的磁通中包含未经外转子200调制(不与内转子300的旋转同步)而发生变动的成分，由此能使感应线圈I产生交流的感应电流。然后，用二极管D1、D2对该交流的感应电流进行整流而使其成为直流的励磁电流，对励磁线圈F通电来使转子齿302发挥电磁铁的功能，能产生励磁磁通。这样，旋转电机1能产生转矩。

此外，此时，从定子100的定子齿102通过外转子200的极片部201A与内转子300的转子齿302交链的磁通是从交流电源对分布卷绕的电枢线圈104提供电力而产生的。

然而，在本实施方式中，该电枢线圈104采用分布卷绕，但是也可以采用集中卷绕。在采用集中卷绕的情况下，能使与转子齿302交链的磁通中重叠比由分布卷绕的线圈产生的情况多的高次谐波成分。该磁通中重叠的高次谐波成分发挥磁通量的变动的作用，因此能使感应线圈I有效地产生感应电流，能将更大的励磁电流提供给励磁线圈F来产生励磁磁通。

因此，旋转电机1不设置永久磁铁就能使内转子300利用电磁铁转矩(旋转力)相对旋转。在该内转子300中，使转子齿302发挥磁化方向(N极，S极)在周向上交替地并列的电磁铁的功能，由此能使在外转子200和定子100之间交链的磁通顺利地在槽303中迂回而交接。

在该旋转电机1中，外转子200相对于定子100相对旋转，另外，经由该旋转的外转子200(磁路构件201)的磁通所交链的内转子300由于电磁铁转矩而相对旋转，因此能使外转子200低速旋转，使内转子300高速旋转。另外，也能相反地使外转子200高速旋转，使内转子300低速旋转。

该旋转电机1根据定子100、外转子200和内转子300的结构而产生上述旋转驱动所需的转矩。具体地说，当将定子100的电枢线圈104的极对数设为A，将作为外转子200的极数的极片部201A的数量设为H，将作为内转子300的极对数的转子齿(电磁铁)302的极对数设为P时，得到使下式(1)成立的组合。

H＝|A±P|......(1)

在该结构中，能有效地产生转矩，使外转子200和内转子300相对于定子100高效地相对旋转。例如，在本实施方式的旋转电机1中，定子100的电枢线圈104的极对数A＝4、外转子200的极数H＝12、内转子300的转子齿302的极对数P＝8，满足上述的式(1)。

如图3所示，在旋转电机1中，在定子100内旋转自如地收纳有外转子200，而且，在该外转子200内旋转自如地收纳有内转子300。

另外，对外转子200的磁路构件201连接有外旋转轴210，使其能一体旋转。对内转子300的转子铁芯301连接有内旋转轴310，使其能一体旋转。由此，旋转电机1构成为能利用磁调制原理将动力分别传递到外旋转轴210和内旋转轴310的磁调制型双轴电动机。

因此，旋转电机1能具备与机械式的行星齿轮机构同等的功能，例如能使定子100发挥行星齿轮机构的太阳齿轮的功能，使外转子200发挥行星齿轮机构的托架的功能，使内转子300发挥行星齿轮机构的内啮齿轮的功能。此外，本实施方式的旋转电机1构成为外转子200发挥托架的功能。

根据该结构，例如在将旋转电机1与发动机(内燃机)一起搭载于混合动力汽车作为驱动源的情况下，将外转子200的外旋转轴210和内转子300的内旋转轴310分别与车辆的动力传递路径直接连结，通过逆变器将车辆的电池连接到定子100的电枢线圈104，由此旋转电机1也能与驱动源一起发挥动力传递机构的功能。

(外转子)

在图3、图4中，外转子200除了上述磁路构件201和非磁性构件202以外，还具备包括铁材料的外旋转轴210、圆环状的法兰215、圆筒状的圆筒轴214。

外旋转轴210包括圆柱状的小径部210A和与该小径部210A的另一端部连续的法兰形状的大径部210B。大径部210B以旋转轴1C为中心的径方向形成得比小径部210A的径方向大，在轴线方向的另一端部侧与磁路构件201相对。

在外旋转轴210的小径部210A上从轴线方向的一端部向另一端部设有解析器环221、解析器转子220、承盘218。解析器转子220被解析器环221固定于小径部210A，可自如地一体旋转。

承盘218形成为圆环状，在其内缘部的轴线方向的一端部侧的侧面支撑着后述的径向滚珠轴承21的外轮。另外，在承盘218上设有螺帽部218A，后述的螺栓26与该螺帽部218A螺合。

法兰215设置在外旋转轴210的大径部210B与磁路构件201及非磁性构件202之间。法兰215包括例如铝材等非磁性体。由此，防止由电枢线圈104产生的磁通作为漏磁通流到包括铁材料的外旋转轴210。

在大径部210B和法兰215中分别形成有在周向上排列的多个插通孔210B1、215A，这些插通孔210B1、215A中插通有非磁性体螺栓219。在非磁性构件202中形成有插通孔202A，该插通孔202A中插通有非磁性体螺栓219。

非磁性体螺栓219由PPS(聚苯硫醚)树脂等不使磁通通过的非磁性体构成。因此，在外转子200中，各极片部201A(图1参照)磁独立，与由磁性体构成非磁性体螺栓219的情况相比，能使各极片部201A带来的磁导变动(突极比)变大。由此，旋转电机1中的转矩密度提高。

另外，非磁性体螺栓219由非磁性体构成，因此能减少在间隙中产生的高次谐波磁通引发非磁性体螺栓219内的涡流和在非磁性体螺栓219间产生的涡流造成的损失。

圆筒轴214设置在磁路构件201和非磁性构件202的轴线方向的另一端部侧(在图3中为左端侧)，在该圆筒轴214中形成有与非磁性体螺栓219的轴线方向的另一端部螺合的内螺纹214A。

圆筒轴214例如由非磁性体的不锈钢构成。由此，防止由电枢线圈104产生的磁通作为漏磁通通过圆筒轴214流到外部。

在外转子200中，将非磁性体螺栓219从轴线方向的另一端部侧依次插通大径部210B的插通孔210B1、法兰215的插通孔215A、非磁性构件202的插通孔202A，与圆筒轴214的内螺纹214A螺合，由此将法兰215和外旋转轴210固定于磁路构件201和非磁性构件202的轴线方向的一端部侧(在图3中为右端侧)，并且将圆筒轴214固定于磁路构件201和非磁性构件202的轴线方向的另一端部侧。

(内转子)

在图3、图5中，内转子300具备包括铁材料的内旋转轴310。在该内旋转轴310的外周部从轴线方向的一端部侧向另一端部侧设置有平衡板311、垫片312、转子绕组330、垫片314、二极管支架315、平衡板316、U螺帽317、承盘318、解析器转子319、解析器环320。

平衡板311是将铁材料形成为圆环状而成的，在内周边部利用内旋转轴310的凸缘部在轴线方向上定位。平衡板311从转子绕组330的轴线方向的一端部侧(图3中，右端侧)隔着垫片312支撑着转子绕组330。

垫片312被夹装在转子绕组330的轴线方向的一端部与平衡板311之间。垫片312形成为以旋转轴1C为中心的径方向比转子绕组330的径方向小，在转子绕组330与平衡板311之间形成有空间。垫片312是将铝材料形成为圆环状而成的。平衡板311及垫片312与转子绕组330一体旋转，防止平衡板311及垫片312相对于内旋转轴310转动。

平衡板316是将铁材料形成圆环状而成的，在内周边部利用U螺帽317在轴线方向上定位。平衡板316从转子绕组330的轴线方向的另一端部侧(图3中，左端侧)通过二极管支架315和垫片314支撑转子绕组330。

垫片314被夹装在转子绕组330的轴线方向的另一端部与二极管支架315之间。垫片314形成为以旋转轴1C为中心的径方向的尺寸比转子绕组330小，在转子绕组330与二极管支架315之间形成有空间。垫片314是将铝材料形成圆环状而成的。

二极管支架315包括形成为圆环状的电路基板，保持着前述的二极管D1～D4。平衡板316、二极管支架315和垫片314与转子绕组330一体旋转，防止平衡板316、二极管支架315和垫片314相对于内旋转轴310转动。

U螺帽317在内周面形成有未图示的内螺纹，与在内旋转轴310的外周面形成的未图示的外螺纹螺合。U螺帽317与内旋转轴310螺合，由此将转子绕组330在通过垫片312、314和二极管支架315被平衡板311、316从轴线方向的两侧夹住的状态下在轴线方向和旋转方向上固定于内旋转轴310。

承盘318形成为圆环状，在其内缘部的轴线方向的另一端部侧(在图3中为左端侧)的侧面支撑后述的径向滚珠轴承23的外轮。另外，在承盘318的外缘部的轴线方向的一端部侧(图3中，右端侧)设有螺帽部318A，对该螺帽部318A螺合后述的螺栓25。

(包含箱体的整体结构)

在图3中，旋转电机1具备箱体10，在该箱体10的内部收纳有前述的定子100、外转子200和内转子300。

箱体10从轴线方向的一端部侧向另一端部侧具备第1法兰11、第1垫片12、第1箱体13、第2箱体14、第2垫片15、第2法兰16。

第1箱体13包括圆盘状的平板部13A和与该平板部13A的外缘部的另一端部侧连续的圆筒状的圆筒部13B。在平板部13A的中心部形成有贯通孔13C，在该贯通孔13C中贯通有外旋转轴210的小径部210A。

在圆筒部13B的内周面固定有定子100。另外，圆筒部13B与外转子200的磁路构件201和非磁性构件202以及内转子300的转子铁芯301和转子绕组330在径方向上相对。

这样，在圆筒部13B的径方向内侧收纳有作为旋转电机1的主要部位的定子100、外转子200的磁路构件201和非磁性构件202以及内转子300的转子铁芯301和转子绕组330。

在贯通孔13C中设有径向滚珠轴承21。从轴线方向的一端部对第1箱体13的平板部13A插通螺栓26，将螺栓26与承盘218的螺帽部218A螺合，由此将径向滚珠轴承21在轴线方向上定位。第1箱体13的平板部13A通过该径向滚珠轴承21支撑外旋转轴210的小径部210A而使其旋转自如。

另外，在贯通孔13C中固定有解析器传感器31。另一方面，在外旋转轴210的小径部210A中设有圆环状的解析器转子220，使其在径方向上与解析器传感器31相对。解析器转子220被解析器环221固定于外旋转轴210的小径部210A，可自如地一体旋转。

解析器传感器31通过检测解析器转子220的旋转角来检测外转子200的旋转角。

第2箱体14具有：圆筒状的外筒部14A；配置在该外筒部14A的内周侧的圆筒状的内筒部14B；以及与外筒部14A和内筒部14B的轴线方向的另一端部侧连续的圆盘状的平板部14C。

将第1箱体13的圆筒部13B和第2箱体14的外筒部14A在轴线方向上对合，用未图示的螺栓紧固，由此在收纳定子100、外转子200和内转子300的状态下连结第1箱体13和第2箱体14。

外筒部14A与外转子200的圆筒轴214的轴线方向的另一端部在径方向上相对，通过径向滚珠轴承22支撑圆筒轴214，使其旋转自如。

在此，本实施方式的外转子200成杯型结构，磁路构件201和非磁性构件202在轴线方向的一端部侧固定于外旋转轴210的大径部210B。

如果将这种杯型结构的外转子200例如单支点支撑于第1箱体13，则在发生固有振动的情况、作用于外转子200的电磁吸引力与外转子200的固有振动发生共振而作用过大的力的情况下，会导致电磁振动变大。另外，在外转子200进行偏心驱动的情况下，会对单支点支撑的径向滚珠轴承施加过大的负荷，会对该径向滚珠轴承的抗老化性造成影响。

因此，在本实施方式中，构成为利用径向滚珠轴承22将外转子200的轴线方向的另一端部侧即圆筒轴214支撑于第2箱体14，上述径向滚珠轴承22比支撑外旋转轴210的径向滚珠轴承21在以旋转轴1C为中心的径方向上的尺寸大。

由此，本实施方式的外转子200能采用双支点支撑结构，能防止上述那样的电磁振动的增大、对径向滚珠轴承21进行偏心驱动导致施加过大的负荷的情况。

在内筒部14B的内周固定有解析器传感器32。另一方面，在内旋转轴310上在径方向上与解析器传感器32相对地设有圆环状的解析器转子319。解析器转子319被解析器环320固定于内旋转轴310，使它们一体地旋转自如。

解析器传感器32通过检测解析器转子319的旋转角来检测内转子300的旋转角。

在内筒部14B的轴线方向的一端部的内周设有径向滚珠轴承23。从轴线方向的另一端部对内筒部14B插通螺栓25，将螺栓25与承盘318的螺帽部318A螺合，由此将径向滚珠轴承23在轴线方向上定位。第2箱体14的内筒部14B通过径向滚珠轴承23支撑内旋转轴310使其旋转自如。

在外旋转轴210的大径部210B的内周设有径向滚珠轴承24。大径部210B通过径向滚珠轴承24支撑内旋转轴310的一端部使其旋转自如。

在第1垫片12中形成有贯通孔12A，从解析器传感器31延伸的配线31A贯通该贯通孔12A。另外，第1垫片12被夹装在第1箱体13与第1法兰11之间，从而在第1箱体13与第1法兰11之间确保供配线31A通过的空间。

在第2垫片15中形成有贯通孔15A，从解析器传感器32延伸的配线32A贯通该贯通孔15A。另外，第2垫片15被夹装在第2箱体14与第2法兰16之间，从而在第2箱体14与第2法兰16之间确保供配线32A通过的空间。

在第1箱体13的轴线方向的一端部侧隔着圆筒状的第1垫片12利用未图示的螺栓固定有第1法兰11。第1法兰11形成为以旋转轴1C为中心的径方向的尺寸比第1箱体13大的法兰形状，利用未图示的螺栓固定于车辆的车体。

在第1法兰11的内周侧，在外旋转轴210的小径部210A的轴线方向的一端部设有联轴器33。对外旋转轴210的小径部210A通过联轴器33联结有例如未图示的车辆的驱动轴。外旋转轴210的旋转通过该联轴器33传递给车辆的驱动轴。

在第2箱体14的轴线方向的另一端部侧隔着圆筒状的第2垫片15利用未图示的螺栓固定有第2法兰16。第2法兰16形成为以旋转轴1C为中心的径方向的尺寸比第2箱体14大的法兰形状，利用未图示的螺栓固定于车辆的车体。

在第2法兰16的内周侧，在内转子300的内旋转轴310的轴线方向的另一端部设有联轴器34，对该联轴器34的另一端部联结有例如车辆的未图示的发动机的输出轴。通过该联轴器34对内旋转轴310传递发动机的旋转。

此外，在本实施方式的旋转电机1中，对外旋转轴210联结车辆的驱动轴，对内旋转轴310联结发动机的输出轴，但是在其它实施方式的旋转电机中，也可以对外旋转轴210联结发动机的输出轴，对内旋转轴310联结车辆的驱动轴。

(关于绝缘体)

在这样构成的旋转电机1中，在将内转子300与发动机的输出轴直接连结的情况下，发动机的振动传到输出轴并传递给内转子300，内转子300的转子绕组330会发生振动。特别是在转子绕组330发生共振的情况下会发生大的振动。

如果转子绕组330发生振动，则转子绕组330的皮膜有可能在与包括电磁钢板的转子齿302之间摩擦破损。如果转子绕组330的皮膜破损就会导致转子绕组330发生接地故障。

因此，在本实施方式中，在图6中，在内转子300中，在转子齿302与转子绕组330之间具备包括具有电绝缘性的树脂等的绝缘体340。

该绝缘体340以预先缠绕在转子绕组330外侧的状态下保持，安装于每个转子齿302。由此，转子绕组330不会与转子齿302直接接触，因此防止转子绕组330的皮膜在与转子齿302之间摩擦破损。在本实施方式中，转子齿302不像现有的旋转电机的转子齿那样具备顶端的凸缘部，而是在顶端部与基部处截面形状相同，或者缓慢扩大。

由此，防止了由定子100产生而与内转子300的感应线圈I交链的磁通中的与内转子300的旋转不同步而发生变动的非同步磁通被转子齿302的凸缘部遮挡，能使感应线圈I高效地产生感应电流。另外，能将绝缘体340从径方向外侧安装到转子齿302。

绝缘体340具有：作为供转子绕组330缠绕的轴的未图示的筒部；以及设于该筒部的转子径方向外侧端部的凸缘部342。

在筒部的转子径方向外侧与凸缘部342隔着间隙缠绕有感应线圈I。在筒部341的转子径方向内周侧缠绕有励磁线圈F。

凸缘部342形成为从筒部341的转子径方向外侧的端部沿着内转子300的外周面在周向上延伸突出。另外，凸缘部342在轴线方向上也延伸突出，该延伸突出的部分形成为轴线方向的长度大于周向的长度。

该绝缘体340在缠绕有感应线圈I和励磁线圈F的盒式线轴的状态下，从径方向外侧安装于转子齿302。

这样，绝缘体340在缠绕有转子绕组330的状态下可从径方向外侧对转子铁芯301的转子齿302中的每个转子齿302自由地安装拆卸，成为所谓盒式线轴的结构，因此除了保护转子绕组330的皮膜的效果以外，还能实现提高内转子300的组装性的效果。

(关于二极管支架)

接下来，说明二极管支架315的详细构成。在图7中，内转子300在转子绕组330的另一端部侧具有二极管支架315。另外，在二极管支架315的另一端部侧设有平衡板316。二极管支架315构成本发明中的盖。平衡板316构成本发明中的平板。

在图8、图9中，在二极管支架315的另一端部侧的外面即与平衡板316相对一侧的外面形成有二极管收纳部315A。二极管收纳部315A形成为能收纳矩形的二极管D的矩形的凹形状，绕着旋转轴1C按90°间隔配置有4个。4个二极管收纳部315A全部形成为相同的深度，其底面为同一平面。二极管收纳部315A构成本发明中的支持件。

另外，二极管支架315中设有在相邻的二极管收纳部315A间以同一平面连通的槽315B。因此，全部的二极管收纳部315A的底面和槽315B的底面为同一平面。槽315B形成为将二极管收纳部315A的内周侧的2个角连通。

在图10中，作为整流元件的二极管D形成为矩形形状，具有3个端子Da。该二极管D是将在前述整流电路C1中使用的一对二极管D1、D2或者在整流电路C2中使用的一对二极管D3、D4用共阴极的的中心抽头方式连接而一体化。二极管D能以间隙配合的状态装配在该二极管收纳部315A内，形成得比二极管收纳部315A小。

二极管D中形成有供螺栓360插通的螺栓插通孔Dh。另一方面，二极管支架315中形成有供螺栓360螺合的内螺纹315E。

在图11中，二极管D在被收纳于二极管收纳部315A的状态下使螺栓360插通到螺栓插通孔Dh来与内螺纹315E螺合，由此紧固到二极管支架315。

这样，二极管D以间隙配合的状态被装配于二极管支架315的二极管收纳部315A，因此在二极管D与二极管收纳部315A之间会产生间隙。

在本实施方式中，在二极管D与二极管收纳部315A的间隙中流入有包括树脂等的未图示的模塑材料，利用该模塑材料将二极管D与二极管支架315一体化。

在模塑材料的注入工序中，对各个二极管收纳部315A，以使该二极管收纳部315A向上方开口的姿势注入模塑材料。于是，模塑材料在相互相邻的二极管收纳部315A间通过槽315B流通。

由此，模塑材料通过槽315B流通从而均匀流经全部的二极管收纳部315A，因此能用模塑材料同等地充满与二极管D有关的间隙。

另外，利用模塑材料使二极管D无间隙地与二极管支架315形成为一体，由此二极管D产生的热被高效地传递到二极管支架315，因此能使二极管支架315发挥作为散热片的功能，能对二极管D产生的热进行散热，能改善二极管D的散热性。

另外，利用模塑材料使二极管D无间隙地与二极管支架315形成为一体，由此能提高与二极管D一体化的二极管支架315的强度。

在此，在本实施方式中，二极管收纳部315A形成在二极管支架315的另一端部侧，因此配置在二极管支架315的一端部侧的感应线圈I和励磁线圈F的导线必须在中途不接地而以短的路径布置到二极管支架315一侧，与二极管D连线。

因此，在图8、图9、图10中，二极管支架315在形成二极管收纳部315A的一侧具有连线区域315C。连线区域315C与二极管收纳部315A的附近相邻设置，配置二极管D的3个端子Da。

另外，在连线区域315C设有插通孔315D，该插通孔315D中使构成转子绕组330的感应线圈I和励磁线圈F的导线通过。在各连线区域315C中设有3个插通孔315D，在二极管支架315的外周边部贯通轴线方向的一端部侧和另一端部侧。

感应线圈I和励磁线圈F的导线在从图10的背面侧(旋转电机1的一端部侧)到正面侧(旋转电机1的另一端部侧)沿轴方向通过插通孔315D后，在连线区域315C中与二极管D的端子Da连线。根据这种结构，能使转子绕组330和二极管D不接地而可靠地连接。

在这样构成的二极管支架315中，内转子300旋转时的离心力、振动起作用，要使二极管D从二极管收纳部315A向旋转电机1的轴线方向飞出。另外，在二极管D的二极管收纳部315A开口一侧的面，即在旋转电机1的轴线方向的另一端部侧的面中也会发热。

因此，在图11、图12中，在二极管支架315的形成二极管收纳部315A的一侧配置有平衡板316，该平衡板316通过未图示的绝缘构件与二极管D接触。

由此，平衡板316通过绝缘材料与二极管D进行面接触，因此能使平衡板316发挥作为防止二极管D向轴方向飞出的保持构件的功能，并且能使平衡板316发挥用于二极管D散热的散热片的功能。因此，能使平衡板316具有作为保持构件和散热片的功能，能减少部件个数，因此能使旋转电机1轻型化。

在此，在平衡板316中，在轴线方向上与螺栓360相对的位置形成有孔316A。因此，在平衡板316与二极管D接触的状态下，对平衡板316的孔316A中插入螺栓360的头部360A。由此，避免螺栓360的头部360A干扰到平衡板316，防止由于螺栓360的头部360A的干扰而平衡板316无法与二极管D接触的情况。

说明如上所说明的本实施方式的旋转电机的作用效果。在本实施方式的旋转电机1中，内转子300具有：多个感应线圈I，其与电枢线圈104的磁通中重叠的高次谐波成分交链而产生感应电流；多个励磁线圈F，其由于感应电流流通而产生电磁力；以及多个二极管D，其对由感应线圈I产生的感应电流进行整流，使其作为励磁电流在励磁线圈F中流通。感应线圈I及励磁线圈F与二极管D形成闭合电路。

并且，以能装配在二极管收纳部315A内的方式形成了二极管D，二极管收纳部315A配置在装配于内转子300的二极管支架315的外面，围绕旋转轴1C配置有多个二极管收纳部315A。另外，二极管支架315具有在相邻的二极管收纳部315A间以同一平面连通的槽315B。

根据该构成，能改善二极管D的散热性，并且提高保持二极管D的二极管支架315的强度。

另外，在本实施方式的旋转电机1中，二极管支架315在形成二极管收纳部315A的一侧具有将感应线圈I及励磁线圈F与二极管D连线的连线区域315C，在连线区域315C设有供感应线圈I和励磁线圈F的导线通过的插通孔315D。

根据该构成，能不使转子绕组330和二极管D接地而可靠地进行连接。

另外，本实施方式的旋转电机1中，内转子300在二极管支架315的形成二极管收纳部315A的一侧具有隔着绝缘构件与二极管D接触的平衡板316。

根据该构成，能使平衡板316具有作为保持构件和散热片的功能，由此能减少部件个数，因此能使旋转电机1轻型化。

虽然公开了本发明的实施方式，但是显然本领域技术人员能不脱离本发明的范围而施加变更。希望将所有这样的修正和等效方案包含于权利要求。

本实施方式的旋转电机1是径向间隙结构的内转子型，也可以是轴向间隙结构或者外转子结构。另外，各线圈能采用铜线、铝导体、利兹线。另外，磁路构件201、转子铁芯301也能采用作为软磁性复合材料的SMC(Soft Magnetic Composite)铁芯来代替层叠电磁钢板。另外，旋转电机1不仅能应用于混合动力车辆，也能应用于风力发电机、工作机械等其它工业领域。

Claims (3)

1.一种旋转电机，具备：

定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；以及

转子，其在上述磁通的通过时旋转，

上述旋转电机的特征在于，

上述转子具有：多个感应线圈，其与上述磁通中重叠的高次谐波成分交链时产生感应电流；多个励磁线圈，其在上述感应电流通过时产生电磁力；以及多个整流元件，其对上述感应线圈产生的上述感应电流进行整流，使其作为通过上述励磁线圈的励磁电流，

上述感应线圈及上述励磁线圈与上述整流元件形成闭合电路，

在装配于上述转子的盖的外面且围绕旋转轴形成有多个能装配上述整流元件的支持件，

上述盖具有与上述支持件在同一平面且连通相邻的上述支持件的槽。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

上述盖在形成上述支持件的一侧具有连接上述感应线圈及上述励磁线圈与上述整流元件的连线区域，上述连线区域设有使上述感应线圈和上述励磁线圈的导线通过的插通孔。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

上述转子具有隔着绝缘构件与上述整流元件接触的平板，上述平板位于形成有上述支持件的上述盖的一侧。