DE112013000314B4

DE112013000314B4 - Drehende Elektromaschine mit Hybriderregung

Info

Publication number: DE112013000314B4
Application number: DE112013000314.7T
Authority: DE
Inventors: c/o Aisin AW Co. Ltd. Yokota Junichi; c/o Aisin AW Co. Ltd. Kono Katsuichi; c/o Aisin AW Co. Ltd. Takeda Ken
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2033-01-19
Also published as: CN104040851B; JP2013212037A; WO2013128970A1; US9136747B2; US20130221788A1; JP5673640B2; DE112013000314T5; CN104040851A

Abstract

1. Drehende Hybriderregungs-Elektromaschine (100), die einen Rotor (12) aufweist, der einen ersten und einen zweiten Rotorkern (56, 58) aufweist, die in einer axialen Richtung mit einem Spalt zwischen den Rotorkernen getrennt sind, bei dem in jeweils dem ersten und dem zweiten Rotorkern (56, 58) erste Magnetpole, die von einem Dauermagneten (64, 68) erregt werden, und zweite Magnetpole, die nicht von dem Dauermagneten erregt werden, abwechselnd in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, die ersten Magnetpole des ersten Rotorkerns (56) eine andere Polarität haben als die ersten Magnetpole des zweiten Rotorkerns (58), und die ersten Magnetpole des ersten oder zweiten Rotorkerns (56, 58) derart angeordnet sind, dass sie zu den zweiten Magnetpolen des anderen Rotorkerns in der axialen Richtung mit dem Spalt zwischen den Rotorkernen (56, 58) weisen,
einen Stator (102), der radial nach außen von dem Rotor (12) mit einem Luftspalt (22) zwischen dem Stator (102) und dem Rotor (12) angeordnet ist, und der ein drehendes Magnetfeld erzeugt, das den Rotor (12) dreht, und
eine Erregerspule (114), die an dem Stator (102) befestigt ist, die in dem Spalt derart angeordnet ist, dass sie radial nach innen von dem Stator (102) vorsteht, und die die zweiten Magnetpole erregt, bei der
ein axiales Ende eines radial äußeren Endes des ersten Rotorkerns (56), das sich auf der dem zweiten Rotorkern (58) zugewandten Seite befindet in der axialen Richtung bezüglich eines axialen Endes der Erregerspule (114), das sich auf der dem ersten Rotorkern (56) zugewandten Seite befindet, auf einer Seite positioniert ist, die der Seite, an der der zweite Rotorkern (58) vorhanden ist, gegenüberliegt, und ein axiales Ende eines radial äußeren Endes des zweiten Rotorkerns (58), das sich auf der dem ersten Rotorkern (56) zugewandten Seite befindet in der axialen Richtung bezüglich eines axialen Endes der Erregerspule (114), das sich auf der dem zweiten Rotorkern (58) zugewandten Seite befindet, auf einer Seite positioniert ist, die der Seite, an der der erste Rotorkern (56) vorhanden ist, gegenüberliegt, und bei der
der Stator (102) einen ersten Endstatorkern (106) enthält, der radial nach außen von dem ersten Rotorkern (56) derart angeordnet ist, dass er zu dem ersten Rotorkern (56) mit dem Luftspalt (22) dazwischenliegend weist, einen zweiten Endstatorkern (110), der radial nach außen von dem zweiten Rotorkern (58) derart angeordnet ist, dass er zu dem zweiten Rotorkern (58) mit dem Luftspalt (22) dazwischenliegend weist, und einen Zentrumsstatorkern (108), der zwischen dem ersten Endstatorkern (106) und dem zweiten Endstatorkern (110) in der axialen Richtung angeordnet ist und einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der des ersten (106) und zweiten Endstatorkerns (110), und der erste Endstatorkern (106), der zweite Endstatorkern (110) und der Zentrumsstatorkern (108) in der axialen Richtung voneinander getrennt sind und den gleichen Außendurchmesser haben, und bei der
der Zentrumsstatorkern (108) aus einem magnetischen Material gebildet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft drehende Elektromaschinen mit Hybriderregung (nachfolgend auch drehende Hybriderregungs-Elektromaschinen genannt), und spezieller drehende Hybriderregungs-Elektromaschinen, die einen Dauermagneten und einen Elektromagneten als Erregerschaltung verwenden.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Drehende Hybriderregungs-Elektromaschinen, die einen Dauermagneten und einen Elektromagneten enthalten, sind allgemein bekannt (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 und 2). Eine derartige Hybriderregungs-Elektromaschine enthält einen Rotor und einen Stator, der radial nach außen von dem Rotor angeordnet ist, um eine drehendes Magnetfeld zu erzeugen, das den Rotor dreht. Der Stator hat einen Statorkern und eine Statorspule. Der Rotor hat eine Welle, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und einen ersten und einen zweiten Rotorkern, die in der axialen Richtung getrennt sind. Jeder von dem ersten und zweiten Rotorkern hat Dauermagneterregungs-Magnetpole, die durch einen Dauermagneten erregt werden, und nicht erregte Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole, die nicht von dem Dauermagneten erregt werden, und die Dauermagneterregungs-Magnetpole und die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole sind abwechselnd in der Umfangsrichtung in dem radialen Ende von jedem von dem ersten und zweiten Rotorkern angeordnet. Die Dauermagneterregungs-Magnetpole in dem ersten Rotorkern und die Dauermagneterregungs-Magnetpole in dem zweiten Rotorkern haben Polaritäten, die zueinander umgekehrt (entgegengesetzt) sind. Die Dauermagneterregungs-Magnetpole in dem ersten Rotorkern sind derart angeordnet, dass sie zu den Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpolen in dem zweiten Rotorkern in der axialen Richtung weisen, und die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole in dem ersten Rotorkern sind derart angeordnet, dass sie zu den Dauermagneterregungs-Magnetpolen in dem zweiten Rotorkern in der axialen Richtung weisen.
Die Größe des Magnetflusses des Dauermagneten ist im Wesentlichen konstant. Die drehende Elektromaschine enthält ferner eine Erregerspule, die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole erregt. Wenn Strom von außen an die Erregerspule geliefert wird, erregt die Erregerspule die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole, um einen Magnetfluss zu erzeugen, der den Magnetfluss, der durch den Dauermagneten erzeugt wird, schwächt oder stärkt. Gemäß der obigen drehenden Elektromaschine kann folglich der Rotor durch einen kombinierten Magnetfluss aus dem Magnetfluss von dem Dauermagneten und dem Magnetfluss von dem Elektromagneten geeignet gedreht werden.
[Dokumente zum Stand der Technik]

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP H08 - 251 891 A
[Patentdokument 2] Japanisches Patent JP 3 724 416 B2

DE 10 2006 043 383 A1 offenbart einen Stator, der entweder aus einem einzelnen Statorelement oder aus zwei Statorelementen gebildet ist, jedoch keinen Stator, der einen ersten Endstatorkern, einen zweiten Endstatorkern und einen Zentrumsstatorkern aufweist, insbesondere keinen Zentrumsstatorkern, der sich zwischen dem ersten Endstatorkern und dem zweiten Endstatorkern in der axialen Richtung befindet und einen inneren Durchmesser aufweist, der größer ist als der des ersten Endstatorkerns und des zweiten Endstatorkerns.
US 7 078 840 B2 offenbart einen bürstenlosen AC-Generator mit einem Gehäuse, einem Paar von Ankern, einem Rotor, einer Feldspuleneinheit und einer Welle, wobei die Feldspuleneinheit eine ringförmige Feldspule und einen Spulenkörper aus einem magnetischen Material aufweist. Ferner erstreckt sich ein nicht magnetischer Spulenkörperträger von dem Gehäuse weg, um ein Paar von ringförmigen Dauermagneten abzustützen, die in dem axialen Raum zwischen dem ersten und zweiten Drehpolkernen angeordnet sind. Die US 7 078 840 B2 offenbart keine Statoranordnung mit einem Zentrumsstatorkern, der sich zwischen einem ersten und zweiten Statorkern befindet und aus einem magnetischen Material gebildet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[Das von der Erfindung zu lösende Problem]
Bei der drehenden Elektromaschine gemäß dem Patentdokument 1 ist die Erregerspule an den Rotor fixiert. Bei einer derartigen drehenden Elektromaschine ist es entsprechend notwendig, die Erregerspule mit einer Verstärkung, etc. zu versehen, gegen eine Zentrifugalkraft, die zu einer Drehung des Rotors gehört, und einen Schleifring zu montieren, um einen externen elektrischen Draht von der Erregerspule zu verlängern. Dies verringert einen Spulenraum oder erhöht die Größe der Vorrichtung.
Bei der drehenden Elektromaschine gemäß dem Patentdokument 2 ist die Erregerspule an dem Stator fixiert, jedoch in einem Spalt platziert, der in einem inneren Teil des Rotors gebildet wird, speziell in einem inneren Teil, das sich zwischen dem ersten und dem zweiten Rotorkern befindet, die in der axialen Richtung getrennt sind, und das von der radial inneren Fläche des Stators in Richtung Axialzentrum getrennt ist, so dass die Erregerspule von dem Rotor umgeben ist. Bei dieser Struktur werden entsprechend ein radialer Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator, ein radialer Spalt zwischen dem Rotor und der radial äußeren Fläche der Erregerspule, und ein radialer Spalt zwischen dem Rotor und der radial inneren Fläche der Erregerspule als Luftspalt auf einem Querschnitt gebildet, der die Erregerspule enthält, wodurch ein großer ungenutzter Raum gebildet wird, und folglich die Größe der Vorrichtung erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die obigen Probleme zu lösen, und es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine drehende Hybriderregungs-Elektromaschine bereit zu stellen, die in der Lage ist, die Bildung einer gewünschten Magnetschaltung zu implementieren, ohne die Größe zu erhöhen, indem eine Erregerspule, die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole erregt, an einer geeigneten Position angeordnet wird.
[Mittel zum Lösen des Problems]
Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine drehende Hybriderregungs-Elektromaschine, gemäß Patentanspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[Wirkungen der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Bildung einer gewünschten Magnetschaltung implementiert werden ohne dass die Größe zunimmt, indem eine Erregerspule, die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole (Magnetpole, die nicht von einem Dauermagneten erregt werden) erregt, an einer geeigneten Position platziert wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß einem Beispiel zur Erklärung der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht einer drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß dem Beispiel zur Erklärung der vorliegenden Erfindung, geschnitten entlang einer Ebene, die eine Achsenlinie enthält.
3 ist eine Querschnittsansicht der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß dem Beispiel zur Erklärung der vorliegenden Erfindung, geschnitten entlang der Schnittlinie III-III in 2.
4 ist eine Querschnittsansicht einer drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß dem Beispiel zur Erklärung der vorliegenden Erfindung, geschnitten entlang der Linie IV-IV in 2.
5 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht und eine perspektivische Explosionsansicht eines Stators der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß dem Beispiel zur Erklärung der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Hauptteils der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß dem Beispiel zur Erklärung der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Haltebauteils, das die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bildet.
9 ist eine Querschnittsansicht eines Hauptteils der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine Darstellung, die ein Anbringungsbauteil zeigt, das die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bildet, betrachtet von der Seite einer Achse.
11 zeigt Querschnittsansichten eines Hauptteils eines Vergleichsbeispiels, um die Wirkungen der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen.
12 ist eine Querschnittsansicht eines Anbringungsbauteils, das eine drehende Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung bildet.
13 zeigt Darstellungen, die Wirkungen der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß der Modifikation der vorliegenden Erfindung verdeutlichen.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der drehenden Hybridelektromaschine gemäß der Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand zeigt vor Anbringung eines Zuleitungsdrahtkeils, der in zwei Teile unterteilt ist, in der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.
16 zeigt Darstellungen, die den Zustand zeigen nach Anbringung des Zuleitungsdrahtkeils, der in zwei Teile unterteilt ist, in der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß der Modifikation der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRUNGSARTEN DER ERFINDUNG
Spezielle Ausführungsbeispiele einer drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[Beispiel zur Erklärung der Erfindung]
1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10 gemäß einem Beispiel zur Erklärung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine 10 ist in 1 teilweise aufgeschnitten dargestellt. 2 ist eine Querschnittsansicht der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10 geschnitten entlang einer Ebene, die eine Achsenlinie enthält. 3 ist eine Querschnittsansicht, der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10 geschnitten entlang der Schnittlinie III-III in 2. 4 ist eine Querschnittsansicht der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10 geschnitten entlang der Schnittlinie IV-IV in 2. 5 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht und eine perspektivische Explosionsansicht der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10. 6 ist eine Schnittansicht eines Hauptteils der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10.
In dem vorliegenden Beispiel enthält die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine 10 einen Rotor 12, der um eine Achse drehbar ist, und einen Stator 14, der ein drehendes Magnetfeld erzeugt, das den Rotor 12 dreht. Der Rotor 12 ist durch ein Gehäuse 20 über Lager 16, 18 an beiden axialen Enden drehbar abgestützt. Der Stator 14 ist radial nach außen von dem Rotor 12 angeordnet und an dem Gehäuse 20 fixiert. Der Rotor 12 und der Stator 14 weisen in der radialen Richtung zueinander mit einem zwischen ihnen gebildeten Luftspalt 22, der eine vorbestimmte Länge hat.
Der Stator 14 hat einen Statorkern 24 und eine Statorspule 28. Der Statorkern 24 ist in einer hohlen zylindrischen Form ausgebildet. Ein Statorzahn 26 ist auf der radial inneren Fläche des Statorkerns 24 gebildet. Der Statorzahn 26 steht in der radialen Richtung des Statorkerns 24 nach innen vor, also in Richtung der Achse, und erstreckt sich zwischen dem axialen Ende des Statorkerns 24. Eine Mehrzahl (beispielsweise 12 oder 18) der Statorzähne 26 ist in der Umfangsrichtung auf der radial inneren Fläche des Statorkerns 24 bereitgestellt und in gleichmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet.
Die Statorspule 28 ist um jeden Statorzahn 26 gewickelt. Eine Mehrzahl (beispielsweise 12 oder 18) der Statorspulen 28 ist in der Umfangsrichtung in der radial inneren Fläche des Statorkerns 24 bereitgestellt, und in gleichmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet. In dem Fall, bei dem die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine 10 beispielsweise für einen Dreiphasenwechselstrom (AC)-Motor verwendet wird, bildet jede Statorspule 28 eine von einer U-Phasenspule, V-Phasenspule und W-Phasenspule.
Der Statorkern 24 ist in der axialen Richtung unterteilt, und hat einen ersten Statorkern 30, einen zweiten Statorkern 32 und einen dritten Statorkern 34. Der erste bis dritte Statorkern 30 bis 34 ist jeweils in der axialen Richtung angeordnet. Der erste und dritte Statorkern 30, 34 befinden sich an den beiden axialen Enden. Der zweite Statorkern 32 befindet sich im Zentrum in der axialen Richtung und ist zwischen dem ersten Statorkern 30 und dem dritten Statorkern 34 in der axialen Richtung angeordnet. Der Statorkern 24 ist folglich in axialer Richtung in den zweiten Statorkern 32, der sich in der axialen Richtung im Zentrum befindet, und in den ersten und dritten Statorkern 30, 34, die sich jeweils an den beiden Seiten des zweiten Statorkerns 32 in der axialen Richtung befinden, unterteilt.
Der erste bis dritte Statorkern 30 bis 34 ist jeweils in einer hohlen zylindrischen Form gebildet und hat im Wesentlichen den gleichen inneren Durchmesser und im Wesentlichen den gleichen äußeren Durchmesser. Jeder von dem ersten bis dritten Statorkern 30 bis 34 ist durch einen hinteren Jochbereich 30a, 32a, 34a, der in einer Ringform gebildet ist, und durch einen Statorzähnebereich 30b, 32b, 34b, der von der radial inneren Fläche des hinteren Jochbereichs 30a, 32a, 34a in Richtung der Achse vorsteht, gebildet. In jedem von dem ersten bis dritten Statorkern 30 bis 34 ist der hintere Jochbereich 30a, 32a, 34a integriert mit dem Statorzähnebereich 30b, 32b, 34b ausgebildet. In jedem von dem ersten bis dritten Statorkern 30 bis 34 können der hintere Jochbereich 30a, 32a, 34a und der Statorzähnebereich 30b, 32b, 34b als separate Teile bereitgestellt sein.
Die Statorzähnebereiche 30b, 32b, 34b des ersten bis dritten Statorkerns 30 bis 34 sind derart bereitgestellt, dass sie in der axialen Richtung nebeneinander angeordnet sind, und zusammen jeden Statorzahn 26 bilden. Die Statorspule 28 ist um jeden Statorzahn 26 gewickelt, und jede Statorspule 28 ist ausgebildet, um sich durch die ersten bis dritten Statorkerne 30 bis 34 in der axialen Richtung in einem Schlitz zwischen den Statorzähnen 26, die sich in der Umfangsrichtung nebeneinander befinden, zu erstrecken.
Jeder von dem ersten und dritten Statorkern 30, 34 ist ein elektromagnetischer Stahlplattenkern, der gebildet wird durch Stapeln einer Mehrzahl von isolationsbeschichteten elektromagnetischen Stahlplatten in axialer Richtung. Der zweite Statorkern 32 ist ein Massekern aus einem weichen magnetischen Material wie Eisen, speziell ein Material, das erzeugt wird durch Formpressen eines isolationsbeschichteten Weichmagnetmaterialpulvers. Der magnetische Widerstand in der axialen Richtung des zweiten Statorkerns 32 ist kleiner als der in der axialen Richtung des ersten und dritten Statorkerns 30, 34.
Ein dünnes zylindrisches Joch 36 ist radial nach außen von dem Statorkern 24 bereitgestellt. Das Joch 36 ist gebildet, um den gesamten äußeren Umfang des ersten bis dritten Statorkerns 30 bis 34 abzudecken, und stützt den ersten bis dritten Statorkern 30 bis 34 ab. Wie der zweite Statorkern 32 ist das Joch 36 ein Massekern aus einem Material, das durch Formpressen eines isolationsbeschichteten Weichmagnetmaterialpulvers erzeugt wird. Der Magnetwiderstand in der axialen Richtung des Jochs 36 ist kleiner als der in der axialen Richtung des ersten und dritten Statorkerns 30, 34. Das Joch 36 kann mit dem zweiten Statorkern 32 integriert ausgebildet sein. Das Joch 36 ist an die radial äußeren Flächen des ersten Statorkerns 30 und des dritten Statorkerns 34 gebondet und fixiert. Der erste Statorkern 30 und der dritte Statorkern 34 sind über das Joch 36 und den zweiten Statorkern 32 magnetisch miteinander gekoppelt.
Der Statorkern 24 hat einen Anbringungsbereich 38, der in der radialen Richtung nach außen vorsteht und den Stator 14 an dem Gehäuse 20 anbringt und fixiert. Der Anbringungsbereich 38 ist gebildet durch eine Mehrzahl von elektromagnetischen Stahlplatten, die in der axialen Richtung gestapelt sind. Der Anbringungsbereich 38 hat einen Anbringungsbereich 38a, der mit dem ersten Statorkern 30 integriert gebildet ist, einen Anbringungsbereich 38b, der mit dem dritten Statorkern 34 integriert gebildet ist, und einen Anbringungsbereich 38c, der zwischen den Anbringungsbereichen 38a, 38b angeordnet ist. Der Anbringungsbereich 38c ist von dem zweiten Statorkern 32 radial nach außen platziert. Der Anbringungsbereich 38c ist mit dem zweiten Statorkern 32 integriert gebildet anstatt durch die Mehrzahl von elektromagnetischen Stahlplatten gebildet zu sein, die in der axialen Richtung gestapelt sind. Eine Mehrzahl von (beispielsweise 3) Anbringungsbereichen 38 ist in der Umfangsrichtung bereitgestellt. Ein Durchgangsloch 40 ist in jedem Anbringungsbereich 38 derart bereitgestellt, das es sich in der axialen Richtung durch diesen hindurch erstreckt. Der Stator 14 ist an dem Gehäuse 20 fixiert, indem Bolzen 42, die sich durch die Durchgangslöcher 40 der Anbringungsbereiche 38 erstrecken, in dem Gehäuse 20 angezogen werden.
Der Rotor 12 ist radial nach innen von dem Stator 14 platziert. Der Rotor 12 hat eine Welle 50 und einen Rotorkern 52. Die Welle 50 erstreckt sich in der axialen Richtung und jenseits der axialen Enden des Stators 14 an seinen beiden axialen Enden. Die Welle 50 muss sich nur jenseits des axialen Endes des Stators 14 auf mindestens einer Seite in der axialen Richtung erstrecken. Die Welle 50 ist aus einem Material, das einen vorbestimmten Eisenverlust aufweist, speziell Kohlenstoffstahl wie beispielsweise S45C. Der Rotorkern 52 hat einen radial äußeren Rotorkern 54, der radial nach außen von der Welle 54 platziert ist, um dadurch von der Welle 50 abgestützt zu werden. Der radial äußere Rotorkern 54 ist in einer hohlen zylindrischen Form ausgebildet und an der radial äußeren Fläche der Welle 50 fixiert.
Der radial äußere Rotorkern 54 ist in axialer Richtung unterteilt und hat einen ersten radial äußeren Rotorkern 56 und einen zweiten radial äußeren Rotorkern 58. Der erste und zweite radial äußere Rotorkern 56, 58 sind in einer hohlen zylindrischen Form gebildet und radial nach außen von der Welle 50 platziert, um von der Welle 50 abgestützt zu werden. Jeder von dem ersten und zweiten radial äußeren Rotorkern 56, 58 ist gebildet durch Stapeln einer Mehrzahl von isolationsbeschichteten elektromagnetischen Stahlplatten in axialer Richtung. Der erste radial äußere Rotorkern 56 und der zweite radial äußere Rotorkern 58 sind in der axialen Richtung mit einem ringförmigen Spalt 60 zwischen ihnen getrennt voneinander. Der Spalt 60 ist derart gebildet, dass er eine im Wesentlichen gleiche Größe entlang seiner Gesamtlänge in der radialen Richtung des ersten und zweiten radial äußeren Rotorkerns 56, 58 aufweist.
Die radial äußere Fläche des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 weist zu der radial inneren Fläche des ersten Statorkerns 30 in radialer Richtung. Die radial äußere Fläche des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 und die radial innere Fläche des ersten Statorkerns 30 weisen in der radialen Richtung zueinander. Die radial äußere Fläche des zweiten radial äußeren Rotorkerns 58 weist zu der radial inneren Fläche des dritten Statorkerns 34 in der radialen Richtung. Die radial äußere Fläche des zweiten radial äußeren Rotorkerns 58 und die radial innere Fläche des dritten Statorkerns 34 weisen also in der radialen Richtung zueinander. Der Spalt 60 weist zu der radial inneren Fläche des zweiten Statorkerns 32 und ist radial nach innen von dem zweiten Statorkern 32 bereitgestellt.
Ein Rotorzahn 62 ist am äußeren Umfang des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 gebildet. Der Rotorzahn 62 steht in der radialen Richtung des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 nach außen vor. Eine Mehrzahl (beispielsweise 6) von Rotorzähnen 62 ist in Umfangsrichtung auf der radial äußeren Fläche des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 bereitgestellt und in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet.
Eine Dauermagnet 64 ist zwischen den Rotorzähnen 62, die aneinander angrenzen, in der Umfangsrichtung angebracht, um an die Rotorzähne 62 anzugrenzen. Der Dauermagnet 64 ist radial nach außen von dem ersten radial äußeren Rotorkern 56 platziert. Der Dauermagnet 64 ist beispielsweise ein Ferritmagnet. Eine Mehrzahl (beispielsweise 6) von Dauermagneten 64 ist in der Umfangsrichtung und in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung bereitgestellt. Jeder Dauermagnet 64 hat eine vorbestimmte Breite (Winkel) in der Umfangsrichtung, und hat eine vorbestimmte radiale Dicke. Jeder Dauermagnet 64 ist mit einer vorbestimmten Polarität magnetisiert (beispielsweise ein N-Pol auf der radial äußeren Seite und ein S-Pol auf der radial inneren Seite).
Die radial äußere Endfläche des Dauermagneten 64 und die radial äußere Endfläche des Rotorzahns 62 sind mit einem im Wesentlichen gleichen Abstand von der Achse gebildet. Der erste radial äußere Rotorkern 56 hat Dauermagneterregungs-Magnetpole, die von den Dauermagneten 64 erregt werden, und nicht erregte Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole, die nicht von den Dauermagneten 64 erregt werden. Die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole sind in den Rotorzähnen 62 gebildet. Die Dauermagneterregungs-Magnetpole und die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole sind in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Der erste radial äußere Rotorkern 56 hat einen Magnetpol mit einer bei jedem vorbestimmten Winkel unterschiedlichen Polarität, und hat durch die Dauermagneterregungs-Magnetpole und die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole eine vorbestimmte Anzahl (beispielsweise 12) von Magnetpolen in der Umfangsrichtung.
Ein Rotorzahn 66 ist an dem äußeren Umfang des zweiten radial äußeren Rotorkerns 58 gebildet. Der Rotorzahn 66 steht in der radialen Richtung von dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58 nach außen vor. Eine Mehrzahl (beispielsweise 6) von Rotorzähnen 66 ist in der Umfangsrichtung auf der radial äußeren Fläche des zweiten radial äußeren Rotorkerns 58 bereitgestellt und in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet.
Ein Dauermagnet 68 ist zwischen den Rotorzähnen 66, die in Umfangsrichtung benachbart zueinander sind, angebracht, um an den Rotorzähnen 66 anzugrenzen. Der Dauermagnet 68 ist radial nach außen von dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58 platziert. Der Dauermagnet 68 ist beispielsweise ein Ferritmagnet. Eine Mehrzahl (beispielsweise 6) von Dauermagneten 68 ist in der Umfangsrichtung und in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung bereitgestellt. Jeder Dauermagnet 68 hat eine vorbestimmte Breite (Winkel) in der Umfangsrichtung, und hat eine vorbestimme radiale Dicke. Jeder Dauermagnet 68 ist mit einer vorbestimmten Polarität magnetisiert, die verschieden ist von der des Dauermagnets 64 (beispielsweise ein S-Pol auf der radial äußeren Seite und ein N-Pol auf der radial inneren Seite). Der Dauermagnet 68 und der Dauermagnet 64 haben also Polaritäten, die entgegengesetzt zueinander sind.
Die radial äußere Endfläche des Dauermagneten 68 und die radial äußere Endfläche des Rotorzahns 66 sind im Wesentlichen mit dem gleichen Abstand von der Achse gebildet. Der zweite radial äußere Rotorkern 58 hat Dauermagneterregungs-Magnetpole, die von den Dauermagneten 68 erregt werden, und nicht erregte Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole, die nicht von den Dauermagneten 68 erregt werden. Die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole sind in den Rotorzähnen 66 gebildet. Die Dauermagneterregungs-Magnetpole und die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole sind in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Der zweite radial äußere Rotorkern 58 hat einen Magnetpol mit unterschiedlicher Polarität bei jedem vorbestimmten Winkel, und hat durch die Dauermagneterregungs-Magnetpole und die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole die gleiche vorbestimmte Anzahl (beispielsweise 12) von Magnetpolen wie der erste radial äußere Rotorkern 56 in der Umfangsrichtung.
Die Dauermagneterregungs-Magnetpole des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 sind derart angeordnet, dass sie zu den Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpolen des zweiten radial äußeren Rotorkerns 58 in der axialen Richtung weisen, mit einem zwischen ihnen gebildeten Spalt 60. Die Dauermagnete 64 des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 sind also derart angeordnet, dass sie zu den Rotorzähnen 66 des zweiten radial äußeren Rotorkerns 58 in der axialen Richtung mit einem Spalt 60 dazwischen weisen. Die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 sind derart angeordnet, dass sie zu den Dauermagneterregungs-Magnetpolen des zweiten radial äußeren Rotorkerns 58 in der axialen Richtung mit dem dazwischen gebildeten Spalt 60 weisen. Die Rotorzähne 62 des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 sind also derart angeordnet, dass sie zu den Dauermagneten 68 des zweiten radial äußeren Rotorkerns 58 in der axialen Richtung mit dem dazwischen gebildeten Spalt 60 weisen.
Eine Erregerspule 70, die die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole der Rotorzähne 62, 66 erregt, ist in dem Spalt 60 platziert, also zwischen dem ersten radial äußeren Rotorkern 56 und dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58 in der axialen Richtung. Die Erregerspule 70 ist gebildet durch einen elektrischen Draht, wie beispielsweise Kupferdraht, und füllt im Wesentlichen den gesamten Bereich des Spalts 60 aus. Die Erregerspule 70 ist in einer Ringform um die Welle 50 herum gebildet und in Ringform gewickelt. Die Erregerspule 70 ist gebildet, um eine im Wesentlichen gleichmäßige axiale Dicke entlang der gesamten Länge in der radialen Richtung zu haben. Die Erregerspule 70 ist radial nach außen von der Welle 50 platziert bzw. angeordnet, radial nach innen von dem zweiten Statorkern 32 platziert, und weist in radialer Richtung zu dem zweiten Statorkern 32.
Die Erregerspule 70 ist an dem Stator 14 fixiert (speziell an dem zweiten Statorkern 32 des Statorkerns 24). Das Fixieren der Erregerspule 70 an dem Stator 14 wird unter Verwendung eines Haltebauteils 71 implementiert. Das Haltebauteil 71 ist ein Klippbauteil aus einem Harz etc. und hat einen U-förmigen Abschnitt, um in der Lage zu sein, die ringförmige Erregerspule 70 von der radial inneren Seite zu halten. Eine Mehrzahl von Haltebauteilen 71 ist in der Umfangsrichtung um die Welle 50 bereitgestellt. Jedes von der Mehrzahl von Haltebauteilen ist an dem Stator 14 angebracht, während die Erregerspule 70 durch Kontaktieren der radial inneren Endfläche und der axialen Endflächen der Erregerspule 70 gehalten wird, wodurch die Erregerspule 70 an dem Stator 14 fixiert wird. 5 zeigt den Zustand bei dem die Erregerspule 70 an dem Stator 14 fixiert ist durch die Mehrzahl von Haltebauteilen 71, die in der Umfangsrichtung bereitgestellt sind.
Die Erregerspule 70 kann an dem Stator 14 fixiert werden durch direktes Befestigen der Erregerspule 70 an dem ersten bis dritten Statorkern 30 bis 34. Alternativ kann das Fixieren der Erregerspule 70 an dem Stator 14 implementiert werden durch beispielsweise Bilden von Löchern in den gegenüberliegenden axialen Endflächen des ersten und dritten Statorkerns 30, 34 oder in der radial inneren Fläche des zweiten Statorkerns 32, und indem die Haltebauteile 71 durch die Löcher eingehängt werden.
Ein Zuleitungsdraht 77 der Erregerspule 70 erstreckt sich in dem Stator 14 speziell durch den Schlitz zwischen den Statorzähnen 26 des Statorkerns 24 des Stators 14 in der axialen Richtung und erstreckt sich nach außen, wie in 1 gezeigt, und ist mit einer Steuerung verbunden. Der Zuleitungsdraht 77 ist von der Statorspule 28 in dem Schlitz zwischen den Statorzähnen 26 isoliert. Ein Gleichstrom wird von der Steuerung an die Erregerspule 70 geliefert. Wenn der Gleichstrom an die Erregerspule 70 geliefert wird, wird ein Magnetfluss erzeugt, der sich durch die radial innere Seite (die Achsenseite) der Erregerspule 70 in der axialen Richtung verläuft. Der Magnetfluss wird in einem Ausmaß erzeugt, das dem Gleichstrom entspricht, der an die Erregerspule 70 geliefert wird.
Die Welle 50 ist in einer Hohlform gebildet. Die Welle 50 hat einen zylindrischen Bereich 72 mit großem Durchmesser, der einen relativ großen Durchmesser aufweist, und zylindrische Bereiche 74, 76 mit kleinem Durchmesser, die einen relativ kleinen Durchmesser aufweisen. Die zylindrischen Bereiche 74, 76 mit kleinem Durchmesser sind an beiden axialen Enden bereitgestellt. Die zylindrischen Bereiche 74, 76 mit kleinem Durchmesser der Welle 50 werden über Lager 16, 18 durch das Gehäuse 20 abgestützt. Der zylindrische Bereich 72 mit großem Durchmesser ist am Zentrum in der axialen Richtung bereitgestellt und zwischen den zylindrischen Bereichen 74, 76 mit kleinem Durchmesser an beiden axialen Enden angeordnet. Der erste und zweite radial äußere Rotorkern 56, 58 sind radial nach außen von dem zylindrischen Bereich 72 mit großem Durchmesser platziert, um durch den zylindrischen Bereich 72 mit großem Durchmesser abgestützt zu werden, und sind an der radial äußeren Fläche des zylindrischen Bereichs 72 mit großem Durchmesser fixiert.
Der Rotorkern 52 hat einen radial inneren Rotorkern 80, der radial nach innen von der Welle 50 platziert ist, um von der Welle 50 abgestützt zu werden. Der radial innere Rotorkern 80 ist radial nach innen von dem ersten radial äußeren Rotorkern 56 und dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58 des Rotorkerns 52 und der Erregerspule 70 platziert. Ein Hohlraum 82 ist in dem zylindrischen Bereich 72 mit großem Durchmesser der Welle 50 gebildet. Der radial innere Rotorkern 80 ist in dem Hohlraum 82 des zylindrischen Bereichs 72 mit großem Durchmesser untergebracht, und ist an die radial innere Fläche des zylindrischen Bereichs 72 mit großem Durchmesser gebondet und fixiert. Der radial innere Rotorkern 80 ist aus einem Material gebildet, das durch Formpressen eines weichen magnetischen Materials gebildet wird, speziell eines isolationsbeschichteten Weichmagnetmaterialpulvers. Der radial innere Rotorkern 80 ist aus einem Material, das einen geringeren Eisenverlust aufweist als die Welle 50.
Der radial innere Rotorkern 80 ist in Umfangsrichtung unterteilt und durch eine Mehrzahl (beispielsweise 6) von Rotorkernteilen 84 gebildet, die jeweils bei Betrachtung in der axialen Richtung in einer Sektorform gebildet sind. Die Unterteilung des radial inneren Rotorkerns 80 in Umfangsrichtung erfolgt in regelmäßigen Abständen (gleiche Winkel) in Umfangsrichtung, und die Rotorkernteile 84 haben die gleiche Form. Die Anzahl der Teile, in die der radial innere Rotorkern 80 in Umfangsrichtung unterteilt wird, also die Anzahl von Rotorkernteilen 84 ist gleich die Anzahl an Polen des ersten und zweiten radial äußeren Rotorkerns 56, 58 in dem radial äußeren Rotorkern 54 oder ein Divisor der Anzahl von Polen. In dem Fall, bei dem die Anzahl der Pole „12“ beträgt, ist beispielsweise der radial innere Rotorkern 80 unterteilt in „2“, „3“, „4“, „6“ oder „12“ Teile (in den 3 und 4 ist der radial innere Rotorkern 80 in „6“ Teile unterteilt).
Die Unterteilung des radial inneren Rotorkerns 80 in Umfangsrichtung erfolgt entlang der Linien, die sich durch die Achse des Rotors 12 und der Welle 50 und die Umfangszentren von mindestens zwei der Dauermagnete 64, 68 und der Rotorzähne 62, 66 (also die Dauermagneterregungs-Magnetpole und die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole), die in Umfangsrichtung in dem ersten und zweiten radial äußeren Rotorkern 56, 58 des Rotors 12 abwechselnd angeordnet sind. Jede Ebene, die die Ebene enthält, die den radial inneren Rotor 80 in Umfangsrichtung teilt, erstreckt sich also durch die Achse des Rotors 12 und der Welle 50 und durch das Umfangszentrum von jedem der Dauermagnete 64, 68 und Rotorzähne 62, 66 (also die Dauermagnete-Erregungsmagnetpole und die Dauermagnet-Nichtmagnetisierungsmagnetpole).
Der radial innere Rotorkern 80 hat Kerbenlöcher 86, 88, die sich in der axialen Richtung in dessen axialen Enden erstrecken. Die Kerbenlöcher 86, 88 sind an beiden axialen Enden bereitgestellt. Jedes der Kerbenlöcher 86, 88 ist in einer verjüngten oder stufenähnlichen Form derart gebildet, dass dessen Durchmesser von der axialen Endfläche zu dem axialen Zentrum abnimmt. Der Durchmesser an dem axialen Ende (der flachste Bereich) des Kerbenlochs 86, 88 stimmt im Wesentlichen überein mit dem inneren Durchmesser des zylindrischen Bereichs 72 mit großem Durchmesser der Welle 50, und der Durchmesser an dem axialen Zentralbereich (der tiefste Bereich) des Kerbenlochs 86, 88 hat einen vorbestimmten Durchmesser. Der radial innere Rotorkern 80 hat eine vorbestimmte radiale Dicke in dem axialen Zentrumsbereich, und hat eine kleinere radiale Dicke an beiden axialen Enden als in dem axialen Zentrumsbereich. Die radiale Dicke des zylindrischen Bereichs 72 mit großem Durchmesser der Welle 50 ist derart eingestellt, dass die Festigkeit, die für die Übertragung eines Motordrehmoments erforderlich ist, erhalten wird, und die radiale Dicke des axialen Zentrumsbereichs des radial inneren Rotorkerns 80 ist auf die vorbestimmte Dicke eingestellt, bei der der Magnetfluss, der durch die Erregerspule 70 erzeugt wird, nicht gesättigt ist. Die radiale Dicke des axialen Zentrumsbereichs des radial inneren Rotorkerns 80 ist größer als die des zylindrischen Bereichs 72 mit großem Durchmesser der Welle 50.
Das Kerbenloch 86 und das Kerbenloch 88 sind im Zentrum in der axialen Richtung miteinander in Kommunikation und an ihren tiefsten Bereichen durch ein Durchgangsloch 89, das sich durch den Rotorkern 80 in der axialen Richtung erstreckt, miteinander verbunden. Der radial innere Rotorkern 80 ist also in einer hohlen Form ausgebildet, so dass er das Durchgangsloch 89 aufweist. Alle Kerbenlöcher 86, 88 und das Durchgangsloch 89 des radial inneren Rotorkerns 80 sind auf der Achsenlinie der Welle 50 bereitgestellt. Das Durchgangsloch 89 des radial inneren Rotorkerns 80 hat im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die tiefsten Bereiche der Kerbenlöcher 86, 88.
Der Rotor 12 ist in der axialen Richtung in zwei Bereiche unterteilt. Die Welle 50 ist in der axialen Richtung in zwei Bereiche unterteilt und durch zwei schalenförmige (becherförmige) Bauteil 90, 92, die zusammenpassen, gebildet. Die Welle 50 ist in der axialen Richtung im Wesentlichen entlang des Zentrums in axialer Richtung unterteilt. Das schalenförmige Bauteil 90 hat den zylindrischen Bereich 74 mit kleinem Durchmesser und einen Teil des zylindrischen Bereichs 72 mit großem Durchmesser (speziell eine Hälfte, die mit dem zylindrischen Bereich 74 mit kleinem Durchmesser verbunden ist). Das schalenförmige Bauteil 92 hat den zylindrischen Bereich 76 mit kleinem Durchmesser und einen Teil des zylindrischen Bereichs 72 mit großem Durchmesser (speziell eine Hälfte, die mit dem zylindrischen Bereich 76 mit kleinem Durchmesser verbunden ist). Die Welle 50 ist gebildet durch zusammenmontieren des schalenförmigen Bauteils 90 und schalenförmigen Bauteils 92. Der erste radial äußere Rotorkern 56 wird von dem schalenförmigen Bauteil 90 abgestützt, und der zweite radial äußere Rotorkern 58 wird von dem schalenförmigen Bauteil 92 abgestützt. Der erste radial äußere Rotorkern 56 ist an der radial äußeren Fläche des schalenförmigen Bauteils 90 fixiert, und der zweite radial äußere Rotorkern 58 ist an der radial äußeren Fläche des schalenförmigen Bauteils 92 fixiert.
Bolzenlöcher 94, 96, die sich in der axialen Richtung auf der Achse erstrecken sind jeweils in den schalenförmigen Bauteilen 90, 92 gebildet. Die Bolzenlöcher 94, 96 haben im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Durchgangsloch 89 des radial inneren Rotorkerns 80. Ein Bolzen 98 ist in die Bolzenlöcher 94, 96 der schalenförmigen Bauteile 90, 92 und in das Durchgangsloch 89 des radial inneren Rotorkerns 80 eingeführt. Das schalenförmige Bauteil 90 und das schalenförmige Bauteil 92 werden zusammenmontiert und durch den Bolzen 98 miteinander befestigt.
Der radial innere Rotorkern 80 kann in der axialen Richtung in zwei Bereiche unterteilt sein. In diesem Fall kann der radial innere Rotorkern 80 in der axialen Richtung an einer Position geteilt sein, die der Position entspricht, wo die Welle 50 in axialer Richtung unterteilt ist oder im Wesentlichen entlang des Zentrums in der axialen Richtung. Einer der geteilten zwei Bereiche des radial inneren Rotorkerns 80 ist an die radial innere Fläche des schalenförmigen Bauteils 90 der Welle 50 gebondet und fixiert, und der andere geteilte Bereich des radial inneren Rotorkerns 80 ist an die radial innere Fläche des schalenförmigen Bauteils 92 gebondet und fixiert.
Wenn ein Gleichstrom an die ringförmige Erregerspule 70 in dem obigen Aufbau der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10 geliefert wird, wird ein Magnetfluss erzeugt, der durch die radial innere Seite (die Achsenseite) der Erregerspule 70 in der axialen Richtung verläuft. Der Magnetfluss, der durch den Elektromagneten unter Verwendung der Erregerspule 70 erzeugt wird, fließt durch die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole des ersten oder zweiten radial äußeren Rotorkerns 56, 58, den radial inneren Rotorkern 80, die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole des zweiten oder ersten radial äußeren Rotorkerns 58, 56, den Luftspalt 22, den Statorkern 24, den Luftspalt 22 und die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole des ersten oder zweiten radial äußeren Rotorkerns 56, 58. Wenn ein derartiger Magnetfluss erzeugt wird, werden die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole des ersten und zweiten radial äußeren Rotorkerns 56, 58 erregt. Der Magnetfluss, der folglich durch den Elektromagneten erzeugt wird, schwächt oder stärkt den Magnetfluss, der von den Dauermagneten 64, 68 erzeugt wird. Die Größe des Magnetflusses, der durch den Elektromagneten erzeugt wird, wird gemäß der Größe des Gleichstroms, der an die Erregerspule 70 angelegt wird, eingestellt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann folglich das Drehmoment, das den Rotor 12 um den Stator 14 dreht, eingestellt werden durch den kombinierten Magnetfluss aus dem Magnetfluss, der durch die Dauermagnete 64, 68 erzeugt wird, und dem Magnetfluss, der durch den Elektromagneten unter Verwendung der Erregerspule 70 erzeugt wird, wodurch der Rotor 12 geeignet gedreht werden kann.
In der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10 des Beispiels ist die Erregerspule 70 am Stator 14 fixiert. Entsprechend ist es nicht notwendig, die Erregerspule 70 mit einer Verstärkung, etc. bereit zu stellen gegen eine Zentrifugalkraft, die zu einer Drehung des Rotors gehört, und ebenso ist es nicht notwendig, einen Schleifring zu montieren, um den externen elektrischen Draht von der Erregerspule 70 zu verlängern. Dies kann eine Reduzierung des Montageraums für die Erregerspule 70 verhindern, und kann den Montageraum maximieren oder kann verhindern, dass die Vorrichtungsgröße der drehenden Elektromaschine 10 zunimmt.
Die Erregerspule 70 ist an dem Stator 14 fixiert und in dem Spalt 60 angeordnet, der sich in der axialen Richtung zwischen den ersten radial äußeren Rotorkern 56 und dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58 des Rotors 12 erstreckt. Wie oben beschrieben, ist dieser Spalt 60 derart gebildet, dass er von den radial inneren Teilen des ersten und zweiten radial äußeren Rotorkerns 56, 58 bis zu radial äußeren Teilen davon im Wesentlichen die gleiche Größe aufweist,, also im Wesentlichen die gleiche Größe entlang der gesamten Länge in der radialen Richtung. Die Erregerspule 70 ist derart gebildet, dass sie im Wesentlichen eine gleichmäßige axiale Dicke entlang der gesamten Länge in der radialen Richtung aufweist. Die Erregerspule 70 ist derart positioniert und gebildet, dass sie den ersten radial äußeren Rotorkern 56 und den zweiten radial äußeren Rotorkern 58 in der radialen Richtung überlappt bei der Betrachtung in der axialen Richtung, und dass sie den ersten radial äußeren Rotorkern 56 und den zweiten radial äußeren Rotorkern 58 in der axialen Richtung nicht überlappt bei einer Betrachtung in der radialen Richtung. Die Erregerspule ist derart positioniert und gebildet, dass beide axialen Enden der Erregerspule 70 sich in dem Spalt 60 zwischen dem ersten radial äußeren Rotorkern 56 und dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58 in der axialen Richtung sind.
Die Erregerspule 70 ist also derart positioniert und gebildet, dass das radial innere Ende der Erregerspule 70 sich näher an der Achse befindet, als die radial äußeren Enden des ersten radial äußeren Rotorkerns 56 und des zweiten radial äußeren Rotorkerns 58 in der radialen Richtung, und derart, dass die Flächen der Erregerspule 70, die zu dem Rotor 12 in dem Spalt 60 zwischen dem ersten radial äußeren Rotorkern 56 und dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58 weisen, die Fläche sind, die radial nach innen weisen (also die Fläche, die zu der Achse und zu der radial äußeren Fläche der Welle 50 weist), und die Flächen, die in axialer Richtung zueinander weisen (also die Flächen, die zu den radial äußeren Rotorkernen 56, 58 weisen). Die Flächen der Erregerspule 70, die zu dem Rotor 12 weisen, enthalten jedoch nicht die Fläche der Erregerspule 70, die radial nach außen weist, und keine Komponente des Rotors 12 ist radial nach außen von der Erregerspule 70 vorhanden.
Ein axiales Ende eines radial äußeren Endes des ersten Rotorkerns 56, das sich auf der Seite des zweiten Rotorkerns 58 befindet, auf einer einer Seite, wo der zweite Rotorkern 58 vorhanden ist, gegenüberliegenden Seite in axialer Richtung bezüglich eines axialen Endes der Erregerspule 70, das sich auf der Seite des ersten Rotorkerns 56 befindet, positioniert ist, und ein axiales Endes eines radial äußeren Endes des zweiten Rotorkerns 58, das sich auf der Seite des ersten Rotorkerns 56 befindet, auf einer einer Seite, wo der erste Rotorkern 56 vorhanden ist, gegenüberliegenden Seite in der axialen Richtung bezüglich eines axialen Endes der Erregerspule 70, das sich auf der Seite des zweiten Rotorkerns befindet, positioniert ist.
Der erste Statorkern 30 und der dritte Statorkern 34, die auf beiden Seiten in der axialen Richtung des Stators 14 bereitgestellt sind, weisen zu dem ersten radial äußeren Rotorkern 56 und dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58 in der radialen Richtung, mit dem dazwischen liegenden Luftspalt 22. Der zweite Statorkern 32, der im Zentrum in der axialen Richtung des Stators 14 bereitgestellt ist, ist benachbart zu und weist zu der Erregerspule 70 in der radialen Richtung. Die Erregerspule 70 ist bereitgestellt, um an dem Stator 14 fixiert zu werden, und um in radialer Richtung von dem Hauptkörper des Statorkerns 24 nach innen vorzustehen (also in Richtung der Achse), und um in den Spalt 60 zwischen dem ersten radial äußeren Rotorkern 56 und dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58, der sich radial nach außen von der Welle 50 befindet, eingeführt zu werden.
Bei diesem Aufbau ist der Spalt in der radialen Richtung zwischen dem Rotor 12, dem Stator 14 und der Erregerspule 70 nur der Spalt zwischen der radial inneren Fläche der Erregerspule 70 und dem Rotor 12. Entsprechend kann im Gegensatz zu dem Aufbau, bei dem die Erregerspule, die an dem Stator 14 fixiert ist, in dem inneren Teil des Rotors 12 platziert ist, der Spalt in der radialen Richtung zwischen dem Rotor 12, dem Stator 14 und der Erregerspule 70 minimiert werden. Dies kann ebenfalls eine Reduzierung des Montageraums für die Erregerspule 70 verhindern, und kann den Montageraum maximieren oder kann eine Zunahme der Vorrichtungsgröße der drehenden Elektromaschine 10 verhindern.
Die Erregerspule 70, die an dem Stator 14 fixiert ist, ist radial nach innen von dem Statorkern 24 platziert, also näher an der Achse platziert bezüglich des Hauptkörpers des Statorkerns 24. Dies ermöglicht einen großen Raum zum Anordnen des zweiten Statorkerns 32 des Statorkerns 24, um auf der radial äußeren Seite der Erregerspule 70 gesichert zu werden, und folglich kann die radiale Breite des Statorkerns 24 vergrößert werden, die als ein magnetischer Pfad in der Region radial nach außen von der Erregerspule 70 dienen kann. Da ein großer Raum in der radialen Richtung als Montageraum für die Erregerspule 70 sichergestellt werden kann, ist es nicht notwendig, die axiale Länge der Erregerspule 70 zu erhöhen, um eine gewünschte magnetische Schaltung zu bilden, und eine Vergrößerung der gesamten axialen Länge der drehenden Elektromaschine 10 kann verhindert werden.
Die Erregerspule 70 ist in einer radial äußeren Region des Rotorkerns 52 platziert. Speziell ist die Erregerspule 70 derart angeordnet und gebildet, dass die radiale Position des radial äußeren Endes der Erregerspule 70 eine Region überlappt, die der radialen Position des Luftspalts 22 zwischen dem ersten und/oder zweiten radial äußeren Rotorkerns 56, 58 des Rotors 12 und dem ersten und/oder dritten Statorkerns 30, 34 des Stators 14 entspricht.
Dies stellt einen großen Raum sicher in einer Region radial nach innen von der Erregerspule 70, wodurch ein großer Querschnittsbereich des magnetischen Pfads oder ein großer Querschnittsbereich der Welle 50 in der Region radial nach innen von der Erregerspule 70 erhalten werden kann. Der Montageraum für die Erregerspule 70 kann erweitert werden zu der Region, die der radialen Position des Luftspalts 22 entspricht zwischen dem ersten und/oder zweiten radial äußeren Rotorkerns 56, 58 des Rotors 12 und dem ersten und/oder dritten Statorkerns 30, 34 des Stators 14, und ein großer Raum kann als ein Montageraum für die Erregerspule 70 in der radialen Richtung sichergestellt werden. Folglich ist es nicht notwendig, die axiale Länge der Erregerspule 70 zu erhöhen, um eine gewünschte magnetische Schaltung zu bilden, und ein Zunahme der gesamten axialen Länge der drehenden Elektromaschine 10 kann verhindert werden.
Der Aufbau des Beispiels kann folglich eine Konzentration des Magnetflusses, der in axialer Richtung in dem Statorkern 24 und dem Rotor 12 auf den radial äußeren und inneren Seiten der Erregerspule 70 fließt, unterdrücken, wodurch ein gewünschter magnetischer Pfad effektiv gebildet werden kann, wenn ein drehendes Magnetfeld erzeugt wird durch Anlegen eines Stroms an die Statorspule 28, oder wenn ein Magnetfluss erzeugt wird durch Anlegen eines Stroms an die Erregerspule 70, und eine Zunahme der Vorrichtungsgröße der drehenden Elektromaschine 10 kann verhindert werden. Gemäß der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Erregerspule 70, die die Dauermagnet-Nichterregungspole erregt, an einer geeigneten Position platziert, wodurch die Bildung einer gewünschten Magnetschaltung implementiert werden kann, ohne dass die Größe zunimmt.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel kann folglich das Drehmoment, das den Rotor 12 dreht, effizient erzeugt werden, und eine Drehmomentzunahme bei Drehung des Rotors 12 kann implementiert werden. Dies kann eine Vergrößerung der Vorrichtung, um ein großes Drehmoment zu erzeugen, unterdrücken. Folglich kann eine gewünschte Drehmomentperformance erreicht werden, selbst wenn Ferritmagnete mit einer relativ geringen magnetischen Kraft als Dauermagneten 64, 68 verwendet werden. Dies kann die Notwendigkeit verhindern beispielsweise einen Neodym-Magneten mit einer relativ großen magnetischen Kraft zu verwenden, während eine gewünschte Drehmomentperformance erreicht wird.
In dem vorliegenden Beispiel erstreckt sich der Zuleitungsdraht 77 der Erregerspule 70 durch den Schlitz zwischen den Statorzähnen 26 des Statorkerns 24 des Stators 14 in axialer Richtung und ist nach außen verlängert. Es ist folglich nicht notwendig, ein Durchgangsloch in dem Stator 14 selbst zu bilden, um den Zuleitungsdraht 77 nach außen zu verlängern, und es ist nicht notwendig, an dem Stator 14 ein Bauteil anzubringen, das bestimmt ist zum Verlängern des Zuleitungsdrahts 77 nach außen, etc. Dies kann das Anordnen des Zuleitungsdrahts 77 vereinfachen und eine Zunahme der Vorrichtungsgröße der drehenden Elektromaschine 10 verhindern.
In dem oben beschriebenen Beispiels entsprechen die Dauermagnete-Erregungsmagnetpole, die von den Dauermagneten 64, 68 des ersten und zweiten radial äußeren Rotorkerns 56, 58 erregt werden, den „ersten Magnetpolen“, die in den Ansprüchen beschrieben sind, die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole, die nicht von den Dauermagneten 64, 68 erregt werden, entsprechen den „zweiten Magnetpolen“, die in den Ansprüchen beschrieben werden, und der erste und zweite radial äußere Statorkern 56, 58 entsprechen jeweils dem in den Ansprüchen beschriebenen „ersten Statorkern“ und dem „zweiten Statorkern“.
In dem oben beschriebenen Beispiel erstreckt sich der Zuleitungsdraht 77 der Erregerspule 70 durch den Schlitz zwischen den Statorzähnen 26 des Statorkerns 24 des Stators 14 in der axialen Richtung und ist nach außen verlängert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der Zuleitungsdraht 77 kann sich durch irgendein Teil in dem Stator 14 erstrecken, beispielsweise durch den Statorkern 24 und kann nach außen verlängert sein.
[Ausführungsbeispiel der Erfindung]
7 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 100 zeigt gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine 100 ist in 7 teilweise aufgeschnitten gezeigt. In 7 werden die gleichen Teile, wie diejenigen in dem Aufbau, der in 1 gezeigt ist, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung davon wird weggelassen oder vereinfacht. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Haltebauteils, das die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet. 9 ist eine Querschnittsansicht eines Hauptteils der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 10 ist eine Darstellung, die ein Anbringungsbauteil zeigt, das die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine 100 bildet, gemäß dem Ausführungsbeispiel, bei einer Betrachtung von der Seite der Achse aus.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine 100 einen Stator 102, der ein drehendes Magnetfeld erzeugt, das einen Rotor 12 dreht. Ähnlich wie der Stator 14 des ersten Ausführungsbeispiels, wie oben beschrieben, ist der Stator 102 radial nach außen von dem Rotor 12 angeordnet und weist in der radialen Richtung zu dem Rotor 12 mit einem dazwischen liegendem Luftspalt 22. Der Stator 102 enthält einen hohlen zylindrischen Statorkern 104 und Statorspulen 28, die um Statorzähne 26 gewickelt sind, die in Richtung der Achse in der radial inneren Fläche des Statorkerns 104 vorstehen.
Der Statorkern 104 ist in der axialen Richtung unterteilt, und hat einen ersten Statorkern 106, einen zweiten Statorkern 108 und einen dritten Statorkern 110. Die ersten bis dritten Statorkerne 106 bis 110 sind in der axialen Richtung angeordnet. Der erste und dritte Statorkern 106, 110 sind an beiden axialen Enden angeordnet. Der zweite Statorkern 108 ist im Zentrum in der axialen Richtung angeordnet und liegt zwischen dem ersten Statorkern 106 und dem dritten Statorkern 110 in der axialen Richtung. Der Statorkern 104 ist folglich in der axialen Richtung unterteilt in den zweiten Statorkern 108, der sich im Zentrum in der axialen Richtung befindet, und dem ersten und dritten Statorkern 106, 110, die sich an beiden Seiten des zweiten Statorkerns 108 in axialer Richtung befinden.
Der erste bis dritte Statorkern 106 bis 110 ist jeweils in einer hohlen zylindrischen Form gebildet und sie haben im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser, jedoch voneinander verschiedene Innendurchmesser. Der erste und dritte Statorkern 106, 110 haben im Wesentlichen den gleichen Innendurchmesser und wie in 7 gezeigt, der zweite Statorkern 108 hat einen größeren Innendurchmesser als der erste und dritte Statorkern 106, 110. Folglich hat der Statorkern 104 eine Rille 112, die radial nach innen von dem zweiten Statorkern 108 gebildet ist und eine Dicke aufweist, die der Differenz entspricht zwischen dem Innendurchmesser des zweiten Statorkerns 108 und dem Innendurchmesser des ersten und dritten Statorkerns 106, 110. Die Rille 112 weist zu der radial äußeren Seite eines Spalts 60 zwischen einem ersten radial äußeren Rotorkern 56 und einem zweiten radial äußeren Rotorkern 58.
Jeder von dem ersten bis dritten Statorkern 106 bis 110 ist gebildet durch einen hinteren Jochbereich, der in einer Ringform gebildet ist, und einen Statorzähnebereich, der von der radial inneren Fläche des hinteren Jochbereichs in Richtung der Achse vorsteht. In jedem von dem ersten bis dritten Statorkern 106 bis 110 ist der hintere Jochbereich integriert mit dem Statorzähnebereich gebildet. In jedem von dem ersten bis dritten Statorkern 106 bis 110 können der hintere Jochbereich und der Statorzähnebereich als separate Bauteile bereitgestellt sein. Die Rille 112 ist radial nach innen von dem Statorzähnebereich des zweiten Statorkerns 108 bereitgestellt.
Die Statorzähnebereiche der ersten bis dritten Statorkerne 106 bis 110 sind bereitgestellt, um in der axialen Richtung nebeneinander angeordnet zu sein und um zusammen jeden Statorzahn 26 zu bilden. Die Statorspule 28 ist um jeden Statorzahn 26 gewickelt, und jede Statorspule 28 ist derart gebildet, dass sie sich durch den ersten bis dritten Statorkern 106 bis 110 in der axialen Richtung in einem Schlitz zwischen den Statorzähnen 26 erstreckt, die in der Umfangsrichtung nebeneinander liegen.
Jeder von den ersten bis dritten Statorkern 106, 110 ist ein elektromagnetischer Stahlplattenkern, der gebildet wird durch Stapeln einer Mehrzahl von isolationsbeschichteten elektromagnetischen Stahlplatte in der axialen Richtung. Der zweite Statorkern 108 ist ein Massekern aus einem weichen magnetischen Material, wie beispielsweise Eisen, speziell einem Material, das erzeugt wird durch Formpressen eines isolationsbeschichteten Weichmagnetmaterialpulvers. Der magnetische Widerstand in der axialen Richtung des zweiten Statorkerns 108 ist geringer als der in der axialen Richtung des ersten und dritten Statorkerns 106, 110.
Ein dünnes zylindrisches Joch 36 ist radial nach außen von dem Statorkern 104 bereitgestellt. Das Joch 36 ist gebildet, um die gesamten äußeren Umfänge der ersten bis dritten Statorkerne 106 bis 110 abzudecken und den ersten bis dritten Statorkern 106 bis 110 jeweils abzustützen. Ähnlich wie der zweite Statorkern 108 ist das Joch 36 ein Massekern aus einem Material, das hergestellt wird durch Formpressen eines isolationsbeschichteten Weichmagnetmaterialpulvers. Der magnetische Widerstand in der axialen Richtung des Jochs 26 ist geringer als der in der axialen Richtung des ersten und dritten Statorkerns 106, 110. Das Joch 36 kann mit dem zweiten Statorkern 108 integriert gebildet sein. Das Joch 36 ist an die radial äußeren Flächen des ersten Statorkerns 106 und des dritten Statorkerns 110 gebondet und fixiert. Der erste Statorkern 106 und der dritte Statorkern 110 sind über das Joch 36 und den zweiten Statorkern 108 magnetisch miteinander gekoppelt.
Der Statorkern 104 hat einen Anbringungsbereich 38, der in der radialen Richtung nach außen vorsteht und der den Statorkern 102 an dem Gehäuse 20 anbringt und daran befestigt. Der Anbringungsbereich 38 hat einen Anbringungsbereich 38a, der mit dem ersten Statorkern 106 integriert gebildet ist, einen Anbringungsbereich 38b, der mit dem dritten Statorkern 110 integriert gebildet ist und einen Anbringungsbereich 38c, der zwischen den Anbringungsbereichen 38a, 38b liegt. Der Anbringungsbereich 38c ist radial nach außen von dem zweiten Statorkern 108 angeordnet. Der Anbringungsbereich 38c kann mit dem zweiten Statorkern 108 integriert gebildet sein, anstatt durch eine Mehrzahl von elektromagnetischen Stahlplatten gebildet zu sein, die in der axialen Richtung gestapelt sind.
Eine Erregerspule 114, die die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole der Rotorzähne 62, 66 erregt, ist in dem Spalt 60 platziert, der in der axialen Richtung gebildet ist zwischen dem ersten radial äußeren Rotorkern 56 und dem zweiten radial äußeren Rotorkern 58. Die Erregerspule 114 ist gebildet durch einen Leitungsdraht, wie beispielsweise einen Kupferdraht, und füllt im Wesentlichen den gesamten Bereich des Spalts 60. Die Erregerspule 114 ist in einer Ringform um eine Welle 50 gebildet und in einer Ringform gewickelt. Die Erregerspule 114 ist derart gebildet, dass sie im Wesentlichen eine gleichmäßige axiale Dicke entlang der gesamten Länge in der radialen Richtung aufweist. Die Erregerspule 114 ist radial nach außen von der Welle 50 platziert, und ist radial nach innen von dem zweiten Statorkern 108 platziert und weist in der radialen Richtung zu dem zweiten Statorkern 108.
Ein Zuleitungsdraht 77 der Erregerspule 114 erstreckt sich in dem Stator 102, speziell erstreckt er sich durch den Schlitz zwischen den Statorzähnen 26 des Statorkerns 104 des Stators 102 in der axialen Richtung und ist nach außen verlängert, wie in 7 gezeigt, und ist mit einer Steuerung verbunden. Ein Gleichstrom wird von der Steuerung an die Erregerspule 114 geliefert. Wenn der Gleichstrom an die Erregerspule 114 geliefert wird, wird ein magnetischer Fluss erzeugt, der durch die radial innere Seite (die Achsenseite) der Erregerspule 114 in der axialen Richtung verläuft. Der magnetische Fluss wird in einem Ausmaß erzeugt, das dem Gleichstrom entspricht, der an die Erregerspule 114 geliefert wird.
Die Erregerspule 114 ist an dem Stator 102 befestigt (speziell an dem zweiten Statorkern 108 des Statorkerns 104). Das Fixieren der Erregerspule 114 an dem Stator 102 wird implementiert, indem ein Haltebauteil 116 und ein Anbringungsbauteil 118 verwendet werden. Das Haltebauteil 116 ist ein Klippbauteil, beispielsweise aus einem Harz, und hat einen U-förmigen Abschnitt derart, dass es in der Lage ist, die ringförmige Erregerspule 114 von radial innen zu halten. Eine Mehrzahl (beispielsweise 12 oder 18; vorzugsweise ist die Anzahl der Haltebauteile 116 gleich zu der Anzahl an Statorzähnen 26) von den Haltebauteilen 116 ist in der Umfangsrichtung um die Welle 50 herum bereitgestellt.
Jedes Haltebauteil 116 hat einen Boden 120 und Trägerbereiche 122, 124, die in einer gabelförmigen Art und Weise mit dazwischen angeordnetem Boden 120 gebildet sind. Jedes Haltebauteil 116 ist derart platziert, dass der Boden 120 sich auf der Seite der Achse befindet und die Trägerbereich 122, 124 sich in der radialen Richtung nach außen erstrecken und in der axialen Richtung mit einem vorbestimmten dazwischen liegenden Abstand zueinander weisen. In jedem Haltebauteil 116 kontaktiert der Boden 120 die radial innere Endfläche der Erregerspule 114, und die Trägerbereiche 122, 124 kontaktieren die axialen Endflächen der Erregerspule 114, wodurch die Erregerspule 114 gehalten wird.
Die Breite (also die Länge in der axialen Richtung, in der sich der Rotor 12 und die Welle 50 erstrecken) des Bodens 120 des Haltebauteils 116 und die Höhe (also die Länge in der radialen Richtung des Rotors 12 und der Welle 50) des Trägerbereichs 122, 124 sind vorbestimmt basierend auf der Dicke des Leitungsdrahts und der Anzahl an Wicklungen der Erregerspule 114, derart, dass beispielsweise eine gewünschte elektromagnetische Kraft erhalten wird. Das Haltebauteil 116 ist derart elastisch, dass der Trennungsabstand in der axialen Richtung zwischen Trägerbereichen 122, 124 variabel ist. Der Trägerbereich 122, 124 wird in der axialen Richtung an seinem Verbindungsbereich mit dem Boden 120 kaum versetzt, ist jedoch in Richtung seines Spitzenendes (offenes Ende des Haltebauteils) mit zunehmendem Maße in axialer Richtung versetzbar.
Der Trägerbereich 122, 124 hat einen Klinkenbereich 126, 128, der das Haltebauteil 116 an dem Stator 102 befestigt bzw. fixiert. Der Klinkenbereich 126, 128 ist am Spitzenende des Trägerbereichs 122, 124 bereitgestellt. Der Klinkenbereich 126 des Trägerbereichs 122 und der Klinkenbereich 128 des Trägerbereichs 124 stehen in der axialen Richtung nach außen voneinander weg vor (in Richtung der gegenüberliegenden Seiten in der axialen Richtung).
Das Anbringungsbauteil 118 ist ein Bauteil, beispielsweise aus einem Harz, und ist derart gebildet, dass es zu der Form der Rille 112, die in dem Statorkern 104 gebildet ist, passt. Die Anzahl von Anbringungsbauteilen 118 kann die gleiche sein, wie die der Haltebauteile 116, oder das Anbringungsbauteil 118 kann in einer Ringform derart gebildet sein, dass es die Rille 112 abdeckt. Das Anbringungsbauteil 118 ist derart fixiert und platziert, dass es in die Rille 112 passt, die radial nach innen von dem zweiten Statorkern 108 gebildet ist. Das Anbringungsbauteil 118 ist an der radial inneren Fläche des Statorzähnebereichs des zweiten Statorkerns 108 befestigt, oder an den axialen Endflächen des ersten und dritten Statorkerns 106, 110, beispielsweise mittels Bonden.
Wenn das Anbringungsbauteil 118 an dem Stator 102 befestigt ist, ist ein Raum gebildet zwischen der radial äußeren Fläche des Anbringungsbauteils 118 und der radial inneren Fläche des zweiten Statorkerns 108 derart, dass mindestens die Spitzenenden (speziell die Klinkenbereiche 126, 128) der Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 in den Raum eindringen können. Das Haltebauteil 116 ist an dem Anbringungsbauteil 118 angebracht. Das Anbringungsbauteil 118 hat zwei Einführungslöcher 130, 132, in die die Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 jeweils eingeführt werden, und Sitzbereiche 134, 136, die an die Einführungslöcher 130, 132 angrenzen, und mit denen die Klinkenbereiche 126, 128 jeweils in Eingriff stehen.
Jedes Einführungsloch 130, 132 ist größenmäßig derart, dass der gesamte Klinkenbereich 126, 128 an dem Spitzenende des Trägerbereichs 122, 124 des Haltebauteils 116 in das Einführungsloch 130, 132 eingeführt werden kann. Jedes Einführungsloch 130, 132 ist derart gebildet, dass es eine im Wesentlichen gleichmäßige Größe entlang seiner gesamten Länge in der radialen Richtung hat. Der Trennungsabstand zwischen den Einführungslöcherns 130, 132, die in dem Anbringungsbauteil 118 gebildet sind, ist festgelegt, um in einem normalen Zustand etwas kürzer zu sein als der zwischen den Trägerbereichen 122, 124 des Haltebauteils 116.
11 zeigt Querschnittsansichten eines Hauptteils eines Vergleichsbeispiels, das die Wirkungen der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verdeutlich. 11A zeigt den Zustand vor der Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft, und 11B zeigt den Zustand nach der Erzeugung der elektromagnetischen Kraft.
Der Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen gleich wie der des ersten Ausführungsbeispiels. Gemäß der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels können folglich im Wesentlichen die gleichen Wirkungen erhalten werden, wie bei der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 10 des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels, um die Erregerspule 114, die in dem Spalt 60 zwischen dem ersten Statorkern 106 und dem dritten Statorkern 110 platziert ist, an dem Stator 102 zu befestigen, wird das Anbringungsbauteil 118 zuerst derart fixiert und platziert, dass es in die Rille 112 passt, die sich radial nach innen von dem zweiten Statorkern 108 befindet, und die Erregerspule 114 wird dann radial nach innen von dem Anbringungsbauteil 118 angeordnet.
Die Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 werden in die Einführungslöcher 130, 132 des Anbringungsbauteils 118 eingeführt, und dann greifen die Klinkenbereiche 126, 128 der Trägerbereiche 122, 124 an den Sitzbereichen 134, 136 an, wodurch das Haltebauteil 116 an dem Anbringungsbauteil 118 angebracht wird. In diesem Fall kontaktieren der Boden 120 und die Trägerbereiche 122, 124 die Erregerspule 114, wodurch das Haltebauteil 116 die Erregerspule 114 hält, und die Erregerspule 114 ist an dem Stator 102 fixiert.
Gemäß dem Aufbau der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 100 kann folglich die Erregerspule 114, die die Dauermagnete-Nichterregungsmagnetpole der Rotorzähne 62, 66 erregt, geeignet an einer geeigneten Stelle angeordnet und an dem Stator 102 befestigt werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Effizienz des Erregens der Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole, die in den Rotorzähnen 62, 66 der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 100 bereitgestellt sind, in gewünschter Weise verbessert werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat darüber hinaus das Haltebauteil 116 als ein Klippbauteil, das die Erregerspule 114 an dem Stator 102 fixiert, die Trägerbereiche 122, 124, die in einer gabelähnlichen Form derart gebildet sind, dass sie Klinkenbereiche 126, 128 an ihren Spitzenenden (offene Enden) aufweisen. Diese Klinkenbereiche 126, 128 stehen in der axialen Richtung voneinander nach außen weg. Das Anbringungsbauteil 118, an dem das Haltebauteil 116 angebracht ist, hat Einführungslöcher 130, 132, in die die Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 eingeführt werden. Der Trennungsabstand zwischen diesen Einführungslöchern 120, 132 ist festgelegt, um in einem normalen Zustand etwas geringer zu sein als der zwischen den Trägerbereichen 122, 124 des Haltebauteils 116.
Bei diesem Aufbau werden bei dem Vorgang des Befestigens der Erregerspule 114 an dem Stator 102 die Spitzenenden der Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 in die Einführungslöcher 130, 132 des Anbringungsbauteils 118 eingeführt, während der Trennungsabstand zwischen den Spitzenenden der Trägerbereiche 122, 124 kleiner ist als in dem normalen Zustand. Nach der Einführung, wenn der Trennungsabstand zwischen den spitzen Enden der Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 zurück in den normalen Zustand gebracht ist, kontaktieren die Trägerbereiche 122, 124 die inneren Flächen der Einführungslöcher 130, 132 des Anbringungsbauteils 116, und die Klinkenbereiche 126, 128 der Trägerbereiche 122, 124 sind in Eingriff mit den Sitzbereichen 134, 136 der Einführungslöcher 130, 132. Wenn ein derartiger Zustand verwirklich ist, ist das Haltebauteil 116 an dem Anbringungsbauteil 118 angebracht und befestigt, und die Erregerspule 114 ist an dem Stator 102 befestigt.
Wie oben beschrieben, gemäß dem Verfahren zum Befestigen der Erregerspule 114 an dem Stator 102 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst wenn nach dem Befestigen eine axial nach außen wirkende elektromagnetische Kraft (durch die Pfeile in 9 gezeigt) in der Erregerspule 114 erzeugt wird, wenn die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole der Rotorzähne 62, 66 erregt werden durch Anlegen eines Stroms an die Erregerspule 114, werden die Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 nicht länger axial nach außen versetzt, und die Klinkenbereiche 126, 128 werden nicht aus den Sitzbereichen 134, 136 des Anbringungsbauteils 118 ausgeklinkt. Folglich bleibt die Anbringung und Befestigung des Haltebauteils 116 an dem Anbringungsbauteil 118 erhalten.
Wie in 11B gezeigt, in dem Aufbau des Vergleichsbeispiels, bei dem die Klinkenbereiche 200, 202 an den Spitzenenden der Trägerbereiche 122, 124 des Halbebauteils 116 in der axialen Richtung nach innen zueinander vorstehen, ist dagegen der Trennungsabstand zwischen den Einführungslöchern 130, 132 festgelegt, um in einem normalen Zustand etwas größer zu sein als der zwischen den Trägerbereichen 122, 124 des Halbebauteils 116, die Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 können in der axialen Richtung nach außen versetzt sein, und die Klinkenbereiche 200, 202 können von einem Sitzbereich 204 des Anbringungsbauteils 118 in Antwort auf die Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft, wie oben beschrieben ausgeklinkt werden. Entsprechend kann das Anbringen und Fixieren des Haltebauteils 116 an dem Anbringungsbauteil 118 nicht aufrechterhalten werden. Beispielsweise kann der Trägerbereich 122 des Haltebauteils 116 in der axialen Richtung nach außen versetzt werden, und der Klinkenbereich 200 kann von einem Sitzbereich 204 des Anbringungsbauteils 118, wie in 11B gezeigt, in Antwort auf die Erzeugung der elektromagnetischen Kraft, wie oben beschrieben, ausgeklinkt werden (durch den Pfeil in 11B gezeigt). Entsprechend kann die Anbringung und Befestigung des Haltebauteils 116 an dem Anbringungsbauteil 118 nicht aufrechterhalten werden.
Gemäß der drehenden Hybriderregungs-Elektromaschine 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels können folglich, im Gegensatz zu dem obigen Vergleichsbeispiel die Klinkenbereiche 120, 128 davor bewahrt werden, aus den Sitzbereichen 134, 136 des Anbringungsbauteils 118 auszuklinken, selbst in einer Situation, bei der eine radial nach außen wirkende elektromagnetische Kraft in der Erregerspule 114 erzeugt wird. Die Anbringung und Fixierung des Haltebauteils 116, das die Erregerspule 114 an dem Anbringungsbauteil 118 hält, kann folglich zuverlässig sichergestellt werden. Entsprechend kann eine gewünschte Performance (Leistung), die die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole erregt, aufrechterhalten werden, selbst in einer Situation, in der eine radial nach außen wirkende elektromagnetische Kraft in der Erregerspule 114 erzeugt wird.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechen der erste und dritte Statorkern 106, 110 dem „erstes Endestatorkern“ und dem „zweiter Endestatorkern“, wie in den Ansprüchen beschrieben, der zweite Statorkern 108 entspricht dem „Zentrumsstatorkern“, der in den Ansprüchen beschrieben ist, das Haltebauteil 116 entspricht dem „Spulenhaltebauteil“, das in den Ansprüchen beschrieben ist, und das Anbringungsbauteil 118 entspricht dem in den Ansprüchen beschriebenen „Fixierungsanbringungsbauteil“.
In dem Ausführungsbeispiel ist jedes der Einführungslöcher 130, 132, die in dem Anbringungsbauteil 118 bereit gestellt sind, derart gebildet, dass es eine im Wesentlichen gleichmäßige Größe entlang der gesamten Länge in der radialen Richtung aufweist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch darauf beschränkt, und das Einführungsloch 130, 132 kann derart geformt sein, dass seine Größe entlang der Länge in der radialen Richtung varriert.
Speziell ist mindestens eines der Einführungslöcher 130, 132 (nur das Einführungsloch 132 in 12 und in 13A) derart gebildet, dass seine Größe Li auf der Einlassseite (auf der radial inneren Seite, wo der Trägerbereich 122m 124 des Haltebauteils 116 eingeführt wird, größer ist als seine Größe Lo auf der Auslassseite (auf der radial äußeren Seite) in der axialen Richtung, zu der die Klinkenbereiche 126, 128, die in die Einführungslöcher 130, 132 eingeführt sind, vorstehen. Mindestens eines der Einführungslöcher 130, 132 ist also derart gebildet, dass das axial innere Ende auf der Einlassseite (Eingangsseite) sich an der gleichen axialen Position befindet, wie das axial innere Ende auf der Auslassseite (Ausgangsseite), und dass das axial äußere Ende auf der Einlassseite sich axial nach außen von dem axial äußeren Ende auf der Auslassseite befindet. Der Abstand zwischen dem axial äußeren Ende des Einführungslochs 130 und dem axial äußeren Ende des Einführungslochs 132 in der axialen Richtung ist kleiner auf der Auslassseite (Abstand Xo) als auf der Einlassseite (Abstand Xi) (Xi > Xo).
Um das Haltebauteil 116 an dem Anbringungsbauteil 118 anzubringen, muss der Trennungsabstand zwischen den Spitzenenden der Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 kleiner sein als in dem normalen Zustand. Bei dem Aufbau dieser Modifikation muss jedoch der Trennungsabstand nicht kleiner sein als in dem normalen Zustand, bis unmittelbar bevor die Klinkenbereiche 126, 128 an den Spitzenenden der Trägerbereiche 122, 124 den Einlass bzw. Eingang des Anbringungsbauteils 118 passieren und dessen Auslass bzw. Ausgang erreichen. Dieser Trennungsabstand muss nur kleiner gemacht werden als in dem normalen Zustand unmittelbar bevor die Klinkenbereiche 126, 128 den Auslass des Anbringungsbauteils 118 erreichen.
Gemäß dem Aufbau der Modifikation, wie in 13A gezeigt, kann sich die Position des Haltebauteils 116 zum Zeitpunkt des Beginns einer Reduzierung des Trennungsabstands zwischen den Spitzenenden der Trägerbereiche 122, 124 radial nach außen befinden (Außendurchmesserseite), und der Boden 120 des Haltebauteils 116 kann sich näher an der radial inneren Fläche der Erregerspule 114 befinden, wenn das Haltebauteil 116 an dem Anbringungsbauteil 118 angebracht wird, verglichen mit dem Aufbau des Vergleichsbeispiels (Xi = Xo), bei dem jedes der Einführungslöcher 130, 132 gebildet ist, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Größe entlang der gesamten Länge in der radialen Richtung zu haben, wie in 13B gezeigt.
In dem Fall, bei dem der Trennungsabstand zwischen den Spitzenenden der Trägerbereiche 122, 124 des Haltebauteils 116 reduziert sein muss, ist die Anzahl an Wicklungen der Erregerspule 114, die in dem Haltebauteil 116 untergebracht werden kann, begrenzt, verglichen mit dem Fall, bei dem der Trennungsabstand nicht reduziert werden muss. In dem Fall, bei dem der Trennungsabstand beispielsweise reduziert werden muss, selbst wenn eine vorbestimmte maximale Anzahl von Wicklungen (7 Wicklungen in 13) der Erregerspule 114 in der axialen Richtungen in dem Haltebauteil 116 angeordnet werden können, kann eine kleinere Anzahl von Wicklungen als die vorbestimmte maximale Anzahl von Wicklungen (6 Wicklungen in 13) der Erregerspule 114 in der axialen Richtung in einer Region des Haltebauteils 116 angeordnet werden, die nahe bei den Spitzenenden der Trägerbereiche 122, 124 ist. Die Position, an der sich die Anzahl an Wicklungen der Erregerspule 114, die in der axialen Richtung in dem Haltebauteil 116 angeordnet werden kann, von der vorbestimmten maximalen Anzahl an Wicklungen ändert, befindet sich bei einer invariablen Distanz, bei Betrachtung von den Spitzenenden der Trägerbereiche 122, 124 aus. Je mehr sich die Position des Haltebauteils 116 zum Zeitpunkt des Starten der Reduzierung des Trennungsabstands radial nach außen befindet, desto näher befindet sich die Position, wo die Anzahl an Wicklungen der Erregerspule 114, die in der axialen Richtung in dem Haltebauteil 116 angeordnet werden kann, sich von der vorbestimmten maximalen Anzahl von Wicklungen ändert, in der Richtung radial nach außen bei dem Anbringungsbauteil 118.
Gemäß der in 13A gezeigten Modifikation kann folglich die Anzahl an Wicklungen der Erregerspule 114, die in dem Haltebauteil 116 untergebracht werden kann, um eine vorbestimmte Anzahl von Wicklungen vergrößert werden (beispielsweise zwei Wicklungen, gezeigt durch schwarze Kreise in 13A), verglichen mit dem Vergleichsbeispiel, das in 13B gezeigt ist. Die Dauermagnet-Nichterregungs-Magnetpole können folglich effizient durch die Erregerspule 114 erregt werden. Darüber hinaus kann der Raum in dem Haltebauteil 116, das die Erregerspule 114 unterbringt, effizient bis zu einem maximalen Ausmaß verwendet werden, und ein kompaktes Haltebauteil 116 kann implementiert werden.
In dem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Zuleitungsdraht 77 der Erregerspule 70, 114 in dem Stator 14, 102, speziell erstreckt er sich durch den Schlitz zwischen den Statorzähnen 26 des Statorkerns 24, 104 des Stators 14, 102 in der axialen Richtung, und ist nach außen verlängert. Wie in 14 gezeigt, haben die Statorkerne 24, 104 des Stators 14, 102 einen Keil 152, der auf der radial innersten Seite eines Schlitzes 150 zwischen den Statorzähnen 26 bereit gestellt ist. Der Keil 152 ist für jeden Schlitz 150 zwischen den Statorzähnen 26 derart bereit gestellt, dass er den Schlitz 150 von radial innen abdeckt. Jeder Keil 152 ist derart gebildet, dass es sich in der axialen Richtung des Rotors 12 erstreckt und in der radialen Richtung dünn ist. Jeder Keil 152 ist beispielsweise aus einem isolierenden Papier, Harz, etc. Der Keil 152 hat die Funktion zu verhindern, dass die Statorspulen 28, die um die Statorzähne 26 gewickelt sind, sich in der radialen Richtung von dem Schlitz 150 nach innen bewegen und aus dem Schlitz 150 heraus rutschen.
Die Mehrzahl von Schlitzen 150, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind, sind durch einen Schlitz (im Folgenden als „Nicht-Zuführungsdrahtschlitz“ bezeichnet) 154 gebildet, durch den sich kein Zuführungsdraht 77 der Erregerspule 70, 114 erstreckt, und durch einen Schlitz (im Folgenden als „Zuführungsdrahtschlitz“ bezeichnet) 156, durch den sich der Zuführungsdraht 77 der Erregerspule 70, 114 erstreckt. Von allen Schlitzen 150 kann es einen Zuführungsdrahtschlitz 156 oder zwei geben (14 zeigt den Zustand, bei dem die zwei Zuführungsdrahtschlitze 156 bereitgestellt sind).
Die Mehrzahl von Keilen 152, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind, ist gebildet durch einen Keil (im Folgenden als „Nicht-Zuleitungsdrahtkeil“ bezeichnet) 158, der dem Nicht-Zuleitungsdrahtschlitz 154 entspricht, und durch einen Keil (im Folgenden als „Zuleitungsdrahtkeil“ bezeichnet) 160, der dem Zuleitungsdrahtschlitz 156 entspricht. Der Nicht-Zuleitungsdrahtkeil 158 hat eine einstückige Struktur mit einer im Wesentlichen gleichen axialen Länge wie die Statorzähne 26. Dagegen hat der Zuleitungsdrahtkeil 160 eine zweistückige Struktur, bei der der Zuleitungsdrahtkeil 160 in zwei Stücke unterteilt ist, im Wesentlichen entlang des Zentrums in der axialen Richtung. Der Zuleitungsdrahtkeil 162 ist gebildet durch ein erstes Stück 162 und ein zweites Stück 164. Beide, das erste und zweite Stück 162, 164 haben im Wesentlichen ungefähr die halbe axiale Länge der Statorzähne 26. Das erste Stück 162 ist zwischen zwei Statorzähnen 26 angebracht durch Einführung von einem Ende des Zuleitungsdrahtschlitz 156 aus, und das zweite Stück 164 wird zwischen den zwei Statorzähnen 26 angebracht, durch Einführung von dem anderen Ende des Zuleitungsdrahtschlitzes 156 aus. Das erste Stück 162 und das zweite Stück 164 sind aufgebaut, um sich leicht in der axialen Richtung zu überlappen, wenn sie zwischen den zwei Statorzähnen 26 angebracht sind, wie in 16B gezeigt.
Wie in 15 gezeigt, sind Ausschnittsbereiche 166, 168 in axialen Enden des ersten und zweiten Stücks 162, 164 bereitgestellt, die zueinander weisen. Jeder der Ausschnittsbereiche 166, 168 ist beispielsweise in einer U-Form, einer elliptischen Form oder einer Halbkreisform gebildet, um in der axialen Richtung offen zu sein. Wie in 16A gezeigt, wenn die Stücke 162, 164 in den Zuführungsdrahtschlitz 156 eingeführt sind und zwischen den zwei Statorzähnen 26 angebracht sind, wird ein Durchgangsloch 170, das in einer im Wesentlichen Ringform in der radialen Richtung offen ist, im Wesentlichen im Zentrum in der axialen Richtung des Zuführungsdrahtkeils 160 durch den Ausschnittsbereich 166 des ersten Stücks 162 und den Ausschnittsbereich 168 des zweiten Stücks 165 gebildet. Dieses Durchgangsloch 170 ist ein Loch, das eine Kommunikation zwischen dem Zuführungsdrahtschlitz 156 und einem Raum bereitstellt, wo die Erregerspule 70, 114 angeordnet ist, die voneinander in der radialen Richtung durch den Zuführungsdrahtkeil 160 getrennt sind. Das Durchgangsloch 170 ist derart geformt, dass es groß genug ist für den Zuleitungsdraht 77 der Erregerspule 70, 114, um durch dieses hindurch zu verlaufen. Der Zuleitungsdraht 77 der Erregerspule 70, 114 erstreckt sich zu dem Zuleitungsdrahtschlitz 156 über das Durchgangsloch 170, und ist mit einer externen Steuerung verbunden. Der Zuleitungsdrahtkeil 160 kann irgendeine Konfiguration haben, bei der der Zuleitungsdrahtkeil 160 an dem Zuleitungsdrahtschlitz 156 zwischen den zwei Statorzähnen 26 angebracht und montiert ist, nachdem die Erregerspule 70, 114 an dem Stator 14, 102 befestigt ist.
Gemäß diesem Aufbau kann der Keil 152 verhindern, dass die Statorspule 28, die um den Statorzahn 26 gewickelt ist, sich radial nach innen von dem Schlitz 150 bewegt und aus dem Schlitz 150 herausrutscht, und kann zuverlässig den Zuleitungsdraht 77 der Erregerspule 70, 114 von dem Hauptkörper der Erregerspule 70, 114 zu dem Zuleitungsdrahtschlitz 156 verlängern.
Die Erregerspule 70, 114 hat zwei Zuleitungsdrähte 77 basierend auf dem Hauptkörper der Erregerspule 70, 114. Diese zwei Zuleitungsdrähte 77 können sich in unterschiedlichen Schlitzen 150 voneinander erstrecken, wie in 14 gezeigt, oder können sich in dem gleichen Schlitz 150 erstrecken. In dem Fall, bei dem die zwei Zuleitungsdrähte 77 sich in dem gleichen Schlitz 150 erstrecken, können diese zwei Zuleitungsdrähte 77 sich entweder in der gleichen axialen Richtung oder in unterschiedliche axialen Richtungen voneinander von dem Durchgangsloch 170 in dem gleichen Schlitz 150 erstrecken.
Bezugszeichenliste

10, 100: drehende Hybriderregungs-Elektromaschine
12: Rotor
14, 102: Stator
22: Luftspalt
24, 104: Statorkern
26: Statorzahn
28: Statorspule
30, 106: erster Statorkern
32, 108: zweiter Statorkern
34, 110: dritter Statorkern
50: Welle
52: Rotorkern
54: radial äußerer Rotorkern
56: erster radial äußerer Rotorkern
58: zweiter radial äußerer Rotorkern
60: Spalt
64, 68: Dauermagnet
70, 114: Erregerspule
71,116: Haltebauteil
77: Zuleitungsdraht
112: Rille
118: Anbringungsbauteil
120: Boden
122, 124: Trägerbereich
126, 128: Klinkenbereich
130, 132: Einführungsloch
134, 136: Sitzbereich

Claims

Drehende Hybriderregungs-Elektromaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass keine Komponente des Rotors (12) radial nach außen von der Erregerspule (114) vorhanden ist.

Drehende Hybriderregungs-Elektromaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspule (114) derart platziert und gebildet ist, dass eine radiale Position eines radial äußeren Endes der Erregerspule (114) eine Region überlappt, die einer radialen Position des Luftspalts (22) zwischen dem ersten oder zweiten Rotorkern (56; 58) und dem Stator (102) entspricht.

Drehende Hybriderregungs-Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuleitungsdraht (77) der Erregerspule (114) sich in dem Stator (102) erstreckt und nach außen verlängert ist.

Drehende Hybriderregungs-Elektromaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungsdraht (77) der Erregerspule (114) sich in einem Schlitz des Stators (102) erstreckt und nach außen verlängert ist.

Drehende Hybriderregungs-Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass: die drehende Hybriderregungs-Elektromaschine (100) enthält: ein Spulenhaltebauteil (116), das die Erregerspule (114) hält; und ein Fixierungsanbringungsbauteil (118), das in einem Raum fixiert und angeordnet ist, der radial nach innen von dem Zentrumsstatorkern (108) gebildet ist, und an dem das Spulenhaltebauteil (116) angebracht ist.

Drehende Hybriderregungs-Elektromaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass: das Spulenhaltebauteil (116) Trägerbereiche (122, 124) aufweist, die in einer Gabelform gebildet sind und das an Spitzenenden der Trägerbereiche Klinkenbereiche (126, 128) aufweist, die nach außen voneinander weg vorstehen; und das Fixierungsanbringungsbauteil (118) zwei Einführungslöcher (130, 132) aufweist, in die die Trägerbereiche (122, 124) eingeführt sind, und einen Sitzbereich, der benachbart zu jedem der Einführungslöcher ist, und mit dem jeder der Klinkenbereiche (126, 128) in Eingriff ist.

Drehende Hybriderregungs-Elektromaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass: das Einführungsloch (130, 132) derart geformt ist, dass die Größe des Einführungslochs auf einer Eingangsseite, wo der Trägerbereich (122, 124) eingeführt ist, in der Richtung, in der der Klinkenbereich (126, 128) vorsteht, größer ist als die Größe des Einführungslochs auf einer Ausgangsseite.