JP2002095191A

JP2002095191A - コア構造

Info

Publication number: JP2002095191A
Application number: JP2000278158A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Isobe; 晋一磯部; Toshiaki Nakamura; 俊晃中村
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2000-09-13
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2002-03-29

Abstract

(57)【要約】【課題】電動機、発電機、発電電動機などのコア構造
において、従来の限界を超えて径方向にコンパクトにす
ること。【解決手段】軸方向に所定の肉厚を有した環状コア７
１ａの外周部領域に永久磁石７１ｂが配置され、かつ環
状コア７２ａの内周部領域にコイル７２ｄが配置されて
いる一方、環状コア７１ａの内周部領域および環状コア
７２ａの外周部領域に磁束が巡る磁路が形成されるコア
構造であって、環状コア７１ａ，７２ａにおいて磁路が
形成される部位に、軸方向に延びる突出コア部７１ｃ，
７１ｃ，７２ｆ，７２ｆが付設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電機や電動機に
おいて磁路を形成するコアの構造に関し、特に、車両の
推進源としてエンジンと電動機を有するハイブリッド車
両のように、狭いスペースに電動機を搭載するのに好適
な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両においてトルク伝達軸の外周
に発電電動機を設置し、発電電動機からトルク伝達軸に
トルクを与えたり、トルク伝達軸の回転を電気エネルギ
に変換したりする技術が知られている。このような技術
としては、例えば、特開平１１−７８５５５号公報に記
載のものが知られている。この従来技術にあっては、エ
ンジンと自動変速機との間の位置において、エンジンの
駆動軸の外周にロータが取り付けられ、このロータの外
周に隙間を有してステータが設けられ、ステータに通電
してロータに回転トルクを与えたり、ロータが回転して
いるときにステータに誘導電流を発生させて、これを蓄
電したりすることができるように構成されている。ま
た、この従来技術において、ステータのコアは、同一形
状の金属板を複数積層して形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
技術のように、エンジンと自動変速機との間に発電電動
機のようにロータとステータとを有した構成を設置する
場合、エンジンやトランスミッションの既存のレイアウ
トをできるだけ変更しないようにすることが望まれるも
のであり、このためには、発電電動機などのコア構造を
できるだけコンパクトにすることが望まれる。

【０００４】しかしながら、上述の従来技術のように、
同一形状の金属板を複数積層しただけのコア構造にあっ
ては、上述のようにコンパクト化を図ろうとしてロータ
およびステータのコアの径方向寸法を小さくした場合、
磁気飽和が発生して必要なトルクや発電性能が得られな
くなるため、径方向寸法を小さくするのに限界があっ
た。

【０００５】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
成されたもので、電動機、発電機、発電電動機などのコ
ア構造において、従来の限界を超えて径方向にコンパク
トにすることを可能として、コンパクト化と性能向上の
両立を図って設計自由度の向上を図ることを主たる目的
とし、さらには、放熱性能の向上を図ることを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、発電機や電動機において軸方向に所定
の肉厚を有した環状コアの内周部領域と外周部領域との
いずれか一方に磁性体が配置されている一方、環状コア
の内周部領域と外周部領域との他方に磁束が巡る磁路が
形成されるコア構造であって、前記環状コアにおいて磁
路が形成される部位に、前記磁性体の軸方向に沿って軸
方向に延びる突出コア部が付設されていることを特徴と
する。なお、請求項２に記載の発明のように、請求項１
に記載のコア構造において、前記突出コア部を、前記薄
肉板を積層した積層コアで構成してもよい。また、請求
項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の
コア構造において、前記環状コアの外周に前記磁性体と
しての電磁石を構成するコイルが巻き付けられ、前記突
出コア部は、前記コイルの環状コアに対する突出寸法と
略同一寸法に形成されていることとしてもよい。また、
請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３に記
載のコア構造において、前記環状コアは、車両の駆動軸
にトルク伝達する出力軸に一体的に設けられたロータ
と、このロータの外周に隙間を有して設けられたステー
タとを有した車両用発電電動機において少なくとも前記
ステータに適用され、このステータに設けられた前記突
出コア部は、前記車両用発電電動機のハウジングに密接
状態で設置されていることとしてもよい。また、請求項
５に記載の発明のように、請求項４に記載のコア構造に
おいて、前記車両用発電電動機は、エンジンと変速機と
の間に設置され、前記ロータの内周には、遊星歯車およ
びクラッチを備えてエンジンと変速機との間のトルク伝
達を行うトルク伝達機構が設けられていることとしても
よい。

【０００７】

【発明の作用および効果】本発明では、環状コアにおい
て磁性体の周囲に磁路が形成されるにあたり、この磁路
の断面積が、環状コアに付設された突出コア部の分だけ
拡大される。したがって、この突出コア部の分だけ、環
状コアの径方向寸法の縮小を図ることができる。このよ
うに、本発明では、突出コア部を設けて磁路断面積の拡
大を図った分だけ、磁気飽和を抑制することができ、性
能アップを図ることができる、あるいは、同じ性能であ
れば、従来よりも径方向寸法のコンパクト化を図ること
ができる。

【０００８】また、請求項２に記載の発明では、突出コ
ア部を、薄肉板を積層した積層コアで形成したため、磁
性材料における渦電流損失を抑えて、高周波における性
能を確保することができる。また、請求項３に記載の発
明では、突出コア部の突出寸法を、環状コアに巻き付け
たコイルの突出寸法と略同一にして、コイル分の突出寸
法よりも突出しないようにしているため、従来、コア構
造を設置していた部位に適用することを、設計変更する
ことなく可能とでき、汎用性に優れる。

【０００９】また、請求項４に記載の発明では、発電電
動機を作動させるのに伴ってステータが発熱した際に、
その熱が、環状コアならびに突出コア部を介してハウジ
ングに伝達されてハウジングから放熱される。このよう
に、突出コア部の分だけ放熱経路が増大されて、放熱性
能の向上を図ることができる。請求項５に記載の発明に
あっては、エンジンと変速機との間に設置され、ロータ
の内周に遊星歯車ならびにクラッチを備えたトルク伝達
機構が設置される発電電動機において、上述のように、
ロータ内周とステータ外周との間の径方向寸法を小さく
することができ、従来のエンジンハウジングや変速機ハ
ウジングの形状を変更することなく、かつ、トルク伝達
機構に過剰な寸法上の制約を与えることなく発電電動機
を設置することを可能とするという効果が得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。（実施の形態１）図３は、本発明実施の形態１のモータ
コア構造を適用した発電電動機ＭＧを有した車両のパワ
ートレーンを示す全体概略図であり、エンジンＥＧとト
ランスミッションＴＭの前後進機構部９１との間の動力
伝達経路の途中に発電電動ユニットＭＧＵが設けられ、
この発電電動ユニットＭＧＵの内部に実施の形態の発電
電動機ＭＧが設けられている。なお、図において９２は
いわゆる自動変速機を構成する変速機構部である。ま
た、この構成に代えて手動変速機やＣＶＴなどを用いる
ことができる。

【００１１】図４は前記発電電動ユニットＭＧＵの上半
分を示す断面図あり、この発電電動ユニットＭＧＵは、
エンジンＥＧあるいはトランスミッションＴＭの図外の
ブロックハウジングに結合されるユニットハウジングＵ
Ｈと、エンジンＥＧのエンジン出力軸（図示省略）に連
結される入力軸１と、トランスミッションＴＭの入力軸
（図示省略）に連結される出力軸２と、この出力軸２と
入力軸１との間でトルク伝達を行う遊星歯車３と、この
遊星歯車３に連結された回転要素との間で電力の授受を
行う実施の形態の発電電動機ＭＧと、３つの湿式多板ク
ラッチである第１クラッチＡ−Ｃ／Ｌ、第２クラッチＢ
−Ｃ／Ｌ、第３クラッチＣ−Ｃ／Ｌを備えている。

【００１２】前記入力軸１は、一端が図外のエンジン出
力軸に連結される一方で、他端が振動吸収手段５を介し
て中心軸６に連結されている。なお、前記振動吸収手段
５は、回転方向の剛性が高く、かつ曲げ方向の剛性が低
い曲げ振動吸収用の弾性プレート５１と、周知の捻りダ
ンパ５２とを備え、弾性プレート５１の外周縁部と捻り
ダンパ５２の外側プレート５２ａとが一体に結合されて
いる。そして、弾性プレート５１は、その内周部が入力
軸１の他端に結合され、捻りダンパ５２は、内側プレー
ト５２ｂの内周部が第１クラッチＡ−Ｃ／Ｌの中心軸６
に結合されている。したがって、図外のエンジン出力軸
から入力軸１にトルクが入力されると、そのトルクは弾
性プレート５１と捻りダンパ５２を順次介して中心軸６
に伝達され、このとき曲げ振動や捻り振動は弾性プレー
ト５１と捻りダンパ５２により吸収される。

【００１３】前記遊星歯車３は、サンギヤ３１、キャリ
ア３２、リングギヤ３３を備えている。前記出力軸２に
は、中心軸２１が出力軸２と同軸に固着され、この中心
軸２１にリングギヤ３３が円盤状のプレート３４を介し
て固着されており、前記リングギヤ３３は、常時、出力
軸２と一緒に回転する。前記サンギヤ３１は、前記中心
軸２１の外周に相対回転自在に設けられ、このサンギヤ
３１の一端部に、回転伝達部材４０が連結されている。
この回転伝達部材４０は、前記サンギヤ３１にその内周
が結合された円盤状のプレート４０ａと、このプレート
４０ａの外周に一端縁が結合された小径円筒部材４０ｂ
と、この小径円筒部材４０ｂの他端縁に内周部が結合さ
れた円盤状のプレート４０ｃと、このプレート４０ｃの
外周縁部に結合された中径円筒部材４０ｄと、さらに前
記プレート４０ｃの外周端に結合された大径円筒部材４
０ｅとを備えている。

【００１４】前記キャリア３２と中心軸６との間に、第
１クラッチＡ−Ｃ／Ｌが設けられている。この第１クラ
ッチＡ−Ｃ／Ｌは、前記遊星歯車３のキャリア３２に結
合されているとともに前記中心軸２１とは相対回転自在
なクラッチケース１１ａと、中心軸６の外周面ならびに
クラッチケース１１ａの内周面にそれぞれ形成されたス
プライン１１ｂ，１１ｃと、これらスプライン１１ｂ，
１１ｃにそれぞれ結合されて交互に配置された内側クラ
ッチ板１１ｄおよび外側クラッチ板１１ｅとを備え、内
外クラッチ板１１ｄ，１１ｅがプレート１１ｐにより押
し付けられると、入力軸１とキャリア３２との間でトル
ク伝達が成されるよう構成されている。

【００１５】上述した内外クラッチ板１１ｄ，１１ｅの
押し付けは、第１電磁ソレノイド7ならびに第１コント
ロールカム８により行われる。前記第１電磁ソレノイド
７は、前記ユニットハウジングＵＨの一端に設けられて
いる円盤状のプレート６１に隣接して中心軸６の外周に
軸受け６２を介して支持されている。

【００１６】前記第１コントロールカム８は、入力トル
クに応じた軸方向の押圧力を発生させるもので、この第
１コントロールカム８は、中心軸６に対して軸方向に移
動を規制されているが回転可能な第１カムリング８ａお
よび軸方向に移動可能であるが回転を規制された第２カ
ムリング８ｂと、これら第１カムリング８ａおおび第２
カムリング８ｂの対向面に形成されたカム溝８ｃ，８ｄ
に係合されるボール８ｅとを備えている。そして、この
第１コントロールカム８は、第１カムリング８ａと第２
カムリング８ｂとの間に回転方向のトルクが生じると、
そのトルクに応じてボール８ｅがカム溝８ｃ，８ｄの傾
斜面を乗り上げ、その結果、第１カムリング８ａと第２
カムリング８ｂとが軸方向に押し離されて、第１，第２
カムリング８ａ，８ｂの間に生じたトルクを、カム溝８
ｃ，８ｄの傾斜に応じた倍率で増幅し、軸方向の押圧力
に変換することができる構造となっている。また、第２
カムリング８ｂは、前記プレート１１ｐに対面している
とともに、両者の間に操作ロッド９が設けられ、第２カ
ムリング８ｂが軸方向に移動すると操作ロッド９を介し
てプレート１１ｐを押す構造となっている。なお、この
操作ロッド９は、複数設けられ、それぞれが後述する円
盤状のプレート６４ａを貫通して軸方向に設けられてお
り、両端にはボールが取り付けられている。さらに、第
１カムリング８ａの外周面と、これに対面する後述する
円筒６４ｂの内周面には、それぞれスプラインが設けら
れ、これらの各スプラインに複数枚のミニクラッチ板８
ｆ，８ｇが係合され、ミニクラッチ板８ｇの隣に、前記
電磁ソレノイド７により吸引されるアマチュア７ａが軸
方向に移動可能に円筒６４ｂに支持されている。したが
って、第１電磁ソレノイド７に通電してアマチュア７ａ
が吸引されると、ミニクラッチ板８ｆ，８ｇが圧接され
て、両カムリング８ａ，８ｂの間に回転方向のトルクが
発生し、第２カムリング８ｂが操作ロッド９を介してプ
レート１１ｐを押すことで、上述のクラッチ板１１ｄ，
１１ｅの締結が成される。

【００１７】次に、前記第２クラッチＢ−Ｃ／Ｌについ
て説明する。この第２クラッチＢ−Ｃ／Ｌは、前記サン
ギヤ３１と出力軸２との間に設けられている。すなわ
ち、前記出力軸２の外周には、円盤状のプレート２２ａ
と円筒２２ｂとが一体的に設けられ、この円筒２２ｂの
外周にスプライン２２ｃが形成され、一方、このスプラ
イン２２ｃに対向して前記回転伝達部材４０の大径円筒
部材４０ｅの内周にスプライン４０ｆが形成されてい
る。そして、両スプライン２２ｃ，４０ｆにそれぞれ複
数の内側クラッチ板１２ａおよび外側クラッチ板１２ｂ
が係合されている。この第２クラッチＢ−Ｃ／Ｌの結合
は、第２コントロールカム１３ならびに第２電磁ソレノ
イド１４により成される。前記第２コントロールカム１
３も、前記第１コントロールカム８と同様に、プレート
１３ｐにより軸方向の移動を規制された第１カムリング
１３ａ、回転が規制された第２カムリング１３ｂ、ボー
ル１３ｃを備え、また、第１カムリング１３ａと大径円
筒部材４０ｅとの間には、ミニクラッチ板１３ｄ，１３
ｄが設けられ、また、クラッチ板１３ｄに隣接して第２
電磁ソレノイド１４により吸引されるアマチュア１３ｆ
が設けられている。したがって、第２電磁ソレノイド１
４に通電して吸引力が発生すると、第２コントロールカ
ム１３が作動して、ミニクラッチ板１３ｄを締結させな
がら増幅機能が得られて軸方向の作動力が発生し、これ
により第２カムリング１３ｂが内側クラッチ板１２ａを
押して第２クラッチＢ−Ｃ／Ｌが締結されるものであ
る。

【００１８】次に、前記第３クラッチＣ−Ｃ／Ｌについ
て説明する。この第３クラッチＣ−Ｃ／Ｌは、前記サン
ギヤ３１と中心軸６との間に設けられている。すなわ
ち、前記中心軸６と一体に、円盤状のプレート６４ａ
と、このプレート６４ａの外周端に結合された円筒６４
ｂとからなる回転部材６４が設けられ、この回転部材６
４の円筒６４ｂの外周と、前記サンギヤ３１と一体に設
けられている回転伝達部材４０の中径円筒部材４０ｄの
内周とにそれぞれスプラインが形成され、これらスプラ
インに内側クラッチ板１５ａと外側クラッチ板１５ｂが
軸方向に移動可能に設けられている。この第３クラッチ
Ｃ−Ｃ／Ｌの締結は、第３コントロールカム１６ならび
に第３電磁ソレノイド１７により成される。前記第３コ
ントロールカム１６も、第１コントロールカム８と同様
に、第１カムリング１６ａ、第２カムリング１６ｂ、ボ
ール１６ｃ、ミニクラッチ板１６ｄを備えている。そし
て、第３電磁ソレノイドＣ−Ｃ／Ｌに通電されて吸引力
が発生し、アマチュア１７ａが軸方向に移動してミニク
ラッチ板１６ｄを締結させると、第３コントロールカム
１６が作動して、増幅機能が得られて軸方向の作動力が
発生し、これにより第２カムリング１６ｂが内側クラッ
チ板１５ａを押して第３クラッチＣ−Ｃ／Ｌを締結させ
る構成となっている。

【００１９】実施の形態の発電電動機ＭＧは、ロータ７
１とステータ７２を備えている。前記ロータ７１は、前
記第２クラッチＢ−Ｃ／Ｌと第３クラッチＣ−Ｃ／Ｌと
の間に位置する前記回転伝達部材４０の中径円筒部材４
０ｄの外周に取り付けられており、また、このロータ７
１の外周に対向して、前記ユニットハウジングＵＨの内
周にステータ７２が取り付けられている。したがって、
ステータ７２に通電してロータ７１側に回転力を与えた
り、ロータ７１が回転したときにステータ７２に誘導電
流を生じさせて発電を行ったりすることができる。

【００２０】以上説明してきた発電電動ユニットＭＧＵ
の構成を模式図で示すと、図５のようになる。前記各ク
ラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌ，Ｃ−Ｃ／Ｌならびに発
電電動機ＭＧの作動は、図３に示すように、クラッチ制
御ユニット９３ならびに発電電動制御ユニット９４とに
より制御され、発電電動制御ユニット９４は、インバー
タ９５ならびにバッテリ９６に接続されている。この発
電電動ユニットＭＧＵにあっては、定常走行時には、第
２クラッチＢ−Ｃ／Ｌならびに第３クラッチＣ−Ｃ／Ｌ
を締結させて、入力軸１から回転伝達部材４０を介して
出力軸２にトルク伝達を行うもので、途中に滑りによる
エネルギロスが生じることがなく、効率のよいトルク伝
達を行うことができる。また、発進やクリープやヒルホ
ールドといった、トルクが必要なときには、遊星歯車３
を介してトルク伝達を行い、さらにこの時に、第２クラ
ッチＢ−Ｃ／Ｌあるいは第３クラッチＣ−Ｃ／Ｌを滑り
制御することにより、遊星歯車３のリングギヤ３３にお
いて減速を行って、出力軸２において低速・高トルクで
トルク伝達を行うことができる。したがって、発進やク
リープやヒルホールドにおいて、十分なトルクを得るこ
とができ、加えて、第２クラッチＢ−Ｃ／Ｌあるいは第
３クラッチＣ−Ｃ／Ｌを滑らせるにしても、サンギヤ３
１の負荷に応じただけの滑りを発生させるとともに、両
クラッチＢ−Ｃ／Ｌ，Ｃ−Ｃ／Ｌとして、湿式の多板ク
ラッチを用いているため、発熱量を抑えることができる
とともに、外径寸法を抑えてコンパクトに形成すること
ができる。

【００２１】次に、本実施の形態１の要部である発電電
動機ＭＧのロータ７１およびステータ７２のコア構造に
ついて説明する。図２は、ロータ７１およびステータ７
２の断面図、図１は図２のＳ１−Ｓ１断面図である。前
記ロータ７１には、薄い金属板を積層した環状コア７１
ａが設けられ、その外周部領域に磁性体としての永久磁
石７１ｂが円周方向に所定間隔で複数設けられている。
一方、ステータ７２には、薄い金属板を積層した環状コ
ア７２ａが設けられ、その内周部には内周から外径方向
に向けて複数の凹部７２ｂが形成されて、凹部７２ｂと
凹部７２ｂとの間に芯部７２ｃが複数形成され、各芯部
７２ｃに磁性体としての電磁石を構成するコイル７２ｄ
が巻き付けられている。したがって、コイル７２ｄに通
電したときには、図２において矢印Ｇで示すように、ロ
ータ７１，ステータ７２との間を飛んで各環状コア７１
ａ，７２ａを通る磁束が形成される。そして、本実施の
形態１にあっては、ロータ７１の環状コア７１ａには、
図２においてＥで示す前記磁路が形成される内周領域部
に、図１（ｂ）に示すように、軸方向に突出した突出コ
ア部７１ｃ，７１ｃが設けられている。すなわち、環状
コア７１ａは、永久磁石７１ｂが設けられている部位の
軸方向長さが、永久磁石７１ｂの軸方向寸法と略同一に
形成され、その内周領域部の突出コア部７１ｃ，７１ｃ
が設けられている部位の軸方向寸法は、前記コイル７２
ｄの軸方向寸法と略同一寸法となるように形成されてい
る。また、ステータ７２に設けられている環状コア７２
ａは、コイル７２ｄが巻き付けられている芯部７２ｃを
含む内周領域部の軸方向長さが、前記ロータ７１の環状
コア７１ａの軸方向寸法と略同一に形成され、その外周
領域部である図２においてＤで示す前記磁路が形成され
る部位に、軸方向に突出した突出コア部７２ｆ，７２ｆ
が付設され、この突出コア部７２ｆが付設されている外
周領域部の軸方向寸法は、前記コイル７２ｄの軸方向の
最長寸法、すなわちロータ７１の環状コア７１ａにおい
て突出コア部７１ｃが設けられている部位の軸方向寸法
と略同一に形成されている。また、図４に示すように、
突出コア部７２ｆ，７２ｆを含み、環状コア７２ａの外
周は、前記ユニットハウジングＵＨに密接されている。
なお、各突出コア部７１ｃ，７２ｆは、環状コア７１
ａ，７２ａと同様に、薄板状の金属板を積層させて形成
されている。

【００２２】以上のように構成した実施の形態１の発電
電動機にあっては、各環状コア７１ａ，７２ａに、それ
ぞれ突出コア部７１ｃ，７１ｃ，７２ｆ，７２ｆを設け
た分だけ磁路断面積が軸方向に増加されるため、同じ磁
束の飽和特性であれば、環状コア７１ａ，７２ａの径方
向寸法を小さくすることができ、図１（ａ）に示す従来
例と比較してロータ７１の内径寸法を大きくして遊星歯
車３やクラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌ，Ｃ−Ｃ／Ｌを
収納できる内径寸法を確保しながら、ステータ７２の外
径寸法の拡大を抑えてユニットハウジングＵＨ内にコン
パクトに収納して車載性の向上を図ることができる。

【００２３】ここで、説明を加えると、本実施の形態で
は、エンジンＥＧとトランスミッションＴＭとの駆動伝
達系の途中に発電電動機ＭＧを設けて、発電電動機ＭＧ
を電動機として駆動させて、排気ガスを排出しない走行
を行ったり、あるいはエンジン出力を補ったりすること
ができ、また、発電電動機ＭＧを発電機として駆動させ
て、減速時にエネルギ回生を行ったり、エンジンＥＧの
無駄な出力を電気エネルギとして回収したりすることが
でき、これにより、エネルギ効率の向上を図るとととも
に、排気ガスの排出量を低減させることができる。この
ような駆動を行う発電電動機ＭＧを車載するにあたり、
エンジンＥＧやトランスミッションＴＭの既存のレイア
ウトをできるだけ変更しないようにすることが望まされ
るものであり、このためには、発電電動機ＭＧに対する
設計要求は、下記のようになる。ａ．発電電動機ＭＧの軸方向寸法は、エンジンＥＧとト
ランスミッションＴＭの前後進機構部９１との距離によ
り許される扁平寸法とする。ｂ．発電電動機ＭＧの外径は、従来トランスミッション
ＴＭのトルク入力側に設けられているトルクコンバータ
ハウジングの外径寸法に納める。ｃ．ロータ７１の内径は、第３クラッチＣ−Ｃ／Ｌの外
径、すなわち中径円筒部材４０ｄよりも大径とする。このような寸法状の制約がある中で、本実施の形態１に
あっては、上述のように突出コア部７１ｃ，７２ｆを設
けたことで、ステータ７２の外径寸法を大きくしないこ
とと、ロータ７１の内径寸法を大きくすることの両立を
図ることができ、上記設計要求を満足させることができ
る。ちなみに、図１において（ａ）は、従来技術を示し
ており、突出コア部７１ｃ，７２ｆを設けない場合、本
実施の形態１と同等の性能を得ようとすると、図示のよ
うに環状コア７１ａ，７２ａを厚く形成する必要があ
り、外形寸法を実施の形態１と同等としてユニットハウ
ジングＵＨ内に収容しようとすると、図示のように内径
寸法が小さくなる。なお、（ａ）において各符号は、実
施の形態１と同じ対象を示すものとする。加えて、上記
のようにコンパクト化を達成する突出コア部７１ｃ，７
２ｃを付設するあたり、これらを付設する位置は、もと
もとデッドスペースであった部位であり、突出コア部７
１ｃ，７２ｃを付設するにあたって、他の構成の寸法を
変更する必要がなく、設計自由度に優れる。

【００２４】さらに、実施の形態１にあっては、ステー
タ７２の突出コア部７２ｆがユニットハウジングＵＨに
密接状態となっているために、放熱性の向上を図ること
ができ、こにより、磁気飽和となるのを抑制することが
でき、性能向上を図ることができる。また、実施の形態
１にあっては、薄肉コアを積層した積層コアにより突出
コア部７１ｃ，７２ｆを構成したため、渦電流損失を抑
えることができる。

【００２５】（実施の形態２）図６は、実施の形態２の
コア構造を適用した発電電動機ＭＧ２を示す断面図であ
る。なお、実施の形態２の主要な構成は、実施の形態１
と同様であり、相違する一部のみを図示する。この実施
の形態２のステータ２７２は、環状コア２７２ａの外周
領域部に設けられた突出コア部２７２ｆを無垢の磁性体
により形成している。なお、図において２７２ｄはコイ
ルである。また、実施の形態２において、ロータ２７１
には、環状コア２７１ａの軸方向図中左側の突出コア部
２７１ｃで形成しているが、軸方向図中右側の突出コア
部２７１ｄは、大径円筒部材４０ｅにより形成してい
る。

【００２６】すなわち、発電電動機ＭＧを電動機として
作動させるにあたり、最もトルクが必要なのは、エンジ
ンＥＧを起動させるときである。この場合、第３クラッ
チＣ−Ｃ／Ｌのみを締結させて発電電動機ＭＧを電動機
として作動させると、入力軸１が回転してエンジンＥＧ
を始動させることができる。このようなエンジン始動時
は、低温時にはエンジンオイル粘性などによるエンジン
フリクショントルクの上昇によって、大きな起動トルク
が必要となる。このような起動時にあっては、駆動周波
数が低いので、磁性体に流れる交番磁界の周波数も低
い。よって、渦電流損失の影響が小さいので、突出コア
部２７１ｃ，２７１ｄ，２７２ｆ，２７２ｆとして無垢
の素材を用いることができる。そして、このように無垢
の素材を用いることで、接着や嵌合などにより環状コア
２７１ａ，２７２ａに取り付けることができ、生産効率
の向上を図ることができる。さらに、本実施の形態２で
は、既存の大径円筒部材４０ｅの一部を突出コア部２７
１ｄとして用いているため、部品点数を削減して、コス
トダウンを図ることができるとともに、軸方向寸法のコ
ンパクト化を図ることができる。このように、実施の形
態２にあっては、起動性に優れた発電電動機を効率良く
安価に生産することができる。

【００２７】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更などがあっても本発明に含まれる。例え
ば、実施の形態では、本発明のコア構造を発電電動機Ｍ
Ｇに適用した例を示したが、発電機や電動機にも適用す
ることができる。また、実施の形態では、ロータとステ
ータの両方に突出コア部を設けた例を説明したが、いず
れか一方のみに設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態１のコア構造（ｂ）ならびに
従来例（ａ）を示す断面図（図２のＳ１−Ｓ１断面）で
ある。

【図２】実施の形態１のコア構造を示す断面図である。

【図３】実施の形態１を適用した発電電動機を備えた車
両のパワートレーンを示す全体概略図である。

【図４】実施の形態１を適用した発電電動機の要部の断
面図である。

【図５】実施の形態１を適用した発電電動ユニットの模
式図である。

【図６】実施の形態２のコア構造を適用した発電電動機
の要部の断面図である。

【符号の説明】

１入力軸２出力軸３遊星歯車５振動吸収手段６中心軸７電磁ソレノイド７ａアマチュア８コントロールカム８ａカムリング８ｂカムリング８ｃ，８ｄカム溝８ｅボール８ｆミニクラッチ板８ｇミニクラッチ板９操作ロッド１１ａクラッチケース１１ｂ，１１ｃスプライン１１ｄ内側クラッチ板１１ｅ外側クラッチ板１１ｐプレート１２ａ内側クラッチ板１２ｂ外側クラッチ板１３コントロールカム１３ａカムリング１３ｂカムリング１３ｃボール１３ｄミニクラッチ板１３ｆアマチュア１３ｐプレート１４電磁ソレノイド１５ａ内側クラッチ板１５ｂ外側クラッチ板１６コントロールカム１６ａカムリング１６ｂカムリング１６ｃボール１６ｄミニクラッチ板１７電磁ソレノイド１７ａアマチュア２１中心軸２２ａプレート２２ｂ円筒２２ｃスプライン３１サンギヤ３２キャリア３３リングギヤ３４プレート４０回転伝達部材４０ａプレート４０ｂ小径円筒部材４０ｃプレート４０ｄ中径円筒部材４０ｅ大径円筒部材４０ｆスプライン５１弾性プレート５２ダンパ５２ａ外側プレート５２ｂ内側プレート６１プレート６４回転部材６４ａプレート６４ｂ円筒７１ロータ７１ａ環状コア７１ｂ永久磁石７１ｃ突出コア部７２ステータ７２ａ環状コア７２ｂ凹部７２ｃ芯部７２ｄコイル７２ｆ突出コア部９１前後進機構部９３クラッチ制御ユニット９４発電電動制御ユニット９５インバータ９６バッテリ２７１ロータ２７１ａ環状コア２７１ｃ突出コア部２７１ｄ突出コア部２７２ステータ２７２ａ環状コア２７２ｆ突出コア部Ａ−Ｃ／Ｌ第１クラッチＢ−Ｃ／Ｌ第２クラッチＣ−Ｃ／Ｌ第３クラッチＥＧエンジンＭＧ発電電動機ＭＧ２発電電動機ＭＧＵ発電電動ユニットＴＭトランスミッションＵＨユニットハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｈ０２Ｋ 19/10 Ｈ０２Ｋ 19/24 Ｚ 19/24 21/16 Ｇ 21/16 ＭＢ６０Ｋ 9/00 ＺＨＶＣＦターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AA03 AA04 AB27 AC03 AC15 AC21 AC32 AD06 5H002 AA01 AD03 AE07 AE08 5H607 AA02 AA11 BB07 BB14 CC01 DD01 EE21 FF22 5H619 AA01 AA11 BB01 BB02 BB06 BB24 PP01 PP06 PP08 5H621 BB10 GA01 GA04 HH10 JK11 JK15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発電機や電動機において軸方向に所定の
肉厚を有した環状コアの内周部領域と外周部領域とのい
ずれか一方に磁性体が配置されている一方、環状コアの
内周部領域と外周部領域との他方に磁束が巡る磁路が形
成されるコア構造であって、前記環状コアにおいて磁路が形成される部位に、前記磁
性体の軸方向に沿って軸方向に延びる突出コア部が付設
されていることを特徴とするコア構造。
【請求項２】前記突出コア部が、前記薄肉板を積層し
た積層コアで構成されていることを特徴とする請求項１
に記載のコア構造。
【請求項３】前記環状コアの外周に前記磁性体として
の電磁石を構成するコイルが巻き付けられ、前記突出コア部は、前記コイルの環状コアに対する突出
寸法と略同一寸法に形成されていることを特徴とする請
求項１または２に記載のコア構造。
【請求項４】前記環状コアは、車両の駆動軸にトルク
伝達する出力軸に一体的に設けられたロータと、このロ
ータの外周に隙間を有して設けられたステータとを有し
た車両用発電電動機において少なくとも前記ステータに
適用され、このステータに設けられた前記突出コア部は、前記車両
用発電電動機のハウジングに密接状態で設置されている
ことを特徴とする請求項１ないし３に記載のコア構造。
【請求項５】前記車両用発電電動機は、エンジンと変
速機との間に設置され、前記ロータの内周には、遊星歯車およびクラッチを備え
てエンジンと変速機との間のトルク伝達を行うトルク伝
達機構が設けられていることを特徴とする請求項４に記
載のコア構造。