JP2011062061A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関し、特に、回転子同士の電磁気結合を利用して動力伝達を行うことが可能な回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly, to a rotating electrical machine capable of performing power transmission using electromagnetic coupling between rotors.
この種の回転電機を備える動力伝達装置の関連技術が下記特許文献1に開示されている。特許文献1による動力伝達装置は、巻線が配設され入力軸を介してエンジンに機械的に連結された第1ロータと、第1ロータの巻線と電磁気的に結合する磁石が配設され駆動輪に機械的に連結された第2ロータと、第2ロータの磁石と電磁気的に結合する巻線が配設されたステータと、第1ロータの巻線と電気的に接続されたスリップリングと、スリップリングと電気的に接触するブラシと、バッテリーとステータの巻線との間で電力を授受可能に制御する第1インバータと、スリップリング及びブラシを介してバッテリーと第1ロータの巻線との間で電力を授受可能に制御する第2インバータと、を備える。第1ロータは入力軸の外周側に配置され、第2ロータは第1ロータの外周側に配置され、ステータは第2ロータの外周側に配置されている。特許文献1においては、第1ロータに伝達されたエンジンからの動力は、第1ロータの巻線と第2ロータの磁石との電磁気結合によって第2ロータに伝達されるため、エンジンの動力により駆動輪を駆動することができる。さらに、第2インバータを介してバッテリーと第1ロータの巻線との間で電力の授受が可能になるため、第2インバータにより第1ロータの巻線の電力を制御することで、駆動輪の回転速度を制御することができる。その場合において、第1ロータの回転速度が第2ロータの回転速度よりも高いときは、第1ロータの巻線の発電電力が第2インバータを介してバッテリー側へ供給され、第1ロータの回転速度が第2ロータの回転速度よりも低いときは、バッテリーの電力が第2インバータを介して第1ロータの巻線に供給される。さらに、ステータの巻線と第2ロータの磁石との電磁気結合によって、バッテリー側から第1インバータを介してステータの巻線に供給された電力を用いて第2ロータに動力を発生させて駆動輪を駆動することができるため、第1インバータによりステータの巻線への電力供給を制御することで、駆動輪に伝達されるトルクを制御することができる。 The related art of a power transmission device provided with this type of rotating electrical machine is disclosed in Patent Document 1 below. The power transmission device according to Patent Document 1 is provided with a first rotor mechanically connected to an engine via an input shaft, and a magnet electromagnetically coupled to the winding of the first rotor. A second rotor mechanically coupled to the drive wheel; a stator having a winding electromagnetically coupled to the magnet of the second rotor; and a slip ring electrically connected to the winding of the first rotor A brush that is in electrical contact with the slip ring, a first inverter that controls power transfer between the battery and the stator winding, and a winding of the battery and the first rotor via the slip ring and the brush. And a second inverter that is controlled so as to be able to exchange power. The first rotor is disposed on the outer peripheral side of the input shaft, the second rotor is disposed on the outer peripheral side of the first rotor, and the stator is disposed on the outer peripheral side of the second rotor. In Patent Document 1, the power from the engine transmitted to the first rotor is transmitted to the second rotor by electromagnetic coupling between the windings of the first rotor and the magnets of the second rotor. The wheel can be driven. Furthermore, since it is possible to transfer power between the battery and the winding of the first rotor via the second inverter, by controlling the power of the winding of the first rotor by the second inverter, The rotation speed can be controlled. In this case, when the rotation speed of the first rotor is higher than the rotation speed of the second rotor, the generated power of the winding of the first rotor is supplied to the battery side via the second inverter, and the rotation of the first rotor When the speed is lower than the rotational speed of the second rotor, the battery power is supplied to the windings of the first rotor via the second inverter. In addition, the electromagnetic coupling between the stator winding and the magnet of the second rotor causes the second rotor to generate power using the power supplied from the battery side to the stator winding via the first inverter. Therefore, the torque transmitted to the drive wheels can be controlled by controlling the power supply to the stator windings by the first inverter.
特許文献1において、エンジンの動力により駆動輪を駆動するためには、スリップリング及びブラシを介して第1ロータの巻線に電流を常時流すことで、第1ロータと第2ロータとの間にトルクを常時作用させる必要がある。その際には、第1ロータの巻線に電流が流れることで第1ロータが発熱するため、第1ロータの巻線を冷却することが望ましい。ただし、第1ロータは最内層(最も径方向内側)に位置するため、回転している第1ロータの巻線にオイル等の冷却液を外周側から供給する場合は、径方向外側への遠心力により冷却液が第1ロータの巻線に供給されにくくなる。その場合は、最内層に位置する第1ロータを効率よく冷却することが困難である。 In Patent Document 1, in order to drive the driving wheel by the power of the engine, a current is always passed through the winding of the first rotor via the slip ring and the brush, so that the first rotor and the second rotor are interposed. It is necessary to always apply torque. In this case, since the first rotor generates heat when a current flows through the winding of the first rotor, it is desirable to cool the winding of the first rotor. However, since the first rotor is located in the innermost layer (innermost radial direction), when supplying coolant such as oil from the outer peripheral side to the rotating winding of the first rotor, the first rotor is centrifuged radially outward. Due to the force, the coolant is less likely to be supplied to the windings of the first rotor. In that case, it is difficult to efficiently cool the first rotor located in the innermost layer.
本発明は、径方向に対向配置された回転子同士の電磁気結合を利用して動力伝達を行うことが可能な回転電機において、径方向内側に配置された回転子を効率よく冷却することを目的とする。 An object of the present invention is to efficiently cool a rotor arranged radially inward in a rotating electrical machine capable of performing power transmission using electromagnetic coupling between rotors arranged opposite to each other in a radial direction. And
本発明に係る回転電機は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。 The rotating electrical machine according to the present invention employs the following means in order to achieve the above-described object.
本発明に係る回転電機は、回転軸の外周側に配置され、回転軸とともに回転する第1回転子であって、交流電流が流れることで回転磁界を発生可能な回転子巻線が回転子鉄心に巻回された第1回転子と、第1回転子の外周側に配置され、第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、回転子巻線で発生した回転磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用する第2回転子と、を備える回転電機であって、第1回転子の内周には、回転軸及び第1回転子とともに回転し、作動液体溜まりに作動液体を貯溜するための作動液体貯溜部材が設置され、回転軸には、作動液体溜まりへ作動液体を吐出させるための作動液体吐出口が形成され、回転子巻線の回転軸方向両端部が、回転子鉄心及び作動液体貯溜部材より回転軸方向両側へ張り出しており、第1回転子の回転時に、作動液体溜まりに貯溜された作動液体を、遠心力により作動液体貯溜部材の回転軸方向両端部から回転子巻線の回転軸方向両端部へ飛散させることを要旨とする。 A rotating electrical machine according to the present invention is a first rotor that is arranged on the outer peripheral side of a rotating shaft and rotates together with the rotating shaft, and a rotor winding capable of generating a rotating magnetic field when an alternating current flows is a rotor core. A first rotor wound around the first rotor and a second rotor disposed on the outer peripheral side of the first rotor and capable of rotating relative to the first rotor, wherein a rotating magnetic field generated in the rotor winding is A rotary electric machine including a second rotor in which torque acts between the first rotor and the first rotor together with a rotary shaft and a first rotor. A working liquid storage member for rotating and storing the working liquid in the working liquid reservoir is installed, and a working liquid discharge port for discharging the working liquid to the working liquid reservoir is formed on the rotating shaft, and the rotor winding Both ends of the rotating shaft in the direction of the rotating shaft from the rotor core and the working liquid storage member When the first rotor rotates, the working liquid stored in the working liquid reservoir is moved from the both ends of the working liquid storage member in the direction of the rotation axis by the centrifugal force to both ends of the rotor winding in the direction of the rotation axis. The gist is to scatter.
本発明の一態様では、回転子巻線の回転軸方向両端部との間に作動液体通路を形成するための通路形成部材が回転子巻線の回転軸方向両端部に近接して設置されていることが好適である。 In one aspect of the present invention, a passage forming member for forming a working liquid passage between the both ends of the rotor winding in the rotation axis direction is installed in proximity to both ends of the rotor winding in the rotation axis direction. It is preferable that
本発明の一態様では、通路形成部材は、第2回転子とともに回転する部材であることが好適である。 In one aspect of the present invention, the passage forming member is preferably a member that rotates together with the second rotor.
本発明の一態様では、通路形成部材は、第2回転子の回転軸方向両端面との間にも作動液体通路を形成する部材であることが好適である。 In one aspect of the present invention, the passage forming member is preferably a member that forms a working liquid passage between both end surfaces of the second rotor in the rotation axis direction.
本発明の一態様では、第2回転子の外周側に配置され、交流電流が流れることで回転磁界を発生可能な固定子巻線が固定子鉄心に巻回された固定子をさらに備え、第2回転子は、固定子巻線で発生した回転磁界が作用するのに応じて固定子との間にトルクが作用し、固定子巻線の回転軸方向両端部が、固定子鉄心より回転軸方向両側へ張り出しており、通路形成部材には、作動液体通路を通る作動液体を遠心力により固定子巻線の回転軸方向両端部へ供給するための作動液体供給口が形成されていることが好適である。 In one aspect of the present invention, the stator further includes a stator that is disposed on the outer peripheral side of the second rotor and has a stator winding wound around the stator core that can generate a rotating magnetic field when an alternating current flows. In the two-rotor, torque acts between the stator and the stator in response to the rotating magnetic field generated in the stator winding. The working fluid supply port for supplying the working liquid passing through the working fluid passage to both ends of the stator winding in the rotation axis direction by centrifugal force is formed on the passage forming member. Is preferred.
本発明の一態様では、作動液体貯溜部材の回転軸方向両端部には、第1回転子の回転時に作動液体溜まりに貯溜された作動液体が噴出するための作動液体噴出口が形成されていることが好適である。 In one aspect of the present invention, the working liquid reservoir member is formed with a working liquid outlet for ejecting the working liquid stored in the working liquid reservoir when the first rotor rotates. Is preferred.
本発明の一態様では、回転軸と作動液体貯溜部材が連結部材を介して連結され、作動液体溜まりは、作動液体貯溜部材の回転軸方向両端部間に連結部材を挟んで形成され、連結部材には、連結部材を挟んで形成された作動液体溜まり同士を連通させるための作動液体連通孔が形成されていることが好適である。 In one aspect of the present invention, the rotating shaft and the working liquid reservoir member are connected via a connecting member, and the working liquid reservoir is formed by sandwiching the connecting member between both ends in the rotating shaft direction of the working liquid reservoir member. It is preferable that a working fluid communication hole for communicating working fluid reservoirs formed with the coupling member interposed therebetween is formed.
本発明の一態様では、作動液体吐出口からの作動液体を第1回転子と第2回転子との間の空隙に導入するための作動液体導入通路が形成されていることが好適である。 In one aspect of the present invention, it is preferable that a working liquid introduction passage for introducing the working liquid from the working liquid discharge port into the gap between the first rotor and the second rotor is formed.
本発明の一態様では、作動液体導入通路は、第1回転子の回転子鉄心に形成され、作動液体溜まりに貯溜された作動液体を前記空隙に導入することが好適である。 In one aspect of the present invention, it is preferable that the working liquid introduction passage is formed in the rotor core of the first rotor and introduces the working liquid stored in the working liquid reservoir into the gap.
本発明の一態様では、回転軸と作動液体貯溜部材が連結部材を介して連結され、作動液体溜まりは、作動液体貯溜部材の回転軸方向両端部間に連結部材を挟んで形成され、作動液体導入通路は、連結部材の外周部に面し、且つ作動液体溜まりと連通するよう連結部材の外周部よりも回転軸方向両側に張り出して形成されていることが好適である。 In one aspect of the present invention, the rotating shaft and the working liquid reservoir member are connected via a connecting member, and the working liquid reservoir is formed by sandwiching the connecting member between both ends of the working liquid reservoir member in the rotating shaft direction. It is preferable that the introduction passage is formed so as to face the outer peripheral portion of the connecting member and project from the outer peripheral portion of the connecting member to both sides in the rotation axis direction so as to communicate with the working liquid reservoir.
本発明の一態様では、回転軸と作動液体貯溜部材が連結部材を介して連結され、作動液体導入通路は、連結部材にも形成され、作動液体吐出口と連通していることが好適である。 In one aspect of the present invention, it is preferable that the rotating shaft and the working liquid reservoir member are connected via a connecting member, and the working liquid introduction passage is also formed in the connecting member and communicates with the working liquid discharge port. .
本発明の一態様では、作動液体導入通路は、第1回転子の回転子鉄心と回転子巻線の回転軸方向両端部との間に形成され、作動液体溜まりに貯溜された作動液体を前記空隙に導入することが好適である。 In one aspect of the present invention, the working liquid introduction passage is formed between the rotor core of the first rotor and both ends of the rotor winding in the rotation axis direction, and stores the working liquid stored in the working liquid reservoir. It is preferable to introduce into the gap.
本発明によれば、第1回転子の回転時に、径方向内側に配置され且つ径方向外側への遠心力が作用している第1回転子の回転子巻線の回転軸方向両端部に作動液体を作動液体貯溜部材から均一に且つ効率よく供給することができる。したがって、作動液体が供給されにくい第1回転子を効率よく冷却することができる。 According to the present invention, at the time of rotation of the first rotor, it is operated at both ends in the rotation axis direction of the rotor winding of the first rotor which is arranged radially inward and is subjected to centrifugal force radially outward. The liquid can be supplied uniformly and efficiently from the working liquid storage member. Therefore, it is possible to efficiently cool the first rotor to which the working liquid is difficult to be supplied.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
図1〜3は、本発明の実施形態に係る回転電機10を備えるハイブリッド駆動装置の構成の概略を示す図であり、図1は全体構成の概略を示し、図2,3は回転電機10の構成の概略を示す。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置は、動力(機械的動力)を発生可能な原動機として設けられたエンジン(内燃機関)36と、エンジン36と車輪38との間に設けられ、変速比の変更が可能な変速機(機械式変速機)44と、エンジン36と変速機44との間に設けられた回転電機10と、を備える。なお、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置については、例えば車両を駆動するための動力出力装置として用いることができる。
1-3 is a figure which shows the outline of a structure of a hybrid drive device provided with the rotary
回転電機10は、ステータケースに固定されたステータ16と、ステータ16に対し相対回転可能な第1ロータ28と、ロータ回転軸と直交する径方向においてステータ16及び第1ロータ28と所定の空隙を空けて対向し、ステータ16及び第1ロータ28に対し相対回転可能な第2ロータ18と、を有する。ステータ16は、第1ロータ28より径方向外側の位置に第1ロータ28と間隔を空けて配置されており、第2ロータ18は、径方向においてステータ16と第1ロータ28との間の位置に配置されている。つまり、第1ロータ28は第2ロータ18より径方向内側の位置で第2ロータ18と対向配置されており、ステータ16は第2ロータ18より径方向外側の位置で第2ロータ18と対向配置されている。第1ロータ28は回転電機10の入力軸34(第1回転軸)と機械的に連結され、入力軸34はエンジン36と機械的に連結されていることで、入力軸34(第1ロータ28)にはエンジン36からの動力が伝達される。一方、第2ロータ18は回転電機10の出力軸24(第2回転軸)と機械的に連結されており、出力軸24は変速機44を介して車輪38に機械的に連結されていることで、車輪38には出力軸24(第2ロータ18)からの動力が変速機44で変速されてから伝達される。なお、以下の説明では、第1ロータ28を入力側ロータとし、第2ロータ18を出力側ロータとする。
The rotating
入力側ロータ28は、ロータコア(第1回転子鉄心)52と、ロータコア52にその周方向に沿って配設された複数相(例えば3相)のロータ巻線30と、を含む。複数相のロータ巻線30に複数相(例えば3相)の交流電流が流れることで、ロータ巻線30は、ロータ周方向に回転する回転磁界を発生することができる。
The input-
ステータ16は、ステータコア(固定子鉄心)51と、ステータコア51にその周方向に沿って配設された複数相(例えば3相)のステータ巻線20と、を含む。複数相のステータ巻線20に複数相(例えば3相)の交流電流が流れることで、ステータ巻線20は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生することができる。
The
出力側ロータ18は、ロータコア(第2回転子鉄心)53と、ロータコア53にその周方向に沿って配設され界磁束を発生する永久磁石32,33と、を含む。永久磁石32は、ロータコア53の外周部にステータ16(ステータコア51)と対向して配設されており、永久磁石33は、ロータコア53の内周部に入力側ロータ28(ロータコア52)と対向して配設されている。ここでは、永久磁石32,33を一体化することも可能である。
The output-
入力側ロータ28、出力側ロータ18、及びステータ16のより詳細な構成例を図4に示す。図4に示す例では、入力側ロータ28、出力側ロータ18、及びステータ16が同心円状に配置されている。ステータ16のステータコア51には、径方向内側へ(出力側ロータ18へ向けて)突出した複数のティース51aがステータ周方向に沿って間隔をおいて配列されており、各ステータ巻線20がこれらのティース51aに巻回されていることで、磁極が構成される。入力側ロータ28のロータコア52には、径方向外側へ(出力側ロータ18へ向けて)突出した複数のティース52aがロータ周方向に沿って間隔をおいて配列されており、各ロータ巻線30がこれらのティース52aに巻回されていることで、磁極が構成される。ステータ16のティース51aと出力側ロータ18の永久磁石32とが出力側ロータ18の回転中心軸(入力側ロータ28の回転中心軸と一致する)に直交する径方向に対向配置されており、入力側ロータ28のティース52aと出力側ロータ18の永久磁石33とがこの径方向に対向配置されている。ステータ巻線20の巻回軸及びロータ巻線30の巻回軸は、この径方向(入力側ロータ28と出力側ロータ18が対向する方向)に一致している。永久磁石32,33はロータ周方向に間隔をおいて配列されており、さらに、永久磁石32はロータコア53内にV字状に埋設されている。ただし、永久磁石32,33については、出力側ロータ18の表面(外周面または内周面)に露出していてもよいし、出力側ロータ18内(ロータコア53内)に埋設されていてもよい。
A more detailed configuration example of the
クラッチ48は、エンジン36と変速機44との間に、回転電機10(入力側ロータ28及び出力側ロータ18)に対し並列に設けられている。クラッチ48は、エンジン36(入力側ロータ28)に機械的に連結されたクラッチ板48aと変速機44(出力側ロータ18)に機械的に連結されたクラッチ板48bとの係合/解放により、入力側ロータ28と出力側ロータ18との機械的係合/その解除を選択的に行うことが可能であり、動力伝達の許容/遮断を選択的に行うことが可能である。クラッチ板48aとクラッチ板48bとを係合させて、入力側ロータ28と出力側ロータ18とを機械的に係合させることで、クラッチ48を介したエンジン36と変速機44(車輪38)との間の動力伝達が許容される。クラッチ48の係合時は、入力側ロータ28と出力側ロータ18とが一体となって等しい回転速度で回転する。一方、クラッチ板48aとクラッチ板48bとを解放して、入力側ロータ28と出力側ロータ18との機械的係合を解除することで、クラッチ48を介したエンジン36と変速機44(車輪38)との間の動力伝達が遮断される。クラッチ48の解放時は、入力側ロータ28と出力側ロータ18との回転速度差が許容される。ここでのクラッチ48は、例えば油圧や電磁力を利用してクラッチ板48aとクラッチ板48bとの係合/解放を切り替えることが可能であり、さらに、クラッチ48に供給する油圧力や電磁力を調整することで、クラッチ板48aとクラッチ板48bとの締結力を調整することもできる。クラッチ板48aとクラッチ板48bとの締結力を調整することで、クラッチ板48aとクラッチ板48bとの回転速度差を許容しながら、クラッチ48を介したエンジン36と変速機44(車輪38)との間の動力伝達を許容することが可能となる。
The clutch 48 is provided in parallel with the rotating electrical machine 10 (the input-
スリップリング95は、入力側ロータ28と機械的に連結されており、さらに、ロータ巻線30の各相と電気的に接続されている。回転が固定されたブラシ96は、スリップリング95に押し付けられて電気的に接触する。スリップリング95は、ブラシ96に対し摺動しながら(ブラシ96との電気的接触を維持しながら)、入力側ロータ28とともに回転する。
The
直流電源として設けられた充放電可能な蓄電装置42は、例えば二次電池により構成することができ、電気エネルギーを蓄える。インバータ40は、スイッチング素子(図示せず)を備えており、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置42からの直流電力を交流(例えば3相交流)に変換して、ステータ巻線20の各相に供給することが可能である。さらに、インバータ40は、ステータ巻線20の各相に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置42に回収する方向の電力変換も可能である。
The chargeable / dischargeable
整流器93は、ブラシ96と電気的に接続されており、スリップリング95及びブラシ96により取り出されたロータ巻線30からの交流電力を整流して直流に変換する。昇圧コンバータ(DC−DCコンバータ)94は、スイッチング素子を備えており、スイッチング素子のスイッチング動作により整流器93で整流された直流電力を昇圧(電圧変換)して出力する。昇圧コンバータ94で昇圧(電圧変換)された直流電力は、インバータ40で交流に変換されてからステータ巻線20の各相へ供給可能である。つまり、インバータ40は、昇圧コンバータ94で昇圧された直流電力と蓄電装置42からの直流電力とのいずれか(少なくとも一方)を交流に変換してステータ巻線20の各相へ供給することが可能である。そのため、ロータ巻線30とステータ巻線20との間で電力変換を行うことが可能である。また、昇圧コンバータ94で昇圧された直流電力を蓄電装置42に回収することも可能である。ここでの整流器93は、スリップリング95側から昇圧コンバータ94側への一方向のみの電力変換を行い、昇圧コンバータ94は、整流器93側から蓄電装置42側(あるいはインバータ40側)への一方向のみの電力変換を行う。そのため、整流器93及び昇圧コンバータ94は、スリップリング95側から蓄電装置42側(あるいはインバータ40側)への一方向のみの電力変換を行う。
The
インバータ41は、ブラシ96と電気的に接続されており、整流器93及び昇圧コンバータ94に対し並列に設けられている。インバータ41は、スイッチング素子(図示せず)を備えており、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置42からの直流電力を交流(例えば3相交流)に変換して、ブラシ96及びスリップリング95を介してロータ巻線30の各相に供給することが可能である。
The
電子制御ユニット50は、インバータ40のスイッチング素子のスイッチング動作を制御することで、ステータ巻線20の各相に流れる交流電流を制御する。そして、電子制御ユニット50は、昇圧コンバータ94のスイッチング素子をスイッチング動作するときのデューティ比を制御することで、昇圧コンバータ94での昇圧比(電圧変換比)を制御して、ロータ巻線30の各相に流れる交流電流を制御する。また、電子制御ユニット50は、インバータ41のスイッチング素子のスイッチング動作を制御することによっても、ロータ巻線30の各相に流れる交流電流を制御することが可能である。そして、電子制御ユニット50は、クラッチ48の係合/解放を切り替えることで、入力側ロータ28と出力側ロータ18との機械的係合/その解除を切り替える制御も行う。さらに、電子制御ユニット50は、エンジン36の運転状態の制御、及び変速機44の変速比の制御も行う。
The
インバータ40のスイッチング動作により複数相のステータ巻線20に複数相(例えば3相)の交流電流が流れることで、ステータ巻線20は、ステータ周方向に回転する回転磁界を発生する。そして、ステータ巻線20で発生した回転磁界と永久磁石32で発生した界磁束との電磁気相互作用(吸引及び反発作用)により、出力側ロータ18にトルク(磁石トルク)を作用させることができ、出力側ロータ18を回転駆動することができる。つまり、蓄電装置42からステータ巻線20に供給された電力を出力側ロータ18の動力(機械的動力)に変換することができ、ステータ16及び出力側ロータ18を同期電動機(PMモータ部)として機能させることができる。さらに、インバータ40は、ステータ巻線20の各相に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置42に回収する方向の変換も可能である。その場合は、出力側ロータ18の動力がステータ巻線20の電力に変換されて蓄電装置42に回収される。このように、ステータ16のステータ巻線20と出力側ロータ18の永久磁石32とが電磁気的に結合されていることで、ステータ巻線20で発生する回転磁界を出力側ロータ18に作用させて、ステータ16と出力側ロータ18との間にトルク(磁石トルク)を作用させることができる。さらに、例えば図4に示すように、永久磁石32間に突極部として磁性体(強磁性体)がステータ16(ティース51a)と対向して配置されている例や、永久磁石32が出力側ロータ18内(ロータコア53内)に埋設されている例では、ステータ16の発生する回転磁界が出力側ロータ18に作用するのに応じて、磁石トルクに加えてリラクタンストルクもステータ16と出力側ロータ18との間に作用する。そして、インバータ40は双方向の電力変換が可能であり、蓄電装置42はステータ巻線20に対して電力の送受が可能である。
When a plurality of phases (for example, three phases) of alternating current flows through the plurality of
また、入力側ロータ28が出力側ロータ18に対し相対回転して入力側ロータ28(ロータ巻線30)と出力側ロータ18(永久磁石33)との間に回転差が生じるのに伴ってロータ巻線30に誘導起電力が発生し、この誘導起電力に起因してロータ巻線30に誘導電流(交流電流)が流れることで回転磁界が生じる。そして、ロータ巻線30の誘導電流により生じる回転磁界と永久磁石33の界磁束との電磁気相互作用によっても、出力側ロータ18にトルクを作用させることができ、出力側ロータ18を回転駆動することができる。このように、入力側ロータ28のロータ巻線30と出力側ロータ18の永久磁石33とが電磁気的に結合されていることで、ロータ巻線30で発生する回転磁界が出力側ロータ18に作用するのに応じて、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルク(磁石トルク)が作用する。そのため、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間で動力(機械的動力)を伝達することができ、入力側ロータ28及び出力側ロータ18を誘導電磁カップリング部として機能させることができる。
Further, as the
ロータ巻線30の誘導電流により入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルク(電磁カップリングトルク)を発生させる際には、電子制御ユニット50は、昇圧コンバータ94の出力電圧が蓄電装置42の電圧よりも高くなるように昇圧コンバータ94での昇圧比を制御する。これによって、昇圧コンバータ94から蓄電装置42とインバータ40間の配線へ電流が流れ、ロータ巻線30に誘導電流が流れるため、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクが作用する。一方、電子制御ユニット50は、インバータ40のスイッチング動作を行わない状態で昇圧コンバータ94の出力電圧が蓄電装置42の電圧よりも低くなるように昇圧コンバータ94での昇圧比を制御することで、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間に回転差が生じてもロータ巻線30に誘導電流が流れなくなり、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクは作用しなくなる。また、昇圧コンバータ94内のスイッチング素子をオフ状態に維持して昇圧コンバータ94による昇圧(電圧変換)を停止させることによっても、ロータ巻線30に誘導電流が流れなくなり、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクは作用しなくなる。
When the torque (electromagnetic coupling torque) is generated between the
また、インバータ41のスイッチング動作により複数相のロータ巻線30に複数相(例えば3相)の交流電流が流れることで、ロータ巻線30は、ロータ周方向に回転する回転磁界を発生する。そして、ロータ巻線30で発生した回転磁界と永久磁石33で発生した界磁束との電磁気相互作用(吸引及び反発作用)により、入力側ロータ28にトルク(磁石トルク)を作用させることができ、入力側ロータ28を回転駆動することができる。一方、インバータ41のスイッチング素子をオフ状態に維持してスイッチング動作を停止させることで、ロータ巻線30に交流電流が流れなくなり、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクは作用しなくなる。このように、整流器93と昇圧コンバータ94とインバータ41とを含んで、ロータ巻線30に交流電流が流れるのを許容または阻止するための駆動回路を構成することができる。
In addition, when a plurality of phases (for example, three phases) of alternating current flows through the plurality of phases of the rotor winding 30 by the switching operation of the
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置の動作について説明する。 Next, the operation of the hybrid drive device according to this embodiment will be described.
エンジン36が動力を発生している場合は、エンジン36の動力が入力側ロータ28に伝達され、入力側ロータ28が入力軸34とともにエンジン回転方向に回転駆動する。入力側ロータ28の回転速度が出力側ロータ18の回転速度より高くなると、ロータ巻線30に誘導起電力が発生する。電子制御ユニット50は、昇圧コンバータ94の出力電圧が蓄電装置42の電圧よりも高くなるように昇圧コンバータ94での昇圧比を制御することで、スリップリング95及びブラシ96を介してロータ巻線30に誘導電流(交流電流)が流れ、この誘導電流と永久磁石33の界磁束との電磁気相互作用により出力側ロータ18にエンジン回転方向のトルクが作用して出力側ロータ18が出力軸24とともにエンジン回転方向に回転駆動する。このように、入力側ロータ28に伝達されたエンジン36からの動力は、入力側ロータ28のロータ巻線30と出力側ロータ18の永久磁石33との電磁気結合によって、出力側ロータ18へ伝達される。出力側ロータ18に伝達された動力は、変速機44で変速されてから車輪38へ伝達されることで、車両の前進駆動等、負荷の正転駆動に用いられる。したがって、エンジン36の動力を用いて車輪38を正転方向に回転駆動することができ、車両を前進方向に駆動することができる。さらに、入力側ロータ28と出力側ロータ18との回転差を許容することができるため、車輪38の回転が停止してもエンジン36がストールすることはない。そのため、回転電機10を発進装置として機能させることができ、摩擦クラッチやトルクコンバータ等の発進装置を別に設ける必要がなくなる。
When the
さらに、ロータ巻線30に発生した交流電力は、スリップリング95及びブラシ96を介して取り出される。取り出された交流電力は整流器93で直流に整流され、整流された直流電力は昇圧コンバータ94で昇圧される。そして、昇圧コンバータ94からの直流電力がインバータ40で交流に変換されてからステータ巻線20に供給されることで、ステータ16に回転磁界が形成される。このステータ16の回転磁界と出力側ロータ18の永久磁石32の界磁束との電磁気相互作用によっても、出力側ロータ18にエンジン回転方向のトルクを作用させることができる。これによって、出力側ロータ18のエンジン回転方向のトルクを増幅させるトルク増幅機能を実現することができる。また、昇圧コンバータ94からの直流電力を蓄電装置42に回収することも可能である。なお、昇圧コンバータ94のスイッチング動作を行うときは、インバータ41のスイッチング動作を行わない。
Further, AC power generated in the rotor winding 30 is taken out via the
さらに、蓄電装置42からステータ巻線20へ電力供給するようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、エンジン36の動力を用いて車輪38を正転方向に回転駆動するとともに、ステータ巻線20への供給電力を用いて発生させた出力側ロータ18の動力により車輪38の正転方向の回転駆動をアシストすることができる。また、負荷の減速運転時には、電子制御ユニット50は、ステータ巻線20から蓄電装置42へ電力回収するようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、負荷の動力をステータ巻線20と永久磁石32との電磁気結合によってステータ巻線20の電力に変換して蓄電装置42に回収することができる。
Further, by controlling the switching operation of the
また、クラッチ48を係合して入力側ロータ28と出力側ロータ18とを機械的に連結することで、ロータ巻線30に交流電流が流れず入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクが作用しなくても、エンジン36からの動力をクラッチ48を介して車輪38へ伝達することができ、エンジン36の動力を用いて車輪38を車両を前進方向に駆動することができる。このように、本実施形態では、回転電機10の入力側ロータ28と出力側ロータ18との間に作用するトルクによりエンジン36からの動力を車輪38へ伝達することが可能な第1の動力伝達経路の他に、エンジン36からの動力を回転電機10に対し並列に設けられたクラッチ48を介して車輪38へ伝達することが可能な第2の動力伝達経路が設けられている。そして、変速機44は、第1の動力伝達経路と第2の動力伝達経路のいずれかからの動力を変速して車輪38へ伝達することが可能である。
Further, by engaging the clutch 48 and mechanically connecting the
また、エンジン36の動力を用いずに回転電機10の動力を用いて負荷を駆動する(車輪38を回転駆動する)EV(Electric Vehicle)走行を行う場合は、電子制御ユニット50は、インバータ40のスイッチング動作を制御することで、負荷の駆動制御を行う。例えば、電子制御ユニット50は、蓄電装置42からの直流電力を交流に変換してステータ巻線20へ供給するように、インバータ40のスイッチング動作を制御することで、ステータ巻線20への供給電力をステータ巻線20と永久磁石32との電磁気結合によって出力側ロータ18の動力に変換し、車輪38を回転駆動する。このように、エンジン36が動力を発生していなくても、ステータ巻線20への電力供給により車輪38を回転駆動することができる。
In addition, when EV (Electric Vehicle) traveling is performed by driving the load using the power of the rotating
また、エンジン36を始動する場合は、電子制御ユニット50は、蓄電装置42からの直流電力をインバータ41で交流に変換してスリップリング95及びブラシ96を介してロータ巻線30へ供給するように、インバータ41のスイッチング動作を制御することで、ロータ巻線30への供給電力を用いてエンジン36のクランキングを行うことができる。このように、ロータ巻線30には、エンジン36を始動するための交流電力が供給される。ここでのインバータ41は、蓄電装置42側からスリップリング95側(ロータ巻線30側)への一方向のみの電力変換を行う。エンジン36のクランキングの際には、入力側ロータ28の回転磁界と出力側ロータ18の永久磁石33の界磁束との電磁気相互作用によりエンジン36に繋がる入力側ロータ28にトルクを作用させるが、出力側ロータ18もその反力トルクを受けることになる。そのため、EV走行時にエンジン36を始動する場合は、蓄電装置42からステータ巻線20へ電力供給して出力側ロータ18にこの反力トルクを打ち消すトルクを作用させるようにインバータ40のスイッチング動作を制御することで、ステータ巻線20への供給電力を用いて出力側ロータ18を回転駆動することができる。なお、インバータ41のスイッチング動作を行うときは、昇圧コンバータ94のスイッチング動作を行わない。
Further, when starting the
本実施形態において、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間に作用するトルクにより(第1の動力伝達経路を介して)エンジン36の動力を車輪38へ伝達する際には、ロータ巻線30に交流電流が流れることで入力側ロータ28が発熱するため、入力側ロータ28のロータ巻線30を冷却することが望ましい。以下、入力側ロータ28のロータ巻線30の冷却を行うための構成例について、図5〜9を用いて説明する。
In the present embodiment, when the power of the
入力側ロータ28は入力軸34より径方向外側(入力軸34の外周側)の位置に入力軸34と間隔を空けて配置されており、入力側ロータ28(ロータコア52)と入力軸34が略円板形状の連結部材81を介して機械的に連結されている。連結部材81の厚さ(入力軸34の軸線方向に関する長さ)が入力側ロータ28(ロータコア52)の厚さよりも薄いことで、入力軸34と入力側ロータ28(ロータコア52)との間に空間が形成される。連結部材81とクラッチ48のクラッチ板48aが連結部材82を介して機械的に連結されている。連結部材82は、入力側ロータ28の全周に渡って設けられており、入力側ロータ28とともに回転する。入力軸34(入力側ロータ28)は、ベアリング61を介してケーシング15に回転自在に支持されている。
The input-
出力側ロータ18は入力側ロータ28より径方向外側(入力側ロータ28の外周側)の位置に入力側ロータ28と微小空隙を空けて対向配置されており、出力側ロータ18(ロータコア53)と出力軸24が出力側ロータ支持部材83を介して機械的に連結されている。クラッチ48のクラッチ板48bは、出力側ロータ支持部材83に機械的に連結されている。出力側ロータ18に機械的に連結された出力側ロータ支持部材84と出力軸24がベアリング62,63を介してケーシング15に回転自在に支持されていることで、出力側ロータ18が回転自在に支持されている。出力側ロータ支持部材83,84は、出力側ロータ18の全周に渡って設けられており、出力側ロータ18とともに回転する。ステータ16は、出力側ロータ18より径方向外側(出力側ロータ18の外周側)の位置に出力側ロータ18と微小空隙を空けて対向配置されており、ステータ16の外周側に設けられたケーシング15に固定されている。
The output-
入力側ロータ28の内周には、作動液体(冷却液)としてのオイル87を貯溜するためのオイル貯溜部材85が設置されている。オイル貯溜部材85は、入力側ロータ28と連結部材81との間に入力側ロータ28の全周に渡って設けられており、連結部材81を介して入力軸34と機械的に連結されている。オイル貯溜部材85は、ロータコア52の内周面に取り付けられており、入力軸34及び入力側ロータ28とともに回転する。オイル87は、回転軸方向(入力軸34の軸線方向)に関するオイル貯溜部材85の両端部85a,85b間に連結部材81を挟んで形成される空間(オイル溜まり)85e,85fに貯溜される。回転軸方向に関するオイル貯溜部材85の両端部85a,85bには、オイル貯溜部材85のオイル溜まり85e,85fに貯溜されたオイル87が噴出するための複数のオイル噴出口85c,85dがそれぞれ形成されている。図8,9に示すように、オイル貯溜部材85の回転軸方向両端部85a,85bはリング形状であり、オイル噴出口85c,85dは、回転軸方向に沿って延びる貫通穴により構成され、入力側ロータ28の周方向に関して間隔をおいて(等間隔で)配置されている。連結部材81の外周部には、連結部材81を挟んで形成されたオイル溜まり85e,85f同士を連通させるためのオイル孔88が複数形成されている。図7に示すように、オイル孔88は、入力側ロータ28の周方向に関して間隔をおいて(等間隔で)配置されている。オイル孔88は、極力外周側に配置されることが好ましく、オイル噴出口85c,85dよりも径方向外側に配置されることが好ましい。入力軸34には、外部からオイルが供給されるオイル通路91と、オイル貯溜部材85のオイル溜まり85fへオイルを吐出させるための複数のオイル吐出口92が形成されている。ロータ巻線30は、そのコイルエンド部(回転軸方向両端部)130−1,130−2がロータコア52及びオイル貯溜部材85より回転軸方向両側へ張り出した状態で、ロータコア52に巻回されている。
An
連結部材82がコイルエンド部130−1の側面(回転軸方向一端面)130−1aと微小空隙を空けて近接配置され、出力側ロータ支持部材83がコイルエンド部130−1の外周面130−1bと微小空隙を空けて近接配置されていることで、連結部材82とコイルエンド部130−1の側面130−1aとの間、及び出力側ロータ支持部材83とコイルエンド部130−1の外周面130−1bとの間に、オイル通路90−1が形成されている。そして、出力側ロータ支持部材84がコイルエンド部130−2の側面(回転軸方向他端面)130−2a及び外周面130−2bと微小空隙を空けて近接配置されていることで、出力側ロータ支持部材84とコイルエンド部130−2の側面130−2a及び外周面130−2bとの間に、オイル通路90−2が形成されている。オイル通路90−1,90−2は、入力側ロータ28の全周に渡って形成されており、オイル通路90−1,90−2の通路幅が均一になるように、連結部材82及び出力側ロータ支持部材84の形状をコイルエンド部130−1,130−2の側面130−1a,130−2aの形状に合わせて設計することが好ましい。
The connecting
さらに、オイル通路90−1は、出力側ロータ支持部材83と出力側ロータ18の側面(回転軸方向一端面)18aとの間にも形成されており、オイル通路90−2は、出力側ロータ支持部材84と出力側ロータ18の側面(回転軸方向他端面)18bとの間にも形成されている。ステータ巻線20は、そのコイルエンド部(回転軸方向両端部)120−1,120−2がステータコア51より回転軸方向両側へ張り出した状態で、ステータコア51に巻回されている。出力側ロータ支持部材83には、オイルをステータ巻線20のコイルエンド部120−1へ供給するための複数のオイル供給口83aが形成されており、出力側ロータ支持部材84には、オイルをステータ巻線20のコイルエンド部120−2へ供給するための複数のオイル供給口84aが形成されている。図10,11に示すように、オイル供給口83a,84aは、出力側ロータ18の周方向に関して間隔をおいて(等間隔で)配置されている。出力側ロータ支持部材83,84と出力側ロータ18の側面18a,18bとの間に形成されるオイル通路90−1,90−2においては、外周側は途中で終了して出力側ロータ支持部材83,84が出力側ロータ18の側面18a,18bに接触しており、内周側は全周で繋がっている。さらに、オイル通路90−1,90−2においては、周方向に応じて外径(最外周位置)が異なることで径方向長さが異なる。オイル通路90−1,90−2の外径の大きい部位にオイル供給口83a,84aが配置され、オイル通路90−1,90−2の外径の小さい部位にボルト64,65が配置され、出力側ロータ支持部材83,84と出力側ロータ18とがボルト64,65により締結される。
Further, the oil passage 90-1 is also formed between the output-side
入力軸34及び入力側ロータ28の回転時には、入力軸34内部のオイル通路91に供給されたオイルは、図5の矢印aに示すように、遠心力によりオイル吐出口92から吐出してオイル貯溜部材85のオイル溜まり85e,85fに貯溜される。オイル溜まり85e,85fに貯溜されたオイル87によりロータコア52を冷却することができる。さらに、オイル溜まり85e,85fに貯溜されたオイル87は、図5の矢印bに示すように、遠心力により回転軸方向両端部85a,85bのオイル噴出口85c,85dから噴出してロータ巻線30のコイルエンド部130−1,130−2の内周面130−1c,130−2cに均一に飛散して接触する。コイルエンド部130−1,130−2の内周面130−1c,130−2cに接触したオイルは、図5の矢印cに示すように、遠心力により連結部材82とコイルエンド部130−1の側面130−1aとの間のオイル通路90−1、及び出力側ロータ支持部材84とコイルエンド部130−2の側面130−2aとの間のオイル通路90−2を通ることで、コイルエンド部130−1,130−2の側面130−1a,130−2aに均一に且つ流速を持って接触する。さらに、オイルは、遠心力により出力側ロータ支持部材83とコイルエンド部130−1の外周面130−1bとの間のオイル通路90−1、及び出力側ロータ支持部材84とコイルエンド部130−2の外周面130−2bとの間のオイル通路90−2を通ることで、コイルエンド部130−1,130−2の外周面130−1b,130−2bに均一に且つ流速を持って接触する。これによって、ロータ巻線30のコイルエンド部130−1,130−2を冷却することができ、最内層(最も径方向内側)に位置する入力側ロータ28を冷却することができる。
When the
さらに、ロータ巻線30のコイルエンド部130−1,130−2の冷却に用いられたオイルは、図5の矢印dに示すように、遠心力により出力側ロータ支持部材83と出力側ロータ18の側面18aとの間のオイル通路90−1、及び出力側ロータ支持部材84と出力側ロータ18の側面18bとの間のオイル通路90−2を通ることで、出力側ロータ18の側面(回転軸方向両端面)18a,18bに接触する。これによって、中間層に位置する出力側ロータ18の永久磁石32,33を冷却することができる。
Further, the oil used for cooling the coil end portions 130-1 and 130-2 of the rotor winding 30 is subjected to centrifugal force by the output side
さらに、出力側ロータ18の永久磁石32,33の冷却に用いられたオイルは、図5の矢印dに示すように、遠心力によりオイル供給口83a,84aから噴出してステータ巻線20のコイルエンド部120−1,120−2の内周面120−1a,120−2aに均一に飛散して接触する。これによって、ステータ巻線20のコイルエンド部120−1,120−2を冷却することができ、最外層(最も径方向外側)に位置するステータ16を冷却することができる。ステータ巻線20のコイルエンド部120−1,120−2の冷却に用いられたオイルは、オイルパンに戻り、熱交換を行った後、再び入力軸34内部のオイル通路91へ供給される。
Further, the oil used for cooling the
以上説明した本実施形態では、ロータ巻線30の交流電流により入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクが作用し、入力側ロータ28及び出力側ロータ18が回転しているときに、最内層に位置し且つ径方向外側への遠心力が作用している入力側ロータ28のロータ巻線30(コイルエンド部130−1,130−2)に冷却用のオイルをオイル貯溜部材85から均一に且つ効率よく供給することができる。したがって、冷却用のオイルが供給されにくい入力側ロータ28を部位毎の温度のばらつき、局部的な高温を抑制しながら効率よく冷却することができる。その結果、入力側ロータ28の過熱を防止することができ、熱容量が小さくても構造を小型化することができる。その際には、既存の出力側ロータ支持部材83,84を利用して、低コスト、コンパクトで効果的にコイルエンド部130−1,130−2を冷却することができる。さらに、オイル通路90−1,90−2を通るオイルとコイルエンド部130−1,130−2とが均一に且つ流速を持って接するので、コイルエンド部130−1,130−2の冷却能力が向上し、且つ部位毎の温度のばらつき、局部的な高温を抑制することができる。また、オイル溜まり85e,85f同士をオイル孔88により連通させることで、左右のコイルエンド部130−1,130−2を均一に冷却することができるので、左右での温度のばらつき、局部的な高温を抑制することができる。
In the present embodiment described above, torque is applied between the input-
さらに、本実施形態では、入力側ロータ28の冷却に用いられたオイルを、遠心力により中間層の出力側ロータ18の側面18a,18bに均一に且つ効率よく供給することができる。したがって、入力側ロータ28とステータ16間に挟まれ冷却用のオイルが供給されにくい出力側ロータ18の永久磁石32,33を効率よく冷却することができ、出力側ロータ18の過熱を防止することができる。その際には、既存の出力側ロータ支持部材83,84を利用して、低コスト、コンパクトで効果的に出力側ロータ18を冷却することができる。さらに、本実施形態では、出力側ロータ18の冷却に用いられたオイルを、遠心力により最外層のステータ16のステータ巻線20(コイルエンド部120−1,120−2)にオイル供給口83a,84aから均一に且つ効率よく供給することができる。したがって、ステータ16を効率よく冷却することができ、ステータ16の過熱を防止することができる。その結果、回転電機10の構造の容積を低減(小型化)することができる。さらに、出力側ロータ支持部材83,84と出力側ロータ18の側面18a,18bとの間のオイル通路90−1,90−2のオイル流れが大きくなるため、出力側ロータ18の冷却性能が向上する。ステータ巻線20の冷却の際には、オイル通路90−1,90−2の外径の大きい部位にオイル供給口83a,84aを配置することで、コイルエンド部120−1,120−2に飛散するオイルの遠心力を大きくすることができ、コイルエンド部120−1,120−2を効果的に冷却することができる。また、出力側ロータ支持部材83,84と出力側ロータ18の側面18a,18bとの間のオイル通路90−1,90−2が内周側で全周に渡って繋がっているため、複数のオイル供給口83a,84aにオイルを均等に分配することができる。
Furthermore, in this embodiment, the oil used for cooling the
また、本実施形態では、ロータ巻線30の誘導電流により入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルク(電磁カップリングトルク)を作用させているときには、ロータ巻線30のコイルエンド部130−1,130−2と出力側ロータ支持部材83,84との間に回転速度差が発生している。そのため、出力側ロータ支持部材83とコイルエンド部130−1の外周面130−1bとの間のオイル通路90−1と、出力側ロータ支持部材84とコイルエンド部130−2の側面130−2a及び外周面130−2bとの間のオイル通路90−2を通るオイルを介して、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間でトルクを伝達することができ、流体カップリング機能を実現することができるので、オイルによる冷却構造と動力伝達構造を融合することができる。したがって、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクを作用させるときには、ロータ巻線30の誘導電流による電磁カップリングトルクだけでなく、オイル通路90−1,90−2を通るオイルを介した流体カップリングトルクも利用することができ、動力伝達分担を分散することができる。その結果、電磁カップリングトルク容量(特に磁石量)を低減することができ、回転電機10の構造の容積をさらに低減(小型化)することができる。
Further, in the present embodiment, when a torque (electromagnetic coupling torque) is applied between the
なお、本実施形態において、EV走行を行う場合等、入力軸34及び入力側ロータ28が回転していない場合は、入力軸34のオイル吐出口92からの遠心力によるオイル供給が困難である他、入力側ロータ28と出力側ロータ18間(オイル通路90−1,90−2)にオイルが介在すると、ステータ16と出力側ロータ18との間に作用するトルクにより出力側ロータ18を回転駆動する際に、オイルによる流体カップリング力が損失となる。したがって、入力側ロータ28(エンジン36)が停止している状態でステータ16と出力側ロータ18との間に作用するトルクにより出力側ロータ18を回転駆動する場合は、入力軸34のオイル吐出口92からのオイル供給を停止させる。その場合は、ステータ16の外周側のケーシング15に形成されたオイル供給口89からステータ巻線20のコイルエンド部120−1,120−2にオイルを供給することで、ステータ16を冷却する。一方、ロータ巻線30の誘導電流により入力側ロータ28と出力側ロータ18との間に電磁カップリングトルクを作用させる場合は、入力軸34のオイル吐出口92からのオイル供給を行うことで、入力側ロータ28、出力側ロータ18、及びステータ16を冷却するとともに、流体カップリングトルクも作用させる。その際には、オイル吐出口92からのオイル供給とオイル供給口89からのオイル供給とを切り替えることで、オイル供給量を低減することができ、オイルポンプ容量/損失/コスト/体格を抑制することができる。
In this embodiment, when the
本実施形態では、例えば図12,13に示すように、オイル貯溜部材85の回転軸方向両端部85a,85bの内周部に切り欠きを形成することで、オイル噴出口85c,85dを形成することも可能である。この構成によれば、オイル噴出口85c,85dの形状がシンプルであり、低コスト化を図ることができる。また、本実施形態では、オイル噴出口85c,85dを省略することも可能である。その場合は、オイル貯溜部材85内に貯溜されたオイルが回転軸方向両端部85a,85bから溢れることで、遠心力によりロータ巻線30のコイルエンド部130−1,130−2の内周面130−1c,130−2cに飛散する。この構成によれば、オイル貯溜部材85の回転軸方向両端部85a,85bに貫通穴や切り欠きを形成する必要がなく、更なる低コスト化を図ることができる。
In this embodiment, for example, as shown in FIGS. 12 and 13, the
また、本実施形態では、例えば図14,15に示すように、オイル吐出口92からのオイル87を入力側ロータ28の外周面と出力側ロータ18の内周面との間の空隙71に導入するためのオイル導入通路72を設けることもできる。図14,15に示す例では、複数のオイル導入通路72が入力側ロータ28のロータコア52及びオイル貯溜部材85に形成されており、空隙71とオイル溜まり85fがオイル導入通路72を介して連通している。オイル導入通路72は、入力側ロータ28の径方向に沿って延びる貫通穴により構成され、入力側ロータ28の周方向に関して間隔をおいて(等間隔で)配置されている。オイル導入通路72は、回転軸方向に関してロータコア52の中央付近に配置されることが好ましい。
Further, in the present embodiment, for example, as shown in FIGS. 14 and 15,
図14,15に示す構成例において、入力軸34及び入力側ロータ28の回転時には、オイル貯溜部材85のオイル溜まり85e,85fに貯溜されたオイル87は、図14の矢印e,fに示すように、遠心力によりオイル導入通路72を通って入力側ロータ28と出力側ロータ18間の空隙71に導入される。入力側ロータ28と出力側ロータ18との間に回転速度差が発生しているときは、空隙71に導入されたオイルを介して入力側ロータ28と出力側ロータ18との間でトルクを伝達することができ、流体カップリング機能を実現することができる。したがって、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクを作用させるときには、ロータ巻線30の誘導電流による電磁カップリングトルクだけでなく、空隙71を通るオイルを介した流体カップリングトルクも利用することができる。その結果、電磁カップリングトルク容量(特に磁石量)を低減することができる。流体カップリングトルクの利用の際には、オイル貯溜部材85に貯溜されたオイル87を遠心力で入力側ロータ28と出力側ロータ18間の空隙71に直接導くため、安定したオイル量を確実に供給することができる。
14 and 15, when the
また、本実施形態では、例えば図16,17に示すように、入力側ロータ28のロータコア52とロータ巻線30のコイルエンド部130−1,130−2との間にオイル導入通路72−1,72−2を形成することもできる。空隙71とオイル溜まり85eがオイル導入通路72−1を介して連通し、空隙71とオイル溜まり85fがオイル導入通路72−2を介して連通している。ロータコア52の回転軸方向長さは、出力側ロータ18(ロータコア53)の回転軸方向長さよりも短く、オイル導入通路72−1,72−2は、径方向において出力側ロータ18(ロータコア53)と対向している。入力軸34及び入力側ロータ28の回転時には、オイル溜まり85e,85fに貯溜されたオイル87は、図16の矢印e,fに示すように、遠心力によりオイル導入通路72−1,72−2を通って入力側ロータ28と出力側ロータ18間の空隙71に導入される。したがって、入力側ロータ28と出力側ロータ18との間にトルクを作用させるときには、ロータ巻線30の誘導電流による電磁カップリングトルクだけでなく、空隙71を通るオイルを介した流体カップリングトルクも利用することができる。図14,15に示す構成例では、ロータコア52にオイル導入通路72(穴)を設けることで電磁気的な影響を与える可能性があるが、図16,17に示す構成例では、電磁気的な影響を回避しつつ、入力側ロータ28と出力側ロータ18間の空隙71にオイルを供給することができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 16 and 17, for example, an oil introduction passage 72-1 is provided between the
また、オイル導入通路72を入力側ロータ28のロータコア52及びオイル貯溜部材85に形成する場合は、例えば図18,19に示すように、オイル導入通路72と連結部材81の回転軸方向位置を揃え、オイル導入通路72と連結部材81を径方向に関して対向配置させることも可能である。図18,19に示す例では、オイル導入通路72は、径方向内側の端部が連結部材81の外周部まで通じていることで、連結部材81の外周部に面している。さらに、オイル導入通路72は、その回転軸方向幅(穴径)が連結部材81の厚さ(回転軸方向幅)より大きいことで、連結部材81の外周部より回転軸方向両側に張り出して形成されている。これによって、オイル導入通路72がオイル溜まり85e,85fに連通し、オイル溜まり85e,85f同士がオイル導入通路72を介して互いに連通する。図18,19に示す構成例によれば、オイル孔88を省略してもオイル溜まり85e,85f同士を連通させることができ、加工の手間、コストを抑制することができる。さらに、入力側ロータ28をオイルで直接冷却することができる。
Further, when the
また、オイル導入通路72を入力側ロータ28のロータコア52及びオイル貯溜部材85に形成する場合は、例えば図20に示すように、オイル導入通路72を連結部材81にさらに形成することも可能である。図20に示す例では、連結部材81に形成されたオイル導入通路72は、径方向に沿って入力軸34まで貫通していることでオイル吐出口92に連通している。連結部材81は、その厚さ(回転軸方向幅)が径方向位置に応じて異なることで、オイル導入通路72の回転軸方向幅(穴径)より厚い部分と、オイル導入通路72の回転軸方向幅(穴径)より薄いことでオイル導入通路72の外周より内側へ窪んだ部分とを含んで構成され、この窪んだ部分には、連結部材81の外部に開口するオイル噴出口74a,74b,74cが形成されている。オイル噴出口74a,74bから噴出したオイルはオイル溜まり85e,85fに貯溜され、オイル噴出口74cから噴出したオイルはベアリング61,62へ供給されることで潤滑に用いられる。ここでのオイル噴出口74a,74b,74cについては、例えば図21に示すように、厚さが径方向位置に応じて異なる連結部材81にドリル76で穴をあけることで形成することが可能である。図20に示す構成例によれば、入力軸34にあける穴(オイル吐出口92)と、連結部材81及びロータコア52にあける穴(オイル導入通路72)とを共通化できることによる低コスト化を図ることができる。さらに、連結部材81に形成されたオイル導入通路72により、オイル吐出口92からのオイルをオイル溜まり85e,85fやベアリング61,62に効率的に導くことができる。
Further, when the
なお、以上説明した図14〜20に示す構成例においても、EV走行を行う場合等、入力軸34及び入力側ロータ28が回転していない場合は、入力軸34のオイル吐出口92からの遠心力によるオイル供給が困難である他、入力側ロータ28と出力側ロータ18間の空隙71にオイルが介在すると、ステータ16と出力側ロータ18との間に作用するトルクにより出力側ロータ18を回転駆動する際に、オイルによる流体カップリング力が損失となる。したがって、図14〜20に示す構成例においても、入力側ロータ28(エンジン36)が停止している状態でステータ16と出力側ロータ18との間に作用するトルクにより出力側ロータ18を回転駆動する場合は、入力軸34のオイル吐出口92からのオイル供給を停止させる。その場合は、ステータ16の外周側のケーシング15に形成されたオイル供給口89からステータ巻線20のコイルエンド部120−1,120−2にオイルを供給することで、ステータ16を冷却する。一方、ロータ巻線30の誘導電流により入力側ロータ28と出力側ロータ18との間に電磁カップリングトルクを作用させる場合は、入力軸34のオイル吐出口92からのオイル供給を行うことで、入力側ロータ28、出力側ロータ18、及びステータ16を冷却するとともに、流体カップリングトルクも作用させる。その際には、オイル吐出口92からのオイル供給とオイル供給口89からのオイル供給とを切り替えることで、オイル供給量を低減することができ、オイルポンプ容量/損失/コスト/体格を抑制することができる。
In the configuration examples shown in FIGS. 14 to 20 described above, when the
また、以上説明した実施形態では、回転電機10の入出力を入れ替えることもできる。すなわち、第2ロータ18がエンジン36に機械的に連結され、第1ロータ28が変速機44を介して車輪38に機械的に連結されていてもよい。この場合は、エンジン36からの動力が第2ロータ18に伝達され、第1ロータ28からの動力が変速機44で変速されて車輪38に伝達されるため、第2ロータ18が入力側ロータとなり、第1ロータ28が出力側ロータとなる。また、以上説明した実施形態では、ステータ16及びインバータ40を省略することも可能である。
Moreover, in embodiment described above, the input / output of the rotary
以上の実施形態の説明では、整流器93で整流された電力を電圧変換して出力するDC−DCコンバータとして昇圧コンバータ94を設けた場合について説明した。ただし、本実施形態では、DC−DCコンバータとして降圧コンバータや昇降圧コンバータを設けることも可能である。
In the above description of the embodiment, the case where the
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
10 回転電機、15 ケーシング、16 ステータ、18 第2ロータ(出力側ロータ)、20 ステータ巻線、24 出力軸、28 第1ロータ(入力側ロータ)、30 ロータ巻線、32,33 永久磁石、34 入力軸、36 エンジン、38 車輪、40,41 インバータ、42 蓄電装置、44 変速機、48 クラッチ、50 電子制御ユニット、61,62,63 ベアリング、71 空隙、72,72−1,72−2 オイル導入通路、81,82 連結部材、83,84 出力側ロータ支持部材、83a,84a,89 オイル供給口、85 オイル貯溜部材、85c,85d オイル噴出口、85e,85f オイル溜まり、87 オイル、88 オイル孔、90−1,90−2,91 オイル通路、92 オイル吐出口、93 整流器、94 昇圧コンバータ(DC−DCコンバータ)、95 スリップリング、96 ブラシ、120−1,120−2,130−1,130−2 コイルエンド部。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
第1回転子の外周側に配置され、第1回転子に対し相対回転可能な第2回転子であって、回転子巻線で発生した回転磁界が作用するのに応じて第1回転子との間にトルクが作用する第2回転子と、
を備える回転電機であって、
第1回転子の内周には、回転軸及び第1回転子とともに回転し、作動液体溜まりに作動液体を貯溜するための作動液体貯溜部材が設置され、
回転軸には、作動液体溜まりへ作動液体を吐出させるための作動液体吐出口が形成され、
回転子巻線の回転軸方向両端部が、回転子鉄心及び作動液体貯溜部材より回転軸方向両側へ張り出しており、
第1回転子の回転時に、作動液体溜まりに貯溜された作動液体を、遠心力により作動液体貯溜部材の回転軸方向両端部から回転子巻線の回転軸方向両端部へ飛散させる、回転電機。 1st rotation which is arrange | positioned at the outer peripheral side of a rotating shaft, and is a 1st rotor which rotates with a rotating shaft, Comprising: The rotor coil | winding which can generate | occur | produce a rotating magnetic field by an alternating current flows With the child,
A second rotor disposed on the outer peripheral side of the first rotor and capable of rotating relative to the first rotor, wherein the first rotor and the first rotor according to the action of a rotating magnetic field generated in the rotor winding A second rotor on which torque acts,
A rotating electric machine comprising:
On the inner periphery of the first rotor, a working liquid storage member that rotates together with the rotating shaft and the first rotor and stores the working liquid in the working liquid reservoir is installed,
The rotating shaft is formed with a working liquid discharge port for discharging the working liquid to the working liquid reservoir.
Both ends of the rotor winding in the rotation axis direction protrude from the rotor core and the working liquid storage member to both sides in the rotation axis direction.
A rotating electrical machine that causes the working liquid stored in the working liquid reservoir to scatter from the rotating shaft direction both ends of the working liquid reservoir member to both ends of the rotor winding in the rotating shaft direction by centrifugal force when the first rotor rotates.
回転子巻線の回転軸方向両端部との間に作動液体通路を形成するための通路形成部材が回転子巻線の回転軸方向両端部に近接して設置されている、回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1,
A rotating electrical machine in which a passage forming member for forming a working liquid passage is provided adjacent to both ends of the rotor winding in the rotation axis direction of the rotor winding.
通路形成部材は、第2回転子とともに回転する部材である、回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 2,
The passage forming member is a rotating electrical machine that is a member that rotates together with the second rotor.
通路形成部材は、第2回転子の回転軸方向両端面との間にも作動液体通路を形成する部材である、回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 2 or 3,
The passage forming member is a rotating electrical machine that is a member that forms a working liquid passage between both end surfaces of the second rotor in the rotation axis direction.
第2回転子の外周側に配置され、交流電流が流れることで回転磁界を発生可能な固定子巻線が固定子鉄心に巻回された固定子をさらに備え、
第2回転子は、固定子巻線で発生した回転磁界が作用するのに応じて固定子との間にトルクが作用し、
固定子巻線の回転軸方向両端部が、固定子鉄心より回転軸方向両側へ張り出しており、
通路形成部材には、作動液体通路を通る作動液体を遠心力により固定子巻線の回転軸方向両端部へ供給するための作動液体供給口が形成されている、回転電機。 The rotating electrical machine according to any one of claims 2 to 4,
A stator winding disposed on the outer peripheral side of the second rotor and capable of generating a rotating magnetic field when an alternating current flows, further comprising a stator wound around the stator core;
A torque acts between the second rotor and the stator in response to the rotating magnetic field generated in the stator winding,
Both ends of the stator winding in the rotation axis direction protrude from the stator core to both sides in the rotation axis direction.
A rotating electrical machine in which a working liquid supply port is formed in the passage forming member for supplying the working liquid passing through the working liquid passage to both ends of the stator winding in the rotation axis direction by centrifugal force.
作動液体貯溜部材の回転軸方向両端部には、第1回転子の回転時に作動液体溜まりに貯溜された作動液体が噴出するための作動液体噴出口が形成されている、回転電機。 The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5,
A rotating electrical machine in which working liquid outlets for ejecting working liquid stored in the working liquid reservoir when the first rotor rotates are formed at both ends in the rotation axis direction of the working liquid storage member.
回転軸と作動液体貯溜部材が連結部材を介して連結され、
作動液体溜まりは、作動液体貯溜部材の回転軸方向両端部間に連結部材を挟んで形成され、
連結部材には、連結部材を挟んで形成された作動液体溜まり同士を連通させるための作動液体連通孔が形成されている、回転電機。 The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6,
The rotating shaft and the working liquid storage member are connected via a connecting member,
The working liquid reservoir is formed by sandwiching a connecting member between both ends of the working liquid reservoir member in the rotation axis direction.
The rotating electrical machine, wherein the connecting member is formed with a working fluid communication hole for communicating working fluid reservoirs formed across the connecting member.
作動液体吐出口からの作動液体を第1回転子と第2回転子との間の空隙に導入するための作動液体導入通路が形成されている、回転電機。 The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6,
A rotating electrical machine in which a working liquid introduction passage is formed for introducing the working liquid from the working liquid discharge port into a gap between the first rotor and the second rotor.
作動液体導入通路は、第1回転子の回転子鉄心に形成され、作動液体溜まりに貯溜された作動液体を前記空隙に導入する、回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 8, wherein
The working electrical fluid introduction passage is formed in the rotor core of the first rotor, and introduces working fluid stored in a working fluid reservoir into the gap.
回転軸と作動液体貯溜部材が連結部材を介して連結され、
作動液体溜まりは、作動液体貯溜部材の回転軸方向両端部間に連結部材を挟んで形成され、
作動液体導入通路は、連結部材の外周部に面し、且つ作動液体溜まりと連通するよう連結部材の外周部よりも回転軸方向両側に張り出して形成されている、回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 9, wherein
The rotating shaft and the working liquid storage member are connected via a connecting member,
The working liquid reservoir is formed by sandwiching a connecting member between both ends of the working liquid reservoir member in the rotation axis direction.
The working electric fluid introduction passage faces the outer peripheral portion of the connecting member and is formed so as to protrude from the outer peripheral portion of the connecting member to both sides in the rotation axis direction so as to communicate with the working liquid reservoir.
回転軸と作動液体貯溜部材が連結部材を介して連結され、
作動液体導入通路は、連結部材にも形成され、作動液体吐出口と連通している、回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 9, wherein
The rotating shaft and the working liquid storage member are connected via a connecting member,
The working electric fluid introduction passage is also formed in the connecting member, and communicates with the working liquid discharge port.
作動液体導入通路は、第1回転子の回転子鉄心と回転子巻線の回転軸方向両端部との間に形成され、作動液体溜まりに貯溜された作動液体を前記空隙に導入する、回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 8, wherein
The working liquid introduction passage is formed between the rotor core of the first rotor and both ends of the rotor winding in the rotation axis direction, and introduces working liquid stored in the working liquid reservoir into the gap. .
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013090482A (en) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Toyota Motor Corp | Rotary electric machine |
WO2013190999A1 (en) | 2012-06-19 | 2013-12-27 | 株式会社豊田自動織機 | Rotating electrical machine |
US20140132382A1 (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Ford Global Technologies, Llc | Inductor assembly |
US20140132378A1 (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Ford Global Technologies, Llc | Temperature regulation of an inductor assembly |
WO2014087848A2 (en) | 2012-12-05 | 2014-06-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling structure for slip ring device |
WO2015083637A1 (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 株式会社豊田自動織機 | Rotary electric machine |
WO2015151589A1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-10-08 | 株式会社豊田自動織機 | Rotor |
US9581234B2 (en) | 2012-11-09 | 2017-02-28 | Ford Global Technologies, Llc | Liquid cooled power inductor |
US9892842B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-02-13 | Ford Global Technologies, Llc | Inductor assembly support structure |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10336968A (en) * | 1997-05-29 | 1998-12-18 | Denso Corp | Rotating electric machine for vehicle |
JP2004282902A (en) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Toyota Motor Corp | Rotary electric machine |
-
2009
- 2009-09-14 JP JP2009212492A patent/JP5410896B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10336968A (en) * | 1997-05-29 | 1998-12-18 | Denso Corp | Rotating electric machine for vehicle |
JP2004282902A (en) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Toyota Motor Corp | Rotary electric machine |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013090482A (en) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Toyota Motor Corp | Rotary electric machine |
WO2013190999A1 (en) | 2012-06-19 | 2013-12-27 | 株式会社豊田自動織機 | Rotating electrical machine |
US9581234B2 (en) | 2012-11-09 | 2017-02-28 | Ford Global Technologies, Llc | Liquid cooled power inductor |
US20140132382A1 (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Ford Global Technologies, Llc | Inductor assembly |
US20140132378A1 (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Ford Global Technologies, Llc | Temperature regulation of an inductor assembly |
US11195649B2 (en) | 2012-11-09 | 2021-12-07 | Ford Global Technologies, Llc | Temperature regulation of an inductor assembly |
US10460865B2 (en) * | 2012-11-09 | 2019-10-29 | Ford Global Technologies, Llc | Inductor assembly |
US9543069B2 (en) * | 2012-11-09 | 2017-01-10 | Ford Global Technologies, Llc | Temperature regulation of an inductor assembly |
US9793784B2 (en) | 2012-12-05 | 2017-10-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling structure for slip ring device |
WO2014087848A2 (en) | 2012-12-05 | 2014-06-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling structure for slip ring device |
DE112013005801B4 (en) | 2012-12-05 | 2022-04-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling structure for slip ring device |
US9892842B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-02-13 | Ford Global Technologies, Llc | Inductor assembly support structure |
US10490333B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-11-26 | Ford Global Technologies, Llc | Inductor assembly support structure |
WO2015083637A1 (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 株式会社豊田自動織機 | Rotary electric machine |
WO2015151589A1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-10-08 | 株式会社豊田自動織機 | Rotor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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