JP2011062061A - Rotary electric machine - Google Patents

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英明 駒田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine capable of transmitting power, by utilizing electromagnetic coupling of rotors oppositely disposed in a radial direction, wherein the rotors disposed inside of the diameter direction can be cooled efficiently. <P>SOLUTION: An oil reservoir member 85, which corotates with an input shaft 34 and an input-side rotor 28 and reserves an oil 87 is installed on the inner circumference of the input-side rotor 28. An oil discharge port 92 for discharging oil to the oil reservoir member 85 is formed on the input shaft 34. Oil-flowing paths 90-1 and 90-2 are formed between coil end portions 130-1, 130-2 of the rotor winding 30 and output-side rotor support members 83, 84. At the rotation of the input side rotor 28, the oil 87 reserved in the oil reservoir member 85 splashes due to the centrifugal force from both ends 85a, 85b of the rotating shaft direction to the coil end portions 130-1, 130-2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

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.

特許第3543500号公報Japanese Patent No. 3543500 特開2009−73472号公報JP 2009-73472 A

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.

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概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a hybrid drive device including a rotary electric machine 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating electrical machine 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating electrical machine 10 according to an embodiment of the present invention. 入力側ロータ28、出力側ロータ18、及びステータ16の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an input side rotor 28, an output side rotor 18, and a stator 16. 本発明の実施形態に係る回転電機10の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating electrical machine 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating electrical machine 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating electrical machine 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating electrical machine 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating electrical machine 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating electrical machine 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating electrical machine 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る回転電機10の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the rotary electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention.

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 electric machine 10 which concerns on embodiment of this invention, FIG. 1 shows the outline of the whole structure, FIG. The outline of a structure is shown. The hybrid drive device according to the present embodiment is provided between an engine (internal combustion engine) 36 provided as a prime mover capable of generating power (mechanical power), and between the engine 36 and wheels 38, and the gear ratio is changed. A possible transmission (mechanical transmission) 44 and the rotating electrical machine 10 provided between the engine 36 and the transmission 44 are provided. In addition, about the hybrid drive device which concerns on this embodiment, it can be used as a power output device for driving a vehicle, for example.

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 electrical machine 10 includes a stator 16 fixed to a stator case, a first rotor 28 that can rotate relative to the stator 16, and a predetermined gap between the stator 16 and the first rotor 28 in a radial direction orthogonal to the rotor rotation axis. And a second rotor 18 which is opposed to each other and is rotatable relative to the stator 16 and the first rotor 28. The stator 16 is disposed at a position radially outside the first rotor 28 with a space from the first rotor 28, and the second rotor 18 is positioned between the stator 16 and the first rotor 28 in the radial direction. Is arranged. That is, the first rotor 28 is disposed opposite to the second rotor 18 at a position radially inward of the second rotor 18, and the stator 16 is disposed opposite to the second rotor 18 at a position radially outward of the second rotor 18. Has been. The first rotor 28 is mechanically coupled to the input shaft 34 (first rotational shaft) of the rotating electrical machine 10, and the input shaft 34 is mechanically coupled to the engine 36, whereby the input shaft 34 (first rotor 28). ) Receives power from the engine 36. On the other hand, the second rotor 18 is mechanically coupled to the output shaft 24 (second rotational shaft) of the rotating electrical machine 10, and the output shaft 24 is mechanically coupled to the wheel 38 via the transmission 44. Thus, the power from the output shaft 24 (second rotor 18) is transmitted to the wheels 38 after being shifted by the transmission 44. In the following description, the first rotor 28 is an input side rotor, and the second rotor 18 is an output side rotor.

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-side rotor 28 includes a rotor core (first rotor core) 52 and a plurality of (for example, three-phase) rotor windings 30 disposed on the rotor core 52 along the circumferential direction thereof. When a plurality of phases (for example, three phases) of alternating current flows through the plurality of phases of the rotor winding 30, the rotor winding 30 can generate a rotating magnetic field that rotates in the rotor circumferential direction.

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 stator 16 includes a stator core (stator core) 51 and a plurality of (for example, three-phase) stator windings 20 disposed on the stator core 51 along the circumferential direction thereof. When a plurality of phases (for example, three phases) of alternating current flows through the plurality of phases of the stator winding 20, the stator winding 20 can generate a rotating magnetic field that rotates in the circumferential direction of the stator.

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-side rotor 18 includes a rotor core (second rotor core) 53 and permanent magnets 32 and 33 that are disposed on the rotor core 53 along the circumferential direction thereof and generate field magnetic flux. The permanent magnet 32 is disposed on the outer peripheral portion of the rotor core 53 so as to face the stator 16 (stator core 51), and the permanent magnet 33 is opposed to the input-side rotor 28 (rotor core 52) on the inner peripheral portion of the rotor core 53. Arranged. Here, the permanent magnets 32 and 33 can also be integrated.

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 input side rotor 28, the output side rotor 18, and the stator 16 is shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, the input side rotor 28, the output side rotor 18, and the stator 16 are arranged concentrically. In the stator core 51 of the stator 16, a plurality of teeth 51 a protruding radially inward (toward the output-side rotor 18) are arranged at intervals along the circumferential direction of the stator. The magnetic pole is configured by being wound around the teeth 51a. A plurality of teeth 52a protruding radially outward (toward the output-side rotor 18) are arranged on the rotor core 52 of the input-side rotor 28 at intervals along the circumferential direction of the rotor. Is wound around these teeth 52a, thereby forming a magnetic pole. The teeth 51a of the stator 16 and the permanent magnets 32 of the output-side rotor 18 are opposed to each other in the radial direction perpendicular to the rotation center axis of the output-side rotor 18 (which coincides with the rotation center axis of the input-side rotor 28). The teeth 52a of the side rotor 28 and the permanent magnets 33 of the output side rotor 18 are arranged to face each other in the radial direction. The winding axis of the stator winding 20 and the winding axis of the rotor winding 30 coincide with this radial direction (the direction in which the input side rotor 28 and the output side rotor 18 face each other). The permanent magnets 32 and 33 are arranged at intervals in the circumferential direction of the rotor, and the permanent magnet 32 is embedded in the rotor core 53 in a V shape. However, the permanent magnets 32 and 33 may be exposed on the surface (outer peripheral surface or inner peripheral surface) of the output-side rotor 18 or may be embedded in the output-side rotor 18 (in the rotor core 53). .

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-side rotor 28 and the output-side rotor 18) between the engine 36 and the transmission 44. The clutch 48 is engaged / released between a clutch plate 48a mechanically connected to the engine 36 (input side rotor 28) and a clutch plate 48b mechanically connected to the transmission 44 (output side rotor 18). The mechanical engagement / release of the input side rotor 28 and the output side rotor 18 can be selectively performed, and power transmission can be selectively permitted / cut off. By engaging the clutch plate 48a and the clutch plate 48b and mechanically engaging the input side rotor 28 and the output side rotor 18, the engine 36 and the transmission 44 (wheels 38) via the clutch 48 are connected. Power transmission between is allowed. When the clutch 48 is engaged, the input side rotor 28 and the output side rotor 18 are integrally rotated at the same rotational speed. On the other hand, by releasing the clutch plate 48a and the clutch plate 48b and releasing the mechanical engagement between the input side rotor 28 and the output side rotor 18, the engine 36 and the transmission 44 (wheels 38) via the clutch 48 are released. ) Is interrupted. When the clutch 48 is released, a difference in rotational speed between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 is allowed. The clutch 48 here can switch the engagement / release of the clutch plate 48a and the clutch plate 48b using, for example, hydraulic pressure or electromagnetic force, and further, the hydraulic pressure or electromagnetic force supplied to the clutch 48 can be changed. By adjusting, the fastening force between the clutch plate 48a and the clutch plate 48b can also be adjusted. By adjusting the fastening force between the clutch plate 48a and the clutch plate 48b, the engine 36 and the transmission 44 (wheel 38) via the clutch 48 are allowed while allowing a difference in rotational speed between the clutch plate 48a and the clutch plate 48b. It is possible to allow power transmission between the two.

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 slip ring 95 is mechanically coupled to the input side rotor 28, and is electrically connected to each phase of the rotor winding 30. The brush 96 whose rotation is fixed is pressed against the slip ring 95 to be in electrical contact. The slip ring 95 rotates with the input-side rotor 28 while sliding with respect to the brush 96 (maintaining electrical contact with the brush 96).

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 power storage device 42 provided as a direct current power source can be constituted by, for example, a secondary battery and stores electrical energy. The inverter 40 includes a switching element (not shown), and converts DC power from the power storage device 42 into alternating current (for example, three-phase alternating current) by switching operation of the switching element, and converts each phase of the stator winding 20 to each phase. It is possible to supply. Furthermore, the inverter 40 can also convert power in a direction in which alternating current flowing in each phase of the stator winding 20 is converted into direct current and electric energy is collected in the power storage device 42.

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 rectifier 93 is electrically connected to the brush 96 and rectifies AC power from the rotor winding 30 taken out by the slip ring 95 and the brush 96 and converts it into DC. The step-up converter (DC-DC converter) 94 includes a switching element, and boosts (voltage converts) DC power rectified by the rectifier 93 by the switching operation of the switching element and outputs it. The DC power boosted (voltage converted) by the boost converter 94 can be supplied to each phase of the stator winding 20 after being converted to AC by the inverter 40. In other words, inverter 40 can convert either (at least one) of the DC power boosted by boost converter 94 and the DC power from power storage device 42 to AC and supply it to each phase of stator winding 20. It is. Therefore, power conversion can be performed between the rotor winding 30 and the stator winding 20. It is also possible to collect the DC power boosted by boost converter 94 in power storage device 42. Here, the rectifier 93 performs power conversion in only one direction from the slip ring 95 side to the boost converter 94 side, and the boost converter 94 is unidirectional from the rectifier 93 side to the power storage device 42 side (or the inverter 40 side). Only perform power conversion. Therefore, rectifier 93 and boost converter 94 perform power conversion in only one direction from slip ring 95 side to power storage device 42 side (or inverter 40 side).

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 inverter 41 is electrically connected to the brush 96 and is provided in parallel with the rectifier 93 and the boost converter 94. The inverter 41 includes a switching element (not shown), converts DC power from the power storage device 42 to AC (for example, three-phase AC) by the switching operation of the switching element, and passes through the brush 96 and the slip ring 95. And can be supplied to each phase of the rotor winding 30.

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 electronic control unit 50 controls the alternating current flowing through each phase of the stator winding 20 by controlling the switching operation of the switching element of the inverter 40. The electronic control unit 50 controls the boost ratio (voltage conversion ratio) in the boost converter 94 by controlling the duty ratio when the switching element of the boost converter 94 is switched. The alternating current flowing in each phase is controlled. Further, the electronic control unit 50 can also control the alternating current flowing in each phase of the rotor winding 30 by controlling the switching operation of the switching element of the inverter 41. The electronic control unit 50 also performs control for switching mechanical engagement / release of the input side rotor 28 and the output side rotor 18 by switching engagement / release of the clutch 48. Furthermore, the electronic control unit 50 also controls the operating state of the engine 36 and the speed ratio of the transmission 44.

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 stator windings 20 by the switching operation of the inverter 40, the stator windings 20 generate a rotating magnetic field that rotates in the circumferential direction of the stator. The torque (magnet torque) can be applied to the output-side rotor 18 by electromagnetic interaction (attraction and repulsion) between the rotating magnetic field generated in the stator winding 20 and the field magnetic flux generated in the permanent magnet 32. The output side rotor 18 can be rotationally driven. That is, the electric power supplied from the power storage device 42 to the stator winding 20 can be converted into the power (mechanical power) of the output-side rotor 18, and the stator 16 and the output-side rotor 18 are used as a synchronous motor (PM motor unit). Can function. Further, the inverter 40 can also convert the alternating current flowing in each phase of the stator winding 20 into a direct current and recover the electric energy in the power storage device 42. In that case, the motive power of the output-side rotor 18 is converted into the electric power of the stator winding 20 and recovered by the power storage device 42. As described above, the stator winding 20 of the stator 16 and the permanent magnet 32 of the output side rotor 18 are electromagnetically coupled, so that the rotating magnetic field generated in the stator winding 20 is applied to the output side rotor 18. A torque (magnet torque) can be applied between the stator 16 and the output-side rotor 18. Further, for example, as shown in FIG. 4, an example in which a magnetic material (ferromagnetic material) is disposed between the permanent magnets 32 as salient pole portions facing the stator 16 (tooth 51a), or the permanent magnet 32 is on the output side. In the example embedded in the rotor 18 (in the rotor core 53), the reluctance torque in addition to the magnet torque is also applied to the stator 16 and the output side rotor in response to the rotating magnetic field generated by the stator 16 acting on the output side rotor 18. 18 to act. The inverter 40 can perform bidirectional power conversion, and the power storage device 42 can transmit and receive power to and from the stator winding 20.

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 input side rotor 28 rotates relative to the output side rotor 18, a rotation difference is generated between the input side rotor 28 (rotor winding 30) and the output side rotor 18 (permanent magnet 33). An induced electromotive force is generated in the winding 30, and an induced current (alternating current) flows in the rotor winding 30 due to the induced electromotive force, thereby generating a rotating magnetic field. The torque can be applied to the output-side rotor 18 by the electromagnetic interaction between the rotating magnetic field generated by the induced current of the rotor winding 30 and the field flux of the permanent magnet 33, and the output-side rotor 18 is driven to rotate. Can do. As described above, the rotor winding 30 of the input-side rotor 28 and the permanent magnet 33 of the output-side rotor 18 are electromagnetically coupled, so that the rotating magnetic field generated in the rotor winding 30 acts on the output-side rotor 18. Accordingly, torque (magnet torque) acts between the input side rotor 28 and the output side rotor 18. Therefore, power (mechanical power) can be transmitted between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18, and the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 can function as an induction electromagnetic coupling unit.

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 input side rotor 28 and the output side rotor 18 by the induced current of the rotor winding 30, the electronic control unit 50 determines that the output voltage of the boost converter 94 is the power storage device. The step-up ratio in the step-up converter 94 is controlled so as to be higher than the voltage 42. As a result, a current flows from the boost converter 94 to the wiring between the power storage device 42 and the inverter 40, and an induced current flows through the rotor winding 30, so that torque acts between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18. On the other hand, the electronic control unit 50 controls the boost ratio in the boost converter 94 so that the output voltage of the boost converter 94 is lower than the voltage of the power storage device 42 without performing the switching operation of the inverter 40. Even if a rotational difference occurs between the side rotor 28 and the output side rotor 18, no induced current flows through the rotor winding 30, and no torque acts between the input side rotor 28 and the output side rotor 18. Also, by stopping the boosting (voltage conversion) by the boost converter 94 while maintaining the switching element in the boost converter 94 in the off state, the induced current does not flow through the rotor winding 30, and the input side rotor 28 and the output side Torque stops working with the rotor 18.

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 inverter 41, the rotor winding 30 generates a rotating magnetic field that rotates in the circumferential direction of the rotor. The torque (magnet torque) can be applied to the input-side rotor 28 by electromagnetic interaction (attraction and repulsion) between the rotating magnetic field generated in the rotor winding 30 and the field magnetic flux generated in the permanent magnet 33. The input side rotor 28 can be rotationally driven. On the other hand, by maintaining the switching element of the inverter 41 in the OFF state and stopping the switching operation, no AC current flows through the rotor winding 30, and torque acts between the input side rotor 28 and the output side rotor 18. Disappear. Thus, a drive circuit for allowing or preventing an alternating current from flowing through the rotor winding 30 can be configured including the rectifier 93, the boost converter 94, and the inverter 41.

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 engine 36 generates power, the power of the engine 36 is transmitted to the input side rotor 28, and the input side rotor 28 is rotationally driven together with the input shaft 34 in the engine rotation direction. When the rotational speed of the input side rotor 28 becomes higher than the rotational speed of the output side rotor 18, an induced electromotive force is generated in the rotor winding 30. The electronic control unit 50 controls the boost ratio in the boost converter 94 so that the output voltage of the boost converter 94 is higher than the voltage of the power storage device 42, so that the rotor winding 30 is connected via the slip ring 95 and the brush 96. Inductive current (alternating current) flows through this, and torque in the engine rotation direction acts on the output-side rotor 18 due to electromagnetic interaction between this induced current and the field flux of the permanent magnet 33, so that the output-side rotor 18 and the output shaft 24 together with the engine Drives in the rotational direction. Thus, the power from the engine 36 transmitted to the input side rotor 28 is transmitted to the output side rotor 18 by electromagnetic coupling between the rotor winding 30 of the input side rotor 28 and the permanent magnet 33 of the output side rotor 18. The The power transmitted to the output-side rotor 18 is transmitted to the wheels 38 after being shifted by the transmission 44 and used for forward rotation driving of the load such as forward driving of the vehicle. Therefore, the wheel 38 can be rotationally driven in the forward direction using the power of the engine 36, and the vehicle can be driven in the forward direction. Further, since the rotation difference between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 can be allowed, the engine 36 does not stall even if the rotation of the wheels 38 is stopped. Therefore, the rotating electrical machine 10 can function as a starting device, and there is no need to separately provide a starting device such as a friction clutch or a torque converter.

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 slip ring 95 and the brush 96. The extracted AC power is rectified to DC by a rectifier 93, and the rectified DC power is boosted by a boost converter 94. Then, the DC power from the boost converter 94 is converted into AC by the inverter 40 and then supplied to the stator winding 20, whereby a rotating magnetic field is formed in the stator 16. The torque in the engine rotation direction can be applied to the output side rotor 18 also by the electromagnetic interaction between the rotating magnetic field of the stator 16 and the field flux of the permanent magnet 32 of the output side rotor 18. As a result, a torque amplification function for amplifying the torque of the output side rotor 18 in the engine rotation direction can be realized. It is also possible to collect DC power from boost converter 94 in power storage device 42. Note that when the switching operation of the boost converter 94 is performed, the switching operation of the inverter 41 is not performed.

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 inverter 40 so that electric power is supplied from the power storage device 42 to the stator winding 20, the wheel 38 is rotated in the normal rotation direction using the power of the engine 36, and the stator winding 20. The rotational drive of the wheel 38 in the forward rotation direction can be assisted by the power of the output-side rotor 18 generated using the power supplied to the wheel. Further, at the time of load deceleration operation, the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 40 so that power is recovered from the stator winding 20 to the power storage device 42, so that the load power is transmitted to the stator winding 20 and the permanent magnet. The electric power of the stator winding 20 can be converted by the electromagnetic coupling with 32 and recovered in the power storage device 42.

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 input side rotor 28 and the output side rotor 18, an alternating current does not flow through the rotor winding 30, and the input side rotor 28 and the output side rotor 18 are not connected. Even if no torque acts on the vehicle, the power from the engine 36 can be transmitted to the wheel 38 via the clutch 48, and the vehicle can be driven in the forward direction using the power of the engine 36. As described above, in the present embodiment, the first power transmission capable of transmitting the power from the engine 36 to the wheels 38 by the torque acting between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 of the rotating electrical machine 10. In addition to the path, a second power transmission path capable of transmitting power from the engine 36 to the wheels 38 via a clutch 48 provided in parallel to the rotating electrical machine 10 is provided. The transmission 44 can shift the power from either the first power transmission path or the second power transmission path and transmit it to the wheels 38.

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 electrical machine 10 without using the power of the engine 36 (rotating the wheel 38), the electronic control unit 50 By controlling the switching operation, drive control of the load is performed. For example, the electronic control unit 50 controls the switching operation of the inverter 40 so that the DC power from the power storage device 42 is converted into AC and supplied to the stator winding 20, thereby supplying power to the stator winding 20. Is converted into power of the output side rotor 18 by electromagnetic coupling between the stator winding 20 and the permanent magnet 32, and the wheel 38 is driven to rotate. Thus, even if the engine 36 is not generating power, the wheels 38 can be rotationally driven by supplying power to the stator winding 20.

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 engine 36, the electronic control unit 50 converts the DC power from the power storage device 42 into AC by the inverter 41 and supplies it to the rotor winding 30 via the slip ring 95 and the brush 96. By controlling the switching operation of the inverter 41, the engine 36 can be cranked using the power supplied to the rotor winding 30. In this way, AC power for starting the engine 36 is supplied to the rotor winding 30. The inverter 41 here performs power conversion in only one direction from the power storage device 42 side to the slip ring 95 side (rotor winding 30 side). During cranking of the engine 36, torque is applied to the input-side rotor 28 connected to the engine 36 by electromagnetic interaction between the rotating magnetic field of the input-side rotor 28 and the field flux of the permanent magnet 33 of the output-side rotor 18. The output side rotor 18 also receives the reaction torque. Therefore, when starting the engine 36 during EV traveling, the switching operation of the inverter 40 is controlled so that electric power is supplied from the power storage device 42 to the stator winding 20 and the torque that cancels the reaction torque is applied to the output-side rotor 18. As a result, the output-side rotor 18 can be rotationally driven using the power supplied to the stator winding 20. Note that when the switching operation of the inverter 41 is performed, the switching operation of the boost converter 94 is not performed.

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 engine 36 is transmitted to the wheels 38 by the torque acting between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 (via the first power transmission path), the rotor windings are used. Since the input side rotor 28 generates heat when an alternating current flows through the rotor 30, it is desirable to cool the rotor winding 30 of the input side rotor 28. Hereinafter, a configuration example for cooling the rotor winding 30 of the input side rotor 28 will be described with reference to FIGS.

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-side rotor 28 is disposed at a position radially outward from the input shaft 34 (outer peripheral side of the input shaft 34) with a space from the input shaft 34. The input-side rotor 28 (rotor core 52) and the input shaft 34 are substantially the same. It is mechanically connected via a disk-shaped connecting member 81. Since the thickness of the connecting member 81 (the length of the input shaft 34 in the axial direction) is thinner than the thickness of the input side rotor 28 (rotor core 52), there is a gap between the input shaft 34 and the input side rotor 28 (rotor core 52). A space is formed. The connecting member 81 and the clutch plate 48 a of the clutch 48 are mechanically connected via the connecting member 82. The connecting member 82 is provided over the entire circumference of the input side rotor 28 and rotates together with the input side rotor 28. The input shaft 34 (input side rotor 28) is rotatably supported by the casing 15 via a bearing 61.

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-side rotor 18 is disposed opposite to the input-side rotor 28 at a position radially outward from the input-side rotor 28 (outer peripheral side of the input-side rotor 28) with a minute gap therebetween, and the output-side rotor 18 (rotor core 53). The output shaft 24 is mechanically connected via an output side rotor support member 83. The clutch plate 48 b of the clutch 48 is mechanically connected to the output side rotor support member 83. An output side rotor support member 84 mechanically connected to the output side rotor 18 and the output shaft 24 are rotatably supported by the casing 15 via bearings 62 and 63, so that the output side rotor 18 can rotate freely. It is supported. The output side rotor support members 83 and 84 are provided over the entire circumference of the output side rotor 18 and rotate together with the output side rotor 18. The stator 16 is disposed opposite to the output-side rotor 18 at a position radially outward from the output-side rotor 18 (on the outer peripheral side of the output-side rotor 18) with a minute gap, and is provided on the outer peripheral side of the stator 16. 15 is fixed.

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 oil storage member 85 for storing oil 87 as a working liquid (cooling liquid) is installed on the inner periphery of the input side rotor 28. The oil reservoir member 85 is provided over the entire circumference of the input side rotor 28 between the input side rotor 28 and the connecting member 81, and is mechanically connected to the input shaft 34 via the connecting member 81. . The oil storage member 85 is attached to the inner peripheral surface of the rotor core 52 and rotates together with the input shaft 34 and the input side rotor 28. The oil 87 is stored in spaces (oil reservoirs) 85e and 85f formed by sandwiching the connecting member 81 between both end portions 85a and 85b of the oil reservoir member 85 in the rotation axis direction (the axial direction of the input shaft 34). A plurality of oil outlets 85c and 85d for ejecting oil 87 stored in the oil reservoirs 85e and 85f of the oil reservoir member 85 are formed at both ends 85a and 85b of the oil reservoir member 85 in the rotation axis direction, respectively. ing. As shown in FIGS. 8 and 9, both ends 85a and 85b in the rotational axis direction of the oil storage member 85 are ring-shaped, and the oil outlets 85c and 85d are constituted by through holes extending along the rotational axis direction. They are arranged at regular intervals (equal intervals) in the circumferential direction of the side rotor 28. A plurality of oil holes 88 are formed in the outer peripheral portion of the connecting member 81 for communicating the oil reservoirs 85e and 85f formed with the connecting member 81 interposed therebetween. As shown in FIG. 7, the oil holes 88 are arranged at regular intervals (equal intervals) in the circumferential direction of the input-side rotor 28. The oil hole 88 is preferably arranged on the outer peripheral side as much as possible, and is preferably arranged on the outer side in the radial direction than the oil jet outlets 85c and 85d. The input shaft 34 is formed with an oil passage 91 to which oil is supplied from the outside, and a plurality of oil discharge ports 92 for discharging the oil to the oil reservoir 85f of the oil storage member 85. The rotor winding 30 is wound around the rotor core 52 with its coil end portions (both ends in the rotation axis direction) 130-1 and 130-2 projecting from the rotor core 52 and the oil storage member 85 to both sides in the rotation axis direction. Yes.

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 member 82 is disposed close to the side surface (one end surface in the rotation axis direction) 130-1a of the coil end portion 130-1 with a minute gap therebetween, and the output-side rotor support member 83 is the outer peripheral surface 130- of the coil end portion 130-1. 1b and the close arrangement with a minute gap between the connecting member 82 and the side surface 130-1a of the coil end portion 130-1, and the outer periphery of the output side rotor support member 83 and the coil end portion 130-1. An oil passage 90-1 is formed between the surface 130-1b. The output-side rotor support member 84 is disposed close to the side surface (the other end surface in the rotation axis direction) 130-2a and the outer peripheral surface 130-2b of the coil end portion 130-2 with a small gap therebetween, so that the output-side rotor An oil passage 90-2 is formed between the support member 84 and the side surface 130-2a and the outer peripheral surface 130-2b of the coil end portion 130-2. The oil passages 90-1 and 90-2 are formed over the entire circumference of the input-side rotor 28, and the connecting member 82 and the output are provided so that the passage widths of the oil passages 90-1 and 90-2 are uniform. The shape of the side rotor support member 84 is preferably designed in accordance with the shape of the side surfaces 130-1a and 130-2a of the coil end portions 130-1 and 130-2.

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 rotor support member 83 and the side surface (one end surface in the rotation axis direction) 18a of the output-side rotor 18, and the oil passage 90-2 is formed between the output-side rotor and the output-side rotor. It is also formed between the support member 84 and the side surface (the other end surface in the rotation axis direction) 18b of the output side rotor 18. The stator winding 20 is wound around the stator core 51 with its coil end portions (both ends in the rotation axis direction) 120-1 and 120-2 projecting from the stator core 51 to both sides in the rotation axis direction. The output-side rotor support member 83 is formed with a plurality of oil supply ports 83a for supplying oil to the coil end portion 120-1 of the stator winding 20, and the output-side rotor support member 84 is supplied with oil. A plurality of oil supply ports 84a for supplying to the coil end portion 120-2 of the stator winding 20 are formed. As shown in FIGS. 10 and 11, the oil supply ports 83 a and 84 a are arranged at regular intervals (equal intervals) in the circumferential direction of the output-side rotor 18. In the oil passages 90-1 and 90-2 formed between the output-side rotor support members 83 and 84 and the side surfaces 18 a and 18 b of the output-side rotor 18, the outer peripheral side ends halfway and the output-side rotor support member 83 and 84 are in contact with the side surfaces 18a and 18b of the output-side rotor 18, and the inner peripheral side is connected all around. Furthermore, the oil passages 90-1 and 90-2 have different radial lengths due to different outer diameters (outermost circumferential positions) depending on the circumferential direction. Oil supply ports 83a and 84a are disposed at portions where the outer diameters of the oil passages 90-1 and 90-2 are large, and bolts 64 and 65 are disposed at portions where the outer diameters of the oil passages 90-1 and 90-2 are small, The output side rotor support members 83 and 84 and the output side rotor 18 are fastened by bolts 64 and 65.

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 input shaft 34 and the input side rotor 28 are rotated, the oil supplied to the oil passage 91 inside the input shaft 34 is discharged from the oil discharge port 92 by centrifugal force as shown by an arrow a in FIG. The oil is stored in the oil reservoirs 85e and 85f of the member 85. The rotor core 52 can be cooled by the oil 87 stored in the oil reservoirs 85e and 85f. Further, the oil 87 stored in the oil reservoirs 85e and 85f is ejected from the oil outlets 85c and 85d at both ends 85a and 85b in the rotational axis direction by centrifugal force as shown by the arrow b in FIG. The 30 coil end portions 130-1 and 130-2 are evenly scattered and contacted with the inner peripheral surfaces 130-1c and 130-2c. The oil that has contacted the inner peripheral surfaces 130-1c and 130-2c of the coil end portions 130-1 and 130-2 is connected to the connecting member 82 and the coil end portion 130-1 by centrifugal force as shown by an arrow c in FIG. The coil end is passed through the oil passage 90-1 between the side surface 130-1a and the oil passage 90-2 between the output-side rotor support member 84 and the side surface 130-2a of the coil end portion 130-2. It contacts the side surfaces 130-1a and 130-2a of the portions 130-1 and 130-2 uniformly and with a flow velocity. Further, the oil is caused by centrifugal force between an oil passage 90-1 between the output-side rotor support member 83 and the outer peripheral surface 130-1b of the coil end portion 130-1, and the output-side rotor support member 84 and the coil end portion 130-. 2 through the oil passage 90-2 between the outer peripheral surface 130-2b and the outer peripheral surfaces 130-1b and 130-2b of the coil end portions 130-1 and 130-2 uniformly and with a flow velocity. To do. Thereby, the coil end portions 130-1 and 130-2 of the rotor winding 30 can be cooled, and the input-side rotor 28 located in the innermost layer (innermost radial direction) can be cooled.

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 rotor support member 83 and the output side rotor 18 as shown by an arrow d in FIG. 5. The oil passage 90-1 between the output side rotor 18 and the oil passage 90-2 between the output side rotor support member 84 and the side surface 18b of the output side rotor 18 are passed through the side surface (rotation of the output side rotor 18). (Axial direction end faces) 18a and 18b. Thereby, the permanent magnets 32 and 33 of the output side rotor 18 located in the intermediate layer can be cooled.

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 permanent magnets 32 and 33 of the output side rotor 18 is ejected from the oil supply ports 83a and 84a by centrifugal force as shown by the arrow d in FIG. The end portions 120-1 and 120-2 are uniformly scattered and come into contact with the inner peripheral surfaces 120-1a and 120-2a. As a result, the coil end portions 120-1 and 120-2 of the stator winding 20 can be cooled, and the stator 16 located on the outermost layer (outermost in the radial direction) can be cooled. The oil used for cooling the coil end portions 120-1 and 120-2 of the stator winding 20 returns to the oil pan, performs heat exchange, and is then supplied to the oil passage 91 inside the input shaft 34 again.

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-side rotor 28 and the output-side rotor 18 by the alternating current of the rotor winding 30, and the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 are rotating. The oil storage member 85 supplies cooling oil to the rotor windings 30 (coil end portions 130-1 and 130-2) of the input-side rotor 28, which is located in the innermost layer and is subjected to a centrifugal force radially outward. Can be supplied uniformly and efficiently. Therefore, it is possible to efficiently cool the input-side rotor 28 to which cooling oil is difficult to be supplied, while suppressing temperature variations among parts and local high temperatures. As a result, overheating of the input side rotor 28 can be prevented, and the structure can be downsized even if the heat capacity is small. In that case, the coil end portions 130-1 and 130-2 can be cooled effectively by using the existing output-side rotor support members 83 and 84 at low cost, in a compact manner. Furthermore, since the oil passing through the oil passages 90-1 and 90-2 and the coil end portions 130-1 and 130-2 are in contact with each other uniformly and with a flow velocity, the cooling capacity of the coil end portions 130-1 and 130-2 In addition, it is possible to suppress the temperature variation of each part and the local high temperature. In addition, since the oil reservoirs 85e and 85f communicate with each other through the oil hole 88, the left and right coil end portions 130-1 and 130-2 can be uniformly cooled. High temperature can be suppressed.

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 input side rotor 28 can be uniformly and efficiently supplied to the side surfaces 18a and 18b of the output side rotor 18 of the intermediate layer by centrifugal force. Therefore, it is possible to efficiently cool the permanent magnets 32 and 33 of the output-side rotor 18 that are sandwiched between the input-side rotor 28 and the stator 16 and are difficult to supply cooling oil, and prevent the output-side rotor 18 from being overheated. Can do. In that case, the existing output side rotor support members 83 and 84 can be used to cool the output side rotor 18 at low cost, in a compact and effective manner. Further, in the present embodiment, the oil used for cooling the output-side rotor 18 is supplied to the stator winding 20 (coil end portions 120-1 and 120-2) of the outermost stator 16 by centrifugal force. , 84a can be supplied uniformly and efficiently. Therefore, the stator 16 can be efficiently cooled, and overheating of the stator 16 can be prevented. As a result, the volume of the structure of the rotating electrical machine 10 can be reduced (downsized). Furthermore, since the oil flow in the oil passages 90-1 and 90-2 between the output-side rotor support members 83 and 84 and the side surfaces 18a and 18b of the output-side rotor 18 is increased, the cooling performance of the output-side rotor 18 is improved. To do. When the stator winding 20 is cooled, the oil supply ports 83a and 84a are disposed in the portions having large outer diameters of the oil passages 90-1 and 90-2, so that the coil end portions 120-1 and 120-2 are provided. The centrifugal force of the scattered oil can be increased, and the coil end portions 120-1 and 120-2 can be effectively cooled. In addition, since the oil passages 90-1 and 90-2 between the output-side rotor support members 83 and 84 and the side surfaces 18a and 18b of the output-side rotor 18 are connected over the entire circumference on the inner circumference side, Oil can be evenly distributed to the oil supply ports 83a and 84a.

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 input side rotor 28 and the output side rotor 18 by the induced current of the rotor winding 30, the coil end portion of the rotor winding 30. A rotational speed difference is generated between 130-1 and 130-2 and the output-side rotor support members 83 and 84. Therefore, the oil passage 90-1 between the output-side rotor support member 83 and the outer peripheral surface 130-1b of the coil end portion 130-1, and the side surface 130-2a of the output-side rotor support member 84 and the coil end portion 130-2. Torque can be transmitted between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 via oil passing through the oil passage 90-2 between the outer peripheral surface 130-2b and the outer peripheral surface 130-2b, thereby realizing a fluid coupling function. Therefore, the oil cooling structure and the power transmission structure can be integrated. Therefore, when torque is applied between the input side rotor 28 and the output side rotor 18, not only the electromagnetic coupling torque caused by the induced current of the rotor winding 30 but also the oil passing through the oil passages 90-1 and 90-2 is used. The fluid coupling torque can also be used, and the power transmission share can be distributed. As a result, the electromagnetic coupling torque capacity (particularly the magnet amount) can be reduced, and the volume of the structure of the rotating electrical machine 10 can be further reduced (downsized).

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 input shaft 34 and the input-side rotor 28 are not rotating, such as when EV traveling is performed, it is difficult to supply oil by centrifugal force from the oil discharge port 92 of the input shaft 34. When oil is interposed between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 (oil passages 90-1 and 90-2), the output side rotor 18 is rotationally driven by torque acting between the stator 16 and the output side rotor 18. In doing so, the fluid coupling force due to oil is lost. Therefore, when the output side rotor 18 is rotationally driven by the torque acting between the stator 16 and the output side rotor 18 with the input side rotor 28 (engine 36) stopped, the oil discharge port of the input shaft 34 is used. The oil supply from 92 is stopped. In that case, the stator 16 is cooled by supplying oil to the coil end portions 120-1 and 120-2 of the stator winding 20 from the oil supply port 89 formed in the casing 15 on the outer peripheral side of the stator 16. On the other hand, when an electromagnetic coupling torque is applied between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 by the induced current of the rotor winding 30, by supplying oil from the oil discharge port 92 of the input shaft 34, The input side rotor 28, the output side rotor 18 and the stator 16 are cooled, and fluid coupling torque is also applied. In that case, the oil supply amount can be reduced by switching between the oil supply from the oil discharge port 92 and the oil supply from the oil supply port 89, and the oil pump capacity / loss / cost / physique is suppressed. be able to.

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 oil ejection ports 85 c and 85 d are formed by forming notches in the inner peripheral portions of both ends 85 a and 85 b in the rotation axis direction of the oil storage member 85. It is also possible. According to this configuration, the shapes of the oil outlets 85c and 85d are simple, and the cost can be reduced. In the present embodiment, the oil ejection ports 85c and 85d can be omitted. In that case, the oil stored in the oil storage member 85 overflows from both ends 85a and 85b in the rotation axis direction, and the inner peripheral surfaces of the coil end portions 130-1 and 130-2 of the rotor winding 30 due to centrifugal force. It scatters to 130-1c and 130-2c. According to this configuration, there is no need to form through holes or notches at both ends 85a and 85b in the rotational axis direction of the oil storage member 85, and further cost reduction can be achieved.

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, oil 87 from the oil discharge port 92 is introduced into a gap 71 between the outer peripheral surface of the input-side rotor 28 and the inner peripheral surface of the output-side rotor 18. An oil introduction passage 72 can be provided. In the example shown in FIGS. 14 and 15, a plurality of oil introduction passages 72 are formed in the rotor core 52 and the oil storage member 85 of the input side rotor 28, and the gap 71 and the oil reservoir 85 f communicate with each other via the oil introduction passage 72. ing. The oil introduction passage 72 is formed by a through hole extending along the radial direction of the input side rotor 28, and is arranged at regular intervals with respect to the circumferential direction of the input side rotor 28. The oil introduction passage 72 is preferably disposed near the center of the rotor core 52 with respect to the rotation axis direction.

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 input shaft 34 and the input-side rotor 28 are rotated, the oil 87 stored in the oil reservoirs 85e and 85f of the oil storage member 85 is indicated by arrows e and f in FIG. Then, the oil is introduced into the gap 71 between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 through the oil introduction passage 72 by centrifugal force. When a rotational speed difference is generated between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18, torque is transmitted between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 through the oil introduced into the gap 71. And a fluid coupling function can be realized. Therefore, when a torque is applied between the input side rotor 28 and the output side rotor 18, not only the electromagnetic coupling torque due to the induced current of the rotor winding 30 but also the fluid coupling torque via oil passing through the gap 71. Can be used. As a result, the electromagnetic coupling torque capacity (particularly the magnet amount) can be reduced. When using the fluid coupling torque, the oil 87 stored in the oil storage member 85 is directly guided to the gap 71 between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18 by centrifugal force. Can be supplied.

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 rotor core 52 of the input side rotor 28 and the coil end portions 130-1 and 130-2 of the rotor winding 30. , 72-2 can be formed. The gap 71 and the oil reservoir 85e communicate with each other via the oil introduction passage 72-1, and the gap 71 and the oil reservoir 85f communicate with each other via the oil introduction passage 72-2. The length of the rotor core 52 in the rotation axis direction is shorter than the length of the output side rotor 18 (rotor core 53) in the rotation axis direction, and the oil introduction passages 72-1 and 72-2 are in the radial direction of the output side rotor 18 (rotor core 53). Is facing. When the input shaft 34 and the input-side rotor 28 are rotated, the oil 87 stored in the oil reservoirs 85e and 85f causes the oil introduction passages 72-1 and 72-2 by centrifugal force as indicated by arrows e and f in FIG. And is introduced into a gap 71 between the input-side rotor 28 and the output-side rotor 18. Therefore, when a torque is applied between the input side rotor 28 and the output side rotor 18, not only the electromagnetic coupling torque due to the induced current of the rotor winding 30 but also the fluid coupling torque via oil passing through the gap 71. Can be used. In the configuration example shown in FIGS. 14 and 15, there is a possibility that an electromagnetic influence may be exerted by providing the oil introduction passage 72 (hole) in the rotor core 52. However, in the configuration examples shown in FIGS. Thus, oil can be supplied to the gap 71 between the input side rotor 28 and the output side rotor 18.

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 oil introduction passage 72 is formed in the rotor core 52 and the oil storage member 85 of the input side rotor 28, for example, as shown in FIGS. 18 and 19, the oil introduction passage 72 and the connecting member 81 are aligned in the rotational axis direction. It is also possible to dispose the oil introduction passage 72 and the connecting member 81 opposite to each other in the radial direction. In the example shown in FIGS. 18 and 19, the oil introduction passage 72 faces the outer peripheral portion of the connecting member 81 because the radially inner end portion leads to the outer peripheral portion of the connecting member 81. Further, the oil introduction passage 72 is formed so as to protrude from the outer peripheral portion of the connecting member 81 to both sides in the rotating shaft direction because the rotating shaft direction width (hole diameter) is larger than the thickness of the connecting member 81 (rotating shaft direction width). Has been. As a result, the oil introduction passage 72 communicates with the oil reservoirs 85e and 85f, and the oil reservoirs 85e and 85f communicate with each other via the oil introduction passage 72. 18 and 19, even if the oil hole 88 is omitted, the oil reservoirs 85e and 85f can be communicated with each other, and processing effort and cost can be suppressed. Furthermore, the input side rotor 28 can be directly cooled with oil.

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 oil introduction passage 72 is formed in the rotor core 52 and the oil storage member 85 of the input side rotor 28, the oil introduction passage 72 can be further formed in the connecting member 81 as shown in FIG. . In the example shown in FIG. 20, the oil introduction passage 72 formed in the connecting member 81 communicates with the oil discharge port 92 by penetrating to the input shaft 34 along the radial direction. The connecting member 81 has a thickness (rotational axis width) that varies depending on the radial position, so that the connecting member 81 is thicker than the rotational axis width (hole diameter) of the oil introduction passage 72 and the rotational axis of the oil introduction passage 72. A portion that is thinner inward than the outer periphery of the oil introduction passage 72 because it is thinner than the width in the direction (hole diameter), and the oil outlets 74a and 74b that open to the outside of the connecting member 81 are formed in these recessed portions. 74c are formed. The oil ejected from the oil ejection ports 74a and 74b is stored in the oil reservoirs 85e and 85f, and the oil ejected from the oil ejection port 74c is supplied to the bearings 61 and 62 and used for lubrication. The oil outlets 74a, 74b, and 74c here can be formed by drilling holes in the connecting member 81 having different thicknesses depending on the radial position, for example, as shown in FIG. is there. According to the configuration example shown in FIG. 20, the cost can be reduced by making the hole (oil discharge port 92) formed in the input shaft 34 and the hole (oil introduction passage 72) formed in the connecting member 81 and the rotor core 52 common. be able to. Further, the oil introduction passage 72 formed in the connecting member 81 can efficiently guide the oil from the oil discharge port 92 to the oil reservoirs 85e and 85f and the bearings 61 and 62.

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 input shaft 34 and the input-side rotor 28 are not rotating, such as when EV traveling is performed, the centrifuge from the oil discharge port 92 of the input shaft 34 is performed. Besides being difficult to supply oil by force, when oil is interposed in the gap 71 between the input side rotor 28 and the output side rotor 18, the output side rotor 18 is rotated by the torque acting between the stator 16 and the output side rotor 18. When driving, the fluid coupling force due to oil is lost. Accordingly, also in the configuration examples shown in FIGS. 14 to 20, the output side rotor 18 is rotationally driven by the torque acting between the stator 16 and the output side rotor 18 in a state where the input side rotor 28 (engine 36) is stopped. When doing so, the oil supply from the oil discharge port 92 of the input shaft 34 is stopped. In that case, the stator 16 is cooled by supplying oil to the coil end portions 120-1 and 120-2 of the stator winding 20 from the oil supply port 89 formed in the casing 15 on the outer peripheral side of the stator 16. On the other hand, when an electromagnetic coupling torque is applied between the input side rotor 28 and the output side rotor 18 by the induced current of the rotor winding 30, by supplying oil from the oil discharge port 92 of the input shaft 34, The input side rotor 28, the output side rotor 18 and the stator 16 are cooled, and fluid coupling torque is also applied. In that case, the oil supply amount can be reduced by switching between the oil supply from the oil discharge port 92 and the oil supply from the oil supply port 89, and the oil pump capacity / loss / cost / physique is suppressed. be able to.

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 electric machine 10 can also be replaced. That is, the second rotor 18 may be mechanically connected to the engine 36 and the first rotor 28 may be mechanically connected to the wheels 38 via the transmission 44. In this case, the power from the engine 36 is transmitted to the second rotor 18, and the power from the first rotor 28 is shifted by the transmission 44 and transmitted to the wheels 38, so that the second rotor 18 serves as the input-side rotor. The first rotor 28 becomes the output side rotor. In the embodiment described above, the stator 16 and the inverter 40 can be omitted.

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 boost converter 94 is provided as a DC-DC converter that converts the voltage rectified by the rectifier 93 and outputs the voltage is described. However, in this embodiment, it is also possible to provide a step-down converter or a step-up / down converter as the DC-DC converter.

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 SYMBOLS 10 Rotating electrical machine, 15 Casing, 16 Stator, 18 2nd rotor (output side rotor), 20 Stator winding, 24 Output shaft, 28 1st rotor (input side rotor), 30 Rotor winding, 32, 33 Permanent magnet, 34 input shaft, 36 engine, 38 wheels, 40, 41 inverter, 42 power storage device, 44 transmission, 48 clutch, 50 electronic control unit, 61, 62, 63 bearing, 71 gap, 72, 72-1, 72-2 Oil introduction passage, 81, 82 connecting member, 83, 84 Output side rotor support member, 83a, 84a, 89 Oil supply port, 85 Oil reservoir member, 85c, 85d Oil outlet, 85e, 85f Oil reservoir, 87 Oil, 88 Oil hole, 90-1, 90-2, 91 Oil passage, 92 Oil discharge port, 93 Rectifier 94 boost converter (DC-DC converter), 95 slip ring, 96 brush, 120-1,120-2,130-1,130-2 coil end portion.

Claims (12)

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、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.
請求項1に記載の回転電機であって、
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.
請求項2に記載の回転電機であって、
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.
請求項2または3に記載の回転電機であって、
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.
請求項2〜4のいずれか1に記載の回転電機であって、
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.
請求項1〜5のいずれか1に記載の回転電機であって、
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.
請求項1〜6のいずれか1に記載の回転電機であって、
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.
請求項1〜6のいずれか1に記載の回転電機であって、
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.
請求項8に記載の回転電機であって、
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.
請求項9に記載の回転電機であって、
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.
請求項9に記載の回転電機であって、
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.
請求項8に記載の回転電機であって、
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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