JP2014180076A - Rotary electric machine and vehicle power device - Google Patents

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Arata Kusase
草瀬  新
Hidenori Kato
秀紀 加藤
Tatsuya Tonari
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine and a vehicle power device in which magnetic coupling is improved so as to enable size reduction compared with hitherto, allowing a higher torque for the same size.SOLUTION: A rotary electric machine 10A (10) comprises: an armature stator 11; a first field rotor 14a; a modulator inductor 13 which is interposed between the armature stator 11 and the first field rotor 14a; and a second field rotor 12a which is interposed between the armature stator 11 and the modulator inductor 13, and is provided with a magnet 12m having the same number of pole pairs as the armature stator 11. With this constitution, magnetic resistance on the second field rotor 12a side viewed from the armature stator 11 decreases to increase magnetic coupling. Magnetic fluxes generated by the armature stator 11 and the second field rotor 12a are merged so that the rotation force (torque) of the modulator inductor 13 or the first field rotor 14a increases. Thus, the size can be reduced compared with hitherto, allowing a higher torque for the same size.

Description

本発明は、電機子ステータ,界磁回転子,変調子誘導子を有する回転電機と、当該回転電機を含む車両用動力装置とに関する。   The present invention relates to a rotating electric machine having an armature stator, a field rotor, and a modulator inductor, and a vehicle power unit including the rotating electric machine.

これまでは、車両走行用の車軸とエンジンとそれらの間に配置された変速機とからなる動力変換装置として、機械式遊星ギヤが用いられていた。この機械式遊星ギヤの代わりに、エンジンと車軸系とにそれぞれ連結されて第1ロータ,第2ロータおよび電機子ステータを備える電動機に関する技術の一例が開示されている(例えば特許文献1を参照)。この電動機は、複数の磁性体列にそれぞれ対向する複数のステータコアを備え、複数のステータコアは軸線方向に所定の間隙を存して並置されて共通のコイルが巻回される。この構成によれば、機械式遊星ギヤが無いので、オイルを循環させる必要も無いという利点がある。また、特に軽負荷領域において変速効率がよいという利点もある。   Until now, a mechanical planetary gear has been used as a power conversion device including an axle for driving a vehicle, an engine, and a transmission disposed therebetween. Instead of this mechanical planetary gear, an example of a technique related to an electric motor that is connected to an engine and an axle system and includes a first rotor, a second rotor, and an armature stator is disclosed (see, for example, Patent Document 1). . The electric motor includes a plurality of stator cores respectively opposed to the plurality of magnetic substance rows, and the plurality of stator cores are juxtaposed with a predetermined gap in the axial direction, and a common coil is wound thereon. According to this configuration, since there is no mechanical planetary gear, there is an advantage that it is not necessary to circulate oil. In addition, there is also an advantage that the shift efficiency is good particularly in a light load region.

特開2010−017032号公報JP 2010-017032 A

しかし、特許文献1の技術では、磁気式遊星ギヤ(差動ギヤ)の作動をさせるために、電機子ステータとロータとで極対数を異ならせ、かつ、それらの間に励磁源をもたない単なる鉄心片を介在させている。すなわち電機子ステータの起磁力に対して発生する有効磁束量が一般の同期モータよりも少ないことから、体格の割に小さなトルク(駆動力)となっていた。逆に所望のトルクを得るには、体格を大きくせざるを得ない。言い換えると、力率の悪いモータであり、小型で高トルクが望まれる自動車用の動力変換装置としては適用し難いという問題点がある。   However, in the technique of Patent Document 1, in order to operate the magnetic planetary gear (differential gear), the number of pole pairs is different between the armature stator and the rotor, and no excitation source is provided between them. A simple iron core piece is interposed. That is, since the effective magnetic flux generated with respect to the magnetomotive force of the armature stator is smaller than that of a general synchronous motor, the torque (driving force) is small compared to the physique. Conversely, to obtain a desired torque, the body size must be increased. In other words, it is a motor with a low power factor, and there is a problem that it is difficult to apply as a power conversion device for automobiles that are small and require high torque.

発明者らは、上述した問題点には、力率が悪いこと(より具体的には電機子ステータの励磁起磁力に対してトルクとなる磁束が少ないこと)に起因していることに気が付いた。磁束が少ないことの原因としては、電機子ステータからみた対向磁気回路側における磁気抵抗が高いことや、当該磁気抵抗に伴って生じる漏れ磁束が多いことである。すなわち磁気的結合が弱いことが影響している。   The inventors have realized that the above-mentioned problems are caused by the fact that the power factor is bad (more specifically, the magnetic flux serving as torque is less than the excitation magnetomotive force of the armature stator). . The reason why the magnetic flux is small is that the magnetic resistance on the counter magnetic circuit side as viewed from the armature stator is high and that there is a large amount of leakage magnetic flux generated along with the magnetic resistance. That is, the weak magnetic coupling has an influence.

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、磁気的結合を高めて、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高められる回転電機および車両用動力装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a rotating electrical machine and a vehicle power device that can increase the magnetic coupling, can be made smaller than before, and can increase the torque with the same physique. With the goal.

上記課題を解決するためになされた第1の発明は、回転電機(10,10A,10B)において、電機子ステータ(11)と、第1界磁回転子(14,14a,14b)と、前記電機子ステータと前記第1界磁回転子との間に介在される変調子誘導子(13)と、前記電機子ステータと前記変調子誘導子との間に介在され、かつ、前記電機子ステータと同じ極対数の磁石(12m)を備える第2界磁回転子(12,12a,12b)とを有することを特徴とする。   A first invention made to solve the above-described problem is that in the rotating electrical machine (10, 10A, 10B), the armature stator (11), the first field rotor (14, 14a, 14b), A modulator inductor (13) interposed between the armature stator and the first field rotor; and the armature stator interposed between the armature stator and the modulator inductor; And a second field rotor (12, 12a, 12b) having a magnet (12m) having the same number of pole pairs.

この構成によれば、第2界磁回転子は電機子ステータと同じ極対数で構成されるので、電機子ステータからみた第2界磁回転子側における磁気抵抗が低くなる。磁気抵抗が低くなることで漏れ磁束が低減し、磁気的結合が高まる。電機子ステータと第2界磁回転子とによる磁束が合わさって、変調子誘導子や第1界磁回転子の回転力(トルク)が高まる。したがって、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。   According to this configuration, since the second field rotor is configured with the same number of pole pairs as the armature stator, the magnetic resistance on the second field rotor side viewed from the armature stator is reduced. Lowering the magnetic resistance reduces leakage flux and increases magnetic coupling. Magnetic fluxes generated by the armature stator and the second field rotor are combined to increase the rotational force (torque) of the modulator inductor and the first field rotor. Therefore, it can be made smaller than before, and torque can be increased with the same physique.

第2の発明は、車両用動力装置(100,200,300,400)において、請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機(10,10A,10B)と、前記回転電機の変調子誘導子(13)または第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、前記第1界磁回転子と連結される第2回転体(R2)と、前記回転電機の電機子ステータ(11)に接続され、前記第2界磁回転子,前記変調子誘導子,前記第1界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)とを有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicular power plant (100, 200, 300, 400), wherein the rotating electrical machine (10, 10A, 10B) according to any one of claims 1 to 3 and a change in the rotating electrical machine. A first rotor (R1) that connects a tone inductor (13) or first field rotor (14, 14a, 14b) and an output shaft (R3) of the engine (20), and the first field magnet A second rotor (R2) coupled to the rotor, and an armature stator (11) of the rotating electrical machine, connected to the second field rotor, the modulator inductor, and the first field rotor. And a rotation control device (30) for controlling one or more rotations.

この構成によれば、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高められる回転電機を有する車両用動力装置を提供することができる。   According to this configuration, it is possible to provide a vehicular power unit having a rotating electrical machine that can be made smaller than conventional ones and that can increase torque if it has the same physique.

第3の発明は、車両用動力装置(200)において、請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機である第1回転電機(10,10A,10B)と、前記第1回転電機と軸線方向(AX)に並べて配置され、電機子ステータ(61)と界磁回転子(62)とを有する第2回転電機(60)と、前記第1回転電機の変調子誘導子(13)または第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、前記第2回転電機の界磁回転子と連結される第2回転体(R2)と、前記第1回転電機の電機子ステータおよび前記第2回転電機の電機子ステータのうち一方または双方に接続され、前記第2界磁回転子,前記変調子誘導子,前記第1界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)とを有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the vehicle power unit (200), the first rotating electrical machine (10, 10A, 10B), which is the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, and the first rotating electrical machine. And a second rotating electric machine (60) having an armature stator (61) and a field rotor (62), and a modulator inductor (13) of the first rotating electric machine. Alternatively, a first rotor (R1) that connects the first field rotor (14, 14a, 14b) and the output shaft (R3) of the engine (20), and a field rotor of the second rotating electrical machine, The second rotating body (R2) to be connected, and one or both of the armature stator of the first rotating electrical machine and the armature stator of the second rotating electrical machine, and the second field rotor, the variable A tone inductor, which controls one or more rotations of the first field rotor And having a rotation control unit (30).

この構成によれば、第1回転電機と第2回転電機を含む車両用動力装置について、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。   According to this configuration, the vehicular power unit including the first rotating electric machine and the second rotating electric machine can be made smaller than before, and the torque can be increased with the same physique.

第4の発明は、車両用動力装置(300)において、軸線方向(AX)に並べて配置され、請求項1から3のいずれか一項に記載の複数の回転電機(10,10A,10B)と、一の前記回転電機の変調子誘導子(13)または一の第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、前記一の変調子誘導子または一の第1界磁回転子を除く、他の前記変調子誘導子または他の第1界磁回転子と連結される第2回転体(R2)と、一以上の前記回転電機に含まれる電機子ステータ(11)に接続され、前記第2界磁回転子,前記変調子誘導子,前記第1界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)とを有することを特徴とする。   4th invention is arrange | positioned along with an axial direction (AX) in the vehicle power unit (300), The several rotary electric machine (10, 10A, 10B) as described in any one of Claim 1 to 3 , A first rotating body that connects the modulator inductor (13) or the first field rotor (14, 14a, 14b) of the one rotating electric machine and the output shaft (R3) of the engine (20). (R1) and a second rotator (R2) connected to the other modulator inductor or the other first field rotator excluding the one modulator inductor or the first field rotator. ) And one or more of the second field rotor, the modulator inductor, and the first field rotor connected to an armature stator (11) included in one or more of the rotating electric machines. And a rotation control device (30) for controlling the rotation.

この構成によれば、軸線方向に並べて配置される複数の回転電機を含む車両用動力装置について、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。   According to this configuration, a vehicle power device including a plurality of rotating electrical machines arranged side by side in the axial direction can be made smaller than before, and torque can be increased with the same physique.

第5の発明は、車両用動力装置(400)において、軸線方向(AX)と交差する交差方向(交差方向DC)に並べて配置され、請求項1から3のいずれか一項に記載の複数の回転電機(10,10A,10B)と、一の前記回転電機の変調子誘導子(13)または一の第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、前記一の変調子誘導子または一の第1界磁回転子を除く、他の前記変調子誘導子または他の第1界磁回転子と連結される第2回転体(R2)と、複数の前記回転電機にかかる前記第1界磁回転子,前記変調子誘導子の相互間を連結する連結部(C1)と、一以上の前記回転電機に含まれる電機子ステータ(11)に接続され、前記第2界磁回転子,前記変調子誘導子,前記第1界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)とを有することを特徴とする。   5th invention is arranged side by side in the crossing direction (crossing direction DC) which cross | intersects an axial direction (AX) in the vehicle power unit (400), A plurality of these are described in any one of Claims 1-3. A rotating electrical machine (10, 10A, 10B), a modulator inductor (13) or one first field rotor (14, 14a, 14b) of one rotating electrical machine, and an output shaft ( R3) is connected to the first rotor (R1) and the other modulator inductor or the other first field rotor except the one modulator inductor or the first field rotor. A second rotating body (R2) coupled to the plurality of rotating electric machines, a coupling portion (C1) coupling the first field rotor and the modulator inductor to each other, and the one or more of the rotating electric machines. Connected to the armature stator (11) included in the rotating electrical machine, the second field rotor, Tone inductor, and having a rotation control unit (30) for controlling the rotation of one or more among the first field rotor.

この構成によれば、交差方向に並べて配置される複数の回転電機を含む車両用動力装置について、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。   According to this configuration, the vehicle power device including a plurality of rotating electrical machines arranged side by side in the intersecting direction can be made smaller than before, and torque can be increased with the same physique.

第6の発明は、車両用動力装置(500)において、請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機である第1回転電機(10,10A,10B)と、前記第1回転電機と軸線方向に並べて配置されて、電機子ステータ(71)と界磁回転子(72)とを有する第3回転電機(70)と、前記第1回転電機の第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、前記第1回転電機の変調子誘導子(13)または第1界磁回転子(14,14a,14b)のいずれかと連結される第4回転体(R7)と、前記第1回転電機の電機子ステータおよび前記第3回転電機の電機子ステータの双方に接続され、前記第2界磁回転子,前記第1界磁回転子,前記変調子誘導子および前記界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)とを有することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicular power unit (500), the first rotating electrical machine (10, 10A, 10B), which is the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, and the first rotating electrical machine. And a third rotating electric machine (70) having an armature stator (71) and a field rotor (72), and a first field rotor (14,) of the first rotating electric machine. 14a, 14b) and the output shaft (R3) of the engine (20), a first rotor (R1), a modulator inductor (13) of the first rotating electrical machine, or a first field rotor ( 14, 14 a, 14 b) connected to either the fourth rotating body (R 7), the armature stator of the first rotating electrical machine and the armature stator of the third rotating electrical machine, and the second field A magnetic rotor, the first field rotor, the modulator inductor, and the Characterized in that it has rotating control device for controlling the rotation of one or more among the magnetic rotor and (30).

この構成によれば、発電機と電動機で作動させる複数の回転電機を含む車両用動力装置について、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。   According to this configuration, the vehicular power unit including a plurality of rotating electric machines that are operated by a generator and an electric motor can be made smaller than before, and the torque can be increased if the physique is the same.

なお「回転電機」は、回転する部位(例えば軸やシャフト等)を有する機器であれば任意である。例えば、発電機,電動機,電動発電機等が該当する。「電機子ステータ」は、電機子、ステータ、固定子等とも呼ぶ。「界磁回転子」は、回転子、ロータとも呼ぶ。「回転体」は、回転軸や回転板等のように回転して動力を伝達する部材である。   The “rotating electric machine” is arbitrary as long as it is a device having a rotating part (for example, a shaft or a shaft). For example, a generator, a motor, a motor generator, and the like are applicable. The “armature stator” is also called an armature, a stator, a stator or the like. The “field rotor” is also called a rotor or a rotor. The “rotating body” is a member that transmits power by rotating, such as a rotating shaft or a rotating plate.

回転電機の第1構成例を部分的に示す平面図である。It is a top view which shows partially the 1st structural example of a rotary electric machine. 磁束の流れを模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the flow of magnetic flux typically. 回転電機の第2構成例を部分的に示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd structural example of a rotary electric machine partially. 車両用動力装置の第1構成例を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the example of the 1st composition of the power unit for vehicles. 車両用動力装置の第2構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd structural example of the motive power apparatus for vehicles. 第1回転電機と第2回転機の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of a 1st rotary electric machine and a 2nd rotary machine. 車両用動力装置の第3構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 3rd structural example of the motive power apparatus for vehicles. 複数の回転電機の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of a some rotary electric machine. 車両用動力装置の第4構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 4th structural example of the vehicle power unit. 車両用動力装置の第5構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 5th structural example of the motive power apparatus for vehicles. 車両用動力装置の第6構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 6th structural example of the motive power apparatus for vehicles.

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Note that unless otherwise specified, “connecting” means electrically connecting. Each figure shows elements necessary for explaining the present invention, and does not necessarily show all actual elements. When referring to directions such as up, down, left and right, the description in the drawings is used as a reference.

〔実施の形態1〕
実施の形態1は、図1と図2を参照しながら回転電機について説明する。図1には、インナロータ型の回転電機10Aの構成例を部分的に示す。当該回転電機10Aは、電機子ステータ11、第2界磁回転子12a、変調子誘導子13、第1界磁回転子14aなどを有する。電機子ステータ11は固定子(ステータ)に相当する。第2界磁回転子12a、変調子誘導子13および第1界磁回転子14aは回転子(ロータ)に相当する。
[Embodiment 1]
In Embodiment 1, a rotating electrical machine will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 partially shows a configuration example of an inner rotor type rotating electrical machine 10A. The rotating electrical machine 10A includes an armature stator 11, a second field rotor 12a, a modulator inductor 13, a first field rotor 14a, and the like. The armature stator 11 corresponds to a stator (stator). The second field rotor 12a, the modulator inductor 13 and the first field rotor 14a correspond to a rotor (rotor).

第1界磁回転子14aは最も内径側に配置され、電機子ステータ11は最も外径側に配置される。変調子誘導子13は、電機子ステータ11と第1界磁回転子14aとの間に介在して配置される。第2界磁回転子12aは、電機子ステータ11と変調子誘導子13との間に介在して配置される。   The first field rotor 14a is disposed on the innermost diameter side, and the armature stator 11 is disposed on the outermost diameter side. The modulator inductor 13 is disposed between the armature stator 11 and the first field rotor 14a. The second field rotor 12 a is disposed between the armature stator 11 and the modulator inductor 13.

電機子ステータ11は、図示しない巻線を巻き回すための多数のスロット11sを有する。巻線の相数は任意に設定可能であり、本形態では三相(例えばU相,V相,W相)の巻線で巻き回す。第2界磁回転子12aは、電機子ステータ11と同じ極対数の磁石12mを備える。図1に例示する各磁石12mの矢印は磁化方向(S極からN極に向かう方向;着磁方向とも呼ぶ)を示す。電機子ステータ11と第2界磁回転子12aとの極対数を同じにすることで、電機子ステータ11からみた第2界磁回転子12a側における磁気抵抗が低くなる。   The armature stator 11 has a large number of slots 11s for winding windings (not shown). The number of winding phases can be arbitrarily set. In this embodiment, the winding is wound with three-phase windings (for example, U-phase, V-phase, and W-phase). The second field rotor 12 a includes magnets 12 m having the same number of pole pairs as the armature stator 11. An arrow of each magnet 12m illustrated in FIG. 1 indicates a magnetization direction (a direction from the S pole to the N pole; also referred to as a magnetization direction). By making the number of pole pairs of the armature stator 11 and the second field rotor 12a the same, the magnetic resistance on the second field rotor 12a side as viewed from the armature stator 11 is lowered.

変調子誘導子13は、「変調子回転子」,「磁気変調子」,「磁気変調ロータ」等とも呼ばれる。本形態の変調子誘導子13は、四角形状で示す磁性体(主に軟磁性体)や、当該磁性体を支持する支持体(非磁性体)などを有する。第1界磁回転子14aは、電機子ステータ11および第2界磁回転子12aとは異なる極対数の磁石14mを備える。   The modulator inductor 13 is also called a “modulator rotator”, “magnetic modulator”, “magnetic modulation rotor”, or the like. The modulator inductor 13 of this embodiment includes a magnetic body (mainly soft magnetic body) shown in a square shape, a support body (nonmagnetic body) that supports the magnetic body, and the like. The first field rotor 14a includes magnets 14m having pole pairs different from those of the armature stator 11 and the second field rotor 12a.

変調子誘導子13に備える磁性体の個数をkとし、電機子ステータ11および第2界磁回転子12aの極対数をmとし、第1界磁回転子14aの極対数をnとすると、k=m+nが成り立つように設定される。k,m,nはいずれも正の整数(特に偶数)である。一例として、m=6を設定し、n=8を設定すれば、磁性体の個数はk=14になる。   If the number of magnetic bodies provided in the modulator inductor 13 is k, the number of pole pairs of the armature stator 11 and the second field rotor 12a is m, and the number of pole pairs of the first field rotor 14a is n, k = M + n is established. k, m, and n are all positive integers (particularly even numbers). As an example, if m = 6 is set and n = 8 is set, the number of magnetic bodies becomes k = 14.

上述した回転電機10Aにおける磁束の流れは、図2のようになる。なお理解し易くするために、図2では巻線や磁石等の図示を省略する。第2界磁回転子12aは電機子ステータ11と同じ極対数であり、電機子ステータ11の回転磁界に伴って回転する。言い換えると、回転電機10Aが電動機または発電機として作動する場合は、電機子ステータ11と第2界磁回転子12aは磁界について同期する。よって実線矢印で示すように、電機子ステータ11の磁束φ1と第2界磁回転子12aの磁束φ2が合わさり(φm=φ1+φ2)、変調子誘導子13や第1界磁回転子14aに作用する。   The flow of magnetic flux in the rotary electric machine 10A described above is as shown in FIG. For ease of understanding, the windings and magnets are not shown in FIG. The second field rotor 12 a has the same number of pole pairs as the armature stator 11, and rotates with the rotating magnetic field of the armature stator 11. In other words, when the rotating electrical machine 10A operates as an electric motor or a generator, the armature stator 11 and the second field rotor 12a are synchronized with respect to the magnetic field. Therefore, as indicated by a solid arrow, the magnetic flux φ1 of the armature stator 11 and the magnetic flux φ2 of the second field rotor 12a are combined (φm = φ1 + φ2), and act on the modulator inductor 13 and the first field rotor 14a. .

また一方、二点鎖線矢印で示すように、変調子誘導子13や第1界磁回転子14aの磁束φ3と第2界磁回転子12aの磁束φ4が合わさり(φv=φ3+φ4)、電機子ステータ11に作用すると表現することもできる。   On the other hand, as indicated by a two-dot chain line arrow, the magnetic flux φ3 of the modulator inductor 13 or the first field rotor 14a and the magnetic flux φ4 of the second field rotor 12a are combined (φv = φ3 + φ4), and the armature stator. 11 can also be expressed.

上述したような磁束の流れが形成されるので、電機子ステータ11の大きさ(ひいては回転電機10Aの体格)を小さく形成しても、第2界磁回転子12aが不足分の磁束を補う。同一のトルクであれば回転電機10Aの体格を抑えることができ、同一の体格であればトルクを向上させることができる。   Since the flow of magnetic flux as described above is formed, the second field rotor 12a compensates for the insufficient magnetic flux even if the size of the armature stator 11 (and thus the size of the rotating electrical machine 10A) is reduced. If the torque is the same, the physique of the rotating electrical machine 10A can be suppressed, and if the physique is the same, the torque can be improved.

図1に示す回転電機10Aは、上述したように電動機や発電機として作動するとともに、遊星歯車機構の機能を兼ねることもできる。一例として、変調子誘導子13を太陽歯車(サンギヤ)に対応させ、第1界磁回転子14を遊星歯車(プラネタリギヤ)に対応させ、電機子ステータ11および第2界磁回転子12を内歯車(アウタギヤ)に対応させる。第1界磁回転子14を太陽歯車に対応させ、変調子誘導子13を遊星歯車(プラネタリギヤ)に対応させてもよい。   The rotating electrical machine 10A shown in FIG. 1 operates as an electric motor or a generator as described above, and can also function as a planetary gear mechanism. As an example, the modulator inductor 13 is made to correspond to the sun gear (sun gear), the first field rotor 14 is made to correspond to the planetary gear (planetary gear), and the armature stator 11 and the second field rotor 12 are made to the internal gear. (Outer gear) The first field rotor 14 may correspond to the sun gear, and the modulator inductor 13 may correspond to the planetary gear.

上述した実施の形態1によれば、以下に示す各効果を得ることができる。   According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.

(1)電機子ステータ11と、第1界磁回転子14aと、電機子ステータ11と第1界磁回転子14aとの間に介在される変調子誘導子13と、電機子ステータ11と変調子誘導子13との間に介在され、かつ、電機子ステータ11と同じ極対数の磁石12mを備える第2界磁回転子12aとを有する構成とした(図1を参照)。この構成によれば、第2界磁回転子12aは電機子ステータ11と同じ極対数で構成されるので、電機子ステータ11からみた第2界磁回転子12a側における磁気抵抗が低くなり、対面磁気回路を励磁しやすくなる。磁気抵抗が低くなることで漏れ磁束が低減し、磁気的結合が高まる。電機子ステータ11と第2界磁回転子12aとによる磁束が合わさって(φm=φ1+φ2)、変調子誘導子13や第1界磁回転子14aの回転力(トルク)が高まる。したがって、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。   (1) The armature stator 11, the first field rotor 14a, the modulator inductor 13 interposed between the armature stator 11 and the first field rotor 14a, and the armature stator 11 A second field rotor 12a is provided between the tone inductor 13 and the magnet 12m having the same number of pole pairs as the armature stator 11 (see FIG. 1). According to this configuration, since the second field rotor 12a is configured with the same number of pole pairs as the armature stator 11, the magnetic resistance on the second field rotor 12a side viewed from the armature stator 11 is reduced, and the facing It becomes easy to excite the magnetic circuit. Lowering the magnetic resistance reduces leakage flux and increases magnetic coupling. The magnetic fluxes of the armature stator 11 and the second field rotor 12a are combined (φm = φ1 + φ2), and the rotational force (torque) of the modulator inductor 13 and the first field rotor 14a is increased. Therefore, it can be made smaller than before, and torque can be increased with the same physique.

〔実施の形態2〕
実施の形態2は、図3を参照しながら回転電機について説明する。なお図示および説明を簡単にするため、実施の形態2では実施の形態1と異なる点について説明する。よって実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, a rotating electrical machine will be described with reference to FIG. For simplicity of illustration and description, the second embodiment will be described with respect to differences from the first embodiment. Therefore, the same elements as those used in Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図3には、インナロータ型の回転電機10Bの構成例を部分的に示す。当該回転電機10Bは、電機子ステータ11、第2界磁回転子12b、変調子誘導子13、第1界磁回転子14bなどを有する。実施の形態1に示す回転電機10Aとは、第2界磁回転子12aに代わる第2界磁回転子12bを用い、第1界磁回転子14aに代わる第1界磁回転子14bを用いる点が相違する。   FIG. 3 partially shows a configuration example of the inner rotor type rotating electrical machine 10B. The rotating electrical machine 10B includes an armature stator 11, a second field rotor 12b, a modulator inductor 13, a first field rotor 14b, and the like. The rotating electrical machine 10A shown in the first embodiment uses a second field rotor 12b instead of the second field rotor 12a, and uses a first field rotor 14b instead of the first field rotor 14a. Is different.

第2界磁回転子12bは、電機子ステータ11と同じ極対数の磁石12m1,12m2を備える。磁石12m1は、第2界磁回転子12aの磁石12mに相当する(図1を参照)。磁石12m1とは別個に備えられる磁石12m2は、電機子ステータ11と対面する側に設けられる。   The second field rotor 12 b includes magnets 12 m 1 and 12 m 2 having the same number of pole pairs as the armature stator 11. The magnet 12m1 corresponds to the magnet 12m of the second field rotor 12a (see FIG. 1). A magnet 12m2 provided separately from the magnet 12m1 is provided on the side facing the armature stator 11.

第1界磁回転子14bは、磁石14m1,14m2を備える。磁石14m2は、第1界磁回転子14aの磁石14mに相当する(図1を参照)。磁石14m2とは別個に備えられる磁石14m1は、変調子誘導子13と対面する側に設けられる。磁石14m1の極対数は、変調子誘導子13の個数から第2界磁回転子12bにおける変調子誘導子13側の磁石12m1,12m2の極対数を差し引いた数となるように設定するとよい。   The first field rotor 14b includes magnets 14m1 and 14m2. The magnet 14m2 corresponds to the magnet 14m of the first field rotor 14a (see FIG. 1). A magnet 14m1 provided separately from the magnet 14m2 is provided on the side facing the modulator inductor 13. The number of pole pairs of the magnet 14m1 may be set to be the number obtained by subtracting the number of pole pairs of the magnets 12m1 and 12m2 on the side of the modulator inductor 13 in the second field rotor 12b from the number of the modulator inductors 13.

電機子ステータ11および第2界磁回転子12bと、変調子誘導子13や第1界磁回転子14bとの間で流れる磁束は、実施の形態1と同様である(図2を参照)。ただし、第2界磁回転子12bに備えられる磁石12m2や、第1界磁回転子14bに備えられる磁石14m1で生じる磁束も寄与するので、さらにトルクを高めることができる。   The magnetic flux flowing between the armature stator 11 and the second field rotor 12b and the modulator inductor 13 and the first field rotor 14b is the same as that in the first embodiment (see FIG. 2). However, since the magnetic flux generated by the magnet 12m2 provided in the second field rotor 12b and the magnet 14m1 provided in the first field rotor 14b also contributes, the torque can be further increased.

上述した実施の形態2によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、第2界磁回転子12bおよび第1界磁回転子14bを除く回転電機10の構成については実施の形態1と同様であるので、実施の形態1と同様の作用効果を得ることができる。   According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained. Note that the configuration of the rotating electrical machine 10 excluding the second field rotor 12b and the first field rotor 14b is the same as that of the first embodiment, and therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. .

(2)第2界磁回転子12bに備える磁石12m2は、電機子ステータ11と対面する側に設けられる構成とした(図3を参照)。この構成によれば、電機子ステータ11からみて対面磁気回路を励磁しやすくなる。さらに、変調子誘導子13と第2界磁回転子12bとの間の磁気抵抗や漏れ磁束が減り、磁気的結合を強めることができる。したがって、従来よりもさらに小型化でき、同じ体格であればトルクをさらに高めることができる。   (2) The magnet 12m2 provided in the second field rotor 12b is provided on the side facing the armature stator 11 (see FIG. 3). According to this configuration, the facing magnetic circuit can be easily excited as viewed from the armature stator 11. Furthermore, the magnetic resistance and leakage flux between the modulator inductor 13 and the second field rotor 12b are reduced, and the magnetic coupling can be strengthened. Therefore, the size can be further reduced as compared with the conventional case, and the torque can be further increased with the same physique.

(3)第1界磁回転子14bは、変調子誘導子13と対面する側に設けられ、変調子誘導子13の個数から第2界磁回転子12bにおける変調子誘導子13側の磁石12m1,12m2の極対数を差し引いた極対数となる磁石14m1を備える構成とした(図3を参照)。この構成によれば、電機子ステータ11からみて対面磁気回路を励磁しやすくなる。さらに、第1界磁回転子14bと変調子誘導子13との間の磁気抵抗や漏れ磁束が減り、磁気的結合を強めることができる。したがって、従来よりもさらに小型化でき、同じ体格であればトルクをさらに高めることができる。   (3) The first field rotor 14b is provided on the side facing the modulator inductor 13, and the magnet 12m1 on the side of the modulator inductor 13 in the second field rotor 12b is determined from the number of the modulator inductors 13. , 12m2 is obtained by subtracting the number of pole pairs from the magnet 14m1 (see FIG. 3). According to this configuration, the facing magnetic circuit can be easily excited as viewed from the armature stator 11. Further, the magnetic resistance and leakage flux between the first field rotor 14b and the modulator inductor 13 are reduced, and the magnetic coupling can be strengthened. Therefore, the size can be further reduced as compared with the conventional case, and the torque can be further increased with the same physique.

〔実施の形態3〕
実施の形態3は、図4を参照しながら車両用動力装置について説明する。なお、実施の形態1,2で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 3]
In the third embodiment, a vehicle power unit will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as the element used in Embodiment 1, 2, and description is abbreviate | omitted.

図4に示す車両用動力装置100は、回転電機10、エンジン20、回転制御装置30、ギヤボックス40、回転電機50などを有する。回転電機10は、実施の形態1に示す回転電機10Aでもよく、実施の形態2に示す回転電機10Bでもよい。以下では、回転電機10Bを回転電機10として適用する例を代表して説明する。また、第2界磁回転子12a,12bは第2界磁回転子12と表記し、第1界磁回転子14a,14bは第1界磁回転子14と表記する。説明の都合上、図面上方向を前進方向DFとし、図面下方向を後進方向DRとするが、逆であってもよい。回転電機50は電動機(モータ)として作動させる。   4 includes a rotating electrical machine 10, an engine 20, a rotation control device 30, a gear box 40, a rotating electrical machine 50, and the like. The rotary electric machine 10 may be the rotary electric machine 10A shown in the first embodiment or the rotary electric machine 10B shown in the second embodiment. Below, the example which applies the rotary electric machine 10B as the rotary electric machine 10 is demonstrated as a representative. The second field rotors 12 a and 12 b are expressed as a second field rotor 12, and the first field rotors 14 a and 14 b are expressed as a first field rotor 14. For convenience of explanation, the upward direction in the drawing is defined as the forward direction DF and the downward direction in the drawing is defined as the reverse direction DR. The rotating electrical machine 50 is operated as an electric motor (motor).

回転電機10は収容箱B1(筐体やケース等とも呼ぶ)に収容される。エンジン20には任意の内燃機関を適用でき、出力軸R3(例えばクランクシャフト等)を有する。出力軸R3は、ベアリングを介して収容箱B1および第1界磁回転子14に支持されるとともに、第1回転体R1を介して変調子誘導子13に固定される。第1回転体R1の形態(すなわち形状,材質,個数等)を問わない。第1界磁回転子14と第1回転体R1との間には、第1界磁回転子14の回転を制動(停止)するロッカLkが介在される。ロッカLkは、図示しないECU(Electronic Control Unit)から制御されるアクチュエータ(例えばソレノイド,モータ,シリンダ等)によって作動する。   The rotating electrical machine 10 is accommodated in an accommodation box B1 (also referred to as a housing or a case). An arbitrary internal combustion engine can be applied to the engine 20 and has an output shaft R3 (for example, a crankshaft or the like). The output shaft R3 is supported by the housing box B1 and the first field rotor 14 via bearings, and is fixed to the modulator inductor 13 via the first rotor R1. The form (namely, shape, material, number, etc.) of 1st rotary body R1 is not ask | required. A rocker Lk that brakes (stops) the rotation of the first field rotor 14 is interposed between the first field rotor 14 and the first rotor R1. The rocker Lk is operated by an actuator (for example, a solenoid, a motor, a cylinder, etc.) controlled by an ECU (Electronic Control Unit) (not shown).

第2回転体R2は、出力軸R3と同軸二重シャフトとなるように設けられるとともに、第1界磁回転子14に固定される。この条件を満たす限り、第2回転体R2の形態(すなわち形状,材質,個数等)を問わない。第2回転体R2の回転力(トルク)は、カウンタギヤG1やデファレンシャルギヤG2を介して車軸部AX1,AX2に伝達され、前進方向DF側の車輪Whを回転させる。   The second rotating body R2 is provided so as to be a coaxial double shaft with the output shaft R3, and is fixed to the first field rotor 14. As long as this condition is satisfied, the form (namely, shape, material, number, etc.) of the second rotating body R2 is not limited. The rotational force (torque) of the second rotating body R2 is transmitted to the axle portions AX1, AX2 via the counter gear G1 and the differential gear G2, and rotates the wheel Wh on the forward direction DF side.

回転制御装置30は、例えばECUやインバータ等が該当する。この回転制御装置30は、回転電機10の電機子ステータ11に接続され、第2界磁回転子12,変調子誘導子13,第1界磁回転子14のうちで一以上の回転を制御する。回転電機50の回転も制御する。電池Ebから電力の供給を受けて回転子の回転させる制御を行うが、回生時には回転電機10や回転電機50で発生する電力を電池Ebに充電する制御をも行う。本形態では、電池Ebとして例えばリチウムイオン電池を用いる。   The rotation control device 30 corresponds to, for example, an ECU or an inverter. The rotation control device 30 is connected to the armature stator 11 of the rotating electrical machine 10 and controls one or more rotations among the second field rotor 12, the modulator inductor 13, and the first field rotor 14. . The rotation of the rotating electrical machine 50 is also controlled. Control is performed to rotate the rotor in response to the supply of power from the battery Eb. At the time of regeneration, control is also performed to charge the battery Eb with power generated by the rotating electrical machine 10 and the rotating electrical machine 50. In this embodiment, for example, a lithium ion battery is used as the battery Eb.

回転電機50の回転力(トルク)は、ギヤボックス40を介して車軸部AX3,AX4に伝達され、後進方向DR側の車輪Whを回転させる。   The rotational force (torque) of the rotating electrical machine 50 is transmitted to the axle portions AX3 and AX4 via the gear box 40, and rotates the wheel Wh on the reverse direction DR side.

上述した実施の形態3によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、回転電機10の構成については実施の形態1,2と同様であるので、実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   According to Embodiment 3 described above, the following effects can be obtained. Note that the configuration of the rotating electrical machine 10 is the same as that of the first and second embodiments, and thus the same operational effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

(4)車両用動力装置100は、回転電機10と、回転電機10の変調子誘導子13とエンジン20の出力軸R3とを連結する第1回転体R1と、第1界磁回転子14と連結される第2回転体R2と、回転電機10の電機子ステータ11に接続され、第2界磁回転子12,変調子誘導子13,第1界磁回転子14のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置30とを有する構成とした(図4を参照)。第1回転体R1は、第1界磁回転子14と出力軸R3とに連結する構成としてもよい。これらの構成によれば、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高められる回転電機10を有する車両用動力装置100を提供することができる。   (4) The vehicle power device 100 includes a rotating electrical machine 10, a first rotating body R1 that connects the modulator inductor 13 of the rotating electrical machine 10 and the output shaft R3 of the engine 20, and a first field rotor 14. One or more rotations among the second field rotor 12, the modulator inductor 13, and the first field rotor 14 are connected to the second rotor R <b> 2 to be coupled and the armature stator 11 of the rotating electrical machine 10. (See FIG. 4). The first rotating body R1 may be configured to be connected to the first field rotor 14 and the output shaft R3. According to these configurations, it is possible to provide the vehicular power unit 100 having the rotating electrical machine 10 that can be made smaller than before and can increase the torque with the same physique.

(12)第2回転体R2と車軸部AX1,AX2とを、動力伝達機構(カウンタギヤG1およびデファレンシャルギヤG2)を介して連結する構成とした(図4を参照)。この構成によれば、第1界磁回転子14の回転力(動力)を第2回転体R2や車軸部AX1,AX2を経て車輪Whに伝達されるので、自動車を動かすことができる。   (12) The second rotating body R2 and the axle portions AX1, AX2 are connected via a power transmission mechanism (counter gear G1 and differential gear G2) (see FIG. 4). According to this configuration, the rotational force (power) of the first field rotor 14 is transmitted to the wheel Wh via the second rotator R2 and the axle portions AX1, AX2, so that the automobile can be moved.

〔実施の形態4〕
実施の形態4は図5と図6を参照しながら車両用動力装置について説明する。なお、実施の形態1〜3で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 4]
In the fourth embodiment, a vehicle power unit will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as the element used in Embodiment 1-3, and description is abbreviate | omitted.

図5に示す車両用動力装置200は、第1回転電機10、エンジン20、回転制御装置30、ギヤボックス40、第2回転電機60などを有する。なお簡略化のため、回転制御装置30、ギヤボックス40、車軸部AX3,AX4は実施の形態1と同一構成であるので、図示を省略する(後述する図7,図9,図10でも同様である)。本形態では第1回転電機10として実施の形態2に示す回転電機10Bを適用する例を代表して説明するが、実施の形態1に示す回転電機10Aを適用してもよい。   A vehicle power unit 200 shown in FIG. 5 includes a first rotating electrical machine 10, an engine 20, a rotation control device 30, a gear box 40, a second rotating electrical machine 60, and the like. For simplification, the rotation control device 30, the gear box 40, and the axle portions AX3 and AX4 have the same configurations as those in the first embodiment, and are not shown (the same applies to FIGS. 7, 9, and 10 described later). is there). In the present embodiment, an example in which the rotary electric machine 10B shown in the second embodiment is applied as the first rotary electric machine 10 will be described as a representative, but the rotary electric machine 10A shown in the first embodiment may be applied.

図6に示す第2回転電機60は、第1回転電機10とは異なる構成の回転電機であり、電機子ステータ61や界磁回転子62などを有する。電機子ステータ61は、電機子ステータ11と同様に巻線が巻き回される多数のスロット61sを有する。界磁回転子62には電機子ステータ61と同じ極対数の磁石62mを備える。   A second rotating electrical machine 60 illustrated in FIG. 6 is a rotating electrical machine having a configuration different from that of the first rotating electrical machine 10 and includes an armature stator 61, a field rotor 62, and the like. As with the armature stator 11, the armature stator 61 has a number of slots 61 s around which windings are wound. The field rotor 62 includes magnets 62m having the same number of pole pairs as the armature stator 61.

図5と図6に示すように、第1回転電機10と第2回転電機60とは収容箱B2に収容され、軸線方向DA(出力軸R3と同軸方向)に並べて配置される。第1界磁回転子14と界磁回転子62とは、いずれも回転軸R4に備えられる。ただし、磁束の相互干渉を回避するために、適切な間隔が設定される。回転軸R4(ハブ)は、出力軸R3に対してベアリングを介して回転自在に設けられる。収容箱B2内には、出力軸R3のフランジに接触して回転を制動するロッカLkが設けられる。出力軸R3のフランジは、出力軸R3と一体成形されてもよく、出力軸R3と別体に成形されて固定手段によって固定されてもよい。固定手段は任意であり、例えばボルトやネジ等の締結部材を用いる締結や、母材を溶かすことでハンダ付けやアーク溶接等を行う接合、接着剤を用いる接着などが該当する。   As shown in FIGS. 5 and 6, the first rotating electrical machine 10 and the second rotating electrical machine 60 are housed in the housing box B2, and are arranged side by side in the axial direction DA (coaxial with the output shaft R3). Both the first field rotor 14 and the field rotor 62 are provided on the rotation axis R4. However, an appropriate interval is set to avoid mutual interference of magnetic fluxes. The rotation shaft R4 (hub) is provided to be rotatable with respect to the output shaft R3 via a bearing. A rocker Lk that brakes rotation by contacting the flange of the output shaft R3 is provided in the storage box B2. The flange of the output shaft R3 may be formed integrally with the output shaft R3, or may be formed separately from the output shaft R3 and fixed by a fixing means. The fixing means is arbitrary, and includes, for example, fastening using a fastening member such as a bolt or a screw, joining in which soldering or arc welding is performed by melting a base material, and adhesion using an adhesive.

第2回転体R2は界磁回転子62と固定される。界磁回転子62は回転軸R4を介して第1界磁回転子14と固定される。結果的として、第2回転体R2は第1界磁回転子14および界磁回転子62と固定される。   The second rotor R2 is fixed to the field rotor 62. The field rotor 62 is fixed to the first field rotor 14 via the rotation axis R4. As a result, the second rotor R2 is fixed to the first field rotor 14 and the field rotor 62.

回転制御装置30は、第1回転電機10の第2界磁回転子12,変調子誘導子13,第1界磁回転子14や、第2回転電機60の界磁回転子62のうちで一以上の回転を制御する。第1界磁回転子14と界磁回転子62は回転軸R4に固定されるので、電機子ステータ11,61の励磁によって発生する各トルクを第2回転体R2に伝達できる。よって、車輪Whの駆動トルクも高めることができる。   The rotation control device 30 is one of the second field rotor 12, the modulator inductor 13, the first field rotor 14 of the first rotating electrical machine 10, and the field rotor 62 of the second rotating electrical machine 60. The above rotation is controlled. Since the first field rotor 14 and the field rotor 62 are fixed to the rotation shaft R4, each torque generated by the excitation of the armature stators 11 and 61 can be transmitted to the second rotor R2. Therefore, the driving torque of the wheel Wh can also be increased.

上述した実施の形態4によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、第1回転電機10(回転電機10Aや回転電機10B)の構成については実施の形態1,2と同様であるので、実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   According to the fourth embodiment described above, the following effects can be obtained. Since the configuration of the first rotating electrical machine 10 (the rotating electrical machine 10A and the rotating electrical machine 10B) is the same as in the first and second embodiments, the same effects as those in the first and second embodiments can be obtained.

(5)車両用動力装置200は、第1回転電機10(回転電機10Aまたは回転電機10B)と、第1回転電機10と軸線方向DAに並べて配置されて電機子ステータ61と界磁回転子62とを有する第2回転電機60と、第1回転電機10の変調子誘導子13とエンジン20の出力軸R3とを連結する第1回転体R1と、第1界磁回転子14および界磁回転子62と連結される第2回転体R2と、電機子ステータ11と電機子ステータ61に接続され、第2界磁回転子12,変調子誘導子13,第1界磁回転子14,界磁回転子62のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置30とを有する構成とした(図4,図5,図6を参照)。第1回転体R1は、第1回転電機10の第1界磁回転子14とエンジン20の出力軸R3とに連結する構成としてもよい。二以上の回転電機10を備える構成してもよい。これらの構成によれば、第1回転電機10と第2回転電機60を含む車両用動力装置200について、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。   (5) The vehicular power unit 200 includes the first rotating electrical machine 10 (the rotating electrical machine 10A or the rotating electrical machine 10B), the first rotating electrical machine 10 and the axial direction DA arranged side by side, and the armature stator 61 and the field rotor 62. A first rotating body R1 connecting the modulator inductor 13 of the first rotating electrical machine 10 and the output shaft R3 of the engine 20, the first field rotor 14 and the field rotation. The second rotor R2 connected to the child 62, the armature stator 11 and the armature stator 61 are connected to each other, and the second field rotor 12, the modulator inductor 13, the first field rotor 14, and the field magnet. The rotor 62 includes a rotation control device 30 that controls one or more rotations (see FIGS. 4, 5, and 6). The first rotating body R1 may be connected to the first field rotor 14 of the first rotating electrical machine 10 and the output shaft R3 of the engine 20. Two or more rotating electrical machines 10 may be provided. According to these configurations, the vehicle power device 200 including the first rotating electrical machine 10 and the second rotating electrical machine 60 can be made smaller than before, and the torque can be increased with the same physique.

〔実施の形態5〕
実施の形態5は図7と図8を参照しながら車両用動力装置について説明する。なお、実施の形態1〜4で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 5]
In the fifth embodiment, a vehicle power unit will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as the element used in Embodiment 1-4, and description is abbreviate | omitted.

図7に示す車両用動力装置300は、複数の回転電機10、エンジン20、回転制御装置30、ギヤボックス40などを有する。実施の形態4に示す車両用動力装置200と比べると、複数(本形態では2)の回転電機10を備える点が相違する。本形態では全て回転電機10Bで構成する例を代表して説明するが、全て回転電機10Aで構成してもよく、回転電機10Aと回転電機10Bを混在して構成してもよい。   7 includes a plurality of rotating electrical machines 10, an engine 20, a rotation control device 30, a gear box 40, and the like. Compared to the vehicle power unit 200 shown in the fourth embodiment, the difference is that a plurality of (two in this embodiment) rotating electrical machines 10 are provided. In the present embodiment, an example in which all of the rotating electrical machines 10B are configured will be described as a representative example, but all of them may be configured of the rotating electrical machines 10A, or the rotating electrical machines 10A and the rotating electrical machines 10B may be mixed.

図7と図8に示すように、複数の回転電機10は収容箱B3に収容され、軸線方向DA(出力軸R3と同軸方向)に並べて配置される。複数の回転電機10について、共通する一の第1界磁回転子14を備える。具体的には、複数の回転電機10にかかる磁石14mを、回転軸R4に備える。磁束の流れを阻止するために、磁石14mの相互間に磁束阻止部Stを設ける。当該磁束阻止部Stは、さらに第1界磁回転子14の回転を機械的に停止させる機能をも担う。目的要素の回転を停止させる点では、ロッカLkと同じである。磁束阻止部Stを形成する材料(材質を含む)は、磁束の流れを阻止し、かつ、第1界磁回転子14の回転を停止させるものであれば任意である。   As shown in FIGS. 7 and 8, the plurality of rotating electrical machines 10 are housed in the housing box B3 and arranged side by side in the axial direction DA (coaxial direction with the output shaft R3). The plurality of rotating electrical machines 10 includes a common first field rotor 14. Specifically, the rotating shaft R4 is provided with magnets 14m applied to the plurality of rotating electrical machines 10. In order to block the flow of magnetic flux, a magnetic flux blocking portion St is provided between the magnets 14m. The magnetic flux blocking unit St further has a function of mechanically stopping the rotation of the first field rotor 14. It is the same as the rocker Lk in that the rotation of the target element is stopped. The material (including the material) for forming the magnetic flux blocking portion St is arbitrary as long as it prevents the flow of magnetic flux and stops the rotation of the first field rotor 14.

第1回転体R1は、一の第1回転電機10(図面左側)に含まれる変調子誘導子13と、エンジン20の出力軸R3とを連結する。第2回転体R2は、他の第1回転電機10(図面右側)に含まれる変調子誘導子13と固定される。回転制御装置30は、複数の回転電機10にかかる第2界磁回転子12,変調子誘導子13,第1界磁回転子14のうちで一以上の回転を制御する。   The first rotating body R1 connects the modulator inductor 13 included in one first rotating electrical machine 10 (left side of the drawing) and the output shaft R3 of the engine 20. The second rotating body R2 is fixed to a modulator inductor 13 included in another first rotating electrical machine 10 (right side of the drawing). The rotation control device 30 controls one or more rotations among the second field rotor 12, the modulator inductor 13, and the first field rotor 14 applied to the plurality of rotating electrical machines 10.

上述した実施の形態5によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、第1回転電機10(回転電機10Aや回転電機10B)の構成については実施の形態1,2と同様であるので、実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   According to the fifth embodiment described above, the following effects can be obtained. Since the configuration of the first rotating electrical machine 10 (the rotating electrical machine 10A and the rotating electrical machine 10B) is the same as in the first and second embodiments, the same effects as those in the first and second embodiments can be obtained.

(6)車両用動力装置300は、軸線方向DAに並べて配置される複数の回転電機10と、一の回転電機10の変調子誘導子13とエンジン20の出力軸R3とを連結する第1回転体R1と、複数の回転電機10の第1界磁回転子14どうしを連結する第2回転体R2と、一以上の回転電機10に含まれる電機子ステータ11に接続されて第2界磁回転子12,変調子誘導子13,第1界磁回転子14のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置30とを有する構成とした(図4,図7,図8を参照)。第1回転体R1は、一以上の回転電機10にかかる第1界磁回転子14とエンジン20の出力軸R3とに連結する構成としてもよい。三以上の回転電機10で構成してもよい。これらの構成によれば、軸線方向DAに並べて配置される複数の回転電機10を含む車両用動力装置300について、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。   (6) The vehicle power unit 300 performs a first rotation that connects the plurality of rotating electrical machines 10 arranged side by side in the axial direction DA, the modulator inductor 13 of the one rotating electrical machine 10, and the output shaft R3 of the engine 20. The second field rotation is connected to the body R1, the second rotor R2 that connects the first field rotors 14 of the plurality of rotating electrical machines 10, and the armature stator 11 included in the one or more rotating electrical machines 10. A rotation control device 30 that controls one or more rotations of the element 12, the modulator inductor 13, and the first field rotor 14 is provided (see FIGS. 4, 7, and 8). The first rotating body R1 may be configured to be connected to the first field rotor 14 applied to one or more rotating electrical machines 10 and the output shaft R3 of the engine 20. Three or more rotating electrical machines 10 may be used. According to these configurations, the vehicular power unit 300 including the plurality of rotating electrical machines 10 arranged side by side in the axial direction DA can be made smaller than before, and the torque can be increased with the same physique.

(7)複数の回転電機10で共通する第1界磁回転子14を有し、第1界磁回転子14は回転電機10の相互間で磁束の流れを阻止する磁束阻止部Stを有する構成とした(図7を参照)。この構成によれば、第1界磁回転子14を共通化できるので、部品点数を低減できる。よって、作業工数を低減したり、コストを低減したりすることができる。   (7) The first field rotator 14 common to the plurality of rotating electrical machines 10 is included, and the first field rotator 14 includes a magnetic flux blocking portion St that blocks the flow of magnetic flux between the rotating electrical machines 10. (See FIG. 7). According to this configuration, since the first field rotor 14 can be shared, the number of parts can be reduced. Therefore, the number of work steps can be reduced and the cost can be reduced.

(8)磁束阻止部Stは、第1界磁回転子14の回転を機械的に停止させるように構成した(図7を参照)。この構成によれば、回転電機10の相互間で磁束の流れを阻止する機能に加えて、機械ブレーキで回転を停止させることができる。   (8) The magnetic flux blocking unit St is configured to mechanically stop the rotation of the first field rotor 14 (see FIG. 7). According to this configuration, in addition to the function of blocking the flow of magnetic flux between the rotating electrical machines 10, the rotation can be stopped by the mechanical brake.

〔実施の形態6〕
実施の形態6は図9を参照しながら車両用動力装置について説明する。なお、実施の形態1〜5で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 6]
In the sixth embodiment, a vehicle power unit will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as the element used in Embodiment 1-5, and description is abbreviate | omitted.

図9に示す車両用動力装置400は、複数(本形態では2)の回転電機10、エンジン20、回転制御装置30、ギヤボックス40などを有する。複数の回転電機10を備える点は実施の形態4と同じであるが、配置方向が相違する。収容箱B4に収容される複数の回転電機10は、交差方向DC(特に直交方向)に配置される。本形態は実施の形態4と同じく全て回転電機10Bで構成する例を代表して説明するが、全て回転電機10Aで構成してもよく、回転電機10Aと回転電機10Bを混在して構成してもよい。   A vehicle power unit 400 shown in FIG. 9 includes a plurality (in this embodiment, two) of rotating electrical machines 10, an engine 20, a rotation control device 30, a gear box 40, and the like. Although the point provided with the some rotary electric machine 10 is the same as Embodiment 4, the arrangement | positioning directions differ. The plurality of rotating electrical machines 10 housed in the housing box B4 are arranged in the cross direction DC (particularly in the orthogonal direction). This embodiment will be described as a representative example in which all of the rotating electrical machine 10B is configured as in the fourth embodiment. However, all of the rotating electrical machine 10A may be configured, or the rotating electrical machine 10A and the rotating electrical machine 10B may be mixed. Also good.

図面上側に示す回転電機10において、変調子誘導子13は第1回転体R1を介してエンジン20の出力軸R3に連結する。第1界磁回転子14は第2回転体R2に連結される。当該第2回転体R2は出力軸R3に対してベアリングを介して回転自在に設けられる。   In the rotating electrical machine 10 shown in the upper side of the drawing, the modulator inductor 13 is connected to the output shaft R3 of the engine 20 via the first rotating body R1. The first field rotor 14 is connected to the second rotor R2. The second rotating body R2 is provided to be rotatable with respect to the output shaft R3 via a bearing.

図面上側に示す回転電機10変調子誘導子13は、第1回転体R1を介して回転軸R5に連結する。第1界磁回転子14は第2回転体R2に連結される。当該第2回転体R2は回転軸R5に対してベアリングを介して回転自在に設けられる。   A rotating electrical machine 10 modulator inductor 13 shown on the upper side of the drawing is connected to a rotating shaft R5 via a first rotating body R1. The first field rotor 14 is connected to the second rotor R2. The second rotating body R2 is provided to be rotatable with respect to the rotation axis R5 via a bearing.

図面上側に示す回転電機10と図面下側に示す回転電機10との間は、第1界磁回転子14の相互間を連結部C1で連結する。回転軸R5には連結部C2が固定される。連結部C2はデファレンシャルギヤG2と連結される。連結部C1,C2は、回転力(トルク)を伝達可能であれば任意である。例えばギヤ,シャフト,ラック&ピニオンなどが該当する。本形態では一例としてギヤを適用する例を図示する。回転軸R5の回転力(トルク)は、連結部C2やデファレンシャルギヤG2を介して車軸部AX1,AX2に伝達され、前進方向DF側の車輪Whを回転させる。   Between the rotating electrical machine 10 shown on the upper side of the drawing and the rotating electrical machine 10 shown on the lower side of the drawing, the first field rotors 14 are connected to each other by a connecting portion C1. A connecting portion C2 is fixed to the rotation shaft R5. The connecting part C2 is connected to the differential gear G2. The connecting portions C1 and C2 are optional as long as they can transmit a rotational force (torque). For example, gears, shafts, racks and pinions are applicable. In this embodiment, an example in which a gear is applied is illustrated as an example. The rotational force (torque) of the rotational shaft R5 is transmitted to the axle portions AX1, AX2 via the connecting portion C2 and the differential gear G2, and rotates the wheel Wh on the forward direction DF side.

上述した実施の形態6によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、第1回転電機10(回転電機10Aや回転電機10B)の構成については実施の形態1,2と同様であるので、実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   According to the sixth embodiment described above, the following effects can be obtained. Since the configuration of the first rotating electrical machine 10 (the rotating electrical machine 10A and the rotating electrical machine 10B) is the same as in the first and second embodiments, the same effects as those in the first and second embodiments can be obtained.

(9)車両用動力装置400は、軸線方向DAと交差する交差方向DCに並べて配置される複数の回転電機10と、一の回転電機10の変調子誘導子13または第1界磁回転子14と、エンジン20の出力軸R3とを連結する第1回転体R1と、回転電機10の第1界磁回転子14と連結される第2回転体R2と、複数の回転電機10にかかる第1界磁回転子14,変調子誘導子13の相互間を連結する連結部C1と、一以上の回転電機10に含まれる電機子ステータ11に接続され、第2界磁回転子12,変調子誘導子13,第1界磁回転子14のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置30とを有する構成とした(図4,図9を参照)。第1回転体R1は、複数の回転電機10にかかる第1界磁回転子14とエンジン20の出力軸R3とに連結する構成としてもよい。図示しないが、変調子誘導子13の相互間を連結してもよい。また、一方の回転電機10の第1界磁回転子14と、他の第1回転電機10の変調子誘導子13との相互間を連結してもよい。すなわち、複数の回転電機10に備える回転子の相互間で連結し、一方から他方に回転力(トルク)を伝達可能であればよい。複数の回転電機10を斜交方向に並べて配置してもよい。三以上の回転電機10で構成してもよい。いずれの構成にせよ、交差方向DCに並べて配置される複数の回転電機10を含む車両用動力装置400について、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。さらに、軸線方向DAの幅(長さ)を抑制することもできる。   (9) The vehicle power unit 400 includes a plurality of rotating electrical machines 10 arranged side by side in a cross direction DC that intersects the axial direction DA, and the modulator inductor 13 or the first field rotor 14 of the single rotating electrical machine 10. And a first rotating body R1 that connects the output shaft R3 of the engine 20, a second rotating body R2 that is connected to the first field rotor 14 of the rotating electrical machine 10, and a first that is applied to the plurality of rotating electrical machines 10. A connection portion C1 for connecting the field rotor 14 and the modulator inductor 13 to each other and an armature stator 11 included in one or more rotating electric machines 10 are connected to the second field rotor 12 and the modulator induction. The rotor 13 and the first field rotor 14 are configured to include a rotation control device 30 that controls one or more rotations (see FIGS. 4 and 9). The first rotating body R1 may be connected to the first field rotor 14 applied to the plurality of rotating electrical machines 10 and the output shaft R3 of the engine 20. Although not shown, the modulator inductors 13 may be connected to each other. Further, the first field rotor 14 of one rotating electrical machine 10 and the modulator inductor 13 of the other first rotating electrical machine 10 may be connected to each other. That is, it is only necessary that the rotors included in the plurality of rotating electrical machines 10 are connected to each other and a rotational force (torque) can be transmitted from one to the other. A plurality of rotating electrical machines 10 may be arranged side by side in the oblique direction. Three or more rotating electrical machines 10 may be used. Regardless of the configuration, the vehicle power unit 400 including the plurality of rotating electrical machines 10 arranged side by side in the cross direction DC can be made smaller than before, and the torque can be increased with the same physique. Furthermore, the width (length) in the axial direction DA can also be suppressed.

〔実施の形態7〕
実施の形態7は図10を参照しながら車両用動力装置について説明する。なお、実施の形態1〜6で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 7]
In the seventh embodiment, a vehicle power unit will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as the element used in Embodiment 1-6, and description is abbreviate | omitted.

図10に示す車両用動力装置500は、第1回転電機10、エンジン20、回転制御装置30、ギヤボックス40、第3回転電機70などを有する。本形態では第1回転電機10として実施の形態2に示す回転電機10Bを適用する例を代表して説明するが、実施の形態1に示す回転電機10Aを適用してもよい。   A vehicle power unit 500 shown in FIG. 10 includes a first rotating electrical machine 10, an engine 20, a rotation control device 30, a gear box 40, a third rotating electrical machine 70, and the like. In the present embodiment, an example in which the rotary electric machine 10B shown in the second embodiment is applied as the first rotary electric machine 10 will be described as a representative, but the rotary electric machine 10A shown in the first embodiment may be applied.

第3回転電機70は、第1回転電機10とは異なる構成の回転電機であり、電機子ステータ71や界磁回転子72などを有する。第1回転電機10と第3回転電機70とは収容箱B5に収容され、軸線方向DA(出力軸R3と同軸方向)に並べて配置される。本形態では、第3回転電機70を発電機として作動させ、第1回転電機10を電動機として作動させる例について説明する。   The third rotating electric machine 70 is a rotating electric machine having a configuration different from that of the first rotating electric machine 10, and includes an armature stator 71, a field rotor 72, and the like. The first rotating electrical machine 10 and the third rotating electrical machine 70 are housed in the housing box B5 and arranged side by side in the axial direction DA (coaxial direction with the output shaft R3). In this embodiment, an example in which the third rotating electrical machine 70 is operated as a generator and the first rotating electrical machine 10 is operated as an electric motor will be described.

第3回転体R6は界磁回転子72と変調子誘導子13との間の固定に用いられる。当該第3回転体R6は出力軸R3に対してベアリングを介して回転自在に設けられる。第4回転体R7は出力軸R3と同軸二重シャフトとなるように設けられるとともに、第2界磁回転子12に固定される。この条件を満たす限り、第4回転体R7の形態を問わない。第4回転体R7の回転力(トルク)は、カウンタギヤG1やデファレンシャルギヤG2を介して車軸部AX1,AX2に伝達され、前進方向DF側の車輪Whを回転させる。第2回転体R2は第1界磁回転子14および界磁回転子72と固定される。   The third rotator R6 is used for fixing between the field rotator 72 and the modulator inductor 13. The third rotating body R6 is provided to be rotatable with respect to the output shaft R3 via a bearing. The fourth rotating body R7 is provided so as to be a coaxial double shaft with the output shaft R3, and is fixed to the second field rotor 12. As long as this condition is satisfied, the form of the fourth rotating body R7 is not limited. The rotational force (torque) of the fourth rotating body R7 is transmitted to the axle portions AX1, AX2 via the counter gear G1 and the differential gear G2, and rotates the wheel Wh on the forward direction DF side. The second rotating body R2 is fixed to the first field rotor 14 and the field rotor 72.

回転制御装置30は、第1回転電機10の第2界磁回転子12,変調子誘導子13,第1界磁回転子14や、第3回転電機70の界磁回転子72のうちで一以上の回転を制御する。また、第3回転電機70で発生する電力は第1回転電機10に直接的に供給するか、電池Eb(図4を参照)を介して間接的に供給するように制御する。   The rotation control device 30 is one of the second field rotor 12, the modulator inductor 13, the first field rotor 14 of the first rotating electrical machine 10, and the field rotor 72 of the third rotating electrical machine 70. The above rotation is controlled. The electric power generated in the third rotating electrical machine 70 is controlled to be supplied directly to the first rotating electrical machine 10 or indirectly through the battery Eb (see FIG. 4).

上述した実施の形態7によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、第1回転電機10(回転電機10Aや回転電機10B)の構成については実施の形態1,2と同様であるので、実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   According to the seventh embodiment described above, the following effects can be obtained. Since the configuration of the first rotating electrical machine 10 (the rotating electrical machine 10A and the rotating electrical machine 10B) is the same as in the first and second embodiments, the same effects as those in the first and second embodiments can be obtained.

(10)回転電機10である第1回転電機10と、第1回転電機10と軸線方向DAに並べて配置されて電機子ステータ71と界磁回転子72とを有する第3回転電機70と、第1回転電機10の第1界磁回転子14とエンジン20の出力軸R3とを連結する第1回転体R1と、第1回転電機10の変調子誘導子13と連結される第4回転体R7と、第1回転電機10の電機子ステータ11および第3回転電機70の電機子ステータ71の双方に接続され、第2界磁回転子12,第1界磁回転子14,変調子誘導子13および界磁回転子72のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置30とを有する構成とした(図10を参照)。第4回転体R7は、第1回転電機10の第1界磁回転子14と連結する構成としてもよい。二以上の第1回転電機10を備える構成してもよい。これらの構成によれば、第1回転電機10と第3回転電機70を含む車両用動力装置500について、従来よりも小型化でき、同じ体格であればトルクを高めることができる。   (10) a first rotating electrical machine 10 that is the rotating electrical machine 10, a third rotating electrical machine 70 that is arranged side by side with the first rotating electrical machine 10 in the axial direction DA, and includes an armature stator 71 and a field rotor 72; A first rotating body R1 that connects the first field rotor 14 of the one-rotating electric machine 10 and the output shaft R3 of the engine 20, and a fourth rotating body R7 that is connected to the modulator inductor 13 of the first rotating electric machine 10. Are connected to both the armature stator 11 of the first rotating electrical machine 10 and the armature stator 71 of the third rotating electrical machine 70, and the second field rotor 12, the first field rotor 14, and the modulator inductor 13. And a rotation control device 30 that controls at least one of the field rotors 72 (see FIG. 10). The fourth rotating body R7 may be connected to the first field rotor 14 of the first rotating electrical machine 10. Two or more first rotating electrical machines 10 may be provided. According to these configurations, the vehicle power unit 500 including the first rotating electrical machine 10 and the third rotating electrical machine 70 can be made smaller than before, and the torque can be increased if the same physique is used.

(11)回転制御装置30は、第1回転電機10が電動機として作動させる際には第3回転電機70を発電機として作動させるとともに、第3回転電機70で発生する電力は第1回転電機10に直接的に供給するか、電池Ebを介して間接的に供給するように制御する構成とした(図4,図10を参照)。第1回転電機10を発電機として作動させ、第3回転電機70を電動機として作動させてもよい。この場合は、第1回転電機10で発生する電力は第3回転電機70に直接的に供給するか、電池Ebを介して間接的に供給するように制御する構成としてもよい。これらの構成によれば、第3回転電機70(あるいは第1回転電機10)から電力を得られるので、回転に必要な電池Ebの電力を抑制することができる。   (11) When the first rotating electrical machine 10 operates as an electric motor, the rotation control device 30 operates the third rotating electrical machine 70 as a generator, and the electric power generated by the third rotating electrical machine 70 is the first rotating electrical machine 10. In this case, the control is performed so that the battery is directly supplied to the battery or indirectly through the battery Eb (see FIGS. 4 and 10). The first rotating electrical machine 10 may be operated as a generator, and the third rotating electrical machine 70 may be operated as an electric motor. In this case, the power generated by the first rotating electrical machine 10 may be controlled so as to be supplied directly to the third rotating electrical machine 70 or indirectly through the battery Eb. According to these structures, since electric power can be obtained from the 3rd rotary electric machine 70 (or 1st rotary electric machine 10), the electric power of the battery Eb required for rotation can be suppressed.

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態1〜7に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、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することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
[Other Embodiments]
In the above, although the form for implementing this invention was demonstrated according to Embodiment 1-7, this invention is not limited to the said form at all. In other words, various forms can be implemented without departing from the scope of the present invention. For example, the following forms may be realized.

上述した実施の形態3〜7では、回転制御装置30によって回転が制御される回転電機50(モータ)で発生する回転力(トルク)をギヤボックス40や車軸部AX3,AX4を介して車輪Whに伝達する構成とした(図4を参照)。この形態に代えて、図11に示す車両用動力装置600のように、回転制御装置30によって回転が制御される回転電機10(10A,10B)で発生する回転力(トルク)を、車軸部AX3,AX4を介して車輪Whに伝達する構成としてもよい。図示を省略するが、第2界磁回転子12、変調子誘導子13、第1界磁回転子14のうちで、一の回転子を車軸部AX3,AX4に連結してもよい。一の回転子を車軸部AX3に連結し、他の回転子を車軸部AX4に連結してもよい。後者の連結形態では、回転電機10にデファレンシャルギヤG2の機能を担わせることもできる。ギヤボックス40による動力伝達よりも効率を高めることができる。回転電機50とギヤボックス40を備えない場合には、第1回転体R1の回転力(トルク)を、シャフトやギヤ等の動力伝達機構によって車軸部AX3,AX4に伝達してもよい。   In the above-described third to seventh embodiments, the rotational force (torque) generated by the rotating electrical machine 50 (motor) whose rotation is controlled by the rotation control device 30 is applied to the wheel Wh via the gear box 40 and the axle portions AX3 and AX4. It was set as the structure which transmits (refer FIG. 4). Instead of this form, the rotational force (torque) generated in the rotating electrical machine 10 (10A, 10B) whose rotation is controlled by the rotation control device 30 as in the vehicle power device 600 shown in FIG. , AX4 may be transmitted to the wheel Wh. Although not shown, one of the second field rotor 12, the modulator inductor 13, and the first field rotor 14 may be connected to the axle portions AX3 and AX4. One rotor may be connected to the axle portion AX3, and the other rotor may be connected to the axle portion AX4. In the latter connection form, the rotary electric machine 10 can also have the function of the differential gear G2. The efficiency can be increased as compared with the power transmission by the gear box 40. When the rotating electrical machine 50 and the gear box 40 are not provided, the rotational force (torque) of the first rotating body R1 may be transmitted to the axle portions AX3 and AX4 by a power transmission mechanism such as a shaft or a gear.

上述した実施の形態1に示す回転電機10Aと、実施の形態2に示す回転電機10Bは、いずれも内径側に界磁回転子が配置され、外径側に電機子ステータが配置されるインナロータ型で構成した(図1,図3を参照)。この形態に代えて、内径側に電機子ステータが配置され、外径側に界磁回転子が配置されるアウタロータ型で構成してもよい。例えば、内径側から外径側に向かって、電機子ステータ11、第2界磁回転子12、変調子誘導子13、第1界磁回転子14の順番で配置する構成が該当する。インナロータ型かアウタロータ型かの相違に過ぎないので、実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。また、アウタロータ型の回転電機10(10A,10B)を実施の形態3〜7に示す車両用動力装置100〜600に適用してもよく、実施の形態3〜7と同様の作用効果を得ることができる。   The rotary electric machine 10A shown in the first embodiment and the rotary electric machine 10B shown in the second embodiment are both inner rotor types in which a field rotor is arranged on the inner diameter side and an armature stator is arranged on the outer diameter side. (See FIGS. 1 and 3). Instead of this configuration, an outer rotor type in which an armature stator is disposed on the inner diameter side and a field rotor is disposed on the outer diameter side may be used. For example, a configuration in which the armature stator 11, the second field rotor 12, the modulator inductor 13, and the first field rotor 14 are arranged in this order from the inner diameter side toward the outer diameter side is applicable. Since only the difference between the inner rotor type and the outer rotor type is obtained, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained. Further, the outer rotor type rotating electrical machine 10 (10A, 10B) may be applied to the vehicle power devices 100 to 600 shown in the third to seventh embodiments, and the same effects as the third to seventh embodiments are obtained. Can do.

上述した実施の形態1に示す回転電機10Aと、実施の形態2に示す回転電機10Bは、いずれも出力軸R3を中心軸として、円筒状に形成される電機子ステータ11、第2界磁回転子12、変調子誘導子13、第1界磁回転子14を同心円上に配置するラジアルギャップ型で構成した(図1,図3を参照)。この形態に代えて、円板状に形成される電機子ステータ11、第2界磁回転子12、変調子誘導子13、第1界磁回転子14を軸線方向DA上に配置するアキシャルギャップ型で構成してもよい。円板状部材は円筒状部材に比べて、軸線方向DAの厚み(長さ)を抑制できる。軸線方向DAの厚みを抑制できるので、回転電機自体や収容箱B(B1〜B5)の大きさも抑制できる。アキシャルギャップ型の回転電機10(10A,10B)を実施の形態3〜7に示す車両用動力装置100〜600に適用してもよく、実施の形態3〜7と同様の作用効果を得ることができる。   The rotary electric machine 10A shown in the first embodiment and the rotary electric machine 10B shown in the second embodiment are both armature stator 11 and second field rotation formed in a cylindrical shape with the output shaft R3 as the central axis. The element 12, the modulator inductor 13, and the first field rotor 14 are configured as a radial gap type that is arranged concentrically (see FIGS. 1 and 3). Instead of this form, an axial gap type in which an armature stator 11, a second field rotor 12, a modulator inductor 13, and a first field rotor 14 formed in a disk shape are arranged on the axial direction DA. You may comprise. The disc-shaped member can suppress the thickness (length) in the axial direction DA as compared to the cylindrical member. Since the thickness in the axial direction DA can be suppressed, the size of the rotating electrical machine itself and the storage box B (B1 to B5) can also be suppressed. The axial gap type rotating electrical machine 10 (10A, 10B) may be applied to the vehicle power devices 100 to 600 shown in the third to seventh embodiments, and the same effects as the third to seventh embodiments can be obtained. it can.

上述した実施の形態4〜7に示す回転電機(10,60,70)について、二以上を適宜に組み合わせる構成としてもよい。例えば、実施の形態4に示す第1回転電機10および第2回転電機60(図5を参照)と、実施の形態6に示す複数の回転電機10(図7を参照)とを組み合わせる構成が該当する。実施の形態5に示す複数の回転電機10(図7を参照)と、実施の形態6に示す複数の回転電機10(図7を参照)とを組み合わせる構成なども該当する。組み合わせ元の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。   About the rotary electric machine (10, 60, 70) shown in Embodiments 4 to 7 described above, two or more may be appropriately combined. For example, a configuration in which the first rotating electrical machine 10 and the second rotating electrical machine 60 (see FIG. 5) shown in the fourth embodiment are combined with the plurality of rotating electrical machines 10 (see FIG. 7) shown in the sixth embodiment is applicable. To do. A configuration in which the plurality of rotating electrical machines 10 (see FIG. 7) shown in the fifth embodiment and the plurality of rotating electrical machines 10 (see FIG. 7) shown in the sixth embodiment are also applicable. The same effect as the embodiment of the combination source can be obtained.

上述した実施の形態1〜7は、電池Ebとしてリチウムイオン電池を用いる構成とした(図4を参照)。この形態に代えて(あるいは加えて)、他の二次電池を用いてもよい。他の二次電池は、例えば鉛蓄電池,ニッケル・水素蓄電池,ニッケル・カドミウム蓄電池,ニッケル・鉄蓄電池,ニッケル・亜鉛蓄電池,酸化銀・亜鉛蓄電池などが該当する。燃料電池を用いてもよい。いずれの電池を用いるにせよ上述した実施の形態1〜7と同様に作動するので、実施の形態1〜7と同様の作用効果が得られる。   In the first to seventh embodiments described above, a lithium ion battery is used as the battery Eb (see FIG. 4). Instead of (or in addition to) this form, another secondary battery may be used. Other secondary batteries include, for example, lead storage batteries, nickel / hydrogen storage batteries, nickel / cadmium storage batteries, nickel / iron storage batteries, nickel / zinc storage batteries, and silver oxide / zinc storage batteries. A fuel cell may be used. Regardless of which battery is used, the same operation and effect as in the first to seventh embodiments can be obtained because the operation is the same as in the first to seventh embodiments.

10(10A,10B) 回転電機(第1回転電機)
11 電機子ステータ(固定子)
12(12a,12b) 第2界磁回転子(回転子)
12m 磁石
13 変調子誘導子(回転子)
14(14a,14b) 第1界磁回転子(回転子)
20 エンジン(内燃機関)
30 回転制御装置
60 第2回転電機
70 第3回転電機(発電機)
100,200,300,400,500,600 車両用動力装置
10 (10A, 10B) rotating electrical machine (first rotating electrical machine)
11 Armature stator (stator)
12 (12a, 12b) Second field rotor (rotor)
12m Magnet 13 Modulator inductor (rotor)
14 (14a, 14b) First field rotor (rotor)
20 engine (internal combustion engine)
30 Rotation control device 60 Second rotating electrical machine 70 Third rotating electrical machine (generator)
100, 200, 300, 400, 500, 600 Vehicle power unit

Claims (12)

電機子ステータ(11)と、
第1界磁回転子(14,14a,14b)と、
前記電機子ステータと前記第1界磁回転子との間に介在される変調子誘導子(13)と、
前記電機子ステータと前記変調子誘導子との間に介在され、かつ、前記電機子ステータと同じ極対数の磁石(12m)を備える第2界磁回転子(12,12a,12b)と、
を有することを特徴とする回転電機(10,10A,10B)。
An armature stator (11);
A first field rotor (14, 14a, 14b);
A modulator inductor (13) interposed between the armature stator and the first field rotor;
A second field rotor (12, 12a, 12b) interposed between the armature stator and the modulator inductor and having a magnet (12m) having the same number of pole pairs as the armature stator;
A rotating electrical machine (10, 10A, 10B) characterized by comprising:
前記第2界磁回転子に備える前記磁石は、前記電機子ステータと対面する側に設けられることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the magnet provided in the second field rotor is provided on a side facing the armature stator. 前記第1界磁回転子は、前記変調子誘導子と対面する側に設けられ、前記変調子誘導子の個数から前記第2界磁回転子における前記変調子誘導子側の磁石の極対数を差し引いた極対数となる磁石(14m)を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の回転電機。   The first field rotor is provided on the side facing the modulator inductor, and the number of pole pairs of the magnet on the modulator inductor side in the second field rotor is calculated from the number of the modulator inductors. The rotating electrical machine according to claim 1 or 2, further comprising a magnet (14m) having a reduced number of pole pairs. 請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機(10,10A,10B)と、
前記回転電機の変調子誘導子(13)または第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、
前記第1界磁回転子と連結される第2回転体(R2)と、
前記回転電機の電機子ステータ(11)に接続され、前記第2界磁回転子,前記変調子誘導子,前記第1界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)と、
を有することを特徴とする車両用動力装置(100,200,300,400)。
The rotating electrical machine (10, 10A, 10B) according to any one of claims 1 to 3,
A first rotor (R1) for connecting a modulator inductor (13) or a first field rotor (14, 14a, 14b) of the rotating electrical machine and an output shaft (R3) of the engine (20);
A second rotating body (R2) connected to the first field rotor;
A rotation control device (30) connected to the armature stator (11) of the rotating electric machine and controlling one or more rotations of the second field rotor, the modulator inductor, and the first field rotor. )When,
A vehicle power device (100, 200, 300, 400) characterized by comprising:
請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機(10,10A,10B)である第1回転電機(10,10A,10B)と、
前記第1回転電機と軸線方向(AX)に並べて配置され、電機子ステータ(61)と界磁回転子(62)とを有する第2回転電機(60)と、
前記第1回転電機の変調子誘導子(13)または第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、
前記第2回転電機の界磁回転子と連結される第2回転体(R2)と、
前記第1回転電機の電機子ステータおよび前記第2回転電機の電機子ステータのうち一方または双方に接続され、前記第2界磁回転子,前記変調子誘導子,前記第1界磁回転子,前記界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)と、
を有することを特徴とする車両用動力装置(200)。
A first rotating electrical machine (10, 10A, 10B) which is the rotating electrical machine (10, 10A, 10B) according to any one of claims 1 to 3;
A second rotating electrical machine (60) arranged in the axial direction (AX) with the first rotating electrical machine and having an armature stator (61) and a field rotor (62);
A first rotating body (R1) that connects the modulator inductor (13) or the first field rotor (14, 14a, 14b) of the first rotating electrical machine and the output shaft (R3) of the engine (20). When,
A second rotating body (R2) connected to the field rotor of the second rotating electrical machine;
Connected to one or both of the armature stator of the first rotating electrical machine and the armature stator of the second rotating electrical machine, the second field rotor, the modulator inductor, the first field rotor, A rotation control device (30) for controlling rotation of one or more of the field rotors;
A vehicle power unit (200) characterized by comprising:
軸線方向(AX)に並べて配置され、請求項1から3のいずれか一項に記載の複数の回転電機(10,10A,10B)と、
一の前記回転電機の変調子誘導子(13)または一の第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、
前記一の変調子誘導子または一の第1界磁回転子を除く、他の前記変調子誘導子または他の第1界磁回転子と連結される第2回転体(R2)と、
一以上の前記回転電機に含まれる電機子ステータ(11)に接続され、前記第2界磁回転子,前記変調子誘導子,前記第1界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)と、
を有することを特徴とする車両用動力装置(300)。
A plurality of rotating electrical machines (10, 10A, 10B) according to any one of claims 1 to 3, arranged side by side in the axial direction (AX),
A first rotating body (1) that connects the modulator inductor (13) of the rotating electric machine or the first field rotor (14, 14a, 14b) of the rotating electric machine and the output shaft (R3) of the engine (20). R1)
A second rotor (R2) connected to the other modulator inductor or other first field rotor, excluding the one modulator inductor or one first field rotor;
Connected to an armature stator (11) included in one or more of the rotating electric machines, and controls one or more rotations of the second field rotor, the modulator inductor, and the first field rotor. A rotation control device (30);
A vehicle power unit (300) comprising:
複数の前記回転電機で共通する前記第1界磁回転子を有し、
前記第1界磁回転子は、前記回転電機の相互間で磁束の流れを阻止する磁束阻止部(St)を有することを特徴とする請求項6に記載の車両用動力装置。
Having the first field rotor common to the plurality of rotating electric machines,
The vehicle power unit according to claim 6, wherein the first field rotor has a magnetic flux blocking section (St) for blocking a flow of magnetic flux between the rotating electric machines.
前記磁束阻止部は、前記第1界磁回転子の回転を機械的に停止させるように構成されることを特徴とする請求項7に記載の車両用動力装置。   The vehicle power unit according to claim 7, wherein the magnetic flux blocking unit is configured to mechanically stop the rotation of the first field rotor. 軸線方向(AX)と交差する交差方向(BX)に並べて配置され、請求項1から3のいずれか一項に記載の複数の回転電機(10,10A,10B)と、
一の前記回転電機の変調子誘導子(13)または一の第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、
前記一の変調子誘導子または一の第1界磁回転子を除く、他の前記変調子誘導子または他の第1界磁回転子と連結される第2回転体(R2)と、
複数の前記回転電機にかかる前記第1界磁回転子,前記変調子誘導子の相互間を連結する連結部(C1)と、
一以上の前記回転電機に含まれる電機子ステータ(11)に接続され、前記第2界磁回転子,前記変調子誘導子,前記第1界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)と、
を有することを特徴とする車両用動力装置(400)。
A plurality of rotating electrical machines (10, 10A, 10B) according to any one of claims 1 to 3, arranged side by side in an intersecting direction (BX) intersecting the axial direction (AX),
A first rotating body (1) that connects the modulator inductor (13) of the rotating electric machine or the first field rotor (14, 14a, 14b) of the rotating electric machine and the output shaft (R3) of the engine (20). R1)
A second rotor (R2) connected to the other modulator inductor or other first field rotor, excluding the one modulator inductor or one first field rotor;
A connecting portion (C1) for connecting the first field rotor and the modulator inductors applied to a plurality of the rotating electrical machines;
Connected to an armature stator (11) included in one or more of the rotating electric machines, and controls one or more rotations of the second field rotor, the modulator inductor, and the first field rotor. A rotation control device (30);
A vehicle power unit (400) comprising:
請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機である第1回転電機(10,10A,10B)と、
前記第1回転電機と軸線方向に並べて配置され、電機子ステータ(71)と界磁回転子(72)とを有する第3回転電機(70)と、
前記第1回転電機の第1界磁回転子(14,14a,14b)と、エンジン(20)の出力軸(R3)とを連結する第1回転体(R1)と、
前記第1回転電機の変調子誘導子(13)または第1界磁回転子(14,14a,14b)のいずれかと連結される第4回転体(R7)と、
前記第1回転電機の電機子ステータおよび前記第3回転電機の電機子ステータの双方に接続され、前記第2界磁回転子,前記第1界磁回転子,前記変調子誘導子および前記界磁回転子のうちで一以上の回転を制御する回転制御装置(30)と、
を有することを特徴とする車両用動力装置(500)。
A first rotating electrical machine (10, 10A, 10B) which is the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3;
A third rotating electrical machine (70) arranged in the axial direction with the first rotating electrical machine and having an armature stator (71) and a field rotor (72);
A first rotating body (R1) connecting the first field rotor (14, 14a, 14b) of the first rotating electrical machine and the output shaft (R3) of the engine (20);
A fourth rotating body (R7) connected to either the modulator inductor (13) or the first field rotor (14, 14a, 14b) of the first rotating electrical machine;
Connected to both the armature stator of the first rotating electrical machine and the armature stator of the third rotating electrical machine, the second field rotor, the first field rotor, the modulator inductor, and the field A rotation control device (30) for controlling one or more rotations of the rotor;
A vehicle power unit (500) comprising:
前記回転制御装置は、前記第1回転電機が電動機として作動させる際には前記第3回転電機を発電機として作動させるとともに、前記第3回転電機で発生する電力は前記第1回転電機に直接的に供給するか、電池(Eb)を介して間接的に供給するように制御することを特徴とする請求項10に記載の車両用動力装置。   The rotation control device operates the third rotating electrical machine as a generator when the first rotating electrical machine is operated as an electric motor, and the electric power generated by the third rotating electrical machine is directly transmitted to the first rotating electrical machine. The vehicle power unit according to claim 10, wherein the vehicle power unit is controlled to be supplied to the vehicle or indirectly through a battery (Eb). 前記第2回転体と車軸部(AX1,AX2,AX3,AX4)とを連結することを特徴とする請求項4から11のいずれか一項に記載の車両用動力装置。   The vehicle power unit according to any one of claims 4 to 11, wherein the second rotating body and the axle portion (AX1, AX2, AX3, AX4) are connected.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106059225A (en) * 2016-05-19 2016-10-26 江苏大学 Multi-mode permanent magnet motor and optimal power distribution control method thereof
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