JP5299679B2 - モータジェネレータ - Google Patents

Description

本発明は、巻線が巻回された環状のステータコアの内周にインナロータ、外周にアウタロータを各々エアギャップを介して配置して構成され、ハイブリッド車両等に搭載されるモータジェネレータに関する。

従来、モータジェネレータとして特許文献１に記載の回転電機（モータジェネレータ）がある。この内容は、図１に示すように、ハイブリッド車両に搭載される駆動ユニットがモータジェネレータ１００と、ハウジング２００と、減速機構３００と、ディファレンシャル機構４００と、ドライブシャフト受け部５００とを備えて構成されている。

モータジェネレータ１００は、電動機又は発電機としての機能を有する回転電機であり、軸受１２０を介してハウジング２００に回転可能に取付けられた回転シャフト１１０と、回転シャフト１１０に取付けられたロータ１３０と、ステータ１４０とを備えて構成されている。

ロータ１３０は、ロータコア１３１と、ロータコア１３１に埋設された永久磁石１３２とを有する。ロータコア１３１は、鉄又は鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。永久磁石１３２は、例えば、ロータコア１３１の外周近傍にほぼ等間隔を隔てて配置される。

ステータ１４０は、リング状のステータコア１４１と、ステータコア１４１に組付けられるステータコイル１４２と、ステータコイル１４２に接続されるバスバー１４３とを有する。バスバー１４３は、ハウジング２００に設けられた端子台２１０を介して給電ケーブル２２０と接続される。これにより、外部電源２３０とステータコイル１４２とが電気的に接続されている。

ステータコア１４１は、鉄又は鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。ステータコア１４１には、３つの巻線相であるＵ相、Ｖ相及びＷ相を含むステータコイル１４２が設けられる。ステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相及びＷ相は、互いに円周上でずれるように設けられる。バスバー１４３は、それぞれステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相及びＷ相に対応するＵ相、Ｖ相及びＷ相を含む。

給電ケーブル２２０は、Ｕ相ケーブルと、Ｖ相ケーブルと、Ｗ相ケーブルとからなる三相ケーブルである。バスバー１４３のＵ相、Ｖ相及びＷ相がそれぞれ給電ケーブル２２０におけるＵ相ケーブル、Ｖ相ケーブル及びＷ相ケーブルに接続される。

モータジェネレータ１００から出力された動力は、減速機構３００からディファレンシャル機構４００を介してドライブシャフト受け部５００に伝達される。ドライブシャフト受け部５００に伝達された駆動力は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（図示せず）に回転力として伝達されて、車両を走行させる。

一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部５００、ディファレンシャル機構４００及び減速機構３００を介してモータジェネレータ１００が駆動される。このとき、モータジェネレータ１００が発電機として作動する。モータジェネレータ１００により発電された電力は、インバータを介してバッテリに蓄えられる。

次に、図２は図１のモータジェネレータ１００を回転シャフト１１０の軸に対して直交方向に切断したステータ１４０の断面図である。この図２において、ステータコア１４１は、周方向に等間隔に並ぶステータティース１４１Ａを有し、ステータコイル１４２及びインシュレータ１４４が、各々のステータティース１４１Ａに１つずつ組付けられている。即ち、ステータ１４０は、複数のステータティース１４１Ａに各々異なるステータコイル１４２及びインシュレータ１４４が設けられている。所謂、集中巻ステータとなっている。

特開２００８−３１２２８８号公報

しかし、上記の特許文献１のモータジェネレータ１００は、周方向に等間隔に並ぶステータティース１４１Ａを有するバックコア（ヨーク）であるステータコア１４１が必要なため、回転シャフト１１０の軸に対して直交な方向の径サイズが大きくなってモータジェネレータ全体が大きくなるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、全体を小型化することができるモータジェネレータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、巻線が巻回された環状のステータコアの内周にエアギャップを介して環状のインナロータが配設され、外周にエアギャップを介してリング状のアウタロータが配設されたモータジェネレータにおいて、前記インナロータ及び前記アウタロータは軟磁性体又は電磁鋼板で形成されており、前記ステータコアは、各々ティース毎に分離した複数のセグメントステータコアから形成され、これらセグメントステータコアの各間に、所定数のセグメントステータコアを跨ぐように前記巻線が連続分布巻で巻回され、前記アウタロータは、極毎に分離した複数のセグメントロータコアから成り、このセグメントロータコアと前記インナロータとが前記連続分布巻された巻線のピッチと同一のずれ角で対向配置されるものであって、前記複数のセグメントロータコアの各々の両端部に、当該アウタロータの円周方向に窪んだ切り欠き部を有し、この切り欠き部に嵌合する突出部を両側に有する保持部を、前記複数のセグメントロータコアの各間に介挿して当該アウタロータを形成したことを特徴とする。

この構成によれば、ステータコアはティース毎に分離されているため、軟磁性体又は電磁鋼板の高透磁率を用いたアウタロータ及びインナロータが、ステータコア間の磁気回路である通常ステータに必要なバックコア（ヨーク）を代替することになる。従って、バックコアが不要となるため、回転シャフトの軸に対して直交な方向の径サイズを小さくすることができ、これによってモータジェネレータ全体を小型化することができる。

また、巻線のアンペアターンにより磁束が誘起された際に、当該磁束がステータコアから出て、エアギャップを介してセグメントロータコアへ、更にエアギャップを介してステータコアへ、更にエアギャップを介してインナロータへ、更にエアギャップを介してステータコアに戻る磁気回路を流れ、これによってトルクが発生する。このトルクは、インナロータとアウタロータが２重ロータであるため、インナロータの場合のみの構成に比べ増大する。つまり、モータジェネレータが小型であっても大きなトルクを発生することができるという効果がある。つまり、高速回転域では、弱め磁界と同様の効果が期待できる。

また、モータジェネレータが回転した際にアウタロータに遠心力が働いた場合、保持部がセグメントロータコアと係合するので、アウタロータの遠心強度を高めることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータジェネレータにおいて、前記保持部は、磁性体で形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、モータジェネレータが回転した際に、保持部がアウタロータの円周方向にセグメントロータコアと着磁するので、モータジェネレータのトルクを高めることができ、また、より遠心強度を高めることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のモータジェネレータにおいて、前記インナロータと前記アウタロータとを、回転トルクが最大となるずれ角に配置した状態で且つ当該インナロータ及び当該アウタロータが共に回転可能なように、非磁性体又は磁性体の接続部により接続固定したことを特徴とする。

この構成によれば、接続部が非磁性体の場合には、インナロータとアウタロータ間の磁気的な干渉を避けることができる。一方、接続部が磁性体の場合には、インナロータとアウタロータの磁気漏れを活用することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータジェネレータにおいて、前記連続分布巻された巻線を複数本に分割し、この分割された巻線を１本に結合すると共に、１本に結合された巻線を複数本に分割する接続制御を行う接続制御手段を備え、前記接続制御手段により巻線が分割された際に、分割された巻線の何れかに電流を流し、１本に結合された際に１本の巻線に電流を流せるようにしたことを特徴とする。

この構成によれば、車両の始動時や始動後の低速回転域では、接続制御手段によって巻線を１本に結合してトルクを大きくする。一方、高速回転域では、巻線を分割してモータジェネレータの回転数を上げることができるので、モータジェネレータ特性をワイドレンジで作動させることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータジェネレータにおいて、前記セグメントステータコアのアウタロータ側の先端部に巻線を集中巻し、この集中巻された巻線に電流を流せるようにしたことを特徴とする。

この構成によれば、集中巻された巻線に電流を流すことによりステータコアの部分的な磁束の増加が可能となるので、弱め界磁とすることができる。この弱め界磁によって高回転域でもトルクが大きくなるので、車両の発進、加速等の高トルクが必要な場合に対応することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータジェネレータにおいて、前記セグメントステータコアの側部から前記インナロータ側に突き出し、この突き出し部分が当該インナロータとギャップを介する状態で、当該セグメントステータコアの側部に固定された棒状の突出部を備えることを特徴とする。

この構成によれば、セグメントステータコアの側部に突出部をインナロータ側に突き出るように固定したので、その突き出た部分をフレーム等にボルト固定すれば、複数のセグメントステータコアから構成されるステータコアを固定することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項３〜６のいずれか１項に記載のモータジェネレータにおいて、前記セグメントステータコアにおける前記巻線のインナロータ側及びアウタロータ側である両側に、前記巻線の高さよりも高いコアエンドチップを配設したことを特徴とする。

この構成によれば、ステータコアの各セグメントステータコアに配設されたコアエンドチップが巻線よりも高いので、インナロータ及びアウタロータを接続固定する接続部と、巻線とが干渉することを防止することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項３〜７のいずれか１項に記載のモータジェネレータにおいて、前記インナロータと前記アウタロータとを接続固定する接続部の巻線と対向する位置に、当該巻線に接触しない状態で、磁石又は磁性体による凸部を配設したことを特徴とする。

この構成によれば、凸部によって巻線との間のエアギャップの間隔が短くなって磁気抵抗が変わるので、トルクが大きくなる状態に変化させることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜8のいずれか１項に記載のモータジェネレータにおいて、前記アウタロータと前記ステータコアとの間のエアギャップを、前記インナロータと前記ステータコアとの間のエアギャップよりも小さくしたことを特徴とする。

この構成によれば、高速回転域でアウタロータが外周側に広がった際に、アウタロータ側のエアギャップが大きくなるが、このエアギャップはインナロータ側のエアギャップよりも小さくされているため、結果的にインナロータ側のエアギャップの大きさに近づく。この結果、アウタロータ側である外周のエアギャップが広くなって磁気が飽和することが無くなる。

以上説明したように本発明によれば、全体を小型化することができるモータジェネレータを提供することができるという効果がある。

従来のモータジェネレータを用いた駆動ユニットの構成図である。 図１に示すモータジェネレータを回転シャフトの軸に対して直交方向に切断したステータの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示す軸を中心とした扇形裁断部分の斜視図、（ｃ）は（ｂ）の扇形裁断部分の概略構成を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示す一部平面図である。 第２の実施形態に係るモータジェネレータの他の構成を示す一部平面図である。 本発明の第３の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ１−Ａ２断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示す一部平面図である。 本発明の第５の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示す一部平面図である。 本発明の第６の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸２方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ１−Ｂ２断面図である。 本発明の第７の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸２方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ１−Ｃ２断面図である。 本発明の第８の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸２方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ１−Ｄ２断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。

（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係るモータジェネレータ１の構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸２方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示す軸２を中心とした２本の一点鎖線で囲まれた扇形裁断部分ｈ１の斜視図、（ｃ）は（ｂ）の扇形裁断部分ｈ１の概略構成を示す平面図である。

この図３に示すモータジェネレータ１は、ハイブリッド車両等に搭載されるものであり、分布巻線コイル３が巻回された環状のステータコア４の内周にエアギャップＧ１を介して環状のインナロータ５が配設され、外周にエアギャップＧ２を介して環状のアウタロータ６が配設されて構成されている。また、インナロータ５及びアウタロータ６は、軟磁性体又は電磁鋼板で形成されている。

ステータコア４は、図３（ｃ）に符号１１で示すように、各々ティース毎に分離した複数のセグメントステータコアから形成され、これらセグメントステータコア１１の各間に、所定数のセグメントステータコア１１を跨ぐように分布巻線コイル３が連続分布巻で巻回されている。連続分布巻とは、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のコイルが各々毎に１本で繋がっており、各相のコイルが交差する巻き方である。また、セグメントステータコア１１の平面形状は、インナロータ５側の幅よりもアウタロータ６側の幅が大きい細長い扇状を成す。

インナロータ５は、ステータコア４側にＵ字状に開口して軸２方向に貫通した貫通孔５ａを複数一定間隔で有して成る。アウタロータ６は、全体ではステータコア４の外周に沿ったリング形状を成し、このリング形状がＳ極とＮ極の極（１８０°）毎に分離する弧状のセグメントロータコア１３を一定間隔で複数配設して成る。

セグメントロータコア１３（アウタロータ６）は、１つの貫通孔５ａを有するＵ字型のインナロータ５とＳとＮが逆極（１８０°のずれ）となるようにステータコア４を挟んで対向配置されており、その１８０°のずれ分、分布巻線コイル３の巻線ピッチも１８０°ずらしてある。

このように互いに逆極に対向配置されたインナロータ５及びアウタロータ６の構成において、分布巻線コイル３のアンペアターンにより磁束が誘起された際に、破線矢印で示すように、当該磁束がステータコア４から出て、エアギャップＧ２、セグメントロータコア１３、エアギャップＧ２、ステータコア４、エアギャップＧ１、インナロータ５、エアギャップＧ１、ステータコア４に戻る磁気回路を流れ、これによってトルクが発生するようになっている。このトルクは、インナロータ５とアウタロータ６が２重ロータであるため、インナロータの場合のみの構成に比べ増大する。

また、ステータコア４はティース毎に分離されているため、軟磁性体の高透磁率を用いたアウタロータ６及びインナロータ５が、ステータコア４間の磁気回路｛通常ステータに必要なバックコア（ヨーク）｝を代替することになる。

このような第１の実施形態のモータジェネレータ１においては、巻線が巻回された環状のステータコア４の内周にエアギャップを介して環状のインナロータ５が配設され、外周にエアギャップを介してリング状のアウタロータ６が配設されている。インナロータ５及びアウタロータ６は軟磁性体又は電磁鋼板で形成されており、ステータコア４は、各々ティース毎に分離した複数のセグメントステータコア１１４から形成され、これらセグメントステータコア１１４の各間に、所定数のセグメントステータコア１１４を跨ぐように巻線が連続分布巻で巻回されている。アウタロータ６は、極毎に分離した複数のセグメントロータコア１３から成り、このセグメントロータコア１３とインナロータ５とが連続分布巻された巻線のピッチと同一のずれ角で対向配置されている。

この構成よって、ステータコア４はティース毎に分離されているため、軟磁性体又は電磁鋼板の高透磁率を用いたアウタロータ６及びインナロータ５が、ステータコア４間の磁気回路である通常ステータに必要なバックコア（ヨーク）を代替することになる。従って、バックコアが不要となるため、回転シャフトの軸に対して直交な方向の径サイズを小さくすることができ、これによってモータジェネレータ１全体を小型化することができる。

また、分布巻線コイル３のアンペアターンにより磁束が誘起された際に、当該磁束がステータコア４から出て、エアギャップＧ２を介してセグメントロータコア１３へ、更にエアギャップＧ２を介してステータコア４へ、更にエアギャップＧ１を介してインナロータ５へ、更にエアギャップＧ１を介してステータコア４に戻る磁気回路を流れ、これによってトルクが発生する。このトルクは、インナロータ５とアウタロータ６が２重ロータであるため、インナロータ５の場合のみの構成に比べ増大する。つまり、モータジェネレータ１が小型であっても大きなトルクを発生することができるという効果がある。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示す一部平面図である。

第２の実施形態のモータジェネレータが第１の実施形態のモータジェネレータと異なる点は、アウタロータ６の各々分離した複数のセグメントロータコア１３の各間に保持部１５を介挿して配設したことにある。セグメントロータコア１３の両端は、アウタロータ６の円周方向に三角形の突出形状に窪んだ切り欠き構造となっており、保持部１５は、その切り欠き構造に嵌合する三角形の突出部を両側に有する六角形を成している。

この第２の実施形態のモータジェネレータように保持部１５を配設すれば、モータジェネレータが回転した際にアウタロータ６に遠心力が働いた場合、保持部１５がセグメントロータコア１３と係合するので、アウタロータ６の遠心強度を高めることができる。

また、図５に示すように、保持部１６を磁性体で形成した場合、アウタロータ６の円周方向にセグメントロータコア１３と着磁するので、モータジェネレータのトルクを高めることができる。更に、より遠心強度を高めることができる。

（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸２方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ１−Ａ２断面図である。

第３の実施形態のモータジェネレータが第１及び第２の実施形態のモータジェネレータと異なる点は、インナロータ５とアウタロータ６とを、回転トルクが最大となるオフセット角（ずれ角）に配置した状態で且つインナロータ５及びアウタロータ６が共に回転可能なように、接続部１８により接続固定したことにある。また、接続部１８は、非磁性体又は磁性体によって形成されている。

この第３の実施形態のモータジェネレータによれば、接続部１８が非磁性体の場合には、インナロータ５とアウタロータ６間の磁気的な干渉を避けることができる。一方、接続部１８が磁性体の場合には、インナロータ５とアウタロータ６の磁気漏れを活用することが可能となる。

（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示す一部平面図である。

第４の実施形態のモータジェネレータが第１〜第３の実施形態のモータジェネレータと異なる点は、ステータコア４のセグメントステータコア１１の各間に、所定数のセグメントステータコア１１を跨ぐように連続分布巻で巻回された１本の分布巻線コイル３を２本に分割し、一方を第１の分布巻線コイル３ａ、他方を第２の分布巻線コイル３ｂとしたことにある。

各分布巻線コイル３ａ，３ｂは、図示せぬ接続制御手段によって、１本に結合、分割が自在に制御されるようになっている。各分布巻線コイル３ａ，３ｂを１本に結合した場合、巻線抵抗が大きくインダクタンスも大きくなるので、リアクタンスが大きくなってトルクを大きく出せる状態となる。

一方、第１及び第２の分布巻線コイル３ａ，３ｂに分割した場合、巻線抵抗が小さくなってインダクタンスが小さくなりリアクタンスも小さくなるので、電流を大きく流すことができ、モータジェネレータの回転数を上げることができる。

従って、車両の始動時や始動後の低速回転域では、接続制御手段によって各分布巻線コイル３ａ，３ｂを１本に結合して、トルクを大きくする。一方、高速回転域では、接続制御手段によって第１及び第２の分布巻線コイル３ａ，３ｂに分割して、モータジェネレータの回転数を上げる。

このように第４の実施形態のモータジェネレータによれば、モータジェネレータ特性をワイドレンジで作動させることが可能となる。なお、上記では１本の分布巻線コイル３を２分割としたが、３分割、４分割等の複数分割として自在に１本に結合、この結合から複数本に分割できるようにしても良い。

（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示す一部平面図である。

第５の実施形態のモータジェネレータが第１〜第４の実施形態のモータジェネレータと異なる点は、ステータコア４のセグメントステータコア１１のアウタロータ６側の先端部をインナロータ５側の端部の幅と略同様な幅とし、この先端部に巻線を集中巻した集中巻コイル２０を装着し、集中巻コイル２０に電流を自在に流せるようにしたことにある。

集中巻コイル２０に電流を流すことによりステータコア４の部分的な磁束の増加が可能となる。この磁束の増加によって、弱め界磁とすることができる。弱め界磁を説明する。モータジェネレータの回転数が上がって逆起電力が大きくなると、バッテリ電圧との電位差が少なくなり、これを回路インピーダンスで割ると、流せる電流が少なくなり、これによってトルクが小さくなる。この時、集中巻コイル２０に電流を流して磁束を発生させ、これで磁束を打ち消して磁束を少なくすると、逆起電力が弱まって、流せる電流が大きくなり、高回転域でもトルクが大きくなる。その磁束を打ち消すことを、弱め界磁という。

このように第５の実施形態のモータジェネレータによれば、集中巻コイル２０に電流を流して弱め磁界とすることができるので、車両の発進、加速等の高トルクが必要な場合に対応することができる。

（第６の実施形態）
図９は、本発明の第６の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸２方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ１−Ｂ２断面図である。

第６の実施形態のモータジェネレータが第１〜第５の実施形態のモータジェネレータと異なる点は、ステータコア４を構成する各々ティース毎に分離された複数のセグメントステータコア１１の各々の側部に、棒状の突出部２２をインナロータ５側に突き出し、この突き出し部分がインナロータ５と安全ギャップ（エアギャップ）Ｇ３を介する状態で固定したことにある。

このような第６の実施形態のモータジェネレータによれば、各セグメントステータコア１１の側部に突出部２２をインナロータ５側に突き出るように固定したので、その突き出た部分を図示せぬフレーム等にボルト固定すれば、複数のセグメントステータコア１１から構成されるステータコア４を固定することができる。

（第７の実施形態）
図１０は、本発明の第７の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸２方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ１−Ｃ２断面図である。

第７の実施形態のモータジェネレータが第３〜第６の実施形態のモータジェネレータと異なる点は、各セグメントステータコア１１における分布巻線コイル３のインナロータ５側及びアウタロータ６側に、分布巻線コイル３のコイルエンドの高さよりも高いコアエンドチップ２４を配設したことにある。

このような第７の実施形態のモータジェネレータによれば、各セグメントステータコア１１に配設されたコアエンドチップ２４が分布巻線コイル３よりも高いので、インナロータ５及びアウタロータ６を接続固定する接続部１８と、分布巻線コイル３とが干渉することを防止することができる。

（第８の実施形態）
図１１は、本発明の第８の実施形態に係るモータジェネレータの構成を示し、（ａ）は回転シャフトの軸２方向から見た図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ１−Ｄ２断面図である。

第８の実施形態のモータジェネレータが第３〜第７の実施形態のモータジェネレータと異なる点は、インナロータ５とアウタロータ６とを接続固定する接続部１８の分布巻線コイル３と対向する位置に、分布巻線コイル３に接触しない状態で、磁石又は磁性体による凸部２６を配設したことにある。

この凸部２６によって分布巻線コイル３との間のエアギャップＧ４の間隔が短くなって磁気抵抗が変わるので、トルクが大きくなる状態に変化する。

このような第８の実施形態のモータジェネレータによれば、インナロータ５とアウタロータ６とを接続固定する接続部１８に設けた磁石又は磁性体の凸部２６によって、分布巻線コイル３との間のエアギャップＧ４の間隔が短くなるので、磁気抵抗が変わってトルクを大きくすることができる。

この他に、アウタロータ６とステータコア４との間のエアギャップＧ２を、インナロータ５とステータコア４との間のエアギャップＧ１の約７０％のサイズとしてもよい。この場合、高速回転域でアウタロータ６が外周側に広がった際に、エアギャップＧ２が大きくなるが、エアギャップＧ２はエアギャップＧ１よりも小さくされているため、結果的にエアギャップＧ１の大きさに近づく。この結果、アウタロータ６側である外周のエアギャップＧ２が広くなって磁気が飽和することが無くなる。

１ モータジェネレータ
２ 回転シャフトの軸
３ 分布巻線コイル
３ａ 第１の分布巻線コイル
３ｂ 第２の分布巻線コイル
４ ステータコア
５ インナロータ
５ａ 貫通孔
６ アウタロータ
１１ セグメントステータコア
１３ セグメントロータコア
１５，１６ 保持部
１８ 接続部
２０ 集中巻コイル
２２ 突出部
２４ コアエンドチップ
２６ 凸部
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４ エアギャップ

Claims (9)

1. 巻線が巻回された環状のステータコアの内周にエアギャップを介して環状のインナロータが配設され、外周にエアギャップを介してリング状のアウタロータが配設されたモータジェネレータにおいて、
   前記インナロータ及び前記アウタロータは軟磁性体又は電磁鋼板で形成されており、前記ステータコアは、各々ティース毎に分離した複数のセグメントステータコアから形成され、これらセグメントステータコアの各間に、所定数のセグメントステータコアを跨ぐように前記巻線が連続分布巻で巻回され、前記アウタロータは、極毎に分離した複数のセグメントロータコアから成り、このセグメントロータコアと前記インナロータとが前記連続分布巻された巻線のピッチと同一のずれ角で対向配置されるものであって、
   前記複数のセグメントロータコアの各々の両端部に、当該アウタロータの円周方向に窪んだ切り欠き部を有し、この切り欠き部に嵌合する突出部を両側に有する保持部を、前記複数のセグメントロータコアの各間に介挿して当該アウタロータを形成したことを特徴とするモータジェネレータ。
2. 前記保持部は、磁性体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータジェネレータ。
3. 前記インナロータと前記アウタロータとを、回転トルクが最大となるずれ角に配置した状態で且つ当該インナロータ及び当該アウタロータが共に回転可能なように、非磁性体又は磁性体の接続部により接続固定したことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータジェネレータ。
4. 前記連続分布巻された巻線を複数本に分割し、この分割された巻線を１本に結合すると共に、１本に結合された巻線を複数本に分割する接続制御を行う接続制御手段を備え、前記接続制御手段により巻線が分割された際に、分割された巻線の何れかに電流を流し、１本に結合された際に１本の巻線に電流を流せるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータジェネレータ。
5. 前記セグメントステータコアのアウタロータ側の先端部に巻線を集中巻し、この集中巻された巻線に電流を流せるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータジェネレータ。
6. 前記セグメントステータコアの側部から前記インナロータ側に突き出し、この突き出し部分が当該インナロータとギャップを介する状態で、当該セグメントステータコアの側部に固定された棒状の突出部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータジェネレータ。
7. 前記セグメントステータコアにおける前記巻線のインナロータ側及びアウタロータ側である両側に、前記巻線の高さよりも高いコアエンドチップを配設したことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載のモータジェネレータ。
8. 前記インナロータと前記アウタロータとを接続固定する接続部の巻線と対向する位置に、当該巻線に接触しない状態で、磁石又は磁性体による凸部を配設したことを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載のモータジェネレータ。
9. 前記アウタロータと前記ステータコアとの間のエアギャップを、前記インナロータと前記ステータコアとの間のエアギャップよりも小さくしたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ。

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