JPH0956126A - 車両用駆動装置 - Google Patents

車両用駆動装置

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JPH0956126A
JPH0956126A JP8107081A JP10708196A JPH0956126A JP H0956126 A JPH0956126 A JP H0956126A JP 8107081 A JP8107081 A JP 8107081A JP 10708196 A JP10708196 A JP 10708196A JP H0956126 A JPH0956126 A JP H0956126A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の駆動力を発電機を介して電力に変
換する時、全てを電力に変換しないで、回転エネルギー
を一部、ダイレクトに走行駆動側へ伝達する駆動装置を
小型、軽量化する。 【解決手段】 T−Sコンバータ1000内の第2ロー
タ1310には、その内外周に第1ロータ1210、ス
テータ1410と磁気回路を形成する磁石界磁極122
0、1420が構成されており、第1の磁石界磁極12
20のバックヨーク1311aおよび第2の磁石界磁極
1420のバックヨーク1311bが同心円状、互いに
対向する様に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用駆動装置に関
し、詳しくは内燃機関の発生動力から転換された電力で
車輪軸を駆動するハイブリッド形式の車両用駆動装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】特開平7 158505号公報は内燃機
関発生動力の回転数を変換する電磁カップリングと、ト
ルクを制御する補助電動機によって内燃機関と電気機械
のハイブリッド化を行い、動力機関の省燃費、低公害化
を実現している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このシ
ステムでは2つの独立した回転機が必要であるため、結
果としてシステム重量が増加し、省燃費化の実現が困難
となる。また、本機能は従来車両のトルクコンバータ及
び変速機に置き換えられるべきものであり、このスペー
スに2つの回転機を搭載するのが望ましいが、事実上困
難である。
【0004】そこで本発明は、この2つの回転機を同心
円状に配置することによって小型化を図るとともに、さ
らに小型化を図るためのロータ構造を実現する車両用駆
動装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項1の記載によれば、第1の回転電機の
第1の界磁極の継鉄部の外側へ第2の回転電機の第2の
界磁極の継鉄部が同心円状、互いに対向する様に配置さ
せることで、2つの回転電機を同心円状に配置する事が
出来、小型化が可能となった。
【0006】又、さらに第2の回転子において、前記第
1の回転電機の界磁極と前記第2の回転電機の界磁極の
磁路を共有する事で、界磁極のヨークを別々に設けるこ
ともなく一体的に構成する事が出来るので、分離のため
の介在物や結合部材等が省略出来、その分ヨーク厚みを
薄くする事ができ、小型、軽量化が計られる。又、第
1、第2の界磁極の磁束量に相違ができるような場合に
は、その相違分の磁束量が、他方の界磁を通らず、ヨー
クを通って隣接する極に入るようにヨーク厚みを設定す
れば、各々の界磁極は他の回転機の界磁の影響をほとん
ど受けずに制御が可能となる。
【0007】また、継鉄部の厚みを界磁中心から隣接極
に向けて厚くするように構成する事により、磁路の磁束
密度を一定に効率良く設定できるので小型、軽量ができ
る。さらに、第2の回転子を打ち抜き鋼板の積層で構成
し、その打ち抜き部に磁石を挿入して固定すれば、固定
リング等が不要となり、また外径を切削仕上げ加工する
ことが可能となるので、第1の回転子、又は固定子との
間の間隙(エアーギャップ)を小さくする事ができるの
で、さらに小型、軽量化をはかることが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1に本考案の実施例を示す。1
00は内燃機関等のエンジンであり、1000はエンジ
ン100の出力を入力として受け、車両用の駆動輪等か
ら構成される負荷出力(走行駆動出力)に対応できるよ
うに駆動トルク及び回転数を適宜制御して負荷出力に向
けて出力するトルク−回転数(speed)コンバータ
として機能する駆動装置であり、内部に一対のコイルと
界磁極により構成される入出力間の回転数を調整する回
転数調整部1200と入出力間のトルクを調整するトル
ク調整部1400及び出力を減速する減速部1800と
を有する。 このトルク−回転数(speed)コンバ
ータを以下略してT−Sコンバータ1000と呼ぶ。
【0009】200はT−Sコンバータ1000の回転
数調整部1200の通電を制御するインバータであり、
本実施例においては、回転数調整部1200は3相の回
転機により構成されていることから、インバータ200
のスイッチング動作により、3相の交流電流が回転数調
整部1200へ向けて通電制御されている。400は同
じくT−Sコンバータ1000のトルク調整部1400
の通電を制御するインバータであり、回転数調整部12
00と同様3相交流電流を通電制御している。
【0010】500はT−Sコンバータ1000に設け
られた回転センサ、その他の内部情報及び外部情報によ
りインバータ200及び400を制御するECUであ
る。600は一般の車両等に用いられている直流のバッ
テリーである。700は負荷出力として車両のタイヤ等
により構成される駆動輪である。さらにエンジン100
とT−Sコンバータ1000間には一般の内燃機関駆動
型の車両に広く用いられているジョイント部及び減速機
(増速機含む)等が構成され、またT−Sコンバータ1
000と駆動輪700間にも同様にジョイント,差動ギ
ヤ等が設けられているが図示を省略する。
【0011】次にT−Sコンバータ1000の詳細な構
造について説明する。エンジン100の回転駆動力を伝
達出力する出力軸110は、図示しないジョイント部、
減速機(増速機)等を介してT−Sコンバータ1000
のほぼ中心に位置するシャフト状の入力軸1213と連
結されており、エンジン100の回転駆動力を入力軸1
213へ直接伝達する。本実施例においては、出力軸1
10と入力軸1213を同一軸状に直線的に配置するよ
うにしたが、車両の搭載スペースに合わせ、適宜ジョイ
ント等を介して出力軸110と入力軸1213の軸方向
に角度をもたせて配置させることも可能である。
【0012】T−Sコンバータ1000は内部に入力軸
1213に一体的に設けられた第1の回転子である第1
ロータ1210と、第2の回転子である第2ロータ13
10及び固定子に相当するステータ1410等が設けら
れている。ステ−タ1410は、回転磁界を作る巻線1
411及びステ−タコア1412より構成されている。
【0013】又、入力軸1213は複数の異なる径の外
周部を有しており、第1ロータ1210、ベアリング、
電源供給の為のスリップリング、回転センサ等が配置さ
れている。第1ロータ1210は回転磁界を形成する巻
線1211及びロータコア1212から構成されてお
り、巻線1211はブラシホルダ1610、ブラシ16
20、スリップリング1630及び、シャフト1213
内部にモ−ルド等の絶縁部1650を介して設けられて
いるリ−ド部1660を介して外部から給電を受けてい
る。
【0014】第1ロータ1210の外周には、第1ロー
タと対向して円筒状の第2ロータ1310が第1ロータ
1210と相対的に回転可能なように同一軸上に回転自
在に配置されている。第2ロータ1310は、中空のロ
−タヨ−ク1311とその内周面にN,S極を作るべく
等間隔に配置された磁石より構成される磁石界磁極12
20が設けられており、ロ−タコア1212及び巻線1
211とで回転数調整部1200を構成する。
【0015】又、第2ロ−タ1310には中空ロ−タヨ
−ク1311の外周面上にN,S極を作るべく等間隔に
配置された磁石より構成される磁石界磁極1420も設
けられており、前記ステ−タコア1412及び巻線14
11と共にトルク調整部1400を構成する。ここでロ
−タ1311の内面或いは、外面に設けられた磁石はそ
れぞれリング1225及ぶ1425等で必要により第2
ロ−タ1310に固定されている。
【0016】又、前記第2ロ−タ1310のロ−タヨ−
ク1311はロ−タフレ−ム1331、1332及びベ
アリング1510、1511を介して外部フレ−ム17
10、1720に回転可能に設けられている。 又、前
記第1ロ−タ1210は、シャフト1213及びベアリ
ング1512、1513を介して前記第2ロ−タのロ−
タフレ−ム1331、1332に回転可能に設けられて
いる。
【0017】前記第2ロ−タ1310のロ−タフレ−ム
1332には内部ギヤ1332aが設けてあり、減速部
1800のサンギヤシャフト1810の入力ギヤ181
1部へ回転力を伝える。サンギヤシャフト1810はベ
アリング1514、1515によって外部フレ−ム17
20及び出力軸1860に相対回転可能に設けられてお
り、サンギヤ1812によって、第2ロ−タ1310か
らの回転力をプラネタリギヤ部1820に伝達し、イン
タ−ナルギヤ1830とのプラネタリ減速によって、プ
ラネタリギヤ軸1840及びプラネタリキャリヤ部18
61を介して出力軸1860へ減速後の出力を伝える。
【0018】ここで出力軸1860はベアリング151
6によって減速部フレ−ム1730に回転可能に設けら
れている。又、1835、1837はインタ−ナルギヤ
1830を減速部フレ−ム1730へ固定する部材であ
る。1911、1912は回転検出センサであり、それ
ぞれ第1ロ−タ1210、第2ロ−タ1310の回転位
置を検出している。1920はブラシホルダ1610及
び回転検出センサ1911のカバ−ケ−スである。
【0019】次に第1ロータ1210及び第2ロータ1
310、ステータ1410の断面構造について図2に基
づいて説明する。図2は磁気回路断面を示すものである
が、内部の構造は、軸対称であるため、上側半分のみを
図示した形で説明する。入力軸1213に圧入されたロ
ータコア1212は外径d1を有し、その外周に径方向
に向けて複数のスロット1212aが形成され、その内
部に巻線1211が巻装されている。ロータコア121
2の外周にはエアギャップg1を介して円筒状のロータ
ヨーク1311が回転自在に設けられており、その内周
面側に、円周方向に等間隔に複数配置された強磁性体に
より構成された界磁極1220が設けられている。
【0020】この界磁極1220とロータコア1212
及び巻線1211との間で磁束が形成されることにより
一つの磁気回路を形成し、巻線1211に流れる電流を
インバータ200により適宜制御することによって、負
荷出力の回転数を調整する回転数調整部1200を構成
する。また、ロータヨーク1311の外周面側に円周方
向に等間隔に複数配置された強磁性体により構成された
界磁極1420が設けられている。。
【0021】第2ロータ1310の外径はd2であり、
さらにその外周部に所定のエアギャップg2を介してス
テータ1410が設けられている。ステータ1410の
ステータコア1412の内周面側には巻線1411が巻
装されるための複数のスロット1412aが形成されて
おり、第2ロータの界磁極1420との間で磁束を形成
し、第2の磁気回路を形成する。そして巻線1411に
流れる電流をインバータ400により適宜制御すること
によって負荷出力へ向けてのトルクを調整することが可
能であり、この磁気回路によりトルク調整部1400を
構成する。
【0022】上記の構成に於いて、エンジン100の出
力を電磁力を介してダイレクトに車両出力側へ伝達し、
モータ出力をアシストするメカニズムを説明する。今エ
ンジン100の出力の回転数が2n〔rpm〕,トルク
がt〔Nm〕である時、これを車両出力(回転数n〔r
pm〕,トルク2t〔Nm〕)としたい場合について説
明する。
【0023】この回転数調整部1200では入力(第1
ロータ回転エネルギー)と出力(第2ロータ回転エネル
ギー)でトルクは作用、反作用の関係にあり、トルクを
同一トルクt〔Nm〕として、エンジン100の回転数
2n〔rpm〕を車両出力回転数n〔rpm〕に調整す
る。第2ロ−タ1310にまずトルクt〔Nm〕、回転
数n〔rpm〕の出力を得るためには、回転方向と作用
するトルク方向が逆となる制動状態となり、第2ロータ
1310の回転数調整部側の磁石界磁極1220の位置
を回転センサ1911、1912の相対角により検出し
第1ロータ1210の巻線1211への通電位置を適当
に計算、制御する事により、制動状態に制御し、第1ロ
ータより発電出力が得られこれをバッテリー600を介
してトルク調整部1400へ送る。第1ロータ1210
の巻線への通電はインバータ200からブラシホルダ1
610、ブラシ1620、スリップリング1630及び
リード部1660を経て行われ、通電タイミングは第1
ロータ、第2ロータの回転センサ1911、1912の
相対角によって計算される。これにより第2ロ−タ13
10側へトルクt〔Nm〕、回転数n〔rpm〕の出力
を得るとともにエネルギーntが発電出力として得られ
る。この様に回転数調整部1200はエンジン100の
出力トルクt〔Nm〕を車両出力側である駆動輪700
へそのまま伝達しながら、エンジン100側と出力側の
回転数の差を発電出力とする機能を持つ。又逆にエンジ
ン100側の回転数が出力回転数より小さいときは、バ
ッテリー600より給電を受け、電動機としての機能を
行う。
【0024】次に第1ロータ1210よりエンジン10
0の出力トルクt〔Nm〕を電磁力を介して伝えられた
第2ロータ1310においては車両出力を2nt(トル
ク2t、回転数n)とするために、不足となっているト
ルク分及びそれに必要な出力ntを補う必要がある。こ
の場合のトルク調整部1400の働きは通常のモータと
同様でインバータ400からステータ巻線1411へ所
望のトルク、回転数となるように、第2ロータ1310
のトルク調整部1400側の磁石1420の位置を回転
センサ1912で検出し、通電タイミングを計算しなが
ら給電を行う。逆に、エンジン100側トルクが出力側
トルク以上となった時は、トルク調整部1400は、発
電モードで働き、過剰なエネルギーをバッテリ600に
送る機能を持つ。
【0025】以上のようにエンジン100からの入力
(トルクt,回転数2n)をまず回転数調整部1200
により、エンジン100のトルクtは、そのまま第2ロ
ータ1310へ伝達し、エンジン100の回転数2nを
所望の出力回転数nに合わせるが、その時に生ずる回転
数差n×トルクtのエネルギーを電力に変換し、インバ
ータ200、バッテリ600を介してトルク調整部14
00へ送る。トルク調整部1400側では、回転数調整
部1200或いはバッテリ600の出力を受け、そのト
ルクtの車両出力トルクに対する不足分或いは過剰分を
ここで補正する。この時、不足の場合は、1400は電
動機として、過剰であれば発電機として機能する。
【0026】又、回転数調整部1200もエンジン10
0の入力の設定によっては電動機として機能する必要が
ある。又逆に前記システムを車両の制動時に利用する場
合は、エンジン100をコンプレッサー(或いはエンジ
ン100によるブレーキ)として前記回転数調整部12
00の第1ロータの回転抵抗体として利用でき、車両の
制動エネルギーの内、前記回転数調整部1200で制動
エネルギーの一部を吸収するので、トルク調整部140
0が負担する制動エネルギーは減少し、制動時に必要な
容量も小さくする事ができる。
【0027】以上のような構成によりエンジン100の
回転エネルギーを一部電磁力を介してダイレクトに走行
駆動側へ伝達することで、電力系統及び回転機の容量を
小さくすることができ、さらには2つの回転機を複合化
し、内外配置としたので大幅に小型化が可能となった。
又、一部回転エネルギーを電力に、又電力から回転エネ
ルギーに変換する工程が省けるので、その分効率UPも
期待できる。
【0028】一般に回転機は多極化することで必要磁路
断面積が減少する。本考案では磁石界磁極1220、1
420を複数に分割して多極化することで、第2ロータ
の厚みを極端に薄くすることが出来、従って2つの回転
機(回転数調整部1200、トルク調整部1400)を
同心円状に配置し一体化した際の径方向への極大化をさ
らに軽減させ、小型化を一層向上させている。
【0029】図3(a) は、第2ロ−タ1310の構成を
変えた他の実施例であり、第2ロ−タの第1の界磁磁極
1220のバックヨ−ク1311a(継鉄部)、及び第
2の界磁磁極のバックヨ−ク1311b(継鉄部)を別
部品で構成した場合であり、それぞれのバックヨ−クを
対向する様に構成し境界部1311cを接着等により固
定する物である。
【0030】図3(b) は、図3(a) の境界部1311c
に非磁性体1311dを挟んだ物であり1311a、1
311b、1311dはそれぞれ接着剤等で固定されて
いる。図4(a) も、第1の実施例に於ける第2ロ−タ1
310の構成を変えた他の実施例であり、第2ロ−タ1
310の界磁をかご型の導体1227及び1427にて
構成している。
【0031】図4(b) は、図4(a) の第2ロ−タヨ−ク
1311を別部材1311e、1311fで構成し、非
磁性体1311hを挟んで接着等で固定したものであ
る。図5も、第1実施例に於ける第2ロ−タ1310の
構成を変えた他の実施例であり、ロ−タヨ−ク1311
の内周面に設けられた磁石界磁極1221は、外周に設
けられた磁石界磁極1420の数とは異なっており、図
においては各磁石界磁極1221に於ける、その円周方
向の幅を大きくし、磁石の数が磁石界磁極1420の数
より少なく構成されている。従って、第1の回転電機に
於ける極数と、第2の回転電機に於ける極数が異なる事
となる。
【0032】図6は、第1の実施例に於ける磁石界磁極
1220と磁石の数は同じであるが、第2ロ−タ131
0の外周に設けられた磁石界磁極1420の各磁石の円
周方向の位置と、磁石界磁極1220の各磁石の円周方
向の位置を異なる様に配置しているものである。図7
は、各磁石界磁極に於ける磁石の極の配置について示し
たものであり、磁石界磁極1220に於いて、ある磁石
の第1ロ−タ1210に向けられた面の極が、S極であ
った場合、ロ−タヨ−ク側は、反対のN極となる。そし
て隣接する磁石の極は、これと反対に、第1のロ−タに
向けられた面がN極となり、ロ−タヨ−ク側がS極とな
るように構成されている。これに対し、磁石界磁極14
20に於いては、先程の第1のロ−タに向けられた面が
S極となり、ステ−タ側がN極となる様配置される。こ
の磁石に隣接して配置される磁石は、磁石界磁極122
0と同様に、N,S極が交互になる様に配置されてい
る。このような配置構成から、図8に示される様な磁束
の流れ(磁路部)が形成される。上記した様に回転数調
整部1200とトルク調整部1400の界磁の磁極と極
数を構成することにより、各々の界磁の磁束が共有さ
れ、同一回転機での隣接界磁間の磁束の流れ(回転数調
整部1200の界磁とトルク調整部1400の界磁の磁
束量の差分)が少なくなり、ロ−タヨ−ク1311の径
方向の厚さを薄くすることが出来る。又この時、磁石界
磁極1220と1420の界磁中心の位置ずれが少ない
程磁路が短くなり磁気抵抗が小さくなり小型化となる。
【0033】図9は回転数調整部1200或いはトルク
調整部1400の電機子反作用により界磁の磁束が影響
を受けて、それぞれの界磁の磁束量に大きくアンバラン
スが生じた場合の例であり、この例では図8の状態から
回転数調整部1200の界磁が弱められ、トルク調整部
1400の界磁の磁束がさらに多くなった場合である
が、この時には、それぞれの界磁磁束のアンバランス量
分だけ同一回転機での隣接界磁間との磁束が増えるの
で、ロ−タヨ−ク1311(バックヨ−ク)の厚みをこ
の分のみ許容出来る寸法にすればよくロ−タヨ−ク13
11の厚みを極力薄くする事が可能となる。
【0034】例えばこの場合回転数調整部1200の界
磁束が全て電機子反作用により打ち消されたとすれば、
ロ−タヨ−ク1311のバックヨ−ク(継鉄部)の厚み
は、トルク調整部1400側の隣接界磁間の磁束が通る
寸法に設定されていれば良く希土類磁石の磁気作動点が
0.8テスラ程度、磁路部の通常の磁束密度の設定が、1.
0テスラ〜2.0テスラであるので、この場合のバックヨ
−ク(継鉄部)の厚みtは、磁石の1極当たりの周方向
長さをLとすれば、 1.0t<0.8L/2<2.0t 従って 0.2L< t <0.4L の厚みの設定にすればよい。
【0035】図10は、さらに第2ロ−タ1310を他
の部材により構成した例であり、第2ロ−タ1310に
於けるロ−タヨ−ク1311をその1部が打ち抜き加工
された薄い鋼板を積層して、その打ち抜いた空間部分に
界磁磁石1220、1420の各磁石を挿入して構成し
たものである。このように第1の回転機と第2の回転機
との磁束の流れが共有されるように界磁磁石を配置する
ことによって、磁石をロ−タ内部に固定する構成を取っ
ても、ロ−タヨ−ク1311の厚みをそれほど厚くせず
に済、また固定の為のリング等を省略する事ができ、外
周を切削仕上げ等により加工することが可能となるた
め、第1ロ−タ1210と第2ロ−タ1310との間隙
(エア−ギャップ)及び第2ロ−タ1310とステ−タ
1410との間隙を極力小さくすることができ、さらに
小型化が可能となる。ここで1311における1311
iは隣接間磁石界磁極の磁束が洩れないための空間部で
あり1311jがロ−タヨ−ク部に当たるバックヨ−ク
(継鉄部)、1311kはリラクタンストルクを発生さ
せる磁路部である。
【0036】図11は、第10図に於ける実施例の磁石
界磁極1220の磁石の円周方向における位置と、磁石
界磁極1420に於ける磁石の円周方向における位置を
ずらした構成である。図12は各磁石界磁極における磁
石を、前述の実施例に示されるようにロ−タの円筒状の
曲面にならうように屈曲させるのではなく、直線的な平
面にて構成されるよにしている。その結果、各磁石は、
角状のプレ−トとなるため、余分な加工を施すことな
く、市販のものをそのまま使用することが可能となる。
【0037】図13は図12における実施例のバックヨ
−ク1311jが、その界磁中心xから隣接界磁方向に
近づくに従ってその厚みtが増加する例であり、バック
ヨ−ク1311jの磁束密度を一定に効率良く設定出来
るので第2ロ−タの厚みをさらに薄く設定出来る。図1
4は図13の回転数調整部側1200の磁石界磁極12
20の形状を直線状のものから屈曲させたものを使用し
た場合の例である。
【0038】第1の実施例において、E/G100と第
1のロ−タが一体的に連結され、第2のロ−タと負荷出
力とが連結されている構成を示したが、逆にE/G10
0と第2のロ−タが連結され、第1のロ−タと負荷出力
とが連結される構成としても同様の作用効果を成しえ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の例における全体構成及び主要部
の縦断面図。
【図2】本発明の実施例における駆動装置の主要部の横
断面図。
【図3】(a)および(b)は本発明の駆動装置におけ
るそれぞれの回転子の他の構成を示す横断面図。
【図4】(a)および(b)は本発明の駆動装置におけ
るそれぞれの回転子の他の構成を示す横断面図。
【図5】本発明の駆動装置における回転子の他の構成を
示す横断面図。
【図6】本発明の駆動装置における回転子の他の構成を
示す横断面図。
【図7】本発明の実施例における回転子の構成を示す主
要部の横断面図。
【図8】本発明の実施例における磁束の流れを示す駆動
装置の主要部の横断面図。
【図9】本発明の実施例における磁束の流れを示す駆動
装置の主要部の横断面図。
【図10】本発明の駆動装置における回転子の他の構成
を示す横断面図。
【図11】本発明の駆動装置における回転子の他の構成
を示す横断面図。
【図12】本発明の駆動装置における回転子の他の構成
を示す横断面図。
【図13】本発明の駆動装置における回転子の他の構成
を示す横断面図。
【図14】本発明の駆動装置における回転子の他の構成
を示す横断面図。
【符号の説明】
100 エンジン(E/G) 200,400 インバータ 500 ECU 600 バッテリ 1000 トルク−回転数コンバータ 1200 回転数調整部 1210 第1ロータ 1310 第2ロータ 1400 トルク調整部 1410 ステータ 1800 減速部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の出力を入力とし、連結される
    負荷出力に対し所定の駆動トルク及び回転数を出力する
    駆動装置において、 前記駆動装置は、ハウジングと、 前記ハウジングに収容され、前記内燃機関から負荷出力
    に回転力を伝える相対回転可能な第1及び第2の回転子
    と、 前記ハウジングに固定される固定子とを備えるととも
    に、 前記第2の回転子は前記固定子の内側に、前記第1の回
    転子は前記第2の回転子の内側に同心円状に配置され、 前記第1の回転子は、第1のコイルを有し、前記固定子
    は第2のコイルを有すると共に前記第2の回転子の内周
    には、前記第1の回転子と第1のエアギャップを介して
    前記第1のコイルと相互電磁作用を行う第1の界磁極を
    有し 前記第1のエアギャップと共に第1の回転電機を
    構成し、 前記第2の回転子の外周には、前記固定子と第2のエア
    ギャップを介して前記第2のコイルと相互電磁作用を行
    う第2の界磁極を有し前記第2のエアギャップと共に第
    2の回転電機を構成するとともに、 前記第1のコイルと蓄電手段間に設けられ、前記第1の
    コイルに対して前記第1、第2の両回転子の角速度の差
    に応じた電力を授受可能に制御する第1のインバ−タと
    前記第2のコイルと蓄電手段間に設けられ、前記第2の
    コイルに対して前記固定子と前記第2の回転子との作用
    トルクに応じた電力を授受可能に制御する第2のインバ
    −タとを備え、 前記第1の回転電機の第1の界磁極の継鉄部の外側へ前
    記第2の回転電機の第2の界磁極の継鉄部が同心円状、
    互いに対向する様に配置された事を特徴とする車両用駆
    動装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の回転電機の界磁極及び第2の
    回転電機の界磁極の継鉄部が、同一部材で一体的に構成
    されている事を特徴とする請求項1に記載の車両用駆動
    装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の回転電機の界磁極と前記第2
    の回転電機の界磁極の磁束が1部或いは全て、共通とな
    っている事を特徴とする請求項1もしくは2に記載の車
    両用駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の界磁極の磁極数と第2の界磁
    極の磁極数が同じである事を特徴とする請求項1ないし
    3のいずれかに記載の車両用駆動装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の界磁極中心と第2の界磁極中
    心の円周上の位置ずれが1磁極ピッチの1/2以下であ
    り、それぞれ対向する側の極の極性が異なる事を特徴と
    する請求項1ないし4のいずれかに記載の車両用駆動装
    置。
  6. 【請求項6】 前記第1の回転電機或いは第2の回転電
    機の界磁極の少なくとも1方は磁石を使用することを特
    徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の車両用駆
    動装置。
  7. 【請求項7】 前記第1の界磁極及び第2の界磁極の継
    鉄部の合計の厚みtが前記第1或いは第2の回転電機の
    界磁極の円周方向長さの大きい方の値Lに対して 0.2
    L<t<0.4L となる事を特徴とする前記請求項1な
    いし6のいずれかに記載の車両用駆動装置。
  8. 【請求項8】 前記第1の界磁極及び第2の界磁極の継
    鉄部の合計の厚みtが、その界磁中心より隣接界磁方向
    に向かうに従って、増加している事を特徴とする前記請
    求項1ないし7のいずれかに記載の車両用駆動装置。
  9. 【請求項9】 前記第2の回転子は1部を打ち抜き加工
    した鋼板を積層するとともに、該打ち抜きされた部分に
    磁石を挿入して構成する事を特徴とする前記請求項1な
    いし8のいずれかに記載の車両用駆動装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11155268A (ja) * 1997-09-30 1999-06-08 Emf 97 Elektro Mas Vertrieb Magnettechnik & Forschungs Gmbh 磁気抵抗モータ
WO2006092924A1 (ja) 2005-02-28 2006-09-08 Daikin Industries, Ltd. 磁性体、回転子、電動機、圧縮機、送風機、空気調和機及び車載用空気調和機
JP2009159711A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Honda Motor Co Ltd 電動機
JP2010114959A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Toyota Central R&D Labs Inc 動力伝達装置
JP2011507483A (ja) * 2007-12-18 2011-03-03 ネーデルランツ オルガニサティー フォール トゥーゲパストナトゥールヴェテンシャッペリーク オンデルズーク テーエンオー 電気機械変換器の作動方法、コントローラ、およびコンピュータプログラム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2517137B1 (fr) 1981-11-25 1985-11-15 Cibie Pierre Machine electrique tournante formant notamment variateur de vitesse ou convertisseur de couple

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11155268A (ja) * 1997-09-30 1999-06-08 Emf 97 Elektro Mas Vertrieb Magnettechnik & Forschungs Gmbh 磁気抵抗モータ
WO2006092924A1 (ja) 2005-02-28 2006-09-08 Daikin Industries, Ltd. 磁性体、回転子、電動機、圧縮機、送風機、空気調和機及び車載用空気調和機
US7902712B2 (en) 2005-02-28 2011-03-08 Daikin Industries, Ltd. Magnetic member, rotor, motor, compressor, blower, air conditioner and vehicle-mounted air conditioner
JP2011507483A (ja) * 2007-12-18 2011-03-03 ネーデルランツ オルガニサティー フォール トゥーゲパストナトゥールヴェテンシャッペリーク オンデルズーク テーエンオー 電気機械変換器の作動方法、コントローラ、およびコンピュータプログラム
JP2009159711A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Honda Motor Co Ltd 電動機
JP2010114959A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Toyota Central R&D Labs Inc 動力伝達装置

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