TW533652B - Permanent magnet type rotary electric machine and drive unit for same - Google Patents

Description

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533652 五、發明說明（2) = 但另-方面，發揮發電機功能時會發出 置所需Γί 因而使内燃機^欠驅動啟動兼發電襄 直所而之轉矩（被動轉矩）變大了。 向2 Ξ之=ΐ以往之永久磁鐵式旋轉電動機中，其旋轉方 〔Wn^ : w久磁鐵之寬度Wmg與補極之寬度Wsp之比 低旋# h ^ i，尤其是在該電動機發揮發電機功能時，對 之？矩造成甚大之影響。然而，前述以往之技 考擦增加之前述比〔Wmg:Wsp〕的關係。未 永久磁鐵ίίft磁鐵式旋轉電動機中，由於補極部成為 其進角僅A i ^份而發揮功能，該旋轉電動機通電時最好 先前於補極部寬度Wsp之角度。然而，前述之 本發明=ί考慮補極部之寬度Wsp與進角度之關係。 啟動'金^ f 一目的為解決前述以往技術之問題，在發揮 能時得以:能時可獲得較大之驅動轉矩，在發揮發電機功 裝置之卩制成較小之被動轉矩，而提供可作啟動兼發電 水久磁鐵式旋轉電動機。 永ί i:ί ϊ'為解決前述以往技術之問胃’將前述 丨» 以最滴ί g 極之寬度Wsp之比〔WM : Wsp〕加 ^ 而提供永久磁鐵式旋轉電動機。 之ί ί w月之弟二目的為解決前述以往技術之問題，將補極 磁ίίΓΛ通電之進角度的關係、加以最適化而提供永久 式疋t電動機的驅動裝置。 〔解決問題之手段〕

533652 五、發明說明（3) — 為達成上述之第一目的，本發明係一種永久磁 著Ϊ Ξ 2 Ϊ轉於定子外圍之略呈圓筒形狀的轉子I \ ^0周方向配置有挾著補極的複數個磁鐵插入孔，ς 扞入孔内插有永久磁鐵，此電動機之特徵為：前述磁的 入孔具備可插入前述永久磁鐵之主 士、’ …圓周方向，由兩端部朝向中心部以夂：二： )而延伸之孔隙（第！空隙），在此孔隙前：的之見度(W 剩餘厚纟（Η )與前述孔隙寬度（w ) :之 度（H) /孔隙寬度（W)就7之關係。高足〇·3㈣餘厚 孔隙寬度（W )加寬的話，則等於剩餘

；t f ^ % -r ^ ^ ,i (H ()加厚的話，就增加驅動轉矩之觀點而言是不利的予又 " ^(w) ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ,σ # 吏被動轉矩減少，二者變成互為、: ，比（Η/W)應該*，如以增大驅動轉見"兩者 低，如以減少被動轉矩為優先則設定為高= '疋= 0·3$剩餘厚度（Η)/孔隙寬度（W) $〇.7的話，目，，丨果是 動轉矩與被動轉矩之雙方於效果上並存。° 、’可使驅 本第2及第3之目的，採取如下述之機構，是為 (1)旋轉於定子外圍之略呈圓筒形狀的轉子 固周：向配置有挾著補極的複數個磁鐵插入孔。者; 入士内插有永久磁鐵，&電動機之特徵為 轉方:载插 之前述永久磁鐵寬度Wn]g與補極寬度Wsp :方向相7

533652 五、發明說明（4) 約為〔5 : 1」^ (2 )旋轉於定子外圍 。 圓周方向ΜΡ I右姑〔同形狀的轉子軛，> 荖Α 入孔Li 者補極的複數個磁鐵插入孔，夂/ 久磁鐵式旋轉電動機之供廡 特彳政為：前述 位，僅以旋轉方向相目；ί相的交流電流，對於其相 5倍角度為其進角δ之相虽於河述補極寬度化的 •j，二〜攸升， 而獲致均衡性良好之 圖1為適用本發明之永 電動機功ΐ m低：：：τ j旋轉電動機不僅在發揮 ;發揮發電機功能時可達到轉矩之提昇 方疋轉電氣。 * ⑩ 〔發明之實施形態〕 以下參照圖示詳細說明太 久磁钟』> β :4 月本t明。圖1為適用本發明^ ?磁鐵式旋轉電動機作為啟動兼 ，月厂 —輪車之整體側面圖。 天 义 k克達5L自動 車身前部3a與車身後部+ ^ , 成皁身骨格之車框，要之伤ώ μ ny 揪料# & ^ + e +係由下官部6與主管部7所構成。 H十相與收容鈿（皆未圖、 人 配置座席8。 3不）疋由主管部7支#’其上方 車身前部3a由操向頭5彡捭， 狎為前叉12，其下端支撐右箭 、 兼作儀表板之把手蓋13w。：手11之上部覆“ 15突出，該托架15支樓有心::7々置起部下端設有托架 構件16之連接，可自由上；：；702之懸架18’藉由連結 柚盔、，1Π 朴 牙 上方I設把手11，下方延 伸為珂叉12，其下端支撐右箭 、 仏屢主α “，牙有刖輪FW。把手11之上部覆蓋著 儀表板之把手盖13。主管部 者

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擺動單元2之前部搭載有單氣 内燃機E之後方加掛 =之一衝私内-則。由或 樓。該減速機構27之：：2;速機構27，則以後輪㈣支 介裝後避震器22。擺動主/部7之上方冑曲部之間則 接到由内燃機E伸出之吸=前部配設有氣化器24，連 25,連接到該氣化二官23 ’並配設有空氣淨化器 盘圖2為月1述擺動單凡2沿著曲柄軸20 1切斷之橫剖面圖， 與細：之元件編號乃表示同-或同等部份。

杈動單元2係由左右之曲柄盒2〇2L、2〇2R合體構成之曲 柄盒20 2所覆蓋，曲柄軸2〇1係以曲柄箱2〇2R所固定之軸承 208、2 0 9來支撐，可自由旋轉。曲柄軸2〇1藉由曲柄栓213 與連桿（未圖示）連結。

左曲柄盒2 0 2 L係兼作皮帶式無段變速室盒，而延伸至左 曲柄盒2 0 2 L之曲柄軸2 0 1，設有皮帶驅動滑輪2丨〇可作旋 轉。皮帶驅動滑輪2 1 0是由固定側滑輪半體2丨〇 L與可動側 滑輪半體2 1 0 R所形成，而固定側滑輪半體2 1 〇 ^是藉由軸緣 211固定在曲柄軸201之左端部，其右側之可動側滑輪半體 2 1 0 R ’以齒條饮合於曲柄轴2 0 1，可與固定侧滑輪半體 21 0L接近、離開。兩滑輪半體21 0L、21 0R之間即捲掛三角 皮帶212。 可動側滑輪半體210R之右側以凸輪板215固定於曲柄軸 201，其外圍端所設置之滑動片215a，係接合於凸輪板滑 動軸緣部21 0Ra ’此軸緣部則朝軸方向形成於可動側滑輪

533652 五、發明說明（6) '' -- ^體21GR之外圍端，使滑動片ma可自由滑動。可動側滑 2 +體210'之凸輪板215，靠近其外圍有一錐狀面，向凸 :1 5傾斜。该錐狀面與可動滑輪半體2丨之間的空處 收容加重條2 1 6。 曲柄軸2〇1之旋轉速度增加時，存在於可動側滑輪半體 R與凸輪板215間而一起旋轉的前述加重條216，即由於 =二β力而/月離心方向移動，可動側滑輪半體21 0R即被加重 推壓，移動至左方而接近固定側滑輪半體21 0L。其 :果，兩滑輪半體210L、21卟間所挾之三角皮帶212即向 離心方向移動，其盤繞直徑變大。 車輪之後部裝設有被動滑輪（未圖示），對應前述皮帶驅 ::輪210，三角皮帶212則盤繞於此被動滑輪。藉由該皮 二^達機構，内燃機E之動力即自動調整並傳達至離心離 合器，並透過前述減速機構27等以驅動後輪RW。 « 右曲柄知2 0 2R内’配設有由啟動馬達與AC發電機所組合 而成之啟動兼發電裝置丨。在此啟動兼發電裝置丨内，外轉 子60以螺絲253固定於曲柄軸2〇1之前端錐狀部。前述外轉 子6 0之内側所配設之内定子5 〇，以螺栓2 7 9鎖緊固定於曲 柄箱202上。再者，關於前述啟動兼發電裝置j之結構，以 下參照圖3至圖7予以詳細說明。 風扇2 8 0 ’其中央圓錐部2 8 〇 a之下擺部份以螺栓2 4 6固定 於外轉子60，風扇280透過散熱器2 82為風扇蓋281所覆 蓋。 在曲柄軸201之上，前述啟動兼發電裝置1與軸承2〇9之

C:\2D-CODE\90-10\90120374.ptd 第12頁 533652 五、發明說明（7) 間，固定有鏈輪231，該鏈輪231上捲掛著鏈條，以供曲柄 轴201驅動凸輪軸（未圖示）。再者，前述鏈輪231是與齒 輪232 —體形成的，以傳達動力給泵而使潤滑油循環。 μ圖3、4係前述啟動兼發電裝置i (永久磁鐵式旋轉電動 枝）之力疋轉轴（曲柄軸2 〇 1 )垂直面之部份切開剖面圖以 及其側剖面圖。圖5、6係轉子軛之平面圖以及其部份放大 視圖，此等圖中與前述相同之元件編號表示同一或同 份0 v 口丨 —本實施形態之啟動兼發電裝置丨，如圖3、4所示，係由 二=2轉於該定州外圍之外轉子⑼所構成。前述外 田I σ。二0圖4、5所不，由輪狀之矽鋼板（薄板）積層， 略壬圓筒狀而構成之轉+ . 、曰 61之圓周方與如圖3、7所示朝轉子軛 極永久磁鐵62S，與如圖3、4所二插： =伽連結到前述曲柄咖之杯狀的外轉子㈣ 邱二述盒63 ’其圓周端部具備爪部63a，由於，爪 部6 3 a向内側彎折，箭 田於该爪 被夾持，而且前述轉vtt構造之轉子輛61即朝轴方向 久磁鐵62 (62N開口部611内所貫括之各永 前述定子係由石夕2 =於轉子輕61内之預定位置。 示，包含定子芯心=缚板）積層所構成，如圖3所 捲線53以單極集中方十大極52。各定子突極52係由定子 覆蓋。 ” 式纏繞，定子50之主面由保護蓋71所

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cHI測C則檢測前述外轉子60之旋轉位置並通知 器44對應外轉子60之旋轉，使前述定子捲線 4 ^起電力並控制其為預定之電池電壓V BAT丁。 於二構，引擎啟動時，CPU101依據轉子感測器46所 Κ 轉子6〇之旋轉位置，以決定定子捲線53之勵磁 征广> f工制3相驅動斋1 〇4之各動力FΕΤ之切換時機，而 七、應父、教電力給定子捲線53之各相。 3相驅動器104之各動力FET (Trl〜Tr6)係由⑶旧㈡作 Μ控制，其總效率（Duty )比亦即驅動轉矩，乃依前述 外轉子6 0之旋轉數作控制。

另 方面，内燃機E啟動時，由3相驅動器1 〇 4對定子捲 線53之供電即中止，而改由啟動兼發電裝置}被内燃機^^驅 動。此時’定子捲線53即對應曲柄軸2〇1之旋轉速度而產 生起電力。該起電力由調節器4 4控制為電池電壓v b A T T， 除供應電氣負載之外，同時以剩餘電力對電池4 2充電。 圖23、24、25都是在120。通電控制下，將通電時機之 進角度（）與轉矩（N / m )之關係，以轉子旋轉數（r p m )作為參數來表示，圖23、24、25之各個永久磁鐵62之寬 度Wmg與補極613之寬度Wsp之比〔Wmg :Wsp〕各約為〔5 :

1〕、〔 4 : 1〕、〔 2 · 8 ·· 1〕° 比較各圖的話，以圖2 3所示約〔5 : 1〕之例，不論轉子 旋轉數之高低，進角度為4 °至5 °〜7 °至8。之範圍内會 產生高轉矩。相對於此，以圖2 4所示約〔4 ·· 1〕之例以及 圖2 5所示約〔2 · 8 : 1〕之例，尤其是轉子旋轉數低（4 〇

533652 五、發明說明（10) rmp )時，進入進角度的話’轉矩會大幅滑落。 、28都是在180。通電控制下，將通電時機之 =度()與轉矩（NA)之關係，以轉子旋轉數Ο 作為蒼數來表示’圖26、27、2δ之各個永久磁鐵“之寬度 與補極613之寬度Wsp之比〔Wmg :Wsp〕各約為〔5 : 1〕、〔 4 ·· 1〕、〔 2. 8 ·· 1〕。 圖的話，以圖26所示約〔5 :"之例，尤其是轉 2轉數低時，進角度為5。〜7。至8。之範圍内會產生 南=。自對於此’《圖27所示約〔4 : i〕之例以及圖28 二、’〔2. 8 . 1〕之例，轉子旋轉數低時之轉矩，比圖2 6 所示約〔5 ·· 1〕之例會較差。 、如此，、依據發明人之實驗結果，得知不論在12〇。通電 或180通電，當永久磁鐵62之寬度Wmg，與補極613之寬 度Wsp之比〔Wmg : Wsp〕約為〔5 : i〕時，尤直在轉子之 低旋轉域，可獲得高轉矩。由此可知進角度也是5。〜7。 至8。時，亦即設定為補極613之角度（在本實施形態為5 )的1〜1 · 5倍的話，尤其可獲得高轉矩。 其次，關於設在前述轉子軛61之孔隙614以及轉子軛61 與永久磁鐵6 2之間所形成的空隙部6 1 2，茲參照圖9、丨〇今 明其作用。 ' ° 圖9為顯示使該啟動兼發電裝置1發揮啟動馬達功能時的 磁束密度分佈之圖，圖1 〇為顯示使該裝置1發揮發電機功 能時的磁束密度分佈之圖。 使前述啟動兼發電裝置1發揮啟動馬達之功能時，透過

533652 五、發明說明（11) 丽述控制單元40由電池42供應勵磁電流給各定子捲線53的 活，如圖9所示，在N極勵磁由定子突極52N朝放射方向所 產生之磁力線，由s極永久磁鐵62S之定子側表面跑到裏 面’其中大部分經由轉子軛61之芯部615與補極部613而回 到在郤接S極所勵磁的定子突極5 2 s，並經由定子芯5 1而回 到在前述N極所勵磁的定子突極52n。

此時’本實施形態是在各永久磁鐵6 2沿著圓周方向之兩 側邛形成空隙6 1 2，由各永久磁鐵6 2之側部漏到補極部6 j 3 之磁束會減少之故，大部分磁力線由各永久磁鐵62跑到轉 子軛61之芯部615，再經由前述補極部613而到達定子5〇 側。其結果，通過外轉子60與定子5〇間之空氣間隙的磁束 之垂直成份會增加之故，與不設前述空隙6丨2之情形比較 的話，可使驅動轉矩增大。 再者，本實施形態亦在各永久磁鐵62兩端部之定子側形 成孔隙614，以限制圓周方向之磁路，因此使通過轉子 61内側之漏磁束亦減少。

亦即，如圖2 1放大圖9之點線圓内部份所示，孔隙 空隙）614之一側（614A)發揮作用，將磁束Bl由轉子軛 61之補極部613有效導向定子突極52S，而孔隙（第2空隙 )614之另側（614B )亦發揮作用，將由永久磁鐵62n通過 矣子軛61内侧圓周部616之磁束β2有效導向定子突極52s。 ，結果，通過外轉子60與定子5〇間之空氣間隙的磁束之垂 直成份更形增加，而可使啟動馬達之驅動轉矩更形增大。 另一方面，使該啟動兼發電裝置丨發揮發電機之功

533652 發明說明（12) 時’如圖10所示，由各永久磁鐵62所產生之磁I，與定子 突極及定子芯共同形成閉磁路，因而可在定子捲線產生對 應於轉子旋轉數之發電電流。 再者’本貝施形悲將調節器44之調節電壓設定為1 4· 5V ，使該啟動兼發電裝Μ發揮發電機之功能時，如果其輸 出達到前述調節電壓的話，可使前述動力FET中接地側之 電晶體Τι·2、Tr4、Tr6變為短路。如此一來，在各定子捲 線53會有短路電流以遲延相位流動，減少通過定子50内之 磁力線’而增加結合相鄰永久磁鐵62間之漏磁|，因此該 啟動兼發電裝置1之被動轉矩會減少而減低内燃機之負

街0 、 、亦即，如圖2 2放大圖丨〇點線圓内部份所示，在相鄰永^ =鐵6 2S、6 2N間產生經由轉子軛61外側圓周部617之磁束 經由轉子軛61補極部613之磁束B4、經由轉子軛61内 =Λ周Λ616之磁束B5，以及經由轉子輛61外側圓周部 工氣間隙與定子突極5 2 N之磁束B 6。 早fit ίZ ’依本實施形態，*久磁鐵式旋轉電動機外車 輅子軛61，在各永久磁鐵62間具有補極部613，而 而、、久磁鐵62與轉子軛61之間設有空隙61 2 (614) ，e

5 0門二Ϊ ^永久磁鐵間之漏磁束，並使在外轉子6 0與定二 鐵&旋it間隙垂直交又的磁束增加。如此，使該永久石 機發揮發電機功能時，不會增加被動轉矩‘ I揮啟動馬達功能時之驅動轉矩。 ，由以上說明亦可明顯看出，使該永久磁鐵式旋專

533652 五、發明說明（13) 電動機發揮啟動馬達功能時，如圖2 1所示，山 2空隙）614A、614B妨礙磁束B1、B2而使驅動方矩孔隙（第 故，如該圖右側放大所示，各孔隙614之力增大之 點。 〈見度（W)最好大一 使該永久磁鐵式旋轉電動機發揮發電機 另一方面 能時，如圖22所示，由於充分確保：：：：：之功 動轉矩減小之故，如該圖右側放 ^兹路而使被 之轉子軛剩餘厚度（H)最好大一點。 引而 束S處田=加大!_L隙寬度（w)的話，會減少圖22之漏磁 勤赫，而寻於將丽述剩餘厚度（H)變薄一樣，由減小被 之悉I ί之觀點來看並無好處。相反地，如果加厚孔隙前端 ?餘厚度(Η)的話，會減少圖21之磁束βι、β2之有效成 :導向定子側之量），因而等於使孔隙寬度（W)變 二丄由增加驅動轉矩之觀點來看並無好處。亦即，加寬孔 赫見度（w)而使驅動轉矩增加與加厚剩餘厚度（Η)而使被動 θ減〉一者’艾成互為矛盾之現象。兩者之比（H/W)應 =f，如以增大驅動轉矩為優先則設定為低，如以減少被 動轉矩為優先則設定為高。 、士 f 29、30係各將前述比（Η/W)與驅動轉矩（圖29)以及 轉矩（圖3 0 )之關係，以前述孔隙（第2空隙）6 1 4之 『端之剩餘厚度（H)為參數而表示之 ，圖3〇顯示被 動轉矩隨著其絕對值變大而變大。 如圖29所不，驅動轉矩有隨著（η )之減少而增加之 ^、向’但在（H /W )約為〇. 3以下時增加率即減缓。相對

五、發明說明（14) 於此，如圖3 0所+ ., ^ 加之傾向，但在（H ?力轉矩有隨著（H /W )之減少而增 因此可知剩餘厚度⑻J ^ H下時增加率即提高。 最好設定為0.3以上。/ 見度（W)，兩者之比（H/W) (H/W) 〜"之範圍内有I二動轉矩之減少率在(H/W)為。.5 定為0:7以下/此可說前述（HM最好設 至〇由7以之上r之門貫驗結果’依本實施形態將(H/W)設定為0.3 而將（H / i 定可t使驅動轉矩與被動轉矩提高效果， 被動轉矩達到最高效果。 竹£ =11為本發明第2實施形態之轉子軛…以平面形狀顯示 之圖。圖12為前述轉子摩厄61n , *杯处At 4将卞？/abla之開口部61 la被水久磁鐵62a 二、、心下之邛份放大視圖，與前述相同之元件編號表示 同一或同等部份。 本貫施形悲中，轉子軛6 1 a之開口部6 11 a略呈台狀，該 2 口部61 la内被剖面為長方形之永久磁鐵62a所貫插。其 結果，在沿著永久磁鐵62a圓周方向之兩側部，形成空& 612a以防止相鄰永久磁鐵62a間之漏磁束，而永久磁鐵62a 兩端部之定子側，亦形成空隙6 1 4a以限制圓周方向之磁 路，因此達到與前述同樣之效果。再者，本實施形態亦將 旋轉方向相關之永久磁鐵62a之寬度Wmg與補極613之寬度 Wsp 之比〔Wmg ·· Wsp〕設定約為〔5 ·· 1〕。

533652 五、發明說明（15) 圖1 3為本發明第3實施形態之轉子軛6 1 b以平面形狀顯示 1圖° ^ 14為前述轉子軛61b之開口部61 lb被永久磁鐵62b 貝插狀悲下之部份放大視圖，與前述相同之元件編號表示 同一或同等部份。 ^本貫施形悲中，轉子軛6丨b之開口部6丨丨b呈異形鼓狀， $開口 "卩6 1 =内被剖面為鼓狀之永久磁鐵6 2 b所貫插。其 ^ #在,〜著永久磁鐵62b圓周方向之兩側部’形成孔隙 (第1、空隙）61 2b以防止相鄰永久磁鐵62b間之漏磁束，而 水久磁鐵62b兩端部之定子侧，亦形成孔％ (第2空隙） 6 1 4 b以限制圓周方向之磁路，目此達到與前述同樣之效 果再者本汽施形態亦將旋轉方向相關之永久磁鐵β 2 b 之寬度W m g與補極6 1 夕办疮w ^ , r 1ΪΓ ...、 、 Ό10之見度Wsp之比〔Wmg :Wsp〕設定約 為〔5 : 1〕 。 圖15為本發明第4實施形態之轉子輕61c以平面形狀顯示 =f ^ 16為則述轉子輛61c之開口部611c被永久磁鐵62c 门 ★门斤★ 狄大視圖，與Μ述相同之元件編號表示 同一或同等部份。

本貫施形悲中，★鱼ir n -I τ 轉子軛6 1 c之開口部6丨丨c為鼓狀部之兩 ；! m之狀，该開口部6 11 C内被剖面為鼓狀之永久 磁鐵6 2 c所貝插。其妹罢，产 t . ^ y . 、。果 在>口耆水久磁鐵6 2 c圓周方向之 兩側部，形成空隙6 1 2 r> 1；义u 4丄 , 二、M丄 c 乂防止相鄰水久磁鐵6 2 c間之漏磁 束，而水久磁鐵6 2 c兩她卹今a 7 ^ m s ^ 巾纟而σ卩之疋子側，亦形成空隙6 1 4c以, ,^ 因此達到與前述同樣之效果。再者 ，本貫施形悲亦將旋鏟古a 4α bb ^ 轉方向相關之永久磁鐵62c之寬度Wmg

\\312\2d-code\90-10\90120374.ptd η 第21頁 533652 五、發明說明（16) 與補極613之寬度Wsp之比〔Wmg : Wsp〕設定約為〔5 : i J ° 0為本如明第5貫施形悲之轉子輛6 1 d以平面形狀顯示 二Ϊ18為前述轉子輛61d之開口部6114被永久磁鐵62d 二々：I之部份放大視圖，與前述相同之元件編號表示 冋一或同等部份。 該2:二！中、，轉子辆61d之開口部6iid呈異形鼓狀， 二vl_ 一内被剖面為鼓狀之永久磁鐵62d所貫插。其 6=以i if f久磁鐵62d圓周方向之兩側部，形成空隙 2d防止相鄰永久磁鐵62d間之漏磁束。 於前述開口部6iu，在相當於各永久磁鐵 6 d 以二 ^ 果。再告3 路’因此達到與前述同樣之效 U /施形態亦將旋轉方向相關之永久磁鐵62d =7〕與補極613之寬度Wsp之比〔Μ、〕設定約 之實施形態之轉子輛…以平面形狀顯示 之Η 囷為刖述轉子軛61e之開口部611 # t _ 貫插狀態下之部份放大滿图，盘_ MbUe被水久磁鐵62e 同一或同等部份。 人別述相同之元件編號表示 今、’轉子軛…之開口部6Ue呈異形鼓狀， 結果，在沿著永久二Λ月/久磁鐵62e所貫插。其 612ea防止^ ^鐵0周方向之兩側部，形成空隙 ㈣乂防止相鄰水久磁臟間之

\\312\2d-code\90-10\90120374. Ptd 第22頁 533652 五、發明說明（17) 兩端部之定子侧，亦形成空隙614e以限 路，因此達到與前述同樣之效果。再者，，周方向之磁 旋轉方向相關之永久磁鐵二形態亦將 Wsp之比〔Wmg :Wsp〕設定約為〔5 :'、補極613之寬度 〔發明之效果〕 ° ^上所述，依據本發明’永久磁鐵式旋 轉子之轉子辆在各永久磁鐵間設補極部 ^中其外 與被動轉矩之雙方於效果上並存。從而，在驅動轉矩 式紅轉電動機發揮發電機之功能 磁鐵 如上所Γ馬達之功能時，可增大驅動轉矩。 轉子之轉據本發明，永久磁鐵式旋轉電動機中发外 ::::”在各永久磁鐵間設補極部，並將旋轉方：外 關之知述永久磁错宫命说 〇相

WsP〕加以最g與補極寬度WSP之比〔 产，於爐；Tb，同時將供應各相的交流電流之進角 X '二轉方向相關之補極寬度Wsp加以最適化，如卜 水久磁鐵式旋轉带叙德十代a , 如此 域）時，可達ί 動機功 尤其在低旋轉 高旋轉域之摩^ 提昇’在發揮發電機功能時可減低 〔元件編说之說明〕 1 啟動兼發電裝置 2 擺動單元 3a 車身前部 3b 車身後部 4 底板部 \\312\2d-code\90-10\90l20374

Ptd 第23頁 533652 五、 發明說明 (18) 5 操 向 頭 6 下 管 部 7 主 管 部 8 座 席 11 把 手 12 前 叉 13 把 手 蓋 15 托 架 18 連 結 構 件 22 後 避 震 器 23 吸 氣 管 24 氣 化 器 25 空 氣 淨 化 器 26 皮 帶 式 段 變速器 27 減 速 機 構 40 控 制 單 元 41 IG 線 圈 42 電 池 43 點 火 火 星 塞 44 調 ΛΛ- 即 器 45 Αλτ 即 油 門 感 測 器 46 轉 子 感 測 器 50 定 子 51 定 子 芯 i 1_ 111 C:\2D-C0DE\90-10\90120374.ptd 第24頁 533652 五、發明說明（19) 5 2 定子突極 52S 定子突極 52N 定子突極 53 定子捲線 60 外轉子 61 轉子輛 61a 轉子軛 61b 轉子輛 61c 轉子輛 6 1 d 轉子軛 6 1 e 永久磁鐵

62S 62 永久磁鐵（62N 62a 永久磁鐵 6 2b 永久磁鐵 6 2c 永久磁鐵 6 2d 永久磁鐵 6 2 e 永久磁鐵 63 轉子盒 6 3a 爪部 71 保護蓋

101 CPU 102 DC-DC轉換器 103 點火控制裝置 1 0 4 3相驅動器

\\312\2d-code\90-10\90120374.ptd 第25頁 533652 五、發明說明 201 曲 2 0 2 曲 2 0 2L 曲 2 0 2 R 曲 2 0 8 轴 2 0 9 軸 210 皮 210R 滑 2 1 0 L 滑 211 軸 212 三 213 曲 215 凸 215a 滑 216 加 231 鏈 2 32 齒 246 螺 2 53 螺 2 79 螺 2 8 0 風 280a 中 281 風 282 散 (20) 柄轴 柄盒 柄盒 柄箱 承 承 帶驅動滑輪 輪半體 輪半體 緣 角皮帶 柄检 輪板 動片 重條 輪 輪 栓 絲 栓 扇 央圓錐部 扇蓋 熱器

C:\2D-CQDE\90-10\90120374.ptd 第26頁 533652 五、發明說明 開 開 開 開 開 開 孔 空 孔 空 空 空 補 孔 孔 611 611a 611b 611c 61 Id 611e 612 612a 612b 612c 612d 612e613 614 614a 614b 孔 614c 空 614d 614e615616 617 空 空 芯 内 外

FW (21) 口部 口部 口部 口部 口部 口部 隙（第1空隙） 隙 隙（第1空隙） 隙 隙 隙 極部 隙（第2空隙） 隙（第2空隙） 隙（第2空隙） 隙 隙 隙 部 側圓周部 側圓周部 衝程内燃機 輪

C:\2D-CQDE\90-10\90120374.ptd 第27頁 533652

C:\2D-CODE\90-10\90120374.ptd 第28頁 533652 圖式簡單說明 圖1為適用本發明之永久磁鐵式 發電裝置之速克達型自動二輪車之敕^〃動機作為啟動兼 圖2為圖！之沿著擺動單元之曲柄；：：面圖。 圖3為啟動兼發電裝置(永久磁口面圖。 軸（曲柄軸）垂直面之部份切開俯視圖。轉電動機）之旋轉 圖4為圖3之側剖面圖。 圖5為轉子輛之平面圖。 圖6為轉子輛之侧面圖。 圖7為轉子軛之部份放大視圖。 圖8為啟動兼發電裝置控制系之方塊圖。 圖9為說明轉子軛所設空隙部機能（電 圖1 〇為說明轉子辆所設空隙部機能（、之圖。 圖11為本發明第2實施形態之 / :)之圖。 。 丹卞軛以千面形狀顯示之 圖1 2為圖11之開口部祐太女 。 卩被水久磁鐵貫插狀態下之部份放大 圖U為本發明第3實施形態之轉子輛以平面 。 狀頌示之 圖14為圖13之開〇部被永久磁鐵貫插狀 。 〜冲份放大 圖15為本發明第4實施形態之轉子軛以平面。 W頌示之 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖1 6為圖1 5之開口部被永久磁鐵貫插狀態下之部份放大

533652 圖式簡單說明 圖1 7為本發明篦ς^ 呆5汽知形悲之轉子軛以平面形狀 顯示之 圖 圖18為圖17之開1 圊。 。卩被水久磁鐵貫插狀態下之部份放大 圖1 9為本發明第6眚尬# & 圖。 弟6只苑形悲之轉子軛以平面形狀顯示之 圖 圖20為圖1 9之開口部被永久磁鐵貫插狀態下 <部份放大 圖2 1為圖9之部份放大圖。 圖22為圖10之部份放大圖。 圖23為在120。通雷扯心

Wsp〕約為〔5 : 1〕） 。 A表不之圖（〔Wmg : 圖2 4為在1 2 0通電控制 mg :

Wsp〕約為〔4 : 1〕） 。 / 不表不之圖（〔Wl 圖2 5為在1 2 0。通電控制 矩之關係，以轉子旋轉數作，、电日可機之進角度.與轉 Wsp〕約為〔2.8 〕）。為參數來表示之圖（Umg : 圖2 6為在1 8 0 °通電控制下 矩之關係，以轉子旋轉數作夂日守機之進角度與轉 Wsp〕約為〔5 :1〕）。為參數來表示之圖（Umg ·· 圖27為在180 °通電控制下“ 矩之關係，以轉子旋轉數作氣☆ : t電日守機之進角度盥轉 4參數來表示之圖（Umg :

圓 \\312\2d-code\90-10\90120374.ptd 第30頁 533652 圖式簡單說明 W s p〕約為〔4 : 1〕）。 與轉 圖2 8為在1 8 0。通電控制下，將通電時機之 矩之關係，以轉子旋轉數作為參數來表示之 度

Wsp〕約為〔2. 8 : 1〕）。 圃〔〔Wmg : 圖29為表示在孔隙前端，轉子軛剩餘厚户 度（W)之比（H/W)與驅動轉矩的關係之圖。及孔隙寬 圖3 0為表示在孔隙前端，韓；7' ° 洛m + “IT 子寻千軛剩餘厚度（Η)及孔隙寬 度（W )之比（H / W)與被動轉矩的 關係之圖。

\\312\2d-code\90-10\90120374.ptd 第31胃

Claims (1)

1. 六 申请專利範圍 1 · 一種永久磁鐵 呈圓筒形狀的轉子拖，動機，其旋轉於定子外圍之略 複數個磁鐵插入孔厄夂沿著其圓周方向配置有挾著補極的 磁鐵式旋轉電動 °磁鐵插入孔内插有永久磁鐵之永久 、， 々俄之特徼盘· 丽述磁鐵插入孔具備扦·一 沿著前述主開孔部之 爾入珂述永久磁鐵之主開孔部與 定之寬度（W )而延"周方向，由兩端部朝向中心部以預 在此孔隙前端的轉子軛’入 (w )可滿足〇· 3 < 剩餘厚度（H)與前述孔隙寬度 係。 =]釭厚度（Η)〆孔隙寬度（W)S〇.7之關 2·如申請專利範圍第丨 ' 中’前述剩餘厚声、之永久磁鐵式旋轉電動機，直 3.如申請專利ί圍第1=寬度⑺約為… 、 其中，丽述永久磁鐵式 、之永久磁鐵式旋轉電動機， 下即具有電動機功能，^ ^，動機於其預定之旋轉速度以 有發電機功能。 珂述預定之旋轉速度以上即具 4 · 種永久磁鐵式# 呈圓筒形狀的轉子軛，机，動機，其旋轉於定子外圍之略 複數個磁鐵插入孔，各其圓周方向配置有挾著補極的 磁鐵式旋轉電動機之特徵為f入孔内插有永久磁鐵之永久 旋轉方向相關之前述 :# Lp之比〔Wmg ·· Wsp〕約/鐵的寬度與補極的寬度 5 ·如申請專利範圍第4項 1〕 中，前述永久磁鐵式旋# ^水久磁鐵式旋轉電動機，其 “動機於其預定之旋轉速度以 ------- C:\2D-CODE\90-10\90120374.ptd 第32頁 申睛專利範圍 下，即具有電動機功泸，+Λ 、 即具有發電機功能。匕；其前述預定之旋轉速度以上， • 種永久磁鐵式旌ϋ4 :匕卜圍之略呈圓筒形狀的卑:機之驅動裝£，其旋轉於定 磁者補極的複數個磁鐵插^ =軛，沿著其圓周方向配置有 石=之水久磁鐵式旋轉 ，各磁鐵插入孔内插有永久 其：：前述永久磁鐵式旋：^動裝置之特徵為： 至i 5僅以旋轉方向相關=機之各相交流電流，對於 •"又為其進角。 目當於前述補極寬度Wsp的1

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