(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により磁束を発生させる電機子コイルを有するステータと、
前記磁束の通過により回転する第１のロータと、
前記第１のロータを通過する前記磁束の磁路の途中に配置されて回転する第２のロータとを備え、
前記第２のロータは、周方向に軟磁性体と非磁性体とが交互に配置され、前記非磁性体のステータ側と第１のロータ側とにおいて隣り合う前記軟磁性体を接続するブリッジ部を有する回転電機であって、
前記非磁性体は、前記ブリッジ部に対してすきまばめで保持され、隣接する前記軟磁性体に対してしまりばめで保持されることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記第２のロータは、前記軟磁性体と前記ブリッジ部とが一体形成された一体コアを有し、
前記一体コアは、複数の電磁鋼板が積層されたものからなることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダブルロータタイプの回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、インナロータとステータとの間に配置されるアウタロータが、周方向に等間隔で配置された複数の軟磁性体コアで構成され、各軟磁性体コアが回転軸に連結された支持部に固定されたダブルロータタイプの回転電機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５０５５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたような回転軸に連結された支持部に複数の軟磁性体コアを固定する構造のアウタロータは、周方向に隣り合う軟磁性体コア間が空気領域として構成される。こうした構造のアウタロータにあっては、軟磁性体コア全体が支持部に対して保持されていないため、機械的な強度が十分でないという課題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、周方向に軟磁性体が所定の間隔で配置されるアウタロータの機械的な強度を向上させた回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、通電により磁束を発生させる電機子コイルを有するステータと、前記磁束の通過により回転する第１のロータと、前記第１のロータを通過する前記磁束の磁路の途中に配置されて回転する第２のロータとを備え、前記第２のロータは、周方向に軟磁性体と非磁性体とが交互に配置され、前記非磁性体のステータ側と第１のロータ側とにおいて隣り合う前記軟磁性体を接続するブリッジ部を有する回転電機であって、前記非磁性体は、前記ブリッジ部に対してすきまばめで保持され、隣接する前記軟磁性体に対してしまりばめで保持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、周方向に軟磁性体が所定の間隔で配置されるアウタロータの機械的な強度を向上させた回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る回転電機を示す図であり、その概略構成の１／２モデルを示す回転軸に直交する断面図である。
【図２】図２は、インナロータに設置するダイオードの接続閉回路を示す結線図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の回転軸に平行な断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態に係る回転電機のアウタロータを示す分解斜視図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態に係る回転電機のインナロータを示す分解斜視図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の磁路部材および非磁性部材を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の磁路部材および非磁性部材を軸線方向から見た平面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の磁路部材に対する非磁性部材の保持構造を説明する拡大図である。
【図９】図９は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の磁路部材、アウタ回転軸、円筒軸およびフランジの各結合部分を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図９中、一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大断面図である。
【図１１】図１１は、図９中、一点鎖線Ｂで囲んだ部分の拡大断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の磁路部材および非磁性部材の切欠き部を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の共線図であって、ハイギヤードの場合を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の共線図であって、ローギヤードの場合を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の制御方法の概要を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１〜図１５は本発明の一実施の形態に係る回転電機を説明する図である。
【００１０】
図１において、回転電機１は、ダブルロータ形式の回転電機として構成されており、円筒形状に形成されたステータ１００と、このステータ１００よりも回転軸１Ｃ側に設けられた第２のロータとしてのアウタロータ２００と、このアウタロータ２００よりも回転軸１Ｃ側に設けられた第１のロータとしてのインナロータ３００とを備えている。アウタロータ２００およびインナロータ３００は、回転軸１Ｃを回転中心として相対回転可能にそれぞれ支持されている。なお、図１は機械角３６０度のうちの１８０度分（１／２）の径方向断面図を図示している。
【００１１】
ステータ１００はステータコア１０１を備えており、このステータコア１０１には、軸心に向かう径方向に延伸されている複数本のステータティース１０２が周方向に並列されている。このステータティース１０２は、後述するアウタロータ２００の磁路部材２０１の外周面２０１ａにエアギャップＧ１を介して内周面１０２ａ側を対面させるように形成されている。
【００１２】
このステータ１００は、ステータティース１０２の側面１０２ｂ間をスロット１０３として、三相交流のＷ相、Ｖ相、Ｕ相に対応する電機子コイル１０４が納められている。電機子コイル１０４は分布巻きによりステータティース１０２に巻き回されている。電機子コイル１０４は、通電により磁束を発生させる。
【００１３】
ステータ１００は、この電機子コイル１０４に三相交流が供給されることで、周方向に回転する回転磁界を発生し、発生した磁束をアウタロータ２００やインナロータ３００に鎖交させることによりこれらアウタロータ２００およびインナロータ３００をそれぞれ回転駆動させる。
【００１４】
アウタロータ２００は、透磁率の高い鋼材などの軟磁性体からなる磁路部材２０１と、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等の磁束を通さない非磁性体からなる非磁性部材２０２とを有する。磁路部材２０１および非磁性部材２０２は軸線方向に延伸されている。なお、軸線方向は、回転軸１Ｃが延伸する方向と同じ方向を示す。
【００１５】
磁路部材２０１は、周方向で非磁性部材２０２に対向するポールピース部２０１Ａと、非磁性部材２０２のステータ側とインナロータ側とにおいて隣り合うポールピース部２０１Ａを接続するブリッジ部２０１Ｂとを有する。
【００１６】
ポールピース部２０１Ａとブリッジ部２０１Ｂとは、一体形成されている。したがって、磁路部材２０１は、ポールピース部２０１Ａとブリッジ部２０１Ｂとが一体形成された一体コアとして構成されている。一体コアとして構成された磁路部材２０１は、複数の電磁鋼板を軸線方向に積層したものからなる。
【００１７】
非磁性部材２０２は、ポールピース部２０１Ａおよびブリッジ部２０１Ｂで囲まれる空間に設けられている。したがって、本実施の形態のアウタロータ２００は、軟磁性体のポールピース部２０１Ａと非磁性部材２０２とが周方向に交互に配置されている。磁路部材２０１および非磁性部材２０２の詳細な構成については後述する。
【００１８】
アウタロータ２００は、ステータ１００のステータティース１０２の内周面１０２ａと、後述するインナロータ３００のロータティース３０２の外周面３０２ａに対して、磁路部材２０１の外周面２０１ａと内周面２０１ｂとが対面するように形成されている。
【００１９】
このアウタロータ２００は、ステータ１００の電機子コイル１０４で発生し鎖交する磁束が磁路部材２０１のポールピース部２０１Ａを効率よく通過する一方、非磁性部材２０２ではその磁束の通過を妨げる。このステータ１００の電機子コイル１０４で発生する磁束は、アウタロータ２００のポールピース部２０１Ａを通過した後には、後述するように、インナロータ３００のロータティース３０２の外周面３０２ａに鎖交して、再度、アウタロータ２００のポールピース部２０１Ａを通過することにより、ステータ１００に戻る磁気回路を形成する。
【００２０】
このとき、アウタロータ２００は、ステータ１００に対して相対回転するので、磁束を通過させる磁路部材２０１のポールピース部２０１Ａと磁束の通過を制限する非磁性部材２０２とが繰り返し切り換えられて磁気回路を形成する。
【００２１】
このようにアウタロータ２００が回転することで、電機子コイル１０４で発生する回転磁界の極数および周波数を変更させることができる。この変調された回転磁界とインナロータ３００が同期回転することによりトルクが発生する。
【００２２】
インナロータ３００は、複数の電磁鋼板を軸線方向に積層したロータコア３０１を備えている。このロータコア３０１には、軸心から離隔する径方向に向かって延長されている複数本のロータティース（突極部）３０２が周方向に並列されている。ロータティース３０２は、アウタロータ２００の磁路部材２０１の内周面２０１ｂにエアギャップＧ２を介して外周面３０２ａを対面させるように形成されている。
【００２３】
このロータティース３０２は、誘導コイルＩと界磁コイルＦとからなるロータ巻線３３０を有している。誘導コイルＩは、隣接するロータティース３０２の側面３０２ｂ間をスロット３０３として、ロータティース３０２のアウタロータ２００側に巻き付けられている。界磁コイルＦは、隣接するロータティース３０２の側面３０２ｂ間をスロット３０３として、ロータティース３０２の軸心側に巻き付けられている。すなわち、誘導コイルＩは、スロット３０３においてインナロータ３００の径方向外側に巻き付けられており、界磁コイルＦは、スロット３０３においてインナロータ３００の径方向内側に巻き付けられている。
【００２４】
誘導コイルＩは、ロータティース３０２毎にインナロータ３００の周方向において隣同士が逆向きの周回巻線となる集中巻に形成されて、インナロータ３００の周方向に配列されている。この誘導コイルＩは、磁束が鎖交することにより誘導電流を発生（誘起）する。
【００２５】
界磁コイルＦは、ロータティース３０２毎にインナロータ３００の周方向において隣同士が逆向きの周回巻線となる集中巻になるように形成されて、インナロータ３００の周方向に配列されている。この界磁コイルＦは、界磁電流を供給されることにより励磁されて電磁石として機能する。
このように、誘導コイルＩと界磁コイルＦは、電流の向きが等しくなるように巻き回されている。
【００２６】
ここで、図１の機械角１８０度分の８つの誘導コイルＩを、回転方向（反時計方向）に誘導コイルＩ１〜Ｉ８と呼んで区別する。また、機械角１８０度分の８つの界磁コイルＦを回転方向に界磁コイルＦ１〜Ｆ８と呼んで区別する。
【００２７】
図２において、誘導コイルＩ１、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７と界磁コイルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４は、ダイオードＤ１、Ｄ２と共に閉回路である整流回路Ｃ１を形成している。この整流回路Ｃ１において、３つ置きの誘導コイルＩ１、Ｉ５とダイオードＤ１が直列接続され、３つ置きの誘導コイルＩ３、Ｉ７とダイオードＤ２が直列接続され、界磁コイルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４が直列接続されている。また、誘導コイルＩ１、Ｉ５、ダイオードＤ１からなる直列接続と誘導コイルＩ３、Ｉ７、ダイオードＤ２からなる直列接続は、両端部で並列接続された後、ダイオードＤ１、Ｄ２のカソード側で、界磁コイルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４からなる直列接続に接続されている。このように、整流回路Ｃ１は、誘導コイルＩ１、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７で発生する交流の誘導電流をダイオードＤ１、Ｄ２でそれぞれ一方向に整流して界磁コイルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４に直流界磁電流として供給するように結線された回路構成となっている。
【００２８】
また、誘導コイルＩ２、Ｉ４、Ｉ６、Ｉ８と界磁コイルＦ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８は、ダイオードＤ３、Ｄ４と共に閉回路である整流回路Ｃ２を形成している。この整流回路Ｃ２において、３つ置きの誘導コイルＩ２、Ｉ６とダイオードＤ３が直列接続され、３つ置きの誘導コイルＩ４、Ｉ８とダイオードＤ４が直列接続され、界磁コイルＦ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８が直列接続されている。また、誘導コイルＩ２、Ｉ６、ダイオードＤ３からなる直列接続と誘導コイルＩ４、Ｉ８、ダイオードＤ４からなる直列接続は、両端部で並列接続された後、ダイオードＤ３、Ｄ４のカソード側で界磁コイルＦ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８からなる直列接続に接続されている。このように、整流回路Ｃ２は、誘導コイルＩ２、Ｉ４、Ｉ６、Ｉ８で発生する交流の誘導電流をダイオードＤ３、Ｄ４でそれぞれ一方向に整流して界磁コイルＦ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８に直流界磁電流として供給するように結線された回路構成となっている。
【００２９】
この回路構成により、誘導コイルＩで発生させた誘導電流を整流し界磁電流として界磁コイルＦを励磁させることができるため、ロータティース３０２を電磁石として機能させることができる。
【００３０】
ここで、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、誘導コイルＩや界磁コイルＦを多極化させる場合でも、直列接続することにより使用数を抑えており、大量使用を回避するために、一般的なＨブリッジ型の全波整流回路を形成するのではなく、それぞれ１８０度位相差になるように結線して、一方の誘導電流を反転させて半波整流出力する中性点クランプ型の半波整流回路を形成している。
【００３１】
整流回路Ｃ１、Ｃ２の界磁コイルＦは、隣接するロータティース３０２毎の巻付方向を逆向きにされている。このことから、磁気回路の一部を構成するインナロータ３００の一つのロータティース３０２は、アウタロータ２００のポールピース部２０１Ａから誘導する方向となるＳ極を対面させる電磁石として機能するように磁化されている。また、隣接するもう一つのロータティース３０２は、磁束をアウタロータ２００側に誘導する方向となるＮ極を対面させる電磁石として機能するように磁化されている。
【００３２】
ここで、回転電機１のトルクの発生原理を説明する。インナロータ３００は、ステータ１００からアウタロータ２００を介して鎖交する磁束のうち、そのアウタロータ２００の回転によって変調された磁束がインナロータ３００の回転と同期して鎖交する。
【００３３】
また、一方で、回転電機１は、インナロータ３００の誘導コイルＩに鎖交する磁束に、アウタロータ２００により変調されずに（インナロータ３００の回転に同期せずに）変動する成分が含まれており、これにより誘導コイルＩに交流の誘導電流を発生させることができる。そして、その交流の誘導電流をダイオードＤ１、Ｄ２で整流して直流の界磁電流とし、界磁コイルＦに通電することにより、ロータティース３０２を電磁石として機能させて界磁磁束を発生させることができる。このようにして、回転電機１はトルクを発生することができる。
【００３４】
なお、このとき、ステータ１００のステータティース１０２からアウタロータ２００のポールピース部２０１Ａを介してインナロータ３００のロータティース３０２に鎖交する磁束は、分布巻きした電機子コイル１０４に交流電源から電力供給して発生させる。
【００３５】
ところで、この電機子コイル１０４は、本実施の形態では分布巻きを採用するが、集中巻きを採用してもよい。集中巻きを採用する場合には、ロータティース３０２に鎖交する磁束に分布巻きのコイルで発生する場合よりも多くの高調波成分を重畳させることができる。この磁束に重畳される高調波成分は、磁束量の変動として作用するため、誘導コイルＩに誘導電流を効果的に発生させることができ、より大きな界磁電流を界磁コイルＦに供給して界磁磁束を発生させることができる。
【００３６】
これらのことから、回転電機１は、永久磁石を設けることなく、インナロータ３００を電磁石トルク（回転力）により相対回転させることができる。このインナロータ３００では、磁化方向（Ｎ極、Ｓ極）が周方向に向かって交互になるように並列されている電磁石としてロータティース３０２を機能させることにより、アウタロータ２００およびステータ１００との間で鎖交させる磁束をスムーズにスロット３０３を迂回させて受け渡すことができる。
【００３７】
この回転電機１は、ステータ１００に対してアウタロータ２００が相対回転し、また、その回転するアウタロータ２００（磁路部材２０１）を経由する磁束が鎖交されるインナロータ３００が電磁石トルクにより相対回転されるので、アウタロータ２００を低速回転させ、インナロータ３００を高速回転させることができる。また、反対に、アウタロータ２００を高速回転させ、インナロータ３００を低速回転させることもできる。
【００３８】
この回転電機１は、ステータ１００、アウタロータ２００およびインナロータ３００の構造に応じて上述の回転駆動に必要なトルクが発生するようになっている。具体的には、ステータ１００の電機子コイル１０４の極対数をＡとし、アウタロータ２００の極数となるポールピース部２０１Ａの数をＨとし、インナロータ３００の極対数となるロータティース（電磁石）３０２の極対数をＰとしたときに、次式（１）を成立させる組み合わせとなる。
Ｈ＝｜Ａ±Ｐ｜  ......（１）
【００３９】
この構造では、トルクを効果的に発生させてアウタロータ２００とインナロータ３００とをステータ１００に対して効率よく相対回転させることができる。例えば、本実施の形態の回転電機１では、ステータ１００の電機子コイル１０４の極対数Ａ＝４、アウタロータ２００の極数Ｈ＝１２、および、インナロータ３００のロータティース３０２の極対数Ｐ＝８であり、上記の式（１）を満たしている。
【００４０】
図３に示すように、回転電機１は、ステータ１００内にアウタロータ２００が回転自在に収容されており、さらに、そのアウタロータ２００内にインナロータ３００が回転自在に収容されている。
【００４１】
また、アウタロータ２００の磁路部材２０１には、アウタ回転軸２１０が一体回転可能に連結されている。インナロータ３００のロータコア３０１には、インナ回転軸３１０が一体回転可能に連結されている。これにより、回転電機１は、磁気変調原理を利用してアウタ回転軸２１０およびインナ回転軸３１０のそれぞれに動力を伝達することのできる磁気変調型二軸モータとして構成される。
【００４２】
したがって、回転電機１は、例えばステータ１００を遊星歯車機構のサンギヤ、アウタロータ２００を遊星歯車機構のキャリヤ、インナロータ３００を遊星歯車機構のリングギヤとして機能させることができ、機械式の遊星歯車機構と同等の機能を備えることができる。なお、本実施の形態に係る回転電機１は、アウタロータ２００がキャリヤとして機能するよう構成される。
【００４３】
この構造により、回転電機１は、例えば、ハイブリッド自動車にエンジン（内燃機関）と共に駆動源として搭載する場合、アウタロータ２００のアウタ回転軸２１０とインナロータ３００のインナ回転軸３１０とをそれぞれ車両の動力伝達経路に直接連結して、ステータ１００の電機子コイル１０４にインバータを介して車両のバッテリを接続することにより駆動源と共に動力伝達機構としても機能させることができる。
【００４４】
（アウタロータ）
図３、図４において、アウタロータ２００は、上述した磁路部材２０１および非磁性部材２０２に加えて、鉄材からなるアウタ回転軸２１０と、円環状のフランジ２１５と、円筒状の円筒軸２１４とを備えている。
【００４５】
アウタ回転軸２１０は、円柱状の小径部２１０Ａと、この小径部２１０Ａの他端部に連続するフランジ形状の大径部２１０Ｂとからなる。大径部２１０Ｂは、回転軸１Ｃを中心とした径方向が小径部２１０Ａの径方向よりも大きく形成されており、軸線方向の他端部側で磁路部材２０１に対向している。
【００４６】
アウタ回転軸２１０の小径部２１０Ａには、軸線方向の一端部から他端部に向かって、レゾルバリング２２１、レゾルバロータ２２０、リテーナ２１８が設けられている。レゾルバロータ２２０は、レゾルバリング２２１によって小径部２１０Ａに一体回転自在に固定されている。リテーナ２１８は、円環状に形成されており、その内縁部の軸線方向の一端部側の側面で、後述するラジアルボールベアリング２１の外輪を支持している。また、リテーナ２１８にはナット部２１８Ａが設けられており、このナット部２１８Ａには、後述するボルト２６が螺合される。
【００４７】
フランジ２１５は、アウタ回転軸２１０の大径部２１０Ｂと磁路部材２０１および非磁性部材２０２との間に設けられている。フランジ２１５は、例えばアルミ材などの非磁性体からなる。これにより、電機子コイル１０４により発生した磁束が鉄材からなるアウタ回転軸２１０に漏れ磁束として流れてしまうことが防止される。
【００４８】
大径部２１０Ｂおよびフランジ２１５には、周方向に並んだ複数の挿通孔２１０Ｂ１、２１５Ａがそれぞれ形成されており、これらの挿通孔２１０Ｂ１、２１５Ａには非磁性体ボルト２１９が挿通されている。非磁性部材２０２には挿通孔２０２Ａが形成されており、この挿通孔２０２Ａには非磁性体ボルト２１９が挿通されている。
【００４９】
非磁性体ボルト２１９は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等の磁束を通さない非磁性体で構成されている。このため、アウタロータ２００は、各ポールピース部２０１Ａ（図１参照）が磁気的に独立し、非磁性体ボルト２１９を磁性体で構成した場合と比べて各ポールピース部２０１Ａによるパーミアンス変動（突極比）を大きくすることができる。これにより、回転電機１におけるトルク密度が向上する。
【００５０】
また、非磁性体ボルト２１９が非磁性体で構成されるため、ギャップ中に発生する高調波磁束に起因して非磁性体ボルト２１９内で発生する渦電流、および非磁性体ボルト２１９間で発生する渦電流による損失を低減することができる。
【００５１】
円筒軸２１４は、磁路部材２０１および非磁性部材２０２の軸線方向の他端部側（図３中、左端側）に設けられており、この円筒軸２１４には、非磁性体ボルト２１９の軸線方向の他端部が螺合される雌ねじ２１４Ａが形成されている。
【００５２】
円筒軸２１４は、例えば非磁性体のステンレスで構成されている。これにより、電機子コイル１０４により発生した磁束が円筒軸２１４を介して外部に漏れ磁束として流れてしまうことが防止される。
【００５３】
アウタロータ２００において、非磁性体ボルト２１９を軸線方向の他端部側から大径部２１０Ｂの挿通孔２１０Ｂ１、フランジ２１５の挿通孔２１５Ａ、非磁性部材２０２の挿通孔２０２Ａに順次挿通し、円筒軸２１４の雌ねじ２１４Ａに螺合することで、磁路部材２０１および非磁性部材２０２の軸線方向の一端部側（図３中、右端側）にフランジ２１５およびアウタ回転軸２１０が固定されるとともに、磁路部材２０１および非磁性部材２０２の軸線方向の他端部側に円筒軸２１４が固定される。
【００５４】
（インナロータ）
図３、図５において、インナロータ３００は鉄材からなるインナ回転軸３１０を備えている。このインナ回転軸３１０の外周部には、軸線方向の一端部側から他端部側に向かって、バランスプレート３１１、スペーサ３１２、ロータ巻線３３０、スペーサ３１４、ダイオードホルダ３１５、バランスプレート３１６、Ｕナット３１７、リテーナ３１８、レゾルバロータ３１９、レゾルバリング３２０が設けられている。
【００５５】
バランスプレート３１１は、鉄材を円環状に形成したものからなり、内周縁部でインナ回転軸３１０の鍔部によって軸線方向に位置決めされている。バランスプレート３１１は、ロータ巻線３３０の軸線方向の一端部側（図３中、右端側）からスペーサ３１２を介してロータ巻線３３０を支持している。
【００５６】
スペーサ３１２は、ロータ巻線３３０の軸線方向の一端部とバランスプレート３１１との間に介装されている。スペーサ３１２は、回転軸１Ｃを中心とした径方向がロータ巻線３３０の径方向より小さく形成されており、ロータ巻線３３０とバランスプレート３１１との間に空間を形成している。スペーサ３１２は、アルミ材を円環状に形成したものからなる。バランスプレート３１１およびスペーサ３１２は、ロータ巻線３３０と一体回転するようにインナ回転軸３１０に対して回り止めされている。
【００５７】
バランスプレート３１６は、鉄材を円環状に形成したものからなり、内周縁部でＵナット３１７によって軸線方向に位置決めされている。バランスプレート３１６は、ロータ巻線３３０の軸線方向の他端部側（図３中、左端側）からダイオードホルダ３１５およびスペーサ３１４を介してロータ巻線３３０を支持している。
【００５８】
スペーサ３１４は、ロータ巻線３３０の軸線方向の他端部とダイオードホルダ３１５との間に介装されている。スペーサ３１４は、ロータ巻線３３０より回転軸１Ｃを中心とした径方向の寸法が小さく形成されており、ロータ巻線３３０とダイオードホルダ３１５との間に空間を形成している。スペーサ３１４は、アルミ材を円環状に形成したものからなる。
【００５９】
ダイオードホルダ３１５は、円環状に形成された回路基板からなり、前述のダイオードＤ１〜Ｄ４を保持している。バランスプレート３１６、ダイオードホルダ３１５およびスペーサ３１４は、ロータ巻線３３０と一体回転するようにインナ回転軸３１０に対して回り止めされている。
【００６０】
Ｕナット３１７は、内周面に図示しない雌ねじが形成されており、インナ回転軸３１０の外周面に形成された図示しない雄ねじに螺合している。Ｕナット３１７がインナ回転軸３１０に螺合することで、ロータ巻線３３０は、スペーサ３１２、３１４およびダイオードホルダ３１５を介してバランスプレート３１１、３１６により軸線方向の両側から挟まれた状態で、インナ回転軸３１０に対して軸線方向および回転方向に固定される。
【００６１】
リテーナ３１８は、円環状に形成されており、その内縁部の軸線方向の他端部側（図３中、左端側）の側面で、後述するラジアルボールベアリング２３の外輪を支持している。また、リテーナ３１８の外縁部の軸線方向の一端部側（図３中、右端側）には、ナット部３１８Ａが設けられており、このナット部３１８Ａには、後述するボルト２５が螺合される。
【００６２】
（ケースを含めた全体構造）
図３において、回転電機１はケース１０を備えており、このケース１０の内部に前述のステータ１００、アウタロータ２００およびインナロータ３００を収容している。
【００６３】
ケース１０は、軸線方向の一端部側から他端部側に向かって、第１フランジ１１、第１スペーサ１２、第１ケース１３、第２ケース１４、第２スペーサ１５、第２フランジ１６を備えている。
【００６４】
第１ケース１３は、円盤状のプレート部１３Ａと、このプレート部１３Ａの外縁部の他端部側に連続する円筒状の円筒部１３Ｂとからなる。プレート部１３Ａの中心部には貫通孔１３Ｃが形成されており、この貫通孔１３Ｃにはアウタ回転軸２１０の小径部２１０Ａが貫通している。
【００６５】
円筒部１３Ｂの内周面にはステータ１００が固定されている。また、円筒部１３Ｂは、アウタロータ２００の磁路部材２０１および非磁性部材２０２と、インナロータ３００のロータコア３０１およびロータ巻線３３０とに径方向で対向している。
【００６６】
このように、円筒部１３Ｂの径方向内方には、回転電機１の主要部であるステータ１００と、アウタロータ２００の磁路部材２０１および非磁性部材２０２と、インナロータ３００のロータコア３０１およびロータ巻線３３０とが収容されている。
【００６７】
貫通孔１３Ｃにはラジアルボールベアリング２１が設けられている。ラジアルボールベアリング２１は、第１ケース１３のプレート部１３Ａに軸線方向の一端部からボルト２６を挿通してリテーナ２１８のナット部２１８Ａに螺合することで、軸線方向に位置決めされる。第１ケース１３のプレート部１３Ａは、このラジアルボールベアリング２１を介してアウタ回転軸２１０の小径部２１０Ａを回転自在に支持している。
【００６８】
また、貫通孔１３Ｃにはレゾルバセンサ３１が固定されている。一方、アウタ回転軸２１０の小径部２１０Ａには、レゾルバセンサ３１と径方向で対向するように、円環状のレゾルバロータ２２０が設けられている。レゾルバロータ２２０は、レゾルバリング２２１によってアウタ回転軸２１０の小径部２１０Ａに一体回転自在に固定されている。
【００６９】
レゾルバセンサ３１は、レゾルバロータ２２０の回転角を検出することで、アウタロータ２００の回転角を検出している。
【００７０】
第２ケース１４は、円筒状の外筒部１４Ａと、この外筒部１４Ａの内周側に配置された円筒状の内筒部１４Ｂと、外筒部１４Ａおよび内筒部１４Ｂの軸線方向の他端部側に連続する円盤状のプレート部１４Ｃとを有している。
【００７１】
第１ケース１３と第２ケース１４は、第１ケース１３の円筒部１３Ｂと第２ケース１４の外筒部１４Ａとを軸線方向に付き合わせて図示しないボルトで締結することにより、ステータ１００、アウタロータ２００およびインナロータ３００を収容した状態で連結されている。
【００７２】
外筒部１４Ａは、アウタロータ２００の円筒軸２１４の軸線方向の他端部と径方向に対向しており、ラジアルボールベアリング２２を介して、円筒軸２１４を回転自在に支持している。
【００７３】
ここで、本実施の形態のアウタロータ２００は、磁路部材２０１および非磁性部材２０２が軸線方向の一端部側でアウタ回転軸２１０の大径部２１０Ｂに固定された、カップ型構造となっている。
【００７４】
このようなカップ型構造のアウタロータ２００を、第１ケース１３に対して例えば片持ち支持させると、固有振動が発生した場合や、アウタロータ２００に作用する電磁吸引力とアウタロータ２００の固有振動とが共振して過大な力が作用した場合に、電磁振動が大きくなってしまう。また、アウタロータ２００が偏心駆動した場合には、片持ち支持しているラジアルボールベアリングに過大な負荷がかかり、そのラジアルボールベアリングの耐久性に影響を与えてしまう。
【００７５】
そこで、本実施の形態では、アウタロータ２００の軸線方向の他端部側、すなわち円筒軸２１４を、アウタ回転軸２１０を支持しているラジアルボールベアリング２１よりも回転軸１Ｃを中心とした径方向の寸法が大きいラジアルボールベアリング２２によって第２ケース１４に対して支持する構成とした。
【００７６】
これにより、本実施の形態のアウタロータ２００は、両持ち支持構造をとることができ、上述したような電磁振動の増大や、ラジアルボールベアリング２１に対して偏心駆動による過大な負荷がかかることを防止することができる。
【００７７】
内筒部１４Ｂの内周にはレゾルバセンサ３２が固定されている。一方、インナ回転軸３１０には、レゾルバセンサ３２と径方向で対向するように、円環状のレゾルバロータ３１９が設けられている。レゾルバロータ３１９は、レゾルバリング３２０によってインナ回転軸３１０に一体回転自在に固定されている。
【００７８】
レゾルバセンサ３２は、レゾルバロータ３１９の回転角を検出することで、インナロータ３００の回転角を検出している。
【００７９】
内筒部１４Ｂの軸線方向の一端部の内周にはラジアルボールベアリング２３が設けられている。ラジアルボールベアリング２３は、内筒部１４Ｂに軸線方向の他端部からボルト２５を挿通してリテーナ３１８のナット部３１８Ａに螺合することで、軸線方向に位置決めされる。第２ケース１４の内筒部１４Ｂは、ラジアルボールベアリング２３を介してインナ回転軸３１０を回転自在に支持している。
【００８０】
アウタ回転軸２１０の大径部２１０Ｂの内周にはラジアルボールベアリング２４が設けられている。大径部２１０Ｂは、ラジアルボールベアリング２４を介してインナ回転軸３１０の一端部を回転自在に支持している。
【００８１】
第１スペーサ１２には貫通孔１２Ａが形成されており、この貫通孔１２Ａは、レゾルバセンサ３１から延びる配線３１Ａが貫通している。また、第１スペーサ１２は、第１ケース１３と第１フランジ１１との間に介装されることで、配線３１Ａが通過する空間を第１ケース１３と第１フランジ１１との間に確保している。
【００８２】
第２スペーサ１５には貫通孔１５Ａが形成されており、この貫通孔１５Ａは、レゾルバセンサ３２から延びる配線３２Ａが貫通している。また、第２スペーサ１５は、第２ケース１４と第２フランジ１６との間に介装されることで、配線３２Ａが通過する空間を第２ケース１４と第２フランジ１６との間に確保している。
【００８３】
第１ケース１３の軸線方向の一端部側には、円筒状の第１スペーサ１２を介して、図示しないボルトにより第１フランジ１１が固定されている。第１フランジ１１は、第１ケース１３より回転軸１Ｃを中心とした径方向の寸法が大きいフランジ形状に形成されており、図示しないボルトにより車両の車体に固定される。
【００８４】
第１フランジ１１の内周側において、アウタ回転軸２１０の小径部２１０Ａの軸線方向の一端部にはカップリング３３が設けられている。アウタ回転軸２１０の小径部２１０Ａには、カップリング３３を介して、例えば図示しない車両の駆動軸が連結される。アウタ回転軸２１０の回転は、このカップリング３３を介して車両の駆動軸に伝達される。
【００８５】
第２ケース１４の軸線方向の他端部側には、円筒状の第２スペーサ１５を介して、図示しないボルトにより第２フランジ１６が固定されている。第２フランジ１６は、第２ケース１４より回転軸１Ｃを中心とした径方向の寸法が大きいフランジ形状に形成されており、図示しないボルトにより車両の車体に固定される。
【００８６】
第２フランジ１６の内周側において、インナロータ３００のインナ回転軸３１０の軸線方向の他端部にはカップリング３４が設けられおり、このカップリング３４の他端部には、例えば、車両の図示しないエンジンの出力軸が連結される。インナ回転軸３１０には、このカップリング３４を介してエンジンの回転が伝達される。
なお、本実施の形態の回転電機１では、アウタ回転軸２１０に車両の駆動軸が連結され、インナ回転軸３１０にエンジンの出力軸が連結されるが、他の実施の形態の回転電機として、アウタ回転軸２１０にエンジンの出力軸が連結され、インナ回転軸３１０に車両の駆動軸が連結されてもよい。
【００８７】
（磁路部材および非磁性部材）
次に、図６から図８を参照して、磁路部材２０１および非磁性部材２０２の詳細な構成について説明する。
【００８８】
図６に示すように、複数の非磁性部材２０２は、それぞれ図示しない圧入治具を用いてポールピース部２０１Ａおよびブリッジ部２０１Ｂで囲まれる空間である挿入口２０１Ｃに軸線方向から圧入されるようになっている。
【００８９】
これにより、図７に示すように、ポールピース部２０１Ａと非磁性部材２０２とが周方向に交互に配置された状態で、磁路部材２０１と非磁性部材２０２とが一体化される。一体化された磁路部材２０１と非磁性部材２０２とは、フランジ２１５を介してアウタ回転軸２１０に取り付けられる（図４参照）。
【００９０】
図８に示すように、磁路部材２０１のブリッジ部２０１Ｂは、周方向に隣り合うポールピース部２０１Ａを接続するように、磁路部材２０１の径方向内側および径方向外側に形成されている。
【００９１】
ここで、ブリッジ部２０１Ｂの径方向の幅Ｗが大きいと、ブリッジ部２０１Ｂにおいて漏れ磁束が生じてしまい、アウタロータ２００における突極比が低下してしまう。こうした突極比の低下は、回転電機１のトルクの発生を招く。
【００９２】
したがって、ブリッジ部２０１Ｂの径方向の幅Ｗは、可能な限り小さいほうが好ましい。ただし、ブリッジ部２０１Ｂの径方向の幅Ｗを小さくし過ぎると、挿入口２０１Ｃを各電磁鋼板に形成するための打ち抜き加工時に、電磁鋼板に歪みが発生するおそれがある。
【００９３】
そこで、本実施の形態では、ブリッジ部２０１Ｂの径方向の幅Ｗを、突極比の低下を抑えることができ、かつ打ち抜き加工時に歪みが発生しないような剛性を確保できる幅に設定した。
【００９４】
具体的には、ブリッジ部２０１Ｂの径方向の幅Ｗは、少なくとも磁路部材２０１を構成する電磁鋼板１枚分の板厚よりも大きく、好ましくは電磁鋼板１枚分の板厚の１．５倍から２倍の寸法に設定されている。
【００９５】
これにより、ブリッジ部２０１Ｂにおいては、磁束密度がすぐに高まり容易に磁気飽和することとなる。この結果、ブリッジ部２０１Ｂの透磁率が低下するため、アウタロータ２００における突極比の低下を抑えることができる。
【００９６】
また、挿入口２０１Ｃを各電磁鋼板に形成するための打ち抜き加工時に、電磁鋼板に歪みが発生することを抑制できる。この結果、磁路部材２０１の歩留りが低下することがなく、打ち抜き加工時の歪みによる生産性の低下を抑制することができる。
【００９７】
非磁性部材２０２は、磁路部材２０１の径方向内側および径方向外側に形成された各ブリッジ部２０１Ｂに対してすきまばめで保持されるようになっている。すなわち、非磁性部材２０２は、各ブリッジ部２０１Ｂとの間に所定の隙間を確保した状態で各ブリッジ部２０１Ｂに対して保持されている。
【００９８】
これにより、非磁性部材２０２を挿入口２０１Ｃに圧入する際に、径方向の幅Ｗが小さいブリッジ部２０１Ｂに過度な荷重がかかってしまうことが防止される。このため、挿入口２０１Ｃへの非磁性部材２０２の圧入時にブリッジ部２０１Ｂが変形してしまうことを防止することができる。
【００９９】
また、非磁性部材２０２は、周方向に隣接するポールピース部２０１Ａに対してしまりばめで保持されるようになっている。すなわち、非磁性部材２０２は、周方向に隣接するポールピース部２０１Ａに対して軸線方向に亘って面接触した状態で保持されている。
【０１００】
これにより、アウタロータ２００が周方向に回転した際にポールピース部２０１Ａに作用するトルクをしまりばめ部分で受けることができる。また、しまりばめ部分においては非磁性部材２０２がポールピース部２０１Ａに対して軸線方向に亘って面接触しているので、ポールピース部２０１Ａにトルクが作用した際に非磁性部材２０２からポールピース部２０１Ａに対して反作用が働く。これにより、ポールピース部２０１Ａが軸心に対して捩れることを防止することができる。したがって、アウタロータ２００は、ポールピース部２０１Ａの捩れを発生させることなく、トルクを磁路部材２０１および非磁性部材２０２からアウタ回転軸２１０に伝達することができる。
【０１０１】
（結合構造）
次に、図９から図１２を参照して、磁路部材２０１と円筒軸２１４との結合構造、磁路部材２０１とフランジ２１５との結合構造、およびフランジ２１５とアウタ回転軸２１０との結合構造について説明する。
【０１０２】
本実施の形態では、磁路部材２０１、アウタ回転軸２１０、円筒軸２１４およびフランジ２１５の同心度を確保するため、図９中、一点鎖線Ａで囲まれた結合部分において磁路部材２０１と円筒軸２１４とがインロー結合され、かつ図９中、一点鎖線Ｂで囲まれた結合部分において磁路部材２０１とフランジ２１５とがインロー結合され、フランジ２１５とアウタ回転軸２１０とがインロー結合される。
【０１０３】
具体的には、図１０に示すように、円筒軸２１４の軸線方向の一端部側（アウタロータ２００と軸線方向に対向する端部側）の内縁部には、円筒軸２１４の外径より回転軸１Ｃ（図３参照）を中心とした径方向の寸法が小さい小径部２１４ａが周方向全域に亘って形成されている。
【０１０４】
一方、磁路部材２０１の軸線方向の他端部側（円筒軸２１４と軸線方向に対向する端部側）の内縁部には、円筒軸２１４の小径部２１４ａに嵌合する切欠き部２００ａが周方向の全域に亘って形成されている。切欠き部２００ａは、磁路部材２０１の軸線方向の一端部側（フランジ２１５と軸線方向に対向する端部側）の内縁部にも形成されている。
【０１０５】
図１２は、磁路部材２０１の軸線方向の他端部側に形成された切欠き部２００ａを示す斜視図である。図１２に示すように、磁路部材２０１の軸線方向の他端部側に形成された切欠き部２００ａは、各非磁性部材２０２の軸線方向の他端部の内縁部に形成された切欠き２０２Ｂと、ポールピース部２０１Ａの軸線方向の他端部の内縁部に形成された切欠き２０１Ｄとによって構成されている。
【０１０６】
また、磁路部材２０１の軸線方向の一端部側に形成された切欠き部２００ａについても、各非磁性部材２０２の軸線方向の一端部の内縁部に形成された切欠き２０２Ｂと、ポールピース部２０１Ａの軸線方向の一端部の内縁部に形成された切欠き２０１Ｄとによって構成されている。
【０１０７】
切欠き２０１Ｄは、軸線方向に積層された電磁鋼板のうち、軸線方向の他端部側および軸線方向の一端部側の複数枚の電磁鋼板の内径を他の電磁鋼板の内径よりも大きく設定することで、形成される。
【０１０８】
磁路部材２０１と円筒軸２１４とは、磁路部材２０１の軸線方向の他端部側に形成された切欠き部２００ａと小径部２１４ａとが嵌め合わされることによってインロー結合される。
【０１０９】
また、図１１に示すように、フランジ２１５の軸線方向の他端部側（磁路部材２０１と軸線方向に対向する端部側）の内縁部には、フランジ２１５の外径より回転軸１Ｃ（図３参照）を中心とした径方向の寸法が小さい小径部２１５Ｂが周方向全域に亘って形成されている。フランジ２１５の小径部２１５Ｂは、磁路部材２０１の軸線方向の一端部側の内縁部に形成された切欠き部２００ａに嵌合するようになっている。
【０１１０】
磁路部材２０１とフランジ２１５とは、磁路部材２０１の軸線方向の一端部側に形成された切欠き部２００ａと小径部２１５Ｂとが嵌め合わされることによってインロー結合される。
【０１１１】
さらに、フランジ２１５の軸線方向の一端部側（アウタ回転軸２１０の大径部２１０Ｂと軸線方向に対向する端部側）の内縁部には、フランジ２１５の外径より回転軸１Ｃ（図３参照）を中心とした径方向の寸法が小さい小径部２１５Ｃが周方向全域に亘って形成されている。
【０１１２】
一方、アウタ回転軸２１０の大径部２１０Ｂの軸線方向の他端部側（フランジ２１５と軸線方向に対向する端部側）の内縁部には、フランジ２１５の小径部２１５Ｃに嵌合する切欠き部２１０Ｃが周方向の全域に亘って形成されている。
【０１１３】
フランジ２１５とアウタ回転軸２１０とは、上述の小径部２１５Ｃと切欠き部２１０Ｃとが嵌め合わされることによってインロー結合される。
【０１１４】
このように、磁路部材２０１、アウタ回転軸２１０、円筒軸２１４およびフランジ２１５の各結合部分においてインロー結合されるため、磁路部材２０１、アウタ回転軸２１０、円筒軸２１４およびフランジ２１５を互いに結合する際に容易に同心度を確保することができる。これにより、アウタロータ２００の偏心駆動が防止される。
【０１１５】
また、磁路部材２０１、アウタ回転軸２１０、円筒軸２１４およびフランジ２１５を互いに結合する際は、インロー結合を用いて容易に同心度を確保することができるため、非磁性体ボルト２１９（図４参照）による締結作業が容易となり、組立性が向上する。
【０１１６】
また、上述のようにインロー結合された磁路部材２０１、アウタ回転軸２１０、円筒軸２１４およびフランジ２１５は、図示しない同軸治具を用いて同軸度が確保された状態で、非磁性体ボルト２１９（図４参照）によって互いに締結される。
【０１１７】
（制御方法）
次に、図１３から図１５を参照して、本実施の形態の回転電機１の制御方法について説明する。以下においては、図１５に示すように、アウタロータ２００に車両の駆動軸４０３、インナロータ３００にエンジン４０１が連結されている場合を一例として説明する。これらの連結関係は逆であってもよい。
【０１１８】
本実施の形態の回転電機１は、レゾルバセンサ３１、３２を備えている。アウタロータ２００の回転速度（アウタロータ角速度）ωｍは、レゾルバセンサ３１によって検出することができる。また、インナロータ３００の回転速度（インナロータ角速度）ωｐｍは、レゾルバセンサ３２によって検出することができる。
【０１１９】
したがって、本実施の形態の回転電機１においては、レゾルバセンサ３１、３２によって検出されるアウタロータ角速度ωｍ、インナロータ角速度ωｐｍ、および次式（２）に基づき、ステータ１００に発生する回転磁界の速さ（ステータ回転磁界角速度）ωｓを制御することが可能である。
Ｐｍωｍ−Ｐｐｍωｐｍ＝Ｐｓωｓ  ......（２）
上記式（２）におけるＰｍは、アウタロータ２００の極数であり、Ｐｐｍは、インナロータ３００の極対数であり、Ｐｓは、ステータ１００の極対数である。
【０１２０】
上記式（２）によれば、ステータ１００、アウタロータ２００およびインナロータ３００を共線関係に基づき駆動させることができる。図１３および図１４は、ステータ１００、アウタロータ２００およびインナロータ３００の共線関係を示す共線図である。
【０１２１】
図１３および図１４に示す共線図においては、ステータ回転磁界角速度ωｓ、アウタロータ角速度ωｍ、およびインナロータ角速度ωｐｍのうち、いずれか２つの角速度が決まると、残りの角速度が定まる関係にある。図１３は、エンジンの回転速度に対して駆動軸の回転速度が高いハイギヤードの場合を示している。図１４は、エンジンの回転速度に対して駆動軸の回転速度が低いローギヤードの場合を示している。
【０１２２】
このような共線関係を有する回転電機１においては、車両の速度に応じて、エンジンの回転速度に対する駆動軸の回転速度の比率を無段階に変速可能となる。このため、エンジンをエンジン効率の高い回転速度で駆動しつつ、すなわちインナロータ３００の回転速度をエンジン効率の高い回転速度に維持しつつ、ステータ回転磁界角速度ωｓを変化させることによって、駆動軸の回転速度を変更する変速を行うことができる。
【０１２３】
例えば、インナロータ角速度ωｐｍをエンジン効率の高い角速度に維持しつつ、変速を行う場合には、当該変速に応じた目標の駆動軸の回転速度となるようアウタロータ角速度ωｍを変化させる。このとき、インナロータ角速度ωｐｍがエンジン効率の高い角速度に維持されているか否かは、レゾルバセンサ３２から得られるインナロータ３００の回転角によって確認できる。
【０１２４】
また、アウタロータ角速度ωｍは、目標の駆動軸の回転速度に応じて定まる目標アウタロータ角速度となるよう制御される。具体的には、実際のアウタロータ角速度ωｍが目標アウタロータ角速度となるよう、ステータ１００の電機子コイル１０４に供給される三相交流の周波数Ｉ（ｆｓ）がフィードバック制御される。
【０１２５】
ステータ回転磁界角速度ωｓは、レゾルバセンサ３２から得られる実際のインナロータ角速度ωｐｍ、およびレゾルバセンサ３１から得られる実際のアウタロータ角速度ωｍと、上述の式（２）から算出することができる。
【０１２６】
図１５は、上述したフィードバック制御の概要を説明するブロック図である。図１５における各種演算は、車両に搭載された電子制御装置４００によって実行される。
【０１２７】
図１５に示すように、電子制御装置４００は、レゾルバセンサ３１から得られた実際のアウタロータ角速度ωｍとレゾルバセンサ３２から得られた実際のインナロータ角速度ωｐｍとの差分Ｐｍωｍ−Ｐｐｍωｐｍと、ステータ１００の極対数Ｐｓとに基づいて、ステータ回転磁界角速度ωｓを算出する。
【０１２８】
なお、本実施の形態では、レゾルバセンサ３２によって実際のインナロータ角速度ωｐｍを直接検出する構成としたが、これに限らず、例えばエンジン４０１に設けられた図示しないクランク角センサによって検出されるクランク角速度をインナロータ角速度ωｐｍとして用いてもよい。
【０１２９】
次いで、電子制御装置４００は、ステータ回転磁界角速度ωｓとステータ１００の極対数Ｐｓとに基づいて、ステータ１００の電機子コイル１０４の励磁周波数（電機子励磁周波数）ωｓｅを算出する。
【０１３０】
そして、電子制御装置４００は、算出した電機子励磁周波数ωｓｅに基づきインバータ４０２を制御することによって、ステータ１００の電機子コイル１０４に供給される三相交流の周波数Ｉ（ｆｓ）を制御する。
【０１３１】
以上のように、本実施の形態に係る回転電機１において、アウタロータ２００は、軟磁性体のポールピース部２０１Ａと非磁性部材２０２とが周方向に交互に配置されている。また、磁路部材２０１が、非磁性部材２０２のステータ側とインナロータ側とにおいて隣り合うポールピース部２０１Ａを接続するブリッジ部２０１Ｂを有する。
【０１３２】
このため、本実施の形態に係る回転電機１は、隣り合うポールピース部２０１Ａの間を非磁性部材２０２で埋めることができる。また、隣り合うポールピース部２０１Ａがブリッジ部２０１Ｂで接続されているので、ポールピース部２０１Ａを一体コアとして構成することができる。これにより、ポールピース部２０１Ａが非磁性部材２０２とブリッジ部２０１Ｂとで保持されることとなる。したがって、アウタロータ２００の機械的な強度を向上させることができる。
【０１３３】
また、アウタロータ２００は、非磁性部材２０２が磁路部材２０１の径方向内側および径方向外側に形成された各ブリッジ部２０１Ｂに対してすきまばめで保持され、周方向に隣接するポールピース部２０１Ａに対してしまりばめで保持されている。
【０１３４】
このため、本実施の形態に係る回転電機１は、アウタロータ２００が回転した際にポールピース部２０１Ａに作用するトルクをしまりばめ部分で受けることができる。また、しまりばめ部分においては非磁性部材２０２がポールピース部２０１Ａに対して軸線方向に亘って面接触しているので、ポールピース部２０１Ａにトルクが作用した際に非磁性部材２０２からポールピース部２０１Ａに対して反作用が働く。これにより、ポールピース部２０１Ａが軸心に対して捩れることを防止することができる。したがって、アウタロータ２００は、ポールピース部２０１Ａの捩れを発生させることなく、トルクを磁路部材２０１および非磁性部材２０２からアウタ回転軸２１０に伝達することができる。
【０１３５】
また、磁路部材２０１は、ポールピース部２０１Ａとブリッジ部２０１Ｂとが一体形成された一体コアとして構成されている。これにより、本実施の形態に係る回転電機１は、ポールピース部２０１Ａとブリッジ部２０１Ｂとを別体で構成した場合と比較して、磁路部材２０１の機械強度を向上させることができる。
【０１３６】
さらに、一体コアとして構成された磁路部材２０１は、複数の電磁鋼板を軸線方向に積層したものからなる。これにより、本実施の形態に係る回転電機１は、アウタロータ２００における鉄損を低減することができる。
【０１３７】
本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【０１３８】
本実施の形態の回転電機１は、ラジアルギャップ構造のインナーロータタイプであるが、アキシャルギャップ構造またはアウタロータ構造であってもよい。また、アウタロータ２００の極数は、本実施の形態の極数に限らない。また、各コイルには、銅線、アルミ導体、リッツ線を用いることができる。また、磁路部材２０１やロータコア３０１には、積層電磁鋼板に代えて、軟磁性複合材料であるＳＭＣ（Soft Magnetic Composite）コアを用いることができる。また、回転電機１は、ハイブリッド車両のみでなく、風力発電機、工作機械等の他の産業分野にも適用することができる。
【０１３９】
また、その他の実施の形態としては、インナロータ３００のロータティース３０２内に永久磁石を埋設してもよい。この永久磁石は、回転電機１のダイオードＤ１、Ｄ２またはダイオードＤ３、Ｄ４により整流してロータティース３０２を電磁石として機能させるときの磁化方向に、磁極（Ｎ極、Ｓ極）が一致するように配置される。この場合には、ロータティース３０２の電磁石の磁力に、永久磁石の磁力を加えて機能させることができ、より大きな磁力を作用させてインナロータ３００を大きなトルクで回転駆動させることができる。なお、この永久磁石は、誘導コイルＩにより機能させる電磁力を補助するだけの磁力で十分であることから、例えば、ネオジウム磁石のような希少で高価な永久磁石である必要はなく、安定供給可能で安価な種類のものを採用すればよい。一方で、ネオジウム磁石のような希少で高価な永久磁石を採用してもよく、この場合、安定して大きなトルクを得ることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１  回転電機
１００  ステータ
１０４  電機子コイル
２００  アウタロータ（第２のロータ）
２０１  磁路部材（一体コア）
２０１Ａ  ポールピース部（軟磁性体）
２０１Ｂ  ブリッジ部
２０２  非磁性部材（非磁性体）
３００  インナロータ（第１のロータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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