(57)【要約】【課題】ロータの機械強度と組立性を向上させることができる回転電機を提供すること。【解決手段】回転電機１は、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６を覆うように保持する第２の保持部材２４０を備え、第２の保持部材２４０は、周方向に所定の間隔で配置され第１のロータティース２１２の端部側が挿入される保持孔２４２と、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａの両端部２１５Ｂ、２１６Ｂが径方向外方側に引き出されるスリット２４３とを有する。【選択図】図１９
2017204963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のステータコアを有するステータと、
前記ステータの軸方向の少なくともいずれか一方の面側で前記ステータコアに対向する第１のロータコアを有する第１のロータと、
前記ステータの径方向の内面側で前記ステータコアに対向する第２のロータコアを有する第２のロータと、を備える回転電機であって、
前記第１のロータは、
前記第１のロータコアに配置されステータティースに対向するロータティースと、
前記ロータティースに巻かれ前記ステータ側で発生した磁束に基づいて誘導電流を誘起させる誘導コイルと、
前記ロータティースに巻かれ前記誘導電流の通電によって磁界を発生させる界磁コイルとを有し、
前記誘導コイル及び前記界磁コイルを覆うように保持する保持部材を備え、
前記保持部材は、周方向に所定の間隔で配置され前記ロータティースの端部側が挿入される保持孔と、前記誘導コイル及び前記界磁コイルの巻線の両端部が径方向外方側に引き出されるスリットとを有することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記誘導コイル及び前記界磁コイルは、巻線の両端部が径方向外方側に延伸し、軸方向において２段で周回するように巻き付けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記誘導コイルによって発生した誘導電流を整流して前記界磁コイルに供給する整流素子を有し、
前記整流素子は、前記ロータの軸方向の端部側を覆うカバーの外面側に形成されたホルダ内に収容されており、
前記整流素子の接続端子が、前記誘導コイル及び前記界磁コイルの巻線の端部と結線されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記誘導コイル及び前記界磁コイルの巻線の端部は、それぞれがバスバーによって前記整流素子の接続端子と結線されており、
前記バスバーは、軸方向に延伸する曲状部と端部が径方向外方側に延伸している延伸部とを有することを特徴とする請求項３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、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石の磁束を利用してトルクを出力する回転電機では、永久磁石による有効磁束量を可変することができる回転電機が知られている。例えば、特許文献１には、電機子巻線が巻かれた固定子と、該固定子と空隙を介して回転可能に設けられた回転子を有する回転電機において、固定子が回転軸方向に第１回転子と第２回転子とに二分割され、それぞれに極性の異なる界磁用磁石が回転方向に交互に配置された構造が記載されている。
【０００３】
このような構造から、特許文献１に記載の回転電機は、トルクや回転数の変化に応じて第２回転子を動作させ、第１回転子の永久磁石の極性と第２回転子の永久磁石の極性との位置関係を可変することによって、永久磁石による有効磁束量を調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４６１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ロータコアに巻線が巻回された回転電機にあっては、ロータが回転に耐えうるように機械強度と組立性に配慮して設計する必要がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の回転電機は、ロータの機械強度と組立性について考慮されておらず、検討が求められていた。
【０００７】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、ロータの機械強度と組立性を向上させることができる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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、環状のステータコアを有するステータと、前記ステータの軸方向の少なくともいずれか一方の面側で前記ステータコアに対向する第１のロータコアを有する第１のロータと、前記ステータの径方向の内面側で前記ステータコアに対向する第２のロータコアを有する第２のロータと、を備える回転電機であって、前記第１のロータは、前記第１のロータコアに配置されステータティースに対向するロータティースと、前記ロータティースに巻かれ前記ステータ側で発生した磁束に基づいて誘導電流を誘起させる誘導コイルと、前記ロータティースに巻かれ前記誘導電流の通電によって磁界を発生させる界磁コイルとを有し、前記誘導コイル及び前記界磁コイルを覆うように保持する保持部材を備え、前記保持部材は、周方向に所定の間隔で配置され前記ロータティースの端部側が挿入される保持孔と、前記誘導コイル及び前記界磁コイルの巻線の両端部が径方向外方側に引き出されるスリットとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ロータの機械強度と組立性を向上させることができる回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の一部断面斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係る回転電機を示す一部断面斜視図であって、電機子コイル、誘導コイルおよび界磁コイルを省略した図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態に係る回転電機における誘導コイルおよび界磁コイルと整流回路との結線図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態に係る回転電機を示す一部断面斜視図であって、第１のロータティースが、永久磁石の磁極と反対の磁極に磁化された状態を示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の斜視図であって、永久磁石の磁束と界磁コイルの磁束とが打ち消し合う状態を示す図である。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態に係る回転電機のロータが高回転しているときのロータからステータに鎖交する磁束量を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、ロータの回転速度に対するロータからステータに鎖交する磁束量を示すグラフである。
【図９】図９は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、軸方向の断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、第１のロータコアの分割構造を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、第１のロータコアを保持する前の第１の保持部材を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、第１のロータコアを保持した後の第１の保持部材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、軸方向の一方側の第１の保持部材を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、第１の保持部材への巻線の組付状態を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、インシュレータを示す斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、アキシャルギャップ面の構造を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、第２の保持部材の組付時の状態を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、第２の保持部材の背面を示す斜視図である。
【図１９】図１９は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、第２の保持部材の組付後の状態を示す斜視図である。
【図２０】図２０は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、第１の保持部材を組み付けた回転電機の全体構造を示す斜視図である。
【図２１】図２１は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、結線基盤の組付時の状態を示す斜視図である。
【図２２】図２２は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、結線基盤の背面を示す斜視図である。
【図２３】図２３は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、結線基盤を組み付けた回転電機の全体構造を示す斜視図である。
【図２４】図２４は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、結線基盤とバスバーを組み付けた回転電機の全体構造を示す斜視図である。
【図２５】図２５は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、保護カバーの組付時の回転電機の全体構造を示す斜視図である。
【図２６】図２６は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、保護カバーの背面を示す斜視図である。
【図２７】図２７は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、保護カバーの組付後の回転電機の全体構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１から図２７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。
【００１２】
図１及び図２に示すように、回転電機１は、通電により磁束を発生させるＷ相、Ｖ相、Ｕ相の三相の電機子コイル１１０を有するステータ１００と、ステータ１００で発生した磁束の通過により回転するロータ２００と、を備えている。
【００１３】
（ステータ）
ステータ１００は、高透磁率の磁性材料からなる環状のステータコア１２０と、このステータコア１２０に巻き回された電機子コイル１１０とを備えている。ステータ１００は、図示しない保持部材を介してハウジングに磁気的に遮断された状態で固定されている。これにより、例えば漏れ磁束の発生等が抑制される。
【００１４】
図２、図３に示すように、ステータコア１２０は、円環状のステータヨーク１２１と、このステータヨーク１２１から軸方向の両側と径方向の内面側とに突出したステータティース１２２とを備えている。ステータティース１２２は、ステータヨーク１２１に周方向に所定の間隔で複数形成されている。周方向に隣り合うステータティース１２２の間には、溝状の空間であるスロット１２５が形成されている。
【００１５】
ここで、軸方向とは、ロータ２００の回転軸２０（図７参照）が延伸する方向を示す。径方向とは、ロータ２００の回転軸２０が延伸する方向と直交する方向であり、回転軸２０を中心として放射方向に示される。径方向の内方側とは、径方向においてロータ２００の回転軸２０に近い側を示し、径方向の外方側とは、径方向においてロータ２００の回転軸２０から遠い側を示す。周方向とは、ロータ２００の回転軸２０を中心とする円周方向を示す。
【００１６】
電機子コイル１１０は、ステータコア１２０の周方向において隣り合うステータティース１２２の間に形成されたスロット１２５にトロイダル巻されている。Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相の各電機子コイル１１０は、集中巻によりスロット１２５に巻き回されている。トロイダル巻とは、ステータコア１２０の環の内側と外側を交互に通るよう周回させて、ステータコア１２０に電機子コイル１１０の巻線を巻き回す方法である。
【００１７】
電機子コイル１１０は、断面が長方形の平角線からなり、エッジワイズ巻によるトロイダル巻の状態で、スロット１２５に巻回されている。エッジワイズ巻とは、スロット１２５に対して、平角線の短辺を回転電機１の径方向の内側と外側に対向させて、平角線を縦に巻き回す方法である。
【００１８】
これにより、巻ピッチ方向に隣り合う平角線同士が長辺で面接触するため、電流に応じた断面積を維持したまま巻数を増加できる。このため、電機子コイル１１０の占積率を向上でき、ステータ１００の起磁力を増大できる。
【００１９】
ステータティース１２２は、ステータコア１２０の軸方向の一方側及び他方側の側面部１２２ａと、ステータコア１２０の径方向の内面部１２２ｂとを有している。ステータティース１２２の側面部１２２ａには、後述する第１のロータティース２１２が軸方向に対向するようになっている。ステータティース１２２の内面部１２２ｂには、後述する第２のロータティース２８２が径方向に対向するようになっている。
【００２０】
ステータ１００は、電機子コイル１１０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させる。ステータ１００で発生した磁束（以下、この磁束を「主磁束」という）は、ロータ２００に鎖交するようになっている。これにより、ステータ１００は、ロータ２００を回転させることができる。
【００２１】
具体的には、電機子コイル１１０は、ステータティース１２２の周方向における両隣に配置されており、この一対の電機子コイル１１０は、一方の電機子コイル１１０から発生する磁束と、他方の電機子コイル１１０から発生する磁束とで、磁束の方向が周方向において反対方向となるように、その巻方向及び通電方向が設定されている。
【００２２】
これにより、例えば一方の電機子コイル１１０がＶ＋相で、他方の電機子コイル１１０がＶ−相の場合、この一対の電機子コイル１１０から発生する磁束は、一対の電機子コイル１１０によって挟まれるステータティース１２２に向かい、ステータティース１２２においてぶつかり合うように発生する。そして、ステータティース１２２で発生した磁束は、ステータコア１２０の周方向と直交する側の方向に向きを変え、ステータティース１２２からロータ２００に向かう。
【００２３】
そして、ロータ２００に向かった磁束の一部は、後述する第１のロータコア２１０及び第２のロータコア２８０を通過した後、Ｗ＋相とＷ−相の一対の電機子コイル１１０によって挟まれたステータティース１２２に向かう。また、ロータ２００に向かった磁束の一部は、後述する第１のロータコア２１０及び第２のロータコア２８０を通過した後、Ｕ＋相とＵ−相の一対の電機子コイル１１０によって挟まれたステータティース１２２に向かう。
【００２４】
このように、ステータティース１２２とロータ２００とが対向する面では、電機子コイル１１０で発生した磁束の磁気回路が構成される。回転電機１は、ステータティース１２２とロータ２００とが対向する面をトルク発生面としてロータ２００を回転させる。
【００２５】
また、ステータ１００は、上述の通り、電機子コイル１１０がトロイダル巻で、かつ集中巻されている。このため、電機子コイル１１０に三相交流を供給した場合、ステータ１００には、ロータ２００の回転と同期して回転する回転磁界の他に、ロータ２００の回転と非同期の高調波回転磁界が発生する。この高調波回転磁界には、静止座標系における第２次空間高調波（同期回転座標系における第３次時間高調波）が含まれる。したがって、ステータ１００で発生する磁束には、高調波成分が重畳されていることとなる。
【００２６】
（ロータ）
図１、図２、図３に示すように、ロータ２００は、軸方向においてステータ１００を挟むようにして配置された一対のアキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂと、ステータコア１２０の径方向の内方側に配置されたラジアルギャップロータ２００Ｃとを含んで構成されている。
【００２７】
一対のアキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂとラジアルギャップロータ２００Ｃとは、互いに同期して回転するように回転軸２０（図７参照）に対して一体回転可能に固定されている。一対のアキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂとラジアルギャップロータ２００Ｃとは、一体化されていてもよい。
【００２８】
一対のアキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂのそれぞれは、高透磁率の磁性材料からなる環状の第１のロータコア２１０と、誘導コイル２１５と、界磁コイル２１６とを備えている。第１のロータコア２１０は、円環状の第１のロータヨーク２１１と、このロータヨーク２１１から軸方向のステータ１００側に向けて突出した第１のロータティース２１２とを備えている。第１のロータティース２１２は、第１のロータヨーク２１１の周方向に沿って所定の間隔をおいて複数形成されている。
【００２９】
第１のロータティース２１２は、ステータコア１２０の軸方向の両面側、すなわちステータコア１２０の軸方向の一方側及び他方側で、ステータティース１２２の側面部１２２ａに対向するようになっている。
【００３０】
第１のロータティース２１２には、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６が軸方向に層をなすようにして巻かれている。誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６は、いずれも絶縁材料で被覆した巻線からなる。
【００３１】
誘導コイル２１５は、界磁コイル２１６よりもステータ１００側に配置されている。誘導コイル２１５は、ステータ１００側で発生した磁束に重畳された高調波成分に基づいて誘導電流を発生するようになっている。
【００３２】
具体的には、三相交流が電機子コイル１１０に供給されてステータ１００に回転磁界が発生すると、ステータ１００側で発生した高調波成分の磁束が誘導コイル２１５に鎖交する。これにより、誘導コイル２１５は、誘導電流を誘起させる。
【００３３】
界磁コイル２１６は、誘導コイル２１５よりも第１のロータコア２１０側に配置されている。界磁コイル２１６は、誘導コイル２１５で発生した誘導電流が整流されて供給されることにより磁界を発生させるようになっている。
【００３４】
これにより、第１のロータティース２１２を電磁石として機能させることができ、ステータティース１２２と第１のロータティース２１２とが対向する面をトルク発生面として機能させることができる。
【００３５】
ラジアルギャップロータ２００Ｃは、高透磁率の磁性材料からなり回転軸２０（図７参照）に対して一体回転可能に固定された第２のロータコア２８０と、永久磁石２８３とを有する。
【００３６】
第２のロータコア２８０は、環状の第２のロータヨーク２８１と、この第２のロータヨーク２８１から径方向の外方に向けて突出した第２のロータティース２８２とを備えている。第２のロータティース２８２は、第２のロータヨーク２８１の周方向に沿って所定の間隔をおいて複数形成されている。
【００３７】
第２のロータティース２８２は、ステータコア１２０の径方向の内面側においてステータティース１２２の内面部１２２ｂと対向するようになっている。第２のロータティース２８２には、永久磁石２８３が配置されている。
【００３８】
永久磁石２８３は、例えばネオジウム磁石（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石）で構成されており、第２のロータティース２８２に内包されている。
【００３９】
（整流回路）
また、回転電機１は、誘導コイル２１５で発生した誘導電流を整流して界磁コイル２１６に供給する整流回路３０を備えている。
【００４０】
図４に示すように、整流回路３０は、２つのダイオードＤ１、Ｄ２を整流素子として備え、これらダイオードＤ１、Ｄ２と２つの誘導コイル２１５、および２つの界磁コイル２１６を結線した閉回路として構成されている。整流回路３０は、ロータ２００の軸方向の一方側及び他方側の誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６のそれぞれに対応するように、ロータ２００の軸方向の一方側及び他方側にそれぞれ設けられる。
【００４１】
整流回路３０における２つの誘導コイル２１５は、アキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂの周方向に隣り合う誘導コイル２１５である。２つの界磁コイル２１６は、アキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂの周方向に隣り合う界磁コイル２１６である。
【００４２】
ダイオードＤ１、Ｄ２は、アキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂに設けられている。
【００４３】
整流回路３０において、２つの誘導コイル２１５で発生した交流の誘導電流は、ダイオードＤ１、Ｄ２により直流に整流される。ダイオードＤ１、Ｄ２による整流後の直流は、直列接続されている２つの界磁コイル２１６に界磁電流として供給される。２つの界磁コイル２１６は、直流の界磁電流が供給されることにより誘導磁束を発生させる。
【００４４】
本実施形態では、直流の界磁電流により、２つの界磁コイル２１６が反対方向の誘導磁束を発生させるようになっている。具体的には、一方の界磁コイル２１６が巻回された第１のロータティース２１２はＮ極に磁化され、他方の界磁コイル２１６が巻回された第１のロータティース２１２はＳ極に磁化されるように、界磁コイル２１６の巻方向が設定されている。
【００４５】
また、図５に示すように、第１のロータティース２１２の磁極と、この第１のロータティース２１２と周方向で同位置にある永久磁石２８３の磁極とが反対の磁極に形成されるように、界磁コイル２１６の巻方向が設定されている。
【００４６】
（回転電機の作用）
次に、図６、図７及び図８を参照して、本実施の形態に係る回転電機１の作用について説明する。
【００４７】
本実施の形態に係る回転電機１は、以上説明したように、ロータ２００に永久磁石２８３を備え、その永久磁石２８３の磁束を利用してトルクを出力する永久磁石型同期モータである。
【００４８】
従来の永久磁石型同期モータでは、永久磁石の磁束が一定のため、ロータの回転速度が上昇するにつれて永久磁石の磁束によってステータの電機子コイルに生じる逆起電力が増加する。そして、ロータの回転速度がある回転速度に達すると、電機子コイルに生じた逆起電力が永久磁石型同期モータの電源電圧と等しくなる。これにより、永久磁石型同期モータにはそれ以上電流を流すことができなくなる。この結果、ロータの回転速度を上昇させることができなくなってしまう。
【００４９】
従来、こうした問題を解決するために、ステータの電機子コイルに永久磁石による磁束を打ち消す電流を流すことにより電機子コイルに生じる逆起電力を等価的に低減させる弱め界磁制御が行われていた。
【００５０】
しかしながら、この弱め界磁制御は、永久磁石の磁束を打ち消す方向の磁束を発生させるべく電流を流すことから、トルクに寄与しない磁束を発生させることになる。このため、出力に対して無駄なエネルギを消費しており、効率の低下を招いていた。
【００５１】
また、弱め界磁制御では、高調波磁束が生じるため、その高調波磁束に起因して永久磁石型同期モータの鉄損や電磁振動が増加するおそれがある。さらに、弱め界磁制御では、永久磁石の磁束に対して逆向きの磁束を発生させて永久磁石の磁束を抑え込むため、永久磁石の不可逆減磁が生じるおそれがある。このため、比較的保磁力の高い永久磁石を用いる必要があり、コストが増加してしまう。
【００５２】
また、永久磁石としてネオジウム磁石を用いた場合には、弱め界磁制御による外部磁場の変動により永久磁石に渦電流が生じ、永久磁石が発熱する。この発熱によって永久磁石の不可逆減磁が生じるおそれがある。したがって、耐熱性の高いレアアース等の材料を永久磁石に添加する必要がある。しかし、この場合には、添加されたレアアース等の材料が永久磁石にとって不純物となるため、永久磁石本来の性能を発揮させることができないおそれがある。
【００５３】
そこで、本実施の形態に係る回転電機１では、弱め界磁制御を行わずに、上述した界磁コイル２１６の作用によって、永久磁石２８３からステータ１００に鎖交する磁束量を調整可能な構成とした。これにより、本実施の形態に係る回転電機１は、上述したような弱め界磁制御による問題を解決することができる。
【００５４】
（ロータ低回転時）
本実施の形態に係る回転電機１においてロータ２００の回転速度が低いときは、ステータ１００に高調波成分の磁束が発生していないか、あるいは発生していても微量である。このため、界磁コイル２１６は、誘導磁束を発生してないか、あるいは発生していても微量である。
【００５５】
このため、第１のロータティース２１２は、Ｎ極またはＳ極の何れにも磁化されないか、磁化されても微量である。したがって、永久磁石２８３の磁束の全てがステータ１００に鎖交する。
【００５６】
このように、ロータ２００の回転速度が低いときは、ロータ２００の回転速度が高いときと比べて永久磁石２８３からステータ１００に鎖交する磁束の磁束量を増加させることができる。
【００５７】
（ロータ高回転時）
一方、本実施の形態に係る回転電機１においてロータ２００の回転速度が高いときは、ステータ１００に高調波成分の磁束が発生する。その高調波成分の磁束の磁束量は、ロータ２００の回転速度が上昇するにつれて増加する。
【００５８】
これにより、アキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂの誘導コイル２１５において誘導電流が誘起され、この誘起された誘導電流が整流回路３０によって整流されて直流電流として界磁コイル２１６に供給される。
【００５９】
直流電流が供給された界磁コイル２１６は、周方向における同じ位置に相当する永久磁石２８３の磁極とは反対の磁極となるよう、第１のロータティース２１２を磁化する方向に磁束を発生させる。すなわち、図５に示すように、第１のロータティース２１２の磁極と永久磁石２８３の磁極とは反対の磁極に形成される。
【００６０】
このため、図６に示すように、界磁コイル２１６による磁束の磁路（白抜きの矢印で示す）が、軸方向および径方向の両方で、永久磁石２８３による磁束の磁路（黒塗りの矢印で示す）とは逆方向に発生する。この逆向きの磁路は、ステータ１００のステータコア１２０において打ち消し合う。
【００６１】
したがって、図７に示すように、永久磁石２８３の磁束のうち、界磁コイル２１６の磁束によって打ち消されなかった磁束が、ステータ１００に鎖交する。また、永久磁石２８３の磁束の一部が、ステータコア１２０の軸方向の端部において、ギャップ（空隙）を通過して第１のロータティース２１２側に流れる。この結果、永久磁石２８３からステータ１００に鎖交する磁束の磁束量が抑えられる。
【００６２】
また、図８において、回転数Ｒ１より小さい領域では、第１のロータティース２１２に磁極が形成されず、径方向において永久磁石２８３の磁束がステータ１００に鎖交する。また、回転数Ｒ１より大きい領域では、第１のロータティース２１２の磁極が永久磁石２８３の磁極とは反対の磁極に形成されるので、径方向と軸方向において永久磁石２８３の磁束がステータ１００に鎖交し、永久磁石２８３からステータ１００に鎖交する磁束の磁束量が抑えられる。また、ロータ２００の回転数が高くなるに連れて、誘導コイル２１５に誘起される誘導電流が多くなり、永久磁石２８３からステータ１００に鎖交する磁束の磁束量が減少する。
【００６３】
したがって、ロータ２００の回転速度が高い場合であっても弱め界磁制御を不要とすることができる。このため、弱め界磁制御により生ずる高調波磁束に起因した鉄損や電磁振動を防止することができる。
【００６４】
さらに、弱め界磁制御を不要としたので、保磁力の高い永久磁石を用いる必要がなく、また耐熱性の高いレアアース等の材料を永久磁石に添加する必要もない。これにより、回転電機１のコストを低減させることができる。
【００６５】
このように、本実施の形態に係る回転電機１では、弱め界磁制御を行わずに永久磁石２８３からステータ１００に鎖交する磁束量を調整可能としたので、ロータ２００の回転速度が高いときであっても効率の低下を防止することができる。また、ロータ２００の回転速度が低いときには出力の向上を図ることができる。
【００６６】
（ロータの機械構造）
図１０、図１１、図１２において、第１のロータコア２１０は、周方向に第１のロータティース２１２ごとに第２のロータヨーク２１１において分割されている。第１のロータコア２１０は、複数の分割ロータコア２１３から構成されている。第１のロータコア２１０は、分割ロータコア２１３を両端部で周方向に連結することで環状に形成されている。
【００６７】
磁気回路への悪影響が少ない第１のロータヨーク２１１で第１のロータコア２１０を分割したことで、磁気回路への悪影響により性能を劣化させることなく、分割構造の第１のロータコア２１０を制作できる。
【００６８】
複数の分割ロータコア２１３は、全て同一形状に形成されている。このため、分割ロータコア２１３を１種類の金型を用いてプレス機により成形でき、生産コストを低減することができる。
【００６９】
分割ロータコア２１３は、周方向の一端部および他端部に切り欠き２１３Ｂ、２１３Ａをそれぞれ有している。切り欠き２１３Ｂ、２１３Ａは、分割ロータコア２１３の軸方向の一方と他方に形成されている。分割ロータコア２１３は、切り欠き２１３Ｂ、２１３Ａ同士を重ねることで周方向に連結される。
【００７０】
分割ロータコア２１３は、周方向の一端部および他端部にボルト孔２１３Ｃを有している。分割ロータコア２１３は、周方向に連結した状態でボルト孔２１３Ｃにボルト４５を挿し通すことで仮組みされる。
【００７１】
分割ロータコア２１３の周方向の両端部はＲ形状となっている。これにより、各分割ロータコア２１３を連結した状態で、分割ロータコア２１３が両端部で回動でき、分割ロータコア２１３同士が干渉することなく、第１のロータコア２１０を環状に組み上げることができる。
【００７２】
この回転電機１では磁路が３次元的に発生するため、第１のロータコア２１０の材料は、軟磁性複合材料であるＳＭＣ（Soft Magnetic Composite）を用いるのが望ましい。ＳＭＣは、絶縁処理が施された微細な鉄粉を圧縮して固めて成形した圧粉磁心材である。このため、成形部材の寸法が大きいほど大型のプレス機を用いる必要があり、またその成形も困難となる。そこで、本実施形態では、第１のロータコア２１０を周方向に分割している。
【００７３】
第１のロータコア２１０を複数の分割ロータコア２１３からなる分割構造としたことで、プレス機の加圧力に制限されることなく第１のロータコア２１０をＳＭＣを用いて高密度に成形することができる。
【００７４】
図９、図１０、図１１、図１２において、回転電機１は、第１のロータコア２１０を保持する第１の保持部材２３０をアキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂ側に備えている。第１の保持部材２３０は非磁性金属からなる。以下の説明では、アキシャルギャップロータ２００Ａの第１のロータコア２１０を保持する第１の保持部材２３０を第１の保持部材２３１とし、アキシャルギャップロータ２００Ｂの第１のロータコア２１０を保持する第１の保持部材２３０を第１の保持部材２３２として区別する。
【００７５】
第１の保持部材２３１、２３２は概ね同様に構成されているため、主に第１の保持部材２３２について詳しく説明する。第１の保持部材２３１については、第１の保持部材２３２との差異についてのみ後述する。
【００７６】
第１の保持部材２３２は、回転軸２０に嵌め込まれる円筒状のボス部２３０Ａを有し、このボス部２３０Ａの内周面には、２つのキー２３０Ｂが形成されている。このキー２３０Ｂが回転軸２０のキー溝２０Ｂ（図２０参照）に嵌め込まれることで、第１の保持部材２３２を、回転軸２０に対して容易に周方向に位置決め及び回り止めすることができる。
【００７７】
第１の保持部材２３２は、ボス部２３０Ａの軸方向の一方側の端部が回転軸２０の鍔部２０Ａに突き当たることで、回転軸２０に対して軸方向に位置決めされる。
【００７８】
第１の保持部材２３２は、円盤状の円盤部２３０Ｃを有し、この円盤部２３０Ｃは、ボス部２３０Ａの軸線方向の端部に連続している。円盤部２３０Ｃのステータ１００側の面には、環状の溝２３０Ｄが設けられており、この溝２３０Ｄには、環状に連結された第１のロータコア２１０が、矢印Ｂで示すように軸方向に嵌め込まれる。第１のロータコア２１０の各分割ロータコア２１３は、溝２３０Ｄに嵌め込まれた状態で、ボルト４５により第１の保持部材２３２に固定される。
【００７９】
このように、非磁性金属からなる第１の保持部材２３２により第１のロータコア２１０を保持したことにより、分割構造の第１のロータコア２１０の機械強度を向上させることができる。
【００８０】
また、第１の保持部材２３２は、第１のロータコア２１０を溝２３０Ｄに嵌め込んだ状態で保持しているため、ロータ２００の回転時の遠心力により第１のロータコア２１０が径方向外方または軸方向両側に飛び出してしまうのを防止できる。また、ステータティース１２２に対する第１のロータティース２１２の軸方向のギャップを容易に管理することができる。
【００８１】
円盤部２３０Ｃは、溝２３０Ｄの底部にボルト孔２３０Ｆを有しており、ボルト孔２３０Ｅは周方向に所定の間隔で複数設けられている。
【００８２】
円盤部２３０Ｃは、溝２３０Ｅよりも径方向内方にボルト孔２３０Ｆを有しており、ボルト孔２３０Ｆは、周方向に所定の間隔で複数設けられている。
【００８３】
円盤部２３０Ｃは、溝２３０Ｅよりも径方向外方にボルト孔２３０Ｇを有しており、ボルト孔２３０Ｇは、周方向に所定の間隔で複数設けられている。
【００８４】
また、第１の保持部材２３２は、回転電機１の回転時にカウンターウェイトの役割を果たし、第１のロータコア２１０の釣り合いを保つことができる。このため、第１のロータコア２１０の重量の不釣り合いによって第１のロータティース２１２が変位するのを抑制できる。
【００８５】
図９、図１３において、第１の保持部材２３１は、ボス部２３０Ａにおけるラジアルギャップロータ２００Ｃ側の端部に、鍔部２３０Ｃを有している。
【００８６】
第１の保持部材２３１は、鍔部２３０Ｃを圧入面として利用してラジアルギャップロータ２００Ｃの第１のロータコア２１０を回転軸２０に圧入して組付を行うことができる。また、組付後は、鍔部２３０Ｃがラジアルギャップロータ２００Ｃの第２のステータコア２８０に突き当たっているため、ステータコア２８０に埋め込まれた永久磁石２８３を軸方向の所定位置に支持することができ、回転軸２０に対する自らの軸方向の位置を位置決めすることができる。
【００８７】
第１の保持部材２３１は、鍔部２３０Ｃを有すること以外は第１の保持部材２３２と同じ構成を有し、第１の保持部材２３２と同じ作用効果を有する。
【００８８】
図１４において、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６は、巻線２１５Ａ、２１６Ａの巻始めと巻終りの端部２１５Ｂ、２１６Ｂが外周部に配置されるように予めα巻に形成されている。
【００８９】
巻線２１５Ａ、２１６Ａをα巻に形成したことで、巻線２１５Ａ、２１６Ａの端部２１５Ｂ、２１６Ｂを外周側に取り出すことができ、巻線２１５Ａ、２１６Ａの端部２１５Ｂ、２１６Ｂを外周側に取出すためだけに用いる余分なスペースを不要にできる。このため、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の占積率を向上させることができる。
【００９０】
また、巻線２１５Ａ、２１６Ａの端部２１５Ｂ、２１６Ｂを外周側に取り出すことができるため、整流回路３０を形成するための巻線２１５Ａ、２１６Ａの端部２１５Ｂ、２１６Ｂの結線作業を容易化でき、省スペース化を実現できる。
【００９１】
また、巻線２１５Ａ、２１６Ａをα巻に形成したことで、巻線２１５Ａ、２１６Ａの露出面積を多きくでき、放熱性を向上させることがきる。このため、回転電機１の冷却性能を向上させることができる。
【００９２】
誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６は、巻線２１５Ａ、２１６Ａが軸方向において２段で周回するように巻かれている。第１のロータティース２１２には、誘導コイル２１５と界磁コイル２１６が軸方向に重ねた状態で配置されている。誘導コイル２１５は、ステータティース１２２の側面部１２２ａ（図１６参照）とのギャップ側に配置されている。界磁コイル２１６は、第１のロータヨーク２１１側に配置されている。
【００９３】
このように、誘導コイル２１５と界磁コイル２１６が軸方向に重なるように配置したことで、集中巻トロイダルステータであるステータ１００から発生する第２次空間高調波を効率的に誘導コイル２１５に鎖交させることができる。このため、効率的に自励式巻線界磁ロータであるアキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂの界磁エネルギ源を回収できる。
【００９４】
誘導コイル２１５の巻線２１５Ａの端部２１５Ｂは、軸方向に重なるように周方向の同位置に配置されている。界磁コイル２１６の巻線２１６Ａの端部２１６Ｂは、軸方向に重なるように周方向の同位置に配置されている。巻線２１５Ａの端部２１５Ｂと巻線２１６Ａの端部２１６Ｂは、周方向に離隔している。
【００９５】
巻線２１５Ａ、２１６Ａは平角線からなる。巻線２１５Ａ、２１６Ａは、平角線の短辺がアキシャルギャップ面と一致するように巻き回されている。これにより、磁束に直交する面における巻線２１５Ａ、２１６Ａの断面積を小さくでき、渦電流損を低減させることができる。この結果、モータ効率を向上させることができる。
【００９６】
図９、図１４、図１５、図１６において、回転電機１は、樹脂製のインシュレータ２２０をアキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂ側に備えている。
【００９７】
誘導コイル２１５および界磁コイル２１６は、インシュレータ２２０を介して第１のロータコア２１０に配置されるようになっている。
【００９８】
ここで、誘導コイル２１５および界磁コイル２１６と第１のロータコア２１０とを絶縁する方法としては、絶縁紙を挟む手法や、第１のロータコア２１０にカプトン等からなる養生テープを巻いておく手法を用いることが考えられる。しかし、これらの手法を用いた場合、誘導コイル２１５および界磁コイル２１６を第１のロータコア２１０に組み付ける際に、絶縁紙やカプトンが破れて絶縁性が低下してしまうおそれがある。そこで、本実施の形態では、樹脂製のインシュレータ２２０により誘導コイル２１５および界磁コイル２１６を絶縁している。
【００９９】
インシュレータ２２０は、筒状の筒状部２２１と、この筒状部２２１の軸方向他端部に設けられた鍔部２２２とを有している。筒状部２２１の外周側には予めα巻に形成された誘導コイル２１５および界磁コイル２１６が嵌め込まれる。
【０１００】
筒状部２２１の内周側には、第１のロータティース２１２が嵌め込まれる。鍔部２２２は、界磁コイル２１６の巻線２１６Ａの短辺に接触することで、界磁コイル２１６を軸方向に支持している。
【０１０１】
第１のロータコア２１０には、矢印Ｂで示すように、インシュレータ２２０、誘導コイル２１５、界磁コイル２１６が軸方向に順次配置される。このように、インシュレータ２２０を用いたことにより、予め成形した誘導コイル２１５および界磁コイル２１６を、インシュレータ２２０に取付けた状態で、第１のロータティース２１２に嵌め込むようにして組立てることができ、組付性が向上する。
【０１０２】
ここで、第１のロータティース２１２の基部、すなわち、第１のロータティース２１２が第１のロータヨーク２１１に交わる部位には、フィレット２１０Ａが形成されている。これにより、第１のロータコア２１０の機械強度を向上させることができる。一方、第１のロータティース２１２は、フィレット２１０Ａが設けられたことで、先端側よりも基部が太くなっている。
【０１０３】
そこで、インシュレータ２２０の鍔部２２２の内周部２２３には、第１のロータコア２１０のフィレット２１０Ａとの干渉を回避するための面取りが施されている。これにより、インシュレータ２２０と第１のロータヨーク２１１との間に隙間が生じるのを防止できる。この結果、誘導コイル２１５および界磁コイル２１６の堅牢性を向上させることができる。また、アキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂの軸方向のサイズを小さくすることができる。
【０１０４】
図９、図１７、図１８、図１９において、回転電機１は、非磁性金属製の第２の保持部材２４０を備えている。第２の保持部材２４０は、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａを覆うように保持している。第２の保持部材２４０は、第１の保持部材２３２に対して矢印Ｂで示すように軸方向に組み付けられる。
【０１０５】
第２の保持部材２４０は、カバー部２４１を周方向に所定の間隔で備えており、このカバー部２４１は、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６を覆っている。
【０１０６】
カバー部２４１の軸方向の面には、保持孔２４２が設けられている。保持孔２４２は、第１のロータコア２１０の第１のロータティース２１２の端部側が挿入される。
【０１０７】
第２の保持部材２４０は、カバー部２４１により誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａの端面を支持することができる。これにより、機械強度を向上させることができる。
【０１０８】
第２の保持部材２４０には複数のボルト孔２４４、２４５が周方向に設けられている。ボルト孔２４４は、第２の保持部材２４０の内周縁側に形成されており、第２の保持部材２４０を軸方向に貫通している。ボルト孔２４５は、第２の保持部材２４０の外周縁側に形成されており、第２の保持部材２４０を軸方向に貫通している。ボルト孔２４４、２４５は、隣合うカバー部２４１の間に配置されている。
【０１０９】
ボルト孔２４４、２４５にボルト４６を挿し通してボルト孔２３０Ｆ、２３０Ｇに締結することで、第１の保持部材２４０は、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａを覆うように保持した状態で、第１の保持部材２３２に固定される。
【０１１０】
第２の保持部材２４０の外周面にはスリット２４３が設けられており、このスリット２４３を通して誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａの端部２１５Ｂ、２１６Ｂが外周側に取り出されるようになっている。また、このスリット２４３を介して、第２保持部材２４０の内部にワニス等の樹脂が含浸されるようになっている。スリット２４３を介して第２の保持部材２４０の内部に樹脂を含浸させることで、堅牢性および絶縁性を向上させることができる。また、第２の保持部材２４０は、樹脂封入を行う際の樹脂の受け皿として機能するため、組立性を向上させることができる。
【０１１１】
第２の保持部材２４０のカバー部２４１の軸方向の面は、第１のロータティース２１２の軸方向の端面に対して、第１のロータティース２１２の基部側にオフセットされている。言い換えると、第１のロータティース２１２の軸方向の端面は、第２の保持部材２４０のカバー部２４１の軸方向の面から突出している。
【０１１２】
これにより、渦電流損の発生を抑制でき、性能を劣化させることなく誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａを第２の保持部材２４０により保持して保護することができる。
【０１１３】
図２０において、第１の保持部材２３２のステータ１００とは軸方向の反対側（背面側）には、突起２３０Ｈが形成されている。この突起２３０Ｈは、後述する結線基盤２５０の凹部２５３Ｃに嵌め合わされる。この突起２３０Ｈを結線基盤２５０の凹部２５３Ｃに嵌め合わせることで、第１の保持部材２３２に対して結線基盤２５０を周方向に位置決めでき、結線基盤２５０を第１の保持部材２３２と一体回転させることができる。
【０１１４】
図９、図２１、図２２、図２３、図２４において、回転電機１は、樹脂製の結線基盤２５０、バスバー２７１、整流素子２７０を、アキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂ側に備えている。ここで、整流素子２７０は、前述のダイオードＤ１、Ｄ２を、カソードコモンのセンタータップ方式で接続して一体化したものである。
【０１１５】
前述の整流回路３０は、誘導コイル２１５、界磁コイル２１６、整流素子２７０を、バスバー２７１を用いて結線基盤２５０上で結線することで形成されている。
【０１１６】
本実施形態では、巻線２１５Ａ、２１６Ａとバスバー２７１との結線、および整流素子２７０とバスバー２７１との結線がカシメにより行われている。なお、他の結線方法として、溶接、半田付け、ヒュージング等を用いてもよい。
【０１１７】
結線基盤２５０は、第１の保持部材２３１に取付けられている。結線基盤２５０は、筒状部２５２と、この筒状部２５２の軸方向一端側の平面部２５３とを備えている。
【０１１８】
平面部２５３の軸方向外側には、凹形状のホルダ２５３Ｂが設けられており、このホルダ２５３Ｂには整流素子２７０が収納されている。
【０１１９】
整流素子２７０は、矩形形状に形成された本体部２７０Ａと、３つの端子２７２を有している。本体部２７０Ａにはヒートシンク２７３が装着されており、このヒートシンク２７３は、整流素子２７０の熱を外部に放熱している。
【０１２０】
整流素子２７０は、ホルダ２５３Ｂにおける外周部に端子２７２が配置されるようにホルダ２５３に収納されている。整流素子２７０は、樹脂製のボルト４８によって結線基盤２５０に固定されている。
【０１２１】
このように、結線基盤２５０のホルダ２５３Ｂに整流素子２７０を格納したことで、回転電機１の回転時の遠心力により整流素子２７０が飛び出すことを防止でき、堅牢性を向上させることができる。
【０１２２】
また、樹脂製のボルト４８により整流素子２７０を結線基盤２５０に固定したため、整流素子２７０を容易に着脱でき、メンテナンス性を向上させることができる。
【０１２３】
平面部２５３の軸方向内側には凹部２５３Ｃが形成されおり、この凹部２５３Ｃには、第１の保持部材２３２の突起２３０Ｈが嵌め合わされるようになっている。これにより、第１の保持部材２３１に対して結線基盤２５０を周方向に位置決めできる。この結果、回転時の遠心力によって整流素子２７０が位相ずれしたり、結線部が断線したりすることを防止できる。
【０１２４】
筒状部２５２のステータ１００側の端部には、周方向に所定間隔でスリット２５２Ａが形成されている。誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａの両端部２１５Ｂ、２１６Ｂは、このスリット２５２Ａを通して結線基盤２５０の径方向外方側に引き出されるようになっている。
【０１２５】
これにより、結線基盤２５０の外周部で誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａの両端部２１５Ｂ、２１６Ｂの結線を行うことができ、結線作業を容易化でき、回転電機１を小型化できる。
【０１２６】
結線基盤２５０は、平面部２５３の内周側にキー溝２５３Ａを備えている。このキー溝２５３Ａは、後述する保護カバー２６０（図２５参照）のキー２６１Ｂと嵌め合わされる。
【０１２７】
バスバー２７１は、平角線からなる巻線からなり、結線基盤２５０の外周面に沿う形状に予め形成されている。バスバー２７１を結線基盤２５０の外周面に沿う形状としたことで、回転電機１のサイズが径方向に拡大することを防止し、回転電機１を小型化できる。また、予め成形したバスバー２７１を用いて誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａを結線したことで、組立性を向上でき、回転電機１を小型化できる。
【０１２８】
バスバー２７１は、平角線の長辺が曲げ方向となるように予め曲げ加工されている。すなわち、バスバー２７１は、エッジワイズ巻で形成されている。
【０１２９】
具体的には、バスバー２７１は、軸方向に延伸する曲状部２７１Ｂと、端部２７１Ａが径方向外方側に延伸している延伸部２７１Ｃとを有している。このバスバー２７１は、平角線の長辺が曲げ方向となるように予め曲げ加工することで曲状部２７１が形成され、平角線の短辺が曲げ方向となるように予め曲げ加工することで延伸部２７１Ｃが形成されている。
【０１３０】
このように、バスバー２７１に曲状部２７１Ｂと延伸部２７１Ｃを設けたことで、バスバー２７１同士が干渉しないようなパターンでバスバー２７１を成形することができる。これにより、１つの整流回路３０を、少数の種類（本実施形態では５種類）の形状のバスバー２７１を用いて結線することができ、絶縁性を向上することができる。また、ロータ極数ごとに同形状のバスバー２７１を使い回せるため、製造コストを削減できる。
【０１３１】
図９、図２５、図２６、図２７において、回転電機１は、非磁性金属からなる保護カバー２６０を、アキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂ側に備えている。保護カバー２６０は、例えば真鍮からなる。保護カバー２６０の材質に、真鍮等の加工性のよい非磁性金属を用いることで、切削加工等によりバランス修正を容易に行うことができる。また、高調波磁束の鎖交により保護カバー２６０に渦電流が発生することを防止できる。
【０１３２】
保護カバー２６０は、結線基盤２５０を覆うように回転軸２０に取付けられている。具体的には、保護カバー２６０は、結線基盤２５０を軸方向から覆う平面部２６２と、結線基盤２５０を径方向外方側から覆う筒状部２６３とからなる。保護カバー２６０は、結線基盤２５０を軸方向と径方向で覆うことで、整流回路３０を構成する結線部を保護している。
【０１３３】
保護カバー２６０は、内面部２６１の内周面にキー２６１Ａを備えており、このキー２６１Ａは、径方向内方側に突出しており、回転軸２０のキー溝２０Ｂに嵌まり込むようになっている。保護カバー２６０は、キー２６１Ａがキー溝２０Ｂに嵌め合わされることで、回転軸２０に対して周方向に位置決めでき、回転軸２０と一体回転できる。
【０１３４】
平面部２６２にはボルト逃がし孔２６２Ａが設けられおり、整流素子２７０の固定用のボルト４８の頭部がこのボルト逃がし孔２６２Ａに収まるようになっている。これにより、回転電機１を軸方向に小型化できる。保護カバー２６０は、保持リング２２により回転軸２０の軸方向の所定位置に固定される。
【０１３５】
保護カバー２６０は、平面部２６２の内面側にキー２６１Ｂを備えており、このキー２６１Ｂは、径方向外方側に突出しており、結線基盤２５０のキー溝２５３Ａに嵌め合わされるようになっている。これにより、保護カバー２６０と結線基盤２５０とを周方向に位置決めでき、一体回転させることができる。
【０１３６】
保護カバー２６０のステータ１００側の面は、整流素子２７０のヒートシンク２７３に接している。これにより、整流素子２７０で発生した熱を熱伝導のよい金属製の保護カバー２６０に伝熱させることができ、放熱性能を向上させることができる。
【０１３７】
保護カバー２６０の径方向の内面側には、結線基盤２５０との間に空間が形成されており、この空間には樹脂が封入される。保護カバー２６０は、樹脂を封入するときの受け皿として機能する。保護カバー２６０を樹脂の受け皿として機能させることで、結線部を樹脂封入で固定でき、アキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂの堅牢性と絶縁性を向上させることができる。また、保護カバー２６０を樹脂の受け皿として機能させることで組立性を向上できる。
【０１３８】
以上のように、本実施の形態の回転電機１は、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６を覆うように保持する第２の保持部材２４０を備え、第２の保持部材２４０は、周方向に所定の間隔で配置され第１のロータティース２１２の端部側が挿入される保持孔２４２と、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａの両端部２１５Ｂ、２１６Ｂが径方向外方側に引き出されるスリット２４３とを有する。
【０１３９】
これにより、第２の保持部材２４０は、誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａの端面を支持することができ、機械強度を向上させることができる。
【０１４０】
また、スリット２４３を通して誘導コイル２１５及び界磁コイル２１６の巻線２１５Ａ、２１６Ａの端部２１５Ｂ、２１６Ｂが外周側に取り出すことができる。さらに、スリット２４３を介して第２の保持部材２４０の内部に樹脂を含浸させることで、堅牢性および絶縁性を向上させることができる。また、樹脂封入を行う際の樹脂の受け皿として機能するため、組立性を向上させることができる。
【０１４１】
この結果、ロータの機械強度と組立性を向上させることができる。
【０１４２】
なお、本実施の形態では、第１のロータティース２１２がステータコア１２０の軸方向の両面側に対向するように設けられているが、これに限らず、例えばステータコア１２０の軸方向の一方側の側面又は他方側の側面に対向するように設けられてもよい。すなわち、第１のロータティース２１２は、ステータコア１２０の軸方向の一方側の側面及び他方側の側面のうち、いずれか一方の側面側にのみ設ける構成であってもよい。この場合、軸方向の片側のアキシャルギャップロータ２００Ａ、２００Ｂのみを採用した分、回転電機１の体格を小さくすることができる。
【０１４３】
また、本実施の形態では、ステータ１００の径方向内面側にラジアルギャップロータ２００Ｃを配置しているが、これに限らず、例えばステータ１００の径方向外面側にラジアルギャップロータ２００Ｃを配置してもよい。
【０１４４】
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。
【符号の説明】
【０１４５】
１ 回転電機
１００ ステータ
１２０ ステータコア
１２１ ステータヨーク
１２２ ステータティース
２００Ａ アキシャルギャップロータ（第１のロータ）
２００Ｂ アキシャルギャップロータ（第１のロータ）
２００Ｃ ラジアルギャップロータ（第２のロータ）
２１０ 第１のロータコア
２１１ 第１のロータヨーク
２１２ 第１のロータティース
２１５ 誘導コイル
２１５Ａ 巻線
２１５Ｂ 端部
２１６ 界磁コイル
２１６Ａ 巻線
２１６Ｂ 端部
２２０ インシュレータ
２４０ 第２の保持部材（保持部材）
２４２ 保持孔
２４３ スリット
２５０ 結線基盤（カバー）
２５３ ホルダ
２７０ 整流素子
２７１ バスバー
２７１Ａ 端部
２７１Ｂ 曲状部
２７１Ｃ 延伸部
２８０ 第２のロータコア
２８０ 第２のステータコア
２８１ 第２のロータヨーク
２８２ 第２のロータティース
【図１】
2017204963.tif 000003
【図２】
2017204963.tif 000004
【図３】
2017204963.tif 000005
【図４】
2017204963.tif 000006
【図５】
2017204963.tif 000007
【図６】
2017204963.tif 000008
【図７】
2017204963.tif 000009
【図８】
2017204963.tif 000010
【図９】
2017204963.tif 000011
【図１０】
2017204963.tif 000012
【図１１】
2017204963.tif 000013
【図１２】
2017204963.tif 000014
【図１３】
2017204963.tif 000015
【図１４】
2017204963.tif 000016
【図１５】
2017204963.tif 000017
【図１６】
2017204963.tif 000018
【図１７】
2017204963.tif 000019
【図１８】
2017204963.tif 000020
【図１９】
2017204963.tif 000021
【図２０】
2017204963.tif 000022
【図２１】
2017204963.tif 000023
【図２２】
2017204963.tif 000024
【図２３】
2017204963.tif 000025
【図２４】
2017204963.tif 000026
【図２５】
2017204963.tif 000027
【図２６】
2017204963.tif 000028
【図２７】
2017204963.tif 000029