車両用回転電機
【課題】
高回転化の可能な車両用回転電機を提供することにある。
【解決手段】
固定子２は、ステータ磁極２５ａ，２５ｂと、ステータ磁極に巻回された固定子コイル３とを有する。回転子４は、固定子２に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極５ａ，５ｂと、複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線６とを有する。ステータ磁極５ａ，５ｂは、円筒型磁極からなり、複数のロータ磁極内の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の永久磁石２３を備える。円周方向に等間隔で配置された永久磁石の間に凸極磁極部２３ｂを有する。
高回転化の可能な車両用回転電機を提供することにある。
【解決手段】
固定子２は、ステータ磁極２５ａ，２５ｂと、ステータ磁極に巻回された固定子コイル３とを有する。回転子４は、固定子２に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極５ａ，５ｂと、複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線６とを有する。ステータ磁極５ａ，５ｂは、円筒型磁極からなり、複数のロータ磁極内の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の永久磁石２３を備える。円周方向に等間隔で配置された永久磁石の間に凸極磁極部２３ｂを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機能とモータ機能を備えた車両用回転電機に係り、特に、自動車用駆動発電装置として好適な車両用回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用回転電機，特に、発電機としては、例えば、特開２００２−１９９６７８号公報や、特開平１１−９８７８７号公報に記載されているように、爪形磁極（ルンデル）を備えた車両用交流発電機が一般的に知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９９６７８号公報
【特許文献２】特開平１１−９８７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開２００２−１９９６７８号公報や、特開平１１−９８７８７号公報に記載されているな爪形磁極（ルンデル）を備えた回転電機では、爪形磁極は厚板を曲げて製造するために、高速回転時の爪形磁極の起きあがりの問題があった。そのため、例えば、回転子の外周と固定子の内周の間に形成されるギャップを０．３〜０．４ｍｍとすると、回転電機の回転数を１８０００ｒｐｍ以上にすることができなかった。回転電機の回転数を高くできれば、発電機として同じ発電電流を得る場合や、モータとして同じ出力トルクを得る場合には、小型化できる訳であるが、従来の爪形磁極を備えた回転電機では、回転数の制限が生じていた。
【０００５】
本発明の目的は、高回転化の可能な車両用回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、ステータ磁極と、前記ステータ磁極に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、前記固定子に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極と、前記複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線とを有する回転子とを有する車両用回転電機において、前記複数のロータ磁極は、それぞれ円筒型磁極からなるものである。
かかる構成により、高回転化が可能となる。
【０００７】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記回転子は、前記複数のロータ磁極内の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の永久磁石を備え、前記複数のロータ磁極は、それぞれ、前記円周方向に等間隔で配置された永久磁石の間に凸極磁極部を有するものである。
【０００８】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記複数のロータ磁極の内、第１のロータ磁極の前記凸極磁極部に対して、第２のロータ磁極の前記凸極磁極部は、互いの凸部の位相が１８０度ずれているものである。
【０００９】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記凸極磁極に形成された空間部を備えるようにしたものである。
【００１０】
（５）上記（３）において、好ましくは、前記永久磁石は、前記ロータ磁極の最外周面に近いところに埋め込まれているものである。
【００１１】
（６）上記（１）において、好ましくは、前記回転子は、前記複数のロータ磁極の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の凸極磁極部を備えるようにしたものである。
【００１２】
（７）上記（６）において、好ましくは、前記複数のロータ磁極の内、第１のロータ磁極の前記凸極磁極部に対して、第２のロータ磁極の前記凸極磁極部は、互いの凸部の位相が１８０度ずれているものである。
【００１３】
（８）上記（１）において、好ましくは、前記固定子は、複数の前記ステータ磁極を接続する連結部を備えるようにしたものである。
【００１４】
（９）上記（８）において、好ましくは、前記複数のステータ磁極は、前記連結部により、位相差をもって接続されているものである。
【００１５】
（１０）上記（１）において、好ましくは、前記固定子コイルは、同相コイルが固定子コア内で位相差を持つように配置されているものである。
【００１６】
（１１）上記（１）において、好ましくは、前記ロータ磁極は、薄板を積層して構成されるかまたは鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されるものである。
【００１７】
（１２）上記（１）において、好ましくは、前記ステータ磁極は、薄板を積層して構成されるかまたは鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されるものである。
【００１８】
（１３）上記目的を達成するために、本発明は、ステータ磁極と、前記ステータ磁極に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、前記固定子に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極と、前記複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線とを有する回転子とを有する車両用回転電機において、前記複数のロータ磁極は、それぞれ円筒型磁極からなり、前記ステータ磁極は、２つのステータ磁極片から構成されるとともに、前記２つのステータ磁極片は、その内周面であって前記ロータと対向する側に三角形状の爪部を有するものである。
かかる構成により、高回転化が可能となる。
【００１９】
（１４）上記（１）において、好ましくは、前記ステータ磁極は、鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されるものである。
【００２０】
（１５）上記目的を達成するために、本発明は、複数の磁極を有する固定子と、該固定子に空隙を介して回転可能に保持された回転子とを有し、前記回転子は、薄板を積層した積層鉄心又は磁性材を圧して形成した圧粉磁心からなる少なくとも２つの鉄心が回転軸に対して並設して設けられ、かつそれらの鉄心間に巻線を介在させたものであり、前記鉄心の一方は、前記巻線の励磁によって一方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、前記鉄心の他方は、前記巻線の励磁によって他方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、前記複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、前記鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と前記鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれており、前記巻線の前記鉄心の一方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、前記鉄心の一方の前記巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも前記鉄心の他方寄りにあり、前記巻線の前記鉄心の他方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、前記鉄心の他方の前記巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも前記鉄心の一方寄りにある。
かかる構成により、高回転化が可能となる。
【００２１】
（１６）上記（１５）において、好ましくは、前記鉄心の周方向に隣接する各磁極鉄心間には永久磁石が配置されているものである。
【００２２】
（１７）上記（１５）において、好ましくは、前記固定子の磁極は、極性の異なる磁極片が周方向に交互に配置されて構成されているものである。
【００２３】
（１８）上記（１７）において、好ましくは、 前記磁極片は、磁性材を圧して形成した圧粉磁心から構成されているものである。
【００２４】
（１９）上記目的を達成するために、本発明は、複数の磁極を有する固定子と、該固定子に空隙を介して回転可能に保持された回転子とを有し、前記回転子は、薄板を積層した積層鉄心又は磁性材を圧して形成した圧粉磁心からなる少なくとも２つの鉄心が回転軸に対して並設して設けられ、かつそれらの鉄心間に巻線を介在させたものであり、前記鉄心の一方は、前記巻線の励磁によって一方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、前記鉄心の他方は、前記巻線の励磁によって他方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、前記複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、前記鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と前記鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれており、前記巻線は、前記鉄心の一方と前記鉄心の他方との間に形成された空間から外周表面全面が露出するように、前記鉄心の一方と前記鉄心の他方とによって軸方向から挟持されているものである。
かかる構成により、高回転化が可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、高回転な車両用回転電機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図１〜図１０を用いて、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成について説明する。なお、以下の説明において、本実施形態による車両用回転電機は車両用発電機とし、かつモータとして駆動可能なものである。
図１は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成を示すシステムブロック図である。
【００２７】
エンジン５２には、スタータモータ５３が取り付けられており、エンジン５２を始動する場合に使用される。スタータモータ５３の起動は、キースイッチ５４を運転者が操作することで動作する。電源としては、バッテリー５５の電力を使用する。
【００２８】
バッテリー５５のプラス端子およびマイナス端子は、車両用交流発電機１００にも電気的に接続されている。バッテリー５５のマイナス側端子はアースとして車体に接続される。車両用交流発電機１００は、エンジン５２に対してクランクプーリ５１とプーリ８をベルト５０を介して動力の伝達を行うものである。ベルト５０の回転方向は一定方向であり、エンジン５２によって車両用交流発電機１００を回す場合と、車両用交流発電機１００がエンジン５２を回す２通りの動作ができるようになっている。
【００２９】
車両用交流発電機１００の内部には、インバータ回路を含んだ駆動部２００が設けられている。駆動部２００とＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）６０間の信号には、エンジン始動信号６１と、発電指令信号６２と、回転数検出信号６３とがある。ＥＣＵ６０にはアクセルペダル５６の踏み込み量を検出するアクセル信号５７とブレーキペダル５８の踏み込み量を検出するブレーキ信号５９が接続されている。
【００３０】
次に、車両用駆動発電システムの動作について説明する。
【００３１】
エンジン５２が冷えている場合には、エンジン内のエンジンオイルの粘性が高いためエンジンを駆動するために必要なトルクが大きいので、運転者がキースイッチ５４を操作することで、スタータモータ５３を駆動してエンジンを始動する。
【００３２】
一方、エンジンが十分暖まった場合には、エンジンオイルの粘性が下がるため、エンジンの摩擦抵抗が低減し、冷えた状態に比較して小さい力でエンジンを始動することができるので、アイドルストップ後の再始動時には交流発電機１００よりエンジン５２を始動する。例えば、運転者がアクセルペダル５６から足を離してブレーキペダルを踏んだ場合、車速を検出して車速が零速度の場合にエンジンを停止するかアイドル状態を維持するかを、ＥＣＵ６０が決定する。例えば、ＥＣＵ６０が信号待ちや渋滞と判断した場合、エンジンを停止する。次に、運転者がブレーキペダル５８から足を離して、アクセルペダル５６を踏んだ場合、アクセル信号５７がＥＣＵ６０に対して出力されるために、ＥＣＵ６０はエンジン始動信号６１を車両用交流発電機１００に内蔵した駆動部２００に対して出力する。駆動部２００は車両用交流発電機の３相巻線にモータ動作が可能なインバータ部１０１と界磁巻線電流を制御するレギュレータ１０２が搭載されており、ＥＣＵ６０からエンジン始動信号６１がオンになった場合には、車両用交流発電機１００をモータとして回転させる。このとき、エンジン５２は車両用交流発電機１００にプーリとベルトで接続されているため、交流発電機１００によって回転させることができ、エンジンを始動させることができる。エンジンが始動した場合、駆動部２００からは回転数検出信号６３がＥＣＵ６０に戻されるため、ＥＣＵ６０ではエンジン始動信号６１をオフすると共に、発電指令信号６２をオンして車両用交流発電機１００をモータ動作から発電機動作モードに切り替える。
【００３３】
以上の動作により、車両用交流発電機は、モータとして動作する場合と、発電機として動作する場合の２通りに大別される。
【００３４】
次に、図２を用いて、本実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の断面図である。
【００３５】
車両用回転電機１００は、回転子４と、固定子２とを備えている。回転子４は、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂと、ヨーク１と、界磁巻線６とから構成される。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂには、それぞれ、空間部が形成され、この空間部には永久磁石２３が挿入固定されている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂと、ヨーク１とによって、ロータコアが構成される。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂは、ヨーク１の両端に固定されている。ヨーク１の外周であって、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂの間に、界磁巻線６が巻回される。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂの構成については、図３を用いて後述する。
【００３６】
回転子４は、シャフト７に固定されている。回転子４の軸方向の両端面には、冷却ファン１４，１５が設けられている。シャフト７の一端には、プーリー８が取り付けられている。
【００３７】
固定子２は、回転子４の外周に配置されている。固定子２は、２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂと、ステータ連結部２６と、固定子コイル３とから構成される。２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂと、ステータ連結部２６とにより、ステータコアが構成される。２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂは、ステータ連結部２６によって連結されている。２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂには、固定子コイル３が３相分布巻きで巻回されている。
【００３８】
固定子２は、フロントブラケット９とリアブラケット１０により前後から挟み込まれるように配置されている。各ブラケット９，１０には、ベアリング１２，１３により、シャフト７を回転自由に支持しており、回転子４は固定子２に対して回転可能である。
【００３９】
回転子４に配置された界磁巻線６には、シャフト７に設けられたスリップリング１８とブラシ１７から直流電流が供給され、軸方向に磁化を作る構成である。例えば、円筒型ロータ磁極５ａがＮ極の場合には、円筒型ロータ磁極５ｂがＳ極となる。この磁極の励磁磁化の強さは、界磁巻線６に流れる界磁電流の大きさに応じて変化する。シャフト７の反プーリ側端部には、磁極センサ２２が配置されており、回転子４の磁極位置を検出する手段として用いられる。
【００４０】
また、リアブラケット１０に接してヒートシンク２０が設けられている。ヒートシンク２０には、図１にて説明した駆動部２００に設けられたインバータ部を構成するパワー素子（インバータ素子）２１が実装されており、パワー素子２１の損失をヒートシンク２０に放熱できるような構成となっている。パワーモジュール１９は、ヒートシンク２０とパワー素子２１で一体的に構成されている。
【００４１】
リアブラケット１０の端部には、リアカバー１１とバッテリーに接続されるプラス端子１６が配置されている。
【００４２】
次に、図３を用いて、本実施形態による車両用回転電機に用いる回転子４の構成について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成を示す斜視図である。
【００４３】
２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、円筒形状であり、珪素鋼板等の薄板を積層したり、または、圧粉磁芯のような鉄の粒子を固めて構成されている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、回転子４の軸方向に貫通し、円周方向に等間隔で形成された６個の空間部２３ａを有している。複数の空間部２３ａには、それぞれ、永久磁石２３が挿入固定されている。隣接する空間部２３ａの間の凸部が磁極部２３ｂとなる。また、円筒型ロータ磁極５ａの凸部である磁極部２３ｂに対して、円筒型ロータ磁極５ｂの凸部である磁極部２３ｂ’は、凸部同士の位相が１８０度ずれるように、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、シャフト７に固定されている。なお、円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂと永久磁石２３を、それぞれ、ボンド入りの粉末を圧縮成形する２色成形により形成してもよいものである。
【００４４】
また、図２にて説明したように、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂの間にはロータヨーク１が配置され、シャフト７に固定されている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂの間の磁極中心部であって、しかも、ロータヨーク１の外周には、界磁巻線６が巻回されている。
【００４５】
界磁巻線６に対して、例えば、矢印方向に界磁電流が流れた場合、磁極部の磁化方向は、磁極５ａの磁極部２３ｂがＮ極となり、磁極５ｂの磁極部２３’がＳ極となる。このとき、磁極５ａの磁極部２３ｂ間に配置した永久磁石２３は、磁極部２３ｂの磁極とは逆の磁極が外周面になるように、外周側がＳ極で、内周側がＮ極となるように、配置される。一方の磁極５ｂは１８０度位相がずれて配置されるため、磁極５ｂの磁極部２３ｂ’間に配置される永久磁石２３’は、外周側がＮ極で、内周側がＳ極となるように配置される。よって、磁石２３が作る磁極と界磁巻線６が作る磁極は外周から見ると、同極が回転子４の軸方向に横一列に並んだ形になっている。
【００４６】
なお、永久磁石が配置される位置は、ロータ磁極の最外周面に近いところとしている。すなわち、永久磁石２３の外周部には、円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂのブリッジ部が存在するが、ロータ磁極の最外周面に近いところに永久磁石２３を配置することで、このブリッジ部の薄くでき、永久磁石単体の磁束の漏れを低減することができる。
【００４７】
以上説明したように、円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用いることによって、従来の爪型磁極式の回転電機を高速回転した時の爪型磁極の起きあがりの問題は生じないものである。従来の爪型磁極式の回転電機では、回転子の外周と、固定子の内周の間に形成されるギャップを、例えば、０．３ｍｍとしたとき、回転電機の回転数は、例えば、１８０００ｒｐｍに制限されていた。この回転数以上に回転させると、爪型磁極が起きあがり、固定子の内周面と接触する恐れがあるからである。それに対して、本実施形態のように、円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用いることにより、例えば、２２０００ｒｐｍまで高速回転が可能になる。回転数を高回転化できることで、発電機として同じ発電電流を得る場合や、モータとして同じ出力トルクを得る場合には、小型化することができる。
【００４８】
また、ロータ磁極５ａ，５ｂは、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成している。ロータ磁極を渦電流損失の少ない圧粉磁芯や積層鉄板で構成することで高速回転時にステータのスロットによる磁場の変動で発生する渦電流損（表面損）を低減することができる。従来の爪型磁極式の回転電機では、爪型磁極は、例えば厚さ１２ｍｍ程度の厚板によって構成されているため、高速回転時には爪表面で発生する渦電流損失がステータ銅損と同じ程度まで増加するため、効率が低下していた。例えば、従来の爪型磁極式の回転電機を１８０００ｒｐｍで回転させる場合、渦電流損失は、約１ｋＷ程度である。それに対して、本実施形態のように円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用い、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成した場合には、１８０００ｒｐｍで回転させる場合の渦電流損失は、約０．１ｋＷ程度であり、２２０００ｒｐｍで回転させた場合でも渦電流損失は、約０．１４ｋＷ程度であり、高回転時でも効率を向上することができる。
【００４９】
また、従来の爪型磁極式の回転電機では、爪磁極を構成するために爪の曲がり部の厚み分界磁巻線が巻けない部分があった。一方、本実施形態の円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用いた場合、界磁巻線を磁極の外周側近くまで巻くことが可能となるため、同じ巻数を巻く場合にはロータの軸方向厚みを短縮することが可能になる。例えば、直径１ｍｍのエナメル被覆導線を３１２ターン巻回して界磁巻線６を構成する場合について、具体的に説明する。従来の爪型磁極式の回転電機では、爪型磁極の厚さを１２ｍｍであり、爪型磁極の内周側とヨークの外周側との間のギャップが１２ｍｍである場合、ヨークの軸方向の長さを２６ｍｍとすることで、３１２ターンの界磁巻線を巻回できる。一方、本実施形態の場合、爪型磁極を用いないため、ヨークの外周には２４ｍｍの界磁巻線を巻回するスペースがあり、ヨークの軸方向の長さを１３ｍｍとすることで、３１２ターンの界磁巻線を巻回できる。すなわち、従来に比べて、ロータヨークの軸方向の厚さを半減でき、ロータの軸方向厚みを１３ｍｍ短縮することができる。
【００５０】
さらに、円筒型の空間部に永久磁石を配置することで、発電時の発電出力を向上でき、また、モータ動作時には出力トルクを向上できる。
【００５１】
次に、図４を用いて、本実施形態による車両用回転電機に用いる他の回転子４’の構成について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる他の回転子の構成を示す斜視図である。なお、図２と同一符号は、同一部分を示している。
【００５２】
本例の回転子４’においては、円筒型のロータ磁極５ａ’，５ｂ’に、貫通する空間部２７を設けている。空間部２７は、回転時に界磁巻線６の冷却促進となる冷却風の取り入れ口と発電動作時の電機子反作用による増磁磁極の磁束集中を緩和する機能を兼ねたもので、磁気音の発生の低減と界磁巻線６の冷却促進を兼ね合わせたものである。
【００５３】
なお、空間部２７を用いて非磁性体のファンを界磁巻線６の外周部に配置しても良い。その場合、ステータ２の連結部２６に配置された巻線３は、露出しているため、ファンによって生じる冷却風によって固定子コイル３を冷却することができる。
【００５４】
また、空間部２７に非磁性体の部材を配置して、円筒型のロータ磁極５ａ’，５ｂ’を連結するための連結部材とすることもできる。
【００５５】
次に、図５〜図７を用いて、本実施形態による車両用回転電機に用いる固定子２の構成について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の構成を示す分解斜視図である。図６は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の要部断面図である。図７は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の要部を内周側から見た平面図である。
【００５６】
図５に示すように、固定子２の固定子コアは、２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂと、連結部２６で構成される。例えば、ステータ磁極２５ａは、リング状のコアバック部２５ａ１と、コアバック部２５ａ１から内周方向に突出したティース部２５ａ２とから構成される。ステータ磁極２５ａ，２５ｂは、圧粉成形や、珪素鋼板の薄板を積層して形成される。隣接するティース部２５ａ２の間にはスロット部が形成されている。ここでは、スロットの数は、９０個の例を示している。
【００５７】
連結部２６の厚みは、ステータ磁極２５ａ，２５ｂのコアバック部の厚さと同じか、または厚く構成される。連結部２６の材質としてはステータ磁極２５ａ，２５ｂと同じ磁性体である。
【００５８】
２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂと、連結部２６とは、溶接で一体化されても良いし、インロー等の嵌合で固定されても良い。更に、どちらかのステータ磁極が自由に動けるようにすることで、発電性能の調整や、トルクの調整，弱め界磁機能を持たせることが可能になる。この場合には、別途回転制御機能なアクチュエータが必要となる。最終的にはフロントブラケット９とリアブラケット１０により前後から押さえ込まれる構造である。
【００５９】
なお、２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂのスロットの位置関係は、ロータ磁極の電気角で３０度程度ずらして固定子コイルの空間的な起磁力分布を滑らかにすることもできる。また、それぞれの位置合わせ用マークや凹凸部を設けることで、位置合わせを容易にすることができる。
【００６０】
図６に示すように、２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂの中心に連結部２６が配置され、更に２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂのスロットを貫通するように固定子コイル３が通っている。ここで、連結部２６にスロットが無い理由は、コイルのインダクタンスを低減するためである。連結部２６では、コイルは、鉄心の一方と鉄心の他方との間に形成された空間から外周表面全面が露出するように、鉄心の一方と鉄心の他方とによって軸方向から挟持されているため、固定子コイル３はむき出しとなっている。そのために、外部から風を送ることで、固定子コイルの冷却促進が可能になる。
【００６１】
次に、図７に示すように、２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂを貫く固定子コイル３は中心部で一旦曲がっている。すなわち、２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂに固定子コイル３を真っ直ぐに通した後に、一方のステータ磁極２５ａに対して他方のステータ磁極２５ｂを捻って位相差を付けている。このように、第一のステータ磁極２５ａと第二のステータ磁極２５ｂの位相をずらすことで、固定子コイルの空間的な起磁力分布を滑らかにすることができ、騒音を低減することができる。この場合の位相差は、回転子の基本波に対して電気角で３０度程度までが、性能と騒音低減効果でバランスが良いものである。固定子コイル３は、３相分布巻きで巻線される。
【００６２】
次に、図８を用いて、本実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。
図８は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の構成を示す分解斜視図である。なお、図２〜図７と同一符号は、同一部分を示している。
【００６３】
図８は、図３に示した回転子４と、図５〜７に示した固定子２を組み合わせた状態を示している。なお、固定子コイルの図示は省略している。図３に示したように、回転子４は、２つのロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、６個づつの永久磁石が内蔵されており、回転子４としての極数は１２である。また、固定子２のスロット数は９０である。すなわち、図８に示した回転電機は、３相回転電機であるので、毎極毎相スロット数は２．５となっている。
【００６４】
次に、図９を用いて、本実施形態による車両用回転電機の他の構成について説明する。
図９は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の他の構成を示す分解斜視図である。なお、図２〜図７と同一符号は、同一部分を示している。
【００６５】
図９においては、固定子２’を構成する２つのステータ磁極２５ａ’，２５ｂ’のスロット数を３６としている。回転子４は、図８と同様に、２つのロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、６個づつの永久磁石が内蔵されており、回転子４としての極数は１２である。すなわち、図８に示した回転電機は、３相回転電機であるので、毎極毎相スロット数は１となっている。
【００６６】
次に、図１０を用いて、本実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部２００の構成について説明する。
図１０は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部の構成を示す回路図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。
【００６７】
駆動部２００は、３相インバータとＨ型のインバータから構成されている。３相インバータは、固定子コイル３を構成する３相巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗのモータ駆動時に動作する６個のスイッチング素子２１Ｕ１，２１Ｕ２，２１Ｖ１，２１Ｖ２，２１Ｗ１，２１Ｗ２から構成されている。スイッチング素子２１Ｕ１，２１Ｕ２は直列接続され、Ｕ相上アームスイッチとＵ相下アームスイッチを構成している。スイッチング素子２１Ｖ１，２１Ｖ２は直列接続され、Ｖ相上アームスイッチとＶ相下アームスイッチを構成している。スイッチング素子２１Ｗ１，２１Ｗ２は直列接続され、Ｗ相上アームスイッチとＷ相下アームスイッチを構成している。
【００６８】
また、Ｈ型インバータは、界磁巻線６に界磁電流を正負の方向に流すスイッチング素子３１Ｘ１，３１Ｘ２，３１Ｙ１，３１Ｙ２から構成されている。なお、いずれのインバータも、スイッチング素子を駆動するゲート回路の図示は省略している。
【００６９】
図２に示した磁極センサ２２の信号を基に、３相インバータのスイッチング素子を制御して、各相に流す電流を制御することでモータ駆動させたり、発電時には同期整流もしくはフライホイルダイオードによる全波整流を行う。また、この例では、発電の場合は定電圧発電としているため、界磁電流の制御は、発電電圧が一定値になるように界磁電流に流す電流方向と電流値を制御する。Ｈ型を採用したのは、磁極間に配置した永久磁石の漏れ磁束により高速回転時に電圧を規定値以内にできない場合を考えたためであり、電源電圧が高い場合において不要な場合には通常使用している１つの制御素子による電圧制御でもよいものである。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用いることによって、従来の爪型磁極式の回転電機を高速回転した時の爪型磁極の起きあがりの問題は生じないものであり、高速回転が可能となる。したがって、発電機として同じ発電電流を得る場合や、モータとして同じ出力トルクを得る場合には、小型化することができる。
【００７１】
また、ロータ磁極５ａ，５ｂは、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成することで、高速回転時にステータのスロットによる磁場の変動で発生する渦電流損（表面損）を低減することができる。したがって、効率を向上することができる。
【００７２】
また、界磁巻線を磁極の外周側近くまで巻くことが可能となるため、同じ巻数を巻く場合にはロータの軸方向厚みを短縮することが可能になる。
【００７３】
次に、図１１を用いて、本発明の第２の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成は、図１と同様である。本実施形態による車両用回転電機の構成は、図２とほぼ同様であり、本実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の構成は、図５〜図７と同様であるが、本実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成は、図３とは異なるものである。
図１１は、本発明の第２の実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成を示す斜視図である。
【００７４】
本実施形態の回転子４”では、ロータ磁極５ａ”，５ｂ”の形状が、図３に示したロータ磁極５ａ，５ｂとは、異なっている。すなわち、ロータ磁極５ａ”，５ｂ”は、円筒形の外周側に、それぞれ、半径方向に突出した形状の６個の凸極磁極２３ｂ’を有している円筒型ロータ磁極である。ロータ磁極５ａ”の凸極磁極２３ｂ’に対して、ロータ磁極５ｂ”の凸極磁極２３ｂ’は、凸部の位相が１８０度ずれている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ”，５ｂ”は、それぞれ、珪素鋼板等の薄板を積層したり、または、圧粉磁芯にて構成されている。
【００７５】
２個の円筒型ロータ磁極５ａ”，５ｂ”は、それぞれ、シャフト７に固定されている。また、２個の円筒型ロータ磁極５ａ”，５ｂ”の間には、図２にて説明したロータヨーク１が配置され、シャフト７に固定されている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ”，５ｂ”の間の磁極中心部であって、しかも、ロータヨーク１の外周には、界磁巻線６が巻回されている。
【００７６】
界磁巻線６に対して、例えば、矢印方向に界磁電流が流れた場合、磁極部の磁化方向は、磁極５ａ”の凸極磁極部２３ｂ’がＮ極となり、磁極５ｂ２の凸極磁極部２３’がＳ極となる。
【００７７】
以上説明したように、円筒型の凸極磁極を有するロータ磁極５ａ”，５ｂ”を用いることによって、従来の爪型磁極式の回転電機を高速回転した時の爪型磁極の起きあがりの問題は生じないものである。したがって、従来よりも高速回転が可能になる。回転数を高回転化できることで、発電機として同じ発電電流を得る場合や、モータとして同じ出力トルクを得る場合には、小型化することができる。
【００７８】
また、ロータ磁極５ａ”，５ｂ”は、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成しているので、高速回転時にステータのスロットによる磁場の変動で発生する渦電流損（表面損）を低減することができる。
【００７９】
また、界磁巻線を磁極の外周側近くまで巻くことが可能となるため、同じ巻数を巻く場合にはロータの軸方向厚みを短縮することが可能になる。
【００８０】
なお、凸極磁極部２３ｂ’の外周面の形状，すなわち、固定子の内周面と対向する面の形状は、図示するように、長方形で示しているが、破線Ｘ１で示す三角形状や、一点鎖線Ｘ２で示す台形形状等にすることで、スキュー効果が得られ、騒音を低減することができる。
【００８１】
次に、図１２を用いて、本発明の第３の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成は、図１と同様である。本実施形態による車両用回転電機の構成は、図２とほぼ同様である。
図１２は、本発明の第３の実施形態による車両用回転電機の構成を示す正面図である。なお、図２〜図８と同一符号は、同一部分を示している。
【００８２】
本実施形態の回転電機は、図８に示した回転電機の回転子と固定子を、軸方向に２倍に展開したタンデム構成である。回転子の構成において、両側に位置する２個の円筒型ロータ磁極５ａは、図３に示した円筒型ロータ磁極５ａと同じものである。円筒型ロータ磁極５ｂ”は、図３に示した円筒型ロータ磁極５ｂの軸方向の厚さを２倍にしたものである。
【００８３】
図示の左側の円筒型ロータ磁極５ａの凸部である磁極部に対して、中央部の円筒型ロータ磁極５ｂ”の凸部である磁極部は、凸部同士の位相が１８０度ずれるように、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂ”は、それぞれ、シャフト７に固定されている。また、中央部の円筒型ロータ磁極５ｂ”の凸部である磁極部に対して、図示の右側の円筒型ロータ磁極５ａの凸部である磁極部は、凸部同士の位相が１８０度ずれるが、左右の円筒型ロータ磁極５ａの凸部である磁極部は、凸部同士の位相が同相となるように、シャフト７に固定されている。
【００８４】
また、３個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂ”の間にはそれぞれロータヨーク１が配置され、シャフト７に固定されている。３個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂ”の間の磁極中心部であって、しかも、ロータヨーク１の外周には、それぞれ界磁巻線６が巻回されている。
【００８５】
また、固定子の構成において、両側に位置する２個のステータ磁極２５ａは、図５に示したステータ磁極２５ａと同じものである。ステータ磁極２５ｂ”は、図５に示したステータ磁極２５ｂの軸方向の厚さを２倍にしたものである。各ステータ磁極２５ａ，２５ｂ”のスロットには、固定子コイル３が挿入され、各ティースには、３相分布巻きで固定子コイルが巻回されている。
【００８６】
本実施形態では、軸方向回転子と固定子の長さを増やすことで、発電機として動作するときには発電出力を増加でき、モータとして駆動されるときは出力トルクを増加することができる。
【００８７】
次に、図１３を用いて、本発明の第４の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成は、図１と同様である。本実施形態による車両用回転電機の構成は、図２とほぼ同様である。
図１３は、本発明の第４の実施形態による車両用回転電機の構成を示す正面図である。なお、図２〜図８と同一符号は、同一部分を示している。
【００８８】
図３〜図１２に示した例では、ステータ磁極２５ａ，２５ｂに巻回された固定子コイルは分布巻きであったのに対して、本実施形態では、集中巻きで構成している。すなわち、ステータ磁極２５ａ，２５ｂの内周側に突出して形成された１つのティース部に対して、集中して固定子コイルが巻回される。例えば、２：３系列ではロータ磁極が１２極の場合ステータのティース数は１８個となり、その１８個のティースに１８個のコイルを巻き付けて構成する。本実施形態では、ステータ磁極は、独立して２個（２５ａ，２５ｂ）有るためロータ磁極数が１２極でも、ステータのティース数は３６個となる。ここで、第一のステータ磁極２５ａのティース部に巻回する固定子コイル３ａと第二のステータ磁極２５ｂのティース部に巻回する固定子コイル３ｂを、それぞれを独立させて３相を独立２巻線としている。なお、第一のステータ磁極２５ａのティース部に巻回する固定子コイル３ａと第二のステータ磁極２５ｂのティース部に巻回する固定子コイル３ｂの間で、最も近い位相のコイルを直列に接続して、３相の巻線としてもよいものである。また、図示する例では、回転子の磁極に対して界磁巻線６の上部にも冷却用のファン１４を配置しており固定子コイルの冷却を促進している。
【００８９】
本実施形態では、複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれている。そして、巻線の鉄心の一方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、鉄心の一方の巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも鉄心の他方寄りにあり、巻線の鉄心の他方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、鉄心の他方の巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも鉄心の一方寄りにある。
【００９０】
次に、図１４〜図１６を用いて、本発明の第５の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成は、図１と同様である。本実施形態による車両用回転電機の構成は、図２とほぼ同様である。
図１４は、本発明の第５の実施形態による車両用回転電機の構成を示す斜視図である。図１５は、本発明の第５の実施形態による車両用回転電機に用いられる固定子の部分断面の構成を示す斜視図である。図１６は、本発明の第５の実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部の構成を示す回路図である。なお、図１〜図１０と同一符号は、同一部分を示している。
【００９１】
図１４に示した回転電機の構成において、回転子４の構成は、図３に示した回転子４と同様である。一方、固定子２”は、図５に示した固定子２とは一部異なっている。その詳細については、図１５を用いて説明する。
【００９２】
図１５に示すように、固定子２”は、第１のステータ磁極を構成するステータ磁極片２５ａ１，２５ａ２と、第２のステータ磁極を構成するステータ磁極片２５ｂ１，２５ｂ２と、第１及び第２のステータ磁極を連結する連結部２６’と、２つの固定子コイル３Ａ，３Ｂとから構成される。ステータ磁極片２５ａ１は、図示するように、その内周面側に、三角形状の爪部２５ａ１１を有している。また、ステータ磁極片２５ａ２も、図示するように、その内周面側に、三角形状の爪部２５ａ２１を有している。各爪部２５ａ１１，２５ａ２１は、互いに１８０度位相がずれており、互いの爪部の先端が相手方の爪部の間隙に挿入される位置関係となっている。ステータ磁極片２５ｂ１，２５ｂ２も同様に構成されている。ステータ磁極片２５ａ１，２５ａ２，２５ｂ１，２５ｂ２は、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成しているので、高速回転時にステータのスロットによる磁場の変動で発生する渦電流損（表面損）を低減することができる。特に、ステータ磁極片２５ａ１，２５ａ２，２５ｂ１，２５ｂ２で圧粉磁芯により構成することで、騒音を低減することができる。
【００９３】
ステータ磁極片２５ａ１，２５ａ２からなる第１のステータ磁極の内部には、リング状に巻回された固定子コイル３Ａが挿入されている。また、ステータ磁極片２５ｂ１，２５ｂ２からなる第１のステータ磁極の内部には、リング状に巻回された固定子コイル３Ｂが挿入されている。
【００９４】
次に、図１６に示すように、駆動部２００Ａは、２相全波整流回路を備えている。なお、駆動部２００Ａは、図１０に示した界磁電流を制御するためのＨ型のインバータも備えているものであるが、図１０と同じため、図示は省略している。
【００９５】
２相全波整流回路は、固定子コイル３Ａに生じた起電圧を全波整流するためのダイオードＤＡ１１，ＤＡ１２，ＤＡ２１，ＤＡ２２と、固定子コイル３Ｂに生じた起電圧を全波整流するためのダイオードＤＢ１１，ＤＢ１２，ＤＢ２１，ＤＢ２２とからなる。
【００９６】
なお、図１４〜図１６に示したものは、２相の発電機であるが、３相の発電機としてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる他の回転子の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の構成を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の要部断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の要部を内周側から見た平面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の構成を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の他の構成を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態による車両用回転電機の構成を示す正面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態による車両用回転電機の構成を示す正面図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態による車両用回転電機の構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態による車両用回転電機に用いられる固定子の部分断面の構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００９８】
１…ロータヨーク
２…固定子
３…固定子コイル
４…回転子
５…ロータ磁極
６…界磁巻線
７…シャフト
１９…パワーモジュール
２１…パワー素子
２２…磁極センサ
２３…永久磁石
２５…ステータ磁極
２６…連結部
２７…空間部
１００…車両用回転電機
２００…駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機能とモータ機能を備えた車両用回転電機に係り、特に、自動車用駆動発電装置として好適な車両用回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用回転電機，特に、発電機としては、例えば、特開２００２−１９９６７８号公報や、特開平１１−９８７８７号公報に記載されているように、爪形磁極（ルンデル）を備えた車両用交流発電機が一般的に知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９９６７８号公報
【特許文献２】特開平１１−９８７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開２００２−１９９６７８号公報や、特開平１１−９８７８７号公報に記載されているな爪形磁極（ルンデル）を備えた回転電機では、爪形磁極は厚板を曲げて製造するために、高速回転時の爪形磁極の起きあがりの問題があった。そのため、例えば、回転子の外周と固定子の内周の間に形成されるギャップを０．３〜０．４ｍｍとすると、回転電機の回転数を１８０００ｒｐｍ以上にすることができなかった。回転電機の回転数を高くできれば、発電機として同じ発電電流を得る場合や、モータとして同じ出力トルクを得る場合には、小型化できる訳であるが、従来の爪形磁極を備えた回転電機では、回転数の制限が生じていた。
【０００５】
本発明の目的は、高回転化の可能な車両用回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、ステータ磁極と、前記ステータ磁極に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、前記固定子に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極と、前記複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線とを有する回転子とを有する車両用回転電機において、前記複数のロータ磁極は、それぞれ円筒型磁極からなるものである。
かかる構成により、高回転化が可能となる。
【０００７】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記回転子は、前記複数のロータ磁極内の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の永久磁石を備え、前記複数のロータ磁極は、それぞれ、前記円周方向に等間隔で配置された永久磁石の間に凸極磁極部を有するものである。
【０００８】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記複数のロータ磁極の内、第１のロータ磁極の前記凸極磁極部に対して、第２のロータ磁極の前記凸極磁極部は、互いの凸部の位相が１８０度ずれているものである。
【０００９】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記凸極磁極に形成された空間部を備えるようにしたものである。
【００１０】
（５）上記（３）において、好ましくは、前記永久磁石は、前記ロータ磁極の最外周面に近いところに埋め込まれているものである。
【００１１】
（６）上記（１）において、好ましくは、前記回転子は、前記複数のロータ磁極の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の凸極磁極部を備えるようにしたものである。
【００１２】
（７）上記（６）において、好ましくは、前記複数のロータ磁極の内、第１のロータ磁極の前記凸極磁極部に対して、第２のロータ磁極の前記凸極磁極部は、互いの凸部の位相が１８０度ずれているものである。
【００１３】
（８）上記（１）において、好ましくは、前記固定子は、複数の前記ステータ磁極を接続する連結部を備えるようにしたものである。
【００１４】
（９）上記（８）において、好ましくは、前記複数のステータ磁極は、前記連結部により、位相差をもって接続されているものである。
【００１５】
（１０）上記（１）において、好ましくは、前記固定子コイルは、同相コイルが固定子コア内で位相差を持つように配置されているものである。
【００１６】
（１１）上記（１）において、好ましくは、前記ロータ磁極は、薄板を積層して構成されるかまたは鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されるものである。
【００１７】
（１２）上記（１）において、好ましくは、前記ステータ磁極は、薄板を積層して構成されるかまたは鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されるものである。
【００１８】
（１３）上記目的を達成するために、本発明は、ステータ磁極と、前記ステータ磁極に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、前記固定子に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極と、前記複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線とを有する回転子とを有する車両用回転電機において、前記複数のロータ磁極は、それぞれ円筒型磁極からなり、前記ステータ磁極は、２つのステータ磁極片から構成されるとともに、前記２つのステータ磁極片は、その内周面であって前記ロータと対向する側に三角形状の爪部を有するものである。
かかる構成により、高回転化が可能となる。
【００１９】
（１４）上記（１）において、好ましくは、前記ステータ磁極は、鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されるものである。
【００２０】
（１５）上記目的を達成するために、本発明は、複数の磁極を有する固定子と、該固定子に空隙を介して回転可能に保持された回転子とを有し、前記回転子は、薄板を積層した積層鉄心又は磁性材を圧して形成した圧粉磁心からなる少なくとも２つの鉄心が回転軸に対して並設して設けられ、かつそれらの鉄心間に巻線を介在させたものであり、前記鉄心の一方は、前記巻線の励磁によって一方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、前記鉄心の他方は、前記巻線の励磁によって他方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、前記複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、前記鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と前記鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれており、前記巻線の前記鉄心の一方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、前記鉄心の一方の前記巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも前記鉄心の他方寄りにあり、前記巻線の前記鉄心の他方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、前記鉄心の他方の前記巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも前記鉄心の一方寄りにある。
かかる構成により、高回転化が可能となる。
【００２１】
（１６）上記（１５）において、好ましくは、前記鉄心の周方向に隣接する各磁極鉄心間には永久磁石が配置されているものである。
【００２２】
（１７）上記（１５）において、好ましくは、前記固定子の磁極は、極性の異なる磁極片が周方向に交互に配置されて構成されているものである。
【００２３】
（１８）上記（１７）において、好ましくは、 前記磁極片は、磁性材を圧して形成した圧粉磁心から構成されているものである。
【００２４】
（１９）上記目的を達成するために、本発明は、複数の磁極を有する固定子と、該固定子に空隙を介して回転可能に保持された回転子とを有し、前記回転子は、薄板を積層した積層鉄心又は磁性材を圧して形成した圧粉磁心からなる少なくとも２つの鉄心が回転軸に対して並設して設けられ、かつそれらの鉄心間に巻線を介在させたものであり、前記鉄心の一方は、前記巻線の励磁によって一方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、前記鉄心の他方は、前記巻線の励磁によって他方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、前記複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、前記鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と前記鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれており、前記巻線は、前記鉄心の一方と前記鉄心の他方との間に形成された空間から外周表面全面が露出するように、前記鉄心の一方と前記鉄心の他方とによって軸方向から挟持されているものである。
かかる構成により、高回転化が可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、高回転な車両用回転電機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図１〜図１０を用いて、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成について説明する。なお、以下の説明において、本実施形態による車両用回転電機は車両用発電機とし、かつモータとして駆動可能なものである。
図１は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成を示すシステムブロック図である。
【００２７】
エンジン５２には、スタータモータ５３が取り付けられており、エンジン５２を始動する場合に使用される。スタータモータ５３の起動は、キースイッチ５４を運転者が操作することで動作する。電源としては、バッテリー５５の電力を使用する。
【００２８】
バッテリー５５のプラス端子およびマイナス端子は、車両用交流発電機１００にも電気的に接続されている。バッテリー５５のマイナス側端子はアースとして車体に接続される。車両用交流発電機１００は、エンジン５２に対してクランクプーリ５１とプーリ８をベルト５０を介して動力の伝達を行うものである。ベルト５０の回転方向は一定方向であり、エンジン５２によって車両用交流発電機１００を回す場合と、車両用交流発電機１００がエンジン５２を回す２通りの動作ができるようになっている。
【００２９】
車両用交流発電機１００の内部には、インバータ回路を含んだ駆動部２００が設けられている。駆動部２００とＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）６０間の信号には、エンジン始動信号６１と、発電指令信号６２と、回転数検出信号６３とがある。ＥＣＵ６０にはアクセルペダル５６の踏み込み量を検出するアクセル信号５７とブレーキペダル５８の踏み込み量を検出するブレーキ信号５９が接続されている。
【００３０】
次に、車両用駆動発電システムの動作について説明する。
【００３１】
エンジン５２が冷えている場合には、エンジン内のエンジンオイルの粘性が高いためエンジンを駆動するために必要なトルクが大きいので、運転者がキースイッチ５４を操作することで、スタータモータ５３を駆動してエンジンを始動する。
【００３２】
一方、エンジンが十分暖まった場合には、エンジンオイルの粘性が下がるため、エンジンの摩擦抵抗が低減し、冷えた状態に比較して小さい力でエンジンを始動することができるので、アイドルストップ後の再始動時には交流発電機１００よりエンジン５２を始動する。例えば、運転者がアクセルペダル５６から足を離してブレーキペダルを踏んだ場合、車速を検出して車速が零速度の場合にエンジンを停止するかアイドル状態を維持するかを、ＥＣＵ６０が決定する。例えば、ＥＣＵ６０が信号待ちや渋滞と判断した場合、エンジンを停止する。次に、運転者がブレーキペダル５８から足を離して、アクセルペダル５６を踏んだ場合、アクセル信号５７がＥＣＵ６０に対して出力されるために、ＥＣＵ６０はエンジン始動信号６１を車両用交流発電機１００に内蔵した駆動部２００に対して出力する。駆動部２００は車両用交流発電機の３相巻線にモータ動作が可能なインバータ部１０１と界磁巻線電流を制御するレギュレータ１０２が搭載されており、ＥＣＵ６０からエンジン始動信号６１がオンになった場合には、車両用交流発電機１００をモータとして回転させる。このとき、エンジン５２は車両用交流発電機１００にプーリとベルトで接続されているため、交流発電機１００によって回転させることができ、エンジンを始動させることができる。エンジンが始動した場合、駆動部２００からは回転数検出信号６３がＥＣＵ６０に戻されるため、ＥＣＵ６０ではエンジン始動信号６１をオフすると共に、発電指令信号６２をオンして車両用交流発電機１００をモータ動作から発電機動作モードに切り替える。
【００３３】
以上の動作により、車両用交流発電機は、モータとして動作する場合と、発電機として動作する場合の２通りに大別される。
【００３４】
次に、図２を用いて、本実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の断面図である。
【００３５】
車両用回転電機１００は、回転子４と、固定子２とを備えている。回転子４は、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂと、ヨーク１と、界磁巻線６とから構成される。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂには、それぞれ、空間部が形成され、この空間部には永久磁石２３が挿入固定されている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂと、ヨーク１とによって、ロータコアが構成される。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂは、ヨーク１の両端に固定されている。ヨーク１の外周であって、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂの間に、界磁巻線６が巻回される。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂの構成については、図３を用いて後述する。
【００３６】
回転子４は、シャフト７に固定されている。回転子４の軸方向の両端面には、冷却ファン１４，１５が設けられている。シャフト７の一端には、プーリー８が取り付けられている。
【００３７】
固定子２は、回転子４の外周に配置されている。固定子２は、２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂと、ステータ連結部２６と、固定子コイル３とから構成される。２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂと、ステータ連結部２６とにより、ステータコアが構成される。２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂは、ステータ連結部２６によって連結されている。２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂには、固定子コイル３が３相分布巻きで巻回されている。
【００３８】
固定子２は、フロントブラケット９とリアブラケット１０により前後から挟み込まれるように配置されている。各ブラケット９，１０には、ベアリング１２，１３により、シャフト７を回転自由に支持しており、回転子４は固定子２に対して回転可能である。
【００３９】
回転子４に配置された界磁巻線６には、シャフト７に設けられたスリップリング１８とブラシ１７から直流電流が供給され、軸方向に磁化を作る構成である。例えば、円筒型ロータ磁極５ａがＮ極の場合には、円筒型ロータ磁極５ｂがＳ極となる。この磁極の励磁磁化の強さは、界磁巻線６に流れる界磁電流の大きさに応じて変化する。シャフト７の反プーリ側端部には、磁極センサ２２が配置されており、回転子４の磁極位置を検出する手段として用いられる。
【００４０】
また、リアブラケット１０に接してヒートシンク２０が設けられている。ヒートシンク２０には、図１にて説明した駆動部２００に設けられたインバータ部を構成するパワー素子（インバータ素子）２１が実装されており、パワー素子２１の損失をヒートシンク２０に放熱できるような構成となっている。パワーモジュール１９は、ヒートシンク２０とパワー素子２１で一体的に構成されている。
【００４１】
リアブラケット１０の端部には、リアカバー１１とバッテリーに接続されるプラス端子１６が配置されている。
【００４２】
次に、図３を用いて、本実施形態による車両用回転電機に用いる回転子４の構成について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成を示す斜視図である。
【００４３】
２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、円筒形状であり、珪素鋼板等の薄板を積層したり、または、圧粉磁芯のような鉄の粒子を固めて構成されている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、回転子４の軸方向に貫通し、円周方向に等間隔で形成された６個の空間部２３ａを有している。複数の空間部２３ａには、それぞれ、永久磁石２３が挿入固定されている。隣接する空間部２３ａの間の凸部が磁極部２３ｂとなる。また、円筒型ロータ磁極５ａの凸部である磁極部２３ｂに対して、円筒型ロータ磁極５ｂの凸部である磁極部２３ｂ’は、凸部同士の位相が１８０度ずれるように、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、シャフト７に固定されている。なお、円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂと永久磁石２３を、それぞれ、ボンド入りの粉末を圧縮成形する２色成形により形成してもよいものである。
【００４４】
また、図２にて説明したように、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂの間にはロータヨーク１が配置され、シャフト７に固定されている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂの間の磁極中心部であって、しかも、ロータヨーク１の外周には、界磁巻線６が巻回されている。
【００４５】
界磁巻線６に対して、例えば、矢印方向に界磁電流が流れた場合、磁極部の磁化方向は、磁極５ａの磁極部２３ｂがＮ極となり、磁極５ｂの磁極部２３’がＳ極となる。このとき、磁極５ａの磁極部２３ｂ間に配置した永久磁石２３は、磁極部２３ｂの磁極とは逆の磁極が外周面になるように、外周側がＳ極で、内周側がＮ極となるように、配置される。一方の磁極５ｂは１８０度位相がずれて配置されるため、磁極５ｂの磁極部２３ｂ’間に配置される永久磁石２３’は、外周側がＮ極で、内周側がＳ極となるように配置される。よって、磁石２３が作る磁極と界磁巻線６が作る磁極は外周から見ると、同極が回転子４の軸方向に横一列に並んだ形になっている。
【００４６】
なお、永久磁石が配置される位置は、ロータ磁極の最外周面に近いところとしている。すなわち、永久磁石２３の外周部には、円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂのブリッジ部が存在するが、ロータ磁極の最外周面に近いところに永久磁石２３を配置することで、このブリッジ部の薄くでき、永久磁石単体の磁束の漏れを低減することができる。
【００４７】
以上説明したように、円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用いることによって、従来の爪型磁極式の回転電機を高速回転した時の爪型磁極の起きあがりの問題は生じないものである。従来の爪型磁極式の回転電機では、回転子の外周と、固定子の内周の間に形成されるギャップを、例えば、０．３ｍｍとしたとき、回転電機の回転数は、例えば、１８０００ｒｐｍに制限されていた。この回転数以上に回転させると、爪型磁極が起きあがり、固定子の内周面と接触する恐れがあるからである。それに対して、本実施形態のように、円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用いることにより、例えば、２２０００ｒｐｍまで高速回転が可能になる。回転数を高回転化できることで、発電機として同じ発電電流を得る場合や、モータとして同じ出力トルクを得る場合には、小型化することができる。
【００４８】
また、ロータ磁極５ａ，５ｂは、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成している。ロータ磁極を渦電流損失の少ない圧粉磁芯や積層鉄板で構成することで高速回転時にステータのスロットによる磁場の変動で発生する渦電流損（表面損）を低減することができる。従来の爪型磁極式の回転電機では、爪型磁極は、例えば厚さ１２ｍｍ程度の厚板によって構成されているため、高速回転時には爪表面で発生する渦電流損失がステータ銅損と同じ程度まで増加するため、効率が低下していた。例えば、従来の爪型磁極式の回転電機を１８０００ｒｐｍで回転させる場合、渦電流損失は、約１ｋＷ程度である。それに対して、本実施形態のように円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用い、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成した場合には、１８０００ｒｐｍで回転させる場合の渦電流損失は、約０．１ｋＷ程度であり、２２０００ｒｐｍで回転させた場合でも渦電流損失は、約０．１４ｋＷ程度であり、高回転時でも効率を向上することができる。
【００４９】
また、従来の爪型磁極式の回転電機では、爪磁極を構成するために爪の曲がり部の厚み分界磁巻線が巻けない部分があった。一方、本実施形態の円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用いた場合、界磁巻線を磁極の外周側近くまで巻くことが可能となるため、同じ巻数を巻く場合にはロータの軸方向厚みを短縮することが可能になる。例えば、直径１ｍｍのエナメル被覆導線を３１２ターン巻回して界磁巻線６を構成する場合について、具体的に説明する。従来の爪型磁極式の回転電機では、爪型磁極の厚さを１２ｍｍであり、爪型磁極の内周側とヨークの外周側との間のギャップが１２ｍｍである場合、ヨークの軸方向の長さを２６ｍｍとすることで、３１２ターンの界磁巻線を巻回できる。一方、本実施形態の場合、爪型磁極を用いないため、ヨークの外周には２４ｍｍの界磁巻線を巻回するスペースがあり、ヨークの軸方向の長さを１３ｍｍとすることで、３１２ターンの界磁巻線を巻回できる。すなわち、従来に比べて、ロータヨークの軸方向の厚さを半減でき、ロータの軸方向厚みを１３ｍｍ短縮することができる。
【００５０】
さらに、円筒型の空間部に永久磁石を配置することで、発電時の発電出力を向上でき、また、モータ動作時には出力トルクを向上できる。
【００５１】
次に、図４を用いて、本実施形態による車両用回転電機に用いる他の回転子４’の構成について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる他の回転子の構成を示す斜視図である。なお、図２と同一符号は、同一部分を示している。
【００５２】
本例の回転子４’においては、円筒型のロータ磁極５ａ’，５ｂ’に、貫通する空間部２７を設けている。空間部２７は、回転時に界磁巻線６の冷却促進となる冷却風の取り入れ口と発電動作時の電機子反作用による増磁磁極の磁束集中を緩和する機能を兼ねたもので、磁気音の発生の低減と界磁巻線６の冷却促進を兼ね合わせたものである。
【００５３】
なお、空間部２７を用いて非磁性体のファンを界磁巻線６の外周部に配置しても良い。その場合、ステータ２の連結部２６に配置された巻線３は、露出しているため、ファンによって生じる冷却風によって固定子コイル３を冷却することができる。
【００５４】
また、空間部２７に非磁性体の部材を配置して、円筒型のロータ磁極５ａ’，５ｂ’を連結するための連結部材とすることもできる。
【００５５】
次に、図５〜図７を用いて、本実施形態による車両用回転電機に用いる固定子２の構成について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の構成を示す分解斜視図である。図６は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の要部断面図である。図７は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の要部を内周側から見た平面図である。
【００５６】
図５に示すように、固定子２の固定子コアは、２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂと、連結部２６で構成される。例えば、ステータ磁極２５ａは、リング状のコアバック部２５ａ１と、コアバック部２５ａ１から内周方向に突出したティース部２５ａ２とから構成される。ステータ磁極２５ａ，２５ｂは、圧粉成形や、珪素鋼板の薄板を積層して形成される。隣接するティース部２５ａ２の間にはスロット部が形成されている。ここでは、スロットの数は、９０個の例を示している。
【００５７】
連結部２６の厚みは、ステータ磁極２５ａ，２５ｂのコアバック部の厚さと同じか、または厚く構成される。連結部２６の材質としてはステータ磁極２５ａ，２５ｂと同じ磁性体である。
【００５８】
２個のステータ磁極２５ａ，２５ｂと、連結部２６とは、溶接で一体化されても良いし、インロー等の嵌合で固定されても良い。更に、どちらかのステータ磁極が自由に動けるようにすることで、発電性能の調整や、トルクの調整，弱め界磁機能を持たせることが可能になる。この場合には、別途回転制御機能なアクチュエータが必要となる。最終的にはフロントブラケット９とリアブラケット１０により前後から押さえ込まれる構造である。
【００５９】
なお、２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂのスロットの位置関係は、ロータ磁極の電気角で３０度程度ずらして固定子コイルの空間的な起磁力分布を滑らかにすることもできる。また、それぞれの位置合わせ用マークや凹凸部を設けることで、位置合わせを容易にすることができる。
【００６０】
図６に示すように、２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂの中心に連結部２６が配置され、更に２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂのスロットを貫通するように固定子コイル３が通っている。ここで、連結部２６にスロットが無い理由は、コイルのインダクタンスを低減するためである。連結部２６では、コイルは、鉄心の一方と鉄心の他方との間に形成された空間から外周表面全面が露出するように、鉄心の一方と鉄心の他方とによって軸方向から挟持されているため、固定子コイル３はむき出しとなっている。そのために、外部から風を送ることで、固定子コイルの冷却促進が可能になる。
【００６１】
次に、図７に示すように、２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂを貫く固定子コイル３は中心部で一旦曲がっている。すなわち、２つのステータ磁極２５ａ，２５ｂに固定子コイル３を真っ直ぐに通した後に、一方のステータ磁極２５ａに対して他方のステータ磁極２５ｂを捻って位相差を付けている。このように、第一のステータ磁極２５ａと第二のステータ磁極２５ｂの位相をずらすことで、固定子コイルの空間的な起磁力分布を滑らかにすることができ、騒音を低減することができる。この場合の位相差は、回転子の基本波に対して電気角で３０度程度までが、性能と騒音低減効果でバランスが良いものである。固定子コイル３は、３相分布巻きで巻線される。
【００６２】
次に、図８を用いて、本実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。
図８は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の構成を示す分解斜視図である。なお、図２〜図７と同一符号は、同一部分を示している。
【００６３】
図８は、図３に示した回転子４と、図５〜７に示した固定子２を組み合わせた状態を示している。なお、固定子コイルの図示は省略している。図３に示したように、回転子４は、２つのロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、６個づつの永久磁石が内蔵されており、回転子４としての極数は１２である。また、固定子２のスロット数は９０である。すなわち、図８に示した回転電機は、３相回転電機であるので、毎極毎相スロット数は２．５となっている。
【００６４】
次に、図９を用いて、本実施形態による車両用回転電機の他の構成について説明する。
図９は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の他の構成を示す分解斜視図である。なお、図２〜図７と同一符号は、同一部分を示している。
【００６５】
図９においては、固定子２’を構成する２つのステータ磁極２５ａ’，２５ｂ’のスロット数を３６としている。回転子４は、図８と同様に、２つのロータ磁極５ａ，５ｂは、それぞれ、６個づつの永久磁石が内蔵されており、回転子４としての極数は１２である。すなわち、図８に示した回転電機は、３相回転電機であるので、毎極毎相スロット数は１となっている。
【００６６】
次に、図１０を用いて、本実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部２００の構成について説明する。
図１０は、本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部の構成を示す回路図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。
【００６７】
駆動部２００は、３相インバータとＨ型のインバータから構成されている。３相インバータは、固定子コイル３を構成する３相巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗのモータ駆動時に動作する６個のスイッチング素子２１Ｕ１，２１Ｕ２，２１Ｖ１，２１Ｖ２，２１Ｗ１，２１Ｗ２から構成されている。スイッチング素子２１Ｕ１，２１Ｕ２は直列接続され、Ｕ相上アームスイッチとＵ相下アームスイッチを構成している。スイッチング素子２１Ｖ１，２１Ｖ２は直列接続され、Ｖ相上アームスイッチとＶ相下アームスイッチを構成している。スイッチング素子２１Ｗ１，２１Ｗ２は直列接続され、Ｗ相上アームスイッチとＷ相下アームスイッチを構成している。
【００６８】
また、Ｈ型インバータは、界磁巻線６に界磁電流を正負の方向に流すスイッチング素子３１Ｘ１，３１Ｘ２，３１Ｙ１，３１Ｙ２から構成されている。なお、いずれのインバータも、スイッチング素子を駆動するゲート回路の図示は省略している。
【００６９】
図２に示した磁極センサ２２の信号を基に、３相インバータのスイッチング素子を制御して、各相に流す電流を制御することでモータ駆動させたり、発電時には同期整流もしくはフライホイルダイオードによる全波整流を行う。また、この例では、発電の場合は定電圧発電としているため、界磁電流の制御は、発電電圧が一定値になるように界磁電流に流す電流方向と電流値を制御する。Ｈ型を採用したのは、磁極間に配置した永久磁石の漏れ磁束により高速回転時に電圧を規定値以内にできない場合を考えたためであり、電源電圧が高い場合において不要な場合には通常使用している１つの制御素子による電圧制御でもよいものである。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、円筒型のロータ磁極５ａ，５ｂを用いることによって、従来の爪型磁極式の回転電機を高速回転した時の爪型磁極の起きあがりの問題は生じないものであり、高速回転が可能となる。したがって、発電機として同じ発電電流を得る場合や、モータとして同じ出力トルクを得る場合には、小型化することができる。
【００７１】
また、ロータ磁極５ａ，５ｂは、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成することで、高速回転時にステータのスロットによる磁場の変動で発生する渦電流損（表面損）を低減することができる。したがって、効率を向上することができる。
【００７２】
また、界磁巻線を磁極の外周側近くまで巻くことが可能となるため、同じ巻数を巻く場合にはロータの軸方向厚みを短縮することが可能になる。
【００７３】
次に、図１１を用いて、本発明の第２の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成は、図１と同様である。本実施形態による車両用回転電機の構成は、図２とほぼ同様であり、本実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の構成は、図５〜図７と同様であるが、本実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成は、図３とは異なるものである。
図１１は、本発明の第２の実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成を示す斜視図である。
【００７４】
本実施形態の回転子４”では、ロータ磁極５ａ”，５ｂ”の形状が、図３に示したロータ磁極５ａ，５ｂとは、異なっている。すなわち、ロータ磁極５ａ”，５ｂ”は、円筒形の外周側に、それぞれ、半径方向に突出した形状の６個の凸極磁極２３ｂ’を有している円筒型ロータ磁極である。ロータ磁極５ａ”の凸極磁極２３ｂ’に対して、ロータ磁極５ｂ”の凸極磁極２３ｂ’は、凸部の位相が１８０度ずれている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ”，５ｂ”は、それぞれ、珪素鋼板等の薄板を積層したり、または、圧粉磁芯にて構成されている。
【００７５】
２個の円筒型ロータ磁極５ａ”，５ｂ”は、それぞれ、シャフト７に固定されている。また、２個の円筒型ロータ磁極５ａ”，５ｂ”の間には、図２にて説明したロータヨーク１が配置され、シャフト７に固定されている。２個の円筒型ロータ磁極５ａ”，５ｂ”の間の磁極中心部であって、しかも、ロータヨーク１の外周には、界磁巻線６が巻回されている。
【００７６】
界磁巻線６に対して、例えば、矢印方向に界磁電流が流れた場合、磁極部の磁化方向は、磁極５ａ”の凸極磁極部２３ｂ’がＮ極となり、磁極５ｂ２の凸極磁極部２３’がＳ極となる。
【００７７】
以上説明したように、円筒型の凸極磁極を有するロータ磁極５ａ”，５ｂ”を用いることによって、従来の爪型磁極式の回転電機を高速回転した時の爪型磁極の起きあがりの問題は生じないものである。したがって、従来よりも高速回転が可能になる。回転数を高回転化できることで、発電機として同じ発電電流を得る場合や、モータとして同じ出力トルクを得る場合には、小型化することができる。
【００７８】
また、ロータ磁極５ａ”，５ｂ”は、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成しているので、高速回転時にステータのスロットによる磁場の変動で発生する渦電流損（表面損）を低減することができる。
【００７９】
また、界磁巻線を磁極の外周側近くまで巻くことが可能となるため、同じ巻数を巻く場合にはロータの軸方向厚みを短縮することが可能になる。
【００８０】
なお、凸極磁極部２３ｂ’の外周面の形状，すなわち、固定子の内周面と対向する面の形状は、図示するように、長方形で示しているが、破線Ｘ１で示す三角形状や、一点鎖線Ｘ２で示す台形形状等にすることで、スキュー効果が得られ、騒音を低減することができる。
【００８１】
次に、図１２を用いて、本発明の第３の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成は、図１と同様である。本実施形態による車両用回転電機の構成は、図２とほぼ同様である。
図１２は、本発明の第３の実施形態による車両用回転電機の構成を示す正面図である。なお、図２〜図８と同一符号は、同一部分を示している。
【００８２】
本実施形態の回転電機は、図８に示した回転電機の回転子と固定子を、軸方向に２倍に展開したタンデム構成である。回転子の構成において、両側に位置する２個の円筒型ロータ磁極５ａは、図３に示した円筒型ロータ磁極５ａと同じものである。円筒型ロータ磁極５ｂ”は、図３に示した円筒型ロータ磁極５ｂの軸方向の厚さを２倍にしたものである。
【００８３】
図示の左側の円筒型ロータ磁極５ａの凸部である磁極部に対して、中央部の円筒型ロータ磁極５ｂ”の凸部である磁極部は、凸部同士の位相が１８０度ずれるように、２個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂ”は、それぞれ、シャフト７に固定されている。また、中央部の円筒型ロータ磁極５ｂ”の凸部である磁極部に対して、図示の右側の円筒型ロータ磁極５ａの凸部である磁極部は、凸部同士の位相が１８０度ずれるが、左右の円筒型ロータ磁極５ａの凸部である磁極部は、凸部同士の位相が同相となるように、シャフト７に固定されている。
【００８４】
また、３個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂ”の間にはそれぞれロータヨーク１が配置され、シャフト７に固定されている。３個の円筒型ロータ磁極５ａ，５ｂ”の間の磁極中心部であって、しかも、ロータヨーク１の外周には、それぞれ界磁巻線６が巻回されている。
【００８５】
また、固定子の構成において、両側に位置する２個のステータ磁極２５ａは、図５に示したステータ磁極２５ａと同じものである。ステータ磁極２５ｂ”は、図５に示したステータ磁極２５ｂの軸方向の厚さを２倍にしたものである。各ステータ磁極２５ａ，２５ｂ”のスロットには、固定子コイル３が挿入され、各ティースには、３相分布巻きで固定子コイルが巻回されている。
【００８６】
本実施形態では、軸方向回転子と固定子の長さを増やすことで、発電機として動作するときには発電出力を増加でき、モータとして駆動されるときは出力トルクを増加することができる。
【００８７】
次に、図１３を用いて、本発明の第４の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成は、図１と同様である。本実施形態による車両用回転電機の構成は、図２とほぼ同様である。
図１３は、本発明の第４の実施形態による車両用回転電機の構成を示す正面図である。なお、図２〜図８と同一符号は、同一部分を示している。
【００８８】
図３〜図１２に示した例では、ステータ磁極２５ａ，２５ｂに巻回された固定子コイルは分布巻きであったのに対して、本実施形態では、集中巻きで構成している。すなわち、ステータ磁極２５ａ，２５ｂの内周側に突出して形成された１つのティース部に対して、集中して固定子コイルが巻回される。例えば、２：３系列ではロータ磁極が１２極の場合ステータのティース数は１８個となり、その１８個のティースに１８個のコイルを巻き付けて構成する。本実施形態では、ステータ磁極は、独立して２個（２５ａ，２５ｂ）有るためロータ磁極数が１２極でも、ステータのティース数は３６個となる。ここで、第一のステータ磁極２５ａのティース部に巻回する固定子コイル３ａと第二のステータ磁極２５ｂのティース部に巻回する固定子コイル３ｂを、それぞれを独立させて３相を独立２巻線としている。なお、第一のステータ磁極２５ａのティース部に巻回する固定子コイル３ａと第二のステータ磁極２５ｂのティース部に巻回する固定子コイル３ｂの間で、最も近い位相のコイルを直列に接続して、３相の巻線としてもよいものである。また、図示する例では、回転子の磁極に対して界磁巻線６の上部にも冷却用のファン１４を配置しており固定子コイルの冷却を促進している。
【００８９】
本実施形態では、複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれている。そして、巻線の鉄心の一方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、鉄心の一方の巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも鉄心の他方寄りにあり、巻線の鉄心の他方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、鉄心の他方の巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも鉄心の一方寄りにある。
【００９０】
次に、図１４〜図１６を用いて、本発明の第５の実施形態による車両用回転電機の構成について説明する。本実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成は、図１と同様である。本実施形態による車両用回転電機の構成は、図２とほぼ同様である。
図１４は、本発明の第５の実施形態による車両用回転電機の構成を示す斜視図である。図１５は、本発明の第５の実施形態による車両用回転電機に用いられる固定子の部分断面の構成を示す斜視図である。図１６は、本発明の第５の実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部の構成を示す回路図である。なお、図１〜図１０と同一符号は、同一部分を示している。
【００９１】
図１４に示した回転電機の構成において、回転子４の構成は、図３に示した回転子４と同様である。一方、固定子２”は、図５に示した固定子２とは一部異なっている。その詳細については、図１５を用いて説明する。
【００９２】
図１５に示すように、固定子２”は、第１のステータ磁極を構成するステータ磁極片２５ａ１，２５ａ２と、第２のステータ磁極を構成するステータ磁極片２５ｂ１，２５ｂ２と、第１及び第２のステータ磁極を連結する連結部２６’と、２つの固定子コイル３Ａ，３Ｂとから構成される。ステータ磁極片２５ａ１は、図示するように、その内周面側に、三角形状の爪部２５ａ１１を有している。また、ステータ磁極片２５ａ２も、図示するように、その内周面側に、三角形状の爪部２５ａ２１を有している。各爪部２５ａ１１，２５ａ２１は、互いに１８０度位相がずれており、互いの爪部の先端が相手方の爪部の間隙に挿入される位置関係となっている。ステータ磁極片２５ｂ１，２５ｂ２も同様に構成されている。ステータ磁極片２５ａ１，２５ａ２，２５ｂ１，２５ｂ２は、圧粉磁芯や珪素鋼板等の薄板を積層して構成しているので、高速回転時にステータのスロットによる磁場の変動で発生する渦電流損（表面損）を低減することができる。特に、ステータ磁極片２５ａ１，２５ａ２，２５ｂ１，２５ｂ２で圧粉磁芯により構成することで、騒音を低減することができる。
【００９３】
ステータ磁極片２５ａ１，２５ａ２からなる第１のステータ磁極の内部には、リング状に巻回された固定子コイル３Ａが挿入されている。また、ステータ磁極片２５ｂ１，２５ｂ２からなる第１のステータ磁極の内部には、リング状に巻回された固定子コイル３Ｂが挿入されている。
【００９４】
次に、図１６に示すように、駆動部２００Ａは、２相全波整流回路を備えている。なお、駆動部２００Ａは、図１０に示した界磁電流を制御するためのＨ型のインバータも備えているものであるが、図１０と同じため、図示は省略している。
【００９５】
２相全波整流回路は、固定子コイル３Ａに生じた起電圧を全波整流するためのダイオードＤＡ１１，ＤＡ１２，ＤＡ２１，ＤＡ２２と、固定子コイル３Ｂに生じた起電圧を全波整流するためのダイオードＤＢ１１，ＤＢ１２，ＤＢ２１，ＤＢ２２とからなる。
【００９６】
なお、図１４〜図１６に示したものは、２相の発電機であるが、３相の発電機としてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機を用いる駆動発電システムの構成を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる他の回転子の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の構成を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の要部断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いる固定子の要部を内周側から見た平面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の構成を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機の他の構成を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態による車両用回転電機に用いる回転子の構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態による車両用回転電機の構成を示す正面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態による車両用回転電機の構成を示す正面図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態による車両用回転電機の構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態による車両用回転電機に用いられる固定子の部分断面の構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態による車両用回転電機に用いられる駆動部の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００９８】
１…ロータヨーク
２…固定子
３…固定子コイル
４…回転子
５…ロータ磁極
６…界磁巻線
７…シャフト
１９…パワーモジュール
２１…パワー素子
２２…磁極センサ
２３…永久磁石
２５…ステータ磁極
２６…連結部
２７…空間部
１００…車両用回転電機
２００…駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ磁極と、前記ステータ磁極に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、
前記固定子に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極と、前記複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線とを有する回転子とを有する車両用回転電機において、
前記複数のロータ磁極は、それぞれ円筒型磁極からなることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記回転子は、前記複数のロータ磁極内の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の永久磁石を備え、
前記複数のロータ磁極は、それぞれ、前記円周方向に等間隔で配置された永久磁石の間に凸極磁極部を有することを特徴とする車両用回転電機。
【請求項３】
請求項２記載の車両用回転電機において、
前記複数のロータ磁極の内、第１のロータ磁極の前記凸極磁極部に対して、第２のロータ磁極の前記凸極磁極部は、互いの凸部の位相が１８０度ずれていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項４】
請求項３記載の車両用回転電機において、
前記凸極磁極に形成された空間部を備えたことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項５】
請求項３記載の車両用回転電機において、
前記永久磁石は、前記ロータ磁極の最外周面に近いところに埋め込まれていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項６】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記回転子は、前記複数のロータ磁極の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の凸極磁極部を備えることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項７】
請求項６記載の車両用回転電機において、
前記複数のロータ磁極の内、第１のロータ磁極の前記凸極磁極部に対して、第２のロータ磁極の前記凸極磁極部は、互いの凸部の位相が１８０度ずれていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項８】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記固定子は、複数の前記ステータ磁極を接続する連結部を備えることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項９】
請求項８記載の車両用回転電機において、
前記複数のステータ磁極は、前記連結部により、位相差をもって接続されていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１０】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記固定子コイルは、同相コイルが固定子コア内で位相差を持つように配置されていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１１】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記ロータ磁極は、薄板を積層して構成されるかまたは鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１２】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記ステータ磁極は、薄板を積層して構成されるかまたは鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１３】
ステータ磁極と、前記ステータ磁極に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、
前記固定子に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極と、前記複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線とを有する回転子とを有する車両用回転電機において、
前記複数のロータ磁極は、それぞれ円筒型磁極からなり、
前記ステータ磁極は、２つのステータ磁極片から構成されるとともに、
前記２つのステータ磁極片は、その内周面であって前記ロータと対向する側に三角形状の爪部を有することを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１４】
請求項１３記載の車両用回転電機において、
前記ステータ磁極は、鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１５】
複数の磁極を有する固定子と、
該固定子に空隙を介して回転可能に保持された回転子とを有し、
前記回転子は、薄板を積層した積層鉄心又は磁性材を圧して形成した圧粉磁心からなる少なくとも２つの鉄心が回転軸に対して並設して設けられ、かつそれらの鉄心間に巻線を介在させたものであり、
前記鉄心の一方は、前記巻線の励磁によって一方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、
前記鉄心の他方は、前記巻線の励磁によって他方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、
前記複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、
前記鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と前記鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれており、
前記巻線の前記鉄心の一方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、前記鉄心の一方の前記巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも前記鉄心の他方寄りにあり、
前記巻線の前記鉄心の他方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、前記鉄心の他方の前記巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも前記鉄心の一方寄りにある
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１６】
請求項１５に記載の車両用回転電機において、
前記鉄心の周方向に隣接する各磁極鉄心間には永久磁石が配置されている
ことを特徴とする回転電機。
【請求項１７】
請求項１５に記載の車両用回転電機において、
前記固定子の磁極は、極性の異なる磁極片が周方向に交互に配置されて構成されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１８】
請求項１７に記載の車両用回転電機において、
前記磁極片は、磁性材を圧して形成した圧粉磁心から構成されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１９】
複数の磁極を有する固定子と、
該固定子に空隙を介して回転可能に保持された回転子とを有し、
前記回転子は、薄板を積層した積層鉄心又は磁性材を圧して形成した圧粉磁心からなる少なくとも２つの鉄心が回転軸に対して並設して設けられ、かつそれらの鉄心間に巻線を介在させたものであり、
前記鉄心の一方は、前記巻線の励磁によって一方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、
前記鉄心の他方は、前記巻線の励磁によって他方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、
前記複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、
前記鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と前記鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれており、
前記巻線は、前記鉄心の一方と前記鉄心の他方との間に形成された空間から外周表面全面が露出するように、前記鉄心の一方と前記鉄心の他方とによって軸方向から挟持されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１】
ステータ磁極と、前記ステータ磁極に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、
前記固定子に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極と、前記複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線とを有する回転子とを有する車両用回転電機において、
前記複数のロータ磁極は、それぞれ円筒型磁極からなることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記回転子は、前記複数のロータ磁極内の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の永久磁石を備え、
前記複数のロータ磁極は、それぞれ、前記円周方向に等間隔で配置された永久磁石の間に凸極磁極部を有することを特徴とする車両用回転電機。
【請求項３】
請求項２記載の車両用回転電機において、
前記複数のロータ磁極の内、第１のロータ磁極の前記凸極磁極部に対して、第２のロータ磁極の前記凸極磁極部は、互いの凸部の位相が１８０度ずれていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項４】
請求項３記載の車両用回転電機において、
前記凸極磁極に形成された空間部を備えたことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項５】
請求項３記載の車両用回転電機において、
前記永久磁石は、前記ロータ磁極の最外周面に近いところに埋め込まれていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項６】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記回転子は、前記複数のロータ磁極の円周方向に等間隔でそれぞれ配置された複数の凸極磁極部を備えることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項７】
請求項６記載の車両用回転電機において、
前記複数のロータ磁極の内、第１のロータ磁極の前記凸極磁極部に対して、第２のロータ磁極の前記凸極磁極部は、互いの凸部の位相が１８０度ずれていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項８】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記固定子は、複数の前記ステータ磁極を接続する連結部を備えることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項９】
請求項８記載の車両用回転電機において、
前記複数のステータ磁極は、前記連結部により、位相差をもって接続されていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１０】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記固定子コイルは、同相コイルが固定子コア内で位相差を持つように配置されていることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１１】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記ロータ磁極は、薄板を積層して構成されるかまたは鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１２】
請求項１記載の車両用回転電機において、
前記ステータ磁極は、薄板を積層して構成されるかまたは鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１３】
ステータ磁極と、前記ステータ磁極に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、
前記固定子に対して回転可能に支持されるとともに、複数のロータ磁極と、前記複数のロータ磁極間に配置される界磁巻線とを有する回転子とを有する車両用回転電機において、
前記複数のロータ磁極は、それぞれ円筒型磁極からなり、
前記ステータ磁極は、２つのステータ磁極片から構成されるとともに、
前記２つのステータ磁極片は、その内周面であって前記ロータと対向する側に三角形状の爪部を有することを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１４】
請求項１３記載の車両用回転電機において、
前記ステータ磁極は、鉄の粒子を固めて製造した材料から構成されることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１５】
複数の磁極を有する固定子と、
該固定子に空隙を介して回転可能に保持された回転子とを有し、
前記回転子は、薄板を積層した積層鉄心又は磁性材を圧して形成した圧粉磁心からなる少なくとも２つの鉄心が回転軸に対して並設して設けられ、かつそれらの鉄心間に巻線を介在させたものであり、
前記鉄心の一方は、前記巻線の励磁によって一方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、
前記鉄心の他方は、前記巻線の励磁によって他方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、
前記複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、
前記鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と前記鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれており、
前記巻線の前記鉄心の一方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、前記鉄心の一方の前記巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも前記鉄心の他方寄りにあり、
前記巻線の前記鉄心の他方に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面は、前記鉄心の他方の前記巻線に最も近接した軸方向端部或いは軸方向端面よりも前記鉄心の一方寄りにある
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１６】
請求項１５に記載の車両用回転電機において、
前記鉄心の周方向に隣接する各磁極鉄心間には永久磁石が配置されている
ことを特徴とする回転電機。
【請求項１７】
請求項１５に記載の車両用回転電機において、
前記固定子の磁極は、極性の異なる磁極片が周方向に交互に配置されて構成されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１８】
請求項１７に記載の車両用回転電機において、
前記磁極片は、磁性材を圧して形成した圧粉磁心から構成されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項１９】
複数の磁極を有する固定子と、
該固定子に空隙を介して回転可能に保持された回転子とを有し、
前記回転子は、薄板を積層した積層鉄心又は磁性材を圧して形成した圧粉磁心からなる少なくとも２つの鉄心が回転軸に対して並設して設けられ、かつそれらの鉄心間に巻線を介在させたものであり、
前記鉄心の一方は、前記巻線の励磁によって一方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、
前記鉄心の他方は、前記巻線の励磁によって他方の極を構成する複数の磁極鉄心を備えており、
前記複数の磁極鉄心は放射状に径方向に延びており、
前記鉄心の一方の磁極鉄心の磁極中心と前記鉄心の他方の磁極鉄心の磁極中心は互いに周方向にずれており、
前記巻線は、前記鉄心の一方と前記鉄心の他方との間に形成された空間から外周表面全面が露出するように、前記鉄心の一方と前記鉄心の他方とによって軸方向から挟持されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−３３３６４２（Ｐ２００６−３３３６４２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５４８０９（Ｐ２００５−１５４８０９）
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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