WO2018139561A1 - 回転電機 - Google Patents

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rotor
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air gap
stator
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斉士 桂
康介 村田
太一 北村
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Exedy Corp
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    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/03—Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator

Definitions

  • the present invention relates to a brushless winding field type rotating electrical machine disposed on the outer periphery of a starting device.
  • Patent Document 1 a rotating electrical machine that supplies magnetic flux from a stationary field coil 102 to a rotor 101 has been proposed as in Patent Document 1 shown in FIG.
  • the stator 103 is disposed outside the rotor 101 in the radial direction.
  • a power supply device that is, a so-called brush
  • Patent Document 2 a structure in which a rotating electric machine is arranged on the outer periphery of a starting device has been proposed.
  • the engine can be started by connecting the engine and the rotating electrical machine, and by functioning as a generator during traveling, the starter and alternator that were necessary in conventional automobiles can be eliminated. .
  • an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine capable of increasing the design freedom and improving the output performance in solving the above-mentioned problems.
  • the present invention is configured as follows.
  • a brushless winding field type rotating electrical machine that is disposed between an engine and a transmission that are disposed along a rotating shaft and is located between a case that encloses a starting device and the starting device.
  • a stator that is held in the case and includes an AC coil that generates a rotating magnetic field using an AC current
  • a field core that is held in the case and includes a field coil that is excited by a direct current
  • a rotor disposed on an outer periphery of the starting device and held rotatably about the rotation axis with respect to the stator and the field coil;
  • a first air gap formed between the stator and the rotor to transfer magnetic flux between the stator and the rotor;
  • a second air gap formed between the field core and the rotor and passing a magnetic flux between the field core and the rotor;
  • the second air gap provides a rotating electrical machine that is a gap extending along a direction intersecting the axial direction of the rotating shaft at one end surface of the rotor in the axial direction of the rotating shaft.
  • only one of the stator and the field coil is disposed in a narrow space on the inner peripheral side of the case and on the outer peripheral side of the starting device. Since only one member needs to be arranged on the coaxial different diameter of the rotating shaft, the degree of freedom in design is increased, and the output performance of the rotating electrical machine can be improved.
  • FIG. 2A is a perspective view with the magnetic pole holding member removed from FIG.
  • the front view when it sees from the transmission side of the rotary electric machine concerning 1st Embodiment The perspective view of the rotary electric machine concerning 1st Embodiment, The perspective view of the rotor of the rotary electric machine concerning 1st Embodiment, The disassembled perspective view of the rotor of the rotary electric machine concerning 1st Embodiment, Explanatory drawing explaining the relationship between the structure of 1st Embodiment, and the structure of the example of a combination of the conventional literature, Explanatory drawing explaining the structure concerning the modification of 1st Embodiment, Explanatory drawing which shows the arrangement
  • FIG. 12A is a partially enlarged view of FIG. Explanatory drawing which shows the arrangement
  • FIG. 13A is a perspective view with the magnetic pole holding member removed from FIG. Magnetic flux in the case of being formed obliquely (for example, at an inclination angle of 20 degrees) as in the third embodiment when the respective magnifications of the magnetic flux and electromagnetic force in the case of being formed vertically are set to 1.
  • a graph that displays the magnification with the axial electromagnetic force Explanatory drawing explaining the relationship between the structure of 1st Embodiment, and the structure of the example of a combination of the conventional literature, Explanatory drawing which shows the arrangement
  • FIG. 7 is a perspective view when cut along a direction perpendicular to the rotation axis of the rotating electrical machine according to the fourth embodiment, and a perspective view with a magnetic pole holding member removed; It is explanatory drawing explaining schematic structure of the conventional rotary electric machine.
  • the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention is disposed between the engine 8 and the transmission 9 along the rotation shaft 7, and includes a case 5 that encloses the starting device 4.
  • the brushless winding field type rotating electrical machine 10 is located between the starting device 4 and the starting device 4.
  • the rotating electrical machine 10 includes at least a stator 3, a field coil 2, and a rotor 1.
  • the stator 3 is fixed and held in a non-rotatable manner in the case 5 and is formed of a cylindrical member having a plurality of slots for winding the AC coil 14.
  • the stator 3 includes the AC coil 14 therein, and the AC coil 14.
  • a rotating magnetic field is generated by an alternating current flowing through the.
  • the field coil 2 is arranged so as to be shifted along the rotation shaft 7 with respect to the stator 3 and the rotor 1, is fixedly held in the case 5 on the transmission 9 side of the stator 3, and is excited by a direct current.
  • the field core 6 includes a field coil 2 inside.
  • the field coil 2 is shifted along the rotation axis 7 from the stator 3 and the rotor 1, not to the transmission 9 side of the stator 3 but to the engine side of the stator 3 via the second air gap 12. May be arranged (refer to a dashed-dotted area 89 in FIG. 1).
  • the rotor 1 is fixedly disposed on the outer periphery of the starting device 4, the outer peripheral surface of the rotor 1 faces the inner peripheral surface of the stator 3, and the end surface on the transmission side of the rotor 1 is the field coil 2. Opposite to the end surface on the engine side, the stator 3 and the field coil 2 are rotatably held around the rotation shaft 7.
  • a first air gap 11 is formed between the stator 3 and the rotor 1 to transfer magnetic flux between the stator 3 and the rotor 1.
  • the first air gap 11 is a gap extending along the axial direction of the rotary shaft 7 between the inner peripheral surface of the stator 3 and the outer peripheral surface of the rotor 1.
  • a second air gap 12 is formed between the field core 6 and the rotor 1 to transfer magnetic flux between the field coil 2 and the rotor 1.
  • the second air gap 12 is formed between the field core 6 and the rotor 1 on the shaft 7 on the transmission side in the axial direction of the rotation shaft 7 of the rotor 1 and on the engine-side end surface of the field core 6.
  • the axial direction is a gap extending in a crossing direction, for example, a vertical radial direction.
  • the field coil 2 is shifted in parallel with the rotor 1 via the second air gap 12 in the axial direction of the rotary shaft 7.
  • the rotor 1 is configured by combining a first magnetic pole 21, a second magnetic pole 22, and a magnetic pole holding member 23.
  • 3 is a cross-sectional view of the rotary electric machine 10 and the starting device 4 in the center of FIG.
  • the first magnetic pole 21 is made of, for example, a soft magnetic material such as iron, and has a plurality of, for example, rectangular thin plate-like claw portions 21b protruding in the axial direction of the rotary shaft 7 from the first annular portion 21a.
  • the claw portions 21b are arranged at regular intervals, for example, at regular intervals in the circumferential direction, and the axial lengths of the rotating shafts 7 are all the same.
  • the outer peripheral surface of each claw portion 21b is disposed along the outer peripheral surface of the first annular portion 21a. Even if the first magnetic pole 21 and the second magnetic pole 22 are combined, the claw portion 21b is not in contact with the second magnetic pole 22, and a radial gap 16 is formed in the radial direction.
  • the second magnetic pole 22 is made of, for example, a soft magnetic material such as iron, is disposed with a radial gap 16 inside the first annular portion 21a, and is disposed so as to partially overlap the first annular portion 21a.
  • a plurality of, for example, rectangular plate-shaped convex portions 22b that protrude in the radial direction on the outer circumferential surface of the second annular portion 22a and are disposed with the circumferential gap 17 in the circumferential direction are provided.
  • the convex portions 22b are also arranged at a constant interval, for example, at equal intervals in the circumferential direction, and all the heights in the radial direction are the same.
  • each convex portion 22b in the axial direction of the rotating shaft 7 is all the same, and are shorter than the claw portions 21b.
  • the outer peripheral surface of each convex portion 22 b is arranged on one circle having the same center as the rotation axis of the rotor 1.
  • Each convex portion 22b extends to the engine-side edge of the second annular portion 22a to form a first tip locking portion 22c, while it does not extend to the edge of the second annular portion 22a on the transmission side.
  • a narrow annular fitting portion 22d is formed without the convex portion 22b.
  • the first magnetic pole 21 is moved in the axial direction with respect to the second magnetic pole 22, and each claw portion 21b of the first magnetic pole 21 is inserted into the intermediate portion of the circumferential gap 17 between the adjacent convex portions 22b.
  • 21b and convex part 22b are assembled so as to be alternately arranged in the circumferential direction.
  • the first annular portion 21a of the first magnetic pole 21 can be disposed outside the fitting portion 22d with the radial gap 16 interposed therebetween.
  • there is an axial gap 19 between the convex portion 22b and the first annular portion 21a there is a circumferential direction between the claw portion 21b and the second magnetic pole 22.
  • the magnetic pole holding member 23 is further provided.
  • the magnetic pole holding member 23 is made of a non-magnetic material such as aluminum or austenitic stainless steel, and is an annular member.
  • the first tip locking portion 21c of the claw portion 21b of the first magnetic pole 21 is fitted and fixed.
  • a fitting portion 23a for fitting and fixing the second tip locking portion 22c of the convex portion 22b of the second magnetic pole 22 is provided on the outer peripheral side, for example.
  • the first tip locking portion 21c and the second tip locking portion 22c are fitted into the fitting portion 23a and fixed by bolting, shrink fitting, brazing, or the like, so that the first magnetic pole 21 and the second magnetic pole 22 are fixed. Is fixed and held by the magnetic pole holding member 23 in a non-contact manner.
  • the first tip locking portion 21c of the claw portion 21b of the first magnetic pole 21 and the second tip locking portion 22c of the convex portion 22b of the second magnetic pole 22 are formed of stepped portions, The said step part is each fitted by the engagement recessed part of the fitting part 23a, and is hold
  • locking part 22c is arrange
  • the magnetic pole holding member 23 is used as a non-magnetic material to eliminate the magnetic flux short-circuit and efficiently magnetize.
  • the magnetic pole holding member 23 can mechanically hold the first magnetic pole 21 and the second magnetic pole 22.
  • the first tip locking portion 21c of the claw portion 21b of the first magnetic pole 21 is fitted and fixed by the fitting portion 23a of the magnetic pole holding member 23, thereby suppressing the spread of the claw portion 21b due to the rotational centrifugal force, Rotational strength can be improved.
  • a field coil magnetic flux 15 is generated when the field coil 2 is energized.
  • the field coil magnetic flux 15 is supplied from the field core 6 to the second air gap 12, the first magnetic pole 21 of the rotor 1, the first air gap 11, the stator 3, the first air gap 11, and the second of the rotor 1. It is configured by returning to the field core 6 via the magnetic pole 22 and the second air gap 12.
  • the field coil magnetic flux 15 is generated, and the first magnetic pole 21 and the second magnetic pole 22 are, for example, respectively an N pole and an S pole. Magnetized.
  • the induced voltage increases in accordance with the rotational speed of the rotor 1, and when the rotational speed reaches the rotational speed of the first explosion lower than the idling rotational speed corresponding to the idling of the engine 8, the driving of the inverter is stopped.
  • the process automatically shifts to the power generation mode, that is, when the rotating electrical machine 10 is used as a generator to perform the power generation function.
  • the exciting current is adjusted so that the induced voltage becomes constant at a predetermined induced voltage.
  • the excitation current is adjusted so that the magnetizing force of the field coil 2 is constant. This means that the field coil 2 functions as a permanent magnet.
  • the rotating electrical machine 10 functions as a generator.
  • the engine 8 can be started, and can function as a generator (generator) during traveling.
  • the second air gap 12 between the field coil 2 and the rotor 1 is provided on the rotary shaft 7.
  • the first magnetic pole 21 of the rotor 1 is an annular member and has a shape having a number of claw portions 21b
  • the second magnetic pole 22 is an annular member and a shape having a number of protrusions 22b.
  • the first and second magnetic poles 21 and 22 are alternately arranged in the circumferential direction, and the first and second magnetic poles 21 and 22 are held by a nonmagnetic magnetic pole holding member 23. According to such a configuration, the following effects can be achieved.
  • the rotating electrical machine 110 is arranged on the radially outer side of the starting device 104, and When three members of the stator 103, the rotor 101, and the field coil 102 are arranged from the outside in the radial direction to the inside in the space between the case 105 and the starting device 104, the field coil 102 When the number of turns of the coil is increased in order to increase the magnetic flux, the thickness in the radial direction is increased, the space is not entered, and the magnetic flux cannot be increased.
  • the field coil 2 is shifted in the axial direction of the rotating shaft 7 in parallel with the stator 3 and the rotor 1. It is configured. If comprised in this way, it will be only two members, the stator 3 and the rotor 1, in the radial direction outer side of the starting apparatus 4, and the arrangement
  • the field coil 2 is disposed at a position shifted in the axial direction from the stator 3 and the rotor 1, the radial direction of the field coil 2 can be reduced without considering the space of the stator 3 and the rotor 1.
  • the magnetic flux of the field coil 2 can be increased by increasing the thickness. Therefore, the degree of freedom in design can be increased.
  • the clearance dimension between the rotor 101 and the field coil 102 is It is necessary to design in consideration of a change in thickness such as bulge due to the centrifugal force of the rotor 101, and in general, it is necessary to design larger than a necessary dimension.
  • the field coil 2 is arranged in the axial direction with respect to the stator 3 and the rotor 1, and the gap between the field coil 2 and the rotor 1. If the second air gap 12 is extended in the radial direction, it is not necessary to consider changes in thickness such as swelling due to the centrifugal force of the rotor 1, and only the distance between the second air gaps 12 along the axial direction is adjusted. Therefore, the influence of centrifugal force can be reduced.
  • the field coil 2 can be arranged in any space on the engine side or the transmission side in the axial direction of the rotor 1 to effectively utilize the space. Can do.
  • the rotor 1 of the rotating electrical machine 10 is connected to a starting device 4 that is a synchronous rotating member that rotates synchronously with the output shaft (rotating shaft) 7 of the engine 8, and the center axis of the output shaft of the engine 8 is connected to the rotor 1. Since the rotating electrical machine 10 is arranged so as to be a rotating shaft, the rotational driving force of the rotating electrical machine 10 can be reliably transmitted to the engine 8 even when cold, and the engine 8 can be reliably started when cold. .
  • the present invention is not limited to the first embodiment, and can be implemented in various other modes.
  • the position of the stator 3 and the position of the field coil 2 are exchanged so that the field coil 2 is placed radially outward of the rotor 1.
  • the arrangement may be such that the stator 3 is displaced in the axial direction of the rotation shaft 7 of the rotor 1. That is, the first air gap 11 between the rotor 1 and the stator 3 is formed as a gap extending in a direction intersecting the axial direction of the rotary shaft 7, for example, along a perpendicular radial direction.
  • the second air gap 12 between the field coil 2 and the rotor 1 is formed as a gap extending along the axial direction of the rotating shaft 7.
  • the 1st air gap 11 between the rotor 1 and the stator 3 is radial direction perpendicular
  • FIGS. 9 to 11 As shown in FIGS. 9 to 11, as a second embodiment of the present invention, in the configuration of the first embodiment, a structure in which a permanent magnet 27 is disposed inside the rotor 1 may be employed.
  • the second annular portion 22a of the second magnetic pole 22 is located at the same position in the circumferential direction as each claw portion 21b of the first magnetic pole 21, and on the inner diameter side of each claw portion 21b of the first magnetic pole 21.
  • a rectangular plate-shaped permanent magnet 27 is sandwiched between the inner peripheral surface of each claw portion 21b and the outer peripheral surface of the second annular portion 22a. With this arrangement, as shown in FIG. 10, the magnet magnetic flux 28 of the permanent magnet 27 is formed between each claw portion 21 b of the first magnetic pole 21 and the convex portion 22 b of the second magnetic pole 22.
  • the permanent magnet 27 is a magnet made mainly of neodymium or a magnet made mainly of ferrite. Specifically, as the permanent magnet 27, various types of permanent magnets such as, for example, an SmCo magnet, an AlNiCo magnet, or a neodymium bond magnet can be used. The permanent magnet 27 is disposed on the entire inner surface of each claw portion 21b or a part thereof.
  • the output performance can be improved by using the magnetic flux 28 of the permanent magnet 27 in addition to the magnetic flux generated in the rotor 1 by the field coil 2. Further, by holding the permanent magnet 27 with the claw portion 21b and holding it, the strength of the permanent magnet 27 against the centrifugal force can be reinforced, the deformation of the permanent magnet 27 due to the centrifugal force can be prevented, and the centrifugal strength at the time of high rotation Can be improved.
  • the second air gap 12 is not limited to the gap extending along the radial direction perpendicular to the axial direction of the rotating shaft 7 as described in the first and second embodiments.
  • the gap may be inclined with respect to the direction. An example having such a gap will be described below.
  • a rotating electrical machine is disposed between an engine 8 and a transmission 9 along a rotating shaft 7, and includes a case 5 that encloses a starting device 4.
  • the brushless winding field type rotating electrical machine 10 is located between the starting device 4 and the starting device 4.
  • the rotating electrical machine 10 includes at least a stator 3, a field coil 2, and a rotor 1.
  • the stator 3 is fixed and held in a non-rotatable manner in the case 5 and is formed of a cylindrical member having a plurality of slots for winding the AC coil 14.
  • the stator 3 includes the AC coil 14 therein, and the AC coil 14.
  • a rotating magnetic field is generated by an alternating current flowing through the.
  • the field coil 2 is arranged so as to be shifted along the rotation shaft 7 with respect to the stator 3 and the rotor 1, is fixedly held in the case 5 on the transmission 9 side of the stator 3, and is excited by a direct current.
  • the field core 6 includes a field coil 2 inside. The field coil 2 is shifted along the rotation axis 7 from the stator 3 and the rotor 1, not to the transmission 9 side of the stator 3 but to the engine side of the stator 3 via the second air gap 212. (Refer to the region 89 shown by the alternate long and short dash line in FIG. 12A).
  • the rotor 1 is fixedly disposed on the outer periphery of the starting device 4, the outer peripheral surface of the rotor 1 faces the inner peripheral surface of the stator 3, and the end surface on the transmission side of the rotor 1 is the field coil 2. Opposite to the end surface on the engine side, the stator 3 and the field coil 2 are rotatably held around the rotation shaft 7.
  • a first air gap 11 is formed between the stator 3 and the rotor 1 to transfer magnetic flux between the stator 3 and the rotor 1.
  • the first air gap 11 is a gap extending along the axial direction of the rotary shaft 7 between the inner peripheral surface of the stator 3 and the outer peripheral surface of the rotor 1.
  • a second air gap 212 is formed between the field core 6 and the rotor 1 to transfer magnetic flux between the field coil 2 and the rotor 1.
  • the second air gap 212 has a rotary shaft 7 between the field core 6 and the rotor 1 on the transmission-side end surface of the rotation shaft 7 of the rotor 1 and the engine-side end surface of the field core 6.
  • the gap is inclined at an inclination angle ⁇ with respect to the axial direction.
  • the second air gap 212 is provided between the field core 6 and the second magnetic pole 22 of the rotor 1 on the transmission side in the axial direction of the rotating shaft 7 of the rotor 1.
  • the end face on the engine side of the field core 6 and the end face on the transmission side in the axial direction of the rotary shaft 7 of the rotor 1 and the field core between the field core 6 and the first magnetic pole 21 of the rotor 1. 6 are formed on the end face on the engine side.
  • the gap 212 includes a first vertical portion 212 a that is perpendicular to the axial direction of the rotary shaft 7 from the center side of the rotary shaft 7, and a gap that is inclined at an inclination angle ⁇ with respect to the axial direction of the rotary shaft 7.
  • the portion 212b and a second vertical portion 212c having a gap perpendicular to the axial direction of the rotary shaft 7 are configured.
  • the first vertical portion 212a, the inclined portion 212b, and the second vertical portion 212c are continuously connected. As an inclination direction of the inclined portion 212b, as it goes from the inner side to the outer side in the radial direction, the inclination portion 212b is gradually inclined from the engine side toward the transmission side.
  • the gaps between the first vertical portion 212a, the inclined portion 212b, and the second vertical portion 212c are substantially the same.
  • the gap 212 includes a first vertical portion 212 a that is perpendicular to the axial direction of the rotary shaft 7 from the center side of the rotary shaft 7, and a gap that is inclined at an inclination angle ⁇ with respect to the axial direction of the rotary shaft 7.
  • the portion 212b and a second vertical portion 212c having a gap perpendicular to the axial direction of the rotary shaft 7 are configured.
  • the first vertical portion 212a, the inclined portion 212b, and the second vertical portion 212c are continuously connected.
  • the second air gap 212 on the second magnetic pole 22 side is gradually inclined from the transmission side to the engine side. Yes.
  • the gaps between the first vertical portion 212a, the inclined portion 212b, and the second vertical portion 212c are substantially the same.
  • the inclination direction of the second air gap 212 on the first magnetic pole 21 side and the inclination direction of the second air gap 212 on the second magnetic pole 22 side are matched, as shown in FIG. It is arrange
  • This approximately V-shape is an example, and may be a reverse approximately V-shape or a parallel shape. That is, the inclination direction of the second air gap 212 on the first magnetic pole 21 side and the inclination direction of the second air gap 212 on the second magnetic pole 22 side may be arbitrary directions, and the inclination angle may also be arbitrary. is there. As an example, it is preferable from the viewpoint of the balance between the magnetic flux and the axial force if the two tilt directions are the same.
  • At least the inclined portion 212b may be provided, and about one or two vertical portions 212a or 212c may be provided.
  • the second air gap 212 between the rotor 1 and the field coil 2 is formed as a vertical surface in the axial direction of the rotating shaft 7, the air resistance is increased because the air gap cross-sectional area is small, and the rotor field is increased. There is a possibility that the required field current will be high. Further, when the second air gap 212 is formed perpendicular to the axial direction of the rotary shaft 7, an electromagnetic attractive force is generated in the axial direction, and a large axial force can act on a bearing (not shown) that holds the starting device 4. There is sex.
  • the effective magnetic path width of the second air gap 212 is equal to the thickness of the field core 6 and the magnetic pole thickness in the cross section. It is. Further, when the field core 6 is excited, an electromagnetic attractive force acts between the field core 6 and the rotor 1, but the second air gap 212 is formed perpendicular to the axial direction of the rotating shaft 7. If this is done, all the electromagnetic attractive forces act as axial forces.
  • the second air gap 212 is formed to be inclined with respect to the axial direction of the rotary shaft 7 as in the third embodiment, the second air gap is compared to the case where the second air gap 212 is formed vertically.
  • the effective magnetic path width of the gap 212 can be expanded, and the axial force can be reduced by dispersing the electromagnetic attractive force not only in the axial force but also in the radial force.
  • the magnetic flux and the electromagnetic force when formed vertically are shown by a bar graph 91
  • the magnetic flux and the electromagnetic force when formed obliquely as in the third embodiment are shown by a bar graph 92.
  • the respective magnifications of the magnetic flux and the electromagnetic force when formed vertically are set to 1
  • the magnification 1 of the magnetic flux and the electromagnetic force when formed obliquely as in the third embodiment. .04 and 0.76 are displayed.
  • the magnetic flux is increased by increasing the effective magnetic path width than in the case of being formed vertically, and the electromagnetic attraction force, that is, the electromagnetic force due to the dispersion to the radial force. You can see that the power is getting smaller.
  • the axial magnetic force applied to the bearing can be reduced by reducing the axial electromagnetic attractive force.
  • drag torque can be reduced and vehicle fuel consumption can be improved.
  • the magnetic resistance can be lowered and the field current can be reduced.
  • the efficiency of the rotating electrical machine 10 can be improved, and the vehicle fuel consumption can be further improved.
  • each inclined portion 212b is, for example, in the range of 10 degrees to 25 degrees with respect to the axial direction of the rotating shaft 7.
  • the inclination direction of the inclined portion 212b described above may be reversed between the first magnetic pole 21 and the second magnetic pole 22. That is, the inclined portion 212b on the second magnetic pole 22 side gradually inclines from the transmission side to the engine side as it goes from the inner side to the outer side in the radial direction, while the inclined portion 212b on the first magnetic pole 21 side As it goes from the inner side to the outer side in the radial direction, it may be inclined so as to gradually go from the engine side to the transmission side.
  • the second air gap 212 may be configured only by the inclined portion 212b without the vertical portions 212a and 212c.
  • the field coil 2 is displaced in parallel with the rotor 1 via the second air gap 212 in the axial direction of the rotary shaft 7.
  • the configuration corresponding to FIGS. 3 to 6 of the first embodiment is the same as the configuration of the first embodiment, and the description and illustration thereof are omitted.
  • a field coil magnetic flux 15 is generated when the field coil 2 is energized.
  • the field coil magnetic flux 15 is supplied from the field core 6 to the second air gap 212, the first magnetic pole 21 of the rotor 1, the first air gap 11, the stator 3, the first air gap 11, and the second of the rotor 1. It is configured by returning to the field core 6 via the magnetic pole 22 and the second air gap 212.
  • the field coil magnetic flux 15 is generated, and the first magnetic pole 21 and the second magnetic pole 22 are, for example, respectively an N pole and an S pole. Magnetized.
  • the induced voltage increases in accordance with the rotational speed of the rotor 1, and when the rotational speed reaches the rotational speed of the first explosion lower than the idling rotational speed corresponding to the idling of the engine 8, the driving of the inverter is stopped.
  • the process automatically shifts to the power generation mode, that is, when the rotating electrical machine 10 is used as a generator to perform the power generation function.
  • the exciting current is adjusted so that the induced voltage becomes constant at a predetermined induced voltage.
  • the excitation current is adjusted so that the magnetizing force of the field coil 2 is constant. This means that the field coil 2 functions as a permanent magnet.
  • the rotating electrical machine 10 functions as a generator.
  • the engine 8 can be started, and can function as a generator (generator) during traveling.
  • the second air gap 212 between the field coil 2 and the rotor 1 is provided on the rotating shaft 7. It is inclined with respect to.
  • the first magnetic pole 21 of the rotor 1 is an annular member and has a shape having a number of claw portions 21b
  • the second magnetic pole 22 is an annular member and a shape having a number of protrusions 22b.
  • the first and second magnetic poles 21 and 22 are alternately arranged in the circumferential direction, and the first and second magnetic poles 21 and 22 are held by a nonmagnetic magnetic pole holding member 23. According to such a configuration, the following effects can be achieved.
  • the rotating electrical machine 110 is arranged on the radially outer side of the starting device 104, and When three members of the stator 103, the rotor 101, and the field coil 102 are arranged from the outside in the radial direction to the inside in the space between the case 105 and the starting device 104, the field coil 102 When the number of turns of the coil is increased in order to increase the magnetic flux, the thickness in the radial direction is increased, the space is not entered, and the magnetic flux cannot be increased.
  • the field coil 2 is shifted in the axial direction of the rotating shaft 7 with respect to the stator 3 and the rotor 1 and arranged in parallel. It is configured. If comprised in this way, it will be only two members, the stator 3 and the rotor 1, in the radial direction outer side of the starting apparatus 4, and the arrangement
  • the field coil 2 is disposed at a position shifted in the axial direction from the stator 3 and the rotor 1, the radial direction of the field coil 2 can be reduced without considering the space of the stator 3 and the rotor 1.
  • the magnetic flux of the field coil 2 can be increased by increasing the thickness. Therefore, the degree of freedom in design can be increased.
  • the clearance dimension between the rotor 101 and the field coil 102 is It is necessary to design in consideration of a change in thickness such as bulge due to the centrifugal force of the rotor 101, and in general, it is necessary to design larger than a necessary dimension.
  • the field coil 2 is shifted in the axial direction with respect to the stator 3 and the rotor 1, and the gap between the field coil 2 and the rotor 1. If the second air gap 212 is inclined with respect to the axial direction, it is possible to improve the efficiency of the rotating electrical machine 10 and reduce the axial force as described above.
  • the field coil 2 can be arranged in any space on the engine side or the transmission side in the axial direction of the rotor 1 to effectively utilize the space. Can do.
  • the rotor 1 of the rotating electrical machine 10 is connected to a starting device 4 that is a synchronous rotating member that rotates synchronously with the output shaft (rotating shaft) 7 of the engine 8, and the center axis of the output shaft of the engine 8 is connected to the rotor 1. Since the rotating electrical machine 10 is arranged so as to be a rotating shaft, the rotational driving force of the rotating electrical machine 10 can be reliably transmitted to the engine 8 even when cold, and the engine 8 can be reliably started when cold. .
  • the third embodiment in addition to the rotor 1, only one of the stator 3 and the field coil 2 is placed in a narrow space on the inner peripheral side of the case 5 and on the outer peripheral side of the starting device 4.
  • the second air gap 212 has an inclined portion 212b that is a gap inclined with respect to the axial direction of the rotating shaft 7 on one end face in the axial direction of the rotating shaft 7 of the rotor 1. Efficiency can be improved and axial force can be reduced.
  • FIGS. 15 to 17 As shown in FIGS. 15 to 17, as a fourth embodiment of the present invention, in the configuration of the third embodiment, a structure in which a permanent magnet 27 is arranged inside the rotor 1 may be used.
  • the second annular portion 22a of the second magnetic pole 22 is located at the same position in the circumferential direction as each claw portion 21b of the first magnetic pole 21, and on the inner diameter side of each claw portion 21b of the first magnetic pole 21.
  • a rectangular plate-shaped permanent magnet 27 is sandwiched between the inner peripheral surface of each claw portion 21b and the outer peripheral surface of the second annular portion 22a. With this arrangement, as shown in FIG. 16, the magnet magnetic flux 28 of the permanent magnet 27 is formed between each claw portion 21 b of the first magnetic pole 21 and the convex portion 22 b of the second magnetic pole 22.
  • the permanent magnet 27 is a magnet made mainly of neodymium or a magnet made mainly of ferrite. Specifically, as the permanent magnet 27, various types of permanent magnets such as, for example, an SmCo magnet, an AlNiCo magnet, or a neodymium bond magnet can be used. The permanent magnet 27 is disposed on the entire inner surface of each claw portion 21b or a part thereof.
  • the output performance can be improved by using the magnetic flux 28 of the permanent magnet 27 in addition to the magnetic flux generated in the rotor 1 by the field coil 2. Further, by holding the permanent magnet 27 with the claw portion 21b held, the strength of the permanent magnet 27 against the centrifugal force can be reinforced, the deformation of the permanent magnet 27 due to the centrifugal force can be prevented, and the centrifugal strength at high rotation Can be improved.
  • the rotating electrical machine according to the above aspect of the present invention has a greater degree of design freedom, can improve output performance, and integrates the power generation function and engine starting function of the alternator and starter motor of the vehicle. It is useful as a device.

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Abstract

回転軸（７）沿いのエンジン（８）と変速機（９）との間に配置され、発進装置（４）を内包するケース（５）と発進装置との間に位置するブラシレス巻線界磁型回転電機（１０）であって、ケースに保持され、交流電流により回転磁界を発生する交流コイル（１４）を内部に備えた固定子（３）と、ケースに保持され、直流電流により励磁する界磁コイル（２）を内部に備えた界磁コア（６）と、発進装置の外周に配置され、固定子及び界磁コイルに対し回転自在に保持される回転子（１）と、固定子と回転子との間に形成されて両者間で磁束を受け渡す第１エアギャップ（１１）と、界磁コアと回転子との間に形成されて両者間で磁束を受け渡す第２エアギャップ（１２）とを備え、第２エアギャップは、回転子の回転軸の軸方向の一方の端面において、回転軸の軸方向とは交差する方向沿いに延在する隙間である。

Description

回転電機
　本発明は、発進装置の外周に配置されるブラシレス巻線界磁型回転電機に関する。
　従来技術として、図１８に示す特許文献１のように、回転子１０１に対して静止した界磁コイル１０２から磁束を供給する回転電機が提案されている。固定子１０３は回転子１０１の径方向の外側に配置されている。このような構造により、従来、回転子１０１を磁化するために必要であった電力供給装置、所謂ブラシを用いたスリップリングを廃止することができる。これが、ブラシレス巻線界磁型回転電機１１０である。なお、固定子１０３と回転子１０１との間には第１エアギャップ１１１があり、界磁コイル１０２と回転子１０１との間には第２エアギャップ１１２があり、両方とも回転軸１０７の軸方向沿いに延在している。
　また、特許文献２のように、発進装置の外周に回転電機を配置する構造が提案されている。このような構造とし、エンジンと回転電機とを連結することでエンジン始動を可能とし、かつ走行中はジェネレータとして機能する事で、従来の自動車で必要であったスタータ及びオルタネータを廃止する事ができる。
特許３４４５４９２号 特表２０１０－５１６５５８号公報
　これら２つの特許文献を組み合わせて、すなわち、図７の（ｂ）に示すように、発進装置１０４の外周にブラシレス巻線界磁型回転電機１１０を配置しようとした場合、２つの特許文献の構造同士の組み合わせでは、ケース１０５の内周側でかつ、発進装置１０４の外周側という狭小なる空間に、ケース１０５に固定される固定子１０３と、回転子１０１と、界磁コイル１０２との３つの部材を回転軸１０７の同軸異径上に配置するため、回転電機１１０の占める体積に厳しい制約があり、設計自由度が限られてしまい、回転電機１１０の出力性能が限定されてしまうという課題がある。
　従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、設計自由度を大きくすることができて、出力性能を向上させることができる回転電機を提供することにある。
　前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
　本発明の１つの態様によれば、回転軸沿いのエンジンと変速機との間に配置され、発進装置を内包するケースと前記発進装置との間に位置するブラシレス巻線界磁型回転電機であって、
　前記ケースに保持され、交流電流により回転磁界を発生する交流コイルを内部に備えた固定子と、
　前記ケースに保持され、直流電流により励磁する界磁コイルを内部に備えた界磁コアと、
　前記発進装置の外周に配置され、前記固定子及び前記界磁コイルに対し前記回転軸周りに回転自在に保持される回転子と、
　前記固定子と前記回転子との間に形成されて前記固定子と前記回転子との間で磁束を受け渡す第１エアギャップと、
　前記界磁コアと前記回転子との間に形成されて前記界磁コアと前記回転子との間で磁束を受け渡す第２エアギャップとを備えて、
　前記第２エアギャップは、前記回転子の前記回転軸の軸方向の一方の端面において、前記回転軸の前記軸方向とは交差する方向沿いに延在する隙間である、回転電機を提供する。
　本発明の前記態様によれば、ケースの内周側でかつ発進装置の外周側という狭小なる空間に、回転子以外に、固定子又は界磁コイルのいずれか一方のみを配置させることにより、２つの部材を回転軸の同軸異径上に配置するだけでよいため、設計自由度が大きくなり、回転電機の出力性能を向上させることができる。
　本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
本発明の第１実施形態にかかる回転電機の回転軸と垂直な方向沿いに大略切断したときの断面で示す回転電機とエンジン及び変速機との配置関係を示す説明図、 第１実施形態にかかる回転電機の回転軸と垂直な方向沿いに切断したときの斜視図、 図２Ａから磁極保持部材を取り除いた状態での斜視図、 第１実施形態にかかる回転電機の変速機側から見たときの正面図、 第１実施形態にかかる回転電機の斜視図、 第１実施形態にかかる回転電機の回転子の斜視図、 第１実施形態にかかる回転電機の回転子の分解斜視図、 第１実施形態の構成と従来の文献の組み合わせ例の構成との関係を説明する説明図、 第１実施形態の変形例にかかる構成を説明する説明図、 本発明の第２実施形態にかかる回転電機の回転軸と垂直な方向沿いに大略切断したときの断面で示す回転電機とエンジン及び変速機との配置関係を示す説明図、 第２実施形態にかかる回転電機の部分正面図、 第２実施形態にかかる回転電機の回転軸と垂直な方向沿いに切断したときの斜視図であって磁極保持部材を取り除いた状態での斜視図、 本発明の第３実施形態にかかる回転電機の回転軸と垂直な方向沿いに大略切断したときの断面で示す回転電機とエンジン及び変速機との配置関係を示す説明図、 図１２Ａの部分拡大図、 本発明の第３実施形態の変形例にかかる回転電機の回転軸と垂直な方向沿いに大略切断したときの断面で示す回転電機とエンジン及び変速機との配置関係を示す説明図、 第３実施形態にかかる回転電機の回転軸と垂直な方向沿いに切断したときの斜視図、 図１３Ａから磁極保持部材を取り除いた状態での斜視図、 垂直に形成されている場合の磁束と電磁力とのそれぞれの倍率を１としたときの、第３実施形態のように斜めに（例えば傾斜角度が２０度で）形成されている場合の磁束と軸方向電磁力との倍率を表示するグラフ、 第１実施形態の構成と従来の文献の組み合わせ例の構成との関係を説明する説明図、 本発明の第４実施形態にかかる回転電機の回転軸と垂直な方向沿いに大略切断したときの断面で示す回転電機とエンジン及び変速機との配置関係を示す説明図、 第４実施形態にかかる回転電機の部分正面図、 第４実施形態にかかる回転電機の回転軸と垂直な方向沿いに切断したときの斜視図であって磁極保持部材を取り除いた状態での斜視図、 従来の回転電機の概略構成を説明する説明図である。
　以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。
　（第１実施形態）
　本発明の第１実施形態にかかる回転電機は、図１～図２Ｂに示すように、回転軸７沿いのエンジン８と変速機９との間に配置され、発進装置４を内包するケース５と発進装置４との間に位置するブラシレス巻線界磁型回転電機１０である。この回転電機１０は、少なくとも、固定子３と、界磁コイル２と、回転子１とを備えている。
　固定子３は、ケース５に回転不可に固定保持され、交流コイル１４を巻回するための複数のスロットを具備する円筒状の部材で構成され、交流コイル１４を内部に備えて、交流コイル１４に流れる交流電流により回転磁界を発生する。
　界磁コイル２は、固定子３及び回転子１よりも回転軸７沿いにずらせて配置されて、固定子３の変速機９側でケース５に固定保持され、直流電流により励磁する。界磁コア６は、界磁コイル２を内部に備えている。なお、界磁コイル２は、固定子３及び回転子１よりも回転軸７沿いに、固定子３の変速機９側ではなく、第２エアギャップ１２を介して固定子３のエンジン側にずらせて配置してもよい（図１の一点鎖線の領域８９を参照）。
　回転子１は、発進装置４の外周に固定配置され、回転子１の外周面が固定子３の内周面に対向し、かつ、回転子１の変速機側の端面が界磁コイル２のエンジン側の端面に対向して、回転軸７の周りで固定子３及び界磁コイル２に対し回転自在に保持されている。
　固定子３と回転子１との間には、第１エアギャップ１１が形成されて、固定子３と回転子１との間で磁束を受け渡している。第１エアギャップ１１は、固定子３の内周面と回転子１の外周面との間で回転軸７の軸方向沿いに延在する隙間である。
　界磁コア６と回転子１との間には、第２エアギャップ１２が形成されて、界磁コイル２と回転子１との間で磁束を受け渡している。第２エアギャップ１２は、界磁コア６と回転子１との間で回転子１の回転軸７の軸方向の変速機側の端面と界磁コア６のエンジン側の端面において、回転軸７の軸方向とは交差する方向、例えば垂直な径方向沿いに延在する隙間である。
　よって、界磁コイル２は、回転子１に対して、第２エアギャップ１２を介して回転軸７の軸方向にずらされて並列して配置されている。
　一方、図３～図６に示すように、回転子１は、第１磁極２１と、第２磁極２２と、磁極保持部材２３とが組み合わされて構成されている。なお、図３のＡ－Ａ線断面図が図１の中央の回転電機１０と発進装置４などの断面図である。
　第１磁極２１は、例えば鉄などの軟磁性体で構成され、第１円環部２１ａから回転軸７の軸方向に突き出た複数の例えば矩形薄板状の爪部２１ｂを有している。爪部２１ｂは、周方向に一定間隔、例えば等間隔に配置され、回転軸７の軸方向の長さはすべて同じである。各爪部２１ｂの外周面は第１円環部２１ａの外周面沿いに配置されている。爪部２１ｂは、第１磁極２１と第２磁極２２とが組み合わされても、第２磁極２２とは非接触であり、径方向には径方向隙間１６が形成されている。
　第２磁極２２は、例えば鉄などの軟磁性体で構成され、第１円環部２１ａの内側に径方向隙間１６をあけて配置され、第１円環部２１ａと部分的に重なるように配置された第２円環部２２ａの外周面に径方向に突出しかつ周方向には周方向隙間１７を有して配置された複数の例えば矩形板状の凸部２２ｂを有している。凸部２２ｂも、周方向に一定間隔、例えば等間隔に配置され、径方向の高さはすべて同じである。凸部２２ｂの回転軸７の軸方向の長さはすべて同じであり、爪部２１ｂよりも短くなっている。各凸部２２ｂの外周面は回転子１の回転軸心と同一中心の１つの円上に配置されている。各凸部２２ｂは、第２円環部２２ａのエンジン側の端縁まで延びて第１先端係止部２２ｃを形成する一方、第２円環部２２ａの変速機側には端縁まで延びずに、凸部２２ｂが無く細幅の円環状のはめ込み部２２ｄを形成している。第１磁極２１を第２磁極２２に対して軸方向に移動させて、第１磁極２１の各爪部２１ｂを隣接する凸部２２ｂ間の周方向隙間１７の中間部に挿入して、爪部２１ｂと凸部２２ｂとが周方向に交互に配置されように組み付ける。このとき、はめ込み部２２ｄの外側に、径方向隙間１６を挟んで第１磁極２１の第１円環部２１ａを配置できるようにしている。組み付けた状態では、図５に示すように、凸部２２ｂと第１円環部２１ａとの間に軸方向隙間１９があり、爪部２１ｂと第２磁極２２との間には、周方向に周方向隙間１７があり、かつ、径方向にも径方向隙間１６がある。よって、第１磁極２１と第２磁極２２とは非接触に維持されている。この状態で固定するため、磁極保持部材２３をさらに備えている。
　磁極保持部材２３は、例えばアルミニウム又はオーステナイト系ステンレス鋼などの非磁性体で構成され、円環状の部材であって、第１磁極２１の爪部２１ｂの第１先端係止部２１ｃを嵌合固定するとともに第２磁極２２の凸部２２ｂの第２先端係止部２２ｃを嵌合固定する嵌合部２３ａを例えば外周側に有している。第１先端係止部２１ｃと第２先端係止部２２ｃとが嵌合部２３ａに嵌合され、ボルト止め、焼嵌め、又はロウ付けなどで固定されて、第１磁極２１と第２磁極２２とは非接触に磁極保持部材２３で固定保持されている。
　第１磁極２１の爪部２１ｂの第１先端係止部２１ｃと第２磁極２２の凸部２２ｂの第２先端係止部２２ｃとは、具体的な例としては、段部で形成されて、当該段部が嵌合部２３ａの係合凹部にそれぞれ嵌合されて、径方向に対して固定的に保持されている。第２先端係止部２２ｃは、一例として凸部２２ｂの先端に配置しているが、第２円環部２２ａの先端に配置してもよい。このように構成すれば、界磁コイル２から磁束を流して第１磁極２１と第２磁極２２とを磁化するとき、磁極保持部材２３を非磁性体として磁束ショートを無くし、効率的に磁化することができるとともに、磁極保持部材２３で第１磁極２１と第２磁極２２とを機械的に保持することができる。また、第１磁極２１の爪部２１ｂの第１先端係止部２１ｃを磁極保持部材２３の嵌合部２３ａで嵌合固定保持する事により、回転遠心力による爪部２１ｂの広がりを抑制し、回転強度を向上する事ができる。
　以上のように構成された回転電機１０においては、界磁コイル２が通電されると、界磁コイル磁束１５が発生する。界磁コイル磁束１５は、界磁コア６から、第２エアギャップ１２と回転子１の第１磁極２１と第１エアギャップ１１と固定子３と第１エアギャップ１１と回転子１の第２磁極２２と第２エアギャップ１２とを介して、界磁コア６に戻ることにより構成されている。このとき、例えば、直流電流が界磁コイル２に通電されれば、界磁コイル磁束１５を発生させ、第１磁極２１と第２磁極２２とは、それぞれ、例えばＮ極とＳ極とにそれぞれ磁化されている。
　このような回転電機１０において、まず、回転電機１０をスタータとして始動機能を発揮させる場合について説明する。エンジン８の始動指令に基づき、図示しないインバータを駆動して固定子３に三相交流電流を流して固定子３を磁化するとともに、界磁コイル２に電流を流す。界磁コイル２に電流を流して、回転子１の第１磁極２１と第２磁極２２とを励磁する。この結果、回転子１が固定子３に対して回転を開始するとともに、固定子３において誘起電圧を有する起電力が発生する。
　その後、誘起電圧は回転子１の回転速度に応じて増加し、回転速度がエンジン８のアイドリングに対応するアイドリング回転速度より低い初爆の回転速度に到達したとき、インバータの駆動を停止し、以後、所定の誘起電圧（要求電圧）を保持するように、自動的に発電モード、すなわち、回転電機１０を発電機として発電機能を発揮させる場合に移行する。
　この発電モードでは、界磁コイル２を励磁し続けるとき、誘起電圧が所定の誘起電圧で一定になるように、励磁電流を調整する。励磁電流を調整するとき、まず、界磁コイル２の磁化力が一定となるように励磁電流を調整する。これは、界磁コイル２が、あたかも永久磁石として機能することを意味している。このように、あたかも永久磁石が配置されたかのような状態で、回転子１が回転すると、回転電機１０は発電機として機能することになる。
　この結果、エンジン８と回転電機１０とを連結することで、エンジン始動を可能とし、かつ走行中はジェネレータ（発電機）として機能する事ができる。
　前記第１実施形態によれば、自動車発進装置４の外周に配置するブラシレス巻線界磁型回転電機１０において、界磁コイル２と回転子１との間の第２エアギャップ１２を回転軸７と垂直な平面上に配置している。特に、回転子１の第１磁極２１を円環状の部材でかつ多数の爪部２１ｂを有する形状とし、第２磁極２２を円環状の部材でかつ多数の凸部２２ｂを有する形状とし、これらの第１及び第２磁極２１,２２を周方向に交互に配置した上で、第１及び第２磁極２１,２２を非磁性体の磁極保持部材２３で保持する構造としている。このような構成によれば、以下のような効果を奏することができる。
　まず、第１実施形態に対する比較例であって図７の（ｂ）に従来の特許文献１，２の組み合わせ例として示すように、発進装置１０４の径方向外側に回転電機１１０を配置して、ケース１０５と発進装置１０４との間のスペースで径方向の外から内向きに、固定子１０３と、回転子１０１と、界磁コイル１０２との３つの部材を配置する場合、界磁コイル１０２の磁束を大きくしようとしてコイルの巻数が多くすると、径方向の厚みが大きくなり、当該スペースには入らず、磁束を大きくすることができなかった。
　これに対して、第１実施形態では、図７の（ａ）に示すように、固定子３及び回転子１に対して界磁コイル２を回転軸７の軸方向にずらせて並列配置するように構成している。このように構成すれば、発進装置４の径方向外側には、固定子３及び回転子１の２つの部材だけとなり、発進装置４の径方向外側に界磁コイル２の配置スペースは不要となる。このため、少なくとも界磁コイル２の配置スペース分だけ、発進装置４の外側の径方向寸法が小さくなる、又は、配置スペース分だけ固定子３又は回転子１の厚みが増加できるなど、有効に活用することができる。また、界磁コイル２を固定子３及び回転子１とは軸方向にずれた位置に配置するため、固定子３及び回転子１のスペースを考慮することなく、界磁コイル２の径方向の厚みを大きくして、界磁コイル２の磁束を大きくすることができる。よって、設計の自由度を大きくすることができる。
　また、図７の（ｂ）のように、径方向の外から内向きに固定子１０３、回転子１０１、界磁コイル１０２を配置する場合、回転子１０１と界磁コイル１０２との隙間寸法は、回転子１０１の遠心力による膨らみなどの厚みの変化を考慮して、設計する必要があり、一般的には必要な寸法よりも大きく設計する必要があった。
　これに対して、図７の（ａ）のように、固定子３及び回転子１に対して界磁コイル２を軸方向にずらせて配置して、界磁コイル２と回転子１との隙間を径方向に延ばして第２エアギャップ１２とすれば、回転子１の遠心力による膨らみなどの厚みの変化を考慮する必要がなくなり、軸方向沿いの第２エアギャップ１２の間隔寸法だけを調整すればよいので、遠心力による影響を少なくすることができる。
　また、図７の（ｂ）のような径方向の配置では、回転側の回転子１０１と固定側の界磁コイル１０２との同心性（同心位置の位置調整）が厳しかったが、図７の（ａ）のように軸方向にずらせて配置すれば、回転側の回転子１と固定側の界磁コイル２との同心性を、図７の（ｂ）の構成ほど厳しく調整する必要がない。
　また、図７の（ａ）の構成では、界磁コイル２を回転子１の軸方向のエンジン側又は変速機側のいずれかのスペースに配置可能とすることにより、当該スペースを有効活用することができる。
　また、回転電機１０の回転子１をエンジン８の出力軸（回転軸）７と同期回転する同期回転部材である発進装置４に連結するとともに、エンジン８の出力軸の中心軸を回転子１の回転軸となるように回転電機１０を配置しているので、冷間時でも、回転電機１０の回転駆動力をエンジン８に確実に伝達でき、冷間時にエンジン８を確実に始動させることができる。
　なお、本発明は前記第１実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、変形例として、図８に示すように、第１実施形態において、固定子３の位置と界磁コイル２の位置とを交換して、界磁コイル２が回転子１の径方向外側に配置され、固定子３が回転子１の回転軸７の軸方向に位置ずれした構成としてもよい。すなわち、回転子１と固定子３との間の第１エアギャップ１１が回転軸７の軸方向とは交差する方向、例えば垂直な径方向沿いに延在する隙間として形成される。一方、界磁コイル２と回転子１との間の第２エアギャップ１２が回転軸７の軸方向沿いに延在する隙間として形成される。
　このように構成すれば、先の第１実施形態の作用効果を奏する上に、回転子１と固定子３との間の第１エアギャップ１１が回転軸７の軸方向とは垂直な径方向沿いに延在する隙間として形成されるため、固定子３の設計時に、回転子１の遠心力による膨らみなどの厚みの変化を考慮しなくてもよくなる。
　（第２実施形態）
　図９～図１１に示すように、本発明の第２実施形態として、第１実施形態の構成において、回転子１の内部に永久磁石２７を配置した構造としてもよい。
　より具体的には、第１磁極２１の各爪部２１ｂと周方向の同一位置で、かつ、第１磁極２１の各爪部２１ｂの内径側でかつ第２磁極２２の第２円環部２２ａの外径側に、各爪部２１ｂの内周面と第２円環部２２ａの外周面との間で例えば矩形板状の永久磁石２７を挟持するように備える。この配置により、図１０に示すように、永久磁石２７の磁石磁束２８が第１磁極２１の各爪部２１ｂと第２磁極２２の凸部２２ｂとの間に形成されるようにしている。
　永久磁石２７は、ネオジムを主原料とした磁石又はフェライトを主原料とした磁石である。具体的には、永久磁石２７としては、例えば、ＳｍＣｏ磁石、ＡｌＮｉＣｏ磁石、又は、ネオジムボンド磁石など、多様な種類の永久磁石を使用することができる。永久磁石２７は、各爪部２１ｂの内側全面又はその一部に配置している。
　このように構成することで、界磁コイル２により回転子１に発生する磁束に加えて永久磁石２７の磁石磁束２８を利用することで、出力性能を向上させることができる。また、永久磁石２７を爪部２１ｂで抑えて保持することにより、永久磁石２７の遠心力に対する強度を補強することができ、遠心力による永久磁石２７の変形を防止でき、高回転時の遠心強度を向上する事ができる。
　（第３実施形態）
　第２エアギャップ１２としては、第１及び第２実施形態に記載したように回転軸７の軸方向とは垂直な径方向沿いに延在する隙間に限定するものではなく、回転軸７の軸方向に対して傾斜した隙間であってもよい。そのような隙間を有する例を、以下に説明する。
　本発明の第３実施形態にかかる回転電機は、図１２Ａ～図１３Ｂに示すように、回転軸７沿いのエンジン８と変速機９との間に配置され、発進装置４を内包するケース５と発進装置４との間に位置するブラシレス巻線界磁型回転電機１０である。この回転電機１０は、少なくとも、固定子３と、界磁コイル２と、回転子１とを備えている。
　固定子３は、ケース５に回転不可に固定保持され、交流コイル１４を巻回するための複数のスロットを具備する円筒状の部材で構成され、交流コイル１４を内部に備えて、交流コイル１４に流れる交流電流により回転磁界を発生する。
　界磁コイル２は、固定子３及び回転子１よりも回転軸７沿いにずらせて配置されて、固定子３の変速機９側でケース５に固定保持され、直流電流により励磁する。界磁コア６は、界磁コイル２を内部に備えている。なお、界磁コイル２は、固定子３及び回転子１よりも回転軸７沿いに、固定子３の変速機９側ではなく、第２エアギャップ２１２を介して固定子３のエンジン側にずらせて配置してもよい（図１２Ａの一点鎖線の領域８９を参照）。
　回転子１は、発進装置４の外周に固定配置され、回転子１の外周面が固定子３の内周面に対向し、かつ、回転子１の変速機側の端面が界磁コイル２のエンジン側の端面に対向して、回転軸７の周りで固定子３及び界磁コイル２に対し回転自在に保持されている。
　固定子３と回転子１との間には、第１エアギャップ１１が形成されて、固定子３と回転子１との間で磁束を受け渡している。第１エアギャップ１１は、固定子３の内周面と回転子１の外周面との間で回転軸７の軸方向沿いに延在する隙間である。
　界磁コア６と回転子１との間には、第２エアギャップ２１２が形成されて、界磁コイル２と回転子１との間で磁束を受け渡している。第２エアギャップ２１２は、界磁コア６と回転子１との間で回転子１の回転軸７の軸方向の変速機側の端面と界磁コア６のエンジン側の端面において、回転軸７の軸方向に対して傾斜角度αで傾斜する隙間である。
　より詳しくは、第２エアギャップ２１２は、図１３Ａに示すように、界磁コア６と回転子１の第２磁極２２との間で回転子１の回転軸７の軸方向の変速機側の端面と界磁コア６のエンジン側の端面と、界磁コア６と回転子１の第１磁極２１との間で回転子１の回転軸７の軸方向の変速機側の端面と界磁コア６のエンジン側の端面とに、それぞれ形成されている。
　まず、界磁コア６と回転子１の第２磁極２２との間で回転子１の回転軸７の軸方向の変速機側の端面と界磁コア６のエンジン側の端面において、第２エアギャップ２１２は、回転軸７の中心側から、回転軸７の軸方向に対して垂直な隙間の第１垂直部２１２ａと、回転軸７の軸方向に対して傾斜角度αで傾斜した隙間の傾斜部２１２ｂと、回転軸７の軸方向に対して垂直な隙間の第２垂直部２１２ｃとで構成されている。第１垂直部２１２ａと傾斜部２１２ｂと第２垂直部２１２ｃとは連続して接続されている。傾斜部２１２ｂの傾斜方向としては、径方向の内側から外側に向かうに従い、徐々にエンジン側から変速機側に向かうように傾斜している。第１垂直部２１２ａと傾斜部２１２ｂと第２垂直部２１２ｃとのそれぞれの隙間はほぼ同じである。
　また、界磁コア６と回転子１の第１磁極２１との間で回転子１の回転軸７の軸方向の変速機側の端面と界磁コア６のエンジン側の端面において、第２エアギャップ２１２は、回転軸７の中心側から、回転軸７の軸方向に対して垂直な隙間の第１垂直部２１２ａと、回転軸７の軸方向に対して傾斜角度αで傾斜した隙間の傾斜部２１２ｂと、回転軸７の軸方向に対して垂直な隙間の第２垂直部２１２ｃとで構成されている。第１垂直部２１２ａと傾斜部２１２ｂと第２垂直部２１２ｃとは連続して接続されている。傾斜部２１２ｂの傾斜方向としては、径方向の内側から外側に向かうに従い、第２磁極２２側の第２エアギャップ２１２とは逆に、徐々に変速機側からエンジン側に向かうように傾斜している。第１垂直部２１２ａと傾斜部２１２ｂと第２垂直部２１２ｃとのそれぞれの隙間はほぼ同じである。
　結局、第１磁極２１側の第２エアギャップ２１２の傾斜方向と、第２磁極２２側の第２エアギャップ２１２の傾斜方向とを合わせると、図１２Ｂに示すように、エンジン側から変速機側に向けて尖った大略Ｖ字形状を形成するように配置されている。この大略Ｖ字形状は一例であり、逆向きの大略Ｖ字形状でもよいし、又は、平行な形状でもよい。すなわち、第１磁極２１側の第２エアギャップ２１２の傾斜方向と、第２磁極２２側の第２エアギャップ２１２の傾斜方向とは、それぞれ、任意の方向でよく、かつ、傾斜角度も任意である。一例として、両者の傾斜方向を同じにすれば、磁束と軸方向力のバランスの観点からは好ましい。
　第２エアギャップ２１２としては、少なくとも傾斜部２１２ｂを備えていればよく、垂直部２１２ａ又は２１２ｃは１つ又は２つ程度備えればよい。
　ここで、第２エアギャップ２１２を、このように傾斜させる理由について説明する。
　回転子１と界磁コイル２との間の第２エアギャップ２１２を回転軸７の軸方向の垂直面として形成してしまうと、エアギャップ断面積が少ないため磁気抵抗が高くなり、ロータ界磁に必要な界磁電流が高くなってしまう可能性がある。また、第２エアギャップ２１２が回転軸７の軸方向に垂直に形成すると、軸方向に電磁吸引力が発生し、発進装置４を保持する軸受（図示せず）に大きなアキシャル力が作用する可能性がある。
　特に、第２エアギャップ２１２が回転軸７の軸方向に対し垂直に形成されている場合、断面において、第２エアギャップ２１２の有効磁路幅は、界磁コア６の厚み及び磁極厚みと同等である。また、界磁コア６を励磁した際、界磁コア６と回転子１との間には電磁吸引力が作用するが、第２エアギャップ２１２が回転軸７の軸方向に対して垂直に形成されていると、電磁吸引力は全てアキシャル力として作用する。
　これに対して、第３実施形態のように、第２エアギャップ２１２を回転軸７の軸方向に対して傾斜して形成すれば、垂直に形成されている場合と比較して、第２エアギャップ２１２の有効磁路幅を拡大する事ができるとともに、電磁吸引力をアキシャル力だけでなくラジアル力にも分散する事で、アキシャル力を減少させる事ができる。
　ここで、図１３Ｃに、垂直に形成されている場合の磁束と電磁力を棒グラフ９１で示し、第３実施形態のように斜めに形成されている場合の磁束と電磁力とを棒グラフ９２で示す。ここでは、垂直に形成されている場合の磁束と電磁力とのそれぞれの倍率を１としたときの、第３実施形態のように斜めに形成されている場合の磁束と電磁力との倍率１．０４と０．７６とを表示している。第３実施形態のように斜めに形成されている場合のほうが、垂直に形成されている場合よりも、有効磁路幅の拡大により磁束が大きくなり、ラジアル力への分散により電磁吸引力すなわち電磁力が小さくなっていることがわかる。
　よって、軸方向の電磁吸引力を減らして、軸受にかかるアキシャル力を低減する事ができる。その結果、ドラッグトルクを低減し、車両燃費を向上する事ができる。
　また、第２エアギャップ２１２を傾斜させることにより第２エアギャップ２１２の断面積を拡大すれば、磁気抵抗を下げ、界磁電流を低減する事ができる。その結果、回転電機１０の効率が向上し、車両燃費をさらに向上する事ができる。
　前記したような様々な効果を確実に奏するためには、各傾斜部２１２ｂの傾斜角度αは、一例として、回転軸７の軸方向に対して１０度から２５度の範囲とする。
　なお、前記した傾斜部２１２ｂの傾斜方向としては、第１磁極２１と第２磁極２２とで逆になっていてもよい。すなわち、第２磁極２２側の傾斜部２１２ｂでは、径方向の内側から外側に向かうに従い、徐々に変速機側からエンジン側に向かうように傾斜する一方、第１磁極２１側の傾斜部２１２ｂでは、径方向の内側から外側に向かうに従い、徐々にエンジン側から変速機側に向かうように傾斜してもよい。
　また、図１２Ｃに示すように、第２エアギャップ２１２は、垂直部２１２ａ，２１２ｃが無く、傾斜部２１２ｂのみで構成するようにしてもよい。
　よって、界磁コイル２は、回転子１に対して、第２エアギャップ２１２を介して回転軸７の軸方向にずらされて並列して配置されている。
　なお、第３実施形態において、先の第１実施形態の図３～図６に対応する構成は、第１実施形態の構成と同一であるため、それらの説明及び図示を省略する。
　以上のように構成された回転電機１０においては、界磁コイル２が通電されると、界磁コイル磁束１５が発生する。界磁コイル磁束１５は、界磁コア６から、第２エアギャップ２１２と回転子１の第１磁極２１と第１エアギャップ１１と固定子３と第１エアギャップ１１と回転子１の第２磁極２２と第２エアギャップ２１２とを介して、界磁コア６に戻ることにより構成されている。このとき、例えば、直流電流が界磁コイル２に通電されれば、界磁コイル磁束１５を発生させ、第１磁極２１と第２磁極２２とは、それぞれ、例えばＮ極とＳ極とにそれぞれ磁化されている。
　このような回転電機１０において、まず、回転電機１０をスタータとして始動機能を発揮させる場合について説明する。エンジン８の始動指令に基づき、図示しないインバータを駆動して固定子３に三相交流電流を流して固定子３を磁化するとともに、界磁コイル２に電流を流す。界磁コイル２に電流を流して、回転子１の第１磁極２１と第２磁極２２とを励磁する。この結果、回転子１が固定子３に対して回転を開始するとともに、固定子３において誘起電圧を有する起電力が発生する。
　その後、誘起電圧は回転子１の回転速度に応じて増加し、回転速度がエンジン８のアイドリングに対応するアイドリング回転速度より低い初爆の回転速度に到達したとき、インバータの駆動を停止し、以後、所定の誘起電圧（要求電圧）を保持するように、自動的に発電モード、すなわち、回転電機１０を発電機として発電機能を発揮させる場合に移行する。
　この発電モードでは、界磁コイル２を励磁し続けるとき、誘起電圧が所定の誘起電圧で一定になるように、励磁電流を調整する。励磁電流を調整するとき、まず、界磁コイル２の磁化力が一定となるように励磁電流を調整する。これは、界磁コイル２が、あたかも永久磁石として機能することを意味している。このように、あたかも永久磁石が配置されたかのような状態で、回転子１が回転すると、回転電機１０は発電機として機能することになる。
　この結果、エンジン８と回転電機１０とを連結することで、エンジン始動を可能とし、かつ走行中はジェネレータ（発電機）として機能する事ができる。
　前記第３実施形態によれば、自動車発進装置４の外周に配置するブラシレス巻線界磁型回転電機１０において、界磁コイル２と回転子１との間の第２エアギャップ２１２を回転軸７に対して傾斜して配置している。特に、回転子１の第１磁極２１を円環状の部材でかつ多数の爪部２１ｂを有する形状とし、第２磁極２２を円環状の部材でかつ多数の凸部２２ｂを有する形状とし、これらの第１及び第２磁極２１,２２を周方向に交互に配置した上で、第１及び第２磁極２１,２２を非磁性体の磁極保持部材２３で保持する構造としている。このような構成によれば、以下のような効果を奏することができる。
　まず、第３実施形態に対する比較例であって図１４の（ｂ）に従来の特許文献１，２の組み合わせ例として示すように、発進装置１０４の径方向外側に回転電機１１０を配置して、ケース１０５と発進装置１０４との間のスペースで径方向の外から内向きに、固定子１０３と、回転子１０１と、界磁コイル１０２との３つの部材を配置する場合、界磁コイル１０２の磁束を大きくしようとしてコイルの巻数が多くすると、径方向の厚みが大きくなり、当該スペースには入らず、磁束を大きくすることができなかった。
　これに対して、第３実施形態では、図１４の（ａ）に示すように、固定子３及び回転子１に対して界磁コイル２を回転軸７の軸方向にずらせて並列配置するように構成している。このように構成すれば、発進装置４の径方向外側には、固定子３及び回転子１の２つの部材だけとなり、発進装置４の径方向外側に界磁コイル２の配置スペースは不要となる。このため、少なくとも界磁コイル２の配置スペース分だけ、発進装置４の外側の径方向寸法が小さくなる、又は、配置スペース分だけ固定子３又は回転子１の厚みが増加できるなど、有効に活用することができる。また、界磁コイル２を固定子３及び回転子１とは軸方向にずれた位置に配置するため、固定子３及び回転子１のスペースを考慮することなく、界磁コイル２の径方向の厚みを大きくして、界磁コイル２の磁束を大きくすることができる。よって、設計の自由度を大きくすることができる。
　また、図１４の（ｂ）のように、径方向の外から内向きに固定子１０３、回転子１０１、界磁コイル１０２を配置する場合、回転子１０１と界磁コイル１０２との隙間寸法は、回転子１０１の遠心力による膨らみなどの厚みの変化を考慮して、設計する必要があり、一般的には必要な寸法よりも大きく設計する必要があった。
　これに対して、図１４の（ａ）のように、固定子３及び回転子１に対して界磁コイル２を軸方向にずらせて配置して、界磁コイル２と回転子１との隙間を軸方向に対して傾斜して第２エアギャップ２１２とすれば、前記したように回転電機１０の効率向上とアキシャル力の低減とを図ることができる。
　また、図１４の（ｂ）のような径方向の配置では、回転側の回転子１０１と固定側の界磁コイル１０２との同心性（同心位置の位置調整）が厳しかったが、図１４の（ａ）のように軸方向にずらせて配置すれば、回転側の回転子１と固定側の界磁コイル２との同心性を、図１４の（ｂ）の構成ほど厳しく調整する必要がない。
　また、図１４の（ａ）の構成では、界磁コイル２を回転子１の軸方向のエンジン側又は変速機側のいずれかのスペースに配置可能とすることにより、当該スペースを有効活用することができる。
　また、回転電機１０の回転子１をエンジン８の出力軸（回転軸）７と同期回転する同期回転部材である発進装置４に連結するとともに、エンジン８の出力軸の中心軸を回転子１の回転軸となるように回転電機１０を配置しているので、冷間時でも、回転電機１０の回転駆動力をエンジン８に確実に伝達でき、冷間時にエンジン８を確実に始動させることができる。
　従って、第３実施形態によれば、ケース５の内周側でかつ発進装置４の外周側という狭小なる空間に、回転子１以外に、固定子３又は界磁コイル２のいずれか一方のみを配置させることにより、２つの部材を回転軸７の同軸異径上に配置するだけでよいため、設計自由度が大きくなり、回転電機１０の出力性能を向上させることができる。さらに、第２エアギャップ２１２は、回転子１の回転軸７の軸方向の一方の端面において、回転軸７の軸方向に対して傾斜した隙間である傾斜部２１２ｂを有するので、回転電機１０の効率向上とアキシャル力の低減とを図ることができる。
　（第４実施形態）
　図１５～図１７に示すように、本発明の第４実施形態として、第３実施形態の構成において、回転子１の内部に永久磁石２７を配置した構造としてもよい。
　より具体的には、第１磁極２１の各爪部２１ｂと周方向の同一位置で、かつ、第１磁極２１の各爪部２１ｂの内径側でかつ第２磁極２２の第２円環部２２ａの外径側に、各爪部２１ｂの内周面と第２円環部２２ａの外周面との間で例えば矩形板状の永久磁石２７を挟持するように備える。この配置により、図１６に示すように、永久磁石２７の磁石磁束２８が第１磁極２１の各爪部２１ｂと第２磁極２２の凸部２２ｂとの間に形成されるようにしている。
　永久磁石２７は、ネオジムを主原料とした磁石又はフェライトを主原料とした磁石である。具体的には、永久磁石２７としては、例えば、ＳｍＣｏ磁石、ＡｌＮｉＣｏ磁石、又は、ネオジムボンド磁石など、多様な種類の永久磁石を使用することができる。永久磁石２７は、各爪部２１ｂの内側全面又はその一部に配置している。
　このように構成することで、界磁コイル２により回転子１に発生する磁束に加えて永久磁石２７の磁石磁束２８を利用することで、出力性能を向上させることができる。また、永久磁石２７を爪部２１ｂで抑えて保持することにより、永久磁石２７の遠心力に対する強度を補強することができ、遠心力による永久磁石２７の変形を防止でき、高回転時の遠心強度を向上する事ができる。
　なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
　本発明は、添付図面を参照しながら実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
　本発明の前記態様にかかる回転電機は、設計自由度が大きくなり、出力性能を向上させることができて、車両のオルタネータ及びスタータモータの持つ発電機能及びエンジン始動機能を統合する回転電機付き動力伝達装置等として有用である。
　１　回転子
　２　界磁コイル
　３　固定子
　４　発進装置
　５　ケース
　６　界磁コア
　７　回転軸
　８　エンジン
　９　変速機
　１０　ブラシレス巻線界磁型回転電機
　１１　第１エアギャップ
　１２　第２エアギャップ
　１４　交流コイル
　１５　界磁コイル磁束
　１６　径方向隙間
　１７　周方向隙間
　１９　軸方向隙間
　２１　第１磁極
　２１ａ　第１円環部
　２１ｂ　爪部
　２１ｃ　第１先端係止部
　２２　第２磁極
　２２ａ　第２円環部
　２２ｂ　凸部
　２２ｃ　第２先端係止部
　２２ｄ　はめ込み部
　２３　磁極保持部材
　２３ａ　嵌合部
　２７　永久磁石
　２８　永久磁石磁束
　８９　固定子のエンジン側にずらせて配置した界磁コイルの領域
　９１，９２　棒グラフ
　２１２　第２エアギャップ
　２１２ａ，２１２ｃ　垂直部
　２１２ｂ　傾斜部
　α　傾斜角度

Claims (14)

  1. 　回転軸沿いのエンジンと変速機との間に配置され、発進装置を内包するケースと前記発進装置との間に位置するブラシレス巻線界磁型回転電機であって、
    　前記ケースに保持され、交流電流により回転磁界を発生する交流コイルを内部に備えた固定子と、
    　前記ケースに保持され、直流電流により励磁する界磁コイルを内部に備えた界磁コアと、
    　前記発進装置の外周に配置され、前記固定子及び前記界磁コイルに対し前記回転軸周りに回転自在に保持される回転子と、
    　前記固定子と前記回転子との間に形成されて前記固定子と前記回転子との間で磁束を受け渡す第１エアギャップと、
    　前記界磁コアと前記回転子との間に形成されて前記界磁コアと前記回転子との間で磁束を受け渡す第２エアギャップとを備えて、
    　前記第２エアギャップは、前記回転子の前記回転軸の軸方向の一方の端面において、前記回転軸の前記軸方向とは交差する方向沿いに延在する隙間である、回転電機。
  2. 　前記第２エアギャップは、前記回転子の前記回転軸の前記軸方向の一方の端面において、前記回転軸の前記軸方向とは垂直な径方向沿いに延在する隙間である、請求項１に記載の回転電機。
  3. 　前記第２エアギャップは、前記回転子の前記回転軸の前記軸方向の前記一方の端面において、前記回転軸の前記軸方向に対して傾斜した隙間である傾斜部を有する、請求項１に記載の回転電機。
  4. 　前記第２エアギャップは、前記回転軸の前記軸方向に対して傾斜した前記傾斜部と、前記傾斜部に続いて形成されかつ前記回転軸に対し垂直な垂直部とを備えている、請求項３に記載の回転電機。
  5. 　前記傾斜部の傾斜角度は、前記回転軸の前記軸方向に対して１０度から２５度の範囲である、請求項３又は４に記載の回転電機。
  6. 　前記界磁コアの前記界磁コイルは、前記回転子に対して、前記第２エアギャップを介して前記回転軸の前記軸方向に並列して配置される、請求項１～５のいずれか１つに記載の回転電機。
  7. 　前記第１エアギャップは、前記回転子の前記回転軸の前記軸方向の前記一方の端面において、前記回転軸の前記軸方向沿いに延在する隙間である、請求項１～６のいずれか１つに記載の回転電機。
  8. 　前記回転子は、
    　　第１円環部から前記回転軸の前記軸方向に突き出た複数の爪部を持つ第１磁極と、
    　　前記第１円環部の内側に径方向隙間をあけて配置され、前記第１円環部と部分的に重なるように配置された第２円環部の外周面に径方向に突出しかつ周方向には周方向隙間を有して配置された複数の凸部を持つ第２磁極と、
    　　前記第１磁極の前記爪部と前記第２磁極の前記凸部とが嵌合固定される嵌合部を有する円環状の磁極保持部材とで構成され、
    　前記第１磁極と前記第２磁極とは、前記第１磁極の前記爪部が前記第２磁極の前記凸部と前記凸部との間の前記隙間内に挿入されて、前記第１磁極の前記爪部と、前記第２磁極の前記凸部とが周方向に交互に配置され、
    　前記第１磁極と前記第２磁極とは、お互いに接触することなく、前記磁極保持部材に嵌合固定される、請求項１～７のいずれか１つに記載の回転電機。
  9. 　前記第１磁極の前記爪部の第１先端係止部は、前記磁極保持部材の外周側に配置された前記嵌合部に嵌合されて、径方向に対して固定的に保持されるとともに、前記第２磁極の第２先端係止部は、前記磁極保持部材の前記嵌合部に嵌合されて、径方向に対して固定的に保持される、
    請求項８に記載の回転電機。
  10. 　前記磁極保持部材は、非磁性体である、請求項８又は９に記載の回転電機。
  11. 　前記第１磁極と前記第２磁極とは、それぞれ、軟磁性体である、請求項８～１０のいずれか１つに記載の回転電機。
  12. 　前記第１磁極の前記爪部と周方向の同一位置であって、前記第１磁極の内径側でかつ前記第２磁極の前記第２円環部の外径側に永久磁石をさらに備える、請求項８～１１のいずれか１つに記載の回転電機。
  13. 　前記永久磁石は、ネオジムを主原料とした磁石である、請求項１２に記載の回転電機。
  14. 　前記永久磁石は、フェライトを主原料とした磁石である、請求項１２に記載の回転電機。
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