WO2024252539A1 - 電力伝送デバイスおよびモータ装置 - Google Patents

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WO2024252539A1
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motor
shaft
cavity
rotating member
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祐樹 茶位
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TDK Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/18—Rotary transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device that transmits power contactlessly, and a motor device equipped with such a power transmission device.
  • one type of motor is the electrically excited synchronous motor (EESM).
  • EESM electrically excited synchronous motor
  • This motor has a stator with windings wound around it, and a rotor with windings wound around it.
  • the efficiency of the motor can be improved by changing the current flowing through the windings wound around the rotor according to the rotational speed of the motor.
  • Patent Document 1 discloses a rotary transformer that has a stator wound with a winding and a rotor wound with a winding, and is capable of transmitting power between the stator and the rotor.
  • Small size is desirable for electronic devices, and small size is also expected for power transmission devices capable of transmitting power from a stator to a rotor.
  • the power transmission device includes a magnetic core, a first winding, a rotating member, a second winding, and one or more rectifying elements.
  • the magnetic core has a ring shape including a through hole through which the shaft passes, includes a cavity inside along the circumferential direction of the rotating axis of the shaft, and has an opening along the circumferential direction on a surface in contact with the through hole, connecting the through hole and the cavity.
  • the first winding is provided in the cavity and wound along the circumferential direction.
  • the rotating member is provided at a position corresponding to the opening in the axial direction of the rotating shaft, and is capable of rotating circumferentially inside the cavity in response to rotation of the shaft.
  • the second winding is provided on the rotating member and wound along the circumferential direction.
  • One or more rectifying elements are provided on the rotating member and connected to the second winding.
  • a motor device includes a motor, a shaft, an inverter, a magnetic core, a first winding, a rotating member, a second winding, and one or more rectifying elements.
  • the motor includes a motor stator including a first motor magnetic core and a first motor winding, and a motor rotor including a second motor magnetic core and a second motor winding.
  • the shaft is connected to the motor rotor.
  • the magnetic core has a ring shape including a through hole through which the shaft passes, includes a cavity along the circumferential direction of the shaft, and has an opening provided along the circumferential direction on a surface in contact with the through hole and connecting the through hole and the cavity.
  • the first winding is connected to the inverter, provided in the cavity, and wound along the circumferential direction.
  • the rotating member is provided at a position corresponding to the opening in the axial direction of the shaft, and is capable of rotating circumferentially inside the cavity in response to rotation of the shaft.
  • the second winding is provided on the rotating member and wound along the circumferential direction.
  • One or more rectifying elements are provided on the rotating member and connected to the second winding.
  • the power transmission device and motor device according to one embodiment of the present invention can be made smaller in size.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a motor device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of an inverter and a power transmission device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration example of the power transmission device illustrated in FIG. 1 .
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the power transmission device illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of the power transmission device illustrated in FIG. 3 .
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the stator shown in FIG. FIG.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of the configuration of the rotor shown in FIG.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an operation example of the power transmission device illustrated in FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a configuration example of a power transmission device according to a reference example.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the power transmission device illustrated in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a power transfer device according to a modified example of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a power transfer device according to another modified example of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the rotor shown in FIG. FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a rotor according to another modified example of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a power transfer device according to another modified example of the first embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a power transmission device according to another modification of the first embodiment.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of the configuration of a motor device according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a perspective view illustrating a configuration example of the power transmission device illustrated in FIG. 17.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the power transmission device illustrated in FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of the power transmission device illustrated in FIG.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating one configuration example of the rotor shown in FIG.
  • First Embodiment [Configuration example] 1 shows an example of a configuration of a motor device 1 including a power transmission device according to a first embodiment of the present invention.
  • the motor device 1 is connected to an external control device 8 and a DC power source 9.
  • the external control device 8 is configured to instruct the motor device 1 on a rotation speed.
  • the DC power source 9 is configured to supply DC power to the motor device 1.
  • the motor device 1 is configured to generate a driving force, which is mechanical energy, based on an instruction from the external control device 8, using the DC power supplied from the DC power source 9.
  • the motor device 1 includes a drive unit 10 and a motor 30.
  • the drive unit 10 is configured to drive the motor 30.
  • the drive unit 10 has inverters 11 and 12, a power transmission device 20, and a control circuit 19.
  • the inverter 11 is configured to convert the DC power supplied from the DC power source 9 into three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC power based on instructions from the control circuit 19. The inverter 11 then supplies this three-phase AC power to the windings 31B (described below) of the stator 31 of the motor 30.
  • the inverter 12 is configured to convert the DC power supplied from the DC power source 9 into single-phase AC power based on instructions from the control circuit 19. The inverter 12 then supplies this AC power to a winding 21B (described below) of a stator 21 of the power transmission device 20.
  • the power transmission device 20 has a stator 21, a rotor 22, a rectifying member 23, and a shaft 24.
  • the power transmission device 20 is configured to transmit AC power supplied from the inverter 12 from the stator 21 to the rotor 22 by non-contact transmission.
  • FIG. 2 shows an example of the configuration of the inverter 12 and the power transmission device 20. Note that FIG. 2 also shows the DC power supply 9 and the winding 32B of the rotor 32 of the motor 30.
  • the inverter 12 is connected to the DC power supply 9 via the voltage line L11 and the reference voltage line L12.
  • the inverter 12 is a full-bridge type circuit.
  • the inverter 12 has switching elements SW1 to SW4 and a switching control circuit 18.
  • Each of the switching elements SW1 to SW4 is configured using, for example, a field effect transistor or an insulated gate bipolar transistor.
  • the switching element SW1 is provided on a path connecting the voltage line L11 and the node N1, and is configured to perform a switching operation based on a control signal supplied from the switching control circuit 18.
  • the switching element SW2 is provided on a path connecting the node N1 and the reference voltage line L12, and is configured to perform a switching operation based on a control signal supplied from the switching control circuit 18.
  • the switching element SW3 is provided on a path connecting the voltage line L11 and the node N2, and is configured to perform a switching operation based on a control signal supplied from the switching control circuit 18.
  • the switching element SW4 is provided on a path connecting the node N2 and the reference voltage line L12, and is configured to perform a switching operation based on a control signal supplied from the switching control circuit 18.
  • the switching control circuit 18 is configured to control the switching operation of the switching elements SW1 to SW4 by supplying control signals to the switching elements SW1 to SW4, respectively, based on instructions from the control circuit 19.
  • the power transmission device 20 has a winding 21B, a winding 22B, and a rectifier circuit 22C.
  • the winding 21B is provided on the stator 21, one end of the winding 21B is connected to a node N1 of the inverter 12, and the other end of the winding 21B is connected to a node N2 of the inverter 12.
  • the winding 22B is provided on the rotor 22, one end of the winding 22B is connected to a node N3 of the rectifier circuit 22C, and the other end is connected to a node N4 of the rectifier circuit 22C.
  • the windings 21B and 22B form a so-called rotary transformer, and the winding 22B is adapted to receive AC power supplied from the winding 21B.
  • the rectifier circuit 22C is provided on the rotor 22, and is configured to rectify the AC power supplied from the winding 22B of the rotor 22.
  • the rectifier circuit 22C has diodes D1 to D4.
  • the diodes D1 to D4 are rectifier elements.
  • the cathode of diode D1 is connected to voltage line L21, and the anode is connected to node N3.
  • the cathode of diode D2 is connected to node N3, and the anode is connected to reference voltage line L22.
  • the cathode of diode D3 is connected to voltage line L21, and the anode is connected to node N4.
  • the cathode of diode D4 is connected to node N4, and the anode is connected to reference voltage line L22.
  • Voltage line L21 and reference voltage line L22 are connected to winding 32B (described below) of rotor 32 of motor 30.
  • the inverter 12 converts the DC power supplied from the DC power source 9 into AC power.
  • the power transmission device 20 transmits the AC power supplied from the inverter 12 from the stator 21 of the power transmission device 20 to the rotor 22 of the power transmission device 20, and rectifies the transmitted AC power.
  • the power transmission device 20 supplies the rectified power to the winding 32B (described later) of the rotor 32 of the motor 30.
  • the power rectified by the rectifier circuit 22C is directly supplied to the winding 32B, but this is not limited to this. Instead, for example, the power rectified by the rectifier circuit 22C may be supplied to the winding 32B via a stabilizing circuit including a capacitor.
  • Figures 3 and 4 show an example of the configuration of the power transmission device 20.
  • Figure 5 shows an example of the cross-sectional structure of the power transmission device 20 in a plane including the rotation axis AZ.
  • Figure 6 shows an example of the configuration of the stator 21.
  • Figure 6 also shows the cross-sectional structure of the stator 21 in a plane including the rotation axis AZ in the direction of the VI-VI arrows.
  • Figure 7 shows an example of the configuration of the rotor 22.
  • Figure 7 also shows the cross-sectional structure of the rotor 22 in a plane including the rotation axis AZ in the direction of the VII-VII arrows.
  • the stator 21 is a so-called stator, and is fixed to a housing (not shown) of the motor device 1. As shown in Figures 3 to 6, the stator 21 has a magnetic core 21A and windings 21B.
  • the magnetic core 21A is made of a magnetic material such as ferrite.
  • the magnetic core 21A includes magnetic cores 21A1 and 21A2.
  • the magnetic cores 21A1 and 21A2 are arranged to sandwich the rotor 22 in the Z direction.
  • the Z direction is the extension direction of the rotation axis AZ, and is the direction from the motor 30 to the power transmission device 20 as shown in FIG. 1.
  • Each of the magnetic cores 21A1 and 21A2 is a ring-shaped magnetic member having a through hole 120 (FIGS. 5 and 6) through which the shaft 24 passes.
  • the outer part of the magnetic core 21A1 in the radial direction (horizontal direction in FIG. 5) is bent in the Z direction and is connected to the magnetic core 21A2 at the connecting portion 125.
  • the outer part of the magnetic core 21A2 in the radial direction (horizontal direction in FIG. 5) is bent in the opposite direction to the Z direction and is connected to the magnetic core 21A1 at the connecting portion 125.
  • the inner part of the magnetic core 21A2 in the radial direction (horizontal direction in FIG. 5) is bent in the opposite direction to the Z direction.
  • the magnetic core 21A2 has a groove-shaped recess along the circumferential direction A (FIG. 6) of the rotation axis AZ on the surface facing the rotor 22, and the winding 21B is provided in this recess.
  • the magnetic core 21A having the magnetic cores 21A1 and 21A2 has a cavity 122 along the circumferential direction A, and an opening 123 (FIGS. 5 and 6) that connects the through hole 120 through which the shaft 24 passes and this cavity 122.
  • a gap G (FIG. 5) is provided between the magnetic cores 21A1 and 21A2.
  • Winding 21B is wound multiple times along the recess of magnetic core 21A2.
  • winding 21B is wound around bobbin 21C, and bobbin 21C around which winding 21B is wound is fitted into the recess of magnetic core 21A2.
  • Winding 21B is connected to inverter 12, for example, via a hole (not shown) provided in magnetic core 21A2.
  • the rotor 22 is configured to rotate around a rotation axis AZ.
  • the rotor 22 is arranged so as to be sandwiched between the magnetic cores 21A1 and 21A2 of the stator 21 in the Z direction, and is fixed to the shaft 24.
  • the rotor 22 has a substrate 22A, a winding 22B, and four diodes D (diodes D1 to D4).
  • the substrate 22A is, for example, a printed circuit board (PCB).
  • the substrate 22A is connected to the shaft 24, and rotates in the circumferential direction A around the rotation axis AZ in response to the rotation of the shaft 24.
  • the substrate 22A is provided with a pattern wiring of the winding 22B.
  • the substrate 22A has four diodes D (diodes D1 to D4 shown in Figure 2) mounted thereon, and is provided with a pattern wiring of a rectifier circuit 22C ( Figure 2) including these four diodes D.
  • the winding 22B is configured using a pattern wiring provided on the substrate 22A, and is wound multiple times along the circumferential direction A (FIG. 7) of the rotation axis AZ.
  • the winding 22B is configured using a metal material such as copper.
  • the winding 22B is provided on both sides of the substrate 22A.
  • the winding 22B may be provided on one of the two sides of the substrate 22A.
  • the winding 22B may be configured using a pattern wiring inside the substrate 22A.
  • One end and the other end of the winding 22B are connected to a rectifier circuit 22C (FIG. 2) including four diodes D.
  • the four diodes D are mounted at four positions surrounding the shaft 24 so as to be in contact with the shaft 24.
  • the four diodes D are mounted on the surface of the substrate 22A facing away from the Z direction.
  • each of the four diodes D is mounted on the substrate 22A by so-called through-hole mounting.
  • the four diodes D may also be mounted on the substrate surface of the substrate 22A by so-called surface mounting.
  • the magnetic cores 21A1 and 21A2 are magnetically coupled to each other via the gap G near the opening 123.
  • the power transmission device 20 converts the AC power supplied from the inverter 12 at the ratio of the number of turns of the winding 21B to the number of turns of the winding 22B, and supplies the converted AC power to the rectifier circuit 22C including four diodes D.
  • the rectifier circuit 22C then rectifies the AC power supplied from the winding 22B of the rotor 22, and supplies the rectified power to the winding 32B (described below) of the rotor 32 of the motor 30.
  • the shaft 24 ( Figure 1) is connected to the rotor 32 of the motor 30 and is configured to rotate about the rotation axis AZ in response to the driving force generated by the motor 30.
  • the control circuit 19 is configured to control the operation of the inverters 11, 12 based on instructions from the external control device 8 and a control signal indicating the rotation speed supplied from the motor 30. Specifically, the control circuit 19 controls the operation of the inverter 11 based on instructions from the external control device 8 and a control signal indicating the rotation speed of the motor 30, thereby controlling the rotation speed of the motor 30. The control circuit 19 also controls the strength of the magnetic field generated by the rotor 32 of the motor 30 by controlling the operation of the inverter 12 based on the control signal indicating the rotation speed supplied from the motor 30.
  • control circuit 19 is configured to strengthen the magnetic field generated by the rotor 32 of the motor 30 when the rotation speed of the motor 30 is slow, and to weaken the magnetic field generated by the rotor 32 of the motor 30 when the rotation speed of the motor 30 is fast.
  • the motor 30 is a wound field type synchronous motor.
  • the motor 30 has a stator 31, a rotor 32, and a sensor 33.
  • the stator 31 is a so-called stator, and is fixed to a housing (not shown) of the motor 30.
  • the stator 31 has a magnetic core 31A and a winding 31B.
  • the winding 31B is supplied with three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC power generated by the inverter 11.
  • the rotor 32 is a so-called rotor, and is configured to rotate the rotation axis AZ.
  • the rotor 32 has a magnetic core 32A and a winding 32B.
  • a signal rectified by the rectifier circuit 22C is supplied to the winding 32B.
  • the sensor 33 is configured to detect the rotation speed of the rotor 32.
  • the sensor 33 is configured to provide a control signal indicative of the rotation speed of the rotor 32 to the control circuit 19.
  • the motor device 1 controls the rotation speed of the motor 30 based on the three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC power generated by the inverter 11, and controls the magnetic field generated by the rotor 32 of the motor 30 based on the single-phase AC power generated by the inverter 12. For example, when the rotation speed of the motor 30 is slow, the motor device 1 strengthens the magnetic field generated by the rotor 32 of the motor 30, and when the rotation speed of the motor 30 is fast, the magnetic field generated by the rotor 32 of the motor 30 is weakened. This makes it possible for the motor device 1 to increase the efficiency of the motor 30 over a wide range of rotation speeds.
  • the shaft 24 corresponds to a specific example of a "shaft” in an embodiment of the present disclosure.
  • the rotation axis AZ corresponds to a specific example of a "rotation axis” in an embodiment of the present disclosure.
  • the magnetic core 21A corresponds to a specific example of a “magnetic core” in an embodiment of the present disclosure.
  • the cavity 122 corresponds to a specific example of a "cavity” in an embodiment of the present disclosure.
  • the opening 123 corresponds to a specific example of an "opening” in an embodiment of the present disclosure.
  • the winding 21B corresponds to a specific example of a "first winding" in an embodiment of the present disclosure.
  • the substrate 22A corresponds to a specific example of a "rotating member" in an embodiment of the present disclosure.
  • the winding 22B corresponds to a specific example of a “second winding” in an embodiment of the present disclosure.
  • the diodes D1 to D4 correspond to a specific example of "one or more rectifying elements" in an embodiment of the present disclosure.
  • the stator 31 corresponds to a specific example of a "motor stator” in an embodiment of the present disclosure.
  • the magnetic core 31A corresponds to a specific example of a "first motor magnetic core” in an embodiment of the present disclosure.
  • the winding 31B corresponds to a specific example of a "first motor winding” in an embodiment of the present disclosure.
  • the rotor 32 corresponds to a specific example of a "motor rotor” in an embodiment of the present disclosure.
  • the magnetic core 32A corresponds to a specific example of a "second motor magnetic core” in an embodiment of the present disclosure.
  • the winding 32B corresponds to a specific example of a "second motor winding” in an embodiment of the present disclosure.
  • the inverter 12 corresponds to a specific example of an "inverter” in an embodiment of the present disclosure.
  • the rectifier circuit 22C corresponds to a specific example of a "rectifier circuit” in an embodiment of the present disclosure.
  • the control circuit 19 controls the operation of the inverters 11 and 12 based on instructions from the external control device 8 and a control signal indicating the rotation speed supplied from the motor 30.
  • the inverter 11 converts the DC power supplied from the DC power source 9 into three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC power based on instructions from the control circuit 19, and supplies the three-phase AC power to the winding 31B of the stator 31 of the motor 30.
  • the inverter 12 converts the DC power supplied from the DC power source 9 into single-phase AC power based on instructions from the control circuit 19, and supplies the AC power to the winding 21B of the stator 21 of the power transmission device 20.
  • the power transmission device 20 transmits the AC power supplied from the inverter 12 from the stator 21 to the rotor 22 by non-contact transmission, and rectifies the transmitted AC power.
  • the power transmission device 20 then supplies the rectified power to the winding 32B of the rotor 32 of the motor 30.
  • the motor 30 generates a driving force, which is mechanical energy, based on the three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC power supplied from the inverter 11. This causes the shaft 24 to rotate about the rotation axis AZ.
  • the sensor 33 of the motor 30 supplies a control signal indicating the rotation speed of the motor 30 to the control circuit 19.
  • AC power is supplied from the inverter 12 to the windings 21B of the stator 21 of the power transmission device 20.
  • the rotor 22 rotates around the rotation axis AZ in, for example, the circumferential direction A shown in FIG. 3.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of the power transmission device 20.
  • the winding 21B of the stator 21 generates a magnetic field based on the AC power supplied from the inverter 12. Near the opening 123, the magnetic cores 21A1 and 21A2 are magnetically coupled to each other through the gap G of the opening 123. In this way, in the power transmission device 20, a magnetic path MP is generated inside the magnetic cores 21A1 and 21A2.
  • the winding 22B of the rotor 22 generates AC power based on the magnetic field in this magnetic path MP, and supplies the generated AC power to the rectifier circuit 22C including four diodes D.
  • power is transmitted by non-contact transmission, which can improve reliability compared to the case where power is transmitted by contact transmission using, for example, a slip ring and a brush.
  • the rectifier circuit 22C rectifies the AC voltage supplied from the winding 22B of the rotor 22.
  • the four diodes D of the rectifier circuit 22C are mounted so as to be in contact with the shaft 24.
  • the heat generated in the four diodes D is transmitted over a wide area via the shaft 24 and dissipated.
  • the power transmission device 20 can effectively dissipate heat from the four diodes D, reducing the possibility of the power transmission device 20 malfunctioning or breaking down, and improving reliability.
  • the centrifugal force acting on the four diodes D when the shaft 24 rotates around the rotation axis AZ can be reduced.
  • the stress acting on the four diodes D and the solder between the four diodes D and the substrate 22A can be reduced, improving reliability.
  • the four diodes D are mounted on the substrate 22A of the rotor 22.
  • the substrate 23A is, for example, a printed circuit board, and is connected to the shaft 24, and rotates in the circumferential direction A around the rotation axis AZ in response to the rotation of the shaft 24.
  • Four diodes D are mounted on the substrate 23A, and pattern wiring of the rectifier circuit 22C ( Figure 2) including these four diodes D is provided.
  • the four diodes D are mounted on the substrate 23A separate from the substrate 22A, which increases the size.
  • the power transmission device 20 it is not necessary to provide the substrate 23A, and the four diodes D can be accommodated between the magnetic core 21A1 and the shaft 24, so the size of the power transmission device 20 can be reduced. 5 and 7, the four diodes D are surrounded by the magnetic core 21A. Therefore, noise radiation from the vicinity of the four diodes D caused by switching operations is shielded to some extent by the magnetic core 21A. As a result, the power transmission device 20 can suppress noise radiation.
  • the rectifier circuit 22C supplies the rectified power to the windings 32B of the rotor 32 of the motor 30.
  • a magnetic field is generated in the rotor 32 of the motor 30.
  • the control circuit 19 strengthens the magnetic field generated by the rotor 32 of the motor 30, and when the rotation speed of the motor 30 is fast, the control circuit 19 weakens the magnetic field generated by the rotor 32 of the motor 30.
  • the motor device 1 can increase the efficiency of the motor 30 over a wide range of rotation speeds.
  • the power transmission device 20 includes a magnetic core 21A having a ring shape including a through hole 120 through which the shaft 24 passes, containing a cavity 122 therein along the circumferential direction of the rotation axis AZ of the shaft 24, and having an opening 123 arranged along the circumferential direction A on the surface in contact with the through hole 120 and connecting the through hole 120 and the cavity 122, a first winding (winding 21B) arranged in the cavity 122 and wound along the circumferential direction A, a rotating member (substrate 22A) arranged at a position corresponding to the opening 123 in the axial direction of the rotation axis AZ and rotatable in the circumferential direction A inside the cavity 122 in response to the rotation of the shaft 24, a second winding (winding 22B) arranged on the rotating member (substrate 22A) and wound along the circumferential direction A, and four diodes D arranged on the rotating member (substrate 22A) and connected to the second winding (wind
  • the four diodes D are provided in contact with the shaft 24.
  • the heat generated in the four diodes D is transferred and dissipated over a wide area via the shaft 24, so that the four diodes D can be effectively dissipated.
  • the stress applied to the four diodes D when the shaft 24 rotates around the rotation axis AZ can be reduced. As a result, the reliability of the power transmission device 20 can be improved.
  • the four diodes are in contact with the shaft 24. This allows the four diodes to dissipate heat effectively and reduces the stress on the four diodes and the solder joints of the four diodes, thereby improving reliability.
  • the four diodes D are provided on the surface of the substrate 22A facing the Z direction as shown in Figs. 4 and 5, but the present invention is not limited to this. Instead of this, the four diodes D may be provided on the surface of the substrate 22A facing the Z direction as shown in Fig. 11. Also, as shown in Figs. 12 and 13, a cutout may be provided in a part of the substrate 22A, and the four diodes D may be provided in this cutout.
  • the substrate 22A has four cutouts 22D at four positions surrounding the shaft 24. The four diodes D are provided in each of the four cutouts 22D and mounted so as to be in contact with the shaft 24.
  • the four diodes D are individually mounted as shown in Fig. 7, but the present invention is not limited to this. Instead of this, for example, when a rectifier circuit 22C including four diodes D is housed in one package, the rectifier circuit 22C may be mounted so as to be in contact with the shaft 24 as shown in Fig. 14.
  • the four diodes D are mounted in contact with the shaft 24 to effectively dissipate heat from the four diodes D.
  • a cooling medium such as oil may be caused to flow inside the shaft 24.
  • a flow path 24A for flowing a cooling medium such as oil is provided inside the shaft 24.
  • the magnetic core 21A is provided with the opening 123, but this is not limited thereto, and instead, as shown in FIG. 16, for example, other openings may be provided.
  • the magnetic core 21A1 has a plate shape.
  • the magnetic core 21A having the magnetic core 21A1 and the magnetic core 21A2 is provided with an opening 124 that connects the space outside the magnetic core 21A in the radial direction of the rotation axis AZ (horizontal direction in FIG. 16) with the cavity 122.
  • a gap G is provided between the magnetic core 21A1 and the magnetic core 21A2.
  • the magnetic core 21A1 and the magnetic core 21A2 are magnetically coupled to each other through the gap G at the opening 123, and are also magnetically coupled to each other through the gap G at the opening 124.
  • FIG. 17 shows an example of the configuration of the motor device 2.
  • the motor device 2 includes a drive unit 40 and a motor 30.
  • the drive unit 40 includes a power transmission device 50.
  • the power transmission device 50 includes a stator 21, a rotor 52, and a shaft 24.
  • FIGS. 18 and 19 show an example of the configuration of the power transmission device 50.
  • FIG. 20 shows an example of the cross-sectional structure of the power transmission device 50 in a plane including the rotation axis AZ.
  • FIG. 21 shows an example of the configuration of the rotor 52.
  • the rotor 52 has a substrate 52A, a winding 22B, and four diodes D (diodes D1 to D4).
  • the substrate 52A is, for example, a printed circuit board.
  • the substrate 52A is connected to the shaft 24, and rotates in the circumferential direction A around the rotation axis AZ in response to the rotation of the shaft 24.
  • the substrate 52A is provided with the windings 22B as in the first embodiment.
  • the windings 22B are provided on the surface of the substrate 52A that faces away from the Z direction.
  • the substrate 52A also has four diodes D (diodes D1 to D4 shown in FIG. 2) mounted thereon, and pattern wiring in a rectifier circuit 22C (FIG. 2) that includes these four diodes D is provided.
  • the four diodes D are mounted at four positions surrounding the shaft 24 so as to be spaced apart from the shaft 24.
  • the four diodes D are mounted on the Z-direction surface of the substrate 22A. Note that this is not limited to this, and for example, the diodes may be mounted on the surface of the substrate 22A in the direction opposite to the Z direction.
  • each of the four diodes D is mounted on the substrate 52A by so-called through-hole mounting. Note that this is not limited to this, and the four diodes D may be mounted on the substrate surface of the substrate 52A by so-called surface mounting.
  • the four diodes D are mounted on the substrate 52A of the rotor 22.
  • the size of the power transmission device 50 can be made smaller than when the four diodes D are mounted on a substrate 23A separate from the substrate 52A, for example, as shown in Figures 9 and 10.
  • some of the four diodes D are provided in the cavity 122, and the four diodes D are surrounded by the magnetic core 21A. Note that this is not limited to the above, and for example, all of the four diodes D may be provided in the cavity 122. This allows noise radiation from the vicinity of the four diodes D caused by switching operations to be shielded to some extent by the magnetic core 21A. As a result, the power transmission device 50 can suppress noise radiation.
  • the first surface (surface in the direction opposite to the Z direction) of the rotating member (substrate 52A) faces the first inner surface (surface in the direction opposite to the Z direction) that contacts the cavity 122 of the magnetic core 21A (surface in the direction opposite to the Z direction) and the second surface (surface in the direction opposite to the first surface) of the rotating member (substrate 52A) faces the second inner surface (surface in the direction opposite to the Z direction) that contacts the cavity 122 of the magnetic core 21A (surface in the direction opposite to the Z direction).
  • the distance between the second surface of the rotating member (substrate 52A) and the second inner surface of the magnetic core 21A is longer than the distance between the first surface of the rotating member (substrate 52A) and the first inner surface of the magnetic core 21A, and the four diodes D are provided on the second surface of the rotating member (substrate 52A).
  • the four diodes D can be placed away from the magnetic core 21A, reducing the possibility of the inductance component becoming large.
  • the four diodes D were provided on the surface of the substrate 52A facing in the opposite direction to the Z direction, the diodes D would be placed near the magnetic core 21A1, which could increase the inductance component of the diodes D.
  • the four diodes D are provided on the surface of the substrate 52A facing in the Z direction, reducing the possibility of the inductance component of the diodes D becoming large.
  • some of the four diodes are provided in the cavity, so that noise radiation from the vicinity of the four diodes is shielded to some extent by the magnetic core, making it possible to suppress noise radiation.
  • the first surface of the rotating member faces the first inner surface that contacts the cavity of the magnetic core
  • the second surface of the rotating member faces the second inner surface that contacts the cavity of the magnetic core.
  • the distance between the second surface of the rotating member and the second inner surface of the magnetic core is longer than the distance between the first surface of the rotating member and the first inner surface of the magnetic core, and the four diodes are provided on the second surface of the rotating member. This reduces the possibility that the inductance component of the diodes will become large.
  • the magnetic core 21A is provided with an opening 123, but this is not limited to this, and instead, the magnetic core 21A may have further openings, for example as in the case of variant example 1-4 of the first embodiment (FIG. 16).
  • four diodes D are provided in the rectifier circuit 22C, but this is not limited to the above.
  • four switching elements may be provided as rectifier elements in the rectifier circuit 22C, and the four switching elements in the rectifier circuit 22C may be operated in synchronization with the switching operation of the four switching elements SW1 to SW4 in the inverter 12.
  • the circuit configuration of the rectifier circuit 23B shown in each of the above embodiments is merely an example, and is not limited to the disclosed circuit configuration.
  • the rectifier circuit may have one diode or multiple diodes.
  • stator 21 and rotors 22, 52 shown in the above embodiments are merely examples and are not limited to the shapes disclosed.
  • circuit configurations of the inverter 12 and the rectifier circuit 22C shown in the above embodiments are merely examples and are not limited to the disclosed circuit configurations.
  • a magnetic core having a ring shape including a through hole through which a shaft passes, including a cavity along a circumferential direction of a rotation axis of the shaft, and an opening provided along the circumferential direction on a surface in contact with the through hole and connecting the through hole and the cavity; a first winding provided in the cavity and wound along the circumferential direction; a rotating member provided at a position corresponding to the opening in the axial direction of the rotating shaft, the rotating member being rotatable in the circumferential direction within the cavity in response to rotation of the shaft; a second winding provided on the rotating member and wound in the circumferential direction; one or more rectifying elements provided on the rotating member and connected to the second winding.
  • a motor having a motor stator including a first motor magnetic core and a first motor winding, and a motor rotor including a second motor magnetic core and a second motor winding; a shaft connected to the motor rotor; An inverter; a magnetic core having a ring shape including a through hole through which the shaft passes, including a cavity along a circumferential direction of the shaft, and an opening provided along the circumferential direction on a surface in contact with the through hole and connecting the through hole and the cavity; a first winding connected to the inverter, provided in the cavity, and wound in the circumferential direction; a rotating member provided at a position corresponding to the opening in the axial direction of the shaft, the rotating member being rotatable in the circumferential direction within the cavity in response to rotation of the shaft; a second winding provided on the rotating member and wound in the circumferential direction; a motor device comprising: one or more rectifying elements provided on the rotating member and connected to the second winding.

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Abstract

本発明の一実施の形態に係る電力伝送デバイスは、シャフトが貫く貫通穴を含むリング形状を有し、シャフトにおける回転軸の周方向に沿った空洞を内部に含み、貫通穴と接する面において周方向に沿って設けられ貫通穴と空洞とをつなぐ開口部を有する磁気コアと、空洞に設けられ、周方向に沿って巻かれた第１の巻線と、回転軸の軸方向における開口部に対応する位置に設けられ、シャフトの回転に応じて、空洞の内部において周方向に回動可能な回転部材と、回転部材に設けられ、周方向に沿って巻かれた第２の巻線と、回転部材に設けられ、第２の巻線に接続された１以上の整流素子とを備える。

Description

電力伝送デバイスおよびモータ装置
　本発明は、非接触で電力を伝送する電力伝送デバイス、およびそのような電力伝送デバイスが設けられたモータ装置に関する。
　例えば、モータには、巻線界磁式の同期モータ（ＥＥＳＭ：Electrically Excited Synchronous Motor）がある。このモータは、巻線が巻き付けられた固定子と、巻線が巻き付けられた回転子とを有する。このモータでは、モータの回転速度に応じて、回転子に巻き付けられた巻線に流す電流を変化させることにより、モータの効率の向上を図ることができる。
　ところで、固定子と回転子との間で電力を伝送可能なデバイスがある。例えば、特許文献１には、巻線が巻き付けられた固定子と、巻線が巻き付けられた回転子とを備え、固定子と回転子との間で電力を伝送可能な回転トランスが開示されている。
特開２００２－７５７６０号公報
　電子デバイスでは、サイズが小さいことが望まれており、固定子から回転子に電力を伝送可能な電力伝送デバイスにおいても、サイズが小さいことが期待される。
　サイズを小さくすることができる電力伝送デバイスおよびモータ装置を提供することが望ましい。
　本発明の一実施の形態に係る電力伝送デバイスは、磁気コアと、第１の巻線と、回転部材と、第２の巻線と、１以上の整流素子とを備えている。磁気コアは、シャフトが貫く貫通穴を含むリング形状を有し、シャフトにおける回転軸の周方向に沿った空洞を内部に含み、貫通穴と接する面において周方向に沿って設けられ貫通穴と空洞とをつなぐ開口部を有するものである。第１の巻線は、空洞に設けられ、周方向に沿って巻かれたものである。回転部材は、回転軸の軸方向における開口部に対応する位置に設けられ、シャフトの回転に応じて、空洞の内部において周方向に回動可能なものである。第２の巻線は、回転部材に設けられ、周方向に沿って巻かれたものである。１以上の整流素子は、回転部材に設けられ、第２の巻線に接続されたものである。
　本発明の一実施の形態に係るモータ装置は、モータと、シャフトと、インバータと、磁気コアと、第１の巻線と、回転部材と、第２の巻線と、１以上の整流素子とを備えている。モータは、第１のモータ磁気コアと第１のモータ巻線とを含むモータ固定子と、第２のモータ磁気コアと第２のモータ巻線とを含むモータ回転子とを有するものである。シャフトは、モータ回転子に接続されたものである。磁気コアは、シャフトが貫く貫通穴を含むリング形状を有し、シャフトの周方向に沿った空洞を内部に含み、貫通穴と接する面において周方向に沿って設けられ貫通穴と空洞とをつなぐ開口部を有するものである。第１の巻線は、インバータに接続され、空洞に設けられ、周方向に沿って巻かれたものである。回転部材は、シャフトの軸方向における開口部に対応する位置に設けられ、シャフトの回転に応じて、空洞の内部において周方向に回動可能なものである。第２の巻線は、回転部材に設けられ、周方向に沿って巻かれたものである。１以上の整流素子は、回転部材に設けられ、第２の巻線に接続されたものである。
　本発明の一実施の形態に係る電力伝送デバイスおよびモータ装置によれば、サイズを小さくすることができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るモータ装置の一構成例を表すブロック図である。 図２は、一実施の形態に係るインバータおよび電力伝送デバイスの一構成例を表す回路図である。 図３は、図１に示した電力伝送デバイスの一構成例を表す斜視図である。 図４は、図３に示した電力伝送デバイスの一構成例を表す説明図である。 図５は、図３に示した電力伝送デバイスの一構成例を表す断面図である。 図６は、図５に示した固定子の一構成例を表す説明図である。 図７は、図５に示した回転子の一構成例を表す説明図である。 図８は、図５に示した電力伝送デバイスの一動作例を表す説明図である。 図９は、参考例に係る電力伝送デバイスの一構成例を表す斜視図である。 図１０は、図９に示した電力伝送デバイスの一構成例を表す説明図である。 図１１は、第１の実施の形態の変形例に係る電力伝送デバイスの一構成例を表す断面図である。 図１２は、第１の実施の形態の他の変形例に係る電力伝送デバイスの一構成例を表す断面図である。 図１３は、図１２に示した回転子の一構成例を表す断面図である。 図１４は、第１の実施の形態の他の変形例に係る回転子の一構成例を表す断面図である。 図１５は、第１の実施の形態の他の変形例に係る電力伝送デバイスの一構成例を表す説明図である。 図１６は、第１の実施の形態の他の変形例に係る電力伝送デバイスの一構成例を表す断面図である。 図１７は、第２の実施の形態に係るモータ装置の一構成例を表すブロック図である。 図１８は、図１７に示した電力伝送デバイスの一構成例を表す斜視図である。 図１９は、図１８に示した電力伝送デバイスの一構成例を表す説明図である。 図２０は、図１８に示した電力伝送デバイスの一構成例を表す断面図である。 図２１は、図２０に示した回転子の一構成例を表す説明図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
＜第１の実施の形態＞
［構成例］
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電力伝送デバイスを備えたモータ装置１の一構成例を表すものである。モータ装置１は、外部制御装置８および直流電源９に接続される。外部制御装置８は、モータ装置１に対して、回転速度を指示するように構成される。直流電源９は、モータ装置１に対して直流電力を供給するように構成される。モータ装置１は、直流電源９から供給された直流電力を用いて、外部制御装置８からの指示に基づいて、機械的エネルギである駆動力を生成するように構成される。モータ装置１は、駆動部１０と、モータ３０とを備えている。
　駆動部１０は、モータ３０を駆動するように構成される。駆動部１０は、インバータ１１，１２と、電力伝送デバイス２０と、制御回路１９とを有している。
　インバータ１１は、制御回路１９からの指示に基づいて、直流電源９から供給された直流電力を３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力に変換するように構成される。そして、インバータ１１は、この３相の交流電力を、モータ３０の固定子３１の巻線３１Ｂ（後述）に供給するようになっている。
　インバータ１２は、制御回路１９からの指示に基づいて、直流電源９から供給された直流電力を単相の交流電力に変換するように構成される。そして、インバータ１２は、この交流電力を、電力伝送デバイス２０の固定子２１の巻線２１Ｂ（後述）に供給するようになっている。
　電力伝送デバイス２０は、固定子２１と、回転子２２と、整流部材２３と、シャフト２４とを有している。電力伝送デバイス２０は、非接触伝送により、インバータ１２から供給された交流電力を固定子２１から回転子２２に伝送するように構成される。
　図２は、インバータ１２および電力伝送デバイス２０の一構成例を表すものである。なお、図２には、直流電源９およびモータ３０の回転子３２の巻線３２Ｂをも図示している。インバータ１２は、電圧線Ｌ１１および基準電圧線Ｌ１２を介して直流電源９に接続される。
　インバータ１２は、この例ではフルブリッジ型の回路である。インバータ１２は、スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４と、スイッチング制御回路１８とを有している。スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４のそれぞれは、例えば、電界効果トランジスタや絶縁ゲート型バイポーラトランジスタなどを用いて構成される。スイッチング素子ＳＷ１は、電圧線Ｌ１１とノードＮ１とを結ぶ経路に設けられ、スイッチング制御回路１８から供給された制御信号に基づいてスイッチング動作を行うように構成される。スイッチング素子ＳＷ２は、ノードＮ１と基準電圧線Ｌ１２とを結ぶ経路に設けられ、スイッチング制御回路１８から供給された制御信号に基づいてスイッチング動作を行うように構成される。スイッチング素子ＳＷ３は、電圧線Ｌ１１とノードＮ２とを結ぶ経路に設けられ、スイッチング制御回路１８から供給された制御信号に基づいてスイッチング動作を行うように構成される。スイッチング素子ＳＷ４は、ノードＮ２と基準電圧線Ｌ１２とを結ぶ経路に設けられ、スイッチング制御回路１８から供給された制御信号に基づいてスイッチング動作を行うように構成される。スイッチング制御回路１８は、制御回路１９からの指示に基づいて、スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４に制御信号をそれぞれ供給することにより、スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４のスイッチング動作を制御するように構成される。
　電力伝送デバイス２０は、巻線２１Ｂと、巻線２２Ｂと、整流回路２２Ｃとを有している。巻線２１Ｂは、固定子２１に設けられ、巻線２１Ｂの一端はインバータ１２のノードＮ１に接続され、巻線２１Ｂの他端はインバータ１２のノードＮ２に接続される。巻線２２Ｂは、回転子２２に設けられ、巻線２２Ｂの一端は整流回路２２ＣのノードＮ３に接続され、他端は整流回路２２ＣのノードＮ４に接続される。巻線２１Ｂ，２２Ｂは、いわゆるロータリートランスを構成し、巻線２２Ｂは、巻線２１Ｂから供給された交流電力を受け取るようになっている。整流回路２２Ｃは、回転子２２に設けられ、回転子２２の巻線２２Ｂから供給された交流電力を整流するように構成される。整流回路２２Ｃは、ダイオードＤ１～Ｄ４を有している。ダイオードＤ１～Ｄ４は、整流素子である。ダイオードＤ１のカソードは電圧線Ｌ２１に接続され、アノードはノードＮ３に接続される。ダイオードＤ２のカソードはノードＮ３に接続され、アノードは基準電圧線Ｌ２２に接続される。ダイオードＤ３のカソードは電圧線Ｌ２１に接続され、アノードはノードＮ４に接続される。ダイオードＤ４のカソードはノードＮ４に接続され、アノードは基準電圧線Ｌ２２に接続される。電圧線Ｌ２１および基準電圧線Ｌ２２は、モータ３０の回転子３２の巻線３２Ｂ（後述）に接続される。
　この構成により、インバータ１２は、直流電源９から供給された直流電力を交流電力に変換する。そして、電力伝送デバイス２０は、インバータ１２から供給された交流電力を、電力伝送デバイス２０の固定子２１から電力伝送デバイス２０の回転子２２に伝送し、伝送された交流電力を整流する。そして、電力伝送デバイス２０は、整流された電力をモータ３０の回転子３２の巻線３２Ｂ（後述）に供給するようになっている。なお、この例では、整流回路２２Ｃにより整流された電力を巻線３２Ｂに直接供給したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、整流回路２２Ｃにより整流された電力を、キャパシタを含む安定化回路を介して、巻線３２Ｂに供給してもよい。
　図３，４は、電力伝送デバイス２０の一構成例を表すものである。図５は、回転軸ＡＺを含む面内での電力伝送デバイス２０の断面構造の一例を表すものである。図６は、固定子２１の一構成例を表すものである。図６には、ＶＩ－ＶＩ矢視方向の、回転軸ＡＺを含む面内での固定子２１の断面構造をも描いている。図７は、回転子２２の一構成例を表すものである。図７には、ＶＩＩ－ＶＩＩ矢視方向の、回転軸ＡＺを含む面内での回転子２２の断面構造をも描いている。
　固定子２１は、いわゆるステータであり、モータ装置１の図示しない筐体に固定される。固定子２１は、図３～６に示したように、磁気コア２１Ａと、巻線２１Ｂとを有している。
　磁気コア２１Ａは、例えばフェライトなどの磁性材料を用いて構成される。磁気コア２１Ａは、磁気コア２１Ａ１，２１Ａ２を含んでいる。磁気コア２１Ａ１，２１Ａ２は、Ｚ方向において、回転子２２を挟むように設けられる。ここで、Ｚ方向は、回転軸ＡＺの延伸方向であり、図１に示したように、モータ３０から電力伝送デバイス２０に向かう方向である。磁気コア２１Ａ１，２１Ａ２のそれぞれは、シャフト２４が貫く貫通穴１２０（図５，６）を有するリング型の磁性部材である。磁気コア２１Ａ１の、径方向（図５における横方向）における外側の部分はＺ方向に折れ曲がり、連結部１２５において磁気コア２１Ａ２に連結されている。磁気コア２１Ａ２の、径方向（図５における横方向）における外側の部分はＺ方向とは反対の方向に折れ曲がり、連結部１２５において磁気コア２１Ａ１に連結されている。また、磁気コア２１Ａ２の、径方向（図５における横方向）における内側の部分はＺ方向とは反対の方向に折れ曲がっている。これにより、磁気コア２１Ａ２には、図５に示したように、回転子２２と対向する面において、回転軸ＡＺの周方向Ａ（図６）に沿って、溝状の凹部が設けられ、この凹部に巻線２１Ｂが設けられる。この構成により、磁気コア２１Ａ１および磁気コア２１Ａ２を有する磁気コア２１Ａには、周方向Ａに沿った空洞１２２が設けられるとともに、シャフト２４が貫く貫通穴１２０とこの空洞１２２とをつなぐ開口部１２３（図５，６）が設けられる。この開口部１２３では、磁気コア２１Ａ１と磁気コア２１Ａ２との間にギャップＧ（図５）が設けられる。
　巻線２１Ｂは、磁気コア２１Ａ２の凹部に沿って複数回巻かれている。この例では、巻線２１Ｂは、ボビン２１Ｃに巻かれており、巻線２１Ｂが巻かれたボビン２１Ｃが、磁気コア２１Ａ２の凹部にはめ込まれている。巻線２１Ｂは、例えば、磁気コア２１Ａ２に設けられた穴（図示せず）を介して、インバータ１２に接続される。
　回転子２２は、回転軸ＡＺを中心として回動するように構成される。回転子２２は、Ｚ方向において、固定子２１の磁気コア２１Ａ１および磁気コア２１Ａ２により挟まれるように配置されるとともに、シャフト２４に固定される。回転子２２は、図５，７に示したように、基板２２Ａと、巻線２２Ｂと、４つのダイオードＤ（ダイオードＤ１～Ｄ４）とを有している。
　基板２２Ａは、例えばプリント基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）である。基板２２Ａは、シャフト２４に接続され、シャフト２４の回転に応じて、回転軸ＡＺを中心として周方向Ａに回動するようになっている。基板２２Ａには、巻線２２Ｂのパターン配線が設けられている。また、基板２２Ａには、４つのダイオードＤ（図２に示したダイオードＤ１～Ｄ４）が実装されており、これらの４つのダイオードＤを含む整流回路２２Ｃ（図２）のパターン配線が設けられている。
　巻線２２Ｂは、基板２２Ａに設けられたパターン配線を用いて構成され、回転軸ＡＺの周方向Ａ（図７）に沿って複数回巻かれている。巻線２２Ｂは、例えば銅などの金属材料を用いて構成される。この例では、巻線２２Ｂは、基板２２Ａの両面に設けられている。なお、これに限定されるものではなく、巻線２２Ｂは、基板２２Ａの両面のうちの一方の面に設けられていてもよい。また、基板２２Ａが多層基板である場合には、巻線２２Ｂは、基板２２Ａの内部のパターン配線を用いて構成されてもよい。巻線２２Ｂの一端および他端は、４つのダイオードＤを含む整流回路２２Ｃ（図２）に接続される。
　４つのダイオードＤは、図７に示したように、シャフト２４を囲む４つの位置に、シャフト２４に接するように実装される。４つのダイオードＤは、基板２２Ａの、Ｚ方向とは反対の方向の面に実装されている。この例では、４つのダイオードＤのそれぞれは、基板２２Ａに、いわゆるスルーホール実装により実装されている。なお、これに限定されるものではなく、４つのダイオードＤは、基板２２Ａの基板表面に、いわゆる表面実装により実装されてもよい。
　電力伝送デバイス２０では、図５に示したように、開口部１２３付近において、磁気コア２１Ａ１および磁気コア２１Ａ２が、ギャップＧを介して、互いに磁気的に結合される。これにより、電力伝送デバイス２０は、インバータ１２から供給された交流電力を、巻線２１Ｂの巻数および巻線２２Ｂの巻数の比で変換し、変換された交流電力を、４つのダイオードＤを含む整流回路２２Ｃに供給する。そして、整流回路２２Ｃは、回転子２２の巻線２２Ｂから供給された交流電力を整流し、整流された電力をモータ３０の回転子３２の巻線３２Ｂ（後述）に供給するようになっている。
　シャフト２４（図１）は、モータ３０の回転子３２に接続され、モータ３０が生成した駆動力に応じて、回転軸ＡＺを中心に回転するように構成される。
　制御回路１９は、外部制御装置８からの指示、およびモータ３０から供給された回転速度を示す制御信号に基づいて、インバータ１１，１２の動作を制御するように構成される。具体的には、制御回路１９は、外部制御装置８からの指示、およびモータ３０における回転速度を示す制御信号に基づいて、インバータ１１の動作を制御することにより、モータ３０の回転速度を制御する。また、制御回路１９は、モータ３０から供給された回転速度を示す制御信号に基づいて、インバータ１２の動作を制御することにより、モータ３０の回転子３２が生成する磁界の強さを制御する。具体的には、制御回路１９は、例えば、モータ３０の回転速度が遅い場合には、モータ３０の回転子３２が生成する磁界を強くし、モータ３０の回転速度が速い場合には、モータ３０の回転子３２が生成する磁界を弱くするようになっている。
　モータ３０は、巻線界磁式の同期モータである。モータ３０は、固定子３１と、回転子３２と、センサ３３とを有している。
　固定子３１は、いわゆるステータであり、モータ３０の図示しない筐体に固定される。固定子３１は、磁気コア３１Ａと、巻線３１Ｂとを有している。巻線３１Ｂには、インバータ１１により生成された３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力が供給されるようになっている。
　回転子３２は、いわゆるロータであり、回転軸ＡＺを回転するように構成される。回転子３２は、磁気コア３２Ａと、巻線３２Ｂとを有している。巻線３２Ｂには、整流回路２２Ｃにより整流された信号が供給されるようになっている。
　センサ３３は、回転子３２の回転速度を検出するように構成される。そして、センサ３３は、回転子３２の回転速度を示す制御信号を制御回路１９に供給するようになっている。
　この構成により、モータ装置１では、インバータ１１が生成した３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力に基づいて、モータ３０の回転速度を制御し、インバータ１２が生成した単相の交流電力に基づいて、モータ３０の回転子３２が生成する磁界を制御する。モータ装置１では、例えば、モータ３０の回転速度が遅い場合には、モータ３０の回転子３２が生成する磁界を強くし、モータ３０の回転速度が速い場合には、モータ３０の回転子３２が生成する磁界を弱くする。これにより、モータ装置１では、幅広い回転速度において、モータ３０の効率を高めることが出来るようになっている。
　ここで、シャフト２４は、本開示の一実施の形態における「シャフト」の一具体例に対応する。回転軸ＡＺは、本開示の一実施の形態における「回転軸」の一具体例に対応する。磁気コア２１Ａは、本開示の一実施の形態における「磁気コア」の一具体例に対応する。空洞１２２は、本開示の一実施の形態における「空洞」の一具体例に対応する。開口部１２３は、本開示の一実施の形態における「開口部」の一具体例に対応する。巻線２１Ｂは、本開示の一実施の形態における「第１の巻線」の一具体例に対応する。基板２２Ａは、本開示の一実施の形態における「回転部材」の一具体例に対応する。巻線２２Ｂは、本開示の一実施の形態における「第２の巻線」の一具体例に対応する。ダイオードＤ１～Ｄ４は、本開示の一実施の形態における「１以上の整流素子」の一具体例に対応する。
　固定子３１は、本開示の一実施の形態における「モータ固定子」の一具体例に対応する。磁気コア３１Ａは、本開示の一実施の形態における「第１のモータ磁気コア」の一具体例に対応する。巻線３１Ｂは、本開示の一実施の形態における「第１のモータ巻線」の一具体例に対応する。回転子３２は、本開示の一実施の形態における「モータ回転子」の一具体例に対応する。磁気コア３２Ａは、本開示の一実施の形態における「第２のモータ磁気コア」の一具体例に対応する。巻線３２Ｂは、本開示の一実施の形態における「第２のモータ巻線」の一具体例に対応する。インバータ１２は、本開示の一実施の形態における「インバータ」の一具体例に対応する。整流回路２２Ｃは、本開示の一実施の形態における「整流回路」の一具体例に対応する。
［動作および作用］
　続いて、本実施の形態のモータ装置１の動作および作用について説明する。
（全体動作概要）
　制御回路１９は、外部制御装置８からの指示、およびモータ３０から供給された回転速度を示す制御信号に基づいて、インバータ１１，１２の動作を制御する。インバータ１１は、制御回路１９からの指示に基づいて、直流電源９から供給された直流電力を３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力に変換し、この３相の交流電力を、モータ３０の固定子３１の巻線３１Ｂに供給する。インバータ１２は、制御回路１９からの指示に基づいて、直流電源９から供給された直流電力を単相の交流電力に変換し、この交流電力を、電力伝送デバイス２０の固定子２１の巻線２１Ｂに供給する。電力伝送デバイス２０は、非接触伝送により、インバータ１２から供給された交流電力を固定子２１から回転子２２に伝送し、伝送された交流電力を整流する。そして、電力伝送デバイス２０は、整流された電力をモータ３０の回転子３２の巻線３２Ｂに供給する。モータ３０は、インバータ１１から供給された３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力に基づいて、機械的エネルギである駆動力を生成する。これにより、シャフト２４が回転軸ＡＺを中心に回転する。モータ３０のセンサ３３は、モータ３０の回転速度を示す制御信号を制御回路１９に供給する。
［動作および作用］
　続いて、本実施の形態の電力伝送デバイス２０の動作および作用について説明する。
　電力伝送デバイス２０の固定子２１の巻線２１Ｂには、インバータ１２から交流電力が供給される。回転子２２は、回転軸ＡＺを中心に、例えば図３に示した周方向Ａに回動する。
　図８は、電力伝送デバイス２０の断面図を表すものである。固定子２１の巻線２１Ｂは、インバータ１２から供給された交流電力に基づいて磁界を発生させる。開口部１２３付近では、磁気コア２１Ａ１および磁気コア２１Ａ２は、開口部１２３のギャップＧを介して、互いに磁気的に結合される。このようにして、電力伝送デバイス２０では、磁気コア２１Ａ１および磁気コア２１Ａ２の内部に、磁路ＭＰが生成される。そして、回転子２２の巻線２２Ｂは、この磁路ＭＰにおける磁界に基づいて交流電力を生成し、生成した交流電力を４つのダイオードＤを含む整流回路２２Ｃに供給する。このように、電力伝送デバイス２０では、非接触伝送により電力が伝送されるので、例えばスリップリングおよびブラシを用いて接触伝送により電力を伝送する場合に比べて、信頼性を高めることができる。
　整流回路２２Ｃは、回転子２２の巻線２２Ｂから供給された交流電圧を整流する。整流回路２２Ｃの４つのダイオードＤは、シャフト２４に接するように実装される。これにより、４つのダイオードＤにおいて生じた熱は、シャフト２４を介して広い範囲に伝わり、放熱される。これにより、電力伝送デバイス２０では、４つのダイオードＤを効果的に放熱させることができるので、電力伝送デバイス２０が誤動作する可能性や、電力伝送デバイス２０が故障する可能性を低減することができ、信頼性を高めることができる。また、このように、４つのダイオードＤを、径方向（図５における横方向）におけるシャフト２４に近い位置に配置することにより、シャフト２４が回転軸ＡＺを中心に回転したときに、４つのダイオードＤにかかる遠心力を小さくすることができる。これにより、電力伝送デバイス２０では、４つのダイオードＤおよび４つのダイオードＤと基板２２Ａとの間のはんだ部にかかる応力（ストレス）を小さくすることができるので、信頼性を高めることができる。
　また、この電力伝送デバイス２０では、４つのダイオードＤは、回転子２２の基板２２Ａに実装される。これにより、例えば、図９，１０に示す参考例のように、基板２２Ａとは別の基板２３Ａに４つのダイオードＤを実装する場合に比べて、電力伝送デバイス２０のサイズを小さくすることができる。この参考例では、基板２３Ａは、例えばプリント基板であり、シャフト２４に接続され、シャフト２４の回転に応じて、回転軸ＡＺを中心として周方向Ａに回動する。基板２３Ａには、４つのダイオードＤ（図２に示したダイオードＤ１～Ｄ４）が実装されており、これらの４つのダイオードＤを含む整流回路２２Ｃ（図２）のパターン配線が設けられている。この参考例では、基板２２Ａとは別の基板２３Ａに４つのダイオードＤを実装するので、サイズが大きくなってしまう。一方、本実施の形態に係る電力伝送デバイス２０では、基板２３Ａを設けずに済み、４つのダイオードＤを、磁気コア２１Ａ１とシャフト２４との間に収めることができるので、電力伝送デバイス２０のサイズを小さくすることができる。また、図５，７に示したように、４つのダイオードＤは、磁気コア２１Ａにより囲まれる。よって、スイッチング動作に起因する４つのダイオードＤ付近からのノイズ放射が、磁気コア２１Ａによりある程度シールドされる。その結果、電力伝送デバイス２０では、ノイズ放射を抑制することができる。
　そして、整流回路２２Ｃは、整流された電力をモータ３０の回転子３２の巻線３２Ｂに供給する。これにより、モータ３０の回転子３２では、磁界が生成される。制御回路１９は、例えば、モータ３０の回転速度が遅い場合には、モータ３０の回転子３２が生成する磁界を強くし、モータ３０の回転速度が速い場合には、モータ３０の回転子３２が生成する磁界を弱くする。これにより、モータ装置１では、幅広い回転速度において、モータ３０の効率を高めることが出来る。
　このように、電力伝送デバイス２０では、シャフト２４が貫く貫通穴１２０を含むリング形状を有し、シャフト２４における回転軸ＡＺの周方向に沿った空洞１２２を内部に含み、貫通穴１２０と接する面において周方向Ａに沿って設けられ貫通穴１２０と空洞１２２とをつなぐ開口部１２３を有する磁気コア２１Ａと、空洞１２２に設けられ、周方向Ａに沿って巻かれた第１の巻線（巻線２１Ｂ）と、回転軸ＡＺの軸方向における開口部１２３に対応する位置に設けられ、シャフト２４の回転に応じて、空洞１２２の内部において周方向Ａに回動可能な回転部材（基板２２Ａ）と、回転部材（基板２２Ａ）に設けられ、周方向Ａに沿って巻かれた第２の巻線（巻線２２Ｂ）と、回転部材（基板２２Ａ）に設けられ、第２の巻線（巻線２２Ｂ）に接続された４つのダイオードＤとを設けるようにした。これにより、電力伝送デバイス２０では、図９，１０に示したように基板２２Ａとは別の基板を設けないで済むので、電力伝送デバイス２０のサイズを小さくすることができる。
　また、電力伝送デバイス２０では、４つのダイオードＤをシャフト２４に接するように設けた。これにより、４つのダイオードＤにおいて生じた熱は、シャフト２４を介して広い範囲に伝わり、放熱されるので、４つのダイオードＤを効果的に放熱させることができる。また、４つのダイオードＤを、径方向（図５における横方向）におけるシャフト２４に近い位置に配置することにより、シャフト２４が回転軸ＡＺを中心に回転したときに、４つのダイオードＤにかかる応力（ストレス）を小さくすることができる。その結果、電力伝送デバイス２０では、信頼性を高めることができる
［効果］
　以上のように本実施の形態では、シャフトが貫く貫通穴を含むリング形状を有し、シャフトにおける回転軸の周方向に沿った空洞を内部に含み、貫通穴と接する面において周方向に沿って設けられ貫通穴と空洞とをつなぐ開口部を有する磁気コアと、空洞に設けられ、周方向に沿って巻かれた第１の巻線と、回転軸の軸方向における開口部に対応する位置に設けられ、シャフトの回転に応じて、空洞の内部において周方向Ａに回動可能な回転部材と、回転部材に設けられ、周方向に沿って巻かれた第２の巻線と、回転部材に設けられ、第２の巻線に接続された４つのダイオードとを設けるようにした。これにより、電力伝送デバイスのサイズを小さくすることができる。
　本実施の形態では、４つのダイオードがシャフト２４に接するようにした。これにより、４つのダイオードを効果的に放熱させることができるとともに、４つのダイオードおよび４つのダイオードのはんだ部にかかる応力（ストレス）を小さくすることができるので、信頼性を高めることができる。
［変形例１－１］
　上記実施の形態では、例えば図４，５に示したように、４つのダイオードＤを、基板２２Ａの、Ｚ方向とは反対の方向の面に設けたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、図１１に示すように、４つのダイオードＤを、基板２２ＡのＺ方向の面に設けてもよい。また、図１２，１３に示すように、基板２２Ａの一部に切り欠き部を設け、４つのダイオードＤを、この切り欠き部に設けてもよい。基板２２Ａは、シャフト２４を囲む４つの位置に、４つの切り欠き部２２Ｄを有している。４つのダイオードＤは、これらの４つの切り欠き部２２Ｄにそれぞれ設けられ、シャフト２４に接するように実装される。
［変形例１－２］
　上記実施の形態では、例えば図７に示したように、４つのダイオードＤを、個別に実装したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、４つのダイオードＤを含む整流回路２２Ｃが１つのパッケージに収められている場合には、図１４に示すように、この整流回路２２Ｃを、シャフト２４に接するように実装してもよい。
［変形例１－３］
　上記実施の形態では、４つのダイオードＤをシャフト２４に接するように実装することにより、４つのダイオードＤを効果的に放熱させるようにした。例えば、図１５に示すように、このシャフト２４の内部に、油などの冷却媒体を流してもよい。この例では、シャフト２４の内部に、油などの冷却媒体を流す流路２４Ａが設けられている。このような流路２４Ａに冷却媒体を流すことにより、４つのダイオードＤをさらに効果的に放熱させることができる。
［変形例１－４］
　上記実施の形態では、図５に示したように、磁気コア２１Ａは、開口部１２３を設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば図１６に示すように、さらに他の開口部を有していてもよい。この例では、磁気コア２１Ａ１は板形状を有している。この構成により、磁気コア２１Ａ１および磁気コア２１Ａ２を有する磁気コア２１Ａには、回転軸ＡＺの径方向（図１６における横方向）における磁気コア２１Ａの外側の空間と空洞１２２とをつなぐ開口部１２４が設けられる。この開口部１２４では、磁気コア２１Ａ１と磁気コア２１Ａ２との間にギャップＧが設けられる。磁気コア２１Ａ１および磁気コア２１Ａ２は、開口部１２３において、ギャップＧを介して、互いに磁気的に結合されるとともに、この開口部１２４において、ギャップＧを介して、互いに磁気的に結合される。
［その他の変形例］
　また、これらの変形例のうちの２以上を組み合わせてもよい。
＜２．第２の実施の形態＞
　次に、第２の実施の形態に係るモータ装置２について説明する。本実施の形態は、上記第１の実施の形態に係る電力伝送デバイス２０において、４つのダイオードＤの位置を変更したものである。なお、上記第１の実施の形態に係るモータ装置１と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
　図１７は、モータ装置２の一構成例を表すものである。モータ装置２は、駆動部４０と、モータ３０とを備えている。駆動部４０は、電力伝送デバイス５０を有している。電力伝送デバイス５０は、固定子２１と、回転子５２と、シャフト２４とを有している。
　図１８，１９は、電力伝送デバイス５０の一構成例を表すものである。図２０は、回転軸ＡＺを含む面内での電力伝送デバイス５０の断面構造の一例を表すものである。図２１は、回転子５２の一構成例を表すものである。
　回転子５２は、図２０，２１に示したように、基板５２Ａと、巻線２２Ｂと、４つのダイオードＤ（ダイオードＤ１～Ｄ４）とを有している。
　基板５２Ａは、例えばプリント基板である。基板５２Ａは、シャフト２４に接続され、シャフト２４の回転に応じて、回転軸ＡＺを中心として周方向Ａに回動するようになっている。この基板５２Ａには、上記第１の実施の形態の場合と同様に、巻線２２Ｂが設けられている。この例では、巻線２２Ｂは、基板５２Ａの、Ｚ方向とは反対の方向の面に設けられている。また、基板５２Ａには、４つのダイオードＤ（図２に示したダイオードＤ１～Ｄ４）が実装されており、これらの４つのダイオードＤを含む整流回路２２Ｃ（図２）におけるパターン配線が設けられている。
　４つのダイオードＤは、図２１に示したように、シャフト２４を囲む４つの位置に、シャフト２４から離間するように実装される。４つのダイオードＤは、基板２２Ａの、Ｚ方向の面に実装されている。なお、これに限定されるものではなく、例えば、基板２２Ａの、Ｚ方向とは反対の方向の面に実装されるようにしてもよい。この例では、４つのダイオードＤのそれぞれは、基板５２Ａに、いわゆるスルーホール実装により実装されている。なお、これに限定されるものではなく、４つのダイオードＤは、基板５２Ａの基板表面に、いわゆる表面実装により実装されてもよい。
　４つのダイオードＤは、回転子２２の基板５２Ａに実装される。これにより、電力伝送デバイス５０では、上記第１の実施の形態の場合と同様に、例えば、図９，１０に示すように、基板５２Ａとは別の基板２３Ａに４つのダイオードＤを実装する場合に比べて、電力伝送デバイス５０のサイズを小さくすることができる。
　４つのダイオードＤの一部は、図２０，２１に示したように、空洞１２２に設けられ、４つのダイオードＤは、磁気コア２１Ａにより囲まれる。なお、これに限定されるものではなく、例えば、４つのダイオードＤの全部が空洞１２２に設けられるようにしてもよい。これにより、スイッチング動作に起因する４つのダイオードＤ付近からのノイズ放射が、磁気コア２１Ａによりある程度シールドされる。その結果、電力伝送デバイス５０では、ノイズ放射を抑制することができる。
　また、図２０に示したように、回転部材（基板５２Ａ）の第１の面（Ｚ方向とは反対の方向の面）は、磁気コア２１Ａの空洞１２２に接する第１の内面（磁気コア２１Ａ１の空洞１２２に接する面）と対向し、回転部材（基板５２Ａ）の第１の面とは反対の第２の面（Ｚ方向の面）は、磁気コア２１Ａの空洞１２２に接する第２の内面（磁気コア２１Ａ２の空洞１２２に接する面）と対向するようにした。回転部材（基板５２Ａ）の第２の面と磁気コア２１Ａの第２の内面との間の距離は、回転部材（基板５２Ａ）の第１の面と磁気コア２１Ａの第１の内面との間の距離よりも長く、４つのダイオードＤは、回転部材（基板５２Ａ）の第２の面に設けられるようにした。これにより、電力伝送デバイス５０では、４つのダイオードＤを磁気コア２１Ａから離れた位置に配置することができるので、インダクタンス成分が大きくなる可能性を低減することができる。すなわち、仮に、４つのダイオードＤを、基板５２ＡのＺ方向とは反対の方向の面に設けた場合には、ダイオードＤが磁気コア２１Ａ１の近くに配置されるので、ダイオードＤのインダクタンス成分が大きくなる可能性がある。この電力伝送デバイス５０では、４つのダイオードＤを、基板５２ＡのＺ方向の面に設けるようにしたので、ダイオードＤのインダクタンス成分が大きくなる可能性を低減することができる。
　以上のように、本実施の形態では、４つのダイオードの一部を空洞に設けるようにしたので、４つのダイオード付近からのノイズ放射が、磁気コアによりある程度シールドされるため、ノイズ放射を抑制することができる。
　本実施の形態では、回転部材の第１の面は、磁気コアの空洞に接する第１の内面と対向し、回転部材の第２の面は、磁気コアの空洞に接する第２の内面と対向するようにした。回転部材の第２の面と磁気コアの第２の内面との間の距離は、回転部材の第１の面と磁気コアの第１の内面との間の距離よりも長く、４つのダイオードは、回転部材の第２の面に設けられるようにした。これにより、ダイオードのインダクタンス成分が大きくなる可能性を低減することができる。
　その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
［変形例２－１］
　上記実施の形態では、例えば図２１に示したように、４つのダイオードＤを、個別に実装したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、上記第１の実施の形態の変形例１－２の場合（図１４）と同様に、４つのダイオードＤを含む整流回路２２Ｃが１つのパッケージに収められている場合には、この１つの整流回路２２Ｃを実装してもよい。
［変形例２－２］
　上記実施の形態では、図２０に示したように、磁気コア２１Ａは、開口部１２３を設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば上記第１の実施の形態の変形例１－４の場合（図１６）と同様に、さらに他の開口部を有していてもよい。
［その他の変形例］
　また、これらの変形例のうちの２以上を組み合わせてもよい。
　以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
　例えば、上記の各実施の形態等では、図２に示したように、整流回路２２Ｃに４つのダイオードＤを設けたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、整流回路２２Ｃに４つのスイッチング素子を整流素子として設け、インバータ１２における４つのスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４のスイッチング動作に応じて、整流回路２２Ｃにおける４つのスイッチング素子を同期して動作させてもよい。
　例えば、上記の各実施の形態等において示した、整流回路２３Ｂの回路構成は、一例であり、開示した回路構成に限定されるものではない。例えば、整流回路は１つのダイオードを有してもよいし、複数のダイオードを有してもよい。
　例えば、上記の各実施の形態等において示した、固定子２１および回転子２２，５２の形状は、一例であり、開示した形状に限定されるものではない。
　例えば、上記の各実施の形態等において示した、インバータ１２の回路構成、および整流回路２２Ｃの回路構成は、一例であり、開示した回路構成に限定されるものではない。
　本明細書中に記載された効果はあくまで例示であり、本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されない。よって、本開示に関して、他の効果が得られてもよい。
　さらに、本開示は、以下の態様を取り得る。
（１）
　シャフトが貫く貫通穴を含むリング形状を有し、前記シャフトにおける回転軸の周方向に沿った空洞を内部に含み、前記貫通穴と接する面において前記周方向に沿って設けられ前記貫通穴と前記空洞とをつなぐ開口部を有する磁気コアと、
　前記空洞に設けられ、前記周方向に沿って巻かれた第１の巻線と、
　前記回転軸の軸方向における前記開口部に対応する位置に設けられ、前記シャフトの回転に応じて、前記空洞の内部において前記周方向に回動可能な回転部材と、
　前記回転部材に設けられ、前記周方向に沿って巻かれた第２の巻線と、
　前記回転部材に設けられ、前記第２の巻線に接続された１以上の整流素子と
　を備えた電力伝送デバイス。
（２）
　前記１以上の整流素子は、前記シャフトに接するように設けられた
　前記（１）に記載の電力伝送デバイス。
（３）
　前記回転部材は、第１の面と、前記第１の面とは反対の第２の面とを有し、
　前記１以上の整流素子は、前記第１の面または前記第２の面に設けられた
　前記（２）に記載の電力伝送デバイス。
（４）
　前記回転部材は、前記シャフトに接する位置に設けられた複数の切り欠き部を有し、
　前記１以上の整流素子は、前記複数の切り欠き部にそれぞれ設けられた
　前記（２）に記載の電力伝送デバイス。
（５）
　前記１以上の整流素子の一部または全部は、前記空洞に設けられた
　前記（１）に記載の電力伝送デバイス。
（６）
　前記回転部材の第１の面は、前記磁気コアの前記空洞に接する第１の内面と対向し、
　前記回転部材の前記第１の面とは反対の第２の面は、前記磁気コアの前記空洞に接する第２の内面と対向し、
　前記第２の面と前記第２の内面との間の距離は、前記第１の面と前記第１の内面との間の距離よりも長く、
　前記１以上の整流素子は、前記第２の面に設けられた
　前記（５）に記載の電力伝送デバイス。
（７）
　前記回転部材は、プリント基板である
　前記（１）から（６）のいずれかに記載の電力伝送デバイス。
（８）
　第１のモータ磁気コアと第１のモータ巻線とを含むモータ固定子と、第２のモータ磁気コアと第２のモータ巻線とを含むモータ回転子とを有するモータと、
　前記モータ回転子に接続されたシャフトと、
　インバータと、
　前記シャフトが貫く貫通穴を含むリング形状を有し、前記シャフトの周方向に沿った空洞を内部に含み、前記貫通穴と接する面において前記周方向に沿って設けられ前記貫通穴と前記空洞とをつなぐ開口部を有する磁気コアと、
　前記インバータに接続され、前記空洞に設けられ、前記周方向に沿って巻かれた第１の巻線と、
　前記シャフトの軸方向における前記開口部に対応する位置に設けられ、前記シャフトの回転に応じて、前記空洞の内部において前記周方向に回動可能な回転部材と、
　前記回転部材に設けられ、前記周方向に沿って巻かれた第２の巻線と、
　前記回転部材に設けられ、前記第２の巻線に接続された１以上の整流素子と
を備えたモータ装置。
 
 

Claims (8)

  1. 　シャフトが貫く貫通穴を含むリング形状を有し、前記シャフトにおける回転軸の周方向に沿った空洞を内部に含み、前記貫通穴と接する面において前記周方向に沿って設けられ前記貫通穴と前記空洞とをつなぐ開口部を有する磁気コアと、
    　前記空洞に設けられ、前記周方向に沿って巻かれた第１の巻線と、
    　前記回転軸の軸方向における前記開口部に対応する位置に設けられ、前記シャフトの回転に応じて、前記空洞の内部において前記周方向に回動可能な回転部材と、
    　前記回転部材に設けられ、前記周方向に沿って巻かれた第２の巻線と、
    　前記回転部材に設けられ、前記第２の巻線に接続された１以上の整流素子と
    　を備えた電力伝送デバイス。
  2. 　前記１以上の整流素子は、前記シャフトに接するように設けられた
    　請求項１に記載の電力伝送デバイス。
  3. 　前記回転部材は、第１の面と、前記第１の面とは反対の第２の面とを有し、
    　前記１以上の整流素子は、前記第１の面または前記第２の面に設けられた
    　請求項２に記載の電力伝送デバイス。
  4. 　前記回転部材は、前記シャフトに接する位置に設けられた複数の切り欠き部を有し、
    　前記１以上の整流素子は、前記複数の切り欠き部にそれぞれ設けられた
    　請求項２に記載の電力伝送デバイス。
  5. 　前記１以上の整流素子の一部または全部は、前記空洞に設けられた
    　請求項１に記載の電力伝送デバイス。
  6. 　前記回転部材の第１の面は、前記磁気コアの前記空洞に接する第１の内面と対向し、
    　前記回転部材の前記第１の面とは反対の第２の面は、前記磁気コアの前記空洞に接する第２の内面と対向し、
    　前記第２の面と前記第２の内面との間の距離は、前記第１の面と前記第１の内面との間の距離よりも長く、
    　前記１以上の整流素子は、前記第２の面に設けられた
    　請求項５に記載の電力伝送デバイス。
  7. 　前記回転部材は、プリント基板である
    　請求項１に記載の電力伝送デバイス。
  8. 　第１のモータ磁気コアと第１のモータ巻線とを含むモータ固定子と、第２のモータ磁気コアと第２のモータ巻線とを含むモータ回転子とを有するモータと、
    　前記モータ回転子に接続されたシャフトと、
    　インバータと、
    　前記シャフトが貫く貫通穴を含むリング形状を有し、前記シャフトの周方向に沿った空洞を内部に含み、前記貫通穴と接する面において前記周方向に沿って設けられ前記貫通穴と前記空洞とをつなぐ開口部を有する磁気コアと、
    　前記インバータに接続され、前記空洞に設けられ、前記周方向に沿って巻かれた第１の巻線と、
    　前記シャフトの軸方向における前記開口部に対応する位置に設けられ、前記シャフトの回転に応じて、前記空洞の内部において前記周方向に回動可能な回転部材と、
    　前記回転部材に設けられ、前記周方向に沿って巻かれた第２の巻線と、
    　前記回転部材に設けられ、前記第２の巻線に接続された１以上の整流素子と
    を備えたモータ装置。
     
     
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1993026020A1 (fr) * 1992-06-18 1993-12-23 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Appareil de transmission de puissance sans contact, emetteur de signaux sans contact, machine du type a separation les utilisant et leur procede de commande
JP2002075760A (ja) 2000-08-29 2002-03-15 Tamagawa Seiki Co Ltd 回転型非接触コネクタ及び非回転型非接触コネクタ
JP2010130777A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Toshiba Corp ブラシレスモータ
WO2013001559A1 (ja) * 2011-06-27 2013-01-03 株式会社 日立製作所 回転電機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993026020A1 (fr) * 1992-06-18 1993-12-23 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Appareil de transmission de puissance sans contact, emetteur de signaux sans contact, machine du type a separation les utilisant et leur procede de commande
JP2002075760A (ja) 2000-08-29 2002-03-15 Tamagawa Seiki Co Ltd 回転型非接触コネクタ及び非回転型非接触コネクタ
JP2010130777A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Toshiba Corp ブラシレスモータ
WO2013001559A1 (ja) * 2011-06-27 2013-01-03 株式会社 日立製作所 回転電機

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