申请/专利权人：株式会社艾科赛迪

申请日：2018-01-26

公开（公告）日：2021-07-16

公开（公告）号：CN110235343B

主分类号：H02K19/26(20060101)

分类号：H02K19/26(20060101);H02K19/22(20060101)

优先权：["20170127 JP 2017-013495","20171225 JP 2017-248191"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.07.16#授权;2019.11.19#实质审查的生效;2019.09.13#公开

摘要：一种无刷绕组励磁型旋转电机10，配置于沿着旋转轴7的发动机8与变速器9之间，并位于在内部具有起动装置4的壳体5与起动装置之间，其具备：定子3，保持于壳体，并在内部具备通过交流电流产生旋转磁场的交流线圈14；励磁芯6，保持于壳体，并在内部具备通过直流电流进行励磁的励磁线圈2；转子1，配置于起动装置的外周，并被保持为相对于定子及励磁线圈旋转自如；第一气隙11，形成于定子与转子之间，并在两者间传导磁通；以及第二气隙12，形成于励磁芯与转子之间，并在两者间传导磁通，第二气隙于所述转子在旋转轴的轴向上的一端面处，是沿着与旋转轴的轴向交叉的方向延伸的间隙。

主权项：1.一种旋转电机，是配置于沿着旋转轴的发动机与变速器之间、且位于壳体与起动装置之间的无刷绕组励磁型旋转电机，所述壳体在内部具有所述起动装置，所述旋转电机具备：定子，保持于所述壳体，并在内部具备通过交流电流产生旋转磁场的交流线圈；励磁芯，保持于所述壳体，并在内部具备通过直流电流进行励磁的励磁线圈；转子，配置于所述起动装置的外周，并被保持为相对于所述定子及所述励磁线圈围绕所述旋转轴旋转自如；第一气隙，形成于所述定子与所述转子之间，在所述定子与所述转子之间传导磁通；以及第二气隙，形成于所述励磁芯与所述转子之间，在所述励磁芯与所述转子之间传导磁通，所述第二气隙于所述转子在所述旋转轴的轴向上的一端面处，是沿着与所述旋转轴的所述轴向交叉的方向延伸的间隙，所述转子包括第一磁极、第二磁极以及圆环状的磁极保持部件，所述第一磁极具有从第一圆环部向所述旋转轴的所述轴向突出的多个爪部，所述第二磁极隔开径向间隙配置于所述第一圆环部的内侧，并在配置成与所述第一圆环部局部重叠的第二圆环部的外周面上具有向径向突出且在周向上隔开周向间隙而配置的多个凸部，所述磁极保持部件具有嵌合部，所述嵌合部供所述第一磁极的所述爪部和所述第二磁极的所述凸部嵌合固定，所述第一磁极和所述第二磁极配置成：所述第一磁极的所述爪部插入所述第二磁极的所述凸部与所述凸部之间的所述周向间隙内，从而所述第一磁极的所述爪部与所述第二磁极的所述凸部在周向上交替配置，所述第一磁极和所述第二磁极相互不接触地嵌合固定于所述磁极保持部件上。

全文数据：旋转电机技术领域本发明涉及配置于起动装置的外周的无刷绕组励磁型旋转电机。背景技术作为现有技术，提出了如图18所示的专利文献1那样，从相对于转子101静止的励磁线圈102供给磁通的旋转电机。定子103配置于转子101的径向外侧。通过这样的结构，能够省略以往为了将转子101磁化而所需的电力供给装置、使用所谓电刷的集电环。这就是无刷绕组励磁型旋转电机110。此外，在定子103与转子101之间存在第一气隙111，在励磁线圈102与转子101之间存在第二气隙112，这两个气隙均沿旋转轴107的轴向延伸。另外，提出了如专利文献2那样，将旋转电机配置于起动装置的外周的结构。采用这样的结构，通过将发动机与旋转电机连接，能够使发动机起动，并且在行驶期间作为发电机发挥功能，从而能够省略现有汽车中所需的起动器及交流发电机。在先技术文献专利文献专利文献1：专利3445492号专利文献2：特表2010-516558号公报发明内容发明要解决的技术问题在想要将这两个专利文献组合，即，如图7的b所示，在起动装置104的外周配置无刷绕组励磁型旋转电机110的情况下，在两个专利文献的结构彼此的组合中，由于在壳体105的内周侧且起动装置104的外周侧这一狭小空间内，将固定于壳体105的定子103、转子101以及励磁线圈102这三个部件配置于旋转轴107的同轴异径上，因此，存在旋转电机110所占的体积严格受限，设计自由度受到限制，从而旋转电机110的输出性能受限这一技术问题。因此，本发明的目的在于解决上述问题，提供一种能够提高设计自由度并能够提高输出性能的旋转电机。用于解决技术问题的方案为了实现上述目的，本发明的构成如下。根据本发明的一方面，提供一种旋转电机，其是配置于沿着旋转轴的发动机与变速器之间、且位于壳体与起动装置之间的无刷绕组励磁型旋转电机，所述壳体在内部具有所述起动装置，所述旋转电机具备：定子，保持于所述壳体，并在内部具备通过交流电流产生旋转磁场的交流线圈；励磁芯，保持于所述壳体，并在内部具备通过直流电流进行励磁的励磁线圈；转子，配置于所述起动装置的外周，并被保持为相对于所述定子及所述励磁线圈围绕所述旋转轴旋转自如；第一气隙，形成于所述定子与所述转子之间，在所述定子与所述转子之间传导磁通；以及第二气隙，形成于所述励磁芯与所述转子之间，在所述励磁芯与所述转子之间传导磁通，所述第二气隙于所述转子在所述旋转轴的轴向上的一端面处，是沿着与所述旋转轴的所述轴向交叉的方向延伸的间隙。发明效果根据本发明的上述方式，通过在壳体的内周侧且起动装置的外周侧这一狭小空间中，除了转子以外，仅配置定子或励磁线圈任一方，从而仅将两个部件配置在旋转轴的同轴异径上即可，因而设计自由度变大，能够提高旋转电机的输出性能。附图说明根据与关于附图的实施方式相关联的下述描述，本发明的上述及其它目的和特征将变得更为明确。在该附图中：图1是表示沿着与本发明的第一实施方式涉及的旋转电机的旋转轴垂直的方向大致剖切时的剖面所示的旋转电机与发动机及变速器的配置关系的说明图。图2A是沿着与第一实施方式涉及的旋转电机的旋转轴垂直的方向剖切时的立体图。图2B是从图2A拆除了磁极保持部件的状态下的立体图。图3是从第一实施方式涉及的旋转电机的变速器侧观察时的主视图。图4是第一实施方式涉及的旋转电机的立体图。图5是第一实施方式涉及的旋转电机的转子的立体图。图6是第一实施方式涉及的旋转电机的转子的分解立体图。图7是说明第一实施方式的构成与现有文献的组合例的构成之间的关系的说明图。图8是说明第一实施方式的变形例涉及的构成的说明图。图9是表示沿着与本发明的第二实施方式涉及的旋转电机的旋转轴垂直的方向大致剖切时的剖面所示的旋转电机与发动机及变速器的配置关系的说明图。图10是第二实施方式涉及的旋转电机的局部主视图。图11是沿着与第二实施方式涉及的旋转电机的旋转轴垂直的方向剖切时的立体图、且是拆除了磁极保持部件的状态下的立体图。图12A是表示沿着与本发明的第三实施方式涉及的旋转电机的旋转轴垂直的方向大致剖切时的剖面所示的旋转电机与发动机及变速器的配置关系的说明图。图12B是图12A的局部放大图。图12C是表示沿着与本发明的第三实施方式的变形例涉及的旋转电机的旋转轴垂直的方向大致剖切时的剖面所示的旋转电机与发动机及变速器的配置关系的说明图。图13A是沿着与第三实施方式涉及的旋转电机的旋转轴垂直的方向剖切时的立体图。图13B是从图13A拆除了磁极保持部件的状态下的立体图。图13C是表示将垂直形成时的磁通和电磁力各自的倍率设为1时如第三实施方式那样倾斜例如倾斜角度为20度形成时的磁通和轴向电磁力的倍率的图表。图14是说明第一实施方式的构成与现有文献的组合例的构成之间的关系的说明图。图15是表示沿着与本发明的第四实施方式涉及的旋转电机的旋转轴垂直的方向大致剖切时的剖面所示的旋转电机与发动机及变速器的配置关系的说明图。图16是第四实施方式涉及的旋转电机的局部主视图。图17是沿着与第四实施方式涉及的旋转电机的旋转轴垂直的方向剖切时的立体图、且是拆除了磁极保持部件的状态下的立体图。图18是说明现有旋转电机的概略构成的说明图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。第一实施方式如图1至图2B所示，本发明的第一实施方式涉及的旋转电机是配置于沿着旋转轴7的发动机8与变速器9之间、且位于在内部具有起动装置4的壳体5与起动装置4之间的无刷绕组励磁型旋转电机10。该旋转电机10至少具备定子3、励磁线圈2以及转子1。定子3以不能旋转的方式固定保持于壳体5，由具备用于缠绕交流线圈14的多个槽的圆筒状部件构成，在内部具备交流线圈14，通过流入交流线圈14的交流电流产生旋转磁场。励磁线圈2沿着旋转轴7与定子3及转子1错开而配置，在定子3的变速器9侧固定保持于壳体5，通过直流电流进行励磁。励磁芯6在内部具备励磁线圈2。需要指出，励磁线圈2也可以不是相对于定子3及转子1沿着旋转轴7偏向定子3的变速器9侧而配置，而是隔着第二气隙12偏向定子3的发动机侧而配置参照图1的单点划线的区域89。转子1固定配置于起动装置4的外周，转子1的外周面与定子3的内周面相对，且转子1的变速器侧的端面与励磁线圈2的发动机侧的端面相对，并且转子1被保持为相对于定子3及励磁线圈2围绕旋转轴7旋转自如。在定子3与转子1之间形成有第一气隙11，从而在定子3与转子1之间传导磁通。第一气隙11是在定子3的内周面与转子1的外周面之间沿着旋转轴7的轴向延伸的间隙。在励磁芯6与转子1之间形成有第二气隙12，从而在励磁线圈2与转子1之间传导磁通。第二气隙12在励磁芯6与转子1之间，于转子1在旋转轴7的轴向上的变速器侧的端面和励磁芯6的发动机侧的端面处，是沿着与旋转轴7的轴向交叉的方向、例如垂直的径向延伸的间隙。因此，励磁线圈2相对于转子1隔着第二气隙12在旋转轴7的轴向上错开而并列配置。另一方面，如图3至图6所示，转子1由第一磁极21、第二磁极22以及磁极保持部件23组合构成。此外，图3的A-A线剖视图是图1的中央的旋转电机10和起动装置4等的剖视图。第一磁极21例如由铁等的软磁性体构成，具有从第一圆环部21a向旋转轴7的轴向突出的多个例如矩形薄板状的爪部21b。爪部21b在周向上以一定间隔、例如呈等间隔地配置，且在旋转轴7的轴向上的长度全部相同。各爪部21b的外周面沿着第一圆环部21a的外周面配置。即使将第一磁极21和第二磁极22组合，爪部21b也不与第二磁极22接触，而是在径向上形成有径向间隙16。第二磁极22例如由铁等的软磁性体构成，隔开径向间隙16配置于第一圆环部21a的内侧，并在配置成与第一圆环部21a局部重叠的第二圆环部22a的外周面上具有多个例如矩形板状的凸部22b，该多个凸部22b向径向突出且在周向上隔开周向间隙17而配置。凸部22b也在周向上以一定间隔、例如呈等间隔地配置，且径向上的高度全部相同。凸部22b在旋转轴7的轴向上的长度全部相同，且比爪部21b短。各凸部22b的外周面配置于中心与转子1的旋转轴心相同的一个圆上。各凸部22b延伸至第二圆环部22a的发动机侧的端缘而形成第一前端卡定部22c，另一方面，在第二圆环部22a的变速器侧并未延伸至端缘，而形成不存在凸部22b且宽度小的圆环状的嵌入部22d。使第一磁极21相对于第二磁极22沿轴向移动，将第一磁极21的各爪部21b插入相邻的凸部22b之间的周向间隙17的中间部，从而以爪部21b和凸部22b在周向上交替配置的方式组装。此时，能够将第一磁极21的第一圆环部21a隔着径向间隙16配置于嵌入部22d的外侧。在组装状态下，如图5所示，在凸部22b与第一圆环部21a之间存在轴向间隙19，在爪部21b与第二磁极22之间，在周向上存在周向间隙17，并且在径向上也存在径向间隙16。因此，第一磁极21与第二磁极22被维持为不接触。为了以该状态进行固定，还具备磁极保持部件23。磁极保持部件23是例如由铝或奥氏体系不锈钢等的非磁性体构成、且呈圆环状的部件，在例如外周侧具有嵌合固定第一磁极21的爪部21b的第一前端卡定部21c、并且嵌合固定第二磁极22的凸部22b的第二前端卡定部22c的嵌合部23a。第一前端卡定部21c和第二前端卡定部22c嵌合于嵌合部23a，并通过螺栓固定、热压配合或钎焊等进行固定，从而使第一磁极21和第二磁极22以非接触的方式由磁极保持部件23固定保持。作为具体的例子，第一磁极21的爪部21b的第一前端卡定部21c和第二磁极22的凸部22b的第二前端卡定部22c由台阶部形成，该台阶部分别嵌合在嵌合部23a的卡合凹部中，从而在径向上被固定保持。作为一例，第二前端卡定部22c配置于凸部22b的前端，但也可以配置于第二圆环部22a的前端。在如此构成的情况下，在从励磁线圈2使磁通流动而使第一磁极21和第二磁极22磁化时，能够将磁极保持部件23作为非磁性体而消除磁通短路，从而高效地磁化，并且能够利用磁极保持部件23机械性地保持第一磁极21和第二磁极22。另外，通过利用磁极保持部件23的嵌合部23a嵌合固定保持第一磁极21的爪部21b的第一前端卡定部21c，从而能够抑制因为旋转离心力而使爪部21b扩展，并提高旋转强度。在以上那样构成的旋转电机10中，当对励磁线圈2通电时，产生励磁线圈磁通15。励磁线圈磁通15通过从励磁芯6经由第二气隙12、转子1的第一磁极21、第一气隙11、定子3、第一气隙11、转子1的第二磁极22以及第二气隙12返回励磁芯6而构成。此时，例如若对励磁线圈2通以直流电流，则产生励磁线圈磁通15，第一磁极21和第二磁极22分别被磁化为例如N极和S极。在这样的旋转电机10中，首先，对使旋转电机10作为起动器发挥起动功能的情况进行说明。根据发动机8的起动指令，驱动未图示的逆变器而使三相交流电流流到定子3，使定子3磁化，并且使电流流到励磁线圈2。使电流流到励磁线圈2，而使转子1的第一磁极21和第二磁极22励磁。其结果，转子1相对于定子3开始旋转，并且在定子3中产生具有感应电压的电动势。然后，感应电压根据转子1的转速而增加，在转速达到比与发动机8的怠速对应的怠速转速低的初爆转速时，停止逆变器的驱动，之后，为了保持规定的感应电压要求电压，自动转移至发电模式、即将旋转电机10作为发电机发挥发电功能的情况。在该发电模式下，在持续对励磁线圈2进行励磁时，以感应电压恒定为规定的感应电压的方式调整励磁电流。在调整励磁电流时，首先，以使励磁线圈2的磁化力恒定的方式调整励磁电流。这意味着励磁线圈2宛如永磁体发挥功能。这样，在宛如配置有永磁体这样的状态下，若转子1旋转，则旋转电机10作为发电机发挥功能。其结果，通过将发动机8与旋转电机10连结，能够起动发动机，并且能够在行驶期间作为发电机generator发挥功能。根据上述第一实施方式，在配置于汽车起动装置4的外周的无刷绕组励磁型旋转电机10中，将励磁线圈2与转子1之间的第二气隙12配置于与旋转轴7垂直的平面上。尤其是形成为如下结构：即、使转子1的第一磁极21形成为是圆环状的部件且具有多个爪部21b的形状，并使第二磁极22形成为是圆环状的部件且具有多个凸部22b的形状，在将这些第一磁极21和第二磁极22沿周向交替配置的基础上，利用非磁性体的磁极保持部件23保持第一磁极21和第二磁极22。根据这样的构成，能够实现以下那样的效果。首先，如相对于第一实施方式的比较例、即在图7的b中作为现有的专利文献1、2的组合例所示那样，在将旋转电机110配置于起动装置104的径向外侧，且在壳体105与起动装置104之间的空间中从径向外侧朝向内侧配置定子103、转子101、励磁线圈102这三个部件的情况下，当想要增大励磁线圈102的磁通而增多线圈的匝数时，径向的厚度变大，无法进入该空间，从而无法增大磁通。相对于此，在第一实施方式中，如图7的a所示，构成为使励磁线圈2相对于定子3及转子1在旋转轴7的轴向上错开而并列配置。在这样构成的情况下，在起动装置4的径向外侧，仅有定子3及转子1这两个部件，从而在起动装置4的径向外侧不需要励磁线圈2的配置空间。因此，将起动装置4的外侧的径向尺寸至少缩小与励磁线圈2的配置空间相应的量、或者能够将定子3或转子1的厚度增加与配置空间相应的量等，能够有效地进行利用。另外，由于将励磁线圈2配置于与定子3及转子1在轴向上错开的位置处，因此，能够无需考虑定子3及转子1的空间来增大励磁线圈2的径向的厚度，从而增大励磁线圈2的磁通。因此，能够增大设计的自由度。另外，在如图7的b所示，从径向的外侧朝向内侧配置定子103、转子101、励磁线圈102的情况下，需要考虑到因为转子101的离心力引起的膨胀等的厚度变化来设计转子101与励磁线圈102的间隙尺寸，通常需要设计得比所需尺寸大。相对于此，如果如图7的a所示，使励磁线圈2相对于定子3及转子1在轴向上错开而配置，并使励磁线圈2与转子1的间隙沿径向延伸而形成为第二气隙12，则不需要考虑因为转子1的离心力引起的膨胀等的厚度变化，只要仅调整沿着轴向的第二气隙12的间隔尺寸即可，因而能够减少离心力带来的影响。另外，在图7的b那样的径向配置中，旋转侧的转子101与固定侧的励磁线圈102的同心性同心位置的位置调整要求严格，但在如图7的a那样在轴向上错开配置的情况下，不需要像图7的b的构成那般严格地调整旋转侧的转子1与固定侧的励磁线圈2的同心性。另外，在图7的a的构成中，能够将励磁线圈2配置于转子1的轴向上的发动机侧或变速器侧任意一侧的空间中，从而能够有效利用该空间。另外，由于以将旋转电机10的转子1连结至与发动机8的输出轴旋转轴7同步旋转的同步旋转部件即起动装置4，并且将发动机8的输出轴的中心轴作为转子1的旋转轴的方式配置旋转电机10，因此，即使在冷机时，也能够将旋转电机10的旋转驱动力可靠地传递至发动机8，从而在冷机时也能够可靠地使发动机8起动。此外，本发明并不限定于上述第一实施方式，能够以其它各种方式实施。例如，作为变形例，如图8所示，在第一实施方式中，也可以构成为：将定子3的位置与励磁线圈2的位置调换，将励磁线圈2配置于转子1的径向外侧，定子3在转子1的旋转轴7的轴向上错位。即，转子1与定子3之间的第一气隙11被形成为沿着与旋转轴7的轴向交叉的方向、例如垂直的径向延伸的间隙。另一方面，励磁线圈2与转子1之间的第二气隙12被形成为沿着旋转轴7的轴向延伸的间隙。在这样构成的情况下，在实现上述第一实施方式的作用效果的基础上，由于转子1与定子3之间的第一气隙11被形成为沿着与旋转轴7的轴向垂直的径向延伸的间隙，因此，在设计定子3时，也可以不考虑因为转子1的离心力引起的膨胀等的厚度变化。第二实施方式如图9至图11所示，作为本发明的第二实施方式，也可以形成为在第一实施方式的构成中，在转子1的内部配置永磁体27的结构。更为具体而言，以下述方式具备永磁体27：在与第一磁极21的各爪部21b在周向上相同的位置上，并且是在第一磁极21的各爪部21b的内径侧且第二磁极22的第二圆环部22a的外径侧，将例如矩形板状的永磁体27夹持在各爪部21b的内周面与第二圆环部22a的外周面之间。通过该配置，如图10所示，永磁体27的磁铁磁通28形成于第一磁极21的各爪部21b与第二磁极22的凸部22b之间。永磁体27是以钕为主原料的磁铁或以铁素体为主原料的磁铁。具体而言，作为永磁体27，例如可以使用SmCo磁铁、AlNiCo磁铁或钕粘结磁铁等多种永磁体。永磁体27配置于各爪部21b的整个内侧或其内侧的一部分上。通过这样构成，除了通过励磁线圈2而在转子1中产生的磁通以外，还利用永磁体27的磁铁磁通28，从而能够提高输出性能。另外，通过利用爪部21b抑制并保持永磁体27，能够增强相对于永磁体27的离心力的强度，能够防止因为离心力使永磁体27变形，从而能够提高高速旋转时的离心强度。第三实施方式作为第二气隙12，并不限定于如第一及第二实施方式所记载那样沿着与旋转轴7的轴向垂直的径向延伸的间隙，也可以是相对于旋转轴7的轴向倾斜的间隙。以下对具有这样的间隙的例子进行说明。如图12A至图13B所示，本发明的第三实施方式涉及的旋转电机是配置于沿着旋转轴7的发动机8与变速器9之间、且位于在内部具有起动装置4的壳体5与起动装置4之间的无刷绕组励磁型旋转电机10。该旋转电机10至少具备定子3、励磁线圈2以及转子1。定子3以不能旋转的方式固定保持于壳体5，由具备用于缠绕交流线圈14的多个槽的圆筒状部件构成，在内部具备交流线圈14，通过流入交流线圈14的交流电流产生旋转磁场。励磁线圈2沿着旋转轴7与定子3及转子1错开而配置，在定子3的变速器9侧固定保持于壳体5，通过直流电流进行励磁。励磁芯6在内部具备励磁线圈2。需要指出，励磁线圈2也可以不是相对于定子3及转子1沿旋转轴7偏向定子3的变速器9侧而配置，而是隔着第二气隙12偏向定子3的发动机侧而配置参照图12A的单点划线的区域89。转子1固定配置于起动装置4的外周，转子1的外周面与定子3的内周面相对，且转子1的变速器侧的端面与励磁线圈2的发动机侧的端面相对，并且转子1被保持为相对于定子3及励磁线圈2围绕旋转轴7旋转自如。在定子3与转子1之间形成有第一气隙11，从而在定子3与转子1之间传导磁通。第一气隙11是在定子3的内周面与转子1的外周面之间沿着旋转轴7的轴向延伸的间隙。在励磁芯6与转子1之间形成有第二气隙212，从而在励磁线圈2与转子1之间传导磁通。第二气隙212在励磁芯6与转子1之间，于转子1在旋转轴7的轴向上的变速器侧的端面和励磁芯6的发动机侧的端面处，是相对于旋转轴7的轴向以倾斜角度α倾斜的间隙。更为详细而言，如图13A所示，第二气隙212分别在励磁芯6与转子1的第二磁极22之间形成于转子1在旋转轴7的轴向上的变速器侧的端面和励磁芯6的发动机侧的端面处，在励磁芯6与转子1的第一磁极21之间形成于转子1在旋转轴7的轴向上的变速器侧的端面和励磁芯6的发动机侧的端面处。首先，在励磁芯6与转子1的第二磁极22之间，于转子1在旋转轴7的轴向上的变速器侧的端面和励磁芯6的发动机侧的端面处，第二气隙212从旋转轴7的中心侧起由与旋转轴7的轴向垂直的间隙的第一垂直部212a、相对于旋转轴7的轴向以倾斜角度α倾斜的间隙的倾斜部212b以及与旋转轴7的轴向垂直的间隙的第二垂直部212c构成。第一垂直部212a、倾斜部212b以及第二垂直部212c连续相连。作为倾斜部212b的倾斜方向，以随着从径向的内侧朝向外侧而逐渐从发动机侧朝向变速器侧的方式倾斜。第一垂直部212a、倾斜部212b以及第二垂直部212c各自的间隙大致相同。另外，在励磁芯6与转子1的第一磁极21之间，于转子1在旋转轴7的轴向上的变速器侧的端面和励磁芯6的发动机侧的端面处，第二气隙212从旋转轴7的中心侧起由与旋转轴7的轴向垂直的间隙的第一垂直部212a、相对于旋转轴7的轴向以倾斜角度α倾斜的间隙的倾斜部212b以及与旋转轴7的轴向垂直的间隙的第二垂直部212c构成。第一垂直部212a、倾斜部212b以及第二垂直部212c连续相连。作为倾斜部212b的倾斜方向，以随着从径向的内侧朝向外侧，与第二磁极22侧的第二气隙212相反地逐渐从变速器侧朝向发动机侧的方式倾斜。第一垂直部212a、倾斜部212b以及第二垂直部212c各自的间隙大致相同。由此，当将第一磁极21侧的第二气隙212的倾斜方向与第二磁极22侧的第二气隙212的倾斜方向合在一起时，如图12B所示，配置为形成从发动机侧朝向变速器侧变尖的大致V字形状。该大致V字形状为一例，也可以是反向的大致V字形状，或者还可以是平行的形状。即，第一磁极21侧的第二气隙212的倾斜方向与第二磁极22侧的第二气隙212的倾斜方向分别可以为任意的方向，且倾斜角度也是任意的。作为一例，在使两者的倾斜方向相同的情况下，优选从磁通与轴向力的平衡的观点出发。作为第二气隙212，只要至少具备倾斜部212b即可，垂直部212a或212c只要具备一个或两个左右即可。在此，对于使第二气隙212如此倾斜的理由进行说明。若将转子1与励磁线圈2之间的第二气隙212形成为旋转轴7的轴向的垂直面，则气隙截面积小，因而磁阻变高，有可能使转子励磁所需的励磁电流变高。另外，若将第二气隙212形成为与旋转轴7的轴向垂直，则在轴向上产生电磁吸引力，有可能对保持起动装置4的轴承未图示作用较大的轴向力。尤其是在第二气隙212形成为与旋转轴7的轴向垂直的情况下，在截面中，第二气隙212的有效磁路宽度与励磁芯6的厚度以及磁极厚度相等。另外，在使励磁芯6励磁时，在励磁芯6与转子1之间作用有电磁吸引力，但是，若将第二气隙212形成为与旋转轴7的轴向垂直，则电磁吸引力全部作为轴向力发挥作用。相对于此，在如第三实施方式那样，将第二气隙212形成为相对于旋转轴7的轴向倾斜的情况下，与垂直形成时相比，能够扩大第二气隙212的有效磁路宽度，并且，通过将电磁吸引力不仅分散为轴向力还分散为径向力，从而能够减少轴向力。在此，在图13C中，用柱形图91表示垂直形成时的磁通和电磁力，用柱形图92表示如第三实施方式那样倾斜形成时的磁通和电磁力。在此，表示将垂直形成时的磁通和电磁力各自的倍率设为1时，如第三实施方式那样倾斜形成时的磁通和电磁力的倍率为1.04和0.76。可知与垂直形成时相比，在如第三实施方式那样倾斜形成的情况下，更能通过有效磁路宽度的扩大而使磁通变大，通过分散为径向力而使电磁吸引力、即电磁力变小。因此，能够减小轴向的电磁吸引力，降低作用于轴承的轴向力。由此，能够降低曳力矩，提高车辆燃油经济性。另外，在通过使第二气隙212倾斜而扩大第二气隙212的截面积的情况下，能够降低磁阻，减少励磁电流。由此，旋转电机10的效率提高，能够进一步提高车辆燃油经济性。为了可靠地发挥上述那样的各种效果，作为一例，各倾斜部212b的倾斜角度α相对于旋转轴7的轴向设在10度至25度的范围内。此外，作为上述倾斜部212b的倾斜方向，在第一磁极21和第二磁极22之间也可以相反。即，也可以是，在第二磁极22侧的倾斜部212b中，以随着从径向的内侧朝向外侧而逐渐从变速器侧朝向发动机侧的方式倾斜，而在第一磁极21侧的倾斜部212b中，以随着从径向的内侧朝向外侧而逐渐从发动机侧朝向变速器侧的方式倾斜。另外，如图12C所示，第二气隙212也可以不具有垂直部212a、212c而仅由倾斜部212b构成。因此，励磁线圈2相对于转子1隔着第二气隙212在旋转轴7的轴向上错开地并列配置。此外，在第三实施方式中，对应于上述第一实施方式的图3至图6的构成与第一实施方式的构成相同，故省略它们的说明及图示。在以上那样构成的旋转电机10中，当对励磁线圈2通电时，产生励磁线圈磁通15。励磁线圈磁通15通过从励磁芯6经由第二气隙212、转子1的第一磁极21、第一气隙11、定子3、第一气隙11、转子1的第二磁极22以及第二气隙212返回励磁芯6而构成。此时，例如若对励磁线圈2通以直流电流，则产生励磁线圈磁通15，第一磁极21和第二磁极22分别被磁化成例如N极和S极。在这样的旋转电机10中，首先，对使旋转电机10作为起动器发挥起动功能的情况进行说明。根据发动机8的起动指令，驱动未图示的逆变器而使三相交流电流流到定子3，使定子3磁化，并且使电流流到励磁线圈2。使电流流到励磁线圈2，而使转子1的第一磁极21和第二磁极22励磁。其结果，转子1相对于定子3开始旋转，并且在定子3中产生具有感应电压的电动势。然后，感应电压根据转子1的转速而增加，在转速达到比与发动机8的怠速对应的怠速转速低的初爆转速时，停止逆变器的驱动，之后，为了保持规定的感应电压要求电压，自动转移至发电模式、即将旋转电机10作为发电机发挥发电功能的情况。在该发电模式下，在持续对励磁线圈2进行励磁时，以感应电压恒定为规定的感应电压的方式调整励磁电流。在调整励磁电流时，首先，以使励磁线圈2的磁化力恒定的方式调整励磁电流。这意味着励磁线圈2宛如永磁体发挥功能。这样，在宛如配置有永磁体这样的状态下，若转子1旋转，则旋转电机10作为发电机发挥功能。其结果，通过将发动机8与旋转电机10连结，能够起动发动机，并且能够在行驶期间作为发电机generator发挥功能。根据上述第三实施方式，在配置于汽车起动装置4的外周上的无刷绕组励磁型旋转电机10中，相对于旋转轴7倾斜地配置励磁线圈2与转子1之间的第二气隙212。尤其是形成为如下结构：即、使转子1的第一磁极21形成为是圆环状的部件且具有多个爪部21b的形状，并使第二磁极22形成为是圆环状的部件且具有多个凸部22b的形状，在将这些第一磁极21和第二磁极22沿周向交替配置的基础上，利用非磁性体的磁极保持部件23保持第一磁极21和第二磁极22。根据这样的构成，能够实现以下那样的效果。首先，如相对于第三实施方式的比较例、即在图14的b中作为现有的专利文献1、2的组合例所示那样，在将旋转电机110配置于起动装置104的径向外侧，且在壳体105与起动装置104之间的空间中从径向外侧朝向内侧配置定子103、转子101、励磁线圈102这三个部件的情况下，当想要增大励磁线圈102的磁通而增多线圈的匝数时，径向的厚度变大，无法进入该空间，从而无法增大磁通。相对于此，在第三实施方式中，如图14的a所示，构成为使励磁线圈2相对于定子3和转子1在旋转轴7的轴向上错开而并列配置。在这样构成的情况下，在起动装置4的径向外侧，仅有定子3及转子1这两个部件，从而在起动装置4的径向外侧不需要励磁线圈2的配置空间。因此，将起动装置4的外侧的径向尺寸至少缩小与励磁线圈2的配置空间相应的量、或者能够将定子3或转子1的厚度增加与配置空间相应的量等，能够有效地进行利用。另外，由于将励磁线圈2配置于与定子3及转子1在轴向上错开的位置处，因此，能够无需考虑定子3及转子1的空间来增大励磁线圈2的径向的厚度，从而增大励磁线圈2的磁通。因此，能够增大设计的自由度。另外，在如图14的b所示，从径向的外侧朝向内侧配置定子103、转子101、励磁线圈102的情况下，需要考虑到因为转子101的离心力引起的膨胀等的厚度变化来设计转子101与励磁线圈102的间隙尺寸，通常需要设计得比所需尺寸大。相对于此，如果如图14的a所示，使励磁线圈2相对于定子3及转子1在轴向上错开而配置，并使励磁线圈2与转子1的间隙相对于轴向倾斜来形成为第二气隙212的情况下，能够如上述那样实现旋转电机10的效率提高和轴向力的降低。另外，在图14的b那样的径向配置中，旋转侧的转子101与固定侧的励磁线圈102的同心性同心位置的位置调整要求严格，但在如图14的a那样在轴向上错开配置的情况下，不需要像图14的b的构成那般严格地调整旋转侧的转子1与固定侧的励磁线圈2的同心性。另外，在图14的a的构成中，能够将励磁线圈2配置于转子1的轴向上的发动机侧或变速器侧任意一侧的空间中，从而能够有效利用该空间。另外，由于以将旋转电机10的转子1连结至与发动机8的输出轴旋转轴7同步旋转的同步旋转部件即起动装置4，并且将发动机8的输出轴的中心轴作为转子1的旋转轴的方式配置旋转电机10，因此，即使在冷机时，也能够将旋转电机10的旋转驱动力可靠地传递至发动机8，从而在冷机时也能够可靠地使发动机8起动。因此，根据第三实施方式，通过在壳体5的内周侧且起动装置4的外周侧这一狭小空间中，除了转子1以外，仅配置定子3或励磁线圈2任一方，从而仅将这两个部件配置在旋转轴7的同轴异径上即可，因此，设计自由度变大，能够提高旋转电机的输出性能。进而，第二气隙212于转子1在旋转轴7的轴向上的一端面处具有相对于旋转轴7的轴向倾斜的间隙即倾斜部212b，因而能够实现旋转电机10的效率提高和轴向力的降低。第四实施方式如图15至图17所示，作为本发明的第四实施方式，也可以形成为在第三实施方式的构成中，在转子1的内部配置永磁体27的结构。更为具体而言，以下述方式具备永磁体27：在与第一磁极21的各爪部21b在周向上相同的位置上，并且是在第一磁极21的各爪部21b的内径侧且第二磁极22的第二圆环部22a的外径侧，将例如矩形板状的永磁体27夹持在各爪部21b的内周面与第二圆环部22a的外周面之间。通过该配置，如图16所示，永磁体27的磁铁磁通28形成于第一磁极21的各爪部21b与第二磁极22的凸部22b之间。永磁体27是以钕为主原料的磁铁或以铁素体为主原料的磁铁。具体而言，作为永磁体27，例如可以使用SmCo磁铁、AlNiCo磁铁或钕粘结磁铁等多种永磁体。永磁体27配置于各爪部21b的整个内侧或其内侧的一部分上。通过这样构成，除了通过励磁线圈2而在转子1中产生的磁通以外，还利用永磁体27的磁铁磁通28，从而能够提高输出性能。另外，通过利用爪部21b抑制并保持永磁体27，能够增强相对于永磁体27的离心力的强度，能够防止因为离心力使永磁体27变形，从而能够提高高速旋转时的离心强度。需要指出，通过适当地组合上述各种实施方式或变形例中的任意的实施方式或变形例，能够实现各自所具有的效果。另外，能够进行实施方式彼此的组合或者实施例彼此的组合或者实施方式与实施例的组合，并且还能够进行不同实施方式或者实施例中的特征彼此的组合。本发明在参照附图的同时与实施方式相关联地充分进行了描述，但对于本领域技术人员来说，明显能够进行各种变形、修改。这样的变形、修改只要不脱离基于所附权利要求书的本发明的范围，则应理解为包含在本发明的范围之中。工业实用性本发明的上述方式涉及的旋转电机其设计自由度大，能够提高输出性能，作为综合车辆的交流发电机及起动电动机所具有的发电功能及发动机起动功能的带旋转电机的动力传递装置等是有用的。附图标记说明1转子2励磁线圈3定子4起动装置5壳体6励磁芯7旋转轴8发动机9变速器10无刷绕组励磁型旋转电机11第一气隙12第二气隙14交流线圈15励磁线圈磁通16径向间隙17周向间隙19轴向间隙21第一磁极21a第一圆环部21b爪部21c第一前端卡定部22第二磁极22a第二圆环部22b凸部22c第二前端卡定部22d嵌入部23磁极保持部件23a嵌合部27永磁体28永磁体磁通89偏向定子的发动机侧而配置的励磁线圈的区域91、92柱形图212第二气隙212a、212c垂直部212b倾斜部α倾斜角度

权利要求：1.一种旋转电机，是配置于沿着旋转轴的发动机与变速器之间、且位于壳体与起动装置之间的无刷绕组励磁型旋转电机，所述壳体在内部具有所述起动装置，所述旋转电机具备：定子，保持于所述壳体，并在内部具备通过交流电流产生旋转磁场的交流线圈；励磁芯，保持于所述壳体，并在内部具备通过直流电流进行励磁的励磁线圈；转子，配置于所述起动装置的外周，并被保持为相对于所述定子及所述励磁线圈围绕所述旋转轴旋转自如；第一气隙，形成于所述定子与所述转子之间，在所述定子与所述转子之间传导磁通；以及第二气隙，形成于所述励磁芯与所述转子之间，在所述励磁芯与所述转子之间传导磁通，所述第二气隙于所述转子在所述旋转轴的轴向上的一端面处，是沿着与所述旋转轴的所述轴向交叉的方向延伸的间隙。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述第二气隙于所述转子在所述旋转轴的所述轴向上的一端面处，是沿着与所述旋转轴的所述轴向垂直的径向延伸的间隙。3.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述第二气隙于所述转子在所述旋转轴的所述轴向上的所述一端面处具有倾斜部，所述倾斜部是相对于所述旋转轴的所述轴向倾斜的间隙。4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中，所述第二气隙具备相对于所述旋转轴的所述轴向倾斜的所述倾斜部和与所述倾斜部相连地形成并与所述旋转轴垂直的垂直部。5.根据权利要求3或4所述的旋转电机，其中，所述倾斜部的倾斜角度相对于所述旋转轴的所述轴向在10度至25度的范围内。6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转电机，其中，所述励磁芯的所述励磁线圈相对于所述转子隔着所述第二气隙在所述旋转轴的所述轴向上并列配置。7.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其中，所述第一气隙于所述转子在所述旋转轴的所述轴向上的所述一端面处，是沿着所述旋转轴的所述轴向延伸的间隙。8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转电机，其中，所述转子包括第一磁极、第二磁极以及圆环状的磁极保持部件，所述第一磁极具有从第一圆环部向所述旋转轴的所述轴向突出的多个爪部，所述第二磁极隔开径向间隙配置于所述第一圆环部的内侧，并在配置成与所述第一圆环部局部重叠的第二圆环部的外周面上具有向径向突出且在周向上隔开周向间隙而配置的多个凸部，所述磁极保持部件具有嵌合部，所述嵌合部供所述第一磁极的所述爪部和所述第二磁极的所述凸部嵌合固定，所述第一磁极和所述第二磁极配置成：所述第一磁极的所述爪部插入所述第二磁极的所述凸部与所述凸部之间的所述间隙内，从而所述第一磁极的所述爪部与所述第二磁极的所述凸部在周向上交替配置，所述第一磁极和所述第二磁极相互不接触地嵌合固定于所述磁极保持部件上。9.根据权利要求8所述的旋转电机，其中，所述第一磁极的所述爪部的第一前端卡定部与配置于所述磁极保持部件的外周侧的所述嵌合部嵌合，从而在径向上被保持为固定，并且，所述第二磁极的第二前端卡定部与所述磁极保持部件的所述嵌合部嵌合，从而在径向上被保持为固定。10.根据权利要求8或9所述的旋转电机，其中，所述磁极保持部件为非磁性体。11.根据权利要求8至10中任一项所述的旋转电机，其中，所述第一磁极和所述第二磁极分别为软磁性体。12.根据权利要求8至11中任一项所述的旋转电机，其中，所述旋转电机于所述第一磁极的内径侧且所述第二磁极的所述第二圆环部的外径侧，在与所述第一磁极的所述爪部在周向上相同的位置上还具备永磁体。13.根据权利要求12所述的旋转电机，其中，所述永磁体是以钕为主原料的磁铁。14.根据权利要求12所述的旋转电机，其中，所述永磁体是以铁素体为主原料的磁铁。

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