CN104467326A - 动力传输设备 - Google Patents

动力传输设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104467326A
CN104467326A CN201410483844.6A CN201410483844A CN104467326A CN 104467326 A CN104467326 A CN 104467326A CN 201410483844 A CN201410483844 A CN 201410483844A CN 104467326 A CN104467326 A CN 104467326A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
trochanter
power transmission
rotating machine
electric rotating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410483844.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104467326B (zh
Inventor
户成辰也
草濑新
加藤秀纪
要阳介
樱井尚人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN104467326A publication Critical patent/CN104467326A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104467326B publication Critical patent/CN104467326B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/102—Magnetic gearings, i.e. assembly of gears, linear or rotary, by which motion is magnetically transferred without physical contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K51/00—Dynamo-electric gears, i.e. dynamo-electric means for transmitting mechanical power from a driving shaft to a driven shaft and comprising structurally interrelated motor and generator parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/266—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators with two coaxial motors or generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/906—Motor or generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/909—Gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

本发明提供一种旋转电机，该旋转电机包括动力传输机构和电枢。动力传输机构装备有第一转子、第二转子和第三转子。第一转子包括n个软磁构件。第二转子包括k个软磁构件。应当指出的是，n和k为大于1的整数。第三转子由磁极对的数量为m的磁体构成，其中，m为大于或等于1的整数。电枢面向第三转子。第一转子、第二转子和第三转子设置成在它们之间建立磁耦合。第一转子和第二转子的软磁构件以及第三转子的磁体满足2m＝|k±n|的关系。不论电枢是否通电，该布置都能够实现动力传输。

Description

动力传输设备
技术领域
本公开总体上涉及一种装备有第一转子、第二转子和第三转子的旋转电机，并且还涉及一种用于车辆的装备有这种旋转电机的电力发电机。
背景技术
国际公开No.WO 96/22630教示了设计成精确地机械对准转子的磁耦合装置的示例。磁耦合装置装备有至少一个电流激励装置，所述至少一个通电装置响应于电流的施加来产生磁力，该磁力将诸如转子之类的部件磁耦合在一起以通过这些部件建立动力传输。具体地，磁耦合装置总是需求通电以用作磁齿轮。
发明内容
因此，目的在于提供一种旋转电机的改进结构以及一种用于车辆的利用旋转电机的电力发电机，其能够用作磁齿轮而无需通电。
根据本公开的一方面，提供了一种可以在车辆中使用的旋转电机。该旋转电机包括动力传输机构和电枢。动力传输机构装备有第一转子、第二转子和第三转子并且用于利用磁力传输动力。第一转子包括n个软磁构件，其中，n为大于1的整数。第二转子包括k个软磁构件，其中，k为大于1的整数。第三转子包括磁极对的数量为m的磁体，其中，m为大于或等于1的整数。电枢设置成面向第三转子。第一转子、第二转子和第三转子设置成在它们之间建立磁耦合。第一转子和第二转子的软磁构件以及第三转子的磁体满足2m＝|k±n|的关系。
以上布置用作磁齿轮以通过第一转子、第二转子和/或第三转子实现动力或扭矩的传输而无需电枢通电。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于车辆的电力发电机。该电力发电机包括：(a)旋转电机；(b)第一动力传输构件；(c)第二动力传输构件；以及(d)旋转控制器。旋转电机包括动力传输机构和电枢。动力传输机构装备有第一转子、第二转子和第三转子并且用于利用磁力传输动力。第一转子包括n个软磁构件，其中，n为大于1的整数。第二转子包括k个软磁构件，其中，k为大于1的整数。第三转子包括磁极对的数量为m的磁体，其中，m为大于或等于1的整数。第一转子、第二转子和第三转子设置成在它们之间建立磁耦合。第一转子和第二转子的软磁构件以及第三转子的磁体满足2m＝|k±n|的关系。第一动力传输构件在第一转子、第二转子和第三转子中的第一选择者与发动机之间建立机械连接以在第一选择者与发动机之间实现仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输。第二动力传输机构与第一转子、第二转子和第三转子中的第二选择者连接以在第二动力传输机构与第二选择者之间实现仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输。第二选择者与第一选择者不同。旋转控制器与电枢连接并且用于控制第一转子、第二转子和第三转子中的至少一者的旋转。
以上布置用作磁齿轮以通过第一转子、第二转子和/或第三转子实现动力或扭矩的传输而无需电枢通电。
附图说明
从下文中给出的详细描述以及从本发明的优选实施方式的附图将更全面地理解本发明，然而，优选实施方式不应被认为将本发明限于具体的实施方式而是仅出于解释和理解的目的。
在附图中：
图1为示出了根据第一实施方式的第一示例的动力传输机构的局部横截面图；
图2为示出了根据第一实施方式的第二示例的动力传输机构的局部横截面图；
图3为示出了根据第一实施方式的第三示例的动力传输机构的局部横截面图；
图4为示出了根据第一实施方式的第四示例的动力传输机构的局部横截面图；
图5为示出了根据第一实施方式的第五示例的动力传输机构的局部横截面图；
图6为示出了动力传输机构的第二转子的软磁块的改型的平面图；
图7为示出了动力传输机构的第二转子的软磁块的改型的平面图；
图8为示出了根据第一实施方式的第六示例的动力传输机构的局部横截面图；
图9(a)为示出了图8的第六示例的动力传输机构的第二转子的结构的局部平面图；
图9(b)为示出了图8的第六示例的动力传输机构的第二转子的结构的局部分解图；
图9(c)为示出了图8的第六示例的动力传输机构的第二转子的结构的局部分解图；
图10(a)为示出了图8的第六示例的动力传输机构的第二转子的改型的平面图；
图10(b)为图10(a)的侧视图；
图11(a)、图11(b)和图11(c)为示出了图8的第六示例的动力传输机构的第二转子的改型的局部视图；
图12为示出了根据第一实施方式的第七示例的动力传输机构的局部横截面图；
图13为示出了根据第一实施方式的第八示例的动力传输机构的局部横截面图；
图14为示出了根据第一实施方式的第九示例的动力传输机构的局部横截面图；
图15为示出了根据第一实施方式的第十示例的动力传输机构的局部横截面图；
图16(a)为示出了根据第一实施方式的第十一示例的动力传输机构的局部横截面图；
图16(b)为示出了图16(a)的动力传输机构的第三转子的磁体的结构的局部立体图；
图17为示出了根据第一实施方式的第十二示例的动力传输机构的局部横截面图；
图18为示出了根据第一实施方式的第十三示例的轴向式动力传输机构的局部平面图；
图19为示出了根据第一实施方式的第十四示例的轴向式动力传输机构的局部平面图；
图20为示出了根据第一实施方式的动力传输机构的改型的局部横截面图；
图21为示出了根据第二实施方式的第一示例的旋转电机的局部横截面图；
图22为示出了根据第二实施方式的第二示例的旋转电机的局部横截面图；
图23为示出了根据第二实施方式的第三示例的旋转电机的局部横截面图；
图24为示出了根据第二实施方式的第四示例的旋转电机的局部横截面图；
图25为示出了根据第二实施方式的第五示例的旋转电机的局部横截面图；
图26为示出了根据第二实施方式的第六示例的旋转电机的局部横截面图；
图27为示出了根据第二实施方式的第七示例的旋转电机的局部横截面图；
图28为示出了根据第二实施方式的第八示例的轴向式旋转电机的局部平面图；
图29为示出了根据第三实施方式的第一示例的汽车电力发电机的示意图；
图30为示出了根据第三实施方式的第二示例的汽车电力发电机的示意图；
图31为示出了根据第三实施方式的第三示例的汽车电力发电机的示意图；
图32为示出了根据第三实施方式的第四示例的汽车电力发电机的示意图；
图33为示出了根据第三实施方式的汽车电力发电机的第一改型的平面图；
图34为示出了根据第三实施方式的汽车电力发电机的第二改型的平面图；
图35为示出了根据第三实施方式的汽车电力发电机的第三改型的平面图；以及
图36为示出了根据第一实施方式的第十示例的动力传输机构的第三转子的改型的局部横截面图，如图15所示。
具体实施方式
下面将参照附图来描述本发明的实施方式。以下公开内容将涉及多种类型的动力传输机构。每个视图仅示出了对更好地理解本发明的实施方式所需的基本部件，而非动力传输机构的所有部件。如在下面的讨论中提及的诸如上、下、右和左之类的方位术语仅基于附图限定。动力传输机构均具有多个转子，所述多个转子以彼此通过空气间隙不接触的方式设置成使得所述多个转子能够旋转。
第一实施方式
图1至图20示出了根据第一实施方式的动力传输机构10或20的多个示例。动力传输机构10和20中的每个动力传输机构均用于利用磁力将从外部动力源输入的动力或扭矩传输或输出至外侧。如下面提及的动力传输机构10A至10M为径向式动力传输机构10的示例。如下面提及的动力传输机构20A和20B为轴向式动力传输机构20的示例。图1至图20中的每幅图均为出于对其更好地可见的目的而省略了除阴影磁体外的剖面线并且仅示出了动力传输机构10或20的横截面的一半的示意图。贯穿附图，相同的附图标记指相同的部件。出于使公开内容简洁的目的，第二示例以及后续示例的解释将省略与第一示例中的部件相同的部件。
第一示例
如图1所示，动力传输机构10A装备有第一转子11A、第二转子12A和第三转子13A。第一转子11A、第二转子12A和第三转子13A从动力传输机构10A的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第一转子11A为动力传输机构10的第一转子11的示例。第二转子12A为动力传输机构10的第二转子12的示例。类似地，第三转子13A为动力传输机构10的第三转子13的示例。
第一转子11A包括在其周向方向上远离彼此以规律的间隔排列的n(＝大于一、换句话说大于或等于二的整数)个软磁块11a。软磁块11a中的每个软磁块均具有梯形形状并且定向成其长边沿径向向外的方向面向第二转子12A。第二转子12A包括在其周向方向上远离彼此以规律的间隔排列的k(＝大于一的整数)个软磁块12a。软磁块12a中的每个软磁块均具有矩形形状或方形形状，但可以替代地形成为具有其他形状。
第三转子13A包括软磁筒13a和磁体13b，磁体13b的磁极对的数量为m(＝大于或等于一的整数)。磁体13b中的每个磁体均通过由表示3μΩm或更大的电阻率的材料制成的永磁体实施。磁化方向——即，磁体13b中的每个磁体被磁化的方向——由图中的箭头表示。磁体13b位于软磁筒13a内，换句话说，设置成面向第二转子12A以有利于使由此产生的磁通容易地流动至第二转子12A。软磁筒13a设置在磁体13b的外侧以使由磁体13b产生的磁通流过软磁筒13a。在将电枢设置成面向第三转子13A的结构中(见第二实施方式)无需图1中的该实施方式的软磁筒13a。
第一转子11A的n个软磁块11a可以由至少两个离散的软磁段构成，所述至少两个离散的软磁段中的每个软磁段均用作磁极段。类似地，第二转子12A的k个软磁块12a可以由至少两个离散的软磁段构成，所述至少两个离散的软磁段中的每个软磁段均用作磁极段。磁极段中的每个磁极段均由例如一堆薄磁钢板制成。插置在第一转子11A与第三转子13A之间的第二转子12A的软磁块12a用作磁感应器。如可以在图1中观察到的，第一转子11A的软磁块11a中的每个软磁块均设置成在第一转子11A和第二转子12A的径向方向上面向第二转子12A的软磁块12a中的至少一个软磁块以在第一转子11A与第二转子12A之间建立磁耦合。换句话说，第一转子11A的软磁块11a中的每个软磁块均用作典型磁齿轮的离散齿轮齿中的一个齿轮齿，该齿轮齿与第二转子12A的软磁块12a中的一个软磁块磁耦合。类似地，第二转子12A的软磁块12a中的每个软磁块均用作典型磁齿轮的离散齿轮齿中的一个齿轮齿，该齿轮齿与第一转子11A的软磁块11a中的一个软磁块磁耦合。该布局使磁通的从软磁块11a中的一个软磁块至另一软磁块而不允许磁通流动至第二转子12A的泄漏最小化，并且还使磁通的从软磁块12a中的一个软磁块至另一软磁块而不允许磁通流动至第一转子11A的泄漏最小化。
n个软磁块11a、k个软磁块12a以及磁极对的数量为m的磁体13b被选择为满足2m＝|k±n|的关系。在图1的结构中，n＝20，k＝32，以及m＝6(即，2m＝k-n)。这些数字可以根据动力传输机构10A的类型或等级确定。可取的是，第二转子12A的软磁块12a的磁极对的数量大于第一转子11A的软磁块11a的磁极对的数量。
第二示例
图2示出了与动力传输机构10A类似地装备有第一转子11A、第二转子12A和第三转子13A的动力传输机构10B。该动力传输机构10B与动力传输机构10A在第一转子11A、第二转子12A和第三转子13A的布局方面不同。具体地，动力传输机构10B具有从其外侧朝向内侧径向设置的第一转子11A、第二转子12A和第三转子13A。其他布置与第一示例中的布置相同。第二示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第三示例
图3示出了与动力传输机构10A类似地装备有第一转子11A、第二转子12A和第三转子13A的动力传输机构10C。该动力传输机构10C与动力传输机构10A在第一转子11A和第二转子12A的布局方面不同。具体地，动力传输机构10C具有沿其径向方向设置在第一转子11A的内侧的第二转子12A。
尽管未图示，但动力传输机构10C可以设计成具有第二转子12A、第一转子11A和第三转子13A，其中第二转子12A、第一转子11A和第三转子13A从动力传输机构10C的外侧朝向内侧以此顺序沿径向方向设置。其他布置与第一示例中的布置相同。第三示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第四示例
图4示出了装备有第一转子11B、第二转子12A和第三转子13A的动力传输机构10D。第一转子11B、第二转子12A和第三转子13A从动力传输机构10D的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第一转子11B为第一转子11的示例并且包括在动力传输机构10D的周向方向上远离彼此以规律的间隔排列的n个软磁块11b。软磁块11b中的每个软磁块均具有方形形状或矩形形状。其他布置与第一示例中的布置相同。第四示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
尽管未图示，但动力传输机构10D可以设计成具有第一转子11B、第二转子12A和第三转子13A，其中第一转子11B、第二转子12A和第三转子13A从动力传输机构10D的外侧朝向内侧以此顺序沿径向方向设置。动力传输机构10D也可以设计成具有第二转子12A、第一转子11B和第三转子13A，其中第二转子12A、第一转子11B和第三转子13A从动力传输机构10D的内侧朝向外侧或从外侧朝向内侧以此顺序径向设置。其他布置与第一示例中的布置相同。第四示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第五示例
图5示出了装备有第一转子11A、第二转子12B和第三转子13A的动力传输机构10E。第一转子11A、第二转子12B和第三转子13A从动力传输机构10E的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第二转子12B为第二转子12的示例并且包括在动力传输机构10E的周向方向上远离彼此以规律的间隔排列的k个软磁块12b。如上所述，图1中的软磁块12a中的每个软磁块均为具有所有平坦表面的矩形或方形，而图5中的软磁块12b中的每个软磁块均成形为具有不平坦侧表面。如文中提及的，软磁块12b的侧表面为软磁块12b的面向彼此的表面。在软磁块12b沿第二转子12B的周向方向排列的所示情况下，软磁块12b的侧表面为软磁块12b的在周向方向上面向彼此的表面。其他布置与第一示例中的布置相同。第五示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
可取的是，三个转子11、12和13中的径向中间的一个转子(例如，图5的第五示例中的第二转子12B)设计成具有存在不平坦侧表面的软磁块。不平坦侧表面成形为具有不平整部、一个或更多个凹部、一个或更多个凸部和/或弯曲表面。图5中的软磁块12b中的每个软磁块的不平坦侧表面的截面呈V形，但可以形成为其他形状。例如，如图6所示，第二转子12B可以成形为具有软磁块12c、12d、12e、12f和12g的类型中的任一类型。为了有利于将软磁块12c、12d、12e、12f和12g中的形状进行比较，图6在其左上角处示出了软磁块12b。软磁块12c具有存在人字形突出部的侧表面。软磁块12d具有存在U形或弧形凹部的侧表面。软磁块12e具有存在弧形或穹状突出部的侧表面。软磁块12f具有存在平坦区域和弯曲区域的组合的侧表面。软磁块12g具有如下侧表面：一个侧表面具有V形凹部而另一侧表面具有V形凹部。当然，第二转子12B可以具有存在呈其他形状的不平坦侧表面的软磁块。软磁块12b的不平坦侧表面用于使磁通从软磁块12b中的一个软磁块至另一软磁块的泄漏最小化，这有利于磁通从面向第一转子11A和第三转子13A的表面流动。第一示例至第十五示例可以具有软磁块12b至12g中的任一软磁块。
第一转子11至第三转子13中的最外面的转子或最里面的转子(例如，图5中的第一转子11A)优选地成形为具有存在长边和短边的软磁块。如上所述，第一转子11A的软磁块11a中的每个软磁块均具有梯形形状，但可以形成为具有其他形状。图7示出了软磁块11a中的每个软磁块的形状的示例。为了有利于将软磁块的其他形状进行比较，图7在其左侧示出了软磁块11a。软磁块11c具有存在阶梯状侧表面的大致梯形形状。软磁块11d具有存在弧形凹入表面的扇形形状或类似扇形的形状，其中，弧形凹入表面面向相邻的第一转子11A和第三转子13A。与软磁块11d类似，图1和图6中的软磁块12a至12g可以设计成具有扇形形状。软磁块11a中的每个软磁块均可以替代地形成为矩形或非矩形。软磁块11c或11d可以在第一示例至第四示例或第六示例至第十五示例中的任一示例中采用。尽管未图示，但第五示例的动力传输机构10E可以以与第二示例至第四示例中描述的方式相同的方式修改以获得相同的效果。
第六示例
图8示出了装备有第一转子11A、第二转子12C和第三转子13A的动力传输机构10F。第一转子11A、第二转子12C和第三转子13A从动力传输机构10F的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第二转子12C为第二转子12的示例并且如图9(a)至图9(c)所示包括k个软磁块12c以及桥接件12h。k个软磁块12c在动力传输机构10F的周向方向上远离彼此以规律的间隔排列。桥接件12h用作紧固件以保持软磁块12c中的一些软磁块或所有软磁块。具体地，如图9(b)所示，k个软磁块12c远离彼此以规律的间隔排列。如图9(c)所示，桥接件12h在动力传输机构10F的径向方向上远离彼此以给定的间隔设置来以给定的方式牢固地保持k个软磁块12c中的一些软磁块或所有软磁块。k个软磁块12c中的一些软磁块或所有软磁块通过桥接件12h的保持可以通过螺栓、螺钉、钎焊、弧焊或胶结(或接合)来实现。桥接件12h可以由软磁材料制成。在这种情况下，k个软磁块12c中的一些软磁块或所有软磁块与桥接件12h可以彼此一体地形成。
k个软磁块12c中的一些软磁块或所有软磁块可以不利用桥接件12h而以其他方式保持或接合在一起。图10(a)、图10(b)、图11(a)、图11(b)和图11(c)示出了为第二转子12C的改型的第二转子12D和12E。图10的第二转子12D包括软磁块12c、紧固件12i和板12j。图10(a)为第二转子12D的平面图。图10(b)为第二转子12D的侧视图。板12j用作桥接件并且具有环形形状或中空圆筒形形状。软磁块12c通过紧固件12i固定至板12j。紧固件12i通过例如螺钉或螺栓实施。板12j可以由除非磁材料之外的材料制成，但优选地由非磁材料制成。
如图11(a)至图11(c)所示，第二转子12E包括软磁块12c和紧固件12k。紧固件12k具有环形形状或中空圆筒形形状。图11(a)为第二转子12E的平面图。图11(b)和图11(c)为分别示出了紧固件12k的第一改型和第二改型的侧视图。图11(b)的紧固件12k中形成有延伸贯穿紧固件12k的厚度的孔。软磁块12c通过该孔装配。图11(c)的紧固件12k由例如板制成并且用作桥接件。紧固件12k中形成有诸如凹部或凹面之类的非通孔，软磁块12c嵌入或配合在该非通孔中。紧固件12k可以由除非磁材料之外的材料制成，但优选地由非磁材料制成。
如图9(a)至图11(c)所示，紧固机构可以用于保持第二转子12的软磁块12a、12b、12d至12g或者第一转子11的软磁块11a至11d。动力传输机构10F的其他布置与第一示例中的布置相同。动力传输机构10F与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。动力传输机构10F可以以与第二示例至第五示例中描述的方式相同的方式修改以实现相同的效果。
第七示例
图12示出了装备有第一转子11A、第二转子12F和第三转子13X的动力传输机构10G。第一转子11A、第二转子12F和第三转子13X从动力传输机构10G的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第三转子13X为第三转子13的示例并且包括磁极对的数量为m的磁体13y以及m’个软磁块13x，其中，m’＝2m。磁体13y和软磁块13x在动力传输机构10G的周向方向上交替地设置。在示出的示例中，软磁块13x通过第三转子13B的环形本体连续地接合在一起，但可以替代性地形成为离散的。具体地，如图12所示，第三转子13X可以由单个环形软磁本体制成。磁体13y远离彼此以给定的间隔嵌入在环形软磁本体中。换句话说，环形软磁本体的一部分插置在磁体13y中的每相邻的两个磁体之间作为软磁块13x中的一个软磁块。第二转子12F为第二转子12的示例并且包括k个软磁块12a以及磁极对的数量为k’的磁体12m，其中，2k’＝k。软磁块12a和磁体12m在动力传输机构10G的周向方向上交替地设置。换句话说，k个软磁块12a远离彼此以一定间隔设置。类似地，k个磁体12m远离彼此以一定间隔设置。应当指出的是，第三转子13X可以包括在给定的方向上被磁化的至少两种磁体13y(即，永磁体)并且具有软磁块13x以及在第三转子13X的周向方向上交替地设置的至少两种磁体13y。
如从第三转子13X的以磁极阵列设置的磁体13y的角度考虑，第一转子11A的软磁块11a以及第二转子12F的软磁块12a用作磁感应器阵列。磁体13y的数目、软磁块11a的数目以及软磁块12a的数目满足2m＝k-n的关系。在这种情况下，第三转子13X用作磁场源以产生第一磁传输扭矩。另外，如从第二转子12F的以磁极阵列设置的磁体12m的角度考虑，第一转子11A的软磁块11a以及第三转子13X的软磁块13x用作磁感应器阵列。磁体12m的数目、软磁块13x的数目以及软磁块11a的数目满足2k’＝m’+n的关系。在这种情况下，第二转子12F用作磁场源以产生第二磁传输扭矩。动力传输机构10G能够输出第一磁传输扭矩和第二磁传输扭矩的和，从而提高传输动力的能力。动力传输机构10G的其他布置与第一示例中的布置相同。动力传输机构10G与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。动力传输机构10G可以以与第二示例至第六示例中描述的方式相同的方式修改以实现相同的效果。
第八示例
图13示出了装备有第一转子11A、第二转子12A和第三转子13B的动力传输机构10H。第一转子11A、第二转子12A和第三转子13B从动力传输机构10H的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第三转子13B包括软磁块13a以及磁极对的数量为m的磁体13b。磁体13b由磁极对的数量为m的第一磁体13b1以及磁极对的数量为m的第二磁体13b2构成。第一磁体13b1和第二磁体13b2在动力传输机构10H的周向方向(即，第三转子13X的周向方向)上交替地设置。换句话说，第二磁体13b2中的每个第二磁体均设置在相邻的两个第一磁体13b1之间。第一磁体13b1中的每个第一磁体与相邻的一个第二磁体13b2之间的边界或界面优选地与动力传输机构10H的径向方向对准。第一磁体13b1中的相邻的两个第一磁体沿动力传输机构10H的相反周向方向被磁化，如由图13中的箭头所表示的。第二磁体13b2中的每相邻的两个第二磁体沿动力传输机构10H的相反径向方向被磁化。图13中的磁体13b的布局通常被称为海尔贝克(Halbach)阵列。磁体13b具有增加的区域，因此导致了磁通的增加，从而提高了传输动力的能力。第三转子13B可以替代性地由单个环形软磁块13a以及嵌入在软磁块13a中的磁体13b构成。在这种情况下，软磁块13a的一部分插置在磁体13b1中的每相邻的两个磁体之间。动力传输机构10H的其他布置与第一示例中的布置相同。动力传输机构10H与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。动力传输机构10H可以以与第二示例至第七示例中描述的方式相同的方式修改以实现相同的效果。
第九示例
图14示出了装备有第一转子11A、第二转子12A和第三转子13C的动力传输机构10I。第一转子11A、第二转子12A和第三转子13C从动力传输机构10I的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第三转子13C包括软磁筒13a以及磁极对的数量为m的磁体13b。磁体13b被分解成嵌入在软磁筒13a中的磁对。磁对中的每个磁对均用作一个磁极。每个磁对的磁体13b通过小间隙(其也将被称为第一间隔)远离彼此设置，换句话说，定位成彼此靠近。每个磁对的磁体13b相对于动力传输机构10I的径向方向不对称地定向，使得磁体13b中的每个磁体的长边与第三转子13C的径向方向以除90度之外的角度相交。磁体13b的磁对远离彼此以第二间隔排列。第二间隔比第一间隔更长，每个磁对的磁体13b以第一间隔远离彼此设置。每个磁对的磁体13b可以替代性地相对于动力传输机构10I的径向方向对称地定向，换句话说，关于第三转子13X的径向方向对称的镜像。
磁体13b嵌入在软磁筒13a中，因此使磁体13b在第三转子13C的旋转期间受到离心力时意外脱离软磁筒13a的可能性最小化。因此，动力传输机构10I的结构具有较高的安全性。动力传输机构10I的其他布置与第一示例中的布置相同。动力传输机构10I与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。动力传输机构10I可以以与第二示例至第八示例中描述的方式相同的方式修改以实现相同的效果。
第十示例
图15示出了装备有第一转子11A、第二转子12A和第三转子13D的动力传输机构10J。第一转子11A、第二转子12A和第三转子13D从动力传输机构10J的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。如上所述，图1中的第三转子13A具有磁极对的数量为m并且安装在软磁筒13a的内周上——换句话说，设置成面向第二转子12A——的磁体13b，而该示例的第三转子13D包括软磁筒13a以及在第三转子13D的周向方向上远离彼此以一定间隔设置在软磁筒13a中的磁体13b。换句话说，软磁筒13a的一部分设置在磁体13b中的每相邻的两个磁体之间。所有磁体13b沿相同的方向被磁化。设置在图15的布局中的磁体13b通常指的是属于交替极(consequent-pole)型的。
如由图15中的箭头所表示的，磁体13b全部朝向第三转子13D的中央向内磁化，然而替代性地可以沿径向向外的方向被磁化。动力传输机构10J的其他布置与第一示例中的布置相同。动力传输机构10J与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。动力传输机构10J可以以与第二示例至第九示例中描述的方式相同的方式修改以实现相同的效果。
第十一示例
图16(a)和图16(b)示出了装备有第一转子11A、第二转子12A和第三转子13E的动力传输机构10K。第一转子11A、第二转子12A和第三转子13E从动力传输机构10K的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第三转子13E包括软磁筒13a以及磁极对的数量为m的磁体13c。磁体13c沿如由箭头表示的方向被磁化。
磁体13c中的每个磁体均用作一个磁极并且如图16(b)所示由多个磁段13d构成。在示出的示例中，15个磁段13d以3×5的矩阵连续设置以形成一个磁极。磁体13c中的每个磁体的磁段13d沿相同的方向被磁化。磁体13c中的每个磁体的磁段13d的数目不限于15个，但可以根据需要改变。另外，磁体13中的至少一个磁体可以由多个磁段13d构成。
磁段13d中的每个磁段均与相邻的磁段电绝缘。具体地，磁段13d通过电绝缘薄膜或电绝缘材料彼此隔离。例如，磁体13d中的每相邻的两个磁体的仅相互面向的侧表面或整个表面可以彼此隔离。磁段13d中的电绝缘避免了如由双点划线表示的箭头D11示出的涡流的产生，但在磁段13d中的每个磁段中均形成了如由实线表示的箭头D12示出的涡流。这消除了如由箭头D11表示的涡流引起的能量的损失。
动力传输机构10K的其他布置与第一示例中的布置相同。动力传输机构10K与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。动力传输机构10K可以以与第二示例至第十示例中描述的方式相同的方式修改以实现相同的效果。
第十二示例
图17示出了装备有第一转子11、第二转子12和第三转子13的动力传输机构10L。第二转子12、第三转子13和第一转子11从动力传输机构10L的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。如由括号表示，第一转子11、第三转子13和第二转子12替代性地可以从动力传输机构10L的内侧朝向外侧以此顺序径向排列。动力传输机构10L设计成具有插置在第一转子11与第二转子12之间的第三转子13。
第一转子11可以通过如第一示例至第十一示例中描述的第一转子11A或第一转子11B实施。第一转子11还可以形成为具有如图9(a)至图11(c)的第六示例中提及的结构中的任一结构。类似地，第二转子12可以通过如第一示例至第十一示例中描述的第二转子12A至12F中的任一者实施。第三转子13可以通过如第一示例至第十一示例中描述的第三转子13A至13E中的任一者实施。动力传输机构10L的其他布置与第一示例中的布置相同。动力传输机构10L与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。动力传输机构10L可以以与第二示例至第十一示例中描述的方式相同的方式修改以实现相同的效果。
第十三示例
图18示出了轴向式动力传输机构20A。具体地，动力传输机构20A具有第一转子21、第二转子22和第三转子23，第一转子21、第二转子22和第三转子23以此顺序彼此同轴地设置。换句话说，第一转子21、第二转子22和第三转子23成形为以多层形式同轴并且彼此相邻地设置。第一转子21在结构上对应于如上所述的径向式动力传输机构的第一转子11。类似地，第二转子22在结构上对应于径向式动力传输机构的第二转子12。第三转子23在结构上对应于径向式动力传输机构的第三转子13。具体地，第一转子21可以通过如第一示例至第十二示例中描述的第一转子11A或第一转子11B实施，其被修改为与第二转子22和第三转子23同轴地设置。第二转子22可以通过如第一示例至第十二示例中描述的第二转子12A至12F中的任一者实施，其被修改为与第一转子21和第三转子23同轴地设置。第三转子23可以通过如第一示例至第十二示例中描述的第三转子13A至13E中的任一者实施，其被修改为与第一转子21和第二转子22同轴地设置。动力传输机构20A的其他布置与第一示例中的布置相同。动力传输机构20A与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第十四示例
图19示出了轴向式动力传输机构20B。具体地，动力传输机构20B具有第二转子22、第一转子21和第三转子23，第二转子22、第一转子21和第三转子23以此顺序彼此同轴地设置。换句话说，第二转子22、第一转子21和第三转子23成形为以多层形式同轴并且彼此相邻地设置。动力传输机构20A与第十三示例的不同之处仅在于第一转子21设置在第二转子22与第三转子23之间。动力传输机构20B的其他布置与第一示例中的布置相同。动力传输机构20B与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
尽管未图示，但动力传输机构20B与第十二示例类似地可以设计成具有设置在第一转子21与第二转子22之间的第三转子32。换句话说，第一转子21、第三转子23和第二转子22可以以多层形式以此顺序同轴地设置。该结构与第一示例至第十一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
改型
径向式动力传输机构10可以设计成具有第一示例至第十二示例中的第一转子11A和11B、第二转子12A至12F和第三转子13A至13E的所有可能组合中的一种组合。图20中示出了一个这种示例。图20的动力传输机构10M设计成具有第一转子11A(即，第一转子11)、第二转子12B(即，第二转子12)和第三转子13B(即，第三转子13)。第一转子11A和11B、第二转子12A至12F和第三转子13A至13E的所有可能组合中的任一组合与第一示例至第十二示例在操作方面相同并且提供与第一示例至第十二示例基本相同的有益效果。
第二实施方式
图21至图28示出了根据第二实施方式的旋转电机100或200的多个示例。旋转电机100和200构造为例如电动发电机。如下面提及的旋转电机100A至100G为径向式旋转电机100的示例。如下面提及的旋转电机200A为轴向式旋转电机200的示例。图21至图28中的每幅图均为出于对其更好地可见的目的而省略了除阴影磁体外的剖面线并且仅示出了旋转电机100或200的横截面的一半的示意图。图21至图28还省略了电枢的绕组。贯穿附图，相同的附图标记指相同的部件。出于使公开内容简洁的目的，第二实施方式的第二示例以及随后示例的解释将省略与第一示例中的部件相同的部件。
第一示例
如图21所示，旋转电机100A为内转子式的并且包括第一转子11A、第二转子12A、第三转子13F和电枢101。第一转子11A、第二转子12A、第三转子13F和电枢101从旋转电机100A的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第三转子13F包括磁极对的数量为m并且在第三转子13F的周向方向上排列的磁体13b。旋转电机100A为图1的动力传输机构10A的改型。具体地，旋转电机100A从第三转子13A省去了软磁筒13a而具有电枢101，从而确保了期望的磁通流动。
第三转子13F的磁体13b在电枢101与第三转子13F之间以及在第三转子13F与第二转子12A之间建立了磁耦合。除第三转子13F替代第三转子13A使用之外，如何产生作用在第一转子11A、第二转子12A和第三转子13F上的磁矩与第一实施方式的第一示例相同。最向内定位的第一转子11A与设置在第一转子11A和第三转子13F中间的第二转子12A之间产生了如由箭头D21表示的U形磁通流动。这实现了良好的磁性调制，因此提高了旋转电机100A中的扭矩传输的能力。
第二示例
图22示出了外转子式旋转电机100B。旋转电机100B与图21的旋转电机100A类似地装备有第一转子11A、第二转子12A、第三转子13F和电枢101，但旋转电机100B与图21的旋转电机100A的不同之处在于第一转子11A、第二转子12A、第三转子13F和电枢101从旋转电机100B的外侧朝向内侧以此顺序径向设置。旋转电机100B的其他布置与图21的第一示例中的布置相同。旋转电机100B与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第三示例
图23示出了内转子式旋转电机100C。旋转电机100C装备有第一转子11A、第二转子12A、第三转子13G和电枢101。第一转子11A、第二转子12A、第三转子13G和电枢101从旋转电机100C的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。
第三转子13G具有嵌入软磁筒13a的外周部中的多个磁体13e。磁体13e的布局与图14中的磁体13b的布局相同。磁体13e在第三转子13G与电枢101之间建立了磁连接以在第三转子13G与电枢101之间传输动力或扭矩。如在图中可以观察到的，第三转子13G由第三转子13A和磁体13e的组合制成。如上所述，第三转子13A具有磁体13b。磁体13b用于在第三转子13G与第二转子12A之间建立磁连接以在第三转子13G与第二转子12A之间传输扭矩。尽管未图示，但产生了与图21中的磁通流动相同的磁通流动，因此提供了与第一示例中的操作和有益效果相同的操作和有益效果。
尽管未图示，但旋转电机100C与图22的第二示例类似地可以为外转子式，其设计成具有第一转子11A、第二转子12A、第三转子13G和电枢101，第一转子11A、第二转子12A、第三转子13G和电枢101从旋转电机100C的外侧朝向内侧以此顺序径向设置。其他布置与图21的第一示例中的布置相同。第三示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第四示例
图24示出了内转子式旋转电机100D。旋转电机100D装备有第一转子11A、第二转子12A、第三转子13H和电枢101。第一转子11A、第二转子12A、第三转子13H和电枢101从旋转电机100D的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。
第三转子13H由图1的第三转子13A以及图21的第三转子13F的组合形成。该示例中的第三转子13A设置在第三转子13H的内周侧上并且面向第二转子12A。第三转子13F设置在第三转子13H的外周侧上使得第三转子13F面向电枢101。第三转子13F的磁体13b在第三转子13H与电枢101之间建立磁连接以在第三转子13H与电枢101之间传输动力或扭矩。第三转子13A的磁体13b用于在第三转子13H与第二转子12A之间建立磁连接以在第三转子13H与第二转子12A之间传输扭矩。尽管未图示，但产生了与图21中的磁通流动相同的磁通流动，因此提供了与图21的第一示例中的操作和有益效果相同的操作和有益效果。
尽管未图示，但旋转电机100D与图22的第二示例类似地可以为外转子式，其设计成具有第一转子11A、第二转子12A、第三转子13H和电枢101，第一转子11A、第二转子12A、第三转子13H和电枢101从旋转电机100D的外侧朝向内侧以此顺序径向设置。其他布置与图21的第一示例中的布置相同。第三示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第五示例
图25示出了内转子式的并且装备有第一转子11B、第二转子12A、第三转子13F和电枢101的旋转电机100E。第一转子11B、第二转子12A、第三转子13F和电枢101从旋转电机100E的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。该结构与第一实施方式的第四示例的动力传输机构10D的结构基本相同。尽管未图示，但产生了与图21中的磁通流动相同的磁通流动，因此提供了与图21的第一示例中的操作和有益效果相同的操作和有益效果。
尽管未图示，但旋转电机100E与图22的第二示例类似地可以为外转子式，其设计成具有第一转子11B、第二转子12A、第三转子13F和电枢101，第一转子11B、第二转子12A、第三转子13F和电枢101从旋转电机100E的外侧朝向内侧以此顺序径向设置。其他布置与图21的第一示例中的布置相同。第五示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第六示例
图26示出了内转子式的并且装备有第一转子11A、第二转子12A、第三转子13I和电枢101的旋转电机100F。第一转子11A、第二转子12A、第三转子13I和电枢101从旋转电机100F的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。
第三转子13I由图1的第三转子13A、图14的第三转子13C以及图21的第三转子13F的组合形成。该示例中的第三转子13C设置在第三转子13I的内周侧上并且面向第二转子12A。该示例中的第三转子13F设置在第三转子13I的外周侧上并且面向电枢101。第三转子13F的磁体13b在第三转子13I与电枢101之间建立磁连接以在第三转子13I与电枢101之间传输动力或扭矩。第三转子13C的磁体13e用于在第三转子13I与第二转子12A之间建立磁连接以在第三转子13I与第二转子12A之间传输扭矩。尽管未图示，但产生了与图21中的磁通流动相同的磁通流动，因此提供了与图21的第一示例中的操作和有益效果相同的操作和有益效果。
尽管未图示，但旋转电机100F与图22的第二示例类似地可以替代性地为外转子式，其设计成具有第一转子11A、第二转子12A、第三转子13I和电枢101，第一转子11A、第二转子12A、第三转子13I和电枢101从旋转电机100F的外侧朝向内侧以此顺序径向设置。其他布置与图21的第一示例中的布置相同。第六示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第七示例
图27示出了内转子式的并且装备有第一转子11A、第二转子12A、第三转子13B和电枢101的旋转电机100G。第一转子11A、第二转子12A、第三转子13B和电枢101从旋转电机100G的内侧朝向外侧以此顺序径向设置。第三转子13B与图13中的第三转子13B类似地具有以Halbach阵列设置的磁体13b。
尽管未图示，但产生了与图21中的磁通流动相同的磁通流动，因此提供了与图21的第一示例中的操作和有益效果相同的操作和有益效果。
尽管未图示，但旋转电机100G与图22的第二示例类似地可以替代性地为外转子式，其设计成具有第一转子11A、第二转子12A、第三转子13B和电枢101，第一转子11A、第二转子12A、第三转子13B和电枢101从旋转电机100G的外侧朝向内侧以此顺序径向设置。其他布置与图21的第一示例中的布置相同。第七示例的结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
第八示例
图28示出了轴向式旋转电机200A。具体地，旋转电机200A具有第一转子21、第二转子22、第三转子23和电枢201，第一转子21、第二转子22、第三转子23和电枢201以此顺序彼此同轴地设置。换句话说，第一转子21、第二转子22、第三转子23和电枢201成形为以多层形式同轴并且彼此相邻地设置。
第一转子21在结构上对应于如上所述的径向式旋转电机的第一转子11。类似地，第二转子22在结构上对应于径向式旋转电机的第二转子12。第三转子23在结构上对应于径向式旋转电机的第三转子13。换句话说，旋转电机200A可以设计成具有如第一实施方式和第二实施方式中使用的第一转子11A和11B、第二转子12A至12F以及第三转子13A至13E的所有可能组合中的一种组合，其被修改为以多层形式同轴地设置。第八示例的结构与第一示例至第七示例在操作和有益效果方面基本相同。
尽管未图示，然而旋转电机200A与第一实施方式中的第十三示例类似地可以替代性地设计成具有设置在第一转子21的外侧的第二转子22。该结构与第一示例在操作和有益效果方面也基本相同。
改型
径向式旋转电机100可以设计成具有如上所述的转子的所有可能组合中的一种组合以及邻近第三转子13安装的电枢101或201。具体地，旋转电机100可以包括第一实施方式的第一示例至第十二示例中的第一转子11A和11B、第二转子12A至12F以及第三转子13A至13E的所有可能组合中的一种组合。在第二实施方式的第一示例至第七示例中已经讨论了一些这种组合。轴向式旋转电机200还可以设计成包括第一转子21、第二转子22和第三转子23的组合并且具有设置成面向第三转子23的电枢201。在第二实施方式的第八示例中已经讨论了一种这种组合。上述转子的任一可能组合以及所有可能组合与第一实施方式的第一示例至第十二示例或第二实施方式的第一示例至第七示例在操作方面相同并且提供与第一实施方式的第一示例至第十二示例或第二实施方式的第一示例至第七示例基本相同的有益效果。
第三实施方式
图29至图32示出了根据第三实施方式的设计为用于诸如汽车之类的车辆的电力单元的电力发电机500的多个示例。下面提及的电力发电机500A至500D为装备有如上所述的径向式旋转电机100的电力发电机500的示例。图29至图32中的每幅图均为出于对其更好地可见的目的以与第一实施方式和第二实施方式中提及的方式相同的方式简化的示意图。贯穿附图，相同的附图标记指相同的部件。如下面所讨论的动力传输构件501至503以及506至513只要能够与电力发电机500的转子连接就可以由任何材料制成。例如，动力传输构件501至503以及506至513可以通过旋转轴、凸轮、环、曲柄、带、齿轮、齿条和小齿轮以及变矩器中的一者或其组合实施。
第一示例
如图29所示，电力发电机500A装备有图21的旋转电机100A以及动力传输构件501和502。动力传输构件501用作接合至第二转子12A的第一动力传输构件以将动力仅从第二转子12A传输或将动力仅传输至第二转子12A或者在其自身与第二转子12A之间双向传输。动力传输构件502用作接合至第一转子11A的第二动力传输构件以将动力仅从第一转子11A传输或将动力仅传输至第一转子11A或在其自身与第一转子11A之间双向传输。动力传输构件501和502中的一者机械地连接至诸如图32中示出的内燃发动机之类的发动机Eg。动力传输构件501和502中的另一者机械地连接至车轴515，行走轮Wh附接至该车轴515。电枢101响应于从旋转控制器520输出的控制信号Sig通电，以控制转子的旋转(主要是第三转子13F的速度)。即使当电枢101不运转或断电时，第一转子11A和第二转子12A仍磁耦合在一起，因此使动力或扭矩能够在第一转子11A与第二转子12A之间传输。
如第一实施方式中提及的动力传输机构10(即，动力传输机构10A至10M)可以设计成具有联接至第二转子12和第一转子11的动力传输构件501和502中的任一者或两者。类似地，如第二实施方式中提及的旋转电机100(即，旋转电机100A至100G)可以设计成除旋转控制器520之外具有相同的结构，如图29所示。这同样适用于如将在下面所描述的第二示例至第四示例。
尽管未图示，然而动力传输构件501可以替代性地接合至第一转子11A或第三转子13F。类似地，动力传输构件502可以替代性地接合至第二转子12A或第三转子13F。在任一情况下，动力都能够在转子11A、12A和13F中的磁耦合的两者之间传输。
第二示例
如图30所示，电力发电机500B装备有旋转电机300A以及动力传输构件503和506。旋转电机300A为旋转电机300的示例并且包括图1的动力传输机构10A、转子102和电枢101。除软磁筒13a径向设置在磁体13b内之外，转子102与第三转子13A在结构方面基本相同。第三转子13A和转子102在电力发电机500B的轴向方向(即，图30中的横向方向)上彼此相邻地设置并且通过连接构件504联接在一起。第一转子11A、第二转子12A和第三转子13A径向(即，图30中的竖直方向)设置。动力传输机构10A和转子102轴向(即，图30中的横向方向)设置。
动力传输构件503用作接合至第二转子12A的第一动力传输构件。动力传输构件506用作接合至第一转子11A的第二动力传输构件。动力传输构件503和506中的一者机械地连接至图32中的发动机Eg。动力传输构件503和506中的另一者机械地连接至车轴515，行走轮Wh附接至该车轴515。如上所述，连接构件504连接在第三转子13A与转子102之间。连接构件505支承转子102以能够相对于动力传输构件506旋转。电枢101设置成面向转子102。电枢101响应于从旋转控制器520输出的控制信号Sig通电，以控制转子(主要为转子102)的旋转。即使当电枢101不运转或断电时，第一转子11A和第二转子12A仍磁耦合在一起，因此使动力或扭矩能够在第一转子11A与第二转子12A之间传输。
尽管未图示，然而动力传输构件503可以替代性地接合至第一转子11A或第三转子13A(或转子102)。类似地，动力传输构件502可以替代性地接合至第二转子12A或第三转子13A(或转子102)。软磁材料也可以设置在第三转子13A与转子102之间以将第三转子13A和转子102结合在一起。这消除了对连接构件504的需要。在任一情况下，动力都能够在转子11A、12A和13A中的磁耦合的两者之间传输。
第三示例
如图31所示，电力发电机500C装备有旋转电机300B以及动力传输构件507、508和509。旋转电机300B为旋转电机300的示例并且包括第一转子11A、第二转子12A、第三转子13A和电枢101。第一转子11A、第二转子12A、第三转子13A分别具有与图2中的动力传输机构10B的第一转子11A、第二转子12A、第三转子13A的结构基本相同的结构，并且以与动力传输机构10B中的方式相同的方式接合。然而，第三转子13A成形为在旋转电机300B的轴向方向(即，图31中的横向方向)上比图2中的第三转子13A更长。另外，电枢101轴向地设置成邻近第一转11A和第二转子12A。第一转子11A接合至动力传输构件508。第二转子12A接合至动力传输构件507。动力传输构件507和508彼此同轴地设置。第三转子13A接合至动力传输构件509。
动力传输构件507和508用作第一动力传输构件。动力传输构件509用作第二动力传输构件。动力传输构件507、508和509中的至少一者机械地连接至图32中的发动机Eg。动力传输构件507、508和509中的其他构件机械地连接至车轴515，行走轮Wh附接至该车轴515。电枢101响应于从旋转控制器520输出的控制信号Sig通电，以控制转子(主要是第三转子13A)的旋转。即使当电枢101不运转或断电时，第一转子11A和第二转子12A仍磁耦合在一起，因此使动力或扭矩能够在第一转子11A与第二转子12A之间传输。
尽管未图示，然而动力传输构件507可以替代性地接合至第一转子11A或第三转子13A。类似地，动力传输构件508可以替代性地接合至第二转子12A或第三转子13A。动力传输构件509可以替代性地接合至第一转子11A或第二转子12A。在任一情况下，动力都能够在转子11A、12A和13A中的磁耦合的两者之间传输。
第四示例
如图32所示，电力发电机500D装备有图21的旋转电机100A、旋转电机300C以及动力传输构件510、511、512和513。旋转电机100A和300C响应于从旋转控制器520传输的控制信号Sig独立于彼此地被驱动。旋转电机100A和300C的布局不限于示出的布局。电力发电机500D还可以装备有额外的旋转电机。
旋转电机100A的第二转子12A通过动力传输构件510接合至发动机Eg。第一转子11A能够通过动力传输构件511和513连接至旋转电机300C并且还能够通过动力传输构件511和512连接至车轴515。齿轮514安装在动力传输构件512与车轴515之间。车轴515具有附接至其上的行走轮Wh。旋转电机300C装备有转子102和电枢101，如图30所示。动力传输构件510用作第一动力传输构件。动力传输构件511用作第二动力传输构件和第三动力传输构件。动力传输构件512用作第三动力传输构件。
下面将描述在发动机Eg和/或旋转电机100A被驱动时的动力传输。
当发动机Eg运行时，由此产生的动力传输至第二转子12A，使得第二转子12A旋转。这使动力从第二转子12A传输至第一转子11A。当旋转电机100A被驱动时，由电枢101产生的动力用于使第三转子13F旋转，使得动力传输至第一转子11A。输入至第一转子11A的动力能够通过由箭头D100表示的线中的一个线传输至旋转电机300C或车轮Wh。具体地，当第一转子11A机械地连接至动力传输构件511和513时，从第一转子11A输出的动力用于使转子102旋转，使得旋转电机300C以发电模式运转。然后电力可以存储在电池中。当第一转子11A机械地连接至动力传输构件511和512时，从第一转子11A输出的动力用于通过车轴515使车轮Wh旋转。
下面将描述在发动机Eg和旋转电机300A被驱动时的动力传输。
如上所述，由发动机Eg产生的动力传输至动力传输构件511。由旋转电机300C的电枢101产生的动力用于使转子102旋转，使得动力传输至动力传输构件513。输入至动力传输构件511的动力以及输入至动力传输构件513的动力结合在一起。如此所得到的动力通过动力传输构件512和车轴515传输至车轮Wh。旋转电机100A可以以电动机模式同时通电。在这种情况下，从旋转电机100A输出的动力添加至以上所得的动力。当旋转电机100A置于断电状态时，旋转电机100A可以以发电模式使用。
下面将描述在旋转电机100A和/或旋转电机300A被驱动时的动力传输。
当需要启动发动机Eg时，旋转电机100A通电。由旋转电机100A的电枢101产生的动力用于使第三转子13F旋转。然后，第三转子13F的动力通过第二转子12A传输至动力传输构件510并且传输至发动机Eg，使得发动机Eg被启动。因此，旋转电机100A用作发动机起动器。当需要致动旋转电机300C时，旋转电机300C的电枢101被通电。由旋转电机300C的电枢101产生的动力通过转子102传输至动力传输构件513。因此，旋转电机300C以电动机模式工作以驱动车辆。如从以上讨论中明显的是，如图32所示，装备有旋转控制器520的***用于以如上所述的方式致动发动机Eg、旋转电机100A和/或旋转电机300C以建立动力或扭矩通过动力传输构件511至513的传输以启动发动机Eg、产生电力、和/或根据需要运行车轮Wh。
改型
径向式旋转电机100或300可以设计成具有如上所述的转子的所有可能组合中的一种组合以及邻近第三转子13安装的电枢101。具体地，旋转电机100可以包括第一实施方式的第一示例至第十二示例中的第一转子11A和11B、第二转子12A至12F以及第三转子13A至13E的所有可能组合中的一种组合。在第二实施方式的第一示例至第七示例中已经讨论了一些这种组合。除径向式旋转电机100和300之外或替代径向式旋转电机100和300，可以采用轴向式旋转电机200。旋转电机200可以设计成包括第一转子21、第二转子22和第三转子23的组合并且具有设置成面向第三转子23的电枢201。换句话说，用于车辆的电力发电机500可以设计成包括如上所述的旋转电机的所有可能组合中的一种组合。在任一改型中，电力发电机500提供与第一实施方式的第一示例至第十二示例或第二实施方式的第一示例至第七示例基本相同的有益效果。
其他实施方式
尽管为了有利于更好地理解本发明已经根据第一实施方式至第三实施方式公开了本发明，但应当理解的是，在不背离本发明的原理的情况下，本发明可以以各种方式实施。因此，本发明应当被理解为包括如所附权利要求中阐述的在不背离本发明的原理的情况下可以实施的所有可能的实施方式以及对示出的实施方式的改型。本发明可以实施为如下所述。
a)在第二实施方式的第八示例中，如图28所示，旋转电机200A仅装备有电枢201，但然而，与图33中类似，可以替代性地设计成具有两个电枢。图33中的旋转电机200B为轴向式旋转电机200的示例并且包括单个第一转子21、两个第二转子22、两个第三转子23以及两个电枢201和202。第一转子21设置在旋转电机200B的中间处。第二转子22、第三转子23以及电枢201和202在旋转电机200B的轴向方向(即，图33中的竖直方向)上相对于第一转子21对称地设置。第二转子22可以机械地接合在一起或不接合在一起。类似地，第三转子23可以机械地接合在一起或不接合在一起。当第二转子22彼此机械地分离时，使得动力能够在第二转子22之间传输。这同样适合于第三转子23。其他布置与第二实施方式的第八示例中的布置相同。该改型的结构与第二实施方式的第八示例在操作和有益效果方面基本相同。
在无电枢201和202的情况下，旋转电机200B可以用作与图18的动力传输机构20A在操作方面相同的动力传输机构20。第二转子22可以设置在旋转电机200B的中间处。在这种情况下，旋转电机200B可以用作与图19的动力传输机构20B在操作方面相同的动力传输机构20。如图29至图32所示，第三实施方式中的旋转电机100A、300A或300B可以以旋转电机200B替代或附加旋转电机200B。
b)如以上图29中所描述的，第三实施方式的第一示例(即，电力发电机500A)具有接合至第二转子12A的动力传输构件501以及接合至第一转子11A的动力传输构件502，但然而，如图34所示，电力发电机500A可以设计成具有设置在转子11A和12A与动力传输构件501之间的开关或选择器530以及设置在转子11A和12A与动力传输构件502之间的选择器531。电力发电机500A替代性地可以装备有选择器530和531中的仅一者。选择器530用作第一选择机构以在第一转子11A、第二转子12A和第三转子13F之间切换与动力传输构件501的机械连接。类似地，选择器531用作第二选择机构以在第一转子11A、第二转子12A和第三转子13F之间切换与动力传输构件502的机械连接。
具体地，选择器530响应于从图32的旋转控制器520输出的控制信号Sig来建立动力传输构件501至第一转子11A、第二转子12A和第三转子13F中的一者的机械连接。类似地，选择器531响应于从旋转控制器520输出的控制信号Sig来建立动力传输构件502至第一转子11A、第二转子12A和第三转子13F中的一者的机械连接。旋转控制器520用于控制选择器530和531的操作以将第一转子11A、第二转子12A和第三转子13F中的同一者不同时连接至动力传输构件501和502。例如，当选择器530需要使第一转子11A与动力传输构件501之间连接时，旋转控制器520通过选择器531建立第二转子12A或第三转子13F至动力传输构件502的机械连接或者将动力传输构件502与转子11A、12A和13F分离。
选择器530和531可以在第三实施方式的第二示例至第四示例中的任一示例中采用。图35中示出了一个这种示例。图32示出了为图32的电力发电机500D的改型的电力发电机500F。具体地，电力发电机500F具有设置在动力传输构件510与转子11A、12A和13F之间的选择器532以及设置在动力传输构件511与转子11A、12A和13F之间的选择器533。电力发电机500F替代性地可以装备有选择器532和533中的仅任一者。选择器532用作第一选择机构。选择器533用作第二选择机构。电力发电机500F用于将动力仅从动力传输构件510传输至转子11A、12A和13F中的任一者、或将动力从转子11A、12A和13F中的任一者传输至动力传输构件510、或在动力传输构件510与转子11A、12A和13F中的任一者之间双向传输。电力发电机500F还用于将动力仅从动力传输构件511传输至转子11A、12A和13F中的任一者、或将动力从转子11A、12A和13F中的任一者传输至动力传输构件511、或在动力传输构件511与转子11A、12A和13F中的任一者之间双向传输。
c)图15中的第一实施方式的第十示例中的第三转子13D的磁体13b全部朝向动力传输机构10J的中央径向磁化，但替代性地可以径向向外磁化。磁体13b的磁极对的数量为m。图36示出了为动力传输机构10J的改型的动力传输机构10P。动力传输机构10J包括第三转子13L，该第三转子13L装备有磁极对的数量为m并且沿第三转子13L的周向方向被磁化的磁体13b。磁体13b中的每相邻的两个磁体的沿相反的方向定向。其他布置与第一实施方式的第十示例中的布置相同。该改型的结构可以以与第一实施方式的第二示例至第九示例中的方式相同的方式改变。这种改型基本上提供相同的有益效果。
有益效果
上述第一实施方式至第三实施方式提供了下列优点。
1)旋转电机100、200和300中的每者均装备有第一转子11或21、第二转子12a或22以及第三转子13或23。第一转子11或21具有n个软磁块11a(11b、11c或11d)。第二转子12或22具有k个软磁块12a(12b、12c、12d、12e、12f和12g)。第三转子13或23具有磁极对的数量为m的软磁块13b(13c或13e)。旋转电机100、200和300中的每者均具有动力传输机构10或20的结构以建立动力的磁传输。旋转电机100、200和300中的每者均还包括电枢101、201、202或面向第三转子13或23的电枢201和202的组合。第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23设置成在它们中的每相邻的两者之间建立磁耦合。如上所述，相应组的软磁块11a至11d的数目、相应组的软磁块12a至12g的数目以及相应组的磁体13b、13c和13e的数目被选择成满足2m＝|k±n|的关系(参见图21至图28)。不论电枢101、201或202是否通电，该布置都用作磁齿轮以通过第一转子11或21、第二转子12或22、和/或第三转子13或23实现动力或扭矩的传输。
2)软磁块11a至11d以及软磁块12a至12g远离彼此以一定间隔设置(参见图21至图28)，从而增强了磁性调制并且提高了传输动力的能力。
3)第一转子11或21以及第二转子12或22中的一者设置在第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23中的另两者之间，换句话说，第一转子11或21以及第二转子12或22中的一者设置在第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23的三个同轴排的最外侧或最内侧上。如图21和图22所示，U形磁通流动形成在第一转子11或21与第二转子12或22之间，从而增强了磁性调制并且提高了传输动力的能力。
4)电枢101、201或202、第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23以四个同轴排的形式设置。电枢101、201或202位于四个同轴排的最外排或最内排上。在图21至图28的示例中，电枢101、201或202邻近第三转子13设置。该布局确保了在第三转子13或23与电枢101、201或202之间传输动力或扭矩的稳定性，因此提高了在旋转电机100或200中传输动力的能力。
5)在第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23中的所选择的一者设置在它们中的另两者之间的结构中，例如，如图21至图28所示，所选择的一者具有的磁极对的数量大于另两者的磁极对的数量。换句话说，第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23中的磁极对的数量最大的一者设置在具有第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23的三种布置的中间处，因此实现了良好的磁性调制并且提高了扭矩传输的能力。
6)在图23的结构中，电枢101的磁极对的数量与第三转子13的磁极对的数量相同。因此，磁体13b中的每一者以及磁体13e中的相应的两者可以结合为单一磁体。
7)电力发电机500装备有旋转电机100、200和300中的一者、为动力传输构件501、503、507、508和510中的一者的第一动力传输构件、为动力传输构件502、506、509和511中的一者的第二动力传输构件以及旋转控制器520(参见图29至图32)。第一动力传输构件在发动机Eg与第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23中的第一选择者之间建立机械连接以在发动机Eg与第一选择者之间实现仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输。第二动力传输构件与第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23中的第二选择者连接以在第二动力传输构件与第二选择者之间实现仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输。第二选择者与第一选择者不同。如上所述，旋转控制器520与电枢101、201和202中的一者或两者连接并且用作速度控制器以控制第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23中的一者或更多者(即，至少一者)的旋转或速度。不论电枢101、201或202是否通电，该布置都用作磁齿轮以通过第一转子11或21、第二转子12或22和/或第三转子13或23实现动力或扭矩的传输。
8)电力发电机500装备有车轴515，该车轴515通过动力传输构件511和512与被选择的转子连接(参见图32)，使得动力或扭矩可以在被选择的转子与车轴515之间仅沿一个方向或沿两个方向传输，其中，被选择的转子为第一转子11或12以及第二转子12或22中的不接合至发动机Eg的一者。不论电枢101、201或202是否通电，该布置都能够将动力从被选择的转子传输至车轴515或将动力从车轴515传输至被选择的转子。
9)电力发电机500具有设置在上述被选择的转子与车轴515之间的第三动力传输构件(即，动力传输构件512)(参见图32)。不论电枢101、201或202是否通电，该布置都能够在被选择的转子与车轴515之间间接地传输动力。第三动力传输构件的使用增加了发动机Eg或旋转电机100、200或300在诸如汽车之类的车辆中布局的自由度。
10)电力发电机500装备有为选择器530和532中的一者的第一选择机构以及为选择器531和533中的一者的第二选择机构(参见图34和图35)。第一选择机构在第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23中的至少两者之间切换与发动机Eg的机械连接以在其间建立仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输。类似地，第二选择机构用于在第一转子11或21、第二转子12或22以及第三转子13或23中的不被第一选择机构选择为机械连接至发动机Eg的至少两者之间切换与车轴515或旋转电机的机械连接以在其间实现仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输。具体地，不论电枢101、201或202是否通电，电力发电机500都能够将旋转电机100、200或300机械地连接至发动机Eg和/或车轴515以在旋转电机100、200或300、发动机Eg和/或车轴515之间传输动力。

Claims (10)

1.一种旋转电机，包括：
动力传输机构，所述动力传输机构装备有第一转子、第二转子和第三转子并且运转为利用磁力传输动力，所述第一转子包括n个软磁构件，其中，n为大于1的整数，所述第二转子包括k个软磁构件，其中，k为大于1的整数，所述第三转子包括磁极对的数量为m的磁体，其中，m为大于或等于1的整数；以及
电枢，所述电枢设置成面向所述第三转子，
其中，所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子设置成在它们之间建立磁耦合，以及
其中，所述第一转子和所述第二转子的所述软磁构件以及所述第三转子的所述磁体满足2m＝|k±n|的关系。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述第一转子和所述第二转子中的每者的所述软磁构件远离彼此以一定间隔设置。
3.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，为所述第一转子和所述第二转子中的一者的最末端转子设置在由所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子构成的布置的一侧上，其中，为所述第一转子和所述第二转子中的一者的中间转子设置在所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子中的另两者之间，并且其中，在所述最末端转子与所述中间转子之间产生U形的磁通流动。
4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中，所述电枢位于由所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子构成的所述布置的与所述最末端转子相反的最末端侧上。
5.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，为所述第一转子和所述第二转子中的一者的、设置在所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子中的另两者之间的中间转子在磁极对的数量方面比所述另两者更大。
6.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述电枢的磁极对的数量与所述第三转子的磁极对的数量相同。
7.一种用于车辆的电力发电机，包括：
旋转电机，所述旋转电机包括动力传输机构和电枢，所述动力传输机构装备有第一转子、第二转子和第三转子并且运转为利用磁力传输动力，所述第一转子包括n个软磁构件，其中，n为大于1的整数，所述第二转子包括k个软磁构件，其中，k为大于1的整数，所述第三转子包括磁极对的数量为m的磁体，其中，m为大于或等于1的整数，所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子设置成在它们之间建立磁耦合，所述第一转子和所述第二转子的所述软磁构件以及所述第三转子的所述磁体满足2m＝|k±n|的关系；
第一动力传输构件，所述第一动力传输构件在所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子中的第一选择者与发动机之间建立机械连接以在所述第一选择者与所述发动机之间实现仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输；
第二动力传输机构，所述第二动力传输机构与所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子中的第二选择者连接以在所述第二动力传输机构与所述第二选择者之间实现仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输，所述第二选择者与所述第一选择者不同；以及
旋转控制器，所述旋转控制器与所述电枢连接并且运转为控制所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子中的至少一者的旋转。
8.根据权利要求7所述的电力发电机，还包括车轴，所述车轴与选择的转子连接以在所述选择的转子与所述车轴之间建立仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输，所述选择的转子为所述第一转子和所述第二转子中的不接合至所述发动机的一者。
9.根据权利要求8所述的电力发电机，还包括第三动力传输构件，所述第三动力传输构件设置在所述选择的转子与所述车轴之间。
10.根据权利要求7所述的电力发电机，还包括第一选择机构和第二选择机构，所述第一选择机构运转为在所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子中的至少两者之间切换与所述发动机的机械连接以在其间建立仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输，所述第二选择机构运转为在所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子中的未由所述第一选择机构选择为机械连接至所述发动机的至少两者之间切换与所述车轴或所述旋转电机的机械连接以在其间建立仅沿一个方向或沿两个方向的动力传输。
CN201410483844.6A 2013-09-19 2014-09-19 动力传输设备 Expired - Fee Related CN104467326B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-194172 2013-09-19
JP2013194172A JP5885039B2 (ja) 2013-09-19 2013-09-19 回転電機および車両用動力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104467326A true CN104467326A (zh) 2015-03-25
CN104467326B CN104467326B (zh) 2018-04-03

Family

ID=52580120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410483844.6A Expired - Fee Related CN104467326B (zh) 2013-09-19 2014-09-19 动力传输设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9444319B2 (zh)
JP (1) JP5885039B2 (zh)
CN (1) CN104467326B (zh)
DE (1) DE102014113315A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113890304A (zh) * 2021-10-20 2022-01-04 三峡大学 一种具有凸型Halbach阵列和Spoke结构的磁力齿轮
EP4080087A4 (en) * 2020-01-24 2023-06-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. BOOT DEVICE, MAGNETIC GEAR, MAGNETIC GEAR MOTOR AND ELECTRIC GENERATOR WITH MAGNETIC GEAR

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6093592B2 (ja) * 2013-02-22 2017-03-08 株式会社Ihi 磁気波動歯車装置
GB2545154B (en) 2015-08-24 2021-12-01 Magnomatics Ltd Magnetically geared apparatus and a pole piece for such apparatus
JP6555019B2 (ja) * 2015-08-31 2019-08-07 スズキ株式会社 回転電機
JP6569396B2 (ja) * 2015-08-31 2019-09-04 スズキ株式会社 回転電機
GB2562672B (en) * 2016-01-13 2021-12-08 Magnomatics Ltd A magnetically geared apparatus
CN107091149A (zh) * 2016-02-17 2017-08-25 熵零技术逻辑工程院集团股份有限公司 一种能量调整方法
US11128209B2 (en) * 2017-03-16 2021-09-21 Portland State University Magnetic gearbox with flux concentration halbach rotors
JP7409882B2 (ja) * 2020-01-16 2024-01-09 三菱重工業株式会社 磁界発生装置、及び、磁気歯車
WO2021149130A1 (ja) * 2020-01-21 2021-07-29 三菱電機株式会社 固定子およびこれを用いた回転電機
JP7413042B2 (ja) * 2020-01-24 2024-01-15 三菱重工業株式会社 外径側磁石界磁及び磁気歯車
DE102021202458A1 (de) 2021-03-15 2022-09-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Modulator für ein Magnetgetriebe und Magnetgetriebe

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07264838A (ja) * 1994-02-23 1995-10-13 Philips Electron Nv 磁気駆動装置
WO2009050421A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Rolls-Royce Plc A magnetic harmonic gearbox
CN102066145A (zh) * 2008-07-09 2011-05-18 本田技研工业株式会社 动力装置
US20120119509A1 (en) * 2009-01-15 2012-05-17 Volvo Technology Corporation Electromagnetic, continuously variable transmission power split turbo compound and engine and vehicle comprising such a turbo compound
WO2013001557A1 (ja) * 2011-06-27 2013-01-03 株式会社 日立製作所 磁気歯車型回転電機
JP2013055809A (ja) * 2011-09-05 2013-03-21 Denso Corp 回転電機

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9501229D0 (en) * 1995-01-21 1995-03-15 Robinson Alan K Improvements relating to magnetic coupling systems
JP2003009504A (ja) * 2001-06-22 2003-01-10 Ckd Corp 動力伝達装置
JP4057319B2 (ja) * 2002-03-20 2008-03-05 ソフトロニクス株式会社 永久磁石を用いた調和歯車装置
JP2009095173A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 Toyota Central R&D Labs Inc 対向ロータ機構
GB0807388D0 (en) 2008-04-23 2008-05-28 Magnomatics Ltd Electrical machines
GB0810096D0 (en) 2008-06-03 2008-07-09 Magnomatics Ltd Electrical machines
GB0813173D0 (en) 2008-02-21 2008-08-27 Magnomatics Ltd Wind turbine power train
GB0810097D0 (en) 2008-06-03 2008-07-09 Magnomatics Ltd Magnetic gear
GB2457682B (en) * 2008-02-21 2012-03-28 Magnomatics Ltd Variable magnetic gears
JP2010246196A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Hitachi Ltd 回転電機
DE202010001180U1 (de) * 2010-01-19 2010-05-06 Ringfeder Power Transmission Gmbh Permanentmagnetkupplung
JP2012147513A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Hitachi Ltd 磁気ギヤ及びそれを有する回転機
JP5404718B2 (ja) * 2011-08-29 2014-02-05 株式会社ニッセイ 磁気歯車装置
JP5809090B2 (ja) 2012-03-21 2015-11-10 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 工作機械用潤滑油組成物
CN103001454B (zh) 2012-12-10 2015-05-06 河南理工大学 基于磁化效应的轴向盘式永磁减速装置
JP2015061422A (ja) 2013-09-19 2015-03-30 株式会社デンソー 動力伝達機構

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07264838A (ja) * 1994-02-23 1995-10-13 Philips Electron Nv 磁気駆動装置
WO2009050421A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Rolls-Royce Plc A magnetic harmonic gearbox
CN102066145A (zh) * 2008-07-09 2011-05-18 本田技研工业株式会社 动力装置
US20120119509A1 (en) * 2009-01-15 2012-05-17 Volvo Technology Corporation Electromagnetic, continuously variable transmission power split turbo compound and engine and vehicle comprising such a turbo compound
WO2013001557A1 (ja) * 2011-06-27 2013-01-03 株式会社 日立製作所 磁気歯車型回転電機
JP2013055809A (ja) * 2011-09-05 2013-03-21 Denso Corp 回転電機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4080087A4 (en) * 2020-01-24 2023-06-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. BOOT DEVICE, MAGNETIC GEAR, MAGNETIC GEAR MOTOR AND ELECTRIC GENERATOR WITH MAGNETIC GEAR
CN113890304A (zh) * 2021-10-20 2022-01-04 三峡大学 一种具有凸型Halbach阵列和Spoke结构的磁力齿轮

Also Published As

Publication number Publication date
US9444319B2 (en) 2016-09-13
JP2015061423A (ja) 2015-03-30
JP5885039B2 (ja) 2016-03-15
US20150075886A1 (en) 2015-03-19
CN104467326B (zh) 2018-04-03
DE102014113315A1 (de) 2015-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104467326A (zh) 动力传输设备
CN104467325A (zh) 动力传递装置
CN101689773B (zh) 轴向间隙型电动机
CN101809846B (zh) 轴向间隙型电动机
US9979266B2 (en) Electrical rotating machines
CN109995159A (zh) 具有可变磁体取向的永磁电机
EP1819030B1 (en) Motor/Generator
WO2011111357A1 (ja) モータ
JPWO2011042985A1 (ja) 回転電機装置
US8772998B2 (en) Electric machine
US20160079836A1 (en) Double-rotor type electrical rotating machines
JP2013179806A (ja) 磁気変調式二軸モータ
JP2007228735A (ja) トルク伝達装置
MXPA04009311A (es) Motor electrico giratorio que tiene elementos anulares concentricos.
US10511217B2 (en) Magnetic clutch device
US20160329803A1 (en) Magnetic engine
WO2015186442A1 (ja) 磁石励磁回転電機システム
JP2016001972A (ja) 回転制御システム
JP4896546B2 (ja) 電動機を具備する車両
CN205595913U (zh) 高性能旋转电磁执行器
JP2000512838A (ja) 自己起動式ブラシレス電気モータ
CN105790457B (zh) 高性能旋转电磁执行器
EP1076402A2 (en) A permanent magnet electric motor
JP2010017009A (ja) アキシャルギャップ型モータ
CN106936288B (zh) 直流电磁力滚动吸附式电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180403

Termination date: 20210919