JP2009136046A - トロイダル巻式回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】トロイダル巻式回転電機においてロータのトルクに寄与する磁束を増大させて高効率化を実現する。
【解決手段】ステータ１２は、環状コア部２６と、環状コア部２６にトロイダル巻きされたコイル２８ｕ，２８ｖ，２８ｗと、を有する。ロータは、回転軸２２と直交する径方向においてステータ１２と対向配置されたラジアルロータ１４と、回転軸２２と平行方向においてステータ１２と対向配置されたアキシャルロータ６４と、を有する。ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４とが非磁性の回転軸２２及び非磁性の円板状部材２３を介して機械的に連結されていることで、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４との磁気的な接続が切断されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、環状コア部と当該環状コア部にトロイダル巻きされたコイルとを有するステータと、ステータと対向配置されたロータと、を備えるトロイダル巻式回転電機に関する。

この種のトロイダル巻式回転電機の関連技術が下記特許文献１に開示されている。特許文献１によるトロイダル巻式回転電機は、環状コアにコイルがトロイダル巻きされたステータと、回転軸と直交する径方向においてステータの外周面と所定の空隙を空けて対向し、且つ回転軸と平行方向（回転軸方向）においてステータの両側面と所定の空隙を空けて対向する、断面形状が略コ字形状のロータと、を備える。そして、ロータには、着磁方向を周方向に沿わせた永久磁石と、磁性体部材とが、周方向において交互に隣り合うように配設されている。トロイダル巻きは分布巻きと比較してコイルの製作が容易となる反面、ロータのトルクの発生に有効に働かないコイルが増加するため、体格増及び銅損増を招きやすくなる。特許文献１においては、ステータとロータとを径方向に対向させるだけでなく回転軸方向にも対向させることで、ステータとロータとの対向部分の面積（磁界の作用によりトルクが発生する部分の面積）を増大させている。これによって、ロータのトルクの発生に有効に働かないコイルを減らし、体格増及び銅損増を抑えながらロータのトルクの増大を図っている。

特開２００６−２８８０７３号公報 特許第３６３０９９１号公報

特許文献１においては、ステータと径方向に対向するロータの部分（ラジアルギャップ部分とする）と、ステータと回転軸方向に対向するロータの部分（アキシャルギャップ部分とする）とが、磁気的に接続されている。そのため、ロータにトルクを発生させる際には、ラジアルギャップ部分の磁束とアキシャルギャップ部分の磁束とが互いに干渉することで、漏れ磁束が発生してロータのトルクに寄与する有効磁束が減少する。その結果、トロイダル巻式回転電機の効率が低下する。

本発明は、トロイダル巻式回転電機においてロータのトルクに寄与する磁束を増大させて高効率化を実現することを目的とする。

本発明に係るトロイダル巻式回転電機は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明に係るトロイダル巻式回転電機は、環状コア部と、当該環状コア部にトロイダル巻きされたコイルと、を有するステータと、ステータと対向配置されたロータと、を備えるトロイダル巻式回転電機であって、ロータは、ロータの回転軸線と直交する径方向においてステータと対向配置されたラジアルロータ部と、前記回転軸線と平行方向においてステータと対向配置され、ラジアルロータ部とともに回転するアキシャルロータ部と、を有し、ラジアルロータ部とアキシャルロータ部とが機械的に連結されており、且つラジアルロータ部とアキシャルロータ部との間に、空隙が形成されている、または非磁性部材が配置されていることを要旨とする。

本発明の一態様では、前記回転軸線と平行方向においてラジアルロータ部に面し、且つ前記径方向においてアキシャルロータ部に面する位置には、空隙が形成されている、または非磁性部材が配置されていることが好適である。

本発明の一態様では、非磁性部材は、ラジアルロータ部が機械的に連結された非磁性の回転軸と、該回転軸とアキシャルロータ部とを機械的に連結する非磁性の円板状部材と、を有することが好適である。

本発明の一態様では、ステータには、環状コア部から前記径方向にラジアルロータ部へ向けて突出するラジアルティースと、環状コア部から前記回転軸線と平行方向にアキシャルロータ部へ向けて突出するアキシャルティースと、が設けられていることが好適である。

本発明の一態様では、ラジアルロータ部には、前記径方向、または該径方向に対し傾斜し且つ前記回転軸線と垂直な方向に着磁された第１の磁石が前記径方向においてステータと対向して配設されており、アキシャルロータ部には、前記回転軸線と平行方向、または該回転軸線と平行方向に対し傾斜し且つ前記径方向と垂直な方向に着磁された第２の磁石が前記回転軸線と平行方向においてステータと対向して配設されていることが好適である。

本発明の一態様では、ラジアルロータ部においては、ステータからの磁束が通る場合の磁気抵抗が回転方向に応じて変化することが好適である。また、本発明の一態様では、アキシャルロータ部においては、ステータからの磁束が通る場合の磁気抵抗が回転方向に応じて変化することが好適である。

本発明の一態様では、ラジアルロータ部には、ステータから作用する磁界の変動に応じて誘導電流が流れる第１の誘導導体が配設されていることが好適である。また、本発明の一態様では、アキシャルロータ部には、ステータから作用する磁界の変動に応じて誘導電流が流れる第２の誘導導体が配設されていることが好適である。

本発明によれば、ラジアルロータ部の磁束とアキシャルロータ部の磁束とが互いに干渉して漏れ磁束が発生するのを防止することができるので、ラジアルロータ部及びアキシャルロータ部のトルクに寄与する有効磁束を増大させることができ、トロイダル巻式回転電機の高効率化を実現することができる。

以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。

図１〜６は、本発明の実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０の概略構成を示す図である。図１は回転軸２２と直交する方向から見た内部構成の概略を示し、図２はステータ及びロータの構成の一部を示す斜視図であり、図３はステータ及びロータの構成の一部を示す分解斜視図であり、図４は回転軸２２と平行方向から見たステータ及びロータの構成の一部を示し、図５，６は回転軸２２と平行方向から見たロータの構成の一部を示す。ただし、図２〜６において図示を省略している部分の構成は、図示している部分と同様の構成である。本実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０は、ケーシング１１に固定されたステータ１２と、ステータ１２と対向配置されステータ１２に対し回転可能なロータと、を備える。そして、ロータは、ロータ回転軸線（回転軸２２）と直交する径方向（以下単に径方向とする）においてステータ１２と対向配置されたラジアルロータ１４と、ロータ回転軸線（回転軸２２）と平行方向（以下回転軸方向とする）においてステータ１２と対向配置され、ラジアルロータ１４とともに回転するアキシャルロータ６４と、を有する。図１〜６に示す例では、ラジアルロータ１４が、ステータ１２の径方向内側に配置され、ステータ１２の内周面（ラジアル面）と所定の空隙を空けて対向している。そして、２つのアキシャルロータ６４が、ステータ１２の回転軸方向外側にステータ１２を挟んで配置され、ステータ１２の両側面（アキシャル面）と所定の空隙を空けて対向している。

ステータ１２は、環状コア部２６と、この環状コア部２６にトロイダル巻きされた複数相（例えば３相）のコイル２８ｕ，２８ｖ，２８ｗと、を含む。ステータ１２には、環状コア部２６の内周面から径方向（径方向内側）にラジアルロータ１４へ向けて突出する複数のラジアルティース３０がステータ周方向に沿って間隔をおいて配列されており、各ラジアルティース３０間にスロット３１が形成されている。さらに、ステータ１２には、環状コア部２６の両側面から回転軸方向（回転軸方向外側）にアキシャルロータ６４へ向けて突出する複数のアキシャルティース８０がステータ周方向に沿って間隔をおいて配列されており、各アキシャルティース８０間にスロット８１が形成されている。そして、図１〜４に示す例では、コイル２８ｕ，２８ｖ，２８ｗは、スロット３１，８１を通って分布巻きされている。ここでの環状コア部２６、ラジアルティース３０、及びアキシャルティース８０、つまりステータ１２の鉄心部分については、例えば、鉄等の強磁性体の微小粒の表面に電気を通さない膜のコーティングを施した粉体を押し固めた圧粉磁心材料等の３次元等方性磁性材料により成形することができる。

ラジアルロータ１４は、略円筒形状のラジアルコア１６と、径方向においてステータ１２（ラジアルティース３０）と対向してラジアルコア１６の外周部に配設された複数の永久磁石１８と、を含む。図２〜５に示す例では、ラジアルコア１６内にＶ字状に埋設された永久磁石１８により磁極が形成されており、永久磁石１８の着磁方向が径方向に対し傾斜し且つ回転軸方向と垂直な方向である。そして、複数のＶ字状の永久磁石１８が、ラジアルロータ１４の周方向（回転方向）において磁極が交互する（「Ｎ極」と「Ｓ極」が交互に並ぶ）ように、つまり隣接する永久磁石１８同士で着磁方向が反転するように配置されており、ラジアルロータ１４の周方向に沿って互いに間隔をおいて配列されている。そのため、ラジアルコア１６の部分（磁性体）が永久磁石１８の表面上（永久磁石１８よりも径方向外側）にも配設されており、周方向に隣接するＶ字状の永久磁石１８間にも配設されている。これによって、ラジアルロータ１４においては、ステータ１２（ラジアルティース３０）からの磁束が通る場合の磁気抵抗が回転方向に応じて変化する。ただし、永久磁石１８の配置はこの例に限定されるものではなく、例えば、永久磁石１８がラジアルロータ１４の表面（ラジアルコア１６の外周面）に露出していてもよく、永久磁石１８の着磁方向が径方向に一致していてもよい。また、ラジアルコア１６内にスリットや非磁性体を設けることによっても、ステータ１２からの磁束が通る場合の磁気抵抗を回転方向に応じて変化させることができる。また、ラジアルコア１６については、薄い珪素鋼板（電磁鋼板）を回転軸方向に積層して構成することもできるし、圧粉磁心材料により成形することもできる。

各アキシャルロータ６４は、環状のアキシャルコア６６と、回転軸方向においてステータ１２（アキシャルティース８０）と対向してアキシャルコア６６の側面に配設された複数の永久磁石６８と、を含む。図１〜３，６に示す例では、アキシャルロータ６４の表面（アキシャルコア６６の側面）に露出する永久磁石６８により磁極が形成されており、永久磁石６８の着磁方向が回転軸方向と一致する方向である。そして、複数の永久磁石６８が、アキシャルロータ６４の周方向（回転方向）において磁極が交互する（「Ｎ極」と「Ｓ極」が交互に並ぶ）ように、つまり隣接する永久磁石６８同士で着磁方向が反転するように配置されており、アキシャルロータ６４の周方向に沿って互いに間隔をおいて配列されている。さらに、周方向に隣接する永久磁石６８間には、ステータ１２（アキシャルティース８０）へ向けて突出する突極６９が形成されている。これによって、アキシャルロータ６４においては、ステータ１２（アキシャルティース８０）からの磁束が通る場合の磁気抵抗が回転方向に応じて変化する。ただし、永久磁石６８の配置はこの例に限定されるものではなく、例えば、永久磁石６８が永久磁石１８と同様にアキシャルコア６６内にＶ字状に埋設されていてもよく、永久磁石６８の着磁方向が回転軸方向に対し傾斜し且つ径方向と垂直な方向であってもよい。また、アキシャルコア６６内にスリットや非磁性体を設けることによっても、ステータ１２からの磁束が通る場合の磁気抵抗を回転方向に応じて変化させることができる。また、アキシャルコア６６については、巻鉄心により構成することもできるし、電磁鋼板を径方向に積層して構成することもできるし、圧粉磁心材料により成形することもできる。

ラジアルロータ１４は回転軸２２に機械的に連結されており、各アキシャルロータ６４は円板状部材２３を介して回転軸２２に機械的に連結されている。つまり、ラジアルロータ１４と各アキシャルロータ６４とが、回転軸２２及び円板状部材２３を介して機械的に連結されており、一体で回転する。本実施形態では、回転軸２２及び円板状部材２３が、例えばアルミニウムや非磁性ステンレス等の非磁性材料により構成されている。つまり、非磁性の回転軸２２及び非磁性の円板状部材２３は、ラジアルロータ１４（ラジアルコア１６）とアキシャルロータ６４（アキシャルコア６６）とを機械的に連結するが、ラジアルロータ１４（ラジアルコア１６）とアキシャルロータ６４（アキシャルコア６６）との磁気的な接続を断つ。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、回転軸方向においてラジアルロータ１４（ラジアルコア１６）の側面に面し、且つ径方向においてアキシャルロータ６４（アキシャルコア６６）の内周面に面する位置２５には、空隙が形成されており、磁性体は配置されていない。ただし、この位置２５に、非磁性部材（例えば非磁性の円板状部材２３）が空隙の代わりに配置されていてもよい。

複数相（３相）のコイル２８ｕ，２８ｖ，２８ｗに複数相（３相）の交流電流を流すことで、例えば図７に示すように磁束がステータ１２内を流れ、ラジアルティース３０及びアキシャルティース８０が順次磁化され、ステータ周方向に回転する回転磁界がラジアルティース３０及びアキシャルティース８０に形成される。ラジアルティース３０に形成された回転磁界は、その先端面３０ａからラジアルロータ１４に作用し、ラジアルロータ１４の永久磁石１８の磁界（界磁束）がこの回転磁界と相互作用して、吸引及び反発作用が生じる。このラジアルティース３０の回転磁界と永久磁石１８の界磁束との電磁気相互作用（吸引及び反発作用）により、ラジアルロータ１４にトルク（磁石トルク）を作用させることができる。さらに、Ｖ字状の永久磁石１８の表面上に配設されたラジアルコア１６の部分（磁性体）、及び周方向に隣接する永久磁石１８間に配設されたラジアルコア１６の部分が突極として機能して、ラジアルロータ１４の磁気抵抗が小さくなるようにラジアルティース３０の回転磁界に吸引されることで、リラクタンストルクも磁石トルクに加えて得ることができる。ラジアルロータ１４にトルクを作用させる際には、ラジアルティース３０の先端面３０ａ（ラジアル面）が、ラジアルロータ１４に回転磁界を作用させてトルクを発生させるためのトルク発生面として機能する。そして、環状コア部２６がヨークとして機能する。

また、アキシャルティース８０に形成された回転磁界は、その先端面８０ａからアキシャルロータ６４に作用し、アキシャルロータ６４の永久磁石６８の磁界（界磁束）がこの回転磁界と相互作用して、吸引及び反発作用が生じる。このアキシャルティース８０の回転磁界と永久磁石６８の界磁束との電磁気相互作用（吸引及び反発作用）により、アキシャルロータ６４にトルク（磁石トルク）を作用させることができる。さらに、アキシャルロータ６４の磁気抵抗が小さくなるように、周方向に隣接する永久磁石６８間に形成された突極６９がアキシャルティース８０の回転磁界に吸引されることで、リラクタンストルクも磁石トルクに加えて得ることができる。アキシャルロータ６４にトルクを作用させる際には、アキシャルティース８０の先端面８０ａ（アキシャル面）が、アキシャルロータ６４に回転磁界を作用させてトルクを発生させるためのトルク発生面として機能する。

したがって、本実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０を、コイル２８ｕ，２８ｖ，２８ｗへの供給電力を利用してラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４に動力（機械的動力）を発生させる電動機として機能させることができる。一方、本実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０を、ラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４の動力を利用してコイル２８ｕ，２８ｖ，２８ｗに電力を発生させる発電機として機能させることもできる。

トロイダル巻きは分布巻きと比較してコイルの製作が容易となる反面、ロータのトルクの発生に有効に働かないコイルが増加するため、体格増及び銅損増を招きやすくなる。本実施形態では、ラジアルティース３０の先端面３０ａ（ラジアル面）だけでなくアキシャルティース８０の先端面８０ａ（アキシャル面）もトルク発生面として利用することで、トルク発生面積を増大させることができる。その結果、ロータ（ラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４）のトルクの発生に有効に働かないコイルを減らすことができ、体格増及び銅損増を抑えながらロータのトルクの増大を図ることができる。

ただし、ラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４にトルクを発生させる際に、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４とが磁気的に接続されていると、ラジアルロータ１４内を流れる磁束とアキシャルロータ６４内を流れる磁束とが互いに干渉することで、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４との間に短絡磁束が発生してラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４のトルクに寄与する有効磁束が減少する。これに対して本実施形態では、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４とを機械的に連結する回転軸２２及び円板状部材２３を非磁性部材により構成することで、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４との磁気的な接続を切断している。これによって、ラジアルロータ１４内を流れる磁束とアキシャルロータ６４内を流れる磁束とが互いに干渉するのを防止することができ、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４との間の短絡磁束を抑制することができる。したがって、ラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４のトルクに寄与する有効磁束を増大させることができ、トロイダル巻式回転電機１０の効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、回転軸方向においてラジアルロータ１４に面し、且つ径方向においてアキシャルロータ６４に面する位置２５に、空隙または非磁性部材を設けることで、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４との間の短絡磁束をさらに抑制することができ、ラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４のトルクへの有効磁束をさらに増大させることができる。

なお、特許文献１においては、ロータに配設した永久磁石の着磁方向は周方向であり、ラジアルギャップ部分及びアキシャルギャップ部分のそれぞれに対して磁石トルクを効率よく発生させるのに適切な着磁方向でないため、ロータにトルクを効率的に発生させることが困難となる。そして、ロータに永久磁石と磁性体部材とを周方向に沿って交互に配置しているため、ロータ内の磁路において永久磁石が直列に入ることになり、磁気抵抗が増加して磁束が発生しにくくなり、その結果、リラクタンストルクが減少する。さらに、ロータの強度も低下しやすくなる。

これに対して本実施形態では、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４とが磁気的に独立している。そのため、ラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４のそれぞれに対して磁石トルクを効率よく発生させる方向に永久磁石１８，６８の着磁方向を設定することができ、ロータにトルクを効率的に発生させることができる。さらに、ラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４のそれぞれに対してリラクタンストルクも効率的に発生させることができる。さらに、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４とを機械的に連結する回転軸２２及び円板状部材２３に非磁性材料を用いることで、ロータの強度を確保することも容易となる。さらに、ラジアルロータ１４とアキシャルロータ６４とが磁気的に独立していることで、電磁鋼板を積層してラジアルコア１６及びアキシャルコア６６を構成する場合に、ラジアルコア１６とアキシャルコア６６とで電磁鋼板の積層方向を異ならせる（ラジアルコア１６は回転軸方向でアキシャルコア６６は径方向）ことが容易となり、ラジアルコア１６及びアキシャルコア６６を電磁鋼板で構成することが容易となる。

以上の実施形態の説明では、磁石トルクとリラクタンストルクの両方を利用してラジアルロータ１４及びアキシャルロータ６４にトルクをそれぞれ発生させるものとした。ただし、本実施形態では、リラクタンストルクを利用することなく磁石トルクのみを利用してラジアルロータ１４にトルクを発生させることもできる。あるいは、磁石トルクを利用することなく（永久磁石１８を省略して）リラクタンストルクのみを利用してラジアルロータ１４にトルクを発生させることもできる。同様に、リラクタンストルクを利用することなく磁石トルクのみを利用してアキシャルロータ６４にトルクを発生させることもできるし、磁石トルクを利用することなく（永久磁石６８を省略して）リラクタンストルクのみを利用してアキシャルロータ６４にトルクを発生させることもできる。

また、本実施形態では、ステータ１２及びラジアルロータ１４を誘導機として機能させることもできる。その場合は、永久磁石１８の代わりに、誘導電流の流れるかご型導体または巻線を、径方向においてステータ１２（ラジアルティース３０）と対向させてラジアルロータ１４（ラジアルコア１６）の外周部に配設する。ステータ１２及びラジアルロータ１４が誘導機として機能する場合は、ラジアルティース３０に形成された回転磁界がラジアルロータ１４のかご型導体（または巻線）に作用することで、ステータ１２からかご型導体（または巻線）に作用する磁界が変動する。この磁界の変動に応じてかご型導体（または巻線）に誘導電流が発生する。この誘導電流及びステータ１２の回転磁界によって、ラジアルロータ１４にトルクが作用する。

同様に、ステータ１２及びアキシャルロータ６４を誘導機として機能させることもできる。その場合は、永久磁石６８の代わりに、誘導電流の流れるかご型導体または巻線を、回転軸方向においてステータ１２（アキシャルティース８０）と対向させてアキシャルロータ６４（アキシャルコア６６）の側面に配設する。ステータ１２及びアキシャルロータ６４が誘導機として機能する場合は、アキシャルティース８０に形成された回転磁界がアキシャルロータ６４のかご型導体（または巻線）に作用することで、ステータ１２からかご型導体（または巻線）に作用する磁界が変動する。この磁界の変動に応じてかご型導体（または巻線）に誘導電流が発生する。この誘導電流及びステータ１２の回転磁界によって、アキシャルロータ６４にトルクが作用する。

以上の実施形態の説明では、ラジアルロータ１４がステータ１２の径方向内側に配置されているものとした。ただし、本実施形態では、ラジアルロータ１４をステータ１２の径方向外側に配置することもできる。

また、以上の実施形態の説明では、２つのアキシャルロータ６４が回転軸方向においてステータ１２を挟んで対向しているものとした。ただし、本実施形態では、１つのアキシャルロータ６４を回転軸方向においてステータ１２と対向させることもできる。

また、以上の実施形態の説明では、ラジアルロータ１４とステータ１２をそれぞれ１個ずつ配置するものとした。ただし、本実施形態では、ラジアルロータ１４とステータ１２をそれぞれ複数配置することもできる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るトロイダル巻式回転電機１０においてステータ１２内を流れる磁束の一例を説明する図である。

符号の説明

１０ トロイダル巻式回転電機、１１ ケーシング、１２ ステータ、１４ ラジアルロータ、１６ ラジアルコア、１８，６８ 永久磁石、２２ 回転軸、２３ 円板状部材、２６ 環状コア部、２８ｕ，２８ｖ，２８ｗ コイル、３０ ラジアルティース、３０ａ，８０ａ 先端面、３１，８１ スロット、６４ アキシャルロータ、６６ アキシャルコア、６９ 突極、８０ アキシャルティース。

Claims (9)

1. 環状コア部と、当該環状コア部にトロイダル巻きされたコイルと、を有するステータと、
   ステータと対向配置されたロータと、
   を備えるトロイダル巻式回転電機であって、
   ロータは、
   ロータの回転軸線と直交する径方向においてステータと対向配置されたラジアルロータ部と、
   前記回転軸線と平行方向においてステータと対向配置され、ラジアルロータ部とともに回転するアキシャルロータ部と、
   を有し、
   ラジアルロータ部とアキシャルロータ部とが機械的に連結されており、且つラジアルロータ部とアキシャルロータ部との間に、空隙が形成されている、または非磁性部材が配置されている、トロイダル巻式回転電機。
2. 請求項１に記載のトロイダル巻式回転電機であって、
   前記回転軸線と平行方向においてラジアルロータ部に面し、且つ前記径方向においてアキシャルロータ部に面する位置には、空隙が形成されている、または非磁性部材が配置されている、トロイダル巻式回転電機。
3. 請求項１または２に記載のトロイダル巻式回転電機であって、
   非磁性部材は、
   ラジアルロータ部が機械的に連結された非磁性の回転軸と、
   該回転軸とアキシャルロータ部とを機械的に連結する非磁性の円板状部材と、
   を有する、トロイダル巻式回転電機。
4. 請求項１〜３のいずれか１に記載のトロイダル巻式回転電機であって、
   ステータには、環状コア部から前記径方向にラジアルロータ部へ向けて突出するラジアルティースと、環状コア部から前記回転軸線と平行方向にアキシャルロータ部へ向けて突出するアキシャルティースと、が設けられている、トロイダル巻式回転電機。
5. 請求項１〜４のいずれか１に記載のトロイダル巻式回転電機であって、
   ラジアルロータ部には、前記径方向、または該径方向に対し傾斜し且つ前記回転軸線と垂直な方向に着磁された第１の磁石が前記径方向においてステータと対向して配設されており、
   アキシャルロータ部には、前記回転軸線と平行方向、または該回転軸線と平行方向に対し傾斜し且つ前記径方向と垂直な方向に着磁された第２の磁石が前記回転軸線と平行方向においてステータと対向して配設されている、トロイダル巻式回転電機。
6. 請求項１〜５のいずれか１に記載のトロイダル巻式回転電機であって、
   ラジアルロータ部においては、ステータからの磁束が通る場合の磁気抵抗が回転方向に応じて変化する、トロイダル巻式回転電機。
7. 請求項１〜６のいずれか１に記載のトロイダル巻式回転電機であって、
   アキシャルロータ部においては、ステータからの磁束が通る場合の磁気抵抗が回転方向に応じて変化する、トロイダル巻式回転電機。
8. 請求項１〜４のいずれか１に記載のトロイダル巻式回転電機であって、
   ラジアルロータ部には、ステータから作用する磁界の変動に応じて誘導電流が流れる第１の誘導導体が配設されている、トロイダル巻式回転電機。
9. 請求項１〜４，８のいずれか１に記載のトロイダル巻式回転電機であって、
   アキシャルロータ部には、ステータから作用する磁界の変動に応じて誘導電流が流れる第２の誘導導体が配設されている、トロイダル巻式回転電機。

Images