旋转电机
阅读：41发布：2021-04-13
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旋转电机
技术领域
背景技术
[0002] 搭载于混合动力车辆等的旋转电机采用以下旋转电机，具备：定子，其具有通过通电而产生磁通的电枢线圈；以及转子，其中卷绕有与磁通交链的线圈的多个突极部在周向上并列。
[0003] 以往，已知专利文献1记载了这种旋转电机。专利文献1记载的旋转电机采用所谓盒线轴方式的线圈安装方法，将在外周形成有电枢线圈的绝缘体嵌合于定子的齿，从而将绝缘体固定于定子的齿。具体地说，在专利文献1记载的现有的旋转电机中，使设于绝缘体的磁轭侧的爪部嵌合于磁轭的凹形状槽，由此将电枢线圈和绝缘体固定于定子。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1：WO2012/011168号公报
发明内容
[0007] 发明要解决的问题
[0008] 然而，在专利文献1记载的现有的旋转电机中，是将绝缘体安装于不旋转的定子的齿，在将这种绝缘体安装到旋转的转子的齿的情况下，有可能会由于转子旋转时的离心力导致绝缘体的嵌合脱离。
[0009] 因此，本发明的目的在于提供能防止由于转子旋转时的离心力导致绝缘体的嵌合脱离的旋转电机。
[0010] 用于解决问题的方案
[0011] 解决上述问题的旋转电机的发明的一个方式是一种旋转电机，具备：定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；以及转子，其具有并列排在周向上的多个突极部，上述突极部卷绕有与上述磁通交链的线圈，上述旋转电机的特征在于，上述转子形成为卷绕有上述线圈的绝缘体安装于每个上述突极部，在多个上述多个突极部安装有上述绝缘体的情况下，上述绝缘体在旋转轴侧形成有环状的第1台阶部，并且上述绝缘体由保持环固定，上述保持环具有与上述第1台阶部嵌合的第2台阶部。
[0012] 发明效果
[0016] 图3是本发明的一个实施方式的旋转电机的与旋转轴平行的截面图。
[0017] 图4是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的外转子的分解立体图。
[0018] 图5是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的内转子的分解立体图。
[0019] 图6是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是从轴线方向的另一端部侧看内转子的转子绕组的主视图。
[0020] 图7是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是配置了转子绕组后的绝缘体的立体图。
[0021] 图8是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是配置转子绕组前的绝缘体的立体图。
[0022] 图9是示出本发明的一个实施方式的旋转电机图，是与内转子的转子绕组的旋转轴正交的截面中的截面图。
[0023] 图10是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是示出绝缘体的绝缘体保持部和凹部的立体图。
[0024] 图11是示出本发明的一个实施方式的旋转电机的图，是示出垫片和凸部的立体图。
[0025] 图12是本发明的一个实施方式的旋转电机的与内转子的旋转轴平行的截面图。
[0026] 附图标记说明：
[0027] 1：旋转电机
[0028] 1C：旋转轴
[0029] 100：定子
[0030] 104：电枢线圈
[0031] 300：内转子(转子)
[0032] 302：转子齿(突极部)
[0033] 312、314：垫片(保持环)
[0034] 312A、314A：凸部(第2台阶部)
[0035] 330：转子绕组(线圈)
[0036] 340：绝缘体
[0037] 345A：凹部(第1台阶部)
[0038] 347：槽(台阶)
具体实施方式
[0039] 以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1～图12是说明本发明的一个实施方式的旋转电机的图。
[0040] 在图1中，旋转电机1构成为双转子形式的旋转电机，具备：形成为圆筒形状的定子100；设于该定子100的旋转轴1C侧的作为第2转子的外转子200；以及设于该外转子200的旋转轴1C侧的作为第1转子的内转子300。外转子200和内转子300被分别支撑从而能以旋转轴
1C为旋转中心相对旋转。此外，图1示出了机械角360度中的180度(1/2)的径方向截面图。内转子300构成本发明中的转子。
1C为旋转中心相对旋转。此外，图1示出了机械角360度中的180度(1/2)的径方向截面图。内转子300构成本发明中的转子。
[0041] 定子100具备定子铁芯101，在该定子铁芯101中，在周向上排列有朝向轴心沿径向延伸的多个定子齿102。该定子齿102以使内周面102a侧隔着空气间隙G1与后述的外转子200的磁路构件201的外周面201a相对的方式形成。
[0042] 在该定子100中，将定子齿102的侧面102b之间作为槽103，收纳有与三相交流的W相、V相、U相对应的电枢线圈104。电枢线圈104通过分布卷绕而缠绕于定子齿102。电枢线圈104通过通电产生磁通。
[0044] 外转子200具有：包括磁导率高的钢材等软磁性体的磁路构件201；以及包括PPS(聚苯硫醚)树脂等不使磁通通过的非磁性体的非磁性构件202。磁路构件201和非磁性构件202在轴线方向上延伸。此外，轴线方向表示与旋转轴1C延伸的方向相同的方向。
[0045] 磁路构件201具有：在周向上与非磁性构件202相对的极片部201A；以及在非磁性构件202的定子侧和内转子侧连接相邻的极片部201A的桥部201B。
[0046] 极片部201A和桥部201B被形成为一体。因此，磁路构件201构成了由极片部201A和桥部201B形成为一体的一体铁芯。构成为一体铁芯的磁路构件201是将多个电磁钢板在轴线方向上层叠而成的。
[0047] 非磁性构件202设于被极片部201A和桥部201B包围的空间。因此，在本实施方式的外转子200中，软磁性体的极片部201A和非磁性构件202在周向上交替配置。在后面说明磁路构件201和非磁性构件202的详细构成。
[0048] 在外转子200中，磁路构件201的外周面201a与定子100的定子齿102的内周面102a相对，磁路构件201的内周面201b与后述的内转子300的转子齿302的外周面302a相对。
[0049] 该外转子200使在定子100的电枢线圈104中产生并交链的磁通高效地通过磁路构件201的极片部201A，另一方面，在非磁性构件202中阻碍该磁通的通过。在该定子100的电枢线圈104中产生的磁通形成如下磁回路：在通过外转子200的极片部201A后，如后述那样，与内转子300的转子齿302的外周面302a交链，再次通过外转子200的极片部201A，从而返回定子100。
[0050] 此时，外转子200相对于定子100旋转，因此反复切换使磁通通过的磁路构件201的极片部201A和限制磁通通过的非磁性构件202来形成磁回路。
[0051] 这样，能通过使外转子200旋转来变更由电枢线圈104产生的旋转磁场的极数和频率。该调制后的旋转磁场与内转子300同步旋转来产生转矩。
[0052] 内转子300具备在轴线方向上层叠有多个电磁钢板的转子铁芯301。在该转子铁芯301中，在周向上排列有向远离轴心的径向延长的多个转子齿(突极部)302。转子齿302形成为使外周面302a隔着空气间隙G2与外转子200的磁路构件201的内周面201b相对。
[0053] 该转子齿302具有包括感应线圈I和励磁线圈F的转子绕组330。感应线圈I将相邻的转子齿302的侧面302b之间作为槽303，卷绕于转子齿302的外转子200侧。励磁线圈F将相邻的转子齿302的侧面302b之间作为槽303，卷绕于转子齿302的轴心侧。即，感应线圈I在槽303中卷绕于内转子300的径方向外侧，励磁线圈F在槽303中卷绕于内转子300的径方向内侧。包括感应线圈I和励磁线圈F的转子绕组330构成本发明中的线圈。
[0054] 感应线圈I在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上。该感应线圈I通过磁通交链而产生(诱发)感应电流。
[0055] 励磁线圈F在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上。对该励磁线圈F提供励磁电流来使其励磁，该励磁线圈F发挥作为电磁铁的功能。
[0056] 这样，感应线圈I和励磁线圈F被缠绕成使电流的方向相同。
[0057] 在此，将图1的占机械角180度的8个感应线圈I在旋转方向(逆时针方向)上区别称呼为感应线圈I1～I8。另外，将占机械角180度的8个励磁线圈F在旋转方向上区别称呼为励磁线圈F1～F8。
[0058] 在图2中，感应线圈I1、I3、I5、I7和励磁线圈F1、F2、F3、F4与二极管D1、D2一起形成作为闭合电路的整流电路C1。在该整流电路C1中，隔开3个的感应线圈I1、I5与二极管D1串联连接，隔开3个的感应线圈I3、I7与二极管D2串联连接，励磁线圈F1、F2、F3、F4被串联连接。另外，包括感应线圈I1、I5、二极管D1的串联连接与包括感应线圈I3、I7、二极管D2的串联连接在两端部处被并列连接后，在二极管D1、D2的阴极侧连接到包括励磁线圈F1、F2、F3、F4的串联连接。这样，整流电路C1被连线而构成电路，使得由感应线圈I1、I3、I5、I7产生的交流的感应电流在二极管D1、D2中分别单向地整流，作为直流励磁电流提供给励磁线圈F1、F2、F3、F4。
[0059] 另外，感应线圈I2、I4、I6、I8和励磁线圈F5、F6、F7、F8与二极管D3、D4一起形成作为闭合电路的整流电路C2。在该整流电路C2中，隔开3个的感应线圈I2、I6与二极管D3串联连接，隔开3个的感应线圈I4、I8与二极管D4串联连接，励磁线圈F5、F6、F7、F8被串联连接。另外，包括感应线圈I2、I6、二极管D3的串联连接与包括感应线圈I4、I8、二极管D4的串联连接在两端部被并列连接后，在二极管D3、D4的阴极侧连接到包括励磁线圈F5、F6、F7、F8的串联连接。这样，整流电路C2被连线而构成电路，使得由感应线圈I2、I4、I6、I8产生的交流的感应电流在二极管D3、D4中分别单向地整流，作为直流励磁电流提供给励磁线圈F5、F6、F7、F8。
[0060] 根据该电路构成，能对由感应线圈I产生的感应电流进行整流，作为励磁电流使励磁线圈F励磁，因此能使转子齿302作为电磁铁发挥功能。
[0061] 在此，二极管D1、D2、D3、D4在使感应线圈I、励磁线圈F多极化的情况下也会通过串联连接来抑制使用数量，为了避免大量使用，不形成一般的H桥型全波整流电路，而是分别按形成180度相位差来进行连线，形成使一方感应电流反转而进行半波整流输出的中性点钳型半波整流电路。
[0062] 整流电路C1、C2的励磁线圈F的卷绕方向在各个相邻的转子齿302之间是相反的。因此，构成磁回路的一部分的内转子300的一个转子齿302被磁化，从而发挥使S极与外转子
200相对的电磁铁的功能，磁通的方向是从外转子200的极片部201A到S极。另外，相邻的另一个转子齿302被磁化，从而发挥使N极与外转子200相对的电磁铁的功能，磁通的方向是从N极到外转子200侧。
200相对的电磁铁的功能，磁通的方向是从外转子200的极片部201A到S极。另外，相邻的另一个转子齿302被磁化，从而发挥使N极与外转子200相对的电磁铁的功能，磁通的方向是从N极到外转子200侧。
[0063] 在此，说明旋转电机1的转矩的产生原理。在内转子300中，从定子100通过外转子200交链的磁通中的通过该外转子200的旋转而被调制的磁通与内转子300的旋转同步地进行交链。
[0064] 另外，在旋转电机1中，与内转子300的感应线圈I交链的磁通中包含未经外转子200调制(不与内转子300的旋转同步)而发生变动的成分，由此能使感应线圈I产生交流的感应电流。然后，用二极管D1、D2对该交流的感应电流进行整流而使其成为直流的励磁电流，对励磁线圈F通电来使转子齿302发挥电磁铁的功能，能产生励磁磁通。这样，旋转电机1能产生转矩。
[0065] 此外，此时，从定子100的定子齿102通过外转子200的极片部201A与内转子300的转子齿302交链的磁通是从交流电源对分布卷绕的电枢线圈104提供电力而产生的。
[0066] 然而，在本实施方式中，该电枢线圈104采用分布卷绕，但是也可以采用集中卷绕。在采用集中卷绕的情况下，能使与转子齿302交链的磁通叠加比由分布卷绕的线圈产生的情况多的高次谐波成分。叠加到该磁通的高次谐波成分发挥磁通量的变动的作用，因此能使感应线圈I有效地产生感应电流，能将更大的励磁电流提供给励磁线圈F来产生励磁磁通。
[0067] 因此，旋转电机1不设置永久磁铁就能使内转子300利用电磁铁转矩(旋转力)相对旋转。在该内转子300中，使转子齿302发挥磁化方向(N极，S极)在周向上交替地并列的电磁铁的功能，由此能使在外转子200和定子100之间交链的磁通顺利地在槽303中迂回而交接。
[0068] 在该旋转电机1中，外转子200相对于定子100相对旋转，另外，经由该旋转的外转子200(磁路构件201)的磁通所交链的内转子300由于电磁铁转矩而相对旋转，因此能使外转子200低速旋转，使内转子300高速旋转。另外，也能相反地使外转子200高速旋转，使内转子300低速旋转。
[0069] 该旋转电机1根据定子100、外转子200和内转子300的结构而产生上述旋转驱动所需的转矩。具体地说，当将定子100的电枢线圈104的极对数设为A，将作为外转子200的极数的极片部201A的数量设为H，将作为内转子300的极对数的转子齿(电磁铁)302的极对数设为P时，得到使下式(1)成立的组合。
[0070] H＝|A±P|......(1)
[0071] 在该结构中，能有效地产生转矩，使外转子200和内转子300相对于定子100高效地相对旋转。例如，在本实施方式的旋转电机1中，定子100的电枢线圈104的极对数A＝4、外转子200的极数H＝12、内转子300的转子齿302的极对数P＝8，满足上述的式(1)。
[0072] 如图3所示，在旋转电机1中，在定子100内旋转自如地收纳有外转子200，而且，在该外转子200内旋转自如地收纳有内转子300。
[0073] 另外，对外转子200的磁路构件201连接有外旋转轴210，使其能一体旋转。对内转子300的转子铁芯301连接有内旋转轴310，使其能一体旋转。由此，旋转电机1构成为能利用磁调制原理将动力分别传递到外旋转轴210和内旋转轴310的磁调制型双轴电动机。
[0074] 因此，旋转电机1能具备与机械式的行星齿轮机构同等的功能，例如能使定子100发挥行星齿轮机构的太阳齿轮的功能，使外转子200发挥行星齿轮机构的托架的功能，使内转子300发挥行星齿轮机构的内啮齿轮的功能。此外，本实施方式的旋转电机1构成为外转子200发挥托架的功能。
[0075] 根据该结构，例如在将旋转电机1与发动机(内燃机)一起搭载于混合动力汽车作为驱动源的情况下，将外转子200的外旋转轴210和内转子300的内旋转轴310分别与车辆的动力传递路径直接连结，通过逆变器将车辆的电池连接到定子100的电枢线圈104，由此旋转电机1也能与驱动源一起发挥动力传递机构的功能。
[0076] (外转子)
[0077] 在图3、图4中，外转子200除了上述磁路构件201和非磁性构件202以外，还具备包括铁材料的外旋转轴210、圆环状的法兰215、圆筒状的圆筒轴214。
[0078] 外旋转轴210包括圆柱状的小径部210A和与该小径部210A的另一端部连续的法兰形状的大径部210B。大径部210B以旋转轴1C为中心的径方向形成得比小径部210A的径方向大，在轴线方向的另一端部侧与磁路构件201相对。
[0079] 在外旋转轴210的小径部210A上从轴线方向的一端部向另一端部设有解析器环221、解析器转子220、承盘218。解析器转子220被解析器环221固定于小径部210A，可自如地一体旋转。
[0081] 法兰215设置在外旋转轴210的大径部210B与磁路构件201及非磁性构件202之间。法兰215包括例如铝材等非磁性体。由此，防止由电枢线圈104产生的磁通作为漏磁通流到包括铁材料的外旋转轴210。
[0082] 在大径部210B和法兰215中分别形成有在周向上排列的多个插通孔210B1、215A，这些插通孔210B1、215A中插通有非磁性体螺栓219。在非磁性构件202中形成有插通孔202A，该插通孔202A中插通有非磁性体螺栓219。
[0083] 非磁性体螺栓219由PPS(聚苯硫醚)树脂等不使磁通通过的非磁性体构成。因此，在外转子200中，各极片部201A(图1参照)磁独立，与由磁性体构成非磁性体螺栓219的情况相比，能使各极片部201A带来的磁导变动(突极比)变大。由此，旋转电机1中的转矩密度提高。
[0084] 另外，非磁性体螺栓219由非磁性体构成，因此能减少在间隙中产生的高次谐波磁通引发非磁性体螺栓219内的涡流和在非磁性体螺栓219间产生的涡流造成的损失。
[0087] 在外转子200中，将非磁性体螺栓219从轴线方向的另一端部侧依次插通大径部210B的插通孔210B1、法兰215的插通孔215A、非磁性构件202的插通孔202A，与圆筒轴214的内螺纹214A螺合，由此将法兰215和外旋转轴210固定于磁路构件201和非磁性构件202的轴线方向的一端部侧(在图3中为右端侧)，并且将圆筒轴214固定于磁路构件201和非磁性构件202的轴线方向的另一端部侧。
[0088] (内转子)
[0089] 在图3、图5中，内转子300具备包括铁材料的内旋转轴310。在该内旋转轴310的外周部从轴线方向的一端部侧向另一端部侧设置有平衡板311、垫片312、转子绕组330、垫片314、二极管支架315、平衡板316、U螺帽317、承盘318、解析器转子319、解析器环320。
[0090] 平衡板311是将铁材料形成为圆环状而成的，在内周边部利用内旋转轴310的凸缘部在轴线方向上定位。平衡板311从转子绕组330的轴线方向的一端部侧(图3中，右端侧)隔着垫片312支撑着转子绕组330。
[0091] 垫片312被夹装在转子绕组330的轴线方向的一端部与平衡板311之间。垫片312形成为以旋转轴1C为中心的径方向比转子绕组330的径方向小，在转子绕组330与平衡板311之间形成有空间。垫片312是将铝材料形成为圆环状而成的。平衡板311及垫片312与转子绕组330一体旋转，防止平衡板311及垫片312相对于内旋转轴310转动。
[0092] 平衡板316是将铁材料形成圆环状而成的，在内周边部利用U螺帽317在轴线方向上定位。平衡板316从转子绕组330的轴线方向的另一端部侧(图3中，左端侧)通过二极管支架315和垫片314支撑转子绕组330。
[0093] 垫片314被夹装在转子绕组330的轴线方向的另一端部与二极管支架315之间。垫片314形成为以旋转轴1C为中心的径方向的尺寸比转子绕组330小，在转子绕组330与二极管支架315之间形成有空间。垫片314是将铝材料形成圆环状而成的。
[0094] 二极管支架315包括形成为圆环状的电路基板，保持着前述的二极管D1～D4。平衡板316、二极管支架315和垫片314与转子绕组330一体旋转，防止平衡板316、二极管支架315和垫片314相对于内旋转轴310转动。
[0095] U螺帽317在内周面形成有未图示的内螺纹，与在内旋转轴310的外周面形成的未图示的外螺纹螺合。U螺帽317与内旋转轴310螺合，由此将转子绕组330在通过垫片312、314和二极管支架315被平衡板311、316从轴线方向的两侧夹住的状态下在轴线方向和旋转方向上固定于内旋转轴310。
[0096] 承盘318形成为圆环状，在其内缘部的轴线方向的另一端部侧(在图3中为左端侧)的侧面支撑后述的径向滚珠轴承23的外轮。另外，在承盘318的外缘部的轴线方向的一端部侧(图3中，右端侧)设有螺帽部318A，对该螺帽部318A螺合后述的螺栓25。
[0097] (包含箱体的整体结构)
[0098] 在图3中，旋转电机1具备箱体10，在该箱体10的内部收纳有前述的定子100、外转子200和内转子300。
[0099] 箱体10从轴线方向的一端部侧向另一端部侧具备第1法兰11、第1垫片12、第1箱体13、第2箱体14、第2垫片15、第2法兰16。
[0100] 第1箱体13包括圆盘状的平板部13A和与该平板部13A的外缘部的另一端部侧连续的圆筒状的圆筒部13B。在平板部13A的中心部形成有贯通孔13C，在该贯通孔13C中贯通有外旋转轴210的小径部210A。
[0101] 在圆筒部13B的内周面固定有定子100。另外，圆筒部13B与外转子200的磁路构件201和非磁性构件202以及内转子300的转子铁芯301和转子绕组330在径方向上相对。
[0102] 这样，在圆筒部13B的径方向内侧收纳有作为旋转电机1的主要部位的定子100、外转子200的磁路构件201和非磁性构件202以及内转子300的转子铁芯301和转子绕组330。
[0103] 在贯通孔13C中设有径向滚珠轴承21。从轴线方向的一端部对第1箱体13的平板部13A插通螺栓26，将螺栓26与承盘218的螺帽部218A螺合，由此将径向滚珠轴承21在轴线方向上定位。第1箱体13的平板部13A通过该径向滚珠轴承21支撑外旋转轴210的小径部210A而使其旋转自如。
[0104] 另外，在贯通孔13C中固定有解析器传感器31。另一方面，在外旋转轴210的小径部210A中设有圆环状的解析器转子220，使其在径方向上与解析器传感器31相对。解析器转子
220被解析器环221固定于外旋转轴210的小径部210A，可自如地一体旋转。
220被解析器环221固定于外旋转轴210的小径部210A，可自如地一体旋转。
[0105] 解析器传感器31通过检测解析器转子220的旋转角来检测外转子200的旋转角。
[0106] 第2箱体14具有：圆筒状的外筒部14A；配置在该外筒部14A的内周侧的圆筒状的内筒部14B；以及与外筒部14A和内筒部14B的轴线方向的另一端部侧连续的圆盘状的平板部14C。
[0107] 将第1箱体13的圆筒部13B和第2箱体14的外筒部14A在轴线方向上对合，用未图示的螺栓紧固，由此在收纳定子100、外转子200和内转子300的状态下连结第1箱体13和第2箱体14。
[0108] 外筒部14A与外转子200的圆筒轴214的轴线方向的另一端部在径方向上相对，通过径向滚珠轴承22支撑圆筒轴214，使其旋转自如。
[0109] 在此，本实施方式的外转子200成杯型结构，磁路构件201和非磁性构件202在轴线方向的一端部侧固定于外旋转轴210的大径部210B。
[0110] 如果将这种杯型结构的外转子200例如单支点支撑于第1箱体13，则在发生固有振动的情况、作用于外转子200的电磁吸引力与外转子200的固有振动发生共振而作用过大的力的情况下，会导致电磁振动变大。另外，在外转子200进行偏心驱动的情况下，会对单支点支撑的径向滚珠轴承施加过大的负荷，会对该径向滚珠轴承的抗老化性造成影响。
[0111] 因此，在本实施方式中，构成为利用径向滚珠轴承22将外转子200的轴线方向的另一端部侧即圆筒轴214支撑于第2箱体14，上述径向滚珠轴承22比支撑外旋转轴210的径向滚珠轴承21在以旋转轴1C为中心的径方向上的尺寸大。
[0112] 由此，本实施方式的外转子200能采用双支点支撑结构，能防止上述那样的电磁振动的增大、对径向滚珠轴承21进行偏心驱动导致施加过大的负荷的情况。
[0113] 在内筒部14B的内周固定有解析器传感器32。另一方面，在内旋转轴310上在径方向上与解析器传感器32相对地设有圆环状的解析器转子319。解析器转子319被解析器环320固定于内旋转轴310，使它们一体地旋转自如。
[0114] 解析器传感器32通过检测解析器转子319的旋转角来检测内转子300的旋转角。
[0115] 在内筒部14B的轴线方向的一端部的内周设有径向滚珠轴承23。从轴线方向的另一端部对内筒部14B插通螺栓25，将螺栓25与承盘318的螺帽部318A螺合，由此将径向滚珠轴承23在轴线方向上定位。第2箱体14的内筒部14B通过径向滚珠轴承23支撑内旋转轴310使其旋转自如。
[0116] 在外旋转轴210的大径部210B的内周设有径向滚珠轴承24。大径部210B通过径向滚珠轴承24支撑内旋转轴310的一端部使其旋转自如。
[0117] 在第1垫片12中形成有贯通孔12A，从解析器传感器31延伸的配线31A贯通该贯通孔12A。另外，第1垫片12被夹装在第1箱体13与第1法兰11之间，从而在第1箱体13与第1法兰11之间确保供配线31A通过的空间。
[0118] 在第2垫片15中形成有贯通孔15A，从解析器传感器32延伸的配线32A贯通该贯通孔15A。另外，第2垫片15被夹装在第2箱体14与第2法兰16之间，从而在第2箱体14与第2法兰16之间确保供配线32A通过的空间。
[0119] 在第1箱体13的轴线方向的一端部侧隔着圆筒状的第1垫片12利用未图示的螺栓固定有第1法兰11。第1法兰11形成为以旋转轴1C为中心的径方向的尺寸比第1箱体13大的法兰形状，利用未图示的螺栓固定于车辆的车体。
[0120] 在第1法兰11的内周侧，在外旋转轴210的小径部210A的轴线方向的一端部设有联轴器33。对外旋转轴210的小径部210A通过联轴器33联结有例如未图示的车辆的驱动轴。外旋转轴210的旋转通过该联轴器33传递给车辆的驱动轴。
[0121] 在第2箱体14的轴线方向的另一端部侧隔着圆筒状的第2垫片15利用未图示的螺栓固定有第2法兰16。第2法兰16形成为以旋转轴1C为中心的径方向的尺寸比第2箱体14大的法兰形状，利用未图示的螺栓固定于车辆的车体。
[0122] 在第2法兰16的内周侧，在内转子300的内旋转轴310的轴线方向的另一端部设有联轴器34，对该联轴器34的另一端部联结有例如车辆的未图示的发动机的输出轴。通过该联轴器34对内旋转轴310传递发动机的旋转。
[0123] 此外，在本实施方式的旋转电机1中，对外旋转轴210联结车辆的驱动轴，对内旋转轴310联结发动机的输出轴，但是在其它实施方式的旋转电机中，也可以对外旋转轴210联结发动机的输出轴，对内旋转轴310联结车辆的驱动轴。
[0124] (关于绝缘体)
[0125] 在这样构成的旋转电机1中，在将内转子300与发动机的输出轴直接连结的情况下，发动机的振动传到输出轴并传递给内转子300，内转子300的转子绕组330会发生振动。特别是在转子绕组330发生共振的情况下会发生大的振动。
[0126] 如果转子绕组330发生振动，则转子绕组330的皮膜有可能在与包括电磁钢板的转子齿302之间摩擦破损。如果转子绕组330的皮膜破损就会导致转子绕组330发生接地故障。
[0127] 因此，在本实施方式中，在图6中，在内转子300中，在转子齿302与转子绕组330之间具备包括具有电绝缘性的树脂等的绝缘体340。
[0128] 该绝缘体340以预先缠绕在转子绕组330外侧的状态下保持，安装于每个转子齿302。由此，转子绕组330不会与转子齿302直接接触，因此防止转子绕组330的皮膜在与转子齿302之间摩擦破损。在本实施方式中，转子齿302不像现有的旋转电机的转子齿那样具备顶端的凸缘部，而是在顶端部与基部处截面形状相同，或者缓慢扩大。
[0129] 由此，防止了由定子100产生而与内转子300的感应线圈I交链的磁通中的与内转子300的旋转不同步而发生变动的非同步磁通被转子齿302的凸缘部遮挡，能使感应线圈I高效地产生感应电流。另外，能将绝缘体340从径方向外侧安装到转子齿302。
[0130] 以下，说明绝缘体340的详细构成。在图7、图8、图9中，绝缘体340具有：作为缠绕转子绕组330的轴的筒部341；以及设置在该筒部341的转子径方向外侧端部的凸缘部342。
[0131] 在筒部341的转子径方向外侧，与凸缘部342之间隔开间隙地缠绕有感应线圈I。在筒部341的转子径方向内周侧缠绕有励磁线圈F。
[0132] 在筒部341中设有矩形截面形状的嵌合孔341A，该嵌合孔341A形成为能让转子齿302无间隙嵌合的尺寸。
[0133] 凸缘部342形成为从筒部341的转子径方向外侧的端部沿着内转子300的外周面在周向上延伸突出。另外，凸缘部342在轴线方向上也延伸突出，该延伸突出的部分形成为轴线方向的长度大于周向的长度。
[0134] 如图6、图9所示，该绝缘体340在缠绕有感应线圈I和励磁线圈F的盒式线轴的状态下使转子齿302嵌合于嵌合孔341A，由此从径方向外侧安装于转子齿302。
[0135] 这样，绝缘体340在缠绕有转子绕组330的状态下可从径方向外侧对转子铁芯301的转子齿302中的每个转子齿302安装拆卸，成为所谓盒式线轴的结构，因此除了保护转子绕组330的皮膜的效果以外，还能实现提高内转子300的组装性的效果。
[0136] 绝缘体340具有将缠绕感应线圈I的区域和缠绕励磁线圈F的区域分隔开的中间肋343。该中间肋343形成为与凸缘部342同样地从筒部341延伸突出到槽303。
[0137] 另外，绝缘体340具有位于比中间肋343靠旋转轴1C侧的内侧肋344。内侧肋344形成为与凸缘部342同样地从筒部341的转子径方向内周部延伸突出到槽303，将缠绕励磁线圈F的区域分隔开。
[0138] 这样在每个转子齿302上安装绝缘体340的结构中，需要保持绝缘体340以免由于内转子300旋转时的离心力而从转子齿302飞出。因此，在本实施方式中，在利用垫片312、314从轴线方向的两侧夹住绝缘体340的状态下使绝缘体340与垫片312、314嵌合，在内转子
300的径方向上保持绝缘体340。
300的径方向上保持绝缘体340。
[0139] 在图7、图8、图9、图10中，绝缘体340在比内侧肋344靠旋转轴1C侧具有绝缘体保持部345。绝缘体保持部345被形成为在筒部341的转动轴线方向的两端部的位置处从内侧肋344的基部向转子径方向内周侧延伸。
[0140] 在绝缘体保持部345中形成有作为第1台阶部的凹部345A，该凹部345A在从转动轴线方向看时形成为圆弧状，在对多个转子齿302安装有绝缘体340的情况下在旋转轴1C侧形成环状的槽347。环状的槽347构成本发明中的环状的台阶。
[0141] 另一方面，在图11中，在垫片312、314中形成有环状的凸部312A、314A，该凸部312A、314A用来与由多个绝缘体保持部345的凹部345A形成的环状的槽347嵌合。垫片312、
314构成本发明中的保持环。另外，凸部312A、314A构成本发明中的第2台阶部。
314构成本发明中的保持环。另外，凸部312A、314A构成本发明中的第2台阶部。
[0142] 在图12中，绝缘体340被垫片312、314从轴线方向夹住，环状的槽347与凸部312A、314A嵌合从而被固定。
[0143] 这样，在绝缘体340和垫片312、314中分别设有凹部345A和凸部312A、314A，由此垫片312、314从轴线方向夹住绝缘体340，在使凹部345A和凸部312A、314A嵌合的状态下，能克服离心力来保持绝缘体340。
[0144] 此外，也可以在绝缘体340侧设有凸部，并且将与该凸部嵌合的凹部设置在垫片312、314侧。即，绝缘体340也可以具有在将绝缘体340安装到多个转子齿302的情况下在旋转轴1C侧形成环状的台阶的凹部或者凸部中的一方，被具有与环状的台阶嵌合的凹部或者凸部中的另一方的垫片312、314进行固定。
[0145] 说明如以上说明的旋转电机1的作用效果。如上所述，在内转子300中，在每个转子齿302上安装有绝缘体340，该绝缘体340卷绕有通过与由电枢线圈104产生的磁通的交链而引起感应电流的感应线圈I和通过感应电流的通电而产生磁场的界磁线圈F。
[0146] 在本实施方式中，绝缘体340的绝缘体保持部345具有在将绝缘体340安装于多个转子齿302的情况下在旋转轴1C侧形成环状的槽347的凹部345A，被具有与该环状的槽347嵌合的凸部312A、314A的垫片312、314固定。
[0147] 根据该构成，将垫片312、314嵌合到形成在绝缘体340的旋转轴1C侧的环状的槽347来固定绝缘体340，因此能防止由于内转子300旋转时的离心力使绝缘体340和垫片312、
314的嵌合脱离。
314的嵌合脱离。
[0148] 而且，设为用垫片312、314从轴线方向夹住绝缘体340的结构，因此能缩短组装时间，提高机械强度。
[0149] 而且，由于是绝缘体340的凹部345A与垫片312、314的凸部嵌合的结构，因此与用固化材料等将绝缘体340分别独立地固定于转子齿302的结构相比较，能使强度的差别变小，更可靠地克服离心力来保持绝缘体340。另外，与用固化材料等将绝缘体340分别独立地固定于转子齿302的结构相比较，由于不使用固化材料而能实现轻型化。另外，在与使用固化材料将绝缘体340固定于转子齿302的结构同时采用的情况下能减少固化材料的使用量，因此能由于固化材料的减量而实现轻型化。
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