辅机驱动装置的制作方法

专利名称：辅机驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及与内燃机连结并驱动辅机的辅机驱动装置。
背景技术：
一直以来，公知有在例如专利文献l中公开了这种辅机驱动装置。该 辅机驱动装置将内燃机(以下称为「发动机」)以及电动机作为驱动源来驱 动在车辆中安装的空调器的压縮机等辅机，该辅机驱动装置具有电动机、 第1 第3皮带轮以及离合器。该第1皮带轮被设置在上述电动机的输出
轴上，第2皮带轮被设置在发动机的曲轴上，第3皮带轮被设置在辅机的 输入轴上。另外，在这些第1 第3的皮带轮上巻绕有传送带，由此，电 动机、发动机及辅机相互连结。离合器被设在曲轴和第2皮带轮之间，使 发动机和电动机及辅机之间连接/切断。
关于以上结构的辅机驱动装置，在发动机运转中，利用离合器来连接 曲轴和辅机之间，从而通过发动机来驱动辅机。另一方面，在发动机停止 中，保持利用离合器切断了曲轴和辅机之间的状态，并使电动机旋转，由 此来驱动辅机。
如上所述，该现有的辅机驱动装置在发动机的运转中以及停止中，在 分别采用发动机和电动机来作为辅机驱动源的关系上，相互连结发动机、 电动机及辅机。另外，在发动机停止中，为了发动机的摩擦力不作为负载 作用于电动机上，而只要发动机处于停止中上述离合器就切断发动机和电 动机及辅机之间，在现有的辅机驱动装置中这是必不可缺的。因而，该离 合器使装置大型化，并且导致制造成本增大。另外，在辅机驱动中的发动 机的停止或开始动作时，难以避免要产生离合器的断接音，从而使商品性 降低。此外，在连结发动机和辅机的皮带轮的减速中存在界限，所以在发 动机高速运转中辅机输入轴的转速变高，为了匹配这个转速，不得不使辅 机大型化。本发明就是为了解决上述课题而作出的，其目的是提供可实现装 置小型化、削减制造成本以及商品性提高的辅机驱动装置。 [专利文献1]
日本特开2000—179374号公报

发明内容
为了达成上述目的，涉及权利要求1的发明为与内燃机21连结并驱 动辅机22、 23的辅机驱动装置1、 30，其特征是该辅机驱动装置具备定 子6，其不能移动，具有由在周方向上排列的多个第1电枢(实施方式中 的电枢6a(以下相同))构成、并通过在该多个第1电枢中产生的磁极来产生 在周方向旋转的第1旋转磁场的第1电枢列，和由在周方向上排列的多个 第2电枢(电枢6a)构成、通过该多个第2电枢中产生的磁极来产生以与第 1旋转磁场相同的方向进行旋转的第2旋转磁场的第2电枢列；第1转子 5，其与辅机22、 23以及内燃机21的输出轴(曲轴21a)的一方连结，并且 具备第1磁极列和第2磁极列，所述第1磁极列，由在周方向上排列的多 个第1磁极(永久磁铁5a)构成，邻接的各两个第1磁极具有互不相同的极 性且被配置为与第1电枢列对置所述第2磁极列由在周方向上排列的多个 第2磁极(永久磁铁5a)构成，邻接的各两个第2磁极具有互不相同的极性 且被配置为与第2电枢列对置；以及第2转子，其与辅机22、 23以及内 燃机21的输出轴(曲轴21a)的另一方连结，并且具备由相互以规定的间 隔在周方向上排列的多个第1软磁体(第1铁心7a)构成、并被配置在第1 电枢列与第1磁极列之间的第1软磁体列、和由相互以规定的间隔在周方 向上排列的多个第2软磁体(第2铁心7b)构成、并被配置在第2电枢列与 第2磁极列之间的第2软磁体列，在第1电枢的各磁极以及各第1磁极位 于相互对置的第1对置位置时，第2电枢的各磁极以及各第2磁极位于相 互对置的第2对置位置，在位于第l对置位置的第1电枢的各磁极和各第 1磁极为互不相同的极性时，位于第2对置位置的第2电枢的各磁极和各 第2磁极呈相互相同的极性，在位于第1对置位置的第1电枢的各磁极和 各第1磁极为相互相同的极性时，位于第2对置位置的第2电枢的各磁极 和各第2磁极呈互不相同的极性，在第1电枢的各磁极和各第1磁极位于
5第1对置位置的情况下构成为，当各第1软磁体位于第1电枢的磁极和第 1磁极之间时，各第2软磁体位于在周方向上邻接的两组第2电枢的磁极
和第2磁极之间，并且当各第2软磁体位于第2电枢的磁极和第2磁极之
间时，各第1软磁体位于在周方向上邻接的两组第1电枢的磁极和第1磁 极之间。
根据该辅机驱动装置，在相互对置的定子的第1电枢列以及第1转子
的第1磁极列之间配置有第2转子的第1软磁体列，分别构成第1电枢列、 第1磁极列以及第1软磁体列的多个第1电枢、第1磁极以及第1软磁体 都在周方向上进行排列。另外，在邻接的各两个第1软磁体之间空着规定 的间隔。而且，在相互对置的定子的第2电枢列以及第1转子的第2磁极 列之间配置有第2转子的第2软磁体列，分别构成第2电枢列、第2磁极 列以及第2软磁体列的多个第2电枢、第2磁极以及第2软磁体都在周方 向上进行排列。另外，在邻接的各两个第2软磁体间空着规定的间隔。而 且，第1及第2旋转磁场沿着与周方向相互相同的方向旋转，定子构成为 不能移动，并且第l转子与辅机以及内燃机输出轴的某一方连结，第2转 子与辅机以及内燃机输出轴的另一方连结。
如上所述，第1软磁体列被配置在第1电枢列和第1磁极列之间，所 以各第1软磁体通过由第1电枢产生的磁极(以下，称为「第1电枢磁极」) 和第1磁极来进行磁化。这样，通过磁化各第1软磁体、以及在邻接的各 两个第1软磁体之间空出间隔，而使在第1电枢磁极、第1软磁体以及第 1磁极之间产生磁力线(以下称为「第1磁力线」)。同样，第2软磁体列 被配置在第2电枢列和第2磁极列之间，各第2软磁体利用由第2电枢产 生的磁极(以下，称为「第2电枢磁极」)以及第2磁极来进行磁化。这样， 通过磁化各第2软磁体、和在邻接的各两个第2软磁体之间空出间隔，而 使在第2电枢磁极、第2软磁体及第2磁极之间产生磁力线(以下，称为「第 2磁力线」)。
首先，对第l转子与辅机连结、第2转子与内燃机输出轴连结时的内 燃机(以下称为「发动机」)停止中的动作进行说明。在位于第1对置位置 的各第1电枢磁极以及各第1磁极呈互不相同的极性的状态下，当各第1 软磁体位于第1电枢磁极和第1磁极之间时，位于第2对置位置的各第2
6电枢磁极以及各第2磁极呈互相相同的极性，并且各第2软磁体位于在第
2规定方向上邻接的两组第2电枢磁极以及第2磁极之间。
随着第2旋转磁场在该状态下开始旋转，各第2电枢磁极离开和与其 同一极性的各第2磁极对置的第2对置位置，接近位于邻接的两组第2电 枢磁极以及第2磁极之间的第2软磁体。
一般，当软磁体介于极性互不相同的两个磁极之间从而使磁力线弯曲 时，在这些软磁体以及两个磁极中，为了使磁力线的长度变短，而作用磁 力(吸引力)，该磁力具有如下的特性，即，磁力线的弯曲程度越大、磁力 线的总磁通量越多，该磁力就越大。另外，在第2转子、即第1以及第2 软磁体中发动机的摩擦力作用，由于该摩擦力远远大于驱动辅机所需的转 矩，所以第1及第2软磁体处于几乎不能旋转的状态。
因此如上所述，随着第2电枢磁极接近第2软磁体，弯曲程度大的第 2软磁体和第2磁极之间的第2磁力线的总磁通量变多，其结果是，为了 使该第2磁力线变短、即第2磁极接近于第2软磁体侧，而对第2磁极作 用比较强的磁力。从而，第2磁极被驱动为接近第2软磁体的结果是，第 1转子在与第1及第2旋转磁场的旋转方向(以下，称为「磁场旋转方向」) 相反的方向上旋转。
另外，随着第2电枢磁极进一步接近第2软磁体，第2磁极也被驱动 为进一步接近第2软磁体，其结果是，将第2软磁体置于中间，第2电枢 磁极位于与不同极性的第2磁极对置的第2对置位置。在该状态下，如上 所述，第1电枢磁极位于与同一极性的第1磁极对置的第1对置位置，并 且各第1软磁体位于在周方向上邻接的两组第1电枢磁极以及第1磁极之 间。
当在该状态下第1旋转磁场旋转时，各第1电枢磁极从和与其同一极 性的各第1磁极对置的第1对置位置，接近位于两组第1电枢磁极以及第 1磁极之间的第1软磁体。伴随于此，弯曲程度大的第1软磁体和第1磁 极之间的第l磁力线的总磁通量变多，其结果是，为了使该第l磁力线变 短、即第1磁极接近第1软磁体侧，而对第1磁极作用比较强的磁力。从 而，第1磁极被驱动为接近第1软磁体的结果是，第1转子在与磁场旋转 方向相反的方向上旋转。
7并且，随着第1电枢磁极进一步接近第1软磁体，第1磁极也被驱动 为进一步接近第1软磁体，其结果是，将第1软磁体置于中间，第1电枢 磁极位于与不同极性的第1磁极对置的第1对置位置。在该状态下，如上 所述，第2电枢磁极位于与同一极性的第2磁极对置的第2对置位置，并
且各第2软磁体位于在周方向上邻接的两组第2电枢磁极以及第2磁极之 间。
如以上那样，随着第1及第2旋转磁场的旋转，对第1及第2磁极交 互作用磁力，由此，第l转子以大致固定的转矩进行旋转。如上所述，该 第l转子与辅机连结，所以第l转子的转矩传递给辅机，以驱动辅机。如 以上那样，在发动机停止中对定子提供电力，并产生第1及第2旋转磁场， 由此可驱动辅机。
接着，对发动机运转中的动作进行说明。如上所述，第1及第2软磁 体分别通过对置的第1及第2磁极来进行磁化。另外，第2转子与发动机 的输出轴连结，所以在发动机运转中，己磁化的第1及第2软磁体相对于 定子而旋转，由此在第1及第2电枢中产生感应电动势，进行发电。结果， 即使在未对第1及第2电枢提供电力的状态下，也由于该感应电动势而产 生第1及第2旋转磁场。因此在此情况下，通过前述的第1及第2磁力线 所引起的磁力作用于第1及第2磁极，而使第l转子旋转，以驱动辅机。 这样，在发动机运转中，可一边发电一边驱动辅机。
接着，对第1转子与发动机的输出轴连结、第2转子与辅机连结时的 发动机停止中的动作进行说明。此时，在第1转子、即第1及第2磁极中 发动机的摩擦力作用，由于该摩擦力远远大于驱动辅机所需的转矩，所以 第1及第2磁极处于几乎不能旋转的状态。
另外此时，如上所述，在位于第1对置位置的各第1电枢磁极和各第 1磁极呈互不相同的极性的状态下，当各第1软磁体位于第1电枢磁极和 第1磁极之间时，位于第2对置位置的各第2电枢磁极和各第2磁极呈相 互相同极性，各第2软磁体位于在周方向上邻接的两组第2电枢磁极和第 2磁极之间。在该状态下，第l磁力线的长度最短、总磁通量最多，第2 磁力线的弯曲程度大、并且长度最长、总磁通量最少。
当第1旋转磁场在该状态下开始旋转时，总磁通量多的状态的第1磁
8力线开始弯曲，所以为了使第l磁力线变短，而对第l软磁体作用比较强 的磁力，第1软磁体在磁场旋转方向上被较大的驱动力所驱动，第2转子 在磁场旋转方向上进行旋转。另外，在第l旋转磁场旋转的同时，随着第 2旋转磁场旋转，各第2电枢磁极从与同一极性的第2磁极对置的第2对
置位置，位于与该同一极性的各第2磁极邻接的不同极性的各第2磁极侧。 在该状态下，虽然第2磁力线的弯曲程度大，但其总磁通量变少，所以对 第2软磁体作用比较弱的磁力，第2软磁体在磁场旋转方向上被较小的驱 动力所驱动，其结果是，第2转子在磁场旋转方向上旋转。
此外，当第1旋转磁场进一步旋转时，虽然第l磁力线的弯曲程度增 大，但随着第1电枢磁极和与其不同极性的第1磁极之间的距离变长，第 l磁力线的总磁通量变少，其结果是作用于第1软磁体的磁力变弱，作用 于第1软磁体的驱动力变小。然后，当各第1电枢磁极位于和与其同一极 性的各第1磁极对置的第1对置位置时，各第1软磁体位于在周方向上邻 接的两组第1电枢磁极以及第1磁极之间，由此虽然第1磁力线的弯曲程 度大，但总磁通量变为最少，结果作为于第l软磁体的磁力变为最弱，作 用于第1软磁体的驱动力变为最小。
另外，如上所述在第1旋转磁场旋转的同时，随着第2旋转磁场旋转， 各第2电枢磁极从与同一极性的各第2磁极对置的第2对置位置，位于与 该同一极性的各第2磁极邻接的不同极性的各第2磁极侧。在该状态下， 虽然第2磁力线的弯曲程度变小，但其总磁通量变多，结果，作用于第2 软磁体的磁力变强，作用于第2软磁体的驱动力增大。然后，当各第2电 枢磁极位于和与其不同极性的各第2磁极对置的第2对置位置时，第2磁 力线的总磁通量最多，并且各第2软磁体相对于第2电枢磁极以少许延迟 的状态进行旋转，由此在第2磁力线上产生弯曲。这样，通过在总磁通量 最多的第2磁力线上产生弯曲，使作用于第2软磁体的磁力变为最强，作 用于第2软磁体的驱动力变为最大。
另外如上所述，当在作用于第1软磁体的磁力大致最弱、且作用于第 2软磁体的磁力大致最强的状态下第1旋转磁场进一步旋转时，虽然第1 磁力线的弯曲程度变小，但其总磁通量变多，结果，作用于第l软磁体的 磁力变强，作用于第1软磁体的驱动力增大。然后，当各第1电枢磁极位于和与其不同极性的各第1磁极对置的第1对置位置时，第1磁力线的总 磁通量最多，并且各第1软磁体相对于第1电枢磁极以少许延迟的状态进 行旋转，由此在第l磁力线上产生弯曲。这样，通过在总磁通量最多的第 1磁力线上产生弯曲，使作用于第1软磁体的磁力变为最强，作用于第1 软磁体的驱动力变为最大。
而且，在如上所述的第1旋转磁场进行旋转的同时，随着第2旋转磁
场旋转，各第2电枢磁极从和与其不同极性的各第2磁极对置的第2对置 位置，位于与该不同极性的各第2磁极邻接的同一极性的各第2磁极侧。 在该状态下，虽然第2磁力线的弯曲程度变大，但该总磁通量变少，结果， 作用于第2软磁体的磁力变得更弱，作用于第2软磁体的驱动力变得更小。 然后，当各第2电枢磁极位于与同一极性的各第2磁极对置的第2对置位 置时，各第2软磁体位于在周方向上邻接的两组第2电枢磁极及第2磁极 之间，由此虽然第2磁力线的弯曲程度大，但其总磁通量成为最少，结果， 作用于第2软磁体的磁力变为最弱，作用于第2软磁体的驱动力变为最小。
如以上那样，随着第l及第2旋转磁场的旋转，作用于第l软磁体的 驱动力和作用于第2软磁体的驱动力反复交互变大、或者变小的状态，同 时第1及第2软磁体与第2转子一起进行旋转。虽然在第1及第2软磁体 上如此地作用驱动力，但由于第1及第2软磁体被设置在第2转子上，所 以第2转子的实际转矩相当于两者驱动力的加和，大致为恒定。如上所述， 因为该第2转子与辅机连结，所以第2转子的转矩传递给辅机，结果驱动 辅机。在此情况下，也如以上那样在发动机停止中给定子提供电力以发生 第1及第2旋转磁场，由此能够驱动辅机。
另外，在发动机运转中，也对定子提供电力以发生第1及第2旋转磁 场，由此通过上述第1及第2磁力线引起的磁力作用于第1及第2软磁体， 来使第2转子旋转，以驱动辅机。
如以上那样，在将第1转子与辅机连结并且将第2转子与内燃机连结 的情况、以及将第2转子与辅机连结并且将第1转子与内燃机连结的情况 的某一个情况下，在发动机的运转中以及停止中，与前述的现有辅机驱动 装置不同，无需采用离合器就能够驱动辅机。从而，由于该离合器的省略， 可以实现装置的小型化以及制造成本的削减。另外，不会再发生离合器的
10断接音，因此能够使商品性提高。
另外，在此说明书中所述的"第1电枢磁极(第2电枢磁极)以及第1 磁极(第2磁极)位于相互对置的位置"，不限于两者的中心位于在周方向 上完全相同的位置，还包含位于少许偏移的位置的情况。
权利要求2所涉及的发明在权利要求1所述的辅机驱动装置1、 30中 的特征是，第1及第2电枢列由相互共用的单个电枢列构成。
根据该结构，以相互共用的单个电枢列来构成第1及第2电枢列，因 此与分别构成两者的情况相比，可削减部件个数，由此能够进一步实现辅 机驱动装置的小型化和制造成本的削减。


图1是将本实施方式的辅机驱动装置与发动机以及辅机一起概括表示 的图。
图2是图1的动力传递驱动装置的放大剖面图。
图3是在第1及第2旋转磁场发生时表示在图2中A — A线的位置处 沿着周方向断裂的剖面一部分的展开图。
图4是表示图3的展开图结构和功能相同的结构的图。
图5是用于说明发动机停止中的动力传递驱动装置动作的图。
图6是用于说明图5的继续动作的图。
图7是表示在动力传递驱动装置动作中所构成的磁路的图。
图8是在(a)发动机停止中、(b)低旋转中、(c)高旋转中、(d)极低旋转 中分别示出表示磁场旋转速度VF、曲轴旋转速度VC以及转子旋转速度 VR的关系的速度曲线图的一例图。
图9是将第1变形例的辅机驱动装置与发动机及辅机一起概括表示的图。
图10是将第2变形例的辅机驱动装置与发动机及辅机一起概括表示 的图。
图11是第3变形例的动力传递驱动装置的放大剖面图。
图12是用于说明发动机停止中的图11的动力传递驱动装置动作的图。图13是用于说明图12的继续动作的图。
图14是示意地表示第1驱动力、第2驱动力以及轴转矩的关系的图。
图15是在(a)发动机的停止中、(b)低旋转中、(c)高旋转中、(d)极高旋 转中分别示出表示磁场旋转速度VF、第2转子旋转速度VR2以及曲轴旋 转速度VC的关系的速度曲线图的一例图。
图16是将兼用为发动机开始动作用的起动器时的辅机驱动装置与发 动机及辅机一起概括表示的图。
图17是在发动机开始动作时示出表示图16的辅机驱动装置的磁场旋 转速度VF、曲轴旋转速度VC以及转子旋转速度VR的关系的速度曲线图。
具体实施例方式
以下， 一边参照附图一边对本发明的优选实施方式进行说明。另外， 关于附图中表示剖面的部分为了简便而省略了剖面线。图1是将本实施方 式的辅机驱动装置1与内燃机21及辅机22 —起概括地表示。内燃机(以下 称为「发动机」)21是例如安装到车辆(未图示)内的汽油发动机，在该发动 机21中设有曲轴角传感器15。曲轴角传感器15对发动机21的曲轴21a(输 出轴)的曲轴角位置进行检测，并将其检测信号输出至后述的ECU13。辅 机22例如是车辆用的空调器压缩机，在其输入轴22a上一体地设有输入 皮带轮8。
如图1所示，辅机驱动装置1具有与发动机21连结的动力传递驱 动装置2、与动力传递驱动装置2连接的PDU11、电池12以及ECU13。 该动力传递驱动装置2具有将由电池12供给的电力转换为动力并从后 述的输出轴4输出、的功能；以及将由发动机21输入的动力的一部分从输 出轴4输出，并且将输入后的动力残余转换为电力来进行发电的功能。以 下对其详细内容进行叙述。另外，在该输出轴4上一体地设有输出皮带轮 9，在该输出皮带轮9和上述的输入皮带轮8上巻绕有传送带10。利用该 结构，这些经由输入及输出皮带轮8、 9和传送带10对辅机22输入输出 轴4的动力，由此来驱动辅机22。
如图1及图2所示，动力传递驱动装置2具有箱体3、输出轴4、 设置在箱体3内的第1转子5、在箱体3内设成与第1转子5对置的定子
126、和以在两者5、 6之间存在规定间隔的状态设置的第2转子7。第l转 子5、第2转子7以及定子6在径方向上从内侧开始依次排列。
箱体3—体地具有圆筒状的圆周壁3a、设在圆周壁3a的两侧端的 相互对置的侧壁3b以及3c。侧壁3b以及3c为在中央分别具有孔3d及 3E的环形板状结构，侧壁3b、 3c的外径与圆周壁3a的外径相等。另外， 圆周壁3a、侧壁3b以及3c相互同心状地进行配置。而且，在上述的孔 3d以及3E中分别安装有轴承3f以及3g，在前者3f中可自由旋转地嵌合 发动机21的曲轴21a，并且在后者3g中可自由旋转地支撑输出轴4。通 过该结构，输出轴4与曲轴21a同心状地进行配置。另外，输出轴4由于 推力轴承(未图示)而在轴线方向上几乎不能移动。下面，以图2的左侧为 「左」、右侧为「右」进行适当地说明。
第1转子5具有2n个永久磁铁5a(第1磁极、第2磁极)，永久磁铁 5a以在输出轴4的周方向(以下，仅称为「周方向」)上等间隔排列的状态 安装在环状的固定部5b的外周面上。各永久磁铁5a中，与输出轴4的轴 线方向(以下仅称为「轴线方向」)正交的剖面大致为扇形，在轴线方向上 进行少许延伸。上述固定部5b由软磁体、例如铁构成，其内周面被安装 到一体同心状地设置在输出轴4上的圆板状法兰5c的外周面。通过以上 结构，永久磁铁5a成为与输出轴4一体地自由旋转。
另外如图3所示，以输出轴4为中心在周方向上邻接的各两个永久磁 铁5a所构成的中心角为规定角度0。另外，在周方向上邻接的各两个永久 磁铁5a的极性互不相同。以下，分别将永久磁铁5a的左侧和右侧的磁极 称为「第1磁极」和「第2磁极」。
定子6为使旋转磁场发生的部件，其在周方向上具有等间隔排列的3n 个电枢6a(第1电枢、第2电枢)。各电枢6a由铁芯6b和巻绕铁芯6b的线 圈6c等构成。铁芯6b中与轴线方向正交的剖面几乎为扇形，该铁芯6b 在轴线方向上具有与永久磁铁5a大致相同的长度。在铁芯6b内周面的轴 线方向的中央部中形成有以周方向延伸的沟6d。 3n个线圈6c构成n组U 相、V相以及W相的3相线圈(参照图3)。另夕卜，在圆周壁3a的内周面经 由环状的固定部6E安装有电枢6a，并成为不能移动。根据以上这样的电 枢6a以及永久磁铁5a的数量和配置，在某一个电枢6a的中心与永久磁铁5a的中心周方向一致时，相对于该电枢6a每隔两个电枢6a的另一电枢6a 的中心与相对于该永久磁铁5a每隔一个永久磁铁5a的另一永久磁铁5a 的中心周方向一致。
此外，电枢6a经由PDUll与电池12以及ECU13连接，在供给了电 力时或者已发电时，在铁芯6b的左右端部构成为分别发生互不相同的极 性的磁极。另外，随着这些磁极的发生，在与第1转子5左侧(第1磁极侧) 的部分之间以及与右侧(第2磁极侧)的部分之间，分别发生第1及第2旋 转磁场在周方向上旋转。以下，分别将在铁芯6b左右的端部发生的磁极 称为「第1电枢磁极」以及「第2电枢磁极」。另夕卜，这些第1及第2电 枢磁极的数量分别与永久磁铁5a的磁极数量相同、即2n。
第2转子7具有多个第1铁心7a(第1软磁体)以及第2铁心7b(第2 软磁体)。第1及第2铁心7a、 7b分别在周方向上等间隔地排列，两者7a、 7b的数量都设定为与永久磁铁5a相同、即2n。各第1铁心7a层积有软 磁体例如多个钢板，且与轴线方向正交的剖面大致为扇形，在轴线方向上 以永久磁铁5a的大致一半长度延伸。各第2铁心7b与第1铁心7a同样， 层积有多个钢板，且与轴线方向正交的剖面大致为扇形，在轴线方向上以 永久磁铁5a的大致一半长度延伸。
第1及第2铁心7a、 7b分别经由在轴线方向少许延伸的棒状的连结 部7c、 7d来安装在圆板状的法兰7E的外端部。在曲轴21a上一体同心状 地设有法兰7E。通过该结构，第l及第2铁心7a、 7b成为与曲轴21a — 体地自由旋转。
另外，在轴线方向上，第1铁心7a被配置在第1转子5左侧(第1磁 极侧)的部分和定子6左侧(第1电枢磁极侧)的部分之间，第2铁心7b被 配置在第1转子5右侧(第2磁极侧)的部分和定子6右侧(第2电枢磁极侧) 的部分之间。此外，第2铁心7b相对于第l铁心7a在周方向上互不相同 地排列，其中心相对于第1铁心7a的中心偏移了前述的规定角度e的1/2。
另外，在动力传递驱动装置2中设有旋转角传感器16，旋转角传感器 16将表示第1转子5的旋转角位置的检测信号输出至ECU13。
PDU11以及ECU13用于控制动力传递驱动装置2，前者11由变换器 等电气电路构成，后者13利用由！/0接口、 CPU、 RAM以及ROM等组
14成的微型计算机构成。另外，ECU13基于检测出的第1转子5的旋转角位
置及曲轴角位置，求出永久磁铁5a、电枢6a、和第1以及第2铁心7a、 7b的相对位置关系，并且根据该位置关系来控制向电枢6a的3相线圈6c 的通电，由此来控制第1及第2旋转磁场。
如图3所示，以上结构的动力传递驱动装置2在第1及第2旋转磁场 发生中，各第1电枢磁极的极性和与其对置的(最近)各第1磁极的极性不 同时，各第2电枢磁极的极性和与其对置的(最近)各第2磁极的极性相同。 另外，在各第1磁极和各第1电枢磁极之间存在各第1铁心7a时，各第2 铁心7b位于在周方向上邻接的各两组第2电枢磁极以及第2磁极之间。 而且，虽然未图示，但在第1及第2旋转磁场发生中各第2电枢磁极的极 性和与其对置的(最近)各第2磁极的极性不同时，各第l电枢磁极的极性 和与其对置的(最近)各第1磁极的极性相同。另外，当在各第2磁极和各 第2电枢磁极之间存在各第2铁心7b时，各第1铁心7a位于在周方向上 邻接的各两组第1电枢磁极以及第1磁极之间。
接着，对发动机21停止中的动力传递驱动装置2的动作进行说明。 在此情况下，在第2转子7、即第1及第2铁心7a、 7b中作用有发动机 21的摩擦力，该摩擦力远远大于驱动辅机22所需的转矩，第1及第2铁 心7a、 7b处于几乎不能旋转的状态。在这样的状态下，通过ECU13对 PDU11的控制来给定子6提供电力，并产生第1及第2旋转磁场，由此使 第1转子5与一体的输出轴4旋转，以驱动辅机22。
另外，在图3中显示为展开图，所以虽然电枢6a及固定部6E被显示 成分为两个，但这些实际上是一个，从而可将图3的结构作为与其等价的 结构如图4进行表示。因此以下，将动力传递驱动装置2的动作作为如图 4所示地配置永久磁铁5a、电枢6a、第1以及第2铁心7a、 7b的动作进 行说明。
另外，为了便于说明，将第1及第2旋转磁场的动作置换为与其等价 的、与永久磁铁5a相同个数的2n个虚拟永久磁铁(以下称为「虚拟磁 铁」)VM的物理性动作进行说明。另外，将虚拟磁铁VM的左侧(第1磁 极侧)及右侧(第2磁极侧)的磁极分别作为第1及第2电枢磁极、将在与第 1转子5左侧(第1磁极侧)的部分之间及与右侧(第2磁极侧)的部分之间分
15别发生的旋转磁场作为第1及第2旋转磁场进行说明。此外以下，将永久
磁铁5a的左侧部分以及右侧部分称为第1磁铁部以及第2磁铁部。
首先，如图5(a)所示，在各第1铁心7a与各第1磁铁部对置、并且各 第2铁心7b位于邻接的各两个第2磁铁部之间的状态下，发生第1及第2 旋转磁场，以使其向该图的下方旋转。在该发生开始时，使各第l电枢磁 极的极性和与其对置的各第1磁极的极性不同，并且使各第2电枢磁极的 极性和与其对置的各第2磁极的极性相同。
因为如上所述地配置第1铁心7a，所以利用第1磁极和第1电枢磁极 来进行磁化，并且在第1磁极、第1铁心7a以及第1电枢磁极之间产生 磁力线(以下称为「第1磁力线」)Gl。同样，由于如上所述地配置第2铁 心7b，所以利用第2电枢磁极和第2磁极来进行磁化，并且在第2电枢磁 极、第2铁心7b及第2磁极之间产生磁力线(以下称为「第2磁力线」)G2。
在图5(a)所示的状态下，产生第1磁力线Gl，以使第1磁极、第1 铁心7a及第1电枢磁极连结，另外，产生第2磁力线G2，以使在周方向 上邻接的各两个第2电枢磁极与位于两者之间的第2铁心7b连结，并且 使在周方向上邻接的各两个第2磁极与位于两者之间的第2铁心7b连结。 结果，在该状态下，构成如图7(a)所示的磁路。
在该状态下，第1磁力线G1为直线状，由此以周方向旋转的磁力未 作用于第1磁铁部。另外，在周方向上邻接的各两个第2电枢磁极和第2 铁心7b之间的两个第2磁力线G2的弯曲程度以及总磁通量互相相等，同 样，在周方向上邻接的各两个第2磁极和第2铁心7b之间的两个第2磁 力线G2的弯曲程度以及总磁通量也互相相等，以保持平衡。因此，如以 周方向旋转的磁力也未作用于第2磁铁部。由此，永久磁铁5a保持静止 状态。
然后，当虚拟磁铁VM从图5(a)所示的位置向图5(b)所示的位置旋转 时，随着第1铁心7a和第1电枢磁极之间的第1磁力线Gl成为已弯曲状 态，第2电枢磁极接近第2铁心7b，由此产生连结第2电枢磁极、第2 铁心7b及第2磁极这样的第2磁力线G2。其结果是，在永久磁铁5a、虚 拟磁铁VM和第1及第2铁心7a、 7b中构成如图7(b)所示的磁路。
在该状态下，虽然第1磁极和第1铁心7a之间的第1磁力线Gl的总线Gl笔直，所以没有产生使第1磁铁部
相对于第1铁心7a旋转这样的磁力。另外，第2磁极和与其不同极性的 第2电枢磁极之间的距离比较长，由此虽然第2铁心7b和第2磁极之间 的第2磁力线G2的总磁通量比较少，但通过其弯曲程度大，使第2磁铁 部接近第2铁心7b这样的磁力作用于第2磁铁部。从而，永久磁铁5a以 与虚拟磁铁VM的旋转方向、即第1及第2旋转磁场的旋转方向(以下称 为「磁场旋转方向」)相反的方向(图5的上方)进行驱动，并向图5(c)所示 的位置旋转。随着这个，第1转子5和输出轴4一体地以与磁场旋转方向 相反的方向旋转。
接着，在永久磁铁5a从图5(b)所示的位置向图5(c)所示的位置旋转的 期间，虚拟磁铁VM向图5(d)所示的位置旋转。如以上那样，第2磁铁部 接近第2铁心7b，由此虽然第2铁心7b和第2磁极之间的第2磁力线G2 的弯曲程度变小，但随着虚拟磁铁VM进一步接近第2铁心7b，使第2 磁力线G2的总磁通量变多。其结果是，在此情况下使第2磁铁部接近第 2铁心7b侧这样的磁力也作用于第2磁铁部，从而，以与磁场旋转方向相 反的方向来驱动永久磁铁5a。
另外，随着永久磁铁5a以与磁场旋转方向相反的方向旋转，第1磁 极与第l铁心7a之间的第l磁力线Gl弯曲，由此，使第l磁铁部接近第 1铁心7a这样的磁力作用于第1磁铁部。可是在该状态下，第1磁力线 Gl的弯曲程度小于第2磁力线G2，从而由第1磁力线G1产生的磁力比 由上述第2磁力线G2产生的磁力弱。其结果是，利用相当于两磁力差分 的磁力来向与磁场旋转方向相反的方向驱动永久磁铁5a。
然后，如图5(d)所示，当第1磁极与第1铁心7a之间的距离、和第2 铁心7b与第2磁极之间的距离成为相互大致相等时，第1磁极和第1铁 心7a之间的第1磁力线Gl的总磁通量以及弯曲程度分别与第2铁心7b 和第2磁极之间的第2磁力线G2的总磁通量以及弯曲程度大致相等。其 结果是，通过由这些第1及第2磁力线Gl、 G2产生的磁力相互大致平衡， 使永久磁铁5a暂时成为未驱动的状态。
在该状态下，当虚拟磁铁VM旋转到图6(a)所示的位置时，第l磁力 线G1的发生状态变化，并构成如图6(b)所示的磁路。由此，第l磁力线
17Gl所产生的磁力为了使第1磁铁部接近第1铁心7a而几乎没有作用，所
以永久磁铁5a利用由第2磁力线G2产生的磁力，以与磁场旋转方向相反 的方向驱动到图6(c)所示的位置。
然后，当虚拟磁铁VM从图6(c)所示的位置少量旋转时，与以上相反， 由第1磁极和第1铁心7a之间的第1磁力线Gl产生的磁力作用于第1磁 铁部，以使第1磁铁部接近第1铁心7a，由此，永久磁铁5a以与磁场旋 转方向相反的方向进行驱动，输出轴4以与磁场旋转方向相反的方向进行 旋转。并且，当虚拟磁铁VM进一步旋转时，通过与第l磁极和第l铁心 7a之间的第1磁力线Gl所产生的磁力、以及第2铁心7b和第2磁极之 间的第2磁力线G2所产生的磁力的差分相当的磁力，来向与磁场旋转方 向相反的方向驱动永久磁铁5a。之后，当为了使第2磁铁部接近第2铁心 7b而第2磁力线G2所产生的磁力几乎没有作用时，通过由第1磁力线 Gl产生的磁力来驱动永久磁铁5a。
如以上那样，随着第1及第2旋转磁场的旋转，由第1磁极和第1铁 心7a之间的第1磁力线Gl产生的磁力、由第2铁心7b和第2磁极之间 的第2磁力线G2产生的磁力、以及与这些磁力的差分相当的磁力对永久 磁铁5a即输出轴4交互地作用，由此，输出轴4以与磁场旋转方向相反 的方向旋转。另外，这样通过磁力、即驱动力对输出轴4交互地作用，而 使输出轴4的转矩大致恒定。而且，该输出轴4的动力如上所述经由输入 及输出皮带轮8、 9及传送带10向辅机22输入，由此来驱动辅机22。
另外此时，与输出轴4 一体的第1转子5以与第1及第2旋转磁场相 同的速度进行逆旋转，在第1转子5的旋转速度(以下称为「转子旋转速 度」)VR和第1及第2旋转磁场的旋转速度(以下称为「磁场旋转速度」)VF 之间，VR二一VF成立。g卩，在此情况下的磁场旋转速度VF、转子旋转 速度VR以及曲轴21a的旋转速度(以下称为「曲轴旋转速度」)VC的关系 如图8(a)所示。这是因为，利用第1及第2磁力线G1、 G2所产生的磁力 的作用，来保持第1及第2铁心7a、 7b分别位于第1磁极和第1电枢磁 极的中间以及第2磁极和第2电枢磁极的中间的状态，并且永久磁铁5a 即第1转子5旋转。
此外，ECU13基于上述旋转角传感器16检测出的第1转子5的旋转角位置来计算转子旋转速度VR，并且控制磁场旋转速度VF，以使算出的
转子旋转速度VR成为规定值VREF (参照图8(a))。从而，保持辅机22的 输入轴22a的旋转速度为适合辅机22动作的规定值。
接着，对发动机21运转中的动力传递驱动装置2的动作进行说明。 此时，因为曲轴21a旋转，所以与其连结的第2转子7即第1及第2铁心 7a、 7b也旋转。另外如上所述，第l及第2铁心7a、 7b由对置的永久磁 铁5a的第1及第2磁极进.行磁化。这样，己磁化的第1及第2铁心7a、 7b相对于定子6旋转，并'且利用ECU13来控制PDUll，由此在电枢6a 中产生感应电动势，并进行发电。
其结果是，即使在未对电枢6a提供电力的状态下，也可以由该感应 电动势产生如图8(b)及(c)所示的第1及第2旋转磁场，己产生的第1及第 2旋转磁场以与对电枢6a供给电力时相反的方向进行旋转。从而，在此情 况下，由前述第1及第2磁力线Gl、 G2产生的磁力也作用于永久磁铁5a， 由此输出轴4旋转，以驱动辅机22。如以上那样，在发动机21运转中， 可一边发电一边驱动辅机22。另外，发电所取得的电力可对电池12进行 充电。从而，在下次的发动机21停止时，可采用已充电的电力来驱动辅 机22。
另外此时，在磁场旋转速度VF、转子旋转速度VR以及曲轴旋转速 度VC之间，如下这样的关系成立。即，如上所述，通过第1及第2磁力 线G1、 G2所引以的磁力的作用，来保持第1及第2铁心7a、 7b分别位 于第1磁极和第1电枢磁极的中间以及第2磁极和第2电枢磁极的中间的 状态，并且永久磁铁5a旋转。因此，与第l及第2铁心7a、 7b—体的曲 轴21的曲轴旋转速度VC为磁场旋转速度VF和转子旋转速度VR之和的 平均值。
从而，可通过以下公式(l)来表示发动机21运转中的磁场旋转速度 VF、转子旋转速度VR以及曲轴旋转速度VC的关系。
VC = (VF+VR)/2 ...... (1)
在此情况下，ECU13与前述的发动机21停止中的情况同样地控制流 入电枢6a的电流频率，使转子旋转速度VR成为规定值VREF，由此来控 制磁场旋转速度VF。从而，如图8(b)及(c)所示，不论曲轴旋转速度VC
19的高低，都将转子旋转速度VR控制为规定值VREF，辅机22的输入轴 22a的旋转速度保持为适合辅机22动作的规定值。
而且，如图8(d)所示，在曲轴旋转速度VC非常小时，如该图中利用 虚线表示的那样，有时即使控制伴随发电而产生的第1及第2旋转磁场的 磁场旋转速度VF，也无法使转子旋转速度VR上升到规定值VREF。在此 情况下，利用对电枢6a供给电力来产生第1及第2旋转磁场，并控制该 磁场旋转速度VF，由此如在图8(d)中以实线表示的那样，可使转子旋转 速度VR上升到规定值VREF。
另外，在发动机21运转中，停止辅机22时，转子旋转速度VR只要 值为0既可，所以由上述公式(l)可知，将磁场旋转速度VF控制为曲轴速 度VC的2倍。由此，将转子旋转速度VR控制为值O，停止辅机22，并 且将对动力传递驱动装置2输入的发动机21的动力几乎100%地转换为电 力。
如以上那样，根据本实施方式，与前述的现有辅机驱动装置不同，无 需釆用离合器，就能够在发动机21停止中及运转中驱动辅机22。从而， 可省略该离合器，以实现辅机驱动装置1的小型化以及制造成本的削减。 另外，因为不会产生离合器的断接音，所以能够提高商品性。此外，利用 单个定子6来构成产生第1及第2旋转磁场的定子，因此能够进一步实现 辅机驱动装置1的小型化和制造成本的削减。
另外，在发动机21运转中控制磁场旋转速度VF，由此不论曲轴旋转 速度VC的高低,都能够将辅机22的输入轴22a的旋转速度保持为适合辅 机22动作的规定值。从而，与前述的现有辅机驱动装置不同，可以实现 辅机22的小型化。
接着， 一边参照图9一边对上述实施方式的第1变形例进行说明。在 该第1变形例中，动力传递驱动装置2A与前述的动力传递驱动装置2相 比，主要是从径方向内侧顺次配置定子6、第2转子7及第1转子5的点 不同。在该图中，对动力传递驱动装置2A的构成要素中与动力传递驱动 装置2相同的构成要素标注相同符号。以下，主要对与前述的实施方式不 同的点进行说明。
电枢6a安装在圆板状的固定部6f上，该固定部6f经由连结部6g固定在发动机21上。通过此结构，电枢6a即定子6成为不能移动。
另外，永久磁铁5a被安装在环状的固定部5d的内周面，该固定部5d 的外周面被一体地安装在环状的皮带轮9A的内周面。在该皮带轮9A上 巻绕前述的传送带10。另外，上述的固定部5d与圆筒状的第1连结部5E 的一端部连结，该第1连结部5E的另一端部经由环形板状的第2连结部 5f与中空的轴5g连结。该轴5g可自由旋转地支承在轴承5h上，在其内 侧以同心状可自由旋转地嵌合曲轴21a。通过以上的结构，上述皮带轮9 A与永久磁铁5a—体地自由旋转。另外，电枢6a及永久磁铁5a与前述的 实施方式同样，在周方向上等间隔地进行排列，两者的数量与前述的实施 方式相同。
通过以上的结构可同样地取得前述实施方式的效果。另外，在前述的 动力传递驱动装置2中，输出皮带轮9与定子6等分别地设置，与此相对， 在该第1变形例的动力传递驱动装置2A中，将第1转子5、定子6以及 第2转子7设置到皮带轮9A的内侧，所以能够使辅机驱动装置1进行一 步小型化。
接着， 一边参照图10 —边对前述实施方式的第2变形例进行说明。 如该图所示，在该第2变形例中，动力传递驱动装置2B与动力传递驱动 装置2相比，主要是不采用皮带轮或传送带与辅机23直接连结的点不同。 该辅机23例如是油泵。具体地说，第l转子5的固定部5b经由圆筒状的 连结部5i与辅机23的输入轴23a直接连结。该输入轴23a行程为中空， 并且可自由旋转地支承于轴承3f上，在其内侧，以同心状可自由旋转地嵌 合有曲轴21a。
通过以上结构可同样地取得前述实施方式的效果。另外，与前述的实 施方式相比，省略了输入及输出皮带轮8、 9和传送带10，由此能够更进 一步地实现辅机驱动装置1的小型化及制造成本的削减。
接着， 一边参照图ll, 一边对前述实施方式的第3变形例进行说明。 在该第3变形例中，动力传递驱动装置2C与动力传递驱动装置2相比， 仅第l转子5与曲轴21a连结、第2转子7与辅机22连结的点不同。以 下，对该动力传递驱动装置2C的动作进行说明。
首先，对发动机21停止中的动力传递驱动装置2C的动作进行说明。
21此时，在第l转子5即永久磁铁5a中发动机21的摩擦力作用，由于该摩 擦力远远大于驱动辅机22所需的转矩，所以永久磁铁5a处于几乎不能旋 转的状态。在这样的状态下，通过ECU13对PDU11进行控制，来向定子 6供给电力，产生第1及第2旋转磁场，由此使与第2转子7—体的输出 轴4旋转，以驱动辅机22。
此外，进行该动作说明，其与前述的实施方式同样，作为如图4所示 地配置永久磁铁5a、电枢6a、第1及第2铁心7a、 7b的内容，将第1及 第2旋转磁场的动作置换为与其等价的虚拟磁铁VM的物理性动作。另外 此时，还将虚拟磁铁VM的左侧(第1磁极侧)及右侧(第2磁极侧)的磁极 分别作为第1及第2电枢磁极，将与第1转子5左侧(第1磁极侧)的部分 之间以及与右侧(第2磁极侧)的部分之间分别产生的旋转磁场作为第1及 第2旋转磁场来进行说明。此外，以下，将永久磁铁5a左侧的部分和右 侧的部分称为第1磁铁部和第2磁铁部。
首先，与前述的实施方式同样，如图12(a)所示，各第l铁心7a与各 第1磁铁部对置，并且在各第2铁心7b位于邻接的各两个第2磁铁部之 间的状态下，产生第1及第2旋转磁场，使其向该图的下方旋转。在该产 生开始时，使各第1电枢磁极的极性和与其对置的各第1磁极的极性不同， 并且使各第2电枢磁极的极性和与其对置的各第2磁极的极性相同。在该 状态下，构成如前述图7(a)所示的磁路。
然后，当虚拟磁铁VM从图12(a)所示的位置向图12(b)所示的位置旋 转时，产生连结第2电枢磁极、第2铁心7b以及第2磁极这样的第2磁 力线G2，并且第1铁心7a和第1电枢磁极之间的第1磁力线Gl称为已 弯曲的状态。另外，伴随于此，通过第1及第2磁力线来构成如前述图7(b) 所示的磁路。
在该状态下，虽然第1磁力线Gl的弯曲程度小，但因为其总磁通量 多，所以比较强的磁力作用于第1铁心7a。从而，在虚拟磁铁VM的旋转 方向、即磁场旋转方向，以比较大的驱动力来驱动第l铁心7a，结果，与 第1铁心7a连结的输出轴4以磁场旋转方向进行旋转。另外，虽然第2 磁力线G2的弯曲程度大，但因为其总磁通量少，所以比较弱的磁力作用 于第2铁心7b，由此，在磁场旋转方向上以比较小的驱动力来驱动第2
22铁心7b，结果，与第2铁心7b连结的输出轴4以磁场旋转方向进行旋转。
然后，当虚拟磁铁VM从图12(b)所示的位置向图12(c)、 (d)以及图13(a)、 (b)所示的位置顺序旋转时，分别通过第1及第2磁力线Gl、 G2所产生的磁力向磁场旋转方向驱动第l及第2铁心7a、 7b，结果，输出轴4以磁场旋转方向进行旋转。其间，作用于第1铁心7a的磁力，虽然第1磁力线G1的弯曲程度变大，但其总磁通量变少，从而逐渐变弱，向磁场旋转方向驱动第l铁心7a的驱动力逐渐变小。另外，作用于第2铁心7b的磁力，虽然第2磁力线G2的弯曲程度变小，但其总磁通量变多，从而逐渐变强，向磁场旋转方向驱动第2铁心7b的驱动力逐渐变大。
然后，在虚拟磁铁VM从图13(b)所示的位置向图13(c)所示的位置旋转的期间，第2磁力线G2成为己弯曲的状态，并且其总磁通量成为接近最多的状态，其结果是，最强的磁力作用于第2铁心7b，作用于第2铁心7b的驱动力,成为最大。之后，如图13(c)所示，当虚拟磁铁VM向与第1及第2磁铁部对置的位置移动时，相互对置的第1电枢磁极及第1磁极成为相互相同极性，第1铁心7a位于在周方向上邻接的两组同一极性的第1电枢磁极和第l磁极之间。在该状态下，虽然第l磁力线的弯曲程度大，但其总磁通量少，由此在第1铁心7a上没有作用向磁场旋转方向旋转这样的磁力。另外，相互对置的第2电枢磁极和第2磁极成为互不相同的极性。
在该状态下，当虚拟磁铁VM进一步旋转时，通过第1及第2磁力线Gl、 G2所产生的磁力，向磁场旋转方向驱动第l及第2铁心7a、 7b，并以磁场旋转方向旋转输出轴4。此时，在虚拟磁铁VM旋转到图12(a)所示的位置的期间，与以上相反，作用于第1铁心7a的磁力，虽然第1磁力线Gl的弯曲程度变小但其总磁通量变多，由此变强，作用于第1铁心7a的驱动力变大。相反，作用于第2铁心7b的磁力，虽然第2磁力线G2的弯曲程度变大但其总磁通量变少，由此变弱，作用于第2铁心7b的驱动力变小。
如以上那样，随着虚拟磁铁VM的旋转、即第1及第2旋转磁场的旋转，分别作用于第1及第2铁心7a、 7b的驱动力一边反复交互变强、变弱的状态， 一边向磁场旋转方向旋转输出轴4。此时，作用于第1及第2铁心7a、7b的驱动力(以下，分别称为「第l驱动力」「第2驱动力」)TRQ7a、TRQ7b、输出轴4的转矩(以下称为「轴转矩」)TRQ4的关系如图14所示。如该图所示，第1及第2驱动力TRQ7a、 TRQ7b以相同周期按大致正弦波状变化，并且相位相互偏移半周期。另外，在输出轴4上连结第1及第2铁心7a、 7b，所以轴转矩TRQ4相当于如上所述变化的第1及第2驱动力TRQ7a、 TRQ7b的加和，为大致恒定。而且，该输出轴4的动力如上所述经由输入及输出皮带轮8、9以及传送带10输入至辅机22，由此，来驱动辅机22。
另外在此情况下，通过第1及第2磁力线G1、 G2所产生的磁力的作用，保持第1及第2铁心7a、 7b分别位于第1磁极和第1电枢磁极的中间以及第2磁极和第2电枢磁极的中间的状态，并且使输出轴4旋转。因此，与输出轴4 一体的第2转子7以磁场旋转速度VF的1/2的速度进行旋转，在第2转子7的旋转速度(以下称为「第2转子旋转速度」)VR2和磁场旋转速度VF之间，VR2二VF/2成立。艮卩，在此情况下的磁场旋转速度VF、第2转子旋转速度VR2以及曲轴旋转速度VC的关系如图15(a)所示。
另外，在第1及第2旋转磁场旋转中，第1及第2铁心7a、 7b利用第1及第2磁力线G1、 G2所产生的磁力来旋转，所以针对第1及第2旋转磁场，以少许延迟的状态进行旋转。因此，在第1及第2旋转磁场旋转中，当虚拟磁铁VM位于图13(c)所示的位置时，第l及第2铁心7a、 7b成为和图13(c)所示的位置相比、实际位于与磁场旋转方向稍微相反方向(该图的上方)的位置的状态，不过为了方便，在图13(c)中将第l及第2铁心7a、 7b表示为图中的位置。
另外在此情况下，上述旋转角传感器16对第2转子7的旋转角位置进行检测，并且将其检测信号输出至ECU13。 ECU13基于第2转子7的旋转角位置来计算第2转子旋转速度VR2，并且控制磁场旋转速度VF (参照图15(a))，以使算出的第2转子旋转速度VR2成为规定值VREF。从而，辅机22的输入轴22a的旋转速度保持为适合辅机22动作的规定值。
此外，在发动机21运转中也对定子6提供电力，并产生第1及第2旋转磁场，由此第1及第2磁力线Gl、 G2所产生的磁力作用于第1及第
242铁心7a、 7b作用，以使输出轴4旋转，其结果是驱动辅机22。
另外在此情况下，与上述发动机21停止中的情况相同，通过第l及第2磁力线Gl、 G2所产生的磁力的作用，保持第1及第2铁心7a、 7b分别位于第1磁极和第1电枢磁极的中间以及第2磁极和第2电枢磁极的中间的状态，并且使输出轴4旋转。因此，第2转子旋转速度VR2为磁场旋转速度VF与曲轴旋转速度VC之和的平均值。
从而，在发动机21运转中的第2转子旋转速度VR2、磁场旋转速度VF以及曲轴旋转速度VC的关系可利用以下公式(2)来表示。
VR2 = (VF+VC)/2 ...... (2)
在此情况下，ECU13也与前述的发动机21停止中的情况相同，控制磁场旋转速度VF，使第2转子旋转速度VR2成为规定值VREF。从而，如图15(b)及(c)所示，无论曲轴旋转速度VC的高低，都将转子旋转速度VR控制为规定值VREF，将辅机22的输入轴22a的旋转速度保持为适合辅机22动作的规定值。
此外，如图15(d)所示，在曲轴旋转速度VC高于规定值VREF的2倍、非常高的情况下，如该图中虚线所示，有时即使对电力供给所产生的第1及第2旋转磁场的磁场旋转速度VF进行控制，第2转子旋转速度VR2也无法超过规定值VREF。另一方面，在该情况下，已磁化的第1及第2铁心7a、 7b还相对于定子6进行旋转，所以通过ECU13对PDU11的控制可以使电枢6a发电。因此，在如上所述的情况下，通过电枢6a发电，来产生第1及第2旋转磁场，使其以与曲轴21a相反的方向旋转，并控制该磁场旋转速度VF，由此如图15(d)中实线所示的那样，可将转子旋转速度VR控制为规定值VREF。如以上那样，在发动机21的极高旋转中可一边发电一边驱动辅机22。
另外，在发动机21运转中，当停止辅机22时只要第2转子旋转速度VR2为值0即可，所以从上述公式(2)可知，控制第1及第2旋转磁场，使其以与曲轴21a相同的速度进行逆旋转。即，使电枢6a发电，并且控制磁场旋转速度VF的绝对值成为与曲轴速度VC相等。由此，第2转子旋转速度VR2被控制为值0，以停止辅机22，并且输入动力传递驱动装置2C的发动机21的动力几乎100%地转换为电力。
25由以上可知，在该第3变形例中也能够同样地取得前述实施方式的效果。
另外，辅机驱动装置1不仅用于辅机22的驱动，还能够兼用为发动
机21开始动作用的起动器。图16表示如此构成的辅机驱动装置30等。该辅机驱动装置30具有前述第1变形例的动力传递驱动装置2A。如该图所示，第1转子5经由第1及第2连结部5E、 5f、单向离合器24以及连结部6g与发动机21连结。该单向离合器24构成为仅在第1转子5与曲轴21a同方向旋转的情况下允许该旋转。
根据以上结构，如图17所示，当产生第1及第2旋转磁场以与曲轴21a的旋转方向同方向地进行旋转时，通过前述第1及第2磁力线Gl、G2所引起的磁力的作用，第l及第2铁心7a、 7b即连结于曲轴21a的第2转子7以与曲轴21a的旋转方向相同的方向进行旋转。从而可驱动曲轴21a，所以能够使发动机21开始动作。
另外，在使用了第3变形例的动力传递驱动装置2C的情况下，可以使发动机21开始动作。此时，在通过离合器等使输出轴4和第2转子7都不能旋转的状态下，产生第l及第2旋转磁场以与曲轴21a相反的方向进行旋转。从而，利用第1及第2磁力线G1、 G2所引起的磁力，可以使第l转子5与曲轴21a—起旋转，从而，能够使发动机21开始动作。
另外，本发明不限定在已说明的实施方式中，可利用各种方式来进行实施。例如，本实施方式是在辅机22、 23即车辆用的空调器压縮机或油泵中适用了本发明的例子，不过不限于这些，显然在其他各种辅机中都可适用本发明。例如，还可适用于车辆用的燃料泵及增压压縮机、或船舶用及飞机用等的辅机。另外，在本实施方式中，利用单个定子6来构成第1及第2电枢列，不过也可以利用两个定子来分别地构成。此外，在本实施方式中，还利用单个永久磁铁5a的磁极来构成第1及第2磁极，不过也可以利用两个永久磁铁的磁极来分别地构成，也可以利用电磁铁的磁极来构成。
另外，在本实施方式中，将永久磁铁5a、电枢6a、第1及第2铁心7a、 7b分别以等间隔进行配置，不过也可以不等间隔地进行配置。此外，在本实施方式中，还分别将第1铁心7a的数量设定为与第1电枢磁极及第1磁极的数量相同，将第2铁心7b的数量设定为与第2电枢磁极及第2
磁极的数量相同，不过也可以更少地设定第1及第2铁心7a、 7b的数量。另夕卜，在本实施方式中，将PDUll以及ECU13用作控制动力传递驱动装置2、 2A 2C的控制装置，不过不限于此，例如，也可以采用安装有微型计算机的电气电路等。此外在本实施方式中，分别根据曲轴角传感器15以及旋转角传感器16的检测结果来算出曲轴旋转速度VC、转子旋转速度VR以及第2转子旋转速度VR2，不过也可以通过其他适当的任意检测手段来进行检测(算出)。
另外在本实施方式、第1及第2变形例中，使用曲轴角位置作为表示第2转子7的旋转角位置的参数，在第3变形例中，使用曲轴角位置作为表示第l转子5的旋转角位置的参数，不过显然不限于此，只要是分别表示第1及第2转子5、 7的旋转角位置，就可以采用其他任意的参数。例如，可利用传感器等直接地检测出第1及第2转子5、 7的旋转角位置，并采用其检测结果。此外，在本实施方式中，还釆用转子旋转速度VR或第2转子旋转速度VR2来作为表示辅机22、 23的输入轴22a、 23a的旋转速度的参数，不过显然不限于此，只要是表示辅机22、 23的输入轴22a、23a的旋转速度，就可以采用其他任意的参数。例如，可利用传感器等直接地检测出辅机22、 23的输入轴22a、 23a的旋转速度，并采用其检测结果。另外，在本发明主旨的范围内，可适当变更细微部件的结构。产业上的可利用性
本发明的辅机驱动装置在实现装置小型化、削减制造成本以及提高商品性方面是非常有用的。
2权利要求
1.一种辅机驱动装置，与内燃机连结并驱动辅机，其特征在于，该辅机驱动装置具备定子，其不能移动，且具有由在周方向上排列的多个第1电枢构成、通过该多个第1电枢中产生的磁极来产生在上述周方向上旋转的第1旋转磁场的第1电枢列，和由在上述周方向上排列的多个第2电枢构成、通过该多个第2电枢中产生的磁极来产生以与上述第1旋转磁场相同的方向进行旋转的第2旋转磁场的第2电枢列；第1转子，其与上述辅机以及上述内燃机的输出轴的一方连结，并且具备第1磁极列和第2磁极列，所述第1磁极列，由在上述周方向上排列的多个第1磁极构成，邻接的各两个上述第1磁极具有互不相同的极性，且被配置为与上述第1电枢列对置，所述第2磁极列由在上述周方向上排列的多个第2磁极构成，邻接的各两个上述第2磁极具有互不相同的极性，且被配置为与上述第2电枢列对置；以及第2转子，其与上述辅机以及上述内燃机的输出轴的另一方连结，并且具备由相互以规定的间隔在上述周方向上排列的多个第1软磁体构成、并被配置在上述第1电枢列与上述第1磁极列之间的第1软磁体列，和由相互以上述规定的间隔在上述周方向上排列的多个第2软磁体构成、并被配置在上述第2电枢列与上述第2磁极列之间的第2软磁体列，在上述第1电枢的各磁极以及上述各第1磁极位于相互对置的第1对置位置时，上述第2电枢的各磁极以及上述各第2磁极位于相互对置的第2对置位置，在位于上述第1对置位置的上述第1电枢的各磁极和上述各第1磁极为互不相同的极性时，位于上述第2对置位置的上述第2电枢的各磁极和上述各第2磁极呈相互相同的极性，在位于上述第1对置位置的上述第1电枢的各磁极和上述各第1磁极为相互相同的极性时，位于上述第2对置位置的上述第2电枢的各磁极和上述各第2磁极呈互不相同的极性，在上述第1电枢的各磁极和上述各第1磁极位于上述第1对置位置的情况下构成为，当上述各第1软磁体位于上述第1电枢的磁极和上述第1磁极之间时，上述各第2软磁体位于在上述周方向上邻接的两组上述第2电枢的磁极和上述第2磁极之间，并且当上述各第2软磁体位于上述第2电枢的磁极和上述第2磁极之间时，上述各第1软磁体位于在上述周方向上邻接的两组上述第1电枢的磁极和上述第1磁极之间。
2.权利要求1所述的辅机驱动装置，其特征在于， 上述第1以及第2电枢列由相互共用的单个电枢列构成。
全文摘要
本发明提供能够实现装置小型化、削减制造成本以及提高商品性的辅机驱动装置。辅机驱动装置(1)具备分别具有都在周方向上排列的多个电枢(6a)、永久磁铁(5a)及第1和第2铁心(7a、7b)的定子(6)、第1转子(5)以及第2转子(7)，第1及第2转子(5、7)的一方与辅机(22)连结，另一方与内燃机(21)连结。当电枢(6a)的第1电枢磁极的极性和与其对置的永久磁铁(5a)的第1磁极的极性不同时，电枢(6a)的第2电枢磁极的极性和与其对置的永久磁铁(5a)的第2磁极的极性相同。当第1铁心(7a)位于第1磁极和第1电枢磁极之间时，第2铁心(7b)位于在周方向上邻接的两组第2电枢磁极及第2磁极之间。
文档编号H02K16/02GK101496263SQ20078002803
公开日2009年7月29日 申请日期2007年8月3日 优先权日2006年8月9日
发明者圷重光, 阿部典行 申请人:本田技研工业株式会社