电动机制造技术

提出一种包括转子和定子的电动机。转子为换向极型转子，并具有转子芯、多个磁体、和凸极。定子具有定子芯和多相线圈。所述线圈在跨过多个所述齿的形态下以分布绕组的形式卷绕在所述齿上。与所述齿的前端部对置的所述凸极的开角被设定为，所述齿的前端部的开角的２倍以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机，该电动机具有采用换向极型构造的转子。技术背景作为电动机中使用的转子，已知有例如日本特开平9-327139号公报所示的换向 极型构造的转子。上述公报的转子具备转子芯；多个磁体，其沿着转子芯的圆周方向排 列；和凸极，其以处于在圆周方向上相邻的磁体之间的形式与转子芯形成为一体。所述各个 磁体起到N极以及S极中的一个磁极的作用，各个凸极起到与所述磁体的磁极不同的磁极 的作用。这种电动机不仅将性能的降低控制在较小范围，且由于与全部磁极由磁体构成的 普通转子相比较可以使磁体减少一半数量，所以在省资源化和低成本化等方面有利。然而，在上述公报的换向极型构造的转子中，由于感应磁通的磁体和没有感应磁 通功能的凸极混在一起，所以容易形成磁性不平衡。其结果，例如由于齿槽转矩的产生而导 致振动增加等、旋转性能恶化的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，不仅控制转子的磁体个数使其变少、并且可以实现 高输出化的电动机。为了达到上述目的，基于本专利技术的第1形态，提供一种包括转子和定子的电动机。 转子具有转子芯、多个磁体、和凸极。磁体沿着所述转子芯的圆周方向排列。磁体起到第1 磁极的作用。凸极以处于在圆周方向上相邻的磁体之间且与所述磁体相隔有空隙的形式与 所述转子芯形成为一体。凸极起到与所述第1磁极不同的第2磁极的作用。定子具有定子 芯和多相线圈。定子芯被配置为与所述转子沿径向对置的形式。定子芯具有在圆周方向上 等间隔地排列的、沿径向延伸的多个齿。线圈被安装在所述齿上。所述线圈在跨过多个所 述齿的形态下以分布绕组的形式卷绕在所述齿上。与所述齿的前端部对置的所述凸极的开 角被设定为所述齿的前端部的开角的2倍以上。基于本专利技术的第2形态，提供一种包括转子和定子的电动机。转子具有转子芯、多 个磁体、和凸极。磁体沿着所述转子芯的圆周方向排列。磁体起到第1磁极的作用。凸极以 处于在圆周方向上相邻的磁体之间且与所述磁体相隔有空隙的形式与所述转子芯形成为 一体。凸极起到与所述第1磁极不同的第2磁极的作用。定子具有定子芯和多相线圈。定 子芯被配置为与所述转子沿径向对置的形式。定子芯具有在圆周方向上等间隔地排列的、 沿径向延伸的多个齿。线圈被安装在所述齿上。所述定子芯具有齿槽，所述齿槽在圆周方 向上相邻的所述齿之间并沿轴向贯穿。所述各个相的线圈包括多个导体段，所述多个导体 段具有沿轴向贯穿所述齿槽的齿槽插入部。这些导体段在从所述齿槽突出的所述齿槽插入 部的端部通过熔接而相互电气连接。附图说明图IA是本专利技术的第1实施方式的电动机的概略构成图。图IB是图IA的局部放大图。图IC是构成图1的电动机的导体段的局部透视图。图2A是图IA的电动机中的磁体磁极的占有角度和转矩脉动比的关系的特性图。图2B是图IA的电动机中的磁体磁极的占有角度和平均转矩比特性图。图3A是显示空隙距离比B/A和最大转矩比的关系的特性图。图;3B是显示空隙距离比B/A和转矩脉动比的关系的特性图。图3C是显示空隙距离比B/A和径向脉动比的关系的特性图。图4是显示其他例子的电动机中的一部分的俯视图。图5A是显示图4的电动机中的定子芯的一部分的透视图。图5B是显示图5A的齿的前端部的模式图。图6A以及图6B是显示其他例子的电动机的特性的图。图7A是构成其他例子的电动机的齿的第1层叠部件的俯视图。图7B是构成其他例子的电动机的齿的第2层叠部件的俯视图。图7C是显示由图7A以及图7B所示的第1以及第2层叠部件构成的定子芯的一 部分的透视图。图7D是显示图7C的齿的前端部的示意图。图8A是构成其他例子的电动机的齿的层叠部件的俯视图。图8B是显示由图8A的层叠部件构成的定子芯的一部分的透视图。图8C是显示图8B的齿的前端部的示意图。图9A是其他例子的电动机的概略构成图。图9B是图9A的凸极的放大图。图10是显示图9A的电动机中的凸极和齿的关系的示意图。图11是显示图9A的电动机中的转子的旋转角度和齿槽转矩的关系的特性图。图12是显示形成于图9A的凸极上的第1辅助槽的开槽角度和齿槽转矩的关系的 特性图。图13是显示其他例子中的凸极和齿的关系的示意图。图14A是本专利技术的第2实施方式的电动机的俯视图。图14B是显示图14A的一部分的局部俯视图。图15A是显示图14A的电动机中的转子处于旋转角度Rl的状态的局部俯视图。图15B是显示图14A的电动机中的转子处于旋转角度R2的状态的局部俯视图。图16是显示图14A的电动机中的转子的旋转角度和齿槽转矩的关系的特性图。图17是显示Wl/Τ以及W2/T与齿槽转矩比的关系的特性图。图18A是图14A的电动机的俯视图。图18B是显示图18A的一部分的局部俯视图。图19A是电动机的局部俯视图、其显示图14A的电动机中的转子处于旋转角度R3 的状态。图19B是电动机的局部俯视图、其显示图14A的电动机中的转子处于旋转角度Rl的状态。图19C是电动机的局部俯视图、其显示图14A的电动机中的转子处于旋转角度R2 的状态。图19D是电动机的局部俯视图、其显示图14A的电动机中的转子处于旋转角度R4 的状态。图20是显示图14A的电动机中的转子的旋转角度和齿槽转矩的关系的特性图。图21A是本专利技术的第3实施方式的电动机的俯视图。图2IB是显示图2IA的一部分的局部俯视图。图22A是电动机的局部俯视图、其显示图21A的电动机中的转子处于旋转角度R5 的状态。图22B是电动机的局部俯视图、其显示图21A的电动机中的转子处于旋转角度R6 的状态。图23是显示图21A的电动机中的转子的旋转角度和齿槽转矩的关系的特性图。图M是显示W3/T和齿槽转矩比的关系的特性图。图25是本专利技术的第5实施方式的俯视图。图沈是图25的电动机的局部放大图。图27是显示图25的电动机中的空隙距离比B/A和径向脉动的关系的特性图。图观是显示图25的电动机中的空隙距离比B/A和转子不平衡力的关系的特性图。图四是显示图25的电动机中的空隙距离比B/A和转矩脉动比的关系的特性图。具体实施方式下面，参照附图，对将本专利技术具体化了的第1实施方式进行说明。如图1所示，本实施方式的内转子型的电动机1具备近似圆环状的定子2，和被配 置在所述定子2的径向内侧的转子3。如图IA以及图IB所示，定子2具备圆筒部11和定子芯4，其中，所述定子芯4具 有在所述圆筒部11的内周面沿着圆周方向排列的多个(在本实施方式中为60个)齿12。 齿12从圆筒部11的内周面向径向内侧延伸。另外，定子芯4通过由高导磁率的金属制板 状部件形成的层叠部件在轴向上层叠而构成。在圆周方向上相邻的所述齿12之间形成有 沿轴向贯穿定子2的齿槽ST。齿槽ST具有从轴向的角度看沿着径向延伸的长方形断面。 齿槽ST的个数与齿12的个数为相同(在本实施方式中为60个)。在齿槽ST中插入有用 于产生使转子3旋转的磁场的线圈段13。另外，未予图示的绝缘体介于齿12和线圈段13 之间。定子2的线圈段13断面呈四边形状，并且以多相(在本实施方式中为3相)的分 布绕组的形式被卷绕在齿12上。线圈段13在每个相上都具有多个导体段14。如图IC所 示，各个导体段14具有齿槽插入部14a，其以沿轴向(与图IA的纸面垂直的方向)贯穿齿 槽ST的形式被配置在齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机，其包括转子和定子，所述转子具有：转子芯；多个磁体，其沿着所述转子芯的圆周方向排列，并起到第１磁极的作用；和凸极，其以处于在圆周方向上相邻的磁体之间且与所述磁体相隔有空隙的形式与所述转子芯形成为一体，并起到与所述第１磁极不同的第２磁极的作用，所述定子具有：定子芯，其被配置为与所述转子沿径向对置，并具有在圆周方向上等间隔地排列的、沿径向延伸的多个齿；和被安装在所述齿上的多相线圈，其特征在于，所述线圈在跨过多个所述齿的形态下以分布绕组的形式卷绕在所述齿上，与所述齿的前端部对置的所述凸极的开角被设定为所述齿的前端部的开角的２倍以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小出圭祐，横山诚也，加藤茂昌，山田洋次，竹本佳朗，三户信二，
申请(专利权)人：阿斯莫有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]