專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機，其中轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)軸方向上的兩個端面都能 夠以磁的形式被有效地利用。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)電機包括定子和轉(zhuǎn)子。所述轉(zhuǎn)子呈基本筒形并且可相對于所述定 子可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。
在大多數(shù)旋轉(zhuǎn)電機中，定子被構(gòu)造為與轉(zhuǎn)子的外周面相對，所述轉(zhuǎn)子 包括沿徑向磁化的磁鐵。而且，所述定子沿所述轉(zhuǎn)子的徑向產(chǎn)生磁通量并 產(chǎn)生影響轉(zhuǎn)子的磁鐵的磁場。因此，在大多數(shù)這種旋轉(zhuǎn)電機中，轉(zhuǎn)子由于 在轉(zhuǎn)子徑向上的定子-轉(zhuǎn)子磁性的相互作用而旋轉(zhuǎn)。
另一方面， 一種包括沿旋轉(zhuǎn)軸方向安裝于轉(zhuǎn)子端面?zhèn)壬系亩ㄗ拥男D(zhuǎn)
電機已經(jīng)7>知(JP10-271784A)。在這種旋轉(zhuǎn)電機中，所述轉(zhuǎn)子包括沿旋 轉(zhuǎn)軸方向磁化的{茲鐵。另外，所述定子沿所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向產(chǎn)生磁通 量并對所述轉(zhuǎn)子的磁鐵施加磁場。在具有如上所述的安裝于轉(zhuǎn)子端面?zhèn)壬?的定子的旋轉(zhuǎn)電機中，所述轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向上的定子-轉(zhuǎn)子磁性 的相互作用而旋轉(zhuǎn)。
因此，為了制造能夠輸出高轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)電機，除了將定子安裝在轉(zhuǎn)子 的周面上外，還有必要將所述定子安裝于旋轉(zhuǎn)軸方向上轉(zhuǎn)子的兩個端面上， 以便能夠通過在轉(zhuǎn)子徑向和旋轉(zhuǎn)軸方向都產(chǎn)生的定子-轉(zhuǎn)子磁性的相互作 用來使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
但是，由于安裝于旋轉(zhuǎn)軸方向上轉(zhuǎn)子的兩端面上的定子沿轉(zhuǎn)子的徑向 排列并包括內(nèi)周長小于外周長的磁芯，因此所述定子存在一個問題，與相 對所述轉(zhuǎn)子的周面的定子相比，》茲飽和更可能發(fā)生在這種定子上。結(jié)果，
轉(zhuǎn)矩會在大功率范圍內(nèi)有問題地減小。
本發(fā)明著眼于上述問題，有利地提出了一種在抑制磁飽和的同時能夠 有效利用旋轉(zhuǎn)軸方向上轉(zhuǎn)子的兩個端面的旋轉(zhuǎn)電機。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)電機包括轉(zhuǎn)子和定子。所述轉(zhuǎn)子具有沿徑向磁化的 第一轉(zhuǎn)子》茲極部分和沿旋轉(zhuǎn)軸方向磁化的第二轉(zhuǎn)子磁極部分的轉(zhuǎn)子。所述
定子具有與所述第一轉(zhuǎn)子磁極部分相對應(yīng)設(shè)置，且沿所述徑向產(chǎn)生磁通量 的第 一定子石茲極部分和與所述第二轉(zhuǎn)子磁極部分相對應(yīng)設(shè)置，且沿所述旋 轉(zhuǎn)軸方向產(chǎn)生磁通量的第二定子磁極部分。所述轉(zhuǎn)子在所述第一和第二轉(zhuǎn) 子磁極部分處接受分別來自所述第一和第二定子磁極部分的磁通量后相對 于所述定子自由地旋轉(zhuǎn)。所述第一定子磁極部分包括沿所述轉(zhuǎn)子的周向排 列的多個第一磁芯，以及與所述多個第一磁芯相對應(yīng)設(shè)置的多個第一線圏， 所述多個第 一線圏中的每一個分別纏繞在所述第 一磁芯中的 一個對應(yīng)磁芯 上。所述第二定子磁極部分包括沿所述轉(zhuǎn)子的周向排列的多個第二磁芯， 以及與所述多個第二磁芯相對應(yīng)設(shè)置的多個第二線圏，所述多個第二線圏 中的每一個分別纏繞在所述第二磁芯中的一個對應(yīng)磁芯上。所述第二磁芯 在垂直于所述轉(zhuǎn)子的徑向的平面方向上的斷面積(截面積)大于或等于所 述第一》茲芯在垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸方向的平面方向上的斷面積。此外，當所
述第一磁芯在所述轉(zhuǎn)子的周向上的最小寬度定義為Wl，所述第一線圏的 圏數(shù)定義為Nl,所述第二磁芯在所述轉(zhuǎn)子的周向上的最小寬度定義為W2， 并且所述第二線圏的圏數(shù)定義為N2時，W2/N2>W1/N1的關(guān)系成立。 優(yōu)選地，所述多個笫一線圏或所述多個第二線圏中的一方的線圏位于
所述多個第一線圏或所述多個第二線圏中另一方的線圏端頭的內(nèi)側(cè)。 優(yōu)選地，N1〉N2的關(guān)系成立。
優(yōu)選地，所述第一線圏與所述第二線圏一體地纏繞。 優(yōu)選地，所述第一線圏與所述第二線圏獨立地纏繞。 優(yōu)選地，所述多個第一磁芯的總數(shù)大于所述多個第二磁芯的總數(shù)。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子呈基本筒形。所述多個第一磁芯與所述筒形的外周 面相對，沿所述轉(zhuǎn)子的周向排列。所述多個第二磁芯包括沿所述轉(zhuǎn)子的周 向排列，與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向的筒形一端面相對的多個第一軸向磁芯， 以及沿所述轉(zhuǎn)子的周向排列，與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向的筒形另一端面相 對的多個第二軸向磁芯。所述多個第二線圏包括與所述多個第一軸向磁芯 相對應(yīng)設(shè)置的多個第 一軸向線圏，所述多個第 一軸向線圏中的每一個分別 纏繞在所述多個第 一軸向磁芯中的一個對應(yīng)磁芯上，以及與所述多個第二 軸向磁芯相對應(yīng)設(shè)置的多個第二軸向線圏，所述多個第二軸向線圏中的每 一個分別纏繞在所述多個第二軸向磁芯中的一個對應(yīng)磁芯上。所述多個第 一軸向磁芯相對于所述多個第二軸向磁芯布置在沿所述轉(zhuǎn)子的周向錯開的 位置處。
優(yōu)選地，所述第 一和第二軸向線圏沿與所述第 一線圏的纏繞方向相反 的方向纏繞。
優(yōu)選地，所述第一和第二軸向線圏與所述第一線圏一體地纏繞。 在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機中，在轉(zhuǎn)子的徑向和旋轉(zhuǎn)軸方向均發(fā)生轉(zhuǎn)子-定子磁性的相互作用，從而使得所述轉(zhuǎn)子相對于所述定子旋轉(zhuǎn)。即在徑向 和旋轉(zhuǎn)軸方向均產(chǎn)生了使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。另外，通過用設(shè)置成與在旋轉(zhuǎn) 軸方向上的所述轉(zhuǎn)子的端面相對的第二定子磁極部分的線圏的圏數(shù)來除所
述第二磁芯在周向上的寬度而得到的W2/N2值大于通過用設(shè)置成與所述 轉(zhuǎn)子的外周面相對的第一定子磁極部分處的線圏的圏數(shù)來除所述第一磁芯 在周向上的寬度而得到的W1/N1值。
因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制磁飽和來有效地利用旋轉(zhuǎn)軸方向上所述 轉(zhuǎn)子的兩端面。


圖l是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的旋轉(zhuǎn)電機的分解圖2是沿圖1中所示的線II-II截取的旋轉(zhuǎn)電機的截面圖3是圖1中所示的定子的軸向部分的透視圖4是圖1中所示的定子的徑向部分的透視圖5是所述旋轉(zhuǎn)電機的透視圖6是所述旋轉(zhuǎn)電機的另一幅透視圖7是示出圖1中所示的定子的軸向部分和徑向部分的局部展開圖8是示出圖7中所示的軸向部分和徑向部分上的一部分磁芯的透視
圖9是根據(jù)第二實施例的旋轉(zhuǎn)電機的定子和轉(zhuǎn)子的透視圖IO是圖9中所示的線圏和轉(zhuǎn)子的透視圖ll是圖9中所示的旋轉(zhuǎn)電機中的定子和轉(zhuǎn)子的截面圖12是圖9中所示的磁芯的透視圖13是圖9中所示的線圏的透視圖；以及
圖14是圖9中所示的線圏的另一幅透視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在附圖中，相同或等同 的部分標以相同的附圖標記，對此將不再重復(fù)說明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的旋轉(zhuǎn)電機的分解圖。參照圖1,根據(jù) 本發(fā)明的實施例1的旋轉(zhuǎn)電機100包括軸10、轉(zhuǎn)子20、定子30、機殼40， 以及蓋50和60。
轉(zhuǎn)子20固定在軸10上。此外，所述轉(zhuǎn)子20包括軸向部分21、 22和 徑向部分23。所述軸向部分21由石茲4失21A-21H組成，所述軸向部分22 由磁鐵22A 22H組成，所述徑向部分23由磁鐵23A 23H組成。應(yīng)當注意 所述磁鐵22C 22F以及磁鐵23C 23G在圖1中未示出。
所述yV個磁4失21A 21H沿周向DR2 i殳置于旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上所述轉(zhuǎn) 子20的一個端面上。另 一方面，所述八個磁鐵22A-22H沿周向DR2設(shè)置 于4t轉(zhuǎn)軸方向DR1上所述轉(zhuǎn)子20的另一個端面上。此外，所述八個》茲4失23A 23H沿周向DR2設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子20的外周面上。
所述磁鐵21A 21H和磁鐵22A-22H在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上磁化，所述 磁鐵23A-23H在轉(zhuǎn)子20的徑向DR3上磁化。
所述定子30由軸向部分31、 32和徑向部分33組成。軸向部分31、 32在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上產(chǎn)生磁通量，徑向部分33在徑向DR3上產(chǎn)生磁 通量。
所述軸10、轉(zhuǎn)子20和定子30 ^皮插入才幾殼40中，蓋50和60在i走轉(zhuǎn) 軸方向上附，沒于所述才幾殼40的兩端。
圖2是沿圖1中所示的線II-II截取的旋轉(zhuǎn)電機100的斷面圖。參照圖 2,在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上轉(zhuǎn)子20的一個端面具有附設(shè)于其上的軸向部分 21，在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上轉(zhuǎn)子20的另一個端面具有附設(shè)于其上的軸向部 分22。另外，所述徑向部分23位于徑向DR3上轉(zhuǎn)子20的外周面上。
所述定子的軸向部分31固定在蓋50上，定子的軸向部分32固定在蓋 60上。所述定子30的軸向部分31與所述轉(zhuǎn)子20的軸向部分21相對，所 述定子30的軸向部分32與所述轉(zhuǎn)子20的軸向部分22相對。此外，所述 定子30的徑向部分33與轉(zhuǎn)子20的徑向部分23相對。
圖3是圖1中所示的定子30的軸向部分31的透視圖。所述軸向部分 31包括托架310、磁芯311-316和線圏321-326。托架310上有下面將說 明的供徑向部分33處的線圏的端子通過的孔310A 310F。磁心311-316 固定到托架310上。石茲心311-316沿周向DR2設(shè)置，并且所述線圏321~326 分別纏繞在磁芯311-316上。另外，端子320從線圏321-326中沿旋轉(zhuǎn)軸 方向DR1^皮拉出。
應(yīng)當注意圖1中所示的定子30的軸向部分32具有與所述軸向部分31 相同的結(jié)構(gòu)。
圖4是圖1中所示的定子30的徑向部分33的透視圖。參照圖4，所 述徑向部分33包括鋼板330、磁芯331~342和線圏351-356。這里，所述 /磁芯336-342在圖4中未示出。DR1層疊的結(jié)構(gòu)。所述磁芯331 342沿周向DR2固定在所述鋼板330的 內(nèi)周面上，所述線圏351~362分別纏繞在》茲芯331-342上。
線圏352、 354、 356、 358、 360和362的端子向4t轉(zhuǎn)軸方向DR1的一 側(cè)延伸出去，線圏351、 353、 355、 357、 359和361的端子向4t轉(zhuǎn)軸方向 DR1的另一側(cè)延伸出去。線圏352、 354、 356、 358、 360和362的端子穿 過諸如軸向部分31上的孔310A 310F并與匯流條相連，線圏351、 353、 355、 357、 359和361的端子穿過諸如軸向部分32上的孔310A-310F并與 匯流條相連。
因此，在所述旋轉(zhuǎn)電機100中，定子30的軸向部分31、 32由六個》茲 芯311 316和六個線圏321-326組成，定子31的徑向部分33由十二個》茲 芯331 342和十二個線圏351 362組成。另外，轉(zhuǎn)子20的軸向部分21和 22分別由八個磁鐵21A-21H和22A 22H組成，所述轉(zhuǎn)子的徑向部分23 由八個/f茲4失23A 23H組成。
圖5是所述;J走轉(zhuǎn)電機100的透視圖。參照圖5,定子30的徑向部分33 與機殼40的內(nèi)周面40A物理接觸。轉(zhuǎn)子20位于定子30的徑向部分33的 內(nèi)圓周的內(nèi)側(cè)，軸10位于轉(zhuǎn)子20的中心。定子30的軸向部分31從^走轉(zhuǎn) 軸方向DR1的一側(cè)容納在機殼40內(nèi)。在這種情況下，從定子30的徑向部 分33上的六個線圏中在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上拉出的端子340穿過所述軸向 部分31上的孔31A和其它孔。
圖6是所述旋轉(zhuǎn)電機100的另一個透視圖。參照圖6，匯流條70位于 容納在機殼40內(nèi)的定子30的軸向部分31上，所述軸向部分31的端子320 和徑向部分33的端子340連接至所述匯流條70。
端子80由U相端子、V相端子和W相端子組成，各匯流條70連接 至所述U相、V相和W相端子上。這樣，端子80供給電流至軸向部分31 上的線圏和徑向部分33的線圏中的六個線圏。另一方面，端子90供給電 流至定子30的軸向部分32的線圏和定子30的徑向部分33上其余六個線 圏。蓋50設(shè)于定子的軸向部分31側(cè)。
圖7是示出圖1中所示的定子30的軸向部分31、 32和徑向部分33
的局部展開圖。參照圖7，在定子30的軸向部分31中，磁芯311 314分 別構(gòu)成了 U相磁芯、W相磁芯、V相磁芯和U相磁芯，在軸向部分32中， 磁芯322-325分別構(gòu)成了 W相磁芯、V相磁芯、U相磁芯和W相磁芯。 另一方面，在定子30的徑向部分33中，磁芯332-334分別構(gòu)成了 U相》茲 芯、V相磁芯和W相磁芯，磁芯335-337分別構(gòu)成了 U相磁芯、V相磁 芯和W相》茲芯。
徑向部分33中的磁芯332與軸向部分31中的磁芯311相對應(yīng)設(shè)置， 徑向部分33中的磁芯333與軸向部分32中的磁芯313相對應(yīng)設(shè)置，徑向 部分33中的磁芯334與軸向部分31中的磁芯312相對應(yīng)設(shè)置。此外，徑 向部分33中的磁芯335與軸向部分32中的磁芯314相對應(yīng)設(shè)置，徑向部 分33中的磁芯336與軸向部分31中的磁芯313相對應(yīng)設(shè)置，徑向部分33 中的磁芯337與軸向部分32中的磁芯315相對應(yīng)設(shè)置。
徑向部分33中的各磁芯332 337在周向DR2上的寬度為Wl,軸向 部分31、 32中的各磁芯311-315在周向DR2上的寬度為W2。此外，寬 度W2等于兩倍的寬度Wl。
軸向部分31的磁芯311、 312和313按照如下方式排列各》茲芯311、 312和313在周向DR2上的各個中心與徑向部分33中的磁芯332、 334和 336中相應(yīng)的一個磁芯在周向DR2上的中心相一致。軸向部分32的磁芯 313、 314和315按照如下方式設(shè)置各磁芯313、 314和315在周向DR2 上的各個中心與徑向部分33中的磁芯333、 335和337中相應(yīng)的一個磁芯 在周向DR2上的中心相一致。
另外，線圏352與軸向部分31中的線圏321相連，所述線圏321與所 述線圏352 —體地纏繞在/P茲芯311和332上。在這種情況下，線圏321和 352沿著箭頭所示的方向以數(shù)字8的形狀纏繞。
此外，線圏353與軸向部分32中的線圏323相連，所述線圏323與所 述線圏353 —體地纏繞在^f茲芯313和333上。在這種情況下，線圏323和 353沿著箭頭所示的方向以數(shù)字8的形狀纏繞。
此外，線圏354與軸向部分31中的線圏322相連，所述線圏322與所
述線圏354 —體地纏繞在磁芯312和334上。在這種情況下，線圏322和 354沿著箭頭所示的方向以數(shù)字8的形狀纏繞。
此外，線圏355與軸向部分32中的線圏324相連，所述線圏324與所 述線圏355 —體地纏繞在磁芯314和335上。在這種情況下，線圏324和 355沿著箭頭所示的方向以數(shù)字8的形狀纏繞。
此外，線圏356與軸向部分31中的線圏323相連，所述線圏323與所 述線圏356 —體地纏繞在;P茲芯313和336上。在這種情況下，線圏323和 356沿著箭頭所示的方向以數(shù)字8的形狀纏繞。
此外，線圏357與軸向部分32中的線圏325相連，所述線圏325與所 述線圏357 —體地纏繞在> 茲芯315和337上。在這種情況下，線圏325和 357沿著箭頭所示的方向以數(shù)字8的形狀纏繞。
作為U相線圏的所述線圏321和352的一端連接至位于所述軸向部分 31側(cè)的匯流條70的U相端子UT，所述線圏321和352的另一端連接至 匯流條70的中性點N。另外，作為W相線圏的所述線圏322和354的一 端連接至匯流條70的W相端子WT,另 一端連接至匯流條70的中性點N。 此外，作為V相線圏的所述線圏323和356的一端連接至匯流條70的V 相端子VT,另一端連接至匯流條70的中性點N。
另一方面，在軸向部分32中，作為V相線圏的所述線圏323和353 的一端連接至位于所述軸向部分32側(cè)的匯流條71的V相端子VT,另一 端連接至匯流條71的中性點N。另外，作為U相線圏的所述線圏324和 355的一端連接至匯流條71的U相端子UT，另一端連接至匯流條71的 中性點N。此外，作為W相線圏的所述線圏325和357的一端連接至匯流 條71的W相端子WT，另一端連接至匯流條71的中性點N。
如上所述，徑向部分33的線圏352-357可供選擇地與軸向部分31中 的線圏321-324相連，或與軸向部分32中的線圏322~325相連。徑向部分 33中線圏352 357的圏數(shù)N1等于軸向部分31和32中線圈321-325的圏 數(shù)N2。
在軸向部分31和32中，各相在周向DR2上按照W相—V相—U相的順序變化，而在徑向部分33中，各相在周向DR2上按照U相—V相—W 相的順序變化。也就是說，在軸向部分31和32中，各相以與在徑向部分 33中各相變化相反的順序變化。因此，將纏繞在軸向部分31和32中磁芯 311 315上的線圏321-325沿與將纏繞在徑向部分33中磁芯332-337上的 線圏352~357的纏繞方向相反的方向纏繞。因此，當所述線圏一體地纏繞 在軸向部分31、 32和徑向部分33兩者上時，每對線圏321和352; 323 和353; 322和354; 324和355; 323和356,以及325和357均以上述的 8字形纏繞。由于這種一體的纏繞，在軸向部分31、 32和徑向部分33中 按照U相~>V相相的順序產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場。
此外，如上所述，由于軸向部分31和32中的》茲芯311-315在周向DR2 上的寬度W2等于徑向部分33中的磁芯332-337在周向DR2上的寬度 Wl的兩倍，并且徑向部分33的線圏352 357可供選擇地與軸向部分31 中的線圏321 324和軸向部分32中的線圏322~325相連，軸向部分31中 的U相磁芯(磁芯311、 314) 、 V相磁芯(磁芯313)和W相磁芯(磁 芯312 )位于相對于軸向部分32中的U相磁芯(磁芯314 ) 、 V相磁芯(磁 芯313)和W相f茲芯(石茲芯312、 315)沿周向DR2 4晉開的位置上。
當電流通過線圏351-362時，定子30的徑向部分33在徑向DR3上產(chǎn) 生磁場并將所產(chǎn)生的磁場施加于轉(zhuǎn)子20的磁鐵23A-23H上。另 一方面， 當電流通過線圏321-326時，定子30的軸向部分31和32在S走轉(zhuǎn)軸方向 DR1上產(chǎn)生磁場并將所產(chǎn)生的磁場分別地施加于磁鐵21A 21H和 22A 22H上。
因此，由于f茲鐵23A-23H在徑向DR3上磁化，磁鐵21A-21H和 22A 22H在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上磁化，所以磁鐵23A 23H、磁鐵21A 21H, 和磁鐵22A 22H與分別從定子30的徑向部分33、軸向部分31,和軸向部 分32處施加的磁場相互作用。結(jié)果，轉(zhuǎn)子20繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
在這種情況下，轉(zhuǎn)子20由于定子30的徑向部分33和轉(zhuǎn)子20的磁鐵 23A-23H之間在徑向DR3上存在的磁性相互作用以及定子30的軸向部分 31和32與轉(zhuǎn)子20的磁鐵21A 21H、 22A-22H之間在i走轉(zhuǎn)軸方向DR1上存在的磁性相互作用而繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。因此，旋轉(zhuǎn)電機100的轉(zhuǎn)矩密度 (torque density)能夠大于轉(zhuǎn)子20僅由于定子30的徑向部分33和轉(zhuǎn)子 20的磁鐵23A-23H之間在徑向DR3上存在的磁性相互作用而旋轉(zhuǎn)時得到 的轉(zhuǎn)矩密度。另外，由于在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上的轉(zhuǎn)子20的兩端也能夠產(chǎn) 生轉(zhuǎn)矩，因而沒有浪費的空間，帶來空間利用效率的改善。此外，由于從 萬走轉(zhuǎn)軸方向DR1上轉(zhuǎn)子20的端面沿旋轉(zhuǎn)軸方向DR1泄漏或從轉(zhuǎn)子20的 外周面沿徑向DR3泄漏的磁通量較小，因此能夠高效率地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
圖8是示出圖7中所示的軸向部分31、 32和徑向部分33上的一部分 /磁芯的透視圖。在此，在圖8中，磁芯311和312表示軸向部分31的磁芯， 磁芯333表示徑向部分33的磁芯。
參照圖8，徑向部分33的磁芯333在其徑向DR3上最內(nèi)周端333A上 的周向DR2上的寬度為Wl。此外，所述磁芯333在其最外周端333B上 的寬度大于所述寬度W1。也就是說，所述磁芯333具有沿徑向DR3變寬 的基本扇形的平面形狀。另外，磁芯333在徑向DR3上的長度為L1。因 此，所述寬度Wl是所述磁芯333在周向DR2上的最小寬度。
上的最內(nèi)周端311A、 312A,和313A上，在周向DR2上的寬度為W2。 此外，所述i茲芯311、 312和313在最外周端311B、 312B，和313B上的 寬度比在周向DR2上的寬度W2大。也就是說，所述磁芯311、 312和313 具有沿徑向DR3變寬的基本扇形的平面形狀。另外，所述磁芯311、 312 和313在徑向DR3上的長度為L2。因此，所述寬度W2是所述磁芯311、 312和313在周向DR2上的最小寬度。
軸向部分31和32的》茲芯311 、 312和313的長度L2等于制造為寬度 等于徑向部分33的磁芯333在周向DR2上的寬度Wl的軸向部分31和 32上的磁芯在徑向DR3上的長度。另外，當在徑向部分33的磁芯333中 垂直于4t轉(zhuǎn)軸方向DR1的平面333C的斷面積;故定義為Sl，并且在軸向部 分31和32的磁芯311中垂直于徑向DR3的端面311D的斷面積被定義為 S2時，S2大于Sl。
因此，磁芯311、 312和313相當于通過沿周向DR2使寬度等于徑向 部分33的磁芯333在周向DR2上的寬度Wl的磁芯370變寬而得到的磁 芯。
然后，線圏321纏繞在磁芯311上，包圍磁芯311的端面311C、 311D、 311E和311F。線圏322和323以與線圏321相類似的方式分別纏繞在i茲 芯312和313上。此外，線圏353纏繞在/P茲芯333上，包圍端面333D、333E、 333F和333G。
如上所述，由于線圏353的圏數(shù)N1等于線圏321、 322和323的圏數(shù) N2,因此下列表達式(1)成立
W2/N2>W1/N1 (1)
即，通過用線圏321、 322和323的圏數(shù)N2除軸向部分31和32的磁 芯311、 312和313在周向DR2上的最小寬度W2而得到的W2/N2值大于 通過用線圏353的圏數(shù)N1除徑向部分33的磁芯333在周向DR2上的最 小寬度Wl而得到的W1/N1值。
由于當電流通過線圏321、 322和323時磁芯311、 312和313在S走轉(zhuǎn) 軸方向DR1上產(chǎn)生》茲通量，因此，與;茲芯311、 312和313在周向DR2上 的寬度為Wl時相比發(fā)生磁飽和的可能性要小。具體地，由于磁芯311、 312和313在其最內(nèi)周端311A、 312A，和313A上周向DR2上的寬度W2 等于兩倍的Wl,并且其在徑向DR3上的長度L2等于磁芯370的長度， 因此，/磁芯311、 312和313在與S走轉(zhuǎn)軸方向DR1垂直的平面上的斷面積 大于^茲芯370。所以，與》茲芯370相比，/磁芯311、 312和313能夠產(chǎn)生更 多的磁通量并更難于發(fā)生磁飽和。結(jié)果，與軸向部分31和32的磁芯在周 向DR2上的寬度等于徑向部分33的磁芯在周向DR2上的寬度的情況相 比，定子30更難于發(fā)生磁飽和，這使得旋轉(zhuǎn)電機100在大功率范圍內(nèi)輸出 更大的轉(zhuǎn)矩。
實施例1的特征在于軸向部分31和32的磁芯311-316在周向DR2上 的寬度W2(最小值)、軸向部分31和32的線圏321-326的圏數(shù)N2、徑 向部分33的磁芯331-342在周向DR2上的寬度Wl (最小值)，以及徑 向部分33的線圏351-362的圏數(shù)Nl滿足上ii^達式(1)，并且軸向部 分31和32的磁芯311-316在垂直于徑向DR3上的斷面積S2大于徑向部 分33的》茲芯331-342在垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上的斷面積Sl。
如上所述的特征使得與軸向部分31和32包括在周向DR2上的寬度與 徑向部分33的磁芯331~342的寬度相同的磁芯370的結(jié)構(gòu)相比，所述軸向 部分31和32更難于產(chǎn)生磁飽和。因此，旋轉(zhuǎn)電機100能夠在大功率范圍 內(nèi)輸出更大的轉(zhuǎn)矩。
盡管在上述內(nèi)容中，徑向部分33的線圏351~362的圏數(shù)N1等于軸向 部分31和32的線圏321-326的圏數(shù)N2，但本發(fā)明不限于上述圏數(shù)，徑向 部分33的線圏351-362的圏數(shù)Nl可以大于軸向部分31和32的線圏 321-326的圏數(shù)N2。在這種結(jié)構(gòu)中，與N1=N2的情況相比，W2/N2要比 W1/N1大更多，這導致在軸向部分31和32發(fā)生磁飽和的可能性進一步減 小。
在這種情況下，在所述線圏以8字形一體地纏繞在軸向部分31和32 的磁芯311-316和徑向部分33的磁芯331 342上后，可以只在徑向部分 33的磁芯331-342上再纏繞一圏線圏，從而使得滿足關(guān)系N1>N2?；蛘撸?所述線圏還可以分別地纏繞在軸向部分31和32的磁芯311 316和徑向部 分33的磁芯331-342上，使得滿足關(guān)系N1>N2。
另外，軸向部分31和32的線圏321或326或者徑向部分33的線圏 351~362雙方中的一方可以位于軸向部分31和32的線圏321~326或者徑 向部分33的線圈351~362雙方中的另一方的線圏端頭的內(nèi)側(cè)。
這樣，由于其余的線圏可以設(shè)置在線圏端頭內(nèi)側(cè)的盲區(qū)中，因此能夠 在不增加旋轉(zhuǎn)電機尺寸的條件下增加轉(zhuǎn)矩。
另外，磁芯311 316、磁芯331-342和轉(zhuǎn)子20的磁芯可以由磁性粉末 芯制成。
應(yīng)當注意，》茲鐵21A 21H和磁鐵22A 22H構(gòu)成了在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1 上磁化的"第二轉(zhuǎn)子磁極部分"，磁鐵23A 23H構(gòu)成了在徑向DR3上磁 化的"第一轉(zhuǎn)子磁極部分，，。
另一方面，軸向部分31和32構(gòu)成了與所述第二轉(zhuǎn)子》茲極部分相對應(yīng) 設(shè)置，且沿旋轉(zhuǎn)軸方向DR1產(chǎn)生磁通量的"第二定子磁極部分"，徑向部 分33構(gòu)成了與所述第一轉(zhuǎn)子磁極部分相對應(yīng)設(shè)置，且沿徑向DR3產(chǎn)生磁 通量的"第一定子磁極部分，，。
另外，軸向部分31中的磁芯311 316構(gòu)成了 "多個第一軸向磁芯"， 軸向部分31中的線圏321-326構(gòu)成了 "多個第一軸向線圈"。
此外，軸向部分32中的磁芯311 316構(gòu)成了 "多個第二軸向磁芯，，， 軸向部分32中的線圏321~326構(gòu)成了 "多個第二軸向線圏"。
[實施例21
圖9是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的旋轉(zhuǎn)電機的定子和轉(zhuǎn)子的透視圖。參 照圖9，根據(jù)實施例2的旋轉(zhuǎn)電機200包括定子110和轉(zhuǎn)子120。
所述定子110呈基本中空的筒形并由鐵材料制成。另外，定子110包 括》茲芯111和線圏112。所述》茲芯111 一體地被制成呈基本字母C的形狀。 多個磁芯111沿定子110的內(nèi)壁以預(yù)定的間隔設(shè)置。
所述；茲芯111包括徑向部分111A和軸向部分111B、 111C。所述徑向 部分111A沿轉(zhuǎn)子120的旋轉(zhuǎn)軸方向DR1 i殳置，所述軸向部分111B和111C 沿轉(zhuǎn)子120的徑向DR3設(shè)置。在圖9的圖紙上，軸向部分111B位于定子 IIO的上部，軸向部分111C位于定子110的下部。
所述線圏112在i走轉(zhuǎn)軸方向DR1和徑向DR3上纏繞在所述;P茲芯111 上，因此，線圏112也具有基本為字母C的形狀，并包括徑向部分112A 和軸向部分112B和112C。由于纏繞在磁芯lll上的線圈112連接至定子 IIO的內(nèi)壁，因此能夠提高線圏112的冷卻性能。更具體地，線圏112被 覆蓋以構(gòu)成定子110的鐵材料，因此能夠提高線圏112的冷卻性能。
所述轉(zhuǎn)子120包括轉(zhuǎn)子軸121、轉(zhuǎn)子磁芯12和磁鐵123。所述轉(zhuǎn)子磁 芯122呈基本筒形并具有其中有多個扁平軋制的電磁鋼板和帶沿轉(zhuǎn)子120 的旋轉(zhuǎn)軸方向DR1層疊的結(jié)構(gòu)。所述轉(zhuǎn)子磁芯122固定于轉(zhuǎn)子軸121上。 所述磁鐵123被制成呈基本字母C的形狀，并固定于轉(zhuǎn)子磁芯122上以便
支持轉(zhuǎn)子磁芯122。此外，沿轉(zhuǎn)子120的周向DR2以預(yù)定間隔設(shè)置有多個 磁鐵123。
所述》茲鐵123包括徑向部分123A和軸向部分123B和123C。徑向部 分123A從轉(zhuǎn)子磁芯122的筒面122A上沿徑向DR3突出。另一方面，軸 向部分123B和123C從轉(zhuǎn)子磁芯122的筒端面122B、 122C上沿旋轉(zhuǎn)軸方 向DR1突出。
更具體地，所述徑向部分123A是設(shè)于轉(zhuǎn)子120的筒面122A上的磁^L 所述軸向部分123B和123C是設(shè)于在》走轉(zhuǎn)軸方向DR1上轉(zhuǎn)子120的兩端 都存在的筒端面122B和122C上的磁鐵。徑向部分123A在徑向DR3上磁 化，軸向部分123B和123C在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上磁化。
轉(zhuǎn)子120設(shè)置在定子110的中空位置中。在這種情況下，磁芯lll的 徑向部分111A和線圏112的徑向部分112A與》茲4失123的徑向部分123A 相對應(yīng)地i殳置，/磁芯111的軸向部分111B和線圏112的軸向部分112B與 線圏112的軸向部分112B相對應(yīng)地設(shè)置，磁芯111的軸向部分111C和線 圏112的軸向部分112C與磁鐵123的軸向部分123C相對應(yīng)地設(shè)置。
更具體地，^茲芯111的徑向部分111A和線圏112的徑向部分112A相 對于磁鐵123的徑向部分123A設(shè)置，磁芯111的軸向部分111B和線圏 112的軸向部分112B相對于磁鐵123的軸向部分123B設(shè)置，磁芯的軸向 部分111C和線圏112的軸向部分112C相對于》茲4失123的軸向部分123C 設(shè)置。此外，由于磁鐵123的徑向部分123A位于轉(zhuǎn)子磁芯122的筒面122A 上，如上所述，所以》茲4失123的軸向部分123B和123C分別位于轉(zhuǎn)子磁芯 122的筒端面122B和122C上，磁芯111的徑向部分111A以及線圏112 的徑向部分112A與轉(zhuǎn)子》茲芯122的筒面122A相對，》茲芯111的軸向部分 111B和線圏112的軸向部分112B與轉(zhuǎn)子》茲芯122的筒端面122B相對， /磁芯111的軸向部分111C和線圏112的軸向部分112C與轉(zhuǎn)子》茲芯122的 筒端面122C相對。
圖IO是圖9中所示的線圏112和轉(zhuǎn)子120的透視圖。參照圖10，磁 纟失123的徑向部分123A和軸向部分123B和123C在呈基本字母C形狀的
線圏112內(nèi)側(cè)在周向DR2上能夠旋轉(zhuǎn)。
圖11是圖9中所示的旋轉(zhuǎn)電機200中定子IIO和轉(zhuǎn)子120的截面圖。
參照圖11,磁鐵123從轉(zhuǎn)子120的徑向DR3上固定在轉(zhuǎn)子磁芯122上以 便保持轉(zhuǎn)子磁芯122。
軸承3~6安裝于定子110和轉(zhuǎn)子120的轉(zhuǎn)子軸121之間。所述轉(zhuǎn)子軸 121由軸承3~6支承。這樣，轉(zhuǎn)子120被定子110可旋轉(zhuǎn)地支承。
定子110包4舌徑向部分IIOA、軸向部分110B和IIOC，連接部分110D 和IIOE。徑向部分110A沿轉(zhuǎn)子120的旋轉(zhuǎn)軸方向DR1設(shè)置。軸向部分 IIOB和110C沿轉(zhuǎn)子120的徑向DR3設(shè)置。此外，徑向部分110A與石茲鐵 的徑向部分123A相對，軸向部分110B和110C分別與》茲4失的軸向部分 123B和123C相對。
徑向部分110A包括上述^茲芯111的徑向部分111A和線圏112的徑向 部分112A,軸向部分IIOB、 110C包括上述f茲芯111的軸向部分111B、 111C。因此，當電流通過線圏112時，徑向部分110A沿徑向DR3產(chǎn)生》茲 場并將所產(chǎn)生的磁場施加于磁鐵123的徑向部分123A上。另外，當電流 通過線圏112時，軸向部分110B和110C沿旋轉(zhuǎn)軸方向DR1產(chǎn)生磁場并 將所產(chǎn)生的磁場分別施加于磁鐵123的軸向部分123B和123C。
因此，由于如上所述磁鐵123的徑向部分123A在徑向DR3上磁化， 而軸向部分123B和123C在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上/f茲化，所以徑向部分123A 和軸向部分123B和123C分別地與由定子110的徑向部分112A和軸向部 分110B和110C產(chǎn)生的磁場相互作用。該相互作用的結(jié)果就是轉(zhuǎn)子120繞 旋轉(zhuǎn)軸AX旋轉(zhuǎn)。
在這種情況下，轉(zhuǎn)子120通過在徑向DR3上存在的定子110的徑向部 分110A和轉(zhuǎn)子120的徑向部分(=磁鐵123的徑向部分123A)之間的磁 性的相互作用以及在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上存在的定子的軸向部分IIOB、 110C和轉(zhuǎn)子120的軸向部分(=》茲4失123的軸向部分123B、 123C )之間 的磁性的相互作用而繞旋轉(zhuǎn)軸AX旋轉(zhuǎn)。因此，旋轉(zhuǎn)電機200能夠提供比的徑向部分(=磁4失123的徑向部分123A)之間的磁性的相互作用而得到 的轉(zhuǎn)矩密度更高的轉(zhuǎn)矩密度。另外，由于在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上轉(zhuǎn)子120的 兩端面上均可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，所以沒有浪費的空間，空間利用率得到了進一 步的改善。此外，從筒面122A沿旋轉(zhuǎn)軸方向DR1泄漏或從筒端面122B 和122C沿徑向DR3泄漏的磁通量較小，因此能夠高效率地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
圖12是圖9中所示的磁芯111的透視圖。參照圖12,徑向部分111A 在其沿徑向DR3的最內(nèi)周端在周向DR2上的寬度為W3，徑向DR3上的 寬度為W4。另外，軸向部分111B在徑向DR3上的徑向部分111A的最內(nèi) 周端處抵靠所述徑向部分111A,并且在抵靠部分處，其在周向DR2上的 寬度為W3,在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上的寬度為W4。軸向部分111C具有與 軸向部分111B相同的寬度W3和寬度W4。
因此，與^走轉(zhuǎn)軸方向DR1垂直的徑向部分111A的斷面積S3等于與 徑向DR3垂直的軸向部分111B、 111C的斷面積S4。也就是i兌，/磁芯111 的軸向部分111B和111C在旋轉(zhuǎn)軸方向DR1上的斷面積S4等于與旋轉(zhuǎn)軸 方向DR1垂直的徑向部分111A的斷面積S3。
圖13是圖9中所示的線圏112的透視圖。參照圖13,線圏112由線 圏1121和1122組成。所述線圏1121以呈基本的字母C形從轉(zhuǎn)子120的 旋轉(zhuǎn)軸方向DR1向徑向DR3 —體地纏繞。另外，線圏1121由徑向部分 1121A和軸向部分1121B和1121C組成。此外，線圏1122沿轉(zhuǎn)子120的 旋轉(zhuǎn)軸方向DR1纏繞。
線圈112的徑向部分112A由線圏1121的徑向部分1121A和線圏1122 組成，線圏112的軸向部分112B由線圏1121的軸向部分1121B組成，線 圏112的軸向部分112C由線圏1121的軸向部分1121C組成。
因此，由于線圏112的徑向部分112A由在4t轉(zhuǎn)軸方向DR1和徑向 DR3上一體地纏繞的線圏1121的徑向部分1121A和在^走轉(zhuǎn)軸方向DR1上 纏繞的線圏1122組成，所以線圏112的徑向部分112A (-線圏1121的徑 向部分1121A)的圏數(shù)大于線圏112的軸向部分112B (=線圏1121的軸向 部分1121B)和112C (=線圏1121的軸向部分1121C)的圏數(shù)。即當線圏
112的徑向部分112A的圏數(shù)定義為N3而線圏112的軸向部分112B和112C 的圏數(shù)定義為N4時，滿足N3〉N4的關(guān)系。
如上所述，線圏112的特征在于，線圏112由以呈基本的字母C形在 :旋轉(zhuǎn)軸方向DR1和徑向DR3上一體地纏繞的線圏1121組成，徑向部分 112A的圈數(shù)N3大于軸向部分112B和112C的圏數(shù)N4。
圖14是圖9中所示的線圏112的另一幅透視圖。參照圖14,線圈112 由線圏1123-1125組成。所述線圏1123沿轉(zhuǎn)子120的旋轉(zhuǎn)軸方向DR1纏 繞。所述線圏1124和1125沿轉(zhuǎn)子120的徑向DR3纏繞。另外，線圏1123 的圏數(shù)N5大于線圏1124和1125的圏數(shù)N6。
線圏1123構(gòu)成了線圏112的徑向部分112A，線圏1124構(gòu)成了線圏 112的軸向部分112B，線圏1125構(gòu)成了線圏112的軸向部分112C。
因此，即使線圏112由線圏1123-1125組成，線圏112的徑向部分112A (=線圏1123)的圏數(shù)N5大于線圏112的軸向部分112B (=線圏1124) 和112C (=線圏1125)的圏數(shù)N6。
如上所述，實施例2的特征在于，磁芯111的徑向部分111A和軸向 部分111B和111C在周向DR2上具有相同的寬度W3，線圏112中的徑向 部分112A的圏數(shù)N5大于軸向部分112B和112C的圏數(shù)N6。
結(jié)果，下面的關(guān)系式(2)成立
<formula>complex formula see original document page 20</formula>... (2)
也就是說，通過用線圈112的軸向部分112B和112C的圏數(shù)N6除》茲 芯111的軸向部分111B和111C在周向DR2上的寬度W3而得到的W3/N6 的值大于通過用線圏112的徑向部分112A的圏數(shù)N5除》茲芯111的徑向部 分111A在周向DR2上的寬度W3而得到的W3/N5的值。
因此，與線圏112的徑向部分112A和軸向部分112B和112C具有相 同的圏數(shù)的情況相比，磁芯111的軸向部分111B和111C更難于產(chǎn)生磁飽 和。
應(yīng)當注意，；磁鐵123的徑向部分123A構(gòu)成在徑向磁化的"第一轉(zhuǎn)子 磁極部分"，磁鐵123的軸向部分123B和123C構(gòu)成在旋轉(zhuǎn)軸方向上磁化
的"第二轉(zhuǎn)子磁極部分"。
另外，/磁芯111的徑向部分111A和線圏112的徑向部分112A構(gòu)成了 與所述第一轉(zhuǎn)子磁極部分相對應(yīng)設(shè)置，且沿徑向產(chǎn)生磁通量的"第一定子 》茲極部分"。
此外，磁芯111的軸向部分111B和111C構(gòu)成了與所述第二轉(zhuǎn)子磁極 部分相應(yīng)設(shè)置，且沿旋轉(zhuǎn)軸方向產(chǎn)生磁通量的"第二定子磁極部分"。
另外，多個》茲芯111、 111、……的多個軸向部分111B、 111B、…… 構(gòu)成了 "多個第一軸向磁芯，，。
另外，多個線圏112、 112.......的多個軸向部分112B、 112B.......構(gòu)成了 "多個笫一軸向線圏"。
另外，多個》茲芯111、 111.......的多個軸向部分111C、 111C、……構(gòu)成了 "多個第二軸向磁芯"。
另外，多個線圏112、 112.......的多個軸向部分112C、 112C、……構(gòu)成了 "多個第二軸向線圏"。
上述實施例1的特征在于通過用軸向部分31和32的線圏321-326的 圏數(shù)N2除軸向部分31和32的磁芯311-316在周向DR2上的寬度W2(最 小值)而得到的W2/N2的值大于通過用徑向部分33的線圏352 362的圏 數(shù)N1除徑向部分33的磁芯331-342在周向DR2上的寬度W1 (最小值) 而得到的W1/N1的值，并且軸向部分31和32的磁芯311 316垂直于徑向 DR3的斷面積S2被定義為大于徑向部分33的磁芯331-342垂直于旋轉(zhuǎn)軸 方向DR1的斷面積S1。
另一方面，實施例2的特征在于通過用線圏112的軸向部分112B和 112C的圏數(shù)N6除》茲芯111的軸向部分111B和111C在周向DR2上的寬 度W3而得到的W3/N6的值大于通過用線圏112的徑向部分112A的圏數(shù) N5除磁芯111的徑向部分111A在周向DR2上的寬度W3而得到的W3/N5 的值，并JU茲芯111的軸向部分111B和111C垂直于徑向DR3的斷面積 S4^皮定義為大于》茲芯111的徑向部分111A垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向DR1的斷面 積S3。
因此，在本發(fā)明中，除了建立通過用線圏的軸向部分的圏數(shù)除所述軸
向部分的磁芯在周向DR2上的寬度而得到的值大于通過用線圏的徑向部 分的圏數(shù)除所述徑向部分的磁芯在周向DR2上的寬度而得到的值外，在定
部分中的磁芯在垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的斷面積。
如上所述，與定子的軸向部分在周向DR2上的寬度等于徑向部分在周 向DR2上的寬度，而定子的軸向部分的圏數(shù)等于徑向部分的圏數(shù)的結(jié)構(gòu)相 比，所述定子的軸向部分能夠產(chǎn)生更多的磁通量并更難于產(chǎn)生磁飽和。結(jié) 果，旋轉(zhuǎn)電機能夠在大功率范圍內(nèi)輸出更大的轉(zhuǎn)矩。
此外，才艮據(jù)實施例2，線圏112的徑向部分112A或軸向部分112B、 112C中的一方位于所述線圏112的徑向部分112A或軸向部分112B、112C 中的另一方的線圏端頭的內(nèi)側(cè)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于其余的線圏可以容納在線圏端頭內(nèi)側(cè)的盲區(qū)中， 因此能夠在不增加旋轉(zhuǎn)電機尺寸的條件下增加轉(zhuǎn)矩。
此外，》茲芯111和轉(zhuǎn)子磁芯122可以由磁性粉末芯制成。
應(yīng)當注意，所述旋轉(zhuǎn)電機100和200發(fā)揮驅(qū)動車輛驅(qū)動輪的電動機或 通過驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)能而產(chǎn)生電能的發(fā)電機的作用。
應(yīng)當理解本實施例的公開在任何方面都是示例性的而非限制性的。因 此，不能通過上述實施例而應(yīng)當通過所附的權(quán)利要求來確定本發(fā)明的范圍， 在本權(quán)利要求的精神和范疇之內(nèi)或等同于該精神和范疇的各種修改和變更 都被認為包含在權(quán)利要求之內(nèi)。
工業(yè)應(yīng)用
本發(fā)明適用于旋轉(zhuǎn)電機，其能夠在抑制磁飽和的同時有效地利用在旋 轉(zhuǎn)軸方向上轉(zhuǎn)子的兩個端面。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機，包括具有沿徑向磁化的第一轉(zhuǎn)子磁極部分和沿旋轉(zhuǎn)軸方向磁化的第二轉(zhuǎn)子磁極部分的轉(zhuǎn)子；以及具有與所述第一轉(zhuǎn)子磁極部分相對應(yīng)設(shè)置，且沿所述徑向產(chǎn)生磁通量的第一定子磁極部分和與所述第二轉(zhuǎn)子磁極部分相對應(yīng)設(shè)置，且沿所述旋轉(zhuǎn)軸方向產(chǎn)生磁通量的第二定子磁極部分的定子，其中所述轉(zhuǎn)子在所述第一和第二轉(zhuǎn)子磁極部分處接受分別來自所述第一和第二定子磁極部分的磁通量后相對于所述定子自由地旋轉(zhuǎn)；所述第一定子磁極部分包括沿所述轉(zhuǎn)子的周向排列的多個第一磁芯，以及與所述多個第一磁芯相對應(yīng)設(shè)置的多個第一線圈，所述多個第一線圈中的每一個分別纏繞在所述第一磁芯中的一個對應(yīng)磁芯上；所述第二定子磁極部分包括沿所述轉(zhuǎn)子的周向排列的多個第二磁芯，以及與所述多個第二磁芯相對應(yīng)設(shè)置的多個第二線圈，所述多個第二線圈中的每一個分別纏繞在所述第二磁芯中的一個對應(yīng)磁芯上；所述第二磁芯在垂直于所述轉(zhuǎn)子的徑向的平面方向上的斷面積大于或等于所述第一磁芯在垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸方向的平面方向上的斷面積；并且當所述第一磁芯在所述轉(zhuǎn)子的周向上的最小寬度定義為W1，所述第一線圈的圈數(shù)定義為N1，所述第二磁芯在所述轉(zhuǎn)子的周向上的最小寬度定義為W2，并且所述第二線圈的圈數(shù)定義為N2時，W2/N2＞W(wǎng)1/N1的關(guān)系成立。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機，其中，所述多個第一線圏或所 述多個第二線圏中一方的線圏位于所述多個第一線圏或所述多個第二線圏中另一方的線圏的線圏端頭的內(nèi)側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機，其中，N1>N2的關(guān)系成立。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機，其中，所述第一線圏與所述第 二線圏一體地纏繞。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機，其中，所述第一線圏與所述第 二線圏獨立地纏繞。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機，其中，所述多個第一磁芯的總 數(shù)大于所述多個第二磁芯的總數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機，其中 所述轉(zhuǎn)子呈基本筒形；所述多個第一^P茲芯與所述筒形的外周面相對，沿所述轉(zhuǎn)子的周向排列； 所述多個第二磁芯包括沿所述轉(zhuǎn)子的周向排列，與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向的筒形一端面 相對的多個第一軸向磁芯，以及沿所述轉(zhuǎn)子的周向排列，與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向的筒形另 一端 面相對的多個第二軸向磁芯； 所述多個第二線圏包括與所述多個第一軸向磁芯相對應(yīng)設(shè)置的多個第一軸向線圏，所述 多個第一軸向線圏中的每一個分別纏繞在所述多個第一軸向磁芯中的一個 對應(yīng)J茲芯上，以及與所述多個第二軸向磁芯相對應(yīng)^:置的多個第二軸向線圈，所述 多個第二軸向線圏中的每一個分別纏繞在所述多個第二軸向^P茲芯中的一個 對應(yīng)》茲芯上；并且所述多個笫一軸向磁芯相對于所述多個第二軸向磁芯布置在沿所述轉(zhuǎn) 子的周向錯開的位置處。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機，其中，所述第一和第二軸向線 圏沿與所述第一線圏的纏繞方向相反的方向纏繞。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)電機，其中，所述第一和笫二軸向線 圏與所述第 一線圏 一體地纏繞。
全文摘要
一種能夠通過抑制磁飽和而有效地利用旋轉(zhuǎn)軸方向上轉(zhuǎn)子的兩個端面的旋轉(zhuǎn)電機，包括具有軸向部分(31和32)和徑向部分(33)的定子。所述軸向部分(31)包括磁芯(311至314)和線圈(321至324)，所述軸向部分(32)包括磁芯(312至315)和線圈(322至325)。所述徑向部分(33)包括磁芯(332至337)和線圈(352至357)。所述軸向部分(31)的各磁芯(311至315)在周向(DR2)上的寬度(W2)是所述徑向部分(33)的各磁芯(332至337)在周向(DR2)上的寬度(W1)的兩倍。所述軸向部分(31)的各線圈(321至325)的圈數(shù)等于所述徑向部分(33)的各線圈(352至357)的圈數(shù)。
文檔編號H02K21/14GK101199102SQ20058005007
公開日2008年6月11日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者加納善明, 松井信行, 柳生泰秀, 水谷良治, 立松和高, 遠藤康浩 申請人:豐田自動車株式會社