專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中轉(zhuǎn)子的沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的兩個(gè)端面可 在它們的磁性能方面被有效利用。
背景技術(shù)：
JP 11-275826公開(kāi)了一種包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。所述 一個(gè)定子配置在所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間。然后，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子和所述一個(gè)定子 被同心地設(shè)置以便具有相同的軸線(xiàn)。
在所述定子上形成單一線(xiàn)圏。然后，復(fù)合電流(combined currents)通 過(guò)該單一線(xiàn)圏以生成在數(shù)量上與轉(zhuǎn)子數(shù)量相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。通過(guò)此構(gòu)造， 所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子之一可與所述一個(gè)定子一起使用以構(gòu)成電動(dòng)機(jī)，而所述兩個(gè) 轉(zhuǎn)子中的另 一個(gè)可與所述一個(gè)定子一起使用以構(gòu)成發(fā)電機(jī)。
另夕卜，日本專(zhuān)利公開(kāi)jp 11-275827和JP 11-275828內(nèi)也公開(kāi)了類(lèi)似的 技術(shù)。
但是，在JP 11-275826內(nèi)公開(kāi)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)，在與轉(zhuǎn)子的沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn) 方向的端面相對(duì)的位置處沒(méi)有"&置定子，這會(huì)導(dǎo)致不能有效利用轉(zhuǎn)子的沿 旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的端面的問(wèn)題。
本發(fā)明解決了上述問(wèn)題，并且有利地提供了一種能夠有效利用轉(zhuǎn)子的 沿;旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的兩個(gè)端面的^走轉(zhuǎn)電^L。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子具有多個(gè)被沿徑向方向 磁化的第 一轉(zhuǎn)子磁極部，和多個(gè)被沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的笫二轉(zhuǎn)子磁極部。
定子具有與該多個(gè)第 一轉(zhuǎn)子磁極部對(duì)應(yīng)地設(shè)置、且沿徑向方向生成磁通量
的多個(gè)第一定子磁極部，和與該多個(gè)第二轉(zhuǎn)子磁極部對(duì)應(yīng)地設(shè)置、且沿旋 轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向生成磁通量的多個(gè)第二定子磁極部。當(dāng)在該多個(gè)第一和第二轉(zhuǎn) 子磁極部處從該多個(gè)相應(yīng)的第一和第二定子磁極部接收到磁通量時(shí)，轉(zhuǎn)子 相對(duì)于定子自由旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心，該轉(zhuǎn)子鐵心具有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的圓筒 面，和位于沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的端部處的圓筒端面。該多個(gè)第一定子》茲極部 設(shè)置成與該轉(zhuǎn)子鐵心的圓筒面相對(duì)。該多個(gè)第二定子磁極部設(shè)置成與該轉(zhuǎn)
子45^心的圓筒端面相對(duì)。
優(yōu)選地，每個(gè)該第一和第二轉(zhuǎn)子磁極部包括磁體。
優(yōu)選地，該第 一轉(zhuǎn)子磁極部由配置在該轉(zhuǎn)子鐵心的圓筒面上且被沿徑 向方向磁化的第 一磁體構(gòu)成，而該第二轉(zhuǎn)子磁極部由配置在該轉(zhuǎn)子鐵心的 圓筒端面上且被沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的第二磁體構(gòu)成。
優(yōu)選地，該笫 一轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入該轉(zhuǎn)子鐵心且被沿徑向方向磁化的 第一磁體構(gòu)成。此外，該第二轉(zhuǎn)子磁極部由配置在該轉(zhuǎn)子鐵心的圓筒端面 上且被沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的第二磁體構(gòu)成。
優(yōu)選地，該笫 一轉(zhuǎn)子磁極部由配置在該轉(zhuǎn)子鐵心的圓筒面上且被沿徑 向方向磁化的第一磁體構(gòu)成。此外，該第二轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入該轉(zhuǎn)子鐵心 且被沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的第二磁體構(gòu)成。
優(yōu)選地，該第一轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入該轉(zhuǎn)子鐵心且被沿徑向方向磁化的 第一磁體構(gòu)成。此外，該第二轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入該轉(zhuǎn)子鐵心且被沿旋轉(zhuǎn)軸 線(xiàn)方向磁化的第二i茲體構(gòu)成。
優(yōu)選地，每個(gè)該第一和第二轉(zhuǎn)子磁極部?jī)H由用于形成轉(zhuǎn)子鐵心的鐵磁 材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，該第一轉(zhuǎn)子磁極部由沿徑向方向具有凸極磁特性(magnetic property of salient pole)的第一鐵磁材料構(gòu)成。此外，該第二轉(zhuǎn)子磁極部 由沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向具有凸極磁特性的第二鐵磁材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，該第一鐵/磁材料包括至少一個(gè)第一空隙，每一該第一空隙沿
旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向形成、沿徑向方向設(shè)置。另外，該第二鐵磁材料包括至少一 個(gè)第二空隙，每一該第二空隙沿徑向方向形成、沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置。 優(yōu)選地，該第一空隙與該第二空隙連續(xù)。
優(yōu)選地，該第 一轉(zhuǎn)子磁極部由沿朝向該第 一定子磁極部的方向從該圓 筒面突出的第 一鐵磁材料構(gòu)成。該第二轉(zhuǎn)子磁極部由沿朝向該第二定子磁 極部的方向從該圓筒端面突出的第二鐵磁材料構(gòu)成。然后，該第一定子磁 極部構(gòu)造成沿朝向該第 一轉(zhuǎn)子磁極部的方向突出，而該第二定子磁極部構(gòu) 造成沿朝向該第二轉(zhuǎn)子磁極部的方向突出。
優(yōu)選地，該第一轉(zhuǎn)子磁極部和第二轉(zhuǎn)子磁極部中的任一個(gè)包括磁體， 而該第一轉(zhuǎn)子磁極部和第二轉(zhuǎn)子磁極部中的另一個(gè)僅由用于形成轉(zhuǎn)子鐵心 的鐵磁材料形成。
優(yōu)選地，該第 一轉(zhuǎn)子磁極部由沿徑向方向具有凸極/f茲特性的鐵磁材料 構(gòu)成。第二轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入該轉(zhuǎn)子鐵心并被沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的磁體 構(gòu)成。
優(yōu)選地，該鐵J茲材料包括至少一個(gè)空隙，每一空隙沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向形
成、沿徑向方向i殳置。
優(yōu)選地，該第一轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入該轉(zhuǎn)子鐵心并被沿徑向方向磁化的 磁體構(gòu)成。此外，該第二轉(zhuǎn)子磁極部由沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向具有凸極磁特性的 鐵磁材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，該鐵磁材料具有沿該轉(zhuǎn)子的周方向形成突出部和凹入部的凹 凸結(jié)構(gòu)。該/磁體與該凹凸結(jié)構(gòu)內(nèi)的凹入部對(duì)應(yīng)地i殳置。
優(yōu)選地，該鐵磁材料包括至少一個(gè)空隙，每一空隙沿徑向方向形成、 沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置。該磁體插入該沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向形成的空隙。
優(yōu)選地，該4失^磁材料包括至少一個(gè)狹槽，每一狹槽沿徑向方向形成、
沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置。該磁體設(shè)置在該狹槽的外圓周側(cè)。
優(yōu)選地，該第 一轉(zhuǎn)子磁極部由沿徑向方向具有凸極磁特性的鐵磁材料 構(gòu)成。此外，該第二轉(zhuǎn)子磁極部由設(shè)置在該轉(zhuǎn)子鐵心的圓筒端面上并且被 沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的第二磁體構(gòu)成。
優(yōu)選地，該鐵磁材料包括至少一個(gè)空隙，每一空隙沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向形 成、沿徑向方向i殳置。
優(yōu)選地，該第一轉(zhuǎn)子磁極部由設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵心的圓筒面上且被沿徑向 方向磁化的磁體構(gòu)成。此外，該第二轉(zhuǎn)子磁極部由沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向具有凸 極磁特性的鐵磁材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，該鐵磁材料包括至少一個(gè)狹槽，每一狹槽沿徑向方向形成、 沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置。
優(yōu)選地，該第一轉(zhuǎn)子磁極部設(shè)置在相對(duì)于該第二轉(zhuǎn)子磁極部的配置位
置移動(dòng)45度電角度的位置處。
優(yōu)選地，該定子在該多個(gè)第一定子磁極部和多個(gè)第二定子磁極部之間 的結(jié)合部?jī)?nèi)具有冷卻水路。
優(yōu)選地，該第一定子磁極部包括沿該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置的第一 齒以及纏繞在第一齒上的第一線(xiàn)圏。此外，該第二定子磁極部包括沿該轉(zhuǎn) 子的徑向方向設(shè)置的第二齒以及纏繞在第二齒上的第二線(xiàn)圏。
優(yōu)選地，該第二齒的沿從該轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓周朝外圓周的方向的寬度保持 大體上恒定或變窄。
優(yōu)選地，該第一線(xiàn)圏和第二線(xiàn)圈中的一個(gè)配置位于該第一線(xiàn)圏和第二 線(xiàn)圏中的另一個(gè)的線(xiàn)圏端部?jī)?nèi)側(cè)。
優(yōu)選地，該第一齒與該第二齒一體地形成。另外，該第一線(xiàn)圏與該第 二線(xiàn)圏一體地纏繞在該第一和第二齒上。
優(yōu)選地，該第一齒與該第二齒分開(kāi)。另外，該第一線(xiàn)圈與該第二線(xiàn)圏 分離地纏繞在該第一齒上。
優(yōu)選地，該第一定子磁極部包括由沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向疊置的多個(gè)鐵磁件 構(gòu)成的第 一定子鐵心。該第二定子磁極部包括由沿徑向方向疊置的多個(gè)鐵 磁件構(gòu)成的第二定子鐵心。該第一定子磁極部和第二定子磁極部之間的結(jié) 合部由壓粉磁性材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，該第 一轉(zhuǎn)子磁極部包括由沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向疊置的多個(gè)鐵磁件 構(gòu)成的第一轉(zhuǎn)子鐵心。該第二轉(zhuǎn)子磁極部包括由沿徑向方向疊置的多個(gè)鐵 磁件構(gòu)成的第二轉(zhuǎn)子鐵心。該第 一轉(zhuǎn)子磁極部和第二轉(zhuǎn)子磁極部之間的結(jié) 合部由壓粉磁性材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，該第 一定子磁極部包括由沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向疊置的多個(gè)鐵磁件 構(gòu)成的第一定子鐵心。該第二定子磁極部包括由沿徑向方向疊置的多個(gè)鐵 磁件構(gòu)成的第二定子鐵心。該第一轉(zhuǎn)子磁極部包括由沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向疊置 的多個(gè)鐵磁件構(gòu)成的第一轉(zhuǎn)子鐵心。該第二轉(zhuǎn)子磁極部包括由沿徑向方向 疊置的多個(gè)鐵磁件構(gòu)成的第二轉(zhuǎn)子鐵心。該第一定子磁極部和第二定子磁 極部之間的結(jié)合部以及該第 一轉(zhuǎn)子磁極部和第二轉(zhuǎn)子磁極部之間的結(jié)合部 由壓粉磁性材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)子設(shè)置在該定子的內(nèi)周側(cè)。
優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)子設(shè)置在該定子的外周側(cè)。
在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子-定子磁相互作用沿轉(zhuǎn)子的徑向方向 和旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向發(fā)生，這可使得轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子自由旋轉(zhuǎn)。換句話(huà)說(shuō)，沿 轉(zhuǎn)子的徑向方向和旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向同時(shí)生成用于使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩
因此，當(dāng)使用本發(fā)明時(shí)可實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)子的沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的兩個(gè)端面的 有效使用。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子的透
視圖2是圖1內(nèi)所示的線(xiàn)圈和轉(zhuǎn)子的透視圖3是圖1內(nèi)所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子的橫截面圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖6是根據(jù)第三實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的另一個(gè)透視圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖8是沿圖7內(nèi)所述線(xiàn)VII-VII的橫截面圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖ll是根據(jù)第六實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的另一個(gè)透視圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖13是示出根據(jù)第七實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖14是當(dāng)從轉(zhuǎn)子鐵心的圓筒面?zhèn)瓤磿r(shí)圖12和13內(nèi)所示的轉(zhuǎn)子鐵心的 平面圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖16是根據(jù)第八實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的另一個(gè)透視圖17是根據(jù)第八實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的還另一個(gè)透視圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖19是根據(jù)第九實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的另一個(gè)透視圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖21是當(dāng)從圖20內(nèi)指示的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1看時(shí)轉(zhuǎn)子軸和轉(zhuǎn)子鐵心 的平面圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視
圖23是根據(jù)第十一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的另一個(gè)透視圖24是圖23內(nèi)所示的轉(zhuǎn)子鐵心和磁體的展開(kāi)圖25是圖13內(nèi)所示的轉(zhuǎn)子鐵心和磁體的展開(kāi)圖26是示出轉(zhuǎn)矩和通過(guò)定子內(nèi)的線(xiàn)圏的電流的相位之間的關(guān)系的圖
示；
圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的定子的透視
圖28是根據(jù)第十二實(shí)施例的定子的另一個(gè)透視圖29是示出根據(jù)本發(fā)明的第十三實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的齒和線(xiàn)圏的 透視圖30是根據(jù)本發(fā)明的第十四實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的示意性橫截面圖31是示出圖30內(nèi)所示定子的徑向部分、軸向部分和結(jié)合部?jī)?nèi)的磁
通量分布的圖示；
圖32是示出圖30內(nèi)所示的定子IOM的制造方法的圖示；
圖33是示出根據(jù)本發(fā)明的第十四實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的示意
性橫截面圖34是根據(jù)第十四實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的另 一個(gè)轉(zhuǎn)子的透視圖35是圖34內(nèi)所示的轉(zhuǎn)子的分解圖36是根據(jù)本發(fā)明的第十五實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的示意性橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在附圖中，用相同的 標(biāo)號(hào)指示相同或等同的部件，并且將不再重復(fù)關(guān)于這些部件的說(shuō)明。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透視圖。 參照?qǐng)D10，根據(jù)實(shí)施例6的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100E包括代替旋轉(zhuǎn)電機(jī)100內(nèi)的轉(zhuǎn) 子20的轉(zhuǎn)子20E。
轉(zhuǎn)子20E是通過(guò)用轉(zhuǎn)子70代替圖5內(nèi)所示的轉(zhuǎn)子20B的轉(zhuǎn)子鐵心40 構(gòu)造成的，而轉(zhuǎn)子20E的其余組件與轉(zhuǎn)子20B的那些組件相同。轉(zhuǎn)子鐵心 70是通過(guò)向轉(zhuǎn)子4失心40添加突出部71和72構(gòu)造成的，而轉(zhuǎn)子4失心70的 其余組件與轉(zhuǎn)子^:心40的那些組件相同。
突出部71和72可以與用于形成實(shí)施例4內(nèi)的轉(zhuǎn)子4失心50的突出部 51和52的方式類(lèi)似的方式形成。在這種情況下，突出部71和72形成在 對(duì)應(yīng)于其中沒(méi)有沿圓周方向DR3形成空隙41和42的區(qū)域的位置(即，位 于具有大致為字母-的形狀的空隙41、 42和相鄰空隙41、 42之間的區(qū)域 的位置)上形成。
在轉(zhuǎn)子20E中，磁體31在相鄰兩個(gè)突出部71和71之間設(shè)置在圓筒 端面70B上。此外，磁體32在相鄰兩個(gè)突出部72和72之間設(shè)置在圓筒 端面70C上。然后，磁體31的上表面與突出部71的頂部對(duì)齊，而磁體32 的上表面與突出部72的頂部對(duì)齊。換句話(huà)說(shuō)，磁體31確實(shí)沒(méi)有沿旋轉(zhuǎn)軸 線(xiàn)方向DR1從轉(zhuǎn)子鐵心70的突出部71延伸出，而磁體32確實(shí)沒(méi)有沿旋 轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1從轉(zhuǎn)子鐵心70的突出部72延伸出。剩余結(jié)構(gòu)與圖5內(nèi)所 示的轉(zhuǎn)子鐵心40相同。
因此，在轉(zhuǎn)子20E內(nèi)，徑向部分(轉(zhuǎn)子鐵心70和空隙41 ~ 44 )由SynR 構(gòu)成，而軸向部分(磁體31和32)由IPM構(gòu)成。
從而，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)100E內(nèi)，在圓筒面70A上不具有磁體以生成沿徑 向方向DR2的磁通量，可實(shí)現(xiàn)成本降低。
應(yīng)注意，》茲體31和32分別被設(shè)置在突出部71和71之間以及突出部 72和72之間、且同時(shí)防止磁體31和32沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1從突出部71 和72向外延伸的形成，等同于"設(shè)置嵌入轉(zhuǎn)子鐵心70的磁體"。
轉(zhuǎn)子20E是通過(guò)用形成大致為圓筒形的磁性壓粉鐵心制造轉(zhuǎn)子鐵心 70，將轉(zhuǎn)子軸21插入被制成的轉(zhuǎn)子鐵心70,并分別將磁體31和32設(shè)置 在轉(zhuǎn)子鐵心70的圓筒端面70B和70C上制成的。在此情況下，轉(zhuǎn)子鐵心 70 ^皮劃分成位于空隙43和空隙44之間的部分、位于空隙43的上側(cè)的部 分以及位于空隙44的下側(cè)的部分，并且是通過(guò)單獨(dú)形成每個(gè)部分并連結(jié)所 形成的三個(gè)部分而制成的。
這里，轉(zhuǎn)子鐵心70和空隙41~44構(gòu)成徑向轉(zhuǎn)子》茲極部，而》茲極31 和32構(gòu)成軸向轉(zhuǎn)子》茲^f及部。
盡管已經(jīng)說(shuō)明轉(zhuǎn)子鐵心70包括兩種空隙41和42，但是本發(fā)明并不局 限于此構(gòu)造。轉(zhuǎn)子鐵心70可僅包括一種沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1形成的空隙 (其余相同)，或者可包括兩種以上的空隙。只要轉(zhuǎn)子鐵心70包括至少一 個(gè)空隙，則就可實(shí)現(xiàn)凸極磁特性(Ld>Lq)。
此外，用于形成具有空隙41和42的轉(zhuǎn)子鐵心70的多個(gè)磁性鋼板構(gòu)成 沿徑向方向DR2具有凸極磁特性的"鐵磁體"。
圖11是^^艮據(jù)實(shí)施例6的轉(zhuǎn)子的另一個(gè)透^f見(jiàn)圖。參照?qǐng)D11，才艮據(jù)實(shí)施 例6的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100E可包括代替圖10內(nèi)所示的轉(zhuǎn)子20E的、圖11中所 示的轉(zhuǎn)子20El。
轉(zhuǎn)子20E1是通過(guò)從轉(zhuǎn)子鐵心70內(nèi)除去空隙43和44獲得的，并且其 余構(gòu)造與轉(zhuǎn)子20E相同。在這樣做時(shí)，空隙41、 42的端部41A、 42B與圓 筒端面70B之間的距離，被設(shè)定為使得沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1的空隙41、 42的端部41A、 42A由磁體31、 32的》茲通量飽和。因此，可利用磁體31和32的飽和磁通量抑制沿徑向方向DR2的磁通量泄漏。另外，由于不需 要提供用于防止沿徑向方向DR2的磁通量泄漏的空隙43和44，所以可從 由SynR構(gòu)成的徑向部分獲得更大的轉(zhuǎn)矩。
結(jié)果，轉(zhuǎn)子20E1具有由SynR構(gòu)成的徑向部分和由IPM構(gòu)成的軸向 部分，并且正好如轉(zhuǎn)子20E的情況那樣起作用。
轉(zhuǎn)子20E1可使用用于制成轉(zhuǎn)子20E的制造方法制成。
除了上述內(nèi)容之外，(此實(shí)施例的)結(jié)構(gòu)與實(shí)施例l相同。
圖12和13是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的透 視圖。參照?qǐng)D12和13，根據(jù)實(shí)施例7的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100F包括代替旋轉(zhuǎn)電機(jī) 100內(nèi)的轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)子20F。
轉(zhuǎn)子20F包括轉(zhuǎn)子軸21、磁體33和轉(zhuǎn)子鐵心80。轉(zhuǎn)子鐵心80固定 在轉(zhuǎn)子軸21上。多個(gè)磁體33、 33、 33...沿圓周方向DR3相隔預(yù)定間隔地 設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵心80的圓筒面80A上。在此情況下，每個(gè)磁體33的外圓周 面33A沿徑向方向DR2從圓筒面80A突出。另外，每個(gè)》茲體33的沿;旋轉(zhuǎn) 軸線(xiàn)方向DR1的端面33B和33C分別與轉(zhuǎn)子4失心80的圓筒端面80B和 80C對(duì)齊。
轉(zhuǎn)子鐵心80具有沿圓周方向DR3相隔預(yù)定間隔地形成的狹槽81和 82。狹槽81和82在轉(zhuǎn)子鐵心80內(nèi)側(cè)在沿圓周方向DR3與磁體33的配置 位置一致的位置上形成(參照?qǐng)D13)。
圖14是從圖12和13內(nèi)所示的轉(zhuǎn)子鐵心80的圓筒面80A側(cè)看到的轉(zhuǎn) 子鐵心80的平面圖。參照?qǐng)D14，轉(zhuǎn)子鐵心80包括狹槽81 ~84。狹槽81 和82在圓筒端面80B側(cè)形成，而狹槽83和84在圓筒端面80C側(cè)形成。
狹槽81和82形成為朝圓筒端面80B開(kāi)口的大致為字母3的形狀。另 一方面，狹槽83和84形成為朝圓筒端面80C開(kāi)口的大致為字母:J的形狀。 然后，狹槽81形成為比狹槽82更接近圓筒端面80B。狹槽83形成為比狹 槽84更接近圓筒端面80C。
狹槽81、 82和狹槽83、 84被設(shè)計(jì)成沿;旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1實(shí)現(xiàn)凸極特
性(Ld>Lq)。通過(guò)此構(gòu)造，轉(zhuǎn)子鐵心80與狹槽81、 82或狹槽83、 84 一起實(shí)現(xiàn)與被沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1磁化的磁體實(shí)現(xiàn)的功能相同的功能。
因此，在轉(zhuǎn)子20F內(nèi)，徑向部分(=》茲體33)由SPM構(gòu)成，而軸向部 分(-具有狹槽81、 82的轉(zhuǎn)子鐵心80或具有狹槽83、 84的鐵心80)由 SynR構(gòu)成。
從而，可使用圓筒面80A上的磁轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子20F旋轉(zhuǎn)。另外，由于圓 筒端面80B和80C上不需要磁體來(lái)生成沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1的/f茲通量， 所以轉(zhuǎn)子20F的制造成本降低。
轉(zhuǎn)子20F是通過(guò)用形成大致為圓筒形的磁性壓粉鐵心制造轉(zhuǎn)子鐵心 80，將轉(zhuǎn)子軸21插入被制成的轉(zhuǎn)子鐵心80,并將磁體33設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵心 80的圓筒面80A上制成的。在此實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子鐵心80被劃分成不包含 狹槽81 ~84中任一者的部分，包括狹槽81和82的部分，以及包括狹槽 83和84的部分，并且是通過(guò)單獨(dú)形成每個(gè)部分并連結(jié)所形成的三個(gè)部分 制成的。包含狹槽81和82的部分被沿圓周方向DR3分成在狹槽81和82 的中央部分隔開(kāi)的多個(gè)片段，并且是通過(guò)分別形成該多個(gè)片段中的每一個(gè) 以便生成狹槽81和82并沿圓周方向DR3連結(jié)該多個(gè)形成的片段制成的。 包含狹槽83和84的部分根據(jù)與用于制造包含狹槽81和82的片段的方法 相同的方法制成。
應(yīng)注意，磁體33構(gòu)成徑向轉(zhuǎn)子磁極部，而轉(zhuǎn)子鐵心80和狹槽81~84 構(gòu)成軸向轉(zhuǎn)子》茲一及部。
盡管已經(jīng)說(shuō)明其中轉(zhuǎn)子鐵心80在沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1的兩個(gè)邊緣區(qū) 域上各具有兩種狹槽81和82以及兩種狹槽83和84，但是本發(fā)明并不局 限于此。轉(zhuǎn)子鐵心80可在沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1的邊緣區(qū)域中的每一個(gè)上 僅包括一個(gè)狹槽或兩個(gè)或更多個(gè)狹槽(其余相同)。只要轉(zhuǎn)子鐵心80在沿 旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1的兩個(gè)邊緣區(qū)域的每一個(gè)上包括至少一個(gè)空隙，則就可 沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1具有凸極磁特性(Ld>Lq)。
圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的定子的透視 圖。參照?qǐng)D27，根據(jù)實(shí)施例12的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100K是通過(guò)用定子IOK代替 圖1內(nèi)所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的定子IO構(gòu)造的，并且旋轉(zhuǎn)電機(jī)100K的其余 組件與旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的那些組件相同。應(yīng)注意，圖27內(nèi)沒(méi)有示出線(xiàn)圏2。
定子10K是通過(guò)在定子10中添加冷卻水路11 ~ 16構(gòu)造的，并且定子 10K的其余組件與定子10的相同。冷卻水路11 ~ 13沿定子10K的圓周設(shè) 置在定子IOK的結(jié)合部10D內(nèi)。另外，冷卻水路14 16沿定子10K的圓 周設(shè)置在定子10K的結(jié)合部10E內(nèi)。
在磁場(chǎng)密度(magnetic density)較低的結(jié)合部10D和10E內(nèi)設(shè)置冷卻水 路11~16,可提高要進(jìn)行冷卻的冷卻能力，而不會(huì)相對(duì)于磁通量密度的飽 和降低磁場(chǎng)的強(qiáng)度。
圖28是實(shí)施例12內(nèi)的定子的另一個(gè)透視圖。參照?qǐng)D28,根據(jù)實(shí)施例 12的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100K可包括代替圖27內(nèi)的定子10K的圖28內(nèi)所示的定子 IOL。
定子10L具有這樣的構(gòu)造，即其中結(jié)合部10D和10E形成為與定子10K內(nèi)的徑向部分10A以及軸向部分10B和10C獨(dú)立的分離組件，并且 定子10L的其余組件與定子10K的那些組件相同。
即使當(dāng)如上所述在形成為分離組件的結(jié)合部10D和10E內(nèi)設(shè)置冷卻水 路11 ~ 16時(shí)，仍可提高冷卻能力而不會(huì)相對(duì)于磁通量密度的飽和降低磁場(chǎng) 的強(qiáng)度。
應(yīng)注意，上述轉(zhuǎn)子20A ~ 20N中的任何一個(gè)都可代替根據(jù)權(quán)利要求12 的4t轉(zhuǎn)電才幾10K內(nèi)的轉(zhuǎn)子20。
[實(shí)施例13
圖29是根據(jù)本發(fā)明的笫十三實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的齒和線(xiàn)圈的透視 圖。參照?qǐng)D29，根據(jù)實(shí)施例13的i走轉(zhuǎn)電才幾100L包括齒1L和線(xiàn)圏2L。
當(dāng)在朝向外圓周側(cè)沿徑向方向DR2距線(xiàn)圏2L的端部A距離為L(zhǎng)l的 位置B處齒1L的寬度的擴(kuò)展角(spread angle)為61，在朝向外圓周側(cè) 距端部A距離為L(zhǎng)2的位置C處齒1L的寬度的擴(kuò)展角為6 2，在位置B處 線(xiàn)圈2L的橫截面面積為S1，而在位置C處線(xiàn)圏2L的橫截面面積為S2時(shí)， 齒1L和線(xiàn)圏2L的寬度被定義為使得滿(mǎn)足關(guān)系SKS2以及6 6 2。
更確切地說(shuō)，齒1L的寬度被設(shè)定為沿徑向方向DR2基本恒定或者從 外圓周側(cè)朝內(nèi)周側(cè)變寬，且同時(shí)保持齒1L和線(xiàn)圈2L的沿圓周方向的總寬 度W。
通過(guò)此設(shè)定，即使當(dāng)磁通量密度增加時(shí)，仍可抑制在端部A處的磁通 量密度的飽和。因此，可抑制由于沿徑向方向DR2配置的定子磁極部與轉(zhuǎn) 子/f茲極部之間的石茲相互作用而生成的轉(zhuǎn)矩的飽和。
應(yīng)注意，上述轉(zhuǎn)子20-20L中的任何一個(gè)都可用于根據(jù)實(shí)施例13的
旋轉(zhuǎn)電機(jī)100L。此外，如針對(duì)實(shí)施例12所述的，在定子的結(jié)合部?jī)?nèi)可形 成冷卻水路。
[實(shí)施例14
圖30是根據(jù)本發(fā)明的第十四實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的橫截面圖。參照?qǐng)D 30，根據(jù)實(shí)施例14的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100M是通過(guò)用定子10M代替圖3內(nèi)所示 的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的定子10構(gòu)造成的，并且旋轉(zhuǎn)電機(jī)100M的其余組件與旋轉(zhuǎn)電4幾100的那些組件相同。
定子10M包括徑向部分IIA、軸向部分11B和IIC，以及結(jié)合部11D 和IIE。徑向部分11A沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1設(shè)置，而軸向部分11B和11C 沿徑向部分DR2i殳置。
徑向部分11A由沿;旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1疊置的多個(gè)》茲性鋼板17、 17、 17、…形成，而軸向部分11B和11C由沿徑向方向DR2疊置的多個(gè)/f茲性 鋼板18、 18、 18、…形成。另外，用于連接徑向部分11A與軸向部分11B 和11C的結(jié)合部11D和11E由壓粉鐵心形成。壓粉鐵心是通過(guò)使用粘合 劑粘合鐵心的粉塵(dust)制成的。
圖31是示出圖30內(nèi)所示的定子10M的徑向部分11A、軸向部分11B 以及結(jié)合部11D內(nèi)的磁通量分布的圖示。應(yīng)注意，在圖31內(nèi)使用極坐標(biāo) 表示》茲通量分布，其中z軸對(duì)應(yīng)于S走轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1, r軸對(duì)應(yīng)于徑向方 向DR2而6軸對(duì)應(yīng)于圓周方向DR3。
參照?qǐng)D31，在徑向部分11A內(nèi)，如區(qū)域RE1內(nèi)所示磁通量沿r-6平 面的方向流動(dòng)。此外，在軸向部分11B內(nèi)，如區(qū)域RE2內(nèi)所示磁通量沿 r-z平面的方向流動(dòng)。因此，在徑向部分11A和軸向部分11B內(nèi)》茲通量沿 平面方向;充動(dòng)。
另一方面，在結(jié)合部11D內(nèi)，如區(qū)域RE3內(nèi)所示磁通量三維分布。 由于在徑向部分11A和軸向方向11B內(nèi)》茲通量沿平面方向分布，所以 即使當(dāng)利用多個(gè)層疊磁性鋼板制造徑向部分11A以及軸向部分11B和11C 時(shí)，仍可防止出現(xiàn)渦電流。
當(dāng)類(lèi)似于徑向部分11A，利用沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1疊置的多個(gè)磁性鋼 板制成結(jié)合部11D和11E時(shí)，在形成軸向部分11B和11C的/f茲性鋼板上 會(huì)發(fā)生渦電流，這會(huì)導(dǎo)致磁性能變差。另一方面，當(dāng)類(lèi)似于軸向部分11B 和IIC,利用沿徑向方向DR2疊置的多個(gè)磁性鋼板制成結(jié)合部IID和11E 時(shí)，在形成徑向部分11A的磁性鋼板上會(huì)發(fā)生渦電流，這會(huì)導(dǎo)致磁性能變 差。
鑒于此，為了組合在徑向部分11A內(nèi)生成的》茲通量和在軸向部分11B
及11C內(nèi)生成的/P茲通量，結(jié)合部11D和11E由能夠三維地分配》茲通量的 壓粉4失心構(gòu)成。
由于如上所述用能夠三維地分配磁通量的壓粉鐵心構(gòu)造結(jié)合部11D和 IIE，所以可容易地組合在徑向部分11A內(nèi)生成的/P茲通量與在軸向部分11B 和11C內(nèi)生成的磁通量，從而使旋轉(zhuǎn)電機(jī)100M的輸出轉(zhuǎn)矩增加。
應(yīng)注意，上述轉(zhuǎn)子20 20N中的任何一個(gè)都可用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)100M。 圖32是示出圖30內(nèi)所示的定子10M的制造方法的圖示。參照?qǐng)D32， 首先將說(shuō)明用于制造徑向部分11A的方法。利用壓力機(jī)沖切圓形磁性鋼板 25的內(nèi)周側(cè)，從而制成用于形成齒1的突出部26。然后，沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向 DR1疊置磁性鋼板25以制成徑向部分IIA。在此情況下，在內(nèi)周側(cè)上形 成多個(gè)齒l。
接下來(lái)將說(shuō)明用于制造軸向部分11B和11C的方法。沿箭頭29所示 的方向巻繞其上形成多個(gè)狹槽27、 27、 27、…的帶形磁性鋼板28,以便使 該狹槽形成徑向(i文射狀)圖案，從而制成軸向部分11B和11C。在此情 況下，多個(gè)狹槽27、 27、 27、…在該帶形磁性鋼板28上形成為狹槽27之 間的間隔逐漸增大。
然后，利用由壓粉鐵心構(gòu)成的結(jié)合部11D和11E連接根據(jù)上述方法制 成的徑向部分11A與軸向部分11B和11C,以完成定子IOM。
圖33是根據(jù)實(shí)施例14的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子的示意性橫截面圖。參照 圖33,根據(jù)實(shí)施例14的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100N包括代替圖3內(nèi)所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī) 100的轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)子20P。
轉(zhuǎn)子20P包括轉(zhuǎn)子軸21、轉(zhuǎn)子鐵心130和磁體135 ~ 137。轉(zhuǎn)子鐵心 130包含結(jié)合部131、徑向部分132以及軸向部分133和134。
結(jié)合部131由壓粉鐵心形成并且固定在轉(zhuǎn)子軸21上。徑向部分132 由沿i走轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1疊置的多個(gè)^f茲性鋼板138構(gòu)成。軸向部分133和 134由沿徑向方向DR2疊置的多個(gè)》茲性鋼板139構(gòu)成。
磁體135設(shè)置在徑向部分132的圓筒面132A上，磁體136設(shè)置在軸 向部分133的圓筒端面133A上，而磁體137設(shè)置在軸向部分134的圓筒
端面134A上。
當(dāng)轉(zhuǎn)子20P的用于連接徑向部分132與軸向部分133和134的結(jié)合部 131如上所述使用壓粉鐵心制成時(shí)，可有助于組合在徑向部分132內(nèi)生成 的磁通量與軸向部分133和134內(nèi)生成的磁通量，從而可增加旋轉(zhuǎn)電機(jī) 100N的輸出轉(zhuǎn)矩。
應(yīng)注意，出于與旋轉(zhuǎn)電機(jī)100M內(nèi)的結(jié)合部IID和11E由壓粉4失心形 成相同的原因，結(jié)合部131在此由壓粉鐵心形成。
另外，盡管上文已經(jīng)說(shuō)明定子或轉(zhuǎn)子之一包括由沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1 疊置的多個(gè)磁性鋼板形成的徑向部分，由沿徑向方向DR2疊置的多個(gè)磁性 鋼板形成的軸向部分，以及由壓粉鐵心形成的用于連接徑向部分和軸向部 分的結(jié)合部，但是本發(fā)明并不局限于上述結(jié)構(gòu)。定子和轉(zhuǎn)子可都包含由沿 旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1疊置的多個(gè)磁性鋼板形成的徑向部分，由沿徑向方向 DR2疊置的多個(gè)磁性鋼板形成的軸向部分，以及由壓粉鐵心形成的用于連 接徑向部分和軸向部分的結(jié)合部。
圖34是示出根據(jù)實(shí)施例14的旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的另一個(gè)轉(zhuǎn)子的透視圖，并 且圖35是圖34內(nèi)所示的轉(zhuǎn)子的分解圖。參照?qǐng)D34和35，根據(jù)實(shí)施例14 的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100P包括代替旋轉(zhuǎn)電機(jī)100內(nèi)的轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)子20Q。
轉(zhuǎn)子20Q是通過(guò)在轉(zhuǎn)子20P中添加非磁性板140和141以及端板142 和143構(gòu)造成的，并且轉(zhuǎn)子20Q的其余組件與轉(zhuǎn)子20P的那些組件相同。 非磁性板140和141保持轉(zhuǎn)子20P內(nèi)包含的磁性鋼板的沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向 DR1的兩端。然后，端板142和143鉚接(填塞)在轉(zhuǎn)子軸21上以保持 轉(zhuǎn)子20P內(nèi)的》茲性鋼板與非》茲性板140和141。
端板142和143,在與轉(zhuǎn)子20P的磁性鋼板相對(duì)的表面上，具有沿圓 周方向DR3形成突出部和凹入部的凹凸結(jié)構(gòu)。
如上所述，可通過(guò)使用非磁性板140和141以及端板142和143容易 地保持沿S走轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1或徑向方向DR2疊置的多個(gè)》茲性鋼板。
[實(shí)施例15
圖36是根據(jù)本發(fā)明的第十五實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的示意性橫截面圖。參
照?qǐng)D36，根據(jù)實(shí)施例15的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100Q包括定子200和轉(zhuǎn)子300。定子 200設(shè)置在轉(zhuǎn)子300的內(nèi)周側(cè)上以便可相對(duì)于轉(zhuǎn)子300自由旋轉(zhuǎn)。
定子200包4舌定子45^心210、齒220和線(xiàn)圈230。齒220包含徑向部分 221和222以及軸向部分223。線(xiàn)圏230包含徑向部分231和232以及軸向 部分233。
齒220的徑向部分221和222沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1 i殳置，而軸向部分 223沿徑向方向DR2設(shè)置。然后，線(xiàn)圏230的徑向部分231和232分別纏 繞在齒220的徑向部分221、 222和軸向部分223上。
轉(zhuǎn)子300包括轉(zhuǎn)子纟失心310和磁體321 ~ 323。轉(zhuǎn)子鐵心310形成為中 空?qǐng)A筒形。磁體321~323配置在轉(zhuǎn)子鐵心310的內(nèi)表面上。更確切地說(shuō)， 磁體321和322沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵心310的內(nèi)表面上，而 》茲體323沿徑向方向DR2設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵心310的內(nèi)表面上。在此情況下， /磁體321 ~323配置成以1"更分別相對(duì)于線(xiàn)圏230的徑向部分231、 232和軸 向部分233。另外，磁體321和322被沿徑向方向DR2磁化，而磁體323 被沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1磁化。
當(dāng)電流通過(guò)線(xiàn)圏231 ~ 233時(shí)，定子200沿i走轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1和徑向 方向DR2生成》茲場(chǎng)。在接受線(xiàn)圏231~233生成的》茲場(chǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)子300的i茲 體321 ~ 323與各個(gè)石茲場(chǎng)進(jìn)行磁相互作用。由于石茲相互作用，轉(zhuǎn)子300圍繞 定子200旋轉(zhuǎn)，從而從旋轉(zhuǎn)電機(jī)100Q輸出預(yù)定的轉(zhuǎn)矩。
因此，即使當(dāng)定子200安裝在轉(zhuǎn)子300的內(nèi)周側(cè)上時(shí)，仍可有效地磁 利用轉(zhuǎn)子300的沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1的端面。結(jié)果，可輸出大于當(dāng)轉(zhuǎn)子 300的沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1的端面沒(méi)有被磁利用時(shí)生成的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。
應(yīng)注意，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)100Q內(nèi)，可使用上述轉(zhuǎn)子20 ~ 20N中的任何一 個(gè)，并且可使用上述定子IO、 IOK、 IOL和10M中的任何一個(gè)。
另夕卜，磁體321和322構(gòu)成徑向轉(zhuǎn)子磁極部，而磁體323構(gòu)成軸向轉(zhuǎn) 子磁一及部。
此外，盡管已經(jīng)說(shuō)明在轉(zhuǎn)子20、 20A、 20B、 20Bl、 20C、 20D、 20E、 20El、 20F、 20G、 20H、 201、 20J、 20K、 20L、 20M和20N內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵
心22、 40、 50、 60、 70、 80、卯、110和120是通過(guò)形成》茲性壓粉4失心制 成的，但是本發(fā)明并不局限于這種轉(zhuǎn)子鐵心。轉(zhuǎn)子鐵心22、 40、 50、 60、 70、 80、 90、 110和120可用塊狀鐵心形成，或者用多個(gè)層疊磁性鋼板形 成。當(dāng)通過(guò)層疊多個(gè)》茲性鋼板制成轉(zhuǎn)子4失心22、 40、 50、 60、 70、 80、 90、 110和120時(shí)，通過(guò)沿3走轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1層疊該多個(gè)》茲性鋼板制成徑向部 分"皮沿徑向方向DR2磁化的部分)，而通過(guò)沿徑向方向DR2層疊該多 個(gè)磁性鋼板制成軸向部分(被沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向DR1磁化的部分)。
應(yīng)理解，實(shí)施例的這些公開(kāi)在任何方面都是示例性的而不是限制性的。 因此，本發(fā)明的范圍不是由上述對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明確定，而是僅由下文的權(quán) 利要求確定，并且落在本發(fā)明的精神和范圍或這種精神或范圍的等同物內(nèi) 的各種改變和變型都將被包含在權(quán)利要求內(nèi)。
工業(yè)應(yīng)用性
本發(fā)明可應(yīng)用于能夠有效利用轉(zhuǎn)子的沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的兩個(gè)端面的旋 轉(zhuǎn)電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有多個(gè)被沿徑向方向磁化的第一轉(zhuǎn)子磁極部，和多個(gè)被沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的第二轉(zhuǎn)子磁極部；以及定子，該定子具有與該多個(gè)第一轉(zhuǎn)子磁極部對(duì)應(yīng)地設(shè)置、且沿所述徑向方向生成磁通量的多個(gè)第一定子磁極部，和與該多個(gè)第二轉(zhuǎn)子磁極部對(duì)應(yīng)地設(shè)置、且沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向生成磁通量的多個(gè)第二定子磁極部，其中當(dāng)在該第一和第二轉(zhuǎn)子磁極部處從該相應(yīng)的第一和第二定子磁極部接收到磁通量時(shí)，該轉(zhuǎn)子相對(duì)于該定子自由旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心，該轉(zhuǎn)子鐵心具有圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的圓筒面，和位于沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的端部處的圓筒端面； 所述多個(gè)第一定子磁極部設(shè)置成與該圓筒面相對(duì)；以及 所述多個(gè)第二定子磁極部設(shè)置成與該圓筒端面相對(duì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，每個(gè)所述第一 和第二轉(zhuǎn)子磁極部包括磁體。
4 根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)子磁極部由配置在所述轉(zhuǎn)子鐵心的所述圓筒面上且凈皮沿所述徑向方向萬(wàn)茲化的第一》茲體構(gòu)成；并且所述第二轉(zhuǎn)子磁極部由配置在所述轉(zhuǎn)子鐵心的所述圓筒端面 上且被沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的第二磁體構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入所述轉(zhuǎn)子鐵心且被沿所述徑向方向磁化的第一磁體構(gòu)成；并且所述第二轉(zhuǎn)子磁極部由配置在所述轉(zhuǎn)子鐵心的所述圓筒端面 上且被沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的第二磁體構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)子磁極部由配置在所述轉(zhuǎn)子鐵心的所述圓筒面上且被沿所述徑向方向磁化的第一磁體構(gòu)成；并且所述第二轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入所述轉(zhuǎn)子鐵心且被沿所述旋轉(zhuǎn)軸 線(xiàn)方向》茲化的第二磁體構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入所述轉(zhuǎn)子鐵心且被沿所述徑向方向磁化的第一磁體構(gòu)成；并且所述第二轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入該轉(zhuǎn)子鐵心且被沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn) 方向磁化的第二磁體構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，每個(gè)所述第一 和第二轉(zhuǎn)子磁極部?jī)H由用于形成所述轉(zhuǎn)子鐵心的鐵磁材料構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第 一 轉(zhuǎn)子磁極部由沿所述徑向方向具有凸極磁特性的第 一鐵磁材料構(gòu)成；并且所述第二轉(zhuǎn)子磁極部由沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向具有凸極磁特性的第二鐵磁材料構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第一鐵磁材料包括至少一個(gè)第一空隙，每一該第一空隙沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向形成、沿所述徑向方向設(shè)置；并且所述第二鐵磁材料包括至少一個(gè)第二空隙，每一該第二空隙 沿所述徑向方向形成、沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第一空 隙與所述第二空隙連續(xù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第 一轉(zhuǎn)子磁極部由沿朝向所述第 一定子磁極部的方向從 所述圓筒面突出的第 一鐵磁材料構(gòu)成；所述第二轉(zhuǎn)子磁極部由沿朝向所述第二定子磁極部的方向從所述圓筒端面突出的第二鐵磁材料構(gòu)成；所述第一定子磁極部構(gòu)造成沿朝向所述第一轉(zhuǎn)子磁極部的方 向突出；并且所述第二定子磁極部構(gòu)造成沿朝向所述第二轉(zhuǎn)子磁極部的方 向突出。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)子磁極部和所述第二轉(zhuǎn)子磁極部中任一個(gè)包括磁體；并且所述第一轉(zhuǎn)子磁極部和第二轉(zhuǎn)子磁極部中的另 一個(gè)僅由用于 形成所述轉(zhuǎn)子鐵心的鐵磁材料形成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第 一 轉(zhuǎn)子磁極部由沿所述徑向方向具有凸極磁特性的鐵 》茲材料構(gòu)成；并且所述第二轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入所述轉(zhuǎn)子鐵心并被沿所述旋轉(zhuǎn)軸 線(xiàn)方向》茲化的》茲體構(gòu)成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述鐵磁材 料包括至少一個(gè)空隙，每一空隙沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向形成、沿所 述4圣向方向i殳置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)子磁極部由嵌入所述轉(zhuǎn)子鐵心并被沿所述徑向方向/F茲化的》茲體構(gòu)成；并且所述第二轉(zhuǎn)子磁極部由沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向具有凸極磁特性的鐵磁材料構(gòu)成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述鐵磁材料具有沿所述轉(zhuǎn)子的周方向形成突出部和凹入部 的凹凸結(jié)構(gòu)；并且所述磁體與該凹凸結(jié)構(gòu)內(nèi)的凹入部對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述鐵磁材料包括至少 一 個(gè)空隙，每一 空隙沿所述徑向方向形成、沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置；并且該磁體插入該沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向形成的空隙。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述鐵磁材料包括至少一個(gè)狹槽，每一狹槽沿所述徑向方向形成、沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置；并且 該磁體設(shè)置在該狹槽的外圓周側(cè)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第 一 轉(zhuǎn)子磁極部由沿所述徑向方向具有凸極磁特性的鐵-磁材料構(gòu)成；并且所述第二轉(zhuǎn)子磁極部由設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵心的所述圓筒端面上并且被沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向磁化的第二磁體構(gòu)成。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述鐵磁材 料包括至少一個(gè)空隙，每一空隙沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向形成、沿所 述徑向方向i殳置。
22. 根據(jù)前面權(quán)利要求的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)子磁極部由設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵心的所述圓筒面上且^^沿所述徑向方向磁化的磁體構(gòu)成；并且所述笫二轉(zhuǎn)子磁極部由沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向具有凸極磁特性 的鐵磁材料構(gòu)成。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述鐵磁材 料包括至少一個(gè)狹槽，每一狹槽沿所述徑向方向形成、沿所述旋 轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20到23中的任一項(xiàng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在 于，所述第一轉(zhuǎn)子磁極部設(shè)置在相對(duì)于所述第二轉(zhuǎn)子磁極部的配 置位置移動(dòng)45度電角度的位置處。
25. 根據(jù)權(quán)利要求2到24中的任一項(xiàng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在 于，所述定子在所述多個(gè)第一定子磁極部和所述多個(gè)第二定子磁極部之間的結(jié)合部?jī)?nèi)具有冷卻水路。
26. 根據(jù)權(quán)利要求2到25中的任一項(xiàng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述笫一定子磁極部包括沿所述轉(zhuǎn)子的所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向設(shè)置的第一齒，以及 纏繞在該第一齒上的第一線(xiàn)圏；并且 所述第二定子磁極部包括 沿該轉(zhuǎn)子的所述徑向方向設(shè)置的第二齒，以及 纏繞在該第二齒上的第二線(xiàn)圏。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第二齒 的沿從所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓周朝外圓周的方向的寬度保持大體上恒定 或變窄。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第一線(xiàn) 圏和第二線(xiàn)圏中的任一個(gè)配置位于該第一線(xiàn)圏和第二線(xiàn)圏中的另 一個(gè)的線(xiàn)圏端部?jī)?nèi)側(cè)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26到28中的任一項(xiàng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第一齒與所述第二齒一體地形成；并且 所述第一線(xiàn)圏與所述第二線(xiàn)圏一體地纏繞在該第一和第二齒上。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26到28中的任一項(xiàng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第一齒與所述第二齒分開(kāi)；并且所述第一線(xiàn)圏與所述第二線(xiàn)圏分離地纏繞在該第一齒上。
31. 根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第一定子磁極部包括由沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向疊置的多個(gè)鐵磁件構(gòu)成的第一定子鐵心；所述第二定子磁極部包括由沿所述徑向方向疊置的多個(gè)鐵磁件構(gòu)成的第二定子鐵心；并且所述第一定子磁極部所述和第二定子磁極部之間的結(jié)合部由 壓粉磁性材料構(gòu)成。
32.根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)子磁極部包括由沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向疊置的多個(gè) 鐵磁件構(gòu)成的第一轉(zhuǎn)子鐵心；所述第二轉(zhuǎn)子磁極部包括由沿所述徑向方向疊置的多個(gè)鐵磁 件構(gòu)成的第二轉(zhuǎn)子鐵心；并且所述第一轉(zhuǎn)子磁極部和所述第二轉(zhuǎn)子磁極部之間的結(jié)合部由 壓粉磁性材料構(gòu)成。
33，根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第 一 定子磁極部包括由沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向疊置的多個(gè) 鐵磁件構(gòu)成的第一定子鐵心；所述第二定子磁極部包括由沿所述徑向方向疊置的多個(gè)鐵磁件構(gòu)成的第二定子鐵心；所述第一轉(zhuǎn)子磁極部包括由沿所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向疊置的多個(gè) 鐵磁件構(gòu)成的第 一轉(zhuǎn)子鐵心；所述第二轉(zhuǎn)子磁極部包括由沿所述徑向方向疊置的多個(gè)鐵磁件構(gòu)成的笫二轉(zhuǎn)子鐵心；并且所述第 一定子磁極部和所述第二定子磁極部之間的結(jié)合部以 及該第 一轉(zhuǎn)子磁極部和第二轉(zhuǎn)子磁極部之間的結(jié)合部由壓粉磁性 材料構(gòu)成。
34. 根據(jù)權(quán)利要求1到33中的任一項(xiàng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在 于，所述轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述定子的內(nèi)周側(cè)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求1到33中的任一項(xiàng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在 于，所述轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述定子的外圓周側(cè)。
全文摘要
能夠有效利用轉(zhuǎn)子的沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的兩個(gè)端面的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(100)，包括定子(10)和轉(zhuǎn)子(20)。定子(10)包括沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向(DR1)設(shè)置的徑向部分(10A)，以及沿徑向方向(DR2)設(shè)置的軸向部分(10B、10C)。徑向部分和軸向部分包括齒和線(xiàn)圈。轉(zhuǎn)子(20)包括轉(zhuǎn)子軸(21)，轉(zhuǎn)子鐵心(22)和磁體(23)。轉(zhuǎn)子鐵心包括徑向部分(22A)以及軸向部分(22B、22C)。磁體包括徑向部分(23A)以及軸向部分(23B、23C)。磁體的徑向部分以及軸向部分形成為面向定子的徑向部分以及軸向部分。
文檔編號(hào)H02K21/14GK101199103SQ20058005007
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者柳生泰秀, 立松和高 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社