專利名稱：電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)可動件和固定件并將供給來的電力變換成動力而從可動件 輸出的電動機(jī)。
背景技術(shù)：
作為以往的此種電動機(jī)，已知有例如專利文獻(xiàn)1所公開的電動機(jī)。該電動機(jī)是所 謂旋轉(zhuǎn)機(jī)械，具備分別與第一旋轉(zhuǎn)軸及第二旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)的第一轉(zhuǎn)子及第二轉(zhuǎn)子和單一的定 子。第一及第二旋轉(zhuǎn)軸相互配置成同心狀，第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子及定子沿第一旋轉(zhuǎn)軸的徑向 從內(nèi)側(cè)以該順序排列。第一轉(zhuǎn)子具有分別沿周向排列的多個(gè)第一永久磁鐵及第二永久磁鐵，第一及第二 永久磁鐵沿第一轉(zhuǎn)子的軸線方向相互并聯(lián)排列。定子由于電力的供給而產(chǎn)生沿周向旋轉(zhuǎn)的 第一旋轉(zhuǎn)磁場及第二旋轉(zhuǎn)磁場，該第一旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生在定子與第一轉(zhuǎn)子的第一永久磁鐵側(cè) 的部分之間，該第二旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生在定子與第一轉(zhuǎn)子的第二永久磁鐵側(cè)的部分之間。第二 轉(zhuǎn)子具有分別沿周向排列的多個(gè)第一鐵心及第二鐵心。所述第一及第二鐵心由軟磁性體構(gòu) 成，第一鐵心配置在第一轉(zhuǎn)子的第一永久磁鐵側(cè)的部分與定子之間，第二鐵心配置在第一 轉(zhuǎn)子的第二永久磁鐵側(cè)的部分與定子之間。第一及第二永久磁鐵的磁極、第一及第二旋轉(zhuǎn) 磁場的磁極、以及第一及第二鐵心數(shù)設(shè)定為彼此相同。在以上的結(jié)構(gòu)的電動機(jī)中，伴隨著向定子的電力供給所形成的第一及第二旋轉(zhuǎn)磁 場的產(chǎn)生，在第一及第二旋轉(zhuǎn)磁場的磁極和第一及第二永久磁鐵的磁極的作用下，第一及 第二鐵心被磁化，從而在所述要素之間產(chǎn)生磁力線。而且，通過磁力線的磁力產(chǎn)生的作用， 驅(qū)動第一及第二轉(zhuǎn)子，進(jìn)而，從第一及第二旋轉(zhuǎn)軸輸出動力。在上述以往的電動機(jī)中，在其結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)當(dāng)將向定子供給的電力變換成動力而 從第一旋轉(zhuǎn)軸或第二旋轉(zhuǎn)軸輸出，為了使上述的磁力線產(chǎn)生的磁力適當(dāng)?shù)仄鹱饔?，不僅由 多個(gè)第一鐵心構(gòu)成的第一軟磁性體列不可或缺，而且由多個(gè)第二鐵心構(gòu)成的第二軟磁性體 列也不可或缺，從而不可避免地會導(dǎo)致電動機(jī)的大型化或制造成本的增加。而且，在電動機(jī) 的結(jié)構(gòu)方面，由于僅在第一及第二旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與第二轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的差、和第二轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)速與第一轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的差成為相同的速度關(guān)系下成立，因此其設(shè)計(jì)的自由度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述課題而作出，其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)小型化及制造成 本的削減，并且能夠提高設(shè)計(jì)的自由度的電動機(jī)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-67592號公報(bào)為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的電動機(jī)1、31的特征在于，具備具有磁 極列的第一結(jié)構(gòu)體(第一轉(zhuǎn)子4、第一旋轉(zhuǎn)軸6、第二定子34)，該磁極列由沿規(guī)定方向排列 的規(guī)定的多個(gè)磁極(永久磁鐵4a、34a)構(gòu)成且配置成相鄰的各兩個(gè)磁極具有相互不同的 極性；具有電樞列的第二結(jié)構(gòu)體(定子3、第一定子33)，該電樞列由沿規(guī)定方向排列的多個(gè)電樞(鐵心3a、U相 W相的繞組3c 3e、鐵心33a、U相 W相的繞組33c 33e)構(gòu) 成且配置成與磁極列相對向，在多個(gè)電樞伴隨電力的供給而產(chǎn)生的規(guī)定的多個(gè)電樞磁極的 作用下，在該電樞列與磁極列之間產(chǎn)生沿規(guī)定方向移動的移動磁場；具有軟磁性體列的第 三結(jié)構(gòu)體(第二轉(zhuǎn)子5、第二旋轉(zhuǎn)軸7、可動件35)，該軟磁性體列由相互隔開間隔而沿規(guī)定 方向排列的規(guī)定的多個(gè)軟磁性體(鐵心5a、鐵心35b)構(gòu)成且配置成位于磁極列與電樞列 之間，其中，沿規(guī)定方向的規(guī)定的區(qū)間中的電樞磁極數(shù)與磁極數(shù)與軟磁性體數(shù)的比設(shè)定為 1 m (l+m)/2(m 乒 1. 0)。根據(jù)該電動機(jī)，第三結(jié)構(gòu)體的軟磁性體列配置成位于相互相對向的第一結(jié)構(gòu)體的 磁極列與第二結(jié)構(gòu)體的電樞列之間，且分別構(gòu)成所述磁極列、電樞列及軟磁性體列的多個(gè) 磁極、電樞及軟磁性體沿規(guī)定方向排列。而且，伴隨向電樞列的電力的供給，會產(chǎn)生多個(gè)電 樞磁極，而所述電樞磁極形成的移動磁場產(chǎn)生在該電樞列與磁極列之間，并沿規(guī)定方向移 動。此外，相鄰的各兩個(gè)磁極具有相互不同的極性，相鄰的各兩個(gè)軟磁性體間空出間隔。如 上所述，由于在磁極列與電樞列之間產(chǎn)生由多個(gè)電樞磁極形成的移動磁場且配置有軟磁性 體列，因此軟磁性體被電樞磁極和磁極磁化。由于這種情況和如上所述相鄰的各兩個(gè)軟磁 性體間空出間隔的情況，而產(chǎn)生將磁極、軟磁性體以及電樞磁極連結(jié)的磁力線。而且，在該 磁力線產(chǎn)生的磁力的作用下，向電樞供給的電力被變換成動力，從第一結(jié)構(gòu)體或第二結(jié)構(gòu) 體、第三結(jié)構(gòu)體輸出。在這種情況下，例如在下面的條件(a)及(b)下構(gòu)成本發(fā)明的電動機(jī)時(shí)，移動磁 場、第一及第三結(jié)構(gòu)體之間的速度的關(guān)系、第一 第三結(jié)構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)矩的關(guān)系如下所示。 而且，與電動機(jī)相當(dāng)?shù)牡葍r(jià)電路如

圖19所示。(a)電動機(jī)為旋轉(zhuǎn)機(jī)械，電樞具有U相、V相及W相這三相繞組(b)電樞磁極為兩個(gè)，磁極為四個(gè)，即，電樞磁極的以N極及S極為1組的極對數(shù)為 1，磁極的以N極及S極為1組的極對數(shù)為2，軟磁性體為3個(gè)此外需要說明的是，如上所述，本說明書中使用的“極對”是指N極及S極這一組。這種情況下，軟磁性體中的通過第一軟磁性體的磁極的磁通Wkl由下式(1)表示。[數(shù)學(xué)式1]^kl = ￥f ‘ cos[2( 0 2-0 1)]......(1)在此，V f為磁極的磁通的最大值，e 1及e 2為磁極相對于u相繞組的旋轉(zhuǎn)角度 位置及軟磁性體相對于U相繞組的旋轉(zhuǎn)角度位置。而且，這種情況下，由于磁極的極對數(shù)相 對于電樞磁極的極對數(shù)的比為2. 0，因此磁極的磁通相對于移動磁場以2倍的周期進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)(變化)，在上述的式⑴中，為了表示這種情況，而將(92-0 1)乘以2.0。因此，經(jīng)由第一軟磁性體而通過U相繞組的磁極的磁通Wul由通過將式⑴乘以 cos e 2得到的下式(2)表示。[數(shù)學(xué)式2]^ul = ￥f cos[2( 0 2-0 l)]cos 0 2......(2)同樣地，通過軟磁性體中的第二軟磁性體的磁極的磁通屯k2由下式(3)表示。[數(shù)學(xué)式3]
權(quán)利要求
1.一種電動機(jī)，其特征在于，具備具有磁極列的第一結(jié)構(gòu)體，該磁極列由沿規(guī)定方向排列的規(guī)定的多個(gè)磁極構(gòu)成且配置 成相鄰的各兩個(gè)所述磁極具有相互不同的極性；具有電樞列的第二結(jié)構(gòu)體，該電樞列由沿所述規(guī)定方向排列的多個(gè)電樞構(gòu)成且配置成 與所述磁極列相對向，在所述多個(gè)電樞伴隨電力的供給而產(chǎn)生的規(guī)定的多個(gè)電樞磁極的作 用下，在所述電樞列與所述磁極列之間產(chǎn)生沿所述規(guī)定方向移動的移動磁場；具有軟磁性體列的第三結(jié)構(gòu)體，該軟磁性體列由相互隔開間隔而沿所述規(guī)定方向排列 的規(guī)定的多個(gè)軟磁性體構(gòu)成且配置成位于所述磁極列與所述電樞列之間，沿所述規(guī)定方向的規(guī)定的區(qū)間中的所述電樞磁極數(shù)與所述磁極數(shù)與所述軟磁性體數(shù) 的比設(shè)定為1 m (l+m)/2(m乒1.0)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其特征在于，還具備對所述第一 第三結(jié)構(gòu)體的相對的位置關(guān)系進(jìn)行檢測的相對位置關(guān)系檢測機(jī)構(gòu)； 基于該檢測出的第一 第三結(jié)構(gòu)體的相對的位置關(guān)系，控制移動磁場的控制機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機(jī)，其特征在于，所述相對位置關(guān)系檢測機(jī)構(gòu)分別檢測所述第一結(jié)構(gòu)體及第三結(jié)構(gòu)體相對于所述第二 結(jié)構(gòu)體的電氣角度位置作為所述第一 第三結(jié)構(gòu)體的相對的位置關(guān)系，所述控制機(jī)構(gòu)基于將所述檢測出的第三結(jié)構(gòu)體的電氣角度位置乘以(1+m)的值與將 所述檢測出的第一結(jié)構(gòu)體的電氣角度位置乘以m的值之差，控制所述移動磁場。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電動機(jī)，其特征在于， 所述磁極是永久磁鐵的磁極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其特征在于， 所述電動機(jī)為旋轉(zhuǎn)機(jī)械。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其特征在于， 所述電動機(jī)為線性電動機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)小型化及制造成本的削減，并且能夠提高設(shè)計(jì)的自由度的電動機(jī)。電動機(jī)(1)具備具有磁極列的第一結(jié)構(gòu)體(4)，該磁極列由沿規(guī)定方向排列的規(guī)定的多個(gè)磁極(4a)構(gòu)成且配置成相鄰的各兩個(gè)磁極具有相互不同的極性；具有電樞列的第二結(jié)構(gòu)體(3)，該電樞列配置成與磁極列相對向，在多個(gè)電樞(3c～3e)伴隨電力的供給而產(chǎn)生的規(guī)定的多個(gè)電樞磁極的作用下，在電樞列與磁極列之間產(chǎn)生沿規(guī)定方向移動的移動磁場；具有軟磁性體列的第三結(jié)構(gòu)體(5)，該軟磁性體列由相互隔開間隔而沿規(guī)定方向排列的規(guī)定的多個(gè)軟磁性體(5a)構(gòu)成且配置成位于磁極列與電樞列之間，其中，電樞磁極數(shù)與磁極(4a)數(shù)與軟磁性體(5a)數(shù)的比設(shè)定為1∶m∶(1+m)/2(m≠1.0)。
文檔編號H02K21/12GK101999203SQ20098011291
公開日2011年3月30日 申請日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者圷重光, 大矢聰義, 笠岡廣太, 阿部典行 申請人:本田技研工業(yè)株式會社