旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，包括：支撐構(gòu)件(10)、定子芯(21)、繞線組(22)、軸(31)、轉(zhuǎn)子(30)、磁發(fā)生器(52)以及磁檢測(cè)器(51、781、782、783)。定子芯具有保持在支撐構(gòu)件內(nèi)的環(huán)狀磁軛(28)和在磁軛的徑向向內(nèi)方向上從磁軛突出的齒部(29)。繞線組纏繞在齒部上。軸延伸穿過(guò)定子芯，并由支撐構(gòu)件以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。轉(zhuǎn)子位于定子芯中并隨著軸旋轉(zhuǎn)。磁發(fā)生器位于軸的端部處。磁檢測(cè)器輸出表示由磁發(fā)生器產(chǎn)生的磁通密度的變化的信號(hào)。用于轉(zhuǎn)子中的每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為偶數(shù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及一種旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器領(lǐng)域，已知的是，半導(dǎo)體磁傳感器用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度。在這種情況下，副磁體布置在與半導(dǎo)體磁傳感器相對(duì)應(yīng)的位置處。例如，在JP-A-2006-081283中所公開(kāi)的無(wú)刷馬達(dá)中，副磁體布置在與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的軸的一端處，使得半導(dǎo)體磁傳感器能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)子的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度而不影響由繞線中的電流和轉(zhuǎn)子的磁極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
[0003]當(dāng)通過(guò)使用半導(dǎo)體磁傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，副磁體相對(duì)于磁極的位置是重要的。應(yīng)當(dāng)注意，下文中，轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度有時(shí)稱(chēng)為“轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置”。在槽相對(duì)于齒部以電氣角Π (即180° )定位的定子中，齒部中產(chǎn)生的磁通量分布在槽處。因此，削弱了磁場(chǎng)，并降低了轉(zhuǎn)子吸引磁極的力。因此，當(dāng)副磁體固定到轉(zhuǎn)子時(shí)，轉(zhuǎn)子可能由于意外的外力的施加而旋轉(zhuǎn)。如果發(fā)生這種情況，副磁體沒(méi)有固定在相對(duì)于磁極的正確位置中。因此，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置不能通過(guò)使用半導(dǎo)體磁傳感器而精確地檢測(cè)到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述，本公開(kāi)的目的是提供一種以提高的精度檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器。
[0005]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器包括:支撐構(gòu)件、定子芯、繞線組、軸、轉(zhuǎn)子、磁發(fā)生器以及磁檢測(cè)器。定子芯具有保持在支撐構(gòu)件內(nèi)的環(huán)狀磁軛和在磁軛的徑向向內(nèi)方向上從磁軛突出的齒部。繞線組纏繞在齒部上。軸延伸穿過(guò)定子芯，并由支撐構(gòu)件以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。轉(zhuǎn)子位于定子芯中并隨著軸旋轉(zhuǎn)。磁發(fā)生器位于軸的端部處。磁檢測(cè)器輸出表示由磁發(fā)生器產(chǎn)生的磁通密度的變化的信號(hào)。用于轉(zhuǎn)子中的每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為偶數(shù)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]通過(guò)參照附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述，本公開(kāi)的以上及其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)變得更加明顯。在附圖中:
[0007]圖1是示出了根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的沿著圖2中的線1-1剖取的截面圖的視圖；
[0008]圖2是示出了沿著圖1中的線I1-1I剖取的截面圖的視圖；
[0009]圖3是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的電氣構(gòu)型的視圖；
[0010]圖4A是示出了作為參考例的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的截面圖的視圖，其中用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為偶數(shù)，而圖4B是示出了作為參考例的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的截面圖的視圖，其中用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為奇數(shù)；
[0011]圖5是示出了根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的截面圖的視圖；
[0012]圖6是示出了根據(jù)本公開(kāi)的第三實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的截面圖的視圖；
[0013]圖7是示出了根據(jù)本公開(kāi)的第四實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的截面圖的視圖；
[0014]圖8是示出了根據(jù)本公開(kāi)的第五實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的截面圖的視圖；
[0015]圖9是示出了從圖8中的箭頭IX觀察到的視圖的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下參照附圖來(lái)描述本公開(kāi)的實(shí)施方式。
[0017](第一實(shí)施方式)
[0018]以下參照?qǐng)D1、2和3來(lái)描述根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I。如圖1所示，旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I包括馬達(dá)5和控制器7。
[0019]馬達(dá)5為三相無(wú)刷馬達(dá)。馬達(dá)5包括第一殼體10 (作為支撐構(gòu)件)、定子20、以及轉(zhuǎn)子30。
[0020]第一殼體10包括管11、第一側(cè)部12、以及第二側(cè)部15。管11的第一端由第一側(cè)部12封閉。管11的第二端由第二側(cè)部15封閉。軸承14裝配在第一側(cè)部12的中心處的通孔13中。軸承17裝配在第二側(cè)部15的中心處的通孔17中。
[0021]定子包括定子芯21和繞線組22。定子芯21位于第一殼體10的管11中。繞線組22纏繞在定子芯21上。
[0022]定子芯21具有齒部29和環(huán)狀的磁軛28。磁軛28被擠壓到管11中使得磁軛28能夠被壓靠并固定到管11的內(nèi)表面。齒部29在磁軛28的徑向向內(nèi)的方向上從磁軛28突出。磁軛28和齒部29形成為一體。根據(jù)第一實(shí)施方式,二十四個(gè)齒部29在磁軛28的圓周方向上以15度的間隔布置。
[0023]繞線組22包括U相繞線、V相繞線、以及W相繞線。在相鄰的齒部29之間形成有槽25。繞線組22的每個(gè)繞線纏繞在每個(gè)第三個(gè)槽25中。也就是說(shuō)，繞線組22的每個(gè)繞線以三個(gè)槽25的間隔纏繞。換言之，繞線組22的每個(gè)繞線以三個(gè)齒部29的間隔纏繞。提供每個(gè)間隔的三個(gè)齒部29定位成面向轉(zhuǎn)子30的一個(gè)主磁體。因此，繞線組22的每個(gè)繞線以電氣角Π (即180° )的間隔纏繞在齒部29上。應(yīng)當(dāng)注意，圖2僅示出了流過(guò)U相繞線的電流的方向。
[0024]轉(zhuǎn)子30包括轉(zhuǎn)子芯32和主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48。
[0025]轉(zhuǎn)子芯32由在旋轉(zhuǎn)軸線Φ的方向上層疊的鋼板制成。每個(gè)鋼板由軟磁材料制成。主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48位于轉(zhuǎn)子芯32的在轉(zhuǎn)子芯32的徑向方向上的外側(cè)上。轉(zhuǎn)子芯32起到用于傳導(dǎo)從主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48流出的磁通量的磁軛的作用。
[0026]由主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48提供八個(gè)磁極，從而圍繞轉(zhuǎn)子芯32的在轉(zhuǎn)子芯32的徑向方向上的外側(cè)。根據(jù)第一實(shí)施方式，主磁體41、43、45以及47中的每一個(gè)在轉(zhuǎn)子芯32處形成了南極，而主磁體42、44、46以及48中的每一個(gè)在轉(zhuǎn)子芯32處形成了北極。在旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I中，對(duì)于每個(gè)不同類(lèi)型磁極的磁極對(duì)設(shè)置有六個(gè)齒部29。也就是說(shuō)，對(duì)于每個(gè)磁極41、42、43、44、45、46、47以及48設(shè)置有三個(gè)齒部29。具體地，當(dāng)轉(zhuǎn)子位于圖2中所示的位置而齒部291、292以及293定位成面向主磁體41時(shí)，齒部294、295以及296定位成面向主磁體42。應(yīng)當(dāng)注意，齒部291至296是齒部29的一部分。由于馬達(dá)5為三相無(wú)刷馬達(dá)，并且轉(zhuǎn)子30具有八個(gè)極，因此極的數(shù)量與相的數(shù)量的乘積為二十四。此外，由于齒部29的數(shù)量為二十四，因此限定為每個(gè)磁極和每個(gè)相的齒部29的數(shù)量的數(shù)量k為一 (=24/24)。
[0027]軸31插入形成于轉(zhuǎn)子芯32的中心處的通孔中。軸31由軸承14和17可旋轉(zhuǎn)地支撐。
[0028]副磁體52 (作為磁發(fā)生器)固定到軸31，使得副磁體52能夠產(chǎn)生與軸31的軸線方向垂直的磁通量。具體地，副磁體52被保持在外殼(未示出)中，并且該外殼被擠壓地裝配到軸31的在第二側(cè)部15側(cè)的端部。因此，副磁體52固定到軸31的該端部。
[0029]控制器7在第二側(cè)部15側(cè)連接到馬達(dá)5?？刂破?包括第二殼體50、磁傳感器51 (作為磁檢測(cè)器)、信號(hào)板56 (作為處理器)、電力板61 (作為通電控制器)、以及用于將信號(hào)板56與電力板61連接的連接器58。磁傳感器51、信號(hào)板56、電力板61、以及連接器58容置在由第二殼體50與第二側(cè)部15所限定的空間中。
[0030]磁傳感器51設(shè)置成在軸31的軸線方向上面向副磁體52。磁傳感器51具有磁阻(MR)元件并且檢測(cè)與磁傳感器51平行的磁場(chǎng)。磁傳感器51具有磁檢測(cè)表面并將指示磁檢測(cè)表面上的磁通密度的變化的信號(hào)輸出到信號(hào)板56
[0031]信號(hào)板56基于從磁傳感器51輸出的信號(hào)來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)子30相對(duì)于定子20的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度。信號(hào)板56將指示計(jì)算出的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的信號(hào)經(jīng)由連接器58輸出到電力基板61。
[0032]如圖3所示，電力板61包括功率晶體管叭、02、03、04、05以及06。電力板61基于從信號(hào)板56輸出的信號(hào)控制功率晶體管Ql、Q2、Q3、Q4、Q5以及Q6，從而將電源62的電力供給到繞線組22。因此，定子20產(chǎn)生了在圓周方向上旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，并且轉(zhuǎn)子30根據(jù)該磁場(chǎng)而旋轉(zhuǎn)。
[0033]根據(jù)第一實(shí)施方式，如前所述，對(duì)于每個(gè)磁極對(duì)，設(shè)置有六個(gè)齒部29。也就是說(shuō)，根據(jù)第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I的特征在于，用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部29的數(shù)量為偶數(shù)。以下參照?qǐng)D4A和4B來(lái)描述用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為偶數(shù)時(shí)與用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為奇數(shù)時(shí)二者之間的差異。
[0034]圖4A是示出了作為參考例的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器300的截面圖的視圖，其中用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為兩個(gè)，即偶數(shù)，而圖4B是示出了作為參考例的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器400的截面圖的視圖，其中用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為一個(gè)，即奇數(shù)。
[0035]在用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為兩個(gè)的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器300中，當(dāng)電流流經(jīng)繞線23時(shí)，在齒部891中和相對(duì)于齒部891以電氣角Π (即180° )定位的齒部892中產(chǎn)生從圖4A的上方到下方的磁通量B。在旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器300中，由磁通量B產(chǎn)生的磁場(chǎng)無(wú)分散地作用在位于定子80內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子90上。因此，定子80對(duì)主磁體91和92的吸引力增強(qiáng)，使得如圖4A所示,轉(zhuǎn)子90能夠精確地且穩(wěn)固地相對(duì)于定子80定位。
[0036]另一方面，在用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為一個(gè)的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器400中，當(dāng)電流流經(jīng)繞線24時(shí)，在齒部111中產(chǎn)生從圖4B的上方到下方的磁通量B。但是，在沒(méi)有相對(duì)于齒部111以電氣角Π (即180° )定位的齒部112和113中，磁通量B根據(jù)齒部112和113相對(duì)于齒部111的角度而產(chǎn)生。在圖4B中示出的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器400中，齒部112以相對(duì)于齒部111成60°的角度定位，而齒部113以相對(duì)于齒部111成-60°的角度定位。因此，能夠認(rèn)為，在齒部112與齒部113之間的槽114中產(chǎn)生的磁通量B為在齒部111中產(chǎn)生的磁通量B的一半。因此，定子110對(duì)轉(zhuǎn)子120的主磁體的吸引力降低。因此，如圖4B中的虛線所示出的，即便當(dāng)轉(zhuǎn)子120曾經(jīng)相對(duì)于定子110精確地定位時(shí)，轉(zhuǎn)子120也可能由于意外的外力的施加而相對(duì)于定子110移位。
[0037]基于以上研究，以下參照?qǐng)D2來(lái)描述根據(jù)第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I的優(yōu)點(diǎn)。
[0038]在旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I中，用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部29的數(shù)量為六個(gè)，即偶數(shù)。因此，旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I能夠具有與圖4A中示出的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器300相同的優(yōu)點(diǎn)。也就是說(shuō)，當(dāng)電流流經(jīng)繞線組22的W相繞線時(shí)，在齒部291、292以及293中在徑向向內(nèi)的方向上產(chǎn)生磁通量B，使得齒部291、292以及293能夠被磁化，并且在齒部294、295以及296中在徑向向外的方向上產(chǎn)生磁通量B，使得齒部294、295以及296能夠與齒部291、292以及293相反地被磁化。此外，當(dāng)定子20和轉(zhuǎn)子30具有圖2中示出的位置關(guān)系時(shí)，面向齒部291、292以及293的主磁體41為南極，而面向齒部294、295以及296的主磁體為北極。因此，即便在施加了意外的外力的情況下，仍然能夠保持圖2中示出的定子20與轉(zhuǎn)子30之間的位置關(guān)系。對(duì)于其它的齒部與主磁體之間的關(guān)系也是一樣的。
[0039]當(dāng)副磁體52在組裝旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I時(shí)固定到軸31時(shí)，通過(guò)使電流流過(guò)U相繞線，使得主磁體41定位成面向齒部292，而主磁體42定位成面向齒部295。這樣，副磁體52能夠固定在相對(duì)于主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48的正確位置中。因此，能夠精確地檢測(cè)轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)位置(即轉(zhuǎn)子30相對(duì)于定子20的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度)。
[0040]此外，由于副磁體52固定在相對(duì)于主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48的正確位置中，因此通過(guò)使較小量的電流流過(guò)U相繞線，轉(zhuǎn)子30能夠定位在預(yù)定位置中。因此，控制通電的電力板61的尺寸能夠減小。
[0041]此外，由于副磁體52固定在相對(duì)于主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48的正確位置中，因此能夠簡(jiǎn)化在旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I的組裝中調(diào)節(jié)檢測(cè)精度的過(guò)程。因此能夠減小組裝旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I所需的工時(shí)數(shù)。
[0042]在旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I中，繞線組22以電氣角Π的間隔纏繞在齒部29上。也就是說(shuō)，繞線組以等于或大于{(2k+l) X n/3k}的電氣角的間隔纏繞在齒部29上，其中k為用于每個(gè)磁極和每個(gè)相的齒部29的數(shù)量。這樣,定子20產(chǎn)生了較強(qiáng)的磁場(chǎng)，該較強(qiáng)的磁場(chǎng)在電氣角Π的位置處具有相反的磁極。因此，轉(zhuǎn)子30能夠在預(yù)定的位置中精確地定位。因此，副磁體52能夠固定在正確的位置中，并且因此能夠精確地檢測(cè)轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)位置。
[0043]此外，在旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器I中，面向主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48中的任一個(gè)的齒部29的數(shù)量為三個(gè)。也就是說(shuō)，面向主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48中的任一個(gè)的齒部29的數(shù)量不小于(3k-l)。這樣，能夠確定地產(chǎn)生足以吸引轉(zhuǎn)子30的主磁體41、42、43、44、45、46、47以及48的力。因此，副磁體52能夠固定在正確的位置中，并且因此能夠精確地檢測(cè)轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)位置。
[0044](第二實(shí)施方式)
[0045]以下參照?qǐng)D5來(lái)描述根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器2。第一實(shí)施方式與第二實(shí)施方式之間的區(qū)別為轉(zhuǎn)子的形狀。[0046]旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器2為磁阻馬達(dá)，其包括不具有永磁體的凸極轉(zhuǎn)子70。轉(zhuǎn)子70包括轂部700、四個(gè)突部701、703、705和707 (作為第一磁極)、以及四個(gè)凹部702、704、706和708 (作為第二磁極)。突部701、703、705和707在徑向向外的方向上從轂部700突出。每個(gè)凹部702、704、706和708分別位于突部701、703、705和707中相鄰的兩個(gè)突部之間。例如凹部702位于突部701與703之間。
[0047]如圖5所示，每個(gè)突部701、703、705和707具有圓周方向上的長(zhǎng)度LI，并且每個(gè)凹部702、704、706和708具有圓周方向上的長(zhǎng)度L2。長(zhǎng)度LI不大于長(zhǎng)度L2。
[0048]根據(jù)第二實(shí)施方式，齒部29的頂端與每個(gè)突部701、703、705和707之間在徑向向內(nèi)方向上的距離小于齒部29的頂端與每個(gè)凹部702、704、706和708之間在徑向向內(nèi)方向上的距離。因此，齒部29的頂端與每個(gè)突部701、703、705和707之間在徑向向內(nèi)方向上的磁阻變得小于齒部29的頂端與每個(gè)凹部702、704、706和708之間在徑向向內(nèi)方向上的磁阻。也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)子70具有磁性突部和凹部。轉(zhuǎn)子70的位置取決于齒部29與允許磁通量容易地通過(guò)的每個(gè)突部701、703、705和707之間的位置關(guān)系。因此，轉(zhuǎn)子70能夠被精確地定位在預(yù)定位置中。
[0049]此外,根據(jù)第二實(shí)施方式,通過(guò)將長(zhǎng)度LI設(shè)定于不大于長(zhǎng)度L2的值,旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器2中的磁路被優(yōu)化。因此，能夠減小旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器2的尺寸。
[0050](第三實(shí)施方式)
[0051]以下參照?qǐng)D6來(lái)描述根據(jù)本公開(kāi)的第三實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器3。第一實(shí)施方式與第三實(shí)施方式的差異為轉(zhuǎn)子的形狀。
[0052]旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器3是庶極馬達(dá)。轉(zhuǎn)子73包括轂部730、四個(gè)突部731、733、735和737(作為第一磁極)、四個(gè)凹部732、734、736和738、以及四個(gè)主磁體741、742、743和744 (作為第二磁極)。突部731、733、735和737在徑向向外的方向上從轂部730突出。每個(gè)凹部732、734、736和738分別位于突部731、733、735和737中相鄰的兩個(gè)突部之間。例如，凹部732位于突部731與733之間。主磁體741、742、743和744分別布置在凹部732、734,736 和 738 上。
[0053]每個(gè)突部731、733、735和737由軟磁材料制成，并且具有北極和南極中的一個(gè)。每個(gè)主磁體741、742、743和744具有北極和南極中的另一個(gè)。例如，根據(jù)第三實(shí)施方式，每個(gè)突部731、733、735和737具有南極，而每個(gè)主磁體741、742、743和744具有北極。
[0054]如圖6所示，每個(gè)突部731、733、735和737具有圓周方向上的長(zhǎng)度L3，并且每個(gè)凹部732、734、736和738具有圓周方向上的長(zhǎng)度L4。長(zhǎng)度L3不大于長(zhǎng)度L4。
[0055]根據(jù)第三實(shí)施方式，突部731、733、735和737的磁導(dǎo)率大于主磁體741、742、743和744的磁導(dǎo)率。因此，齒部29的頂端與每個(gè)突部731、733、735和737之間在徑向向內(nèi)方向上的磁阻變得小于齒部29的頂端與每個(gè)主磁體741、742、743和744之間在徑向向內(nèi)方向上的磁阻。也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)子73具有磁性突部和凹部。轉(zhuǎn)子73的位置取決于齒部29與允許磁通量容易地通過(guò)的每個(gè)突部731、733、735和737之間的位置關(guān)系。因此，轉(zhuǎn)子73能夠被精確地定位在預(yù)定位置中。
[0056]此外，根據(jù)第三實(shí)施方式，通過(guò)將長(zhǎng)度L3設(shè)定于不大于長(zhǎng)度L4的值,旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器3中的磁路被優(yōu)化。因此，能夠減小旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器3的尺寸。
[0057](第四實(shí)施方式)[0058]以下參照?qǐng)D7來(lái)描述根據(jù)本公開(kāi)的第四實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器4。第三實(shí)施方式與第四實(shí)施方式之間的差異為定子的齒部的數(shù)量。
[0059]旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器4為三相、八極無(wú)刷馬達(dá)。定子75具有四十八個(gè)齒部76。在此情況下，限定為用于每個(gè)磁極和每個(gè)相的齒部76的數(shù)量的數(shù)量k為兩個(gè)(=48/24)。
[0060]在相鄰的齒部76之間形成有槽74。繞線組77纏繞在每六個(gè)槽74中。也就是說(shuō)，繞線組77以六個(gè)槽74的間隔纏繞。換言之，繞線組77以六個(gè)齒部76的間隔纏繞。提供每個(gè)間隔的六個(gè)齒部76定位成面向一個(gè)主磁體或轉(zhuǎn)子73的一個(gè)突部。因此，繞線組以電氣角Π (即180° )的間隔纏繞在齒部76上。應(yīng)當(dāng)注意，圖7僅示出了流經(jīng)U相繞線的電流的方向。
[0061]在旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器4中，用于每個(gè)磁極對(duì)的齒部的數(shù)量為十二個(gè)。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子73定位在相對(duì)于定子75的預(yù)定位置中時(shí)，轉(zhuǎn)子73的每個(gè)突部731、733、735和737定位成面向六個(gè)齒部76。因此，副磁體52能夠固定在相對(duì)于突部731、733、735和737以及主磁體741、742、743和744的正確位置中。因此，能夠精確地檢測(cè)轉(zhuǎn)子73的旋轉(zhuǎn)位置。
[0062](第五實(shí)施方式)
[0063]以下參照?qǐng)D8和9來(lái)描述根據(jù)本公開(kāi)的第五實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器6。第一實(shí)施方式與第五實(shí)施方式之間的差異為磁傳感器所固定的位置。
[0064]旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器6具有三個(gè)磁傳感器781、782和783 (作為磁檢測(cè)器)。磁傳感器781,782和783位于副磁體52的徑向方向上。如圖9所示，磁傳感器781、782和783圍繞軸31的旋轉(zhuǎn)軸線Φ以30°的角度彼此間隔開(kāi)。磁傳感器781具有霍爾元件，并且檢測(cè)與磁傳感器781垂直的磁場(chǎng)。磁傳感器782具有霍爾效應(yīng)兀件,并且檢測(cè)與磁傳感器782垂直的磁場(chǎng)。磁傳感器783具有霍爾效應(yīng)兀件,并且檢測(cè)與磁傳感器783垂直的磁場(chǎng)。
[0065](變型)
[0066]盡管已經(jīng)參照了本公開(kāi)的實(shí)施方式描述了本公開(kāi)，但應(yīng)當(dāng)理解，本公開(kāi)不限于這些實(shí)施方式和結(jié)構(gòu)。本公開(kāi)旨在覆蓋各種修改和等同的布置。此外，除了各種組合和構(gòu)型之夕卜，包含有更多、更少或僅包含一個(gè)元件的其它組合和構(gòu)型也在本公開(kāi)的精神和范圍之內(nèi)。
[0067](a)在第一、第二、第三以及第五實(shí)施方式中，齒部的總數(shù)為二十四個(gè)，且用于每個(gè)磁極的齒部的數(shù)量為三個(gè)。在第四實(shí)施方式中，齒部的總數(shù)為四十八個(gè)，且用于每個(gè)磁極的齒部的數(shù)量為六個(gè)。齒部的總數(shù)和用于每個(gè)磁極的齒部的數(shù)量不限于這些數(shù)量，只要用于每個(gè)磁極的齒部的數(shù)量為偶數(shù)即可。
[0068](b)在上述實(shí)施方式中,旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器為三相無(wú)刷馬達(dá)。旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的相的數(shù)量不限于三個(gè)。例如，旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器的相的數(shù)量可以為兩個(gè)。
[0069](C)在上述實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器具有八個(gè)極。極的數(shù)量不限于八個(gè)。例如，旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器可以具有兩個(gè)極。
[0070](d)在上述實(shí)施方式中，繞線組以電氣角Π (即180° )的間隔纏繞。繞線組纏繞的間隔不限于電氣角Π。例如，繞線組可以以小于{(2k+l)x n/3k}的電氣角的間隔纏繞，其中k為用于每個(gè)磁極和每個(gè)相的齒部的數(shù)量。
[0071](e)在第五實(shí)施方式中,三個(gè)磁傳感器位于副磁體的徑向方向上,并且圍繞軸的旋轉(zhuǎn)軸線以30°的角度彼此間隔開(kāi)。磁傳感器的數(shù)量以及磁傳感器彼此間隔開(kāi)的角度不限于第五實(shí)施方式中的數(shù)量和角度。例如，可以?xún)H有一個(gè)磁傳感器位于副磁體的徑向方向上。例如，磁傳感器可以以不同于30°的角度彼此間隔開(kāi)。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，包括: 支撐構(gòu)件(10)； 定子芯(21)，所述定子芯(21)包括齒部(29)和環(huán)狀的磁軛(28)，所述磁軛被保持在所述支撐構(gòu)件中，所述齒部在所述磁軛的徑向向內(nèi)方向上從所述磁軛突出； 纏繞在所述齒部上的繞線組(22)； 軸(31)，所述軸(31)延伸穿過(guò)所述定子芯，并以可旋轉(zhuǎn)的方式由所述支撐構(gòu)件支撐； 轉(zhuǎn)子(30)，所述轉(zhuǎn)子(30)位于所述定子芯中，并且構(gòu)造成隨著所述軸旋轉(zhuǎn)； 位于所述軸的端部處的磁發(fā)生器(52);以及 磁檢測(cè)器(51、781、782、783)，所述磁檢測(cè)器(51、781、782、783)構(gòu)造成輸出表示由所述磁發(fā)生器產(chǎn)生的磁通密度的變化的信號(hào)，其中 用于所述轉(zhuǎn)子中的每個(gè)磁極對(duì)的所述齒部的數(shù)量為偶數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，其中 所述繞線組包括三相繞線，以及 所述三相繞線中的每一個(gè)以等于或大于{(2k+l) X n/3k}的電氣角的間隔纏繞在所述齒部上，其中k為用于每個(gè)磁極和每個(gè)相的所述齒部的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，其中 用于所述轉(zhuǎn)子中的每個(gè)磁極的所述齒部的數(shù)量等于或大于3k-l。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，其中 所述磁軛與所述齒部形成為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，其中 所述磁極對(duì)包括第一磁極(701、703、705、707、731、733、735、737)和第二磁極(702、704、706、708、732、734、736、738)，以及 所述第一磁極的磁阻小于所述第二磁極的磁阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，其中 所述第一磁極具有在所述轉(zhuǎn)子的圓周方向上的第一長(zhǎng)度(L1、L3)， 所述第二磁極具有在所述圓周方向上的第二長(zhǎng)度(L2、L4)，以及 所述第一長(zhǎng)度(L1、L3)不大于所述第二長(zhǎng)度(L2、L4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，其中 所述磁檢測(cè)器(52)具有位于所述磁發(fā)生器的軸線方向上的磁阻元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，其中 所述磁檢測(cè)器(781、782、783)具有位于所述磁發(fā)生器的徑向向外方向上的霍爾元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)器，還包括: 處理器(56)，所述處理器(56)構(gòu)造成基于從所述磁檢測(cè)器輸出的信號(hào)計(jì)算所述轉(zhuǎn)子相對(duì)于所述定子芯的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，和 通電控制器(61)，所述通電控制器(61)構(gòu)造成基于所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度控制流過(guò)所述繞線組的電流。
【文檔編號(hào)】H02K1/27GK103546011SQ201310286570
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月9日
【發(fā)明者】谷口真 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝