電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置以及車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)（10）具備電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子（20）和電動(dòng)機(jī)定子（30）。轉(zhuǎn)子軛（22）的外周包含向轉(zhuǎn)子軛（22）的徑向外側(cè)突出的凸部（22q）和在周向相鄰的凸部（22q）之間的凹部（22d）。磁鐵（23）被配置在作為凹部（22d）的表面的貼附面（22a）上，在凸部（22q）具備在軸向上貫通轉(zhuǎn)子軛（22）的內(nèi)部并且與轉(zhuǎn)子軛（22）相比導(dǎo)磁率較低的磁性間隙即磁性間隙部（g1）和磁性間隙部（g2）中的至少一個(gè)。
【專利說明】
電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置以及車輛
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置以及車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，專利文獻(xiàn)I中記載了一種永久磁鐵內(nèi)嵌式電動(dòng)機(jī)，即所謂的IPM(Inter1rPermanent Magnet)電動(dòng)機(jī)，其構(gòu)造是在轉(zhuǎn)子內(nèi)部嵌入永久磁鐵，并且利用磁力矩和比該磁力矩小的磁阻轉(zhuǎn)矩相加后的轉(zhuǎn)矩。
[0003]專利文獻(xiàn)I:日本特開平8-331783號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]近年來，降低了磁鐵使用量的電動(dòng)機(jī)或者降低了磁鐵中的稀土類磁鐵成分的電動(dòng)機(jī)的需求日漸增加。在降低了磁鐵使用量的電動(dòng)機(jī)或者降低了磁鐵中的稀土類磁鐵成分的電動(dòng)機(jī)中，磁鐵產(chǎn)生的磁力矩也會(huì)降低。因此，在轉(zhuǎn)子的表面貼合磁鐵的SPM(SurfaCePermanent Magnet，表面永磁式)電動(dòng)機(jī)中，為了補(bǔ)償伴隨著磁鐵使用量、稀土類成分含有量的降低而減少的磁力矩，希望能夠利用磁阻轉(zhuǎn)矩。
[0005]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種具備設(shè)置于轉(zhuǎn)子軛的外周并且沿轉(zhuǎn)子軛的周向排列的多個(gè)磁鐵，能夠提高d軸電感與q軸電感之比即凸極比，利用磁阻轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)、以及電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置和車輛。
[0006]為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)目的，電動(dòng)機(jī)包括:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其包含轉(zhuǎn)子軛和設(shè)置于上述轉(zhuǎn)子軛的外周且沿上述轉(zhuǎn)子軛的周向排列的多個(gè)磁鐵；以及電動(dòng)機(jī)定子，其包含在上述轉(zhuǎn)子軛的徑向外側(cè)環(huán)狀地配置的定子鐵芯和使上述定子鐵芯勵(lì)磁的勵(lì)磁線圈，上述轉(zhuǎn)子軛的外周包含:向上述轉(zhuǎn)子軛的徑向外側(cè)突出的凸部；以及在周向相鄰的上述凸部之間的凹部，上述磁鐵被配置在上述凹部表面。
[0007]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠提高d軸電感與q軸電感之比即凸極比，利用磁阻轉(zhuǎn)矩。此外，能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高電動(dòng)機(jī)控制性。
[0008]優(yōu)選在上述凸部，存在至少一個(gè)在與上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心的軸平行的軸向上貫通上述轉(zhuǎn)子軛的內(nèi)部并且導(dǎo)磁率低于上述轉(zhuǎn)子軛的磁性間隙部。由此，能夠提高d軸電感與q軸電感之比即凸極比。
[0009 ]優(yōu)選上述磁鐵的徑向外側(cè)的外徑的曲率中心與上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心錯(cuò)開。根據(jù)該構(gòu)造，通過控制磁鐵的徑向外側(cè)的外徑磁通的流動(dòng)，有助于降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，優(yōu)選上述磁性間隙部靠上述凸部的徑向外側(cè)的端部的形狀沿軸向觀察是彎曲的。根據(jù)該構(gòu)造，凸部的作為q軸的磁通的流動(dòng)被控制成靠凸部的徑向外側(cè)端部回繞。
[0011 ]作為本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，上述凸部的磁性間隙部與周向相鄰的上述凸部的磁性間隙部，以與徑向外側(cè)的端部相比徑向內(nèi)側(cè)的端部更接近的方式延伸，并且該徑向內(nèi)側(cè)的端部之間具有成為磁路的間隔。根據(jù)該構(gòu)造，磁通的流動(dòng)被控制成自磁鐵到凸部的q軸的徑向外側(cè)回繞。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，優(yōu)選上述凹部在配置上述磁鐵的上述凹部表面與上述凸部的最外周之間，具備沿軸向觀察呈直線狀的傾斜部。根據(jù)該構(gòu)造，由于在磁鐵兩端部的周向上具有空隙，所以能夠控制磁鐵的磁通向凸部的q軸的回繞，能夠降低轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。
[0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，優(yōu)選上述磁性間隙部在沿上述軸向觀察的邊緣的至少一部分包含圓弧，上述圓弧以比配置上述磁鐵的上述凹部表面靠上述定子鐵芯的虛擬中心描繪而成。
[0014]作為本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，優(yōu)選上述磁性間隙部包含有非磁性材料。根據(jù)該構(gòu)造，能夠提高轉(zhuǎn)子軛的剛性。作為本發(fā)明的形態(tài)，磁性間隙部也可以是空隙，但是在轉(zhuǎn)子軛內(nèi)打穿多個(gè)空隙，這可能會(huì)降低轉(zhuǎn)子軛的剛性。因此，磁性間隙部通過在內(nèi)部填充磁回路上與空氣等效的非磁性材料，能夠提高轉(zhuǎn)子軛的剛性。
[0015]作為本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，優(yōu)選上述電動(dòng)機(jī)用于為獲得輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向用途。此外，本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)是通過上述電動(dòng)機(jī)獲得輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。此外，本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)是具備上述電動(dòng)機(jī)的車輛。
[0016]通過上述結(jié)構(gòu)，即便是降低了磁鐵使用量的電動(dòng)機(jī)或者降低了磁鐵稀土類磁鐵成分的電動(dòng)機(jī)，也能夠獲得充分的轉(zhuǎn)矩，能夠抑制成本。此外，能夠緩減在定子鐵芯產(chǎn)生的磁疇改變朝向時(shí)的磁滯損耗。磁滯損耗被認(rèn)為是電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)的情況下增加損耗轉(zhuǎn)矩的原因。即，即便電動(dòng)機(jī)突然停止，也能夠抑制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在空轉(zhuǎn)的情況下?lián)p耗轉(zhuǎn)矩的增加(電磁制動(dòng))。因?yàn)槟軌蛞种茡p耗轉(zhuǎn)矩，所以電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置能夠在即便輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳遞到操作者也抑制了不適感的狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)作。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具備在轉(zhuǎn)子軛的外周設(shè)置并且沿轉(zhuǎn)子軛的周向排列的多個(gè)磁鐵，能夠提高d軸電感與q軸電感之比即凸極比，利用磁阻轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)以及電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
【附圖說明】
[0018]圖1是具備本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2是說明本實(shí)施方式的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置所具備的減速裝置的一個(gè)示例的主視圖。
[0020]圖3是以包含中心軸的虛擬平面剖開而示意性地表示本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0021]圖4是以與中心軸正交的虛擬平面剖開而示意性地表示本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0022]圖5是示意性地表示本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0023]圖6是本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)作為直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用的情況的說明圖。
[0024]圖7是說明本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。
[0025]圖8是說明比較例涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。
[0026]圖9是說明本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。
[0027]圖10是說明比較例涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。
[0028]圖11是說明本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。
[0029]圖12是說明比較例涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。
[0030]圖13是說明本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。
[0031 ]圖14是說明比較例涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。
[0032]圖15是搭載有具備本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的車輛的示意圖。
[0033]符號(hào)說明
[0034]10、1A 電動(dòng)機(jī)
[0035]11 殼體
[0036]Ila筒狀殼體
[0037]Ild內(nèi)周面
[0038]14旋轉(zhuǎn)變壓器
[0039]20電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子
[0040]21 軸[0041 ] 22轉(zhuǎn)子軛
[0042]22a貼附面
[0043]22b傾斜部
[0044]22d 凹部
[0045]22f 橋部
[0046]22q 凸部
[0047]23 磁鐵
[0048]23a內(nèi)側(cè)面
[0049]23b、23c 端面
[0050]23p外側(cè)面[0051 ] 30電動(dòng)機(jī)定子
[0052]31定子鐵芯
[0053]32齒部前端
[0054]33 背軛
[0055]34 齒部
[0056]37勵(lì)磁線圈
[0057]37a絕緣體
[0058]52負(fù)荷體
[0059]60電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸
[0060]61中空部[0061 ] 62旋轉(zhuǎn)軸
[0062]63轉(zhuǎn)子凸緣
[0063]64 軸承
[0064]70基部部件
[0065]71殼體基部
[0066]72殼體內(nèi)件
[0067]73殼體凸緣
[0068]80電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置
[0069]gl、g2磁性間隙部
[0070]Zr旋轉(zhuǎn)中心
【具體實(shí)施方式】
[0071]參照附圖，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式(實(shí)施方式)進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明并不局限于以下的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容。此外，在以下記載的結(jié)構(gòu)要素中，包含本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的結(jié)構(gòu)要素、實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)要素。而且，以下記載的結(jié)構(gòu)要素能夠適當(dāng)?shù)亟M合。
[0072]電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置
[0073]圖1是具備本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式利用圖1來說明具備電動(dòng)機(jī)1的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置8 O的概要。
[0074]電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80按照轉(zhuǎn)向盤操作者施加的力傳遞的順序，具備轉(zhuǎn)向盤81、轉(zhuǎn)向軸82、轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)83、萬向接頭84，下軸85、萬向接頭86、小齒輪軸87、轉(zhuǎn)向齒輪88以及轉(zhuǎn)向橫拉桿89。此外，電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80具備ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)90、轉(zhuǎn)矩傳感器91a和車速傳感器91b。
[0075]轉(zhuǎn)向軸82包含輸入軸82a和輸出軸82b。輸入軸82a的一個(gè)端部與轉(zhuǎn)向盤81連結(jié)，另一個(gè)端部經(jīng)由轉(zhuǎn)矩傳感器91a與轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)83連結(jié)。輸出軸82b的一個(gè)端部與轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)83連結(jié)，另一個(gè)端部與萬向接頭84連結(jié)。在本實(shí)施方式中，輸入軸82a以及輸出軸82b由鐵等磁性材料形成。
[0076]下軸85的一個(gè)端部與萬向接頭84連結(jié)，另一個(gè)端部與萬向接頭86連結(jié)。小齒輪軸87的一個(gè)端部與萬向接頭86連結(jié)，另一個(gè)端部與轉(zhuǎn)向齒輪88連結(jié)。
[0077]轉(zhuǎn)向齒輪88包含小齒輪88a和齒條88b。小齒輪88a與小齒輪軸87連結(jié)。齒條88b與小齒輪88a嚙合。轉(zhuǎn)向齒輪88以齒輪齒條副形式構(gòu)成。轉(zhuǎn)向齒輪88將被傳遞到小齒輪88a的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過齒條88b變換成直線運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向橫拉桿89與齒條88b連結(jié)。
[0078]轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)83包含減速裝置92和電動(dòng)機(jī)10。減速裝置92與輸出軸82b連結(jié)。電動(dòng)機(jī)10是與減速裝置92連結(jié)并且產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)。另外，電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80由轉(zhuǎn)向軸82、轉(zhuǎn)矩傳感器91a以及減速裝置92構(gòu)成轉(zhuǎn)向柱。電動(dòng)機(jī)10對(duì)轉(zhuǎn)向柱的輸出軸82b提供輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。即，本實(shí)施方式的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80是管柱助力方式。
[0079]在管柱助力方式的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80中，操作者與電動(dòng)機(jī)10的距離比較近，存在電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩變化或者摩擦力對(duì)轉(zhuǎn)向盤操作者造成影響的可能性。因此，在電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80中，需要降低電動(dòng)機(jī)1的摩擦力。
[0080]圖2是說明本實(shí)施方式的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置所具備的減速裝置的一個(gè)示例的主視圖。在圖2中將一部分以截面表示。減速裝置92是蝸桿減速裝置。減速裝置92具備減速裝置殼體93、蝸桿94、滾珠軸承95a、滾珠軸承95b、蝸輪96以及支架97。
[0081 ]蝸桿94與電動(dòng)機(jī)10的軸21通過花鍵或者彈性聯(lián)軸器結(jié)合。蝸桿94由滾珠軸承95a和被支承于支架97的滾珠軸承95b以自由旋轉(zhuǎn)的方式支承于減速裝置殼體93。蝸輪96以旋轉(zhuǎn)自由的方式保持于減速裝置殼體93。形成于蝸桿94的一部分的蝸桿齒94a與形成于蝸輪96的蝸輪齒96a嚙合。
[0082]電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由蝸桿94向蝸輪96傳遞，使蝸輪96旋轉(zhuǎn)。減速裝置92利用蝸桿94以及蝸輪96，來增加電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩。而且，減速裝置92對(duì)圖1所示的轉(zhuǎn)向柱的輸出軸82b提供輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
[0083]圖1所示的轉(zhuǎn)矩傳感器91a將經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤81傳遞到輸入軸82a的駕駛員施加的轉(zhuǎn)向力作為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測(cè)出來。車速傳感器9 Ib檢測(cè)搭載有電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80的車輛的行駛速度。E⑶90與電動(dòng)機(jī)1、轉(zhuǎn)矩傳感器91 a以及車速傳感器91 b電連接。
[0084]E⑶90控制電動(dòng)機(jī)10的動(dòng)作。此外，E⑶90分別從轉(zhuǎn)矩傳感器91a以及車速傳感器91b獲取信號(hào)。即，ECU90從轉(zhuǎn)矩傳感器91a獲取轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T，并且從車速傳感器91b獲取車輛的行駛速度V ο對(duì)于ECU90，在點(diǎn)火開關(guān)98接通的狀態(tài)下，從電源裝置(例如車載電池)99供給電力。ECU90基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T和行駛速度V，來計(jì)算輔助指令的輔助轉(zhuǎn)向指令値。而且，ECU90基于該計(jì)算出的輔助轉(zhuǎn)向指令値來調(diào)節(jié)供給電動(dòng)機(jī)10的電力值XACU90從電動(dòng)機(jī)10獲取感應(yīng)電壓的信息或者從后述的旋轉(zhuǎn)變壓器獲取轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)信息作為動(dòng)作信息Y。
[0085 ]輸入到轉(zhuǎn)向盤81的轉(zhuǎn)向盤操作者(駕駛員)施加的轉(zhuǎn)向力經(jīng)由輸入軸82a傳遞到轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)83的減速裝置92。此時(shí)，ECU90從轉(zhuǎn)矩傳感器91a獲取輸入到輸入軸82a的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T，并且從車速傳感器91b獲取行駛速度V。而且，E⑶90控制電動(dòng)機(jī)10的動(dòng)作。電動(dòng)機(jī)10產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩被傳遞給減速裝置92。
[0086]經(jīng)由輸出軸82b輸出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T(包含輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)，經(jīng)由萬向接頭84被傳遞到下軸85，進(jìn)而經(jīng)由萬向接頭86傳遞到小齒輪軸87。傳遞到小齒輪軸87的轉(zhuǎn)向力經(jīng)由轉(zhuǎn)向齒輪88傳遞到轉(zhuǎn)向橫拉桿89，從而使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。下面，對(duì)電動(dòng)機(jī)1進(jìn)行說明。
[0087]電動(dòng)機(jī)
[0088]圖3是以包含中心軸的虛擬平面剖開而示意性地表示本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4是以與中心軸正交的虛擬平面剖開而示意性地表示本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖3所示，電動(dòng)機(jī)10具備殼體11、軸承12、軸承13、旋轉(zhuǎn)變壓器14、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20以及無刷電動(dòng)機(jī)用的電動(dòng)機(jī)定子30。
[0089]殼體11包含筒狀殼體Ila和前托架lib。前托架Ilb大致呈圓板狀地形成，以封閉筒狀殼體Ila的一個(gè)開口端部的方式安裝于筒狀殼體11a。筒狀殼體Ila在與前托架Ilb相反側(cè)的端部，以封閉該端部的方式形成底部He。底部Ilc例如與筒狀殼體Ila—體地形成。作為形成筒狀殼體Ila的材料，例如能夠使用SPCC(Steel Plate Cold Commercial，冷乳鋼板)等一般的鋼材、電磁軟鐵、鋁等。此外，前托架Ilb具有將電動(dòng)機(jī)10安裝到所希望的機(jī)器時(shí)的凸緣的作用。
[0090]軸承12設(shè)置于筒狀殼體Ila的內(nèi)側(cè)且前托架Ilb的大致中央部分。軸承13設(shè)置于筒狀殼體Ila的內(nèi)側(cè)且底部Ilc的大致中央部分。軸承12以能夠使在筒狀殼體Ila的內(nèi)側(cè)配置的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的一部分即軸21的一端旋轉(zhuǎn)的方式來支承該一端。軸承13以能夠使軸21的另一端旋轉(zhuǎn)的方式來支承該另一端。由此，軸21以旋轉(zhuǎn)中心Zr的軸為中心旋轉(zhuǎn)。
[0091]旋轉(zhuǎn)變壓器14由在軸21的前托架Ilb側(cè)設(shè)置的端子臺(tái)15支承。旋轉(zhuǎn)變壓器14檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20(軸21)的旋轉(zhuǎn)位置。旋轉(zhuǎn)變壓器14具備旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子14a和旋轉(zhuǎn)變壓器定子14b。旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子14a通過壓入等方式被安裝于軸21的圓周面。旋轉(zhuǎn)變壓器定子14b與旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子14a隔著規(guī)定間隔的空隙對(duì)置配置。
[0092]電動(dòng)機(jī)定子30以包圍電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的方式呈筒狀地設(shè)置在筒狀殼體IIa的內(nèi)部。電動(dòng)機(jī)定子30在筒狀殼體I Ia的內(nèi)周面I Id例如嵌合安裝。電動(dòng)機(jī)定子30的中心軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)中心Zr—致。電動(dòng)機(jī)定子30包括筒狀的定子鐵芯31和勵(lì)磁線圈37。電動(dòng)機(jī)定子30在定子鐵芯31上卷繞有勵(lì)磁線圈37。
[0093]如圖4所示，定子鐵芯31包含多個(gè)齒部34。本實(shí)施方式的齒部34在周向上存在9個(gè)。定子鐵芯31通過將形成為大致相同形狀的多個(gè)芯片在與旋轉(zhuǎn)中心Zr的軸平行的軸向上層疊在一起而形成。在齒部34的內(nèi)周側(cè)，齒部前端32沿周向突出，齒部34的內(nèi)周表面32F與轉(zhuǎn)子軛22的外周隔著間隙G的間隔對(duì)置。定子鐵芯31用電磁鋼板等磁性材料形成。定子鐵芯31具有背軛33和齒部34。背軛33包含圓弧狀的部分。背軛33是環(huán)狀的形狀。齒部34是從背軛33的內(nèi)周面朝向電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20延伸的部分。
[0094]多個(gè)齒部34在以旋轉(zhuǎn)中心Zr為中心的周向上(沿著圖3、圖4所示的筒狀殼體IIa的內(nèi)周面I Id的方向)等間隔地排列配置。以下，將以旋轉(zhuǎn)中心Zr為中心的周向簡(jiǎn)稱為周向。而且，通過將定子鐵芯31壓入筒狀殼體Ila內(nèi)，電動(dòng)機(jī)定子30以環(huán)狀的狀態(tài)設(shè)置于筒狀殼體Ua的內(nèi)部。另外，定子鐵芯31和筒狀殼體Ila除了壓入之外，也可以通過粘接、熱套或者焊接等固定。
[0095]圖4所示的勵(lì)磁線圈37是線狀電線。勵(lì)磁線圈37在齒部34的外周隔著絕緣體37a(參照?qǐng)D3)以集中繞組方式卷繞。通過該結(jié)構(gòu)，能夠降低磁極數(shù)，并且與分布繞組方式相比，能夠縮短線圈端部(coil end)從而減少線圈量。其結(jié)果，能夠降低成本，并且使電動(dòng)機(jī)10變得緊湊。
[0096]勵(lì)磁線圈37也可以橫跨多個(gè)齒部34的外周以分布繞組方式卷繞。通過該結(jié)構(gòu)，能夠增加磁極數(shù)，磁通的分布變得穩(wěn)定，從而能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
[0097]勵(lì)磁線圈37也可以在背軛33的外周以環(huán)狀繞組方式卷繞。通過該結(jié)構(gòu)，能夠產(chǎn)生與分布繞組等同的磁通分布，并且與分布繞組相比較，能夠縮短線圈端部從而減少線圈量。其結(jié)果，能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，并且使電動(dòng)機(jī)10變得緊湊。
[0098]圖3所示的絕緣體37a是用于使勵(lì)磁線圈37和定子鐵芯31相絕緣的部件，以耐熱部件形成。此外，電動(dòng)機(jī)定子30是能夠包圍電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的形狀。即，定子鐵芯31在后述的轉(zhuǎn)子軛22的徑向外側(cè)，具有規(guī)定間隔(間隙)G地環(huán)狀配置。
[0099]電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20設(shè)置于筒狀殼體Ila的內(nèi)部，以使其相對(duì)于筒狀殼體Ila能夠以旋轉(zhuǎn)中心Zr為中心旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20包含軸21、轉(zhuǎn)子軛22以及磁鐵23。軸21形成為筒狀。轉(zhuǎn)子軛22形成為筒狀。另外，轉(zhuǎn)子軛22的外周是圓弧狀。通過該結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軛22與外周是復(fù)雜形狀的情況相比較，能夠降低沖壓加工的加工工時(shí)。
[0100]轉(zhuǎn)子軛22是通過粘接、嵌合突起、鉚接等方法層疊電磁鋼板、冷乳鋼板等薄板所制造。轉(zhuǎn)子軛22依次在模具內(nèi)層疊并從模具中脫出。轉(zhuǎn)子軛22例如在其中空部分壓入軸21而固定于軸21。另外，軸21和轉(zhuǎn)子軛22也可以一體地成型。
[0101 ]磁鐵23沿著轉(zhuǎn)子軛22的周向固定于表面，設(shè)有多個(gè)。磁鐵23是永久磁鐵，S極以及N極在轉(zhuǎn)子軛22的周向上交替等間隔地配置。由此，如圖4所示的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的極數(shù)是在轉(zhuǎn)子軛22的外周側(cè)并且N極和S極在轉(zhuǎn)子軛22的周向上交替地配置的6極。
[0?O2]圖5是不意性地表不本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的說明圖。如圖4以及圖5所示，轉(zhuǎn)子軛22的外周包含向轉(zhuǎn)子軛22的徑向外側(cè)突出的凸部22q和位于周向相鄰的凸部22q之間的凹部22d。這樣，轉(zhuǎn)子軛22的外周在周向上交替地配置凸部22q和凹部22d。
[0103]在凸部22q，在與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)中心Zr平行的軸向(以下，稱為軸向)上，具備在轉(zhuǎn)子軛22開通的貫通孔作為磁性間隙部gl、磁性間隙部g2。磁性間隙部gl、磁性間隙部g2是貫通轉(zhuǎn)子軛22并且與轉(zhuǎn)子軛22的導(dǎo)磁率相比導(dǎo)磁率較低的空隙。作為磁性間隙，磁性間隙部gl、磁性間隙部g2能夠抑制或者切斷磁通的通過。磁性間隙部gl、磁性間隙部g2也可以填充熱固化性樹脂等非磁性材料而包含非磁性材料。根據(jù)該構(gòu)造，能夠確保轉(zhuǎn)子軛22的剛性。
[0104]磁鐵23收納于轉(zhuǎn)子軛22的凹部22d，例如通過磁力安裝。在本實(shí)施方式中，磁鐵23是沿著轉(zhuǎn)子軛22的周向固定于表面且設(shè)有多個(gè)的分割形狀(扇形構(gòu)造)的扇形磁鐵。
[0105]磁鐵23的軸向截面是大致半圓柱形狀。轉(zhuǎn)子軛22的凹部22d具備配置磁鐵23的貼附面22a和位于貼附面22a與凸部22q之間且在軸向截面具有直線狀部分的傾斜部22b。在磁鐵23的軸向截面是徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)面23a、周向的端面23b、23c以及徑向外側(cè)的外側(cè)面23p的情況下，徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)面23a與貼附面22a面接觸。貼附面22a與凸部22q的最外徑表面的周向圓弧所具有的曲率半徑r23相比，以旋轉(zhuǎn)中心Zr為中心的曲率半徑r22較小。徑向外側(cè)的外側(cè)面23p與凸部22q的最外徑表面的周向圓弧具有相同程度的曲率半徑r23。此外，齒部34的內(nèi)周表面32F與轉(zhuǎn)子軛22的外周之間的間隙G的間隔中，間隙G2是由周向的端面23b或23c、傾斜部22b以及齒部34的內(nèi)周表面32F圍成的空間。
[Ο?Ο?]如圖4以及圖5所不，轉(zhuǎn)子軛22的外周側(cè)被磁化為N極的磁鐵23和轉(zhuǎn)子軛22的外周側(cè)被磁化為S極的磁鐵23在轉(zhuǎn)子軛22的周向上交替等間隔地配置。而且，使磁鐵23的徑向外側(cè)的外側(cè)面23ρ的曲率不同于凹部22d的貼附面22a的曲率。
[0107]本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)10，由于在轉(zhuǎn)子軛22的凸部22q具備磁性間隙部gl、磁性間隙部g2，所以在轉(zhuǎn)子軛22的外周產(chǎn)生磁阻的差。凸部22q的磁性間隙部gl和在周向相鄰的凸部22q的磁性間隙部gl，以與徑向外側(cè)的端部gleb之間相比徑向內(nèi)側(cè)的端部glea之間更接近的方式延伸，并且在該徑向內(nèi)側(cè)的端部glea之間具有成為磁路的間隔mdl、md2。凸部22q的磁性間隙部g2和在周向相鄰的凸部22q的磁性間隙部g2，以與徑向外側(cè)的端部g2eb之間相比徑向內(nèi)側(cè)的端部g2ea之間更接近的方式延伸，并且該徑向內(nèi)側(cè)的端部g2ea具有成為磁路的間隔md3 ο在連結(jié)旋轉(zhuǎn)中心Zr和磁鐵23的一部分例如外側(cè)面23p的周向的虛擬基準(zhǔn)點(diǎn)gr的虛擬線gs上，沒有磁性間隙部gl和磁性間隙部g2，磁通易于通過。凸部22q的磁性間隙部g2和在周向相鄰的凸部22q的磁性間隙部g2是相對(duì)于虛擬線gs呈線對(duì)稱的形狀。同樣地，凸部22q的磁性間隙部gl和在周向相鄰的凸部22q的磁性間隙部gl是相對(duì)于虛擬線gs呈線對(duì)稱的形狀。上述間隔mdl、md2、md3按照間隔mdl、md2、md3的順序變窄。
[0108]磁性間隙部gl在沿軸向觀察的邊緣的至少一部分，包含以比配置磁鐵23的內(nèi)側(cè)面23a(凹部表面)靠定子鐵芯31的虛擬中心(在本實(shí)施方式中為虛擬基準(zhǔn)點(diǎn)gr)，且以曲率半徑grl所描繪的圓弧。磁性間隙部g2在沿軸向觀察的邊緣的至少一部分，包含以比配置磁鐵23的內(nèi)側(cè)面23a(凹部表面)靠定子鐵芯31的虛擬中心(在本實(shí)施方式中為虛擬基準(zhǔn)點(diǎn)gr)，且以曲率半徑gr2所描繪的圓弧。因此，轉(zhuǎn)子軛22在磁性間隙部gl與磁性間隙部g2之間的距離gd大致恒定，磁通能夠在磁性間隙部gl與磁性間隙部g2之間的轉(zhuǎn)子軛22內(nèi)流動(dòng)。
[0109]電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20在磁性間隙部g1、磁性間隙部g2的徑向外側(cè)具有使磁通通過的橋部22f ο磁性間隙部g I和磁性間隙部g2的靠徑向外側(cè)的端部g I eb、g2eb的形狀沿軸向觀察是彎曲的。
[0110]橋部22f的徑向的厚度Af小于磁性間隙部gl的靠徑向外側(cè)的端部gleb的寬度glwb。同樣地，橋部22f的徑向的厚度△ f小于磁性間隙部g2的靠徑向外側(cè)的端部g2eb的寬度g2wb。根據(jù)該構(gòu)造，凸部22q的外邊緣的磁阻在橋部22f變高，橋部22f能夠限制凸部22q的外周的磁通的流動(dòng)。通過提尚橋部22f的徑向厚度△ f處的磁阻，能夠抑制在相鄰的磁性間隙部gl與磁性間隙部g2之間的轉(zhuǎn)子軛22(距離gd)內(nèi)流動(dòng)的磁通產(chǎn)生短路。此外，通過提高橋部22f的徑向厚度△ f處的磁阻，能夠抑制在相鄰的齒部34之間形成使磁通短路的路徑。
[0111]磁性間隙部gI比磁性間隙部g2靠近旋轉(zhuǎn)中心Zr配置。在磁性間隙部g2，徑向外側(cè)的端部g2eb的寬度g2wb與徑向內(nèi)側(cè)的端部g2ea的寬度g2wa大致相同。與此相對(duì)，在磁性間隙部gl，徑向內(nèi)側(cè)的端部glea的寬度glwa寬于徑向外側(cè)的端部gleb的寬度glwb。
[0112]磁性間隙部gl以徑向外側(cè)的端部之間殘留寬度ge的磁路，從旋轉(zhuǎn)中心Zr向徑向外側(cè)并行延伸。這樣，磁性間隙部gl在彼此的徑向外側(cè)的端部之間殘留寬度ge的磁路，即在磁性間隙部gl之間殘留有轉(zhuǎn)子軛22的磁性體的狀態(tài)。本實(shí)施方式的磁性間隙部gl不局限于該方式，也可以在相鄰的磁性間隙部gl的徑向外側(cè)的端部，相鄰的磁性間隙部gl之間的轉(zhuǎn)子軛22的磁性體消失，磁性間隙部為一體化。
[0113]因此，在轉(zhuǎn)子軛22的外周，凸部22q和磁鐵23交替地配置。從形狀來說，磁鐵23是向轉(zhuǎn)子軛22的徑向外側(cè)突出的凸部，是磁阻大而電感小的磁性凸部。將作為磁性凸部的磁鐵23稱為d軸，將與其具有磁性電氣角90°的相位差的位置稱為q軸，通過形成比磁鐵23靠周向兩側(cè)的磁路，凸部22q變?yōu)榇抛栊《姼写蟮拇判园疾?。定子鐵芯31與轉(zhuǎn)子軛22的規(guī)定間隔即間隙G伴隨著轉(zhuǎn)子軛22的旋轉(zhuǎn)，以間隙Gl、G2、G3、G2、G1的順序交替變化。
[0114]由于磁鐵23固定于轉(zhuǎn)子軛22的表面，在凸部22q構(gòu)成基于磁性間隙部gl和磁性間隙部g2的磁路回路，所以如下述式(I)所示，作為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的平均轉(zhuǎn)矩Tt，除了磁鐵23的磁力矩Tm之外，基于在轉(zhuǎn)子軛22的外周產(chǎn)生的磁性凹凸，還產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩Tr。其結(jié)果，SP便從轉(zhuǎn)子軛22向定子鐵芯31交鏈的磁通降低，也會(huì)提高電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20產(chǎn)生的平均轉(zhuǎn)矩Tt。
[0115]Tt = Tr+Tm...(I)
[0116]本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)10具備電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20和電動(dòng)機(jī)定子30。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20包含轉(zhuǎn)子軛22以及設(shè)置在轉(zhuǎn)子軛22的外周且沿轉(zhuǎn)子軛22的周向排列的多個(gè)磁鐵23。電動(dòng)機(jī)定子30包含在轉(zhuǎn)子軛22的徑向外側(cè)環(huán)狀地配置的定子鐵芯31以及使定子鐵芯31勵(lì)磁的勵(lì)磁線圈37。而且，轉(zhuǎn)子軛22的外周包含向轉(zhuǎn)子軛22的徑向外側(cè)突出的凸部22q和在周向相鄰的凸部22q之間的凹部22d。磁鐵23配置在作為凹部22d的表面的貼附面22a，在凸部22q具備在軸向貫通轉(zhuǎn)子軛22的內(nèi)部并且與轉(zhuǎn)子軛22相比導(dǎo)磁率低的磁性間隙即磁性間隙部gl、磁性間隙部g2中的至少一個(gè)。
[0117]根據(jù)該構(gòu)造，因磁阻轉(zhuǎn)矩的作用而q軸電感變高，作為q軸電感與d軸電感之比即凸極比變大。由此，即便降低了磁鐵使用量的電動(dòng)機(jī)或者降低了磁鐵的稀土類磁鐵成分而造成磁鐵產(chǎn)生的磁力矩變小，也能夠利用磁阻轉(zhuǎn)矩，來確保電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的平均轉(zhuǎn)矩TU這樣，即便降低了磁鐵使用量的電動(dòng)機(jī)或者降低了磁鐵稀土類磁鐵成分的電動(dòng)機(jī)，也能夠獲得充分的轉(zhuǎn)矩，能夠抑制成本。此外，能夠緩減在定子鐵芯產(chǎn)生的磁疇改變朝向時(shí)的磁滯損耗。磁滯損耗被認(rèn)為是電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)的情況下?lián)p耗轉(zhuǎn)矩增加的原因。即，即便電動(dòng)機(jī)突然停止，也能夠抑制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在空轉(zhuǎn)的情況下?lián)p耗轉(zhuǎn)矩的增加(電磁制動(dòng))。由于能夠抑制損耗轉(zhuǎn)矩，所以電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置能夠在即便輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳遞到操作者也抑制了不適感的狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)作。
[0118]電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80通過上述電動(dòng)機(jī)10獲得輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80由于電動(dòng)機(jī)10抑制了損耗轉(zhuǎn)矩，所以能夠在轉(zhuǎn)向盤操作者抑制了不適感的狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)作。因此，電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80即便是管柱助力方式，也能夠使其低振動(dòng)。另外，本實(shí)施方式的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80雖然以管柱助力方式為例進(jìn)行了說明，但是也能夠應(yīng)用于小齒輪助力方式以及齒條助力方式。
[0119]直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)
[0120]本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)也能夠作為直接連接電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20和由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20使之旋轉(zhuǎn)的負(fù)荷體的直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來使用。圖6是本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)作為直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用的情況的說明圖。另外，對(duì)與上述實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同符號(hào)，省略重復(fù)的說明。
[0121]如圖6所示，電動(dòng)機(jī)1A能夠不經(jīng)由齒輪、(皮)帶或者輥(筒)等傳遞機(jī)構(gòu)而將旋轉(zhuǎn)力直接傳遞給負(fù)荷體52來使負(fù)荷體52旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)1A是所謂的利用螺栓等固定部件67來直接連接電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60和負(fù)荷體52的直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0122]電動(dòng)機(jī)1A包含:維持靜止?fàn)顟B(tài)的電動(dòng)機(jī)定子30;配置成能夠相對(duì)于電動(dòng)機(jī)定子30旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20;固定電動(dòng)機(jī)定子30并安裝于支承部件51的基部部件70;固定于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20并能夠與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20—起旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60;以及夾設(shè)在基部部件70與電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60之間，并支承電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60能夠相對(duì)于基部部件70旋轉(zhuǎn)的軸承64。
[0123]基部部件70、電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20以及電動(dòng)機(jī)定子30均是環(huán)狀構(gòu)造體。電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20以及電動(dòng)機(jī)定子30以旋轉(zhuǎn)中心Zr為中心并以同心狀配置。此外，電動(dòng)機(jī)1A從旋轉(zhuǎn)中心Zr向外側(cè)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20、電動(dòng)機(jī)定子30的順序配置。這樣的電動(dòng)機(jī)1A被稱為內(nèi)轉(zhuǎn)子型，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20比電動(dòng)機(jī)定子30靠旋轉(zhuǎn)中心Zr。此外，電動(dòng)機(jī)1A的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20以及電動(dòng)機(jī)定子30配置在基部部件70之上。
[0124]基部部件70具備:大致圓板狀的殼體基部71;和殼體內(nèi)件72，中空部61貫穿其內(nèi)，殼體內(nèi)件72以包圍中空部61的方式從殼體基部71凸?fàn)畹赝怀龆纬奢S心。殼體內(nèi)件72通過螺栓等固定部件77緊固固定于殼體基部71。此外，基部部件70包括通過螺栓等固定部件76將軸承64的內(nèi)輪固定于殼體基部71的殼體凸緣73。
[0125]電動(dòng)機(jī)定子30由螺栓等固定部件78緊固于殼體基部71的外周邊緣。由此，電動(dòng)機(jī)定子30相對(duì)于殼體基部71被定位固定。電動(dòng)機(jī)定子30的中心軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)中心
Zr一致。
[0126]電動(dòng)機(jī)定子30包含筒狀的定子鐵芯31和勵(lì)磁線圈37。電動(dòng)機(jī)定子30在定子鐵芯31上卷繞有勵(lì)磁線圈37。電動(dòng)機(jī)定子30與用于供給來自電源的電力的布線(未圖示)連接，通過該布線對(duì)勵(lì)磁線圈37供給電力。
[0127]電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的外徑小于電動(dòng)機(jī)定子30的內(nèi)徑尺寸的圓筒形狀。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20包含轉(zhuǎn)子軛22以及貼附在轉(zhuǎn)子軛22的外周的磁鐵23。
[0128]電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60包含圓環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)軸62和通過螺栓等固定部件66將軸承64的外輪固定于旋轉(zhuǎn)軸62的轉(zhuǎn)子凸緣63。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20與圓筒狀的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60的旋轉(zhuǎn)軸62固定為一體。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20也可以利用固定部件固定于圓筒狀的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60的旋轉(zhuǎn)軸62 ο旋轉(zhuǎn)軸62是與電動(dòng)機(jī)1A的旋轉(zhuǎn)中心Zr同軸形成的圓環(huán)中心軸。
[0129]此外，軸承64的外輪固定于轉(zhuǎn)子凸緣63，內(nèi)輪固定于殼體凸緣73。由此，軸承64相對(duì)于殼體基部71，支承旋轉(zhuǎn)軸62以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20并能夠使旋轉(zhuǎn)軸62以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20自由旋轉(zhuǎn)。因此，電動(dòng)機(jī)1A能夠使旋轉(zhuǎn)軸62以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20相對(duì)于殼體基部71以及電動(dòng)機(jī)定子30旋轉(zhuǎn)。
[0130]另外，軸承64可以是滾動(dòng)體為交叉輥的交叉輥軸承。另外，軸承64不限于交叉輥軸承，也可以是例如滾動(dòng)體為滾珠、滾軸(圓筒滾軸，圓錐滾軸，球面滾軸等)的滾珠軸承、滾軸軸承。這些滾動(dòng)體可以在呈環(huán)狀的保持器的兜孔(pocket)中逐個(gè)以規(guī)定間隔例如等間隔排列，并在可自由旋轉(zhuǎn)地保持在該兜孔內(nèi)的狀態(tài)下組裝到軌道面之間。由此，各滾動(dòng)體在保持規(guī)定間隔的狀態(tài)下，其滾動(dòng)面不相互接觸，能夠在上述軌道面間滾動(dòng)。此外，各滾動(dòng)體能夠防止由于相互接觸產(chǎn)生摩擦而導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)阻力的増大、損傷等。
[0131 ]此外，電動(dòng)機(jī)1A具備旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器例如是旋轉(zhuǎn)變壓器，能夠高精度地檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20以及電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60的旋轉(zhuǎn)位置。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器具備維持在靜止?fàn)顟B(tài)的旋轉(zhuǎn)變壓器定子14b和與旋轉(zhuǎn)變壓器定子14b隔開規(guī)定間隙對(duì)置配置，并且能夠相對(duì)于旋轉(zhuǎn)變壓器定子14b旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子14a，配置在軸承64的上方。
[0132]旋轉(zhuǎn)變壓器定子14b具有在圓周向上等間隔地形成有多個(gè)定子磁極的環(huán)狀層疊鐵心，在各定子磁極上卷繞有旋轉(zhuǎn)變壓器線圈。在本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)1A中，旋轉(zhuǎn)變壓器定子14b固定于殼體內(nèi)件72。
[0133]旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子14a由中空環(huán)狀的層疊鐵心構(gòu)成，固定在電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60的內(nèi)側(cè)。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器的配置位置能夠檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20(電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60)的旋轉(zhuǎn)即可，沒有特別限定，能夠根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60以及基部部件70的形狀而配設(shè)到任意位置。
[0134]若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)，則電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20—起旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子14a也連動(dòng)地旋轉(zhuǎn)。由此，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子14a和旋轉(zhuǎn)變壓器定子14b之間的磁阻連續(xù)地變化。旋轉(zhuǎn)變壓器定子14b檢測(cè)磁阻的變化，通過旋轉(zhuǎn)變壓器控制電路將其變換成電信號(hào)(數(shù)字信號(hào))?？刂齐妱?dòng)機(jī)1A的控制裝置基于旋轉(zhuǎn)變壓器控制電路的電信號(hào)，能夠?qū)γ繂挝粫r(shí)間的與旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子14a連動(dòng)的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的位置、旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行運(yùn)算處理。其結(jié)果，控制電動(dòng)機(jī)1A的控制裝置能夠計(jì)測(cè)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如，轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向或者旋轉(zhuǎn)角度等)。
[0?35 ]這樣，由于電動(dòng)機(jī)1 A具備對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的一周旋轉(zhuǎn)，磁阻變化的基波成分的周期不同的多個(gè)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器，因此能夠把握電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60的絕對(duì)位置，此外，能夠提高對(duì)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸60的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如，轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向或者旋轉(zhuǎn)角度等)進(jìn)行計(jì)測(cè)的精度。
[0136]殼體基部71被安裝于支承部件51，由此電動(dòng)機(jī)1A相對(duì)于支承部件51定位固定。殼體基部71具有至少一個(gè)在安裝于支承部件51的狀態(tài)下與支承部件51的安裝面相接的連續(xù)的連接面。該連接面能夠使電動(dòng)機(jī)1A的自重、旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)等分散作用于支承部件51 ο因此，能夠防止殼體基部71發(fā)生變形(撓曲)。
[0137]如以上說明的那樣，電動(dòng)機(jī)1A不經(jīng)由傳遞機(jī)構(gòu)，就能夠?qū)ω?fù)荷體52直接傳遞旋轉(zhuǎn)力。因此，在使負(fù)荷體52旋轉(zhuǎn)的情況下，電動(dòng)機(jī)1A能夠提高電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。
[0138]評(píng)價(jià)示例
[0139]以下，利用圖7至圖14，與比較例進(jìn)行比較來對(duì)本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)進(jìn)行說明。在圖7至圖14中，對(duì)與在上述實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號(hào)并與磁通分布重疊地顯示，賦予相同符號(hào)而省略重復(fù)的說明。
[0140]圖7是說明本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。圖8是說明比較例涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子軛22如圖7所示，磁鐵23的徑向外側(cè)的外側(cè)面23p的曲率中心與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)中心Zr錯(cuò)開。與此相對(duì)，比較例涉及的轉(zhuǎn)子軛22如圖8所示，磁鐵23的徑向外側(cè)的外側(cè)面23p的曲率中心與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)中心Zr—致。在比較圖7所示的齒部34的內(nèi)周表面32F與磁鐵23的徑向外側(cè)的外側(cè)面23p的對(duì)置區(qū)域mfl、以及圖8所示的齒部34的內(nèi)周表面32F與磁鐵23的徑向夕卜側(cè)的外側(cè)面23p的對(duì)置區(qū)域mf2的情況下，區(qū)域mfl與區(qū)域mf 2相比磁通的分布更均勻化。因此，本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子軛22如圖7所示那樣控制磁通，來控制磁鐵23的徑向外側(cè)的外側(cè)面23p的磁通的流動(dòng)，由此有助于降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。
[0141]圖9是說明本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。圖10是說明比較例涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。如圖9所示，本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子軛22如圖9所示，磁性間隙部gl、g2的靠凸部22q徑向外側(cè)的端部mf3的形狀沿軸向觀察為彎曲狀。與此相對(duì)，比較例涉及的轉(zhuǎn)子軛22如圖10所示，磁性間隙部gl、g2的靠凸部22q徑向外側(cè)的端部mf4的形狀沿軸向觀察為直線狀。圖9所示的本實(shí)施方式涉及的磁性間隙部g 1、g2的靠凸部22q徑向外側(cè)的端部mf 3與圖1O所示的比較例涉及的磁性間隙部g 1、g2的靠凸部22q徑向外側(cè)的端部mf4相比，磁通被控制成沿磁性間隙部gl、g2從轉(zhuǎn)子軛22向齒部34回繞。
[0142]圖11是說明本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。圖12是說明比較例涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子軛22如圖11所示，凸部的磁性間隙部gl(g2)和在周向相鄰的凸部的磁性間隙部gl(g2)以與徑向外側(cè)的端部相比徑向內(nèi)側(cè)的端部更接近的方式延伸，并且在成為磁路的區(qū)域mf5，徑向內(nèi)側(cè)的端部彼此之間具有間隔。與此相對(duì)，比較例涉及的轉(zhuǎn)子軛22如圖12所示，凸部的磁性間隙部gl(g2)和在周向相鄰的凸部的磁性間隙部gl(g2)以與徑向外側(cè)的端部相比徑向內(nèi)側(cè)的端部更接近的方式延伸，并且徑向內(nèi)側(cè)的端部彼此在區(qū)域mf6接近。區(qū)域mf6與區(qū)域mf5相比磁阻大，磁通難以自磁鐵23回繞地流動(dòng)到凸部的q軸的徑向外側(cè)。本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子軛22具有凸部22q的磁性間隙部gl、g2和在周向相鄰的凸部22q的磁性間隙部gl、g2以與徑向外側(cè)的端部相比徑向內(nèi)側(cè)的端部更接近的方式延伸，并且該徑向內(nèi)側(cè)的端部彼此之間具有成為磁路的間隔，因此自磁鐵23到凸部的q軸的徑向外側(cè)，磁通被控制成從轉(zhuǎn)子軛22向齒部34回繞。
[0143]圖13是說明本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。圖14是說明比較例涉及的電動(dòng)機(jī)的磁通的流動(dòng)的評(píng)價(jià)示例的說明圖。本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子軛22如圖13所示，凹部22d具備:配置磁鐵23的貼附面22a;和位于貼附面22a與凸部22q之間且在軸向的截面具有直線狀部分的傾斜部22b。與此相對(duì)，比較例涉及的轉(zhuǎn)子軛22沒有與傾斜部22b相當(dāng)?shù)臉?gòu)造。本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子軛22在磁鐵23的周向的區(qū)域mf7，具有比比較例涉及的磁鐵23的周向的區(qū)域mf8更多的空隙，能夠提高凸部的q軸的磁通密度，并且抑制磁鐵23端部的磁通短路，控制磁通的流動(dòng)。
[0144]圖15是搭載有具備本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的車輛的示意圖。如圖15所示，車輛100搭載有具備上述本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80。車輛100也可以安裝上述本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)機(jī)以用于電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置80以外的其他用途。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括: 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其包含轉(zhuǎn)子軛和設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子軛的外周且沿所述轉(zhuǎn)子軛的周向排列的多個(gè)磁鐵;以及 電動(dòng)機(jī)定子，其包含在所述轉(zhuǎn)子軛的徑向外側(cè)環(huán)狀地配置的定子鐵芯和使所述定子鐵芯勵(lì)磁的勵(lì)磁線圈， 所述轉(zhuǎn)子軛的外周包含:向所述轉(zhuǎn)子軛的徑向外側(cè)突出的凸部；以及在周向相鄰的所述凸部之間的凹部， 所述磁鐵被配置在所述凹部的表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于: 在所述凸部，存在至少一個(gè)在與所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心的軸平行的軸向上貫通所述轉(zhuǎn)子軛的內(nèi)部并且導(dǎo)磁率低于所述轉(zhuǎn)子軛的磁性間隙部。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述磁鐵的徑向外側(cè)的外徑的曲率中心與所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心錯(cuò)開。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述磁性間隙部的靠所述凸部的徑向外側(cè)的端部的形狀沿軸向觀察是彎曲的。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述凸部的磁性間隙部與周向相鄰的所述凸部的磁性間隙部，以與徑向外側(cè)的端部相比徑向內(nèi)側(cè)的端部更接近的方式延伸，并且該徑向內(nèi)側(cè)的端部之間具有成為磁路的間隔。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述凹部在配置所述磁鐵的所述凹部表面與所述凸部的最外周之間，具備沿軸向觀察呈直線狀的傾斜部。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述磁性間隙部在沿所述軸向觀察的邊緣的至少一部分包括圓弧，所述圓弧以比配置所述磁鐵的所述凹部表面靠所述定子鐵芯的虛擬中心描繪而成。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述磁性間隙部包含有非磁性材料。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述電動(dòng)機(jī)用于為獲得輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向用途。10.—種電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于: 通過權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)來獲得輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。11.一種車輛，其特征在于: 具備權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02K1/22GK105830310SQ201580003212
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日
【發(fā)明人】菊地祐介, 木村玄, 涂志鵬
【申請(qǐng)人】日本精工株式會(huì)社