專利名稱：軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有轉(zhuǎn)子和定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等，并且在將其用作車輛的驅(qū)動(dòng)源時(shí)，將電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)兩者的作用用作再生制動(dòng)器。
背景技術(shù)：
徑隙式電動(dòng)機(jī)用作電動(dòng)二輪車等的驅(qū)動(dòng)源等的普通電動(dòng)機(jī)。該徑隙式電動(dòng)機(jī)在例如轉(zhuǎn)子的側(cè)面上設(shè)有圍繞著一軸線成圓筒形的磁鐵，并且在定子的側(cè)面上設(shè)有與磁鐵的圓筒表面相向的多個(gè)齒，并且圍繞著該齒纏繞有線圈。因此，在磁鐵和各齒的相向的表面之間的間隙沿著軸線形成為圓柱形。
而軸隙式電動(dòng)機(jī)用作輸出功率相對(duì)較小的音響設(shè)備等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。軸隙式電動(dòng)機(jī)包括成圓板狀且固定在旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子側(cè)軛；成圓板狀且與轉(zhuǎn)子側(cè)軛相向的定子側(cè)軛；固定在該轉(zhuǎn)子側(cè)軛和定子側(cè)軛中的任一軛的相向一側(cè)上的磁鐵；多個(gè)齒，該齒成輻射狀并且與磁鐵相向地布置在與轉(zhuǎn)子側(cè)軛和定子側(cè)軛中的另一個(gè)軛相向的一側(cè)上；以及纏繞在各齒上的線圈。因此，在磁鐵和齒的相向的表面之間的間隙形成為與軸線垂直的平面形狀。
圖17為背景技術(shù)的軸隙式電動(dòng)機(jī)的磁通的說(shuō)明圖。該圖只顯示出關(guān)于一個(gè)齒3的磁通，而省略了關(guān)于左右相鄰齒3的圖示。
定子1設(shè)有具有鋼板層壓件的成圓板形的定子軛2以及多個(gè)齒3，每個(gè)齒同樣具有成輻射狀地布置在定子軛2上的鋼板層壓件。每個(gè)齒3纏繞有一線圈(未示出)。成圓板形的轉(zhuǎn)子(未示出)與定子的齒3相向地布置。磁鐵以離齒3的上表面預(yù)定的間隙固定在轉(zhuǎn)子上。順便說(shuō)一下，所述“圓板形”包括圓形和平面環(huán)形(圓環(huán)形)。
磁路形成在轉(zhuǎn)子(未示出)和定子之間，并且來(lái)自磁鐵的N極的磁通流向齒3和定子軛2(箭頭A)，并且穿過(guò)另一個(gè)齒3流向磁鐵的S極(未示出)。通過(guò)給線圈通電，對(duì)該線圈的齒進(jìn)行勵(lì)磁以吸引、推斥與該齒的上表面相向的轉(zhuǎn)子的磁鐵。通過(guò)依次切換對(duì)線圈的通電，被勵(lì)磁的齒依次移動(dòng)，從而轉(zhuǎn)子與磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)這種軸隙式電動(dòng)機(jī)，磁鐵和齒的相向表面與軸向垂直，因此軸向長(zhǎng)度變得比徑隙式的長(zhǎng)度更短。還有在提高輸出功率的情況下，隔著間隙彼此相向的相向表面可以增加，而無(wú)需加長(zhǎng)軸向長(zhǎng)度，因此這種結(jié)構(gòu)有助于使該電動(dòng)機(jī)更薄。
但是，根據(jù)上述軸隙式電動(dòng)機(jī)，通過(guò)給線圈通電，在轉(zhuǎn)子側(cè)上的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，所以從齒3流向定子軛2的磁通的方向和大小變化，并且對(duì)應(yīng)于該變化量而產(chǎn)生出的電磁感應(yīng)，使渦流狀的感應(yīng)電流B在定子軛2內(nèi)、以齒3為中心在其周圍流動(dòng)(圖17)。感應(yīng)電流B變?yōu)榻苟鸁?，從而造成能量損失，并且降低了電動(dòng)機(jī)效率。
雖然由發(fā)熱造成的熱量損失在低輸出功率的情況下不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題，但是當(dāng)在例如電動(dòng)二輪車中使用強(qiáng)磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)大扭矩時(shí)，該損耗明顯增加，并且溫度上升率也增加，從而形成高溫。
因此，雖然這種軸隙式電動(dòng)機(jī)為薄型并且被認(rèn)為優(yōu)選安裝在電動(dòng)二輪車的軸等上，但是在扭矩較高并且采用了強(qiáng)磁鐵的電動(dòng)二輪車的情況中會(huì)明顯降低電動(dòng)機(jī)效率，因此該軸隙式電動(dòng)機(jī)沒(méi)有被用作驅(qū)動(dòng)源。
考慮到上述背景技術(shù)，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種軸隙式旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)作為采用強(qiáng)磁鐵的具有高扭矩的驅(qū)動(dòng)源，體積小，并且通過(guò)降低由感應(yīng)電流引起的能量損耗可以實(shí)現(xiàn)高電動(dòng)機(jī)效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，它包括成圓板形且固定在旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子側(cè)軛；成圓板形且與轉(zhuǎn)子側(cè)軛相向的定子側(cè)軛；固定在轉(zhuǎn)子側(cè)軛或定子側(cè)軛中的任一個(gè)軛的相向面?zhèn)壬系拇盆F；多個(gè)齒，成輻射狀地且與磁鐵相向地布置在轉(zhuǎn)子側(cè)軛或定子側(cè)軛中的另一個(gè)軛的相向面?zhèn)壬?；以及纏繞在所述多個(gè)齒的每一個(gè)上的線圈，其中所述軛具有緊固部分，它包括孔或凹槽，用于插入并固定所述齒的一部分，并且在所述緊固部分周圍設(shè)有用來(lái)抵御感應(yīng)電流的阻抗部分。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在因通過(guò)該齒的磁通發(fā)生變化而在定子軛內(nèi)的齒周圍處產(chǎn)生出渦流狀感應(yīng)電流的情況下，通過(guò)例如在齒周圍處切割該軛構(gòu)成狹縫而形成用來(lái)抵御感應(yīng)電流的阻抗部分，從而阻斷或降低了感應(yīng)電流。因此降低了能耗并且實(shí)現(xiàn)了高電機(jī)效率。
順便說(shuō)一下，形成在軛上、用于緊固齒的孔或凹槽可以用于例如壓配或簡(jiǎn)單地插入或裝配該齒并且通過(guò)螺釘或焊劑等其它方法來(lái)固定該齒。另外，可以通過(guò)用樹(shù)脂密封該齒來(lái)將其固定粘接。該孔在板厚方向上貫穿過(guò)該軛，而該凹槽部分不貫穿。在通孔的情況中，通過(guò)層壓所有都穿孔的鋼板來(lái)形成軛。在凹槽的情況中，通過(guò)層壓穿孔的鋼板并且將沒(méi)有穿孔的鋼板層壓在下面來(lái)形成該軛。也就是說(shuō)，該凹槽形成有到軛的板厚的中間的通孔。
一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)示例的特征在于，由設(shè)在所述軛處的空間部分或通過(guò)切割該軛來(lái)形成所述阻抗部分。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)切割該軛或在感應(yīng)電流流過(guò)的部分的軛上形成空間部分來(lái)介入空氣層，降低了感應(yīng)電流。該切口可以通過(guò)將軛分割成幾乎不存在間隙的狀態(tài)的形狀來(lái)形成。空間部分的形狀可以為具有薄寬度的狹縫形狀，或者可以由橢圓形等適當(dāng)形狀構(gòu)成。
另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)示例的特征在于，通過(guò)由與所述軛的材料不同的材料制成的構(gòu)件來(lái)形成阻抗部分。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，例如切口或狹縫形成在感應(yīng)電流流過(guò)的部分的軛上，將絕緣薄膜安裝在其上或者將樹(shù)脂填充到其中，由此降低了感應(yīng)電流?；蛘撸梢酝ㄟ^(guò)化學(xué)處理、激光處理等處理方法使感應(yīng)電流流過(guò)的部分變性來(lái)提供絕緣性能，從而可以降低感應(yīng)電流。
另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)示例的特征在于，所述阻抗部分形成在所述緊固部分的內(nèi)周邊側(cè)或外周邊側(cè)上。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)在具有成環(huán)形設(shè)在成圓板形的軛上的多個(gè)孔或凹槽的緊固部分的內(nèi)周邊側(cè)或外周邊側(cè)上形成切口、狹縫等阻抗部分，降低了感應(yīng)電流。在該情況中，這些阻抗部分可以對(duì)于所有緊固部分統(tǒng)一地形成在內(nèi)周邊側(cè)或外周邊側(cè)上，或者可以交替地形成在內(nèi)周邊側(cè)和外周邊側(cè)上，或者內(nèi)周邊側(cè)多個(gè)、外周邊側(cè)多個(gè)地交替設(shè)置另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)示例的特征在于，所述阻抗部分形成在彼此鄰接的所述緊固部分之間。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)在鄰接的具有成環(huán)形設(shè)在成圓板形的軛處的多個(gè)孔或凹槽的緊固部分之間形成切口、狹縫等阻抗部分，降低了感應(yīng)電流。
例如，對(duì)于通過(guò)成環(huán)形排列布置的多個(gè)齒，通過(guò)沿著圓周方向切割在相鄰齒之間的軛來(lái)形成狹縫，從而可以減小在軛內(nèi)沿著圓周方向流動(dòng)的磁通的影響。在該情況中，通過(guò)連接構(gòu)成對(duì)應(yīng)于360°電角度的一組齒的孔，形成沿著圓周方向的狹縫，由此可以有效地阻斷感應(yīng)電流，并且可以提高電機(jī)效率。
另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)示例的特征在于，將所述阻抗部分形成為沒(méi)有到達(dá)緊固部分，而使在緊固部分的周邊處的軛成為連續(xù)狀態(tài)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由切口、狹縫等形成的阻抗部分沒(méi)有向緊固部分的孔或凹槽的周邊開(kāi)放，因此，在將該齒壓配到緊固部分上時(shí)，抑制了軛的變形，并且可以牢靠地固定保持該齒，而且可以在磁鐵和齒之間保持高度精確的間隙。
另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)示例的特征在于，所述阻抗部分相對(duì)于所述軛的板厚方向沒(méi)有完全從一個(gè)表面形成到另一個(gè)表面，相對(duì)于軛的板厚方向，所述阻抗部分或者在所述一個(gè)表面?zhèn)然蛘咴谥虚g部分沒(méi)有形成。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由切口、狹縫等形成的阻抗部分沒(méi)有形成在軛的整個(gè)板厚上，因此當(dāng)將該齒壓配到緊固部分上時(shí)，抑制了軛的變形，并且可以將該齒牢固地固定保持在其上，而且在該磁鐵和齒之間保持了高度精確的間隙。
另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)示例的特征在于，固定有所述齒的所述軛由樹(shù)脂模制件密封。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)用樹(shù)脂固化安裝有齒的軛，可以牢牢地固定保持該齒。另外，當(dāng)由于將齒壓配到軛上而使該軛變形時(shí)，通過(guò)在模制時(shí)在變形被校正的狀態(tài)下將軛設(shè)定在模具中，并使樹(shù)脂流入到其中，可以提供具有高精度尺寸和形狀的軛。
根據(jù)一優(yōu)選應(yīng)用示例，本發(fā)明的軸隙式電動(dòng)機(jī)用作電動(dòng)二輪車的驅(qū)動(dòng)源。
根據(jù)該應(yīng)用示例，通過(guò)采用本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)作為采用了強(qiáng)磁鐵的具有高扭矩的電動(dòng)二輪車的驅(qū)動(dòng)源，可以通過(guò)抑制感應(yīng)電流來(lái)抑制能量損失，從而提高電機(jī)效率，可以延長(zhǎng)電池使用壽命，并且可以抑制過(guò)熱。另外，由于實(shí)現(xiàn)了在軸向上的薄形化，所以當(dāng)安裝在軸上時(shí)，可以將該電機(jī)緊湊地安裝在車寬方向上，并且可以以該緊湊形狀來(lái)提供大功率輸出。


圖1為應(yīng)用了本發(fā)明的電動(dòng)二輪車的側(cè)視圖；圖2為圖1的電動(dòng)二輪車的后輪部分的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案的定子的主要部分的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖4為本發(fā)明該實(shí)施方案的作用的說(shuō)明圖；圖5為本發(fā)明該實(shí)施方案的定子軛的俯視圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的定子軛的俯視圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施方案的定子軛的俯視圖；圖8為本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施方案的形狀說(shuō)明圖；圖9顯示出一定子軛的剖視圖；
圖10顯示出狹縫形狀的示例的說(shuō)明圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案的定子的分解視圖；圖12為圖11的定子的總體透視圖；圖13為結(jié)合有圖12的定子的電動(dòng)機(jī)的總體剖視圖；圖14顯示出由樹(shù)脂模制件密封的本發(fā)明一實(shí)施方案的說(shuō)明圖；圖15為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的透視圖；圖16為本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施方案的透視圖；圖17為在背景技術(shù)的定子中的感應(yīng)電流的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明。
圖1為應(yīng)用了本發(fā)明的軸隙式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)二輪車的側(cè)視圖。
該電動(dòng)二輪車10安裝有把手6的轉(zhuǎn)向軸(未示出)，該轉(zhuǎn)向軸插入到固定連接在主車架4的前端上的頭管5上，并且通過(guò)與之連接的前叉7支撐著前輪8。鞍座9設(shè)在車體的中央部分處，并且電池11固定在鞍座的下側(cè)的主車架4上。擺臂13借助于樞軸12和減震器14從主車架4的中央部分后被可旋轉(zhuǎn)地支撐。電動(dòng)機(jī)殼16一體地形成在擺臂13上的后端部分處。后面所述的根據(jù)本發(fā)明的軸隙式電機(jī)沿后輪15的軸線(未示出)方向并且與該軸共軸地安裝在電動(dòng)機(jī)殼16內(nèi)。
圖2為該電動(dòng)二輪車的后輪部分的主要部分的示意圖。
后輪15的輪胎15a安裝于固定在軸17上的輪子18上。軸隙式電動(dòng)機(jī)19安裝在與擺臂13成一體的電動(dòng)機(jī)殼16內(nèi)。該電動(dòng)機(jī)19包括轉(zhuǎn)子軸20、固定在轉(zhuǎn)子軸20上的轉(zhuǎn)子軛21、固定在轉(zhuǎn)子軛21上的磁鐵22、固定在電動(dòng)機(jī)殼16上的定子軛23、與在徑向上對(duì)準(zhǔn)磁鐵22并且與之相向地固定在定子軛23上的多個(gè)齒24、以及纏繞在每個(gè)齒24上的線圈25。
轉(zhuǎn)子20的一個(gè)端部通過(guò)軸承26由電動(dòng)機(jī)殼16可旋轉(zhuǎn)地支撐，并且其另一個(gè)端部通過(guò)軸支撐件27由軸17可旋轉(zhuǎn)地支撐。轉(zhuǎn)子軸20通過(guò)行星機(jī)構(gòu)28與軸17連接。該行星機(jī)構(gòu)28本身是公知的，并且包括圓柱形外殼29、設(shè)在外殼29的內(nèi)表面處的環(huán)形齒輪30、設(shè)在轉(zhuǎn)子軸20處的太陽(yáng)齒輪31、通過(guò)與太陽(yáng)齒輪31和環(huán)形齒輪30嚙合而自轉(zhuǎn)動(dòng)并公轉(zhuǎn)的行星齒輪32、支撐著行星齒輪32的支架3、3以及支撐著支架33并且與軸17成一體的支架支撐板34。軸17通過(guò)軸承35可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在外殼29上。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的軸隙式電動(dòng)機(jī)的定子部分的主要部分的示意圖。
多個(gè)齒24成輻射狀地布置在具有鋼板層壓件的成圓板形(圓環(huán)形)的定子軛23上，其中每個(gè)齒都具有鋼板層壓件，并且例如固定壓配在所述定子軛23上。如后面所述的圖11所示，通過(guò)層壓板構(gòu)件123來(lái)形成定子軛23，其中，所述板構(gòu)件123用于軛，其由沖壓鋼板(在該實(shí)施例中如在圖3中所示那樣成圓環(huán)形)構(gòu)成。另外，如圖11所示，通過(guò)層壓板構(gòu)件124來(lái)形成齒24，其中，所述板構(gòu)件124用于齒，其由沖壓鋼板構(gòu)成。
通過(guò)將前后板表面124a疊置來(lái)層壓用于齒的板構(gòu)件124。與鋼板的板厚相對(duì)應(yīng)的側(cè)面124b暴露于作為層壓件的齒24的側(cè)面。根據(jù)該實(shí)施例，層壓方向?yàn)榘霃椒较?輻射方向)，并且以使成為疊合面的板表面124a的方向成為圓周方向的方式將齒24固定壓配在軛23上。
線圈25(圖2)纏繞在每個(gè)齒24上。如在上面所述的圖2中所示那樣，固定在成圓板形的轉(zhuǎn)子軛21上的磁鐵22相向著齒24布置，并且在它們之間存在預(yù)定的間隙。根據(jù)該實(shí)施方案，通過(guò)切割在每個(gè)齒24的外圓周側(cè)面上的定子軛23來(lái)形成狹縫36。
圖4為設(shè)在定子軛處的狹縫的作用的說(shuō)明圖。
通過(guò)給纏繞在每個(gè)齒24上的線圈(未示出)通電，激勵(lì)線圈的齒24以吸引、排斥與該齒的上表面相向的轉(zhuǎn)子(未示出)的磁鐵。通過(guò)依次切換被勵(lì)磁的線圈，從而通過(guò)依次吸引、排斥磁鐵而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。在該情況下，磁通從磁鐵側(cè)流向齒24，并且形成經(jīng)過(guò)磁鐵、預(yù)定齒24和定子軛23的磁路。形成磁路的磁通如箭頭A所示那樣從預(yù)定齒24流經(jīng)定子軛23。如參照?qǐng)D17所述那樣，在齒24周圍處在定子軛23內(nèi)產(chǎn)生出感應(yīng)電流(在圖中的虛線位置處)。但是根據(jù)該實(shí)施方案，由于在每個(gè)齒24的齒根部分的壓配部分的外周邊側(cè)上的定子軛23處形成有用于構(gòu)成絕緣層的狹縫36，因此感應(yīng)電流受阻，并且實(shí)質(zhì)上沒(méi)有感應(yīng)電流流過(guò)。
也就是說(shuō)，狹縫36對(duì)于感應(yīng)電流構(gòu)成阻抗部分，從而阻斷或降低感應(yīng)電流被。阻抗部分不限于具有微小間隔的狹縫，也可以通過(guò)幾乎沒(méi)有任何間隔的切口的空間部分或具有其它形狀的孔等來(lái)形成。另外，可以插入絕緣薄膜，或者可以在其中填充樹(shù)脂等絕緣劑。或者，可以采用化學(xué)處理、激光處理等處理方法使感應(yīng)電流流過(guò)的部分變性而具有絕緣性能，從而降低感應(yīng)電流。
圖5為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方案的定子軛的俯視圖。
成環(huán)形形狀的定子軛23形成為由多個(gè)齒壓配孔37貫穿。通過(guò)切割定子軛23來(lái)形成向每個(gè)壓配孔37的外周邊側(cè)開(kāi)口的狹縫37。
壓配孔37為用于將齒的一部分(在圖11中的壓配部分24a)插入以將其固定在軛上的緊固部分。該緊固部分可以是如在后面所述的圖9(A)中所示那樣沿著板厚方向貫穿軛23的孔，或者可以是沒(méi)有從中貫穿但是如圖9(C)所示那樣形成為到其中間的孔的凹槽。
圖6為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的定子軛的俯視圖。
通過(guò)切割形成在定子軛23處的每個(gè)齒壓配孔37的內(nèi)周邊側(cè)，該實(shí)施方案形成有狹縫36。即使在這樣切割每個(gè)齒壓配孔37的內(nèi)周邊側(cè)時(shí)，與圖5的實(shí)施例類似，也可以阻斷感應(yīng)電流。
圖7為根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施方案的定子軛的俯視圖。
通過(guò)使彼此鄰接的齒壓配孔37的徑向方向的中央部分連通該實(shí)施方案形成有圓弧形或直線形狹縫36。這樣，該狹縫36沿著定子軛23的圓周方向(與放射方向垂直的方向)形成。通過(guò)該狹縫36，可以阻斷或降低在固定有齒的壓配孔周圍處形成的感應(yīng)電流。
在該情況中，通過(guò)將構(gòu)成360°電角度的一組齒24連接來(lái)形成狹縫36，可以有效地抑制渦電流的產(chǎn)生。圖7的實(shí)施例為通過(guò)在具有18個(gè)槽和12個(gè)磁極的電機(jī)中用三個(gè)相鄰的齒24(U相、V相、W相)形成360°電角度的實(shí)施例，通過(guò)將彼此相鄰的每三個(gè)齒壓配孔37在相應(yīng)齒壓配孔37的徑向方向中央部分處連接來(lái)形成狹縫36。另外，狹縫36的位置也可以不是中央部分。
圖8為本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施方案的形狀的說(shuō)明圖。
該實(shí)施方案在齒壓配孔37之前切割狹縫36，沒(méi)有使狹縫向齒壓配孔37開(kāi)口，且在狹縫的端部處形成有連接部分136，從而使齒壓配孔37的周邊成為連續(xù)狀態(tài)。由此，不僅降低了感應(yīng)電流，而且還可以防止定子軛變形，并且防止由于形成狹縫36而使保持該壓配孔的力降低。另外，雖然圖的示例顯示出應(yīng)用于在齒的外周邊側(cè)上形成有狹縫36的圖5的實(shí)施方案的示例，對(duì)于圖6和7的實(shí)施例，同樣狹縫36可以形成為沒(méi)有向齒壓配孔37開(kāi)口，而是處于使齒壓配孔37的周邊連續(xù)的狀態(tài)中。
圖9顯示出沿著圖8的線X-X剖開(kāi)的一部分軛23的剖視圖。
如圖9(A)所示，定子軛23為用于軛的板構(gòu)件123的層壓件，并且連接部分136形成在壓配孔37和狹縫36之間。
圖9(B)為圖9(A)的這樣一個(gè)變形實(shí)施例狹縫36沒(méi)有沿著軛23的板厚方向貫穿，而是形成為到其中途。根據(jù)該實(shí)施例，軛的最下面的板構(gòu)件123沒(méi)有形成用于狹縫的開(kāi)口。這樣，通過(guò)與連接部分136一起在沿著軛的板厚方向也設(shè)置其中狹縫沒(méi)有形成的部分，提高了防止軛變形的效果。
圖9(C)顯示出以凹槽形狀的壓配孔37，其中壓配孔37沒(méi)有沿著軛37的板厚方向貫穿而是形成到其中部。根據(jù)該實(shí)施例，該軛的最下面的板構(gòu)件113沒(méi)有形成壓配孔37。
圖10(A)至10(G)顯示出根據(jù)本發(fā)明抵御感應(yīng)電流的阻抗部分的形狀的再一個(gè)實(shí)施例。
圖10(A)顯示出狹縫36交替地形成在壓配孔37的內(nèi)周邊側(cè)和外周邊側(cè)上。這些狹縫36可以不是內(nèi)周邊側(cè)一個(gè)、外周邊側(cè)一個(gè)地交替設(shè)置在壓配孔37的內(nèi)、外周邊側(cè)處，也可以是內(nèi)周邊側(cè)多個(gè)、外周邊側(cè)多個(gè)地交替設(shè)置。
圖10(B)顯示出其中兩個(gè)狹縫36從反向方向形成在外周邊側(cè)(或內(nèi)周邊側(cè))上。通過(guò)將其中兩個(gè)(或多個(gè))成迷宮形狀的狹縫布置成在一側(cè)的這些狹縫的端部沒(méi)有開(kāi)放而是連續(xù)的關(guān)閉狀態(tài)，與圖8的實(shí)施例類似，不僅保持了軛的強(qiáng)度，而且還提高了抵御感應(yīng)電流的阻抗，并且提高了降低感應(yīng)電流的效果。
在圖10(C)中，沿著輻射方向的狹縫36的兩個(gè)端部沒(méi)有開(kāi)放而是關(guān)閉地相連。也就是說(shuō)，在圖8的實(shí)施例中，針對(duì)軛23的外周邊側(cè)，也使狹縫36的端部與在內(nèi)周邊側(cè)上的一樣地連續(xù)。
在圖10(D)中，沿著輻射方向的狹縫36斜向傾斜。該狹縫36也可以彎曲。
在圖10(E)中，在彼此鄰接的壓配孔37之間以類似于圖10(B)的迷宮形狀沿著圓周方向設(shè)置多個(gè)(在該實(shí)施例中為三個(gè))狹縫36。
在圖10(F)中，在彼此鄰接的壓配孔37之間，沿著圓周方向設(shè)置狹縫36，該狹縫36與圖10(C)類似通過(guò)關(guān)閉其兩個(gè)端部而連續(xù)。
在圖10(G)中，通過(guò)在壓配孔37的內(nèi)周邊側(cè)和外周邊側(cè)上形成圓形孔36′代替狹縫36，構(gòu)成抵御感應(yīng)電流的阻抗部分。阻抗部分(孔36′)的形狀、位置和數(shù)量并不限于該圖的實(shí)施例。
圖11為根據(jù)本發(fā)明的定子的分解視圖。
根據(jù)該實(shí)施例，顯示出根據(jù)圖5的實(shí)施方案的定子。在齒壓配孔37的外周邊側(cè)上形成有狹縫36的定子軛23為板構(gòu)件123的層壓件，該板構(gòu)件123用于軛且由鋼板形成。齒24為板構(gòu)件124的層壓件，該板構(gòu)件124用于軛且由鋼板形成，齒24穿過(guò)安裝在定子軛23的每個(gè)齒壓配孔37的位置處的由絕緣件制成的線圈架(絕緣體)38和線圈架凸緣39，插入定子軛23。齒24通過(guò)將壓配部分24a在其下端處壓配進(jìn)齒壓配孔37中而被固定保持。線圈25通過(guò)線圈架38纏繞在齒24上。
圖12為根據(jù)本發(fā)明的定子的總體透視圖。
如在上述圖11中所示那樣，通過(guò)線圈架38纏繞有線圈25的齒38成輻射狀地排列在環(huán)形定子軛23上，并且進(jìn)行壓配而被固定地保持著。由此形成定子1。根據(jù)該實(shí)施例，在每個(gè)齒24的外周邊側(cè)的定子軛23上形成狹縫36。
圖13為與圖12的定子結(jié)合的電動(dòng)機(jī)的總體剖視圖。
包圍著整個(gè)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)殼40包括圓形的前蓋41和后蓋42以及圓筒形的側(cè)蓋43。前蓋41與形成有本發(fā)明的上述狹縫36的定子軛23固定在一起。轉(zhuǎn)子軸20的一個(gè)端部通過(guò)軸承26可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在前蓋41上。轉(zhuǎn)子軸20的外端部附近通過(guò)軸承44由后蓋42可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。轉(zhuǎn)子軛21固定在轉(zhuǎn)子軸20上。轉(zhuǎn)子軛21上固定有磁鐵22。壓配到定子軛23上的齒24布置成隔有預(yù)定間隙G而與磁鐵22相向的狀態(tài)。
圖14顯示出由樹(shù)脂模制件密封的定子。圖14(A)為一俯視圖，而圖14(B)為一剖視圖。
軛23上安裝有成環(huán)形的多個(gè)齒24，并且每個(gè)齒24通過(guò)線圈架38纏繞有線圈25?；旧险麄€(gè)這樣的具有軛23和齒24的定子1被模制，并且由樹(shù)脂部件131密封。在樹(shù)脂模制部件的下表面?zhèn)群偷装暹B接部分132上形成有定位凸起130、134。符號(hào)135表示用于安裝底板的螺紋孔。樹(shù)脂模制部件的周邊部分形成有安裝孔136，并且安裝有凸緣137。
通過(guò)這樣用樹(shù)脂模制件密封定子1，安裝有線圈等的齒24牢牢地由軛23固定保持著。另外，當(dāng)形成上述各種狹縫36等以便降低感應(yīng)電流時(shí)，該軛容易在壓配該齒中變形，但是即使在軛變形時(shí)，也由于在對(duì)軛進(jìn)行模制時(shí)，可以將該軛設(shè)定在由模具校正的狀態(tài)中，并且可以將定子模制成具有高尺寸精度的非變形形狀。
當(dāng)這樣校正變形時(shí)，設(shè)在模具上用來(lái)校正該軛的保持銷的標(biāo)記138形成在樹(shù)脂模制件131的模制部件處。在該實(shí)施例中，保持銷的標(biāo)記138形成在各齒23之間的軛上，該部分沒(méi)有樹(shù)脂，軛的表面暴露。保持銷的標(biāo)記138也形成在定子1的后表面?zhèn)壬稀?br> 圖15為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的齒的透視圖。
根據(jù)該實(shí)施方案，齒24的層壓方向改變了。也就是說(shuō)，根據(jù)圖15的實(shí)施例，成為構(gòu)成層壓件的齒24的齒用的各板構(gòu)件124的疊合面的板表面124a(指的是每塊板構(gòu)件124的前后表面)沿著定子軛23的輻射方向布置。該齒用板構(gòu)件124的側(cè)面124b(顯示出鋼板的板厚的面)沿著定子軛23的圓周方向布置。
即使成為該齒用各板構(gòu)件124的疊合面的板表面124a像這樣成為輻射方向，與使該板表面124a成為圓周方向的上述實(shí)施例(圖11)類似，通過(guò)該狹縫36可以充分實(shí)現(xiàn)降低感應(yīng)電流的效果。
圖16為本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施方案的透視圖。
根據(jù)該實(shí)施方案，在壓配到定子軛23上的齒24的內(nèi)周邊側(cè)和外周邊側(cè)(只顯示出內(nèi)周邊側(cè))上的壓配部分處設(shè)有間隙45。另外，根據(jù)該實(shí)施例，對(duì)于齒24的壓配部分的矩形斷面，其長(zhǎng)邊為輻射方向，而其短邊為圓周方向。在該情況下，成為該齒用板構(gòu)件124的疊合面的板表面124a布置在短邊側(cè)上，而該齒用板構(gòu)件124的側(cè)面124b(顯示出板厚的面)布置在長(zhǎng)邊側(cè)上。因此，間隙45形成在成為齒24的疊合面的板表面124a側(cè)且成為矩形的短邊側(cè)上。通過(guò)對(duì)設(shè)在軛23處的齒壓配孔37刻槽來(lái)形成間隙45。
通過(guò)該間隙45，降低了通過(guò)沿著圓周方向布置的短邊側(cè)上的板表面124a的磁通，降低了基于該磁通的感應(yīng)電流，并且進(jìn)一步減輕了能量損耗。另外，通過(guò)將每個(gè)板構(gòu)件124的側(cè)面124b布置在長(zhǎng)邊側(cè)上，可以利用層壓層的邊界表面的阻抗有效地降低在長(zhǎng)邊側(cè)上產(chǎn)生的大感應(yīng)電流。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在因通過(guò)齒的磁通變化而在定子軛內(nèi)側(cè)處的齒周圍產(chǎn)生出渦流狀感應(yīng)電流的情況下，通過(guò)例如在齒周圍切割該軛而形成狹縫，從而形成抵御感應(yīng)電流的阻抗部分，可以降低或阻斷感應(yīng)電流。因此，降低了能量損耗，并且可以實(shí)現(xiàn)高電動(dòng)機(jī)效率。
因此，作為應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)示例，通過(guò)采用軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為使用強(qiáng)磁鐵的具有高扭矩的電動(dòng)二輪車的驅(qū)動(dòng)源，通過(guò)抑制感應(yīng)電流來(lái)抑制能量損耗，可以提高電動(dòng)機(jī)效率，由此可以延長(zhǎng)電池工作時(shí)間，并且可以抑制過(guò)熱。另外，由于實(shí)現(xiàn)了在軸向方向薄形化，所以在安裝在軸上時(shí)，可以在車寬方向上緊湊地安裝該軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并且可以以緊湊的形狀提供大輸出功率。
權(quán)利要求
1.一種軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，它包括成圓板形且固定在旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子側(cè)軛；成圓板形且與轉(zhuǎn)子側(cè)軛相向的定子側(cè)軛；固定在轉(zhuǎn)子側(cè)軛或定子側(cè)軛中的任一個(gè)軛的相向面?zhèn)壬系拇盆F；多個(gè)齒，成輻射狀地且與磁鐵相向地布置在轉(zhuǎn)子側(cè)軛或定子側(cè)軛中的另一個(gè)軛的相向面?zhèn)壬?；以及纏繞在所述多個(gè)齒的每一個(gè)上的線圈，其中所述軛具有緊固部分，它包括孔或凹槽，用于插入并固定所述齒的一部分，并且在所述緊固部分周圍設(shè)有用來(lái)抵御感應(yīng)電流的阻抗部分。
2.如權(quán)利要求1所述的軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，由設(shè)在所述軛處的空間部分或通過(guò)切割該軛來(lái)形成所述阻抗部分。
3.如權(quán)利要求1所述的軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，通過(guò)由與所述軛的材料不同的材料制成的構(gòu)件來(lái)形成阻抗部分。
4.如權(quán)利要求1所述的軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述阻抗部分形成在所述緊固部分的外周邊側(cè)或內(nèi)周邊側(cè)上。
5.如權(quán)利要求1所述的軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述阻抗部分形成在彼此鄰接的緊固部分之間。
6.如權(quán)利要求1所述的軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，將所述阻抗部分形成為沒(méi)有到達(dá)緊固部分，而使在緊固部分的周邊處的軛成為連續(xù)狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述阻抗部分相對(duì)于所述軛的板厚方向沒(méi)有完全從一個(gè)表面形成到另一個(gè)表面，相對(duì)于軛的板厚方向，所述阻抗部分或者在所述一個(gè)表面?zhèn)然蛘咴谥虚g部分沒(méi)有形成。
8.如權(quán)利要求1所述的軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，固定有所述齒的所述軛由樹(shù)脂模制件密封。
9.一種電動(dòng)二輪車，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的軸隙式電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。
全文摘要
一種軸隙式電機(jī)，它包括成圓板形且固定在旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子側(cè)軛；成圓板形且與轉(zhuǎn)子側(cè)軛相向的定子側(cè)軛(23)；固定在轉(zhuǎn)子側(cè)軛或定子側(cè)軛中的任一個(gè)軛的相向面?zhèn)壬系拇盆F；多個(gè)齒(24)，成輻射狀且與磁鐵相向地布置在轉(zhuǎn)子側(cè)軛或定子側(cè)軛中的另一個(gè)軛的相向面?zhèn)壬?，并且固定在該軛上；以及纏繞在多個(gè)齒上的線圈(25)，其中所述軛(23)進(jìn)一步具有包括孔或凹槽的緊固部分，它用于插入所要緊固的齒(24)的一部分，并且在緊固部分周圍設(shè)有用來(lái)抵御感應(yīng)電流的阻抗部分(狹縫(36))。
文檔編號(hào)H02K1/14GK1596495SQ0282373
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月29日
發(fā)明者內(nèi)藤真也, 日野陽(yáng)至 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社