專利名稱：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的電機，并具體而言，涉及其中電機的 啟動器被劃分為彼此電氣獨立的多個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機的示例包括起用于輔助轉(zhuǎn)向的動力源作用的電機以及起 用于使車輪轉(zhuǎn)向的動力源作用的電機。車輛通常設(shè)置有用于輔助轉(zhuǎn)向的系 統(tǒng)，即，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機在某些情況下是例如安裝在 轉(zhuǎn)向柱或齒條齒輪機構(gòu)附近的電磁電機。此外，在通過控制轉(zhuǎn)向部分的動 力源來使車輪轉(zhuǎn)向的電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，輸入至諸如轉(zhuǎn)向盤之類的操作構(gòu)件 的操作力并未傳遞至轉(zhuǎn)向部分，替代地，設(shè)置了起轉(zhuǎn)向部分的動力源作用 的電機用于使車輪轉(zhuǎn)向。此外，也會將施加適當阻力的電機設(shè)置在操作構(gòu) 件上。
上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機對轉(zhuǎn)向影響極大，因此優(yōu)選地需要對其設(shè)置防故障
保護。例如，日本專利申請公開號JP-A-2005-237068揭示了一種電磁電 機，其中啟動器被劃分為兩個系統(tǒng)，因此如果一個系統(tǒng)發(fā)生故障，則可利 用另一系統(tǒng)來使車輪轉(zhuǎn)向。該電磁電機的啟動器關(guān)于平面對稱地劃分成兩 個。當一側(cè)系統(tǒng)發(fā)生故障時，由另一側(cè)的另一系統(tǒng)產(chǎn)生磁性，其將引起轉(zhuǎn) 子發(fā)生震動。該震動可提醒駕駛員電機已經(jīng)發(fā)生故障。因此，預期駕駛員 將不會進行任何突然的轉(zhuǎn)向操作，并將迅速地將電機修復。此外，日本專 利申請公開號JP-A-7-222419揭示了一種具有單一系統(tǒng)啟動器的相關(guān)電磁 電機。
在專利文獻JP-A-7-222419中揭示的電磁電機的情況下，如果單一系 統(tǒng)啟動器發(fā)生故障，則當然地不能夠進行轉(zhuǎn)向輔助，即，車輪不能再被電 機轉(zhuǎn)向。因此，電機不是非?？煽俊Ｏ噍^而言，在專利文獻JP-A-2005-237068中揭示的電磁電機的情況下，即使一個系統(tǒng)發(fā)生故障，電機仍然可
以運轉(zhuǎn)，此時會產(chǎn)生相對較大的震動。但是，因為難以準確使兩個系統(tǒng)的 動力同步，所以即使在兩個系統(tǒng)均正常運轉(zhuǎn)時，還是趨于產(chǎn)生相對較小的 震動。該問題使得難以提高常規(guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機的實用性。因此，著眼于不 同角度，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機還有改進的空間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種相較于常規(guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機，非常適于實用 (例如，故障安全性能得到提高)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機。
以下，將描述本發(fā)明的各個方面。盡管可參考對其的描述以及對示例 性實施例的描述來理解這些方面，但本發(fā)明并不意在受限于這些方面進行 構(gòu)造。即，本發(fā)明還可包括除了所描述的方面之外具有其他構(gòu)成元件的方 面，以及已經(jīng)從所描述的方面中省去一個或更多構(gòu)成元件的方面。
本發(fā)明的第一方面涉及一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機，其布置在根據(jù)操作構(gòu)件的 操作使車輪指向的方向發(fā)生改變的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機包括-定子，在所述定子中，多個磁極體被布置為環(huán)形，且每個所述磁極體均具
有當供電時產(chǎn)生磁性的線圈；轉(zhuǎn)子，其處于所述轉(zhuǎn)子的外周表面與所述定 子的內(nèi)周表面相對的狀態(tài)或處于所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)周表面與所述定子的外周表 面相對的狀態(tài)；以及多個供電部分，其向所述定子的所述多個磁極體供 電。所述多個磁極體被劃分為與所述供電部分的數(shù)量對應的多個磁極體 組，供電部分中預定的一個與磁極體組中預定的一個對應。每個磁極體組 均包括i)來自所述多個磁極體中的連續(xù)布置的預定數(shù)量的磁極體，以及 ii)在所述環(huán)形的直徑方向上與所述預定數(shù)量的磁極體成相對布置的對應 數(shù)量的磁極體。此外，多個供電部分中的每個均向來自所述多個磁極體組 中的所述對應的磁極體組供應多相電力，并且向在所述直徑方向上彼此相 對的兩個所述磁極體供應同相電力，所述同相電力產(chǎn)生在所述直徑方向上 沿著彼此相反的方向作用在所述轉(zhuǎn)子上的磁性。
根據(jù)此方面的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機例如可用作所謂動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力源， 在所謂電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中用于產(chǎn)生對轉(zhuǎn)向操作或?qū)τ糜谑管囕嗈D(zhuǎn)向等的力進
5行抵抗的阻力的動力源，或其他動力源。這些轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機對車輛的轉(zhuǎn)向 影響極大，因此希望可將故障安全性能納入考量。
在根據(jù)此方面的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機中，定子被劃分為電氣獨立的多個系統(tǒng) (即，多個磁極體組)，且電力被獨立地供應至磁極體組。來自一個供電 部分的電力被供應至屬于給定磁極體組的多個磁極體。供電部分例如可包 括將屬于與供電部分對應的磁極體組的多個磁極體與設(shè)置在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中設(shè) 置的驅(qū)動電路(例如逆變器)進行電連接的導電構(gòu)件。
每個供電部分均與其他供電部分相獨立，并且驅(qū)動電路與來自一個供 電部分的多個磁極體之間的電導通不會影響驅(qū)動電路與來自另一供電部分 的多個磁極體之間的電導通。因此，如果一個或多個系統(tǒng)的電導通例如因 線圈斷路而中斷，則仍可向另一系統(tǒng)供電，由此維持一定量的驅(qū)動電力。 可從一個驅(qū)動電路向任一磁極體組或向多個磁極體組供應電力。
日本專利申請公開號JP-A-2005-237068中揭示的電機在分立的驅(qū)動電 路(例如逆變器)連接至兩個系統(tǒng)時從不同驅(qū)動電路向兩個相對的磁極體 供應同相電力。但是，難以使從兩個不同驅(qū)動電路供應的電力精確地同 步，由此兩個相對的磁極體產(chǎn)生磁性的時機在正常工作期間變的不均一， 由此導致轉(zhuǎn)子在直徑方向上震動。即，轉(zhuǎn)子與定子在與其轉(zhuǎn)軸垂直的方向 上發(fā)生相對位移的震動導致產(chǎn)生了即使在正常工作期間也大到不能夠忽視 的震動。轉(zhuǎn)子和定子被視為剛性體，上述震動并未考慮這些剛性體的彈性 變形。
相反，利用根據(jù)此方面的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機，即使分立的驅(qū)動電路連接至 各個供電部分，也會從同一供電部分向彼此在由多個磁極體形成的環(huán)的直 徑方向上彼此相對的兩個磁極體供應同相電力，由此供應至上述兩個相對 的磁極體的電力精確地同步。結(jié)果，兩個相對的磁極體的磁性對轉(zhuǎn)子施加 的直徑方向上的力彼此抵消，由此使得能夠更好地減小因轉(zhuǎn)子與定子之間 的相對移位而造成的震動。因此，可以消除在正常工作期間產(chǎn)生過大而不 能忽視的震動的問題。優(yōu)選地使兩個相對的磁極體的強度盡快地相同。
根據(jù)此方面的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機使得如果啟動器的系統(tǒng)中的一個或多個系 統(tǒng)發(fā)生故障，也不會增大因轉(zhuǎn)子與定子的相對位移造成的震動。替代地，因為定子的一個系統(tǒng)包括連續(xù)布置的多個磁極體，故因轉(zhuǎn)子及定子中的至 少一者的彈性變形造成的震動將增大。駕駛員因而通過因上述彈性變形造 成的震動或震動噪音可發(fā)覺電機中的異常(即，多個磁極體組中一部分已 經(jīng)發(fā)生故障的情況)。特別在轉(zhuǎn)子或定子具有中空圓筒形狀時趨于發(fā)生因 彈性變形造成的震動。
例如，當定子位于轉(zhuǎn)子的外周上時，大致可利用在圓筒形基體的內(nèi)周 部分上布置為環(huán)形的多個磁極體來將其固定。在此情況下，在周向和徑向 向兩者上的力作用在定子與轉(zhuǎn)子之間，其中在周向上的力為驅(qū)動電機的旋 轉(zhuǎn)力。另一方面，在徑向上的力沿著使定子的多個磁極體中的每個朝向或 離開轉(zhuǎn)子推壓的方向作用，由此使得定子發(fā)生震動。即使在其正常工作 時，定子的全部系統(tǒng)仍會產(chǎn)生該震動，但定子的大部分運動被各個磁極體 與轉(zhuǎn)子之間的力所抑制，由此抑制了震動。
另一方面，當一個或多個系統(tǒng)發(fā)生故障時，發(fā)生故障的一個或多個系 統(tǒng)的磁極體停止產(chǎn)生磁場，使得定子的處于發(fā)生故障的一個或多個系統(tǒng)中 的部分能夠相較于定子的其他部分自由地震動。因此，在定子的位于發(fā)生 故障的系統(tǒng)中的上述部分趨于發(fā)生震動，或者定子的位于依然正常工作的 系統(tǒng)中的部分趨于因定子的位于發(fā)生故障的系統(tǒng)中的部分的震動而發(fā)生震 動。當定子發(fā)生諧振時，震動較大程度地增大。將在示例性實施例中給出 對其的詳細描述。
如上所述，利用根據(jù)此方面的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機，如果定子的系統(tǒng)中的一 個或多個系統(tǒng)發(fā)生故障，則定子的震動或震動噪音會增大，且該震動或震 動噪音使得駕駛員能夠容易地注意到電機中的異常(即，定子的系統(tǒng)中的 一個或多個系統(tǒng)發(fā)生故障)。只要定子的震動大到(或震動噪聲響到)足 以使駕駛員能夠在操作操作構(gòu)件時注意到存在某些異常，就可以使定子的 震動或震動噪音相對較小。即，即使不能夠識別出異常的性質(zhì)，但有利的 是至少可預期駕駛員察覺存在某種異常。各種有利方面的一些示例包括 i)駕駛員將相對平順地駕駛(例如，降低車速，進行平順的拐彎或轉(zhuǎn)向操 作等)，ii)駕駛員可迅速地對異常的位置進行檢查，以及iii)駕駛員將 迅速地檢査指示器。此外，通常因轉(zhuǎn)向操作而引起轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機的震動或震動噪音，由此 例如如果在轉(zhuǎn)向輔助電機中存在異常，則可基于增大的轉(zhuǎn)向阻力與震動或 震動噪音之間的關(guān)聯(lián)性而注意到異常。此外，例如如果在轉(zhuǎn)向電機中存在 異常，則可基于車輪一定程度地減慢轉(zhuǎn)向與震動或震動噪音之間的關(guān)聯(lián)性 而注意到異常，并且如果在轉(zhuǎn)向反作用力電機中存在異常，則可基于對轉(zhuǎn) 動轉(zhuǎn)向盤的操作進行抵抗的阻力的減小與震動或震動噪音之間的關(guān)聯(lián)性而 注意到異常。也可相對增大定子的震動或震動噪音；但是，增大的程度不 應導致駕駛員誤以為發(fā)生了嚴重的異常(即，需要立即將車輛停止)。
以此方式，利用根據(jù)上述方面的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機，當定子的系統(tǒng)中的一 個或多個系統(tǒng)發(fā)生故障時，響應于轉(zhuǎn)向操作產(chǎn)生大到足以引起注意的震 動，由此便于駕駛員容易地察覺到異常。因此，可以相對而言更早地進行 對電機中異常的修復。即，即使定子的多個磁極體組中的一部分發(fā)生故障 時，根據(jù)此方面的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機也能夠產(chǎn)生一定量的驅(qū)動力。此外，在正 常工作期間可被忽視的程度的震動或震動噪音可以在定子的系統(tǒng)中的一個 或多個系統(tǒng)發(fā)生故障時增大，由此便于駕駛員注意到己經(jīng)發(fā)生異常。艮P， 能夠獲得具有更好的防故障安全性能并極適于實際應用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機。
在此方面中的每個磁極體例如均可包括諸如鐵芯之類的芯體以及纏繞 芯體的線圈線，或者可包括線圈作為其主要構(gòu)件而不包括芯體。此外，在 本發(fā)明的此方面中，定子的磁極體不一定要彼此接近?？蛇x地，它們可彼 此間隔布置。此外，多個磁極體組的數(shù)量并不受具體限制，只要其至少為 兩個即可。此外，轉(zhuǎn)子例如可包括永磁體、諸如鐵芯之類的磁性材料等。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在第一方面中，對于每個磁極體組，由所述 多個供電部分向所述多個磁極體組中的連續(xù)布置的所述預定數(shù)量的磁極體 供應的所述多相電力的相的順序均相同。
如果多相電力例如是三相電力，則每一相由諸如U、 V或W的符號表 示。使得這些相的順序在多個磁極體組中相同能夠簡化電機的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在第一或第二方面中，所述多個供電部分中 的每個供電部分均供應三相交流電流作為所述多相電力，并且所述磁極體 組中的每個磁極體組對于所述預定數(shù)量的磁極體以及所述對應數(shù)量的在所
8述直徑方向上相對的磁極體兩者均包括三的倍數(shù)個磁極體。
三相交流電流被較廣泛地用作驅(qū)動電機的電力。在此情況下，連續(xù)布 置的預定數(shù)量的磁極體至少為三個，與預定數(shù)量的磁極體相對布置的對應 數(shù)量的磁極體也是三個，預定數(shù)量的磁極體中的每個和對應磁極體中的每 個均被賦予諸如U、 V或W等的相。例如，U相被供應至給定磁極體并被 供應至在直徑方向上與給定磁極體相對的磁極體。三相交流電流還包括由 逆變器等供應的偽交流電流。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在第一至第三方面中的任一者中，所述轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)電機設(shè)置在不使用所述操作構(gòu)件的操作力而使所述車輪進行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn) 向設(shè)備中，并起所述轉(zhuǎn)向設(shè)備的動力源的作用。
根據(jù)此方面的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機被用作電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中用于使車輪轉(zhuǎn)向的 動力源。在電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，在正常行駛期間不利用操作力而使車輪轉(zhuǎn) 向，由此使動力源不易發(fā)生故障是極為重要的。此外，需要將動力源存在 異常的情況迅速地提醒駕駛員，這就是此方面特別有效的原因。
本發(fā)明的第五方面涉及一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括根據(jù)上述第一至第四方 面中任一者所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機。


參考附圖，通過以下對優(yōu)選實施例的描述，本發(fā)明的上述及其他目 的、特征和優(yōu)點將變得清楚，其中使用類似的附圖標記來表示類似的元 件，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意圖； 圖2是示出轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向設(shè)備的剖面構(gòu)成形式的視圖； 圖3是沿與轉(zhuǎn)向電機的軸線垂直的平面所取的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向電機的 剖視圖4是示出轉(zhuǎn)向電機的供電的構(gòu)成形式的視圖5是示出在徑向方向上作用在轉(zhuǎn)向電機的定子的各個磁極體上的力 的構(gòu)成形式的視圖；并且
圖6是示出在徑向方向和周向方向上作用在轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)子的永磁體上的力的構(gòu)成形式的視圖。
具體實施例方式
在以下描述及附圖中，將針對示例性實施例來更詳細地描述本發(fā)明。 但是，本發(fā)明在任何方面都不限于以下示例性實施例，也可以基于本領(lǐng)域 技術(shù)人員的公知技術(shù)、通過改變或修改上述那些形式而獲得的其他各種不 同形式來實現(xiàn)本發(fā)明。
圖1是設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)的示意圖。該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在機械上被劃分為操作部分io和轉(zhuǎn)向部分 12。該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對起操作構(gòu)件作用的轉(zhuǎn)向盤14的操作進行檢測，并根據(jù)
檢測到的操作通過對轉(zhuǎn)向部分12進行電控制以利用轉(zhuǎn)向部分12的驅(qū)動力 (而非轉(zhuǎn)向盤14的操作力)來使轉(zhuǎn)向車輪16 (以下簡稱為"車輪16") 轉(zhuǎn)向。該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括在需要時以機械方式將操作部分10與轉(zhuǎn)向部分 12連接在一起以將操作力傳遞至轉(zhuǎn)向部分12的連接部分18。 . 操作部分IO包括轉(zhuǎn)向盤14以及轉(zhuǎn)向反作用力施加設(shè)備20，轉(zhuǎn)向反作 用力施加設(shè)備20支撐轉(zhuǎn)向盤14并向轉(zhuǎn)向盤14施加抵抗轉(zhuǎn)向操作的反作用 力(以下稱為"轉(zhuǎn)向反作用力")。該轉(zhuǎn)向反作用力施加設(shè)備20包括殼 體22、軸24、操作位置傳感器26以及反作用力電機30。軸24可旋轉(zhuǎn)地 保持在殼體22中，且轉(zhuǎn)向盤14安裝至軸24的一端。操作位置傳感器26 基于軸24的旋轉(zhuǎn)位置來檢測操作位置。反作用力電機30通過向軸24施加 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向反作用力。該反作用力電機30是所謂無電刷電 機，并包括定子和轉(zhuǎn)子。定子沿周向形成在轉(zhuǎn)向反作用力施加設(shè)備20的 殼體22的內(nèi)周壁上。轉(zhuǎn)子固定至軸24的外周，由此其不會相對于軸24旋 轉(zhuǎn)。操作位置傳感器26通過光學旋轉(zhuǎn)編碼器來檢測軸24的旋轉(zhuǎn)位置。固 定至軸24的前端并輸出操作力的輸出帶輪40設(shè)置在轉(zhuǎn)向反作用力施加設(shè) 備20的前端。
轉(zhuǎn)向部分12設(shè)置有對車輪16進行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向設(shè)備60。該轉(zhuǎn)向設(shè)備 60包括殼體62以及被不可旋轉(zhuǎn)地支撐并在車輛寬度方向上延伸通過殼體 62的轉(zhuǎn)向桿64。轉(zhuǎn)向桿64的各個端部均經(jīng)由球節(jié)66連接至拉桿68。各個拉桿68連接至轉(zhuǎn)向節(jié)臂72，轉(zhuǎn)向節(jié)臂72固定至以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐車 輪16之一的轉(zhuǎn)向節(jié)70。即，轉(zhuǎn)向設(shè)備60通過向左和向右驅(qū)動轉(zhuǎn)向桿64 以使轉(zhuǎn)向節(jié)70旋轉(zhuǎn)，來使車輪16轉(zhuǎn)向。
圖2是示出轉(zhuǎn)向設(shè)備60的剖面的構(gòu)成形式的視圖。轉(zhuǎn)向設(shè)備60包括 通過利用轉(zhuǎn)向電機78旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺母76來向左和向右驅(qū)動轉(zhuǎn)向桿64的第一 驅(qū)動部80，螺母76經(jīng)由承載滾珠旋擰在形成于轉(zhuǎn)向桿64上的螺紋軸部 74上。以下將詳述轉(zhuǎn)向電機78。轉(zhuǎn)向設(shè)備60還包括通過利用操作力使與 形成在轉(zhuǎn)向桿64上的齒條90相嚙合的小齒輪92旋轉(zhuǎn)、來向左和向右驅(qū)動 轉(zhuǎn)向桿64的第二驅(qū)動部94。接收操作力的輸入輥96 (參見圖1)安裝至 小齒輪92。
對轉(zhuǎn)向桿64的轉(zhuǎn)向位置進行檢測的轉(zhuǎn)向位置傳感器100設(shè)置在殼體 62上。該轉(zhuǎn)向位置傳感器100由標度帶102及光學傳感器104構(gòu)成。標度 帶102具有以微小間隔形成于其上的多個檢測部分，并被安裝成在轉(zhuǎn)向桿 64的軸向方向上延伸。光學傳感器104固定至殼體62，并檢測標度帶102 上的檢測部分。此外，轉(zhuǎn)向設(shè)備60還包括對電機軸84的旋轉(zhuǎn)位置進行檢 測的旋轉(zhuǎn)位置傳感器110。旋轉(zhuǎn)位置傳感器110由旋轉(zhuǎn)板112及光學傳感 器114構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)板112具有沿其周向以微小間隔形成的多個檢測部分， 并被安裝至電機軸84使得其不會相對于電機軸84旋轉(zhuǎn)。光學傳感器114 固定至殼體62，并對旋轉(zhuǎn)板112上的檢測部分進行檢測。
現(xiàn)將詳細描述轉(zhuǎn)向電機78。圖3是沿與其轉(zhuǎn)軸垂直的平面所取的轉(zhuǎn)向 電機78的剖視圖。轉(zhuǎn)向電機78是所謂無電刷電機，并包括可旋轉(zhuǎn)的電 機軸84、定子130、轉(zhuǎn)子132以及電源136A及136B (參見圖2及圖 4)。電機軸84呈圓筒狀，并允許轉(zhuǎn)向桿64穿過其延伸。定子130呈圓筒 狀，并形成在殼體62的在電機的軸向上的中心部分中。轉(zhuǎn)子132形成為 在電機軸84的外周部上的圓筒，并與定子130的內(nèi)周表面相對。電源 136A及136B向定子130供電。定子130包括多個(在本示例性實施例中 為24個)磁極體140。磁極體140以彼此間幾乎不存在間隙的形式沿殼體 62的內(nèi)壁表面布置(即，呈環(huán)狀)。即，殼體62在電機的軸向上的中心 部分起定子130的圓筒基體的作用，且定子130在殼體62的電機軸向上的
ii中心部處包括多個磁極體140。
每個磁極體140均包括芯體142及線圈144。芯體142具有大致呈H 形桿狀的剖面，并在電機軸的軸向上(即，在與軸線平行的方向上)延伸 地布置。線圈144繞芯體142纏繞，使得線圈電線穿過芯體142的剖面兩 側(cè)的凹入部分。此外，轉(zhuǎn)子132包括多個(在本示例性實施例中為28 個)帶狀永磁體150 (以下也簡稱為"磁體")。這些磁體150以彼此間 幾乎不存在間隙的形式沿電機軸84的外周表面布置。磁體150的外周表 面被封蓋構(gòu)件152覆蓋。磁體150被布置為使得其在轉(zhuǎn)子132的徑向上被 磁化，且相鄰磁體150的磁化方向相反。
在本示例性實施例中，構(gòu)成定子130的多個磁極體140被劃分為兩組 (即，兩組磁極體)。即，其被劃分為彼此相互電氣獨立的兩個系統(tǒng)。在 圖3中， 一組由系統(tǒng)A表示(圖中示出為"系統(tǒng)A-l"及"系統(tǒng)A-2"的 部分)，而另一組由系統(tǒng)B表示(圖中示出為"系統(tǒng)B-l"及"系統(tǒng)B-2"的部分)。系統(tǒng)A包括系統(tǒng)A-l及系統(tǒng)A-2。系統(tǒng)A-l包括六個連續(xù) 布置的磁極體140，而系統(tǒng)A-2包括在由所述多個磁極體140形成的圓的 直徑方向(以下也簡稱為"直徑方向")上與屬于系統(tǒng)A-l的六個磁極體 l鄰相對布置的六個磁極體140。系統(tǒng)B與系統(tǒng)A相同，因此將省去對其 的詳細描述。
三相交流電流中的一相(由符號U、 V及W表示)經(jīng)由電源136A連 接至各個磁極體140 (相后所附的標記"a"或"b"表示系統(tǒng))。表示相 的標記上的橫杠表示磁極體140連接至相反的相。沒有橫杠表示用于正向 磁極的磁極體140，而橫杠表示用于反向磁極的磁極體140。即，向用于 反向磁極的磁極體140供應的電力是產(chǎn)生了在用于正向磁極的磁極體140 的相反方向上的磁性的同相電力。此外，在圖中，標記"'"依附于表示屬 于系統(tǒng)A-2及系統(tǒng)B-2的磁極體140的相的標記。此外，在本說明書中， 在表示相的標記前的負號(例如"-Ua")表示用于反向磁極的磁極體 140。
圖4是示出電源136A的構(gòu)成形式的視圖，電源136A將系統(tǒng)A的全 部十二個磁極體140連接至產(chǎn)生三相交流電流的逆變器(即，驅(qū)動電路)。電源136A包括連接至逆變器(即，驅(qū)動電路)的三個連接端子
160U、 160V及160W (分別用于U、 V及W相)，以及在三個連接端子 160U、 160V及160W與十二個磁極體140之間經(jīng)由建立的線路提供電導 通的導電構(gòu)件162。四個磁極體140 (Va、 -Va、 Va'及-Va')串聯(lián)地連接在 V相連接端子160V與中性點166之間。此外，在上述四個磁極體140 中，用于正向磁極的兩個磁極體140 (Va及Va')在直徑方向上彼此相對 地布置，用于反向磁極的兩個磁極體140 (-Va及-Va')也類似地布置。類 似的，對于其他相(即，U及W)的連接端子160U及160W，四個磁極 體140串聯(lián)地連接在連接端子160U與中性點166之間，且四個磁極體140 串聯(lián)地連接在連接端子160W與中性點166之間。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，電源136A 獨立地向?qū)儆谙到y(tǒng)A的多個磁極體140中的每個供電。電源136B的結(jié)構(gòu) 與電源136A的結(jié)構(gòu)大致相同。即，本示例性實施例的定子130被劃分為 彼此電氣獨立的兩個系統(tǒng)，即，系統(tǒng)A及B。因此，即使失去了兩個系統(tǒng) 中的一個系統(tǒng)的電導通，電力依然可供應至另一個系統(tǒng)。因此，即使兩個 系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)例如因斷路而失效，依然可利用正常工作的另一個系統(tǒng) 來產(chǎn)生驅(qū)動力以使車輪16轉(zhuǎn)向。
在本示例性實施例中，轉(zhuǎn)子132具有二十八個磁極，且彼此相對的兩 個磁體150的極性相同。為了使由兩個相對的磁極體140產(chǎn)生的磁性在直 徑方向上作用于轉(zhuǎn)子132所沿的方向反向，相對的兩個磁極體140或者是 兩者均為用于正向磁極的磁極體，或者是兩者均為用于負向磁極的磁極 體。但是，在與示例性實施例不同的實施形式中，與上述情況相反，例如 當轉(zhuǎn)子的兩個相對磁體的極性相反時(即，例如當轉(zhuǎn)子磁極的數(shù)量為14 個時)，相對的兩個磁極體140是一個用于正向磁極的磁極體與一個用于 負向磁極的磁極體的組合。此外，向?qū)儆诟鱾€系統(tǒng)(即，系統(tǒng)A-l，系統(tǒng) A-2，系統(tǒng)B-l及系統(tǒng)B-2)的六個磁極體140供電的相順序相同，S卩，在 順時針方向上為V、 U及W。 S卩，電源136A被構(gòu)造成使得向在每個磁極 體組中連續(xù)布置的多個磁極體140供應的電力的相的順序?qū)τ诟鱾€磁極體 組而言均相同。因此，可以簡化電源136A及136B的結(jié)構(gòu)。但是，向在每 個磁極體組中連續(xù)布置的多個磁極體140供應的電力的相的順序并不一定
13需要對各個磁極體組而言均全部相同，在適當情況下也可以不同。
連接部分18 (參見圖1)包括接收操作力的輸入帶輪180、輸出操作
力的輸出輥182、以及將輸入帶輪180連接至輸出輥182使得可在兩者間 傳遞操作力的電磁離合器184。輸入帶輪180通過帶186連接至輸出帶輪 40，輸出滑輪40與軸24—起旋轉(zhuǎn)，由此輸入帶輪180根據(jù)轉(zhuǎn)向盤14的轉(zhuǎn) 向操作而旋轉(zhuǎn)。此外，輸出輥182經(jīng)由傳動纜190連接至轉(zhuǎn)向部分12的輸 入輥96，使得輸出輥182將操作力輸出至轉(zhuǎn)向部分12。傳動纜190由導 引管192導引，傳動纜190能夠在導引管192中順暢地滑動。導引管192 的一端固定至電磁離合器184的殼體，使得導引管192不會相對于電磁離 合器184運動，而導引管192的另一端固定至轉(zhuǎn)向設(shè)備60的殼體62，使 得導引管192固定至轉(zhuǎn)向設(shè)備60的殼體62。當未向電磁離合器184供電 時，來自轉(zhuǎn)向盤14的操作力經(jīng)由操作部分IO與轉(zhuǎn)向部分12之間的機械連 接被傳遞至轉(zhuǎn)向設(shè)備60。而且，來自轉(zhuǎn)向設(shè)備電磁驅(qū)動離合器60的反作 用力也傳遞至轉(zhuǎn)向盤14。另一方面，當向電磁離合器184供電時，操作部 分IO與轉(zhuǎn)向部分12彼此機械地斷開，使得從轉(zhuǎn)向盤14接收的操作力不會 傳遞至轉(zhuǎn)向設(shè)備60。
現(xiàn)將描述電子控制單元200A及200B。如圖1所示，通過設(shè)置在轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)自身中的兩個電子控制單元(兩者中的每個在以下也將簡稱為 "ECU" ) 200A及200B來對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行控制。ECU 200A及ECU 200B 兩者均主要由包括CPU、 ROM以及RAM等的計算機構(gòu)成。諸如操作位 置傳感器26 (e)、轉(zhuǎn)向位置傳感器100 (S)、旋轉(zhuǎn)位置傳感器110以及 車速傳感器210 (V)之類的各種傳感器連接至ECU 200A及ECU 200B。 此外，ECU 200A連接至逆變器(INV) 220A及逆變器222A (兩者均可提 供可變驅(qū)動電力)，并連接至供應設(shè)定驅(qū)動電力的驅(qū)動器(DRV) 224。 類似的，ECU 200B連接至逆變器220B及逆變器222B (兩者均可提供可 變驅(qū)動電力)，并連接至供應設(shè)定驅(qū)動電力的驅(qū)動器224。當ECU 200A 及ECU 200B向逆變器220A、 220B、 222A及222B以及驅(qū)動器224輸出 各種控制命令時，在驅(qū)動器224向電磁離合器184供電時，逆變器222A 及222B向反作用力電機30供電且逆變器220A及220B向轉(zhuǎn)向電機78供電。此外，從安裝在車輛中的蓄電池(未示出)向逆變器220A、 220B、 222A及222B以及驅(qū)動器224供電。
逆變器220A、 220B、 222A及222B通過將多個開關(guān)元件接通和關(guān)斷 來產(chǎn)生三相交流電流。此外，逆變器220A、 220B、 222A及222B通過對 PWM (脈寬調(diào)制)進行控制而實現(xiàn)對占空比(即，激勵脈沖的接通時間與 關(guān)斷時間的比率)的改變來改變向反作用力電機30及轉(zhuǎn)向電機78供應的 電力量及轉(zhuǎn)矩。例如，增大占空比可提高所供應的電力量，由此增大了在 反作用力電機30及轉(zhuǎn)向電機78中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的量。ECU 200A及200B向 逆變器220A、 220B、 222A及222B輸出包含與反作用力電機30及轉(zhuǎn)向電 機78的轉(zhuǎn)矩量及旋轉(zhuǎn)方向相關(guān)的信息的命令信號。此外，每個逆變器 220A、 220B、 222A及222B均根據(jù)來自操作位置傳感器26及旋轉(zhuǎn)位置傳 感器110的檢測信號來將多個開關(guān)元件接通和關(guān)斷，以向反作用力電機30 供應具有基于反作用力電機30旋轉(zhuǎn)位置的相的電力，并向轉(zhuǎn)向電機78供 應具有基于轉(zhuǎn)向電機78旋轉(zhuǎn)位置的相的電力。
盡管尺寸及輸出等方面不同，但上述反作用力電機30具有與轉(zhuǎn)向電 機78大致相同的結(jié)構(gòu)。即，定子具有沿周向布置的多個磁極體，所述多 個磁極體被劃分為彼此電氣獨立的兩組，并且設(shè)置向兩個所述組中的每個 供電的兩個電源。因此，即使一組的電導通斷開，仍然可向另一組供電， 由此依然可產(chǎn)生轉(zhuǎn)向反作用力。在本示例性實施例中，與定子130的多個 磁極體140被劃分為兩組系統(tǒng)類似，也設(shè)置了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的兩個反作用力系 統(tǒng)。即，反作用力電機30、轉(zhuǎn)向電機78、 ECU 200A、 ECU 200B以及逆 變器220A、 220B、 222A及222B均被劃分為具有相同結(jié)構(gòu)并彼此獨立地 以相同方式工作的兩個系統(tǒng)。反作用力電機30及轉(zhuǎn)向電機78的定子也被 劃分為兩個系統(tǒng)。因此，即使反作用力電機30及轉(zhuǎn)向電機78中的一個系 統(tǒng)因斷路等原因失效，依然可通過另一個系統(tǒng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向反作用力及轉(zhuǎn)向 力。在圖1中，由長段虛線表示系統(tǒng)A的連接并由短段虛線表示系統(tǒng)B的 連接。此外，在以下描述中，除非需要對兩個系統(tǒng)分別進行說明，否則將 僅代表性地描述一個系統(tǒng)。
現(xiàn)將描述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作。如上所述，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是電動轉(zhuǎn)向型轉(zhuǎn)向
15系統(tǒng)。因此，當正常行駛時，向電磁離合器184供電，因而從操作部分IO
接收到的操作力不會傳遞至轉(zhuǎn)向部分12。此外，ECU 200A及200B通過 基于來自操作位置傳感器26的檢測信號驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機78、來使車輪16轉(zhuǎn) 向，并控制反作用力電機30來向轉(zhuǎn)向盤14施加轉(zhuǎn)向反作用力并產(chǎn)生抵抗 轉(zhuǎn)向操作的壓力。類似命令也輸出至兩個系統(tǒng)的逆變器220A及220B，使 得向轉(zhuǎn)向電機78中的兩組定子130供應相同量的電力。還以相同的方式 從兩個系統(tǒng)的逆變器222A及222B向反作用力電機30供電。
當控制轉(zhuǎn)向電機78時，確定待供應至轉(zhuǎn)向電機78的電力的目標值， 以減小基于來自操作位置傳感器26的檢測信號所確定的目標轉(zhuǎn)向位置與 實際轉(zhuǎn)向位置(是基于來自轉(zhuǎn)向位置傳感器100的檢測信號而獲得的轉(zhuǎn)向 位置)之間的差異。然后將表示上述目標值的命令輸出至逆變器220A及 220B，并且逆變器220A及220B向轉(zhuǎn)向電機78供應與來自ECU 200A及 200B的命令對應的電力。因此，車輪16被轉(zhuǎn)向至目標轉(zhuǎn)向位置，使得根 據(jù)轉(zhuǎn)向操作來執(zhí)行車輪16的轉(zhuǎn)向。此外，當控制反作用力電機30時，基 于來自操作位置傳感器26的檢測信號而獲得操作角及操作速度。然后確 定待供應至反作用力電機30的電力的目標值，以產(chǎn)生與中間位置返回力 (其是作用以減小操作角并將轉(zhuǎn)向盤14轉(zhuǎn)向至中間位置的力)與衰減力 (其是作用以降低操作速度的力)的合力相等的力。然后將表示目標值的 命令輸出至逆變器222A及222B。中間位置返回力在正在執(zhí)行增大轉(zhuǎn)向角 的操作時相對較大，并在正在執(zhí)行減小轉(zhuǎn)向角的操作時相對較小。當逆變 器222A及222B向反作用力電機30供應與來自ECU 200A及200B的命令 對應的電力時，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向反作用力，其給予駕駛員抵抗轉(zhuǎn)向操作的壓力 感。
現(xiàn)將描述當一個系統(tǒng)發(fā)生故障時的工作。當轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個系統(tǒng)發(fā)生 故障時，例如當轉(zhuǎn)向電機78中定子130的磁極體140中的一個磁極體的線 圈144變?yōu)閿嗦坊虍斈孀兤?20A及200B中的一個不能再供電時，通過尚 未發(fā)生故障的系統(tǒng)來進行轉(zhuǎn)向。當ECU 200A或200B中的一個檢測到屬 于其系統(tǒng)的逆變器220A或逆變器220B發(fā)生故障或者磁極體140斷路時， 其停止轉(zhuǎn)向電機78的控制并向正常工作的系統(tǒng)的ECU 200A或ECU 200B
16輸出表示不能轉(zhuǎn)向的信號。然后，正常工作的系統(tǒng)的ECU 200A或ECU 200B將待供應至轉(zhuǎn)向電機78的電力的目標值設(shè)定為大于正常值(例如， 是正常值的1.5倍)。如果車輛正在行駛，則通過操作系統(tǒng)的驅(qū)動力來使 車輪16轉(zhuǎn)向。
在一個系統(tǒng)發(fā)生失效的情況下，當使車輪16轉(zhuǎn)向時，會產(chǎn)生比正常 情況下更大的震動或震動噪音。當通過操作系統(tǒng)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向電機78 的定子130發(fā)生震動，其導致殼體62震動，由此產(chǎn)生震動噪音。當使車 輪16轉(zhuǎn)向時會產(chǎn)生震動及震動噪音，由此駕駛員能夠容易地查覺轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)的異常。因此，預期駕駛員將平順地駕駛，由此減小對剩余操作系統(tǒng)的 負載，并迅速地檢測發(fā)生異常的部位。此外，當指示器指示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的 異常時，轉(zhuǎn)向電機78的震動或震動噪音也會使駕駛員感到異常，并促使 駕駛員觀察指示器。即，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有更好的防故障安全性能，并極適 于實際應用。
現(xiàn)將描述在一個系統(tǒng)發(fā)生故障時發(fā)生的定子130的彈性變形而導致的 震動。圖5是示出當兩個系統(tǒng)均正常工作時在給定時間在徑向上作用于定 子130的力的構(gòu)成形式的視圖。盡管取決于供應至磁極體140的電力量以 及磁極體140與磁體150之間的位置關(guān)系，作用在磁極體140上的力的量 會有所不同，但在圖5中僅示出了力的方向。如圖所示，在徑向上的力作 用在各個磁極體140上，但徑向向外的力與徑向向內(nèi)的力沿著周向混合。 因此，經(jīng)由殼體62連接的磁極體140在徑向上的運動受到抑制，使得定 子130在周向上的波動彈性變形的量相對較小，由此可忽略震動。另一方 面，當一個系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)B)發(fā)生故障時，在徑向上的力不會作用在 屬于系統(tǒng)B-l及系統(tǒng)B-2的磁極體140上，由此它們可在徑向上相對容易 地運動。因此，屬于系統(tǒng)A-l及系統(tǒng)A-2的磁極體140在徑向上的運動變 得難以通過屬于系統(tǒng)B-l及系統(tǒng)B-2的磁極體140來抑制。因此，當一個 系統(tǒng)發(fā)生故障時，定子易于在周向上發(fā)生波動彈性變形，由此相較于當兩 個系統(tǒng)均正常工作時的情況震動增大。即，當兩個系統(tǒng)均正常工作時，可 忽視因定子130的彈性變形而導致的震動。但是，當一個系統(tǒng)發(fā)生故障 時，由定子130的彈性變形導致的震動將增大。下面，將描述轉(zhuǎn)子132與定子130的剛性體之間的相對位移。圖6是 示出作用在轉(zhuǎn)子132上的力的構(gòu)成形式的視圖。由黑箭頭表示的在徑向上 的力以及由空心箭頭表示的在周向上的力兩者均作用在轉(zhuǎn)子132的磁體 150上。作用在給定磁體150上的徑向力基本上抵消了作用在位于上述磁 體150的另一端的磁體150上(即，作用在當以轉(zhuǎn)軸作為對稱軸時與給定 磁體軸線相對布置的磁體上)的徑向力。但是，例如當從不同逆變器 220A及逆變器220B向兩個相對的磁極體140供電時，作用在兩個相對磁 體150上的徑向力會不能彼此完全抵消。即，因為難以準確地使從不同逆 變器220A及逆變器220B的電力供應同步，故供電的時機可能會偏離，由 此兩個相對的磁極體140產(chǎn)生磁性的時機變得偏離。因此，因時機偏離造 成電力在徑向上的不均衡導致轉(zhuǎn)子132與定子130在徑向上相對于彼此運 動，上述兩剛性體之間的該相對運動導致震動。即，因轉(zhuǎn)子132與定子 130之間的相對位移而產(chǎn)生震動。例如，如上所述，當多個磁極體140被 劃分為兩組，且每一組均包括多個連續(xù)布置為半圓形的磁極體140時，因 為如上所述即使在系統(tǒng)正常工作時也難以準確地使電力同步，故會產(chǎn)生相 對較小但仍然大到不能夠忽視的震動。相反，在本示例性實施例中，從相 同的逆變器220向兩個相對的磁極體140供應同相電力，由此能夠準確地 使電力同步。因此，可以將當系統(tǒng)正常工作時的震動(即，因轉(zhuǎn)子132與 定子130的剛性體之間的相對位移造成的震動)減小至可忽視的水平。
在圖6中，位于與徑向及周向兩者相交并與垂直于轉(zhuǎn)軸的平面平行的 方向上的力作用在磁體150與磁極體140之間，但在圖中示出力被分解為 徑向及周向分量。在圖6中，徑向力被示出為向內(nèi)的力，但是其方向取決 于磁體150與磁極體140之間的位置關(guān)系以及由磁極體140產(chǎn)生的磁性的 極性而發(fā)生改變(即，向內(nèi)或向外)。
從以上描述可知，在轉(zhuǎn)向電機78中，(a)定子130被劃分為兩個系 統(tǒng)，使得即使一個系統(tǒng)發(fā)生故障，依然可由另一個系統(tǒng)來使車輪16轉(zhuǎn) 向，(b)從同一逆變器220向兩個相對的磁極體140供應同相電力，由 此減小系統(tǒng)正常工作期間的震動，以及(c)當一個系統(tǒng)發(fā)生故障時，連 續(xù)布置的多個磁極體能夠在徑向上自由地相對運動，因此由定子130的彈性變形導致的震動增大，且該震動及震動噪音提醒駕駛員轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在異 常。
在以上示例中，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中存在異常。但是，如果在轉(zhuǎn)向反作用力 系統(tǒng)中存在異常(例如，如果反作用力電機30的磁極體中的一個變?yōu)閿?br> 路或者如果兩個逆變器中的一個222A或222B不能再供電)，則類似于轉(zhuǎn) 向電機78的情況，通過正常工作的系統(tǒng)的反作用力系統(tǒng)向轉(zhuǎn)向盤14施加 轉(zhuǎn)向反作用力。此外，如果ECU中的一者200A或200B發(fā)生故障，則由 正常工作的系統(tǒng)使車輪16轉(zhuǎn)向并施加轉(zhuǎn)向反作用力。此外，通過正常情 況下應該相互輸出但不再輸出的信號，可對ECU 200A及ECU 200B的故 障進行檢測。如果轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向反作用系統(tǒng)或者兩者中的中的兩個系統(tǒng) 均發(fā)生故障，則停止向電磁離合器184供電，且操作部分IO與轉(zhuǎn)向部分 12變?yōu)闄C械連接，由此可通過轉(zhuǎn)向盤14的操作力來使車輪16轉(zhuǎn)向。
在上述示例性實施例中，定子130被劃分為兩個系統(tǒng)。但是，替代 地，也可將定子130劃分為三個或更多個系統(tǒng)。將定子劃分為更多個系統(tǒng) 可進一步提高電機的防故障安全性能。但是，著眼于在一部分系統(tǒng)發(fā)生故 障的情況下定子130會發(fā)生震動，故可將定子130劃分為不超過六個系 統(tǒng)。在上述示例性實施例中，將反作用力電機30及轉(zhuǎn)向電機78描述為轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)電機的示例，但也可將轉(zhuǎn)向輔助電機設(shè)置為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電機。轉(zhuǎn)向輔助電機用作動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力源，并在轉(zhuǎn)向操作方面為駕 駛員提供輔助。在上述示例性實施例中，轉(zhuǎn)向電機78具有24個槽及28個 磁極。但是，替代地，轉(zhuǎn)向電機78例如也可具有12個槽及14個磁極，12 個槽及8個磁極，或者其他槽與磁極的組合。但是，優(yōu)選地槽為偶數(shù)個， 由此兩個磁極體140彼此相對。此外，優(yōu)選地至少連續(xù)布置三個磁極體， 由此以接收三相交流電流的供應，在此情況下槽的數(shù)量至少為12個。
在上述示例性實施例中，將多個磁極體140劃分為分立的多組系統(tǒng)使 得能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向電機78視為將其定子130劃分為多個分立系統(tǒng)。如果屬于 一個系統(tǒng)的磁極體140的組被視為單個定子，則轉(zhuǎn)向電機78也可被視為 具有多個分立系統(tǒng)的定子(在本示例性實施例中為兩個)，并被視為具有 組合的多個定子。因此，如果一組磁極體140發(fā)生故障，因為其他組磁極體140的存在，轉(zhuǎn)向電機78也不會完全失效，因此也可將轉(zhuǎn)向電機78視 為冗余系統(tǒng)。通過改變供電方式，可以在不改變磁極體140的結(jié)構(gòu)或設(shè)置 等的情況下來與正常電機相似地使轉(zhuǎn)向電機78工作。因此，通過劃分供 電系統(tǒng)來在實質(zhì)上劃分定子130。著眼于此，也可將轉(zhuǎn)向電機78視為具有 劃分的供電系統(tǒng)的電機。
雖然己經(jīng)參考其示例性實施例描述了本發(fā)明，但應當理解，本發(fā)明并 不限于示例性實施例或結(jié)構(gòu)。相反，本發(fā)明意在涵蓋各種修改方案及等同 方案。此外，雖然以各種不同組合及構(gòu)造示出了示例性實施例的各種元
件，但其均是示例性質(zhì)，包含更多、更少或僅單個元件的其他組合及構(gòu)造 也落入本發(fā)明的實質(zhì)和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)，其布置在根據(jù)操作構(gòu)件(14)的操作使車輪(16)指向的方向發(fā)生改變的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機包括定子(130)，在所述定子(130)中，多個磁極體(140)被布置為環(huán)形，且每個所述磁極體(140)均具有當供電時產(chǎn)生磁性的線圈(144)；轉(zhuǎn)子(132)，其處于所述轉(zhuǎn)子(132)的外周表面與所述定子(130)的內(nèi)周表面相對的狀態(tài)或處于所述轉(zhuǎn)子(132)的內(nèi)周表面與所述定子(130)的外周表面相對的狀態(tài)；以及多個供電部分(136A，136B)，其向所述定子(130)的所述多個磁極體(140)供電，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)的特征在于所述多個磁極體(140)被劃分為與所述供電部分(136A，136B)的數(shù)量相對應的多個磁極體組，每個供電部分(136A，136B)均與一個磁極體組對應，并且每個磁極體組均包括i)來自所述多個磁極體(140)中的連續(xù)布置的預定數(shù)量的磁極體(140)，以及ii)在所述環(huán)形的直徑方向上與所述預定數(shù)量的磁極體(140)相對布置的對應數(shù)量的磁極體(140)；并且各個供電部分(136A，136B)均向所述對應的磁極體組供應多相電力，并且向所述磁極體中的在所述直徑方向上彼此相對的兩個磁極體供應同相電力，所述同相電力產(chǎn)生在所述直徑方向上沿著彼此相反的方向作用在所述轉(zhuǎn)子(132)上的磁性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)，其中，對于每個磁極 體組，由所述多個供電部分(136A， 136B)向所述多個磁極體組的每個磁 極體組中的所述預定數(shù)量的磁極體供應的所述多相電力的相的順序均相 同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)，其中，所述多個 供電部分(136A， 136B)中的每個供電部分均供應三相交流電流作為所述 多相電力，并且所述磁極體組中的每個磁極體組對于所述預定數(shù)量的磁極 體(140)以及所述對應數(shù)量的在所述直徑方向上相對的磁極體(140)兩者均包括三的倍數(shù)個磁極體(140)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)，其中， 所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)設(shè)置在不使用所述操作構(gòu)件(14)的操作力而使 所述車輪(16)進行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向設(shè)備(60)中，并起所述轉(zhuǎn)向設(shè)備(60) 的動力源的作用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)，其中， 所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)是在轉(zhuǎn)向操作方面為駕駛員提供輔助的轉(zhuǎn)向輔助 電機。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)，其中， 所述磁極體(140)具有偶數(shù)個槽。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(78)，其中， 當不能向所述磁極體組的一個磁極體組中的所述磁極體(140)供應電力 時，繼續(xù)被供應電力的所述磁極體組的的所述供電部分(136A， 136B)供 應相較于當電力被供應至全部所述磁極體組時更大的電力量。
8. —種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機，其布置在根據(jù)操作構(gòu)件的操作使車輪指向的方 向發(fā)生改變的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機包括定子，在所述定子中，多個磁極體被布置為環(huán)形，每個所述磁極體均 具有當供電時產(chǎn)生磁性的線圈，其中所述定子被劃分為多個磁極體組，每 個所述磁極體組均包括0來自所述多個磁極體中的連續(xù)布置的預定數(shù)量 的磁極體，以及ii)在所述環(huán)形的直徑方向上與所述預定數(shù)量的磁極體相 對布置的對應數(shù)量的磁極體；轉(zhuǎn)子，其處于所述轉(zhuǎn)子的外周表面與所述定子的內(nèi)周表面相對的狀態(tài) 或處于所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)周表面與所述定子的外周表面相對的狀態(tài)；以及多個供電部分，其中，每個供電部分均與一個磁極體組對應，各個供 電部分均向所述對應的磁極體組供應多相電力，并且向所述磁極體中的在 所述直徑方向上彼此相對的兩個磁極體供應同相電力，所述同相電力產(chǎn)生 在所述直徑方向上沿著彼此相反的方向作用在所述轉(zhuǎn)子上的磁性。
全文摘要
設(shè)置在轉(zhuǎn)向電機(78)的定子(130)上的多個磁極體(140)被劃分為兩個電氣獨立的組。此外，每一組均包括i)連續(xù)布置的六個磁極體(140)，以及ii)與上述六個磁極體(140)相對布置的對應數(shù)量的磁極體(140)。當正常工作時，兩組僅微小地震動。但是，如果其中一組失效，因周向上呈波動形式的彈性變形導致的定子(130)的震動將增大，由此提醒駕駛員轉(zhuǎn)向電機(78)發(fā)生異常。由此提高了進行迅速檢測以修復轉(zhuǎn)向電機(78)中的異常的可能性，由此提高了防故障安全性能。
文檔編號H02K3/18GK101473513SQ200780022486
公開日2009年7月1日 申請日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者伊藤公一 申請人:豐田自動車株式會社