專利名稱：雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在定子的內(nèi)外周的雙側(cè)配置有轉(zhuǎn)子的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，特別是涉及抑制 了齒槽轉(zhuǎn)矩的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
作為抑制這種雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，目前，例如提案有專利文獻(xiàn)1的 這種技術(shù)。即，這種現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的定子具有內(nèi)側(cè)齒和外側(cè)齒。而且，通常是與內(nèi)側(cè) 齒相對面配置有內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子，與外側(cè)齒相對面配置有外側(cè)轉(zhuǎn)子的這種結(jié)構(gòu)。這時(shí)，通常是在內(nèi)側(cè)槽開口和外側(cè)槽開口，各自的槽開口的中心和旋轉(zhuǎn)中心位于 同一直線上的結(jié)構(gòu)。另外，多數(shù)情況下，為內(nèi)側(cè)槽角度與外側(cè)槽角度相等的結(jié)構(gòu)。另外，在 此，內(nèi)側(cè)槽開口表示鄰接的內(nèi)側(cè)齒頭部間，外側(cè)槽開口表示鄰接的外側(cè)齒的頭部間。另外， 內(nèi)側(cè)槽角度是連結(jié)旋轉(zhuǎn)中心和內(nèi)側(cè)槽開口兩端的兩直線形成的角度，外側(cè)槽角度是連結(jié)旋 轉(zhuǎn)中心和外側(cè)槽開口兩端的兩直線形成的角度。但是，作為這種結(jié)構(gòu)時(shí)，相對于定子的內(nèi)側(cè)和外側(cè)各自的齒槽轉(zhuǎn)矩為同相位。由 此，合成齒槽轉(zhuǎn)矩具有比內(nèi)側(cè)及外側(cè)單獨(dú)的齒槽轉(zhuǎn)矩大的這種問題。因此，例如，在專利文獻(xiàn)1中提案有，通過變更內(nèi)側(cè)及外側(cè)的槽開口位置及寬度， 調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè)和外側(cè)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位及振幅，抑制合成齒槽轉(zhuǎn)矩的技術(shù)。另一方面，目前，也提案有在單轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)中抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的各種方法。作為這種 現(xiàn)有的抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的一種方法，例如在專利文獻(xiàn)2中提案有如下的技術(shù)。即，在配置于定 子的齒的頂端頭部設(shè)置中央圓弧狀部和左右的平坦傾斜部。另外，該左右的平坦傾斜部形 成為在齒頭部和轉(zhuǎn)子間形成的空隙向兩端部擴(kuò)大。而且，通過設(shè)置這種平坦傾斜部，抑制齒 槽轉(zhuǎn)矩的振幅，實(shí)現(xiàn)齒槽轉(zhuǎn)矩的改進(jìn)。但是，在設(shè)定如現(xiàn)有的專利文獻(xiàn)1的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的內(nèi)側(cè)及外側(cè)的槽開口位置及 寬度的方法中，存在占空因數(shù)及作業(yè)效率的問題。如該現(xiàn)有的方法，當(dāng)設(shè)定兩槽開口位置及 寬度時(shí)，雖然得到適當(dāng)?shù)暮铣升X槽轉(zhuǎn)矩，但內(nèi)側(cè)和外側(cè)的槽開口位置及寬度在內(nèi)側(cè)和外側(cè) 不均勻。而且，由于該不均勻，卷繞于定子的繞組的占空因數(shù)降低，或因復(fù)雜的形狀而使卷 繞的作業(yè)效率降低。S卩，例如，將內(nèi)側(cè)和外側(cè)的槽開口位置配置在偏離旋轉(zhuǎn)中心的位置的情況下，相對 于卷繞作業(yè)，形狀變得復(fù)雜。因此，作業(yè)效率降低，或者需要可進(jìn)行復(fù)雜的卷繞處理的高價(jià) 的卷繞裝置。另外，即使內(nèi)側(cè)和外側(cè)的槽開口位置相對旋轉(zhuǎn)中心相同，在槽開口寬度不同 時(shí)，也必須要使繞組寬度與槽開口寬度窄的一方相配合，導(dǎo)致繞組的占空因數(shù)降低。另外，如現(xiàn)有的專利文獻(xiàn)2的單轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，設(shè)置平坦傾斜部，只變更齒槽轉(zhuǎn)矩的 振幅，對于抑制由雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)合成的合成齒槽轉(zhuǎn)矩存在限度。專利文獻(xiàn)1 美國專利第69M574號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 (日本)特開2000-209829號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其具備在定子鐵芯上卷繞有繞組的定子、配置在 定子的內(nèi)周側(cè)的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子、配置在定子的外周側(cè)的外側(cè)轉(zhuǎn)子，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子和外側(cè)轉(zhuǎn)子以與定 子相對面而在周方向旋轉(zhuǎn)的方式，以旋轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)自如地被保持。定子鐵芯包括圓環(huán)狀的磁軛、從磁軛向內(nèi)周側(cè)突出的多個(gè)內(nèi)側(cè)齒、從磁軛向外周 側(cè)突出的多個(gè)外側(cè)齒。內(nèi)側(cè)齒包括從磁軛向內(nèi)周側(cè)延伸的內(nèi)側(cè)腳部、從內(nèi)側(cè)腳部的頂端向周方向兩側(cè)擴(kuò) 大的內(nèi)側(cè)頭部，并且，在鄰接的內(nèi)側(cè)齒間形成作為內(nèi)側(cè)槽的開口部，內(nèi)側(cè)槽包括內(nèi)側(cè)槽開 口，其在鄰接的內(nèi)側(cè)齒的內(nèi)側(cè)頭部的周方向端部間作為內(nèi)側(cè)槽開口寬度的開口。外側(cè)齒包括從磁軛向外周側(cè)延伸的外側(cè)腳部、從外側(cè)腳部的頂端向周方向兩側(cè)擴(kuò) 大的外側(cè)頭部，并且，在鄰接的外側(cè)齒間形成作為外側(cè)槽的開口部，外側(cè)槽包括外側(cè)槽開 口，其在鄰接的外側(cè)齒的外側(cè)頭部的周方向端部間作為外側(cè)槽開口寬度的開口。將連結(jié)旋轉(zhuǎn)中心和內(nèi)側(cè)槽開口兩端的兩直線形成的角度設(shè)為內(nèi)側(cè)槽角度，將連結(jié) 旋轉(zhuǎn)中心和外側(cè)槽開口兩端的兩直線形成的角度設(shè)為外側(cè)槽角度時(shí)，使內(nèi)側(cè)槽角度比外側(cè) 槽角度大，而且，在內(nèi)側(cè)頭部的周方向的兩端部設(shè)有隨著接近其最兩端部而內(nèi)側(cè)頭部和內(nèi)側(cè) 轉(zhuǎn)子的間隔增大的內(nèi)側(cè)切口部，而且，在外側(cè)頭部的周方向的兩端部設(shè)有隨著接近其最兩 端部而外側(cè)頭部和外側(cè)轉(zhuǎn)子的間隔增大的外側(cè)切口部。利用這種結(jié)構(gòu)，通過將內(nèi)側(cè)槽角度設(shè)置為比外側(cè)槽角度大，例如可以將內(nèi)側(cè)槽開 口寬度和外側(cè)槽開口寬度設(shè)為大致相同寬度，可以容易地在磁軛上整列卷繞繞組。另外，本 發(fā)明者們通過變更如上所述的凹部的形狀，發(fā)現(xiàn)不僅齒槽轉(zhuǎn)矩變化，而且相位也變化。艮口， 在如此設(shè)定內(nèi)側(cè)和外側(cè)槽開口寬度的結(jié)構(gòu)中，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定內(nèi)側(cè)切口部和外側(cè)切口部的 形狀，不僅能夠調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè)和外側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩的振幅，而且也能夠調(diào)節(jié)相位。因此，通過調(diào)節(jié)內(nèi) 側(cè)切口部和外側(cè)切口部的形狀以使內(nèi)側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩和外側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩相抵消，能夠抑制合成齒 槽轉(zhuǎn)矩。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的剖面的圖；圖2是表示該雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖；圖3是表示改變該雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的切口部的擴(kuò)展角度時(shí)的齒槽轉(zhuǎn)矩的變化的圖；圖4是表示該雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的各齒槽轉(zhuǎn)矩的圖。附圖標(biāo)記說明10 雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)11 旋轉(zhuǎn)軸12 內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子12a、13a 永久磁鐵13 外側(cè)轉(zhuǎn)子20 定子21 磁軛
22內(nèi)側(cè)齒
22a內(nèi)側(cè)腳部
22b內(nèi)側(cè)頭部
22c內(nèi)側(cè)切口部
22d內(nèi)側(cè)中央部
23外側(cè)齒
23a外側(cè)腳部
23b外側(cè)頭部
23c外側(cè)切口部
23d外側(cè)中央部
24定子鐵芯
32內(nèi)側(cè)槽
32a內(nèi)側(cè)槽開口
33外側(cè)槽
33a外側(cè)槽開口
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。(實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)10的剖面的圖。圖1表示從旋旋 轉(zhuǎn)軸長度方向看的剖面。另外，為了避免復(fù)雜化，將卷繞于定子的繞組省略。如圖1所示，本實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)10具備定子20、配置在定子20的內(nèi)周 側(cè)的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子12、配置在定子20的外周側(cè)的外側(cè)轉(zhuǎn)子13。定子20由定子鐵芯M和卷繞于定子鐵芯M的繞組構(gòu)成。定子鐵芯M具有的結(jié) 構(gòu)包括大致圓環(huán)狀的磁軛21、從磁軛21向內(nèi)周側(cè)突出的多個(gè)內(nèi)側(cè)齒22、從磁軛21向外 周側(cè)突出的多個(gè)外側(cè)齒23。在本實(shí)施方式的定子鐵芯M中，內(nèi)側(cè)齒22的個(gè)數(shù)和外側(cè)齒23 的個(gè)數(shù)是同等數(shù)量。另外，內(nèi)側(cè)齒22和外側(cè)齒23配置為內(nèi)側(cè)齒22的周方向的中心和外側(cè) 齒23的周方向的中心位于從旋轉(zhuǎn)中心向外周方向的同一直線上。而且，內(nèi)側(cè)齒22及外側(cè) 齒23各自左右對稱。另外，在相互鄰接的內(nèi)側(cè)齒22間形成有作為內(nèi)側(cè)槽32的開口部。另 外，在相互鄰接的外側(cè)齒23間形成有作為外側(cè)槽33的開口部。利用定子鐵芯M的這種開 口部，將各繞組以環(huán)形卷繞形式卷繞在磁軛21上。S卩，在由內(nèi)側(cè)槽32和外側(cè)槽33夾持的 磁軛21的部位以集中卷繞方式卷繞繞組。內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子12在外周側(cè)以將S極和N極交替配置的方式保持有多個(gè)永久磁鐵12a。 而且，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子12配置為經(jīng)由規(guī)定的空隙與內(nèi)側(cè)齒22相對。另外，外側(cè)齒13在內(nèi)周側(cè)以 將S極和N極交替配置的方式保持有多個(gè)永久磁鐵13a。而且，外側(cè)轉(zhuǎn)子13配置為經(jīng)由規(guī) 定的空隙與外側(cè)齒23相對。另外，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子12和外側(cè)轉(zhuǎn)子13與旋轉(zhuǎn)軸11連結(jié)，以與定子 20相對面在周方向旋轉(zhuǎn)的方式，以旋轉(zhuǎn)軸11為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)自如地被保持。另外，該連結(jié) 方法即可以使用粘接劑或螺栓等，也可以利用樹脂模制。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)對定子20的繞組施加交流電流時(shí)，在內(nèi)側(cè)齒22和內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子12之間、及外側(cè)齒23和外側(cè)轉(zhuǎn)子13之間產(chǎn)生由磁力引起的吸引力和排斥力。利用這種吸引 力和排斥力，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子12及外側(cè)轉(zhuǎn)子13以旋轉(zhuǎn)軸11為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。特別是如本實(shí)施方 式，通過利用將轉(zhuǎn)子配置在定子20的內(nèi)側(cè)及外側(cè)兩側(cè)的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，可以小型化，且得 到高轉(zhuǎn)矩。下面，對本實(shí)施方式的定子鐵芯M的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)10的定子鐵芯M的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的 圖。如圖2所示，定子鐵芯M的內(nèi)側(cè)齒22從旋轉(zhuǎn)軸11的長度方向看，形成包括內(nèi)側(cè) 腳部2 和內(nèi)側(cè)頭部22b的形狀。內(nèi)側(cè)腳部2 從磁軛21向內(nèi)周側(cè)延伸。而且，內(nèi)側(cè)頭部 22b從內(nèi)側(cè)腳部2 延伸的頂端向周方向兩側(cè)擴(kuò)大。另外，如上所述，在相互鄰接的內(nèi)側(cè)齒22間形成有內(nèi)側(cè)槽32。而且，內(nèi)側(cè)槽32在 相互鄰接的內(nèi)側(cè)頭部22b的周方向端部間包括作為內(nèi)側(cè)槽開口寬度Wi的開口的內(nèi)側(cè)槽開 口 32a。即，內(nèi)側(cè)槽32被相互鄰接的各個(gè)內(nèi)側(cè)齒22和磁軛21包圍，是包括在內(nèi)側(cè)開口的內(nèi) 側(cè)槽開口 3 的開口部。另一方面，外側(cè)齒23從旋轉(zhuǎn)軸11的長度方向看，形成包括外側(cè)腳部23a和外側(cè)頭 部23b的形狀。外側(cè)腳部23a從磁軛21向外周側(cè)延伸。而且，外側(cè)頭部23b從外側(cè)腳部 23a延伸的頂端向周方向兩側(cè)擴(kuò)大。另外，如上所述，在相互鄰接的外側(cè)齒23間形成有外側(cè)槽33。而且，外側(cè)槽33在 相互鄰接的外側(cè)頭部23b的周方向端部間包括作為外側(cè)槽開口寬度Wo的開口的外側(cè)槽開 口 33a。即，外側(cè)槽33被相互鄰接的各個(gè)外側(cè)齒23和磁軛21包圍，是包括在外側(cè)開口的外 側(cè)槽開口 33a的開口部。另外，圖2表示內(nèi)側(cè)槽角度Φ 和外側(cè)Φ槽角度Φο。內(nèi)側(cè)槽角度Φ i是連結(jié)旋 轉(zhuǎn)中心0和內(nèi)側(cè)槽開口 32a的兩端的兩直線所形成的角度。外側(cè)槽角度Φο是連結(jié)旋轉(zhuǎn)中 心0和外側(cè)槽開口 33a的兩端的兩直線所形成的角度。而且，在本實(shí)施方式中，內(nèi)側(cè)槽角度(H和外側(cè)槽角度Φο的比較時(shí)，將內(nèi)側(cè)槽角 度Φi設(shè)定為比外側(cè)槽角度Φο大。gp，這樣，通過將內(nèi)側(cè)槽角度(H設(shè)定為比外側(cè)槽角度Φο大，可以使內(nèi)側(cè)槽開口 寬度Wi接近外側(cè)槽開口寬度Wo。另外，例如，以內(nèi)側(cè)槽開口寬度Wi和外側(cè)槽開口寬度Wo 為相同寬度的方式設(shè)定各自的槽開口寬度，實(shí)際上也可以將內(nèi)側(cè)槽開口寬度Wi和外側(cè)槽 開口寬度Wo設(shè)為相同寬度。這樣，通過使內(nèi)側(cè)槽開口寬度Wi和外側(cè)槽開口寬度Wo近似或 相等，可以容易地整列卷繞繞組。即，通過內(nèi)側(cè)槽開口 3 及外側(cè)槽開口 33a將繞組卷繞在 磁軛21上時(shí)，若內(nèi)側(cè)和外側(cè)的槽開口寬度相等，則對于內(nèi)側(cè)和外側(cè)可以以同一條件及制約 進(jìn)行卷繞。因此，整列卷繞變得容易。另外，如圖2所示，內(nèi)側(cè)槽開口 3 的周方向中心配 置為位于連結(jié)外側(cè)槽開口 33a的周方向中心和旋轉(zhuǎn)中心0的直線Lo上，由此，可以高效率 地整列卷繞。另外，如圖2所示，本實(shí)施方式的定子鐵芯M在內(nèi)側(cè)頭部22b的周方向中央部分 配置有內(nèi)側(cè)中央部22d，另外，在內(nèi)側(cè)頭部22b的周方向兩端部分設(shè)置有內(nèi)側(cè)切口部22c。另 外，在外側(cè)頭部23b的周方向中央部分配置有外側(cè)中央部23d，進(jìn)而在外側(cè)頭部23b的周方 向兩端部設(shè)置外側(cè)切口部23c。
內(nèi)側(cè)切口部22c被設(shè)定為隨著接近內(nèi)側(cè)頭部22b的最兩端部，內(nèi)側(cè)頭部22b和內(nèi) 側(cè)轉(zhuǎn)子12的空隙的間隔傾斜狀地?cái)U(kuò)展而變大的形狀。圖2表示從內(nèi)側(cè)中央部22d的兩端 到內(nèi)側(cè)頭部22b的兩最端部，以規(guī)定的內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i，使內(nèi)側(cè)頭部22b和內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子12的 間隔增大的內(nèi)側(cè)切口部22c的一例。在此，如圖2所示，內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i表示內(nèi)側(cè)切口部 22c的表面從內(nèi)側(cè)中央部22d的周方向延長線傾斜的角度。同樣，外側(cè)切口部23c設(shè)定為隨著接近外側(cè)頭部2 的最兩端部，外側(cè)頭部2 和 外側(cè)轉(zhuǎn)子13的空隙的間隔傾斜狀擴(kuò)展而變大的形狀。圖2表示從外側(cè)中央部23c的兩端 到外側(cè)頭部2 的兩最端部，以規(guī)定的外側(cè)擴(kuò)展角度θ ο,使外側(cè)頭部2 和外側(cè)轉(zhuǎn)子13的 間隔增大的外側(cè)切口部23c的一例。在此，如圖2所示，外側(cè)擴(kuò)展角度θ0表示外側(cè)切口部 23c的表面從外側(cè)中央部23d的周方向延長線傾斜的角度。在本實(shí)施方式中，通過在內(nèi)側(cè)頭部22b的兩端設(shè)置這樣形狀的內(nèi)側(cè)切口部22c、及 在外側(cè)頭部2 的兩端也設(shè)置外側(cè)切口部23c，由此，實(shí)現(xiàn)雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)10的槽齒轉(zhuǎn)矩的抑 制。即，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，通過變更這種切口部的形狀，不僅齒槽轉(zhuǎn)矩的振幅變化，而且相位 也變化。圖3是表示使本發(fā)明的實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的切口部的擴(kuò)展角度變化時(shí)的 齒槽轉(zhuǎn)矩的變化的圖。圖3中將內(nèi)側(cè)切口部22c的內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i變更來表示各自的內(nèi) 側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩的特性。另外，在圖3中橫軸表示轉(zhuǎn)子位置角，縱橫表示齒槽轉(zhuǎn)矩。另外，圖3 的各曲線表示變更內(nèi)側(cè)切口部22c的內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i時(shí)的相對于轉(zhuǎn)子位置角的齒槽轉(zhuǎn)矩 的強(qiáng)度。如圖3所示，通過變更內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i，齒槽轉(zhuǎn)矩的峰值的振幅值發(fā)生變化，且 作為峰值的相位也變化，進(jìn)而反轉(zhuǎn)。即，如從圖3可知，內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i小時(shí)，齒槽轉(zhuǎn)矩在 轉(zhuǎn)子位置角為12[deg]時(shí)，振幅在正方向成為峰值。另外，增大內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i時(shí)，振幅成 為峰值的轉(zhuǎn)子位置角移動(dòng)。而且，進(jìn)一步增大內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i時(shí)，齒槽轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)子位置角 為15[deg]時(shí)，振幅在負(fù)方向成為峰值。另外，變更外側(cè)切口部22c的外側(cè)擴(kuò)展角度θ0時(shí) 也同樣，齒槽轉(zhuǎn)矩的峰值的振幅值及相位發(fā)生變化。另外，不僅是變更內(nèi)外的切口部的擴(kuò)展 角度，而且通過變更切口部的傾斜長度，也同樣使齒槽轉(zhuǎn)矩的峰值振幅值及相位發(fā)生變化。在本實(shí)施方式中，以利用改變這種切口部的形狀時(shí)的齒槽轉(zhuǎn)矩的變化，使合成齒 槽轉(zhuǎn)矩減小的方式設(shè)定內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i和外側(cè)擴(kuò)展角度θ 0。另外，合成齒槽轉(zhuǎn)矩是將內(nèi) 側(cè)轉(zhuǎn)子12的旋轉(zhuǎn)引起的內(nèi)側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩和外側(cè)轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)引起的外側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩合成的齒 槽轉(zhuǎn)矩。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的各齒槽轉(zhuǎn)矩的圖。圖4中，橫軸 表示轉(zhuǎn)子位置角，縱軸表示齒槽轉(zhuǎn)矩。另外，圖4表示將內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i設(shè)定為某角度時(shí) 的內(nèi)側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩、將外側(cè)擴(kuò)展角度θ ο設(shè)定為某角度時(shí)的外側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩、合成兩齒槽轉(zhuǎn)矩 的合成齒槽轉(zhuǎn)矩。如圖4所示，以內(nèi)側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和外側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩的相位反轉(zhuǎn)的關(guān)系、 即兩齒槽轉(zhuǎn)矩為反相位的方式設(shè)定內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度θ i和外側(cè)擴(kuò)展角度θ 0。通過這樣的設(shè) 定，各自的齒槽轉(zhuǎn)矩相互抵消。其結(jié)果可以抑制合成齒槽轉(zhuǎn)矩。另外，以內(nèi)側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩的振 幅和外側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩的振幅在反轉(zhuǎn)的相位成為相同值或最近似值的方式適宜設(shè)定內(nèi)側(cè)擴(kuò)展 角度θ i和外側(cè)擴(kuò)展角度θ 0。通過這樣的設(shè)定，可以適當(dāng)?shù)厥箖升X槽轉(zhuǎn)矩相互抵消，可以 大幅度降低合成齒槽轉(zhuǎn)矩。
如上述說明，本發(fā)明的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的內(nèi)側(cè)齒包括內(nèi)側(cè)腳部和內(nèi)側(cè)頭部，且在鄰 接的內(nèi)側(cè)齒間形成作為內(nèi)側(cè)槽的開口部。內(nèi)側(cè)槽在鄰接的內(nèi)側(cè)頭部的周方向端部間包括作 為內(nèi)側(cè)槽開口寬度的內(nèi)側(cè)槽開口。另外，外側(cè)齒包括外側(cè)腳部和外側(cè)頭部，且在鄰接的外側(cè) 齒間形成作為外側(cè)槽的開口部。外側(cè)槽在鄰接的外側(cè)頭部周方向端部間包括作為外側(cè)槽開 口寬度的外側(cè)槽開口。而且，將與內(nèi)側(cè)槽開口寬度對應(yīng)的內(nèi)側(cè)槽角度設(shè)定為比與外側(cè)槽開 口寬度對應(yīng)的外側(cè)槽角度大。另外，在內(nèi)側(cè)頭部的周方向的兩端部設(shè)置有內(nèi)側(cè)切口部，并且 在外側(cè)頭部的周方向的兩端部也設(shè)置有外側(cè)切口部。因此，通過將內(nèi)側(cè)槽角度設(shè)定為比外側(cè)槽角度大，例如可以將內(nèi)側(cè)槽開口寬度和 外側(cè)槽開口寬度設(shè)定為大致相同寬度，可以容易地將繞組整列卷繞在磁軛上。另外，在這 樣設(shè)定內(nèi)側(cè)和外側(cè)的槽開口寬度的結(jié)構(gòu)中，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定內(nèi)側(cè)切口部和外側(cè)切口部的形 狀，能夠調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè)和外側(cè)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位及振幅，也可以抑制合成齒槽轉(zhuǎn)矩。因此，根據(jù)本發(fā)明的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，可以提供容易整列地卷繞繞組而能夠提高繞 組的占空因數(shù)，并且能夠抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以提供提高繞組的占空因數(shù)，并且也抑制了齒槽轉(zhuǎn)矩的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。 因此，對家電產(chǎn)品及電裝品等的小型且高輸出并要求高效率、低噪音、低成本的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng) 機(jī)是有用的。
權(quán)利要求
1.一種雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其具備在定子鐵芯上卷繞有繞組的定子、配置在所述定子的 內(nèi)周側(cè)的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子、配置在所述定子的外周側(cè)的外側(cè)轉(zhuǎn)子，所述內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子和所述外側(cè)轉(zhuǎn)子 以與所述定子相對面而在周方向旋轉(zhuǎn)的方式，以旋轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)自如地被保持，其 特征在于，所述定子鐵芯包括圓環(huán)狀的磁軛、從所述磁軛向內(nèi)周側(cè)突出的多個(gè)內(nèi)側(cè)齒、從所述磁 軛向外周側(cè)突出的多個(gè)外側(cè)齒，所述內(nèi)側(cè)齒包括從所述磁軛向內(nèi)周側(cè)延伸的內(nèi)側(cè)腳部、從所述內(nèi)側(cè)腳部的頂端向周方 向兩側(cè)擴(kuò)大的內(nèi)側(cè)頭部，并且，在鄰接的所述內(nèi)側(cè)齒間形成作為內(nèi)側(cè)槽的開口部，所述內(nèi)側(cè)槽包括內(nèi)側(cè)槽開口，其在鄰接的所述內(nèi)側(cè)齒的所述內(nèi)側(cè)頭部的周方向端部間 作為內(nèi)側(cè)槽開口寬度的開口，所述外側(cè)齒包括從所述磁軛向外周側(cè)延伸的外側(cè)腳部、從所述外側(cè)腳部的頂端向周方 向兩側(cè)擴(kuò)大的外側(cè)頭部，并且，在鄰接的所述外側(cè)齒間形成作為外側(cè)槽的開口部，所述外側(cè)槽包括外側(cè)槽開口，其在鄰接的所述外側(cè)齒的所述外側(cè)頭部的周方向端部間 作為外側(cè)槽開口寬度的開口，將連結(jié)旋轉(zhuǎn)中心和所述內(nèi)側(cè)槽開口兩端的兩直線形成的角度設(shè)為內(nèi)側(cè)槽角度，將連結(jié) 旋轉(zhuǎn)中心和所述外側(cè)槽開口兩端的兩直線形成的角度設(shè)為外側(cè)槽角度時(shí)，使所述內(nèi)側(cè)槽角 度比所述外側(cè)槽角度大，而且，在所述內(nèi)側(cè)頭部的周方向的兩端部設(shè)有隨著接近其最兩端部而所述內(nèi)側(cè)頭部和 所述內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子的間隔增大的內(nèi)側(cè)切口部，而且，在所述外側(cè)頭部的周方向的兩端部設(shè)有隨 著接近其最兩端部而所述外側(cè)頭部和所述外側(cè)轉(zhuǎn)子的間隔增大的外側(cè)切口部。
2.如權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其特征在于，將所述內(nèi)側(cè)槽開口的周方向中心 配置為位于連結(jié)所述外側(cè)槽開口的周方向中心和旋轉(zhuǎn)中心的直線上。
3.如權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其特征在于，將所述內(nèi)側(cè)槽開口寬度和所述外 側(cè)槽開口寬度實(shí)質(zhì)上設(shè)定為相同寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)齒的所述內(nèi)側(cè)頭部具有周方向的內(nèi)側(cè)中央部、和從所述內(nèi)側(cè)中央部的兩端 以規(guī)定的內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度與所述內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子的間隔增大的所述內(nèi)側(cè)切口部，所述外側(cè)齒的所述外側(cè)頭部具有周方向的外側(cè)中央部、和從所述外側(cè)中央部的兩端 以規(guī)定的外側(cè)擴(kuò)展角度與所述外側(cè)轉(zhuǎn)子的間隔增大的所述外側(cè)切口部。
5.如權(quán)利要求4所述的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其特征在于，以使所述內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)引起的 內(nèi)側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩和所述外側(cè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)引起的外側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩合成的合成齒槽轉(zhuǎn)矩減少的方式 設(shè)定所述內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度和所述外側(cè)擴(kuò)展角度。
6.如權(quán)利要求5所述的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其特征在于，以所述內(nèi)側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩和所述外側(cè) 齒槽轉(zhuǎn)矩在反轉(zhuǎn)的相位相抵消的方式設(shè)定所述內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角度和所述外側(cè)擴(kuò)展角度。
7.如權(quán)利要求6所述的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其特征在于，以所述內(nèi)側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩的振幅和所 述外側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩的振幅在反轉(zhuǎn)的相位成為相同值或最近似值的方式設(shè)定所述內(nèi)側(cè)擴(kuò)展角 度和所述外側(cè)擴(kuò)展角度。
全文摘要
一種雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，將內(nèi)側(cè)槽角度φi設(shè)置為比外側(cè)槽角度φo大，且在內(nèi)側(cè)頭部的周方向的兩端部設(shè)有隨著接近其最兩端部而內(nèi)側(cè)頭部和內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子的間隔增大的內(nèi)側(cè)切口部，而且，在外側(cè)頭部的周方向的兩端部設(shè)有隨著接近其最端部而外側(cè)頭部和外側(cè)轉(zhuǎn)子的間隔增大的外側(cè)切口部。
文檔編號H02K1/14GK102099984SQ20098010083
公開日2011年6月15日 申請日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者吉川佑一, 李虎, 村上浩 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社