專利名稱：電動機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種電動機，該電動機具有采用換向極型構(gòu)造的轉(zhuǎn)子。
技術(shù)背景
作為電動機中使用的轉(zhuǎn)子，已知有例如日本特開平9-327139號公報所示的換向 極型構(gòu)造的轉(zhuǎn)子。上述公報的轉(zhuǎn)子具備轉(zhuǎn)子芯；多個磁體，其沿著轉(zhuǎn)子芯的圓周方向排 列；和凸極，其以處于在圓周方向上相鄰的磁體之間的形式與轉(zhuǎn)子芯形成為一體。所述各個 磁體起到N極以及S極中的一個磁極的作用，各個凸極起到與所述磁體的磁極不同的磁極 的作用。這種電動機不僅將性能的降低控制在較小范圍，且由于與全部磁極由磁體構(gòu)成的 普通轉(zhuǎn)子相比較可以使磁體減少一半數(shù)量，所以在省資源化和低成本化等方面有利。
然而，在上述公報的換向極型構(gòu)造的轉(zhuǎn)子中，由于感應磁通的磁體和沒有感應磁 通功能的凸極混在一起，所以容易形成磁性不平衡。其結(jié)果，例如由于齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生而導 致振動增加等、旋轉(zhuǎn)性能惡化的情況。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種，不僅控制轉(zhuǎn)子的磁體個數(shù)使其變少、并且可以實現(xiàn) 高輸出化的電動機。
為了達到上述目的，基于本發(fā)明的第1形態(tài)，提供一種包括轉(zhuǎn)子和定子的電動機。
所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子芯、多個磁體、和凸極。磁體沿著所述轉(zhuǎn)子芯的圓周方向排列。 磁體起到第1磁極的作用。凸極以處于在圓周方向上相鄰的磁體之間且相隔有空隙的形式 與所述轉(zhuǎn)子芯形成為一體。凸極起到與所述第1磁極不同的第2磁極的作用。定子具有多 個齒，所述多個齒配置為與所述轉(zhuǎn)子的所述磁體以及所述凸極沿徑向?qū)χ茫以趫A周方向 上等間隔地排列。在所述凸極的與所述齒對置的表面上形成有第1輔助槽，所述第1輔助 槽具有沿圓周方向?qū)χ玫牡?及第2側(cè)面部。所述第1側(cè)面部比所述第2側(cè)面部更靠所述 凸極的圓周方向中心線側(cè)。將以轉(zhuǎn)子的軸線為中心的、從所述凸極的圓周方向中心線起至 所述第1側(cè)面部為止的角度設為KC1。將以所述軸線為中心的、所述齒前端的圓周方向兩個 端部之間的開角設為KA。將以所述軸線為中心的、所述凸極的圓周方向的兩個端部之間的 開角設為KB。在這種情況下，電動機以算式KCl = KA-KB/2成立的形式構(gòu)成。
基于本發(fā)明的第2形態(tài)，提供一種包括轉(zhuǎn)子和定子的電動機。轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子芯、多 個磁體、和凸極。磁體沿著所述轉(zhuǎn)子芯的圓周方向排列。磁體起到第1磁極的作用。凸極 以處于在圓周方向上相鄰的磁體之間且相隔有空隙的形式與所述轉(zhuǎn)子芯形成為一體。凸極 起到與所述第1磁極不同的第2磁極的作用。定子具有多個齒，所述多個齒配置為與所述 轉(zhuǎn)子的所述磁體以及所述凸極沿徑向?qū)χ?，且在圓周方向上等間隔地排列。在所述凸極的 與所述齒對置的表面上形成有第2輔助槽，所述第2輔助槽位于所述凸極的圓周方向中心 線側(cè)，并具有第1以及第2側(cè)面部。所述第1側(cè)面部比所述第2側(cè)面部更靠所述凸極的圓 周方向中心線側(cè)。將以轉(zhuǎn)子的軸線為中心的、從所述凸極的圓周方向中心線起至所述第2側(cè)面部為止的角度設為KC2。將以所述軸線為中心的、所述齒前端的圓周方向兩個端部之 間的開角設為KA。將以所述軸線為中心的、所述凸極的圓周方向的兩個端部之間的開角設 為KB。將以所述軸線為中心的、所述磁體和所述凸極之間的開角設為KD。在這種情況下， 電動機以算式KC2 = KA-KB/2-KD成立的形式構(gòu)成。
基于本發(fā)明的第3形態(tài)，提供一種包括轉(zhuǎn)子和定子的電動機。磁體沿著所述轉(zhuǎn)子 芯的圓周方向排列。磁體起到第1磁極的作用。凸極以處于在圓周方向上相鄰的磁體之間 且相隔有空隙的形式與所述轉(zhuǎn)子芯形成為一體。凸極起到與所述第1磁極不同的第2磁極 的作用。定子具有多個齒，所述多個齒配置為與所述轉(zhuǎn)子的所述磁體以及所述凸極沿徑向 對置，且在圓周方向上等間隔地排列。在所述各個齒的與所述磁體以及所述凸極對置的表 面上形成有齒側(cè)輔助槽，所述齒側(cè)輔助槽位于所述齒的圓周方向中心線側(cè)，并具有第1以 及第2側(cè)面部。所述第1側(cè)面部比所述第2側(cè)面部更靠所述齒的圓周方向中心線側(cè)。將以 轉(zhuǎn)子的軸線為中心的、從所述齒的圓周方向中心線起至所述齒側(cè)輔助槽的第2側(cè)面部為止 的角度設為KC3。將以所述軸線為中心的、所述齒前端的圓周方向兩個端部之間的開角設為 KA。將以所述軸線為中心的、所述凸極的圓周方向的兩個端部之間的開角設為KB。將在圓 周方向上相鄰的所述齒的圓周方向中心線之間的角度設為KE。在這種情況下，電動機以算 式KC3 = KA/2+KE-KB成立的形式構(gòu)成。


圖IA是本發(fā)明的第1實施方式的電動機的概略構(gòu)成圖。
圖IB是圖IA的局部放大圖。
圖IC是構(gòu)成圖1的電動機的導體段的局部透視圖。
圖2A是圖IA的電動機中的磁體磁極的占有角度和轉(zhuǎn)矩脈動比的關(guān)系的特性圖。
圖2B是圖IA的電動機中的磁體磁極的占有角度和平均轉(zhuǎn)矩比特性圖。
圖3A是顯示空隙距離比B/A和最大轉(zhuǎn)矩比的關(guān)系的特性圖。
圖;3B是顯示空隙距離比B/A和轉(zhuǎn)矩脈動比的關(guān)系的特性圖。
圖3C是顯示空隙距離比B/A和徑向脈動比的關(guān)系的特性圖。
圖4是顯示其他例子的電動機中的一部分的俯視圖。
圖5A是顯示圖4的電動機中的定子芯的一部分的透視圖。
圖5B是顯示圖5A的齒的前端部的模式圖。
圖6A以及圖6B是顯示其他例子的電動機的特性的圖。
圖7A是構(gòu)成其他例子的電動機的齒的第1層疊部件的俯視圖。
圖7B是構(gòu)成其他例子的電動機的齒的第2層疊部件的俯視圖。
圖7C是顯示由圖7A以及圖7B所示的第1以及第2層疊部件構(gòu)成的定子芯的一 部分的透視圖。
圖7D是顯示圖7C的齒的前端部的示意圖。
圖8A是構(gòu)成其他例子的電動機的齒的層疊部件的俯視圖。
圖8B是顯示由圖8A的層疊部件構(gòu)成的定子芯的一部分的透視圖。
圖8C是顯示圖8B的齒的前端部的示意圖。
圖9A是其他例子的電動機的概略構(gòu)成圖。
圖9B是圖9A的凸極的放大圖。
圖10是顯示圖9A的電動機中的凸極和齒的關(guān)系的示意圖。
圖11是顯示圖9A的電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度和齒槽轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的特性圖。
圖12是顯示形成于圖9A的凸極上的第1輔助槽的開槽角度和齒槽轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的 特性圖。
圖13是顯示其他例子中的凸極和齒的關(guān)系的示意圖。
圖14A是本發(fā)明的第2實施方式的電動機的俯視圖。
圖14B是顯示圖14A的一部分的局部俯視圖。
圖15A是顯示圖14A的電動機中的轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)角度Rl的狀態(tài)的局部俯視圖。
圖15B是顯示圖14A的電動機中的轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)角度R2的狀態(tài)的局部俯視圖。
圖16是顯示圖14A的電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度和齒槽轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的特性圖。
圖17是顯示W(wǎng)l/Τ以及W2/T與齒槽轉(zhuǎn)矩比的關(guān)系的特性圖。
圖18A是圖14A的電動機的俯視圖。
圖18B是顯示圖18A的一部分的局部俯視圖。
圖19A是電動機的局部俯視圖、其顯示圖14A的電動機中的轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)角度R3 的狀態(tài)。
圖19B是電動機的局部俯視圖、其顯示圖14A的電動機中的轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)角度Rl 的狀態(tài)。
圖19C是電動機的局部俯視圖、其顯示圖14A的電動機中的轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)角度R2 的狀態(tài)。
圖19D是電動機的局部俯視圖、其顯示圖14A的電動機中的轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)角度R4 的狀態(tài)。
圖20是顯示圖14A的電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度和齒槽轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的特性圖。
圖21A是本發(fā)明的第3實施方式的電動機的俯視圖。
圖2IB是顯示圖2IA的一部分的局部俯視圖。
圖22A是電動機的局部俯視圖、其顯示圖21A的電動機中的轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)角度R5 的狀態(tài)。
圖22B是電動機的局部俯視圖、其顯示圖21A的電動機中的轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)角度R6 的狀態(tài)。
圖23是顯示圖21A的電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度和齒槽轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的特性圖。
圖M是顯示W(wǎng)3/T和齒槽轉(zhuǎn)矩比的關(guān)系的特性圖。
圖25是本發(fā)明的第5實施方式的俯視圖。
圖沈是圖25的電動機的局部放大圖。
圖27是顯示圖25的電動機中的空隙距離比B/A和徑向脈動的關(guān)系的特性圖。
圖觀是顯示圖25的電動機中的空隙距離比B/A和轉(zhuǎn)子不平衡力的關(guān)系的特性圖。
圖四是顯示圖25的電動機中的空隙距離比B/A和轉(zhuǎn)矩脈動比的關(guān)系的特性圖。
具體實施方式
下面，參照附圖，對將本發(fā)明具體化了的第1實施方式進行說明。
如圖1所示，本實施方式的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的電動機1具備近似圓環(huán)狀的定子2，和被配 置在所述定子2的徑向內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子3。
如圖IA以及圖IB所示，定子2具備圓筒部11和定子芯4，其中，所述定子芯4具 有在所述圓筒部11的內(nèi)周面沿著圓周方向排列的多個(在本實施方式中為60個)齒12。 齒12從圓筒部11的內(nèi)周面向徑向內(nèi)側(cè)延伸。另外，定子芯4通過由高導磁率的金屬制板 狀部件形成的層疊部件在軸向上層疊而構(gòu)成。在圓周方向上相鄰的所述齒12之間形成有 沿軸向貫穿定子2的齒槽ST。齒槽ST具有從軸向的角度看沿著徑向延伸的長方形斷面。 齒槽ST的個數(shù)與齒12的個數(shù)為相同(在本實施方式中為60個)。在齒槽ST中插入有用 于產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)的磁場的線圈段13。另外，未予圖示的絕緣體介于齒12和線圈段13 之間。
定子2的線圈段13斷面呈四邊形狀，并且以多相(在本實施方式中為3相)的分 布繞組的形式被卷繞在齒12上。線圈段13在每個相上都具有多個導體段14。如圖IC所 示，各個導體段14具有齒槽插入部14a，其以沿軸向(與圖IA的紙面垂直的方向)貫穿齒 槽ST的形式被配置在齒槽ST內(nèi)；突出部14b，其從齒槽ST向軸向突出；和彎折部14c。另 外，通過在徑向上相鄰的齒槽突出部14b之間、即從齒槽ST突出的齒槽插入部14a的端部 之間的熔接，所述每個相的多個導體段14互相電氣連接。于是，各個相的多個導體段14構(gòu) 成為在圓周方向上連續(xù)的導線。另外，各個導體段14通過彎曲加工來形成，且被形成為近 似U字形。在各個導體段14上的、相當于平行直線部的一對齒槽插入部1 被配置在沿圓 周方向跨過多個(6個)齒12而分開的2個齒槽ST內(nèi)。
轉(zhuǎn)子3具備近似圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子芯22，其由固裝在旋轉(zhuǎn)軸21的外周面的、磁性金 屬材料形成；多個(在本實施方式中為5個)磁體23，所述多個磁體23以沿著圓周方向排 列的形式被固裝在所述轉(zhuǎn)子芯22的外周部上；和凸極M，其被配置在所述轉(zhuǎn)子芯22的外 周部、且在沿圓周方向相鄰的磁體23之間。磁體23起到N極的作用。凸極對與轉(zhuǎn)子芯22 形成為一體。磁體23以及凸極對沿著圓周方向按等角度間隔、交替地配置在轉(zhuǎn)子3的外周 部上。在本實施方式中，各個磁體23被配置在與凸極M中的一個成180°相反的位置上。 轉(zhuǎn)子3被構(gòu)成為，使凸極M相對于N極的磁體23起到S極作用的、10個磁極的所謂換向極 型。另外，轉(zhuǎn)子3的極對數(shù)與磁體23的個數(shù)相同，在本實施方式中極對數(shù)為[5]。另外，導 體段14跨過齒12的個數(shù)由(齒槽數(shù)/磁極數(shù))來決定。
另外，本實施方式的定子2被構(gòu)成為，齒12的個數(shù)[L]為[L = 2XpXmXn(個)] (其中[η]為自然數(shù))的形式，其中，轉(zhuǎn)子3的磁體23的個數(shù)(極對數(shù))為[P](其中ρ為 2以上的整數(shù))、線圈段13的相數(shù)為[m]。于是，在本實施方式中，基于所述算式，齒12的個 數(shù)[L]被設定為L = 2 X 5 (磁體23的個數(shù))X 3 (相數(shù))X 2 = 60 (個)。
磁體23的圓周方向長度稍大于凸極M的圓周方向長度。磁體23被形成為近似 長方柱形，其具有呈彎曲形狀的外側(cè)面23a和平坦的內(nèi)側(cè)面23b。磁體23的外側(cè)面23a成 為以軸線P為中心的圓弧狀，并且與齒12的前端部12a徑向?qū)χ谩４朋w23的內(nèi)側(cè)面2 被固裝在，設置于在轉(zhuǎn)子芯22的圓周方向上相鄰的凸極M之間的固裝面25上。在磁體23 與該磁體23沿圓周方向相鄰的凸極M之間設有第1空隙G1。另外，磁體23被構(gòu)成為，其 各自的外側(cè)面23a位于同一圓周上的形式。
凸極M的軸向剖面呈近似扇狀，并且具有以向徑向外側(cè)突出的形式彎曲的外側(cè)面Ma。也就是說，各個凸極M的外側(cè)面2 形成為彎曲形狀，該彎曲形狀的圓周方向中央 部相對于圓周方向的兩個端部更凸向徑向外側(cè)，即、從該彎曲形狀的圓周方向中央部起越 趨向圓周方向的端部就越逐漸地向徑向內(nèi)側(cè)彎曲。另外，所有外側(cè)面2 的曲率為一定，并 從圓周方向中央部起向兩側(cè)對稱。
本實施方式的這種電動機1具備所謂換向極型構(gòu)造的轉(zhuǎn)子3，其被構(gòu)成為使轉(zhuǎn)子 芯22的凸極M起到磁極的作用的形式；和定子2，具有由多個導體段14形成的線圈段13。 由于線圈段13與以往技術(shù)中將連續(xù)的導線卷繞在齒上而構(gòu)成的線圈相比較可以提高相對 于齒槽ST的占積率，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高輸出化。因此，通過將轉(zhuǎn)子3設為換向極型來減少磁 體23的個數(shù)從而有利于省資源化和低成本化等，并且通過將定子2的線圈設為線圈段13 可以變得高輸出化。
另外，如圖IA以及圖IB所示，以軸線P為中心的凸極M的開角％ θ (參照圖1Α) 被設定為，以軸線P為中心的、齒12的前端部12a的開角T θ (參照圖IB)的2倍以上(在 本實施方式中為4倍以上)。S卩，對于1個凸極M，存在多個整個前端部1 與所述凸極對 置的齒12。所以，凸極M的磁通受到與所述凸極M對置的多個齒12的影響而容易沿徑向 流動，其結(jié)果，有助于改善轉(zhuǎn)子3的磁平衡，從而促進增大轉(zhuǎn)矩以及減少振動等旋轉(zhuǎn)性能的 提高。另外，關(guān)于將凸極M的開角Yk θ設定為齒12的前端部12a的開角T θ幾倍以上的 問題，最好設為從導體段14跨過齒12的個數(shù)(在本實施方式中為6個)減去1或者2的 數(shù)值。
在此，將磁體23的圓周方向長度(占有角度)定義為，以磁體23與相鄰于該磁體 23的圓周方向一側(cè)的凸極M之間的第1空隙Gl的圓周方向長度的中點為起點，以所述磁 體23與相鄰于該磁體23的圓周方向另一側(cè)的凸極M之間的第1空隙Gl的圓周方向長度 的中點為終點的第1磁極占有角度(電角度)θ 1。另外，將凸極M的圓周方向長度(占 有角度)定義為，以凸極M與相鄰于該凸極M的圓周方向一側(cè)的磁體23之間的第1空隙 Gl的圓周方向長度的中點為起點，以所述凸極M與相鄰于該凸極M的圓周方向另一側(cè)的 磁體23之間的第1空隙Gl的圓周方向長度的中點為終點的第2磁極占有角度(電角度) Θ2。分別用圖2Α和圖2Β來顯示在分別改變第1磁極占有角度(電角度)Θ1和第2磁極 占有角度(電角度)θ 2時的轉(zhuǎn)矩脈動比以及平均轉(zhuǎn)矩比。另外，由于如果磁體23以及凸 極M的各個磁極占有角度θ 1、θ 2加在一起的話等于電角度360° ( θ 1+ θ 2 = 360° )， 所以下面只對磁體23的磁極占有角度θ 1進行說明。
在圖2Α中，顯示在改變磁體23的磁極占有角度θ 1時的轉(zhuǎn)矩脈動比。在將磁極 占有角度θ 1為180°時的、即把磁體23的磁極占有角度θ 1和凸極M的磁極占有角度 θ 2設為構(gòu)造上相同時的轉(zhuǎn)矩脈動設為100%時，磁極占有角度θ 1在150° 180°的范 圍內(nèi)以及210° 270°的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩脈動會變得小于100%。另外，磁極占有角度Θ1在 150° 180°的范圍中，磁極占有角度θ 1約在170°時轉(zhuǎn)矩脈動減少至60%，而磁極占 有角度θ 1在210° 270°的范圍中，磁極占有角度θ 1在250° 270°附近時轉(zhuǎn)矩脈 動減少至最小值的40%。也就是說，可以認為磁體23的磁極占有角度θ 1在150° ^ θ 1 <180°的范圍內(nèi)或者在210° ^ θ 1 ^ 270°的范圍內(nèi)為可以使轉(zhuǎn)矩脈動減少的適當范 圍，進一步在250° ( θ 1^ 270°的范圍內(nèi)為可以使轉(zhuǎn)矩脈動減少至40%的程度的最佳范 圍。
另外，在圖2B中，顯示在改變磁體23的磁極占有角度θ 1時的平均轉(zhuǎn)矩比。在將 磁極占有角度θ 1為180°時的平均轉(zhuǎn)矩設為100%時，磁極占有角度θ 1在大于180°且 小于或等于270°的范圍內(nèi)平均轉(zhuǎn)矩大于100%。另外，磁極占有角度θ 1約為230°時平 均轉(zhuǎn)矩增大至最大值、約為107%?；谒鰣D2Β和上述圖2Α的數(shù)據(jù)，可以認為磁極23的 磁極占有角度θ 1在210° ( θ 1^ 270°的范圍內(nèi)為，不僅可以提高平均轉(zhuǎn)矩而且可以減 少轉(zhuǎn)矩脈動的適當范圍。
然后，在本實施方式的轉(zhuǎn)子3中，磁體23的磁極占有角度Θ1被設定為在 210°彡θ 1^ 270°中的250°彡θ 1^ 270°范圍內(nèi)的任一個值。由此，不僅可以提高平 均轉(zhuǎn)矩而且可以降低轉(zhuǎn)矩脈動，從而可以提高轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)性能。
另外，在轉(zhuǎn)子3的凸極M以及磁體23的兩個外側(cè)面Ma、23a中，凸極M的外側(cè) 面2 被構(gòu)成為，相對于磁體23的外側(cè)面23a更靠向徑向內(nèi)側(cè)的形式。即，在定子2(齒 12的前端部12a)和轉(zhuǎn)子3之間的第2空隙G2中，與凸極M對應的空隙距離B(圓周方向 中央部上的最短空隙距離)設定的要比與磁體23對應的空隙距離A(在圓周方向上保持不 變、即在圓周方向上每一個位置都為最短空隙距離)要大。
在此，分別用圖3A、圖3B、圖3A來顯示在改變空隙距離B、A的比B/A時的最大轉(zhuǎn) 矩比、轉(zhuǎn)矩脈動比、以及徑向脈動比。轉(zhuǎn)矩脈動以及徑向脈動分別為在轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時使其振 動增加的要因。
首先，在圖;3B中，顯示在改變Β/Α時的轉(zhuǎn)矩脈動比，在將Β/Α = 1、即把空隙距離A 和空隙距離B為相同時的轉(zhuǎn)矩脈動設為100%時，隨著所述Β/Α的值從1開始變大、即隨著 凸極M處于比磁體23更靠向徑向內(nèi)側(cè)的位置，轉(zhuǎn)矩脈動會從100%開始下降。在Β/Α的 值為1 約1.5的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩脈動會按下降率大體不變的形式下降，而在Β/Α的值為約 1. 5 1. 7的范圍內(nèi)，雖然轉(zhuǎn)矩脈動的下降率變得比在Β/Α的值為1 約1. 5的范圍內(nèi)時要 小，但轉(zhuǎn)矩脈動持續(xù)下降。詳細地講，以B/A = 1. 2時的轉(zhuǎn)矩脈動約為99%、B/A = 1. 4時 的轉(zhuǎn)矩脈動約為98. 2%, B/A = 1. 6時的轉(zhuǎn)矩脈動約為97. 5%的形式下降。也就是說，如 果按照1 < Β/Α設定的話，可以期待轉(zhuǎn)矩脈動的下降。
接著，在圖3C中，顯示了在改變Β/Α時的徑向脈動比，與上述一樣，在將B/A = 1時 的徑向脈動設為100%時，隨著所述Β/Α的值從1開始變大，徑向脈動會以下降率大體上保 持不變的形式從100%開始下降。詳細地講，以B/A = 1. 2時的徑向脈動約為89%、B/A = 1. 4時的徑向脈動約為80%、B/A = 1. 6時的徑向脈動約為72%的形式下降。也就是說，如 果按照1 < Β/Α來設定的話，可以期待徑向脈動的下降。
接著，在圖3Α中，顯示在改變Β/Α時的最大轉(zhuǎn)矩比，與上述一樣，在將Β/Α = 1時 的最大轉(zhuǎn)矩設為100%時，隨著所述Β/Α的值從1開始變大，最大轉(zhuǎn)矩會從100%開始下降。 在1 <Β/Α彡1.6的范圍內(nèi)最大轉(zhuǎn)矩會以下降率大體不變的形式下降，在Β/Α= 1.6時最 大轉(zhuǎn)矩約為92%。在Β/Α的值超過1. 6時，最大轉(zhuǎn)矩的下降率比在1 < Β/Α彡1. 6的范圍 內(nèi)時的要大。也就是說，在1 <Β/Α彡1.6的范圍內(nèi)，最大轉(zhuǎn)矩的下降率較小，另外，可以認 為該范圍為將最大轉(zhuǎn)矩的下降控制在10%以內(nèi)的適當范圍。
基于上述內(nèi)容，在本實施方式的轉(zhuǎn)子3中，與定子2相對的凸極M的空隙距離B 和磁體23的空隙距離A的比Β/Α被設定為1 < Β/Α彡1. 6的范圍內(nèi)的任一個值。由此，不 僅可以極力抑制最大轉(zhuǎn)矩的降低，而且可以降低引起轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時的振動的轉(zhuǎn)矩脈動(圖3B)以及徑向脈動(圖3C)。
這種實施方式可以降低引起轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時的振動的各個要因，從而可以提高轉(zhuǎn)子 3的旋轉(zhuǎn)性能。
本實施方式具有以下的優(yōu)點。
(1)在本實施方式中，與齒12的前端部1 對置的凸極M的開角I θ被設定為， 齒12的前端部12a的開角T θ的2倍以上的值。所以，凸極M的磁通受到與所述凸極M 對置的2個以上的齒12的影響而容易沿徑向流動。其結(jié)果，能夠改善轉(zhuǎn)子3的磁平衡，從 而能夠提高增大轉(zhuǎn)矩以及減少振動等旋轉(zhuǎn)性能。
(2)本實施方式的電動機1具備所謂的換向極型構(gòu)造的轉(zhuǎn)子3，所述轉(zhuǎn)子3具有凸 極Μ，該凸極M位于在所述轉(zhuǎn)子芯22的外周部沿圓周方向相鄰的磁體23之間，與該轉(zhuǎn)子 芯22形成為一體并起到磁極作用。另外，定子2具有沿軸向貫穿齒12之間的部位的齒槽 ST，并且具有被配置在所述齒槽ST內(nèi)的齒槽插入部1 的、每個相的多個導體段14，在從 所述齒槽ST突出的齒槽插入部1 的端部處通過熔接互相電氣連接，從而構(gòu)成多相的線圈 段13。由于線圈段13與以往技術(shù)中將連續(xù)的導線卷繞在齒上而構(gòu)成的線圈相比較可以提 高相對于齒槽ST的占積率，所以可以提高電動機1的輸出。因此，可以通過將轉(zhuǎn)子3設為 換向極型來減少磁體23的個數(shù)從而有利于省資源化和低成本化等，并且可以通過將定子2 的線圈設為線圈段13來提高電動機1的輸出。
(3)磁體23的磁極占有角度θ 1以及凸極M的磁極占有角度θ 2以在圓周方向 上相鄰的磁體23和凸極M之間的第1空隙Gl的圓周方向中點為基準來設定(θ 1+ θ 2 = 360° )。另外，磁體23的磁極占有角度θ 1被設定為在210° ( θ 1 ^ 270°的范圍內(nèi)的任 一個值。由此，與在Θ1 = 180°、即把磁體23和凸極M的各個磁極占有角度Θ1、Θ2設 為構(gòu)造上相同的普通構(gòu)造時相比，不僅更能夠提高平均轉(zhuǎn)矩而且更能夠降低轉(zhuǎn)矩脈動(參 照圖2Α、2Β)，從而有助于提高轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)性能。
另外，即使在將磁體23的磁極占有角度θ 1設定為在150°彡θ 1 < 180°的范圍 內(nèi)的任一個值的情況下，和將磁極占有角度θ 1設為180°時相比，能夠降低轉(zhuǎn)矩脈動(參 照圖2Α)，從而有助于提高轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)性能。
(4)在本實施方式中，在定子2和轉(zhuǎn)子3之間的第2空隙G2中、與磁體23對應的 最短空隙距離A和與凸極M對應的最短空隙距離B的比Β/Α被設定為在1 < Β/Α范圍內(nèi) 的任一個值。由此，可以降低成為轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時振動的要因的轉(zhuǎn)矩脈動以及徑向脈動(參 照圖3Β、圖3C)，從而可以有助于提高轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)性能。
(5)在本實施方式中，與磁體23對應的最短空隙距離A和與凸極M對應的最短空 隙距離B的比Β/Α設定為在1 < Β/Α彡1. 6的范圍內(nèi)的任一個值。由此，不僅可以極力抑 制轉(zhuǎn)矩的降低，而且可以降低引起轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時的振動的轉(zhuǎn)矩脈動以及徑向脈動(參照圖 3Α、圖3Β、圖3C)。從而進一步有助于提高轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)性能。
(6)在本實施方式中，磁體23以及凸極M的個數(shù)都為奇數(shù)，并且各個磁體23被配 置在與凸極M中的一個成180°相反的位置上。即，在各個磁體23被配置在與凸極M中 的一個成180°相反的位置上的構(gòu)成中，由于產(chǎn)生磁性不平衡而容易使轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時的振 動增加，所以如上所述，通過使凸極23以及磁體23的占有角度適當化或者使空隙距離的比 Β/Α適當化，會有利于減少轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時的振動。
另外，上述第1實施方式也可以更改為以下的形式。
也可以對上述第1實施方式的定子2的形狀做適當更改。例如，如圖4、圖5A以及 圖5B所示，在定子芯4上的、且在沿圓周方向相鄰的齒12的前端部1 之間，形成有連接 所述齒12的連續(xù)部31和空隙部32。詳細地講，如圖5A以及圖5B所示，定子芯4由多個 層疊部件E在軸向上層疊而構(gòu)成。即，各個層疊部件E具有通過層疊而構(gòu)成圓筒部11的部 分，和通過層疊而構(gòu)成齒12的部分(以下稱層疊部件E的齒1 。另外，在圖4、圖5A以及 圖5B中，為了便于說明只圖示有4個層疊部件E。
在各個層疊部件E的、且在沿圓周方向相鄰的齒12的前端部1 之間，形成有將 所述齒12連接在一起的連續(xù)部31，并且通過沖壓加工在各個層疊部件E的連續(xù)部31的軸 向的兩個面形成有沿軸向凹下的凹部33。即，層疊部件E的連續(xù)部31比層疊部件E的齒 12的軸向厚度要小與凹部33的凹下部分對應的軸向厚度。另外，通過將這種層疊部件E在 軸向上層疊，在各個齒12的前端部1 之間沿軸向交替地形成有連續(xù)部31和空隙部32。
分別用圖6A以及圖6B來顯示對于具有這種定子的電動機1、不具備上述實施方式 的定子2那樣的連續(xù)部31的電動機1(在圖6A以及圖6B中用[齒開放]示出的電動機)、 以及具有不設空隙部的定子的電動機1的齒槽轉(zhuǎn)矩以及平均轉(zhuǎn)矩進行比較的圖表。另外， 在圖6A以及圖6B中，將不具備連續(xù)部31的電動機1的齒槽轉(zhuǎn)矩以及平均轉(zhuǎn)矩分別設為 100%。
如圖6所示，具有本構(gòu)成(圖5A以及圖5B所示的構(gòu)成)的定子的電動機1相對 于具有不設連續(xù)部31的定子的電動機1，齒槽轉(zhuǎn)矩減少至1 5%。即使在具有不設空隙 部32的定子的電動機1中，齒槽轉(zhuǎn)矩也同樣地減少。另外如圖6B所示，雖然在平均轉(zhuǎn)矩方 面，具有本構(gòu)成的定子的電動機1相對于具有不設連續(xù)部31的定子的電動機1會減少，但 相對于具有不設空隙部定子的電動機可以得到1. 5倍以上的轉(zhuǎn)矩。
基于這種構(gòu)成，由于連續(xù)部31的設置可以抑制磁通密度的急劇的變化，其結(jié)果， 可以降低齒槽轉(zhuǎn)矩。另外，由于不僅使齒槽轉(zhuǎn)矩降低，而且通過空隙部32各個齒12的前端 部1 之間的磁通變得不易通過，所以可以減少漏磁通，并可以將轉(zhuǎn)矩的降低控制在較小 范圍內(nèi)，從而可以使轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)性能提高。另外，可以通過齒12的前端部12a的連續(xù)部 31來提高定子2的芯的剛性。
另外，在如圖5A以及圖5B所示的例子中，通過沖壓加工在各個層疊部件E的各個 齒12的前端部1 之間的連續(xù)部31上形成有沿軸向凹下的凹部33的同時，通過所述凹部 33形成有空隙部32。因此，通過在層疊部件E的連續(xù)部31上進行沖壓加工而產(chǎn)生的殘余 應力和由所述沖壓加工形成的凹部33 (空隙部32)，各個齒12的前端部1 之間的磁通變 得不易通過，所以可以減少漏磁通，并且可以將轉(zhuǎn)矩的降低控制在較小范圍內(nèi)。
另外，雖然在圖5A以及圖5B所示的例子中，通過在各個層疊部件E的連續(xù)部31 上形成有凹部33來形成空隙部32，但并不僅限于此。
例如，在圖7A 圖7D所示的例子中，定子芯4通過第1層疊部件El和第2層疊 部件E2在軸向上交替層疊而構(gòu)成。即，各個第1層疊部件E 1以及各個第2層疊部件E2 具有通過層疊構(gòu)成圓筒部11的部分和通過層疊構(gòu)成齒12的部分。在圖7A以及圖7B中， 對所述第1以及第2層疊部件E1、E2的圓筒部11以及齒12附上與層疊后的各個部件相同 的符號。另外，在圖7C以及圖7D中，為了便于說明，分別只圖示有2個第1以及第2層疊部件E1、E2。
如圖7A所示，第1層疊部件El的各個齒12的前端部1 之間形成有空隙部42。 而如圖7B所示，在第2層疊部件E2的各個齒12的前端部1 之間形成有連接相鄰的齒12 的連續(xù)部41。于是，通過第1層疊部件El和第2層疊部件E2在軸向上交替地層疊，在各個 齒12的前端部1 之間、且在軸向上交替地形成有連續(xù)部41和空隙部42。
即使通過這樣的構(gòu)成，也可以得到與圖5A以及圖5B所示的例子基本相同的益處。 除此之外，在圖7A 圖7D所示的例子中，通過第1層疊部件El和第2層疊部件E2在軸向 上交替地層疊，可以容易地在各個齒12的前端部1 之間形成連續(xù)部41和空隙部42。
另外，例如，在圖8A、圖8B以及圖8C所示的例子中，定子芯4通過多個層疊部件 E3沿軸向?qū)盈B而構(gòu)成。即，層疊部件E3具有通過層疊而構(gòu)成圓筒部11的部分，通過層疊構(gòu) 成齒12的部分。在圖8A中，對所述第3層疊部件E3的圓筒部11以及齒12附上與層疊后 的各個部件相同的符號。另外，在圖8B以及圖8C中，為了便于說明，只圖示有5個層疊部 件E3。
如圖8A所示，在層疊部件E3的各個齒12的前端部1 之間沿圓周方向交替地形 成有連續(xù)部51和空隙部52。于是，層疊部件E3以所述連續(xù)部51和空隙部52沿軸向交替 排列的形式層疊。換句話說，在軸向上相鄰的層疊部件E3以互相沿圓周方向錯開一個齒12 的形式層疊。由此，在各個齒12的前端部1 之間沿軸向交替形成有連續(xù)部51和空隙部 52。
即使通過這樣的構(gòu)成，也可以得到與圖5A以及圖5B所示的例子基本相同的益處。 除此之外，在圖8A 圖8C所示的例子中，由于可以由相同的層疊部件E3在各個齒12的前 端部1 之間構(gòu)成連續(xù)部51和空隙部52，所以可以易于備件管理，另外還可以有利于低成 本化。
也可以對上述第1實施方式的轉(zhuǎn)子芯22的凸極M的形狀做適當更改。
例如，在圖9A以及圖9B所示的例子中，在各個凸極M上、與齒12對置的外側(cè)面 2 上，在相對于凸極M的圓周方向中心線Q為線對稱的位置上形成有一對第1輔助槽61。 各個第1輔助槽61成為相互一樣的形狀，并且具有沿圓周方向?qū)χ玫囊粚?cè)面部61a、61b。 另外，在第1輔助槽61的側(cè)面部中，將圓周方向內(nèi)側(cè)(圓周方向中心線Q—側(cè))的部分作 為側(cè)面部61a，而將圓周方向外側(cè)(凸極M的圓周方向端部一側(cè))的部分作為側(cè)面部61b。 另外，第1輔助槽61沿軸向延伸為直線狀。
在此，如圖10所示，在將以軸線P為中心的凸極M的開角、以軸線P為中心的齒 12的前端部1 的開角、和所述齒的個數(shù)分別用[YK θ )]、[ΤΘ(° )]、和[L(個)]來 表示的情況下，第1輔助槽61的位置角度Dl (從凸極M的圓周方向中心線Q起到第1輔助 槽61的側(cè)面部61a為止的角度Dl)被設定成為[D1 =T θ + (a-l) X 360 (° )/L_YK θ/2] (其中a為自然數(shù))。所述算式中的[360(° )/L]的值示出了以軸線P為中心的、在圓周 方向上相鄰的齒12的前端部12a的圓周方向中央?yún)^(qū)域的角度。也就是說，所述算式的右邊 [Τ θ + (a-l) X360(° )/L]示出了沿圓周方向連續(xù)的[a]個齒12的開角。因此，滿足所述 算式的構(gòu)成為，從凸極M的圓周方向端部24b (圖10的左側(cè)端部)起至離該端部24b較遠 的第1輔助槽61的側(cè)面部61a的角度、即ΙΘ/2+Dl與沿圓周方向連續(xù)的[a]個齒12的 圓周方向的兩個端部的角度相等。另外，圖10中示出了 [a = 3]時的構(gòu)成。
也就是說，在這種構(gòu)成中，如圖10所示，在凸極M的圓周方向端部24b與任一個 齒12(在圖10中為齒12b)的前端部12a的圓周方向第1端部12x(左側(cè)端部)在徑向上 對齊時，第1輔助槽61的側(cè)面部61a與從齒12b開始沿圓周方向(右側(cè))的順序數(shù)第a個 齒12 (在圖10中為齒12c)的圓周方向第2端部12y (右側(cè)端部)在徑向上對齊。另外，上 述的[在徑向上對齊]是指凸極M的圓周方向端部和齒12b的圓周方向端部位于徑向的 一直線上。
在此，圖11示出了轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時的齒槽轉(zhuǎn)矩波形。在圖11中用點劃線示出的波 形(齒槽轉(zhuǎn)矩波形)為齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分波形(沒有在各個凸極M上形成第1輔助槽 61的構(gòu)成的齒槽轉(zhuǎn)矩波形)，用虛線示出的波形為通過第1輔助槽61產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波 形。另外，用實線示出的波形為在圖9以及圖10的例子中所示構(gòu)成的電動機1產(chǎn)生的齒槽 轉(zhuǎn)矩波形，其為將齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分波形(用點劃線示出的波形)和通過第1輔助槽61 產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波形(用虛線示出的波形)合成的波形。
所述圖11的轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)角度R為，在圖10所示的狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)角度。 在所述旋轉(zhuǎn)角度R中，由于凸極M的圓周方向端部24b和齒12b的圓周方向第1端部1 在徑向上對齊，所以容易使磁通集中于在所述徑向上對齊的部分，其結(jié)果，齒槽轉(zhuǎn)矩的主要 成分成為負的峰值。另外，由于這時第1輔助槽61的側(cè)面部61a和齒12c的圓周方向第2 端部12y對齊，所以容易使磁通集中于在所述徑向上對齊的部分，其結(jié)果，通過第1輔助槽 61產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩成為正的峰值。由于在所述旋轉(zhuǎn)角度R的齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分和通過 第1輔助槽61產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的峰值相互為反相、其大小大致相同，所以成為相互抵消的 形式(參照圖11的實線所示的波形)。由此，使轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩降低。
基于這種構(gòu)成，可以通過形成在與齒12對置的凸極M的外側(cè)面Ma(表面)上的 第1輔助槽61來使凸極對內(nèi)的磁通的流動適當化，從而可以控制齒槽轉(zhuǎn)矩使其變小。另 外，由于構(gòu)成為使上述算式[D1 = T θ +(a-1) X360(° )/L_YK θ /2]成立的形式，所以產(chǎn)生 于凸極M的第1輔助槽61中的齒槽轉(zhuǎn)矩成為使產(chǎn)生于該凸極M的圓周方向端部Mb的 齒槽轉(zhuǎn)矩降低的消除成分。因此，可以使產(chǎn)生于整個電動機1的齒槽轉(zhuǎn)矩降低，從而可以提 高轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)性能。另外，由于第1輔助槽61與凸極M的圓周方向的兩個端部分別對 應設置成一對，所以可以進一步降低齒槽轉(zhuǎn)矩。
另外，圖12示出了在改變第1輔助槽61的開槽角度W時的齒槽轉(zhuǎn)矩的大小。如 圖12所示，如果使開槽角度W從0開始增大的話齒槽轉(zhuǎn)矩就會降低，在開槽角度W約為1. 2 時齒槽轉(zhuǎn)矩變?yōu)樽钚　?br> 另外，也可以在如圖9Α、圖9Β以及圖10所示的構(gòu)成的基礎上，除了第1輔助槽61 還另外設置圖13所示的第2輔助槽62。與第1輔助槽61 —樣，在相對于凸極M的圓周 方向中心線Q為線對稱的位置上設置有一對第2輔助槽62，各個第2輔助槽62成為相互 一樣的形狀，并且具有沿圓周方向?qū)χ玫囊粚?cè)面?zhèn)让娌?2a、62b。另外，在第2輔助槽62 的側(cè)面部中，將徑向內(nèi)側(cè)(圓周方向中心線Q—側(cè))的部分作為側(cè)面部62a，而將徑向外側(cè) (凸極M的圓周方向端部一側(cè))的部分作為側(cè)面部62b。另外，第2輔助槽62沿軸向延伸 為直線狀。
在此，第2輔助槽62的位置角度D2 (從凸極M的圓周方向中心線Q起到第2輔 助槽62的側(cè)面部6 為止的角度擬)被設定成為[D2 = Dl+360(° )/L]的形式。由此，第2輔助槽62的位置角度D2設定為，從凸極M的圓周方向端部24b起至離該端部24b較遠 的第2輔助槽62的側(cè)面部62a的角度(S卩、YK θ/2+D1)與沿圓周方向連續(xù)的[a+Ι]個齒 12的圓周方向的兩個端部的角度相等。另外，圖13中示出了 [a = 3]時的構(gòu)成。
也就是說，在這種構(gòu)成中，在凸極M的圓周方向端部24b與任一個齒12b的前端 部12a的圓周方向第1端部1 在徑向上對齊時，第1輔助槽61的側(cè)面部61a與從齒12b 開始沿圓周方向(右側(cè))的順序數(shù)第a個齒12c的圓周方向第2端部12y在徑向上對齊， 而第2輔助槽62的側(cè)面部62a與從齒12b開始沿圓周方向(右側(cè))的順序數(shù)第(a+Ι)個 齒12d的圓周方向第2端部1 在徑向上對齊。
基于這種構(gòu)成，不僅產(chǎn)生于第1輔助槽61中的齒槽轉(zhuǎn)矩而且產(chǎn)生于第2輔助槽62 的齒槽轉(zhuǎn)矩也成為，使產(chǎn)生于該凸極M的圓周方向端部Mb的齒槽轉(zhuǎn)矩降低的消除成分， 由此可以進一步降低產(chǎn)生于整個電動機1的齒槽轉(zhuǎn)矩。
雖然在上述第1實施方式中，磁體23和凸極M的個數(shù)分別為5個、即用10個磁 極來構(gòu)成轉(zhuǎn)子3，但并不僅限于此，磁體23和凸極M的個數(shù)也可以根據(jù)構(gòu)成做適當更改。
關(guān)于上述第1實施方式，也可以對磁體23以及凸極M的兩個外側(cè)面23a、Ma的 形狀做適當更改。雖然將磁體23的外側(cè)面23a設為相同圓周的彎曲形狀、且將凸極M的 外側(cè)面2 設為比所述外側(cè)面23a的曲率更大的彎曲形狀，也可按相反的形式來設定。另 外，兩個外側(cè)面23a、2^也可以分別設為相同圓周的彎曲形狀，或者，兩個外側(cè)面23a、Ma 也可以分別設為曲率較大的彎曲形狀。另外，不僅可以按固定曲率設定外側(cè)面23a、Ma的 彎曲形狀，也可以設為在圓周方向上使曲率改變的形狀或者設為直線性變化的形狀。除此 之外，也可以對磁體23的形狀和具備凸極M的轉(zhuǎn)子芯22的形狀進行適當更改。
下面，參照附圖對將本發(fā)明具體化了的第2實施方式進行說明。
如圖14A，本實施方式的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的電動機201具備近似圓環(huán)狀的定子202、和被 配置在所述定子202的徑向內(nèi)側(cè)的定子203。
定子202具備圓筒部211和定子芯204，其中，所述定子芯204具有沿著所述圓筒 部211的內(nèi)周面的圓周方向排列的多個(在本實施方式中為12個)齒212。齒212從圓筒 部211的內(nèi)周面向徑向內(nèi)側(cè)延伸。齒212在圓周方方向上等間隔地形成，U相、V相、W相的 線圈213以集中繞組的形式依次卷繞在各個齒12上。在各個齒212的前端部上形成有向 圓周方向兩側(cè)突出的一對突出部212a，各個齒212的表面212b (徑向內(nèi)側(cè)面)形成于從一 側(cè)的突出部21 到另一側(cè)的突出部21 的范圍內(nèi)。另外，齒212構(gòu)成為，相對于所述圓周 方向中心線成為線對稱的形式。
轉(zhuǎn)子203具備近似圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子芯222，其由固裝在旋轉(zhuǎn)軸221的外周面的、磁 性金屬材料形成；多個(在本實施方式中為4個)磁體223，所述多個磁體223以沿著圓周 方向排列的形式被固裝在所述轉(zhuǎn)子芯222的外周部上；和凸極224，其被配置在所述轉(zhuǎn)子芯 222的外周部、且在沿圓周方向相鄰的磁體223之間。各個磁體223起到N極的作用。凸 極2M與轉(zhuǎn)子芯222形成為一體。也就是說，各個磁體223以及凸極2M沿著圓周方向按 等角度間隔、交替地配置在轉(zhuǎn)子203的外周。轉(zhuǎn)子203被構(gòu)成為，使凸極2M相對于N極的 磁體223起到S極的作用的、8個磁極的所謂換向極型。另外，轉(zhuǎn)子203的磁極(8磁極)為 齒212的個數(shù)(12個)的2/3倍，轉(zhuǎn)子203的磁極和齒212的個數(shù)的比為2 3。
磁體223的外側(cè)面223a成為以軸線P為中心的圓弧狀，并且與齒212的前端部212b徑向?qū)χ?。另外，磁體223的圓周方向長度大于凸極M的圓周方向長度。磁體223 的內(nèi)側(cè)面22 被固裝在，設置于在轉(zhuǎn)子芯222的圓周方向上相鄰的凸極2 之間的固裝面 225上。在磁體223與該磁體223沿圓周方向相鄰的凸極2M之間設有空隙。另外，磁體 223被構(gòu)成為，其各自的外側(cè)面223a位于同一圓周上的形式。
凸極224的軸向剖面呈近似扇狀，并且具有以向徑向外側(cè)突出的形式彎曲的外側(cè) 面22 (徑向外側(cè)面)。在各個凸極224的外側(cè)面22 ，且在相對于凸極MO的圓周方向 中心線S為線對稱的位置上形成有一對輔助槽231、232 (都為第1輔助槽)。各個輔助槽 231,232成為相互一樣的形狀，并且具有沿圓周方向?qū)χ玫囊粚?cè)面部231a、231b、23h、 232b。另外，在輔助槽231、232的側(cè)面部中，將徑向內(nèi)側(cè)(圓周方向中心線S—側(cè))的部分 分別作為側(cè)面部231a、232a，而將徑向外側(cè)(凸極2M的圓周方向端部一側(cè))的部分分別作 為側(cè)面部231b、232b。
輔助槽231、232沿軸向延伸為直線狀。另外，輔助槽231、232的深度、即徑向尺寸 被設定成，約為凸極2M的徑向尺寸的1/3。另外，如上所述，由于輔助槽231、232以相對于 凸極224的圓周方向中心線S成為線對稱的形式形成，所以，以軸線P為中心、從所述圓周 方向中心線S起至輔助槽231的內(nèi)側(cè)的側(cè)面部231a為止的角度和以軸線P為中心、從圓周 方向中心線S起至輔助槽232的內(nèi)側(cè)的側(cè)面部23 為止的角度相等，以下將該角度作為輔 助槽231、232的位置角度KC 1 (參照圖14B)。
在此，在本實施方式中，如圖15A所示，以軸線P為中心的齒212的表面212b的圓 周方向的兩個端部212c、212d之間的開角KA構(gòu)成為，比以軸線P為中心的凸極224的圓周 方向兩個端部224b、22k之間的開角KB小。而且，輔助槽231、232的位置角度KCl設定為 KCl = KA-KB/2的形式。S卩，由此，如圖15A所示，在齒212與凸極2M在徑向上對置的狀態(tài) 下，且在齒212的表面212b的圓周方向第1端部212c與凸極2M的圓周第1端部224b (詳 細地講，凸極224的圓周方向側(cè)面與徑向的外側(cè)面22 交叉的部分)在徑向上對齊時，齒 212的表面212b的圓周方向第2端部212d與輔助槽231的側(cè)面部231a(詳細地講，側(cè)面部 231a與凸極224的外側(cè)面MOa交叉的部分)在徑向上對齊。另外，如圖15B所示，同樣在 齒212的表面212b的圓周方向第2端部212d與凸極224的圓周方向第2端部22 在徑 向上對齊時，齒212的表面212b的圓周方向第1端部212c與輔助槽232的側(cè)面部23 在 徑向上對齊。另外，上述的[在徑向上對齊]是指凸極224的圓周方向端部224b、22k和 齒212的圓周方向端部212c、212d位于徑向的一條直線上。
在此，圖16示出了轉(zhuǎn)子203旋轉(zhuǎn)時的齒槽轉(zhuǎn)矩波形。在圖16中、用雙點劃線示出 的波形為齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分波形，其與沒有在各個凸極2M上形成輔助槽231、232的電 動機產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波形相同。用點劃線示出的波形為通過輔助槽231、232產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn) 矩波形。另外，用實線示出的波形為由本實施方式的電動機201產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波形，其為 將齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分波形(用雙點劃線示出的波形)和通過輔助槽231、232產(chǎn)生的齒槽 轉(zhuǎn)矩波形(用點劃線示出的波形)合成的波形。
圖16示出了圖15A所示的轉(zhuǎn)子203的旋轉(zhuǎn)角度Rl時、即凸極224的圓周方向第1 端部224b與對置的齒212的圓周方向第1端部212c在徑向上對齊時的齒槽轉(zhuǎn)矩。所述旋 轉(zhuǎn)角度Rl中，由于凸極224的圓周方向第1端部224b和齒212的圓周方向第1端部212c 在徑向上對齊，所以容易使磁通偏向齒212的圓周方向第1端部212c集中，其結(jié)果，齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分增大，齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分(雙點劃線示出的波形)變?yōu)樨摰姆逯怠?br> 在此，本實施方式的電動機201中，如上所述，由于輔助槽231、232的位置角度KCl 被設定為KCl = KA-KB/2的形式，使得位于旋轉(zhuǎn)角度Rl時的齒212的圓周方向第2端部 212d與輔助槽231的側(cè)面部231a在徑向上對齊。由此，此時的磁通容易偏向齒212的圓周 方向第2端部212d分散，并且不易使磁通偏向齒212的圓周方向第1端部212c集中。如 圖16所示，通過輔助槽231、232產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩成為與位于旋轉(zhuǎn)角度Rl時的齒槽轉(zhuǎn)矩的 主要成分反相位(正)的峰值、即對于齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分的消除成分，所述峰值通過輔助 槽231產(chǎn)生。因此，整個電動機201產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩(用實線示出的波形)、即將齒槽轉(zhuǎn)矩 的主要成分和通過輔助槽231、232產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩合成而構(gòu)成的齒槽轉(zhuǎn)矩，在旋轉(zhuǎn)角度為 Rl時，齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分的峰值被抑制了的波形。這樣，可以通過輔助槽231降低齒槽轉(zhuǎn) 矩，從而可以提高轉(zhuǎn)子203的旋轉(zhuǎn)性能。另外，通過輔助槽231、232產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的峰值 的絕對值比齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分的峰值的絕對值要小。
另外，另一側(cè)的輔助槽232也產(chǎn)生與輔助槽231相同的作用。詳細地講，如圖15B 所示，在凸極2 與齒212對置的狀態(tài)下，且在凸極2 的圓周方向第2端部22 與齒212 的圓周方向第2端部212d在徑向上對齊時(圖15B中的旋轉(zhuǎn)角度R2)，齒212的圓周方向 第1端部212c與輔助槽232的側(cè)面部23 在徑向上對齊。由此，與上述的輔助槽231的 情況一樣，如圖16所示，通過輔助槽231、232產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩成為與在旋轉(zhuǎn)角度R2時的齒 槽轉(zhuǎn)矩的主要成分反相位的峰值、即對于齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分的消除成分。由此，可以進一 步降低齒槽轉(zhuǎn)矩，從而可以提高轉(zhuǎn)子203的旋轉(zhuǎn)性能。
圖17中實線所示的圖表，顯示在改變比Wl/Τ時的齒槽轉(zhuǎn)矩比，該比Wl/Τ為以輔 助槽231、232內(nèi)側(cè)(圓周方向中心線S側(cè))的側(cè)面部231a、232a為基準的輔助槽231、232 的圓周方向?qū)挾萕l (參照圖15B)與相鄰的齒212的前端部之間(突出部21 之間)的圓 周方向間隔T(參照圖14B)的比。在所述圖17中，在W1/T = 0、即在沒有形成輔助槽231、 232的構(gòu)成的情況下的齒槽轉(zhuǎn)矩設為[1]時，從Wl/Τ = 0起到Wl/Τ = 2. 5為止齒槽轉(zhuǎn)矩 會減少，在Wl/Τ = 2. 5時齒槽轉(zhuǎn)矩為最小值，約為
。然后，從Wl/Τ = 2. 5到Wl/Τ = 3. 5，雖然齒槽轉(zhuǎn)矩從最小值開始增大，但小于[1]。也就是說，由于在0 < Wl/Τ < 3. 5的 范圍內(nèi)齒槽轉(zhuǎn)矩小于[1]，所以如果將Wl/Τ的值設定在該范圍內(nèi)的話，和沒有形成輔助槽 231、232的構(gòu)成相比，更可以期待齒槽轉(zhuǎn)矩的下降，在Wl/Τ = 2. 5的情況下齒槽轉(zhuǎn)矩的降低 效果變得最大，齒槽轉(zhuǎn)矩約為一半。
本實施方式具有以下的優(yōu)點。
(7)在本實施方式中，在轉(zhuǎn)子203的凸極224的外側(cè)面22 形成有輔助槽231、 232，其位置角度KCl被構(gòu)成為滿足算式KCl = KA-KB/2的形式。因此，在轉(zhuǎn)子203旋轉(zhuǎn)時， 在齒212與凸極2M徑向?qū)χ?、且齒212的表面212b的圓周方向第1端部212c與凸極2M 的圓周方向第1端部224b在徑向上對齊時，齒212的圓周方向第2端部212d與輔助槽231 的側(cè)面部231a在徑向上對齊。另外，在轉(zhuǎn)子203旋轉(zhuǎn)時，在齒212與凸極2M徑向?qū)χ?、?齒212的表面212b的圓周方向第2端部212d與凸極224的圓周方向第2端部22 在徑向 對齊時，齒212的圓周方向第1端部212c與輔助槽232的側(cè)面部23 在徑向上對齊。這 時，由于在偏向與輔助槽231、232的側(cè)面部231a、23h對齊的齒212的圓周方向第1以及 第2端部212c、212d產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩(通過輔助槽231、232產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩)成為，抑制在偏向與凸極224的圓周方向第1以及第2端部224b、22k沿徑向?qū)R的齒212的圓周方 向端部212c、212d產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩(主要成分)使其變小的消除成分，所以可以使產(chǎn)生于 整個電動機201的齒槽轉(zhuǎn)矩降低，從而可以提高轉(zhuǎn)子203的旋轉(zhuǎn)性能。
(8)在本實施方式中，以相對于凸極224的圓周方向中心線S成為線對稱的形式， 在圓周方向上并列設有一對輔助槽231、232。S卩，由于輔助槽231、232與凸極224的圓周方 向第1以及第2端部224b、22k分別對應設置為一對的形式，所以可以進一步降低齒槽轉(zhuǎn) 矩。
(9)在本實施方式中，輔助槽231、232的圓周方向?qū)挾萕l與在圓周方向上相鄰的 齒212之間的間隔T的比Wl/Τ設定在0 < W1/T < 3. 5的范圍內(nèi)。由此，可以降低齒槽轉(zhuǎn) 矩(參照圖17)，從而有助于提高轉(zhuǎn)子203的旋轉(zhuǎn)性能。
下面，參照附圖對講本發(fā)明具體化了的第3實施方式進行說明。
如圖18A以及圖18B所示，本實施方式的電動機301在所述第2實施方式的構(gòu)成 的基礎上，在凸極2 的外側(cè)面22 上形成作為第2輔助槽的內(nèi)側(cè)輔助槽341、342。下面， 對與所述第2實施方式相同的構(gòu)成附上相同的符號省略詳細的說明。
內(nèi)側(cè)輔助槽341、342形成于比輔助槽231、232(第1輔助槽)更靠向圓周方向內(nèi)側(cè) 的位置，且相對于凸極224的圓周方向中心線S成為線對稱的形式。各個內(nèi)側(cè)輔助槽341、 342成為相互一樣的形狀，并且具有沿圓周方向?qū)χ玫囊粚?cè)面部341a、341b、34h、342b。 另外，在內(nèi)側(cè)輔助槽341、342的側(cè)面部中，將內(nèi)側(cè)(圓周方向中心線S—側(cè))的部分分別作 為側(cè)面部341a、342a，而將外側(cè)(凸極224的圓周方向端部一側(cè))的部分分別作為側(cè)面部 341b、342b。
內(nèi)側(cè)輔助槽341、342與所述外側(cè)的輔助槽231、232同樣沿軸向延伸為直線狀，內(nèi) 側(cè)輔助槽;341、342的深度(徑向尺寸)被設定成，與輔助槽231、232的深度大致相等、約為 凸極224的徑向尺寸的1/3。另外，如上所述，由于內(nèi)側(cè)輔助槽341、342以相對于凸極2M 的圓周方向中心線S成為線對稱的形式形成，所以，以軸線P為中心、從所述圓周方向中心 線S起至內(nèi)側(cè)輔助槽341的外側(cè)的側(cè)面部341b為止的角度和以軸線P為中心、從圓周方向 中心線S起至內(nèi)側(cè)輔助槽342的外側(cè)的側(cè)面部342b為止的角度相等，以下將該角度設為內(nèi) 輔助槽341、342的位置角度KC2 (參照圖18B)。
在此，在用KD來表示以軸線P為中心的磁體223和凸極2M之間的開角時，內(nèi)側(cè) 輔助槽341、342的位置角度KC2被設定為KC2 = KA-KB/2-KD的形式。另外，與所述第2實 施方式一樣，KA以及KB為齒212的表面212b的開角KA以及凸極224的開角KB(參照圖 15A)。由此，如圖19A所示，在齒212的表面212b的圓周方向第1端部212c和與徑向?qū)χ?的凸極2 相鄰的磁體223的圓周方向第1端部32 (詳細地講，磁體223的圓周方向側(cè) 面與徑向的外側(cè)面323a交叉的部分)在徑向上對齊時，齒212的圓周方向第2端部212d 與內(nèi)側(cè)輔助槽341的外側(cè)的側(cè)面部341b (詳細地講，側(cè)面部341b與凸極2M的外側(cè)面22 交叉的部分)在徑向上對齊。另外，同樣地，如圖19D所示，在齒212的圓周方向第2端部 212d和與徑向?qū)χ玫耐箻O2M相鄰的磁體223(圖19A中、位于右下的磁體22 的圓周方 向第1端部323c在徑向上對齊時，齒212的表面212b的圓周方向第1端部212c與內(nèi)側(cè)輔 助槽342的外側(cè)的側(cè)面部342b在徑向上對齊。
在此，圖20示出了轉(zhuǎn)子303旋轉(zhuǎn)時的齒槽轉(zhuǎn)矩波形。在圖20中、用雙點劃線示出的波形為齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分波形，其與沒有在各個凸極2M上形成輔助槽231、232的電 動機產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波形相同。用點劃線示出的波形為通過輔助槽231、232以及內(nèi)側(cè)輔助 槽341、342產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波形。另外，用實線示出的波形為由本實施方式的電動機301 產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波形，其為將齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分波形(用雙點劃線示出的波形)和通過 輔助槽231、232以及內(nèi)側(cè)輔助槽341、342產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波形(用點劃線示出的波形)合 成的波形。
將圖19A所示的轉(zhuǎn)子303的旋轉(zhuǎn)角度、即齒212的圓周方向第1端部212c和與徑 向?qū)χ玫耐箻O2 相鄰的磁體223的圓周方向第1端部32 對齊時的旋轉(zhuǎn)角度設為R3。這 時，由于所述齒212的至少一部分與磁體223，在徑向上從對置的狀態(tài)向非對置狀態(tài)過渡， 所以容易使磁通偏向齒212的圓周方向第1端部212c集中，其結(jié)果，齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分 增大。
在此，本實施方式的電動機301中，如上所述，由于內(nèi)側(cè)輔助槽341、342的位置角 度KC2被設定為KC2 = KA-KB/2-KD的形式，使得位于旋轉(zhuǎn)角度R3時的齒212的圓周方向 第2端部212d與內(nèi)側(cè)輔助槽341的外側(cè)的側(cè)面部341b在徑向上對齊。由此，此時的磁通 容易向齒212的圓周方向第2端部212d分散，并且不易使磁通偏向齒212的圓周方向第1 端部212c集中。如圖20所示，通過輔助槽231、232以及內(nèi)側(cè)輔助槽341、342產(chǎn)生的齒槽 轉(zhuǎn)矩成為與位于旋轉(zhuǎn)角度R3時的齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分反相位(正)的成分、即對于齒槽轉(zhuǎn) 矩的主要成分的消除成分，所述消除成分通過內(nèi)側(cè)輔助槽341產(chǎn)生。因此，整個電動機301 產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩(用實線示出的波形)在旋轉(zhuǎn)角度為R3時，齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分的峰值部 分被抑制了的波形。這樣，可以通過內(nèi)側(cè)輔助槽341降低齒槽轉(zhuǎn)矩，從而可以提高轉(zhuǎn)子303 的旋轉(zhuǎn)性能。
另外，另一側(cè)的內(nèi)側(cè)輔助槽342也產(chǎn)生與內(nèi)側(cè)輔助槽341相同的作用。詳細地講， 如圖19D所示，在齒212的圓周方向第2端部212d和與徑向?qū)χ玫耐箻O2 相鄰的磁體 223的圓周方向第1端部323c在徑向上對齊時(圖20中的旋轉(zhuǎn)角度R4)，齒212的圓周方 向第1端部212c與內(nèi)側(cè)輔助槽342的側(cè)面部34 在徑向上對齊。由此，與上述的內(nèi)側(cè)輔 助槽341的情況一樣，如圖20所示，通過輔助槽231、232以及內(nèi)側(cè)輔助槽341、342產(chǎn)生的 齒槽轉(zhuǎn)矩成為與在旋轉(zhuǎn)角度R4時的齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分反相位的峰值、即對于齒槽轉(zhuǎn)矩 的主要成分的消除成分。由此，可以進一步降低齒槽轉(zhuǎn)矩，從而可以提高轉(zhuǎn)子303的旋轉(zhuǎn)性 能。
另外，由于在本實施方式中具備內(nèi)側(cè)輔助槽341、342和輔助槽231、232，所以，如 第2實施方式中所述，即使在旋轉(zhuǎn)角度Rl以及R2時也可降低齒槽轉(zhuǎn)矩。
在圖17中用點劃線所示的圖表，顯示在改變比W2/T時的齒槽轉(zhuǎn)矩比，該比W2/T 為以內(nèi)側(cè)輔助槽341、342外側(cè)的側(cè)面部341b、342b為基準的內(nèi)側(cè)輔助槽341、342的圓周方 向?qū)挾萕2(參照圖18B)與相鄰的齒212的前端部之間(突出部21 之間)的圓周方向間 隔T(參照圖18B)的比。在所述圖17中，在W2/T = 0、即在沒有形成內(nèi)側(cè)輔助槽341、342 的構(gòu)成的情況下的齒槽轉(zhuǎn)矩設為[1]時。如圖17所示，從W2/T = 0起到W2/T = 0.6為止 齒槽轉(zhuǎn)矩會減少，在W2/T = 0. 6時齒槽轉(zhuǎn)矩為最小值，約為
。然后，從W2/T = 0. 6 到W2/T = 1. 2，雖然齒槽轉(zhuǎn)矩從最小值開始增大，但小于[1]。也就是說，由于在0 < W2/T <1.2的范圍內(nèi)齒槽轉(zhuǎn)矩小于[1]，所以在該范圍內(nèi)來設定W2/T的話，和沒有形成內(nèi)側(cè)輔助18槽341、342的構(gòu)成相比更可以期待齒槽轉(zhuǎn)矩的下降，在W2/T = 0. 6的情況下齒槽轉(zhuǎn)矩的降 低效果變得最大，齒槽轉(zhuǎn)矩約為70%。
本實施方式具有以下的優(yōu)點。
(10)在本實施方式中，在轉(zhuǎn)子303的凸極224的外側(cè)面22 形成有內(nèi)側(cè)輔助槽 341、342，其位置角度KC2被構(gòu)成為滿足算式KC2 = KA-KB/2-KD的形式。因此，在轉(zhuǎn)子303 旋轉(zhuǎn)時，在齒212的表面212b的圓周方向第1端部212c和與沿徑向?qū)χ玫耐箻O2 相鄰 的磁體223的圓周方向第1端部32 在徑向上對齊時，齒212的圓周方向第2端部212d 與內(nèi)側(cè)輔助槽；341的側(cè)面部341b在徑向上對齊。另外，在轉(zhuǎn)子303旋轉(zhuǎn)時，在齒212的表 面212b的圓周方向第2端部212d和與徑向?qū)χ玫耐箻O2 相鄰的磁體223的圓周方向第 1端部323c在徑向上對齊時，齒212的圓周方向第1端部212c與內(nèi)側(cè)輔助槽342的側(cè)面部 342b在徑向上對齊。這時，由于在偏向與內(nèi)側(cè)輔助槽341、342的側(cè)面部341a、34h對齊的 齒212的圓周方向端部212c、212d產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩(通過內(nèi)側(cè)輔助槽341、342產(chǎn)生的齒槽 轉(zhuǎn)矩)成為，抑制在偏向與磁體223的圓周方向第1端部32!3b、323C沿徑向?qū)R的齒212 的圓周方向端部212c、212d產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩(主要成分)使其變小的消除成分，所以可以 使產(chǎn)生于整個電動機301的齒槽轉(zhuǎn)矩降低，從而可以提高轉(zhuǎn)子303的旋轉(zhuǎn)性能。
(11)在本實施方式中，以相對于凸極2M的圓周方向中心線S成為線對稱的形式， 在圓周方向上并列設有一對內(nèi)側(cè)輔助槽341、342。S卩，由于內(nèi)側(cè)輔助槽341、342與位于凸 極2 兩側(cè)的磁體223的圓周方向第1端部32!3b、323C分別對應設置為一對的形式，所以 可以進一步降低齒槽轉(zhuǎn)矩。
(12)在本實施方式中，內(nèi)側(cè)輔助槽341、342的圓周方向?qū)挾萕2與在圓周方向上相 鄰的212之間的圓周方向間隔T的比W2/T設定在0 <W1/T< 1.2的范圍內(nèi)。由此，可以 降低齒槽轉(zhuǎn)矩(參照圖17)，從而有助于提高轉(zhuǎn)子303的旋轉(zhuǎn)性能。
(13)在本實施方式中，由于在凸極2M上具備作為第1輔助槽的輔助槽231、232， 和作為第2輔助槽的內(nèi)側(cè)輔助槽341、342，所以能夠進一步降低齒槽轉(zhuǎn)矩。
下面，參照附圖對將本發(fā)明具體化了的第4實施方式進行說明。
本實施方式的電動機401與所述第2實施方式不同的是，不是在凸極2 而是在 齒212上具備輔助槽(齒側(cè)輔助槽451、452)。因此，對與所述第2實施方式相同的構(gòu)成附 上相同的符號省略詳細的說明。
如圖21A以及圖21B所示，在齒212的表面212b上形成有一對齒側(cè)輔助槽451、 452。各個齒側(cè)輔助槽451、452具有沿圓周方向?qū)χ玫囊粚?cè)面部451a、451b、45h、452b， 并分別沿軸向延伸。各個齒側(cè)輔助槽451、452成為相互一樣的形狀，并以相對于齒212的 圓周方向中心線H成為線對稱的形式形成。另外，在齒側(cè)輔助槽451、452的側(cè)面部中，將內(nèi) 側(cè)(圓周方向中心線H—側(cè))的部分分別作為第1側(cè)面部451a、452a，而將外側(cè)(齒212的 圓周方向端部一側(cè))的部分分別作為第2側(cè)面部451b、452b。
齒側(cè)輔助槽451、452以相對于齒212的圓周方向中心線H成為線對稱的形式形 成。因此，以軸線P為中心、從所述圓周方向中心線H起至齒側(cè)輔助槽451的外側(cè)的側(cè)面部 451b為止的角度和以軸線P為中心、從圓周方向中心線H起至齒側(cè)輔助槽452的外側(cè)的側(cè) 面部452b為止的角度相等，以下將該角度設為齒側(cè)輔助槽451、452的位置角度KC3 (參照 圖 21B)。
在此，在用KE來表示在圓周方向上相鄰的齒212的圓周方向中心線H之間的角 度時，齒側(cè)輔助槽451、452的位置角度KC3被設定為KC3 = KA/2+KE-KB的形式。另外，與 所述第2實施方式一樣，KA以及KB為齒212的表面212b的開角KA以及凸極224的開角 KB (參照圖15A)。由此，如圖22A所示，凸極224的圓周方向第1端部224b和徑向?qū)χ玫?齒212的表面212b的圓周方向第1端部212c在徑向上對齊時，凸極224的圓周方向第2端 部22 與在圓周方向第1端部224b處對齊的齒212相鄰的齒(圖22A中的齒212e)的、 齒側(cè)輔助槽451的外側(cè)的側(cè)面部451b (詳細地講，側(cè)面部451b與齒212的表面212b交叉 的部分)在徑向上對齊。另外同樣，如圖22B所示，凸極224的圓周方向第2端部22 和 徑向?qū)χ玫凝X212的圓周方向第2端部212d在徑向上對齊時，凸極224的圓周方向第1端 部224b與在圓周方向第2端部22 處對齊的齒212相鄰的齒(圖22B中的齒212f)的、 齒側(cè)輔助槽452的外側(cè)的側(cè)面部452b在徑向上對齊。
在此，圖23示出了轉(zhuǎn)子403旋轉(zhuǎn)時的齒槽轉(zhuǎn)矩波形。在圖23中、用雙點劃線示出 的波形為齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分波形，其與沒有在各個齒212上形成齒側(cè)輔助槽451、452的 電動機產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波形相同。用點劃線示出的波形為通過齒側(cè)輔助槽451、452產(chǎn)生的 齒槽轉(zhuǎn)矩波形。另外，用實線示出的波形為由本實施方式的電動機401產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波 形，其為將齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分波形(用雙點劃線示出的波形)和通過齒側(cè)輔助槽451、452 產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩波形(用點劃線示出的波形)合成的波形。
將圖22k所示的轉(zhuǎn)子403的旋轉(zhuǎn)角度、即凸極224的圓周方向第1端部224b和徑 向?qū)χ玫凝X212的圓周方向第1端部212c對齊時的旋轉(zhuǎn)角度設為R5。這時，容易使磁通偏 向凸極224的圓周方向第1端部224b集中，其結(jié)果，齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分增大，齒槽轉(zhuǎn)矩的 主要成分波形成為負的峰值(參照圖23)。
在此，本實施方式的電動機401中，如上所述，由于齒側(cè)輔助槽451、452的位置角 度KC3被設定為KC3 = KA/2+KE-KB的形式，使得位于旋轉(zhuǎn)角度R5時的凸極224的圓周方 向第2端部22 與齒21 的齒側(cè)輔助槽451的外側(cè)的側(cè)面部451b在徑向上對齊。由此， 此時的磁通容易向凸極224的圓周方向第2端部22 分散，并且不易使磁通偏向凸極2M 的圓周方向第1端部224b集中。如圖23所示，通過齒側(cè)輔助槽451、452產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩 成為與位于旋轉(zhuǎn)角度R5時的齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分反相位(正)的成分、即對于齒槽轉(zhuǎn)矩的 主要成分的消除成分，所述消除成分通過齒側(cè)輔助槽451產(chǎn)生。因此，整個電動機401產(chǎn)生 的齒槽轉(zhuǎn)矩(用實線示出的波形)在旋轉(zhuǎn)角度為R5時，齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分的峰值部分被 抑制了的波形。這樣，可以通過齒側(cè)輔助槽451降低齒槽轉(zhuǎn)矩，從而可以提高轉(zhuǎn)子403的旋 轉(zhuǎn)性能。
另外，另一側(cè)的齒側(cè)輔助槽452也產(chǎn)生與齒側(cè)輔助槽451相同的作用。詳細地講， 如圖22B所示，在凸極224的圓周方向第2端部22 和徑向?qū)χ玫凝X212的圓周方向第2 端部212d在徑向上對齊時(圖23中的旋轉(zhuǎn)角度R6)，齒212的圓周方向第1端部212c與 齒212f的齒側(cè)輔助槽452的外側(cè)的側(cè)面部452b在徑向上對齊。由此，與上述的齒側(cè)輔助 槽451的情況一樣，如圖23所示，通過齒側(cè)輔助槽451、452產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩成為與在旋轉(zhuǎn) 角度R6時的齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分反相位的峰值、即對于齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分的消除成分， 從而在旋轉(zhuǎn)角度R6時的整個電動機401的齒槽轉(zhuǎn)矩(用實線示出的波形)被控制變得較 小。由此，可以進一步降低齒槽轉(zhuǎn)矩，從而可以提高轉(zhuǎn)子403的旋轉(zhuǎn)性能。
圖M顯示在改變比W3/T時的齒槽轉(zhuǎn)矩比，該比W3/T為以齒側(cè)輔助槽451、452外 側(cè)的側(cè)面部451b、452b為基準的齒側(cè)輔助槽451、452的圓周方向?qū)挾萕3(參照圖22B)與相 鄰的齒212的前端部之間(突出部21 之間)的圓周方向間隔T(參照圖22B)的比。在所 述圖M中，在W3/T = 0、即在沒有形成齒側(cè)輔助槽451、452的構(gòu)成的情況下的齒槽轉(zhuǎn)矩設 為[1]時。如圖M所示，隨著從W3/T = 0開始變大齒槽轉(zhuǎn)矩會減少，在W3/T = 0.7附近 時齒槽轉(zhuǎn)矩為最小值(約為50%)。在W3/T進一步變大時，雖然齒槽轉(zhuǎn)矩從最小值開始增 大，但在W3/T= 1. 125的范圍內(nèi)齒槽轉(zhuǎn)矩小于[1]。也就是說，由于在0<W3/T< 1. 125的 范圍內(nèi)齒槽轉(zhuǎn)矩小于[1]，所以在該范圍內(nèi)來設定W3/T的話，和沒有形成齒側(cè)輔助槽451、 452的構(gòu)成相比，更可以期待齒槽轉(zhuǎn)矩的下降，在W3/T = 0. 7的情況下齒槽轉(zhuǎn)矩的降低效果 變得最大，齒槽轉(zhuǎn)矩約為50%。
本實施方式具有以下的優(yōu)點。
(14)在本實施方式中，在齒212的表面212b形成有齒側(cè)輔助槽451、452，其位置 角度KC3被構(gòu)成為滿足算式KC3 = KA/2+KE-KB的形式。因此，在轉(zhuǎn)子403旋轉(zhuǎn)時，在凸極 224的圓周方向第1端部224b和徑向?qū)χ玫凝X212的圓周方向第1端部212c在徑向上對 齊時，凸極224的圓周方向第2端部22 與圓周方向端部對齊的、齒212的相鄰的齒21 的齒側(cè)輔助槽451的側(cè)面部451b在徑向上對齊。另外，在轉(zhuǎn)子403旋轉(zhuǎn)時，在凸極224的 圓周方向第2端部22 和徑向?qū)χ玫凝X212的圓周方向第2端部212d在徑向上對齊時， 凸極224的圓周方向第1端部224b與圓周方向端部對齊的、齒212的相鄰的齒212f的齒 側(cè)輔助槽452的側(cè)面部452b在徑向上對齊。這時，由于通過齒側(cè)輔助槽451、452產(chǎn)生的齒 槽轉(zhuǎn)矩成為，抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的主要成分使其變小的消除成分，所以可以使產(chǎn)生于整個電動 機401的齒槽轉(zhuǎn)矩降低，從而可以提高轉(zhuǎn)子403的旋轉(zhuǎn)性能。
(15)在本實施方式中，由于以相對于齒212的圓周方向中心線H成為線對稱的形 式，在圓周方向上并列設有一對齒側(cè)輔助槽451、452，所以可以進一步降低齒槽轉(zhuǎn)矩。
(16)在本實施方式中，齒側(cè)輔助槽451、452的圓周方向?qū)挾萕3與在圓周方向上相 鄰的212之間的圓周方向間隔T的比W3/T設定在0 <W1/T< 1. 125的范圍內(nèi)。由此，可 以降低齒槽轉(zhuǎn)矩(參照圖，從而有助于提高轉(zhuǎn)子403的旋轉(zhuǎn)性能。
另外，上述第2 第4實施方式也可以更改為以下的形式。
雖然在上述第3實施方式中，具備了作為第1輔助槽的輔助槽231、232和作為第 2輔助槽的內(nèi)側(cè)輔助槽341、342，也可以構(gòu)成為只具備內(nèi)側(cè)輔助槽341、342的形式。
也可以構(gòu)成為在第4實施方式中增加第2實施方式的輔助槽231、232和第3實施 方式的內(nèi)側(cè)輔助槽341、342的形式。
雖然在上述第2 第4實施方式中，各具備一對輔助槽231、232，內(nèi)側(cè)輔助槽341、 342，或者齒側(cè)輔助槽451、452，也可以各具備1個。
雖然在上述第2 第4實施方式適用于由4個凸極2M和4個磁體223構(gòu)成的8 個磁極的轉(zhuǎn)子403，也可以適當更改磁極數(shù)。隨著此更改，定子202的磁極數(shù)也適當更改。
下面，參照附圖對將本發(fā)明具體化了的第5實施方式進行說明。
圖25以及圖沈顯示內(nèi)轉(zhuǎn)子型的無刷電動機501。用于本實施方式的電動機501 的轉(zhuǎn)子503具備近似圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子芯522，其由固裝在旋轉(zhuǎn)軸521的外周面的、磁性金屬 材料形成；7個磁體523，所述多個磁體523以沿著圓周方向排列的形式被固裝在所述轉(zhuǎn)子芯522的外周部上；和凸極524，其被配置在所述轉(zhuǎn)子芯522的外周部、且在沿圓周方向相 鄰的磁體523之間。各個磁體523起到N極的作用。凸極524與轉(zhuǎn)子芯522形成為一體。 磁體523以及凸極5M沿著圓周方向按等角度間隔、交替地配置在轉(zhuǎn)子503的外周部上。在 本實施方式中，各個磁體523被配置在與凸極524中的一個成180°相反的位置上。轉(zhuǎn)子 503被構(gòu)成為，使凸極5 相對于N極的磁體523起到S極的作用的、14個磁極的所謂換向 極型。另外，定子502使用由線圈513卷繞在定子芯504的12個齒512上的12個磁極構(gòu) 成的部件。
轉(zhuǎn)子503的磁體523的圓周方向長度稍大于凸極524的圓周方向長度。磁體523 被形成為近似長方柱形，其具有呈彎曲形狀的外側(cè)面523a和平坦的內(nèi)側(cè)面52北。磁體523 的內(nèi)側(cè)面52 被固裝在，設置于在轉(zhuǎn)子芯522的圓周方向上相鄰的凸極5 之間的固裝面 525上。在磁體523與該磁體523沿圓周方向相鄰的凸極5M之間設有第1空隙S 1。各 個磁體523的外側(cè)面523a被形成為，位于同一圓周上的彎曲形狀的形式。
凸極524的圓周方向長度比磁體523的圓周方向長度要小與凸極5M和磁體523 之間的第1空隙Sl對應的量。凸極5M的軸向剖面呈近似扇狀，并且具有以向徑向外側(cè)突 出的形式彎曲的外側(cè)面52如。也就是說，各個凸極524的外側(cè)面52 形成為彎曲形狀，該 彎曲形狀的圓周方向中央部相對于圓周方向的兩個端部更凸向徑向外側(cè)，即、從該彎曲形 狀的圓周方向中央部起越趨向圓周方向端部就越逐漸向徑向內(nèi)側(cè)彎曲。另外，所有外側(cè)面 52 的曲率為一定，并從圓周方向中央部向兩側(cè)對稱。
另外，在凸極5 以及磁體523的兩個外側(cè)面52如、523a中，凸極5 的外側(cè)面2 被構(gòu)成為，相對于磁體523的外側(cè)面523a更靠向徑向內(nèi)側(cè)的形式。即，在定子502 (齒512 的表面(前端部))和轉(zhuǎn)子503之間的第2空隙S2中，與凸極5M對應的空隙距離B(在 這種情況下，圓周方向中央部上的最短空隙距離)設定的要比與磁體523對應的空隙距離 A(在圓周方向上保持不變、即在圓周方向上的每一個位置都為最短空隙距離)要大。
在此，用圖27、圖28、圖四來顯示在改變比B/A時的徑向脈動比、轉(zhuǎn)子不平衡力 比、以及轉(zhuǎn)矩脈動比，所述比B/A為在定子502和轉(zhuǎn)子503之間的第2空隙S2中，對應于凸 極524的空隙距離B和對應于磁體523的空隙距離A的比。所述徑向脈動比、轉(zhuǎn)子不平衡 力、以及轉(zhuǎn)矩脈動比分別為在轉(zhuǎn)子503旋轉(zhuǎn)時使其振動增加的要因。
在圖27中，顯示了在改變B/A時的徑向脈動比，在將B/A = 1、即將空隙距離A和 空隙距離B為相同時的徑向脈動設為[1]時，隨著所述B/A的值開始變大(隨著凸極524 處于比磁體523更靠向徑向內(nèi)側(cè)的位置)，徑向脈動從[1]開始按下降率大體不變的形式下 降。詳細地講，以在B/A= 1.2時的徑向脈動約為
、在B/A= 1.4時的徑向脈動約為 W. 8]、在B/A= 1.6時的徑向脈動約為W. 72]的形式下降。也就是說，如果按照1 <B/A 來設定的話，可以期待轉(zhuǎn)矩脈動的下降。
接著，在圖觀中，顯示了在改變B/A時的轉(zhuǎn)子不平衡力比，與上述一樣，在將B/A =1時的轉(zhuǎn)子不平衡力設為[1]時，隨著所述B/A的值開始變大，轉(zhuǎn)子不平衡力下降，并下 降至最小值后開始稍增大。詳細地講，從B/A = 1至B/A= 1.4為轉(zhuǎn)子不平衡力下降的范 圍，在越接近B/A = 1. 4時轉(zhuǎn)子平衡力的下降幅度逐漸變小，在B/A = 1. 4時轉(zhuǎn)子平衡力變 為最小值、約為W. 3]。從B/A= 1.4至B/A= 1.6為轉(zhuǎn)子不平衡力稍增大的范圍，在B/A =1.6時增大至約為W. 4]。也就是說，如果按照1 <B/A來設定的話，至少至測定的B/A=1. 6為止，可以期待轉(zhuǎn)子不平衡力的下降，特別是在1. 25 < B/A < 1. 6的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)子不 平衡力的下降效果最大，約為B/A = 1時的轉(zhuǎn)子不平衡力的40%以下。
在圖四中，顯示了在改變B/A時的轉(zhuǎn)矩脈動比，與上述一樣，在將B/A = 1時的轉(zhuǎn) 矩脈動設為[1]時，隨著所述B/A的值開始變大，轉(zhuǎn)矩脈動以暫時下降且下降至最小值后再 次增大的形式變化。詳細地講，從B/A = 1至B/A= 1.2為轉(zhuǎn)矩脈動下降的范圍，在越接 近B/A = 1. 2時轉(zhuǎn)矩脈動的下降幅度逐漸變小，在B/A = 1. 2時轉(zhuǎn)矩脈動變?yōu)樽钚≈怠⒓s為 W. 47]。從B/A= 1.2至8/^= 1.6為轉(zhuǎn)矩脈動增大的范圍，從B/A = 1. 2開始轉(zhuǎn)矩脈動 的增大幅度也逐漸地變大，在B/A = 1. 55時的轉(zhuǎn)矩脈動與B/A = 1相同。轉(zhuǎn)矩脈動在B/A =1.55之后繼續(xù)增大。也就是說，如果按照1 <B/A< 1.55來設定的話，可以期待轉(zhuǎn)矩脈 動的下降，特別是在1. 15 < B/A < 1. 25的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩脈動的下降效果最大，約為B/A = 1時的轉(zhuǎn)矩脈動的一半以下。
基于上述內(nèi)容，在本實施方式的轉(zhuǎn)子503中，空隙距離B、A的比B/A設定在1 < B/A < 1.55的范圍內(nèi)的任一個值。由此，可以降低引起轉(zhuǎn)子503旋轉(zhuǎn)時的振動的徑向脈動(圖 27)、轉(zhuǎn)子不平衡力(圖觀)、以及轉(zhuǎn)矩脈動(圖四)，特別是對于著重降低轉(zhuǎn)子不平衡力的 轉(zhuǎn)子將B/A設定在[1.4]附近，并且對于著重降低轉(zhuǎn)矩脈動的轉(zhuǎn)子將B/A設定在[1.2]附 近這種實施方式可以降低引起轉(zhuǎn)子503旋轉(zhuǎn)時的振動的各個要因，從而可以提高轉(zhuǎn)子503 的旋轉(zhuǎn)性能。
本實施方式具有以下的優(yōu)點。
(17)在本實施方式中，在定子502和轉(zhuǎn)子503之間的空隙S2中，對應于凸極524 的空隙距離B和對應于磁體523的空隙距離A的比B/A被設定1 < B/A的范圍內(nèi)的任一個 值。由此，可以分別降低成為轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時的振動的要因的徑向脈動、轉(zhuǎn)子不平衡力以及轉(zhuǎn) 矩脈動(參照圖27 圖四)，從而可以提高轉(zhuǎn)子503的旋轉(zhuǎn)性能。即，可以提供提高了旋轉(zhuǎn) 性能的電動機501。
另外，通過將空隙距離A、B的比B/A設定在1. 25 < B/A <1.6的范圍內(nèi)的任一個 值，除了可以降低徑向脈動，還能夠有效地降低轉(zhuǎn)子不平衡力。
另外，通過將空隙距離A、B的比B/A設定在1 <B/A< 1.55的范圍內(nèi)的任一個 值，除了可以降低徑向脈動，還可以有效地降低轉(zhuǎn)矩脈動。在這種情況下，進一步通過將空 隙距離A、B的比B/A設定在1. 15 < B/A < 1. 25的范圍內(nèi)的任一個值，能夠進一步有效地 降低轉(zhuǎn)矩脈動。
另外，通過將空隙距離A、B的比B/A設定在1. 2 < B/A < 1. 4的范圍內(nèi)的任一個 值，除了可以降低徑向脈動，還可以有效地降低轉(zhuǎn)子不平衡力以及轉(zhuǎn)矩脈動。
(18)上述實施方式中，磁極523以及凸極5 的個數(shù)為奇數(shù)、且各個磁體523被配 置在與凸極524中的一個成180°相反的位置上。即，在各個磁體523被配置在與凸極524 中的一個成180°相反的位置上的構(gòu)成中，由于產(chǎn)生磁性不平衡而容易使轉(zhuǎn)子503旋轉(zhuǎn)時 的振動增加，所以如上所述，通過使空隙距離的比B/A適當化會有利于減少轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時的 振動。
另外上述第5實施方式也可以更改為以下的形式。
關(guān)于上述第5實施方式，也可以對凸極524以及磁體523的兩個外側(cè)面5Ma、 523a的形狀做適當更改。雖然將磁體523的外側(cè)面523a設為相同圓周的彎曲形狀、且將23凸極524的外側(cè)面52 設為比所述外側(cè)面523a的曲率更大的彎曲形狀，也可按相反的形 式來設定。另外，兩個外側(cè)面52^、523a也可以設為相同圓周的彎曲形狀，或者，另個外側(cè) 面52^、523a也可以每個都設為曲率較大的彎曲形狀。另外，不僅可以按固定曲率設定外 側(cè)面52^、523a的彎曲形狀，也可以設為在圓周方向上使曲率改變的形狀或者設為直線性 變化的形狀。
除此之外，也可以對磁體523的形狀和包括凸極524的轉(zhuǎn)子芯522的形狀進行適當更改。
另外，第1 第5實施方式也可以更改為以下的形式。
對于上述各個實施方式的數(shù)值范圍也可以根據(jù)情況等做適當更改。
雖然在上述各個實施方式中，定子2、202、502的線圈以線圈段13的形式來構(gòu)成， 但不僅限于此，也可以為將連線卷繞在齒12上的構(gòu)成。
雖然上述各個實施方式適用于內(nèi)轉(zhuǎn)子型的電動機1、100、400、500，也可以適用于 外轉(zhuǎn)子型的電動機的轉(zhuǎn)子。
關(guān)于上述各個實施方式，也可以對磁體23、223、523的形狀或包括凸極M、2M、 524的轉(zhuǎn)子芯22、222、522的形狀做適當更改。
雖然在上述各個實施方式中，以使磁體23、223、523起到N極的作用、且使凸極M、 224、5M起到S極的作用的形式來構(gòu)成，也可以構(gòu)成為使磁體23、223、523起到S極的作用、 且使凸極M、2M、5M起到N極的作用的形式。
關(guān)于上述各個實施方式，也可以適當更改磁極數(shù)。隨著此更改，定子2、202、502的 磁極數(shù)也可適當更改。
權(quán)利要求
1.一種電動機，其包括轉(zhuǎn)子和定子， 所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子芯；多個磁體，其沿著所述轉(zhuǎn)子芯的圓周方向排列，并起到第1磁極的作用；和 凸極，其以處于在圓周方向上相鄰的磁體之間且相隔有空隙的形式與所述轉(zhuǎn)子芯形成 為一體，并起到與所述第1磁極不同的第2磁極的作用，所述定子具有多個齒，所述多個齒配置為與所述轉(zhuǎn)子的所述磁體以及所述凸極沿徑向 對置，且在圓周方向上等間隔地排列， 其特征在于，在所述凸極的與所述齒對置的表面上形成有第1輔助槽，所述第1輔助槽具有沿圓周 方向?qū)χ玫牡?及第2側(cè)面部，所述第1側(cè)面部比所述第2側(cè)面部更靠所述凸極的圓周方 向中心線側(cè)，所述電動機構(gòu)成為，在將以轉(zhuǎn)子的軸線為中心的、從所述凸極的圓周方向中心線起至 所述第1側(cè)面部為止的角度設為KC1，將以所述軸線為中心的、所述齒前端的圓周方向兩個 端部之間的開角設為KA，并將以所述軸線為中心的、所述凸極的圓周方向的兩個端部之間 的開角設為KB的情況下，算式KCl = KA-KB/2成立。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機，其特征在于，以相對于所述凸極的圓周方向中心線成為線對稱的形式，在圓周方向上并列設有一對 所述第1輔助槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的電動機，其特征在于，所述第1輔助槽的圓周方向?qū)挾萕l和在圓周方向上相鄰的齒之間的間隔T的比W1/T 設定在0 < W1/T < 3. 5的范圍內(nèi)。
4.一種電動機，其包括轉(zhuǎn)子和定子， 所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子芯；多個磁體，其沿著所述轉(zhuǎn)子芯的圓周方向排列，并起到第1磁極的作用；和 凸極，其以處于在圓周方向上相鄰的磁體之間且相隔有空隙的形式與所述轉(zhuǎn)子芯形成 為一體，并起到與所述第1磁極不同的第2磁極的作用，所述定子具有多個齒，所述多個齒配置為與所述轉(zhuǎn)子的所述磁體以及所述凸極沿徑向 對置，且在圓周方向上等間隔地排列， 其特征在于，在所述凸極的與所述齒對置的表面上形成有第2輔助槽，所述第2輔助槽位于所述凸 極的圓周方向中心線側(cè)，并具有第1以及第2側(cè)面部，所述第1側(cè)面部比所述第2側(cè)面部更 靠所述凸極的圓周方向中心線側(cè)，所述電動機構(gòu)成為，在將以轉(zhuǎn)子的軸線為中心的、從所述凸極的圓周方向中心線起至 所述第2側(cè)面部為止的角度設為KC2，將以所述軸線為中心的、所述齒前端的圓周方向兩 個端部之間的開角設為KA，將以所述軸線為中心的、所述凸極的圓周方向的兩個端部之間 的開角設為KB，并將以所述軸線為中心的、所述磁體和所述凸極之間的開角設為KD的情況 下，算式 KC2 = KA-KB/2-KD 成立。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動機，其特征在于，以相對于所述凸極的圓周方向中心線成為線對稱的形式，在圓周方向上并列設有一對所述第2輔助槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動機，其特征在于，所述第2輔助槽的圓周方向?qū)挾萕2和在圓周方向上相鄰的齒之間的間隔T的比W2/T 設定在0 < W2/T <1.2的范圍內(nèi)。
7.一種電動機，其包括轉(zhuǎn)子和定子， 所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子芯；多個磁體，其沿著所述轉(zhuǎn)子芯的圓周方向排列，并起到第1磁極的作用；和 凸極，其以處于在圓周方向上相鄰的磁體之間且相隔有空隙的形式與所述轉(zhuǎn)子芯形成 為一體，并起到與所述第1磁極不同的第2磁極的作用，所述定子具有多個齒，所述多個齒配置為與所述轉(zhuǎn)子的所述磁體以及所述凸極沿徑向 對置，且在圓周方向上等間隔地排列，其特征在于，所述電動機具備權(quán)利要求1 3中任意一項所述的第1輔助槽和權(quán)利要 求4 6中任意一項所述的第2輔助槽。
8.一種電動機，其包括轉(zhuǎn)子和定子， 所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子芯；多個磁體，其沿著所述轉(zhuǎn)子芯的圓周方向排列，并起到第1磁極的作用；和 凸極，其以處于在圓周方向上相鄰的磁體之間且相隔有空隙的形式與所述轉(zhuǎn)子芯形成 為一體，并起到與所述第1磁極不同的第2磁極的作用，所述定子具有多個齒，所述多個齒配置為與所述轉(zhuǎn)子的所述磁體以及所述凸極沿徑向 對置，且在圓周方向上等間隔地排列， 其特征在于，在所述各個齒的與所述磁體以及所述凸極對置的表面上形成有齒側(cè)輔助槽，所述齒側(cè) 輔助槽位于所述齒的圓周方向中心線側(cè)，并具有第1以及第2側(cè)面部，所述第1側(cè)面部比所 述第2側(cè)面部更靠所述齒的圓周方向中心線側(cè)，所述電動機構(gòu)成為，在將以轉(zhuǎn)子的軸線為中心的、從所述齒的圓周方向中心線起至所 述齒側(cè)輔助槽的第2側(cè)面部為止的角度設為KC3，將以所述軸線為中心的、所述齒前端的圓 周方向兩個端部之間的開角設為KA，將以所述軸線為中心的、所述凸極的圓周方向的兩個 端部之間的開角設為KB，并將在圓周方向上相鄰的所述齒的圓周方向中心線之間的角度設 為KE的情況下，算式KC3 = KA/2+KE-KB成立。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動機，其特征在于，以相對于所述齒的圓周方向中心線成為線對稱的形式，在圓周方向上并列設有一對所 述齒側(cè)輔助槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或者9所述的電動機，其特征在于，所述齒側(cè)輔助槽的圓周方向?qū)挾萕3和在圓周方向上相鄰的齒之間的間隔T的比W3/T 設定在0 < W3/T < 1. 125的范圍內(nèi)。
全文摘要
提出一種包括轉(zhuǎn)子和定子的電動機。轉(zhuǎn)子為換向極型轉(zhuǎn)子，并且具有轉(zhuǎn)子芯、多個磁體、和凸極。定子具有多個齒。在所述凸極的、與所述齒對置的表面上形成有第1輔助槽，所述第1輔助槽具有沿圓周方向?qū)χ玫牡?以及第2側(cè)面部，所述第1側(cè)面部比所述第2側(cè)面部更靠所述凸極的圓周方向中心線側(cè)。在將以轉(zhuǎn)子的軸線為中心的、從所述凸極的圓周方向中心線起至所述第1側(cè)面部為止的角度設為KC1，將以所述軸線為中心的、所述齒前端的圓周方向兩個端部之間的開角設為KA，并將以所述軸線為中心的、所述凸極的圓周方向的兩個端部之間的開角設為KB的情況下，算式KC1＝KA-KB/2成立。
文檔編號H02K1/27GK102035330SQ20101050370
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月7日
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