多重多相绕组交流旋转电机及电动助力转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及例如车辆等的助力转向用电动机等所使用的多重多相绕组交流旋转 电机（multiple-polyphase AC dynamo-electric machine)、特别是作为其定子的电枢的 构造、以及电动助力转向装置。
【背景技术】
[0002] 如专利文献1那样，具有如下多重多相电动机构造：在一个交流电动机内具有多 组由多相绕组和对所述多相绕组进行驱动的逆变器所构成的多相绕组组。 另外，如专利文献2那样，具有力图减小齿槽转矩的永磁体电动机。 专利文献1 :日本专利特开平7-264822号公报 专利文献2 :日本专利第4476202号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0003] 在多重多相绕组的交流旋转电机中，在如专利文献2那样仅将定子铁心的相邻齿 相连接的情况下，若将多组多相绕组组靠近配置，则一个多相绕组组所产生的磁通会经由 所述连接部而与其它多相绕组组发生交链，从而会使所述其它多相绕组组产生电压。该电 压作为干扰而重叠于用于在其它多相绕组组的逆变器上进行通电的施加电压上，因此，存 在电动机控制会变得更为困难的问题，所述电动机控制将由彼此的多相绕组组所产生的转 矩脉动设为相反相位来进行抵消。
[0004] 本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，在多重多相绕组交流旋转电 机中有效地对因向一组绕组进行通电从而产生的磁通与另一组绕组发生交链而产生的电 压进行抑制，所述多重多相绕组交流旋转电机包括：定子铁心，该定子铁心包括多个磁性的 齿；电枢，该电枢具有卷绕于所述齿的多重多相绕组组；以及转子，该转子隔着磁性空隙与 所述电枢相对地进行配置。 解决技术问题所采用的技术手段
[0005] 本发明所涉及的多重多相绕组交流旋转电机包括：定子铁心，该定子铁心包括多 个磁性的齿；电枢，该电枢具有由多重的多相绕组组构成的电枢绕组，所述多重的多相绕组 组卷绕于所述齿，并收纳于所述齿的相互间的槽内；以及转子，该转子隔着磁性空隙与所述 电枢相对地进行配置，并以转轴为中心进行旋转，在所述多重多相绕组交流旋转电机中，所 述多个齿的各个齿在所述转子侧的前端部的磁极部上具备檐部，所述定子铁心具有对所述 多个齿的各个齿的磁极部上的相邻的所述檐部间进行连接的磁性的连接部，所述连接部与 所述槽的各个槽相对应地设置于该所对应的所述槽的内周侧，所述连接部的径向的宽度比 所述齿的周向的宽度和所述檐部的径向的宽度都要小，因此，因向一组绕组进行通电从而 产生的磁通与另一组绕组发生交链而产生的电压有效地得以抑制。 另外，本发明的其它方面所涉及的多重多相绕组交流旋转电机包括：定子铁心，该定子 铁心包括多个磁性的齿；电枢，该电枢具有由多重的多相绕组组构成的电枢绕组，所述多重 的多相绕组组卷绕于所述齿，并收纳于所述齿的相互间的槽内；以及转子，该转子隔着磁性 空隙与所述电枢相对地进行配置，并以转轴为中心进行旋转，在所述多重多相绕组交流旋 转电机中，所述多个齿的各个齿在所述转子侧的前端部的磁极部上具备檐部，所述定子铁 心具有对所述多个齿的各个齿的磁极部上的相邻的所述檐部间进行连接的磁性的连接部， 所述连接部与所述槽的各个槽相对应地在所述定子铁心的轴向的多处的一部分上设置于 所对应的所述槽的内周侧，在收纳有所述电枢绕组的任意绕组组的所述电枢绕组的所述槽 中，由于也配置有所述连接部，因此，所有绕组组的磁路的平衡和电感器的平衡较为良好， 因而绕组组间的电流的紊乱较小，转矩波动较小，其结果是，振动噪音较小，其中，所述电枢 绕组由所述多重的所述多相绕组组构成。 发明效果
[0006] 根据本发明，多重多相绕组交流旋转电机包括：定子铁心，该定子铁心包括多个磁 性的齿；电枢，该电枢具有由多重的多相绕组组构成的电枢绕组，所述多重的多相绕组组卷 绕于所述齿，并收纳于所述齿的相互间的槽内；以及转子，该转子隔着磁性空隙与所述电枢 相对地进行配置，并以转轴为中心进行旋转，在所述多重多相绕组交流旋转电机中，所述多 个齿的各个齿在所述转子侧的前端部的磁极部上具备檐部，所述定子铁心具有对所述多个 齿的各个齿的磁极部上的相邻的所述檐部间进行连接的磁性的连接部，所述连接部与所述 槽的各个槽相对应地设置于该所对应的所述槽的内周侧，所述连接部的径向的宽度比所述 齿的周向的宽度和所述檐部的径向的宽度都要小，因此，能有效地对因向一组绕组进行通 电从而产生的磁通与另一组绕组发生交链而产生的电压进行抑制，绕组组间的干扰电压有 效地得以抑制，电流控制系统的响应得以提高，由电流的脉动分量所引起的转矩脉动有效 地得以减小。 另外，根据本发明的其它方面，多重多相绕组交流旋转电机包括：定子铁心，该定子铁 心包括多个磁性的齿；电枢，该电枢具有由多重的多相绕组组构成的电枢绕组，所述多重的 多相绕组组卷绕于所述齿，并收纳于所述齿的相互间的槽内；以及转子，该转子隔着磁性 空隙与所述电枢相对地进行配置，并以转轴为中心进行旋转，在所述多重多相绕组交流旋 转电机中，所述多个齿的各个齿在所述转子侧的前端部的磁极部上具备檐部，所述定子铁 心具有对所述多个齿的各个齿的磁极部上的相邻的所述檐部间进行连接的磁性的连接部， 所述连接部与所述槽的各个槽相对应地在所述定子铁心的轴向的多处的一部分上设置于 所对应的所述槽的内周侧，在收纳有所述电枢绕组的任意绕组组的所述电枢绕组的所述槽 中，由于也配置有所述连接部，因此，所有绕组组的磁路的平衡和电感器的平衡较为良好， 因而绕组组间的电流的紊乱较小，转矩波动较小，其结果是，振动噪音较小，其中，所述电枢 绕组由所述多重的所述多相绕组组构成。
【附图说明】
[0007] 图1是表示用于实施本发明的实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的电枢绕 组的连接方法的说明图。 图2是表示用于实施本发明的实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的组间的电枢 绕组的等效电路的说明图。 图3是用于对用于实施本发明的实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的q轴的电 路结构进行说明的说明图。 图4是用于实施本发明的实施方式1中的电动驱动装置的说明图。 图5是表示用于实施本发明的实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的结构的剖视 图。 图6是表示用于实施本发明的实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的结构的一个 示例的剖视图。 图7是表示用于实施本发明的实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的电枢绕组的 绕组图案的剖视图。 图8是用于实施本发明的实施方式1中的电动机驱动装置的说明图。 图9是对用于实施本发明的实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的定子铁心进行 放大后的说明图。 图10是用于实施本发明的实施方式1中的檐部和连接部的形状的说明图。 图11是示出具有产生励磁的磁极绕组的情况来作为用于实施本发明的实施方式1中 的转子的一个示例的说明图。 图12是示出不利用励磁的磁阻型转子来作为用于实施本发明的实施方式1中的转子 的一个示例的说明图。 图13是对用于实施本发明的实施方式2中的多重多相绕组交流电动机的定子铁心进 行放大后的说明图。 图14是示出将连接部沿轴向进行细分的情况来作为用于实施本发明的实施方式2中 的连接部的一个示例的说明图。 图15是示出连接部的径向的连接宽度b比檐部的宽度a要小的情况来作为用于实施 本发明的实施方式2中的连接部的一个示例的说明图。 图16是表示用于实施本发明的实施方式3中的定子铁心与转子铁心之间的关系的说 明图。 图17是示出相邻的檐部间的连接部的位置在圆周方向上不同的情况来作为用于实施 本发明的实施方式4中的连接部的说明图。 图18是对用于实施本发明的实施方式5中的多重多相绕组交流电动机的定子铁心进 行放大后的说明图。 图19是表示在用于实施本发明的实施方式5中电流流过一组绕组时的图18的放大部 的磁通的路径的说明图。 图20是对在用于实施本发明的实施方式5中连续层叠有多块不具有连接部的薄板的 情况进行说明的说明图。 图21是表示用于实施本发明的实施方式6中的电动助力转向装置的说明图。 图22是表示电感器和磁耦合的变化的说明图。
【具体实施方式】
[0008] 实施方式1. 本实施方式1举例示出了多重多相绕组交流旋转电机的一个示例，所述多重多相绕组 交流旋转电机包括：定子铁心，该定子铁心包括多个磁性的齿；电枢，该电枢具有由多重的 多相绕组组构成的电枢绕组，所述多重的多相绕组组卷绕于所述齿，并收纳于所述齿的相 互间的槽内；以及转子，该转子隔着磁性空隙与所述电枢相对地进行配置，并以转轴为中心 进行旋转，所述多重多相绕组交流旋转电机的特征在于，所述多个齿的各个齿在所述转子 侧的前端部的磁极部上具备檐部，所述定子铁心具有对所述多个齿的各个齿的磁极部上的 相邻的所述檐部间进行连接的磁性的连接部，所述连接部与所述槽的各个槽相对应地设置 于该所对应的所述槽的内周侧，所述连接部的径向的宽度比所述齿的周向的宽度和所述檐 部的径向的宽度都要小。 以下，以车辆等的助力转向用的多重多相绕组交流电动机的情况为例，利用图1~图 12,按照"电动驱动装置的说明"、"双逆变器的说明"、"课题的说明"、"干扰电压的说明"、"发 明的基本概念的说明"、"磁极的磁阻部的说明1 (阶梯形的形状）"、"磁极的磁阻部的说明 2(曲线形的形状）"、"补充说明"的顺序来对本发明的实施方式1进行说明。
[0009] "电动驱动装置的说明" 图4是用纵剖侧视图来举例示出电动驱动装置的示例的图，如该图4所例示出的那样， 在本实施方式中，举例示出了电动驱动装置由多重多相绕组交流电动机和电子控制单元 EQJ (Electronic Control Unit :电子控制设备）一体构成的构造。 图5是用沿转轴的延伸方向进行观察的剖面来举例示出用于实施本发明的实施方式1 中的多重多相绕组交流电动机的结构的图。
[0010] 首先，利用图4来对多重多相绕组交流电动机4的纵剖侧面的构造进行说明。 多重多相绕组交流电动机（旋转电机）4具有：由电磁钢板层叠而成的定子铁心401 ; 以及对收纳于定子铁心的电枢绕组402和定子铁心401进行固定的框架403。此外，利用 设置于电动机的前表面部的外壳404和螺栓405来对框架403进行固定。外壳404上设有 轴承A (406)，轴承A (406)上可自由旋转地支承有轴承B (407)和转轴408。轴承B (407)支 承于壁部409,该壁部409与框架403 -体设置或分开设置。转轴408上压入有转子铁心 410,转子铁心410上固定有永磁体411。
[0011] 接着，利用图5来对多重多相绕组交流电动机的沿转轴的延伸方向进行观察的剖 面的构造进行说明。 电枢5具有：定子铁心401，该定子铁心401由形成有48个齿501和设置于齿间的48 个槽502的磁性体构成，所述48个齿501呈等间隔地进行配置，沿磁性空隙长度的方向突 出；电枢线圈，该电枢线圈收纳于该固定铁心401的48个槽502 ;以及电枢绕组402,该电枢 绕组402由电枢线圈在外部以一定的图案相连接而构成。
[0012] 这里，定子铁心401的齿501分别在磁性空隙长度的方向的前端部上具有从齿起 沿圆周方向突出设置的檐部5012,另外，利用磁性的连接部5011来对相邻的檐部5012的 靠近径向内周的一部分进行连接。这样，采用各齿501的相邻的檐部5012间在它们的靠近 径向内周的一部分上通过连接部5011相连接的构造，从而能提高定子铁心401的转子503 一侧的内周的连接强度，减小电动机的振动，进而能获得防止电枢绕组402从定子铁心401 飞出的效果。
[0013] 另外，在像这样将相邻的檐部间相连接的情况下，由于不存在所述槽的转子侧的 开口部，因此，能减小导致齿槽转矩、转矩脉动的槽磁导的高次谐波分量，能减小齿槽转矩、 转矩脉动。
[0014] 此外，由于如上所述那样将檐部间相连接从