旋转电机的制作方法

旋转电机的制作方法
【专利摘要】一种旋转电机(10)，包括：定子(20)，包括定子绕组(22)；以及转子(30)，能够相对于定子(20)沿第一方向移动，并且被布置为沿第二方向面对定子，转子在转子芯(31)处包括多对磁极(32a，32b)，多对磁极(32a，32b)中的每对包括彼此不同的极性，定子包括分数槽构造，其中每磁极每相的槽数为非整数，定子绕组由分数槽绕组缠绕，定子芯(21)和转子芯中的一个包括基准部(41)以及单个位置部(42)或多个位置部(42)，单个位置部(42)或多个位置部(42)沿第三方向连接到基准部，并且相对于基准部沿第一方向移位，第三方向与第一方向和第二方向垂直。
【专利说明】
旋转电机
技术领域
[0001]本公开总体涉及一种旋转电机，其中定子被形成为分数(fract1nal)槽构造并且定子绕组由分数槽绕组来缠绕。
【背景技术】
[0002]根据其中定子被形成为分数槽构造的旋转电机，与其中定子被形成为整数槽构造的旋转电机相比，在旋转电机被驱动时产生的噪声和振动通常趋于增大。JP2010-075049A(在下文中称作参考文件1)、JP2003-032983A(在下文中称作参考文件2)和JP2002-165428A(在下文中称作参考文件3)是这样的示例，其中均包括降低在旋转电机被驱动时产生的噪声和振动的目标。
[0003]根据参考文件I中公开的定子包括分数槽构造的旋转电机，定子的槽的数量与转子的磁极的数量由预定的关系式来规定。因而，参考文件I中的旋转电机获得定子磁极的数量与转子磁极的数量的组合。另外，参考文件I中的旋转电机还意图以此方式来降低旋转电机的转矩波动。上述情况也被应用于参考文件2和参考文件3所公开的旋转电机中。
[0004]根据参考文件I至参考文件3中的旋转电机，定子磁极的数量与转子磁极的数量的组合受到限制。因此，在包括宽范围的驱动转数的旋转电机中，可能不能选择适当的定子磁极的数量与转子磁极的数量的组合，这可能抑制例如在旋转电机的驱动时产生的噪声、振动和转矩波动的降低。
[0005]因此，存在对包括以分数槽构造形成的定子和以分数绕组缠绕的定子绕组的旋转电机的需求，该旋转电机可以降低噪声、振动和转矩波动的至少一个。

【发明内容】

[0006]根据本公开的一方面，一种旋转电机包括:定子，包括定子绕组，定子绕组被插入以位于形成在定子芯处的多个槽中；以及转子，在定子处被支撑，以能够相对于定子沿第一方向移动，并且被布置为沿第二方向面对定子，所述转子在转子芯处包括多对磁极，所述多对磁极中的每对包括彼此不同的极性，定子包括分数槽构造，在分数槽构造中每磁极每相的槽数为非整数，定子绕组由分数槽绕组(fract1nal sot winding)缠绕，定子芯和转子芯中的一个包括单个位置部或多个位置部、以及基准部，单个位置部或多个位置部沿第三方向连接到基准部，并且相对于基准部沿第一方向移位，第三方向与第一方向和第二方向垂直。
[0007]旋转电机的定子被形成为分数槽构造。定子绕组由分数槽绕组缠绕。另外，定子芯和转子芯中的一个包括基准部和单个位置部或多个位置部。也就是说，在定子由分数槽构造形成并且定子绕组由分数槽绕组缠绕的旋转电机包括所谓的扭转构造。因此，在该旋转电机中，沿第三方向彼此相邻的转子磁极的磁性引力分布可以被混合并平均化。在引力分布方面，获得了与由整数槽构造形成定子的情况基本相同的水平的高阶(high order)。与定子芯的振动的固有频率相匹配的转数升高，以落出旋转电机的驱动转数范围。因此，根据该旋转电机，可以避免定子的共振的可能性，从而降低在驱动旋转电机时产生的噪声和振动中的至少一个。另外，根据该旋转电机，通过使包括彼此不同的相位的转矩波动的部分重叠并抵消，可以降低转矩波动。
[0008]单个位置部或多个位置部获得第一平均扭转量(skew amount)Savl，第一平均扭转量Savl用作用于降低在驱动旋转电机时产生的噪声和振动中的至少一个的相对于基准部的扭转量。在基准部沿第三方向的层叠厚度与单个位置部或多个位置部沿第三方向的层叠厚度彼此相同的情况下，第一平均扭转量Savl由等式I来表达:
[0009](等式I )Savl = (c_l )/(2xd)
[0010]其中c是表示用于表达每磁极每相槽数的带分数的适当分数部分的既约分数的分母部分，所述带分数包括整数部分a以及既约分数包括分子部分b，其中d是扭转量指定部分，其作为等于或大于分母部分c的整数，扭转量指定部分的倒数表示以定子磁极间距为单位的扭转量。第一平均扭转量Savl在如下状态下计算，其中，基准部的扭转量被指定为0，并且包括基准部的零值扭转量用以计算，第一平均扭转量Savl用作以定子磁极间距为单位的平均扭转量。整数部分a、分子部分b和分母部分c为正整数，分母部分等于或大于2并且不是3的倍数。
[0011]沿第三方向彼此相邻的转子磁极的磁性引力分布在第二方向上被混合并平均化。结果，在该对中的一个转子磁极处的引力分布与在该对中的另一个转子磁极处的引力分布变得更接近于等同状态。因此，在该旋转电机中，与取决于沿第一方向彼此相邻的转子磁极数的振动力分量的阶数相比，阶数(即，通过将沿第一方向彼此相邻的转子磁极的数量除以分母部分c获得的阶数)更低的振动力分量减小，从而增大了取决于沿第一方向彼此相邻的转子磁极数的阶数的振动力分量。因此，在该旋转电机中，在引力分布方面获得了与以整数槽构造形成的定子的情况下基本相同水平的高阶。与定子芯的振动的固有频率匹配的转数增大从而被指定至驱动转数的范围之外。即，在该旋转电机中，可以避免定子的共振的可能性，以降低在驱动旋转电机时发生的噪声和振动中的至少一个。
[0012]在位置部的数量相同的情况下，包括基准部与多个位置部的相邻部分之间的扭转量之和最小。
[0013]因此，可以抑制由于包括扭转构造而导致的输出转矩的降低。
[0014]在基准部的扭转量被指定为O的情况下，按照从沿第三方向设置在端部侧处的单个位置部或多个位置部和基准部中的一个开始的顺序，基准部与单个位置部或多个位置部的扭转量由等差数列表示为O、I /d、……、(c-1) /d。
[0015]因此，相邻部分(S卩，基准部和单个位置部或多个位置部)之间的扭转量可以是恒定的。能够容易地减少用于获得基准部与位置部的夹具的变化数，从而简化了制造工艺。
[0016]扭转量指定部分d被指定为与分母c相同的值。
[0017]结果，与扭转量指定部分d与分母部分c不同值的情况(S卩，扭转量指定部分d为大于分母部分c的整数)相比，改善了包括不同极性的转子磁极的引力分布的对称性。即，成对的转子磁极中的一个的引力分布与成对的转子磁极中的另一个的引力分布变得更接近于等同状态。在扭转量指定部分d被指定为与分母部分c相同的值的情况下，与扭转量指定部分d与分母部分c不同值的情况下相比，第一平均扭转量Savl增大。因此，可以提高降低在驱动旋转电机时发生的噪声和振动中的至少一个的效果。
[0018]单个位置部或多个位置部中的一个获得第二平均扭转量Sav2，所述第二平均扭转量Sav2用作用于降低旋转电机的转矩波动的相对于基准部的平均扭转量。在基准部沿第三方向的层叠厚度与单个位置部或多个位置部中的一个沿第三方向的层叠厚度彼此相同的情况下，第二平均扭转量Sav2由等式2来表达:
[0019](等式2)Sav2 = l/(2xd)
[0020]其中c是表示用于表达每磁极每相槽数的带分数的适当分数部分的既约分数的分母部分，所述带分数包括整数部分a且既约分数包括分子部分b，其中d是扭转量指定部分，其作为等于或大于分母部分c的整数，扭转量指定部分的倒数表示以定子磁极间距为单位的扭转量。第二平均扭转量Sav2在如下状态下计算，其中，基准部的扭转量被指定为0，并且包括用于计算的基准部的零值扭转量，第二平均扭转量Sav2用作以定子磁极间距为单位的平均扭转量。整数部分a、分子部分b和分母部分c为正整数，分母部分c等于或大于2并且不是3的倍数。
[0021]因此，在设置在基准部处的转子磁极与定子磁极之间产生的转矩波动(齿槽转矩)以及在设置在位置部处的转子磁极与定子磁极之间产生的转矩波动(齿槽转矩)的部分彼此重叠以被抵消，从而降低总转矩波动(齿槽转矩)。
[0022]在基准部的扭转量被指定为O的情况下，基准部与单个位置部的扭转量被表达为O和 1/cL
[0023]因此，旋转电机可以利用最小的扭转量以及最少种类的项(S卩，对应于O和1/d的两种项)来降低转矩波动(齿槽转矩)。因此，旋转电机可以最小化和抑制由于包括扭转构造而发生的输出转矩的降低。
[0024]扭转量指定部分d被指定为分母部分c的两倍。
[0025]因此，在旋转电机中，位置部相对于基准部的扭转量可以被指定为齿槽转矩的周期的一半。与扭转量指定部分d未被指定为分母部分c的两倍的情况相比，提高了齿槽转矩的降低效果，这使得改善了转矩波动的降低效果。
[0026]所述多个位置部获得第三平均扭转量Sav3，所述第三平均扭转量Sav3用作用于降低在驱动旋转电机时发生的噪声和振动中的至少一个并且用于降低旋转电机的转矩波动的相对于基准部的平均扭转量。在基准部沿第三方向的层叠厚度与多个位置部沿第三方向的层叠厚度彼此相同的情况下，第三平均扭转量Sav3由等式3来表达:
[0027](等式3)Sav3 = (c_l)/ (2xc)+l/(4xc)
[0028]其中c是表示用于表达每磁极每相槽数的带分数的适当分数部分的既约分数的分母部分，所述带分数包括整数部分a以及既约分数包括分子部分b，其中d是扭转量指定部分，其作为等于或大于分母部分c的整数，扭转量指定部分d的倒数表示以定子磁极间距为单位的扭转量。第三平均扭转量Sav3在如下状态下计算，其中，基准部的扭转量被指定为0，并且包括基准部的零值扭转量来进行计算，第三平均扭转量Sav3用作以定子磁极间距为单位的平均扭转量。整数部分a、分子部分b和分母部分c为正整数，分母部分等于或大于2并且不是3的倍数。
[0029]因此，旋转电机可以降低在驱动旋转电机时发生的噪声和振动中的至少一个以及旋转电机的转矩波动(齿槽转矩)。
[0030]在基准部的扭转量被指定为O的情况下，基准部与所述多个位置部的扭转量被表达为第一组扭转和和第二组扭转量的组合，所述第一组扭转量按照升序由等差数列表达为O、1/c、……、(C-1)/C，第二组扭转量按照升序由等差数列表达为I/(2xc)、3/(2xc)、......、(2xc_l)/(2xc)。
[0031]因此，旋转电机能够容易地实现在驱动旋转电机时发生的噪声和振动中的至少一个并降低旋转电机的转矩波动(齿槽转矩)。即，根据该旋转电机，可以通过对第一组中的每个扭转量增加扭转量(l/(2xc))来容易地获得第二组扭转量，其中利用该扭转量(l/(2xc))可以降低旋转电机的转矩波动(齿槽转矩)，利用第一组中的每个扭转量可以降低在驱动旋转电机时发生的噪声和振动中的至少一个。
[0032]在位置部的数量相同的情况下，包括基准部和所述多个位置部的相邻部分之间的扭转量之和最小。
[0033]因此，旋转电机可以最小化并抑制由扭转构造导致的输出转矩的降低。
[0034]在所述多个位置部的数量相同的情况下，在包括该基准部和所述多个位置部的相邻部分之间的扭转量中所包括的、用于降低在驱动该旋转电机时发生的噪声和振动中的至少一个的、由Ι/c定子磁极间距表示的项的数最大。
[0035]因此，旋转电机可以使在驱动旋转电机时发生的噪声和振动中的至少一个的降低效果最大化。
【附图说明】
[0036]通过参照附图进行的以下详细描述，本公开的前述和其它特征和特性将变得更加明显，在附图中:
[0037]图1是示出根据在这里公开的第一实施例的在垂直于旋转电机的轴向方向的平面上切开的端部表面的一部分的切开端视图；
[0038]图2是示出图1中示出的旋转电机的两个磁性磁极(一对磁性磁极)的相布置的示例的不意图；
[0039]图3是示出在图1中示出的转子芯处设置的基准部与位置部之间在周向上的位置关系的不意图；
[0040]图4是示出根据第一实施例的转子磁极与定子磁极之间的磁极面对状态的示意图。
[0041]图5是示出根据这里公开的参考实施例的沿径向方向的转子磁极的磁引力分布的示例的示意图；
[0042]图6是示出根据参考实施例的转子磁极的引力的峰值的分布的示意图；
[0043]图7是示出在沿周向具有恒定间距的坐标轴上的图6中的转子磁极的引力的峰值分布的示意图；
[0044]图8是示意性地示出根据参考实施例的定子芯的外周的移位状态的示意图；
[0045]图9是示意性地示出根据参考实施例的定子芯在径向方向上的静态移位量的示意图；
[0046]图1OA是示意性地示出根据第一实施例的基准转子磁极沿径向方向的磁引力分布的示例的示意图；
[0047]图1OB是示意性地示出根据第一实施例的第一转子磁极沿径向方向的磁引力分布的示例的示意图；
[0048]图1OC是示意性地示出图1OA中示出的基准转子磁极的磁引力分布与图1OB中示出的第一转子磁极的磁引力分布彼此重叠的磁引力分布的不例的不意图；
[0049]图11是示出根据第一实施例的转子磁极的引力峰值的分布的示意图；
[0050]图12是示意性地示出根据第一实施例的定子芯沿径向方向的静态移位量示意图；
[0051]图13A是示出根据这里公开的第二实施例的由基准部产生的转矩波动(齿槽转矩)波形的示例的示意图；
[0052]图13B是示出根据这里公开的第二实施例的由位置部产生的转矩波动(齿槽转矩)波形的示例的示意图；
[0053]图14是示出根据这里公开的第三实施例的转子磁极与定子磁极之间的磁极面对状态的不意图；
[0054]图15是示出根据这里公开的第四实施例的转子磁极与定子磁极之间的磁极面对状态的不意图；
[0055]图16A是示出被用作1/2系列旋转电机的旋转电机的定子芯的外周变形量与平均扭转(skew)量之间的关系的示例的图；
[0056]图16B是示出1/2系列旋转电机的转矩波动的最大值与平均扭转量之间的关系的示例的图；
[0057]图16C是示出1/2系列旋转电机的齿槽转矩与平均扭转量之间的关系的示例的图；
[0058]图16D是示出1/2系列旋转电机的输出转矩的最大值与平均扭转量之间的关系的示例的图；
[0059]图17是示出根据这里公开的第五实施例的转子磁极与定子磁极之间的磁极面对状态的不意图；
[0060]图18A是示出被用作1/4系列旋转电机的旋转电机的定子芯的外周变形量与平均扭转量之间的关系的示例的图；
[0061]图18B是示出1/4系列旋转电机的转矩波动的最大值与平均扭转量之间的关系的示例的图；
[0062]图18C是示出1/4系列旋转电机的齿槽转矩与平均扭转量之间的关系的示例的图；
[0063]图18D是示出1/4系列旋转电机的输出转矩的最大值与平均扭转量之间的关系的示例的图；
[0064]图19是示出根据这里公开的第六实施例的转子磁极与定子磁极之间的磁极面对状态的不意图；
[0065]图20是示出根据这里公开的第七实施例的转子磁极与定子磁极之间的磁极面对状态的不意图；
[0066]图21是示出被用作4/3系列旋转电机的旋转电机的每个相的绕组的数量的示例的不意图；以及
[0067]图22是示出4/3系列旋转电机的每个相的绕组的数量的另一个示例的示意图。
【具体实施方式】
[0068]参照附图来解释实施例。在实施例中，共同的附图标记指示共同的元件或部分。从第二实施例开始，省略重复的解释。附图被示意性地示出，因此详细结构的尺寸不是特定的。
[0069]参照图1至图12解释第一实施例。如图1所示，旋转电机(电动机)1包括定子20和转子30。定子20包括定子绕组22，其被插入以位于在定子芯21处形成的多个槽21c中。在本实施例中的旋转电机10被用作8磁极60槽旋转电机。每个磁极每个相的槽数量为2.5。即，实施例的定子20包括分数槽构造，其中每个磁极每个相的槽的数量为非整数。
[0070]转子30被相对于定子20可移动地(具体地说，在本实施例中为可旋转地)支撑。转子30包括转子芯31，在转子芯31处设置有多对转子磁极(磁性磁极)32a和32b。成对的转子磁极3 2a和32b包括彼此不同的极性。转子芯31在旋转电机1的轴向方向上包括两个部分，这将在后面解释。在前述两个部分的每个部分处，设置四对转子磁极32a和32b。
[0071 ]这里，转子30相对于定子20的移动方向(即，旋转方向)被指定为第一方向(即，箭头X的方向)。定子20与转子30彼此面对的方向被指定为第二方向(即，箭头Y的方向)。垂直于第一方向和第二方向二者的方向被指定为第三方向(即，箭头Z的方向)。如图1中所示，实施例的旋转电机10是径向间隙型圆柱旋转电机，从而定子20与转子30彼此同轴地布置。因此，第一方向(箭头X的方向)对应于旋转电机10的周向。第二方向(箭头Y的方向)对应于旋转电机10的径向方向。第三方向(箭头Z的方向)对应于旋转电机10的轴向方向。
[0072]定子芯21可以由用于已知的旋转电机的已知的构件形成。具体地说，定子芯21由沿轴向方向(沿对应于箭头Z的方向的第三方向)层叠的多个均包括薄板形状的磁钢板(例如，硅钢板)形成。定子芯21包括磁轭部分21a和与磁轭部分21a—体地形成的多个齿部21b(具体地说，在第一实施例中例如为60个齿部21b)。
[0073]磁轭部分21a沿定子芯21的周向(沿对应于箭头X的方向的第一方向)延伸。多个(SP，60个)齿部21b被形成为从磁轭部分21a朝向旋转电机10的轴突出。多个槽21c形成在定子芯21处，具体地说，每个槽21c形成在彼此相邻的齿部21b、21b之间。定子绕组22被配置为插入到并位于槽21c中。每个齿部21b的端部21d被形成为沿定子芯21的周向伸长，从而防止定子绕组22与槽21c脱离。在图1中，从槽21c的底部侧至开口侧的方向被指定为沿第二方向(即，箭头YI的方向)的开口侧。另外，从槽21 c的开口侧到底部侧的方向被指定为沿第二方向(即，箭头Y2的方向)的底部侧。
[0074]定子绕组22可以由用于已知的旋转电机的已知构件来制成。具体地说，例如，定子绕组22通过表面涂覆有诸如搪瓷(enamel)的绝缘层的导体(例如铜)获得。定子绕组22的截面不限于特定的构造并且可以是任何构造。例如，可以采用包括各种类型的截面构造的绕组，例如具有圆形截面的圆线和具有多边形截面的方线。另外，可以采用其中多个细单元线被组合并聚集的平行细线。通过使用平行细线，与单线相比，可以降低在定子绕组22处产生的涡电流损失，这提高了旋转电机10的效率。另外，由于用于形成绕组的力被减小，所以可以改善成形质量，这可以使旋转电机10被简单地制造。
[0075]本实施例的定子绕组22至少被缠绕并设置在包括分数槽构造的定子20处，并且缠绕方法不受限制。例如，定子绕组22可以通过已知的两层叠绕法来缠绕。具体地说，如图2中所示，定子绕组22被形成为沿径向方向(对应于箭头Y的方向的第二方向)的两层。图2示出了图1中示出的旋转电机10的两个磁性磁极(一对磁性磁极)的相布置的示例。如上所述，本实施例的旋转电机1为8磁极60槽旋转电机，其中转子30的磁极(磁性磁极)的数量为8，并且定子20的槽的数量为60，S卩，旋转电机具有其中转子30的磁极的数量为2并且定子20的槽的数量为15的基本构造。图2示出了用于三相的定子绕组22的示例。图2示出了由彼此异相120电角度的U相、V相和W相构成的三相。U相包括例如Ul相、U2相和U3相。Ul相、U2相和U3相的相位沿周向彼此相差定子磁极间距的一个间距。Ul相、U2相和U3相在同一相(S卩，U相)中，但Ul相、U2相和U3相在定子20处的布置彼此不同。上述情况也应用于V相(VI相、V2相和V3相)和W相(Wl相、W2相和W3相)。
[0076]在图2中，基于示出的星号标注了定子绕组22的供电方向。具体地说，由星号标注的相的定子绕组22的供电方向与未被星号标注的相的定子绕组22的供电方向相反。在本实施例的旋转电机1中，每个磁极每个相的槽的数量为2.5。因此，沿周向(第一方向、箭头X的方向)彼此相邻的相同相的数量为2或3，即，2和3作为被交替地重复的相同相的数量。三相的定子绕组22可以以Y型连接或三角(Δ )连接来连接。
[0077]转子30布置在定子20的内侧(更接近于旋转电机10的轴)。转子30相对于定子20被可移动地(S卩，可旋转地)支撑。转子30包括转子芯31。转子芯31可以由用于已知的旋转电机的已知的构件制成。具体地说，转子芯31由多个磁钢板形成，每个磁钢板包括沿轴向方向(沿对应于箭头Z的方向的第三方向)层叠的薄板形式(例如，硅钢板)，从而产生转子芯31的柱形式。
[0078]转子30包括在转子芯31处具有彼此不同的极性的多对转子磁极32a和32b。具体地说，在转子芯31的每个部分处形成有沿转子芯31的周向延伸的磁体容纳部。在磁体容纳部中，埋置有永磁体，该永磁体的数量符合磁性磁极的预定数量(在本实施例中为8个磁极)，从而转子30可以通过在永磁体与定子20之间产生的旋转磁场而旋转。在本公开中，转子磁极32a作为包括一个极性(例如N磁极)的转子磁极(永磁体)，而转子磁极32b作为包括另一极性(例如S磁极)的转子磁极(永磁体)。
[0079]永磁体可以由用于已知的旋转电机的已知构件来形成。例如，永磁体可由铁氧体磁体或稀土磁体制成。制造永磁体的方法不受限制。例如，永磁体可由树脂结合磁体或烧结磁体制成。树脂结合磁体通过基于铁氧体的磁体粉末与树脂的混合物制成，例如，该混合物通过注射成型而被铸造到转子芯31中。烧结磁体通过将基于稀土的磁性粉末在磁场中压制成形并在高温下进行焙烧和烘烤(烧结)而获得。因此，通过永磁体将转子磁极32a和32b形成在转子芯31处。
[0080]如图3中所示，定子芯21和转子芯31中的一个(在本实施例中为转子芯31)包括基准部41和单个位置部42。该位置部42沿轴向方向(沿对应于箭头Z的方向的第三方向)连接至基准部41并且相对于基准部41沿周向(沿对应于箭头X的第一方向)移位。在图3中，位置部42相对于基准部41沿周向移位的状态被示意性地由实心三角形表示。在本实施例中，位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为定子磁极间距的一半(1/2)间距。
[0081]四对转子磁极32a和32b沿周向以平均的间隔设置在基准部41处。另外，四对转子磁极32a和32b沿周向以平均的间隔设置在位置部42处。因此，本实施例中的转子芯32包括沿旋转电机10的轴向方向的两个部分，从而在每个部分处设置有四对转子磁极32a和32b。
[0082]在图4中，以线性展开的方式示出了环形形式的定子芯21。示出了沿轴向方向观察的定子芯21。在图4中，省略了磁轭部分21a和定子绕组22的示出。在定子芯21处形成的磁极(在下文中称作定子磁极)的识别编号被指定至各个齿部21b。上述识别编号在下文中称作定子磁极号。在本公开中，为了便于解释，定子磁极号60与定子磁极号I之间的槽21c的中心位置被指定为转子磁极32a和32b的位置的基准(S卩，位置坐标O)。
[0083]在图4中，以线性展开的方式示出了管状形式的转子芯31。示出了沿轴向方向观察的转子芯31。在图4中，示出了设置于基准部41处的一对转子磁极32a和32b以及设置于位置部42处的一对转子磁极32a和32b。省略了设置在基准部41和位置部42的每个处的另一对转子磁极32a和32b的不出。
[0084]本实施例的旋转电机1用作8磁极60槽旋转电机。每个磁极的槽数为7.5。在图4中，定子20的基准等效间隔(S卩，基准位置PlO与基准等效位置PU之间的间隔)被指定为通过将以定子磁极间距为单位的每个磁极的槽数(在本实施例中为7.5)进行四舍五入所得的最接近的整数(即，通过将1/2以上的分数记为I并且舍去其它分数)。因此，在本实施例中，基准等效间隔为8(8个间距)。图4示出定子磁极与转子磁极32a、32b之间的磁极面对状态，其中定子磁极的基准等效间隔为8个定子磁极间距。在图4中，附连至由定子磁极号4和12指示的每个齿部21b的每个实心圆形表示在基准等效间隔内的定子磁极的磁极中心位置。在图4中，仅示出了基准等效位置Pll，然而，在与基准位置PlO相离通过对每个磁极的槽数四舍五入获得的最接近的整数的整数倍(在本情况中为8的整数倍)的位置处获得基准等效位置。利用基准等效位置，定子磁极与转子磁极32a和32b之间的各个磁极面对状态彼此等效。基准位置PlO与基准等效位置Pll的详细位置在下文中解释。
[0085]这里，图4中示出的设置在基准部41处的一对转子磁极32a和32b中的转子磁极32a被指定为基准转子磁极50a，且在上述一对转子磁极32a和32b中的转子磁极32b被指定为基准转子磁极50b。另外，图4中示出的设置在位置部42处的一对转子磁极32a和32b中的转子磁极32a被指定为第一转子磁极51a，且在上述一对转子磁极32a和32b中的转子磁极32b被指定为第一转子磁极51b。
[0086]基准转子磁极50a包括在周向上的第一端部50al和第二端部50a2。第一端部50al(其位置坐标为O)面对一个槽21c的中心部分。另一方面，第二端部50a2(其位置坐标为7.5)面对一个齿部21b的中心部分。因此，基准转子磁极50a的磁极中心位置50a3(其位置坐标为3.75)在图4中沿第一方向(箭头X2方向)相对于基准等效间隔内的定子磁极的磁极中心部分(即，由定子磁极号4指示的齿部21b)移位至右侧。
[0087 ]结果，沿径向方向产生并被施加至各个定子磁极的基准转子磁极50a的磁引力的分布(在下文中简称为基准转子磁极50a的引力分布)由图5中的柱状图表示。图5是示出根据参照实施例的转子磁极32a和32b的引力分布的示例的示意图。在参照实施例中，转子芯31仅包括基准部41而不包括位置部42。
[0088]图5中的柱状图指示了根据参照实施例的转子磁极32a和32b(基准转子磁极50a和50b)的引力分布。前述引力分布和稍后解释的引力分布可以通过例如磁场分析来获得。实线LU表示通过对由柱状图表示的基准转子磁极50a施加到各个定子磁极的引力的分布进行近似而获得的近似直线。如图5中所示，基准转子磁极50a的引力分布的峰值在图5中沿第一方向(箭头X2的方向)相对于在基准等效间隔内的定子磁极的磁极中心部分(S卩，由定子磁极号4指示的齿部21b)移位至右侧。这样的磁极面对状态被称作磁极面对状态M10。
[0089]图4中示出的基准转子磁极50b包括沿周向的第一端部50bl和第二端部50b2。第一端部50bl(其位置坐标为7.5)面对一个齿部21b的中心位置。另一方面，第二端部50b2(其位置坐标为15)面对一个槽21c的中心位置。因此，基准转子磁极50b的磁极中心位置50b3(其位置坐标为11.25)在图4中沿第一方向(箭头Xl的方向)相对于基准等效间隔内的定子磁极的磁极中心部分(即，由定子磁极号12表示的齿部21b)移位至左侧。
[0090]结果，基准转子磁极50b的引力分布由图5中的柱状图表示。实线L12表示通过对由柱状图表示的基准转子磁极50b施加到各个定子磁极的引力分布进行近似而获得的近似直线。如图5中所示，基准转子磁极50b的引力分布的峰值基本位于基准等效间隔内的定子磁极的磁极中心位置(即，由定子磁极号12表示的齿部21b)处。这样的磁极面对状态被称作磁极面对状态Ml I。
[0091]因此，1/2系列(其为这样的类别，其中，每磁极每相的槽数2.5的小数部分(S卩0.5)由既约分数表示，这将在稍后详细解释)的旋转电机10包括两种(类型)的磁极面对状态，即，磁极面对状态MlO和磁极面对状态Mll，并且包括两种(类型)的引力分布。因此，在周向上彼此相邻的一对转子磁极32a和32b(基准转子磁极50a和50b)包括彼此不同的引力分布。结果，阻止了引力分布基于单个磁极(转子磁极32a和32b)等效，而基于一对转子磁极32a和32b(S卩，每隔一磁极)等效。这样的状态也被应用于其他对的转子磁极32a和32K1/2系列旋转电机10基于沿第一方向彼此相邻的一对转子磁极32a和32b的平行移位并且包括彼此不同的引力分布实现了多磁极(在本实施例中为8磁极)旋转电机。
[0092]如图5中所示，两种引力分布(S卩，磁极面对状态MlO和磁极面对状态Mil)关于镜像表面33基本对称(镜像对称)ο镜像表面33是沿径向方向(对应于箭头Y的方向的第二方向)和轴向方向(对应于箭头Z的方向的第三方向)形成的假象参照表面。例如，在镜像表面33形成在由定子磁极号9指示的齿部21b的中心位置的情况下，一对转子磁极32a和32b(基准转子磁极50a和50b)的引力分布关于镜像表面33基本对称(镜像对称)。即，磁极面对状态MlO和磁极面对状态Mll关于镜像表面33对称(镜像对称)。因此，相对于镜像表面33弯折的实线Lll与实线L12基本吻合。这样的状态也应用于其他对的转子磁极32a和32b。图5中的虚线L13是通过将实线Lll沿图5中的第一方向(箭头X2的方向)向右侧移动一个转子磁极间距而获得的线。
[0093]接下来，解释了参照实施例中的振动力，其中转子芯31仅包括基准部41而不包括位置部42。如上所述，图5中示出的基准转子磁极50a的引力分布的峰值在图5中相对于基准等效间隔内的定子磁极的磁极中心位置(由定子磁极号4表示的齿部21b)沿第一方向(箭头X的方向)移位至右侧。另一方面，基准转子磁极50b的引力分布的峰值基本位于基准等效间隔内的定子磁极的磁极中心位置(由定子磁极号12表示的齿部21b)处。因此，如图6所示，第一间隔SCl和第二间隔SC2作为沿周向彼此相邻的转子磁极32a和32b的引力峰值之间的间隔而交替地重复。在周向上，第二间隔SC2在距离上比第一间隔SCl短，S卩，沿周向彼此相邻的转子磁极32a和32b的引力峰值之间的间隔窄。图6中的每个箭头的长度表示转子磁极32a和32b的每个弓I力峰值的大小。转子磁极32a和32b的引力峰值彼此基本相同。图6中示出的编号部分地表示定子磁极号。
[0094]转子磁极32a和32b各自的引力峰值的分布也在图7中示出。在图7中，转子磁极32a和32b的引力峰值的分布表示在沿周向恒定间距(第三间隔SC3)的坐标轴上。图7中每个箭头的长度表示转子磁极32a和32b的每个引力峰值的大小。图7中示出的编号部分地指示定子磁极号。在周向上，转子磁极32a和32b的峰值彼此不同，S卩，峰值彼此不同的第一位置PSl和第二位置PS2交替地重复。在第二位置PS2处，转子磁极32a和32b的引力峰值大于在第一位置PSl处的转子磁极32a和32b的引力峰值。
[0095]例如，图6中的坐标轴αI穿过由定子磁极号I和2表示的齿部2Ib之间的槽21c的中心位置，并且沿径向方向延伸。坐标轴β?穿过由定子磁极号9表示的齿部21b的中心位置，并且沿径向方向延伸。如图6和图7中所示，坐标轴α?与坐标轴β?之间形成的角度为45° (机械角度)。坐标轴α?与坐标轴W形成恒定的间距(第三间隔SC3)。
[0096]图7中的坐标轴α?上的引力F21由图6中的引力Fll和引力F12形成。图7中的坐标轴β?上的引力F22由图6中的引力F12和引力F13形成。因此，例如，引力F21是引力F12沿坐标轴α?方向的分量的两倍大。引力F22是是引力F12沿坐标轴β?方向的分量的两倍大。
[0097]相对于定子芯21，包括彼此不同的峰值的转子磁极32a和32b的引力的振动力分量的阶数(在本实施例中为四阶旋转(the fourth order rotat1n))小于取决于转子30的磁极数(在本实施例中为8个磁极)的振动力分量的阶数(S卩，在本实施例中为八阶旋转)。如图8中所示，在转子磁极32a和32b的引力施加到定子芯21的情况下，定子芯21的外周(外周部分)趋于变形至由每个虚线示出的构造。具体地说，在施加至定子芯21的各个引力彼此相等的情况下，外周趋于变形至虚线表示的八边形21s8。另一方面，在阻止了引力的峰值彼此相等的情况下，即，在阻止了引力的峰值相对于单个磁极相等而是相对于每隔一个磁极彼此相等的情况下，外周趋于变形至以交替的长短线表示的方形21s4。图8示出了沿轴向方向(第三方向、箭头Z的方向)观察的定子芯21的外周的构造。变形前的定子芯21的外周构造由实线表示，而定子芯21变形之后的外周的构造由虚线(S卩，八边形21s8和方形21s4)表示。在图8中沿周向指定了基准位置PSO。
[0098]在参照实施例的旋转电机10以恒定速度和恒定转矩驱动时，定子芯21的外周沿径向方向的移位量(该移位量在下文中被称作定子芯21的静态移位量)例如在图9中不出。图9中的横轴表示图8中的基准位置PSO被指定为零(0°)的状态下的机械角度。图9中的竖轴表示在图8中的实线表示的定子芯21的移位量被指定为O的情况下，由图8中的虚线(S卩，方形21s4)表示的定子芯21的静态移位量。
[0099]如图9中所示，根据参照实施例的旋转电机10，定子芯21的静态移位量在第一位置PSl和第二位置PS2的每个位置处达到局部最大值。这时，具体地说，在第二位置PS2处定子芯21的静态移位量大于在第一位置PSl处的定子芯21的静态移位量。另外，由于第一位置PSl和第二位置PS2交替地重复获得，所以定子芯21的静态移位量产生包括彼此不同的大小的两种峰值(局部最大值)。线(直线)L21表不定子芯21在第一位置PSl处的静态移位量的峰值。线(直线)L22表示定子芯21在第二位置PS2处的静态移位量的峰值。
[0100]因此，在1/2系列转子电机10中，定子芯21的静态移位量包括具有彼此不同的大小的两种峰值。因此，1/2系列转子电机10包括四阶旋转的振动力分量。四阶旋转的振动力以转子的单对磁性磁极(即，两个磁性磁极)而重复。定子芯21的静态移位量在周向的一圈中包括四个峰值。在其中定子20被形成为整数槽构造的8磁极旋转电机10的情况下，旋转电机1包括八阶旋转的振动力分量。八阶旋转的振动力取决于转子30的磁极的数量(在该情况下为8个磁极)，并且基于单个磁极而重复。另外，在周向的一圈中，定子芯21的静态移位量包括八个峰值。
[0101 ]在其中定子20包括分数槽构造的旋转电机1中，获得了阶数(在本实施例中为四阶旋转)小于取决于转子30的磁极数(在本实施例中为8个磁极)的振动力分量的阶数(SP，在本实施例中为八阶旋转)的振动力分量。因此，在包括宽范围的驱动转数的旋转电机1中，与定子芯21的固有振动频率一致的转数容易在驱动转数的范围内产生。结果，发生定子20的共振，这可能增大在驱动旋转电机1时产生的噪声和振动。
[0102]根据本实施例的旋转电机10，定子芯21或转子芯31(在本实施例中为转子芯31)包括基准部41和位置部42。位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为定子磁极的一半(I/
2)间距。因此，在本实施例的旋转电机10中，在引力的分布方面获得了与定子被形成为整数槽构造的情况下基本相同等级的高阶数(在本实施例中为八阶旋转)。与定子芯21的固有振动频率一致的转数增大，以落到旋转电机10的驱动转数范围之外。具体地说，根据本实施例的旋转电机10，可以避免定子20的共振的可能性，从而降低了在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个。参照图4、图5、图1OA、图1OB和图1OC进行详细的解释。
[0103]如图1OA所示，除了每个引力整体降低之外，基准转子磁极50a和50b的引力分布基本等于图5中示出的引力分布。实线L31a和虚线L31b是通过对由柱状图表示的施加到各个定子磁极的引力分布进行近似获得的近似直线。实线L31a对应于图5中的实线LU，虚线L31b对应于图5中的实线L12。
[0104]位置部42在轴向方向(第三方向、箭头Z的方向)上连接至基准部41，并相对于基准部沿周向(第一方向、箭头X的方向)移位。在本实施例中，位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。因此，如图4中所示，第一转子磁极51a和51b相对于基准转子磁极50a和50b沿周向移位半个(1/2)间距。
[0105]具体地说，第一转子磁极5Ia在周向上包括第一端部5 Ial和第二端部5 la2。第一端部51al(其位置坐标为0.5)面对一个齿部21b的中心位置。第二端部51a2(其位置坐标为8.0)面对一个槽2Ic的中心位置。第一转子磁极51a的磁极中心位置51a3(其位置坐标为
4.25)相对于图4中的由定子磁极号5表示的齿部21b沿第一方向(箭头Xl的方向)移位至左侧。
[0106]因此，第一转子磁极51a的磁极面对状态基本等于用作基准转子磁极50b的磁极面对状态的磁极面对状态Ml I。即，第一转子磁极51a的引力分布等同于基准转子磁极50b的引力分布。在图4中，第一转子磁极51a和基准转子磁极50b利用箭头彼此连接。该箭头表示在一个转子磁极平行移动的情况下，转子磁极中的一个(例如，第一转子磁极5Ia)与包括等效的引力分布的其它转子磁极(例如，基准转子磁极50b)—致。在下面描述的附图中，连接两个转子磁极的箭头表示它们之间的关系与上述情况相同。
[0107]如图1OB中所示，第一转子磁极51a的引力分布基本等于图1OA中示出的基准转子磁极50b的引力分布。图1OB中的虚线L32b是通过对由柱状图表示的施加到各个定子磁极的引力分布进行近似获得的近似直线。虚线L32b对应于图1OA中的虚线L31b。将基准转子磁极50a的引力分布与第一转子磁极51a的引力分布进行重叠(S卩，将用于每个定子磁极的两种引力叠加)实现了图1OC中所示的基准转子磁极50a和第一转子磁极51a的引力分布。图1OC中的实线L33a是通过对由柱状图表示的施加到各个定子磁极的引力分布进行近似获得的近似直线。实线L33a表不基准转子磁极50a的引力分布和第一转子磁极5 Ia的引力分布彼此混合，从而获得平均引力分布。
[0?08]上述状态也在基准转子磁极50b的引力分布与第一转子磁极51b的引力分布彼此重叠的情况下实现。基准转子磁极50b被设置为沿周向(第一方向、箭头X的方向)邻近于(连接至)基准转子磁极50a，且第一转子磁极51b被设置为沿周向邻近于(连接至)第一转子磁极51a。另外，上述状态也应用于沿周向相邻的其它对的转子磁极32a和32b。图1OB中的实线L32a是通过对由柱状图示出的施加到各个定子磁极的第一转子磁极51b的引力分布进行近似获得的近似直线。实线L32a对应于图1OA中的实线L31a。图1OC中的虚线L33b对应于图5中的虚线L13。由图5、图1OA和图1OB中的虚线围绕并限定的区域表示定子磁极与转子磁极32a、32b之间的面对状态的差异。
[0109]根据实施例的旋转电机10，定子芯21或转子芯31(在本实施例中为转子芯31)包括基准部41和位置部42。位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。因此，沿轴向方向(第三方向，箭头Z的方向)彼此相邻的转子磁极32a、32a(例如，基准转子磁极50a和第一转子磁极51a)的磁性引力分布沿径向方向混合，从而获得平均引力分布。该状态也被应用于沿轴向方向彼此相邻的转子磁极32b、32b(例如，基准转子磁极50b和第一转子磁极51b)。结果，转子磁极32a的引力分布和转子磁极32b的引力分布彼此基本等同或者接近实质等同状态，即，相对于单个磁极的引力分布基本等同。
[0110]具体地说，如图11所示，转子磁极32a和32b的引力的各个峰值彼此基本相同，并且沿周向以恒定的间距获得。相邻的引力峰值的间隔与上述第三间隔SC3相同。获得峰值的位置在图11中由第三位置PS3表示。另外，如图12中所示地对定子芯21的静态移位量的峰值进行均衡。即，四阶振型旋转的振动力分量减小并且八阶旋转的振动力分量增大。图12中的线(直线)L41表示定子芯21的静态移位量的峰值。
[0111]如上所述，根据本实施例的旋转电机10，比取决于转子30的磁极数(在本实施例中为8个磁极)的振动力分量的阶数(S卩，在本实施例中为八阶振型旋转)更低阶(在本实施例中为四阶振型旋转)的振动力分量降低，使得取决于转子30的磁极数(对应于在位置41或42处的转子磁极32a和32b的数量)的阶数的振动力分量增大。因此，在本实施例的旋转电机10中，在引力分布方面获得了与定子被形成为整数槽构造的情况基本相同水平的高阶(在本实施例中为八阶旋转)。因此，旋转电机10的与定子芯21的固有振动频率相匹配的转数提高。与定子芯21的固有振动频率相匹配的转数可以被指定为在旋转电机10的驱动转数范围之外。因此，在本实施例的旋转电机1中，可以避免定子20的共振的可能性，从而降低在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个。
[0112]这里，当每磁极每相的槽数表现为带分数时每磁极每相的槽数的整数部分为整数部分a，当带分数的适当的分数部分被表示为不可约分数时，分子部分为分子部分b，分母部分为分母部分C。在本实施例中，由于每磁极每相的槽数为2.5，所以整数部分a为2、分子部分b为1、分母部分c为2。另外，在每磁极每相的槽数由带分数表示的情况下，旋转电机10通过使用分子部分b和分母部分c被描述为b/c系列旋转电机。因此，本实施例的旋转电机10为1/2系列旋转电机10。
[0113]另外，位置部42相对于基准部41的平均扭转量(其用于降低在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个)为第一平均扭转量Savl。此时，如图3中所示，基准部41的层叠厚度tlO和位置部42的层叠厚度til彼此相等。层叠厚度tlO是基准部41沿轴向方向(第三方向、箭头Z的方向)的厚度。层叠厚度til是位置部42沿轴向方向的厚度。在提供多个位置部42的情况下(将在后面解释)，基准部41与各个位置部42的层叠厚度彼此相等。另外，在基准部41的扭转量为O并且包括基准部41的扭转量O来进行计算的状态下，来计算第一平均扭转量Savl。第一平均扭转量Savl是以定子磁极间距为单位的平均扭转量。
[0114]在本实施例的旋转电机10中，位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。因此，第一平均扭转量Savl为1/4间距( = (0+1/2)/2)。另外，在基准部41的扭转量被指定为O的情况下，当按照从在轴向方向的端部的一个部分(S卩，在本实施例中，从基准部41)开始的顺序来表示时，基准部41和位置部42的扭转量被表示为0、1/2定子磁极间距。
[0115]在图4中，基准转子磁极50a的磁极中心位置50a3(其位置坐标为3.75)由基准位置PlO表示。沿图4中的第一方向与基准位置PlO向右侧分隔开对应于基准等效间隔的定子磁极间距的8个磁极(8个间距)的位置由基准等效位置Pll表示。每个基准转子磁极50a、50b以及第一转子磁极51a、51b的磁极中心位置可以基于相对于基准位置PlO或基准等效位置Pll的移位来表示。在图4中，上述磁极中心位置基于磁极间距(用分数)表示。例如，第一转子磁极51a的磁极中心位置51a3(其位置坐标为4.25)在图4中沿第一方向(箭头X2的方向)从基准位置P10(其位置坐标为3.75)向右侧移位1/2间距(磁极间距)。
[0116]在图4中，由箭头表示从基准位置PlO或基准等效位置PU移位的方向(S卩，基准转子磁极50a、50b、第一转子磁极5la、51b中的每个的磁极中心的方向)。基准转子磁极50a、50b、第一转子磁极51a、51b中的每个的磁极中心位置以及第一端位置和第二端位置由括号内的数字表示。定子磁极与转子磁极32a和32b之间的磁极面对状态(S卩，磁极面对状态MlO或MlI)在括号内指出。在转子磁极32a和32b中示出的箭头表示转子磁极32a和32b的极性差异。上述对图4的描述方法应用于稍后解释的其它实施例。为了便于留出空间，转子磁极32a和32b中的每个的磁极中心位置以及第一端位置和第二端位置可以仅由在括号内的数值表不O
[0117]第二实施例与第一实施例的区别在于位置部42相对于基准部41的扭转量。下面主要解释第二实施例与第一实施例的区别。
[0118]图13A中的曲线L51表示在设置在基准部41的转子磁极32a、32b与定子磁极之间产生的转矩波动(齿槽转矩)的波形的示例。图13B中的曲线L52表示在位置部42相对于基准部41的扭转量为1/4间距的情况下，在设置在位置部42的转子磁极32a、32b与定子磁极之间产生的转矩波动(齿槽转矩)的波形的示例。在图13A和图13B中，横轴表示机械角度，竖轴表示转矩波动(齿槽转矩)的大小。在图13A和图13B中，转矩波动(齿槽转矩)的局部最大值和局部最小值之间的差由转矩波动(齿槽转矩)的最大值表示。
[0119]旋转电机1的转矩波动是在旋转电机1的输出转矩中产生的波动。例如，由于定子磁极或转子磁极32a、32b的不均匀性、转子30的偏心、或者在槽的开口部分的间隙处产生的磁不连续性而产生转矩波动。转矩波动包括例如齿槽转矩、槽波动或磁极波动。齿槽转矩基于定子磁极与转子磁极之间在未供应电力的情况下沿周向的磁引力的分量而产生。如上所述，在定子20包括分数槽构造的旋转电机10中，彼此不同的磁极面对状态沿周向重复地交替。因此，与定子20包括整数槽构造的旋转电机相比，齿槽转矩趋于降低。由于转矩波动趋于根据齿槽转矩的升高和降低来升高和降低，所以第二实施例旨在通过进一步降低齿槽转矩来进一步降低转矩波动。
[0120]齿槽转矩的周期取决于定子磁极数量(槽的数量)与转子30的磁极数量。具体地说，由于第二实施例的旋转电机1为8磁极6 O槽旋转电机，所以齿槽转矩的一个周期为3 °，其通过用360° (机械角度)除以120(定子磁极数(S卩60)与转子磁极数(S卩8)的最小公倍数)而获得。对应于齿槽转矩的一个周期的机械角度3对应于1/2间距。
[0121]在第二实施例的旋转电机10中，位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为1/4间距。定子磁极的1/4间距对应于齿槽转矩的半个周期。因此，在设置在基准部41的转子磁极32a、32b与定子磁极之间产生的齿槽转矩(S卩，在图13A中由曲线L51表示的齿槽转矩)和设置在位置部42的转子磁极32a、32b与定子磁极之间产生的齿槽转矩(S卩，在图13B中由曲线L52表示的齿槽转矩)重叠从而被抵消，由此降低齿槽转矩。
[0122]这里，用于降低旋转电机10的转矩波动的位置部42相对于基准部41的平均扭转量为第二平均扭转量Sav2。此时，按照与第一实施例相同的方式，基准部41的层叠厚度tlO和位置部42的层叠厚度til彼此相等。在基准部41的扭转量被指定为O并且包括基准部41的为O的扭转量以用于计算的状态下，来进行计算第二平均扭转量Sav2。第二平均扭转量Sav2是以定子磁极间距为单位的平均扭转量。
[0123]根据第二实施例的旋转电机10，位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为1/4间距。因此，第二平均扭转量Sav2为1/8间距( = (0+1/4)/2)。另外，在基准部41的扭转量被指定为O的情况下，当按照从在轴向方向的端部的一个部分(即，在本实施例中，从基准部41)开始的顺序来表示时，基准部41和位置部42的扭转量被表示为0、1/4定子磁极间距。
[0124]根据第二实施例的旋转电机10，在设置在基准部41处的转子磁极32a、32b与定子磁极之间产生的转矩波动(齿槽转矩)与设置在位置部42处的转子磁极32a、32b与定子磁极之间产生的转矩波动(齿槽转矩)重叠从而被抵消，使得转矩波动(齿槽转矩)降低。另外，第二实施例的旋转电机1可以通过包括最少种类(两种)的扭转量的项(即，O和I /4)以及最小的扭转量来降低转矩波动(齿槽转矩)。因此，第二实施例的旋转电机10可以通过包括所谓的扭转构造来最小化并阻止输出转矩的降低。
[0125]第三实施例与第一实施例的区别在于位置部42的数量以及每个位置部42相对于基准部41的扭转量。在下面主要解释第三实施例与第一实施例的区别。
[0126]定子芯21或转子芯31 (在本实施例中为转子芯31)包括基准部41和多个(在本实施例中为3个)位置部42。在图14中，多个(3个)位置部42被示出为第一位置部42a、第二位置部42b和第三位置部42cο图14对应于示出了第一实施例的图4。图14以与图4相似的方式示出，因此省略重复的描述。
[0127]第三实施例中的基准部41包括与第一实施例的基准部41基本相同的构造。设置在基准部41的一对转子磁极32a和32b为基准转子磁极50a和50b。第一位置部42a包括与第一实施例中的位置部42基本相同的构造。设置在第一位置部42a处的一对转子磁极32a和32b为第一转子磁极51a和51b。第一位置部42a相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。因此，根据第三实施例的旋转电机10，按照与第一实施例同样的方式，可以降低在旋转电机10被驱动时产生的噪声和振动中的至少一个。
[0128]设置在第二位置部42b处的一对转子磁极32a和32b为第二转子磁极52a和52b。第二位置部42b相对于基准部41的扭转量被指定为1/4间距。如上面在第二实施例中所述，1/4间距对应于齿槽间距的半个周期。因此，在定子磁极与设置在基准部41处的基准转子磁极50a、50b之间产生的转矩波动(齿槽转矩)与在定子磁极与设置在第二位置部42b处的第二转子磁极52a、52b之间产生的转矩波动(齿槽转矩)重叠从而被抵消，由此降低转矩波动(齿槽转矩)。
[0129]设置在第三位置部42c处的一对转子磁极32a和32b为第三转子磁极53a和53b。第三位置部42c相对于基准部41的扭转量被指定为3/4间距。第一位置部42a与第三位置部42c之间的扭转量为1/4间距，其对应于齿槽转矩的半个周期。因此，在定子磁极与设置在第一位置部42a处的第一转子磁极51a、51b之间产生的转矩波动(齿槽转矩)与在定子磁极与设置在第三位置部42c处的第三转子磁极53a、53b之间产生的转矩波动(齿槽转矩)重叠从而被抵消，由此降低转矩波动(齿槽转矩)。
[0130]根据第三实施例的旋转电机10，定子芯21或转子芯31(在本实施例中为转子芯31)包括基准部41和多个(在本实施例中为3个)位置部42。多个位置部42中的每个(具体地说，第一位置部42a、第二位置部42b、第三位置部42c)相对于基准部41的扭转量按照上述方式指定。因此，本实施例的旋转电机10可以降低在旋转电机10被驱动时产生的噪声和振动中的至少一个并且还可以降低旋转电机10的转矩波动(齿槽转矩)。
[0131]用于降低在旋转电机10被驱动时产生的噪声和振动中的至少一个并用于降低旋转电机10的转矩波动的多个位置部42(第一位置部至第三位置部42a、42b、42c)相对于基准部41的平均扭转量为第三平均扭转量Sav3。此时，按照与第一实施例相同的方式，层叠厚度tlO与层叠厚度til彼此基本相等。在第三实施例中，设置了多个(3个)位置部42(第一位置部至第三位置部42&、4213、42(:)。因此，第一位置部42&、第二位置部4213和第三位置部42(3的层叠厚度彼此相等。第三平均扭转量Sav3在基准部41的扭转量被指定为O并且包括基准部41的为O的扭转量以用于计算的状态下来进行计算。第三平均扭转量Sav3是以定子磁极间距为单位的平均扭转量。
[0132]在第三实施例的旋转电机10中，第一位置部42a相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。第二位置部42b相对于基准部41的扭转量被指定为1/4间距。第三位置部42c相对于基准部41的扭转量被指定为3/4间距。因此，第三平均扭转量Sav3为3/8间距( = (0+1/2+1/4+3/4)/4)ο
[0133]在基准部41的扭转量为零的状态下，基准部41和多个位置部42(第一至第三位置部42a、42b和42c)的扭转量以升序表示为0、1/4、1/2和3/4。前述扭转量被表示为第一组扭转量与第二组扭转量的组合。当以升序表示时，第一组扭转量由O和1/2表示。通过对第一组扭转量中的每个增加1/4间距来获得第二组扭转量。即，当以升序表示时，第二组扭转量由1/4和3/4表示。
[0134]因此，第三实施例的旋转电机10可以实现降低在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个，以及减少转矩波动(齿槽转矩)。具体地说，根据第三实施例的旋转电机1，第二组扭转量中的每个可以通过向用于降低在驱动旋转电机1时产生的噪声和振动中的至少一个的第一组扭转量中的每个增加用于降低旋转电机10的转矩波动(齿槽转矩)的扭转量(即，在本实施例中增加I/4间距)来容易地指定。
[0135]在第三实施例中，如由图14中的虚线围绕的区域所表示的，在定子磁极与转子磁极32a、32b之间获得了四种磁极面对状态。在图14中，基准转子磁极50a相对于定子磁极的面对状态由磁极面对状态M20表示。第一转子磁极51a相对于定子磁极的磁极面对状态由磁极面对状态M22表示。第二转子磁极52a相对于定子磁极的磁极面对状态由磁极面对状态M21表示。第三转子磁极53a相对于定子磁极的磁极面对状态由磁极面对状态M23表示。定子磁极与转子磁极32a、32b之间的磁极面对状态等效于在基准位置P20处的磁极面对状态的等效位置由基准等效位置P21表示。
[0136]如图14中所示，第三实施例的旋转电机10包括对于转子30的磁性磁极中的每个(即，对于沿轴向方向彼此相邻的转子磁极32a(具体地说，转子磁极50a、51a、52a、53a)以及对于沿轴向方向彼此相邻的转子磁极32b(具体地说，转子磁极50b、5lb、52b、53b))彼此不同的四个磁极面对状态(即，四种磁极面对状态)。因此，沿轴向方向设置的转子磁极32a(转子磁极50a、51a、52a、53a)的引力分布将被叠置，从而被混合和平均化。以同样的方式，沿轴向方向设置的转子磁极32b(转子磁极50b、51b、52b、53b)的引力分布将被叠置而被混合和平均化。结果，可以降低在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个。另外，如上所述，第三实施例的旋转电机10包括抵消转矩波动(齿槽转矩)从而降低转矩波动(齿槽转矩)的成对的转子磁极(即，基准转子磁极50a和第二转子磁极52a，以及第一转子磁极51a与第三转子磁极53a)。
[0137]第二转子磁极52b的磁极面对状态等效于第三转子磁极53a的磁极面对状态M23。具体地说，第二转子磁极52b包括沿周向的第一端部52bl和第二端部52b2。第一端部52bl的位置坐标为7.75。第三转子磁极53a包括沿周向的第一端部53al和第二端部53a2。第一端部53al的位置坐标为0.75。也就是说，第一端部52bl的位置坐标在小数点后面的值与第一端部53al的位置坐标在小数点后面的值彼此相同。另外，第二转子磁极52b的第二端部52b2的位置坐标为15.25，第三转子磁极53a的第二端部53a2的位置坐标为8.25。也就是说，第二端部52b2的位置坐标在小数点后面的值与第二端部53a2的位置坐标在小数点后面的值彼此相同。因此，第二转子磁极52b的磁极面对状态等效于第三转子磁极53a的磁极面对状态M23。
[0138]第四实施例与第三实施例的区别在于多个(3个)位置部42(第一位置部至第三位置部42a、42b、42c)的一部分的扭转量。下面主要解释第四实施例与第三实施例的区别。
[0139]在图14中所示的第三实施例中，第一位置部42a相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。第二位置部42b相对于基准部41的扭转量被指定为1/4间距。另一方面，在如图15中所示的第四实施例中，第一位置部42a相对于基准部41的扭转量被指定为1/4间距。第二位置部42b相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。在第三实施例和第四实施例中，第三位置部42c相对于基准部41的扭转量均被指定为3/4间距。图15对应于示出第一实施例的图4以及示出第三实施例的图14。图15以与图4和图14相似的方式示出，因此省略了重复的描述。
[0140]在第四实施例中的第一位置部42a相对于基准部41的扭转量与第三实施例中的第二位置部42b相对于基准部41的扭转量相一致。在第四实施例中的第二位置部42b相对于基准部41的扭转量与第三实施例中的第一位置部42a相对于基准部41的扭转量相一致。因此，对于转子30的磁性磁极中的每个(S卩，对于沿轴向方向彼此相邻的转子磁极32a(具体地说，转子磁极50a、5 Ia、52a、53a)以及对于沿轴向方向彼此相邻的转子磁极32b (具体地说，转子磁极5013、5113、5213、5313))，第四实施例的旋转电机10包括如在第三实施例中提及的彼此不同的四个磁极面对状态(即，四种磁极面对状态)。另外，第四实施例的旋转电机10包括抵消转矩波动(齿槽转矩)的转子磁极对(即，基准转子磁极50a与第一转子磁极51a，以及第二转子磁极52a与第三转子磁极53a)。因此，第四实施例的旋转电机10可以获得与第三实施例相同的效果。
[0141]接下来，如下地描述相邻的扭转量之和(以下简称为相邻扭转和)Sad。相邻扭转和Sad是相邻部分(即多个位置部42 (第一位置部42a、第二位置部42b和第三位置部42c)与基准部41)之间的扭转量之和。然而，此时由于相邻扭转和Sad随着位置部42的数量(在本实施例中为3个)的增加而增加，所以位置部42的数量是固定的。例如，在第三实施例中，基准部41和与基准部41相邻的第一位置部42a之间的扭转量为1/2间距。第一位置部42a和与第一位置部42a相邻的第二位置部42b之间的扭转量为1/4间距。第二位置部42b和与第二位置部42b相邻的第三位置部42c之间的扭转量为1/2间距。因此，第三实施例的相邻扭转和Sad为5/4间距( = 1/2+1/4+1/2)。
[0142]在第四实施例中，基准部41和与基准部41相邻的第一位置部42a之间的扭转量为I/4间距。第一位置部42a和与第一位置部42a相邻的第二位置部42b之间的扭转量为1/4间距。第二位置部42b和与第二位置部42b相邻的第三位置部42c之间的扭转量为1/4间距。因此，第四实施例的相邻扭转和Sad为3/4间距( = 1/4+1/4+1/4)。这样的相邻扭转和Sad(即，3/4间距)是在位置部42的数量相同(例如，3个)的条件下的最小值。
[0143]因此，在第四实施例的旋转电机10中，包括基准部41的相邻部分之间的扭转量之和在具有相同数量的位置部42的条件下是最小的。因此，第四实施例的旋转电机10可以限制和最小化由于包括扭转构造而导致的输出扭矩的降低。在基准部41的扭转量被指定为零的状态下，在按照从在轴向方向的端部的一部分开始的顺序(即，在本实施例中，从基准部41开始的顺序)表示时，基准部41与位置部42 (第一位置部至第三位置部42a、42b和42c)的扭转量被表示为O、1/4、I/2和3/4。
[0144]另一方面，如下地考虑当位置部42的数量为3时相邻扭转和Sad变为最大的情况。例如，根据第一修改示例，在基准部41的扭转量被指定为零的状态下，在按照从在轴向方向的端部的一个部分开始的顺序表示时，基准部41与位置部42(第一位置部至第三位置部42a、42b和42c)的扭转量被表示为1/4、3/4、O和1/2。相邻扭转和Sad为7/4间距(=I/2+3/4+1/2)。这样的相邻扭转和(S卩，7/4间距)是在位置部42的数量相同(例如，3个)的情况下的最大值。
[0145]根据第一修改示例的旋转电机10，适于降低噪声和振动中的至少一个的相邻部分(基准部41和三个位置部42)的扭转量中包括的项(term)数(在该情况下，如在1/2系列旋转电机10中的项“1/2”)为2。该数字在位置部42的数量相同(例如，3个)的情况下是最大的。这也应用于第三实施例的旋转电机10。因此，第一修改示例的旋转电机10和第三实施例的旋转电机10可以使在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个的降低效果最大化。
[0146]参照图16A、图16B、图16C和图16D来解释I /2系列旋转电机1 (8磁极60槽旋转电机)的特性。图16A、图16B、图16C和图16D中的每个的横轴表示平均扭转量(机械角度)。图16A、图16B、图16C和图16D中的每个的竖轴表示对于每个值的比率，在平均扭转量为O的情况下，其被指定为100%。图16A中的曲线L61表示根据定子芯21的目标共振阶数的外周变形量的特性。目标共振阶数是在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个方面导致问题的共振阶数。在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个的降低效果随着定子芯21的外周变形量的减小而增大。图16B中的曲线L62表示当旋转电机10被供电时转矩波动的最大值的特性。图16C中的曲线L63表示旋转电机10的齿槽转矩的特性。图16D中的曲线L64表示旋转电机1的输出转矩的最大值的特性。上述特性通过改变根据第一实施例在转子芯31处包括基准部41和单个位置部42的旋转电机10中的平均扭转量来获得。
[0147]如图16A中的曲线L61所表示的，定子芯21的外周变形量随着平均扭转量的增大而降低，这导致在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个降低。在平均扭转量为1/4间距(S卩，1.5机械角度)的情况下，定子芯21的外周变形量被最小化，并且在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个被最大化地降低。上述平均扭转量与第一实施例中的第一平均扭转量Savl匹配。在平均扭转量大于1/4间距(S卩，大于1.5机械角度)的情况下，定子芯21的外周变形量开始增大，并且在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个的降低效果降低。
[0148]如图16B中的曲线L62所示，旋转电机10的转矩波动的最大值随着平均扭转量的增大而降低。在平均扭转量在1/8间距(S卩，0.75机械角度)附近的情况下，获得了第一局部最小值。上述平均扭转量与第二实施例中的第二平均扭转量Sav2匹配。在平均扭转量基本上大于1/8间距(S卩，大于0.75机械角度)的情况下，旋转电机10的转矩波动的最大值开始增大并且然后再降低。在平均扭转量为5/16间距(S卩，1.875机械角度)的情况下，旋转电机10的转矩波动的最大值达到第二局部最小值。在平均扭转量大于5/16间距(1.875机械角度)的情况下，旋转电机10的转矩波动的最大值再次增大。
[0149]如图16C中的曲线L63所表示的，旋转电机10的齿槽转矩包括与由图16B中的曲线L62所表示的特性基本相同的特性。然而，此时旋转电机1的齿槽转矩在平均扭转量为3/8间距(S卩，2.25机械角度)的情况下达到第二最小值。
[0150]如图16D中的曲线L64所示，旋转电机1的输出转矩的最大值基本恒定，直至I/8间距(即，0.75机械角度)的平均扭转量。在平均扭转量大于1/8间距(大于0.75机械角度)的情况下，旋转电机10的输出转矩的最大值逐渐降低。
[0151]图16A、图16B、图16C和图16D中的星号表示根据第三实施例的旋转电机10的特性。图16A、图16B、图16C和图16D中的叉表示根据第四实施例的旋转电机的特性。图16A、图16B、图16C和图16D中的三角表示根据第二修改示例的旋转电机1的特性。图16A、图16B、图16C和图16D中的加号表示根据第三修改示例的旋转电机1的特性。
[0152]根据第二修改示例的旋转电机10，在基准部41的扭转量被指定为零的状态下，在按照从在轴向方向的端部的一个部分开始的顺序表示时，基准部41与三个位置部42(8卩，第一位置部42a、第二位置部42b和第三位置部42 c)的扭转量被表示为1/4、O、I /2、3/4。在第二修改示例的旋转电机10中，基准部41的层叠厚度tlO以及三个位置部42的层叠厚度til彼此相同。
[0153]第三修改示例的旋转电机10包括单个位置部42，这与第一实施例相同，然而，基准部41的层叠厚度tlO与位置部42的层叠厚度til彼此不同。因此，位置部42相对于基准部41的扭转量与第一实施例不同。具体地说，在基准部41的层叠厚度tlO被指定为I的状态下，位置部42的层叠厚度til被指定为1.5。位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为5/12间距。
[0154]如图16A所示，即使在平均扭转量大于1/4间距(1.5机械角度)的情况下，也抑制了第三实施例的旋转电机10中的定子芯21的外周变形量(由星号表示)的增大。因此，保持了在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个的降低效果。由三角表示的第二修改示例的旋转电机10中的定子芯21的外周变形量与第三实施例的旋转电机10相比稍有增大。因此，在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个的降低效果稍有降低。由叉表示的第四实施例的旋转电机1中的定子芯21的外周变形量与第二修改示例的旋转电机1相比稍有增大。因此，上述降低效果进一步降低。也就是说，在第四实施例、第二修改示例和第三修改示例之中，第三实施例的旋转电机1包括最高的对在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个的降低效果。这是因为在第三实施例的旋转电机10中，适于降低噪声和振动中的至少一个的相邻部分(基准部41和三个位置部42)的扭转量中包括的项数(在该情况下，如在1/2系列旋转电机10中的项“1/2”(3机械角度))为2，这在第四实施例、第二修改示例和第三修改示例中是最大的。
[0155]如图16B中所示，在平均扭转量大于5/16间距(1.875机械角度)的情况下，由星号表示的根据第三实施例的旋转电机10的转矩波动的最大值稍有增大，然而，保持了转矩波动的降低效果。这种状态也应用于由三角表示的第二修改示例的旋转电机10以及由叉表示的第四实施例的旋转电机10。
[0156]如图16C中所示，在平均扭转为3/8间距(2.25机械角度)的情况下，由星号表示的根据第三实施例的旋转电机10的齿槽转矩被最小化。上述平均扭转量与第三实施例中的第三平均扭转量Sav3—致。这种状态也应用于由三角表示的第二修改示例的旋转电机10以及由叉表示的第四实施例的旋转电机10。
[0157]如图16D中所示，在平均扭转量为3/8间距(2.25机械角度)的情况下，由星号表示的根据第三实施例的旋转电机10的输出转矩的最大值降低并变得低于由曲线L64表示的第一实施例的旋转电机10。另一方面，在平均扭转量为3/8间距(2.25机械角度)的情况下，由三角表示的第二修改示例的旋转电机10的输出转矩的最大值基本等于由曲线L64表示的第一实施例的旋转电机10。此外，在平均扭转量为3/8间距(2.25机械角度)的情况下，与由曲线L64表示的第一实施例的旋转电机10相比，限制了由叉表示的第四实施例的旋转电机10的输出转矩的最大值的降低。这是因为在前述第四实施例、第二修改示例和第三修改示例中，根据第四实施例的旋转电机1的相邻扭转和Sad被最小化。
[0158]在图16A、图16B、图16C和图16D中，如在由加号表示的第三修改示例的旋转电机1中，层叠厚度tlO和层叠厚度til可以彼此不同。这里，基准部41之外的一个部分i与单个位置部42或多个位置部42的扭转量为扭转量Si，且部分i的层叠厚度为层叠厚度ti。这时，通过将任何部分的扭转量Si与层叠厚度ti相乘得到的值相加获得的总值除以层叠厚度之和来获得平均扭转量，即，获得如下值(Σ i(Si.ti))/( Σ iti)。例如，在第一实施例的旋转电机10中，在基准部41的层叠厚度tlO为I，位置部42的层叠厚度til为I，基准部41的扭转量为0°并且位置部42相对于基准部41的扭转量为3°的情况下，平均扭转量为1.5° ( = {0+(1 X
3)}/(1+1))。上述角度均为机械角度。
[0159]另一方面，在图16A、图16B、图16C和图16D中由加号表示的第三修改示例的旋转电机10中，例如，基准部41的层叠厚度tlO为I，位置部42的层叠厚度til为1.5。另外，例如，基准部41的扭转量为0°，位置部42相对于基准部41的扭转量为2.5°。此时，平均扭转量为1.5°(={0+ (1.5 X 2.5)} / (I+1.5))，其等于第一实施例的旋转电机1的平均扭转量。结果，由加号表示的第三修改示例的旋转电机10可以获得与第一实施例的旋转电机10基本相同的特性。这样的条件也应用于稍后解释的实施例以及作为Ι/c系列旋转电机的旋转电机10。
[0160]因此，在基准部41的层叠厚度tlO和位置部42的层叠厚度til彼此不同时，位置部42相对于基准部41的扭转量与在基准部41的层叠厚度tlO和位置部42的层叠厚度til彼此相同的情况下获得的扭转量不同。因此，在本公开中，在基准部41的层叠厚度与单个或多个位置部42的层叠厚度在轴向方向(第三方向，箭头Z的方向)上彼此相同的状态下指定平均扭转量(g卩，第一平均扭转量Savl、第二平均扭转量Sav2和第三平均扭转量Sav3)。换言之，在层叠厚度tlO与层叠厚度til彼此不同的情况下，位置部42相对于基准部41的扭转量可以基于上述计算平均扭转量(即，第一平均扭转量Savl、第二平均扭转量Sav2和第三平均扭转量Sav3)的关系来指定。
[0161]第五实施例与第一实施例的区别在于每磁极每相的槽数。下面主要解释第五实施例与第一实施例的区别。
[0162]如图17中所示，第五实施例的旋转电机10被用作8磁极30槽旋转电机。每磁极每相的槽数为1.25。即，第五实施例的旋转电机10是1/4系列旋转电机。图17对应于示出第一实施例的图4。图17以与图4相似的方式示出，因此省略了重复的解释。在第五实施例中，每磁极的槽数为3.75。在图17中，定子20的基准等效间隔被指定为通过对以定子磁极间距为单位的每磁极槽数(在本实施例中为3.75)进行四舍五入(例如，对大于1/2的分数计为I而舍去其它的分数)获得的最接近整数。因此，在本实施例中，基准等效间隔为4(4间距)。图17示出了在基准等效间隔为4个定子磁极间距的状态下定子磁极与转子磁极32a、32b之间的磁极面对状态。在图17中，与由定子磁极号2、6、10和14表示的每个齿部21b附连的每个实心圆表示在基准等效间隔内的定子磁极的磁极中心位置。
[0163]在图17中，每个定子磁极与转子磁极(转子磁极32a、32b)之间的磁极面对状态等同于基准位置P30的每个等效位置由基准等效位置P31、P32和P33表示。在离开基准位置P30最接近整数的整数倍(即，在这种情况下为4的整数倍)的位置处获得该基准等效位置P31、P32和P33，该最接近整数由对每磁极槽数进行四舍五入获得。另外，每个定子磁极与转子磁极(转子磁极32a、32b)之间的磁极面对状态等同于基准位置P40的每个等效位置由基准等效位置P41和P42表示。在离开基准位置P40最接近整数的整数倍(S卩，在这种情况下为4的整数倍)的位置处获得基准等效位置P41和P42，该最接近整数由对每磁极槽数进行四舍五入获得。
[0164]这里，解释基准位置P30与基准位置P40之间的关系。第五实施例的旋转电机10为1/4系列旋转电机10。因此，磁极面对状态的一个周期基于转子30的两对磁性磁极(S卩，在周向上的两对转子磁极(四个磁极))。在图17中从基准位置P30沿第一方向(箭头X2的方向)向右侧移动两对转子磁极(四个磁极)的点被指定为移动点MP1。如图17中所示，移动点MPl存在于定子磁极号18处。通过将存在于定子磁极号18处的基准等效位置(移动点MPl)移动至定子磁极号2附近处的等效位置来获得基准位置P40。具体地说，基准位置P40位于在图17中从基准位置P30沿第一方向(箭头X2的方向)移动(S卩，远离其移动)定子磁极的一个间距的点处。上述一个间距通过下述方式获得，即，从通过将基准等效间隔(在本实施例中为四个间距)乘以4(对应于所述四个磁性磁极)获得的16个间隔中减去15个间距，该15个间距被用作面对转子30的两对磁极(四个磁性磁极)，即，在周向上的两对转子磁极3 2a、3 2b的定子磁极的数量。
[0165]如图17中所示，设置在基准部41处并在周向上彼此相邻的两对转子磁极32a、32b(四个转子磁极)为基准转子磁极50a、50b、50c和50d。1/4系列旋转电机10包括四种磁极面对状态(磁极面对状态M30、M31、M32和M33)并且包括四种引力分布。因此，两对转子磁极32a和32b的引力分布(S卩，基准转子磁极50a、50b、50c和50d的引力分布)彼此不同。结果，防止引力分布相对于单个转子磁极等同，而是使其相对于每两对转子磁极(即，每四个转子磁极)等同。
[0166]上述状态也应用于未在图17中示出的其它转子磁极32a和32b。在1/4系列旋转电机10中，两对转子磁极32a和32b，即，包括彼此不同的引力分布的两个转子磁极32a和两个转子磁极32b被设置为在周向上彼此相邻并成为一个单元。基于沿第一方向彼此相邻并具有彼此不同的引力分布的两对转子磁极32a和32b的平行移位，1/4系列旋转电机10实现了多磁极(在本实施例中为8磁极)旋转电机。
[0167]在1/4系列旋转电机10中，定子芯21的静态移位量包括具有彼此不同的大小的四种峰值。因此，1/4系列旋转电机10包括第二阶振型旋转的振动力分量。第二阶振型旋转的振动力分量以转子的两对磁极(即，四个磁极)而重复。定子芯21的静态移位量包括在周向上在一周内的两个峰值。
[0168]在其中定子20包括整数槽构造的旋转电机10中，获得的振动力分量的阶数(在本实施例中为第二阶振型旋转)小于取决于转子30的磁极数(在本实施例中为8个磁极)的振动力分量的阶数(即，在本实施例中为八阶振型旋转)。因此，在包括宽范围的驱动转数的旋转电机10中，可能在驱动转数的范围内产生与定子芯21的固有振动频率匹配的转数。结果，发生定子20的共振，这会增大在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动。
[0169]根据第五实施例的旋转电机10，定子芯21或转子芯31(在本实施例中为转子芯31)包括基准部41和多个(在本实施例中为三个)位置部42。在图17中，三个位置部42由第一位置部42a、第二位置部42b和第三位置部42c表示。
[0170]第一位置部42a与第一实施例中的位置部42基本相同。设置在第一位置部42a处的两对转子磁极32a和32b是第一转子磁极51a、51b、51c和51d。第一位置部42a相对于基准部41的扭转量被指定为1/4间距。设置在第二位置部42b处的两对转子磁极32a和32b是第二转子磁极52a、52b、52c和52d。第二位置部42b相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。设置在第三位置部42c处的两对转子磁极32a和32b是第三转子磁极53a、53b、53c和53d。第三位置部42c相对于基准部41的扭转量被指定为3/4间距。
[0171]例如，在图17中由虚线围绕的区域中，基准转子磁极50a的引力分布与第二转子磁极52a的引力分布的重叠导致了四阶振型旋转的振动力分量的增大。以同样的方式，第一转子磁极51a的引力分布与第三转子磁极53a的引力分布的重叠导致了四阶振型旋转的振动力分量的增大。上述两个所得到的引力分布的进一步重叠导致了八阶振型旋转的振动力分量的增大。上述情况也应用于与基准转子磁极50a相邻的基准转子磁极50b、与基准转子磁极50b相邻的基准转子磁极50c、以及与基准转子磁极50c相邻的基准转子磁极50d。
[0172]根据第五实施例的旋转电机1，按照与第一实施例相同的方式，沿轴向方向相邻的转子磁极32a(具体地说，转子磁极50a、5la、52a和53a)的磁性引力分布在径向方向(第二方向，箭头Y的方向)被混合并平均化。这样的情况也应用于转子磁极32b(具体地说，转子磁极50b、51b、52b和53b)。结果，沿轴向方向相邻的转子磁极32a的引力分布与沿轴向相邻的转子磁极32b的引力分布彼此基本等同，或者接近基本等同的状态。因此，在本实施例的旋转电机1中，与取决于转子30的磁极数(在本实施例中为8个磁极)的振动力分量的阶数(即，在本实施例中为八阶振型旋转)相比阶数较低(在本实施例中为第二阶振型旋转)的振动力分量减小，并且取决于转子30的磁极数的阶数的振动力分量会增大。因此，在第五实施例的旋转电机1中，在振动力分布方面，获得了与以整数槽构造形成定子的情况下基本相同水平的高阶旋转(在本实施例中为八阶振型旋转)。与定子芯21的固有振动频率相匹配的转数升高，以落出旋转电机10的驱动转数范围之外。即，根据第五实施例的旋转电机10，可以避免定子20的共振的可能性，从而降低了在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个。
[0173]在第五实施例的旋转电机10中，第一平均扭转量Savl为3/8间距( = (0+1/4+1/2+3/4)/4)。在基准部41的扭转量被指定为零的状态下，在按照从在轴向方向的端部的一个部分开始的顺序(即，在本实施例中，从基准部41开始的顺序)表示时，基准部41与多个(在本实施例中为三个)位置部42 (第一位置部42a、第二位置部42b和第三位置部42c)的扭转量被表示为等差数列0、1/4、1/2和3/4。另外，基准部41和与基准部相邻的第一位置部42a之间的扭转量为1/4间距。第一位置部42a和与第一位置部42a相邻的第二位置部42b的扭转量为I/4间距。第二位置部42b和与第二位置部42b相邻的第三位置部42c的扭转量为1/4间距。因此，相邻扭转和Sad为3/4间距(= 1/4+1/4+1/4)。
[0174]根据第五实施例的旋转电机10，在位置部42的数量相同(在本实施例中，三个位置部42)的情况下，包括基准部41的相邻部分之间的扭转量之和(相邻扭转和Sad)被最小化。因此，本实施例的旋转电机1可以最小化和抑制由扭转构造导致的输出转矩的降低。
[0175]第五实施例的旋转电机10还能够以与第二实施例相同的方式降低转矩波动(齿槽转矩)。在第五实施例的8磁极30槽旋转电机10中，齿槽转矩的一个周期为3° (机械角度)，其通过用360° (机械角度)除以120(定子磁极数(S卩，30)与转子磁极数(S卩，8)的最小公倍数)而获得。根据齿槽转矩的一个周期的机械角度3对应于1/4间距。
[0176]因此，为了降低转矩波动(齿槽转矩)，转子芯31包括单个位置部42，并且其相对于基准部41的扭转量可以被指定为1/8间距(对应于齿槽转矩的半个周期)。在这种情况下，在基准部41的扭转量被指定为O的情况下，基准部41和位置部42的扭转量表示为0、1/8。另外，第二平均扭转量Sav2为1/16间距(= (0+1/8)/2)。
[0177]另外，第五实施例的旋转电机10还可以按照与第三实施例相同的方式降低在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个以及转矩波动(齿槽转矩)。在这种情况下，位置部42除了第一位置部42a、第二位置部42b和第三位置部42c之外还包括第四位置部、第五位置部、第六位置部和第七位置部。第四位置部相对于基准部41的扭转量被指定为1/8间距。第五位置部相对于基准部41的扭转量被指定为3/8间距。第六位置部相对于基准部41的扭转量被指定为5/8间距。第七位置部相对于基准部41的扭转量被指定为7/8间距。因此，第三平均扭转量 Sav3 为 7/16( = (0+1/4+1/2+3/4+1/8+3/8+5/8+7/8)/8)间距。
[0178]在按照从在轴向方向的端部的一个部分开始的顺序(S卩，在本实施例中，从基准部41开始的顺序)表示时，基准部41与多个(在这种情况下为七个)位置部42(第一至第七位置部)的扭转量可被期望地以等差数列表示为0，1/8，1/4，3/8，1/2，5/8，3/4，7/8。另外，前述扭转量可以被期望地表示为通过组合第一组扭转量和第二组扭转量的扭转量。当以升序表示时，第一组扭转量以等差数列表示为0、1/4、1/2和3/4。通过对第一组中的每一个扭转量增加1/8间距来获得第二组扭转量。即，当以升序表示时，第二组扭转量以等差数列表示为1/8、3/8、5/8和7/8。
[0179]在这种情况下，相邻扭转和Sad为7/8( = 1/8+1/8+1/8+1/8+1/8+1/8+1/8)间距。在位置部42的数量相同的情况下(在该情况下，七个位置部42)，包括基准部41的相邻部分之间的扭转量之和(相邻扭转和Sad)被最小化。因此，本实施例的旋转电机10可以最小化和抑制由于扭转构造导致的输出转矩的降低。
[0180]另外，在基准部41的扭转量被指定为零的状态下，在按照从在轴向方向的端部的一个部分开始(即，在本实施例中，从基准部41开始)的顺序表示时，基准部41与多个(在该情况下为七个)位置部42(8卩，第一至第七位置部)的扭转量也可以被表示为0、1/4、1/2、3/
4、1/8、3/8、5/8、7/8。此时，适于降低噪声和振动中的至少一个的扭转量(8卩，如在1/4系列旋转电机10中的1/4间距)被指定为相邻部分(基准部41与三个位置部42)之间的扭转量的频率大于前述情况(表示为O、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4和7/8)。具体地说，包括基准部41的相邻部分的扭转量包括两组扭转量。一组扭转量被表示为0、1/4、1/2和3/4，从而将相邻部分之间的三个连续的扭转量指定为1/4间距。另一组扭转量被表示为1/8、3/8、5/8和7/8，从而将相邻部分之间的三个连续的扭转量指定为1/4间距。因此，与前述情况(表示为0、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4和7/8)相比，此时的旋转电机10提高了对驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个的降低效率。另一方面，相邻扭转量和Sad为17/8间距( = 1/4+1/4+1/4+5/8+1/4+1/4+1/4)，其大于前述情况下的相邻扭转和Sad。
[0181]参照图18A、图18B、图18C和图18D来解释I /4系列旋转电机1 (8磁极30槽旋转电机)的特性。图18A至图18D对应于分别示出第四实施例的图16A至图16D。图18A至图18D由与图16A至图16D相同的方式示出，因此省略重复的解释。曲线L71、L72、L73和L74分别对应于图16A至图16D中的曲线L61、L62、L63和L64。由曲线L71、L72、L73和L74表示的1/4系列旋转电机10的特性通过改变平均扭转量来获得。
[0182]如图18A中示出的曲线L71所表示的，定子芯21的外周变形量随着平均扭转量的增大而逐渐降低，从而降低了在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个。在图18A中，在平均扭转量为3/8间距(S卩，4.5机械角度)的情况下，定子芯21的外周变形量最小，因此在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个被最大程度地降低。上述平均扭转量(3/8间距)与根据第一实施例的第一平均扭转量Savl匹配。另外，如由图18D中的曲线L74所表示的，旋转电机10的输出转矩的最大值包括与定子芯21的外周变形量基本相同的趋势。即，输出转矩的最大值随着平均扭转量的增大而减小。
[0183]如图18B中的曲线L72所表示的，转矩波动的最大值随着平均扭转量的增大而减小，并且在平均扭转量为1/16间距(S卩，0.75机械角度)时变得最小。上述平均扭转量(1/16间距)与根据第五实施例的第二平均扭转量Sav2—致。在平均扭转量大于1/16间距的情况下，转矩波动的最大值转为增大。如图18C中的曲线L73所表示的，齿槽转矩包括与转矩波动基本相同的趋势。即，在平均扭转量为1/16间距(0.75机械角度)的情况下，齿槽转矩变得最小。
[0184]在处于适当的位置关系的位置部42的数量增大的情况下，平均变形量增大，从而在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个增大。另一方面，在位置部42的数量增大的情况下，会容易发生磁通量泄漏或短路。具体地说，在转子芯31包括永磁体的旋转电机10中，由永磁体产生的磁通量会容易发生泄漏或短路。结果，有效磁通量减少，从而旋转电机10的输出转矩容易降低。在位置部42的数量增大的情况下，例如，诸如永磁体的组件的数量增大，从而制造成本会增大。因此，考虑到限制旋转电机10的输出转矩的降低以及限制制造成本，具有较少数量的位置部42的旋转电机是期望的。
[0185]在相邻扭转和Sad在多个位置部42的数量(在该情况下为三个)相同的情况下被最小化的情况下，旋转电机1的输出转矩的降低被最小化。在相邻扭转量和Sad被适当地指定的情况下，改善了在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个的降低效果。因此，由于获得的效果根据相邻扭转量和Sad而彼此不同，所以基准部41与位置部42的布置可以基于旋转电机10的要求规格来适当地选择。
[0186]位置部42的数量可以减少。如上所述，增加位置部42的数量可以导致旋转电机10的输出转矩的降低。因此，减少位置部42的数量，从而限制旋转电机1的输出转矩的降低，同时保持对在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个的降低效果。例如，在根据第五实施例的I /4系列旋转电机1中，在基准部41的扭转量为零的情况下，基准部41与三个位置部42(第一位置部至第三位置部42a、42b和42c)的扭转量在以升序表示时候由等差数列0、1/4、1/2和3/4表示。在位置部42的数量减少的情况下，可以组合交替的扭转量。具体地说，基准部41和单个位置部42的扭转量可以表示为0、1/2。基准部41与单个位置部42的扭转量也可以表示为1/4、3/4。
[0187]位置部42的数量可以减少，从而获得同样的第一平均扭转量Savl。如第五实施例中所述，第一平均扭转量Savl为3/8间距。因此，例如，基准部41与单个位置部42的扭转量可以表示为O和3/4间距。另外，位置部42的数量可以减少，从而旋转电机10的输出转矩的降低被最小化。在这种情况下，例如，基准部41和单个位置部42的扭转量可以被表示为O和1/4间距。
[0188]第六实施例与上述第五实施例的区别在于每磁极每相的槽数。下面主要描述第六实施例与第五实施例的区别。
[0189 ]如图19中所示，第六实施例的旋转电机1是4磁极21槽旋转电机。每磁极每相的槽数为1.75。即，第六实施例的旋转电机10是3/4系列旋转电机。图19对应于示出第一实施例的图4以及示出第五实施例的图17。图19以与图4和图17相同的方式示出，因此省略重复的解释。第六实施例中的每磁极槽数为5.25。在图19中，定子20的基准等效间隔被指定为通过对以定子磁极间距为单位的每磁极槽数(在本实施例中为5.25)进行四舍五入获得的最接近整数。因此在第六实施例中，基准等效间隔为六(六个间距)。图19示出了在基准等效间隔为六个间距的情况下转子磁极32a、32b与定子磁极之间的磁极面对状态。
[0190]在图19中，附连到由定子磁极号3、9、15和21表示的齿部21b中的每个的每个实心圆表示在基准等效间隔中的定子磁极的磁极中心位置。在图19中，定子磁极与转子磁极32a或32b之间的磁极面对状态等同于在基准位置P50处的磁极面对状态的等效位置由基准等效位置P51、P52和P53表示。基准等效位置P51、P52和P53在与基准位置P50相离通过对每磁极槽数进行四舍五入而获得的最接近整数的整数倍(即，在该情况下为六的整数倍)的位置处获得。另外，定子磁极与转子磁极32a或32b之间的磁极面对状态等同于在基准位置P60处的磁极面对状态的等效位置由基准等效位置P61和P62表示。基准等效位置P61和P62在与基准位置P60相离通过对每磁极槽数进行四舍五入而获得的最接近整数的整数倍(S卩，在该情况下为六的整数倍)的位置处获得。
[0191]基准位置P50与基准位置P60之间的关系和在第五实施例中的基准位置P30与基准位置P40之间的关系相同。移动点MP2对应于第五实施例中的移动点MPl。如图19中所示，移动点MP2位于定子磁极号6处。基准位置P60位于在图19中从基准位置P50沿第一方向(箭头X2的方向)向右侧移动(离开)三个间距的点处。上述三个间距通过下述方式获得，S卩，从通过将基准等效间隔(在本实施例中为6个间距)乘以4(对应于四个磁性磁极)获得的24个间隔中减去21个间距，该21个间距被用作面对转子30的两对磁性磁极(四个磁性磁极)(即，在周向上的两对转子磁极32a、32b)的定子磁极的数量。
[0192]按照与第五实施例同样的方式，定子芯21或转子芯31(在本实施例中为转子芯31)包括基准部41和多个(在本实施例中为三个)位置部42。三个位置部42对应于第一位置部42a、第二位置部42b和第三位置部42c。
[0193]位于第一位置部42a处的两对转子磁极32a、32b(四个转子磁极)为第一转子磁极51a、51b、51c和51d。第一位置部42a相对于基准部41的扭转量被指定为3/4间距。位于第二位置部42b处的两对转子磁极32a、32b(四个转子磁极)为第二转子磁极52a、52b、52c和52d。第二位置部42b相对于基准部41的扭转量被指定为6/4间距。位于第三位置部42c处的两对转子磁极32a、32b (四个转子磁极)为第三转子磁极53a、53b、53c和53d。第三位置部42c相对于基准部41的扭转量被指定为9/4间距。如图19中的虚线围绕的区域所示，在第六实施例中也提供了如磁极面对状态M40、M43、M46和M49所表示的四种磁极面对状态。
[0194]如图19中所示，对于转子30的每个磁性磁极，S卩，对于沿轴向方向相邻的转子磁极32a (具体地说，转子磁极50a、51a、52a和53a)以及对于沿轴向方向彼此相邻的转子磁极32b(具体地说，转子磁极50b、5 Ib、52b和53b)，第六实施例的旋转电机1包括彼此不同的四个磁极面对状态(即，四种类型的磁极面对状态)。因此，沿轴向方向设置的转子磁极32a(转子磁极50a、5 la、52a和53a)的引力分布重叠以被混合和平均化。按同样的方式，沿轴向方向设置的转子磁极32b (转子磁极50b、5 Ib、52b和53b)的引力分布重叠以被混合和平均化。结果，可以降低在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个。另外，在第六实施例的旋转电机10中，第一平均扭转量Savl为9/8间距(=(0+3/4+3/2+9/4)/4)。此外，在基准部41被指定为零的状态下，基准部41和三个位置部42的扭转量按照升序为0、3/4、3/2、9/4。因此，第六实施例的旋转电机10可以获得与第五实施例相同的效果。
[0195]第七实施例与第六实施例之间的区别在于基准等效间隔。下面主要描述第七实施例与第六实施例的区别。
[0196]如图20所示，第七实施例的旋转电机10为4磁极21槽旋转电机。每磁极槽数为
5.25。在图20中，定子20的基准等效间隔被指定为通过对以定子磁极间距为单位的每磁极槽数(S卩，5.25)进行四舍五入(S卩，通过将超过1/2的分数计为I并舍去其它分数)获得的最接近整数。因此在第七实施例中，基准等效间隔为五(五个间距)。图20示出了在基准等效间隔为五个间距的情况下转子磁极32a和32b与定子磁极之间的磁极面对状态。在图20中，附连到由定子磁极号3、8、13和18表示的每个齿部21b的每个实心圆表示在基准等效间隔内的定子磁极的磁极中心位置。图20对应于示出第一实施例的图4、示出第五实施例的图17以及示出第六实施例的图19。图20以与图4、图17和图19相同的方式示出，因此省略重复的描述。
[0197]在图20中，定子磁极与转子磁极32a或32b之间的磁极面对状态等同于在基准位置P70处的磁极面对状态的等效位置由基准等效位置P71、P72和P73表示。基准等效位置P71、P72和P73在离开基准位置P70最接近整数的整数倍(S卩，在该情况下为五的整数倍)的位置处获得，该最接近整数通过对每磁极槽数进行四舍五入而获得。另外，定子磁极与转子磁极32a或32b之间的磁极面对状态等同于在基准位置P80处的磁极面对状态的等效位置由基准等效位置P81、P82和P83表示。基准等效位置P81、P82和P83在离开基准位置P80最接近整数的整数倍(即，在该情况下为五的整数倍)的位置处获得，该最接近整数通过对每磁极槽数进行四舍五入而获得。
[0198]在第七实施例中，将每磁极槽数(S卩5.25)四舍五入(S卩，舍去小数点之后的数字)来指定基准等效间隔。因此，基准位置P70与基准位置P80之间的关系与第六实施例中的基准位置P50和基准位置P60之间的关系不同。移动点MP3对应于第五实施例中的移动点MPl和第六实施例中的移动点MP2。如图20中所示，移动点MP3存在于定子磁极号2处。在图20中沿第一方向(箭头XI的方向)从基准位置P70向左侧移动I个间距的点处获得该移动点MP3。即，在图20中沿第一方向(箭头X2的方向)向右侧移动-1 (负I)个间距的点处获得该移动点MP3。这样的移动量(-1个间距)通过下述方式获得，即，从通过将基准等效间隔(在本实施例中为5个间距)乘以4(对应于四个磁性磁极)获得的20个间隔中减去21个间距，该21个间距被用作面对转子30的两对磁性磁极(四个磁性磁极)(即，在周向上的两对转子磁极32a、32b)的定子磁极的数量。等效位置的上述移动重复四次，从而移动点MP3从基准位置P70沿第一方向(箭头Xl的方向)向左侧移动四个间距(即，沿第一方向向右侧移动-4个间距)，以等同于基准位置P80。
[0199]按照与第六实施例相同的方式，定子芯21或转子芯31(在本实施例中为转子芯31)包括基准部41和多个(在本实施例中为三个)位置部42。三个位置部42为第一位置部42a、第二位置部42b和第三位置部42c。
[0200]设置于第一位置部42a处的两对转子磁极32a、32b(四个转子磁极)为第一转子磁极51a、51b、51c和51d。在第七实施例中，第一位置部42a相对于基准部41的扭转量被指定为1/4间距。设置于第二位置部42b处的两对转子磁极32a、32b(四个转子磁极)为第二转子磁极52a、52b、52c和52d。在第七实施例中，第二位置部42b相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。设置于第三位置部42c处的两对转子磁极32a、32b(四个转子磁极)为第三转子磁极53a、53b、53c和53d。在第七实施例中，第三位置部42c相对于基准部41的扭转量被指定为3/4间距。如图20中的虚线围绕的区域所示，在第七实施例中也提供了如磁极面对状态M50、M51、M52和M53所表示的四种磁极面对状态。在图20中，还指出了磁极面对状态M46和M49。
[0201]如图20中所示，第七实施例的旋转电机10对于转子30的磁性磁极中的每个(S卩，对于沿轴向方向彼此相邻的转子磁极32a (具体地说，转子磁极50a、5 la、52a、53a)以及对于沿轴向方向彼此相邻的转子磁极3213(具体地说，转子磁极5013、5113、5213、5313))包括彼此不同的四个磁极面对状态(即，四种磁极面对状态)。因此，沿轴向方向设置的转子磁极32a(转子磁极50a、51a、52a、53a)的引力分布将被叠置而被混合和平均化。以同样的方式，沿轴向方向设置的转子磁极32b(转子磁极50b、51b、52b、53b)的引力分布将被叠置而被混合和平均化。结果，可以降低在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个。另外，在第七实施例的旋转电机10中，第一平均扭转量Savl为3/8间距(=(0+1/4+1/2+3/4)/4)。此夕卜，在基准部41的扭转量指定为O的状态下，基准部41和三个位置部42的扭转量按照升序为0、1/4、1/2、3/4。因此，第七实施例的旋转电机10可以获得与第五实施例相同的效果。
[0202]在第七实施例中，基准部41和与与基准部41相邻的第一位置部42a之间的扭转量为1/4间距。第一位置部42a和与第一位置部42a相邻的第二位置部42b之间的扭转量为1/4间距。第二位置部42b和与第二位置部42b相邻的第三位置部42c之间的扭转量为1/4间距。因此，第七实施例的相邻扭转和Sad为3/4间距(= 1/4+1/4+1/4)。
[0203]另一方面，根据第六实施例的旋转电机10，基准部41和与基准部41相邻的第一位置部42a之间的扭转量为3/4间距。第一位置部42a和与第一位置部42a相邻的第二位置部42b之间的扭转量为3/4间距。第二位置部42b和与第二位置部42b相邻的第三位置部42c之间的扭转量为3/4间距。因此，第六实施例的相邻扭转和Sad为9/4间距(=3/4+3/4+3/4)。
[0204]因此，在第七实施例的旋转电机10中，相邻扭转和Sad小于第六实施例的旋转电机10的相邻扭转和Sad。因此，与第六实施例的旋转电机10相比，第七实施例的旋转电机10可以抑制由扭转构造导致的输出转矩的降低，并且可以使输出转矩的降低最小化。
[0205]如上所述，可以按照与1/4系列旋转电机10相同的方式来指定在3/4系列旋转电机中的位置部42相对于基准部41的扭转量。另外，根据第七实施例和第六实施例的旋转电机的转矩波动(齿槽转矩)可以按照与第五实施例相同的方式降低。另外，按照与第五实施例相同的方式，根据第七实施例和第六实施例，在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个以及旋转电机10的转矩波动(齿槽转矩)可以被降低。
[0206]在第一至第四实施例中，旋转电机10用作1/2系列旋转电机。在第五实施例中，旋转电机10用作1/4系列旋转电机。在第六和第七实施例中，旋转电机10用作3/4系列旋转电机。然而，旋转电机10不限于以上，而是可以用作如下解释的Ι/c系列旋转电机。
[0207]根据Ι/c系列旋转电机10，定子20以分数槽构造形成，其中每磁极每相的槽数为非整数。由分数槽绕组来缠绕定子绕组22。定子芯21或转子芯31 (例如，转子芯31)包括基准部41以及单个或多个位置部42。位置部42沿第三方向(箭头Z的方向)与基准部连接并且相对于基准部41沿第一方向(箭头X的方向)移位。此时，转子30相对于定子20移动(S卩，旋转)的方向被指定为第一方向(箭头X的方向)，定子20与转子30之间的面对方向被指定为沿着第二方向(箭头Y的方向)，与第一方向和第二方向均垂直的方向被指定为第三方向(箭头Z的方向)。
[0208]定子20包括分数槽构造并且转子绕组22由分数槽绕组缠绕的Ι/c系列旋转电机10包括扭转构造。因此，沿第三方向(箭头Z的方向)彼此相邻的转子磁极的磁性引力分布可以被混合并平均。因此，在旋转电机10中，在引力分布方面获得了与定子由整数槽构造形成的情况下基本相同水平的高阶数。与定子芯21的振动的固有频率匹配的转数增大，从而落出旋转电机10的驱动转数范围外。即，能够避免定子20的共振的可能性，以降低在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个。另外，根据旋转电机10，包括彼此不同相位的转矩波动的部分重叠以被抵消，从而降低转矩波动。
[0209]此时，当每磁极每相的槽数由带分数表示时，每磁极每相的槽数的整数部分为整数部分a，当带分数的适当的分数部分被表示为不可约分数时，分子部分为分子部分b，分母部分为分母部分c。另外，整数部分a、分子部分b和分母部分c均为正整数。分母部分c是等于或大于2的整数，并且不是3的整数倍。这是因为在分母部分c为3的整数倍的情况下，定子绕组22不能以分数槽绕组的方式缠绕。
[0210]例如，在如图21中所示的4/3系列旋转电机1中，绕组的数量在相之间是不平均的。图21示出了用作6磁极24槽旋转电机的旋转电机10的每个相的绕组数量分布的示例。例如，U相的绕组数量大于V相和W相的绕组数量，这导致相之间的绕组不平均。
[0211]另外，如图22中所示，即使在相之间的绕组数量相同的情况下，在相之间的绕组数量分布也不均匀。图22示出了6磁极24槽旋转电机10的每个相的绕组数量分布的另一示例。例如，在一个周期中，U相的绕组的数量按顺序为2、1、0、0、2、1、0、0、2、0、0和O。在一个周期中，￥相的绕组的数量按顺序为0、0、1、2、0、0、0、2、0、0、1和2。在一个周期中，1相的绕组的数量按顺序为O、1、1、O、O、1、2、O、O、2、I和O。因此，当分母部分c为3的倍数时，相之间的绕组数量分布不均匀，因此定子绕组22不能以分数槽绕组来缠绕。
[0212](噪声和振动的降低)
[0213]用于降低在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个的单个或多个位置部42相对于基准部41的平均扭转量为第一平均扭转量Savl。在基准部41沿第三方向(箭头Z的方向)的层叠厚度tlO与单个或多个位置部42沿第三方向的层叠厚度til彼此相同的情况下，第一平均扭转量Savl可以很好地由下面利用扭转量指定部分d的等式I来表达。
[0214](等式I )Savl = (c_l )/(2xd)
[0215]此时，扭转量指定部分d是等于或大于分母部分c的整数，并且扭转量指定部分d的倒数表示以定子磁极间距为单位的扭转量。此外，第一平均扭转量Savl被用作在基准部41的扭转量为O并且包括基准部41的零扭转量来进行计算的条件下所计算的定子磁极间距的平均扭转量。
[0216]扭转量指定部分d的倒数Ι/d表示以定子磁极间距为单位的位置部42相对于基准部41的扭转量。在Ι/c系列旋转电机10中，获得了等于定子磁极与转子磁极32a、32b之间的磁极面对状态数量c的类型(种类)的数量。对于磁极(转子磁极)的数量C，磁极面对状态是等同的。因此，为了降低在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个，需要使类型(种类)的数量等于包括基准部41的扭转量(零)的扭转量的数量C。
[0217]例如，如在第一实施例中提到的，在分母部分c为2的情况下(S卩，1/2系列旋转电机10)，基准部41的扭转量被指定为0，并且位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为1/2间距。结果，第一平均扭转量Savl为1/4间距( = (2-l)/(2x2))。另外，如在第五实施例中提到的，在分母部分c为4的情况下(S卩，1/4系列旋转电机10)，在基准部41的扭转量用作O的情况下，以定子磁极间距为单位的位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为1/4、1/2、3/4间距，其中基准部41的扭转量被用作零。结果，第一平均扭转量Savl为3/8间距( = (4-1)/(2x4))。在分母部分c等于或大于5的情况下，可以以相同的方式来指定第一平均扭转量Savl，并且可以由上述等式I来表达。
[0218]根据本公开的旋转电机10，由上述等式I来很好地表达第一平均扭转量Savl。沿第三方向(箭头Z的方向)彼此相邻的转子磁极32a的磁性引力分布在第二方向上(箭头Y的方向)被混合并平均化。这样的情况也应用于沿第三方向(箭头Z的方向)彼此相邻的转子磁极32b。结果，转子磁极32a(具体地说，沿第三方向彼此相邻的转子磁极32a)的引力分布与转子磁极32b(具体地说，沿第三方向彼此相邻的转子磁极32b)的引力分布变为接近于基本等同的状态。因此，在本公开的旋转电机10中，与取决于转子30的磁极数的阶数的振动力分量相比，阶数(即，通过将对应于沿周向(箭头X的方向)彼此相邻的转子磁极32a、32b的数量的转子30的磁性磁极的数量除以分母部分c获得的阶数)更低的振动力分量降低，从而增大了基于转子30的磁极数的阶数的振动力分量。因此，在本公开的旋转电机1中，在引力分布方面获得了与以整数槽构造形成定子的情况下基本相同水平的高阶。与定子芯21的振动的固有频率匹配的转数增大从而被指定到驱动转数的范围之外。即，在本公开的旋转电机10中，可以避免定子20的共振的可能性，以降低在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个。
[0219]扭转量指定部分d可以被指定为等于或大于分母部分c的任何整数。即，扭转量指定部分d不必如在前述实施例中那样被指定为等于分母部分C。多个位置部42相对于基准部41的扭转量可以彼此不同。尽管如此，第一平均扭转量Savl需要由上述等式I表达。例如，在分母部分c为4的1/4系列旋转电机10中，第一位置部42a相对于基准部41的扭转量可以是I/5间距，第二位置部42b相对于基准部41的扭转量可以是2/5间距，第三位置部42c相对于基准部41的扭转量可以是3/5间距。
[0220]此时，第一平均扭转量Savl为3/10间距(=(0+1/5+2/5+3/5)/4)，其小于在第五实施例中在扭转量指定部分被指定为与分母部分c相同的值(d = c = 4)的情况下获得的3/8间距。因此，与在扭转量指定部分d被指定为与分母部分c相同的值(d = c = 4)的情况下相比，在第一平均扭转量Savl为3/10间距的情况下，上述效果(S卩，在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个的减少以及转矩波动的减少)降低，然而，可以抑制由包括扭转构造导致的输出转矩的降低。
[0221]在提供多个位置部42的情况下，对于旋转电机10来讲有利的是，在位置部42的数量相同的情况下，包括基准部41的相邻部分之间的扭转量之和最小。结果，可以抑制由包括扭转构造导致的输出转矩的降低。
[0222]另外，在基准部41的扭转量被指定为零的情况下，当从在轴向方向(箭头Z的方向)的端部的位置中的一个开始(即，在本情况下，从基准部41开始)的顺序表示时，基准部41和单个或多个位置部42的扭转量可以适当地由等差数列表达为0、l/d、……、(c_l)/d。因此，相邻部分(即，基准部41与单个或多个位置部42)之间的扭转量可以是恒定的。能够容易地减少用于获得基准部41与(多个)位置部42的夹具(jig)变动数量，这简化了制造工艺。
[0223]另外，扭转量指定部分d可以有利地被指定为与分母部分c相同的值。结果，与扭转量指定部分d与分母部分c不同(S卩，扭转量指定部分d是大于分母部分c的整数)的情况相比，改善了转子磁极32a和32b的引力分布的对称性。即，(多个)转子磁极32a的引力分布与(多个)转子磁极32b的引力分布变得更接近于等同状态。在扭转量指定部分d被指定为与分母部分c相同的值的情况下，与扭转量指定部分d与分母部分c不同值的情况下相比，第一平均扭转量Savl增大。因此，可以提高用于降低在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个的效果。
[0224](转矩波动的降低)
[0225]用于降低旋转电机10的转矩波动的单个或多个位置部42相对于基准部41的平均扭转量为第二平均扭转量Sav2。在基准部41沿第三方向(箭头Z的方向)的层叠厚度tlO和单个或多个位置部42沿第三方向的层叠厚度til彼此相同的情况下，第二平均扭转量Sav2可以适当地由下面的使用扭转量指定部分d的等式2来表达。
[0226](等式2)Sav2 = l/(2xd)
[0227]此时，第二平均扭转量Sav2用作在基准部41的扭转量为O并且包括基准部41的零扭转量来进行计算的情况下计算的定子磁极间距内的平均扭转量。在等式2中，扭转量指定部分d与上述等式I中的扭转量指定部分d相同。为了降低转矩波动(齿槽转矩)，需要使转矩波动(齿槽转矩)的具有彼此不同相位的部分彼此重叠并被抵消。
[0228]例如，如在前述第二实施例中解释的，在分母部分c为2(即，1/2系列旋转电机10)的情况下，位置部42相对于扭转量为零的基准部41的扭转量被指定为1/4间距。结果，第二平均扭转量Sav2为1/8间距( = 1/(2χ4))。另外，如在前述第五实施例中解释的，在分母部分c为4(即，1/4系列旋转电机10)的情况下，位置部分42相对于扭转量为零的基准部41的扭转量被指定为1/8间距。结果，第二平均扭转量Sav2为1/16间距( = 1/(2χ8))。在分母部分等于或大于5的情况下，可以以相同的方式来指定第二平均扭转量Sav2，并且可以由上述等式2来表达。
[0229]在旋转电机10中，第二平均扭转量Sav2可以适当地由等式2来表达。结果，在设置于基准部41的转子磁极32a、32b与定子41之间产生的转矩波动(齿槽转矩)的部分与在设置于位置部42的转子磁极32a、32b与定子磁极之间产生的转矩波动的部分重叠以彼此抵消，从而降低总转矩波动(齿槽转矩)。
[0230]扭转量指定部分d不必被指定为分母部分c的两倍。另外，可以应用三种或更多种扭转量(指定多个位置部42的扭转量，以在基准部41的扭转量被用作O的情况下使彼此之间包括预定的相差)。然而，此时第二平均扭转量Sav2需要由等式2表达。例如，在用作1/2系列旋转电机的8磁极60槽旋转电机1中，作为齿槽转矩的一个周期的3机械角度对应于I /2间距。因此，第一位置部42a相对于扭转量为O的基准部41的扭转量可以是1/6间距，第二位置部42b相对于基准部41的扭转量可以是1/3间距。此时，第二平均扭转量Sav2为1/6间距(=1/(2χ3))。因此，产生了包括120°相差的齿槽转矩，从而齿槽转矩的包括不同相的部分彼此重叠以被消除，从而降低了齿槽转矩。
[0231]在基准部41的扭转量被指定为零的情况下，基准部41和单个位置部42的扭转量可以优选地被表达为0、l/d。结果，本公开的旋转电机10可以利用最小的扭转量以及最少种类的项(即，对应于O和Ι/d的两种项)来降低转矩波动(齿槽转矩)。因此，旋转电机10可以最小化和抑制由于包括扭转构造而发生的输出转矩的降低。
[0232]优选地，扭转量指定部分d可以被指定为分母部分c的两倍。结果，在本公开的旋转电机10中，位置部42相对于基准部41的扭转量可以被指定为转矩波动的周期的一半。与扭转量指定部分d未被指定为分母部分c的两倍的情况相比，提高了齿槽转矩的降低效果，这使得改善了转矩波动的降低效果。
[0233](噪声和振动的降低以及转矩波动的降低)
[0234]用于减小在驱动降低旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个以及旋转电机10的转矩波动的多个位置部42相对于基准部41的平均扭转量为第三平均扭转量Sav3。在基准部41沿第三方向(箭头Z的方向)的层叠厚度tlO和单个或多个位置部42沿第三方向的层叠厚度til彼此相同的情况下，第三平均扭转量Sav3可以适当地由下面的使用扭转量定义部分d的等式3来表达。此时，第三平均扭转量Sav3是在基准部41的扭转量为O并且包括基准部41的零扭转量来进行计算的情况下获得的定子磁极间距中的平均扭转量。
[0235](等式3)Sav3 = (c_l)/ (2xc)+l/(4xc)
[0236]例如，如前述第三实施例中所提到的，在分母部分c为2(即，1/2系列旋转电机10)的情况下，在定子磁极间距中，多个(三个)位置部42相对于扭转量为O的基准部41的扭转量被表达为1/4、1/2、3/4。因此，第三平均扭转量3&￥3为3/8间距(=(2-1)/(212)+1/(412))。另外，如在第五实施例中所提到的，在分母部分c为4(即，1/4系列旋转电机10)的情况下，在定子磁极间距中，多个(七个)位置部42相对于扭转量为O的基准部41的扭转量被表达为I/
8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4和7/8。因此，第三平均扭转量3&￥3为7/16间距(=(4-1)/(214)+1/(4x4))。在分母部分c等于或大于5的情况下，可以以相同的方式指定第三平均扭转量Sav3，并且可以由等式3来表达。
[0237]在本公开的旋转电机10中，第三平均扭转量Sav3可以适当地由等式3来表达。结果，旋转电机10可以降低在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个以及旋转电机10的转矩波动(齿槽转矩)。位置部42相对于基准部41的扭转量不限于上述扭转量。然而，此时第三平均扭转量需要由等式3来表达。
[0238]在基准部41的扭转量被指定为O的情况下，基准部41与多个位置部42的扭转量可以适当地被表达为第一组扭转量和第二组扭转量被结合的扭转量。在以升序表示时，第一组扭转量由等差数列表达为0、l/c、……、(c-l)/c。通过对第一组中的每个扭转量增加I/(2xc)来获得第二组扭转量，并且第二组扭转量由等差数列表达为l/(2xc)、3/(2xc)、……、(2xc_l)/(2xc)ο
[0239]第一组扭转量和第二组扭转量被结合，从而扭转量以等差数列按升序表示。等差数列包括(2^)个扭转量。具体地说，等差数列被表达为0、1/(2^)、2/(2^)、3/(2xc)、……、(2XC-2)/(2XC)和(2xc-l)/(2xc)。上述等差数列的顺序的数值(项)之和为(2xc-l)/2。将上述和除以项的数量，S卩，除以(2xc)，来计算平均值，所得结果为(2xc-l)/(4xc)。等差数列的顺序的数值(项)之和的平均值可以被表达为(C-1)/(2XC) + 1/(4XC)，其与等式3匹配。第一组扭转量用作使在驱动旋转电机时发生的噪声和振动中的至少一个可以被降低的扭转量。增加到第一组中的每一个扭转量的项l/(2xc)用作使转矩波动(齿槽转矩)可以降低的扭转量。
[0240]在基准部41的扭转量被指定为O的情况下，基准部41与多个位置部42的扭转量可以适当地表达为第一组扭转量与第二组扭转量相结合的扭转量。结果，旋转电机10可以容易地实现在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个的降低以及旋转电机10的转矩波动(齿槽转矩)的降低。即，根据本公开的旋转电机10，可以通过对第一组中的每个扭转量增加扭转量(I / (2xc))来容易地获得第二组扭转量，其中该扭转量(I/ (2xc))可以用以降低旋转电机10的转矩波动(齿槽转矩)，该第一组中的每个扭转量可以用以降低在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个。
[0241]另外，在本公开的旋转电机10中，在相同数量的位置部42的情况下，包括基准部41的相邻部分之间的扭转量之和最小。因此，本公开的旋转电机10可以最小化并抑制由扭转构造导致的输出转矩的降低。
[0242]另外，在本公开的旋转电机10中，在相同数量的位置部42的情况下，在相邻部分(部分41和42)之间的扭转量数的序列中，表示为Ι/c间距(其适于降低在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个)的项的数可以适当地为最大。因此，旋转电机10可以使在驱动旋转电机10时发生的噪声和振动中的至少一个的降低效果最大化。
[0243]实施例不限于包括上述构造，并且被适当地改变或修改。例如，在本公开中，位置部42相对于基准部41以阶梯的方式沿第一方向(箭头X的方向)移位，S卩，对位置部42应用所谓的阶梯扭转。可选地，位置部42可以相对于基准部41沿第一方向连续地移位，S卩，将所谓的连续扭转应用至位置部42。根据连续扭转，与阶梯扭转相比，可以减少磁通量泄漏。然而，此时，根据连续扭转的位置部42相对于基准部41的扭转量被指定为根据阶梯扭转的扭转量的两倍。
[0244]另外，在本公开中，基准部41与单个或多个位置部42被设置在转子芯31处。可选择地，基准部41与单个或多个位置部42可以被设置在定子芯21处。在这种情况下，在基准部41的扭转量被指定为O并且包括用于计算的基准部41的零扭转量的情况下，还计算在定子磁极间距中的第一平均扭转量Savl。这种情况也应用于第二平均扭转量Sav2和第三平均扭转量Sav3。
[0245]另外，在本公开中，转子30设置在定子20的径向内侧。可选择地，转子30可以设置在定子20的径向外侧。旋转电机10不限于包括径向间隙类型的柱形旋转电机，其中定子20与转子30被布置为彼此同轴。旋转电机10可以被应用于线性型旋转电机，其中转子30相对于定子20线性地移动。此外，旋转电机10可以被应用至定子20包括分数槽构造的各种类型的旋转电机。例如，旋转电机10可以被应用至用于车辆的驱动电机或发电机、工业驱动电机或发电机以及家用驱动电机或发电机。
[0246]本实施例的旋转电机10的定子20被形成为分数槽构造。定子绕组22由分数槽绕组缠绕。另外，定子芯21和转子芯31中的一个包括基准部41和单个或多个位置部42。即，定子20以分数槽构造形成并且定子绕组22由分数槽绕组缠绕的实施例的旋转电机10包括所谓的扭转构造。因此，在实施例的旋转电机1中，沿第三方向彼此相邻的转子磁极32a和32b的磁性引力分布可以被混合并平均化。在引力分布方面，获得了与由整数槽构造形成定子的情况基本相同的水平的高阶。与定子芯21的振动的固有频率相匹配的转数升高，以落出旋转电机1的驱动转数范围。也就是说，因此，根据本实施例的旋转电机1，可以避免定子20的共振的可能性，从而降低在驱动旋转电机10时产生的噪声和振动中的至少一个。另外，根据本实施例的旋转电机10，通过使包括彼此不同的相位的转矩波动的部分重叠并抵消，可以降低转矩波动。
【主权项】
1.一种旋转电机(10)，包括: 定子(20)，包括定子绕组(22)，该定子绕组(22)被插入以位于形成在定子芯(21)处的多个槽(21c)中；以及 转子(30)，在该定子(20)处被支撑，以能够相对于该定子(20)沿第一方向移动，并且被布置为沿第二方向面对该定子(20)，该转子(30)在转子芯(31)处包括多对转子磁极(32a，32b)，所述多对转子磁极(32a，32b)中的每对包括彼此不同的极性， 该定子(20)包括分数槽构造，其中每磁极每相的槽数为非整数， 该定子绕组(22)由分数槽绕组缠绕， 该定子芯(21)和该转子芯(31)中的一个包括基准部(41)以及单个位置部(42)或多个位置部(42)，所述单个位置部(42)或多个位置部(42)沿第三方向连接到该基准部(41)，并且相对于该基准部(41)沿该第一方向移位，该第三方向与该第一方向和该第二方向垂直。2.根据权利要求1所述的旋转电机(10)，其中，所述单个位置部(42)或多个位置部(42)获得第一平均扭转量Savl，该第一平均扭转量Savl用作用于降低在驱动该旋转电机(10)时产生的噪声和振动中的至少一个的相对于该基准部(41)的平均扭转量， 在该基准部(41)沿该第三方向的层叠厚度(tlO)与所述单个位置部(42)或多个位置部(42)沿该第三方向的层叠厚度(til)彼此相同的情况下，该第一平均扭转量Savl由等式I来表达: (等式I) Savl = (c-1)/(2xd) 其中，c是不可约分数的分母部分，该不可约分数表示用于表达每磁极每相的槽数的带分数的适当分数部分，该带分数包括整数部分a且该不可约分数包括分子部分b， 其中，d是扭转量指定部分，其作为等于或大于该分母部分c的整数，该扭转量指定部分d的倒数表示以定子磁极间距为单位的扭转量， 其中，该第一平均扭转量Savl在该基准部(41)的扭转量被指定为O并且包括用于计算的该基准部(41)的值为零的扭转量的状态下计算，该第一平均扭转量Savl用作以定子磁极间距为单位的平均扭转量， 该整数部分a、该分子部分b和该分母部分c为正整数，该分母部分c等于或大于2并且不是3的倍数。3.根据权利要求1或2所述的旋转电机(10)，其中，在该位置部(41)的数量相同的情况下，包括该基准部(41)和所述多个位置部(42)的相邻部分之间的扭转量之和最小。4.根据权利要求2或3所述的旋转电机(10)，其中，在该基准部(41)的扭转量被指定为O的情况下，按照从沿该第三方向设置在端部侧处的所述单个位置部(42)或所述多个位置部(42)以及该基准部(41)中之一开始的顺序，该基准部(41)与该单个位置部(42)或所述多个位置部(42)的扭转量由等差数列表示为O、I /d、……、(c-1) /d。5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的旋转电机(10)，其中，该扭转量指定部分d被指定为与该分母部分c相同的值。6.根据权利要求1所述的旋转电机(10)，其中，该单个位置部(42)或所述多个位置部(42)获得第二平均扭转量Sav2，所述第二平均扭转量Sav2用作用于降低该旋转电机(10)的转矩波动的相对于该基准部(41)的平均扭转量， 在该基准部(41)沿该第三方向的层叠厚度(tlO)与该单个位置部(42)或所述多个位置部(42)沿该第三方向的层叠厚度(til)彼此相同的情况下，该第二平均扭转量Sav2由等式2来表达: (等式 2)Sav2 = I/(2xd) 其中，c是表示用于表达每磁极每相的槽数的带分数的适当的分数部分的不可约分数的分母部分，所述带分数包括整数部分a且该不可约分数包括分子部分b， 其中，d是扭转量指定部分，其作为等于或大于该分母部分c的整数，该扭转量指定部分d的倒数表示在定子磁极间距中的扭转量， 其中，该第二平均扭转量Sav2在该基准部(41)的扭转量被指定为O并且包括该基准部(41)的零扭转量用以计算的状态下计算，该第二平均扭转量Sav2用作定子磁极间距中的平均扭转量， 该整数部分a、该分子部分b和该分母部分c为正整数，该分母部分c等于或大于2并且不是3的倍数。7.根据权利要求6所述的旋转电机(10 )，其中，在该基准部(41)的扭转量被指定为O的情况下，该基准部(41)与该单个位置部(42)的扭转量被表达为O和I/d。8.根据权利要求7所述的旋转电机(10)，其中，所述扭转量指定部分d被指定为该分母部分c的两倍。9.根据权利要求1所述的旋转电机(10)，其中，所述多个位置部(42)获得第三平均扭转量Sav3，所述第三平均扭转量Sav3用作用于降低在驱动该旋转电机(10)时发生的噪声和振动中的至少一个并且用于降低该旋转电机(10)的转矩波动的相对于该基准部(41)的平均扭转量， 在该基准部(41)沿该第三方向的层叠厚度(tlO)与所述多个位置部(42)沿该第三方向的层叠厚度(til)彼此相同的情况下，该第三平均扭转量Sav3由等式3来表达: (等式 3)Sav3= (c-1)/ (2xc)+l/(4xc) 其中，c是不可约分数的分母部分，该不可约分数表示用于表达每磁极每相的槽数的带分数的适当分数部分，所述带分数包括整数部分a且该不可约分数包括分子部分b， 其中，d是扭转量指定部分，其作为等于或大于该分母部分c的整数，该扭转量指定部分d的倒数表示以定子磁极间距为单位的扭转量， 其中，该第三平均扭转量Sav3在该基准部(41)的扭转量被指定为O并且包括该基准部(41)的值为零的扭转量用以计算的状态下计算，该第三平均扭转量Sav3用作以定子磁极间距为单位的平均扭转量， 该整数部分a、该分子部分b和该分母部分c为正整数，该分母部分c等于或大于2并且不是3的倍数。10.根据权利要求9所述的旋转电机(1)，其中，在该基准部(41)的扭转量被指定为O的情况下，该基准部(41)与所述多个位置部(42)的扭转量被表达为第一组扭转量和第二组扭转量的组合，所述第一组扭转量按照升序由等差数列表达为0、l/c、……、(c-l)/c，所述第二组扭转量按照升序由等差数列表达为l/(2xc)、3/(2xc)........(2xc-l)/(2xc).11.根据权利要求9或10所述的旋转电机(10)，其中，在该位置部(42)的数量相同的情况下，包括该基准部(41)和所述多个位置部(42)的相邻部分之间的扭转量之和最小。12.根据权利要求9或10所述的旋转电机(10)，其中，在所述多个位置部(42)的数量相同的情况下，在包括该基准部(41)和所述多个位置部(42)的相邻部分之间的扭转量中所包括的、用于降低在驱动该旋转电机(10)时发生的噪声和振动中的至少一个的、由Ι/c定子磁极间距表示的项数最大。
【文档编号】H02K1/16GK106026587SQ201610183231
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】佐久间昌史, 津田哲平
【申请人】爱信精机株式会社