旋转电机及具有旋转电机的电动助力转向装置的制作方法

文档序号:22890822发布日期:2020-11-10 18:15阅读:152来源:国知局
旋转电机及具有旋转电机的电动助力转向装置的制作方法

本发明涉及具有多个绕组群的旋转电机及具有旋转电机的电动助力转向装置。



背景技术:

已知如专利文献1记载的旋转电机那样,在一个齿上卷绕多个绕组群并切换使电流流过的绕组群的旋转电机。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-111734号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在专利文献1记载的旋转电机中,当在一个齿上卷绕多个绕组群时,各绕组群间的磁干扰的影响变大。结果,存在旋转电机的控制性变差的问题。

本发明为解决这样的问题而做出,其目的在于提供能够在多个绕组群卷绕于一个齿的情况下抑制由磁干扰导致的控制性的变差的旋转电机及具有旋转电机的电动助力转向装置。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题,本发明的旋转电机是具备圆环状的定子的旋转电机,定子具有芯背部、从芯背部向径向上的内侧延伸的多个齿、卷绕于每个齿的多个绕组群以及配置于相邻的绕组群之间并降低绕组群之间的磁干扰的磁干扰降低构件,绕组群连接到按每个绕组群而不同的电力供给源,利用磁干扰降低构件使绕组群与其他绕组群在定子的径向或周向上分离。

发明的效果

本发明通过上述结构,能够得到能在多个绕组群卷绕于一个齿的情况下抑制由磁干扰导致的控制性的变差的旋转电机及具有旋转电机的电动助力转向装置。

附图说明

图1是具有本发明的实施方式1的旋转电机的电动驱动装置的剖视图。

图2是示出图1所示的旋转电机的定子及转子的概略图。

图3是图2所示的定子的部分放大图。

图4是示出用于与本发明的实施方式1的旋转电机的定子及转子进行比较的定子及转子的概略图。

图5a是示出通过图4所示的定子的磁路的概略图。

图5b是示出通过图2所示的定子的磁路的概略图。

图6是用于对具有图2所示的定子的旋转电机及具有图4所示的定子的旋转电机的转矩和磁干扰率进行比较的图表。

图7是示出本发明的实施方式2的定子的一部分的概略图。

图8是示出本发明的实施方式3的定子的一部分的概略图。

图9是示出本发明的实施方式4的定子的一部分的概略图。

图10是示出本发明的实施方式5的定子的一部分的概略图。

图11是示出本发明的实施方式6的定子的一部分的概略图。

图12是示出本发明的实施方式6的变形例的定子的一部分的概略图。

图13是示出本发明的实施方式7的定子的一部分的概略图。

图14是示出本发明的实施方式8的定子的一部分的概略图。

图15是示出本发明的实施方式9的定子的一部分的概略图。

图16是示出图15所示的定子的形成前的形状的概略图。

图17是示出本发明的实施方式10的定子的一部分的概略图。

图18是示出本发明的实施方式11的定子的一部分的概略图。

图19是本发明的实施方式12的定子的概略图。

图20是本发明的实施方式13的定子的概略图。

图21是本发明的实施方式14的电动助力转向装置的概略图。

具体实施方式

实施方式1.

以下,基于附图说明本发明的实施方式1。

如图1所示,电动驱动装置100具备旋转电机10、第一系统电力供给源20及第二系统电力供给源30。第一系统电力供给源20及第二系统电力供给源30构成向旋转电机10的绕组施加三相交流电流的分别独立的逆变器装置。即,该旋转电机10是利用双系统的三相交流电力驱动的旋转电机。

旋转电机10是永磁铁型集中卷绕旋转电机,具有收容各部件的框架11。框架11用未图示的螺栓与旋转电机10的前表面壳体12接合。在框架11的内壁配置有定子40。定子40具有定子铁芯41和卷绕于定子铁芯41的定子绕组42。定子铁芯41为层叠芯片材而构成,所述芯片材由磁性体形成。该磁性体例如可以是电磁钢板。另外,定子铁芯41是电枢铁芯,定子绕组42是电枢绕组。

相对于定子40在径向内侧设置有形成为能够旋转的转子50。转子50具有转子铁芯51和安装于转子铁芯51的永磁铁52。在转子铁芯51的中心安装有轴14。轴14被轴承13a及轴承13b支承为能够旋转。轴14和转子50设置成能够相对于定子40旋转。

为了检测转子50的转速,设置有安装于轴14的端部的保持件15和保持于保持件15并以与转子50相同的速度旋转的传感器磁体16。另外,设置有与传感器磁体16相向的第一基板21。在第一基板21上安装有半导体传感器22。半导体传感器22检测传感器磁体16的转速而检测转子50的转速。

另外,在电动驱动装置100中设置有第一系统驱动电路23及第二系统驱动电路33。第一系统驱动电路23是用于向定子绕组42中的第一系统的绕组施加电流的驱动电路。另外,第二系统驱动电路33是用于向定子绕组42中的第二系统的绕组施加电流的驱动电路。第一系统驱动电路23及第二系统驱动电路33利用布线27与第二基板24连接。另外,半导体传感器22利用布线26与第二基板24连接。

在第二基板24上设置有第一系统控制电路25和第二系统控制电路35。第一系统控制电路25是用于控制第一系统驱动电路23的控制电路。另外,第二系统控制电路35是用于控制第二系统驱动电路33的控制电路。

第一系统控制电路25及第二系统控制电路35基于半导体传感器22检测出的转子50的转速的信息,控制第一系统驱动电路23及第二系统驱动电路33。第一系统控制电路25与第一系统连接器28连接,第二系统控制电路35与第二系统连接器38连接。第一系统连接器28及第二系统连接器38是为了利用未图示的外部电源向各个电力供给源供给电力而设置的。第一系统驱动电路23、第一系统控制电路25及第一系统连接器28构成第一系统电力供给源20,第二系统驱动电路33、第二系统控制电路35及第二系统连接器38构成第二系统电力供给源30。

如图2所示,圆环状的定子40具有芯背部43。24个齿44从芯背部43向径向上的内侧延伸。另外,相邻的齿44彼此的间隙构成槽45。齿44及槽45构成定子铁芯41。另外,在定子40的径向上的内侧,设置有具有转子铁芯51及轴14的转子50。在转子铁芯51的外周,在转子50的周向上等间隔地安装有20个永磁铁52。即,转子50的极数为20个。

通过集中卷绕,在齿44上卷绕有作为电枢绕组的定子绕组42。将定子绕组42中的集中卷绕于各齿44的部分称为“线圈部”。卷绕于各齿44的径向上的内侧的线圈部是第一系统线圈部46,卷绕于各齿44的径向上的外侧的线圈部是第二系统线圈部47。第一系统线圈部46及第二系统线圈部47的匝数为相同的匝数。此外,为了简化说明,在图2及其以后的附图中,省略设置于定子绕组42与定子铁芯41之间的绝缘件的记载、和设置于定子铁芯41的外周的框架的记载。

在第一系统线圈部46连接有用于施加电流的第一系统电力供给源20(参照图1)。第一系统线圈部46构成为以u相、v相、w相的三相绕组为一组的第一系统绕组群。同样地,在第二系统线圈部47连接有用于施加电流的第二系统电力供给源30(参照图1)。第二系统线圈部47构成为以u相、v相、w相的三相绕组为一组的第二系统绕组群。

如上所述,如图1所示,电动驱动装置100具有第一系统电力供给源20及第二系统电力供给源30,如图2所示,定子绕组42具有第一系统线圈部46及第二系统线圈部47。由此,即使在第一系统电力供给源20或第二系统电力供给源30发生故障的情况下,也能够利用没有发生故障的系统的电力供给源使电动驱动装置100与正常时同样地继续工作。另外,即使在第一系统线圈部46或第二系统线圈部47发生故障的情况下,也能够利用没有发生故障的系统的线圈部使电动驱动装置100与正常时同样地继续工作。

第一系统线圈部46与第二系统线圈部47在定子40的径向上分离并配置在槽45内。在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间配置有磁干扰降低构件48。磁干扰降低构件48由与齿44及芯背部43分体地形成的磁性体构成。

在图3中示出图2所示的定子40的一部分的放大图。在图3中,示出相邻的齿44a及齿44b。在定子40的周向上,磁干扰降低构件48以相对于相邻的齿44a及齿44b稍微具有间隙的方式配置。另外,对于定子40具有的其他齿,磁干扰降低构件48也以相对于相邻的齿稍微具有间隙的方式配置。

卷绕于齿44a的第一系统线圈部46u是+u相的绕组,第二系统线圈部47u是+u相的绕组。在此,符号表示绕组的卷绕方向,正的符号表示顺时针卷绕的情况,负的符号表示逆时针卷绕的情况。即,卷绕在相同的齿上的第一系统线圈部及第二系统线圈部的卷绕方向相同。

通过设为这种结构,从而即使在第一系统电力供给源20或第二系统电力供给源30(参照图1)发生故障而仅向任一个系统的绕组群通电的情况下,也能够使旋转电机10中的磁对称性与正常时相同。另外,即使在第一系统线圈部46或第二系统线圈部47发生故障而仅向任一个系统的绕组群通电的情况下,也能够使旋转电机10中的磁对称性与正常时相同。因此,由于在旋转电机10的旋转中不产生不平衡,所以能够得到能抑制转矩波动的增大的效果。

另外,在仅向任一个系统的绕组群通电的情况下,为了输出与正常时同等的转矩,有时向正常的系统的绕组群施加正常时的2倍的电流。即使在该情况下,施加于转子50(参照图2)的永磁铁52的逆磁场也不增大。因此,能够得到防止永磁铁52退磁而旋转电机10的转矩减小的效果。

为了与本实施方式1的定子40进行比较说明,在图4中示出与本实施方式1不同而在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间没有磁干扰降低构件48(参照图2)的定子400的结构。其他结构与图2所示的定子40的结构相同。另外,图5a是示出图4所示的没有磁干扰降低构件48的定子400的磁通的流动的放大图。

在图5a所示的没有磁干扰降低构件48的定子400中,由于第一系统线圈部46的磁通φ1及第二系统线圈部47的磁通φ2通过的磁路一致,所以第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的磁干扰较大。

图5b是示出图2所示的定子40的磁通的流动的放大图。在具有磁干扰降低构件48的本实施方式1的定子40中,作为第一系统线圈部46的磁通的一部分的φ11和作为第二系统线圈部47的磁通的一部分的φ12在磁干扰降低构件48中流动。

将与在磁干扰降低构件48中流动的磁通对应的电感设为a。另外,将在第一系统线圈部46中流动的电流设为ix,将在第二系统线圈部47中流动的电流设为iy。并且,将第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的互感设为m。并且,另外,将第一系统线圈部46的自感设为l。通过电流ix而与第一系统线圈部46交链的磁通φ1表示为φ1=l×ix+φ11=l×ix+a×ix=(l+a)×ix。另外,通过电流iy而与第二系统线圈部47交链的磁通φ2表示为φ2=m×iy-φ12=m×iy-a×iy=(m-a)×iy。

图5a所示的定子400中的磁干扰率为φ2/φ1=m/l,与此相对,图5b所示的本实施方式1的定子40中的磁干扰率为φ2/φ1=(m-a)/(l+a)。但是,在此,为了简化计算,设为ix=iy。图5b所示的定子40中的磁干扰率(m-a)/(l+a)小于图5a所示的定子400中的磁干扰率m/l。即,通过将磁干扰降低构件48设置于定子40,从而能够降低第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的磁干扰率。

图6是示出由磁干扰降低构件48带来的磁干扰率的降低的图表。纵轴表示m/l,即第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间的磁干扰率。横轴是将具有定子400的旋转电机中的转矩的值设为1.0而规格化得到的值,该定子400没有磁干扰降低构件48。相对于使用定子400的情况下,在使用具有磁干扰降低构件48的本实施方式1的定子40的情况下,能够将磁干扰率降低约40%。由此,能够得到旋转电机10的控制性提高且工作稳定的效果。

另外,在没有磁干扰降低构件48的定子400中,在由于电流供给减少或线圈的故障而仅向第一系统线圈部、第二系统线圈部中的任一个系统的绕组群施加电流的情况下,由于在周向上局部地电流的施加而产生的磁力变强。由此,为了避免永磁铁52退磁,需要将旋转电机10的轴向上的长度设为2倍。另一方面,在本实施方式1的定子40中,由来自磁干扰降低构件48的漏磁通引起的旋转电机10的转矩的降低率约为15%。为了弥补该转矩的降低率,将旋转电机10的轴向上的长度设为1.18倍即可。因此,能够得到如下效果:相对于使用没有磁干扰降低构件48的定子400的情况,旋转电机10的轴向上的需要的长度变短,旋转电机10变得小型。

这样,本实施方式1的旋转电机10是具备圆环状的定子40的旋转电机10。通过定子40具有芯背部43、从芯背部向径向上的内侧延伸的多个齿44、形成于齿44之间的槽45、卷绕于每个齿44并设置于每个槽45的第一系统线圈部46及第二系统线圈部47以及以使第一系统线圈部46及第二系统线圈部47分离的方式配置并降低第一系统线圈部46及第二系统线圈部47之间的磁干扰的磁干扰降低构件48,从而能够降低磁干扰,并抑制由磁干扰导致的控制性的变差。

另外,由于磁干扰降低构件48与齿44及芯背部43分体地设置,所以能够简单地制造磁干扰降低构件48。

此外,在本实施方式1中,第一系统线圈部46与第二系统线圈部47在定子40的径向上分离,但无需严格地在径向上分离。例如,第一系统线圈部46与第二系统线圈部47也可以在相对于径向倾斜的方向上分离。另外,磁干扰降低构件48的形状是能够使第一系统线圈部46与第二系统线圈部47分离的形状即可,可以是图3所示的形状以外的形状。

实施方式2.

接着,说明本发明的实施方式2。此外,在以下的实施方式中,由于与图1~图6的参照附图标记相同的附图标记为同一或同样的构成要素,所以省略其详细说明。

本实施方式2相对于实施方式1将第一系统线圈部及第二系统线圈部的匝数和施加电流设为不同的值。

如图7所示,在槽45的径向上的内侧配置有第一系统线圈部46b,在槽45的径向上的外侧配置有第二系统线圈部47b。构成为第一系统线圈部46b的匝数小于第二系统线圈部47b的匝数。另外,构成为向第一系统线圈部46b施加的第一系统电力供给源20(参照图1)的电流值小于向第二系统线圈部47b施加的第二系统电力供给源30的电流值。其他结构与实施方式1相同。

在本实施方式2的第一系统线圈部46b及第一系统电力供给源20、第二系统线圈部47b及第二系统电力供给源30中,线圈部的匝数和施加电流值不同。因此,在将该电动驱动装置100(参照图1)的旋转电机10的定子40使用于例如汽车的电动助力转向装置的情况下,可考虑使用线圈部的绕组较少且施加电流较小的第一系统的第一系统线圈部46b及第一系统电力供给源20。由此,能够将在第一系统电力供给源20的第一系统驱动电路23中使用的逆变器设为电流容量、发热量、故障率较小的低容量型的逆变器。

通过使用故障率较小的低容量型的逆变器,从而例如在将电动驱动装置100使用于汽车的高级别自动驾驶装置的情况下,电动驱动装置100具有如下优点:容易以低成本满足自动驾驶装置所要求的可靠性。

另外,例如通过根据利用从出发地到目的地的路径预想的驾驶模式(英文:pattern),适当分别使用输出较小的第一系统的第一系统线圈部46b及第一系统电力供给源20、和输出较大的第二系统的第二系统线圈部47b及第二系统电力供给源30,从而电动驱动装置100能够在抑制消耗电力的同时进行需要的强度的输出。

这样,第一系统电力供给源20向第一系统线圈部46b施加的电流值是比第二系统电力供给源30向第二系统线圈部47b施加的电流值小的电流值。另外,第一系统线圈部46b的匝数小于第二系统线圈部47b的匝数。因此,能够将在第一系统驱动电路23中使用的逆变器设为低容量型的逆变器,使电动驱动装置的可靠性提高,并抑制消耗电力。

此外,在本实施方式2中,向第一系统线圈部46b施加的电流值小于向第二系统线圈部47b施加的电流值,第一系统线圈部46b的匝数小于第二系统线圈部47b的匝数,但不限定于该结构。例如,也可以是,向第一系统线圈部46b施加的电流值大于向第二系统线圈部47b施加的电流值,第一系统线圈部46b的匝数大于第二系统线圈部47b的匝数。

另外,也可以是如下结构:第一系统线圈部46b的匝数与第二系统线圈部47b的匝数相同,向第一系统线圈部46b施加的电流值与向第二系统线圈部47b施加的电流值不同。并且,也可以是如下结构:向第一系统线圈部46b施加的电流值与向第二系统线圈部47b施加的电流值相同,第一系统线圈部46b的匝数与第二系统线圈部47b的匝数不同。

实施方式3.

接着,说明本发明的实施方式3。本实施方式3相对于实施方式1变更了磁干扰降低构件的形状。

如图8所示,配置于槽45的磁干扰降低构件48a在槽45的周向上隔着间隙49排列配置两个。即,相对于实施方式1的磁干扰降低构件48,周向上的长度为槽45的约一半的磁干扰降低构件48a排列配置两个。其他结构与实施方式1相同。

通过周向上的长度为槽45的约一半的磁干扰降低构件48a在周向上排列配置两个,从而在组装旋转电机10时容易将磁干扰降低构件48a配置在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间。

实施方式4.

接着,说明本发明的实施方式4。本实施方式4相对于实施方式1使磁干扰降低构件的形状在径向上伸长。

如图9所示,在槽45内,两个第二系统线圈部47在周向上分离地配置。另外,磁干扰降低构件48b在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间在周向上配置,并且在两个第二系统线圈部47彼此分离的部分沿径向向外地延伸地配置。即,磁干扰降低构件48b具有l字形的形状。

同样地,磁干扰降低构件48c在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间配置在周向上,并且在两个第二系统线圈部47彼此分离的部分沿径向向外地延伸地配置。即,磁干扰降低构件48c具有l字形的形状。

另外,磁干扰降低构件48b及磁干扰降低构件48c配置成相对于芯背部43稍微具有间隙。并且,磁干扰降低构件48b及磁干扰降低构件48c在周向上排列配置。并且,另外,在磁干扰降低构件48b及磁干扰降低构件48c之间设置有间隙。

通过按上述方式配置磁干扰降低构件48b及磁干扰降低构件48c,从而磁干扰降低构件48b及磁干扰降低构件48c使第一系统线圈部46和第二系统线圈部47在径向上分离并隔离,并且使相邻的第二系统线圈部47彼此在周向上分离并隔离。由于通过该结构,第二系统线圈部47的磁通通过磁干扰降低构件48b及磁干扰降低构件48c与芯背部43交链,所以能够进一步降低第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的磁干扰率。

这样,由于磁干扰降低构件48b及磁干扰降低构件48c使相邻的第二系统线圈部47彼此在周向上分离,所以能够进一步降低第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的磁干扰率。

此外,在实施方式4中,磁干扰降低构件48b、48c在两个第二系统线圈部47彼此之间在径向上延伸地配置,但也可以是除此以外的形状。例如,也可以是,在两个第一系统线圈部46彼此之间沿径向向内地延伸,并使两个第一系统线圈部46彼此在周向上隔离。

另外,在本实施方式4中,第一系统线圈部46或第二系统线圈部47在定子40的周向上分离,但无需严格地在周向上分离。例如,第一系统线圈部46或第二系统线圈部47也可以在相对于周向倾斜的方向上分离。

实施方式5.

接着,说明本发明的实施方式5。本实施方式5相对于实施方式1使磁干扰降低构件的形状在径向上伸长。

如图10所示,在槽45内,相邻的两个第一系统线圈部46在周向上分离地配置。另外,相邻的两个第二系统线圈部47在周向上分离地配置。并且,磁干扰降低构件48d及磁干扰降低构件48e在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间在周向上配置,并且在相邻的两个第一系统线圈部46及相邻的两个第二系统线圈部47彼此分离的部分在径向上延伸地配置。即,磁干扰降低构件48d及磁干扰降低构件48e具有t字形的形状。

另外,磁干扰降低构件48d及磁干扰降低构件48e配置成相对于芯背部43稍微具有间隙。并且,磁干扰降低构件48d及磁干扰降低构件48d在周向上排列配置。此外,在磁干扰降低构件48b及磁干扰降低构件48c之间设置有间隙。

通过按上述方式配置磁干扰降低构件48d及磁干扰降低构件48e,从而磁干扰降低构件48d及磁干扰降低构件48e使第一系统线圈部46和第二系统线圈部47在径向上分离并隔离,并且使相邻的第一系统线圈部46及相邻的第二系统线圈部47彼此在周向上分离并隔离。由于通过该结构,第二系统线圈部47的磁通通过磁干扰降低构件48d及磁干扰降低构件48e,所以能够得到进一步降低第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的磁干扰率的效果。

这样,由于磁干扰降低构件48d及磁干扰降低构件48e使相邻的第一系统线圈部彼此、相邻的第二系统线圈部47彼此在周向上分离,所以能够进一步降低第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的磁干扰率。

实施方式6.

接着,说明本发明的实施方式6。本实施方式6相对于实施方式1在周向上配置第一系统线圈部和第二系统线圈部。

如图11所示,在槽45,在接近齿44的一侧配置有第一系统线圈部46a。另外,在远离齿44的一侧配置有第二系统线圈部47a。第一系统线圈部46a及第二系统线圈部47a在定子40的周向上配置。第一系统线圈部46a与第二系统线圈部47a分离,在该分离的部位配置有在定子40的径向上呈板状延伸的磁干扰降低构件48f。磁干扰降低构件48f相对于槽45的芯背部43的内壁稍微具有间隙地配置。

即,第一系统线圈部46a与第二系统线圈部47a利用磁干扰降低构件48f分离并隔离。该第一系统线圈部46a、磁干扰降低构件48f及第二系统线圈部47a的组合以两个为一组地配置于槽45。其他结构与实施方式1相同。

通过在周向上排列配置第一系统线圈部46a和第二系统线圈部47a并在它们之间配置磁干扰降低构件48f,从而在降低第一系统线圈部46a与第二系统线圈部47a相互的磁干扰率的同时,磁干扰降低构件48f成为增强件,由此能够得到能使定子40的径向上的刚性提高的效果。

此外,在实施方式6中,将第二系统线圈部47a配置在远离齿44的一侧,但也可以将第一系统线圈部46a配置在远离齿44的一侧。另外,磁干扰降低构件48f的形状不限定于在图10所示的径向上呈板状延伸的形状。只要使第一系统线圈部46a与第二系统线圈部47a分离并隔离,磁干扰降低构件48f的形状可以是其他形状。

另外,在实施方式6中,第一系统线圈部46a、磁干扰降低构件48f及第二系统线圈部47a的组合以两个为一组地配置于槽45,但也可以是除此以外的组合。例如,如图12所示,在第一系统线圈部46a、磁干扰降低构件48f及第二系统线圈部47a的组合以两个为一组地配置的情况下,可以进一步在该相邻的组合彼此之间配置磁干扰降低构件48f。由于通过该结构,成为增强件的磁干扰降低构件48f的个数增加,所以能够使定子40的刚性进一步提高。

实施方式7.

接着,说明本发明的实施方式7。本实施方式7相对于实施方式1使磁干扰降低构件与相邻的齿抵接。

如图13所示,作为配置于槽45的磁干扰降低构件48g的周向上的端部的抵接部48h在定子40的周向上与相邻的齿44抵接。其他结构与实施方式1相同。

这样,由于磁干扰降低构件48g在定子40的周向上与齿44抵接,所以齿44与磁干扰降低构件48g的磁阻降低。因此,能够得到由磁干扰降低构件48g带来的磁干扰降低效果变大的效果。另外,通过使磁干扰降低构件48g与齿44抵接,从而能够得到能提高定子40的刚性的效果。

实施方式8.

接着,说明本发明的实施方式8。本实施方式8相对于实施方式6使磁干扰降低构件在径向上与齿及芯背部抵接。

如图14所示,在第一系统线圈部46a与第二系统线圈部47a之间配置有在径向上延伸的板状的磁干扰降低构件48j。在定子40的径向上的外侧,作为磁干扰降低构件48j的端部的抵接部48k与芯背部43抵接。另外,在定子40的径向上的内侧,磁干扰降低构件48j的抵接部48k与凸缘状的形状的齿44的前端部44f抵接。其他形态与实施方式6相同。

这样,由于磁干扰降低构件48g的径向上的抵接部48k与齿44的前端部44f和芯背部43中的至少任一方抵接,所以齿44与磁干扰降低构件48j的磁阻降低。因此,能够得到由磁干扰降低构件48j带来的磁干扰降低效果变大的效果。另外,能够得到能提高定子40的刚性的效果。

实施方式9.

接着,说明本发明的实施方式9。本实施方式9相对于实施方式1使磁干扰降低构件与齿一体地形成。

如图15所示,定子40c由多个芯背部43c和与芯背部43c一体地形成的齿44c构成。在齿44c上卷绕有第一系统线圈部46及第二系统线圈部47。通过向该齿44c的卷绕,在形成于相邻的齿44c之间的槽45,在径向上的内侧配置有第一系统线圈部46,在径向上的外侧配置有第二系统线圈部47。在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间配置有磁干扰降低构件48m。磁干扰降低构件48m与齿44c一体地形成。另外,在磁干扰降低构件48m彼此之间,在周向上形成有间隙49a。

在图16中,对于图15所示的定子40c示出层叠地组装芯背部43c及齿44c前的芯片材40c1的结构。该图16是尚未配置第一系统线圈部46及第二系统线圈部47的状态。芯片材40c1具有在相邻的多个芯片材40c1间的中央部在周向上分割的构造。即,芯片材40c1具有周向分割构造。另外,各齿44c1与在周向上分割的各芯背部43c1一体地形成。在形成定子40c的芯片材的齿44c1,形成有在芯片材40c1的周向上对称地突出的磁干扰降低构件48m1。通过使芯背部43c1与相邻的芯背部43c1接合并层叠,从而能够形成图15所示的圆环状的定子40c。在形成定子40c后,在齿44c上卷绕第一系统线圈部46及第二系统线圈部47。其他结构与实施方式1相同。

这样,定子40c按每个齿44c在周向上分割,第一系统线圈部46及第二系统线圈部47卷绕于齿44c,定子40c形成为圆环状。另外,齿44c与磁干扰降低构件48m一体地形成。因此,与如实施方式1那样在形成完毕的定子40具有的齿44上卷绕第一系统线圈部46及第二系统线圈部47的情况相比,能够得到容易在齿44c上卷绕第一系统线圈部46及第二系统线圈部47的优点。另外,利用周向分割构造,定子40c的制造变容易。

实施方式10.

接着,说明本发明的实施方式10。本实施方式10相对于实施方式1使相邻的齿在径向上的内侧结合。

如图17所示,在定子40d,形成有圆环状的芯背部43d和从芯背部43d的内周向径向内侧延伸的多个齿44d。芯背部43d与齿44d分体地形成,并构成外侧铁芯43e。各齿44d的径向内侧的凸缘部与相邻的端部接合并一体地形成,齿44d整体上构成内侧铁芯44e。外侧铁芯43e与内侧铁芯44e用圆弧状的嵌合部44g接合。其他结构与实施方式1相同。

在这种结构中,由于各齿44d与相邻的端部接合并一体地形成,所以第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的磁干扰变大。然而,通过在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间配置磁干扰降低构件48,从而降低第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的磁干扰率。

另外,通过使定子40d具有外侧铁芯43e及内侧铁芯44e的内外铁芯构造,并将卷绕有第一系统线圈部46及第二系统线圈部47的内侧铁芯44e与外侧铁芯43e组合,从而能够简单地构成定子40d,定子40d的生产性提高。

这样,定子40d分割为由多个齿44d构成的内侧铁芯44e和由芯背部43d构成的外侧铁芯43e,卷绕有第一系统线圈部46及第二系统线圈部47的内侧铁芯44e与外侧铁芯43e组合而形成定子40d。另外,由于相邻的齿44d的前端部相互连结,所以能够在降低磁干扰率的同时提高定子40d的生产性。

此外,在本实施方式10中,外侧铁芯43e与内侧铁芯44e的嵌合部44g的形状为圆弧状,但不限定于该形状。例如,嵌合部44g的形状也可以是正八边形等多边形。

实施方式11.

接着,说明本发明的实施方式11。本实施方式11相对于实施方式1将磁干扰降低构件设为十字形。

如图18所示,相邻的第一系统线圈部46及第二系统线圈部47在径向上相互分离地配置。另外,相邻的第一系统线圈部46彼此在周向上相互分离地配置。并且,相邻的第二系统线圈部47彼此在周向上相互分离地配置。

如上所述,在各第一系统线圈部46及各第二系统线圈部47分别分离的部位配置有磁干扰降低构件48p。磁干扰降低构件48p形成为十字形。其他结构与实施方式1相同。

这样,能够在降低各第一系统线圈部46及各第二系统线圈部47的磁干扰率的同时确保定子40的刚性。

实施方式12.

接着,说明本发明的实施方式12。本实施方式12相对于实施方式1仅在第一系统线圈部及各第二系统线圈部中的同相间插入磁干扰降低构件。

如图19所示,定子40具有24个齿44。另外,转子50的极数为20个。配置于第一系统线圈部46的线圈绕顺时针按u11+、u12-、w11-、w12+、v11+、v12-、u13-、u14+、w13+、w14-、v13-、v14+、u15+、u16-、w15-、w16+、v15+、v16-、u17-、u18+、w17+、w18-、v17-、v18+的各相的顺序配置,并与第一系统电力供给源20连接。

另外,配置于第二系统线圈部47的线圈绕顺时针按u21+、u22-、w21-、w22+、v21+、v22-、u23-、u24+、w23+、w24-、v23-、v24+、u25+、u26-、w25-、w26+、v25+、v26-、u27-、u28+、w27+、w28-、v27-、v28+的各相的顺序配置。

在各槽45内,在配置同相的绕组的槽45中,在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间配置磁干扰降低构件48。具体而言,在u11+及u21+、w11-及w21-、v11+及v21+、u13-及u23-、w13+及w23+、v13-及v23-、u15+及u25+、w15-及w25-、v15+及v25+、u17-及u27-、w17+及w27-、v18+及v28-之间分别配置磁干扰降低构件48。即,在各槽45中,每隔一个地在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间配置磁干扰降低构件48。

这样,通过在配置于同一槽45的第一系统线圈部46和第二系统线圈部47为同相的情况下,在第一系统线圈部46与第二系统线圈部47之间配置磁干扰降低构件48,从而能够在降低第一系统线圈部46与第二系统线圈部47的磁干扰率的同时降低漏磁通。由此,能够得到抑制旋转电机10的转矩降低的效果。

实施方式13.

接着,说明本发明的实施方式13。本实施方式13相对于实施方式1在槽的径向内侧及径向外侧交替地配置第一系统线圈部。另外,在槽的径向外侧及径向内侧交替地配置第二系统线圈部。

如图20所示,定子40具有24个齿44。另外,转子50的极数为20个。配置于第一系统线圈部46的线圈绕顺时针按u11+、u22-、w11-、w22+、v11+、v22-、u13-、u24+、w13+、w24-、v13-、v24+、u15+、u26-、w15-、w26+、v15+、v26-、u17-、u28+、w17+、w28-、v17-、v28+的各相的顺序配置。

另外,配置于第二系统线圈部47的线圈绕顺时针按u21+、u12-、w21-、w12+、v21+、v12-、u23-、u14+、w23+、w14-、v23-、v14+、u25+、u16-、w25-、w16+、v25+、v16-、u27-、u18+、w27+、w18-、v27-、v18+的各相的顺序配置。

在此,u11+、u12-、w11-、w12+、v11+、v12-、u13-、u14+、w13+、w14-、v13-、v14+、u15+、u16-、w15-、w16+、v15+、v16-、u17-、u18+、w17+、w18-、v17-、v18+的线圈是第一绕组系统群的线圈,与第一系统电力供给源20连接。

另外,u21+、u22-、w21-、w22+、v21+、v22-、u23-、u24+、w23+、w24-、v23-、v24+、u25+、u26-、w25-、w26+、v25+、v26-、u27-、u28+、w27+、w28-、v27-、v28+的线圈是第二绕组系统群的线圈,与第二系统电力供给源30连接。

即,在定子40的槽45,在第一系统线圈部46配置有第一绕组系统群的线圈,在第二系统线圈部47配置有第二绕组系统群的线圈。而且,在与该槽45相邻的槽,在第一系统线圈部46配置有第二绕组系统群的线圈,在第二系统线圈部47配置有第一绕组系统群的线圈。因此,在相邻的槽45之间,第一绕组系统群及第二绕组系统群的线圈的径向上的位置关系不同。另外,在相邻的槽45之间,第一绕组系统群及第二绕组系统群的周向上的线圈的位置关系也可以不同。

这样,在相邻的各齿44间具有槽45,所述槽45配置有卷绕于齿44的第一系统线圈部46及第二系统线圈部47,配置于同一槽45中的第一绕组系统群和第二绕组系统群的、定子40中的径向或周向上的位置关系按每个槽45而不同。因此,由于第一绕组系统群及第二绕组系统群的漏磁通变得相等,电感变得相等,所以能够得到能进一步提高控制性的效果。

此外,在本实施方式13中,定子40具有24个齿44,转子50的极数为20个,但也可以是除此以外的定子的齿的数量及转子的极数。

实施方式14.

接着,说明本发明的实施方式14。本实施方式14是将实施方式1~13的旋转电机10使用于汽车的电动助力转向装置的实施方式。

以下说明图21所示的汽车的电动助力转向装置200。驾驶员对未图示的转向盘进行操纵,其操纵转矩经由未图示的转向装置传递给输入传感器201。另外,转矩传感器202检测该转矩并输入到第一系统电力供给源20及第二系统电力供给源30。此外,第一系统电力供给源20及第二系统电力供给源30经由电源连接器28、38(第一系统连接器及第二系统连接器)被从未图示的电池供给电力。

另外,例如车速这样的汽车的信息输入到第一系统电力供给源20及第二系统电力供给源30。第一系统电力供给源20及第二系统电力供给源30根据操纵转矩及例如车速这样的汽车的信息算出需要的辅助转矩,并向永磁铁型的旋转电机10供给电力。旋转电机10沿与未图示的齿条轴的移动方向a平行的方向配置。

旋转电机10产生的转矩传递到内置有未图示的带及滚珠丝杠的齿轮箱203。并且,旋转电机10产生的转矩由齿轮箱203减速,并使设置在壳体的内部的齿条轴204在移动方向a上移动。由此,拉杆206移动,辅助驾驶员的操纵力而使汽车的轮胎转向。因此,驾驶员能够用较小的力使车辆转弯。

在这种电动助力转向装置中,旋转电机10产生的齿槽转矩、转矩波动经由未图示的转向装置的齿轮传递到驾驶员。因此,为了得到良好的操纵感觉,优选齿槽转矩、转矩波动较小。另外,优选旋转电机10的振动、噪音也较小。

因此,通过对汽车的电动助力转向装置200使用本发明的实施方式1~13的旋转电机10,从而即使特别是在电动助力转向装置200的绕组群或第一系统电力供给源20a、第二系统电力供给源30a发生故障的情况下,也能够稳定地辅助驾驶员的操纵力。另外,具有在正常时能够得到稳定的控制性及舒适的操纵感的优点。

这样,具有上述旋转电机10的电动助力转向装置200能够在故障时稳定地辅助驾驶员的操纵力。另外,具有在正常时能够得到稳定的控制性及舒适的操纵感的优点。

此外,在本实施方式1~13中,定子40、40a、40b、40c、40d具有24个齿44,转子50的极数为20个,但也可以是除此以外的定子的齿的数量及转子的极数。另外,在本实施方式1~13中,定子40、40a、40b、40c、40d具有第一系统线圈部和第二系统线圈部,也可以还具有其他系统的线圈部。

附图标记的说明

10旋转电机,40、40a、40b、40c、40d定子,43、43c、43d芯背部,43e外侧铁芯,44、44a、44b、44c、44d齿,44e内侧铁芯,44f前端部,45槽,46、46a、46b、46u第一系统线圈部,47、47a、47b、47u第二系统线圈部,48、48a、48b、48c、48d、48e、48f、48g、48j、48m、48p磁干扰降低构件。

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