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旋转电机

阅读:306发布:2020-05-12

IPRDB可以提供旋转电机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供了旋转电机,其包括:定子,该定子具有环形形状的定子芯;转子,转子布置成在径向方向上面向定子并且包括沿着周向方向的一对磁极或多对磁极;以及壳体,该壳体具有筒形形状并且在该壳体中定子芯固定至该壳体的内周表面,其中,定子芯包括固定至壳体的内周表面的具有环形形状的后轭、以及从该后轭的内周沿着径向方向设置的齿;在后轭的外周上设置有在径向方向上向外敞开的切口;并且该切口设置成与齿的在周向方向上的范围交叠。,下面是旋转电机专利的具体信息内容。

1.一种旋转电机(10),包括:

定子(30),所述定子(30)具有呈环形形状的定子芯(31);

转子,所述转子布置成在径向方向上面向所述定子,所述转子包括沿着周向方向的一对磁极或多对磁极;以及壳体(20),所述壳体(20)具有筒形形状,其中,所述定子芯固定至所述壳体(20)的内周表面,其中,

所述定子芯包括后轭(33)和齿(34),所述后轭(33)具有环形形状且固定至所述壳体的所述内周表面,所述齿(34)从所述后轭的内周沿着所述径向方向设置;

在所述后轭的外周中设置有在所述径向方向上向外敞开的切口;并且所述切口设置成与所述齿的在所述周向方向上的范围交叠。

2.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,所述定子芯形成为使得从所述后轭的在所述径向方向上的厚度尺寸减去所述切口的在所述径向方向上的厚度尺寸的值被设定为大于所述齿的在所述周向方向上的宽度。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,所述齿在所述周向方向上以多个数量设置;

在所述定子芯的所述齿之间设置有槽(35),绕所述槽卷绕有定子绕组;

所述切口以多个数量设置且在所述周向方向上以相同的间隔布置;

所述切口的数量被设定为所述槽的数量除以所述转子中的磁极对的数量的值或者被设定为该值的倍数。

4.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,所述定子芯包括多个芯冲片(31a),所述多个芯冲片(31a)各自具有板形形状且在所述轴向方向上被层压;

每个芯冲片包括沿着所述轴向方向的固定孔部分(31b)、以及凸形部分(31c);

所述凸形部分或沿着所述轴向方向延伸的杆状紧固工具插入到所述固定孔部分中,从而实现所述芯冲片之间的固定;并且所述切口设置在所述切口在所述径向方向和所述周向方向上都不与所述固定孔部分交叠的位置处。

5.根据权利要求4所述的旋转电机,其中,所述切口设置于在所述周向方向上与所述固定孔部分相邻的所述齿中。

6.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,所述齿构造成具有倾斜结构,其中,所述齿在所述周向方向上的位置在所述轴向方向上逐步地或连续地移位;并且所述切口中的每个切口设置成在所述轴向方向上的任何位置处都存在于所述齿的范围内。

7.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,在所述壳体中布置有具有圆盘形状的固定构件(22),所述固定构件在所述定子的在所述轴向方向上的外侧被按压配合至所述壳体的所述内周表面。

8.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,所述切口相对于沿着所述径向方向的中心线在所述周向方向上对称地布置。

9.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,所述切口在所述径向方向上的横截面形状设定为弧形形状或三角形形状。

10.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,所述壳体的所述内周表面在所述径向方向上的横截面形状为没有凹凸部分的正圆形形状。

说明书全文

旋转电机

技术领域

[0001] 本公开涉及旋转电机。

背景技术

[0002] 传统旋转电机的一个示例包括固定至具有筒形形状壳体的内周表面环形形状的定子和在径向方向上面向定子布置的转子。定子设置有具有环形形状的定子芯和绕定子芯的槽卷绕的定子绕组。定子芯通过按压装配、粘接、预紧装配等固定至壳体、进而固定至壳体的内周表面。
[0003] 在这种旋转电机中,由于在周向方向上产生了扭矩,所以当将定子固定至壳体时,需要防止定子沿周向方向旋转。在这方面,例如,JP-A-2014-138434公开了一种构型,在该构型中,在壳体与定子芯之间设置有在径向方向上施加压缩应力的固定部分,使得固定部分咬入到壳体的内周表面或定子芯的外周表面。因此,定子可以适当地固定至壳体。
[0004] 然而,根据在上述专利文献中所公开的构型,相比于按压装配的情况,在设置或粘接有固定部分的情况下,部件或制造步骤的数量是增加的,因此增加了制造成本。然而,在按压装配之前需要确保足够的按压装配裕度以便在执行按压装配时适当地防止定子旋转,使得定子芯的外径被设定为大于固定前的壳体内径。在这种情况下,担心的是过大的应力可能会被施加至定子芯,使得定子芯可能会变形。在定子芯变形的情况下,担心的是磁损耗可能会变得太高。

发明内容

[0005] 本公开是鉴于上述情况而完成的,并且本公开提供了能够在将定子芯按压装配至壳体时抑制定子芯的变形的旋转电机。
[0006] 作为本发明的第一方面,提供了旋转电机,其包括:定子,该定子具有呈环形形状的定子芯;转子,转子布置成在径向方向上面向定子并且包括沿着周向方向的一对磁极或多对磁极;以及壳体,该壳体具有筒形形状并且在该壳体中定子芯固定至该壳体的内周表面,其中,定子芯包括固定至壳体的内周表面的具有环形形状的后轭、以及从该后轭的内周沿着径向方向设置的齿;在后轭的外周上设置有在径向方向上向外敞开的切口;并且该切口设置成与齿在周向方向上的范围交叠。
[0007] 切口设置在后轭的外周上,该切口在径向方向上朝向外敞开。因此,即使当后轭被按压装配至壳体的内周时,也可以通过切口释放沿径向方向施加至后轭的应力。因此,可以防止后轭变形。此外,切口设置成与齿的在周向方向上的范围交叠。因此,后轭在径向方向上的厚度是确定的,并磁通量流动的磁路是确定的。也就是说,可以抑制磁饱和或磁通量的失真。因此,抑制了磁损耗,并且可以实现小尺寸和轻重量的旋转电机。此外,电流量是减少的使得可以抑制热量。此外,可以抑制扭矩波动。

附图说明

[0008] 在附图中:
[0009] 图1是示出了根据本公开的实施方式的马达的轴向横截面视图的图;
[0010] 图2是示出了马达的径向横截面视图的;
[0011] 图3是示出了定子芯的一部分的轴向横截面视图的图;
[0012] 图4是示出了放大的定子的径向横截面视图的图;
[0013] 图5是示出了齿的倾斜结构的立体图的图;以及
[0014] 图6是示出了齿的倾斜结构的立体图的图。

具体实施方式

[0015] 下文中,将参照附图描述本公开的各实施方式。在各个实施方式中,相同的附图标记应用于相同的部分或等同的部分,并且对它们的说明将应用于具有相同附图标记的部分。例如,作为第一实施方式的旋转电机的马达10用于电动转向装置(在下文中被称为EPS装置),电动转向装置辅助由驾驶员实施的转向操作。
[0016] 图1中所示的马达10是永磁马达。具体地,马达10构造为具有三相绕组的永磁马达。换句话说,马达10构造为无刷马达。三相绕组可以具有两个系统。马达10设置有壳体20、固定至壳体20的定子30、相对于定子30旋转的转子40、以及固定有转子40的旋转轴11。在下文中,根据本实施方式,轴向方向指的是旋转轴11的轴向方向(轴向方向在图1中由箭头Y1标示)。径向方向指的是旋转轴11的径向方向(径向方向在图1中由箭头Y2标示)。周向方向指的是旋转轴11的周向方向(周向方向在图1中由箭头Y3标示)。
[0017] 壳体20形成为筒形形状。壳体20容纳定子30和转子40等。壳体20包括覆盖构件21、22,覆盖构件21、22各自具有圆盘形状。壳体20的在其轴向方向上的两端处的开口由相应的覆盖构件21和22覆盖。
[0018] 在图1中,布置在左侧的覆盖构件21形成为具有与壳体20的外径相似的外径的圆盘形状并且通过螺钉等被固定至壳体20。在图1中,布置在右侧的覆盖构件22形成为具有与壳体20的内径相似的内径的圆盘形状并且通过螺钉等被按压装配至壳体20的内周表面。
[0019] 在壳体20中(具体地,在覆盖构件21和22中)设置有轴承23和24。轴承23和24将旋转轴11支承成能够旋转。壳体20的内周表面的中心轴线与旋转轴11的中心轴线相同。此外,如图2所示,壳体20的内周表面在径向方向上的横截面形状是没有凹凸(即,凹形部和凸形部)的形状的正圆形形状。在旋转轴11的梢端侧设置有角度传感器12。角度传感器12可以是磁传感器或解角器。
[0020] 定子30设置成具有筒形形状,并且沿壳体20的内周布置在壳体的轴向方向上的大致中央部分处。定子30固定至壳体20的内周表面,其中,定子30的中心是旋转轴11的中心轴线O。定子30构成磁路的一部分并且包括定子芯31和定子绕组32(电枢线圈)。定子线圈30具有环形形状并且布置成在径向方向上面向转子40的外周侧。定子绕组32绕定子芯31卷绕。
[0021] 如图2所示,定子芯31包括具有环形形状的后轭33、以及从后轭33朝向径向方向上的内侧突出并沿周向方向以预定间隔布置的多个齿34。在相邻的齿34之间形成有多个槽35(定子槽)。槽35在周向方向上以相同的间隔布置。定子绕组32绕槽35卷绕。根据本实施方式,齿34的数量为60,并且槽的数量为60。然而,齿34和槽的数量可以设定为任何数量。这些槽35在周向方向上用作U相槽、V相槽以及W相槽。定子绕组32被容纳/支承在槽35中。
[0022] 定子芯31构造为整合了沿定子芯31的轴向方向层压的多个芯冲片31a的集成结构。每个芯冲片具有环形形状并且包括多个薄板形的磁性材料。芯冲片31a是通过对带状电磁钢片进行冲压而形成的。根据本实施方式,实施铆接过程以固定被层压的各个芯冲片31a。
[0023] 更详细地,如图2和图3所示,在每个芯冲片31a的在轴向方向上的一个表面处沿轴向方向设置有多个凹形部分31b(根据本实施方式为12个部分)。各个凹形部分31b布置成在周向方向上具有相同的间隔。
[0024] 另外,在每个芯冲片31a的在轴向方向上的另一表面处沿轴向方向设置有多个凸形部分31c(根据本实施方式为12个部分)。各个凸形部分31c布置成在周向方向上具有相同的间隔。当层压芯冲片31a时,凹形部分31b和凸形部分31c在径向方向和周向方向上的位置相同。此外,凹形部分31b在轴向方向上的深度尺寸和凸形部分31c在轴向方向上的高度尺寸大致相同。当从轴向方向观察时,凹形部分31b和凸形部分31c形成为大致圆形的形状。应注意的是,通过使用杆状夹具,将压力从各个芯冲片31a的一个表面侧施加至该芯冲片31a以使芯冲片31a塑性变形,从而可以同时提供凹形部分31b和凸形部分31c。
[0025] 如图3所示,凹形部分31b和凸形部分31c设置在后轭33中。此外,凹形部分31b和凸形部分31c沿周向方向设置在齿34的根部部分内。
[0026] 芯冲片31a的各个凸形部分31c铆接至芯冲片31a的各个凹形部分31b,由此各个芯冲片31a被层压固定。因此,防止了各个芯冲片31a相对于其他芯冲片31a在周向方向和径向方向(以及轴向方向)上移动。因此,芯冲片31a相对于其他芯冲片31a的位置是固定的。根据本实施方式,凹形部分31b对应于固定孔部分。
[0027] 定子绕组32包括Y形连接的三相绕组。定子绕组32通过供电(AC电力)来产生磁通量。定子绕组32可以设置有连续的绕组,或者可以设置有U形导体部段,其中,具有恒定尺寸的大致矩形横截面(矩形横截面)的每个导体形成为大致U形。U形导体部段插入到槽35中,其中,U形导体部段的端部部分相互连接。
[0028] 转子40包括沿着周向方向的一对或更多对磁极并且构成磁路的一部分。转子40布置成在径向方向上面向定子30。根据本实施方式,转子40包括10个磁极(即5对磁极)。转子40设置有由磁体制成的转子芯41以及固定至转子芯41的永磁体42。具体地,如图2所示,转子40包括10个永磁体42,所述10个永磁体42的极性在周向方向上交替排列。永磁体42沿着轴向方向嵌到设置在转子芯41中的容纳孔中。
[0029] 转子可以构造为已知的构型,例如,内部永磁体(IPM)转子或表面永磁体(SPM)转子。可以使用布置在励磁绕组侧的转子来作为转子40。根据本实施方式,使用IPM型转子。旋转轴11插入到转子40中,使得转子40随着旋转轴线中心以可旋转的方式固定至旋转轴11。
[0030] 马达10连接至未示出的控制单元。控制单元由包括CPU、ROM、RAM和I/O的微型计算机构成,并且通过执行存储在ROM中的程序的CPU来实施多种功能。应注意的是,多种功能可以通过作为硬件的电子电路来实现。替代性地,多种功能可以通过作为在计算机上执行的软件的进程来完成。
[0031] 作为控制单元的功能,例如,将外部电源(例如电池)转换成向马达10提供转换后的电力,从而产生驱动力。此外,控制单元具有使用从角度传感器12传输的旋转角度的信息来控制马达10(例如,利用电流控制)的功能。
[0032] 在定子30按压装配至壳体20的内周表面的情况下,需要增大从壳体20沿径向方向施加至定子30的应力(压力),以防止定子旋转。因此,例如,在按压装配之前需要确保足够的按压装配裕度,使得定子芯31的外径设定为大于固定前的壳体20的内径。此外,如在本实施方式中所描述的,具有与壳体20的内径相同的外径的覆盖构件22在壳体20的开口部分附近被按压装配至壳体20的内周表面。因此,应力从覆盖构件22沿径向方向向外被施加至壳体20的开口部分。因此,沿径向方向向内施加的应力在壳体的中心部分中沿轴向方向增大。也就是说,径向地施加至定子芯31的应力是增大的从而适当地防止定子旋转,所述定子芯
31在轴向上位于比覆盖构件22的位置更靠内侧的位置处。
[0033] 然而,在这种情况下,从壳体20施加至定子芯31的应力变得过大,并且可能导致定子芯31的变形。当定子芯31变形时,会出现磁损耗变大的问题。
[0034] 更具体地,定子芯31的磁通量所穿过的磁路由于定子芯31的变形而变得更窄。此外,由于定子芯31的弯曲,所以发生磁饱和或磁泄漏并且导致磁损耗增加。此外,定子芯31的材料本身由于施加至定子芯31的应力而发生变化,使得磁损耗增加。磁损耗的增加可能导致扭矩下降。因此,马达10难以实现小型化和轻量化。此外,当为了补偿磁损耗而将电流量设定得更大时,热量变得更大,使得需要散热结构。此外,由于磁损耗即使是在未对定子绕组32施加电力的情况下也会增加,因此抑制磁损耗所需的EPS装置不太可能使用上述配置。
[0035] 在这方面,为了减小定子芯31的变形,定子芯31的形状改善如下。
[0036] 如图2所示,在后轭33的外周上设置有在径向方向上向外敞开的切口部分36。切口部分36设置成与齿34的在周向方向上的区域交叠。更具体地,如图4所示,定子芯31形成为使得至少切口部分36的中心位置T1位于在周向方向上覆盖齿34的根部部分的范围H1内。根据本实施方式,切口部分36的横截面形成为三角形形状,并且切口部分36的顶点位置定位在中心位置T1处。切口部分36的顶点位置被定义为切口部分36的在径向上最内侧的位置。此外,切口部分36形成为相对于中心位置T1横向对称。
[0037] 切口部分36的中心位置T1设置在齿34的梢端的范围H2内。如图2和图4所示,根据本实施方式,齿34的梢端形成为沿周向方向的一个侧方向(图2中的顺时针方向)延伸。即使在这种情况下,切口部分36的中心位置T1仍定位在齿34的梢端的范围H2内。
[0038] 此外,根据本实施方式,定子芯31形成为使得切口部分36在周向方向上的整个区域(切口部分36的径向方向上的外侧的宽度L1)位于在周向方向上覆盖齿34的根部部分的范围H1内。换句话说,切口部分36和齿34设置成使得切口部分36的宽度尺寸L1≤覆盖齿34的根部部分的范围H1。
[0039] 切口部分36的径向方向上的厚度尺寸A1(切口部分36的深度尺寸)形成为比后轭33的径向方向上的厚度尺寸E1短。换句话说,满足“切口部分36的厚度尺寸A1<后轭33的厚度尺寸E1”的条件。如图4所示,切口部分36在径向方向上的厚度尺寸A1与在周向方向上连接切口部分36的端部部分C1与C2的线与沿径向方向穿过中心位置T1的线之间的交叉点D1与切口部分36的中心位置T1(即顶点位置)之间的距离对应。
[0040] 此外,切口部分36的径向方向上的厚度尺寸A1形成为比壳体20的径向方向上的厚度尺寸F1短。换句话说,满足“切口部分36的厚度尺寸A1<壳体20的厚度尺寸F1”的条件。壳体20的厚度尺寸F1对应于壳体20的筒形部分的厚度尺寸,定子芯31按压装配至壳体20的筒形部分。切口部分36的厚度尺寸A1和壳体20的厚度尺寸F1可以优选地设计成满足关系A1/F1>0.1。
[0041] 此外,切口部分36的厚度尺寸A1设定为使得从后轭33的厚度尺寸E1减去切口部分36的厚度尺寸A1的值设定为大于齿34的根部部分在周向方向上的范围H1。切口部分36的厚度尺寸A1和后轭33的厚度尺寸E1可以优选地设计成满足关系A1/E1>0.15。
[0042] 切口部分36的厚度尺寸A1形成为比宽度尺寸L1短。优选地,切口部分36的厚度尺寸A1和宽度尺寸L1可以设计成满足A1/L1≤0.5的关系。此外,切口部分36的厚度尺寸A1可以优选地设计成使得从旋转轴11的中心轴线O到壳体20的外周的距离G1与切口部分36的厚度尺寸A1满足A1/G1>0.005的关系。
[0043] 然后,切口部分36设置成用于定子芯31在轴向方向上的整个区域。切口部分36相对于周向方向的位置在轴向方向上是相同的。换句话说,每个切口部分36沿轴向方向布置成直线。
[0044] 此外,在定子芯31的外周(在12个位置处)设置有多个切口部分36。各个切口部分36在周向方向上以相同的间隔设置(以相同的角度间隔、即根据本公开以30度的间隔设置)。在根据本公开的定子30中,槽的数量是60并且磁极对的数量是“5”。因此,旋转轴11旋转30°(即机械角度30度)的旋转对应于电角度(1转)中的360度旋转。
[0045] 因此,电角度的360度旋转(1转)相当于经过12个槽35或12个齿34。因此,切口部分36的数量可以优选地设定为槽35的数量除以转子40中的磁极对的数量的值,或设定为该值的倍数。因此,可以产生由每个切口部分36以相同的电角度引起的磁通量失真,由此旋转磁场可以是均匀的,使得可以容易地控制旋转电机。只要在按压装配的过程中没有不便之处,切口部分36的数量就可以设定成较小的数量。因此,根据本实施方式,如上所述,切口部分
36以相同的间隔设置在12个部分(=60/5)处。
[0046] 此外,在凸形部分31c铆接至凹形部分31b的情况下,并且如果凹形部分31b存在于切口部分36附近,则凹形部分31b可以变形以便释放从凸形部分31c施加至切口部分36的应力。当凹形部分31b变形时,可以减弱施加至凸形部分31c的凹形部分31b的固定力。此外,凹形部分31b设置成使得供磁通量流动穿过的磁路变形。因此,在凹形部分31b存在于切口部分36附近的情况下,磁通量失真被叠加,这可能导致磁损耗增加。
[0047] 在这方面,切口部分36设置下述位置处:在该位置,切口部分36在径向方向和周向方向上都不与凹形部分31b交叠。具体地,每个切口部分36布置在与设置有凹形部分31b的齿34相邻的齿34中的预定侧(根据本实施方式的顺时针方向)的齿34周围。此外,切口部分36布置成相比于凹形部分31b而位于径向方向上的外侧。
[0048] 应注意的是,在凹形部分31b设置在后轭33中的情况下,类似于设置切口部分36的情况,磁通量失真。因此,类似于切口部分36,凹形部分31b的数量可以优选地设定为槽35的数量除以转子40中的磁极对的数量的值,或设定为该值的倍数。因此,可以产生由切口部分36以相同的电角度引起的磁通量失真,由此旋转磁场可以是均匀的,使得可以容易地控制旋转电机。因此,可以产生由凹形部分31b以相同的电角度引起的磁通量失真,由此旋转磁场可以是均匀的,使得可以容易地控制旋转电机。此外,只要在铆接期间没有不便之处,凹形部分31b的数量就可以优选地是小的。在这方面,根据本实施方式,如上所述,凹形部分
31b以相同的间隔布置在12个位置(即60/5)处。
[0049] 从上述构型获得的效果和优点将描述如下。
[0050] 切口部分36设置在后轭33的外周中。切口部分36具有径向方向上朝向外的开口。因此,即使当后轭33按压装配至壳体20的内周表面时,切口部分36也释放了沿径向方向施加至后轭33的应力。因此,可以防止后轭33变形。
[0051] 在不存在磁饱和的条件下,磁通量理论上在磁性材料中以最短的距离流动。由于磁通量从齿34流动/如图4中的箭头Y5所示地流动至齿34,因此流动穿过后轭33的磁通量流动进入到齿34,使得磁通量的流动产生了朝向齿34的圆弧。此外,如箭头Y6所标示的,从齿34流出的磁通量流动进入到后轭33,使得磁通量的流动产生了圆弧。磁密度被预期为使得在径向方向上越靠近内侧,磁密度越高。因此,在后轭33的外周中,与未设置齿34的范围H5(即槽35的范围)相比,磁通量难以流动穿过设置有齿34的范围H1。换句话说,在后轭33的外周中未设置齿34的范围H1被认为是下述区域:在该区域中,磁通量的流动即使在设置有切口部分36的情况下也不受切口部分36影响。
[0052] 在这方面,切口部分36在后轭33的外周中设置在后轭33的外周与齿34的在周向方向上的范围H1交叠的区域中。因此,切口部分36防止后轭33的一部分的厚度尺寸缩短。换句话说,磁路的宽度是确定的,使得切口部分36不太可能干扰穿过后轭33的磁通量。因此,可以抑制由切口部分36引起的磁通量失真。因此,可以防止磁饱和磁通量的流动的失真。此外,抑制了磁损耗并且可以实现小尺寸和重量减轻的马达10。电流量减少以便可以抑制热量。此外,可以抑制扭矩波动。
[0053] 如图4所示,由于磁通量流动到齿34中/从齿34流出/流动至齿34,因此如果与齿34的在周向方向上的宽度(范围H1)对应的磁路是确定的,则流动到齿34中/从齿34流出/流动至齿34的磁通量能够在不产生磁饱和的情况下穿过齿。因此,设置切口部分36。切口部分36的尺寸设定成使得从后轭33的在径向方向上的厚度尺寸E1减去切口部分36的在径向方向上的厚度尺寸A1的值大于齿34的在周向方向上的宽度(范围H1)。因此,可以防止由来自齿34的磁通量所引起的磁饱和发生在后轭33中。因此,可以防止磁通量的流动失真。
[0054] 应注意的是,每当转子旋转360度电角度(即AC电流的每一个周期)时,转子就经过多个槽35(即槽的数量被定义为槽35的数量除以磁极对的数量的值)。在这方面,即使当由于切口部分36而发生磁通量失真时,如果由于切口部分36而发生的磁通量失真在相同的电角度处,则也可以容易地实现电流控制。例如,当磁通量的失真发生在相同的电角度处时,可以容易地实施电流控制,以便抑制由于磁通量的失真而引起的磁场变化。与扭矩波动不规则地发生的情况相比,在扭矩波动以恒定周期发生的情况下,使用EPS装置的驾驶员不太可能感到不适。因此,切口部分36的槽的数量设定为槽35的数量除以转子40的磁极对的数量的值,并且各个切口部分36在周向方向上以相同间隔布置。因此,可以容易地执行电流控制并且可以减小扭矩波动。
[0055] 当芯冲片31a包括凹形部分31b时,磁通量由于凹形部分31b而变形。因此,当切口部分36在周向方向或径向方向上与凹形部分31b交叠时,由切口部分36引起的磁通量的失真和由凹形部分引起的磁通量的失真彼此叠加,使得磁通量的失真变大并且导致磁饱和。因此,切口部分36设置成在周向方向和径向方向上都不与凹形部分31b交叠,以便防止由切口部分36引起的磁通量的失真和由凹形部分31b引起的磁通量的失真彼此交叠。因此,可以防止磁通量的失真变大并且可以避免磁饱和和磁漏。
[0056] 此外,凹形部分31b和凸形部分31c设置在与周向方向上布置有切口部分36的齿34相邻的齿34的范围(即相邻齿34的范围H1)中。因此,切口部分36可以布置成靠近凹形部分31b和凸形部分31c,凹形部分31b和凸形部分31c通过铆接固定。因此,在凸形部分31c被铆接以固定至凹形部分31b的情况下,应力被释放至切口部分36以防止凹形部分31b变形。因此,可以可靠地实施铆接固定。
[0057] 覆盖构件22在定子30的在轴向方向上的外侧的部分处布置在壳体20中,作为具有圆盘形状的按压装配至壳体的内周表面的固定构件。因此,沿径向方向施加至定子芯31的应力是增强的,定子30被更进一步地按压装配至壳体20。因此,可以可靠地防止定子30在周向方向上旋转。
[0058] 切口部分36沿着径向方向关于中心线在周向方向上对称地布置。因此,来自壳体20的应力可以被均等地释放,从而可以防止后轭33由于集中的应力而变形。此外,由切口部分36引起的磁通量的失真均等地产生,使得可以容易地控制旋转电机。
[0059] 每个切口部分36在径向方向上的横截面形状被设计成三角形形状。由于应力可能集中在多边形的顶点部分处,因此使用三角形形状。相较于多边形,使用三角形可以均等地释放应力,使得可以防止后轭33由于应力集中而变形。此外,由于由切口部分36引起的失真可以均等地产生,所以可以容易地控制旋转电机。
[0060] 壳体的内周表面的横截面形状(横向截面)被设计成没有凹凸部分的正圆形形状。因此,可以防止壳体20由于来自定子芯31的应力而变形。此外,壳体20可以被容易地制造。
[0061] (其他实施方式)
[0062] 应注意的是,本公开不限于上述实施方式,并且可以在不脱离本公开的精神的情况下实现多种改型。
[0063] 在上述实施方式中,可以任意改变槽35的数量、定子绕组32的形状、卷绕方式等。此外,可以任意改变磁极对的数量。另外,可以任意改变切口部分36的布置和数量。可以任意改变切口部分36在径向方向上的厚度尺寸、切口部分36在周向方向上的宽度尺寸以及切口部分36的形状。可以任意改变凹形部分31b和凸形部分31c的形状、布置、尺寸和数量。此外,可以不设置凹形部分31b和凸形部分31c。例如,可以使用粘接方法来进行固定。此外,转子40可以通过层压来设置,由此可以不形成凹形部分31b和凸形部分31c。
[0064] 根据上述实施方式,齿34(和槽35)可以具有倾斜结构,其中,齿34(和槽35)的在周向方向上的位置在轴向上逐步地或逐渐地(连续地)移位。图5例示说明了位置逐渐地移位的倾斜结构。应注意的是,为了便于绘图,齿34和槽35的数量被设定为12。在这种情况下,切口部分36中的每个切口部分36设置成在轴向方向上的任何位置处存在于齿34的范围内。
[0065] 更具体地,切口部分36的至少中心位置T1在轴向方向上的任何位置处位于齿34的根部的范围H1内。应注意的是,切口部分36的中心位置T1(顶点位置)由虚线标示。优选地,切口部分36的中心位置T1可以在轴向方向上的任何位置处位于的齿34的梢端部分的范围H2内。更优选地,切口部分36的在周向方向上的所有部分也可以甚至在轴向方向上的任何位置处处于齿34的根部的范围H1内并且在齿的梢端部分的范围H2内。
[0066] 因此,后轭33的在径向方向上的厚度在轴向方向上的任何位置处可以是确定的,从而磁通量流动穿过的磁路是确定的。换句话说,可以抑制磁损耗。
[0067] 图6示出了具有逐步移位特征的倾斜结构。即使在这种情况下,类似于图5,切口部分36可以优选地在轴向方向上的任何位置处位于齿34内。
[0068] 在上述实施方式中,切口部分36在径向方向上的横截面形状可以是弧形形状。因此,应力被均等地释放,使得可以防止向后轭施加集中应力,从而抑制后轭33的变形。此外,由切口部分36引起的磁通量的失真可以均等地产生。因此,可以容易地控制旋转电机。
[0069] 在上述实施方式中,各个芯冲片31a包括凹形部分31b和凸形部分31c以实施铆接固定。替代性地,可以代替使用凹形部分31b和凸形部分31c而沿着轴向方向设置通孔。作为沿着轴向方向延伸的杆状紧固工具的铆钉可以在各个芯冲片31a被层压的状态下插入到通孔中,由此芯冲片通过使用铆钉而在轴向方向上的两端处被铆接固定。在这种情况下,通孔对应于固定孔部分。类似于使用凹形部分31c的情况,即使设置通孔,磁通量也会失真。因此,切口部分36可以优选地设置成在周向方向和径向方向上都不与通孔交叠。
[0070] 在上述实施方式中的马达10可以被实施为具有安装在车辆上的发电机或马达的功能,或具有发电机和马达两者的功能。此外,上述马达10可以用于除车载设备之外的其他目的。
[0071] 在上述实施方式中,可以在壳体20的内周表面中设置有在周向方向上与切口部分36接合的突出部。此外,类似于覆盖构件21,覆盖构件22可以具有与壳体20的外径相同的外径,并且可以通过螺钉等固定至壳体20的开口。
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