专利名称：马达和马达系统的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及一种具有装配有集成电容器的马达和结合这种马达的 马达系统。
背景技术：
在一些情况下，电力转换装置用于将直流电力转换为交流电力并且将交 流电力供给至电动机。这种传统电力转换装置需要使用电容器以使电压平 稳。传统技术可通过在马达内部设置用于电压平稳电容器的死角来使包括电 动机和电力转换装置的驱动设备的整体尺寸减d、。这种驱动设备的一项实例 公开在日本待审公开专利申请No. 2003-274599中。
鉴于上述情况，本领域技术人员根据本公开内容可知，需要一种改善的 马达。本发明处理本领域的这一需求以及其他需求，本领域技术人员将从本 公开内容中清楚地了解。
发明内容
已经发现，在采用前述公知技术的情况下，当马达本身的尺寸减小从而 整体减小驱动设备的尺寸时，用于存放电容器的死角也减小。因此，驱动设 备的减小会受到限制，因为难于在马达内部布置电容器。本发明的一个目的 是提供一种采用可减小包括马达的马达系统的整体尺寸的电容器布置结构 的马达，因为电容器功能已经结合入马达的定子中。
为了实现上述目的，提供一种基本包括转子和定子的马达。该定子包括多个叠置磁性体，设置在所述磁性体的相邻磁性体之间的介电材料，设置在 至少 一个所述石兹性体上的正电极部件以及至少 一个i殳置在不具有所述正电 极部件的所述;兹性体上的负电极部件。该正电极部件布置成连接于外部电路 的正级侧。该负电极部件布置成连^t妻于所述外部电^^的负级侧。
本领域技术人员通过下述详细说明将清楚地了解本发明的这些和其他 目的、特征、方面和优势，下述详细说明结合附图公开了本发明的优选实施 例。
现在参照形成本初始公开的部分内容的附图 图1是根据第一实施例的马达的控制电路的示意图； 图2是根据第一实施例的马达的轴向面对端部； 图3是根据第一实施例的马达的端部的横截面剖视图； 图4是根据第一实施例的定子的分离芯部的透视图； 图5是定子的磁性钢板的其中一个磁性钢板的轴向视图； 图6是示出夹置于;兹性钢板之间的介电材料的形状的轴向视图； 图7A示出从外部沿径向向内方向观看的图4所示的分离芯部，其中的 外部电极被卸下；
图7B是示出磁性钢板的形状的轴向视图8示出 一种使具有相同电势的磁性钢板在相邻的分离芯部之间相互接 触的方法的实例；
图9是外部电极设置在相邻齿部的位置(即，在背轭的径向向内侧上) 的实例的透视图10是示出布置在相邻磁性钢板之间的介电材料和绝缘材料的形状的 轴向视图11示出当从定子的外部沿径向向内方向观看时根据第三实施例的磁 性钢板的电极部件(内部电极)如何布置在马达中的实例；
图12A示出当从定子的外部沿径向向内方向观看时根据第四实施例的 磁性钢板的电极部件(内部电极)如何布置在马达中的实例；
图12B示出；兹性钢板的电极部件的形状的轴向浮见图12C示出当从图12A所示的箭头Y2的方向观看时的电极部件的形状；
图13是根据第五实施例的马达的构成特征的透视图14A示出当从定子的外部沿径向向内方向观看时根据第六实施例的
磁性钢板的电极部件(内部电极)如何布置在马达中的实例；
图14B是示出图14A的磁性钢板的电极部件的形状的轴向视图15A示出包括磁性钢板和介电材料的元件，所述多个元件形成根据第
七实施例的马达的定子；
图15B示出根据第七实施例的马达的定子的包括介电材料和磁性钢板
的元件；
图15C示出根据第七实施例的定子的包括介电材料的磁性钢板的另一 元件；
图15D示出根据第七实施例的定子的包括介电材料和磁性钢板的另一 元件；
图16A是包括叠置元件的分离芯部的透视图； 图16B示出图16A所示的分离芯部的叠置结构；
图17示出在图15A至15D和16所示的分离芯部中流动的电容器电流 的方向；
图18A是沿图17的剖面线18-18所做的横截面剖视图，示出当相邻磁 性钢;^反的电流沿相反方向流动时产生的》兹通；
图18B是沿图17的剖面线18-18所做的横截面剖视图，示出当相邻磁 性钢板的电流沿相同方向流动时产生的磁通；
图19A示出根据第八实施例的马达的分离芯部结构的一件元件，其与第 七实施例相同，除了加入具有切换元件和电流整流元件的电力模块。
图19B示出第八实施例的分离芯部结构的另一元件；
图19C示出第八实施例的分离芯部结构的另 一元件；
图19D示出第八实施例的分离芯部结构的另 一元件；
图19E示出第八实施例的分离芯部结构的另 一元件；
图19F示出第八实施例的分离芯部结构的另 一元件；
图19G示出第八实施例的分离芯部结构的另 一元件；
图20A示出包括磁性钢板和介电材料的元件，根据第九实施例的马达的 定子的一件元件；图20B示出根据第九实施例的定子的包括介电材料和磁性钢板的另一
元件；
图20C示出根据第九实施例的定子的包括介电材料和磁性钢板的另一 元件；
图20D示出根据第九实施例的定子的包括介电材料和磁性钢板的另一 元件；
图21A是包括根据第九实施例的叠置元件的分离芯部的透视图； 图21B示出图21A所示的分离芯部的叠置结构；
图22示出在图20A至20D和21所示的分离芯部中流动的电容器电流 的方向；
图23A是示出在根据第十实施例的马达中的定子的分离芯部中磁性钢 板与正和负外部电极之间的位置关系的轴向视图23B是示出在根据第十实施例的马达中的定子的分离芯部中磁性钢 板与正和负外部电极之间的位置关系的轴向视图24A和图24B示出根据第十一实施例的马达的分离芯部结构，其与 第十实施例相同，除了加入具有切换元件和电流整流元件的电力模块；
图25A是示出磁性钢板的轴向视图，其中多个这些磁性钢板形成根据第 十二实施例的马达的定子；
图25B是示出根据第十二实施例的图25B所示的磁性钢板中的电流的 轴向S见图26是示出分离芯部的磁性钢板的轴向视图，其中多个这些磁性钢板 形成根据第十三实施例的马达的定子；
图27是示出形成定子的分离芯部的一部分的、设置有多个狭槽的磁性 钢板，其中外部电极设置在背轭内侧上；
图28是示出分离芯部的磁性钢板的轴向视图，其中多个这些磁性钢板 形成根据第十四实施例的马达的定子；
图29是示出分离芯部的磁性钢板的轴向视图，其中多个这些磁性钢板 形成根据第十五实施例的马达的定子；
图30是分离芯部的透视图，其中，多个这些磁性钢板形成根据第十六 实施例的马达的定子；
图31是分离芯部的透视图，其中，多个这些磁性钢板形成根据第十七实施例的马达的定子；以及
图32是示出分离芯部的磁性钢板的轴向视图，其中多个这些磁性钢板 形成根据第十八实施例的马达的定子。
具体实施例方式
下面将参照
本发明的选定实施例。本领域^支术人员从该公开内 容可知，本发明的实施例的下述说明只是示意性的，并不是为了限定本发明 的范围。
首先参照图1，马达的控制电路根据第一实施例示意性地示出。虽然这 里示出三相感应马达作为实例，但是本发明并不局限于三相感应马达。三相 感应马达101具有三个绕组101a、 101b和101c。每个绕组101a、 101b和 101c分别设置有一对IGBT切换元件104a、 104b、 105a、 105b、 106a和106b。 来自于直流电源107的直流电通过打开和关闭IGBT切换元件104a、 104b、 105a、 105b、 106a和106b而供给至每个绕组101a、 101b和101c。通过切换 控制电路110控制IGBT切换元件的切换操作。电容器108用于使所施加的 电压平稳并且抑制脉动电流。
图2示出沿着旋转轴线的方向观看的马达101的轴向端部。马达101基 本上具有定子120和转子121。定子120具有齿部，围绕该齿部缠绕导线以 形成线圈11。如后文所述，负外部电极15和正外部电极16设置在定子120 的外周部分上(即，在背轭的外部上)。定子120通过模制树脂部件130连 接于外部马达壳体135。图3是马达101端部的横截面剖视图。如后文所述， 定子120能够具有电容器的功能。设置在定子120上的电极部件(未示出) 通过外部电极15和16电性连接于外部电路(例如，用于驱动马达的驱动器 或切换元件电路)。
图1所示的电容器108和定子120的构成特征将在下文参照图4至31 i羊细i兌明。
第一实施例
图4示出形成定子120的一部分的分离芯部10。该分离芯部10包括沿 着图4所示的箭头Yl的方向叠置的多个磁性钢板20。图5是^1性钢板20 其中一个的轴向端部视图。磁性钢斧反20的相对导i兹性需要采用略微大一些 的值，例如1000或更高，从而使得电极集中马达磁通。导线缠绕在分离芯部10的齿部10a上，从而形成线圈11。如图2所示，通过将多个如图4所 示构造的分离芯部IO布置成环状使得定子120具有整体圓柱的形状。定子 120用在例如用于驱动电动车辆或混合车辆的驱动马达中。 .
在传统定子中，^磁性钢板叠置，绝缘层布置在相邻不兹性钢板之间。在根 据第一实施例的马达中，磁性钢板20叠置并且高电容率介电材料夹置在相 邻磁性钢板20之间，从而形成具有电容器功能的定子120。由于定子120 具有电容器功能，所以这种类型的定子可称为"集成电容器式定子"。
图6示出夹置在》兹性钢板20之间的介电材料30的形状。介电材料30 具有与一个磁性钢板20大体相同的形状(T形)，除了稍d、一些。介电材料 30可以是包含介质物质的片状实体。由于将电压施加在电极两端以及磁性钢. 板之间，所以介电材料30的绝缘耐压需要是稍微大些的值，例如，10V尔m 或更高。介电材料30的相对电容率也需要是稍微大些的值，例如l或更高， 因为电容器需要具有高静电电容(电容量)。也可使用分离的外部电容器， 与定子120的电容器功能结合，从而保证必要的静电容量。
如图4所示，负外部电极15和正外部电极16设置在分离芯部10的夕卜 周部分上(背轭的外部部分)。外部电极15和16用于将由》兹性钢板20和介 电材料30形成的电容器连接于与马达连接的电路。如后文所述，^t性钢板 20可通过将外部电极15和16连接于磁性钢板20而定位和固定。现在将参 照图7A和7B说明磁性钢板20的连接于外部电极15和16的电极部件。
图7A示出当从外部沿径向向内方向观看时图4所示的分离芯部10的磁 性钢板20的电极部件(内部电极)的布置结构的实例，其中外部电极15和 16被卸下。为了示出的目的，图7A仅示出组成定子120的十二个磁性钢板 20 (20a至201)。但是，磁性钢板20的实际数量取决于特定的马达。磁性钢 板20的指代字幕按照字母顺序根据磁性钢板叠置的顺序进行标记。虽然在 图7A中未示出，但是介电材料30设置在每个叠置磁性钢板20之间。
图7B示出磁性钢板20a的电极部件21a的形状。由于外部电极15和 16如图4所示设置在定子(背轭)的径向向外面对侧上，所以电极部件21a 也设置在^t性钢板20a的径向向外面对侧上，使得其可连接于外部电极其中 之一。尤其地，电极部件21a连接于负外部电极15。
在图7A所示的实例中，用于连接于正外部电极16的电极部件(内部电 极)设置在石兹性钢板20f上。因此，在具有电极部件21a的》兹性钢板20a (负磁性钢板)和具有电极部件21f的磁性钢板20f (正磁性钢板)之间设置有
四个磁性钢板20b至20e。图7B示出磁性钢板20a的电才及部件21a和磁性钢 板20f的电极部件21f二者。下文中，连接于正外部电极16的电极部件被称 为"正电极部件"，连接于负外部电极15的电极部件被称为"负电极部件"。
通过将多个不具有电极部件的^f兹性钢板(20b至20e)布置在其上设置 有连接于负外部电极15的电极部件21a的磁性钢板20a与其上设置有连接 于正外部电极16的电极部件21f的磁性钢板20f之间，可减小设置在磁性钢 板20之间的介电材料30的所需耐压。例如，如果将300V的电压施加在电 极部件之间，那么在负电极部件设置在磁性钢板20a上以及正电极部件设置 在磁性钢板20b上的情况下，相邻磁性钢板20a与20b之间的介电材料30 的耐压必为300V。但是，如果正电极部件设置在磁性钢板20f上，那么在 磁性钢板20a与磁性钢板20f之间将存在五件介电材料30，并且任何对相邻 磁性钢板之间的介电材料30的所需耐压将为60V ( 300V/5 )。
换句话说，通过将电极部件设置在磁性钢板上使得多个磁性钢板位于任 何正电极部件与最接近的负电极部件之间，相邻磁性钢板20之间的介电材 料30的所需耐压可减小。由于介电材料30可具有较小的耐压，所以介电材 料30的厚度也可更小。结果，可防止马达的尺寸由于需要具有较大厚度的 介电材料和足够数量的磁性体而增加，从而即使当磁性体的叠置方向上的尺 寸受到限制时也可确保马达的性能。相反地，即使每对邻磁性钢板20之间 的介电材料30的耐压较d、，可通过将由》兹性钢板20a至20f形成的多个电容 器串联连接在一起而在电极部件之间形成具有大耐压的电容器。
当串联连接的电容器的数量增加时，即，当其上设置有正电极部件的磁 性钢板与其上设置有负电极部件的磁性钢板之间存在磁性钢板的数量增加 时，可获得更大的耐压，但是电容器的电容降低。因此，有必要根据耐压和 电容量确定串联连接的电容器的适当数量。
由于组成定子120的多个磁性钢板20为多个，所以也优选地在其他磁 性钢板上设置用于连接于外部电极15和16的电极部件。在图7A所示的实 例中，用于连接于正外部电极16的电极部件设置在磁性钢板20g上。在磁 性钢板20g上设置正电极部件的原因在于，如果负电极部件(定位成连接于 负外部电极15的电极部件)设置在磁性钢板20g上，那么磁性钢板20g与 磁性钢板20f之间将存在高电压(例如，300V )。与磁性钢板20g的正电极部件21g对应的负电极部件设置在磁性钢板201上，使得其间存在不具有电 极部件的四个磁性钢板。因此，从;兹性钢板20a至磁性钢板20f,电压(电 势)顺序地增加，从磁性钢板20g至-兹性钢板201,电压顺序地减小。
如前所述，在根据第一实施例的马达中，通过在形成定子120的分离芯 部10的磁性钢板20之间设置介电材料30，定子120具有电容器动能。由于 马达101的定子120由以环形方式布置的分离芯部IO组成，那么有必要将 相邻分离芯部10连接到一起，使得具有正电势的磁性钢板不接触具有负电 势的^f兹性钢板。
因此，在根据第一实施例的马达中，相邻分离芯部IO被连接，使得具 有相同电势的磁性钢板20彼此接触。图8示出相邻分离芯部10-1、 10-2和 10-N (N是分离芯部的总数)如何构造以使得具有相同电势的》兹性钢板20 彼此接触的实例。具有正电势的磁性钢板相互接触，具有负电势的磁性钢板 相互接触。其他)磁性钢板不相互接触。
现在将说明固紧分离芯部10 (定子120)的方法。如果正电势是超过例 如50V的高电压，那么优选地采用模制树脂部件130将定子120固紧至马达 壳体135，如图2所示，或者采用类似方式从而确保足够的电绝缘。相反地， 如果正电势低，例如低于50V,那么将负电极部件设定为地势。在这种情况 下，优选地在其间没有设置模制树脂130的情况下使得负外部电极15和磁 性钢板的径向向外面固紧至环绕定子120 (背轭部分)外部的马达壳体135。 同时，正外部电极16通过模制树脂等与马达壳体135绝缘。采用这种方式， 可防止电极之间的短路，并且可将定子120固定至马达壳体135。
在根据第一实施例的马达中，定子120由多个叠置磁性钢板(磁性体) 20而形成。通过在》兹性钢板20之间布置介电材料30并且使用；兹性钢板20 作为电极可使得定子120具有电容器功能。采用这种方式，马达的定子和电 容器可形成为整体单元，并且可减小包含电容器和马达的系统的整体尺寸。 同样，可通过为定子设置电容器功能而获得稳压的效果。
在根据第 一 实施例的马达中，用于连接于外部电极的电极部件设置在磁 性钢板20的背轭侧上。因此，可抑制在线圈11附近由》兹通造成的渴流损失 的发生。
而且，在根据第一实施例的马达中，电极部件设置在磁性钢板20上， 使得多个磁性钢板(磁性体)设置在具有正电极部件的^t性钢板与具有负电极部件的磁性钢板之间。因此，由磁性钢板20和介电材料30组成的电容器 可串联连接并且增加电容器的耐压。
在根据第 一实施例的马达中，正电极部件或负电极部件可固紧至马达壳
体。因此，可防止电极之间的短路，定子120可固定至马达壳体。
在根据第一实施例的马达中，定子120由多个分离芯部10组成，分离 芯部10中相邻的分离芯部布置成使得具有相同电势的磁性钢板20相互接 触。因此，可在其间不设置绝缘材料或间隙的情况下布置分离芯部10,并且 可获得小型的高性能马达。
虽然第 一实施例示出外部电极15和16设置在定子120的背轭的径向向 外侧上，但是也可接受将外部电极15和16设置在不同位置。图9示出外部 电极15和16设置在相邻齿部10a的位置处的实例(即，在背轭的径向向内 侧上)。在图9所示的实例中，有必要使得外部电极15和16与线圈11绝缘。 虽然图7A和7B示出介电材料31和绝缘材料60形成在单一片上的实 例，但是也可接受将绝缘材料60形成为一片，然后将介电材料添加至该片 上。
第二实施例
现在参照图10，示出根据第二实施例的介电材料31和绝缘材料60。介 电材料31和绝缘材料60代替第 一 实施例的介电材料30。鉴于第 一与第二实 施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第二实施例中与第一实 施例的部件相同的部件进行的说明和解释。
在根据第一实施例的马达中，介电材料30的形状大体与一个磁性钢板 20的形状相同，但是稍d、一些，如图6所示。因此，介电材料30存在于相 邻^t性钢板20之间空间中定子120的径向向外部分处(背轭部分)以及定 子120的齿部(径向向内部分)处。在根据第二实施例的马达中，介电材料 31设置在相邻磁性钢板20的背轭部分之间的空间中，绝缘材料60设置在其 余空间中。
图10示出布置在相邻磁性钢板20之间的介电材料31和绝缘材料60的 形状。介电材料31设置在^t性钢板20的背轭部件(径向向外部分)之间， 绝缘材料60设置在缠绕有线圈11的齿部之间。介电材料31和绝缘材料60 可以例如形成在单片状部件上。在缠绕有线圈11的分离芯部IO的齿部中设 置绝缘材料60使得能够抑制涡流的产生。在根据第二实施例的马达中，介电材料31设置在相邻磁性钢板20之间 的空间中相邻i兹性钢板20电极部件的部分中(即，该空间中与；兹性钢板20 的背轭部分对应的部分)，绝缘材料60设置在该空间中相邻缠绕有线圈11 的位置的部分中。因此，定子120可具有电容器功能，并且可抑制涡流的产 生。
第三实施例
现在参照图11,示出根据第三实施例的磁性钢板20的电极部件(内部 电极)。鉴于第一与第三实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略 了对第三实施例中与第 一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。
在根据第一实施例的马达中，如图7A所示，连接于正外部电极16的电 极部件21H殳置在^t性钢板20f上，设置在相邻的^t性钢板20g上的电极21g 也定位成连接于正外部电极16。在根据第三实施例的马达中，电极部件21g 定位成连接于负外部电极15，高耐压绝缘材料70设置在相邻磁性钢板20f 与20g之间。
图11示出从定子120的外部沿径向向内方向观看时磁性钢板20的电极 部件(内部电极)如何布置在根据第三实施例的马达中的实例。为了解释的 目的，图11仅示出组成定子120的十四个磁性钢板20 (20a至20n)。但是， 磁牲钢板20的实际数量取决于特定的马达。
由于磁性钢板20g的电极部件21 g定位成连接于负外部电极15,所以在 磁性钢板20f (具有正电势)和磁性钢板20g (具有负电势)之间存在高电 压(例如，300V)。因此，具有高耐压的绝缘材料70设置在磁性钢板20f与 磁性钢板20g之间，以代替介电材料。
与^f兹性钢板20g的负电极部件21g对应的正电极部件211设置在》兹性钢 板201上，使得不具有电极部件的四个磁性钢板位于石兹性钢板20g与f兹性钢 板201之间。类似地，电极部件21m设置在石兹性钢板20m上，从而连接于 负外部电极15。磁性钢板20m邻近磁性钢板201,具有高耐压的绝缘材料 70设置在石兹性钢板201与20m之间。
在根据第三实施例的马达中，正电极部件和负电极部件布置在相邻磁性 钢板20上，绝缘材料设置在其上布置有正电极部件的磁性钢板与其上布置 有负电极部件的磁性钢板之间。因此，当介电材料设置在分别具有正和负电 极部件的两个磁性钢板之间时可防止高电压施加在具有正电极部件和负电冲及部件的两个相邻》兹性钢板之间的情况。
第四实施例
现在参照图12A至12C，示出根据第四实施例的磁性钢板20的电极部 件(内部电极)。鉴于第一与第四实施例之间的相似性，为了简洁的目的， 在此省略了对第四实施例中与第 一 实施例的部件相同的部件进行的说明和 解释。
图12A示出当从定子120的外部沿径向向内方向观看时磁性钢板20的 电极部件(内部电极)如何布置在根据第四实施例的马达中的实例。为了解 释的目的，图12A仅示出组成定子120的八个磁性钢板20 ( 20a至20h )。 但是，磁性钢板20的实际数量取决于特定的马达。图12B示出磁性钢板20a 的电极部件22a的形状。图12C示出当沿着图12A所示的箭头Y2的方向观 看时电^ L部件22a的形状。
在根据第四实施例的马达中，磁性钢板的电极部件沿着磁性钢板的叠置 方向弯折(参见图12C),从而增加可连接于外部电极15和16的电极部件 的表面面积值，由此促进将电极部件连接于外部电极15和16。在图12A所 示的实例中，磁性钢板20a的电极部件22a的弯折部分延伸入磁性钢板20c 上方的区域。
有必要使电极部件22a的弯折部分与其他磁性钢板20b和20c绝缘。因 此，优选地，按照需要在电极部件22a的弯折部分与磁性钢板20b和20c之 间设置绝缘材料。
在根据第四实施例的马达中，设置在背轭向外侧上的电极部件被弯折， 使得与外部电极15和16接触的表面面积较大。因此，电容器的电极部件与 外部电极之间的连接可更容易地实现。
第五实施例
现在参照图13，示出根据第五实施例的马达的分离芯部10。鉴于第一 与第五实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第五实施例中 与第 一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。
相对于图4所示的分离芯部的差异在于将电力模块布置在分离芯部10 的端面上。该电力模块包括布置在分离芯部10的端面上的切换元件91和93 以及二极管92和94。该电力模块是逆变器(电力转换装置)的构成部件， 切换元件91和93是例如IGBT。在根据该实施例的马达中，定子设置有电容器功能。通过将作为逆变器 的部件的电力模块布置在分离芯部10的端面上，包括马达、逆变器和电容 器的系统的整体尺寸可被减小。另外，电力模块和电容器可连接在一起，并 具有最小的电感量。
虽然图13仅示出一个分离芯部10，但是所有其他分离芯部的结构都是 相同的，可组成类似于第一实施例的定子。
第六实施例
现在参照图14A和14B，示出4艮据第六实施例的；兹性钢板20的电极部 件(内部电极)。鉴于第一与第六实施例之间的相似性，为了简洁的目的， 在此省略了对第六实施例中与第 一 实施例的部件相同的部件进行的说明和 解释。
图14A示出当从定子120的外部沿径向向内方向观看时磁性钢板20的 电极部件(内部电极)如何布置在根据第六实施例的马达中的实例。为了解 释的目的，图14A仅示出组成定子120的磁性钢板20中的十一个磁性钢板 (20a至20k)。但是，磁性钢板20的实际数量取决于特定的马达。图14B 示出磁性钢板20a的电极部件21a的形状。在根据第六实施例的集成电容器 式定子中，；兹性钢板20k的电极部件21k定位成连接于负外部电极15。
在第六实施例中，类似于第一实施例，连接于负外部电极15的电极部 件21a设置在石兹性钢板20a上，连接于正外部电极16的电极部件21f设置在 磁性钢板20f上。与》兹性钢板20f的正电极部件21f对应的另 一负电极部件 是设置在^兹性钢板20k的电极部件21k,其布置成使揮不具有电极部件的四 个磁性钢板位于其间。因此，随着磁性钢板20a至磁性钢板20f,电压顺序 地增加，随着磁性钢板20f至》兹性钢板20k,电压顺序地减小。采用该实施 例，磁性钢板20可更高效地使用，因为没有必要如第一实施例中那样(例 如，磁性钢板20f和20g具有相同的电势)设置具有相同电势的相邻磁性钢 板。
第七实施例
现在参照图15A至15D、 16A、 16B、 17、 18A和18B，示出使用包括 磁性钢板20和介电材料30的元件形成定子的第七实施例。鉴于第 一与第七 实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第七实施例中与第一 实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。通过以类似于第一实施例的方式组合图15A至15D所示的多个元件形成根据第七实施例的马达的定子。 在该第七实施例中，正电极部件和负电极部件布置成使得随着电流从正电极 部件流动至负电极部件，每(任何)对相邻磁性体(磁性钢板)中的电流沿 相反方向流动。
图15A和15B的每个示出包括介电材料30和连接于正外部电极16的 磁性钢板20的正性元件。图15C和15D的每个示出包括介电材料30和连 接于负外部电极15的磁性钢板20的负性元件。
在每个^兹性钢板20的整个表面中，其至少与介电材料30对应的一部分 涂覆有具有高导电性的导电金属膜(例如，铜、镍或锡)。在图15A至15D 所示的实例中，每个磁性钢板20的整个表面涂覆有导电金属膜，因为介电 材料30接触》兹性钢板20的基本上整个表面。由于每个石兹性钢板20涂覆的 导电金属膜的电阻小于磁性钢板20，所以电流可流过存在该涂层的整个部 分。添加导电金属膜的思想可采用于根据任何实施例的任何马达中。
图15A示出的磁性钢板20在其齿部的下左侧面上设置有电极部件。在 该实施例中，齿部的左侧面对应于周向面对边缘部分和沿着齿部的侧面沿径 向方向更加向内的"下部"装置其中之一。图15B所示的磁性钢板20在其 齿部的下右侧面上设置有电极部件。在该实施例中，齿部的右侧面对应于周 向面对边缘部分和沿着齿部的侧面沿径向方向更加向内的"下部"装置其中 另一个。为了简化说明，包括图15A所示的磁性钢板20和介电材料30的单 元将称为"元件Pl"，包括图15B所示的磁性钢板20和介电材料30的单元 将称为"元件P2"。另外，元件Pl的电极部件将称为"电极21P1"，元件 P2的电才及部件将称为"电极21P2"。
图15C所示的磁性钢板20的齿部的上右侧面设置有电极部件。在该实 施例中，齿部的右侧面对应于周向面对边缘部分和沿着齿部的侧面沿径向方 向更加向外的"上部"装置其中的所述另一个。图15D所示的磁性钢板20 的齿部的上左侧面上设置有电极部件。在该实施例中，齿部左侧面对应于周 向面对边缘部分和沿着齿部的侧面沿径向方向更加向外的"上部"装置其中 的一个。为了简化说明，包括图15C所示的磁性钢板20和介电材料30的单 元将称为"元件N1"，包括图15D所示的磁性钢板20和介电材料30的单元 将称为"元件N2"。另外，元件N1的电极部件将称为"电极21N1"，电极 N2的电极部件将称为"电极21N2"。图16A是包括相互叠置的元件P1、 P2、 Nl和N2的分离芯部10的透视 图。图16B示出图16A所示的分离芯部10的叠置结构。图16B分别示出分 离芯部10的齿部的左侧面和右侧面。在分离芯部10的齿部的左侧面和右侧 面上，磁性钢板的侧面的没有设置电极部件的部分与外部电极15和16绝缘。 如图16B所示，元件P1、 Nl、 P2和N2按照所列顺序重复地叠置。采用这 种叠置布置结构，通过具有电极部件21P1的^f兹性钢板20、元件Pl的介电 材料30以及具有相邻元件Nl的电极部件21N1的石兹性钢板20形成第一主 电容器。类似地，通过具有电极部件21P2的》兹性钢板20、元件P2的介电 材料30以及具有相邻元件N2的电极部件21N2的磁性钢板20形成第二主 电容器。也通过具有电极部件21 Nl的磁性钢板20、元件Nl的介电材料30 以及具有相邻元件P2的电极部件21P2的》兹性钢板20形成电容器。但是， 介电材料的导电表面面积，以及因此，电容量小于主电容器的电容量。采用 这种方式，分离芯部10包括相互叠置的多个电容器。
图17示出在图15A至15D、 16A和16B所示的分离芯部10中流动的 电容器电流的方向。第一电容器和第二电容器的电流路径导向成沿相对于定 子的周向方向的相反方向并且沿着径向方向彼此相交。径向方向是向外离开 转子中心轴线导向的方向。因此，如图17所示，从元件P1的电极部件21P1 流至元件N1的电极部件21N1的电流导向成沿与从元件P2的电极部件21P2 流至元件N2的电极部件21N2的电流方向相交的方向。因此，通过第一和 第二电容器产生的磁通沿不同的方向导向，因此相互抵消掉，使得由电容器 中电流产生的总磁通密度能够减小。由此，可极大地减小磁性钢板20的各 部件中涡流的产生。可产生涡流的各个部件没有被限制为图18A和18B所 示的沿周向导向的涡流(如下所述)。例如，涡流也可产生在磁性钢板20的 叠置表面中。
图18A和18B是沿图17所示的剖面线18-18所做的分离芯部IO的横截 面剖一见图。图18A和18B示出^兹性钢板20、元件Nl的介电材料30以及元 件P2的^I性钢板20。换句话说，图18A和18B示出第一电容器与第二电容 器之间的部分。图18A示出当相邻磁性钢板20的电流沿相反方向流动时产 生的磁通，而图18B示出当相邻磁性钢板20的电流沿相同方向流动时产生 的磁通。在图18A和18B中，较大圆圈内部的黑色圆点表示从纸的后部流 向纸的前表面的电流，圓圈内的"X"示出从纸的前表面流向纸的背面的电流。这些箭头示出》兹通的方向。
当磁性钢板20的电流以传统方式沿相同的方向导向时，如图18B所示
产生大的磁场环。另外，电流集中在磁性钢板的角部，使得角部的温度上升。
相反地，当磁性钢板20的电流以第七实施例的方式沿相反方向导向时，大 磁场环的产生如图18A所示受到抑制，总磁通密度可被减小。另外，因为电 流不会集中的磁性钢板20的角部，所以局部温度不会增加。
第八实施例
现在参照图19A至19G,马达的分离芯部结构根据第八实施例示出。该 第八实施例的分离芯部结构与第七实施例相同，除了添加电力模块。鉴于第 一与第八实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第八实施例 中与第 一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。在该第八实施例中， 正电极部件和负电极部件布置成使得随着电流从正电极部件流至负电极部 件，每(任何)对相邻磁性体(磁性钢板)中的电流沿相反方向流动。
该电力模块包括切换元件和整流元件(例如，二极管)。图19A示出包 括连接于正外部电极的磁性钢板20和介电材料30的元件。图19B示出包 括连接于负外部电极的磁性钢板20和介电材料30的元件。
图19C示出负外部电极190,其上安装有负电极整流元件的芯片191， 以及其上安装有负电极切换元件的芯片192。图19D示出连接于马达的输出 外部电极193，其上安装有正电极整流元件的芯片194，以及其上安装有正 电极切换元件的芯片195。图19E示出正外部电极196。承载负电极切换元 件的芯片192和承载负电极整流元件的芯片191安装在负外部电极190上， 承载正电极切换元件的芯片195和承载正电极整流元件的芯片194的芯片 195安装在输出外部电极193上。
图19F示出叠置状态下的图19C的负外部电极190、图19D的输出外部 电极193和图19E的正外部电极196。图19G示出沿着叠置方向观看时的图 19F的叠置结构。如图19F所示，输出外部电极193安装在负外部电极190 上，正外部电极196安装在输出外部电极193上。
第九实施例
现在参照图20A至20D、 21A、 21B和22，示出根据第九实施例的马达 的分离芯部IO。鉴于第一与第九实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在 此省略了对第九实施例中与第 一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。在该第九实施例中，正电极部件和负电极部件布置成使得随着电流从正 电极部件流至负电极部件，每(任何)对相邻磁性体(磁性钢板)中的电流 沿相反方向流动。
图20A至20D示出磁性钢板20,其与多个类似的磁性钢板20共同用于 形成根据第九实施例的马达的定子。图20A和20B的每个示出包括介电材 料30和连接于正外部电极16的磁性钢板20的元件。图20C和20D的每个 示出包括介电材料30和连接于负外部电极15的磁性钢板20的元件。
电极部件设置在图20A所示的磁性钢板20的齿部的下左部上。电极部 件设置在图20B所示的磁性钢板的齿部的上右部上。为了简化说明，包括图 20A所示的,兹性钢板20和介电材料30的单元将称为"元件Pla"，包括图 20B所示的i兹性钢板20和介电材津牛30的单元将称为"元件P2a"。另外，元 件Pla的电极部件将称为"电极21Pla"，元件P2a的电极部件将称为"电极 21P2a"。
电极部件设置在图20C所示的^f兹性钢板20的齿部的下右部上。同样， 电极部件设置在图20D所示的磁性钢板的齿部的上左部上。为了简化说明， 包括图20C所示的磁性钢板20和介电材料30的单元将称为"元件Nla", 包括图20D所示的磁性钢板20和介电材料30的单元将称为"元件N2a"。 另外，元件Nla的电极部件将称为"电极21Nla"，元件N2a的电极部件将 称为"电极21N2a"。
图21A是包括相互叠置的元件Pla、 P2a、 Nla和N2a的分离芯部10的 透视图，图21B示出图21A所示的分离芯部IO的叠置结构。图21B分别示 出分离芯部10的齿部的左侧面和右侧面。如图21B所示，元件Pla、 Nla、 P2a和N2a按照所列顺序重复地叠置。
图22示出在图20A至20D、 21A和21B中所述的分离芯部10中流动 的电容器电流的方向。类似于第八实施例，如图22所示，第一电容器的电 流方向和第二电容器的电流方向导向为沿相对的周向方向。因此，如图22 所示，从元件Pla的电极部件21Pla流至元件Nla的电极部件21Nla的电 流导向为相反于;人元件P2a的电才及部件21P2a流至元件N2a的电纟及部件 21N2a的电流方向。因此，通过第一和第二电容器产生的磁通导向为不同的 方向，因此相互抵消，使得总磁通密度能够减小。因此，磁性钢板20的各 个部件中的涡流的产生可^f皮极大地减小。如图22所示，元件Pla的电才及部件21Pla和元件Nla的电极部件21Nla 定位成彼此位于两端，元件P2a的电极部件21P2a和元件N2a的电极部件 21N2a定位成彼此位于两端。因此，电流可在电容器中广泛地且平均地分配。
第十实施例
现在参照图23A和23B,示出根据第十实施例的马达的分离芯部10。 鉴于第一与第十实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第十
实施例中与第一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。在该第十实施 例中，正电极部件和负电极部件布置成使得随着电流从正电极部件流至负电 极部件，每(任何)对相邻磁性体(磁性钢板)中的电流沿相反方向流动。 图23A和23B示出在根据第十实施例的马达中正外部电极196和负外 部电极190相对于定子的分离芯部10的磁性钢板20的位置关系。在第十实 施例中，电极部件设置在磁性钢板20的背轭部件上，与正外部电极196形 成整体的正外部电极23a和23c连接于电极部件。类似地，与负外部电极196 形成整体的负外部电极23b和23d连接于;兹性钢板20的电极部件。更具体 地说，具有布置在背轭部件外部上的电极部件的磁性钢板和具有布置在背轭 部件内部上的电极部件的磁性钢板交替地布置，使得相邻磁性钢板的电极部 件布置在相应背轭部件的相对侧上(分别是内侧和外侧或者外侧和内侧)。 类似于第二实施例，介电材料31仅布置在相邻磁性钢板20的背轭部件之间 的空间中。
在图23A和23B所示的实例中，正外部电极23a布置在相应磁性钢板 20的背轭部件的下左部上。负外部电极23b布置在相应磁性钢板20的背轭 部件的上左部上。正外部电极23c布置在相应/f兹性钢板20的背轭部件的上 右部上。当磁性钢板20叠置时，负外部电极23d布置在相应磁性钢板20的 背轭部件的下右部上。具有正外部电极23a的^f兹性钢板20、具有负外部电极 23b的磁性钢板20、具有正外部电极23c的磁性钢板20和具有负外部电极 23d的^t性钢板20按照所列顺序重复地叠置。
图23A示出负外部电极190布置在正外部电极196上的实例。图23B 示出正外部电极196布置在负外部电极l卯上的实例。
在才艮据第十实施例的马达中，任何对相邻电容器中的电流沿相反方向流 动。更具体地说，从设置在一个^F兹性钢板20的背轭部件的上左部上的正外 部电极23a流至设置在相邻》兹性钢板20的背轭部件的上左部上的负外部电极23b的电流的方向相反于从设置在磁性钢板20其中之一的背轭部件的上 右部上的正外部电极23c流至设置在相邻磁性钢板20的背辄部件的下右部 上的负外部电极23d的电流的方向。因此，由相邻电容器产生的；兹通导向为 不同的方向，因此相互抵消，使得总磁通密度能够被减小。因此，可极大地 减小磁性钢板20的各个部件中涡流的出现。
类似于第九实施例，正外部电极23a和负外部电极23b相互位于两端， 正外部电极23c和负外部电极23d相互位于两端。因此，电流可在电容器中 广泛地和平均地分布。
第十一实施例
现在参照图24A和24B ，示出根据第十 一 实施例的马达的分离芯部结构。 鉴于第一与第十一实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第
十一实施例中与第一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。在该第十 一实施例中，正电极部件和负电极部件布置成使得随着电流从正电极部件流 至负电极部件，每(任何)对相邻磁性体(磁性钢板)中电流沿相反方向流动。
图24示出磁性钢板20其中的 一个，这些磁性钢板与类似的多个磁性钢 板20共同使用从而形成根据第十一实施例的马达的定子。根据该实施例的 分离芯部结构与第十实施例的结构相同，除了添加有电力才莫块。该电力模块 包括切换元件和整流元件(例如，二极管)。该实施例基本上与第八实施例 相同。图24A示出处于叠置状态下的负外部电极190、输出外部电极193和 正外部电极196。图24B示出当沿着叠置方向观看时的图24A的叠置结构。 如图24B所示，承载负电极切换元件的芯部192和承载负电极整流元件的芯 片191安装在负外部电极190上，输出外部电极193叠置在芯片191和192 上。承载正电极切换元件的芯片195和承载正电极整流元件的芯片194安装 在输出外部电极193上，正外部电极196叠置在芯片194和195上。部分240 是马达线圈连接的位置。
第十二实施例
现在参照图25A和25B，示出根据第十二实施例的马达的分离芯部结构。 鉴于第一与第十二实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第 十二实施例中与第一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。在该第十 二实施例中，正电极部件和负电极部件布置成使得随着电流从正电极部件流至负电极部件，每(任何)对相邻磁性体(磁性钢板)中电流沿相反方向流 动。
图25A和25B示出磁性钢板20其中之一，这些磁性钢板与多个类似的 磁性钢板20共同使用以形成根据第十二实施例的马达的定子。具有负外部 电极23e的磁性钢板20和具有正外部电极23f的磁性钢板20交替地叠置。 负外部电极23e和正外部电极23f设置在相应磁性钢板20的背轭部件的外部 上。
在第十二实施例中，每个磁性钢板20具有设置在一个磁性钢板20的负 外部电极23e与相邻磁性钢板20的正外部电极23f的位置之间的狭槽250。 换句话说，狭槽250定位成将^F兹性钢板20分为左部和右部。狭槽250用于 防止流动于负外部电极23e与正外部电极23f之间的电流集中在电极部件 23e和23f附近的位置处。当狭槽250设置在每个磁性钢板20中时产生的电 流路径如图25B所示。如图25B所示，狭槽250使得电流流过》兹性钢板20 的齿部。
如图25B所示，狭槽250左侧和右侧上的电流路径是对称的。由于电流 的方向在相邻磁性钢板20的磁性钢板对中是相反的，那么由磁性钢板中的 电流产生的磁通导向成不同的方向并且相互抵消，使得总磁通密度能够减 小。因此，涡流可极大地减小。更好的情况是，如果分离芯部构造成使得相 邻电容器中的电流类似于先前实施例以相反的方向导向，那么从相邻电容器 中产生的磁通的方向将会是不同的，并且相互抵消，使得总磁通密度能够减 小。另外，由于仅有一个狭槽250设置在每个磁性钢板20中，所以通过分 离芯部齿部的主磁通不会受到阻碍，并且对于马达的性能没有什么影响。
第十三实施例
现在参照图26和27,示出根据第十三实施例的马达的分离芯部结构， 其中，组成马达的定子的每个磁性钢板设置有多个狭槽260。鉴于第一与第 十三实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第十三实施例中 与第 一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。
图26示出磁性钢板20其中之一，这些磁性钢板与多个类似的磁性钢板 20共同用于形成根据第十三实施例的马达的定子。如图26所示，类似于第 十二实施例，介电材料31仅布置在相邻磁性钢板20的背轭部件之间的空间 中。在该实施例中，由于定子设置有集成电容器，那么可通过流过电容器的 电流产生磁通，并且通过该磁通产生涡流。为了抑制在根据第十三实施例的
马达中的涡流的产生，狭槽260设置在形成马达的定子的分离芯部10的磁 性钢板20的每个中。虽然图26仅示出磁性钢板20其中之一，但是狭槽260 也以相同的方式设置在其他;兹性钢板20中。
狭槽260布置成大体与马达的主磁通的方向平行，使得磁阻不会增加。 在分离芯部10的齿部中通过围绕该齿部的线圈产生的主磁通导向为沿着箭 头Y26所示的方向，从而驱动该转子121。因此，狭槽260也布置成大体沿 着箭头Y26的方向。通过沿着马达的主磁通的方向布置狭槽260，可防止磁 性钢板20中的狭槽260影响到马达的操作。
狭槽260设置在^f兹性钢板20中没有与介电材料31接触的部分中，即， 在齿部10a中，因此将狭槽设置在介电材料31接触的部分中将导致电容器 的电容量下降。换句话说，狭槽260设置在介电材料31所不接触的部分中， 从而防止电容器的电容量由于狭槽260的存在而下降。
类似地，如果外部电极15和16设置在定子的背轭的内侧(参见图9)， 那么狭槽260可设置在图27所示的磁性钢板20的每个中。
第十四实施例
现在参照图28,示出根据第十四实施例的马达的分离芯部结构，其中， 组成马达的定子的每个磁性钢板设置有多个狭槽261。鉴于第一与第十四实 施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第十四实施例中与第一 实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。
图28示出磁性钢板20其中之一 ，这些磁性钢板与多个类似的磁性钢板 20共同用于形成根据第十四实施例的马达的定子。类似于第十三实施例，根 据第十四实施例的马达具有设置在每个磁性钢板20中的不与介电材料31接 触的部分中。区别在于，在第十四实施例中，狭槽261在较接近介电材料31 所接触的部分处设置得更密集，在较远离介电材料31所接触的部分处设置 得更稀疏。
通过由电容器电流产生的磁通得到的涡流在与设置有介电材料31的部 分更接近的位置处更多地出现。因此，可通过在介电材料31所接触的部分 附近更密集地设置狭槽261来以有效的方式抑制涡流的产生。同时，在较远 离介电材料31接触磁性钢板20的部分的位置处更稀疏地设置狭槽261对于涡流的影响较小，因为在那些部分中无论如何不太会出现涡流。此外，与不 稀疏地设置狭槽相比，较稀疏地设置狭槽261可使得磁阻能够减小。
第十五实施例
现在参照图29,示出根据第十五实施例的马达的分离芯部结构，其中， 组成马达的定子的每个磁性钢板设置有多个狭槽262。鉴于第一与第十五实 施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第十五实施例中与第一 实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。
图29示出磁性钢板20其中之一，这些磁性钢板与多个类似的》兹性钢板 20共同用于形成根据第十五实施例的马达的定子。在根据第十五实施例的马 达中，介电材料32设置在相邻磁性钢板20的齿部10a之间的空间中。狭槽 262设置在每个磁性钢板20的介电材料32不与；兹性钢板20接触的部分中。 狭槽262构造成大体与当马达受到驱动时由线圈在分离芯部10的背轭部件 中产生的主^兹通的方向平行。更具体地说，如图29所示，狭槽262构造成 从齿部10a朝向背轭的两侧延伸。
负外部电极15和正外部电极16布置成大体彼此平行并且在齿部10a的 相反侧上彼此相对。外部电极15和16的这一布置结构使得电流能够均匀地 在正外部电极16与负外部电极15之间流动。由于介电材料32设置在相邻 磁性钢板20的齿部10a之间的空间中，所以电流可采用均匀和扩散的方式 通过介电材料32，即通过电容器。相反，采用图26所示的结构，电流不会 以均匀地扩散的方式流过电容器，因为在较接近外部电极15和16的位置处， 与较远离的位置处相比，电流更容易流动。
第十六实施例
现在参照图30，示出根据第十六实施例的分离芯部结构，其中，组成马 达的定子的每个磁性钢板设置有多个狭槽263。鉴于第一与第十六实施例之 间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第十六实施例中与第一实施例 的部件相同的部件进行的说明和解释。
图30示出磁性钢板20其中之一，这些磁性钢板与多个类似的磁性钢板 20共同用于形成根据第十六实施例的马达的定子。在根据第十六实施例的马 达中，介电材料33设置在相邻T形万兹性钢板20的背轭部件的左侧与右侧之 间的空间中。另外，狭槽263设置在每个磁性钢板20的齿部以及背轭部件 中介电材料33所不接触的部分中。类似于先前实施例，狭槽263构造成大体平4于于马达的主》兹通的方向延伸。
负外部电极15布置在分离芯部10的背轭部件的外侧，正外部电极16 布置在分离芯部10的背轭部件的内侧。负外部电极15具有用以将负外部电 极15连接于包含电源的外部电路(未示出)的连接部件15a。正外部电极 16具有用以将正外部电极16连接于包含电源的外部电路(未示出)的连接 部件16a。连接部件15a和16a设置在定子的沿着旋转轴线方向的相对端上。 如图30所示，负外部电极15和正外部电极16布置成大体彼此平行并且彼 此相对。因此，由于电流从定子一端流向另一端，所以电流可形成为均匀地 流动于通过磁性钢板20和设置在其间的介电材料33形成的电容器中。
第十七实施例
现在参照图31，示出根据第十七实施例的马达的分离芯部结构，其中， 组成马达的定子的磁性钢板的每个设置有多个狭槽264。鉴于第一与第十七 实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第十七实施例中与第 一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。
图31示出磁性钢板20其中之一，这些磁性钢板与多个类似的磁性钢板 20共同用于形成根据第十七实施例的马达的定子。在根据第十七实施例的马 达中，负外部电极15和正外部电极16二者通常是L形状并且布置在分离芯 部10的齿部上，从而大体彼此平行并且在两端彼此面对。更具体地说，夕卜 部电极15和16的每个形成为L形状，从而从齿部的侧面延伸至定子的轴向 面对端部("轴向面对"意思是沿着平行于旋转轴线的方向面对)。
虽然在图31中省略，但是介电材料布置在相邻磁性钢板的齿部之间。 类似于图29所示的磁性钢板20，该实施例的磁性钢板20的每个设置有狭槽 264，这些狭槽在介电材料不接触磁性钢板20的部分中从背轭部件的齿部向 两侧延伸。
沿着旋转轴线方向的定子的相对端上设置有设计成将正外部电极16连 接于包含电源的外部电路(未示出)的连接部件(未示出)以及设计成将负 外部电极15连接于包含电源的外部电路(未示出)的连接部件15a。如上所 述，负外部电极15和正外部电极16布置成大体彼此平行并且彼此相对。因 此，类似于第十六实施例，由于电流从定子的一端流向另一端，所以电流可 在通过磁性钢板20和其间设置的介电材料形成的电容器中均匀地流动。
第十八实施例现在参照图32,示出根据第十八实施例的马达的分离芯部结构，其中，
组成马达的定子的磁性钢板的每个设置有多个狭槽265。鉴于第一与第十八 实施例之间的相似性，为了简洁的目的，在此省略了对第十八实施例中与第 一实施例的部件相同的部件进行的说明和解释。
图32示出磁性钢板20其中之一，这些磁性钢板与多个类似的磁性钢板 20共同用于形成根据第十八实施例的马达的定子。在图26所示的第十八实 施例中，狭槽265设置在磁性钢板20中介电材料31所不接触的部分中。在 第十八实施例中，狭槽265既设置在磁性钢板20中介电材料31所不接触的 部分中，又设置在介电材料31接触的部分中。
类似于第十三实施例，狭槽265构造成大体平行于在介电材料所不接触 的部分中的马达的主磁通的方向。同时，狭槽设置在介电材料31不接触磁 性钢板20的部分中，狭槽构造成大体平行于流过电容器的电流的方向。通 过在具有介电材料31的部分中设置狭槽，可防止电容器的等效串联电阻 (ESR)上升。
术语的总体解释
在理解本发明的范围时，术语"包括"和其派生词，如这里使用的，意 在作为说明所述特征、元件、部件、组、整数和/或步骤的存在的开放术语， 但是不排除其他未说明特征、元件、部件、组、整数和/或步骤的存在。上述 内容也适用以具有类似含义的词语，诸如术语"包含"、"具有"和其派生词。 同样，当单数使用术语"部件"、"区段"、"部分"、"组成部分"或"元件" 时可具有单一部件或多个部件的双重含义。这里使用的诸如"基本上"、"大 约"和"大概"的程度术语表示修改术语的可推理的偏差量，使得最终结果 没有明显变化。
虽然只有选定的实施例用于示出本发明，但是本领域技术人员从公开的 内容可知，在不脱离发明范围的情况下可在这里进行各种变化和改进。例如， 可按照需要和/或要求改变各种部件的尺寸、形状、位置或方向，例如，布置 在磁性钢板之间的介电材料的形状并不局限于上述实施例中所述的形状。如 图所示直接相互连接或接触的部件可具有设置在其间的中间结构。 一个元件 的功能可以由两个执行，反之亦然。同样，例如，本发明如这里所述基于具 有由以环形方式布置的分离芯部10组成的柱状定子的马达，但是本发明也 可应用在具有平状定子的线性马达。虽然在这些实施例中的定子具有分离芯没有必要使具有相同电势的相邻分离芯部的磁性钢板布置成相互接触(如图
6所示)。该马达并不局限于集中绕组；马达具有分布式绕组的情况也是可接 受的。
第 一 至第十八实施例的区别特征可在可能的情况下进行组合。换句话 说， 一项实施例的结构和功能可在可行的情况下采用于另一实施例中。所有 的优势并不必要同时出现在具体实施例中。不同于现有技术的每个特征，单 独或者与其他特征相结合，也应该认为是由申请人作出的对其他发明的独立 说明，包括由这种(各)特征实现的结构和/或功能概念。因此，根据本发明 的实施例的前述说明仅仅是示出的目的，并不是为了限制本发明的范围。
权利要求
1、一种马达，包括转子；以及定子，该定子包括多个叠置磁性体；设置在所述磁性体的相邻磁性体之间的介电材料；设置在至少一个所述磁性体上的正电极部件，用以连接于外部电路的正级侧；以及设置在不具有所述正电极部件的至少一个磁性体上的负电极部件，用以连接于所述外部电路的负级侧。
2、 根据权利要求1所述的马达，其中，所述定子包括多个所述正电极部件和所述负电极部件，使得所述^兹性体 包括多个正磁性体和多个负磁性体，所述正电极部件和所述负电极部件布置 成使得每个所述正磁性体和所述负磁性体具有特定的电流流动方向；所述正磁性体和所述负磁性体布置成使得所述正磁性体和所述负磁性 体中的彼此紧邻的各对磁性体形成多个电容器，每个所述电容器包括正磁性 体、与该相同电容器的正磁性体具有相同电流流动方向的紧邻负磁性体、以 及设置在所述两个紧邻的磁性体之间的所述介电材料；以及所述正电极部件和所述负电极部件还布置成，使得构成任何一个电容器 的正磁性体和负f兹性体对的电流流动方向、相反于构成其他相邻电容器的正 f兹性体和负》兹性体对的电流流动方向。
3、 根据权利要求2所述的马达，其中， 每个所述正磁性体和所述负磁性体包括背轭部件和齿部；对于每对所述正磁性体和负磁性体，所述电容器的所述正电极部件和所 述负电极部件分别布置在所述正磁性体和所述负磁性体的周向背对的边缘 部分上，分別处于对应于所述正i兹性体和所述负^f兹性体的齿部的相对侧表面 的位置；所述电容器中相邻电容器的正电极部件布置在相应正磁性体的周向背 对的边缘部分上，以及所述电容器中相邻电容器的负电极部件布置在相应负磁性体的周向背对的边缘部分上。
4、 根据权利要求3所述的马达，其中，任何一个所述电容器的所述正电极部件和所述负电极部件的位置从任 何一个相邻电容器的所述正电极部件和所述负电极部件的位置沿径向错移 开，使得所述电容器的所述正电极部件和所述负电极部件沿着所述各齿部的 相应侧面沿径向靠内或靠外交错设置。
5、 根据权利要求3所述的马达，其中，所述电容器的所述正电极部件的位置从所述电容器的所述负电极部件 的位置沿径向错移开，使得每个所述电容器的一种类型的正电极部件或负电 极部件沿着所述齿部的相应一个侧面沿径向靠内设置，而每个所述电容器的 另一类型的正电极部件或负电极部件沿着所述齿部的相应一个侧面沿径向 靠外设置。
6、 根据权利要求2所述的马达，其中，当沿着所述正; 兹性体和负磁性体叠置的方向观看时，所述正磁性体和负 磁性体的所述正电极部件和负电极部件布置成沿着所述定子的周向或径向 相互错移开；以及当沿着所述正磁性体和负磁性体叠置的方向观看时，所述正磁性体和所 述负磁性体设置有狭槽，该狭槽处于位于所述正电极部件与负电极部件之间 的位置。
7、 根据权利要求1所述的马达，其中， 所述正》兹性体和所述负^t性体包括多个狭槽。
8、 根据权利要求7所述的马达，其中，所述定子包括背轭部件、齿部和线圈部件，所述线圏部件围绕所述齿部 缠绕以在所述背轭部件和所述齿部中产生用以驱动所述马达的转子的主磁 通；以及所述磁性体包括沿着所述主磁通的方向形成的多个狭槽。
9、 根据权利要求8所述的马达，其中，所述磁性体包括所述介电材料与之接触的接触部分和所述介电材料不 接触的非接触部分，所述狭槽位于所述非接触部分中。
10、 根据权利要求8所述的马达，其中，所述磁性体的狭槽形成得在接近所述介电材料所接触的接触部分较密集，而在远离所述介电材料所接触的所述接触部分较稀疏。
11、 根据权利要求8所述的马达，其中，还包括 连接于所述正电极部件的正外部电极；以及连接于所述负电极部件的负外部电极，所述正外部电极和所述负外部电 极布置成彼此面对，所述齿部设置在所述正外部电极和所述负外部电极之 间。
12、 根据权利要求8所述的马达，其中，所述正电极部件通过第一连接部件连接于所述外部电路，而所述负电极 部件通过第二连接部件连接于所述外部电路，所述第一连接部件和所述第二 连接部件相对于所述磁性体叠置方向设置在所述磁性体的相对端上。
13、 根据权利要求8所述的马达，其中，每个所述磁性体具有沿着所述磁性体的电流流动方向延伸的狭槽。
14、 根据权利要求1所述的马达，其中，每个所述磁性体具有背辄部件和齿部，所述正电极部件和所述负电极部 件设置在所述磁性体的背轭部件的外侧。
15、 根据权利要求14所述的马达，其中，所述介电材料于基本上对应于所述背轭部件的部位处布置在相邻磁性 体之间，电绝缘材料于基本上对应于所述齿部的部位处布置在相邻磁性体之 间，所述介电材料具有高介电常数，而所述绝缘材料具有高耐压性。
16、 根据权利要求15所述的马达，其中，任何一对相邻》兹性体之间的所述介电材料和所述绝缘材料布置在单一 平面上。
17、 根据权利要求1所述的马达，其中，所述正电极部件和所述负电极部件布置成使得不具有所述正电极部件 和所述负电极部件的多个万兹性体位于具有所述正电极部件和所述负电极部 件的相邻f兹性体之间。
18、 根据权利要求17所述的马达，其中，所述定子包括多个所述正电极部件和所述负电极部件，所述正电极部件 和所述负电极部件相对于所述磁性体布置成，使得从最低电势至最高电势顺 序布置的 一组磁性体和从最高电势至最低电势顺序布置的 一组磁性体沿着 所述磁性体叠置方向交替地重复出现。
19、 根据权利要求14所述的马达，其中，所述定子包括多个所述正电极部件和所述负电极部件，使得所述^t性体 包括多个正磁性体和多个负》兹性体，所述正电极部件和所述负电极部件布置 成使得每个所述正磁性体和所述负磁性体具有特定的电流流动方向；所述正/f兹性体和所述负^f兹性体布置成使得所述正^t性体和所述负^f兹性 体中的彼此紧邻的各对磁性体形成多个电容器，每个所述电容器包括正磁性 体、与该相同电容器的正磁性体具有相同电流流动方向的紧邻负磁性体、以 及设置在所述两个紧邻的磁性体之间的所述介电材料；以及所述正电极部件和所述负电极部件还布置成，使得构成一个电容器的正 万兹性体和负,兹性体对的电流流动方向、相反于构成其他相邻电容器的正》兹性 体和负磁性体对的电流流动方向，而具有高耐压性的绝缘材料设置在所述相
20、 根据权利要求14所述的马达，其中，所述正电极部件和所述负电极部件设置有弯折部分，所述弯折部分增加 相对于外部电极的接触表面面积。
21、 根据权利要求14所述的马达，其中， 所述正电极部件和所述负电极部件之一固定于马达壳体。
22、 根据权利要求21所述的马达，其中，所述正电极部件和所述负电极部件之一处于地势，而所述正电极部件和 所述负电极部件之一固定于所述马达壳体。
23、 根据权利要求1所述的马达，其中，所述定子具有分离芯部结构，其中相邻的分离芯部沿周向布置，具有相 同电势的所述磁性体相互接触。
24、 根据权利要求1所述的马达，其中，所述磁性体具有切换元件，该切换元件构成位于由所述磁性体形成的端 面上的逆变器的组成部件。
25、 根据权利要求1所述的马达，其中，每个所述磁性体至少在触靠所述介电材料的部位处涂覆有导电金属膜。
26、 一种马达系统，包括 具有转子和定子的马达；电压源；以及电力转换部分，该电力转换部分用以将来自所述电压源的电力转换为应 用于所述马达的电力，所述定子包括多个叠置的磁性体， 设置在相邻磁性体之间的介电材料；正电极部件，该正电极部件设置在至少一个所述;兹性体上，并且连 接于将所述电压源和所述电力转换部分连接在一起的电路的正级侧，以及负电极部件，该负电极部件设置在不具有所述正电极部件的至少一 个磁性体上，并且连接于将所述电压源和所述电力转换部分连接在一起的所 述电路的负级侧。
全文摘要
一种马达基本上设置有转子和定子。该定子包括多个叠置磁性体，设置在所述磁性体的相邻磁性体之间的介电材料，设置在至少一个所述磁性体上的正电极部件以及设置在不具有所述正电极部件的至少一个磁性体上的负电极部件。该正电极部件布置成连接于外部电路的正级侧。该负电极部件布置成连接于所述外部电路的负级侧。
文档编号H01G4/30GK101320921SQ20081010988
公开日2008年12月10日 申请日期2008年6月5日 优先权日2007年6月8日
发明者中岛佑树, 今津知也, 佐藤翔, 图子佑辅, 水越幸雄 申请人:日产自动车株式会社