专利名称：轴向间隙型电机的制作方法
轴向间隙型电枳』
4支术领域
本发明涉及一种防止轴向间隙型电机因表面振动而共振的技术，该轴 向间隙型电机将定子和盘形转子沿着输出轴的轴线方向彼此相对布置。
背景技术：
众所周知的是当电机的转子的转速达到电机的固有频率时，转子振 动，这导致电机共振。
在这方面，日本专利申请公开说明书第(Hei)8-107650号(专利文件) 公开了 一种防止电机共振的技术。
改变安装刚性，该螺拴将散热器安装在电机的框架内。这就改变了整个电 机的固有频率。在所述参考文献中公开的技术旨在通过避免共振来实现电 机的安静工作，即使电机的安装刚性不同于从工厂运输时的评估值。
但是，在传统电机中，转子自身的固有频率不能改变。尤其是，在具 有盘形转子的轴线间隙型电机中，转子的厚度与其半径相比较薄。从而， 转子的刚性较低并趋于发生表面振动，该表面振动是转子的端部相对于与 输出轴的轴线垂直的虛拟平面弯曲或扭曲并且该端部AU亥虛拟平面的一侧 向另一侧快速摆动。
当转子的转速与转子自身的固有频率一致时，转子的共振相当大地增 加，由此干扰了电机的安静工作。
此外，在转子中可以安装诸如肋的加强件。但是，加强件对驱动转子 的磁力的磁路的功能性造成阻碍。肋增加了转子自身的体积，沿着转子的 磁通量的强度变弱，由此减小转子的输出扭矩。
发明内容
考虑到上述缺点，本发明提供了 一种不必在转子中安装单独的加强件 来有效防止转子共振的技术。
为了实现这个目的，本发明的轴向间隙型电机包括与定子相对布置
的盘形转子，转子和定子沿着与转子接合的输出轴的轴向间隔开；以及接 触区域变化装置，该接触区域变化装置用于根据转子的转速改变转子和输 出轴之间的接触区域。所述输出轴包括径向突起，且所述接触区域变化装 置改变所述转子和所述输出轴的径向突起之间的接触区域；所述接触区域 随着所述转子的旋转速度增大而减小；并且，所述接触区域变化装置通过 改变接触区域来改变固有频率，在该固有频率下，所述转子因对应于转子 的旋转速度的表面振动而共振
由此，可以通过改变转子和与转子接合的输出轴之间的接合状态来使 得固有频率(即，转子因表面振动而共振)偏离转子的转速。如此，在电 机工作过程中，通过防止转子自身的共振来进行安静工作。
本发明的上述和其它特征从下面结合附图给出的优选实施例的描述中 变得更清楚。
图1是示意性示出根据本发明第一实施例的在第一工作状态下工作的 轴向间隙型电机的结构的横截面图2是示意性示出根据本发明第一实施例的处于第二工作状态的轴向 间隙型电机的结构的横截面图3是示意性示出根据本发明第一实施例的处于第三工作状态的轴向 间隙型电机的结构的横截面图4(a)是示出根据本发明第一实施例，转子的表面振动的振幅和转子 的旋转速度之间的关系的曲线；
图4(b)是示出接触区域的变化与共振转动速度之间的关系的曲线；
图5是示意性示出根据本发明第二实施例的处于第一工作状态的轴向 间隙型电机的结构的横截面图6是示意性示出根据本发明第二实施例的处于第二工作状态的轴向 间隙型电机的结构的横截面图7是示意性示出根据本发明第二实施例的处于第三工作状态的轴向 间隙型电机的结构的横截面图8是示出根据本发明第二实施例、转子的表面转动的振幅与转子的
旋转速度之间的关系的曲线；
图9是示意性示出根据本发明第三实施例的处于第一工作状态的轴向 间隙型电机的结构的横截面图10是示意性示出根据本发明第三实施例的处于第二工作状态的轴 向间隙型电机的结构的横截面图11是示意性示出根据本发明第四实施例的轴向间隙型电机的结构的 横截面图12是示出根据本发明第一到第四实施例、轴向间隙型电机的相位 电流和吸引力之间的关系的曲线；
图13是定子铁芯和转子永磁铁在圓周方向上的相对位置关系的示意
图14是示意性示出根据本发明第五实施例的处于第二工作状态的轴 向间隙型电机的结构的横截面图15是示意性示出根据本发明第五实施例的处于第一工作状态的轴 向间隙型电机的结构的横截面图16是示出根据本发明第五实施例、转子的表面振动的振幅与转子 的旋转速度之间的关系的曲线；
图17是示意性示出根据本发明第六实施例的轴向间隙型电机的结构
的横截面图；以及
图18是示意性示出根据本发明第七实施例的轴向间隙型电机的结构 的横截面图。
具体实施例方式
将基于所提供的附图详细解释本发明的各实施例。 [第一实施例]
图1到3是示出根据本发明第一实施例的轴向间隙型电机的横截面图。
轴向间隙型电机11的定子1包括定子芯2、定子铁芯5和电枢绕组7。
由电磁材料形成的定子芯2具有环圈形状，并且定子芯2的外周由电 机壳体8支撑并由之固定。此外，在定子芯2的中心部分内形成中心孔
3，以接納输出轴4。输出轴4可旋转地被支撑在中心孔3中安装的轴承 处。定子芯2包括若干定子铁芯5，该定子铁芯5彼此等距设置并且对应 于定子芯2的圓周布置。每个定子铁芯5是通过堆叠钢片形成，并且在输 出轴4的轴线0的轴向上从定子芯2突出。每个定子铁芯还包括面对转子 6的前端5s,电枢绕组7围绕每个定子铁芯5在定子芯2和前端5s之间缠 绕，该前端的高度大于定子芯2的高度，使得电枢绕组保持在该前端5s和 定子芯2之间。
转子6具有盘形形状并且在转子6面对定子芯2的表面上包括若干永 磁铁10。每个永磁铁10在对应于每个定子铁芯5的位置处设置成彼此等 距，并且进一步对应于转子6的圆周设置。转子6和定子铁芯的前端5s由 空气间隙9间隔开。后轭铁12嵌入到转子6的内部，并且耦合到永磁铁 10上。永磁铁10沿着轴线0的方向被磁化，并且后轭铁12形成磁场流动 的磁路。交变电流流过电枢绕组7，这在定子1和转子6之间产生电磁 力，导致永磁铁10转动转子6，使得轴向间隙型电机11作用为同步电 机。
输出轴4穿过转子6的中心并且通过花键接合而与转子6接合，使得 输出轴4与转子6的转动一起转动。在沿着输出轴4对应于定子铁芯5的 位置处，环形的径向突起4d从输出轴4的外周表面伸出。该径向突起4d 具有端面4t，该端面4t垂直于轴线0并面对转子6。该端面4t包括凹陷， 且在该凹陷中安装有环形止挡13。
如图1所示，所述止挡13包括接触表面，在该接触表面处，转子6 的前表面与该止挡13接触。该接触表面包括垂直于所述轴线0延伸的直 表面和从端面4t朝输出轴4向下延伸到与该直表面相交并且沿轴线0的方 向朝转子6向外延伸的线性锥面。由于止挡13由金属中具有悠扬氏模量 的轻金属或橡胶和树脂中具有i扬氏模量的硬橡胶或树脂形成，该止挡13 在沿着轴线0的方向存在推力时稍微变形，这就改变了接触转子6的接触 表面的表面区域。
在输出轴周围、在转子6的与止挡13相反的一侧上，环形卡环14、 冠状垫圏15和闭锁螺母16按照所描述的顺序沿着轴线0的方向排列，它 们与输出轴4螺紋连接，以便借助于冠状垫圈来防松。卡环14防止转子6 远离径向突起而从输出轴4上拆下。
输出轴4、止挡13、转子6、定子1、卡环14、垫圈15和闭锁螺母 16相互作用，以构成一个用于改变接触区域的接触区域变化装置。
接着，将解释轴向间隙型电机11的功能。在定子1和转子6之间由于 磁路而产生电磁力导致转子转动时，在定子l和转子6之间产生吸引力。 由于定子1和径向突起4d面对转子6的相同表面，该吸引力在径向突起 4d和转子6之间的止挡13上施加一个推力，其中该吸引力成为在轴线0 的方向上电磁力的大小。
当吸引力较低，由此用来压止挡13的轴线0方向上的推力较小时， 由于止挡13几乎不变形，止挡13与转子6的接触表面的半径成为Rl，如 图1所示。
当吸引力大于图1所示的值时，图2中细箭头所示的电磁力的分量拉 动转子6使之比图1更靠近。由此，由于止挡13被推力变形，线性锥面 的长度减小，并且止挡13的接触表面的接触区域的半径增加。此时接触 区域的半径成为R2，如图2所示，RKR2。
当吸引力大于图2所示的值时，由图3中粗箭头所示的电磁力的分量 拉动转子6使之比图2更靠近。由此，由于止挡13被推力进一步变形， 线性锥面消失，并且止挡13和转子6的接触表面的接触区域的半径成为 R3,如图3所示，其中R1<R2<R3。在这种情况下，径向突起4d的端面 4t接触转子6,由此延续止挡13的接触表面。由于端面4t和转子6由扬 氏模量i于止挡13的钢制成，由径向突起4d提供的转子6的支撑刚性最 大。
输出轴4和转子6的接触表面的半径因轴线0方向上电^兹力的大小而 连续变化到Rl、 R2和R3。这就改变了转子6由于表面振动而共振的固有 频率。如果吸引力从图3所示的状态减小，那么接触表面的半径从R3减 小并返回到Rl或R2,如图1和2所示。
图4(a)是示出转子6的表面振动的振幅与随着转子6、输出轴4的旋 转速度之间的关系。当接触表面的半径是Rl时，其中表面共振的振幅最 大的固有频率是fR1。即，当转子6的旋转速度是fR1时，转子6的表面振 动最大。而且，由于固有频率和转子的旋转速度在单位时间内变化，因 此，二者在图4(a)的水平轴上表示。
当接触表面的半径是大于Rl的R3时，其中转子6的表面振动的振幅最大的固有频率是fR3。随着接触表面的半径增加，接触区域也增加。于 是，由于径向突起4d所提供的转子6的支撑刚性增加，固有频率也增 加。
由于接触表面的半径对应于吸引力的大小而在R1和R3之间变化，如 图4(a)中箭头所示，固有频率和转子的表面振动也变化，由此偏离转子6 的旋转速度。例如，当转子6的旋转速度是fR3时，吸引力较小(如图2 中的细箭头所示)，导致接触表面的半径为Rl，由此将转子6的固有频率 与fc偏离。此外，当转子6的旋转速度是fR,时，吸引力较大(如图3中 的粗箭头所示)，导致接触表面的半径为R3，由此将转子的固有频率偏离 fR1。结果，由于可以防止转子6的表面振动的共振，因此可以实现轴向间 隙型电机的安静工作。
图4(a)所示的转子6的固有频率在图4b中提供的图形中进一步图示。 图4(b)的水平轴是接合部分的直径，即，接触部分的半径的二倍。此外， 纵轴是转子6的共振旋转速度，在该旋转速度下因表面振动而共振，并且 等于图4(a)所示的固有频率。如图4(b)所示，当接合部分的直径增加时， 共振旋转速度增大。在第一实施例中，通过改变接合部分的直径，使得转 子6的共振旋转速度与实际旋转速度偏离。由此，由于可以防止转子6的 表面振动的共振，安静工作成为可能。
图5到7是示意性示出根据本发明第二实施例的轴向间隙型电机21 的结构的横截面图。图5示出当接触表面的半径较小(Rl)时的状态，图 6示出接触表面的半径大于图5所示(R2)时的状态，图7示出接触表面 的半径大于图6所示(R4)时的状态。由于第二实施例的基本构成与第一 实施例的相同，相同的元件由相同的附图标记标识，并且在此省略对它们 的描述。
根据第二实施例的轴向间隙型电机21具有环形止挡23，输出轴4穿 过该环形止挡23。虽然止挡23的材料与第一实施例的止挡13的相同，止 挡23的接触表面不是线性锥面并且不包括直表面，而是由凸拱形锥面， 该凸拱形锥面是止挡23的向转子6突出为拱形表面的一个表面，如球形 表面或抛物线表面，且该拱形锥面从端面4t向下朝输出轴4突出到与输出 轴4的外周面相交且向外朝转子突出，以便止挡23在止挡23与输出轴4
相交的点处接触转子6的前表面。由此，转子6沿着轴线0的移动可以变 化，而不会格格作响。
此外，靠近径向突起4d的凹陷的壁4k的止挡23的外周部分相对于 转子6位于端面4t的内侧，如图5所示。
当用于将止挡23朝向定子铁芯5吸引的沿着轴线0的方向的吸引力 较小时，止挡23几乎不变形，止挡23和转子6的接触表面的半径成为 Rl，如图5所示。
当吸引力(电石兹力)大于图5所示的值时，如图6中细箭头所示，在 轴线0的方向上的电磁力的大小更靠近地拉动转子6。由此，由于止挡23 被推力变形，该拱形表面由此减小，且止挡23和转子6的接触表面的半 径增大，半径变成R2，如图6所示，RKR2。
当吸引力(电磁力)大于图6所示的值时，如图7中粗箭头所示，沿 轴线0的方向上的电磁力的大小比图6中更靠近地拉动转子6，由此，由 于止挡23被推力进一步变形，拱形表面几乎消失，止挡23和转子6的接 触表面的半径增加，半径成为R4减去靠近凹陷的壁4k的一小部分拱形表 面，如图7所示，其中，R1<R2<R4。在这种情况下，与止挡23相比，径 向突起4d的端面4t在外周侧接触转子6。由于端面4t和转子6与止挡23 相比具有较i的扬氏模量且刚性较大。转子的支撑刚性最大。
图8是示出根据第二实施例、转子6的表面振动的振幅与转子6的旋 转速度之间的关系的曲线。当接触表面的半径是R1时，转子6的表面振 动的振幅成为最大时的固有频率是fR1。即，当转子的旋转速度是fR1时， 转子6的表面振动最大。
当接触表面的半径是大于Rl的R4时，转子6的表面振动的振幅成为 最大时的固有频率是fR4，大于fR1。由于接触表面的直径增加，转子6的 支撑刚性增加，从而固有频率增大。
由于如图8中箭头所示，接触表面的半径在R1和R4之间变化，由转 子6的表面振动导致的固有频率也变化，由此偏离转子6的旋转速度。例 如，当转子6的旋转速度是fju时，接触表面的半径是Rl,由此使得转子 固有频率偏离fR4。此外，当转子的旋转速度是fR1时，接触表面的半径为 R4,由此使得转子的固有频率偏离fR1。由此，由于可以防止转子6的表 面振动共振，轴向间隙型电机21的安静工作成为可能。
尤其是，在第二实施例中，转子6和输出轴4的接触表面是止挡23 和转子6的前表面的组合，其中，止挡23具有朝向轴线0的方向突出的 拱形表面，而转子6的前表面用于支撑该拱形表面。由此，转子6的固有 频率相对于吸引力的变化不同于第一实施例中具有线性锥面和直表面的止 挡13的。此外，由于靠近凹陷的壁4k的一小部分拱形表面被设置成即使 在半径为R4时也不接触转子6,转子的固有频率可以不连续变化。
图9和10是根据本发明第三实施例的轴向间隙型电机31的结构的横 截面图。图9示出当接触表面的半径较小(Rl)时的状态；图10示出当 接触表面的半径大于图9(R3)时的状态。由于第三实施例的基本构成与 第 一实施例相同，相同的元件由相同的附图标记标识，并且在此省略对它 们的描述。
根据第三实施例的轴向间隙型电机31包括止挡33，输出轴4穿过该 止挡33。虽然止挡33的材料与第一实施例的止挡13的材料相同，但是止 挡33的接触表面不是线性锥面或拱形表面，而是垂直于轴线0且接触转 子6的前表面的平表面。由此，转子6沿着轴线0的方向的运动可以变 化，而不会格格作响。
当定子1和转子6之间的吸引力(电磁力)较低，并且在轴线0的方 向上的电磁力大小较低时，如图9中的细箭头所示，由于止挡33几乎不 变形，止挡33和转子6的接触表面的半径为R1，如图9所示。
当吸引力(电磁力)大于图9所示的值时，在轴线0的方向上的电磁 力大小较大，如图10中粗箭头所示，该电磁力更靠近地拉动转子6。在这 种情况下，径向突起4d的端面4t额外接触转子6。由于端面4t和转子6 与止挡33相比具有较i的扬氏模量和较高的刚性，转子6的支撑刚性最 大。
由于接触表面的半径在Rl和R3之间变化，由转子6的表面振动导致 的固有频率也变化，由此使之偏离转子6的旋转速度。例如，当转子6的 旋转速度是&3时，接触表面的半径是Rl，由此将转子6的固有频率偏离
fR3。
此外，当转子6的旋转速度是fR1时，接触表面的半径是R3，由此将 转子6的固有频率与fR,偏离。由此，由于可以防止转子6的表面振动的
共振，轴向间隙型电机31的安静工作成为可能。
尤其是，由于转子6和输出轴4的接触表面是止挡33和转子6的前 表面的组合，其中止挡33是垂直于轴线0的方向的平的表面，而转子6 的前表面用于支撑这个平表面，转子6的固有频率相对于吸引力的变化与 第一实施例的止挡13 (线性锥面)和第二实施例中的止挡(拱形锥面)不同。
图11是示意性示出根据第四实施例的轴向间隙型电机41的结构的横 截面图，图11示出接触表面的半径较小(Rl)时的状态。由于第四实施 例的基本构成与第 一 实施例的相同，相同的元件由相同的附图标记标识， 且省略对它们的描述。
在根据第四实施例的轴向间隙型电机41中，输出轴的径向突起4d的 垂直于轴线0的端面4t直接接触转子6的前表面。如此，转子6的沿着轴 线0的方向的移动可以变化，而不会格格作响。转子6的前表面形成向内 朝向径向突起4d且向下朝向输出轴4延伸的锥面，如图ll所示。
当吸引力(电磁力)大于图11所示的值时，电子力在轴向0的方向上 大小靠近地拉动转子6。在这种情况下，转子6的前表面被推力变形，锥 度减小。此外，径向突起4d和转子6之间的接触区域的半径增大。
如此，输出轴4和转子6的接触表面的半径随着在轴线0的方向上的 电磁力的大小而变化。转子6由于表面振动而共振的固有频率也变化。如 此，由于可以防止转子6的表面振动的共振，轴向间隙型电机41的安静 工作成为可能。
在如上所述的第一到第四实施例的轴向间隙型电机11、 21、 31和41 中，输出轴4和转子6的接触表面的半径随着成为吸引力的沿着轴向0的 方向上的电磁力的大小而变化。电磁力基于交变电流和吸引力之间的关系 而得以控制，如图12所示。
在图12中，水平轴是流过电枢绕组的相位电流的有效值(或最大 值)，而纵轴是吸引力，该吸引力成为在定子1和转子6之间产生的沿着 轴线0的方向的电^f兹力的大小。此外，在图12中，虚线表示电流相位角卩 是-90度(强场系统)时，而实线表示电流相位角(3为0 (零)度时。此 外，点划线表示电流相位角(3为+90度(弱场系统)时。
通常，轴向间隙型电才凡11、 21、 31和41由等于或小于Ia的电流驱
动。此外，进行弱场系统控制，其中，电流相位角p的极性在正侧。如
此，吸引力减小。从而，如图12所示，在通常工作中驱动时使用的区域 通过被P是0 (零)度时的线、电流相位角p是+ 90度时的线和相位电流是 Ia时的线围绕来表示。
对于在通常工作中驱动时所用的区域，当转子6的固有频率如图4和 8所示变化而偏离转子6的旋转速度时，轴向间隙型电机11、 21、 31和 41由等于或大于Ia的相位电流驱动。此外，进行强场系统控制，其中， 电流相位角卩的极性在负侧。如此，吸引力增加。如实线椭圆所表示的， 图12示出在将固有频率与旋转速度分隔开的操作中的特征值变量控制区 域。
将参照图13解释弱场控制和强场控制。图13是示出定子铁芯5和磁 铁10在圆周方向上的相对位置关系的示意图，说明电流相位角p为0 (零)度时的情形。在图13中，当电流相位角(3的极性在负侧时，由于具 有南极前表面的永磁铁10b变得靠近具有北极前端5s的定子铁芯，可以理 解到吸引力增大。
图14和15是示意性示出根据本发明第五实施例的轴向间隙型电机51 的结构的横截面图。图14示出接触表面的半径较大(R3)时的状态。图 15示出接触表面的半径小于图14所示的值时(Rl)的状态。由于第五实 施例的基本构成与第 一 实施例的相同，相同的元件由相同的附图标记标 识，并且省略对它们的描述。
根据第五实施例的轴向间隙型电机51包括改变转子6和输出轴4的 接触区域的致动器。这种致动器是活塞机构，用于朝轴线方向移动转子 6。
输出轴4经其所穿过的环形碟簧52邻近转子6的后表面布置。卡环 14防止碟簧52在轴线0的方向上远离转子6移动。碟簧52将转子沿着轴 线0的方向压向定子2,并且推动转子6与输出轴4的径向突起4d接触， 如图14所示。
在径向突起4d中，安装有沿着轴线0的方向可滑动移动的活塞53和 容纳活塞53的缸54。缸54连接到液压管路55上，该液压管路55安装到
输出轴4的内部。虽然转子6与径向突起4d接触，且接触区域具有大半 径(R3)，活塞53完全容纳在缸54内，如图14所示。
如果液压从液压管路55提供到缸54，由此使得活塞53从径向突起 4d的端面4t突出并朝向碟簧52移动转子6，然后，转子6和输出轴径向 突起4d之间的接触表面的半径变小(Rl)。
此外，如果缸54的液压减小，活塞53借助于碟簧52的偏压力向端 面4t缩回，所述偏压力将转子6推向径向突起4d。如此，通过改变缸54 的液压，接触表面的半径可以可选地变化到Rl或R3。
在第五实施例中，输出轴4、卡环14、垫圈15、碟簧52、闭锁螺母 16和活塞53相互作用地工作。它们构成改变接触区域的接触区域变化装 置。
如上所述，当接触表面的半径是R3时，其中表面振动(旋转速度) 所共振的固有频率是fR3,如图16所示。当接触表面的半径是R1时，其 中表面振动(旋转速度)所共振的固有频率是fR1。如果转子6和输出轴4 的接触表面具有大半径(R3)，由于转子6的支撑刚性较大，固有频率fR3 变得大于固有频率fR,,如图16所示。如图16的箭头所示为了使得固有频 率较小，通过向缸54提供液压，接触表面的半径从R3减小到Rl。
此外，由于在根据第五实施例的轴向间隙型电机51中，通过利用活 塞机构，转子6沿着轴线0的方向移动，转子6沿着轴线0的方向的位移 量比根据第一到第四实施例的轴向间隙型电机11、 21、 31和41的增大得 多。这使得空气间隙9可以增大。从而，当转子的旋转速度大于预定值 时，通过增大空气间隙9,对于电机来说可以减小对高速旋转不利的感应 电压。
如上所述，根据第一到第五实施例的轴线间隙型电机11、 21、 31、" 和51仅包括一个转子。但是，即使在如下所述构造成具有两个转子6和 一个定子2的轴向间隙型电机中，也可以通过改变转子6和输出轴4的接 触区域，使得转子6被表面振动所共振的固有频率偏离转子6的旋转速 度。
图17是示出根据本发明第六实施例的轴向间隙型电机61的结构的横 截面图，示出在接触表面的半径较小(Rl)时的情形。第六实施例的基本
构成与第一实施例的相同，并且当从定子l看时，转子6对称布置。 [第七实施例]
图18是示出根据本发明第七实施例的轴向间隙型电机71的结构的横 截面图，示出在接触表面的半径较大(R3)时的情形。第七实施例的基本 构成与第五实施例的相同，且当从定子l看时，转子6对称布置。
虽然上面描述了本发明的优选实施例，但是在不背离本发明的主题或 范围的前提下，本发明可以包括其他实施例和改进。
权利要求
1. 一种轴向间隙型电机，包括定子；与所述定子相对设置的盘形转子；与所述转子接合的输出轴；以及接触区域变化装置，该接触区域变化装置对应于所述转子的旋转速度改变所述转子和所述输出轴之间的接触区域。
2. 如权利要求1所述的轴向间隙型电机，其中，所述输出轴包括径向 突起，且所述接触区域变化装置改变所述转子和所述输出轴的径向突起之 间的4妻触区域。
3. 如权利要求2所述的轴向间隙型电机，其中，所述接触区域随着所 述转子的旋转速度增大而减小。
4. 如权利要求2所述的轴向间隙型电机，其中，所述接触区域变化装 置通过改变接触区域来改变固有频率，在该固有频率下，所述转子因对应于转子的旋转速度的表面振动而共振。
5. 如权利要求4所述的轴向间隙型电机，其中，所述接触区域变化装 置包括接触表面，该接触表面包括朝向所述转子或所述径向突起突出的线 性锥面、拱形锥面、平表面中的任一种或其组合。
6. 如权利要求4所述的轴向间隙型电机，其中，所述接触区域变化装 置包括止挡，其中响应于电磁力的大小的变化，所述止挡在由所述转子接 触的同时改变所述接触区域。
7. 如权利要求6所述的轴向间隙型电机，其中，所述径向突起包括面 对所述转子的端面以及在所述端面和输出轴之间的凹陷，其中所述止挡设 置在所述凹陷中；所述端面由刚性大于所述止挡的材料形成；所述止挡在其一侧朝向所述转子突出，且在其另一侧接触所述径向突 起；以及所述径向突起的所述端面在所述止挡变形时接触所述转子。
8. 如权利要求7所述的轴向间隙型电机，其中，所述止挡在其面对所 述转子的一侧具有接触表面，该接触表面包括朝向所述转子突出的线性锥面、拱形锥面、平表面中的任一种或其組合。
9. 如权利要求1所述的轴向间隙型电机，其中，所述输出轴包括径向 突起，所述转子被朝向所述输出轴偏压以接触所述径向突起；所述接触区域变化装置包括用于改变所述转子和所述径向突起之间的 压力的致动器；以及所述致动器改变所述转子和所述径向突起之间的接触半径，由此改变 所述接触区域。
10. 如权利要求9所述的轴向间隙型电机，其中，所述致动器是用于 沿着所述输出轴移动所述转子的活塞机构。
11. 如权利要求10所述的轴向间隙型电机，其中，当所述输出轴的旋 转速度大于预定值时，所述活塞机构使得在所述转子和所述定子之间的空 气间隙形成得大于预定尺寸。
12. 如权利要求1所述的轴向间隙型电机，其中，在所述定子中安装 有电枢绕组，在所述转子中安装有永磁铁，且所述转子通过所述电枢绕组 以对应于电磁场系统的同步速度被驱动，其中提供了用于通过电枢绕组的 电流值和电流相位角来控制电磁场的大小的装置。
13. 如权利要求12所述的轴向间隙型电机，其中，所述电磁力的大小 在所述定子和所述转子之间产生吸引力；且所述用于控制电磁场的大小的装置使得电流相位角的极性能够实现输 出轴的目标输出扭矩，来增强所述吸引力。
全文摘要
本发明旨在防止转子在轴向间隙型电机工作过程中由于表面振动而共振。本发明公开了一种轴向间隙型电机，该电机通过将定子(1)和盘形转子(6)沿着轴线(0)的方向彼此面对地布置而借助于定子(1)和转子(6)之间产生的电磁力来驱动转子(6)。在转子(6)和与转子(6)接合的输出轴(4)的接触状态下接触部分的半径从R1变化到R3。结果，转子(6)由于表面振动而共振的固有频率与转子的旋转速度偏离，其中转子的旋转速度为f<sub>R1</sub>，而固有频率偏离为f<sub>R3</sub>。
文档编号H02K21/24GK101388588SQ20081021538
公开日2009年3月18日 申请日期2008年9月11日 优先权日2007年9月14日
发明者田中大记 申请人:日产自动车株式会社