专利名称：电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有多个可动件和固定件并将供给来的电力变换成动力而从可动件 输出的电动机。
背景技术：
作为以往的此种电动机，已知有例如专利文献1所公开的电动机。该电动机是所 谓旋转机械，具备分别与第一旋转轴及第二旋转轴连结的第一转子及第二转子和单一的定 子。第一及第二旋转轴相互配置成同心状，第一转子、第二转子及定子沿第一旋转轴的径向 从内侧以该顺序排列。第一转子具有分别沿周向排列的多个第一永久磁铁及第二永久磁铁，第一及第二 永久磁铁沿第一转子的轴线方向相互并联排列。定子由于电力的供给而产生沿周向旋转的 第一旋转磁场及第二旋转磁场，该第一旋转磁场产生在定子与第一转子的第一永久磁铁侧 的部分之间，该第二旋转磁场产生在定子与第一转子的第二永久磁铁侧的部分之间。第二 转子具有分别沿周向排列的多个第一铁心及第二铁心。所述第一及第二铁心由软磁性体构 成，第一铁心配置在第一转子的第一永久磁铁侧的部分与定子之间，第二铁心配置在第一 转子的第二永久磁铁侧的部分与定子之间。第一及第二永久磁铁的磁极、第一及第二旋转 磁场的磁极、以及第一及第二铁心数设定为彼此相同。在以上的结构的电动机中，伴随着向定子的电力供给所形成的第一及第二旋转磁 场的产生，在第一及第二旋转磁场的磁极和第一及第二永久磁铁的磁极的作用下，第一及 第二铁心被磁化，从而在所述要素之间产生磁力线。而且，通过磁力线的磁力产生的作用， 驱动第一及第二转子，进而，从第一及第二旋转轴输出动力。在上述以往的电动机中，在其结构方面，应当将向定子供给的电力变换成动力而 从第一旋转轴或第二旋转轴输出，为了使上述的磁力线产生的磁力适当地起作用，不仅由 多个第一铁心构成的第一软磁性体列不可或缺，而且由多个第二铁心构成的第二软磁性体 列也不可或缺，从而不可避免地会导致电动机的大型化或制造成本的增加。而且，在电动机 的结构方面，由于仅在第一及第二旋转磁场的转速与第二转子的转速的差、和第二转子的 转速与第一转子的转速的差成为相同的速度关系下成立，因此其设计的自由度低。
发明内容
本发明为了解决上述课题而作出，其目的在于提供一种能够实现小型化及制造成 本的削减，并且能够提高设计的自由度的电动机。专利文献1 日本特开2008-67592号公报为了实现上述目的，本发明的第一方面的电动机1、31的特征在于，具备具有磁 极列的第一结构体(第一转子4、第一旋转轴6、第二定子34)，该磁极列由沿规定方向排列 的规定的多个磁极(永久磁铁4a、34a)构成且配置成相邻的各两个磁极具有相互不同的 极性；具有电枢列的第二结构体(定子3、第一定子33)，该电枢列由沿规定方向排列的多个电枢(铁心3a、U相 W相的绕组3c 3e、铁心33a、U相 W相的绕组33c 33e)构 成且配置成与磁极列相对向，在多个电枢伴随电力的供给而产生的规定的多个电枢磁极的 作用下，在该电枢列与磁极列之间产生沿规定方向移动的移动磁场；具有软磁性体列的第 三结构体(第二转子5、第二旋转轴7、可动件35)，该软磁性体列由相互隔开间隔而沿规定 方向排列的规定的多个软磁性体(铁心5a、铁心35b)构成且配置成位于磁极列与电枢列 之间，其中，沿规定方向的规定的区间中的电枢磁极数与磁极数与软磁性体数的比设定为 1 m (l+m)/2(m 乒 1. 0)。根据该电动机，第三结构体的软磁性体列配置成位于相互相对向的第一结构体的 磁极列与第二结构体的电枢列之间，且分别构成所述磁极列、电枢列及软磁性体列的多个 磁极、电枢及软磁性体沿规定方向排列。而且，伴随向电枢列的电力的供给，会产生多个电 枢磁极，而所述电枢磁极形成的移动磁场产生在该电枢列与磁极列之间，并沿规定方向移 动。此外，相邻的各两个磁极具有相互不同的极性，相邻的各两个软磁性体间空出间隔。如 上所述，由于在磁极列与电枢列之间产生由多个电枢磁极形成的移动磁场且配置有软磁性 体列，因此软磁性体被电枢磁极和磁极磁化。由于这种情况和如上所述相邻的各两个软磁 性体间空出间隔的情况，而产生将磁极、软磁性体以及电枢磁极连结的磁力线。而且，在该 磁力线产生的磁力的作用下，向电枢供给的电力被变换成动力，从第一结构体或第二结构 体、第三结构体输出。在这种情况下，例如在下面的条件(a)及(b)下构成本发明的电动机时，移动磁 场、第一及第三结构体之间的速度的关系、第一 第三结构体之间的转矩的关系如下所示。 而且，与电动机相当的等价电路如
图19所示。(a)电动机为旋转机械，电枢具有U相、V相及W相这三相绕组(b)电枢磁极为两个，磁极为四个，即，电枢磁极的以N极及S极为1组的极对数为 1，磁极的以N极及S极为1组的极对数为2，软磁性体为3个此外需要说明的是，如上所述，本说明书中使用的“极对”是指N极及S极这一组。这种情况下，软磁性体中的通过第一软磁性体的磁极的磁通Wkl由下式(1)表示。[数学式1]^kl = ￥f ‘ cos[2( 0 2-0 1)]......(1)在此，V f为磁极的磁通的最大值，e 1及e 2为磁极相对于u相绕组的旋转角度 位置及软磁性体相对于U相绕组的旋转角度位置。而且，这种情况下，由于磁极的极对数相 对于电枢磁极的极对数的比为2. 0，因此磁极的磁通相对于移动磁场以2倍的周期进行旋 转(变化)，在上述的式⑴中，为了表示这种情况，而将(92-0 1)乘以2.0。因此，经由第一软磁性体而通过U相绕组的磁极的磁通Wul由通过将式⑴乘以 cos e 2得到的下式(2)表示。[数学式2]^ul = ￥f cos[2( 0 2-0 l)]cos 0 2......(2)同样地，通过软磁性体中的第二软磁性体的磁极的磁通屯k2由下式(3)表示。[数学式3]
权利要求
1.一种电动机，其特征在于，具备具有磁极列的第一结构体，该磁极列由沿规定方向排列的规定的多个磁极构成且配置 成相邻的各两个所述磁极具有相互不同的极性；具有电枢列的第二结构体，该电枢列由沿所述规定方向排列的多个电枢构成且配置成 与所述磁极列相对向，在所述多个电枢伴随电力的供给而产生的规定的多个电枢磁极的作 用下，在所述电枢列与所述磁极列之间产生沿所述规定方向移动的移动磁场；具有软磁性体列的第三结构体，该软磁性体列由相互隔开间隔而沿所述规定方向排列 的规定的多个软磁性体构成且配置成位于所述磁极列与所述电枢列之间，沿所述规定方向的规定的区间中的所述电枢磁极数与所述磁极数与所述软磁性体数 的比设定为1 m (l+m)/2(m乒1.0)。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，还具备对所述第一 第三结构体的相对的位置关系进行检测的相对位置关系检测机构； 基于该检测出的第一 第三结构体的相对的位置关系，控制移动磁场的控制机构。
3.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，所述相对位置关系检测机构分别检测所述第一结构体及第三结构体相对于所述第二 结构体的电气角度位置作为所述第一 第三结构体的相对的位置关系，所述控制机构基于将所述检测出的第三结构体的电气角度位置乘以(1+m)的值与将 所述检测出的第一结构体的电气角度位置乘以m的值之差，控制所述移动磁场。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的电动机，其特征在于， 所述磁极是永久磁铁的磁极。
5.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 所述电动机为旋转机械。
6.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 所述电动机为线性电动机。
全文摘要
本发明提供一种能够实现小型化及制造成本的削减，并且能够提高设计的自由度的电动机。电动机(1)具备具有磁极列的第一结构体(4)，该磁极列由沿规定方向排列的规定的多个磁极(4a)构成且配置成相邻的各两个磁极具有相互不同的极性；具有电枢列的第二结构体(3)，该电枢列配置成与磁极列相对向，在多个电枢(3c～3e)伴随电力的供给而产生的规定的多个电枢磁极的作用下，在电枢列与磁极列之间产生沿规定方向移动的移动磁场；具有软磁性体列的第三结构体(5)，该软磁性体列由相互隔开间隔而沿规定方向排列的规定的多个软磁性体(5a)构成且配置成位于磁极列与电枢列之间，其中，电枢磁极数与磁极(4a)数与软磁性体(5a)数的比设定为1∶m∶(1+m)/2(m≠1.0)。
文档编号H02K21/12GK101999203SQ20098011291
公开日2011年3月30日 申请日期2009年2月18日 优先权日2008年4月14日
发明者圷重光, 大矢聪义, 笠冈广太, 阿部典行 申请人:本田技研工业株式会社