永磁体式电动机及驱动一体型永磁体式电动机的制作方法

本发明涉及一种例如在车辆用的电动动力转向装置等中使用的永磁体式电动机及驱动装置一体型永磁体式电动机，特别地，涉及一种抑制刚性的降低、能够扩大槽截面积的定子构造。

背景技术：

在专利文献1中，公开了一种在定子铁芯的齿集中地卷绕导线的所谓的集中卷绕的电动机。

在专利文献2中，公开了一种与在电动动力转向装置中使用的驱动装置成为一体型的分布卷绕的电动机。

专利文献1：国际公开第2008/050637号

专利文献2：日本特开2013-192359号公报

技术实现要素：

在专利文献1中，由于电枢绕组为集中卷绕，因此线圈端部变小，电枢绕组电阻也变小，有利于小型及高输出化。然而，由于相邻的齿的内周端没有连接，因此齿的刚性变低。因此存在下述课题，即，如果使电枢磁动势变大，则齿的振动变大，其结果，芯座和机架的振动变大，振动噪声变大。

在专利文献2中，设置有将相邻的齿的内周端彼此进行连接的桥部，因此齿的刚性变高，能够降低振动噪声。然而，由于电枢绕组为分布卷绕，因此线圈端部变大，且电枢电阻也变大，不利于小型及高输出化。

然而，在引用文献1、2中，并未提及定子铁芯的芯座及机架的径向厚度。

本申请人着眼于下述方面，即：(1)为了高输出化，需要使电枢绕组的电阻变小，扩大槽截面积；(2)为了一边确保电动机输出、一边扩大槽截面积，需要使芯座的径向厚度变小，但定子铁芯的刚性会降低，由电磁施振力引起的振动噪声会变大；(3)为了电动机的小型化，需要使将定子铁保持为内嵌状态的机架的径向厚度变小，但同样地，机架的刚性会降低，由电磁施振力引起的振动噪声会变大，本申请人从兼顾小型及高输出化和低振动及低噪声化这样的观点出发，对定子铁芯的芯座径向厚度及机架的径向厚度和外径进行了研究，最终发明出本发明。

本发明就是为了解决上述的课题而提出的，其目的在于得到一种能够兼顾小型及高输出化和低振动及低噪声化的永磁体式电动机及驱动装置一体型永磁体式电动机。

本发明涉及的永磁体式电动机具有：定子，其具有定子铁芯、电枢绕组以及机架，该定子铁芯的齿分别从环状的芯座凸出至径向内方而沿周向排列，该电枢绕组安装于所述定子铁芯，该机架将所述定子铁芯保持为内嵌状态；以及转子，其具有转子铁芯及永磁体。所述电枢绕组由分别在所述齿集中地卷绕的多个线圈构成，相邻的所述齿的内周端彼此通过连接部而连接。并且，在将所述芯座的厚度设为t2、将所述机架的厚度设为t3、将所述机架的外半径设为r4时，满足下式：0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202。

发明的效果

根据本发明，相邻的齿的内周端彼此通过连接部而连接，在将芯座的厚度设为t2、将机架的厚度设为t3、将机架的外半径设为r4时，满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202，因此能够兼顾永磁体式电动机的小型及高输出化和低振动及低噪声化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的驱动装置一体型永磁体式电动机的纵剖视图。

图2是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机的横剖视图。

图3是说明本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的电枢绕组的第一连接方法的示意图。

图4是说明本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的电枢绕组的第二连接方法的示意图。

图5是本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的电枢绕组的Y接线图。

图6是本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的电枢绕组的Δ接线图。

图7是本发明的实施方式1涉及的驱动装置一体型永磁体式电动机的电路图。

图8是说明本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机的尺寸的图。

图9是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的机架的振动的加速度与连接部的有无之间的关系的图。

图10是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的机架的振动的加速度与电动机扭矩之间的关系的图。

图11是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的(t2+t3)/r4与电动机输出之间的关系的图。

图12是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的2π·rout/(P·t2)与电动机扭矩之间的关系的图。

图13是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)与电动机输出之间的关系的图。

图14是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的旋转速度与电动机扭矩之间的关系的图。

图15是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机的实施方式的横剖视图。

图16是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机的另一个实施方式的横剖视图。

图17是表示本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的定子的端面图。

图18是表示本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的构成定子铁芯的外侧铁芯的端面图。

图19是表示本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的构成定子铁芯的内侧铁芯的端面图。

图20是说明在本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的内侧铁芯安装线圈的方法的图。

图21是表示在本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的内侧铁芯安装了线圈后的状态的端面图。

图22是表示将本发明的实施方式3涉及的永磁体式电动机中的定子铁芯的周向的一部分切去后的状态的斜视图。

图23是表示本发明的实施方式3涉及的永磁体式电动机中的电动机旋转角度与扭矩脉动之间的关系的图。

图24是表示本发明的实施方式4涉及的永磁体式电动机的横剖视图。

图25是表示本发明的实施方式5涉及的永磁体式电动机中的定子的端面图。

图26是表示本发明的实施方式6涉及的永磁体式电动机中的定子的端面图。

图27是表示本发明的实施方式6涉及的永磁体式电动机中的定子的按压部周围的要部端面图。

图28是表示本发明的实施方式7涉及的永磁体式电动机的横剖视图。

图29是表示本发明的实施方式8涉及的永磁体式电动机的横剖视图。

图30是表示本发明的实施方式9涉及的永磁体式电动机的横剖视图。

图31是本发明的实施方式10涉及的驱动装置一体型永磁体式电动机的电路图。

图32是利用本发明而实现的汽车的电动动力转向装置的说明图。

具体实施方式

首先，在记载实施方式之前，一边参照图32，一边对搭载利用本发明而实现的驱动装置一体型永磁体式电动机的、汽车的电动动力转向装置进行说明。此外，图32是利用本发明而实现的汽车的电动动力转向装置的说明图。

如果驾驶者对方向盘(未图示)进行转向操纵，则其扭矩经由转向轴(未图示)而传递至轴501。此时，传递至轴501的扭矩被扭矩传感器502检测出而变换为电信号，通过线缆(未图示)经由驱动装置一体型永磁体式电动机100的第一连接器30而传递至ECU部120。另一方面，车速等汽车的信息变换为电信号，经由第二连接器31而传递至ECU部120。ECU部120根据车速等汽车的信息和该扭矩，对所需的辅助扭矩进行运算，经过逆变器而将电流供给至永磁体式电动机110。

永磁体式电动机110将轴心沿与齿条轴的移动方向(箭头所示)平行的方向而配置。另外，向ECU部120的电力供给是从电池或交流发电机经由电源连接器32而进行输送的。永磁体式电动机110产生的扭矩被内置有传动带(未图示)和滚珠丝杠(未图示)的变速箱503减速，产生使处于壳体504的内部的齿条轴(未图示)沿箭头的方向进行移动的推力，对驾驶者的转向操纵力进行辅助。因此，横拉杆505移动，轮胎转向而能够使车辆转弯。由此，驾驶者被永磁体式电动机110的扭矩所辅助，能够以少的转向操纵力而使车辆转弯。此外，设置有齿条护罩506，以使得异物不会侵入至装置内。

在这样的电动动力转向装置500中，从向车辆进行搭载的搭载性、改善燃油消耗的观点出发，驱动装置一体型永磁体式电动机100优选为小型高输出。并且，从驾驶者的舒适性的观点出发，驱动装置一体型永磁体式电动机100优选为低振动及低噪声。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1涉及的驱动装置一体型永磁体式电动机的纵剖视图。此外，纵剖视图为驱动装置一体型永磁体式电动机的包含轴心的平面处的剖视图。

在图1中，驱动装置一体型永磁体式电动机100为如下构造，即，作为电动机部的永磁体式电动机110、作为驱动装置的ECU(Electronic Control Unit)部120沿永磁体式电动机110的旋转轴的轴向配置而成为一体。由于采用永磁体式电动机110和ECU部120沿永磁体式电动机110的旋转轴的轴向配置而成为一体的构造，因此取得下面的效果。首先，由于能够使永磁体式电动机110与ECU部120之间的配线长度变短，因此能够使由永磁体式电动机110与ECU部120之间的配线产生的噪声、损耗降低。并且，由于能够削减驱动装置一体型永磁体式电动机100的轴向长度，因此能够实现驱动一体型永磁体式电动机100的小型化。

永磁体式电动机110具有：定子1，其具有将电磁钢板层叠而构成的圆环状的定子铁芯2、收容于定子铁芯2的电枢绕组3、以及将定子铁芯2进行固定的机架4；以及转子20，其可旋转地设置于定子1的内部。

机架4使用例如铝、ADC12等铝合金等良好的导热材料而被制作成圆筒状，通过压入或热装等而将定子铁芯2保持为内嵌状态。并且，圆盘状的壳体5利用螺钉6而连接固定于机架4的轴向一端面。另外，轴承固定部7以从机架4的轴向另一端侧凸出至内径侧的方式而与机架4一体地、或者分体地进行设置。并且，第一轴承8及第二轴承9保持于壳体5及轴承固定部7，设置于机架4的轴心位置。轴10可旋转地支撑于第一轴承8及第二轴承9。滑轮11压入至轴10的轴向一端侧即输出轴侧，执行将驱动力传递至电动动力转向装置500的传动带的工作。此外，根据电动动力转向装置500的结构，有时将驱动力传递至齿轮，而不是传动带。在该情况下，取代滑轮11而将联轴器压入至轴10。在轴10的轴向另一端部设置有旋转传感器用永磁体38。

转子20具有压入固接于轴10的转子铁芯21、固定于转子铁芯21的永磁体22。此外，在图1中，永磁体22固定于转子铁芯21的内部，但永磁体22也可以固定于转子铁芯21的表面，在后面进行详细叙述。

下面，一边参照图2一边对定子1的结构进行说明。图2是表示本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机的横剖视图。此外，横剖视图为与永磁体式电动机的轴心正交的平面处的剖视图。

定子1具有：定子铁芯2，其具有圆环状的芯座2a、从芯座2a沿内径方向延伸的18个齿2b、以及将相邻的齿2b的前端部间连结的连接部2d；电枢绕组3，其由在各个齿2b集中地卷绕的18个线圈3a构成；以及机架4，其将定子铁芯2保持为内嵌状态。并且，在相邻的齿2b之间形成有槽2c。

在与定子铁芯2的轴心正交的剖面，芯座2a的外周面为以轴心为中心的圆，且内周面为以轴心为中心的圆弧，因此与芯座的内周面以直线构成的情况相比，能够一边使芯座2a的径向的宽度变大，一边使槽截面积变大。这样，由于芯座2a的内周面为圆弧状，因此与芯座的内周面以直线状构成的情况相比，能够使芯座2a的径向的宽度变大，缓和磁饱和而得到高扭矩。并且，由于芯座2a的内周面为圆弧状，因此与芯座的内周面以直线状构成的情况相比，能够使槽截面积变大，能够使电枢绕组3的截面积变大，因此能够实现电动机的铜损降低和高输出化。

此外，在图2中，方便起见，省略了在电枢绕组3与定子铁芯2之间设置的绝缘件。另外，方便起见，针对齿2b，按照周向的排列顺序而分配标号T1～T18。并且，方便起见，对在各个齿2b集中地卷绕的线圈3a标注编号而表示，以使得可知它们分别为U相、V相、W相中的哪一相的线圈。U相由U11、U12、U13、U21、U22、U23共6个线圈3a构成，V相由V11、V12、V13、V21、V22、V23共6个线圈3a构成，W相由W11、W12、W13、W21、W22、W23共6个线圈3a构成。如图2所示，18个线圈3a分别与齿T1～T18相对应地按照U11、V11、V12、W11、U12、U13、V13、W12、W13、U21、V21、V22、W21、U22、U23、V23、W22、W23的顺序排列。

下面，一边参照图3一边对18个线圈3a的第一连接方法进行说明。图3是说明本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的电枢绕组的第一连接方法的示意图。在图3中，排成1列的18个四边形表示从T1号至T18号的齿2b，将在各个齿2b卷绕的线圈3a表示为U11、V11、V12、W11、U12、U13、V13、W12、W13、U21、V21、V22、W21、U22、U23、V23、W22、W23。

U11、U12、U13串联连接而构成第一U相绕组即U1相。此时，U12的线圈的卷绕方向与U11及U13为相反方向。另外，U21、U22、U23串联连接而构成第二U相绕组即U2相。此时，U22的线圈的卷绕方向与U21及U23为相反方向。V11、V12、V13串联连接而构成第一V相绕组即V1相。此时，V12的线圈的卷绕方向与V11及V13为相反方向。另外，V21、V22、V23串联连接而构成第二V相绕组即V2相。此时，V22的线圈的卷绕方向与V21及V23为相反方向。W11、W12、W13串联连接而构成第一W相绕组即W1相。此时，W12的线圈的卷绕方向与W11及W13为相反方向。另外，W21、W22、W23串联连接而构成第二W相绕组即W2相。此时，W22的线圈的卷绕方向与W21及W23为相反方向。

另外，关于U1相的两端，将U11侧设为U1+，将U13侧设为U1－，同样地，关于U2相的两端，也将U21侧设为U2+，将U23侧设为U2－。同样地，关于V1相的两端，将V11侧设为V1+，将V13侧设为V1－，同样地，关于V2相的两端，也将V21侧设为V2+，将V23侧设为V2－。同样地，关于W1相的两端，将W11侧设为W1+，将W13侧设为W1－，同样地，关于W2相的两端，也将W21侧设为W2+，将W23侧设为W2－。

在这里，如图5及图6所示，电枢绕组3是将以上述方式构成的U1相、U2相、V1相、V2相、W1相、W2相进行交流接线而构成的。图5是本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的电枢绕组的Y接线图，图6是本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的电枢绕组的Δ接线图。

首先，如图5所示，U1－、V1－、W1－进行电连接，构成将U1相、V1相、W1相进行Y接线而形成的第一电枢绕组。并且，U1－、V1－、W1－的连接部成为第一电枢绕组的中性点N1。另外，U2－、V2－、W2－进行电连接，构成将U2相、V2相、W2相进行Y接线而形成的第二电枢绕组。并且，U2－、V2－、W2－的连接部成为第二电枢绕组的中性点N2。这样，电枢绕组3分别由Y接线后的第一及第二电枢绕组构成。

另外，如图6所示，将U1+和W1－连接而设为A1，将V1+和U1－连接而设为B1，将W1+和V1－连接而设为C1，构成将U1相、V1相、W1相进行Δ接线而形成的第一电枢绕组。另外，将U2+和W2－连接而设为A2，将V2+和U2－连接而设为B2，将W2+和V2－连接而设为C2，构成将U2相、V2相、W2相进行Δ接线而形成的第二电枢绕组。这样，电枢绕组3分别由Δ接线后的第一及第二电枢绕组构成。在该情况下，如果进行Δ接线，则与Y接线的情况相比，线圈3a的感应电压成为倍，因此与Y接线相比，能够使匝数变大为约倍。由此，能够使线圈3a的线径变小，在改善工作性的同时改善绕组占空率，能够降低铜损，成为高效率。

下面，一边参照图4一边对18个线圈3a的第二连接方法进行说明。图4是说明本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机中的电枢绕组的第二连接方法的示意图。在图4中，排成1列的18个四边形表示从T1号至T18号的齿2b，将在各个齿2b卷绕的线圈3a表示为U11、V11、V12、W11、U12、U13、V13、W12、W13、U21、V21、V22、W21、U22、U23、V23、W22、W23。

U22、U11、U13串联连接而构成第一U相绕组即U1相。此时，U22、U11、U13的线圈的卷绕方向相同。V11、V13、V22串联连接而构成第一V相绕组即V1相。此时，V11、V13、V22的线圈的卷绕方向相同。W12、W21、W23串联连接而构成第一W相绕组即W1相。此时，W12、W21、W23的线圈的卷绕方向相同。U23、U21、U12串联连接而构成第二U相绕组即U2相。此时，U23、U21、U12的线圈的卷绕方向相同。V12、V23、V21串联连接而构成第二V相绕组即V2相。此时，V12、V23、V21的线圈的卷绕方向相同。W13、W11、W22串联连接而构成第二W相绕组即W2相。此时，W13、W11、W22的线圈的卷绕方向相同。

另外，关于U1相的两端，将U22侧设为U1+，将U13侧设为U1－，同样地，关于U2相的两端，也将U23侧设为U2+，将U12侧设为U2－。同样地，关于V1相的两端，将V11侧设为V1+，将V22侧设为V1－，同样地，关于V2相的两端，也将V12侧设为V2+，将V21侧设为V2－。同样地，关于W1相的两端，将W12侧设为W1+，将W23侧设为W1－，同样地，关于W2相的两端，也将W13侧设为W2+，将W22侧设为W2－。

以上述方式构成的U1相、U2相、V1相、V2相、W1相、W2相与图3所示的通过第一连接方法构成的U1相、U2相、V1相、V2相、W1相、W2相同样地，进行Y接线、或者Δ接线，由电枢绕组构成。

下面，对转子20的结构进行说明。

转子20是将14个永磁体22埋入至转子铁芯21而构成的。即，转子20的极数为14。永磁体22分别被制作为其径向的长度比周向的长度长的、剖面为矩形的带状体，沿周向等间隔地排列。如图2所示，永磁体22的磁化方向为，沿N和S分别成为N极、S极这样的方向而进行磁化。即，以使相邻的永磁体22的相对的面彼此成为相同的极的方式而进行磁化。通过设为这样的磁化方向，从而能够使磁通集中于转子铁芯21，提高磁通密度，取得得到高扭矩这样的效果。

另外，在相邻的永磁体22之间夹着转子铁芯21。转子铁芯21的位于相邻的永磁体22之间的部位形成为曲面部23，该曲面部23在相邻的永磁体22间的中间地点具有使与定子1之间的空隙长度变短这样的、向径向外方为凸形状的曲面。通过设为这样的形状，从而能够使在与定子1之间的空隙产生的磁通密度的波形变得平滑，因此能够使齿槽扭矩、扭矩脉动变小。

另外，以与永磁体22的内径侧的端面相接触的方式而设置有非磁性部24。在这里，形成沿轴向将转子铁芯21的永磁体22的内径侧的部位贯通的贯通孔，由空气构成非磁性部24，但也可以在贯通孔填充树脂而作为非磁性部24，也可以将如不锈钢、铝这样的非磁性的金属插入至贯通孔而作为非磁性部24。通过以上述方式设置非磁性部24，从而能够降低永磁体22的漏磁通。并且，在转子铁芯21的位于相邻的永磁体22之间的部位与转子铁芯21的以将轴10的外周包围的方式设置的部位之间设置连结部25，转子铁芯21的各部牢固地机械连结。

下面，对ECU部120进行说明。

如图1所示，ECU部120设置有：第一连接器30，其接收来自扭矩传感器502的信号；第二连接器31，其接受车速等汽车的信息；以及电源连接器32，其用于电力供给。

并且，在ECU部120存在用于驱动永磁体式电动机110的逆变器电路，逆变器电路具有MOS-FET等开关元件33。该开关元件33可以考虑下述结构，例如，将裸芯片安装于DBC(Direct Bonded Copper)基板的结构、利用树脂对裸芯片进行模塑而形成功率模块的结构等。在开关元件33流过用于电动机驱动的电流，因此该开关元件33会发热。因此，开关元件33为经由粘接剂、绝缘片等与散热器39接触而进行散热的构造。散热器39利用螺钉或通过热装等而嵌合于机架4，开关元件33的热经由散热器39而传递至机架4。在逆变器电路中，除了开关元件33之外，还存在平滑电容器、用于去除噪声的线圈、电源继电器、将它们电连接的母线等，但在图1中进行了省略。母线与树脂一体成型而形成中间部件(未图示)。

在ECU部120的内部设置有控制基板35，该控制基板35基于从第一及第二连接器30、31接受到的信息，为了适当地驱动永磁体式电动机110而将控制信号发送至开关元件33。控制信号通过将控制基板35与开关元件33之间电连接的连接部件(未图示)而进行传递。该连接部件通过导线键合、压装、焊料等而进行固定。这些逆变器电路和控制基板35被壳体36包覆。壳体36既可以为树脂，也可以为铝等金属，也可以为将树脂和铝等金属组合的结构。控制基板35以沿着与永磁体式电动机110的轴10垂直的面的方式而进行配置。

旋转传感器37是对磁场进行检测的磁传感器的元件，通过焊料等而固定于控制基板35。旋转传感器37与永磁体式电动机110的轴10处于同轴之上、且配置于相对应的位置，该旋转传感器37对旋转传感器用永磁体38所产生的磁场进行检测，通过获知其方向而对永磁体式电动机110的转子20的旋转角度进行检测。ECU部120与该旋转角度相对应地将适当的驱动电流供给至永磁体式电动机110。此外，旋转传感器37是对从旋转传感器用永磁体38经由散热器39漏出的磁通进行检测的构造。

在这里，旋转传感器37安装于控制基板35，但也可以在散热器39的永磁体式电动机110侧配置其他基板，将旋转传感器37安装于该基板。另外，旋转传感器37是由磁传感器构成的，但也可以由解析器构成旋转传感器。

下面，一边参照图7一边对驱动装置一体型永磁体式电动机100的电路结构进行说明。图7是本发明的实施方式1涉及的驱动装置一体型永磁体式电动机的电路图。此外，在图7中，为了方便，永磁体式电动机110仅图示电枢绕组，ECU部120仅示出了逆变器的功率电路部。

永磁体式电动机110是极数为14、槽数为18的电动机。永磁体式电动机110的电枢绕组3由第一电枢绕组301和第二电枢绕组302构成，该第一电枢绕组301是将第一U相绕组U1、第一V相绕组V1以及第一W相绕组W1进行Δ接线而构成的，该第二电枢绕组302是将第二U相绕组U2、第二V相绕组V2以及第二W相绕组W2进行Δ接线而构成的。ECU部120由1个逆变器电路50构成，从该逆变器电路50将3相电流供给至第一及第二电枢绕组301、302。

从电池等直流电源40将直流电力供给至ECU部120，经由用于去除噪声的线圈41而连接有电源继电器42。电源继电器42由2个MOS-FET构成，以在故障等时将电源继电器42断开而不流过过大的电流的方式进行动作。电容器34为平滑电容器。

逆变器电路50由使用了6个开关元件33-1～33-6的桥部构成。即，逆变器电路50是分别将串联连接的开关元件33-1、33-2的组、开关元件33-3、33-4的组、以及开关元件33-5、33-6的组并联连接而构成的。并且，分流电阻44-1、44-2、44-3分别连接于串联连接的开关元件33-1、33-2的组、开关元件33-3、33-4的组、以及开关元件33-5、33-6的组的GND(地线)侧。这些分流电阻44-1、44-2、44-3用于电流值的检测。

电流向电枢绕组3的供给分别如下进行，即，从开关元件33-1、33-2的连接点经过母线等而供给至U1相与V1相的接线部以及U2相与V2相的接线部，从开关元件33-3、33-4的连接点经过母线等而供给至V1相与W1相的接线部以及V2相与W2相的接线部，从开关元件33-5、33-6的连接点经过母线等而供给至W1相与U1相的接线部以及W2相与U2相的接线部。永磁体式电动机110与ECU部120的电连接对应于3相而共计3处，但在永磁体式电动机110的内部被分为第一电枢绕组301和第二电枢绕组302。

在这里，描述为直流电源40似乎处于ECU部120的内部，但实际上，从外部的直流电源40经由电源连接器32而供给电力。另外，按照直流电源40、线圈41、电源继电器42的顺序而连接，但电源继电器42也可以设置于与线圈41相比靠近直流电源40的位置。另外，电容器43是由1个电容器构成的，但也可以是将多个电容器并联连接而构成的。使用了3个分流电阻44-1、44-2、44-3，但即便仅使用1个分流电阻也能够对电流值进行检测，因此分流电阻的个数不限定于3个。另外，使用了Δ接线后的第一及第二电枢绕组，但也可以使用Y接线后的第一及第二电枢绕组。

下面，对本发明能够兼顾小型高输出化和低振动低噪声化的情况进行说明。图8是说明本发明的实施方式1涉及的永磁体式电动机的尺寸的图。图中，O为永磁体式电动机的旋转中心，rout为转子20的外半径，r0为定子铁芯2的内半径，r1为从旋转中心O至连接部2d的外周为止的距离，r2为芯座2a的内半径，r3为芯座2a的外半径，r4为机架4的外半径，t0为连接部2d的径向厚度，t1为从连接部2d的外周面至芯座2a的内周面为止的距离，t2为芯座2a的厚度，t3为机架4的厚度。

首先，制作出本发明所涉及的使用具有连接部2d的定子铁芯2的永磁体式电动机、对比例的使用没有连接部的定子铁芯的永磁体式电动机，在永磁体式电动机流过额定电流100Arms，在图9示出对转速为1000r/min时的机架4的振动的加速度测定出的结果。其中，这是使用了由铝、ADC12等铝合金制作的机架4的情况下的结果。此外，横轴表示为将芯座厚度t2与机架厚度t3之和除以机架的外半径r4而得出的无因次的值即(t2+t3)/r4。纵轴表示为，在(t2+t3)/r4充分大而几乎显现不出连接部2d的效果的(t2+t3)/r4＝0.233处将具有连接部2d的情况下的加速度设为1而进行标准化后的无因次的值。

从图9的结果可知，通过在齿2b的前端设置连接部2d，从而能够大幅地降低加速度、即机架4的振动。可知，在无连接部2d的情况下，如果芯座2a和机架4的厚度变小，即(t2+t3)/r4变小，则加速度急剧地增加，与此相对地，在具有连接部2d的情况下，即使(t2+t3)/r4变小，加速度也不会急剧地增加。此外，成为加速度越大则振动及噪声越大的电动机。

下面，在本发明所涉及的使用具有连接部2d的定子铁芯2的永磁体式电动机流过额定电流100Arms，在图10示出对将转速为1000r/min时的机架4的振动的加速度(m/s²)除以电动机扭矩(Nm)而得出的值(每单位扭矩的加速度)测定出的结果。其中，这是使用了由铝、ADC12等铝合金制作的机架4的情况下的结果。横轴表示为(t2+t3)/r4。纵轴表示为在(t2+t3)/r4＝0.233的情况下将每单位扭矩的加速度进行标准化后的值(无因次的值)。

从图10的结果还可知，在超过(t2+t3)/r4＝0.122之后，每单位扭矩的加速度急剧地下降。根据该情况可知，如果(t2+t3)/r4≥0.122，则与机架4和芯座2a充分厚的(t2+t3)/r4＝0.233相比，能够将每单位扭矩的加速度的增加量抑制为30％，成为低振动及低噪声。

并且，如果(t2+t3)/r4≥0.144，则与设为(t2+t3)/r4＜0.144的情况相比，在使(t2+t3)/r4变化时的每单位扭矩的加速度的变化平缓，且与机架4和芯座2a充分厚的(t2+t3)/r4＝0.233相比，能够将每单位扭矩的加速度的增加量抑制为13％。由此可知，如果(t2+t3)/r4≥0.144，则能够进一步地降低每单位扭矩的加速度，成为低振动及低噪声。

下面，在图11示出对本发明涉及的使用具有连接部2d的定子铁芯2的永磁体式电动机中的与(t2+t3)/r4相对的电动机输出测定出的结果。其中，这是使用了由铝、ADC12等铝合金制作的机架4的情况下的结果。横轴表示为(t2+t3)/r4。纵轴表示为在(t2+t3)/r4＝0.233的情况下进行标准化后的值(无因次的值)。

从图11的结果可知，电动机输出描绘出向上凸出的曲线，在(t2+t3)/r4＝0.144附近取得最大值。即，可以推想到，如果(t2+t3)/r4小，则芯座2a的磁通密度高，发生磁饱和，电动机扭矩降低，因此电动机输出变小。另外，可以推想到，如果(t2+t3)/r4大，则槽截面积变小，铜损变大，电动机输出降低。另外，在电动动力转向装置500中，假设电池电压低，为12V左右，如果槽截面积变小，则电枢绕组电阻变大而电压降变大，施加至永磁体式电动机的电压降低，转速下降，因此电动机输出也会降低。因此，如果设为图11中的范围B、即0.117≤(t2+t3)/r4≤0.202，则会缓和芯座2a的磁饱和，并且还能够降低铜损，因此具有得到大于或等于电动机输出的最大值的90％的电动机输出这样的效果。并且，优选的是，如果设为图11中的范围A、即0.124≤(t2+t3)/r4≤0.182，则具有得到大于或等于电动机输出的最大值的95％的电动机输出这样的效果。因此，综合图10及图11的结果，如果设为0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202，则得到大于或等于电动机输出的最大值的90％的电动机输出，并且每单位扭矩的机架振动的加速度也变小，因此能够兼顾小型高输出和低振动低噪声。并且，如果设为0.144≤(t2+t3)/r4≤0.202，则能够使每单位扭矩的机架振动的加速度进一步地变小，能够兼顾小型高输出和低振动低噪声。

下面，在图12示出对本发明涉及的使用具有连接部2d的定子铁芯2的永磁体式电动机中的电动机扭矩测定出的结果。其中，这是使用了由铝、ADC12等铝合金制作的机架4的情况下的结果。横轴表示为2π·rout/(P·t2)。在这里，P为电动机的极数。2π·rout/(P·t2)是将转子外径的圆周2π·rout除以极数所得出的值进一步地除以t2而得出的值。在将定子1与转子20之间的空隙部分的磁通密度设为Bg、将芯座2a的磁通密度设为Bcb时，Bcb利用式(1)而进行概略计算。

Bcb＝2π·rout/(P·t2)·Bg 式(1)

即，2π·rout/(P·t2)是表示芯座2a的磁通密度的大小的指标。纵轴是将扭矩进行标准化后的值，以芯座2a的厚度充分大的情况下的、2π·rout/(P·t2)＝1.92的情况为基准进行标准化。

从图12的结果可知，如果设为2π·rout/(P·t2)≤5.20，则能够产生大于或等于在芯座2a的厚度充分大的情况下的90％的电动机扭矩，因此取得能够实现高扭矩化这样的效果。

在图13示出对本发明涉及的使用具有连接部2d的定子铁芯2的永磁体式电动机中的电动机输出测定出的结果。其中，这是使用了由铝、ADC12等铝合金制作的机架4的情况下的结果。横轴表示为P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)。在这里，P为电动机的极数。P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)是将(t2+t3)/r4除以2π·rout/(P·t2)而得出的值。这是对机架4和芯座2a的刚性、芯座2a的磁通密度的大小综合地进行判断的指标。纵轴将电动机输出按照P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)＝0.122的情况时的电动机输出进行了标准化。

从图13的结果可知，如果设为范围D、即0.0211≤P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)≤0.0874，则会缓和芯座2a的磁饱和，并且还能够降低铜损，因此得到大于或等于电动机输出的最大值的90％的电动机输出。并且，可知，如果设为范围C、即0.025≤P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)≤0.0675，则得到大于或等于电动机输出的最大值的95％的电动机输出。

下面，对连接部2d的径向厚度t0和构成定子铁芯2的钢板的板厚tc进行叙述。定子铁芯2是将用于降低涡电流的薄的钢板层叠而构成的。使用tc为0.35mm～0.7mm的钢板。另外，钢板是通过利用模具进行的冲裁加工而制作的，如果考虑冲裁性，则宽度优选比板厚的1/2左右大。另一方面，为了防止由连接部2d的漏磁通引起的扭矩降低，只要大致t0/tc≤2.0的关系成立即可。即，t0和tc优选满足0.5≤t0/tc≤2.0。利用该结构，能够兼顾确保连接部2d的机械强度和降低经过连接部2d的漏磁通，因此取得高扭矩化、低振动低噪声化的效果。

关于芯座2a的厚度t2和机架4的厚度t3，也是如果芯座2a相对于机架4过薄，则通过热装等实现的固定不能适当地进行。另外，如果机架4相对于芯座2a过薄，则有时会因为温度变化等导致机架4断裂，定子1旋转。因此，设为1.00≤t2/t3≤1.75。利用该结构，能够适当地进行向机架4的固定，并且防止机架4断裂而定子1旋转的情况。

下面，制作出本发明涉及的永磁体式电动机、对比例的使用芯座的内周面为直线状且无连接部的定子铁芯的永磁体式电动机，在图14示出对永磁体式电动机的旋转速度与电动机扭矩的关系测定出的结果。横轴表示旋转速度，纵轴为电动机扭矩。利用虚线示出的曲线为对比例，利用实线示出的曲线为本发明。即，将(旋转速度，扭矩)＝(0，T0)的点、点P1、点(N11,0)连结的虚线具有对比例的特性，将(旋转速度，扭矩)＝(0，T0)的点、点P2、点(N21,0)连结的实线表示本发明的特性。本发明与对比例在设计为相同额定扭矩的永磁体式电动机的情况下进行了对比。

根据图14的结果，在对比例中，在旋转速度为N10的点(点P1)处弯曲。这表示下述现象，即，由于由ECU部、电动机电阻引起的电压降、电枢反作用，能够施加至永磁体式电动机的电压达到极限，电动机扭矩降低。另一方面，在本发明的特性中，通过扩大槽截面积，从而能够使电枢绕组3的电阻变小，因此能够大幅地降低由电枢绕组电阻引起的电压降。因此，与对比例相比，提高至旋转速度为N20的点，因此电动机输出提高。因此，在搭载了驱动装置一体型永磁体式电动机100的电动动力转向装置中，由于高输出化，与对比例相比具有下述效果，即，取得也能够应用于大型的车辆的改善燃油消耗的效果。

点(N11，0)和点(N21,0)表示电动机扭矩为零时的最大的旋转速度，但在本发明中，由于相邻的齿2b的前端彼此通过连接部2d而连接，因此成为通过增加d轴电感而容易发挥弱磁控制的效果的磁路构造。因此，与对比例相比，取得能够提高旋转速度这样的效果。能够提高旋转速度也意味着会提高高速旋转时的电动机扭矩。因此，如果在电动动力转向装置搭载驱动装置一体型永磁体式电动机100，则具有下述效果，即，即使驾驶者进行快速的方向盘转向操纵，永磁体式电动机110也会适当地产生电动机扭矩，能够实现适当的辅助。

该实施方式1涉及的驱动装置一体型永磁体式电动机100具有：永磁体式电动机110，其具有定子1和转子20，该定子1具有电枢绕组3、定子铁芯2以及在定子铁芯2的外周部设置的机架4，该转子20具有转子铁芯21及永磁体22；以及ECU部120，其具有将电流供给至电枢绕组3的开关元件33、以及安装了开关元件33的散热器39，将散热器39嵌合于机架4，永磁体式电动机110和ECU部120排列在同轴之上而一体地构成。

并且，永磁体式电动机110的极数与槽数的最大公约数为2，电枢绕组3由在定子铁芯2的齿2b以集中卷绕的方式而卷绕的线圈3a构成，因此在永磁体式电动机110产生2阶空间的模式的电磁施振力。即使电磁施振力的大小相同，在2阶空间的模式下，与大于或等于3阶空间的模式相比，芯座2a、机架4会大幅地变形。

在该实施方式1中，由于相邻的齿2b的前端部彼此通过连接部2d而连接，因此如图9所示，能够降低由2阶空间的模式的电磁施振力引起的振动噪声。另外，由于电枢绕组3由集中卷绕的线圈3a构成，因此线圈端部变小，电枢绕组电阻变小，能够实现小型高输出化。

定子铁芯2及机架4构成为满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202。其中，r2为芯座2a的内半径，r3为芯座2a的外半径，r4为机架4的外半径。利用该结构，如图10所示，与芯座2a及机架4的厚度充分厚的情况相比，能够将每单位扭矩的加速度的增加量抑制为小于或等于30％，实现低振动及低噪声。并且，如图11所示，得到大于或等于在芯座2a及机架4的厚度充分厚的情况下的电动机输出的90％的电动机输出。即，由于定子铁芯2及机架4构成为满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202，因此一边确保不增大振动及噪声这样的刚性，一边能够扩大槽截面积，能够实现兼顾小型高输出和低振动及低噪声。

这样，驱动装置一体型永磁体式电动机100安装有能够兼顾小型高输出和低振动及低噪声的永磁体式电动机110，因此对于搭载了驱动装置一体型永磁体式电动机100的电动动力转向装置500而言，能够提高车辆中的电动动力转向装置500的布局性，并且能够改善燃油消耗及提高驾驶者的舒适性。并且，在电动动力转向装置500为齿条式的情况下，将驱动装置一体型永磁体式电动机100与齿条轴平行地进行设置，因此小型化的优点显著。

另外，由于是在转子铁芯21埋入有永磁体22的IPM构造，因此与在转子铁芯21的表面设置有永磁体22的表面磁体型相比，电磁施振力变大，振动噪声变大。但是，通过将电枢绕组3的接线的结构设为如图2、图3、图4那样，从而能够使空间阶数为2阶的电磁施振力变小，成为低振动及低噪声。即，在IPM构造中，也能够兼顾高扭矩化和低振动及低噪声化。

由于以上述方式构成的驱动装置一体型永磁体式电动机100，安装有能够兼顾小型及高输出和低振动及低噪声的永磁体式电动机110，因此如果以使轴10与齿条轴的移动方向成为平行的方式而搭载于电动动力转向装置，则会实现电动动力转向装置向车辆的搭载性的提高和燃油消耗的改善，并且实现驾驶者的舒适性的提高。

此外，在上述实施方式1中，对机架4的径向厚度均一的情况进行了说明，但机架的径向厚度在周向上不需要均一。例如，如图15所示，也可以设置4个凸出部4a，它们分别从机架4A凸出至径向外方而沿周向以等角度间距进行设置。或者，如图16所示，也可以设置4个螺钉部4b，它们分别从机架4B凸出至径向外方而沿周向以等角度间距进行设置。在这些情况下，在凸出部4a及螺钉部4b的部位，机架4A、4B的径向厚度一定量地进行增加，但与2阶空间的模式的电磁施振力相对应的刚性基本上由机架4A、4B的厚度t3决定，因此只要定子铁芯2及机架4A、4B构成为满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202，就能够实现兼顾小型高输出和低振动及低噪声。

另外，在上述实施方式1中，使用极数与槽数的最大公约数为2的永磁体式电动机110，兼顾小型高输出和低振动及低噪声。在极数与槽数的最大公约数为2的永磁体式电动机110中，产生2阶空间的模式的电磁施振力，其与大于或等于3阶空间的模式的电磁施振力相比，会使芯座2a、机架4大幅地变形。因此，本发明即便使用极数与槽数的最大公约数不同于2的永磁体式电动机，也当然会得到同样的效果。

实施方式2.

在实施方式2中，对上述实施方式1中的定子铁芯2的实例进行说明。

图17是表示本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的定子的端面图，图18是表示本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的构成定子铁芯的外侧铁芯的端面图，图19是表示本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的构成定子铁芯的内侧铁芯的端面图，图20是说明在本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的内侧铁芯安装线圈的方法的图，图21是表示在本发明的实施方式2涉及的永磁体式电动机中的内侧铁芯安装了线圈后的状态的端面图。此外，在图17中，为了方便，省略了机架。另外，在图17中，为了方便，以剖面示出了线圈。另外，在图20及图21中，为了方便，以剖面示出了线圈体。

在图17至图19中，定子铁芯2分割为外侧铁芯201和内侧铁芯202而构成，该外侧铁芯201为圆环状且形成芯座2a，该内侧铁芯202形成齿2b和连接部2d。形成有18个嵌合凹部203a，它们分别使外侧铁芯201的内周面凹陷至径向外侧而沿周向以等角度间距形成。使各个齿2b的外周端面凸出至径向外方而形成嵌合凸部203b。定子铁芯200是将嵌合凹部203a与嵌合凸部203b嵌合而将外侧铁芯201与内侧铁芯202连结而构成的。并且，线圈3a经由绝缘件(未图示)而卷绕于各个齿2b。外侧铁芯201和内侧铁芯202既可以是将电磁钢板进行层叠而制作的，也可以是利用粉体铁芯而制作的。

为了对以上述方式构成的定子1进行组装，首先，准备绝缘件16。绝缘件16为例如绝缘性树脂的模塑成形体，具有：筒状的卷绕体部16a，其具有与齿2b的外形形状大致等同的内部形状；以及一对凸缘部16b，它们从卷绕体部16a的轴向两端部凸出至径向外方。并且，将线圈3a卷绕于绝缘件16的卷绕体部16a，制作线圈体15。然后，如图20所示，将线圈体15从径向外侧安装于齿2b，以使得齿2b插入至绝缘件16的卷绕体部16a。并且，如图21所示，线圈体15以嵌套状态而安装于全部的齿2b。然后，将嵌合凹部203a与嵌合凸部203b嵌合，将外侧铁芯201与安装有线圈3a的内侧铁芯202连结。然后，通过压入或热装等而将安装有线圈对15、且外侧铁芯201与内侧铁芯202连结后的定子铁芯2固定于机架(未图示)，组装出定子1。

根据实施方式2，将在外侧铁芯201形成的嵌合凹部203a与在内侧铁芯202形成的嵌合凸部203b进行嵌合，组装出定子铁芯2。因此，内侧铁芯202的相对于外侧铁芯201的定位变得容易，组装性得到提高。并且，嵌合凹部203a和嵌合凸部203b这一嵌合部作为内侧铁芯202的止转部件而起作用，对内侧铁芯202的周向的移动进行限制。

在内侧铁芯202的齿2b安装有将线圈3a卷绕于绝缘件16的卷绕体部16a而制作出的线圈体15、即安装有具有绝缘件16和在绝缘件16卷绕的线圈3a的线圈体15。这样，在将线圈3a安装于齿2b之前，先将该线圈3a卷绕于绝缘件16，因此与将线圈3a直接卷绕于齿2b相比，能够提高线圈3a的占空率。另外，由于能够将线圈3a卷绕成紧密的状态，因此构成线圈3a的导线彼此的密接度提高，能够提高散热性。因此，如果将对使用实施方式2涉及的定子1的永磁体式电动机进行安装而成的本驱动装置一体型永磁体式电动机搭载于电动动力转向装置，则取得下述效果，即，能够使电动动力转向装置的连续转向操纵的次数增加，使能够持续进行辅助的时间变长。

此外，在上述实施方式2中，在全部的齿2b安装有线圈体15，但本发明不限定于该结构，在例如每隔一个齿2b安装一个线圈体15的情况下也会取得同样的效果。

实施方式3.

图22是表示将本发明的实施方式3涉及的永磁体式电动机中的定子铁芯的周向的一部分切去后的状态的斜视图。

在图22中，第一定子铁芯部205具有：圆环状的芯座部205a；齿部205b，其分别从芯座部205a的内周面凸出至径向内方而沿周向以等角度间距进行设置；以及连接部205d，其将沿周向相邻的齿部205b的内周端彼此连接。第二定子铁芯部206具有：圆环状的芯座部206a；以及齿部206b，其分别从芯座部206a的内周面凸出至径向内方而沿周向以等角度间距进行设置，除去省略了连接部205d这点以外，与第一定子铁芯部205形成为相同形状。定子铁芯2A是将第一定子铁芯部205和第二定子铁芯部206沿轴向按照第一定子铁芯部205、第二定子铁芯部206、第一定子铁芯部205的顺序反复层叠而一体化地构成的。将芯座部205a、206a层叠而构成了定子铁芯2A的芯座，将齿部205b、206b层叠而构成了定子铁芯2A的齿。

在实施方式3涉及的永磁体式电动机中，使用定子铁芯2A以取代定子铁芯2。

在定子铁芯2A中，第一定子铁芯部205和第二定子铁芯部206沿轴向交替地排列，该第一定子铁芯部205中相邻的齿部205b的内周端彼此通过连接部205d而连接，该第二定子铁芯部206中相邻的齿部206b的内周端彼此没有连接。并且，没有连接的齿部206b的内周端之间成为开口部。这样，沿轴向交替地在相邻的齿的内周端之间排列连接部205d和开口部，因此在相邻的齿之间所产生的漏磁通降低。由于在相邻的齿之间所产生的漏磁通降低，因此电动机扭矩得到提高。另外，由于在相邻的齿之间所产生的漏磁通降低，因此齿的磁通密度下降，由磁饱和引起的扭矩脉动变小。

在这里，制作出对连接部2d沿轴向统一地分布的定子铁芯2进行使用的永磁体式电动机(构造A)、对连接部205d和开口部沿轴向交替地配置的定子铁芯2A进行使用的永磁体式电动机(构造B)，在图23示出对这两个永磁体式电动机的扭矩脉动测定出的结果。此外，横轴利用电角表示永磁体式电动机的旋转角度，纵轴将扭矩脉动表示为平均扭矩的比例的百分比值。

从图23的结果可知，在构造A的永磁体式电动机中，以电角60度为周期的扭矩脉动在0-p值之间为4％左右，与此相对，在构造B的永磁体式电动机中，降低至小于或等于2％。可以想到这是由于在3相电动机中，如果在定子铁芯发生磁饱和，则会发生以电角60度为周期的扭矩脉动，因此在构造B的永磁体式电动机中，磁饱和得到缓和。

在这里，如果将安装有实施方式3涉及的永磁体式电动机的驱动装置一体型永磁体式电动机搭载于电动动力转向装置，则会取得与上述实施方式1相同的效果。

实施方式4.

图24是表示本发明的实施方式4涉及的永磁体式电动机的横剖视图。

在图24中，在芯座2a的外周面以等角度间距形成有3个缺口部12。缺口部12分别位于齿2b的周向中心的径向外方，形成为从轴向的一端到达至另一端。

此外，与上述实施方式1同样地构成其他结构。

以上述方式构成的定子铁芯2B会造成由于在芯座2a的外周面形成缺口部12而引起的刚性的降低，但由于具有连接部2d，因此能够确保铁芯的刚性。因此，使用定子铁芯2B的永磁体式电动机110A与上述实施方式1同样地，能够实现兼顾小型高输出化和低振动低噪声化。

由于在芯座2a的外周面形成有缺口部12，因此在将定子铁芯2B压入或热装至机架4时，利用缺口部12能够进行定子铁芯2B与机架4之间的定位，生产性得到提高。在不能进行定子铁芯2B与机架4之间的定位的情况下，定子的角度位置的波动变大，结果导致电动机电流的相位发生波动，电动机扭矩的波动会变大。然而，在永磁体式电动机110A中，能够进行定子铁芯2B与机架4之间的定位，因此能够提高安装有永磁体式电动机110A的驱动装置一体型永磁体式电动机的特性的品质。

在芯座2a的外周面沿周向以120度的间隔设置有3处缺口部12，因此由于设置缺口部12的影响，定子铁芯2B的磁通密度发生不平衡。磁通密度的不平衡具有在3阶空间进行变化的成分，但该永磁体式电动机110A为14极，极数与缺口部12的个数即3的整数倍不同。在该情况下，磁通密度的不平衡基本上不会对扭矩脉动造成影响。因此，需要与永磁体式电动机的极数相对应地选定缺口部12的个数和间隔。如果注意到极数成为偶数，则在缺口部12的数量以3n(n为大于或等于1的整数)而进行等间隔的配置、且极数不为3m(m为大于或等于2的偶数)的情况下，能够使由于设置缺口部12而造成的对扭矩脉动的影响变小。

在这里，如果将安装有永磁体式电动机110A的驱动装置一体型永磁体式电动机搭载于电动动力转向装置，则会取得与上述实施方式1相同的效果。

此外，在上述实施方式4中，缺口部12严格地以等间隔配置，但缺口部12的配置不需要严格地设为等间隔，在非等间隔或者大致等间隔、例如配置于偏转了几度～10度左右的位置的情况下，也当然会得到扭矩脉动降低效果。

实施方式5.

图25是表示本发明的实施方式5涉及的永磁体式电动机中的定子的端面图。此外，在图25中，为了方便，以剖面示出了线圈。

在图25中，形成有嵌合凹部13a，其分别使机架4C的内周面凹陷为从轴向的一端到达至另一端，该嵌合凹部13a在机架4C的内周面沿周向以等角度间距形成有3个、即以120度的间隔而形成。形成有3个嵌合凸部13b，它们分别使芯座2a的外周面凸出为从轴向的一端到达至另一端，这些嵌合凸部13b在芯座2a的外周面沿周向以120度的间隔而形成。并且，嵌合凸部13b分别位于齿2b的径向外方。并且，将嵌合凹部13a与嵌合凸部13b嵌合，通过压入或热装而将定子铁芯2C固定于机架4C。

此外，与上述实施方式1同样地构成其他结构。

以上述方式构成的定子1C如下进行构成，即，将在机架4C形成的嵌合凹部13a与在定子铁芯2C形成的嵌合凸部13b嵌合，通过压入或热装而将定子铁芯2C固定于机架4C。因此，嵌合凹部13a和嵌合凸部13b这一嵌合部作为止转部件而起作用，对定子铁芯2C的周向的移动进行限制。

另外，在机架4C是由铝、铝合金等制作的情况下，利用电磁钢板、粉体铁芯而制作的定子铁芯2C与机架4C的线膨胀系数不同，因此即使通过热装、压入而将机架4C与定子铁芯2C进行固定，在高温时机架4C与定子铁芯2C的接合力也会变弱。由此，会发生定子铁芯2C沿周向位移而定子铁芯2C的角度位置从设定位置偏离的情况。然而，在实施方式5中，对定子铁芯2C的周向的移动进行限制，因此即使在高温时机架4C与定子铁芯2C的接合力变弱，也会阻止定子铁芯2C的周向的移动。

在实施方式5中，槽数为18，且在芯座2a沿周向以120度的间隔而设置有3处嵌合凸部13b，因此由于在芯座2a设置嵌合凸部13b，也会导致定子铁芯2C的磁通密度、应力分布发生不平衡。磁通密度、应力分布的不平衡具有在3阶空间进行变化的成分，但该永磁体式电动机为14极，极数与嵌合凸部13b的个数即3的整数倍不同。在该情况下，磁通密度的不平衡基本上不会对扭矩脉动造成影响。因此，需要与永磁体式电动机的极数相对应地选定嵌合凸部的个数和间隔。如果注意到极数成为偶数，则在嵌合凸部13b的数量以3n(n为大于或等于1的整数)而进行等间隔的配置、且极数不为3m(m为大于或等于2的偶数)的情况下，能够使由于设置嵌合凸部13b而造成的对扭矩脉动的影响变小。

在这里，如果将对使用实施方式5涉及的定子1C的永磁体式电动机进行安装而成的驱动装置一体型永磁体式电动机搭载于电动动力转向装置，则会取得与上述实施方式1相同的效果。

此外，在上述实施方式5中，嵌合凸部13b严格地以等间隔配置，但嵌合凸部13b的配置不需要严格地设为等间隔，在非等间隔或者大致等间隔、例如配置于偏转了几度～10度左右的位置的情况下，也当然会得到扭矩脉动降低效果。

另外，在上述实施方式5中，嵌合凹部13a形成于机架4C的内周面，嵌合凸部13b形成于芯座2a的外周面，但也可以将嵌合凸部13b形成于机架4C的内周面，将嵌合凹部13a形成于芯座2a的外周面。

实施方式6.

图26是表示本发明的实施方式6涉及的永磁体式电动机中的定子的端面图，图27是表示本发明的实施方式6涉及的永磁体式电动机中的定子的按压部周围的要部端面图。此外，在图26及图27中，为了方便，以剖面示出了线圈。

在图26及图27中，分别在彼此相距120度的齿2b的外周侧的芯座2a的部分处各形成2处作为塑性变形部的按压部14。按压部14是例如在通过压入或热装而将定子铁芯2固定于机架4之后、从轴向外方将楔形的按压部件按压于芯座2a所形成的。

此外，与上述实施方式1同样地构成其他结构。

在利用实施方式6实现的定子1中，在通过压入或热装而将定子铁芯2固定于机架4之后，从轴向外方将按压部件按压于芯座2a，形成按压部14。由此，按压部14及其周边部发生塑性变形，芯座2a向外径侧位移，因此定子铁芯2与机架4的接合力提高。因此，即使在高温时机架4与定子铁芯2的接合力变弱，也会阻止定子铁芯2的周向的移动。

在实施方式6涉及的永磁体式电动机中，按压部14沿周向以120度的间隔在芯座2a设置有3处，因此由于在芯座2a设置按压部14，也会导致定子铁芯2C的磁通密度、应力分布发生不平衡。磁通密度、应力分布的不平衡具有在3阶空间进行变化的成分，但该永磁体式电动机为14极，极数与按压部14的个数即3的整数倍不同。在该情况下，磁通密度的不平衡基本上不会对扭矩脉动造成影响。因此，需要与永磁体式电动机的极数相对应地选定按压部14的个数和间隔。如果注意到极数成为偶数，则在按压部14的数量以3n(n为大于或等于1的整数)而进行等间隔的配置、且极数不为3m(m为大于或等于2的偶数)的情况下，能够使由于设置按压部14而造成的对扭矩脉动的影响变小。

在这里，如果将对实施方式6涉及的永磁体式电动机进行安装而成的驱动装置一体型永磁体式电动机搭载于电动动力转向装置，则会取得与上述实施方式1相同的效果。

此外，在上述实施方式6中，按压部14严格地以等间隔配置，但按压部14的配置不需要严格地设为等间隔，在非等间隔或者大致等间隔、例如配置于偏转了几度～10度左右的位置的情况下，也当然会得到扭矩脉动降低效果。

在这里，在上述实施方式1-6中，对极数为14、槽数为18的永磁体式电动机进行了说明，但本发明不限定于极数为14、槽数为18的永磁体式电动机。下面，对具有不同极数和槽数的例子进行说明。

实施方式7.

图28是表示本发明的实施方式7涉及的永磁体式电动机的横剖视图。

在图28中，永磁体式电动机110B具有定子1D和转子20A。

定子1D具有：定子铁芯2D，其具有圆环状的芯座2a、分别从芯座2a的内周面凸出至径向内方而沿周向以等角度间距排列的12个齿2b、以及将相邻的齿2b的前端部间连结的连接部2d；电枢绕组3A，其由在各个齿2b集中地卷绕的12个线圈3a构成；以及机架4，其将定子铁芯2D保持为内嵌状态。

此外，在图28中，方便起见，省略了在电枢绕组3A与定子铁芯2D之间设置的绝缘子。另外，方便起见，针对齿2b，按照周向的排列顺序而分配标号T1～T12。并且，方便起见，对在各个齿2b集中地卷绕的线圈3a标注编号而表示，以使得可知它们分别为U相、V相、W相中的哪一相的线圈。U相由U11、U12、U21、U22共4个线圈3a构成，V相由V11、V12、V21、V22共4个线圈3a构成，W相由W11、W12、W21、W22共4个线圈3a构成。如图28所示，12个线圈3a分别与齿T1～T12相对应地按照U11、U12、V11、V12、W11、W12、U21、U22、V21、V22、W21、W22的顺序排列。

转子20A是在转子铁芯21的外周面以等角度间距设置10个永磁体22而构成的、表面磁体型的转子。

在实施方式7涉及的永磁体式电动机110B中，如果使用由铝、ADC12等铝合金制作的机架4，则会取得与上述实施方式1中的永磁体式电动机110相同的效果。例如，如果将永磁体式电动机110B的各部分的尺寸构成为满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202，则能够兼顾小型高输出和低振动低噪声。另外，如果将永磁体式电动机110B的各部分的尺寸构成为满足0.144≤(t2+t3)/r4≤0.202，则能够使每单位扭矩的机架振动的加速度进一步地变小。另外，如果将永磁体式电动机110B的各部分的尺寸构成为满足0.124≤(t2+t3)/r4≤0.182，则能够进一步地实现高扭矩化。另外，如果将永磁体式电动机110B的各部分的尺寸构成为满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202、且满足2π·rout/(P·t2)≤5.20，则能够实现高扭矩化。并且，如果将永磁体式电动机110B的各部分的尺寸构成为满足0.0211≤P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)≤0.0874，则能够使电动机输出变大。另外，如果将永磁体式电动机110B的各部分的尺寸构成为满足0.025≤P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)≤0.0675，则能够使电动机输出进一步地变大。

在该实施方式7涉及的永磁体式电动机110B中，极数为10，槽数为12，所以极数与槽数的最大公约数为2，绕组系数高，为0.933，并且极数小，因此取得提高控制性这样的效果。并且，槽数为12，比实施方式1中的永磁体式电动机110的槽数小，因此取得提高电枢绕组3A的制作性这样的效果。

在这里，如果将对实施方式7涉及的永磁体式电动机110B进行安装而成的驱动装置一体型永磁体式电动机搭载于电动动力转向装置，则会取得与上述实施方式1相同的效果。

此外，在上述实施方式7中，使用了在转子铁芯的外周面设置有永磁体的转子，但即便使用在转子铁芯的内部设置有永磁体的转子，也会取得同样的效果。

实施方式8.

图29是表示本发明的实施方式8涉及的永磁体式电动机的横剖视图。此外，在图29中，方便起见，省略了在电枢绕组3A与定子铁芯2D之间设置的绝缘子。另外，方便起见，针对齿2b，按照周向的排列顺序而分配标号T1～T12。并且，方便起见，对在各个齿2b集中地卷绕的线圈3a标注编号而表示，以使得可知它们分别为U相、V相、W相中的哪一相的线圈。

在图29中，永磁体式电动机110C具有定子1D和转子20。此外，定子1D的结构在实施方式7中进行了说明，转子20的结构在实施方式1中进行了说明，因此在这里省略该说明。

在实施方式8涉及的永磁体式电动机110C中，如果使用由铝、ADC12等铝合金制作的机架4，则会取得与上述实施方式1中的永磁体式电动机110相同的效果。例如，如果将永磁体式电动机110C的各部分的尺寸构成为满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202，则能够兼顾小型高输出和低振动低噪声。另外，如果将永磁体式电动机110C的各部分的尺寸构成为满足0.144≤(t2+t3)/r4≤0.202，则能够使每单位扭矩的机架振动的加速度进一步地变小。另外，如果将永磁体式电动机110C的各部分的尺寸构成为满足0.124≤(t2+t3)/r4≤0.182，则能够进一步地实现高扭矩化。另外，如果将永磁体式电动机110C的各部分的尺寸构成为满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202、且满足2π·rout/(P·t2)≤5.20，则能够实现高扭矩化。并且，如果将永磁体式电动机110C的各部分的尺寸构成为满足0.0211≤P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)≤0.0874，则能够使电动机输出变大。另外，如果将永磁体式电动机110C的各部分的尺寸构成为满足0.025≤P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)≤0.0675，则能够使电动机输出进一步地变大。

在该实施方式8涉及的永磁体式电动机110C中，极数为14，槽数为12，所以极数与槽数的最大公约数为2，绕组系数高，为0.933，并且槽数为12，比实施方式1中的永磁体式电动机110的槽数小，因此取得提高电枢绕组3A的制作性这样的效果。

在这里，如果将对实施方式8涉及的永磁体式电动机110C进行安装而成的驱动装置一体型永磁体式电动机搭载于电动动力转向装置，则会取得与上述实施方式1相同的效果。

此外，在上述实施方式8中，使用了在转子铁芯的内部设置有永磁体的转子，但即便使用在转子铁芯的外周面设置有永磁体的转子，也会取得同样的效果。

实施方式9.

图30是表示本发明的实施方式9涉及的永磁体式电动机的横剖视图。

在图30中，永磁体式电动机110D具有定子1E和转子20B。

定子1E具有：定子铁芯2，其具有圆环状的芯座2a、分别从芯座2a的内周面凸出至径向内方而沿周向以等角度间距排列的18个齿2b、以及将相邻的齿2b的前端部间连结的连接部2d；电枢绕组3B，其由在各个齿2b集中地卷绕的18个线圈3a构成；以及机架4，其将定子铁芯2保持为内嵌状态。

此外，在图30中，方便起见，省略了在电枢绕组3B与定子铁芯2之间设置的绝缘件。另外，方便起见，针对齿2b，按照周向的排列顺序而分配标号T1～T18。并且，方便起见，对在各个齿2b集中地卷绕的线圈3a标注编号而表示，以使得可知它们分别为U相、V相、W相中的哪一相的线圈。U相由U11、U12、U13、U21、U22、U23共6个线圈3a构成，V相由V11、V12、V13、V21、V22、V23共6个线圈3a构成，W相由W11、W12、W13、W21、W22、W23共6个线圈3a构成。如图28所示，12个线圈3a分别与齿T1～T18相对应地按照U11、W11、W12、V11、U12、U13、W13、V12、V13、U21、W21、W22、V21、U22、U23、W23、V22、V23的顺序排列。

这样，在定子1E中，除去构成电枢绕组3B的线圈3a的周向的排列顺序不同这点以外，构成为与实施方式1中的定子1相同。

转子20B是在转子铁芯2的外周面沿周向以等角度间距设置22个永磁体22构成的、表面磁体型的转子。

在实施方式9涉及的永磁体式电动机110D中，如果使用由铝、ADC12等铝合金制作的机架4，则会取得与上述实施方式1中的永磁体式电动机110相同的效果。例如，如果将永磁体式电动机110D的各部分的尺寸构成为满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202，则能够兼顾小型高输出和低振动低噪声。另外，如果将永磁体式电动机110D的各部分的尺寸构成为满足0.144≤(t2+t3)/r4≤0.202，则能够使每单位扭矩的机架振动的加速度进一步地变小。另外，如果将永磁体式电动机110D的各部分的尺寸构成为满足0.124≤(t2+t3)/r4≤0.182，则能够进一步地实现高扭矩化。另外，如果将永磁体式电动机110D的各部分的尺寸构成为满足0.122≤(t2+t3)/r4≤0.202、且满足2π·rout/(P·t2)≤5.20，则能够实现高扭矩化。并且，如果将永磁体式电动机110D的各部分的尺寸构成为满足0.0211≤P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)≤0.0874，则能够使电动机输出变大。另外，如果将永磁体式电动机110D的各部分的尺寸构成为满足0.025≤P·(t2+t3)·t2/(2π·rout·r4)≤0.0675，则能够使电动机输出进一步地变大。

在该实施方式9涉及的永磁体式电动机110D中，极数为22，槽数为18，所以极数与槽数的最大公约数为2，产生2阶空间的模式的电磁施振力。但是，通过如图30所示那样地配置18个线圈3a，能够与实施方式1中的永磁体式电动机110同等地使2阶空间的模式的电磁施振力变小，实现低振动及低噪声。

在这里，如果将对实施方式9涉及的永磁体式电动机110D进行安装而成的驱动装置一体型永磁体式电动机搭载于电动动力转向装置，则会取得与上述实施方式1相同的效果。

此外，在上述实施方式9中，使用了在转子铁芯的外周面设置有永磁体的转子，但即便使用在转子铁芯的内部设置有永磁体的转子，也会取得同样的效果。

实施方式10.

图31是本发明的实施方式10涉及的驱动装置一体型永磁体式电动机的电路图。此外，在图31中，为了方便，永磁体式电动机110仅图示电枢绕组，ECU部120A仅示出了逆变器的功率电路部。

在图30中，永磁体式电动机110是极数为14、槽数为18的电动机。永磁体式电动机110的电枢绕组3由第一电枢绕组301和第二电枢绕组302构成，该第一电枢绕组301是将第一U相绕组U1、第一V相绕组V1以及第一W相绕组W1进行Δ接线而构成的，该第二电枢绕组302是将第二U相绕组U2、第二V相绕组V2以及第二W相绕组W2进行Δ接线而构成的。

ECU部120A由第一及第二逆变器电路50-1、50-2构成，从第一及第二逆变器电路50-1、50-2分别将3相电流供给至第一及第二电枢绕组301、302。

从电池等直流电源40将直流电力供给至ECU部120A，经由用于去除噪声的线圈41而连接有第一及第二电源继电器42-1、42-2。在图31中描述为直流电源40似乎处于ECU部120A的内部，但实际上，从电池等外部的直流电源40经由电源连接器而供给电力。第一及第二电源继电器42-1、42-2分别由2个MOS-FET构成，以在故障等时将第一及第二电源继电器42-1、42-2断开而不流过过大的电流的方式进行动作。此外，在图31中，按照直流电源40、线圈41、第二及第二电源继电器42-1、42-2的顺序而连接，但第一及第二电源继电器42-1、42-2也可以设置于与线圈41相比靠近直流电源40的位置。第一及第二电容器34-1、34-2为平滑电容器。另外，第一及第二电容器34-1、34-2分别由1个电容器构成，但也可以将多个电容器并联连接而构成。

第一逆变器电路50-1由使用了6个开关元件33-1～33-6的桥部构成。即，第一逆变器电路50-1是分别将串联连接的开关元件33-1、33-2的组、开关元件33-3、33-4的组、以及开关元件33-5、33-6的组并联连接而构成的。并且，分流电阻44-1、44-2、44-3分别连接于串联连接的开关元件33-1、33-2的组、开关元件33-3、33-4的组、以及开关元件33-5、33-6的组的GND(地线)侧。这些分流电阻44-1、44-2、44-3用于电流值的检测。

第二逆变器电路50-2由使用了6个开关元件33-7～33-12的桥部构成。即，第二逆变器电路50-2是分别将串联连接的开关元件33-7、33-8的组、开关元件33-9、33-10的组、以及开关元件33-11、33-12的组并联连接而构成的。并且，分流电阻44-4、44-5、44-6分别连接于串联连接的开关元件33-7、33-8的组、开关元件33-9、33-10的组、以及开关元件33-11、33-12的组的GND(地线)侧。这些分流电阻44-4、44-5、44-6用于电流值的检测。

在这里，在第一及第二逆变器电路50-1、50-2分别使用了3个第一及第二分流电阻44-1～44-6，但即便分别使用1个分流电阻也能够对电流值进行检测，因此分流电阻的个数不限定于3个。

电流向电枢绕组3的供给分别如下进行，即，从开关元件33-1、33-2之间经过母线等而供给至第一电枢绕组301的U1相与V1相的接线部，从开关元件33-3、33-4之间经过母线等而供给至第一电枢绕组301的V1相与W1相的接线部，从开关元件33-5、33-6的连接点经过母线等而供给至第一电枢绕组301的W1相与U1相的接线部，从开关元件33-7、33-8之间经过母线等而供给至第二电枢绕组302的U2相与V2相的接线部，从开关元件33-9、33-10之间经过母线等而供给至第二电枢绕组302的V2相与W2相的接线部，从开关元件33-11、33-12的连接点经过母线等而供给至第二电枢绕组302的W2相与U2相的接线部。

在第一及第二逆变器电路50-1、50-2中，与由设置于永磁体式电动机110的旋转角度传感器(未图示)检测出的旋转角度相对应地，从控制电路(未图示)将信号发送至12个开关元件33-1～33-12，从而进行通断，将希望的3相电流供给至第一及第二电枢绕组301、302。此外，旋转角度传感器使用解析器、GMR传感器、MR传感器等。

在以上述方式构成的驱动装置一体型永磁体式电动机100A中，使用第一及第二逆变器电路50-1、50-2而驱动第一及第二电枢绕组301、302。因此，通过使由第一及第二逆变器电路50-1、50-2供给的电流相位进行变化，从而能够大幅地降低扭矩脉动。另外，通过使第一及第二逆变器电路50-1、50-2的电流相位偏转电角30度，从而能够抵消以电角60度为周期的扭矩脉动。因此，在驱动装置一体型永磁体式电动机100A中，取得能够大幅地降低扭矩脉动这样的效果。

在电动动力转向装置500中，扭矩脉动除了成为振动及噪声的原因之外，有时驾驶者会感受到扭矩脉动而导致转向操纵感觉变差，因此通过搭载驱动装置一体型永磁体式电动机100A，从而会取得振动噪声小、能够得到良好的转向操纵感觉这样的效果。

此外，在上述实施方式10中，使用实施方式1中的永磁体式电动机110进行了说明，但当然也可以使用其他实施方式中的永磁体式电动机。