CN101242127B - 轴向间隙型旋转电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制由齿的缺少引起的转子的倾斜的轴向间隙型旋转电机。该电机旋转具有支承在轴承上的旋转轴及励磁用磁铁的转子，配备有：与前述转子对置配置的定子侧磁轭；在前述定子侧磁轭的相对于前述磁铁的对置面上配置多个齿，该多个齿配置成以前述旋转轴的中心轴线上的规定点为中心点的大致缺口圆形、且相对于前述磁铁空出规定间隙而对置；前述多个齿之间的周向方向齿距不均等，以增加前述磁铁对前述缺口部位的吸引力。

Description

轴向间隙型旋转电机
本申请是申请日为2003年8月15日、申请号为03805215.6、发明创造名称为：“轴向间隙型旋转电机”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及轴向间隙型旋转电机。
背景技术
作为用于电动摩托车等的驱动源及其它一般的电动马达的旋转电机，除现有技术中的径向间隙型旋转电机之外，轴向间隙型旋转电机也正在引起人们的注意。
作为这种轴向间隙型旋转电机的例如轴向间隙型电动马达，其结构为，具有支承在其轴承上的旋转轴的转子的磁轭(转子侧磁轭)和定子的磁轭(定子侧磁轭)相互对置，并且，其对置面与旋转轴正交。同时，在转子侧磁轭的对置面上，例如，圆形(或者圆环形)地配置励磁用磁铁，在定子侧的对置面上，沿着相对于旋转轴在放射方向(半径方向)配置有多个齿，磁铁及齿相互对置的面与旋转轴正交，并且，该对置面之间的间隙形成为垂直于旋转轴的平面状。
即，在轴向间隙型马达中，在转子和定子之间形成有磁路，通过卷绕到定子的各个齿上的线圈，使各个齿的励磁，与转子侧磁铁的N极、S极一致，依次切换，由此，利用对转子侧磁铁的各个齿的励磁的吸引力及排斥力，使转子旋转。
根据这种轴向间隙型马达，由于具有其磁铁及齿的相互对置面与旋转轴正交的结构，所以，与径向间隙型旋转电机相比，即，与具有磁铁及齿的相互对置面平行于旋转轴的结构的旋转电机相比，可以缩短沿着旋转轴方向的长度，可以使旋转电机薄型化。
同时，近年来，对于装载上述的轴向间隙型旋转电机的装置和系统，对进一步小型化的要求强烈。
从而，为了满足上述小型化的要求，将轴向间隙型旋转电机中的配置成放射状的多个齿内、相互邻接地配置成的一部分齿(在利用三相交流进行的反相器驱动的情况下，对应于三相部分的三个齿)去掉，通过将去掉齿的部分，利用于马达驱动用的控制器/驱动器(反相器等)的配置空间、转子侧的磁铁的磁极(N极、S极)位置检测传感器(霍尔元件等)的配置空间，或者线圈连接线及反相器端子的形成空间等，可以将装载了轴向间隙型旋转电机的装置及系统小型化。
但是，在具有将上述相对于旋转轴配置成放射状的多个齿中的一部分去掉的结构的轴向间隙型旋转电机中，与在定子上的其齿被去掉(缺少)的部分和与隔着旋转轴相对于定子上的齿缺少的部分对置的部分的磁铁的吸引力(磁铁吸引定子的力)变得不平衡(不均匀)。
由于这种吸引力的不平衡状态及转子的旋转轴与轴承之间的内部间隙，转子以相对于定子中的齿缺少的部分的间隙变宽，且相对于隔着该旋转轴并对置的部分的间隙变窄的方式倾斜。
由于该转子的倾斜，使因旋转电机的旋转动作发生的噪音/振动增大，进而，使连接到转子的旋转轴及轴承上的齿轮部等的磨损增大，产生妨碍轴向间隙型旋转电机的实用性(例如，向电动汽车/电动摩托车等上的装配等)的危险。
发明内容
本发明是基于上述情况而成的，其目的是，在具有定子中齿的一部分缺少的结构的轴向间隙型电动马达中，抑制由于其齿的缺少引起的转子的倾斜。
为了达到上述目的，本发明的第一种方式，在旋转具有支承在轴承上的旋转轴及励磁用磁铁的转子的轴向间隙型旋转电机中，配备有：与前述转子对置配置的定子侧磁轭；以及，在前述定子侧磁轭的相对于前述磁铁的对置面上配置多个齿，该多个齿配置成以前述轴承的中心轴线上的规定点为中心点的大致缺口圆形、且相对于前述磁铁空出规定间隙而对置，其中，分别包含前述多个齿中的前述缺口部位的两侧的第一及第二齿的磁铁对置面上的第一及第二点，以及相对于该第一及第二齿之间的中点、位于隔着前述轴承的中心轴线的相反侧、且位于最靠近包含前述中点及前述中心轴线的平面的第三齿的磁铁对置面上的第三点的平面，从相对于该轴承的中心轴线垂直的方向倾斜。
此外，为了达到上述目的的本发明的第二种方式，在旋转具有旋转轴及励磁用磁铁的转子的轴向间隙型旋转电机中，配备有：与前述转子对置配置的定子侧磁轭；在前述定子侧磁轭的相对于前述磁铁的对置面上配置多个齿，该多个齿配置成以前述旋转轴的中心轴线上的规定点为中心点的大致缺口圆形、且相对于前述磁铁空出规定间隙而对置，其中，前述多个齿之间的周向方向的齿距不均等，以增加前述磁铁对前述缺口部位的吸引力。
进而，为了达到上述目的的本发明的第三种方式，在旋转具有旋转轴及励磁用磁铁的转子的轴向间隙型旋转电机中，配备有：与前述转子对置配置的定子侧磁轭；在前述定子侧磁轭的相对于前述磁铁的对置面上配置多个齿，该多个齿配置成以前述旋转轴的中心轴线为中心的大致缺口圆形、且相对于前述磁铁空出规定间隙而对置，其中，前述多个齿的相对于前述磁铁的对置面的面积不均等，以增加前述磁铁对前述缺口部位的吸引力。
同时，为了达到上述目的的本发明的第四种方式，在旋转具有旋转轴及励磁用磁铁的转子的轴向间隙型旋转电机中，配备有：与前述转子对置配置的定子侧磁轭；在前述定子侧磁轭的相对于前述磁铁的对置面上配置多个齿，该多个齿配置成以规定点为中心点的大致缺口圆形、且相对于前述磁铁空出规定间隙而对置，其中，前述旋转轴的旋转轴中心，相对于前述缺口圆的中心点，向离开前述缺口部位的方向偏心。
为了达到上述目的，本发明的第五种方式，在旋转具有旋转轴及励磁用磁铁的转子的轴向间隙型旋转电机中，配备有：与前述转子对置配置的缺口圆环状的定子侧磁轭；在前述定子侧磁轭的相对于前述磁铁的对置面上配置多个齿，该多个齿配置成以前述轴承的中心轴线为中心的大致缺口圆形、且相对于前述磁铁空出规定间隙而对置；连接前述定子侧磁轭的缺口部的连接磁轭。
如上所述，根据与本发明的第一种方式相关的轴向间隙型旋转电机，分别包含在前述多个齿中的前述缺口部位的两侧的第一及第二齿的磁铁对置面上的第一及第二点，以及相对于该第一及第二齿之间的中点、位于隔着前述轴承的中心轴线的相反侧、位于最靠近包含该中点及前述中心轴线的平面的第三齿的磁铁对置面上的第三点的平面，从相对于该轴承的中心轴线垂直的方向，例如，向第一及第二齿的磁铁对置面靠近磁铁的方向倾斜。
因此，可以使相对于缺口部位侧的磁铁的间隙，比相对于经由缺口部位侧与中心轴线对置的侧的部位的磁铁的间隙窄，可以降低磁铁对缺口部位侧的吸引力与经由中心轴线与上述缺口部位侧的对置的侧的磁铁的吸引力之间的不平衡(不均匀)。
其结果，可以抑制由于吸引力的不平衡引起的、转子经由中心轴线与上述缺口部位侧对置的侧的倾斜，可以降低基于该倾斜的振动/噪音及耗损。
此外，根据与本发明的第二种方式相关的轴向间隙型旋转电机，由于使多个齿之间的周向方向的齿距不均等，使得增加磁铁对缺口部位的吸引力，所以，可以降低磁铁对缺口部位侧的吸引力和磁铁对经由中心轴线与上述缺口部位侧的对置的侧的吸引力之间的不平衡(不均匀)。
从而，可以抑制由于吸引力的不平衡引起的、转子向经由中心轴线与上述缺口部位侧对置的侧的倾斜，可以降低基于该倾斜的振动/噪音及耗损。
进而，根据与本发明的第三种方式相关的轴向间隙型旋转电机，由于使相对于多个齿的磁铁对置面的面积不均等，使得增加磁铁对缺口部位的吸引力，所以，可以降低磁铁对缺口部位侧的吸引力和磁铁对经由中心轴线与上述缺口部位侧对置的侧的吸引力之间的不平衡(不均匀)。
其结果，可以抑制由于吸引力的不平衡引起的、转子经由中心轴线向与上述缺口部位侧对置的侧的倾斜，可以降低基于该倾斜的振动/噪音及耗损。
同时，根据与本发明的第四种方式相关的轴向间隙型旋转电机，使前述转子的旋转轴中心，相对于多个齿的前述缺口圆的中心、向离开缺口部位的方向偏心。
借助这种结构，由于可以使从转子的旋转轴中心起相对于缺口部位侧的齿的距离，相对长于隔着中心轴线与缺口部位对置的侧的齿的距离，所以，可以将由于缺口部位侧的齿的缺少引起的磁力不足，通过相对于上述缺口部位侧的齿的距离的增加来相互抵消。
其结果，可以使从转子的旋转轴中心起的缺口部位侧的力矩和相对于缺口部位、隔着旋转中心而对置的侧的力矩平衡，可以抑制转子向相对于缺口部位隔着旋转中心而对置的侧的倾斜，可以降低振动/噪音及耗损。
进而，根据与本发明的第五种方式相关的轴向间隙型旋转电机，由于利用连接磁轭连接定子侧磁轭的缺口部，所以，可以将该缺口部附近的两个齿之间作为磁路而保持。
从而，可以抑制由于缺口部的存在引起的磁通及转矩的减少。
附图说明
图1是作为装载了与本发明的第一实施方式相关的轴向间隙型旋转电机的装置的一个例子的电动摩托车的侧视图。
图2是用于说明图1所示的后臂的后端部的内部的图1中的II-II向视剖视图(部分侧视图)。
图3是表示图1及图2所示的作为自动摩托车的电动马达的一部分、安装在后臂的后端部上的使用状态的定子的、从后轮侧看到的状态的图。
图4是表示图3所示的定子的主要部分的简略结构的立体图。
图5是简化地表示分别包含第一及第二齿的磁铁对置面上的第一及第二点与第三齿的磁铁对置面上的第三点的平面(参照图4)与相对于轴承的中心轴线垂直的方向倾斜了的状态的图。
图6是对在使用具有第一及第二齿的磁铁对置面上的第一及第二点与第三齿的磁铁对置面上的第三点在同一个平面上的结构的电动马达时得到的耗损，与在使用具有与本发明的第一种实施方式相关的结构的电动马达时得到的耗损进行比较的图。
图7是表示与本发明的第二种实施方式相关的电动马达的定子的简略结构的立体图。
图8是表示从后轮侧观察与本发明的第三种实施方式相关的电动马达的定子时看到的简略结构的俯视图。
图9是表示从后轮侧观察与本发明的第四种实施方式相关的电动马达的定子时看到的简略结构的俯视图。
图10是表示从后轮侧观察与本发明的第五种实施方式相关的电动马达的定子时看到的简略结构的俯视图。
图11是示意地表示图10所示的电动马达的磁铁与定子的齿的关系的图。
图12是表示从后轮侧观察与本发明的第六种实施方式相关的电动马达的定子时看到的简略结构的俯视图。
图13是示意地表示图12所示的电动马达的磁铁与定子的齿的关系的图。
图14是表示从后轮侧观察与本发明的第七种实施方式相关的电动马达的定子时看到的简略结构的俯视图。
图15是示意地表示图14所示的电动马达的磁铁与定子的齿的关系的图。
图16是表示与本发明的变形例相关的定子的简略结构的立体图。
具体实施方式
下面，参照附图，说明与本发明相关的轴向间隙型旋转电机的实施方式。
(第一种实施方式)
图1是作为装载了与本发明的第一种实施方式相关的轴向间隙型旋转电机的装置的一个例子的电动摩托车1的侧视图。
如图1所示，电动摩托车1，在其车身前方上部配备有前管2，在该前管内，可自由转动地穿通有改变车身方向用的图中未示出的转向轴。在该转向轴的上端，安装有固定车把3a的车把支承部3，在该车把3a的两端，安装有把手4。此外，图中未示出的右侧(图1的里侧)的把手6构成有可转动的节气门操纵把手。
同时，从前管2的下端起，向下方安装有左右一对前叉5。在前叉5的各自的下端上，经由前车轴7安装有前轮6，前轮6在由前叉5缓冲悬架了的状态下，由前车轴7可自由旋转地轴支承着。在车把支承部3的车把3a的前方配置仪表8，在车把支承部3上的仪表8的下方，固定有前照灯9，在该前照灯9的两个侧方，分别设置有闪光灯10(图1中只示出一个)。
从前管2的侧面观察，大致呈L字形的左右一对车身架11，向车身后方延伸设置。该车身架11为圆管状，从前管2向车身后方向斜下方延伸后，向后方水平延伸，从侧面观察呈大致的L字形。
在该一对车身架11的后方侧端部上，从该后方侧端部起向后方，在斜上方延伸设置有左右一对车座横挡12，该车座横挡12的后方侧端部12a按照车座13的形状向后方侧弯曲。
同时，在该左右一对车座横挡12之间，可自由拆装地配置有电池组14，该电池组14收存可充电的多个蓄电池而构成。
呈倒U字形的座撑15向车身前方，向斜上方倾斜地熔敷到左右一对车座横挡12的弯曲部分的附近，上述车座13可开闭地，即，经由车座13的前端部可上下转动地配置在由该座撑15和左右车座横挡12包围起来的部分上。
在车座横挡12的后端部，安装有后挡泥板16，在该后挡泥板16的后面，安装有尾灯17。进而，在尾灯17的左右，安装有闪光灯(在图1中只示出一个)18。
另一方面，在左右一对车身架11的车座13的下方的水平部上，分别熔敷有后臂托架19(图1中只示出一个)19，后臂20的前端经由枢轴21可自由摇动地支承在左右一对后臂托架19上。同时，作为驱动轮的后轮22可自由旋转地轴支承在该后臂20的后端部20a上，该后臂20及后轮22由后缓冲垫23缓冲悬挂。
在左右一对车身架11的水平部下方，分别配置有左右一对脚踏板24(在图1中只示出一个)24，此外，在脚踏板24的后方侧，侧支架25经由轴26可自由转动地支承在左侧的后臂20上，利用复位弹簧27将侧支架25向关闭侧加载。
同时，在后臂20的后端部20a内，安装有包含连接到后轮22上、并旋转驱动该后轮22用的轴向间隙型电动马达28(下面也简称为电动马达28)的驱动单元29。
图2是说明后臂20的后端部20a的内部用的、在图1中的II-II向视剖视图(部分侧视图)。此外，后轮22在图中没有示出。
如图2所示，在后臂20的后端部20a的右侧侧面上，被覆有齿轮罩35，在其内部形成了的空间内，成一整体地装有构成驱动单元29的电动马达28、行星齿轮减速器36及控制器37等。
轴向间隙型电动马达28，如图2所示，包括：相对于后臂20的后端部20a，经由轴承38a、38b，以其轴承38a、38b的中心轴线BO为中心可转动地被支承了的转子(rotor)40；与该转子40对置、固定在后臂后端部20a的内面上的大致为圆环(环)状的定子(stator)41。
转子40，如图2所示，具有转子侧磁轭42，该转子磁轭42形成有向后臂20的后端部20a凸出的大致琴马状。
即，转子侧磁轭42，包括：与定子41对置的圆环状的圆环部42a；从该圆环部42a的内周边缘部起向后臂20的后端部20a大致呈锥形(大致的圆锥台状)延伸的锥形部42b；从该锥形部42b的后臂后端部20a侧的周边缘部起向后端部20a沿着中心轴线BO呈凸出状延伸的第一圆筒部42c；从该圆筒部42c的后臂后端部20a侧周边缘部起向其内侧沿径向方向延伸的圆环部42d；从该圆环部42d的内周边缘部起，向后端部20a沿中心轴线BO呈凸出状延伸的第二圆筒部42e。
同时，该第二圆筒部42e经由轴承38a、38b，以中心轴线BO为中心可转动的被支承着，并构成有转子40的旋转轴。从而，转子40的旋转轴42e的旋转轴中心，对应于轴承38a、38b的中心轴线BO。
此外，转子40，固定设置在转子侧磁轭42的圆环部42a上的定子侧对置面上，配备有具有相对于中心轴线BO同轴的圆环形的励磁用磁铁(magnet)45。
磁铁45，具有沿着其周向方向交替地配置的N极和S极。
在转子40的旋转轴42e中的后轮侧端部上，与该转子40(旋转轴42e)呈同轴地连接有旋转轴46，该旋转轴46能够与转子40成一整体地旋转。
另一方面，行星齿轮减速器36连接到旋转轴46上，并装入到转子侧磁轭42的锥形部42b内。该行星齿轮减速器36与电动马达28在车的宽度方向部分地重叠。
行星齿轮减速器36，连接到与旋转轴46同轴地配置的后车轴47上，具有将电动马达28的旋转(旋转轴46的旋转)减速，并传递到后车轴47上的功能。在从后车轴47的齿轮罩35突出的前端部47a上，可自由拆装地拧紧有螺母50，后轮22在嵌合到后车轴47上的状态下，通过拧紧螺母50进行安装。
图3是表示图1及图2所示的作为自动摩托车1的电动马达28的一部分，安装在后臂20的后端部20a上的使用状态的定子41的、从后轮侧看到的状态的图。
如图2及图3所示，定子41固定设置在后臂20的后端部20a上，包括以轴承38a、38b的中心轴线BO为中心的大致为缺口圆(圆环)状(大致C字形)的钢板沿中心轴方向叠层而构成的叠层体结构的定子侧磁轭(定子磁轭)60，以及相对于磁铁45空有规定的间隙并对置的、分别由钢板的叠层体构成的多个齿61。
该多个齿61，在相对于定子侧磁轭60的与磁铁的对置面上，配置成以轴承38a、38b的中心轴线BO上的点(中心点)BC为中心的大致缺口的圆形(大致的C字形)。
此外，所谓本实施方式中的“缺口圆(圆环)”是指，一部分被切除了的大致正圆或者大致椭圆。
即，本实施方式中配置成大致缺口圆形(大致C字形)的多个齿61，沿周向方向以一定间隔(周向方向间距)配置在定子侧磁轭60上，与多个齿61配置在正圆形的情况相比，缺少对应于三相分(U相，V相，W相)的三个齿。此外，多个齿61，如图3所示，从后轮侧观察时，例如分别具有大致矩形的上表面，以相对于定子侧磁轭60其上表面成相同的高度的方式，插入固定到其定子侧磁轭60内。
此外，所谓周向方向的间距，表示将相邻的齿各自的磁铁对置面的中心与从各个中心起沿着对置面的轴承38a、38b的中心轴线BO上的中心点BC连接起来的线段之间的角度。
此外，定子41包括：卷绕到各个齿61上的线圈62(参照图2)；将磁轭60、各个齿61及线圈62模塑成一个整体的模塑部63；多个形成在该模塑部63的外周面上、将包含各个齿61及线圈62的模塑部63安装到后臂20的后端部20a上用的凸缘64，凸缘64利用螺栓65螺纹固定到后臂后端部20a上。
此外，在定子侧磁轭60及齿61的缺口部位(齿的缺少部位)TW上，分别配置控制器37及反相器70，该反相器70电连接在该控制器37和各个线圈62上，用于根据控制器37的控制对线圈62(U相线圈、V相线圈、W相线圈)一面切换电流一面使其流过。此外，符号71是检测转子40的旋转位置用的编码基板，71a、71b、71c是对应于各个相的霍尔集成电路(Hall IC)。
同时，在本实施方式中，如图3～图5所示，分别包含多个齿61中的缺口部位TW的两侧的第一和第二齿61a1和61a2的磁铁对置面上的第一和第二点P1及P2，及第一和第二齿61a1和61a2之间(第一和第二点P1和P2之间)的中点CP，以及，相对于该中点CP而言，隔着轴承38a、38b的中心轴线BO位于相反侧、在最靠近包含该中点CP和中心轴线BO的平面H的位置上的第三齿61a3的磁铁对置面上的第三点P3的平面，从相对于轴承38a、18b的中心轴线BO垂直的方向X，以第一和第二点P1和P2比第三点P3例如大约高出0.2mm的方式倾斜。
即，在本实施方式中，如图5所示，使定子侧磁轭60，以第一和第二齿61a1和61a2比第三齿61a3更加靠近磁铁45的定子对置面F侧的方式倾斜，使得分别包含第一和第二点P1和P2以及第三点P3的平面，相对于上述垂直方向X倾斜。
另一方面，如图3所示，在定子41上，在该定子41的相对于后臂20的后端部20a的安装状态中，位于上侧的两个凸缘64a1、64a2，以隔着通过定子41安装状态中的最上面的点M1和最下面的点M2的线L且大致对称的方式配置。
进而，如图4及图5所示，利用连接磁轭75，连接定子侧磁轭60的缺口部位TW侧的两个端部60a1和60a2的对置的内周部。
其次，以基于定子41的结构的作用为中心，说明具有上述结构的电动马达28的作用。
在电动马达28中，在转子40和定子41之间形成有磁路，从转子40的磁铁45的N极出来的磁通，由齿61流向定子侧磁轭60，经由其它的齿61，流入磁铁45的S极。
这时，定子41的多个齿61，由于配置成以中心轴线BO为中心的大致缺口的圆形，所以，当将缺口部位TW的两侧的第一和第二齿61a1和61a2的磁铁对置面F上的第一和第二点P1和P2，以及相对于第一和第二齿61a1和61a2之间的中点CP、隔着轴承38a、38b的中心轴线BO并位于相反侧、在最靠近包含该中点CP和中心轴线BO的平面H的位置上的第三齿61a3的磁铁对置面上的第三点P3配置在同一个平面上时，该两者(缺口部位TW侧和经由中心轴线BO与之对置的一侧)之间的吸引力会产生差异。
但是，在本实施方式中，由于使分别包含上述第一和第二齿61a1和61a2的第一和第二点P1及P2，以及第三齿61a3的第三点P3的平面，以相对于轴承38a、38b的中心轴线BO垂直的方向X，使第一和第二点P1和P2比第三点P3例如大致高出0.2mm方式倾斜，所以，可以使相对于缺口部位TW侧的磁铁45的定子对置面F的间隙，比相对于经由中心轴线BO与缺口部位TW侧对置侧部位的磁铁45的与定子对置面F的间隙窄。
从而，可以降低磁铁45对于切口部位TW侧(齿61a1、61a2等)的吸引力与磁铁45对于相对上述缺口部位TW侧经由中心轴线BO对置侧(齿61a3等)的吸引力之间的不平衡(不均匀)。
其结果，可以抑制由于上述吸引力的不平衡引起的转子40向齿61a3侧的倾斜。
这样，在降低来自磁铁的对定子41的吸引力的不平衡，抑制了转子40向齿61a3侧倾斜的状态中，当向规定的齿61的线圈62上通电时，经由该线圈62规定的齿61被励磁，引起被励磁的规定的齿61与磁铁45之间的吸引排斥作用。
从而，通过依次切换经由控制器37和反相器70而励磁的齿61，可以使被励磁的齿61依次移动，使转子40和磁铁45一起旋转。
这时，在本实施方式中，由于抑制转子40向齿61a3侧的倾斜，即转子40向经由中心轴线BO与缺口部位TW侧对置侧的倾斜，所以，可以降低由转子40的旋转动作引起的振动/噪音。
此外，由于抑制转子40向经由中心轴线BO与缺口部位TW侧对置侧的倾斜，所以，可以降低经由旋转轴46连接到该转子40的马达轴部42e上的齿轮(行星齿轮减速器36等)部上的耗损。
进而，根据本实施方式，为了确保转子40的轴承38a、38b的轴承空间，将定子侧磁轭60制成大致的圆环状，进而，将圆环部的一部分构成切口的缺口圆(圆环)形，以便将控制器37等配置在该缺口部位TW上，而达到小型化。
这时，在本实施方式中，利用连接磁轭75，连接有定子侧磁轭60的缺口部位TW侧的两个端部60a1及60a2的对置的内周部。
这一点，例如，在没有连接磁轭75的情况下，由于缺口部位TW的两侧附近的齿61a1及61a2之间的磁路被切断，所以，通过该齿61a1及61a2的磁通降低，存在导致转矩的减少的危险。
但是，在本实施方式中，由于利用连接磁轭75，连接有该定子侧磁轭60的缺口部位TW侧两个端部60a1和60a2的对置的内周部，所以，可以保持缺口部位TW两侧附近的齿61a1及61a2之间的磁路。
从而，在本实施方式中，在确保控制器37等的配置空间的同时，可以防止通过缺口部位TW的两侧附近的齿61a1及61a2之间的磁通降低，并防止转矩的减少。
此外，在本实施方式中，与没有连接磁轭75的情况相比，可以防止缺口部位侧的齿的吸引力的降低，可以用于抑制由缺口部位引起的吸引力的不平衡。
这里，图6是将耗损LO1和耗损LO2进行比较的图(纵轴为耗损(％))。其中，耗损LO1是采用了具有第一及第二齿61a1及61a2的磁铁对置面上的第一及第二点P1及P2和第三齿61a3的磁铁对置面上的第三点P3在同一个平面上的结构(没有倾斜)的电动马达时获得的耗损，耗损LO2是采用了具有与本发明的第一种实施方式相关的结构(使分别包含第一及第二齿61a1及61a2的磁铁对置面上的第一及第二点P1及P2和第三齿61a3的磁铁对置面上的第三点P3的平面，以其第一及第二点P1及P2比第三点P3大约高出0.2mm的方式倾斜了的结构)的电动马达28时获得的耗损。
如图6所示，在采用了与本发明的第一种实施方式相关的电动马达28时的耗损LO2，与采用了没有倾斜的状态的电动马达时的耗损LO1相比，大约降低10％，由此可以证实本实施方式的结构(倾斜结构)的效果。
此外，根据本实施方式，在定子41相对后臂20的后端部20a的安装状态中，将位于上侧的两个凸缘64a1、64a2，以隔着通过定子41的安装状态中的最上面的点M1和最下面的点M2的线L且大致对称的方式配置。
即，假定相对于定子41的安装状态是的最上面的点M1设置凸缘时，例如，在电动摩托车1发生跌到等冲击时，由于在最上面的点M1的凸缘上施加最大的负荷(冲击)，所以，产生在最上面的点M的凸缘破损的危险性变高。
但是，根据本实施方式，由于将两个凸缘64a1、64a2避开上述最上面的点M1，以隔着通过该最上面的点M1及最下面的点M2的线L且大致对称的方式配置，所以，可以将冲击负荷分散在两个凸缘64a1、64a2上。
从而，可以提供一种缓和破损凸缘的危险性的同时，具有采用少量的凸缘64和螺栓65且对冲击负荷耐强的结构的电动马达28。
(第二种实施方式)
图7是表示与本发明的第二种实施方式相关的电动马达的定子41A的简略结构的立体图。此外，在本实施方式中，由于只有第一种实施方式中的定子的结构不同，所以，省略或简化对于除此之外的结构部件的说明。
如图7所示，在本实施方式的定子41A中，无需使定子侧磁轭60倾斜，为了使分别包含第一及第二齿61a1及61a2的磁铁对置面上的第一及第二点P1及P2，和第三齿61a3的磁铁对置面上的第三点P3的平面S1，以第一及第二点P1及P2比第三点P3高的方式倾斜，将多个齿61的各自的高度形成为从第三齿61a3起向第一及第二齿61a1及61a2成向上的台阶状。
即，如图7所示，从第三齿61a3起，直到第一齿61a1的多个齿61a3、61ak1、61ak2、…、61ak6、61a1的各自的高度，第三齿61a3的高度最低，以下，每向着第一齿61a1逐个地变高，第一齿61a1的高度变得最高(第三齿61a3的高度＜齿61ak1的高度＜…＜齿61ak6的高度＜第一齿61a1的高度)。
同样地，如图7所示，从第三齿61a3起直到第二齿61a1的多个齿61a3、61am1、61am2、…61am6，61a1的各自的高度，第三齿61a3的高度最低，以下，每向着第二齿61a2逐个地变高，第二齿61a2的高度变得最高(第三齿61a3的高度＜齿61am1的高度＜…＜齿61am6的高度＜第一齿61a2的高度)。
从而，在本实施方式中，也可以使分别包含第一及第二齿61a1及61a2的磁铁对置面上的第一及第二点P1及P2，和第三齿61a3的磁铁对置面上的第三点P3的平面H，以第一及第二点P1及P2比第三点P3高的方式倾斜，可以和第一种实施方式一样，降低转子磁体45的对定子41的吸引力的不平衡(不均匀)。
其结果是，可以抑制由上述吸引力的不平衡引起的转子40的向齿61a3侧的倾斜。
特别是，在本实施方式中，由于使多个齿61的各自高度形成为从第三齿61a3向第一及第二齿61a1及61a2成向上的台阶状，所以，可以更细致地调整邻接的齿之间的高度差。其结果是，进而可以用于降低由磁铁45引起的对齿61的吸引力的不平衡。
(第三种实施方式)
图8是表示从后轮侧观察与本发明的第三种实施方式相关的电动马达的定子41B时看到的简略结构的俯视图。此外，在本实施方式中，由于只有第一种实施方式中的定子的结构不同，所以，省略或简化对除此之外的结构部件的说明。
在本实施方式的定子41B中，通过与第一及第二种实施方式不同的方法，即，使多个齿61之间的周向方向的齿距不均等，降低由磁铁45引起的对齿61的吸引力的不平衡(不均匀)。
在本实施方式的定子41B中，将从第三齿61a3起至第二齿61a2的多个齿61a3、61am1、…、61am6、61a2的各自的磁铁对置面的中心，从该中心起沿着对置面，连接轴承38a、38b的中心轴线BO的线段设为V1、V2、…、V8时，将用该线段中的邻接的线段之间的角度定义的多个齿61之间的各自周向方向的齿距，从第三齿齿轮61a3起向第一及第二齿61a1依次加宽。
即，如图8所示，从第三齿61a3起至第二齿61a2的多个齿61a3、61am1、…、61am6、61a2的各自的周向方向齿距θ1、θ2、…、θ7，第三齿61a3与邻接的齿61am1之间的周向方向齿距θ1最窄，以下，每向第二齿61a2逐个地依次加宽，齿61am6与第二齿61a2之间的周向方向齿距θ7变得最宽(周向方向齿距θ1＜周向方向齿距θ2＜…＜周向方向齿距θ6＜周向方向齿距θ7)。
此外，图中的θt，表示在以均等的周向方向齿距配置从第三齿61a3至第二齿61a2的多个齿61a3、61am1、…、61am6、61a2时的情况下的、其均等的周向方向齿距。
此外，对于从第三齿61a3至第一齿61a1的多个齿61a3、61ak1、…、61ak6、61a1的各自的周向方向齿距，也和多个齿61a3～61a2的情况一样，第三齿61a3与61ak1之间的周向方向齿距最窄，以下，每向第一齿61a1逐个地依次加宽，齿61ak6与齿61a1之间的周向方向齿距最宽。
即，根据本实施方式，如图8所示，与以均等的周向方向齿距θt配置了多个齿61的情况相比，可以将多个齿61更靠近缺口部位TW。换句话说，通过展宽各个周向方向齿距，可以使除第三齿61a3之外的剩余的齿61a1、61ak1～61ak6，61a2、61am1～61am2偏向缺口部位TW的方向。
其结果，可以使多个齿61整体的分配，即，使钢板(铁质)的在定子侧磁轭60上的分配，向缺口部位TW侧增大，向其相反侧的齿61a3侧减少。
即，根据本实施方式，可以按照定子侧磁轭60上的钢板(铁质)的增大的量，使磁铁45对缺口部位TW侧的吸引力相应地增加，相反地，可以减少磁铁45对齿61a3侧的吸引力，由此，可以降低磁铁45对缺口部位TW侧与经由中心轴线BO的对置侧(齿61a3等)的吸引力的不平衡(不均匀)，抑制由于吸引力的不平衡引起的转子40的倾斜，可以降低振动/噪音及耗损。
此外，在本实施方式中，使多个齿61之间的各自的周向方向齿距，以从第三齿61a3向第一及第二齿61a1依次变宽的方式成为不均等的，但本发明并不局限于这种结构，只要是能够将多个齿61的总体分配向缺口部位TW侧增大、向其相反侧的齿61a3侧减少、使磁铁45对缺口部位TW侧的吸引力增加的，则可以是任意一种不均等齿距。
(第四种实施方式)
图9是表示从后轮侧观察到的与本发明的第四种实施方式相关的电动马达的定子41C的简略结构的俯视图。此外，在本实施方式中，由于只有第一种实施方式中的定子的结构不同，所以，省略或简化对于除此之外的结构部件的说明。
在本实施方式中的定子41C中，作为改变定子侧磁铁60上的钢板(铁质)的分配的方法，通过使多个齿61与磁铁对置面的面积不均等，降低磁铁45对齿61的吸引力的不平衡(不均匀)。
即，在本实施方式的定子41C中，使从第三齿61a3起至第二齿61a2的多个齿61a3、61am1、…、61am6、61a2的各自的磁铁对置面的面积S1、S2、…、S8，从第三齿61a3向第一及第二齿61a1依次增大。
作为使上述面积依次增大的具体方法的一个例子，在本实施方式中，将从第三齿61a3至第二齿61a2的多个齿61a3、61am1、…、61am6、61a2的各自的磁铁对置面的例如沿着宽度方向的宽度W1、W2、…W8，从第三齿61a 3向着第一及第二齿61a1及61a2依次增大。
即，如图9所示，从第三齿61a3至第二齿61a2的多个齿61a3、61am1、…、61am6、61a2的各自的磁铁对置面的面积S1、S2、…、S8(对置面的宽度W1、W2、…W8)，使第三齿61a3最小(短)，以下，每向第二齿61a2逐个地依次变宽(长)，第二齿61a2的磁铁对置面的面积S8(对置面的宽度W8)变得最宽(长){磁铁对置面的面积S1(磁铁对置面的宽度W1)＜磁铁对置面的面积S2(磁铁对置面的宽度W2)＜…＜磁铁对置面的面积S7(磁铁对置面的宽度W7)＜磁铁对置面的面积S8(磁铁对置面的宽度W8)}。
此外，对于从第三齿61a3至第一齿61a1的多个齿61a3、61ak1、…、61ak6、61a1的各自的磁铁对置面的面积(磁铁对置面的宽度)，也和多个齿61a3～61a2的情况一样，第三齿61a3的磁铁对置面的面积(磁铁对置面的宽度)最小(短)，以下，每向第一齿61a1逐个地依次变宽(长)，第一齿61a1的磁铁对置面的面积(磁铁对置面的宽度)变为最宽(长)。
即，根据本实施方式，如图9所示，在经由中心轴线BO与缺口部位TW对置侧的齿61a3的磁铁对置面的面积，即，铁质量最小，以下，每向缺口部位TW靠近，依次增大其磁铁对置面的面积，将最靠近缺口部位TW的齿61a1及61a2的磁铁对置面的面积变得最大。
因此，可以使定子侧磁轭60上的铁质的分配，根据其磁铁对置面的变化，从第三齿61a3偏向缺口部位TW的方向。
其结果，可以使多个齿61的总体的分配，即，钢板(铁质)在定子磁轭60上的分配，向缺口部位TW侧增大，向其相反的齿61a3侧减少。
即，根据本实施方式，和第三种实施方式一样，可以与上述钢板(铁质)在定子侧磁轭60上的增大的量相应地使磁铁45对缺口部位TW侧的吸引力，相反地，可以减少磁铁45对齿61a3侧的吸引力，所以，可以降低磁铁45对经由中心轴线BO与缺口部位TW侧的对置侧(齿61a3等)的吸引力的不平衡(不均匀)，可以抑制由吸引力的不平衡引起的转子40的倾斜，降低振动/噪音及耗损。
此外，在本实施方式中，作为用于增大从第三齿61a3至第一及第二齿61a1及61a2的多个齿各自的磁铁对置面的面积的具体方法，依次增大从第三齿61a3起至第一及第二齿61a1及61a2的多个齿各自的磁铁对置面的宽度方向的宽度，但本发明并不局限于此，只要能够增大从第三齿61a3起至第一及第二齿61a1及61a2的多个齿的磁铁对置面的面积，则也可以是磁铁对置面的长度方向的宽度、或磁铁对置面的变形等。
此外，在本实施方式中，以从第三齿61a3起向第一及第二齿61a2依次增大的方式，使多个齿61各自的磁铁对置面的面积不均等，但本发明并不局限于这种结构，只要能够使多个齿61的总体分配向缺口部位TW侧增大，向其相反的齿61a3侧减少，能够使磁铁45对缺口部位TW侧的吸引力增加，则也可以包含任何一种的面积不均等。
(第五种实施方式)
图10是表示从后轮侧看到的与本发明的第五种实施方式相关的电动马达的定子41D的简略结构的俯视图。此外，在本实施方式中，由于只有第一种实施方式中的定子41的结构不同，所以，省略或简化对除此之外的结构部件的说明。
在图10中，符号OA1表示配置成缺口圆形的多个齿61的中心(连接多个齿61各自的磁铁对置面的中心OT的圆的中心)，符号OA2表示转子40的旋转轴42e的旋转轴中心(轴承38a、38b的中心轴线BO)，对应于圆环状磁铁45的中心。
在本实施方式中，如图10所示，使各个齿61的内周侧的面61c和缺口圆的中心OA1之间的沿着半径方向的第一距离L1与圆环状磁铁45的内径的长度R1大致一致，使各个齿61的外周侧的面61d和缺口圆中心OA1直径的沿着半径方向的第二距离L2与圆环状磁铁45的外径的长度R2大致一致。
进而，如从图10中可以看出，在本实施方式中，例如，以使缺口部位TW离开转子40的旋转轴42e的旋转轴中心OA2的方式，使配置成缺口圆形的多个齿61的中心OA1，和转子40的旋转轴42e的旋转轴中心(圆环状磁铁45的中心)OA2沿径向方向偏心。
通过这种偏心，如图11所示，可以使从通过转子40的旋转轴中心OA2的中心线(与轴承38a、38b的中心轴线BO相同)起，相对于缺口部位TW侧的齿(齿61a1、61a2等)的规定位置(例如，中心OT)的距离LX1，相对地大于隔着中心轴线BO与该缺口部位TW的对置侧的齿(例如，齿61a3等)对应的规定位置(中心OT)的距离LX2。
这时，从转子40的旋转轴中心OA2(中心轴线BO)起相对于缺口部位TW侧的齿(齿61a1、61a2等)的沿着中心轴线BO方向的力矩，即，基于磁铁45的吸引力的力矩{由作用到齿上的力(磁力；吸引力)与到齿的距离的乘积求出}，在通常配置(转子40的旋转轴中心OA2与缺口圆的中心OA1一致)的情况下，由于磁铁45的吸引力有差，所以，与缺口部位TW对置侧的齿61a3侧的力矩变大，转子40向上述齿61a3侧倾斜。
但是，在本实施方式中，由于可以使从通过转子40的旋转轴中心OA2的中心轴线BO起，相对于缺口部位TW侧的齿的距离LX1，相对大于隔着中心轴线BO与缺口部位TW对置侧的齿的距离LX2，所以，可以将由于缺口部位TW侧的齿的缺少引起的磁力的不足，通过相对于上述缺口部位侧的齿的距离的增加来相互抵消。
从而，可以使基于磁铁45对从转子40的旋转轴中心OA2(中心轴线BO)起，相对于缺口部位TW侧的多个齿的吸引力的力矩，和基于相对于缺口部位TW隔着中心轴线BO对置的多个齿的力矩平衡。其结果，抑制转子40向相对于缺口部位TW隔着中心轴线BO而对置的侧的倾斜，可以降低振动/噪音及耗损。
(第六种实施方式)
图12是表示从后轮侧观察与本发明的第六种实施方式相关的电动马达的定子41E时的简略结构的俯视图。此外，在本实施方式中，在第五种实施方式中说明的转子的结构不同。
即，在本实施方式的圆环状磁铁45A中，如图12所示，使圆环状磁铁45A的内径R1比各个齿61的内周侧的面61c与缺口圆中心OA1之间的沿着半径方向的第一距离L1短，使圆环状磁铁45A的外径长度R2比各个齿61的外周侧的面61d与缺口圆中心OA1之间的沿着半径方向的第二距离L2长。
进而，如从图12可以看出，在本实施方式中，例如，以缺口部位TW离开转子40的旋转轴42e的旋转轴中心OA2的方式，使配置成缺口圆状的多个齿61的中心OA1与转子40的旋转轴42e的旋转轴中心(圆环状磁铁45A的中心)OA2，沿着直径方向偏心。
通过这种偏心，如图13所示，可以使从通过转子40的旋转轴中心OA2的中心线(中心轴线BO)起，相对于缺口部位TW侧的齿(齿61a1、61a2等)的规定位置(例如中心OT)的距离LX1，相对长于隔着中心轴线BO与对应于该缺口部位TW的对置侧的齿(例如齿61a3等)的规定位置(轴线OT)的距离LX2。
即，在本实施方式中，也和第五种实施方式一样，由于可以将从通过转子40的旋转轴中心OA2的中心轴线BO起，相对于缺口部位TW侧的齿的距离LX1，相对长于隔着中心轴线BO与对应于该缺口部位TW的对置侧的齿的距离LX2，所以，可以将由于缺口部位TW侧的齿的缺少引起的磁方不足，通过相对于上述缺口部位侧的齿的距离的增加来相互抵消。
从而，可以使基于磁铁45A对从转子40的旋转轴中心OA2(中心轴线BO)起，相对于缺口部位TW侧的多个齿的吸引力的力矩，和基于相对于缺口部位TW隔着中心轴线BO对置的多个齿的力矩平衡。其结果，抑制转子40向相对于缺口部位TW隔着中心轴线BO而对置的侧的倾斜，可以降低振动/噪音及耗损。
此外，在本实施方式中，由于将圆环状磁铁45A的内径长度R1比各个齿内周侧的面61c与缺口圆的中心OA1之间的第一距离L1短，将圆环状磁铁45A的外径长度R2比各个齿外周侧的面61d与缺口圆的中心OA1之间的第二距离L2长，所以，如图12所示，可以使全部的齿61的磁铁对置面与磁铁45A完全地对置(使全部的齿61位于磁铁45A的圆环区域内)，在无需使磁通量降低(降低转矩)的情况下，可以抑制转子40的倾斜。
(第七种实施方式)
图14是表示从后轮侧观察与本发明的第七种实施方式相关的电动马达的定子41F时的简略结构的俯视图。此外，在本实施方式中，在第五种实施方式或第六种实施方式中说明的转子的结构不同。
即，在本实施方式中，如图14所示，将圆环状磁铁45B的内径长度R1和各个齿61的内周侧的面61c与缺口圆的中心OA1之间的沿着半径方向的第一距离L1大致一致，将圆环状磁铁45B的外径长度R2比各个齿61的外周侧的面61d与缺口圆的中心OA1之间的沿半径方向的第二距离L2长。
进而，如从图14可以看出，在本实施方式中，同样，例如，以缺口部位TW离开转子40的旋转轴42e的旋转轴中心OA2的方式，使配置成缺口圆形的多个齿61的中心OA1与转子40的旋转轴42e的旋转轴中心(圆环状磁铁45B的中心)OA2沿着径向方向偏心。
通过这种偏心，如图15所示，可以使从通过转子40的旋转轴中心OA2的中心线(中心轴线BO)起，相对于缺口部位TW侧的齿(齿61a1、61a2等)的规定位置(例如，中心OT)的距离LX1，相对长于隔着中心轴线BO与该缺口部位TW的对置侧的齿(例如，齿61a3等)对应的规定位置(中心OT)的距离LX2。
即，在本实施方式中，与第四或第五种实施方式一样，由于可以使从通过转子40的旋转轴中心OA2的中心轴线BO起，相对于缺口部位TW侧的齿的距离LX1，相对大于隔着中心轴线BO与缺口部位TW对置侧的齿的距离LX2，所以，可以将由于缺口部位TW侧的齿的缺少引起的磁力的不足，通过相对于上述缺口部位侧的齿的距离的增加来相互抵消。
从而，可以使基于磁铁45B对从转子40的旋转轴中心OA2(中心轴线BO)起，相对于缺口部位TW侧的多个齿的吸引力的力矩，和基于相对于缺口部位TW隔着中心轴线BO对置的多个齿的力矩平衡。其结果，抑制转子40向相对于缺口部位TW隔着中心轴线BO而对置的侧的倾斜，可以降低振动/噪音及耗损。
此外，在本实施方式中，如图15所示，可以使上述距离LX1相对于距离LX2长，同时，可以使缺口部位TW侧的齿(例如，齿61a1、61a2)的磁铁对置面相对于磁铁45B基本完全地对置，进而，可以减少相对于缺口部位TW隔着中心轴线BO而对置的侧的齿(例如齿61a3等)上相对于磁铁45B的对置面积。
通过相对于该缺口部位TW侧隔着中心轴线BO而对置的侧的磁铁对置面积的减少，可以降低该磁铁的吸引力，可以使缺口部位TW侧与相对于该缺口部位TW隔着中心轴线BO而对置的侧的磁铁吸引力的不平衡平衡化。
此外，在第五～第七种实施方式中，只不过是表示了各个齿61内周侧的面61c及外周侧的面61d与缺口圆中心OA1之间的沿半径方向的第一及第二距离L1及L2，与圆环状磁铁45(45A、45B)的内径长度R1及外径长度R2的关系的一个例子。
即，如果是能够使多个齿61的中心OA1与转子40的旋转轴42e的旋转中心OA2偏心、并使缺口部位TW侧的力矩与相对于缺口部位TW隔着中心轴线BO而对置的侧的力矩平衡的结构的话，则对于磁铁45(45A、45B)的内径长度及外径长度与各个齿61的内周侧面61c及外周侧的面61d和缺口圆中心OA1之间的第一距离及第二距离L1及L2的大小关系是，可以适当确定的。
此外，在配备有多个齿81的定子83中，该多个齿81在相对于与第一～第七种实施方式相关的形成大致缺口圆形的定子侧磁轭80的磁铁45对置的面上配置成缺口圆形，如图16所示，也可以利用连接磁轭85只是连接定子侧磁轭80的缺口部位TW侧的两端部80a1及80a2的对置的内周部。
如这样构成，也和第一种实施方式中说明的一样，可以利用连接磁轭85保持缺口部位TW的两侧附近的齿81a1及81a2之间的磁路。
从而，在本变形例中，在利用缺口部位TW确保控制器37等的配置空间的同时，还可以防止通过该缺口部位TW的两侧附近的齿81a1及81a2之间的磁通的降低，可以防止转矩的减少。
此外，在本变形例中，与没有连接磁轭85的情况相比，可以防止缺口部位侧的齿的吸引力的降低，可以用于抑制由缺口部位引起的吸引力的不平衡。
此外，在上述各个实施方式中，说明了将作为与本发明相关的轴向间隙型旋转电机的电动马达装载到自动摩托车上的情况，但本发明并不局限于此，也可以装载到其它装置/机器上，并可获得上述效果。
进而，在上述各个实施方式中，作为与本发明相关的轴向间隙型旋转电机，对轴向间隙型电机(电动马达)进行了说明，但本发明并不局限于此，也可以作为通过从外部使转子旋转，使线圈发生电动势的所谓发电机来使用。
此外，本发明并不局限于前述第一～第七种实施方式，在基于本发明的主旨的范围内，通过进行适当的变更，也能够以其它形式加以实施。

Claims (2)

1.一种轴向间隙型旋转电机，旋转具有旋转轴及励磁用磁铁的转子，其特征在于，
其配备有：与前述转子对置配置的定子侧磁轭；
在前述定子侧磁轭的相对于前述磁铁的对置面上配置多个齿，该多个齿配置成以前述旋转轴的中心轴线上的规定点为中心点的大致缺口圆形、且相对于前述磁铁空出规定间隙而对置，
前述多个齿之间的周向方向齿距不均等，以增加前述磁铁对前述缺口部位的吸引力。
2.如权利要求1所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于，前述多个齿配置在前述定子侧磁轭的对置面上，通过前述定子侧磁轭及前述多个齿构成为前述定子，
该定子还具有安装该定子用的多个凸缘，在该多个凸缘中，包括在前述定子的安装状态中位于上侧的两个凸缘，
位于该上侧的两个凸缘隔着通过前述安装状态下的定子的最上点和最下点的线大致对称配置。
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