CN110168878B - 电机及变速器 - Google Patents

Abstract

一种电机，包括：轴；转子，所述转子耦接到轴并且包括磁体；定子，所述定子设置在转子的外侧并且包括线圈和定子芯；盖，所述盖设置在转子的上侧；以及磁性传感器，所述磁性传感器设置在盖与转子之间，其中，磁性传感器设置在磁体的上侧，磁性传感器的面对转子的表面设置在线圈的最上端的下方，并且转子在轴向上的长度比定子芯在轴向上的长度长。

Description

电机及变速器

技术领域

本发明涉及电机及变速器。

背景技术

电机是利用导体在磁场中受到的力将电能转换成旋转能的装置。近来，随着电机的使用扩大，电机的作用变得越来越重要。特别是，随着汽车中电子设备的安装迅速进展，对应用于转向系统、制动系统、设计系统、齿轮系统等的电机的需求大幅增加。

通常，电机通过转子和定子之间的电磁相互作用而旋转。此时，插入转子中的旋转轴也一起旋转，从而产生旋转驱动力。

转子由转子芯和磁体组成，转子的类型根据安装在转子芯中的磁体的耦接结构，分为表面式永磁型(SPM型)和嵌入式(IPM式)。IPM型转子包括：供旋转轴插入的具有柱状的毂，径向地耦接到毂的芯构件，以及插入芯构件之间的磁体。

另一方面，电机设有用于检测转子的位置信息的位置传感器。控制单元通过基于由位置传感器检测到的转子的位置信息，向定子的相应线圈供应电流或者从定子的相应线圈切断电流来控制电机的驱动力。

图1是示出根据现有技术的电机的结构的剖视图。

参照图1，根据现有技术的电机1的外观由壳体11形成。壳体11的内部设有设置在壳体2内的定子2、设置在定子2内的转子4以及贯穿地插入转子4中并与转子4一体地旋转的旋转轴5。

线圈7缠绕在定子2上，磁体(未示出)安装在转子4上。因此，由于线圈7与磁体之间的电相互作用，可以引起转子4的旋转或者可以通过转子旋转引起电的产生。旋转轴5的两端可以通过轴承6和轴承7可旋转地支撑。

另一方面，转子4可以由磁性传感器10a检测。磁性传感器10a设置在印刷电路板10b的面向旋转轴5的一端的一个表面上，并检测转子4的旋转角度。

传感器磁体9和用于支撑传感器磁体9的板8设置在面向磁性传感器10a的、旋转轴5的一端处。也就是说，磁性传感器10a能够检测从传感器磁体9发出的磁力，并通过电正弦波(正弦波或余弦波)信号输出与磁力强度成比例的电压或电力。可以通过基于输出电压或电力值检测转子的旋转角度的变化量来检测转子的旋转位置。

根据具有上述结构的电机1，由于磁性传感器10a应该设置成与转子4和旋转轴5的旋转半径间隔开，因此存在与磁性传感器10a相邻的旋转轴5应该单独层地设有传感器磁体9的缺点。也就是说，由于用于发出磁力的传感器磁体9和板8单独地存在，因此存在部件数量增加从而使制造成本增加的问题。

发明内容

技术问题

被设计用于解决上述问题的本发明的目的是提供一种电机，其中能够减少部件的数量并且能够节省制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种电机，其中通过对结构进行改进能够减小齿槽转矩。

技术方案

在一个实施例中，电机包括：轴；转子，所述转子耦接到所述轴并且包括磁体；定子，所述定子设置在所述转子的外侧并且包括线圈和定子芯；盖，所述盖设置在所述转子的上侧；以及磁性传感器，所述磁性传感器设置在所述盖与所述转子之间，其中，所述磁性传感器设置在所述磁体的上侧，所述磁性传感器的面对所述转子的表面设置在所述线圈的最上端的下方，并且所述转子在轴向上的长度比所述定子芯在轴向上的长度长。

磁体的长度可以形成为比定子芯的长度长。

还可以包括用于支撑轴的一端的轴承，其中，轴可以包括与轴承接触的第一外周面以及与转子接触的第二外周面，并且第一外周面的直径可以小于第二外周面的直径。

磁性传感器与转子之间的最短距离可以比轴承与转子之间的最短距离短。

磁性传感器可以设置在磁体的在径向上的内径与外径之间，并且设置在沿轴向与磁体间隔开的一侧。

定子可以进一步包括用于使定子芯与线圈绝缘的绝缘体，其中，磁性传感器可以设置在绝缘体与轴之间。

转子在轴向上的长度可以比定子芯在轴向上的长度长。

可以进一步包括设有磁性传感器的电路板，并且电路板可以相对于轴垂直地耦接到盖。

电路板与转子之间的最短距离可以比轴承与转子之间的最短距离短。

磁性传感器的数量可以为三个，并且三个磁性传感器可以相对于彼此形成120度的角度。

在另一个实施例中，一种电机，可以包括：壳体；定子，所述定子设置在壳体的内侧并且缠绕有线圈；转子，所述转子可旋转地设置在所述定子的内部，所述转子包括与所述线圈进行电磁相互作用的磁体；轴，所述轴耦接到所述转子的中心部，所述轴与所述转子一起旋转；以及电路板，所述电路板相对于轴向设置在所述壳体的内部空间内与定子和转子间隔开的规定距离处，所述电路板在其一个表面上设有磁性传感器用以检测转子的位置，其中，转子在轴向上的长度L1可以形成为比定子在轴向上的长度L2长。

在又一个实施例中，一种电机，可以包括：转子，所述转子包括磁体和转子芯；以及定子，所述定子设置在所述转子的外侧，其中，所述定子包括轭和从所述轭朝向所述转子突出的多个齿，所述转子芯包括面对所述定子的第一侧表面，每个齿包括与所述第一侧表面相对的第二侧表面，并且，其中，所述第二侧表面的曲率可以小于所述第一侧表面的曲率。

可以在多个齿之间设置开口，以在多个齿之间形成间隔，开口在周向上具有宽度K并且满足式D2＝(0.9-1.1)*K*D1，其中，在径向上从第一侧表面的中心至第二侧表面的距离是D1，在径向上从第一侧表面的边缘至第二侧表面的距离是D2。

K可以满足1.3mm≤≤K≤≤1.5mm。

从第一侧表面延伸的假想圆的中心与从第二侧表面延伸的假想圆的中心可以彼此不同。

第一侧表面可以随着其沿着周向从第一侧表面的中心朝向边缘行进时，具有变化的曲率。

第一侧表面可以随着其沿着周向从第一侧表面的中心朝向边缘行进而具有变化的曲率。

连接多个齿的各端部的假想圆C1的曲率可以与转子的主体的外周的曲率相同。

每个齿可以在周向上具有1.3mm至1.5mm的宽度。

一种变速器，可以包括：齿轮致动器，所述齿轮致动器用于通过用于提供驱动力的多个电机使齿轮移位；离合器致动器，所述离合器致动器用于选择性地使多个离合器中的任一个动作；以及控制单元，所述控制单元用于控制电源模块和离合器致动器，其中，电机可以包括：轴；转子，所述转子耦接到所述轴，所述转子包括磁体；定子，所述定子设置在所述转子的外侧，所述定子包括线圈和定子芯；盖，所述盖设置在所述转子的上方；以及磁性传感器，所述磁性传感器设置在所述盖与所述转子之间，其中，所述磁性传感器设置在所述磁体的上侧，所述磁性传感器的面对所述转子的表面设置在所述线圈的最上端的下方，并且所述转子在轴向上的长度可以比所述定子芯在轴向上的长度长。

本发明的有益效果

根据本发明，由于磁性传感器直接感测转子的磁体的磁力，因此具有不需要包括传感器磁体的单独部件的优点。

因此，由于可以减少部件的数量，因此具有可以减少制造成本的优点。

此外，通过将转子芯的外周面形成为具有中央部比边缘区域更向外突出的曲面，具有根据转子的旋转在定子中产生的齿槽转矩可减小的优点。

也就是说，当距转子芯的外周面的边缘区域的距离更接近齿时，齿槽转矩的产生将增加，因此，在本实施例中，以使边缘区域比其他区域更远离齿的方式，在外周面上形成弯曲形状，因此具有能够减小齿槽转矩的优点。

附图说明

图1是示出根据现有技术的电机的结构的剖视图。

图2是示出根据本发明实施例的电机的结构的剖视图。

图3是根据本发明实施例的转子的立体图。

图4是图2中的A部分的放大图。

图5是示出根据本发明实施例的变速器的系统的系统图。

图6是根据本发明第二实施例的电机的概念图。

图7是根据本发明第二实施例的定子和转子的剖视图。

图8是图7中A部分的放大图。

图9是示出根据现有技术的定子和转子的状态的剖视图。

图10是示出根据K值的变化的齿槽转矩值的表。

具体实施方式

由于将在下文描述的本发明可以应用于各种修改，并且可以具有各种示例性实施例，因此一些具体的示例性实施例示于图中并将在详细说明中进行详细的描述。

然而，这并非将本发明限于具体的实施例，应该理解为具有包括在本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。如果对本发明的以下描述中的相关技术的具体描述被确定为会模糊本发明的主旨，则该详细描述将被省略。

本发明中使用的术语仅用于描述特定示例性实施例，并非旨在限制本发明。单数形式的表述包括复数形式，除非上下文另外明确说明。在本申请中，术语“包括”、“具有”等旨在规定说明书中描述的特征、数量、步骤、动作、组件、部件或者它们的组合，而不旨在排除一个或多个其他的特征、数量、步骤、动作、组件、部件、或它们的组合的存在或可能性。

此外，诸如“第一”、“第二”的术语可以用于单独地描述各种元件，但上述元件不限于上述术语。这些术语仅用于使一个元件与其他元件区分开。

图2是示出根据本发明实施例的电机的结构的剖视图，图3是根据本发明实施例的转子的立体图。

参照图2和图3，根据本发明实施例的电机100包括：壳体110；设置在壳体110内侧的定子120；可旋转地设置在定子120内侧的转子130；以及轴135，轴135贯穿地插入转子130内并且与转子130一体地旋转。

壳体110形成为柱状，并且具有能够安装定子120和转子130的空间。壳体110的形状和材料可以进行各种改变，但是可以选择能够耐高温的金属材料。

与多个组件耦接的单独的盖150耦接到壳体110。盖150可以设置在转子130的上方。盖150的一侧可以被容纳在壳体110内，而另一侧可以朝向壳体110的外侧延伸。为了该目的，可以在壳体110中形成单独的孔(未示出)，用以供盖150插入。

这里，容纳在壳体110内部的区域支撑定子120、转子130、轴135以及其他单独的部件。连接器200耦接到设置在壳体110外部的区域，以向电机100发送控制指令或提供电力。

详细地，单独的插头(未示出)可以安装在连接器200上。连接器200可以通过端子210和220电耦接到设置在壳体110内部的多个部件。例如，端子210和220包括电源端子210和输入端子220。因此，当插头安装在连接器200上时，控制指令可以通过端子210和220发送到每个部件，或者提供电源。

壳体110通过与盖150耦接而使定子120和转子130与外部隔离。此外，可以进一步包括冷却结构(未示出)，使得内部热量可以容易地排出。这种冷却结构可以是空气冷却结构或水冷结构，并且壳体110的形状可以根据冷却结构而适当地改变。

定子120插入壳体110的内部空间中。定子120包括缠绕在定子芯121周围的线圈125。定子芯121可以是横截面形成为环形的一体式芯或者多个分割的芯组合而形成的芯。定子120可以设有用于使线圈125绝缘的绝缘体122。

可以根据电机的类型适当地改变定子120。例如，在DC电机的情况下，线圈可以缠绕在一体式定子芯上，并且在三相控制电机的情况下，其可以制造成使得U相、V相和W相能够分别输入到多个线圈。

转子130可旋转地设置在定子120的内侧。转子130安装有磁体132，并且通过与定子120的线圈125进行电磁相互作用而旋转。

参照图3，根据本实施例的转子130可以以磁通集中轮辐式(magnetic fluxconcentrating spoke type)设有磁体132。详细地，转子130可以包括：多个转子芯131，多个转子芯131相对于中心径向设置以形成收纳部(pocket)；以及将要插入收纳部中的多个磁体132。也就是说，可以理解的是，磁体132装配到相邻的转子芯131之间形成的收纳部中。另外，磁体132可以在周向上被磁化，并且以使相邻磁体的相同极性彼此面对的方式设置。

然而，磁体132的上述布置类型仅是示例，并不限于此，并且可以以各种形式设置。例如，转子可以实施为转子芯形成为圆形的形状并且磁体设置在转子芯的外周面上的形式。也就是说，磁体132可以以内部永磁体(IPM)或表面永磁体(SPM)的形式耦接到转子芯131。

轴135耦接到转子130的中心。因此，当转子130旋转时，轴135也旋转。此时，轴135的上端和下端通过轴承140支撑。详细地，设置在轴135一侧上的第一轴承142和设置在轴135另一侧上的第二轴承141分别支撑轴135的上端和下端。

或者，转子130和轴135可以一体地形成。也就是说，在制造时，转子130可以在与轴135被耦接的同时注塑成型。

盖150可以形成有用于支撑轴135的一端和第二轴承141的支撑槽152。支撑槽152凹陷地形成在盖150的一个表面上并且可以容纳轴135的通过第二轴承141支撑的一端。第二轴承141可以设置在磁性传感器161的上方，这将在后面描述。

轴135可以形成有具有多个横截面区域的外周面。参照图4，轴135可以包括与第二轴承141接触的第一外周面137以及与转子130接触的第二外周面138。此时，第一外周面137的直径可以小于第二外周面138的直径。

电路板160设置在盖150和转子130之间。多个电子部件嵌入电路板160中。例如，电路板160可以安装有用于检测转子130的旋转的磁性传感器161(将在后面描述)，或安装有逆变器。另外，电路板160中的电源端子210和输入端子220电连接，使得可以向每个电子部件提供电力或者可以发送控制指令。

供轴135穿过的通孔可以形成在电路板160中。因此，当轴135装配到通孔中时，电路板160可以设置在相对于轴135的径向上的外侧。

电路板160可以设置在磁体132的径向上的内径和外径之间，并且设置在沿轴向与磁体132间隔开的一侧。电路板160可以设置在垂直于轴135的方向上。此时，电路板160与转子130之间的最短距离可以比第二轴承141与转子130之间的最短距离短。

在下文中，将描述用于检测转子130的位置的结构。

图4是图2中A部分的放大图。

参照图2和图4，用于检测转子130的位置的磁性传感器161设置在电路板160的面向定子120和转子130的外表面上。磁性传感器161可以设置在壳体110的内部空间中相对于轴向与定子120和转子130间隔开的规定距离处。更具体地，磁性传感器161可以设置在磁体132上方以检测磁体132的磁通量。由此，可以理解的是，磁性传感器161的位置设置在定子120与轴135之间或绝缘体122与轴135之间。

例如，磁性传感器161与转子130之间的最短距离可以是3mm至10mm。磁性传感器161的面向转子130的表面可以设置在线圈125的最上端的下方。

磁性传感器161可以感测从磁体132发出的磁力，并且通过电正弦波(正弦波或余弦波)信号而输出与磁力成比例的电压或电力值。可以通过基于输出的电压或电力值检测转子130的旋转角度的变化量来检测转子130的位置。例如，磁性传感器161可以是霍尔IC。

磁性传感器161可以设置多个。磁性传感器161中的三个可以在相对于轴135的相同的半径内设置在电路板160的一个表面上。磁性传感器161中的三个可以相对于彼此形成120度的角度。

磁性传感器161设置在磁体132的径向上的内径和外径之间，并且可以设置在沿轴向与磁体132间隔开的一侧。更具体地，磁性传感器161可以设置成面向转子芯131的横截面宽度的中心区域。

当转子芯131的外径为R1并且内径为R2时，转子芯131的径向上的中心R3可以定义如下。

R3＝(R1+R2)/2

也就是说，磁性传感器161可以相对更靠近转子芯131的外表面中的面向R3的区域而设置。由此，磁性传感器161设置在磁体132的磁力相对较高的区域中。因此，有利的是，可以更准确地接收用于检测转子130的位置的信号。

另一方面，当将轴135的设置方向称为轴向时，转子130在轴向上的长度形成为比定子120在轴向上的长度长。也就是说，转子130在轴向上的长度可以比定子芯121在轴向上的长度长。

当转子130在轴向上的长度为L1并且定子120在轴向上的长度为L2时，长度L1比长度L2长。因此，具有如下优点：磁性传感器161能够更准确地检测磁体132的磁力，因为布置有磁体132的转子130能够相对更靠近磁性传感器161而设置。例如，L1可以是L2的1.1至1.3倍。L1与L2之间的长度关系被理解为使得转子130可进行与定子120的电磁相互作用的值，并且同时使转子130的磁体132的磁力容易地到达磁性传感器161。

由此，磁性传感器161与转子130之间的最短距离可以比第二轴承141与转子130之间的最短距离短。另外，磁性传感器161可以在轴135的垂直方向上与轴135重叠。

在变型的实施例中，当磁性传感器161设置在定子120和转子130的上侧时，从转子130的上表面到磁性传感器161的距离可以形成为比从定子120的上表面到磁性传感器161的距离短。

图5是示出根据本发明实施例的变速器的系统的系统图。

根据本发明实施例的电机100可以设置在用于使变速器300的齿轮移位的齿轮致动器中。为了便于描述，设置在变速器300中的多个电机将由相同的附图标记表示，并且将分别称为第一电机100a和第二电机100b，并且将通过分配不同的附图标记来进行描述。

更具体地，根据本实施例的变速器300包括：齿轮致动器310，齿轮致动器310用于通过多个离合器提供驱动力来使齿轮移位；离合器致动器320，离合器致动器320用于选择性地操纵多个离合器中的任一个；以及控制单元330，控制单元330用于控制离合器致动器320和齿轮致动器310。

控制单元330控制变速器300的整体操作。例如，齿轮致动器310可以起到根据车辆速度的变化将齿轮比改变为具有适当的齿轮比的作用。

离合器致动器320设有多个离合器电机321和322。多个离合器电机321和322的数量可以分别是两个，对应于电机100a和100b以及螺线管101a和101b的数量(二者都是两个)。多个离合器电机321和322中的第一离合器电机210被理解为用于控制第一电机100a和第一螺线管101a的动作以转换奇数齿轮的电机。第二离合器电机322被理解为用于控制第二电机100b和第二螺线管101b的动作以转换偶数齿轮的电机。

换句话说，将第一电机100a和第一螺线管101a理解为第一离合器，将第二电机100b和第二螺线管101b理解为第二离合器。因此，可以通过多个离合器电机321和322交替地选择每个离合器的动作。

例如，当假设驾驶员在齿轮初始处于空档位置的状态下开始操作时，第一离合器电机210处于接通状态(ON状态)而第二离合器电机322处于断开状态(OFF状态)。根据第一离合器电机321的接通状态，通过第一电机100a和第一螺线管101a的动作，第一电机100a和第一螺线管101a可以使奇数齿轮单元中的第一级齿轮动作。此时，第二电机100b和第二螺线管101b将处于待机状态，其中输入轴处于偶数齿轮的第二级。接下来，随着速度增加，第一离合器电机321将处于断开状态，第二离合器电机322将处于接通状态。此时，根据第二离合器电机322的接通状态，可以通过第二电机100b和第二螺线管101b的动作使偶数齿轮单元中的第二级的齿轮动作。这里，接通状态和断开状态分别被理解为用于电力的传输和阻断的状态。

因此，离合器致动器320和齿轮致动器310能够按照来自控制单元330的控制指令，通过考虑到车速的动作，使齿轮移位到适当的齿轮比。

根据上述配置的电机100，由于磁性传感器161直接感测转子130的磁体150的磁力，因此具有不需要包括传感器磁体的单独部件的优点。其结果，具有部件数量减少从而降低了制造成本的优点。

图6是根据本发明第二实施例的电机的概念图。

参照图6，根据本发明第二实施例的电机1000包括：壳体400；设置在壳体400内侧的定子600；可旋转地设置在定子600内侧的转子500；以及贯穿地插入转子500内且与转子500一体旋转的轴400。

壳体400形成为柱状并且具有能够安装定子600和转子500的空间。壳体400的形状和材料可以进行各种改变，但是可以选择能够耐高温的金属材料。

壳体400耦接到盖410以将定子600和转子500与外部隔离。进一步，还可以包括冷却结构(未示出)，以便内部热量能够容易地排出。这种冷却结构可以是空气冷却或水冷结构，并且壳体400的形状可以根据冷却结构适当地改变。

定子600插入壳体400的内部空间中。定子600包括缠绕在齿620周围的线圈650。轭610可以是形成为环形横截面的形状的一体式芯，或者多个分割的芯耦接而形成的芯。类似地，转子500也可以是与多个分割的芯耦接的芯。

可以根据电机的类型适当地改变定子600。例如，在DC电机的情况下，线圈可以缠绕在一体式齿上，并且在三相控制电机的情况下，其可以制造成使得可以向多个线圈分别输入U相、V相和W相。

转子500设置成可与定子600一起旋转。转子500安装有磁体，并且通过与定子600的电磁相互作用进行旋转。

轴400耦接到转子500的中心。因此，当转子500旋转时，轴400也旋转。此时，轴400的上端和下端分别由设置在一侧的第一轴承800和设置在另一侧的第二轴承900支撑。

多个电子部件安装在电路板950的内部。例如，用于检测转子500的旋转的孔IC(未示出)可以安装在电路板950上，或者可以安装逆变器。

图7是根据本发明第二实施例的定子和转子的剖视图，图8是图7中A部分的放大图。

参照图7和图8，根据本发明第二实施例的电机1000包括定子600和可旋转地设置在定子600内的转子500。

详细地，定子600包括具有柱状的轭610和从轭610的内周面突出地形成的齿620。

由金属制成的轭610设置在壳体400内。设置转子500的空间形成在轭610的内侧。轭610使用模具以使多个齿620沿相同方向以规则间隔突出地形成的方式形成为单体。

齿620设置为多个，多个齿620以规定间隔彼此间隔开，并且从轭610的内周面突出。换句话说，齿620沿着轭610的内周面径向地形成。其结果，多个齿620的每个端部可以朝向转子500的中心。

齿620可以包括：齿体622，线圈650通过齿体622缠绕；以及形成在齿体622的顶端的末端部624。末端部624可以形成齿体622的外表面的一部分突出的边缘形状。因此，线圈650可以缠绕在齿体622上，其中线圈650的两端通过末端部624和轭610分离。

中心向外凹陷的曲面可以形成在齿620的面向转子500的表面、即齿32的内周面上。如图所示，由于齿620的曲面的形状，齿620的内周面626和轭610或转子主体510的外周面的曲率可以彼此相等。可以理解的是，使多个齿620的各个端部延伸的假想圆C1的曲率等于将在后面描述的转子主体510的外周面511的曲率。

转子500包括：转子主体510，转子主体510形成有供轴400通过的通孔512；多个转子芯520，多个转子芯520相对于通孔512径向设置，从而形成收纳部570；以及多个磁体540，多个磁体540插入收纳部570中。

转子主体510不特别限制，只要转子芯520和磁体540可以固定到转子主体510即可。例如，转子主体510可以在转子芯520径向地设置在模具内的状态下通过注塑成型来制造。之后，将磁体540插入收纳部570中。作为另一个示例，转子主体510可以通过注塑成型与转子芯520和磁体540一体形成。作为另一个示例，还可以在制造预先形成有多个插入孔的具有柱状的转子主体510之后，单独地插入转子芯520和磁体540。

可以使用任何材料作为转子主体510的材料而没有限制，只要它可以屏蔽磁力即可。例如，转子主体510的材料可以是树脂。

转子芯520设置在转子主体510的外侧并且相对于通孔512径向地设置。收纳部570可以定义为由转子主体510的外周面和相邻的转子芯520的各侧表面形成的空间。

转子芯520由金属材料形成并且在磁体540之间形成磁通路径。转子芯520的内端耦接到转子主体510的外周面，并且转子芯520的外周面522露出到转子主体510的外部使得面向齿620。另一方面，在转子芯520和齿620之间形成间隙以使转子500平稳地旋转。

转子芯520的外侧可以形成有外槛(outer threshold)525，外槛525在与容纳磁体540的相邻的转子芯520的一侧相反的方向上延伸。当电机旋转时，外槛525限制磁体540脱离。同样地，内槛(inner threshold)514可以形成在与外槛525向内间隔开的、转子芯520的侧表面的一侧上。由此，磁体540的外周面和内周面通过外槛525和内槛514进行支撑，使得磁体540能够牢固地固定在收纳部570中。

磁体540可以设为磁通集中轮辐型。详细地，磁体540可以在周向上被磁化，并且以使相邻磁体的相同极性彼此面对的方式设置。

在下文中，将描述作为本发明的主要部分的齿槽转矩减小结构。

参照图8，转子芯520的外周面522具有曲面，使得外周面522的中央部分比边缘区域更向外突出。当转子芯520的中心531通过转子500的旋转设置在面对齿620的中心627的位置处时，从转子芯的外周面到齿620的内周面的距离可以用分别具有不同的长度的D1和D2定义。这里，D1表示从突出的转子芯520的外周面的中心区域到齿620的内周面在直径方向上的距离，D2表示从转子芯520的外周面的边缘区域到齿620的内周面在直径方向上的距离。也就是说，可以理解为D1是在转子芯520的外周面与齿620的内周面之间形成的最近距离，并且可以理解为D2是转子芯520的外周面与齿620的内周面之间的最远距离。

此时，D1和D2可以满足下式。

D2＝K*D1(1.3≤≤K≤≤1.5)

因此，D1和D2彼此不同，并且D2的值形成为大于D1的值。

总之，当转子芯520的外周面522称为第一侧表面，齿620的面对第一侧表面的内周面626称为第二侧表面时，第二侧表面的曲率形成为小于第一侧表面的曲率。

其结果，从第一侧表面延伸的假想圆的中心与从第二侧表面延伸的假想圆的中心彼此不同。

第一侧表面的曲率可以随着其从第一侧表面的中心沿着周向朝向边缘行进而变化。与此不同，第一侧表面的曲率可以沿着周向恒定。第一侧表面的曲率可以在值D2大于值D1的范围内进行各种设定。

可以通过相邻齿620之间的K形成开口。具体地，可以在设置在齿620的末端处的末端部624与周向上的相邻末端部之间形成间隙。这种情况下，K表示在彼此相邻的齿620的末端部之间形成的圆周宽度。K值的范围可以满足1.3mm≤≤K≤≤1.5mm。

图9是示出根据现有技术的定子和转子的状态的剖视图，图10是示出根据K值变化的齿槽转矩值的表。

参照图9，根据现有技术的转子芯1002的外周面1003形成为平坦表面。因此，存在如下问题：由于定子1004的端部的内周面1005的弯曲形状，转子芯1002的外周面1003的边缘部分比中央部分更靠近内周面1005，从而增大齿槽转矩。也就是说，根据现有技术的电机，由于转子芯1002的外周面1003与定子1004的内周面1005之间的距离不均匀，因此存在以下的缺点：噪声随着转子的旋转而增加，并且齿槽转矩增加，从而使电机的效率下降。

然而，根据第二实施例，通过将转子芯520的外周面522形成为具有中央部分比边缘区域更向外突出的曲面，具有可以减小根据转子旋转而在定子600中产生的齿槽转矩。也就是说，随着从转子芯520的外周面522的边缘区域到齿620的距离增加，齿槽转矩增加，然而，在本实施例中，通过以使边缘区域与其他区域相比与齿620进一步间隔开的方式在外周面522中形成弯曲形状，因此具有能够减小齿槽转矩的优点。

此外，如图10所示，确认了当K值为0.7mm时齿槽转矩最小化。可以理解的是，其具有一个至关重要的意义，即，齿槽转矩可以在0.7处最小化，0.7是考虑到沿着周向的相邻齿620之间的距离以及转子芯520的外周面的曲率这两者的值。

应当注意的是，图中公开的示例性实施例仅仅是为了理解的目的的具体例的示例，并不旨在限制本发明的范围。对于本领域技术人员来说，显而易见的是，除了本文公开的示例性实施例之外，基于本发明的技术精神的其他变更也是可能的。

Claims (13)

1.一种电机，包括：

转子，所述转子包括磁体和转子芯；

轴，所述轴与所述转子耦接；以及

定子，所述定子设置在所述转子的外侧并且包括线圈，其中

所述定子包括轭和从所述轭朝向所述转子突出的多个齿，所述转子芯包括面对所述定子的第一侧表面，每个所述齿包括与所述第一侧表面相对的第二侧表面，并且其中，所述第二侧表面的曲率小于所述第一侧表面的曲率，

其中，在径向上从所述第一侧表面的中心至所述第二侧表面的距离是D1，在所述径向上从所述第一侧表面的边缘至所述第二侧表面的距离是D2，

D1与D2彼此不同，

在所述多个齿之间设置有开口，以在所述多个齿之间形成间隔，所述开口在周向上具有宽度K并且满足式D2＝(0.9-1.1)*K*D1，

所述K满足1.3mm≤K≤1.5mm，

连接所述多个齿的各端部的假想圆C1的曲率与所述转子的主体的外周的曲率相同，

其中，磁性传感器设置在所述磁体的上侧，并且所述磁性传感器的面对所述转子的表面设置在所述线圈的最上端的下方，并且

其中，所述转子在轴向上的长度是所述定子在所述轴向上的长度的1.1至1.3倍。

2.根据权利要求1所述的电机，其中，D2大于D1。

3.根据权利要求1所述的电机，其中，所述转子通过将多个分开的转子芯耦接而形成。

4.根据权利要求1所述的电机，其中，所述转子芯形成有供所述磁体插入的收纳部。

5.根据权利要求4所述的电机，其中，所述收纳部形成在所述转子芯的外表面上，并且

多个收纳部设置成沿着所述转子芯的周向彼此间隔开。

6.根据权利要求1所述的电机，其中，从所述第一侧表面延伸的假想圆的中心与从所述第二侧表面延伸的假想圆的中心不同。

7.根据权利要求1所述的电机，其中，所述第一侧表面的所述曲率在周向上恒定。

8.根据权利要求1所述的电机，其中，

所述第一侧表面随着所述第一侧表面沿周向从所述第一侧表面的中心朝向所述边缘行进而具有变化的曲率。

9.根据权利要求1所述的电机，所述齿的内周面形成有曲面，所述曲面的中央区域向外凹陷。

10.一种电机，包括：

壳体；

定子，所述定子设置在所述壳体的内侧并且包括线圈，并且包括轭和从所述轭的内周面向内突出的多个齿；

转子，所述转子可旋转地设置在所述定子的内侧并且包括磁体，并且包括转子主体和多个转子芯，所述多个转子芯径向地形成在所述转子主体的外周面上；以及

轴，所述轴与所述转子耦接，

其中，在径向上从所述转子芯的外周面的中心至所述齿的内周面的距离是D1，从所述转子芯的所述外周面的边缘至所述齿的所述内周面的径向距离是D2，

D1与D2彼此不同，

D2＝(0.9-1.1)*K*D1，

K表示在周向上多个相邻的所述齿的各端部之间形成的圆周宽度，

所述K满足1.3mm≤K≤1.5mm，

连接所述多个齿的各端部的假想圆C1的曲率与所述转子主体的所述外周面的曲率相同，

其中，磁性传感器设置在所述磁体的上侧，并且所述磁性传感器的面对所述转子的表面设置在所述线圈的最上端的下方，并且

其中，所述转子在轴向上的长度是所述定子在所述轴向上的长度的1.1至1.3倍。

11.根据权利要求10所述的电机，其中，所述转子芯形成有供磁体插入的收纳部。

12.根据权利要求10所述的电机，其中，D2大于D1。

13.一种变速器，包括：

齿轮致动器，所述齿轮致动器用于通过用于提供驱动力的多个电机使齿轮移位；

离合器致动器，所述离合器致动器用于选择性地使多个离合器中的任一个动作；以及

控制单元，所述控制单元用于控制电源模块和所述离合器致动器，其中，

所述电机包括：

转子，所述转子包括磁体和转子芯；

轴，所述轴与所述转子耦接；以及

定子，所述定子设置在所述转子的外侧并且包括线圈，其中，

所述定子包括轭和从所述轭朝向所述转子突出的多个齿，所述转子芯包括面向所述定子的第一侧表面，每个所述齿包括与所述第一侧表面相对的第二侧表面，并且其中，所述第二侧表面的曲率小于所述第一侧表面的曲率，

其中，在径向上从所述第一侧表面的中心至所述第二侧表面的距离是D1，在所述径向上从所述第一侧表面的边缘至所述第二侧表面的距离是D2，并且

D1与D2彼此不同，

在所述多个齿之间设置有开口，以在所述多个齿之间形成间隔，所述开口在周向上具有宽度K并且满足式D2＝(0.9-1.1)*K*D1，

所述K满足1.3mm≤K≤1.5mm，

连接所述多个齿的各端部的假想圆C1的曲率与所述转子的主体的外周的曲率相同，

其中，磁性传感器设置在所述磁体的上侧，并且所述磁性传感器的面对所述转子的表面设置在所述线圈的最上端的下方，并且

其中，所述转子在轴向上的长度是所述定子在所述轴向上的长度的1.1至1.3倍。

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