CN111033946A - 定子和包括定子的马达 - Google Patents

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Abstract

实施方式提供了一种定子，该定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕齿卷绕的线圈，其中，齿包括线圈所卷绕的本体和连接至本体的滑瓦，滑瓦包括多个槽，并且滑瓦的内周表面的曲率中心与定子芯部的中心相同。

Description

定子和包括定子的马达
技术领域
实施方式涉及定子和包括定子的马达。
背景技术
马达是通过将电能转换成机械能而获得旋转力的装置，并且马达广泛用于车辆、家用电器、工业设备等中。
特别地，使用马达的电子助力转向(EPS)系统根据行驶条件来驱动电子控制单元中的马达，以确保转弯稳定性并且提供快速恢复力。因此，车辆的驾驶员可以安全地驾驶。
马达包括定子和转子。定子可以包括形成多个狭槽的齿，并且转子可以包括布置成面向齿的多个磁体。齿中的相邻齿布置成彼此间隔开以形成狭槽开口。
在这种情况下，由于在转子旋转时由金属材料制成的定子与作为空的空间的SO空气之间的磁导率不同，可能会产生齿槽转矩。由于齿槽转矩引起噪音和振动，因此减小齿槽转矩是提高马达的质量的最重要的因素。
然而，由于马达的性能和质量会根据形成在齿中的槽的形状而变化，因此要求马达能够在通过槽的设计在减小齿槽转矩的同时保持性能。
公开
技术问题
实施方式旨在提供一种能够减小齿槽转矩的马达。
此外，实施方式旨在提供一种马达，该马达能够通过相对于基于狭槽开口形成在每个齿中的槽的宽度和深度的设计而减小齿槽转矩来提高马达的质量。
由本发明将要解决的问题不限于上述这些问题，并且本领域技术人员应当根据以下描述清楚地理解以上未提及的其他问题。
技术解决方案
实施方式的一个方面提供了一种定子，该定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕齿中的每个齿卷绕的线圈，其中，齿中的每个齿包括线圈所卷绕的本体和连接至本体的滑瓦，滑瓦包括多个槽，并且滑瓦的内周表面的曲率中心与定子芯部的中心相同。
槽可以被设置为两个槽。
槽的宽度可以在齿的狭槽开口(SO)的于定子芯部的周向方向上的的宽度的90％至110％的范围内。
实施方式的另一方面提供了一种马达，该马达包括轴、具有孔的转子以及定子，轴插入孔中，定子布置在转子的外部侧上，其中，定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕齿中的每个齿卷绕的线圈，齿中的每个齿包括线圈所卷绕的本体和连接至本体的滑瓦，滑瓦包括多个槽，滑瓦的内周表面的曲率中心与定子芯部的中心相同，转子包括筒形的转子芯部和布置成围绕转子芯部的外周表面的多个磁体，该磁体具有与转子芯部的外周表面接触的内周表面，并且当将由转子芯部的外周表面除以磁体的数目形成的角度称为第一角度时，磁体具有第一延伸线与第二延伸线之间的第二角度，所述第一延伸线和第二延伸线在转子芯部和磁体的横向截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸至转子芯部的中心点，并且第二角度与第一角度的比在0.92至0.95的范围内。
当将磁体的外周表面的曲率半径称为第一半径，并且将磁体的内周表面的曲率半径称为第二半径时，转子在转子芯部和磁体的横向截面上可以具有第一半径与第二半径的在0.5至0.7的范围内的比。
槽可以被设置为两个槽。
两个槽可以基于下述基准线对称地布置：该基准线穿过滑瓦在周向方向上的宽度的中心和定子芯部的中心。
齿槽转矩波形的振动的数目可以是单位旋转期间的磁体的数目和齿的数目的最小公倍数的三倍。
槽的宽度可以在齿的狭槽开口(SO)的在定子芯部的周向方向上的宽度的90％至110％的范围内。
多个磁体可以以一种构型布置在转子芯部的外周表面上，并且多个磁体可以布置成彼此间隔开预定的间隔。
实施方式的又一方面提供了一种马达，该马达包括轴、与轴联接的转子以及布置在转子的外部侧上的定子，其中，定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕齿中的每个齿卷绕的线圈，齿包括线圈所卷绕的本体部分、布置在本体部分的端部部分上的突出部以及在突出部的内表面上形成为凹形的槽，并且槽的宽度(W2)是多个齿中的一个齿的一个突出部的一个端部与邻近于上述一个齿的另一齿的另一突出部的一个端部之间的距离(W21)的0.85至1.1倍。
此处，槽的宽度(W2)可以是多个齿中的一个齿的一个突出部的一个端部与邻近于上述一个齿的另一齿的另一突出部的一个端部之间的距离(W21)的1.05至1.1倍。
突出部的侧表面可以包括从本体部分延伸的第一表面和从第一表面延伸的第二表面，槽的深度(D)可以是第二表面在径向方向上的长度(L)的0.7至1.3倍，并且长度(L)可以是距离(W21)的1/4。
槽的深度(D)可以是距离(W21)的0.175至0.325倍。
实施方式的又一方面提供了一种马达，该马达包括轴、与轴联接的转子以及布置在转子的外部侧上的定子，其中，定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕齿中的每个齿卷绕的线圈，齿包括线圈所卷绕的本体部分、布置在本体部分的端部部分上的突出部以及在突出部的内表面上形成为凹形的槽，突出部的侧表面包括从本体部分延伸的第一表面和从第一表面延伸的第二表面，并且槽的深度(D)是第二表面基于径向方向的长度(L)的0.7至1.3倍。
此处，槽的深度(D)可以是第二表面的长度(L)的1.1至1.3倍。
第一表面可以形成为具有相对于本体部分的侧表面的第一倾斜角，并且第二表面可以形成为具有相对于第一表面的第二倾斜角。在这种情况下，第一倾斜角可以与第二倾斜度不同。
实施方式的又一方面提供了一种马达，该马达包括轴、与轴联接的转子以及布置在转子的外部侧上的定子，其中，定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕齿中的每个齿卷绕的线圈，齿包括线圈所卷绕的本体部分、布置在本体部分的端部部分上的突出部以及在突出部的内表面上形成为凹形的槽，突出部的侧表面包括从本体部分延伸的第一表面和从第一表面延伸的第二表面，槽的宽度(W2)是多个齿中的一个齿的一个突出部的一个端部与邻近于上述一个齿的另一齿的另一突出部的一个端部之间的距离(W21)的0.85至1.1倍，并且槽的深度(D)是第二表面基于径向方向的长度(L)的0.7至1.3倍。
此处，槽的宽度(W2)与槽的深度(D)的比可以在3.23至3.38的范围内。
实施方式的又一方面提供了一种马达，该马达包括轴、与轴联接的转子以及布置在转子的外部侧上的定子，其中，定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕齿中的每个齿卷绕的线圈，齿包括线圈所卷绕的本体部分、布置在本体部分的端部部分上的突出部以及在突出部的内表面上形成为凹形的槽，并且槽的深度(D)是多个齿中的一个齿的一个突出部的一个端部与邻近于上述一个齿的另一齿的另一突出部的一个端部之间的距离(W21)的0.175至0.325倍。
同时，槽的垂直于马达的轴的轴向方向的横截面可以具有四边形形状，并且槽可以被设置为两个槽。
槽之间的第一距离(L21)可以等于从突出部的一个端部至槽的第二距离(L22)。
两个槽可以基于下述基准线(CL)对称地布置：该基准线(CL)穿过突出部在周向方向上的宽度的中心和本体部分的中心。
内表面可以基于马达的中心C以预定曲率(1/R20)形成。
在马达中，转子的磁体可以被设置为八个磁体，并且定子的齿可以被设置为十二个齿。
有益效果
实施方式可以提供下述有益效果：通过在定子的齿中形成槽以增加主齿槽阶次来显著减小齿槽转矩。
根据实施方式，当在六极九狭槽式马达的定子的齿中布置有槽时，在主齿槽阶次为“九阶”的状态下，可以提供防止齿槽转矩显著增加的有益效果。
此外，根据实施方式，马达的质量可以通过相对于基于狭槽开口形成在每个齿中的槽的宽度和深度的设计而减小齿槽转矩来提高。例如，马达可以通过限定槽的宽度和深度与狭槽开口的关系来减小齿槽转矩。
此外，马达可以通过限定槽的深度与突出部的长度的关系来减小齿槽转矩。
实施方式的各种有益优点和效果不受详细描述的限制，并且实施方式的各种有益优点和效果应当通过对实施方式的详细描述而容易地理解。
附图说明
图1是图示了根据第一实施方式的马达的图。
图2是图示了第一角度和第二角度的图。
图3是图示了第一角度的图。
图4示出了图示出将与磁体宽度的减小率对应的转矩的值与转矩脉动的值进行比较的曲线图。
图5是图示了用于减小转矩脉动的磁体的外周表面的最佳形状的图。
图6和图7是示出了在高速旋转条件下产生的转矩脉动的曲线图。
图8是将比较示例的齿槽转矩和转矩脉动与示例的齿槽转矩和转矩脉动进行比较的表。
图9是示出了根据第一实施方式的马达在高速旋转条件下的转矩脉动的曲线图。
图10是图示了齿的槽的图。
图11是示出了通过根据第一实施方式的马达增加的主齿槽阶次的表。
图12是图示了槽的宽度的图。
图13示出了图示出齿槽转矩波形根据槽的宽度而变化的曲线图。
图14是图示了具有由弯曲表面形成的内周表面的滑瓦的图。
图15是将其中滑瓦的内周表面是由平坦的表面形成的马达的齿槽转矩与滑瓦的内周表面的曲率中心与定子芯部的中心重合的马达的齿槽转矩进行比较的表。
图16是将其中滑瓦的内周表面是平坦的表面的马达的齿槽转矩的偏差和输出与滑瓦的内周表面的曲率中心与定子芯部的中心重合的马达的齿槽转矩的偏差和输出进行比较的表。
图17是示出了根据第一实施方式的马达中的对应于主齿槽阶次的齿槽转矩改善状态的图。
图18是图示了根据第二实施方式的马达的图。
图19是图示了根据第二实施方式的马达的横截面图。
图20是图示根据第二实施方式的马达的定子的横截面图。
图21是图示了图3的区域A1的放大图。
图22是示出了齿槽转矩根据定子芯部的本体部分与突出部之间的角度而变化的曲线图，该定子布置在根据第二实施方式的马达中。
图23示出了图示出齿槽转矩波形根据布置在根据第二实施方式的马达中的定子芯部的本体部分与突出部之间的第一倾斜角而变化的曲线图。
图24是示出当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为狭槽开口的宽度的0.85至0.95倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表。
图25是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为SO的宽度的0.85至0.95倍时的齿槽转矩的曲线图。
图26是示出了比较示例的马达的齿槽转矩波形的曲线图。
图27是示出了根据第二实施方式的马达的齿槽转矩波形在槽的宽度是SO的宽度的0.9倍时的曲线图。
图28是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为SO的宽度的1.05至1.1倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表。
图29是示出当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为SO的宽度的1.05至1.1倍时的齿槽转矩的变化的曲线图。
图30是示出了根据第二实施方式的马达的齿槽转矩波形在槽的宽度是SO的宽度的1.1倍时的曲线图。
图31是示出当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.7至0.9倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表。
图32是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.7至0.9倍时的齿槽转矩的曲线图。
图33是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.9倍时的齿槽转矩波形的曲线图。
图34是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的1.1至1.3倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表。
图35是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的1.1至1.3倍时的齿槽转矩的曲线图。
图36是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的1.3倍时的齿槽转矩波形的曲线图。
图37是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为0.65mm并且槽的宽度为SO的宽度的0.85至1.1倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表。
图38是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为0.65mm并且槽的宽度为SO的宽度的0.85倍至1.1倍时的齿槽转矩的曲线图。
图39是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为0.65mm并且槽的宽度为SO的宽度的1.1倍时的齿槽转矩波形的曲线图。
图40是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为2.2mm并且槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.7至1.3倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表。
图41是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为2.2mm并且槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.7至1.3倍时的齿槽转矩的曲线图。
图42是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为2.2mm并且槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的1.3倍时的齿槽转矩波形的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。
然而，本发明的技术构思不限于所描述的一些实施方式而是可以以各种不同的形式来实现，并且在不脱离本发明的技术范围的情况下，可以选择性地组合和替换实施方式之间的一个或更多个部件。
此外，除非明确定义和描述，否则本发明的实施方式中使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以被解释为本发明所属领域的技术人员通常理解的含义，并且诸如字典中所定义的术语之类的通常使用的术语可以考虑相关技术的上下文含义来解释。
此外，本文中所使用的术语意在描述实施方式，而不意在限制本发明。
在本公开中，除非上下文清楚地指出，否则单数形式可以包括复数形式，并且当描述为“A和B以及C中的至少一者(或更多者)”时，这可以包括可以与A、B和C组合的所有组合中的一者或更多者。
此外，在描述本发明的实施方式的部件时，可以使用术语第一、第二、A、B、(a)、(b)等。
这些术语意在将一个部件与其他部件区分开，但是部件的性质和顺序或者次序不受这些术语的限制。
此外，当部件被描述为“连接”、“联接”或“连结”至另一部件时，这不仅可以包括该部件直接连接、联接或连接至另一部件，而且该部件可以通过该部件与另一部件之间的又一部件“连接”、“联接”或“连结”至另一部件。
此外，当部件被描述为形成或布置在另一部件的“上(上方)或下(下方)”时，术语“上(上方)或下(下方)”不仅包括两个部件直接彼此接触的情况，也包括一个或更多个又一部件形成或布置在上述两个部件之间的情况。另外，当被描述为“上(上方)或下(下方)”时，术语“上(上方)或下(下方)”基于一个部件不仅可以指向上的方向而且还指向下的方向。
在下文中，将参照附图对本发明的实施方式进行详细描述，不论附图的数目为何，相同的附图标记被赋予相同或对应的部件，并且在本文中将省略相同或对应的部件的重复描述。
图1是图示了根据第一实施方式的马达的图，图2是图示了第一角度和第二角度的图，并且图3是图示了第一角度的图。
参照图1至图3，根据第一实施方式的马达1可以包括轴100、转子200和定子300。
轴100可以联接至转子200。当在转子200和定子300中通过电流的供应产生电磁相互作用时，转子200旋转，并且因此轴100通过与转子200的旋转互锁而旋转。轴100可以连接至车辆的转向轴以将动力传递至转向轴。轴100可以被支承在轴承上。
转子200由于与定子300的电相互作用而旋转。转子200布置在定子300中。转子200可以包括转子芯部210和联接至转子芯部210的磁体220。转子200可以实现为下述类型：在该类型中，磁体220联接至转子芯部210的外周表面。在这种类型的转子200中，为了防止磁体220的分离并且增加联接力，可以将单独的罐构件230联接至转子芯部210。替代性地，转子200可以通过磁体220和转子芯部210的双注入而与磁体220和转子芯部210一体地形成。
转子200可以以将磁体联接至转子芯部的内部的类型来实现。这种类型的转子200可以设置有凹穴，磁体220在转子芯部210中插入到该凹穴中。
同时，转子200可以构造成使得磁体220以一种构型(stage)布置在为单个筒形制品的转子芯部210中。此处，一种构型是指其中磁体220可以布置成使得在转子200的外周表面上不存在偏斜的结构。因此，转子芯部210的基于转子芯部210的纵向截面的高度可以形成为等于磁体220的基于磁体220的纵向截面的高度。即，磁体220可以实现成基于高度方向(轴向方向)覆盖整个转子芯部。此处，轴向方向可以是轴100的长度方向。
定子300可以布置在转子200的外部侧上。定子300引起与转子200的电相互作用以诱导转子200的旋转。
感测磁体400是联接至轴100以便与转子200互锁以检测转子200的位置的装置。这种感测磁体可以包括磁体和感测板。磁体可以同轴地联接至感测板。感测磁体400可以包括主磁体和副磁体，主磁体邻近于在周向方向上形成内周表面的孔布置，副磁体形成在主磁体的边缘处。主磁体可以与插入到马达的转子中的驱动磁体同样地布置。副磁体比主磁体更被细分，并且副磁体包括许多磁极。因此，可以进一步划分和测量旋转角度，并且可以使马达的驱动更平稳。
感测板可以由呈盘形式的金属材料形成。感测磁体可以联接至感测板的上表面。此外，感测板可以联接至轴100。轴100所穿过的孔形成在感测板中。
用于检测感测磁体的磁力的传感器可以布置在印刷电路板(PCB)500上。在这种情况下，传感器可以是霍尔集成电路(IC)。传感器对主磁体或副磁体的北极和南极的变化进行检测以产生感测信号。PCB 500可以联接至壳体的盖的下表面并且安装在感测磁体上方，使得传感器面向感测磁体。
根据第一实施方式的马达1可以通过减小磁体220的宽度来减小齿槽转矩和转矩脉动以增加每单位周期的齿槽转矩波形的频率。其详细描述如下。在描述实施方式时，磁体220的宽度可以被定义为由磁体220的内周表面与转子芯部210接触而形成的弧的长度。
参照图2和图3，多个磁体220附接至转子芯部210的外周表面。此外，定子300可以包括多个齿320。磁体220可以布置成面向齿320。
例如，马达1可以是包括六个磁体220和九个齿320的六极九狭槽式马达。齿320的数目对应于狭槽的数目。此外，磁体220的北极和南极可以沿转子芯部210的周向方向交替地布置。
磁体220的内周表面211与转子芯部210的外周表面接触。根据第一实施方式的马达1的磁体220的宽度可以通过第一角度R11和第二角度R12来描述。
首先，第一角度R11表示通过将由转子芯部210的外周表面形成的角度——360度——除以磁体220的数目而获得的角度。例如，当磁体220的数目为六时，第一角度R11为60度。转子芯部210的对应于第一角度R11的弧长成为用于设置磁体220的宽度的基准。在这种情况下，考虑到用于导引磁体220的突出部的宽度，磁体220的实际宽度可以形成在转子芯部210的外周表面上以被增大或减小。
接下来，第二角度R12意指第一延伸线L11与第二延伸线L12之间的角度。此处，第一延伸线L11意指在磁体220的横向截面上从内周表面211的任一侧部的端点延伸至转子芯部210的中心点C的假想线。此处，磁体220的横向截面意指磁体220的在垂直于马达的轴向方向的方向上切割出的横截面。
转子芯部210的对应于第二角度R12的弧长成为用于设置磁体220的宽度的另一基准，该第二角度R12是第一延伸线L11与第二延伸线L12之间的角度。
第一角度R11成为用于设置磁体220的宽度的常规基准角度，并且第二角度R12成为用于将磁体220的宽度设置成具有比磁体220的基于第一角度R11设置的宽度小的宽度的基准角度。
图4示出了图示出将与磁体宽度的减小率对应的转矩的值与转矩脉动的值进行比较的曲线图。
参照图4，在六极九狭槽式马达的情况下，可以观察到的是，在第二角度R12与第一角度R11的比在0.92至0.95的范围内的点处测量了低于代表目标转矩脉动的基准线B的转矩脉动。
此外，可以观察到的是，在第二角度R12与第一角度R11的比在0.92至0.95的范围内的点处测量的转矩高于代表目标基准转矩的基准线A，使得所测量的转矩满足所需转矩。
图5是图示了用于减小转矩脉动的磁体的外周表面的最佳形状的图。
参照图5，将磁体220的外周表面上的从转子芯部210的中心C至磁体220的外周表面最远的点称为图5的P10。将转子芯部210的中心C连接至图5的P10的假想参照线称为图5的Z。
通常，磁体220的外周表面设计成沿着图5的S11布置。图5的S11是表示具有在图5的基准线Z上的从第一起始点P11远离中心C至图5的P10的半径F11的圆周的线。
同时，根据实施方式的转子的磁体220的外周表面设计成沿着图5的S12布置。图5的S12是表示具有在图5的基准线Z上的从第二起始点P12远离中心C至图5的P10的第一半径F12的圆周的线。此处，第二起始点P12沿转子芯部210的径向方向布置在第一起始点P11的外侧上。
磁体220的外周表面的形状用于减小高速条件下的转矩脉动。
图6和图7是示出了在高速旋转条件下产生的转矩脉动的曲线图。
参照图6和图7，在包括磁体——该磁体的外周表面沿着图5的S11形成——的马达的情况下，如图6的区域A和图7的区域A中所示，可以确定的是，噪音在800Hz频带中显著增加。800Hz表示马达以每分钟2900的转数(RPM)旋转的状态，并且可以观察到的是，转矩脉动在高速旋转中显著增加。
参照图5，为了减小根据实施方式的转子中的转矩脉动，将磁体220的外周表面的形状改变成使得具有比普通磁体的曲率半径小的曲率半径比如图5的S12。
特别地，当第二半径F13为1时，磁体220可以设计成使得第一半径F12在0.5至0.7的范围内。此处，第一半径F12是磁体220的外周表面的曲率半径，并且第一半径F12是从图5的第二起始点P12至P的距离。第二半径F13对应于磁体220的内周表面的曲率半径。
例如，当从转子芯部210的中心C至图5的P10的距离是20mm时，第一半径F12可以是11.2mm，并且第二半径F13可以是17.2mm。因此，从转子芯部210的中心C至第二起始点P12的距离对应于8.8mm。
在上述条件下，六极九狭槽式马达的齿槽转矩和转矩脉动的测量结果如下。
图8是将比较示例的齿槽转矩和转矩脉动与示例的齿槽转矩和转矩脉动进行比较的表。
参照图8，图8的MW表示第二角度R12与第一角度R11的比，并且图8的MOF意指从转子芯部210的中心C至第二起始点P12的距离。
在比较示例的情况下，条件是使得第二角度R12与第一角度R11的比为0.885，并且从转子芯部210的中心C至第二起始点P12的距离为5.3mm。
在示例的情况下，条件是使得第二角度R12与第一角度R11的比为0.93，并且从转子芯部210的中心C至第二起始点P12的距离为8.8mm。
在上述条件下，比较示例和示例的齿槽转矩、转矩脉动以及转矩的测量结果如下。
首先，示出的是，比较示例的最大转矩与示例的最大转矩之间没有显著差异。但是，示出的是，齿槽转矩和转矩脉动显著减小。特别地示出的是，高速转矩脉动从0.1758Nm(比较示例)显著减小到0.0054Nm(示例)。这表现为比转矩脉动的目标减小值低得多。
图9是示出了根据第一实施方式的马达在高速旋转条件下的转矩脉动的曲线图。
参照图9，与图7的区域A不同的是，噪音在800Hz频带中显著降低，并且因此转矩脉动减小。
图10是图示了齿的槽的图。
参照图1和图10，定子300可以包括定子芯部300a和线圈330。
定子芯部300a可以通过将呈薄钢板形式的多个板进行堆叠而形成。替代性地，定子芯部300a可以通过联接或连接多个分开的芯部而形成。
环形轭310可以设置在定子芯部300a中，并且可以设置从轭310朝向定子芯部300a的中央突出的齿320。线圈330围绕齿320卷绕。多个齿320可以沿着环形轭310的内周表面以规则的间隔设置。尽管在图3中总共示出了十二个齿320，但是本发明不限于此，并且可以根据磁体220的磁极的数目进行各种修改。
磁体220可以附接至转子芯部210的外周表面。齿320的远端部设置成面向磁体220。
参照图10，齿320可以包括本体321和滑瓦322。图1的线圈330围绕本体321卷绕。滑瓦322布置在本体321的远端部。滑瓦322的远端表面布置成面向磁体220。图1的线圈330的绕组间隙P形成在相邻齿320之间。相邻齿320的滑瓦布置成彼此间隔开以形成狭槽开口(SO)。SO是绕组间隙P的入口，并且用于卷绕线圈的喷嘴插入到SO中。此处，齿320的本体321可以被称为第一本体。
滑瓦322的内周表面可以包括槽323。槽323在滑瓦322的内周表面上可以形成为是凹的。槽323的形状被示出为是正方形形状，但是本发明不限于此。此外，槽323可以沿定子芯部310的轴向方向布置。换句话说，槽323可以布置成从定子芯部310的上端沿定子芯部310的高度方向至下端那样长的。
可以布置两个槽323。参照图10，两个槽323可以基于穿过齿320的本体321的宽度的中心和定子芯部310的中心C的基准线L对称地布置。槽323用于对应于引起磁通量密度的变化的SO，从而增加每单位周期的齿槽转矩波形的频率，进而显著减小齿槽转矩。
图11是示出了通过根据第一实施方式的马达增加的主齿槽阶次的表。
参照图11，在六极九狭槽式马达的情况下，主齿槽阶次对应于十八，十八是六和九的最小公倍数，六是磁体220的数目并且九是狭槽的数目。此处，主齿槽阶次意指马达的每单位旋转(一转)的齿槽转矩波形的振动的数目。此处，振动的数目表示形成峰的齿槽转矩波形的重复数目。此外，狭槽的数目对应于齿320的数目。
在具有两个槽323的六极九狭槽式马达的情况下，由于狭槽的数目会因所述两个槽323被视为从九个增加到二十七个，因此主齿槽阶次从18增加了三倍至54。如上所述，由于主齿槽阶次因所述两个槽323而增加了三倍意指齿槽转矩波形的振动的数目增加了三倍，因此可以显著减小齿槽转矩。
图12是图示了槽的宽度的图，并且图13示出了图示出齿槽转矩波形根据槽的宽度而变化的曲线图。
参照图12和图13，槽323的宽度W11被设置成在SO的宽度W12的90％至110％内。此处，槽323的宽度W11意指从槽323的入口的一个侧部端基于定子芯部310的周向方向至槽323的入口的另一个侧部端的距离。此处，SO的宽度W12意指从SO的入口的一个侧部端基于定子芯部310的周向方向至SO的入口的另一个侧部端的距离。
如图13a中所示，当槽323的宽度W11偏离SO的宽度W12的90％至110％时，会出现下述问题：在齿槽转矩波形中包括有定子的分量，即，包括有等于磁体220的磁极的数目的主齿槽阶次。
然而，如图13b中所示，当槽323的宽度W11在SO的宽度W12的90％至110％内时，可以确定的是，仅检测到对应于主齿槽阶次为“54”的齿槽转矩波形。
当槽323被包括在滑瓦322中时，在包括转子200但不偏斜并且主齿槽阶次为“9”的状态下，存在齿槽转矩的大小和分布增大的问题。
图14是图示了具有由弯曲表面形成的内周表面的滑瓦的图。
参照图14，根据第一实施方式的马达1形成为使得滑瓦322的内周表面的曲率中心与图2的定子芯部310的中心C重合。特别地，连接多个滑瓦322的内周表面的假想圆O的中心与图2的定子芯部310的中心C重合。
图15是将其中滑瓦的内周表面是由平坦的表面形成的马达的齿槽转矩与滑瓦322的内周表面的曲率中心与定子芯部310的中心重合的马达的齿槽转矩进行比较的表。
图15的列A表示在包括六个磁极和九个狭槽以及转子但不偏斜的马达中滑瓦的内周表面是平坦表面的情况。此外，图15的列B表示在包括六个磁极和九个狭槽以及转子但不偏斜的马达中滑瓦的内周表面的曲率中心与定子芯部310的中心C重合的情况。
参照图15的列A，齿槽转矩在第18主齿槽阶次处存在显著减小的效果，但出现的问题在于，与基准值相比，齿槽转矩在第9主齿槽阶次处更显著地增大。
参照图15的列B，可以确定的是，与基准值相比，齿槽转矩在第18主齿槽阶次处甚至在第9主齿槽阶次处均存在减小的效果。
图16是将其中滑瓦的内周表面是平坦表面的马达的齿槽转矩的偏差和输出与滑瓦322的内周表面的曲率中心与定子芯部310的中心C重合的马达的齿槽转矩的偏差和输出进行比较的表。
图16的列A表示其中在包括六个磁极和九个狭槽以及转子但不偏斜的马达中滑瓦的内周表面是平坦表面的情况。此外，图16的列B表示其中在包括六个磁极和九个狭槽以及转子但不偏斜的马达中滑瓦的内周表面的曲率中心与定子芯部310的中心C重合的情况。
参照图16的列A，作为三个样本测试的结果，可以观察到，齿槽转矩的最大值(0.0107N/m)与最小值(0.0028N/m)之间的偏差在第9主齿槽阶次处非常大。
同时，参照图16的列B，作为三个样品试验的结果，可以观察到，齿槽转矩的最大值(0.0012N/m)与最小值(0.0003N/m)之间的偏差在第9主齿槽阶次处不太大。
此外，在图16的列B中，可以确定的是，与图16的列A相比，输出增大了多达约1％。
图17是示出了根据第一实施方式的马达中的对应于主齿槽阶次的齿槽转矩改善状态的曲线图。
图17中的红色条指示的是当在包括六个磁极和九个狭槽以及转子但不偏斜的马达中的滑瓦的内周表面是平坦表面时的齿槽转矩。图17中的蓝色条指示的是当在包括六个磁极和九个狭槽以及转子但不偏斜的马达中滑瓦的内周表面的曲率中心与定子芯部310的中心C重合时的齿槽转矩。
参照图17，由红色条指示的齿槽转矩与由蓝色条指示的齿槽转矩在第6主齿槽阶次和第18主齿槽阶次处彼此之间没有明显不同。另一方面，可以确定的是，在第9主齿槽阶次处，由蓝色条指示的齿槽转矩与由红色条指示的齿槽转矩相比显著减小，使得显著提高了齿槽转矩的减小性能。
图18是图示了根据第二实施方式的马达的图，并且图19是图示了根据第二实施方式的马达的横截面图。此处，图19是沿着图18的线A-A截取的横截面图。在图18中，y方向意指轴向方向，并且x方向意指径向方向。此外，轴向方向垂直于径向方向。
参照图18和图19，根据第二实施方式的马达1a可以包括壳体1100、盖1200、布置在壳体1100的内部侧上的定子1300、布置在定子1300的内部侧上的转子1400、联接至转子1400的轴1500以及感测部分1600。此处，内部侧意指基于径向方向朝向中心C布置的方向，并且外部侧意指与内部侧部相反的方向。
壳体1100和盖1200可以形成马达1a的外部形状。此处，壳体1100可以形成为具有形成在壳体1100的上部部分上的开口的筒形形状。
盖1200可以布置成覆盖壳体1100的敞开的上部部分。
因此，壳体1100联接至盖1200使得可以在壳体1100的内部侧中形成容置空间。此外，如图19中所示，定子1300、转子1400、轴1500以及感测部分1600可以布置在容置空间中。
壳体1100可以形成为筒形形状。用于容置支承轴1500的下部部分用的轴承10的凹穴可以设置在壳体1100的下部部分中。此外，用于容置支承轴1500的上部部分用的轴承10的凹穴甚至可以设置在盖1200中，该盖1200布置在壳体1100的上部部分中。
定子1300可以被支承在壳体1200的内周表面上。此外，定子1300布置在转子1400的外部侧上。即，转子1400可以布置在定子1300的内部侧上。
图20是图示了根据第二实施方式的马达的定子的横截面图，并且图21是图示了图20的区域A1的放大图。
参照图18至图21，定子1300可以包括定子芯部1310、围绕定子芯部1310卷绕的线圈1320以及布置在定子芯部1310与线圈1320之间的绝缘体1330。
形成旋转磁场的线圈1320可以围绕定子芯部1310卷绕。此处，定子芯部1310可以由一个芯部形成或者通过联接多个分开的芯部形成。
此外，定子芯部1310可以通过将呈薄钢板形式的多个板进行堆叠而形成，但是本发明不必限于此。例如，定子芯部1310可以由单个制品形成。
定子芯部1310可以包括轭1311和多个齿1312。
轭1311可以形成为筒形形状。因此，轭1311可以包括环形横截面。
齿1312可以布置成基于中心C从轭1311沿径向方向(x方向)突出。此外，多个齿1312可以布置成在轭1311的内周表面上沿周向方向彼此间隔开。因此，可以在齿1312之间形成其中可以卷绕线圈1320的空间的狭槽。在这种情况下，可以将齿1312设置为十二个齿，但是本发明不必限于此。
齿1312可以布置成面向转子1400的磁体1420。在这种情况下，齿1312的内表面1314a布置成与磁体1420的外周表面基于径向方向间隔开预定距离。此处，内表面1314a可以基于马达1a的中心C以预定曲率1/R20形成。因此，可以通过用于计算弧的长度的公式来获得内表面1314a的长度。
线圈1320围绕齿1312中的每个齿卷绕。
参照图20，齿1312可以包括线圈1320所卷绕的本体部分1313、布置在本体部分1313的端部部分上的突出部1314以及在突出部1314的内表面1314a上形成为凹形的槽1315。在这种情况下，突出部1314可以包括第一区域1314c和第二区域1314d，第一表面1314b形成在第一区域1314c中，第二区域1314d从第一区域1314c基于径向方向向内突出。此处，本体部分1313可以被称为本体，并且突出部1314可以被称为滑瓦。
本体部分1313可以布置成从轭1311基于中心C沿径向方向(x方向)突出。此外，本体部分1313可以布置成在轭1311的内周表面上沿周向方向彼此间隔开。
此外，线圈1320可以围绕本体部分1313卷绕。
突出部1314可以延伸成从本体部分1313的端部部分向内突出。
参照图20和21，突出部1314布置成彼此间隔开使得可以在狭槽的内部侧处形成开口。此处，开口意指SO。例如，SO可以指示在多个齿1312中的一个齿1312的突出部1314的一个端部与邻近于上述一个齿1312的另一齿1312的突出部1314的另一端部之间。
因此，SO意为一个突出部1314的端点P20与邻近于上述一个突出部1314布置的另一突出部1314的端点P20之间的空间。SO可以布置成具有预定距离W21。SO的距离W21可以被称为突出部1314之间的距离或者被称为SO的宽度。
如图20中所示，突出部1314可以包括基于径向方向的第一区域1314c和第二区域1314d，第一表面1314b形成在第一区域1314c中。此外，槽1315可以形成在第二区域1314d中，该第二区域1314d包括内表面1314a和第二表面1314e。此处，突出部1314的内表面1314a可以基于马达1a的中心C以预定曲率1/R20形成。
此外，突出部1314的侧表面可以包括从本体部分1313延伸的第一表面1314b和从第一表面1314b延伸的第二表面1314e。
第一区域1314c的第一表面1314b可以形成为具有相对于本体部分1313的侧表面1313a的第一倾斜角θ1。此外，第二区域1314d的第二表面1314e可以形成为具有相对于第一表面1314b的第二倾斜角θ2。
如图4中所示，第一倾斜角θ1可以是本体部分1313的侧表面1313a与第一表面1314b之间的外部侧的钝角。此外，第二倾斜角θ2可以是第一表面1314b与第二表面1314e之间的内部侧的钝角。
在这种情况下，第一倾斜角θ1可以与第二倾斜角θ2不同，但是本发明不必限于此。例如，考虑到马达1a因齿1312的性能和齿槽转矩，第一倾斜角θ1和第二倾斜角θ2可以是相同的倾斜角。
第一区域1314c是连接至本体部分1313的端部部分的区域，并且第一区域1314c可以包括在两侧部处基于周向方向形成的第一表面1314b。如图20中所示，第一区域1314c布置在本体部分1313与第二区域1314d之间。
参照图20和图21，本体部分1313与突出部1314之间的第一倾斜角θ1可以在145°至155°的范围内。如图21中所示，本体部分1313的侧表面1313a与突出部1314的第一表面1314b之间的第一倾斜角θ1可以在145°至155°的范围内。
图22是示出了齿槽转矩根据定子芯部的本体部分与突出部之间的角度而变化的曲线图，该定子布置在根据第二实施方式的马达中。
参照图22，可以观察到的是，齿槽转矩在本体部分1313的侧表面1313a与突出部1314的第一表面1314b之间的第一倾斜角θ1于145°至155°的范围内显著减小。
图23示出了图示出齿槽转矩波形根据布置在根据第二实施方式的马达中的定子芯部的本体部分与突出部之间的第一倾斜角而变化的曲线图。
当本体部分1313的侧表面1313a与突出部1314的第一表面1314b之间的第一倾斜角θ1从145°变化至155°时，可以确定的是，齿槽转矩波形的振幅逐渐减小。
第二区域1314d是突出部1314的从第一区域1314c向内延伸的部分。如图3中所示，第二区域1314d可以包括内表面1314a和第二表面1314e，槽1315形成在内表面1314a上。
在这种情况下，第二区域1314d可以形成为具有预定长度L20。
长度L20可以是第二表面1314e的长度。具体地，长度L20可以设置为从第一表面1314b的内边缘至内表面1314a的一个侧部的边缘的长度。
此外，第二表面1314e的基于径向方向的长度L20可以是SO距离W21的1/4。在这种情况下，长度L20可以被称为突出部1314的深度。
槽1315可以形成为在内表面1314a上基于径向方向向外凹的。
如图20和图21中所述，槽1315的在垂直于轴1500的轴向方向上的两个横截面已经示出为是具有矩形形状的两个示例，但是本发明不必限于此。例如，考虑到齿槽转矩，槽1315可以形成为一个槽1315或者两个或更多个槽1315。替代性地，槽1315可以形成为具有预定半径的半圆形形状或形成为抛物线形状。
参照图21，槽1315可以形成为具有基于周向方向的预定宽度W22和基于径向方向的预定深度D的四边形形状。
两个槽1315可以基于基准线CL对称地设置，该基准线CL穿过突出部1314的基于周向方向的宽度的中心和本体部分1313的中心。
此外，在内表面1314a上基于周向方向形成的槽1315之间的第一距离L21可以等于从突出部1314的一个端部至槽1315的第二距离L22。在这种情况下，第一距离L21和第二距离L22可以是内表面1314a在周向方向上的距离。
由于槽1315的宽度W22，马达1a的齿槽转矩可以减小。
槽1315的宽度W22可以是多个齿1312中的一个突出部1314的一个端部与多个齿1312中的邻近于上述一个突出部1314的另一突出部1314的一个端部之间的距离的0.85至1.1倍。例如，槽1315的宽度W22可以是形成在突出部1314之间的SO的距离W21的0.85至1.1倍。也就是说，这可以表示为距离W21:宽度W22＝1:0.85至1.1。
图24是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为SO的宽度的0.85至0.95倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表，图25是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为SO的宽度的0.85至0.95倍时的齿槽转矩的曲线图，图26是示出了比较示例的马达的齿槽转矩波形的曲线图，并且图27是示出了根据第二实施方式的马达的齿槽转矩波形在槽的宽度是SO的宽度的0.9倍时的曲线图。此处，作为比较示例而设置的马达是SO的宽度等于槽的宽度并且SO的宽度和槽的宽度可以设为2mm的情况。此外，槽的深度为0.5mm。在这种情况下，图25中的值43.8mN表示比较示例的马达的齿槽转矩。
槽1315的宽度W22可以形成在SO的距离W21的0.85倍至0.95倍的范围内。即，这可以表示为距离W21:宽度W22＝1:0.85至0.95。
参照图24和图25，与比较示例的马达相比，根据第二实施方式的马达1a的齿槽转矩可以最大地减小14.6％(W22＝1.8mm)。例如，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩减小直到马达1a的槽1315的宽度W22达到1.8mm并且再次增大。在这种情况下，可以确定的是，根据第二实施方式的马达1a的转矩与比较示例的马达的转矩即5.94Nm的结果值相比变化不大。
图26是示出了比较示例的马达的齿槽转矩的脉动(重复转矩波形)的曲线图，并且图27是示出了根据第二实施方式的马达的齿槽转矩的脉动(重复转矩波形)的曲线图。参照图26和图27，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅小于比较示例的马达的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅。
图28是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为SO的宽度的1.05至1.1倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表，图29是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为SO的宽度的1.05至1.1倍时的齿槽转矩的变化的曲线图，并且图30是示出了根据第二实施方式的马达的齿槽转矩波形在槽的宽度是SO的宽度的1.1倍时的曲线图。
槽1315的宽度W22可以形成在SO的距离W21的1.05倍至1.1倍的范围内。即，这可以表示为距离W21:宽度W22＝1:1.05至1.1。
参照图28和图29，与比较示例的马达相比，根据第二实施方式的马达1a的齿槽转矩可以最多减小66.7％(W2＝2.2mm)。例如，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩减小直到马达1a的槽1315的宽度W22达到2.2mm并且再次增大。在这种情况下，可以确定的是，根据第二实施方式的马达1a的转矩与比较示例的马达的转矩即5.94Nm的结果值相比变化不大。
图30是示出了根据第二实施方式的马达的齿槽转矩的脉动(重复转矩波形)的曲线图。参照图26和图30，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅小于比较示例的马达的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅。
因此，当槽1315的宽度W22是多个齿1312中的一个突出部1314的一个端部与多个齿1312中的邻近于上述一个突出部1314的另一突出部1314的一个端部之间的距离的1.05倍至1.1倍时，有效地减小了齿槽转矩，从而可以提高马达1a的质量。
特别地，当槽1315的宽度W22为2.2mm时，马达1a的齿槽转矩最大地减速。即，当槽1315的宽度W22为SO的距离W21的1.1倍时，马达1a的齿槽转矩最大程度地减小。
由于槽1315的深度D，马达1a的齿槽转矩可以减小。
槽1315的深度D可以是第二表面1314e的基于径向方向的长度L20的0.7倍至1.3倍。例如，槽1315的深度D可以形成在从突出部1314的第一表面1314b的一个侧部的边缘至内表面1314a的长度L20的0.7倍至1.3倍的范围内。即，这可以表示为长度L20:深度D＝1:0.7至1.3。
此外，由于第二表面1314e的基于径向方向的长度L20可以设置为SO的距离W21的1/4，所以槽1315的基于径向方向的深度D可以形成为形成在突出部1314之间的SO的距离W21的0.175倍至0.325倍。
图31是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.7至0.9倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表，图32是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.7至0.9倍时的齿槽转矩的曲线图，并且图33是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.9倍时的齿槽转矩波形的曲线图。此处，作为比较示例而设置的马达是突出部的深度等于槽的深度并且第二表面的长度和槽的深度可以设为0.5mm的情况。在这种情况下，图32中的值43.8mN表示比较示例的马达的齿槽转矩。
槽1315的深度D可以形成在第二表面1314e的距离L20的0.7倍至0.9倍的范围内。即，这可以表示为长度L20:深度D＝1:0.7至0.9。
此外，当第二表面1314e的长度L20是SO的距离W21的1/4时，槽1315的深度D可以形成在SO的距离W21的0.175倍至0.225倍的范围内。
参照图31和图32，与比较示例的马达相比，根据第二实施方式的马达1a的齿槽转矩可以最大程度地减小至37.9％(D＝0.45mm)。例如，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩减小直到马达1a的槽1315的深度D达到0.45mm并且再次增大。在这种情况下，可以确定的是，根据第二实施方式的马达1a的转矩与比较示例的马达的转矩即5.94Nm的结果值相比变化不大。
图33是示出了根据第二实施方式的马达的齿槽转矩的脉动(重复转矩波形)的曲线图。参照图26和图33，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅小于比较示例的马达的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅。
图34是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的1.1至1.3倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表，图35是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的1.1至1.3倍时的齿槽转矩的曲线图，并且图36是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的1.3倍时的齿槽转矩波形的曲线图。
槽1315的深度D可以形成在第二表面1314e的距离L20的1.1倍至1.3倍的范围内。即，这可以表示为长度L20:深度D＝1:1.1至1.3。
此外，当第二表面1314e的长度L20是SO的距离W21的1/4时，槽1315的深度D可以形成在SO的距离W21的0.275倍至0.325倍的范围内。
参照图34和图35，与比较示例的马达相比，根据第二实施方式的马达1a的齿槽转矩可以最大地减小42.0％(D＝0.65mm)。例如，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩减小直到马达1a的槽1315的深度D达到0.65mm并且再次增大。在这种情况下，可以确定的是，根据第二实施方式的马达1a的转矩与比较示例的马达的转矩即5.94Nm的结果值相比变化不大。
图36是示出了根据第二实施方式的马达的齿槽转矩的脉动(重复转矩波形)的曲线图。参照图26和图36，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅小于比较示例的马达的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅。
图37是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为0.65mm并且槽的宽度为SO的宽度的0.85至1.1倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表，图38是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为0.65mm并且槽的宽度为SO的宽度的0.85至1.1倍时的齿槽转矩的曲线图，并且图39是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的深度为0.65mm并且槽的宽度为SO的宽度的1.1倍时的齿槽转矩波形的曲线图。
如图34和图35中所示，当槽1315的深度D为0.65mm时，齿槽转矩尽可能地减小。因此，如图37至图39中所示，马达1a的齿槽转矩根据槽1315的宽度W22的变化可以基于槽1315的深度D为0.65mm的情况来确定。即，马达1a的槽1315的深度D是固定的，并且因此可以确定齿槽转矩和转矩由于槽1315的宽度W22的变化和临界值。在这种情况下，SO的距离W21可以是2mm，并且第二表面314e的长度L20、即突出部1314的深度可以是0.5mm。
参照图37和图38，与比较示例的马达相比，根据第二实施方式的马达1a的齿槽转矩可以最大地减小53.0％(W2＝2.2mm)。例如，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩减小直到马达1a的槽1315的宽度W22达到2.2mm并且再次增大。在这种情况下，可以确定的是，根据第二实施方式的马达1a的转矩与比较示例的马达的转矩即5.94Nm的结果值相比变化不大。
图39是示出了根据第二实施方式的马达的齿槽转矩的脉动(重复转矩波形)的曲线图。参照图26和图39，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅小于比较示例的马达的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅。
图40是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为2.2mm并且槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.7至1.3倍时的齿槽转矩和转矩的变化的表，图41是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为2.2mm并且槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的0.7至1.3倍时的齿槽转矩的曲线图，并且图42是示出了当根据第二实施方式的马达中的槽的宽度为2.2mm并且槽的深度为第二表面在径向方向上的长度的1.3倍时的齿槽转矩波形的曲线图。
如图28和图29中所示，当槽1315的宽度W22为2.2mm时，齿槽转矩尽可能地减小。因此，如图40至图42中所示，马达1a的齿槽转矩根据槽1315的深度D的变化可以基于槽1315的宽度W22为2.2mm的情况来确定。即，马达1a的槽1315的宽度W22是固定的，并且因此可以确定齿槽转矩和转矩的由于槽1315的深度D的变化和临界值。在这种情况下，SO的距离W21可以是2mm，并且第二表面314e的长度L20、即突出部1314的深度可以是0.5mm。
参照图40和图41，与比较示例的马达相比，根据第二实施方式的马达1a的齿槽转矩可以最大地减小53.4％(D＝0.65mm)。例如，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩减小直到马达1a的槽1315的深度D达到0.65mm并且再次增大。在这种情况下，可以确定的是，根据第二实施方式的马达1a的转矩与比较示例的马达的转矩即5.94Nm的结果值相比变化不大。
图42是示出根据第二实施方式的马达的齿槽转矩的脉动(重复转矩波形)的曲线图。参照图26和图42，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅小于比较示例的马达的齿槽转矩的最大值与最小值之间的振幅。
因此，可以确定的是，马达1a的齿槽转矩的变化较大是由于槽1315的宽度W22而非槽1315的深度D。因此，马达1a可以优选地通过调节槽1315的宽度W22的尺寸而非槽1315的深度D的尺寸来减小齿槽转矩。
此外，在马达1a中，当槽1315的宽度W22为2.2mm并且槽1315的深度D为0.65mm时，齿槽转矩尽可能地减小53.4％。即，在马达1a中，当槽1315的宽度W22是SO的距离W21的1.1倍并且槽1315的深度D是突出部1314的深度的1.3倍时，齿槽转矩尽可能地减小。
此处，第二表面1314e的长度L20可以设置为从第一表面1314b的内边缘至内表面1314a的一个侧部的边缘的长度。此外，由于长度L20可以是SO的距离W21的1/4，所以当槽1315的深度D是SO的距离W21的0.325倍时，齿槽转矩尽可能地减小。
同时，槽1315的宽度W22可以是形成在突出部1314之间的SO的距离W21的0.85倍至1.1倍，并且槽1315的深度D可以是第二表面的长度L20的0.7倍至1.3倍。
当槽1315的深度D为0.65mm并且槽1315的宽度W22在2.1mm至2.2mm的范围内时，马达1a的齿槽转矩显著减小。
槽1315的宽度W22与槽1315的深度D的比可以在3.23至3.38的范围内。因此，当槽1315的宽度W22是槽1315的深度D的3.23倍至3.38倍时，马达1a的齿槽转矩最佳地减小。即，这可以表示为槽1315的深度D:宽度W22＝1:3.23至3.38。
绝缘体1330将定子芯部1310与线圈1320隔离。因此，绝缘体1330可以布置在定子芯部1310与线圈1320之间。
因此，线圈1320可以围绕定子芯部1310的齿1312卷绕，绝缘体1330布置在定子芯部1310中。
转子1400布置在定子1300的内部侧上。此外，转子1400可以在转子1400的中央部分处包括孔，轴1500插入到该孔中。因此，轴1500可以联接至转子1400的槽。
参照图19，转子1400可以包括转子芯部1410和布置在转子芯部1410的外周表面上的磁体1420。
转子1400可以根据转子芯部1410与磁体1420之间的联接方法分为以下类型。
如图19中所示，转子1400可以以其中磁体1420联接至转子芯部1410的外周表面的类型来实现。在这种类型的转子1400中，为了防止磁体1420的分离并增大联接力，可以将单独的罐构件(未示出)联接至转子芯部1410。替代性地，转子1400可以通过磁体1420和转子芯部1410的双注入而与磁体1420和转子芯部1410一体地形成。
还替代性地，转子1400可以以其中磁体1420联接至转子芯部1410的内部的类型来实现。这种类型的转子1400可以设置有凹穴，磁体1420在转子芯部1410中插入到该凹穴中。
转子芯部1410可以通过将呈薄钢板形式的多个板进行堆叠来形成。替代性地，转子芯部1410可以以包括单个筒状物的单个芯形式制造。
还替代性地，转子芯部1410可以以下述形式制成：在该形式中，形成偏斜角度的多个圆盘(puck)(单元芯部)被堆叠。
进一步替代性地，转子芯部1410可以包括孔，该孔形成为允许轴1500插入到该孔中。
磁体1420可以设置为八个磁体1420，但是本发明不必限于此。
轴1500可以联接至转子1400。当通过电流供应而在转子1400和定子1300中产生电磁相互作用时，转子1400旋转，并且因此轴1500通过与转子1400的旋转互锁而旋转。在这种情况下，轴1500可以支承在轴承10上。
轴1500可以连接至车辆的转向轴。因此，转向轴可以由于轴1500的旋转而接收动力。
感测部分1600可以检测安装成能够与转子1400以旋转的方式互锁的感测磁体的磁力，以确定转子1400的当前位置，从而检测轴1500的旋转位置。
感测部分1600可以包括感测磁体组件1610和PCB 1620。
感测磁体组件1610联接至待与转子1400互锁的轴1500，以检测转子1400的位置。在这种情况下，感测磁体组件1610可以包括感测磁体和感测板。感测磁体可以同轴地联接至感测板。
感测磁体可以包括主磁体和副磁体，该主磁体邻近于在周向方向上形成内周表面的孔布置，该副磁体形成在主磁体的边缘处。主磁体可以与插入到马达的转子1400中的驱动磁体同样地布置。副磁体比主磁体更被细分，并且副磁体包括许多磁极。因此，可以进一步划分和测量旋转角度，并且可以使马达的驱动更平稳。
感测板可以由呈盘形式的金属材料形成。感测磁体可以联接至感测板的上表面。此外，感测板可以联接至轴1500。此处，轴1500所穿过的孔形成在感测板中。
用于检测感测磁体的磁力的传感器可以布置在PCB 1620上。在这种情况下，传感器可以设置为霍尔IC。此外，传感器可以通过检测感测磁体的北极和南极的变化来产生感测信号。
尽管已经参照本发明的实施方式进行了描述，但应当理解的是，本发明所属领域的技术人员在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以设计出本发明的各种替代方案和改型。此外，与这些各种替代方案和改型有关的差异应当被解释为将落入由所附权利要求所限定的本发明的范围内。
附图标记的描述
100和1500：轴，200和1400：转子，210和1410：转子芯部，220和1420：磁体，300和1300：定子，310和1310：定子芯部，320和1320：齿，321：本体，322和1314：滑瓦，323和1315：槽，330和1330：线圈。

Claims (23)

1.一种定子，包括：
定子芯部，所述定子芯部包括多个齿；以及
线圈，所述线圈围绕所述齿中的每个齿卷绕，
其中，所述齿中的每个齿包括所述线圈所卷绕的本体和连接至所述本体的滑瓦，所述滑瓦包括多个槽，并且所述滑瓦的内周表面的曲率中心与所述定子芯部的中心相同。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，所述槽被设置为两个槽。
3.根据权利要求1所述的定子，其中，所述槽的宽度在所述齿的狭槽开口的于所述定子芯部的周向方向上的宽度的90％至110％的范围内。
4.一种马达，包括：
轴；
包括孔的转子，所述轴插入到所述孔中；以及
定子，所述定子布置在所述转子的外部侧上，
其中，所述定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕所述齿中的每个齿卷绕的线圈，
所述齿中的每个齿包括所述线圈所卷绕的本体和连接至所述本体的滑瓦，
所述滑瓦包括多个槽，
所述滑瓦的内周表面的曲率中心与所述定子芯部的中心相同，
所述转子包括筒形的转子芯部和布置成围绕所述转子芯部的外周表面的多个磁体，
所述磁体具有与所述转子芯部的所述外周表面接触的内周表面，并且当将由所述转子芯部的所述外周表面除以所述磁体的数目形成的角度称为第一角度时，所述磁体具有第一延伸线与第二延伸线之间的第二角度，所述第一延伸线和第二延伸线在所述转子芯部和所述磁体的横向截面上从所述磁体的所述内周表面的两个端点延伸至所述转子芯部的中心点，并且
所述第二角度与所述第一角度的比在0.92至0.95的范围内。
5.根据权利要求4所述的马达，其中，当将所述磁体的外周表面的曲率半径称为第一半径，并且将所述磁体的所述内周表面的曲率半径称为第二半径时，所述转子在所述转子芯部和所述磁体的所述横向截面上具有所述第一半径与所述第二半径的在0.5至0.7的范围内的比。
6.根据权利要求4所述的马达，其中，两个所述槽基于下述基准线对称地布置：所述基准线穿过所述滑瓦在周向方向上的宽度的中心和所述定子芯部的中心。
7.根据权利要求4所述的马达，其中，齿槽转矩波形的振动的数目是单位旋转期间的所述磁体的数目和所述齿的数目的最小公倍数的三倍。
8.根据权利要求4所述的马达，其中，所述多个磁体以一种构型布置在所述转子芯部的所述外周表面上，并且所述多个磁体布置成彼此间隔开预定间隔。
9.一种马达，包括：
轴；
转子，所述轴联接至所述转子；
定子，所述定子布置在所述转子的外部侧上，
其中，所述定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕所述齿中的每个齿卷绕的线圈，
所述齿中的每个齿包括所述线圈所卷绕的本体部分、布置在所述本体部分的端部部分上的突出部以及形成在所述突出部的内表面上的槽，并且
所述槽的宽度(W22)是所述多个齿中的一个齿的一个突出部的一个端部与邻近于所述一个齿的另一齿的另一突出部的一个端部之间的距离(W21)的0.85至1.1倍。
10.根据权利要求9所述的马达，其中，所述槽的所述宽度(W22)是所述多个齿中的所述一个齿的所述一个突出部的所述一个端部与邻近于所述一个齿的所述另一齿的所述另一突出部的所述一个端部之间的所述距离(W21)的1.05至1.1倍。
11.根据权利要求10所述的马达，其中，
所述突出部的侧表面包括从所述本体部分延伸的第一表面和从所述第一表面延伸的第二表面；并且
所述槽的深度(D)是所述第二表面在径向方向上的长度(L20)的0.7至1.3倍。
12.根据权利要求9所述的马达，其中，所述槽的深度(D)是所述距离(W21)的0.175至0.325倍。
13.一种马达，包括：
轴；
转子，所述轴联接至所述转子；以及
定子，所述定子布置在所述转子的外部侧上，
其中，所述定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕所述齿中的每个齿卷绕的线圈，
所述齿中的每个齿包括所述线圈所卷绕的本体部分、布置在所述本体部分的端部部分上的突出部以及形成在所述突出部的内表面上的槽，
所述突出部的侧表面包括从所述本体部分延伸的第一表面和从所述第一表面延伸的第二表面，并且
所述槽的深度(D)是所述第二表面基于径向方向的长度(L)的0.7至1.3倍。
14.根据权利要求13所述的马达，其中，所述槽的所述深度(D)是所述第二表面的所述长度(L)的1.1至1.3倍。
15.根据权利要求13所述的马达，其中，所述第一表面具有相对于所述本体部分的侧表面的第一倾斜角，并且所述第二表面具有相对于所述第一表面的第二倾斜角。
16.根据权利要求15所述的马达，其中，所述第一倾斜角与所述第二倾斜角不同。
17.一种马达，包括：
轴；
转子，所述轴联接至所述转子；以及
定子，所述定子布置在所述转子的外部侧上，
其中，所述定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕所述齿中的每个齿卷绕的线圈，
所述齿中的每个齿包括所述线圈所卷绕的本体部分、布置在所述本体部分的端部部分上的突出部以及形成在所述突出部的内表面上的槽，
所述突出部的侧表面包括从所述本体部分延伸的第一表面和从所述第一表面延伸的第二表面，并且
所述槽的宽度(W22)是所述多个齿中的一个齿的一个突出部的一个端部与邻近于所述一个齿的另一齿的另一突出部的一个端部之间的距离(W21)的0.85至1.1倍，以及
所述槽的深度(D)是所述第二表面基于径向方向的长度(L)的0.7至1.3倍。
18.根据权利要求17所述的马达，其中，所述槽的所述宽度(W22)与所述槽的所述深度(D)的比在3.23至3.38的范围内。
19.一种马达，包括：
轴；
转子，所述轴联接至所述转子；以及
定子，所述定子布置在所述转子的外部侧上，
其中，所述定子包括具有多个齿的定子芯部和围绕所述齿中的每个齿卷绕的线圈，
所述齿中的每个齿包括所述线圈所卷绕的本体部分、布置在所述本体部分的端部部分上的突出部以及在所述突出部的内表面上形成为凹形的槽，并且
所述槽的深度(D)是所述多个齿中的一个齿的一个突出部的一个端部与邻近于所述一个齿的另一齿的另一突出部的一个端部之间的距离(W21)的0.175至0.325倍。
20.根据权利要求9至19中的任一项所述的马达，其中，所述槽的垂直于所述轴的轴向方向的横截面具有四边形形状，并且所述槽被设置为两个槽。
21.根据权利要求20所述的马达，其中，所述槽之间的第一距离(L21)等于从所述突出部的一个端部至所述槽的第二距离(L22)。
22.根据权利要求20所述的马达，其中，两个所述槽基于下述基准线(CL)对称地布置：所述基准线(CL)穿过所述突出部在周向方向上的宽度的中心和所述本体部分的中心。
23.根据权利要求9至19中的任一项所述的马达，其中，
所述转子的所述磁体被设置为八个磁体；并且
所述定子的所述齿被设置为十二个齿。
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