DE102013004816A1

DE102013004816A1 - Bürstenloser Motor

Info

Publication number: DE102013004816A1
Application number: DE201310004816
Authority: DE
Inventors: Yoji Yamada; Seiya Yokoyama; Koji Mikami; Yoshiaki Takemoto; Chie Morita
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2013-09-26
Also published as: CN103326527A; CN103326527B

Abstract

Ein bürstenloser Motor enthält einen ersten Rotorkern, einen zweiten Rotorkern und ein Feldmagnetglied. Der erste Rotorkern enthält primäre Vorstandsstücke, die entlang einer Umfangsrichtung in gleichen Zwischenräumen angeordnet sind. Der zweite Rotorkern hat dieselbe Form wie der erste Rotorkern und enthält sekundäre Vorstandsstücke, die entlang der Umfangsrichtung in gleichen Zwischenräumen angeordnet sind. Die sekundären Vorstandsstücke sind zwischen den primären Vorstandsstücken angeordnet, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind. Das Feldmagnetglied ist zwischen dem ersten Rotorkern und dem zweiten Rotorkern angeordnet. Das Feldmagnetglied ist entlang einer axialen Richtung magnetisiert, um primäre Magnetpole in den primären Vorstandsstücken zu erzeugen und sekundäre Magnetpole in den sekundären Vorstandsstücken zu erzeugen. Ein Rotor enthält den ersten Rotorkern, den zweiten Rotorkern und das Feldmagnetglied.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen bürstenlosen Motorfür eine elektrische Servolenkungsvorrichtung.
Herkömmlicherweise ist ein Motor einer sogenannten SPM-(Surface Permanent Magnet-)Art als Motor für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung benutzt. Der SPM-Motor enthält einen Rotor und mehrere Magneten. Die mehreren Magneten haften an einer Außenumfangsfläche des Rotors an, sodass zwei Arten von Magneten mit Magnetpolen mit verschiedenen Orientierungen abwechselnd in einer radialen Richtung entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Jedoch wird beim SPM-Motor, wenn Störfälle in der elektrischen Servolenkvorrichtung auftreten und der Motor ausfällt, keine Unterstützungskraft vom Motor erzeugt. Stattdessen wird Bremsmoment, das einem Magnetmotor eigen ist, erzeugt. Infolgedessen wird das Lenkrad schwer und das Lenken schwierig.
In dieser Hinsicht wurde unter Berücksichtigung, dass der SPM-Motor aufgrund eines Störfalls in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung ausfallen kann, ein Motor einer sogenannten IPM-(Interior Permanent Magnet-)Art vorgeschlagen, bei dem zwei Arten von Magneten mit Magnetpolen mit verschiedenen Orientierungen in der radialen Richtung abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet und im Rotor eingelassen sind, vorgeschlagen (beispielsweise japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2000-236652 ). Insbesondere setzt beim IPM-Motor die Einlassung der Magneten in den Rotor das Bremsmoment herab, das dem Magnetmotor eigen ist und in einer Ausfallsituation erzeugt ist. Dies führt dazu, dass das Lenken leichter und einfacher wird.
Jedoch ist bei einem bürstenlosen IPM-Motor, der imstande ist, das Bremsmoment herabzusetzen, wenn der Motor ausfällt, die Anzahl von Magneten gemäß der Anzahl von Magnetpolen festgelegt. Dies erhöht die Anzahl von Magneten. Dementsprechend ist bei dem bürstenlosen Motor, der in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung benutzt ist, ein Motor erwünscht, der den IPM-Motor ersetzen kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen bürstenlosen Motor für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung vorzusehen, der eine Verringerung der Anzahl von Magneten ermöglicht und das Bremsmoment in der Hinsicht reduziert, dass der Motor ausfallen könnte.
Zum Lösen der obigen Aufgabe sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung einen bürstenlosen Motor für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung vor, der Unterstützungsmoment auf ein Lenkrad ausübt. Der bürstenlose Motor enthält einen ersten Rotorkern, einen zweiten Rotorkern und ein Feldmagnetglied. Der erste Rotorkern enthält mehrere primäre Vorstandsstücke, die in gleichen Zwischenräumen entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Der zweite Rotorkern ist identisch zum ersten Rotorkern geformt und enthält mehrere sekundäre Vorstandsstücke, die in gleichen Zwischenräumen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. Der zweite Rotorkern ist derart bezüglich des ersten Rotorkerns angeordnet, dass die sekundären Vorstandsstücke zwischen den primären Vorstandsstücken angeordnet sind, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind. Das Feldmagnetglied ist zwischen dem ersten Rotorkern und dem zweiten Rotorkern angeordnet. Das Feldmagnetglied ist zum Erzeugen von primären Magnetpolen in den primären Vorstandsstücken und zum Erzeugen von sekundären Magnetpolen in den zweiten Vorstandsstücken entlang einer axialen Richtung magnetisiert. Der erste Rotorkern, der zweite Rotorkern und das Feldmagnetglied bilden einen Rotor aus.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen bürstenlosen Motor für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung mit einer Lenkwelle vor. Der bürstenlose Motor enthält einen SPM-Rotor, der in Zusammenwirkung mit der Lenkwelle bewegt wird. Der Rotor enthält eine Außenumfangsfläche mit mehreren Schlitzen, mehrere Schenkelpoleisenkerne, die jeder zwischen den Schlitzen angeordnet sind, welche einander benachbart sind, und mehrere Permanentmagneten, die jeweils in den Schlitzen angeordnet sind. Die Permanentmagneten enthalten bogenförmige Außenumfangsflächen, die entlang einer Umfangsrichtung verlaufen. Die Schenkelpoleisenkerne enthalten bogenförmige Außenumfangsflächen, die entlang der Umfangsrichtung verlaufen. Die Permanentmagneten sind derart magnetisiert, dass Abschnitte auf einer Außenseite in einer radialen Richtung von allen der Permanentmagneten als primäre Magnetpole fungieren. Die mehreren Schenkelpoleisenkerne sind derart konfiguriert, dass Abschnitte auf einer Außenseite in der radialen Richtung von allen der Schenkelpoleisenkerne als sekundäre Magnetpole fungieren, die von den primären Magnetpolen abweichen.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen bürstenlosen Motor mit einem ringförmigen Stator und einem Rotor vor. Der Rotor ist auf einer Innenseite des Stators angeordnet und enthält einen Rotorkern und einen Feldmagneten. Der Rotorkern enthält ein erstes Kernglied und ein zweites Kernglied. Das erste Kernglied enthält eine im Wesentlichen scheibenförmige erste Kernbasis und mehrere primäre kammförmige Magnetpole, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangsabschnitt der ersten Kernbasis angeordnet sind. Jeder der primären kammförmigen Magnetpole steht zu einer Außensete in einer radialen Richtung hin vor und verläuft in einer axialen Richtung. Das zweite Kernglied enthält eine im Wesentlichen scheibenförmige Kernbasis und mehrere sekundäre kammförmige Magnetpole, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangsabschnitt der zweiten Kernbasis angeordnet sind. Jeder der sekundären kammförmigen Magnetpole steht zu einer Außenseite in der radialen Richtung vor und verläuft in der axialen Richtung. Die sekundären kammförmigen Magnetpole sind jeder zwischen den primären kammförmigen Magnetpolen angeordnet, die einander benachbart sind. Der Feldmagnet ist in der axialen Richtung zwischen der ersten Kernbasis und der zweiten Kernbasis angeordnet. Der Feldmagnet ist derart konfiguriert, dass, wenn er entlang der axialen Richtung magnetisiert ist, die primären kammförmigen Magnetpole als primäre Magnetpole fungieren und die sekundären kammförmigen Magnetpole als sekundäre Magnetpole fungieren. Der Stator ist eine schlitzlose Struktur mit einer zylindrischen Ankerspule, die einen Außenumfang des Rotors umgibt.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen bürstenlosen Motor mit einem Stator, einer Drehwelle, einem äußeren Rotor und einem inneren Rotor vor. Der Stator enthält mehrere Zahnabschnitte, einen Ringabschnitt und mehrere Spulen. Die mehreren Zahnabschnitte enthalten jeder einen äußeren Zahn, der zu einer Außenseite in einer radialen Richtung hin verläuft, und einen inneren Zahn, der zu einer Innenseite in der radialen Richtung hin verläuft. Der Ringabschnitt enthält mehrere Kupplungsabschnitte, die die Zahnabschnitte derart verkuppeln, dass die Zahnabschnitte ringförmig mit gleichen Abständen angeordnet sind, und die jeder zwischen den Zahnabschnitten angeordnet sind, welche einander benachbart sind, und mehrere Spulen, die jeweils um die mehreren Kupplungsabschnitte gewickelt sind. Die Drehwelle verläuft entlang einer axialen Richtung durch die Mitte des Stators. Der äußere Rotor ist an der Drehwelle befestigt und auf einer Außenseite des Stators in der radialen Richtung angeordnet. Der innere Rotor ist an der Drehwelle befestigt und auf einer Innenseite des Stators in der radialen Richtung angeordnet. Zumindest einer des äußeren Rotors und des inneren Rotors enthält einen ersten Rotorkern, einen zweiten Rotorkern und ein Feldmagnetglied. Der erste Rotorkern enthält eine scheibenförmige erste Kernbasis und mehrere primäre Vorstandsstücke, die an der ersten Kernbasis in gleichen Zwischenräumen angeordnet sind. Jedes der primären Vorstandsstücke steht von der ersten Kernbasis vor, und ein distales Ende von jedem der primären Vorstandsstücke ist derart gebogen, dass es entlang einer axialen Richtung verläuft. Der zweite Rotorkern enthält eine scheibenförmige zweite Kernbasis und mehrere sekundäre Vorstandsstücke, die an der zweiten Kernbasis in gleichen Zwischenräumen angeordnet sind. Jedes der mehreren sekundären Vorstandsstücke steht von der zweiten Kernbasis vor. Ein distales Ende von jedem der sekundären Vorstandsstücke ist derart gebogen, dass es entlang einer axialen Richtung verläuft. Der zweite Rotorkern ist bezüglich des ersten Rotorkerns derart angeordnet, dass die sekundären Vorstandsstücke jedes zwischen den primären Vorstandsstücken angeordnet sind, die einander in der axialen Richtung benachbart sind. Das Feldmagnetglied ist zwischen dem ersten Rotorkern und dem zweiten Rotorkern angeordnet. Das Feldmagnetglied ist zum Erzeugen von primären Magnetpolen in den primären Vorstandsstücken des ersten Rotorkerns und zum Erzeugen von sekundären Magnetpolen in den sekundären Vorstandsstücken des zweiten Rotorkerns entlang der axialen Richtung magnetisiert.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein bürstenloser Motor mit einem Stator, einer Drehwelle, einem äußeren Rotor und einem inneren Rotor. Der Stator enthält mehrere Zähne, einen Ringabschnitt und mehrere Spulen. Die mehreren Zahnabschnitte enthalten jeder einen äußeren Zahn, der zu einer Außenseite in einer radialen Richtung hin verläuft, und einen inneren Zahn, der zu einer Innenseite in der radialen Richtung hin verläuft. Der Ringabschnitt enthält mehrere Kupplungsabschnitte, die die Zähne derart verkuppeln, dass die Zahnabschnitte ringförmig mit gleichen Abständen angeordnet sind und jeder zwischen den Zahnabschnitten angeordnet sind, die einander benachbart sind. Die mehreren Spulen sind jeweils um die Kupplungsabschnitte gewickelt. Die Drehwelle verläuft durch die Mitte des Stators entlang einer axialen Richtung. Der äußere Rotor ist auf einer Außenseite des Stators angeordnet. Der äußere Rotor enthält einen zylindrischen äußeren Rotorkern, der eine Abdeckung enthält und an der Drehwelle befestigt ist, mehrere Außenmagnet-Magnetpolabschnitte, mehrere äußere Eisenkernabschnitte und mehrere äußere Permanentmagneten, die jeweils in die Außenmagnet-Magnetpolabschnitte eingelassen sind. Die Außenmagnet-Magnetpolabschnitte und die äußeren Eisenkernabschnitte sind durch Aufteilen einer Innenumfangsfläche des äußeren Rotorkerns entlang einer Umfangsrichtung definiert. Die Außenmagnet-Magnetpolabschnitte und die äußeren Eisenkernabschnitte sind abwechselnd entlang der Umfangsrichtung angeordnet und verlaufen entlang der axialen Richtung. Der innere Rotor ist auf einer Innenseite des Stators angeordnet. Der innere Rotor enthält einen zylindrischen säulenförmigen inneren Rotorkern, der an der Drehwelle befestigt ist, mehrere Innenmagnet-Magnetpolabschnitte, mehrere innere Eisenkernabschnitte und mehrere innere Permanentmagneten, die jeweils in die Innenmagnet-Magnetpolabschnitte eingelassen sind. Die Innenmagnet-Magnetpolabschnitte und die inneren Eisenkernabschnitte sind durch Aufteilen einer Außenumfangsfläche des inneren Rotorkerns entlang der Umfangsrichtung definiert, und die Innenmagnet-Magnetpolabschnitte und die inneren Eisenkernabschnitte sind abwechselnd entlang der Umfangsrichtung angeordnet und verlaufen jeder in der axialen Richtung.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen bürstenlosen Motor mit einem ersten Rotorkern, einem zweiten Rotorkern und einem Feldmagnetglied vor. Der erste Rotorkern enthält eine im Wesentlichen scheibenförmige erste Kernbasis und mehrere primäre kammförmige Magnetpole, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangsabschnitt der ersten Kernbasis angeordnet sind. Jeder der primären kammförmigen Magnetpole steht zu einer Außenseite in einer radialen Richtung hin vor und verläuft in einer axialen Richtung zum Beinhalten von zumindest einem Endabschnitt in der axialen Richtung. Die erste Kernbasis enthält eine innere Endfläche, die auf einer Innenseite in der axialen Richtung angeordnet ist, und einen Wellenbefestigungsabschnitt. Der zweite Rotorkern ist dem ersten Rotorkern gegenüberliegend angeordnet und enthält eine im Wesentlichen scheibenförmige zweite Kernbasis und mehrere sekundäre kammförmige Magnetpole, die an einem Außenumfangsabschnitt der zweiten Kernbasis in gleichen Zwischenräumen angeordnet sind. Jeder der sekundären kammförmigen Magnetpole steht zur Außenseite in der radialen Richtung hin vor und verläuft in der axialen Richtung zum Beinhalten von zumindest einem Endabschnitt in der axialen Richtung. Die sekundären kammförmigen Magnetpole sind zwischen den primären kammförmigen Magnetpolen angeordnet, die einander benachbart sind. Die zweite Kernbasis enthält eine innere Endfläche, die auf einer Innenseite in der axialen Richtung angeordnet ist, und einen Wellenbefestigungsabschnitt. Der Feldmagnet ist zwischen der inneren Endfläche der ersten Kernbasis und der inneren Endfläche der zweiten Kernbasis angeordnet. Der Feldmagnet ist derart entlang der axialen Richtung magnetisiert, dass die primären kammförmigen Magnetpole als primäre Magnetpole fungieren und die sekundären kammförmigen Magnetpole als sekundäre Magnetpole fungieren. Die Drehwelle ist axial durch Lager gestützt, die jeweils auf einer Außenseite der ersten Kernbasis in der axialen Richtung und einer Außenseite der zweiten Kernbasis in der axialen Richtung angeordnet sind. Die Drehwelle ist durch die Wellenbefestigungsabschnitte der ersten und zweiten Kernbasen eingeführt und daran befestigt. Die primären kammförmigen Magnetpole stehen zur zweiten Kernbasis in der axialen Richtung hin vor und die sekundären kammförmigen Magnetpole stehen zur ersten Kernbasis in der axialen Richtung vor, sodass die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole an einem Außenumfang des Feldmagneten angeordnet sind. Zumindest einer der Endabschnitte der primären kammförmigen Magnetpole in der axialen Richtung und der Endabschnitte der sekundären kammförmigen Magnetpole in der axialen Richtung sind auf der Außenseite in der radialen Richtung von zumindest einem des Wellenbefestigungsabschnitts der ersten Kernbasis und des Wellenbefestigungsabschnitts der zweiten Kernbasis angeordnet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung geht zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen am verständlichsten hervor. Es zeigen:
1 ein schematisches Schaubild, das eine elektrische Servolenkungsvorrichtung zeigt, in der ein bürstenloser Motor der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden soll;
2 eine Querschnittansicht in einer axialen Richtung, die den bürstenlosen Motor einer ersten Ausführungsform zeigt;
3 eine perspektivische Gesamtansicht, die einen Stator und einen Rotor von 2 zeigt;
4 eine Querschnittansicht in einer radialen Richtung des Stators und des Rotors von 2;
5 eine perspektivische Gesamtansicht, die den Rotor von 2 zeigt;
6 eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die den Rotor von 2 zeigt;
7 eine Querschnittansicht in einer axialen Richtung, die einen bürstenlosen Motor einer zweiten Ausführungsform zeigt;
8 eine Querschnittansicht in einer radialen Richtung, die den bürstenlosen Motor von 7 zeigt;
9 eine Querschnittansicht in der axialen Richtung eines Stators und eines Rotors von 7;
10 eine perspektivische Gesamtansicht, die den Rotor von 7 zeigt;
11 eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die den Rotor von 7 zeigt;
12 eine perspektivische Gesamtansicht, die einen Rotor eines bürstenlosen Motors einer dritten Ausführungsform zeigt;
13 eine Querschnittansicht in einer axialen Richtung des Rotors von 12;
14 eine perspektivische Gesamtansicht eines Rotors einer vierten Ausführungsform bei Betrachtung von einem ersten Rotorkern aus;
15 eine perspektivische Gesamtansicht des Rotors von 14 bei Betrachtung von einem zweiten Rotorkern aus;
16 eine Querschnittansicht in einer axialen Richtung des Rotors von 14;
17 eine Querschnittansicht, die einen dreiphasigen bürstenlosen Motor einer fünften Ausführungsform zeigt;
18 eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die den Rotor von 17 zeigt;
19 ein Schaubild, das erzeugtes Moment im bürstenlosen Motor von 17 und einem herkömmlichen bürstenlosen IPM-Motor vergleicht;
10 ein Schaubild, das Bremsmoment im bürstenlosen Motor von 17 und dem herkömmlichen bürstenlosen IPM-Motor vergleicht;
21 eine Querschnittansicht, die einen bürstenlosen Motor eines anderen Beispiels von 17 zeigt;
22 eine Querschnittansicht, die einen bürstenlosen Motor eines anderen Beispiels von 17 zeigt;
23 eine Querschnittansicht, die einen dreiphasigen bürstenlosen Motor einer sechsten Ausführungsform zeigt;
24 eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die einen Rotor von 23 zeigt;
25 eine Querschnittansicht, die einen bürstenlosen Motor eines anderen Beispiels von 23 zeigt;
26 eine Perspektivansicht, die einen Rotor eines dreiphasigen bürstenlosen Motors einer siebten Ausführungsform zeigt;
27 eine Querschnittansicht, die den Rotor von 26 zeigt;
28 eine Querschnittansicht, die den Rotor von 26 zeigt;
29 ein schematisches Schaubild eines bürstenlosen Motors einer achten Ausführungsform;
30 eine Perspektivansicht eines Rotors von 29;
31 eine Querschnittansicht des Rotors von 29;
32 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Rotors von 29;
33A eine Perspektivansicht einer Ankerspule von 29;
33B ein teilweise vergrößertes Schaubild von 33A;
34A eine Perspektivansicht von primären und sekundären Leitern von 33A;
34B ein Querschnitt entlang Linie 34B-34B in 34A;
35 ein schematisches Schaubild, das die Ankerspule von 33A zeigt;
36 ein schematisches Schaubild, das eine Verbindungsweise der primären und sekundären Leiter in der Ankerspule von 35 zeigt;
37 ein schematisches Schaubild, das die Verbindungsweise der primären und sekundären Leiter in der Ankerspule von 35 zeigt;
38 ein Verbindungsschaubild der Ankerspule von 35;
39 ein schematisches Schaubild einer Steuerung für die Ankerspule von 35;
40 eine Querschnittansicht in axialer Richtung eines bürstenlosen Motors einer neunten Ausführungsform;
41 eine Querschnittansicht in radialer Richtung eines Stators und eines Rotors von 40;
42 eine perspektivische Gesamtansicht eines inneren Rotors von 40;
43 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des inneren Rotors von 42;
44 eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die einen äußeren Rotor und den inneren Rotor von 41 zeigt;
45 eine Querschnittansicht in axialer Richtung, der einen bürstenlosen Motor eines anderen Beispiels zeigt;
46 eine Querschnittansicht in radialer Richtung eines Stators und eines Rotors von 45;
47 eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines äußeren Rotors von 46;
48 eine Querschnittansicht in axialer Richtung eines bürstenlosen Motors einer zehnten Ausführungsform;
49 eine Querschnittansicht in radialer Richtung eines Stators und eines Rotors von 48;
50 eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die einen äußeren Rotor und einen inneren Rotor von 49 zeigt;
51 eine Querschnittansicht in radialer Richtung eines Stators und eines Rotors in einem bürstenlosen Motor einer elften Ausführungsform;
52 eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die die einen äußeren Rotor und einen inneren Rotor von 51 zeigt;
53 eine Querschnittansicht in radialer Richtung eines Stators und eines Rotors in einem bürstenlosen Motor einer zwölften Ausführungsform;
54 eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die einen äußeren Rotor und einen inneren Rotor von 53 zeigt;
55 eine Querschnittansicht eines bürstenlosen Motors einer dreizehnten Ausführungsform;
56 eine Obenansicht des bürstenlosen Motors von 55;
57 eine Perspektivansicht des Rotors von 56;
58 eine Querschnittansicht eines Rotors und eines Lagerabschnitts von 57;
59 bis 64 Querschnittansichten, die Rotoren von anderen Beispielen zeigen;
65 eine Querschnittansicht eines Rotors einer vierzehnten Ausführungsform;
66 eine Perspektivansicht des Rotors von 65;
67 bis 73 Querschnittansichten, die Rotoren von anderen Beispielen zeigen;
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
Es wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 6 eine erste Ausführungsform eines bürstenlosen Motors M gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, ist eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 1 von einer Säulenunterstützungsart und enthält eine Lenkwelle 3, an der ein Lenkrad 2 an ihrem Basisabschnitt befestigt ist, und ein distaler Abschnitt der Lenkwelle 3 ist über ein Universalgelenk 4 an ein Vermittlungsstück 5 gekuppelt. Die Lenkwelle 3 enthält eine Antriebswelle 3a und eine Abtriebswelle 3b, die in die zylindrische Antriebswelle 3a eingefügt ist. Das Lenkrad 2 ist an einem Basisabschnitt der Antriebswelle 3a befestigt, und das Universalgelenk 4 ist an einen distalen Abschnitt der Abtriebswelle 3b gekuppelt. Ferner ist eine Torsionsstange (nicht gezeigt) zwischen der Antriebswelle 3a und der Abtriebswelle 3b angeordnet, die bewirkt, dass die Abtriebswelle 3b durch Folgen der Drehung der Antriebswelle 3a dreht.
Ferner werden Drehung und Lenkmoment aufgrund eines Lenkvorgangs auf eine Zahnstange 7 und eine Ritzelwelle 8 übertragen, und die Zahnstange 7 bewegt sich durch Drehung der Ritzelwelle 8 in einer Fahrzeugbreitenrichtung hin und her. Daher ist ein Lenkwinkel von gelenkten Rädern 10 durch Spurstangen 9, die an beide Enden der Zahnstange 7 gekuppelt sind, geändert.
Eine Lenksäule 11 ist an der Antriebswelle 3a der Lenkwelle 3 angebracht. Die Lenksäule 11 enthält einen dreiphasigen bürstenlosen Motor (im Folgenden als bürstenloser Motor bezeichnet) M als Motor für die elektrische Servolenkungsvorrichtung. Der bürstenlose Motor M übt während eines Lenkvorgangs durch Steuern der Drehung der Antriebswelle 3a zusätzliche Lenkkraft (im Folgenden als Unterstützungsmoment bezeichnet) auf das Lenkrad 2 aus.
Insbesondere tritt, wenn die Antriebswelle 3a aufgrund des Betriebs des Lenkrads 2 dreht, eine Verschiebung zwischen der Antriebswelle 3a und der Abtriebswelle 3b auf, und diese Verschiebung zeigt sich als Torsion in der Torsionsstange. Das heißt, die Abtriebswelle 3b bewirkt Verzögerung bezüglich der Drehung der Antriebswelle 3a aufgrund des Fahrbahnflächenwiderstands und dergleichen auf die gesteuerten Räder 10, wodurch die Torsion in der Torsionsstange erzeugt ist.
Dann wird ein Torsionswinkel der Torsionsstange durch einen Momentsensor, der nicht gezeigt ist, erkannt, das Lenkmoment der Antriebswelle 3a (Lenkrad 2) erkannt, das Unterstützungsmoment, das auf das Lenkrad ausgeübt ist, auf Grundlage des erkannten Lenkmoments berechnet und der bürstenlose Motor M angetrieben und gesteuert.
Wie in 2 gezeigt, enthält eine Motorverkleidung 20 des bürstenlosen Motors M ein Motorgehäuse 20a, das in einer Stehzylinderform mit einem Außendurchmesser von 10 cm ausgebildet ist, und eine Frontabdeckung 20b, die eine Öffnung des Motorgehäuses 20a auf einer Vorderseite abdeckt.
Ein Stator 21 ist an einer Innenumfangsfläche des Motorgehäuses 20a befestigt, und auf einer Innenseite des Stators 21 ist ein Rotor 25, der an einer Drehwelle 22 befestigt ist und aus einem nichtmagnetischen Glied (z. B. Edelstahl) ausgebildet und zum einstückigen Drehen mit der Drehwelle 22 konfiguriert ist, vorgesehen. Ferner ist die Drehwelle 22 drehbar durch Lager 23, 24 gestützt, die am Bodenabschnitt des Motorgehäuses 20a und der Frontabdeckung 20b angeordnet sind, und weist einen distalen Abschnitt auf, der aus der Frontabdeckung 20b vorsteht und durch eine Untersetzungsgetriebevorrichtung 28, welche durch Zahnräder 26, 27 und dergleichen ausgebildet ist, treibend an die Antriebswelle 3a der Lenkwelle 3 gekuppelt ist.
Wie in 3 gezeigt, enthält der Stator 21 einen zylindrischen Statorkern 30, und eine Außenumfangsfläche des Statorkerns 30 ist am Motorgehäuse 20a befestigt. Auf einer Innenseite des Statorkerns 30 sind mehrere Zähne 31, die entlang einer axialen Richtung ausgebildet sind und mit gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, zum Verlaufen nach außen zu einer Innenseite in einer radialen Richtung hin ausgebildet. Die Zähne 31 sind T-förmige Zähne, die derart ausgebildet sind, dass beide Seitenflächen eines distalen Abschnitts in der Umfangsrichtung in der Umfangsrichtung vorstehen und eine distale Endfläche auf der Innenseite in der radialen Richtung eine bogenförmige Fläche ist, die eine Mittelachse L1 der Drehwelle 22 (siehe 4) als Mitte aufweist.
Ferner ist ein Schlitz 32 zwischen einem Zahn 31 und einem Zahn 31 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Zähne 31 zwölf, und die Anzahl der Schlitze 32 zwölf, wie die Zähne 31.
Ferner sind in jedem der Zähne 31 dreiphasige Spulen, nämlich eine U-Phasen-Spule 33a, eine V-Phasen-Spule 33b und eine W-Phasen-Spule 33c durch konzentriertes Wickeln im Uhrzeigersinn gewickelt.
Wie in 3 gezeigt, ist der Rotor 25, der an der Drehwelle 22 befestigt ist, auf der Innenseite des Stators 21 angeordnet. Wie in 5 und 6 gezeigt, enthält der Rotor 25 einen ersten Rotorkern 40, einen zweiten Rotorkern 50, der dem ersten Rotorkern 40 gegenüberliegend angeordnet ist, und einen Scheibenmagneten (Feldmagnetglied) 55, der zwischen dem ersten Rotorkern 40 und dem zweiten Rotorkern 50 angeordnet ist.
Der erste Rotorkern 40 ist in der vorliegenden Ausführungsform durch eine elektromagnetische Stahlplatte ausgebildet und enthält, wie in 5 und 6 gezeigt, eine erste Kernbasis 41. Ein Durchgangsloch 42 zum Einfügen der Drehwelle 22 und Befestigen derselben ist an einer mittigen Position der ersten Kernbasis 41 ausgebildet. Ferner stehen sieben primäre Vorstandsstücke 43 in gleichen Abständen in der radialen Richtung an einer Außenumfangsfläche der ersten Kernbasis 41 vor. Eine Außenumfangsfläche von jedem der primären Vorstandsstücke 43 ist in einer bogenförmigen Fläche ausgebildet, die eine Mittelachse L1 der Drehwelle 22 als Mitte aufweist.
Ferner ist eine Breite von jedem der primären Vorstandsstücke 43 in der Umfangsrichtung kleiner als ein Zwischenraum zwischen einem primären Vorstandsstück 43 und einem primären Vorstandsstück 43. Daher stehen die primären Vorstandsstücke 43 mit den regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung am ersten Rotorkern 40 vor.
Der zweite Rotorkern 50 ist in der vorliegenden Ausführungsform durch eine elektromagnetische Stahlplatte ausgebildet, ist in der Form mit dem ersten Rotorkern 40 identisch und enthält, wie in 5 und 6 gezeigt, eine zweite Kernbasis 51. Ein Durchgangsloch 52 zum Einfügen der Drehwelle 22 und Befestigen derselben ist an einer mittigen Position der zweiten Kernbasis 51 ausgebildet. Ferner stehen sieben sekundäre Vorstandsstücke 53 in gleichen Abständen in der radialen Richtung an einer Außenumfangsfläche der zweiten Kernbasis 51 vor. Eine Außenumfangsfläche von jedem der sekundären Vorstandsstücke 53 ist in einer bogenförmigen Fläche ausgebildet, die eine Mittelachse L1 der Drehwelle 22 als Mitte aufweist.
Ferner ist eine Breite von jedem der sekundären Vorstandsstücke 53 in der Umfangsrichtung kleiner als ein Zwischenraum zwischen einem sekundären Vorstandsstück 53 und einem sekundären Vorstandsstück 53. Daher stehen die sekundären Vorstandsstücke 53 mit den regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung am zweiten Rotorkern 50 vor.
Zudem ist der zweite Rotorkern 50 derart angeordnet und n der Drehwelle 22 befestigt, dass sich die sekundären Vorstandsstücke 53 in Positionen befinden, die den primären Vorstandsstücken 43 des ersten Rotorkerns 40 bei Betrachtung in einer axialen Richtung bezüglich des ersten Rotorkerns 40 nicht gegenüberliegen, das heißt, jedes davon soll zwischen einem primären Vorstandsstück 43 und einem primären Vorstandsstück 43 angeordnet sein. Wenn der erste Rotorkern 40 und der zweite Rotorkern 50 angeordnet und an der Drehwelle 22 befestigt sind, wie in 4 und 5 gezeigt, ist der Scheibenmagnet 55 zwischen dem ersten Rotorkern 40 und dem zweiten Rotorkern 50 verkuppelt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Scheibenmagnet 55 ein scheibenförmiger Permanentmagnet, der aus einem Neodymmagneten ausgebildet ist. Wie in 6 gezeigt, weist der Scheibenmagnet 55 ein Durchgangsloch 56 auf, das an seiner mittleren Position zum Einfügen der Drehwelle 22 ausgebildet ist. Ferner berührt eine Seitenfläche 55a des Scheibenmagneten 55 eine Fläche der ersten Kernbasis 41 auf einer Seite des zweiten Rotorkerns 50 (Gegenfläche 41a) bzw. berührt die andere Seitenfläche 55b des Scheibenmagneten 55 eine Fläche der zweiten Kernbasis 51 auf einer Seite des ersten Rotorkerns 40 (Gegenfläche 51a), und der Scheibenmagnet 55 ist in Sandwichbauweise zwischen dem ersten Rotorkern 40 und dem zweiten Rotorkern 50 eingelegt und befestigt.
Ein Außendurchmesser des Scheibenmagneten 55 ist konform mit Außendurchmessern der ersten und zweiten Kernbasis 41, 51 des ersten und zweiten Rotorkerns 40, 50. Anders gesagt, der Außendurchmesser des Scheibenmagneten 55 ist kleiner als Außendurchmesser des ersten und zweiten Rotorkerns 40, 50 (primäre und sekundäre Vorstandsstücke 43, 53).
Ferner ist die Stärke des Scheibenmagneten 55 auf eine vorgegebene Stärke eingestellt, die dünner als eine Stärke der ersten Kernbasis 41 (zweiten Kernbasis 51) ist. Dabei ist, wenn der Rotor 25 durch den Feldmagneten 55, der zwischen einen Satz des ersten Rotorkerns 40 und des zweiten Rotorkerns 50 gekuppelt ist, ausgebildet ist, eine Länge des Rotors 25 in der axialen Richtung auf eine Länge eingestellt, die die Hälfte oder weniger des Außendurchmessers des Rotors 5 beträgt.
Wie in 4 gezeigt, ist der Scheibenmagnet 55 in der axialen Richtung magnetisiert und derart magnetisiert, dass ein Abschnitt auf der Seite des ersten Rotorkerns 40 ein N-Pol ist und ein Abschnitt auf der Seite des zweiten Rotorkerns 50 ein S-Pol ist. Dementsprechend fungieren aufgrund des Scheibenmagneten 55 die primären Vorstandsstücke 43 des ersten Rotorkerns 40 als die N-Pole (primäre Magnetpole) und die sekundären Vorstandsstücke 53 des zweiten Rotorkerns 50 als die S-Pole (sekundäre Magnetpole).
Infolgedessen funktioniert der Rotor 25 der vorliegenden Erfindung als Magnetfeldsystemrotor unter Benutzung des Scheibenmagneten 55. Ferner ist der Rotor 25 der vorliegenden Ausführungsform ein Rotor, der die primären Vorstandsstücke 43 als N-Pole und die sekundären Vorstandsstücke 53 als S-Pole fungieren lässt, welche abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und weist die Magnetpolanzahl von vierzehn Polen auf (die Anzahl der Magnetpolpaare beträgt sieben). Das heißt, die Anzahl von Magnetpolpaaren im Rotor 25 der vorliegenden Erfindung ist eine ungerade Anzahl von drei oder mehr.
Als Nächstes wird die Betriebsweise des oben beschriebenen bürstenlosen Motors M beschrieben.
Der Rotor 25 des bürstenlosen Motors M der vorliegenden Ausführungsform sieht den Scheibenmagneten 55 zwischen dem ersten Rotorkern 40 und dem zweiten Rotorkern 50 vor. Ferner sind durch den Scheibenmagneten 55 die N-Pole (primären Magnetpole) in den primären Vorstandsstücken 43 des ersten Rotorkerns 40 erzeugt und die S-Pole (sekundären Magnetpole) in den sekundären Vorstandsstücken 53 des zweiten Rotorkerns 50 erzeugt, wodurch der Rotor 25 des Magnetfeldsystems konfiguriert ist. Daher kann die Länge des Rotors 25 in der axialen Richtung herabgesetzt sein und zudem die Größe des bürstenlosen Motors M klein sein. Zudem wird, da die Länge des Rotors 25 in der axialen Richtung auf die Länge eingestellt ist, die die Hälfte oder weniger des Außendurchmessers des Rotors 25 beträgt, die Größe des bürstenlosen Motors M in der axialen Richtung noch kleiner.
Ferner dreht der Rotor 25 durch Ausbilden eines drehenden Magnetfelds im Stator 21 durch Leiten der U-Phasenspule, 33a, der V-Phasenspule 33b und der W-Phasenspule 33c, die auf die Zähne 31 gewickelt sind. Diese Drehung des Rotors 25 treibt die Antriebswelle 3 mit der Drehwelle 22 und der Untersetzungsgetriebevorrichtung 28 an und übt Unterstützungsmoment auf das Lenkrad 2 aus.
Ferner dreht beim Drehen und Betreiben des bürstenlosen Motors M, da eine große Last durch die Untersetzungsgetriebevorrichtung 28 betrieben ist, der bürstenlose Motor M auf einer hohen Geschwindigkeit von 2000 U/min und mehr. Hierbei wird er, da der Scheibenmagnet 55 zwischen dem ersten Rotorkern 40 und dem zweiten Rotorkern 50 angeordnet und in Sandwichbauweise in der axialen Richtung durch den ersten und zweiten Rotorkern 40, 50 (erste und zweite Kernbasis 41, 51) eingelegt ist, nicht durch Zentrifugalkraft getrennt.
Ferner sind beide Seitenflächen 55a, 55b des Scheibenmagneten 55 in Druckkontakt mit den Gegenflächen 41a, 51a der ersten und zweiten Kernbasis 40, 50, die aus den elektromagnetischen Stahlplatten ausgebildet sind. Daher ist, selbst wenn eine Umgebungstemperatur in einem Hochtemperaturbereich von 100°C oder höher liegt, eine Änderung der Außentemperatur des Scheibenmagneten 55 durch den ersten und zweiten Rotorkern 40, 50 verhindert. Daher ist die Hitzebeständigkeit verbessert. Besonders beim Scheibenmagneten 55, der aus Neodym mit einer unumkehrbaren Entmagnetisierung in der Hochtemperaturzone ausgebildet ist, ist eine Struktur mit überlegener Hitzebeständigkeit erzielt. Daher kann bei vielerlei Außentemperaturumgebungen ein Änderung einer magnetischen Eigenschaft des Scheibenmagneten 55 durch das drehende Magnetfeld unterdrückt sein, das durch die elektrische Leitung der U-Phasenspule 33a, der V-Phasenspule 33b und der W-Phasenspule 33c erzeugt ist.
Infolgedessen kann bei jeglicher Gebrauchstemperatur hohe Leistung, niedriges Rastmoment und niedrige Drehmomentwelligkeit beibehalten sein, und es kann ein zufriedenstellendes Lenkgefühl erzielt sein.
Ferner sieht aufgrunddessen, dass der Rotor 25 die ungerade Zahl von Magnetpolpaaren aufweist, die bei Betrachtung in Rotorkerneinheiten sieben beträgt, da Magnetpole derselben Polarität keine um 180° gegenüberliegende Positionen in der Umfangsrichtung einnehmen, die Form Stabilität gegen magnetische Vibration vor, sodass das niedrige Rastmoment verbessert sein kann und zufriedenstellendes Lenkgefühl erzielt sein kann.
Als Nächstes werden unten Vorteile der ersten Ausführungsform beschrieben.

(1) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Änderung der Außentemperatur durch den ersten und zweiten Rotorkern 40, 50 verhindert. Dies verbessert die Hitzebeständigkeit des Scheibenmagneten 55. Eine Änderung der magnetischen Eigenschaft (Entmagnetisierung) des Scheibenmagneten 55, die durch das drehende Magnetfeld erzeugt ist, ist unter verschiedenen Außentemperaturumgebungen kaum erzeugt.
(2) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, da der Scheibenmagnet 55 zwischen dem ersten Rotorkern 40 und dem zweiten Rotorkern 50 angeordnet und in Sandwichbauweise in der axialen Richtung eingelegt ist, verhindert, dass der Scheibenmagnet 55 durch die Zentrifugalkraft getrennt wird.
(3) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Rotor 25 ein Magnetfeldsystemrotor, der den Feldmagneten 55 durch die zwei Rotorkerne 40, 50 in Sandwichbauweise einlegt, und die Größe des bürstenlosen Motors M kann klein sein. Zudem kann, da die Länge des Rotors 25 in der axialen Richtung auf die Länge eingestellt ist, die die Hälfte oder weniger des Außendurchmessers des Rotors 25 beträgt, die Größe des bürstenlosen Motors M in der axialen Richtung noch kleiner sein.
(4) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sieht, da die Zahl von Magnetpolpaaren des Rotors 25 eine ungerade Zahl von sieben ist, die Form Stabilität gegen magnetische Vibration vor, und das niedrige Rastmoment und die niedrige Momentwelligkeit können weiter verbessert sein, und das zufriedenstellende Lenkgefühl kann erzielt sein.
(5) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann Reluktanzmoment an den primären und sekundären Vorstandsstücken 43, 53 genutzt sein, sodass das Bremsmoment, das bei Bremsen erzeugt ist, niedergehalten sein kann, das Lenken leichter gemacht ist und das Lenken einfacher wird.

Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird nun unter Bezugnahme auf 7 bis 10 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform weicht in einer Konfiguration des bürstenlosen Motors M der ersten Ausführungsform ab. Daher wird der abweichende bürstenlose Motor M nur im Detail beschrieben und gemeinsame Abschnitte der Übersichtlichkeit der Erläuterung halber ausgelassen.
7 ist eine Querschnittansicht eines bürstenlosen Motors M, und ein Stator 21 ist auf einer Innenseite des Motorgehäuses 20a befestigt.
Wie in 8 gezeigt, weist ein Statorkern 30 des Stators 21 sechzig Zähne 31 auf, die auf einer Innenseite in einer radialen Richtung vorstehen. Dementsprechend sind sechzig Schlitze 32 zwischen den Zähnen 31 ausgebildet, und die sechzig Schlitze 32 sin bei Betrachtung von einer Mittelachse L1 einer Drehwelle 22 her in einem gleichwinkligen Intervall ausgebildet.
Segmentleiter-(SC-)Spulen sind um die sechzig Zähne 31 gewickelt. Genauer sind zwei dreiphasige Spulen mit U-Phase, V-Phase und W-Phase, d. h. eine erste dreiphasige Systemspule und eine zweite dreiphasige Systemspule, im Uhrzeigersinn auf den sechzig Zähnen 31 ausgebildet.
Die erste dreiphasige Systemspule und die zweite dreiphasige Systemspule, die auf den Statorkern 30 der vorliegenden Ausführungsform gewickelt sind, sind durch verteiltes Wickeln im Uhrzeigersinn in einer Reihenfolge von einer ersten U-Phasensystemspule U1, einer zweiten U-Phasensystemspule U2, einer ersten V-Phasensystemspule V1, einer zweiten V-Phasensystemspule V2, einer ersten W-Phasensystemspule W1 und einer zweiten W-Phasensystemspule W2 gewickelt. Insbesondere sind die erste U-Phasensystemspule U1, die zweite U-Phasensystemspule U2, die erste V-Phasensystemspule V1, die zweite V-Phasensystemspule V2, die erste W-Phasensystemspule W1 und die zweite W-Phasensystemspule W2 in einer Reihenfolge mit sechs Zähnen 31 als ein Satz gewickelt und in Reihenfolge mit den Zähnen 31 in dem Satz gewickelt, der um eins verschoben ist.
Hierbei sind von den jeweiligen Phasenspulen U1, V1, W1 im ersten System und den jeweiligen Phasenspulen U2, V2, W2 im zweiten System, die durch verteiltes Wickeln gewickelt sind, benachbarte und gleichphasige Spulen in jedem Schlitz 32 gewickelt.
Die erste dreiphasige Systemspule und die zweite dreiphasige Systemspule sind derart konfiguriert, dass dreiphasige Spannungen mit 30°-Phasendifferenz zueinander daran angelegt ist. Das heißt, U-Phasenspannungen mit 30°-Phasendifferenz sind an die erste U-Phasensystemspule U1 und die zweite U-Phasensystemspule U2 angelegt, V-Phasenspannungen mit 30°-Phasendifferenz sind an die erste V-Phasensystemspule V1 und die zweite V-Phasensystemspule V2 angelegt, und W-Phasenspannungen mit 30°-Phasendifferenz sind an die erste W-Phasensystemspule W1 und die zweite W-Phasensystemspule W2 angelegt.
Wie in 8 bis 11 gezeigt, enthält der Rotor 25, der auf der Innenseite des Stators 21 angeordnet ist, einen ersten Rotorkern 60, einen zweiten Rotorkern 70, der dem ersten Rotorkern 60 gegenüberliegend angeordnet ist, und einen Scheibenmagneten (Feldmagnetglied) 75, der zwischen dem ersten Rotorkern 60 und dem zweiten Rotorkern 70 angeordnet ist.
Wie in 8 bis 11 gezeigt, enthält der erste Rotorkern 60 eine erste Kernbasis 61, die im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist. Ein Durchgangsloch 62 zum Einfügen der Drehwelle 22 und Befestigen derselben ist an einer mittleren Position der ersten Kernbasis 61 ausgebildet. Ferner sind auf einer Außenumfangsfläche der ersten Kernbasis 61 mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform fünf) primäre Vorstandsstücke 63 in gleichen Zwischenräumen angeordnet. Jedes der primären Vorstandsstücke 63 steht zu einer Außenseite in einer radialen Richtung vor, und ferner biegt sich ein distales Ende davon und steht zum zweiten Rotorkern 70 hin entlang einer axialen Richtung vor.
Umfangsrichtungsendflächen 63a, 63b der primären Vorstandsstücke 63 sind flache Flächen, die in einer radialen Richtung verlaufen (ohne Neigung bezüglich der radialen Richtung bei Betrachtung aus der axialen Richtung), und das primäre Vorstandsstück 63 ist mit einem sektorförmigen Querschnitt in einer axial vertikalen Richtung ausgebildet.
Ein Winkel jeden primären Vorstandsstücks 63 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel, der zwischen den Umfangsrichtungsendflächen 63a, 63b und der Mittelachse L1 der Drehwelle 22 gebildet ist, ist kleiner als ein Winkel eines Raums zwischen einem benachbarten primären Vorstandsstück 63 und Vorstandsstück 63 eingestellt.
Wie in 8 bis 11 gezeigt, ist der zweite Rotorkern 70 in der Form identisch mit dem ersten Rotorkern 60, und ein Durchgangsloch 72 zum Einfügen der Drehwelle 22 und Befestigen derselben ist an einer mittleren Position der zweiten Kernbasis 71 ausgebildet, die im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist. Ferner sind fünf sekundäre Vorstandsstücke 73 in gleichen Zwischenräumen auf einer Außenumfangsfläche der zweiten Kernbasis 71 angeordnet. Jedes der sekundären Vorstandsstücke 73 steht zur Außenseite in der radialen Richtung hin vor, ein distales Ende davon biegt sich und steht zum ersten Rotorkern 60 hin entlang der axialen Richtung vor.
Umfangsrichtungsendflächen 73a, 73b des sekundären Vorstandsstücks 73 sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen, und das sekundäre Vorstandsstück 73 ist mit einem sektorförmigen Querschnitt in der axial vertikalen Richtung ausgebildet.
Ein Winkel jeden sekundären Vorstandsstücks 73 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel, der zwischen den Umfangsrichtungsendflächen 73a, 73b und der Mittelachse L1 der Drehwelle 22 gebildet ist, ist kleiner als ein Winkel eines Raums zwischen einem benachbarten primären Vorstandsstück 73 und Vorstandsstück 73 eingestellt.
Ferner ist der zweite Rotorkern 70 derart angeordnet und befestigt, dass die sekundären Vorstandsstücke 73 des zweiten Rotorkerns 70 jeweils zwischen den primären Vorstandsstücken 63 des ersten Rotorkerns 60 bezüglich des ersten Rotorkerns 60 bei Betrachtung aus der axialen Richtung angeordnet sind. Hierbei ist der zweite Rotorkern 60 derart an den ersten Rotorkern 60 gekuppelt, dass der Scheibenmagnet 75 zwischen dem ersten Rotorkern 60 und dem zweiten Rotorkern 70 in der axialen Richtung angeordnet ist.
Insbesondere ist der Scheibenmagnet 75, wie in 11 gezeigt, in Sandwichbauweise zwischen einer Fläche der ersten Kernbasis 61 auf einer Seite der zweiten Kernbasis 71 (Gegenfläche 61a) und einer Fläche der zweiten Kernbasis 71 auf der Seite der ersten Kernbasis 61 (Gegenfläche 71a) eingelegt.
Hierbei ist, da die Endfläche 63a des primären Vorstandsstücks 63 auf einer Seite in der Umfangsrichtung und die Endfläche 73b des sekundären Vorstandsstücks 73 auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung derart ausgebildet sind, dass sie entlang der axialen Richtung parallel sind, ein Raum zwischen beiden Endflächen 63a, 73b zum Ausbilden einer im Wesentlichen linearen Form entlang der axialen Richtung ausgebildet. Ferner ist, da die Endfläche 63b des primären Vorstandsstücks 63 auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung und die Endfläche 73a des sekundären Vorstandsstücks 73 auf der einen Seite in der Umfangsrichtung derart ausgebildet sind, dass sie entlang der axialen Richtung parallel sind, ein Raum zwischen beiden Endflächen 63b, 73a zum Ausbilden einer im Wesentlichen linearen Form entlang der axialen Richtung ausgebildet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Scheibenmagnet 75 ein scheibenförmiger Permanentmagnet, der aus einem Neodym-Magneten ausgebildet ist. Wie in 11 gezeigt, weist der Scheibenmagnet 75 ein Durchgangsloch 76 auf, das n seiner mittleren Position zum Einfügen der Drehwelle 22 ausgebildet ist. Ferner berührt eine Seitenfläche 75a des Scheibenmagneten 75 die Gegenfläche 61a der Kernbasis 61 bzw. berührt die andere Seitenfläche 75b des Scheibenmagneten 75 die Gegenfläche 71a der zweiten Kernbasis 71, und der Scheibenmagnet 75 ist in Sandwichbauweise zwischen dem ersten Rotorkern 60 und dem zweiten Rotorkern 70 eingelegt und dort befestigt.
Ein Außendurchmesser des Scheibenmagneten 75 ist konform mit den Außendurchmessern der ersten und zweiten Kernbasis 61, 71 eingestellt, und eine Stärke davon ist auf eine vorgegebene Stärke eingestellt.
Das heißt, wenn der Scheibenmagnet 75 zwischen dem ersten Rotorkern 60 und dem zweiten Rotorkern 70 angeordnet ist, sind die distalen Endflächen 63c der primären Vorstandsstücke 63 und die Gegenfläche 71b der zweiten Kernbasis 71 derart ausgebildet, dass sie bündig sind, und sind die distalen Endflächen 73c der sekundären Vorstandsstücke 73 und die Gegenfläche 61b der ersten Kernbasis 61 derart ausgebildet, dass sie bündig sind.
Wie in 9 gezeigt, ist der Scheibenmagnet 75 in der axialen Richtung magnetisiert und derart magnetisiert, dass ein Abschnitt auf der Seite des ersten Rotorkerns 60 ein N-Pol wird und ein Abschnitt auf der Seite des zweiten Rotorkerns 70 ein S-Pol wird. Dementsprechend fungieren durch den Scheibenmagneten 75 die primären Vorstandsstücke 63 des ersten Rotorkerns 60 als die N-Pole (primäre Magnetpole) und die sekundären Vorstandsstücke 73 des zweiten Rotorkerns 70 als die S-Pole (sekundäre Magnetpole).
Infolgedessen wird der Rotor 25 der vorliegenden Ausführungsform zu einem Rotor mit einer sogenannten Randell-Struktur unter Benutzung des Scheibenmagneten 75. Ferner wird der Rotor 25 der vorliegenden Ausführungsform zu einem Rotor, der die primären Vorstandsstücke 63 als N-Pole und die sekundären Vorstandsstücke 73 als S-Pole fungieren lässt, welche abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und weist die Magnetpolanzahl von zehn Polen auf (die Anzahl der Magnetpolpaare beträgt fünf). Das heißt, der Rotor 25 der vorliegenden Ausführungsform weist eine Anzahl von Magnetpolpaaren auf, die eine ungerade Zahl von drei oder mehr ist.
Als Nächstes wird die Betriebsweise des oben beschrieben bürstenlosen Motors M der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Die primären Vorstandsstücke 63 des ersten Rotorkerns 60 sind derart ausgebildet, dass die primären Vorstandsstücke 63 zu einer Außenseite in einer radialen Richtung von einer Außenumfangsfläche der ersten Kernbasis 61 vorstehen und distale Enden davon zum Verlaufen zum zweiten Rotorkern 70 hin entlang der axialen Richtung gebogen sind. Dadurch fungieren die Abschnitte der primären Vorstandsstücke 63, die zum zweiten Rotorkern 70 hin entlang der axialen Richtung verlaufen, als die N-Pole. Ferner sind die sekundären Vorstandsstücke 73 des zweiten Rotorkerns 70 derart ausgebildet, dass die sekundären Vorstandsstücke 73 zur Außenseite in der radialen Richtung von einer Außenumfangsfläche der zweiten Kernbasis 71 verlaufen, und distale Enden davon sind zum Verlaufen zum ersten Rotorkern 60 hin entlang der axialen Richtung gebogen. Daher fungieren die die sekundären Vorstandsstücke 73, die zum ersten Rotorkern 60 hin entlang der axialen Richtung verlaufen, als die S-Pole. Dementsprechend weisen der erste Rotorkern 60 und der zweite Rotorkern 70 die Funktion als die sogenannte Randell-Struktur auf.
Ferner weist der Rotor 25, da die Anzahl der Magnetpolpaare eine ungerade Zahl ist, die fünf beträgt, eine Form auf, die gegen magnetische Vibration stabil ist, da die Magnetpole derselben Polarität bei Betrachtung in Rotorkerneinheiten nicht 180° in der Umfangsrichtung angeordnet sind, sodass niedriges Rastmoment und niedrige Momentwelligkeit weiter verbessert sind und ein zufriedenstellendes Lenkgefühl erzielt sein kann.
Zudem wird, da der Scheibenmagnet 75 in einem Zustand ist, in dem seine beiden Seiten in der axialen Richtung durch die erste und zweite Kernbasis 61, 71 an der mittleren Position des Rotors 25 umgeben sind und seine äußere Seitenfläche in der radialen Richtung durch die primären und sekundären Vorstandsstücke 63, 73 umgeben ist, die Unterdrückung von Bremsmoment bei Bremsen möglich, wodurch das Lenken leichter gemacht ist und das Lenken einfacher wird.
Als Nächstes weist die zweite Ausführungsform neben den Vorteilen der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(6) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist bewirkt, dass die Abschnitte der primären Vorstandsstücke 63, die zum zweiten Rotorkern 70 hin entlang der axialen Richtung verlaufen, als die N-Pole fungieren. Ferner ist bewirkt, dass die Abschnitte der sekundären Vorstandsstücke 73, die zum ersten Rotorkern 60 hin entlang der axialen Richtung verlaufen, als die S-Pole fungieren. Daher kann Magnetfluss des Scheibenmagneten 75 wirksamer zum Verbessern einer Leistung des bürstenlosen Motors M genutzt sein.
(7) In der vorliegenden Ausführungsform wird, da die Anzahl von Magnetpolpaaren im Rotor 25 als ungerade Zahl von fünf hergestellt ist, die Form davon stabil gegen magnetische Vibration, sodass das niedrige Rastmoment und die niedrige Momentwelligkeit weiter verbessert sind und das zufriedenstellende Lenkgefühl erzielt sein kann.
(8) In der vorliegenden Ausführungsform wird, da der Scheibenmagnet 73 in dem Zustand angeordnet ist, in dem er durch die erste und zweite Kernbasis 61, 71 am mittleren Abschnitt des Rotors 25 und die primären und sekundären Vorstandsstücke 63, 73 umgeben ist, die Unterdrückung des Bremsmoments bei Bremsen möglich.

Dritte Ausführungsform
Als Nächstes wird nun unter Bezugnahme auf 12 und 13 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine sogenannte Tandemart ist, die zwei Rotoren 25 der zweiten Ausführungsform gestapelt aufweist. Dementsprechend werden nun kennzeichnende Abschnitte im Detail beschrieben und eine detaillierte Erläuterung gemeinsamer Abschnitte ausgelassen.
Wie in 12 und 13 gezeigt, enthält ein Rotor 80 eines bürstenlosen Motors M einen Vorderseitenrotor 81 und einen Rückseitenrotor 82.
Der Vorderseitenrotor 81 weist eine identische Konfiguration wie der Rotor 25 der zweiten Ausführungsform auf und enthält einen ersten Rotorkern 60, der mit primären Vorstandsstücken 63 versehen ist, einen zweiten Rotorkern 70, der mit sekundären Vorstandsstücken 73 versehen ist, und einen Scheibenmagneten (Feldmagnetglied) 75.
Der Rückseitenrotor 82 weist eine identische Konfiguration wie der Rotor 25 der zweiten Ausführungsform auf und enthält einen ersten Rotorkern 60, der mit primären Vorstandsstücken 63 versehen ist, einen zweiten Rotorkern 70, der mit sekundären Vorstandsstücken 73 versehen ist, und einen Scheibenmagneten (Feldmagnetglied) 75.
Ferner sind, wenn der Vorderseitenrotor 81 und der Rückseitenrotor 82 gestapelt sind, der zweite Rotorkern 70 des Vorderseitenrotors 81 und der zweite Rotorkern 70 des Rückseitenrotors 82 zur Kontaktherstellung gestapelt, und der Rotor 80 ist an der Drehwelle 22 befestigt.
Als Nächstes wird die Betriebsweise der oben beschriebenen dritten Ausführungsform beschrieben.
Da der Rotor 80 in der Tandemstruktur ausgebildet ist, die den Vorderseitenrotor 81 und den Rückseitenrotor 82 mit derselben Konfiguration gestapelt aufweist, kann ein kompakter Hochleistungsmotor ausgebildet sein.
Ferner wird, da der Vorderseitenrotor 81 und der Rückseitenrotor 82 in derselben Form und aus denselben Materialien ausgebildet sind, Bauteilverwaltung und Zusammenbauarbeit beim Zusammenbauen des Rotors 80 leicht.
Gemäß der dritten Ausführungsform kann neben den Vorteilen der zweiten Ausführungsform ein kompakter Motor mit noch höherer Leistung verwirklicht sein.
Vierte Ausführungsform
Als Nächstes wird nun unter Bezugnahme auf 14 bis 16 eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform fügt dem Rotor 25 der zweiten Ausführungsform eine neue Konfiguration hinzu. Daher wird der Abschnitt der neu hinzugefügten Konfiguration im Detail beschrieben und eine detaillierte Erläuterung von gemeinsamen Teilen ausgelassen.
Wie in 14 und 15 gezeigt, sind quadratische säulenförmige primäre Wendepolmagneten 85, die in einer axialen Richtung gestreckt sind, jeweils in Sandwichbauweise zwischen Umfangsrichtungsendflächen 63a der primären Vorstandsstücke 63 und Umfangsrichtungsabschnitten 73b von sekundären Vorstandsstücken 73 eingelegt und dort befestigt. Die primären Wendepolmagneten 85 stehen derart vor, dass ihre Innenseitenflächen in einer radialen Richtung erste und zweite Kernbasen 61, 71 berühren, und stehen derart vor, dass ihre Außenseitenflächen in der radialen Richtung mit Außenumfangsflächen der primären und sekundären Vorstandsstücke 63, 73 bündig werden.
Jeder der primären Wendepolmagneten 85 ist ein Ferritmagnet und ist in der Umfangsrichtung magnetisiert, und ist derart magnetisiert, dass ein Abschnitt auf einer Seite der primären Vorstandsstücke 63, die als N-Pole fungieren, gleicherweise der N-Pol wird, und ein Abschnitt auf einer Seite der sekundären Vorstandsstücke 73, die als S-Pole fungieren, gleicherweise der S-Pol wird.
Wie in 14 und 15 gezeigt, sind quadratische säulenförmige sekundäre Wendepolmagneten 86, die in der axialen Richtung gestreckt sind, jeweils in Sandwichbauweise zwischen Umfangsrichtungsendflächen 63b der primären Vorstandsstücke 63 und Umfangsrichtungsabschnitten 73a von sekundären Vorstandsstücken 73 eingelegt und dort befestigt. Die sekundären Wendepolmagneten 86 stehen derart vor, dass ihre Innenseitenflächen in der radialen Richtung erste und zweite Kernbasen 61, 71 berühren, und stehen derart vor, dass ihre Außenseitenflächen in der radialen Richtung mit Außenumfangsflächen der primären und sekundären Vorstandsstücke 63, 73 bündig werden.
Jeder der sekundären Wendepolmagneten 86 ist ein Ferritmagnet und ist in der Umfangsrichtung magnetisiert, und ist derart magnetisiert, dass ein Abschnitt auf einer Seite der primären Vorstandsstücke 63, die als N-Pole fungieren, gleicherweise der N-Pol wird, und ein Abschnitt auf einer Seite der sekundären Vorstandsstücke 73, die als S-Pole fungieren, gleicherweise der S-Pol wird.
Das heißt, die primären Wendepolmagneten 85 und die sekundären Wendepolmagneten 86 sind derart magnetisiert, dass ihre Magnetisierungsrichtungen in der Umfangsrichtung entgegengesetzt sind.
Ferner sind, wie in 14 gezeigt, durch Vorsehen der primären und sekundären Wendepolmagneten 85, 86 primäre Rückseitenmagneten 87 in Räume gepasst und befestigt, die zwischen den primären und sekundären Wendepolmagneten 85, 86 angeordnet und zu einem ersten Rotorkern 60 hin geöffnet sind, genauer gesagt die Räume, die durch Innenumfangsflächen der sekundären Vorstandsstücke 73 und eine Außenumfangsfläche ausgebildet sind, die durch die erste Kernbasis 61 und den Scheibenmagneten 75 ausgebildet ist. Die primären Rückseitenmagneten 87 sind Ferritmagneten und sind in der radialen Richtung magnetisiert, und sind derart magnetisiert, dass die Nähen der Flächen, die die sekundären Vorstandsstücke 73 berühren, auf die gleiche Art und Weise wie die sekundären Vorstandsstücke 73 die S-Pole werden, und ferner die Nähen der Flächen, die die erste Kernbasis 61 berühren, auf die gleiche Art und Weise wie die erste Kernbasis 61 die N-Pole werden.
Auf die gleiche Art und Weise sind, wie in 15 gezeigt, sekundäre Rückseitenmagneten 88 in Räume gepasst und befestigt, die zwischen den primären und sekundären Wendepolmagneten 85, 86 angeordnet und zum zweiten Rotorkern 70 hin geöffnet sind, genauer gesagt die Räume, die durch Innenumfangsflächen der primären Vorstandsstücke 63 und eine Außenumfangsfläche ausgebildet sind, die durch die zweite Kernbasis 71 und den Scheibenmagneten 75 ausgebildet ist. Die sekundären Rückseitenmagneten 88 sind Ferritmagneten und sind in der radialen Richtung magnetisiert, und sind derart magnetisiert, dass die Nähen der Flächen, die die primären Vorstandsstücke 63 berühren, auf die gleiche Art und Weise wie die primären Vorstandsstücke 63 die N-Pole werden, und ferner die Nähen der Flächen, die die zweite Kernbasis 71 berühren, auf die gleiche Art und Weise wie die zweite Kernbasis 71 die S-Pole werden.
Als Nächstes wird die Betriebsweise der oben beschriebenen vierten Ausführungsform beschrieben.
An dem Teil der ersten Kernbasis 61 ist ein Rotor, bei dem die sekundären Vorstandsstücke 73 mit den Abschnitten auf einer Seite eines Stators 21 als Schenkelpole von S-Polen durch die primären Rückseitenmagneten 87 der S-Pole fungieren und die primären Vorstandsstücke 63, die als Schenkelpole der N-Pole durch die primären Rückseitenmagneten 87 fungieren, abwechselnd in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, ausgebildet.
Ferner ist an dem Teil der zweiten Kernbasis 71 ist ein Rotor, bei dem die primären Vorstandsstücke 63 mit den Abschnitten auf der Seite des Stators 21 als Schenkelpole von N-Polen durch die sekundären Rückseitenmagneten 88 der N-Pole fungieren und die sekundären Vorstandsstücke 73, die als Schenkelpole der S-Pole durch die sekundären Rückseitenmagneten 88 fungieren, abwechselnd in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, ausgebildet.
Ferner ist am Teil des Scheibenmagneten 75 ist ein Rotor einer Randell-Struktur, bei dem die primären Vorstandsstücke 63 mit den Abschnitten auf des Seite des Stators 21 als die N-Pole durch die primären Rückseitenmagneten 87 fungieren und die sekundären Vorstandsstücke 73 mit den Abschnitten auf des Seite des Stators 21, die als die S-Pole durch die sekundären Rückseitenmagneten 88 fungieren, abwechselnd in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, ausgebildet.
Die vierte Ausführungsform weist neben den Wirkungen der ersten und zweiten Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.

(9) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die primären und sekundären Wendepolmagneten 85, 86, die derart magnetisiert sind, dass sie dieselbe Polarität wie die primären und sekundären Vorstandsstücke 63, 73 aufweisen, zwischen den primären Vorstandsstücken 63 und den sekundären Vorstandsstücken 73 angeordnet. Austreten von Magnetfluss zwischen den jeweiligen primären Vorstandsstücken 63 des ersten Rotorkerns und den jeweiligen sekundären Vorstandsstücken 73 des zweiten Rotorkerns kann reduziert sein, und der Magnetfluss des Scheibenmagneten 75 kann wirksamer zum Verbessern der Leistung des bürstenlosen Motors M genutzt sein.
(10) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da der Fluss des Magnetflusses am Abschnitt der ersten Kernbasis 61 ein erwünschter Fluss durch die primären Rückseitenmagneten 87 wird, Magnetflusskurzschluss des Scheibenmagneten 75 unterdrückt sein, und der Magnetfluss der primären Rückseitenmagneten 87 kann wirksamer zum Verbessern der Leistung des bürstenlosen Motors M genutzt sein.
(11) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da ein Fluss des Magnetflusses am Abschnitt der zweiten Kernbasis 71 ein erwünschter Fluss durch die sekundären Rückseitenmagneten 88 wird, der Magnetflusskurzschluss des Scheibenmagneten 75 unterdrückt sein, und der Magnetfluss der sekundären Rückseitenmagneten 88 kann wirksamer zum Verbessern der Leistung des bürstenlosen Motors M genutzt sein.

Fünfte Ausführungsform
Es wird nun unter Bezugnahme auf 17 bis 20 eine fünfte Ausführungsform eines Motors für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
17 zeigt eine Querschnittansicht des bürstenlosen Motors M, wobei ein Stator 121 an einer Innenumfangsfläche eines Motorgehäuses 120 befestigt ist und ein Rotor 123, der an einer Drehwelle 122, die aus nichtmagnetischem Material (beispielsweise Edelstahl) ausgebildet ist, befestigt ist und einstückig mit der Drehwelle 122 dreht, auf einer Innenseite des Stators 121 angeordnet ist. Ferner ist die Drehwelle 122 durch ein Zahnrad (nicht gezeigt) treibend an eine Antriebswelle 3a der Lenkwelle 3 gekuppelt.
Der Stator 121 enthält einen zylindrischen Statorkern 130, und eine Außenumfangsfläche des Statorkerns 130 ist am Motorgehäuse 120 befestigt. Mehrere Zähne 131, die entlang einer axialen Richtung ausgebildet sind und in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, stehen zu einer Innenseite in einer radialen Richtung hin auf einer Innenseite des Statorkerns 130 vor. Die Zähne 131 sind T-förmige Zähne, die beide Seitenflächen in der Umfangsrichtung ihrer distalen Abschnitte in der Umfangsrichtung vorstehend und distale Endflächen auf einer Innenseite in der radialen Richtung aufweisen, die in bogenförmigen Flächen mit einer Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mitte aufweisen.
Ferner ist ein Schlitz 132 zwischen einem Zahn 131 und einem Zahn 131 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Zähne zwölf und die Anzahl der Schlitze 132 zwölf, identisch mit der Anzahl der Zähne 131.
Ferner ist eine dreiphasige Spule, d. h. eine U-Phasenspule 133a, eine V-Phasenspule 133b und eine W-Phasenspule 133c, im Uhrzeigersinn in einer Reihenfolge auf die Zähne 131 gewickelt. Ferner sind die jeweilige Phasenspulen 133a, 133b, 133c, die auf den Statorkern 130 der vorliegenden Ausführungsform gewickelt sind, mit konzentrierter Wicklung gewickelt, wobei die U-Phasenspule 133a, die V-Phasenspule 133b und die W-Phasenspule 133c in der Umfangsrichtung in der Reihenfolge mit den Zähnen 131 um eins versetzt gewickelt sind. Das heißt, die Wicklung ist auf den Zähnen 131 mit einem Zahn versetzt um eins in der Reihenfolge von U-Phasenspule 133a → V-Phasenspule 133b → W-Phasenspule 133c → U-Phasenspule 133a → V-Phasenspule 133b → W-Phasenspule 133c → U-Phasenspule 133a → V-Phasenspule 133b → W-Phasenspule 133c → U-Phasenspule 133a → V-Phasenspule 133b → W-Phasenspule 133c im Uhrzeigersinn ausgeführt.
Der Rotor 123, der auf der Innenseite des Stators 121 angeordnet ist, enthält einen runden säulenförmigen Rotorkern 140, in den die Drehwelle 122 eingefügt und befestigt ist. Mehrere Schlitze 142, die in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind, sind auf einer Außenumfangsfläche des Rotorkerns 140 entlang einer axialen Richtung ausgebildet. Jeder der Schlitze 142 auf einer Rotorseite ist mit seiner inneren Bodenflache in einer bogenförmigen Fläche mit der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mitte ausgebildet.
Ferner ist durch Ausbilden der mehreren Schlitze 142 ein Schenkelpoleisenkern 143 zwischen einem Schlitz 142 und einem Schlitz 142 ausgebildet. Hier sind beide Seitenflächen 143a in einer Umfangsrichtung von jedem der Schenkelpoleisenkerne 143 flache Flächen, die zur Mittelachse L1 der Drehwelle 122 hin verlaufen. Ferner ist eine Breite der Schlitze 142 in der Umfangsrichtung derart ausgebildet, dass sie breiter als eine Breite der Schenkelpoleisenkerne 143 in der Umfangsrichtung ist.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Schlitze 142 vier. Dementsprechend beträgt die Anzahl der Schenkelpoleisenkerne 143 vier, genau wie die Anzahl der Schlitze 142.
Jeder der Schlitze 142 weist einen Magneten 144 auf, der durch einen Neodym-Magneten ausgebildet ist, welcher daran gepasst ist. Jeder Magnet 144 weist eine Magnetinnenumfangsfläche auf, die durch einen Haftstoff an der inneren Bodenfläche des Schlitzes 142 befestigt ist, und weiterhin eine Magnetaußenumfangsfläche 144b, die derart freiliegt, dass sie dem Stator 121 direkt gegenüberliegt (SPM-Struktur).
Eine Magnetaußenumfangsfläche 144b von jedem der Magneten 144 bildet eine bogenförmige Fläche aus, die mit einer Außenumfangsfläche 143b eines Schenkelpoleisenkerns 143 bündig wird, welche eine bogenförmige Fläche mit einer Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mitte ist, in einer Umfangsrichtung mit einem identischen Krümmungsradius. Eine Magnetisierungsrichtung von jedem der Magneten 144 ist derart eingestellt, dass eine Außenseite in einer radialen Richtung ein S-Pol ist und eine Innenseite in der radialen Richtung ein N-Pol. Das heißt, es sind Magneten mit nur einem Magnetpol angeordnet.
Daher fungiert jeder Schenkelpoleisenkern 143, der zwischen einem Magneten 144 und einem Magneten 144 angeordnet ist, als N-Pol, der der andere, von dem einen Magnetpol der Magneten 144 abweichende Magnetpol ist, und ein Rotor der vorliegenden Ausführungsform ist ein sogenannter Folgepolrotor 123 (Motor) mit acht Magnetpolen. Dementsprechend wird der bürstenlose Motor M der vorliegenden Ausführungsform, da er die Struktur aufweist, bei der die Magneten 144 derart an die Schlitze 142 angehaftet sind, dass die Magnetaußenumfangsflächen 144b wie oben beschrieben zum Stator 121 hin freiliegen, ein Folgepolmotor der SPM-Art.
Die Schenkelpoleisenkerne 143 und die Magneten 144 sind derart eingestellt, dass eine Divergenz θ1 der Magneten 144 größer als eine Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 wird. Hier ist, wie in 18 gezeigt, die Divergenz θ1 der Magneten 144 ein Winkel, der zwischen beiden Seitenflächen 144c jedes Magneten 144 in der Umfangsrichtung mit der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mitte ausgebildet ist. Ferner ist, wie in 18 gezeigt, die Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 ein Winkel, der zwischen beiden Seitenflächen 143a jedes Schenkelpoleisenkerns 143 in der Umfangsrichtung mit der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mitte ausgebildet ist. Beide Seitenflächen 144c in der Umfangsrichtung der Magneten 144 sind derart ausgebildet, dass sie flache Flächen ausbilden, die zur Mittelachse L1 der Drehwelle 122 hin verlaufen.
Ferner sind die Divergenz θ1 der Magneten 144 und die Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 auf Größen eingestellt, durch die Räume 145 zwischen beiden Seitenflächen 144c jedes Magneten 144 in der Umfangsrichtung und beiden Seitenflächen 143a jedes Schenkelpoleisenkerns 143 in der Umfangsrichtung ausgebildet sind.
Als Nächstes wird die Betriebsweise des oben beschriebenen bürstenlosen Motors M der fünften Ausführungsform beschrieben.
Wenn nun ein Lenkrad 2 gehandhabt wird, dreht die Antriebswelle 3a, und Torsion ist in einer Torsionsstange erzeugt, die zwischen der Antriebswelle 3a und einer Abtriebswelle 3b angeordnet ist. Ferner wird ein Torsionswinkel der Torsionsstange durch einen Momentsensor erkannt, der nicht gezeigt ist, und Lenkmoment, das auf die Antriebswelle 3a ausgeübt ist, wird erkannt. Dann wird Unterstützungsmoment, das auf das Lenkrad ausgeübt ist, auf Grundlage des erkannten Lenkmoments berechnet, und der bürstenlose Motor M wird angetrieben und gesteuert.
Hierbei ist, da der bürstenlose Motor M von der SPM-Art ist, bei dem die Magneten 144 auf einer Fläche freiliegen, Abtriebsmoment (Unterstützungsmoment) beim Starten im Vergleich zu einem bürstenlosen Motor der IPM-Art beim Starten erhöht.
Ferner kann, da die Divergenz θ1 der Magneten 144 derart eingestellt ist, dass sie größer als die Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 ist, ein Betrag des Magnetflusses von den Magneten 144 weiter erhöht sein, und eine Magnetflussdichte ist dadurch erhöht, dass die Schenkelpoleisenkerne 143 klein werden, wodurch das Abtriebsmoment während der Aktivierung erhöht sein kann.
19 ist eine Punktgrafik, die einen Momentvergleich während der Aktivierung (Unterstützungsmoment) des bürstenlosen Folgepolmotors M der SPM-Art der vorliegenden Ausführungsform und einem bürstenlosen Motor der IPM-Art mit acht Polen und zwölf Schlitzen, welche durch acht Magneten ausgebildet sind, deren Magnetpolausrichtung abwechselnd abweicht, zeigt, der durch einen Versuch erzielt ist.
Bei dem Versuch wurde die Leistung des bürstenlosen Motors der vorliegenden Ausführungsform und des bürstenlosen IPM-Motors mit acht Polen und zwölf Schlitzen unter identischem Zustand eingestellt. Ferner befinden sich vier Magneten 144 des bürstenlosen Motors M der vorliegenden Ausführungsform mit acht Polen und zwölf Schlitzen und acht Magneten des bürstenlosen IPM-Motors mit acht Polen und zwölf Schlitzen dahingehend in einem identischen Zustand, als sie aus einem identischen Material (Neodymmagnetmaterial) sind und eine identische Gesamtmenge Magnetmaterial aufweisen.
Ferner zeigt die ”x”-Markierung in 19 das Abtriebsmoment des bürstenlosen IPM-Motors während der Aktivierung an. ”o” zeigt das Abtriebsmoment des bürstenlosen Folgepolmotors M der vorliegenden Ausführungsform während der Aktivierung an.
Wie aus der Punktgrafik hervorgeht, versteht es sich, dass beim bürstenlosen Folgepolmotor M der SPM-Art der vorliegenden Ausführungsform das Unterstützungsmoment während des Aktivierens erhöht ist.
Ferner ist, da außerdem Reluktanzmoment wirkt, das Abtriebsmoment während des Betriebs im Vergleich zum bürstenlosen IPM-Motor beibehalten.
Ferner ist, wenn der bürstenlose Motor M nicht betriebsbereit wird, da der bürstenlose Motor M ein Folgepolmotor ist, d. h., da die Schenkelpoleisenkerne 143 zwischen den Magneten 144 angeordnet sind, Magnetmoment herabgesetzt, und Bremsmoment ist bezüglich des bürstenlosen IPM-Motors reduziert.
Zudem ist, da Räume 145 zwischen beiden Seitenflächen 144c jedes Magneten 144 in der Umfangsrichtung und beiden Seitenflächen 143a jedes Schenkelpoleisenkerns 143 in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, das Magnetmoment weiter herabgesetzt, und das Bremsmoment kann ferner klein hergestellt sein.
20 ist eine Punktgrafik, die einen Bremsmomentvergleich des bürstenlosen Folgepolmotors M der SPM-Art der vorliegenden Ausführungsform und dem bürstenlosen IPM-Motor mit acht Polen und zwölf Schlitzen zeigt, der durch einen Versuch erzielt ist. Der Versuch wird unter derselben Bedingung wie der Versuch durchgeführt, der oben in 19 gezeigt ist.
Ferner zeigt die ”x”-Markierung in 20 das Bremsmoment des bürstenlosen IPM-Motors an. ”o” zeigt Bremskraftmoment des bürstenlosen Folgepolmagneten M der SPM-Art der vorliegenden Ausführungsform an.
Wie aus der Punktgrafik hervorgeht, versteht es sich, dass der bürstenlose Folgepolmotor M der SPM-Art der vorliegenden Ausführungsform ein kleineres Bremsmoment als das Bremsmoment des bürstenlosen IPM-Motors aufweist.
Dementsprechend wird das Bremsmoment selbst dann klein, wenn der bürstenlose Motor M aufgrund des Auftretens einer Störung in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung 1 betriebsunfähig wird, das Lenken ist einfacher hergestellt und das Lenken wird leichter.
Als Nächstes werden unten Vorteile der fünften Ausführungsform beschrieben.

(12) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der bürstenlose Motor M ein bürstenloser Folgepolmotor der SPM-Art. Daher wird effektiver Magnetfluss, dadurch, dass die Magneten 144 auf der Fläche freiliegen, groß, und die Unterstützungskraft während der Aktivierung kann erhöht sein. Ferner kann, da eine Länge der Magneten 144 in der Umfangsrichtung bezüglich eines Umfangs halbiert wird, das Bremsmoment nach dem betriebsunfähigen Zustand des Motors klein sein.
(13) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann dadurch, dass die Divergenz θ1 der Magneten 144 größer als die Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 eingestellt ist, die Magnetflussmenge von den Magneten 144 weiter erhöht sein, und dadurch, dass die Magnetflussdichte dadurch erhöht ist, dass die Schenkelpoleisenkerne 143 klein werden, kann das Abtriebsmoment während der Aktivierung groß hergestellt sein.
(14) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist dadurch, dass die Räume 145 zwischen beiden Seitenflächen 144c jedes Magneten 144 in der Umfangsrichtung und beiden Seitenflächen 143a jedes Schenkelpoleisenkerns 143 in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, das Magnetmoment weiter herabgesetzt, und das Bremsmoment kann klein sein.

In der fünften Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung, obgleich der bürstenlose Motor M acht Pole und zwölf Schlitze aufweist, auf einen bürstenlosen Motor M mit zehn Polen und zwölf Schlitzen Anwendung finden, wie in 21 gezeigt. In diesem Falle können ähnliche Vorteile wie bei der fünften Ausführungsform erzielt sein.
Dabei enthält der bürstenlose Motor M mit zehn Polen und zwölf Schlitzen, wie in 21 gezeigt, fünf Schlitze 142, die auf einem Rotorkern 140 ausgebildet sind. Dementsprechend beträgt die Anzahl der Schenkelpoleisenkerne 143 fünf, identisch mit den Schlitzen 142. Ferner ist durch Anordnen von fünf Magneten 144 in den fünf Schlitzen 142 ein Rotor der vorliegenden Ausführungsform als Rotor 123 (Motor) der SPM-Art ausgebildet und ist von der Folgepolart mit zehn Magnetpolen.
In diesem Falle sind die Schenkelpoleisenkerne 143 und die Magneten 144 derart eingestellt, dass eine Divergenz θ1 der Magneten 144 größer als eine Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 eingestellt ist. Ferner sind Räume 145 zwischen beiden Seitenflächen 144c jedes Magneten 144 in der Umfangsrichtung und beiden Seitenflächen 143a jedes Schenkelpoleisenkerns 143 in der Umfangsrichtung ausgebildet.
Spulen sind um den Stator 121 eines bürstenlosen Motors M mit den Schlitzen, der in 21 gezeigt ist, mit konzentrierter Wicklung gewickelt, die von der fünften Ausführungsform abweicht. Die Spulen sind auf die Zähne 131 in einer Reihenfolge von einer U-Phasenspule 135a mit einer Originalwicklung, einer U-Phasenspule 135b mit einer Umkehrwicklung, einer V-Phasenspule 136a mit der Originalwicklung, einer V-Phasenspule 136b mit der Umkehrwicklung, einer W-Phasenspule 137a mit der Originalwicklung und einer W-Phasenspule 137b mit der Umkehrwicklung im Uhrzeigersinn gewickelt, wobei die Zähne 131 um eins verschoben sind. Das heißt, die Spulen 135a, 136a, 137a mit der Originalwicklung und die Spulen 135b, 136b, 137 mit der Umkehrwicklung, die jede dieselbe Phase aufweisen, sind zwischen benachbarten Zähnen 131 gewickelt.
Ferner sind durch elektrische Leitung Magnetfelder in entgegengesetzten Richtungen jeweils in der U-Phasenspule 135a mit der Originalwicklung und der U-Phasenspule 135b mit der Umkehrwicklung, der V-Phasenspule 136a mit der Originalwicklung und der V-Phasenspule 136b mit der Umkehrwicklung und der W-Phasenspule 137a mit der Originalwicklung und der W-Phasenspule 137b mit der Umkehrwicklung erzeugt.
Ferner kann die vorliegende Erfindung auf einen bürstenlosen Motor M mit vierzehn Polen und zwölf Schlitzen, wie in 22 gezeigt, Anwendung finden. In diesem Falle sind dieselben Vorteile wie in der fünften Ausführungsform erzielbar.
Im Übrigen enthält der bürstenlose Motor M mit vierzehn Polen und zwölf Schlitzen, wie in 22 gezeigt, sieben Schlitze 142, die auf einem Rotorkern 140 ausgebildet sind. Dementsprechend wird die Anzahl der Schenkelpoleisenkerne 143 sieben, identisch mit den Schlitzen 142. Ferner ist durch Anordnen von sieben Magneten 144 in den sieben Schlitzen 142 ein Rotor der vorliegenden Ausführungsform als Rotor 123 (Motor) der SPM-Art ausgebildet und ist von der Folgepolart mit vierzehn Magnetpolen.
In diesem Falle sind die Schenkelpoleisenkerne 143 und die Magneten 144 derart eingestellt, dass eine Divergenz θ1 der Magneten 144 größer als eine Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 eingestellt ist. Ferner sind Räume 145 zwischen beiden Seitenflächen 144c jedes Magneten 144 in der Umfangsrichtung und beiden Seitenflächen 143a jedes Schenkelpoleisenkerns 143 in der Umfangsrichtung ausgebildet.
Ferner sind auf einem Stator 121 eines bürstenlosen Motors M mit den Schlitzen, der in 22 gezeigt ist, jeweilige Spulen mit einem gleichen Wicklungsverfahren wie in 21 auf Zähne 131 gewickelt, in einer Reihenfolge von einer U-Phasenspule 135a mit einer Originalwicklung und einer U-Phasenspule 135b mit einer Umkehrwicklung, einer V-Phasenspule 136a mit der Originalwicklung und einer V-Phasenspule 136b mit der Umkehrwicklung und einer W-Phasenspule 137a mit der Originalwicklung und einer W-Phasenspule 137b mit der Umkehrwicklung.
Dementsprechend sind durch elektrische Leitung Magnetfelder in entgegengesetzten Richtungen jeweils in der in der U-Phasenspule 135a und der U-Phasenspule 135b, der V-Phasenspule 136a und der V-Phasenspule 136b und der W-Phasenspule 137a und der W-Phasenspule 137b erzeugt.
Sechste Ausführungsform
Als Nächstes wird nun unter Bezugnahme auf 23 und 24 eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform weicht in einem Wicklungsverfahren von Spulen, die auf einen Stator gewickelt sind, vom bürstenlosen Motor M der fünften Ausführungsform ab. Daher wird der kennzeichnende Abschnitt davon im Detail beschrieben, und gemeinsame Abschnitte sind der Übersichtlichkeit der Erläuterung halber ausgelassen.
Wie in 23 gezeigt, weist ein Statorkern 150 eines Stators 121, der an einer Innenumfangsfläche eines Motorgehäuses (nicht gezeigt) befestigt ist, sechzig Zähne 151 auf, die derart ausgebildet sind, dass sie zu einer Innenseite in einer radialen Richtung hin verlaufen. Dementsprechend sind sechzig Schlitze 152 zwischen den Zähnen 151 ausgebildet, und die sechzig statorseitigen Schlitze 152 sind bei Betrachtung von einer Mittelachse L1 einer Drehwelle 122 aus in gleichen Abständen angeordnet.
Ferner weisen die Zähne 151 zwei dreiphasige Spulen einer U-Phase, V-Phase und W-Phase auf, das heißt, eine erste dreiphasige Systemspule und eine zweite dreiphasige Systemspule sind im Uhrzeigersinn daran ausgebildet.
Ferner sind die erste dreiphasige Systemspule und die zweite dreiphasige Systemspule, die auf den Statorkern 150 der vorliegenden Ausführungsform gewickelt sind, verteilte Wicklungen und in einer Reihenfolge von einer ersten U-Phasensystemspule U1, einer zweiten U-Phasensystemspule U2, einer ersten V-Phasensystemspule V1, einer zweiten V-Phasensystemspule V2, einer ersten W-Phasensystemspule W1 und einer zweiten W-Phasensystemspule W2 im Uhrzeigersinn gewickelt. Insbesondere sind die erste U-Phasensystemspule U1, die zweite U-Phasensystemspule U2, die erste V-Phasensystemspule V1, die zweite V-Phasensystemspule V2, die erste W-Phasensystemspule W1 und die zweite W-Phasensystemspule W2 in einer Reihenfolge mit sechs Zähnen 151 als ein Satz gewickelt, wobei die Zähne 151 um eins verschoben sind.
Hier sind die jeweiligen Phasenspulen U1, V1, W1 des ersten Systems und die jeweiligen Phasenspulen U2, V2, W2 des zweiten Systems, die durch verteiltes Wickeln gewickelt sind, in jedem Schlitz 152 gewickelt, wobei benachbarte Spulen derselben Phase gewickelt sind.
Dreiphasige Spannungen mit 30°-Phasendifferenz zueinander sind an die erste dreiphasige Systemspule und die zweite dreiphasige Systemspule angelegt. Das heißt, U-Phasenspannungen mit 30°-Phasendifferenz sind an die erste U-Phasensystemspule U1 und die zweite U-Phasensystemspule U2 angelegt, V-Phasenspannungen mit 30°-Phasendifferenz sind an die erste V-Phasensystemspule V1 und die zweite V-Phasensystemspule V2 angelegt, und W-Phasenspannungen mit 30°-Phasendifferenz sind an die erste W-Phasensystemspule W1 und die zweite W-Phasensystemspule W2 angelegt.
Der Rotor 123, der auf einer Innenseite des Stators 121 angeordnet ist, enthält einen runden säulenförmigen Rotorkern 160, in dem die Drehwelle 122 eingefügt und befestigt ist. Wie in 24 gezeigt, sind mehrere Schlitze 161, die in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, entlang einer axialen Richtung auf einer Außenumfangsfläche des Rotorkerns 160 angeordnet. Eine innere Bodenfläche jedes Schlitzes 161 ist eine flache Fläche, die ihre Mittelposition in der Umfangsrichtung vertikal eine radiale Linie schneidend aufweist, welche von der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 verläuft.
Ferner ist durch Ausbilden der mehreren Schlitze 161 ein Schenkelpoleisenkern 162 zwischen einem Schlitz 161 und einem Schlitz 161 ausgebildet. Hierbei sind beide Seitenflächen 162b in der Umfangsrichtung von jedem Schenkelpoleisenkern 162 flache Flächen, die zur Mittelachse L1 der Drehwelle 122 hin verlaufen. Ferner ist eine Breite der Schlitze 161 in der Umfangsrichtung derart ausgebildet, dass sie breiter als eine Breite der Schenkelpoleisenkerne 162 in der Umfangsrichtung ist.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Schlitze 161 fünf. Dementsprechend beträgt die Anzahl der Schenkelpoleisenkerne 162 fünf, identisch mit den Schlitzen 161.
Jeder Schlitz 161 weist jeweils einen Magneten 163, der aus einem Neodymmagneten ausgebildet ist, darin eingepasst auf. Jeder der Magneten 163 ist mit seiner Magnetinnenseitenfläche durch einen Haftstoff anhaftend an der inneren Bodenfläche des Schlitzes 161 befestigt, und ferner liegt eine Magnetaußenumfangsfläche 163a derart frei, dass sie dem Stator 121 direkt gegenüberliegt (SPM-Struktur).
Die Magnetaußenumfangsfläche 163a jedes der Magneten 163 bildet eine bogenförmige Fläche aus, die in der Umfangsrichtung mit einer Außenumfangsfläche 162a des Schenkelpoleisenkerns 162 bündig wird, welche eine bogenförmige Fläche mit einer Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mitte ist, in einer Umfangsrichtung mit einem identischen Krümmungsradius. Eine Magnetisierungsrichtung von jedem der Magneten 163 ist derart eingestellt, dass eine Außenseite in einer radialen Richtung ein S-Pol ist und eine Innenseite in der radialen Richtung ein N-Pol. Das heißt, es sind Magneten mit nur einem Magnetpol angeordnet.
Daher fungiert jeder Schenkelpoleisenkern 162, der zwischen einem Magneten 163 und einem Magneten 163 angeordnet ist, als N-Pol, der der andere, von dem einen Magnetpol der Magneten 163 abweichende Magnetpol ist, und der Rotor der vorliegenden Ausführungsform ist ein Rotor 123 (Motor) einer sogenannten Folgepolart mit zehn Magnetpolen. Dementsprechend wird der bürstenlose Motor M der vorliegenden Ausführungsform, da er die Struktur aufweist, bei der die Magneten 1634 derart an die Schlitze 161 angehaftet sind, dass die Magnetaußenumfangsflächen 163a zum Stator 121 hin freiliegen, ein Folgepolmotor der SPM-Art.
Die Schenkelpoleisenkerne 162 und die Magneten 163 sind derart eingestellt, dass eine Divergenz θ3 der Magneten 163 größer als eine Divergenz θ4 der Schenkelpoleisenkerne 162 wird. Hier ist, wie in 24 gezeigt, die Divergenz θ3 der Magneten 163 ein Winkel, der zwischen beiden Seitenflächen 163a des Magneten 163 in der Umfangsrichtung mit der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mitte ausgebildet ist. Wie in 24 gezeigt, ist die Divergenz θ4 der Schenkelpoleisenkerne 162 ein Winkel, der zwischen beiden Enden der Außenumfangsfläche 162a des Schenkelpoleisenkerns 162 in der Umfangsrichtung mit der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mitte ausgebildet ist.
Ferner sind die Divergenz θ3 der Magneten 163 und die Divergenz θ4 der Schenkelpoleisenkerne 162 auf Größen eingestellt, durch die Räume 164 zwischen beiden Seitenflächen 163c jedes Magneten 163 in der Umfangsrichtung und beiden Seitenflächen 162b jedes Schenkelpoleisenkerns 162 in der Umfangsrichtung ausgebildet sind.
Als Nächstes wird die Betriebsweise des bürstenlosen Motors M der sechsten Ausführungsform, der oben beschrieben ist, beschrieben.
Der bürstenlose Motor M der vorliegenden Ausführungsform ist trotz der verteilten Wicklung ein Folgepolmotor. Dementsprechend ist auf dieselbe Art und Weise wie in der fünften Ausführungsform aufgrunddessen, dass er ein SPM-Motor ist, Unterstützungsmoment im Vergleich zu einem bürstenlosen IPM-Motor während der Aktivierung erhöht, und das Unterstützungsmoment ist aufgrunddessen, dass er ein Folgepolmotor ist, nach der Aktivierung höher als der IPM-Motor, und Reluktanzmoment ist hinzugefügt.
Zudem kann, da die Divergenz θ3 derart eingestellt ist, dass sie höher als die Divergenz θ4 der Schenkelpoleisenkerne 162 ist, eine Magnetflussmenge der Magneten 163 weiter erhöht sein, und eine Magnetflussdichte kann dadurch erhöht sein, dass die Schenkelpoleisenkerne 162 klein sind, wodurch Abtriebsmoment während der Aktivierung erhöht sein kann.
Infolgedessen kann im Vergleich zu dem bürstenlosen IPM-Motor, dessen Bau groß ist, ein Bau klein sein, und hohe Ansprechempfindlichkeit ist erzielbar.
Ferner ist, wenn der bürstenlose Motor M betriebsunfähig wird, da der bürstenlose Motor M ein Folgepolmotor ist, d. h., da die Schenkelpoleisenkerne 162 zwischen den Magneten 162 angeordnet sind, im Vergleich zum bürstenlosen IPM-Motor Magnetmoment herabgesetzt und Bremsmoment fällt ab.
Zudem ist, da die Räume 164 zwischen beiden Seitenflachen 163c jedes Magneten 163 in der Umfangsrichtung und beiden Seitenflächen 162b jedes Schenkelpoleisenkerns 162 in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, das Magnetmoment weiter herabgesetzt, und das Bremsmoment kann weiter klein hergestellt sein.
Dementsprechend wird das Bremsmoment sogar dann klein, wenn der bürstenlose Motor M aufgrund des Auftretens einer Störung in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung 1 betriebsunfähig wird, das Lenken ist einfacher hergestellt und das Lenken wird leichter.
Wie oben beschrieben können gemäß der vorliegenden Ausführungsform, selbst wenn ein Wicklungsverfahren auf verteiltes Wickeln geändert ist, dieselben Vorteile wie die Vorteile, die in der fünften Ausführungsform beschrieben sind, erzielt sein.
In der sechsten Ausführungsform findet die vorliegende Erfindung auf den bürstenlosen Motor M mit zehn Polen und sechzig Schlitzen Anwendung, wobei die vorliegende Erfindung jedoch auf einen bürstenlosen Motor M mit zehn Polen und dreißig Schlitzen Anwendung finden kann, wie in 25 gezeigt. In diesem Falle können dieselben Vorteile wie in der sechsten Ausführungsform erzielt sein.
Im Übrigen weicht bei dem bürstenlosen Motor M mit zehn Polen und dreißig Schlitzen, der in 25 gezeigt ist, obgleich eine Konfiguration eines Rotorkerns 160 der zweiten Ausführungsform gleicht, die Anzahl von Schlitzen 152, die auf einem Statorkern 150 ausgebildet sind, ab. Ferner ist ein Wicklungsverfahren zum Wickeln um die Zähne 151 verteiltes Wickeln ist, jedoch ist eine dreiphasige Spule einer U-Phase, V-Phase und W-Phase im Uhrzeigersinn ausgebildet.
Das heißt, eine U-Phasenspule 155a, eine V-Phasenspule 155b und eine W-Phasenspule 155c sind in einer Reihenfolge im Uhrzeigersinn mit drei Zähnen 151 in einem Satz gewickelt, wodurch die Zähne 151 um eins verschoben sind. Hierbei sind, wenn die jeweiligen Phasenspulen 155a, 155b, 155c durch verteiltes Wickeln gewickelt sind, benachbarte Spulen mit derselben Phase jeweils in jedem Schlitz 152 gewickelt.
Siebte Ausführungsform
Als Nächstes wird nun unter Bezugnahme auf 26 bis 28 eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform weicht vom bürstenlosen Motor M der fünften Ausführungsform in einer Konfiguration des Rotors 123 ab. Daher wird der kennzeichnende Abschnitt im Detail beschrieben, und gemeinsame Abschnitte sind der Übersichtlichkeit der Erläuterung halber ausgelassen.
Wie in 26 gezeigt, ist der Rotor 123 des bürstenlosen Motors M der vorliegenden Ausführungsform aus einem Tandemstrukturrotor ausgebildet, der dadurch konfiguriert ist, dass ein erstes Rotorkernteil 170 und ein zweites Rotorkernteil 180 in einer axialen Richtung gestapelt sind.
Wie in 26 und 27 gezeigt, weist das erste Rotorkernteil 170 eine identische Konfiguration wie der Rotorkern 140 auf, der in 21 gezeigt ist, und weist fünf primäre Schlitze 171 auf, die in gleichen Abständen auf einer Außenumfangsfläche davon angeordnet sind. Dementsprechend beträgt die Anzahl von primären Schenkelpoleisenkernen 172, die zwischen dem primären Schlitz 131 und dem primären Schlitz 131 ausgebildet sind, fünf, identisch mit den primären Schlitzen 171.
Ferner sind primäre Magneten 173 aus fünf Neodymmagneten in den fünf primären Schlitzen 171 angeordnet, und das erste Rotorkernteil 170 beinhaltet eine SPM-Struktur. Hier, in der vorliegenden Ausführungsform, sind eine Divergenz der primären Magneten 173 und eine Divergenz der primären Schenkelpoleisenkerne 172 derart eingestellt, dass sie gleich sind. Ferner sind gleicherweise wie in der fünften Ausführungsform primäre Räume 174 zwischen beiden Seitenflächen 173c jedes primären Magneten 173 in einer Umfangsrichtung und beiden Seitenflächen 172a jedes Schenkelpoleisenkerns 172 in der Umfangsrichtung ausgebildet. Zudem ist eine Magnetisierungsrichtung der primären Magneten 173 derart eingerichtet, dass eine Außenseite in einer radialen Richtung ein S-Pol ist und eine Innenseite in der radialen Richtung ein N-Pol. Daher fungiert jeder der primären Schenkelpoleisenkerne 172, der zwischen dem primären Magneten 172 und dem primären Magneten 172 angeordnet ist, als der N-Pol, sodass das Rotorkernteil der vorliegenden Ausführungsform das erste Folgepolrotorkernteil 170 mit zehn Magnetpolen ist.
Wie in 26 und 28 gezeigt, weist das zweite Rotorkernteil 180 eine identische Form wie das erste Rotorkernteil 170 auf und weist fünf sekundäre Schlitze 181 auf, die in gleichen Abständen angeordnet sind. Daher ist die Anzahl der sekundären Schenkelpoleisenkerne 182, die zwischen den sekundären Schlitzen 181 und den sekundären Schlitzen 181 ausgebildet sind, fünf, identisch mit den sekundären Schlitzen 181. Zudem weisen die sekundären Schenkelpoleisenkerne 182 und die primären Schenkelpoleisenkerne 171 eine identische Form auf, und die sekundären Schlitze 181 und die primären Schlitze 171 weisen eine identische Form auf.
Ferner sind sekundäre Magneten 183, die aus fünf Neodymmagneten ausgebildet sind, in den fünf sekundären Schlitzen 181 angeordnet, und das zweite Rotorkernteil 180 der SPM-Struktur ist konfiguriert. Hier, in der vorliegenden Ausführungsform, werden eine Divergenz der primären Magneten 173 und eine Divergenz der primären Schenkelpoleisenkerne 172 identisch. Ferner sind gleicherweise wie beim ersten Rotorkernteil 170 sekundäre Räume 184 zwischen beiden Seitenflächen 183c jedes sekundären Magneten 183 in der Umfangsrichtung und beiden Seitenflächen 182a jedes sekundären Schenkelpoleisenkerns 182 in der Umfangsrichtung ausgebildet. Zudem weicht eine Magnetisierungsrichtung der sekundären Magneten 183 von der Magnetisierungsrichtung der primären Magneten 73 ab und ist derart magnetisiert, dass eine Außenseite der sekundären Magneten 183 in der radialen Richtung ein N-Pol ist und eine Innenseite in der radialen Richtung ein S-Pol. Daher fungiert jeder der sekundären Schenkelpoleisenkerne 182, der zwischen dem sekundären Magneten 182 und dem sekundären Magneten 182 angeordnet ist, als der S-Pol, sodass das Rotorkernteil der vorliegenden Ausführungsform das zweite Folgepolrotorkernteil 180 mit zehn Magnetpolen ist.
Ferner ist ein Rotor 123, der durch Stapeln des ersten Rotorkernteils 170 und des zweiten Rotorkernteils 180, die wie oben ausgebildet sind, in der axialen Richtung ausgebildet ist, an einer Drehwelle 122 befestigt.
Hierbei sind relative Positionen des ersten Rotorkernteils 170 und des zweiten Rotorkernteils 180 in der Umfangsrichtung in der Umfangsrichtung um einen Abstand verschoben. Insbesondere sind sie derart gestapelt, dass die primären Schenkelpoleisenkerne 172 (primären Schlitze 171) des ersten Rotorkernteils 170 und die sekundären Schlitze 181 (sekundären Schenkelpoleisenkerne 182) des zweiten Rotorkernteils 180 einander in einer axialen Richtung gegenüberliegen.
Das heißt, die primären Schenkelpoleisenkerne 172, die als die N-Pole fungieren, und die sekundären Magneten 183, von denen Abschnitte auf der Außenseite in der radialen Richtung als die N-Pole fungieren, sind entlang der axialen Richtung angeordnet, und die primären Magneten 173, von denen Abschnitte auf der Außenseite in der radialen Richtung als die S-Pole fungieren, sind mit den sekundären Schenkelpoleisenkernen 182, die als die S-Pole fungieren, entlang der axialen Richtung angeordnet.
Ein Stator 121, der an einem Motorgehäuse 120 befestigt ist, weist einen Statorkern 130 wie die fünfte Ausführungsform auf. Dementsprechend ist die Anzahl von Zähnen 131, die auf dem Statorkern 130 ausgebildet sind, zwölf, und die Anzahl von Schlitzen 132, die zwischen den Zähnen 131 und den Zähnen 131 ausgebildet sind, ist zwölf.
Wie in 27 und 28 gezeigt, enthält eine Spule, die um die zwölf Zähne 131 gewickelt ist, vier von jeder von U-Phasenspulen Ua bis Ud, V-Phasenspulen Va bis Vd und W-Phasenspulen Wa bis Wd, und ist durch konzentriertes Wickeln auf jedem Zahn 131 gewickelt. Ferner sind die U-Phasenspulen Ua, Ub, die V-Phasenspulen Va, Vb, die W-Phasenspulen Wa, Wb, die U-Phasenspulen Uc, Ud, die V-Phasenspulen Vc, Vd und die W-Phasenspulen Wc, Wd auf die Zähne 131 im Uhrzeigersinn in einer Reihenfolge gewickelt, wobei die Zähne 131 um eins versetzt sind.
Hierbei weisen die U-Phasenspulen Ua, Ud, die V-Phasenspulen Vb, Vc, die W-Phasenspulen Wa, Wd Originalwicklung auf und die U-Phasenspulen Ub, Uc, die V-Phasenspulen Va, Vd, und die W-Phasenspulen Wb, Wc Umkehrwicklung. Das heißt, entgegengesetzte Magnetfelder sind durch elektrische Leitung in den U-Phasenspulen Ua, Ud und den U-Phasenspulen Ub, Uc, den V-Phasenspulen Vb, Vc und den V-Phasenspulen Va, Vd und den W-Phasenspulen Wa, Wd und den W-Phasenspulen Wb, Wc erzeugt.
Die oben beschriebene siebte Ausführungsform weist neben den Vorteilen der fünften Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält der Rotor 123 das erste Rotorkernteil 170 und das zweite Rotorkernteil 180. Ferner sind das erste Rotorkernteil 170 und das zweite Rotorkernteil 180 derart gestapelt, die primären Schenkelpoleisenkerne 172, die als die N-Pole fungieren, und die sekundären Magneten 183 mit der Außenseite in der radialen Richtung als die N-Pole entlang der axialen Richtung angeordnet sind, und die primären Magneten 173 mit der Außenseite in der radialen Richtung, die als die S-Pole fungieren, sind mit den Schenkelpoleisenkernen 182, die als die S-Pole fungieren, entlang der axialen Richtung angeordnet.
Dementsprechend kann bei dem Rotor 123, der durch das erste Rotorkernteil 170 und das zweite Rotorkernteil 180 ausgebildet ist, da die primären Schenkelpoleisenkerne 172 und die sekundären Schenkelpoleisenkerne 182 abwechselnd in der Umfangsrichtung aufeinanderfolgend über 360° angeordnet sind, Bremsmoment weiter reduziert sein.
Achte Ausführungsform
Als Nächstes wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine achte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 29 gezeigt, enthält ein schlitzloser Motor 210 der vorliegenden Ausführungsform ein bödiges zylindrisches Jochgehäuse 211 (im Folgenden einfach als Joch 211 bezeichnet) und eine scheibenförmige Endplatte 212, die einen Öffnungsendabschnitt 211a des Jochs 211 schließt. Ein im Wesentlichen zylinderförmiger Stator 213 ist an einer Innenumfangsfläche eines zylindrischen Abschnitts 211b des Jochs 211 befestigt. Auf der Innenseite des Stators 213 ist ein Rotor 215 vorgesehen, der drehbar durch Lager 214 gestützt ist, die jeweils an einem Mittelabschnitt des Bodenabschnitts 211c des Jochs 211 und einem Mittelabschnitt der Endplatte 212 befestigt sind.
Wie in 31, 31 und 32 gezeigt, enthält der Rotor 215 eine Drehwelle 216, die axial durch die jeweiligen Lager 214 gestützt ist, einen Rotorkern R, der durch ein erstes Kernglied 220 und ein zweites Kernglied 230 ausgebildet ist, und einen Ringmagneten 240 als Feldmagnetglied.
Das erste Kernglied 220 enthält eine im Wesentlichen scheibenförmige erste Kernbasis 221. Ein Einführungsloch 221c, in das die Drehwelle 216 eingefügt ist, ist durchdringend in einer axialen Richtung an einem Mittelabschnitt der ersten Kernbasis 221 ausgebildet. Die Drehwelle 216 ist in das Einführungsloch 221c eingepresst und darin befestigt. Daher ist ermöglicht, dass das erste Kernglied 220 und die Drehwelle 116 einstückig drehen.
Mehrere (fünf in der vorliegenden Ausführungsform) primäre kammförmige Magnetpole 222 sind in gleichen Zwischenräumen auf einem Außenumfangsabschnitt der ersten Kernbasis 221 angeordnet. Jeder der primären kammförmigen Magnetpole 222 steht zu einer Außenseite in einer radialen Richtung hin vor und steht in der axialen Richtung vor. Endflächen 222a, 222b jedes primären kammförmigen Magnetpols 222 in einer Umfangsrichtung sind aus flachen Flächen ausgebildet, die in der radialen Richtung verlaufen (wobei sie bei Betrachtung aus der axialen Richtung nicht in der radialen Richtung geneigt sind), und der primäre kammförmige Magnetpol 222 weist einen Querschnitt in einer Richtung auf, die vertikal eine Achse in der Form eines Sektors schneidet. Ein Winkel von jedem der primären kammförmigen Magnetpole 222 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den Endflächen 222a, 222b in der Umfangsrichtung ist derart eingestellt, dass er kleiner als ein Winkel eines Raums zwischen den primären kammförmigen Magnetpolen 222 ist, die in der Umfangsrichtung benachbart sind.
Wie in 31 und 32 gezeigt, weist das zweite Kernglied 230 eine identische Form wie das erste Kernglied 220 auf, und ein Einführungsloch 231c, in das die Drehwelle 216 eingefügt ist, ist an einem Mittelabschnitt einer im Wesentlichen scheibenförmigen zweiten Kernbasis 231 ausgebildet. Die Drehwelle 216 ist in das Einführungsloch 231c eingepresst und darin befestigt. Daher ist ermöglicht, dass das zweite Kernglied 230 und die Drehwelle 116 einstückig drehen.
Ferner sind mehrere sekundäre kammförmige Magnetpole 232 in gleichen Zwischenräumen auf einem Außenumfangsabschnitt der zweiten Kernbasis 231 angeordnet. Jeder der sekundären kammförmigen Magnetpole 232 steht zu einer Außenseite in der radialen Richtung hin vor und steht in der axialen Richtung vor.
Endflächen 232a, 232b jedes sekundären kammförmigen Magnetpols 232 in der Umfangsrichtung sind aus flachen Flächen ausgebildet, die in der radialen Richtung verlaufen, und der sekundäre kammförmige Magnetpol 232 weist einen Querschnitt in der Richtung auf, die vertikal eine Achse in der Form eines Sektors schneidet. Ein Winkel von jedem der sekundären kammförmigen Magnetpole 232 in der Umfangsrichtung, d. h. ein Winkel zwischen den Endflächen 232a, 232b in der Umfangsrichtung ist derart eingestellt, dass er kleiner als ein Winkel eines Raums zwischen den sekundären kammförmigen Magnetpolen 232 ist, die in der Umfangsrichtung benachbart sind.
Ferner ist das zweite Kernglied 230 derart an das erste Kernglied 220 gekuppelt, dass jeder der sekundären kammförmigen Magnetpole 232 zwischen den entsprechenden der ersten kammförmigen Magnetpole 222 angeordnet ist. Insbesondere sind eine Endfläche 222a des primären kammförmigen Magnetpols 222 in der Umfangsrichtung und die andere Endfläche 232b des sekundären kammförmigen Magnetpols 232 in der Umfangsrichtung derart ausgebildet, dass sie entlang der axialen Richtung parallel sind, wodurch der Raum zwischen den Endflächen 222a, 232b in einer im Wesentlichen linearen Form entlang der axialen Richtung ausgebildet ist. Ferner sind gleicherweise die andere Endfläche 222b des primären kammförmigen Magnetpols 222 in der Umfangsrichtung und eine Endfläche 232a des sekundären kammförmigen Magnetpols 232 in der Umfangsrichtung derart ausgebildet, dass sie entlang der axialen Richtung parallel sind, wodurch der Raum zwischen den Endflächen 222b, 232a in einer im Wesentlichen linearen Form entlang der axialen Richtung ausgebildet ist.
Der Ringmagnet 240 ist zwischen der ersten Kernbasis 221 und der zweiten Kernbasis 231 in der axialen Richtung angeordnet (in Sandwichbauweise eingelegt). Der Ringmagnet 240 bildet eine kreisförmige Ringform aus, und die Drehwelle 216 durchdringt einen Mittelabschnitt davon. Der Ringmagnet 240 steht jeweils mit einer Endfläche 221a der ersten Kernbasis 221 auf einer Innenseite in der axialen Richtung und einer Endfläche 231a de zweiten Rotorkerns 231 auf der Innenseite in der axialen Richtung in engem Kontakt. Die Endflächen 221a, 231a der jeweiligen Kernbasen 221, 231 auf der Innenseite in der axialen Richtung und beide Endflächen des Ringmagneten 240 in der axialen Richtung bilden eine flache Ebenenform aus, die vertikal zu einer Achse der Drehwelle 216 verläuft.
Es ist bewirkt, dass die primären kammförmigen Magnetpole 222 in der radialen Richtung von einer Außenumfangsfläche der zweiten Kernbasis 231 und einer Außenumfangsfläche des Ringmagnete 240 beabstandet sind, und distale Endflächen 222c der primären kammförmigen Magnetpole 222 sind derart konfiguriert, dass sie mit der äußeren Endfläche 231b der zweiten Kernbasis 231 in der axialen Richtung bündig sind. Ferner ist gleicherweise bewirkt, dass die sekundären kammförmigen Magnetpole 232 in der radialen Richtung von einer Außenumfangsfläche der ersten Kernbasis 221 und einer Außenumfangsfläche des Ringmagnete 240 beabstandet sind, und distale Endflächen 232c der sekundären kammförmigen Magnetpole 232 sind derart konfiguriert, dass sie mit der äußeren Endfläche 221b der ersten Kernbasis 221 in der axialen Richtung bündig sind.
Der Ringmagnet 240 ist in der axialen Richtung magnetisiert, um zu bewirken, dass die primären kammförmigen Magnetpole 222 als primäre Magnetpole (N-Pole in der vorliegenden Ausführungsform) fungieren, und zu bewirken, dass die sekundären kammförmigen Magnetpole 232 als sekundäre Magnetpole (S-Pole in der vorliegenden Ausführungsform) fungieren. Dementsprechend ist der Rotor 215 der vorliegenden Ausführungsform ein Rotor mit einer sogenannten Randell-Struktur, der den Ringmagneten 240 als Feldmagneten benutzt. Der Rotor 215 weist die primären kammförmigen Magnetpole 222, die die N-Pole sein sollen, und die sekundären kammförmigen Magnetpole 232, die die S-Pole sein sollen, abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet auf, und weist die Anzahl von Magnetpolen von zehn Polen auf (wobei die Anzahl der Polpaare fünf beträgt). Hierbei ist, da die Zahl von Polpaaren eine ungerade Zahl ist, die drei oder mehr ist, eine Form ausgebildet, die gegen magnetische Vibration stabil ist, da die kammförmigen Magnetpole derselben Polarität bei Betrachtung in Einheiten der Kernglieder 220, 230 nicht gegenüberliegend in 180° angeordnet sind. Dementsprechend kann bei dem Rotor 215 mit der Randell-Struktur, da die Anzahl der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 222, 232 (Gesamtanzahl davon), die auf den jeweiligen Kerngliedern 220, 230 ausgebildet sind, die Anzahl der Pole wird, dahingehend ein Vorteil erzielt sein, dass die Anzahl der Pole leicht einfach durch Ändern der Anzahl der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 222, 232 geändert sein kann, was besonders bei Multipolarisierung vorteilhaft ist.
Wie in 29 gezeigt, enthält der Stator 213 ein Kernteil 251, das aus einem zylindrischen Magnetkörper ausgebildet ist, der an einer Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 211b des Jochs 211 befestigt ist, und eine im Wesentlichen zylindrische Ankerspule 252, die auf einer Innenseite des Kernteils 251 angeordnet ist, und weist eine schlitzlose Struktur auf, die kleine Schlitze (Zähne) aufweist, wo eine Spule gewickelt ist. Die Ankerspule 252 ist an eine Innenumgangsfläche des Kernteils 251 zum Umgeben eines Außenumfangs des Rotors 215 angehaftet und befestigt, und eine Innenumfangsfläche der Ankerspule 252 ist dazu konfiguriert, einer Außenumfangsfläche des Rotors 215 (Außenseitenflächen der jeweiligen kammförmigen Magnetpole 222, 232) in der radialen Richtung gegenüberzuliegen.
Wie in 33A und 33B gezeigt, enthält die Ankerspule 252 einen ersten Spulenkörper 253a und einen zweiten Spulenkörper 253b, die jeder eine zylindrische Form aufweisen, und ein zylindrisches Isolationsglied 254, das zwischen die jeweiligen Spulenkörper 253a, 253b in der radialen Richtung eingelegt ist. Der zweite Spulenkörper 253b ist mit einem Durchmesser ausgebildet, der geringfügig als der erste Spulenkörper 253a ist, und auf einer Innenumfangsseite des ersten Spulenkörpers 253a durch das Isolationsglied 254 befestigt. Das heißt, der erste und zweite Spulenkörper 253a und 253b sind einstückig durch Einlegen des Isolationsglieds in der radialen Richtung in Sandwichbauweise konfiguriert und durch das Isolationsglied 254 elektrisch voneinander isoliert. Ferner liegt eine Innenumfangsfläche des zweiten Spulenkörpers 253b der Außenumfangsfläche des Rotors 215 in der radialen Richtung gegenüber. Der erste und zweite Spulenkörper 253a, 253b sind mit Längen in der axialen Richtung der Drehwelle 216 eingestellt, die im Wesentlichen gleich zueinander sind.
Als Nächstes werden nun die Konfigurationen des ersten und zweiten Spulenkörpers 253a, 253b detailliert beschrieben. Da der zweite Spulenkörper 253b abgesehen davon, dass sein Durchmesser abweicht, die gleiche Konfiguration wie der erste Spulenkörper 253a aufweist, wird unten nur der erste Spulenkörper 253a detailliert beschrieben, und eine detaillierte Erläuterung des zweiten Spulenkörpers 253b wird unter Vergabe gleicher Bezugszeichen wie beim ersten Spulenkörper 253a ausgelassen.
Der erste Spulenkörper 253a enthält ein Zylinderglied 260 mit einer zylindrischen Form, mehrere primäre Leiter 261, die an einer Innenumfangsfläche des Zylinderglieds 260 befestigt sind, und mehrere sekundäre Leiter 262, die an einer Außenumfangsfläche des Zylinderglieds 260 befestigt sind. Das Zylinderglied 260 ist aus einem Harzmaterial, wie etwa Kunststoff, ausgebildet und dünn in der radialen Richtung ausgebildet. Achtundvierzig der primären Leiter 261 und der sekundären Leiter 262 sind jeweils ringförmig entlang der Seitenflächen des Zylinderglieds 260 gegenüberliegend angeordnet. Das heißt, der erste und zweite Spulenkörper 253a, 253b sind jeweils durch sechsundneunzig Leiter 261, 262 ausgebildet, und eine Gesamtheit der Ankerspule 252 enthält einhundertzweiundneunzig Leiter.
Die primären und sekundären Leiter 261, 262 weisen eine miteinander identische Konfiguration auf. Wie in 34A und 34B gezeigt, ist jeder der Leiter 261, 262 aus einem Metalldraht mit Leitfähigkeit ausgebildet, und eine Fläche ihres Abschnitts, der von beiden Endabschnitten in einer Längsrichtung abweicht (Zwischenabschnitt in der Längsrichtung), ist mit einer Isolierfolie 263 abgedeckt. Ferner sind beide Endabschnitte von jedem der Leiter 261, 262 in der Längsrichtung jeweils ein erster Verbindungsabschnitt 264a und ein zweiter Verbindungsabschnitt 264b, an denen das Metall freiliegt. Wie in 34B gezeigt, weist jeder der Leiter 261, 262 eine rechteckige Querschnittsform auf, wobei eine Breite Wr in der radialen Richtung schmaler als eine Breite Wp in der Umfangsrichtung ist.
Wie in 33A und 33B gezeigt, sind die primären und sekundären Leiter 261, 262 jeweils in gleichen Zwischenräumen in der Umfangsrichtung (7,5°-Zwischenraum in der vorliegenden Ausführungsform) angeordnet. Jeder der primären und sekundären Leiter 261, 262 enthält einen parallelen Abschnitt 264c, der parallel zur axialen Richtung des Zylinderglieds 260 an einem Mittelabschnitt davon in der Längsrichtung ist, und der derart konfiguriert ist, dass Positionen des parallelen Abschnitts 264c von jedem der primären Leiter 261 und des parallelen Abschnitts 264c von jedem der sekundären Leiter 262 in der Umfangsrichtung konform miteinander sind. Ferner sind die parallelen Abschnitte 264c der jeweiligen Leiter 261, 262 des ersten Spulenkörpers 253a und die parallelen Abschnitte 264c der jeweiligen Leiter 261, 262 des zweiten Spulenkörpers 253b außerdem derart konfiguriert, dass ihre Positionen in der Umfangsrichtung konform sind. Das heißt, die Ankerspule 252 ist derart konfiguriert, dass die parallelen Abschnitte 264c der vier Leiter 261, 262 (Leiter 261, 262 der jeweiligen Spulenkörper 253a, 253b) in der radialen Richtung aneinander ausgerichtet sind.
Ferner enthält jeder der Leiter 261, 262 einen ersten geneigten Abschnitt 264d, der vom parallelen Abschnitt 264c zu einer Seite in der axialen Richtung des Zylinderglieds 260 verläuft (obere Seite in der Figur), und einen zweiten geneigten Abschnitt 264e, der vom parallelen Abschnitt 264c zur anderen Seite in der axialen Richtung verläuft (untere Seite in der Figur). Die ersten geneigten Abschnitte 264d des primären Leiters 261 neigen sich bezüglich der parallelen Abschnitte 264c zu einer Seite in der Umfangsrichtung hin (gegen den Uhrzeigersinn in der Figur), und di zweiten geneigten Abschnitte 264e der primären Leiter 261 neigen sich bezüglich der parallelen Abschnitte 264c zur anderen Seite in der Umfangsrichtung hin. Die ersten geneigten Abschnitte 264d der sekundären Leiter 262 neigen sich bezüglich der parallelen Abschnitte 264c zur anderen Seite in der Umfangsrichtung hin, und die zweiten geneigten Abschnitte 264e der sekundären Leiter 262 neigen sich bezüglich der parallelen Abschnitte 264c zur einen Seite in der Umfangsrichtung hin. Das heißt, die primären Leiter 261 und die sekundären Leiter 262 sind derart konfiguriert, dass die geneigten Richtungen der ersten und zweiten geneigten Abschnitte 264d, 264e einander bezüglich der parallelen Abschnitte 264c entgegengesetzt werden. Bei den jeweiligen Leitern 261, 262 sind die ersten und zweiten geneigten Abschnitte 264d, 264e parallel zueinander. Ferner sind die jeweiligen Leiter 261, 262 derart konfiguriert, dass Positionierung der benachbarten Leiter 261, 262 durch gebogene Abschnitte ausgeführt ist, die durch die parallelen Abschnitte 264c und die jeweiligen geneigten Abschnitte 264d, 264e ausgebildet sind.
Der erste geneigte Abschnitt 264d von jedem der Leiter 261, 262 ist zu einer Position erweitert, an der ein distaler Abschnitt des ersten geneigten Abschnitts 264d zur Oberseite in der axialen Richtung von einem Endabschnitt des Zylinderglieds 260 (oberer Endabschnitt in 33A) vorsteht, und der erste Verbindungsabschnitt 264a ist am distalen Abschnitt des ersten geneigten Abschnitts 264d ausgebildet, der vom Zylinderglied 260 vorsteht. Ferner ist der zweite geneigte Abschnitt 264e von jedem der Leiter 261, 262 ist zu einer Position erweitert, an der ein distaler Abschnitt des zweiten geneigten Abschnitts 264e zur Unterseite in der axialen Richtung vom anderen Endabschnitt des Zylinderglieds 260 (unterer Endabschnitt in 33A) vorsteht, und der zweite Verbindungsabschnitt 264b ist am distalen Abschnitt des zweiten geneigten Abschnitts 264e ausgebildet, der vom Zylinderglied 260 vorsteht. Ferner sind bei den primären und sekundären Leitern 261, 262 auf eine vorgegebene Art und Weise, die später beschrieben wird, die ersten Verbindungsabschnitte 264a miteinander verbunden und die zweiten Verbindungsabschnitte 264b miteinander verbunden.
Kupferdrahtanschlüsse 265, 266, jeweils sechs, verlaufen in der axialen Richtung des Zylinderglieds 260 im ersten Spulenkörper 253a. Die Kupferdrahtanschlüsse 265, 266 sind elektrisch mit den zweiten Verbindungsabschnitten 264b der vorgegebenen Leiter 261, 262 verbunden, und Strom der von einer Steuerung 300 (siehe 39) zugeführt ist, ist dem ersten Spulenkörper 253a durch die Kupferdrahtanschlüsse 265, 266 zugeführt.
35 bis 37 zeigen schematische Schaubilder der Ankerspule 252. In den schematischen Diagrammen sind die achtundvierzig primären Leiter 261 des ersten Spulenkörpers 253a als der erste primäre Leiter X1 bis zum achtundvierzigsten primären Leiter X48 im Uhrzeigersinn bezeichnet. Ferner ist bei den sekundären Leitern 262 des ersten Spulenkörpers 253a einer, dessen paralleler Abschnitt 264c am parallelen Abschnitt 264c des ersten primären Leiters X1 in der radialen Richtung ausgerichtet ist, als der erste sekundäre Leiter Y1 bezeichnet, und der zweite sekundäre Leiter Y2 bis zum achtundvierzigsten sekundären Leiter Y48 sind aufeinanderfolgend im Uhrzeigersinn angeordnet.
Ferner sind die ersten Verbindungsabschnitte 264a, die zweiten Verbindungsabschnitte 264b, die parallelen Abschnitte 264c, die ersten geneigten Abschnitte 264d und die zweiten geneigten Abschnitte 264e der oben angegebenen jeweiligen Leiter 261, 262, beispielsweise im ersten primären Leiter X1, als die ersten Verbindungsabschnitte X1a, die zweiten Verbindungsabschnitte X1b, die parallelen Abschnitte X1c, die ersten geneigten Abschnitte X1d und die zweiten geneigten Abschnitte X1e bezeichnet. Ferner sind sie, beispielsweise im ersten sekundären Leiter Y1, als der erste Verbindungsabschnitt Y1a, der zweite Verbindungsabschnitt Y1b, der parallele Abschnitt Y1c, der erste geneigte Abschnitt Y1d und der zweite geneigte Abschnitt Y1e bezeichnet. Die parallelen Abschnitte X1c bis X48c des ersten primären Leiters X1 bis zum achtundvierzigsten primären Leiter X48 und die parallelen Abschnitte Y1c bis Y48c des ersten sekundären Leiters Y1 bis zum achtundvierzigsten sekundären Leiter Y48 sind jeweils in der radialen Richtung angeordnet.
Die ersten und zweiten Verbindungsabschnitte 264a, 264b von jedem der primären Leiter 261 liegen den ersten und zweiten Verbindungsabschnitten 264a, 264b des sekundären Leiters 262, mit dem ein Zwischenraum zwischen den parallelen Abschnitten 264c 45° wird, in der radialen Richtung jeweils gegenüber und sind zusammengepresst und aneinander befestigt. Beispielsweise ist, wie in 36 gezeigt, der erste Verbindungsabschnitt X8a des achten primären Leiters X8 in einer radialen Richtung mit dem ersten Verbindungsabschnitt Y2a des zweiten sekundären Leiters Y2 zusammengepresst, der den parallelen Abschnitt Y2c an einer Position angeordnet aufweist, die um 45° zu einer Seite in der Umfangsrichtung (rechte Seite in der Figur) vom parallelen Abschnitt X8c des primären Leiters X8 beabstandet ist. Der zweite Verbindungsabschnitt X8b des achten primären Leiters X8 in einer radialen Richtung mit dem zweiten Verbindungsabschnitt Y14b des vierzehnten sekundären Leiters Y14 zusammengepresst, der den parallelen Abschnitt Y14c an einer Position angeordnet aufweist, die um 45° zur anderen Seite in der Umfangsrichtung (linke Seite in 36) vom parallelen Abschnitt X8c des primären Leiters X8 beabstandet ist.
Daher wiest das Zylinderglied 260 sechs Spulen 401 bis 406 auf (siehe 39), die jeweils durch acht des ersten primären Leiters X1 bis zum achtundvierzigsten primären Leiter X48 und acht des ersten sekundären Leiters Y1 bis zum achtundvierzigsten sekundären Leiter Y48 ausgebildet sind, was insgesamt sechzehn Leiter sind, die entlang der Umfangsrichtung des Zylinderglieds 260 durch Versetzung um 7.5° gewickelt sind.
Wie in 37 gezeigt, ist die erste Spule 401 durch die acht primären Leiter X1, X7, X13, X19, X25, X31, X37, X43 und die acht sekundären Leiter Y1, Y7, Y13, Y19, Y25, Y31, Y37, Y43 konfiguriert, die als eine Kette verbunden sind. In 37 ist die rechte Seite davon die eine Seite in der Umfangsrichtung des Zylinderkörpers 260 und die linke Seite davon die andere Seite in der Umfangsrichtung.
Insbesondere ist der erste Verbindungsabschnitt Y1a des ersten sekundären Leiters Y1 (Verbindungsabschnitt auf der einen Endseite in der axialen Richtung in 37) mit dem ersten Verbindungsabschnitt X7a des siebten primären Leiters X7 verbunden. Der zweite Verbindungsabschnitt X7b des siebten primären Leiters X7 (Verbindungsabschnitt auf der anderen Endseite in der axialen Richtung in 37) ist mit dem zweiten Verbindungsabschnitt Y13b des dreizehnten sekundären Leiters Y13 verbunden. Der erste Verbindungsabschnitt Y13a des dreizehnten sekundären Leiters Y13 ist mit dem ersten Verbindungsabschnitt X19a des neunzehnten primären Leiters X19 verbunden. Der zweite Verbindungsabschnitt X19b des neunzehnten primären Leiters X19 ist mit dem zweiten Verbindungsabschnitt Y25b des fünfundzwanzigsten sekundären Leiters Y25 verbunden. Der erste Verbindungsabschnitt Y25a des fünfundzwanzigsten sekundären Leiters Y25 ist mit dem ersten Verbindungsabschnitt X31a des einunddreißigsten primären Leiters X31 verbunden. Der zweite Verbindungsabschnitt X31b des einunddreißigsten primären Leiters X31 ist mit dem zweiten Verbindungsabschnitt V37b des siebenunddreißigsten sekundären Leiters Y37 verbunden. Der erste Verbindungsabschnitt Y37a des siebenunddreißigsten sekundären Leiters Y37 ist mit dem ersten Verbindungsabschnitt X43a des dreiundvierzigsten primären Leiters X43.
Zudem ist der zweite Verbindungsabschnitt X43b des dreiundvierzigsten primären Leiters X43 durch einen U-Phasen-Verbindungsabschnitt UC mit dem zweiten Verbindungsabschnitt X37b des siebenunddreißigsten primären Leiters X37 verbunden. Das heißt, der Leiter, der zur anderen Seite in der Umfangsrichtung des Zylinderkörpers 260 gewickelt war, ist auf die eine Seite in der Umfangsrichtung am U-Phasen-Verbindungsabschnitt UC zurückgefaltet und in Reihenfolge zur einen Seite in der Umfangsrichtung davon auf dieselbe Art und Weise wie oben verbunden.
Das heißt, der erste Verbindungsabschnitt X37a des siebenunddreißigsten primären Leiters X37 ist mit dem ersten Verbindungsabschnitt Y31a des einunddreißigsten sekundären Leiters Y31 verbunden. Der zweite Verbindungsabschnitt Y31b des einunddreißigsten sekundären Leiters Y31 ist mit dem zweiten Verbindungsabschnitt X25b des fünfundzwanzigsten primären Leiters X25 verbunden. Der erste Verbindungsabschnitt X25a des fünfundzwanzigsten primären Leiters X25 ist mit dem ersten Verbindungsabschnitt Y19a des neunzehnten sekundären Leiters Y19 verbunden. Der zweite Verbindungsabschnitt Y19b des neunzehnten sekundären Leiters Y19 ist mit dem zweiten Verbindungsabschnitt X13b des dreizehnten primären Leiters X13 verbunden. Der erste Verbindungsabschnitt X13a des dreizehnten primären Leiters X13 ist mit dem ersten Verbindungsabschnitt Y7a des siebten sekundären Leiters Y7 verbunden. Der zweite Verbindungsabschnitt Y7b des siebten sekundären Leiters Y7 ist mit dem zweiten Verbindungsabschnitt X1b des ersten primären Leiters X1 verbunden. Ferner ist erste Verbindungsabschnitt X1a des ersten primären Leiters X1 mit dem ersten Verbindungsabschnitt Y43a des dreiundvierzigsten sekundären Leiters Y43 verbunden.
Wie oben beschrieben, sind acht primäre Leiter X1, X7, X13, X19, X25, X31, X37, X43 und acht sekundäre Leiter Y1, Y7, Y13, Y19, Y25, Y31, Y37, Y43, die insgesamt sechzehn Leiter sind, zum Konfigurieren der Spule 401 verbunden. Ferner sind durch Verbinden auf die obige Art und Weise mehrere Abschnitte, an denen die Leiter bei Betrachtung aus der radialen Richtung im Wesentlichen eine Ringform ausbilden, in der Spule 401 ausgebildet. Beispielsweise ist ein im Wesentlichen hexagonaler ringförmiger Leiter durch den ersten geneigten Abschnitt Y31d des einunddreißigsten sekundären Leiter Y31, den parallelen Abschnitt Y31c davon (und den parallelen Abschnitt X31c des einunddreißigsten primären Leiters X31), den zweiten geneigten Abschnitt X31e des einunddreißigsten primären Leiters X31, den zweiten geneigten Abschnitt Y37e des siebenunddreißigsten sekundären Leiters Y37, den parallelen Abschnitt Y37c davon (und den parallelen Abschnitt X37c des siebenunddreißigsten primären Leiters X37) und den ersten geneigten Abschnitt X37d des siebenunddreißigsten primären Leiters X37 ausgebildet.
Dementsprechend ist der ringförmige Leiter durch die primären Leiter 261, die im 45°-Intervall in der Umfangsrichtung angeordnet sind (beispielsweise der primäre Leiter X31 und der primäre Leiter X37), und die sekundären Leiter 262 ausgebildet, die im 45°-Intervall in der Umfangsrichtung angeordnet sind (beispielsweise der sekundäre Leiter Y31 und der sekundäre Leiter Y37). Daher enthält die Spule 401 acht ringförmige Leiter, die entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind und durch die primären Leiter X1, X7, X13, X19, X25, X31, X37, X43 und die sekundären Leiter Y1, Y7, Y13, Y19, Y25, Y31, Y37, Y43 ausgebildet sind. Zudem sind durch Strom, der durch die jeweiligen ringförmigen Leiter geschickt ist, voneinander abweichende Magnetpole in den ringförmigen Leitern ausgebildet, die in der Umfangsrichtung benachbart sind. Das heißt, die primären Leiter X1, X7, X13, X19, X25, X31, X37, X43 und die sekundären Leiter Y1, Y7, Y13, Y19, Y25, Y31, Y37, Y43, die wie oben verbunden sind, bilden die Spule 401 mit den acht Magnetpolen aus, die in gleichen Zwischenräumen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Die zweite Spule 402 (siehe 39) weist eine Konfiguration auf, die um 7,5° in der Umfangsrichtung bezüglich der ersten Spule 401 versetzt ist (entsprechend dem einen Zwischenraum zwischen den Leitern 261, 262). Das heißt, die zweite Spule 402 ist durch acht primäre Leiter X2, X8, X14, X20, X26, X32, X38, X44 und acht sekundäre Leiter Y2, Y8, Y14, Y20, Y26, Y32, Y38, Y44 konfiguriert, die auf ähnliche Art und Weise wie die erste Spule 401 verbunden sind.
Ferner weist die dritte Spule 403 (siehe 39) eine Konfiguration auf, die um 7,5° in der Umfangsrichtung bezüglich der zweiten Spule 402 versetzt ist. Das heißt, die dritte Spule 403 ist durch acht primäre Leiter X3, X9, X15, X21, X27, X33, X39, X45 und acht sekundäre Leiter Y3, Y9, Y15, Y21, Y27, Y33, Y39, Y45 konfiguriert, die auf ähnliche Art und Weise wie die erste Spule 401 verbunden sind.
Ferner weist die vierte Spule 404 (siehe 39) eine Konfiguration auf, die um 7,5° in der Umfangsrichtung bezüglich der dritten Spule 403 versetzt ist. Das heißt, die vierte Spule 404 ist durch acht primäre Leiter X4, X10, X16, X22, X28, X34, X40, X46 und acht sekundäre Leiter Y4, Y10, Y16, Y22, Y28, Y34, Y40, Y46 konfiguriert, die auf ähnliche Art und Weise wie die erste Spule 401 verbunden sind.
Ferner weist die fünfte Spule 405 (siehe 39) eine Konfiguration auf, die um 7,5° in der Umfangsrichtung bezüglich der vierten Spule 404 versetzt ist. Das heißt, die fünfte Spule 405 ist durch acht primäre Leiter X5, X11, X17, X23, X29, X35, X41, X47 und acht sekundäre Leiter Y5, Y11, Y17, Y23, Y29, Y35, Y41, Y47 konfiguriert, die auf ähnliche Art und Weise wie die erste Spule 401 verbunden sind.
Ferner weist die sechste Spule 406 (siehe 39) eine Konfiguration auf, die um 7,5° in der Umfangsrichtung bezüglich der fünften Spule 405 versetzt ist. Das heißt, die sechste Spule 406 weist acht primäre Leiter X6, X12, X18, X24, X30, X36, X42, X48 und acht sekundäre Leiter Y6, Y12, Y18, Y24, Y30, Y36, Y42, Y48 auf, die auf ähnliche Art und Weise wie die erste Spule 401 verbunden sind.
Dementsprechend weist das Zylinderglied 260 sechs Spulen 401 bis 406 auf, die jeweils durch sechzehn Leiter ausgebildet sind, welche um 7,5° versetzt entlang der Umfangsrichtung des Zylinderkörpers 260 umwickelt sind.
Wie in 39 gezeigt, sind die Spulen, die benachbart in der Umfangsrichtung sind (die Spule 401 und die Spule 402, die Spule 403 und die Spule 404, die Spule 405 und die Spule 406), jeweils derart verbunden, dass sie dieselbe Phase aufweisen. Das heißt, die U-Phasenspule enthält zwei Spulen 401, 402, die parallel geschaltet sind, die V-Phasenspule enthält zwei Spulen 403, 404, die parallel geschaltet sind, und die W-Phasenspule enthält zwei Spulen 405, 406, die parallel geschaltet sind.
Dementsprechend ist, wie unter Punkt (a) bis (c) von 38 gezeigt, jede U-, V-, W-Phase durch Versetzung um 15° entlang der Umfangsrichtung des Zylinderglieds 260 angeordnet. Ferner ist jede U-, V- und W-Phase jeweils aus sechzehn primären Leitern 261 (der erste primäre Leiter X1 bis zum achtundvierzigsten primären Leiter X48) und sechzehn sekundären Leitern 262 (dem ersten sekundären Leiter Y1 bis zum achtundvierzigsten primären Leiter Y48) ausgebildet, die insgesamt zweiunddreißig Leiter sind.
Eine Art und Weise elektrischer Leitung der oben beschriebenen Ankerspule 252 ist gemäß dem Drehbetrag des Rotors 215 durch die Steuerung 300 bestimmt, die in 39 gezeigt ist.
Insbesondere enthält die Steuerung 300 einen Antriebskreis 301, der mit einem Pulsbreitenmodulationskreis als nicht gezeigtem Steuerkreis verbunden ist, d. h. einem PBM-(Pulsbreitenmodulations-)Kreis. Die Trägerfrequenz des PBW ist auf ungefähr 10 KHz bis 40 KHz eingestellt.
Der Antriebskreis 301 enthält drei (dreiphasige) parallele Kreise (elektrischer U-Phasenleitungskreis 310, elektrischer V-Phasenleitungskreis 320 und elektrischer W-Phasenleitungskreis 330), von denen eine Seite an eine Stromquelle Vdc angeschlossen ist und die andere Seite geerdet ist. Jeder der parallelen Kreise 310, 320, 330 enthält jeweils primäre Schaltelemente 311, 312, 313 und sekundäre Schaltelemente 312, 322, 332, die mit den primären Schaltelementen 311, 321, 331 in Reihe geschaltet sind. Eine Steuersignalausgabe vom PBM-Kreis wird in jedes der Schaltelemente 311, 312, 321, 322, 331, 332 eingeleitet.
Ferner ist die Ankerspule 252 des schlitzlosen Motors 210 in jedem der reise 310, 320, 330 zwischen den primären Schaltelementen 311, 321, 331 und den sekundären Schaltelementen 312, 322, 332 geschaltet. Ferner wird dem schlitzlosen Motor 210 durch Anschalten und Abschalten der Schaltelemente 311, 321, 331, 312, 322, 332 auf Grundlage der Steuersignalausgabe vom PBM-Kreis Antriebsstrom zugeführt. Dementsprechend wird aufgrund der Steuerung 300 das drehende Magnetfeld durch einen elektrischen Leitungszustand der Ankerspule 252, der geschaltet wird, erzeugt und der Rotor 215 gedreht.
Externe Drosselspulen Lu, Lv, Lw sind zwischen den Antriebskreis 301 und die Ankerspule 252 des schlitzlosen Motors 210 geschaltet. Diese externen Drosselspulen Lu, Lv, Lw sind auf mehrere Zehn bis mehrere Hundert μH (Microhenry) eingestellt, was ungefähr das Zehn- bis Hundertfache eines Induktivitätswerts der Ankerspule 252 ist, der mehrere μH (Microhenry) beträgt.
Wie in 33A gezeigt, sind bei der Ankerspule 252 der vorliegenden Ausführungsform Positionen in der axialen Richtung von Oberseitenendabschnitten der jeweiligen Leiter 261, 262 von jedem der Spulenkörper 253a, 253b (d. h. die ersten Verbindungsabschnitte 264a) miteinander konform. Ferner sind Positionen in der axialen Richtung von Unterseitenendabschnitten der jeweiligen Leiter 261, 262 von jedem der Spulenkörper 253a, 253b (d. h. die zweiten Verbindungsabschnitte 264b) miteinander konform. Ferner sind, wie in 31 gezeigt, jeder der ersten Verbindungsabschnitte 264a und jeder der zweiten Verbindungsabschnitte 264b jeweils auf einer weiter äußeren Seite in der axialen Richtung als eine erste Endflache Ra des Rotorkerns R in der axialen Richtung (genauer gesagt, der der äußeren Endfläche 221b der ersten Kernbasis 221 in der axialen Richtung) und eine zweite Endfläche Rb in der axialen Richtung (genauer gesagt, der äußeren Endfläche 231b der zweiten Kernbasis 231 in der axialen Richtung) angeordnet. Anders gesagt steht jeder der ersten Verbindungsabschnitte 264a weiter zur einen Seite (Oberseite) in der axialen Richtung als die erste Endfläche Ra des Rotorkerns R in der axialen Richtung vor, und steht jeder der zweiten Verbindungsabschnitte 264b weiter zur anderen Seite (Unterseite) in der axialen Richtung als die zweite Endfläche Rb des Rotorkerns R in der axialen Richtung vor.
Als Nächstes wird die Betriebsweise der achten Ausführungsform beschrieben.
Der schlitzlose Motor 210 der vorliegenden Ausführungsform enthält den Rotor 215 mit der Randell-Struktur und den Stator 213 mit der schlitzlosen Struktur, der die zylinderförmige Ankerspule 252 aufweist, welche einen Außenumfang des Rotors 215 umgibt. Der Rotor 215 mit der Randell-Struktur weist seine Außenumfangsflächenform in einer konkav-konvexen Form auf, von der die kammförmigen Magnetpole 222, 232 vorstehen und die zwischen den kammförmigen Magnetpolen 222, 232 ausgespart ist. Daher ist Magnetflussverteilung in der Umfangsrichtung auf einer Außenumfangsseite des Rotors 215 spärlich hergestellt. Hierbei wird, wenn der Stator mit einer Struktur mit Schlitzen wie bei der herkömmlichen Konfiguration ausgebildet ist (d. h. der Struktur, bei der Spulen auf Zähne gewickelt sind), die Magnetflussverteilung in der Umfangsrichtung auf einer Statorinnenumfangsseite durch die konkav-konvexe Form auf der Statorinnenumfangsfläche, die durch die Zähne ausgebildet ist, spärlich, wodurch Rastmoment erhöht ist, durch Zusammenfallen mit der Magnetflussverteilung im Rotor 215. In dieser Hinsicht kann in der vorliegenden Ausführungsform, da der Stator 213 die schlitzlose Struktur aufweist, welche keine Zähne aufweist, die Magnetflussverteilung in der Umfangsrichtung auf der Innenumfangsseite des Stators 213 auf nahezu gleichmäßig gebracht werden. Daher kann das Rastmoment auch dann reduziert sein, wenn die Magnetflussverteilung in der Umfangsrichtung auf der Außenumfangsseite des Rotors 215 spärlich ist, was infolgedessen ein Auftreten von Vibration eines Motors 210 unterdrücken kann.
Ferner trägt, wie in 31 gezeigt, bei dem Rotor 215 mit der Randell-Struktur der Magnetfluss, der in den jeweiligen kammförmigen Magnetpolen 222, 232 durch die jeweiligen Kernbasen 221, 231 fließt, zur Erzeugung von Moment im Rotor 215 unter dem Magnetfluss des Ringmagneten 240 bei, wobei jedoch die Neigung besteht, dass sich der Magnetfluss an Abschnitten in den jeweiligen kammförmigen Magnetpolen 222, 232 ansammelt, die sich zur axialen Richtung hin biegen (gebogene Abschnitte F). Das heißt, es kann behauptet werden, dass es wahrscheinlich ist, dass sich der Magnetfluss des Ringmagneten an den Endabschnitten der Außenumfangsfläche des Rotorkerns R in der axialen Richtung ansammelt. Hierbei sind in der vorliegenden Ausführungsform jeder der ersten Verbindungsabschnitte 264a und jeder der zweiten Verbindungsabschnitte 264b jeweils weiter auf der äußeren Seite in der axialen Richtung als die erste Endfläche Ra des Rotorkerns R in der axialen Richtung und die zweite Endfläche Rb in der axialen Richtung angeordnet. Daher sind die jeweiligen Spulenkörper 253a, 253b länger als der Rotorkern R in der axialen Richtung konfiguriert, und es ist eine Konfiguration erzielt, bei der der Magnetfluss, der an den Endabschnitten der Außenumfangsfläche des Rotors 215 in der axialen Richtung (gebogene Abschnitte F) angesammelt ist, sicherer genutzt sein kann. Infolgedessen ist eine Leistung des schlitzlosen Motors 210 verbessert.
Als Nächstes werden kennzeichnende Vorteile der achten Ausführungsform beschrieben.

(15) Der Motor 210 enthält den ringförmigen Stator 213 und den Rotor 215, der an der Innenseite des Stators 213 angeordnet ist. Der Rotor 215 weist die Randell-Struktur auf. Der Stator 213 weist die schlitzlose Struktur auf, wobei die zylindrische Ankerspule 252 den Außenumfang des Rotors 215 umgibt. Da somit der Stator 213 so konfiguriert ist, dass er keine Zähne aufweist, die dem Rotor 215 gegenüberliegend in der radialen Richtung angeordnet sind und auf die die Spulen gewickelt sind (schlitzlose Struktur), kann die Magnetflussverteilung in der Umfangsrichtung an der Innenumfangsseite des Stators 213 annähernd gleich gestaltet sein. Somit kann das Rastmoment selbst bei Verwendung des Rotors 215 der Randell-Struktur verringert werden, wodurch das Auftreten der Vibration im Motor 210 unterdrückt werden kann.

Da ferner der Stator 213 der schlitzlosen Struktur keine Zähne hat, wird es einfach, die Anzahl von Polen zu ändern. Somit kann die Anzahl von Polen sowohl im Rotor 215 wie auch im Stator 213 leicht geändert werden und ein Gestalten des Motors 210 wird leicht. Ferner ist dies besonders bei einer Multipolarisierung vorteilhaft.

(16) Die Ankerspule 252 enthält die mehreren Leiter 261, 262 (X1 bis X48, Y1 bis Y48). Jeder der mehreren Leiter 261, 262 (X1 bis X48, Y1 bis Y48) bildet eine lineare Form und enthält die Endabschnitte in der axialen Richtung, die mit den ersten und zweiten Verbindungsabschnitten 264a, 264b (X1a bis X48a, X1b bis X48b, Y1a bis Y48a, Y1b bis Y48b) versehen sind. Die Ankerspule 252 ist durch die mehreren Leiter 261, 262 (Verbindungsabschnitte X1a bis X48a, X1b bis X48b, Y1a bis Y48a, Y1b bis Y48b und X1 bis X48, Y1 bis Y48) ausgebildet, die miteinander verbunden sind. Die ersten und zweiten Verbindungsabschnitte 264a, 264b (X1a bis X48a, X1b bis X48b, Y1a bis Y48a, Y1b bis Y48b) sind in der axialen Richtung weiter außen angeordnet als die Endabschnitte des Rotorkerns R in der axialen Richtung. Somit kann der Magnetfluss, der sich an den Endabschnitten der Außenumfangsfläche des Rotors 215 in der axialen Richtung angesammelt hat, sicherer verwendet werden, wodurch die Leistung des Motors 210 verbessert werden kann.

Neunte Ausführungsform
Als Nächstes wird nun eine neunte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 40 bis 44 beschrieben.
Wie in 40 gezeigt, enthält eine Motorverkleidung 501 eines bürstenlosen Motors (in der Folge einfach als ein Motor bezeichnet) M ein zylindrisches Motorgehäuse 502 mit einer Abdeckung und die Abdeckung 503, die eine Öffnung des Motorgehäuses 502 abdeckt. Die Motorverkleidung 501 stützt eine Drehwelle 504 drehend, die durch einen Raum hindurchgeht, der von dem Motorgehäuse 502 und der Abdeckung 503 in einer Auf- und Abwärtsrichtung in 40 gebildet wird (Mittelachsenrichtung des Motorgehäuses 502) durch ein Lager 505, das im Motorgehäuse 502 vorgesehen ist, und ein Lager 506, das in der Abdeckung 503 vorgesehen ist. Ferner sind an der Innenseite der Motorverkleidung 501 ein Stator 507, der von der Abdeckung 503 gestützt wird und an dieser befestigt ist, und ein äußerer Rotor 508 und ein innerer Rotor 509, die an der Drehwelle 504 befestigt sind, vorgesehen.
Wie in 41 gezeigt, enthält der Stator 507 mehrere Zahnabschnitte 511 und einen Ringabschnitt 512, der die jeweiligen Zahnabschnitte 511 in einer Ringform koppelt, so dass die mehreren Zahnabschnitte 511 in einer radialen Richtung mit einer Mittelachse L1 der Drehwelle 504 als Mittelpunkt verlaufen und in einem gleichwinkeligen Zwischenraum in einer Umfangsrichtung angeordnet sind.
Der Ringabschnitt 512 enthält Kupplungsabschnitte 512a, die die Zahnabschnitte 511 mit den Zahnabschnitten 511 verkuppeln. Jeder der Kupplungsabschnitte 512a ist an Zwischenabschnitte der Zahnabschnitte 511 in der radialen Richtung gekuppelt. Ferner enthält jeder der Zahnabschnitte 511 einen äußeren Zahn 511a, der zur Außenseite in der radialen Richtung verläuft, und einen inneren Zahn 511b, der zur Innenseite in der radialen Richtung vom Kupplungsabschnitt 512a des Ringabschnitts 512 verläuft. Ferner sind Spulen 515 auf jeden der Kupplungsabschnitte 512a des Ringabschnitts 512 (ringförmige Wicklung) gewickelt und die Spulen 515 sind entweder durch eine Dreiphasen-Sternverbindung oder Delta-Verbindung verbunden.
In der neunten Ausführungsform ist die Anzahl der Zahnabschnitte 511 (äußeren Zahnabschnitte 511a und inneren Zahnabschnitte 511b) dreißig und die Anzahl der Kupplungsabschnitte 512a des Ringabschnitts 512 ist dreißig, was mit der Anzahl der Zahnabschnitte 511 identisch ist.
Ferner haben die Zahnabschnitte 511, die durch den Ringabschnitt 512 in Ringform gekuppelt sind, jeweils einen Endabschnitt 507a, der der Abdeckung 503 gegenüber liegt. Die Endabschnitte 507a ragen zur Abdeckung 503 und werden von einem ringförmigen Stützabschnitt 503a gestützt und sind an diesem befestigt, der an einer Innenseite der Abdeckung 503 gebildet ist. Somit ist der Stator 507 an der Abdeckung 503 befestigt.
Der äußere Rotor 508 und der innere Rotor 509 sind an der Drehwelle 504 befestigt.
Wie in 40 gezeigt, enthält der äußere Rotor 508a einen zylindrischen äußeren Rotorkern 520 mit einer Abdeckung. Die Drehwelle 504 tritt an einer mittigen Position des Abdeckungsabschnitt 520a des äußeren Rotorkerns 520 ein und der Abdeckungsabschnitt 520a ist an der Drehwelle 504 befestigt. Eine zylindrische Wand 520b des äußeren Rotorkerns 520 ist zwischen dem Motorgehäuse 502 und dem Stator 507 angeordnet. Das heißt, eine Innenumfangsfläche der zylindrischen Wand 520b des äußeren Rotorkerns 520 liegt den äußeren Zähnen 511a in der radialen Richtung gegenüber.
Wie in 41 gezeigt, hat die Innenumfangsfläche des zylindrischen Wand 520b fünf primäre Permanentmagneten 521 und fünf sekundäre Permanentmagneten 522, die abwechselnd in der Umfangsrichtung angehaftet sind. Jeder der primären Permanentmagneten 521 und jeder der sekundären Permanentmagneten 522 verläuft entlang der axialen Richtung. Die primäre Permanentmagneten 521 sind so magnetisiert, dass ihre Innenseite in der radialen Richtung ein N-Pol ist und ihre Außenseite in der radialen Richtung ein S-Pol ist. Die sekundäre Permanentmagneten 522 sind so magnetisiert, dass ihre Innenseite in der radialen Richtung ein S-Pol ist und ihre Außenseite in der radialen Richtung ein N-Pol ist, entgegengesetzt zu den primären Permanentmagneten 521.
Daher wird der äußere Rotor 508 ein Rotor der SPM-Art, da die primären Permanentmagneten 521 und die sekundären Permanentmagneten 522 abwechselnd in der Umfangsrichtung an der Innenumfangsfläche der zylindrischen Wand 520b angehaftet sind. Da bei dem äußeren Rotor 508 der neunten Ausführungsform die primären Permanentmagneten 521, die die N-Pole sind, und die sekundären Permanentmagneten 522, die die S-Pole sind, abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind, wird zusätzlich die Anzahl von Magnetpolen zehn Pole (die Anzahl von Polpaaren ist fünf).
Wie in 40 gezeigt, ist der innere Rotor 509 an der Drehwelle 504 befestigt, die an der Innenseite des Stators 507 in der radialen Richtung positioniert werden soll. Daher liegt eine Oberfläche des inneren Rotors 509 an der Außenseite in der radialen Richtung den inneren Zähnen 511b in der radialen Richtung gegenüber.
Der innere Rotor 509 enthält einen ersten Rotorkern 530, einen zweiten Rotorkern 540, der dem ersten Rotorkern 530 gegenüberliegend angeordnet ist, und einen Scheibenmagnet (ein Feldmagnetglied) 550, der zwischen dem ersten Rotorkern 530 und dem zweiten Rotorkern 540 angeordnet ist.
Wie in 42 und 43 gezeigt, enthält der erste Rotorkern 530 eine erste Kernbasis 531, die im Wesentlichen in einer Scheibenform ausgebildet ist. Ein Durchgangsloch 532 zum Einsetzen und Befestigen der Drehwelle 504 ist an einer mittleren Position der ersten Kernbasis 531 ausgebildet. Ferner sind mehrere (fünf in der vorliegenden Ausführungsform) primäre Vorstandsstücke 533 in gleichen Zwischenräumen an einer Außenumfangsfläche der ersten Kernbasis 531 angeordnet. Jedes der primären Vorstandsstücke 533 steht zur Außenseite in der radialen Richtung von der ersten Kernbasis 531 vor und sein distales Ende ist gebogen und steht zu einer Seite in der axialen Richtung vor, das heißt, zum zweiten Rotorkern 540.
Endflächen 533a, 533b des primären Vorstandsstücks 533 in die Umfangsrichtung sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen (ohne Neigung bezüglich der radialen Richtung bei Betrachtung aus der axialen Richtung), und das primäre Vorstandsstück 533 ist mit einem sektorförmigen Querschnitt in einer Richtung ausgebildet, die die Achse vertikal schneidet.
Ein Winkel jedes der primären Vorstandsstücke 533 in der Umfangsrichtung, das heißt, ein Winkel, der zwischen den Endflächen 533a, 533b in der Umfangsrichtung und einer Mittelachse L1 der Drehwelle 504 gebildet ist, ist kleiner eingestellt als ein Winkel eines Raumes zwischen dem primären Vorstandsstück 533 und dem primären Vorstandsstück 533.
Wie in 42 und 43 gezeigt, enthält der zweite Rotorkern 540 eine zweite Kernbasis 541 mit derselben Form wie der erste Rotorkern 530 und ist im Wesentlichen scheibenförmig. Ein Durchgangsloch 542 zum Einsetzen und Befestigen der Drehwelle 504 ist an einer mittleren Position der zweiten Kernbasis 541 ausgebildet. Ferner sind mehrere (fünf in der vorliegenden Ausführungsform) sekundäre Vorstandsstücke 543 in gleichen Zwischenräumen an einer Außenumfangsfläche der zweiten Kernbasis 541 angeordnet. Jedes der sekundären Vorstandsstücke 543 ragt zur Außenseite in der radialen Richtung und sein distales Ende ist gebogen und steht zur anderen Seite in der axialen Richtung vor, das heißt, zum ersten Rotorkern 530.
Endflächen 543a, 543b des sekundären Vorstandsstücks 543 in der Umfangsrichtung sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen und das sekundäre Vorstandsstück 543 ist mit einem sektorförmigen Querschnitt in einer Richtung ausgebildet, die die Achse vertikal schneidet.
Ein Winkel jedes der sekundären Vorstandsstücke 543 in der Umfangsrichtung, das heißt, ein Winkel, der zwischen den Endflächen 543a, 543b in der Umfangsrichtung und der Mittelachse L1 der Drehwelle 504 gebildet ist, ist kleiner eingestellt als ein Winkel eines Raumes zwischen dem benachbarten sekundären Vorstandsstück 543 und sekundären Vorstandsstück 543.
Ferner ist der zweite Rotorkern 540 so konfiguriert, dass er in Bezug auf den ersten Rotorkern 530 angeordnet und so befestigt ist, dass die sekundären Vorstandsstücke 543 des zweiten Rotorkerns 540 zwischen den primären Vorstandsstücken 533 des ersten Rotorkerns 530 angeordnet sind, bei Betrachtung aus der axialen Richtung. Hier ist der zweite Rotorkern 540 an den ersten Rotorkern 530 so gekuppelt, dass der Scheibenmagnet 550 zwischen dem ersten Rotorkern 530 und dem zweiten Rotorkern 540 in der axialen Richtung angeordnet ist.
Insbesondere, wie in 40 und 42 gezeigt, liegt der Scheibenmagnet 550 zwischen einer Fläche der ersten Kernbasis 531, die der Kernbasis 541 gegenüberliegt (Gegenfläche 531a), und einer Fläche der zweiten Kernbasis 541, die der ersten Kernbasis 531 gegenüberliegt (Gegenfläche 541a).
Da hier die einen Endflächen 533a der primären Vorstandsstücke 533 in der Umfangsrichtung und die anderen Endflächen 543a der sekundären Vorstandsstücke 543 in der Umfangsrichtung parallel entlang der axialen Richtung ausgebildet sind, sind Räume zwischen beiden Endflächen 533a, 543b in einer im Wesentlichen linearen Form in der axialen Richtung ausgebildet. Da ferner die anderen Endflächen 533b der primären Vorstandsstücke 533 in der Umfangsrichtung und die einen Endflächen 543b der sekundären Vorstandsstücke 543 in der Umfangsrichtung parallel entlang der axialen Richtung ausgebildet sind, sind Räume zwischen beiden Endflächen 533b, 543a in einer im Wesentlichen linearen Form in der axialen Richtung ausgebildet.
Der Scheibenmagnet 550 ist ein scheibenförmiger Permanentmagnet, und wie in 43 gezeigt, und ein Durchgangsloch 551 zum Einsetzen der Drehwelle 504 ist an seiner mittleren Position gebildet. Ferner berührt eine Seitenfläche 550a des Scheibenmagneten 550 die Gegenfläche 531a der ersten Kernbasis 531 und die andere Seitenfläche 550b des Scheibenmagneten 550 berührt die Gegenfläche 541a der zweiten Kernbasis 541 und der Scheibenmagnet 550 liegt zwischen dem ersten Rotorkern 530 und dem zweiten Rotorkern 540 und ist an diesen befestigt.
Ein Außendurchmesser des Scheibenmagneten 550 ist in Übereinstimmung mit einem Außendurchmesser der ersten und zweiten Kernbasis 531, 541 eingestellt und seine Dicke ist auf eine vorbestimmte Dicke eingestellt.
Das heißt, wenn der Scheibenmagnet 550 zwischen dem ersten Rotorkern 530 und dem zweiten Rotorkern 540 angeordnet ist, werden die distalen Endflächen 533c der primären Vorstandsstücke 533 und eine Gegenfläche 541b der zweiten Kernbasis 541 bündig und distale Endflächen 543c der sekundären Vorstandsstücke 543 und eine Gegenfläche 531b der ersten Kernbasis 531 werden bündig.
Der Scheibenmagnet 550 ist entlang der axialen Richtung so magnetisiert, dass ein Abschnitt an einer Seite des ersten Rotorkerns 530 ein N-Pol wird und ein Abschnitt an einer Seite des zweiten Rotorkerns 540 ein S-Pol wird. Aufgrund des Scheibenmagneten 550 fungieren daher die primären Vorstandsstücke 533 des ersten Rotorkerns 530 als N-Pole (primäre Magnetpole) und die sekundären Vorstandsstücke 543 des zweiten Rotorkerns 540 fungieren als S-Pole (sekundäre Magnetpole).
Infolgedessen wird der innere Rotor 509 bei Verwendung des Scheibenmagneten 550 ein Rotor mit einer so genannten Randell-Struktur. Da ferner im inneren Rotor 509 der neunten Ausführungsform die primären Vorstandsstücke 533, die die N-Pole sein sollen, und die sekundären Vorstandsstücke 543, die die S-Pole sein sollen, abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind, wird er zu einem Rotor, dessen Anzahl der Magnetpolen zehn Pole ist (wobei die Anzahl von Polpaaren fünf ist).
Der äußere Rotor 508 und der innere Rotor 509 sind in Umfangsrichtung verhältnismäßig so angeordnet, dass die primären Permanentmagneten 521 (N-Pole) des äußeren Rotors 508 und die primären Vorstandsstücke 533 (N-Pole) des inneren Rotors 509 einander in der radialen Richtung gegenüberliegen, und die sekundären Permanentmagneten 522 (S-Pole) des äußeren Rotors 508 und die sekundären Vorstandsstücke 543 (S-Pole) des inneren Rotors 509 einander in der radialen Richtung gegenüberliegen.
Insbesondere, wie in 44 gezeigt, sind der äußere Rotor 508 und der innere Rotor 509 in der Umfangsrichtung verhältnismäßig so angeordnet, dass mittige Positionen Pno der primären Permanentmagneten 521 in der Umfangsrichtung und mittige Positionen Pni der primären Vorstandsstücke 533 in der Umfangsrichtung auf radialen Linien In angeordnet sind, die von der Mittelachse L1 der Drehwelle 504 in einer radialen Richtung verlaufen. Auf gleiche Weise, wie in 44 gezeigt, sind der äußere Rotor 508 und der innere Rotor 509 in der Umfangsrichtung verhältnismäßig so angeordnet, dass mittige Positionen Pso der sekundäre Permanentmagneten 522 in der Umfangsrichtung und mittige Positionen Psi der sekundären Vorstandsstücke 543 in der Umfangsrichtung auf radialen Linien angeordnet sind, die von der Mittelachse L1 der Drehwelle 504 in einer radialen Richtung verlaufen.
Als Nächstes wird der Betrieb eines oben beschriebenen Motors M beschrieben.
Wenn nun ein dreiphasiger Wechselstrom an die Spulen 515 angelegt wird, die ringförmig auf den Stator 507 gewickelt sind, werden drehende Magnetfelder in den äußeren Zähnen 511a bzw. den inneren Zähnen 511b der Zahnabschnitte 511 erzeugt.
Ferner wird der äußere Rotor 508 der SPM-Struktur durch das drehende Magnetfeld von den äußeren Zähnen 511a gedreht. Ferner wird der innere Rotor 509 der Randell-Struktur durch das drehende Magnetfeld von den inneren Zähnen 511b gedreht.
Da ferner die Randell-Struktur leicht einer Multipolarisierung unterzogen werden kann, kann der innere Rotor 509 leicht zu inneren Rotoren 509 unterschiedlicher Anzahl von Magnetpolen geändert werden.
Als Nächstes werden nun Vorteile der oben beschriebenen neunten Ausführungsform beschrieben.

(17) Gemäß der neunten Ausführungsform ist aufgrund der Konfiguration des inneren Rotors 509 mit der Randell-Struktur der Scheibenmagnet 550 der einzige Permanentmagnet, der für den innerer Rotor 509 erforderlich ist; somit können Herstellungskosten verringert werden.

Da ferner die Randell-Struktur leicht einer Multipolarisierung unterzogen werden kann, kann der innere Rotor 509 leicht an innere Rotoren unterschiedlicher Anzahl von Magnetpolen angepasst werden.

(18) Gemäß der neunten Ausführungsform fungieren die primären Vorstandsstücke 533 als die N-Pole und die sekundären Vorstandsstücke 543 fungieren als die S-Pole durch einen Scheibenmagneten 550, wodurch der innere Rotor 509 gedreht wird. Somit kann ein leistungsstarker Motor durch Vorhergesagtes zusätzlich zu dem äußeren Rotor 508 ausgeführt werden.
(19) Gemäß der neunten Ausführungsform liegt der Scheibenmagnet 550 in der axialen Richtung zwischen der ersten Kernbasis 531 und der zweiten Kernbasis 541, die jeweils an der Drehwelle 504 befestigt sind. Das heißt, da der Scheibenmagnet 550 nahe einem Drehmittelpunkt positioniert ist, ist die Zentrifugalkraft, die auf den Scheibenmagneten 550 wirkt, gering und der Scheibenmagnet 550 wird daran gehindert, durch die Zentrifugalkraft zur Außenseite zu fliegen.

Zehnte Ausführungsform
Eine zehnte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 48 bis 50 beschrieben.
Wie in 48 gezeigt, enthält eine Motorverkleidung 601 eines bürstenlosen Motors (in der Folge einfach als Motor bezeichnet) M ein zylindrisches Motorgehäuse 602 mit einer Abdeckung und die Abdeckung 603, die eine Öffnung des Motorgehäuses 602 abdeckt. Die Motorverkleidung 601 stützt drehend eine Drehwelle 604, die durch einen Raum hindurchgeht, der durch das Motorgehäuse 602 und die Abdeckung 603, in einer Auf- und Abwärtsrichtung in 48 (Mittelachsenrichtung des Motorgehäuses 602) gebildet wird, durch ein Lager 605, das im Motorgehäuse 602 vorgesehen ist, und ein Lager 606, das in der Abdeckung 603 vorgesehen ist. Ferner sind im inneren der Motorverkleidung 601 ein Stator 607, der von der Abdeckung 603 gestützt wird und an dieser befestigt ist, und ein äußerer Rotor 608 und ein innerer Rotor 609, die an der Drehwelle 604 befestigt sind, vorgesehen.
Wie in 48 und 49 gezeigt, hat der Stator 607 der zehnten Ausführungsform eine ähnliche Konfiguration wie der Stator 507 der neunten Ausführungsform, wie in 41, 42, 45 und 46 gezeigt. Daher wird eine ausführliche Erklärung des Stators 607 unterlassen.
Der äußere Rotor 508 enthält einen zylindrischen äußeren Rotorkern 620 mit einer Abdeckung. Die Drehwelle 604 ist an einer mittigen Position des Abdeckungsabschnitts 620a des äußeren Rotorkerns 620 eingesetzt und der Abdeckungsabschnitt 620a ist an der Drehwelle 604 befestigt. Eine zylindrische Wand 620b des äußeren Rotorkerns 620 ist zwischen dem Motorgehäuse 602 und dem Stator 607 angeordnet. Das heißt, eine Innenumfangsfläche der zylindrischen Wand 620b des äußeren Rotorkerns 620 liegt äußeren Zähne 611a in einer radialen Richtung gegenüber.
Fünf Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 und fünf äußere Eisenkernabschnitte 622 sind durch die zylindrische Wand 620b ausgebildet, die durch äußere Rillen 623 geteilt ist, die in einer axialen Richtung verlaufen. Die fünf Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 und die fünf äußeren Eisenkernabschnitte 622 sind abwechselnd entlang einer Umfangsrichtung ausgerichtet und verlaufen jeweils in der axialen Richtung. Ferner sind die äußeren Rillen 623 jeweils an beiden Enden der äußeren Eisenkernabschnitte 622 entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. Somit sind die äußeren Eisenkernabschnitte 622 in einer verjüngten Form ausgebildet, so dass ein Zwischenraum (eine Länge) zwischen beiden Endflächen jedes äußeren Eisenkernabschnitts 622 zu einer Innenseite hin in einer radialen Richtung kürzer wird. Ferner, wie in 50 gezeigt, ist ein Zwischenraum (eine Länge) Bo jedes der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 in der Umfangsrichtung kürzer eingestellt als ein Zwischenraum (eine Länge) Ao (> Bo) jedes der äußeren Eisenkernabschnitte 622.
Ein Einbettungsloch 621a mit einem rechteckigen Querschnitt, das entlang der axialen Richtung verläuft, ist in jedem der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 durch die zylindrische Wand 620b ausgebildet, und ein äußerer Permanentmagnet 624 ist in dem Einbettungsloch 621a eingebettet.
Jeder der äußeren Permanentmagneten 624, die in den Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 eingebettet sind, ist so magnetisiert, dass ein Abschnitt an einer Innenseite (Magnetpol des Magneten) ein N-Pol wird und ein Abschnitt an einer Außenseite ein S-Pol in der radialen Richtung wird. Daher fungieren die äußeren Eisenkernabschnitte 622, die zwischen den jeweiligen äußeren Permanentmagneten 624 ausgebildet sind, als die Magnetpole des S-Pols. Infolgedessen sind in einer Innenumfangsfläche der zylindrischen Wand 620b des äußeren Rotors 608 die N-Pole und die S-Pole abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet und die Anzahl von Polpaaren ist auf fünf gestellt. Das heißt, der äußere Rotor 608 wird ein Rotor der Folgepolart mit zehn Magnetpolen.
Durch Einbetten des äußeren Permanentmagneten 624 in jeden der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 wird der äußere Rotor 608 ferner ein Rotor der IPM-Art.
Der innere Rotor 609 enthält einen zylindrischen, säulenförmigen, inneren Rotorkern 630. Die Drehwelle 604 geht durch eine mittige Position des inneren Rotorkerns 630 hindurch und der innere Rotorkern 630 ist an der Drehwelle 604 befestigt. Der runde, säulenförmige, innere Rotorkern 630 ist an der Innenseite in der radialen Richtung des Stators 607 positioniert und eine Außenumfangsfläche des inneren Rotorkerns 630 liegt entsprechenden inneren Zähnen 611b in der radialen Richtung gegenüber.
Fünf Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 und fünf innere Eisenkernabschnitte 632 sind durch die Außenumfangsfläche des inneren Rotorkerns 630 ausgebildet, die entlang der Umfangsrichtung durch innere Rillen 633 geteilt ist, die in der axialen Richtung verlaufen. Die fünf Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 und die fünf inneren Eisenkernabschnitte 632 sind abwechselnd entlang der Umfangsrichtung ausgerichtet und verlaufen jeweils in der axialen Richtung.
Ferner sind die inneren Rillen 633 jeweils an beiden Enden der inneren Eisenkernabschnitte 632 entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. Somit sind die inneren Eisenkernabschnitte 632 in einer verjüngten Form ausgebildet, so dass ein Zwischenraum (eine Länge) zwischen beiden Endflächen jedes der inneren Eisenkernabschnitte 632 zu einer Innenseite hin in einer radialen Richtung kürzer wird.
Ferner, wie in 50 gezeigt, ist ein Zwischenraum (eine Länge) Bi jedes der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 in der Umfangsrichtung länger eingestellt als ein Zwischenraum (eine Länge) Ai (< Bi) jedes der inneren Eisenkernabschnitte 632. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform werden Einstellungen vorgenommen, um Ao/Bo > Ai/Bi zu erreichen.
Ein Einbettungsloch 631a mit einem rechteckigen Querschnitt, das entlang der axialen Richtung verläuft, ist in jedem der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 ausgebildet und ein innerer Permanentmagnet 634 ist in dem Einbettungsloch 631a eingebettet.
Jeder der innerer Permanentmagneten 634, die in den Innenmagnet-Magnetpolabschnitten 631 eingebettet sind, ist so magnetisiert, dass ein Abschnitt an der Außenseite (Magnetpol des Magneten) der N-Pol wird und ein Abschnitt an der Innenseite der S-Pol in der radialen Richtung wird. Daher fungieren die inneren Eisenkernabschnitte 632, die zwischen den jeweiligen inneren Permanentmagneten 634 ausgebildet sind, als die Magnetpole des S-Pols. Infolgedessen sind in einer Außenumfangsfläche des inneren Rotors 609 die N-Pole und die S-Pole abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet und die Anzahl von Polpaaren ist auf fünf gestellt. Das heißt, der innere Rotor 609 wird ein Rotor der Folgepolart mit zehn Magnetpolen.
Ferner wird durch Einbetten des inneren Permanentmagneten 634 in jeden der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 der innere Rotor 609 ein Rotor der IPM-Art.
Ferner, wie in 50 gezeigt, sind der äußere Rotor 620 und der innere Rotor 630 verhältnismäßig in der Umfangsrichtung so angeordnet, dass mittige Positionen Pno der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 (äußeren Permanentmagneten 624) in der Umfangsrichtung und mittige Positionen Pni der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 (inneren Permanentmagneten 634) in der Umfangsrichtung auf radialen Linien In positioniert sind, die von einer Mittelachse L1 der Drehwelle 604 aus verlaufen. Daher, wie in 50 gezeigt, sind mittige Positionen Pso der äußeren Eisenkernabschnitte 622 in der Umfangsrichtung und mittige Positionen Psi der inneren Eisenkernabschnitte 632 in der Umfangsrichtung auch auf radialen Linien Ls positioniert, die von der Mittelachse L1 der Drehwelle 604 aus verlaufen.
Somit erhalten der Magnetpol der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 (äußeren Permanentmagneten 624) und der Magnetpol der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 (inneren Permanentmagneten 634), die einander in der radialen Richtung gegenüberliegen, dieselbe Polarität. Auf gleiche Weise erhalten der Magnetpol der äußeren Eisenkernabschnitte 622 und der Magnetpol der inneren Eisenkernabschnitte 632, die einander in der radialen Richtung gegenüberliegen, dieselbe Polarität.
Ferner, wie in 48 gezeigt, haben Zahnabschnitte 611 des Stators 607 eine Länge in der axialen Richtung, die kürzer ist als die Längen der äußeren Permanentmagneten 624 des äußeren Rotors 608 und der inneren Permanentmagneten 634 und der inneren Eisenkernabschnitte 632 des inneren Rotors 609 in der axialen Richtung.
Als Nächstes wird der Betrieb eines oben beschriebenen Motors M beschrieben.
Wenn nun ein dreiphasiger Wechselstrom an Spulen 615 angelegt wird, die ringförmig auf den Stator 607 gewickelt sind, werden drehende Magnetfelder in den äußeren Zähnen 611a bzw. den inneren Zähnen 611b der Zahnabschnitte 611 erzeugt.
Der äußere Rotor 608 wird durch das drehende Magnetfeld von den äußeren Zähnen 611a der entsprechenden Zahnabschnitte 611 gedreht. Ferner wird der innere Rotor 609 durch das drehende Magnetfeld von den inneren Zähnen 611b der entsprechenden Zahnabschnitte 611 gedreht. Daher wird der Motor M mit hoher Leistung gedreht, da der äußere Rotor 608 und der innere Rotor 609 gedreht und angetrieben werden und auch, weil ein Reluktanzmoment hinzugefügt wird, da der äußere Rotor 608 und der innere Rotor 609 von der Folgepolart sind.
Als Nächstes werden Vorteile der zehnten Ausführungsform will beschrieben.

(20) Da gemäß der zehnten Ausführungsform der äußere Rotor 608 und der innere Rotor 609 mit der Struktur der Folgepolart konfiguriert sind, kann die Anzahl der äußeren Permanentmagneten 624 und der inneren Permanentmagneten 634 halbiert werden, wodurch eine Senkung der Herstellungskosten erreicht werden kann.
(21) Da gemäß der zehnten Ausführungsform der äußere Rotor 608 und der innere Rotor 609 in der Folgepolstruktur ausgebildet sind, wird das Reluktanzmoment im äußeren Rotor 608 bzw. im inneren Rotor 609 hinzugefügt, wodurch die Erhöhung in der Ausgangsleistung des Motors M erreicht werden kann.
(22) Gemäß der zehnten Ausführungsform sind die entsprechenden äußeren Permanentmagneten 624 des äußeren Rotors 608 und die entsprechenden inneren Permanentmagneten 634 des inneren Rotors 609 so angeordnet, dass sie einander in der radialen Richtung gegenüberliegen. Ferner sind die äußeren Permanentmagneten 624 und die inneren Permanentmagneten 634 so magnetisiert, dass die Nähen von Gegenflächen der äußeren Permanentmagneten 624 und der inneren Permanentmagneten 634 N-Pole derselben Polarität werden. Daher werden ein Strom des Magnetflusses zu den entsprechenden äußeren Eisenkernabschnitten 622 des äußeren Rotors 608 und ein Strom des Magnetflusses zu den entsprechenden inneren Eisenkernabschnitte 632 des inneren Rotors 609 gleichmäßig und es kann ein günstiges Gleichgewicht der Magneten-Magnetpolabschnitte und der Eisenkernabschnitte erreicht werden.
(23) Gemäß der zehnten Ausführungsform ist der äußere Rotorkern 620 so ausgebildet, dass der Zwischenraum Bo der entsprechenden Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 in der Umfangsrichtung kürzer wird als der Zwischenraum Ao der entsprechenden äußeren Eisenkernabschnitte 622 in der Umfangsrichtung. Ferner sind die äußeren Eisenkernabschnitte 622 in der verjüngten Form so ausgebildet, dass der Zwischenraum zwischen beiden Endflächen jedes äußeren Eisenkernabschnitts 622 zur Innenseite in der radialen Richtung hin kürzer wird.

Daher kann ein noch günstigeres magnetisches Gleichgewicht für die Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 und die äußeren Eisenkernabschnitte 622 erreicht werden.

(24) Gemäß der zehnten Ausführungsform ist der innere Rotorkern 630 so ausgebildet, dass der Zwischenraum Bi der entsprechenden Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 in der Umfangsrichtung länger wird als der Zwischenraum Ai der entsprechenden inneren Eisenkernabschnitte 632 in der Umfangsrichtung. Ferner sind die inneren Eisenkernabschnitte 632 in der verjüngten Form so ausgebildet, dass der Zwischenraum zwischen beiden Endflächen jedes inneren Eisenkernabschnitts 632 zur Innenseite hin in der radialen Richtung kürzer wird.

Daher kann ein noch günstigeres magnetisches Gleichgewicht für die Innenmagnet Magnetpolabschnitte 631 und die inneren Eisenkernabschnitte 632 erreicht werden.
Elfte Ausführungsform
Als Nächstes wird nun eine elfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 51 und 52 beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der zehnten Ausführungsform in relativen Positionen eines äußeren Rotors 608 und eines inneren Rotors 609 in einer Umfangsrichtung und einer magnetisierten Richtung innerer Permanentmagneten 634. Daher wird der einfachen Erklärung wegen eine ausführliche Beschreibung von Abschnitten unterlassen, die die gleichen wie in der zehnten Ausführungsform sind, und Abschnitte, die sich unterscheiden, werden ausführlich beschrieben.
Wie in 51 gezeigt, ist jeder von äußeren Permanentmagneten 624, die in Außenmagnet-Magnetpolabschnitten 621 eingebettet sind, die in einem äußeren Rotorkern 620 ausgebildet sind, auf gleiche Weise wie in der zehnten Ausführungsform so magnetisiert, dass ein Abschnitt an einer Innenseite (Magnetpolmagnet) ein N-Pol ist und ein Abschnitt an einer Außenseite ein S-Pol in einer radialen Richtung ist. in dieser Hinsicht ist jeder der inneren Permanentmagneten 634, die in Innenmagnet-Magnetpolabschnitten 631 eingebettet sind, die in einem inneren Rotorkern 630 ausgebildet sind, so magnetisiert, dass ein Abschnitt an der Außenseite (Magnetpolmagnet) der S-Pol ist, und ein Abschnitt an der Innenseite der N-Pol in der radialen Richtung ist.
Daher fungieren die inneren Eisenkernabschnitte 632, die zwischen den entsprechenden inneren Permanentmagneten 634 der elften Ausführungsform ausgebildet sind, als Magnetpole des N-Pols.
Ferner, wie in 52 gezeigt, sind in der elften Ausführungsform der äußere Rotorkern 620 und der innere Rotorkern 630 in der Umfangsrichtung verhältnismäßig so angeordnet, dass mittige Positionen Pno der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 (äußeren Permanentmagneten 624) in der Umfangsrichtung und die mittigen Positionen Pni der inneren Eisenkernabschnitte 632 auf radialen Linien In positioniert sind, die von einer Mittelachse L1 der Drehwelle 604 aus in einer radialen Richtung verlaufen. Daher, wie in 52 gezeigt, sind mittige Positionen Pso der äußeren Eisenkernabschnitte 622 in der Umfangsrichtung und mittige Positionen Psi der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 (inneren Permanentmagneten 634) in der Umfangsrichtung auf radialen Linien Ls positioniert, die von der Mittelachse L1 der Drehwelle 604 aus in der radialen Richtung verlaufen.
Somit erhalten die Magnetpole der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 (äußeren Permanentmagneten 624) und die Magnetpole der inneren Eisenkernabschnitte 632, die einander in der radialen Richtung gegenüberliegen, dieselbe Polarität. Auf dieselbe Weise erhalten die Magnetpole der äußeren Eisenkernabschnitte 622 und die Magnetpole der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 (inneren Permanentmagneten 634), die einander in der radialen Richtung gegenüber liegen, dieselbe Polarität.
Ähnlich wie in der zehnten Ausführungsform werden in der elften Ausführungsform, wenn ein dreiphasiger Wechselstrom an die Spulen 615 angelegt wird, die ringförmig auf den Stator 607 gewickelt sind, drehende Magnetfelder in äußeren Zähnen 611a bzw. inneren Zähnen 611b der Zahnabschnitte 611 erzeugt. Ferner wird der äußere Rotor 608 durch das drehende Magnetfeld von den äußeren Zähnen 611a der entsprechenden Zahnabschnitte 611 gedreht. Ferner wird der innere Rotor 609 durch das drehende Magnetfeld von den inneren Zähnen 611b der entsprechenden Zahnabschnitte 611 gedreht. Daher wird der Motor M mit hoher Leistung gedreht, da der äußere Rotor 608 und der innere Rotor 609 gedreht und angetrieben werden, und auch weil das Reluktanzmoment hinzugefügt wird, da der äußere Rotor 608 und der innere Rotor 609 von der Folgepolart sind.
Wie oben beschrieben, hat die elfte Ausführungsform zusätzlich zu den Vorteilen (20), (21), (23) und (24) der zehnten Ausführungsform die unten beschriebenen Vorteile.

(25) Gemäß der elften Ausführungsform sind die jeweiligen Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 des äußeren Rotors 608 und die jeweiligen inneren Eisenkernabschnitte 632 des inneren Rotors 609 so angeordnet, dass sie einander in der radialen Richtung gegenüberliegen. Ferner sind die jeweiligen äußeren Eisenkernabschnitte 622 des äußeren Rotors 608 und die jeweiligen Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 des inneren Rotors 609 so angeordnet, dass sie einander in der radialen Richtung gegenüberliegen. Ferner sind die äußeren Permanentmagneten 624 so magnetisiert, dass die Nähen von Gegenflächen der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 und der inneren Eisenkernabschnitte 632 N-Pole derselben Polarität werden und die inneren Eisenkernabschnitte 632 veranlasst werden, als Magnetpole zu fungieren. Ferner werden die äußeren Eisenkernabschnitte 622 veranlasst, als Magnetpole zu fungieren und die Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 sind so magnetisiert, dass die Nähen von Gegenflächen der äußeren Eisenkernabschnitte 622 und der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 S-Pole derselben Polarität werden.

Daher werden ein Strom eines Magnetflusses zu den jeweiligen äußeren Eisenkernabschnitten 622 des äußeren Rotors 608 und ein Strom eines Magnetflusses zu den jeweiligen inneren Eisenkernabschnitte 632 des inneren Rotors 609 gleichmäßig und es kann ein günstiges magnetisches Gleichgewicht der Magnet-Magnetpolabschnitte und der Eisenkernabschnitte erreicht werden.
Da ferner gemäß der elften Ausführungsform die jeweiligen äußeren Permanentmagneten 624 des äußeren Rotors 608 und die jeweiligen inneren Permanentmagneten 634 des inneren Rotors 609 abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind, bei Betrachtung aus einer axialen Richtung, kann ein Motor M mit einem guten Gewichtsgleichgewicht in Umfangsrichtung vorgesehen sein.
Zwölfte Ausführungsform
Als Nächstes wird nun eine zwölfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 53 und 54 beschrieben. Die zwölfte Ausführungsform unterscheidet sich von der zehnten Ausführungsform in relativen Positionen eines äußeren Rotors 608 und eines inneren Rotors 609 in einer Umfangsrichtung und einer magnetisierten Richtung äußerer Permanentmagneten 624. Daher wird der einfachen Erklärung wegen eine ausführliche Beschreibung von Abschnitten unterlassen, die gleich jenen der zehnten Ausführungsform sind, und Abschnitte, die sich unterscheiden, werden nun ausführlich beschrieben.
Wie in 53 gezeigt, ist jeder von inneren Permanentmagneten 634, die in Innenmagnet-Magnetpolabschnitten 631 eingebettet sind, die in einem inneren Rotorkern 630 ausgebildet sind, so magnetisiert, dass ein Abschnitt an einer Außenseite (Magnetpolmagnet) ein N-Pol ist und ein Abschnitt an einer Innenseite ein S-Pol in einer radialen Richtung ist, gleich wie in der zehnten Ausführungsform. In dieser Hinsicht ist jeder der äußeren Permanentmagneten 624, die in den Außenmagnet-Magnetpolabschnitten 621 eingebettet sind, die in einem äußeren Rotorkern 620 ausgebildet sind, so magnetisiert, dass ein Abschnitt an der Innenseite (Magnetpolmagnet) der S-Pol ist und ein Abschnitt an der Außenseite der N-Pol in der radialen Richtung ist.
Daher fungieren die äußeren Eisenkernabschnitte 622, die zwischen den jeweiligen äußeren Permanentmagneten 624 der zwölften Ausführungsform eingebettet sind, als Magnetpole des N-Pols.
Ferner, wie in 54 gezeigt, sind in der zwölften Ausführungsform der äußere Rotorkern 620 und der innere Rotorkern 630 verhältnismäßig so angeordnet, dass mittige Positionen Pni der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 (inneren Permanentmagneten 634) in Umfangsrichtung an Zwischenpositionen Pc in einer radialen Richtung zwischen mittigen Positionen Pno der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 (äußeren Permanentmagneten 624) in Umfangsrichtung und mittigen Positionen Pso der äußeren Eisenkernabschnitte 622 in Umfangsrichtung angeordnet sind. Das heißt, wie in 54 gezeigt, der äußere Rotorkern 620 und der innere Rotorkern 630 sind in der Umfangsrichtung verhältnismäßig so angeordnet, dass mittige Positionen Pni der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 (inneren Permanentmagneten 634) in der Umfangsrichtung und die Zwischenpositionen Pc auf radialen Linien Lc angeordnet sind, die von einer Mittelachse L1 einer Drehwelle 604 aus in der radialen Richtung verlaufen.
Ähnlich wie in der zehnten Ausführungsform werden, wenn in der zwölften Ausführungsform ein dreiphasiger Wechselstrom an die Spulen 615 angelegt wird, die ringförmig auf einen Stator 607 gewickelt sind, drehende Magnetfelder in äußeren Zähne 611a bzw. inneren Zähne 611b der Zahnabschnitte 611 erzeugt. Ferner wird der äußere Rotor 608 durch das drehende Magnetfeld von den äußeren Zähnen 611a der entsprechenden Zahnabschnitte 611 gedreht. Ferner wird der innere Rotor 609 durch das drehende Magnetfeld von den inneren Zähnen 611b der entsprechenden Zahnabschnitte 611 gedreht. Daher wird der Motor M mit hoher Leistung gedreht, da der äußere Rotor 608 und der innere Rotor 609 gedreht und angetrieben werden, und auch weil das Reluktanzmoment hinzugefügt wird, da der äußere Rotor 608 und der innere Rotor 609 von der Folgepolart sind.
Wie oben ausführlich beschrieben, hat die zwölfte Ausführungsform zusätzlich zu den Vorteilen (20), (21), (23) und (24) der zehnten Ausführungsform die unten beschriebenen Vorteile.

(26) Gemäß der zwölfte Ausführungsform sind der äußere Rotorkern 620 und der innere Rotorkern 630 verhältnismäßig so angeordnet, dass die mittigen Positionen Pni der Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 in der Umfangsrichtung an den Zwischenpositionen Pc in der radialen Richtung zwischen den mittigen Positionen Pno der Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 in der Umfangsrichtung und den mittigen Positionen Pso der äußeren Eisenkernabschnitte 622 in der Umfangsrichtung angeordnet sind.

Da die Magnetpole der äußeren Permanentmagneten 624 und die Magnetpole der inneren Permanentmagneten 634 versetzt sind, kann daher das Rastmoment gering sein.
Dreizehnte Ausführungsform
Es wird nun eine dreizehnte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 55 und 56 gezeigt, enthält eine Motorverkleidung 702 eines bürstenlosen Motors 701 ein zylindrisches Gehäuse 703, das in einer Stehzylinderform ausgebildet ist, und eine Frontabdeckung 704, die eine Öffnung des zylindrischen Gehäuses 703 an einer Vorderseite (linken Seite in 55) abdeckt. Ferner ist ein Schaltungsgehäusekasten 705, der Stromkreise wie eine Schaltplatte und dergleichen aufnimmt, an einem Endabschnitt des zylindrischen Gehäuses 703 an einer Rückseite (an einer rechten Seite in 55) befestigt. Ein Stator 706 ist an einer Innenumfangsfläche des zylindrischen Gehäuses 703 befestigt. Der Stator 706 enthält einen Ankerkern 707 mit mehreren Zähnen, die zu einer Innenseite in einer radialen Richtung verlaufen, und Segmentleiter-(SC-)Spulen 708, die um die Zähne des Ankerkerns 707 gewickelt sind. Ein Rotor 711 des Motors 701 enthält eine Drehwelle 712, und ist an einer Innenseite des Stators 706 angeordnet. Die Drehwelle 712 ist eine nicht leitende Metallwelle und wird von einem Lager 713, das in einem Lagergehäuseabschnitt 703b aufgenommen ist, das an einem Bodenabschnitt 703a des zylindrischen Gehäuses 703 ausgebildet ist, und einem Lager 714, das in einem Lagergehäuseabschnitt 704a untergebracht ist, der an der Frontabdeckung 704 ausgebildet ist, drehend gestützt. Die jeweiligen Lagergehäuseabschnitte 703b, 704a stehen zu einer Innenseite in axialer Richtung vor und ein Außendurchmesser der entsprechenden Lagergehäuseabschnitte 703b, 704a ist jeweils im Wesentlichen identisch ausgebildet.
Wie in 57 und 58 gezeigt, enthält der Rotor 711 die Drehwelle 712, erste und zweite Rotorkerne 720, 730, einen Ringmagneten 740 als Feldmagnetglied (siehe 58), primäre und sekundäre rückseitige Hilfsmagneten 741, 742, und primäre und sekundäre Wendepolmagneten 743, 744. Pfeile, die in 57 und 58 in Volllinien dargestellt sind, geben magnetisierte Richtungen des Ringmagneten 740, der jeweiligen rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 und der jeweiligen Wendepolmagneten 743, 744 (S-Pol zu N-Pol) an.
Der erste Rotorkern 720 enthält eine im Wesentlichen scheibenförmige erste Kernbasis 721. Ein Einsatzloch 722 zum Einsetzen der Drehwelle 712 ist hindurchgehend in einer axialen Richtung an einem mittigen Abschnitt der ersten Kernbasis 721 ausgebildet. Die Drehwelle 712 ist in das Einsatzloch 722 pressgepasst und darin befestigt. Somit können der erste Rotorkern 720 und die Drehwelle 712 einstückig drehen.
Mehrere (fünf in der vorliegenden Ausführungsform) der primären kammförmigen Magnetpole 723 sind in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangsabschnitt der ersten Kernbasis 721 angeordnet. Jeder der primären kammförmigen Magnetpole 723 steht zu einer Außenseite in der radialen Richtung vor und ist in der axialen Richtung verlängert, so dass er einen distalen Abschnitt 723e als einen Endabschnitt in der axialen Richtung hat. Endflächen 723a, 723b des primären kammförmigen Magnetpols 723 in der Umfangsrichtung sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen (ohne Neigung bezüglich der radialen Richtung bei Betrachtung aus der axialen Richtung), und der primäre kammförmige Magnetpol 723 hat einen sektorförmigen Querschnitt in einer Richtung, die eine Achse in vertikaler Richtung schneidet. Ein Winkel jedes der primären kammförmigen Magnetpole 723, das heißt, ein Winkel zwischen den Endflächen 723a, 723b in der Umfangsrichtung, ist kleiner eingestellt als ein Winkel eines Zwischenraums zwischen den primären kammförmigen Magnetpolen 723, die in Umfangsrichtung benachbart sind.
Der zweite Rotorkern 730 weist eine identische Form mit dem ersten Rotorkern 720 auf und ein Einsatzloch 732 zum Einsetzen der Drehwelle 712 ist hindurchgehend an einem mittigen Abschnitt einer im Wesentlichen scheibenförmigen zweiten Kernbasis 731 ausgebildet. Die Drehwelle 712 ist in das Einsatzloch 732 pressgepasst und darin befestigt. Somit können der zweite Rotorkern 730 und die Drehwelle 712 einstückig drehen.
Ferner sind mehrere sekundäre kammförmige Magnetpole 733 in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangsabschnitt der zweiten Kernbasis 731 angeordnet. Jeder der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 steht zur Außenseite in der radialen Richtung vor und ist in der axialen Richtung verlängert, so dass er einen distalen Abschnitt 733e als einen Endabschnitt in der axialen Richtung hat. Endflächen 733a, 733b des sekundären kammförmigen Magnetpols 733 in der Umfangsrichtung sind flache Flächen, die in der radialen Richtung verlaufen, und der sekundäre kammförmige Magnetpol 733 hat einen sektorförmigen Querschnitt in der Richtung, die die Achse vertikal schneidet. Ein Winkel jedes der sekundären kammförmigen Magnetpole 733, das heißt, ein Winkel zwischen den Endflächen 733a, 733b in Umfangsrichtung, ist kleiner eingestellt als ein Winkel eines Zwischenraums zwischen den sekundären kammförmigen Magnetpolen 733, die in Umfangsrichtung benachbart sind.
Ferner ist der zweite Rotorkern 730 an den ersten Rotorkern 720 gekuppelt, so dass die jeweiligen sekundären kammförmigen Magnetpole 733 zwischen den entsprechenden primären kammförmigen Magnetpolen 723 angeordnet sind. Insbesondere sind die einen Endflächen 723a der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der Umfangsrichtung und die anderen Endflächen 733b der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der Umfangsrichtung parallel entlang der axialen Richtung ausgebildet und somit bildet ein Zwischenraum zwischen den jeweiligen Endflächen 723a, 733b eine im Wesentlichen lineare Form in der axialen Richtung. Ferner sind die anderen Endflächen 723b der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der Umfangsrichtung und die einen Endflächen 733a der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der Umfangsrichtung in gleicher Weise parallel in der axialen Richtung ausgebildet, wodurch ein Zwischenraum zwischen den jeweiligen Endflächen 723b, 733a eine im Wesentlichen lineare Form in der axialen Richtung bildet.
Wie in 58 gezeigt, ist ein Ringmagnet 740 zwischen der ersten Kernbasis 721 und der zweiten Kernbasis 731 in der axialen Richtung angeordnet (eingesetzt). Der Ringmagnet 740 bildet eine Ringform und die Drehwelle 712 geht durch dessen mittigen Abschnitt. Der Ringmagnet 740 steht in engem Kontakt mit einer Endfläche 721a der ersten Kernbasis 721 an einer Innenseite in der axialen Richtung bzw. einer Endfläche 731a der zweiten Kernbasis 731 an der Innenseite in der axialen Richtung.
Die Endflächen 721a, 731a der entsprechenden Kernbasen 721, 731 an der Innenseite in der axialen Richtung und beide Endflächen des Ringmagneten 740 in der axialen Richtung bilden eine flache Flächenform, die zu einer Achse der Drehwelle 712 vertikal ist.
Ein Außendurchmesser des Ringmagneten 740 ist identisch mit einem Außendurchmesser der ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 eingestellt. Der Ringmagnet 740 ist in der axialen Richtung so magnetisiert, dass die primären kammförmigen Magnetpole 723 veranlasst werden, als primäre Magnetpole (N-Pole in der vorliegenden Ausführungsform) zu fungieren, und die sekundären kammförmigen Magnetpole 733 veranlasst werden, als sekundäre Magnetpole (S-Pole in der vorliegenden Ausführungsform) zu fungieren. Daher ist der Rotor 711 der dreizehnten Ausführungsform ein Rotor einer sogenannten Randell-Struktur, die den Ringmagneten 740 als Feldmagnet verwendet. Im Rotor 711 sind die primären kammförmigen Magnetpolen 723, die die N-Pole sein sollen, und die sekundären kammförmigen Magnetpole 733, die die S-Pole sein sollen, abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet und die Anzahl von Magnetpolen ist zehn Pole (die Anzahl von Polpaaren ist fünf). Da die Anzahl von Polpaaren hier eine ungerade Zahl ist, das heißt, drei oder mehr, kann eine Form ausgebildet werden, die gegen magnetische Vibration stabil ist, da die kammförmigen Magnetpole desselben Pols nicht einander gegenüber liegend in Umfangsrichtung bei 180° angeordnet werden können, bei Betrachtung in Rotorkerneinheiten.
Ein primärer rückseitiger Hilfsmagnet 741 ist zwischen der Rückfläche 723c (Fläche an der Innenseite in der radialen Richtung) jedes der primären kammförmigen Magnetpole 723 und der Außenumfangsfläche 731b der zweiten Kernbasis 731 angeordnet. Die primären rückseitigen Hilfsmagneten 741 haben einen sektorförmigen Querschnitt in einer Richtung, die eine Achse in vertikaler Richtung schneidet, und sind so magnetisiert, dass die Nähe ihrer Flächen, die die Rückflächen 723c der primären kammförmigen Magnetpole 723 berühren, N-Pole werden, also derselbe Pol wie die primären kammförmigen Magnetpole 723, und ihre Flächen, die die Außenumfangsfläche 731b der zweiten Kernbasis 731 berühren, S-Pole werden, also derselbe Pole wie die zweite Kernbasis 731.
Ferner ist auf dieselbe Weise wie die primären kammförmigen Magnetpole 723 ein sekundärer rückseitiger Hilfsmagnet 742 an einer Rückfläche 733c jedes der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 angeordnet. Als primäre rückseitige Hilfsmagneten 741 und sekundäre rückseitige Hilfsmagneten 742 können zum Beispiel Ferritmagneten verwendet werden. Die sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 742 haben einen sektorförmigen Querschnitt in der Richtung, die die Achse vertikal schneidet, und sind so magnetisiert, dass die Nähe ihrer Flächen, die die Rückflächen 733c berühren, S-Pole werden, und ihre Flächen, die die Außenumfangsfläche 721b der ersten Kernbasis 721 berühren, N-Pole werden.
Die Längen jedes der primären rückseitigen Hilfsmagneten 741 und sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 742 in der axialen Richtung sind so eingestellt, dass die primären rückseitigen Hilfsmagneten 741 und die sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 742 einander in der axialen Richtung an einer Position in der axialen Richtung in dem Rotor 711 überlappen, in der der Ringmagnet 740 angeordnet werden soll. Mit anderen Worten, die Längen jedes der primären rückseitigen Hilfsmagneten 741 und sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 742 in der axialen Richtung sind so eingestellt, dass die primären rückseitigen Hilfsmagneten 741 und die sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 742 von beiden Endflächen des Rotors 711 in der axialen Richtung zu der Position in der axialen Richtung verlaufen, wo der Ringmagnet 740 angeordnet ist. Ferner berühren Innenumfangsflächen der primären und sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 die Außenumfangsfläche 740a der Ringmagneten 740, die Außenumfangsfläche 740a in der radialen Richtung.
Wie in 57 gezeigt, sind primäre und sekundäre Wendepolmagneten 743, 744 zwischen den primären kammförmigen Magnetpolen 723 und den sekundären kammförmigen Magnetpolen 733 in der Umfangsrichtung angeordnet. Insbesondere sind die primären Wendepolmagneten 743 zwischen einer flachen Fläche, die durch die einen Endflächen 723a der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der Umfangsrichtung und die Endflächen der primären rückseitigen Hilfsmagneten 741 in der Umfangsrichtung gebildet ist, und einer flachen Fläche, die durch die andere Endfläche 733b der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der Umfangsrichtung und die Endflächen der sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 742 in der Umfangsrichtung gebildet ist, eingesetzt und dort befestigt.
Ferner haben die sekundären Wendepolmagneten 744 eine identische Form mit den primären Wendepolmagneten 743 und sind zwischen einer flachen Fläche, die durch die anderen Endflächen 723b der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der Umfangsrichtung und die Endflächen der primären rückseitigen Hilfsmagneten 741 in der Umfangsrichtung gebildet ist, und einer flachen Fläche, die durch die einen Endflächen 733a der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der Umfangsrichtung und die Endflächen der sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 742 in der Umfangsrichtung gebildet ist, eingesetzt und daran befestigt. Die primären und sekundären Wendepolmagneten 743, 744 sind in der Umfangsrichtung so magnetisiert, dass Abschnitte, die dieselben Polaritäten wie die primären bzw. sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 haben, einander gegenüberliegen, das heißt, die Abschnitte, die den primären kammförmigen Magnetpolen 723 gegenüberliegen, werden die N-Pole und die Abschnitte, die den sekundären kammförmigen Magnetpolen 733 gegenüberliegen, werden die S-Pole.
In dem oben genannten Rotor 711, wie in 58 gezeigt, sind vertiefte Abschnitte 724, 734, die zur Innenseite in der axialen Richtung (Ringmagnet 740) vertieft sind, an den Endflächen 721c, 731c der ersten bzw. zweiten Kernbasen 721, 731 in der axialen Richtung ausgebildet. Die jeweiligen vertieften Abschnitte 724, 734 haben eine identische Form und sind in einer kreisförmigen Form mit einer Achse der Drehwelle 712 als Mittelpunkt ausgebildet. Die jeweiligen vertieften Abschnitte 724, 734 enthalten Bodenabschnitte 724a, 734a, die eine Form einer flachen Fläche vertikal zu einer Achse der Drehwelle 712 bilden. Die Bodenabschnitte 724a, 734a bilden eine kreisförmige Form mit der Achse der Drehwelle 712 als Mittelpunkt und Einsatzlöcher 722, 732 sind jeweils an deren mittigen Abschnitten ausgebildet.
Ferner enthalten die vertieften Abschnitte 724, 734 ringförmige geneigte Abschnitte 724b, 734b an äußeren Peripherien der Bodenabschnitte 724a, 734a. Die geneigten Abschnitte 724b, 734b sind in einer verjüngten Form geneigt, die sich von dem Ringmagneten 740 trennt, während sie zu einer Außenseite in der radialen Richtung verlaufen. Das heißt, eine Dicke jeder der Kernbasen 721, 731 in der axialen Richtung ist an den Bodenabschnitten 724a, 734a am dünnsten, die Dicke nimmt von dort allmählich zur Außenseite hin in der radialen Richtung in den geneigten Abschnitte 724b, 734b zu und wird an den dicken Abschnitten 721d, 731d an Außenumfangsabschnitten der geneigten Abschnitte 724b, 734b am dicksten. Das heißt, eine Dicke T1 der dicken Abschnitte 721d, 731d in der axialen Richtung ist dicker als eine Dicke T2 der Bodenabschnitte 724a, 734a.
Äußere Umfangsenden der geneigten Abschnitte 724b, 734b (äußere Umfangsenden der vertieften Abschnitte 724, 734) sind so ausgebildet, dass sie weiter innen in der radialen Richtung positioniert sind als die Außenumfangsfläche 740a des Ringmagneten 740 (Innenumfangsflächen der primären und sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742), bei Betrachtung in axialer Richtung. Somit sind die dicken Abschnitte 721d, 731d der ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 so konfiguriert, dass sie mit dem Ringmagneten 740 in der axialen Richtung überlappen. Ferner sind die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 jeweils von den dicken Abschnitten 721d, 731d zur Außenseite hin in der radialen Richtung verlängert. Ferner ist eine Dicke in der axialen Richtung von verlängerten Abschnitten 723d, 733d der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 in der radialen Richtung (Abschnitte, die von den dicken Abschnitten 721d, 731d in der radialen Richtung verlaufen) gleich der Dicke der dicken Abschnitte 721d, 731d in der axialen Richtung.
Der vertiefte Abschnitt 724 der ersten Kernbasis 721 liegt dem Lager 714 und dem Lagergehäuseabschnitt 704a in der axialen Richtung gegenüber. Der vertiefte Abschnitt 734 der zweiten Kernbasis 731 liegt dem Lager 713 und dem Lagergehäuseabschnitt 703b in der axialen Richtung gegenüber. Ein Außendurchmesser der entsprechenden vertieften Abschnitte 724, 734 (Außendurchmesser der geneigten Flächen 724b, 734b) ist kleiner eingestellt als ein Außendurchmesser der Lagergehäuseabschnitte 704a, 703b. Das heißt, die Lagergehäuseabschnitte 704a, 703b und die Lager 714, 713 sind so konfiguriert, dass sie an der Innenseite der vertieften Abschnitte 724, 734 in der radialen Richtung positioniert sind, bei Betrachtung in axialer Richtung. Somit wird ein Zwischenraum in der axialen Richtung von jeder der Kernbasen 721, 731 zu den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b (oder Lagern 714, 713) allmählich zu einer Innendurchmesserseite der geneigten Abschnitte 724b, 734b der vertieften Abschnitte 724, 734 hin breiter und ist an den Bodenabschnitten 724a, 734a am breitesten ausgebildet. Ferner sind die dicken Abschnitte 721d, 731d der entsprechenden Kernbasen 721, 731 so konfiguriert, dass sie den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b und den Lagern 714, 713 in der axialen Richtung nicht gegenüberliegen.
Als Nächstes wird der Betrieb des oben beschriebenen Motors 701 beschrieben.
Wenn ein dreiphasiger Antriebsstrom den Segmentleiter-(SC-)Spulen 708 durch die Stromkreise im Schaltungsgehäusekasten 705 zugeführt wird, wird am Stator 706 ein Magnetfeld erzeugt, das den Rotor 711 in Drehung versetzt, und somit wird der Rotor 711 gedreht und angetrieben. Hier wirkt der Magnetfluss des Ringmagneten 740 durch die ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 vorwiegend auf die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 und dieser Magnetfluss wird ein effektiver Magnetfluss zum Erzeugen einer Drehkraft des Rotors 711. Ferner fließt ein Teil des Magnetflusses des Ringmagneten 740 von den ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 durch Räume zu den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b (oder den Lagern 714, 713) und dieser Magnetfluss wird zu einem Magnetleckfluss, der nicht zur Drehmomenterzeugung des Rotors 711 beiträgt.
Hier sind in den ersten und zweiten Kernbasen 721, 731, die vertieften Abschnitte 724, 734 jeweils an den Abschnitten ausgebildet, die den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b (oder den Lagern 714, 713) in der axialen Richtung gegenüberliegen. Somit werden die Zwischenräume zwischen den ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 und den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b und den Lagern 714, 713 in der axialen Richtung durch die vertieften Abschnitte 725, 734 verbreitert, selbst wenn die Lagergehäuseabschnitte 704a, 703b und die Lager 714, 713 nicht an Positionen angeordnet sind, die weit weg von den ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 liegen. Somit wird verhindert, dass der Motor 701 in der axialen Richtung aufwändig wird, während gleichzeitig der Magnetleckfluss zu den Lagern 714, 713 verringert wird. Infolgedessen wird der effektive Magnetfluss, der auf die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 wirkt, erhöht und eine Motorleistung wird verbessert.
Ferner tritt in dem Rotor 711 der Randell-Struktur wahrscheinlich eine magnetische Sättigung an Grenzabschnitten B der entsprechenden Kernbasen 721, 731 und der jeweiligen kammförmigen Magnetpole 723, 733 auf (das heißt, an den Grenzabschnitten B zwischen den dicken Abschnitten 721d, 731d und den verlängerten Abschnitten 723d, 733d in der radialen Richtung). Wenn ferner die magnetische Sättigung eintritt, wird ein Verhältnis des Magnetleckflusses zu den Lagern 714, 713 relativ zu dem effektiven Magnetfluss erhöht, der in den kammförmigen Magnetpolen 723, 733 fließt. In dieser Hinsicht wird das Auftreten der magnetischen Sättigung an solchen Abschnitten verhindert, da in der dreizehnten Ausführungsform eine Dicke in der axialen Richtung der Grenzabschnitte B zwischen den dicken Abschnitten 721d, 731d und den verlängerten Abschnitten 723d, 733d in der radialen Richtung garantiert ist. Infolgedessen kann der effektive Magnetfluss, der auf die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 wirkt, weiter erhöht werden.
Ferner tritt in den jeweiligen Kernbasen 721, 731 die magnetische Sättigung wahrscheinlich an Positionen näher zu den Endabschnitten in der Außenseite in der radialen Richtung auf, aber in der dreizehnten Ausführungsform sind die geneigten Abschnitte 724b, 734b dementsprechend so ausgebildet, dass ihre Dicke in der axialen Richtung allmählich zur Außenseite hin in der radialen Richtung zunimmt. Somit wird das Auftreten der magnetischen Sättigung durch einen gleichmäßigen Strom des Magnetflusses in die jeweiligen Kernbasen 721, 731 verhindert.
Ferner sind die dicken Abschnitte 721d, 731d in den jeweiligen Kernbasen 721, 731 weiter außen in der radialen Richtung als die Lagergehäuseabschnitte 704a, 703b bei Betrachtung in axialer Richtung positioniert und sind so konfiguriert, dass sie den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b und den Lagern 714, 713 in der axialen Richtung nicht gegenüberliegen. Somit werden die Zwischenräume zwischen den ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 und den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b und den Lagern 714, 713 in der axialen Richtung breiter und der Magnetleckfluss zu den Lagern 714, 713 ist weiter verringert.
Als Nächstes werden kennzeichnende Vorteile der dreizehnten Ausführungsform beschrieben.

(27) Die vertieften Abschnitte 724, 734, die in der axialen Richtung vertieft sind, sind jeweils an den Endflächen 721c, 731c der ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 an der Außenseite in der axialen Richtung ausgebildet. Somit können die Zwischenräume zwischen den Endflächen 721c, 731c der ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 an der Außenseite in der axialen Richtung und den Lagern 714, 713 und den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b durch die vertieften Abschnitte 724, 734 verbreitert werden, selbst ohne die Lager 714, 713 zum Stützen der Drehwelle 712 vorzusehen und die Lagergehäuseabschnitte 704a, 703b weit weg von den Rotorkernen 720, 730 zu positionieren. Somit kann der Magnetleckfluss zu den Lagern 714, 713 verringert werden, während verhindert wird, dass der Motor 701 groß wird.

Betrachtet von einem anderen Aspekt ist ferner im ersten Rotorkern 720 der dreizehnten Ausführungsform der verlängerte Abschnitt 723d in der radialen Richtung als der Basisabschnitt (gebogene Endabschnitt) des primären kammförmigen Magnetpols 723 in der axialen Richtung so konfiguriert, dass er weiter außen in der axialen Richtung als ein Wellenbefestigungsabschnitt (Einsatzloch 722) in der ersten Kernbasis 721 positioniert ist, die dem Lager 714 in der axialen Richtung gegenüberliegt. Auf gleiche Weise sind in dem zweiten Rotorkern 730 die verlängerten Abschnitte 733d in der radialen Richtung als Basisabschnitte (gebogene Endabschnitte) in der axialen Richtung der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 so konfiguriert, dass sie weiter außen in der axialen Richtung als ein Wellenbefestigungsabschnitt (Einsatzloch 732) der zweiten Kernbasis 731 befestigt sind, die dem Lager 713 in der axialen Richtung gegenüberliegt. In der dreizehnten Ausführungsform entsprechen die verlängerten Abschnitte 723d, 733d in der radialen Richtung Endabschnitten in der axialen Richtung. Somit wird es möglich, einen Bereich der Fläche zu vergrößern, die dem Stator 706 gegenüber liegt, indem eine Länge der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 in der axialen Richtung verlängert wird, während der Zwischenraum der entsprechenden Lager 713, 714 aufrechterhalten bleibt. Somit kann die Ausgangsleistung verbessert werden, während verhindert wird, dass der Motor 701 in der axialen Richtung groß wird.

(28) Die vertieften Abschnitte 724, 734 haben eine Form, deren Mittelpunkte mit der Achse der Drehwelle 712 übereinstimmen. Ferner enthalten die jeweiligen Kernbasen 721, 731 die dicken Abschnitte 721d, 731d, deren Dicke in der axialen Richtung dicker ist als die vertieften Abschnitte 724, 734 an den Außenumfangsabschnitten der vertieften Abschnitte 724, 734 und die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 verlaufen von den dicken Abschnitten 721d, 731d aus. Das heißt, da die dicken Abschnitte 721d, 731d an den Grenzabschnitten B zwischen den ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 und den primären und sekundären kammförmigen Magnetpolen 723, 733 ausgebildet sind, kann das Auftreten der magnetischen Sättigung an den Grenzabschnitten B verhindert werden, während die vertieften Abschnitte 724, 734 in den ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 ausgebildet werden. Somit kann der Magnetleckfluss zu den Lagern 714, 713 weiter verringert werden.
(29) Die geneigten Abschnitte 724b, 734b sind an den vertieften Abschnitte 724, 734 ausgebildet, so dass die Dicke der entsprechenden Kernbasen 721, 731 in der axialen Richtung zur Außenseite hin in der radialen Richtung dicker wird. Somit kann der Rotor 711 der dreizehnten Ausführungsform so konfiguriert sein, dass er geeignet ist, das Auftreten der magnetischen Sättigung in den jeweiligen Kernbasen 721, 731 zu verhindern und die Zwischenräume in der axialen Richtung zwischen den ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 und den Lagern 714, 713 vorzusehen.
(30) Die dicken Abschnitte 721d, 731d sind bei Betrachtung in axialer Richtung weiter außen in der radialen Richtung als die Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b angeordnet. Da der Rotor 711 so konfiguriert sein kann, dass die dicken Abschnitte 721d, 731d den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b und den Lagern 714, 713 in der axialen Richtung gegenüberliegen, können somit die Zwischenräume zwischen den ersten und zweiten Kernbasen 721, 731 und den Lagergehäuseabschnitten 704a, 703b und den Lagern 714, 713 in der axialen Richtung breiter gestaltet werden. Infolgedessen kann der Magnetleckfluss zu den Lagern 714, 713 weiter verringert werden.

Vierzehnte Ausführungsform
Es wird nun eine vierzehnte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der oben stehenden dreizehnten Ausführungsform in Konfigurationen von Kernbasen und kammförmigen Magnetpolen der ersten und zweiten Rotorkerne. Daher sind Konfigurationen, die ähnlich wie in der dreizehnten Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen versehen und deren ausführliche Beschreibung wird unterlassen.
Wie in 65 und 66 gezeigt, enthält ein Rotor 711A der vierzehnten Ausführungsform eine Drehwelle 712, die axial von einem Paar Lager B1, B2 an beiden Seiten des Rotors 711A in einer axialen Richtung gestützt wird, erste und zweite Rotorkerne 760, 770, einen Ringmagneten 740 als ein Feldmagnetglied, primäre und sekundäre rückseitige Hilfsmagneten 741, 742, und primäre und sekundäre Wendepolmagneten 743, 744.
Der erste Rotorkern 760 enthält eine im Wesentlichen scheibenförmige erste Kernbasis 761 und primäre kammförmige Magnetpole 723, die im Wesentlichen dieselben wie in der dritten Ausführungsform sind, sind an einem Außenumfangsabschnitt der ersten Kernbasis 761 ausgebildet. Ein Einsatzloch 762a, in das die Drehwelle 712 eingesetzt werden soll, ist durchgehend in der axialen Richtung an einem Wellenbefestigungsabschnitt 762 an einem Mittelpunkt der ersten Kernbasis 761 in einer radialen Richtung ausgebildet. Die Drehwelle 712 ist in das Einsatzloch 762a, pressgepasst und an diesem befestigt und der erste Rotorkern 760 und die Drehwelle 712 können einstückig drehen.
Eine Endfläche 761a an einer Außenseite in der axialen Richtung in der ersten Kernbasis 761, die dem Lager B1 gegenüberliegt, ist in einer flachen Fläche ausgebildet, die vertikal zur Drehwelle 712 liegt. Eine Endfläche 761b an einer Innenseite in der axialen Richtung, die an einer gegenüberliegenden Seite der Endfläche 761a an der Außenseite in der axialen Richtung positioniert ist und in engem Kontakt mit dem Ringmagneten 740 steht, ist ebenso in einer flachen Fläche ausgebildet, die vertikal zur Drehwelle 712 liegt. Das heißt, in der ersten Kernbasis 761 ist eine Dicke in der axialen Richtung eines Abschnitts, der vom Wellenbefestigungsabschnitt 762 am Mittelpunkt in der radialen Richtung zu einer Außenseite in der radialen Richtung verläuft, konstant. Ferner, ist die Dicke in der axialen Richtung der ersten Kernbasis 761 gleich einer Dicke in der axialen Richtung von verlängerten Abschnitten 723d der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der radialen Richtung und die Endfläche 761a der ersten Kernbasis 761 an der Außenseite in der axialen Richtung ist mit Basisendflächen der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung bündig.
Der zweite Rotorkern 770 hat eine im Wesentlichen identische Form mit dem ersten Rotorkern 760, enthält eine im Wesentlichen scheibenförmige zweite Kernbasis 771, und sekundäre kammförmige Magnetpole 733, die im Wesentlichen dieselben sind wie in der dritten Ausführungsform, sind an einem Außenumfangsabschnitt der zweiten Kernbasis 771 ausgebildet. Ein Einsatzloch 772a, in das die Drehwelle 712 eingesetzt werden soll, ist durchgehend in der axialen Richtung an einem Wellenbefestigungsabschnitt 772 an einem Mittelpunkt der zweiten Kernbasis 771 in der radialen Richtung ausgebildet. Die Drehwelle 712 ist in das Einsatzloch 772a pressgepasst und daran befestigt, und der zweite Rotorkern 770 und die Drehwelle 712 können einstückig drehen.
Ferner ist eine Endfläche 771a an der Außenseite in der axialen Richtung in der zweiten Kernbasis 771, die dem Lager B2 gegenüberliegt, in einer flachen Fläche ausgebildet, die vertikal zur Drehwelle 712 liegt. Eine Endfläche 771b an der Innenseite in der axialen Richtung, die an einer gegenüberliegenden Seite der Endfläche 771a an der Außenseite in der axialen Richtung positioniert ist und die in engem Kontakt mit dem Ringmagneten 740 steht, ist ebenso in einer flachen Fläche ausgebildet, die vertikal zur Drehwelle 712 liegt. Das heißt, in der zweiten Kernbasis 771 ist eine Dicke in der axialen Richtung eines Abschnitts, der vom Wellenbefestigungsabschnitt 772 am Mittelpunkt in der radialen Richtung zu einer Außenseite in der radialen Richtung verläuft, konstant. Ferner ist die Dicke in der axialen Richtung der zweiten Kernbasis 771 gleich einer Dicke in der axialen Richtung von verlängerten Abschnitten 733d von sekundären kammförmigen Magnetpolen 733 in der radialen Richtung und die Endfläche 771a der zweiten Kernbasis 771 an der Außenseite in der axialen Richtung ist mit Basisendflächen der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung bündig.
Hier sind distale Abschnitte 723e (Endabschnitte an einer gegenüberliegenden Seite zu den gebogenen Endabschnitten) der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung der vierzehnte Ausführungsform in der axialen Richtung verlängert und stehen von einer Endfläche 771a der zweiten Kernbasis 771 an der Außenseite in der axialen Richtung vor. Die distalen Abschnitte 723e verlaufen ferner zu Positionen, die das Lager B2 in der radialen Richtung über einer virtuellen flachen Fläche P2 überlappen (Überlappung bei Betrachtung in einer radialen Richtung), die in eine Richtung verläuft, die eine Achse von einem Ende des Lagers B2 an der Innenseite in der axialen Richtung vertikal schneidet. Ferner verlaufen in der vierzehnten Ausführungsform primäre rückseitige Hilfsmagneten 741, die an der Innenseite in der radialen Richtung der primären kammförmigen Magnetpole 723 positioniert sind, auf gleiche Weise zu denselben Positionen wie die distalen Abschnitte 723e der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung und überlappen mit dem Lager B2 in der radialen Richtung. Das vorstehende Ausmaß der entsprechenden primären kammförmigen Magnetpole 723 und der jeweiligen primären rückseitigen Hilfsmagneten 741 von der Endfläche 771a an der Außenseite in der axialen Richtung ist so eingestellt, dass es jeweils gleich ist, und Längen L1 der mehreren primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung sind jeweils gleich eingestellt.
Ferner stehen distale Abschnitte 733e der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 und der sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 742 auf gleiche Weise von einer Endfläche 761a der ersten Kernbasis 761 an der Außenseite in der axialen Richtung vor. Die distalen Abschnitte 733e und die sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 742 verlaufen weiter zu Positionen, die das Lager B1 in der radialen Richtung über einer virtuellen flachen Fläche P1 überlappen, die in der Richtung verläuft, die die Achse von einem Ende des Lagers B1 an der Innenseite in der axialen Richtung vertikal schneidet. Ferner sind Längen L2 der entsprechenden sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung gleich den Längen L1 der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung eingestellt.
Obwohl in der vierzehnten Ausführungsform, wie in 66 gezeigt, die Endflächen der Wendepolmagneten 743, 744 in der axialen Richtung mit den Endflächen 761a, 771a der Kernbasen 761, 771 an der Außenseite in der axialen Richtung bündig sind, gibt es diesbezüglich keine Einschränkung. Ähnlich wie in den primären und sekundären kammförmigen Magnetpolen 723, 733 können die Endflächen der Wendepolmagneten 743, 744 in der axialen Richtung von den Endflächen 761a, 771a an der Außenseite in der axialen Richtung vorstehen.
Eine dimensionale Größe eines Ankerkerns 707, der den primären und sekundären kammförmigen Magnetpolen 723, 733 wie oben gegenüberliegt, ist gleich einer Länge von den distalen Abschnitten 723e der primären kammförmigen Magnetpole 723 zu den distalen Abschnitten 733e der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 des Rotors 711A eingestellt.
Als Nächstes werden kennzeichnende Vorteile der vierzehnten Ausführungsform beschrieben.

(31) In den primären kammförmigen Magnetpolen 723 sind die distalen Abschnitte 723e als die Endabschnitte in der axialen Richtung so konfiguriert, dass sie von der Endfläche 771a der zweiten Kernbasis 771 an der Außenseite in der axialen Richtung vorstehen und weiter außen in der axialen Richtung (Seite von Lager B2) als der Wellenbefestigungsabschnitt 772 positioniert sind. Bei den sekundären kammförmigen Magnetpolen 733 sind die distalen Abschnitte 733e als die Endabschnitte in der axialen Richtung auf gleiche Weise so konfiguriert, dass sie von der Endfläche 761a der ersten Kernbasis 761 an der Außenseite in der axialen Richtung vorstehen und weiter außen in der axialen Richtung (Seite von Lager B1) als der Wellenbefestigungsabschnitt 762 positioniert sind. Somit kann ein Bereich der Fläche, der dem Ankerkern 707 gegenüberliegt, durch Verlängern der Längen L1, L2 der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 in der axialen Richtung vergrößert werden, während der Zwischenraum der entsprechenden Lager B1, B2 aufrechterhalten wird. Somit kann die Ausgangsleistung erhöht werden, während verhindert wird, dass der Motor 701 in der axialen Richtung groß wird.

Aus einem anderen Aspekt betrachtet, sind ferner die Wellenbefestigungsabschnitte 762, 772 an der Innenseite in der axialen Richtung in Bezug auf die distalen Abschnitte 723e, 733e der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 positioniert. Somit wird es möglich, die Zwischenräume der ersten und zweiten Kernbasen 761, 771 (Wellenbefestigungsabschnitte 762, 772) und der Lager B1, B2 in der axialen Richtung zu verbreitern, während der Zwischenraum der entsprechenden Lager B1, B2 aufrechterhalten wird. Somit kann die Verringerung des Magnetleckflusses von den ersten und zweiten Kernbasen 761, 771 zu den Lagern B1, B2 erreicht werden, während verhindert wird, dass der Motor 701 in der axialen Richtung groß wird, wodurch der effektive Magnetfluss (Magnetfluss, der zur Drehmomenterzeugung beiträgt) erhöht wird, der auf die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 wirkt.

(32) In den primären und sekundären kammförmigen Magnetpolen 723, 733 sind die distalen Abschnitte 723e, 733e (verlängerten Abschnitte) als die Endabschnitte in der axialen Richtung so konfiguriert, dass sie mit den Lagern B1, B2 in der radialen Richtung überlappen (Überlappung bei Betrachtung in der radialen Richtung). Da die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 ferner länger konfiguriert werden können, während der Zwischenraum der entsprechenden Lager 61, 62 aufrechterhalten wird, kann somit die Ausgangsleistung weiter verbessert werden, während verhindert wird, dass der Motor 701 in der axialen Richtung groß wird.
(33) In den primären und sekundären kammförmigen Magnetpolen 723, 733 stehen die distalen Abschnitte 723e, 733e als die Endabschnitte in der axialen Richtung (einstückig ausgebildet) weiter außen als die Endflächen 761a, 771a an der Außenseite in der axialen Richtung vor. Das heißt, indem die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 einfach in der axialen Richtung länger gestaltet werden, können die distalen Abschnitte 723e, 733e der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 weiter außen in der axialen Richtung als die Wellenbefestigungsabschnitte 762, 772 positioniert werden. Somit kann der Rotor 711A leicht hergestellt werden.
(34) Da die Längen L1 der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung und die Längen L2 der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung identisch sind, werden Kräfte in der axialen Richtung, die in den primären und sekundären kammförmigen Magnetpolen 723, 733 durch die magnetische Wirkung mit dem Ankerkern 707 erzeugt werden, homogenisiert, was infolgedessen zu einer Verringerung der Vibration des Rotors 711A beitragen kann.

Die oben genannten Ausführungsformen können wie unten beschrieben modifiziert werden.
In den ersten bis vierten Ausführungsformen werden die Scheibenmagnete 55, 75 als die Feldmagnetglieder durch Neodymmagneten ausgeführt, aber es gibt diesbezüglich keine Einschränkung und es können andere Permanentmagneten wie Ferritmagneten, Samariumnitrideisenmagneten, Samariumkobaltmagneten und dergleichen verwendet werden.
In der dritten Ausführungsform wird der Rotor 25 der zweiten Ausführungsform in der Tandemstruktur verwendet, aber es kann der Rotor 25, der in der ersten Ausführungsform gezeigt ist, oder der Rotor, der in der vierten Ausführungsform gezeigt ist, in der Tandemstruktur verwendet werden.
In den ersten bis vierten Ausführungsformen ist der Außendurchmesser des Motorgehäuses 20a mit 10 cm gestaltet, kann aber 10 cm oder kleiner sein.
In der ersten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung in dem bürstenlosen Motor M mit konzentrierter Wicklung mit vierzehn Polen und zwölf Schlitzen verkörpert, es gibt aber diesbezüglich keine Einschränkung. Zum Beispiel kann sie an bürstenlose Motoren mit konzentrierter Wicklung mit acht Polen und zwölf Schlitzen, mit zehn Polen und zwölf Schlitzen, sechzehn Polen und zwölf Schlitzen, mit zwölf Polen und achtzehn Schlitzen, mit sechzehn Polen und achtzehn Schlitzen, zwanzig Polen und achtzehn Schlitzen, und dergleichen angepasst werden.
In der zweiten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung in dem bürstenlosen Motor M mit konzentrierter Wicklung mit zehn Polen und sechzig Schlitzen verkörpert, es gibt aber diesbezüglich keine Einschränkung. Zum Beispiel kann sie an bürstenlose Motoren mit verteilter Wicklung mit sechs Polen und achtzehn Schlitzen, mit sechs Polen und sechsunddreißig Schlitzen, sechzig Polen und zweiundsiebzig Schlitzen, mit acht Polen und vierundzwanzig Schlitzen, mit acht Polen und achtundvierzig Schlitzen, mit zehn Polen und dreißig Schlitzen, mit sechzehn Polen und achtundvierzig Schlitzen, zwanzig Polen und sechzig Schlitzen und dergleichen angepasst werden. Das heißt, es sind Schlitze in einer vielfachen Anzahl der Anzahl von Polen vorgesehen.
Der bürstenlose Motor M der ersten bis vierten Ausführungsformen ist in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 1 von einer Säulenunterstützungsart verkörpert, die aber an ein Servolenkungsunterstützungssystem der Zahnstangenunterstützungsart oder Ritzelunterstützungsart angepasst werden kann. In diesem Fall sind die vorteilhaften Effekte wegen der Positionierung im Inneren eines Motorraums besonders groß.
Die fünften bis siebenten Ausführungsformen verwenden die Räume 145, 164, 174, 184. Die Räume 145, 164, 174, 184 sind jedoch nicht notwendig.
In der fünften Ausführungsform und der sechsten Ausführungsform sind die Divergenzen θ1, θ3 der Magneten 144, 163 größer eingestellt als die Divergenzen θ2, θ4 der Schenkelpoleisenkerne 143, 162, aber die Divergenzen θ1, θ3 der Magneten 144, 163 und die Divergenzen θ2, θ4 der Schenkelpoleisenkerne 143, 162 können identisch eingestellt sein.
In den fünften bis siebenten Ausführungsformen werden die Neodymmagneten als die Materialien der Magneten verwendet, es gibt aber diesbezüglich keine Einschränkung, solange Permanentmagneten verwendet werden und die Verwendung von SmFeN-Magneten (Samariumnitrideisenmagneten), SmCo-Magneten (Samariumkobaltmagneten) und dergleichen ist besonders bevorzugt.
In der fünften Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung in den bürstenlosen Motoren M der Folgeart und der der SPM-Art verkörpert, die durch die konzentrierte Wicklung mit acht Polen und zwölf Schlitzen und zusätzlich mit zehn Polen und zwölf Schlitzen, und mit vierzehn Polen und zwölf Schlitzen gebildet ist, wobei aber die vorliegende Erfindung zum Beispiel in bürstenlosen Motoren M der Folgeart und der SPM-Art verkörpert sein kann, die durch die konzentrierte Wicklung mit zwölf Polen und achtzehn Schlitzen und mit sechzehn Polen und achtzehn Schlitzen gebildet sind.
In der sechsten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung durch die bürstenlosen Motoren M der Folgeart und der SPM-Art verkörpert, die durch die verteilte Wicklung mit zehn Polen und sechzig Schlitzen und zusätzlich mit zehn Polen und dreißig Schlitzen gebildet ist, aber die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel in bürstenlosen Motoren M der SPM-Art verkörpert sein, die durch die verteilte Wicklung mit acht Polen und vierundzwanzig Schlitzen, mit acht Polen und achtundvierzig Schlitzen und mit sechzehn Polen und sechsundneunzig Schlitzen gebildet sein kann.
Obwohl in der siebenten Ausführungsform die Spulen am Statorkern 130 in der konzentrierten Wicklung gewickelt sind, können die Spulen durch die verteilte Wicklung gewickelt sein.
Die bürstenlosen Motoren M der fünften bis siebenten Ausführungsformen sind in den elektrischen Servolenkungsvorrichtungen 1 der Säulenunterstützungsart verkörpert, aber diese können an Servolenkungsvorrichtungen von der Zahnstangenunterstützungsart oder der Ritzelunterstützungsart angepasst werden.
Die Magneten 144, 163 in der fünften und sechsten Ausführungsform sind so magnetisiert, dass ihre Außenseite in der radialen Richtung der S-Pol ist und die Innenseite in der radialen Richtung der N-Pol ist, können aber so magnetisiert sein, dass die Außenseite in der radialen Richtung der N-Pol ist und die Innenseite in der radialen Richtung der S-Pol ist.
In der fünften Ausführungsform können Ecken der Magnet-Außenumfangsfläche 144b des Magneten 144 und beide Seitenflächen in der Umfangsrichtung 144c des Magneten 144 in einer gekrümmten Form gebildet sein und Ecken zwischen der Außenumfangsfläche 143b des Schenkelpoleisenkerns 143 und beiden Seitenflächen 143a des Schenkelpoleisenkerns 143 können in einer gekrümmten Form ausgebildet sein.
Insbesondere sind beide Seitenflächen 144c in Umfangsrichtung des Magneten 144 in einer Kurve von den Positionen der Schlitzen 142 ausgebildet, um die Ecken des Magneten 144 an beiden Seiten in der Umfangsrichtung abzurunden, und beide Seitenflächen 143a des Schenkelpoleisenkerns 143 sind in einer Kurve von den Positionen der Schlitze 142 gebildet, um die Ecken des Schenkelpoleisenkerns 143 an beiden Seiten in der Umfangsrichtung abzurunden.
In diesem Fall können die Divergenz θ1 des Magneten 144 und die Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 wie folgt definiert sein.
In Bezug auf die Divergenz θ1 des Magneten 144 werden virtuelle Umfangslinien, die zu beiden Seiten entlang der Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn von der Magnet-Außenumfangsfläche 144b verlaufen, berechnet. Ferner werden virtuelle Tangentiallinien, die von den Positionen der Schlitze 142 beider Seitenflächen 144c des Magneten 144 verlaufen, die in gekrümmter Form ausgebildet sind, berechnet. Als Nächstes werden Schnittpunkte der virtuellen Umfangslinien und der virtuellen Tangentiallinien berechnet.
Dann wird ein Winkel zwischen den zwei Schnittpunkten mit der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mittelpunkt als die Divergenz θ1 des Magneten 144 bestimmt.
In Bezug auf die Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 werden virtuelle Umfangslinien, die zu beiden Seiten entlang der Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn von der Außenumfangsfläche 143b verlaufen, berechnet. Ferner werden virtuelle Tangentiallinien, die von den Positionen der Schlitze 142 beider Seitenflächen 143a des Schenkelpoleisenkerns 143 verlaufen, die in gekrümmter Form ausgebildet sind, berechnet. Als Nächstes werden Schnittpunkte der virtuellen Umfangslinien und der virtuellen Tangentiallinien berechnet.
Dann wird ein Winkel zwischen den zwei Schnittpunkten mit der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mittelpunkt als die Divergenz θ2 der Schenkelpoleisenkerne 143 bestimmt.
Auf gleiche Weise können in der sechsten Ausführungsform Ecken an beiden Seiten des Magneten 163 in der Umfangsrichtung durch Bilden beider Seitenflächen 163c des Magneten 163 in gekrümmter Form von den Positionen der Schlitze 161 abgerundet werden und Ecken an beiden Seiten des Schenkelpoleisenkerns 162 in der Umfangsrichtung können durch Bilden beider Seitenflächen 162b der Schenkelpoleisenkern 162 in gekrümmter Form von den Positionen der Schlitze 161 abgerundet werden.
In diesem Fall kann die Divergenz θ3 der Magneten 163 und die Divergenz θ4 der Schenkelpoleisenkerne 162 wie folgt definiert sein.
In Bezug auf die Divergenz θ3 des Magneten 163 werden virtuelle Umfangslinien, die zu beiden Seiten entlang der Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn von der Magnet-Außenumfangsfläche 163a verlaufen, berechnet. Ferner werden virtuelle Tangentiallinien, die von den Positionen der Schlitze 161 beider Seitenflächen 163c des Magneten 163 verlaufen, die in gekrümmter Form ausgebildet sind, berechnet. Als Nächstes werden Schnittpunkte der virtuellen Umfangslinien und der virtuellen Tangentiallinien berechnet.
Dann wird ein Winkel zwischen den zwei Schnittpunkten mit der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mittelpunkt als die Divergenz θ3 des Magneten 163 bestimmt.
In Bezug auf die Divergenz θ4 der Schenkelpoleisenkerne 152 werden virtuelle Umfangslinien, die zu beiden Seiten entlang der Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn von der Außenumfangsfläche 162a verlaufen, berechnet. Ferner werden virtuelle Tangentiallinien, die von den Positionen der Schlitze 161 beider Seitenflächen 162b des Schenkelpoleisenkerns 162 verlaufen, die in gekrümmter Form ausgebildet sind, berechnet. Als Nächstes werden Schnittpunkte der virtuellen Umfangslinien und der virtuellen Tangentiallinien berechnet.
Dann wird ein Winkel zwischen den zwei Schnittpunkten mit der Mittelachse L1 der Drehwelle 122 als Mittelpunkt als die Divergenz θ4 der Schenkelpoleisenkerne 162 bestimmt.
Die Konfiguration der Form und dergleichen der Ankerspule 252 ist nicht auf die achte Ausführungsform beschränkt. Obwohl zum Beispiel in der vorliegenden Ausführungsform die Ankerspule 252 durch die Leiter 261, 262 konfiguriert ist, die an den Innen- und Außenumfangsflächen des Zylinderelements 260 befestigt sind, kann deren Konfiguration durch mehrere Streifen spiralförmiger Kupferfolienmuster auf Umfangsflächen des Zylinderelements 260 durch ein Photoätzverfahren und dergleichen gebildet sein. Ferner kann zum Beispiel eine Ankerspule durch Auftragen einer Isolierharzlösung auf mehreren leitenden Drähten in einer Zylinderform oder Eintauchen derselben in die Isolierharzlösung konfiguriert sein.
Obwohl in der achten Ausführungsform die Ankerspule 252 die ersten und zweiten Spulenkörper 253a, 253b enthält, gibt es aber diesbezüglich keine Einschränkung. Sie kann zum Beispiel nur mit dem ersten Spulenkörper 253a konfiguriert sein, während der zweite Spulenkörper 253b fehlt. Obwohl ferner in der achten Ausführungsform die Anzahl der primären Leiter 261 und der sekundären Leiter 262 in den jeweiligen Spulenkörper 253a, 253b achtundvierzig ist, kann deren Anzahl der Konfiguration entsprechend passend geändert werden.
Die Anzahl von Polen im Stator 213 und Rotor 215 in der achten Ausführungsform (die Anzahl der entsprechenden kammförmigen Magnetpole 222, 232) kann der Konfiguration entsprechend passend geändert werden.
In der achten Ausführungsform können die Formen der ersten und zweiten Kernelemente 220, 230 der Konfiguration entsprechend passend geändert werden.
In der achten Ausführungsform sind die Ringmagneten 240 so magnetisiert, das die primären kammförmigen Magnetpole 222 als die N-Pole fungieren und die sekundären kammförmigen Magnetpole 232 als die S-Pole fungieren, aber die Magnetpole der Ringmagneten 240 können umgekehrt sein, so dass die primären kammförmigen Magnetpolen 222 als die S-Pole fungieren und die sekundären kammförmigen Magnetpolen 232 als die N-Pole fungieren.
In der achten Ausführungsform wird ein Ringmagnet 240 als Feldmagnet verwendet, es kann aber eine Konfiguration verwendet werden, in der Permanentmagneten, die in mehrere Segmente unterteilt sind, um die Drehwelle 216 zwischen den ersten und zweiten Kernbasen 221, 331 in der axialen Richtung angeordnet sind.
In der achten Ausführungsform, können die ersten und zweiten Kernelemente 220, 230, wenn auch nicht ausdrücklich erwähnt, zum Beispiel durch laminierte Schichten magnetischer Metallplattenmaterialien oder geformtes magnetisches Pulver ausgebildet sein.
Der Stator 213 der achten Ausführungsform weist die schlitzlose Struktur auf, in der die zylindrische Ankerspule 252 an der Innenumfangsseite des Kernteils 251 angeordnet ist, das keine Schlitze (Zähne) aufweist, wobei es aber keine spezifische Einschränkung gibt und eine Konfiguration, in der das Kernteil 251 fehlt und die Ankerspule 252 zum Beispiel direkt am Joch 211 befestigt ist (eine sogenannte kernlose Struktur) verwendet werden kann. Die kernlose Struktur ist eine Art der schlitzlosen Struktur.
In der neunten Ausführungsform ist der äußere Rotor 508 ein Rotor der SPM-Struktur. Er kann zum Beispiel zu einem Rotor der IPM-Struktur oder einem Rotor der Folgepolart geändert werden.
Obwohl in der neunten Ausführungsform magnetische Materialien des primären Permanentmagneten 521, des sekundären Permanentmagneten 522 und des Scheibenmagneten 550 nicht eingeschränkt sind, können die jeweiligen Magneten aus demselben magnetischen Material gebildet sein oder der Scheibenmagnet 550 kann aus dem magnetischen Material gebildet sein, das sich von den ersten und zweiten Permanentmagneten 521, 522 unterscheidet.
Obwohl in der neunten Ausführungsform der Rotor der Randell-Struktur als der innere Rotor 509 verwendet wird, kann ein Rotor der Randell-Struktur als äußerer Rotor 508 gemeinsam mit dem inneren Rotor 509 verwendet werden.
Wie zum Beispiel in 45 und 46 gezeigt, können ein äußerer Rotor 508, der mit einem zylindrischen Körper 560 mit einer Abdeckung, der an der Drehwelle 504 befestigt ist, versehen ist, ein außenseitiger erster Rotorkern 570, der an einer Innenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 560 mit einer Abdeckung vorgesehen ist, ein außenseitiger zweiter Rotorkern 580 und ein ringförmiger Plattenmagnet 590 verwendet werden. Insbesondere ist der zylindrische Körper 560 mit einer Abdeckung, die zum Abdecken des Stators 507 ausgebildet ist, an der Drehwelle 504 befestigt. Ferner, wie in 46 und 47 gezeigt, sind der außenseitige erste Rotorkern 570, der außenseitige zweite Rotorkern 580, der so angeordnet ist, dass er dem außenseitigen ersten Rotorkern 570 gegenüberliegt, und der ringförmige Plattenmagnet (Feldmagnetglied) 590, der zwischen dem außenseitigen ersten Rotorkern 570 und dem außenseitigen zweiten Rotorkern 580 angeordnet ist, an einer Innenumfangsfläche 561a der zylindrischen Wand 561 des zylindrischen Körpers 560 mit einer Abdeckung angeordnet.
Das heißt, die außenseitigen ersten und zweiten Rotorkerne 570, 580 enthalten ringplattenförmige außenseitige erste und zweite Kernbasen 571, 581. Außenumfangsflächen 571a, 581a der außenseitigen ersten und zweiten Kernbasen 571, 581 sind an der Innenumfangsfläche 561a der zylindrischen Wand 561 des zylindrischen Körpers 560 mit einer Abdeckung befestigt. Hier sind die außenseitigen ersten und zweiten Kernbasen 571, 581 an der Innenumfangsfläche 561a der zylindrischen Wand 561 in einem Zustand befestigt, in dem der ringförmige Plattenmagnet 590 dazwischen liegt, der ebenso eine Ringplattenform aufweist.
Fünf primäre Vorstandsstücke 573 (entsprechend dem inneren Rotor 509 der Randell-Struktur) sind in gleichen Zwischenräumen an der Innenumfangsfläche 571b der außenseitigen ersten Kernbasis 571 angeordnet. Jedes der primären Vorstandsstücke 573 steht zu einer Innenseite in einer radialen Richtung vor, sein distales Ende ist gebogen und verläuft zu einer Außenseite in einer axialen Richtung, das heißt, zum zweiten Rotorkern 580. In gleicher Weise sind fünf sekundäre Vorstandsstücke 583 (entsprechend dem inneren Rotor 509 der Randell-Struktur) in gleichen Zwischenräumen an der Innenumfangsfläche 581b der außenseitigen zweiten Kernbasis 581 angeordnet. Jedes der sekundären Vorstandsstücke 583 steht zur Innenseite in der radialen Richtung vor, sein distales End ist gebogen und verläuft zur Außenseite in der axialen Richtung, das heißt, zum ersten Rotorkern 570.
Ferner sind die Außenumfangsflächen 571a, 581a der außenseitigen ersten und zweiten Kernbasen 571, 581 an der Innenumfangsfläche 561a der zylindrischen Wand 561 des zylindrischen Körpers 560 mit einer Abdeckung in einem Zustand befestigt, in dem die primären Vorstandsstücke 573 und die sekundären Vorstandsstücke 583 abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Der ringförmige Plattenmagnet 590 ist so magnetisiert, dass ein Abschnitt an einer Seite des außenseitigen ersten Rotorkerns 570 ein N-Pol ist, und ein Abschnitt an einem außenseitigen zweiten Rotorkern 580 ein S-Pol ist. Aufgrund des ringförmigen Plattenmagneten 590 fungieren daher die primären Vorstandsstücke 573 des außenseitigen ersten Rotorkerns 570 als die N-Pole (primären Magnetpole) und die sekundären Vorstandsstücke 583 des außenseitigen zweiten Rotorkerns 580 fungieren als die S-Pole (sekundären Magnetpole). Infolgedessen wird der äußere Rotor 508 ein Rotor der sogenannten Randell-Struktur, die den ringförmigen Plattenmagneten 590 verwendet.
Ferner, wie in 46 gezeigt, liegen der äußere Rotor 508 der Randell-Struktur und der innere Rotor 509 der Randell-Struktur einander gegenüber, so dass die primären Vorstandsstücke 573 des äußeren Rotors 508 und die primären Vorstandsstücke 533 des inneren Rotors 509 einander in der radialen Richtung gegenüberliegen und die sekundären Vorstandsstücke 583 des äußeren Rotors 508 und die sekundären Vorstandsstücke 543 des inneren Rotors 509 einander in der radialen Richtung gegenüberliegen.
Da der Permanentmagnet, der im äußeren Rotor 508 erforderlich ist, somit nur der ringförmige Plattenmagnet 590 ist, kann eine Verringerung der Herstellungskosten erreicht werden. Ferner wird eine Zentrifugalkraft, die auf den ringförmigen Plattenmagneten 590 durch die Drehung des äußeren Rotors 508 ausgeübt wird, von der zylindrischen Wand 561 an der Außenseite gestützt und der ringförmige Plattenmagnet 590 fliegt nicht durch die Zentrifugalkraft zur Außenseite.
Ferner sind in der neunten Ausführungsform im äußeren Rotor 508 die primären Vorstandsstücke 573, die die N-Pole sein sollen, und die sekundären Vorstandsstücke 583, die die S-Pole sein sollen, abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet, so dass es ein Rotor wird, bei dem die Anzahl der Magnetpole zehn Pole ist (die Anzahl von Magnetpolen ist fünf).
Bei Verwendung eines Rotors der Randell-Struktur als äußerer Rotor 508 kann ein Rotor der SPM-Struktur, ein Rotor der IPM-Struktur und ein Rotor der Folgepolart als der innere Rotor 509 verwendet werden.
In der neunten Ausführungsform ist die Anzahl der Magnetpole sowohl im äußeren Rotor 508 wie auch im inneren Rotor 509 zehn Pole (die Anzahl von Polpaaren ist fünf) und die Anzahl der Zahnabschnitte 511 ist dreißig, es gibt aber diesbezüglich keine Einschränkung. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung an bürstenlose Motoren angepasst sein, bei welchen die Anzahl von Magnetpolen acht Pole (die Anzahl von Polpaaren ist vier) und die Anzahl von Zahnabschnitten 511 vierundzwanzig ist, und dergleichen.
In den zehnten bis zwölften Ausführungsformen sind die Außenmagnet-Magnetpolabschnitte 621 und die äußeren Eisenkernabschnitte 622 des äußeren Rotors 608 durch die äußeren Rillen 623 geteilt und die Innenmagnet-Magnetpolabschnitte 631 und die inneren Eisenkernabschnitte 632 des inneren Rotors 609 sind durch die inneren Rillen 633 geteilt, aber die äußeren Rillen 623 und die inneren Rillen 633 könnten nicht ausgebildet sein.
Wenn sich in den zehnten bis zwölften Ausführungsformen ein Verhältnis der äußeren Permanentmagneten 624 und der innerer Permanentmagneten 634 nicht ändert, können die Magnetpole der äußeren Permanentmagneten 624 und die Magnetpole der innerer Permanentmagneten 634 entsprechend geändert werden.
Obwohl in den zehnten bis zwölften Ausführungsformen magnetische Materialien der äußeren Permanentmagneten 624 und der inneren Permanentmagneten 634 nicht eingeschränkt sind, können die äußeren Permanentmagneten 624 und die inneren Permanentmagneten 634 aus demselben magnetischen Material gebildet sein oder die äußeren Permanentmagneten 624 und die inneren Permanentmagneten 634 können aus verschiedenen magnetischen Materialien gebildet sein.
In der zwölfte Ausführungsform sind die jeweiligen äußeren Permanentmagneten 624, die in den Außenmagnet-Magnetpolabschnitten 621 eingebettet sind, so magnetisiert, dass die Abschnitte an der Innenseite (Magnetpol der Magneten) die S-Pole sind, und die Abschnitte an der Außenseite (Magnetpol der Magneten) die N-Pole in der radialen Richtung sind. Die jeweiligen äußeren Permanentmagneten 624 können in derselben Weise wie in der zehnten Ausführungsform magnetisiert sein, so dass die Abschnitte an der Innenseite (Magnetpol der Magneten) die N-Pole sind und die Abschnitte an der Außenseite (Magnetpol der Magneten) die S-Pole in der radialen Richtung sind.
In der dreizehnten Ausführungsform ist die Dicke der entsprechenden Kernbasen 721, 731 in der axialen Richtung so ausgebildet, dass sie zur Außenseite in der radialen Richtung hin durch die geneigten Abschnitte 724b, 734b dicker wird, wobei es aber keine spezifische Einschränkung gibt. Wie zum Beispiel in 59 gezeigt, können die jeweiligen Kernbasen 721, 731 so ausgebildet sein, dass die Dicke der entsprechenden Kernbasen 721, 731 in der axialen Richtung so ausgebildet ist, dass sie zur Außenseite in der radialen Richtung hin durch Stufenabschnitte 751 anstelle der geneigten Abschnitte 724b, 734b dicker wird. Gemäß einer solchen Konfiguration können auch Vorteile erzielt werden, die im Wesentlichen dieselben wie in der dreizehnten Ausführungsform sind. In der Konfiguration, die in 59 gezeigt ist, sind die Stufenabschnitte 751 durch drei Stufen ausgebildet, es gibt aber diesbezüglich keine Einschränkung, und die Anzahl von Stufen in den Stufenabschnitten 751 kann den Konfigurationen entsprechend passend geändert werden.
In der dreizehnten Ausführungsform sind die vertieften Abschnitte 724, 734 durch die Bodenabschnitte 724a, 734a gebildet, die flache Flächen und die geneigten Abschnitte 724b, 734b bilden, es gibt aber diesbezüglich keine Einschränkung. Wie zum Beispiel in 60 gezeigt, können die Bodenabschnitte 724a, 734a fehlen und die geneigten Abschnitte 724b, 734b können über die gesamten vertieften Abschnitte 724, 734 in der radialen Richtung ausgebildet sein. Gemäß dieser Konfiguration können die Zwischenräume in der axialen Richtung zwischen den vertieften Abschnitten 724, 734 und den Lagern 714, 713 weiter verbreitert werden. Wie in der dreizehnten Ausführungsform ist in der Konfiguration, in der die Einsatzlöcher 722, 732 aus den Bodenabschnitten 724a, 734a gebildet sind, die die flachen Flächen bilden, da die Länge der Einsatzlöcher 722, 732 in der axialen Richtung lang gestaltet werden kann, dies bei der Erhöhung der Befestigungsstärke der Drehwelle 712 und der Einsatzlöcher 722, 732 vorteilhaft.
In der Konfiguration der dreizehnte Ausführungsform und jener, die in 60 gezeigt ist, sind die geneigten Abschnitte 724b, 734b in der verjüngten Form (mit einem konstanten Neigungswinkel) gebildet, es gibt aber diesbezüglich keine Einschränkung. Zum Beispiel sind in einer Konfiguration, die in 61 gezeigt ist, die gekrümmten geneigten Abschnitte 752, deren Neigung zur Außenseite in der radialen Richtung größer wird, anstelle der geneigten Abschnitte 724b, 734b in der Konfiguration, die in 60 gezeigt ist, ausgebildet. Ferner können die gekrümmten geneigten Abschnitte 752 anstelle der geneigten Abschnitte 724b, 734b in der dreizehnte Ausführungsform ausgebildet sein. Gemäß einer solchen Konfiguration können ebenso im Wesentlichen ähnliche Vorteile wie in der dreizehnten Ausführungsform erhalten werden.
In der dreizehnten Ausführungsform enthalten die vertieften Abschnitte 724, 734 geneigte Abschnitte 724b, 734b, es gibt aber diesbezüglich keine Einschränkung. Wie zum Beispiel in 62 gezeigt, kann eine Form auf die geneigten Abschnitte 724b, 734b verzichten und die Bodenabschnitte 724a, 734a direkt in die dicken Abschnitte 721d, 731d übergehen lassen. Gemäß einer solchen Konfiguration können die Zwischenräume zwischen den vertieften Abschnitten 724, 734 und den Lagern 714, 713 in der axialen Richtung weiter verbreitert werden.
In der dreizehnten Ausführungsform sind die Endflächen an der Innenseite in der axialen Richtung der primären und sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 (das heißt, die Endabschnitte der primären bzw. sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 in der Nähe der ersten und zweiten Kernbasen 721, 731, die die Endabschnitte sind, die die verlängerten Abschnitte 723d, 733d in der radialen Richtung berühren) und die Endflächen der Ringmagneten 740 in der axialen Richtung so konfiguriert, dass sie bündig sind, es gibt aber diesbezüglich keine Einschränkung. Wie zum Beispiel in 63 gezeigt, können vorstehende Abschnitte 741a, 742a, die in der axialen Richtung weiter vorstehen als die Endflächen der Ringmagneten 740 in der axialen Richtung, jeweils an den Endabschnitten der primären und sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 an der Innenseite in der axialen Richtung ausgebildet sein. Da gemäß einer solchen Konfiguration die primären und sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 in der axialen Richtung lang ausgebildet sein können, können magnetische Kapazitäten der primären und sekundären rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 erhöht werden.
Ferner, wie in 64 gezeigt, können Endflächen der vorstehenden Abschnitte 741a, 742a in der axialen Richtung durch verjüngte geneigte Flächen 741b, 742b so gebildet sein, dass eine Länge jedes der rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 in der axialen Richtung länger wird, wenn sie sich der Außenseite in der radialen Richtung nähert. In der in 63 gezeigten Konfiguration, stimmen Positionen in der axialen Richtung der Endabschnitte der geneigten Flächen 741b, 742b in der radialen Richtung mit Positionen in der axialen Richtung der einen Endfläche und der anderen Endfläche des Ringmagneten 740 in der axialen Richtung überein. Ferner haben die verlängerten Abschnitte 723d, 733d der entsprechenden primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 in der radialen Richtung eine Form, die den geneigten Flächen 741b, 742b entspricht. Das heißt, die verlängerten Abschnitte 723d, 733d in der radialen Richtung haben die Form, deren Dicke in der axialen Richtung zur Außenseite hin in der radialen Richtung dicker wird. Hier haben die verlängerten Abschnitte 723d, 733d in der radialen Richtung die Form, deren Breite in Umfangsrichtung zur Außenseite hin in der radialen Richtung breiter wird (siehe 57). Somit ist eine Querschnittsfläche in den verlängerten Abschnitten 723d, 733d in der radialen Richtung im Wesentlichen in der radialen Richtung konstant. Daher können die magnetischen Kapazitäten der entsprechenden rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 durch die vorstehenden Abschnitte 741a, 742a erhöht werden, während die Magnetflussverteilung innerhalb der verlängerten Abschnitte 723d, 733d in der radialen Richtung im Wesentlichen gleichförmig wird.
In der dreizehnten Ausführungsform können die jeweiligen rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 und die jeweiligen Wendepolmagneten 743, 744 fehlen.
In der vierzehnten Ausführungsform stehen die rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 von den Endflächen 761a, 771a an der Außenseite in der axialen Richtung vor, wobei es aber keine spezifische Einschränkung gibt. Wie zum Beispiel in 67 gezeigt, können die Endflächen der rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 in der axialen Richtung mit den Endflächen 761a, 771a an der Außenseite in der axialen Richtung bündig sein.
Ferner können in der vierzehnten Ausführungsform, wie zum Beispiel in 68 gezeigt, die jeweiligen rückseitigen Hilfsmagneten 741, 742 und die jeweiligen Wendepolmagneten 743, 744 fehlen.
In der vierzehnten Ausführungsform stehen sowohl die distalen Abschnitte (Endabschnitte in der axialen Richtung) 723e, 733e der primären wie auch sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 vor. Als Alternative können zum Beispiel nur die distalen Abschnitte 723e oder die distalen Abschnitte 733e vorstehen.
In der vierzehnten Ausführungsform stehen die distalen Abschnitte (Endabschnitte in der axialen Richtung) 723e, 733e in der axialen Richtung so vor, dass die distalen Abschnitte 723e, 733e der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 weiter außen in der axialen Richtung als die Wellenbefestigungsabschnitte 762, 772 positioniert sind, wobei es aber keine spezifische Einschränkung gibt. Zum Beispiel können Basisabschnitte (Endabschnitte in der axialen Richtung) von zumindest den primären und sekundären kammförmigen Magnetpolen 723, 733 in der axialen Richtung verlängert sein.
Zum Beispiel sind in einem Beispiel, das in 69 und 70 gezeigt ist, die distalen Abschnitte 723e der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung nicht verlängert, wie in der vierzehnten Ausführungsform, und sind so ausgebildet, dass sie auf derselben Ebene wie die Endfläche 771a der zweiten Kernbasis 771 an der Außenseite in der axialen Richtung positioniert sind. Die distalen Abschnitte 733e der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 an einer Seite sind in der axialen Richtung verlängert, wie in der vierzehnten Ausführungsform, und überlappen mit dem Lager B1 in der radialen Richtung.
Hier ist ein ringförmiges Kernelement 781, das aus einem magnetischen Körper, wie Metall und dergleichen gebildet ist, an einer Endfläche des ersten Rotorkerns 760, die dem Lager B1 gegenüberliegt, befestigt. Das Kernelement 781 enthält einen kreisförmigen Ringabschnitt 782, der an der Endfläche 761a der ersten Kernbasis 761 an der Außenseite in der axialen Richtung befestigt ist. Ein Außendurchmesser des Ringabschnitts 782 ist mit einem Außendurchmesser der ersten Kernbasis 761 identisch.
Ferner enthält das Kernelement 781 verlängerte Abschnitte 783, die zur Außenseite in der radialen Richtung vom Ringabschnitt 782 zu Positionen verlängert sind, die den primären kammförmigen Magnetpolen 723 gegenüberliegen. Die jeweiligen verlängerten Abschnitte 783 haben eine identische Form mit den verlängerten Abschnitten 723d der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der radialen Richtung bei Betrachtung in axialer Richtung, und verlängerte Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes, die in eine entgegengesetzte Richtung einer Verlaufsrichtung der primären kammförmigen Magnetpole 723 verlängert sind, sind an äußeren Endabschnitten der entsprechenden verlängerten Abschnitte 783 in der radialen Richtung ausgebildet.
Die verlängerten Abschnitte an der Seite des Basisendes (Endabschnitte in der axialen Richtung) 784 haben eine Breite in Umfangsrichtung, die gleich einer Breite der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der Umfangsrichtung ist, und sind an Basisendflächen der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung befestigt. Das heißt, die primären kammförmigen Magnetpole 723 sind so konfiguriert, dass sie in Richtung der Basisendseite in der axialen Richtung (das heißt, zu einer den distalen Abschnitten 723e der primären kammförmigen Magnetpole 723 gegenüberliegenden Seite) durch die verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes verlängert sind. Die verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes, die Abschnitte sind, an welchen die Basisabschnitte der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung verlängert sind, überlappen mit dem Lager B1 in der radialen Richtung auf dieselbe Weise wie die distalen Abschnitte 733e der sekundären kammförmigen Magnetpole 733. Somit sind die verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes der primären kammförmigen Magnetpole 723 und die distalen Abschnitte 733e der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 so konfiguriert, dass sie einen Außenumfang des Lagers B1 umgeben. Eine Dicke der verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes in der radialen Richtung ist gleich einer Dicke der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der radialen Richtung.
Ferner ist eine Länge L3 der mehreren verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes in der axialen Richtung jeweils gleich und die Länge L3 in der axialen Richtung ist kürzer als die Länge L1 der primären kammförmigen Magnetpole 723 in der axialen Richtung. Ferner ist eine Länge L4 (L1 + L3) der primären kammförmigen Magnetpole 723, einschließlich der verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes in der axialen Richtung gleich der Länge L2 der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung. Ferner sind die distalen Endflächen der verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes in der axialen Richtung und die distalen Abschnitte 733e der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in derselben Ebene positioniert und die distalen Abschnitte 723e der primären kammförmigen Magnetpole 723 und die Basisendflächen der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung sind in derselben Ebene positioniert. Das heißt, die Positionen der primären kammförmigen Magnetpole 723 (einschließlich der verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes) und der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung stimmen überein. Somit ist die Kraft in der axialen Richtung, die in den primären und sekundären kammförmigen Magnetpolen 723, 733 durch magnetische Wirkungen zwischen dem Rotor 711 und dem Ankerkern 707 erzeugt wird, garantiert homogenisiert, was infolgedessen zu einer weiteren Verringerung einer Vibration im Rotor 711A beitragen kann.
Gemäß einer solchen Konfiguration können auch im Wesentlichen derselbe Betrieb und dieselben Vorteile wie in der vierzehnten Ausführungsform erhalten werden. Das heißt, die Basisabschnitte in der axialen Richtung (verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes) der primären kammförmigen Magnetpole 723 und die distalen Abschnitte 733e der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 stehen in der axialen Richtung von der Endfläche 761a der ersten Kernbasis 761 an der Außenseite in der axialen Richtung vor, so dass sie weiter außen in der axialen Richtung (Seite des Lagers B1) als der Wellenbefestigungsabschnitt 762 befestigt sind. Somit wird es möglich, Bereiche der Gegenflächen des Rotors 711 und des Ankerkerns 707 durch Verlängern der Länge L4 der primären kammförmigen Magnetpole 723 (einschließlich der verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes) in der axialen Richtung und der Länge L2 der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung zu vergrößern, während die Zwischenräume der entsprechenden Lager B1, B2 unverändert bleiben. Somit kann die Ausgangsleistung verbessert werden, während verhindert wird, dass der Motor 701 in der axialen Richtung groß wird.
Zusätzlich ist in der vorliegenden Konfiguration die Länge L3 in der axialen Richtung der verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes kürzer als die Länge L1 in der axialen Richtung der primären kammförmigen Magnetpole 723, ohne die verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes. Somit können Bereiche der Innenumfangsflächen der verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes (Flächen an der Seite der ersten Kernbasis 761, die Flächen an Grenzen der verlängerten Abschnitte 783 und der verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes sind) schmal konfiguriert sein, wodurch ein Kurzschlussmagnetfluss, der von den Innenumfangsflächen der verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes durch die verlängerten Abschnitte 783 zur ersten Kernbasis 761 fließt, auf ein geringes Maß unterdrückt werden kann. Infolgedessen kann eine Verringerung eines effektiven Magnetflusses, der zur Drehung des Rotors 711A beiträgt, verhindert werden.
In dem in 69 und 70 gezeigten Beispiel, kann eine Hall-IC 785 als Drehungserfassungselement zum Erfassen der Drehung des Rotors 711A so angeordnet sein, dass sie den verlängerten Abschnitten 784 an der Seite des Basisendes in der axialen Richtung gegenüberliegt, und eine magnetischen Änderung, die die Drehung des Rotors 711A begleitet, kann aus dem Magnetismus vorwiegend aus den verlängerten Abschnitten 784 an der Seite des Basisendes erfasst werden. Da gemäß einer solchen Konfiguration keine zusätzlichen Erfassungsmagneten an der Drehwelle 712 und dergleichen vorgesehen sein müssen, kann eine Erhöhung in der Anzahl von Komponenten und eine Vergrößerung des Motors 701 in der axialen Richtung verhindert werden.
Ferner ist, wie in dem Beispiel in 69 und 70 gezeigt, ein Kernelement 781 durch die jeweiligen verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes, die verlängerten Abschnitte 783 und den Ringabschnitt 782 konfiguriert, wobei es aber keine spezifische Einschränkung gibt. Zum Beispiel können der Ringabschnitt 782 und die verlängerten Abschnitte 783 fehlen, mehrere verlängerte Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes können als unabhängige Teile ausgebildet sein und die mehreren verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes können jeweils an den Basisendflächen der primären kammförmigen Magnetpole 723 befestigt sein.
Ferner sind in dem Beispiel, das in 69 und 70 gezeigt ist, die verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes aus von den primären kammförmigen Magnetpolen 723 unabhängigen Elementen gebildet, wobei es aber keine spezifische Einschränkung gibt. Wie zum Beispiel in 71 und 72 gezeigt, können die verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes einstückig mit den primären kammförmigen Magnetpolen 723 gebildet sein. Gemäß einer solchen Konfiguration können auch im Wesentlichen derselbe Betrieb und dieselben Vorteile wie in dem in 69 und 70 gezeigten Beispiel erreicht werden.
Ferner sind in dem in 69 und 71 gezeigten Beispiel die distalen Abschnitte 723e der primären kammförmigen Magnetpole 723 und die Basisabschnitte der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung so konfiguriert, dass sie in derselben Ebene wie die Endfläche 771a der zweiten Kernbasis 771 an der Außenseite in der axialen Richtung positioniert sind, wobei es aber keine spezifische Einschränkung gibt. Zum Beispiel können entweder die distalen Abschnitte 723e der primären kammförmigen Magnetpole 723 oder die Basisabschnitte der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung oder beide von ihnen in eine Richtung entlang der axialen Richtung zum Lager B2 verlängert sein (oder durch ein anderes Element verlängert sein), so dass entweder die distalen Abschnitte 723e oder die Basisabschnitte der sekundären kammförmigen Magnetpole 733 in der axialen Richtung oder beide von ihnen weiter außen in der axialen Richtung als ein Wellenbefestigungsabschnitt 772 der zweiten Kernbasis 771 positioniert sind.
73 zeigt ein Beispiel der verlängerten Abschnitte 786 an der Seite des Basisendes, wobei die Basisabschnitte der sekundären kammförmigen Magnetpole 733, die in 71 gezeigt sind, in axialer Richtung vorstehen. Die verlängerten Abschnitte 786 an der Seite des Basisendes und die distalen Abschnitte 723e der primären kammförmigen Magnetpole 723 stehen zum Lager B2 in der axialen Richtung vor, so dass sie weiter außen in der axialen Richtung als ein Wellenbefestigungsabschnitt 772 der zweiten Kernbasis 771 positioniert sind. Da gemäß einer solchen Konfiguration die Längen der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 in der axialen Richtung weiter verlängert werden können, während die Zwischenräume der entsprechenden Lager B1, B2 unverändert bleiben, kann die Ausgangsleistung weiter verbessert werden, während verhindert wird, dass der Motor 701 in der axialen Richtung groß wird.
In der vierzehnten Ausführungsform und den Beispielen, die in 69 bis 73 gezeigt sind, steht mindestens einer der distalen Abschnitte 723e, 733e der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 weiter außen in der axialen Richtung als der Wellenbefestigungsabschnitt 762 oder als der Wellenbefestigungsabschnitt 772 vor, wobei es aber keine spezifische Einschränkung gibt. Zum Beispiel können weder die distalen Abschnitte 723e, 733e der primären noch der sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 vorstehen und die verlängerten Abschnitte 784 an der Seite des Basisendes (verlängerten Abschnitte 786 an der Seite des Basisendes) können einstückig vorgesehen oder als unabhängige Teile in mindestens einem der der Basisabschnitte der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 vorgesehen sein.
In der dreizehnten und vierzehnten Ausführungsform können Formen und Anzahl der primären und sekundären kammförmigen Magnetpole 723, 733 gemäß der Konfiguration passend geändert werden.
In der dreizehnten und vierzehnten Ausführungsform wird ein Ringmagnet 740 als der Feldmagnet verwendet. Alternativ können Permanentmagneten, die in mehrere Segmente unterteilt sind, um die Drehwelle 712 zwischen den ersten und zweiten Kernbasen 731, 771 in der axialen Richtung angeordnet sein.
In der dreizehnten und vierzehnten Ausführungsform, obwohl nicht ausdrücklich erwähnt, können die ersten Rotorkerne 720, 760, die zweiten Rotorkerne 730, 770 und die Ankerkerne 707 zum Beispiel aus laminierten Schichten aus magnetischen Metallplattenmaterialien oder geformten magnetischen Pulvern konfiguriert sein.
In der dreizehnten und vierzehnten Ausführungsform, obwohl Wickelmethoden von Spulen auf Zähne des Stators 706 (Ankerkerns 707) nicht ausdrücklich erwähnt sind, können eine konzentrierte Wicklung oder verteilte Wicklung verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000-236652 [0003]

Claims

Bürstenloser Motor für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung (1), die ein Unterstützungsmoment auf ein Lenkrad ausübt (2), wobei der bürstenlose Motor aufweist: einen ersten Rotorkern (40, 60), der mehrere primäre Vorstandsstücke (43, 63) enthält, die entlang einer Umfangsrichtung in gleichen Zwischenräumen angeordnet sind; einen zweiten Rotorkern (50, 70), der mit dem ersten Rotorkern (40, 60) identisch geformt ist und mehrere sekundäre Vorstandsstücke (53, 73) enthält, die entlang der Umfangsrichtung in gleichen Zwischenräumen angeordnet sind, wobei der zweite Rotorkern (50, 70) bezüglich des ersten Rotorkerns (40, 60) so angeordnet ist, dass die sekundären Vorstandsstücke (53, 73) zwischen den primären Vorstandsstücke (43, 63) positioniert sind, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind; und ein Feldmagnetglied (55, 75), das zwischen dem ersten Rotorkern (40, 60) und dem zweiten Rotorkern (50, 70) angeordnet ist, wobei das Feldmagnetglied (55, 75) entlang einer axialen Richtung magnetisiert ist, um primäre Magnetpole in den primären Vorstandsstücken (43, 63) zu erzeugen und sekundäre Magnetpole in den sekundären Vorstandsstücken (53, 73) zu erzeugen, wobei der erste Rotorkern (40, 60), der zweite Rotorkern (50, 70) und das Feldmagnetglied (55, 75) einen Rotor (25, 80, 81, 82) ausbilden.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 1, des Weiteren enthaltend eine Drehwelle (22), wobei der erste Rotorkern (40, 60) eine scheibenförmig erste Kernbasis (41, 61) enthält, die an der Drehwelle (22) befestigt ist, und die primären Vorstandsstücke (43, 63) von einer Außenumfangsfläche der ersten Kernbasis (41, 61) entlang einer radialen Richtung verlaufen, der zweite Rotorkern (50, 70) eine scheibenförmige zweite Kernbasis (51, 71) enthält, die an der Drehwelle (22) befestigt ist, und die sekundären Vorstandsstücke (53, 73) von einer Außenumfangsfläche der zweiten Kernbasis (51, 71) entlang der radialen Richtung verlaufen und das Feldmagnetglied (55, 75) ein scheibenförmiger Permanentmagnet mit demselben Außendurchmesser wie die ersten und zweiten Kernbasen (41, 51, 61, 71) ist.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 2, wobei die primären Vorstandsstücke (43, 63) von der Außenumfangsfläche der ersten Kernbasis (41, 61) zu einer Außenseite in der radialen Richtung vorstehen und distale Enden der primären Vorstandsstücke (43, 63) so gebogen sind, dass sie zu dem zweiten Rotorkern (50, 70) entlang einer axialen Richtung verlaufen, die sekundären Vorstandsstücke (53, 73) von der Außenumfangsfläche der zweiten Kernbasis (51, 71) zur Außenseite in der radialen Richtung vorstehen und distale Enden der sekundären Vorstandsstücke (53, 73) so gebogen sind, dass sie zum ersten Rotorkern (40, 60) entlang der axialen Richtung verlaufen.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rotor (25, 80, 81, 82) eine Länge in der axialen Richtung hat, die eine Hälfte oder weniger eines Außendurchmessers des Rotors (25, 80, 81, 82) beträgt.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rotor (81, 82) einer von mehreren gestapelten Rotoren (81, 82) ist.
Bürstenloser Motor für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung (1), die eine Lenkwelle (3) enthält, wobei der bürstenlose Motor aufweist: einen Rotor (123) einer SPM-Struktur, der gemeinsam mit der Lenkwelle (3) bewegt wird, wobei der Rotor (123) eine Außenumfangsfläche mit mehreren Schlitzen (142, 161, 171, 181), mehreren Schenkelpoleisenkernen (143, 162, 172, 182), die jeweils zwischen den Schlitzen (142, 161, 171, 181) positioniert sind, die einander benachbart sind, und mehreren Permanentmagneten (144, 163, 173, 183), die jeweils in den Schlitzen (142, 161, 171, 181) angeordnet sind, enthält, wobei die Permanentmagneten (144, 163, 173, 183) bogenförmige Außenumfangsflächen enthalten, die entlang einer Umfangsrichtung verlaufen, die Schenkelpoleisenkerne (143, 162, 172, 182) bogenförmige Außenumfangsflächen enthalten, die entlang einer Umfangsrichtung verlaufen, die Permanentmagneten (144, 163, 173, 183) so magnetisiert sind, dass Abschnitte an einer Außenseite in einer radialen Richtung aller Permanentmagneten (144, 163, 173, 183) als primäre Magnetpolen fungieren und die mehreren Schenkelpoleisenkerne (143, 162, 172, 182) so konfiguriert sind, dass Abschnitte an einer Außenseite in der radialen Richtung aller Schenkelpoleisenkerne (143, 162, 172, 182) als sekundäre Magnetpolen fungieren, die sich von den primären Magnetpolen unterscheiden.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 6, des Weiteren aufweisend: einen Stator (121); und eine Spule (133a, 133b, 133c, 135a, 135b, 136a, 136b, 137a, 137b, Ua, Ub, Uc, Ud, Va, Vb, Vc, Vd, Wa, Wb, Wc, Wd), die um den Stator (121) zu einer konzentrierten Wicklung gewickelt ist, wobei die Permanentmagneten (144, 173, 183) eine Winkelbreite (θ1) haben, die größer oder gleich einer Winkelbreite (θ2) der Schenkelpoleisenkerne (143, 172, 182) ist.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 6, des Weiteren aufweisend: eine Stator (121); und eine Spule (U1, U2, V1, V2, W1, W2, 155a, 155b, 155c), die um den Stator (121) zu einer verteilten Wicklung gewickelt ist, wobei die Permanentmagneten (163) eine Winkelbreite (θ3) haben, die größer oder gleich einer Winkelbreite (θ4) der Schenkelpoleisenkerne (162) ist.
Bürstenloser Motor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Rotor (123) enthält ein erstes Rotorkernteil (170), das die Außenumfangsfläche mit den Schlitzen, die als mehrere primäre Schlitze (171) fungieren, die Schenkelpoleisenkerne, die jeweils zwischen den primären Schlitzen (171) positioniert sind, die einander benachbart sind, um als mehrere primäre Schenkelpoleisenkerne (172) zu fungieren, und die Permanentmagneten, die jeweils in den mehreren primären Schlitzen (171) angeordnet sind, um als mehrere primäre Permanentmagneten (173) zu fungieren, enthält und ein zweites Rotorkernteil (180), das die Außenumfangsfläche mit den Schlitzen, die als mehrere sekundäre Schlitzen (181) fungieren, die Schenkelpoleisenkerne, die jeweils zwischen den sekundären Schlitzen (181) angeordnet sind, die einander benachbart sind, um als mehrere sekundäre Schenkelpoleisenkerne (182) zu fungieren, und die Permanentmagneten, die jeweils in den mehreren sekundären Schlitzen (181) angeordnet sind, um als mehrere sekundäre Permanentmagneten (183) zu fungieren, enthält, wobei die Anzahl der primären Schlitze (171) dieselbe wie die Anzahl der sekundären Schlitze (181) ist und die Anzahl der primären Schenkelpoleisenkerne (172) dieselbe wie die Anzahl der mehreren sekundären Schenkelpoleisenkerne (182) ist, die ersten und zweiten Rotorkernteile (170, 180) zusammengestapelt sind, so dass die primären Schlitze (171) und die sekundären Schenkelpoleisenkerne (182) entlang einer axialen Richtung angeordnet sind und die primären Schenkelpoleisenkerne (172) und die sekundären Schlitze (181) entlang der axialen Richtung angeordnet sind, die primären Permanentmagneten (173) so magnetisiert sind, dass Abschnitte der primären Permanentmagneten (173) an einer Außenseite in der radialen Richtung als die primären Magnetpolen fungieren, und die sekundären Permanentmagneten (183) so magnetisiert sind, dass Abschnitte der mehreren sekundären Permanentmagneten (183) an einer Außenseite in der radialen Richtung als die sekundären Magnetpole fungieren.
Bürstenloser Motor, aufweisend: einen ringförmigen Stator (213); und einen Rotor (215), der an einer Innenseite des Stators (213) angeordnet ist und einen Rotorkern (R) und einen Feldmagnet (240) enthält, wobei der Rotorkern (R) ein erstes Kernelement (220) und ein zweites Kernelement (220) enthält, wobei das erste Kernelement (220) eine im Wesentlichen scheibenförmige erste Kernbasis (221) und mehrere primäre kammförmige Magnetpole (222) enthält, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangsabschnitt der ersten Kernbasis (221) angeordnet sind, wobei jeder der primären kammförmigen Magnetpole (222) zu einer Außenseite in einer radialen Richtung vorsteht und in eine axiale Richtung verläuft, das zweite Kernelement (230) eine im Wesentlichen scheibenförmige zweite Kernbasis (231) und mehrere sekundäre kammförmige Magnetpole (232) enthält, die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangsabschnitt der zweiten Kernbasis (231) angeordnet sind, wobei jeder der sekundären kammförmigen Magnetpole (232) zu einer Außenseite in der radialen Richtung vorsteht und in der axialen Richtung verläuft, die sekundären kammförmigen Magnetpole (232) jeweils zwischen den primären kammförmigen Magnetpolen (222) angeordnet sind, die einander benachbart sind, der Feldmagnet (240) zwischen der ersten Kernbasis (221) und der zweiten Kernbasis (231) in der axialen Richtung angeordnet ist, der Feldmagnet (240) so konfiguriert ist, dass, wenn er entlang der axialen Richtung magnetisiert ist, die primären kammförmigen Magnetpole (222) als primäre Magnetpole fungieren und die sekundären kammförmigen Magnetpole (232) als sekundäre Magnetpole fungieren und der Stator (213) eine schlitzlose Struktur aufweist, die eine zylindrische Ankerspule (252) enthält, die einen Außenumfang des Rotors (215) umgibt.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 10, wobei die Ankerspule (252) mehrere Leiter (X1 bis X48, Y1 bis Y48) enthält, jeder der Leiter (X1 bis X48, Y1 bis Y48) linear ist und Endabschnitte in der axialen Richtung enthält, die Verbindungsabschnitte (X1a bis X48a, X1b bis X48b, V1a bis Y48a, Y1b bis Y48b) enthalten, die Ankerspule (252) durch Verbinden der Verbindungsabschnitte (X1a bis X48a, X1b bis X48b, V1a bis Y48a, Y1b bis Y48b) der Leiter (X1 bis X48, Y1 bis Y48) gebildet wird und die Verbindungsabschnitte (X1a bis X48a, X1b bis X48b, V1a bis Y48a, Y1b bis Y48b) an einer Außenseite in der axialen Richtung von dem einen Abschnitt des Rotorkerns (R) in der axialen Richtung angeordnet sind.
Bürstenloser Motor, aufweisend: einen Stator (507), der mehrere Zahnabschnitte (511) enthält, die jeweils einen äußeren Zahn (511a) enthalten, der zu einer Außenseite in einer radialen Richtung verläuft, sowie einen inneren Zahn (511b), der zu einer Innenseite in der radialen Richtung verläuft, einen Ringabschnitt (12), der mehrere Kupplungsabschnitte (12a) enthält, die die Zahnabschnitte (511) so verkuppeln, dass die Zahnabschnitte (511) ringförmig in gleichen Abständen angeordnet sind, und jeweils zwischen den Zahnabschnitten (511), die einander benachbart sind, positioniert sind, und mehrere Spulen (515), die jeweils um die mehreren Kupplungsabschnitte (512a) gewickelt sind; eine Drehwelle (504), die durch die Mitte des Stators (507) entlang einer axialen Richtung verläuft; einen äußeren Rotor (508), der an der Drehwelle (504) befestigt und an einer Außenseite des Stators (507) in der radialen Richtung positioniert ist; und einen inneren Rotor (509), der an der Drehwelle (504) befestigt und an einer Innenseite des Stators (507) in der radialen Richtung positioniert ist, wobei mindestens einer von dem äußeren Rotor (508) und dem inneren Rotor (509) enthält einen ersten Rotorkern (530, 570), der eine scheibenförmige erste Kernbasis (531, 571) und mehrere primäre Vorstandsstücke (533, 573) enthält, die an der ersten Kernbasis (531, 571) in gleichen Zwischenräumen angeordnet sind, wobei jedes der primären Vorstandsstücke (533, 573) von der ersten Kernbasis (531, 571) vorsteht und ein distales Ende jedes der primären Vorstandsstücke (533, 573) so gebogen ist, dass es entlang einer axialen Richtung verläuft, einen zweiten Rotorkern (540, 580), der eine scheibenförmige zweite Kernbasis (541, 581) und mehrere sekundäre Vorstandsstücke (543, 583) enthält, die in gleichen Zwischenräumen an der zweiten Kernbasis (541, 581) angeordnet sind, wobei jedes der mehreren sekundären Vorstandsstücke (543, 583) von der zweiten Kernbasis (541, 581) vorsteht, ein distales Ende jedes der sekundären Vorstandsstücke (543, 583) so gebogen ist, dass es in der axialen Richtung verläuft, der zweite Rotorkern (540, 580) bezüglich dem ersten Rotorkern (530, 570) so angeordnet ist, dass die sekundären Vorstandsstücke (543, 583) jeweils zwischen den primären Vorstandsstücken (533, 573), die einander benachbart sind, in der axialen Richtung angeordnet sind, und ein Feldmagnetglied (550, 590), das zwischen dem ersten Rotorkern (530, 570) und dem zweiten Rotorkern (540, 580) angeordnet ist, wobei das Feldmagnetglied (550, 590) entlang der axialen Richtung magnetisiert ist, um primäre Magnetpole in den primären Vorstandsstücken (533, 573) des ersten Rotorkerns (530, 570) zu erzeugen und sekundäre Magnetpole in den sekundären Vorstandsstücken (543, 583) des zweiten Rotorkerns (540, 580) zu erzeugen.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 12, wobei der innere Rotor (509) den ersten Rotorkern (530), den zweiten Rotorkern (540) und das Feldmagnetglied (550) enthält, die erste Kernbasis (531) an der Drehwelle (504) befestigt ist und die primären Vorstandsstücke (533) zur Außenseite in der radialen Richtung von einer Außenumfangsfläche der ersten Kernbasis (531) vorstehen und so gebogen sind, dass sie zum zweiten Rotorkern (540) entlang der axialen Richtung verlaufen, und die zweite Kernbasis (541) an der Drehwelle (504) befestigt ist und die sekundären Vorstandsstücke (543) zur Außenseite in der radialen Richtung von einer Außenumfangsfläche der zweiten Kernbasis (541) vorstehen und so gebogen sind, dass sie zum Rotorkern (530) entlang der axialen Richtung verlaufen.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 12, wobei der äußere Rotor (508) den ersten Rotorkern (570), den zweiten Rotorkern (580) und das Feldmagnetglied (590) enthält, der äußere Rotor (508) einen zylindrischen Körper (560) enthält, der an der Drehwelle (504) befestigt ist, wobei der zylindrische Körper (560) eine Abdeckung und eine zylindrische Wand (561) enthält und der erste Rotorkern (570) und der zweite Rotorkern (580) an einer Innenumfangsfläche der zylindrischen Wand (561) befestigt sind, die primären Vorstandsstücke (573) des ersten Rotorkerns (570) zu einer Innenseite in der radialen Richtung von einer Innenumfangsfläche der ersten Kernbasis (571) vorstehen und distale Enden der primären Vorstandsstücke (573) so gebogen sind, dass sie zum zweiten Rotorkern (580) entlang der axialen Richtung verlaufen, und die sekundären Vorstandsstücke (583) des zweiten Rotorkerns (580) von einer Innenumfangsfläche der zweiten Kernbasis (581) zur Innenseite in der radialen Richtung vorstehen und distale Enden der sekundären Vorstandsstücke (583) so gebogen sind, dass sie zum ersten Rotorkern (570) entlang der axialen Richtung vorstehen.
Bürstenloser Motor, aufweisend: einen Stator (607), der mehrere Zahnabschnitte (611) enthält, jeweils enthaltend einen äußeren Zahn (611a), der zu einer Außenseite in einer radialen Richtung verläuft, und einen inneren Zahn (611b), der zu einer Innenseite in der radialen Richtung verläuft, sowie einen Ringabschnitt (612), enthaltend mehrere Kupplungsabschnitte (612a), die die Zahnabschnitte (611) so verkuppeln, dass die Zahnabschnitte (611) ringförmig in gleichen Abständen angeordnet sind, und zwischen den Zahnabschnitten (611) positioniert sind, die einander benachbart sind, und mehrere Spulen (615), die jeweils um die Kupplungsabschnitte (612a) gewickelt sind; eine Drehwelle (604), die durch die Mitte des Stators (607) entlang einer axialen Richtung verläuft; einen äußeren Rotor (608), der an einer Außenseite des Stators (607) angeordnet ist, wobei der äußere Rotor (608) einen zylindrischen äußeren Rotorkern (620) mit einer Abdeckung enthält, der an der Drehwelle (604) befestigt ist, sowie mehrere Außenmagnet-Magnetpolabschnitte (621), mehrere äußere Eisenkernabschnitte (622) und mehrere äußere Permanentmagneten (624), die jeweils in den Außenmagnet-Magnetpolabschnitten (621) eingebettet sind, wobei die Außenmagnet-Magnetpolabschnitte (621) und die äußeren Eisenkernabschnitte (622) durch Teilen einer Innenumfangsfläche des äußeren Rotorkerns (620) entlang einer Umfangsrichtung definiert sind, und die Außenmagnet-Magnetpolabschnitte (621) und die äußeren Eisenkernabschnitte (622) abwechselnd entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind und jeweils entlang der axialen Richtung verlaufen; und einen inneren Rotor (609), der an einer Innenseite des Stators (607) angeordnet ist, wobei der innere Rotor (609) einen zylindrischen, säulenförmigen, inneren Rotorkern (630), der an der Drehwelle (604) befestigt ist, enthält, sowie mehrere Innenmagnet-Magnetpolabschnitte (631), mehrere innere Eisenkernabschnitte (632) und mehrere innere Permanentmagneten (634), die jeweils in den Innenmagnet-Magnetpolabschnitten (631) eingebettet sind, wobei die Innenmagnet-Magnetpolabschnitte (631) und die inneren Eisenkernabschnitte (632) durch Teilen einer Außenumfangsfläche des inneren Rotorkerns (630) entlang der Umfangsrichtung definiert sind und die Innenmagnet-Magnetpolabschnitte (631) und die inneren Eisenkernabschnitte (632) abwechselnd entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind und jeweils entlang der axialen Richtung verlaufen.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 15, wobei die Außenmagnet-Magnetpolabschnitte (621) eine Länge (Bo) entlang der Umfangsrichtung haben, die kürzer ist als eine Länge (Ao) der äußeren Eisenkernabschnitte (622) entlang der Umfangsrichtung, und die Innenmagnet-Magnetpolabschnitte (631) eine Länge (Bi) haben, die länger ist als eine Länge (Ai) der inneren Eisenkernabschnitte (632) entlang der Umfangsrichtung.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 15 oder 16, wobei der äußere Rotor (608) mehrere äußere Rillen (623) enthält, die in der Innenumfangsfläche des äußeren Rotors (608) ausgebildet sind, die entlang der axialen Richtung verlaufen, wobei die äußeren Rillen (623) die Außenmagnet-Magnetpolabschnitte (621) und die äußeren Eisenkernabschnitte (622) teilen, und der innere Rotor (609) mehrere innere Rillen (623) enthält, die in der Außenumfangsfläche des inneren Rotors (609) ausgebildet sind, die entlang der axialen Richtung verlaufen, wobei die inneren Rillen (623) die Innenmagnet-Magnetpolabschnitte (631) und die inneren Eisenkernabschnitte (634) teilen.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 17, wobei die äußeren Eisenkernabschnitte (622) zwei Seitenflächen in der Umfangsrichtung enthalten und die äußeren Eisenkernabschnitte (622) verjüngt ausgebildet sind, so dass eine Länge zwischen den zwei Endflächen zur Innenseite hin in der radialen Richtung abnimmt, und die inneren Eisenkernabschnitte (632) zwei Seitenflächen in der Umfangsrichtung enthalten und die inneren Eisenkernabschnitte (632) verjüngt ausgebildet sind, so dass eine Länge zwischen den zwei Endflächen zur Innenseite hin in der radialen Richtung abnimmt.
Bürstenloser Motor, aufweisend: einen ersten Rotorkern (720, 760), enthaltend eine im Wesentlichen scheibenförmige erste Kernbasis (721, 761) und mehrere primäre kammförmige Magnetpole (723), die in gleichen Zwischenräumen an einem Außenumfangsabschnitt der ersten Kernbasis (721, 761) angeordnet sind, wobei jeder der primären kammförmigen Magnetpole (723) zu einer Außenseite in einer radialen Richtung vorsteht und in einer axialen Richtung so verlängert ist, dass er mindestens einen Endabschnitt (723d, 723e, 784) in der axialen Richtung enthält, und die erste Kernbasis (721, 761) eine innere Endfläche (721a, 761b), die an einer Innenseite in der axialen Richtung positioniert ist, und einen Wellenbefestigungsabschnitt (722, 762) enthält; einen zweiten Rotorkern (730, 770), der so angeordnet ist, dass er dem ersten Rotorkern (720, 760) gegenüber liegt, und eine im Wesentlichen scheibenförmige zweite Kernbasis (731, 771) und mehrere sekundäre kammförmige Magnetpole (733) enthält, die an einem Außenumfangsabschnitt der zweiten Kernbasis (731, 771) in gleichen Zwischenräumen angeordnet sind, wobei jeder der sekundären kammförmigen Magnetpole (733) zur Außenseite in der radialen Richtung vorsteht und in der axialen Richtung so verlängert ist, dass er mindestens einen Endabschnitt (733d, 733e) in der axialen Richtung enthält, wobei die sekundären kammförmigen Magnetpole (733) jeweils zwischen den primären kammförmigen Magnetpolen (723) angeordnet sind, die einander benachbart sind, und die zweite Kernbasis (731, 771) eine innere Endfläche (731a, 771b), die an einer Innenseite in der axialen Richtung positioniert ist, und einen Wellenbefestigungsabschnitt (732, 772) enthält; einen Feldmagnet (740), der zwischen der inneren Endfläche (721a, 761b) der ersten Kernbasis (721, 761) und der inneren Endfläche (731a, 771b) der zweiten Kernbasis (731, 771) angeordnet ist, wobei der Feldmagnet (740) entlang der axialen Richtung so magnetisiert ist, dass die primären kammförmigen Magnetpole (723) als primäre Magnetpole fungieren und die sekundären kammförmigen Magnetpole (733) als sekundäre Magnetpole fungieren; und eine Drehwelle (712), die axial von Lagern (713, 714, B1, B2) gestützt wird, die an einer Außenseite der ersten Kernbasis (721, 761) in der axialen Richtung bzw. einer Außenseite der zweiten Kernbasis (731, 771) in der axialen Richtung angeordnet sind, wobei die Drehwelle (712) durch die Wellenbefestigungsabschnitte (722, 732, 762, 772) der ersten und zweiten Kernbasen (721, 731, 761, 771) eingesetzt und an diesen befestigt ist, wobei die primären kammförmigen Magnetpole (723) zur zweiten Kernbasis (731, 771) in der axialen Richtung vorstehen und die sekundären kammförmigen Magnetpole (733) zur ersten Kernbasis (721, 761) in der axialen Richtung vorstehen, so dass die primären und sekundären kammförmigen Magnetpole (723, 733) an einem Außenumfang des Feldmagnets (740) angeordnet sind, und mindestens einer der Endabschnitte (723d, 723e, 784) der primären kammförmigen Magnetpole (723) in der axialen Richtung und der Endabschnitte (733d, 733e) der sekundären kammförmigen Magnetpole (733) in der axialen Richtung an der Außenseite in der axialen Richtung von mindestens einem von dem Wellenbefestigungsabschnitt (722, 762) der ersten Kernbasis (721, 761) und dem Wellenbefestigungsabschnitt (732, 772) der zweiten Kernbasis (731, 771) positioniert sind.