TWI228855B - Dynamo-electric machine - Google Patents
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Description
1228855 係一體塑造。 一本發明之第2實施形態時,前述複數牙齒係以其至少各有 一部分從和前述軛之前述磁 ^ ^ ^ , L 、戴相對之面插入至内部之狀態 、又;Μ車厄上’對前述各牙义 插入部位上d、u w之插入至别述固定子側軛的 之則述各線圈通電時,垂直於前述牙齒上所產 生之磁力線的剖面積,合 前、f久# ® ^ ;垂直於該各牙齒上之配設於 、 1位上之别述磁力線的剖面積。 如以上所述’依據本發明〜 喜 灵施形悲之方疋轉電機,因對 牙回之軛的插入部位上之線 〜、承囿通電時之垂直於1 生之磁力線的剖面積,合 ,、牙W上產 内部之部 ^ ^ W牙齒之配設於前述線圈 口P位上之前述磁力緩的 圈内部之部位、、爲、由、 σ面積,故從配設於上述線 立漏為之磁力線(磁 位。 1兹通)會進入牙齒之軛插入部 …果’和上述漏_通直接進人㈣相比 插入部位的絕緣電阻, 牙回之軛 產生。 卩制漏洩磁通導致之渦電流的 因此,可降低渦電流所造成 率。 我谓徒回靛轉電機之效 依據本發明第2實施形態之 之磁鐵相對之磁鐵相對側端部 f為對和牙齒 述牙齒上所之線圈通電時,垂直於前 τ ^上所產生之磁力線的剖面 設部位上之該線圈内配設部位上所生二線圈内配 以下,因此尚將牙齒插入至例如 插入孔之定位較容易實施,採料牙:入…其牙齒及 用4牙齒之旋轉電氣的組裝 87419 -10- 1228855 步驟亦可獲得簡化。 【實施方式】 參照附錄圖面說明本發明之旋轉電機實施形態。 (第1實施形態) 圖1係將本發明第丨實施形態之旋轉電機當做軸向間隙型 旋轉電機配置之裝置實例之電動二輪車丨的側面圖。 如圖1所示,電動二輪車丨之其車體前方上部具有前管2 ,此前管内則以可自由轉動之方式插通著車體方向變更用 之圖上未標示之轉向軸。此轉向軸之上端則裝設著固定龍 頭3a之龍頭支持部3,此龍頭3a之兩端則裝設著把手4。又 ,圖上未標示之右側(圖丨之遠側)把手6會構成可轉動之 門把手。 < 其次j從前管2之下端朝向下方’裝設著左右一對之前又 5。各丽又5之下端上,利用前車軸7裝設著前輪6,前輪6 在利=前又5實施緩衝懸架之狀態,以可自由旋轉之方式: ^珀車軸7上。4頭支持部3之龍頭3 a的前方配置著儀錶$ 旎頭支持部3上之儀錶8的下方固定著頭燈9,其頭燈$之 兩::1!別設置著方向燈1〇(圖1中只圖示其中-方)。
攸引s 2之側面觀察時,朝車體後方之方向延設著略呈L 字形之左右一對車架U。此車架丨丨係圓管狀,從前管2朝車 體後方向斜下方延彳 再朝後方成水平延伸,從側面觀 察時略呈L字形。 ^ 朝 此一對車架11之後方側端 後方向斜上方延伸之左右 部上,裝設著從其後方側端部 一對之座椅軌條1 2,此座椅執 87419 1228855 條1 2之後方側 曲。 而°卩12a會沿著座椅1 3之形狀而朝後方側彎 其次,此左太 , 一對之座椅軌條1 2間,配設著可自由裝卸 之電瓶1 4,此兩〜,^ 电瓶14之構成上,係收容著可充電之複數個 二次電池。 力,—璧+夕产 二 坐椅執條12的彎曲部分附近,熔接著朝車體 如方向斜上方力、| ^ 0 Λ 呈倒U子形的座椅樓條1 5,由此座椅撐 條15及左右座椅執條12所圍繞部分上之上述座椅丨3可打開 及關閉’亦即,利用座椅1 3之前端部係以可上下轉動之方 式進行配置。 座椅軌條12之後端部裝設著後擋泥板16,此後擋泥板16 之後面裝設著尾燈17。此外,尾燈17之左右則裝設著方向 燈(圖1只標示一方)18。 另一方面,左右一對車架丨丨之座椅13下方的水平部上, 分別熔接著後懸臂外層19(圖i只標示一方),後懸臂2〇之前 端經由樞軸21以可自由搖動之方式支持於左右一對之後懸 臂外層1 9上。其次,驅動輪之後輪22以可自由旋轉之方式 軸交於此後懸臂20之後端部2(^上,此後懸臂2〇及後輪22 係利用後緩衝器23實施緩衝懸架。 左右一對車架11之水平部下方分別配設著左右一對腳踏 板24(圖1只標示一方),又,腳踏板24之後方側上,側支架 2 5經由轴2 6以可轉動方式固定於左側後懸臂2 〇上,側支架 25利用回動彈簧27朝回收側彈推。 其次,後懸臂20之後端部20a内,裝設著連結於後輪22 87419 -12· 1228855 而含有以旋轉驅動其後輪22為目的之軸向間隙型電動馬達 28(以下’亦簡稱為電動馬達28)在内之驅動單元29。 圖2係以說明後懸臂20之後端部2.〇a内部為目的之圖1 11一π線剖面圖(部分侧面圖)。又,圖上並未標示後輪22。 如圖2所示,後懸臂20之後端部2〇a的右側側面上覆蓋著 齒輪蓋35,形成於其内部之空間内,收容著組合成一體之 構成驅動單元29之電動馬達28、行星齒輪減速機36、以及 控制器37等。 如圖2所示,軸向間隙型電動馬達28含有經由軸承38a、 3 8 b並以其轴承3 8 a、3 8 b之中心轴線Β Ο為中心可自由轉動 之方式支持於後懸臂20之後端部20a的旋轉子(轉子)4〇、及 和此旋轉子40相對且固定於後懸臂後端部2〇a之内面的略 呈圓環(甜甜圈)狀之固定子(定子)41。 如圖2所示,旋轉子4〇具有旋轉子側軛42,此旋轉子側輛 42之形成上,係朝後懸臂2〇之後端部2〇a稍為凸出而略呈辱句 形。 亦即,旋轉子側軛42具有:和固定子4 1相對之圓環狀的 圓環部42a;以略呈錐狀(略呈圓錐台狀)從此圓環部42a之内 邊緣部朝後懸臂20之後端部20a延伸之錐部42b ;從此錐部 42b之後懸臂後端部20a側邊緣部朝後端部2〇a之方向而沿 著中心軸線BO呈凸狀延伸之第1圓筒部42c ;從此圓筒部 42c之後懸臂後端部20a側邊緣部朝其内側而沿直徑方向延 伸之圓環部42d ;以及從此圓環部42d之内邊緣部朝後端部 2 0a而沿著中心軸線BO呈凸狀延伸之第2圓筒部42e。 87419 -13- 1228855 20a,具有:積層體構造之固定子側軛(定子軛)6〇,前述積 層體構造係利用以軸承38a、38b之中心動線B〇為中心之有 少許缺口之圓(圓環)形(略呈C字形)的鋼板沿中心軸方向積 層而成;以及複數牙齒61,隔著特定間隙和磁鐵仏相對,' 分別由鋼板之積層體所構成。 此複數牙齒係以軸承38a、38b之中心軸線b〇為中心之 略呈缺口圓形(略呈c字形)之方式,配置於和固定子側輛6〇 之磁鐵45的相對面侧。 又,本實施形態中之”缺口圓形”係指有部口缺口之略呈 真圓形或略呈橢圓形。 亦即,本實施形態之配置於略呈缺口圓形(略呈c字形)之 複數牙齒61,係隔著—定間隔(圓周方向間距)而沿圓周方 向配置於固定子側辆6〇上,和將複數牙齒61配置於真圓形 時相比,會缺少對應3相份(U相、v相、㈣⑴個牙齒。 又’圓周方向間距係指鄰接之牙齒61的各磁鐵相對面中 心、及從各中心沿著相對面連結至軸承^、幾之中心轴 線B 0的線段間之角度。 •= ’固定子41具有:捲繞於各牙齒61之線圈62(參照圖2) ’疋子輛6〇、各牙齒61、以及绩園达 • M及綠圈62為一體塑造之塑造部 63 ;以及形成於此塑造部63 外 ^ 1 4外圍面的複數個凸緣64,其 目的係將含各牙齒6 1及線圈62在内 扯 你1之塑造部63裝設於後懸 # 2 0之後端部2 〇 a ;且,凸緣6 4传刹田碑Α 、 係利用螺栓65螺設至後懸臂 後端部20a。 又 固定子側軛60上之牙齒缺
部值(牙齒欠缺部位)TW 87419 -15- 1228855 配置著變流器70,此變流器70係電性連結於控制器37及各 線圈62,用以依據控制器37之控制來切換對線圈62(u相線 圈、V相線圈、W相線圈)之電流。又,符號71係以檢測旋 轉子4 0之;^疋轉位置為目的之送碼機基板,7 1 a、7 1 b、7 1 c係 對應各相之孔1C。 此外,如圖3所示,利用連結軛73連結固定子測軛6〇之缺 口部位TW側兩端部60a 1及60a2之相對内緣部。 圖4係圖3所示固定子之重要部位的概略構成斜視圖。 如圖4所示’固定子測辆6 〇上,依上述圓周方向間距以略 呈缺口圓形(略C字形)之方式,貫設著以插入(嵌入)固定各 牙齒6 1為目的之矩形插入孔75,此插入孔75之一對較短側 的内側面75a、75b會分別朝向中心軸線B〇(和固定子側軛6〇 之半徑方向為垂直相交)。 此外,各插入孔75之較短側内側面75a、75b上之固定子 側軛60之外圍面60a側的内侧面75]3上,以放射狀貫設著切 斷其内側面75b及外圍面60a間之鋼板部分且使插入孔75連 通至固定子側軛60之外側的縫隙76。 另一方面,如圖4、圖5(a)及(b)所示,各牙齒61係由複數 片略呈I字形之鋼板80積層而成。 亦即,各鋼板80係具有:在鋼板8〇之較短方向上具有特 定寬度W3、在鋼板80之較長方向上具有特定長度之一端部 8〇a,從此一端部80a沿上述較長方向延伸特定長度,且上 述較短方向之寬度W2小於(短於)一端部8〇a之寬度的中間 邠80b,以及從此中間部8〇b一端部8〇a之相反側端部在上述 87419 -16- 1228855 幸又長方向上延伸,且在上述較短方向上具有特定寬度wi之 他端部80c。 又’鋼板80之他端部80c的寬度Wi,大致和插入孔乃之 車乂紐側内侧面的長度一致。又,寬度W1及W3可以為相同, 亦可以為不同。 其次,以積層方式所構成之構成牙齒61的複數鋼板8〇之 他端部80c部分,在沿積層方向上具有略呈矩形之剖面,而 x其積層方向和放射方向一致之方向,插入(例如壓入)固 定於固定子侧軛60之插入孔75。而以積層方式所構成之此 牙齒61上的他端部8〇c部分,會構成軛插入部81。 以積層方式所構成之構成牙齒6 1的複數鋼板8 〇之中 間部80b部分’在沿積層方向上具有略呈矩形之剖面,係配 π於線® 62内部之部位(亦即’捲繞線圈62之部位),構成 線圈内配設部8 2。 此外,以積層方式所構成之構成牙齒Μ的複數鋼板之 而口P 80a 口[5刀,係配设於線圈62外部,且係含隔著特定間 隙和磁鐵45相對之矩形相對面在内之部位,構成牙#61上 之特定間隙侧(磁鐵相對側)端部83。 亦即,本構成時,如圖6⑷及(b)所示,各牙齒“之耗插 入部81上,垂直於對線圈㈣電時所產生之磁力線(磁通^ 方向)的剖面積(矩形剖面之面積⑻,會大於垂直於線圈内 配設部8 2上之上述磁力结〆并 刀線(磁通B 1方向)的剖面積(矩形剖 面之面積)S2。 其次,本構成時,複數牙齒61係裝設於固定子側軛60上 87419 > 17- 1228855 ’當分別對相對應之線圈62通電時,產生於其複數牙齒61 之各線圈内配設部82的磁力線(磁通B 1方向)會處於略呈互 相平行之狀態。 其-人’以固定子4 1之構成可產生之作用為中心,說明具 有上述構成之電動馬達28的作用。 電動馬達28上,旋轉子40及固定子41之間會形成磁路, 從旋轉子40之磁鐵極流出之磁通β1,會經由牙齒61 之磁鐵相對側端部83、線圈内配設部82、以及輛插入部81 *至口疋子側輛6 〇 ’且經由其他牙齒6丨流至磁鐵4 5之$極。 此時,因為例如牙齒61之幾何形狀及上述軛插入部之磁 阻的增大等理由,除了上述磁通B1以外,從牙齒61之線圈 内配设部82的積層方向觀察(參照箭頭AR1)時,尚會產生從 兩側面82a朝向固定子側軛6〇之漏洩磁通b2。 此%,如圖7(a)及(b)所示,從牙齒18〇之軛插入部i8i的 f層方向觀察時,較短方向上之寬度W1A若為線圈内配設 ^ 182上相對應之寬度W2A以下,則漏洩磁通B2會垂直進入 固定子側軛1 60之旋轉子側相對面。 此日守,因為固定子側軛16〇之鋼板積層方向係沿旋轉軸之 :向’故針對從垂直相交方向進入固定子側軛160之磁通成 分所產生之渦形感應電流1C,在固定子側軛16〇内並未受到 阻隔’結果’會有較大之感應電流流過。 ^然而,依據本實施形態,因和軛插入部81之磁力線⑴成 垂直相又之剖面積S1(從積層方向觀察時之較短方向上的 寬又W1)曰大於(長於)和線圈内配設部以之磁力線Η〗成垂 87419 -18 - 1228855 直相交之剖面積S2(從積層方向觀察時之較短方向上 度W2) ’從牙齒61之線圈内配設部82的積層方向觀究時, 從兩側面…漏漁之磁通於不會進入固定子側扼6〇而會垂 直進入具有上述寬度W1之軛插入部81。 此時,含輛插人部81在内之牙齒61的積層方向因係和上 述磁通B2成垂直相交之方向,針對磁通成㈣所產生之渦 形感應電流應該沿著輛插入部81之積層方向流動(從圖叫 之圖面正面朝向背面、及從背面朝向正面之方向)。 然而,此感應電流會被積層而成之鋼板8〇間的絕緣電阻 所阻隔,而幾乎不會產生感應電流。 在此可抑制由漏茂磁通B2所導致之感應電流產i的狀態 7 ’對特定牙齒61之線圈62通電時,可利用其線圈62對特 定牙齒61進行勵磁,經過勵磁之特定牙齒。及磁鐵C之間 即會產生吸引排斥作用。 因此,利用控制器37及變流器7〇等依序切換進行勵磁之 牙齒’可使勵磁之牙歯61依序移動’而使旋轉子叫磁 鐵4 5同時旋轉。 如以上所述,依據本實施形態,因可抑制由漏洩磁通所 導致之渦電流(感應電流)的產生,故可降低電動馬達以之 渴電流鐵損’且可提高電動馬達28之驅動效率。 (第2貫施形態) 圖8A係本實施形態之牙齒91及固定子側軛92之各牙齒設 置部位的概略構成斜視圖’圖8B係從積層方向觀察時之圖 8A之牙齒91的觀察圖。 87419 -19- 1228855 又’因為牙齒91及固定子侧軛92以外之構成要素係和第1 實施形態大致相同,故省略或簡化其說明。 如圖8A所示’固定子側轉子92上,依特定圓周方向間距 以略呈缺口圓形(略呈C字形)之方式,貫設著以插入(嵌入) 固定各牙齒9 1為目的之矩形插入孔93,此插入孔93之一對 較長側的内侧面93a、93b會分別朝向中心軸線B〇。 此外,各插入孔93之較長側内側面93a、93b上之固定子 側軛92之外圍面91a側的内側面9扑上,以放射狀貫設著切 斷其内側面93b及軛外圍面92a間之鋼板部分且使插入孔93 連通至固定子侧軛92之外側的縫隙(圖上未標示)。 另一方面,如圖8A及圖8B所示,各牙齒91係由複數片略 呈Ϊ字形之鋼板95積層而成。 ••在其鋼板95之較短方向上具有
亦即,各鋼板95係具有·· 特定寬度W6、在鋼板%之棄 部9 5 a ;從此一端都q s u
可μ兩+问。 其次,本實施形態中, 的複數鋼板95之他端部% 以積層方式所構成之構成牙齒91 C部分,在沿積層方向上具有略呈 87419 -20- 1228855 矩形之剖φ,而以其積層方向和放射方向成垂直相交之方 向,插入固定於固定子側軛92之插入孔93。而以積層方式 冓成之此牙w 9 1上的他端部9 5 c部分,會構成軛插入部 以和層方式所構成之構成牙齒9 1的複數鋼板9 5之中 2部95b部分’在沿積層方向上具有略呈矩形之剖面,係配 又於線圈62内部之部位,構成線圈内配設部97。 一 T外,以積層方式所構成之構成牙齒91的複數鋼板%之 ,P 5 a 〇卩刀係配3又於線圈6 2外部,且係含隔著特定間 隙和磁鐵45相對之矩形相對面在内之部位,構成牙齒^上 之磁鐵相對側端部9 8。 立其次,本構成亦和第i實施形態相同,各牙㈣之軛插入 4 96上’垂直於對線圈62通電時所產生之磁力線(磁通B3 方向)的剖面積S4,會大於垂直於線圈内配設部”上之上述 磁力線(磁通B 3方向)的剖面積s5。 —,奉構成亦和第i實施形態相同,複數牙齒91係裝設方 固定子側輛92上,且利用塑造部63固定成一體,當分別营 相對應之線圈62通電時,產生於其複數牙齒91之各線圈户 配叹邛97的磁力線(磁通B3方向)會處於略呈互相平行之來 態。 ”人以固定子4 1之構成可產生之作用為中心,說明具 有上述構成之電動馬達28的作用。 本貝靶形恶亦和第i貫施形態相同,除了線圈内配設部Μ 上產生之磁通B3以外,從牙齒91之線圈内配設部”的積層 87419 •21 - 1228855 方向觀察(簽照前頭ARl)時,尚會產生從兩側面97a朝向固 定子侧軛92之漏洩磁通B4。 此時,依據本實施形態,因和軛插入部96之磁通B3成垂 直相交之剖面積S 4 (從積層方向觀察時之較短方向上的寬 度W4)會大於(長於)和線圈内配設部97之磁通…成垂直相 交之剖面積S5(從積層方向觀察時之較短方向上的寬度w5) ,攸牙齒9 1之線圈内配設部97的積層方向觀察時,從兩側 面97a漏洩之磁通B4不會進入固定子測軛92而會垂直進入 具有上述寬度W4之扼插入部96。 此時,含軛插入部96在内之牙齒91的積層方向因係和上 述磁通B4成垂直相交之方向’針對磁通成分B4所產生之渦 形感應電流應該沿著軛插入部96之積層方向流動(從圖8⑻ 之圖面正朝向背面、及從背面朝向正面之方向)。 然而,此感應電流會被積層而成之鋼板95間的絕緣電阻 所阻隔’而幾乎不會產生感應電流。 結果,本實施形態亦和第丨實施形態相同,因可抑制由漏 茂磁通所導致之渦電流(感應電流)的產生,故可降低電動 馬達28之渦電流鐵損,且可提高電動馬達以之驅動效率。 (第3實施形態) ㈣係本發明第3實施形態之牙齒及固定子側輕之各牙 齒設置部位的概略構成斜視圖,圖·叩係從積層方向觀察時 之圖9A之牙齒的觀察圖。 又,因為牙齒1〇1以外之構成要素係和P實施形態大致 相同,故省略或簡化其說明。 87419 -22- 1228855 如圖9A及圖9B所示,依據本實施形態,各牙齒1〇1係由 複數片略呈倒T字形之鋼板i 02積層而成。 各鋼板102係具有:在其鋼板1〇2之較短方向上具有特定 寬度W7 '在鋼板102之較長方向上具有特定長度之一端部 l〇2a ;從此一端部1〇2a沿上述較長方向延伸特定長度,且 /口上述較短方向之寬度五2和一端部95a之寬度相同的中間 口M02b ,以及彳之此中間部1〇2b 一端部1〇2&之相反側端部在 上述較長方向上延伸特定長度,且在上述較短方向上之特 疋寬度W8大於上述寬度W7之他端部i〇2c。 又,鋼板102之他端部102〇的寬度W8,大致和插入孔75 之較短側内側面的長度一致。 其次,本實施形態中,以積層方式所構成之構成牙齒ι〇ι 的複數鋼板102之他端部1〇2(:部分,在沿積層方向上具有略 王矩形之剖面,而以使其積層方向沿放射方向將其插入固 疋於固定子侧軛60之插入孔75。而以積層方式所構成之此 牙齒ιοί上的他端部101c部分,會構成軛插入部1〇6。 又,以積層方式所構成之構成牙齒1〇1的複數鋼板1〇2之 中間邓1 02b部分’在沿積|方向上具有略呈矩形之剖面, 係配設於線圈62内部之部位,構成線圈内配設部1〇7。 卜以和層方式所構成之構成牙齒1 〇 1的複數鋼板1 〇2 之一端部102a部分,係配設於線圈62外部,且係含隔著特 定間隙和磁鐵45相對之矩形相對面在内之部位,構成牙齒 1 0 1上之磁鐵相對侧端部1 〇 8。 其次,本構成亦和第丨實施形態相同,各牙齒1〇1之軛插 87419 -23- 1228855 入部106上,垂直於對線圈62通電時所產生之磁力線(磁通 B5方向)的剖面積S8,會大於垂直於線圈内配設部^ 上之 上述磁力線(磁通B5方向)的剖面積S7。 又’本構成中,和各牙齒101之磁鐵45相對之磁鐵相對侧 端部108上,垂直於對線圈62通電時所產生之磁力線(磁通 B5方向)的剖面積S7,會等於線圈内配設部1〇7上之垂直於 其線圈内配設部1 07所產生之磁力線(磁通B5方向)的剖面 積S7 〇 又,圖10A係含此牙齒ιοί在内之固定子的組裝步驟( 只針對1個牙齒部分)之分解斜視圖。 如圖1 0A所示,將牙齒1 〇 1之辆插入部i 〇6定位於可使其幸厄 插入部106正確插入至預先形成插入孔75及縫隙%之固定 子側軛60上之上述插入孔75的位置,然後將其插入(例如壓 入)固定於該插入孔7 5。 其次,將由絕緣材料所構成之中空狀筒管丨丨〇,以將牙齒 1 〇 1之線圈内配設部107配置於其中空部内之方式載置於固 定子側扼60上,此筒管110之外圍側面上捲繞著線圈62(或 者,將預先捲繞之線圈62裝於筒管外圍側面),以樹脂塑造 部63固定此線圈62、筒管11 〇、牙齒丨〇 1、以及固定子側輕 60來組成固定子41。 另一方面,本構成亦和第1實施形態相同,複數牙齒i 〇工 係裝設於固定子側軛60上,對各對應之線圈62通電時,其 複數牙齒1 〇 1之各線圈内配設部i 07上所產生之磁力線(磁 通B5方向)會處於略呈互相平行之狀態。 87419 -24· 1228855 /、:人’以固定子41之構成可產生之作用為中心,說明具 有上述構成之電動馬達28的作用。 、和第1實施形態相同,除了線圈内配設部1〇7所產生之磁 通b::外,從牙齒101之線圈内配設部1〇7的積層方向觀察 (麥孤頭AR1)時,尚會產生從兩側φ 1〇7_向固定子側耗 60之漏洩磁通Β6。 此呤,依據本實施形態,因和軛插入部1〇6之磁通Β5成垂 直相交之剖面積S8(從積層方向觀察時之較短方向上的寬 f W8)會大於(長於)和線圈内配設部1〇7之磁通…成垂直相 父之剖面積S7(從積層方向觀察時之較短方向上的寬度w7) k牙uj 1 0 1之線圈内配設部丨〇7的積層方向觀察時,從兩 側面1 〇7a漏洩之磁通B6不會進入固定子側軛6〇而會垂直進 入具有上述寬度W8之軛插入部1〇6。 此時,含軛插入部1〇6在内之牙齒1〇1的積層方向因係和 上述磁通B6成垂直相交之方向,針對磁通成分則所產生之 渦形感應電流應該沿著軛插入部i 〇6之積層方向流(從圖9b 之圖面正面朝向背面、及從背面朝向正面之方向)。 然而,此感應電流會被積層而成之鋼板丨〇2間的絕緣電阻 所阻隔’而幾乎不會產生感應電流。 結果,本實施形態亦和第丨實施形態相同,因可抑制由漏 洩磁通所導致之渦電流(感應電流)的產生,故可降低電動 馬達28之满電流鐵損,且可提高電動馬達28之驅動效率。 又’本實施形態之固定子41的各牙齒ιοί如圖9A及圖9B 所示,配設於線圈62外部之磁鐵相對側端部1 〇8的面積S7 87419 -25- 1228855 及覓度W7會分別等於線圈内配設部i 〇7之面積S7及寬度 W7。 此日守,如圖7A及圖7B所示,從牙齒18〇之磁鐵相對側端 邛183的積層方向觀察時,較短方向上之寬度w3a若大於線 圈内配設部182上相對應之寬度W2A,則如圖1〇B所示,經 由筒官凸緣192將此牙齒18〇插入至外圍面捲繞著線圈191 之筒管190,再將已插入牙齒18〇之筒管19〇以將牙齒18〇之 軛插入部181插入(壓入)固定子側軛16〇之插入孔175之方 式設置於固定子側軛6 〇上。 然而,上述組裝時,從磁鐵相對側端部i 8 3之上方經由牙 uj 1 8 0觀祭固疋子側軛6〇時,上述磁鐵相對側端部^ μ會造 成妨礙,而在正確確認固定子側軛丨6〇之插入孔丨乃上有困 難。 因此,牙齒180之軛插入部181對插入孔175之定位可能有 困難,故可能導致組裝作業之複雜化。 然而,依據本實施形態之構成,因配設於線圈62外部之 磁鐵相對側端部108的面積S7及寬度W7分別等於線圈内配 設部107之面積S7及寬度W7,從其磁鐵相對側端部1〇8之上 方、、二由牙齒1 〇 1觀察固定子側軛6〇時,可正確確認其固定子 側軛60之插入孔75。 因此,可在將牙齒101之輛插入部1〇6正確定位於其插入 孔75之狀態下實施插入(壓入)固定,故可接著依序從牙齒 101之上方侧配置筒管110及線圈62等。 結果’可進一步簡化固定子4 1之組裝步驟。 87419 -26- I228855 又’本實施形態時,各牙齒1 〇 1上之配設於線圈62外部之 磁鐵相對側端部108的面積S7及寬度W7係分別等於線圈内 配設部107之面積S7及寬度W7,然而,本發明並未限定於 此各牙齒1 0 1上之配設於線圈62外部之磁鐵相對側端部 108的面積s7及寬度W7亦可小於線圈内配設部之面積 及寬度。 ' 又,本實施形態時,各牙齒1〇1上係分別捲繞著線圈62 ,然而,為了使結線作業更為容易,亦可採用如圖丨丨所示 之一體塑造型線圈1 2 1,預先實施對應全部牙齒丨〇丨之線圈 62的結線連結,然後再以形成對應牙齒ι〇1全體配置形狀 (缺口圓形)之缺口圓形牙齒裝設孔丨2〇的樹脂塑造實施一 體固定。 此構成時,如圖12所示,以將各牙齒1〇1之線圈内配設部 107插入至其各牙齒裝設孔12〇之方式將一體塑造型線圈 1 2 1裝設於固定子側概6 0上,實施固定子4 1之組裝。 結果,不會有線圈結線作業及複數牙齒間之難以定位等 之作業’而可容易實施線圈之裝設,故可進一步簡化固定 子4 1之組裝步驟。 此外’本實施形態之變形例方面,如圖丨3所示,從各牙 齒101之磁鐵相對側端部108積層方向觀察時,在構成一體 塑造型線圈1 2 1之各牙齒裝設孔1 20的内緣壁部上,將磁心( 鐵心)1 2 2插裝於抵接侧面且和侧面相對之部位上。 依據此圖1 3所示之構成,在以將各牙齒1 〇丨之線圈内配 設部107插入至各牙齒裝設孔12〇之方式將上述一體塑造型 87419 -27- 1228855 線圈121a裝設於固定子側軛60上時,因上述磁心122會和各 牙齒101之磁鐵相對侧端部108成為一體而具有磁鐵相對面 之機能,和第9圖所示之構成相比,可以導引較多由磁鐵45 所產生之磁通(磁力線)。 結果,可實現含上述一體塑造型線圈121 a在内之固定子 4 1為基礎之電動馬達2 8的高力矩化及小型化。 又,上述之各實施形態時,牙齒之軛插入 於線圈内配設部之寬度,然而,本發明並未限定 要軛插入部上,對相對應之線圈通電時,垂直於所產生之 磁力線的剖面積大於和線圈内配設部之上述磁力線成垂直 相交之剖面積的構成即可,而和牙齒本身之形狀無關。 又,第3實施形態時,牙齒之磁鐵相對側端部的寬度係 於線圈内配設部之寬度’然而,本發明並未限定於此… 要磁鐵相對側輪,對相對應之線圈通電時,垂直於所 磁力線的剖面積若為和線圈内配設部之上述磁力線 “相父之剖面積以下的構成即可 狀無關。 < W不身之形 卜,上述之各實施形態時 隙型旋轉電機電動術…7料本發明之軸^ 而,本發明丄: 電動二輪車時進行說明,'彳 +知句亚未限定於此 得上述效果。 於/、他衣置/機器上亦可| 其次’上述之各實施之形能 轉電機係以I…卿電動:(動二明:軸向吻 然而’本發明並未限定於此,亦二:)為例進行說明’ 丌了 S做以從外部使旋轉子 S7419 -28- 1228855 進行旋轉而在線圈上產生電動勢之所謂發電機來利用。 上述之各實施形態時’本發明之軸向間隙型旋轉電機係 以磁鐵側為旋轉子、線圈側為固定子為例來進行說炒 而,本發明並未限定於此,亦可採用以磁鐵側為固定子、 以線圈側為旋轉子之構成’且可獲得和上述各實施形熊大 致相同之效果。 又,上述之各實施形態時,本發明之旋轉電機係針對轴 向間隙型旋轉電機(電動馬達)進行說明,然而,本發明並 未限定於此,亦可應用於徑向間隙型旋轉電機上,亦即, 磁鐵及複數牙齒之互相相對面平行於旋轉軸,且其相對面 間之間隙係沿;^疋轉轴之圓(¾]狀’各複數牙齒所產生之磁力 線呈放射狀之徑向間隙型旋轉電機。 又,本發明並未限定於前述各實施形態,只要在依據本 發明要旨之範圍内,可以適度變更來實現其他實施形態。 【圖式簡單說明】 圖1係配置著本發明第1實施形態之軸向間隙型旋轉電機 的裝置實例之電動二輪車的側面圖。 圖2係以說明圖1所示後懸臂後端部之内部為目的之圖 1II-II線剖面圖(部分側面圖)。 圖3係將圖1及圖2所示當做電動二輪車之電動馬達的一 部分裝設於後懸臂之後端部時從後輪側觀察使用狀態之固 定子時的狀態圖。 圖4係圖3所示固定子之重要部位的概略構成斜視圖。 圖5 A係第1實施形態之牙齒及固定子側軛之牙齒的各設 87419 -29- 1228855 置部位之概略構成斜視圖。 圖5B係從積層方向觀察圖5a 闰6 Δ /έ + 士 牙回^的觀察圖。 圖6Α係垂直於圖5所干 口)所不牙齒之軛插入 時所產生之磁力線的剖面積圖。 《對線圈通電 圖6Β係垂直於圖5所
Won 線圈内配設部上之上述磁 力線的剖面積圖。 & 圖7A係從軛插入部之 ^ Α ^ . 、曰° ,丁、寸之沿較短方向之寬 度為線圈内配設部之對應寬 — 丨丁心才齒及该牙齒之固 疋子侧軛的牙齒設置部位之各概略構成斜視圖。 圖7B#從積層方向觀察圖7 a之牙齒時的觀察圖。 圖8A係本發明第2實施形態之牙齒及固定子㈣之牙齒 的各设置部位之概略構成斜視圖。 圖8B係從積層方向觀察圖8A之牙齒時的觀察圖。 圖9 A係本發明第3實施形態之牙齒及固定子側軛之牙齒 的各設置部位之概略構成斜視圖。 圖9B係從積層方向觀察圖9A之牙齒時的觀察圖。 圖l〇A係含圖9所示牙齒之固定子的組裝步驟(只標示1個 牙齒部分)之分解斜視圖。 圖10B係含圖7所示牙齒之固定子的組裝步驟(只標示1個 牙齒部分)之分解斜視圖。 圖11係本發明第3實施形態之一體塑造型線圈的概略構 成斜視圖。 圖12係採用圖丨丨所示一體塑造型線圈之固定子的組裝步 驟分解斜視圖。 87419 -30- 1228855 圖1 3係本發明第3實施形態變形例之一體塑造型線圈的 概略構成斜視圖。 【圖式代表符號說明】 1 電動二輪車 2 前管 3 龍頭支持部 3 a 龍頭 4 把手 5 前叉 6 前輪 7 前車軸 8 儀錶 9 頭燈 10 方向燈 11 車架 12 座椅軌條 12a 後方侧端部 13 座椅 14 電瓶 15 座椅撐條 16 後擋泥板 17 尾燈 18 方向燈 19 後懸臂外層 87419 - 31 - 後懸臂 後端部 樞軸 後輪
後緩衝器 腳踏板 側支架 車由 回動彈簧 車由向間隙型電動馬達 驅動單元 齒輪蓋 行星齒輪減速機 控制器 軸承
轴承 旋轉子 固定子(定子) 旋轉子侧軛 圓環部 錐部 第1圓筒部 圓環部 第2圓筒部 -32- 1228855 80b 中 間 部 80c 他 端 部 81 幸厄插 入 部 82 線 圈 内 配 設 部 82a 兩 側 面 83 磁 鐵 相 對 側 端 部 91 牙 齒 92 固 定 子 側 車厄 92a 軛 外 圍 面 93 插 入 孔 93a 内 側 面 93b 内 側 面 95 鋼 板 95a 一 端 部 95b 中 間 部 95c 他 端 部 96 輛插 入 部 97 線 圈 内 配 士iL δ又 部 97a 兩 側 面 98 磁 鐵 相 對 側 端 部 101 牙 齒 102 鋼 板 102a 一 端 部 102b 中 間 部 -34- 87419 1228855 102c 他 端 部 106 孝厄插 入 部 107 線 圈 内 配 汉 部 107a 兩 侧 面 108 磁 鐵 相 對 側 端 部 110 中 空 狀 筒 管 120 牙 齒 裝 設孔 121 一 體 塑 造 型 線 圈 121a 一 體 塑 造 型 線 圈 122 磁 心 160 固 定 子 側 輛 175 插 入 孔 180 牙 齒 181 概插 入 部 182 線 圈 内 配 設 部 183 磁 鐵 相 對側 端 部 190 筒 管 191 線 圈 192 筒 管 凸 緣 -35 - 87419
Claims (1)
- ΐϊ 乂 < η /1 i:] 122嘐綠22537 _ _ 11 ΐ; 中文申請專利範圍替換本(93年u月)if年; 拾、申請專利範圍: 種旋轉電機;,其特徵為具有磁場磁鐵,且具備 牙齒,其係對於前述磁鐵空間隔以特定間隙而對向者; 線圈,其係於内部配設著前述牙齒之至少一部分 ;及 2,其係於和前述磁鐵對向的方向上層疊配置者;且 前述牙齒係於和前述軛的層疊方向垂直的方向上声 疊者; 9 …月J述牙齒係在其至少—部分從前述輛之和前述磁鐵 對向之面插入内部之狀態下裝設於該軛上; 於則述牙齒之對於前述軛之插入部位,前述線圈被通 電時Y對於前述牙齒上產生之磁力線垂直的剖面面積比 對於該牙齒之配設於前述線圈内部之部位之前述磁力 線垂直的剖面面積大地形成。 2·如申請專利範圍第i項之旋轉電機,其中 前述牙齒係層疊複數片鋼板所形成,前述鋼板係將前 述軛插入部位及前述線圈内配設部位一體成形者; 前述各鋼板之前述層疊方向看之前述軛插入部位的 寬度比該層疊方向看之前述線圈内配設部位的寬度大 地形成。 3·如申請專利範圍第1或2項之旋轉電機,其中 前述牙齒係複數,該複數牙齒係在前述線圈被通電時 ,該複數牙齒各個之線圈内配設部位產生之磁力線互相 略平行之狀態裝設於前述軛上。 12288554.如申請專利範圍第1或2項之旋轉電機,其中 & Μ $牙齒之和前述磁鐵對向之磁鐵對向側端部,前 述、線圈被通電時’對於前述牙齒上產生之磁力線垂直的 Φ φ積幵》成對於前述線圈内配設部位之前述磁力線 垂直的剖面面積以下。 5. 如申請專利範圍第3項之旋轉電機,其中 ^ ^逆牙齒之和前述磁鐵對向之磁鐵對向側端部,前 述、本圈被通電時’對於前述牙齒上產生之磁力線垂直的 dj面面積形成對於前述線圈内配設部位之前述磁力線 垂直的剖面面積以下。 6·如申凊專利範圍第4項之旋轉電機,其中 前述線圈係複數,前述複數牙齒係其至少一部分分別 配設於前述複數線圈之内部; d複數線圈係在其複數線圈被通電時,前述複數牙齒 各個之線圈内配設部位上產生之磁力線互相略平行之 狀態被一體模製。 7 ·如申巧專利範圍第5項之旋轉電機,其中 前述線圈係複數,前述複數牙齒係其至少一部分分別 配設於前述複數線圈之内部; 該複數線圈係在其複數線圈被通電時,前述複數牙齒 各個之線圈内配設部位上產生之磁力線互相略平行2 狀態被一體模製。 8 ·如申請專利範圍第6項之旋轉電機,其中 前述複數牙齒各個之和前述磁鐵對向之磁鐵對向側 87419 1228855( 端部分別位於該複數線圈之外部;另一方面 具有複數磁心,其係接近前述複數牙齒各個之和前述 磁鐵對向之磁鐵對向側端部而配置者; 前述複數磁心及前述複數線圈係一體模製。 9 ·如申請專利範圍第7項之旋轉電機,其中 前述複數牙齒各個之和前述磁鐵對向之磁鐵對向側 端部分別位於該複數線圈之外部;另一方面 具有複數磁心,其係接近前述複數牙齒各個之和前述 磁鐵對向之磁鐵對向側端部而配置者; 前述複數磁心及前述複數線圈係一體模製。 10· 一種旋轉電機,其特徵為具有磁場用磁鐵,且具備: 牙齒,其係對於前述磁鐵空開特定間隙而對向者;及 線圈,其係於内部配設著前述牙齒之至少一部分者; 於則述牙齒之和前述磁鐵對向之磁鐵對向側端部,前 述線圈被通電時,對於前述牙齒上產生之磁力線垂直的 2面面積形成前述線圈内配設部位之對於其線圈内配 叹部位產生之磁力線垂直的剖面面積以下。 11 ·如申請專利範圍第10項之旋轉電機,其中 A前述牙齒及線圈分別為複數,該複數牙齒係其至少一 邛刀分別配設於前述複數線圈之内部; 、—更具有耗,其係為了前述複數線圈被通電時,於前述 2數牙齒各個之線圈内配設部位產生之磁力線互相成 為略平行而裝設著該複數牙齒者; 前述複數線圈係在前述複數牙齒各個之線圈内配設 87419 1228855 9a li. 1¾ 部位產生之磁力線互相略平行之狀態被一體模製。 12·如申請專利範圍第11項之旋轉電機,其中 $述衩數牙歯各個之和前述磁鐵對向之磁鐵對向側 端部分別位於該複數線圈之外部;另一方面 具有複數磁心,其係接近前述複數牙齒各個之和前述 磁鐵對向之磁鐵對向側端部而配置者; 剷述複數磁心及前述複數線圈係一體模製。 13·如申請專利範圍第Η或12項之旋轉電機,其中 二前述複數牙齒係在各個之至少一部分從前述軛之和 前述磁鐵對向之面插入内部之狀態下裝設於該軛上; ;a述各牙齒之對於如述定子側輕的插入部位,前述 各線圈被通電時,對於前述牙齒上產生之磁力線垂直的 剖面面積比對於該各牙齒之配設於前述各線圈内部之 部位之前述磁力線垂直的剖面面積大地形成。 87419
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