[发明专利]旋转电机

说明书

本分案申请是申请号为200510115245.X、申请日为2005年11月11 日的发明专利的分案申请，该发明专利申请的发明名称为“旋转电机”。

技术领域

本发明涉及小型旋转电机，在该电机中，流经线圈的电流不用于场磁 体弱化控制(field magnet weakening control)，从而提供了覆盖高转矩低 速旋转到低转矩高速旋转的广阔操作范围，并易于高效地完成其控制。

背景技术

传统上，作为摩托车等的动力源而用作径向间隙型旋转电机的径向间 隙型电动机和其他一般的电动机具有这样的结构，其中转子磁轭(转子侧 磁轭，其具有由其轴承支撑的旋转轴)与定子磁轭(定子侧磁轭)彼此相 对，且转子磁轭和定子磁轭的相对表面平行于旋转轴的轴线延伸。

转子侧磁轭的相对表面具有环绕布置在圆筒形内壁上的多个场磁体， 而定子侧磁轭的相对表面具有径向布置以与转子侧磁轭的圆筒形相对表面 相对的多个齿。线圈缠绕在多个齿中每一个的周围。

就是说，在径向间隙型电动机中，场磁体和齿的相对表面平行于旋转 轴的轴线延伸，并且相对表面之间沿着旋转轴形成圆筒形间隙。即在所称 的径向间隙型中，间隙被形成为从旋转轴径向延伸。

此外，与之相反，存在另一种电动机，其尽管是一种径向间隙型电动 机，但具有这样的结构，即定子侧磁轭形成为圆筒形，而置于圆筒内的转 子侧磁轭是圆柱形。作为这种类型的电动机之一，提出了一种电动机，其 将圆筒形构件置于定子铁心侧磁轭的定子铁心的各个突起端部的相对表面 与转子侧磁轭的各永磁体的相对表面之间以防止出现嵌齿(cogging)，同 时在高速旋转中实现低转矩工作，其中在圆筒形构件中交替布置导磁段与 非导磁段。(例如，参见专利文献1)。

此外，类似地，作为这种类型的电动机(定子侧磁轭形成圆筒形，并 且转子侧磁轭是置于圆筒内的圆柱形)之一，为了减少高速旋转中的定子 漏磁通，提出另一种电动机，其定子侧磁轭的定子铁心由圆筒形铁心和在 圆筒形铁心内往复运动的杆状铁心构成，并且杆状铁心在定子侧线圈的径 向上相对于线圈移动，其中线圈环绕地缠在圆筒形铁心的周围。(例如， 参见专利文献2)。

另一方面，最近除了径向间隙型旋转电机外，轴向间隙型旋转电机吸 引了许多关注。

例如，作为轴向间隙型旋转电机之一，一种轴向间隙型电动机具有布 置为彼此相对的盘状转子侧磁轭和盘状定子侧磁轭，其中转子侧磁轭包括 由其轴承支撑的旋转轴，定子侧磁轭的中心与转子侧磁轭旋转轴的轴线一 致。

在转子侧磁轭的相对表面上，多个场磁体沿着其盘状周边部分布置成 圆形(或环形)，而在定子侧磁轭的相对表面上，沿着其盘状周边部分布 置多个齿。此外，在场磁体和齿的相对表面与另一相对表面之间形成间 隙，所述另一相对表面限定以直角与旋转轴相交(即与旋转轴垂直相交) 的表面。也就是，在所称的轴向间隙型中，间隙被形成为在沿着旋转轴的 方向上，即在轴向上延伸。

在如此描述的轴向间隙型电动机中，作为改变其输出特性的方法之 一，已知一种方法，其中转子(具有场磁体的转子侧磁轭)或者布置为与 转子相对的定子(位于定子侧磁轭上的绕有线圈的铁心)可在旋转轴的方 向上移动以控制转子和定子之间的距离；由此，控制场磁体和绕有线圈的 铁心之间流动的磁通量增加或减少。

[专利文献1]JP-A-2000-261988，早期公开申请公布(摘要、段[0025] 以及图1和图2)

[专利文献2]JP-A-2004-166369，早期公开申请公布(摘要、段[0020]- [0023]以及图1和图3)

发明内容

不过，上述传统技术中的任何一种结构，其整个设备的构造可能较 大，增加了机械损耗。换言之，径向间隙型电动机需要尽可能细，而轴向 间隙型电动机需要尽可能薄；但是，这两种需要不能都得到满足。此外， 在对增加转矩没有贡献而浪费电能这点上没有显著的进步。

考虑到这些情况，本发明的一个主题是提供一种旋转电机，其中布置 为与转子相对的定子被分成至少两个部分，一个部分固定，另一个部分可 在转子的旋转方向上相对于固定部分运动以极大地改变通量流的流动，即 定子的基座部分可旋转(可运动)以控制场。

下文说明根据本发明的旋转电机的结构。