[发明专利]永磁体型旋转电机及利用该永磁体型旋转电机的电动动力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及将永磁体用于磁场(field system)的永磁体型旋转电机及利用该永磁体型旋转电机的电动动力转向装置。

背景技术

近年来，在各种用途、例如产业用的伺服电动机、电梯用提升机(hoist)等中要求齿槽转矩(cogging torque)较小的电动机。若着眼于车辆用途，则为了提高燃料消耗效率、操纵性，正在普及电动动力转向装置。在电动动力转向装置所使用的电动机中，其齿槽转矩经由齿轮传递给驾驶员，因此，为了获得顺畅的操纵感觉，对减小电动机的齿槽转矩有强烈的需求。对此，作为减小齿槽转矩的方法，有在定子的铁心设置辅助槽的方法。这种方法在专利文献1、专利文献2、及专利文献3中都有揭示。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2001－25182号公报

专利文献2：日本专利特开2006－230116号公报

专利文献3：国际公开第WO2009/084151号刊物

发明内容

在专利文献1的永磁体型旋转电机中，由于在电动机的整个轴向都设置有辅助槽，因此，存在如下问题：等效的气隙长度变大，转矩变小。此外，在专利文献1、专利文献2、及专利文献3中，均是在减小极数与狭缝数的最小公倍数的波动数及其整数倍的齿槽转矩上有效果，但存在无法充分抑制因永磁体的粘贴位置误差、形状误差或磁特性的偏差之类的转子侧的偏差而产生的齿槽转矩分量(转子每旋转1圈时以与狭缝数一致的次数进行波动的分量)的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种减小了齿槽转矩的永磁体型旋转电机及利用该永磁体型旋转电机的电动动力转向装置。

本发明的永磁体型旋转电机包括：转子，该转子具有由永磁体构成的多个磁极和转子铁心；及定子，该定子具备电枢绕组和定子铁心，所述定子铁心设置有收纳所述电枢绕组的狭缝，具有与所述转子相对的多个齿部，在所述定子铁心的所述齿部的与所述转子相对的部分设置有辅助槽，其中，在所述转子的轴向上设置有2个以上因具有所述永磁体和所述转子铁心的所述转子在与转轴垂直的截面上的截面形状在转轴方向上发生变化而产生的、磁路设计不同的区域，所述辅助槽设置在所述定子铁心的所述齿部的轴向的部分区域，设置有所述辅助槽的区域分别为每一与所述转子的磁路设计相同区域相对的区域的部分区域。

本发明所涉及的永磁体型旋转电机能减小因永磁体的粘贴位置误差、形状误差或磁特性的偏差之类的转子侧的偏差而产生的齿槽转矩(转子每旋转1圈时的波动数与狭缝数一致的分量)。

关于本发明的上述以外的目的、特征、观点及效果，通过参照附图的以下本发明的详细说明可以进一步了解。

附图说明

图1是示意性表示本发明的实施方式1中的永磁体型旋转电机的截面图。

图2是图1的A1－A2截面图。

图3是图1的B1－B2截面图。

图4是图1的C1－C2截面图。

图5是图1的D1－D2截面图。

图6是表示实施方式1中的定子铁心的局部立体图。

图7是表示实施方式1中的转子的立体图。

图8是表示实施方式1中的其他定子铁心的局部立体图。

图9是表示实施方式1中的其他转子的立体图。

图10是示意性表示具备图6的定子铁心、图7的转子的永磁体型旋转电机的局部截面图。

图11是示意性表示具备定子铁心、图7的转子的永磁体型旋转电机的局部截面图。

图12是示意性表示具备图8的定子铁心、图9的转子的永磁体型旋转电机的局部截面图。

图13是示意性表示具备定子铁心、图9的转子的永磁体型旋转电机的局部截面图。

图14是表示永磁体的粘贴位置从理想的等间隔位置偏离的情况下的转子的截面图。

图15是表示旋转角度为30度(机械角)时的齿槽转矩的波形的说明图。

图16是表示旋转角度为30度(机械角)时的齿槽转矩的波形的说明图。

图17是将发明与现有例(无辅助槽)的齿槽转矩波形进行比较的说明图。

图18是图17的齿槽转矩波形的频率分析结果的说明图。

图19是表示现有例的齿槽转矩的直方图的说明图。

图20是表示发明的齿槽转矩的直方图的说明图。

图21是表示辅助槽和狭缝开口部的尺寸的说明图。

图22是表示辅助槽的宽度与齿槽转矩的关系的说明图。