[发明专利]永磁体型电动机及电动助力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及包括多重由多个绕组构成的多相定子绕组的被称为所谓多相多重化永磁体型电动机的永磁体型电动机、及包括该永磁体型电动机的车辆用的电动助力转向装置。

背景技术

包括多相多重化定子绕组的永磁体型电动机是众所周知的，其具有如下特征：通过以不同相位驱动多相多重化的定子绕组，从而降低转矩脉动，还利用多相绕组的多重化来提高故障保护功能。因此，这种永磁体型电动机例如用作为汽车等车辆的电动助力转向装置中的电动机。

专利文献1所公开的现有的多相多重化永磁体型电动机包括多重由多个绕组构成的多相定子绕组，各绕组具有在转子与定子之间的间隙中不共用磁路的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平7-264822号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1所公开的现有的多相多重化永磁体型电动机中，电枢绕组具有集中卷绕于齿部的集中卷绕结构，因此，其为短节距卷绕，绕组系数较低，其结果是，永磁体的使用量变多，具有导致高成本的问题。

另一方面，在分布卷绕的结构中进行多相多重化、且多重化的绕组彼此共用磁路的多相多重化永磁体型电动机的情况下，绕组彼此的磁耦合变大，具有控制性下降的问题。特别是在转子铁心的一部分存在于比永磁体的最大外径与最小内径的中间的直径要靠近定子的一侧的结构中，电感变大，因此，虽然可有效发挥弱磁通控制效果，但另一方面，绕组彼此的磁耦合变大的问题变得显著。

本发明是为了解决现有的多相多重化永磁体型电动机中的上述问题而完成的，其目的在于提供一种可降低不同组的电枢绕组彼此的磁耦合、提高控制性的永磁体型电动机。

此外，本发明的目的在于提供一种包括可降低多相多重化的定子绕组中不同组的电枢绕组彼此的磁耦合、提高控制性的永磁体型电动机的电动助力转向装置。

解决技术问题的技术方案

本发明的永磁体型电动机包括：

转子，该转子具有固定于电动机轴的转子铁心、和固定于所述转子铁心的永磁体；

定子，该定子具有定子铁心，该定子铁心具有收纳电枢绕组的多个插槽和多个齿部，该定子铁心内周面隔着磁性气隙与所述转子的外周面相对，

该永磁体型电动机的特征在于，

所述电枢绕组由多组的多相绕组构成，

所述多组的多相绕组中，各个组的每一组由独立的逆变器供电，

所述转子铁心的一部分存在于比所述永磁体的最大外径与最小内径的中间的直径要靠近所述定子的一侧，

所述多个齿部分别具有凸缘部，

所述凸缘部的侧面部朝所述定子铁心的周向突出，与设置于相邻的所述齿部的凸缘部的侧面部相对，

在设所述凸缘部的侧面部处的所述定子铁心的径向高度为h，所述磁性气隙的长度为g时，

1≤h/g≤2

的关系成立，且

在设相邻的所述凸缘部相对的面的周向距离为a时，

a/g≥0.2

的关系。

此外，本发明的电动助力转向装置的特征在于，装载有所述永磁体型电动机，利用所述永磁体型电动机产生对驾驶员的转向进行辅助的转矩，

所述永磁体型电动机配置成其轴向与驱动车辆的转向轮的齿条轴的延伸方向平行。

发明效果

根据本发明的永磁体型电动机，能起到如下效果：可降低不同组的电枢绕组彼此的磁耦合，提高控制性，并可有效发挥弱磁通控制的效果。

此外，根据本发明的电动助力转向装置，具有如下效果：可大幅降低转矩脉动，且可降低磁耦合，因此，也可适用于大型车辆，可降低车辆的燃耗。

具有提高控制性并可使装置紧凑化的效果。

附图说明

图1是本发明实施方式1的电动助力转向装置中的电动驱动装置的说明图。

图2是本发明实施方式1的永磁体型电动机和ECU的电路的说明图。

图3是本发明实施方式1的永磁体型电动机的横向剖视图。

图4是本发明实施方式1的永磁体型电动机的电枢绕组的等效电路的说明图。

图5是本发明实施方式1的永磁体型电动机的q轴电路结构的说明图。

图6是将本发明实施方式1的永磁体型电动机的定子铁心放大表示的横向剖视图。

图7是说明本发明实施方式1的永磁体型电动机的第1电枢绕组和第2电枢绕组的磁耦合的说明图。