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1. (DE112016003800) Motor, Motorsteuerverfahren und Motorsteuervorrichtung
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Beschreibung  

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK 

[0001]  Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor bzw. Motor, ein Verfahren zum Steuern eines solchen Motors und eine Motorsteuereinrichtung.

[0002]  Ein bekannter Lundell-Motor ist mit einem Lundell-Rotor versehen, der einen eisernen Rotorkern, der Klauenpole aufweist, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und einen im eisernen Rotorkern angeordneten Feldmagneten beinhaltet. Der Lundell-Rotor funktioniert so, dass sich die Polarität der Klauenpole abwechselnd ändert (Beispiel: Patentdokument 1). Zusätzlich zum Lundell-Rotor ist der im Patentdokument 1 offenbarte Lundell-Motor mit einem Lundell-Stator versehen, der einen eisernen Statorkern, der Klauenpole aufweist, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und eine im eisernen Statorkern angeordnete ringförmige Wicklung beinhaltet. Der Lundell-Stator funktioniert so, dass sich die Polarität der Klauenpole abwechselnd ändert.

[0003]  Der Rotor und der Stator gehören beide zum Lundell-Typ. Solch ein Lundell-Motor wird auch als Multi-Lundell-Motor bezeichnet.

[0004]  Im Motor des Patentdokuments 1 beinhaltet der Lundell-Stator mehrere Lundell-Statoreinheiten, die in der axialen Richtung innerhalb eines Motorgehäuses angeordnet sind. Jede Statoreinheit beinhaltet zwei Statorkerne.

DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK  PATENTDOKUMENT 

[0005]  Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2013-226026

DER ERFINDUNG ZUGRUNDE LIEGENDE PROBLEME 

[0006]  Es wird ständig geforscht, wie das Drehmoment und die Ausgangsleistung (Drehmoment, Drehzahl) eines Motors erhöht werden können. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ebenfalls geforscht, wie das Drehmoment und die Ausgangsleistung des oben beschriebenen Multi-Lundell-Motors erhöht werden können.

[0007]  In einem Motor wie dem oben beschriebenen ist es zur Verringerung einer magnetischen Interferenz zwischen den aufeinander gestapelten Statoreinheiten bevorzugt, wenn ein Isolator, beispielsweise ein Abstandhalter, zwischen den Statoreinheiten angeordnet ist, um eine Lücke zwischen den Statoreinheiten zu bilden, damit die Statoreinheiten einander nicht berühren. Jedoch erhöht das Isolierelement die Anzahl der Komponenten.

[0008]  Ein Rotor für einen Stator wie dem oben beschriebenen kann Rotoreinheiten beinhalten, die in der axialen Richtung jeweils gegenüber den Statoreinheiten angeordnet sind. Die Rotoreinheiten beinhalten jeweils einen Dauermagneten. Ferner kann ein Sensor, der den Magnetfluss des Dauermagneten des Rotors erfasst, gegenüber einem axialen Ende des Rotors angeordnet sein und den Drehwinkel des Rotors erfassen. In diesem Fall wirkt sich der Magnetfluss des Stators stark auf den Sensor aus, wodurch es schwierig wird, den Magnetfluss des Dauermagneten exakt zu erfassen (durch eine Form, die einer Sinuswelle nahekommt).

[0009]  Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Elektromotors bzw. eines Motors, eines Verfahrens zum Steuern eines solchen Motors und einer Motorsteuereinrichtung, die das Drehmoment und die Ausgangsleistung erhöht. Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Elektromotors bzw. eines Motors, der eine magnetische Interferenz zwischen Statorabschnitten verringert, während gleichzeitig die Anzahl der Komponenten verringert wird.

[0010]  Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Elektromotors bzw. eines Motors, der eine exakte Erfassung des Magnetflusses des Dauermagneten des Rotors ermöglicht.

MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS 

[0011]  Um die genannten Ziele zu erreichen, ist ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Elektromotor bzw. ein Motor, der einen zweilagigen Rotor, einen zweilagigen Stator und eine Steuereinheit aufweist. Der zweilagige Rotor beinhaltet einen A-Phasen-Rotor und einen B-Phasen-Rotor, die aufeinandergestapelt sind. Der A-Phasen-Rotor beinhaltet zwei Rotorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und einen Feldmagneten, der zwischen den beiden Rotorkernen angeordnet ist. Der B-Phasen-Rotor beinhaltet zwei Rotorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und einen Feldmagneten, der zwischen den beiden Rotorkernen angeordnet ist. Der zweilagige Stator beinhaltet einen A-Phasen-Stator und einen B-Phasen-Stator, die aufeinandergestapelt sind. Der A-Phasen-Stator beinhaltet zwei Statorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und eine A-Phasen-Wicklung, die zwischen den beiden Statorkernen angeordnet ist. Der B-Phasen-Stator beinhaltet zwei Statorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und eine B-Phasen-Wicklung, die zwischen den beiden Statorkernen angeordnet ist. Die Steuereinheit steuert eine A-Phasen-Eingangsspannung, die an die A-Phasen-Wicklung angelegt wird, und eine B-Phasen-Eingangsspannung, die an die B-Phasen-Wicklung angelegt wird. Der A-Phasen-Stator und der A-Phasen-Rotor sind in Bezug auf den B-Phasen-Stator und den B-Phasen-Rotor in einem elektrischen Winkel von 90 Grad angeordnet. Die Steuereinheit verfrüht eine Winkelphase der A-Phasen-Eingangsspannung in Bezug auf ihre Basisspannungs-Wellenform und eine Winkelphase der B-Phasen-Eingangsspannung in Bezug auf ihre Basisspannungs-Wellenform und stellt eine Anregungsbreite auf 180 Grad oder weniger ein.

[0012]  Um das erste Ziel zu erreichen, gibt ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Elektromotors an. Der Elektromotor beinhaltet einen zweilagigen Rotor, einen zweilagigen Stator und eine Steuereinheit. Der zweilagige Rotor beinhaltet einen A-Phasen-Rotor und einen B-Phasen-Rotor, die aufeinandergestapelt sind. Der A-Phasen-Rotor beinhaltet zwei Rotorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und einen Feldmagneten, der zwischen den beiden Rotorkernen angeordnet ist. Der B-Phasen-Rotor beinhaltet zwei Rotorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und einen Feldmagneten, der zwischen den beiden Rotorkernen angeordnet ist. Der zweilagige Stator beinhaltet einen A-Phasen-Stator und einen B-Phasen-Stator, die aufeinandergestapelt sind. Der A-Phasen-Stator beinhaltet zwei Statorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und eine A-Phasen-Wicklung, die zwischen den beiden Statorkernen angeordnet ist. Der B-Phasen-Stator beinhaltet zwei Statorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und eine B-Phasen-Wicklung, die zwischen den beiden Statorkernen angeordnet ist. Der A-Phasen-Stator und der A-Phasen-Rotor sind in Bezug auf den B-Phasen-Stator und den B-Phasen-Rotor in einem elektrischen Winkel von 90 Grad angeordnet. Das Verfahren umfasst das Anlegen einer A-Phasen-Eingangsspannung an die A-Phasen-Wicklung, das Anlegen einer B-Phasen-Eingangsspannung an die B-Phasen-Wicklung und das Einstellen eines Phasenwinkels von sowohl der A-Phasen-Eingangsspannung als auch der B-Phasen-Eingangsspannung, der um 24 bis 42 Grad in Bezug auf eine entsprechende Basisspannungs-Wellenform verfrüht ist, und das Einstellen einer Anregungsbreite der A-Phasen-Eingangsspannung und der B-Phasen-Eingangsspannung auf 150 bis 170 Grad.

[0013]  Um das erste Ziel zu erreichen, gibt ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Elektromotors an. Der Elektromotor beinhaltet einen zweilagigen Rotor, einen zweilagigen Stator und eine Steuereinheit. Der zweilagige Rotor beinhaltet einen A-Phasen-Rotor und einen B-Phasen-Rotor, die aufeinandergestapelt sind. Der A-Phasen-Rotor beinhaltet zwei Rotorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und einen Feldmagneten, der zwischen den beiden Rotorkernen angeordnet ist. Der B-Phasen-Rotor beinhaltet zwei Rotorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und einen Feldmagneten, der zwischen den beiden Rotorkernen angeordnet ist. Der zweilagige Stator beinhaltet einen A-Phasen-Stator und einen B-Phasen-Stator, die aufeinandergestapelt sind. Der A-Phasen-Stator beinhaltet zwei Statorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und eine A-Phasen-Wicklung, die zwischen den beiden Statorkernen angeordnet ist. Der B-Phasen-Stator beinhaltet zwei Statorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und eine B-Phasen-Wicklung, die zwischen den beiden Statorkernen angeordnet ist. Der A-Phasen-Stator und der A-Phasen-Rotor sind in Bezug auf den B-Phasen-Stator und den B-Phasen-Rotor in einem elektrischen Winkel von 90 Grad angeordnet. Das Verfahren umfasst das Anlegen einer A-Phasen-Eingangsspannung an die A-Phasen-Wicklung, das Anlegen einer B-Phasen-Eingangsspannung an die B-Phasen-Wicklung und das Einstellen eines Phasenwinkels von sowohl der A-Phasen-Eingangsspannung als auch der B-Phasen-Eingangsspannung, der um 0 bis 36 Grad (ausschließlich von 0 Grad) in Bezug auf eine entsprechende Basisspannungs-Wellenform verfrüht ist, und das Einstellen einer Anregungsbreite der A-Phasen-Eingangsspannung und der B-Phasen-Eingangsspannung auf 155 bis 180 Grad.

[0014]  Um das erste Ziel zu erreichen, gibt ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Elektromotors an. Der Elektromotor beinhaltet einen zweilagigen Rotor, einen zweilagigen Stator und eine Steuereinheit. Der zweilagige Rotor beinhaltet einen A-Phasen-Rotor und einen B-Phasen-Rotor, die aufeinandergestapelt sind. Der A-Phasen-Rotor beinhaltet zwei Rotorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und einen Feldmagneten, der zwischen den beiden Rotorkernen angeordnet ist. Der B-Phasen-Rotor beinhaltet zwei Rotorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und einen Feldmagneten, der zwischen den beiden Rotorkernen angeordnet ist. Der zweilagige Stator beinhaltet einen A-Phasen-Stator und einen B-Phasen-Stator, die aufeinandergestapelt sind. Der A-Phasen-Stator beinhaltet zwei Statorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und eine A-Phasen-Wicklung, die zwischen den beiden Statorkernen angeordnet ist. Der B-Phasen-Stator beinhaltet zwei Statorkerne, die jeweils Klauenpole aufweisen, welche in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, und eine B-Phasen-Wicklung, die zwischen den beiden Statorkernen angeordnet ist. Der A-Phasen-Stator und der A-Phasen-Rotor sind in Bezug auf den B-Phasen-Stator und den B-Phasen-Rotor in einem elektrischen Winkel von 90 Grad angeordnet. Das Verfahren beinhaltet das Anlegen einer A-Phasen-Eingangsspannung an die A-Phasen-Wicklung, das Anlegen einer B-Phasen-Eingangsspannung an die B-Phasen-Wicklung und das Einstellen eines Phasenwinkels von sowohl der A-Phasen-Eingangsspannung als auch der B-Phasen-Eingangsspannung, der um 24 bis 36 Grad in Bezug auf eine entsprechende Basisspannungs-Wellenform verfrüht ist, und das Einstellen einer Anregungsbreite der A-Phasen-Eingangsspannung und der B-Phasen-Eingangsspannung auf 155 bis 170 Grad.

[0015]  Um das zweite Ziel zu erreichen, ist ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Elektromotor bzw. Motor, der einen Stator und ein Gehäuse aufweist, in dem der Stator untergebracht ist. Der Stator beinhaltet zwei Statoreinheiten, die in einer axialen Richtung angeordnet sind. Die Statoreinheiten beinhalten jeweils zwei Statorkerne, die jeweils Klauenpole beinhalten, welche in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und eine Wicklung, die in der axialen Richtung zwischen den Statorkernen angeordnet ist. Das Gehäuse beinhaltet ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil, die zusammengesetzt werden. Eine von den Statoreinheiten ist am ersten Gehäuseteil fixiert. Die andere von den Statoreinheiten ist am zweiten Gehäuseteil fixiert. In einem Zustand, in dem das erste und das zweite Gehäuseteil zusammengesetzt sind, existiert in der axialen Richtung ein Spalt zwischen den beiden Statoreinheiten.

[0016]  Um das dritte Ziel zu erreichen, ist ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Elektromotor bzw. Motor, der einen Stator, einen Rotor und einen Sensor aufweist. Der Stator beinhaltet Statoreinheiten, die in einer axialen Richtung angeordnet sind. Die Statoreinheiten beinhalten jeweils einen ersten Statorkern, einen zweiten Statorkern und eine Wicklung, die zwischen dem ersten Statorkern und dem zweiten Statorkern liegt. Der erste Statorkern und der zweite Statorkern beinhalten jeweils einen Klauenpol. Der Klauenpol beinhaltet einen sich radial erstreckenden Abschnitt, der sich in einer radialen Richtung erstreckt, und einen Polabschnitt, der in der axialen Richtung von einem distalen Ende des sich radial erstreckenden Abschnitts ausgeht. Der Rotor beinhaltet Rotoreinheiten, die in der axialen Richtung angeordnet sind. Die Anzahl der Rotoreinheiten ist der Anzahl der Statoreinheiten gleich. Die Rotoreinheiten beinhalten jeweils einen Dauermagneten gegenüber dem Polabschnitt. Der Sensor liegt in der axialen Richtung zwischen den Dauermagneten. Der Sensor erfasst einen Magnetfluss der Dauermagnete.

Figurenliste 

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Motors von Fig. 1, bei der ein Stator teilweise abgeschnitten ist.

Fig. 3 ist eine perspektivische Vorderansicht des Motors von Fig. 1, bei welcher der Stator teilweise abgeschnitten ist.

Fig. 4 ist ein Schema einer Antriebssteuerschaltung für den Motor von Fig. 1.

Fig. 5A ist ein Basisspannungs-Wellenformdiagramm der Eingangsspannung, Fig. 5B ist ein Wellenformdiagramm, bei dem der Phasenwinkel von Fig. 5A verschoben ist, und Fig. 5C ist ein Wellenformdiagramm, bei dem der Phasenwinkel und die Anregungsbreite verschoben sind.

Fig. 6A ist ein Graph, der die Ausgangsleistung in Bezug auf die Anregungsbreite für die einzelnen Phasenwinkel zeigt, und Fig. 6B ist ein Graph, der das Drehmoment in Bezug auf die Anregungsbreite für die einzelnen Phasenwinkel zeigt.

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Rotors und eines Stators, die teilweise abgeschnitten sind.

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten und einer zweiten Statoreinheit, die in Fig. 1 gezeigt sind.

Fig. 10 ist eine Ansicht von oben, welche die erste und die zweite Statoreinheit, die in Fig. 9 gezeigt sind, im zusammengesetzten Zustand zeigt.

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste und eine zweite Statoreinheit in einem weiteren Beispiel für die zweite Ausführungsform zeigt.

Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 13 ist eine perspektivische Teil-Explosionsansicht des in Fig. 12 dargestellten Motors.

Fig. 14 ist eine Teil-Querschnittsdarstellung des in Fig. 12 dargestellten Motors.

Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht einer in Fig. 14 gezeigten Antriebsleiterplatte.

Fig. 16 ist eine Draufsicht auf eine in Fig. 15 dargestellte Anschlussklemme.

Fig. 17 ist eine Draufsicht auf eine Anschlussklemme in einem weiteren Beispiel für die dritte Ausführungsform.

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht einer Antriebsleiterplatte in einem weiteren Beispiel für die dritte Ausführungsform.

Fig. 19 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Verbindungsstruktur in einem weiteren Beispiel für die dritte Ausführungsform darstellt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG 

[0017]  Ein Motor (ein Steuerverfahren und eine Steuereinrichtung) einer ersten Ausführungsform wird (werden) nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 6 beschrieben.

[0018]  Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Motor M der vorliegenden Ausführungsform im Ganzen zeigt, einschließlich einer Drehwelle 1 und eines an der Drehwelle fixierten Rotors 2. Ein Stator 3, der an einem (nicht gezeigten) Motorgehäuse fixiert ist, ist an der Außenseite des Rotors 2 angeordnet. Der Motor M ist ein zweilagiger, zweiphasiger Lundell-Motor, bei dem ein Multi-Lundell-A-Phasenmotor Ma oben auf einem Multi-Lundell-B-Phasenmotor Mb angeordnet ist, wenn man Fig. 1 betrachtet. Der A-Phasenmotor Ma und der B-Phasenmotor Mb bilden jeweils einen einzelnen Multi-Lundell-Motor.

Rotor 2  

[0019]  Wie in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt ist, weist der Rotor 2 des Motors M eine zweilagige, zweiphasige Konstruktion auf und beinhaltet eine A-Phasen-Rotoreinheit 2a und eine B-Phasen-Rotoreinheit 2b, die Lundell-Konstruktionen aufweisen und übereinandergestapelt sind. Die A-Phasen-Rotoreinheit 2a und die B-Phasen-Rotoreinheit 2b sind gleich aufgebaut und beinhalten jeweils einen ersten Rotorkern 10, einen zweiten Rotorkern 20 und einen Feldmagneten 30.

Erster Rotorkern 10  

[0020]  Der erste Rotorkern 10 beinhaltet eine ringförmige erste Rotorkernbasis 11, die aus einer magnetischen Stahlplatte gebildet ist. Eine Durchgangsöffnung 12 verläuft durch einen mittleren Abschnitt der ersten Rotorkernbasis 11, damit die erste Rotorkernbasis 11 auf die Drehwelle 1 gesetzt werden kann. Ferner stehen acht identisch geformte erste Rotorklauenpolabschnitte 13, die in gleichen Winkelabständen angeordnet sind, in der radialen Richtung von einer Außenumfangsfläche 11a der ersten Rotorkernbasis 11 vor. Jeder erste Rotorklauenpolabschnitt 13 beinhaltet ein distales Ende, das in der axialen Richtung zum zweiten Rotorkern 20 hin gebogen ist.

[0021]  In jedem ersten Rotorklauenpolabschnitt 13 wird der von der Außenumfangsfläche 11a der ersten Rotorkernbasis 11 in der radialen Richtung nach außen vorstehende Abschnitt als ein erster basisnaher Rotorabschnitt 13x bezeichnet, und der distale Abschnitt, der in der axialen Richtung gebogen ist, wird als erster Rotorpolabschnitt 13y bezeichnet. Der erste basisnahe Rotorabschnitt 13x weist eine Trapezform auf, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet, und wird in der radialen Richtung zur Außenseite hin schmäler. Der erste Rotorpolabschnitt 13y weist eine rechteckige Form auf, wenn man ihn in der radialen Richtung betrachtet. Ferner weist der erste Rotorpolabschnitt 13y eine Bogenform auf, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet, und erstreckt sich entlang eines Umfangs um die Mittelachse O der Drehwelle 1. Der Umfangswinkelbereich jedes ersten Rotorklauenpolabschnitts 13 ist so eingestellt, dass er kleiner ist als der Winkelbereich der Lücke zwischen einander benachbarten ersten Rotorklauenpolabschnitten 13.

Zweiter Rotorkern 20  

[0022]  Der zweite Rotorkern 20, der aus dem gleichen Material gebildet ist wie der erste Rotorkern 10 und der genauso geformt ist wie der erste Rotorkern 10, beinhaltet eine ringförmige zweite Rotorkernbasis 21. Eine Durchgangsöffnung 22 verläuft durch einen mittleren Abschnitt der zweiten Rotorkernbasis 21, damit die zweite Rotorkernbasis 21 auf die Drehwelle 1 gesetzt werden kann. Ferner stehen acht identisch geformte zweite Rotorklauenpolabschnitte 23, die in gleichen Winkelabständen angeordnet sind, in der radialen Richtung von einer Außenumfangsfläche 21a der zweiten Rotorkernbasis 21 nach außen vor. Jeder zweite Rotorklauenpolabschnitt 23 beinhaltet ein distales Ende, das in der axialen Richtung zum ersten Rotorkern 10 hin gebogen ist.

[0023]  In jedem zweiten Rotorklauenpolabschnitt 23 wird der von der Außenumfangsfläche 21a der zweiten Rotorkernbasis 21 in der radialen Richtung nach außen vorstehende Abschnitt als zweiter basisnaher Rotorabschnitt 23x bezeichnet, und der distale Abschnitt, der in der axialen Richtung gebogen ist, wird als zweiter Rotorpolabschnitt 23y bezeichnet. Der zweite basisnahe Rotorabschnitt 23x weist eine Trapezform auf, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet, und wird in der radialen Richtung zur Außenseite hin schmäler. Ferner weist der zweite Rotorpolabschnitt 23y eine Bogenform auf, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet, und erstreckt sich entlang eines Umfangs um die Mittelachse O der Drehwelle 1. Der Umfangswinkelbereich jedes zweiten Rotorklauenpolabschnitts 23 ist so eingestellt, dass er kleiner ist als der Winkelbereich der Lücke zwischen einander benachbarten zweiten Rotorklauenpolabschnitten 23.

[0024]  Der zweite Rotorkern 20 und der erste Rotorkern 10 sind so angeordnet und aneinander fixiert, dass die zweiten Rotorklauenpolabschnitte 23 des zweiten Rotorkerns 20 zwischen den ersten Rotorklauenpolabschnitten 13 des ersten Rotorkerns 10 liegen, wenn man sie in der axialen Richtung betrachtet. Hierbei werden der zweite Rotorkern 20 und der erste Rotorkern 10 so zusammengesetzt, dass der Feldmagnet 30 zwischen den Rotorkernbasen 11 und 21 liegt. Im zusammengesetzten Zustand ist die distale Stirnfläche jedes ersten Rotorklauenpolabschnitts 13 bündig mit der axial äußeren Oberfläche der zweiten Rotorkernbasis 21 (der Oberfläche der zweiten Rotorkernbasis 21, die der Oberfläche entgegengesetzt ist, die dem Feldmagneten 30 gegenüberliegt), und die distale Stirnfläche jedes zweiten Rotorklauenpolabschnitts 23 ist bündig mit der axial äußeren Oberfläche der ersten Rotorkernbasis 11 (der Oberfläche der ersten Rotorkernbasis 11, die der Oberfläche entgegengesetzt ist, die dem Feldmagneten 30 gegenüberliegt).

Feldmagnet 30  

[0025]  Der Feldmagnet 30 ist ein ringförmiger flacher Dauermagnet, der ein Magnet aus gesintertem Ferrit oder dergleichen ist. Eine Durchgangsöffnung 32 verläuft durch einen mittleren Abschnitt des Feldmagneten 30. Die Drehwelle 1 erstreckt sich durch die Durchgangsöffnung 32. Der Feldmagnet 30 wird zwischen der ersten und der zweiten Rotorkernbasis, 11 und 21, so gehalten und fixiert, dass eine Seite des Feldmagneten 30 die erste Rotorkernbasis 11 berührt und die andere Seite des Feldmagneten 30 die zweite Rotorkernbasis 21 berührt. Der Feldmagnet 30 weist den gleichen Außendurchmesser auf wie die erste und die zweite Rotorkernbasis, 11 und 21. Der Feldmagnet 30 ist in der axialen Richtung magnetisiert, so dass der erste Rotorkern 10 als N-Pol dient und der zweite Rotorkern 20 als S-Pol dient. Demgemäß fungieren beim Feldmagneten 30 die ersten Rotorklauenpolabschnitte 13 des ersten Rotorkerns 10 als N-Pole und fungieren die zweiten Rotorklauenpolabschnitte 23 des zweiten Rotorkerns 20 als S-Pole.

[0026]  Auf diese Weise beinhalten die A-Phasen-Rotoreinheit 2a und die B-Phasen-Rotoreinheit 2b jeweils den ersten und den zweiten Rotorkern 10 und 20 und den Feldmagneten 30 und sind sogenannte Lundell-Rotoren. Ferner beinhalten die A-Phasen-Rotoreinheit 2a und die B-Phasen-Rotoreinheit 2b jeweils die ersten Rotorklauenpolabschnitte 13, die als die N-Pole dienen, und die zweiten Rotorklauenpolabschnitte 23, die als die S-Pole dienen, abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet und jeweils sechzehn Pole (acht Polpaare) aufweisend. Die A-Phasen-Rotoreinheit 2a und die B-Phasen-Rotoreinheit 2b sind in der axialen Richtung aufeinandergestapelt, um den zweilagigen, zweiphasigen Lundell-Rotor 2 zu bilden.

[0027]  Im Stapel aus der A-Phasen-Rotoreinheit 2a und der B-Phasen-Rotoreinheit 2b steht der zweite Rotorkern 20 der A-Phasen-Rotoreinheit 2a mit dem zweiten Rotorkern 20 der B-Phasen-Rotoreinheit 2b in Berührung. Ferner sind die zweiten Rotorklauenpolabschnitte 23 (die ersten Rotorklauenpolabschnitte 13) der B-Phasen-Rotoreinheit 2b um einen elektrischen Winkel θ2 (45 Grad) entgegen dem Uhrzeigersinn in Bezug auf die zweiten Rotorklauenpolabschnitte 23 (die ersten Rotorklauenpolabschnitte 13) der A-Phasen-Rotoreinheit 2a verschoben.

Stator 3  

[0028]  Wie in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt ist, weist der Stator 3, der auf der radial äußeren Seite des Rotors 2 liegt, eine zweilagige, zweiphasige Konstruktion auf und beinhaltet eine A-Phasen-Statoreinheit 3a und eine B-Phasen-Statoreinheit 3b, die Lundell-Konstruktionen aufweisen und übereinandergestapelt sind. Die A-Phasen-Statoreinheit 3a und die B-Phasen-Statoreinheit 3b sind in der axialen Richtung aufeinandergestapelt und liegen der entsprechenden A-Phasen-Rotoreinheit 2a und B-Phasen-Rotoreinheit 2b, die in der radialen Richtung weiter innen liegen, gegenüber. Die A-Phasen-Statoreinheit 3a und die B-Phasen-Statoreinheit 3b sind gleich aufgebaut und beinhalten jeweils einen ersten Statorkern 40, einen zweiten Statorkern 50 und eine Spuleneinheit 60.

Erster Statorkern 40  

[0029]  Der erste Statorkern 40 beinhaltet eine ringförmige erste Statorkernbasis 41, die aus einer magnetischen Stahlplatte gebildet ist. Die erste Statorkernbasis 41 beinhaltet einen radial äußeren Abschnitt, der eine erste zylindrische Statoraußenwand 42 definiert, die zylindrisch ist und in der axialen Richtung verläuft. Ferner stehen acht identisch geformte erste Statorklauenpole 43, die in gleichen Winkelabständen angeordnet sind, von einer Innenumfangsfläche 41a der ersten Statorkernbasis 41 radial nach innen vor. Jeder erste Statorklauenpol 43 beinhaltet ein distales Ende, das in der axialen Richtung zum zweiten Statorkern 50 hin gebogen ist.

[0030]  In jedem ersten Statorklauenpol 43 wird der von der Innenumfangsfläche 41a der ersten Statorkernbasis 41 in der radialen Richtung nach innen vorstehende Abschnitt als erster basisnaher Statorabschnitt 43x bezeichnet, und der distale Abschnitt, der in der axialen Richtung gebogen ist, wird als erster Statorpolabschnitt 43y bezeichnet. Der erste basisnahe Statorabschnitt 43x weist eine Trapezform auf, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet, und wird in der radialen Richtung zur Innenseite hin schmäler. Der erste Statorpolabschnitt 43y weist eine rechteckige Form auf, wenn man ihn in der radialen Richtung betrachtet. Ferner weist der erste Statorpolabschnitt 43y eine Bogenform auf, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet, und erstreckt sich entlang eines Umfangs um die Mittelachse O der Drehwelle 1. Der Umfangswinkelbereich jedes ersten Statorklauenpols 43 ist so eingestellt, dass er kleiner ist als der Winkelbereich der Lücke zwischen einander benachbarten ersten Statorklauenpolen 43.

Zweiter Statorkern 50  

[0031]  Der zweite Statorkern 50, der aus dem gleichen Material gebildet ist wie der erste Statorkern 40 und der genauso geformt ist wie der erste Statorkern 40, beinhaltet eine ringförmige zweite Statorkernbasis 51. Die zweite Statorkernbasis 51 beinhaltet einen radial äußeren Abschnitt, der eine zweite zylindrische Statoraußenwand 52 definiert, die zylindrisch ist und in der axialen Richtung verläuft. Die zweite zylindrische Statoraußenwand 52 steht in der axialen Richtung mit der ersten zylindrischen Statoraußenwand 42 in Berührung. Acht identisch geformte zweite Statorklauenpole 53, die mit gleichen Winkelabständen angeordnet sind, stehen von einer Innenumfangsfläche 51a der zweiten Statorkernbasis 51 radial nach innen vor. Jeder zweite Statorklauenpol 53 beinhaltet ein distales Ende, das in der distalen Richtung zum ersten Statorkern 40 hin gebogen ist.

[0032]  In jedem zweiten Statorklauenpol 53 wird der von der Innenumfangsfläche 51a der zweiten Statorkernbasis 51 in der radialen Richtung nach innen vorstehende Abschnitt als zweiter basisnaher Statorabschnitt 53x bezeichnet, und der distale Abschnitt, der in der axialen Richtung gebogen ist, wird als zweiter Statorpolabschnitt 53y bezeichnet. Der zweite basisnahe Statorabschnitt 53x weist eine Trapezform auf, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet, und wird in der radialen Richtung zur Innenseite hin schmäler. Der zweite Statorpolabschnitt 53y weist eine rechteckige Form auf, wenn man ihn in der radialen Richtung betrachtet. Ferner weist der zweite Statorpolabschnitt 53y eine Bogenform auf, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet, und erstreckt sich entlang eines Umfangs um die Mittelachse O der Drehwelle 1. Der Umfangswinkelbereich jedes zweiten Statorklauenpols 53 ist so eingestellt, dass er kleiner ist als der Winkelbereich der Lücke zwischen einander benachbarten zweiten Statorklauenpolen 53.

[0033]  Der zweite Statorkern 50 und der erste Statorkern 40 sind so angeordnet und fixiert, dass die erste zylindrische Statoraußenwand 42 die zweite zylindrische Statoraußenwand 52 berührt, und so, dass die zweiten Statorklauenpole 53 des zweiten Statorkerns 50 zwischen den ersten Statorklauenpolen 43 des ersten Statorkerns 40 liegen, wenn man sie in der axialen Richtung betrachtet. Hierbei definieren die Innenseiten der ersten und der zweiten Statorkernbasis, 41 und 51, die erste und die zweite zylindrische Statoraußenwand, 42 und 52, und die ersten und die zweiten Statorklauenpole 43 und 53 definieren einen ringförmigen Hohlraum mit einem rechtwinkligen Querschnitt. Der erste Statorkern 40 und der zweite Statorkern 50 werden so zusammengesetzt, dass der Hohlraum die Spuleneinheit 60 aufnimmt. Im zusammengesetzten Zustand ist die distale Stirnfläche jedes ersten Statorklauenpols 43 bündig mit der axial äußeren Oberfläche der zweiten Statorkernbasis 51 (der Oberfläche der zweiten Statorkernbasis 51, die der Oberfläche entgegengesetzt ist, die der Spuleneinheit 60 gegenüberliegt), und die distale Stirnfläche jedes zweiten Statorklauenpols 53 ist bündig mit der axial äußeren Oberfläche der ersten Statorkernbasis 41 (der Oberfläche der ersten Statorkernbasis 41, die der Oberfläche entgegengesetzt ist, die der Spuleneinheit 60 gegenüberliegt).

Spuleneinheit 60  

[0034]  Die Spuleneinheit 60 beinhaltet eine ringförmige Wicklung 61 und eine Spulenisolierschicht 62, welche die ringförmige Wicklung 61 umgibt und aus Gießharz gebildet ist. Der geschlossene Hohlraum, der von den Innenflächen der ersten und der zweiten Statorkernbasis 41 und 51, der ersten und der zweiten zylindrischen Statoraußenwand, 42 und 52, und den ersten und den zweiten Statorklauenpolen 43 und 53 definiert wird, nimmt die Spuleneinheit 60 auf, die mit den Innenflächen in Berührung steht.

[0035]  Auf diese Weise beinhalten die A-Phasen-Statoreinheit 3a und die B-Phasen-Statoreinheit 3b jeweils den ersten und den zweiten Statorkern 40 und 50 und die Spuleneinheit 60 und sind die sogenannten Lundell-Statoren. Die ringförmige Wicklung 61 zwischen dem ersten und dem zweiten Statorkern 40 und 50 regt die ersten und zweiten Statorklauenpole 43 und 53 an, so dass diese unterschiedliche Polaritäten annehmen. Die A-Phasen-Statoreinheit 3a und die B-Phasen-Statoreinheit 3b fungieren jeweils als sechzehnpoliger Stator mit der sogenannten Lundell-Konstruktion. Die A-Phasen-Statoreinheit 3a und die B-Phasen-Statoreinheit 3b sind in der axialen Richtung aufeinandergestapelt, um den zweilagigen, doppelphasigen Lundell-Stator 3 zu bilden.

[0036]  Im Stapel aus der A-Phasen-Statoreinheit 3a und der B-Phasen-Statoreinheit 3b steht der zweite Statorkern 50 der A-Phasen-Statoreinheit 3a mit dem zweiten Statorkern 50 der B-Phasen-Statoreinheit 3b in Berührung. Ferner sind die ersten Statorklauenpole 43 (die zweiten Statorklauenpole 53) der B-Phasen-Statoreinheit 3b um einen elektrischen Winkel θ1 (45 Grad) im Uhrzeigersinn in Bezug auf die ersten Statorklauenpole 43 (die zweiten Statorklauenpole 53) der A-Phasen-Statoreinheit 3a verschoben.

[0037]  Somit sind die A-Phasen- und B-Phasen-Statoreinheiten 3a und 3b im Stator 3 um 45 Grad in einer Richtung verschoben, die der Richtung, in der die A-Phasen- und B-Phasen-Rotoreinheiten 2a und 2b im Rotor 2 um 45 Grad verschoben sind, entgegengesetzt ist. Die A-Phasen- und B-Phasen-Statoreinheiten 3a und 3b des Stators 3 sind in Bezug auf die A-Phasen- und B-Phasen-Rotoreinheiten 2a und 2b des Rotors 2 um einen elektrischen Winkel von 90 Grad (einen elektrischen Winkel θ1 + |θ2|) verschoben. Genauer sind die A-Phasen-Statoreinheit 3a und die A-Phasen-Rotoreinheit 2a in Bezug auf die A-Phasen-Statoreinheit 3b und die B-Phasen-Rotoreinheit 2b in einem elektrischen Winkel angeordnet, der auf 90 Grad eingestellt ist. Ferner wird eine A-Phasen-Eingangsspannung va einer Zweiphasen-Wechselspannungsleistung an die Spuleneinheit 60 (die ringförmige Wicklung 61) der A-Phasen-Statoreinheit 3a angelegt, und eine B-Phasen-Eingangsspannung vb der Zweiphasen-Wechselspannungsleistung wird an die Spuleneinheit 60 (die ringförmige Wicklung 61) der B-Phasen-Statoreinheit 3b angelegt.

[0038]  Die Steuerung vom Ansteuern des zweilagigen, zweiphasigen Lundell-Motors M wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.

[0039]  Wie in Fig. 4 gezeigt ist, beinhaltet eine Antriebssteuerschaltung 70, die als Steuereinheit dient, einen A-Phasen-Antriebsschaltungsabschnitt 71, einen B-Phasen-Antriebsschaltungsabschnitt 72 und eine Steuerschaltung 73, welche die beiden Antriebsschaltungsabschnitte 71 und 72 steuert.

A-Phasen-Antriebsschaltungsabschnitt 71 

[0040]  Der A-Phasen-Antriebsschaltungsabschnitt 71 wird von einer Vollbrückenschaltung gebildet, die vier MOS-Transistoren Qa1, Qa2, Qa3 und Qa4 beinhaltet. Die vier MOS-Transistoren Qa1 bis Qa4 sind in den Satz aus MOS-Transistoren Qa1 und Qa4, die auf verbrückte Weise verbunden sind, und den Satz aus MOS-Transistoren Qa2 und Qa3, die auf verbrückte Weise verbunden sind, auf einander entgegengesetzten Seiten der ringförmigen Wicklung 61 (im Folgenden als die ringförmige A-Phasen-Wicklung 61a bezeichnet) oder der A-Phasen-Statoreinheit 3a getrennt. Die beiden Sätze aus den MOS-Transistoren Qa1 und Qa4 und den MOS-Transistoren Qa2 und Qa3 werden abwechselnd aktiviert und deaktiviert, um die A-Phasen-Eingangsspannung va zu erzeugen, die an die ringförmige A-Phasen-Wicklung 61a angelegt wird. Die A-Phasen-Eingangsspannung va wird beispielsweise aus einer Gleichspannungsleistung G von beispielsweise zwölf Volt erzeugt, die an den A-Phasen-Antriebsschaltungsabschnitt 71 geliefert wird.

B-Phasen-Antriebsschaltungsabschnitt 72 

[0041]  Der B-Phasen-Antriebsschaltungsabschnitt 72 wird von einer Vollbrückenschaltung gebildet, die vier MOS-Transistoren Qb1, Qb2, Qb3 und Qb4 beinhaltet. Die vier MOS-Transistoren Qb1 bis Qb4 sind in den Satz aus MOS-Transistoren Qb1 und Qb4, die auf verbrückte Weise verbunden sind, und den Satz aus MOS-Transistoren Qb2 und Qb3, die auf verbrückte Weise verbunden sind, auf einander entgegengesetzten Seiten der ringförmigen Wicklung 61 (im Folgenden als die ringförmige B-Phasenwicklung 61b bezeichnet) oder der A-Phasen-Statoreinheit 3b aufgetrennt. Die beiden Sätze aus den MOS-Transistoren Qb1 und Qb4 und den MOS-Transistoren Qb2 und Qb3 werden abwechselnd aktiviert und deaktiviert, um die B-Phasen-Eingangsspannung vb zu erzeugen, die an die ringförmige B-Phasen-Wicklung 61b angelegt wird. Die B-Phasen-Eingangsspannung vb wird aus der Gleichspannungsleistung G erzeugt.

Steuerschaltung 73  

[0042]  Die Steuerschaltung 73 erzeugt Ansteuerungssignale Sa1 bis Sa4, die jeweils an die Gate-Anschlüsse der MOS-Transistoren Qa1 und Qa4 im A-Phasen-Antriebsschaltungsabschnitt 71 geschickt werden. Genauer aktiviert und deaktiviert die Steuerschaltung 73 abwechselnd den Satz aus MOS-Transistoren Qa1 und Qa4 und den Satz aus MOS-Transistoren Qa2 und Qa3, um die Ansteuerungssignale Sa1 bis Sa4 zu erzeugen, welche die Anregung der ringförmigen A-Phasen-Wicklung 61a steuern.

[0043]  Ferner erzeugt die Steuerschaltung 73 Ansteuerungssignale Sb1 bis Sb4, die jeweils an die Gate-Anschlüsse der MOS-Transistoren Qb1 bis Qb4 im B-Phasen-Antriebsschaltungsabschnitt 72 geschickt werden. Genauer aktiviert und deaktiviert die Steuerschaltung 73 abwechselnd den Satz aus MOS-Transistoren Qb1 und Qb4 und den Satz aus MOS-Transistoren Qb2 und Qb3, um die Ansteuerungssignale Sb1 bis Sb4 zu erzeugen, welche die Anregung der ringförmigen B-Phasen-Wicklung 61b steuern.

[0044]  Fig. 5A zeigt Basis-Spannungswellenformen α der A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb, die an die ringförmigen A-Phasen- und B-Phasen-Wicklungen 61a und 61b angelegt werden. Der Phasenunterschied zwischen den A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb wird in der vorliegenden Ausführungsform auf 90 Grad eingestellt. Ferner wird eine Anregungsbreite θw von 180 Grad für sowohl die positiven als auch die negativen Polaritäten der Basisspannungs-Wellenformen α der A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb eingestellt. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben untersucht, wie sich das Drehmoment und die Ausgangsleistung (das Drehmoment, die Drehzahl) des Motors M ändern, wenn die Phasen der A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb von der Basisspannungs-Wellenform α aus verfrüht werden (über einen eingestellten Phasenwinkel θd), wodurch die Anregungsbreite θw von 180 Grad verringert wird.

[0045]  Fig. 5B zeigt erste Spannungswellenformen β, die erhalten werden, wenn die Basisspannungs-Wellenformen α der A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb um einen Phasenwinkel θd verfrüht werden. Fig. 5C zeigt zweite Spannungswellenformen γ, die erhalten werden, wenn die Basisspannungs-Wellenformen α der A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb um den Phasenwinkel θd verfrüht werden und als Folge davon die Anregungsbreite θw von 180 Grad verringert wird. Die Anregungsbreite θw wird so geändert, dass sie eine symmetrische Form in Bezug auf ihre zentrale Position aufweist, so dass eine ansteigende Flanke und eine hintere Flanke an der zentralen Position gleich erscheinen.

[0046]  Fig. 6A und Fig. 6B zeigen Änderungen am Phasenwinkel θd und der Anregungsbreite θw und die Ausgangsleistung und das Drehmoment des Motors M in Bezug auf die Basisspannungs-Wellenformen α der A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb.

[0047]  Genauer ist Fig. 6A ein Graph, in dem Änderungen an der Ausgangsleistung des Motors M (Drehmoment, Drehzahl) für die Phasenwinkel θd von 0 Grad (Basisspannungs-Wellenform α), 12 Grad, 24 Grad, 36 Grad und 42 Grad aufgezeichnet sind, wenn die Anregungsbreite θw zu einer Zeit, die innerhalb des Bereichs von 120 Grad bis 180 Grad liegt, um 10 Grad verändert wird.

[0048]  Wie in Fig. 6A dargestellt ist, ist der Ausgangsleistungswert bei einem Phasenwinkel θd von größer 0 Grad und einer Anregungsbreite θw von gleich oder kleiner 180 Grad größer als wenn der Phasenwinkel θd 0 Grad ist und die Anregungsbreite θw 180 Grad ist, das heißt größer als ein erster Bezugswert X1, welcher der Ausgangswert der Basisspannungs-Wellenform α ist.

[0049]  Wenn der Phasenwinkel θd 0 Grad beträgt, ist außerdem der Ausgangsleistungswert des Motors M am höchsten, wenn die Anregungsbreite θw ungefähr 140 Grad beträgt. Der Ausgangsleistungswert in diesem Zustand wird als zweiter Bezugswert X2 bezeichnet. Der Phasenwinkel θd, der den zweiten Bezugswert X2 überschreitet, ist 12 Grad, wenn die Anregungsbreite θw innerhalb des Bereichs von 125 Grad bis 165 Grad liegt. Der maximale Ausgangsleistungswert wird bei einer Anregungsbreite θw von etwa 150±5 Grad erhalten. Wenn der Phasenwinkel θd etwa 24 Grad beträgt, überschreitet die Ausgangsleistung den zweiten Bezugswert X2 bei der Anregungsbreite θw von 125 Grad bis 175 Grad, und der höchste Ausgangsleistungswert wird bei der Anregungsbreite θw von etwa 155±5 erhalten. Wenn der Phasenwinkel θd etwa 36 Grad beträgt, überschreitet die Ausgangsleistung den zweiten Bezugswert X2 bei der Anregungsbreite θw von 125 Grad bis 180 Grad, und der höchste Ausgangsleistungswert wird bei der Anregungsbreite θw von etwa 160±5 erhalten. Wenn der Phasenwinkel θd etwa 42 Grad beträgt, überschreitet die Ausgangsleistung den zweiten Bezugswert X2 bei der Anregungsbreite θw von 130 Grad bis 180 Grad, und der höchste Ausgangsleistungswert wird bei der Anregungsbreite θw von etwa 160±5 erhalten. Der maximale Ausgangsleistungswert des Motors M ist zumindest dann groß, wenn der Phasenwinkel θd im Bereich von 0 bis 42 Grad liegt.

[0050]  Somit kann die Ausgangsleistung des Motors M dadurch erhöht werden, dass der Phasenwinkel θd und die Anregungsbreite θw der A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb so eingestellt werden, dass der Phasenwinkel θd um mehr als 0 Grad von der Basisspannungs-Wellenform α aus verfrüht ist und die Anregungsbreite θw kleiner oder gleich 180 Grad ist. Ferner kann eine weitere Steigerung der Ausgangsleistung des Motors M dadurch gewährleistet werden, dass der Phasenwinkel θd von der Basisspannungs-Wellenform α aus um 24 Grad bis 42 Grad verfrüht wird und die Anregungsbreite θw auf 150 Grad bis 170 Grad eingestellt wird.

[0051]  Fig. 6B ist ein Graph, in dem Änderungen am Drehmoment des Motors M für die Phasenwinkel θd von 0 Grad (Basisspannungs-Wellenform α), 12 Grad, 24 Grad, 36 Grad und 42 Grad aufgezeichnet sind, wenn die Anregungsbreite θw zu einer Zeit, die innerhalb des Bereichs von 120 Grad bis 180 Grad liegt, um 10 Grad verändert wird.

[0052]  Wie in Fig. 6B dargestellt ist, ist das Drehmoment bei einem Phasenwinkel θd von größer 0 Grad und einer Anregungsbreite θw von gleich oder kleiner 180 Grad größer als wenn der Phasenwinkel θd 0 Grad ist und die Anregungsbreite θw 180 Grad ist, das heißt größer als ein Bezugswert Y, bei dem es sich um das Drehmoment der Basisspannungs-Wellenform α handelt.

[0053]  Wenn der Phasenwinkel θd null Grad beträgt, steigt das Drehmoment des Motors M allmählich, wenn die Anregungsbreite θw von 180 Grad auf 120 Grad sinkt. Anders ausgedrückt sinkt das Drehmoment des Motors M allmählich, wenn die Anregungsbreite θw von 120 Grad auf 180 Grad sinkt, wenn der Phasenwinkel θd 0 Grad beträgt. Wenn die Änderungen am Drehmoment, die für den Phasenwinkel θd von 0 Grad aufgezeichnet sind, als Bezugskurve Z bezeichnet werden, beträgt der Phasenwinkel θd, der die Bezugskurve Z überschreitet, 12 Grad, wenn die Anregungsbreite θw innerhalb des Bereichs von 135 Grad bis 180 Grad liegt. Wenn der Phasenwinkel θd 24 Grad beträgt, übersteigt das Drehmoment die Bezugskurve Z bei der Anregungsbreite θw von 145 Grad bis 180 Grad. Wenn der Phasenwinkel θd 36 Grad beträgt, übersteigt das Drehmoment die Bezugskurve Z bei der Anregungsbreite θw von 155 Grad bis 180 Grad. Wenn der Phasenwinkel θd 42 Grad beträgt, übersteigt das Drehmoment die Bezugskurve Z bei der Anregungsbreite θw von 160 Grad bis 180 Grad.

[0054]  Wenn der Phasenwinkel θd auf 12 Grad, 24 Grad, 36 Grad oder 42 Grad und nicht auf 0 Grad eingestellt wird, ist ferner sichergestellt, dass das Drehmoment die Bezugskurve Z überschreitet, wenn die Anregungsbreite θw 160 Grad bis 180 Grad beträgt. Ferner ist das Drehmoment bei einem Phasenwinkel θd von 42 Grad immer niedriger als das Drehmoment bei einem Phasenwinkel θd von 36 Grad. Wenn der Phasenwinkel θd so eingestellt wird, dass 42 Grad nicht enthalten sind, wird ferner gewährleistet, dass das Drehmoment die Bezugskurve Z überschreitet, wenn die Anregungsbreite θw 155 Grad bis 180 Grad beträgt.

[0055]  Somit kann das Drehmoment des Motors M dadurch erhöht werden, dass der Phasenwinkel θd und die Anregungsbreite θw der A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb so eingestellt werden, dass der Phasenwinkel θd um mehr als 0 Grad von der Basisspannungs-Wellenform α aus verfrüht wird und die Anregungsbreite θw kleiner oder gleich 180 Grad ist. Ferner kann eine Steigerung des Drehmoments des Motors M dadurch gewährleistet werden, dass der Phasenwinkel θd von der Basisspannungs-Wellenform α aus um 0 Grad bis 42 Grad (wobei 0 Grad ausgeschlossen ist) verfrüht wird und die Anregungsbreite θw auf 160 Grad bis 180 Grad eingestellt wird. Außerdem ist eine noch weitere Steigerung des Drehmoments des Motors M dadurch gewährleistet, dass der Phasenwinkel θd unter Ausschluss von 42 Grad auf 0 Grad bis 36 Grad (wobei 0 Grad ausgeschlossen ist) verfrüht wird und die Anregungsbreite θw auf 155 Grad bis 180 Grad eingestellt wird.

[0056]  Um eine hohe Ausgangsleistung und ein hohes Drehmoment unter Berücksichtigung der in Fig. 6A und Fig. 6B dargestellten Kennwerte zu erhalten, ist es bevorzugt, dass der Phasenwinkel θd auf 24 Grad bis 36 Grad eingestellt wird und die Anregungsbreite θw auf 155 Grad bis 170 Grad eingestellt wird.

[0057]  Wenn der Phasenwinkel θd auf 0 Grad eingestellt wird und die Anregungsbreite θw auf 180 Grad eingestellt wird (Basisspannungs-Wellenform α), dann wird ein Abfallen des Stroms von der induzierten Spannung, die an der Spuleneinheit 60 des Motors M erzeugt wird, verzögert. Dadurch wird eine Periode erzeugt, während der das Vorzeichen der induzierten Spannung umgekehrt ist zum Vorzeichen des Stroms und dadurch ein Minus-Drehmoment (ein negatives Drehmoment) erzeugt wird. Wenn die Anregungsbreite θw auf 155 Grad bis 170 Grad eingestellt wird, wird ein Teilbereich ohne Anregung während der Periode erzeugt, in der die Polaritäten der ersten und zweiten Statorklauenpole 43 und 53 umgeschaltet werden. Das Abfallen des Stroms endet während dieser Periode. Dadurch wird die Periode verkürzt, während der das Vorzeichen der induzierten Spannung umgekehrt ist zum Vorzeichen des Stroms, und dadurch wird die Erzeugung eines Minus-Drehmoments begrenzt. Ferner ermöglicht die Einstellung der Anregungsbreite θw auf 155 Grad bis 170 Grad eine Anregung in nur dem Bereich, in dem eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Rotor 2 und dem Stator 3 wirksam ist. Wenn der Phasenwinkel θd um 24 bis 36 Grad verfrüht wird, wird ferner der Anstieg des Stroms verfrüht und das Abfallen des Stroms wird verzögert. Dadurch wird die Erzeugung eines Minus-Drehmoments beschränkt.

[0058]  Auf diese Weise wird durch Einstellen der Anregungsbreite θw und des Phasenwinkel θd auf geeignete Werte die Erzeugung eines Minus-Drehmoments beschränkt und die Ausgangsleistung und das Drehmoment des Motors M wird erhöht. In der vorliegenden Ausführungsform werden die A-Phasen- und B-Phasen-Eingangsspannungen va und vb beim Phasenwinkel θd im oben beschriebenen Bereich erzeugt, um den Motor M anzusteuern.

[0059]  Die erste Ausführungsform weist die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.

[0060]  (1) Die A-Phasen- und die B-Phasen-Eingangsspannung, va und vb, werden an die ringförmige A-Phasen- und B-Phasen-Wicklung, 61a und 61b, angelegt. Der Phasenwinkel θd wird um mehr als 0 Grad von der Basisspannungs-Wellenform α sowohl der A-Phasen- als auch der B-Phasen-Eingangsspannung, va und vb, verfrüht, und die Anregungsbreite θw wird auf 180 Grad oder weniger eingestellt (siehe Fig. 6A und Fig. 6B). Dadurch werden die Ausgangsleistung und das Drehmoment des Motors M erhöht.

[0061]  (2) Die A-Phasen- und die B-Phasen-Eingangsspannung, va und vb, werden an die ringförmige A-Phasen- und B-Phasen-Wicklung, 61a und 61b, angelegt. Der Phasenwinkel θd wird um 24 Grad bis 42 Grad in Bezug auf die Basisspannungs-Wellenform α der A-Phasen- und der B-Phasen-Eingangsspannung, va und vb, verfrüht, und die Anregungsbreite θw wird auf 150 Grad bis 170 Grad eingestellt (siehe Fig. 6A). Dadurch wird weiter gewährleistet, dass die Ausgangsleistung des Motors M erhöht wird.

[0062]  (3) Wenn der Phasenwinkel θd um 0 Grad bis 36 Grad (wobei 0 Grad ausgeschlossen ist) in Bezug auf die Basisspannungs-Wellenform α sowohl der A-Phasen- als auch der B-Phasen-Eingangsspannung, va und vb, verfrüht wird, wird die Anregungsbreite θw auf 155 Grad bis 180 Grad eingestellt (siehe Fig. 6B). Dadurch wird weiter gewährleistet, dass das Drehmoment des Motors M steigt.

[0063]  (4) Wenn der Phasenwinkel θd um 24 Grad bis 36 Grad in Bezug auf die Basisspannungs-Wellenform α sowohl der A-Phasenals auch der B-Phasen-Eingangsspannung, va und vb, verfrüht wird, wird die Anregungsbreite θw auf 155 Grad bis 170 Grad eingestellt (siehe Fig. 6A und Fig. 6B). Dadurch werden die Ausgangsleistung und das Drehmoment des Motors M erhöht.

[0064]  Die erste Ausführungsform kann modifiziert werden wie nachstehend beschrieben.

[0065]  Einstellung und Kombination des verfrühten Phasenwinkels θd und der Anregungsbreite θw der A-Phasen- und der B-Phasen-Eingangsspannung, va und vb, können innerhalb eines Bereichs geändert werden, der die Ausgangsleistung und das Drehmoment des Motors M erhöht.

[0066]  Die Struktur des Rotors 2 und des Stators 3 des Motors M sind Beispiele und können geändert werden.

[0067]  In der ersten Ausführungsform werden die Statorkerne 40 und 50 und die Rotorkerne 10 und 20 aus Platten von magnetischem Stahl gebildet, aber sie können stattdessen auch aus einem Magnetpulverkern gebildet werden, der durch Formpressen geformt wird. Zum Beispiel macht eine Mischung aus magnetischem Pulver, beispielsweise Eisenpulver, und einem Isolator, beispielsweise einem Harz, eine thermische Druckformung in einer Form durch, um die Statorkerne 40 und 50 und die Rotorkerne 10 und 20 zu bilden. Dadurch wird der Freiheitsgrad beim Entwerfen der Statorkerne 40 und 50 und der Rotorkerne 10 und 20 erhöht und der Herstellungsprozess wird stark vereinfacht. Ferner ermöglicht eine Anpassung der Mischungsmenge des magnetischen Pulvers und des Isolators eine einfache Anpassung des Umfangs, in dem Wirbelströme verringert werden.

[0068]  Nun wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

[0069]  Wie in Fig. 7 gezeigt ist, beinhaltet in der vorliegenden Ausführungsform ein Motor 110, der ein bürstenloser Motor ist, ein Gehäuse 111, einen Stator 112 und einen Rotor 113. Der Stator 112 und der Rotor 113 sind im Gehäuse 111 untergebracht.

[0070]  Das Gehäuse 111 beinhaltet zwei U-förmige Gehäuseteile 114a und 114b (ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil). Die Gehäuseteile 114a und 114b, die allgemein von gleicher Form sind, beinhalten jeweils eine scheibenförmige Bodenwand 115, eine röhrenförmige Seitenwand 116, die vom Außenumfangsrand der Bodenwand 115 ausgeht, und einen Flansch 117, der in der radialen Richtung vom Ende (vom offenen Ende) der Seitenwand 116, die am entgegengesetzten Seite der Bodenwand 115 liegt, ausgeht. Der Flansch 117 ist flach und erstreckt sich orthogonal zur axialen Richtung des Motors 110. Die Bodenwand 115 und die Seitenwand bilden einen Gehäusekörper des entsprechenden einen von den Gehäuseteilen 114a und 114b. Die Flansche 117 der Gehäuseteile 114a und 114b werden in der axialen Richtung in Berührung miteinander gehalten und durch Schrauben 118 aneinander fixiert, um das Gehäuse 111 auszubilden. Eine Drehwelle 119, die durch den Rotor 113 verläuft, wird von einem Lager 119a gestützt, das im mittleren Abschnitt der Bodenwand 115 von jedem der Gehäuseteile 114a und 114b liegt.

Aufbau des Rotors 

[0071]  Der Rotor 113 beinhaltet die Drehwelle 119, eine A-Phasen-Rotoreinheit 120a und eine B-Phasen-Rotoreinheit 120b. Die A-Phasen-Rotoreinheit 120a und die B-Phasen-Rotoreinheit 120b werden als Einheit mit der Drehwelle 119 gedreht und sind in der axialen Richtung nebeneinander angeordnet. Ferner weisen die A-Phasen-Rotoreinheit 120a und die B-Phasen-Rotoreinheit 120b beide eine Lundell-Konstruktion auf und haben die gleiche Form. Die A-Phasen-Rotoreinheit 120a und die B-Phasen-Rotoreinheit 120b sind beide ringförmig und erstrecken sich um die Achse L der Drehwelle 119 herum.

[0072]  Wie in Fig. 8 gezeigt ist, beinhalten die A-Phasen-Rotoreinheit 120a und die B-Phasen-Rotoreinheit 120b jeweils zwei identisch geformte Rotorkerne (einen ersten Rotorkern 121 und einen zweiten Rotorkern 122) und einen Feldmagneten 123, der zwischen den beiden Rotorkernen 121 und 122 liegt.

[0073]  Die Rotorkerne 121 und 122 weisen jeweils eine ringförmige Kernbasis 124 und mehrere Klauenpole 125 (vier in der vorliegenden Ausführungsform) auf, die in der radialen Richtung vom Außenumfangsrand der Kernbasis 124 nach außen vorstehen. Die Klauenpole 125, die von identischer Form sind, beinhalten jeweils einen radial verlaufenden Abschnitt 125a und einen Polabschnitt 125b. Der radial verlaufende Abschnitt 125a steht in der radialen Richtung vom Außenumfangsrand der Kernbasis 124 nach außen vor. Der Polabschnitt 125b erstreckt sich in der axialen Richtung ab dem distalen Ende (dem radial äußeren Ende) des radial verlaufenden Abschnitts 125a. Die Klauenpole 125 sind in der Umfangsrichtung in gleichen Abständen (90-Grad-Intervallen) angeordnet.

[0074]  Der erste und der zweite Rotorkern 121 und 122 werden so zusammengesetzt, dass sich die Klauenpole 125 (die Polabschnitte 125b) des ersten Rotorkerns 121 in einer Richtung erstrecken, die den Klauenpolen 125 des zweiten Rotorkerns 122 entgegengesetzt ist. Im zusammengesetzten Zustand sind die Polabschnitte 125b des ersten Rotorkerns 121 und die Polabschnitte 125b des zweiten Rotorkerns 122 abwechselnd in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet.

[0075]  Ferner liegt im zusammengesetzten Zustand der Feldmagnet 123 in der axialen Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotorkern 121 und 122. Der Feldmagnet 123 ist ein scheibenförmiger Dauermagnet, beispielsweise ein Magnet aus gesintertem Ferrit. Der Feldmagnet 123 liegt in der axialen Richtung zwischen den beiden Kernbasen 124 des ersten und des zweiten Rotorkerns 121 und 122. Der Feldmagnet 123 ist in der axialen Richtung magnetisiert, so dass der erste Rotorkern 121 als N-Pol dient und der zweite Rotorkern 122 als S-Pol dient. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, bewirkt demgemäß der Feldmagnet 123, dass die Klauenpole 125 des ersten Rotorkerns 121 als N-Pole fungieren und die Klauenpole 125 des zweiten Rotorkerns 122 als S-Pole fungieren.

[0076]  Sowohl die A-Phasen-Rotoreinheit 120a als auch die B-Phasen-Rotoreinheit 102b beinhalten den ersten und den zweiten Rotorkern, 121 und 122, und den Feldmagneten 123 und bilden die sogenannte Lundell-Konstruktion, die den Feldmagneten 123 verwendet. Ferner bilden die A-Phasen-Rotoreinheit 120a und die B-Phasen-Rotor 120b acht Pole (vier Polpaare), in denen die Klauenpole 125 des ersten Rotorkerns 121, die als N-Pole dienen, und die Klauenpole 125 des zweiten Rotorkerns 122, die als S-Pole dienen, in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind.

[0077]  Die A-Phasen-Rotoreinheit 120a und die B-Phasen-Rotoreinheit 120b, die ausgebildet sind wie oben beschrieben, sind in der axialen Richtung nebeneinander angeordnet und bilden den Rotor 113 mit einer Zweiphasen-Lundell-Konstruktion.

[0078]  Der Winkel, mit dem die B-Phasen-Rotoreinheit 120b in Bezug auf die A-Phasen-Rotoreinheit 120a positioniert ist, ist über einen vorgegebenen Winkel im Uhrzeigersinn von der A-Phasenseite verschoben, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet. Genauer sind die Klauenpole 125 der B-Phasen-Rotoreinheit 120b über den vorgegebenen Winkel im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Klauenpole 125 der A-Phasen-Rotoreinheit 120a verschoben. Der Winkel, über den die B-Phasen-Rotoreinheit 102b im Uhrzeigersinn verschoben ist, ist beispielsweise auf einen elektrischen Winkel von 45 Grad (einen mechanischen Winkel von 11,25 Grad) eingestellt.

Aufbau des Stators 

[0079]  Wie in Fig. 7 dargestellt ist, beinhaltet der Stator 112 einen A-Phasen-Statorabschnitt 130a und einen B-Phasen-Statorabschnitt 130b, die in der axialen Richtung des Gehäuses 111 nebeneinander angeordnet sind. Der A-Phasen-Statorabschnitt 130a und der B-Phasen-Statorabschnitt 130b sind beide Lundell-Konstruktionen und identisch in Aufbau und Form. Der A-Phasen-Statorabschnitt 130a und der B-Phasen-Statorabschnitt 130b sind beide ringförmig und erstrecken sich um die Achse L der Drehwelle 119 herum. Der A-Phasen-Statorabschnitt 130a und der B-Phasen-Statorabschnitt 130b liegen auf der Außenseite der A-Phasen-Rotoreinheit 120a bzw. der B-Phasen-Rotoreinheit 120b.

[0080]  Wie in Fig. 8 gezeigt ist, beinhalten der A-Phasen-Statorabschnitt 130a und der B-Phasen-Statorabschnitt 130b jeweils zwei identisch geformte Statorkerne (einen ersten Statorkern 131 und einen zweiten Statorkern 132) und eine Wicklung 133, die zwischen den Statorkernen 131 und 132 liegt.

[0081]  Die Statorkerne 131 und 132 beinhalten jeweils eine röhrenförmige Außenumfangswand 134, die um die Achse L herum verläuft. Ein sich einwärts erstreckender Abschnitt 134a ist in einem rechten Winkel gebogen, so dass er sich in der radialen Richtung von einem axialen Ende der Außenumfangswand 134 aus einwärts erstreckt. Der sich einwärts erstreckende Abschnitt 134a erstreckt sich entlang der Außenumfangswand 134.

[0082]  Die Statorkerne 131 und 132 beinhalten jeweils eine Mehrzahl von Klauenpolen 135 (vier in der vorliegenden Ausführungsform), die sich in der radialen Richtung vom einwärts verlaufenden Abschnitt 134a aus einwärts erstrecken. Die Klauenpole 135, die von identischer Form sind, beinhalten jeweils einen sich radial erstreckenden Abschnitt 135a, der sich in der radialen Richtung vom Innenumfangsrand des einwärts verlaufenden Abschnitts 134a aus einwärts erstreckt, und einen Polabschnitt 135b, der sich vom distalen Ende (vom radial äußeren Ende) des radial verlaufenden Abschnitts 135a aus in der axialen Richtung erstreckt. Die Klauenpole 135 sind in der Umfangsrichtung in gleichen Abständen (90-Grad-Intervallen) angeordnet.

[0083]  Der erste und der zweite Statorkern, 131 und 132, werden so zusammengesetzt, dass sich die Klauenpole 135 (die Polabschnitte 135b) des ersten Statorkerns 131 in einer Richtung erstrecken, die den Klauenpolen 135 des zweiten Statorkerns 132 entgegengesetzt ist. Im zusammengesetzten Zustand sind die Polabschnitte 135b des ersten Statorkerns 131 und die Polabschnitte 135b des zweiten Statorkerns 122 in der Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen angeordnet.

[0084]  Ferner liegt im zusammengesetzten Zustand eine Wicklung 133 in der axialen Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Statorkern 131 und 132. Die Wicklung 133 ist ringförmig und erstreckt sich in der Umfangsrichtung des Stators 112. Ferner liegt die Wicklung 133 in der axialen Richtung zwischen den sich radial erstreckenden Abschnitten 135a des ersten und des zweiten Statorkerns 131 und 132 und in der radialen Richtung zwischen der Außenumfangswand 134 und den Polabschnitten 135b des ersten und des zweiten Statorkerns 131 und 132. Wenn die Wicklung 133 mit Leistung beliefert wird, erregt sie die Klauenpole 135 des ersten Statorkerns 131 und die Klauenpole 135 des zweiten Statorkerns 132, so dass die Polarität der Klauenpole 135 des ersten Statorkerns 131 von der Polarität der Klauenpole 135 des zweiten Statorkerns 132 verschieden ist.

[0085]  Zur Vereinfachung sind Anschlüsse, die von den Wicklungen 133 ausgehen, in den Zeichnungen nicht gezeigt. Demgemäß zeigen die Zeichnungen keine Schlitze oder Nuten, die in der Außenumfangswand 134 des ersten und des zweiten Statorkerns 131 und 132 oder im Gehäuse 111 ausgebildet sind, um die Anschlüsse herausziehen zu können.

[0086]  Der A-Phasen-Statorabschnitt 130a und der B-Phasen-Statorabschnitt 130b, die den ersten bzw. den zweiten Statorkern 131 und 132 und die Wicklung 133 aufweisen, bilden die sogenannte Lundell-Konstruktion. Genauer bilden der A-Phasen-Statorabschnitt 130a und der B-Phasen-Statorabschnitt 130b, wenn sie durch die entsprechende Wicklung 133 erregt werden, jeweils eine achtpolige Lundell-Konstruktion, bei der die Polarität der Klauenpole 135 des ersten Statorkerns 131 von der Polarität der Klauenpole 135 des zweiten Statorkerns 132 verschieden ist.

[0087]  Der A-Phasen-Statorabschnitt 130a und der B-Phasen-Statorabschnitt 130b bilden den Stator 112 mit einer Zweiphasen-Lundell-Konstruktion, wo der zweite Statorkern 132 des A-Phasen-Statorabschnitts 130a und der erste Statorkern 131 des B-Phasen-Statorabschnitts 130b in der axialen Richtung einander gegenüber und mit einem Abstand angeordnet sind.

[0088]  Der Winkel, in dem der B-Phasen-Statorabschnitt 130b in Bezug auf den A-Phasen-Statorabschnitt 130a angeordnet ist, ist über einen vorgegebenen Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn in Bezug auf die A-Phasenseite verschoben, wenn man ihn in der axialen Richtung betrachtet. Genauer sind die Klauenpole 135 des B-Phasen-Statorabschnitts 130b über den vorgegebenen Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn in Bezug auf die Klauenpole 135 des A-Phasen-Statorabschnitts 130a verschoben. Der Winkel, über den der B-Phasen-Statorabschnitt 102b entgegen dem Uhrzeigersinn verschoben ist, ist beispielsweise auf einen elektrischen Winkel von 45 Grad (einen mechanischen Winkel von 11,25 Grad) eingestellt.

[0089]  Nun werden die Beziehung des Stators 112, der den A-Phasen-Statorabschnitt 130a und den B-Phasen-Statorabschnitt 130b beinhaltet, und des Gehäuses 111 beschrieben.

[0090]  Wie in Fig. 7 und Fig. 9 gezeigt ist, ist der A-Phasen-Statorabschnitt 130a an einem Gehäuseteil 114a des Gehäuses 111 fixiert. Der erste Statorabschnitt 130a und das Gehäuseteil 114a definieren eine erste Statoreinheit 140a. Auf die gleiche Weise ist der B-Phasen-Statorabschnitt 130b an einem anderen Gehäuseteil 114b des Gehäuses 111 fixiert. Der Statorabschnitt 130b und das Gehäuseteil 114b definieren eine zweite Statoreinheit 140b. In der folgenden Beschreibung wird das Gehäuseteil 114a, an dem der A-Phasen-Statorabschnitt 130a fixiert ist, als A-Phasen-Gehäuseteil 114a bezeichnet. Ferner wird das Gehäuseteil 114b, an dem der B-Phasen-Statorabschnitt 130b fixiert ist, als B-Phasen-Gehäuseteil 114b bezeichnet.

[0091]  Wie in Fig. 7 dargestellt ist, beinhaltet das A-Phasen-Gehäuseteil 114a der ersten Statoreinheit 140a einen Anstoßabschnitt 141a, der von der Seitenwand 116 des Gehäuseteils 114a aus nach innen vorsteht. Der Anstoßabschnitt 141a stößt axial an den einwärts verlaufenden Abschnitt 134a und die radial verlaufenden Abschnitte 135a (Klauenpole 135) des ersten Statorkerns 131 im A-Phasen-Statorabschnitt 130a an. Dadurch wird der A-Phasen-Statorabschnitt 130a in der axialen Richtung in Bezug auf das A-Phasen-Gehäuseteil 114a positioniert.

[0092]  Der A-Phasen-Statorabschnitt 130a, der in der axialen Richtung positioniert wird wie oben beschrieben, liegt weiter innen im Gehäuseteil (näher an der Bodenwand 115 des A-Phasen-Gehäuseteils 114a) als eine axiale Stirnfläche 117a des Flansches 117, das heißt als die Oberfläche des A-Phasen-Gehäuseteils 114a, die an das B-Phasen-Gehäuseteil 114b anstößt. Genauer liegt die axiale Stirnfläche des A-Phasen-Statorabschnitts 130a, die näher am B-Phasen-Statorabschnitt 130b liegt, das heißt am sich einwärts erstreckenden Abschnitt 134a und an den sich radial erstreckenden Abschnitten 135a (Klauenpolen 135) des zweiten Statorkerns 132, weiter innen im Gehäuseteil als die axiale Stirnfläche 117a des Flansches 117 des A-Phasen-Gehäuseteils 114a (siehe Fig. 9).

[0093]  Auf diese Weise beinhaltet das B-Phasen-Gehäuseteil 114b der zweiten Statoreinheit 140b einen Anstoßabschnitt 141b, der von der Seitenwand 116 des Gehäuseteil 114b aus nach innen vorsteht. Der Anstoßabschnitt 141b stößt axial an den einwärts verlaufenden Abschnitt 134a und die radial verlaufenden Abschnitte 135a (die Klauenpole 135) des zweiten Statorkerns 132 im B-Phasen-Statorabschnitt 130b an. Dadurch wird der B-Phasen-Statorabschnitt 130b in der axialen Richtung in Bezug auf das B-Phasen-Gehäuseteil 114b positioniert.

[0094]  Der B-Phasen-Statorabschnitt 130b, der in der axialen Richtung positioniert wird wie oben beschrieben, liegt weiter innen im Gehäuseteil (näher an der Bodenwand 115 des B-Phasen-Gehäuseteils 114b) als eine axiale Stirnfläche 117b des Flansches 117, das heißt als die Oberfläche des B-Phasen-Gehäuseteils 114b, die an das A-Phasen-Gehäuseteil 114a anstößt. Genauer liegt die axiale Stirnfläche des B-Phasen-Statorabschnitts 130b, die näher am A-Phasen-Statorabschnitt 130a liegt, das heißt an dem sich einwärts erstreckenden Abschnitt 134a und an den sich radial erstreckenden Abschnitten 135a (Klauenpolen 135) des ersten Statorkerns 131, weiter innen im Gehäuseteil als die axiale Stirnfläche 117b des Flansches 117 des B-Phasen-Gehäuseteils 114b (siehe Fig. 9).

[0095]  Die Anordnung der Statorabschnitte 130a und 130b in der ersten und der zweiten Statoreinheit 140a und 140b bildet in der axialen Richtung einen Abstand K zwischen dem A-Phasen-Statorabschnitt 130a und dem B-Phasen-Statorabschnitt 130b, wenn die erste und die zweite Statoreinheit 140a und 140b (die Gehäuseteile 114a und 114b) zusammengesetzt sind (Fig. 7).

[0096]  Die Schrauben 118 befestigen das A-Phasen-Gehäuseteil 114a, an dem der A-Phasen-Statorabschnitt 130a fixiert ist, und das B-Phasen-Gehäuseteil 114b, an dem der B-Phasen-Statorabschnitt 130b fixiert ist, aneinander, wobei die Flansche 117 in der axialen Richtung aneinanderstoßen. Jede Schraube 118 wird durch ein Schraubenloch 117c, das durch den Flansch 117 des Gehäuseteils 114a verläuft, und ein Schraubenloch 117d, das durch den Flansch 117 des Gehäuseteils 114b verläuft, eingeführt.

[0097]  Wie in Fig. 9 und Fig. 10 dargestellt ist, ist jedes Schraubenloch 117d des B-Phasen-Gehäuseteils 114b ein Rundloch. Jedes Schraubenloch 117c des A-Phasen-Gehäuseteils 114a ist ein Langloch, das sich in der Umfangsrichtung des Motors erstreckt. Somit kann das A-Phasen-Gehäuseteil 114a in Bezug auf das B-Phasen-Gehäuseteil 114b gedreht werden, während die Schrauben 118 in die Schraublöcher 117c und 117d eingeführt sind. Dadurch können die Positionen der Gehäuseteile 114a und 114b in der Umfangsrichtung angepasst werden, wodurch wiederum die relativen Positionen der Statorabschnitte 130a und 130b in der Umfangsrichtung angepasst werden können. Nach dem Anpassen der Positionen befestigen die Schrauben 118 die Flansche 117 aneinander.

[0098]  Nun wird die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform beschrieben.

[0099]  Wenn die Wicklung 133 des A-Phasen-Statorabschnitts 130a mit A-Phasen-Antriebsstrom beliefert wird und die Wicklung 133 des B-Phasen-Statorabschnitts 130b mit B-Phasen-Antriebsstrom beliefert wird, wird am Stator 112 ein drehendes Magnetfeld erzeugt. Dadurch wird der Rotor 113, der die Rotorwelle 119 beinhaltet, gedreht. Der A-Phasen-Antriebsstrom und der B-Phasen-Antriebsstrom sind Wechselströme, die so eingestellt sind, dass sie einen Phasenunterschied von beispielsweise 90 Grad aufweisen.

[0100]  Die zweite Ausführungsform weist die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.

[0101]  (5) Das Gehäuse 111 des Motors 110 wird durch Verkoppeln des A-Phasen-Gehäuseteils 114a, an dem der A-Phasen-Statorabschnitt 130a fixiert ist, und des B-Phasen-Gehäuseteils 114b, an dem der B-Phasen-Statorabschnitt 130b fixiert ist, gebildet. Wenn die Gehäuseteile 114a und 114b zusammengesetzt werden, wird der Abstand K in der axialen Richtung zwischen dem A-Phasen-Statorabschnitt 130a und dem B-Phasen-Statorabschnitt 130b ausgebildet.

[0102]  Dadurch kann lediglich durch Herstellen der ersten Statoreinheit 140a, in welcher der A-Phasen-Statorabschnitt 130a am A-Phasen-Gehäuseteil 114a fixiert ist, und der zweiten Statoreinheit 140b, in welcher der B-Phasen-Statorabschnitt 130b am B-Phasen-Gehäuseteil 114b fixiert ist, und anschließendes Zusammensetzen der ersten und der zweiten Statoreinheiten 140a und 140b (der Gehäuseteile 114a und 114b) der Abstand K (die Lücke) in der axialen Richtung zwischen dem A-Phasen-Statorabschnitt 130a und dem B-Phasen-Statorabschnitt 130b ausgebildet werden. Somit besteht keine Notwendigkeit für eine spezielle Komponente, beispielsweise einen Abstandhalter, um eine Lücke in der axialen Richtung zwischen den Statorabschnitten 130a und 130b zu bilden. Obwohl die Anzahl der Komponenten minimiert ist, verringert somit der Abstand K zwischen den Statorabschnitten 130a und 130b eine magnetische Interferenz zwischen den Statorabschnitten 130a und 130b und verbessert die Motorleistung.

[0103]  (6) Die Gehäuseteile 114a und 114b beinhalten jeweils einen Gehäuseteilkörper (eine Bodenwand 115 und Seitenwände 116), in dem die Statorabschnitte 130a und 130b aufgenommen werden, und den Flansch 117, der in der radialen Richtung vom offenen Ende des Gehäuseteilabschnitts vorsteht. Die Flansche 117 werden von den Schrauben 118 aneinander befestigt. Somit werden die Gehäuseteile 114a und 114b mühelos aneinander befestigt.

[0104]  (7) Der Flansch 117 des A-Phasen-Gehäuseteils 114a beinhaltet die Schraubenlöcher 117c, bei denen es sich um Langlöcher handelt, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken und die Schrauben 118 aufnehmen. Somit können Umfangspositionen der Gehäuseteile 114a und 114b (d.h. Umfangspositionen der Statorabschnitte 130a und 130b) angepasst werden, während die Flansche 117 der Gehäuseteile 114a und 114b aneinanderstoßen und die Schrauben 118 in die Schraubenlöcher 117c und 117d eingeführt sind. Dies ist von Vorteil, wenn man die gewünschten Motoreigenschaften erreichen möchte.

[0105]  (8) Die Gehäuseteile 114a und 114b beinhalten jeweils die Anstoßabschnitte 141a und 141b, die als Positionierungsabschnitte zum Positionieren der aufgenommenen Statorabschnitte 130a und 130b in der axialen Richtung dienen. Dadurch wird gewährleistet, dass der Abstand K in der axialen Richtung zwischen den Statorabschnitten 130a und 130b erhalten werden kann.

[0106]  Die zweite Ausführungsform kann modifiziert werden wie nachstehend beschrieben.

[0107]  Die Gehäuseteile 114a und 114b können in der Umfangsrichtung miteinander in Eingriff gebracht werden, um die Gehäuseteile 114a und 114b zu positionieren.

[0108]  Zum Beispiel kann in den Gehäuseteilen 114a und 114b, wie in Fig. 11 gezeigt ist, das offene Ende jeder Seitenwand 116 Ausnehmungen und Vorsprünge aufweisen, die sich in der axialen Richtung erstrecken. Vorsprünge 151a des A-Phasen-Gehäuseteils 114a können in Ausnehmungen 152b des B-Phasen-Gehäuseteils 114b eingepasst werden, und Vorsprünge 151b des B-Phasen-Gehäuseteils 114b können in Aussparungen 152a des A-Phasen-Gehäuseteils 114a eingepasst werden. Die Gehäuseteile 114a und 114b werden in der Umfangsrichtung miteinander in Eingriff gebracht, wenn die Vorsprünge 151a und 151b in die Ausnehmungen 152a und 152b eingepasst werden. Dadurch werden die Gehäuseteile 114a und 114b in der Umfangsrichtung positioniert. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die Statorabschnitte 130a und 130b in der Umfangsrichtung in Bezug auf die entsprechenden Gehäuseteile 114a und 114b positioniert werden, so dass die Statorabschnitte 130a und 130b in der Umfangsrichtung in Bezug aufeinander positioniert werden können.

[0109]  Der in Fig. 11 gezeigte Aufbau beinhaltet nicht die Flansche 117 der Gehäuseteile 114a und 114b. Der Flansch muss nicht unbedingt enthalten sein. Wenn die Gehäuseteile 114a und 114b Flansche beinhalten, können die Flansche die Vorsprünge 151a und 151b und die Ausnehmungen 152a und 152b enthalten. In dem in Fig. 11 gezeigten Aufbau beinhalten die Gehäuseteile 114a und 114b die Vorsprünge 151a und 151b und die Ausnehmungen 152a und 152b. Stattdessen kann eines der Gehäuseteile 114a und 114b einen Vorsprung beinhalten und das andere von den Gehäuseteilen 114a und 114b kann eine Ausnehmung beinhalten.

[0110]  In der zweiten Ausführungsform sind die Schraubenlöcher 117c des A-Phasen-Gehäuseteils 114a Langlöcher, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken. Stattdessen können die Schraubenlöcher 117d des B-Phasen-Gehäuseteils 114b Langlöcher sein. Alternativ dazu können die Schraubenlöcher 117c und 117d beides Langlöcher sein.

[0111]  In der zweiten Ausführungsform befestigen die Schrauben 118 die Gehäuseteile 114a und 114b aneinander. Jedoch können die Gehäuseteile 114a und 114b auch durch andere Befestigungsmittel als Schrauben aneinander befestigt werden.

[0112]  Die Anzahl der Pole (die Anzahl der Klauenpole) des Rotors 113 und die Anzahl der Pole (die Anzahl der Klauenpole) des Stators 112 müssen nicht sein wie in der zweiten Ausführungsform dargestellt und können je nach Aufbau geändert werden.

[0113]  Der Aufbau der Gehäuseteile 114a und 114b, einschließlich der Form, muss nicht sein wie in der zweiten Ausführungsform dargestellt und kann je nach Aufbau geändert werden.

[0114]  In der zweiten Ausführungsform beinhaltet der Rotor 113 die Rotoreinheiten 120a und 120b, die Lundell-Konstruktionen aufweisen. Die vorliegende Erfindung kann auch auf einen SPM- oder IPM-Rotor angewendet werden.

[0115]  Eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 12 bis Fig. 16 beschrieben.

[0116]  Wie in Fig. 12 gezeigt ist, beinhaltet ein Motor 201 der vorliegenden Ausführungsform einen ringförmigen Stator 202 und einen Rotor 203, der auf der Innenseite des Stators 202 drehfähig gelagert ist.

[0117]  Wie in Fig. 13 gezeigt ist, beinhaltet der Stator 202 eine A-Phasen-Statoreinheit 202a und eine B-Phasen-Statoreinheit 202b, die Lundell-Konstruktionen aufweisen. Die A-Phasen-Statoreinheit 202a und die B-Phasen-Statoreinheit 202b sind in der axialen Richtung nebeneinander angeordnet (gestapelt). Ferner beinhaltet der Rotor 203 eine A-Phasen-Rotoreinheit 203a und die B-Phasen-Rotoreinheit 203b, die beide durch Oberflächenmagnete gekennzeichnet sind. Die A-Phasen-Rotoreinheit 203a und die B-Phasen-Rotoreinheit 203b sind in der axialen Richtung nebeneinander angeordnet (gestapelt).

[0118]  Die A-Phasen-Statoreinheit 202a und die B-Phasen-Statoreinheit 202b des Stators 202, die gleich aufgebaut sind, beinhalten jeweils einen ersten Statorkern 204, einen zweiten Statorkern 205 und eine Wicklung 206. Der erste Statorkern 204 beinhaltet eine ringförmige Außenwand 204a und erste Klauenpole 204b. Jeder erste Klauenpol 204b beinhaltet einen radial verlaufenden Abschnitt 204c, der von einem axialen Ende der ringförmigen Außenwand 204a in der radialen Richtung einwärts vorsteht, und einen Polabschnitt 204d, der vom distalen Ende des radial verlaufenden Abschnitts 204c in der axialen Richtung vorsteht. Ferner beinhaltet der zweite Statorkern 205 eine ringförmige Außenwand 205a und zweite Klauenpole 205b. Jeder zweite Klauenpol 205b beinhaltet einen radial verlaufenden Abschnitt 205c, der von einem axialen Ende der ringförmigen Außenwand 205a in der radialen Richtung einwärts vorsteht, und einen Polabschnitt 205d, der vom distalen Ende des radial verlaufenden Abschnitts 205c in der axialen Richtung vorsteht.

[0119]  Der erste Statorkern 204 und der zweite Statorkern 205 werden so zusammengesetzt, dass die ersten Klauenpole 204b und die zweiten Klauenpole 205b in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind und die Wicklung 206 zwischen den radial verlaufenden Abschnitten 204c und 205c gehalten wird. Dadurch werden die zwölf Polabschnitte 204d und 205d in der Umfangsrichtung ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform werden die A-Phasen-Statoreinheit 202a und die B-Phasen-Statoreinheit 202b in der axialen Richtung nebeneinander angeordnet, so dass ihre zweiten Statorkerne 205 einander gegenüberliegen (einander zugewandt sind) und so, dass die untere B-Phasen-Statoreinheit 202b (unten in Fig. 13) über einen elektrischen Winkel von 45° entgegen dem Uhrzeigersinn in Bezug auf die obere A-Phasen-Statoreinheit 202a verschoben ist.

[0120]  Wie in Fig. 14 gezeigt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Endabschnitt 206a jeder Wicklung 206 in der radialen Richtung vom ersten und vom zweiten Statorkern, 204 und 205, nach außen herausgezogen und mit einer Anschlussklemme 208 einer Antriebsleiterplatte 207 verbunden, die in einer (nicht gezeigten) Gehäuseabdeckung des Motors 201 angeordnet ist.

[0121]  Wie in Fig. 15 gezeigt ist, beinhaltet die Antriebsleiterplatte 207 der vorliegenden Ausführungsform eine Aussparung 207a und ist allgemein C-förmig, wenn man sie in einer Richtung betrachtet, die orthogonal ist zur Ebene der Antriebsleiterplatte 207. Die Anschlussklemmen 208 stehen vom Boden der Aussparung 207a vor, wenn man sie in der Richtung betrachtet, die orthogonal ist zur Ebene der Antriebsleiterplatte 207, und liegen in der Aussparung 207a.

[0122]  Wie in Fig. 16 gezeigt ist, beinhaltet jede Anschlussklemme 208 der vorliegenden Ausführungsform die Nuten 208a, die seitwärts verlaufen, wenn man sie in der Richtung betrachtet, die orthogonal ist zur Ebene der Antriebsleiterplatte 207. Die Wicklung 206 weist einen Endabschnitt 206a auf, der (spiralförmig) um die Anschlussklemmen 208 gewickelt ist, so dass er in die Nuten 208a passt. Die Beschichtung wird von dem Abschnitt, um den die Wicklung 206 gewunden wird, entfernt, um die Wicklung 206 elektrisch mit den Anschlussklemmen 208 zu verbinden.

[0123]  Wie in Fig. 13 und Fig. 14 dargestellt ist, sind die A-Phasen-Rotoreinheit 203a und die B-Phasen-Rotoreinheit 203b, die den Rotor 203 bilden, gleich aufgebaut und weisen einen scheibenförmigen Rotorkern 211 und einen ringförmigen Dauermagneten 212 auf, der am Außenumfang des Rotorkerns 211 fixiert ist und den Polabschnitten 204d und 205d in der radialen Richtung gegenüberliegt. Der Dauermagnet 212 ist so magnetisiert, dass zwölf Magnetpole (N-Pole und S-Pole) in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Eine Drehwelle 213 wird in das Mittelloch jedes Rotorkerns 211 pressgepasst. Die Drehwelle 213 wird von einem (nicht gezeigten) Gehäuse drehfähig gelagert. Die A-Phasen-Rotoreinheit 203a und die B-Phasen-Rotoreinheit 203b sind in der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, dass die (in der Darstellung von Fig. 13) untere B-Phasen-Rotoreinheit 203b über einen elektrischen Winkel von 45° im Uhrzeigersinn in Bezug auf die obere A-Phasen-Rotoreinheit 203a verschoben ist.

[0124]  Der Motor 201 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet einen A-Phasensensor 221 und einen B-Phasensensor 222, die in der axialen Richtung zwischen den Dauermagneten 212 des Rotors 203 liegen, um den Magnetfluss des Dauermagneten 212 zu erfassen.

[0125]  Wie in Fig. 14 gezeigt ist, sind im Einzelnen die A-Phasen-Rotoreinheit 203a und die B-Phasen-Rotoreinheit 203b des Rotors 203 in der axialen Richtung nebeneinander angeordnet, wobei ein scheibenförmiger Rotorabstandhalter 223a zwischen den Rotorkernen 211 liegt. Dadurch wird in der axialen Richtung ein Abstand zwischen dem Dauermagneten 212 der A-Phasen-Rotoreinheit 203a und dem Dauermagneten 212 der B-Phasen-Rotoreinheit 203b gebildet.

[0126]  Ferner liegt im Stator 202 eine Basisplatte 224 in der axialen Richtung zwischen der A-Phasen-Statoreinheit 202a und der B-Phasen-Statoreinheit 202b. Die Basisplatte 224 wird in der axialen Richtung zwischen zwei scheibenförmigen Statorabstandhaltern 223b gehalten. Die Basisplatte 224 beinhaltet eine innere Erweiterung 224a, die in der radialen Richtung einwärts zu dem Abschnitt (dem Abstand) zwischen den Dauermagneten 212 vorsteht. Der A-Phasensensor 221 und der B-Phasensensor 222 liegen am distalen Abschnitt der inneren Erweiterung 224a. In der vorliegenden Ausführungsform sind der A-Phasensensor 221 und der B-Phasensensor 222 Hall-ICs. Ein A-Phasensensor 221 erfasst den Magnetfluss des Dauermagneten 212 der A-Phasen-Rotoreinheit 203a. Ein B-Phasensensor 222 erfasst den Magnetfluss des Dauermagneten 212 der B-Phasen-Rotoreinheit 203b.

[0127]  Wie in Fig. 13 gezeigt ist, ist ferner der A-Phasensensor 221 innerhalb eines Umfangswinkelbereichs θα zwischen den Polabschnitten 204d und 205d, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind, in der A-Phasen-Statoreinheit 202a entsprechend dem Dauermagneten 212, der vom A-Phasensensor 221 erfasst wird, angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform liegt der A-Phasensensor 221 in der Umfangsrichtung in einer mittleren Position zwischen den Polabschnitten 204d und 205d. Ferner ist der B-Phasensensor 222 innerhalb eines Umfangswinkelbereichs zwischen den Polabschnitten 204d und 205d, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind, in der B-Phasen-Statoreinheit 202b entsprechend dem Dauermagneten 212, der vom B-Phasensensor 222 erfasst wird, angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform liegt der B-Phasensensor 222 in einer mittleren Position zwischen den Polabschnitten 204d und 205d. Ein (nicht gezeigter) Signaldraht, der von der Basisplatte 224 ausgeht, verbindet den A-Phasensensor 221 und den B-Phasensensor 222 elektrisch mit der Antriebsleiterplatte 207.

[0128]  Nun wird die Funktionsweise des Motors 201 in der dritten Ausführungsform beschrieben.

[0129]  Wenn die Wicklung 206 mit Antriebsstrom von der Antriebsleiterplatte 207 beliefert wird, wird ein drehendes Magnetfeld am Stator 202 (an der A-Phasen-Statoreinheit 202a und der B-Phasen-Statoreinheit 202b) erzeugt, und der Rotor 203 (die A-Phasen-Rotoreinheit 203a und die B-Phasen-Rotoreinheit 203b) wird gedreht. Hierbei erfassen der A-Phasensensor 221 und der B-Phasensensor 222 den Magnetfluss jedes Dauermagneten 212, und die Antriebsschaltung beliefert jede Wicklung 206 zu geeigneten Zeiten mit Antriebsstrom gemäß dem Magnetflusserfassungssignal. Dadurch wird ein ausreichendes Drehfeld erzeugt und der Rotor 203 wird ausreichend gedreht.

[0130]  Die dritte Ausführungsform weist die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.

[0131]  (9) Der A-Phasensensor 221 und der B-Phasensensor 222, die den Magnetfluss des Dauermagneten 212 der entsprechenden A-Phasen-Rotoreinheit 203a und B-Phasen-Rotoreinheit 203b erfassen, liegen in der axialen Richtung zwischen den Dauermagneten 212. Dadurch wird der Einfluss des Magnetflusses des Stators 202 im Vergleich zu dem Fall, wo die Statoren beispielsweise gegenüber den axialen Enden der Rotoren 203 angeordnet sind, begrenzt und der Magnetfluss der Dauermagnete 212 kann exakt erfasst werden (in einer Form, die einer Sinuswelle nahekommt). Somit kann beispielsweise der Drehwinkel des Rotors 203 (der A-Phasen-Rotoreinheit 203a und der B-Phasen-Rotoreinheit 203b) exakt erfasst werden. Dadurch kann wiederum der Rotor 203 auf zufriedenstellende Weise gedreht werden.

[0132]  (10) Der A-Phasensensor 221 ist innerhalb eines Umfangswinkelbereichs θα zwischen den Polabschnitten 204d und 205d, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind, in der A-Phasen-Statoreinheit 202a entsprechend dem Dauermagneten 212, der vom A-Phasensensor 221 erfasst wird, angeordnet. Ferner ist der B-Phasensensor 222 innerhalb eines Umfangswinkelbereichs zwischen den Polabschnitten 204d und 205d, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind, in der B-Phasen-Statoreinheit 202b entsprechend dem Dauermagneten 212, der vom B-Phasensensor 222 erfasst wird, angeordnet. Dadurch wird der Einfluss des Magnetflusses der Polabschnitte 204d und 205d des Stators 202 (der A-Phasen-Statoreinheit 202a und der B-Phasen-Statoreinheit 202b) auf den A-Phasensensor 221 und den B-Phasensensor 222 des Stators 202 begrenzt und der Magnetfluss der Dauermagnete 212 kann exakt erfasst werden.

[0133]  (11) Der A-Phasensensor 221 und der B-Phasensensor 222 beinhalten die Basisplatte 224, die in der axialen Richtung zwischen der A-Phasen-Statoreinheit 202a und der B-Phasen-Statoreinheit 202b angeordnet ist. Dadurch ist die Anordnung des A-Phasensensors 221 und des B-Phasensensors 222 erleichtert.

[0134]  (12) Der Endabschnitt 206a der Wicklung 206 ist (spiralförmig) um die Anschlussklemmen 208 gewunden und elektrisch mit den Anschlussklemmen 208 verbunden. Dadurch kann der Endabschnitt 206a der Wicklung 206 einfach und sicher mit den Anschlussklemmen 208 verbunden werden. Ferner beinhalten die Anschlussklemmen 208 die Nuten 208a, und der Endabschnitt 206a der Wicklung 206 ist (spiralförmig) um die Anschlussklemmen 208 gewickelt, so dass er in die Nuten 208a eingepasst werden kann. Dadurch kann der Endabschnitt 206a der Wicklung 206 noch einfacher und sicherer mit den Anschlussklemmen 208 verbunden werden. Außerdem beinhaltet die Antriebsleiterplatte 207 die Aussparung 207a und ist allgemein C-förmig, wenn man sie in einer Richtung betrachtet, die orthogonal ist zur Ebene der Antriebsleiterplatte 207, und die Anschlussklemmen 208 stehen vom Boden der einzelnen Aussparungen 207a vor und sind in den Aussparungen 207a aufgenommen, wenn man sie in einer Richtung betrachtet, die orthogonal ist zur Ebene der Antriebsleiterplatte 207. Dadurch wird die Dicke der Antriebsleiterplatte 207 im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem beispielsweise die Anschlussklemmen 208 von der Ebene der Antriebsleiterplatte 207 vorstehen, verringert.

[0135]  Die dritte Ausführungsform kann modifiziert werden wie nachstehend beschrieben.

[0136]  In der obigen Ausführungsform ist der A-Phasensensor 221 innerhalb eines Umfangswinkelbereichs θα zwischen den Polabschnitten 204d und 205d, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind, in der A-Phasen-Statoreinheit 202a entsprechend dem Dauermagneten 212, der vom A-Phasensensor 221 erfasst wird, angeordnet. Stattdessen kann der A-Phasensensor 221 außerhalb des Winkelbereichs θα angeordnet werden. Ferner kann ebenso der B-Phasensensor 222 außerhalb des Umfangswinkelbereichs zwischen den Polabschnitten 204d und 205d angeordnet werden.

[0137]  In der vorliegenden Ausführungsform sind der A-Phasensensor 221 und der B-Phasensensor 222 auf der Basisplatte 224 angeordnet, die in der axialen Richtung zwischen der A-Phasen-Statoreinheit 202a und der B-Phasen-Statoreinheit 202b liegt. Jedoch kann dieser Aufbau in einen anderen Aufbau geändert werden, solange der A-Phasensensor 221 und der B-Phasensensor 222 in der axialen Richtung zwischen den Dauermagneten 212 liegen.

[0138]  In der obigen Ausführungsform ist die Antriebsleiterplatte 207, welche die Antriebsschaltung beinhaltet, von der Basisplatte 224 getrennt, die den A-Phasensensor 221 und den B-Phasensensor 222 beinhaltet. Stattdessen kann beispielsweise die Antriebsschaltung auf der Basisplatte 224 angeordnet sein. Dadurch wird die Antriebsleiterplatte 207 entbehrlich und die Anzahl der Leiterplatten wird kleiner. Da die Basisplatte 224 in der axialen Richtung zwischen der A-Phasen-Statoreinheit 202a und der B-Phasen-Statoreinheit 202b liegen würde, könnte ferner die Basisplatte 224 nahe an beiden Wicklungen 206 liegen und die Verbindung der Basisplatte 224 mit den einzelnen Wicklungen 206 ist erleichtert.

[0139]  Auch wenn dies in der obigen Ausführungsform nicht eigens erwähnt wurde, können der A-Phasensensor 221 und der B-Phasensensor 222 so angeordnet werden, dass ihre Erfassungsoberflächen orthogonal zur Erfassungsoberfläche sind. Dadurch ist eine exakte Erfassung des Magnetflusses der Dauermagnete 212 möglich. Selbstverständlich können der A-Phasensensor 221 und der B-Phasensensor 222 so angeordnet werden, dass ihre Erfassungsoberflächen orthogonal sind zur axialen Richtung.

[0140]  In der obigen Ausführungsform können die Form und der Aufbau der Anschlussklemmen 208 geändert werden.

[0141]  Wie in Fig. 17 gezeigt ist, können die Anschlussklemmen 208 beispielsweise so modifiziert werden, dass Nuten 231a in den beiden lateralen Seiten der Anschlussklemmen 208 angeordnet sind, wenn man sie in einer Richtung betrachtet, die orthogonal ist zur Ebene der Antriebsleiterplatte 207. Außerdem kann eine Anschlussklemme 231 umso breiter werden, je geringer der Abstand zum distalen Ende ist.

[0142]  Ferner können beispielsweise die Anschlussklemmen 208 in den in Fig. 18 gezeigten Aufbau modifiziert werden. Bei diesem Aufbau wird ein Isolator 232 (durch fette Linien dargestellt) zwischen zwei Anschlussklemmen 233 gehalten. Die Endabschnitte 206a jeder Wicklung 206 (z.B. der Anfangsendabschnitt 206a und der Abschlussendabschnitt 206a der Wicklung 206 der A-Phasen-Statoreinheit 202a) sind abwechselnd um die beiden Anschlussklemmen 233 gewunden. Um die einzelnen Endabschnitte 206a elektrisch mit der dafür vorgesehenen Anschlussklemme 233 zu verbinden, wird die Beschichtung nur von dem Endabschnitt 206a entfernt, welcher der verbundenen Anschlussklemme 233 entspricht.

[0143]  In der obigen Ausführungsform sind die Anschlussklemmen 208 auf der Ebene der Antriebsleiterplatte 207 angeordnet. Jedoch kann der Endabschnitt 206a der Wicklung 206 durch eine andere Struktur mit der Antriebsleiterplatte verbunden werden.

[0144]  Zum Beispiel kann eine Modifikation vorgenommen werden wie in Fig. 19 dargestellt. In diesem Beispiel sind Anschlussklemmen 241 bis 244, die sich in der axialen Richtung des Motors 201 erstrecken, in Ringform nebeneinander angeordnet, so dass sie zwischen dem Außenumfang des Stators 202 und einem (nicht gezeigten) Gehäuse aufgenommen sind. Isolatoren 245 (von fetten Linien dargestellt) liegen in der Umfangsrichtung zwischen den Anschlussklemmen 241 bis 244. Die Anschlussklemmen 241 bis 244 weisen unterschiedliche Längen auf, um die Umfangsrichtungs-Stirnflächen der Anschlussklemmen 241 bis 244 freizulegen. Die Enden 246a der Wicklungen 246 sind mit den freiliegenden Oberflächen verbunden. Die axial oberen Enden der Anschlussklemmen 241 bis 244 sind elektrisch mit einer oberen Antriebsleiterplatte 247 verbunden. Dieses Beispiel (siehe Fig. 19) betrifft einen Motor, der drei Statoreinheiten (drei Phasen) beinhaltet. Ein Endabschnitt 246a der Wicklung 246 jeder Phase ist mit der Anschlussklemme 241 verbunden, die als Sternpunkt dient, und der andere Endabschnitt 246a der Wicklung 246 jeder Phase ist mit der entsprechenden einen von den Anschlussklemmen 242 bis 244 verbunden.

[0145]  Die obigen Ausführungsformen und modifizierten Beispiele können kombiniert werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG 

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Zitierte Patentliteratur 

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JP 2013226026 [0005]