產(chǎn)生大的感應(yīng)電壓。因此，在此第一位置的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子2不能以超過(guò)特定轉(zhuǎn)速的高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0111]相反，如圖5B所示，在第二齒部32相對(duì)于第一齒部31相對(duì)移動(dòng)的第二位置狀態(tài)下，來(lái)自永磁體M和M中的一個(gè)永磁體的一個(gè)磁極的磁通通過(guò)具有主路徑的磁性回路，所述主路徑從鄰接的第一齒部31和31中的一個(gè)齒部的轉(zhuǎn)子側(cè)端部經(jīng)由鄰接的第一齒部31和31中的一個(gè)齒部的轉(zhuǎn)子側(cè)端部的側(cè)面突出部31a和鄰接的第一齒部31和31中的另一個(gè)齒部的轉(zhuǎn)子側(cè)端部的側(cè)面突出部31a延伸到鄰接的第一齒部31和31中的另一個(gè)齒部的轉(zhuǎn)子側(cè)端部。這樣，由于永磁體M的大部分磁通通過(guò)鄰接的第一齒部31和31的側(cè)面突出部31a和31a之間的磁阻Rj，因此繞組40的磁通交聯(lián)減少，這進(jìn)而顯著降低了繞組40的感應(yīng)電壓。因此，能增大轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的上限值。
[0112]同時(shí)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了以下事實(shí):在第二齒部32相對(duì)于第一齒部31移動(dòng)的第二位置狀態(tài)下，并非永磁體M的所有磁通都通過(guò)鄰接的第一齒部31和31的側(cè)面突出部31a和31a之間的磁阻Rj，而是一部分磁通通過(guò)與鄰接的第一齒部31和31的轉(zhuǎn)子側(cè)端部之間的部分不同的部分，即，作為磁通泄漏的鄰接的齒部30和30之間的部分，并且通過(guò)此磁通泄漏在繞組40中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓妨礙了轉(zhuǎn)子2的上限轉(zhuǎn)速的上升。通常，如上所述，考慮優(yōu)選將盡可能多的繞組布置在從其轉(zhuǎn)子側(cè)端部到其相反側(cè)端部包圍齒部30的可布置繞組的區(qū)域A內(nèi)，以增大繞組空間系數(shù)。
[0113]但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了以下事實(shí):不能忽視與尤其在可布置繞組的區(qū)域A內(nèi)卷繞在齒部的轉(zhuǎn)子側(cè)端部上的繞組40交聯(lián)的磁通泄漏的影響，并且設(shè)計(jì)繞組布置。尤其在使用產(chǎn)生強(qiáng)磁力的磁體例如釹磁體的情況下，與卷繞在齒部的轉(zhuǎn)子側(cè)端部周圍的繞組交聯(lián)的磁通泄漏增加，且因此其影響變大。因此，尤其在這種情況下，本發(fā)明能發(fā)揮顯著的效果。
[0114]作為用于將如上所述的通電繞組空間系數(shù)設(shè)定為在第一區(qū)域Al內(nèi)相對(duì)小于在第二區(qū)域A2內(nèi)的具體方法，例如，如圖4和5所示，能舉例說(shuō)明一方法，其中繞組40在其相對(duì)于齒部30移向定子軛部側(cè)以致在轉(zhuǎn)子側(cè)端部的預(yù)定區(qū)域內(nèi)未形成繞組的狀態(tài)下形成。這種情況下，繞組固定部件F能布置在未形成繞組的部分上(參看圖5A)。此外，包括繞組40的第一齒部31能形成為使用樹脂模制的圓筒形狀。
[0115]如上所述，在第二齒部32相對(duì)于第一齒部31相對(duì)移動(dòng)的第二位置狀態(tài)下，鄰接的第一齒部31和31之間的磁通泄漏在轉(zhuǎn)子側(cè)端部中大于在定子軛部側(cè)端部中。因此，通過(guò)將繞組40布置成使得通電繞組空間系數(shù)在第一區(qū)域Al內(nèi)相對(duì)小于在第二區(qū)域A2內(nèi)，能控制第一區(qū)域Al內(nèi)存在的通電繞組40E所感生的感應(yīng)電壓(逆電動(dòng)勢(shì))。因此，通過(guò)控制第二齒部32相對(duì)于第一齒部31的相對(duì)位置，能控制對(duì)繞組40感生的感應(yīng)電壓(逆電動(dòng)勢(shì))的量，這進(jìn)而能提高由感應(yīng)電壓(逆電動(dòng)勢(shì))的量決定的轉(zhuǎn)子2的最高轉(zhuǎn)速。
[0116]如上所述，由于能通過(guò)借助于控制第二齒部32相對(duì)于第一齒部31的位置提高最高轉(zhuǎn)速來(lái)擴(kuò)大運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，因此不需要如弱磁場(chǎng)控制的情況下那樣供給逆電動(dòng)勢(shì)控制所需的電力。因此，能控制整個(gè)電機(jī)的電力消耗。
[0117]在本發(fā)明中，第二齒部32相對(duì)于第一齒部31的位置控制并不限于第一齒部31和第二齒部32以徑向?qū)?zhǔn)的方式布置的如圖5A所示的第一位置以及第二齒部32相對(duì)于第一齒部31相對(duì)移動(dòng)的如圖5B所示的第二位置被控制成可選擇地切換的情況。換言之，本發(fā)明包括第二齒部32被控制成在第一位置和第二位置之間相對(duì)于第一齒部31連續(xù)或不連續(xù)地移動(dòng)的情況。通過(guò)連續(xù)或不連續(xù)的控制，電機(jī)能根據(jù)轉(zhuǎn)速而在最有效的狀態(tài)下發(fā)揮性會(huì)K。
[0118]在此實(shí)施例中，針對(duì)僅執(zhí)行第二齒部32相對(duì)于第一齒部31的位置控制的情況進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明允許上述位置控制和傳統(tǒng)弱磁控制的合并使用。
[0119][第二實(shí)施例]
[0120]圖6A和6B是對(duì)應(yīng)于圖5A和5B的擴(kuò)大截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)的繞組部分及其周圍。在第二實(shí)施例中，繞組40形成在可布置繞組的區(qū)域A內(nèi)對(duì)應(yīng)于第一齒部31的區(qū)域內(nèi)使得匝數(shù)從第一齒部31的轉(zhuǎn)子側(cè)端部朝相反側(cè)端部增加以改變卷線空間系數(shù)。
[0121]同樣，在此實(shí)施例中，如圖6A所示，在第一齒部31和第二齒部32以徑向?qū)?zhǔn)的方式布置的第一位置，繞組40的全部部分通電，且因此繞組40構(gòu)成產(chǎn)生磁場(chǎng)的通電繞組40E。另一方面，如圖6B所示，同樣在作為可動(dòng)分割齒部的第二齒部32移動(dòng)并且布置在一對(duì)鄰接的第一齒部31和31之間的第二位置，繞組40的全部部分通電且因此繞組40的全部部分構(gòu)成產(chǎn)生磁場(chǎng)的通電繞組40E。因此，在此實(shí)施例中，位于第一位置的通電繞組40E和位于第二位置的通電繞組40E彼此一致。
[0122]如圖6B所示，在可動(dòng)分割齒部32相對(duì)于另一個(gè)分割齒部31相對(duì)移動(dòng)且位于由兩個(gè)分割齒部31和32形成的磁路的磁阻Rk(Rk2)大的第二位置的情況下，可布置繞組的區(qū)域A內(nèi)從位于第二位置的通電的通電繞組40E的定子側(cè)端Aout到可布置繞組的區(qū)域A內(nèi)的轉(zhuǎn)子側(cè)端Ain的區(qū)域在沿齒部30的分割齒部31和32所布置的方向上的中間位置被分割成如通過(guò)雙點(diǎn)劃線所示的布置在轉(zhuǎn)子側(cè)的第一區(qū)域Al和布置在定子軛部側(cè)的第二區(qū)域A2o
[0123]定義為第一區(qū)域Al內(nèi)存在的通電繞組40E的實(shí)際總繞組截面S4ffi與第一區(qū)域Al的截面積Sai的比率的通電繞組空間系數(shù)(S4(]E/SA1)被設(shè)定為相對(duì)小于定義為第二區(qū)域A2的通電繞組40E的實(shí)際總繞組截面積S4ffi與第二區(qū)域A2的截面積Sa2的比率的通電繞組空間系數(shù)(S4QE/SA2)。
[0124]因此，同樣，在此實(shí)施例中，以與第一實(shí)施例中相同的方式，能通過(guò)第二齒部32相對(duì)于第一齒部31的位置控制來(lái)提高最高轉(zhuǎn)速以擴(kuò)大運(yùn)轉(zhuǎn)范圍。其他結(jié)構(gòu)、作用和效果與第一實(shí)施例中相同，且因此將通過(guò)向?qū)?yīng)的部分分配相同的參考標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。
[0125][第三實(shí)施例]
[0126]圖7A和7B是對(duì)應(yīng)于圖5A和5B的擴(kuò)大截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)的繞組部分及其周圍。在此實(shí)施例中，盡可能多的繞組40布置在可布置繞組的區(qū)域A的轉(zhuǎn)子側(cè)端和第一齒部31的定子軛部側(cè)端之間的范圍內(nèi)。
[0127]但是，此實(shí)施例不同于上述實(shí)施例。在此實(shí)施例中，繞組40由兩個(gè)繞組、即布置在轉(zhuǎn)子側(cè)的第一繞組40A和布置在定子軛部側(cè)的第二繞組40B構(gòu)成。在如圖7A所示的第一位置狀態(tài)下，第一繞組40A和第二繞組40B兩者都通電。另一方面，在如圖7B所示的第二位置狀態(tài)下，布置在定子軛部側(cè)的第二繞組40B構(gòu)成通電的通電繞組40E，但布置在轉(zhuǎn)子側(cè)的第一繞組40A構(gòu)成不通電的非通電繞組。
[0128]這樣，第一繞組40A在預(yù)定時(shí)點(diǎn)被控制電路(未示出)切換到通電狀態(tài)和非通電狀態(tài)下。如圖7B所示，在作為可動(dòng)分割齒部的第二齒部32相對(duì)于第一齒部31相對(duì)移動(dòng)的第二位置狀態(tài)下，通電繞組空間系數(shù)在第一區(qū)域Al內(nèi)相對(duì)小于在第二區(qū)域A2內(nèi)。這樣，該繞組由多個(gè)繞組構(gòu)成，并且通過(guò)根據(jù)可動(dòng)分割齒部相對(duì)于另一個(gè)分割齒部的相對(duì)位置來(lái)選擇通電繞組，能任意地改變通電繞組空間系數(shù)。因此，能減小在轉(zhuǎn)子的高轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的逆電動(dòng)勢(shì)。
[0129]在該實(shí)施例中，繞組40由兩種繞組、即布置在轉(zhuǎn)子端部側(cè)的第一繞組40A和布置在定子軛部側(cè)的第二繞組40B構(gòu)成，但本發(fā)明并不局限于此。例如，繞組40能由三種或更多繞組構(gòu)成。在這種情況下，能通過(guò)適當(dāng)選擇要通電的通電繞組來(lái)更詳細(xì)地任意設(shè)定通電繞組空間系數(shù)。其他結(jié)構(gòu)、作用和效果與第一實(shí)施例中相同，且因此將通過(guò)向?qū)?yīng)的部分分配相同的參考標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。
[0130][第四實(shí)施例]
[0131]圖8A和8B顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)，并且是對(duì)應(yīng)于圖4A的示意性截面圖。在第一至第三實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子2布置在定子3的內(nèi)側(cè)。但是，第四實(shí)施例與第一至第三實(shí)施例的不同之處在于轉(zhuǎn)子2布置在定子3的外側(cè)。
[0132]在圖8A和8B中，為了通過(guò)與第一實(shí)施例進(jìn)行比較來(lái)容易理解各部分的結(jié)構(gòu)，向具有相同作用的結(jié)構(gòu)部分分配相同的參考標(biāo)號(hào)。
[0133]如這些圖中所示，該徑向間隙型電動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成繞旋轉(zhuǎn)中心(圖中為100)旋轉(zhuǎn)的圓筒形轉(zhuǎn)子2，并且多個(gè)永磁片M沿周向布置在圓筒形轉(zhuǎn)子2的內(nèi)周面上。在轉(zhuǎn)子2的內(nèi)側(cè)，多個(gè)齒部30沿周向布置成經(jīng)由預(yù)定間隙面向永磁片M。以與其他實(shí)施例中相同的方式，齒部30在徑向上被分割成布置在轉(zhuǎn)子側(cè)的第一齒部31和布置在相反側(cè)的第二齒部32。第二齒部32 —體地形成在定子軛部50上。
[0134]同樣，在該電動(dòng)機(jī)中，第二齒部32可沿周向相對(duì)于第一齒部31相對(duì)移動(dòng)。同樣，繞組40布置在第一齒部31的外圍。繞組40布置在接近定子軛部50側(cè)的狀態(tài)下。此外，在此實(shí)施例中，定義為第一區(qū)域Al內(nèi)存在的通電繞組40E的實(shí)際繞組總截面積S4ide與如本發(fā)明中定義的第一區(qū)域Al的截面積Sai的比率的通電空間系數(shù)被設(shè)定為相對(duì)小于如定義為第二區(qū)域A2內(nèi)存在的通電繞組40E的實(shí)際總繞組截面積S4ffi與第二區(qū)域A2的截面積S A2的比率的通電繞組空間系數(shù)。
[0135]因此，同樣，在此實(shí)施例中，以與其他實(shí)施例中相同的方式，能通過(guò)第二齒部32相對(duì)于第一齒部31的位置控制來(lái)提高最高轉(zhuǎn)速，從而擴(kuò)大運(yùn)轉(zhuǎn)范圍。其他結(jié)構(gòu)、作用和效果與第一實(shí)施例中相同，且因此將通過(guò)向?qū)?yīng)的部分分配相同的參考標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。
[0136][第五實(shí)施例]
[0137]圖9是顯示了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)的示意性結(jié)構(gòu)的透視圖。根據(jù)此第五實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)是軸向間隙型電動(dòng)機(jī)，并且包括具有定子繞組140的定子103和具有永磁體M并經(jīng)由間隙布置在定子103的軸向上的圓盤形轉(zhuǎn)子102。
[0138]轉(zhuǎn)子102構(gòu)造成繞旋轉(zhuǎn)軸線101旋轉(zhuǎn)。另一方面，定子103包括多個(gè)齒部130，所述齒部130均經(jīng)由間隙布置成面向轉(zhuǎn)子102的一個(gè)表面?zhèn)炔⒁砸欢ㄩg隔布置在周向上。各齒部130在軸向上被分割成布置成更接近轉(zhuǎn)子102的第一齒部131和布置在相反側(cè)的第二齒部132。定子103包括盤形定子軛部150，其中各第二齒部132被固定于一個(gè)表面?zhèn)?。定子軛?50可隨同第二齒部132 —起沿第一齒部131的周向相對(duì)和自由移動(dòng)。定子軛部150包括齒輪部151，該齒輪部151具有部分形成在定子軛部150的周緣上的多個(gè)齒。
[0139]該電動(dòng)機(jī)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)104a和包括減速機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)104，所述減速機(jī)構(gòu)包括多個(gè)齒輪。減速機(jī)構(gòu)104b的齒輪104c與齒輪部151嚙合。驅(qū)動(dòng)電機(jī)104a經(jīng)由帶電源P的控制器C在相反的方向上被可自由旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)104a被驅(qū)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)104b傳輸?shù)烬X輪104c，并傳遞到嚙合的齒輪部151。因此，定子軛部150和第二齒部132相對(duì)于第一齒部131相對(duì)移動(dòng)。
[0140]同樣，在此實(shí)施例中，以與其他實(shí)施例中相同的方式，第二齒部132可在第一齒部和第二齒部之間的磁阻變成最小的磁阻最小的位置(第一位置)與第一齒部和第二齒部之間的磁阻變成最大的磁阻最大的位置(第二位置)之間相對(duì)于第一齒部131相對(duì)和自由地移動(dòng)。
[0141]繞組140在偏心地定位(圖中偏心地定位在底部)的狀態(tài)下布置在第一齒部131的定子側(cè)端部上。因此，同樣，在此實(shí)施例中，如在其他實(shí)施例中說(shuō)明的那樣，定義為第一區(qū)域Al內(nèi)存在的通電繞組40E的實(shí)際繞組總截面積S4ffi與如本發(fā)明中定義的第一區(qū)域Al的截面積Sai的比率的通電空間系數(shù)被設(shè)定為相對(duì)小于如定義為第二區(qū)域A2內(nèi)存在的通電繞組40E的實(shí)際總繞組截面積S4ffi與區(qū)域A2的截面積S八2的比率的通電繞組空間系數(shù)。
[0142]因此，同樣，在此實(shí)施例中，以與其他實(shí)施例中相同的方式，能通過(guò)第二齒部132相對(duì)于第一齒部131的位置控制來(lái)提高最高轉(zhuǎn)速，從而擴(kuò)大運(yùn)轉(zhuǎn)范圍。其他結(jié)構(gòu)、作用和效果與第一實(shí)施例中相同，且因此將通過(guò)向?qū)?yīng)的部