轴向间隙型旋转电机制造技术

本发明专利技术提供一种轴向气隙型旋转电机，其在确保高输出、高效率化的同时降低轴电压。包括定子(19)，其将至少具有铁芯(21)和线圈(22)的多个定子铁芯(20)以轴为中心排列成环状而构成)；内周面与定子在轴径方向上相对的壳体(40)；和与定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子(30)，转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分(33等)，形成有壳体内周面与导电性部分(33等)在径向上相对的第一区域(11)；和在与第一区域相比靠定子一侧，到与转子相对的线圈的侧面为止的第二区域(12)，配置在第二区域的跨接线的比率比第一区域大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轴向间隙型旋转电机，特别涉及具有由多个定子铁芯构成的定子的轴向气隙型旋转电机。
技术介绍
因为电动设备的节能化等，变速系统和永磁体同步机等用逆变器驱动的旋转电机正在增加。这些旋转电机中，逆变器发生的共模电压在线圈与转子之间静电耦合、在轴承的内外轮之间发生电位差(以下称为“轴电压”)，这可能成为问题。这是因为过大的轴电压会导致轴承内的润滑油的绝缘破坏，因电流而发生轴承电腐蚀(例如专利文献1)。专利文献1公开了将线圈与转子之间屏蔽，降低轴电压的技术。具体而言，专利文献1是径向间隙型的旋转电机，是在定子铁芯和线圈的与转子相对的定子表面整体设置绝缘层，在其表面，在与定子铁芯的磁通的流垂直的方向上交替地形成导电部和绝缘部的结构。即，导电部与接地电位的芯电连接。由此导电部中不会发生大的涡电流，能够将线圈与转子之间屏蔽，大幅降低静电电容。另外，专利文献2是轴向气隙型的旋转电机，公开了着眼于多个芯的接地结构、线圈与转子、轴之间的屏蔽结构等轴向气隙型特有的结构的轴电压的降低技术。具体而言，专利文献2公开了使铁芯的端部从卷绕了线圈的绕线架突出，通过使突出的铁芯的外周面与壳体内周面通过导电性部件电导通而使铁芯接地的结构。另外，专利文献2公开了在由圆环形状构成的定子的旋转轴侧中央部分与轴之间配置筒状的导电部件而使其与壳体电导通，由此将轴与芯之间屏蔽的结构。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-5307号公报专利文献2：日本特开2014-17915号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题此处，为了防止轴承电腐蚀，在线圈跨接线部与转子的关系上考虑也是重要的。这是因为线圈的跨接线部与转子之间可能具有不能忽略的较大的静电电容。通常，从各定子铁芯引出的线圈的跨接线采用在壳体部内周迂回地配置，从端子箱口等向外部引出的结构。在轴向气隙型旋转电机中，参与转矩输出的间隙面积(定子与转子的相对面的面积)大致与直径的平方成比例，所以定子铁芯和转子的外径具有在与壳体内周不发生干涉的范围内设计为较大的倾向。所以，线圈与壳体之间的空间上的余量减少，相应地，跨接线向转子一侧突出地配置，与转子的侧面接近。如果跨接线的根数和导体直径增大，则与转子之间的静电电容会成为相对于线圈与转子之间的静电电容更加不能忽略的程度。为了降低这部分的静电电容，(1)增加跨接线与转子的距离，(2)减少跨接线与转子的相对面积即可。但是，为了实现这两点，为了确保距离而缩小转子外径，或者为了在线圈与壳体之间配置跨接线而缩小定子铁芯外径，都会导致间隙面积的减小，因此导致电动机特性的降低即输出和效率的降低。要求在确保轴向气隙型旋转电机的高输出、高效率化的同时实现轴电压的降低。用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，采用权利要求书中记载的专利技术。即，一种轴向气隙型旋转电机，包括：定子，将至少具有铁芯和卷绕在其外周的线圈的多个定子铁芯以轴为中心、在磁力线与该轴平行的方向上排列成环状而构成；内周面与该定子在径向上相对的壳体；和与所述定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子，所述转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分，所述轴向气隙型旋转电机包括所述壳体内周面与所述导电性部分在径向上相对的第一区域；和在与所述第一区域相比靠所述定子一侧，到与所述转子相对的所述线圈的侧面为止的第二区域，配置在所述第二区域的所述定子铁芯的跨接线的比率大于配置在所述第一区域的所述定子铁芯的跨接线的比率。另外，一种轴向气隙型旋转电机，包括：定子，将至少具有铁芯和卷绕在其外周的线圈的多个定子铁芯以轴为中心、在磁力线与该轴平行的方向上排列成环状而构成；内周面与该定子在径向上相对的壳体；和与所述定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子，所述转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分，所述定子铁芯的跨接线配设在由所述壳体的内周面、所述绕组的轴向端面和所述导电性部分形成的区域，与所述壳体内周面电连接的导电性的屏蔽部件配设在所述跨接线与所述导电性部分之间。专利技术效果根据本专利技术的一个方面，具有在确保轴向气隙型旋转电机的输出和效率的同时降低轴电压的效果。另外，具有提高对轴承电腐蚀的可靠性的效果。上述以外的课题、结构和效果将通过以下记载说明。附图说明图1(a)是应用了本专利技术的第一实施方式的电动机的侧截面。图1(b)是表示第一实施方式的电动机的局部概要的立体图。图2(a)是第一实施方式的局部截面放大图。图2(b)是表示第一实施方式的跨接线形状与转子间的静电电容的关系的示意图。图3是表示第一实施方式的其他例子的局部放大图。图4(a)是第二实施方式的电动机的局部截面放大图。图4(b)是表示第二实施方式的保持部件的例子的立体图。图4(c)是表示第二实施方式的保持部件的其他例子的立体图。图5(a)是第三实施方式的电动机的Y-Y’截面图。图5(b)是图5(a)所示的跨接线的周向展开图。图6(a)是表示第三实施方式的跨接线的其他配设例的周向展开图。图6(b)是表示第三实施方式的跨接线的其他配设例的周向展开图。图6(c)是表示第三实施方式的跨接线的其他配设例的周向展开图。图7(a)是第四实施方式的电动机的局部截面放大图。图7(b)是表示对第四实施方式的电动机的跨接线进行树脂模塑的突起部的制造工序的示意图。图7(c)是对第四实施方式的跨接线进行树脂模塑后的周向展开图。图8(a)是表示第五实施方式的电动机的跨接线的状况的局部截面图。图8(b)是表示比较例的树脂模塑工序进行的跨接线的模塑后的状况的示意图。图8(c)是表示另一个比较例的树脂模塑工序进行的跨接线的模塑后的状况的示意图。图9(a)是第六实施方式的电动机的局部截面放大图。图9(b)是第六实施方式的电动机的进一步的局部截面放大图。图9(c)是第六实施方式的电动机的另一例的局部截面放大图。图10(a)是第七实施方式的电动机的局部截面放大图。图10(b)是表示图10(a)中示出的导电部件的一例的展开图。图10(c)是表示图10(a)中示出的导电部件的另一例的周向展开图。图10(d)是表示图10(a)中示出的导电部件的另一例的周向展开图。图10(e)是表示图10(a)中示出的导电部件的另一例的周向展开图。图11是第八实施方式的电动机的局部截面放大图。图12(a)是表示第九实施方式的电动机的主要部分结构的立体图。图12(b)是表示比较例的电动机的立体图。具体实施方式[第一实施方式]以下，说明本专利技术的实施方式。在图1(a)中示出了表示应用了本专利技术的一例即第一实施方式的轴向气隙型电动机1(以下有时简记为“电动机1”)的结构的旋转轴向的截面图。另外，图1(b)中示出了表示电动机1的电枢的概要结构的展开立体图。电动机1是盘形状的2个转子30从轴向夹着具有大致圆环状的环形形状的定子19地面对配置的所谓双转子型的旋转电机。定子19使多个定子铁芯20以轴70为中心环状排列而构成(本例中具有12个定子铁芯20)。定子铁芯20由两端部的侧面具有大致梯形或扇形的柱体的铁芯21、具有内径与铁芯21的外径大致一致的筒部的绕线架23、和在绕线架23的外筒部卷绕的线圈22构成。对环状排列的各个定子铁芯20用树脂24与壳体40的内周面一体地进行模塑而支承定子19。转子30由与铁芯21的端部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向气隙型旋转电机，包括：定子，将至少具有铁芯和卷绕在其外周的线圈的多个定子铁芯以轴为中心、在磁力线与该轴平行的方向上排列成环状而构成；内周面与该定子在径向上相对的壳体；和与所述定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子，所述轴向气隙型旋转电机的特征在于：所述转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分，所述轴向气隙型旋转电机形成有所述壳体内周面与所述导电性部分在径向上相对的第一区域；和在与所述第一区域相比靠所述定子一侧，到与所述转子相对的所述线圈的侧面为止的第二区域，配置在所述第二区域的所述定子铁芯的跨接线的比率大于配置在所述第一区域的所述定子铁芯的跨接线的比率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轴向气隙型旋转电机，包括：定子，将至少具有铁芯和卷绕在其外周的线圈的多个定子铁芯以轴为中心、在磁力线与该轴平行的方向上排列成环状而构成；内周面与该定子在径向上相对的壳体；和与所述定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子，所述轴向气隙型旋转电机的特征在于：所述转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分，所述轴向气隙型旋转电机形成有所述壳体内周面与所述导电性部分在径向上相对的第一区域；和在与所述第一区域相比靠所述定子一侧，到与所述转子相对的所述线圈的侧面为止的第二区域，配置在所述第二区域的所述定子铁芯的跨接线的比率大于配置在所述第一区域的所述定子铁芯的跨接线的比率。2.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述转子具有与所述轴连接的磁轭和配设在该磁轭的所述定子一侧的磁体，所述导电性部分是所述磁轭的外周，所述磁体配设在比所述磁轭的外周侧靠轴一侧。3.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述转子具有与所述轴连接的磁轭和配设在该磁轭的所述定子一侧的磁体，所述磁体是从所述磁轭的外周面配设的非导电性的磁体。4.如权利要求3所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述非导电性的磁体是铁氧体磁体。5.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：配设在所述第二区域的所述跨接线的至少一部分在所述轴的轴心方向上层叠。6.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：具有用于将所述跨接线引出至所述壳体外部的开口部；所述跨接线沿着至所述开口部的内周距离较近的壳体内周面，与相邻的定子铁芯的跨接线在轴向上层叠配设。7.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述跨接线在所述轴向位置与相邻的跨接线相同的位置，在所述轴向上层叠配设。8.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述跨接线以与对应于至所述开口部的层叠次数的轴向层叠距离相应的角度，直线地配设至所述开口部。9.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：具有多个所述开口部。10.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述跨接线沿着与相邻的定子铁芯的跨接线为轴向相反侧的壳体内周面，与相邻的跨接线在轴向上层叠。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：床井博洋，高桥秀一，米冈恭永，铃木利文，酒井亨，山崎克之，岩崎则久，正木良三，榎本裕治，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：日本;JP