轴向气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，无论绕组(22)的连续卷绕数量或卷绕方向和层数的奇偶如何，都使用同一绕线架(23)使各绕组的匝数相同并且使连续绕组之间的跨接线最小。绕线架(23)形成为与铁芯(21)的外周形状大致一致的筒形，具有从绕线架(23)的两个开口部附近向外周侧延伸的凸缘部(23b)，一方的凸缘部(23b)具有2个第1缺口部(10a、10b)，另一方的凸缘部(23b)具有至少1个第2缺口部(10c)，相邻的定子铁心(20)的线圈(22)卷绕起点和卷绕终点的轴心方向的位置相同并且具有引出线圈(22)的缺口部的凸缘处于相同的开口部侧。

【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气隙型旋转电机，涉及具有定子绕线架(绝缘子)的轴向气隙型旋转电机。
技术介绍
轴向气隙型旋转电机作为对于薄型旋转电机的小型、高效率化有效的结构受到了关注。该旋转电机具有使圆筒状的定子与圆盘状的转子在旋转轴径向上隔开规定的气隙面相对地配置的结构。已知由在周向上配置了多个的铁芯、在其上卷绕的线圈、和使铁芯与线圈之间绝缘的绕线架(绝缘子)构成的结构(芯构件)。此处，绕线架由卷绕线圈的筒部、和位于筒部的两端部的向外周侧突出的凸缘部形成。绕线架形状对旋转电机的特性和作业效率有较大影响，所以存在各种技术。例如，专利文献1公开了一种轴向气隙型的电动机，在绝缘子的凸缘(凸缘部)包括引出线圈的缺口和槽，从它们向周围引出线圈的芯构件。另外，例如专利文献2公开了一种串联配置安装了铁芯的绝缘子、连续地卷绕线圈的轴向气隙型电动机。专利文献2的绝缘子，在绕线时，为了防止线圈跨越相邻的绝缘子时铁芯的边缘损伤线圈，而在铁芯外周面的端面设置有薄板状的肋，使边缘与线圈不会直接接触。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-118833号公报专利文献2：日本特开2007-14146号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，旋转电机中，存在在相同的线圈配置空间中配置线径和匝数不同的线圈的情况。该情况下，偶数层卷绕和奇数层卷绕的线圈中，卷绕起点和卷绕终点的位置相对于卷绕轴是相反方向。另外，使同相线圈串联配置连续卷绕的情况下，连续的线圈之间的距离和卷绕方向因槽组合而不同。专利文献1中，因为仅在绝缘子(绕线架)的两端部设置的凸缘(凸缘状的突出部)的一方设置引出线部，所以特定的芯构件的卷绕终点与引处线部方向相反的情况下，需要横跨相邻的芯构件线圈外周地跳接至引出线部。该结构显著地影响多余的跨接线的成本损失和生产效率。另外，专利文献2中，对于在环状排列芯构件时，从各芯构件引出的线圈的引出线部没有公开。要求能够灵活地应对绕组规格的变更并且有助于提高生产效率、降低成本、提高性能的绕线架。用于解决课题的方法为了解决上述课题，例如应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，其包括：多个定子铁心以旋转轴为中心环状排列而成的定子，其中，上述定子铁心包括：具有端面和外周面的大致柱体形状的铁芯、卷绕在该外周面上的线圈、和配置在上述铁芯与线圈之间的绕线架；和在旋转轴径向上隔开规定气隙地与上述端面面相对地配置的至少一个转子，其特征在于：上述绕线架形成为具有与上述铁芯的外周形状大致一致的内周形状的筒形，并具有从该绕线架的两个开口部附近向外周侧延伸规定长度的凸缘部，一方的上述凸缘部具有2个第1缺口部，另一方的上述凸缘部具有至少1个第2缺口部，相邻的上述定子铁心的线圈卷绕起点和卷绕终点的轴心方向的位置相同，并且具有引出上述线圈的上述缺口部的凸缘处于相同的开口部侧。专利技术的效果根据本专利技术，能够利用相同的绕线架使各绕组的匝数相同并且使连续绕组之间的跨接线最小，具有不妨碍旋转电机的特性地缩短因绕组规格变更产生的制造时间和降低制造成本的效果。本专利技术的其他课题和效果将通过以下记载说明。附图说明图1是表示应用了本专利技术的第1实施方式的轴向气隙型电动机的电枢主要部分结构的立体图。图2是表示第1实施方式的绕线架的结构的立体图。图3是表示图2所示的绕线架的一方端部的图。图4(a)和(b)是表示第1实施方式的10极12槽电动机的接线状况的示意图。图5(a)是表示第1实施方式的绕线架的连续绕组的状况的示意图。图5(b)是表示线圈绕线后的线圈跨接线部的状况的示意图。图6(a)是表示第1实施方式的绕线架的其他连续绕组的状况的示意图。图6(b)是表示线圈绕线后的线圈跨接线部的状况的示意图。图7是表示第2实施方式的定子和壳体的配置关系的立体图。图8是表示第2实施方式的定子铁心的结构的立体图。图9是表示第2实施方式的定子铁心的结构的立体图(无导电部件)。图10是表示第2实施方式的定子铁心的其他结构的立体图(无导电部件)。图11(a)是本实施方式的其他例子的8极12槽电动机的定子截面图。图11(b)是表示其接线关系的示意图。具体实施方式以下用附图说明本专利技术的实施方式。(第1实施方式)在图1中示出应用了本专利技术的双转子型的轴向气隙型永磁铁同步电动机1(以下简称为“电动机1”)的电枢部分的主要部分结构。电动机1具有使多个定子铁心20以旋转轴为中心环状排列而成的定子19、和与定子19的轴方向两端面分别面相对的2个转子30在旋转轴径向上隔开规定气隙地配置而成的结构。定子19被固定于具有筒形的内筒的壳体40的内周面。在壳体40的两个开口侧，连接有端部支架，通过轴承(未图示)以固定了转子30的轴可旋转的方式支承固定了转子30的轴(未图示)。定子铁心20至少包括：具有端面为大致梯形或扇形的形状的层叠铁芯21；具有与铁芯21大致相同的内筒形的绕线架(bobbin)23；和在绕线架23的外筒部上卷绕的线圈22。铁芯21是将含有磁性体(本例中为非晶体)的薄板状的部件，以随着从轴径方向向壳体一侧去而宽度增大的方式切断，将其层叠而得到的。也可以是压粉铁芯或铸造品。其中，虽然没有特别图示，但定子铁心20与壳体40通过树脂模塑一体地成形，与此同时在壳体40内固定。另外，也可以用环状部件等将各定子40圆环状地连接，用螺栓等与壳体固定，也可以是仅使定子20用树脂模塑一体成形，与壳体40螺栓固定的结构。全部进行树脂模塑的情况下，能够期待强度和耐久性提高。转子30是在轭32上使大致扇形的不同磁极的永磁铁31在旋转方向上交替配置而构成的。其中，本实施方式中，以双转子型为例，但本专利技术不限于此，也可以是单转子型、三转子型等。另外，在壳体40的侧面设置了端子箱，一次侧的电线和二次侧的电线经由端子台电连接。在二次侧，连接有从绕组22引出的跨接线。在图2和图3中示出绕线架23的结构。如图2所示，绕线架23具有卷绕线圈22的筒部23a、和位于筒部23a的端部并向外周侧突出规定宽度的凸缘部23b。在图中上侧的凸缘部外径侧(即壳体40一侧)设置了第1缺口部10a、10b，在下侧的凸缘部外径侧设置了第2缺口部10c。如图10c所示，各缺口部优选对边缘(内缘角)倒角加工。本例中，以成为比线圈线径大的R(圆角)11的方式成形。如图3所示，3处缺口设置在从铁芯21的底边部分两端(与筒部23a的下底部分两端大致一致)向壳体部40一侧的延长线上附近。换言之，位于将缺口10a等投影至铁芯21的线上。更优选缺口部10a、10b、10c的内缘外侧位于该延长线上。这是为了将线圈22自然地引导至起点位置。在图4(a)和(b)中示意性地示出电动机1的线圈结构。此处，举出10极12槽的三相结构为例进行说明。线圈22是双线的二串二并的三角形接线，使连续的同相绕组串联连接。其中，对于绕线方法，示出了层数为奇数层、偶数层的两种情况。此处，各图的正、负表示线圈的卷绕方向。如图4(b)所示，在10极12槽的电动机中，卷绕方向不同的同相绕组相邻配置。另外，如图4(b)所示，使相邻的同相绕组串联，使由U1+至W1-的6个线圈构成的三角形接线、与由U2-至W2+构成的三角形接线并联连接。接着，说明线圈22的卷绕方法。在图5中示出线圈22是双线、奇数层卷绕的例子。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向气隙型旋转电机，其特征在于，包括：多个定子铁心以旋转轴为中心环状排列而成的定子，其中，所述定子铁心包括：具有端面和外周面的大致柱体形状的铁芯、卷绕在该外周面上的线圈、和配置在所述铁芯与线圈之间的绕线架；和在旋转轴径向上隔开规定气隙地与所述端面面相对地配置的至少一个转子，其中所述绕线架形成为具有与所述铁芯的外周形状大致一致的内周形状的筒形，并具有从该绕线架的两个开口部附近向外周侧延伸规定长度的凸缘部，一方的所述凸缘部具有2个第1缺口部，另一方的所述凸缘部具有至少1个第2缺口部，相邻的所述定子铁心的线圈卷绕起点和卷绕终点的轴心方向的位置相同，并且具有引出所述线圈的所述缺口部的凸缘处于相同的开口部侧。

【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，其特征在于，包括：多个定子铁心以旋转轴为中心环状排列而成的定子，其中，所述定子铁心包括：具有端面和外周面的大致柱体形状的铁芯、卷绕在该外周面上的线圈、和配置在所述铁芯与线圈之间的绕线架；和在旋转轴径向上隔开规定气隙地与所述端面面相对地配置的至少一个转子，其中所述绕线架形成为具有与所述铁芯的外周形状大致一致的内周形状的筒形，并具有从该绕线架的两个开口部附近向外周侧延伸规定长度的凸缘部，一方的所述凸缘部具有2个第1缺口部，另一方的所述凸缘部具有至少1个第2缺口部，相邻的所述定子铁心的线圈卷绕起点和卷绕终点的轴心方向的位置相同，并且具有引出所述线圈的所述缺口部的凸缘处于相同的开口部侧。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2个第1缺口部在所述凸缘部上，配置在相对于所述旋转轴径向的中心线线对称的位置。3.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述线圈以奇数层卷绕的方式排列卷绕。4.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述线圈在旋转轴方向以偶数层卷绕的方式排列卷绕。5.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述铁芯具有柱体形状，该柱体具有随着向远离所述旋转轴的方向去而所述旋转轴旋转方向的宽度变大的端面，所述第1缺口部中的1...

【专利技术属性】
技术研发人员：床井博洋，北岛大辅，川越友则，山崎克之，酒井亨，高桥秀一，铃木利文，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