轴向气隙型旋转电机制造技术

本发明专利技术的轴向气隙型旋转电机包括：由多个定子芯(25)以旋转轴方向为中心地环状排列而得的圆环形状的定子(20)，该多个定子芯(25)包括在与铁芯的外周形状大致一致的绕线架内筒部中插入铁芯(21)的筒状的绕线架(23)和线圈(22)；与定子以平面相对的至少1个转子(30)，该轴向气隙型旋转电机具有板状的第一导电性部件(10)，其包括从绕线架内筒部的一侧开口部起，在绕线架内筒部的内周面与旋转轴平行地延伸的水平部(10a)，和向与水平部的延伸方向垂直的方向弯折的、与绕线架开口部的端面接触的垂直部(10b)，水平部与铁芯外周面的一部分和绕线架内筒部的内周面的一部分接触，垂直部与壳体的内周面可导电地连接。

【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，特别涉及轴向气隙型旋转电机的定子的结构。
技术介绍
已知定子与转子隔开规定的气隙在旋转轴径向上面相对的轴向气隙型旋转电机。在结构成为薄型(扁平)的优点之外，还能够增大单位构造的定子与转子的相对面积，因此是适合高功率密度化和高效率化的结构。作为这样的轴向气隙型旋转电机中使用的定子，已知专利文献1和专利文献2公开的结构。专利文献1和专利文献2公开了下述结构的轴向气隙型旋转电机：在具有端部侧面为大致梯形的形状的叠层铁芯的外周侧面卷绕有线圈的多个定子部件以旋转轴为中心环状排列，且固定在电动机壳体的内周。另一方面，轴向气隙型旋转电机虽然是适合高功率密度化和高效率化的结构，但是具有定子与转子的相对面积相对增大时，轴承中产生的轴电压也增大的特性。例如，在用逆变器驱动的永磁体型旋转电机中，逆变器的共模电压与转子侧静电耦合，产生轴电压。过大的轴电压会导致轴承电腐蚀，降低轴承的寿命。相对面积大的轴向气隙型旋转电机具有线圈与转子之间的静电电容易于增大的倾向。特别是，轴向气隙型旋转电机中，也存在为了确保强度等目的，而采用将定子芯通过树脂模塑保持于壳体的结构的情况，定子芯成为浮动电位，进而也存在线圈与转子之间的静电电容增加，轴电压升高的风险。关于这一点，专利文献3公开了降低轴向气隙旋转电机的轴电压的技术。具体而言，首先，定子芯部件采用从插入了柱状的铁芯的筒状的绕线架的开口部使铁芯的端部略微突出的结构。使在突出部分露出的铁芯外周侧面与从铅垂方向与壳体内周面接触的可导电的板状的导电部件接触，降低线圈与转子之间的静电电容。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-115069号公报专利文献2：日本特开2013-121226号公报专利文献3：日本特开3012-5307号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题一般而言，采用专利文献1和2公开的、在筒状的绕线架中插入柱体形状的铁芯的结构的情况下，优选铁芯外径与绕线架内径的尺寸大致一致。这是为了使铁芯的支承变得稳定。但是，如果追求稳定，则铁芯的插入压力也会增大，插入角度也要求精度更高，存在铁芯或绕线架破损的风险。特别是，专利文献1和2这样使板状的磁性体叠层而得到铁芯的情况下，也考虑到会因插入时的铁芯与绕线架的过度摩擦，磁性体发生压曲等风险。另外，铁芯的端部附近也是与绕线架的摩擦过度集中的部分。假设为了解决因线圈－转子间的静电电容所产生的轴电压，而应用专利文献3公开的结构，则考虑到存在铁芯端部附近的损伤使得与导电部件的接触变得不可靠的可能性。希望能够确保定子的组装性并且可靠地降低轴电压。用于解决技术课题的技术方案为了解决上述课题，应用权利要求中记载的专利技术。即，一种轴向气隙型旋转电机，其包括：圆环形状的定子，其由多个定子芯以旋转轴方向为中心地环状排列而形成，该多个定子芯包括：具有侧面为大致梯形的柱体的铁芯；用于在与该铁芯的外周形状大致一致的绕线架内筒部中插入上述铁芯的筒状的绕线架；和卷绕在该绕线架的外筒部的线圈；在上述旋转轴径向上隔着规定的气隙与上述侧面以平面相对的至少1个转子；具有支承上述定子的内周面的大致筒状的壳体；和支架，其与上述壳体连接，经由轴承支承与上述转子连接的旋转轴使该旋转轴可旋转，该轴向气隙型旋转电机的特征在于：具有板状的第一导电性部件，其具有：从上述绕线架内筒部的一侧开口部起，在该绕线架内筒部的内周面与上述旋转轴平行地延伸的水平部；和向与上述水平部的延伸方向垂直的方向弯折的、与上述开口部的端面接触的垂直部，该水平部与上述铁芯外周面的一部分和上述绕线架内筒部的内周面的一部分接触，并且上述垂直部与上述壳体的内周面可导电地连接。专利技术效果根据本专利技术的一个方面，能够确保轴向气隙型旋转电机中使用的定子的组装性，并且可靠地降低轴电压。本专利技术的其它课题和效果将通过以下记载说明。附图说明图1A是表示应用了本专利技术的第一实施方式的轴向气隙型旋转电机的概要结构的侧截面图。图1B是表示第一实施方式的旋转电机的主要部分概要的侧截面图。图2A是表示第一实施方式的1个槽的范围的定子芯的结构的立体图。图2B是图2A的侧截面图。图2C是从图2B中除去铁芯后的侧截面图。图3是表示在第一实施方式的定子芯中将铁芯插入绕线架的状况的侧面图。图4是表示作为第一实施方式的变形例的导电部件10的立体图。图5A是表示作为第一实施方式的变形例的定子芯的结构的立体图。图5B是表示作为第一实施方式的变形例的导电部件10的结构的立体图。图6A是表示第二实施方式的定子芯的结构的立体图。图6B是图6A的侧截面图。图6C是表示第二实施方式的导电部件10的结构的立体图。图7A是表示第三实施方式中的1个槽的范围的定子芯的结构的立体图。图7B是图7A的侧截面图。图7C是表示图7A的绕线架23的壳体部侧的部分的截面图。图8是表示第四实施方式的1个槽的范围的定子芯的结构的立体图。图9A是表示第五实施方式的1个槽的范围的定子芯的结构的立体图。图9B是表示第五实施方式的变形例的1个槽的范围的定子芯的结构的立体图。图10A是表示第六实施方式的1个槽的范围的定子芯的结构的立体图。图10B是表示图10A的绕线架的壳体部侧的部分的截面图。图10C是表示图10A和图10B所示的导电部件的立体图。图11A是表示第七实施方式的1个槽的范围的定子芯的结构的立体图。图11B是表示图11A的绕线架的壳体部侧的部分的截面图。图12A是表示第八实施方式的1个槽的范围的定子芯的结构的立体图。图12B是图12A的侧截面图。图12C是图12B的侧截面图。图12D是表示使第八实施方式的定子芯环状地部分排列的状况的立体图。图12E是表示第八实施方式的旋转电机的导电部件14的位置的立体图。具体实施方式[第一实施方式]以下，用附图说明用于实施本专利技术的第一实施方式。在图1A和图1B中示出了应用了本专利技术的一个实施方式的双转子型的轴向气隙型旋转电机1(以下有时简称为“旋转电机1”)的概要结构。图1A表示旋转电机1的旋转轴方向截面立体图。旋转电机1在具有大致圆筒形状的内径的壳体50的内周，固定了具有环形形状的定子20。转子30具有包括永磁体31、背轭32和轭33的盘形形状。永磁体31在旋转轴方向上磁化，以邻接的磁体的磁极方向相反的方式在周向上配置有多个。永磁体31经由背轭32与轭33结合。转子30以磁化面从输出轴侧和输出轴的相反侧夹着定子20的方式配置，与定子20的旋转轴方向的两端部平面隔开规定的气隙地面相对。另外，转子30与轴40以一同旋转的方式连接。轴40的旋转轴方向外侧经由轴承70与端部支架60连接。端部支架60被固定在壳体50的两端部，支承转子30使其可旋转。如图1B所示，定子20使多个定子芯25以轴40为中心环状排列，它们与壳体50被一体地树脂模塑(未图示)而固定。另外，也可以在将环状排列的定子芯25一体地树脂模塑之后，用螺栓等固定于壳体50。这样构成的轴向气隙型旋转电机1如下所述地工作。经由逆变器等在定子芯25的线圈22中流过的交流电流产生旋转磁场。使由永磁体31形成的转子30的直流磁场与卷绕于定子芯25的线圈22的旋转磁场吸引、排斥而产生转矩。逆变器的共模电压在线圈22与转子30之间静电耦合，在轴承70的内外圈之间产生电位差。接着，对定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向气隙型旋转电机，其包括：圆环形状的定子，其由多个定子芯以旋转轴方向为中心地环状排列而形成，该多个定子芯包括：具有侧面为大致梯形的柱体的铁芯；用于在与该铁芯的外周形状大致一致的绕线架内筒部中插入所述铁芯的筒状的绕线架；和卷绕在该绕线架的外筒部的线圈；在所述旋转轴径向上隔着规定的气隙与所述侧面以平面相对的至少1个转子；具有支承所述定子的内周面的大致筒状的壳体；和支架，其与所述壳体连接，经由轴承支承与所述转子连接的旋转轴使该旋转轴可旋转，该轴向气隙型旋转电机的特征在于：具有板状的第一导电性部件，其具有：从所述绕线架内筒部的一侧开口部起，在该绕线架内筒部的内周面与所述旋转轴平行地延伸的水平部；和向与所述水平部的延伸方向垂直的方向弯折的、与所述开口部的端面接触的垂直部，该水平部与所述铁芯外周面的一部分和所述绕线架内筒部的内周面的一部分接触，并且所述垂直部与所述壳体的内周面可导电地连接。

【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，其包括：圆环形状的定子，其由多个定子芯以旋转轴方向为中心地环状排列而形成，该多个定子芯包括：具有侧面为大致梯形的柱体的铁芯；用于在与该铁芯的外周形状大致一致的绕线架内筒部中插入所述铁芯的筒状的绕线架；和卷绕在该绕线架的外筒部的线圈；在所述旋转轴径向上隔着规定的气隙与所述侧面以平面相对的至少1个转子；具有支承所述定子的内周面的大致筒状的壳体；和支架，其与所述壳体连接，经由轴承支承与所述转子连接的旋转轴使该旋转轴可旋转，该轴向气隙型旋转电机的特征在于：具有板状的第一导电性部件，其具有：从所述绕线架内筒部的一侧开口部起，在该绕线架内筒部的内周面与所述旋转轴平行地延伸的水平部；和向与所述水平部的延伸方向垂直的方向弯折的、与所述开口部的端面接触的垂直部，该水平部与所述铁芯外周面的一部分和所述绕线架内筒部的内周面的一部分接触，并且所述垂直部与所述壳体的内周面可导电地连接。2.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述开口部的端面处于与所述转子相对的一侧。3.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述水平部与所述铁芯的壳体侧外周面的一部分和所述绕线架内筒部的内周面的一部分接触。4.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述水平部的延伸方向中央附近向所述铁芯侧弯曲。5.一种轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述绕线架具有跨所述开口部的周围地、在与所述绕线架的外筒垂直的方向上延伸规定长度的凸缘部，所述垂直部形成为覆盖该凸缘部的与所述转子相对的面上的、所述铁芯与所述壳体之间的部分的板状。6.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述绕线架的开口部的端面具有突起部，所述垂直部具有用于将该突起部插入的孔。7.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述水平部所接触的所述绕线架的内筒部的内周面的一部分，具有长度在所述水平部以上且低于所述导电性部件的厚度的槽部。8.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：所述绕线架具有跨所述开口部的周围地、在与所述外筒...

【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，正木良三，岩崎则久，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