具有线圈构件的旋转电机以及制造线圈构件的方法技术

在一种旋转电机中，励磁线圈构件包括由多个共轴分层的匝构成的第一扁立线圈。所述共轴分层的匝缠绕在第一磁极铁芯的外周上。所述励磁线圈构件还包括由多个共轴分层的匝构成的第二扁立线圈。所述共轴分层的匝缠绕在第二磁极铁芯的外周上。所述励磁线圈构件还包括以串联方式连接在所述第一扁立线圈和所述第二扁立线圈之间的联接部。所述第一和第二扁立线圈之一具有从其延伸而一部分处与所述联接部交叉的线圈端。所述线圈端与所述联接部之间的交叉部设置成不与所述第一和第二扁立线圈之一的匝交叠。

【技术实现步骤摘要】
本申请是2007年9月7日提交的、申请号为200710148887.9、专利技术名称为“具有线圈构件的旋转电机以及制造线圈构件的方法”的中国专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请基于分别于2007年1月31日、2007年1月31日、2007年2月9日、以及2007年2月7日提出的日本专利申请2007-21741、2007-21462、2007-29979、以及2007-28067。本申请要求每个所述日本专利申请的优先权，从而将所述申请的所有描述都结合入本文中作为参考。
本专利技术涉及诸如发电机和电动机之类的具有转子和定子的旋转电机，所述转子和定子中的至少一个由线圈构件组成；此线圈构件形成有至少一个扁立的线圈构件。本专利技术还涉及制造这种线圈构件的方法。
技术介绍
对应于日本已审查专利公报(kokoku)No.H04-049336和日本未审查专利公报No.2006-271121的美国专利公报第4,446,393号公开了常规励磁线圈，其通过扁立地缠绕矩形金属带而形成。下文将参照图18A至18F和图19A至19F来描述该美国专利公报和/或日本未审查专利公报所公开的制造一对用于制作励磁线圈组件的第一和第二励磁线圈构件的方法的例子。如图18A所示，为了制作第一励磁线圈构件，准备一条具有适于制作一个励磁线圈构件的预定长度的连续矩形金属带100以及一对第一和第二线圈架110a和110b。第一和第二线圈架110a和110b中的每一个都具有倒圆的方筒形状。矩形金属带100的厚度远小于其主侧面100a的宽度。金属带100的一个端部的次侧面接触第一线圈架110a的外周、从而留出一个预定的伸长端Ta。金属带100的一个端部的次侧面由第一线圈架110a的夹持机构夹持。相似地，金属带100的另一个端部的另一次侧面接触第二线圈架110b、从而留出一个预定的伸长端Tb。金属带100的另一个端部的另一次侧面由第二线圈架110b的夹持机构夹持。接下来，如图18B所示，第一和第二线圈架110a和110b分别沿预定方向——诸如图18B所示的逆时针方向——绕其中心轴线旋转180度，此时它们在受到张力作用的金属带100的作用下靠近彼此。这使得金属带100的一个和另一个端部能够扁立地缠绕在第一和第二线圈架110a和110b的周向上。接下来，如图18C所示，第一和第二线圈架110a和110b分别沿逆时针方向绕其中心轴线旋转90度，从而金属带100的每个起始端Ta和Tb都与金属带100的主侧面100a之-->一交叉。这形成扁立地缠绕相应的第一和第二线圈架110a和110b周向之一的第一匝(第一层)。然后，线圈架110a和110b沿逆时针方向旋转预定的圈数。具体而言，线圈架110a和110b所进行的预定数目的旋转使金属带100可以在其次侧面处(在其边缘处)从金属带100的一端和另一端朝其中心缠绕在第一和第二线圈架110a和110b的外周上。这形成分别绕第一和第二线圈架110a和110b扁立地缠绕的金属带100的连续的匝。该连续的匝从金属带100剩余的中央部分沿第一和第二线圈架110a和110b的轴向延伸(见图18D和18E)。在线圈架110a和110b旋转了预定圈数之后，便产生了一对通过联接部120彼此耦连的隔开的线圈元件(见图18E)。该对线圈元件在联接部20处折叠、从而隔开的线圈元件彼此靠近并且金属带100的起始端Ta和Tb大体上相互平行(参见图18F)。从第一和第二线圈架110a和110b移去该对线圈元件，从而形成由一对串联的扁立线圈130a和130b构成的第一励磁线圈构件130。串联的扁立线圈130a的起始端Ta用作从线圈130a的第一匝的一部分沿垂直于其轴向的方向向外延伸的线圈端。相似地，串联的扁立线圈130b的起始端Tb用作从线圈130b的第一匝的相应部分沿垂直于其轴向的方向向外延伸的线圈端。另外，如图19A所示，为了制作第二励磁线圈构件，准备完全相同的金属带100和完全相同的第一和第二线圈架110a和110b。在制作第二励磁线圈构件与制作第一励磁线圈构件的第一个不同点中，金属带100的一个端部的另一个次侧面接触第一线圈架110a的外周、从而留出一个起始端Ta。金属带100的一个端部的另一个次侧面由第一线圈架110a的夹持机构夹持。另外，金属带100的另一端的一个次侧面接触第二线圈架110b的外周、从而留出起始端Tb。金属带100的另一端的一个次侧面由第二线圈架110b的夹持机构夹持。接下来，在第二个不同点中，如图19B所示，第一和第二线圈架110a和110b分别沿与逆时针相反的预定方向——诸如图19B所示顺时针方向——绕其中心轴线旋转180度，此时它们在受到张力作用的金属带100的作用的靠近彼此。由此，像第一励磁线圈构件一样，线圈架110a和110b沿顺时针方向旋转完全相同的预定圈数。具体而言，线圈架110a和110b进行完全相同的预定数目的旋转使地金属带100可以在其次侧面处(在其边缘处)从金属带100的一个和另一个端部朝中央缠绕在第一和第二线圈架110a和110b的外周上。这形成分别扁立地缠绕在第一和第二线圈架110a和110b上的金属带100的连续的匝。该连续的匝从金属带100剩余的中央部分开始沿第一和第二线圈架110a和110b的轴向延伸(见图19C到19E)。在线圈架110a和110b旋转了预定圈数之后，便产生了一对通过联接部120彼此耦连的隔开的线圈元件(见图19E)。该对线圈元件在联接部20处折叠、从而隔开的线圈元件彼此靠近、并且金属带-->100的起始端Ta和Tb大体上彼此平行(见图19F)。从第一和第二线圈架110a和110b移去该对线圈元件，形成由一对串联的扁立线圈140a和140b构成的第二励磁线圈构件140。串联的扁立线圈140a的起始端Ta用作从线圈140a的第一匝的一部分沿垂直于其轴向的方向向外延伸的线圈端。相似地，串联的扁立线圈140b的起始端Tb用作从线圈140b的第一匝的相应部分沿垂直于其轴向的方向向外延伸的线圈端。如图18F和19F所示，假设第一励磁线圈构件130和第二励磁线圈构件140设置在一条线的两侧，使得线圈130a和线圈140b彼此相对，则第一励磁线圈构件130和第二励磁线圈构件140相对于该线彼此对称。
技术实现思路
作为用于诸如DC(直流)电动机之类的旋转电机的励磁线圈组件的例子，在图20A中示出了构造成采用成对的第一和第二励磁线圈构件130和140的励磁线圈组件200。具体而言，励磁线圈组件200包括磁轭组件。磁轭组件包括大体上为环状的磁轭215和四个磁极铁芯220。磁轭215具有环形外周和与该环形外周相对的环形内周215a。四个磁极铁芯220大体上以均匀的间隔安装在磁轭215的内周215a上。应当注意的是，图20A是励磁线圈组件200的磁轭215的内侧沿周向的展开图。四个磁极铁芯220中的每一个都构造成沿径向从磁轭215的内周215a径向地突出、从而大体上呈倒圆角的方筒形。四个磁极铁芯220中的每一个都在其突出的端部形成有凸缘221，凸缘221用于支撑第一和第二励磁线圈构件130和140之一。第一励磁线圈构件130安装在四个磁极铁芯220中的任意两个沿周向邻近彼此的磁极铁芯上，第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁场旋转电枢的旋转电机，所述旋转电机包括：磁轭，其具有圆周表面和安装在所述圆周表面上的磁极铁芯，所述磁极铁芯具有外周，所述外周具有至少一个倒圆角；励磁线圈构件，其用于在通电时产生磁场，所述励磁线圈构件由矩形金属带构成，所述矩形金属带具有一对相对的主侧面且所述主侧面之间的厚度远小于所述主侧面的宽度，所述矩形金属带扁立地缠绕成所述励磁线圈构件，所述励磁线圈构件包括：扁立线圈，其由多个共轴分层的匝构成，所述多个共轴分层的匝缠绕在所述磁极铁芯的外周上，所述扁立线圈具有一个线圈端，所述扁立线圈的线圈端从位于所述磁极铁芯的所述至少一个倒圆角上的起始点沿平行于所述倒圆角起始点的切线方向的方向延伸，所述扁立线圈的线圈端的延伸方向从所述磁轭的轴向倾斜。

【技术特征摘要】
JP 2007-1-31 2007-021462;JP 2007-1-31 2007-021741;1.一种基于磁场旋转电枢的旋转电机，所述旋转电机包括：磁轭，其具有圆周表面和安装在所述圆周表面上的磁极铁芯，所述磁极铁芯具有外周，所述外周具有至少一个倒圆角；励磁线圈构件，其用于在通电时产生磁场，所述励磁线圈构件由矩形金属带构成，所述矩形金属带具有一对相对的主侧面且所述主侧面之间的厚度远小于所述主侧面的宽度，所述矩形金属带扁立地缠绕成所述励磁线圈构件，所述励磁线圈构件包括：扁立线圈，其由多个共轴分层的匝构成，所述多个共轴分层的匝缠绕在所述磁极铁芯的外周上，所述扁立线圈具有一个线圈端，所述扁立线圈的线圈端从位于所述磁极铁芯的所述至少一个倒圆角上的起始点沿平行于所述倒圆角起始点的切线方向的方向延伸，所述扁立线圈的线圈端的延伸方向从所述磁轭的轴向倾斜。2.一种基于磁场旋转电枢的旋转电机，所述旋转电机包括：磁轭，其具有圆周表面以及安装在所述圆周表面上的第一和第二磁极铁芯，所述第一和第二磁极铁芯中的每一个都具有外周，所述外周具有至少一个倒圆角；励磁线圈构件，其用于在通电时产生磁场，所述励磁线圈构件由矩形金属带构成，所述矩形金属带具有一对相对的主侧面且所述主侧面之间的厚度远小于所述主侧面的宽度，所述矩形金属带扁立地缠绕成所述励磁线圈构件，所述励磁线圈构件包括：第一扁立线圈，其由多个共轴分层的匝构成，所述第一扁立线圈的多个共轴分层的匝缠绕在所述第一磁极铁芯的外周上，所述第一扁立线圈具有一个和另一个线圈端，所述第一扁立线圈的所述一个线圈端从位于所述第一磁极铁芯的所述至少一个倒圆角上的起始点处沿平行于所述倒圆角起始点的切线方向的方向延伸，所述第一扁立线圈的所述一个线圈端的延伸方向从所述磁轭的轴向倾斜；以及第二扁立线圈，其由多个共轴分层的匝构成，所述第二扁立线圈的多个共轴分层的匝缠绕在所述第二磁极铁芯的外周上，所述第二扁立线圈具有一个和另一个线圈端，所述第二扁立线圈的所述一个线圈端从位于所述第二磁极铁芯的所述至少一个倒圆角上的起始点处沿平行于所述倒圆角起始点的切线方向的方向延伸，所述第二扁立线圈的所述一个线圈端的延伸方向从所述磁轭的轴向倾斜，所述第二扁立线圈的所述另一个线圈端以串联方式导电地连接到所述第一扁立线圈的所述另一个线圈端。3.一种基于磁场旋转电枢的旋转电机，所述旋转电机包括：磁轭，其具有圆周表面和安装在所述圆周表面上的磁极铁芯，所述磁极铁芯具有外周；励磁线圈构件，其用于在通电时产生磁场，所述励磁线圈构件由矩形金属带构成，所述矩形金属带具有一对相对的主侧面且所述主侧面之间的厚度远小于所述主侧面的宽度，所述矩形金属带扁立地缠绕成所述励磁线圈构件，所述励磁线圈构件包括：扁立线圈，其由多个共轴分层的匝构成，所述多个共轴分层的匝缠绕在所述磁极铁芯的外周上，所述扁立线圈具有导电地连接到电刷的引线的一个线圈端，所述电刷用于提供与所述电枢的电接点，所述扁立线圈的所述线圈端从其延伸；以及强化构件，其形成在所述扁立线圈的所述线圈端的主侧面之一上并用于增强抵抗沿所述线圈端的厚度方向施加的力的刚度。4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中，所述强化构件包括从所述扁立线圈的线圈端的主侧面之一突起的突起构件。5.根据权利要求4所述的旋转电机，其中，所述突起构件通过使所述扁立线圈的线圈端从所述主侧面中的另一个朝所述主侧面中的一个沿长度方向形成凹纹而形成、同时留出所述线圈端的顶端，所述引线导电地连接到所述扁立线圈的线圈端的顶端。6.根据权利要求4所述的旋转电机，其中，所述强化构件包括折叠部，所述折叠部在所述扁立线圈的线圈端的主侧面之间提供双倍的厚度，所述引线导电地连接到所述折叠部。7.根据权利要求6所述的旋转电机，其中，所述折叠部通过绕着所述另一个主侧面上沿其宽度方向的线折叠所述扁立线圈的线圈端的头部而形成，从而使得所述头部的另一个主侧面抵接邻近所述头部的线圈端的另一个主侧面。8.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，至少所述扁立线圈的线圈端通过粘性构件固定地安装在所述磁轭和所述磁极铁芯中的至少一个上。9.一种基于磁场旋转电枢的旋转电机，所述旋转电机包括：磁轭，其具有圆周表面和安装在所述圆周表面上的磁极铁芯，所述磁极铁芯具有外周；电绝缘线圈管，其具有装配在所述磁极铁芯外周上的环形周向部；励磁线圈构件，其用于在通电时产生磁场，所述励磁线圈构件由矩形金属带构成，所述矩形金属带具有一对相对的主侧面且所述主侧面之间的厚度远小于所述主侧面的宽度，所述矩形金属带扁立地缠绕成所述励磁线圈构件，所述励磁线圈构件包括：扁立线圈，其由多个共轴分层的匝构成，所述多个共轴分层的匝缠绕在所述电绝缘线圈管的环形周向部上，所述扁立线圈具有导电地连接到电刷的引线的一个线圈端，所述电刷用于提供与所述电枢的电接点，所述扁立线圈的线圈端从其延伸；以及紧固构件，其一体地设置在所述电绝缘线圈管中并构造成紧固所述扁立线圈的线圈端。10.根据权利要求9所述的旋转电机，进一步包括：强化构件，其形成在所述扁立线圈的线圈端的主侧面之一上，用于增强抵抗沿所述线圈端的厚度方向施加的力的刚度。11.根据权利要求10所述的旋转电机，其中，所述强化构件包括从所述扁立线圈的线圈端的主侧面之一突起的突起构件。12.根据权利要求10所述的旋转电机，其中，所述强化构件包括折叠部，所述折叠部在所述扁立线圈的线圈端的主侧面之间提供双倍的厚度，所述引线导电地连接到所述折叠部。13.根据权利要求9所述的旋转电机，其中，所述磁轭具有安装在所述圆周表面上的多个磁极铁芯，所述电绝缘线圈管具有分别装配在所述多个磁极铁芯的外周上的多个环形周向部，所述多个环形周向部中的每一个都具有从其沿周向延伸的凸缘，装配有所述扁立线圈的匝的所述多个环形周向部之一的凸缘与所述多个环形周向部中的与前述环形周向部相邻的另一个环形周向部的凸缘彼此结合而形成凸缘接合部，所述紧固构件安装在所述凸缘接合部上。14.根据权利要求9所述的旋转电机，其中，至少所述扁立线圈的线圈端通过粘性构件固定地安装在所述磁轭、所述磁极铁芯、以及所述电绝缘线圈管中至少一个上。15.一种基于磁场旋转电枢的旋转电机，所述旋转电机包括：磁轭，其具有圆周表面以及安装在所述圆周表面上的第一和第二磁极铁芯，所述第一和第二磁极铁芯中的每一个都具有外周；励磁线圈构件，其用于在通电时产生磁场，所述励磁线圈构件由矩形金属带构成，所述矩形金属带具有一对相对的主侧面且所述主侧面之间的厚度远小于所述主侧面的宽度，所述矩形金属带扁立地缠绕成所述励磁线圈构件，所述励磁线圈构件包括：第一扁立线圈，其由多个共轴分层的匝构成，所述多个共轴分层的匝缠绕在所述第一磁极铁芯的外周上；第二扁立线圈，其由多个共轴分层的匝构成，所述多个共轴分层的匝缠绕在所述第二磁极铁芯的外周上；以及联接部，其在所述第一扁立线圈的多个共轴分层匝中的一个匝与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川洋一，今西友也，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]