CN103066716A - 轴向间隙型旋转电机的定子以及轴向间隙型旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴向间隙型旋转电机的定子(10)，该定子与转子(70(71、72))隔开空隙地在轴线方向对置，定子(10)具有：中心件(50)，其具有形成在周缘部的多个被卡合部(51)，且形成为圆盘状或圆环状；多个定子铁心段(20)，其具备与中心件(50)的多个被卡合部(51)分别卡合的卡合部(22d)；以及绕组线(60)，其被卷绕于上述多个定子铁心段(20)的每一个。根据该结构，无需进行以往那样的铆接加工等就能将定子铁心段(20)固定于中心件(50)，因此能够缩短制造时间。并且，定子铁心段(20)固定于中心件(50)的周缘部，因此能够抑制旋转电机(100)整体的体型(特别是轴线方向的体型)。

Description

轴向间隙型旋转电机的定子以及轴向间隙型旋转电机

技术领域

本发明涉及与转子隔开空隙地在轴线方向对置的轴向间隙型旋转电机的定子和具有该定子的轴向间隙型旋转电机。

背景技术

以往，公开有与能够在转子的单面一并达成磁阻式旋转电机的功能和作为永磁铁同步电机的功能的轴向间隙旋转电机相关的技术的一例(例如参照专利文献1)。该轴向间隙旋转电机在与定子对置的面具有转子，该转子具备在转子的周方向离散地配置的由磁性体材料形成的突极和永磁铁。

并且，公开有与以实现定子的组装性的提高以及分割铁芯彼此的接合精度的缓和为目的的定子相关的技术的一例(例如参照专利文献2)。该定子构成为具备：S极侧的多个分割铁芯；N极侧的多个分割铁芯；以及在上述分割铁芯的背面彼此重叠的背靠背状态下使上述分割铁芯在周方向错开并进行固定的固定单元，S极以及N极的上述各定子磁极的磁路跨越各自的两侧相邻的相反磁极侧的分割铁芯而形成。

专利文献1：日本特开2005-151725号公报

专利文献2：日本特开2011-125098号公报

在上述专利文献1的实施例3以及该文献1的图5～图7中记载了与双面的轴向间隙型旋转电机相关的现有构造。参照该文献1的图7，转子1和定子2被收纳于壳体3内。示出了如下构造：从壳体3的周壁朝径向内侧突出有支承部31，定子2配置在该支承部31的外周，以对定子2进行支承。如该文献1的图5所示，该定子2形成为如下构造：将定子铁芯21配置在中心部，并将绕组线22卷绕在该定子铁芯21的周面。然而，如何将定子铁芯21相对于支承部31进行固定并不明确。虽然参照该文献1的图7可以将绕组线22相对于支承部31进行固定，但实际上这样的结构在技术上难以实现。

作为将定子铁芯21固定于支承部31的方法，考虑使用该文献1的图1所示的背轭(back yoke)23那样的支承部件的构造。若采用磁性材料形成该支持部件，则不会形成该文献1的图6所示的磁路d，存在与该文献1的实施例1一样成为单面的轴向间隙型旋转电机的问题。并且，存在会发生从支承部件朝向支承部31的漏磁通的问题。

另一方面，若采用非磁性材料形成支持部件，虽然能够形成该文献1的图6所示的磁路d，但需要用于安装该支持部件的空间。因此，存在该文献1的图7所示的壳体3、即旋转电机整体的体型(特别是在轴线方向上)变大的问题。

并且，在上述专利文献2内的“具体实施方式”部分以及图1～图4中记载了与双面的轴向间隙型旋转电机相关的现有的其他的构造。参照该文献2的图4，示出了在分割铁芯31、41的背面彼此重叠、即分割铁芯31、41彼此背靠背的状态下使之在周方向错开并进行固定的构造。虽然在该文献2的[0034]段～[0037]段记载了上述排列方法，但没有明确说明如何将分割铁芯31、41彼此的背面固定，其方法不清楚。并且，需要另外进行使之在周方向错开的工序和在错开后进行固定的工序。

另一方面，在该文献2的轴向间隙型旋转电机中，背面彼此固定的分割铁芯31、41具备相对于框架2的卡合部。该固定是利用预先嵌装于框架2的固定环51、52借助铆接加工等进行的。即，需要另外进行将固定环51、52嵌装于框架2的工序、和利用固定环51、52对分割铁芯31、41进行“铆接加工”等工序。因而，在专利文献1、2所公开的现有技术中，存在轴向间隙型旋转电机的制造耗费时间的问题。

发明内容

本发明是鉴于该情况而完成的，其目的在于，提供一种能够抑制并削减旋转电机整体的体型，并且与现有的构造相比能够缩短制造所需要的时间的轴向间隙型旋转电机的定子以及轴向间隙型旋转电机。

为了解决上述课题而完成的本申请的技术方案1所记载的发明所涉及的定子的特征在于，该定子是与转子隔开空隙(间隙)地在轴线方向对置的轴向间隙型旋转电机的定子，并具有：中心件，该中心件形成为圆盘状或者圆环状，且具有形成在周缘部的多个被卡合部；多个定子铁芯段，该多个定子铁心段具备与上述中心件的多个被卡合部分别卡合的卡合部；以及绕组线，该绕组线被卷绕于上述多个定子铁芯段的每一个。

根据该结构，仅通过使多个定子铁芯段所具备的卡合部与分别形成在中心件的周缘部的多个被卡合部卡合就能够将定子铁芯段固定于中心件。因而，不需要另外进行现有技术那样的“铆接加工”等操作，因此能够缩短制造所需要的时间。并且，本发明所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子中的定子铁芯段固定于中心件的周缘部，因此能够抑制旋转电机整体的体型(特别是轴线方向)。

另外，“中心件”是形成为圆盘状(也称圆板状)或圆环状(也称圆圈状)的板状部件，且在规定部位固定于其他的部件(例如轴状部件、壳体等)。作为该规定部位，通常是圆的中心部，但也可以是从圆的中心偏心的位置。“圆”不只包括正圆，还包括在规定的允许误差范围内在圆周(内周、外周)上具有凹凸的圆、椭圆。对于“卡合部”和“被卡合部”，只要是能够卡合的相对关系即可，而无论其形状如何。“周缘部”相当于内周缘部(即指内周侧的周缘部。下同。)以及外周缘部(即指外周侧的周缘部。下同。)中的一方或者双方。“定子铁芯段”是形成为规定形状的磁性体(主要是软质磁性体)，可以是单体、层叠体等形态。

在本申请的技术方案2所记载的发明所涉及的定子中，其特征在于，上述定子铁芯段具有：规定形状的铁芯主体；以及固定部，该固定部从上述铁芯主体的规定面呈凸状或凹状地延伸而形成，上述卡合部是上述固定部的一部分。

根据该定子铁芯段的结构，与中心件的被卡合部卡合的卡合部是从铁芯主体的规定面呈凸状或凹状地延伸而形成的固定部的一部分。换言之，由于在定子铁芯段的一部分具备卡合部，因此也是定子铁芯段本身的形状。

在现有技术中，铁芯也形成为一定的形状，因此，在形成铁芯的方面，成本、制造所需要的时间等与现有技术没有差别。然而，在本申请发明的定子中，由于在定子铁芯段的一部分具备卡合部，因此，仅通过与中心件的被卡合部卡合就能够将定子铁芯段固定于中心件。因而，能够抑制旋转电机整体的体型，并且，与以往相比，本申请发明的定子能够缩短制造所需要的时间。

在本申请的技术方案3所记载的发明所涉及的定子中，其特征在于，上述中心件具有收纳部，该收纳部形成为能够至少收纳形成于上述定子铁心段的上述固定部的上述卡合部，上述收纳部包括上述被卡合部。

根据该结构，仅通过在中心件形成收纳部就能够至少收纳定子铁芯段所具备的卡合部。定子铁芯段的卡合部只要能与中心件的被卡合部相互卡合即可，因此，能够利用简单的结构将定子铁芯段固定于中心件。另外，在本申请的技术方案3中规定的“能够至少收纳形成于上述固定部的上述卡合部”所指的方式例如包括：收纳部仅收纳卡合部的方式、收纳部收纳卡合部和除了卡合部之外的固定部的一部分的方式、或者收纳部收纳固定部整体的方式等。

在本申请的技术方案4所记载的发明所涉及的定子中，其特征在于，上述定子铁心段的连结上述铁芯主体与上述卡合部的连结部的外径或宽度小于上述卡合部的外径或宽度。

根据该结构，定子铁芯段以铁芯主体-连结部-卡合部的关系形成。由于连结部的外径、宽度小于卡合部的外径、宽度，因此能够确保相对于定子铁芯段卷绕绕组线的空间。并且，由于卡合部形成为比连结部大的形状，因此能够防止定子铁芯段从中心件沿径向(辐射方向)脱落。

在本申请的技术方案5所记载的发明所涉及的定子中，其特征在于，使用在上述中心件的单面侧或者两面侧设置的侧板将上述定子铁心段固定于上述中心件。

根据该结构，使用侧板来将定子铁芯段固定于中心件。通过使用侧板，能够防止摇晃并牢固地固定定子铁芯段。另外，“侧板”的形状虽然是任意的，但由于中心件为圆盘状或圆环状，因此通常侧板为圆盘状、圆环状、扇状等形状。

在本申请的技术方案6所记载的发明所涉及的定子中，其特征在于，上述侧板借助固定单元将上述定子铁心段固定于上述中心件。

根据该结构，不只是使用侧板，还能够利用固定单元将定子铁芯段固定于中心件。因而，由于利用固定单元将定子铁芯段固定于中心件，因此能够防止定子铁芯段摇晃，且能够将定子铁芯段牢固地固定于中心件。另外，“固定单元”例如是螺栓·螺母、螺钉·内螺纹、贯通孔·开口销、焊接等接合、端片的铆接等。

在本申请的技术方案7所记载的发明所涉及的定子中，其特征在于，上述被卡合部形成于上述中心件的至少内周侧以及外周侧，使用在上述中心件的内周侧以及外周侧中的任一侧、或者内周侧以及外周侧中的双方形成的上述被卡合部将上述定子铁心段固定于上述中心件。

根据该结构，在内周侧被卡合部(即内周缘部的被卡合部)、外周侧被卡合部(即外周缘部的被卡合部)，能够将中心件与定子铁芯段相互固定。因此，能够利用简单的结构实现定子铁芯段与中心件的固定。

在本申请的技术方案8所记载的发明所涉及的定子中，其特征在于，上述定子铁心段通过层叠多张薄板而形成。

根据该结构，由于是沿薄板的表面形成磁路，因此，能够容易地在隔着定子而在轴线方向配置的两个转子的相互之间形成从一方的转子通到另一方的转子的磁路。

在本申请的技术方案9所记载的发明所涉及的轴向间隙型旋转电机具有本申请发明的定子。根据该结构，能够提供具有本申请发明中规定的定子所具有的作用效果的轴向间隙型旋转电机。

附图说明

图1是示出构成本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机的一部分的定子的结构例的分解立体图。

图2的(A)是示出图1所示的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯段的构造的一例的主视图。

图2的(B)是图2的(A)所示的定子铁芯段的沿IIB-IIB线的从箭头方向观察的剖视图。

图3的(A)是示出图1所示的轴向间隙型旋转电机的侧板的构造的一例的主视图。

图3的(B)是图3的(A)所示的侧板的沿IIIB-IIIB线的从箭头方向观察的剖视图。

图4的(A)是示出图1所示的轴向间隙型旋转电机的中心件的构造的一例的主视图。

图4的(B)是图4的(A)所示的中心件的沿IVB-IVB线的从箭头方向观察的剖视图。

图5的(A)是示出在本申请发明所涉及的轴向间隙型旋转电机中，在中心件的大约半周卡合有多个定子铁芯段的状态的主视图。

图5的(B)是图5的(A)所示的多个定子铁芯段与中心件之间的卡合状态下的沿VB-VB线的从箭头方向观察的剖视图。

图6的(A)是示出沿图5的(A)所示的VB-VB线的从箭头方向观察的剖视图。

图6的(B)是将图6的(A)所示的一端侧的吻合状态的一部分放大后的剖视图。

图7的(A)是示意性地示出在本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机中的绕组线的卷绕例的主视图。

图7的(B)是图7的(A)所示的绕组线的沿VIIB-VIIB线的从箭头方向观察的剖视图。

图8是示出本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机的结构例的剖视图。

图9是示出本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机的结构例的示意分解立体图。

图10的(A)是示出本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机的中心件的其他结构例的主视图。

图10的(B)是图10的(A)所示的中心件的其他结构例的主视图。

标号说明

10...定子(轴向间隙型旋转电机的定子)；20...定子铁芯段；21...绝缘树脂部；22...铁芯部；22b...固定部；22c...连结部；22d...卡合部；30...侧板；31...第一侧板；32...第二侧板；40(41a、41b、42a、42b)...螺钉；50...(50A、50B)...中心件；51(51A、51B)...被卡合部；52、53、56...贯通孔；54...收纳部；60(60U、60V、60W)...绕组线(线圈)；70...转子(轴向间隙型旋转电机的转子)；71...第一转子；72...第二转子；100...旋转电机(轴向间隙型旋转电机)。

具体实施方式

以下，基于附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。

其中，各图中示出为了对本发明进行说明而需要的元件，并未示出实际的全部元件。在提到上下左右等方向时，以附图的记载为基准。

首先，图1用分解立体图示出构成本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机(以下，为了方便而称为“旋转电机”)的一部分的定子的结构例。其中，图1并未示出定子的整体，而是将定子的一部分放大示出。该图1所示的定子10具有定子铁芯段20、侧板30、中心件50等。

定子铁芯段20形成为规定形状，具有绝缘树脂部21、铁芯部22等。规定形状可以任意设定，但在本方式中形成使侧面的一部分(间隙面)倾斜的T字状的块体。绝缘树脂部21如箭头D1、D2所示固定于铁芯部22的规定面。该绝缘树脂部21担负保护铁芯部22并且防止因与后述的绕组线之间的电连接而导致的短路的功能。另外，定子铁芯段20的具体的结构例后述(参照图2)。

侧板30和在轴部具有外螺纹的螺钉40一起担负将定子铁芯段20固定到中心件50的功能。即，在如图1的箭头D3所示那样将定子铁芯段20的卡合部22d(参照图2)卡合到中心件50的被卡合部51之后，利用侧板30(即第一侧板31以及第二侧板32)如箭头D4、D5所示那样从两面侧夹住定子铁芯段20的固定部22b。在中心件50具有贯通孔52，在第一侧板31具有贯通孔31c，在第二侧板32具有贯通孔32c。在一组贯通孔31c、52、32c形成有内螺纹，以便能够拧入一个螺钉40。因此，仅通过将螺钉40按照贯通孔31c、52、32c的顺序拧入，就能够经由侧板30而将定子铁芯段20固定于中心件50。螺钉40以及贯通孔31c、52、32c相当于在权利要求书的技术方案中规定的“固定单元”。另外，侧板30的具体的结构例后述(参照图3)。

中心件50能够形成为圆盘状或圆环状，但在本方式中形成为圆盘状(参照图4)。该中心件50在外周缘部具有与多个上述定子铁芯段20的每一个卡合的被卡合部51。该被卡合部51相当于在权利要求书的技术方案中规定的“外周侧被卡合部”。因而，中心件50的外周缘部具有形成为齿轮状的凹凸。

以下，对本实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机的各元件的具体的结构例进行说明。

首先，图2的(A)、(B)示出本发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯段20的结构例。具体地说，图2的(A)示出定子铁芯段20的主视图，图2的(B)示出沿图2的(A)所示的IIB-IIB线的从箭头方向观察的剖视图。

如上所述，图2的(A)以及图2的(B)所示的定子铁芯段20具有绝缘树脂部21、铁芯部22等。铁芯部22由磁性体形成，能够以任意形状形成。磁性体可以采用硬质磁性体(例如铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁等永磁铁)，也可以采用软质磁性体(例如使用铁、硅钢等软磁材料形成的电磁铁)。

本实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机是将定子10夹装在由第一转子71以及第二转子72构成的转子70的相互之间的结构(参照图9)，因此，优选形成为以图2的(A)的点划线所示的中心线为基准的对称形状。

铁芯部22由铁芯主体22a和固定部22b构成。铁芯主体22a通过层叠多张薄板形成，且形成为从正面观察呈梯形状的块体。磁通沿各薄板的面方向通过，并从梯形状的各斜边部与转子的磁体(例如图8所示的磁铁71a、72a)之间通过而形成磁路。薄板的厚度是任意的，例如是0.3mm～0.6mm左右。薄板的层叠张数也是任意的。薄板的层叠方法能够应用公知的技术，因此在此省略图示以及说明。

固定部22b形成为从铁芯主体22a的规定面(图2的(A)、(B)的结构例中的下表面)凸出的凸状，由连结部22c和卡合部22d形成。换言之，连结部22c、卡合部22d是固定部22b的一部分。连结部22c是连结铁芯主体22a与卡合部22d的部位，且外径或宽度小于卡合部22d的外径或宽度。卡合部22d是与后述的中心件50所具备的被卡合部51(参照图3的(A)、(B))卡合的部位。卡合部22d的形状是任意的，在图2的(A)的结构例中，形成为朝下表面方向扩大的锥形状。根据该形状，当卡合部22d与被卡合部51卡合时，能够防止定子铁芯段20沿规定方向(在图2的(A)的结构例中为上方向)脱落。

另外，在将绕组线卷绕于铁芯部22的情况下，若在保持图2的(A)、(B)所示的形状的状态下进行卷绕，在端部处绕组线容易脱离。因此，优选在图2的(A)所示的铁芯主体22a的上表面部设置具有止挡部23a的卷绕板23，在下表面部设置具有止挡部24a的卷绕板24(参照图6的(A)、(B))。止挡部23a、24a位于铁芯部22的角部(四角)。

其次，图3示出作为侧板30的一方的第一侧板31的结构例。具体地说，图3的(A)示出第一侧板31的主视图，图3的(B)示出沿图3的(A)所示的IIIB-IIIB线的从箭头方向观察的剖视图。作为侧板30的另一方的第二侧板32除了形成为与第一侧板31呈镜像的形状这点之外，其他结构与第一侧板31相同。因此，对于第二侧板32而言，只要将第一侧板31的图示以及说明中的标号“31”换成“32”即可，在此省略图示以及说明。

图3的(A)以及图3的(B)所示的第一侧板31形成为具有中空部31e的圆环状。该第一侧板31以侧板主体31d为基体，具有端部31a、锥形部31b、贯通孔31c等。端部31a是侧板主体31d的周缘部位，担负按压定子铁芯段20的连结部22c而进行固定的功能。

锥形部31b形成于侧板主体31d与端部31a之间，与卡合部22d对应。即，锥形部31b担负按压定子铁芯段20的卡合部22d而进行固定的功能。贯通孔31c有多个(在图3的(A)的结构例中为8个)，如图1所示，在贯通孔31c的孔的壁面形成有内螺纹，以便能够拧入螺钉40。

其次，图4的(A)、(B)示出中心件50的结构例。具体地说，图4的(A)示出中心件50的主视图，图4的(B)示出沿图4的(A)的IVB-IVB线的从箭头方向观察的剖视图。图4的(A)以及图4的(B)所示的中心件50形成为圆盘状。该中心件50以中心件主体55为基体，具有被卡合部51、贯通孔52、53、收纳部54等。另外，虽然在图的4(A)、(B)中未图示，但除了贯通孔52、53之外还可以另外形成一个以上的贯通孔56，该贯通孔56的详细情况后述(参照图7的(A)、(B))。

被卡合部51是收纳部54的一部分，形成于中心件主体55的周缘部位。该被卡合部51形成为能够收纳上述定子铁芯段20的卡合部22d并与之卡合的形状。收纳部54中的除了被卡合部51之外的部位形成为能够收纳定子铁芯段20的连结部22c的形状。

贯通孔52位于中心件主体55与收纳部54之间，如图1所示，在孔的壁面形成有内螺纹，以便能够拧入螺钉40。该贯通孔52有多个(在图4的(A)的结构例中为8个)，且形成在与贯通孔31c、32c同轴的位置。

贯通孔53与中心件主体55形成同心圆，担负供后述的固定轴90(参照图8)插入而对中心件50进行固定的功能。收纳部54包括上述被卡合部51，并担负收纳定子铁芯段20的固定部22的功能。

参照图5的(A)、(B)～图9，对制造具有上述构造的本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机的工序进行说明。

图5的(A)、(B)是示出在本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机中，在中心件的大约半周卡合有多个定子铁芯段的状态的主视图和剖视图。图6的(A)、(B)是示出使定子铁芯段与中心件卡合后的状态的剖视图。图7的(A)、(B)是示意性地示出绕组线的卷绕例的主视图和剖视图。图8是示出本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机的结构例的剖视图，图9是示出本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机的结构例的示意分解立体图。

(元件制造工序)

首先，如图2所示的定子铁芯段20、图3所示的侧板30(第一侧板31以及第二侧板32)、图4所示的中心件50等那样，分别制造旋转电机的构成元件。上述各元件的制造方法是公知的，因此在此省略图示以及说明。

在制造了需要数量的定子铁芯段20和中心件50之后，进行下述卡合工序。

(卡合工序)

如图1的箭头D3所示，使定子铁芯段20的卡合部22d移动，并与中心件50的对应的被卡合部51卡合。伴随着该卡合，定子铁芯段20的固定部22b被收纳于中心件50的收纳部54。

图5的(A)、(B)示出在中心件50的大约半周卡合有多个定子铁芯段20的状态。图5的(A)示出主视图，图5的(B)示出沿图5的(A)所示的VB-VB线的从箭头方向观察的剖视图。在该图5的(B)中省略了卷绕板23、24的图示。另外，实际上需要在中心件50的整周分别卡合有需要个数的定子铁芯段20。

(固定工序)

在利用上述卡合工序在中心件50的整周卡合有定子铁芯段20之后，使用侧板30(第一侧板31以及第二侧板32)、螺钉40来进行固定。具体地说，如图1所示，以利用第一侧板31和第二侧板32夹持定子铁芯段20的方式按压固定部22b，并将螺钉40拧入于同一轴上的贯通孔31c、32c、52来固定定子铁芯段20。图6的(A)、(B)示出以这种方式将定子铁芯段20固定于中心件50后的状态。

图6的(A)与图5的(B)同样，示出沿图5的(A)所示的VB-VB线的从箭头方向观察的剖视图。图6的(B)放大示出图6的(A)中的一端侧的卡合状态。

从图6的(B)所示的构造可知，侧板30(第一侧板31以及第二侧板32)由螺钉40固定于中心件50。该侧板30具有锥部(即图3的(B)所示的锥部31b)。因此，本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机具有简单的构造，并能够在短时间内组装，而且能够防止定子铁芯段20沿径向(辐射方向；箭头D6方向)脱落。

(卷绕工序)

在利用上述固定工序进行了需要数量的定子铁芯段20与中心件50的固定之后，将绕组线60卷绕于各定子铁芯段20的铁芯部22。

具体地说，在图6的(B)所示的止挡部23a、24a的范围内缠绕绕组线60。例如，在为三相(U相、V相、W相)的旋转电机的情况下，在与各相分别对应的铁芯部22卷绕绕组线60。

图7的(A)、(B)示出卷绕了绕组线60(具体地说是U相绕组线60U)后的状态。图7的(A)用主视图示出整体中的左半部分(半周)。图7的(B)示出沿图7所示的VIIB-VIIB线的从箭头方向观察的剖视图。其中，在图7的(B)中，以能够理解的方式图示出上侧的定子铁芯段20的卷绕状态，在下侧的定子铁芯段20中，省略卷绕状态的一部分。

特别是如图7的(B)所示，有时同相的绕组线60收拢成一束来进行电连接，因此，在这样的构造的情况下，优选在中心件50设置供绕组线60通过的贯通孔56。

另外，在图7的(A)中示出在设置于图面上部的贯通孔56穿通有三相的绕组线60(U相绕组线60U、V相绕组线60V、W相绕组线60W)的状态。

(组装工序)

在利用上述卷绕工序将绕组线60卷绕于铁芯部22之后，对中心件50进行固定，并且安装以隔着该中心件50的方式配置且能够旋转的转子，从而组装轴向间隙型旋转电机。图8示出轴向间隙型旋转电机的组装完成后的状态的剖视图，图9示出轴向间隙型旋转电机组装完成后的状态的的示意分解立体图。

如图8所示，在中心件50的贯通孔53插通固定轴90，并将中心件50与固定轴90固定。该固定方法能够任意决定。例如可以采用以下方法的任意一种：使用螺栓、螺钉等紧固部件进行紧固的固定方法、通过使母材熔化而进行电弧焊等从而进行接合的固定方法、或者使用粘合剂进行粘合的固定方法。

以隔着固定于固定轴90的中心件50的方式配置转子70(第一转子71以及第二转子72)。在固定轴90与转子70之间夹装有轴承80，从而将转子70保持为旋转自如。即，在固定轴90与第一转子71之间夹装第一轴承81，在固定轴90与第二转子72之间夹装第二轴承82。利用该结构，旋转轴70能够以点划线所示的固定轴90的轴心为中心旋转。

转子70具有用于形成磁通经由固定于中心件50的定子铁芯段20的铁芯部22流通的磁路的磁铁。即，在转子70(第一转子71以及第二转子72)的分别与铁芯部22的倾斜面对置的部位固定地设置有磁铁。铁芯部22的倾斜面与磁铁71a、72a不接触，在铁芯部22的倾斜面与磁铁71a、72a之间设置有形成上述磁路所需要的间隙(空隙)。该间隙越小(狭窄)则能够形成越强的磁路，但易于受到来自外部的冲击等而导致铁芯部22与磁铁71a、72a接触从而造成损伤。因此，优选在铁芯部22的倾斜面与磁铁71a、72a之间设定有能够形成尽量强的磁路、且难以受到损伤的适当的间隙。

磁铁71a、72a采用例如硬质磁性体(例如铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁等永磁铁)，但也可以采用软质磁性体(例如使用铁、硅钢等软磁性材料形成的电磁铁)。在图8的结构例中，利用螺钉41a、42a将磁铁71a、72a紧固并固定于转子70。另外，也可以采用如下其他的固定方法将磁铁71a、72a固定于转子70：利用螺栓和螺母进行紧固的紧固方法、进行电弧焊等的接合方法、使用粘合剂的粘合方法等。

为了实现获得大的旋转力(扭矩)的目的，在本实施方式中使第一转子71与第二转子72同步地旋转。因此，利用一个以上的连结部件73将第一转子71以及第二转子72的端部彼此连结。一个以上的连结部件73借助利用螺钉41a、42a进行的紧固而连结。另外，也可以采用如下其他的固定方法将第一转子71以及第二转子72的端部彼此连结：利用螺栓和螺母进行紧固的方法、进行电弧焊等的接合方法、使用粘合剂进行粘合的方法等。并且，连结部位不限定于端部，也可以是其他的部位(例如覆盖转子70的壳体等)。

经过上述的元件制造工序、卡合工序、固定工序、卷绕工序以及组装工序，能够制造图9所示的本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机100。在图9中，为了便于理解，示意性地示出定子10与转子70(第一转子71以及第二转子72)之间的位置关系。

即，定子10由构成转子的第一转子71以及第二转子72夹持，旋转电机100构成为轴向间隙型旋转电机。另外，对于卡合工序、固定工序以及卷绕工序，除了固定工序在卡合工序之后进行之外，其他的工序可以按照不同顺序进行。

根据上述的本申请发明的实施方式，能够获得以下所示的各种效果。

首先，在本申请的技术方案1中规定的定子10形成为如下的结构，该定子10具有：中心件50，该中心件50形成为圆盘状；多个定子铁心段20，该多个定子铁心段20具备与形成在中心件50的周缘部的多个被卡合部51分别卡合的卡合部22d；以及绕组线60，该绕组线60卷绕于多个定子铁心段20的每一个(参照图1、图2的(A)、(B)、图8)。

根据该结构，仅通过将多个定子铁心段20所具备的卡合部22d与形成在中心件50的周缘部的对应于各个卡合部20的多个被卡合部51卡合就能够进行固定。

因而，在本申请发明的实施方式所涉及的轴向间隙型旋转电机中，不需要进行现有技术、如参考文献2的现有技术中所必须进行的“铆接加工”等，所以能够缩短制造所需要的时间。

并且，定子铁心段20固定于中心件50的周缘部，因此，能够抑制旋转电机100整体的体型(特别是轴线方向)。

本申请的技术方案2中规定的定子铁心段20形成为如下的结构，该定子铁心段20具有规定形状的铁芯主体22a和形成为从铁芯主体22a的规定面凸出的凸状的固定部22b，卡合部22d是固定部22b的一部分(参照图2的(A)、(B))。根据该结构，在定子铁心段20的一部分具备卡合部22d，因此，仅通过与中心件50的被卡合部51卡合就能够进行固定。因而，能够抑制旋转电机100整体的体型，并且与以往相比能够缩短制造所需要的时间。

在本申请的技术方案3中规定的中心件50形成为如下的结构，该中心件50具有收纳部54，该收纳部54形成为能够至少收纳定子铁心段20的固定部22b的卡合部22d(参照图4的(A)、(B))。根据该结构，仅通过在中心件50形成收纳部54就能够至少收纳定子铁心段20所具备的卡合部22d。定子铁心段20的卡合部22d仅与中心件50的被卡合部51卡合即可，因此能够以简单的结构实现固定。

在本申请的技术方案4中规定的定子铁心段20形成为如下的结构：连结铁芯主体22a与卡合部22d的连结部22c的外径或宽度小于卡合部22d的外径或宽度(参照图2的(A)、(B))。根据该结构，由于连结部22c的外径或宽度小于卡合部22d的外径或宽度，因此能够确保相对于定子铁心段20卷绕绕组线60的空间。并且，由此卡合部22d形成为比连结部22c大的形状，因此能够防止定子铁心段20从中心件50沿径向(辐射方向)脱落。

在本申请的技术方案5中形成为如下的结构：中心件50和定子铁心段20在两面侧使用侧板30(第一侧板31以及第二侧板32)固定(参照图1、图6的(A)、(B))。根据该结构，由于使用侧板30从两面侧将定子铁心段20固定于中心件50，因此能够防止定子铁心段20的摇晃，并能够将定子铁心段20牢固地固定于中心件50。

另外，虽然未图示，但在侧板30具有所需要的刚性的情况下，即便构成为仅在中心件50的单面侧使用侧板30(第一侧板31以及第二侧板32的任一方)来固定定子铁心段20，也能得到同样的效果。

在本申请的技术方案6中形成为如下的结构：侧板30借助螺钉40(固定单元)将定子铁心段20固定于中心件50(参照图1、图6的(A)、(B))。根据该结构，并非仅使用侧板30进行固定，还使用螺钉40将定子铁心段20固定于中心件50。由于通过螺钉40的紧固来将定子铁心段20固定于中心件50，因此能够同时获得以下效果：防止定子铁心段20的摇晃，并强化相对于中心件50的固定。

在本申请的技术方案7中形成为如下的结构：利用中心件50的被卡合部51(外周侧被卡合部)来进行中心件50与定子铁心段20彼此的固定(参照图1、图6的(A)、(B))。根据该结构，在被卡合部51中，能够利用简单的结构将定子铁心段20固定于中心件50。

另外，虽然未图示，但在中心件50与侧板30(参照图3的(A)、(B))同样形成为圆环状的情况下，不仅能够在中心件50的外周缘部形成被卡合部51，还能够在内周缘部形成被卡合部51。在该情况下，能够在内周部的被卡合部51(相当于“内周侧被卡合部”)利用简单的结构实现定子铁心段20与中心件50的固定。

在本申请的技术方案8中形成为如下的结构：定子铁心段20通过层叠多张薄板而形成(参照图1、图2的(B))。根据该结构，沿薄板的表面形成磁路，因此能够容易地形成从隔着定子10在轴线方向配置的构成转子70的一侧的转子(例如第一转子71)通到另一侧的转子(例如第二转子72)的磁路。

在本申请的技术方案9中形成为如下的结构：旋转电机100具有定子10(参照图1、图8、图9)。根据该结构，能够提供一种具有利用本申请发明得到的各种作用效果的旋转电机100(即轴向间隙型旋转电机)。

(其他实施方式)

以上对用于实施本发明的实施方式进行了说明，但本发明并非限定于在该实施方式中公开的内容。换言之，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内以各种方式实施。例如，可以实现接下来所述的各种方式。

在上述的实施方式中，构成为将中心件50形成为圆盘状的结构(参照图4(A))。代替该实施方式，也可以构成为将中心件50形成为圆环状的结构。图10的(A)、(B)示出该形成圆环状的结构例。如图10的(A)所示，形成为如下的结构例：中心件50A不仅在中心件主体55A的外周缘部设置有多个被卡合部51A，在内周缘部也设置有多个被卡合部51B。

在图10的(A)所示的结构中，被卡合部51A以及被卡合部51B的一部分用实线表示，用点划线示出环绕整周而形成有被卡合部的部位。根据该结构，能够使定子铁心段20(具体地说是卡合部22d)卡合于被卡合部51A、被卡合部51B。因此，根据该结构，能够增大从构成转子70的一方的转子如第一转子71通到另一侧的转子如第二转子72的磁路，所以能够确保旋转力(扭矩)很大。

图10的(B)所示的中心件50B的结构是仅在中心件主体55A的内周缘部设置多个被卡合部51B的结构例。在图10的(B)所示的结构中，用实线示出被卡合部51B的一部分，用点划线示出环绕整周而形成有被卡合部的部位。

另外，被卡合部51B设置于中心件主体55A的内周缘部，因此，转子70也能够形成为圆盘状。根据该结构例，定子铁心段20配置于旋转电机100的中心侧，因此，与以往相比能够缩小旋转电机100的体型。

在上述的实施方式中，构成为将侧板30形成为圆环状的结构(参照图3的(A))。代替该实施方式，也可以构成为将侧板30形成为其他形状的结构。由于中心件50为圆盘状或圆环状，因此，作为其他的形状，通常为圆盘状、圆环状、扇形等形状。无论是何形状，都能从双面侧或单面侧固定定子铁心段20。因此，能够得到与上述的实施方式相同的作用效果。

在上述的实施方式中，作为固定单元应用了螺钉40以及贯通孔31c、52、32c(参照图1)。代替该实施方式，也可以应用其他的固定单元。作为其他的固定单元，可以采用例如使用螺栓和螺母进行的紧固、进行电弧焊等的接合方法、使用粘合剂进行粘合的粘合方法等任意方法。

在使用螺栓和螺母进行紧固的紧固方法中，无需在贯通孔31c、52、32c形成内螺纹。在接合方法、粘合等方法中，无需形成贯通孔31c、52、32c本身。即便应用其他的固定方法，也能够将定子铁心段20固定于中心件50，因此能够获得与上述的实施方式相同的作用效果。

在上述的实施方式中，构成为将与被卡合部51卡合的铁芯部22的卡合部22d形成为朝下表面方向扩大的锥形状的结构(参照图1、图2的(A))。代替该实施方式，也可以构成为以外径、宽度大于连结部22c外径、宽度的其他的形状形成铁芯部22的卡合部22d的结构。作为其他的形状，例如是四面体以上的多面体、三棱柱以上的多棱柱、球体(包括扁平球体)、圆柱(包括椭圆柱)、三棱锥以上的多棱锥、将两个以上的立体合成而成的合成立体等。在构成为由其他的形状形成的结构的情况下，连结部22c的外径、宽度小于卡合部22d的外径、宽度，因此，也能够确保绕组线60的空间，并能够防止定子铁心段20从中心件50沿径向(辐射方向)脱落。

在上述的实施方式中，定子铁心段20的固定部22b(具体地说是卡合部22d)构成为从铁芯主体22a的规定面(在图2的结构例中为下表面)呈凸状地延伸而形成的结构(参照图1、图2的(A))。

代替该方式，也可以构成为从铁芯主体22a的规定面呈凹状地延伸而形成的结构。在该情况下，中心件50的被卡合部51需要形成为与该凹状的固定部22b对应的凸状。由于仅固定部22b与被卡合部51的形状的凹凸关系相反，因此也能得到与上述的实施方式相同的作用效果。

在上述的实施方式中，构成为作为定子铁心段20的固定部22b的一部分而形成卡合部22d的结构(参照图1、图2的(A)、(B))。代替该实施方式，也可以构成为作为固定部22b的全部而形成卡合部22d的结构。换言之，可以构成为将固定部22b整体作为卡合部22d的结构。如图1、图2的(A)所示，若形成为越靠近定子铁心段20的铁芯主体22a的规定面则卡合部22d的外径、宽度越小，则能够防止定子铁心段20从中心件50沿径向(辐射方向)脱落。

在上述的实施方式中，中心件50的收纳部54构成为收纳固定部22b的全部的结构(参照图1、图5的(A)、(B)、图6的(A)、(B))。代替该方式，也可以构成为收纳固定部22b的一部分的结构。例如，构成为收纳部54只收纳卡合部22d的结构、收纳部54收纳卡合部22d的全部和连结部22c的一部分的结构等。无论是哪种结构，由于被卡合部51与卡合部22d卡合，因此都能够将定子铁心段20固定于中心件50。因此，能够得到与上述的实施方式相同的作用效果。

在上述的实施方式中，构成为使构成转子70的定影装置71以及第二转子72彼此隔着中心件50对置的结构(参照图1、图8、图9)。

第一转子71以及第二转子72分别是一个圆环状部件。代替该方式，也可以利用两个以上的圆环状部件构成第一转子71以及第二转子72中的一方或双方。在该情况下，定子铁心段20的铁芯部22设置有以从与设置了固定部22b的面对置的面(在图1中为上表面)延伸的方式设置的固定部22b那样的凸状部位，并且，该凸状部位与铁芯主体22a的斜面部同样，形成为能够与各圆环状部件所具备的磁铁71a、72a形成磁路的形状。根据该结构，能够使磁路增大，因此能够较大地确保比由一个圆环状部件形成的第一转子71以及第二转子72的结构大的旋转力(扭矩)。

Claims (9)

1.一种轴向间隙型旋转电机的定子，该定子与转子隔开空隙地在轴线方向对置，所述定子的特征在于，

所述定子具有：

中心件，该中心件形成为圆盘状或者圆环状，且具有形成在周缘部的多个被卡合部；

多个定子铁心段，该多个定子铁心段具备与所述中心件的多个所述被卡合部分别卡合的卡合部；以及

绕组线，该绕组线被卷绕于所述多个定子铁心段的每一个。

2.根据权利要求1所述的轴向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述定子铁心段具有：

规定形状的铁芯主体；以及

固定部，该固定部从所述铁芯主体的规定面呈凸状或凹状地延伸而形成，

所述卡合部是所述固定部的一部分。

3.根据权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述中心件具有收纳部，该收纳部形成为能够至少收纳形成于所述定子铁心段的所述固定部的所述卡合部，所述收纳部包括所述被卡合部。

4.根据权利要求2所述的轴向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述定子铁心段的连结所述铁芯主体与所述卡合部的连结部的外径或宽度小于所述卡合部的外径或宽度。

5.根据权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

使用在所述中心件的单面侧或者两面侧设置的侧板将所述定子铁心段固定于所述中心件。

6.根据权利要求5所述的轴向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述侧板借助固定单元将所述定子铁心段固定于所述中心件。

7.根据权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述被卡合部形成于所述中心件的至少内周侧以及外周侧，使用在所述中心件的内周侧以及外周侧中的任一侧、或者内周侧以及外周侧中的双方形成的所述被卡合部将所述定子铁心段固定于所述中心件。

8.根据权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述定子铁心段通过层叠多张薄板而形成。

9.一种轴向间隙型旋转电机，其特征在于，

所述轴向间隙型旋转电机具有权利要求1或2所记载的轴向间隙型旋转电机的定子。

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