CN104979922A - 线圈骨架及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线圈骨架及旋转电机，在卷绕在旋转电机的线圈骨架上的线圈线的线径较粗的情况下也能够防止卷绕散开。本发明涉及的线圈骨架(6)装配于旋转电机(1)的定子铁心(5)，所述线圈骨架(6)具有：主体部(21)，其在外周卷绕有线圈线(7)；突起部(23)，其比主体部(21)的开口侧端部向大致平行于线圈轴方向的方向突出，并被缠绕线圈线(7)的末端部(7a)；以及末端处理部(20)，其配置在主体部(21)的开口侧端部，并向负载相反侧引出缠绕在突起部(23)上的末端部(7a)。

Description

线圈骨架及旋转电机

技术领域

本发明涉及线圈骨架及旋转电机。

背景技术

在专利文献1中记载了竖立设置有两个方杆状的销端子的线圈骨架，所述两个方杆状的销端子用于缠绕线圈线的卷绕开始及卷绕结束的末端。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－105484号公报

发明内容

本发明要解决的问题

在负载量较大的旋转电机中线圈线径较粗，因此不能适当地在销端子上缠绕线圈线，有可能发生线圈线的卷绕散开。

本发明是鉴于这种问题而完成的，其目的是提供即使是在线圈线径较粗的情况下也能够防止卷绕散开的线圈骨架及旋转电机。

用于解决问题的方法

为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，适用如下线圈骨架，所述线圈骨架装配于旋转电机的定子铁心，其特征在于，具有：主体部，其在外周卷绕有线圈线；以及突起部，其比所述主体部的开口侧端部向大致平行于线圈轴方向的方向突出，并被缠绕所述线圈线的末端部。

另外，根据本发明的另外一个观点，适用如下旋转电机，所述旋转电机具备定子及转子，所述定子具有：定子铁心；上述多个线圈骨架，其装配于所述定子铁心；以及线圈线，其卷绕在所述线圈骨架上。

另外，根据本发明的另外一个观点，适用如下线圈骨架，所述线圈骨架装配于旋转电机的定子铁心，其特征在于，具有：主体部，其在外周卷绕有线圈线；以及防止所述线圈线的卷绕散开的机构。

发明效果

根据本发明，能够提供即使是在线圈线径较粗的情况下也能够防止卷绕散开的线圈骨架及旋转电机。

附图说明

图1是表示一个实施方式涉及的旋转电机的整体结构的纵向剖视图。

图2是表示框架、定子、以及接线基板的结构的立体图。

图3是表示卷绕有线圈线的状态下的线圈骨架的俯视图、主视图、侧视图。

图4是表示未卷绕线圈线的状态下的线圈骨架的末端处理部的主视图。

图5是表示未卷绕线圈线的状态下的线圈骨架的末端处理部的俯视图。

图6是表示在引出槽的开口侧形成有突条部的变形例中的线圈骨架的末端处理部的主视图。

附图标记说明

1：旋转电机，2：定子，3：转子，5：定子铁心，6：线圈骨架，7：线圈线，7a：末端部，20：末端处理部，21：主体部，22：开口侧端部，23：突起部，24：导向槽，25：环绕槽，26：引出槽，27：锥形部，28：突条部，E：卷绕结束位置。

具体实施方式

以下参照附图，对一个实施方式进行说明。此外，在下面，为了便于说明旋转电机等的结构，适当地使用上下左右等方向，但是不限定旋转电机等的各结构的位置关系。

＜旋转电机的结构＞

首先，参照图1及图2说明本实施方式涉及的旋转电机的结构。

如图1及图2所示，旋转电机1具有定子2及转子3。旋转电机1是转子3配置在定子2的内部的所谓的内转子型电机。

旋转电机1具备：大致圆筒状的框架4；上述定子2，其设在框架4的内周侧；上述转子3，其设在定子2的内侧；以及轴10，其安装于转子3。轴10经由负载侧轴承12和负载相反侧轴承14旋转自如地被支承，所述负载侧轴承12和负载相反侧轴承14的外圈分别嵌合于负载侧托架11和负载相反侧托架13，其中，所述负载侧托架11设为堵塞框架4的旋转轴方向一侧(图1中右侧)，所述负载相反侧托架13设为堵塞框架4的旋转轴方向另一侧(图1中左侧)。此外，“旋转轴方向”是指轴10的旋转轴心AX1的方向。

此外，在本说明书中“负载侧”是指相对定子2未设置接线基板100的方向(图1中右侧)，“负载相反侧”是指负载侧的相反方向(图1中左侧)。

转子3具有：大致圆筒状的转子铁心8，其固定在轴10的外周面上；以及永久磁铁9，其设在转子铁心8上，所述转子3在径向上经由磁间隙与定子2的内周面对置地进行配置。

定子2具有：多个定子铁心5，其大致圆环状地配置在框架4的内周侧；线圈骨架6，其装配在各定子铁心5上；以及线圈线7，其卷绕在各线圈骨架6上。这些各定子铁心5、线圈骨架6、以及线圈线7构成定子分割体2A，定子2由大致圆环状地进行配置的多个定子分割体2A构成。在多个线圈骨架6的负载相反侧设有大致圆环状的接线基板100。卷绕在线圈骨架6上的线圈线7的卷绕开始及卷绕结束的末端部7a通过焊锡H被固定在接线基板100上。由被压入的树脂形成的树脂模制部15来一体地覆盖接线基板100及多个定子铁心5、线圈骨架6及线圈线7的整体。

＜接线基板的接线处理＞

如图2所示，接线基板100具有多个大致圆弧状(或者也可以是大致圆环状)的导电部件110、和大致圆环状的绝缘部件120。在该例子中，多个导电部件110以在半径方向上成为四层的方式大致同心圆状地进行配置。绝缘部件120例如通过由树脂材料进行的嵌件成型而形成，并覆盖多个导电部件110的表面的至少一部分。该绝缘部件120以使各导电部件110位于大致正交于旋转轴方向的同一平面上的方式固定在规定的位置上，并确保各导电部件110之间的绝缘。

分别向负载相反侧引出卷绕在各线圈骨架6上的线圈线7的卷绕开始及卷绕结束的末端部7a，并且所述末端部7a经由设于载置在多个线圈骨架6的接线基板100的绝缘部件120的锥形孔(未图示)贯穿对应的导电部件110的贯穿孔，在该状态下，接线基板100被固定在全部线圈骨架6上。之后，如下切断各末端部7a的不需要的部分：各末端部7a的长度成为比导电部件110的负载相反侧表面突出一些程度的长度。接着，各末端部7a通过由焊锡H进行的软钎焊被固定在各导电部件110上，结束以规定的接线模式向接线基板100接线多个末端部7a的接线处理(由此，成为如图2所示的状态)。

此外，上述接线基板100的结构是一个例子，并不限于此。另外，不需要一定在线圈线7的末端部7a的接线中使用基板，也可以设成未使用基板的接线部。

＜线圈骨架的结构＞

在图3表示卷绕有线圈线的状态下的线圈骨架。图3(a)是从定子的外周侧观察线圈骨架时的俯视图，图3(b)是从定子的负载相反侧观察线圈骨架时的主视图，图3(c)是从定子的周向观察线圈骨架时的侧视图。

线圈骨架6具有：主体部21，其在外周卷绕有线圈线7；凸缘部31，其设于主体部21的外周侧的开口侧端部；以及凸缘部32，其设于主体部21的内周侧的开口侧端部。如图3(a)所示，主体部21是从线圈轴方向(线圈轴心AX2的方向)观察到的形状呈大致长方形的筒状。在主体部21的长方形状的开口22内插入有定子铁心5。线圈线7在主体部21的周向两侧的表面、和负载侧及负载相反侧的一侧表面上排列卷绕，并且在负载侧及负载相反侧的另一侧表面上、通常在负载相反侧的表面上进行卷绕位置的移动。

线圈骨架6具备突起部23，所述突起部23在大致平行于线圈轴方向的方向上比主体部21的开口侧端部朝向外周侧突出，并被缠绕线圈线7的末端部7a。在该例子中突起部23是其负载相反侧为平坦的大致圆柱状，并设于主体部21的负载相反侧的短边侧。具体而言，在主体部21的外周侧的开口侧端部上设有载置接线基板100(参照图2)的末端处理部20，在末端处理部20的外周侧设置突起部23。末端处理部20如下构成：沿着旋转轴方向向负载相反侧引出缠绕在突起部23上的线圈线7的卷绕结束的末端部7a及卷绕开始的末端部7b。

此外，在本实施方式中，末端处理部20引出线圈线7的卷绕结束及卷绕开始的两个末端部7a、7b，但是不限于此。例如也可以通过凸缘部32来引出卷绕开始的末端部7b，而通过末端处理部20只引出卷绕结束的末端部7a。

在图4及图5中表示未卷绕线圈线的状态下的末端处理部20。如图4及图5所示，末端处理部20具有导向槽24，所述导向槽24从主体部21的卷绕结束位置E(参照图3(b)及图3(c))朝向突起部23引导线圈线7的末端部7a。导向槽24是以向负载侧方向凹陷的方式形成于末端处理部20的负载相反侧的端部20a的槽，所述导向槽24具有向凹部20b引导末端部7a的倾斜部24a。此外，在末端处理部20的端部20a上载置有接线基板100。

另外，末端处理部20具有环绕槽25，所述环绕槽25形成在突起部23的周围，并供环绕突起部23的末端部7a的至少一部分嵌入。环绕槽25是形成在大致圆柱状的突起部23的周围的大致圆弧状的槽。环绕槽25的一侧端部25a与凹部20b连接。此外，末端处理部20在外周侧的表面上具有锥形部20c、20d。由此，将突起部23的周围的表面20e的高度抑制得低于突起部23，并实现了简单地将线圈线7的末端部7a易于缠绕在突起部23上。

另外，末端处理部20具有沿着旋转轴方向形成的引出槽26，所述引出槽26的一端与环绕槽25的另一侧的端部25b连接，并且另一端向末端处理部20的负载相反侧的端部20a开口。引出槽26相对于环绕槽25的另一侧的端部25b以比该端部25b的切线t的方向向外周侧(以突起部23的中心轴作为中心的圆的径向外侧)倾斜规定的角度θ的角度来进行连接。并且，末端处理部20具有锥形部27，所述锥形部27形成在环绕槽25及引出槽26中的至少一者的开口部上，在本例中所述锥形部27形成在环绕槽25的一部分(端部25b的局部)及引出槽26的全部的开口部上。

在上述内容中，突起部23相当于防止线圈线的卷绕散开的机构的一例。

＜实施方式的效果＞

如以上说明，在本实施方式中，装配于旋转电机1的定子铁心5的线圈骨架6具有：主体部21，其在外周上卷绕有线圈线7；以及突起部23，其比主体部21的开口侧端部向大致平行于线圈轴方向的方向突出，并被缠绕线圈线7的末端部7a。由此，不使用销端子就能够保持末端部7a，因此，在线圈线径较粗的情况下也能够防止卷绕散开。

另外，突起部23向大致平行于线圈轴方向的方向突出，因此，末端部7a沿着相对于引出方向(旋转轴方向)大致垂直的方向以螺旋状进行缠绕。由此，能够稳定地定位末端部7a的向接线基板100侧的引出位置，并且能够防止向突起部23的缠绕松弛。另外，例如与设成突起部23比主体部21的开口侧端部向旋转轴方向突出的结构的情况相比，能够缩短线圈骨架6的旋转轴方向的尺寸，并能够在旋转轴方向上小型化旋转电机1。

另外，在本实施方式中尤其是从线圈轴方向观察主体部21时其形状为大致长方形，突起部23设于主体部21的短边侧。由此，能够使最外周层的线圈线7在主体部21的短边侧交叉并向突起部23引导而缠绕在突起部23上。其结果，能够对最外周层的线圈线7施加向内的张力，因此能够防止卷绕散开。

如图3所示，尤其是在主体部21的线圈线的最外周的卷绕结束位置E为离开凸缘部31(末端处理部20)的位置的情况下，本实施方式的结构有效。即，例如，线圈骨架6在长边侧具有缠绕线圈线7的末端部7a的结构的情况下，卷绕结束位置E靠近凸缘部31(末端处理部20)的情况下能够防止卷绕散开，但是卷绕结束位置E位于远离凸缘部31的位置的情况下有可能发生卷绕散开。在本实施方式中，如上所述，突起部23设于主体部21的短边侧，因此，能够在长边和短边之间的角部(卷绕结束位置E)保持线圈线7，并能够在短边侧交叉而缠绕在突起部23上。其结果，能够对最外周层的线圈线7施加向内的张力，因此能够防止卷绕散开。

另外，在本实施方式中尤其是线圈骨架6还具有末端处理部20，所述末端处理部20配置在主体部21的开口侧端部，并向负载相反侧引出缠绕在突起部23上的末端部7a，突起部23设在末端处理部20上。由此，能够向旋转电机1中配置在线圈骨架6的负载相反侧的接线基板100灵活地引导线圈线7的末端部7a。

另外，在本实施方式中尤其是末端处理部20具有导向槽24，所述导向槽24从主体部21中的卷绕结束位置E朝向突起部23引导线圈线7的卷绕结束的末端部7a。由此，能够向突起部23灵活地引导线圈线7的末端部7a。另外，通过线圈线7嵌入在导向槽24内，能够防止由线圈线7导致在末端处理部20的端部20a的表面上产生凹凸的情况，因此，能够在末端处理部20的端部20a上载置接线基板100等。

另外，在本实施方式中尤其是末端处理部20具有环绕槽25，所述环绕槽25形成于突起部23的周围，并被嵌入环绕突起部23的线圈线7的末端部7a的至少一部分。通过将线圈线7的末端部7a嵌入在环绕槽25内，能够在将末端部7a缠绕在突起部23上的状态下进行保持。

另外，在本实施方式中尤其是末端处理部20具有沿着旋转轴方向形成的引出槽26，其一端与环绕槽25的端部25b连接并且另一端向末端处理部20的负载相反侧的端部20a开口。通过将线圈线7的末端部7a嵌入在引出槽26内，能够准确地定位末端部7a的向旋转轴方向一侧的引出位置。

另外，在本实施方式中尤其是，环绕槽25是形成于大致圆柱状的突起部23的周围的圆弧状的槽，引出槽26相对于环绕槽25的端部25b以比该端部25b的切线t的方向更向外周侧倾斜的角度来进行连接。由此，能够增加线圈线7的末端部7a的向突起部23的缠绕量，并能够提高末端部7a的保持效果。另外，能够微调整末端部7a的向旋转轴方向一侧的引出位置。

另外，在本实施方式尤其是末端处理部20具有锥形部27，所述锥形部27形成于环绕槽25及引出槽26中的至少一者的开口部。由此，简化向环绕槽25及引出槽26嵌入线圈线的末端部7a的作业。

＜变形例＞

此外，公开的实施方式不限于上述内容，在不脱离其主旨及技术思想的范围内能够进行各种各样的改变。

例如，如图6所示，也可以在末端处理部20的引出槽26的槽内的开口侧形成突条部28。突条部28也可以沿着引出槽26的长度方向全长连续地进行设置，也可以片断地进行设置。本变形例的其他结构与上述实施方式相同，因此省略说明。

根据本变形例，在引出槽26上设置突条部28，因此，能够提高嵌入在引出槽26内的线圈线7的末端部7a的自引出槽26中的防脱效果。此外，也可以在环绕槽25上设置突条部，从而进一步提高末端部7a的自槽中的防脱效果。

以上将旋转电机1为内转子型电机的情况作为一例进行了说明，但是也可以是定子的外部配置有转子的所谓的外转子型电机。另外，也可以在旋转电机为发电机的情况下适用本实施方式。

此外，在以上说明中，在存在“垂直”、“平行”、“平面”等的记载的情况下，该记载不表示严格的意义。即，这些“垂直”、“平行”、“平面”允许设计上、制造上的公差、误差，其表示“实质上垂直”、“实质上平行”、“实质上平面”。

另外，在以上说明中，在对外观上的尺寸、大小记载“相同”、“相等”、“不同”等的记载的情况下，该记载不表示严格的意义。即，这些“相同”、“相等”、“不同”允许设计上、制造上的公差、误差，其表示“实质上相同”、“实质上相等”、“实质上不同”。

另外，除了以上已经记载的内容以外，也可以适当地组合应用根据上述实施方式、变形例的方法。

此外，虽然不进行一一举例，但是在不脱离其主旨的范围内，能够增加各种各样的改变来实施上述实施方式、变形例。

Claims (10)

1.一种线圈骨架，其装配于旋转电机的定子铁心，

所述线圈骨架的特征在于，具有：

主体部，其在外周卷绕有线圈线；以及

突起部，其比所述主体部的开口侧端部向大致平行于线圈轴方向的方向突出，并被缠绕所述线圈线的末端部。

2.根据权利要求1所述的线圈骨架，其特征在于，

所述主体部是从所述线圈轴方向观察到的形状呈大致长方形的筒状，

所述突起部设于所述主体部的短边侧。

3.根据权利要求1或2所述的线圈骨架，其特征在于，

所述线圈骨架还具有末端处理部，所述末端处理部配置在所述主体部的所述开口侧端部，并向旋转轴方向一侧引出缠绕在所述突起部上的所述末端部，

所述突起部设在所述末端处理部上。

4.根据权利要求3所述的线圈骨架，其特征在于，

所述末端处理部具有导向槽，所述导向槽从所述主体部中的卷绕结束位置朝向所述突起部引导所述线圈线的所述末端部。

5.根据权利要求4所述的线圈骨架，其特征在于，

所述末端处理部具有环绕槽，所述环绕槽形成在所述突起部的周围，并供环绕所述突起部的所述末端部的至少一部分嵌入。

6.根据权利要求5所述的线圈骨架，其特征在于，

所述末端处理部具有沿着所述旋转轴方向形成的引出槽，所述引出槽的一端与所述环绕槽的端部连接并且另一端向所述末端处理部的所述旋转轴方向一侧的端部开口。

7.根据权利要求6所述的线圈骨架，其特征在于，

所述环绕槽是形成在大致圆柱状的所述突起部的周围的圆弧状的槽，

所述引出槽相对于所述环绕槽的端部以比该端部的切线方向向外周侧倾斜的角度来进行连接。

8.根据权利要求6或7所述的线圈骨架，其特征在于，

所述末端处理部具有锥形部，所述锥形部形成在所述环绕槽及所述引出槽中的至少一者的开口部上。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的线圈骨架，其特征在于，

所述环绕槽及所述引出槽中的至少一者具有突条部，所述突条部形成在槽内的开口侧。

10.一种旋转电机，其具备定子及转子，

所述旋转电机的特征在于，

所述定子具有：

定子铁心；

权利要求1至9中任一项所述的多个线圈骨架，其装配于所述定子铁心；以及

线圈线，其卷绕在所述线圈骨架上。