CN106416024A - 轴向间隙型旋转电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轴向气隙型旋转电机,其在确保高输出、高效率化的同时降低轴电压。包括定子(19),其将至少具有铁芯(21)和线圈(22)的多个定子铁芯(20)以轴为中心排列成环状而构成);内周面与定子在轴径方向上相对的壳体(40);和与定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子(30),转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分(33等),形成有壳体内周面与导电性部分(33等)在径向上相对的第一区域(11);和在与第一区域相比靠定子一侧,到与转子相对的线圈的侧面为止的第二区域(12),配置在第二区域的跨接线的比率比第一区域大。
Description
技术领域
本发明涉及轴向间隙型旋转电机,特别涉及具有由多个定子铁芯构成的定子的轴向气隙型旋转电机。
背景技术
因为电动设备的节能化等,变速系统和永磁体同步机等用逆变器驱动的旋转电机正在增加。这些旋转电机中,逆变器发生的共模电压在线圈与转子之间静电耦合、在轴承的内外轮之间发生电位差(以下称为“轴电压”),这可能成为问题。这是因为过大的轴电压会导致轴承内的润滑油的绝缘破坏,因电流而发生轴承电腐蚀(例如专利文献1)。
专利文献1公开了将线圈与转子之间屏蔽,降低轴电压的技术。具体而言,专利文献1是径向间隙型的旋转电机,是在定子铁芯和线圈的与转子相对的定子表面整体设置绝缘层,在其表面,在与定子铁芯的磁通的流垂直的方向上交替地形成导电部和绝缘部的结构。即,导电部与接地电位的芯电连接。由此导电部中不会发生大的涡电流,能够将线圈与转子之间屏蔽,大幅降低静电电容。
另外,专利文献2是轴向气隙型的旋转电机,公开了着眼于多个芯的接地结构、线圈与转子、轴之间的屏蔽结构等轴向气隙型特有的结构的轴电压的降低技术。具体而言,专利文献2公开了使铁芯的端部从卷绕了线圈的绕线架突出,通过使突出的铁芯的外周面与壳体内周面通过导电性部件电导通而使铁芯接地的结构。另外,专利文献2公开了在由圆环形状构成的定子的旋转轴侧中央部分与轴之间配置筒状的导电部件而使其与壳体电导通,由此将轴与芯之间屏蔽的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-5307号公报
专利文献2:日本特开2014-17915号公报
发明内容
发明要解决的课题
此处,为了防止轴承电腐蚀,在线圈跨接线部与转子的关系上考虑也是重要的。这是因为线圈的跨接线部与转子之间可能具有不能忽略的较大的静电电容。通常,从各定子铁芯引出的线圈的跨接线采用在壳体部内周迂回地配置,从端子箱口等向外部引出的结构。在轴向气隙型旋转电机中,参与转矩输出的间隙面积(定子与转子的相对面的面积)大致与直径的平方成比例,所以定子铁芯和转子的外径具有在与壳体内周不发生干涉的范围内设计为较大的倾向。所以,线圈与壳体之间的空间上的余量减少,相应地,跨接线向转子一侧突出地配置,与转子的侧面接近。如果跨接线的根数和导体直径增大,则与转子之间的静电电容会成为相对于线圈与转子之间的静电电容更加不能忽略的程度。
为了降低这部分的静电电容,(1)增加跨接线与转子的距离,(2)减少跨接线与转子的相对面积即可。但是,为了实现这两点,为了确保距离而缩小转子外径,或者为了在线圈与壳体之间配置跨接线而缩小定子铁芯外径,都会导致间隙面积的减小,因此导致电动机特性的降低即输出和效率的降低。
要求在确保轴向气隙型旋转电机的高输出、高效率化的同时实现轴电压的降低。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,采用权利要求书中记载的发明。即,一种轴向气隙型旋转电机,包括:定子,将至少具有铁芯和卷绕在其外周的线圈的多个定子铁芯以轴为中心、在磁力线与该轴平行的方向上排列成环状而构成;内周面与该定子在径向上相对的壳体;和与所述定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子,所述转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分,所述轴向气隙型旋转电机包括所述壳体内周面与所述导电性部分在径向上相对的第一区域;和在与所述第一区域相比靠所述定子一侧,到与所述转子相对的所述线圈的侧面为止的第二区域,配置在所述第二区域的所述定子铁芯的跨接线的比率大于配置在所述第一区域的所述定子铁芯的跨接线的比率。
另外,一种轴向气隙型旋转电机,包括:定子,将至少具有铁芯和卷绕在其外周的线圈的多个定子铁芯以轴为中心、在磁力线与该轴平行的方向上排列成环状而构成;内周面与该定子在径向上相对的壳体;和与所述定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子,所述转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分,所述定子铁芯的跨接线配设在由所述壳体的内周面、所述绕组的轴向端面和所述导电性部分形成的区域,与所述壳体内周面电连接的导电性的屏蔽部件配设在所述跨接线与所述导电性部分之间。
发明效果
根据本发明的一个方面,具有在确保轴向气隙型旋转电机的输出和效率的同时降低轴电压的效果。另外,具有提高对轴承电腐蚀的可靠性的效果。
上述以外的课题、结构和效果将通过以下记载说明。
附图说明
图1(a)是应用了本发明的第一实施方式的电动机的侧截面。
图1(b)是表示第一实施方式的电动机的局部概要的立体图。
图2(a)是第一实施方式的局部截面放大图。
图2(b)是表示第一实施方式的跨接线形状与转子间的静电电容的关系的示意图。
图3是表示第一实施方式的其他例子的局部放大图。
图4(a)是第二实施方式的电动机的局部截面放大图。
图4(b)是表示第二实施方式的保持部件的例子的立体图。
图4(c)是表示第二实施方式的保持部件的其他例子的立体图。
图5(a)是第三实施方式的电动机的Y-Y’截面图。
图5(b)是图5(a)所示的跨接线的周向展开图。
图6(a)是表示第三实施方式的跨接线的其他配设例的周向展开图。
图6(b)是表示第三实施方式的跨接线的其他配设例的周向展开图。
图6(c)是表示第三实施方式的跨接线的其他配设例的周向展开图。
图7(a)是第四实施方式的电动机的局部截面放大图。
图7(b)是表示对第四实施方式的电动机的跨接线进行树脂模塑的突起部的制造工序的示意图。
图7(c)是对第四实施方式的跨接线进行树脂模塑后的周向展开图。
图8(a)是表示第五实施方式的电动机的跨接线的状况的局部截面图。
图8(b)是表示比较例的树脂模塑工序进行的跨接线的模塑后的状况的示意图。
图8(c)是表示另一个比较例的树脂模塑工序进行的跨接线的模塑后的状况的示意图。
图9(a)是第六实施方式的电动机的局部截面放大图。
图9(b)是第六实施方式的电动机的进一步的局部截面放大图。
图9(c)是第六实施方式的电动机的另一例的局部截面放大图。
图10(a)是第七实施方式的电动机的局部截面放大图。
图10(b)是表示图10(a)中示出的导电部件的一例的展开图。
图10(c)是表示图10(a)中示出的导电部件的另一例的周向展开图。
图10(d)是表示图10(a)中示出的导电部件的另一例的周向展开图。
图10(e)是表示图10(a)中示出的导电部件的另一例的周向展开图。
图11是第八实施方式的电动机的局部截面放大图。
图12(a)是表示第九实施方式的电动机的主要部分结构的立体图。
图12(b)是表示比较例的电动机的立体图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,说明本发明的实施方式。在图1(a)中示出了表示应用了本发明的一例即第一实施方式的轴向气隙型电动机1(以下有时简记为“电动机1”)的结构的旋转轴向的截面图。另外,图1(b)中示出了表示电动机1的电枢的概要结构的展开立体图。
电动机1是盘形状的2个转子30从轴向夹着具有大致圆环状的环形形状的定子19地面对配置的所谓双转子型的旋转电机。
定子19使多个定子铁芯20以轴70为中心环状排列而构成(本例中具有12个定子铁芯20)。定子铁芯20由两端部的侧面具有大致梯形或扇形的柱体的铁芯21、具有内径与铁芯21的外径大致一致的筒部的绕线架23、和在绕线架23的外筒部卷绕的线圈22构成。对环状排列的各个定子铁芯20用树脂24与壳体40的内周面一体地进行模塑而支承定子19。
转子30由与铁芯21的端部侧面相对的永磁体31、在其背面配置的背轭32、和支承它们并与轴70一同旋转地结合的磁轭33构成。磁轭33由金属等导电性部件构成。本实施方式中使用铁,但不限于此,也可以是铝或不锈钢(SUS等)。
轴70通过轴承50可旋转地与尾架60结合。尾架60被固定在壳体40的两端部侧面。
在壳体40的外周侧面设置有端子箱80,未图示的一次侧的电线与二次侧的电线经由端子台电连接。在二次侧连接从线圈22引出的跨接线。
具有这样的结构的电动机1如下所述地工作。在端子台的一次侧连接逆变器的输出线,交流电流在线圈22中通电。由此,在定子20中形成旋转磁场,与因永磁体31而在转子30中形成的直流磁场吸引排斥而产生转矩。此时,因线圈22与转子30之间的静电电容,线圈22中发生的逆变器的共模电压与转子30一侧静电耦合。转子30具有电位,由此在与接地电位的壳体40之间的以轴承50为中心的周边部分发生称为轴电压的电压。
图2(a)中示意性地表示了电动机1的放大截面。该图中,省略背轭32、树脂24、绕线架23等一部分部件的图示。跨接线22a的一部分或全部配置在位于线圈22、铁芯21、转子30和壳体40的旋转轴径方向的区域(空间)。
此处,设从径向与壳体40相对的导电性部件的端面与转子30的外周面一致的区域为第一区域11,不包括在第一区域11中的区域为第二区域12的情况下,使跨接线22a在第二区域12配置的比率比在第一区域11配置的比率更高地配线。其中,磁轭33由铁形成,外径比永磁体31更加突出。所以,将由永磁体31的外周面、壳体40和线圈22形成的区域作为第二区域12。
由共模电压Vcom引起的轴电压Vb用以下的[数学式1]表达
[数学式1]
此处,Cwr表示线圈22与转子30之间的静电电容,Crf表示线圈22与框架即壳体40和尾架之间的静电电容,Cb表示轴承内外轮之间的静电电容。
图2(b)示意性地表示了跨接线22a的配置状态与Cwr的关系。该图的Cwr是与使跨接线22a从线圈22的端面向旋转轴向(此处定义为Z方向)堆叠时的跨接线的端面位置的关系。此处,跨接线的高度在线圈22以下的情况下,跨接线22a与转子30的具有导电性的部件的距离增大,所以Cwr充分小。同样,跨接线的高度比磁轭33的位置更低的区间中,Cwr的增加斜率较小。另一方面,比磁轭33更高时,跨接线22a与磁轭33接近地相对,所以Cwr急剧增加。
如图2(a)所示,第一实施方式中,在第二区域12配置了大半跨接线,所以能够抑制跨接线22a引起的轴电压的增加。由此,可以抑制对轴承50内的润滑油的放电,并且抑制轴承电腐蚀。
另外,因为使跨接线22a的一部分配置在比线圈22更靠近转子30一侧,所以相应地,能够使铁芯21的外径或线圈22的旋转轴向卷绕宽度或外径增大至最大限度。由此,能够不降低电动机的输出和效率地抑制轴电压。
另外,永磁体31使用非导电性的铁氧体磁体等情况下,即使永磁体31的外径与磁轭33的外径一致、或者向外径侧突出,也在永磁体31的外周侧面形成第二区域12。
图3中示出了该例。根据该结构,能够同时实现磁体直径的增大、和跨接线22a与转子30的静电电容的降低,能够同时实现电动机的高输出化、高效率化和轴电压的降低。
其中,本实施方式中,以双转子型的电动机1为例进行了说明,但也能够应用于1个转子30与1个定子90面对的单转子结构的轴向气隙型电动机。另外,也可以是不具备永磁体31的同步磁阻电动机或开关磁阻电动机或感应电动机。进而,也可以不是电动机而是发电机。
[第二实施方式]
应用了本发明的第二实施方式的电动机1的特征之一在于配置了2层跨接线22这一点。
图4(a)示出了第二实施方式中的电动机1的截面局部放大图。其中,对于与第一实施方式相同的部位使用相同符号,省略说明。跨接线22a在第二区域12的线圈22附近,在旋转轴芯方向配置了2层。跨接线22a相对于第一区域11进一步增大了距离。另外,因为是多层,所以具备固定跨接线22a的保持部件。
图4(b)示出了能够用于跨接线的定位的保持部件25。保持部件25用树脂等成形,配置在绕线架23上形成的凸缘部23a上的壳体一侧。在绕线架23的该配置面上,具备突起部23a,支承保持部件25。保持部件25具有跨接线收纳部25a。该图的保持部件25具有多个跨接线收纳部25a,所以易于进行跨接线的定位。优选在所有绕线架上设置保持部件25,但每隔1个或2个等也能够获得一定的效果。因为提高了跨接线的收纳密度,所以在第二区域狭小的情况下也能够配置较多的跨接线22a。图4(c)中示出了设置了1个跨接线收纳部25a的保持部件25。
通过配置2层跨接线,从转子30来看,跨接线22a的投影面积减少。进而,因为跨接线22a组的高度降低,所以与导电性的转子30部件的距离增大。由此,能够降低跨接线22a与转子30之间的静电电容。另外,通过使用保持部件25,配线作业的作业效率提高,并且跨接线的稳定性增加。
其中,本实施方式中,示出了旋转轴向上有2层跨接线22a的例子,但也可以是更多层。另外,也可以不用绕线架23保持保持部件25。另外,保持部件25也可以是在使跨接线22a迂回的整圈连续的形状。跨接线收纳部25a的形状也可以是将多个合并配置的形状。
[第三实施方式]
应用了本发明的第三实施方式的电动机1的特征之一在于在壳体40的内周面侧具有对称性地配置跨接线22a这一点。
图5(a)示出了图1的X-X’线截面。另外,图5(b)示意性地表示了以该图的Y-Y’线为中心的跨接线22a的展开图。其中,对于与第一实施方式相同的部位使用相同符号,省略说明。
如图5(a)所示,从各定子铁芯20a~20l引出的跨接线22a,相对于连接端子箱80(的孔)和转子30轴的Y-Y’线具有对称性地配置。如图5(b)所示,与更靠近端子箱80的定子铁芯20b的跨接线相比,更远的定子铁芯20c的跨接线的周向线部配置在更靠近第一区域11的位置。即,使跨周向的跨接线22a到定子铁芯20端面的高度H平均较低,跨接线22a与转子30(的导电性部分/第一区域11)的距离增加,能够降低二者之间的静电电容。
另外,图6(a)、(b)中示出了跨接线22a的其他具有对称性的配置例(都是展开图)。图6(a)中,使各跨接线22a阶梯状地配置。图6(b)中,使各跨接线22a锥状地配置。二者都能够充分确保跨接线22a与第一区域11的距离,能够降低二者之间的静电电容。
图6(c)是表示跨接线22a的具有对称性的另一个配置例的展开图。图6(c)中是使定子铁芯20的各跨接线22a每隔一个地配置在输出侧、输出相反侧并且具有对称性地配置的例子。能够通过在端子箱80上设置多个引出孔,或者将一侧的跨接线22a在特定的定子铁芯2(例如20l)附近集中后,与另一侧的跨接线组汇合而实现。该例的情况下,能够使各跨接线22a与第一区域11的距离大致为1/2H。另外,也可以不是每隔1个,而是每隔2个等,也可以使连续的一半跨接线22a分别配置在与轴相反的方向。
[第四实施方式]
第四实施方式的电动机1的特征之一在于对跨接线22a用树脂一体地进行模塑这一点。特别是,本实施方式中示出了对环状排列的多个定子铁芯20和与对其与壳体40一体地树脂模塑的工序同时对跨接线22a进行模塑的例子。
图7(a)示意性地表示了用模塑树脂24对跨接线22a、定子铁芯20和壳体40进行模塑的状况。图7(b)是表示模塑机的模塑工序的示意图。其中,对于与实施例1相同的部位使用相同符号,省略说明。
本实施例的电动机1如图7(a)所示,对铁芯21、线圈22和绕线架23(未图示),用模塑树脂24与壳体40一体地成形(图中点划线部分)。此时,对跨接线22a一同进行模塑。
图7(b)中示出了具体工序。从壳体40的两个开口部插入外径与壳体40的内径大致相同的模塑模具210(上、下)。模塑模具210具有在中央设置了使轴70等通过的孔的柱体的形状。下模具210b的前端的外径比本体部小,设置有对跨接线220a的突起部24a进行模塑的空间。在下模具220a中插入壳体40。多个定子铁芯20以轴为中心环状排列。此时,跨接线220a配置在下模具210b的前端部与壳体之间形成的空间中。之后,从壳体40的另一方开口部插入上模具210a,对于被它们夹持的定子铁芯20,从上下模具前端面上设置的注射口注射树脂,一体地进行模塑。
图7(c)示出了以Y-Y’线为中心的跨接线部的展开图。该例是进行了图6(b)所示的锥状的层叠配置的跨接线22a,对各跨接线进行了必要充分的树脂模塑。将模塑下模具210的外周高低差部加工为符合跨接线的配置的形状,沿着其配置了跨接线。
根据该结构,跨接线的布设作业的作业效率提高。进而,能够抑制模塑时跨接线因从树脂24承受的压力而变形,跨接线与转子30的位置关系变化的情况。
另外,如上述实施方式3所述,使跨接线22a阶梯状或锥状地迂回时,也可以形成下模具210b的前端外周(外径小的部分)的形状,使得注射树脂时,配置不会破坏。
根据本实施方式的结构,能够将跨接线保持在要求的位置,所以跨接线与转子30的位置关系不会变化。轴电压值也是恒定的,能够提高对轴承电腐蚀的长期的可靠性。
[第五实施方式]
第五实施方式的电动机1的特征之一在于用绝缘材料覆盖跨接线22a、和在跨接线22a的轴一侧设置薄板部件这一点。
图8(a)示出了第四实施方式(图6)所示的突起部24a的放大图。其中,对于与上述其他实施方式相同的部位使用相同符号,省略说明。
跨接线22a各自被具有绝缘性的软性树脂或橡胶等的绝缘管91覆盖。进而,在突起部24a的轴70方向上配置了由绝缘体构成的薄板部件,并对其进行了树脂模塑。薄板部件也可以是环形形状的高度较低的圆柱结构。
根据第五实施方式的结构,能够防止如图8(c)(d)所示,卸下下模具210b时,与下模具210b接触的绝缘管92向突起部24a的内径侧突出。由此,能够可靠地管理转子30与管92的距离,能够抑制其在电动机驱动时接触。
进而,因为使跨接线22a向外径方向配置了相当于在内径侧配置的薄板部件90的厚度的量,所以能够可靠地确保与转子30的距离。
另外,卸下下模具210b时,存在跨接线22a因模具与树脂的粘合力和张力而被拉向内径侧的风险,但是能够用薄板部件90防止这一点。
[第六实施方式]
应用了本发明的第六实施方式的电动机1的特征之一在于使第一区域和/或第二区域中配设的跨接线与Cwr大致完全屏蔽。
图9(a)中示出了电动机1的截面放大图。图10(a)、(b)中进而示出了跨接线部分的截面放大图。其中,对于与上述其他实施方式相同的部位使用相同符号,省略说明。
第六实施方式采用了跨接线22a分别或集中地被导电部件92覆盖,进而使导电部件92与壳体40电连接的结构。图9(a)是按每根跨接线配置导电部件92的例子。另外,图11(b)是在1个导电部件92内收纳了多根跨接线的例子。
根据该结构,因为使跨接线与转子30之间屏蔽,所以能够大幅降低跨接线部Cwr。进而,因为在导电部件92与转子30之间形成了Crf,所以具有进一步的轴电压降低效果。如图9(b)所示,通过将多根跨接线一并收纳在导电部件92中,能够简化结构。
对于导电部件92,能够应用屏蔽电缆或导体箔与绝缘片贴合而能够收纳多根线缆的屏蔽管等。
[第七实施方式]
应用了本发明的第七实施方式的电动机1的特征之一在于使第一区域和/或第二区域中配设的跨接线与Cwr大致完全屏蔽。
图10(a)示出了电动机1的跨接线部的截面放大图。图10(b)是以图5(a)的Y-Y’线为中心的跨接线22a的展开图。其中,对于与上述其他实施方式相同的部位使用相同符号,省略说明。
第七实施方式的电动机1采用了在跨接线22a与转子30之间具有沿着壳体40的内周的连续的薄板状的导电部件92,进而使薄板状的导电部件92与壳体40通过引线等电连接的结构。
根据该结构,可以获得与第六实施方式同样的轴电压降低效果。该结构的情况下,能够使转子30与导电部件92接近地相对,所以Crf增加,能够进一步降低轴电压。另外,因为简化了导电部件92的形状,所以组装性也有所改善。同样,因为能够用引线等将导电部件92与壳体40在一处电连接,所以也能够简化结构。
图10(c)示出了薄板状的导电部件92的另一例。以相对于连接端子箱80和轴70的Y-Y’线具有对称性的方式配置跨接线22a,并且以相对于Y-Y’线具有对称性的方式仅在端子箱80的周边配置导电部件92。
根据该结构,能够用少量的导电部件92使跨接线与转子30之间高效地屏蔽,另外,部件的小型化、组装性有所改善。
图10(d)、(e)是表示导电部件92的其他例子的周向展开图。它们的导电部件92都采用了导体部与绝缘部92a交替地反复的结构。图10(d)的例子中,通过设置缝隙,实现绝缘部92a。图10(e)能够通过采用在绝缘性的板部件上粘贴网格状地形成的导电性的带部件等,各网格的一部分分别连接的结构而实现。
根据该结构,能够抑制因泄露磁通而在导电部中流过涡电流,抑制损失的增加。从而,能够在维持较高的电动机输出、效率的同时降低轴电压。
[第八实施方式]原实施例11-12-13综合
应用了本发明的第八实施方式的特征之一在于在铁芯21的壳体侧外周的延长方向区域中配置跨接线22a,在跨接线22a的转子30一侧用导电部件92屏蔽这一点。
图11中示出了电动机1的跨接线周边的截面放大图。本实施方式中,采用了铁芯21比线圈22更向轴向突出的结构。另外,导电性部件92与铁芯21的轴向端面水平地配置在线圈22的上部。跨接线22a的一部分或全部配置在由导电部件92和线圈22的端面形成的区域。导电部件92与壳体40电连接。
图11(b)(c)是导电部件92的周向展开图。它们的导电部件92都采用了导体部与绝缘部92a交替地反复的结构。
根据该结构,能够抑制因泄露磁通而在导电部件92中流过涡电流,抑制损失的增加。从而,能够在维持较高的电动机输出、效率的同时降低轴电压。
根据该结构,因为能够使跨接线与转子30之间屏蔽,所以能够大幅降低跨接线部的Cwr。进而,因为在导电部件92与转子30之间形成了Crf,所以具有进一步的轴电压降低效果。因为能够减少在转子30的外径侧配置的跨接线22a,所以能够实现转子30的直径增大引起的电动机输出、效率的提高。
[图9实施方式]
应用了本发明的第九实施方式的特征之一在于在具有开口槽型的定子19的电动机1中,进行与转子30相对的轴向线圈端面和轴的屏蔽。
图12(a)中示出了表示电动机1的电枢部分的概要的立体图。电动机1具有截面总是大致梯形的开口槽的铁芯21。铁芯21通过绕线架23与线圈22绝缘。在线圈22的端面配置有绕线架23的凸缘部23a。在凸缘部23a的转子30一侧,导电部件93在除了内周侧的整周上配置。
另外,在与轴70相对的树脂24的内周面也配置了导电部件94。这些导电性部件与壳体40电连接。通常,开口槽的芯21中,线圈22与转子30的相对面积增大,所以与具有图12(b)所示的凸缘部21a的芯形状相比,Cwr易于增大。与此相对,本结构中即使是开口槽的芯形状,也能够抑制线圈22与转子30之间的静电电容。通过同时应用本结构和上述各实施方式中示出的跨接线的配置,能够对于开口槽的芯形状,充分抑制轴电压。
其中,本结构中,也可以使跨接线22a的一部分或全部配置在由导电性部件和线圈22形成的区域。
以上说明了本发明的实施方式,但本发明不限定于上述各种结构,也能够在不脱离其主旨的范围内应用各种结构。特别是,能够将上述各种实施方式组合。
附图标记说明
1双转子型的轴向间隙型永磁体同步电动机(电动机),
11…第一区域,
12…第二区域,19…定子,20…定子铁芯,21…铁芯,21a…凸缘部,21b…芯部,22…线圈,22a…跨接线,23…绕线架,23a…凸缘部,24…模塑树脂,24a…模塑突起部,25…保持部件,25a…跨接线收纳部,30…转子,31…永磁体,32…背轭,33…轭,40…壳体,50…轴承,60…尾架,70…轴,80…端子箱,85…开口部,90…绝缘性的薄板,91…绝缘管,92…导电性部件,92a…绝缘部,93…导电部件,94…导电部件,210…模塑下模具,A…旋转轴,H…跨周向的跨接线到芯端面的距离。
Claims (21)
1.一种轴向气隙型旋转电机,包括:
定子,将至少具有铁芯和卷绕在其外周的线圈的多个定子铁芯以轴为中心、在磁力线与该轴平行的方向上排列成环状而构成;
内周面与该定子在径向上相对的壳体;和
与所述定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子,
所述轴向气隙型旋转电机的特征在于:
所述转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分,
所述轴向气隙型旋转电机形成有所述壳体内周面与所述导电性部分在径向上相对的第一区域;和
在与所述第一区域相比靠所述定子一侧,到与所述转子相对的所述线圈的侧面为止的第二区域,
配置在所述第二区域的所述定子铁芯的跨接线的比率大于配置在所述第一区域的所述定子铁芯的跨接线的比率。
2.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述转子具有与所述轴连接的磁轭和配设在该磁轭的所述定子一侧的磁体,
所述导电性部分是所述磁轭的外周,
所述磁体配设在比所述磁轭的外周侧靠轴一侧。
3.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述转子具有与所述轴连接的磁轭和配设在该磁轭的所述定子一侧的磁体,
所述磁体是从所述磁轭的外周面配设的非导电性的磁体。
4.如权利要求3所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述非导电性的磁体是铁氧体磁体。
5.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
配设在所述第二区域的所述跨接线的至少一部分在所述轴的轴心方向上层叠。
6.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
具有用于将所述跨接线引出至所述壳体外部的开口部;
所述跨接线沿着至所述开口部的内周距离较近的壳体内周面,与相邻的定子铁芯的跨接线在轴向上层叠配设。
7.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述跨接线在所述轴向位置与相邻的跨接线相同的位置,在所述轴向上层叠配设。
8.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述跨接线以与对应于至所述开口部的层叠次数的轴向层叠距离相应的角度,直线地配设至所述开口部。
9.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
具有多个所述开口部。
10.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述跨接线沿着与相邻的定子铁芯的跨接线为轴向相反侧的壳体内周面,与相邻的跨接线在轴向上层叠。
11.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
通过树脂模塑使得所述跨接线与所述壳体内周面成为一体。
12.如权利要求11所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
在所述跨接线的轴的轴心方向上配设有与所述壳体内周面成同心圆的圆筒部件,
通过树脂模塑使得该环状的圆筒部件的外周面、所述跨接线和所述壳体内周面成为一体。
13.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述跨接线各自被绝缘管覆盖。
14.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
在所述壳体的所述第一区域的径向延长线上附近,具有用于将所述跨接线引出至所述壳体外部的开口部。
15.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述定子铁芯具有绕线架,该绕线架具有供所述铁芯插入的内筒部和用于卷绕所述线圈的外筒部,
所述绕线架具有从所述外筒部的端部附近起在轴的轴心方向上延伸规定宽度的凸缘部,
在该凸缘部的与所述转子相对一侧的面上,仅在轴心侧的面上配设有不连续的导电性部件,该导电性部件与所述壳体内周面电连接。
16.一种轴向气隙型旋转电机,包括:
定子,将至少具有铁芯和卷绕在其外周的线圈的多个定子铁芯以轴为中心、在磁力线与该轴平行的方向上排列成环状而构成;
内周面与该定子在径向上相对的壳体;和
与所述定子在轴径方向上隔开规定的气隙相对置的至少1个转子,
所述轴向气隙型旋转电机的特征在于:
所述转子在外周侧具有由导电性部件构成的导电性部分,
所述定子铁芯的跨接线配设在由所述壳体的内周面、所述绕组的轴向端面和所述导电性部分形成的区域,
与所述壳体内周面电连接的导电性的屏蔽部件配设在所述跨接线与所述导电性部分之间。
17.如权利要求16所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述屏蔽部件具有覆盖所述跨接线各自的外周的筒的形状。
18.如权利要求16所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述屏蔽部件具有筒的形状,在内部收纳所有的所述跨接线。
19.如权利要求16所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述屏蔽部件是板状的部件。
20.如权利要求19所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述屏蔽部件由导电性部分与绝缘部分交替配置而成。
21.如权利要求20所述的轴向气隙型旋转电机,其特征在于:
所述绝缘部分是缝隙。
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