CN106663980B - 轴向气隙型旋转电机及旋转电机用绕线架 - Google Patents

Abstract

本发明实现轴向气隙型旋转电机的小型化并且确保可靠性。一种轴向气隙型旋转电机，其包括由具有铁芯(21)、卷绕在铁芯外周方向的线圈(23)和配置在铁芯与线圈之间的绕线架(22)的多个磁芯构件(20)排列成环状而构成的定子(19)；和在旋转轴径向上隔着气隙与铁芯的端面面相对的转子(30)，绕线架具有：与铁芯的外周侧的面相对且比上述铁芯的长度短的筒部(22a)；在筒部的两端部附近从该筒部的外周延伸到垂直方向外侧规定长度的凸缘部(22)；突出部(10)，其在至少一个凸缘部的外侧表面上且靠筒部的内缘，具有与插入的铁芯的端部外周侧的面相对的内周面，并且在筒部的延伸方向上更突出。

Description

轴向气隙型旋转电机及旋转电机用绕线架

技术领域

本发明涉及轴向气隙型旋转电机及旋转电机用绕线架。

背景技术

轴向气隙型旋转电机具有大致圆环形状的定子和圆盘状的转子在旋转轴方向面相对地配置的结构。定子由以旋转轴为中心、在径向圆环状地配置的多个单槽磁芯构件构成。磁芯构件由铁芯、插入铁芯的筒形绕线架(绝缘体)和卷绕在绕线架外周的线圈等构成。由于轴向气隙型旋转电机产生转矩的气隙面大致与直径的平方成比例增加，因此可认为是适合于薄型形状的旋转电机。近年来，在追求薄型的旋转电机中，作为实现小型、高效率化的有效结构得到关注。

一般地，为了实现旋转电机的小型、高效率化，在定子内高密度地配置对转矩输出有直接贡献的铁芯和电枢绕组是重要的。铁芯形成旋转电机的磁路，通过以减小对主磁路的磁阻的方式形成，能够有效地利用线圈和永磁体产生的磁通。电枢绕组为磁动势源，在假定为相同匝数的情况下，通过使其体积形成得较大，能够扩大线径，实现线圈中发生的焦耳损耗的降低亦即旋转电机的高效率化。

在轴向气隙型旋转电机中，铁芯和线圈的高密度化是重要的技术问题，在以往提出了很多的发明。

专利文献1公开了轴向气隙型旋转电机的线圈的卷绕方法和线圈的制造方法。在此，在具有规定宽度的规定的轴上卷绕线圈，公开了在具有凸缘部的铁芯上直接卷绕的方法和在具有凸缘部的绕线架上卷绕的方法。此外，专利文献2公开了在绕线架内插入铁芯的状态下将绕线架在轴方向上直接连结并连续卷绕的方法。

对于被卷绕线圈的部件，即绕线架或铁芯，被施加了相当大的紧固力而变形。因此，在插入铁芯的状态下在绕线架上卷绕线圈更容易将磁芯插入绕线架中。进一步地，在卷绕线圈时，通过在线圈上施加张力，能够抑制绕组隆起，高密度地卷绕线圈。但是，这种情况下支承线圈的卷绕轴侧也被施加较大的力，因此需要坚固地支承磁芯构件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-182867号公报

专利文献2：日本特开2007-14146号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在插入铁芯后的绕线架上卷绕线圈的情况下，无法从绕线架内侧利用绕组夹具支承磁芯构件。因此必须利用磁芯构件的端面来进行支承。例如可保持从绕线架突出的铁芯。这种情况下，由于对铁芯要求相应的强度，因此难以使用非晶金属或纳米晶软磁合金(FINEMET)等箔带状软磁性体的层叠结构以及压粉磁芯等粉末状软磁性体的压缩结构作为铁芯。

并且，在层叠如电磁钢板等具有刚性的软磁性体的情况下，由于其截面形状依赖于裁断加工的精度和层叠时的配置精度，因此也难以在铁芯的侧面与夹具之间稳定地保持接触面。导致可操作性的恶化和加工设备的成本上升。

作为其它的方法，还有支承绕线架自身的方法。这种情况下，可通过利用绕线架的凸缘侧面、凸部或凹部来支承磁芯构件而不受磁芯的材料的影响。树脂性的绕线架由于形状的偏差小，能够稳定地保持与夹具的接触面。然而，难以使树脂性的绕线架具有足够的强度。如果通过单纯的加厚来提高绕线架的刚性，则会导致旋转电机的大型化和成本增加。

期望有实现轴向气隙型旋转电机的小型化并且确保可靠性的结构。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述问题，例如采用权利要求书的范围中记载的结构。即，一种轴向气隙型旋转电机，包括：定子，其将多个磁芯构件以旋转轴为中心排列成环状而构成，其中所述多个磁芯构件包括构成为具有大致梯形的端面的柱体形状的铁芯、卷绕在该铁芯外周方向的线圈和配置在所述铁芯与所述线圈之间的绕线架；和转子，其在旋转轴径向上隔着规定的气隙与所述铁芯的端面面相对，所述绕线架具有：与所述铁芯的外周侧的面相对且比所述铁芯的长度短的筒部；在所述筒部的两端部附近从该筒部的外周延伸到垂直方向外侧规定长度的凸缘部；突出部，其在至少一方的所述凸缘部的外侧表面上且靠所述筒部的内缘，具有与插入的所述铁芯的端部外周侧的面相对的内周面，并且在所述筒部的延伸方向上更突出。

而且，是旋转电机用绕线架，包括：由供铁芯插入的、具有大致梯形的截面的内筒和卷绕线圈的外筒构成的筒部；在所述筒部的两开口端部附近从所述外筒的整周在垂直方向上延伸规定宽度的凸缘部；突出部，其在至少一方的所述凸缘部的外侧表面上且靠所述筒部的内缘，沿着该内缘的至少一部分在所述内筒的延伸方向上更延伸。

发明效果

通过本发明的一个方案，能够获得实现旋转电机的小型、高性能化且确保可靠性的旋转电机。

上述之外的问题、结构和效果通过以下的记载可得以明了。

附图说明

图1是表示采用本发明的第一实施方式的轴向气隙型旋转电机的概要结构的立体图。

图2是表示第一实施方式的单槽的磁芯构件的结构的立体图。

图3是表示第一实施方式的单槽的磁芯构件的结构的截面图。

图4是表示第一实施方式的使用线圈夹具的线圈卷绕的样子的示意图。

图5是表示第二实施方式的树脂模具的样子的示意图。

图6(a)是表示第二实施方式的单槽的磁芯构件的结构的立体图。(b)是表示第二实施方式的单槽的磁芯构件结构的截面图。

图7(a)是表示第三实施方式的单槽的磁芯构件的结构的立体图。(b)是表示第三实施方式的单槽的磁芯构件结构的截面图。

图8是表示第三实施方式的使用插入夹具的铁芯插入的样子的示意图。

图9(a)是表示第四实施方式的单槽的磁芯构件的结构的顶面侧立体图。(b)是表示第四实施方式的单槽的磁芯构件结构的底面侧立体图。

图10(a)是表示第四实施方式的变形例1的单槽的磁芯构件的结构的顶面侧立体图。(b)是表示第四实施方式的变形例1的单槽的磁芯构件结构的底面侧立体图。

图11(a)是表示第四实施方式的变形例2的单槽的磁芯构件的结构的顶面侧立体图。(b)是表示第四实施方式的变形例2的单槽的磁芯构件结构的底面侧立体图。

图12是第四实施方式的变形例2的磁芯构件的仰视图。

图13是比较例的磁芯构件的仰视图。

具体实施方式

【第一实施方式】

以下利用附图对用于实施本发明的方式进行说明。图1中表示采用本发明的第一实施方式的轴向气隙型电机1(以下有时简称为“电机1”)的电枢的概要结构。电机1为双转子型轴向气隙型电机的例子。

电机1具有一个圆筒状的定子与两个圆盘状的转子在旋转轴方向A的径向上隔着规定的气隙而面相对的电枢结构。定子19固定在壳体40的内周，以旋转轴A为中心环状配置了多个单槽的磁芯构件20。磁芯构件20中包含具有大致梯形的端面的柱体状铁芯21、具有与铁芯21的外周外径大致相同的内径的筒形状的绕线架22、和卷绕在绕线架22外周的线圈23。定子19将环状配置的各磁芯构件20及壳体40的内周部分通过树脂模塑一体地构成。

铁芯21为从旋转轴开始向壳体40侧层叠板片而构成的层叠铁芯，其中上述板片以使含有非晶材料等磁性体材料的薄板的宽度逐渐增大的方式切断而成(包括带状的)。其结果是，铁芯21具有柱体的形状，该柱体具有截面为大致梯形的形状。此外，本发明并不限定于层叠铁芯，也可适用于压粉铁心和切削的铁芯。

转子30由与铁芯21的旋转轴方向端面相对的永磁体31、和支承永磁体31的磁轭32构成。虽然未图示，磁轭32与转轴接合，通过轴承以可自由旋转的方式支承在端架上。端架与壳体40机械地连接。壳体40的外周侧的面设有端子箱(未图示)，初级侧的电线和次级侧的电线通过端子台电连接。次级侧上连接了从磁芯构件20引出的跨接线。

图2表示单槽的磁芯构件20的结构。此外，图3表示磁芯构件20的径向截面图。绕线架22利用树脂而成型。筒部22a两端开口。筒部22a的内筒部具有与大致梯形形状的铁芯21的外径大致一致的内径。筒部22a的外筒部卷绕线圈23。此外，在第一实施方式中，筒部22a比铁芯21的长度短。

此外，筒部22a的两端部开口附近具有在垂直方向上从外筒部延伸规定长度的凸缘部22b。规定长度优选为比卷绕的线圈23的宽度更长。是为了线圈23之间以及与壳体内周等的绝缘。此外，规定长度并非必须在凸缘部22b的全部区域上一致，可根据设计适当变更，例如使旋转轴侧或壳体侧更长。

此外，在凸缘部22b的外侧表面上，靠近内筒部的内缘处配备沿旋转轴方向(内筒部的延伸方向)突出并以(在绕线架22的内筒开口部周围连续地)包围内筒部开口的方式设置的突出部10。

这里，绕线架22的旋转轴方向的整体长度比铁芯21的长度更短。因此，铁芯21在插入后其端部侧的一部分从绕线架22突出。通过使一部分突出，可期待有铁芯21的冷却效果和作为接地等部位使用的效果。在本实施方式中，在两凸缘部22b形成的各突出部10形成得比铁芯21的突出部分突出得更少。即，铁芯21的两端部从绕线架22突出。在本实施方式中，突出部10的内缘侧的内周面与铁芯21的外周侧的面相对且相互接触。

在插入铁芯21后的绕线架上卷绕线圈23时，绕线机的绕线夹具不接触铁芯21而是支承突出部10。

图4的侧截面图示意性地表示磁芯构件20上的卷绕线圈23的样子。铁芯夹具51和52从两侧支承插入铁芯21后的绕线架22的突出部10。夹具与突出部22及凸缘部22b的表面接触。夹具绕旋转轴B旋转，同时对线圈23施加张力F，以使得线圈23紧密接触筒部22a的方式卷绕。线圈23从可动式喷嘴(nozzle)供给，通过使喷嘴上下移动而卷绕任意的段数。

通过第一实施方式的电机1，由于在将铁芯21插入绕线架的状态下卷绕线圈23，不会发生线圈23导致的筒部22a的变形带来的铁芯的可插入性恶化。

此外，在绕线时，由于利用夹具支承绕线架22尤其是突出部10，能够不受铁芯21的强度影响地卷绕线圈。因此，对于非晶金属、FINEMET或压粉铁心等刚性低的磁芯材料也能够安全地卷绕。

此外，由于绕线夹具的负载由设置在绕线架最内周的突出部10承受，能够最小化接触面的转矩。其结果是，能够通过最小限度的树脂量的增加来确保支承所需的绕线架强度，能够减少材料使用量。

此外，突出部10由于在筒部22a的延长线上，对筒部22a方向的应力较强。即，能够增加绕线夹具对绕线架22的支承力，因此即使施加于线圈23的张力F增加，也不妨碍线圈卷绕。其结果是，能够使线圈23彼此之间以及筒部22a与线圈23更紧密接触，使线圈23高密度化，在规定区域能够布设更多绕线，能够实现电机1的高输出化和高效率化。

进一步地，由于绕线夹具51和52不仅支承突出部10而且还支承凸缘部22b的一部分表面，因此还能够产生与随卷绕线圈23而增大的向凸缘部22b之间方向的扩张所对应的应力，可期待有防止线圈损伤的效果。

以上针对第一实施方式进行了说明，可知还有其它各种结构。例如，绕线夹具51和52虽然构成为支承突出部10和凸缘部22b的一部分，但也可使其不与凸缘部22b的表面接触，而是仅支承突出部10的表面和外周。

【第二实施方式】

第二实施方式的绕线架22的特征之一在于，至少一侧的突出部10的端面与铁芯21的端面的水平方向位置(旋转轴方向的位置)一致。以下对第二实施方式进行说明，与第一实施方式相同的地方使用相同记号并省略说明。

第二实施方式的电机1中，与第一实施方式同样地，定子19通过树脂模塑一体成型。图5示意性地表示树脂模塑工艺的样子。壳体40插入到其内径大致一致的下模具62上，从壳体40的相反侧开口将用于之后形成旋转轴贯通的轴芯空间的筒状中模具61配置在下模具中央。磁芯构件20以中模具为中心环形排列，然后未图示的上模具从下模具62相反侧的壳体开口插入，夹着磁芯构件20加以支承。之后，从上模具和下模具62的相对面注入树脂。

上模具和下模具62在夹持磁芯构件20时，虽然铁芯21的端面(顶面部)接触，但由于各磁芯构件20的位置有因树脂注入时的压力而移位的可能，因此有使模具的夹持时的力较大的倾向。该夹持时的支承力也有损伤铁芯21的端面(等边缘部分)的可能。

图6(a)中表示第二实施方式的磁芯构件20的结构的立体图。图6(b)表示磁芯构件20的旋转轴方向截面。

如图所示，突出部10包围从筒部22a突出的铁芯21的端部外周的整周，进一步地，突出部10的顶面部与铁芯21的端面的水平方向位置(旋转轴方向位置)位于大致相同的位置。由此，在将磁芯构件20配置在模塑模具上时，铁芯21和绕线架22接触模具，可期待防止因模具夹持导致的铁芯21的损伤，并且能够安全地进行磁芯构件20相对于模具的定位。

此外，在本实施方式中展示了突出部10的端面上下都与铁芯21的端面一致的例子。而也可仅为一侧。如果包含突出部10的绕线架22的轴长设计得比铁芯21的轴长更短，能够防止加工公差导致绕线架轴长比铁芯更长。由此，使定子轴长与铁芯轴长一致，能够可靠地确保转子30与定子19之间的空间上的间隙，能够避免转子30与定子19的接触。

【第三实施方式】

第三实施方式的电机1的特征之一在于为突出部10与铁芯21之间的整周设有槽10b的结构。

图7(a)中表示第三实施方式的电机1的单槽的磁芯构件20的立体图，图7(b)中表示磁芯构件20的旋转轴A方向截面图。此外，与第一实施方式相同的地方使用相同记号并省略说明。

如图7(a)、(b)所示，突出部10具有在筒部22a的延伸方向上延伸且直径比筒部22a的内径延伸线状的直径大的内径。即，突出部10的内周面为隔开筒部22a的内周延伸的延长线规定间隔的状态。作为规定间隔，例如优选为与后述的铁芯插入夹具的前端宽度相同，但在从突出部10的内周面到筒部22b的内周形成锥状的情况下，并不限定于此。

通过上述结构，铁芯21插入绕线架22后，突出部10与铁芯21的突出部分外周之间形成槽10b。槽10b主要具有使得铁芯21可靠地插入的功能。

图8中表示将铁芯21插入绕线架22的流程示例。对于铁芯21，从绕线架22的一个开口侧被载置在铁芯插入夹具的台座72上的绕线架22的另一个端部插入被插入夹具71支承的铁芯21。插入夹具71对层叠状态的铁芯21从层叠方向两侧及其它两个方向进行夹持。插入夹具71的前端成尖塔形状，以与槽10b底面相对的方式配置。在该状态下，对铁芯21从垂直方向加压，插入绕线架22内。

通过第三实施方式，能够容易地进行绕线架22与插入夹具71的定位。此外，由于在最接近铁芯21的插入面21a的位置上定位，因此具有高的定位精度。其结果是，能够大幅度地提高铁芯插入的可操作性，并且提高插入时的良率。

此外，在本实施例中展示了在整周设置槽10b的例子，但也可为一部分。槽10b也可设置在两侧的突出部10上。

【第四实施方式】

第四实施方式的电机1的特征之一为突出部10设置在铁芯21突出部分的一部分上的结构的点。换而言之，突出部10沿筒部22a的内缘不连续地形成。

铁芯21如果为薄板或箔带的层叠铁芯结构，若能对各板片进行支承则较为适宜。此外，从铁芯21的散热面来看，如果铁芯突出部的一部分露出，也可说有相应的好处。

图9(a)中表示第四实施方式的电机1的单槽的磁芯构件20的立体图，图9(b)中表示从底面侧观察磁芯构件20的立体图。此外，与第一实施方式相同的地方使用相同记号并省略说明。

突出部10相对于轴旋转方向成左右非对称地设置。具体地，突出部10与1的轴旋转方向上设有间隙部10c。同样地，突出部10在轴径方向上也非对称地设置。在间隙部10c的位置的铁芯21的外周部分与模塑树脂直接接触。此外，突出部10的顶面部与铁芯21的端面的水平方向位置与第二和第三实施方式相同。

通过第四实施方式，构成铁芯21的板片其左右的任一方与树脂直接接触，提高板片的支承强度和铁芯21的支承强度。并且，由于间隙部10c的存在，铁芯21的热易于传导到树脂侧，可期待其散热效果。

此外，与上述其它实施方式同样地也兼具线圈23的插入面上的效果和定位效果，这无需明言。

【第四实施方式的变形例1】

如图10(a)、(b)所示，间隙部10c可为以轴心方向的中心截面S1为基准在旋转方向上对称地设置、以径向截面S2为基准上下非对称地设置的构成。特别地，在图10的例子中为以包围具有大致梯形形状的铁芯21的四个角的方式配置突出部10的结构。设有这四个角的突出部10的一侧起到铁芯21的插入夹具的引导的有利功能，可期待有插入夹具与绕线架的定位容易进行的效果。进一步地，通过使突出部10相对于S2截面非对称，可期待上下有散热效果的部分分散开来的效果。

【第四实施例的变形例2】

第四实施例的变形例2的特征之一为具备上述其它实施方式的功能的同时进一步在定子19具有模塑后的树脂的维护功能。

图11(a)中表示变形例2的电机1的单槽的磁芯构件20的立体图，图11(b)中表示从底面侧观察磁芯构件20的立体图。此外，与第一实施方式相同的地方使用相同记号并省略说明。

变形例2的绕线架22具有如下结构：在变形例1的突出部10的结构的基础上，在绕线架22的任一开口部侧上，在铁芯21的壳体侧角上也设有突出部10。即如图11(b)所示，在绕线架22的底面侧上，在壳体40的侧角上也设有突出部10(以下具体地将这两个突出部称为“突出部11”)。此外，如图12的磁芯构件20底面图所示，突出部11设置为与铁芯21的壳体侧角具有间隙，使得树脂可进入。

如上所述，电机1中多个磁芯构件20、它们构成的定子19与壳体40的内周通过树脂模塑一体成型。凸缘部22b上敷设的树脂由于为铁芯21从绕线架22突出的厚度，因此较薄。

在电机驱动时，由于以线圈23为中心的损耗的发生，磁芯构件20和树脂的温度上升。通常由于铁芯21与树脂的线膨胀系数不一致，因此其差异导致树脂中产生应力。特别是与铁芯21的角部相对的位置的树脂，不仅薄而且还容易发生应力集中。因此，如图13的例示，存在该树脂部分产生裂痕等的隐患。如果这种裂痕微小，也可认为对定子19的强度和散热性能造成的影响较小。

但是，如果裂痕大到难以容许的程度，可认为对电机1的影响不能忽视。可想而知这种裂痕受时间变化的影响较大，在耐久性方面的措施是重要的。

如图11和图12所示，变形例2中，在凸缘部22b的壳体40侧表面上配置由导电性金属等构成的导电部件80。导电部件80为比铁芯21从绕线架22突出的部分更薄的厚度，并利用模塑树脂覆盖其整体。导电部件80与壳体40的内周电连接，具有降低线圈23和转子30之间的静电容量的功能。进一步地，导电部件80还具有磁芯构件20的散热板的功能。

如图13所示，在配置导电部件80后，凸缘部22b上的树脂更加薄并且周围树脂的应力状态也变得复杂，存在易于发生裂痕90的隐患。

变形例2由于在铁芯角部的外周侧(壳体内周侧)上配置突出部11，即使产生铁芯21的角部周围导致的裂痕，也能够防止裂痕的加深。能够抑制强度和散热性的降低。此外，由于在突出部11与铁芯之间设有间隙，进入间隙的树脂还能作为铁芯21在轴方向的固定件。

此外，上表面侧凸缘部22b上，与铁芯21的壳体侧角相对的突出部10起到与突出部11相同意义的功能。也可在该突出部10与铁芯21之间设置间隙，但如本例所示地采用该突出部10与铁芯21接触的结构，可有效地作为铁芯插入时的插入夹具的引导。即为如下的兼具便利性和功能性的结构：一个凸缘部22b的突出部10具有绕线架插入用引导的功能，另一个凸缘部22b的突出部11具有防止铁芯脱落和树脂耐久性的提高的功能。

【绕线架的制造方法】

最后针对上述实施例的绕线架22的制造方法进行说明。上述各实施方式的绕线架22由具有绝缘性的树脂形成，通过树脂成型制造。但各实施方式并不限定于此，可通过如下所示的三维造型机等制造。即，不仅绕线架22本身可通过三维造型机制造，也可对树脂成型用模具通过三维造型机进行增材成型(Additive Manufacturing)或者通过切削RP(RapidPrototyping，快速成型)装置进行切削加工来制造，也能够获得绕线架22。

作为增材成型，可采用光固化成型方式、粉末烧结增材成型方式、喷射(inkjet)方式、树脂溶解增材方式、石膏粉末方式、片材(sheet)成型方式、膜转印成像(Film TransferImage)增材方式和金属光固化造型复合加工方式等。

上述增材造型或切削加工用的数据通过对CAD(计算机辅助设计)、CG软件或3D扫描仪生成的3D数据通过CAM(计算机辅助制造)加工成NC(数控)数据而生成。通过将数据输入三维造型机或切削RP装置进行三维造型。此外，也可通过CAD/CAM软件直接从3D数据生成NC数据。

此外，作为绕线架22及其树脂注入成型用模具的方法，制作3D数据或NC数据的数据提供者或服务商可通过互联网等通信线路以规定的文件形式分发，用户可将该数据下载到3D造型机或控制其的计算机等中，或者作为云服务访问，通过三维造型机成型输出来制造绕线架22。此外，也可为数据提供者可将3D数据或NC数据记录在非易失性记录介质提供给用户的方法。

通过这样的制造方法得到的本实施方式的绕线架22的一种实施方式可表示为基于如下旋转电机用绕线架的三维数据利用三维造型机制造的方法，该旋转电机用绕线架具有：由供铁芯插入的、具有大致梯形的截面的内筒和卷绕线圈的外筒构成的筒部；在上述筒部的两开口端部附近从上述外筒的整周在垂直方向上延伸规定宽度的凸缘部；突出部，其在至少一个上述凸缘部的外侧表面上且靠上述筒部的内缘，沿该内缘的至少一部分进一步在上述内筒的延伸方向上延伸。

而且，通过这样的制造方法得到的绕线架22的其它实施方式可表示为将如下旋转电机用绕线架的三维造型机用数据通过通信线传输、分发的方法，该旋转电机用绕线架具有：由供铁芯插入的、具有大致梯形的截面的内筒和卷绕线圈的外筒构成的筒部；在上述筒部的两开口端部附近从上述外筒的整周在垂直方向延伸规定宽度的凸缘部；突出部，其在至少一个上述凸缘部的外侧表面上且靠上述筒部的内缘，沿该内缘的至少一部分进一步在上述内筒的延伸方向延伸。

以上对用于实施本发明的各实施方式的例子进行了说明，但本发明并不限定于上述各种结构，在不脱离其主旨的范围内各种结构都可适用。

例如上述例子中说明了以双转子型永磁同步电机的例子，但也可适用于单转子型。这种情况下，突出部10仅设置在绕线架的凸缘部22b的一个开口部侧。

此外，也可为转子30上不配备永磁体31的同步磁阻电机、开关磁阻电机、或感应电机等。进一步地，也可不为电动机，为发电机亦可。

此外，转子30上也可在永磁体31与磁轭32之间设置后磁轭。铁芯21的端面形状的大致梯形也可为扇形或在轴旋转方向上具有流线形的截面。此外，不限定为定子19与转子30相对的平面隔着与轴芯垂直的方向的气隙，在不脱离作为轴向气隙电机的主旨的范围内也可为在各旋转轴方向上形成一定倾斜的结构。

此外，可另外设置通过模具成型绕线架时所需的拔锥或R角(倒圆角)。突出部10或11的形状只要在铁芯21从绕线架22突出的部分的外周侧向旋转轴方向突出即可。

附图标记说明

1…双转子型轴向气隙型永磁同步电机(电机)；10…突出部；10a…底面；10b…槽；10c…间隙部；11…突出部；19…定子；20…磁芯构件；21…铁芯；22…绕线架；22a…筒部；22b…凸缘部；23…线圈；30…转子；31…永磁体；32…磁轭；40…壳体；51、52…线圈卷绕夹具；61…中模具；62…下模具；71…插入夹具；72…台座；80…导电部件；90…裂痕；A…旋转轴；B…卷绕轴；F…张力；S1…径向截面；S2…旋转轴方向截面。

Claims (17)

1.一种轴向气隙型旋转电机，其特征在于，包括：

定子，其将多个磁芯构件以旋转轴为中心排列成环状而构成，其中所述多个磁芯构件包括构成为具有大致梯形的端面的柱体形状的铁芯、卷绕在该铁芯外周方向的线圈和配置在所述铁芯与所述线圈之间的绕线架；和

转子，其在旋转轴方向上隔着规定的气隙与所述铁芯的端面面相对，

所述绕线架具有：

与所述铁芯的外周侧的面相对且比所述铁芯的长度短的筒部；

在所述筒部的两端部附近从该筒部的外周延伸到垂直方向外侧规定长度的凸缘部；

突出部，其在至少一方的所述凸缘部的外侧表面上且靠所述筒部的内缘，具有与插入的所述铁芯的端部外周侧的面相对的内周面，并且在所述筒部的延伸方向上更突出，在所述垂直方向上所述突出部的外缘比所述凸缘部的外缘更靠内周一侧。

2.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

插入的所述铁芯的端部外周侧的面与所述突出部的内周面接触。

3.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述突出部的顶面部与所述铁芯的端面在旋转轴方向上的位置一致。

4.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述突出部的内周面与所述筒部的内周的延伸方向的延长线隔开规定间隔。

5.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述突出部沿着所述筒部的内缘的整周连续地设置。

6.如权利要求1所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述突出部沿着所述筒部的内缘不连续设置。

7.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述突出部在旋转轴旋转方向上的彼此不相对的位置不连续地设置。

8.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述突出部在旋转轴旋转方向上的彼此相对的位置不连续地设置。

9.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

不连续地配置的所述突出部包括具有所述内周面的部分，所述内周面与具有所述大致梯形的端面的铁芯的四角的外周侧的面相对。

10.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述突出部配置在两方的凸缘部上，

所述一方的凸缘部的突出部与另一方的凸缘部的突出部在旋转轴方向上的不相对的位置不连续地配置。

11.如权利要求6所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

不连续地设置的所述突出部，在具有所述大致梯形形状的铁芯的下底侧的两个角各自的附近还具有与该角隔着规定的间隙相对的突出部。

12.如权利要求1～11中任一项所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述多个磁芯构件通过树脂模塑形成为一体。

13.如权利要求1～11中任一项所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述多个磁芯构件各自与将所述定子和转子内置的壳体的内周通过树脂模塑形成为一体。

14.如权利要求1～11中任一项所述的轴向气隙型旋转电机，其特征在于：

所述铁芯通过在旋转轴径向上层叠含有磁性体材料的钢板片而构成。

15.一种旋转电机用绕线架，其特征在于，包括：

由供铁芯插入的、具有大致梯形的截面的内筒和卷绕线圈的外筒构成的筒部；

在所述筒部的两开口端部附近从所述外筒的整周在垂直方向上延伸规定宽度的凸缘部；

突出部，其在至少一方的所述凸缘部的外侧表面上且靠所述筒部的内缘，沿着该内缘的至少一部分在所述内筒的延伸方向上更延伸，在所述垂直方向上所述突出部的外缘比所述凸缘部的外缘更靠内周一侧。

16.如权利要求15所述的旋转电机用绕线架，其特征在于：

所述突出部的靠所述内筒一侧的侧面与所述内筒的内周面连续地形成。

17.如权利要求15所述的旋转电机用绕线架，其特征在于：

所述突出部的靠所述内筒一侧的侧面与所述内筒的延伸方向的延长线隔开规定间隔。

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