CN110089009B

CN110089009B - 轴向间隙型旋转电机

Info

Publication number: CN110089009B
Application number: CN201780078965.4A
Authority: CN
Inventors: 米冈恭永; 高桥秀一; 铃木利文; 酒井亨; 山崎克之; 高桥大作; 仓井大辅
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2037-01-31
Also published as: CN110089009A; JPWO2018142442A1; US11139714B2; US20210135530A1; WO2018142442A1; EP3579386A4; JP6711927B2; EP3579386A1

Abstract

现有的轴向间隙型旋转电机没有考虑设置于壳体的引出部附近的树脂模塑引起的绕阻移动。为了解决上述问题，本发明提供一种轴向间隙型旋转电机，具有通过将具有线圈的多个磁芯单元以旋转轴为中心配置成环状而形成，且具有将来自多个磁芯单元的线圈引出线按每个层固接的连接线的定子，壳体具有将连接线向壳体的外部引出的引出部，定子以使来自磁芯单元的线圈引出线与连接线的固接部位避开与引出部相对的部位的方式配置，且模塑成形为一体。

Description

轴向间隙型旋转电机

技术领域

本发明涉及使转子与定子在轴向上相对的轴向间隙型旋转电机。

背景技术

轴向间隙型旋转电机为使转子与定子在轴向上相对的结构，因此，具有与径向间隙型相比能够缩短轴向长度，且能够将旋转电机本身薄型化的特征。

作为本技术领域的背景技术，具有日本特开2008-118833号公报(专利文献1)。专利文献1公开有如下结构的轴向空隙型电动机，在构成磁芯单元的绝缘子端面的外周侧具有在轴向上延伸的连接线处理部，在该连接线处理部的外径侧具有在旋转方向上延伸的用于配置连接线的多个支承槽，且用相邻的连接线处理部来支承各磁芯单元的连接线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-118833号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1中，用相邻的连接线处理部来支承各磁芯单元的连接线，因此，利用树脂一体模塑时，能够防止绕阻移动。但是，没有考虑用于将连接线经由壳体外部的端子盒等与电源端子连接的设置于壳体的引出部，不能够在引出部附近设置连接线处理部，因此，由于树脂模塑时的向引出部流动的树脂的注入压，绕阻在外周方向上被推压而移动，并且还存在与壳体接触而成为劣化的主要原因的问题。

用于解决问题的技术方案

本发明鉴于上述背景技术及技术问题而完成的，举其一例，提供一种轴向间隙型旋转电机，具有定子、转子、与转子一起旋转的旋转轴和固定所述定子的壳体，定子通过将具有线圈的多个磁芯单元以旋转轴为中心配置成环状而形成，且具有将来自多个磁芯单元的线圈引出线按每个层固接的连接线，转子在旋转轴方向上与定子相对配置，壳体具有用于将连接线向壳体的外部引出的引出部，定子以使来自磁芯单元的线圈引出线与连接线的固接部位避开与引出部相对的部位的方式配置，且模塑成形为一体。

发明效果

根据本发明，即使在引出部附近，也能够防止线圈引出线的树脂模塑时的移动。

附图说明

图1是表示实施例的轴向间隙型旋转电机的定子及连接线的配线的示意图。

图2是实施例的轴向间隙型旋转电机的来自引出部以外的磁芯单元的线圈引出部及固接部的放大图。

图3是实施例的轴向间隙型旋转电机的来自引出部附近的磁芯单元的线圈引出部及固接部的放大图。

图4是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子、转子、壳体的位置关系的立体图。

图5是表示现有的轴向间隙型旋转电机的马达部的结构的立体图。

图6是用于说明现有的轴向间隙型旋转电机的定子的模塑成形的剖视图。

图7是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子的模塑成形后的剖视图。

图8是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子、转子、壳体的位置关系的、相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。

具体实施方式

以下，使用附图说明应用了本发明的实施例。

实施例1

首先，对作为本发明的基本结构的轴向间隙型旋转电机进行说明。

图4是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子、转子、壳体的位置关系的立体图。作为轴向间隙型旋转电机的结构，具有1定子1转子型、1定子2转子型、2定子1转子型等的组合，在本实施例中，以1定子2转子型为例进行说明。

图4中，壳体40为基本上在主轴方向上延伸的圆筒形状，但是为了说明而示出剖视图。轴向间隙型旋转电机具有在其壳体40的圆筒内侧配置定子30和转子20的结构。定子30配置并固定于壳体40的轴向中央部，两个转子20以在未图示的主轴方向上与定子30相对且夹着定子30的方式配置。

图5是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子30和转子20的结构的立体图。如图5所示，定子30通过将由磁芯31、绕线架32、线圈33构成的扇形状的磁芯单元多个配置成环状而形成，以填满它们之间的空间的方式填充绝缘树脂而成为一体的定子30。定子30通过绝缘树脂的粘合强度保持于壳体40，壳体40构成为在其内侧设置高度差而不在定子30的轴向上脱落，并且设为在旋转方向上的一部分设置切口等的槽或突起，且不在旋转方向旋转那样的结构。转子20由转子轭部22和永磁体21构成。

图6是用于说明现有的轴向间隙型旋转电机的定子的模塑成形的剖视图。图6是装入壳体40的由磁芯31、绕线架32、线圈33构成的磁芯单元34的主轴方向的剖视图，在设置于由模塑下模11、模塑中模12构成的模塑模上的安装了壳体40的磁芯单元34上配置模塑上模13，并从未记载的模塑注入口注入模塑而进行模塑成形。在此，55是用于将从各磁芯单元引出的线圈在各层接线的连接线，56是支承连接线的配线保持件。另外，45是设置于壳体40的引出部，引出线57从引出部45被引出到壳体外部，并经由端子盒等与电源端子连接。

图7是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子的模塑成形后的剖视图。如图7所示，磁芯单元34和连接线55模塑成形为一体，通过模塑压来固定于壳体40。

图8是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子、转子、壳体的位置关系的、相对于主轴60仅表示单侧的截面的示意图。图8中，由磁芯31、线圈33构成的定子30用绝缘树脂填充，利用注塑模39成形并固定于壳体40。另外，由转子轭部22和永磁体21构成的两个转子20以在主轴60方向上夹着定子30的方式配置。另外，利用配置在与壳体40结合在一起的支架48上的轴承65，可旋转地保持转子20。此外，将从定子30的线圈33引出的线圈引出线固接的连接线55也用绝缘树脂填充并利用注塑模39成形。

在此，如图7所示，对于设置于壳体40的引出部45，不能设置支承连接线的配线保持件56，因此，由于树脂模塑时的向引出部45流通的树脂的注入压，连接线沿着外周方向被推压而移动，并且还存在与壳体40接触而成为劣化的主要原因的问题。

因此，本实施例的轴向间隙型旋转电机中，以使来自磁芯单元的线圈引出线的与连接线固接的固接部位避开与引出部相对的部位的方式配置。换言之，来自磁芯单元的线圈引出线以在与引出部相对的区域以外与连接线固接的方式构成。

图1是表示本实施例的轴向间隙型旋转电机的定子及连接线的配线的示意图。图1是从主轴方向观察设置于壳体40的定子30的俯视图，是没有进行模塑成形且省略配线保持件56时的图。图1中，定子的12个磁芯单元34A～34L以主轴为中心配置成环状。而且，线圈引出线35从各磁芯单元34A～34L被引出，并通过用于在各层接线的连接线55(将UWV各层的连接线分别设为55-U、55-V、55-W)和T型接线端子53而固接。此外，连接线55从设置于壳体40的引出部45作为引出线57被引出到壳体40的外部，并经由端子盒等与电源端子连接。

在此，以下使用图2、图3，说明与设置于壳体的引出部45相对的磁芯单元34A和除此以外的磁芯单元34B～34L的线圈引出线35的固接部位。

图2是本实施例的轴向间隙型旋转电机的、来自不与引出部相对的磁芯单元的线圈引出部及固接部的放大图。即，图2是从外周观察图1中的不与引出部相对的磁芯单元即磁芯单元34D的放大图，将在线圈引出部S1引出的线圈引出线35向纸面右弯曲并利用T型接线端子53固接(T1)于连接线55-W。另一方面，图3是本实施例的轴向间隙型旋转电机的、来自与引出部相对的磁芯单元的线圈引出部及固接部的放大图。即，图3是从外周观察图1的与引出部相对的磁芯单元即磁芯单元34A的放大图，将在线圈引出部S0引出的线圈引出线35向纸面左弯曲并利用T型接线端子53固接(T0)于连接线55-W。即，任意固接部位(T0、T1)均设置于与壳体内壁相对且与壳体的开口部即引出部不相对的位置。

这样，图1中，来自不与引出部45相对的磁芯单元34B～34L的线圈引出线35沿着与旋转轴正交的圆周方向的逆时针方向弯曲并固接于连接线55，与之相对，来自与引出部相对的磁芯单元34A的线圈引出线35沿着顺时针方向弯曲并固接于连接线55。此外，也可以将来自不与引出部相对的磁芯单元的线圈引出线沿着顺时针方向弯曲，且来自与引出部相对的磁芯单元的线圈引出线沿着逆时针方向弯曲。

通过设为这种结构，能够以使来自与引出部45相对的磁芯单元34A的线圈引出线与连接线的固接部位避开与引出部45相对的部位的方式配置。换言之，来自磁芯单元的线圈引出线能够以在与引出部相对的区域以外与连接线固接的方式构成。因此，能够防止由于树脂模塑时的向引出部45流动的树脂的注入压而使线圈引出线在外周方向上被推压并移动，另外，还能够防止线圈引出线与壳体40接触而成为劣化的主要原因的问题。即，能够提供即使将定子一体模塑成形，也能够提高线圈引出线的可靠性的轴向间隙型旋转电机。

此外，通过将来自不与引出部相对的多个磁芯单元的线圈引出线的弯曲方向设为相同，能够抑制固接部位的重复部位，能够实现径向的连接线的配置区域的节省空间，但是，由于与因树脂模塑时的向引出部流动的树脂的注入压而引起的线圈引出线的移动无关，因此来自不与引出部相对的多个磁芯单元的线圈引出线的弯曲方向也可以不设为相同的方向。

如以上，本实施例中，以使来自磁芯单元的线圈引出线与连接线的固接部位避开与引出部相对的部位的方式配置，换言之，来自磁芯单元的线圈引出线以在与引出部相对的区域以外与连接线固接的方式构成，因此，能够防止树脂模塑时的线圈引出线的移动。

以上对实施例进行了说明，但本发明不限定于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例以1定子2转子型的轴向间隙型旋转电机为例进行了说明，但理所当然地即使是1定子1转子型或2定子1转子型也能够应用本发明。

符号说明

11：模塑下模，12：模塑中模，13：模塑上模，20：转子，21：永磁体，22：转子轭部，30：定子，31：磁芯，32：绕线架，33：线圈，34、34A～34L：磁芯单元，35：线圈引出线，39：注塑模，40：壳体，45：引出部，48：支架，53：T型接线端子，55、55-U、55-V、55-W：连接线，56：配线保持件，57：引出线，60：主轴，65：轴承。

Claims

1.一种轴向间隙型旋转电机，具有定子、转子、与所述转子一起旋转的旋转轴和固定所述定子的壳体，所述定子通过将具有线圈的多个磁芯单元以旋转轴为中心配置成环状而形成，且具有将来自多个磁芯单元的线圈引出线按每个层固接的连接线，所述转子在所述旋转轴方向上与所述定子相对配置，该轴向间隙型旋转电机的特征在于：

所述壳体具有用于将所述连接线向所述壳体的外部引出的引出部，

所述定子以使来自所述磁芯单元的线圈引出线与所述连接线的固接部位避开与所述引出部相对的部位的方式配置，且模塑成形为一体。

2.一种轴向间隙型旋转电机，具有定子、转子、与所述转子一起旋转的旋转轴和固定所述定子的壳体，所述定子通过将具有线圈的多个磁芯单元以旋转轴为中心配置成环状而形成，且具有将来自多个磁芯单元的线圈引出线按每个层固接的连接线，所述转子在所述旋转轴方向上与所述定子相对配置，该轴向间隙型旋转电机的特征在于：

所述定子以使来自所述磁芯单元的线圈引出线在与所述引出部相对的区域以外与所述连接线固接的方式构成，且模塑成形为一体。

3.根据权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：

所述定子以如下方式构成：在使来自所述多个磁芯单元的线圈引出线固接于所述连接线时，将线圈引出线在与所述旋转轴正交的圆周方向上弯曲并固接于所述连接线，并且，来自所述多个磁芯单元中的与所述引出部相对的磁芯单元的线圈引出线在圆周方向弯曲的方向，与来自不与所述引出部相对的磁芯单元的线圈引出线在圆周方向弯曲的方向不同。

4.根据权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：

所述线圈引出线与所述连接线的固接是使用T型接线端子来进行的。

5.根据权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：

所述定子的用于支承所述线圈引出线与所述连接线的固接部的配线保持件设置于不与所述引出部相对的磁芯单元。

6.一种轴向间隙型旋转电机，具有定子、转子、与所述转子一起旋转的旋转轴和固定所述定子的壳体，所述定子通过将具有线圈的多个磁芯单元以旋转轴为中心配置成环状而形成，且具有将来自多个磁芯单元的线圈引出线按每个层固接的连接线，所述转子在所述旋转轴方向上与所述定子相对配置，该轴向间隙型旋转电机的特征在于：

所述定子以将来自所述磁芯单元的线圈引出线与所述连接线的固接部位设置于与所述壳体的内壁相对且不与所述引出部相对的位置的方式，模塑成形为一体。