CN204633497U - 线圈、旋转电机及直线电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种线圈、旋转电机及直线电机,可以有效地使产生的热散热来进行冷却。线圈这样形成:由导体生成一个卷绕部和在第一方向上相邻的另一个卷绕部,沿第一方向排列的多个卷绕部构成的一个导体筒部,形成与一个导体筒部在第二方向上相邻的另一个导体筒部,沿第二方向排列多个导体筒部,导体卷绕成使从第一方向观察的线圈外形呈四个角部为大致圆弧状的大致长方形或正方形,一个卷绕部具有至少一个平行部;至少一个连接部,其连接在第一方向上的位置相互错开半个间距的两个平行部,或位于在第一方向上的位置相互错开半个间距的一个平行部的末端终点与另一个卷绕部的起点,连接部配置在与四个角部的任一个相对应的部位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种线圈、旋转电机及直线电机。
背景技术
在专利文献1中记载一种对横截面呈长方形的导体(扁平线材)进行曲折卷绕的四条边呈直线状的矩形线圈。该线圈例如安装在旋转电机的定子的槽中来使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-288025号公报 。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题
然而,在专利文献1所记载的内容中,当依次卷绕的导体位于另一个导体之上等时,会存在导致线圈的表面不平滑的情况。此时,当将线圈安装在旋转电机等上来使用时,难以使线圈充分地紧贴于该安装部。其结果,导致使从线圈产生的热难以从该紧贴部分向安装部散热而有效地进行冷却。
本实用新型是鉴于上述的问题而做出,目的是提供一种可以有效地使产生的热散热来进行冷却的线圈以及使用该线圈的旋转电机及直线电机。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题,根据本实用新型的一个技术方案,适用这样一种线圈,该线圈是这样形成的:将导体大致沿规定的环绕方向,从起点至终点卷绕一周而生成一个卷绕部之后,使所述导体向与所述环绕方向正交的第一方向移动一个间距而再次大致沿所述环绕方向卷绕一周,而依次生成与所述一个卷绕部在 所述第一方向上相邻的另一个卷绕部,由此形成由沿所述第一方向排列的多个卷绕部构成的导体筒部,在形成一个所述导体筒部之后,依次形成与该一个导体筒部、在与所述第一方向正交的第二方向上相邻的另一个导体筒部,由此沿所述第二方向排列多个导体筒部,其中,所述导体以使从所述第一方向观察的所述线圈的外形呈四个角部为大致圆弧形状的大致长方形或者大致正方形的方式被卷绕,所述一个卷绕部具有:至少一个平行部,其以使在所述第一方向上的位置与所述起点呈同一间距或者与所述起点错开所述一个间距的一半的半个间距的方式而在所述环绕方向上延伸设置;以及至少一个连接部,其对在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的两个所述平行部彼此进行连接,或者对位于在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的一个所述平行部的末端的所述终点与所述另一个卷绕部的所述起点进行连接,所述连接部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上。
在所述一个技术方案的基础上,在各导体筒部的所述导体中,对所述线圈的所述外形的所述大致长方形或者所述大致正方形中,作为除了所述四个角部以外的两组相对的两个边的部位进行加压成形。
在所述一个技术方案的基础上,所述线圈具有:第一突出部,其从沿所述第二方向位于最内周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的开始卷绕的所述卷绕部的所述起点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出;第二突出部,其从沿所述第二方向位于最外周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的结束卷绕的所述卷绕部的所述终点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出,所述第一突出部以及所述第二突出部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上。
在所述一个技术方案的基础上,所述线圈的所述外形为具有相互相对的两个长边与相互相对的两个短边的所述大致长方形,所述第一突出部以及所述第二突出部分别分开配置在与所述四个角部中的位于特定的一个短边的两端的两个角部相对应的部位上。
在所述一个技术方案的基础上,所述第一突出部以及所述第二突出部配置 在与所述四个角部中的共通的一个角部相对应的部位上。
为了解决上述问题,根据本实用新型的另一个技术方案,适用这样一种旋转电机,这种旋转电机具有:具有旋转轴的转子;分别在负载侧以及负载相反侧上能旋转地支承所述旋转轴的负载侧托架以及负载相反侧托架;以及以包围所述转子的外周侧的方式而设置、且分别固定在所述负载侧托架以及所述负载相反侧托架的大致圆筒状的定子,所述定子具有:沿所述大致圆筒状的周向排列有多个槽的定子铁心与插入至所述多个槽中的多个线圈,其中所述多个线圈分别通过以下形成:将导体大致沿规定的环绕方向,从起点至终点卷绕一周而生成一个卷绕部之后,使所述导体向与所述环绕方向正交的第一方向移动一个间距而再次大致沿所述环绕方向卷绕一周,而依次生成与所述一个卷绕部在所述第一方向上相邻的另一个卷绕部,由此形成由沿所述第一方向排列的多个卷绕部构成的导体筒部,在形成一个所述导体筒部之后,依次形成与该一个导体筒部、在与所述第一方向正交的第二方向上相邻的另一个导体筒部,由此沿所述第二方向排列多个导体筒部,并且,所述导体以使从所述第一方向观察的所述线圈的外形呈四个角部为大致圆弧形状的大致长方形或者大致正方形的方式被卷绕,所述一个卷绕部具有:至少一个平行部,其以使在所述第一方向上的位置与所述起点呈同一间距或者与所述起点错开所述一个间距的一半的半个间距的方式而在所述环绕方向上延伸设置;以及至少一个连接部,其对在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的两个所述平行部彼此进行连接,或者对位于在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的一个所述平行部的末端的所述终点与所述另一个卷绕部的所述起点进行连接,所述连接部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上。
在所述另一个技术方案的基础上,在所述多个线圈的各自的各导体筒部的所述导体中,以使外形与相对应的所述槽的形状一致的方式,对所述大致长方形或者所述大致正方形中,作为除了所述四个角部以外的两组相对的两边的部位进行加压成形。
在所述另一个技术方案的基础上,所述多个线圈分别相对于在所述旋转轴 的轴向上分别相对的所述负载侧托架以及所述负载相反侧托架呈大致紧贴而配置。
在所述另一个技术方案的基础上,所述多个线圈分别具有:第一突出部,其从沿所述第二方向位于最内周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的开始卷绕的所述卷绕部的所述起点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出;第二突出部,其从沿所述第二方向位于最外周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的结束卷绕的所述卷绕部的所述终点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出,所述第一突出部以及所述第二突出部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上,并且所述旋转电机还具有接线部,其位于比所述多个线圈靠近所述大致圆筒状的外周侧的区域,并对所述多个线圈的所述第一突出部以及所述第二突出部进行接线。
为了解决上述问题,根据本实用新型的另一个技术方案,适用这样一种直线电机,这种直线电机具有:以直线状排列多个永磁铁的励磁;以及电枢,其经由磁隙与所述多个永磁铁平行地相对配置,并且具有电枢基座以及安装在所述电枢基座的多个线圈,将所述励磁与所述电枢的任一者设为定子,另一者设为转子,并使所述转子沿规定的前进方向移动,其中所述多个线圈分别通过以下形成:将导体大致沿规定的环绕方向,从起点至终点卷绕一周而生成一个卷绕部之后,使所述导体向与所述环绕方向正交的第一方向移动一个间距而再次大致沿所述环绕方向卷绕一周,而依次生成与所述一个卷绕部在所述第一方向上相邻的另一个卷绕部,由此形成由沿所述第一方向排列的多个卷绕部构成的导体筒部,在形成一个所述导体筒部之后,依次形成与该一个导体筒部、在与所述第一方向正交的第二方向上相邻的另一个导体筒部,由此沿所述第二方向排列多个导体筒部,并且,所述导体以使从所述第一方向观察的所述线圈的外形呈四个角部为大致圆弧形状的大致长方形或者大致正方形的方式被卷绕,所述一个卷绕部具有:至少一个平行部,其以使在所述第一方向上的位置与所述起点呈同一间距或者与所述起点错开所述一个间距的一半的半个间距的方式而在所述环绕方向上延伸设置;以及至少一个连接部,其对在所述第一方向上的 位置相互错开所述半个间距的两个所述平行部彼此进行连接,或者对位于在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的一个所述平行部的末端的所述终点与所述另一个卷绕部的所述起点进行连接,所述连接部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上。
在该另一个技术方案的基础上,在所述多个线圈的各自的各导体筒部的所述导体中,对所述大致长方形或者所述大致正方形中,作为除了所述四个角部以外的两组相对的两个边的部位进行加压成形。
在该另一个技术方案的基础上,所述电枢还具有安装在所述电枢基座上、并用于收纳配置所述多个线圈的托架,所述多个线圈分别相对于所述托架呈大致紧贴而配置。
在该另一个技术方案的基础上,所述多个线圈分别具有:第一突出部,其从沿所述第二方向位于最内周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的开始卷绕的所述卷绕部的所述起点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出;第二突出部,其从沿所述第二方向位于最外周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的结束卷绕的所述卷绕部的所述终点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出,所述第一突出部以及所述第二突出部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上,并且所述直线电机还具有接线部,其位于所述多个线圈与所述电枢基座之间的区域,并对所述多个线圈的所述第一突出部以及所述第二突出部进行接线。
发明效果
根据本实用新型的线圈,可以有效地使产生的热散热来进行冷却。
附图说明
图1是表示第一实施方式的直线电机的大致结构的横向剖视图。
图2是图1中的X-X截面的纵向剖视图。
图3是用于说明直线电机所具有的线圈的绕组工序的说明图、Y-Y截面的横向剖视图以及绕组用夹具的俯视图。
图4是从绕组用夹具的上垫片部的上方所观察的示意性透视图。
图5是用于说明线圈的外形的成形工序的侧向剖视图以及Z-Z截面的水平剖视图。
图6是利用了扁平线的变形例中,用于说明线圈的绕组工序的说明图以及S-S截面的横向剖视图。
图7是表示第二实施方式的旋转电机的大致结构的纵向剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本实用新型的实施方式。
<第一实施方式>
首先,利用图1以及图2说明第一实施方式的直线电机。
<直线电机的结构>
如图1以及图2所示,本实施方式的直线电机1具有构成定子的励磁2与构成转子的电枢3。励磁2具有设置在磁轭安装部4上的励磁磁轭5与配置在励磁磁轭5上的多个永磁铁6。多个永磁铁6配置为沿励磁磁轭5的顺长方向(电枢3的移动方向)以等间距相邻并且交替极性不同。
电枢3经由磁隙与励磁2的永磁铁6平行地相对配置。该电枢3具有:电枢基座7、铁心8、以包围铁心8的方式而安装在电枢基座7上的托架9、与3个1组的多个(本例为3个)线圈10。
铁心8安装在电枢基座7的与励磁2相对的面上,由将电磁钢板冲裁呈梳齿状并进行层叠的层叠体构成。另外铁心8具有向励磁2的方向突出的多个(在本例为三个)齿8a。各齿8a在电枢3的顺长方向(图2中的左右方向)上隔开相等间隔而设置。
线圈10安装在铁心8,并以与托架9呈大致紧贴的方式而收纳配置。具体地说,线圈10的内周侧的孔部18(参照后面叙述的图5(c))与齿8a嵌合,各线圈10收容在相邻的齿8a之间所形成的槽8b中。此时,线圈10中从铁心8露出的部分的外周部(详细为后面叙述的直线部17a或者17b)在与托架9的凹 部11的内表面11a接触的状态下,安装于托架9。此外,在托架9的外周面形成有冷却片12。
在电枢3的宽度方向一端部(图1中的左侧)上,设有位于线圈10与电枢基座7之间的接线部14。各线圈10中,如后面所述,在导体15(参照后面叙述的图3)的卷绕开始侧以及卷绕结束侧上形成有从线圈10突出的导体15的第一突出部15a以及第二突出部15b。接线部14连接各线圈10的第一突出部15a以及第二突出部15b,并与未图示的外部电源连接。在直线电机1中,从外部电源经由接线部14以及第一与第二突出部15a、15b向各线圈10供给U相、V相、W相的对应相的三相交流电,由此在线圈10中产生磁场。其结果,在线圈10与励磁2的永磁铁6之间排斥力与吸引力相互作用,使电枢3上产生推力。由此,电枢3沿图中空心箭头所示的前进方向移动。
<本实施方式的特征>
在上述构成的直线电机1中,本实施方式的特征是运用了用于使线圈10的表面平滑的导体15(参照后面叙述的图3等)的卷绕方法。以下,按照顺序详细地进行说明。大致上,线圈10经过以下工序制造:沿环绕方向卷绕导体15的第一工序与对由第一工序所得到的未成形线圈17(参照后面叙述的图4等)的规定部位进行加压成形的第二工序。
<第一工序的概要>
接着,利用图3(a)~(k)以及图4(a)~(d)说明上述第一工序。此外,在以下的说明中,上下方向(高度方向)、前后方向、左右方向与图3(a)~(j)、图3(k)、图4(a)~(d)等各图中适当所示的箭头方向相对应。在第一工序中,对导体15在沿大致水平方向的环绕方向上重复进行卷绕,而形成在径向上层叠的多个导体筒部16(后面叙述)。导体15是由具有绝缘性能以及热熔接性能的树脂所覆盖的接合线的圆铜线。
<卷绕用夹具>
在卷绕导体15时,使用以规定姿态所配置的卷绕用夹具30。在本例中该卷绕用夹具30具有具有大致长方形的水平截面的大致长方体状的中心销部31。该 中心销部31通过未图示的适当的嵌合结构在高度方向大致一半的位置(参照图3(a)(j)中的虚线h)上能被分割成上下两部分。在该被分割的中心销部31的上半侧部分的上端部上一体地设有上垫片部32a,在中心销部31的下半侧部分的下端部上一体地设有下垫片部32b。此外,如图3(k)所示,在上垫片部32a上设有使导体15穿过的通孔33a、33b。通孔33a、33b分别设在与中心销部31的四个角部31a、31b、31c、31d中的一个角部(本例为右前侧的第一角部31a)接近的位置与其径向外侧位置。
<第一个卷绕部的形成>
首先,如图3(a)所示,导体15从上垫片部32a的通孔33a向上方延伸规定量,作为第一突出部15a。之后,对于位于上垫片部32a的下表面附近、导体15中的与上述第一突出部15a连续的部分,将中心销部31的右前侧的第一角部31a作为环绕的起点15s,并按照该第一角部31a→右后侧的第二角部31b→左后侧的第三角部31c→左前侧的第四角部31d→右前侧的第一角部31a的顺序绕中心销部31的周围卷绕一周。
即,详细地说,如图4(a)以及上述图3(a)所示,导体15从位于右前侧的上述第一角部31a的上述起点15s向右后侧的上述第二角部31b朝水平方向(相当于环绕方向)延伸设置(延伸设置部15A1-1),接着导体15从上述第二角部31b向左后侧的上述第三角部31c朝水平方向延伸设置(延伸设置部15A1-2),接着导体15从上述第三角部31c向左前侧的上述第四角部31d朝水平方向延伸设置(延伸设置部15A1-3)。这样,形成由相对于起点15s呈同一间距(即与起点s为相同的上下方向位置)的三个延伸设置部15A1-1、15A-2、15A-3构成的第一平行部15A1。
之后,在上述第四角部31d上,相对于第一平行部15A1,沿上下方向(=即轴向。相当于第一方向)向下方移动导体15的卷绕间距的半个间距(以下适当地简称为“半间距”。与导体15的线径的一半的值大致相等)而向相对于水平方向倾斜的方向上延伸设置导体15。这样,形成连接第一平行部15A1与后面叙述的第二平行部15A2的第一连接部15B1(即上升阶梯部)。之后,导体15 向位于上述第一角部31a的终点15e朝水平方向延伸设置,由此形成位于相对于起点15s向下方错开半间距的位置上的第二平行部15A2。
之后,在上述第一角部31a上,使到达上述第一角部31a的导体15相对于第二平行部15A2向下方移动半间距而向相对于水平方向倾斜的方向延伸设置导体15。这样,形成连接位于第一个卷绕部15A的第二平行部15A2的末端的终点15e与上述同样地从第一角部31a开始卷绕的下一个第二个卷绕部15A的起点15s的第二连接部15B2(即上升阶梯部)。按照以上这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1、第二平行部15A2以及第二连接部15B2构成的第一个卷绕部15A(参照图4(a))。
<第二个以后的卷绕部的形成>
之后,与上述同样地,形成上述第二个卷绕部15A。即,在上述第一角部31a上从位于与第一个卷绕部15A的起点15s向下方错开1个间距的位置上的起点15s,按照第二角部31b→第三角部31c→第四角部31d向水平方向延伸设置导体15而形成由上述延伸设置部15A1-1、15A1-2、15A1-3构成的第一平行部15A1。之后,与上述同样地,在上述第四角部31d上,经由向倾斜方向延伸的第一连接部15B1,形成向位于上述第一角部31a的终点15e朝水平方向延伸的第二平行部15A2。之后,在上述第一角部31a上,由向倾斜方向延伸的第二连接部15B2,连接上述第二平行部15A2与下一个第三个卷绕部15A。按照以上这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1、第二平行部15A2以及第二连接部15B2构成的第二个卷绕部15A。此时,上述第二个卷绕部15A的第一平行部15A1、第一连接部15B1、第二平行部15A2以及第二连接部15B2分别位于与上述第一个卷绕部15A的第一平行部15A1、第一连接部15B1、第二平行部15A2以及第二连接部15B2向下方错开1个间距的位置。
以下同样地,使导体15沿上下方向向下方分别移动1个间距,并大致沿环绕方向环绕一周,依次生成如第三个卷绕部15A、第四个卷绕部15A…这样的与下方相邻的其他卷绕部15A(参照图3(b))。按照这样,在中心销部31的上垫片部32a与下垫片部32b之间,直至到达下垫片部32b的最下层的卷绕部15A 而依次生成卷绕部15A。
<经由最下层的卷绕部的形成而完成第一导体筒部>
对于最下层的卷绕部15A,由延伸设置部15A1-1、15A1-2、15A1-3构成的第一平行部15A1与上述其他层的卷绕部15A相同,但第一连接部15B1’、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’的卷绕方式与其他层的卷绕部15A不同。
即,在上述第四角部31d上,以使在与第一平行部15A1的上下方向同一位置(同一间距)上并且沿与上述上下方向正交的径向(相当于第二方向)的外侧上移动不足1个间距(比导体15的线径值略小的值)的方式而在水平方向上扩张并延伸设置导体15。这样,形成连接上述第一平行部15A1与后面叙述的第二平行部15A2的第一连接部15B1’(即上升阶梯部)。之后,如上述这样,在向径向外侧错开的环绕位置上,通过向位于上述第一角部31a附近的终点15e朝水平方向延伸设置导体15,而形成与该最下层的卷绕部15A的起点15s在上下方向的同一位置(同一间距)的第二平行部15A2(参照图3(c))。
之后,在上述第一角部31a上,使到达上述第一角部31a的导体15相对于第二平行部15A2向上方移动半间距而向相对于水平方向倾斜的方向延伸设置导体15。这样,形成连接位于最下层的卷绕部15A的第二平行部15A2的末端的上述终点15e与上述同样地从第一角部31a开始卷绕的下一个卷绕部15A(后面叙述的作为第二导体筒部16B的第一个的最下层的卷绕部15A)的起点15s的第二连接部15B2’(即上升阶梯部)。这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1’、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’构成的最下层的卷绕部15A。
以上结果,形成自最上层至最下层沿上下方向排列的由多个卷绕部15A构成的第一导体筒部16A(相当于位于最内周侧的导体筒部)(参照图3(c))。
<第二导体筒部的第一个卷绕部的形成>
在形成上述第一导体筒部16A之后,按照与上述同样的导体的卷绕方法(但是,向上方依次移动而形成卷绕部15A),在其径向外周侧上形成下一个第二导体筒部16B。即,连接上述第一导体筒部16A的最下层的卷绕部15A所具有的 第二连接部15B2’与上述第二导体筒部16B的最下层(倒数第一个)的卷绕部15A的起点15s。在该第一个卷绕部15A上,与上述同样地,从位于第一角部31a附近的上述起点15s向第二角部31b附近延伸设置导体15(延伸设置部15A1-1),再向第三角部31c附近延伸设置导体15(延伸设置部15A1-2),再向第四角部31d附近延伸设置导体15(延伸设置部15A1-3),这样,形成相对于上述起点15s呈同一间距的第一平行部15A1。
之后,在上述第四角部31d附近上,以使相对于第一平行部15A1向上方移动半间距的方式而向倾斜方向延伸设置导体15。这样,形成连接第一平行部15A1与后面叙述的第二平行部15A2的第一连接部15B1”(即上升阶梯部)。之后,向位于上述第一角部31a附近的终点15e朝水平方向延伸设置导体15。这样,形成位于相对于上述第一个卷绕部15A的所述起点15s(参照图3(c))向上方错开半间距的位置上的第二导体筒部16A的第一个卷绕部15A的第二平行部15A2(参照图3(d))。
之后,在上述第一角部31a附近,使到达的导体15相对于上述第二平行部15A2向上方移动半间距而向相对于水平方向倾斜的方向延伸设置导体15。这样,形成连接位于上述第一个卷绕部15A的第二平行部15A2的末端的终点15e与上述同样地从第一角部31a附近开始卷绕的下一个第二个(倒数第二个)的卷绕部15A的起点15s的第二连接部15B2’(即上升阶梯部)。按照以上这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1”、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’构成的第二导体筒部16B的第一个卷绕部15A(参照图4(b))。
<第二个以后的卷绕部的形成>
之后,与上述同样地,形成第二导体筒部16B的上述第二个卷绕部15A。即,在上述第一角部31a附近从位于与第一个卷绕部15A的起点15s向下方错开1个间距的位置上的起点15s,按照第二角部31b附近→第三角部31c附近→第四角部31d附近向水平方向延伸设置导体15,而形成由上述延伸设置部15A1-1、15A1-2、15A1-3构成的第一平行部15A1。之后,与上述同样地,在上述第四角部31d附近,经由向倾斜方向延伸的第一连接部15B1”,形成向位于上 述第一角部31a附近的终点15e朝水平方向延伸的第二平行部15A2。之后,在上述第一角部31a附近,由向倾斜方向延伸的第二连接部15B2’,连接上述第二平行部15A2与下一个第三个(倒数第三个)卷绕部15A。按照以上这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1”、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’构成的第二个卷绕部15A。此时,上述第二个卷绕部15A的第一平行部15A1、第一连接部15B1”、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’分别位于与上述第一个卷绕部15A的第一平行部15A1、第一连接部15B1”、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’向上方错开1个间距的位置。
以下同样地,使导体15沿上下方向向上方分别移动1个间距,并大致沿环绕方向环绕一周,依次生成如倒数第三个卷绕部15A、倒数第四个卷绕部15A…这样的与上方相邻的其他卷绕部15A(参照图3(e))。按照这样,在中心销部31的下垫片部32b与上垫片部32a之间,直至到达上垫片部32a的最上层的卷绕部15A而依次生成卷绕部15A。
<经由最上层的卷绕部的形成而完成第二导体筒部>
对于最上层的卷绕部15A,第一平行部15A1、第一连接部15B1”以及第二平行部15A2与上述其他层的卷绕部15A相同,但第二连接部15B2”的卷绕方式与其他层的卷绕部15A不同。
即,在上述第一角部31a附近,以使在与第二平行部15A2的上下方向同一位置(同一间距)上并且沿上述径向的外侧上移动不足1个间距(比导体15的线径值略小的值)的方式而在水平方向上扩张并延伸设置导体15。这样,形成连接上述第二平行部15A2与后面叙述的第一平行部15A1的第二连接部15B2”(即上升阶梯部)。由此,使位于最上层的卷绕部15A的第二平行部15A2的末端的终点15e经由第二连接部15B”与上述同样地从第一角部31a开始卷绕的下一个卷绕部15A(作为后面叙述的第三导体筒部16C的第一个的最上层的卷绕部15A)的起点15s连接。其结果,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1、第二平行部15A2以及第二连接部15B2”构成的最上层的卷绕部15A。
以上结果,形成自最下层至最上层沿上下方向排列的由多个卷绕部15A构 成的第二导体筒部16B(参照图3(e))。
<第三导体筒部的第一个卷绕部的形成>
在形成上述第二导体筒部16B之后,按照与上述同样的导体的卷绕方法(向下方依次移动而形成卷绕部15A),在其径向外周侧上形成下一个第三导体筒部16C。即,连接上述第二导体筒部16B的最上层的卷绕部15A所具有的第二连接部15B2”与上述第三导体筒部16C的最上层(正数第一个)的卷绕部15A的起点15s。在该第一个卷绕部15A上,与上述同样地,从位于第一角部31a附近的上述起点15s向第二角部31b附近延伸设置导体15(延伸设置部15A1-1),再向第三角部31c附近延伸设置导体15(延伸设置部15A1-2),再向第四角部31d附近延伸设置导体15(延伸设置部15A1-3),这样,形成相对于上述起点15s呈同一间距的第一平行部15A1。
之后,在上述第四角部31d附近上,以使相对于第一平行部15A1向下方移动半间距的方式而向倾斜方向延伸设置导体15。这样,形成连接第一平行部15A1与后面叙述的第二平行部15A2的第一连接部15B1(即上升阶梯部)。之后,向位于上述第一角部31a附近的终点15e朝水平方向延伸设置导体15。这样,形成位于相对于上述第一个卷绕部15A的所述起点15s(参照图3(e))向上方错开半间距的位置上的第三导体筒部16C的第一个卷绕部15A的第二平行部15A2(参照图3(f))。
之后,在上述第一角部31a附近,使到达的导体15相对于上述第二平行部15A2向下方移动半间距而向相对于水平方向倾斜的方向延伸设置导体15。这样,形成连接位于上述第一个卷绕部15A的第二平行部15A2的末端的终点15e与上述同样地从第一角部31a附近开始卷绕的下一个第二个(正数第二个)的卷绕部15A的起点15s的第二连接部15B2(即上升阶梯部)。按照以上这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1、第二平行部15A2以及第二连接部15B2构成的第三导体筒部16C的第一个卷绕部15A(参照图4(c))。
<第二个以后的卷绕部的形成>
之后,与上述同样地,形成第三导体筒部16C的上述第二个卷绕部15A。 即,在上述第一角部31a附近从位于与第一个卷绕部15A的起点15s向下方错开1个间距的位置上的起点15s,按照第二角部31b附近→第三角部31c附近→第四角部31d附近向水平方向延伸设置导体15而形成由上述延伸设置部15A1-1、15A1-2、15A1-3构成的第一平行部15A1。之后,与上述同样地,在上述第四角部31d附近,经由向倾斜方向延伸的第一连接部15B1,形成向位于上述第一角部31a附近的终点15e朝水平方向延伸的第二平行部15A2。之后,在上述第一角部31a附近,由向倾斜方向延伸的第二连接部15B2,连接上述第二平行部15A2与下一个第三个(正数第三个)的卷绕部15A。按照以上这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1、第二平行部15A2以及第二连接部15B2构成的第二个卷绕部15A。此时,上述第二个卷绕部15A的第一平行部15A1、第一连接部15B1、第二平行部15A2以及第二连接部15B2分别位于与上述第一个卷绕部15A的第一平行部15A1、第一连接部15B1、第二平行部15A2以及第二连接部15B2向下方错开1个间距的位置。
以下同样地,使导体15沿上下方向向下方分别移动1个间距,并大致沿环绕方向环绕一周,依次生成如正数第三个卷绕部15A、正数第四个卷绕部15A…这样的与下方相邻的其他卷绕部15A(参照图3(f))。按照这样,在中心销部31的上垫片部32a与下垫片部32b之间,直至到达下垫片部32b的最下层的卷绕部15A而依次生成卷绕部15A。
<经由最下层的卷绕部的形成而完成第三导体筒部>
对于最下层的卷绕部15A,第一平行部15A1与上述其他层的卷绕部15A相同,但第一连接部15B1’、第二平行部15A2、第二连接部15B2’的卷绕方式与其他层的卷绕部15A不同。
即,在上述第四角部31d上,以使在与第一平行部15A1的上下方向同一位置(同一间距)上并且沿与上述上下方向正交的径向的外侧上移动不足1个间距的方式而在水平方向上扩张并延伸设置导体15。这样,形成连接上述第一平行部15A1与后面叙述的第二平行部15A2的第一连接部15B1’(即上升阶梯部)。之后,如上述这样,在向径向外侧错开的环绕位置上,通过向位于上述第一角 部31a附近的终点15e朝水平方向延伸设置导体15,而形成与该最下层的卷绕部15A的起点15s在上下方向的同一位置(同一间距)的第二平行部15A2(参照图3(g))。
之后,在上述第一角部31a上,使到达上述第一角部31a的导体15相对于第二平行部15A2向上方移动半间距而向相对于水平方向倾斜的方向延伸设置导体15。这样,形成连接位于最下层的卷绕部15A的第二平行部15A2的末端的上述终点15e与上述同样地从第一角部31a开始卷绕的下一个卷绕部15A(后面叙述的作为第四导体筒部16D的第一个的最下层的卷绕部15A)的起点15s的第二连接部15B2’(即上升阶梯部)。这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1’、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’构成的最下层的卷绕部15A。
以上结果,形成自最上层至最下层沿上下方向排列的由多个卷绕部15A构成的第三导体筒部16C(参照图3(g))。
<第四导体筒部的第一个卷绕部的形成>
在形成上述第三导体筒部16C之后,按照与上述同样的导体的卷绕方法(向上方依次移动而形成卷绕部15A),在其径向外周侧上形成下一个第四导体筒部16D。即,连接上述第三导体筒部16C的最下层的卷绕部15A所具有的第二连接部15B2’与上述第四导体筒部16D的最下层(倒数第一个)的卷绕部15A的起点15s。在该第一个卷绕部15A上,与上述同样地,从位于第一角部31a附近的上述起点15s向第二角部31b附近延伸设置导体15(延伸设置部15A1-1),再向第三角部31c附近延伸设置导体15(延伸设置部15A1-2),再向第四角部31d附近延伸设置导体15(延伸设置部15A1-3),这样,形成相对于上述起点15s呈同一间距的第一平行部15A1。
之后,在上述第四角部31d附近上,以使相对于第一平行部15A1向上方移动半间距的方式而向倾斜方向延伸设置导体15。这样,形成连接第一平行部15A1与后面叙述的第二平行部15A2的第一连接部15B1”(即上升阶梯部)。之后,向位于上述第一角部31a附近的终点15e朝水平方向延伸设置导体15。这 样,形成位于相对于上述第一个卷绕部15A的所述起点15s(参照图3(g))向上方错开半间距的位置上的第二导体筒部16A的第一个卷绕部15A的第二平行部15A2(参照图3(h))。
之后,在上述第一角部31a附近,使到达的导体15相对于上述第二平行部15A2向上方移动半间距而向相对于水平方向倾斜的方向延伸设置导体15。这样,形成连接位于上述第一个卷绕部15A的第二平行部15A2的末端的终点15e与上述同样地从第一角部31a附近开始卷绕的下一个第二个(倒数第二个)的卷绕部15A的起点15s的第二连接部15B2’(即上升阶梯部)。按照以上这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1”、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’构成的第四导体筒部16D的第一个卷绕部15A(参照图4(d))。
<第二个以后的卷绕部的形成>
之后,与上述同样地,形成第四导体筒部16D的上述第二个卷绕部15A。即,在上述第一角部31a附近从位于与第一个卷绕部15A的起点15s向上方错开1个间距的位置上的起点15s,按照第二角部31b附近→第三角部31c附近→第四角部31d附近向水平方向延伸设置导体15而形成由上述延伸设置部15A1-1、15A1-2、15A1-3构成的第一平行部15A1。之后,与上述同样地,在上述第四角部31d附近,经由向倾斜方向延伸的第一连接部15B1”,形成向位于上述第一角部31a附近的终点15e朝水平方向延伸的第二平行部15A2。之后,在上述第一角部31a附近,由向倾斜方向延伸的第二连接部15B2’,连接上述第二平行部15A2与下一个第三个(倒数第三个)的卷绕部15A。按照以上这样,完成由第一平行部15A1、第一连接部15B1”、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’构成的第二个卷绕部15A。此时,上述第二个卷绕部15A的第一平行部15A1、第一连接部15B1”、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’分别位于与上述第一个卷绕部15A的第一平行部15A1、第一连接部15B1”、第二平行部15A2以及第二连接部15B2’向上方错开1个间距的位置。
以下同样地,使导体15沿上下方向向上方分别移动1个间距,并大致沿环绕方向环绕一周,依次生成如倒数第三个卷绕部15A、倒数第四个卷绕部15A… 这样的与上方相邻的其他卷绕部15A(参照图3(i))。按照这样,在中心销部31的下垫片部32b与上垫片部32a之间,直至到达上垫片部32a的最上层的卷绕部15A而依次生成卷绕部15A。
<经由最上层的卷绕部的形成而完成第四导体筒部>
在最上层的卷绕部15A中,具有与上述其他层的卷绕部15A同样的第一平行部15A1、第一连接部15B1”以及第二平行部15A2。此外,省略了第二连接部15B2”。以上结果,形成自最下层至最上层沿上下方向排列的由多个卷绕部15A构成的第四导体筒部16D(相当于位于最外周侧的导体筒部)(参照图3(i))。然后,从位于中心销31的第一角部31a附近的上垫片32a的上述通孔33b向上方延伸出与上述第四导体筒部16D的最上层的第二平行部15A2的末端再连续的导体15。在规定位置切断从通孔33b延伸出的导体15,并将残留的导体15作为另一个接线部15b。
之后,在上述高度方向大致一半的位置(参照图3(a)(j)中的虚线h)上,上下分离中心销部31。之后,通过分别从上述多个导体筒部16A~16D中抽出所分割的中心销部31的上半侧部分与下半侧部分,而得到由多个导体筒部16A~16D构成的成形前的未成形线圈17。对该未成形线圈17进行下一个第二工序中的外形的加压成形而得到线圈10。
<第二工序的概要>
利用图5(a)~(c)说明上述第二工序。此外,在以下的说明中,上下方向(高度方向)、前后方向、左右方向与图5(a)~(c)等各图中适当所示的箭头方向相对应。
<加压成形机>
在对未成形线圈17进行加压成形时,使用了加压成形机40。如图5(a)~(c)所示,加压成形机40具有:夹具41、一对支承板42、42、前后一对的冲头43、43、上下一对的前冲头44、44与上下一对的后冲头45、45。
夹具41与未成形线圈17的孔部18嵌入安装,并使未成形线圈17保持为使上述径向与水平方向一致的水平姿态。保持在夹具41上的未成形线圈17的 外形为大致长方形或者大致正方形(本例为大致长方形)(参照图5(c))。此时,未成形线圈17的上述大致长方形的外形的四个角部为大致圆弧形状。即,上述未成形线圈17的外形具有:作为上述长方形中相对的两个长边的左、右的直线部17a、17a;作为长方形中相对的两个短边的前、后的直线部17b、17b;与四个上述圆弧部19(相当于四个角部)。
并且,上述一对支承板42、42分别支承上述直线部17a、17a(参照图5(c))的外表面。前后一对的冲头43、43对上述直线部17b、17b的外表面进行加压成形。上述上下一对的前冲头44、44以及后冲头45、45分别对上述直线部17b、17b的上下的外表面进行加压成形。此外,上侧的前冲头44具有能插通从未成形线圈17向上下方向外侧突出的上述第一突出部15a以及第二突出部15b的未图示的通孔。由此,可以使上侧的前冲头44在加压成形时不干涉上述第一以及第二突出部15a、15b地向下方移动。
<加压成形步骤>
在使用上述加压成形机40进行未成形线圈的加压成形时,首先,如图5(a)所示,使前后的冲头43、43、上下的前冲头44、44、上下的后冲头45、45按照箭头方向接近未成形线圈17。之后,如图5(b)以及图5(c)所示,使前后的冲头43、43接触上述直线部17b、17b的外表面进行加压。另外,使上下的前冲头44、44接触前侧的直线部17b的上下的外表面进行加压,使上下的后冲头45、45接触后侧的直线部17b的上下的外表面进行加压。通过进行这些加压,对未成形线圈17除了上述圆弧部19以外的上述直线部17a、17a以及直线部17b、17b进行平滑地成形。这样,得到圆弧部19为大致圆弧状而对圆弧部19以外的直线部17a、17a、17b、17b进行平滑地成形的截面大致长方形的线圈10。
此时,如若对比图4(a)~(d)或图3(a)~(k)与图5(c)能理解,上述第一~第四导体筒部16A~16D分别所包括的第一连接部15B1、15B1’、15B1”以及第二连接部15B2、15B2’、15B2”位于上述圆弧部19分别所对应的四个角部区域R1~R4(相当于四个角部所对应的部位)。如上所述,进行除了圆弧部19的成形的结果,未进行对于上述第一连接部15B1、15B1’、15B1” 以及第二连接部15B2、15B2’、15B2”的成形。此外,在本例中,从线圈10向上下方向突出的所述第一突出部15a以及第二突出部15b位于线圈10的四个圆弧部19分别所对应的四个角部区域R1~R4中的任一个(在本例为右前方侧的角部R1)位置上。此外,在未特定角部区域R1~R4中的任一位置时,以下适当简称为“角部区域R”。
通过上述这样成形而得到的线圈10供如下使用:经由第一突出部15a以及第二突出部15b向导体15供给电流,使因由导体15的发热而使绝缘覆盖的熔接的导体15彼此被绝缘固化。此外,当导体15的绝缘膜使用无热熔接性的非接合线时,也可以从线圈10的外侧涂覆热硬化性粘结剂,使粘结剂加热硬化来使导体15之间粘结固化。
<第一实施方式的效果>
如以上说明,在本实施方式的直线电机1中,对电枢3的电枢基座7上分别安装了多个线圈10。在各线圈10中,通过使导体15在规定的环绕方向上环绕并且一边向与环绕方向正交的上下方向移动一个间距一边进行卷绕而构成导体筒部16A~16D。
在各导体筒部16上,沿轴向具有的多个卷绕部15A分别具有:上述平行部15A1、15A2、上述第一连接部15B1与上述第二连接部15B2。并且,在本实施方式中,线圈10的外形为大致长方形并且其四个角为圆弧部19。并且,作为即上升阶梯部的上述第一连接部15B1以及第二连接部15B2配置在上述圆弧部19所对应的角部区域R(参照图5(c))上。
这样,通过将连接部15B1、15B2设置在角部区域R上,使除此以外的区域中不存在上述上升阶梯部。由此,对上述直线部17a、17a、17b、17b所对应的上述角部区域R以外的区域进行充分地加压,可以使上述直线部17a、17a、17b、17b的表面平滑。其结果,如上述这样,当将线圈10安装在直线电机1的电枢基座7上使用时,可以使线圈10的上述直线部17a或者17b充分地紧贴于托架9的凹部11的内表面11a。因此,可以使从线圈10产生的热从该紧贴部分向电枢基座7侧散热而有效地进行冷却。
另外,尤其在本实施方式中,在上述角部区域R中设有用于使线圈10的导体15与线圈外部连接并接线的卷绕开始侧的第一突出部15a与卷绕结束侧的第二突出部15b。由此,与是否存在这些突出部15a、15b无关,能确保上述长方形的直线部17a、17a、17b、17b的表面的平滑度。另外,以使各突出部15a、15b不向径向而向上下方向突出的方式而设置。其结果,可以防止线圈10整体在径向尺寸的大型化,并且可以减少安装线圈10所需的空间。因此,可以防止直线电机1在向移动方向(图2中左右方向)或与其正交的宽度方向(图1中左右方向)的大型化。
另外,尤其在本实施方式中,第一突出部15a以及第二突出部15b配置在角部区域R1~R4中的共通的一个角部区域R(在上述的例为角部区域R1)上。由于像这样使第一突出部15a以及第二突出部15b配置在同一角部区域R中,而使这两个突出部15a、15b彼此的距离接近,而可以切实地使与直线电机1侧的接线结构小型化。
此外,如上述这样,不限于将第一突出部15a以及第二突出部15b配置在共通的一个角部区域R上,也可以配置在分别的角部区域R上。此时,优选分别分开配置在上述长方形中的特定的一个短边的两端,即对应于上述前侧的直线部17b的两端的角部区域R1、R4或者对应于上述后侧的直线部17b的两端的角部区域R2、R3。这样具有如下的意义。
即,当线圈10整体的外形为如上述这样的长方形时,若沿相当于长边的上述直线部17a,在对应于其两端的角部区域R1与角部区域R2(或者角部区域R3与角部区域R4)上分别分开配置第一突出部15a以及第二突出部15b,则将该两个突出部15a、15b彼此的距离较大地分离,而导致与直线电机1侧的接线结构的大型化。因此,通过在角部区域R1与角部区域R4(或者角部区域R2与角部区域R3)上分开配置第一突出部15a以及第二突出部15b,则使该两个突出部15a、15b彼此的距离较小,从而可以使上述接线结构小型化。
此外,在以上中,作为上升阶梯部的两个连接部中的一个(在上述的例为第一连接部15B1)设在左前侧的角部区域R4上,另一个(在上述的例为第二 连接部15B2)设在右前侧的角部区域R1上,但不限于此。即,也可以配置在与所述的大致长方形形状的对角线上相对的两个角部R上,例如两个连接部中的一个设在左后侧的角部区域R3上,另一个设在右前侧的角部区域R1上。或者也可以将两个连接部中的一个设在右后侧的角部区域R2上,另一个设在左前侧的角部区域R4上。当像这样在对角线上相对配置时,可以使相邻的多个线圈10彼此相互不接近连接部B1、B2。其结果,当多个线圈10安装于铁心8时,可以提高组装性。
另外,在以上中,说明了直线电机1将励磁2作为定子,将电枢3作为转子的结构,但不限于此。即也可以构成为将电枢3作为定子,将励磁2作为转子的旋转电机。
此外,本申请的实施方式不限于上述的内容,在不脱离其宗旨以及技术思想的范围内,能够实施各种变更。
即,在上述第一实施方式中,线圈10的导体15为圆铜线,但作为导体15也可以使用例如扁平的四角截面的扁平线(扁平铜线)。图6(a)~(f)是表示这种变形例的与上述图3同样的卷绕工序的例。图6(a)所示的状态对应于图3(b),图6(b)所示的状态对应于图3(d),图6(c)所示的状态对应于图3(f),图6(d)所示的状态对应于图3(i),图6(e)所示的状态对应于图3(i),图6(f)所示的状态对应于图3(j)。如这些图6(a)~图6(f)所示,本变形例的导体15的卷绕除了作为导体15使用扁平线这一点,其余与上述第一实施方式相同。
根据本变形例也得到与上述第一实施方式同样的效果。
<第二实施方式>
接着,利用图7说明第二实施方式的旋转电机。
<旋转电机的结构>
如图7所示,本实施方式的旋转电机50具有被支承为旋转自如的作为励磁的转子52、作为电枢的大致圆筒状的定子53、圆筒状的框架55、负载侧托架56、负载侧轴承57、负载相反侧托架58、负载相反侧轴59与轴60(相当于旋 转轴)。在本例中,旋转电机50是在定子53的内侧具有转子52的埋入磁铁型同步电机。
框架55设置在定子53的外周侧。负载侧托架56设置在框架55的负载侧(图7中右侧)。负载相反侧托架58设置在框架55的负载相反侧(图7中左侧)。负载侧托架56以及负载相反侧托架58经由未图示的螺栓而与框架55相连结。
负载侧轴承57的外圈嵌合在负载侧托架56。负载相反侧轴承59的外圈嵌合在负载相反侧托架58。轴60经由负载侧轴承57以及负载相反侧轴承59而旋转自如地支承在负载侧托架56以及负载相反侧托架58。在轴60的负载相反侧(图7中左侧)设有用于检测转子52的旋转位置的编码器62。为了防止异物进入转子52的内部,在负载侧托架56上的与负载侧轴承57相比靠近轴向外侧(图7中右侧)设有防尘密封件61。
转子52具有大致圆筒状的具有轴向的孔部63的转子铁心64、在转子铁心64的每个极上埋设的轴向的未图示的多个永磁铁。这样,作为励磁部,转子52被构成为多极的埋入磁铁型结构。在转子铁心64的孔部63中嵌合有上述轴60。
<定子的详细结构>
定子53是以相隔磁隙来包围转子52的径向外周侧的方式而设置,并固定在上述负载侧托架56以及上述负载相反侧托架58。定子53具有大致圆筒状的定子铁心66(定子铁心)与安装在定子铁心66上的多个上述线圈10。定子铁心66具有沿周向排列的径向的未图示的多个齿,并在相邻的两个齿之间形成未图示的槽。对于各线圈10,使内周侧的孔部18与上述齿嵌合并收容在上述槽中。另外对于各线圈10,使从定子铁心66露出的线圈10的负载侧以及负载相反侧分别收纳于负载侧托架56以及负载相反侧托架58的凹部67中。详细地说,各线圈10配置为使各线圈10的上述直线部17b、17b(或者17a、17a)呈紧贴于上述负载侧托架56以及上述负载相反侧托架58的上述凹部67的内表面67a的状态。
各线圈10的详细结构以及导体15的卷绕以及加压成形的方法与利用图3~图6所说明的上述第一实施方式以及其变形例相同。即,在各线圈10中,使导 体15沿规定的环绕方向环绕,并且一边向与环绕方向正交的所述第一方向各移动一个间距一边进行卷绕,由此构成导体筒部16A~16D。
另外,在负载侧托架56以及负载相反侧托架58内,以使接近于在上述凹部67中所收纳的线圈10的方式而设有制冷剂流路68。制冷剂流路68用于循环从外部配管69供给的规定的制冷剂(例如冷却水),来对线圈10的发热进行冷却。在定子铁心66的负载相反侧上,设有位于线圈10与框架55之间的接线部14。此时,从线圈10突出的所述第一突出部15a、第二突出部15b经由未图示的接线部与外部电源相连接,而从该外部电源经由接线部以及突出部15a、15b及接线部14b进行向线圈10的供电。
<第二实施方式的效果>
对于以上这样结构的本实施方式的旋转电机50,也得到与上述第一实施方式同样的效果。即,在定子铁心66的上述多个槽中分别插入并配置多个线圈10。在各线圈10中,使导体15沿规定的环绕方向环绕,并且一边向与环绕方向正交的所述第一方向各移动一个间距一边进行卷绕,由此构成导体筒部16A~16D。在各导体筒部16上,沿轴向具有的多个卷绕部15A分别具有:上述平行部15A1、15A2、上述第一连接部15B1与上述第二连接部15B2。线圈10的外形为大致长方形并且其四个角为圆弧部19。并且,作为所谓上升阶梯部的上述第一连接部15B1以及第二连接部15B2配置在上述圆弧部19所对应的角部区域R(参照图5(c))上。通过将连接部15B1、15B2设置在角部区域R上,使除此以外的区域中不存在上述上升阶梯部。由此,对上述直线部17a、17a、17b、17b所对应的上述角部区域R以外的区域进行充分地加压,可以使上述直线部17a、17a、17b、17b的表面平滑。由此,如上述这样,当使线圈10安装在旋转电机50的槽的凹部67上使用时,可以使线圈10的上述直线部17b、17b(或者17a、17a)充分地紧贴于上述凹部67的内表面67a。其结果,可以使从线圈10产生的热从该紧贴部分向托架56、58或定子铁心66等散热而有效地进行冷却。
另外,尤其在本实施方式中,以使多个线圈10分别相对于在轴60的轴向上分别相对的负载侧托架56以及负载相反侧托架58的凹部67呈大致紧贴的方 式而配置。这样,通过使线圈10充分地紧贴于负载侧托架56以及负载相反侧托架58的两侧,而使从线圈10产生的热由该紧贴部分向负载侧与负载相反侧的这两侧的托架56、58散热,从而可以切实有效地进行冷却。
另外,尤其在本实施方式中,在负载侧托架56以及负载相反侧托架58的、相对于线圈10在轴66的轴线方向上相对的部位上,具有用于使制冷剂流通的制冷剂流路68。由此,通过在传递来自线圈10的热的负载侧托架56以及负载相反侧托架58这两者上设置水冷功能,而可以进一步切实有效地进行冷却。
另外,尤其在本实施方式中,以使线圈10的各突出部15a、15b不向上述第二方向(即径向),而向上述第一方向(线圈的轴向)突出而设置。其结果,由于可以防止线圈10整体的上述第二方向(线圈的径向)的尺寸的大型化,因此如图7所示,当沿轴60的轴线方向配置线圈10的上述第二方向时,可以防止旋转电机50向沿上述轴60的轴线方向的大型化。
在以上中,说明了旋转电机50将励磁作为转子52,将电枢作为定子53的结构,但也可以构成为将电枢作为转子,将励磁作为定子的旋转电机。
另外,除了以上已经说明的以外,也能够适当地组合并利用上述实施方式或各变形例的方法。
其他,虽未逐一例示,但上述实施方式或各变形例在不脱离其宗旨的范围内,能够进行各种变更而实施。
附图标记说明
1:直线电机
2:励磁
3:电枢
6:永磁铁
7:电枢基座
8:铁心
9:托架
10:线圈
11:凹部
14:接线部
15:导体
15a:第一突出部
15b:第二突出部
15A:卷绕部
15A1:第一平行部(平行部)
15A2:第二平行部(平行部)
15B1:第一连接部(连接部)
15B1’:第一连接部(连接部)
15B1”:第一连接部(连接部)
15B2:第二连接部(连接部)
15B2’:第二连接部(连接部)
15B2”:第二连接部(连接部)
15e:终点
15s:起点
16A~16D:导体筒部
17:未成形线圈
19:圆弧部(四个角部)
50:旋转电机
52:转子
53:定子
56、58:托架
60:轴(旋转轴)
66:定子铁心(定子鉄心)
67:凹部
68:制冷剂流路
R1~4:角部区域(对应于四个角部的部位) 。
Claims (14)
1.一种线圈,其特征在于,
该线圈是这样形成的:
将导体大致沿规定的环绕方向,从起点至终点卷绕一周而生成一个卷绕部之后,使所述导体向与所述环绕方向正交的第一方向移动一个间距而再次大致沿所述环绕方向卷绕一周,而依次生成与所述一个卷绕部在所述第一方向上相邻的另一个卷绕部,由此形成由沿所述第一方向排列的多个卷绕部构成的导体筒部,
在形成一个所述导体筒部之后,依次形成与该一个导体筒部、在与所述第一方向正交的第二方向上相邻的另一个导体筒部,由此沿所述第二方向排列多个导体筒部,
所述导体以使从所述第一方向观察的所述线圈的外形呈四个角部为大致圆弧形状的大致长方形或者大致正方形的方式被卷绕,
所述一个卷绕部具有:至少一个平行部,其以使在所述第一方向上的位置与所述起点呈同一间距或者与所述起点错开所述一个间距的一半的半个间距的方式而在所述环绕方向上延伸设置;以及至少一个连接部,其对在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的两个所述平行部彼此进行连接,或者对位于在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的一个所述平行部的末端的所述终点与所述另一个卷绕部的所述起点进行连接,
所述连接部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上。
2.根据权利要求1所述的线圈,其特征在于,
在各导体筒部的所述导体中,对所述线圈的所述外形的所述大致长方形或者所述大致正方形中,作为除了所述四个角部以外的两组相对的两个边的部位进行加压成形。
3.根据权利要求1或2所述的线圈,其特征在于,所述线圈具有:
第一突出部,其从沿所述第二方向位于最内周侧的所述导体筒部的、位于 沿所述第一方向的端部的开始卷绕的所述卷绕部的所述起点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出;以及
第二突出部,其从沿所述第二方向位于最外周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的结束卷绕的所述卷绕部的所述终点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出,
所述第一突出部以及所述第二突出部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上。
4.根据权利要求3所述的线圈,其特征在于,
所述线圈的所述外形为具有相互相对的两个长边与相互相对的两个短边的所述大致长方形,
所述第一突出部以及所述第二突出部分别分开配置在与所述四个角部中的位于特定的一个短边的两端的两个角部相对应的部位上。
5.根据权利要求3所述的线圈,其特征在于,
所述第一突出部以及所述第二突出部配置在与所述四个角部中的共通的一个角部相对应的部位上。
6.一种旋转电机,其特征在于,
所述旋转电机具有:具有旋转轴的转子;分别在负载侧以及负载相反侧上能旋转地支承所述旋转轴的负载侧托架以及负载相反侧托架;以及以包围所述转子的外周侧的方式而设置、且分别固定在所述负载侧托架以及所述负载相反侧托架的大致圆筒状的定子,
所述定子具有:沿所述大致圆筒状的周向排列有多个槽的定子铁心与插入至所述多个槽中的多个线圈,
所述多个线圈分别通过以下形成:将导体大致沿规定的环绕方向,从起点至终点卷绕一周而生成一个卷绕部之后,使所述导体向与所述环绕方向正交的第一方向移动一个间距而再次大致沿所述环绕方向卷绕一周,而依次生成与所述一个卷绕部在所述第一方向上相邻的另一个卷绕部,由此形成由沿所述第一方向排列的多个卷绕部构成的导体筒部,在形成一个所述导体筒部之后,依次 形成与该一个导体筒部、在与所述第一方向正交的第二方向上相邻的另一个导体筒部,由此沿所述第二方向排列多个导体筒部,并且,
所述导体以使从所述第一方向观察的所述线圈的外形呈四个角部为大致圆弧形状的大致长方形或者大致正方形的方式被卷绕,
所述一个卷绕部具有:至少一个平行部,其以使在所述第一方向上的位置与所述起点呈同一间距或者与所述起点错开所述一个间距的一半的半个间距的方式而在所述环绕方向上延伸设置;以及至少一个连接部,其对在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的两个所述平行部彼此进行连接,或者对位于在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的一个所述平行部的末端的所述终点与所述另一个卷绕部的所述起点进行连接,
所述连接部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上。
7.根据权利要求6所述的旋转电机,其特征在于,
在所述多个线圈的各自的各导体筒部的所述导体中,以使外形与相对应的所述槽的形状一致的方式,对所述大致长方形或者所述大致正方形中,作为除了所述四个角部以外的两组相对的两边的部位进行加压成形。
8.根据权利要求6或7所述的旋转电机,其特征在于,
所述多个线圈分别相对于在所述旋转轴的轴向上分别相对的所述负载侧托架以及所述负载相反侧托架呈大致紧贴而配置。
9.根据权利要求8所述的旋转电机,其特征在于,
所述负载侧托架以及所述负载相反侧托架在相对于所述线圈在轴向上相对的部位上具有用于使制冷剂流通的流路。
10.根据权利要求6或7所述的旋转电机,其特征在于,
所述多个线圈分别具有:第一突出部,其从沿所述第二方向位于最内周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的开始卷绕的所述卷绕部的所述起点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出;以及
第二突出部,其从沿所述第二方向位于最外周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的结束卷绕的所述卷绕部的所述终点,沿所述第一方向 向该卷绕部的外方突出,
所述第一突出部以及所述第二突出部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上,
并且所述旋转电机还具有接线部,其位于比所述多个线圈靠近所述大致圆筒状的外周侧的区域,并对所述多个线圈的所述第一突出部以及所述第二突出部进行接线。
11.一种直线电机,其特征在于,
所述直线电机具有:以直线状排列多个永磁铁的励磁;以及电枢,其经由磁隙与所述多个永磁铁平行地相对配置,并且具备电枢基座以及安装在所述电枢基座的多个线圈,
将所述励磁与所述电枢的任一者设为定子,另一者设为可动部件,并使所述可动部件沿规定的前进方向移动,
所述多个线圈分别通过以下形成:将导体大致沿规定的环绕方向,从起点至终点卷绕一周而生成一个卷绕部之后,使所述导体向与所述环绕方向正交的第一方向移动一个间距而再次大致沿所述环绕方向卷绕一周,而依次生成与所述一个卷绕部在所述第一方向上相邻的另一个卷绕部,由此形成由沿所述第一方向排列的多个卷绕部构成的导体筒部,在形成一个所述导体筒部之后,依次形成与该一个导体筒部、在与所述第一方向正交的第二方向上相邻的另一个导体筒部,由此沿所述第二方向排列多个导体筒部,
并且,所述导体以使从所述第一方向观察的所述线圈的外形呈四个角部为大致圆弧形状的大致长方形或者大致正方形的方式被卷绕,
所述一个卷绕部具有:至少一个平行部,其以使在所述第一方向上的位置与所述起点呈同一间距或者与所述起点错开所述一个间距的一半的半个间距的方式而在所述环绕方向上延伸设置;以及至少一个连接部,其对在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的两个所述平行部彼此进行连接,或者对位于在所述第一方向上的位置相互错开所述半个间距的一个所述平行部的末端的所述终点与所述另一个卷绕部的所述起点进行连接,
所述连接部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上。
12.根据权利要求11所述的直线电机,其特征在于,
在所述多个线圈的各自的各导体筒部的所述导体中,对所述大致长方形或者所述大致正方形中,作为除了所述四个角部以外的两组相对的两个边的部位进行加压成形。
13.根据权利要求11或12所述的直线电机,其特征在于,
所述电枢还具有安装在所述电枢基座上、并用于收纳配置所述多个线圈的托架,
所述多个线圈分别相对于所述托架呈大致紧贴而配置。
14.根据权利要求11或12所述的直线电机,其特征在于,
所述多个线圈分别具有:第一突出部,其从沿所述第二方向位于最内周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的开始卷绕的所述卷绕部的所述起点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出;以及
第二突出部,其从沿所述第二方向位于最外周侧的所述导体筒部的、位于沿所述第一方向的端部的结束卷绕的所述卷绕部的所述终点,沿所述第一方向向该卷绕部的外方突出,
所述第一突出部以及所述第二突出部配置在与所述四个角部中的任一个相对应的部位上,
并且所述直线电机还具有接线部,其位于所述多个线圈与所述电枢基座之间的区域,并对所述多个线圈的所述第一突出部以及所述第二突出部进行接线。
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---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20150909 |