JP2017118596A - Axial air gap type rotary electric machine, and bobbin for rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アキシャルエアギャップ型回転電機及び回転電機用ボビンに係り、鉄心にコイルが巻き回されるステータを備えるアキシャルエアギャップ型電動機及び回転電機用ボビンに関する。 The present invention relates to an axial air gap type rotating electrical machine and a bobbin for a rotating electrical machine, and more particularly to an axial air gap type electric motor and a rotating electrical machine bobbin including a stator in which a coil is wound around an iron core.
近年、電動機の高効率化を進めるにあたりPM(Permanent Magnet)モータが普及している。マグネットとしてはネオジウムマグネットがより効率的であるものの希少金属(レアアース)であるが故にコスト等の問題がある。 In recent years, PM (Permanent Magnet) motors have become widespread for increasing the efficiency of electric motors. Although a neodymium magnet is more efficient as a magnet, it is a rare metal (rare earth), and thus there are problems such as cost.
希少金属を使用しないマグネットとしては、フェライトマグネットを利用することが一般的であるが、回転軸と同一方向にエアギャップを持つラジアルエアギャップ型電動機では、出力軸の回転方向に沿ってフェライトマグネットを配置しなければならない為、ネオジムマグネットと同一の性能を得るためには電動機を大きくしフェライトマグネットの体積を大きくする必要がある。即ち出力と機器のサイズがトレードオフになるという問題がある。 As a magnet that does not use rare metals, it is common to use a ferrite magnet, but in a radial air gap type motor having an air gap in the same direction as the rotating shaft, a ferrite magnet is used along the rotating direction of the output shaft. In order to obtain the same performance as the neodymium magnet, it is necessary to increase the electric motor and the volume of the ferrite magnet. That is, there is a problem that the output and the size of the device are traded off.
出力と機器のサイズとの関係を解決する電動機として、アキシャルエアギャップ型電動機が知られている。アキシャルエアギャップ型電動機は、例えば、インナーロータ型等のラジアルエアギャップ型電動機に比べて回転軸方向の厚さを薄くする、すなわち扁平にすることができるという特徴がある。 An axial air gap type motor is known as a motor that solves the relationship between the output and the size of the device. The axial air gap type motor has a feature that the thickness in the direction of the rotation axis can be reduced, that is, flattened, compared to a radial air gap type motor such as an inner rotor type.
特許文献1は、DCブラシレスモータやステッピングモータ等の磁極ティース毎にコイルが巻き回される固定子を備えた回転電機であって、絶縁ボビンの巻線枠の形状を工夫して、コイルの軸方向への膨らみ寸法を短縮し、モータの小形化を図る技術を開示する。具体的には、コイルが巻き回される角部に傾斜角部を設けたり、電線径に合せた突起角部を設けたりするようになっている。このとき、特許文献1は、形成する形状が電線径の2.1倍又は1.21倍や、コイル線径寸法又はコイル線径の0.87倍の大きさにすることを開示する。 Patent Document 1 is a rotating electrical machine including a stator in which a coil is wound for each magnetic pole tooth such as a DC brushless motor or a stepping motor, and the shape of a winding frame of an insulating bobbin is devised to reduce the axis of the coil. Disclosed is a technique for reducing the size of a motor by shortening the bulge dimension in the direction. Specifically, an inclined corner portion is provided at a corner portion around which the coil is wound, or a projection corner portion that matches the diameter of the electric wire is provided. At this time, Patent Document 1 discloses that the shape to be formed is 2.1 times or 1.21 times the wire diameter, or a coil wire diameter or 0.87 times the coil wire diameter.
アキシャルエアギャップ型回転電機のステータは、一般的なラジアルエアギャップ型回転電機とは異なり、回転軸に対して直交する平面方向に、複数のコアメンバが回転軸を中心として円環状に配列されてなる構成(概略ドーナツ形状)となる。コアメンバは、鉄心、絶縁部材からなるボビン及びコイル等からなる。コアメンバを環状の配列する際、絶縁等を要請から、隣接するコアメンバ間(特に、コイル間)には、所定の空隙を設ける必要がある。このため、コイルの巻き回しに乱れが生ずると、コイル最外周が膨らみ、所定の空隙を確保できなくなる虞がある。 A stator of an axial air gap type rotating electrical machine is different from a general radial air gap type rotating electrical machine in that a plurality of core members are arranged in an annular shape around the rotational axis in a plane direction orthogonal to the rotational axis. It becomes a configuration (generally donut shape). The core member includes an iron core, a bobbin made of an insulating member, a coil, and the like. When arranging the core members in a ring shape, it is necessary to provide a predetermined gap between adjacent core members (particularly, between the coils) because of the requirement for insulation or the like. For this reason, when the winding of the coil is disturbed, the outermost periphery of the coil swells and a predetermined gap may not be secured.
また、回転電機の性能は、鉄心あたりのコイル巻き回し量や占積率に依存するが、コアメンバ間の空隙を設ける必要から、ボビン外周に巻き回すコイルの張力を増化したり、巻き回し後にコイルの成形を行ったりすると、ボビンに負荷が生じ、破損を招来することになる。即ち鉄心の中心に向かって働くコイル張力が、鉄心の延伸方向に分力され、分力された鉄心の延伸方向の力に対して応力を発揮する部材(例えば、ボビン端部に設けられる鍔部)に対して過剰な負荷となる。 The performance of the rotating electrical machine depends on the coil winding amount and space factor per iron core, but since it is necessary to provide a gap between the core members, the tension of the coil wound around the bobbin outer periphery is increased, or the coil is wound after winding. If the molding is performed, a load is generated on the bobbin, which causes breakage. That is, a member that exerts stress against the force in the extending direction of the iron core that is divided in the extending direction of the iron core by the coil tension that works toward the center of the iron core (for example, the flange provided at the end of the bobbin) ) Overload.
このような負荷に対して、ボビン全体の肉厚を増すことも考えられるが、ボビンが大型化し、結果、モータの大型化を招来することになる。 Although it is conceivable to increase the thickness of the entire bobbin with respect to such a load, the bobbin becomes larger and as a result, the motor becomes larger.
特許文献1は、ラジアルエアギャップ型の回転電機を前提とする。アキシャルエアギャップ型回転電機への適用を考慮すると、形成した突起や当該突起に巻き回されるコイルで生じる隙間において、逆にコイルを巻き回す有効な空間を狭くしていることから、その分ボビンが大きくなってしまうという課題が残る。 Patent Document 1 is premised on a radial air gap type rotating electrical machine. Considering the application to an axial air gap type rotating electrical machine, the effective space for winding the coil is narrowed in the gap formed by the formed projection and the coil wound around the projection. The problem remains that becomes larger.
上述した課題を解決するため、例えば、特許請求の範囲に記載の構成を適用する。即ち鉄心、該鉄心の外周に巻き回す半径rのコイル及び鉄心とコイルの間に配置されたボビンを有する複数のコアメンバが、回転軸を中心に環状に配列されなるステータと、回転軸径方向に所定のエアギャップを介して前記鉄心の端面と面対向する回転子とを有するアキシャルエアギャップ型回転電機であって、前記ボビンが、前記コイルを巻き回す筒部と、該筒部の端部開口近傍から筒部の外周全周に渡って鉛直方向に所定長さ延伸する鍔部とを有すると共に、前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部外周の延伸方向延長線との交点から、鍔部延伸方向に向かってrの位置から筒部延伸方向への厚みがrとなる角部を有するものであり、前記コイルが、前記筒部と、前記厚みがrとなる部分とに接するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機である。 In order to solve the above-described problems, for example, the configurations described in the claims are applied. That is, an iron core, a coil having a radius r wound around the outer periphery of the iron core, and a plurality of core members having a bobbin disposed between the iron core and the coil, and a stator arranged in an annular shape around the rotation axis, and a rotation shaft radial direction An axial air gap type rotating electrical machine having a rotor that faces the end face of the iron core through a predetermined air gap, wherein the bobbin winds the coil, and an end opening of the tubular part And having a flange extending a predetermined length in the vertical direction over the entire outer periphery of the cylindrical portion from the vicinity, along the joining source of the cylindrical portion and the flange portion, the extending direction extension line of the flange portion, From the intersection with the extension direction extension line of the outer periphery of the cylinder part, it has a corner part whose thickness is r from the position of r toward the collar part extension direction in the cylinder part extension direction, and the coil is the cylinder Part and the part where the thickness is r Is an axial air gap type rotary electric machine is intended.
更には、内周に鉄心が挿入されると共に外周に半径rのコイルが巻き回される筒部を有する回転電機用のボビンであって、前記筒部の開口端部近傍の全周に、該筒部から鉛直方向に所定幅延伸する鍔部と、前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部の延伸方向の延長線との交点から、前記鍔部延伸方向に向かってrの位置から筒部延伸方向への厚みがrとなる角部とを有するものである回転電機用ボビンである。 Furthermore, a bobbin for a rotating electrical machine having a cylindrical portion around which an iron core is inserted on the inner periphery and a coil having a radius r is wound on the outer periphery, An intersection of an eaves portion extending a predetermined width in the vertical direction from the tube portion, an extension line extending in the elongate direction of the tube portion, and an extension line in the elongating direction of the tube portion along a joining source of the tube portion and the eaves portion From the position of r toward the flange extending direction, the bobbin for a rotating electrical machine has a corner where the thickness in the tube extending direction is r.
本発明の一側面によれば、コイルの整列性が整い、隣接するコイルの間に所定の空隙を確保することができる。また、ボビンの強度が高まり、より多くのコイルを巻き回すことができる。回転電機の性能向上、小型化及び生産性の向上等といった効果を奏する。
本発明の他の構成、課題及び効果は、以下の記載から明らかになる。
According to one aspect of the present invention, the alignment of the coils is uniform, and a predetermined gap can be secured between adjacent coils. Further, the strength of the bobbin is increased, and more coils can be wound. There are effects such as improved performance of the rotating electrical machine, downsizing, and improved productivity.
Other configurations, problems, and effects of the present invention will become apparent from the following description.
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
〔第1実施形態〕
図1に、本発明を適用した第1実施形態であるアキシャルエアギャップ型モータ1(以下、「モータ1」という場合がある。)の全体構成を表わす、一部断面の側面図を示す。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a side view of a partial cross section showing the overall configuration of an axial air gap type motor 1 (hereinafter sometimes referred to as “motor 1”) that is a first embodiment to which the present invention is applied.
モータ1は、外周がハウジング5の内周に沿った概略ドーナツ形状のステータ2と、出力側及び反出力側からステータ2を挟むように配置されたディスク形状の2つのロータ3とが、回転軸径方向に所定のエアギャップを介して面対向してなる電機子構成を有する。なお、本発明はこれに限定されず、シングルロータ式、複数のステータと複数のロータとからなる形式など、種々の形式に適用することができる。
The motor 1 has a substantially donut-
回転軸4は、ドーナツ形状からなるステータ2の中央を非接触で貫通し、ロータ3と接続され、出力側及び反出力側が軸受を介してブラケットに回転可能に接続される。ブラケットは概略筒形状のハウジング5と機械的に接続される。回転軸4の反出力側端部はブラケットから突出し回転に応じて共回りする外扇ファンが設けられるようになっている。外扇ファンは、ファンカバーに覆われており、回転によって回転軸径方向に生成した冷却風が、ファンカバーによってハウジング5の外周面に案内されるようになっている。
The rotating
図2に、モータ1の電機子の概要構成を表わす断面図を示す。ステータ2は、ハウジング5内筒の中央付近に配置される。後述する複数のコアメンバ6同士及びハウジング5内周面が、樹脂30によって一体的にモールド成形され、又ステータ2がハウジング5に支持固定されるようになっている。なお、ステータ2を別に樹脂モールド成形などで強度部材として固形化された状態を製作し、ボルト等でモータハウジング5に固定してもよい。
ロータ3は、永久磁石3a、バックヨーク3b及びヨーク3cからなる。ディスク形状の金属部材からなるヨーク3cの一方平面上に、磁極の異なる概略扇形の形状を有する平板状の永久磁石が、バックヨーク3bを介して交互に配置されるようになっている。
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the armature of the motor 1. The
The
図3を用いて、コアメンバ6の構成を説明する。図3(a)に、ステータ2を回転軸方向から観察した様を示す。ステータ2は、12個のコアメンバが回転軸心方向を中心として環状に配列されてなる。各コアメンバ6が1スロットの固定子として機能する。
図3(b)に、1スロット分のコアメンバの構成を示す。コアメンバ6は、鉄心8、ボビン7及びコイル9からなる。鉄心8は、積層鉄心であり、端面が概略台形(扇型やそれに準ずる形状を含む。)の形状を有する柱体形状からなる。鉄心8は、磁性体材料(本例ではアモルファスとする。)を含有する板状部材(テープを含む。)を、軸心からハウジング方向に向かうにつれて幅が大となる板片に加工し、これを積層して得る様になっている。なお、鉄心21は、圧粉鉄心であっても、削り出しであってもよく、積層鉄心に限定するものではない。鉄心8がボビン7に挿入され、ボビン7の外周をコイルが巻き回されるようになっている。
The configuration of the
FIG. 3B shows the configuration of core members for one slot. The
図4を用いて、ボビン7の構成を説明する。図4(a)は、ボビン7の斜視図である。ボビン7は、主として鍔部7a及び筒部7bからなり、鍔部7aと、筒部7bとの付け根付近には、角部7cが設けられるようになっている。筒部7bは、鉄心8の外径と概略一致する内径を有すると共に鉄心8の長さよりも短くなっている。鉄心8の両端面付近を突出させ、鉄心8の放熱を行う為である。なお、筒部7bは、延伸方向の中央等で分割された構成であってもよい。
鍔部7bの両開口部近傍には、筒部外周の全周に渡って、その延伸方向と鉛直方向に所定幅延伸する鍔部7aが配置される。一方鍔部7aの付け根付近を巻き始めとしてコイル9が巻き回されるようになっている。
The configuration of the
In the vicinity of both openings of the
図4(b)は、ボビン7の側面図である。鍔部7aと、筒部7aとの付け根部分の全周に渡って、角部(補強部)7cが設けられ、隣接するコアメンバ6のコイル9間には、所定の空隙が必要であるが、よりコンパクトなモータを製作する場合、巻き回されたコイル9の表面を成形する必要がある。しかしながら、最外周等に巻き回されたコイル9を移動させると、当該成形の負荷がボビン7にかかる。特に、ボビン筒状外周部7bと直交する形のボビン鍔7aとでなす角部が割れるため過度な成形は回避する必要がる。このボビン7の強度と、コイル9の成形時の力(成形力)と、隣接するコイル間の隙間の大きさとは相反する関係にある。
FIG. 4B is a side view of the
ボビン7の強度が弱く十分な成形ができなければ、隣接するコイル9間には所定の空隙が形成されず、他方、所定の空隙を確保する為にコイル9の表面を成形すれば、ボビン7を破損する虞が高まる。より強固なボビンを用いれば、生産性や小型化を阻害することになる。本実施形態では、ボビン7に角部7cを設けることで、このような課題を解消する。
If the strength of the
本実施形態の特徴の一つである、ボビンの形状について詳述する。
図5に、鍔部7aと筒部7cの直交部分の拡大図を示す。同図に示す様に、筒部7bの端部に直交するように鍔部7aを配置する。それぞれの直線部が直交する角(接合元/付け根)付近に角部7cが設けられる。角部7cは、コイル9が巻層される方向(回転軸心方向)に、コイル9の線径とほぼ同一の寸法のH(2r)と、同一層を巻き進む面に沿って、コイル9の線径の略半分の寸法W(1/2r)とで形成される。更に、角部7cには、コイル線径のほぼ半分の寸法R(r)で丸みが設けられるようになっている。
The shape of the bobbin, which is one of the features of this embodiment, will be described in detail.
In FIG. 5, the enlarged view of the orthogonal part of the
なお、本実施形態において、角部7cは、鍔部7aと、筒部7cとの接合元の全周に沿って設けられるようになっているが、必ずしも全周でなくてもよく、一部に沿って設けられてもよい。例えば、概略台形の形状である筒部7aの角近傍等は、特に、コイル巻き回しの張力が強く作用する部分であり、このような部分に角部を設置するのもよいが、これに限るものではない。
In the present embodiment, the
図6(a)に、図5のように構成されたボビン7にコイル9を巻き回した様を示す。
コイル9は、角部7cから筒部7bの外周に沿って整列巻きで巻き進められ、第1層目9aが形成される。その後、コイル9は、第1層目9aの上層へ移行し、第1層目9aとは逆の方向へ順番に巻き進められ、第2層目コイル9bが形成される。その後、第3層目コイル9c以降も所定の巻層数まで繰り返し巻き進められるようになっている。
FIG. 6A shows a state in which the
The
図6(b)に、角部7cの拡大図を示す。角部7cは、鍔部7aの延長線と、筒部7bの延長線との交点Xから、鍔部7aの延伸方向にrの位置から筒部7bの延伸方向にrの厚みを有する部分(接点n)において1層目の1ターン目のコイル9a1と接触する。また、角部7cは、交点Xから、鍔部7aの延伸方向にr(2+√3)/2の位置から筒部7bの延伸方向にr(2+√3)/2の厚みを有する部分(接点m)において、2層目の最終ターン目のコイル9b2と接触する。即ち角部7cは、断面において2点のみでコイル9と接触するようになっている。
FIG. 6B shows an enlarged view of the
角部7cの巻き進み方向(回転軸方向)の厚み寸法をコイル線径の半分未満とすると、第2層目9bの最終コイル9b1が、ひとつ前に巻き回されたコイルと、鍔部7aとの間に適切に収納されず、第3層目コイル9c以降、コイル9b1付近での整列性が悪化し、最終的にコイル9の最外周表面が大きくなる。他方で、角部7cの巻き進み方向(回転軸方向)の厚み寸法を、コイル線径の半分以上とすると、第2層目9bの最終ターンのコイル9b1と、ボビン鍔部7aとの間に空隙ができてしまい、第3層目9c以降9b1付近の整列性が悪化し、最終的にコイル9表面が大きくなる虞がある。結果、双方ともにコアメンバ6を円環形状に配置する際、隣接するコイル間に所定の安定した空隙を形成できず、所定の効果を得られないこととなる。
If the thickness dimension in the winding direction (rotation axis direction) of the
更に、角部7cにおいて、コイルが巻層される方向に設ける突出部Hについても、コイル線径とほぼ同一の寸法を逸脱する寸法設定では、前述する突出部Wと同様にコアメンバ6を円環形状に配置するとき、隣接するコイル間に所定の安定した空隙を形成できず、所定の効果を得られないこととなる。
Further, in the
本実施形態によれば、ボビン7に巻き回されるコイル9の線径に合せて角部7cを形成することから、ボビン7に、コアメンバ6を製作するのに必要な強度を確保し、よりコンパクトなコアメンバ6を得ることができる。結果、モータ1の小型化にも寄与する。また、隣接するコイル9間に形成された空隙は、コイル9間の絶縁に有効となるだけではなく円環形状に配置する作業性を向上させ、更には、ステータを樹脂モールド成形する際に樹脂の流路として活用され、生産性と品質の向上を得ることができる。
According to this embodiment, since the
なお、第1実施形態では、角部7cの形状を、断面が概略台形の形状に近似する形状としたが、上述した接点m及び接点nの関係を満たすものであれば、本形状に限定するものではない。
In the first embodiment, the shape of the
〔第2実施形態〕
次いで、本発明を適用した第2実施形態を説明する。
図7に、第2実施形態によるボビン7の部分断面斜視図を示す。本実施形態では、第1の実施形態に対しコイルが巻き回されるボビン筒状外周部7bの表面に、第1層目に巻き回されるコイルの整列性を保持するための溝10を組み合せて有していることを特徴の一つとする。筒部7bに巻き回される第1層目9aのコイルは、この溝10に収納されることで、以後上層に巻き回される第2層目9b以降のコイルの負荷を受けてもずれることがない。結果、角部7cにかかる負荷を軽減することができ、ボビン7の破損を防ぐだけではなくコイルの整列性を向上させ、よりコンパクトなコイルを提供することができる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment to which the present invention is applied will be described.
FIG. 7 is a partial cross-sectional perspective view of the
図8(a)(b)に、角部7c及び溝部10の拡大図を示す。溝10は、2つの縁部10aと底部10bとからなる。縁部10aの高さはコイル9の線径よりも低く又底部10bを挟む縁部10aの間隔は、コイル直径よりも狭くなっている。コイル9に縁部10aの斜辺部分が接触し且つ底部10bでコイルを支持するように構成される。なお、コイル9が、底部10bに必ずしも接触しなくてもよく、縁部10aの斜辺2点でのみ支持される構成であってもよい。
8A and 8B are enlarged views of the
また、角部7cと、筒部7bとの接合元(付け根)は、溝部10の一方の縁部10aと一体に成形されており、更に回転軸方向に肉厚となっている。第1層目9aの1ターン目のコイル9a1は、溝部10の縁部10a両斜辺、底部10b及び角部7cの4つの点で確実に支持されるようになっている。
Further, the joint (base) between the
本実施形態によれば、溝部10bが第1層目9aの各ターンのコイルについて、回転軸方向(巻き進み方向)のズレを確実に防止する。結果、その分、角部7cにかかる回転軸方向の押圧力を軽減することができ、鍔部7aの破損を防止する。
According to the present embodiment, the
また、溝部10の特に縁部10aは、隣接ターンのコイル間にある空隙利用し、それを埋めるように設けられるため、コイル9全体を大型化することなく確実にコイルの整列状態を維持すると共にコイル成形時にも十分な応力を発揮する。
Further, the
また、角部7cの筒部7b側の付け根は、溝部10の縁部1aと一体になることで更に肉厚となり、角部7cの強度を向上させる。
Further, the base portion of the
〔製造方法〕
上記各実施形態のボビン7は、絶縁性を有する樹脂から形成されるものであり、樹脂成形によって製造されるものである。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示す三次元造形機等によって、製造することも可能である。即ちボビン7そのものを三次元造形機で製造するのみならず樹脂成形用の金型を、三次元造形機で積層造形したり、切削RP装置によって切削加工したりすることで得る製造することでもボビン7を得ることができる。
〔Production method〕
The
積層造形としては、光造形方式、粉末焼結積層造形方式、インクジェット方式、樹脂溶解積層方式、石膏パウダー方式、シート成形方式、フィルム転写イメージ積層方式及び金属光造形複合加工方式等が適用できる。
上記積層造形や切削加工用のデータは、CADやCGソフトウェア又は3Dスキャナで生成した3DデータをCAMによってNCデータに加工することで生成される。該データを3次元造形機又は切削RP装置に入力することで三次元造形が行われる。なお、CAD/CAMソフトウェアによって、3Dデータから直接NCデータを生成してもよい。
As the layered modeling, an optical modeling method, a powder sintering layered modeling method, an ink jet method, a resin dissolution lamination method, a gypsum powder method, a sheet molding method, a film transfer image lamination method, a metal stereolithography combined processing method, and the like can be applied.
The data for additive manufacturing and cutting is generated by processing 3D data generated by CAD, CG software, or a 3D scanner into NC data by CAM. Three-dimensional modeling is performed by inputting the data to a three-dimensional modeling machine or a cutting RP device. Note that NC data may be directly generated from 3D data by CAD / CAM software.
また、ボビン22やその樹脂射出成型用金型を得る方法として、3Dデータ又はNCデータを作成したデータ提供者やサービサーが、インターネット等の通信線を介して所定のファイル形式で配信可能とし、ユーザが当該データを3D造形機やそれを制御するコンピュータ等にダウンロード又はクラウド型サービスとしてアクセスし、3次元造形機で成形出力することでボビン7を製造することもできる。なお、データ提供者が3DデータやNCデータを不揮発性の記録媒体に記録して、ユーザに提供する方法も可能である。
In addition, as a method of obtaining the bobbin 22 and its resin injection mold, a data provider or servicer who created 3D data or NC data can be distributed in a predetermined file format via a communication line such as the Internet, and the user However, it is also possible to manufacture the
このような製造方法による本実施形態のボビン7の一態様を示せば、回転電機用ボビンを製造する方法であって、内周に鉄心が挿入されると共に外周に半径rのコイルが巻き回される筒部を有する回転電機用のボビンであって、前記筒部の開口端部近傍の全周に、該筒部から鉛直方向に所定幅延伸する鍔部と、前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部の延伸方向の延長線との交点から、前記鍔部延伸方向に向かってrの位置から筒部延伸方向への厚みがrとなる角部とを有する回転電機用ボビンの三次元データに基づいて三次元造形機で製造する方法である。
If one aspect of the
更に、このような製造方法によるボビン7の製造方法の他の態様を示せば、内周に鉄心が挿入されると共に外周に半径rのコイルが巻き回される筒部を有する回転電機用のボビンの三次元造形機用データを伝送・配信する方法であって、前記筒部の開口端部近傍の全周に、該筒部から鉛直方向に所定幅延伸する鍔部と、前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部の延伸方向の延長線との交点から、前記鍔部延伸方向に向かってrの位置から筒部延伸方向への厚みがrとなる角部とを有する回転電機用ボビンの三次元造形機用データを、通信線を介して伝送・配信する方法である。
Furthermore, if the other aspect of the manufacturing method of the
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記種々の例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱することのない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、角部7cは必ずしもボビン7に一体で成形されている必要はなく、例えば、コイル9を巻き回す際に、別に製作した台形環状の角部7cを取り付けてからコイル9を巻き回すようにしてもよい。
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said various example, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning. Yes. For example, the
また、第2実施形態の溝部10は、底部10bを挟む2つの縁部10aの両方に第1層目9aの全てのコイル9が支持されずに、頭頂部の一部で接触する構成でもよい。かかる構成であっても溝部10が、コイル9の回転軸方向の滑り止め効果を期待することができる。また、本実施形態はモータに適用する例を上げたが、本発明は発電機にも適用できるものである。
In addition, the
1…アキシャルエアギャップ型モータ(モータ)、2…ステータ、3…ロータ、4…回転軸、5…ハウジング、6…コアメンバ、7…ボビン、7a…鍔部、7b…筒部、7c…角部、8…積層鉄心(コア)、9、9a、9b、9c…コイル、10…溝部、10a…縁部、10b…底部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Axial air gap type motor (motor), 2 ... Stator, 3 ... Rotor, 4 ... Rotating shaft, 5 ... Housing, 6 ... Core member, 7 ... Bobbin, 7a ... Gutter part, 7b ... Cylindrical part, 7c ... Corner part , 8 ... laminated core (core), 9, 9a, 9b, 9c ... coil, 10 ... groove, 10a ... edge, 10b ... bottom
Claims (13)
前記ボビンが、
前記コイルを巻き回す筒部と、該筒部の端部開口近傍から筒部の外周全周に渡って鉛直方向に所定長さ延伸する鍔部とを有すると共に、
前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、
前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部外周の延伸方向延長線との交点から前記鍔部延伸方向に向かってrの位置から、筒部延伸方向への厚みがrとなる角部を有するものであり、
前記コイルが、前記筒部と、前記厚みがrとなる部分とに接するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。 A plurality of core members each having an iron core, a coil having a radius r wound around the outer periphery of the iron core, and a bobbin disposed between the iron core and the coil, and a stator arranged in an annular shape around the rotation axis; An axial air gap type rotating electrical machine having a rotor facing the end surface of the iron core through the air gap of
The bobbin
A cylindrical portion around which the coil is wound, and a flange extending a predetermined length in the vertical direction from the vicinity of the end opening of the cylindrical portion over the entire outer periphery of the cylindrical portion,
Along the joint between the tube portion and the flange portion,
From the intersection of the extending direction extension line of the flange part and the extending direction extension line of the outer periphery of the cylinder part toward the flange extension direction, from the position of r, the corner where the thickness in the cylinder extension direction becomes r Have
An axial air gap type rotating electrical machine in which the coil is in contact with the cylindrical portion and a portion where the thickness is r.
前記角部が、前記交点から鍔部延伸方向に向かってr(2+√3)/2の位置から筒部延伸方向への厚みがr(2−√3)/2となる部分を更に有し、
前記コイルが、前記筒部と、前記厚みがr及び厚みがr(2−√3)/2となる部分とに接触するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。 The axial air gap type rotating electrical machine according to claim 1,
The corner portion further has a portion where the thickness from the position of r (2 + √3) / 2 from the intersecting point toward the buttock extending direction to the cylindrical portion extending direction is r (2-√3) / 2. ,
An axial air gap type rotating electrical machine in which the coil is in contact with the cylindrical portion and a portion where the thickness is r and the thickness is r (2-√3) / 2.
前記鍔部が、前記筒部の両開口部近傍に設置されるものであり、
前記角部が、両鍔部と前記筒部の接合元に設置されるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。 The axial air gap type rotating electrical machine according to claim 1,
The collar portion is installed in the vicinity of both openings of the cylindrical portion,
An axial air gap type rotating electrical machine in which the corner portion is installed at a joint between the flange portion and the cylindrical portion.
前記角部が、前記接合元から前記筒部延伸方向に向かって、前記厚みがrの部分を含む肉厚となる形状を有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。 The axial air gap type rotating electrical machine according to claim 1,
An axial air gap type rotating electrical machine in which the corner portion has a shape having a thickness including a portion of r from the joining source toward the tube portion extending direction.
前記角部が、前記接合元の全周に沿って設けられるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。 The axial air gap type rotating electrical machine according to claim 1,
An axial air gap type rotating electrical machine in which the corner is provided along the entire circumference of the joining source.
前記角部が、前記接合元の一部に沿って設けられるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。 The axial air gap type rotating electrical machine according to claim 1,
An axial air gap type rotating electrical machine in which the corner portion is provided along a part of the joining source.
前記筒部が、前記コイルの巻き回し方向に、前記コイル直径より小の間隔且つ前記コイル半径より小の高さである縁部を有する溝部を前記コイルの巻き回し方向に沿って更に有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。 The axial air gap type rotating electrical machine according to claim 1,
The cylindrical portion further has a groove portion in the winding direction of the coil, the groove portion having an edge portion having an interval smaller than the coil diameter and a height smaller than the coil radius along the winding direction of the coil. An axial air gap type rotating electrical machine.
前記角部の前記筒部との接合元が、前記縁部と一体となるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。 An axial air gap type rotating electrical machine according to claim 7,
An axial air gap type rotating electrical machine in which a joint portion of the corner portion with the cylindrical portion is integrated with the edge portion.
前記複数のコアメンバ同士及び前記固定子を格納するハウジングの内周面が、樹脂モールドによって一体的に形成されるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。 An axial air gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 8,
An axial air gap type rotating electrical machine in which an inner peripheral surface of a housing that houses the plurality of core members and the stator is integrally formed by a resin mold.
前記筒部の開口端部近傍の全周に、該筒部から鉛直方向に所定幅延伸する鍔部と、
前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部の延伸方向の延長線との交点から、前記鍔部延伸方向に向かってrの位置から筒部延伸方向への厚みがrとなる角部とを有する回転電機用ボビン。 A bobbin for a rotating electrical machine having a cylindrical portion around which an iron core is inserted on the inner periphery and a coil having a radius r is wound on the outer periphery,
On the entire circumference in the vicinity of the opening end of the cylindrical portion, a collar portion extending a predetermined width in the vertical direction from the cylindrical portion,
From the intersection of the extending direction extension line of the flange part and the extending line of the extending direction of the cylinder part, from the position r toward the extending direction of the flange part, along the joining source of the tubular part and the flange part. A bobbin for a rotating electrical machine having a corner portion having a thickness r in a tube portion extending direction.
前記角部が、前記交点から鍔部延伸方向に向かってr(2+√3)/2の位置から筒部延伸方向への厚みがr(2−√3)/2となる部分を更に有するものである回転電機用ボビン。 A bobbin for a rotating electrical machine according to claim 11,
The corner portion further has a portion in which the thickness from the position of r (2 + √3) / 2 from the intersection point toward the buttock extending direction to the cylindrical portion extending direction is r (2-√3) / 2 Bobbin for rotating electrical machines.
前記鍔部が、前記筒部の両開口部近傍に設置されるものであり、
前記角部が、両鍔部と前記筒部の接合元に設置されるものである回転電機用ボビン。 A bobbin for a rotating electrical machine according to claim 10 or 11,
The collar portion is installed in the vicinity of both openings of the cylindrical portion,
A bobbin for a rotating electrical machine in which the corner portion is installed at a joint between both flange portions and the cylindrical portion.
前記ボビンが、前記筒部及び前記角部の厚みがrとなる部分にコイルが同時に接触するものである回転電機用ボビン。 A bobbin for a rotating electrical machine according to claim 10,
A bobbin for a rotating electrical machine in which the coil is in contact with a portion where the thickness of the cylindrical portion and the corner portion is r at the same time.
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