JPS6055831A - 扁平コイルの構造 - Google Patents
扁平コイルの構造Info
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- JPS6055831A JPS6055831A JP15994083A JP15994083A JPS6055831A JP S6055831 A JPS6055831 A JP S6055831A JP 15994083 A JP15994083 A JP 15994083A JP 15994083 A JP15994083 A JP 15994083A JP S6055831 A JPS6055831 A JP S6055831A
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- JP
- Japan
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- coil
- flat
- layer
- insulating material
- flat coil
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/26—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors consisting of printed conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えばプリントモータ、多相交流光電機、フラ
ットモータ等の、軸方向空隙型回転電機に使用可能な扁
平コイルに関し、Ｊ：り詳しくは、絶縁材料製の支持円
板と、該支持円板に層をなして且つほぼ放射状に配置固
着された薄い導電体から成る複数のコイル素片とを有し
て成る扁平コイルの構造に関する。
ットモータ等の、軸方向空隙型回転電機に使用可能な扁
平コイルに関し、Ｊ：り詳しくは、絶縁材料製の支持円
板と、該支持円板に層をなして且つほぼ放射状に配置固
着された薄い導電体から成る複数のコイル素片とを有し
て成る扁平コイルの構造に関する。
この種扁平コイルは、軸方向空隙型回転電機において、
扁平コイルの両面が磁石に対面した状態で配置される。
扁平コイルの両面が磁石に対面した状態で配置される。
すなわち、例えば軸方向空隙型発電機の場合、扁平コイ
ルはステータコイルとして使用され、シャフトに取り付
けられた１対のロータに磁石が固着されてステータコイ
ルの両面に対面し、ロータが回転した時にコイル内にｉ
ＭＩ起電力が生じるようになっている。より詳しく云え
ば、ロータの磁石が対面するのは扁平コイルの各木片の
うちその半径方向の内、外画端部分間に位置づる部分で
あり、この部分が誘導起電力の発生に有効なので、この
部分を「有効部分」と呼ぶことにする。
ルはステータコイルとして使用され、シャフトに取り付
けられた１対のロータに磁石が固着されてステータコイ
ルの両面に対面し、ロータが回転した時にコイル内にｉ
ＭＩ起電力が生じるようになっている。より詳しく云え
ば、ロータの磁石が対面するのは扁平コイルの各木片の
うちその半径方向の内、外画端部分間に位置づる部分で
あり、この部分が誘導起電力の発生に有効なので、この
部分を「有効部分」と呼ぶことにする。
ところで、従来の軸方向空隙型回転重代の扁平コイルは
、フラットモータ等にみられる一定太ざの丸線、もしく
は、プリントモータ等にみられる肉厚（板厚）一定のコ
イル素片より成っていた。
、フラットモータ等にみられる一定太ざの丸線、もしく
は、プリントモータ等にみられる肉厚（板厚）一定のコ
イル素片より成っていた。
この種の回転電機は、構造上、扁平コイルの半径方向内
端部分−１かつ、軸方向内方部程高温になり、冷却の面
で困難性があった。また、プリントモータやフラットモ
ータや交流発電機等の高出力、小型化に伴い、これらの
回転電機に使用される扁平コイル全体の温度も上昇する
傾向にあり、コイル温度の上昇を防止することが必要と
なってきた。
端部分−１かつ、軸方向内方部程高温になり、冷却の面
で困難性があった。また、プリントモータやフラットモ
ータや交流発電機等の高出力、小型化に伴い、これらの
回転電機に使用される扁平コイル全体の温度も上昇する
傾向にあり、コイル温度の上昇を防止することが必要と
なってきた。
本発明は、上述の構造を有する扁平コイルの最外層のコ
イル素片の少くとも前記有効部分の軸方向肉厚を内層の
コイル素片の有効部分の軸方向肉厚よりも小さくするこ
とにより、上述の問題を解消せ／υとするものである。
イル素片の少くとも前記有効部分の軸方向肉厚を内層の
コイル素片の有効部分の軸方向肉厚よりも小さくするこ
とにより、上述の問題を解消せ／υとするものである。
本発明の扁平コイルによれば、最外層のコイル素片の有
効部分の肉厚が簿いのでこの有効部分に発熱が集中し、
この発熱が集中した最外層コイル素片の有効部分に冷却
風が直接当るので、放熱効果が向上するという効果があ
る。しかも、最外層コイル素片の有効部分が薄いことは
エアギャップを小さくすることを可能とするので、エア
ギャップの磁束量を増加させることが可能となり、従っ
て、回転電機の体格の増大を伴なわずに出力の増大が可
能となる。更に、最外層コイル素片にのみ内層コイル素
片よりも薄肉の部分を設ＧＪだので、製作が容易である
という利点もある。
効部分の肉厚が簿いのでこの有効部分に発熱が集中し、
この発熱が集中した最外層コイル素片の有効部分に冷却
風が直接当るので、放熱効果が向上するという効果があ
る。しかも、最外層コイル素片の有効部分が薄いことは
エアギャップを小さくすることを可能とするので、エア
ギャップの磁束量を増加させることが可能となり、従っ
て、回転電機の体格の増大を伴なわずに出力の増大が可
能となる。更に、最外層コイル素片にのみ内層コイル素
片よりも薄肉の部分を設ＧＪだので、製作が容易である
という利点もある。
以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図において、扁平コイル１０は絶縁材料製の支持円
板１１に放射状に配置固定された多数のコイル素片１２
を有し、各コイル素片１２は同図中でＢで示す環状の区
域内に位置する有効部分と、この有効部分の半径方向内
方及び外方の端部分とを有し、これらの端部分の最先端
部が後述のように軸方向に折り曲げられてコイルフィン
１６゜１７を形成している。第１図中において、１８は
アウターボルダ−１１９はインナーボルダ−１１８ａ、
１９ａはホルダーフィンである。扁平コイルｌＯの中心
には円形の間口があり、これに回転電機のシャフトが通
されるようになっている。
板１１に放射状に配置固定された多数のコイル素片１２
を有し、各コイル素片１２は同図中でＢで示す環状の区
域内に位置する有効部分と、この有効部分の半径方向内
方及び外方の端部分とを有し、これらの端部分の最先端
部が後述のように軸方向に折り曲げられてコイルフィン
１６゜１７を形成している。第１図中において、１８は
アウターボルダ−１１９はインナーボルダ−１１８ａ、
１９ａはホルダーフィンである。扁平コイルｌＯの中心
には円形の間口があり、これに回転電機のシャフトが通
されるようになっている。
コイル素片１２は支持円板１１の外表面にのみ設けられ
ているのではなく、以下に説明するように、層をなして
設けられている。
ているのではなく、以下に説明するように、層をなして
設けられている。
第２図は第１図に示す扁平コイル１０の半径方向断面図
であるが、厳密に云えば、１つの平面で切断した断面図
ではなくて、全ての層のコイル素片が１つの断面図内に
表示されるようにした、云わば、合成断面図である。
であるが、厳密に云えば、１つの平面で切断した断面図
ではなくて、全ての層のコイル素片が１つの断面図内に
表示されるようにした、云わば、合成断面図である。
第２図に明示されるように、扁平コイル１０は４つの層
をなして設けられたコイル素片１２ａ。
をなして設けられたコイル素片１２ａ。
１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、これらのコイル素片の層の
間に位置する絶縁材料層１１ａ、１１ｂ。
間に位置する絶縁材料層１１ａ、１１ｂ。
１１ｃとを有する。作成に当っては、２層のコイル素片
１２ａ、１２ｂと絶縁材料層１１ａとで１つのユニット
１０ａを形成し、残余の２層のコイル素片１２Ｃ，１２
ｄと絶縁材料層１１ｃとで別のユニット１０ｂを形成し
、これら２つのユニット１０ａ、１０ｂを第３の絶縁材
料層１１ｂを介して一体に合わせて図示の通りの構造に
積層すればよい。この積層構造を有する扁平コイル１０
において、コイル素片１２ａ、１２ｄを１最外層のコイ
ル素片」を呼び、コイル素片１２ｂ、１２ｃを「内層の
コイル素片」と呼ぶ。
１２ａ、１２ｂと絶縁材料層１１ａとで１つのユニット
１０ａを形成し、残余の２層のコイル素片１２Ｃ，１２
ｄと絶縁材料層１１ｃとで別のユニット１０ｂを形成し
、これら２つのユニット１０ａ、１０ｂを第３の絶縁材
料層１１ｂを介して一体に合わせて図示の通りの構造に
積層すればよい。この積層構造を有する扁平コイル１０
において、コイル素片１２ａ、１２ｄを１最外層のコイ
ル素片」を呼び、コイル素片１２ｂ、１２ｃを「内層の
コイル素片」と呼ぶ。
コイル素片１２ａ〜１２ｄは絶縁材料層１１ａ。
１１ｃのそれぞれ両面に第１図に示したようなパターン
で配置され、それらの半径方向内方及び外方端部分は絶
縁材Ｆ１層１１ａ、１１ｃの内、外画周縁から突出する
。それぞれのユニット１０ａ。
で配置され、それらの半径方向内方及び外方端部分は絶
縁材Ｆ１層１１ａ、１１ｃの内、外画周縁から突出する
。それぞれのユニット１０ａ。
１０ｂにおいて、絶縁材料層１１ａ又は１１０の第１の
面上のコイル素片１２ａ又は１２ＣＩの半径方向外方及
び内方突出端部が第２の面上のコイル素片１２ｂ又は１
２０の半径方向外方及び内方突出端部に溶接、ろう付は
等により電気的に結合されてコイルの巻回を形成してお
り、また、このＪ、うに結合された突出端部が第２図に
示づように軸方向に折り曲げられて前記コイルフィン１
６゜１７を構成している。
面上のコイル素片１２ａ又は１２ＣＩの半径方向外方及
び内方突出端部が第２の面上のコイル素片１２ｂ又は１
２０の半径方向外方及び内方突出端部に溶接、ろう付は
等により電気的に結合されてコイルの巻回を形成してお
り、また、このＪ、うに結合された突出端部が第２図に
示づように軸方向に折り曲げられて前記コイルフィン１
６゜１７を構成している。
第３図は第２図の要部を拡大して示したものである。こ
の図から明らかなように、内層の］イル素片１２ｂ、１
２ｃはその全長にわたって一様な肉厚（扁平コイルの軸
方向におりる厚さ） Ｌｌを有するが、最外層のコイル
素片１２ａ、１２６はその全長にわたって一様にはなっ
ていない。ゴなわら、最外層コイルの素片１２ａ、１２
ｄは、それらの半径方向外方及び内方端部分においては
内層のコイル素片１２ｂ、１２ｃの肉厚ｔ１と同等の肉
厚ｔ１となっているが、有効部分Ｂにおいてはｔｌより
も小さい肉厚ｔ２となっている。
の図から明らかなように、内層の］イル素片１２ｂ、１
２ｃはその全長にわたって一様な肉厚（扁平コイルの軸
方向におりる厚さ） Ｌｌを有するが、最外層のコイル
素片１２ａ、１２６はその全長にわたって一様にはなっ
ていない。ゴなわら、最外層コイルの素片１２ａ、１２
ｄは、それらの半径方向外方及び内方端部分においては
内層のコイル素片１２ｂ、１２ｃの肉厚ｔ１と同等の肉
厚ｔ１となっているが、有効部分Ｂにおいてはｔｌより
も小さい肉厚ｔ２となっている。
第４図は上述の扁平コイル１０を用いた扁平型交流発電
１２０を示す図である。扁平コイル１０の外周縁部がハ
ウジング２４ａ、２４ｂによって挟持され、この扁平コ
イル１０の両側に、所定の軸方向空隙を介して、１対の
ロータ２２ａ。
１２０を示す図である。扁平コイル１０の外周縁部がハ
ウジング２４ａ、２４ｂによって挟持され、この扁平コ
イル１０の両側に、所定の軸方向空隙を介して、１対の
ロータ２２ａ。
２２ｂが配置され且つシャフト２６にキー止めされてい
る。シャフト２６はハウジング２４ａ。
る。シャフト２６はハウジング２４ａ。
２４ｂにそれぞれ固定されたベアリング２７ａ。
２７ｂにより回転自在に支持され且つ一端でプーリ２８
に連結されている。ロータ２２ａ、２２ｂには永久磁石
２２０．２２６がそれぞれ埋設されて扁平コイル１０に
対面している。以上の構成により、ロータ２２ａ、２２
１１がプーリ２８及びシャフト２６を介して駆動装置（
図示せず）により回転せしめられると、扁平コイル１０
には誘導起電力が生じ、これがサイリスタレギュレータ
２日により整流され、出力端子３０を経て出力される。
に連結されている。ロータ２２ａ、２２ｂには永久磁石
２２０．２２６がそれぞれ埋設されて扁平コイル１０に
対面している。以上の構成により、ロータ２２ａ、２２
１１がプーリ２８及びシャフト２６を介して駆動装置（
図示せず）により回転せしめられると、扁平コイル１０
には誘導起電力が生じ、これがサイリスタレギュレータ
２日により整流され、出力端子３０を経て出力される。
ロータ２２ａ 、２２ｂの軸方向外方面には吸込みファ
ンを形成するベーン２２ａ ’ 、２２ａ ″。
ンを形成するベーン２２ａ ’ 、２２ａ ″。
２２ｂ’、２２ｂ”が設けられ、Ｄ−夕が回転するとこ
れらのベーンの働きにより空気がハウジング２４ａ、２
４ｂの端壁に設置ノられている窓から吸込まれて矢印の
ように流れ、ハウジングの周壁に形成されている窓２４
ａ ’ 、２４ｂ ’ から流出して発電機の内部を冷
却するようになっている。
れらのベーンの働きにより空気がハウジング２４ａ、２
４ｂの端壁に設置ノられている窓から吸込まれて矢印の
ように流れ、ハウジングの周壁に形成されている窓２４
ａ ’ 、２４ｂ ’ から流出して発電機の内部を冷
却するようになっている。
この冷却風は扁平コイル１００表面に沿っても流れ、コ
イルを冷却する。この場合に、本発明を実施した扁平コ
イル１０においてはコイルの巻回を構成するコイル素片
のうち最外層のコイル素片１２ａ、１２ｄの有効部分Ｂ
の軸方向肉厚ｔ２は内層のコイル素片１２ｂ、１２ｃの
肉厚（１よりも小さいので、抵抗損失による発熱が内層
よりも最外層のコイル素片１２ａ、１２ｄ、′？ｌなわ
ち冷ＩＪ＋風と直接接触するコイル表面部でより多く発
生ずるから、扁平コイル１０の冷却効率が大である。
イルを冷却する。この場合に、本発明を実施した扁平コ
イル１０においてはコイルの巻回を構成するコイル素片
のうち最外層のコイル素片１２ａ、１２ｄの有効部分Ｂ
の軸方向肉厚ｔ２は内層のコイル素片１２ｂ、１２ｃの
肉厚（１よりも小さいので、抵抗損失による発熱が内層
よりも最外層のコイル素片１２ａ、１２ｄ、′？ｌなわ
ち冷ＩＪ＋風と直接接触するコイル表面部でより多く発
生ずるから、扁平コイル１０の冷却効率が大である。
しかも、上述の構造の扁平コイル１０を用いた光電機２
０においてはロータ２２ａ、２２ｂの磁石２２Ｇ、２２
ａ間の距離が小さいのでエアギャップの磁束量が増大し
、よって、発電機の出力が増大するという効果もある。
０においてはロータ２２ａ、２２ｂの磁石２２Ｇ、２２
ａ間の距離が小さいのでエアギャップの磁束量が増大し
、よって、発電機の出力が増大するという効果もある。
これらの効果は、単に、内、外層のコイル素片１２ａ〜
１２ｄの肉厚ｔ１を全て ｔ２に減少させることによっ
ては得られない。すなわち、単に全てのコイル素片の肉
厚を小さくすれば内層コイル素片の直流抵抗が増大して
しまい、発熱損失が増大してしまうからである。
１２ｄの肉厚ｔ１を全て ｔ２に減少させることによっ
ては得られない。すなわち、単に全てのコイル素片の肉
厚を小さくすれば内層コイル素片の直流抵抗が増大して
しまい、発熱損失が増大してしまうからである。
上述の実施例においては、］イル素片１２ａ〜１２ｄを
一定の板厚の素材からプレス等で打ち抜いて形成し、最
外層のコイル素片１２ａ、１２ｄの有効部分Ｂは素材を
削ることによって肉厚を減少させた。しかし、肉厚ｔ１
から１２に減少させるのにプレスを用いることも出来る
し、あるいはすでに周知の電解又は電着技術を利用して
もよい。
一定の板厚の素材からプレス等で打ち抜いて形成し、最
外層のコイル素片１２ａ、１２ｄの有効部分Ｂは素材を
削ることによって肉厚を減少させた。しかし、肉厚ｔ１
から１２に減少させるのにプレスを用いることも出来る
し、あるいはすでに周知の電解又は電着技術を利用して
もよい。
また、コイル素片をダイカスト成形してもよい。
また、上述の実施例では］イル素片は４つの層に配置さ
れているが、それよりも多くの層のものも本発明の技術
思想に含まれる。
れているが、それよりも多くの層のものも本発明の技術
思想に含まれる。
第１図は扁平コイルの正面図。
第２図は扁平コイルの半径方向断面図で、本発明の一実
施例によるコイル構造を示した図。 第３図は第２図の要部拡大図。 第４図は本発明の扁平コイルを用いた扁平型交流発電機
の一部断面側面図。 １０・・・扁平コイル、 １１・・・支持円板、 １１ａ〜ｌｌｃ・・・支持円板の絶縁材料層、（１２ａ
、１２ｂ、１２ｃ、１２＋Ｊ ）−１２・・・コイル素
片、 Ｂ・・・各コイル素片の有効部分、 ｔｌ、ｔ２・・・コイル素片の軸方向肉厚。 代理人 浅 利 皓 第１図 第２図 Ａ′３図 第４図
施例によるコイル構造を示した図。 第３図は第２図の要部拡大図。 第４図は本発明の扁平コイルを用いた扁平型交流発電機
の一部断面側面図。 １０・・・扁平コイル、 １１・・・支持円板、 １１ａ〜ｌｌｃ・・・支持円板の絶縁材料層、（１２ａ
、１２ｂ、１２ｃ、１２＋Ｊ ）−１２・・・コイル素
片、 Ｂ・・・各コイル素片の有効部分、 ｔｌ、ｔ２・・・コイル素片の軸方向肉厚。 代理人 浅 利 皓 第１図 第２図 Ａ′３図 第４図
Claims (1)
- 絶縁材料製の支持円板と、該円板に層をなして且つほぼ
放射状に配置固着された薄い導電体から成る複数のコイ
ル素片とを有し、各コイル素片が半径方向内端部分及び
外端部分と、これらの両端部分間に位置する有効部分と
を有する扁平コイルにおいて、最外層のコイル素片の少
くも前記有効部分の軸方向肉厚が内層のコイル素片の有
効部分の軸方向肉厚よりも小さいことを特徴とする扁平
コイルの構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15994083A JPS6055831A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 扁平コイルの構造 |
| EP19840109371 EP0133571B1 (en) | 1983-08-12 | 1984-08-07 | Flat type rotary electric machine |
| DE8484109371T DE3476000D1 (en) | 1983-08-12 | 1984-08-07 | Flat type rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15994083A JPS6055831A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 扁平コイルの構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055831A true JPS6055831A (ja) | 1985-04-01 |
| JPH0480623B2 JPH0480623B2 (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=15704479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15994083A Granted JPS6055831A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-31 | 扁平コイルの構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02131001A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-18 | Nec Corp | 携帯無線機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50138306A (ja) * | 1974-04-24 | 1975-11-04 |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP15994083A patent/JPS6055831A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50138306A (ja) * | 1974-04-24 | 1975-11-04 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02131001A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-18 | Nec Corp | 携帯無線機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0480623B2 (ja) | 1992-12-21 |
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