TW201541814A - 軸向氣隙型旋轉電機 - Google Patents

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Shuuichi Takahashi
Yasuei YONEOKA
Toshifumi Suzuki
Toru Sakai
Katsuyuki Yamazaki
Ryousou Masaki
Norihisa Iwasaki
Yuji Enomoto
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Abstract

本發明之軸向氣隙型旋轉電機中,確保定子之組裝性且確實地降低軸電壓。該軸向氣隙型旋轉電機包含:圓環形狀之定子(20),其係將複數個定子芯(25)以旋轉軸方向為中心排列成環狀而成,該複數個定子芯(25)包含將鐵芯(21)插入至與鐵芯之外周形狀大體一致之繞線管內筒部而成之筒狀之繞線管(23)及線圈(22);及至少1個轉子(30),其與定子呈平面對向;且該軸向氣隙型旋轉電機具有如下之構成,即,包含板狀之第1導電性構件(10),該第1導電性構件(10)包含:水平部(10a),其自繞線管內筒部之一開口部使繞線管內筒部之內周面與旋轉軸並行地延伸;及垂直部(10b),其朝與水平部之延伸方向鉛垂之方向彎曲,且與繞線管開口部之端面接觸,水平部與鐵芯外周面之一部分及繞線管內筒部之內周面之一部分接觸,垂直部與殼體之內周面可導電地加以連接。

Description

軸向氣隙型旋轉電機
本發明係關於一種軸向氣隙型旋轉電機,尤其係關於軸向氣隙型旋轉電機之定子之構造。
已知定子與轉子於旋轉軸徑向上介隔特定之氣隙而面對向之軸向氣隙型旋轉電機。除構造成為薄型(扁平)之優點之外,可增大體型周圍之定子與轉子之對向面積,因此可謂適宜於高輸出密度化或高效率化之構造。
作為用於此種軸向氣隙型旋轉電機之定子,已知專利文獻1或專利文獻2中揭示之構造。專利文獻1及專利文獻2中揭示有一種軸向氣隙型旋轉電機,其具有如下構成:將於端部側面具有大致梯形之形狀之積層鐵芯之外周側面捲繞有線圈之複數個定子構件以旋轉軸為中心而排列成環狀,且固定於馬達殼體之內周。
另一方面,軸向氣隙型旋轉電機具有如下之特性:其雖係適宜於高輸出密度化或高效率化之構造,但若定子與轉子之對向面積相對變大,則軸承中產生之軸電壓亦變大。例如,於由反相器驅動之永久磁鐵型旋轉電機中,反相器之共通模式電壓於轉子側靜電耦合,產生軸電壓。過大之軸電壓會導致軸承電蝕,使軸承之壽命降低。對向面積較大之軸向氣隙型旋轉電機存在線圈與轉子間之靜電電容易變大之傾向。尤其於軸向氣隙型旋轉電機中,以確保強度等為目的,存在採取將定子芯藉由樹脂鑄模而保持於殼體之構造之情況,且亦有如下之 虞:定子芯成為浮動電位,進而線圈與轉子間之靜電電容增加,軸電壓變高。
關於該點,專利文獻3中揭示有使軸向氣隙旋轉電機之軸電壓降低之技術。具體而言,採取如下之構成:首先,使定子芯構件自插入有柱狀之鐵芯之筒形狀之繞線管之開口部向鐵芯之端部稍突出。使自鉛垂方向與殼體內周面接觸且可導電之板狀之導電構件與於突出部分露出之鐵芯外周側面接觸,降低線圈與轉子間之靜電電容。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2010-115069號公報
專利文獻2:日本專利特開2013-121226號公報
專利文獻3:日本專利特開3012-5307號公報
一般而言,於如專利文獻1及2所揭示的將柱體形狀之鐵芯插入至筒狀之繞線管中之構造之情形時,較佳為鐵芯外徑與繞線管內徑大體一致之尺寸。是為了使鐵芯之支持穩定。然而,若追求穩定,則鐵芯之插入壓力亦增大,且插入角度亦要求更高精度,從而有導致鐵芯或繞線管破損之虞。尤其如專利文獻1及2般,若為將板狀之磁體積層而成之鐵芯之情形,則亦考慮藉由插入時之鐵芯與繞線管之過度之摩擦而導致磁體屈曲等之虞。
又,鐵芯之端部附近亦為與繞線管之摩擦過度集中之部分。假設為了解決由線圈一轉子間之靜電電容引起之軸電壓而應用專利文獻3中揭示之構成之情形時,亦考慮鐵芯端部附近之損傷導致與導電構件之接觸變得不確實之虞。
要求可確保定子之組裝性且確實地降低軸電壓。
為解決上述問題,使用申請專利範圍中記載之發明。即,一種軸向氣隙型旋轉電機,其包含:圓環形狀之定子,其係將複數個定子芯以旋轉軸方向為中心排列成環狀而成,所述複數個定子芯包含:包含側面為大致梯形之柱體之鐵芯,將上述鐵芯插入至與該鐵芯之外周形狀大體一致之繞線管內筒部而成之筒狀之繞線管,及捲繞於該繞線管之外筒部之線圈;至少1個轉子,其於上述旋轉軸徑向上介隔特定之氣隙而與上述側面呈平面對向;大致筒形狀之殼體,其具有支持上述定子之內周面;及托架,其與上述殼體連接,將與上述轉子連接之旋轉軸經由軸承而可旋轉地加以支持;上述軸向氣隙型旋轉電機包含板狀之第1導電性構件,該第1導電性構件包含:水平部,其自上述繞線管內筒部之一開口部使該繞線管內筒部之內周面與上述旋轉軸並行地延伸;及垂直部,其朝與上述水平部之延伸方向鉛垂之方向彎曲且與上述開口部之端面接觸;該水平部與上述鐵芯外周面之一部分及上述繞線管內筒部之內周面之一部分接觸,並且上述垂直部與上述殼體之內周面可導電地加以連接。
根據本發明之一側面,確保用於軸向氣隙型旋轉電機之定子之組裝性且確實地降低軸電壓。
本發明之其他問題及效果根據以下之記載而明瞭。
1‧‧‧雙轉子型軸向氣隙型旋轉電機
10‧‧‧導電構件
10a‧‧‧水平部
10b‧‧‧垂直部
10c‧‧‧折彎部
10d‧‧‧狹縫
10e‧‧‧孔
11‧‧‧導電構件
12‧‧‧導電構件
12a‧‧‧不連續部
13a‧‧‧緊固構件
13b‧‧‧緊固構件
14‧‧‧導電構件
15‧‧‧緊固孔
16‧‧‧階部
20‧‧‧定子
21‧‧‧鐵芯
22‧‧‧線圈
23‧‧‧繞線管
23a‧‧‧繞線管筒部
23b‧‧‧凸緣部
23c‧‧‧筒部
23d‧‧‧突起部
23e‧‧‧槽部
25‧‧‧定子芯
30‧‧‧轉子
31‧‧‧永久磁鐵
32‧‧‧背部磁軛
33‧‧‧磁軛
40‧‧‧軸
50‧‧‧殼體
60‧‧‧端部支架
70‧‧‧軸承
F1、F2‧‧‧力
θ1、θ2‧‧‧角度
圖1A係表示應用有本發明之第1實施形態之軸向氣隙型旋轉電機之概要構成之側剖視圖。
圖1B係表示第1實施形態之旋轉電機之要部概要之側剖視圖。
圖2A係表示第1實施形態之1槽量之定子芯之構成之立體圖。
圖2B係圖2A之側剖視圖。
圖2C係自圖2B去除鐵芯後之側剖視圖。
圖3係表示第1實施形態之定子芯中,將鐵芯插入至繞線管之狀況之側視圖。
圖4係表示第1實施形態之變化例之導電構件10之立體圖。
圖5A係表示第1實施形態之變化例之定子芯之構成之立體圖。
圖5B係表示第1實施形態之變化例之導電構件10之構成之立體圖。
圖6A係表示第2實施形態之定子芯之構成之立體圖。
圖6B係圖6A之側剖視圖。
圖6C係表示第2實施形態之導電構件10之構成之立體圖。
圖7A係表示第3實施形態中之1槽量之定子芯之構成之立體圖。
圖7B係圖7A之側剖視圖。
圖7C係表示圖7A之繞線管23之殼體部側之部分之剖視圖。
圖8係表示第4實施形態之1槽量之定子芯之構成之立體圖。
圖9A係表示第5實施形態之1槽量之定子芯之構成之立體圖。
圖9B係表示第5實施形態之變化例之1槽量之定子芯之構成之立體圖。
圖10A係表示第6實施形態之1槽量之定子芯之構成之立體圖。
圖10B係表示圖10A之繞線管之殼體部側之部分之剖視圖。
圖10C係表示圖10A及圖10B所示之導電構件之立體圖。
圖11A係表示第7實施形態之1槽量之定子芯之構成之立體圖。
圖11B係表示圖11A之繞線管之殼體部側之部分之剖視圖。
圖12A係表示第8實施形態之1槽量之定子芯之構成之立體圖。
圖12B係圖12A之側剖視圖。
圖12C係圖12B之側剖視圖。
圖12D係表示將第8實施形態之定子芯之一部分排列成環狀之狀 況之立體圖。
圖12E係表示第8實施形態之旋轉電機之導電構件14之位置之立體圖。
[第1實施形態]
以下,使用圖式對用以實施本發明之第1實施形態進行說明。圖1A及圖1B中表示應用有本發明之一實施形態之雙轉子型軸向氣隙型旋轉電機1(以下,有時僅稱為「旋轉電機1」)之概要構成。
圖1A表示旋轉電機1之旋轉軸方向剖視立體圖。旋轉電機1中,將具有環狀之圓環形狀之定子20固定於具有大致圓筒形狀之內徑之殼體50之內周。轉子30具有包含永久磁鐵31、背部磁軛32、及磁軛33之圓盤形狀。永久磁鐵31以於旋轉軸方向被磁化,且使鄰接之磁鐵之磁極方向成為相反之方式於圓周方向上配置複數個。永久磁鐵31經由背部磁軛32而與磁軛33耦合。
轉子30以使磁化面自輸出軸側及反輸出軸側夾持定子20之方式而配置,且與定子20之旋轉軸方向之兩端部平面介隔特定之氣隙而面對向。又,轉子30與軸40以共同旋轉之方式連接。軸40之旋轉軸方向外側經由軸承70而與端部支架60連接。端部支架60固定於殼體50之兩端部,且可旋轉地支持轉子30。
如圖1B所示,定子20係將複數個定子芯25以軸40為中心排列成環狀,且將該等與殼體50一體地樹脂鑄模(未圖示)而固定。再者,於將排列成環狀之定子芯25一體地樹脂鑄模之後,亦能夠利用螺栓等固定於殼體50。
如此構成之軸向氣隙型旋轉電機1以如下方式動作。經由反相器等而流向定子芯25之線圈22之交流電流產生旋轉磁場。藉由使由永久磁鐵31形成之轉子30之直流磁場、與捲繞於定子芯25上之線圈22之旋 轉磁場吸引、排斥而產生轉矩。反相器之共通模式電壓於線圈22與轉子30之間靜電耦合,使軸承70之內外輪間產生電位差。
其次,對定子芯25詳細地進行說明。圖2A~圖2C中表示定子芯25之構成。如圖2A所示,定子芯25包含鐵芯21、繞線管23、線圈22及導電構件10,將線圈22捲繞於插入有鐵芯21之繞線管23之外周而構成1槽量之定子。
鐵芯21係將鋼板或帶狀之磁體金屬(本例中設為含有非晶者,但本發明並不限定於此)積層而成之積層鐵芯。鐵芯21藉由將以寬度隨著自旋轉軸徑向朝殼體50之內徑側依序變大之方式切斷之非晶片積層,從而具有剖面為大致梯形或扇形等之柱體形狀。
繞線管23包含絕緣材(本例中,設為包含樹脂者)。繞線管23包含具有與鐵芯21之外徑大致相同之內徑之筒部23c。於筒部23c之兩端部具備自筒部23c朝鉛垂方向外側以特定之長度延伸之凸緣部23b。在將線圈22捲繞於筒部23c之外周時,凸緣部23b覆蓋其端部。再者,凸緣部23b亦可謂是筒部23c之端面。
又,自繞線管23之筒部23c之殼體側內側面沿凸緣部23b之殼體側表面(即,覆蓋線圈22之面之相反側之面)配置有導電構件10。
圖2B及2C中表示定子芯25及繞線管23之各者之剖視圖。導電構件10係由鋁、鐵或SUS(Steel Use Stainless,日本不鏽鋼標準)等具有導電性之材料而構成,且係一部分折彎成直角之較薄之板狀構件。導電構件10呈L字形狀,其包含位於鐵芯21與筒部23c之內筒之間之水平部10a、及位於凸緣部23b之表面之垂直部10b。水平部10a與筒部23c內周面接觸。垂直部10b與筒部23之開口部端面(亦為凸緣部23b)接觸,且亦具有卡止導電構件10之功能。再者,利用接著劑等將導電構件10之與繞線管對向之面之全部或一部分接著,但並不限定於此。
圖3係鐵芯21與繞線管23之側剖視圖,其模式性表示將鐵芯21插 入至繞線管23之狀況。鐵芯21於藉由來自積層方向之力F1及F2而被加壓之狀態下,插入至設置有導電構件10之繞線管23內。由於在充分加壓之狀態下插入磁體之金屬片,因而板間之空隙減少,鐵芯21之高密度化即磁特性提高。再者,本實施形態中係於導電構件10之垂直部10b藉由機器之模具而充分地擠壓之狀態下插入鐵芯21。
水平部10a藉由將鐵芯21插入至筒部23c而與鐵芯21接觸,成為電性連接之狀態。垂直部10b設置有與殼體50電性連接之導電機構。再者,導電機構之詳情將於以下敍述。
又,剖面為大致梯形之形狀之鐵芯21之下底側之側面與導電構件10接觸並且插入,藉此發揮作為插入之導件之功能。進而,插入至繞線管23內之芯21欲於積層方向膨脹,因而與導電構件10之面壓提高。
對具有以上構成之第1實施形態之雙轉子型之軸向間隙型旋轉電機1之效果進行說明。本實施形態中,垂直部10b與殼體50電性連接,因而鐵芯21成為接地電位,且具有軸電壓降低之效果。
又,導電構件10之水平部10a自繞線管筒部23a以其厚度量向鐵芯21側突出,藉此可確實地確保鐵芯21與導電構件10之接觸壓力。另一方面,於本實施形態中,以樹脂鑄模將複數個定子芯25一體成形,但由於導電構件10為較薄之板狀構件,因而具有如下之效果:降低樹脂滲入至鐵芯21與導電構件10之間之虞,並且使鐵芯21與導電構件10確實地接觸。
進而,本實施形態中,導電構件10之水平部10a以其厚度量向較繞線管筒部23a更靠芯21側突出,藉此鐵芯21與繞線管23之接觸面積減少。自性能或可靠性之方面而言,鐵芯21較佳為以精度良好且穩定之方式設置於繞線管23之筒部23c。相對於此,鐵芯21係將含有磁體金屬之帶積層而成者,因而藉由插入時之摩擦而有擦傷或帶之屈曲等 損傷之虞。藉由存在導電構件10,使筒部23c與鐵芯21之摩擦面積減少,從而可取得防止損傷之效果。
進而,導電構件10之垂直部10b側以L字狀懸垂於凸緣部23b,因而於鐵芯21之插入時,第1導電構件10之水平部10a不會朝鐵芯21側翻開(翻捲),從而可實現順利之插入。
根據本實施形態,可確實地防止軸承電蝕,進而,亦可謀求定子芯25之組裝之精度提高。
[第1實施形態之變化例]
第1實施形態中,導電構件10係將矩形狀之導體板折彎成大致直角之形狀,但只要包含水平部10a與垂直部10b,則亦可為其他形狀。
圖4中表示將水平部10a與垂直部10b之折彎角設為90度以上,進而於水平部10a設置有折彎部10c之例。於本圖中,相對於針對垂直部10b之垂線而設置有θ1、θ2之角度。若將中央部設為此種形狀,則於鐵芯21之插入時導電構件10會沿鐵芯21或繞線管23之平坦面而塑性變形。可藉由芯21自導電構件10施加更大之接觸壓力。
又,導電構件10之水平面及垂直面之形狀亦可並非為將寬度相同之板折彎而成之矩形狀。
圖5A及圖5B中表示導電構件10之另一變化例。導電構件10採取將垂直部10b之形狀對應於繞線管凸緣部23b之形狀而放大之構成。即,成為覆蓋凸緣部23b之面上、且鐵芯21與殼體50之間之部分之板形狀。藉由如此使與繞線管凸緣部23b之接觸面積增加而可使導電構件10更穩定地保持於繞線管23,從而容易地插入鐵芯21。進而,於鐵芯21插入時,亦容易地利用模具擠壓垂直部10b。
又,於垂直部10b設置有複數個狹縫10d。其目的在於抑制面積增加之垂直部10b中產生較大之過電流。該結果,水平部10a發揮降低線圈22與轉子30之間之靜電電容之屏蔽材之作用,因而亦有助於軸電 壓之降低。
[第2實施形態]
圖6A中表示第2實施形態之旋轉電機1之1槽量之定子芯25之整體立體圖,圖6B中表示該定子芯25之剖視立體圖。
第2實施形態中,特徵之一在於,導電構件10之垂直部10b具有孔10e,且於繞線管23之凸緣部23b進而具有突起部23d,該突起部23d向較垂直部10b更靠轉子30側突出且貫通於該孔10e(參照圖6C)。即,其目的在於將導電構件10穩定地懸架於繞線管23上。
孔10e之內徑與突起部23d之外徑為大致相同之程度,但兩者之關係並非必須為嵌合之程度之大小,亦可為卡止之程度。只要稍留有餘裕,則亦可期待將導電構件10容易地設置於繞線管23之效果。再者,孔10e與突起部23d之形狀並不限於圓形狀,亦可為長方體或多邊形狀。
根據第2實施形態,藉由孔10d與突起部23e而決定導電構件10與繞線管23之位置關係。又,突起部23d較導電構件10更突出,因而只要不反轉,則相互之位置關係不會偏移。即,導電構件10與繞線管23得以暫時固定。藉此,於組裝步驟中,可抑制第1導電構件10自繞線管23脫離,因而操作變得容易。於鐵芯21插入時,亦可抑制導電構件10移動。
[第3實施形態]
圖7A中表示第3實施形態之旋轉電機1之1槽量之定子芯25之整體立體圖,圖7B中表示該定子芯25之剖視立體圖。
第4實施形態之定子芯25之特徵在於:於繞線管23之筒部23a,且與導電構件10之水平部10a於旋轉軸徑向上對向之內徑側,遍及兩凸緣部23b間而具有槽部23e。
圖7C中表示繞線管23之殼體50側之部分剖視圖。槽部23e對應於 導電構件10之水平部10a之寬度尺寸。又,槽部23e形成為較導電構件10之厚度淺。即,導電構件10係以垂直部10b嵌合於槽部23d且以厚度之差量向旋轉軸方向凸出之狀態而設置於繞線管23。其目的在於更穩定地設置導電構件10。再者,槽部23d之形狀並不限於長方體狀,亦可相應於第1導電構件10之水平部10a之形狀而為梯形狀或其他形狀。又,槽部23d之深度亦並非必須均勻,可適當變更。
根據第3實施形態,藉由槽部23e而更穩定地決定導電構件10與繞線管23之位置關係。藉此,可確實地抑制插入鐵芯21時之導電構件10之偏移,從而組裝性、作業性進一步提高。進而,藉由調整槽部23e之深度,可獨立地設計導電構件10之水平部10a之厚度及自繞線管之凸緣部23b之突出量。對導電構件10賦予自強度面而言必要之厚度,且將自另一凸緣部23b之突出量設為必要最小限度,藉此於插入鐵芯21時,可防止由摩擦而引起之導電構件10之變形或破壞,並且可抑制於鐵芯21插入後,未與導電構件10接觸之鐵芯21之外徑側大幅變形。
此處,設置於繞線管23之槽部23d之形狀並不限於長方體狀,亦可相應於第1導電構件10之水平部10a之形狀而為梯形狀或其他形狀。又,槽部23d之深度亦並非必須為均勻。
[第4實施形態]
圖8中表示第4實施形態之旋轉電機1之1槽量之定子芯25之整體立體圖(鐵芯21未圖示)。本實施形態中,除導電構件10外,於繞線管之凸緣部23b上,配置有與殼體50電性連接之導電構件11。導電構件10係利用垂直部10b而與導電構件11電性且機械性連接。
根據第4實施形態,導電構件10經由導電構件11而與繞線管之凸緣部23b以更廣之面接觸,因而穩定地保持於繞線管23,且容易地插入鐵芯21。亦可期待於鐵芯21插入時容易地利用模具擠壓導電構件11之效果。同時,導電構件11發揮降低線圈22與轉子30之間之靜電電容 之屏蔽材之作用,因而亦有助於軸電壓之降低。進而,與第1實施形態之變化例(圖5A及圖5B)中說明之形狀相比,可分別以簡單之形狀製作導電構件10及導電構件11,因而可提高材料良率。又,可個別地設定各導電構件之材質、厚度,因而自功能或成本方面而言可適當地設計。
[第5實施形態]
圖9A中表示第5實施形態之旋轉電機1之1槽量之定子芯25之整體立體圖(鐵芯21未圖示)。
第5實施形態之旋轉電機1之定子芯25之特徵之一在於,遍及具有大致梯形之形狀之繞線管之凸緣部23之兩斜邊部及下底部而配置有導電構件12。即,具有降低線圈22與轉子30之間之靜電電容之屏蔽材之功能。
導電構件12包含導電性之帶材且接著於繞線管之凸緣部23b。導電構件12之厚度為1mm以下,且並未設置於凸緣部23之上底部分(不連續部12a)。其目的在於抑制過電流,幾乎不使損失增加。
進而,導電構件10經由接著於凸緣部23b之導電構件12而與繞線管23耦合。
根據第5實施形態,於鐵芯21插入時,導電構件10不會自繞線管23脫落,從而組裝性提高。又,導電構件12成為降低線圈22與轉子30之間之靜電電容之屏蔽材,因而亦有助於軸電壓之降低。進而,由於導電構件12之厚度為1mm以下且存在有不連續部12a,因而具有抑制過電流且幾乎不使損失增加之效果。
[第5實施形態之變化例]
圖9B中表示第5實施形態之變化例之定子芯25之整體立體圖(鐵芯21未圖示)。本變化例中,特徵之一在於更包含導電構件11。
導電構件11採取如下之構成:於凸緣部23b之下底側,配置於導 電構件12上,進而於該導電構件11上,配置有導電構件10之垂直部10b,且該等電性及機械性連接。
根據本變化例,導電構件10及11使鐵芯21之插入變得容易,且組裝性提高。又,進而,藉由導電構件11及12而具有如下之效果:線圈22與轉子30之間之靜電電容減少,且軸電壓降低。
[第6實施形態]
圖10A中表示第6實施形態之旋轉電機1之1槽量之定子芯25之整體立體圖,圖10B中表示僅殼體50側之部分剖視圖(兩圖中均未圖示鐵芯21)。第6實施形態之特徵之一在於,導電構件10之兩端部成垂直部10b之字形狀(參照圖10C)。兩端之垂直部10b夾持兩凸緣部23b。
根據第6實施形態,導電構件10以由兩垂直部10b夾入繞線管23之方式而配置,因而不易自繞線管23脫落,從而作業性提高。又,可自繞線管23之兩側插入鐵芯21亦有助於作業性之提高。進而,由於將垂直部10b設置於繞線管23之兩端,故可於任意方向謀求與殼體50導電。作業性提高並且機器構成之自由度提高。
[第7實施形態]
圖11A中表示第7實施形態之旋轉電機1之1槽量之定子芯25之整體立體圖,圖11B中表示繞線管之殼體50側之部分剖視立體圖(鐵芯21未圖示)。
第7實施形態之特徵之一在於,將導電構件10以如下方式而設置:自筒部23c之兩端部分別插入、配置,且於內徑上使水平部10a之前端重疊(重疊部10e)。
根據第7實施形態,由於2個導電構件10導電,因此可自任意之方向謀求與殼體50導電,藉此作業性提高並且構成之自由度提高。又,各個導電構件10為L字型,因而無論水平部10a之長度之加工精度,可將導電構件10之垂直部10b穩定地載置於凸緣部23b。進而,由 於導電構件10之前端重疊,因而藉由自位於鐵芯21側之導電構件10之垂直部10b側插入鐵芯21,而不會與對向之水平部10a干擾。
[第8實施例]
使用圖12A~圖12E,對第8實施形態之旋轉電機1進行說明。第8實施形態之旋轉電機1之主要之特徵在於以下方面:利用螺栓或鉚釘等緊固構件13a將導電構件10之垂直部10b及導電構件11加以緊固;及於導電構件11之旋轉軸旋轉方向之兩端部,具有用以與鄰接之定子芯25之導電構件11連結之緊固構件13b。
圖12A中表示定子芯25之整體立體圖,圖12B中表示定子芯25之剖視立體圖。又,圖12C中表示除鐵芯21以外之定子芯25之剖視立體圖。於凸緣部23上之兩斜邊部分,貼附有帶狀之導電構件13。導電構件11係利用緊固構件13a而與導電構件10之垂直部10b緊固,且於凸緣部23上之下底部分,以覆蓋導電構件13之方式而配置。與實施形態7同樣地,導電構件10自筒部23c之兩端部插入,且兩中央部水平部10a之前端於中央重疊(圖12B、圖12C)。藉此,導電構件10、11及13成為彼此電性及機械性連接之狀態。
又,如圖12D所示,於導電構件12上環狀排列有定子芯25時,於旋轉軸旋轉方向之兩端部設置用以藉由緊固構件13b將鄰接之定子芯25緊固之至少一個緊固孔15。作為緊固構件13b,使用螺栓或鉚釘。進而,關於導電構件12兩端之緊固孔15,一緊固孔15附近較另一個緊固孔15高出導電構件12之厚度量(階部16)。其目的在於,由鄰接之定子芯25彼此使階部16之緊固孔15與另一較低位置之緊固孔15重疊,由此獲得圓環狀之定子20之平衡。再者,藉由緊固構件13b緊固之導電構件11彼此亦成為電性連接之狀態。
圖12E中表示旋轉電機1之要部剖視圖。於一體地樹脂鑄模固定成圓環形狀之定子20之軸方向中央部分與軸40之間,配置有包含導電 性構件之筒狀之導電構件14。導電構件14與定子20之中央部連接,且與軸40之間設有特定之間隙。該導電構件14之外周(與定子20對向之側)與導電構件11經由引線(未圖示)而連接。即,其目的在於降低線圈22與軸40之靜電電容。
根據第8實施形態,導電構件10與11藉由緊固構件13a而更牢固地固定,從而插入鐵芯21之作業性提高。又,電性導通之可靠性亦提高。
又,於定子芯25中,配置於兩凸緣部23b之導電構件11彼此電性連接,且與殼體50之導電可設為任1個部位。從而謀求構造之簡化並且自由度增加。
又,藉由將鄰接之定子芯25之導電構件11彼此機械緊固,亦有助於各定子芯25彼此之定位。
又,將配置於定子20中央之導電構件14與導電構件11電性連接,藉此導電構件14亦與殼體50導電。該結果,可降低線圈22與軸40之間之靜電電容,可抑制軸電壓。
藉由將利用塑性變形之柳釘用作緊固構件13a及13b,可提高組裝精度。即,以使柳釘之芯相對於設置於導電構件之壓緊孔而擴展之方式塑性變形。因此,壓緊孔彼此之中心精度提高。尤其於將導電構件11彼此緊固時,使用藉由自一側拔出而可緊固之盲鉚釘亦可使作業性與設計自由度大幅提高。
以上,對用以實施本發明之形態進行了說明,但本發明並不限定於上述各種例,於不脫離其要旨之範圍內可使用各種構成。
例如,本實施形態中對雙轉子型軸向氣隙旋轉電機之例進行了說明,但亦可應用於單轉子型。進而,使用積層鐵芯作為鐵芯21,但即便為壓粉鐵芯或於軸方向上積層之積層鐵芯,亦有助於軸電壓之降低或插入之容易化。又,使用將定子20樹脂鑄模之構成,但亦可為利 用懸架於定子20之各個部位之環構件加以固定之構成。
10‧‧‧導電構件
10a‧‧‧水平部
10b‧‧‧垂直部
22‧‧‧線圈
23b‧‧‧凸緣部
23c‧‧‧筒部

Claims (15)

  1. 一種軸向氣隙型旋轉電機,其包含:圓環形狀之定子,其係將複數個定子芯以旋轉軸方向為中心排列成環狀而成,上述複數個定子芯包含:包含側面為大致梯形之柱體之鐵芯,將上述鐵芯插入至與該鐵芯之外周形狀大體一致之繞線管內筒部之筒狀之繞線管,及捲繞於該繞線管之外筒部之線圈;至少1個轉子,其於上述旋轉軸徑向上介隔特定之氣隙而與上述側面呈平面對向;大致筒形狀之殼體,其具有支持上述定子之內周面;及托架,其與上述殼體連接,將與上述轉子連接之旋轉軸經由軸承而可旋轉地加以支持;且上述軸向氣隙型旋轉電機包含板狀之第1導電性構件,其包含:水平部,其自上述繞線管內筒部之一開口部使該繞線管內筒部之內周面與上述旋轉軸並行地延伸;及垂直部,其朝與上述水平部之延伸方向鉛垂之方向彎曲且與上述開口部之端面接觸;該水平部與上述鐵芯外周面之一部分及上述繞線管內筒部之內周面之一部分接觸,並且上述垂直部與上述殼體之內周面可導電地加以連接。
  2. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述開口部之端面係與上述轉子對向之側。
  3. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述水平部係與上述鐵芯之殼體側外周面之一部分及上述繞線管內筒部之內周面之一部分接觸。
  4. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述水平部之延伸方向中央附近朝上述鐵芯側彎曲。
  5. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述繞線管包含凸緣部,該凸緣部遍及上述開口部之周圍而朝與上述繞線管之外筒鉛垂之方向以特定之長度延伸,上述垂直部具有板形狀,該板形狀係覆蓋該凸緣部之與上述轉子對向之面上、且上述鐵芯與上述殼體之間之部分。
  6. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述繞線管之開口部之端面包含突起部,上述垂直部包含供該突起部插入之孔。
  7. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述水平部所接觸之上述繞線管之內筒部之內周面之一部分包含槽部,所述槽部具有上述水平部以上之長度且未達上述導電性構件之厚度。
  8. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述繞線管包含凸緣部,該凸緣部遍及上述開口部之周圍而朝與上述外筒鉛垂之方向以特定之長度延伸,上述軸向氣隙型旋轉電機更包含板狀之第2導電性構件,該第2導電性構件係配置於該凸緣部之與上述轉子對向之面上、且上述鐵芯與上述殼體之間之部分,上述垂直部經由該第2導電性構件而與上述開口部之端面接觸。
  9. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述繞線管包含凸緣部,該凸緣部遍及上述開口部之周圍而朝與上述外筒鉛垂之方向以特定之長度延伸,上述軸向氣隙型旋轉電機更包含板狀之第3導電性構件(12), 該第3導電性構件於上述凸緣部之與上述轉子對向之面上,一部分不連續,上述垂直部經由該第3導電性構件而卡止於上述開口部之端部。
  10. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其更包含板狀之第2導電性構件,該第2導電性構件係配置於該凸緣部之與上述轉子對向之面上、且上述鐵芯與上述殼體之間之部分,上述垂直部經由該第2導電性構件及上述第3導電性構件而與上述開口部之端部接觸。
  11. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述水平部延伸至上述繞線管內筒部之另一開口部為止,上述軸向氣隙型旋轉電機更包含另一垂直部,該另一垂直部朝與水平部之延伸方向鉛垂之方向彎曲,且與上述另一開口部之端面接觸。
  12. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其更包含另一上述導電性構件,另一上述導電性構件包含自上述繞線管內筒部之另一開口部延伸之上述水平部及上述垂直部,兩者之上述水平部之前端部分於上述繞線管內筒部重疊。
  13. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述繞線管包含凸緣部,該凸緣部遍及上述開口部之周圍而朝與上述外筒鉛垂之方向以特定之長度延伸,上述軸向氣隙型旋轉電機更包含板狀之第2導電性構件,該第2導電性構件係配置於該凸緣部之與上述轉子對向之面上、且上述鐵芯與上述殼體之間之部分,上述第2導電性構件於旋轉軸旋轉方向之兩端部具有緊固機構,該緊固機構係與鄰接之上述定子芯之第2導電構件之旋轉軸 旋轉方向之一端部連結。
  14. 如請求項1之軸向氣隙型旋轉電機,其中於上述旋轉軸與上述定子之間具有筒形狀之第4導電性構件,該第4導電性構件經由上述第1導電性構件而與上述殼體內周面可導電地加以連接。
  15. 如請求項1至14中任一項之軸向氣隙型旋轉電機,其中上述鐵芯係將磁體金屬板於旋轉軸徑向上積層而成。
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