TW202342896A - 電磁裝置、旋轉馬達、推力磁軸承、送風機、壓縮機、冷凍裝置、車輛 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種能夠改善電磁裝置中線圈的冷卻性能的技術,該電磁裝置包括在線圈的捲繞軸方向的兩端部外側對置地配置的芯。本發明的一個實施方式的爪極式馬達1包括:線圈212,其形成為圓筒狀,由具有圓形剖面的導線212A捲繞成環狀而成;以及定子芯210,其配置在線圈212的軸向兩側,以使在軸向上與線圈21對置的內表面彼此平行的方式設置,其中,導線212A的一部分的剖面的外形局部地位於比假定為圓形剖面時的外形靠徑向內側,從而使線圈212小於在假定導線為圓形剖面時的軸向的尺寸。又,導線212A中在軸向上面向定子芯210的內表面的部分具有與定子芯210的內表面平行的平面部212Aa。
Description
本申請係關於一種旋轉馬達等。
以往,已知的電磁裝置(例如,爪極式(claw pole)馬達、推力磁軸承等)包括藉由捲繞導線而構成的線圈、以及在線圈的捲繞軸方向的兩端部的外側對置地配置的芯部(參照專利文獻1、2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2013-158072號公報
專利文獻2:日本特開2019-173823號公報
[發明所欲解決之問題]
另一方面,線圈的銅損產生的熱能藉由線圈與芯之間的絕緣部(例如絕緣紙、絕緣體、樹脂模具等)和芯部而傳遞到散熱部件,從而使線圈冷卻。
然而,例如,在線圈由圓線構成且絕緣部與線圈分開設置時,有時會存在線圈與絕緣部之間的接觸面積相對較小而線圈與絕緣部之間的熱阻相對較高的情況。因此,存在線圈與絕緣部之間的導熱性相對較低而線圈的冷卻性能相對較低的可能性。又,例如,在線圈的捲繞軸沿大致垂直方向配置時,由於線圈的自重,線圈的上端部與絕緣部之間產生間隙,從而有可能使線圈與絕緣部之間的導熱性進一步降低,使線圈的冷卻性能進一步降低。因此,在線圈冷卻性能的觀點上還有改善的餘地。
本申請的目的是提供一種能夠在電磁裝置中提高線圈的冷卻性能的技術,該電磁裝置包括在線圈的捲繞軸方向的兩端外側對置地設置的芯部。
[解決問題之技術手段]
在本申請的第一方面中,提供了一種電磁裝置,包括:
繞組,形成為圓筒狀,由具有圓形剖面的導線捲繞成環狀而成;以及
鐵芯,配置在前述繞組的軸向兩側,以使在軸向上與前述繞組對置的內表面彼此平行的方式設置,
前述導線的一部分的剖面的外形局部地位於比假定為圓形剖面時的外形靠徑向內側,藉此,前述繞組小於在假定前述導線為圓形剖面時的軸向尺寸。
又,在本申請的第二方面中,包括:
繞組,形成為圓筒狀,由具有圓形剖面的導線捲繞成環狀而成;以及
鐵芯,配置在前述繞組的軸向兩側,以使在軸向上與前述繞組對置的內表面彼此平行的方式設置,
在軸向上面向前述鐵芯的前述內表面的前述導線具有與前述鐵芯的前述內表面平行的平面部。
根據本實施方式,能夠使繞組的導線隔著絕緣部與鐵芯(芯部)之間的接觸面積相對較大,從而提高電磁裝置的冷卻性能(散熱性)。
又,在本申請的協力廠商面中,以上述的第一方面或第二方面為前提,
軸向端部的前述導線的在軸向上面向前述鐵芯的前述內表面的部分,可以以圓形剖面為基準向內側變形,
軸向端部的前述繞組的變形方向與前述繞組的徑向正交。
又,在本申請的第四方面中,以上述的第一方面至協力廠商面中的任一方面為前提,
前述鐵芯可以被分割為第一鐵芯和第二鐵芯,前述第一鐵芯包括軸向的一端部的第一磁軛部,前述第二鐵芯包括軸向的另一端部的第二磁軛部。
又,在本申請的第五方面中,以上述的第四方面為前提,
前述第一鐵芯和前述第二鐵芯可以具有在軸向上相向地接觸的部分。
又,在本申請的第六方面中,以上述的第一方面至第五方面中的任一方面為前提,
前述導線可以由剛度低於前述鐵芯的材料構成。
又,在本申請的第七方面中,以上述的第六方面為前提,
導線可以由鋁構成。
又,在本申請的第八方面中,以上述的第一方面至第七方面中的任一方面為前提,
前述電磁裝置還可以包括:絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的兩端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側,確保前述鐵芯與前述繞組之間的電絕緣,
前述絕緣部具有軸向尺寸比自然長度短的部分。
又,在本申請的第九方面中,以上述的第一方面至第七方面中的任一方面為前提,
前述電磁裝置還可以包括:絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的兩端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側,確保前述鐵芯與前述繞組之間的電絕緣,
前述絕緣部包括:第一絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的一端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述一端部的部分;以及第二絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的另一端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述另一端部的部分,
前述第一絕緣部中覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述一端部的部分的部位,與前述第二絕緣部中覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述另一端部的部分的部位,以在軸向上重疊的方式配置。
又,在本申請的第十方面中,以上述的第一方面至第七方面中的任一方面為前提,
前述電磁裝置還包括:絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的兩端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側,確保前述鐵芯與前述繞組之間的電絕緣,
前述絕緣部包括:第一絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的一端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述一端部的部分;第二絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的另一端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述另一端部的部分;以及第三絕緣部,以與前述第一絕緣部中覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述一端部的部分的部位、以及前述第二絕緣部中覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述另一端部的部分的部位在軸向上重疊的方式,覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側。
又,在本申請的其他實施方式中,提供一種旋轉馬達,包括:
轉子,能夠繞前述繞組的捲繞軸旋轉;
定子,與前述轉子沿徑向對置地配置,
前述轉子或前述定子包括根據權利要求1或2前述的電磁裝置,具有以包圍前述繞組周圍的方式設置的爪極型鐵芯。
又,在本申請的其他實施方式中,提供一種推力磁軸承,包括上述的第一方面至第十方面中的任一方面的電磁裝置。
又,在本申請的其他實施方式中,提供了一種送風機,包括上述的旋轉馬達。
又,在本申請的其他實施方式中,提供了一種壓縮機,包括上述的第一方面至第十方面中的任一方面的電磁裝置。
又,在本申請的其他實施方式中,提供一種冷凍裝置,包括上述的第一方面至第十方面中的任一方面的電磁裝置。
又,在本申請的其他實施方式中,提供一種車輛,包括上述的第一方面至第十方面中的任一方面的電磁裝置。
[發明之效果]
根據上述實施方式,可以改善電磁裝置中的線圈的冷卻性能,該電磁裝置包括在線圈的捲繞軸方向的兩端外側對置地配置的芯部。
以下,參照圖示對實施方式進行說明。
(爪極式馬達的基本結構)
參照圖1至圖11,說明本實施方式的爪極式馬達1的基本結構。
圖1是示出爪極式馬達1(轉子10)的一個示例的立體圖。圖2是示出爪極式馬達1的定子20的一個示例的立體圖。具體而言,圖2是省略了圖1中轉子10(轉子芯11、永磁體12和旋轉軸部件13)的圖示的圖。圖3至圖5是示出爪極式馬達1的一個示例、另一示例和更多示例的、包含旋轉軸心AX的平面上的縱剖視圖。圖6是示出轉子10的另一示例的、垂直於旋轉軸心AX的平面上的橫剖視圖。圖7是示出定子單元21(定子芯210)的第一示例的分解圖。圖8是示出定子單元21(定子芯210)的第二示例的分解圖。圖9是示出定子單元21(定子芯210)的第三示例的立體圖。圖10是示出定子單元21(定子芯211)的第三示例的分解圖。圖11是示出定子20的另一示例的立體圖。
另外,在圖1中,為了使轉子10的內部結構露出,省略了稍後說明的連接部件14的圖示。又,在圖3至圖5中,為了簡單起見,藉由省略爪磁極部211B2的圖示等,簡化了稍後說明的定子單元21A~21C的結構。
如圖1、圖2所示,爪極式馬達(也稱為“爪極型旋轉馬達”)1是外轉子型,由多相(在本示例中為三相)的電樞電流驅動。
另外,爪極式馬達1也可以是內轉子型。又,爪極式馬達1也可以是由單相或兩相的電樞電流驅動的方式,也可以是由四相以上的電樞電流驅動的方式。
如圖1至圖5所示,爪極式馬達1包括轉子10、旋轉軸部件13、連接部件14、定子20、支承部件24、軸承25、26和固定部件30。
如圖1、圖3至圖5所示,轉子(也稱為“轉子(rotator)”)10相對於定子20配置在以爪極式馬達1的旋轉軸心AX為基準(中心)的徑向(以下簡稱“徑向”)的外側,能夠繞旋轉軸心AX旋轉。轉子10是永磁勵磁,包括轉子芯11和永磁體12。
另外,在內轉子型的情況下,轉子10相對於定子20配置在徑向內側。又,只要爪極式馬達1能夠用作旋轉馬達,轉子10可以是任意形式。例如,在轉子10中,爪極式馬達1可以不像感應馬達、磁阻馬達等那樣具有永磁體。
轉子芯(也稱為“轉子鐵芯”)11例如具有大致圓柱形的形狀,並且配置成使得爪極式馬達1的旋轉軸心AX與圓柱形的軸心大致一致。“略”意指例如允許製造上的誤差等,以下,以相同的意圖使用。又,轉子芯11在沿爪極式馬達1的旋轉軸心AX的軸向(以下簡稱“軸向”)上具有與定子20大致相等的長度。轉子芯11由例如電磁鋼板、鑄鐵、壓粉磁芯等軟磁體形成。例如,如圖1所示,轉子芯11在軸向上由一個部件構成。又,轉子芯11也可以由例如沿軸向層疊的多個轉子芯構成。例如,轉子芯11也可以由分別與稍後說明的定子單元21A~21C對應的三個轉子鐵芯構成。
永磁體12產生與作為電樞的定子20鏈交的磁場。永磁體12例如是釹燒結磁體或鐵氧體磁體。
例如,如圖2所示,在轉子芯11的內周面上,在以旋轉軸心AX為基準(中心)的周向(以下簡稱“周向”)上以大致相等的間隔排列多個(在本示例中為20個)永磁體12。也就是說,爪極式馬達1可以是表面磁體型(SPM:Surface Permanent Magnet;表面永磁體)。
又,如圖6所示,永磁體12可以例如以埋設在轉子芯11中的形式在周向上以大致相等的間隔排列多個(在本示例中為16個)。也就是說,轉子10是嵌入磁體型(IPM:Interior Permanent Magnet;嵌入永磁體)。
在永磁體12中,在徑向上的兩端面磁化成不同的磁極。又,對於沿周向相鄰的兩個永磁體12,在面向定子20的徑向內側磁化成彼此不同的磁極。因此,在相同的軸向位置處,在定子20的徑向外側,在周向上交替地配置有在徑向內側磁化成N極的永磁體12和在徑向內側磁化成S極的永磁體12。
又,沿周向排列的多個永磁體12也可以用環形磁體或塑膠磁體取代,其中,與多個永磁體12同樣地,不同的磁極沿周向交替地配置在徑向內表面上。在此情況下,可以採用下述環形(大致圓柱形)永磁體(環形磁體),其中,以極各向異性的磁化取向進行磁化,從而在內周面上出現沿周向交替不同的磁極。
如圖3至圖5所示,沿周向排列的多個永磁體12以分別與稍後說明的沿軸向層疊的所有定子單元21(定子單元21A~21C)在徑向上對置的方式,配置在從轉子10的軸向上的一端到另一端的範圍內。藉此,永磁體12能夠使磁場作用於所有定子單元21。
例如,如圖3至圖5所示,沿周向排列的多個永磁體12被配置成在與所有定子單元21對應的軸向範圍內處於周向上大致相同的位置。在此情況下,如圖3至圖5所示,沿周向排列的多個永磁體12可以分別在從轉子10的一端到另一端的範圍內由一個磁體部件構成,也可以由沿軸向分割成多個磁體部件的形式構成。例如,某個周向位置的永磁體12由與層疊的轉子芯11的部件的數量對應的三個磁體部件構成。在後一種情況下,在構成沿軸向分割的永磁體12的多個磁體部件中,在面向定子20的徑向內側磁化成所有相同的磁極。如上所述,當採用在周向上由一個部件構成的環形磁體或塑膠磁體時,磁極在周向上的位置也可以採用相同的方式。
又,沿周向排列的多個永磁體12也可以被配置成,每當在軸向上沿徑向對置的定子單元21被切換時,其在周向上的位置不同。具體而言,與在軸向上相鄰的兩個定子單元21中的每一個對置的永磁體12被配置成,其電角在周向上偏離由以下式(1)所規定的角度θe[°]。如上所述,當採用在周向上由一個部件構成的環形磁體或塑膠磁體時,磁極在周向上的位置也可以採用相同的方式。
θe=360/M (1)
另外,M是驅動爪極式馬達1的交流電(電樞電流)的相數。
例如,如圖2所示,當爪極式馬達1由三相交流(M=3)驅動時,作為電角的角度θe為120°。
另外,當採用在周向上由一個部件構成的塑膠磁體時,可以省略轉子芯11。又,當採用下述圓環狀(大致圓柱形)永磁體(環形磁體)時,也可以省略轉子芯11,其中,在周向上由一個部件構成,並且以極各向異性的磁化取向進行磁化,從而在內周面上出現沿周向交替不同的磁極。
旋轉軸部件13例如具有在軸向上細長且大致為圓柱形的形狀,並且配置成使得爪極式馬達1的旋轉軸心AX與圓柱形的軸心大致一致。例如,如圖3和圖4所示,旋轉軸部件13設置成貫穿定子20的徑向內側的中空部(稍後說明的貫穿孔210D)並沿軸向延伸。又,例如,如圖5中所示,旋轉軸部件13也可以設置成以與定子20在軸向上偏移的形式沿軸向延伸。
如圖3至圖5所示,旋轉軸部件13例如由設置在支承部件24的軸向的兩端部的軸承25、26可旋轉地支承。如下前述,支承部件24固定到固定部件30。因此,旋轉軸部件13可以相對於固定部件30繞旋轉軸心AX旋轉。如圖3至圖5所示,旋轉軸部件13例如在軸向上與爪極式馬達1的與固定部件30側的端部相反的一側的端部(以下,為方便起見,稱為“爪極式馬達1的前端部”),經由連接部件14與轉子芯11連接。
如上所述,連接部件14連接轉子芯11及永磁體12與旋轉軸部件13。連接部件14例如具有用於封閉轉子芯11的大致圓柱形的開口端的大致圓盤形形狀。藉此,與旋轉軸部件13的旋轉配合,轉子芯11和固定在轉子芯11的內周面上的永磁體12可以相對於固定部件30而繞爪極式馬達1的旋轉軸心AX旋轉。
如圖2至圖5所示,定子(也稱為“定子(stator)”)20配置在轉子10(轉子芯11和永磁體12)的徑向內側。定子20是電樞,包括多個(在本示例中為三個)爪極型的定子單元21、多個(在本示例中為兩個)相間部件22、端部件23和支承部件24。
另外,在內轉子型的情況下,定子20配置在轉子10的徑向外側。又,相間部件22、端部件23和支承部件24都不是必需的,可以適當省略。
如圖7至圖10所示,定子單元21包括定子芯210和線圈212。
定子芯(也稱為“定子芯”)210設置成圍繞組圈212。定子芯210包括一對定子芯211(第一鐵芯及第二鐵芯的一個示例)。
定子芯211由壓粉磁芯等軟磁體形成。又,定子芯211的表面例如可以藉由氧化膜等進行絕緣處理。定子芯211包括磁軛部211A、多個爪磁極(也稱為“爪極”)211B、磁軛部211C和孔部211D。
磁軛部211A(第二磁軛部的一個示例)設置成覆蓋線圈212的軸向端部。當沿軸向觀察時,軛部211A具有大致圓環形狀,並且在軸向上具有規定厚度。
多個爪磁極211B在磁軛部211A的外周面上沿周向以大致相等的間隔配置,並且分別從磁軛部211A的外周面徑向向外側突出。例如,爪磁極211B的數量與在對置的轉子10的徑向的內表面上沿周向排列的永磁體12的磁極數量相同。爪磁極211B包括爪磁極部211B1。
爪磁極部211B1在周向上具有規定寬度,並且在軸向上具有與磁軛部211A的軸向厚度同等程度的厚度,並且以從磁軛部211A的外周面徑向延伸規定長度的方式突出。
又,爪磁極211B還包括爪磁極部211B2。藉此,可以相對地確保由線圈212的電樞電流磁化的爪磁極211B的磁極面和轉子10之間的相對面積。因此,可以相對增加爪極式馬達1的輸出轉矩並提高爪極式馬達1的輸出。
爪磁極部211B2以從爪磁極部211B1的前端朝向一對定子芯211中的另一個定子芯沿軸向延伸規定長度的方式突出。例如,如圖7、圖9和圖10所示,爪磁極部211B2的寬度可以恒定,而不取決於距爪磁極部211B1的距離。又,例如,如圖8所示,爪磁極部211B2可以具有錐形形狀,當其在軸向上遠離爪磁極部211B1時,其寬度變窄。
另外,爪磁極部211B2也可以省略。
磁軛部211C被配置為使得磁軛部211A的內周面附近的部分朝向一對定子芯211中定子芯的另一個突出規定量,並且用作包圍線圈212的徑向內側的分隔壁。
例如,如圖7和圖8所示,磁軛部211C具有圓環形狀,當沿軸向觀察時,其外徑小於磁軛部211A的外徑。如此,磁軛部211C彼此的前端部相互接觸,在定子芯210中,由一對磁軛部211C形成覆蓋線圈212的徑向內側的磁軛部210C(第一磁軛部的一個示例)。並且,在定子芯210中,在軸向兩端部的磁軛部211A及爪磁極211B(爪磁極部211B1)之間形成容納線圈212的空間。在此情況下,一對定子芯211以彼此沿軸向對置的配合面(換言之,彼此與軸向垂直的配合面)連接。又,在這種情況下配置為,磁軛部211C的從磁軛部211A突出的突出量的兩倍等於或大於爪磁極部211B2的從爪磁極部211B1的突出量。藉此,在一對定子芯211被連接的狀態下,能夠避免爪磁極部211B2的前端從一對定子芯211的軸向兩端面突出。
又,例如,如圖9和圖10所示,磁軛部211A和211C可以設置成使得一對定子芯211藉由在沿徑向和周向對置的面而連接。具體而言,磁軛部211A包括磁軛部211A1、211A2。磁軛部211A1相當於與磁軛部211A的與徑向外側的爪磁極211B的基端連接的連接部,沿軸向觀察時可以具有大致圓環形狀。又,磁軛部211A2相當於磁軛部211A的與徑向內側的磁軛部211C的基端連接的連接部,從磁軛部211A1的內側面向徑向內側突出,並且沿軸向觀察時可以具有扇形形狀。又,磁軛部211A2在周向上等間隔地配置多個(在本示例中為四個),並且構成為沿周向相鄰的兩個磁軛部211A2之間的切口部分的軸向觀察時的形狀與磁軛部211A2的軸向觀察時的形狀大致相同。並且,磁軛部211C以從多個磁軛部211A2分別朝向另一定子芯211沿軸向突出的方式設置。藉此,藉由使磁軛部211C的前端部與另一定子芯211的沿周向相鄰的兩個磁軛部211A2之間的切口部分嵌合的方式,能夠將一對定子芯211連接在一起。在此情況下,在定子芯210中,藉由一對定子芯211的沿周向交替嵌合的磁軛部211C,形成覆蓋線圈212的徑向內側的磁軛部210C。
孔部211D由磁軛部211A和磁軛部211C的內周面形成,並且設置成沿軸向貫穿。
例如,如圖7、圖8所示,一對定子芯211的磁軛部211C的前端彼此抵接,從而使孔部211D彼此連通,在定子芯210的徑向中央,形成有在軸向上貫穿的貫穿孔210D(第一貫穿孔的一個示例)。
又,例如,如圖9和圖10所示,在定子芯210中,由一對定子芯211的沿周向交替嵌合的磁軛部211A和磁軛部211C的內周面,形成在軸向上貫穿的貫穿孔210D。
線圈(也稱為“繞組”)212是藉由以定子20的軸心(即,爪極式馬達1的旋轉軸心AX)為大致中心,使導線沿軸向觀察時被捲繞成環狀來構成的。例如,線圈212的導線可以在軸向上捲繞成多層,也可以在徑向上捲繞成多列,還可以在軸向上捲繞成多層且在徑向上捲繞成多列。又,線圈212的導線例如是具有圓形截面的圓線。又,線圈212的導線也可以是例如具有矩形截面的方線或扁方線。在多相(在本示例中為三相)的線圈212彼此藉由Y接線(星形接線)連接的情況下,線圈212的一端與外部端子電連接,另一端與中性點電連接(參照稍後說明的圖12)。又,例如,在多相的線圈212之間藉由Δ接線(Δ(delta)接線)連接的情況下,線圈212的一端與爪極式馬達1的一個外部端子(同相的外部端子)電連接,其另一端與爪極式馬達1的另一個外部端子(不同相的外部端子)電連接(參照稍後說明的圖13)。線圈212沿軸向配置在一對定子芯211(磁軛部211A)之間。並且,線圈212的內周部比一對定子芯211的磁軛部211C靠徑向外側,並且外周部比一對定子芯211的爪磁極部211B2靠徑向內側。
另外,在定子芯211與線圈212的導線之間,配置有用於將定子芯211與線圈212的導線之間電絕緣的絕緣部。絕緣部例如是配置在定子芯211與線圈212之間的絕緣紙、樹脂成型絕緣子、矽橡膠、線軸、用於定子芯211或線圈212的樹脂模具等。又,絕緣部也可以是例如設置在線圈212的導線表面上的樹脂絕緣膜。
如圖2所示,一對定子芯211被組合成,一個定子芯211的爪磁極211B和另一個定子芯211的爪磁極211B在周向上交替配置。又,當電樞電流流過環狀線圈212時,形成在一對定子芯211之一上的爪磁極211B和形成在另一個上的爪磁極211B被磁化為彼此不同的磁極。藉此,在一對定子芯211中,從一個定子芯211突出的一個爪磁極211B具有與沿周向相鄰的、從另一個定子芯211突出的另一爪磁極211B不同的磁極。因此,藉由流過線圈212的電樞電流,在某一瞬間,在一對定子芯211的周向上交替地配置有N極爪磁極211B和S極爪磁極211B。換言之,電樞電流為交流電,爪磁極211B表示在周向上交替偏離180°相位的磁極。
另外,在內轉子型的情況下,爪極型定子芯210的磁軛部210C(磁軛部211C)設置在徑向外側端部,爪磁極211B設置為從磁軛部211C向徑向內側延伸。
如圖2至圖5、圖11所示,多個定子單元21沿軸向層疊。
在多個定子單元21中包含多相(在本示例中為三相)的定子單元21。具體而言,多個定子單元21包括對應於U相的定子單元21A、對應於V相的定子單元21B、以及對應於W相的定子單元21C。多個定子單元21從爪極式馬達1的前端部按照對應於U相的定子單元21A、對應於V相的定子單元21B、以及對應於W相的定子單元21C的順序層疊。
例如,如圖2所示,在軸向上相鄰的不同相的定子單元21配置成,周向上的位置在電角上彼此相差上述角度θe[°]。具體而言,定子單元21A~21C配置成,相鄰的定子單元21在周向上的位置在電角上相差120°。在此情況下,如圖3至圖5所示,沿周向排列的多個永磁體12被配置成,在與所有定子單元21對應的軸向範圍內,處於周向上大致相同的位置。
又,如圖11所示,沿軸向層疊的多相定子單元可以被配置成在周向上的位置相同。在此情況下,如上所述,與軸向上相鄰的兩個定子單元21分別對置的永磁體12被配置成電角在周向上偏離角度θe[°]。
另外,爪極式馬達1也可以具有多個相同相的定子單元21。例如,對應於U相的兩個定子單元21、對應於V相的兩個定子單元21和對應於W相的兩個定子單元21可以按此順序在軸向上層疊。又,如上所述,爪極式馬達1可以由單相或兩相的電樞電流驅動,也可以由四相以上的電樞電流驅動。在此情況下,與相數乘以每個相的定子單元21的數量而得到的數量相對應的定子單元21在軸向上層疊。
相間部件22設置在沿軸向相鄰的不同相的定子單元21之間。相間部件22例如是非磁性材料。藉此,能夠在不同相的兩個定子單元21之間確保規定距離,並抑制不同相的兩個定子單元21之間的磁通洩漏。相間部件22包括相間部件22A、22B。
相間部件22A設置在沿軸向相鄰的U相定子單元21A與V相定子單元21B之間。相間部件22A例如為具有規定厚度的大致圓柱形(大致圓盤狀),並且在徑向中心部分形成有沿軸向貫穿的貫穿孔。沿軸向觀察時,貫穿孔例如為具有與定子芯211的孔部211D相同或比其小的直徑的大致圓形形狀。在下文中,相間部件22B可以採用相同的方式。
相間部件22B設置在沿軸向相鄰的V相定子單元21B與W相定子單元21C之間。
端部件23設置在層疊的多個定子單元21的爪極式馬達1的軸向端部。
例如,如圖3和圖5所示,端部件23僅設置在爪極式馬達1的前端部。具體而言,端部件23被設置成在軸向上與定子單元21A的與面對定子單元21B的一側相反的一側的端面接觸。端部件23例如為具有規定厚度的大致圓柱形(大致圓盤狀),在徑向中心部分形成有沿軸向貫穿的貫穿孔。沿軸向觀察時,貫穿孔例如具有與定子芯211的孔部211D相同或比其小的直徑的大致圓形形狀。以下,稍後說明的端部件23A和23B也採用相同的方式。端部件23例如是非磁性材料。藉此,能夠抑制磁通從定子單元21A的定子芯211洩漏。
又,例如,如圖4所示,端部件23也可以設置在多個定子單元21的爪極式馬達1的前端部和基端部雙方。具體而言,端部件23可以包括分別設置在多個定子單元21的爪極式馬達1的前端部及基端部的端部件23A、23B。端部件23A對應於圖3和圖5中的端部件23。端部件23B設置在定子單元21C和固定部件30之間。藉此,能夠抑制磁通從定子單元21C的定子芯211洩漏。
在支承部件24中,軸承25、26固定,並且經由軸承25、26對旋轉軸部件13可旋轉地支承。
例如,如圖3和圖4所示,支承部件24被設置成在定子20的徑向內側沿軸向貫穿。具體而言,支承部件24包括插入部24A和擴徑部24B。
插入部24A例如具有大致圓柱形形狀,其外徑小於定子芯211的孔部211D的內徑,定子20(定子單元21A~21C)配置在其外周面的徑向外側。並且,插入部24A的前端固定到固定部件30。換言之,插入部24A被設置成從固定部件30沿軸向延伸。例如,如圖3和圖4所示,插入部24A藉由壓入等嵌合到設置在固定部件30中的沿軸向貫穿的孔部,從而固定到固定部件30。又,例如,對於插入部24A,藉由對其前端部進行外螺紋加工,使該前端部插入到設置在固定部件30上的沿軸向貫穿的孔部並在相反側露出,然後將螺母擰入到該前端部,從而將插入部24A固定到固定部件30。
擴徑部24B設置在爪極式馬達1的前端側的插入部24A的端部,且具有圓盤形狀,其外徑大於定子芯211的孔部211D。藉此,如圖4所示,能夠將插入部24A所插入到的端部件23、定子單元21A、相間部件22A、定子單元21B、相間部件22B及定子單元21C,以夾持在擴徑部24B及固定部件30之間的方式固定。特別是,壓粉磁芯抗拉應力的強度相對較低,而抗壓應力的強度相對較高。因此,能夠以使壓縮應力作用於由壓粉磁芯形成的定子芯211的方式,固定到定子單元21A~21C。
又,在支承部件24的徑向中央部設置有沿軸向貫穿的孔部24H。軸承25、26附接到孔部24H的兩端部,旋轉軸部件13配置成沿孔部24H的軸向延伸,並由軸承25、26可旋轉地支承。
又,例如,如圖5所示,支承部件24可以被配置成在軸向上與定子20偏移。具體而言,支承部件24設置成,從連接部件14觀察時在與定子20沿軸向相反的一側,在徑向中央部沿軸向延伸。支承部件24上設置有沿軸向貫穿的孔部24H。在孔部24H中,軸承25、26設置在沿軸向彼此間隔開一定距離處,並且旋轉軸部件13由軸承25、26可旋轉地支承。在此情況下,支承部件24經由未示出的其它部件(例如,殼體)等固定到固定部件30。
又,例如,如圖5所示,爪極式馬達1可以包括固定部件27和螺栓28。
固定部件27設置在軸向上端部件23的、與面對定子單元21A的一側相反的一側。固定部件27具有外徑大於定子芯211的孔部211D的內徑的大致圓盤形狀,且大致同軸配置在徑向中央部。又,固定部件27具有多個(在本示例中為四個)貫穿孔,該貫穿孔沿軸向觀察時,在比定子芯211的孔部211D靠徑向內側的同心圓狀上沿周向等間隔地配置。
螺栓28的長度足夠大於定子20的軸向長度與固定部件27的厚度之和。螺栓28以與設置在固定部件27上的貫穿孔相同的方式設置有多個(在本示例中為四個)。螺栓28插入固定部件27的貫穿孔,經過由定子芯211的孔部211D等形成的、定子20的徑向內側的空間(孔部),前端的外螺紋部被擰入形成於固定部件30的、進行了內螺紋加工的孔部。藉此,固定部件27藉由螺栓28固定到固定部件30。因此,如圖5所示,能夠將端部件23、定子單元21A、相間部件22A、定子單元21B、相間部件22B和定子單元21C以夾持在固定部件27和30之間的方式固定。
沿軸向觀察時,固定部件30(保持部的一個示例)例如具有大致圓盤形狀,其外徑大於轉子10(轉子芯11)。
例如,如圖3、圖4所示,如上所述,經由支承部件24,轉子10可旋轉地被支承,且定子20在軸向上被保持,從而被固定到固定部件30。又,例如,如圖5所示,如上所述,定子20經由固定部件27和螺栓28固定到固定部件30。
另外,定子20例如也可以藉由將定子單元21、相間部件22及端部件23與相互相鄰的構成部件利用粘接劑等連結,並且利用粘接材料等連結在固定部件30上,從而在軸向上固定在固定部件30上。在此情況下,可以省略擴徑部24B和固定部件27。
固定部件30例如由銅和鋁等具有相對較高的導熱性的金屬構成。藉此,能夠使線圈212所產生的熱能藉由固定部件30高效地傳導。因此,能夠促進線圈212的冷卻。又,固定部件30例如也可以在軸向上面對定子20的區域以外的區域中具有臺階形狀、翅片形狀、銷形狀等。藉此,固定部件30的表面積相對較大,並且可以促進向外部空氣的散熱。因此,能夠進一步抑制在線圈212所產生的熱量被傳導時固定部件30的溫度上升,並且可靠地將線圈212所產生的熱量轉移到固定部件30,從而促進線圈212的冷卻。
(定子單元的結構)
接下來,參照圖12至圖15說明定子單元21的結構。
圖12是示意性地示出定子單元21的結構的一個示例的縱剖視圖。圖13是示意性地示出定子單元21的結構的另一示例的縱剖視圖。圖14是示意性地示出定子單元21的製造方法的一個示例的圖。具體而言,圖14是示意性地示出圖12的定子單元21的製造方法的具體示例的圖。圖15是示意性地示出定子單元21的製造方法的另一示例的圖。具體而言,圖15是示意性地示出圖13的定子單元21的製造方法的具體示例的圖。
另外,雖然在圖12至圖15中採用了由磁軛部210C沿軸向分割的一對定子芯211,但當然也可以採用由磁軛部210C沿周向和軸向分割的一對定子芯211(圖9和圖10)。
如圖12和圖13所示,線圈212藉由繞旋轉軸心AX捲繞具有圓形剖面的導線212A而構成。具體而言,導線212A可以以在軸向上具有多列且在徑向上具有多層的方式繞旋轉軸心AX對齊捲繞。在此情況下,可以使用自熔線作為導線212A。
例如,如圖12所示,線圈212可以繞旋轉軸心AX對齊捲繞成,在徑向上的各層中導線212A的軸向位置相同。
另外,如圖13所示,線圈212也可以繞旋轉軸心AX對齊捲繞(完全對齊捲繞)成,在徑向的各層中導線212A的軸向位置偏離導線的半徑。
在線圈212的軸向兩端部和徑向內側的端部,設置有用於確保與定子芯210之間的電絕緣的絕緣部213。
定子芯210的軸向兩端部的磁軛部211A的雙方的內表面被大致平行地配置成大致垂直于軸向。
定子芯210的軸向兩端部的磁軛部211A之間的距離被設定為,在某種程度上短於假定剖面為圓形時的線圈212的軸向尺寸。
線圈212的導線212A中的、與磁軛部211A的軸向內側的面隔著絕緣部213以最短距離對置的導線212A的部分,在其剖面形狀的一部分上形成有與磁軛部211A大致平行的平面部212Aa。與磁軛部211A的軸向內側的面隔著絕緣部213以最短距離對置的導線212A是位於軸向最外側的導線212A。
平面部212Aa形成為,以導線212A的圓形剖面的外形為基準,其外形處於內側。藉此,線圈212的軸向尺寸短於假定導線212A的剖面為圓形時的尺寸,能夠將線圈212容納在定子芯210的軸向兩端部的軛部211A之間。因此,平面部212Aa與定子芯210的軸向內側的面隔著絕緣部213大致平行地對置,能夠增加導線212A與絕緣部213之間的接觸面積。因此,能夠降低導線212A與定子芯210之間的熱阻,從而能夠改善線圈212的冷卻性能(散熱性能)。
另外,導線212A中的面向定子芯210的導線部分以外的導線部分也可以變形。
例如,如圖14和圖15所示,平面部212Aa是藉由在定子單元21的製造過程中沿軸向組裝一對定子芯時在一對定子芯211之間擠壓線圈212來形成的。藉此,能夠使線圈212的軸向尺寸在徑向上均勻化,從而能夠使從一對定子芯211作用於線圈212(導線212A)的壓力均勻化。通常,線圈212的捲繞方向(導線212A的層疊方向)的外側(本示例的情況下為外周面)因粗捲繞等而相對不均勻的情況較多,而其軸向的兩端部相對均勻的情況較多。因此,藉由從線圈212的形狀具有均勻厚度的軸向施加壓力,可以獲得均勻的導線212A的變形。此時,絕緣部213構成為,在製造過程中能夠確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,其軸向尺寸能夠與線圈212同樣地可變。稍後說明絕緣部213的具體結構(參照圖16至圖25)。
另外,雖然在圖14和圖15中採用了由磁軛部210C沿軸向分割的一對定子芯211,但是也可以採用由磁軛部210C沿周向和軸向分割的一對定子芯211(圖9和圖10)。
導線212A優選為導電性相對較高且剛度比一對定子芯211低的材料。藉此,能夠藉由一對定子芯211的按壓力擠壓導線212A來形成平面部212Aa。導線212A例如由鋁製成。
如此,在本示例中,藉由在線圈212的導線212A上設置平面部212Aa,能夠減小線圈212與定子芯210之間的熱阻。因此,能夠改善線圈212的冷卻性能(散熱性)。
又,在本示例中,在定子單元21的製造過程中,由於在軸向上被一對定子芯211夾持,與磁軛部211A的軸向內側的面以最短距離對置的導線212A的部分被壓扁,從而能夠形成平面部212Aa。因此,例如,無需預先加工平面部212Aa,能夠抑制製造所需的工時和成本的上升。
(絕緣部的結構)
接下來,參照圖16至圖25說明絕緣部213的結構。
在圖16至圖25中,為了簡單起見,省略了爪磁極部211B2的繪製。
(第一示例)
圖16是示意性地示出絕緣部213的結構的一個示例的縱剖視圖。
如圖16所示,在本示例中,絕緣部213包括絕緣部213A、213B。絕緣部213A、213B例如是由樹脂模塑等形成的絕緣體或繞組管。
絕緣部213A設置在線圈212的軸向的一端部與定子芯211(磁軛部211A和爪磁極211B)之間的整個徑向範圍內。又,在本示例中,絕緣部213A設置在線圈212的徑向內側與磁軛部211C之間的軸向一端側的一部分的範圍內。
絕緣部213B設置在線圈212的軸向的另一端部與定子芯211(磁軛部211A和爪磁極211B)之間的整個徑向範圍內。又,在本示例中,絕緣部213B設置在線圈212的徑向內側與磁軛部211C之間的軸向另一端側的一部分。
又,絕緣部213A、213B配置成,在線圈212的徑向內側與磁軛部210C之間的區域(以下稱為“內側區域”)中,在軸向上一部分重疊(重疊)且在軸向上存在間隙。具體而言,絕緣部213A、213B在軸向上彼此對置的部分具有在徑向上交錯地構成的臺階形狀。並且,絕緣部213A、213B以雙方的臺階形狀彼此配合且在軸向上對置的面之間產生規定的間隙的方式,配置在內側區域中。藉此,在沿軸向組合一對定子芯211時,絕緣部213A、213B能夠在軸向上彼此對置的面之間的間隙的作用下,彼此在軸向內側移動。因此,能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。又,由於上述臺階形狀的作用,在整個軸向上,絕緣部213A、213B中的至少一個能夠保持處於磁軛部210C與線圈212之間,能夠確保必要的沿面距離。因此,能夠可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(第二示例)
圖17是示意性地示出絕緣部213的結構的第二示例的縱剖視圖。
以下,以與上述第一示例不同的部分為中心進行說明,有時簡化或省略與上述第一示例相同或對應的記載。
如圖17所示,在本示例中,絕緣部213包括絕緣部213A~213C。
絕緣部213C以填入在絕緣部213A、213B之間的方式,設置在內側區域。與絕緣部213A、213B同樣地,絕緣部213C例如是由樹脂模塑等形成的絕緣體或繞組管。
絕緣部213A、213C在軸向上彼此對置的部分具有在徑向上交錯地構成的臺階形狀。並且,絕緣部213A、213C以雙方的臺階形狀彼此配合且在軸向上對置的面之間產生規定的間隙的方式,配置在內側區域中。同樣地,絕緣部213B、213C在軸向上彼此對置的部分中具有在徑向上交錯地構成的臺階形狀。並且,絕緣部213B、213C以雙方的臺階形狀彼此配合且在軸向上對置的面之間產生規定的間隙的方式,配置在內側區域中。藉此,在沿軸向組合一對定子芯211時,絕緣部213A、213B能夠在軸向上彼此對置的面之間的間隙的作用下,彼此在軸向內側移動。因此,能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。又,由於上述臺階形狀的作用,在整個軸向上,絕緣部213A~213C中的至少一個能夠保持處於磁軛部210C與線圈212之間。因此,能夠可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(第三示例)
圖18是示意性地示出絕緣部213C的結構的第三示例的圖。
以下,以與上述的第一示例、第二示例不同的部分為中心進行說明,有時簡化或省略與上述的第一示例、第二示例相同或對應的記載。
如圖18所示,在本示例中,絕緣部213與上述第二示例的情況相同,包括絕緣部213A~213C。
絕緣部213A、213B以在軸向上具有規定的間隙的方式,配置在內側區域中。藉此,在沿軸向組合一對定子芯211時,絕緣部213A、213B能夠在軸向上彼此對置的面之間的間隙的作用下,彼此在軸向內側移動。因此,絕緣部213A、213B能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。
絕緣部213C以位於比絕緣部213A、213B靠徑向內側,且在軸向上覆蓋磁軛部211C的整個表面的方式,配置在內側區域中。絕緣部213C例如是絕緣紙。藉此,在沿軸向組合一對定子芯211時,作為絕緣部213C的絕緣紙能夠容易地變形,使軸向尺寸縮小。因此,絕緣部213C能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。又,藉由將絕緣部213C配置在整個軸向上,在內側區域中,能夠使絕緣部213A、213B與絕緣部213C在軸向上重疊。因此,能夠可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
另外,在本示例中,絕緣部213C無需在軸向上覆蓋磁軛部211C的整個表面。例如,絕緣部213C只要設置在軸向上在線圈212和磁軛部211C之間不存在絕緣部213A、213B的範圍加上製造誤差和一定餘量後的範圍內即可。以下,對於稍後說明的第四示例、第六示例的絕緣部213C的情況也可以同樣如此。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(第四示例)
圖19示意性地示出絕緣部213的結構的第四示例。
以下,以與上述的第一示例至第三示例不同的部分為中心進行說明,有時簡化或省略與上述的第一示例至第三示例相同或對應的記載。
如圖19所示,在本示例中,絕緣部213與上述的第二示例、第三示例的情況相同,包括絕緣部213A~213C。
絕緣部213A、213B與上述的第三示例的情況相同,以在軸向上具有規定的間隙的方式配置在內側區域。藉此,在沿軸向組合一對定子芯211時,絕緣部213A、213B能夠在軸向上彼此對置的面之間的間隙的作用下,彼此在軸向內側移動。藉此,在沿軸向組合一對定子芯211時,絕緣部213A、213B能夠在軸向上彼此對置的面之間的間隙的作用下,彼此在軸向內側移動。因此,絕緣部213A、213B能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。
絕緣部213C以在比絕緣部213A、213B靠徑向外側向且在整個軸向上覆蓋線圈212的整個表面的方式,配置在內側區域中。絕緣部213C例如是絕緣紙。藉此,與上述的第三示例相同,在沿軸向組合一對定子芯211時,作為絕緣部213C的絕緣紙能夠容易地變形,使軸向尺寸縮小。因此,絕緣部213C能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。又,藉由將絕緣部213C配置在線圈212的軸向的整個表面上,在內側區域中,能夠使絕緣部213A、213B與絕緣部213C在軸向上重疊。因此,能夠可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(第五示例)
圖20示意性地示出絕緣部213的結構的第五示例。
以下,以與上述的第一示例至第四示例不同的部分為中心進行說明,有時簡化或省略與上述的第一示例至第四示例相同或對應的記載。
如圖20所示,在本示例中,絕緣部213與上述的第二示例至第四示例的情況相同,包括絕緣部213A~213C。絕緣部213A~213C例如是絕緣紙。
絕緣部213A配置在線圈212的軸向的一端部與定子芯211(磁軛部211A和爪磁極211B)之間的整個徑向上。
絕緣部213B配置在線圈212的軸向的另一端部與定子芯211(磁軛部211A和爪磁極211B)之間的整個徑向上。
絕緣部213C以沿軸向覆蓋磁軛部211C的整個表面的方式,設置在內側區域中。藉此,與上述的第三示例相同,在沿軸向組合一對定子芯211時,作為絕緣部213C的絕緣紙能夠容易地變形,使軸向尺寸縮小。因此,絕緣部213C能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。又,藉由將絕緣部213C配置在線圈212的軸向的整個表面上,在內側區域中,能夠使絕緣部213A、213B與絕緣部213C在軸向上重疊。因此,能夠可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(第六示例)
圖21示意性地示出絕緣部213的結構的第六示例。
以下,以與上述的第一示例至第五示例不同的部分為中心進行說明,有時簡化或省略與上述的第一示例至第五示例相同或對應的記載。
如圖21所示,在本示例中,絕緣部213與上述的第二示例至第五示例的情況相同,包括絕緣部213A~213C。
絕緣部213A以覆蓋線圈212的軸向的一端部的整個周圍的方式,與線圈212一體地構成。
絕緣部213B以覆蓋線圈212的軸向的另一端部的整個周圍的方式,與線圈212一體地構成。
絕緣部213A、213B例如是樹脂模具。
絕緣部213C配置成,在比絕緣部213A、213B的徑向內側且在軸向上覆蓋磁軛部211C的整個表面。絕緣部213C例如是絕緣紙。藉此,與上述的第三示例相同,在沿軸向組合一對定子芯211時,作為絕緣部213C的絕緣紙能夠容易地變形,使軸向尺寸縮小。因此,絕緣部213C能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。又,藉由將絕緣部213C配置在線圈212的軸向的整個表面上,在內側區域中,能夠使絕緣部213A、213B與絕緣部213C在軸向上重疊。因此,能夠可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(第七示例)
圖22示意性地示出絕緣部213的結構的第七示例。
以下,以與上述的第一示例至第六示例不同的部分為中心進行說明,有時簡化或省略與上述的第一示例至第六示例相同或對應的記載。
如圖22所示,在本示例中,絕緣部213包括絕緣部213A、213B、213D。
絕緣部213D構成為,在內側區域中,連接絕緣部213A、213B,且絕緣部213A、213B具有朝軸向的可動性。具體而言,絕緣部213D具有軸向折疊的蛇腹結構,在絕緣部213容納在一對定子芯211之間的軸向空間中時,該蛇腹結構能進一步折疊並收縮。藉此,在沿軸向組合一對定子芯211時,在蛇腹結構的作用下,絕緣部213D能夠容易地變形,使軸向尺寸縮小。因此,絕緣部213D能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。
絕緣部213A、213B、213D是例如藉由樹脂模塑一體形成的絕緣體。藉此,能夠可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(第八示例)
圖23示意性地示出絕緣部213的結構的第八示例。
以下,以與上述的第一示例至第七示例不同的部分為中心進行說明,有時簡化或省略與上述的第一示例至第七示例相同或對應的記載。
如圖23所示,在本示例中,絕緣部213與上述第七示例的情況相同,包括絕緣部213A、213B、213D。
絕緣部213A、213B、213D例如與上述第七示例的情況相同,是藉由樹脂成型而一體形成的絕緣體。藉此,能夠可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
與上述第七示例的情況相同,絕緣部213D構成為,在內側區域中,連接絕緣部213A、213B,且絕緣部213A、213B具有朝軸向的可動性。具體而言,絕緣部213D具有中空部。藉此,絕緣部213中設有中空部的部位的表面的樹脂厚度相對變薄,在來自外部的作用力下容易沿軸向收縮。又,在絕緣部213容納在一對定子芯211之間的軸向空間中的狀態下,中空部分能沿軸向進一步收縮。藉此,在沿軸向組合一對定子芯211時,在中空部的作用下,絕緣部213D能夠容易地變形,使軸向尺寸縮小。因此,絕緣部213D能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(第九示例)
圖24示意性地示出絕緣部213的結構的第九示例。
以下,以與上述的第一示例至第八示例不同的部分為中心進行說明,有時簡化或省略與上述的第一示例至第八示例相同或對應的記載。
如圖24所示,在本示例中,絕緣部213與上述的第七示例、第八示例的情況相同,包括絕緣部213A、213B、213D。
絕緣部213A、213B、213D例如與上述的第七示例、第八示例的情況相同,是藉由樹脂成型而一體形成的絕緣體。藉此,能夠可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
與上述的第七示例、第八示例的情況相同,絕緣部213D構成為,在內側區域中,連接絕緣部213A、213B,且絕緣部213A、213B具有朝軸向的可動性。具體而言,絕緣部213D被構成為,其徑向厚度比絕緣部213A、213B足夠薄。藉此,絕緣部213D容易因來自外部的作用力而收縮。又,在絕緣部213容納在一對定子芯211之間的軸向空間中的狀態下,絕緣部213D處於能夠沿軸向進一步收縮的狀態。藉此,在沿軸向組合一對定子芯211時,在中空部的作用下,絕緣部213D能夠容易地變形,使軸向尺寸縮小。因此,絕緣部213D能夠抑制在組裝一對定子芯211時絕緣部213阻礙線圈212的導線212A的變形的情況。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(第十示例)
圖25示意性地示出絕緣部213的結構的第十示例。
以下,以與上述的第一示例至第九示例不同的部分為中心進行說明,有時簡化或省略與上述的第一示例至第八示例相同或對應的記載。
如圖25所示,在本示例中,絕緣部213是設置在定子單元21的一對定子芯211的、容納有線圈212的整個內側表面、以及配合面(在本示例中為磁軛部211C之間的配合面)上的絕緣塗層。如上所述,雖然省略了圖示,但是爪磁極211B的面向線圈的面也經過絕緣塗層處理。又,絕緣部213可以是以同樣配置形成的樹脂模具。
藉此,絕緣部213能夠抑制絕緣部213在組裝一對定子芯211時阻礙線圈212的導線212A的變形的情況,並且可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
另外,可以在磁軛部210C與線圈212之間設置絕緣紙等,以代替對一對定子芯211的配合面進行絕緣塗層處理(參照圖20和圖21中的絕緣部213C)。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,使其軸向尺寸與線圈212同樣地可變。
(其他示例)
與上述的第一示例至第十示例不同,絕緣部213也可以是對線圈212的導線的表面施加的樹脂的絕緣覆膜。藉此,絕緣部213能夠抑制絕緣部213在組裝一對定子芯211時阻礙線圈212的導線212A的變形的情況,並且可靠地確保線圈212與定子芯211之間的絕緣性。
在此情況下,在組裝一對定子芯211時,導線212A與絕緣部213一起被擠壓,從而在導線212A上形成平面部212Aa。
如此,在本示例中,絕緣部213能夠在製造過程中能可靠地確保線圈212與定子芯210之間的絕緣性的形態下,不阻礙線圈212的變形。
(其他實施方式)
接下來,說明另一實施方式。
上述實施方式可以適當地進行組合,或者加以變形或變更。
例如,平面部212Aa也可以藉由在將導線212A裝入到對定子芯211之間之前,使用規定的夾具加工,對導線212A的、與磁軛部211A的軸向內側的面以最短距離對置的部分進行加工(變形),來形成。
又,在導線212A的、與磁軛部211A的軸向內側的面以最短距離對置的部分中,也可以形成有曲面(剖面中為曲線),該曲面是以圓形的剖面為基準以使外形位於徑向內側的方式變形而成的。
例如,與由上述的定子芯210、線圈212、絕緣部213等構成的電磁裝置相同的結構也可以應用于單相爪極式馬達。
又,與由上述的定子芯210、線圈212、絕緣部213等構成的電磁裝置相同的結構也可以被採用在具備包括爪極型鐵芯的轉子的旋轉馬達中。在此情況下,期望在爪極型鐵芯的爪磁極和線圈之間也與上述實施方式同樣地確保絕緣。
又,與由上述定子芯210、線圈212、絕緣部213等構成的電磁裝置相同的結構也可以被採用在與爪極式馬達不同的其他裝置中,具體而言,也可以被採用在其中與線圈的繞軸方向的兩端部的外側對置地配置有鐵芯的其他裝置中。其他裝置例如是推力磁軸承或電抗器。藉此,與上述實施方式相同,能夠改善其他裝置的線圈的冷卻性能。
(電磁裝置的應用例)
接下來,將參照圖26和圖27說明本實施方式的爪極式馬達1的具體的應用例。
(第一應用例)
圖26是示出安裝有本實施方式的爪極式馬達1的空調機100的一個示例的圖。
空調機100(冷凍裝置的一個示例)包括室外機110、室內機120和冷媒路徑130、140。空調機100操作由室外機110、室內機120、冷媒路徑130、140等構成的冷媒回路,並調節室內機120設置在的室內的溫度、濕度等。
室外機110配置在要調節溫度等的建築物的室外。室外機110分別連接到冷媒路徑130、140的一端,從冷媒路徑130、140其中一方吸入冷媒並將冷媒排出到另一方。
室內機120配置在要調節溫度等的建築物的室內。室內機120分別連接到冷媒路徑130、140的一端,從冷媒路徑130、140其中一方吸入冷媒,並將冷媒排出到另一方。
冷媒路徑130、140例如由管路構成,連接室外機110與室內機120之間,以使冷媒能夠在室外機110和室內機120之間迴圈。
室外機110包括冷媒路徑L1~L6,四通換向閥111、壓縮機112、室外換熱器113、室外膨脹閥114和風扇115。
冷媒路徑L1~L6例如被配置為管路。
冷媒路徑L1連接室外機110的外部的冷媒路徑130的一端與四通換向閥111之間。
冷媒路徑L2連接四通換向閥111與壓縮機112的入口之間。
冷媒路徑L3連接四方切換閥111與壓縮機112的出口之間。
冷媒路徑L4連接四方切換閥111與室外換熱器113之間。
冷媒路徑L5連接室外換熱器113與室外膨脹閥114之間。
冷媒路徑L6連接室外機110的外部的冷媒路徑140的一端與室外膨脹閥114之間。
四通換向閥111用於使空調機100在冷房運轉時和暖房運轉時的冷媒迴圈流反向。
當空調機100冷房運轉時,四通換向閥111連接圖24中的實線路徑。具體而言,當空調機100冷房運轉時,四通換向閥111使冷媒路徑L1與冷媒路徑L2之間、以及冷媒路徑L3與冷媒路徑L4之間連接。
另一方面,在空調機100暖房運轉的情況下,四通換向閥111連接圖24中的虛線路徑。具體而言,當空調機100暖房運轉時,四通換向閥111使冷媒路徑L4與冷媒路徑L2之間、以及冷媒路徑L1與冷媒路徑L3之間連接。
壓縮機112從冷媒路徑L2吸入冷媒,進行高壓壓縮並將其排出到冷媒路徑L3。壓縮機112安裝有(內置)爪極式馬達1,藉由爪極式馬達1電力驅動。
在空調機100冷房運轉時,經壓縮機112壓縮的高溫高壓冷媒經由冷媒路徑L3和冷媒路徑L4,流入室外換熱器113。
另一方面,在空調機100暖房運轉時,經壓縮機112壓縮的高溫高壓的冷媒經由冷媒路徑L3和冷媒路徑L1,流出到室外機110的外部的冷媒路徑130。然後,高溫高壓的冷媒經由冷媒路徑130流入室內機120。
室外換熱器113在外部空氣與流經內部的冷媒之間進行熱交換。具體而言,室外換熱器113中一併設置有風扇115,且室外換熱器113在由風扇115吹送的外部空氣與在內部流過的冷媒之間進行熱交換。
在空調機100冷房運轉時,室外換熱器113使從冷媒路徑L4流入的、經壓縮機112壓縮後的高溫高壓的冷媒向外部空氣散熱,並使冷凝/液化後的冷媒(液體冷媒)流出到冷媒路徑L5。
又,在空調機100暖房運轉時,室外換熱器113使從冷媒路徑L5流入的低溫低壓的液體冷媒從外部空氣吸熱,並使蒸發的冷媒流出到冷媒路徑L4。
在空調機100暖房運轉時,室外膨脹閥114關閉到規定開度,並將從冷媒路徑L6流入的冷媒(液體冷媒)減壓到規定壓力。另一方面,在空調機100冷房運轉時,室外膨脹閥114打開到全開狀態,並使冷媒(液體冷媒)從冷媒路徑L5流到冷媒路徑L6。
如上所述,風扇115(送風機的一個示例)向室外換熱器113吹風,以促進室外換熱器113的熱交換。風扇115安裝有爪極式馬達1,藉由爪極式馬達1電力驅動。
室內機120包括室內膨脹閥121、室內換熱器122和風扇123。
在空調機100冷房運轉時,室內膨脹閥121關閉到規定開度,並將從冷媒路徑140流入的過冷卻狀態的液體冷媒減壓到規定壓力。另一方面,在空調機100暖房運轉時,室內膨脹閥121打開到全開狀態,並且從室內換熱器122流出的冷媒(液體冷媒)流向冷媒路徑140。
室內換熱器122在室內空氣與流經內部的冷媒之間進行熱交換。具體而言,藉由安裝在室內機120上的風扇123的作用,使室內空氣經過室內換熱器122的周圍,並將與室內換熱器122的內部的冷媒之間進行了熱交換後的室內空氣吹出到室內機120的外部,從而實現對室內的製冷或制熱。
具體而言,在空調機100冷房運轉時,室內換熱器122使經室內膨脹閥121減壓後的低溫低壓的液體冷媒從室內空氣中吸熱,以降低室內空氣的溫度。
另一方面,在空調機100暖房運轉時,室內換熱器122使經由冷媒路徑130從室外機110流入的高溫高壓的冷媒向室內空氣散熱,以提高室內空氣的溫度。
如上所述,風扇123(送風機的一個示例)向室內換熱器122送風,並將與室內換熱器122內部的冷媒進行熱交換後的室內空氣吹出到室內機120的外部。風扇123安裝有爪極式馬達1,藉由爪極式馬達1電力驅動。
另外,也可以是在壓縮機112、風扇115及風扇123中的一部分即任意一個或兩個上搭載有爪極式馬達1的形態。又,空調機100中也可以搭載有代替爪極式馬達1或加之以採用本實施方式的電磁裝置的結構的其他裝置。例如,壓縮機112中也可以代替爪極式馬達1或加之以搭載有上述推力磁軸承。
如此,本實施方式的爪極式馬達1能夠應用於安裝在空調機100中的壓縮機112、風扇115和風扇123。
另外,爪極式馬達1也可以應用於空調機100以外的冷凍裝置。
(第二應用例)
圖27是示出車輛150的一個示例的圖。
車輛150是電動車輛,包括爪極式馬達1、驅動輪160、電池170、電力轉換裝置180和動力傳遞機構190。
例如,車輛150是BEV(Battery Electric Vehicle:電池動力車)。又,車輛150可以是HEV((Hybrid Electric Vehicle:混合動力車)、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle:插電式混合動力車)或增程EV(Range Extended Electric Vehicle:增程動力車)。
爪極式馬達1是車輛150的原動機。爪極式馬達1經由動力傳遞機構190驅動驅動輪160並使車輛150行駛。
如上所述,驅動輪160由經由動力傳遞機構190傳遞的動力驅動。驅動輪160可以是前輪、也可以是後輪、還可以是前輪和後輪雙方。
電池170例如具有數百伏的輸出電壓,經由電力轉換裝置180向爪極式馬達1提供電能。電池170例如是鋰離子電池。
另外,在電池170與電力轉換裝置180之間,也可以設置對電池170的輸出電壓進行升壓或降壓的DC(Direct Current:直流)-DC轉換器。
電力轉換裝置180將電池170的直流電壓轉換為三相交流電壓,並將其提供給爪極式馬達1。又,電力轉換裝置180在車輛150減速時將爪極式馬達1的三相交流電壓的再生能量轉換為直流電壓,並對電池170充電。
動力傳遞機構190將爪極式馬達1的輸出傳遞到驅動輪160。動力傳遞機構190包括減速器191、差速器192和驅動軸193。
另外,例如像內輪馬達的形式那樣,也可以在左右驅動輪160中設置爪極式馬達1。在此情況下,動力傳遞機構190設置在左右驅動輪160上,省略差速器192,也可以省略驅動軸193。
減速器191連接到爪極式馬達1的輸出軸的一端,以規定的減速比對爪極式馬達1的輸出軸的功率進行減速並輸出。
另外,減速器191也可以省略。
差速器192將減速器191的輸出經由左右驅動軸193傳遞到左右驅動輪160,並吸收左右驅動輪160在旋轉時的速度差。
驅動軸193連接差速器192與左右驅動輪160的每一個,並將從差速器192輸出的動力傳遞到左右驅動輪160。
另外,爪極式馬達1也可以作為車輛150的原動機以外的用途而安裝在車輛150上。例如,爪極式馬達1安裝在車輛150的空調機(空調)的壓縮機上。
如此,本實施方式的爪極式馬達1能夠應用於車輛150。
(作用)
接下來,說明本實施方式的電磁裝置的作用。
在本實施方式中,電磁裝置,包括:繞組,形成為圓筒狀,由具有圓形剖面的導線捲繞成環狀而成;以及鐵芯,配置在前述繞組的軸向兩側,以使在軸向上與前述繞組對置的內表面彼此平行的方式設置。繞組和鐵芯分別是例如線圈212和定子芯210。
具體而言,在本實施方式中,導線的一部分的剖面的外形局部地位於比假定為圓形剖面時的外形靠徑向內側,因此繞組小於在假定導線為圓形剖面時的軸向尺寸。
藉此,由於導線的一部分的剖面的外形的變形作用,能夠減小繞組與鐵芯之間的熱阻,提高繞組的冷卻性能(散熱性)。
又,在本實施方式中,在軸向上面向鐵芯的內表面的導線部分具有與鐵芯的內表面平行的平面部。平面部例如是平面部212Aa。
因此,由於導線的平面部的作用,能夠減小繞組和鐵芯之間的熱阻,提高繞組的冷卻性能(散熱性)。
又,在本實施方式中,軸向端部的導線的在軸向上面向鐵芯的內表面的部分,可以以圓形剖面為基準向內側變形。軸向端部的繞組的變形方向與繞組的徑向正交。
藉此,例如,能夠抑制繞組在軸向上的過粗捲繞,使夾在軸向兩端部的鐵芯之間的繞組的軸向尺寸在整個徑向上均勻化,並且可以使從鐵芯作用於繞組的軸向壓力均勻化。又,例如,由於能夠使鐵芯的壓力作用於在捲繞繞組時導線上有張力作用的徑向、以及正交的軸向,因此可以抑制作用于導線的應力集中於一個方向的情況,使其均勻化。
又,在本實施方式中,鐵芯也可以被分割為第一鐵芯和第二鐵芯,其中,第一鐵芯包括軸向的一端部的第一磁軛部,第二鐵芯包括軸向的另一端部的第二磁軛部。第一鐵芯和第二鐵芯例如是一對定子芯211,第一磁軛部和第二磁軛部例如分別是一對定子芯211中的一個磁軛部211A和另一個磁軛部211A。
藉此,在製造過程中,在用第一鐵芯和第二鐵芯在軸向夾住繞組時,藉由由第一鐵芯及第二鐵芯按壓繞組的軸向端部,能夠使導線中面向鐵芯的內表面的部分變形。因此,例如,無需採用使導線變形的專用工藝,能夠減少製造過程的工時,並且可以降低製造成本。
又,在本實施方式中,第一鐵芯和第二鐵芯可以具有在軸向上相向地接觸的部分。
藉此,在製造過程中,藉由使第一鐵芯及第二鐵芯在軸向上相向地接觸,鐵芯的軸向尺寸被限制,能夠配合該尺寸,使導線中面向鐵芯的內表面的部分適當地變形。
又,在本實施方式中,導線可以由剛度低於鐵芯的材料構成。
藉此,在製造過程中,能夠較為容易地使導線變形,從而使導線中面向鐵芯的內表面的部分適當變形。
又,在本實施方式中,導線可以由鋁構成。
藉此,在製造過程中,能夠較為容易地使導線,從而使導線中面向鐵芯的內表面的部分適當變形。
又,在本實施方式中,電磁裝置還可以包括:絕緣部,覆蓋所組的軸向的兩端部、以及繞組的徑向內側或徑向外側,確保鐵芯與前述繞組之間的電絕緣。絕緣部例如是絕緣部213。並且,絕緣部可以具有軸向尺寸比自然長度短的部分。軸向尺寸短于自然長度的部分例如是作為絕緣部213的絕緣紙(圖18至圖21)或絕緣部213D(參照圖22至圖24)。
藉此,在製造過程中,以將繞組夾入兩端部的鐵芯中的方式組裝鐵芯時,絕緣部中的一部分可以從自然長度的狀態變形為軸向收縮。因此,在組裝鐵芯時,能夠抑制絕緣部阻礙導線中面向鐵芯的內表面的部分變形的情況。
又,在本實施方式中,電磁裝置還可以包括:絕緣部,覆蓋所組的軸向的兩端部、以及繞組的徑向內側或徑向外側,確保鐵芯與前述繞組之間的電絕緣。絕緣部例如是絕緣部213。具體而言,絕緣部可以包括:第一絕緣部,覆蓋繞組的軸向的一端部、以及繞組的徑向內側或徑向外側的靠近一端部的部分;以及第二絕緣部,覆蓋繞組的軸向的另一端部、以及繞組的徑向內側或徑向外側的靠近另一端部的部分。第一絕緣部和第二絕緣部例如分別是絕緣部213A和絕緣部213B(參照圖16)。並且,第一絕緣部中覆蓋繞組的徑向內側或徑向外側的靠近一端部的部分的部位,與第二絕緣部中覆蓋繞組的徑向內側或徑向外側的靠近另一端部的部分的部位,可以以在軸向上重疊的方式配置。
藉此,絕緣部能夠在製造過程中抑制在組裝鐵芯時阻礙導線中面向鐵芯的內表面的部分變形的情況,並且可靠地確保繞組與鐵芯之間的絕緣性。
又,在本實施方式中,電磁裝置還可以包括:絕緣部,覆蓋所組的軸向的兩端部、以及繞組的徑向內側或徑向外側,確保鐵芯與前述繞組之間的電絕緣。絕緣部例如是絕緣部213。具體而言,絕緣部可以包括第一絕緣部、第二絕緣部和第三絕緣部。第一絕緣部、第二絕緣部以及第三絕緣部例如分別是絕緣部213A、絕緣部213B以及絕緣部213C(參照圖17至圖21)。更具體而言,第一絕緣部可以覆蓋繞組的軸向的一端部、以及繞組的徑向內側或徑向外側的靠近一端部的部分。並且,第二絕緣部可以覆蓋繞組的軸向的另一端部、以及繞組的徑向內側或徑向外側的靠近另一端部的部分。並且,第三絕緣部可以以與第一絕緣部中覆蓋繞組的徑向內側或徑向外側的靠近一端部的部分的部位、以及第二絕緣部中覆蓋繞組的徑向內側或徑向外側的靠近另一端部的部分的部位在軸向上重疊的方式,覆蓋繞組的徑向內側或徑向外側。
藉此,絕緣部能夠在製造過程中抑制在組裝鐵芯時阻礙導線中面向鐵芯的內表面的部分變形的情況,並且可靠地確保繞組與鐵芯之間的絕緣性。
另外,在本實施方式中,旋轉馬達可以包括: 轉子,能夠繞繞組的捲繞軸旋轉;定子,與轉子沿徑向對置地配置。轉子和定子分別是例如轉子10和定子20。並且,轉子或定子包括上述電磁裝置,具有以包圍繞組周圍的方式設置的爪極型的鐵芯。鐵芯例如是定子芯210。
藉此,能夠提高爪極型的旋轉馬達的繞組的冷卻性能(散熱性)。
又,在本實施方式中,推力磁軸承可以包括上述電磁裝置。
藉此,能夠提高推力磁軸承繞組的冷卻性能(散熱性)。
雖然以上對實施方式進行了說明,但是應該理解,能夠在不脫離權利要求的主旨和範圍的情況下進行形式和細節的各種變更。
最後,本申請主張基於2022年3月30日提交的日本專利申請第2022-057309號的優先權,該日本專利申請的全部內容藉由參考援引於此。
1:爪極式馬達
10:轉子
11:轉子芯
12:永磁體
13:旋轉軸部件
14:連接部件
20:定子
21:定子單元
21A~21C:定子單元
22,22A,22B:相間部件
23,23A,23B:端部件
24:支承部件
24A:插入部
24B:擴徑部
24H:孔部
25:軸承
26:軸承
27:固定部件
28:螺栓
30:固定部件
100:空調機
110:室外機
111:四通換向閥
112:壓縮機
113:室外換熱器
114:室外膨脹閥
115:風扇
120:室內機
121:室內膨脹閥
122:室內換熱器
123:風扇
130:冷媒路徑
140:冷媒路徑
150:車輛
160:驅動輪
170:電池
180:電力轉換裝置
190:動力傳遞機構
191:減速器
192:差速器
193:驅動軸
210:定子芯
210C:磁軛部
210D:貫穿孔
211:定子芯
211A:磁軛部
211A1:磁軛部
211A2:磁軛部
211B:爪磁極
211B1:爪磁極部
211B2:爪磁極部
211C:磁軛部
211D:孔部
212:線圈
212A:導線
212A:導線
212Aa:平面部
213,213A-213D:絕緣部
AX:旋轉軸心
L1-L6:冷媒路徑
圖1係示出爪極式馬達(轉子)的一個示例的立體圖。
圖2係示出定子的一個示例的立體圖。
圖3係示出爪極式馬達的一個示例的縱剖視圖(從徑向觀察與軸向平行的剖面的剖視圖)。
圖4係示出爪極式馬達的另一示例的縱剖視圖。
圖5係示出爪極式馬達的又一示例的縱剖視圖。
圖6係示出轉子的另一示例(從軸向觀察與軸向垂直的剖面的剖視圖)。
圖7係示出定子單元(定子芯)的第一示例的分解圖。
圖8係示出定子單元(定子芯)的第二示例的分解圖。
圖9係示出定子單元(定子芯)的第三示例的立體圖。
圖10係示出定子單元(定子芯)的第三示例的分解圖。
圖11係示出定子的另一示例的立體圖。
圖12係示意性地示出定子單元的結構的一個示例的縱剖視圖。
圖13係示意性地示出定子單元的結構的另一示例的縱剖視圖。
圖14係示意性地示出定子單元的製造方法的一個示例的圖。
圖15係示意性地示出定子單元的製造方法的另一示例的圖。
圖16係示意性地示出絕緣部的結構的第一示例的圖。
圖17係示意性地示出絕緣部的結構的第二示例的縱剖視圖。
圖18係示意性地示出絕緣部的結構的第三示例的縱剖視圖。
圖19係示意性地示出絕緣部的結構的第四示例的縱剖視圖。
圖20係示意性地示出絕緣部的結構的第五示例的縱剖視圖。
圖21係示意性地示出絕緣部的結構的第六示例的縱剖視圖。
圖22係示意性地示出絕緣部的結構的第七示例的縱剖視圖。
圖23係示意性地示出絕緣部的結構的第八示例的縱剖視圖。
圖24係示意性地示出絕緣部的結構的第九示例的縱剖視圖。
圖25係示意性地示出絕緣部的結構的第十示例的縱剖視圖。
圖26係示出空調機的一個示例的圖。
圖27係示出車輛的一個示例的圖。
21:定子單元
210C:磁軛部
211A:磁軛部
211C:磁軛部
212:線圈
212A:導線
212Aa:平面部
213:絕緣部
AX:旋轉軸心
Claims (16)
- 一種電磁裝置,包括: 繞組,形成為圓筒狀,由具有圓形剖面的導線捲繞成環狀而成;以及 鐵芯,配置在前述繞組的軸向兩側,以使在軸向上與前述繞組對置的內表面彼此平行的方式設置, 前述導線的一部分的剖面的外形局部地位於比假定為圓形剖面時的外形靠徑向內側,藉此,前述繞組小於在假定前述導線為圓形剖面時的軸向尺寸。
- 一種電磁裝置,包括: 繞組,形成為圓筒狀,由具有圓形剖面的導線捲繞成環狀而成;以及 鐵芯,配置在前述繞組的軸向兩側,以使在軸向上與前述繞組對置的內表面彼此平行的方式設置, 在軸向上面向前述鐵芯的前述內表面的前述導線具有與前述鐵芯的前述內表面平行的平面部。
- 如請求項1或2之電磁裝置,其中, 軸向端部的前述導線的在軸向上面向前述鐵芯的前述內表面的部分,以圓形剖面為基準向內側變形, 軸向端部的前述繞組的變形方向與前述繞組的徑向正交。
- 如請求項1或2之電磁裝置,其中, 前述鐵芯被分割為第一鐵芯和第二鐵芯,前述第一鐵芯包括軸向的一端部的第一磁軛部,前述第二鐵芯包括軸向的另一端部的第二磁軛部。
- 如請求項4之電磁裝置,其中, 前述第一鐵芯和前述第二鐵芯具有在軸向上相向地接觸的部分。
- 如請求項1或2之電磁裝置,其中, 前述導線由剛度低於前述鐵芯的材料構成。
- 如請求項6之電磁裝置,其中, 前述導線由鋁構成。
- 如請求項1或2之電磁裝置,其中, 前述電磁裝置還包括:絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的兩端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側,確保前述鐵芯與前述繞組之間的電絕緣, 前述絕緣部具有軸向尺寸比自然長度短的部分。
- 如請求項1或2之電磁裝置,其中, 前述電磁裝置還包括:絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的兩端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側,確保前述鐵芯與前述繞組之間的電絕緣, 前述絕緣部包括:第一絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的一端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述一端部的部分;以及第二絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的另一端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述另一端部的部分, 前述第一絕緣部中的覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述一端部的部分的部位,與前述第二絕緣部中的覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述另一端部的部分的部位,以在軸向上重疊的方式配置。
- 如請求項1或2之電磁裝置,其中, 前述電磁裝置還包括:絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的兩端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側,確保前述鐵芯與前述繞組之間的電絕緣, 前述絕緣部包括:第一絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的一端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述一端部的部分;第二絕緣部,覆蓋前述繞組的軸向的另一端部、以及前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述另一端部的部分;以及第三絕緣部,以與前述第一絕緣部中的覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述一端部的部分的部位、以及前述第二絕緣部中的覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側的靠近前述另一端部的部分的部位在軸向上重疊的方式,覆蓋前述繞組的徑向內側或徑向外側。
- 一種旋轉馬達,包括: 轉子,能夠繞前述繞組的捲繞軸旋轉;以及 定子,與前述轉子沿徑向對置地配置, 前述轉子或前述定子包括如請求項1或2之電磁裝置,具有以包圍前述繞組周圍的方式設置的爪極型的前述鐵芯。
- 一種推力磁軸承,包括如請求項1或2之電磁裝置。
- 一種送風機,包括如請求項11之旋轉馬達。
- 一種壓縮機,包括如請求項1或2之電磁裝置。
- 一種冷凍裝置,包括如請求項1或2之電磁裝置。
- 一種車輛,包括如請求項1或2之電磁裝置。
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