TWI459689B - 軸向氣隙式電動機及其製造方法 - Google Patents

Description

軸向氣隙式電動機及其製造方法

本發明是關於軸向氣隙式電動機及其製造方法，更詳細而言是關於由複數個芯構件構成定子的軸向氣隙式電動機的組裝技術。

軸向氣隙式電動機是例如日本專利文獻1(Japanese Patent Application Publication No.2004－282989)所揭示，在定子的一方或雙方的側面以預定的空隙對向配置轉子的電動機，其特徵為：和內轉子型等的軸向氣隙式電動機比較，可以形成轉軸方向的厚度較薄，即扁平的電動機。

又，為了提昇轉子和定子的相對面積或線圈的捲線佔空因素(space factor)，並可以使磁通朝著軸向獲得高效率、高輸出化。

但是，專利文獻1記載的軸向氣隙式電動機是由定子將扇形的芯構件複數個呈環狀結合所形成。據此在1個芯構件上預先捲繞線圈後，只須將該等結合呈環狀結線即可簡單地形成定子。

但是，以上的定子構造中，以往由於是將散亂狀態的芯構件單體分別安裝在各個捲線裝置上捲繞線圈，因此組裝1個定子準備所需芯構件的作業耗費工時。

並且，將線圈捲繞在芯構件之後，必須將各相從各芯構件所拉出的線圈加以結線，因此在結線作業及線傳遞處理同樣會有耗費工時的問題。

因此，本發明是為了解決上述課題所研創而成，其目的是在於複數個芯構件構成定子的軸向氣隙式電動機中，可縮短芯構件的捲線時間的同時，減少組裝工時。

為了達成上述的目的，本發明具備以下表示的複數特徵。定子的齒面和轉子的磁性面是沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置的軸向氣隙式電動機中，其特徵為：上述定子具備以上述軸線為中心呈環狀連結的複數個芯構件，上述各芯構件設有在捲繞線圈時上述齒面彼此間以對向的狀態連結成棒狀用的連結手段。

根據上述，具備在芯構件的齒面彼此對向的狀態下連結用連結手段，藉此可以將各芯構件連結呈一列棒形的狀態下而從一方朝向另一方一次捲繞線圈。

更理想的樣態是將上述芯構件形成為包含定子鐵芯的線軸形狀，上述連結手段設置在上述芯構件的突緣部的外圍側及/或內周圍側等特徵。

根據上述，由於在突緣部的外圍側及/或內周圍側設置連結手段，只要將突緣部彼此對向即可以簡單地連結各芯構件彼此間。

並設置將上述芯構件一方的齒面作為第1齒面，或另一方的齒面作為第2齒面時，上述連結手段可連結鄰接的2個上述芯構件的第1齒面和第2齒面，第1齒面彼此間及第2齒面彼此之間為特徵。

根據上述，芯構件的齒面(第1齒面和第2齒面)可分別在第1齒面彼此間、第2齒面彼此間、第1齒面和第2齒面彼此連結，藉此在一次捲繞線圈之後，並可以各相分開組裝，也可以分割各芯構件組裝或對應捲線方向施以種種的組裝。

更理想的樣態為上述連結手段是以上述突緣部中，在上述定子的圓周方向及半徑方向相對偏移的成對肋所構成為佳。更理想的是上述成對肋是將上述成對肋彼此嵌合，藉此設置在拘束上述各芯構件的相對轉動的位置。

根據上述，使形成在突緣部的肋彼此配合，不僅可簡單地進行各芯構件的對位，並且捲繞時可以防止各芯構件朝著轉動方向的偏移。

並且，上述連結手段為包含在任意一方的上述突緣部所形成的凸部和任意一方向另一方的上述突緣部所形成的凹部的嵌合部所構成，上述凸部和上述凹部被設置在對向配合的位置上的特徵。

根據上述，將設置在突緣部的凹部和凸部分別凹凸嵌合，可以使各芯構件彼此簡單地定位。

此外，上述芯構件的任意一方的上述突緣部設有作為上述連結手段的卡止爪，連結有以上述卡止爪鄰接的上述芯構件的任意另一方的上述突緣部的特徵。

根據上述，在突緣部的一部份設置卡止爪而鉤掛另一方的突緣部加以保持，可獲得同樣的作用效果。

再者，使定子的齒面和轉子的磁性面沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置的軸向氣隙式電動機中，其特徵為：上述定子具備以上述軸線為中心呈環狀連結的複數個芯構件，對上述各芯構件各相分開後施以捲線，其捲線為連續的1條捲線所構成。

根據上述，各相分開後連結，該等可不須將1條捲線切斷即可捲繞，同時可進行組裝。

本發明同時包含有該等軸向氣隙式電動機之製造方法。亦即，定子的齒面和轉子的磁性面是沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置的軸向氣隙式電動機之製造方法中，其特徵為，具備：上述定子具備呈環狀連結的複數個芯構件，將上述各芯構件以該等齒面彼此對向的狀態連結的連結步驟；從連結後的上述各芯構件的一端側至另一端測依序捲繞線圈的捲線步驟；及將捲繞線圈後的上述各芯構件連結呈環狀的組裝步驟。

根據上述，首先，將各芯構件呈棒形連結成一列後，從一方的芯構件朝著另一方的芯構件捲繞線圈，將各芯構件連結成環狀，藉此不僅可減少線圈的結線處理，同時可以減少組裝工時。

更理想的樣態是在上述連結步驟中，以將上述各芯構件各相分開後連結為佳。更理想的是上述定子包含9個上述芯構件，該等以各相為3個1組連結為佳。

根據上述，9個芯構件之中，U相、V相、W相的各相分成各3個的芯構件後連結成棒形而捲繞線圈，藉此可不需切斷線圈，即可以1捲繞組裝各相。

又，鄰接的上述芯構件為不同極，因此以交替反轉連結上述芯構件為佳，更理想的是由於鄰接的上述芯構件為不同極，因此相對於不同極的上述芯構件的捲線方向，是以上述兩端的芯構件的捲線方向形成相反方向為佳。

根據上述，相對於不同極的芯構件使兩側的芯構件形成反轉連結的狀態，並且朝著相反方向捲繞兩側芯構件的捲繞方向，藉此可不須切斷線圈，即可以使鄰接的芯構件形成不同極。

又，上述捲線步驟中，其特徵為：從上述芯構件的一端側到另一端側為止不須切斷上述線圈即可進行一次捲繞。

根據上述，從所連結芯構件的一端側到另一端側為止不須切斷上述線圈即可進行一次捲繞，藉此可實現組裝工程的更高速化及更簡化。

本發明的其他樣態是將定子的齒面和轉子的磁性面沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置的軸向氣隙式電動機之製造方法中，其特徵為：上述定子具備連結成環狀的複數個芯構件，使上述各芯構件相對使該等的齒面彼此間對向，在預定的上述各芯構件之間配置虛擬構件之後，從上述各芯構件的一端側朝著另一端側不須切斷線圈即可連續地捲繞在上述芯構件上，同時在上述虛擬構件上捲繞相當於架設在上述各芯構件之間的連通線長度的線圈。

根據上述，在虛擬構件上捲繞各相之芯構件的連通線所需量的線圈，藉此即使將U相、V相、W相的各芯構件以例如U→V→W→U→V→W→U→V→W的順序間隔配置的方式時，可同時形成連通線。

更理想的是，上述轉子和上述定子的縫隙結合為2n：3n(n為正整數)時，將上述虛擬構件間隔在上述各芯構件的每1個之間為佳，更理想的是，上述轉子和上述定子的縫隙結合為8n：9n或者10n：9n(n為正整數)時，將上述虛擬構件間隔在上述各芯構件的每3個之間。

根據上述，轉子和定子的縫隙結合為2n：3n(n為正整數)時，將上述虛擬構件間隔在各芯構件的每1個之間為佳，縫隙結合為10n：9n(n為正整數)時，將上述虛擬構件間隔在各芯構件的每3個之間，可藉此形成連通線。

另外的其他樣態有沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置定子的齒面和轉子的磁性面的軸向氣隙式電動機之製造方法中，其特徵為：上述定子具備呈環狀連結的複數個芯構件，對向配置上述各芯構件使該等的齒面彼此間對向，從上述各芯構件的一端側朝著另一端側無須切斷線圈可連續地捲繞在上述芯構件之後，各芯構件在切斷架設在該等之間的連通線之後，連結成環狀之後，將上述連通線彼此間以各相結線所構成。

根據上述，將所有的芯構件連結在直線上一次捲繞線圈之後，將該等切斷構成芯構件，藉此將各芯構件連結成環狀之後，可以使該等線圈彼此間結線。

其次，針對本發明的實施型態一邊參照圖示說明如下，但是本發明不僅限於此。第1圖是以模式表示本發明之一實施型態所涉及的軸向氣隙式電動機的內部構造的剖視圖，第2圖為定子的前視圖。

該軸向氣隙式電動機1，具備：形成圓盤形的定子2，及在同定子2的兩側面以預定的空隙(間隙)對向配置的一對轉子3、3。各轉子3、3被同軸固定在輸出轉動驅動力的轉子輸出軸4上。

此外，定子2及轉子3被收納於未圖示的托架內。該例中，定子2的外圍面兼作為托架的外圍壁，其兩端安裝有未圖示的蓋構件。並且，也可以不使用蓋構件緊接著將轉子3、3安裝在風扇等上。

本發明中，轉子3、3雖是夾著定子2配置在其左右兩側，但是也可以僅配置在其中一方，本發明中轉子的構成只要具備構成軸向氣隙式電動機1所需的功能即可，可根據其規格任意地變更。

又，轉子3、3雖然共有相同的轉子輸出軸4，但是也可以在各轉子3、3分別具有轉子輸出軸的2輸出軸式。另外，也可以不具有轉子輸出軸4將轉子3、3經由徑向滾珠軸承而直接支撐在定子2上的無軸式。

如第2圖表示，定子2包含以轉子輸出軸4的旋轉軸線為中心軸呈環狀配置的複數個(該例為9個(9縫隙))的芯構件21a~21i。各芯構件21a~21i為相同的構成，因此該例是以芯構件21a為例加以說明。

此外，定子2的中心部配置有軸承部230。該例中，軸承部230具有一對的徑向滾珠軸承231、232，其內圈被壓入嵌合在轉子輸出軸4內，外圈側是以合成樹脂24所埋設。本發明中，軸承部230的構成為任意構成。

如第3A圖及第3B圖表示，芯構件21a是在具有左右一對的突緣狀齒面22、22的線軸狀的定子鐵芯23上捲繞線圈24(參照第4圖)所形成，定子鐵芯23是以沿著半徑方向層疊形成H字型的電磁鋼板所形成。

定子鐵芯23是藉著絕緣性樹脂所成的絕緣體5殘留齒面22、22覆蓋其整體。絕緣體5具備沿著齒面22、22朝半徑方向延伸的突緣部51a、51b，該突緣部51a、51b同樣是形成捲繞線圈24的線軸的一部份。

各突緣部51a、51b設有分別以不同的型態連結各芯構件21a、21i用的2個連結手段。首先，第1連結手段是在突緣部51a、51b的圓周方向端部，設有以轉子輸出軸4的軸線為中心呈環狀連結各芯構件21a~21i彼此間的卡止凸部52，和將同卡止凸部卡止的卡止凹部53。

卡止凸部52是從各突緣部51a、51b的圓周方向一方的端部(第3A圖為右側面)朝外側突設的凸部，此例為形成三角形的舌片所構成。相對於此，卡止凹部53是從各突緣部51a、51b的圓周方向另一方的端部(第3A圖為左側面)朝內側形成的缺口部，形成和卡止凸部52配合的三角形溝槽。

該例中，各卡止凸部52及卡止凹部53雖是形成三角形，但是只要可以將各芯構件21a~21i彼此間連結呈環狀的形狀即可，四角形或半圓形等因應其規格而可任意變更。

藉此，使卡止凸部52及卡止凹部53彼此配合，可以轉子輸出軸4的軸線為中心將各芯構件21a~21i彼此間連結成環狀。

其次，第2連結手段是在突緣部51a、51b分別設有將各芯構件21a~21i連結成一列棒形用的卡止肋54、55。並且，以下在第3A圖中，以上部側的突緣部51a作為上部突緣部，以下部側的突緣部51b作為下部突緣部。

形成在上部突緣部51a的卡止肋54具有沿著上部突緣部51a的上端側所配置的一對肋構件(肋對)54a、54b，各肋構件54a、54b在上述突緣部51a中是以朝定子2的圓周方向及半徑方向相對偏移的狀態配置。

根據上述，如第5圖表示，將各芯構件21a~21i沿著軸向層疊的場合，使鄰接的各芯構件21a~21i的各肋構件54a、54b彼此間的彼此咬合，可以將各芯構件21a~21i連結成棒形。

又，各肋構件54a、54b設有分別相對於半徑方向的中心線O(參照第5圖)形成線對稱形狀，以使得上部突緣部51a彼此重疊而咬合。該例中，上側(第5中的實線)的上部突緣部51a的肋構件54a是被配置在左上方，肋構件54b是被配置在右下方，下側(第5中的虛線)的上部突緣部51a的肋構件54a是被配置在右上方，肋構件54b是被配置在左下方。

此外，第5圖是將鄰接的芯構件21a~21i形成不同極，使芯構件21a~21i交互反轉的狀態(參照第7A圖)下連結，但是各肋構件54a、54b並不將芯構件21a~21i反轉，在其原狀態下連結也可以配合。

形成在下部突緣部51b的卡止肋55同樣具有沿著下部突緣部51b的下端側配置的一對肋構件(肋對)55a、55b，各肋構件55a、55b在上述突緣部51a中是以相對於定子2的圓周方向及半徑方向偏移的狀態配置。

又，各肋構件55a、55b設有分別相對於半徑方向的中心線O形成線對稱形狀，以使得下部突緣部51b彼此重疊而咬合。該例中，上側(第5中的實線)的下部突緣部51a的肋構件55a是被配置在左下方，肋構件55b是被配置在右上方，下側(第5圖中的虛線)的下部突緣部51b的肋構件55a是被配置在右下方，肋構件55b是被配置在左上方。

並且，該肋構件55a、55b同樣地和另一方的肋構件54a、54b即使不將各芯構件21a~21i反轉連結也可以彼此配合，可以將各芯構件21a~21i形成棒形的連結。

該第2的連結手段是在將線圈24捲繞於芯構件21a~21i時使用。該例中，各芯構件21a~21i分割成U相、V相及W相的各3相而分別捲繞線圈24。

該例中，各芯構件21a~21i的各定子鐵芯23的齒面22上，在形成於齒兩端的絕緣體5的端部和下部突緣51b的兩端部形成預定角度的偏移，以降低轉子3、3轉動時所產生的嵌齒扭矩。

根據上述，在齒的端部使絕緣體5在其狀態下延長形成時，會減小下部突緣部51b的面積，減弱其強度。因此，對於角度設置偏移時，可取得下部突緣部51b大的面積，確保強度和形成肋對55a、55b的面積。該例中，各芯構件21a~21i雖形成有傾斜，但是本發明中傾斜為任意的構成元件，因此也可以不具有傾斜。

又，該例中，各芯構件21a~21i是使用肋對54、55作為連結手段，藉著使該等彼此配合而連結，但是也可以使用該等以外的連結手段。

對此，藉第9A~E圖說明如下。此外，各圖(A~E)中，左側是表示同一芯構件一方的突緣部，右側是表示另一方的突緣部。

如第9A圖表示，也可以在一方的上部突緣部51a和下部突緣部51b上分別設置凸部7a，另一方的上部突緣51a下部突緣51b上設置作為上述凸部7a相對側的凹部7b，將該等彼此嵌合。

此時，如第9B圖表示，亦即，也可以在一方的上部突緣部51a設置凸部7a，下部突緣部51b設置凹部7b，另一方的上部突緣51a設置相對於凸部7a的凹部7b，下部突緣部51b設置相對於凹部7b的凸部7a，使凸部7a和凹部7b交互地替換。該芯構件可以上下替換使其反轉連結。

此外，如第9C圖表示，也可以在一方的各突緣部51a、51b設置有成三角形豎立設置的肋7c，另一方的各突緣部51a、51b設置於半徑方向的中心線O呈線對稱所形成的肋7d，將該等彼此卡合。該芯構件可以在其狀態下反轉而連結。

又，如第9D圖表示，也可以在一方的上部突緣部51a設置直線形的肋7e1，同樣在下部突緣部51b設置直線形的肋7e2，另一方的突緣部51a設有抵接肋7e1的內側的肋7f1，下部突緣部51b設置抵接肋7e2的肋7f2，將該等彼此卡止。該芯構件可以使上下替換反轉而連結。

另外，如第9E圖表示，在一方的下部突緣部51b設置字型的肋7g，在另一方的下部突緣部51b設置卡止在字型肋7g上的肋7h，將該等卡合。並且當然也可以設置在上部突緣部51a側。

另外，連結手段的其他樣態有如第10圖表示，也可以在任意一方的上部突緣部51a側設置卡止爪8a，在下部突緣部51b側設置卡止爪8b，藉該等卡止爪8a、8b卡止鄰接的另一方的上部突緣部51a和下部突緣部51b而加以連結。

第10A圖為芯構件21的前面圖及後面圖，第10B圖是從上側顯示芯構件21的狀態的上面圖，第10C圖是表示連結芯構件狀態的上面圖。

如第10A圖及第10B圖表示，一方的卡止爪8a被設置在上述突緣部51a的一方側面，另一方的卡止爪8b被設置在下部突緣部51b的相反側側面上。各卡止爪8a、8b的內側形成有夾持對向的突緣部51a、51b的端部而支撐用支撐溝槽81。

根據上述，如第10C圖表示，將相對於具備卡止爪8a、8b的芯構件21(右側)連結的對方的芯構件21(左側)從芯構件21的外圍側(紙面跟前側)插入，藉此可將突緣部51a、51b沿著卡止溝槽81夾入，連結各芯構件21、21彼此間。又，由於卡止爪8a、8b向著左右突出，因此可同時兼作為分別配置呈環狀時的芯構件21a~21c彼此的環狀連結手段。

其次，參照第6A~D圖及第7A~D圖，針對本發明的軸向氣隙式電動機1的組裝順序的一例說明如下。首先，準備9縫隙量的芯構件21a~21i，將該等各分為U相、V相及W相的各3相。

再者，由於每各相的組裝順序及捲繞作業相同，因此以下的說明中僅針對建構U相的3個芯構件21a~21i進行說明，省略其餘的V相及W相的說明。

首先，最初將芯構件21a~21c的齒面22彼此呈互相對向地連結成一列的棒形。連結時，以正中的芯構件21b為基準位置，將其兩側的芯構件21a、21c相對於芯構件21b以定子2的半徑軸線為中心反轉而安裝(參照第7A圖)。

此時，如第5圖表示，將形成在各芯構件21a~21c的突緣部51側面的卡止肋54、55彼此間互相咬合，藉此可以使各芯構件21a~21c彼此沿著軸向連結(連結步驟)。

其次，如第6A圖表示，將連結成棒形的各芯構件21a~21c安裝在捲線裝置上。捲線裝置為未圖式的控制手段所控制，具備夾持各芯構件21a~21c的夾具61、61和送出線圈24的噴嘴62。

並且，也可以不將連結手段設置在芯構件21a~21c上，而是設置在後述的夾具61、61上。亦即，也可以在夾具61、61上例如設置磁力產生手段，藉磁力連結芯構件21a~21c的齒面22彼此之間。

夾具61、61是藉著未圖示的轉動驅動手段以軸線O為中心而可自由轉動，同時內設有夾持芯構件21a~21c而支撐的支撐機構。噴嘴62是藉著未圖示的噴嘴移動手段設置使噴嘴62的前端可沿著軸線O左右移動，形成從其前端送出線圈24。

首先，在夾具61、61之間設定各芯構件21a~21c，以夾具部61、61夾持各芯構件21a~21c後固定。在固定各芯構件21a~21c之後，作業員從噴嘴24前端導出線圈24(銅線等的線圈用電線)的前端，掛在心構件21a的突緣部51一部份(例如卡止凸部52)暫時固定。藉上述，完成捲線作業的準備。此外，線圈24也可以夾具61側保持而非在芯構件21a側。

在此狀態下，按壓未圖示的啟動鍵時，控制手段對夾具部61發出指令，使接受指令後的夾具61沿著軸線61在一定方向(第6B圖為箭頭a方向)開始轉動。

轉動的同時在芯構件21a的外圍面捲繞線圈24，但是此時的控制手段同樣對噴嘴62的移動手段發出指令，使芯構件21a的外圍面在噴嘴62左右方向往返地移動，藉此在芯構件21a的外圍面均勻地捲繞線圈24。

在芯構件21a上捲繞預定量的線圈24時，控制部使轉動驅動手段一旦停止的同時，使噴嘴62朝著相鄰的芯構件21b移動。此時，不須切斷線圈24即可傳遞到芯構件21b。

確認噴嘴62的移動之後，控制手段再次對轉動驅動手段發出指令，這次是使夾具61、62朝著逆轉方向(第6C圖的箭頭b方向)轉動。芯構件21b一旦開始轉動時，在芯構件21b上線圈24是以和芯構件21a逆捲繞方向捲繞。噴嘴62銅樣是在芯構件21b上一邊往返移動一邊將捲繞線圈24均勻地捲繞在芯構件21b上。

再者，芯構件21a和芯構件21b之間的連通是藉線圈彼此加以拘束，因此即使在逆轉時也不會解開，但是萬一即使偏移時，由於會掛在從突緣部51突出的卡止凸部52上，因此可以防止捲繞在芯構件21a的線圈24因逆轉而被解開。

將線圈24捲繞在芯構件21b上時，控制手段再度使轉動驅動手段停止的同時，使噴嘴62朝相鄰的芯構件21c移動，此時同樣不須切斷線圈24在連結的狀態下朝著芯構件21c移動。

一旦將噴嘴62朝著芯構件21c移動時，控制手段對轉動驅動手段發出指令，接收該指令轉動驅動手段朝著和捲繞芯構件21a時的同樣方向(第6D圖的箭頭c方向)開始轉動。

藉此，線圈24沿著芯構件21c的外圍面開始捲繞的同時，使噴嘴62在左右方向往返移動，可以將線圈24均等地捲繞在芯構件21c上。

最後，在芯構件21c捲繞預定量的線圈24時，控制手段停止轉動驅動手段的同時，使噴嘴24回到初始位置完成所有的捲繞作業(捲繞步驟)。也可以進行線圈24的自動切斷，或者以手段切斷。

結束線圈24的捲繞作業時，芯構件21A~21C從捲繞裝置上卸下，移至接著的組裝步驟。該步驟是將芯構件21A~21C首先，如第7A圖表示例如以豎立的狀態安裝，以正中央的芯構件21b為基準，一方的芯構件21a在第7B圖中以左側面為軸反轉180°，將芯構件21a的卡止凸部52嵌入到芯構件21b的卡止凹部53內，藉此，如第7C圖表示，將芯構件21a連結到芯構件21b的左側面。

其次，將芯構件21c在第7C圖中以右側面為軸反轉180°，將芯構件21b的卡止凸部52嵌合於芯構件21c的卡止凹部53內。藉此，如第7D圖表示，芯構件21a~21c在同一平面上連結成扇形。

重複以上的捲線步驟和組裝步驟，分別組裝其餘的V相、W相的各個芯構件21d~21i之後，如第4圖表示連結呈3個組件。最後，將各芯構件21a~21i連結成環狀之後，以嵌入成型的樹脂一體凝固後，完成步驟2。

此外，該例中，定子鐵芯21和絕緣體5雖是形成一體化的狀態下捲繞線圈24，但是也可以僅預先組裝絕緣體5，在此捲繞線圈24之後，插入定子鐵芯21。

藉此，如第11圖表示，可以對於各相的3個芯構件21a~21c捲繞1個線圈24，並且使中間的芯構件21b相對於兩側的芯構件21a和21c呈逆向安裝，藉此可以將芯構件21的線圈24朝著相反方向捲繞。

上述的實施型態中，各芯構件21a~21i是在轉子和定子的縫隙結合為8：9(2n：3n(n為正整數))，將U相、V相、W相各別分開的3個芯構件21a~21c、21d~21f、21g~21i以U→U→U→V→V→V→W→W→W的順序連結成順時鐘方向的環狀，但是對於6：9的縫隙結合同樣包含以下的樣態。

亦即，如第12圖表示，該芯構件21a~21i是將U相、V相、W相以U→V→W→U→V→W→U→V→W的順序連結成順時鐘方向的環狀，對應每一各相的芯構件21A~21i以間歇地配置。該例中，U相的芯構件為21a、21d、21g，V相的芯構件為21b、21e、21h，W相的芯構件為21c、21f、21i。

由於各相的芯構件的構成相同，以下是以U相的芯構件21a、21d、21g為例加以說明。各芯構件21a、21d、21g上捲繞有線圈24，在各芯構件21a、21d、21g之間，導出有連通24a、24b。

如第13圖及第14圖表示，連通24a、24b是在線圈的捲繞時虛擬構件70、70間隔在芯構件21a、21d、21g之間所形成。

虛擬構件70、70是和各芯構件21a~21i的相同形狀所形成，將各芯構件21a~21i和齒面22彼此對向配置。虛擬構件70、70同樣設有上述的連結手段，形成和各芯構件21a~21i連結。

根據上述，控制手段使上述一連續的捲線作業一邊從一端移動到另一端，一邊捲繞在各芯構件21a、21d、21g，其途中的虛擬構件70、70則是在連通24a、24b上捲繞所需長度的線圈24，一起進行線圈24的捲繞處理和連通處理。

該例中，虛擬構件70、70雖是以9縫隙的縫隙結合為例已作說明，但是如第15圖表示，同樣也可以運用在12縫隙的型式。亦即，縫隙結合為2n：3n的場合，將虛擬構件70間隔在各芯構件的各個之間時即可實施於所有的模式。

又，其他的樣態有第61圖表示的18縫隙的定子捲線的配置圖。該定子是將18個芯構件21a~21r以U→U→U→V→V→V→W→W→W→U→U→U→V→V→V→W→W→W的順序配置。

以上的場合，如第17圖表示，以6個芯構件21a~21c、21j~211的3個1組，在該等之間間隔虛擬芯構間70，可藉此形成連通24c。

該例中，芯構件21a~21i(21a~21r)是分別以各個相的3個1組進行捲線作業，但是也可以例如第8圖表示，將所有的芯構件21a~21i以3個1組的方式成串聯排列，從一端側將線圈24捲繞至另外端側。

此外，雖然設置3處的線圈24的噴嘴62，但是也可以1處的噴嘴62在所有的芯構件21a~21i捲繞線圈24之後，將線圈24切斷成各分別的相。

另外，如第18圖表示，也可以對應縫隙結合在直線上配置所需數量的芯構件(21a、21b、…、21n)，從一端朝著另一端捲繞線圈24。此時，也可以在切斷各芯構件21a~21n分離之後，將該等形成環狀組裝，各相分別使連通結線。藉此，可非常廉價地製造芯構件21a~21n。

又，如第19圖及第20圖表示，15縫隙的場合是將15個芯構件21a~21o分別以5個1組，將該等連結在直線上以進行捲線作業。

上述實施型態中，連通的形成雖是使用虛擬構件70，但是例如第13圖中，也可以不使用虛擬構件，在芯構件21a和芯構件21d上分別捲繞多餘相當於連通長度的線圈之後，組裝時解開相當於其連通長度的線圈，分配成連通即可。

2．．．定子

3．．．轉子

4．．．轉子輸出軸

5．．．絕緣體

7a、7b．．．凸部

7c、7d、7e1、7e2、7f1、7f2、7g、7h．．．肋

8a、8b．．．卡止爪

21．．．芯構件

21a~21i．．．芯構件

22．．．齒面

23．．．定子鐵芯

24．．．線圈

51a、51b．．．突緣部

52．．．卡止凸部

53．．．卡止凸部

54、55．．．卡止構件

54a、54b．．．肋構件

55a、55b．．．肋構件

61．．．夾具

62．．．噴嘴

70．．．虛擬構件

81．．．卡止溝槽

231、232．．．徑向滾珠軸承

O．．．中心線

第1圖是以模式表示本發明之一實施型態所涉及的軸向氣隙式電動機的內部構造的剖視圖。

第2圖為上述實施型態的軸向氣隙式電動機的定子的前視圖。

第3A圖為上述定子的芯構件的前視圖。

第3B圖為上述定子的芯構件的透視圖。

第4圖是表示將上述定子各相分割後的狀態的分解透視圖。

第5圖是表示將芯構件重疊後的狀態的部分剖視圖。

第6A~D圖是說明將線圈捲繞在芯構件的步驟的說明圖。

第7A~D圖是說明捲繞線圈後的芯構件的組裝步驟的說明圖。

第8圖是以模式表示將所有的芯構件連結後捲繞線圈的方法的模式圖。

第9A~E圖是表示連結手段的各種變形例的模式圖。

第10A~C圖是表示連結手段的其他變形例的模式圖。

第11圖為2n：3n的縫隙結合的定子捲線的配置圖。

第12圖為2n：3n的縫隙結合的其他樣態的捲線的配置圖。

第13圖是在芯構件之間間隔虛擬構件的狀態的模式圖。

第14圖是說明芯構件的組裝順序的說明圖。

第15圖為2n：3n(12縫隙)的定子捲線的配置圖。

第16圖為8n：9n或10n：9n(18縫隙)的定子捲線的配置圖。

第17圖是表示18縫隙時的虛擬構件的排列狀態的透視圖。

第18圖是表示芯構件的捲線順序的變形例的透視圖。

第19圖是表示15縫隙的定子的芯構件的排列狀態的透視圖。

第20為15縫隙的定子捲線的配置圖。

1．．．軸向氣隙式電動機1

5．．．絕緣體

21a~21i．．．芯構件

22．．．齒面

24．．．線圈

51a．．．突緣部

52．．．卡止凸部

53．．．卡止凸部

54．．．卡止構件

54a、54b．．．肋構件

55a、55b．．．肋構件

Claims (15)

1. 一種軸向氣隙式電動機，係將定子的齒面和轉子的磁性面沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置的軸向氣隙式電動機，其特徵為：上述定子具備以上述軸線為中心呈環狀連結的複數個芯構件，上述各芯構件設有在捲繞線圈時使上述齒面彼此間對向而連結成棒狀用的連結手段；以上述芯構件一方的齒面作為第1齒面，以另一方的齒面作為第2齒面時，設置上述連結手段可連結鄰接的2個上述芯構件的第1齒面和第2齒面，第1齒面彼此間及第2齒面彼此之間。
2. 如申請專利範圍第1項記載的軸向氣隙式電動機，其中，上述芯構件是形成包含定子鐵芯的線軸形狀，上述連結手段是設置在上述芯構件的突緣部的外圍側及/或內周圍側；從上述突緣部起到上述連結手段的上端為止的高度，較從上述突緣部起到上述齒面為止的高度更高。
3. 如申請專利範圍第1項記載的軸向氣隙式電動機，其中，上述芯構件是形成包含定子鐵芯的線軸形狀，上述連結手段是設置在上述芯構件的突緣部的外圍側及/或內周圍側；上述連結手段為包含上述芯構件的任意一方的上述突緣部所形成的凸部和任意另一方的上述突緣部所形成凹部的嵌合部所構成，上述凸部和上述凹部被設置在相對配合的位置上。
4. 如申請專利範圍第1項記載的軸向氣隙式電動機，其中，上述芯構件是形成包含定子鐵芯的線軸形狀，上述芯構件的任意一方的上述突緣部設有作為上述連結手段的卡止爪，藉上述卡止爪連結有鄰接的上述芯構件的任意另一方的上述突緣部。
5. 一種軸向氣隙式電動機，係將定子的齒面和轉子的磁性面沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置的軸向氣隙式電動機，其特徵為：上述定子具備以上述軸線為中心呈環狀連結的複數個芯構件，上述各芯構件設有在捲繞線圈時上述齒面彼此間以對向的狀態連結成棒狀用的連結手段；上述芯構件是形成包含定子鐵芯的線軸形狀，上述連結手段是以上述芯構件的突緣部中，在上述定子的圓周方向及半徑方向相對偏移的成對肋所構成；上述成對肋是將上述成對肋彼此嵌合，藉以設置在拘束上述各芯構件的相對轉動的位置。
6. 一種軸向氣隙式電動機之製造方法，係將定子的齒面和轉子的磁性面沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置的軸向氣隙式電動機之製造方法，其特徵為，具備：上述定子具有呈環狀連結的複數個芯構件，將上述各芯構件以該等齒面彼此對向而棒狀地連結的連結步驟；從連結後的上述各芯構件的一端側至另一端側依序捲繞線圈的捲線步驟；及將捲繞線圈後的上述各芯構件連結呈環狀 的組裝步驟。
7. 如申請專利範圍第6項記載的軸向氣隙式電動機之製造方法，其中，上述連結步驟中，以將上述各芯構件各相分開後連結。
8. 如申請專利範圍第7項記載的軸向氣隙式電動機之製造方法，其中，上述定子包含9個上述芯構件，該等是以各相為3個1組連結。
9. 如申請專利範圍第6項記載的軸向氣隙式電動機之製造方法，其中，鄰接的上述芯構件為不同極，因此交替反轉連結上述芯構件。
10. 如申請專利範圍第6項記載的軸向氣隙式電動機之製造方法，其中，上述鄰接的上述芯構件為不同極，因此相對於不同極的上述芯構件的捲線方向，形成和上述兩端的芯構件的捲線方向的相反方向。
11. 如申請專利範圍第6項記載的軸向氣隙式電動機之製造方法，其中，上述捲線步驟是從上述芯構件的一端側到另一端側為止不切斷上述線圈即進行一次捲繞。
12. 一種軸向氣隙式電動機之製造方法，係將定子的齒面和轉子的磁性面沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置的軸向氣隙式電動機之製造方法，其特徵為：上述定子具備連結成環狀的複數個芯構件，使上述各芯構件和該等齒面彼此間對向，在預定的上述各芯構件之間配置虛擬構件之後，從上述各芯構件的一端側朝著另一 端側不切斷線圈即連續地捲繞在上述芯構件上，同時在上述虛擬構件上捲繞相當於架設在上述各芯構件之間的連通線長度的線圈。
13. 如申請專利範圍第12項記載的軸向氣隙式電動機之製造方法，其中，上述轉子和上述定子的縫隙結合為2n：3n(n為正整數)時，將上述虛擬構件間隔在上述各芯構件的每1個之間。
14. 如申請專利範圍第12項記載的軸向氣隙式電動機之製造方法，其中，上述轉子和上述定子的縫隙結合為8n：9n或者10n：9n(n為正整數)時，將上述虛擬構件間隔在上述各芯構件的每3個之間。
15. 一種軸向氣隙式電動機之製造方法，係將定子的齒面和轉子的磁性面沿著上述轉子的輸出軸的軸線方向以預定的空隙對向配置的軸向氣隙式電動機之製造方法，其特徵為：上述定子具備呈環狀連結的複數個芯構件，配置上述各芯構件使該等的齒面彼此間對向，從上述各芯構件的一端側朝著另一端側不切斷線圈即可連續地捲繞於上述芯構件之後，各芯構件在切斷架設在該等之間的連通線，連結成環狀之後，將上述連通線彼此間以各相結線所構成。