TWI678054B - 軸向間隙型旋轉電機及其製造方法 - Google Patents

軸向間隙型旋轉電機及其製造方法 Download PDF

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山崎克之
Katsuyuki Yamazaki
鵜澤健児
Kenji Uzawa
高橋秀一
Shuuichi Takahashi
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日商日立產機系統股份有限公司
Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd.
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Abstract

本發明充分發揮樹脂模塑定子之優點且追求性能方面、可靠方面、作業方面之優點。本發明係一種軸向間隙型旋轉電機,其具有:定子,其係由於旋轉軸向具有磁通面之複數個芯單元以上述旋轉軸為中心環狀地排列而成;轉子,其與上述定子之磁通面於軸向面對向;殼體,其具有儲存該定子之內筒空間;及模塑樹脂,其覆蓋上述定子之一部分或全部並且將該定子與上述內筒空間之內周一體地連接;上述殼體具有於上述內筒空間之內周之一部分以向軸心側之特定厚度沿著上述內周的環狀之厚壁部,上述模塑樹脂與上述內筒空間內周之軸向交界包含於上述厚壁部之徑向投影面之區域內。

Description

軸向間隙型旋轉電機及其製造方法
本發明係關於一種軸向間隙型旋轉電機,且關於具有樹脂模塑定子之軸向間隙型旋轉電機及其製造方法。
已知有一種軸向間隙型旋轉電機。例如,軸向間隙型旋轉電機有以如下方式構成之2轉子-1定子型之軸向間隙型旋轉電機等,該2轉子-1定子型之軸向間隙型旋轉電機係於旋轉軸向以一對圓板形狀之轉子對向之方式配置,於該一對轉子之間,於軸向隔著特定之間隙而夾入定子。有如下等態樣:轉子由作為基台之背軛及於旋轉方向配置有複數個之磁鐵而構成,定子由以磁通面為軸向而配置於旋轉方向之複數個芯單元構成。
又,軸向間隙型旋轉電機亦有藉由利用樹脂將定子與外殼內週一起一體地進行模塑,而確保絕緣性或耐久性之提高或外殼內之定子之固定的構成者。專利文獻1揭示一種軸向間隙型旋轉電機,其於外殼內周,具備螺旋狀之凸部或以特定間隔排列於旋轉方向之複數個卡止突起,且於軸心側,具備複數個定子芯沿著外殼內周而環狀地排列且對外殼與定子封入樹脂而一體地構成之樹脂模塑定子。專利文獻1可藉由凸部或卡止突起而使定子之外殼內固定更確實。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:國際公開WO2013/121590
軸向間隙型旋轉電機具有軸短化(扁平構造)或因能夠增大平均體格之定子、轉子之對向面積而能高效率化之優點。於使該等優點最大化時,重要的是管理定子、轉子間之狹小之間隙或確保構成零件彼此之氣密性。
於將定子與稱為外殼之儲存殼體內一起模塑成型時,存在樹脂自樹脂模具與殼體內周之間隙向轉子側洩漏之虞。尤其,因絕緣性或定子之穩定設置之要求,而存在樹脂之封入壓成為高壓之傾向,其亦存在助長樹脂洩漏之虞。
將漏出至殼體內周之樹脂放置不動,則亦存在藉由旋轉驅動時之振動或經時變化等而剝落之虞。亦認為若剝離之樹脂片進入至間隙間,則會導致磁通面或磁鐵面損傷,或對其他驅動零件等帶來影響,於性能或可靠方面存在問題。
相對於此,即便於樹脂封入後,於將樹脂模具抽出之後將洩漏之樹脂去除,亦存在伴隨該作業而令殼體內周或定子面損傷之保養方面之問題或作業性降低之問題。
期望一種使樹脂模塑定子之優點充分發揮且可追求性能方面、可靠方面、作業方面之優點之技術。
為了解決上述問題,例如採用申請專利範圍中記載之構成等。即,一種軸向間隙型旋轉電機,其具有:定子,其係由複數個芯單元以上述旋轉軸為中心環狀地排列而成,該等複數個芯單元於旋轉軸向具有磁通面;轉子,其與上述定子之磁通面於軸向面對向;殼體,其具有儲存該定子之 內筒空間;及模塑樹脂,其覆蓋上述定子之一部分或全部並且將該定子與上述內筒空間之內周一體地連接;上述殼體具有於上述內筒空間之內周之一部分以向軸心側之特定厚度沿著上述內周的環狀之厚壁部,上述模塑樹脂與上述內筒空間內周之軸向交界包含於上述厚壁部之徑向投影面之區域內。
進而,一種軸向間隙型旋轉電機之製造方法,該軸向間隙型旋轉電機具有:定子,其係由複數個芯單元以上述旋轉軸為中心環狀地排列而成,該等複數個芯單元於旋轉軸向具有磁通面;轉子,其與上述定子之磁通面於軸向面對向;殼體,其具有儲存該定子之內筒空間;及模塑樹脂,其覆蓋上述定子之一部分或全部並且將該定子與上述內筒空間之內周一體地連接;且該軸向間隙型旋轉電機之製造方法包含:配置步驟,其係於上述厚壁部之軸向寬度內,於包含上述定子之軸向寬度之位置,將上述定子配置於上述內筒空間;密封構件配置步驟,其係將具有與上述厚壁部之軸向端部之內徑大致一致之內徑、且藉由來自軸向之按壓而使形狀於徑向發生變化的環狀之密封構件以與上述軸向端部對向之方式配置;按壓步驟,其係自上述內筒空間之軸向開口插入具有大於上述厚壁部之內徑之外徑的樹脂模具,將上述密封構件按壓至上述軸向端部;及封入步驟,其係將上述模塑樹脂自上述樹脂模具之樹脂封入口向上述定子側封入,將上述定子及上述厚壁部內周一體地進行模塑。
根據本發明之一態樣,模塑樹脂於轉子側剝離之虞降低,具有性能、可靠性、耐久性、作業性提高之效果。
本發明之其他問題、構成、效果可根據以下之記載而明瞭。
1‧‧‧外殼
2‧‧‧托架
3‧‧‧軸承
4‧‧‧旋轉軸
5‧‧‧永久磁鐵
6‧‧‧背軛(基台)
7‧‧‧轉子
8‧‧‧芯
9‧‧‧線圈
10‧‧‧模塑樹脂
11‧‧‧繞線架
12‧‧‧定子
12a‧‧‧芯單元
13‧‧‧厚壁部
13a‧‧‧(厚壁部之)軸向端面
14‧‧‧連結構件
15‧‧‧密封構件
15b‧‧‧密封構件
30‧‧‧導線(連接線、引出線)
31‧‧‧導線保持構件
33‧‧‧引出口
100‧‧‧軸向間隙型電動機(馬達)
A‧‧‧上模具
Aa‧‧‧上模具
A5‧‧‧槽
A10‧‧‧下模具
B‧‧‧下模具
Bb‧‧‧下模具
B5‧‧‧槽
C‧‧‧中模具
L1‧‧‧(厚壁部之)軸向寬度尺寸
L2‧‧‧(定子之)軸向寬度尺寸
L3‧‧‧(模塑樹脂與厚壁部之)交界間之軸向寬度尺寸
圖1係模式性地表示應用有本發明之實施例1之軸向間隙型馬達之構成之軸向縱剖視圖。
圖2(a)、(b)係模式性地表示實施例1之軸向間隙型馬達之芯單元及定子之外觀構成之立體圖。
圖3(a)、(b)係模式性地表示實施例1之軸向間隙型馬達之導線構成及向外殼內之配置構成之情況之立體圖。
圖4係模式性地表示實施例1之軸向間隙型馬達之樹脂模塑步驟之情況之剖視圖。
圖5(a)~(c)係表示實施例1之樹脂模塑步驟中所使用之樹脂模具及密封構件之構成之模式圖。
圖6(a)、(b)係模式性地表示實施例1之軸向間隙型馬達之樹脂模塑步驟中之密封構件之變形之情況之狀態轉移圖。
圖7係模式性地表示實施例1之軸向間隙型馬達之樹脂模塑步驟後之構成之縱剖視圖。
圖8(a)、(b)係模式性地表示應用有本發明之實施例2之軸向間隙型馬達之樹脂模塑步驟中之密封構件之變形之情況之狀態轉移圖。
圖9係模式性地表示實施例2之軸向間隙型馬達之樹脂模塑步驟後之情況之縱剖視圖。
圖10(a)~(c)係模式性地表示應用有本發明之變化例之軸向間隙型馬達之厚壁部、密封構件及樹脂模具之構成之縱剖視圖。
圖11係模式性地表示應用有本發明之變化例之軸向間隙型馬達之外殼之構成之縱剖視圖。
以下,使用圖式對應用有本發明之實施例即軸向間隙型電動機(以下,存在僅稱為「馬達」之情形)100詳細地進行說明。再者,本實施例係以馬達為例,但本發明亦可應用於產生器。
[實施例1]
圖1模式性地表示馬達100之旋轉軸向縱剖面。馬達100具備外殼1、托架2、軸承3、旋轉軸4、轉子7及定子12。外殼1係馬達外殼,且係儲存定子等之殼體之例。外殼1具有包含筒形狀且內含旋轉軸4、轉子7及定子12之內筒空間。
轉子7具有圓盤狀之背軛6作為基台,於背軛6之定子側之面,配置複數個(永久)磁鐵5。磁鐵5包含大致梯形或扇形等各種形狀,以旋轉軸4為中心而於旋轉方向環狀地配置,鄰接之磁鐵5彼此之磁極不同。再者,亦可構成為,將磁鐵5設為1個環狀體,使磁化時鄰接之極不同。
背軛6之中央具有軸向之貫通孔,且以與貫通於其之旋轉軸4一起旋轉之方式固定。轉子7係以與定子12於軸向隔著特定之間隙而夾著該定子12之方式配置2個。本實施例中例示所謂1定子、2轉子構成,但本發明於不脫離其主旨之範圍內,並不限定於定子或轉子之數量。
旋轉軸4係延伸方向之兩端部經由徑向或推力方向之軸承3而能夠旋轉地軸支於托架2。
定子12係具有芯8或線圈9等之複數個芯單元12a以旋轉軸4為中心而環狀地配置而成。又,定子12係具有將該等複數個芯單元12a彼此一體地覆蓋之模塑樹脂10之所謂模塑定子。配置模塑樹脂10之後,定子12之中央亦具有貫通於軸向之孔,旋轉軸4非接觸地貫通該孔。
又,模塑樹脂10亦具有將定子12固定於外殼1之功能。模塑樹脂10係利用封入樹脂之封入裝置之封入壓,而流入至配置於下述外殼1之一部分之內周之厚壁部13與芯單元12a之間或環狀地配置之複數個芯單元12a之間,藉此,將定子12一體地連接、固定於外殼1之內筒空間。模塑樹脂10亦可為覆蓋定子12之全部之構成,例如,可應用芯8之軸向端面之一部分不被覆蓋而露出等各種模塑態樣。
圖2模式性地表示芯單元12a及定子12之構成。
圖2(a)表示芯單元12a之外觀立體圖。芯單元12a具有芯8、繞線架11及線圈9。芯8能夠應用由鋼板或箔體積層而形成之積層芯、壓粉芯、由削出而形成之芯等各種構成,具有大致梯形之柱體形狀。再者,芯亦可為梯形或柱體以外之構成。繞線架11係絕緣構件,可應用各種構成,於本實施例中,應用具有樹脂性之筒形狀之構件。於繞線架11之內筒配置芯8,於繞線架11之外筒捲繞線圈9。
如圖2(b)所示,表示複數個芯單元12a呈環狀配置之定子12之外觀立體圖。各芯單元12a係將具有大致梯形之剖面形狀之各芯單元12a之上底側朝向旋轉軸4側而呈環狀地配置,於負載側、反負載側端面之徑向外周,藉由將彼此連接之連結構件14而緊固。再者,於本發明中,定子之構成並不限定於該例。
圖3表示定子12及將其配置於外殼1之情況。如圖3(a)所示,於定子12之反負載側之周圍,自各芯單元12a引出之導線(連接線)30沿著外殼1之內周面而配置。再者,於本實施例中,圖示3根導線30,但並不限定於此。導線30藉由與繞線架11之下底側凸緣連接之導線保持構件31而保持於外殼1之內周面。
封入模塑樹脂10之前,如圖3(b)所示,定子12配置於外殼1之內筒。外殼1具有用以將導線30引出至外殼之外部之引出口33。沿著外殼1之內周而配置之導線30最終自引出口33引導至外部,與電源等連接。引出口33亦可為複數個,其位置亦並不限定於本例。
再者,詳細情況將於下文敍述,於本實施例中,導線30及導線保持構件31均與定子12一起由模塑樹脂10進行模塑。
圖4模式性地表示封入模塑樹脂10之步驟例。再者,於本圖中,與圖3之上下(圖中之上下)顛倒,將圖之上側作為負載側進行說明。下模具B自外殼1之反負載側之開口進入至內筒空間,定子12配置於外殼1之內筒空間。於定子12之中央配置中模具C。繼而,上模具A自外殼1之負載側開口插入至內筒空間,藉此,將定子12定位於由外殼1之厚壁部13內周、上模具A、下模具B及中模具C所圍繞之空間。
此處,定子12於軸向位於外殼1之厚壁部13之寬度內。厚壁部13係於外殼1內周之軸向中央部分,以特定之厚度於軸心側成為厚壁的部分。厚壁部13具有於軸向及周向連續且以相同厚度於軸心方向成為環狀之凸部的形狀。再者,厚壁部13之所有區域無需為相同厚度部分,厚壁部13之一部分亦可具有向外周向之凹部等。如以下所述,只要為可確保殼體相對於模塑樹脂10之封入壓力之耐性的構成,則只要厚壁部13由於軸向及周向以相同厚度連續之部分大致構成即可獲得效果。
模塑樹脂10為了絕緣性、定子12之耐久性、外殼內之確實之固定,較佳為將樹脂無間隙地充分流入至芯單元12a間或外殼內周之間。因此,亦存在模塑樹脂10之封入壓成為高壓之情形。外殼1必須可充分抵抗來自內部之高壓環境,故而藉由使曝露於高壓之模塑區域具有厚壁部13,可確 保向徑向之壓力耐性。
模塑樹脂10係自上模具A、下模具B之樹脂封入孔(未圖示)封入至圍繞空間(定子12側)。模塑樹脂10流入至芯單元12a間、芯單元12a之軸向端面之一部分或全部、定子12與外殼1之厚壁部13之間等,進行定子12之絕緣及與外殼1之固定。再者,於模塑樹脂10之封入後,使上模具A、下模具B及中模具C於軸向分離。
此處,藉由模塑樹脂10之封入,而使定子12成為模塑定子,存在樹脂自上模具A或下模具B與外殼1內周之間隙洩漏之虞。自樹脂洩漏之方面而言,較佳為設為上模具A、下模具B之外徑與外殼2之內徑儘可能無間隙之尺寸,但於作業性或成本方面,要達到使間隙完全消失之精度還存在問題。又,自定子12之穩定性固定及絕緣之可靠性之方面而言,上文已敍述了存在以將模塑樹脂10無間隙地流入至定子12及外殼1內周間之方式使樹脂之封入壓成為高壓之情形,但該壓力亦發揮助長樹脂洩漏之作用。於模塑樹脂之封入後,將自間隙漏出之模塑樹脂10剝離自作業方面而言不佳,又若直接使之硬化而放置,則亦存在導致經時劣化等或因驅動振動所引起之自然剝離,對定子12或轉子7等零件帶來影響之虞。
因此,本實施例之特徵之一在於:具有於外殼1之厚壁部13之軸向寬度內,配置定子10及對其進行模塑之模塑樹脂10之構成。換言之,本實施例之特徵之一在於:外殼1之內周與和其相接之模塑樹脂10之交界位於厚壁部13之軸向寬度內之構成。進而,換言之,本實施例之特徵之一在於:模塑樹脂10與和其相接之外殼1之內周之軸向寬度成為厚壁部13之軸向寬度以內,且兩者之軸向之接觸區域成為厚壁部13之徑向投影面以內。
使用圖5及圖6對實現此種構成之構成及一方法進行說明。
圖5(a)係自定子12側觀察上模具A之情形時之前視圖。上模具A具有較外殼1之內筒內徑稍小且較厚壁部13之內徑大之外徑。於與定子10之對向面之靠外周,具有特定深度之環狀之槽A5(圖中由影線表示)。
圖5(b)模式性地表示圖5(a)O-O′線之沿箭頭方向觀察之剖面。槽A5係配置圖5(c)所示之環狀之密封構件15之場所。於本實施例中,密封構件15之剖面直徑與槽A5之槽寬度為大致相同之直徑或略大於其,於配置於槽A5時,即便上下顛倒,密封構件15亦不會自槽A5脫落。又,槽A5之深度成為較密封構件15之剖面直徑小。如此,可將密封構件15與下述厚壁部13之軸向端面13a(階差面)對向配置。再者,密封構件15之剖面形狀係以圓形或橢圓形進行說明,但亦可為矩形等其他形狀。
密封構件15係將外殼1之厚壁部13之軸向端面13a與上模具A之抵接面密封之構件。密封構件15位於進入至外殼1之上模具A與厚壁部13之軸向端面13a之間的位置,藉由被兩者夾著並受按壓而變形,使厚壁部13與上模具A外周側之抵接面之間隙充分密封。藉此,可防止模塑樹脂10向轉子側洩漏。
於本實施例中,密封構件15係以應用橡膠、軟性樹脂之彈性構件而進行說明,但本發明並不限定於此。例如,根據上模具A及厚壁部13間之按壓力之大小或兩者之材質等,亦能夠應用金屬或硬質樹脂等。例如,於上模具A為不鏽鋼、厚壁部13為鐵之情形時,作為密封構件15應用硬度較兩者低之鋁等。或者,於密封構件15使用鋁等金屬之情形時,自馬達100之保養之方面而言,較佳為硬度至少較構成軸向端面13a之材料低。
如此,雖依賴於厚壁部13之軸向端面13a及上模具A之抵接面之平滑度,但只要為其允許之條件,則即便因按壓引起鋁等金屬變形亦可獲得密 封效果。
又,如圖5(a)等所示,於本實施例中,槽A5之內側之邊緣之位置位於較厚壁部13之軸向端面13a之軸心側角(兩點鏈線)靠外側。使用圖6,對此種構成等之優點詳細地進行說明。
圖6(a)模式性地表示上模具A進入至外殼1之情況,圖6(b)模式性地表示上模具A與厚壁部13抵接之情況之狀態轉移。如圖6(a)所示,直至受到按壓為止維持剖面形狀。如圖6(b)所示,上模具A及厚壁部之軸向端面13a抵接,藉由按壓而使密封構件15變形。如上所述,槽A5之內側之邊緣之位置為較厚壁部13之軸向端面13a之軸心側角靠外側。即,藉由按壓而產生變形之密封構件15亦向軸心側擴大且該擴大部分亦藉由上模具A及軸向端面13a而於軸向被充分按壓,可期待密封面積之增加。
又,藉由密封構件15而將間隙密封,模塑樹脂10之封入壓越為高壓,則欲將密封構件15向外周側推出之力越增加。進而,由於在密封構件15與上模具A之間亦產生高壓,故而亦存在樹脂自該部分漏出之虞。因此,於本實施例中,由於係密封構件15保持於上模具A之槽A之構成,故而,首先,藉由使槽A5牢固地保持密封構件15,而防止密封構件15本身向外周側擴張。繼而,密封構件15與槽A5之間成為迷宮式構成,此種構成可防止模塑樹脂10自密封構件15與槽A5間洩漏。
圖7模式性地表示於模塑樹脂10之封入後,將各樹脂模具卸除之狀態下之定子12及外殼1之旋轉軸向縱剖面。負載側及反負載側之模塑樹脂10與厚壁部13之交界間軸向尺寸亦同等或模塑樹脂10較短。即,其原因在於,厚壁部之軸向端面13a、密封構件15等之密封作用防止樹脂向轉子7側洩漏。藉此,馬達100之性能、可靠性提高並且不會產生剝離洩漏之樹 脂之步驟。
進而,厚壁部13之軸向之寬度尺寸L1成為定子12之軸向寬度尺寸L2以上。即,相對於壓入模塑樹脂10時之壓力,外殼13可獲得充分之壓力耐性。若高密度地流入模塑樹脂10,大大有助於馬達100之絕緣性、耐久性。藉由至少於施加高壓(尤其向徑向之高壓力)負載之部分存在厚壁部13,可實現該效果。再者,若僅使高壓負載部分為厚壁,則可使其他部分薄壁化,亦可實現輕量化,關於薄壁部分,亦可謂空間上之自由度提高。
再者,對負載側進行了說明,關於反負載側之密封亦與上述上模具A相同地,下模具B與密封構件15及厚壁部之軸向端面13a一起藉由相同之作用而發揮相同之效果。
尤其,於本實施例中,模塑樹脂10將導線30亦與定子等一體地進行模塑,又,樹脂流入至引出口33之一部分或甚至全部,藉此,可對定子12及構成其之零件充分地一體進行模塑並且亦可防止模塑樹脂10之洩漏,亦可謂可靠性等獲得顯著效果。
以上係用以實施本發明之實施例1。根據實施例1,可謀求馬達100之性能、耐久性、可靠性、作業性等之提高。
[實施例2]
對實施例2進行說明。實施例2與實施例1之主要之不同點為以下之2點。
第1,上模具之構成為,於與定子之對向面外周側不具有槽而外周角為階差,於該階差配置密封構件。
第2,自芯單元引出之導線於實施例1中係較定子向軸向之反負載側突出而配置,相對於此,於實施例2中構成為,於定子之徑向投影面內之 位置配置引出口,使模塑樹脂10對於其等與定子12一起一體地流入。
再者,於以下之說明中,存在對具有與實施例1相同之作用、效果之構件使用相同符號,省略詳細之說明之情形。
圖8模式性地表示實施例2之上模具Aa(下模具Ba亦相同)及密封構件15b之局部放大剖面。如圖8(a)所示。上模具Aa之定子12側之外周角具有階差A10。階差A10之軸向尺寸(寬度)較密封構件15b之剖面直徑大、同等或小均可。較佳為,階差A10之徑向尺寸(寬度)較密封構件15b之剖面直徑小。密封構件15b係剖面直徑較實施例1之密封構件15b大之彈性構件。
如圖8(b)所示,上模具Aa進入至外殼1之內筒,最終密封構件15b與厚壁部13之軸向端面13a抵接。藉由按壓而使密封構件15b以向軸心側及外周側擴展之方式變形。此處,於本實施例中,較階差A10靠軸心側之上模具Aa進入至較厚壁部13之軸向尺寸稍微短之位置為止。藉由此種構成,而使密封構件15b於厚壁部之軸向端面13a與階差A10之間更複雜地變形。於圖8(b)之例中,已變形之密封構件15b之一部分變形進入至上模具Aa之前進方向側為止,產生積極之密封作用。
圖9模式性地表示於圖8(b)之模塑樹脂10之封入步驟後,將各樹脂模具自外殼1抽出之狀態下之定子12、模塑樹脂10及外殼1之軸向縱剖面。模塑樹脂10與厚壁部之軸向端面13a之外殼內周面之交界於負載側、反負載側均不位於較軸向端面13b靠外側(L3以內)。換言之,亦可存在交界位於自軸向端面13a之軸心側角偏向軸向內側(定子12側)之情形。
又,定子12及模塑樹脂10包含於厚壁部13之徑向投影面以內。即,不產生如沿著外殼內周漏出、貼附於薄壁之樹脂毛邊。進而,模封時之施加有高壓負載之殼體部分僅係厚壁部13,具有高壓耐性且助長模塑樹脂 10迂迴流入。因此,可謂有助於馬達100之性能、可靠性、耐久性、作業性之提高。
[變化例]
以上,對實施例1及2進行了說明,使用圖10、圖11對密封構件15(15b)或外殼1之厚壁部13之變化例進行說明。
圖10表示上模具(下模具)、厚壁部、密封構件之各種構成。
圖10(a)之構成係,上模具A具有複數個(於圖中為2個)如實施例1所示之槽A5,且於該槽A5之各者配置密封構件15。再者,複數個槽A5之關係係,內含有於軸心側鄰接之槽A5及直徑與其不同且鄰接於軸心側之槽A5。隨之,配置於各密封構件15之各密封構件15之直徑亦具有相同之關係。因密封構件15具有複數個,故,亦可謂密封性得以確保乃至提高。
圖10(b)之特徵在於,上模具A之槽A5為1個,以使複數個密封構件15之一者於軸心側內含另一者之方式連續地配置。即便為該構成亦可確保乃至提高密封性。
圖10(c)表示厚壁部之軸向端面13a向上模具A(或下模具B)之進入方向傾斜之傾斜形狀之情況。即,於實施例1等中,係軸向端面13a具有朝向軸心成為鉛垂之階差面而構成之例,本變化例係成為朝向軸心側傾斜之階差之構成例。又,上模具A之外周側角亦具有如沿著軸向端面13a之相反傾斜形狀。於具有此種嵌合關係之軸向端面13a與上模具A之外周角之間,配置密封構件15。密封構件15之形狀與其他例相同,剖面既可為圓形,亦可如圖10(c)所示為板狀之環狀體。、此種構成亦可期待密封性之確保或提高。
圖11表示外殼1之厚壁部13之變化例。於上述之例中,係厚壁部自外 殼1內筒壁朝向軸心側成為厚壁之構成,於本變化例中,特徵之一在於:不僅於軸心側而且於外周側亦成為厚壁之形狀。例如,係於使樹脂之封入壓更高壓化之情形時或使外殼1之耐壓部分以外進而薄壁化之情形時均較佳之形狀。進而,若使軸心側之厚壁部13之厚度更薄則相應地可使定子12等成為大徑。為了相應地確保不足之耐壓強度,亦可利用使厚壁部13偏向外周側等方法。
圖11模式性地表示變化例之外殼1、定子12、模塑樹脂10之縱剖視圖。本變化例之特徵之一在於:厚壁部13並非僅於軸心側厚壁,於外周側亦成為厚壁。
以上,對用以實施本發明之各種例進行了說明,但本發明並不限定於上述之構成等,可於不脫離其主旨之範圍內採用各種構成。亦可將一實施例中之構成之一部分或全部應用於其他實施例之構成,亦可將一部分之構成省略。
尤其,於上述實施例等中,例示了於負載側及反負載側之兩側,實施軸向端面13a(階差)及密封構件10之密封等,但亦可僅於任一者應用此種構成。
又,於上述實施例中,列舉針對永久磁鐵型電動機之應用例進行了說明,但亦可應用於感應型,亦可不僅應用於電動機而且應用於發電機。

Claims (17)

  1. 一種軸向間隙型旋轉電機,其具有:定子,其係由複數個芯單元以上述旋轉軸為中心環狀地排列而成,該等複數個芯單元於旋轉軸向具有磁通面;轉子,其與上述定子之磁通面於軸向面對向;殼體,其具有儲存該定子之內筒空間;及模塑樹脂,其覆蓋上述定子之一部分或全部並且將該定子與上述內筒空間之內周一體地連接;上述殼體具有於上述內筒空間之內周之一部分以向軸心側之特定厚度沿著上述內周的環狀之厚壁部,上述模塑樹脂與上述內筒空間內周之軸向交界包含於上述厚壁部之徑向投影面之區域內。
  2. 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中上述厚壁部之軸向負載側及反負載側之至少一端部係以自上述內筒空間內周向旋轉軸心方向之階差而形成,上述軸向交界自上述階差之旋轉軸心側角位於軸向內側。
  3. 如請求項2之軸向間隙型旋轉電機,其中上述階差係朝向上述旋轉軸心方向成為鉛垂者。
  4. 如請求項2之軸向間隙型旋轉電機,其中上述階差係朝向上述旋轉軸心方向而傾斜者。
  5. 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中上述厚壁部之軸向負載側及反負載側之至少一端部係以自上述內筒空間內周向旋轉軸心方向之階差而形成,上述模塑樹脂並非配置於上述階差之表面。
  6. 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中上述厚壁部具有於軸向及周向以相同厚度連續之部分。
  7. 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中自上述芯單元引出之導線沿著上述內筒空間之內周而配置,上述模塑樹脂將上述導線與上述定子一起一體地進行模塑。
  8. 如請求項7之軸向間隙型旋轉電機,其中上述殼體具有用以將上述導線引出至外部之引出口,該引出口配置於包含於上述厚壁部之徑向投影面內之位置,上述模塑樹脂將該引出口之一部分或全部與上述導線一起一體地進行模塑。
  9. 如請求項7之軸向間隙型旋轉電機,其中上述殼體具有用以將上述導線引出至外部之引出口,該引出口配置於包含於上述定子之徑向投影面內之位置,上述模塑樹脂將該引出口之一部分或全部與上述導線一起一體地進行模塑。
  10. 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中上述厚壁部於上述殼體之徑向外周側亦成為厚壁。
  11. 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中該旋轉電機係電動機或發電機,且係磁鐵型或感應型。
  12. 一種軸向間隙型旋轉電機之製造方法,該軸向間隙型旋轉電機具有:定子,其係由複數個芯單元以上述旋轉軸為中心環狀地排列而成,且該等複數個芯單元於旋轉軸向具有磁通面;轉子,其與上述定子之磁通面於軸向面對向;殼體,其具有儲存該定子之內筒空間;及模塑樹脂,其覆蓋上述定子之一部分或全部並且將該定子與上述內筒空間之內周一體地連接;且該軸向間隙型旋轉電機之製造方法包含:配置步驟,其係於上述厚壁部之軸向寬度內,於包含上述定子之軸向寬度之位置,將上述定子配置於上述內筒空間;密封構件配置步驟,其係將具有與上述厚壁部之軸向端部之內徑大致一致之內徑、且藉由來自軸向之按壓而使形狀於徑向發生變化的環狀之密封構件以與上述軸向端部對向之方式配置;按壓步驟,其係自上述內筒空間之軸向開口插入具有大於上述厚壁部之內徑之外徑的樹脂模具,將上述密封構件按壓至上述軸向端部;及封入步驟,其係將上述模塑樹脂自上述樹脂模具之樹脂封入口向上述定子側封入,將上述定子及上述厚壁部內周一體地進行模塑。
  13. 如請求項12之軸向間隙型旋轉電機之製造方法,其中上述按壓步驟包含如下步驟:對上述密封構件向軸向按壓,直至上述密封構件之向軸心方向之變形端自上述厚壁部之軸向端面之軸心側角到達至軸心側之範圍為止。
  14. 如請求項12之軸向間隙型旋轉電機之製造方法,其中上述密封構件配置步驟包含如下步驟:於位於與上述厚壁部之軸向端部對向之上述樹脂模具之面的環狀之槽,配置上述密封構件。
  15. 如請求項12之軸向間隙型旋轉電機之製造方法,其中上述密封構件配置步驟包含使複數個密封構件與上述軸向端部對應之步驟,該等複數個密封構件包含於上述厚壁部之軸向端部之徑向寬度內且具有不同之直徑、且存在鄰接之一密封構件於軸心方向內含於另一密封構件的關係。
  16. 如請求項12之軸向間隙型旋轉電機之製造方法,其中上述密封構件包括硬度至少較上述軸向端部之硬度低的構件。
  17. 如請求項12之軸向間隙型旋轉電機之製造方法,其中上述密封構件係包括橡膠或樹脂之彈性體。
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