WO2017199355A1 - アキシャルギャップ型回転電機 - Google Patents

アキシャルギャップ型回転電機 Download PDF

Info

Publication number
WO2017199355A1
WO2017199355A1 PCT/JP2016/064673 JP2016064673W WO2017199355A1 WO 2017199355 A1 WO2017199355 A1 WO 2017199355A1 JP 2016064673 W JP2016064673 W JP 2016064673W WO 2017199355 A1 WO2017199355 A1 WO 2017199355A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axial
gap type
electrical machine
rotating electrical
type rotating
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/064673
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博洋 床井
高橋　秀一
恭永 米岡
利文 鈴木
健児 鵜澤
山崎　克之
酒井　亨
正木　良三
Original Assignee
株式会社日立産機システム
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立産機システム filed Critical 株式会社日立産機システム
Priority to CN201680081215.8A priority Critical patent/CN108604845B/zh
Priority to JP2018517986A priority patent/JP6596584B2/ja
Priority to US16/097,738 priority patent/US10992203B2/en
Priority to EP16902374.4A priority patent/EP3460960B1/en
Priority to PCT/JP2016/064673 priority patent/WO2017199355A1/ja
Priority to TW106112279A priority patent/TWI646758B/zh
Priority to TW107140641A priority patent/TWI727223B/zh
Publication of WO2017199355A1 publication Critical patent/WO2017199355A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/06—Machines characterised by the wiring leads, i.e. conducting wires for connecting the winding terminations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/12—Machines characterised by the bobbins for supporting the windings

Definitions

  • the present invention relates to an axial gap type rotating electric machine, and more particularly to an axial gap type rotating electric machine having a wiring holding portion for holding a jumper wire.
  • An axial gap type rotating electrical machine has a cylindrical stator (stator) and a disk-shaped rotor (rotor) arranged to face each other, and is considered to be suitable for a thinner structure than a radial gap type rotating electrical machine. .
  • the connecting wire drawn from the stator winding is often arranged on the outer diameter side of the rotor. It is also preferable to fix the connecting wire with resin or the like together with the core and the winding so as not to move.
  • Patent Document 1 is an axial air gap type electric motor, and includes a connecting wire processing portion extending in the axial direction on the outer peripheral side of an insulator end surface constituting a core member, and a rotational direction on the outer diameter side of the connecting wire processing portion.
  • positions a crossover and supports the crossover of each core member via the adjacent crossover process part is disclosed.
  • Patent Document 1 has a configuration in which a crossover processing unit is arranged on each core member. For this reason, it has the characteristic that the separation distance between adjacent crossover processing parts becomes large.
  • the connecting wire is linearly arranged between the connecting wire processing units, and the connecting wire is positioned on the inner diameter side.
  • crossover lines are arranged linearly between adjacent crossover processing units, the crossover lines form a polygonal area.
  • a resin-molded stator in which the connecting wire processing portion and the connecting wire are integrally molded with resin together with the core member, there arises a problem that only a resin die having a size inscribed in the polygonal region can be used.
  • the crossover processing section of Patent Document 1 has a flat surface (for example, a side surface on the inner diameter side) in contact with the resin mold, and the resin is sealed in such a state that the flat surface and the resin mold are in contact with each other.
  • the resin at the contact portion may be thinned. In such a thinned portion, there is a high possibility that the resin is peeled off due to vibration during driving and aging, and the peeled resin may adversely affect the electrical and mechanical elements.
  • a stator in which a plurality of core units having at least a core, windings arranged on the outer periphery of the core, and crossovers drawn from the windings are arranged annularly around the rotation axis, and an axial end surface of the core and a gap
  • An axial gap type rotating electrical machine having at least one rotor facing the surface via a rotor and a rotating shaft that rotates together with the rotor, the outer diameter of the stator on the axial end surface side and the outer diameter side of the stator
  • a plurality of wiring support portions having an arcuate base portion extending in the rotational direction along the side annular shape;
  • the base has a length extending over the outer diameter side end surfaces of the two or more adjacent core units and a predetermined axial width, and the crossing is performed on the surface opposite to the rotational axis direction of the base.
  • a plurality of grooves for guiding the wire in the rotation direction are provided in
  • the connecting wire is not damaged, the reliability thereof can be ensured, and the space for arranging the connecting wire can be saved, and the axial gap type rotating electric machine has high output and high efficiency. And miniaturization can be achieved.
  • FIG. 1 It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the electric motor by Example 1 to which this invention is applied. It is a perspective view which shows typically the structure of the core unit by Example 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows typically the arrangement configuration of the core unit which comprises the stator by Example 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the structure of the wiring piece by Example 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a partial cross section and the like of a wiring piece according to Example 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows typically the arrangement
  • FIG. 10 is a perspective view schematically showing a configuration of a wiring piece according to a modification of Example 2.
  • FIG. It is the perspective view and partial enlarged view which show typically the aspect which has arrange
  • FIG. 1 is a cross-sectional view along the rotational axis direction of an axial gap type electric motor 100 (hereinafter simply referred to as “motor 100”) according to a first embodiment to which the present invention is applied.
  • motor 100 an axial gap type electric motor 100
  • the electric motor 100 includes a substantially annular stator (stator) 10 and two disk-shaped rotors (rotors) 20 arranged so as to sandwich the stator 10 from the rotation axis direction, and these are predetermined in the axial direction. It has the structure arrange
  • the rotor 20 is fixed so that the central portion thereof rotates together with the shaft (rotating shaft) 50, and the load side and the non-load side of the shaft 50 are supported by the bracket 40 via bearings 60 and 60.
  • the bracket 40 is fixed to the end of the substantially cylindrical housing 30 near the outer diameter via bolts or the like.
  • the rotor 20 has a magnet 21, a back yoke 22 and a yoke 23.
  • the magnet 21 is a permanent magnet, and various magnets such as neodymium and ferrite can be applied according to specifications.
  • the back yoke 22 functions as a base of the rotor 20 and has a disk shape, and a plurality of magnets 21 are fixed to one end surface via the yoke 23 by an adhesive or mechanical fixing.
  • a fan is formed in units of one pole, and the magnets 21 are arranged in a ring shape as poles (S ⁇ N) in which one surface in the axial direction is different between adjacent magnets.
  • stator 10 a plurality of (in this example, 12) core units 14 each having windings 12 arranged on an outer peripheral side of a core 11 via bobbins 13 that are insulating members are arranged in an annular shape around a shaft 50. Become. Further, in order to fix and insulate the stator 10 made of such an annular body into the housing 30, the stator 10 has a part or all of the adjacent core units 14, the inner and outer peripheral sides of the annular body, and the axial end surface. The mold resin 15 is covered.
  • the connecting wire 70 drawn out from each core unit 14 is disposed on the opposite end surface of the stator 10 (the lower side in the figure) and on the inner peripheral side of the housing 30 via a wiring piece 80 (wiring support portion) described later.
  • the stator 10 is provided between the adjacent core units 14, the inner and outer peripheral sides of the annular body, It has the mold resin 15 which covers a part or all of the end face in the axial direction.
  • FIG. 2 schematically shows a configuration example of the core unit 14.
  • FIG. 2A is a perspective view schematically showing the external configuration of the core 11.
  • the core 11 is formed by laminating steel plates or the like in the radial direction, and has a columnar shape having a substantially trapezoidal cross section in the rotation axis direction.
  • the laminated member may be a foil body or the like in addition to the steel plate, and in this embodiment is an example in which an amorphous foil body is laminated.
  • the core 11 has a trapezoidal columnar shape in which the cross section is trapezoidal by laminating the laminated members whose width in the rotational direction is gradually increased from the rotational axis direction toward the radial direction.
  • the cross-sectional shape is not limited to a trapezoidal shape, and may be a circular shape, a rhombus shape, or the like, or may be a columnar body formed by stacking laminated members having different shapes.
  • the core 11 is not limited to the one constituted by the laminated body, but may be a core formed by cutting or compacting, and is not a column body having a cross-section of the same cross-sectional area in the axial direction, but partially rotated. Columnar shapes with different directions and radial dimensions may be used.
  • FIG. 2B is a perspective view showing an external configuration of the bobbin 13.
  • the bobbin 13 is made of an insulating member such as resin, and includes a cylindrical portion 13b extending in the axial direction, and a flange portion 13a extending from the vicinity of both ends of the cylindrical portion 13b by a predetermined width in the rotational direction along the shape of the opening edge.
  • the cylinder part 13b has an inner cylinder part that approximately matches the outer peripheral shape and size of the core 11, and the core 11 is inserted into the inner cylinder part.
  • molding die and comprises the bobbin 13 by injection molding may be sufficient.
  • FIG. 2C is a perspective view showing the configuration of the core unit 14.
  • the core unit 14 has a winding 12 on the outer cylinder of the cylinder portion 13 b of the bobbin 13.
  • the winding 12 is wound between two flanges 13a near both ends in the axial direction.
  • the plurality of core units 14 configured as described above are arranged in an annular shape around the rotation axis, and as shown in FIG. 3 (b), adjacent core units 14 and The connecting member 35 for connection is fixed to the outer diameter side of the bobbin flange 13a, and the ends of the connecting members 35 adjacent to each other are connected to each other, so that the annular arrangement of the stator 10 is maintained.
  • the stator 10 is installed in a housing 30 together with a wiring piece 80 to be described later, sandwiched between resin molding dies inserted from both openings of the housing 30, and molded by encapsulating a mold resin 15.
  • the present invention does not necessarily require the connecting member 35, and the annular state of the stator 10 may be maintained by another fixing member, or the fixing member may not be used.
  • the winding 12 of each core unit 14 is drawn out as a crossover 70 in one axial direction of the stator 10.
  • the plurality of crossing wires 70 that are drawn out are arranged so that the outer diameter of the one end surface in the axial direction of the stator 10 is close to the inner circumference of the housing 30 along the rotation direction.
  • the connecting wire 70 is arranged so as to be aligned in the axial direction with another connecting wire 70 arranged in the rotation direction along the inner circumference 30 of the housing, and via the lead portion 31 (see FIG. 6) of the housing 30. To come out.
  • a part of the connecting wire 70 is arranged on the inner periphery of the housing so as to partially overlap the horizontal projection surface of the rotor 20.
  • all or part of the outer peripheral side surface of the rotor 20 is arranged in a non-contact manner on the axial center side with respect to the crossover wires 70 that arrange the housing inner circumference in the axial direction.
  • the crossover wire 70 that has come out of the housing 30 is connected to a power supply terminal via a terminal box or the like.
  • FIG. 4, FIG. 5 and FIG. 6 schematically show the configuration of the wiring piece 80.
  • FIG. 4A is a perspective view of the wiring piece 80 observed from the outer peripheral side of the electric motor 100
  • FIG. 4B is a perspective view of the wiring piece 80 observed from the inner peripheral side of the electric motor 100.
  • the upper side is the side facing the stator 10).
  • the wiring piece 80 is made of an insulating member, preferably made of a polymer.
  • the wiring piece 80 has an arc shape along the inner peripheral surface of the housing 30. More specifically, the wiring piece 80 includes a base portion 81 on the inner diameter side, and has a plurality of guide portions 88 functioning as “grooves” that guide the crossover wires in the rotation direction on the outer diameter side of the base portion 81.
  • the base 81 has an extending width extending in the axial end face side and the outer diameter side of the plurality of core units 14 (two in the present embodiment) and an axial width. And the arc shape of the base 81 ensures that the crossover 70 is arranged in the arc shape. That is, the connecting wire 70 is restricted from being arranged in a straight line, and the connecting wire 70 is prevented from approaching the axial center.
  • a plurality of guide portions 88 are arranged on the outer diameter side surface of the base portion 81 at predetermined intervals in the rotation direction.
  • one wiring piece 80 arranges three guide portions 88 in the rotation direction.
  • Each guide portion 88 includes guide protrusions 88a (convex portions) that are equal to or more than the number of connecting wires 70 to be arranged in the axial direction. That is, one wiring piece 80 arranges a plurality of guide portions 88 in the rotation direction, each of which includes a plurality of guide protrusions 88a arranged in the axial direction.
  • the guide protrusion 88a has a shape extending from the base 81 toward the inner periphery of the housing 30 with a width of at least the diameter of the connecting wire 70 in the outer diameter direction and extending a predetermined width in the rotation direction.
  • the connecting wire 70 of each core unit 14 is arranged in the space (groove) between the guide protrusions 88a along the rotation direction, and the lead portion 31 (via the gap between the guide protrusions 88a of other guide parts 88 adjacent in the rotation direction. (See FIG. 7).
  • the connecting line 70 is arranged in any one of the left and right rotational directions in which the arrangement distance from the left and right to the extraction portion 31 is shorter than the extraction portion 31 in the radial direction. Take the configuration to do. As a result, the length of all the crossover wires 70 extending in the axial direction is shortened, and the number of layers of the crossover wires 70 arranged in the axial direction is reduced, so that the motor 100 can be further shortened.
  • the guide protrusion 88a has a retaining portion 82 that extends a predetermined width in the axial direction on the load side and / or the anti-load side at the tip on the inner peripheral side of the housing.
  • the retaining portion 82 forms a gap similar to or smaller than the diameter of the connecting wire 70 together with the other retaining portions 82 adjacent to each other in the axial direction, and prevents the connecting wire 70 disposed between the guide protrusions 88a from coming off. To do. In other words, both edges of the groove opening have a smaller width in the axial direction than the storage area of the crossover line 70.
  • the sealing step of the mold resin 15 there is an effect of preventing the connecting wire 70 from being pressed between the guide protrusions 88 a toward the housing side by the sealing pressure, and the molding to the connecting wire 70 being incomplete.
  • the retaining portion 82 is effective not only at the time of molding but also for preventing the connecting wire 70 from coming into contact with the inner periphery of the housing due to driving vibration of the rotating electrical machine 100, and further ensuring the reliability of insulation. To do.
  • the base 81 has a radial through hole 86 that penetrates the base 81 from the bottom of the gap between the guide protrusions 88a (the bottom of the groove).
  • the radial direction through hole 86 functions to promote the wraparound of the resin in the resin molding process.
  • FIG. 5 shows an enlarged view of the cross section in the axial direction of the wiring piece 80 (cross section AA in FIG. 4).
  • the axial width between the retaining portions 82 is d1
  • the axial width d2 of the radial through hole 86 is such that d2> d1.
  • the connecting wire 70 is pushed toward the housing by pressing the resin that encloses the radial through hole 86 from the axial center side, whereas the retaining portion 82 prevents the connecting wire 70 from coming off from the guide projection 88a toward the housing. Functions and stabilizes the position of the crossover 70.
  • the wiring piece 80 has a continuous guide projection 88b along the arc shape of the base 81 at the end of the base 81 opposite to the stator 10 in the axial direction.
  • the continuous guide protrusion 88b has a shape extending in the radial direction with the same width as the guide protrusion 88a toward the housing side of the base 81 and extending from the center of the base 81 in the left-right rotation direction.
  • the continuous guide protrusion 88b functions as a reinforcement of the base portion 81, and the surface on the core unit 14 side functions as an arrangement region of the crossover 70 similarly to the guide protrusion 88a.
  • the surface of the continuous guide protrusion 88b opposite to the stator 10 in the axial direction has a plurality of flow path protrusions (convex portions) 83a extending at the same width in the axial direction and arranged at equal intervals in the rotational direction.
  • Each flow path protrusion 83a extends toward the axial center, and its axial tip is in contact with the resin mold in the resin molding process.
  • the base 81 further has a channel protrusion (protrusion 83b (see FIG. 4B)) extending in the axial direction continuously from each channel protrusion 83a on the surface on the axial center side.
  • the tip on the axial center side comes into contact with the resin mold.
  • the flow path protrusion 83a and the flow path protrusion 83b are connected to the flow path between the resin mold and the resin mold.
  • the end of the flow path projections 83a and 83b in the extending direction ensures contact with the resin mold, thereby ensuring the positioning and posture holding of the wiring piece 80.
  • the thickness of the mold resin 15 disposed between the resin mold can be increased and secured. Resin It is possible to prevent the release.
  • the flow channel protrusions 83a and 84b are effective also there to increase the rigidity of the interconnection piece 80.
  • the positioning portion 84 is a protrusion extending in the axial direction in order to position the wiring piece 80 with respect to the core unit 14 arranged in an annular shape.
  • the positioning portion 84 is inserted into a gap or the like between the adjacent flange portions 13a of the two core units 14.
  • the positioning portion 84 is disposed at the center of the wiring piece 80 in the rotational direction.
  • the core unit 14 side such as 13a may have a convex portion
  • the wiring piece 80 may have a concave portion or the like that fits the convex portion.
  • FIG. 6 schematically shows a wiring piece 80 arranged in a plurality of core units 14 arranged in an annular shape.
  • the side on which the wiring piece 80 is installed is the anti-load side of the electric motor 100.
  • the wiring pieces 80 are arranged over the outer diameter side end portions of a plurality (two in this embodiment) of the core unit 14 in the rotation direction.
  • another wiring piece 80 is arranged in each of a set of a plurality of core units 14 arranged across one wiring piece 80 and a set of other core units 14.
  • one wiring piece 80 is arranged (by straddling) in one core unit 14, it is possible to prevent the storage area of the crossover 70 from being excessively expanded in the axial direction.
  • the diameter of the rotor 20 can be secured.
  • the rotor 20 can be brought close to the stator 10 so that at least a part of the wiring piece 80 and the projected surface of the outer diameter side surface of the rotor 20 overlap each other, and a short axis effect can also be expected.
  • FIG. 7 schematically shows that the stator 10 in which the wiring piece 80 is arranged is arranged in the housing 30.
  • the connecting wire 70 drawn out from each core unit 14 crosses the wiring piece 80 arranged in the core unit and the adjacent wiring piece 80 in the rotation direction in order, and is drawn out from the lead-out portion 31 to the outside of the housing 30.
  • a resin mold (not shown) is inserted from both open ends of the housing 30, and the stator 10, the wiring piece 80, the jumper wire, and the inner periphery of the housing are integrally covered with the mold resin 15.
  • FIG. 8 schematically shows the core unit 14, the wiring piece 80, the mold resin 15 and the like in the BB cross section of FIG.
  • the wiring piece 80 is integrally covered with the molding resin 15 together with the stator 10.
  • the flow path protrusions 83a and 83b and the radial through hole 86 facilitate sufficient wraparound of the mold resin 15 between the guide protrusions 88a and 88b (arrangement area of the crossover line 70), thereby insulating the crossover line 70. It is possible to improve the performance and secure the holding, to maintain the thermal stress and vibration resistance at the time of driving, and to expect the effect of preventing the wiring piece 80 from falling off or peeling off.
  • the integrally formed wiring piece 80 since the integrally formed wiring piece 80 has a shape straddling the plurality of core units 14 in the rotation direction, the holding force of the connecting wire 70 which is a wire is improved. Further, the flow path protrusions 83a and 83b and the radial through hole 86 of the wiring piece 80 help the mold resin 15 wrap around the crossover wire 70 and each part of the wiring piece, and the single wiring piece 80 extends in the rotation direction. Even if it takes a long shape, the mold resin 15 is sufficiently filled.
  • the wiring piece 80 prevents the connecting wire 70 from being damaged. Further, the arc shape of the wiring piece 80 prevents the connecting wire 70 from moving toward the inner diameter side, and does not limit the arrangement area of the rotor 20. Furthermore, the flow path protrusions 83a and 84b are in contact with the resin mold to improve the positioning and posture maintenance of the wiring piece 80 and promote the thickening of the resin in the wiring piece 80, thereby improving the reliability.
  • the wiring piece of Example 2 to which the present invention is applied will be described.
  • the wiring piece 180 of the second embodiment is mainly different in that the core unit side has a shape extending in the axial direction from the wiring piece of the first embodiment with respect to the guide protrusion of the base portion.
  • the connecting wires to which the wiring pieces are arranged have a configuration that extends in the rotation direction along the shape of the inner periphery of the housing, and is eventually gathered at one place in the rotation direction and pulled out to the outside through the lead-out portion or the like.
  • the lead-out portion or the like may not necessarily be placed at a position that coincides with the crossover aggregation position due to the structure of the equipment where the electric motor is installed or the electric motor configuration. Furthermore, even if the position of the lead portion does not change, it may be necessary to adjust the connecting wire drawing position in the axial direction within the lead portion. When the aggregated position of the crossover lines and the position of the lead-out portion are displaced in the axial direction, a configuration in which the aggregated crossover lines are moved in the axial direction by an amount corresponding to the misalignment is avoided in terms of maintenance, vibration surface, and reliability of the crossover line 70. Is preferred.
  • Example 2 is mainly characterized by a wiring piece having a configuration in which the aggregation position can be adjusted in the axial direction while securing the crossover wire 70 and ensuring insulation.
  • a wiring piece having a configuration in which the aggregation position can be adjusted in the axial direction while securing the crossover wire 70 and ensuring insulation.
  • FIG. 9A schematically shows a perspective view of the wiring piece 180 according to the second embodiment observed from the outer diameter side
  • FIG. 9B schematically shows a perspective view of the wiring piece 180 observed from the axial center side
  • the base portion 181 of the wiring piece 180 has a shape extending from the guide portion 88 toward the stator 10 (in the drawing, the extending portion is indicated by reference numeral 181a).
  • the extending portion 181a exemplifies a configuration that is larger than the axial width of the guide portion 88, but in the present invention, the extending width is arbitrary.
  • the wiring piece 181 has a thick portion 182 having an axial width dimension substantially the same as the extending width at a position that coincides with the guide portion 88 in the extending portion 181a in the axial direction.
  • the thick portion 182 becomes thicker from the extended portion 181a toward the inner periphery of the housing, and the thickness is equal to the extended width of the guide protrusion 88a.
  • it has the outer ring
  • the thick part 181a also functions as a reinforcing member for the extending part 181a.
  • the thick portion 181a has a tapered through-hole 191 that spreads from the base 181 side to the housing inner peripheral side.
  • the through hole 191 promotes the wraparound of the mold resin 15 toward the housing inner peripheral side of the extending portion 190.
  • FIG. 10A schematically shows a perspective view of the wiring piece 180H according to the modification observed from the outer diameter side
  • FIG. 10B schematically shows a perspective view of the wiring piece 180H observed from the axial center side.
  • the base 181 further includes a through-hole 191H.
  • the through holes 191H are located at both ends of the base portion 181 in the rotation direction and between the thick portion 182 and the guide portion 88 adjacent to each other in the rotation direction.
  • the through hole 191H is a vertically long rectangle in the axial direction
  • the present invention is not limited to this, and for example, a configuration in which a plurality of through holes 191H having smaller diameters are arranged in the axial direction may be used. Since the base portion 181 includes the through hole 191H, the wraparound of the resin facilitates the wiring piece 180 extending in the axial direction by the extending portion 181a.
  • FIG. 11A schematically shows that the wiring piece 191 ⁇ / b> H and the stator 10 are arranged in the housing 30.
  • FIG. 11B shows an enlarged view of a portion surrounded by a dotted line in FIG.
  • L1 in the axial direction (larger than the separation distance shown in FIG. 7 of Example 1).
  • the crossover line 70 is arranged (for example, arranged obliquely) in the lead portion 31 from each groove via the region L1. Such a configuration may impair the stability of the crossover 70 against the sealing pressure of the mold resin 15 and the vibration when the motor is driven.
  • the extending portion 181a of the wiring piece 191H functions as a buffer for the difference with respect to the separation of L1 and the horizontal positions of all the connecting wires 70 arranged in the wiring piece 191H and the lead portion 31 are the same. It is supposed to be.
  • the position of the connecting wire 70 arranged in the wiring piece 191H is included in the horizontal direction within the axial opening width of the lead portion 31, and the connecting wire 70 converged in the vicinity of the lead portion 31 has an unreasonable bend or posture. It does not occur, and the stability of the crossover 70 can be ensured.
  • the through-holes 191 and 191H eliminate this, and the holding of the connecting wire 70 and the insulation are simultaneously secured.
  • the second embodiment it is possible to make the axial distance from the lead portion variable while securing the crossover wire 70 and ensuring insulation.
  • the wiring piece 80 (180, 180H) and the core unit 14 are arranged with the positioning portion 84.
  • the wiring piece 80 (180, 180H) is fixed to each other with an adhesive, bolts, rivets, or locking members. There may be.
  • one crossover 70 is arranged in one groove (gap) formed by the two guide protrusions 88a.
  • two or more crossovers are provided in one groove (gap). 70 may be arranged in the radial direction or the axial direction. Thereby, the diameter dimension or axial dimension of the electric motor 100 can be made small according to a specification.
  • the housing 30, the core unit 14, and the wiring piece are integrally covered with the mold resin 15.
  • a resin mold on the outer peripheral side is used and a resin molded stator as a component is used.
  • a resin molded stator manufactured by such a method can be applied to the housing 30 and fixed with an adhesive, bolts or locking members.
  • the arrangement position of the wiring piece is the anti-load side of the electric motor 100.
  • the wiring piece may be arranged on the load side.
  • it is set as the armature structure of 1 stator / 2 rotors, the structure using 2 stators / 1 rotor or 2 or more stators and rotors may be sufficient.
  • the present invention is applied to an electric motor, but a generator may be used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

アキシャルギャップ型回転電機において、渡り線の信頼性と、配置領域の省スペースとを確保する。コア、該コア外周に配置する巻線及び該巻線から引き出す渡り線を少なくとも有する複数のコアユニットが、回転軸を中心に環状に配置してなるステータと、前記コアの軸方向端面とギャップを介して面対向する少なくとも１つのロータと、前記ロータと共回りする回転軸とを有するアキシャルギャップ型回転電機であって、前記ステータの軸方向端面側且つ外径側に、前記ステータの外径側環状形状に沿って回転方向に延伸する弧状の基部を有する複数の配線支持部を備え、前記基部が、隣接する２以上の前記コアユニットの外径側端面に渡って延在する長さと所定の軸方向幅を有し、該基部の回転軸心方向と反対側の面に、前記渡り線を回転方向に案内する溝を軸方向に複数備えるものであり、前記配線支持部及び前記ステータを一体的にモールドするモールド樹脂を有する。

Description

アキシャルギャップ型回転電機
　本発明は、アキシャルギャップ型回転電機に係り、渡り線を保持する配線保持部を有するアキシャルギャップ型回転電機に関する。
　アキシャルギャップ型の回転電機は、円筒状のステータ（固定子）と円盤状のロータ（回転子）が対向配置したものであり、ラジアルギャップ型の回転電機よりも薄型構造に向くと考えられている。本回転電機では、巻線がハウジング（の内周）と近接するため、ステータの巻線から引き出された渡り線をロータの外径側に配置する場合が多い。渡り線は、移動しないようコアや巻線などとともに樹脂等でモールド固定するのも好適である。
　他方で、アキシャルギャップ型回転電機において、トルクや効率を向上するためには、限られた範囲でより大きなロータを配置することが望まれる。このため、渡り線を配置するスペースが限られる。このスペースから渡り線がはみ出すと、ロータとの干渉による損傷及びハウジングとの接触等による絶縁不良などを招来する。
　このため、アキシャルギャップ型回転電機では、回転電機特性を向上するため、信頼性を確保したなかで渡り線の配置領域の省スペース化が重要となる。
　特許文献１は、アキシャルエアギャップ型電動機であって、コアメンバを構成するインシュレータ端面の外周側に、軸方向に延伸する渡り線処理部を備え、この渡り線処理部の外径側に、回転方向に延伸して渡り線を配置する複数の支持溝を有し、各コアメンバの渡り線を隣接する渡り線処理部を介して支持する構成を開示する。
特開２００８－１１８８３３号公報
　特許文献１は、渡り線処理部が各コアメンバに１つ配置する構成である。この為、隣接する渡り線処理部間の離間距離が大きくなるという特性を有する。かかる構成の場合、渡り線が、渡り線処理部間に直線的に配置し、その分渡り線が内径側に位置する。隣接する各渡り線処理部間に直線的に渡り線が配置すると、渡り線が多角形の領域を形成する。渡り線処理部及び渡り線をコアメンバと共に樹脂で一体的にモールドする樹脂モールドステータとする場合、この多角形の領域に内接する大きさの樹脂型しか使用することができないという問題が生ずる。即ちその分ロータの径寸が制限されるという課題が発生し、性能面又は小型化の面で不利となる。また、これを解消するために、多角形の領域以上の径寸を持つ樹脂型を用いると、樹脂型の挿抜時に渡り線を損傷する虞がある。
　また、特許文献１の渡り線処理部は、渡り線の配設距離に比して径寸の割合が小さい柱体形状であることから、渡り線が係止する溝の面積もその分少なく、作業又は樹脂モールド時の封入圧によって溝から容易に脱落する虞もあり、作業性の低下や渡り線等の損傷の虞もある。
　更に、特許文献１の渡り線処理部は、樹脂型と接触する面（例えば、内径側の側面等）が平面であり、このような平面と樹脂型が接触した状態で樹脂の封入が行われると、当該接触部分の樹脂が薄肉化する虞もある。かかる薄肉化部分は、駆動時の振動や経年変化によって樹脂が剥離する虞も高く、剥離した樹脂が電機的・機械的要素に悪影響を与える場合もある。
　アキシャルギャップ型回転電機において、渡り線の信頼性と、配置領域の省スペースとを確保し得る構成が望まれる。
　上記課題を解決するために、例えば、請求の範囲に記載の構成を適用する。即ちコア、該コア外周に配置する巻線及び該巻線から引き出す渡り線を少なくとも有する複数のコアユニットが、回転軸を中心に環状に配置してなるステータと、前記コアの軸方向端面とギャップを介して面対向する少なくとも１つのロータと、前記ロータと共回りする回転軸とを有するアキシャルギャップ型回転電機であって、前記ステータの軸方向端面側且つ外径側に、前記ステータの外径側環状形状に沿って回転方向に延伸する弧状の基部を有する複数の配線支持部を備え、
　前記基部が、隣接する２以上の前記コアユニットの外径側端面に渡って延在する長さと所定の軸方向幅を有し、該基部の回転軸心方向と反対側の面に、前記渡り線を回転方向に案内する溝を軸方向に複数備えるものであり、前記配線支持部及び前記ステータを一体的にモールドするモールド樹脂を有する構成である。
　本発明の位置側面によれば、渡り線を損傷することがなく、その信頼性が確保でき又渡り線の配置領域の省スペース化が可能となり、アキシャルギャップ型回転電機の高出力化、高効率化や小型化を図ることができる。
　本発明の他の課題、構成及び効果は、以下の記載から明らかになる。
本発明を適用した実施例１による電動機の構成を示す縦断面図である。 実施例１によるコアユニットの構成を模式的に示す斜視図である。 実施例１によるステータを構成するコアユニットの配置構成を模式的に示す斜視図である。 実施例１による配線ピースの構成を示す斜視図である。 実施例１による配線ピースの部分断面等を示す斜視図である。 実施例１によるステータと、配線ピースとの配置態様を模式的に示す斜視図である。 実施例１によるステータと配線ピースをハウジングに配置した態様を模式的に示す斜視図である。 実施例１によるステータ、配線ピース、ハウジング及びモールド樹脂の構成を模式的に示す部分断面図である。 実施例２による配線ピースの構成を模式的に示す斜視図である。 実施例２の変形例による配線ピースの構成を模式的に示す斜視図である。 実施例２の変形例によるステータと配線ピースをハウジングに配置した態様を模式的に示す斜視図及び部分拡大図である。
　以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
　図１に、本発明を適用した実施例１によるアキシャルギャップ型電動機１００（以下、単に「電動機１００」という。）の回転軸方向従断面図を示す。
　電動機１００は、概略環状の１つのステータ（固定子）１０と、これを回転軸方向から挟むように配置された円盤状の２つのロータ（回転子）２０とを備え、これらが軸方向に所定の空隙（ギャップ）を介して面対向して配置する構成を有する。
  ロータ２０は、その中央部がシャフト（回転軸）５０と共回りするように固定され、シャフト５０の負荷側及び反負荷側が軸受６０、６０を介して、ブラケット４０に支承される。ブラケット４０は、外径付近で概略筒状のハウジング３０の端部とボルト等を介して固定されるようになっている。
　ロータ２０は、磁石２１、バックヨーク２２及びヨーク２３を有する。磁石２１は永久磁石であり、仕様に応じてネオジウム、フェライト等種々の磁石が適用できる。バックヨーク２２はロータ２０の基台として機能し、円盤形状からなり、ヨーク２３を介して一方の端面に、接着剤や機械的固定によって複数の磁石２１を固定するようになっている。磁石２１の形状の一例としては、１極単位で扇形とし、隣接する磁石同士で軸方向の一方面が異なる極（Ｓ・Ｎ）として環状に配置する。
　ステータ１０は、コア１１の外周側に絶縁部材であるボビン１３を介して巻線１２が夫々配置する複数（本例では１２個）のコアユニット１４が、シャフト５０を中心に環状に配置してなる。また、かかる環状体からなるステータ１０のハウジング３０内への固定及び絶縁等を図るため、ステータ１０は、隣接するコアユニット１４間及び環状体の内外周側及び軸方向端面の一部又は全部を覆うモールド樹脂１５を有する。
　各コアユニット１４から引き出される渡り線７０は、ステータ１０の反負荷側（図の下方側）端面且つハウジング３０の内周側に、後述する配線ピース８０（配線支持部）を介して配置する。
また、かかる環状体からなるステータ１０及び配線ピース８０の固定及び絶縁更には、これらとハウジング３０の固定及び絶縁を図るため、ステータ１０は、隣接するコアユニット１４間、環状体の内外周側及び軸方向端面の一部又は全部を一体的に覆うモールド樹脂１５を有する。
　図２に、コアユニット１４の構成例を模式的に示す。図２（ａ）は、コア１１の外観構成を模式的に示す斜視図である。コア１１は、径方向に鋼板等が積層してなり、回転軸心方向に概略台形の断面を有する柱体形状を有する。積層部材としては、鋼板の他に箔体等でもよく、本実施例ではアモルファス箔体を積層する例である。回転軸方向から径方向に向かうにつれて回転方向の幅が徐々に拡大した積層部材が積層することで、コア１１は概略断面が台形の柱体形状を有する。なお、断面形状は台形に限定するものではなく、円型やひし形等でもよく又異なる形状の積層部材の積層からなる柱体であってもよい。また、コア１１は積層体から構成されるものに限定されず、削出しや圧粉成型によるコアであってもよいし、軸方向に同断面積の断面からなる柱体でなく、部分的に回転方向や径方向寸が異なる柱体形状であってもよい。
　図２（ｂ）は、ボビン１３の外観構成を示す斜視図である。ボビン１３は、樹脂等の絶縁部材からなり、軸方向に延びる筒部１３ｂと、筒部１３ｂとの両端開口付近から開口縁の形状に沿って回転方向に所定幅延伸する鍔部１３ａとを有する。筒部１３ｂは、コア１１の外周形状及びサイズと概略一致する内筒部を有し、コア１１が内筒部に挿入されるようになっている。なお、コア１１を成形型に設置し、射出成型によってボビン１３を構成する態様であってもよい。
　図２（ｃ）は、コアユニット１４の構成を示す斜視図である。コアユニット１４は、ボビン１３の筒部１３ｂ外筒に巻線１２を有する。巻線１２は、軸方向両端付近の２つの鍔部１３ａ間に巻き回されるようになっている。
　以上のように構成された複数のコアユニット１４が、図３（ａ）に示す様に、回転軸を中心として環状に配置し、図３（ｂ）に示す様に、隣接するコアユニット１４と連結する為の連結部材３５をボビン鍔部１３ａの外径側に固定し、互いに隣接する連結部材３５の端部同士を連結することで、ステータ１０の環状配列を維持するようになっている。ステータ１０は、後述する配線ピース８０と共にハウジング３０内に設置し、ハウジング３０の両開口から挿入された樹脂成形型によって挟まれ、モールド樹脂１５の封入によってモールドされるようになっている。なお、本発明は、必ずしも連結部材３５を要するものではなく、他の固定部材によってステータ１０の環状状態を維持してもよいし、固定部材を用いなくてもよい。
　次いで、本実施例の特徴の一つである配線ピース８０（配線支持部）について説明する。夫々のコアユニット１４が有する巻線１２は、ステータ１０の一方軸方向に渡り線７０として引き出すようになっている。引き出された複数の渡り線７０は、ステータ１０の軸方向一方端面の外径寄りを、ハウジング３０の内周を回転方向に沿って這わせるように配置する。より詳細には、渡り線７０は、ハウジング内周３０に沿って回転方向に配置する他の渡り線７０と軸方向で並ぶように配置し、ハウジング３０の口出し部３１（図６参照）を介して、外部に出るようになっている。この結果、渡り線７０の一部は、ロータ２０の水平方向投影面と一部が重なるようにハウジング内周に配置するようになっている。換言すれば、ロータ２０の外周側面の全部又は一部が、ハウジング内周を軸方向に配置する各渡り線７０よりも軸心側に非接触で配置する構成をとる。これによりアキシャルギャップ型回転電機の特徴の一つである軸方向の扁平性を確保することができる。なお、ハウジング３０から外部に出た渡り線７０は、端子箱等を介して電源端子と接続されるようになっている。
　図４、図５及び図６に配線ピース８０の構成を模式的に示す。図４（ａ）は、配線ピース８０を電動機１００の外周側から観察した斜視図であり、図４（ｂ）は、電動機１００の内周側から観察した斜視図である（両図とも図の上方がステータ１０と対向する側である。）。配線ピース８０は、絶縁部材からなり、好ましくは高分子からなる。配線ピース８０は、ハウジング３０の内周面に沿った弧の形状を有する。より詳細には、配線ピース８０は、内径側に基部８１を備え、基部８１の外径側には、回転方向に渡り線を案内する「溝」として機能する複数の案内部８８を有する。
　基部８１は、複数のコアユニット１４（本実施例では２個）の軸方向端面側且つ外径側に渡る延伸幅と、軸方向の幅とを有する。そして、基部８１の弧の形状が、渡り線７０が弧の形状で配置することを確保する。即ち渡り線７０が直線的に配置するのを制限し、その分、渡り線７０が軸心側に寄るのを防止する。
　案内部８８は、基部８１の外径側の面に、回転方向に所定間隔で複数配置する。本実施例では、１つの配線ピース８０が、３つの案内部８８を回転方向に配置するものとする。各案内部８８は、配置する渡り線７０の数分以上の案内突起８８ａ（凸部）を軸方向に備える。即ち１つの配線ピース８０が、軸方向に配置する複数の案内突起８８ａを組みとする複数の案内部８８を回転方向に配置する。案内突起８８ａは基部８１から外径方向に少なくとも渡り線７０の径寸以上の幅でハウジング３０の内周に向かって延伸し又回転方向に所定幅延伸する形状を有する。
　各コアユニット１４の渡り線７０は、案内突起８８ａ間の空隙（溝）に回転方向に沿って配置し、回転方向で隣接する他の案内部８８の案内突起８８ａ間を介して口出し部３１（図７参照）まで案内されるようになっている。なお、本実施例では、口出し部３１と径方向で点対称の位置を境として、渡り線７０が、左右のより口出し部３１までの配設距離がより短くなる左右何れかの回転方向に配置する構成を取る。これにより、全渡り線７０の軸方向に延在する長さが短くなると共に軸方向に並ぶ渡り線７０の層数が少なくなり、電動機１００の更なる軸短を可能とする。
　案内突起８８ａは、そのハウジング内周側先端に、負荷側及び／又は反負荷側の軸方向に向かって所定幅延伸する抜け止め部８２を有する。抜け止め部８２は、軸方向で隣接対抗する他の抜け止め部８２と共に渡り線７０の径寸と同様乃至これより狭い空隙を形成し、案内突起８８ａ間に配置した渡り線７０の抜けを防止する。換言すれば、溝開口の両縁が渡り線７０の格納領域よりも軸方向で小の幅を有するものとなる。特に、モールド樹脂１５の封入工程で、封入圧によって渡り線７０が案内突起８８ａ間からハウジング側に押圧され、渡り線７０へのモールドが不完全になるのを防止する効果がある。なお、抜け止め部８２は、モールド時のみならず、回転電機１００の駆動振動等によって渡り線７０がハウジング内周に接触するのを防止するのにも効果があり、絶縁の信頼性を更に確保する。
　また、基部８１は、各案内突起８８ａ間の空隙の底部（溝の底部）から、基部８１を貫通する径方向貫通孔８６を有する。径方向化貫通孔８６は、樹脂モールド工程で、樹脂の回り込みを助長するのに機能する。
　図５に、配線ピース８０の軸方向断面の拡大図を示す（図４のＡ－Ａ断面）。同図に示す様に、抜け止め部８２同士の軸方向幅をｄ１とすると、径方向貫通孔８６の軸方向幅ｄ２は、ｄ２＞ｄ１となる寸法である。径方向貫通孔８６を軸心側から封入する樹脂の押圧で渡り線７０がハウジング側に押されるのに対し、抜け止め部８２が、渡り線７０が案内突起８８ａからハウジング側に外れないように機能し、渡り線７０の位置の安定を図る。
　図４（ａ）に戻り、配線ピース８０は、基部８１のステータ１０と軸方向で反対側の端部に、基部８１の弧形状に沿った連続案内突起８８ｂを有する。連続案内突起８８ｂは、基部８１のハウジング側に向かって、案内突起８８ａと同幅で径方向に延伸し、基部８１の中央から左右回転方向夫々に渡って延在する形状を有する。連続案内突起８８ｂは、基部８１の補強等として機能する他、コアユニット１４側の面が、案内突起８８ａと同様に渡り線７０の配置領域として機能する。
　連続案内突起８８ｂのステータ１０と軸方向で反対側の面には、軸方向に同幅で延伸して回転方向に等間隔で配置する複数の流路突起（凸部）８３ａを有する。各流路突起８３ａは、軸心側にも向かって延伸し、その軸方向先端が樹脂モールド工程において樹脂型と当接するようになっている。基部８１は、その軸心側の面に、夫々の流路突起８３ａから連続して軸方向に延伸する流路突起（凸部８３ｂを更に有する（図４（ｂ）参照）。流路突起８３ｂも、樹脂モールド工程で、その軸心側先端が樹脂型と当接するようになっている。樹脂型樹脂モールド工程において、流路突起８３ａ及び流路突起８３ｂが樹脂型との間に流路となる空隙を確保することで、樹脂の回り込みを助長する。換言すると、流路突起８３ａ及び８３ｂの延伸方向先端が樹脂型との当接を確実にして配線ピース８０の位置決め及び姿勢保持を確実にし、これらが形成する空隙にモールド樹脂１５が十分に充填されることで、樹脂型との間に配置するモールド樹脂１５の肉厚が増加及び確保でき、電動機１００の駆動時振動や経年劣化によってモールド樹脂が剥離するのを防止することができる。なお、流路突起８３ａや８４ｂが、配線ピース８０の剛性を増加する効果も有る。
　位置決め部８４は、環状に配置したコアユニット１４に対して配線ピース８０の位置決めを行う為に、軸方向に延伸する突起である。例えば、２つのコアユニット１４の隣接する鍔部１３ａの間の隙間等に位置決め部８４が挿入するようになっている。本実施例では、位置決め部８４を配線ピース８０の回転方向中央に配置する例であるが、本発明はこれに限定するものではなく、複数の突起であってもよいし、例えば、ボビン鍔部１３ａといったコアユニット１４側が凸部を、配線ピース８０がこれと嵌合する凹部等を有する構成であってもよい。
　図６に、環状に配置した複数のコアユニット１４に配置する配線ピース８０の様を模式的に示す。同図において、配線ピース８０を設置する側が、電動機１００の反負荷側とする。
  配線ピース８０は、回転方向に複数（本実施例では２つ）のコアユニット１４外径側端部に渡って配置する。また、本実施例では、１つの配線ピース８０が跨って配置する複数のコアユニット１４の組みと、それ以外のコアユニット１４の組みとの夫々に他の１つの配線ピース８０が配置する。即ち１つのコアユニット１４の組みに１つの配線ピース８０が（跨りによって）配置する構成であるため、渡り線７０の格納領域が、軸心方向に過剰に膨らむのを防止することができ、その分、ロータ２０の径を確保することが可能となる。また同時に、配線ピース８０とロータ２０の外径側側面の投影面の少なくとも一部が重なるように、ロータ２０をステータ１０に近づけることができ、軸短効果も期待することができる。
　図７に、配線ピース８０が配置したステータ１０が、ハウジング３０に配置した様を模式的に示す。各コアユニット１４から引き出された渡り線７０が、自コアユニットに配置する配線ピース８０及び隣接する配線ピース８０を回転方向に順に渡り、口出し部３１からハウジング３０の外部に引き出されるようになっている。かかる状態で、ハウジング３０の両開口端から樹脂型（不図示）が挿入され、ステータ１０、配線ピース８０、渡り線及びハウジング内周がモールド樹脂１５によって一体的に覆われる。
　図８に、図７のＢ－Ｂ断面におけるコアユニット１４、配線ピース８０及びモールド樹脂１５等の様を模式的に示す。配線ピース８０は、ステータ１０と共にモールド樹脂１５によって一体的に覆われる。特に、流路突起８３ａ、８３ｂ及び径方向貫通孔８６が、案内突起８８ａ・８８ｂの間（渡り線７０の配置領域）に十分なモールド樹脂１５の回り込みを助長することで、渡り線７０の絶縁性を向上させると共にその保持を確実にし、駆動時の熱応力や耐振動性を保持し、配線ピース８０からの脱落や剥離を防止する効果を期待できる。
　このように、電動機１００によれば、一体成型による配線ピース８０が、回転方向で複数のコアユニット１４に跨る形状であるため、線である渡り線７０の保持力が向上する。また、配線ピース８０の流路突起８３ａ、８３ｂ及び径方向貫通孔８６が、渡り線７０や配線ピースの各部にモールド樹脂１５が回り込むのを助長し、単一の配線ピース８０が回転方向に延伸する長大な形状となってもモールド樹脂１５が十分に充填する効果がある。
　以上のように、実施例１によれば、配線ピース８０が、渡り線７０が損傷するのを防止する。また、配線ピース８０の弧形状が、渡り線７０が内径側に寄るのを防止し、ロータ２０の配置領域を制限することがない。更に、流路突起８３ａや８４ｂが、樹脂型と当接することで配線ピース８０の位置決め及び姿勢保持を向上させると共に配線ピース８０における樹脂の肉厚化を促進し、信頼性が向上する。
　本発明を適用した実施例２の配線ピースについて説明する。実施例２の配線ピース１８０は、基部の案内突起よりもコアユニット側が実施例１の配線ピースよりも軸方向に延伸する形状を有する点で主に相違する。例えば、配線ピース配置する渡り線は、ハウジング内周の形状に沿って回転方向に渡り、やがて回転方向の一箇所に集約さし、口出し部等を介して外部に引き出す構成を有する。
　口出し部等は、電動機を設置する機器の構造上の理由や、電動機構成の理由から、必ずしも渡り線の集約位置に一致する位置に配置しない場合がある。更には、口出し部の位置が変わらずとも、口出し部内で渡り線の引き出し位置を軸方向に調節する必要がある場合もある。渡り線の集約位置と口出し部の位置が軸方向にズレる場合に、集約された渡り線をズレ分だけ軸方向に這わせる構成は、渡り線７０の保守、振動面及び信頼性の面から避けるのが好ましい。
　実施例２は、渡り線７０の保持及び絶縁性を確保しつつその集約位置を軸方向に調整可能とする構成を有する配線ピースを主な特徴とする。以下、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で実施例１と同一の機能・構成を有する要素は同一符号を用い、詳細な説明を省略する場合がある。
　図９（ａ）に、実施例２による配線ピース１８０を外径側から観察した斜視図を、図９（ｂ）に配線ピース１８０を軸心側から観察した斜視図を模式的に示す。配線ピース１８０の基部１８１は、案内部８８からステータ１０寄りに延伸する形状を有する（図において、延伸部を符号１８１ａで示す。）。本実施例において、延伸部１８１ａは、案内部８８の軸方向幅よりも大とする構成を例示するが、本発明において、延伸幅は任意である。
　また、配線ピース１８１は、延伸部１８１ａにおいて案内部８８と軸方向に一致する位置に、延伸幅と概略同じ軸方向幅寸を有する肉厚部１８２を有する。肉厚部１８２は、延伸部１８１ａからハウジング内周側に肉厚となり、その厚さは案内突起８８ａの延伸幅と同等である。また、肉厚部１８１ａの軸方向投影面が案内突起８８ａと重なる外輪形状（概略台形）を有する。肉厚部１８１ａは、延伸部１８１ａの補強部材としても機能する。
　肉厚部１８１ａは、基部１８１側からハウジング内周側に広がるテーパ形状の貫通孔１９１を有する。貫通孔１９１は、延伸部１９０のハウジング内周側に向かって、モールド樹脂１５の回り込みを助長する。
　なお、実施例２による配線ピース１８０の変形例を、図１０に示す。図１０（ａ）に、変形例による配線ピース１８０Ｈを外径側から観察した斜視図を、図１０（ｂ）に配線ピース１８０Ｈを軸心側から観察した斜視図を模式的に示す。本変形例では、基部１８１に、更に、貫通孔１９１Ｈを有する点が主な相違点である。貫通孔１９１Ｈは、基部１８１の回転方向両端と、回転方向に隣接する肉厚部１８２及び案内部８８との間とに夫々位置する。貫通孔１９１Ｈは、軸方向に縦長の長方形であるが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、より小径の複数の貫通孔１９１Ｈを軸方向に配置する構成であってもよい。基部１８１が貫通孔１９１Ｈを備えることで、延伸部１８１ａによって軸方向に伸長する配線ピース１８０に対し、樹脂の回り込みが助長させるようになっている。
　図１１（ａ）に、配線ピース１９１Ｈとステータ１０が、ハウジング３０に配置した様を模式的に示す。また、図１１（ｂ）に、図１１（ａ）の点線で囲った部分の拡大図を示す。同図において、ステータ１０の軸方向端面から口出し部３１のステータ側開口縁までは、軸方向にＬ１離間する（実施例１の図７に示す離間距離よりも大）。配線ピース１８０の最もステータ１０寄りの渡り線配置溝とステータ１０の軸方向端面までの距離がＬ１よりも小である場合、渡り線７０が口出し部３１から外部に出る際に、一部又は全部の渡り線７０が、各溝からＬ１の領域を経由して口出し部３１に配置（例えば、斜めに配置）することとなる。かかる構成はモールド樹脂１５の封入圧や電動機駆動時の振動に対して渡り線７０の安定を損なう虞もある。
　そこで、配線ピース１９１Ｈの延伸部１８１ａが、かかるＬ１分の離間に対してその差分のバッファとして機能し、配線ピース１９１Ｈに配置した全ての渡り線７０と、口出し部３１との水平方向位置が一致するようになっている。これにより、口出し部３１の軸方向開口幅内に、配線ピース１９１Ｈに配置する渡り線７０の位置が水平方向で含まれ、口出し部３１付近で集束する各渡り線７０に無理な屈曲や姿勢が生ずることがなく、渡り線７０の安定を確保することができる。
　また、延伸部１８１ａによって樹脂の回り込みに構造的抵抗がその分増加することも考えられるが、貫通孔１９１、１９１Ｈがこれを解消し、渡り線７０の保持及び絶縁性を同時に確保する。
　このように実施例２によれば、渡り線７０の保持及び絶縁性を確保しつつ、口出し部との軸方向距離を可変とすることができる。
　以上、本発明を実施するための形態を説明したが、本発明は上記種々の実施例に限定するものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形や置換が可能である。
　例えば、上記実施例では、配線ピース８０（１８０、１８０Ｈ）と、コアユニット１４とは位置決め部８４をもって配置する構成としたが、接着剤、ボルト、リベット或いは係止部材をもって互いを固定する構成であってもよい。
　また、上記実施例では、２つの案内突起８８ａによって形成される溝（空隙）１つに、一本の渡り線７０を配置する構成としたが、１つの溝（空隙）に２以上の渡り線７０を径方向又は軸方向に配置する構成としてもよい。これにより、仕様に応じて、電動機１００の径寸又は軸寸を小にできる。
　また、上記実施例では、ハウジング３０と、コアユニット１４及び配線ピースとをモールド樹脂１５で一体に覆う構成としたが、ハウジング３０に代えて外周側の樹脂型を用い、部品としての樹脂モールドステータを製造する場合又はかかる手法で製造した樹脂モールドステータをハウジング３０に配置して接着剤、ボルト或いは係止部材で固定する構成にも適用することができる。
　また、上記実施例では、配線ピースの配置位置が電動機１００の反負荷側としたが、負荷側に配置する構成とすることもできる。更に、１ステータ・２ロータの電機子構成としたが、２ステータ・１ロータや２以上のステータ及びロータを用いる構成であってもよい。
　また、上記実施例では、電動機に適用したが、発電機であってもよい。
１０…ステータ 、１１…コア、１２…巻線、１３…ボビン、１３ａ…鍔部、１３ｂ…筒部 、１４…コアユニット、１５…モールド樹脂、２０…ロータ、２１…永久磁石、２２…バックヨーク、 ２３…ヨーク、３０…ハウジング、３１…口出し部、４０…エンドブラケット、５０…回転軸、６０…軸受、７０…渡り線、８０・１８０・１８０Ｈ…配線ピース 、８１・１８１…基部、８２…抜け止め部、８３ａ・８３ｂ…流路突起、１８１ａ…延伸部、８６…径方向貫通孔、８８…案内部、８８ａ…案内突起、８８ｂ…連続案内突起、１００…電動機、１９０…肉厚部、１９１・１９１Ｈ…貫通孔

Claims (12)

  1. 　コア、該コア外周に配置する巻線及び該巻線から引き出す渡り線を少なくとも有する複数のコアユニットが、回転軸を中心に環状に配置してなるステータと、前記コアの軸方向端面とギャップを介して面対向する少なくとも１つのロータと、前記ロータと共回りする回転軸とを有するアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記ステータの軸方向端面側且つ外径側に、前記ステータの外径側環状形状に沿って回転方向に延伸する弧状の基部を有する複数の配線支持部を備え、
    　前記基部が、
    　隣接する２以上の前記コアユニットの外径側端面に渡って延在する長さと所定の軸方向幅を有し、該基部の回転軸径方向と反対側の面に、前記渡り線を回転方向に案内する溝を軸方向に複数備えるものであり、
    　前記配線支持部及び前記ステータを一体的にモールドしたモールド樹脂を有するアキシャルギャップ型回転電機。
  2. 　請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記溝が、回転方向に延在するものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  3. 　請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記配線支持部が、
    　軸方向に配置する前記溝の組みを、所定間隔をもって回転方向に複数有するものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  4. 　請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記溝が、前記渡り線が配置する配置領域よりも開口側の軸方向幅を小とするものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  5. 　請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記溝が、底部から基部を貫通する貫通孔を有するものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  6. 　請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記基部が、回転軸心側の面に、軸方向に延伸する凸部を回転方向に複数有し、隣接する前記凸部の間にモールド樹脂が配置するものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  7. 　請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記ステータ及びロータを格納すると共に前記渡り線を外部に引き出す口出し部を有するハウジングを備え、
    　前記モールド樹脂が、
    　前記ステータ、前記渡り線、前記配線支持部及び前記ハウジングの内周を一体的にモールドするものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  8. 　請求項７に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記基部が、前記複数の溝よりもステータ側に延伸する延伸部を有するものであり、
    　前記口出し部の軸方向幅に、前記複数の溝の軸方向幅が水平方向で含まれるものであり、
    　前記延伸部が、前記複数の溝のうち前記ステータに最も近い溝から該ステータの軸方向端面までの距離に一致する軸方向長さを有するものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  9. 　請求項８に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記延伸部が、軸心方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔を有するものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  10. 　請求項１～７の何れか一項に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記配線支持部が、前記ステータの反負荷側に配置するものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  11. 　請求項１～７の何れか一項に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記配線支持部と前記ロータの径方向投影面の少なくとも一部が、重なるものであるアキシャルギャップ型回転電機。
  12. 　請求項１～７の何れか一項に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
    　前記基部が、回転軸に対して径方向で反対側の面から外径側に所定幅延伸すると共に軸方向に空隙をもって配置する複数の凸部を有し、
    　前記溝が、前記空隙によって形成されるものであるアキシャルギャップ型回転電機。
PCT/JP2016/064673 2016-05-18 2016-05-18 アキシャルギャップ型回転電機 WO2017199355A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680081215.8A CN108604845B (zh) 2016-05-18 2016-05-18 轴向间隙型旋转电机
JP2018517986A JP6596584B2 (ja) 2016-05-18 2016-05-18 アキシャルギャップ型回転電機
US16/097,738 US10992203B2 (en) 2016-05-18 2016-05-18 Axial gap type rotary electric machine
EP16902374.4A EP3460960B1 (en) 2016-05-18 2016-05-18 Axial gap type rotary electric machine
PCT/JP2016/064673 WO2017199355A1 (ja) 2016-05-18 2016-05-18 アキシャルギャップ型回転電機
TW106112279A TWI646758B (zh) 2016-05-18 2017-04-12 軸向間隙型旋轉電機
TW107140641A TWI727223B (zh) 2016-05-18 2017-04-12 軸向間隙型旋轉電機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/064673 WO2017199355A1 (ja) 2016-05-18 2016-05-18 アキシャルギャップ型回転電機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017199355A1 true WO2017199355A1 (ja) 2017-11-23

Family

ID=60325110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/064673 WO2017199355A1 (ja) 2016-05-18 2016-05-18 アキシャルギャップ型回転電機

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10992203B2 (ja)
EP (1) EP3460960B1 (ja)
JP (1) JP6596584B2 (ja)
CN (1) CN108604845B (ja)
TW (2) TWI727223B (ja)
WO (1) WO2017199355A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6771590B2 (ja) * 2017-01-27 2020-10-21 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型回転電機
TWI778515B (zh) * 2021-02-05 2022-09-21 姚立和 結線架、馬達定子及應用彼之馬達

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010183727A (ja) * 2009-02-05 2010-08-19 Fujitsu General Ltd アキシャルエアギャップ型電動機
JP2012213275A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Komatsu Ltd インシュレータおよびこれを備えたステータ、モータ

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3607977B2 (ja) * 1999-10-04 2005-01-05 トヨタ自動車株式会社 モールドモータ
US6856055B2 (en) 2002-07-11 2005-02-15 Emerson Electric Co. Interconnecting ring and wire guide
JP4305649B2 (ja) 2003-02-26 2009-07-29 株式会社富士通ゼネラル アキシャルギャップ型電動機
JP4725721B2 (ja) * 2005-01-24 2011-07-13 株式会社富士通ゼネラル アキシャルエアギャップ型電動機
JP2007014147A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Fujitsu General Ltd 電動機
JP4956774B2 (ja) * 2005-08-24 2012-06-20 日産自動車株式会社 アキシャルギャップ型モータの結線構造
CN2822017Y (zh) * 2005-09-12 2006-09-27 朱洪来 轴向磁路双驱动式无刷无齿直流轮毂电机
JP4868147B2 (ja) 2006-11-08 2012-02-01 株式会社富士通ゼネラル アキシャルエアギャップ型電動機
JP2008125278A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Fujitsu General Ltd アキシャルエアギャップ型電動機
JP2008131682A (ja) * 2006-11-16 2008-06-05 Fujitsu General Ltd アキシャルエアギャップ型電動機
DE102008024378A1 (de) * 2008-05-20 2009-12-03 Miele & Cie. Kg Elektromotor mit Sensor und/oder Thermoschutzschalter
TWM359868U (en) 2009-01-05 2009-06-21 zhen-xing Huang Iron core structure of motor
JP5319407B2 (ja) * 2009-06-04 2013-10-16 本田技研工業株式会社 圧入装置及びアキシャルギャップ型回転電機のステータの製造方法
US8482180B2 (en) 2010-10-20 2013-07-09 Asmo Co., Ltd. Stator, brushless motor, and manufacturing method of the same
JP2013118750A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Hitachi Ltd アキシャルギャップ型回転電機及びその製造方法
WO2013121590A1 (ja) 2012-02-17 2013-08-22 株式会社日立製作所 回転電機
JP5965228B2 (ja) 2012-07-06 2016-08-03 株式会社日立製作所 アキシャルギャップ型回転電機
DE102012020329A1 (de) * 2012-10-17 2014-04-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Elektromotor und Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors
JP5851432B2 (ja) * 2013-02-08 2016-02-03 株式会社日立製作所 回転電機
JP6073763B2 (ja) 2013-08-30 2017-02-01 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型永久磁石同期電動機
CN203660698U (zh) 2013-12-27 2014-06-18 中山大洋电机制造有限公司 一种电机定子铁芯上的端部绝缘结构及其应用的塑封电机
JP6463895B2 (ja) 2014-02-28 2019-02-06 日本電産テクノモータ株式会社 モータ用ステータ及びその製造方法
JP2015171239A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 アイシン精機株式会社 回転電機のステータ及び回転電機
US10530210B2 (en) 2014-04-11 2020-01-07 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Axial air gap rotating electric machine
JP6208333B2 (ja) * 2014-04-14 2017-10-04 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型回転電機
JP2016059208A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動流体ポンプ
DE102014221188A1 (de) 2014-10-20 2016-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Schaltringanordnung für eine elektrische Maschine
JP6416965B1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-31 本田技研工業株式会社 コイル巻回部品及び回転電機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010183727A (ja) * 2009-02-05 2010-08-19 Fujitsu General Ltd アキシャルエアギャップ型電動機
JP2012213275A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Komatsu Ltd インシュレータおよびこれを備えたステータ、モータ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3460960A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108604845A (zh) 2018-09-28
EP3460960A4 (en) 2020-01-08
TW201742356A (zh) 2017-12-01
TWI727223B (zh) 2021-05-11
JPWO2017199355A1 (ja) 2018-10-18
TW201907645A (zh) 2019-02-16
EP3460960A1 (en) 2019-03-27
JP6596584B2 (ja) 2019-10-23
TWI646758B (zh) 2019-01-01
CN108604845B (zh) 2020-06-16
EP3460960B1 (en) 2022-02-23
US10992203B2 (en) 2021-04-27
US20200395808A1 (en) 2020-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5306411B2 (ja) 回転電機
JP5937701B2 (ja) 回転機及び電動車両
JP6220962B2 (ja) アキシャルエアギャップ型回転電機
EP3193428B1 (en) Stator
JP6120991B2 (ja) 永久磁石埋込型電動機
US20150372544A1 (en) Rotary Electric Machine
WO2016017342A1 (ja) ステータ及び回転機
JP2010246343A (ja) 電機における固定子
EP2031735B1 (en) Stator and electric motor
JP6596584B2 (ja) アキシャルギャップ型回転電機
JP5181627B2 (ja) 回転電機および回転電機の製造方法
JP2016208745A (ja) 回転電機、回転電機の製造方法、固定子コイル、コイル樹脂構造体
TWI673936B (zh) 軸向間隙型旋轉電機
KR20220139991A (ko) 회전 전기 기기의 고정자
US11139714B2 (en) Axial gap rotary electric machine
JP6742263B2 (ja) 回転電機
WO2018142465A1 (ja) アキシャルギャップ型回転電機
JP2010226901A (ja) 回転電機
WO2014103758A1 (ja) 回転機及びステータの製造方法
JP2018186664A (ja) 回転電機に用いられる固定子、回転電機、及び固定子の製造方法
KR101311927B1 (ko) 영구자석 회전기기용 분할형 철심
JP2017123743A (ja) 電動機用ステータ

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018517986

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16902374

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016902374

Country of ref document: EP

Effective date: 20181218