专利名称：轴向空气隙型电动机及其制造方法
技术领域：
本发明涉及轴向空气隙型电动机及其制造方法，更详细地说，涉及定子由多个芯部件构成的轴向空气隙型电动机的装配技术。
背景技术：
轴向空气隙型电动机如专利文献1(Japanese Patent Application PublicationNo.2004-282989)所述，是在定子的一个或两个侧面上隔开规定的空隙对置地配置着转子的电动机，与内转子型等的径向间隙型电动机相比，具有能够使旋转轴方向的厚度变薄、即形成为扁平的特征。
此外，由于转子和定子的对置面积和线圈的绕线占空因数提高，并且磁通量向着轴向，因此，能够实现高效率高输出功率。
虽然，专利文献1中记载的轴向空气隙型电动机由环状接合了多个扇形的芯部件来形成定子。这样，仅通过预先在1个芯部件上缠绕线圈、并将这些线圈环状接合并结线，就能够简单地形成定子。
但是，在这样的定子结构中，现有技术是将分散状态的芯部件单体分别一个一个地安装在绕线装置上来缠绕线圈，因此，要装配一个定子，就需要准备必要的芯部件，其操作很费工夫。
此外，必须要在芯部件上缠绕了线圈后，按照每个相地将从各芯部件引出的线圈结线，有结线操作和搭接线处理也很费工夫的问题。
发明内容
因此，本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于，在定子由多个芯部件构成的轴向空气隙型电动机中，缩短芯部件的绕线时间，并且降低组装工时。
为了达到上述目的，本发明具有以下所示的几个特征。在沿着上述转子的输出轴的轴线方向，隔开规定的空隙相对配置了定子的齿面和转子的磁面的轴向空气隙型电动机中，其特征在于，上述定子具有以上述轴线为中心环状连结的多个芯部件，在上述各芯部件上设置了用于在使上述齿面以彼此对置的状态进行连结的连结装置。
这样，通过具有用于在使芯部件的齿面彼此对置的状态下进行连结的连结装置，就能够在单行的棒状连结了各芯部件的状态下，从一方向着另一方一次缠上线圈。
作为更优选的方式，其特征在于，将上述芯部件形成为包含定子铁心的筒管形状，上述连结装置设置在上述芯部件的凸缘部的外周侧和/或内周侧。
这样，通过在凸缘部的外周侧和/或内周侧设置连结装置，仅使凸缘部彼此相互相对，就能够简单地连结各芯部件。
此外，其特征在于，在将上述芯部件的一个齿面设为第一齿面，将另一个齿面设为第二齿面时，将上述连结装置设置成可连结相邻的2个上述芯部件的第一齿面和第二齿面、第一齿面的彼此之间和第二齿面的彼此之间。
这样，通过芯部件的齿面(第一齿面和第二齿面)能分别连结第一齿面的彼此之间、第二齿面的彼此之间、第一齿面和第二齿面彼此之间，就能够在一次缠绕了线圈后分相装配，并且能够分割各芯部件进行装配，可以进行与绕线方向相对应的各种各样的装配。
作为更优选的方式，最好上述连结装置在上述凸缘部中，由在上述定子的圆周方向和半径方向上相对错开的肋对构成。更好的是将上述肋对设置在通过使上述肋对彼此相互嵌合来约束上述各芯部件的相对旋转的位置上。
这样，通过使形成在凸缘部中的肋相互吻合，就不仅能够简单地进行各芯部件的对位，而且能够防止缠绕时各芯部件向旋转方向偏移。
此外，其特征在于，上述连结装置由嵌合部构成，所述嵌合部包括在某一方的上述凸缘部中形成的凸部和在另一方的上述凸缘部中形成的凹部，上述凸部和上述凹部形成在相对吻合的位置上。
这样，通过分别凹凸嵌合设置在凸缘部中的凹部和凸部，就能够简单地定准各芯部件之间的位置。
另外，其特征在于，在上述芯部件的某一方的上述凸缘部中设置了作为上述连结装置的卡止爪，由上述卡止爪连结相邻的上述芯部件的另一方的上述凸缘部。
这样，通过在凸缘部的一部分中设置卡止爪挂上另一方的凸缘部来保持，也能得到同样的作用效果。
另外，其特征在于，在沿着上述转子的输出轴的轴线方向，隔开规定的空隙相对配置了定子的齿面和转子的磁面的轴向空气隙型电动机中，其特征在于，上述定子具有以上述轴线为中心环状连结的多个芯部件，分相对上述各芯部件施加绕线，其绕线由连续的1条绕线构成。
这样，分相进行连结，就能够不切断1条绕线来进行缠绕，也能进行装配。
本发明中也包括这些轴向空气隙型电动机的制造方法。即，是沿着上述转子的输出轴的轴线方向，隔开规定的空隙相对配置了定子的齿面和转子的磁面的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，上述定子具有环状连结的多个芯部件，具有在上述各芯部件的齿面彼此对置的状态下连结它们的连结步骤；从连结的上述各芯部件的一端向另一端依次缠绕线圈的绕线步骤；环状连结已缠绕了线圈的上述各芯部件的装配步骤。
这样，通过首先棒状单列地连结了各芯部件后，从一方的芯部件向着另一方的芯部件缠绕线圈，环状连结各芯部件，就不仅能够减少线圈的结线处理，而且能够减少装配用工数。
作为更好的方式，在上述连结步骤中，最好分相连结上述各芯部件。更好的是上述定子包括9个上述芯部件，各相中每3个作为1组进行连结。
这样，通过将9个芯部件中的、对各个U相、V相、W相各分为3个芯部件后连结成棒状缠绕线圈，就能够每相不切断线圈而用1个绕线来装配。
此外，为了使相邻的上述芯部件不同极，最好交替地倒转连结上述芯部件，更好的是为了使相邻的上述芯部件不同极，使上述两端的芯部件的绕线方向与设为不同极的上述芯部件的绕线方向反向。
这样，通过对于不同极的芯部件，倒转两侧的芯部件并进一步使两侧的芯部件的缠绕方向反向来缠绕，就能够不切断线圈而使相邻的芯部件不同极。
此外，其特征在于，在上述绕线步骤中，从上述芯部件的一端侧向另一端侧不切断上述线圈一气儿地缠绕。
这样，通过从连结的芯部件的一端侧向另一端侧不切断线圈一气儿地缠绕，就能够进一步使装配工序高速化和简单化。
作为本发明的另外的方式，在沿着上述转子的输出轴的轴线方向，隔开规定的空隙相对配置了定子的齿面和转子的磁面的轴向空气隙型电动机中，其特征在于，上述定子具有环状连结的多个芯部件，使上述各芯部件对置，使得它们的齿面彼此相对，在规定的上述各芯部件之间配置了虚拟元件之后，从上述各芯部件的一端侧向着另一端侧不切断线圈连续地缠绕在上述芯部件上，同时，在上述虚拟元件上缠绕相当于跨越上述各芯部件之间的搭接线的长度的线圈。
这样，通过在虚拟元件上对每相缠绕芯部件的搭接线所需的量的线圈，即使是例如按照U→V→W→U→V→W→U→V→W的顺序跳跃配置U相、V相、W相的各芯部件这样的类型，也能够与搭接线同时形成。
更优选的是，在上述转子与上述定子的槽组合为2n:3n(n是正的整数)的情况下，每隔1个上述芯部件插入有上述虚拟元件，进一步优选的是在上述转子与上述定子的槽组合为8n:9n或10n:9n(n是正的整数)的情况下，每隔3个上述芯部件插入上述虚拟元件。
这样，通过在上述转子与上述定子的槽组合为2n:3n(n是正的整数)的情况下，每隔1个上述芯部件插入上述虚拟元件，在上述转子与上述定子的槽组合为10n:9n(n是正的整数)的情况下，每隔3个上述芯部件插入上述虚拟元件，就能够形成搭接线。
作为另外的方式，其特征在于，在沿着上述转子的输出轴的轴线方向，隔开规定的空隙相对配置了定子的齿面和转子的磁面的轴向空气隙型电动机中，上述定子具有环状连结的多个芯部件，使上述各芯部件对置，使得它们的齿面彼此相对，从上述各芯部件的一端侧向着另一端侧不切断线圈连续地缠绕在上述芯部件上之后，切断跨越各芯部件之间的搭接线，在环状连结了各芯部件后，对每相结线上述搭接线。
这样，通过在直线上接合全部的芯部件，一次缠绕了线圈后，切断它们构成芯部件，就能够在使各芯部件连接成环状后将这些线圈彼此结线。
图1是示意地示出根据本发明的一个实施方式的轴向空气隙型电动机的内部结构的剖视图。
图2是示出上述实施方式的轴向空气隙型电动机的定子的正视图。
图3A是上述定子的芯部件的正视图。
图3B是其立体图。
图4是示出按各相分割了上述定子的状态的分解立体图。
图5是示出重叠了芯部件的状态的局部剖视图。
图6A～D是说明在芯部件上缠绕线圈的步骤的说明图。
图7A～D是说明缠绕了线圈后的芯部件的装配步骤的说明图。
图8是示意地示出了将全部的芯部件接合而缠绕线圈的方法的示意图。
图9A～E示出连结装置的各种变形例的示意图。
图10A～C是示出连结装置的另外的变形例的示意图。
图11是2n:3n的槽组合的定子的绕线的配置图。
图12是2n:3n的槽组合的另外方式的绕线的配置图。
图13是使虚拟元件介于芯部件之间的状态的示意图。
图14是说明芯部件的装配过程的说明图。
图15是2n:3n(12槽)的定子的绕线的配置图。
图16是8n:9n或者10n:9n(18槽)的定子的绕线的配置图。
图17是示出18槽的情况下的虚拟元件的排列状态的立体图。
图18是示出芯部件的绕线过程的变形例的立体图。
图19是示出15槽的定子的芯部件的排列状态的立体图。
图20是15槽的定子的绕线的配置图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施方式，但本发明不限于此。图1是示意地示出了根据本发明的一个实施方式的轴向空气隙型电动机的内部结构的剖视图，图2是定子的正视图。
该轴向空气隙型电动机1具有形成为圆盘状的定子2、隔开规定的空隙(间隙)对置地配置在该定子2的两侧面上的一对转子3、3。各转子3、3被同轴地固定在输出旋转驱动力的转子输出轴4上。
再有，定子2和转子3容纳在未图示的托架内。在该例子中，定子2的外周面兼作托架的外周壁，在其两端安装着未图示的盖部件。再有，也可以不使用盖部件，而直接将转子3、3安装在风扇等上。
在本发明中，转子3、3隔着定子2配置在左右两侧，但也可以仅配置在任一方，在本发明中，转子的结构只要具有构成轴向空气隙型电动机1所必要的功能，可以根据情况任意地改变。
此外，尽管各转子3、3共用同一转子输出轴4，但也可以是按各转子3、3地具有一个转子输出轴的2个输出轴类型。另外，也可以是不具有转子输出轴4，而相对于定子2通过径向球轴承直接支持转子3、3的无轴型。
如图2所示，定子2中包括以转子输出轴4的旋转轴线为中心轴、环状配置的多个(在该例子中是9个(9槽))芯部件21a～21i。由于各芯部件21a～21i是相同结构，因此，在该例子中，以芯部件21a为例进行说明。
再有，在定子2的中心部配置着轴承部23。在该例子中，轴承部23具有一对径向球轴承231、232，其内轮被压配合在转子输出轴4中，外轮侧利用合成树脂材料埋设着。在本发明中，轴承部23也可以是任意结构。
如图3A和图3B所示，在具有左右一对凸缘状的齿面22、22的筒管状的定子铁心23上缠绕线圈24(参照图4)，就构成了芯部件21a，通过沿着径向层叠形成为H字形的电磁钢板，就形成了定子铁心23。
定子铁心23除了齿面22、22以外，全部被由绝缘性树脂构成的绝缘体5覆盖着。绝缘体5具有沿着齿面22、22在径向延伸的凸缘部51a、51b，该凸缘部51a、51b也形成了缠绕线圈24的筒管的一部分。
在各凸缘部51a、51b上设置着用于分别用不同形式连结各芯部件21a～21i的2个连结装置。首先，作为第一连结装置，在凸缘部51a、51b的圆周方向的端部设置着卡止凸部52和卡止该卡止凸部52的卡止凹部53，所述卡止凸部52用于以转子输出轴4的轴线为中心环状连结各芯部件21a～21i。
卡止凸部52是从凸缘部51a、51b的圆周方向的一个端部(在图3A中是右侧面)向着外侧突出设置的凸部，在该例子中，由形成为三角形状的舌片构成。相对地，卡止凹部53由从凸缘部51a、51b的圆周方向的另一端(在图3A中是左侧面)向着内侧形成的缺口部构成，形成为与卡止凸部52吻合的三角形状的槽。
在该例子中，虽然将各卡止凸部52和卡止凹部53形成为三角形状，但也可以是能相互环状连结各芯部件21a～21i的形状，如方形或半圆形状等，可以根据情况任意变更。
由此，通过使卡止凸部52和卡止凹部53相互配合，就能够以转子输出轴4的轴线为中心环状连接各芯部件21a～21i。
接着，作为第二连结装置，在凸缘部51a、51b上分别设置着用于将各芯部件21a～21I连接为一列棒状的卡止肋54、55。再有，以下，设定图3A中的上部侧的凸缘部51为上部凸缘部，下部侧的凸缘部51b为下部凸缘部。
形成在上部凸缘部51a上的卡止肋54，具有沿着上部凸缘部51a的上端侧配置的一对肋构件(肋对)54a、54b，在上部凸缘部51a中，在定子2的圆周方向和半径方向上以相对错开的状态配置着各肋构件54a、54b。
这样，如图5所示，在沿着轴向层叠了各芯部件21a～21i的情况下，通过相邻的各芯部件21a～21i的各肋构件54a、54b彼此之间咬合，就能够棒状地连结各芯部件21a～21i。
此外，为能够使上部凸缘部51a彼此之间重合地啮合，将肋构件54a、54b设置为分别相对于半径方向的中心线O(参照图5)成为线对称形状。在该例子中，配置成上侧(图5中的实线)的上部凸缘部51a的肋构件54a在左上，肋构件54b在右下，下侧(图5中的点划线)的上部凸缘部51a的肋构件54a在右上，肋构件54b在左下。
再有，在图5中，为了使相邻的芯部件21a～21i不同极，尽管以相互颠倒的状态(参照图7A)连结了芯部件21a～21i，但即使在不使芯部件21a～21i倒转的状态下连结，各肋构件54a、54b也吻合。
形成在下部凸缘部51b上的卡止肋55也同样具有沿着下部凸缘部51b的下端侧配置的一对肋构件(肋对)55a、55b，在上部凸缘部51a中，在定子2的圆周方向和半径方向上以相对错开的状态配置着各肋构件55a、55b。
此外，为能够使下部凸缘部51b彼此之间重合地啮合，将各肋构件55a、55b设置为分别相对于半径方向的中心线O成为线对称形状。在该例子中，配置成上侧(图5中的实线)的下部凸缘部51a的肋构件55a在左下，肋构件55b在右上，下侧(图5中的点划线)的下部凸缘部51b的肋构件55a在右下，肋构件55b在左上。
再有，该肋构件55a、55b也与另一方的肋构件54a、54b同样地，即使在不使芯部件21a～21i倒转的原样状态下进行连结也能够相互吻合，能够棒状地连结各芯部件21a～21i。
在芯部件21a～21i上缠绕线圈24时使用该第二连结装置。在该例子中，将各芯部件21a～21i分为U相、V相和W相3相地分别缠绕线圈24。
在该例子中，为了降低在转子旋转时，在各芯部件21a～21i的各定子铁心23的齿面22上产生的齿槽转矩，在形成于齿面两端上的绝缘体5的端部和下部凸缘部51b的两端部形成了规定角度的错位。
这样，在齿面的端部直接延长形成了绝缘体的情况下，下部凸缘部51b的面积就变小了，强度减弱。因此，通过设置角度上的错位，就能够很大地取得下部凸缘部51b的面积，确保强度和形成肋对55a、55b的面积。在该例子中，虽然在各芯部件21a～21i中形成了扭斜，但在本发明中，歪斜是任意的结构要素，也可以没有扭斜。
此外，在该例子中，各芯部件21a～21i使用肋对54、55作为连结装置，通过使它们相互吻合，就能够进行连结，但也可以使用除此以外的连结装置。
关于这些，利用图9A～E进行说明。再有，在各图(A～E)中，左侧示出了同一芯部件的一个凸缘部，右侧示出了另一个凸缘部。
如图9A所示，可以在一个上部凸缘部51a和下部凸缘部51b上分别设置凸部7a，在另一个上部凸缘部51a下部凸缘部51b上设置作为上述凸部7a的对方的凹部7b，使它们相互嵌合。
这时，如图9B所示，即，也可以在一个上部凸缘部51a上设置凸部7a，在下部凸缘部51b上设置凹部7b，在另一个上部凸缘部51a上设置与凸部7a相对的凹部7b，在下部凸缘部51b上设置与凹部7b相对的凸部7a，交替调换凸部7a和凹部7b。通过调换上下，就能够使该芯部件倒转后连结。
另外，如图9C所示，也可以在一方的各凸缘部51a、51b上设置形成为三角形状的肋7c，在另一方的各凸缘部51a、51b上设置相对于半径方向的中心线O形成为线对称的肋7d，使它们相互卡合。能够使该芯部件原样倒转后进行连结。
此外，如图9D所示，也可以在一方的上部凸缘部51a上设置直线状的肋7e1，在下部凸缘部51b上也设置直线状的肋7e2，在另一方的凸缘部51a上设置与肋7e1的内侧对接的肋7fl，在下部凸缘部51b上设置与肋7e2对接的肋7f2，使它们相互卡止。通过调换上下，就能够使该芯部件倒转后进行连结。
此外，例如如图9E所示，也可以在一方的下部凸缘部51b上设置コ字形的肋7g，在另一方的下部凸缘部51b上设置与コ字形肋7g卡止的肋7h，使它们结合。再有，当然也可以设置在上部凸缘部51a侧。
另外，作为连结装置的另外的方式，如图10所示，也可以在某一方的上部凸缘部51a侧设置卡止爪8a，在下部凸缘部51b侧设置卡止爪8b，利用这些卡止爪8a、8b，使相邻的另一方的上部凸缘部51a和下部凸缘部51b卡止后连结。
图10A是芯部件21的正视图和背视图，图10B是从上侧看芯部件21的状态的平面图，图10C是示出连结了芯部件W的状态的平面图。
如图10A和图10B所示，将一方的卡止爪8a设置在上部凸缘部51a的一个侧面上，将另一方的卡止爪8b设置在下部凸缘部51b的相反侧的侧面上。在各卡止爪8a、8b的内侧形成着用于夹入相对的凸缘部51a、51b的端部进行支撑的支撑槽81。
这样，如图10C所示，通过从芯部件21的外周侧(纸面眼前侧)插入对于具有卡止爪8a、8b的芯部件21(右侧)连结的对方的芯部件21(左侧)，就能够沿着卡止槽81夹入凸缘部51a、51b，连结各芯部件21、21。此外，由于卡止爪8a、8b左右突出，因此，也能够兼用作分别环状配置时的芯部件21a～21i彼此之间的环状连结装置。
下面，参照图6A～D和图7A～D，针对本发明的轴向空气隙型电动机1的装配过程的一例进行说明。首先，准备9槽量的芯部件21a～21i，将它们按3相分为U相、V相和W相。
再有，由于各相的装配过程和缠绕操作相同，故在以下的说明中，仅关于构筑U相的3个芯部件21a～21c进行说明，省略关于剩下的V相和W相的说明。
首先，最初，相互对置地将芯部件21a～21c的齿面22彼此之间连结成一列的棒状。在进行连结时，以正中间的芯部件21b为基准位置，以定子2的半径轴线为中心，相对于芯部件21b倒转安装其两侧的芯部件21a、21c(参照图7A)。
这时，如图5所示，通过使形成在各芯部件21a～21c的凸缘部51的侧面上的卡止肋54、55彼此之间相互啮合，就能够沿着轴向连结各芯部件21a～21c(连结步骤)。
接着，如图6A所示，将已连结成棒状的各芯部件21a～21c安装在绕线装置上。利用未图示的控制装置控制绕线装置，该绕线装置具有夹住各芯部件21a～21c的夹钳61、61和送出线圈24的喷嘴62。
再有，也可以不在芯部件21a～21c侧设置连结装置而设置后述的夹钳61、61。即，也可以在夹钳61、61上设置例如磁力发生装置，利用磁力连结芯部件21a～21c的各个齿面22。
夹钳61、61可以利用未图示的旋转驱动装置以轴线O为中心进行旋转，内装有夹住各芯部件21a～21c进行支撑的支撑机构。将喷嘴62设置成可以利用未图示的喷嘴移动装置，使喷嘴62的前端沿着轴线O左右移动，从该尖端送出线圈24。
首先，在夹钳61、61间放置各芯部件21a～21c，由夹钳部61、61夹住各芯部件21a～21c固定住。在固定了各芯部件21a～21c后，操作者从喷嘴24前端引出线圈24(铜线等线圈用电线)的前端，挂在芯部件21a的凸缘部51的一部分(例如，卡止凸部52)等上进行暂时固定。以上就完成了绕线操作的准备。再有，线圈24也可以不保持在芯部件21a侧，而保持在夹钳61侧。
在该状态下，当按下未图示的开始按钮时，控制装置就向夹钳部61发出指令，收到指令的夹钳61沿着轴线O开始向一定方向(在图6B中是箭头a方向)旋转。
在旋转的同时，在芯部件21a的外周面上缠上线圈24，但这时，控制装置也向喷嘴62的移动装置发出指令，通过喷嘴62在芯部件21a的外周面上左右往复移动，就在芯部件21a的外周面上均匀地缠上线圈24。
当芯部件21a上一缠上规定量线圈24时，控制部就使旋转驱动装置暂时停止，并且，使喷嘴62向相邻的芯部件21b移动。这时，线圈24不被切断，而过渡到芯部件21b上。
在确认了喷嘴62的移动以后，控制装置再次向旋转驱动装置发出指令，这次使夹钳61、61向相反方向(图6C中是箭头b方向)旋转。芯部件21b一开始旋转，就与芯部件21a相反地在芯部件21b上缠绕线圈24。喷嘴62也同样地一边在芯部件21b上往复移动，一边在芯部件21b上均匀地缠上线圈24。
再有，由于芯部件21a与芯部件21b之间的搭接线被线圈相互约束，因此，在反向旋转了的情况下也不被解开，但即使万一偏移了，由于挂在了从凸缘部51突出的卡止凸部52上，也能够防止缠绕在芯部件21a上的线圈24因为反向旋转而被解开。
当在芯部件21b上缠绕线圈24时，控制装置就再次使旋转驱动装置停止，使喷嘴62向相邻的芯部件21c移动。这时也不切断线圈24，而仍连接着线圈24向芯部件21c移动。
喷嘴62一移动到芯部件21c上，控制装置就向旋转驱动装置发出指令，收到指令后，旋转驱动装置就开始向与缠绕了芯部件21a时相同的方向(在图6D中是箭头c方向)旋转。
这样，线圈24就开始沿着芯部件21c的外周面缠绕，同时，通过喷嘴62左右往复移动，就在芯部件21c上均匀地缠上了线圈24。
最后，当在芯部件21c上缠绕规定量线圈24时，控制装置就停止旋转驱动装置，并且喷嘴24返回到初始位置上，完成了全部的缠绕操作(缠绕步骤)。线圈24的切断可以自动进行，也可以手动进行。
当完成线圈24的缠绕操作时，就从缠绕装置取下芯部件21a～21c，转移向下面的装配步骤。在该步骤中，首先，如图7A所示，例如以直立的状态放置芯部件21a～21c，以正中间的芯部件21b为基准，使一方的芯部件21a在图7B中以左侧面为轴倒转180°，通过使芯部件21a的卡止凸部52嵌合在芯部件21b的卡止凹部53中，就如图7C所示地，在芯部件21b的左侧面连结芯部件21a。
接着，使芯部件21c在图7C中以右侧面为轴倒转180°，并使芯部件21a的卡止凸部52嵌合在芯部件21c的卡止凹部53上。这样，就如图7D所示，各芯部件21a～21i在同一平面上连结为扇形。
反复进行以上的绕线步骤和装配步骤，在分别装配了剩余的V相和W相的各芯部件21d～21i以后，如图4所示地连结3个部件。最后，环状连结了各芯部件21a～21i后，用嵌入成形的树脂固定为一体，就完成了定子2。
另外，在该例子中，尽管以定子铁心21和绝缘体5一体化的状态缠绕了线圈24，但也可以仅预先装配绝缘体5，在它上面缠绕线圈24后，插入定子铁心21。
这样，如图11所示，就能够对于各相的3个芯部件21a～21c，用一卷儿缠绕线圈24，另外，通过相对于两侧的芯部件21a和21c反向安装中间的芯部件21b，就能够反向缠绕芯部件21b的线圈24。
在上述的实施方式中，各芯部件21a～21i按照转子与定子的槽组合为8:9(2n:3n(n是正整数))，按U→U→U→V→V→V→W→W→W的顺序，顺时针环状连结了按U相、V相、W相分开的3个芯部件21a～21c、21d～21f、21g～21i，但6:9的槽组合中也包括下述这样的方式。
即，如图12所示，该芯部件21a～21i按照U→V→W→U→V→W→U→V→W的顺序顺时针环状配置了U相、V相和W相，跳跃地配置着与各相相对应的芯部件21a～21i。在该例子中，U相的芯部件是21a、21d、21g，V相的芯部件是21b、21e、21h，W相的芯部件是21c、21f、21i。
由于各相的芯部件的结构相同，因此，以下以U相的芯部件21a、21d、21g为例进行说明。在各芯部件21a、21d、21g上缠绕线圈24，在各芯部件21a、21d、21g之间引出搭接线24a、24b。
如图13和图14所示，通过在线圈的缠绕时，在芯部件21a、21d、21g之间插入虚拟元件70、70来形成搭接线24a、24b。
虚拟元件70、70由与各芯部件21a～21i相同的形状构成，与各芯部件21a～21I使齿面22彼此相对配置。在虚拟元件70、70上也设置了上述的连结装置，能够与各芯部件21a～21i连结。
这样，通过控制装置一边从一端向另一端移动上述的一系列的绕线操作，一边缠在各芯部件21a、21d、21g上，在处于其中途的虚拟元件70、70上缠绕搭接线24a、24b所需的长度的线圈24，就能够一次进行线圈24的缠绕处理和搭接线处理。
在该例子中，虚拟元件70、70以9槽的槽组合为例进行了说明，但也可以如图15所示地适用于12槽的类型。即，在槽组合为2n:3n的情况下，若每隔1个芯部件就插入虚拟元件70，就能针对全部的图形进行实施。
此外，作为另外的方式，图16中示出了18槽的定子的绕线的配置图。该定子具有8n:9n或者10n:9n(n是正整数)的槽组合，按照U→U→U→V→V→V→W→W→W→U→U→U→V→V→V→W→W→W的顺序配置着18个芯部件21a～21r。
在这样的情况下，如图17所示，将6个芯部件21a～21c、21j～21l分为3个一组，通过在它们之间插入虚拟元件70，就能够形成搭接线24c。
在该例子中，芯部件21a～21i(21a～21r)分别按每相3个一组进行了绕线操作，但也可以例如图8所示，用将全部芯部件20a～21i分为3个一组的形式单排并列，从一端侧到另一端侧缠绕线圈24。
再有，在3处设置了线圈24的喷嘴62，但也可以用1处喷嘴62，在全部的芯部件21a～21i上缠上了线圈24后，按每相地切断线圈24。
另外，如图18所示，也可以按照槽组合，在直线上配置需要数量的芯部件(21a、21b、...21n)，从一端向另一端缠绕线圈24。该情况下，在切断分离了各芯部件21a～21n之后，将它们装配成环形，按每相地对搭接线进行结线。这样，就能够非常廉价地制造芯部件21a～21n。
此外，如图19和图20所示，在15槽的情况下，也可以将15个芯部件21a～21o分别分为5个一组，将它们在直线上连结进行绕线操作。
在上述的实施方式中，在搭接线的形成中使用了虚拟元件70，但例如在图13中，也可以不使用虚拟元件70，在芯部件21a和芯部件21d上分别额外地缠上了相当于搭接线的长度的线圈后，在装配时，解开相当于该搭接线的长度的线圈，分配为搭接线。
权利要求
1.一种轴向空气隙型电动机，沿着转子的输出轴的轴线方向，隔开规定的空隙对置配置了定子的齿面和转子的磁面，其特征在于，上述定子具有以上述轴线为中心环状连结的多个芯部件，在上述各芯部件上设置了用于使上述齿面以彼此对置的状态进行连结的连结装置。
2.如权利要求1所述的轴向空气隙型电动机，其特征在于，将上述芯部件形成为包含定子铁心的筒管形状，上述连结装置设置在上述芯部件的凸缘部的外周侧和/或内周侧。
3.如权利要求1或2所述的轴向空气隙型电动机，其特征在于，在将上述芯部件的一个齿面设为第一齿面，将另一个齿面设为第二齿面时，将上述连结装置设置成可连结相邻的2个上述芯部件的第一齿面和第二齿面、第一齿面的彼此之间和第二齿面的彼此之间。
4.如权利要求1、2或3所述的轴向空气隙型电动机，其特征在于，上述连结装置，由上述凸缘部中在上述定子的圆周方向和半径方向上相对错开的肋对形成。
5.如权利要求4所述的轴向空气隙型电动机，其特征在于，将上述肋对设置在通过使上述肋对彼此相互嵌合来约束上述各芯部件相对旋转的位置上。
6.如权利要求1、2或3所述的轴向空气隙型电动机，其特征在于，上述连结装置由嵌合部构成，所述嵌合部包括在任一方的上述凸缘部中形成的凸部和在任另一方的上述凸缘部中形成的凹部，上述凸部和上述凹部形成在相对吻合的位置上。
7.如权利要求1或2所述的轴向空气隙型电动机，其特征在于，在上述芯部件的任一方的上述凸缘部上设置了作为上述连结装置的卡止爪，由上述卡止爪连结相邻的上述芯部件的任另一方的上述凸缘部。
8.一种轴向空气隙型电动机，沿着转子的输出轴的轴线方向，隔开规定的空隙对置配置了定子的齿面和转子的磁面，其特征在于，上述定子具有以上述轴线为中心环状连结的多个芯部件，按相分开地对上述各芯部件施加绕线，所述绕线由连续的1条绕线构成。
9.一种轴向空气隙型电动机的制造方法，是沿着转子的输出轴的轴线方向、隔开规定的空隙对置配置了定子的齿面和转子的磁面的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，上述定子具有环状连结的多个芯部件，该方法具有在上述各芯部件的齿面彼此对置的状态下连结它们的连结步骤；从连结的上述各芯部件的一端到另一端依次缠绕线圈的绕线步骤；环状连结已缠绕了线圈的上述各芯部件的装配步骤。
10.如权利要求9所述的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，在上述连结步骤中，按相分开地连结上述各芯部件。
11.如权利要求10所述的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，上述定子包括9个上述芯部件，各相中每3个作为1组进行连结。
12.如权利要求9、10或11所述的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，为了使相邻的上述芯部件不同极，交替地倒转上述芯部件进行连结。
13.如权利要求9～12的任一项所述的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，为了使相邻的上述芯部件不同极，使上述两端的芯部件的绕线方向相对于不同极的上述芯部件的绕线方向反向。
14.如权利要求9～13的任一项所述的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，在上述绕线步骤中，从上述芯部件的一端侧到另一端侧不切断上述线圈一气儿地缠绕。
15.一种轴向空气隙型电动机的制造方法，是沿着转子的输出轴的轴线方向、隔开规定的空隙对置配置了定子的齿面和转子的磁面的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，上述定子具有环状连结的多个芯部件，使上述各芯部件其齿面彼此相对，在规定的上述各芯部件之间配置了虚拟元件之后，从上述各芯部件的一端侧向着另一端侧不切断线圈连续地缠绕在上述芯部件上，并且，在上述虚拟元件上缠绕相当于跨越上述各芯部件之间的搭接线的长度的线圈。
16.如权利要求15所述的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，在上述转子与上述定子的槽组合为2n3n(n是正整数)的情况下，每隔1个上述各芯部件插入有上述虚拟元件。
17.如权利要求15所述的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，在上述转子与上述定子的槽组合为8n9n或10n9n(n是正整数)的情况下，每隔3个上述芯部件插入上述虚拟元件。
18.一种轴向空气隙型电动机的制造方法，是沿着转子的输出轴的轴线方向、隔开规定的空隙对置配置了定子的齿面和转子的磁面的轴向空气隙型电动机的制造方法，其特征在于，上述定子具有环状连结的多个芯部件，使上述各芯部件配置成齿面彼此相对，从上述芯部件的一端侧向着另一端侧不切断线圈地连续地将其缠绕在上述芯部件上之后，切断跨越各芯部件之间的搭接线，在环状连结了各芯部件后，按每相地对上述搭接线之间进行结线。
全文摘要
本发明在沿着上述转子的输出轴的轴线方向，隔开规定的空隙相对配置了定子的齿面和转子的磁面的轴向空气隙型电动机中，上述定子具有以上述轴线为中心环状连结的多个芯部件，在上述各芯部件上设置了用于在使上述齿面彼此对置的状态下进行连结的连结装置。提供了一种轴向空气隙型电动机的装配技术，其在缩短芯部件的绕线时间的同时，能够减少装配的用工数。以轴线为中心环状连结芯部件(21a～21i)形成定子(2)，在各芯部件(21a～2li)上设置作为连结装置的卡止肋(54、55)，所述连结装置用于沿着轴线方向棒状连结各芯部件(21a～21i)。
文档编号H02K3/46GK1819409SQ20061000898
公开日2006年8月16日 申请日期2006年1月24日 优先权日2005年1月24日
发明者小岛智则, 丹野俊昭, 田中祥一, 山田雅树, 松崎博和, 田边洋一, 村上正宪 申请人:富士通将军股份有限公司