旋转电机及其制造方法

专利名称：旋转电机及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种AC伺服电机等旋转电机及其制造方法。
背景技术：
在旋转电机中，通过驱动定子线圈的温度因损耗热而上升，旋转电机的温 度上升。尤其在AC伺服电机等中，由于AC伺服电机的负载相反侧所具备的编 码器等旋转检测器抗温性差，所以需要极力抑制旋转电机的温度上升。
因此，作为第1现有旋转电机，提出了通过使定子线圈中产生的热经由框 架散热，来抑制旋转电机的温度上升的技术(例如，参照日本国特开2002-1911 55号公报)。
在第1现有旋转电机中，在巻绕于定子铁心的定子线圈的线圈端部和框架 之间插入有环状热导体即陶瓷。热导体通过热固化性树脂固定在线圈端部和框 架之间。
通过这种构成，能够使定子线圈中产生的热从线圈端部经由热导体热传递 给框架。由此，冷却效果提高，可抑制旋转电机的温度上升。另外，针对定子 线圈的容许温度可实现更大的通电，可使额定输出提高。
另外，作为第2现有旋转电机，提出了通过使定子线圈中产生的热经由负 载侧托架有效地散热，来抑制旋转电机的温度上升的技术(参照日本国特开20 06-50853号公报)。
在第2现有旋转电机中，由通过冲床冲压施有绝缘被膜的铜板而制作的板 状导体构成的定子线圈安装在定子铁心上。定子线圈的负载侧线圈端部的内周面和外周面各自形成在一个圆筒面上，同时端面形成在一个平面上。而且，使 负载侧线圈端部与负载侧托架的槽紧密贴合。
通过这种构成，能够使定子线圈中产生的热从负载侧线圈端部热传递给负 载侧托架。由此，冷却效果提高，可抑制旋转电机的温度上升。另外，针对定 子线圈的容许温度可实现更大的通电，可提高额定输出。
另外，在第2现有旋转电机中，作为定子线圈使用由具有绝缘被膜的铜圆 线构成，比板状导体廉价的空心线圈时，铜圆线通常通过图31所示的巻绕方法 来巻绕。图31 (a)及(b)是用于说明空心线圈的通常的巻绕方法的图，图31 (a)是空心线圈的主视图，图31 (b)是空心线圈的侧视图。
如图31 (a)所示，在现有的巻绕方法中，将铜圆线200的一端固定于空心 线圈的内侧，而直接将铜圆线200的另一端从空心线圈的内侧依次朝向外侧进 行巻绕。因此，如图31 (b)所示，巻绕起始的铜圆线200的一端即A端200A 从空心线圈的内侧沿空心线圈的外形被拉至接线部(未图示)。结果如图31 (a) 所示，在空心线圈上产生交叉部200d。因此，对于来自外部的施压，容易引起 铜圆线200的绝缘被膜的损伤。因此，存在很难为了使负载侧线圈端部的内周 面、外周面及端面等至少2个面以上与负载侧托架的槽紧密贴合，而通过模具 对空心线圈施压以使空心线圈的外形成形的问题。
这里，虽然不是以通过模具对空心线圈施压以使空心线圈的外形成形为目 的，但是作为改善该现有的通常的巻绕方法的例子，提出了下面说明的巻绕方 法(参照日本国特开2007-20372号公报)。
在该巻绕方法中，使铜扁线的一端及另一端分别从空心线圈的内侧依次朝 向外侧进行巻绕。因此，铜扁线的一端及另一端形成于空心线圈的外侧。结果 未产生图31所示的交差部200d，对于来自外部的施压，很难引起铜扁线的绝缘 被膜的损伤。因此，通过模具对空心线圈施压以使空心线圈的外形成形变得容 易。另外，在该巻绕方法中，在负载侧线圈端部的内周面、外周面，介由绝缘 体，容易与负载侧托架的凹部紧密贴合。另外，在该巻绕方法中，在空心线圈 的外侧形成巻线层的层差。
但是，在这种现有技术中，存在以下问题。 (1)在第l现有旋转电机中，需要按热导体即陶瓷的长度来确保线圈端部的长度，存在无法使旋转电机小型化的问题。
(2)在第2现有旋转电机中，作为定子线圈使用通过日本国特开2007-20372 号公报所示的巻绕方法巻绕的空心线圈时，在成为负载侧线圈端部的端面的线 圈外侧形成巻线层的层差。因此，由于层差的空间，存在有损于冷却效果的问 题。

发明内容
本发明的第1目的在于解决上述(1),提供一种旋转电机，确保绝缘性能 并使旋转电机小型化，同时使定子线圈中产生的热有效地散热使冷却效果提高， 针对定子线圈的容许温度可实现更大的通电，使额定输出显著地提高。
本发明的第2目的在于解决上述(2),提供一种旋转电机，使旋转电机的 结构为通过模具对空心线圈施压以使空心线圈的外形成形从而能廉价地制作的 结构，使定子线圈中产生的热有效地散热使冷却效果提高，针对定子线圈的容 许温度可实现更大的通电，使额定输出显著地提高。
本发明的第1方案所涉及的旋转电机是为了达成上述第1目的而制作的， 其为，具备筒状框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的内周面的定子铁心、 以负载侧线圈端部及负载相反侧线圈端部从所述定子铁心的负载侧端面及负载 相反侧端面突出的形式安装于所述定子铁心的定子线圈；负载侧托架，安装于 所述框架的负载侧端面，在形成有使所述负载侧线圈端部插入的槽的同时，在 该槽的内面上形成有陶瓷制被膜，并且所述负载侧线圈端部的内周面、外周面 及端面中至少包括端面的1个面以上与形成有该被膜的槽的内面紧密贴合；负 载相反侧托架，安装于所述框架的负载相反侧端面；旋转轴，介由负载侧轴承 及负载相反侧轴承旋转自如地支撑于所述负载侧托架及所述负载相反侧托架； 及转子，安装于所述旋转轴的外周面。
本发明的第2方案所涉及的旋转电机是为了达成上述第1目的而制作的， 其为，具备筒状框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的内周面的定子铁心、 以负载侧线圈端部及负载相反侧线圈端部从所述定子铁心的负载侧端面及负载 相反侧端面突出的形式安装于定子铁心的定子线圈；负载侧托架，为陶瓷制， 在安装于所述框架的负载侧端面的同时，形成有使所述负载侧线圈端部插入的槽，并且所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个 面以上与该槽的内面紧密贴合；负载相反侧托架，安装于所述框架的负载相反 侧端面；旋转轴，介由负载侧轴承及负载相反侧轴承旋转自如地支撑于所述负 载侧托架及所述负载相反侧托架；及转子，安装于所述旋转轴的外周面。
在第2方案中，所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括 端面的1个面以上也可以按照所述槽的形状成形。
本发明的第3方案所涉及的旋转电机的制造方法是为了达成上述第1目的 而进行的，所述旋转电机具备筒状框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的 内周面的定子铁心、以负载侧线圈端部及负载相反侧线圈端部从所述定子铁心 的负载侧端面及负载相反侧端面突出的形式安装于所述定子铁心的定子线圈； 负载侧托架，安装于所述框架的负载侧端面，形成有使所述负载侧线圈端部插 入的槽；负载相反侧托架，安装于所述框架的负载相反侧端面；旋转轴，介由 负载侧轴承及负载相反侧轴承旋转自如地支撑于所述负载侧托架及所述负载相 反侧托架；及转子，安装于所述旋转轴的外周面，其为，包括在所述负载侧 托架的槽的内面上形成陶瓷制被膜的工序；及使所述负载侧线圈端部的内周面、 外周面及端面中至少包括端面的1个面以上与形成有所述被膜的槽的内面紧密 贴合的工序。
在第3方案中，在所述紧密贴合的工序中，也可以在使所述负载侧线圈端 部的端面以紧密贴合的形式抵接于所述负载侧托架的槽的基础上，通过模制树 脂或清漆使所述定子和所述负载侧托架一体化。
或者，在第3方案中，在所述紧密贴合的工序中，也可以在所述负载侧托 架的槽中放入模制树脂或清漆后，在将所述负载侧线圈端部的端面插入所述负 载侧托架的槽内之后，在使所述负载侧线圈端部的端面以紧密贴合的形式抵接 于所述负载侧托架的槽的基础上，通过模制树脂或清漆使所述定子和所述负载 侧托架一体化。
或者，在第3方案中，所述定子铁心为圆筒状，包括在所述定子铁心的 内周面的放置所述定子线圈的部分上喷镀陶瓷制被膜的工序；及将所述定子线 圈插入所述负载侧托架的槽的工序，在所述紧密贴合的工序中，也可以在使所 述负载侧线圈端部的端面以紧密贴合的形式抵接于所述负载侧托架的槽的基础上，通过模制树脂或清漆使所述定子和所述负载侧托架一体化。
或者，在第3方案中，也可以包括使所述负载侧线圈端部的内周面、外周 面及端面中至少包括端面的1个面以上按照所述槽的形状成形的工序。
本发明的第4方案所涉及的旋转电机的制造方法是为了达成上述第1目的 而进行的，所述旋转电机具备筒状框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的 内周面的定子铁心、以负载侧线圈端部及负载相反侧线圈端部从所述定子铁心 的负载侧端面及负载相反侧端面突出的形式安装于定子铁心的定子线圈；负载 侧托架，为铝合金制，在安装于所述框架的负载侧端面的同时，形成有使所述 负载侧线圈端部插入的槽；负载相反侧托架，安装于所述框架的负载相反侧端 面；旋转轴，介由负载侧轴承及负载相反侧轴承旋转自如地支撑于所述负载侧 托架及所述负载相反侧托架；及转子，安装于所述旋转轴的外周面，其为，包 括在所述负载侧托架的槽的内面上通过喷镀形成陶瓷制被膜的工序；及使所 述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个面以上与形 成有所述被膜的槽的内面紧密贴合的工序。
在第4方案中，也可以包括使所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端 面中至少包括端面的1个面以上按照所述槽的形状成形的工序。
本发明的第5方案所涉及的旋转电机是为了达成上述第2目的而制作的， 其为，具备圆筒状转子；定子，具有设置于所述转子的外周侧且具有齿部的 定子铁心、安装于所述齿部的同时巻线的一端及另一端形成于外侧且由该外侧 为大致平坦的空心线圈构成的定子线圈；及负载侧托架，设置于所述定子的负 载侧，在形成有使所述定子线圈的负载侧线圈端部插入的槽的同时，所述负载 侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少2个面以上与所述槽紧密贴合。
在第5方案中，也可以仅在所述空心线圈的内侧形成巻线层的层差。
本发明的第6方案所涉及的旋转电机的制造方法是为了达成上述第2目的 而进行的，所述旋转电机具备圆筒状转子；定子，具有设置于所述转子的外 周侧且具有齿部的定子铁心、安装于所述齿部的同时巻线的一端及另一端形成 于外侧且由该外侧为大致平坦的空心线圈构成的定子线圈；及负载侧托架，设 置于所述定子的负载侧，在形成有使所述定子线圈的负载侧线圈端部插入的槽 的同时，所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少2个面以上与所述槽紧密贴合，其为，包括通过在巻绕部形成层差，于分割为多个部分的巻 绕用夹具上巻绕所述巻线，形成所述空心线圈的工序；及通过使所述多个部分 在所述巻绕用夹具的内侧移动，从所述空心线圈拆下的工序。
在第6方案中，所述巻线是具有绝缘被膜的铜圆线，也可以包括通过模具 对拆下了所述巻绕用夹具的所述空心线圈施压，使所述空心线圈的外形成形的 工序。
或者，在第6方案中，所述巻线也可以是具有绝缘被膜的长方形截面的铜 扁线，或者是具有绝缘被膜的正方形截面的铜方线。


图1是表示第1实施例的旋转电机的分解状态的立体图。
图2是第1实施例的旋转电机的侧剖视图。
图3是第1实施例的旋转电机的主剖视图。
图4是第1实施例的负载侧线圈端部附近的放大剖视图。
图5是第1实施例的定子线圈与负载侧托架紧密贴合的部分的放大剖视图。
图6是用于说明第1实施例的负载侧托架的制造方法的图。
图7 (a)和(b)是用于说明第l实施例的定子的制造方法的图。
图8是用于说明第1实施例的定子的制造方法的图。
图9是表示制造第1实施例的负载侧托架和定子的处理步骤的流程图。
图10是第2实施例的旋转电机的负载侧线圈端部附近的放大剖视图。
图11是第3实施例的旋转电机的侧剖视图。
图12是第3实施例的旋转电机的主剖视图。
图13是第3实施例的负载侧线圈端部附近的放大剖视图。
图14是用于说明第3实施例的定子的制造方法的图。
图15是用于说明第3实施例的定子的制造方法的图。
图16是表示制造第3实施例的定子和负载侧托架的处理步骤的流程图。
图17是第4实施例的旋转电机的侧剖视图。
图18是第4实施例的旋转电机的主剖视图。
图19是用于说明第4实施例的定子的制造方法的图。
1图20是表示制造第4实施例的定子和负载侧托架的处理步骤的流程图。 图21是第5实施例的旋转电机的侧剖视图。 图22是第5实施例的旋转电机的主剖视图。
图23 (a) (i)是用于说明第5实施例的空心线圈的巻绕方法的图。
图24 (a) (d)是用于说明通过模具对第5实施例的空心线圈施压以使
外形成形的方法的图。
图25 (a)和(b)是从2个方向观察第5实施例的已结束巻绕的空心线圈的图。
图26是第6实施例的旋转电机的定子局部的主剖视图。
图27 (a) (i)是用于说明第6实施例的空心线圈的巻绕方法的图。
图28 (a)、 (b)是用于说明通过模具对第6实施例的空心线圈施压以使外
形成形的方法的图。
图29 (a) (g)是用于说明第6实施例的在巻绕部具有层差，分割为多
个部分的巻绕用夹具的结构的图。
图30是使用巻绕了长方形截面的铜扁线或正方形截面的铜方线的空心线圈
的定子局部的主剖视图。
图31 (a)和(b)是表示现有的空心线圈的巻绕方法的图。
符号说明
无
具体实施例方式
第1实施例
图1是表示本发明第1实施例的旋转电机的分解状态的立体图。图2是第1 实施例的旋转电机的侧剖视图。图3是第1实施例的旋转电机的主剖视图。
在图1 图3中，旋转电机1是内置式永磁同步电动机，主要具备旋转轴2、 转子3、定子4、框架5、负载侧托架6、负载相反侧托架7、负载侧轴承8、负 载相反侧轴承9、编码器部IO。
如图2所示，定子4主要具有定子铁心11和定子线圈12。定子4被保持在
13筒状框架5的内周。框架5与负载相反侧托架7 —起通过未图示的螺栓连结在 设置于负载侧的负载侧托架6上。
在定子铁心11的齿部lla上安装有绝缘纸16，以进行绝缘处理。以分布绕 组的形式巻绕具有绝缘被膜的巻线后，通过将巻绕后的巻线安装在进行了绝缘 处理的齿部lla上，形成定子线圈12。定子线圈12的负载侧线圈端部12a为内 周面12aa和外周面12ab各自形成在一个圆筒面上，端面12ac形成在一个平面 上。定子线圈12的负载相反侧线圈端部12b在附近的接线部13接线。
负载侧托架6具有与负载侧线圈端部12a的内周面12aa、外周面12ab及端 面12ac紧密贴合的凹部状且环状的槽6a。在槽6a上形成有导热性高的陶瓷制 被膜6b。
定子4和负载侧托架6在使负载侧线圈端部12a的端面12ac以与形成有导 热性高的陶瓷制被膜6b的槽6a紧密贴合的形式抵接于槽6a的状态下，通过模 制树脂14一体化。
如图2及图3所示，转子3为圆筒形。转子3是内置式永磁转子，设置于 旋转轴2的外周面。在转子3的内部埋设永久磁铁15。转子3介由设置于旋转 轴2的负载侧轴承8和负载相反侧轴承9，旋转自如地保持于负载侧托架6和负 载相反侧托架7。在旋转轴2的负载相反侧设置有用于旋转位置检测的编码器部 10。
图4是负载侧线圈端部12a附近的放大剖视图。
在图4中，被膜6b形成于槽6a的整体。由此，确保了负载侧线圈端部12a 和负载侧托架6之间的绝缘性能。被膜6b的厚度为可确保绝缘性能的最小厚度。 这里为0.3 0.5mm。
根据形成于槽6a的被膜6b的厚度，可确保负载侧线圈端部12a和负载侧托 架6之间的绝缘性能，并使旋转电机1小型化。
另外，在使负载侧线圈端部12a的端面12ac以与形成有导热性高的陶瓷制 被膜6b的槽6a紧密贴合的形式抵接于槽6a的基础上，通过模制树脂14使定子 4和负载侧托架6—体化。因此，可使定子线圈12中产生的热有效地散热使冷 却效果提高。另外，针对定子线圈12的容许温度可实现更大的通电，可使额定 输出显著地提高。图5是定子线圈12与负载侧托架6紧密贴合的部分的放大剖视图。
在图5中，负载侧线圈端部12a被施压，负载侧线圈端部12a的外形成形为 对应于槽6a形状的形状。因此，负载侧线圈端部12a的外形成为凹凸很少的平 面形状。但是，由于定子线圈12由巻线构成，所以在负载侧线圈端部12a的表 面会略微产生凹凸。因此，在负载侧线圈端部12a和被膜6b之间形成巻线所产 生的凸凹空间12c。通过该空间12c，沿槽6a在定子线圈12的相间产生沿面放 电，定子线圈12的相间有可能会发生短路。但是，由于定子4和负载侧托架6 通过模制树脂14一体化，所以在空间12c填充有模制树脂14。因此，在定子线 圈12的相间产生沿面放电而定子线圈12的相间发生短路的可能性变小，可确 保定子线圈12的相间的绝缘性能。
另外，虽然在第1实施例中作为线圈使用圆线，但是即使使用扁线时也因 为扁线的角R等而略微产生凹凸。另外，旋转电机1为低电压的旋转电机时， 仅利用定子线圈12的绝缘皮膜，使定子4和负载侧托架6通过模制树脂14或 清漆一体化时，即使留有空间12c也没有问题。
下面，对负载侧托架的制造方法进行说明。图6是用于说明负载侧托架的 制造方法的图。
在图6中，负载侧托架6为铝合金制。负载侧托架6具有在负载侧线圈端 部12a的内周面12aa、外周面12ab及端面12ac与负载侧线圈端部12a紧密贴合 的槽6a。通过喷镀喷嘴17的喷镀，陶瓷制被膜6b形成于槽6a的整体。
陶瓷的种类优选氧化铝或氮化铝。陶瓷制被膜6b绝缘性能高，且导热性高。 另外，陶瓷制被膜6b通过喷镀形成。因此，可以使负载侧托架6与陶瓷制被膜 6b的接合性变高，并可以使接触热阻变小。结果可以使定子线圈12中产生的热 更有效地散热。
下面，对定子的制造方法进行说明。图7 (a)及(b)、图8是用于说明定 子的制造方法的图。图7 (a)中表示定子线圈12成形前的定子4。图7 (b)中 表示定子线圈12成形后的定子4。图8中表示使定子4和负载侧托架6 —体化 的情况。
在图7 (a)及(b)中，首先通过在定子铁心11的齿 lla上安装绝缘纸1 6，进行定子铁心11的齿部lla的绝缘处理。之后，以分布绕组的形式巻绕具有绝缘被膜的巻线后，通过将巻绕后的巻线安装在进行了绝缘处理的齿部lla上， 形成定子线圈12。之后，定子线圈12的负载侧线圈端部12a被成形夹具18施 压，使负载侧线圈端部12a的外形成形。由此，负载侧线圈端部12a的内周面l 2aa和外周面12ab各自形成在一个圆筒面上，端面12ac形成在一个平面上。
由于定子线圈12由通常的巻线即圆线来制作，所以很廉价。另外，通过使 负载侧线圈端部12a的外形成形，负载侧线圈端部12a的外形成为凹凸少的平面 形状，成为精度良好的形状。
另外，由于使定子线圈12中产生的热通过负载侧托架6散热，所以负载相 反侧线圈端部12b的外形不进行成形。
在图8中，首先在形成有被膜6的槽6a中放入模制树脂14。之后，将负载 侧线圈端部12a的端面12ac插入形成有被膜6的槽6a。之后，使负载侧线圈端 部12a的端面12ac以与形成有被膜6的槽6a紧密贴合的形式抵接于槽6a的基 础上，进一步通过模制树脂14使定子4和负载侧托架6 —体化。
负载侧线圈端部12a从定子铁心11突出的长度设定为，与槽6a的轴向长度 相同，或者比槽6a的轴向长度长。由此，在使负载侧线圈端部12a的端面12ac 抵接于槽6a的情况下，可以使负载侧线圈端部12a的端面12ac切实地与槽6a 紧密贴合。
而且，由于负载侧线圈端部12a的外形进行成形，所以负载侧线圈端部12a 的内周面12aa和外周面12ab各自形成在一个圆筒面上，端面12ac形成在一个 平面上。因此，负载侧线圈端部12a的内周面12aa及外周面12ab则更加切实地 与槽6a紧密贴合。
另外，负载侧线圈端部12a与槽6a只要在负载侧线圈端部12a的内周面12 aa、外周面12ab及端面12ac中，与至少包括端面12ac的一个面以上紧密贴合 即可。
这里，使定子4和所述负载侧托架6通过模制树脂14 一体化时，通常在由 负载侧线圈端部12a和槽6a之间的巻线所产生的凸凹空间填充模制树脂。但是， 凸凹的空间较小，填充模制树脂14时需要小心。而且，在模制树脂14中混入 热导体粉末等时，粘度变高，在使定子4和负载侧托架6通过模制树脂14 一体 化时，存在无法向电机整体注入的情况。对此，在本第1实施例中，在槽6a中放入模制树脂14后，使负载侧线圈 端部12a的端面12ac以与槽6a紧密贴合的形式抵接于槽6a。因此，能够在凸 凹空间切实地填充模制树脂14。结果在定子线圈12的相间产生沿面放电而发生 短路的可能性变小，能够确保定子线圈12的相间绝缘。
在与负载侧托架6—体化的定子4的外周设置有框架5。另外，框架5通过 未图示的螺栓与负载侧托架6连结，与负载侧托架6紧密贴合。因此，定子线 圈12中产生的热经由负载侧线圈端部12a通过负载侧托架6有效地散热，同时 经由定子铁心11和框架5通过负载侧托架6有效地散热。
图9是表示制造负载侧托架和定子的处理步骤的流程图。
如图9所示，在负载侧托架6中，通过喷镀喷嘴17的喷镀，陶瓷制被膜6 b形成于槽6a的整体。在定子铁心11中，进行定子铁心11的齿部lla的绝缘 处理。在定子线圈12中，具有绝缘被膜的巻线以分布绕组的形式进行巻绕。
定子线圈12安装在进行了绝缘处理的定子铁心11的齿部lla上。之后，定 子线圈12的负载侧线圈端部12a被成形夹具18施压，使负载侧线圈端部12a 的外形成形。由此，完成定子线圈12。
在槽6a中放入模制树脂14后，将负载侧线圈端部12a的端面12ac插入形 成有被膜6的槽6a (对定子4和负载侧托架6进行组装)。之后，使负载侧线圈 端部12a的端面12ac以与形成有被膜6的槽6a紧密贴合的形式抵接于槽6a的 基础上，通过进一步使用模制树脂14使定子4和负载侧托架6 —体化。由此， 定子4和负载侧托架6的组装完成。另外，也可以不通过模制树脂14进行一体 化，而通过清漆进行一体化。 第2实施例
图10是本发明第2实施例的旋转电机的负载侧线圈端部附近的放大剖视图。
第2实施例的旋转电机与第1实施例的旋转电机的不同之处在于，在负载 侧托架的槽的内面未形成陶瓷制被膜，使负载侧托架为陶瓷制。以下，主要对 不同之处进行说明。在图10中，定子24主要具有定子铁心31和定子线圈32。 在定子铁心31的齿部31a上安装绝缘纸36，以进行绝缘处理。另外，以分布绕 组的形式巻绕具有绝缘被膜的巻线后，通过将巻绕后的巻线安装在进行了绝缘
17处理的齿部31a上，形成定子线圈32。定子线圈32的负载侧线圈端部32a为内 周面32aa和外周面32ab各自形成在一个圆筒面上，端面32ac形成在一个平面 上。
负载侧托架26为陶瓷制。负载侧托架26具有与负载侧线圈端部32a的内 周面32aa、外周面32ab及端面32ac紧密贴合的凹部状且环状的槽26a。
定子24与负载侧托架26在使负载侧线圈端部32a的端面32ac以与槽26a 紧密贴合的形式抵接于槽26a的状态下，通过模制树脂34 —体化。
如上所述，根据第2实施例，负载侧托架26为陶瓷制，绝缘性能高，且导 热性高。因此，即使省略陶瓷制被膜6b，也能够确保负载侧线圈端部32a和槽 26a之间的绝缘性能，并使旋转电机小型化。
另外，在使负载侧线圈端部32a的端面32ac以与槽26a紧密贴合的形式抵 接于槽26a的基础上，使定子24和负载侧托架26通过模制树脂34—体化。由 此，能够使定子线圈32中产生的热有效地热传递给与外部空气或者与安装的装 置本体接触的负载侧托架26。也就是说，定子线圈32中产生的热能够快速地向 旋转电机的外部散热使旋转电机的冷却效果提高。另外，针对定子线圈32的容 许温度可实现更大的通电，可使额定输出显著地提高。 第3实施例
图11是本发明第3实施例的旋转电机的侧剖视图。图12是旋转电机的主 剖视图。
在图11及图12中，旋转电机41是表面式永磁同步电动机，主要具备旋转 轴42、转子43、定子44、负载侧托架46、负载相反侧托架47、负载侧轴承48、 负载相反侧轴承49、编码器部50。定子44主要具有无槽的圆筒状定子铁心51 和定子线圈52。定子44具有框架部，被保持在设置于负载侧的负载侧托架46 的内周。负载侧托架46与负载相反侧托架47通过未图示的螺栓连结。
在巻绕具有绝缘被膜的巻线之后，通过模具对巻绕的巻线施压使外形成形 后,通过在无槽定子铁心51的内周上安装通过粘结巻线之间而形成的空心线圈， 形成定子线圈52。定子线圈52的负载侧线圈端部52a为内周面52aa和外周面5 2ab各自形成在一个圆筒面上，端面52ac形成在一个平面上。定子线圈52的负 载相反侧线圈端部52b在附近的接线部53接线。负载侧托架46具有与负载侧线圈端部52a的内周面52aa、外周面52ab及 端面52ac紧密贴合的凹部状且环状的槽46a。在槽46a以及与定子铁心51的定 子线圈52接触的部分51b上形成有导热性高的陶瓷制被膜46b。
定子44与负载侧托架46在使负载侧线圈端部52a的端面52ac以与槽46a 紧密贴合的形式抵接于槽46a的状态下，通过模制树脂54 —体化。
如图11及图12所示，转子43为圆筒形。转子43是表面式永磁转子，设 置于旋转轴42的外周面。在转子43的外部安装永久磁铁55。转子43介由设置 于旋转轴42的负载侧轴承48和负载相反侧轴承49，旋转自如地保持于负载侧 托架46和负载相反侧托架47。在旋转轴42的负载相反侧设置有用于旋转位置 检测的编码器部50。
图13是负载侧线圈端部52a附近的放大剖视图。
在图13中，被膜46b形成在槽46a的整体以及与定子铁心51的定子线圈5 2接触的部分51b的整体上。由此，分别确保了负载侧线圈端部52a和负载侧托 架46之间的绝缘性能，以及负载侧线圈端部52a和定子铁心51之间的绝缘性 能。被膜46b的厚度为可确保绝缘性能的最小厚度。这里为0.3 0.5mm。
根据形成于槽46a及部分51b的被膜46b的厚度，可分别确保负载侧线圈 端部52a和负载侧托架46之间的绝缘性能，以及负载侧线圈端部52a和定子铁 心51之间的绝缘性能，并使旋转电机小型化。
另外，在使负载侧线圈端部52a的端面52ac以与形成有被膜46b的槽46a 紧密贴合的形式抵接于槽46a的基础上，使定子44和负载侧托架46通过模制 树脂54—体化。因此，能够使定子线圈52中产生的热不仅通过负载侧托架46 还通过定子铁心51有效地散热使冷却效果提高。另外，针对定子线圈52的容 许温度可实现更大的通电，可使额定输出显著地提高。
图14及图15是用于说明定子的制造方法的图。图14中表示组装定子铁心 51和负载侧托架46的情况。图15中表示使定子44和负载侧托架46 —体化的 情况。
在图14中，在负载侧托架46中，通过喷镀喷嘴57的喷镀，陶瓷制被膜4 6b形成于槽46a的整体。在定子铁心51中，通过喷镀喷嘴57的喷镀，陶瓷制 被膜46b形成于与定子铁心51的定子线圈52接触的部分51b的整体。通过该喷镀，可以提高被膜46b的形成位置的精度，同时可极力减小被膜46b的厚度 变化。之后，定子铁心51以保持在形成有框架部的负载侧托架46的内周的形 式，通过未图示的螺栓与负载侧托架46连结。
另外，也可以在同一工序中进行定子铁心51的喷镀(绝缘处理)和负载侧 托架46的喷镀。也就是说，也可以在使定子铁心51与负载侧托架46连结后， 通过喷镀喷嘴57的喷镀，在槽46a的整体以及与定子铁心51的定子线圈52接 触的部分51b的整体上形成陶瓷制被膜46b。此时，可以有效地进行定子铁心5 1的绝缘处理。
另外，在负载侧托架46中另外存在框架部时，也可以在对定子铁心51和 框架部进行固定后，使定子铁心51和框架部通过未图示的螺栓连结于负载侧托 架46。或者，也可以在将框架部固定于负载侧托架46之后，使定子铁心51通 过未图示的螺栓连结于负载侧托架46。
在图15中，定子线圈52通过模制夹具56安装在负载侧托架46及定子铁 心51上。在该状态下，使负载侧线圈端部52a的端面52ac以与槽46a紧密贴合 的形式抵接于槽46a。而且，通过从负载相反侧线圈端部52b露出的位置注入模 制树脂54，定子线圈52被模制成型。由此，定子44和负载侧托架46被一体化。
另外，在模制夹具56和定子线圈52之间形成有确保定子线圈52的绝缘性 能的间隙。在陶瓷制被膜46b和定子线圈52之间形成有巻线所产生的凸凹空间。 因此，模制树脂54被填充至确保定子线圈52的绝缘性能的间隙和巻线所产生 的凸凹空间。
图16是表示制造以上说明的定子和负载侧托架的处理步骤的流程图。 如图16所示，在定子线圈52中，首先巻绕具有绝缘被膜的巻线。之后， 巻绕后的巻线被模具施压，使巻绕后的巻线的外形成形。之后，通过粘结巻线 之间来完成空心线圈。另外，巻线之间的粘结也可以在使巻绕后的巻线的外形 成形之前进行。
在定子铁心51中，通过喷镀喷嘴57的喷镀，陶瓷制被膜46b形成在与定 子铁心51的定子线圈52接触的部分51b的整体上。在负载侧托架46中，通过 喷镀喷嘴57的喷镀，陶瓷制被膜46b形成在槽46a的整体上。之后，定子铁心 51以保持在形成有框架部的负载侧托架46的内周的形式，通过未图示的螺栓与负载侧托架46连结。由此，定子铁心51和负载侧托架46被组装。
之后，定子线圈52通过模制夹具56安装在负载侧托架46及定子铁心51 上。在该状态下，使负载侧线圈端部52a的端面52ac以与槽46a紧密贴合的形 式抵接于槽46a。而且，通过从负载相反侧线圈端部52b露出的位置注入模制树 脂54，定子线圈52被模制成型。由此，定子44和负载侧托架46被一体化。由 此，定子44和负载侧托架46的组装完成。 第4实施例
图17是本发明第4实施例的旋转电机的侧剖视图。图18是旋转电机的主 剖视图。
在图17及图18中，旋转电机61是内置式永磁同步电动机，主要具备旋转 轴62、转子63、定子64、负载侧托架66、负载相反侧托架67、负载侧轴承68、 负载相反侧轴承69、编码器部70。
定子64主要具有定子铁心71和定子线圈72。定子64被保持在设置于负载 侧的负载侧托架66的框架部的内周。定子64与负载相反侧托架67 —起通过未 图示的螺栓与负载侧托架66连结。
在定子铁心71的齿部71a上安装有绝缘纸76，以进行绝缘处理。在巻绕具 有绝缘被膜的巻线之后，通过模具对巻绕后的巻线施压使外形成形后，通过使 巻线之间粘结，形成空心线圈。通过将该空心线圈安装在进行了绝缘处理的齿 部71a上，形成定子线圈72。
定子线圈72的内侧与齿部71a相比较大地形成在轴向上。另外，定子线圈 72的负载侧线圈端部72a为内周面72aa和外周面72ab各自形成在一个圆筒面 上，端面72ac形成在一个圆锥面上。定子线圈72的负载相反侧线圈端部72b 在附近的接线部73接线。
在负载侧托架66上形成有与负载侧线圈端部72a的内周面72aa、外周面7 2ab及端面72ac紧密贴合的槽66a。
定子64与负载侧托架66在使负载侧线圈端部72a的端面72ac以与槽66a 紧密贴合的形式抵接于槽66a的状态下，通过所述模制树脂54—体化。
陶瓷制被膜72c形成于定子线圈72的表面整体，以确保定子线圈72的绝 缘性能。被膜72c的厚度为可确保绝缘性能的最小厚度。这里为0.3 0.5mm。根据陶瓷制被膜72c的厚度，可确保负载侧线圈端部72a和负载侧托架66之间 的绝缘性能，并使旋转电机小型化。
另外，在使负载侧线圈端部72a的端面72ac以与槽66a紧密贴合的形式抵 接于槽66a的基础上，使定子64和负载侧托架66通过模制树脂74—体化。因 此，可使定子线圈72中产生的热有效地散热使冷却效果提高。另外，针对定子 线圈72的容许温度可实现更大的通电，可使额定输出显著地提高。
另外，虽然在上述说明中被膜72c形成于定子线圈72的表面整体，但是并 不局限于此。定子线圈72中产生的热从负载侧线圈端部72a热传递给负载侧托 架66。因此，例如也可以仅在负载侧线圏端部72a的表面形成有被膜72c。或者， 也可以不在定子线圈72的表面，而是在负载侧托架66的槽66a的内面中至少 与负载侧线圈端部72a紧密贴合的内面上形成有被膜72c。即使是上述的情况， 也可以使定子线圈72中产生的热有效地散热。
另外，虽然在上述说明中在负载侧托架66上形成有框架部，但是框架部也 可以与负载侧托架66分体存在。此时，定子铁心71在保持于框架部内周的状 态下，通过未图示的螺栓与负载侧托架66连结。
如图17及图18所示，转子63为圆筒形。转子63是内置式永磁转子，设 置于旋转轴62的外周面。在转子63的内部埋设永久磁铁75。
转子63介由设置于旋转轴62的负载侧轴承68和负载相反侧轴承69,旋转 自如地保持于负载侧托架66和负载相反侧托架67。在旋转轴62的负载相反侧 设置有用于旋转位置检测的编码器部70。
图19是用于说明定子的制造方法的图。图19中表示使定子64和负载侧托 架66 —体化的情况。
在现有的制造方法中，将定子线圈72固定于定子铁心71之后，将定子铁 心71安装于负载侧托架66。因此，以往定子线圈72不在轴向上移动。
对此，在本实施例中，在将定子铁心71安装于负载侧托架66时，不将定 子线圈72固定于定子铁心71。另外，定子线圈72的内侧与齿部71a相比较大 地形成在轴向上。由此，即使将定子铁心71安装于负载侧托架66之后，也在 定子线圈72的内侧和齿部71a之间形成空间72d，可以使定子线圈72在轴向上 移动。因此，在本实施例中，可以在使负载侧线圈端部72a的端面72ac以与槽
2266a紧密贴合的形式抵接于槽66a的基础上，使定子64和所述负载侧托架66通 过模制树脂74 —体化。模制树脂74被填充至空间72d。
图20是表示制造定子和负载侧托架的处理步骤的流程图。另外，在图20 中表示被膜72c形成于负载侧托架66的槽66a时的处理步骤。
如图20所示，在负载侧托架66中，通过未图示的喷镀喷嘴的喷镀，陶瓷 制被膜72c形成于槽66a的整体。在定子铁心71中，进行齿部71a的绝缘处理。
在定子线圈72中，巻绕具有绝缘被膜的巻线。之后，通过模具对巻绕后的 巻线施压使外形成形。之后，通过粘结巻线之间来完成空心线圈。另外，巻线 之间的粘结也可以在使巻绕后的巻线的外形成形之前进行。通过将该空心线圈 安装在进行了绝缘处理的齿部71a上，形成定子线圈72。之后，将定子64安装 在负载侧托架66上(对定子64和负载侧托架66进行组装)。之后，使负载侧 线圈端部72a的端面72ac以与形成有被膜72c的槽66a紧密贴合的形式抵接于 槽66a的基础上，通过模制树脂74使定子64和负载侧托架66—体化。由此， 定子64和负载侧托架66的组装完成。另外，也可以不通过模制树脂74进行一 体化，而通过清漆进行一体化。 第5实施例
图21是本发明第5实施例的旋转电机的侧剖视图。图22是第5实施例的 旋转电机的主剖视图。
在图21及图22中，旋转电机101是内置式永磁同步电动机，主要具备旋 转轴102、转子103、定子104、框架105、负载侧托架106、负载相反侧托架1 07、负载侧轴承108、负载相反侧轴承109、编码器部110。
在图21及图22中，定子104主要具有定子铁心111和定子线圈112。定子 104被保持在筒状框架105的内周。框架105与负载相反侧托架107 —起通过未 图示的螺栓连结在设置于负载侧的负载侧托架106上。
在巻绕具有绝缘皮膜的铜圆线之后，通过在定子铁心111的齿部llla上安 装通过模具对巻绕后的铜圆线施压使外形成形的空心线圈，形成定子线圈112。 负载侧线圈端部112a和负载相反侧线圏端部112b通过模制树脂被模制成型。
在负载侧托架106上设有凹部状且环状的槽106a。定子线圈112的负载侧 线圈端部112a为内周面112aa和外周面112ab各自形成在一个圆筒面上，端面112ac形成在一个圆锥面上。负载侧线圈端部112a在内周面112aa、外周面112a b及端面112ac的3个面上，介由绝缘体即模制树脂与负载侧托架的槽106a紧 密嵌合。因此，定子线圈112中产生的热通过负载侧托架106有效地散热，冷 却效果提高。另外，针对定子线圈112的容许温度可实现更大的通电，可使额 定输出显著地提高。
这里，空心线圈中的巻线的一端112c及另一端112d形成在空心线圈的外侦" 巻线的一端112c及另一端112d在定子线圈112的负载相反侧线圈端部112b附 近的接线部113接线。因此，在本实施例中的空心线圈上不产生图31所示的交 差部200d。因此，即使从外部施压，也很难引起铜圆线的绝缘被膜损伤。因此， 变得容易使空心线圈的外形成形。另外，通过使空心线圈的外形成形，变得容 易使负载侧线圈端部112a的内周面112aa、外周面112ab介由绝缘体与负载侧托 架106的槽106a紧密贴合。
如图21及图22所示，转子103为圆筒形。转子103是内置式永磁转子， 设置于旋转轴102的外周面。在转子103的内部埋设永久磁铁114。转子103介 由设置于旋转轴102的负载侧轴承108和负载相反侧轴承109,旋转自如地保持 于负载侧托架106和负载相反侧托架107。在旋转轴102的负载相反侧设置有用 于旋转位置检测的编码器部110。
另外，在本实施例中，虽然使定子线圈112的负载侧线圈端部112a介由绝 缘体即模制树脂与负载侧托架的槽106a紧密贴合，但是并不局限于此。对于低 电压用旋转电机，也可以仅利用铜圆线的绝缘皮膜，使负载侧线圈端部112a直 接与负载侧托架的槽106a紧密贴合。
图23 (a) (i)是用于说明空心线圈的巻绕方法的图。图23 (a) (i) 表示同时巻绕2根具有绝缘皮膜的铜圆线的步骤。图23 (a) (i)从作为定 子线圈安装空心线圈时的作为负载相反侧的方向表示巻绕的步骤。
如图23 (a)所示，在与定子铁心111的齿部llla的形状相似的巻绕用夹 具122的下方，即在包括巻绕用夹具122负载侧的除负载相反侧以外的部分上， 水平地排列并巻绕铜圆线121。巻绕用夹具122的巻绕空间122a按照巻绕规定 次数的铜圆线121的线径而准备。
之后，如图23 (b)所示，在巻绕用夹具122的负载相反侧，使铜圆线121的一个端部121ab向铜圆线121的另一个端部121AB的上方倾斜巻绕。之后， 在包括巻绕用夹具122负载侧的除负载相反侧以外的部分上，使一个端部121a b与下方的铜圆线121紧密贴合，并水平地排列巻绕。
之后，如图23 (c)所示，反复进行图23 (b)的巻绕，直至一个端部121a b到达巻绕用夹具122的上端为止。由此，结束第l层的巻绕。
之后，如图23 (d)所示，使一个端部121ab在巻绕用夹具122的负载相反 侧的上端，以缠绕在第1层外侧的层上的形式，水平地巻绕1周。同样，另一 个端部121AB也在巻绕用夹具122的负载相反侧的下端，以缠绕在第1层外侧 的层上的形式，水平地巻绕l周。
之后，如图23 (e)所示，在巻绕用夹具122的负载相反侧，使一个端部l 21ab向下倾斜地巻绕。在包括巻绕用夹具122负载侧的除负载相反侧以外的部 分上，使一个端部121ab与上方的铜圆线121紧密贴合，并水平地排列巻绕。 一个端部121ab反复进行该巻绕，直至到达存在于巻绕用夹具122下端的另一 个端部121AB的巻绕为止。由此，结束第2层的巻绕。
之后，如图23 (f)所示，使一个端部121ab在巻绕用夹具122的负载相反 侧的下端，以缠绕在第2层外侧的层上的形式水平地巻绕1周。同样，另一个 端部121AB也在巻绕用夹具122的负载相反侧的下端，以缠绕在第2层外侧的 层上的形式水平地巻绕l周。
之后，如图23 (g)所示，为了引导巻绕，在巻绕用夹具122的负载相反侧， 使一个端部121ab以缠绕在内侧层的铜圆线121上的形式倾斜巻绕。之后，在 包括巻绕用夹具122负载侧的除负载相反侧以外的部分上，使一个端部121ab 与下方的铜圆线121紧密贴合，并水平地排列巻绕。反复进行该巻绕，直至一 个端部121ab到达巻绕用夹具122的上端为止。
之后，通过反复进行图23 (d) 图23 (g)，如图23 (0所示，结束规定 层数的巻绕，形成空心线圈130。
通过这种巻绕方法，可以同时巻绕2根具有绝缘皮膜的铜圆线，同时能够 以不产生图31所示的交差部200d的形式形成空心线圈。另外，能够在包括空 心线圈130负载侧的除负载相反侧以外的部分上，使铜圆线121水平地排列。
图24 (a) 图24 (d)是用于说明通过模具对空心线圈130施压使外形成形的方法的图。图24 (a) 图24 (c)是从作为定子线圈安装空心线圈时的作 为负载侧的方向观察时的空心线圈130、中心销131、内周面压头132及外周面 压头133的剖视图。图24 (d)是图24 (c)所示的状态下的空心线圈130、中 心销131、内周面压头132、外周面压头133及端面压头135的侧剖视图。
如图24 (a)所示，将空心线圈130安装于施压用夹具的中心销131。之后， 固定内周面压头132和中心销131。在该状态下，使外周面压头133向下方移动， 对空心线圈130施压。此时，空心线圈130以上下方向的高度成为设定的尺寸 的形式被施压。
之后，如图24 (b)所示，使边界面压头134从空心线圈130的两侧向空心 线圈130的周向中央移动，对空心线圈130施压，变为图24 (c)所示的状态。
之后，如图24 (d)所示，最后使端面压头135从空心线圈130的负载侧向 中心销131移动，对空心线圈130施压。在该状态下，通过使空心线圈130的 温度成为铜圆线的绝缘皮膜热粘接的温度，完成使外形成形后的空心线圈130。
另外，由于定子线圈112中产生的热通过负载侧托架106散热，所以不从 负载相反侧对空心线圈130施压。
图25 (a)及(b)是从2个方向观察结束了巻绕的空心线圈130的图。图 25 (a)是从负载相反侧观察空心线圈130的图，图25 (b)是从与轴向垂直的 方向观察空心线圈130的图。
在图25 (a)及(b)中，空心线圈130上没有图31所示的交差部200d。 因此，即使令空心线圈130的外形成形，也很难引起铜圆线的绝缘被膜损伤。 也就是说，能够使空心线圈130的外形成形。另外，使空心线圈130的巻线的 一端121ab及另一端121AB形成在空心线圈130的外侧，在包括空心线圈130 负载侧的除负载相反侧以外的部分上，使巻线水平地排列。因此，能够使负载 侧线圈端部112a的内周面112aa、外周面112ab及端面112ac的外形精密地施压 成形。由此，能够介由绝缘体与负载侧托架106更加紧密贴合。结果能够使定 子线圈112中产生的热通过负载侧托架106有效地散热，使冷却效果提高。
在本实施例中，虽然为了防止因集肤效应引起巻线电阻增大，而使用同时 巻绕2根具有绝缘皮膜的铜圆线的空心线圈，但是也可以使用巻绕1根铜圆线 的空心线圈。另外，不用说巻绕1根铜圆线的空心线圈也可以通过与同时巻绕26实施例
图26是第6实施例的旋转电机的定子局部的主剖视图。
第6实施例的旋转电机与第5实施例的旋转电机的不同之处在于，在空心 线圈的内周部上形成巻线层的层差。以下，主要对不同之处进行说明。
在图26中，在巻绕具有绝缘皮膜的铜圆线之后，通过在定子铁心161的齿 部161a上安装通过模具对巻绕后的铜圆线施压使外形成形的空心线圈，形成定 子线圈162。定子通过将多个定子铁心161接合为圆筒形而构成。定子线圈162 附近通过模制树脂163模制成型。
在空心线圈的内侧形成巻线层的层差，在空心线圈的外侧未形成巻线层的 层差，空心线圈的外侧大致平坦。这里，在未图示的负载侧线圈端部的端面上， 也同样未形成巻线层的层差，负载侧线圈端部的端面大致平坦。因此，能够在 定子线圈162的负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面的3个面上，介由绝 缘体即模制树脂，与负载侧托架106的槽106a紧密嵌合。由此，定子线圈162 中产生的热通过负载侧托架106有效地散热，冷却效果提高。
通常，安装在定子铁心的齿部上的定子线圈的安装部的形状为扇形的情况 较多。因此，通过模具对在内侧形成巻线层的层差并使内侧形状接近于定子线 圈的安装部的形状的空心线圈施压的情况，与通过模具对在内侧未形成巻线层 的层差的空心线圈施压的情况相比，能够减轻带给空心线圈的变形。
另外，在现 有的旋转电机中，在空心线圈的外侧具有巻线层的层差的定子 线圈为通常的结构。但是，对于使负载侧线圈端部的端面等介由绝缘体与负载 侧托架的槽紧密贴合的旋转电机，空心线圈的外侧平坦是很重要的。另外，在 这种旋转电机中，在空心线圈的内侧形成巻线层的层差不会成为问题。
图27 (a) (i)是用于说明第6实施例的空心线圈的巻绕方法的图，图2 7 (a) (h)从作为定子线圈安装空心线圈时的作为负载相反侧的方向表示同 时巻绕2根具有绝缘皮膜的铜圆线的步骤。图27 (i)是在图27 (h)所示的状 态下的空心线圈、巻绕用夹具的侧剖视图。
如图27 (a)所示，在巻绕部具有层差，于如后说明的分割为多个部分的巻 绕用夹具172的下方，即在包括巻绕用夹具172负载侧的除负载相反侧以外的部分上，水平地排列并巻绕铜圆线171。
之后，在巻绕用夹具172的负载相反侧，使铜圆线171的一个端部171ab 向铜圆线171的另一个端部171AB的上方倾斜巻绕。之后，在包括巻绕用夹具 172负载侧的除负载相反侧以外的部分上，使一个端部171ab与下方的铜圆线1 71紧密贴合，并水平地排列巻绕。
之后，如图27 (b)所示，在巻绕用夹具172的负载相反侧，使一个端部l 71ab倾斜巻绕。在包括巻绕用夹具172负载侧的除负载相反侧以外的部分上， 使一个端部171ab与下方的铜圆线171紧密贴合，并水平地排列巻绕。通过反 复进行该巻绕直至一个端部171ab到达巻绕用夹具172的上端为止，第1层巻 绕结束。
之后，如图27 (c)所示，使另一个端部171AB在巻绕用夹具172的负载 相反侧的下端，以缠绕在第1层铜圆线171的沟上的形式，水平地巻绕1周。 同样，使一个端部171ab在巻绕用夹具172的负载相反侧的上端，以缠绕在第l 层铜圆线171的沟上的形式，水平地巻绕1周。之后，使一个端部171ab在巻 绕用夹具172的负载相反侧倾斜巻绕。在包括巻绕用夹具172负载侧的除负载 相反侧以外的部分上，使一个端部171ab与上方的铜圆线171紧密贴合，并水 平地排列巻绕。通过反复进行该巻绕直至一个端部171ab到达存在于巻绕用夹 具172下端的另一个端部171AB的巻绕为止，第2层巻绕结束。
之后，如图27 (d)及(e)所示，使另一个端部171AB在巻绕用夹具172 的负载相反侧的下端，以缠绕在第2层铜圆线171的沟上的形式，水平地巻绕1 周。同样，使一个端部171ab在巻绕用夹具172的负载相反侧的下端，以缠绕 在第2层铜圆线171的沟上的形式，水平地巻绕1周。
之后，使一个端部171ab在巻绕用夹具172的负载相反侧倾斜巻绕。在包 括巻绕用夹具172负载侧的除负载相反侧以外的部分上，使一个端部171ab与 下方的铜圆线171紧密贴合，并水平地排列巻绕。通过反复进行该巻绕直至一 个端部171ab到达巻绕用夹具172的上端为止，第3层巻绕结束。
之后，通过反复进行图27 (c) 图27 (e)，如图27 (h)所示，结束规定 层数的巻绕，形成空心线圈。
如图27 (i)所示，为了使成为定子线圈162的负载侧线圈端部的端面的空
28心线圈的外侧平坦，在巻绕用夹具172的负载侧的巻绕部172a上设有层差。但是，为了引导巻绕，在倾斜巻绕铜圆线171的巻绕用夹具172的负载相反侧的巻绕部172b上未设置层差。
通过这种巻绕方法，可以在巻绕部具有层差，分割为多个部分的巻绕用夹具172上同时巻绕2根具有绝缘皮膜的铜圆线，同时能够以不产生图31所示的交差部200d的形式形成空心线圈。另外，使空心线圈的巻线的一端171ab及另一端171AB形成在空心线圈的外侧，在包括空心线圈负载侧的除负载相反侧以外的部分上，使巻线水平地排列。
另外，虽然在本实施例的巻绕方法中，使外侧层的铜圆线171巻绕在内侧层的铜圆线171的沟上，但是也可以与第5实施例的巻绕方法一样，使外侧层的铜圆线171巻绕在内侧层的铜圆线171的正上方。
图28 (a)及(b)是用于说明通过模具对空心线圈173施压使外形成形的方法的图。图28 (a)及(b)是从作为定子线圈安装空心线圈173时的作为负载侧的方向观察时的空心线圈173及施压用夹具的主剖视图。图28 (a)表示基于施压用夹具的施压前的状态，图28 (b)表示施压后的状态。
在图28中，在巻绕部具有层差，于如后说明的分割为多个部分的施压用夹具的中心销174上，安装从巻绕用夹具172拆下的空心线圈173、内周面压头175及外周面压头176。之后，在固定了内周面压头175和中心销174的状态下，使用外周面压头176、边界面压头177及未图示的端面压头，对空心线圈173施压的步骤与第5实施例相同，因此，这里省略其说明。
图29是用于说明图27所示的在巻绕部具有层差，分割为多个部分的巻绕用夹具172的结构的图。图29 (a)是从负载侧观察的巻绕用夹具172的剖视图。图29 (b) (d)是巻绕用夹具172的俯视图，是表示巻绕用夹具172的第1结构例的图。图29 (e) (g)是巻绕用夹具172的俯视图，是表示巻绕用夹具172的第2结构例的图。图29 (b) (g)所示的虚线表示空心线圈内侧的最小形状。
由于在巻绕用夹具172的巻绕部180上形成层差，所以为了从巻绕用夹具172拆下巻绕后的空心线圈，需要将巻绕用夹具172分割为多个部分。
对此，如图29 (b)所示，巻绕用夹具172由2个第1滑动型芯181、 2个第2滑动型芯182及固定型芯183的5个部件构成。图29 (c)和(d)表示通过使5个部件在空心线圈的内侧依次滑动，从空心线圈拆下的步骤。
在图29 (b) (d)中，首先从空心线圈拆下固定型芯183。之后，使2个第2滑动型芯182在空心线圈的内侧滑动并从空心线圈拆下。最后，使2个第1滑动型芯181在空心线圈的内侧滑动并从空心线圈拆下。如此，能够通过使2个第2滑动型芯182、 2个第1滑动型芯181朝向空心线圈的内侧在对角线方向上滑动，从而从空心线圈拆下。
另外，如图29 (e)所示，巻绕部180也可以由2个第1滑动型芯184、 2个第2滑动型芯185及固定型芯186的5个部件构成。图29 (f)和(g)表示通过使5个部件在空心线圈的内侧依次滑动，从空心线圈拆下的步骤。
在图29 (e) (g)中，首先从空心线圈拆下固定型芯186。这里，在巻绕部180的负载相反侧未形成层差。因此，只要使2个第2滑动型芯185在空心线圈的内侧且水平方向上滑动，就能够从空心线圈拆下。另一方面，2个第1滑动型芯184能够通过向空心线圈的内侧且水平方向滑动以及向轴向滑动，从而从空心线圈拆下。
如此，通过使用分割为多个部分的巻绕用夹具172，能够制造在内侧具有巻线层的层差的空心线圈。
另外，也可以使图28 (a)及(b)所示的施压用夹具的中心销174为与巻绕用夹具172相同的结构，通过相同的方法从空心线圈拆下。
另外，虽然在本实施例中，使用具有绝缘皮膜的铜圆线形成空心线圈，但是并不局限于此。如图30所示，也可以使用具有绝缘皮膜的长方形截面的铜扁线或者正方形截面的铜方线来形成空心线圈。191是定子铁心，191a是定子铁心191的齿部，192是铜扁线或铜方线，193是模制树脂。
此时，与铜圆线相比，仅通过巻绕即变得容易更平坦地形成空心线圈的外侧。另外，通过模具施压使空心线圈的外形成形时，可以减轻带给空心线圈的变形。或者，可以省去通过模具施压使空心线圈的外形成形的工序。
30
权利要求
1.一种旋转电机，其为，具备筒状框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的内周面的定子铁心，及以负载侧线圈端部及负载相反侧线圈端部从所述定子铁心的负载侧端面及负载相反侧端面突出的形式安装于所述定子铁心的定子线圈；负载侧托架，是安装于所述框架的负载侧端面，且在形成有使所述负载侧线圈端部插入的槽的同时，在所述槽的内面上形成有陶瓷制被膜的负载侧托架，所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个面以上与形成有所述被膜的槽的内面紧密贴合；负载相反侧托架，安装于所述框架的负载相反侧端面；旋转轴，介由负载侧轴承及负载相反侧轴承旋转自如地支撑于所述负载侧托架及所述负载相反侧托架；及转子，安装于所述旋转轴的外周面。
2. 根据权利要求1所述的旋转电机，其为， 所述负载侧托架为铝合金制。
3. 根据权利要求1所述的旋转电机，其为，所述定子铁心在内周部具有形成槽的多个齿部，在各个所述多个齿部上安 装内侧与所述齿部相比较长地形成在轴向上的所述定子线圈。
4. 根据权利要求1所述的旋转电机，其为，所述定子铁心为圆筒状，在内周面上介由陶瓷制被膜放置有所述定子线圈。
5. 根据权利要求4所述的旋转电机，其为，形成在所述定子铁心的内周面上的陶瓷制被膜形成于所述定子铁心的内周 面中的与所述定子线圈接触的部分。
6. 根据权利要求1所述的旋转电机，其为，所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个面以 上按照所述槽的形状成形。
7. —种旋转电机，其为，具备 筒状框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的内周面的定子铁心，及以负载侧线圈端 部及负载相反侧线圈端部从所述定子铁心的负载侧端面及负载相反侧端面突出 的形式安装于定子铁心的定子线圈；负载侧托架，为陶瓷制，是安装于所述框架的负载侧端面的负载侧托架， 形成有使所述负载侧线圈端部插入的槽，并且所述负载侧线圈端部的内周面、 外周面及端面中至少包括端面的1个面以上与所述槽的内面紧密贴合；负载相反侧托架，安装于所述框架的负载相反侧端面；旋转轴，介由负载侧轴承及负载相反侧轴承旋转自如地支撑于所述负载侧 托架及所述负载相反侧托架；及转子，安装于所述旋转轴的外周面。
8. 根据权利要求7所述的旋转电机，其为，所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个面以 上按照所述槽的形状成形。
9. 一种旋转电机的制造方法，所述旋转电机具备 筒状框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的内周面的定子铁心，及以负载侧线圈端 部及负载相反侧线圈端部从所述定子铁心的负载侧端面及负载相反侧端面突出 的形式安装于所述定子铁心的定子线圈；负载侧托架，安装于所述框架的负载侧端面，形成有使所述负载侧线圈端 部插入的槽；负载相反侧托架，安装于所述框架的负载相反侧端面；旋转轴，介由负载侧轴承及负载相反侧轴承旋转自如地支撑于所述负载侧托架及所述负载相反侧托架；及转子，安装于所述旋转轴的外周面，其为，包括 在所述负载侧托架的槽的内面上形成陶瓷制被膜的工序； 及使所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个面以上与形成有所述被膜的槽的内面紧密贴合的工序。
10. 根据权利要求9所述的旋转电机的制造方法，其为， 在所述紧密贴合的工序中，在使所述负载侧线圈端部的端面以紧密贴合的形式抵接于所述负载侧托架的槽的基础上，通过模制树脂或清漆使所述定子和 所述负载侧托架一体化。
11. 根据权利要求9所述的旋转电机的制造方法，其为， 在所述紧密贴合的工序中，在所述负载侧托架的槽中放入模制树脂或清漆后，在将所述负载侧线圈端部的端面插入所述负载侧托架的槽内之后，在使所 述负载侧线圈端部的端面以紧密贴合的形式抵接于所述负载侧托架的槽的基础 上，通过模制树脂或清漆使所述定子和所述负载侧托架一体化。
12. 根据权利要求9所述的旋转电机的制造方法，其为， 所述定子铁心为圆筒状，包括在所述定子铁心的内周面的放置所述定子线圈的部分上喷镀陶瓷制被膜的工序；及将所述定子线圈插入所述负载侧托架的槽的工序，在所述紧密贴合的工序中，在使所述负载侧线圈端部的端面以紧密贴合的 形式抵接于所述负载侧托架的槽的基础上，通过模制树脂或清漆使所述定子和 所述负载侧托架一体化。
13. 根据权利要求9所述的旋转电机的制造方法，其为， 包括使所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个面以上按照所述槽的形状成形的工序。
14. 一种旋转电机的制造方法，所述旋转电机具备 筒状框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的内周面的定子铁心，及以负载侧线圈端 部及负载相反侧线圈端部从所述定子铁心的负载侧端面及负载相反侧端面突出 的形式安装于定子铁心的定子线圈；负载侧托架，为铝合金制，在安装于所述框架的负载侧端面的同时，形成 有使所述负载侧线圈端部插入的槽；负载相反侧托架，安装于所述框架的负载相反侧端面；旋转轴，介由负载侧轴承及负载相反侧轴承旋转自如地支撑于所述负载侧 托架及所述负载相反侧托架；及转子，安装于所述旋转轴的外周面，其为，包括在所述负载侧托架的槽的内面上通过喷镀形成陶瓷制被膜的工序； 及使所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个 面以上与形成有所述被膜的槽的内面紧密贴合的工序。
15. 根据权利要求14所述的旋转电机的制造方法，其为， 包括使所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个面以上按照所述槽的形状成形的工序。
16. —种旋转电机，其为，具备.-圆筒状转子；定子，具有设置于所述转子的外周侧且具有齿部的定子铁心，及安装于所 述齿部，同时巻线的一端及另一端形成于外侧，且由该外侧为大致平坦的空心 线圈构成的定子线圈；及负载侧托架，设置于所述定子的负载侧，在形成有使所述定子线圈的负 载侧线圈端部插入的槽的同时，所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面 中至少2个面以上与所述槽紧密贴合。
17. 根据权利要求16所述的旋转电机，其为， 仅在所述空心线圈的内侧形成巻线层的层差。
18. —种旋转电机的制造方法，所述旋转电机具备 圆筒状转子；定子，具有设置于所述转子的外周侧且具有齿部的定子铁心，及安装于所 述齿部，同时巻线的一端及另一端形成于外侧，且由该外侧为大致平坦的空心 线圈构成的定子线圈；及负载侧托架，设置于所述定子的负载侧，在形成有使所述定子线圈的负 载侧线圈端部插入的槽的同时，所述负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面 中至少2个面以上与所述槽紧密贴合，其为，包括通过在巻绕部形成层差，于分割为多个部分的巻绕用夹具上巻绕所述巻线， 形成所述空心线圈的工序；及通过使所述多个部分在所述巻绕用夹具的内侧移动，从所述空心线圈拆 下的工序。
19. 根据权利要求18所述的旋转电机的制造方法，其为，所述巻线是具有绝缘被膜的铜圆线，包括通过模具对拆下了所述巻绕用夹具的所述空心线圈施压，使所述空心 线圈的外形成形的工序。
20.根据权利要求18所述的旋转电机的制造方法，其为， 所述巻线是具有绝缘被膜的长方形截面的铜扁线，或者是具有绝缘被膜的 正方形截面的铜方线。
全文摘要
在本发明的旋转电机中，使负载侧线圈端部插入的槽形成在负载侧托架上，陶瓷制被膜形成于该槽的内面，负载侧线圈端部的内周面、外周面及端面中至少包括端面的1个面以上与形成有该被膜的槽的内面紧密贴合。
文档编号H02K1/12GK101640440SQ20091015207
公开日2010年2月3日 申请日期2009年7月28日 优先权日2008年7月28日
发明者牧野省吾, 野中刚 申请人:株式会社安川电机