旋转电机及旋转电机的制造方法
旋转电机及旋转电机的制造方法
【专利摘要】本发明能实现提高旋转电机的冷却性能、降低制造时间等。旋转电机(10)具有转子(20)与包围转子(20)外周侧的定子(30)，定子(30)具有有绕周方向整周的多个槽(31)的定子铁心(32)与收装在槽(31)的多个线圈(41)。定子铁心(32)被构成为在周方向上排列有具有齿(34)的多个分割铁心构件(33)，在相邻分割铁心构件(33)之间形成槽(31)。各线圈(41)由空芯线圈构成，以周方向的第一直线部(41a)插入多个槽(31)中的一个槽(31)，第二直线部(41b)收装于另一个槽(31)，在周方向上依次错位重叠卷绕多个线圈(41)，由树脂成形而形成大致圆筒状的线圈树脂结构体(35)，从结构体(35)的外周侧组装多个分割铁心构件(33)而构成定子(30)。
【专利说明】旋转电机及旋转电机的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种旋转电机及旋转电机的制造方法。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中，记载了如下一种三相交流旋转电机，其具有将分布卷绕且重叠卷绕的各相的绕组作为Y接线的定子，并且通过逆变器驱动。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2009-278845号公报
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题
[0007]在上述现有技术的旋转电机的制造工序中，将多个线圈依次插入至定子铁心的多个槽之后，需要使用模压树脂来成形。通常，由于模压成形的处理需要比较长的时间，因此难以减少制造时间。另外，当废弃不需要的旋转电机时，如果是上述这样的线圈被树脂模压于定子铁心的槽中的结构，在回收分解作为资源的材料时，尤其难以分离铁材与铜材，因此再利用性较差。
[0008]本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供一种能实现减少制造时间以及提高再利用性的旋转电机及旋转电机的制造方法。
[0009]为解决技术问题的方法
[0010]为了解决上述问题，根据本发明的一个方案，适用这样一种旋转电机，其具有--转子与以包围所述转子的外周侧的方式而设置的定子，所述定子具有在周方向上排列有多个槽的定子铁心与收装在所述多个槽的多个线圈，所述定子铁心这样构成:在周方向上排列有多个分割铁心构件，所述多个线圈分别由空芯线圈构成，所述空芯线圈将周方向一侧部分收装至所述多个槽中的一个槽且将周方向另一侧部分收装至所述多个槽中的与所述一个槽不同的另一个槽，并且依次错开各线圈的周方向位置并重叠卷绕，并且，将多个所述空芯线圈进行树脂成形呈一体而形成线圈树脂结构体，通过在所述线圈树脂结构体上安装所述多个分割铁心构件而构成所述定子铁心。
[0011]发明效果
[0012]采用本发明，能实现减少旋转电机的制造时间以及提高再利用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是表示第一实施方式涉及的旋转电机的整体结构的纵剖视图。
[0014]图2是图1中I1-1I剖面的横剖视图。
[0015]图3是表示线圈树脂结构体的外观的示意图。
[0016]图4是表示线圈的外观的示意图。
[0017]图5是用于说明线圈的重叠卷绕状态的说明图。
[0018]图6是表示第二实施方式涉及的旋转电机的整体结构的纵剖视图。
[0019]图7是表示线圈树脂结构体的外观的示意图。
[0020]图8是表示线圈树脂结构体的外观整体的立体图。
[0021]图9是表示一次成形体的外观的一部分的立体图。
[0022]图10是表示一次成形体的主要部位的详细结构的从图9中的箭头T方向观察的向视图、从图10(a)中的箭头S方向观察的向视图以及图10(a)的R-V剖面的横剖视图。
[0023]图11是表示形成一次成形体的一次覆盖层之前安装了线圈的状态的主要部位的详细结构的对应于图10(a)的向视图、从图11(a)中的箭头W方向观察的向视图以及图11(a)的V-V'剖面的横剖视图。
[0024]图12是表示线圈树脂结构体的主要部位的详细结构的从图8中的箭头U方向观察的向视图、从图12(a)的箭头Q方向观察的向视图以及图12(a)的P-P'剖面的横剖视图。
[0025]图13是表示第三实施方式涉及的旋转电机的整体结构的横剖视图。
【具体实施方式】
[0026]下面参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0027](第一实施方式)
[0028]<旋转电机的大致结构>
[0029]使用图1及图2来说明第一实施方式的旋转电机的结构。
[0030]如图1及图2所示，本实施方式的旋转电机10是在定子30的内侧具有转子20的埋入磁铁型同步电机。即，旋转电机10具有被支承为旋转自如的转子20、以相隔磁隙来包围转子20的径向外周侧的方式而设置的大致圆筒状的定子30。另外，旋转电机10具有:设置在定子30的外周侧的圆筒状的框架11、设置在框架11的负载侧(图1中右侧)的负载侧托架12、外圈嵌合在负载侧托架12的负载侧轴承13、设置在框架11的负载相反侧(图1中左侧)的负载相反侧托架14、外圈嵌合在负载相反侧托架14的负载相反侧轴承15、由负载侧轴承14与负载相反侧轴承15支承为旋转自如的轴16 (旋转轴)、与设置在轴16的负载相反侧(图1中左侧)端部并用于检测出转子20的旋转位置的编码器17。
[0031]负载侧托架12与负载相反侧托架14由未图示的螺栓连接在框架11上。为了防止异物进入转子20的内部，在负载侧托架12上的轴承13的外侧设有防尘密封件18。在定子30的定子铁心32的负载相反侧端面上配置有定子30的线圈41的接线部44。接线部44经由未图示的引线与外部电源连接，经由接线部44从该外部电源向线圈41进行供电。
[0032]转子20具有大致圆环状的具有供轴16嵌合的轴向的孔部21的转子铁心22、与在转子铁心22的各个极上呈V字形埋设的轴向的永磁铁23。这样，作为励磁部，转子20被构成为多极(在本例为8极)的埋入磁铁型结构。在轴16上安装有分别挤压转子20的负载侧端面与负载相反侧端面以防止转子20分别向负载侧方向外侧及负载相反侧方向外侧移动的负载侧侧板8及负载相反侧侧板9。在轴16的负载侧侧板8与上述负载侧轴承13之间安装有用于对定子20进行定位的定位用侧板7。
[0033]<定子的详细结构>
[0034]定子30具有有多个(在本例为48个)槽31的大致圆环状的上述定子铁心32、与分别收装在上述多个槽31中的多个(在本例为48个)线圈41。这样，定子30的构成为电枢部。定子铁心32的结构是沿框架11的内周面在整周排列横截面大致扇形的多个(在本例为48个)分割铁心构件33。各分割铁心构件33具有位于径向内侧的横截面形状为矩形的齿34。此时，在相邻的分割铁心构件33、33分别具有的齿34、34之间形成槽31。这样，使多个槽31沿上述框架11的内周面在周方向整周设置。与横截面形状为矩形的齿34相对应，槽31的横截面形状形成向径向内侧变窄的扇形。
[0035]此时，如图3所示，上述多个(在本例为48个)线圈41预先形成为大致圆筒状的一个线圈树脂结构体45。以下，使用图4及图5来说明由该48个线圈41形成的线圈树脂结构体45及各线圈41的详细结构。
[0036]<线圈41的详细结构>
[0037]如图4所示，各线圈41形成为六角型的空芯线圈。即，首先，将由适当的绝缘膜(省略图示)覆盖的导体42多次(例如四次)卷绕呈长方形的四角框状。此外，在本例中，使用横截面形状为矩形的扁平线作为导体42。然而不限于此，也可以使用其他形状的导线(例如横截面形状为大致圆形的圆导线)。此时，以使导体42在四角框的相对长边的一边从最下层向上层方向层叠，并且在长边的另一边从最上层向下层方向层叠的方式进行卷绕。另外，此时，导体42在相对两个短边的中央部颠倒正反面进行卷绕以在与上述四角框所在的面正交的面内形成环形。在上述卷绕之后，将该导体42的卷绕体向图4中的箭头al、a2、a3、a4所示的宽度方向及长度方向延展而塑性变形为六角型，由此得到作为六角型的空芯线圈的上述线圈41。
[0038]S卩，线圈41具有:与导体42的卷绕开始端41s连接且位于图4中右上侧的大致直线形的第一直线部41a(周方向一侧部分)；与导体42的卷绕结束端41e连接且位于图4中左下侧的大致直线形的第二直线部41b (周方向另一侧部分)；分别与第一直线部41a及第二直线部41b的一端(图4中左上侧)连接的倾斜部41f、41g ;设置在该倾斜部41f、41g的中间部的一个转弯部41c ;与连接第一直线部41a和第二直线部41b的另一端的倾斜部连续的另一转弯部(以下称为前端部)41d。
[0039]<导体的四层层叠结构>
[0040]导体42多次(在本例为四次)卷绕而形成线圈41的上述各部41a至41g。其结果，在上述各部41a至41g中，在定子铁心32的径向(图4中的上下方向)上层叠多层(在本例为4层。以下相同)导体42。另外，在向定子铁心32的槽31安装时(换言之，在向线圈树脂结构体45的定子铁心32安装时)，为了大致沿该定子铁心32的周方向，而将线圈41的第一直线部41a与第二直线部41b相互离开间隔配置。
[0041 ] 在此，在上述安装时，分别如图4中的圆内放大说明图所示，在各槽31靠近径向内侧(图4中表示为“内周段”)上配置有线圈树脂结构体45中所包含的一个线圈41的第一直线部41a (或者第二直线部41b)，并且在该槽31靠近径向外侧(图4中表示为“外周段”)上配置有线圈树脂结构体45中所包含的另一个线圈的第一直线部41a(或者第二直线部41b)。即，在线圈树脂结构体45安装在定子铁心33的状态下，48个线圈41分别成为如下状态，即第一直线部41a被配置为靠近一个槽31的径向内侧(图4的“内周段”)，第二直线部41b被配置为靠近在周方向上相隔四个槽的另一个槽31的径向外侧(图4的“夕卜周段”)。为了实现这样的配置，使所述各线圈41的第一直线部41a与第二直线部41b的相隔距离L(参照图3)与向上述线圈树脂结构体45的定子铁心32安装时(加之上述的内、外径方向位置的不同)大致周方向的四个槽31的量的相隔距离X(参照图2)大致相等。
[0042]<加压成形>
[0043]另外，如上所述，槽31的横截面形状成为向径向内侧变窄的扇形。对应于此，在进行后面叙述的模压成形之前，事先使各线圈41的至少第一直线部41a与第二直线部41b加压成形为外形与各槽31的横截面形状一致。即，相比靠近槽31的径向内侧而配置的第一直线部41a，靠近槽31的径向外侧而配置的41的第二直线部41b成形为更为扁平的形状。详细地说，在构成第一直线部41a的四层导体42(从径向内侧向外侧的导体42-1、42-2、42-3、42-4)中，导体42-1在周方向(图4的放大图中左右方向)的尺寸最小且径向(图4的放大图中上下方向)尺寸最大。另外，以导体42-2、导体42-3、导体42-4的顺序，越靠近径向外侧的导体剖面形状越扁平，导体42-4的周方向尺寸最大且径向尺寸最小。同样地，在构成第二直线部4Ib的四层导体42 (从径向内侧向外侧的导体42-5、42-6、42-7、42-8)中，导体42-5的周方向尺寸最小且径向尺寸最大。另外，以导体42-6、导体42-7、导体42-8的顺序，越靠近径向外侧的导体剖面形状越扁平，导体42-8的周方向尺寸最大且径向尺寸最小。此外，相比导体42-4，导体42-5的周方向尺寸较大且径向尺寸较小。
[0044]<通过重叠卷绕的线圈树脂结构体的形成>
[0045]另外，如图5示意地所示，分别对48个线圈41进行上述安装时，在两个线圈41彼此之间形成嵌入定子铁心32的上述齿34的空隙43，并且在上述安装时，沿定子铁心32的周方向错开位置重叠。在上述安装时，绕定子铁心32的周方向整体而重复该重叠方式(相当于重复卷绕工序)。另外，像这样绕周方向整周重叠卷绕的48个线圈41，由未图示的模压树脂进行呈一体的树脂成形而固定，由此如上述图3所示，形成由48个线圈41构成的大致圆筒状的一个线圈树脂结构体45 (相当于树脂成形工序)。
[0046]<线圈树脂结构体向定子铁心的安装>
[0047]之后，在上述这样形成的线圈树脂结构体45的相邻的线圈41、41之间的各空隙43中，从该线圈树脂结构体45的外周侧(绕线圈树脂结构体45的整周)嵌入分割铁心构件33的齿34。这样，由多个(在本例为48个)分割铁心构件33构成圆环状的定子铁心32。另外，在相邻的两个分割铁心构件33、33的齿34、34之间所形成的各槽31的上述内周段上收装有线圈树脂结构体45的线圈41的第一直线部41a，并且在各槽31的上述外周段上收装有线圈树脂结构体45的另一个线圈41的第二直线部41b，并且线圈树脂结构体45与上述定子铁心32被安装呈一体(相当于安装工序)。这样组装成定子30。
[0048]<第一实施方式的效果>
[0049]如上述说明，第一实施方式的旋转电机10中，分别由空芯线圈构成多个线圈41，并且第一直线部41a与第二直线部41b配置成分别插入相互不同的槽31且依次在周方向错位，即成为重叠卷绕的方式。此时，将作为上述这样的重叠卷绕的在周方向整周排列的空芯线圈的多个线圈41在未插入至槽31的状态下预先进行树脂成形为一体，而形成一个线圈树脂结构体45。另外，通过绕周方向整周排列多个分割铁心构件33而构成定子铁心32。这些多个铁心单元33分别具有齿34，在排列有多个时，相邻的两个分割铁心构件33彼此之间形成上述槽31。另外，一边使线圈树脂结构体45所具有的多个线圈41分别插入所对应的两个槽31，一边从线圈树脂结构体45的外周侧安装多个分割铁心构件33。由此，对定子铁心32的多个槽31插入重叠卷绕的多个线圈41来制造定子30。
[0050]如上所述，在本实施方式中，在向多个槽31分别插入多个线圈41之前，先构成一个线圈树脂结构体45，向该一个线圈树脂结构体45插入分割结构的定子铁心32。这样，不像现有方法，在制造工序的主生产线上将多个线圈插入至多个槽并由模压树脂进行成形，而是可以预先在制造工序的副生产线上，预先准备作为一个树脂结构体45的多个线圈41。在作为与主生产线不同生产线的副生产线上，经由多个线圈41构成占空系数较高的线圈树脂结构体45，由此可以降低线圈41自身的发热，而可以提高旋转电机10的冷却性能。
[0051]另外，在主生产线中，只需将预先在副生产线上完成构筑的线圈树脂结构体45的各线圈41收装至多个槽31并且进行组装作业即可，而不需要模压树脂成形作业，因此可以大幅度地降低制造时间。
[0052]并且，如上述这样通过分割结构的固定铁心32与一个线圈树脂结构体45的组装体而构成定子30，由此，当废弃不需要的旋转电机10时，可以容易地分解。尤其，例如可以容易地分离铁心32侧使用的铁材与线圈41的导体42使用的铜材，从而可以显著提高再利用性。
[0053]另外，尤其在本实施方式中，通过对各线圈41进行加压成形，使其外形形状与对应的槽31的横截面形状一致。这样，可以获得进一步切实地提高占有作为线圈41的配置空间的槽31的、作为实际线圈41的配置容积的占空系数的效果。另外，通过增大旋转电机10的占空系数而降低线圈的发热，也能获得提高冷却性能的效果。
[0054](第二实施方式)
[0055]<旋转电机的概要>
[0056]接着，使用图6至图12，说明第二实施方式的旋转电机。对与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记，而适当地省略说明或者简化说明。如图6所示，本实施方式的旋转电机1A的定子30具有线圈树脂结构体60。
[0057]如图7示意地所示，线圈树脂结构体60被形成为，通过绕定子铁心32的周方向整周重叠卷绕与上述第一实施方式同样的空芯线圈即多个(本例中为上述同样的48个。参照后面叙述的图8)线圈41 (也参照所述的图4与图5)，由模压树脂对重叠卷绕的多个线圈41进行树脂成形为一体而固定。分别对多个线圈41进行加压成形，以使外形形状与所对应的两个槽31的横截面形状一致。线圈41的负载侧端面41A被形成为，为使其与负载侧托架12的内侧面12a呈大致贴紧状态，通过上述加压成形使其构成与内侧面12a所对应的部分圆锥面。
[0058]<线圈树脂结构体的概要>
[0059]图8所示为线圈树脂结构体60的整体外观。如图8所示,线圈树脂结构体60具有:位于负载侧(相当于转子轴向一侧)的短圆筒状的负载侧线圈末端部62、位于负载相反侧(相当于转子轴向另一侧)的短圆筒状的负载相反侧线圈末端部63、与位于该负载侧线圈末端部62和负载相反侧线圈末端部63之间的中间部64。此时，如图7与图8所示，线圈树脂结构体60具有中间部64的外径相比两侧的上述线圈末端部分62、63的外径较小，整体接近圆筒形的线轴(卷轴)型的形状。
[0060]如图8中虚线所示，负载侧线圈末端部62是用于覆盖且内置各线圈41的上述一端侧的转弯部41c等部分的部位(后面详细叙述)。如图8中虚线所示，负载相反侧线圈末端部63是用于覆盖各线圈41的上述另一端侧的上述卷绕开始端41s、上述卷绕结束端41e以及上述前端部41d等的部位(后面详细叙述)。
[0061]在中间部64上，沿周方向排列有收装于定子铁心32的多个槽31中的、大致矩形板状的多个槽插入部61。此外，如后面所述，该槽插入部61是用于覆盖且内置各线圈41的上述第一直线部41a与上述第二直线部41b的部位。
[0062]<经由一次覆盖与二次覆盖而成形>
[0063]对预先分别配置为大致圆环状的多个线圈41，通过模压树脂对表面进行两次树脂成形而形成该线圈树脂结构体60。即，通过第一次树脂成形，生成覆盖各线圈41外侧的一次覆盖层700 (参照后面叙述的图9等)，由此形成一次成形体50。之后，通过第二次树脂成形，生成覆盖该一次覆盖层700的外侧的二次覆盖层800 (参照图8)，由此形成上述线圈树脂结构体60。以下，按照顺序说明形成上述一次覆盖层700与二次覆盖层800的详细内容。
[0064]<一次成形体的成形>
[0065]通过图9、图10与图11说明上述一次成形体50。如上所述，通过一次覆盖层700分别覆盖大致环状配置的多个线圈41的外侧而构成一次成形体50(参照图11与图10)。即，如图9所示，一次成形体50具有与上述线圈树脂结构体60的负载侧线圈末端部62所对应的负载侧线圈末端部52、与上述线圈树脂结构体60的负载相反侧线圈末端部63所对应的负载相反侧线圈末端部53、以及位于该负载侧线圈末端部52和负载相反侧线圈末端部53之间并与上述线圈树脂结构体60的中间部64所对应的中间部54。
[0066]在成形上述一次成形体50时，将上述大致环状配置的多个线圈41放入分离型的一次成形模具，向模具的内部注入模压树脂，通过模压树脂在各线圈41的外侧形成上述一次覆盖层700 (相当于一次覆盖工序)。由此，无论各线圈41在上述一次成形模具的内部空间内处于哪个位置或呈哪种姿态，均可以得到具有预先设定的规定外径尺寸的负载侧线圈末端部52与负载相反侧线圈末端部53，并且在该线圈末端部52、53之间的中间具有预先设定的规定外径尺寸的同一形状的多个槽插入部51的上述一次成形体50。
[0067]<中间部>
[0068]在中间部54上，沿周方向排列有分别与上述线圈树脂结构体60的多个槽插入部61相对应的大致矩形板状的多个槽插入部51。如图10(a)所示，在槽插入部51上，沿径向重叠层叠有某一个线圈41的第二直线部41b与另一个线圈41的第一直线部41a。S卩，在本例中，上述第二直线部41b配置在槽插入部51的径向外侧(图10 (a)、图10(c)的上侧)，并且上述第一直线部41a配置在槽插入部51的径向内侧(图10 (a)、图10 (c)的下侧)(也参照图4与图8)。另外，通过由一次覆盖层700覆盖该层叠的第一直线部41a与第二直线部41b的外侧，槽插入部51具有有多个突起部(后面叙述)的大致矩形板状的形状。
[0069]详细地说，作为经由一次覆盖层700的外面，槽插入部51具有矩形平面的外面部701a、701a与细长的矩形平面的外面部701b、701b。
[0070]在槽插入部51的沿周方向的两侧(图10(b)中的上侧与下侧、图10(a)中的远端侧与近端侧、图10(c)中的左侧与右侧)分别形成外面部701a。在各外面部701a上具有从该外面部701a向上述周方向突出规定尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为两个)突起部701al。
[0071]在槽插入部51的沿径向的两侧(图10(b)中的远端侧与近端侧、图10(a)中的上侧与下侧、图10(c)中的上侧与下侧)分别形成外面部701b。在各外面部701b上分别具有从该外面部701b向上述径向突出规定尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部701bl。
[0072]<负载侧线圈末端部>
[0073]通过由一次覆盖层700覆盖多个线圈41的轴向一侧的转弯部41c等的外侧，负载侧线圈末端部52形成具有多个突起部(后面叙述)的大致圆筒状。
[0074]详细地说，作为经由一次覆盖层700的外面，负载侧线圈末端部52具有大致圆板状的外面部702a、环状曲面的外面部702b与环状曲面的外面部702c。
[0075]在所述轴向的另一侧(对应于上述负载相反侧。图10(b)与图10(a)中的左侧、图10(c)中的近端侧)形成外面部702a。在外面部702a上具有从该外面部702a突出与上述突起部701al同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为两个)突起部702al。
[0076]在径向外侧(图10(b)中的近端侧、图10(a)与图10(c)中的上侧)形成外面部702b。在外面部702b上具有从该外面部702b突出与上述突起部701bl同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部702bl。
[0077]在径向内侧(图10(b)中的远端侧、图10(a)与图10(c)中的下侧)形成外面部702c。在外面部702c上具有从该外面部702c突出与上述突起部701bl同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部702cl。
[0078]<负载相反侧线圈末端部>
[0079]通过由一次覆盖层700覆盖多个线圈41的轴向另一侧的前端部41d等的外侧，负载相反侧线圈末端部53形成具有多个突起部(后面叙述)的大致圆筒状。
[0080]详细地说，作为经由一次覆盖层700的外面，负载相反侧线圈末端部53具有大致圆板状的外面部703a、环状曲面的外面部703b与环状曲面的外面部703c。
[0081]在所述轴向的一侧(对应于上述负载侧。图10(b)与图10(a)中的右侧)形成外面部703a。在外面部703a上具有从该外面部703a突出与上述突起部701al等同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为两个)突起部703al。
[0082]在径向外侧(图10(b)中的近端侧、图10(a)中的上侧)形成外面部703b。在外面部703b上具有从该外面部703b突出与上述突起部701al等同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部703bl。
[0083]在径向内侧(图10(b)中的远端侧、图10(a)中的下侧)形成外面部703c。在外面部703c上具有从该外面部703c突出与上述突起部701al等同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部703cl。
[0084]<线圈树脂结构体的成形>
[0085]通过图12与图8说明从上述一次成形体50成形线圈树脂结构体60时的覆盖。在如上所述成形一次成形体50之后，将该一次成形体50放入分离型的二次成形模具，向模具的内部注入模压树脂，对一次成形体50的一次覆盖层700的各外面部701a、701b、702a、702b、702c、703a、703b、703c覆盖预先设定的规定厚度的二次覆盖层800，由此形成上述线圈树脂结构体60(相当于二次覆盖工序)。此时，在上述二次成形模具的内部，经由所述突起部 701a、701bl、突起部 702al、702bl、702cl、突起部 703al、703bl、703cl，一次成形体50对该二次成形模具的内壁支承上述径向两侧、上述周方向两侧以及上述轴向两侧。其结果，通过上述的树脂注入，在一次成形体50的整个外表面(但除去上述各突起部)形成与各突起部 701a、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl 的高度方向尺寸相等的厚度(相当于上述规定厚度)的二次覆盖层800，而完成上述线圈结构体60。此外，各突起部701a、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl 的高度方向尺寸可以互相相同，也可以不同。
[0086]如使用图8进行的上述说明那样，线圈树脂结构体60具有中间部64、负载侧线圈末端部62和负载相反侧线圈末端部63。此时，在中间部64上，沿周方向排列有由二次覆盖层800覆盖一次成形体50的上述槽插入部51的一次覆盖层700的外侧的、矩形板状的槽插入部61。通过由二次覆盖层800覆盖一次成形体50的上述负载侧线圈末端部52的一次覆盖层700的外侧而形成负载侧线圈末端部62。通过由二次覆盖层800覆盖一次成形体50的上述负载相反侧线圈末端部53的一次覆盖层700的外侧而形成负载相反侧线圈末端部63。
[0087]<中间部>
[0088]如上所述，在中间部64上，沿周方向排列有大致矩形板状的多个槽插入部61。作为经由上述二次覆盖层800进一步覆盖上述一次覆盖层700外侧的外面，槽插入部61具有矩形的外面部801a、801a与细长矩形的外面部801b、801b。
[0089]在槽插入部61的沿周方向的两侧(图12(b)中的上侧与下侧、图12(a)中的远端侧与近端侧、图12(c)中的左侧与右侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部701al的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部701a的外表面，而形成外面部801a。
[0090]在槽插入部61的沿径向的两侧(图12(a)中的近端侧与远端侧、图10(a)中的上侧与下侧、图10(c)中的上侧与下侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部701bl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部701b的外表面，而形成外面部801b。
[0091]<负载侧线圈末端部>
[0092]作为经由上述二次覆盖层800进一步覆盖上述一次覆盖层700外侧的外面，负载侧线圈末端部62具有大致圆板状的外面部802a、环状的外面部802b与环状曲面的外面部802c。
[0093]在上述轴向的另一侧(图12(a)与图12(b)中的左侧、图12(c)的近端侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部702al的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部702a的外表面，而形成外面部802a。
[0094]在上述径向外侧(图12(b)中的近端侧、图12(a)与图12(c)中的上侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部702bl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部702b的外表面，而形成外面部802b。
[0095]在上述径向内侧(图12(b)中的远端侧、图12(a)与图12(c)中的下侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部702cl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部702c的外表面，而形成外面部802c。
[0096]<负载相反侧线圈末端部>
[0097]作为经由上述二次覆盖层800进一步覆盖上述一次覆盖层700外侧的外面，负载相反侧线圈末端部63具有大致圆板的外面部803a、环状曲面的外面部803b与环状曲面的外面部803c。
[0098]在上述轴向的一侧(图12(a)与图12(b)中的右侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部703al的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部703a的外表面，而形成外面部803a。
[0099]在上述径向外侧(图12(b)中的近端侧、图12(a)与图12(c)中的上侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部702bl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部702b的外表面，而形成外面部803b。
[0100]在上述径向内侧(图12(b)中的远端侧、图12(a)与图12(c)中的下侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部703cl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部703c的外表面，而形成外面部803c。
[0101](第二实施方式的效果)
[0102]通过以上结构的本实施方式，也可以得到与上述第一实施方式同样的效果。即，在作为与主生产线不同的生产线的副生产线上，经由多个线圈41构成占空系数较高的线圈树脂结构体45，由此可以降低线圈41自身的发热，而可以提高旋转电机10的冷却性能。另外，由于不需要在主生产线上的模压树脂成形作业，因此可以大幅度地降低制造时间。另夕卜，当废弃不需要的旋转电机10时，可以容易地分解。尤其，例如可以容易地分离固定铁心35侧使用的铁材与线圈41的导体42使用的铜材，从而可以显著提高再利用性。
[0103]另外，除上述之外，在本实施方式中还可以得到以下效果。即，在本实施方式中，在作为空芯线圈的线圈41的外侧上形成一次覆盖层700之后，在该外侧上进一步形成二次覆盖层800，由此来制造线圈树脂结构体60。在一次覆盖工序中，将上述线圈41放入上述一次成形模具并在模具的内部注入树脂，由一次覆盖层700覆盖线圈41。此时，对内置有由一次覆盖层700覆盖的多个线圈41的一次成形体50的外形尺寸(换言之，在上述成形模具的内部中形成的空间的形状尺寸)进行管理。即，与在该一次成形体50的内部中，各线圈41如何偏离、处于哪个位置无关。
[0104]并且，将上述一次成形体50再次放入另一个二次成形模具并向模具的内部注入树脂，由二次覆盖层800覆盖一次成形体50。如上所述，由于通过上述一次成形模具，对一次成形体50的外形尺寸进行高精度的管理(与一次成形体50内部的各线圈41的位置无关，所有一次成形体50的外形尺寸均相同)，因此可以在上述一次成形体51的外侧上形成厚度均匀的二次覆盖层800。
[0105]如上所述，在经由一次覆盖层700对外形尺寸进行高精度的管理的一次成形体50的外侧上，均匀地形成二次覆盖层800。这样，对于在线圈41的外周侧所形成的树脂的覆盖层(一次覆盖层700+ 二次覆盖层800)，可以确保所需最低限度的厚度。
[0106]另外，在形成上述一次覆盖层700的前阶段，即在制造线圈时的卷绕卷线(导体42)时(或者在之后的加压成形时)，有时出现以下情况:例如由于发生卷线的浮起等而导致外侧上形成突起形状与歪曲形状，并且不一定成为所需的高精度的外形尺寸(以下适当称为“不定形形状”)。在该第二实施方式中，即使发生这样的情况，也可以通过将上述不定形形状的线圈41收装于一次成形模具的内部并闭合一次成形模具，强行实现所述高精度的一次成形体50的外形尺寸。但此时，由于树脂未流入线圈41中经由上述一次成形模具接触并挤压的部位，而使一次覆盖层700的厚度为O (或者接近于此值)。然而，如上所述，由于在此之后在一次覆盖层700的整个外侧区域均匀地形成规定厚度的二次覆盖层800，因此也可以在该部位切实地形成树脂覆盖层。
[0107]根据以上结果，本实施方式可以抑制覆盖线圈41时的覆盖层厚度的偏差，从而实现厚度均匀。
[0108]另外，尤其在本实施方式中，在一次覆盖层700上，相对于槽插入部51的外面(外面部701a与外面部701b)、负载侧线圈末端部52的外面(外面部702a、外面部702b与外面部702c)、负载相反侧线圈末端部53的外面(外面部703a、外面部703b与外面部703c)，设有从各外面部突出规定尺寸的多个突起部(突起部701al、701bl、突起部702al、702bl、702cl与突起部703al、703bl、703cl)。另外，以与上述规定尺寸(各突起部的高度方向尺寸)相等的厚度覆盖上述一次覆盖层700外侧的方式来设置二次覆盖层800。
[0109]即，在本实施方式中，对于形成一次覆盖层700之后的一次成形体50，在各外面部上具有规定尺寸(与二次覆盖层800的厚度尺寸相等)的上述突起部701al、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl。由此，如上所述，将一次成形体50收装于用于形成二次覆盖层800的二次成形模具时，相对于二次成形模具的内壁，通过上述突起部701al、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl，可以切实地支承整个一次成形体 50。
[0110]另外，尤其在本实施方式中，向呈由上述突起部701al、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl支承的状态的一次成形体50的周围注入且填充树脂，由此上述二次覆盖层800以与上述规定尺寸相等的厚度覆盖除去上述多个突起部以外的上述一次覆盖层700的外侧。由此，可以均匀且切实地在二次成形模具所收装的一次成形体50的周围中的突起部 701al、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl 以外的部位上形成二次覆盖层800。
[0111]另外，尤其在本实施方式中，对于线圈树脂结构体60，多个槽31中所收装的具有槽插入部61的中间部64的外径，相比沿转子30轴向的两侧的线圈末端部62、63的外径较小。这具有以下这样的意义。
[0112]S卩，如图6所示，如上所述，当在定子铁心32上配置多个线圈41时，在各线圈41中槽31所收装的部分(线圈末端部62、63以外的中间部64)的径向内侧配置转子20，另外在各线圈41的上述中间部64的上述槽插入部61的径向外侧设有针对旋转电机1A的筐体的支承结构。对此，在本实施方式中，对于线圈树脂结构体60，如上述这样在径向内侧、夕卜侧上另外配置部件、结构体的中间部64的外径相比没有这样配置的线圈末端部62、63的外径较小。这样，可以防止旋转电机整体1A径向尺寸变大，从而实现小型化。
[0113](第三实施方式)
[0114]接着，使用图13来说明第三实施方式的旋转电机。如图13所示，本实施方式的旋转电机1B是在定子30的内侧具有转子20的磁阻电机。对与第一实施方式相等的部分标注同一附图标记，而适当地省略说明或者简化说明。
[0115]在图13所示的旋转电机1B上，定子30具有定子铁心35。与上述第一实施方式相同，在定子铁心35上，沿定子30的框架11 (参照上述图2)的内周面且绕整周排列有多个(在本例为72个)分割铁心构件36。在径向内侧，各分割铁心构件36具有横截面为顶端较细的梯形的齿37。并且，在相邻的分割铁心构件36、36的上述齿37、37之间，形成有横截面为矩形(长方向)的槽38。
[0116]在本实施方式中，与上述第一实施方式相同,在多个(在本例为72个)上述槽38中插入(收装)有多个(在本例为72个)线圈41。此时，与上述相同，错位并重叠卷绕各线圈41，以使两个线圈41、41彼此之间形成用于嵌入分割铁心构件36的齿37的空隙43。另外，通过未图示的模压树脂将重叠卷绕的72个线圈41进行树脂成形呈一体，而形成一个大致圆筒状的线圈树脂结构体45 (省略图示。也参照上述图8)。
[0117]此时，在本实施方式中，由于齿37的横截面形状为顶端较细的形状，因此槽38的横截面形状为矩形(长方形)不变。其结果，在线圈41的第一直线部41a与第二直线部41b上，不进行如上述第一实施方式这样的对外形的加压成形。
[0118]在本实施方式中，与上述第一实施方式相同，在线圈树脂结构体45的相邻线圈41、41之间的各空隙43中，从线圈树脂结构体45的外周侧嵌入分割铁心构件36的齿37(绕线圈树脂结构体45的整周)。这样，由72个分割铁心构件36构成圆环状的定子铁心35。另外，在相邻的两个分割铁心构件36、36的齿37、37之间所形成的各槽38的上述内周段上收装有线圈树脂结构体45的线圈41的第一直线部，并且在各槽38的上述外周段上收装有线圈树脂结构体45的另一个线圈41的第二直线部，并且组装线圈树脂结构体45与上述定子铁心35。此外，本实施方式的上述第一直线部相当于上述第一实施方式的第一直线部41a，并且四层导体42的各层具有相同的大致长方形的横截面形状。另外，本实施方式的上述第二直线部相当于上述第二实施方式的第二直线部41b，并且四层导体42的各层具有相同的大致长方形的横截面形状。这样，组装定子30。
[0119]此外，在转子20的转子铁心22上，在沿周方向的多个极(在本例为8个极)设有各极分别三个、总计24个空隙部25。空隙部25向径向内侧呈凸状弯曲。由于可以通过该空隙部25使转子铁心的磁路电阻不同，因而发生磁阻转矩。
[0120]通过以上结构的本实施方式，也可以得到与上述第一实施方式同样的效果。即，在作为与主生产线不同的生产线的副生产线上，经由多个线圈41构成占空系数较高的线圈树脂结构体45，由此可以降低线圈41自身的发热，而可以提高旋转电机10的冷却性能。另外，由于不需要在主生产线上的模压树脂成形作业，因此可以大幅度地降低制造时间。另夕卜，当废弃不需要的旋转电机10时，可以容易地分解。尤其，例如可以容易地分离固定铁心35侧使用的铁材与线圈41的导体42使用的铜材，从而可以显著提高再利用性。
[0121]另外，除了以上已经说明的以外，也能够适当地组合并利用上述实施方式的方法。
[0122]其他，虽未逐一例示，能够在不脱离其宗旨的范围内，施加各种变更而实施。
[0123]附图标记说明
[0124]10:旋转电机
[0125]1A:旋转电机
[0126]1B:旋转电机
[0127]20:转子
[0128]23:永磁铁
[0129]30:定子
[0130]31:槽
[0131]32:定子铁心
[0132]33:分割铁心构件
[0133]35:定子铁心
[0134]36:分割铁心构件
[0135]34:齿
[0136]37:齿
[0137]38:槽
[0138]41:线圈(空芯线圈)
[0139]41a:第一直线部(周方向一侧部分)
[0140]41b:第二直线部(周方向另一侧部分)
[0141]42:导体
[0142]43:空隙
[0143]45:线圈树脂结构体
[0144]50: 一次成形体
[0145]51:槽插入部
[0146]52:负载侧线圈末端部
[0147]53:负载相反侧线圈末端部54:中间部
[0148]60:线圈树脂结构体
[0149]61:槽插入部
[0150]62:负载侧线圈末端部
[0151]63:负载侧线圈末端部
[0152]64:中间部
[0153]700:—次覆盖层
[0154]701a:外面
[0155]701b:外面
[0156]701al:突起部
[0157]701bl:突起部
[0158]702a 至 c:外面
[0159]702al:突起部
[0160]702bl:突起部
[0161]702cl:突起部
[0162]703a 至 c:外面
[0163]703al:外面
[0164]703bl:外面
[0165]703cl:外面
[0166]800: 二次覆盖层
【权利要求】
1.一种旋转电机，其特征在于， 具有转子与以包围所述转子的外周侧的方式而设置的定子， 所述定子具有在周方向上排列有多个槽的定子铁心与收装在所述多个槽的多个线圈， 所述定子铁心被构成为在周方向上排列有多个分割铁心构件， 所述多个线圈分别由空芯线圈构成，所述空芯线圈将周方向一侧部分收装至所述多个槽中的一个槽且将周方向另一侧部分收装至所述多个槽中的与所述一个槽不同的另一个槽，并且依次错开各线圈的周方向位置并重叠卷绕，并且， 将多个所述空芯线圈进行树脂成形呈一体而形成线圈树脂结构体， 通过对所述线圈树脂结构体安装所述多个分割铁心构件而构成所述定子铁心。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述线圈树脂结构体具有设置成覆盖所述空芯线圈的外侧的一次覆盖层、与设置成覆盖所述一次覆盖层的外侧的二次覆盖层。
3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于， 所述一次覆盖层具有:具有多个曲面及平面中的至少一者的外面；与设置成从所述外面突出规定尺寸的多个突起部， 所述二次覆盖层设置成以与所述规定尺寸相等的厚度覆盖所述一次覆盖层的外侧。
4.根据权利要求3所述的旋转电机，其特征在于， 所述二次覆盖层设置成以与所述规定尺寸相等的厚度、覆盖除了所述多个突起部以外的所述一次覆盖层的外侧。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的旋转电机，其特征在于， 在所述线圈树脂结构体中，相比沿所述转子的轴向的、两侧的线圈末端部分的外径，收装至所述多个槽的部分的外径更小。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的旋转电机，其特征在于， 通过经加压成形的所述空芯线圈分别构成所述多个线圈。
7.一种旋转电机的制造方法，其特征在于， 所述旋转电机具有转子与以包围所述转子的外周侧的方式而设置的定子， 所述定子具有在周方向上排列有多个槽的定子铁心与收装在所述多个槽的多个线圈， 所述定子铁心被构成为在周方向上排列有多个分割铁心构件， 所述旋转电机的制造方法具有以下工序: 分别将周方向一侧部分收装至所述多个槽中的一个槽且将周方向另一侧部分收装至所述多个槽中的与所述一个槽不同的另一个槽，并且依次错开各线圈的周方向位置来分别重叠卷绕多个空芯线圈的重叠卷绕工序； 对所述重叠卷绕的所述多个空芯线圈进行树脂成形呈一体而形成线圈树脂结构体的树脂成形工序；以及 通过对所述线圈树脂结构体安装所述多个分割铁心构件而构成所述定子铁心的安装工序。
8.根据权利要求7所述的旋转电机的制造方法，其特征在于， 所述树脂成形工序具有: 以覆盖所述线圈树脂结构体的所述多个空芯线圈的外侧的方式形成一次覆盖层的一次覆盖工序；以及以覆盖所述一次覆盖层的外侧的方式形成二次覆盖层的二次覆盖工序。
【文档编号】H02K1/18GK104364994SQ201280073780
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】野中刚 申请人:株式会社安川电机
【专利摘要】本发明能实现提高旋转电机的冷却性能、降低制造时间等。旋转电机(10)具有转子(20)与包围转子(20)外周侧的定子(30)，定子(30)具有有绕周方向整周的多个槽(31)的定子铁心(32)与收装在槽(31)的多个线圈(41)。定子铁心(32)被构成为在周方向上排列有具有齿(34)的多个分割铁心构件(33)，在相邻分割铁心构件(33)之间形成槽(31)。各线圈(41)由空芯线圈构成，以周方向的第一直线部(41a)插入多个槽(31)中的一个槽(31)，第二直线部(41b)收装于另一个槽(31)，在周方向上依次错位重叠卷绕多个线圈(41)，由树脂成形而形成大致圆筒状的线圈树脂结构体(35)，从结构体(35)的外周侧组装多个分割铁心构件(33)而构成定子(30)。
【专利说明】旋转电机及旋转电机的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种旋转电机及旋转电机的制造方法。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中，记载了如下一种三相交流旋转电机，其具有将分布卷绕且重叠卷绕的各相的绕组作为Y接线的定子，并且通过逆变器驱动。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2009-278845号公报
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题
[0007]在上述现有技术的旋转电机的制造工序中，将多个线圈依次插入至定子铁心的多个槽之后，需要使用模压树脂来成形。通常，由于模压成形的处理需要比较长的时间，因此难以减少制造时间。另外，当废弃不需要的旋转电机时，如果是上述这样的线圈被树脂模压于定子铁心的槽中的结构，在回收分解作为资源的材料时，尤其难以分离铁材与铜材，因此再利用性较差。
[0008]本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供一种能实现减少制造时间以及提高再利用性的旋转电机及旋转电机的制造方法。
[0009]为解决技术问题的方法
[0010]为了解决上述问题，根据本发明的一个方案，适用这样一种旋转电机，其具有--转子与以包围所述转子的外周侧的方式而设置的定子，所述定子具有在周方向上排列有多个槽的定子铁心与收装在所述多个槽的多个线圈，所述定子铁心这样构成:在周方向上排列有多个分割铁心构件，所述多个线圈分别由空芯线圈构成，所述空芯线圈将周方向一侧部分收装至所述多个槽中的一个槽且将周方向另一侧部分收装至所述多个槽中的与所述一个槽不同的另一个槽，并且依次错开各线圈的周方向位置并重叠卷绕，并且，将多个所述空芯线圈进行树脂成形呈一体而形成线圈树脂结构体，通过在所述线圈树脂结构体上安装所述多个分割铁心构件而构成所述定子铁心。
[0011]发明效果
[0012]采用本发明，能实现减少旋转电机的制造时间以及提高再利用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是表示第一实施方式涉及的旋转电机的整体结构的纵剖视图。
[0014]图2是图1中I1-1I剖面的横剖视图。
[0015]图3是表示线圈树脂结构体的外观的示意图。
[0016]图4是表示线圈的外观的示意图。
[0017]图5是用于说明线圈的重叠卷绕状态的说明图。
[0018]图6是表示第二实施方式涉及的旋转电机的整体结构的纵剖视图。
[0019]图7是表示线圈树脂结构体的外观的示意图。
[0020]图8是表示线圈树脂结构体的外观整体的立体图。
[0021]图9是表示一次成形体的外观的一部分的立体图。
[0022]图10是表示一次成形体的主要部位的详细结构的从图9中的箭头T方向观察的向视图、从图10(a)中的箭头S方向观察的向视图以及图10(a)的R-V剖面的横剖视图。
[0023]图11是表示形成一次成形体的一次覆盖层之前安装了线圈的状态的主要部位的详细结构的对应于图10(a)的向视图、从图11(a)中的箭头W方向观察的向视图以及图11(a)的V-V'剖面的横剖视图。
[0024]图12是表示线圈树脂结构体的主要部位的详细结构的从图8中的箭头U方向观察的向视图、从图12(a)的箭头Q方向观察的向视图以及图12(a)的P-P'剖面的横剖视图。
[0025]图13是表示第三实施方式涉及的旋转电机的整体结构的横剖视图。
【具体实施方式】
[0026]下面参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0027](第一实施方式)
[0028]<旋转电机的大致结构>
[0029]使用图1及图2来说明第一实施方式的旋转电机的结构。
[0030]如图1及图2所示，本实施方式的旋转电机10是在定子30的内侧具有转子20的埋入磁铁型同步电机。即，旋转电机10具有被支承为旋转自如的转子20、以相隔磁隙来包围转子20的径向外周侧的方式而设置的大致圆筒状的定子30。另外，旋转电机10具有:设置在定子30的外周侧的圆筒状的框架11、设置在框架11的负载侧(图1中右侧)的负载侧托架12、外圈嵌合在负载侧托架12的负载侧轴承13、设置在框架11的负载相反侧(图1中左侧)的负载相反侧托架14、外圈嵌合在负载相反侧托架14的负载相反侧轴承15、由负载侧轴承14与负载相反侧轴承15支承为旋转自如的轴16 (旋转轴)、与设置在轴16的负载相反侧(图1中左侧)端部并用于检测出转子20的旋转位置的编码器17。
[0031]负载侧托架12与负载相反侧托架14由未图示的螺栓连接在框架11上。为了防止异物进入转子20的内部，在负载侧托架12上的轴承13的外侧设有防尘密封件18。在定子30的定子铁心32的负载相反侧端面上配置有定子30的线圈41的接线部44。接线部44经由未图示的引线与外部电源连接，经由接线部44从该外部电源向线圈41进行供电。
[0032]转子20具有大致圆环状的具有供轴16嵌合的轴向的孔部21的转子铁心22、与在转子铁心22的各个极上呈V字形埋设的轴向的永磁铁23。这样，作为励磁部，转子20被构成为多极(在本例为8极)的埋入磁铁型结构。在轴16上安装有分别挤压转子20的负载侧端面与负载相反侧端面以防止转子20分别向负载侧方向外侧及负载相反侧方向外侧移动的负载侧侧板8及负载相反侧侧板9。在轴16的负载侧侧板8与上述负载侧轴承13之间安装有用于对定子20进行定位的定位用侧板7。
[0033]<定子的详细结构>
[0034]定子30具有有多个(在本例为48个)槽31的大致圆环状的上述定子铁心32、与分别收装在上述多个槽31中的多个(在本例为48个)线圈41。这样，定子30的构成为电枢部。定子铁心32的结构是沿框架11的内周面在整周排列横截面大致扇形的多个(在本例为48个)分割铁心构件33。各分割铁心构件33具有位于径向内侧的横截面形状为矩形的齿34。此时，在相邻的分割铁心构件33、33分别具有的齿34、34之间形成槽31。这样，使多个槽31沿上述框架11的内周面在周方向整周设置。与横截面形状为矩形的齿34相对应，槽31的横截面形状形成向径向内侧变窄的扇形。
[0035]此时，如图3所示，上述多个(在本例为48个)线圈41预先形成为大致圆筒状的一个线圈树脂结构体45。以下，使用图4及图5来说明由该48个线圈41形成的线圈树脂结构体45及各线圈41的详细结构。
[0036]<线圈41的详细结构>
[0037]如图4所示，各线圈41形成为六角型的空芯线圈。即，首先，将由适当的绝缘膜(省略图示)覆盖的导体42多次(例如四次)卷绕呈长方形的四角框状。此外，在本例中，使用横截面形状为矩形的扁平线作为导体42。然而不限于此，也可以使用其他形状的导线(例如横截面形状为大致圆形的圆导线)。此时，以使导体42在四角框的相对长边的一边从最下层向上层方向层叠，并且在长边的另一边从最上层向下层方向层叠的方式进行卷绕。另外，此时，导体42在相对两个短边的中央部颠倒正反面进行卷绕以在与上述四角框所在的面正交的面内形成环形。在上述卷绕之后，将该导体42的卷绕体向图4中的箭头al、a2、a3、a4所示的宽度方向及长度方向延展而塑性变形为六角型，由此得到作为六角型的空芯线圈的上述线圈41。
[0038]S卩，线圈41具有:与导体42的卷绕开始端41s连接且位于图4中右上侧的大致直线形的第一直线部41a(周方向一侧部分)；与导体42的卷绕结束端41e连接且位于图4中左下侧的大致直线形的第二直线部41b (周方向另一侧部分)；分别与第一直线部41a及第二直线部41b的一端(图4中左上侧)连接的倾斜部41f、41g ;设置在该倾斜部41f、41g的中间部的一个转弯部41c ;与连接第一直线部41a和第二直线部41b的另一端的倾斜部连续的另一转弯部(以下称为前端部)41d。
[0039]<导体的四层层叠结构>
[0040]导体42多次(在本例为四次)卷绕而形成线圈41的上述各部41a至41g。其结果，在上述各部41a至41g中，在定子铁心32的径向(图4中的上下方向)上层叠多层(在本例为4层。以下相同)导体42。另外，在向定子铁心32的槽31安装时(换言之，在向线圈树脂结构体45的定子铁心32安装时)，为了大致沿该定子铁心32的周方向，而将线圈41的第一直线部41a与第二直线部41b相互离开间隔配置。
[0041 ] 在此，在上述安装时，分别如图4中的圆内放大说明图所示，在各槽31靠近径向内侧(图4中表示为“内周段”)上配置有线圈树脂结构体45中所包含的一个线圈41的第一直线部41a (或者第二直线部41b)，并且在该槽31靠近径向外侧(图4中表示为“外周段”)上配置有线圈树脂结构体45中所包含的另一个线圈的第一直线部41a(或者第二直线部41b)。即，在线圈树脂结构体45安装在定子铁心33的状态下，48个线圈41分别成为如下状态，即第一直线部41a被配置为靠近一个槽31的径向内侧(图4的“内周段”)，第二直线部41b被配置为靠近在周方向上相隔四个槽的另一个槽31的径向外侧(图4的“夕卜周段”)。为了实现这样的配置，使所述各线圈41的第一直线部41a与第二直线部41b的相隔距离L(参照图3)与向上述线圈树脂结构体45的定子铁心32安装时(加之上述的内、外径方向位置的不同)大致周方向的四个槽31的量的相隔距离X(参照图2)大致相等。
[0042]<加压成形>
[0043]另外，如上所述，槽31的横截面形状成为向径向内侧变窄的扇形。对应于此，在进行后面叙述的模压成形之前，事先使各线圈41的至少第一直线部41a与第二直线部41b加压成形为外形与各槽31的横截面形状一致。即，相比靠近槽31的径向内侧而配置的第一直线部41a，靠近槽31的径向外侧而配置的41的第二直线部41b成形为更为扁平的形状。详细地说，在构成第一直线部41a的四层导体42(从径向内侧向外侧的导体42-1、42-2、42-3、42-4)中，导体42-1在周方向(图4的放大图中左右方向)的尺寸最小且径向(图4的放大图中上下方向)尺寸最大。另外，以导体42-2、导体42-3、导体42-4的顺序，越靠近径向外侧的导体剖面形状越扁平，导体42-4的周方向尺寸最大且径向尺寸最小。同样地，在构成第二直线部4Ib的四层导体42 (从径向内侧向外侧的导体42-5、42-6、42-7、42-8)中，导体42-5的周方向尺寸最小且径向尺寸最大。另外，以导体42-6、导体42-7、导体42-8的顺序，越靠近径向外侧的导体剖面形状越扁平，导体42-8的周方向尺寸最大且径向尺寸最小。此外，相比导体42-4，导体42-5的周方向尺寸较大且径向尺寸较小。
[0044]<通过重叠卷绕的线圈树脂结构体的形成>
[0045]另外，如图5示意地所示，分别对48个线圈41进行上述安装时，在两个线圈41彼此之间形成嵌入定子铁心32的上述齿34的空隙43，并且在上述安装时，沿定子铁心32的周方向错开位置重叠。在上述安装时，绕定子铁心32的周方向整体而重复该重叠方式(相当于重复卷绕工序)。另外，像这样绕周方向整周重叠卷绕的48个线圈41，由未图示的模压树脂进行呈一体的树脂成形而固定，由此如上述图3所示，形成由48个线圈41构成的大致圆筒状的一个线圈树脂结构体45 (相当于树脂成形工序)。
[0046]<线圈树脂结构体向定子铁心的安装>
[0047]之后，在上述这样形成的线圈树脂结构体45的相邻的线圈41、41之间的各空隙43中，从该线圈树脂结构体45的外周侧(绕线圈树脂结构体45的整周)嵌入分割铁心构件33的齿34。这样，由多个(在本例为48个)分割铁心构件33构成圆环状的定子铁心32。另外，在相邻的两个分割铁心构件33、33的齿34、34之间所形成的各槽31的上述内周段上收装有线圈树脂结构体45的线圈41的第一直线部41a，并且在各槽31的上述外周段上收装有线圈树脂结构体45的另一个线圈41的第二直线部41b，并且线圈树脂结构体45与上述定子铁心32被安装呈一体(相当于安装工序)。这样组装成定子30。
[0048]<第一实施方式的效果>
[0049]如上述说明，第一实施方式的旋转电机10中，分别由空芯线圈构成多个线圈41，并且第一直线部41a与第二直线部41b配置成分别插入相互不同的槽31且依次在周方向错位，即成为重叠卷绕的方式。此时，将作为上述这样的重叠卷绕的在周方向整周排列的空芯线圈的多个线圈41在未插入至槽31的状态下预先进行树脂成形为一体，而形成一个线圈树脂结构体45。另外，通过绕周方向整周排列多个分割铁心构件33而构成定子铁心32。这些多个铁心单元33分别具有齿34，在排列有多个时，相邻的两个分割铁心构件33彼此之间形成上述槽31。另外，一边使线圈树脂结构体45所具有的多个线圈41分别插入所对应的两个槽31，一边从线圈树脂结构体45的外周侧安装多个分割铁心构件33。由此，对定子铁心32的多个槽31插入重叠卷绕的多个线圈41来制造定子30。
[0050]如上所述，在本实施方式中，在向多个槽31分别插入多个线圈41之前，先构成一个线圈树脂结构体45，向该一个线圈树脂结构体45插入分割结构的定子铁心32。这样，不像现有方法，在制造工序的主生产线上将多个线圈插入至多个槽并由模压树脂进行成形，而是可以预先在制造工序的副生产线上，预先准备作为一个树脂结构体45的多个线圈41。在作为与主生产线不同生产线的副生产线上，经由多个线圈41构成占空系数较高的线圈树脂结构体45，由此可以降低线圈41自身的发热，而可以提高旋转电机10的冷却性能。
[0051]另外，在主生产线中，只需将预先在副生产线上完成构筑的线圈树脂结构体45的各线圈41收装至多个槽31并且进行组装作业即可，而不需要模压树脂成形作业，因此可以大幅度地降低制造时间。
[0052]并且，如上述这样通过分割结构的固定铁心32与一个线圈树脂结构体45的组装体而构成定子30，由此，当废弃不需要的旋转电机10时，可以容易地分解。尤其，例如可以容易地分离铁心32侧使用的铁材与线圈41的导体42使用的铜材，从而可以显著提高再利用性。
[0053]另外，尤其在本实施方式中，通过对各线圈41进行加压成形，使其外形形状与对应的槽31的横截面形状一致。这样，可以获得进一步切实地提高占有作为线圈41的配置空间的槽31的、作为实际线圈41的配置容积的占空系数的效果。另外，通过增大旋转电机10的占空系数而降低线圈的发热，也能获得提高冷却性能的效果。
[0054](第二实施方式)
[0055]<旋转电机的概要>
[0056]接着，使用图6至图12，说明第二实施方式的旋转电机。对与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记，而适当地省略说明或者简化说明。如图6所示，本实施方式的旋转电机1A的定子30具有线圈树脂结构体60。
[0057]如图7示意地所示，线圈树脂结构体60被形成为，通过绕定子铁心32的周方向整周重叠卷绕与上述第一实施方式同样的空芯线圈即多个(本例中为上述同样的48个。参照后面叙述的图8)线圈41 (也参照所述的图4与图5)，由模压树脂对重叠卷绕的多个线圈41进行树脂成形为一体而固定。分别对多个线圈41进行加压成形，以使外形形状与所对应的两个槽31的横截面形状一致。线圈41的负载侧端面41A被形成为，为使其与负载侧托架12的内侧面12a呈大致贴紧状态，通过上述加压成形使其构成与内侧面12a所对应的部分圆锥面。
[0058]<线圈树脂结构体的概要>
[0059]图8所示为线圈树脂结构体60的整体外观。如图8所示,线圈树脂结构体60具有:位于负载侧(相当于转子轴向一侧)的短圆筒状的负载侧线圈末端部62、位于负载相反侧(相当于转子轴向另一侧)的短圆筒状的负载相反侧线圈末端部63、与位于该负载侧线圈末端部62和负载相反侧线圈末端部63之间的中间部64。此时，如图7与图8所示，线圈树脂结构体60具有中间部64的外径相比两侧的上述线圈末端部分62、63的外径较小，整体接近圆筒形的线轴(卷轴)型的形状。
[0060]如图8中虚线所示，负载侧线圈末端部62是用于覆盖且内置各线圈41的上述一端侧的转弯部41c等部分的部位(后面详细叙述)。如图8中虚线所示，负载相反侧线圈末端部63是用于覆盖各线圈41的上述另一端侧的上述卷绕开始端41s、上述卷绕结束端41e以及上述前端部41d等的部位(后面详细叙述)。
[0061]在中间部64上，沿周方向排列有收装于定子铁心32的多个槽31中的、大致矩形板状的多个槽插入部61。此外，如后面所述，该槽插入部61是用于覆盖且内置各线圈41的上述第一直线部41a与上述第二直线部41b的部位。
[0062]<经由一次覆盖与二次覆盖而成形>
[0063]对预先分别配置为大致圆环状的多个线圈41，通过模压树脂对表面进行两次树脂成形而形成该线圈树脂结构体60。即，通过第一次树脂成形，生成覆盖各线圈41外侧的一次覆盖层700 (参照后面叙述的图9等)，由此形成一次成形体50。之后，通过第二次树脂成形，生成覆盖该一次覆盖层700的外侧的二次覆盖层800 (参照图8)，由此形成上述线圈树脂结构体60。以下，按照顺序说明形成上述一次覆盖层700与二次覆盖层800的详细内容。
[0064]<一次成形体的成形>
[0065]通过图9、图10与图11说明上述一次成形体50。如上所述，通过一次覆盖层700分别覆盖大致环状配置的多个线圈41的外侧而构成一次成形体50(参照图11与图10)。即，如图9所示，一次成形体50具有与上述线圈树脂结构体60的负载侧线圈末端部62所对应的负载侧线圈末端部52、与上述线圈树脂结构体60的负载相反侧线圈末端部63所对应的负载相反侧线圈末端部53、以及位于该负载侧线圈末端部52和负载相反侧线圈末端部53之间并与上述线圈树脂结构体60的中间部64所对应的中间部54。
[0066]在成形上述一次成形体50时，将上述大致环状配置的多个线圈41放入分离型的一次成形模具，向模具的内部注入模压树脂，通过模压树脂在各线圈41的外侧形成上述一次覆盖层700 (相当于一次覆盖工序)。由此，无论各线圈41在上述一次成形模具的内部空间内处于哪个位置或呈哪种姿态，均可以得到具有预先设定的规定外径尺寸的负载侧线圈末端部52与负载相反侧线圈末端部53，并且在该线圈末端部52、53之间的中间具有预先设定的规定外径尺寸的同一形状的多个槽插入部51的上述一次成形体50。
[0067]<中间部>
[0068]在中间部54上，沿周方向排列有分别与上述线圈树脂结构体60的多个槽插入部61相对应的大致矩形板状的多个槽插入部51。如图10(a)所示，在槽插入部51上，沿径向重叠层叠有某一个线圈41的第二直线部41b与另一个线圈41的第一直线部41a。S卩，在本例中，上述第二直线部41b配置在槽插入部51的径向外侧(图10 (a)、图10(c)的上侧)，并且上述第一直线部41a配置在槽插入部51的径向内侧(图10 (a)、图10 (c)的下侧)(也参照图4与图8)。另外，通过由一次覆盖层700覆盖该层叠的第一直线部41a与第二直线部41b的外侧，槽插入部51具有有多个突起部(后面叙述)的大致矩形板状的形状。
[0069]详细地说，作为经由一次覆盖层700的外面，槽插入部51具有矩形平面的外面部701a、701a与细长的矩形平面的外面部701b、701b。
[0070]在槽插入部51的沿周方向的两侧(图10(b)中的上侧与下侧、图10(a)中的远端侧与近端侧、图10(c)中的左侧与右侧)分别形成外面部701a。在各外面部701a上具有从该外面部701a向上述周方向突出规定尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为两个)突起部701al。
[0071]在槽插入部51的沿径向的两侧(图10(b)中的远端侧与近端侧、图10(a)中的上侧与下侧、图10(c)中的上侧与下侧)分别形成外面部701b。在各外面部701b上分别具有从该外面部701b向上述径向突出规定尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部701bl。
[0072]<负载侧线圈末端部>
[0073]通过由一次覆盖层700覆盖多个线圈41的轴向一侧的转弯部41c等的外侧，负载侧线圈末端部52形成具有多个突起部(后面叙述)的大致圆筒状。
[0074]详细地说，作为经由一次覆盖层700的外面，负载侧线圈末端部52具有大致圆板状的外面部702a、环状曲面的外面部702b与环状曲面的外面部702c。
[0075]在所述轴向的另一侧(对应于上述负载相反侧。图10(b)与图10(a)中的左侧、图10(c)中的近端侧)形成外面部702a。在外面部702a上具有从该外面部702a突出与上述突起部701al同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为两个)突起部702al。
[0076]在径向外侧(图10(b)中的近端侧、图10(a)与图10(c)中的上侧)形成外面部702b。在外面部702b上具有从该外面部702b突出与上述突起部701bl同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部702bl。
[0077]在径向内侧(图10(b)中的远端侧、图10(a)与图10(c)中的下侧)形成外面部702c。在外面部702c上具有从该外面部702c突出与上述突起部701bl同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部702cl。
[0078]<负载相反侧线圈末端部>
[0079]通过由一次覆盖层700覆盖多个线圈41的轴向另一侧的前端部41d等的外侧，负载相反侧线圈末端部53形成具有多个突起部(后面叙述)的大致圆筒状。
[0080]详细地说，作为经由一次覆盖层700的外面，负载相反侧线圈末端部53具有大致圆板状的外面部703a、环状曲面的外面部703b与环状曲面的外面部703c。
[0081]在所述轴向的一侧(对应于上述负载侧。图10(b)与图10(a)中的右侧)形成外面部703a。在外面部703a上具有从该外面部703a突出与上述突起部701al等同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为两个)突起部703al。
[0082]在径向外侧(图10(b)中的近端侧、图10(a)中的上侧)形成外面部703b。在外面部703b上具有从该外面部703b突出与上述突起部701al等同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部703bl。
[0083]在径向内侧(图10(b)中的远端侧、图10(a)中的下侧)形成外面部703c。在外面部703c上具有从该外面部703c突出与上述突起部701al等同一尺寸而设置的、经由一次覆盖层700而形成的至少一个(在本例为一个)突起部703cl。
[0084]<线圈树脂结构体的成形>
[0085]通过图12与图8说明从上述一次成形体50成形线圈树脂结构体60时的覆盖。在如上所述成形一次成形体50之后，将该一次成形体50放入分离型的二次成形模具，向模具的内部注入模压树脂，对一次成形体50的一次覆盖层700的各外面部701a、701b、702a、702b、702c、703a、703b、703c覆盖预先设定的规定厚度的二次覆盖层800，由此形成上述线圈树脂结构体60(相当于二次覆盖工序)。此时，在上述二次成形模具的内部，经由所述突起部 701a、701bl、突起部 702al、702bl、702cl、突起部 703al、703bl、703cl，一次成形体50对该二次成形模具的内壁支承上述径向两侧、上述周方向两侧以及上述轴向两侧。其结果，通过上述的树脂注入，在一次成形体50的整个外表面(但除去上述各突起部)形成与各突起部 701a、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl 的高度方向尺寸相等的厚度(相当于上述规定厚度)的二次覆盖层800，而完成上述线圈结构体60。此外，各突起部701a、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl 的高度方向尺寸可以互相相同，也可以不同。
[0086]如使用图8进行的上述说明那样，线圈树脂结构体60具有中间部64、负载侧线圈末端部62和负载相反侧线圈末端部63。此时，在中间部64上，沿周方向排列有由二次覆盖层800覆盖一次成形体50的上述槽插入部51的一次覆盖层700的外侧的、矩形板状的槽插入部61。通过由二次覆盖层800覆盖一次成形体50的上述负载侧线圈末端部52的一次覆盖层700的外侧而形成负载侧线圈末端部62。通过由二次覆盖层800覆盖一次成形体50的上述负载相反侧线圈末端部53的一次覆盖层700的外侧而形成负载相反侧线圈末端部63。
[0087]<中间部>
[0088]如上所述，在中间部64上，沿周方向排列有大致矩形板状的多个槽插入部61。作为经由上述二次覆盖层800进一步覆盖上述一次覆盖层700外侧的外面，槽插入部61具有矩形的外面部801a、801a与细长矩形的外面部801b、801b。
[0089]在槽插入部61的沿周方向的两侧(图12(b)中的上侧与下侧、图12(a)中的远端侧与近端侧、图12(c)中的左侧与右侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部701al的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部701a的外表面，而形成外面部801a。
[0090]在槽插入部61的沿径向的两侧(图12(a)中的近端侧与远端侧、图10(a)中的上侧与下侧、图10(c)中的上侧与下侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部701bl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部701b的外表面，而形成外面部801b。
[0091]<负载侧线圈末端部>
[0092]作为经由上述二次覆盖层800进一步覆盖上述一次覆盖层700外侧的外面，负载侧线圈末端部62具有大致圆板状的外面部802a、环状的外面部802b与环状曲面的外面部802c。
[0093]在上述轴向的另一侧(图12(a)与图12(b)中的左侧、图12(c)的近端侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部702al的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部702a的外表面，而形成外面部802a。
[0094]在上述径向外侧(图12(b)中的近端侧、图12(a)与图12(c)中的上侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部702bl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部702b的外表面，而形成外面部802b。
[0095]在上述径向内侧(图12(b)中的远端侧、图12(a)与图12(c)中的下侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部702cl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部702c的外表面，而形成外面部802c。
[0096]<负载相反侧线圈末端部>
[0097]作为经由上述二次覆盖层800进一步覆盖上述一次覆盖层700外侧的外面，负载相反侧线圈末端部63具有大致圆板的外面部803a、环状曲面的外面部803b与环状曲面的外面部803c。
[0098]在上述轴向的一侧(图12(a)与图12(b)中的右侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部703al的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部703a的外表面，而形成外面部803a。
[0099]在上述径向外侧(图12(b)中的近端侧、图12(a)与图12(c)中的上侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部702bl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部702b的外表面，而形成外面部803b。
[0100]在上述径向内侧(图12(b)中的远端侧、图12(a)与图12(c)中的下侧)上，通过使用上述方法，由厚度为突起部703cl的高度尺寸的二次覆盖层800进一步覆盖经由上述一次成形体50的一次覆盖层700而形成的外面部703c的外表面，而形成外面部803c。
[0101](第二实施方式的效果)
[0102]通过以上结构的本实施方式，也可以得到与上述第一实施方式同样的效果。即，在作为与主生产线不同的生产线的副生产线上，经由多个线圈41构成占空系数较高的线圈树脂结构体45，由此可以降低线圈41自身的发热，而可以提高旋转电机10的冷却性能。另外，由于不需要在主生产线上的模压树脂成形作业，因此可以大幅度地降低制造时间。另夕卜，当废弃不需要的旋转电机10时，可以容易地分解。尤其，例如可以容易地分离固定铁心35侧使用的铁材与线圈41的导体42使用的铜材，从而可以显著提高再利用性。
[0103]另外，除上述之外，在本实施方式中还可以得到以下效果。即，在本实施方式中，在作为空芯线圈的线圈41的外侧上形成一次覆盖层700之后，在该外侧上进一步形成二次覆盖层800，由此来制造线圈树脂结构体60。在一次覆盖工序中，将上述线圈41放入上述一次成形模具并在模具的内部注入树脂，由一次覆盖层700覆盖线圈41。此时，对内置有由一次覆盖层700覆盖的多个线圈41的一次成形体50的外形尺寸(换言之，在上述成形模具的内部中形成的空间的形状尺寸)进行管理。即，与在该一次成形体50的内部中，各线圈41如何偏离、处于哪个位置无关。
[0104]并且，将上述一次成形体50再次放入另一个二次成形模具并向模具的内部注入树脂，由二次覆盖层800覆盖一次成形体50。如上所述，由于通过上述一次成形模具，对一次成形体50的外形尺寸进行高精度的管理(与一次成形体50内部的各线圈41的位置无关，所有一次成形体50的外形尺寸均相同)，因此可以在上述一次成形体51的外侧上形成厚度均匀的二次覆盖层800。
[0105]如上所述，在经由一次覆盖层700对外形尺寸进行高精度的管理的一次成形体50的外侧上，均匀地形成二次覆盖层800。这样，对于在线圈41的外周侧所形成的树脂的覆盖层(一次覆盖层700+ 二次覆盖层800)，可以确保所需最低限度的厚度。
[0106]另外，在形成上述一次覆盖层700的前阶段，即在制造线圈时的卷绕卷线(导体42)时(或者在之后的加压成形时)，有时出现以下情况:例如由于发生卷线的浮起等而导致外侧上形成突起形状与歪曲形状，并且不一定成为所需的高精度的外形尺寸(以下适当称为“不定形形状”)。在该第二实施方式中，即使发生这样的情况，也可以通过将上述不定形形状的线圈41收装于一次成形模具的内部并闭合一次成形模具，强行实现所述高精度的一次成形体50的外形尺寸。但此时，由于树脂未流入线圈41中经由上述一次成形模具接触并挤压的部位，而使一次覆盖层700的厚度为O (或者接近于此值)。然而，如上所述，由于在此之后在一次覆盖层700的整个外侧区域均匀地形成规定厚度的二次覆盖层800，因此也可以在该部位切实地形成树脂覆盖层。
[0107]根据以上结果，本实施方式可以抑制覆盖线圈41时的覆盖层厚度的偏差，从而实现厚度均匀。
[0108]另外，尤其在本实施方式中，在一次覆盖层700上，相对于槽插入部51的外面(外面部701a与外面部701b)、负载侧线圈末端部52的外面(外面部702a、外面部702b与外面部702c)、负载相反侧线圈末端部53的外面(外面部703a、外面部703b与外面部703c)，设有从各外面部突出规定尺寸的多个突起部(突起部701al、701bl、突起部702al、702bl、702cl与突起部703al、703bl、703cl)。另外，以与上述规定尺寸(各突起部的高度方向尺寸)相等的厚度覆盖上述一次覆盖层700外侧的方式来设置二次覆盖层800。
[0109]即，在本实施方式中，对于形成一次覆盖层700之后的一次成形体50，在各外面部上具有规定尺寸(与二次覆盖层800的厚度尺寸相等)的上述突起部701al、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl。由此，如上所述，将一次成形体50收装于用于形成二次覆盖层800的二次成形模具时，相对于二次成形模具的内壁，通过上述突起部701al、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl，可以切实地支承整个一次成形体 50。
[0110]另外，尤其在本实施方式中，向呈由上述突起部701al、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl支承的状态的一次成形体50的周围注入且填充树脂，由此上述二次覆盖层800以与上述规定尺寸相等的厚度覆盖除去上述多个突起部以外的上述一次覆盖层700的外侧。由此，可以均匀且切实地在二次成形模具所收装的一次成形体50的周围中的突起部 701al、701bl、702al、702bl、702cl、703al、703bl、703cl 以外的部位上形成二次覆盖层800。
[0111]另外，尤其在本实施方式中，对于线圈树脂结构体60，多个槽31中所收装的具有槽插入部61的中间部64的外径，相比沿转子30轴向的两侧的线圈末端部62、63的外径较小。这具有以下这样的意义。
[0112]S卩，如图6所示，如上所述，当在定子铁心32上配置多个线圈41时，在各线圈41中槽31所收装的部分(线圈末端部62、63以外的中间部64)的径向内侧配置转子20，另外在各线圈41的上述中间部64的上述槽插入部61的径向外侧设有针对旋转电机1A的筐体的支承结构。对此，在本实施方式中，对于线圈树脂结构体60，如上述这样在径向内侧、夕卜侧上另外配置部件、结构体的中间部64的外径相比没有这样配置的线圈末端部62、63的外径较小。这样，可以防止旋转电机整体1A径向尺寸变大，从而实现小型化。
[0113](第三实施方式)
[0114]接着，使用图13来说明第三实施方式的旋转电机。如图13所示，本实施方式的旋转电机1B是在定子30的内侧具有转子20的磁阻电机。对与第一实施方式相等的部分标注同一附图标记，而适当地省略说明或者简化说明。
[0115]在图13所示的旋转电机1B上，定子30具有定子铁心35。与上述第一实施方式相同，在定子铁心35上，沿定子30的框架11 (参照上述图2)的内周面且绕整周排列有多个(在本例为72个)分割铁心构件36。在径向内侧，各分割铁心构件36具有横截面为顶端较细的梯形的齿37。并且，在相邻的分割铁心构件36、36的上述齿37、37之间，形成有横截面为矩形(长方向)的槽38。
[0116]在本实施方式中，与上述第一实施方式相同,在多个(在本例为72个)上述槽38中插入(收装)有多个(在本例为72个)线圈41。此时，与上述相同，错位并重叠卷绕各线圈41，以使两个线圈41、41彼此之间形成用于嵌入分割铁心构件36的齿37的空隙43。另外，通过未图示的模压树脂将重叠卷绕的72个线圈41进行树脂成形呈一体，而形成一个大致圆筒状的线圈树脂结构体45 (省略图示。也参照上述图8)。
[0117]此时，在本实施方式中，由于齿37的横截面形状为顶端较细的形状，因此槽38的横截面形状为矩形(长方形)不变。其结果，在线圈41的第一直线部41a与第二直线部41b上，不进行如上述第一实施方式这样的对外形的加压成形。
[0118]在本实施方式中，与上述第一实施方式相同，在线圈树脂结构体45的相邻线圈41、41之间的各空隙43中，从线圈树脂结构体45的外周侧嵌入分割铁心构件36的齿37(绕线圈树脂结构体45的整周)。这样，由72个分割铁心构件36构成圆环状的定子铁心35。另外，在相邻的两个分割铁心构件36、36的齿37、37之间所形成的各槽38的上述内周段上收装有线圈树脂结构体45的线圈41的第一直线部，并且在各槽38的上述外周段上收装有线圈树脂结构体45的另一个线圈41的第二直线部，并且组装线圈树脂结构体45与上述定子铁心35。此外，本实施方式的上述第一直线部相当于上述第一实施方式的第一直线部41a，并且四层导体42的各层具有相同的大致长方形的横截面形状。另外，本实施方式的上述第二直线部相当于上述第二实施方式的第二直线部41b，并且四层导体42的各层具有相同的大致长方形的横截面形状。这样，组装定子30。
[0119]此外，在转子20的转子铁心22上，在沿周方向的多个极(在本例为8个极)设有各极分别三个、总计24个空隙部25。空隙部25向径向内侧呈凸状弯曲。由于可以通过该空隙部25使转子铁心的磁路电阻不同，因而发生磁阻转矩。
[0120]通过以上结构的本实施方式，也可以得到与上述第一实施方式同样的效果。即，在作为与主生产线不同的生产线的副生产线上，经由多个线圈41构成占空系数较高的线圈树脂结构体45，由此可以降低线圈41自身的发热，而可以提高旋转电机10的冷却性能。另外，由于不需要在主生产线上的模压树脂成形作业，因此可以大幅度地降低制造时间。另夕卜，当废弃不需要的旋转电机10时，可以容易地分解。尤其，例如可以容易地分离固定铁心35侧使用的铁材与线圈41的导体42使用的铜材，从而可以显著提高再利用性。
[0121]另外，除了以上已经说明的以外，也能够适当地组合并利用上述实施方式的方法。
[0122]其他，虽未逐一例示，能够在不脱离其宗旨的范围内，施加各种变更而实施。
[0123]附图标记说明
[0124]10:旋转电机
[0125]1A:旋转电机
[0126]1B:旋转电机
[0127]20:转子
[0128]23:永磁铁
[0129]30:定子
[0130]31:槽
[0131]32:定子铁心
[0132]33:分割铁心构件
[0133]35:定子铁心
[0134]36:分割铁心构件
[0135]34:齿
[0136]37:齿
[0137]38:槽
[0138]41:线圈(空芯线圈)
[0139]41a:第一直线部(周方向一侧部分)
[0140]41b:第二直线部(周方向另一侧部分)
[0141]42:导体
[0142]43:空隙
[0143]45:线圈树脂结构体
[0144]50: 一次成形体
[0145]51:槽插入部
[0146]52:负载侧线圈末端部
[0147]53:负载相反侧线圈末端部54:中间部
[0148]60:线圈树脂结构体
[0149]61:槽插入部
[0150]62:负载侧线圈末端部
[0151]63:负载侧线圈末端部
[0152]64:中间部
[0153]700:—次覆盖层
[0154]701a:外面
[0155]701b:外面
[0156]701al:突起部
[0157]701bl:突起部
[0158]702a 至 c:外面
[0159]702al:突起部
[0160]702bl:突起部
[0161]702cl:突起部
[0162]703a 至 c:外面
[0163]703al:外面
[0164]703bl:外面
[0165]703cl:外面
[0166]800: 二次覆盖层
【权利要求】
1.一种旋转电机，其特征在于， 具有转子与以包围所述转子的外周侧的方式而设置的定子， 所述定子具有在周方向上排列有多个槽的定子铁心与收装在所述多个槽的多个线圈， 所述定子铁心被构成为在周方向上排列有多个分割铁心构件， 所述多个线圈分别由空芯线圈构成，所述空芯线圈将周方向一侧部分收装至所述多个槽中的一个槽且将周方向另一侧部分收装至所述多个槽中的与所述一个槽不同的另一个槽，并且依次错开各线圈的周方向位置并重叠卷绕，并且， 将多个所述空芯线圈进行树脂成形呈一体而形成线圈树脂结构体， 通过对所述线圈树脂结构体安装所述多个分割铁心构件而构成所述定子铁心。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述线圈树脂结构体具有设置成覆盖所述空芯线圈的外侧的一次覆盖层、与设置成覆盖所述一次覆盖层的外侧的二次覆盖层。
3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于， 所述一次覆盖层具有:具有多个曲面及平面中的至少一者的外面；与设置成从所述外面突出规定尺寸的多个突起部， 所述二次覆盖层设置成以与所述规定尺寸相等的厚度覆盖所述一次覆盖层的外侧。
4.根据权利要求3所述的旋转电机，其特征在于， 所述二次覆盖层设置成以与所述规定尺寸相等的厚度、覆盖除了所述多个突起部以外的所述一次覆盖层的外侧。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的旋转电机，其特征在于， 在所述线圈树脂结构体中，相比沿所述转子的轴向的、两侧的线圈末端部分的外径，收装至所述多个槽的部分的外径更小。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的旋转电机，其特征在于， 通过经加压成形的所述空芯线圈分别构成所述多个线圈。
7.一种旋转电机的制造方法，其特征在于， 所述旋转电机具有转子与以包围所述转子的外周侧的方式而设置的定子， 所述定子具有在周方向上排列有多个槽的定子铁心与收装在所述多个槽的多个线圈， 所述定子铁心被构成为在周方向上排列有多个分割铁心构件， 所述旋转电机的制造方法具有以下工序: 分别将周方向一侧部分收装至所述多个槽中的一个槽且将周方向另一侧部分收装至所述多个槽中的与所述一个槽不同的另一个槽，并且依次错开各线圈的周方向位置来分别重叠卷绕多个空芯线圈的重叠卷绕工序； 对所述重叠卷绕的所述多个空芯线圈进行树脂成形呈一体而形成线圈树脂结构体的树脂成形工序；以及 通过对所述线圈树脂结构体安装所述多个分割铁心构件而构成所述定子铁心的安装工序。
8.根据权利要求7所述的旋转电机的制造方法，其特征在于， 所述树脂成形工序具有: 以覆盖所述线圈树脂结构体的所述多个空芯线圈的外侧的方式形成一次覆盖层的一次覆盖工序；以及以覆盖所述一次覆盖层的外侧的方式形成二次覆盖层的二次覆盖工序。
【文档编号】H02K1/18GK104364994SQ201280073780
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】野中刚 申请人:株式会社安川电机
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1