專利名稱：旋轉(zhuǎn)機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流機、感應(yīng)機、同步機等的旋轉(zhuǎn)機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電動機的定子100的構(gòu)造，如圖12所示，成為如下的構(gòu)造由環(huán)狀的軛鐵部102和多個從該軛鐵部102的內(nèi)周側(cè)突出T字型的齒部104形成的定子鐵心106，將定子線圈108纏繞在該定子鐵心106的各個齒部104上(專利文獻1)。
專利文獻1特開平7-59287號公報上述定子鐵心106的構(gòu)成是將鋼板層疊或利用燒結(jié)體。并且將定子線圈108纏繞在各齒部104的情況下，在定子鐵心106的中心部設(shè)置繞線裝置，利用該繞線裝置將定子線圈108纏繞在各齒部104上。
上述的繞線方法具有以下問題，即繞線裝置的構(gòu)造非常復(fù)雜，并且繞線所需的時間長，該繞線操作非常煩瑣。
另外，定子100也是將定子線圈108纏繞在層疊鋼板的定子鐵心106上或由燒結(jié)體形成的定子鐵心106上，因此具有零件數(shù)量多，增加成本的問題。
本發(fā)明鑒于以上問題，提供可以使繞線容易，并且零件數(shù)量少、可以降低成本的發(fā)電機或電動機的旋轉(zhuǎn)機。

發(fā)明內(nèi)容
第一項發(fā)明是一種旋轉(zhuǎn)機，包括定子和轉(zhuǎn)子，其特征在于，上述定子由導(dǎo)磁性的材料形成，多個卷芯柱以旋轉(zhuǎn)軸為中心從底座排列成同心圓狀，并且沿著旋轉(zhuǎn)軸突出，上述卷芯柱的前端部豎立有磁通放射板，并且上述磁通放射板的正面部分向著旋轉(zhuǎn)軸方向，上述各卷芯柱上分別纏繞著定子線圈，上述轉(zhuǎn)子在上述多個磁通放射板的內(nèi)周側(cè)或外周側(cè)旋轉(zhuǎn)。
第二項發(fā)明是在第一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述導(dǎo)磁性的材料是以下材料中的任何一種，即第一種材料是燒結(jié)粉、第二種材料是含有磁性體的樹脂、第三種材料是鐵或以鐵為主要成分的鍛造材料。
第三項發(fā)明是在第一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述定子的底座與上述旋轉(zhuǎn)機的框架或托架形成一體。
第四項發(fā)明是在第一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述磁通放射板的截面是近似圓弧狀或近似直線狀。
第五項發(fā)明是在第一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述卷芯柱的截面是圓、橢圓或扇面狀。
第六項發(fā)明是在第一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，在上述卷芯柱上直接纏繞定子線圈，或?qū)⒃诶@線管上纏繞著上述定子線圈的線軸插入上述卷芯柱內(nèi)。
第七項發(fā)明是在第一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述卷芯柱和上述磁通放射板是分別構(gòu)成的。
第八項發(fā)明是在第一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子是在上述多個磁通放射板的內(nèi)周側(cè)旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型。
第九項發(fā)明是在第一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子是在上述多個磁通放射板的外周側(cè)旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子型。
第十項發(fā)明是在第一項至第九項中至少一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)機是電動機。
第十一項發(fā)明是在第一項至第九項中至少一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)機是發(fā)電機。
第十二項發(fā)明是在第一項至第十一項中至少一項所述的旋轉(zhuǎn)機中，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)機是直流機、感應(yīng)機或同步機。
第一發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機，通過向定子線圈通電，磁通被從磁通放射板中放射出，位于其內(nèi)周側(cè)或外周側(cè)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。另外，制造該旋轉(zhuǎn)機時，由于是將定子線圈直接纏繞在各個卷芯柱上的結(jié)構(gòu)，因此該繞線操作簡單。
另外，如第六發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機那樣，由于將線圈先繞在繞線管上，然后將該繞線管插入卷芯柱內(nèi)，可以更加縮短繞線操作的時間。
第二發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機，構(gòu)成定子的導(dǎo)磁性的材料可以是以下材料中的任何一種，即第一種材料是燒結(jié)粉、第二種材料是含有磁性體的樹脂、第三種材料是鐵或以鐵為主要成分的鍛造材料。因此，以燒結(jié)粉為材料時，定子可以由燒結(jié)體構(gòu)成。另外，以含有磁性體的樹脂為材料時，定子通過樹脂成形形成。另外，以鐵或以鐵為主要成分的鍛造材料的情況下，定子由鐵的鑄造體形成。因此，由于定子鐵心是通過燒結(jié)、樹脂成形或鍛造形成，因此容易制造。
第三發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機，定子的底座與旋轉(zhuǎn)機的框架或托架形成一體，因此可以減少零件數(shù)量。


圖1是第一實施方式的馬達的縱剖視圖。
圖2是托架(定子)的俯視圖。
圖3是卷芯柱、磁通放射板的立體圖。
圖4是第三實施例的磁通放射板和卷芯柱的縱剖視圖。
圖5是第四實施例的磁通放射板和卷芯柱的縱剖視圖。
圖6是第四實施例的托架(定子)的俯視圖。
圖7是第四實施例的卷芯柱、磁通放射板的立體圖。
圖8是第五實施例的卷芯柱、磁通放射板和定子線圈的縱剖視圖。
圖9是第六實施例之一的托架(定子)的俯視圖。
圖10是第六實施例的其他的托架(定子)的俯視圖。
圖11是第七實施例的外轉(zhuǎn)子型的馬達縱剖視圖。
圖12是現(xiàn)有的定子俯視圖。
具體實施例方式
第一實施例以下根據(jù)圖1至圖3就本發(fā)明的第一實施例進行說明。
第一實施例的旋轉(zhuǎn)機是感應(yīng)電動機(以下簡稱馬達)10。就該馬達10的構(gòu)造進行說明。
如圖1及圖2所示，在圓板狀的托架12的中心上，開設(shè)有轉(zhuǎn)子14的回轉(zhuǎn)軸16貫通的軸孔18，在軸孔18的內(nèi)側(cè)周圍設(shè)置有保持軸承20的軸承外殼22。如圖2所示，在該軸承外殼22的外周，6個卷芯柱24以旋轉(zhuǎn)軸為中心被同心圓狀地、等間距地豎立設(shè)置。
另外，本說明書所說的「旋轉(zhuǎn)軸」不是零件名稱，而是指轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)的軸的中心。并且，作為零件名稱使用回轉(zhuǎn)軸(回転シヤフト)。這樣區(qū)別使用的理由是由于在后面說明的外轉(zhuǎn)子型的電動機中，雖然存在旋轉(zhuǎn)軸，但在該位置上設(shè)置的是固定軸。
如圖2所示，卷芯柱24的截面為圓形，圓弧形的磁通放射板26被從該卷芯柱24的前端部豎立設(shè)置。如圖2所示，該磁通放射板26的正面部分向著旋轉(zhuǎn)軸方向排列，6個磁通放射板26包圍著轉(zhuǎn)子14。
在托架12的外周部分上，設(shè)置有為了使杯狀框架28的端部卡合的階梯部30，即凹窩。并且，從該階梯部30開始三個安裝支架32每隔120°向外突出。
按照上述方法構(gòu)成的托架12，是將含有磁性粉的燒結(jié)粉燒結(jié)，與6個卷芯柱24和磁通放射板26一起構(gòu)成一體的燒結(jié)體。并且，該托架12也兼作卷芯柱24的底座，由該底座、卷芯柱24和磁通放射板26構(gòu)成定子鐵心。
定子線圈34被分別纏繞在卷芯柱24上。該繞線方法有以下兩種。
第一種繞線方法是利用樹脂等在卷芯柱24的表面設(shè)置絕緣層，將定子線圈34直接纏繞在具有該絕緣層的卷芯柱24上的方法。在該第一種方法中，由于是向圓形的卷芯柱24上纏繞線圈，因此，可以用圓周運動進行繞線，與圖12所示的現(xiàn)有的繞線方法相比可以高速地進行繞線。
第二種繞線方法雖然沒有圖示，是事先將定子線圈34纏繞在繞線管上形成線軸，將該線軸插入卷芯柱24。根據(jù)第二種方法，可以非常簡單地對卷芯柱24進行繞線。
如上所述，纏繞著定子線圈34狀態(tài)的托架12成為定子36。
并且，如圖1所示，將軸承20、38插入轉(zhuǎn)子14的回轉(zhuǎn)軸16后，將該轉(zhuǎn)子14通過碟形彈簧與托架12的軸承外殼22結(jié)合。
然后，通過裝上杯狀的框架28用螺絲固定，馬達10的組裝結(jié)束。作為框架28的材料使用樹脂、銅板、氧化鋁壓鑄件或其他材料。
另外，該馬達10由于設(shè)置有6個卷芯柱24，因此是6極馬達，也可適用于例如2極、4極的馬達，因此，8極的情況下，設(shè)置有8個卷芯柱24，卷芯柱24的數(shù)量不僅限于此。
上述構(gòu)成的馬達10，可以簡單地對定子鐵心進行定子線圈34的纏繞，提高生產(chǎn)率。
由于用燒結(jié)體構(gòu)成兼作定子鐵心的托架12，可以高精度地構(gòu)成定子36的內(nèi)徑和軸承20的同心性。
由于卷芯柱24的截面是圓形的，因此纏繞定子線圈34時，可以縮短一圈的平均長度，減少作為定子線圈34材料的銅的損失，構(gòu)成高效率的馬達。
另外，由于托架12和定子鐵心是一體構(gòu)成，因此可以減少零件數(shù)量。
通過以上的方法，與現(xiàn)有的相比由于可以提高生產(chǎn)率并且減少零件數(shù)量，因此可以提供便宜的馬達10。
第二實施例上述實施例中，用燒結(jié)體形成構(gòu)成定子鐵心的托架12，取而代之，也可以用含有磁性體的模塑樹脂進行模塑成型。
另外，也可以通過鍛造，形成以鐵或以鐵為主要成分的材料，構(gòu)成定子鐵心的托架12。
第三實施例根據(jù)圖4就第三實施例進行說明。
第一實施例中，從圓板狀的托架12上豎立6個卷芯柱24，托架12兼作卷芯柱24突出的底座，取而代之，也可以設(shè)置與托架12分開的圓板狀的底座，從該底座44上豎立卷芯柱24。這種情況下，通過燒結(jié)體，一體構(gòu)成底座44、卷芯柱24和磁通放射板26。
本實施例中，由于底座44和托架12是分別的，因此，可以用導(dǎo)磁性材料以外的便宜的或比重輕的材料形成托架12的材料。另外，由于是小型化，燒結(jié)容易，減少不合格率。
第四實施例根據(jù)圖5至圖7就第四實施例進行說明。
第一實施例中，將磁通放射板26一體形成在卷芯柱24的前端部，本實施例中的構(gòu)成是，如圖5所示，分別設(shè)置卷芯柱24和磁通放射板26，磁通放射板26的底部46嵌合在卷芯柱24的前端部。
這樣，通過分別構(gòu)成磁通放射板26和卷芯柱24，繞線操作更加簡單。即上述說明的第一方法中，向卷芯柱24纏繞定子線圈34時，磁通放射板26不成為繞線操作的障礙，使繞線操作更加簡單。
另外，如圖6以及圖7所示，可以擴大圓弧狀的磁通放射板26的面積，增加磁通密度。即由于可以使磁通放射板26的圓弧狀的長度比卷芯柱24的直徑更長地形成，因此，磁通放射板26的尺寸增加。
另外，本實施例中，也可以使磁通放射板26和卷芯柱24用相同材料，例如兩者都用燒結(jié)體構(gòu)成，或者也可以是卷芯柱24和托架12用燒結(jié)體構(gòu)成，磁通放射板26用其他導(dǎo)磁性材料構(gòu)成。
第五實施例根據(jù)圖8就第五實施例進行說明。
第五實施例是第四實施例的變型例，第四實施例是將定子線圈34直接纏繞在卷芯柱24上的方法，本實施例是，如圖8所示，將定子線圈34纏繞在繞線管48上形成線軸50，將該線軸50插入卷芯柱24內(nèi)后，將分開的磁通放射板26與卷芯柱24嵌合。
本實施例由于只將線軸50插入卷芯柱24就可以纏繞定子線圈34，因此繞線操作非常簡單，可以提高操作速度。
第六實施例上述各個實施例中，卷芯柱24的截面是圓形的，但是不僅限于此，其他形狀也可以。
例如，如圖9所示，卷芯柱24的橫斷面可以是橢圓形的，如圖10所示，可以是扇面形的。由于是這樣的形狀，可以高效率地使用作為底座的托架12的部分，不留沒有用的空間。
上述實施例中用6極馬達10進行了說明，8極或8極以上馬達的情況下，卷芯柱24的數(shù)量增加，需要更高效率地將定子線圈34纏繞在卷芯柱24上。這種情況下，圖8和圖9所示的形狀可以縮小鄰接的卷芯柱24的間隔，可以實現(xiàn)上述多極馬達。
另外，該構(gòu)成也適用于2極和4極馬達。
第七實施例上述各實施例中，轉(zhuǎn)子14是在多個磁通放射板26的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的馬達，本實施例中，如圖11所示，是外轉(zhuǎn)子型的馬達。
具體的構(gòu)造是，如圖11所示，在框架12的中心即旋轉(zhuǎn)軸上豎立固定軸52，在該固定軸52上設(shè)置軸承54、56，將杯狀的轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)自如地安裝，轉(zhuǎn)子14在多個磁通放射板26的外側(cè)旋轉(zhuǎn)。
由于本實施例也可以與第一實施例同樣用定子36構(gòu)成，因此可以容易地進行定子線圈34的纏繞，另外可以減少零件數(shù)量，因此可以提供便宜的馬達10。
變型例1上述各實施例中，磁通放射板26的截面是近似圓弧狀的，也可以是直線狀即平直板狀的，該板的正面部分向著旋轉(zhuǎn)軸的方向即可。
變型例2上述各實施例中，對感應(yīng)電動機進行了說明，取而代之，即使是直流電動機(例如無電刷DC馬達)或同步電動機，也可以通過上述那樣構(gòu)成的定子來實現(xiàn)。
變型例3上述各實施例中，對感應(yīng)電動機即電動機進行了說明，取而代之，即使是發(fā)電機也可以通過上述那樣構(gòu)成的定子來實現(xiàn)。
例如，可以通過直流發(fā)電機、感應(yīng)發(fā)電機、同步發(fā)電機的定子來實現(xiàn)。
變型例4
上述實施例中，對將托架12和定子鐵心為一體的構(gòu)成進行了說明，取而代之，也可以使卷芯柱24向框架28突出，使框架28和定子鐵心為一體地構(gòu)成。
通過以上的說明，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機由于可以容易地纏繞定子線圈，因此可以提高工作效率。
另外，可以減少銅線的使用量。
并且，由于可以減少零件數(shù)量，因此可以提供便宜的旋轉(zhuǎn)機。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)機，包括定子和轉(zhuǎn)子，其特征在于，上述定子由導(dǎo)磁性的材料形成，多個卷芯柱以旋轉(zhuǎn)軸為中心從底座排列成同心圓狀，并且沿著旋轉(zhuǎn)軸突出，在上述卷芯柱的前端部豎立有磁通放射板，并且上述磁通放射板的正面部分向著旋轉(zhuǎn)軸方向，在上述各卷芯柱上分別纏繞著定子線圈，上述轉(zhuǎn)子在上述多個磁通放射板的內(nèi)周側(cè)或外周側(cè)旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述導(dǎo)磁性的材料是以下材料中的任何一種，即第一種材料是燒結(jié)粉、第二種材料是含有磁性體的樹脂、第三種材料是鐵或以鐵為主要成分的鍛造材料。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述定子的底座與上述旋轉(zhuǎn)機的框架或托架形成一體。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述磁通放射板的截面是近似圓弧狀或近似直線狀。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述卷芯柱的截面是圓、橢圓或扇面狀。
6.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，在上述卷芯柱上直接纏繞定子線圈，或?qū)⒃诶@線管上纏繞著上述定子線圈的線軸插入上述卷芯柱內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述卷芯柱和上述磁通放射板是分別構(gòu)成的。
8.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子是在上述多個磁通放射板的內(nèi)周側(cè)旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型。
9.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子是在上述多個磁通放射板的外周側(cè)旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子型。
10.如權(quán)利要求1至9中至少其中一項所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)機是電動機。
11.如權(quán)利要求1至9中至少其中一項所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)機是發(fā)電機。
12.如權(quán)利要求1至11中至少其中一項所述的旋轉(zhuǎn)機，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)機是直流機、感應(yīng)機或同步機。
全文摘要
提供可以容易地繞線并且減少零件數(shù)量、降低成本的旋轉(zhuǎn)機。定子(36)由燒結(jié)體構(gòu)成，6個卷芯柱(24)以旋轉(zhuǎn)軸為中心從兼作框架(12)的底座呈同心圓狀地排列，并且沿著旋轉(zhuǎn)軸突出，在各卷芯柱(24)的前端部豎立有磁通放射板(26)，在各卷芯柱(24)上分別纏繞著定子線圈(34)。
文檔編號H02K5/02GK1527459SQ200410005070
公開日2004年9月8日 申請日期2004年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月19日
發(fā)明者中塚晴雄, 中 晴雄 申請人:日本電產(chǎn)芝浦株式會社