專利名稱：旋轉電機及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種AC伺服電機等旋轉電機及其制造方法。
背景技術：
在旋轉電機中，通過驅動定子線圈的溫度因損耗熱而上升，旋轉電機的溫 度上升。尤其在AC伺服電機等中，由于AC伺服電機的負載相反側所具備的編 碼器等旋轉檢測器抗溫性差，所以需要極力抑制旋轉電機的溫度上升。
因此，作為第1現有旋轉電機，提出了通過使定子線圈中產生的熱經由框 架散熱，來抑制旋轉電機的溫度上升的技術(例如，參照日本國特開2002-1911 55號公報)。
在第1現有旋轉電機中，在巻繞于定子鐵心的定子線圈的線圈端部和框架 之間插入有環(huán)狀熱導體即陶瓷。熱導體通過熱固化性樹脂固定在線圈端部和框 架之間。
通過這種構成，能夠使定子線圈中產生的熱從線圈端部經由熱導體熱傳遞 給框架。由此，冷卻效果提高，可抑制旋轉電機的溫度上升。另外，針對定子 線圈的容許溫度可實現更大的通電，可使額定輸出提高。
另外，作為第2現有旋轉電機，提出了通過使定子線圈中產生的熱經由負 載側托架有效地散熱，來抑制旋轉電機的溫度上升的技術(參照日本國特開20 06-50853號公報)。
在第2現有旋轉電機中，由通過沖床沖壓施有絕緣被膜的銅板而制作的板 狀導體構成的定子線圈安裝在定子鐵心上。定子線圈的負載側線圈端部的內周面和外周面各自形成在一個圓筒面上，同時端面形成在一個平面上。而且，使 負載側線圈端部與負載側托架的槽緊密貼合。
通過這種構成，能夠使定子線圈中產生的熱從負載側線圈端部熱傳遞給負 載側托架。由此，冷卻效果提高，可抑制旋轉電機的溫度上升。另外，針對定 子線圈的容許溫度可實現更大的通電，可提高額定輸出。
另外，在第2現有旋轉電機中，作為定子線圈使用由具有絕緣被膜的銅圓 線構成，比板狀導體廉價的空心線圈時，銅圓線通常通過圖31所示的巻繞方法 來巻繞。圖31 (a)及(b)是用于說明空心線圈的通常的巻繞方法的圖，圖31 (a)是空心線圈的主視圖，圖31 (b)是空心線圈的側視圖。
如圖31 (a)所示，在現有的巻繞方法中，將銅圓線200的一端固定于空心 線圈的內側，而直接將銅圓線200的另一端從空心線圈的內側依次朝向外側進 行巻繞。因此，如圖31 (b)所示，巻繞起始的銅圓線200的一端即A端200A 從空心線圈的內側沿空心線圈的外形被拉至接線部(未圖示)。結果如圖31 (a) 所示，在空心線圈上產生交叉部200d。因此，對于來自外部的施壓，容易引起 銅圓線200的絕緣被膜的損傷。因此，存在很難為了使負載側線圈端部的內周 面、外周面及端面等至少2個面以上與負載側托架的槽緊密貼合，而通過模具 對空心線圈施壓以使空心線圈的外形成形的問題。
這里，雖然不是以通過模具對空心線圈施壓以使空心線圈的外形成形為目 的，但是作為改善該現有的通常的巻繞方法的例子，提出了下面說明的巻繞方 法(參照日本國特開2007-20372號公報)。
在該巻繞方法中，使銅扁線的一端及另一端分別從空心線圈的內側依次朝 向外側進行巻繞。因此，銅扁線的一端及另一端形成于空心線圈的外側。結果 未產生圖31所示的交差部200d，對于來自外部的施壓，很難引起銅扁線的絕緣 被膜的損傷。因此，通過模具對空心線圈施壓以使空心線圈的外形成形變得容 易。另外，在該巻繞方法中，在負載側線圈端部的內周面、外周面，介由絕緣 體，容易與負載側托架的凹部緊密貼合。另外，在該巻繞方法中，在空心線圈 的外側形成巻線層的層差。
但是，在這種現有技術中，存在以下問題。 (1)在第l現有旋轉電機中，需要按熱導體即陶瓷的長度來確保線圈端部的長度，存在無法使旋轉電機小型化的問題。
(2)在第2現有旋轉電機中，作為定子線圈使用通過日本國特開2007-20372 號公報所示的巻繞方法巻繞的空心線圈時，在成為負載側線圈端部的端面的線 圈外側形成巻線層的層差。因此，由于層差的空間，存在有損于冷卻效果的問 題。
發(fā)明內容
本發(fā)明的第1目的在于解決上述(1),提供一種旋轉電機，確保絕緣性能 并使旋轉電機小型化，同時使定子線圈中產生的熱有效地散熱使冷卻效果提高， 針對定子線圈的容許溫度可實現更大的通電，使額定輸出顯著地提高。
本發(fā)明的第2目的在于解決上述(2),提供一種旋轉電機，使旋轉電機的 結構為通過模具對空心線圈施壓以使空心線圈的外形成形從而能廉價地制作的 結構，使定子線圈中產生的熱有效地散熱使冷卻效果提高，針對定子線圈的容 許溫度可實現更大的通電，使額定輸出顯著地提高。
本發(fā)明的第1方案所涉及的旋轉電機是為了達成上述第1目的而制作的， 其為，具備筒狀框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的內周面的定子鐵心、 以負載側線圈端部及負載相反側線圈端部從所述定子鐵心的負載側端面及負載 相反側端面突出的形式安裝于所述定子鐵心的定子線圈；負載側托架，安裝于 所述框架的負載側端面，在形成有使所述負載側線圈端部插入的槽的同時，在 該槽的內面上形成有陶瓷制被膜，并且所述負載側線圈端部的內周面、外周面 及端面中至少包括端面的1個面以上與形成有該被膜的槽的內面緊密貼合；負 載相反側托架，安裝于所述框架的負載相反側端面；旋轉軸，介由負載側軸承 及負載相反側軸承旋轉自如地支撐于所述負載側托架及所述負載相反側托架； 及轉子，安裝于所述旋轉軸的外周面。
本發(fā)明的第2方案所涉及的旋轉電機是為了達成上述第1目的而制作的， 其為，具備筒狀框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的內周面的定子鐵心、 以負載側線圈端部及負載相反側線圈端部從所述定子鐵心的負載側端面及負載 相反側端面突出的形式安裝于定子鐵心的定子線圈；負載側托架，為陶瓷制， 在安裝于所述框架的負載側端面的同時，形成有使所述負載側線圈端部插入的槽，并且所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個 面以上與該槽的內面緊密貼合；負載相反側托架，安裝于所述框架的負載相反 側端面；旋轉軸，介由負載側軸承及負載相反側軸承旋轉自如地支撐于所述負 載側托架及所述負載相反側托架；及轉子，安裝于所述旋轉軸的外周面。
在第2方案中，所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括 端面的1個面以上也可以按照所述槽的形狀成形。
本發(fā)明的第3方案所涉及的旋轉電機的制造方法是為了達成上述第1目的 而進行的，所述旋轉電機具備筒狀框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的 內周面的定子鐵心、以負載側線圈端部及負載相反側線圈端部從所述定子鐵心 的負載側端面及負載相反側端面突出的形式安裝于所述定子鐵心的定子線圈； 負載側托架，安裝于所述框架的負載側端面，形成有使所述負載側線圈端部插 入的槽；負載相反側托架，安裝于所述框架的負載相反側端面；旋轉軸，介由 負載側軸承及負載相反側軸承旋轉自如地支撐于所述負載側托架及所述負載相 反側托架；及轉子，安裝于所述旋轉軸的外周面，其為，包括在所述負載側 托架的槽的內面上形成陶瓷制被膜的工序；及使所述負載側線圈端部的內周面、 外周面及端面中至少包括端面的1個面以上與形成有所述被膜的槽的內面緊密 貼合的工序。
在第3方案中，在所述緊密貼合的工序中，也可以在使所述負載側線圈端 部的端面以緊密貼合的形式抵接于所述負載側托架的槽的基礎上，通過模制樹 脂或清漆使所述定子和所述負載側托架一體化。
或者，在第3方案中，在所述緊密貼合的工序中，也可以在所述負載側托 架的槽中放入模制樹脂或清漆后，在將所述負載側線圈端部的端面插入所述負 載側托架的槽內之后，在使所述負載側線圈端部的端面以緊密貼合的形式抵接 于所述負載側托架的槽的基礎上，通過模制樹脂或清漆使所述定子和所述負載 側托架一體化。
或者，在第3方案中，所述定子鐵心為圓筒狀，包括在所述定子鐵心的 內周面的放置所述定子線圈的部分上噴鍍陶瓷制被膜的工序；及將所述定子線 圈插入所述負載側托架的槽的工序，在所述緊密貼合的工序中，也可以在使所 述負載側線圈端部的端面以緊密貼合的形式抵接于所述負載側托架的槽的基礎上，通過模制樹脂或清漆使所述定子和所述負載側托架一體化。
或者，在第3方案中，也可以包括使所述負載側線圈端部的內周面、外周 面及端面中至少包括端面的1個面以上按照所述槽的形狀成形的工序。
本發(fā)明的第4方案所涉及的旋轉電機的制造方法是為了達成上述第1目的 而進行的，所述旋轉電機具備筒狀框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的 內周面的定子鐵心、以負載側線圈端部及負載相反側線圈端部從所述定子鐵心 的負載側端面及負載相反側端面突出的形式安裝于定子鐵心的定子線圈；負載 側托架，為鋁合金制，在安裝于所述框架的負載側端面的同時，形成有使所述 負載側線圈端部插入的槽；負載相反側托架，安裝于所述框架的負載相反側端 面；旋轉軸，介由負載側軸承及負載相反側軸承旋轉自如地支撐于所述負載側 托架及所述負載相反側托架；及轉子，安裝于所述旋轉軸的外周面，其為，包 括在所述負載側托架的槽的內面上通過噴鍍形成陶瓷制被膜的工序；及使所 述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個面以上與形 成有所述被膜的槽的內面緊密貼合的工序。
在第4方案中，也可以包括使所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端 面中至少包括端面的1個面以上按照所述槽的形狀成形的工序。
本發(fā)明的第5方案所涉及的旋轉電機是為了達成上述第2目的而制作的， 其為，具備圓筒狀轉子；定子，具有設置于所述轉子的外周側且具有齒部的 定子鐵心、安裝于所述齒部的同時巻線的一端及另一端形成于外側且由該外側 為大致平坦的空心線圈構成的定子線圈；及負載側托架，設置于所述定子的負 載側，在形成有使所述定子線圈的負載側線圈端部插入的槽的同時，所述負載 側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少2個面以上與所述槽緊密貼合。
在第5方案中，也可以僅在所述空心線圈的內側形成巻線層的層差。
本發(fā)明的第6方案所涉及的旋轉電機的制造方法是為了達成上述第2目的 而進行的，所述旋轉電機具備圓筒狀轉子；定子，具有設置于所述轉子的外 周側且具有齒部的定子鐵心、安裝于所述齒部的同時巻線的一端及另一端形成 于外側且由該外側為大致平坦的空心線圈構成的定子線圈；及負載側托架，設 置于所述定子的負載側，在形成有使所述定子線圈的負載側線圈端部插入的槽 的同時，所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少2個面以上與所述槽緊密貼合，其為，包括通過在巻繞部形成層差，于分割為多個部分的巻 繞用夾具上巻繞所述巻線，形成所述空心線圈的工序；及通過使所述多個部分 在所述巻繞用夾具的內側移動，從所述空心線圈拆下的工序。
在第6方案中，所述巻線是具有絕緣被膜的銅圓線，也可以包括通過模具 對拆下了所述巻繞用夾具的所述空心線圈施壓，使所述空心線圈的外形成形的 工序。
或者，在第6方案中，所述巻線也可以是具有絕緣被膜的長方形截面的銅 扁線，或者是具有絕緣被膜的正方形截面的銅方線。
圖1是表示第1實施例的旋轉電機的分解狀態(tài)的立體圖。
圖2是第1實施例的旋轉電機的側剖視圖。
圖3是第1實施例的旋轉電機的主剖視圖。
圖4是第1實施例的負載側線圈端部附近的放大剖視圖。
圖5是第1實施例的定子線圈與負載側托架緊密貼合的部分的放大剖視圖。
圖6是用于說明第1實施例的負載側托架的制造方法的圖。
圖7 (a)和(b)是用于說明第l實施例的定子的制造方法的圖。
圖8是用于說明第1實施例的定子的制造方法的圖。
圖9是表示制造第1實施例的負載側托架和定子的處理步驟的流程圖。
圖10是第2實施例的旋轉電機的負載側線圈端部附近的放大剖視圖。
圖11是第3實施例的旋轉電機的側剖視圖。
圖12是第3實施例的旋轉電機的主剖視圖。
圖13是第3實施例的負載側線圈端部附近的放大剖視圖。
圖14是用于說明第3實施例的定子的制造方法的圖。
圖15是用于說明第3實施例的定子的制造方法的圖。
圖16是表示制造第3實施例的定子和負載側托架的處理步驟的流程圖。
圖17是第4實施例的旋轉電機的側剖視圖。
圖18是第4實施例的旋轉電機的主剖視圖。
圖19是用于說明第4實施例的定子的制造方法的圖。
1圖20是表示制造第4實施例的定子和負載側托架的處理步驟的流程圖。 圖21是第5實施例的旋轉電機的側剖視圖。 圖22是第5實施例的旋轉電機的主剖視圖。
圖23 (a) (i)是用于說明第5實施例的空心線圈的巻繞方法的圖。
圖24 (a) (d)是用于說明通過模具對第5實施例的空心線圈施壓以使
外形成形的方法的圖。
圖25 (a)和(b)是從2個方向觀察第5實施例的已結束巻繞的空心線圈的圖。
圖26是第6實施例的旋轉電機的定子局部的主剖視圖。
圖27 (a) (i)是用于說明第6實施例的空心線圈的巻繞方法的圖。
圖28 (a)、 (b)是用于說明通過模具對第6實施例的空心線圈施壓以使外
形成形的方法的圖。
圖29 (a) (g)是用于說明第6實施例的在巻繞部具有層差，分割為多
個部分的巻繞用夾具的結構的圖。
圖30是使用巻繞了長方形截面的銅扁線或正方形截面的銅方線的空心線圈
的定子局部的主剖視圖。
圖31 (a)和(b)是表示現有的空心線圈的巻繞方法的圖。
符號說明
無
具體實施例方式
第1實施例
圖1是表示本發(fā)明第1實施例的旋轉電機的分解狀態(tài)的立體圖。圖2是第1 實施例的旋轉電機的側剖視圖。圖3是第1實施例的旋轉電機的主剖視圖。
在圖1 圖3中，旋轉電機1是內置式永磁同步電動機，主要具備旋轉軸2、 轉子3、定子4、框架5、負載側托架6、負載相反側托架7、負載側軸承8、負 載相反側軸承9、編碼器部IO。
如圖2所示，定子4主要具有定子鐵心11和定子線圈12。定子4被保持在
13筒狀框架5的內周。框架5與負載相反側托架7 —起通過未圖示的螺栓連結在 設置于負載側的負載側托架6上。
在定子鐵心11的齒部lla上安裝有絕緣紙16，以進行絕緣處理。以分布繞 組的形式巻繞具有絕緣被膜的巻線后，通過將巻繞后的巻線安裝在進行了絕緣 處理的齒部lla上，形成定子線圈12。定子線圈12的負載側線圈端部12a為內 周面12aa和外周面12ab各自形成在一個圓筒面上，端面12ac形成在一個平面 上。定子線圈12的負載相反側線圈端部12b在附近的接線部13接線。
負載側托架6具有與負載側線圈端部12a的內周面12aa、外周面12ab及端 面12ac緊密貼合的凹部狀且環(huán)狀的槽6a。在槽6a上形成有導熱性高的陶瓷制 被膜6b。
定子4和負載側托架6在使負載側線圈端部12a的端面12ac以與形成有導 熱性高的陶瓷制被膜6b的槽6a緊密貼合的形式抵接于槽6a的狀態(tài)下，通過模 制樹脂14一體化。
如圖2及圖3所示，轉子3為圓筒形。轉子3是內置式永磁轉子，設置于 旋轉軸2的外周面。在轉子3的內部埋設永久磁鐵15。轉子3介由設置于旋轉 軸2的負載側軸承8和負載相反側軸承9，旋轉自如地保持于負載側托架6和負 載相反側托架7。在旋轉軸2的負載相反側設置有用于旋轉位置檢測的編碼器部 10。
圖4是負載側線圈端部12a附近的放大剖視圖。
在圖4中，被膜6b形成于槽6a的整體。由此，確保了負載側線圈端部12a 和負載側托架6之間的絕緣性能。被膜6b的厚度為可確保絕緣性能的最小厚度。 這里為0.3 0.5mm。
根據形成于槽6a的被膜6b的厚度，可確保負載側線圈端部12a和負載側托 架6之間的絕緣性能，并使旋轉電機1小型化。
另外，在使負載側線圈端部12a的端面12ac以與形成有導熱性高的陶瓷制 被膜6b的槽6a緊密貼合的形式抵接于槽6a的基礎上，通過模制樹脂14使定子 4和負載側托架6—體化。因此，可使定子線圈12中產生的熱有效地散熱使冷 卻效果提高。另外，針對定子線圈12的容許溫度可實現更大的通電，可使額定 輸出顯著地提高。圖5是定子線圈12與負載側托架6緊密貼合的部分的放大剖視圖。
在圖5中，負載側線圈端部12a被施壓，負載側線圈端部12a的外形成形為 對應于槽6a形狀的形狀。因此，負載側線圈端部12a的外形成為凹凸很少的平 面形狀。但是，由于定子線圈12由巻線構成，所以在負載側線圈端部12a的表 面會略微產生凹凸。因此，在負載側線圈端部12a和被膜6b之間形成巻線所產 生的凸凹空間12c。通過該空間12c，沿槽6a在定子線圈12的相間產生沿面放 電，定子線圈12的相間有可能會發(fā)生短路。但是，由于定子4和負載側托架6 通過模制樹脂14一體化，所以在空間12c填充有模制樹脂14。因此，在定子線 圈12的相間產生沿面放電而定子線圈12的相間發(fā)生短路的可能性變小，可確 保定子線圈12的相間的絕緣性能。
另外，雖然在第1實施例中作為線圈使用圓線，但是即使使用扁線時也因 為扁線的角R等而略微產生凹凸。另外，旋轉電機1為低電壓的旋轉電機時， 僅利用定子線圈12的絕緣皮膜，使定子4和負載側托架6通過模制樹脂14或 清漆一體化時，即使留有空間12c也沒有問題。
下面，對負載側托架的制造方法進行說明。圖6是用于說明負載側托架的 制造方法的圖。
在圖6中，負載側托架6為鋁合金制。負載側托架6具有在負載側線圈端 部12a的內周面12aa、外周面12ab及端面12ac與負載側線圈端部12a緊密貼合 的槽6a。通過噴鍍噴嘴17的噴鍍，陶瓷制被膜6b形成于槽6a的整體。
陶瓷的種類優(yōu)選氧化鋁或氮化鋁。陶瓷制被膜6b絕緣性能高，且導熱性高。 另外，陶瓷制被膜6b通過噴鍍形成。因此，可以使負載側托架6與陶瓷制被膜 6b的接合性變高，并可以使接觸熱阻變小。結果可以使定子線圈12中產生的熱 更有效地散熱。
下面，對定子的制造方法進行說明。圖7 (a)及(b)、圖8是用于說明定 子的制造方法的圖。圖7 (a)中表示定子線圈12成形前的定子4。圖7 (b)中 表示定子線圈12成形后的定子4。圖8中表示使定子4和負載側托架6 —體化 的情況。
在圖7 (a)及(b)中，首先通過在定子鐵心11的齒 lla上安裝絕緣紙1 6，進行定子鐵心11的齒部lla的絕緣處理。之后，以分布繞組的形式巻繞具有絕緣被膜的巻線后，通過將巻繞后的巻線安裝在進行了絕緣處理的齒部lla上， 形成定子線圈12。之后，定子線圈12的負載側線圈端部12a被成形夾具18施 壓，使負載側線圈端部12a的外形成形。由此，負載側線圈端部12a的內周面l 2aa和外周面12ab各自形成在一個圓筒面上，端面12ac形成在一個平面上。
由于定子線圈12由通常的巻線即圓線來制作，所以很廉價。另外，通過使 負載側線圈端部12a的外形成形，負載側線圈端部12a的外形成為凹凸少的平面 形狀，成為精度良好的形狀。
另外，由于使定子線圈12中產生的熱通過負載側托架6散熱，所以負載相 反側線圈端部12b的外形不進行成形。
在圖8中，首先在形成有被膜6的槽6a中放入模制樹脂14。之后，將負載 側線圈端部12a的端面12ac插入形成有被膜6的槽6a。之后，使負載側線圈端 部12a的端面12ac以與形成有被膜6的槽6a緊密貼合的形式抵接于槽6a的基 礎上，進一步通過模制樹脂14使定子4和負載側托架6 —體化。
負載側線圈端部12a從定子鐵心11突出的長度設定為，與槽6a的軸向長度 相同，或者比槽6a的軸向長度長。由此，在使負載側線圈端部12a的端面12ac 抵接于槽6a的情況下，可以使負載側線圈端部12a的端面12ac切實地與槽6a 緊密貼合。
而且，由于負載側線圈端部12a的外形進行成形，所以負載側線圈端部12a 的內周面12aa和外周面12ab各自形成在一個圓筒面上，端面12ac形成在一個 平面上。因此，負載側線圈端部12a的內周面12aa及外周面12ab則更加切實地 與槽6a緊密貼合。
另外，負載側線圈端部12a與槽6a只要在負載側線圈端部12a的內周面12 aa、外周面12ab及端面12ac中，與至少包括端面12ac的一個面以上緊密貼合 即可。
這里，使定子4和所述負載側托架6通過模制樹脂14 一體化時，通常在由 負載側線圈端部12a和槽6a之間的巻線所產生的凸凹空間填充模制樹脂。但是， 凸凹的空間較小，填充模制樹脂14時需要小心。而且，在模制樹脂14中混入 熱導體粉末等時，粘度變高，在使定子4和負載側托架6通過模制樹脂14 一體 化時，存在無法向電機整體注入的情況。對此，在本第1實施例中，在槽6a中放入模制樹脂14后，使負載側線圈 端部12a的端面12ac以與槽6a緊密貼合的形式抵接于槽6a。因此，能夠在凸 凹空間切實地填充模制樹脂14。結果在定子線圈12的相間產生沿面放電而發(fā)生 短路的可能性變小，能夠確保定子線圈12的相間絕緣。
在與負載側托架6—體化的定子4的外周設置有框架5。另外，框架5通過 未圖示的螺栓與負載側托架6連結，與負載側托架6緊密貼合。因此，定子線 圈12中產生的熱經由負載側線圈端部12a通過負載側托架6有效地散熱，同時 經由定子鐵心11和框架5通過負載側托架6有效地散熱。
圖9是表示制造負載側托架和定子的處理步驟的流程圖。
如圖9所示，在負載側托架6中，通過噴鍍噴嘴17的噴鍍，陶瓷制被膜6 b形成于槽6a的整體。在定子鐵心11中，進行定子鐵心11的齒部lla的絕緣 處理。在定子線圈12中，具有絕緣被膜的巻線以分布繞組的形式進行巻繞。
定子線圈12安裝在進行了絕緣處理的定子鐵心11的齒部lla上。之后，定 子線圈12的負載側線圈端部12a被成形夾具18施壓，使負載側線圈端部12a 的外形成形。由此，完成定子線圈12。
在槽6a中放入模制樹脂14后，將負載側線圈端部12a的端面12ac插入形 成有被膜6的槽6a (對定子4和負載側托架6進行組裝)。之后，使負載側線圈 端部12a的端面12ac以與形成有被膜6的槽6a緊密貼合的形式抵接于槽6a的 基礎上，通過進一步使用模制樹脂14使定子4和負載側托架6 —體化。由此， 定子4和負載側托架6的組裝完成。另外，也可以不通過模制樹脂14進行一體 化，而通過清漆進行一體化。 第2實施例
圖10是本發(fā)明第2實施例的旋轉電機的負載側線圈端部附近的放大剖視圖。
第2實施例的旋轉電機與第1實施例的旋轉電機的不同之處在于，在負載 側托架的槽的內面未形成陶瓷制被膜，使負載側托架為陶瓷制。以下，主要對 不同之處進行說明。在圖10中，定子24主要具有定子鐵心31和定子線圈32。 在定子鐵心31的齒部31a上安裝絕緣紙36，以進行絕緣處理。另外，以分布繞 組的形式巻繞具有絕緣被膜的巻線后，通過將巻繞后的巻線安裝在進行了絕緣
17處理的齒部31a上，形成定子線圈32。定子線圈32的負載側線圈端部32a為內 周面32aa和外周面32ab各自形成在一個圓筒面上，端面32ac形成在一個平面 上。
負載側托架26為陶瓷制。負載側托架26具有與負載側線圈端部32a的內 周面32aa、外周面32ab及端面32ac緊密貼合的凹部狀且環(huán)狀的槽26a。
定子24與負載側托架26在使負載側線圈端部32a的端面32ac以與槽26a 緊密貼合的形式抵接于槽26a的狀態(tài)下，通過模制樹脂34 —體化。
如上所述，根據第2實施例，負載側托架26為陶瓷制，絕緣性能高，且導 熱性高。因此，即使省略陶瓷制被膜6b，也能夠確保負載側線圈端部32a和槽 26a之間的絕緣性能，并使旋轉電機小型化。
另外，在使負載側線圈端部32a的端面32ac以與槽26a緊密貼合的形式抵 接于槽26a的基礎上，使定子24和負載側托架26通過模制樹脂34—體化。由 此，能夠使定子線圈32中產生的熱有效地熱傳遞給與外部空氣或者與安裝的裝 置本體接觸的負載側托架26。也就是說，定子線圈32中產生的熱能夠快速地向 旋轉電機的外部散熱使旋轉電機的冷卻效果提高。另外，針對定子線圈32的容 許溫度可實現更大的通電，可使額定輸出顯著地提高。 第3實施例
圖11是本發(fā)明第3實施例的旋轉電機的側剖視圖。圖12是旋轉電機的主 剖視圖。
在圖11及圖12中，旋轉電機41是表面式永磁同步電動機，主要具備旋轉 軸42、轉子43、定子44、負載側托架46、負載相反側托架47、負載側軸承48、 負載相反側軸承49、編碼器部50。定子44主要具有無槽的圓筒狀定子鐵心51 和定子線圈52。定子44具有框架部，被保持在設置于負載側的負載側托架46 的內周。負載側托架46與負載相反側托架47通過未圖示的螺栓連結。
在巻繞具有絕緣被膜的巻線之后，通過模具對巻繞的巻線施壓使外形成形 后,通過在無槽定子鐵心51的內周上安裝通過粘結巻線之間而形成的空心線圈， 形成定子線圈52。定子線圈52的負載側線圈端部52a為內周面52aa和外周面5 2ab各自形成在一個圓筒面上，端面52ac形成在一個平面上。定子線圈52的負 載相反側線圈端部52b在附近的接線部53接線。負載側托架46具有與負載側線圈端部52a的內周面52aa、外周面52ab及 端面52ac緊密貼合的凹部狀且環(huán)狀的槽46a。在槽46a以及與定子鐵心51的定 子線圈52接觸的部分51b上形成有導熱性高的陶瓷制被膜46b。
定子44與負載側托架46在使負載側線圈端部52a的端面52ac以與槽46a 緊密貼合的形式抵接于槽46a的狀態(tài)下，通過模制樹脂54 —體化。
如圖11及圖12所示，轉子43為圓筒形。轉子43是表面式永磁轉子，設 置于旋轉軸42的外周面。在轉子43的外部安裝永久磁鐵55。轉子43介由設置 于旋轉軸42的負載側軸承48和負載相反側軸承49，旋轉自如地保持于負載側 托架46和負載相反側托架47。在旋轉軸42的負載相反側設置有用于旋轉位置 檢測的編碼器部50。
圖13是負載側線圈端部52a附近的放大剖視圖。
在圖13中，被膜46b形成在槽46a的整體以及與定子鐵心51的定子線圈5 2接觸的部分51b的整體上。由此，分別確保了負載側線圈端部52a和負載側托 架46之間的絕緣性能，以及負載側線圈端部52a和定子鐵心51之間的絕緣性 能。被膜46b的厚度為可確保絕緣性能的最小厚度。這里為0.3 0.5mm。
根據形成于槽46a及部分51b的被膜46b的厚度，可分別確保負載側線圈 端部52a和負載側托架46之間的絕緣性能，以及負載側線圈端部52a和定子鐵 心51之間的絕緣性能，并使旋轉電機小型化。
另外，在使負載側線圈端部52a的端面52ac以與形成有被膜46b的槽46a 緊密貼合的形式抵接于槽46a的基礎上，使定子44和負載側托架46通過模制 樹脂54—體化。因此，能夠使定子線圈52中產生的熱不僅通過負載側托架46 還通過定子鐵心51有效地散熱使冷卻效果提高。另外，針對定子線圈52的容 許溫度可實現更大的通電，可使額定輸出顯著地提高。
圖14及圖15是用于說明定子的制造方法的圖。圖14中表示組裝定子鐵心 51和負載側托架46的情況。圖15中表示使定子44和負載側托架46 —體化的 情況。
在圖14中，在負載側托架46中，通過噴鍍噴嘴57的噴鍍，陶瓷制被膜4 6b形成于槽46a的整體。在定子鐵心51中，通過噴鍍噴嘴57的噴鍍，陶瓷制 被膜46b形成于與定子鐵心51的定子線圈52接觸的部分51b的整體。通過該噴鍍，可以提高被膜46b的形成位置的精度，同時可極力減小被膜46b的厚度 變化。之后，定子鐵心51以保持在形成有框架部的負載側托架46的內周的形 式，通過未圖示的螺栓與負載側托架46連結。
另外，也可以在同一工序中進行定子鐵心51的噴鍍(絕緣處理)和負載側 托架46的噴鍍。也就是說，也可以在使定子鐵心51與負載側托架46連結后， 通過噴鍍噴嘴57的噴鍍，在槽46a的整體以及與定子鐵心51的定子線圈52接 觸的部分51b的整體上形成陶瓷制被膜46b。此時，可以有效地進行定子鐵心5 1的絕緣處理。
另外，在負載側托架46中另外存在框架部時，也可以在對定子鐵心51和 框架部進行固定后，使定子鐵心51和框架部通過未圖示的螺栓連結于負載側托 架46?；蛘?，也可以在將框架部固定于負載側托架46之后，使定子鐵心51通 過未圖示的螺栓連結于負載側托架46。
在圖15中，定子線圈52通過模制夾具56安裝在負載側托架46及定子鐵 心51上。在該狀態(tài)下，使負載側線圈端部52a的端面52ac以與槽46a緊密貼合 的形式抵接于槽46a。而且，通過從負載相反側線圈端部52b露出的位置注入模 制樹脂54，定子線圈52被模制成型。由此，定子44和負載側托架46被一體化。
另外，在模制夾具56和定子線圈52之間形成有確保定子線圈52的絕緣性 能的間隙。在陶瓷制被膜46b和定子線圈52之間形成有巻線所產生的凸凹空間。 因此，模制樹脂54被填充至確保定子線圈52的絕緣性能的間隙和巻線所產生 的凸凹空間。
圖16是表示制造以上說明的定子和負載側托架的處理步驟的流程圖。 如圖16所示，在定子線圈52中，首先巻繞具有絕緣被膜的巻線。之后， 巻繞后的巻線被模具施壓，使巻繞后的巻線的外形成形。之后，通過粘結巻線 之間來完成空心線圈。另外，巻線之間的粘結也可以在使巻繞后的巻線的外形 成形之前進行。
在定子鐵心51中，通過噴鍍噴嘴57的噴鍍，陶瓷制被膜46b形成在與定 子鐵心51的定子線圈52接觸的部分51b的整體上。在負載側托架46中，通過 噴鍍噴嘴57的噴鍍，陶瓷制被膜46b形成在槽46a的整體上。之后，定子鐵心 51以保持在形成有框架部的負載側托架46的內周的形式，通過未圖示的螺栓與負載側托架46連結。由此，定子鐵心51和負載側托架46被組裝。
之后，定子線圈52通過模制夾具56安裝在負載側托架46及定子鐵心51 上。在該狀態(tài)下，使負載側線圈端部52a的端面52ac以與槽46a緊密貼合的形 式抵接于槽46a。而且，通過從負載相反側線圈端部52b露出的位置注入模制樹 脂54，定子線圈52被模制成型。由此，定子44和負載側托架46被一體化。由 此，定子44和負載側托架46的組裝完成。 第4實施例
圖17是本發(fā)明第4實施例的旋轉電機的側剖視圖。圖18是旋轉電機的主 剖視圖。
在圖17及圖18中，旋轉電機61是內置式永磁同步電動機，主要具備旋轉 軸62、轉子63、定子64、負載側托架66、負載相反側托架67、負載側軸承68、 負載相反側軸承69、編碼器部70。
定子64主要具有定子鐵心71和定子線圈72。定子64被保持在設置于負載 側的負載側托架66的框架部的內周。定子64與負載相反側托架67 —起通過未 圖示的螺栓與負載側托架66連結。
在定子鐵心71的齒部71a上安裝有絕緣紙76，以進行絕緣處理。在巻繞具 有絕緣被膜的巻線之后，通過模具對巻繞后的巻線施壓使外形成形后，通過使 巻線之間粘結，形成空心線圈。通過將該空心線圈安裝在進行了絕緣處理的齒 部71a上，形成定子線圈72。
定子線圈72的內側與齒部71a相比較大地形成在軸向上。另外，定子線圈 72的負載側線圈端部72a為內周面72aa和外周面72ab各自形成在一個圓筒面 上，端面72ac形成在一個圓錐面上。定子線圈72的負載相反側線圈端部72b 在附近的接線部73接線。
在負載側托架66上形成有與負載側線圈端部72a的內周面72aa、外周面7 2ab及端面72ac緊密貼合的槽66a。
定子64與負載側托架66在使負載側線圈端部72a的端面72ac以與槽66a 緊密貼合的形式抵接于槽66a的狀態(tài)下，通過所述模制樹脂54—體化。
陶瓷制被膜72c形成于定子線圈72的表面整體，以確保定子線圈72的絕 緣性能。被膜72c的厚度為可確保絕緣性能的最小厚度。這里為0.3 0.5mm。根據陶瓷制被膜72c的厚度，可確保負載側線圈端部72a和負載側托架66之間 的絕緣性能，并使旋轉電機小型化。
另外，在使負載側線圈端部72a的端面72ac以與槽66a緊密貼合的形式抵 接于槽66a的基礎上，使定子64和負載側托架66通過模制樹脂74—體化。因 此，可使定子線圈72中產生的熱有效地散熱使冷卻效果提高。另外，針對定子 線圈72的容許溫度可實現更大的通電，可使額定輸出顯著地提高。
另外，雖然在上述說明中被膜72c形成于定子線圈72的表面整體，但是并 不局限于此。定子線圈72中產生的熱從負載側線圈端部72a熱傳遞給負載側托 架66。因此，例如也可以僅在負載側線圏端部72a的表面形成有被膜72c?；蛘?， 也可以不在定子線圈72的表面，而是在負載側托架66的槽66a的內面中至少 與負載側線圈端部72a緊密貼合的內面上形成有被膜72c。即使是上述的情況， 也可以使定子線圈72中產生的熱有效地散熱。
另外，雖然在上述說明中在負載側托架66上形成有框架部，但是框架部也 可以與負載側托架66分體存在。此時，定子鐵心71在保持于框架部內周的狀 態(tài)下，通過未圖示的螺栓與負載側托架66連結。
如圖17及圖18所示，轉子63為圓筒形。轉子63是內置式永磁轉子，設 置于旋轉軸62的外周面。在轉子63的內部埋設永久磁鐵75。
轉子63介由設置于旋轉軸62的負載側軸承68和負載相反側軸承69,旋轉 自如地保持于負載側托架66和負載相反側托架67。在旋轉軸62的負載相反側 設置有用于旋轉位置檢測的編碼器部70。
圖19是用于說明定子的制造方法的圖。圖19中表示使定子64和負載側托 架66 —體化的情況。
在現有的制造方法中，將定子線圈72固定于定子鐵心71之后，將定子鐵 心71安裝于負載側托架66。因此，以往定子線圈72不在軸向上移動。
對此，在本實施例中，在將定子鐵心71安裝于負載側托架66時，不將定 子線圈72固定于定子鐵心71。另外，定子線圈72的內側與齒部71a相比較大 地形成在軸向上。由此，即使將定子鐵心71安裝于負載側托架66之后，也在 定子線圈72的內側和齒部71a之間形成空間72d，可以使定子線圈72在軸向上 移動。因此，在本實施例中，可以在使負載側線圈端部72a的端面72ac以與槽
2266a緊密貼合的形式抵接于槽66a的基礎上，使定子64和所述負載側托架66通 過模制樹脂74 —體化。模制樹脂74被填充至空間72d。
圖20是表示制造定子和負載側托架的處理步驟的流程圖。另外，在圖20 中表示被膜72c形成于負載側托架66的槽66a時的處理步驟。
如圖20所示，在負載側托架66中，通過未圖示的噴鍍噴嘴的噴鍍，陶瓷 制被膜72c形成于槽66a的整體。在定子鐵心71中，進行齒部71a的絕緣處理。
在定子線圈72中，巻繞具有絕緣被膜的巻線。之后，通過模具對巻繞后的 巻線施壓使外形成形。之后，通過粘結巻線之間來完成空心線圈。另外，巻線 之間的粘結也可以在使巻繞后的巻線的外形成形之前進行。通過將該空心線圈 安裝在進行了絕緣處理的齒部71a上，形成定子線圈72。之后，將定子64安裝 在負載側托架66上(對定子64和負載側托架66進行組裝)。之后，使負載側 線圈端部72a的端面72ac以與形成有被膜72c的槽66a緊密貼合的形式抵接于 槽66a的基礎上，通過模制樹脂74使定子64和負載側托架66—體化。由此， 定子64和負載側托架66的組裝完成。另外，也可以不通過模制樹脂74進行一 體化，而通過清漆進行一體化。 第5實施例
圖21是本發(fā)明第5實施例的旋轉電機的側剖視圖。圖22是第5實施例的 旋轉電機的主剖視圖。
在圖21及圖22中，旋轉電機101是內置式永磁同步電動機，主要具備旋 轉軸102、轉子103、定子104、框架105、負載側托架106、負載相反側托架1 07、負載側軸承108、負載相反側軸承109、編碼器部110。
在圖21及圖22中，定子104主要具有定子鐵心111和定子線圈112。定子 104被保持在筒狀框架105的內周?？蚣?05與負載相反側托架107 —起通過未 圖示的螺栓連結在設置于負載側的負載側托架106上。
在巻繞具有絕緣皮膜的銅圓線之后，通過在定子鐵心111的齒部llla上安 裝通過模具對巻繞后的銅圓線施壓使外形成形的空心線圈，形成定子線圈112。 負載側線圈端部112a和負載相反側線圏端部112b通過模制樹脂被模制成型。
在負載側托架106上設有凹部狀且環(huán)狀的槽106a。定子線圈112的負載側 線圈端部112a為內周面112aa和外周面112ab各自形成在一個圓筒面上，端面112ac形成在一個圓錐面上。負載側線圈端部112a在內周面112aa、外周面112a b及端面112ac的3個面上，介由絕緣體即模制樹脂與負載側托架的槽106a緊 密嵌合。因此，定子線圈112中產生的熱通過負載側托架106有效地散熱，冷 卻效果提高。另外，針對定子線圈112的容許溫度可實現更大的通電，可使額 定輸出顯著地提高。
這里，空心線圈中的巻線的一端112c及另一端112d形成在空心線圈的外偵" 巻線的一端112c及另一端112d在定子線圈112的負載相反側線圈端部112b附 近的接線部113接線。因此，在本實施例中的空心線圈上不產生圖31所示的交 差部200d。因此，即使從外部施壓，也很難引起銅圓線的絕緣被膜損傷。因此， 變得容易使空心線圈的外形成形。另外，通過使空心線圈的外形成形，變得容 易使負載側線圈端部112a的內周面112aa、外周面112ab介由絕緣體與負載側托 架106的槽106a緊密貼合。
如圖21及圖22所示，轉子103為圓筒形。轉子103是內置式永磁轉子， 設置于旋轉軸102的外周面。在轉子103的內部埋設永久磁鐵114。轉子103介 由設置于旋轉軸102的負載側軸承108和負載相反側軸承109,旋轉自如地保持 于負載側托架106和負載相反側托架107。在旋轉軸102的負載相反側設置有用 于旋轉位置檢測的編碼器部110。
另外，在本實施例中，雖然使定子線圈112的負載側線圈端部112a介由絕 緣體即模制樹脂與負載側托架的槽106a緊密貼合，但是并不局限于此。對于低 電壓用旋轉電機，也可以僅利用銅圓線的絕緣皮膜，使負載側線圈端部112a直 接與負載側托架的槽106a緊密貼合。
圖23 (a) (i)是用于說明空心線圈的巻繞方法的圖。圖23 (a) (i) 表示同時巻繞2根具有絕緣皮膜的銅圓線的步驟。圖23 (a) (i)從作為定 子線圈安裝空心線圈時的作為負載相反側的方向表示巻繞的步驟。
如圖23 (a)所示，在與定子鐵心111的齒部llla的形狀相似的巻繞用夾 具122的下方，即在包括巻繞用夾具122負載側的除負載相反側以外的部分上， 水平地排列并巻繞銅圓線121。巻繞用夾具122的巻繞空間122a按照巻繞規(guī)定 次數的銅圓線121的線徑而準備。
之后，如圖23 (b)所示，在巻繞用夾具122的負載相反側，使銅圓線121的一個端部121ab向銅圓線121的另一個端部121AB的上方傾斜巻繞。之后， 在包括巻繞用夾具122負載側的除負載相反側以外的部分上，使一個端部121a b與下方的銅圓線121緊密貼合，并水平地排列巻繞。
之后，如圖23 (c)所示，反復進行圖23 (b)的巻繞，直至一個端部121a b到達巻繞用夾具122的上端為止。由此，結束第l層的巻繞。
之后，如圖23 (d)所示，使一個端部121ab在巻繞用夾具122的負載相反 側的上端，以纏繞在第1層外側的層上的形式，水平地巻繞1周。同樣，另一 個端部121AB也在巻繞用夾具122的負載相反側的下端，以纏繞在第1層外側 的層上的形式，水平地巻繞l周。
之后，如圖23 (e)所示，在巻繞用夾具122的負載相反側，使一個端部l 21ab向下傾斜地巻繞。在包括巻繞用夾具122負載側的除負載相反側以外的部 分上，使一個端部121ab與上方的銅圓線121緊密貼合，并水平地排列巻繞。 一個端部121ab反復進行該巻繞，直至到達存在于巻繞用夾具122下端的另一 個端部121AB的巻繞為止。由此，結束第2層的巻繞。
之后，如圖23 (f)所示，使一個端部121ab在巻繞用夾具122的負載相反 側的下端，以纏繞在第2層外側的層上的形式水平地巻繞1周。同樣，另一個 端部121AB也在巻繞用夾具122的負載相反側的下端，以纏繞在第2層外側的 層上的形式水平地巻繞l周。
之后，如圖23 (g)所示，為了引導巻繞，在巻繞用夾具122的負載相反側， 使一個端部121ab以纏繞在內側層的銅圓線121上的形式傾斜巻繞。之后，在 包括巻繞用夾具122負載側的除負載相反側以外的部分上，使一個端部121ab 與下方的銅圓線121緊密貼合，并水平地排列巻繞。反復進行該巻繞，直至一 個端部121ab到達巻繞用夾具122的上端為止。
之后，通過反復進行圖23 (d) 圖23 (g)，如圖23 (0所示，結束規(guī)定 層數的巻繞，形成空心線圈130。
通過這種巻繞方法，可以同時巻繞2根具有絕緣皮膜的銅圓線，同時能夠 以不產生圖31所示的交差部200d的形式形成空心線圈。另外，能夠在包括空 心線圈130負載側的除負載相反側以外的部分上，使銅圓線121水平地排列。
圖24 (a) 圖24 (d)是用于說明通過模具對空心線圈130施壓使外形成形的方法的圖。圖24 (a) 圖24 (c)是從作為定子線圈安裝空心線圈時的作 為負載側的方向觀察時的空心線圈130、中心銷131、內周面壓頭132及外周面 壓頭133的剖視圖。圖24 (d)是圖24 (c)所示的狀態(tài)下的空心線圈130、中 心銷131、內周面壓頭132、外周面壓頭133及端面壓頭135的側剖視圖。
如圖24 (a)所示，將空心線圈130安裝于施壓用夾具的中心銷131。之后， 固定內周面壓頭132和中心銷131。在該狀態(tài)下，使外周面壓頭133向下方移動， 對空心線圈130施壓。此時，空心線圈130以上下方向的高度成為設定的尺寸 的形式被施壓。
之后，如圖24 (b)所示，使邊界面壓頭134從空心線圈130的兩側向空心 線圈130的周向中央移動，對空心線圈130施壓，變?yōu)閳D24 (c)所示的狀態(tài)。
之后，如圖24 (d)所示，最后使端面壓頭135從空心線圈130的負載側向 中心銷131移動，對空心線圈130施壓。在該狀態(tài)下，通過使空心線圈130的 溫度成為銅圓線的絕緣皮膜熱粘接的溫度，完成使外形成形后的空心線圈130。
另外，由于定子線圈112中產生的熱通過負載側托架106散熱，所以不從 負載相反側對空心線圈130施壓。
圖25 (a)及(b)是從2個方向觀察結束了巻繞的空心線圈130的圖。圖 25 (a)是從負載相反側觀察空心線圈130的圖，圖25 (b)是從與軸向垂直的 方向觀察空心線圈130的圖。
在圖25 (a)及(b)中，空心線圈130上沒有圖31所示的交差部200d。 因此，即使令空心線圈130的外形成形，也很難引起銅圓線的絕緣被膜損傷。 也就是說，能夠使空心線圈130的外形成形。另外，使空心線圈130的巻線的 一端121ab及另一端121AB形成在空心線圈130的外側，在包括空心線圈130 負載側的除負載相反側以外的部分上，使巻線水平地排列。因此，能夠使負載 側線圈端部112a的內周面112aa、外周面112ab及端面112ac的外形精密地施壓 成形。由此，能夠介由絕緣體與負載側托架106更加緊密貼合。結果能夠使定 子線圈112中產生的熱通過負載側托架106有效地散熱，使冷卻效果提高。
在本實施例中，雖然為了防止因集膚效應引起巻線電阻增大，而使用同時 巻繞2根具有絕緣皮膜的銅圓線的空心線圈，但是也可以使用巻繞1根銅圓線 的空心線圈。另外，不用說巻繞1根銅圓線的空心線圈也可以通過與同時巻繞26實施例
圖26是第6實施例的旋轉電機的定子局部的主剖視圖。
第6實施例的旋轉電機與第5實施例的旋轉電機的不同之處在于，在空心 線圈的內周部上形成巻線層的層差。以下，主要對不同之處進行說明。
在圖26中，在巻繞具有絕緣皮膜的銅圓線之后，通過在定子鐵心161的齒 部161a上安裝通過模具對巻繞后的銅圓線施壓使外形成形的空心線圈，形成定 子線圈162。定子通過將多個定子鐵心161接合為圓筒形而構成。定子線圈162 附近通過模制樹脂163模制成型。
在空心線圈的內側形成巻線層的層差，在空心線圈的外側未形成巻線層的 層差，空心線圈的外側大致平坦。這里，在未圖示的負載側線圈端部的端面上， 也同樣未形成巻線層的層差，負載側線圈端部的端面大致平坦。因此，能夠在 定子線圈162的負載側線圈端部的內周面、外周面及端面的3個面上，介由絕 緣體即模制樹脂，與負載側托架106的槽106a緊密嵌合。由此，定子線圈162 中產生的熱通過負載側托架106有效地散熱，冷卻效果提高。
通常，安裝在定子鐵心的齒部上的定子線圈的安裝部的形狀為扇形的情況 較多。因此，通過模具對在內側形成巻線層的層差并使內側形狀接近于定子線 圈的安裝部的形狀的空心線圈施壓的情況，與通過模具對在內側未形成巻線層 的層差的空心線圈施壓的情況相比，能夠減輕帶給空心線圈的變形。
另外，在現 有的旋轉電機中，在空心線圈的外側具有巻線層的層差的定子 線圈為通常的結構。但是，對于使負載側線圈端部的端面等介由絕緣體與負載 側托架的槽緊密貼合的旋轉電機，空心線圈的外側平坦是很重要的。另外，在 這種旋轉電機中，在空心線圈的內側形成巻線層的層差不會成為問題。
圖27 (a) (i)是用于說明第6實施例的空心線圈的巻繞方法的圖，圖2 7 (a) (h)從作為定子線圈安裝空心線圈時的作為負載相反側的方向表示同 時巻繞2根具有絕緣皮膜的銅圓線的步驟。圖27 (i)是在圖27 (h)所示的狀 態(tài)下的空心線圈、巻繞用夾具的側剖視圖。
如圖27 (a)所示，在巻繞部具有層差，于如后說明的分割為多個部分的巻 繞用夾具172的下方，即在包括巻繞用夾具172負載側的除負載相反側以外的部分上，水平地排列并巻繞銅圓線171。
之后，在巻繞用夾具172的負載相反側，使銅圓線171的一個端部171ab 向銅圓線171的另一個端部171AB的上方傾斜巻繞。之后，在包括巻繞用夾具 172負載側的除負載相反側以外的部分上，使一個端部171ab與下方的銅圓線1 71緊密貼合，并水平地排列巻繞。
之后，如圖27 (b)所示，在巻繞用夾具172的負載相反側，使一個端部l 71ab傾斜巻繞。在包括巻繞用夾具172負載側的除負載相反側以外的部分上， 使一個端部171ab與下方的銅圓線171緊密貼合，并水平地排列巻繞。通過反 復進行該巻繞直至一個端部171ab到達巻繞用夾具172的上端為止，第1層巻 繞結束。
之后，如圖27 (c)所示，使另一個端部171AB在巻繞用夾具172的負載 相反側的下端，以纏繞在第1層銅圓線171的溝上的形式，水平地巻繞1周。 同樣，使一個端部171ab在巻繞用夾具172的負載相反側的上端，以纏繞在第l 層銅圓線171的溝上的形式，水平地巻繞1周。之后，使一個端部171ab在巻 繞用夾具172的負載相反側傾斜巻繞。在包括巻繞用夾具172負載側的除負載 相反側以外的部分上，使一個端部171ab與上方的銅圓線171緊密貼合，并水 平地排列巻繞。通過反復進行該巻繞直至一個端部171ab到達存在于巻繞用夾 具172下端的另一個端部171AB的巻繞為止，第2層巻繞結束。
之后，如圖27 (d)及(e)所示，使另一個端部171AB在巻繞用夾具172 的負載相反側的下端，以纏繞在第2層銅圓線171的溝上的形式，水平地巻繞1 周。同樣，使一個端部171ab在巻繞用夾具172的負載相反側的下端，以纏繞 在第2層銅圓線171的溝上的形式，水平地巻繞1周。
之后，使一個端部171ab在巻繞用夾具172的負載相反側傾斜巻繞。在包 括巻繞用夾具172負載側的除負載相反側以外的部分上，使一個端部171ab與 下方的銅圓線171緊密貼合，并水平地排列巻繞。通過反復進行該巻繞直至一 個端部171ab到達巻繞用夾具172的上端為止，第3層巻繞結束。
之后，通過反復進行圖27 (c) 圖27 (e)，如圖27 (h)所示，結束規(guī)定 層數的巻繞，形成空心線圈。
如圖27 (i)所示，為了使成為定子線圈162的負載側線圈端部的端面的空
28心線圈的外側平坦，在巻繞用夾具172的負載側的巻繞部172a上設有層差。但是，為了引導巻繞，在傾斜巻繞銅圓線171的巻繞用夾具172的負載相反側的巻繞部172b上未設置層差。
通過這種巻繞方法，可以在巻繞部具有層差，分割為多個部分的巻繞用夾具172上同時巻繞2根具有絕緣皮膜的銅圓線，同時能夠以不產生圖31所示的交差部200d的形式形成空心線圈。另外，使空心線圈的巻線的一端171ab及另一端171AB形成在空心線圈的外側，在包括空心線圈負載側的除負載相反側以外的部分上，使巻線水平地排列。
另外，雖然在本實施例的巻繞方法中，使外側層的銅圓線171巻繞在內側層的銅圓線171的溝上，但是也可以與第5實施例的巻繞方法一樣，使外側層的銅圓線171巻繞在內側層的銅圓線171的正上方。
圖28 (a)及(b)是用于說明通過模具對空心線圈173施壓使外形成形的方法的圖。圖28 (a)及(b)是從作為定子線圈安裝空心線圈173時的作為負載側的方向觀察時的空心線圈173及施壓用夾具的主剖視圖。圖28 (a)表示基于施壓用夾具的施壓前的狀態(tài)，圖28 (b)表示施壓后的狀態(tài)。
在圖28中，在巻繞部具有層差，于如后說明的分割為多個部分的施壓用夾具的中心銷174上，安裝從巻繞用夾具172拆下的空心線圈173、內周面壓頭175及外周面壓頭176。之后，在固定了內周面壓頭175和中心銷174的狀態(tài)下，使用外周面壓頭176、邊界面壓頭177及未圖示的端面壓頭，對空心線圈173施壓的步驟與第5實施例相同，因此，這里省略其說明。
圖29是用于說明圖27所示的在巻繞部具有層差，分割為多個部分的巻繞用夾具172的結構的圖。圖29 (a)是從負載側觀察的巻繞用夾具172的剖視圖。圖29 (b) (d)是巻繞用夾具172的俯視圖，是表示巻繞用夾具172的第1結構例的圖。圖29 (e) (g)是巻繞用夾具172的俯視圖，是表示巻繞用夾具172的第2結構例的圖。圖29 (b) (g)所示的虛線表示空心線圈內側的最小形狀。
由于在巻繞用夾具172的巻繞部180上形成層差，所以為了從巻繞用夾具172拆下巻繞后的空心線圈，需要將巻繞用夾具172分割為多個部分。
對此，如圖29 (b)所示，巻繞用夾具172由2個第1滑動型芯181、 2個第2滑動型芯182及固定型芯183的5個部件構成。圖29 (c)和(d)表示通過使5個部件在空心線圈的內側依次滑動，從空心線圈拆下的步驟。
在圖29 (b) (d)中，首先從空心線圈拆下固定型芯183。之后，使2個第2滑動型芯182在空心線圈的內側滑動并從空心線圈拆下。最后，使2個第1滑動型芯181在空心線圈的內側滑動并從空心線圈拆下。如此，能夠通過使2個第2滑動型芯182、 2個第1滑動型芯181朝向空心線圈的內側在對角線方向上滑動，從而從空心線圈拆下。
另外，如圖29 (e)所示，巻繞部180也可以由2個第1滑動型芯184、 2個第2滑動型芯185及固定型芯186的5個部件構成。圖29 (f)和(g)表示通過使5個部件在空心線圈的內側依次滑動，從空心線圈拆下的步驟。
在圖29 (e) (g)中，首先從空心線圈拆下固定型芯186。這里，在巻繞部180的負載相反側未形成層差。因此，只要使2個第2滑動型芯185在空心線圈的內側且水平方向上滑動，就能夠從空心線圈拆下。另一方面，2個第1滑動型芯184能夠通過向空心線圈的內側且水平方向滑動以及向軸向滑動，從而從空心線圈拆下。
如此，通過使用分割為多個部分的巻繞用夾具172，能夠制造在內側具有巻線層的層差的空心線圈。
另外，也可以使圖28 (a)及(b)所示的施壓用夾具的中心銷174為與巻繞用夾具172相同的結構，通過相同的方法從空心線圈拆下。
另外，雖然在本實施例中，使用具有絕緣皮膜的銅圓線形成空心線圈，但是并不局限于此。如圖30所示，也可以使用具有絕緣皮膜的長方形截面的銅扁線或者正方形截面的銅方線來形成空心線圈。191是定子鐵心，191a是定子鐵心191的齒部，192是銅扁線或銅方線，193是模制樹脂。
此時，與銅圓線相比，僅通過巻繞即變得容易更平坦地形成空心線圈的外側。另外，通過模具施壓使空心線圈的外形成形時，可以減輕帶給空心線圈的變形?；蛘撸梢允∪ネㄟ^模具施壓使空心線圈的外形成形的工序。
30
權利要求
1.一種旋轉電機，其為，具備筒狀框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的內周面的定子鐵心，及以負載側線圈端部及負載相反側線圈端部從所述定子鐵心的負載側端面及負載相反側端面突出的形式安裝于所述定子鐵心的定子線圈；負載側托架，是安裝于所述框架的負載側端面，且在形成有使所述負載側線圈端部插入的槽的同時，在所述槽的內面上形成有陶瓷制被膜的負載側托架，所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個面以上與形成有所述被膜的槽的內面緊密貼合；負載相反側托架，安裝于所述框架的負載相反側端面；旋轉軸，介由負載側軸承及負載相反側軸承旋轉自如地支撐于所述負載側托架及所述負載相反側托架；及轉子，安裝于所述旋轉軸的外周面。
2. 根據權利要求1所述的旋轉電機，其為， 所述負載側托架為鋁合金制。
3. 根據權利要求1所述的旋轉電機，其為，所述定子鐵心在內周部具有形成槽的多個齒部，在各個所述多個齒部上安 裝內側與所述齒部相比較長地形成在軸向上的所述定子線圈。
4. 根據權利要求1所述的旋轉電機，其為，所述定子鐵心為圓筒狀，在內周面上介由陶瓷制被膜放置有所述定子線圈。
5. 根據權利要求4所述的旋轉電機，其為，形成在所述定子鐵心的內周面上的陶瓷制被膜形成于所述定子鐵心的內周 面中的與所述定子線圈接觸的部分。
6. 根據權利要求1所述的旋轉電機，其為，所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個面以 上按照所述槽的形狀成形。
7. —種旋轉電機，其為，具備 筒狀框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的內周面的定子鐵心，及以負載側線圈端 部及負載相反側線圈端部從所述定子鐵心的負載側端面及負載相反側端面突出 的形式安裝于定子鐵心的定子線圈；負載側托架，為陶瓷制，是安裝于所述框架的負載側端面的負載側托架， 形成有使所述負載側線圈端部插入的槽，并且所述負載側線圈端部的內周面、 外周面及端面中至少包括端面的1個面以上與所述槽的內面緊密貼合；負載相反側托架，安裝于所述框架的負載相反側端面；旋轉軸，介由負載側軸承及負載相反側軸承旋轉自如地支撐于所述負載側 托架及所述負載相反側托架；及轉子，安裝于所述旋轉軸的外周面。
8. 根據權利要求7所述的旋轉電機，其為，所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個面以 上按照所述槽的形狀成形。
9. 一種旋轉電機的制造方法，所述旋轉電機具備 筒狀框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的內周面的定子鐵心，及以負載側線圈端 部及負載相反側線圈端部從所述定子鐵心的負載側端面及負載相反側端面突出 的形式安裝于所述定子鐵心的定子線圈；負載側托架，安裝于所述框架的負載側端面，形成有使所述負載側線圈端 部插入的槽；負載相反側托架，安裝于所述框架的負載相反側端面；旋轉軸，介由負載側軸承及負載相反側軸承旋轉自如地支撐于所述負載側托架及所述負載相反側托架；及轉子，安裝于所述旋轉軸的外周面，其為，包括 在所述負載側托架的槽的內面上形成陶瓷制被膜的工序； 及使所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個面以上與形成有所述被膜的槽的內面緊密貼合的工序。
10. 根據權利要求9所述的旋轉電機的制造方法，其為， 在所述緊密貼合的工序中，在使所述負載側線圈端部的端面以緊密貼合的形式抵接于所述負載側托架的槽的基礎上，通過模制樹脂或清漆使所述定子和 所述負載側托架一體化。
11. 根據權利要求9所述的旋轉電機的制造方法，其為， 在所述緊密貼合的工序中，在所述負載側托架的槽中放入模制樹脂或清漆后，在將所述負載側線圈端部的端面插入所述負載側托架的槽內之后，在使所 述負載側線圈端部的端面以緊密貼合的形式抵接于所述負載側托架的槽的基礎 上，通過模制樹脂或清漆使所述定子和所述負載側托架一體化。
12. 根據權利要求9所述的旋轉電機的制造方法，其為， 所述定子鐵心為圓筒狀，包括在所述定子鐵心的內周面的放置所述定子線圈的部分上噴鍍陶瓷制被膜的工序；及將所述定子線圈插入所述負載側托架的槽的工序，在所述緊密貼合的工序中，在使所述負載側線圈端部的端面以緊密貼合的 形式抵接于所述負載側托架的槽的基礎上，通過模制樹脂或清漆使所述定子和 所述負載側托架一體化。
13. 根據權利要求9所述的旋轉電機的制造方法，其為， 包括使所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個面以上按照所述槽的形狀成形的工序。
14. 一種旋轉電機的制造方法，所述旋轉電機具備 筒狀框架；定子，具有嵌合固定于所述框架的內周面的定子鐵心，及以負載側線圈端 部及負載相反側線圈端部從所述定子鐵心的負載側端面及負載相反側端面突出 的形式安裝于定子鐵心的定子線圈；負載側托架，為鋁合金制，在安裝于所述框架的負載側端面的同時，形成 有使所述負載側線圈端部插入的槽；負載相反側托架，安裝于所述框架的負載相反側端面；旋轉軸，介由負載側軸承及負載相反側軸承旋轉自如地支撐于所述負載側 托架及所述負載相反側托架；及轉子，安裝于所述旋轉軸的外周面，其為，包括在所述負載側托架的槽的內面上通過噴鍍形成陶瓷制被膜的工序； 及使所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個 面以上與形成有所述被膜的槽的內面緊密貼合的工序。
15. 根據權利要求14所述的旋轉電機的制造方法，其為， 包括使所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個面以上按照所述槽的形狀成形的工序。
16. —種旋轉電機，其為，具備.-圓筒狀轉子；定子，具有設置于所述轉子的外周側且具有齒部的定子鐵心，及安裝于所 述齒部，同時巻線的一端及另一端形成于外側，且由該外側為大致平坦的空心 線圈構成的定子線圈；及負載側托架，設置于所述定子的負載側，在形成有使所述定子線圈的負 載側線圈端部插入的槽的同時，所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面 中至少2個面以上與所述槽緊密貼合。
17. 根據權利要求16所述的旋轉電機，其為， 僅在所述空心線圈的內側形成巻線層的層差。
18. —種旋轉電機的制造方法，所述旋轉電機具備 圓筒狀轉子；定子，具有設置于所述轉子的外周側且具有齒部的定子鐵心，及安裝于所 述齒部，同時巻線的一端及另一端形成于外側，且由該外側為大致平坦的空心 線圈構成的定子線圈；及負載側托架，設置于所述定子的負載側，在形成有使所述定子線圈的負 載側線圈端部插入的槽的同時，所述負載側線圈端部的內周面、外周面及端面 中至少2個面以上與所述槽緊密貼合，其為，包括通過在巻繞部形成層差，于分割為多個部分的巻繞用夾具上巻繞所述巻線， 形成所述空心線圈的工序；及通過使所述多個部分在所述巻繞用夾具的內側移動，從所述空心線圈拆 下的工序。
19. 根據權利要求18所述的旋轉電機的制造方法，其為，所述巻線是具有絕緣被膜的銅圓線，包括通過模具對拆下了所述巻繞用夾具的所述空心線圈施壓，使所述空心 線圈的外形成形的工序。
20.根據權利要求18所述的旋轉電機的制造方法，其為， 所述巻線是具有絕緣被膜的長方形截面的銅扁線，或者是具有絕緣被膜的 正方形截面的銅方線。
全文摘要
在本發(fā)明的旋轉電機中，使負載側線圈端部插入的槽形成在負載側托架上，陶瓷制被膜形成于該槽的內面，負載側線圈端部的內周面、外周面及端面中至少包括端面的1個面以上與形成有該被膜的槽的內面緊密貼合。
文檔編號H02K1/12GK101640440SQ20091015207
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權日2008年7月28日
發(fā)明者牧野省吾, 野中剛 申請人:株式會社安川電機