[其他]轴向间隙型旋转电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及在轴向上具有间隙的轴向间隙型电动机的构造。 

背景技术

近年来，在工业用机器、家电产品和汽车部件中，节能的必要性得到重视。当前，日本国内的火力、水力、核能、风力等发电站所产生的电力的大部分都是由作为电磁应用产品的旋转电机(发电机)所产生。此外，日本国内所使用的电力使用量的一半以上被旋转电机的驱动所消耗。这些旋转电机等电磁应用产品在铁芯部中使用软磁性材料，降低该铁芯部的损耗成为实现这些产品的高效率化的方法。此外，作为其它提高效率的方案，有通过使用磁力高的永磁铁来增加单位规定电流的电磁转矩、在较低电流下获得所需转矩、降低电流产生的导体焦耳热导致的损失(铜损)的方案。 

作为永磁电动机的高效率化方法能够列举专利文献1。在专利文献1中提出了如下构造的电动机：在永磁电动机中使用的软磁性材料为了使用低损耗的非晶材料而采用轴向间隙型电动机，并且为了降低铜损而采用增加永磁铁体积的构造，以轴向的两面作为转子。然而，该构造中，由于转子相对于定子存在于轴向的两侧，因此成为定子被孤立地配置在轴向中央部的构造。因此，定子与卷绕在其周围的定子线圈由树脂等进行塑模而固定。该固定方法在容量较小的电动机中得到实用化，但存在树脂塑模时难以确保定子铁芯或定子线圈在塑模模具内的定位精度以及因树脂本身的价格高而使得电动机价格相对升高等问题。此外，由于定子线圈或铁芯的发热导致的膨胀收缩等对树脂产生的应力，定子固定的长期可靠性也存在问题。 

作为解决上述问题的方法，提出了专利文献2。在此，使轴向间隙型电动机的转子仅为单侧一个，在定子主干部追加设置背轭，利用热套或压入等方法将该由铁芯构成的背轭与壳体紧固。但是，定子铁芯 与背轭、定子铁芯主干部与卷绕在其周围的定子线圈的固定方法期望与专利文献1同样地采用基于树脂的塑模，在上述的线圈或铁芯的热膨胀、收缩导致的可靠性上存在问题。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开2010-115069号公报 

专利文献2：日本特开2010-051075号公报 

实用新型内容

实用新型想要解决的技术问题 

在上述两个专利文献中公开的构造的电动机中，存在因定子铁芯与定子线圈用树脂进行一体化导致的组装工时的增加、树脂部件追加导致的价格相应地上升、热循环引起的膨胀、收缩等导致的可靠性降低等问题。 

本实用新型的目的为提供组装性得到改善、低成本并具有高可靠性的轴向间隙型旋转电机。 

用于解决技术问题的技术方案 

为了解决上述问题，本实用新型提出了对非导电性且非磁性的铁芯/线圈保持部件在周向和轴向上都进行定位并且易于固定在壳体上的构造，其中，该铁芯/线圈保持部件具有保持轴向型电动机的定子铁芯的功能和使卷绕在该定子铁芯周围的定子线圈与铁芯部保持绝缘的功能。 

作为具体的构造，在轴向两面具有转子的轴向间隙型旋转电机中，由非导电性且非磁性材质构成的、具备定子铁芯保持功能兼线圈卷绕功能的、保持铁芯与线圈的保持部件具有以定子槽数等分的角度在周向上配置多个，并且外周侧凸缘部的厚度在与从铁芯保持部分放入线圈一侧相反的方向上增厚来提高强度，并且将该变厚的凸缘部的轴向的一个侧面定位于与外周部相接触进行保持的电动机壳体的台阶部，通过用于进行轴向定位的、具有与壳体内径相接触的直径的圆筒环状保持部件对凸缘部的轴向的相反侧面在轴向上压紧来进行保持，在轴向上进行固定。 

通过采用上述构造能够构成如下电动机：由于卷绕有线圈的定子铁芯、保持铁芯和线圈的保持部件和定子线圈能够不进行树脂塑模而固定在壳体上，即使在因线圈温度上升而存在热膨胀或收缩的情况下，也能够认为对与壳体的紧固部几乎没有影响。此外，由于不进行树脂塑模，能够减少其组装(塑模)工序、树脂的成本，能够解决上述问题，在外观上能够与通常的电动机同样地对待。 

本发明的第一方面的轴向间隙型旋转电机，包括：两个转子；由所述两个转子夹着的定子；和收纳所述两个转子和所述定子的壳体，所述定子包括：定子铁芯；保持该定子铁芯且由非导电性和非磁性材料构成的保持部件；卷绕在该保持部件上的线圈；和固定在该保持部件的凸缘部的金属制的框架，所述壳体在内周部形成台阶差，所述保持部件在该保持部件的凸缘部夹着所述框架的状态下，以与所述台阶差相对的方式固定在所述壳体的内周部。