[发明专利]轴向间隙型无刷电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴向间隙型无刷电动机，特别是涉及一种通过大致扁平螺旋结构的线圈等效地实现分布卷绕的轴向间隙型无刷电动机。

背景技术

从结构的观点来看，无刷电动机大致分为径向间隙型无刷电动机和轴向间隙型无刷电动机。径向间隙型无刷电动机为在径向上空开间隔地配置定子和转子的结构，轴向间隙型无刷电动机为在轴向上空开间隔地配置定子和转子的结构。与径向间隙型无刷电动机相比，轴向间隙型无刷电动机具有能够以小径获得更大的转矩的优点，例如在汽车用途等中备受期待。

这样的轴向间隙型无刷电动机例如在专利文献1及专利文献2中公开。在专利文献1中公开的轴向间隙型无刷电动机具备：具备线圈的定子、具备永磁体且在轴向上从所述定子空开间隔地配置的转子，所述线圈为带状的线材，以使所述带状的线材的宽度方向与由所述转子的永磁体形成的磁通的方向大致一致的方式卷绕成旋涡状而成。此外，在专利文献2中公开的超导电动机具备：转子、夹着所述转子而在轴向上空开间隔地配置的一对定子，所述定子具备带状的线材卷绕成旋涡状而成的超导线圈来作为磁场绕组。这样的将带状的线材卷绕成旋涡状的所谓的扁平螺旋结构的线圈能够增大导体相对于空间的占有率(即，能够增大线圈的电流密度)，并且，能够抑制因从定子泄漏的磁通而产生的涡流从而减少铁损，进而能够确保向带的宽度方向的散热性。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2012-050312号公报

【专利文献2】日本特开2011-250503号公报

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

然而，在这样的轴向间隙型无刷电动机中，为了减少相对于旋转相位的转矩变动(齿槽转矩、脉动转矩等)，期望采用遍及多个槽地卷绕绕组的分布卷绕。然而，为了利用所述优点，若线圈采用所述专利文献1或专利文献2中公开的所述扁平螺旋结构，则线圈所使用的线材为长条的带状的导体构件，因此从几何学的角度来说，难以通过以往的卷绕方法来进行分布卷绕。

特别是，在带状的线材使用实用化的氧化物系的超导线材的情况下，在欲进行分布卷绕时，在带状的线材的长边方向上产生扭转，在超导线材内产生的残余应力会导致超导特性(不发生猝熄地流动的最大电流值)劣化。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作出的发明，其目的在于提供一种能够通过大致扁平螺旋结构的线圈等效地实现分布卷绕的轴向间隙型无刷电动机。

【用于解决课题的手段】

本发明人进行了各种研究，结果发现上述目的可通过以下的本发明来实现。即，本发明的一方案所涉及的轴向间隙型无刷电动机具备：定子，其具备分别与多个相对应的多个线圈；转子，其具备磁体或感应线圈，在旋转轴方向上从所述定子空开间隔地配置，所述多个线圈各自具备单扁平螺旋结构的多个子线圈，所述子线圈具备：长条的带状的导体构件，其以从内周侧开始卷绕而在针周侧卷绕结束的方式卷绕成螺旋状，且线圈轴向的宽度比线圈径向的厚度长；绝缘构件，其配置在卷绕成所述螺旋状的所述带状的导体构件的各匝之间，所述多个子线圈以旋转轴为中心沿周向配置，相邻的子线圈彼此以一方的卷绕结束端成为另一方的卷绕开始端的方式串联连结，所述一方的卷绕结束位置的线圈部分与所述另一方的卷绕开始位置的线圈部分在线圈轴向上重叠，所述多个线圈通过在周向上偏移规定的角度而使所述多个相的各子线圈在线圈轴向上重叠，从而所述多个线圈在轴向上重叠。

并且，优选，所述规定的角度为一个子线圈相对于旋转轴的中心所成的角度除以相数所得的角度。换言之，优选，所述规定的角度是将下述角的角度除以相数所得的角度，所述角是在一个子线圈中由第一线段和第二线段所成的角，所述第一线段是连结一方的重叠部分处的周向的第一中央位置和旋转轴的中心位置的线段，所述第二线段是连结另一方的重叠部分处的周向的第二中央位置和旋转轴的中心位置的线段，所述一方的重叠部分是该子线圈与在周向一方侧相邻的一方的子线圈沿线圈轴向重叠的部分，所述另一方的重叠部分是该子线圈与在周向另一方侧相邻的另一方的子线圈沿线圈轴向重叠的部分。