[發明專利]電磁線圈及其制造方法、無芯機電裝置、移動體、機器人

無效

• 申請號: 201210325638.3
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN103078431A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 竹內啟佐敏
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H02K3/04
• 分類號: H02K3/04;H02K29/08;H02K15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王軼;李洋

技術領域

本發明涉及適用于無芯機電裝置的電磁線圈。

背景技術

在無芯的電動馬達、發電機等旋轉電機(在本說明書中也稱為“機電裝置”)中，沿著轉子的旋轉方向且是沿著圓筒面配置有多個空芯的電磁線圈。例如，使用α卷繞式線圈作為該電磁線圈。α卷繞式線圈是使開始卷繞以及結束卷繞線圈用的線材的引出線(也稱為“導線”)成為線圈的外側的方式構成的線圈。例如，將兩個以從內側向外側對稱地卷繞線圈用的線材的一端側以及另一端側以使它們成為外側的方式形成的線圈部分，以卷線方向一致的方式對置地重疊而形成α卷繞式線圈(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2009-071939號公報

此處，為了沿著圓筒的曲面狀的側面(也稱為“圓筒面”)配置機電裝置所使用的多個電磁線圈，而使沿著從內側朝向外側卷繞線材的卷線的方向(也稱為“卷線方向”)的面(也稱為“卷線面”)彎曲成形為沿著圓筒面的曲面形狀。然而，在將α卷繞式線圈的卷線面彎曲成形為曲面狀的情況下，存在以下問題，即，成為內周側的線圈部分的沿著圓筒面的周向側的側面(也稱為“周向側側面”)比成為外周側的線圈部分的周向側側面更向周向外側偏離，從而很難高精度地彎曲成形。因此，在無芯機電裝置中存在以下問題，即，很難沿著圓筒面高精度地鋪滿并配置已彎曲成形的α卷繞式線圈，從而會導致無芯機電裝置的效率降低。但是，在各線圈部分在與沿著卷線面的方向(卷線方向)垂直的方向(也稱為“卷線厚度方向”)上卷繞的層(也稱為“卷線層”)的層數為一層的情況下、在卷線層為多層而層數較少且卷線厚度方向的厚度(也稱為“卷線厚度”)較薄的情況下，幾乎不存在該問題。然而，在卷線層的層數增多而卷線厚度增厚的情況下，上述問題尤為顯著。

圖17是表示將α卷繞式線圈彎曲成形的情況下的問題點的說明圖。圖的左側示出了從上側觀察α線圈100α的卷線面，圖的右側示出了從右側觀察α線圈100α的側面。線圈部分100αa、100αb的卷線厚度越厚，內周側和外周側的沿著成形后的曲面的適當的卷線寬度越會產生差值。具體而言，越靠近內周側，適當的卷線寬度越窄。優選在將圖17所示的α線圈100α成形后，使成為內周側的線圈部分100αa的、彎曲成形前的卷線寬度Wo成為與曲率對應地壓縮變形后的卷線寬度Wi(＜Wo)。然而，成為內周側的線圈部分100αa與成為外周側的線圈部分100αb的重疊面僅為重疊的構造。因此，成為內周側的線圈部分100αa的周側側面因壓縮變形而從包含成為外周側的線圈部分100αb的周側側面的面(是沿著圓筒的中心軸以及與中心軸垂直的輻射方向的面，也稱為“輻射面”)沿著周向向外側偏移。而且，卷線厚度越增厚，該偏移量越顯著。

發明內容

本申請發明的目的在于提供解決上述的課題的至少一部分并能夠高精度且容易地彎曲成形的、適用于無芯機電裝置的電磁線圈，并提供應用了該電磁線圈的、高效的無芯機電裝置。

本發明是為了解決上述的課題的至少一部分而完成的，能夠實現為以下的方式或者應用例。

應用例1

應用例1是一種電磁線圈，該電磁線圈是在圓筒形狀的第一部件與第二部件相對地旋轉的無芯機電裝置中沿著上述第一部件或者上述第二部件的圓筒面配置的、空芯的電磁線圈，

該電磁線圈是從線材的規定的中間位置開始將兩端側從各自的空芯端緣朝向外周側卷繞而形成兩個線圈部分并將所形成的兩個線圈部分對置地重疊而形成的α卷繞式線圈，

在將該電磁線圈按照沿著配置該電磁線圈的圓筒面的形狀彎曲成形的情況下，將配置于內周側的第一線圈部分的沿著上述圓筒面的周向彎曲形成前的寬度設定為，比配置于外周側的第二線圈部分的沿著上述圓筒面的周向彎曲形成前的寬度窄。

在將該應用例的電磁線圈按照沿著無芯機電裝置中的配置該電磁線圈的圓筒面的形狀彎曲成形的情況下，配置于內周側的第一線圈部分的沿著圓筒面的周向一側的側面向周向外側偏移，并能夠與配置于外周側的第二線圈部分的周向一側的側面成為相同的平面，因此能夠高精度且容易地彎曲成形。由此，能夠提供適用于無芯機電裝置的電磁線圈。

應用例2

應用例2是應用例1所記載的電磁線圈，其中，

沿著上述兩個線圈部分的重疊方向的上述第二線圈部分的厚度比上述第一線圈部分的厚度薄。

兩個線圈部分重疊的位置相對于最外周側越位于最內周側，即第一線圈部分的沿著重疊方向的厚度越厚，第一線圈部分的偏移量越大，因此，若如應用例那樣設置，則能夠縮小該偏移量的大小，從而能夠高精度且容易地彎曲成形。

應用例3