CN103855834A - 定子线圈的配线处理构造 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定子线圈的配线处理构造，其能够改善卷绕于定子铁芯的极齿上的线圈的绝缘膜电线的缠绕始端或终端的电绝缘性能，能够确保电绝缘的爬电、空间距离。在电动机的定子铁芯（11）的内周部，形成朝向定子铁芯（11）的径向内侧或轴向外侧突出的具有电绝缘性的壁部（31），并且在壁部（31）形成槽部（32），在槽部（32）内布置线圈（20）的绝缘膜电线（21）的缠绕始端或终端。

Description

定子线圈的配线处理构造

技术领域

本发明涉及卷绕于电动机的定子铁芯的极齿上的线圈的绝缘膜电线的缠绕始端或终端的配线处理构造。

背景技术

通过在电动机的定子铁芯的多个极齿上卷绕漆包线等绝缘膜电线，形成多个线圈。线圈的极间为了形成电动机的各相而用搭接电线连接。各相线圈的绝缘膜电线的缠绕始端或终端在印刷配线基板上与外部电力线连结。

将绝缘膜电线卷绕在极齿上的绕线用吐线嘴从定子铁芯的中心侧向外侧工作，因此，绝缘膜电线的缠绕始端或终端顺着定子铁芯的内周部布置。在布置印刷配线基板后，该绝缘膜电线的缠绕始端或终端在外缘部自线圈向该印刷配线基板上立起来。在绝缘膜电线的缠绕始端或终端从线圈立起来的部位，不存在用于将定子铁芯和线圈进行电绝缘的绝缘树脂成型品（终形）。

立起来的绝缘膜电线在印刷配线基板的外缘部向内折叠，钎焊（半田接合）于该印刷配线基板上的配线图案。在将绝缘膜电线的始端或终端与印刷配线基板的配线图案结合时，形成于印刷配线基板外缘部的凹痕用于引导配线。

线圈极间的搭接电线顺着定子铁芯的内周部布置，所以在印刷配线基板的外缘部使绝缘膜电线的缠绕始端或终端立起来时，产生该绝缘膜电线的始端或终端与搭接线交叉的部位。

作为与线圈的绝缘膜电线的线端的配线处理构造相关的技术，公开有一种定子，其中在覆盖定子铁芯的极齿且将定子铁芯与绕线进行绝缘的端板上，设置连结极齿部的内周侧和外周侧的槽，利用通过端板的槽的绝缘线捆扎仅仅绕线或捆扎绕线和绕线端处理部（例如，参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：（日本）特开平10－174337号公报

但是，在现有定子线圈的配线处理构造中，在印刷配线基板的外缘部折叠的部位的绝缘膜电线，由于在与邻接的金属壳体（罩）的内壁之间不存在电绝缘体，因此，存在不能确保绝缘所需要的爬电距离、电绝缘性能差的问题。

在将各相的线圈的绝缘膜电线的始端或终端与印刷配线基板的配线图案结合时，使用形成于印刷配线基板上的凹痕作为配线的引导部，但只使用凹痕时，绝缘膜电线易于从该凹痕脱落，不能可靠地定位。

因此，存在如下问题，即，由于绝缘膜电线的位置偏离而产生钎焊的不良情况，且若由于结合作业的重复而过度加热时，电线的绝缘膜燃烧，电绝缘性能显著降低，成为短路的原因。

当使各相线圈的绝缘膜电线的始端或终端在印刷配线基板的外缘部立起来时，使得该绝缘膜电线与用于形成电动机的相的搭接线交叉、接触，存在不能确保电绝缘的爬电、空间距离的问题。

在按照安全标准等的要求必须确保对于线圈的绝缘膜电线相交叉的电绝缘距离的情况下，需要采取在交叉、接触部位插入绝缘套管等对策。

另外，专利文献1的技术目的在于提供一种廉价的定子，其通过用穿过对定子铁芯和绕线进行绝缘的端板的槽的绝缘线进行捆扎，提高线圈间的密合度，实现绕线端部或绕线端处理部的节省空间化和绕线端处理工时的减少。因此，专利文献1的技术对卷绕于定子铁芯的极齿上的各相线圈的绝缘膜电线的始端或终端的电绝缘性能的改善、电绝缘的爬电、空间距离的确保没有任何考虑。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而研发的，其目的在于，提供一种定子线圈的配线处理构造，该定子线圈的配线处理构造能够改善卷绕于定子铁芯的极齿上的各相线圈的绝缘膜电线的始端或终端的电绝缘性能，且能够确保电绝缘的爬电、空间距离。

用于实现上述目的的本发明的定子线圈的配线处理构造，在电动机的定子铁芯的内周部形成向该定子铁芯的径向内侧或轴向外侧突出的具有电绝缘性的壁部。在该壁部形成槽部。

在所述槽部内，布置各相线圈的绝缘膜电线的缠绕始端或终端。

发明效果

本发明的定子线圈的配线处理构造在定子铁芯的内周部形成向该定子铁芯的径向内侧或轴向外侧突设的具有电绝缘性的壁部，在该壁部形成槽部。而且，在该槽部内布置有卷绕于定子铁芯的极齿上的线圈的绝缘膜电线的始端或终端。

因此，根据本发明的定子线圈的配线处理构造，在具有电绝缘性的壁部的槽部内，布置有各相线圈的绝缘膜电线的缠绕始端或终端，因此能够改善电绝缘性能，且能够确保电绝缘的爬电、空间距离。

附图说明

图1是实施方式1的定子线圈的配线处理构造的正面图；

图2是实施方式1的定子线圈的配线处理构造的主要部分立体图；

图3是实施方式2的定子线圈的配线处理构造的主要部分立体图。

符号说明

10  定子、

11  定子铁芯、

20  线圈、

21  绝缘膜电线、

22  搭接电线、

30  绝缘树脂成型品、

31  壁部、

32  槽部、

33  上部槽、

40  配线基板、

50  电力线。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式1及实施方式2的定子线圈的配线处理构造进行说明。另外，在实施方式1及实施方式2涉及的定子线圈的配线处理构造中，举出步进电动机的定子为例进行说明，但不限定于此，也可适用于其它电动机的定子。

实施方式1及实施方式2，在电动机的定子铁芯的内周部，形成向定子铁芯的径向内侧或轴向外侧突出的具有电绝缘性的壁部，并且在该壁部形成槽部。在该槽部内布置有卷绕在定子铁芯的极齿上的各相线圈的绝缘膜电线的始端或终端。

因此，根据实施方式1及实施方式2，可实现能够改善各相线圈的绝缘膜电线的缠绕始端或终端的电绝缘性能且能够确保电绝缘的爬电、空间距离的定子线圈的配线处理构造。

〔实施方式1〕

〈定子线圈的配线处理构造的结构〉

首先，参照图1及图2对实施方式1的定子线圈的配线处理构造进行说明。图1是实施方式1的定子线圈的配线处理构造的正面图。图2是实施方式1的定子线圈的配线处理构造的主要部分立体图。

如图1所示，例如，步进电动机的定子10的定子铁芯11具有多个极齿13。在极齿13上卷绕有例如漆包线等绝缘膜电线21，形成多个线圈20。线圈20的极间利用搭接电线22连接在一起，以形成电动机的各相。

定子铁芯11具有多个极齿13。定子铁芯11例如由硅钢板等软磁性金属形成。为了将定子铁芯11和未图示的转子（rotor）固定在目标位置，可使用未图示的金属制套筒。

在金属制套筒的大致六边形的内周部，设有用于对定子铁芯11的极齿13与线圈20进行电绝缘的绝缘树脂成型品（终形，end form）30。绝缘树脂成型品30以覆盖多个极齿13的方式布置，呈大致六边形的筒体状。

在定子铁芯11的内周部，形成向该定子铁芯11的径向内侧突出的具有电绝缘性的壁部31。不限定于此，壁部31也可以以朝向该定子铁芯11的轴向外侧突出的方式形成于定子铁芯11的内周部。在本实施方式中，在绝缘树脂成型品30的内周的各角部，与该绝缘树脂成型品30一体地形成壁部31。

本实施方式的壁部31作为用于固定配线基板40的部件发挥作用，具有固定用的钩形状，但不限定于钩形状。

配线基板40以利用壁部31从轴向的外侧覆盖线圈20的方式被固定。具体而言，进行向壁部31嵌入配线基板40，或者使壁部31变形而夹持配线基板40等，固定配线基板40。

作为本实施方式的配线基板40，例如，使用通过光刻技术形成配线图案的印刷配线基板，但不限定于此，也可以使用利用铜薄板形成配线图案的配线基板。

如图2所示，在壁部31上形成用于使线圈20的绝缘膜电线的缠绕始端或终端通过的槽部32。该槽部32在壁部31的基板抵接面侧沿着定子10的轴方向形成直线状。实施方式1中的壁部31的槽部32的截面形状形成凹形状。在本实施方式中，在各壁部31形成一个槽部32，但不限定于此，槽部32也可以为多个。

在壁部31的槽部32内布置从线圈20立起来的绝缘膜电线21的缠绕始端或终端后，将配线基板40固定于该壁部31。

绝缘膜电线21在设于配线基板40的外缘部的壁部31向内方折叠。该绝缘膜电线21的露出端焊接于配线基板40上的配线图案41上。

电力线50的露出端与绝缘膜电线21一样，焊接于配线基板40上的配线图案42上。经由配线基板40上的配线图案41、42，线圈20端的绝缘膜电线21和电力线50被连结。另外，本实施方式的电力线50以左右各两根构成两相，来自未图示的电源的电流在左两根、右两根各自的两根间交替流过。

为了在各线圈20的极间形成各相，搭接电线22布置保持于壁部31的基端上。

〈定子线圈的配线处理构造的作用〉

接着，参照图1及图2对实施方式1的定子线圈的配线处理构造的作用进行说明。

如图1所示，本实施方式的定子（stator）10是内置多个线圈20的电枢。在定子10的中空部，布置有作为励磁部的未图示的转子（rotor）。例如，在步进电动机的永磁体型转子中，通常在转子芯内部装入一个永磁体。

如图1及图2所示，作为线圈20卷绕于定子铁芯11的多个极齿13上的绝缘膜电线21的缠绕始端或终端，布置在形成于壁部31的基板抵接面侧的槽部32。在将各相线圈20的绝缘膜电线21的缠绕始端或终端布置于槽部32后，向钩形状的壁部31固定配线基板40。因此，槽部32的开口被配线基板40闭塞，各相线圈20的绝缘膜电线21的缠绕始端或终端环绕于槽部32内并可靠地保持。

各相线圈20的绝缘膜电线21的缠绕始端或终端布置于壁部31的槽部32内，线圈20的极间的搭接电线22悬挂保持于壁部31的基端上。因此，可确保线圈20的绝缘膜电线21与搭接电线22的绝缘爬电、空间距离（带电部与导体之间的距离），不需要追加的工时或材料费用等，就能够改善各相线圈20的绝缘膜电线21的缠绕始端或终端的电绝缘性。

各相的线圈20的绝缘膜电线21的缠绕始端或终端布置于壁部31的槽部32，在该壁部31向配线基板40侧折叠，因此，该绝缘膜电线21被可靠地定位。因此，能够容易地进行绝缘膜电线21的露出端向配线基板40的配线图案41上的钎焊，因此，不易产生结合热引起的绝缘膜电线21的绝缘膜劣化，能够防止绝缘膜电线21的绝缘性能的降低引起的短路。

将具有槽部32的壁部31布置于绝缘树脂成型品30内周的各角部，且位于线圈20的极间，因此，能够保持距卷绕于极齿13的线圈20的距离，即使假定产生钎焊的结合热引起的绝缘膜劣化，也能够维持绝缘膜电线21的绝缘性能。

本实施方式的定子线圈的配线处理构造可确保各相线圈20的绝缘膜电线21的缠绕始端或终端与搭接电线22的绝缘爬电、空间距离，因此，也能够使电动机的绝缘耐压维持在较高的电压。

〔实施方式2〕

接着，参照图3对实施方式2的定子线圈的配线处理构造进行说明。图3是实施方式2的定子线圈的配线处理构造的主要部分立体图。

如图3所示，在实施方式2的定子线圈的配线处理构造中，壁部31的槽部32的形状与实施方式1不同。

即，在实施方式2的壁部31中，槽部32在壁部31的基板抵接面侧沿着定子10的轴方向形成直线状。本实施方式中，在各壁部31形成一个槽部32，但不限定于此，槽部32也可以为多个。槽部32的截面形状形成凹形状。以与该凹形状的槽部32正交的方式，将在钩形状上部连通上部槽33。本实施方式中的上部槽32的截面形状形成V形状，但不限定于此，也可以是U形状或凹形状等的形成引导部的形状。

将绝缘膜电线卷绕在极齿上的绕线用吐线嘴，从定子铁芯的中心侧朝向外侧工作，因此，各相线圈20的绝缘膜电线的缠绕始端或终端，顺着定子铁芯的内周部而布置。该绝缘膜电线21的缠绕始端或终端在配线基板40的外缘部，自线圈20向该配线基板40上立起。截面V形状的上部槽33成为向配线基板40的外侧寄放绝缘膜电线21的缠绕始端或终端时的引导部。

即，卷绕线圈20后，在向外缘部寄放绝缘膜电线21的缠绕始端或终端时，绝缘膜电线21顺着钩形状上部的上部槽33而布置，该绝缘膜电线21从固定的位置导向外缘部，且易于向配线基板40的外侧寄放。即使绝缘膜电线21的线径改变，上部槽33的截面V形状也可以作为顺着V形状固定绝缘膜电线21的中心的装置（工夫），并且即使是U形状或凹形状，也可作为绝缘膜电线21的引导部。

由于能够将绝缘膜电线21定位在凹形状的槽部32的位置，因此，可良好地进行绝缘膜电线21的露出端向配线基板40的配线图案41的钎焊。

另外，绝缘膜电线21的缠绕始端或终端在沿着槽部32的位置自线圈20立起来，因此，通过将上部槽33设定为截面V形状，能够沿着该上部槽33将绝缘膜电线21寄放在外侧。因此，绝缘膜电线21不会从槽部32脱落，能够将配线基板40容易地布置于壁部31，而不可能产生配线基板40的布置障碍或电线切断等故障。

实施方式2的定子线圈的配线处理构造起到基本上与实施方式1相同的作用效果。特别是根据实施方式2的定子线圈的配线处理构造，成为引导部的上部槽33与槽部32连通，所以能够沿着该上部槽33将绝缘膜电线21的缠绕始端或终端寄放在外侧。其结果是，实施方式2的定子线圈的配线处理构造起到如下特有的效果，即，不会使绝缘膜电线21从槽部32脱落，能够将配线基板40容易地布置于壁部31，良好地进行绝缘膜电线21的露出端的钎焊，容易地进行配线基板40的布置。

以上，对本发明优选的实施方式进行了说明，但这些是用于说明本发明的示例，不是将本发明的范围只限定于这些实施方式的意思。本发明可以在不脱离其宗旨的范围内，以与上述实施方式不同的各种方式进行实施。

例如，在上述实施方式中，用配线基板40闭塞壁部31的槽部32的开口，但不限定于此，也可以用作为与配线基板40不同的部件的电绝缘部件闭塞壁部31的槽部32的开口。

另外，在上述实施方式中，以钎焊为例对结合方法进行了说明，但不限定于此，也可以采用熔接、熔敷或热压接等其它结合方法。

Claims (8)

1.一种定子线圈的配线处理构造，其中，

在电动机的定子铁芯的内周部，形成向该定子铁芯的径向内侧或轴向外侧突出的具有电绝缘性的壁部，并且在该壁部形成槽部，

在所述槽部内布置有所述线圈的绝缘膜电线的缠绕始端或终端。

2.如权利要求1所述的定子线圈的配线处理构造，其中，

所述壁部朝向所述定子铁芯的径向内侧或轴向外侧突设在用于将所述定子铁芯和所述线圈进行绝缘的绝缘树脂成型品上。

3.如权利要求1所述的定子线圈的配线处理构造，其中，

所述壁部布置于所述线圈的极间，所述槽部朝向所述定子铁芯的径向内侧开口。

4.如权利要求1所述的定子线圈的配线处理构造，其中，

所述壁部形成为能够将用于连结电力线和所述线圈的绝缘膜电线的配线基板固定的钩形状。

5.如权利要求1所述的定子线圈的配线处理构造，其中，

布置有所述线圈的绝缘膜电线的始端或终端的所述槽部的开口被电绝缘部件闭塞。

6.如权利要求5所述的定子线圈的配线处理构造，其中，

闭塞所述槽部的开口的电绝缘部件是连结电力线和所述线圈的绝缘膜电线的配线基板。

7.如权利要求1所述的定子线圈的配线处理构造，其中，

以与所述槽部连通且与所述壁部正交的方式形成上部槽。

8.如权利要求1所述的定子线圈的配线处理构造，其中，

在所述壁部的基端上，布置有用于形成所述电动机的相的所述线圈的搭接电线。

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