CN106469949A - 马达以及马达的制造方法 - Google Patents

马达以及马达的制造方法 Download PDF

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CN106469949A CN201610585650.6A CN201610585650A CN106469949A CN 106469949 A CN106469949 A CN 106469949A CN 201610585650 A CN201610585650 A CN 201610585650A CN 106469949 A CN106469949 A CN 106469949A
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Abstract

本发明通过改进定子中的线圈而实现小型高转矩的无刷马达。马达具有分别卷绕于第1~第6m齿且被三角接线的第1~第6m线圈、在径向上与定子对置且设置为与该定子同心的转子。第1~第6m线圈构成U相、V相以及W相,该U相通过m个线圈串联连接而成的第1U相、位于相对于定子的中心与第1U相对称的位置且通过m个线圈串联连接而成的第2U相并联连接而成,该V相通过m个线圈串联连接而成的第1V相、位于相对于定子的中心与第1V相对称的位置且通过m个线圈串联连接而成的第2V相并联连接而成,该W相通过m个线圈串联连接而成的第1W相、位于相对于定子的中心与第1W相对称的位置且通过m个线圈串联连接而成的第2W相并联连接而成。

Description

马达以及马达的制造方法
技术领域
本发明涉及一种马达。
背景技术
以往,作为各种装置、产品的驱动源而使用马达。例如,用于包括打印机、复印机等办公设备、各种家电产品、汽车、电动白行车等车辆的辅助动力在内的动力源的用途。特别是,作为动作频率高的可动元件的驱动源,基于耐久性、电气噪声的观点,有时使用无刷马达。
无刷马达具有转子与定子,在设置于定子的多个定子齿上分别卷绕有线圈。在这样的无刷马达中,为了实现高输出,一个方案是增加卷绕于齿的线圈的卷数,或增大在线圈中流动的电流。然而,若增加卷绕于齿的线圈的卷数,由于线圈的全长增长,因此端子间的电阻增大导致发热变大。作为其对策,若使线圈的线径增粗,与线圈的线径较细的情况相比,难以向齿卷绕线圈,或齿间的绕线的占空系数降低。此外还需要喷嘴直径更大的绕线机,导致制造成本增加。
因此,为了实现小型且高输出的马达,需要选择考虑了这些因素的线圈的大小、线圈的卷绕方式。例如,以在不导致制造工序复杂化、成本增高的情况下实现高效率化以及高输出化作为目的,研发了一种电磁马达,该电磁马达构成为包括彼此间具有相位差的u相线圈卷绕部、v相线圈卷绕部、w相线圈卷绕部、以及向各相的线圈供给规定的电流的第1供电端子、第2供电端子、第3供电端子,具有Δ接线方式的接线结构(参照专利文献1)。
对于该电磁马达,u、v、w各相的线圈卷绕部包括彼此位于对角线上的第1线圈以及第2线圈的卷绕部,由第1供电端子、第1u相线圈卷绕部、第2u相线圈卷绕部、第2供电端子、第1v相线圈卷绕部、第2v相线圈卷绕部、第3供电端子、第1w相线圈卷绕部、第2w相线圈卷绕部构成的线圈的卷绕顺序至少重复两次,由此在u、v、w各相的线圈卷绕部上分别形成有至少双层的线圈层。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4406864号公报
在上述的电磁马达中的线圈的卷绕顺序的情况下,绕线机与定子之间的相对旋转需要旋转四圈,制造时间增长。另外,将分离的线圈彼此连结的连接线需要定子的外周的约四周的长度。
这样,上述的电磁马达虽利用连续的接线实现了三角接线,但向同相的分离的定子齿连接线圈的连接线的数量较多,需要配置连接线的空间、汇流条等代替部件。另外,由于连接线对于转矩的产生没有帮助,因此希望尽可能减少连接线。另外,希望绕线机与定子之间进行卷绕时的相对旋转所耗费的时间较少。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于这种状况而完成的,其目的在于提供通过改进定子中的线圈而实现小型且高转矩的无刷马达的技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的一方式的马达具备:定子,其具有环状的定子芯、沿定子芯的周向依次设置且在径向上延伸的第1~第6m齿,其中m是自然数;第1~第6m线圈,它们分别卷绕于第1~第6m齿,且被三角接线;以及转子,其在径向上与定子对置,且设置为与该定子同心。第1~第6m线圈构成U相、V相以及W相,U相通过第1U相与第2U相并联连接而成,第1U相通过m个线圈串联连接而成,第2U相位于相对于定子的中心与第1U相对称的位置,通过m个线圈串联连接而成,V相通过第1V相与第2V相并联连接而成,第1V相通过m个线圈串联连接而成,第2V相位于相对于定子的中心与第1V相对称的位置,通过m个线圈串联连接而成,W相通过第1W相与第2W相并联连接而成,第1W相通过m个线圈串联连接而成,第2W相位于相对于定子的中心与第1W相对称的位置,通过m个线圈串联连接而成。马达还具备:第1供电端子,其与U相以及W相连接;第2供电端子,其与V相以及U相连接;以及第3供电端子,其与W相以及V相连接。U相具有从第1供电端子经过第1U相连结第2供电端子的中途的第1连接线、以及从第1供电端子经过第2U相连结第2供电端子的中途的第2连接线,V相具有从第2供电端子经过第1V相连结第3供电端子的中途的第3连接线、以及从第2供电端子经过第2V相连结第3供电端子的中途的第4连接线,W相具有从第3供电端子经过第1W相连结第1供电端子的中途的第5连接线、以及从第3供电端子经过第2W相连结第1供电端子的中途的第6连接线。第1连接线以及第2连接线、第3连接线以及第4连接线、第5连接线以及第6连接线的至少一组以从轴向观察时相互不重叠的方式配置在定子的周向的不同位置。
根据该方式,能够减小连接线的体积(长度)。另外,能够提高各齿间的线圈的占空系数。
也可以是,第1~第6m线圈由第1~第12线圈构成,第1~第12线圈构成U相、V相以及W相,U相通过第1U相与第2U相并联连接而成,第1U相通过第1以及第12线圈串联连接而成,第2U相位于相对于定子的中心与第1U相对称的位置,通过第6以及第7线圈串联连接而成,V相通过第1V相与第2V相并联连接而成,第1V相通过第11以及第10线圈串联连接而成,第2V相位于相对于定子的中心与第1V相对称的位置,通过第4以及第5线圈串联连接而成,W相通过第1W相与第2W相并联连接而成,第1W相通过第9以及第8线圈串联连接而成,第2W相位于相对于定子的中心与第1W相对称的位置,通过第2以及第3线圈串联连接而成。
也可以是,第1~第6m线圈配置为以一笔画的方式连结。由此,能够简化卷绕线圈时的工序,能够减少绕线机的动作中对于线圈的卷绕没有帮助的不必要的时间。
有可以是,当将第1供电端子以及第2供电端子与定子的中心所成的角设为α,将第2供电端子以及第3供电端子与定子的中心所成的角设为β,将第3供电端子以及第1供电端子与定子的中心所成的角设为γ时,第1供电端子、第2供电端子以及第3供电端子配置为满足α≠β、β≠γ、γ≠α。
也可以是,α是120°或者180°,β是60°。由此,能够将第1~第3供电端子的位置配置在定子的半圆侧,所以能够容易地捆扎从各供电端子伸出的布线。
也可以是,γ是180°以上或者120°以下。由此,能够将第1~第3供电端子的位置配置在定子的半圆侧的更窄的范围,所以能够容易地捆扎从各供电端子伸出的布线。
也可以是,转子在周向上具有6m±2个磁极。
本发明的另一方式涉及马达的制造方法。该马达具备:定子,其具有环状的定子芯、沿定子芯的径向延伸且在周向上依次设置的第1~第12齿;第1~第12线圈,它们分别卷绕于第1~第12齿,且被三角接线;以及转子,其在径向上与定子对置,且设置为与该定子同心,马达的制造方法的特征在于,包括:第1工序,使导线从第1供电端子向定子的周向的一方延伸,串联形成第1线圈以及第12线圈,经过第2供电端子后串联形成第11线圈以及第10线圈,经过第3供电端子后串联形成第9线圈以及第8线圈,使导线延长至第1供电端子;以及第2工序,在第1工序之后,使导线从第1供电端子向定子的周向的另一方延伸,串联形成第6线圈以及第7线圈,经过第2供电端子后串联形成第4线圈以及第5线圈,经过第3供电端子后串联形成第2线圈以及第3线圈,使导线延长至第1供电端子。
根据该方式,通过使延伸导线的方向在第1工序与第2工序中反转,与导线延伸的方向一直相同的情况比较,能够在比较短的时间内制造出能够抑制连接线的体积(长度)并且提高各齿间的线圈的占空系数的马达。
需要说明的是,以上的结构要素的任意组合、在部件、制造方法、系统等之间变换本发明的变现而成的方案作为本发明的方式也是有效的。
发明效果
根据本发明,能够实现小型且高转矩的无刷马达。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的无刷马达的整体立体图。
图2是第1实施方式所涉及的无刷马达的侧视图。
图3是第1实施方式所涉及的无刷马达的分解立体图。
图4是定子芯的俯视图。
图5是示意性地示出第1实施方式所涉及的定子的三角接线的图。
图6是示意性地示出从轴向观察第1实施方式所涉及的定子的三角接线的状态时的图。
图7是示意性地示出第2实施方式所涉及的定子的三角接线的图。
图8是示意性地示出从轴向观察第2实施方式所涉及的定子的三角接线的状态时的图。
图9是示意性地示出第3实施方式所涉及的定子的三角接线的图。
图10是示意性地示出第4实施方式所涉及的定子的三角接线的图。
图11是示意性地示出第5实施方式所涉及的定子的三角接线的图。
附图标记说明
C1 第1线圈
C2 第2线圈
C3 第3线圈
C4 第4线圈
C5 第5线圈
C6 第6线圈
C7 第7线圈
C8 第8线圈
C9 第9线圈
C10 第10线圈
C11 第11线圈
C12 第12线圈
F1~F6 连接线
10 马达
12 转子
14 定子
19 供电部
20 旋转轴
36 定子芯
38 定子磁轭
50 第1供电端子
52 第2供电端子
54 第3供电端子。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。需要说明的是,在附图的说明中对相同的构件标注相同的附图标记,并适当省略重复的说明。另外,以下叙述的结构仅是例示,并不对本发明的范围进行任何限定。以下,以内转子型的无刷马达为例进行说明,但本发明是也能够应用于外转子型的无刷马达的技术。
[第1实施方式]
(无刷马达)
图1是第1实施方式所涉及的无刷马达的整体立体图。图2是第1实施方式所涉及的无刷马达的侧视图。图3是第1实施方式所涉及的无刷马达的分解立体图。
第1实施方式所涉及的无刷马达(以下有时称作“马达”。)10具备:具有磁铁的圆柱状的转子12、中央部具有供转子12配置的空间的定子14、前罩16、壳体主体18以及供电部19。
前罩16是板状的构件,在中央形成有孔16a以便能够供旋转轴20贯通,并且在孔16a的附近形成有保持轴承22的凹部16b。并且,前罩16借助轴承22支承转子12的旋转轴20的一部分。另外,壳体主体18是圆筒状的构件,在基部18a的中央形成有保持轴承(未图示)的凹部18b。并且,壳体主体18借助轴承支承转子12的旋转轴20的其他部分。在第1实施方式中,前罩16以及壳体主体18构成收容转子12以及定子14的收容构件。
(定子)
接下来,说明定子14的结构。图4是定子芯的俯视图。需要说明的是,图4所示的定子芯的形状是简要形状,省略了详细部分。
定子芯36是圆筒状(环状)的构件,通过层叠多张板状的定子磁轭38而成。在定子磁轭38的内周侧,朝向中心形成有沿周向依次设置的12个齿T1~T12。
在各齿T1~T12上安装有绝缘体(未图示)。接下来,在各个齿T1~T12上从绝缘体卷绕作为导体的导线(铜线)而形成第1线圈C1~第12线圈C12。然后,在经过这样的工序而完成的定子14的中央部配置转子12。
图5是示意性地示出第1实施方式所涉及的定子14的三角接线的图。图6是示意性地示出从轴向观察第1实施方式所涉及的定子14的三角接线的状态时的图。
参照图5、图6,详细叙述向12槽型的定子卷绕线圈的卷绕状态。需要说明的是,图5所示的接线结构是利用喷嘴型的绕线机进行的例子。另外,即便U相、V相、W相调换本质上也相同。以下,说明从第1线圈C1形成的情况。另外,绕线机只要在卷绕线圈时,通过使绕线机的喷嘴以及定子的任一方或者两方移动而能够使喷嘴与定子相对旋转即可。
如图5、图6所示,首先,作为U相,导线从第1供电端子50向定子的周向的一方(图6中是定子14的外周的逆时针方向)延伸,在定子芯36的外周侧形成中心角约60度的第1连接线F1,顺时针(CW)地形成第1线圈C1,逆时针(CCW)地形成第12线圈C12,到达第2供电端子52。在此,第1线圈C1(U11相)以及第12线圈C12(U12相)依次串联连接而构成第1U相。
经过第2供电端子52后的导线形成中心角约30度的第3连接线F3,接着逆时针地形成第11线圈C11,顺时针地形成第10线圈C10,到达第3供电端子54。在此,第11线圈C11(V11相)以及第10线圈C10(V12相)依次串联连接而构成第1V相。
经过第3供电端子54后的导线接着顺时针地形成第9线圈C9,逆时针地形成第8线圈C8,在定子芯36的外周侧形成中心角约150度的第5连接线F5,到达第1供电端子50。在此,第9线圈C9(W11相)以及第8线圈C8(W12相)依次串联连接而构成第1W相。
当导线到达第1供电端子50时,搭载有定子芯36的回转台反转,导线向定子的周向的另一方(图6中是定子14的外周的顺时针的方向)延伸,在定子芯36的外周侧形成中心角约90度的第2连接线F2,顺时针地形成第6线圈C6,逆时针地形成第7线圈C7,形成中心角约120度的第2连接线F2′,到达第2供电端子52。在此,第6线圈C6(U22相)以及第7线圈C7(U21相)依次串联连接而构成第2U相。
经过第2供电端子52后的导线形成中心角约120度的第4连接线F4,接着逆时针地形成第4线圈C4,顺时针地形成第5线圈C5,形成中心角约150度的第4连接线F4′,达到第3供电端子54。在此,第4线圈C4(V22相)以及第5线圈C5(V21相)依次串联连接而构成第2V相。
经过第3供电端子54后的导线形成中心角约150度的第6连接线F6,接着顺时针地形成第2线圈C2,逆时针地形成第3线圈C3,到达第1供电端子50。在此,第2线圈C2(W22相)以及第3线圈C3(W21相)依次串联连接而构成第2W相。
之后,对U相的始线L1与W相的末线L2进行接线处理,形成三角接线。需要说明的是,上述的第1U相以及第2U相隔着齿的轴中心而处于对称位置,并且相互并联连接而构成U相。另外,上述的第1V相以及第2V相隔着齿的轴中心而处于对称位置,并且相互并联连接而构成V相。另外,上述的第1W相以及第2W相隔着齿的轴中心而处于对称位置,并且相互并联连接而构成W相。
这样,第1实施方式所涉及的定子14的第1线圈C1~第12线圈C12通过绕线机的连续动作而实现三角接线。另外,邻接的异相(W相与U相、U相与V相、V相与W相)的线圈的卷绕方向彼此相同,邻接的同相的线圈的卷绕方向彼此相反。
另外,如图6所示,周向的连接线的总延长量最大是三周的长度,另外,连接线的重叠在轴向或者径向上最大是三层。因此,在定子14中,能够缩短将分离的线圈彼此连结的连接线的总延长量,并且能够抑制连接线的重叠所导致的马达10的轴向的厚度或者径向的大小的增大。
对上述结构总结如下。第1实施方式所涉及的马达10具备:定子14,其具有环状的定子芯36、在定子芯36的内周侧沿周向依次设置的第1~第12齿T1~T12;第1~第12线圈,它们分别卷绕于第1~第12齿T1~T12,且被三角接线;以及转子12,其设置于定子14的中央部。
第1~第12线圈构成U相、V相以及W相,所述U相通过第1U相与第2U相并联连接而成,所述第1U相通过两个线圈(第1线圈C1以及第12线圈C12)串联连接而成,所述第2U相通过位于相对于定子的中心与第1U相对称的位置的两个线圈(第6线圈C6以及第7线圈C7)串联连接而成,所述V相通过第1V相与第2V相并联连接而成,所述第1V相通过两个线圈(第11线圈C11以及第10线圈C10)串联连接而成,所述第2V相通过位于相对于定子的中心与第1V相对称的位置的两个线圈(第4线圈C4以及第5线圈C5)串联连接而成,所述W相通过第1W相与第2W相并联连接而成,所述第1W相通过两个线圈(第9线圈C9以及第8线圈C8)串联连接而成,所述第2W相通过位于相对于定子的中心与第1W相对称的位置的两个线圈(第2线圈C2以及第3线圈C3)串联连接而成。
马达10还具备与U相以及W相连接的第1供电端子50、与V相以及U相连接的第2供电端子52、以及与W相以及V相连接的第3供电端子54。
U相具有从第1供电端子50经过第1U相连结第2供电端子52的中途的第1连接线F1、以及从第1供电端子50经过第2U相连结第2供电端子的中途的第2连接线F2、F2′。V相具有从第2供电端子52经过第1V相连结第3供电端子54的中途的第3连接线F3、以及从第2供电端子52经过第2V相连结第3供电端子54的中途的第4连接线F4、F4′。W相具有从第3供电端子54经过第1W相连结第1供电端子的中途的第5连接线F5、以及从第3供电端子54经过第2W相连结第1供电端子50的中途的第6连接线F6。
如图6所示,第1连接线F1以及第2连接线F2、F2′以从轴向观察时相互不重叠的方式配置在定子的周向的不同位置。第3连接线F3以及第4连接线F4、F4′以从轴向观察时相互不重叠的方式配置在定子的周向的不同位置。第5连接线F5以及第6连接线F6以从轴向观察时相互不重叠的方式配置在定子的周向的不同位置。
如上述那样,本实施方式所涉及的定子14的连接线的长度最大是定子的外周的大约三周的长度。因此,相对于在重复进行两次将一根线圈以U相、V相、W相的顺序卷绕的工序的情况、将连根线圈一起以U相、V相、W相的顺序卷绕的情况下,连接线最大需要四周的长度,能够减小连接线的长度(体积)。
另外,在本实施方式所涉及的线圈的卷绕方法中,利用一个线圈一次性在各相的齿上卷绕所希望的卷绕数的绕线。因此,与在各齿上分两次卷绕的情况、将两根线圈一起卷绕的情况相比,不易产生间隙,并且卷绕不易散乱,因此能够提高各齿间的线圈的占空系数。
需要说明的是,第1~第12线圈配置为以一笔画的方式连结。由此,能够简化卷绕线圈时的工序,能够减少绕线机的动作中对于线圈的卷绕没有帮助的不必要的时间。需要说明的是,一笔画是指,在通过绕线机卷绕线圈以及连接线时,在途中不断开而通过一连串的动作进行。
在本实施方式所涉及的定子14中,第1供电端子50以及第2供电端子52与定子的中心所成的角为α=120°,第2供电端子52以及第3供电端子54与定子的中心所成的角为β=60°,第3供电端子54以及第1供电端子50与定子的中心所成的角为γ=180,满足α≠β,β≠γ,γ≠α。
由此,能够将第1~第3供电端子的位置配置在定子的半圆侧,故而能够减少从各供电端子伸出的不必要的布线并且容易捆扎。
需要说明的是,在后述的α=180°的情况下,也能够得到与第1实施方式相同的效果。此时,γ=120°。
需要说明的是,也可以将第1~第3供电端子的位置设定为,γ为180°以上或者120°以下。由此,能够将第1~第3供电端子的位置配置在定子的半圆侧的更窄的范围,故而能够进一步减少从各供电端子伸出的不必要的布线并且容易捆扎。
需要说明的是,若将定子的齿数设为6m,则转子在周向上可以具有6m±2个磁极。在本实施方式中,转子的磁铁的磁极数优选为10个或者14个。
需要说明的是,若将本实施方式所涉及发明用于马达的制造方法,则如下所示。该方法是马达的制造方法,该马达具备:定子14,其具有环状的定子芯36、在定子芯36的内周侧沿周向依次设置的第1~第12齿T1~T12;第1~第12线圈C1~C12,它们分别卷绕于第1~第12齿T1~T12,且被三角接线;转子12,其设置于定子14的中央部。并且该方法包括:第1工序,从第1供电端子50使导线向定子的周向的一方(图6中是逆时针方向)延伸,串联形成第1线圈C1以及第12线圈C12,经过第2供电端子52后串联形成第11线圈C11以及第10线圈C10,经过第3供电端子54后串联形成第9线圈C9以及第8线圈C8,使导线延长至第1供电端子50;以及第2工序,在第1工序之后,从第1供电端子50使导线向定子的周向的另一方(图6中是顺时针方向)延伸,串联形成第6线圈C6以及第7线圈C7,经过第2供电端子52后串联形成第4线圈C4以及第5线圈C5,经过第3供电端子54后串联形成第2线圈C2以及第3线圈C3,使导线延长至第1供电端子50。
即,在第1工序中,在使导线沿定子的周向的一方旋转一周的期间,在形成分别与U相、V相、W相的各相串联连接的线圈组之后,在第2工序中,在使导线沿相反的周向旋转两周的期间,形成分别与U相、V相、W相的各相串联连接的线圈组,通过第1工序形成的各相的线圈组与通过第2工序形成的同相的各线圈组在各端子间并联连接。
由此,通过使将导线延伸的方向在第1工序与第2工序中反转,与导线延伸的方向一直相同的情况比较,能够以比较短的时间制造出能够抑制连接线的体积(长度)并提高各齿间的线圈的占空系数的马达。
需要说明的是,邻接的异相(W相与U相、U相与V相、V相与W相)的线圈的卷绕方向彼此相同,邻接的同相(例如U11相与U12相)的线圈的卷绕方向彼此相反。
这样,第1实施方式所涉及的定子14的第1线圈C1~第12线圈C12通过绕线机的连续动作而实现三角接线。另外,在定子14中,能够缩短连结分离的线圈彼此的连接线。因此,能够减少对磁力的产生没有帮助的线圈的量,能够减小线圈电阻,并且还能够减小线圈的配置空间。换句话说,能够通过改进定子中的线圈的卷绕方式来实现小型且高转矩的无刷马达。
[第2实施方式]
图7是示意性地示出第2实施方式所涉及的定子的三角接线的图。图8是示意性地示出从轴向观察第2实施方式所涉及的定子的三角接线的状态时的图。本实施方式所涉及的定子是具有六个齿的6槽型的结构。与之相伴,转子的磁极数优选为4个或者8个。需要说明的是,在以下说明中,对于与第1实施方式相同的结构适当地省略说明。
参照图7、图8详细叙述向6槽型的定子卷绕线圈的卷绕状态。
如图7、图8所示,首先,作为U相,导线从第1供电端子50向定子的周向的一方(图8中是定子114的外周的逆时针的方向)延伸,在定子芯136的外周侧形成中心角约60度的第1连接线F1,顺时针(CW)地形成第1线圈C1,到达第2供电端子52。在此,第1线圈C1(U1相)构成第1U相。
经过第2供电端子52后的导线接着顺时针地形成第6线圈C6,到达第3供电端子54。在此,第6线圈C6(V1相)构成第1V相。
经过第3供电端子54后的导线接着顺时针地形成第5线圈C5,在定子芯136的外周侧形成中心角约120度的第5连接线F5,到达第1供电端子50。在此,第5线圈C5(W1相)构成第1W相。
当导线到达第1供电端子50时,搭载有定子芯136的回转台反转,导线向定子的周向的另一方(图8中是定子114的外周的顺时针的方向)延伸,在定子芯136的外周侧形成中心角约60度的第2连接线F2,顺时针地形成第4线圈C4,形成中心角约120度的第2连接线F2′,到达第2供电端子52。在此,第4线圈C4构成第2U相。
经过第2供电端子52后的导线形成中心角约180度的第4连接线F4,接着顺时针地形成第3线圈C3,形成中心角约120度的第4连接线F4′,到达第3供电端子54。在此,第3线圈C3(V2相)构成第2V相。
经过第3供电端子54后的导线形成中心角约180度的第6连接线F6,接着顺时针地形成第2线圈C2,到达第1供电端子50。在此,第2线圈C2(W2相)构成第2W相。
之后,对U相的始线L1与W相的末线L2进行接线处理,形成三角接线。需要说明的是,上述的第1U相以及第2U相隔着齿的轴中心而处于对称位置,并且相互并联连接而构成U相。另外,上述的第1V相以及第2V相隔着齿的轴中心而处于对称位置,并且相互并联连接而构成V相。另外,上述的第1W相以及第2W相隔着齿的轴中心而处于对称位置,并且相互并联连接而构成W相。
这样,第2实施方式所涉及的定子114的第1线圈C1~第6线圈C6通过绕线机的连续动作而实现三角接线。另外,邻接的异相(W相与U相、U相与V相、V相与W相)的线圈的卷绕方向彼此相同。
另外,如图8所示,连接线的总延长量最大是三周的长度,并且连接线的重叠最大是三层。因此,在定子114中,能够缩短连结分离的线圈彼此的连接线的总延长量,并且能够抑制连接线的重叠所导致的马达的轴向的厚度以及径向的大小的至少一方的增大。
[第3实施方式]
图9是示意性地示出第3实施方式所涉及的定子的三角接线的图。本实施方式所涉及的定子是具有18个齿的18槽型的结构。与之相伴,转子的磁极数优选为16个或者20个。需要说明的是,在以下说明中,对于与第1、第2实施方式相同的结构适当地省略说明。
参照图9详细叙述向18槽型的定子卷绕线圈的卷绕状态。如图9所示,首先,作为U相,导线从第1供电端子50向定子的周向的一方延伸,在定子芯的外周侧形成中心角约60度的第1连接线F1,顺时针(CW)地形成第1线圈C1,逆时针(CCW)地形成第10八线圈C18,顺时针地形成第10七线圈C17,到达第2供电端子52。在此,第1线圈C1(U11相)、第10八线圈C18(U12相)以及第10七线圈C17(U13相)依次串联连接而构成第1U相。
经过第2供电端子52后的导线形成第3连接线F3,接着顺时针地形成第10六线圈C16,逆时针地形成第10五线圈C15,顺时针地形成第10四线圈C14,到达第3供电端子54。在此,第10六线圈C16(V11相)、第10五线圈C15(V12相)以及第10四线圈C14(V13相)依次串联连接而构成第1V相。
经过第3供电端子54后的导线接着顺时针地形成第10三线圈C13,逆时针地形成第12线圈C12,顺时针地形成第11线圈C11,在定子芯的外周侧形成中心角约120度的第5连接线F5,到达第1供电端子50。在此,第10三线圈C13(W1相)、第12线圈C12(W12相)以及第11线圈C11(W13相)依次串联连接而构成第1W相。
当导线到达第1供电端子50时,搭载有定子芯的回转台反转,导线向定子的周向的另一方延伸,在定子芯的外周侧形成中心角约80度的第2连接线F2,顺时针地形成第8线圈C8,逆时针地形成第9线圈C9,顺时针地形成第10线圈C10,形成中心角约120度的第2连接线F2′,到达第2供电端子52。在此,第8线圈C8(U23相)、第9线圈C9(U22相)以及第10线圈C10(U21相)依次串联连接而构成第2U相。
经过第2供电端子52后的导线形成中心角约140度的第4连接线F4,接着顺时针地形成第5线圈C5,逆时针地形成第6线圈C6,顺时针地形成第7线圈C7,形成中心角约120度的第4连接线F4′,到达第3供电端子54。在此,第5线圈C5(V23相)、第6线圈C6(V22相)以及第7线圈C7(V21相)依次串联连接而构成第2V相。
经过第3供电端子54后的导线形成中心角约140度的第6连接线F6,接着顺时针地形成第2线圈C2,逆时针地形成第3线圈C3,顺时针地形成第4线圈C4,到达第1供电端子50。在此,第2线圈C2(W23相)、第3线圈C3(W22相)以及第4线圈C4(W21相)依次串联连接而构成第2W相。
之后,对U相的始线L1与W相的末线L2进行接线处理而形成三角接线。需要说明的是,上述的第1U相以及第2U相相对于齿的轴中心处于对称位置,并且相互并联连接而构成U相。另外,上述的第1V相以及第2V相相对于齿的轴中心处于对称位置,并且相互并联连接而构成V相。另外,上述的第1W相以及第2W相相对于齿的轴中心处于对称位置,并且相互并联连接而构成W相。
这样,第3实施方式所涉及的定子的第1线圈C1~第10八线圈C18通过绕线机的连续动作而实现三角接线。另外,邻接的异相(W相与U相、U相与V相、V相与W相)的线圈的卷绕方向彼此相同,邻接的同相的线圈的卷绕方向彼此相反。
[第4实施方式]
图10是示意性地示出第4实施方式所涉及的定子的三角接线的图。需要说明的是,第4实施方式所涉及的定子采用与第1实施方式所涉及的定子14类似的结构,但U相的端子的配置不同。具体地说,是第1供电端子50以及第2供电端子52与定子的中心所成的角是α=180°的情况。此时,第3供电端子54以及第1供电端子50与定子的中心所成的角是γ=120°。采用这种结构的第4实施方式所涉及的定子,也能够获得与第1实施方式所涉及的定子相同的效果。
如图10所示,首先,作为U相,导线从第1供电端子50向定子的周向的一方延伸,在定子芯的外周侧形成中心角约120度的第1连接线F1,顺时针(CW)地形成第1线圈C1,逆时针(CCW)地形成第12线圈C12,到达第2供电端子52。在此,第1线圈C1(U11相)以及第12线圈C12(U12相)依次串联连接而构成第1U相。
经过第2供电端子52后的导线形成中心角约30度的第3连接线F3,接着逆时针地形成第11线圈C11,顺时针地形成第10线圈C10,到达第3供电端子54。在此,第11线圈C11(V11相)以及第10线圈C10(V12相)依次串联连接而构成第1V相。
经过第3供电端子54后的导线接着顺时针地形成第9线圈C9,逆时针地形成第8线圈C8,在定子芯36的外周侧形成中心角约90度的第5连接线F5,到达第1供电端子50。在此,第9线圈C9(W11相)以及第8线圈C8(W12相)依次串联连接而构成第1W相。
当导线到达第1供电端子50时,搭载有定子芯的回转台反转,导线向定子的周向的另一方延伸,在定子芯的外周侧形成中心角约30度的第2连接线F2,顺时针地形成第6线圈C6,逆时针地形成第7线圈C7,形成中心角约120度的第2连接线F2′,到达第2供电端子52。在此,第6线圈C6(U22相)以及第7线圈C7(U21相)依次串联连接而构成第2U相。
经过第2供电端子52后的导线形成中心角约120度的第4连接线F4,接着逆时针地形成第4线圈C4,顺时针地形成第5线圈C5,形成中心角约150度的第4连接线F4′,到达第3供电端子54。在此,第4线圈C4(V22相)以及第5线圈C5(V21相)依次串联连接而构成第2V相。
经过第3供电端子54后的导线形成中心角约150度的第6连接线F6,接着顺时针地形成第2线圈C2,逆时针地形成第3线圈C3,形成中心角约60度的第6连接线F6′,到达第1供电端子50。在此,第2线圈C2(W22相)以及第3线圈C3(W21相)依次串联连接而构成第2W相。之后,对U相的始线L1与W相的末线L2进行接线处理,形成三角接线。
[第5实施方式]
图11是示意性地示出第5实施方式所涉及的定子的三角接线的图。需要说明的是,第5实施方式所涉及的定子采用与第2实施方式所涉及的定子114类似的结构,但U相的端子的配置不同。具体地说,是第1供电端子50以及第2供电端子52与定子的中心所成的角是α=180°的情况。此时,第3供电端子54以及第1供电端子50与定子的中心所成的角是γ=120°。采用这种结构的第5实施方式所涉及的定子,也能够获得与第2实施方式所涉及的定子相同的效果。
如图11所示,首先,作为U相,导线从第1供电端子50向定子的周向的一方延伸,在定子芯的外周侧形成中心角约120度的第1连接线F1,顺时针(CW)地形成第1线圈C1,到达第2供电端子52。在此,第1线圈C1(U1相)构成第1U相。
经过第2供电端子52后的导线接着顺时针地形成第6线圈C6,到达第3供电端子54。在此,第6线圈C6(V1相)构成第1V相。
经过第3供电端子54后的导线接着顺时针地形成第5线圈C5,在定子芯136的外周侧形成中心角约60度的第5连接线F5,到达第1供电端子50。在此,第5线圈C5(W1相)构成第1W相。
当导线到达第1供电端子50时,搭载有定子芯的回转台反转,导线向定子的周向的另一方延伸,在定子芯的外周侧形成中心角约60度的第2连接线F2,顺时针地形成第4线圈C4,形成中心角约120度的第2连接线F2′,到达第2供电端子52。在此,第4线圈C4构成第2U相。
经过第2供电端子52后的导线形成中心角约180度的第4连接线F4,接着顺时针地形成第3线圈C3,形成中心角约120度的第4连接线F4′,到达第3供电端子54。在此,第3线圈C3(V2相)构成第2V相。
经过第3供电端子54后的导线形成中心角约180度的第6连接线F6,接着顺时针地形成第2线圈C2,形成中心角约60度的第6连接线F6′,到达第1供电端子50。在此,第2线圈C2(W2相)构成第2W相。之后,对U相的始线L1与W相的末线L2进行接线处理,形成三角接线。
如上述那样,各实施方式所涉及的无刷马达能够减少对马达特性没有帮助的连接线的数量,并且能够缩短长度。因此,通过绕线(线圈)电阻降低使得马达效率提高。
以下,说明能够适当使用本发明的无刷马达的规格。本实施方式所涉及的无刷马达的外径约为30~180mm,优选为35~120mm。另外,转子的直径优选约为20~100mm。
以上,参照上述的各实施方式说明了本发明,但即便使导线的延伸方向以及线圈的卷绕方向的至少一个方向全部为反方向,也能够得到相同的效果。需要说明的是,供电端子的排列也只要与导线的延伸方向对应地变更即可。另外,本发明不限于上述的各实施方式,将各实施方式的结构适当地组合或更换而成的实施方式也包含于本发明。另外,也能够根据本领域技术人员的知识对各实施方式的组合、处理步骤适当进行替换、或对各实施方式增加各种设计变更等变形,施加了这种变形的实施方式也包含于本发明的范围。

Claims (8)

1.一种马达,其特征在于,具备:
定子,其具有环状的定子芯、沿所述定子芯的周向依次设置且在径向上延伸的第1~第6m齿,其中m是自然数;
第1~第6m线圈,它们分别卷绕于所述第1~第6m齿,且被三角接线;以及
转子,其在径向上与所述定子对置,且设置为与该定子同心,
所述第1~第6m线圈构成U相、V相以及W相,
所述U相通过第1U相与第2U相并联连接而成,所述第1U相通过m个线圈串联连接而成,所述第2U相位于相对于定子的中心与所述第1U相对称的位置,通过m个线圈串联连接而成,
所述V相通过第1V相与第2V相并联连接而成,所述第1V相通过m个线圈串联连接而成,所述第2V相位于相对于定子的中心与所述第1V相对称的位置,通过m个线圈串联连接而成,
所述W相通过第1W相与第2W相并联连接而成,所述第1W相通过m个线圈串联连接而成,所述第2W相位于相对于定子的中心与所述第1W相对称的位置,通过m个线圈串联连接而成,
所述马达还具备:
第1供电端子,其与所述U相以及所述W相连接;
第2供电端子,其与所述V相以及所述U相连接;以及
第3供电端子,其与所述W相以及所述V相连接,
所述U相具有从所述第1供电端子经过所述第1U相连结所述第2供电端子的中途的第1连接线、以及从所述第1供电端子经过所述第2U相连结所述第2供电端子的中途的第2连接线,
所述V相具有从所述第2供电端子经过所述第1V相连结所述第3供电端子的中途的第3连接线、以及从所述第2供电端子经过所述第2V相连结所述第3供电端子的中途的第4连接线,
所述W相具有从所述第3供电端子经过所述第1W相连结所述第1供电端子的中途的第5连接线、以及从所述第3供电端子经过所述第2W相连结所述第1供电端子的中途的第6连接线,
所述第1连接线以及所述第2连接线、所述第3连接线以及所述第4连接线、所述第5连接线以及所述第6连接线的至少一组以从轴向观察时相互不重叠的方式配置在定子的周向的不同位置。
2.根据权利要求1所述的马达,其特征在于,
所述第1~第6m线圈由第1~第12线圈构成,
所述第1~第12线圈构成U相、V相以及W相,
所述U相通过所述第1U相与所述第2U相并联连接而成,所述第1U相通过所述第1以及第12线圈串联连接而成,所述第2U相位于相对于定子的中心与所述第1U相对称的位置,通过所述第6以及所述第7线圈串联连接而成,
所述V相通过所述第1V相与所述第2V相并联连接而成,所述第1V相通过所述第11以及第10线圈串联连接而成,所述第2V相位于相对于定子的中心与所述第1V相对称的位置,通过所述第4以及所述第5线圈串联连接而成,
所述W相通过所述第1W相与所述第2W相并联连接而成,所述第1W相通过所述第9以及第8线圈串联连接而成,所述第2W相位于相对于定子的中心与所述第1W相对称的位置,通过所述第2以及所述第3线圈串联连接而成。
3.根据权利要求1或2所述的马达,其特征在于,
所述第1~第6m线圈配置为以一笔画的方式连结。
4.根据权利要求1或2所述的马达,其特征在于,
当将所述第1供电端子以及所述第2供电端子与所述定子的中心所成的角设为α,
将所述第2供电端子以及所述第3供电端子与所述定子的中心所成的角设为β,
将所述第3供电端子以及所述第1供电端子与所述定子的中心所成的角设为γ时,
所述第1供电端子、所述第2供电端子以及所述第3供电端子配置为满足α≠β、β≠γ、γ≠α。
5.根据权利要求4所述的马达,其特征在于,
所述α是120°或者180°,所述β是60°。
6.根据权利要求4所述的马达,其特征在于,
所述γ是180°以上或者120°以下。
7.根据权利要求1或2所述的马达,其特征在于,
所述转子在周向上具有6m±2个磁极。
8.一种马达的制造方法,该马达具备:
定子,其具有环状的定子芯、沿所述定子芯的径向延伸且在周向上依次设置的第1~第12齿;
第1~第12线圈,它们分别卷绕于所述第1~第12齿,且被三角接线;以及
转子,其在径向上与所述定子对置,且设置为与该定子同心,
所述马达的制造方法的特征在于,
包括:
第1工序,使导线从第1供电端子向定子的周向的一方延伸,串联形成第1线圈以及第12线圈,经过第2供电端子后串联形成第11线圈以及第10线圈,经过第3供电端子后串联形成第9线圈以及第8线圈,使导线延长至所述第1供电端子;以及
第2工序,在所述第1工序之后,使导线从所述第1供电端子向定子的周向的另一方延伸,串联形成第6线圈以及第7线圈,经过第2供电端子后串联形成第4线圈以及第5线圈,经过第3供电端子后串联形成第2线圈以及第3线圈,使导线延长至所述第1供电端子。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109428423A (zh) * 2017-08-22 2019-03-05 马渊马达株式会社 定子及其制造方法、马达及其制造方法、绕线方法
CN110719004A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 浙江省三门县王中王电机焊接设备有限公司 电机定子开口复合式绕线工艺

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017218202A1 (de) * 2017-10-12 2019-04-18 Zf Friedrichshafen Ag Stator für eine elektrische Maschine
DE102020209354A1 (de) 2020-07-24 2022-01-27 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Statoranordnung für eine elektrische Maschine
DE102021214766A1 (de) 2021-12-21 2023-06-22 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Stator für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen eines solchen Stators

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1178609A (zh) * 1995-11-20 1998-04-08 昆腾公司 具有最小净余径向力和低齿槽效应转矩的高速十极/十二槽直流无刷电动机
US20070182265A1 (en) * 2006-02-03 2007-08-09 Asmo Co., Ltd. Stator
JP2010183662A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Nidec Shibaura Corp 固定子及びモータ
JP2010200486A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Minebea Co Ltd モータ
CN102142756A (zh) * 2010-01-28 2011-08-03 株式会社电装 电动机
JP2014192997A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Mitsuba Corp 電動モータ
CN105048754A (zh) * 2014-04-28 2015-11-11 马渊马达株式会社 无刷电机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4406864B2 (ja) * 2003-09-30 2010-02-03 株式会社ヴァレオサーマルシステムズ 電磁モータ
JP5624330B2 (ja) * 2009-06-24 2014-11-12 株式会社デンソー モータ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1178609A (zh) * 1995-11-20 1998-04-08 昆腾公司 具有最小净余径向力和低齿槽效应转矩的高速十极/十二槽直流无刷电动机
US20070182265A1 (en) * 2006-02-03 2007-08-09 Asmo Co., Ltd. Stator
JP2010183662A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Nidec Shibaura Corp 固定子及びモータ
JP2010200486A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Minebea Co Ltd モータ
CN102142756A (zh) * 2010-01-28 2011-08-03 株式会社电装 电动机
JP2014192997A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Mitsuba Corp 電動モータ
CN105048754A (zh) * 2014-04-28 2015-11-11 马渊马达株式会社 无刷电机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109428423A (zh) * 2017-08-22 2019-03-05 马渊马达株式会社 定子及其制造方法、马达及其制造方法、绕线方法
CN110719004A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 浙江省三门县王中王电机焊接设备有限公司 电机定子开口复合式绕线工艺

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