CN1110120C

CN1110120C - 电动机的电枢

Info

Publication number: CN1110120C
Application number: CN97119251A
Authority: CN
Inventors: 小田切幸男; 山下淳
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2017-09-29
Also published as: JP3482080B2; JPH10112951A; CN1178409A

Abstract

本发明提供易处理，成本低的共通处理结构的电动机电枢。U相和W相绕组Lu和Lw的末端都从缝隙SU4、SW4引出到捻合位置P。V相绕组Lv末端在通过凸极U4下方系在其上后，从缝隙SU4引出到P。在该处将各线端捻合后钎焊形成中性点接线后收容于缝隙SV4中，因此从任何绕组将末端向P引出的方向和尺寸都相似，捻合时不易断线。由于没有从缝隙SV4引出绕组末端，中性点的接线收容于缝隙SV4时绕组不会松开。

Description

电动机的电枢

本发明涉及盘片驱动装置使用的主轴电动机等的电枢。更详细地说，涉及对卷绕在多个凸极上的各相的绕组线端部分进行共通处理的配线技术。

在三相(U相、V相、W相)电动机中，三相的绕组卷绕在辐射状向外突出的多个凸极上，在对这些绕组进行星形连接时必须对各相绕组的线端部分进行共通处理。下面所述的方法是共通处理方法的代表。下面以具有12个凸极的三相电动机的电枢为例对这些已有的配线方法进行说明。

如图8(a)所示，三相电动机的电枢10A的三相绕组Lu、Lv、及Lw在从例如外圆周一侧(箭头B所示的方向)看时，采用相对于从芯部11的环状部分111的外圆周面辐射状伸出的12个凸极U1～U4、V1～V4、以及W1～W4依序按左旋方式卷绕的结构。

在该图所示的电动机电枢10A，对各相的绕组Lu、Lv、及Lw的绕线结尾部分进行共通处理时，首先，将各相的绕组Lu、Lv、及Lw的绕线结尾部分从位于各凸极U4、V4、及W4之间的缝隙SU4、SV4、及SW4向芯部11的一个端面侧(对着图的上方)引出之后，如图8(B)所示，将其在例如缝隙SV4的正上方捻合而后将其钎焊固定。这样，形成的了共通终端20，然后，如箭头A所示，将其收容于捻合位置(结尾位置)P正下方的缝隙SV4中。

又如图9(A)所示，也有将各相的绕组Lu、Lv、及Lw的线头部分和线尾部分全部直接钎焊于电路基板30的焊接区上进行共通处理的情况。

还有如图9(B)所示，分别将多个终端350装在芯部11的圆环部分111或未图示出的芯部支持物上，在这些终端350上分别连接各相的绕组Lu、Lv、及Lw的线尾部分，通过这些终端进行共通处理的情况。

但是，上述共通处理分别存在如下问题。首先，在图8所示的结构中，在将共通终端20压入供引出V相绕组Lv尾线的缝隙SV4时，V相的绕组Lv松弛，该松弛的部分与转子等接触，会发生断线或绝缘不良的问题。而且绕组Lu、Lv、及Lw的绕线结尾部分捻合时，在U相和W相的绕组Lu和Lw上加了很大的力荷，有发生断线的情况。

又，如图9(A)所示的结构中，钎焊的地方有6处，存在操作不便的问题。

而且，在参照图9(B)说明的结构中，终端350是必要的部分，零件数目增加，成本上升，而且需要安装这些零件的空间。

鉴于上述存在问题，本发明的目的在于提供具备不发生绕组松弛、断线等情况，而且容易进行共通处理，成本低廉的共通处理结构的电动机电枢。

图1是表示具有使用本发明的电枢的电动机的剖面图。

图2(A)是从电动机轴线方向看本发明实施形态1的电动机电枢的平面图。

图2(B)是表示图2(A)所示的电枢的各相绕组的引线结构的说明图。

图3(A)是从电动机轴线方向看本发明实施形态2的电动机电枢的平面图。

图3(B)是表示图3(A)所示的电枢的各相绕组的引线结构的说明图。

图4(A)是从电动机轴线方向看本发明实施形态3的电动机电枢的平面图。

图4(B)是表示图4(A)所示的电枢的各相绕组的引线结构的说明图。

图5(A)是从电动机轴线方向看本发明实施形态4的电动机电枢的平面图。

图5(B)是表示图5(A)所示的电枢的各相绕组的引线结构的说明图。

图6(A)是从电动机轴线方向看本发明实施形态5的电动机电枢的平面图。

图6(B)是表示图6(A)所示的电枢的各相绕组的引线结构的说明图。

图7(A)是从电动机轴线方向看本发明实施形态6的电动机电枢的平面图。

图7(B)是表示图7(A)所示的电枢的各相绕组的引线结构的说明图。

图8(A)是表示已有的电动机电枢的说明图。

图8(B)是表示已有的电动机的电枢各绕组的引线结构的说明图。

图9(A)是表示将各相的绕组始端和绕组终端直接钎焊在电路基板上的已有的电动机电枢的平面图。

图9(B)是表示通过绕组终端进行共通处理的已有的电动机电枢的剖面图。

下面参照附图对本发明的实施形态加以说明。

实施形态1

图1是表示使用本发明的电枢的电动机的剖面图。

该图所示的电动机1是3相(U、V和W相)电动机，具有兼作安装板的电路基板30，该电路基板30上安装着大致成圆筒形状的轴承支架31。在该轴承支架嵌入由轴承32和轴承33旋转自如地支持着的电动机轴34。又在电路基板30的表面301上，将使用本发明的电枢10安装于轴承支架31上。在电枢10的外圆周的半径方向上，仅留一点点缝隙相对地配置环形磁体35。磁体35安装于以开口侧向着电路基板30表面301的状态安装的钟罩形转子罩36的内圆周面上。电动机轴34前端固定于转子罩36上，可环绕轴线旋转。

图2(A)是从电动机轴线方向看本发明实施到中途阶段的电动机电枢的平面图。图2(B)是为了说明各相绕组末端部分的引线结构，从外圆周一侧看凸极的说明图。

如图2(A)所示，电枢10具备：位于其中心的圆环部分111、从该圆环部分111的外圆周向半径方向伸出的12个凸极U1～U4、V1～V4、和W1～W4的芯部11、以及缠绕在这些凸极U1～U4、V1～V4、W1～W4上的3相(U1相、V相、W相)的绕组Lu、Lv、Lw。绕组Lu、Lv、Lw用氨基甲酸乙脂树脂等的绝缘膜被覆。而且在本实施形态例中，如图2(B)所示，从外圆周一侧看这些凸极时各绕组Lu、Lv、Lw都是以右旋方式分别缠绕在各凸极U1～U4、V1-V4、W1～W4上，各绕组匝数相等。

为了将这样缠绕的绕组Lu、Lv、Lw作星形连接，在对该绕组的末端U-E、V-E、W-E进行共通处理之际，在本实施形态例中如图2(B)所示，将各绕组的末端U-E、V-E、W-E引出到芯部11的端面一侧(图中的上方)之后，在任意地方(例如缝隙SV4上方的位置)将这些绕组Lu、Lv、Lw的末端相互捻合，用钎焊将该处焊牢，构成共通终端20。随后，如箭头和点划线所示，将共通终端20纳入缝隙SV4内部，使其从芯部11看不出。

这里，本实施形态的特征在于，将各绕组Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E如下所述引出到形成共通终端的各绕组的捻合位置(终止位置)P。首先，U相绕组Lu的末尾部分U-E在对连续相邻的第1凸极U4、第2凸极V4、第3凸极W4中的第1凸极U4的绕线结束之后从最近的缝隙SU4引出到相当于缝隙SV4的正上方的捻合位置P。而W相绕组Lw的末端部分W-E在对第3凸极W4的绕线结束之后，从最近的缝隙SW4引出到相当于缝隙SV4的正上方的捻合位置P。与此相反，V相绕组Lv的末端部分V-E在对位于中间的第2凸极V4上绕线结束之后，不从缝隙SV4引出，而通过邻近的第1凸极U4下方系在凸极U4后，和U相的绕组Lu的末端部分U-E一样，从缝隙SU4向捻合位置P引出。

这样把各绕组Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E全部引出到捻合位置P后，在这里把3根引线捻合，随后对捻合部分进行钎焊形成共通终端20。接着，把共通终端20放入缝隙SV4，然後分别把各绕组Lu、Lv、Lw的首端U-S、V-S、W-S焊接于电路基板上。

这里，绕组的首端U-S、V-S、W-S都处在受缠绕于其上的绕组约束的状态。还有，在对捻合部分钎焊的工序和焊接于电路基板的工序进行之前最好预先将各绕组的末端部分和首端部分的绝缘膜剥离掉。

这样，在本实施形态例中绕组的末端U-E、V-E、W-E的任何一个都处于从应该容纳共通终端20的缝隙SV4以外的缝隙SU4、SW4引出的状态。也就是说，绕组的末端U-E、V-E、W-E的任何一个都向着捻合位置P从侧面的两个方向引出。从而，任何绕组末端部分U-E、V-E、W-E都由于引向捻合位置P的引出方向被一分为二，因此在捻合时加在各绕组上的力荷均等，不存在力荷集中于特定绕组的情况。因此可以防止在捻合时绕组发生断线。

而且任何绕组末端部分U-E、V-E、W-E都由SU4、SW4引出，没有从应该容纳共通终端20的缝隙SV4引出任何绕组末端部分U-E、V-E、W-E。因此，在共通终端20被收容于缝隙SV4内时没有发生任何绕组松弛的情况，因此，没有发生松弛的绕组与转子等接触，影响转子的旋转，发生绝缘不良或绕组断线的问题。

而且与参照图9(A)、(B)说明的已有的共通的处理不同，由于不使用在电路基板上对每一绕组钎焊和线端等进行共通处理，共通处理更为方便而且成本方面也有利。

实施形态2

各绕组Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E的引出结构采用下面说明的实施形态2～6那样的结构也能够得到实施形态1的效果。在下述说明中与实施形态1共通的部分使用相同的符号并且省略其说明。

在图3(A)和(B)中，在采用本实施形态的电动机电枢10a中，首先U相的绕组Lu的末端部分U-E在第1凸极U4缠绕结束后被原封不动从最靠近的缝隙SU4被引出到相当于缝隙SV4的正上方的捻合位置P。而W相的绕组Lw的末端部分W-E在第3凸极W4缠绕结束后被原封不动从最靠近的缝隙SW4被引出到相当于缝隙SV4的正上方的捻合位置P。

与此相反，V相的绕组Lv的末端部分V-E在对处于中间位置的第2凸极V4缠绕结束后不从缝隙SV4被引出到捻合位置P，而在通过第3凸极W4上方一侧系在凸极W4上之后，与W相的绕组Lw的末端部分W-E一样，从缝隙SW4被引出到捻合位置P。

这样把各绕组Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E全部引出到捻合位置P后，在那里捻合，随后对捻合部分进行钎焊形成共通终端20，然後把共通终端20放入缝隙SV4。

实施形态3

从图4(A)和(B)中可知，在采用本实施形态的电动机电枢10b中，首先U相的绕组Lu的末端部分U-E在第1凸极U4缠绕结束后被原封不动从最靠近的缝隙SU4被引出到相当于缝隙SV4的正上方的捻合位置P。而W相的绕组Lw的末端部分W-E在第3凸极W4缠绕结束后被原封不动从最靠近的缝隙SW4被引出到相当于缝隙SV4的正上方的捻合位置P。

与此相反，V相的绕组Lv的末端部分V-E在第2凸极V4缠绕后不从缝隙SV4引出到捻合位置P，而在通过第3凸极W4上方一侧，系在凸极W4上之后，通过缝隙SW4及第2凸极V4，再通过缝隙SV4及第1凸极U4的下方，系在第1凸极U4之后，被引出到捻合位置P。

实施形态4

如从图5(A)和(B)中可以了解到的，在采用本实施形态的电动机电枢10c中，首先，缠绕在第1凸极U4的U相绕组Lu的末端部分U-E不从缝隙SU4原封不动引出到相当于缝隙SV4的正上方的捻合位置P，而通过缝隙SV4及第2凸极V4的下方一侧系在凸极V4之后，从缝隙SW4被引出到进行捻合的位置P。V相的绕组Lv的末端部分V-E不从缝隙SV4引出到捻合位置P，而在通过第3凸极W4上方一侧系在凸极W4上之后，从缝隙SW4被引出到捻合位置P。W相的绕组Lw的末端部分W-E不从缝隙SW4原封不动引出到捻合位置P，而在通过第2凸极V4上方一侧和缝隙SV4，系在第1凸极U4上之后，从缝隙SU4被引出到捻合位置P。还有，由于附图复杂，绕组Lw用虚线表示。

像本实施形态例那样，使各绕组的末端U-E、V-E、W-E在各不同相的凸极中迂回，从而不会发生特定相的凸极的绕组匝数偏多的情况，因此可以确保各相在磁学性质上的平衡，因而能够得到稳定的电动机输出特性。

实施形态5

如从图6(A)和(B)中可以了解到的，在采用本实施形态的电动机电枢10d中，U相绕组Lu的末端部分U-E在第1凸极U4上缠绕之后从最靠近的缝隙SU4原封不动被引出到相当于缝隙SW4的正上方的捻合位置P，而V相绕组Lv的末端部分V-E在第2凸极V4上缠绕结束之后原封不动从最靠近的缝隙SV4引出到相当于缝隙SW4的正上方的捻合位置P。

与此相反，W相的绕组Lw的末端部分W-E不从缝隙SW4原封不动引出到捻合位置P，而通过靠近第2凸极V4的相反的一侧相邻的第4凸极U1的上方一侧系在凸极U1之后，从凸极W4和凸极U1之间形成的缝隙SU1被引出到捻合位置P。

这样把各绕组Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E全部引出到捻合位置P后，在那里捻合，随后对捻合部分进行钎焊形成共通终端20，然後把共通终端20放入缝隙SW4。

实施形态6

如从图7(A)和(B)中可以了解到的，在采用本实施形态的电动机电枢10e中，U相绕组Lu的末端部分U-E从缝隙SU4原封不动地被引出到相当于第1凸极U4的正上方的捻合位置P。V相的绕组Lv的末端部分V-E不从缝隙SV4原封不动引出到捻合位置P，而在通过相邻的第1凸极U4下方一侧，从缝隙SU4被引出到捻合位置P。W相的绕组Lw的末端部分W-E不从缝隙SW4原封不动引出到捻合位置P，而通过相邻的第2凸极V4下方一侧，从缝隙SV4被引出到捻合位置P。

这里，在采用本实施形态的电动机电枢10e中，捻合位置P位于靠近第1凸极U4的大约上部的地方。因此，各相绕组的末端U-E、V-E、W-E的任何一个都处于从捻合位置P侧面上的缝隙SU4和SV4引出的状态。从而，绕组的末端U-E、V-E、W-E引向捻合位置的引出方向被分为两个方向。因此，在本实施形态的电动机电枢10e也是在捻合时各绕组上的力荷均等，没有在特定的绕组上集中大的力荷，因此可以防止在捻合时发生断线。

又，在采用本实施形态的电动机电枢10e中，W相的绕组Lw的末端W-E从应该收容共通终端20的缝隙SV4引出，而捻合位置P位于凸极U4的正上方，共通终端20的根部被固定于凸极U4上。从而，如果把共通终端20从前端放入缝隙SV4，任何一个绕组都不会发生松开的情况。因此，不会发生松弛的绕组与转子等接触，影响转子的旋转，绝缘不良或绕组断线等问题。

其他实施形态

上面按实施形态对本发明人的发明进行了具体说明，但是当然本发明不限于上述实施形态，在不超出其要旨的范围内可有各种变形。

例如在电枢10、10a、10b、10c、10d和10e中，在为了提高电动机的齿槽效应转矩特性而在各凸极U1～U4、V1～V4、W1～W4之间形成没有缠绕绕组的辅助极的情况下，由于各缝隙形成于凸极和辅助极之间，在这些极之间形成的缝隙收容共通终端。在这里，要将各相绕组的末端都从容纳共通终端20的缝隙以外的缝隙引出，只要把在容纳共通终端20的缝隙中将绕好的绕组末端系在缠绕该绕组本身的凸极以外的凸极或辅助极上即可。

而且，当然凸极的数目没有限定，并且本发明也不限于3三相电动机电枢，二相的或四相以上的电动机电枢也可以使用本发明。

还有，构成共通终端20的绕组的线端部的也不限于绕组末端。也就是说，从外圆周一侧看各凸极时，在各绕组Lu和Lv分别以右旋方式缠绕在凸极U1～U4、V1～V4上，在绕组Lw分别以左旋方式缠绕在凸极W1～W4上的情况下，由绕组Lu的末端U-E、绕组Lv的末端V-E、和绕组Lw的始端W-S构成共通终端20，这样的构成也可以使用本发明。

而且还有，在上述实施例所示的都是绕组的缠绕方向相对于凸极为右旋的情况，但是相对于第1～第3凸极的旋转方向取左旋也可以得到相同的效果。在该情况下从位于最右侧的凸极到位于最左侧的凸极依序称为第1凸极、第2凸极、第3凸极。

如上所述，本发明的电动机电枢各相绕组的线端部都是从构成共通终端20时的终止位置侧面的缝隙引出，因此力荷不会集中于特定的绕组，所以不会发生绕组断线的情况。

而且，在各相绕组端线都从容纳共通终端的缝隙以外的缝隙引出的情况下，既然没有从容纳共通终端的缝隙引出任何绕组的端线，在将共通终端收容于缝隙内时也就没有任何绕组发生松弛的情况。因此也就不会发生松开的绕组与转子接触而发生断线的情况，而且即使在容纳共通终端的缝隙正上方对各相绕组的终端线进行捻合，引来的各绕组的引出线其引出方向及其尺寸在各绕组之间也是均等的。从而，绕组捻合时没有在特定的绕组上集中大的力荷，因此可以防止在捻合时绕组发生断线。而且由于不使用在电路基板上对每一绕组钎焊和终端等进行共通处理，所以共通处理方便而且成本方面也有利。

Claims

1.一种电动机电枢，其特征在于，具备：

具有多个辐射状突出的凸极，各凸极之间形成缝隙的定子铁芯、

缠绕于该定子铁芯的各凸极上的多个相的绕组、以及

使所述各相绕组的线端部在任意一个地方终止，及被收容于所述凸极之间的缝隙中的某一个缝隙里的共通终端，

被引向所述共通终端的绕组线端部从所述收容共通终端的缝隙两侧的其他缝隙引出。

2.根据权利要求1所述的电动机电枢，其特征在于，

被引向所述共通终端的绕组线端部中的至少一个相的绕组线端部从该绕组本身缠绕的凸极迂回过其他凸极。

3.根据权利要求1所述的电动机电枢，其特征在于，成为绕组线端部的部分系在与该绕组本身缠绕的凸极不同相的凸极上。

4.根据权利要求2所述的电动机电枢，其特征在于，接连相邻的第1至第3凸极上分别缠绕着互不同相的绕组，位于中间位置的第2凸极上的所述绕组的端线迂回绕过第1凸极或第3凸极引向共通终端，该共通终端被收容于所述第1～第3凸极之间形成的缝隙中。

5.根据权利要求2所述的电动机电枢，其特征在于，接连相邻的第1至第3凸极上分别缠绕着互不同相的绕组，位于中间位置的第2凸极上缠绕着的所述绕组的端线依序迂回绕过第3凸极、第2凸极、第1凸极引向共通终端，该共通终端被收容于所述第1～第3凸极之间形成的缝隙中。

6.根据权利要求2所述的电动机电枢，其特征在于，接连相邻的第1至第3凸极分别缠绕着互不同相的绕组，第1凸极上缠绕着的所述绕组的端线迂回绕过第2凸极引向共通终端，第2凸极上缠绕着的所述绕组的端部迂回绕过第3凸极引向共通终端，第3凸极上缠绕着的所述绕组的端部依序迂回绕过第2凸极、第1凸极引向共通终端。

7.根据权利要求2所述的电动机的电枢，其特征在于，接连相邻的第1至第3凸极上分别缠绕着互不同相的绕组，位于一侧的第1凸极或第3凸极上缠绕的所述绕组的端线迂回绕过与另一侧相邻的第4凸极引向共通终端。

8.根据权利要求1所述的电动机的电枢，其特征在于，定子铁芯在凸极之间具有辅助极，所述辅助极与所述凸极之间形成缝隙。

9.根据权利要求1所述的电动机的电枢，其特征在于，共通终端是在容纳该共通终端的缝隙附近捻合各相绕组的线端部后钎焊而成的。

10.根据权利要求2所述的电动机的电枢，其特征在于，共通终端是在容纳该共通终端的缝隙附近捻合各相绕组的线端部后钎焊而成的。