CN1110883C - 旋转电机的定子 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提高定子组装的操作性。其方法是将外部连接用导电板22埋设在绝缘基板17上，导电板22的一端从绝缘基板17的下面突出出来，导电板22的另一端位于绝缘基板17的连接部29内。这样构成时，在将绝缘基板17安装在绝缘盖13上时，导电板22的一端便被连接在外部连接用的线圈端线上。因此，不需要花费焊接两者的时间，所以提高了组装操作性。

Description

旋转电机的定子

本发明涉及通过绝缘基板将线圈和外部电路连接起来构成的旋转电机的定子。

根据图12至图14说明上述定子的现有结构。该定子是在由本申请人申请的特开平6-205558号公报中公开发表的定子。首先，在图12至图13中，合成树脂制的绝缘体2从轴向两侧盖在定子铁心1上(图中只示出了一侧的绝缘体2)，定子铁心1的各切槽1a的内周面被两个绝缘体2所覆盖。

在一侧的绝缘体2上装有多个引脚3，如图14所示，线圈4的外部连接用的端线4a绕在各引脚3上。而且，导电构件7设置在绝缘基板6(参照图12)内，在将绝缘基板6安装到绝缘体2上时，各引脚3穿过导电构件7上的孔7a和绝缘基板6上的孔6a后突出出来。

在上述结构的情况下，在将线圈端线4a连接到外部电路上时，要将焊锡填入绝缘基板6上的孔6a内，将引脚3和导电构件7连接起来后才能将外部电路连接在导电构件7上。因此，必须进行很繁琐的焊接作业，所以在组装作业方面存在改进的余地。

本发明就是鉴于上述情况开发的，其目的在于提供一种能将外部连接用的线圈端线简单地连接在外部电路上的旋转电机的定子。

发明的第1方面的旋转电机的定子的特征在于备有：安装在定子铁心上的树脂制的绝缘体；从上述绝缘体上缠绕在上述定子铁心上的线圈；安装在上述绝缘体上的树脂制的绝缘基板；设在该绝缘基板上的热敏元件；设在上述绝缘基板上、与外部电路的连接器配合的连接部；以及设在上述绝缘基板上、其一端部位于上述连接部内的外部连接用的导电构件，该导电构件的另一端部伴随将上述绝缘基板安装在上述绝缘体上而连接在外部连接用的线圈端线上。

如果采用上述方法，基于进行下述(1)及(2)的作业，外部连接用的线圈端线便被连接在外部电路上。

(1)伴随将绝缘基板安装在定子铁心的绝缘体上，而将导电构件的一端部连接在外部连接用的线圈端线上。

(2)伴随将外部电路的连接器配合在绝缘基板的连接部上，而将导电构件的另一端连接在外部电路上。

因此，不需要焊接外部连接用的线圈端线，所以提高了组装操作性。

发明的第2方面的旋转电机的定子的特征在于：伴随将绝缘基板安装在绝缘体上，与公共连接用的线圈端线连接的公共连接用的导电构件便被设置在绝缘基板上。

如果采用上述方法，则将绝缘基板安装在绝缘体上时，公共连接用的导电构件便被连接在线圈端线上。因此，不需要焊接公共连接用的线圈端线，所以进一步提高了组装操作性。

发明的第3方面的旋转电机的定子的特征在于：热敏元件被配置在公共连接用的导电构件附近。

如果采用上述方法，则对应于各相的线圈端线不需要设置热敏元件，所以能共用热敏元件。

发明的第4方面的旋转电机的定子的特征在于：备有伴随被安装在绝缘体上、而将线圈端线的外皮剥去且被连接在芯线上的端子，导电构件的另一端部伴随将绝缘基板安装在绝缘体上而被连接在上述端子上，在导电构件的另一端部形成比可使用的最粗的线圈端线的外径尺寸大的退让槽。

如果采用上述方法，基于进行下述(1)及(2)的作业，线圈端线便被连接在导电构件上。

(1)伴随将端子安装在绝缘体上，而由端子将线圈端线的外皮剥去，且将端子连接在线圈端线的芯线上。

(2)伴随将绝缘基板安装在绝缘体上，而将导电构件的一端部连接在端子上。

因此，不需要花费预先剥去线圈端线的外皮的时间，所以进一步提高了组装操作性。而且利用在导电构件的一端部形成的退让槽，能使线圈端线有足够的位置余量。因此导电构件的一端部与端子重合的部分增大，所以能防止两者之间的接触不良。另外，由于退让槽的尺寸被

设定得比可使用的最粗的线圈端线的外径尺寸大，所以即使使用直径大的线圈端线时，也不需要更换导电构件。因此可以共用绝缘基板。

发明的第5方面的旋转电机的定子的特征在于：在绝缘基板上形成包围各线圈端线的壁部。

如果采用上述方法，则由于由壁部包围各线圈端线，所以能防止各线圈端线的误接触。

发明的第6方面的旋转电机的定子的特征在于：在绝缘基板上形成包围多个线圈端线的壁部，热敏元件被配置在壁部内。

如果采用上述方法，则由于从多个线圈端线产生的热不易释放到壁部以外，所以提高了热敏元件的灵敏度。

发明的第7方面的旋转电机的定子的特征在于：在绝缘体的内周部及外周部形成配合部，在绝缘基板上形成与这些配合部相配合的被配合部。

如果采用上述方法，则伴随将绝缘基板的被配合部配合在绝缘体的配合部上，绝缘基板便被安装在绝缘体上。这时，由于绝缘基板被保持在内外周部，所以能防止绝缘基板相对于绝缘体幌动。

发明的第8方面的旋转电机的定子的特征在于：在绝缘体及绝缘基板两者中的任意一者上形成将绝缘基板安装在绝缘体上用的脚部，在另一者上形成沿圆周方向与上述脚部接触的壁部。

如果采用上述方法，则伴随壁部沿圆周方向与脚部接触，能防止绝缘基板相对于绝缘体幌动。

图1是本发明的一实施例的定子的俯视图。

图2是定子铁心、绝缘盖的分解斜视图。

图3是表示线圈端线、端子、导电板的接触状态的断面图。

图4是绝缘盖的收容部、线圈端线、端子、导电板的分解斜视图。

图5是表示线圈端线、端子、导电板的接触状态的断面图。

图6是绝缘盖的俯视图。

图7是表示绝缘基板相对于绝缘盖处于安装状态的断面图。

图8是绝缘基板的仰视图(热敏元件、霍尔元件、电容器处于安装状态的仰视图)。

图9是绝缘基板的斜视图(热敏元件、霍尔元件、电容器处于未安装状态的斜视图)。

图10是导电板的斜视图。

图11是霍尔元件、电容器处于连接状态的电机电路图。

图12是表示现有例的图(定子的俯视图)。

图13绝缘体的斜视图。

图14是线圈端线、引脚、导电板处于连接状态的断面图。

以下根据图1至图11说明本发明的一实施例。本实施例是将本发明应用于洗衣机的簸动机及使洗涤槽旋转的外转子型DC无刷电动机的定子的实施例。首先，在图2中，定子铁心11是将3个单元铁心12连接起来构成的，各单元铁心12是将钢板重叠起来形成的。

相当于绝缘体的绝缘盖13是由非导电性的合成树脂(具体地说，含有30％的玻璃填充物的聚丁烯对苯二酸盐)构成的，具有呈放射状延伸的多个绝缘层13a和连接这些绝缘层13a的内周部的连接部13b。而且，各绝缘层13a的断面呈日文中的コ字形，将绝缘盖13从轴向两侧压入定子铁心11上后，2个绝缘层13a被覆盖在定子铁心11的各T形钢11a上。

于是，定子铁心11的各切槽11b的内周面被两个绝缘盖13所覆盖。

如图1所示，线圈14从绝缘层13a上绕在定子铁心11的各T形钢11a上。这些线圈14是由3条线圈绕线15构成的，如图5所示，各线圈绕线15由将相当于芯线的导线15a被覆上一层相当于外皮的被覆膜15b后形成。

如图6所示，在另一个绝缘盖13的上表面上且位于内周部及外周部呈一体地形成每2个为一组的安装部16。如图7所示，各安装部16相当于配合部，由脚部16a及16b构成。而且在内周侧(图中右侧)的各安装部16的位于内周侧的各脚部16a上呈一体地形成向内侧突出的爪部16c，在外周侧(图中左侧)的各安装部16的位于外周侧的各脚部16a上呈一体地形成向外侧突出的爪部16c。

图8所示的绝缘基板17是由非导电性的合成树脂(具体地说，含有30％的玻璃填充物的聚丁烯对苯二酸盐)构成的，在绝缘基板17的下表面上且位于各角部呈一体地形成呈矩形框状的被安装部18。各被安装部18相当于被配合部及壁部，如图7所示，在位于内周侧(图中右侧)的各被安装部18上位于内周侧的壁部形成呈L字形的槽部18a(参照图9)，在位于外周侧的各被安装部18上位于外周侧的壁部形成呈L字形的槽部18a(参照图9)。

而且，将绝缘基板17的各被安装部18压入绝缘盖13的安装部16的外侧部时，安装部16的配合突部16c从各被安装部18的内表面受压，各安装部16的脚部16a发生弹性形变。于是各配合突部16c便配合在被安装部18的槽部18a上，从而绝缘基板17被安装在绝缘盖13上。与此同时，各被安装部18的内表面从圆周方向(图7中朝向图纸的内侧方向)与安装部16的脚部16a及16b接触。

如图6所示，在绝缘盖13的上表面上呈一体地形成呈矩形框状的6个收容部19。这些收容部19并排设置在绝缘盖13的内周部，如图4所示，在各收容部19的内周侧的壁部及外周侧的壁部上形成槽部19a。而且，线圈绕线15的一端部(外部连接用的末端部)被插入图6中的左侧3个收容部19的槽部19a、19a内，线圈绕线15的另一端部(公共连接用的末端部)被插入其余的3个收容部19的槽部19a、19a内。

如图4所示，在各收容部19上位于槽部19a的前端部形成锥形部19b，各线圈绕线15的端部由锥形部19b导向而被顺利地插入槽部19a、19a内。

如图3所示，端子20被收容在各收容部19内。各端子20是将金属板折弯加工而成的，如图3及图4所示，它具有沿上下方向延伸的连接部20a及20b、从一个连接部20a向斜下方延伸的连接部20c、以及将连接部20a及20b之间连接起来的底部20d。

在各端子20的连接部20a及20b、底部20d上形成槽部20e，如图5所示，各槽部20e的宽度尺寸W设定得比线圈绕线15的外径尺寸r1小，而且大致等于导线15a的直径尺寸r2。因此，将端子20插入各收容部19内后，各槽部20e的的内表面将线圈绕线15的被覆膜剥去而与导线15a接触。

各收容部19的槽部19a的宽度尺寸W1(参照图4)设定得比各种线圈绕线15中可能使用的最粗的直径尺寸还大。如图4所示，在各端子20上位于连接部20a及20b上形成爪部20f，随着这些爪部20f勾在收容部19的内表面上，各端子20就从收容部19中拔不出来了。

如图8所示，在绝缘基板17的下表面上呈一体地形成呈矩形框状的6个收容部21。各收容部21沿绝缘基板17的内周部并排设置，在将绝缘基板17安装在绝缘盖13上时，在图3中，收容部21便被配合在绝缘盖13的各收容部1 9的外侧。各绝缘基板17的各收容部21相当于壁部，在各收容部21上形成使线圈绕线15有足够的位置余量用的退让槽21a。

如图1所示，相当于导电构件的3个外部连接用导电板22及1个公共连接用导电板23被埋设在绝缘基板17中，如图10所示，在各导电板22的一端部上形成向下折弯的连接部22a，在导电板23的内周部形成向下折弯的3个连接部23a。而且如图8所示，导电板22的3个连接部22a突出到左侧的3个收容部21内，导电板23的3个连接部23a突出到其余的3个收容部21内。

因此，如图3及图4所示，在将绝缘基板17安装在绝缘盖13上、将绝缘基板17的各收容部21配合在绝缘盖13的收容部19中后，各导电板22的连接部22a便被插入端子20的连接部20a及20b之间，而被连接在端子20的连接部20c上。与此同时，导电板23的各连接部23a被插入端子20的连接部20a及20b之间，而被连接在端子20的连接部20c上。

如图5所示，在各导电板22的连接部22a及导电板23的各连接部23a上分别形成向下开口的退让槽22b及23b。各退让槽22b及23b用于使线圈绕线15有足够的位置余量，各退让槽22b及23b的宽度尺寸W2设定得比各种线圈绕线15中可能使用的最粗的直径尺寸还大。

如图1所示，温度检测用导电板24及25被埋设在绝缘基板17中。这些导电板24及25配置在导电板23附近，以便将公共连接用导电板23包围，如图10所示，在导电板24及25的一端部形成连接部24a及25a。如图8所示，这些连接部24a及25a通过绝缘基板17的下表面而露出到外部。

如图9所示，在绝缘基板17的下表面上呈一体地形成元件安装部26，如图8所示，由热敏电阻构成的热敏元件27的本体部被嵌入该元件安装部26。而且，热敏元件27的两个引线被分别点焊在导电板24的连接部24a及导电板25的连接部25a上。在绝缘基板17的下表面上呈一体地形成框状的壁部28，该壁部28包围着绝缘基板17上的热敏元件27和6个收容部21。

如图9所示，在绝缘基板17的外周部呈一体地形成呈矩形筒状的连接部29，如图1所示，3个外部连接用导电板22的另一端部、温度检测用导电板24及25的另一端部位于连接部29内。因此，将外部电路的连接器(未图示)配合在连接部29上时，3个导电板22、导电板24及25便被连接在外部电路上。符号22c、24c、25c表示导电板22、24、25的线端部(另一端)。

转子位置检测用导电板3034被埋设在绝缘基板17中。而且，如图10所示，在导电板30～32上形成连接部30a～32a，在导电板33和34上形成连接部33a～33c及34a～34c，各连接部30a～34c通过绝缘基板17的下表面而露出到外部。在绝缘基板17成形时，导电板22～25、30～34便被收容在空腔内(所谓钳入成形)，从而被埋设在绝缘基板17内。

如图9所示，在绝缘基板17的下表面上位于外周部呈一体地形成3个元件安装部35。各安装部35呈矩形框状，如图8所示，相当于位置检测元件的霍尔元件36的本体部被嵌入各安装部35内。各霍尔元件36用来检测转子的旋转位置，如图11所示，各霍尔元件36的引线被焊接在各连接部30a～34c上。

如图10所示，在导电板33和34上形成连接部33d及34d，连接部33d及34d通过绝缘基板17的下表面而露出到外部。而且，如图11所示，电容器37的引线被焊接在连接部33d和34d上。电容器37用来从供给各霍尔元件36的电源消除噪声。

如图1所示，在绝缘基板17上成一体地形成呈矩形筒状的连接部38。而且，导电板30～34的一端部位于连接部38内，在将外部电路的连接器(未图示)配合在连接部38内时，3个霍尔元件36及电容器37通过导电板30～34被连接在外部电路上。图1中的符号30b、31b、32b、33e、34e表示导电板30～34的线端部(一端部)。

如图8及图9所示，在绝缘基板17的下表面上成一体地形成呈矩形框状的壁部39，该壁部39包围着3个霍尔元件36及电容器37。而且用防潮材料对壁部39内进行浇注封装，以便使霍尔元件36及电容器37的电极部不露出来。

其次，说明定子的组装顺序。首先，将线圈绕线15的外部连接用的端部插入图6中左测的3个收容部19的槽部19a、19a内，将线圈绕线15的公共连接用的端部插入其余3个收容部19的槽部19a、19a内后，将端子20插入各收容部19内。于是，如图5所示，各端子20的槽部20e的内表面将线圈绕线15的被覆膜15b剥去而与导线15a接触，从而线圈14被连接在各端子20上。

如图7所示，将线圈14连接在各端子20上，且将绝缘基板17的各被安装部18压入绝缘盖13的安装部16的外侧部，从而将绝缘基板17安装在绝缘盖13上。于是，在图3中，随着各导电板22的连接部22a及导电板23的各连接部23a被插入端子20的连接部20a及20b之间，3个导电板23及导电板24被连接在端子20上。

在图1中，将3个导电板23及导电板24连接在端子20上，将外部电路的连接器配合在绝缘基板17的连接部38上。于是，3个霍尔元件36及电容器37通过导电板30～34的线端部30b～34e被连接在外部电路上。与此同时，将外部电路的另外的连接器配合在绝缘基板17的连接部29上。于是，伴随3个导电板22的线端部22c、导电板24及25的线端部24c及

25c被连接在外部电路上，各线圈14便通过端子20、导电板22及23被连接在外部电路上，而热敏元件27则通过导电板24及25被连接在外部电路上。

如果采用上述实施例，伴随将绝缘基板17安装在绝缘盖13上而将外部连接用的线圈端线连接在绝缘基板17的各导电板22上。因此，不需要将各外部连接用的线圈端线焊接在导电板22上，所以提高了组装操作性，其结果，能缩短作业时间。而且，不需要焊接外部连接用的线圈端线用的设备，所以能减少设备费用。另外，由于没有露在外部的外部连接用的线圈端线的焊接部分，所以能提高统调性。

另外，伴随将绝缘基板17安装在绝缘盖13上而将公共连接用线圈端线连接在绝缘基板17的导电板23上。因此，不需要花费绞接公共连接用线圈端线的时间，也不需要花费焊接到导电板23上的时间，所以进一步提高了组装操作性，其结果能大幅度缩短作业时间。而且，由于不需要焊接公共连接用的线圈端线用的设备，所以能实现设备费用的进一步削减。

另外，将热敏元件27配置在公共连接用的导电板23附近。因此不需要对应于各相的线圈端线设置热敏元件27，所以能共用热敏元件27。

另外，将端子20插入收容部19内时，端子20的槽部20e将线圈绕线15的被覆膜15b剥去，端子20便被连接在线圈绕线15的导线15a上。因此，不需要花费预先剥去线圈绕线15的端部的被覆膜15b的时间，所以进一步提高了组装操作性。

另外，在各导电板22的连接部22a及导电板23的各连接部23a上分别形成了退让槽22b及23b。因此，各连接部22a及23a使线圈绕线15的端部有足够的位置余量，以便能更深地插入端子20内，所以各连接部22a和端子20的重合部分、以及各连接部23a和端子20的重合部分增大，其结果能防止两者之间的接触不良。

另外，各退让槽22b及23b的宽度尺寸W2设定得比各种线圈绕线15中可能使用的最粗的外径尺寸还大。因此，即使线径随着线圈绕线15的变更而变，只要更换端子20就能适应，而不需要更换导电构件22及23，所以可共用绝缘基板17。

另外，将绝缘基板17的各收容部21配合在绝缘盖13的收容部19的外侧。因此，各线圈端线被收容部21包围，所以能防止线圈端线互相之间等的误接触。

另外，用壁部28包围绝缘基板17的6个收容部21，将热敏元件27配只在该壁部28内。因此，将绝缘基板17安装在绝缘盖13上时，3个线圈端线被壁部28包围。因此，从3个线圈端线产生的热被堵在壁部28内，难以散失到壁部28的外部，所以提高了热敏元件27的灵敏度。

另外，利用在绝缘盖13的内外周部上形成的安装部16将绝缘基板17保持在绝缘盖13上。因此，能有效地防止绝缘基板17相对于绝缘盖13沿纵横方向幌动。

另外，从圆周方向使绝缘基板17的被安装部18与绝缘盖13的各安装部16接触。因此，能防止绝缘基板17相对于绝缘盖13沿横向幌动。

另外，在上述实施例中，虽然将热敏元件27配置在公共连接用的导电板23附近，但不受此限，例如，也可以配置在外部连接用导电板22之间。这样构成时，具有即使在缺相运转的情况下，热敏元件27也能以良好的灵敏度反应的优点。

另外，在上述实施例中，虽然在绝缘盖13上形成脚状的安装部16，在绝缘基板17上形成框状的被安装部18，但不受此限，也可以在绝缘基板17形成安装部16，在绝缘盖13上形成被安装部18。

另外，在上述实施例中，虽然在绝缘基板17上成一体地形成连接部29及38，但不受此限，例如也可以先单独地形成连接部29及38，然后安装在绝缘基板17上。

由以上说明可知，发明的旋转电机的定子具有以下效果。

如果采用第1方面的方法，则在将绝缘基板安装在绝缘体上时，绝缘基板的导电构件便被连接在外部连接用的线圈端线上。因此，不需要将外部连接用的线圈端线焊接在导电构件上，所以提高了组装操作性。而且，由于不需要焊接外部连接用的线圈端线用的设备，所以能减少设备费用。另外，由于导电构件和线圈端线的连接部分不露在外部，所以能提高统调性。

如果采用第2方面的方法，则在将绝缘基板安装在绝缘体上时，绝缘基板的导电构件便被连接在公共连接用的线圈端线上。因此，不需要将公共连接用的线圈端线焊接在导电构件上，所以进一步提高了组装操作性。而且，由于不需要焊接公共连接用的线圈端线用的设备，所以能减少设备费用。

如果采用第3方面的方法，则将热敏元件配置在公共连接用的导电构件附近。因此不需要对应于各相的线圈端线设置热敏元件，所以能共用热敏元件。

如果采用第4方面的方法，则利用端子剥去线圈端线的外皮，将端子连接在线圈端线的芯线上。因此，不需要花费预先剥去线圈端线的外皮的时间，所以进一步提高了组装操作性。而且，在导电构件上形成线圈端线用的退让槽。因此能增大导电构件和端子的接触面积，所以能防止两者之间的接触不良。另外，退让槽的尺寸被设定得比可使用的最粗的线圈端线的外径尺寸大。因此，即使线圈绕线的线径变粗，也不需要更换导电构件。因此可以共用绝缘基板。

如果采用第5方面的方法，则用壁部包围各线圈端线。因此能防止线圈端线的误接触。

如果采用第6方面的方法，则用壁部包围多个线圈端线，将热敏元件配置在该壁部内。因此，多个线圈端线产生的热难以散失到壁部以外，所以提高了热敏元件的灵敏度。

如果采用第7方面的方法，则将绝缘基板保持在内外周部。因此能有效地防止绝缘基板相对于绝缘体幌动。

如果采用第8方面的方法，则使壁部沿圆周方向与将绝缘基板安装在绝缘体上用的脚部接触。因此能防止绝缘基板相对于绝缘体沿横向幌动。

Claims (8)

1.一种旋转电机的定子，备有：

安装在定子铁心上的树脂制的绝缘体；

从所述绝缘体上缠绕在所述定子铁心上的线圈；

安装在所述绝缘体上的树脂制的绝缘基板；

设在该绝缘基板上的热敏元件；

设在所述绝缘基板上、与外部电路的连接器配合的连接部；

以及设在所述绝缘基板上、其一端部位于所述连接部内的外部连接用的导电构件，

其特征在于

所述导电构件的另一端部机械地连接到所述绝缘基板，且被安装在绝缘体上。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，安装在所述绝缘体上的公共连接用的导电构件与所述公共连接用的线圈端线作电的和机械的连接，且被设置在绝缘基板上。

3.根据权利要求2所述的旋转电机的定子，其特征在于，热敏元件被配置在公共连接用的导电构件附近。

4.根据权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

备有伴随被安装在绝缘体上、而将线圈端线的外皮剥去且被连接在芯线上的端子，

导电构件的另一端部伴随将绝缘基板安装在绝缘体上而被连接在所述端子上，

在导电构件的另一端部形成比可使用的最粗的线圈端线的外径尺寸大的退让槽。

5.根据权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，在绝缘基板上形成包围各线圈端线的壁部。

6.根据权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，在绝缘基板上形成包围多个线圈端线的壁部，热敏元件被配置在壁部内。

7.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，在绝缘体的内周部及外周部形成配合部，在绝缘基板上形成与这些配合部相配合的被配合部。

8.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，在绝缘体及绝缘基板两者中的任意一者上形成将绝缘基板安装在绝缘体上用的脚部，在另一者上形成沿圆周方向与所述脚部接触的壁部。

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