DE10128769A1

DE10128769A1 - Elektrischer Motor

Info

Publication number: DE10128769A1
Application number: DE10128769A
Authority: DE
Inventors: Masafumi Okazaki; Yasuhide Yagyu; Hideki Megata; Takeshi Sugiyama; Yuji Nakahara; Akira Hashimoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: US20020067094A1; FR2817679B1; FR2817679A1; JP3696080B2; US6600244B2; DE10128769B4; KR100438993B1; KR20020044534A; JP2002171708A

Abstract

Die Erfindung stellt einen kleinen preiswerten elektrischen Motor bereit, in dem eine Verbindung einer Statorspule auf einfache Weise durchgeführt werden kann, und der Verbindungsabschnitt einen kleinen Raum belegt. Eine stabile Drehmomentcharakteristik wird dadurch erhalten, dass die elektrischen Widerstandswerte gleichmäßig sind. DOLLAR A Ein Spulenkern (4) ist an einem magnetischen Pol (3b) eines Statorkerns (3) befestigt und eine Statorspule (5) ist angebracht. Ein Leitungsdraht (5a) wird zu einer Außendurchmesserseite an einem Ende des Statorkerns (3) geführt. Ein Verbindungsleiterhalter (10), in dem ein gemeinsamer Spulenverbindungsleiter (6a) und Verbindungsleiter (7a, 8a und 9a) für jede Phase untergebracht sind und ein Durchgangsloch (10f) offen ist, ist an einem Ende eines Spulenkern (4) befestigt. Der gemeinsame Spulenverbindungsleiter (6a) weist Verbindungsanschlüsse (6b, 7b, 8b und 9b) auf, die in radialer Richtung hervorstehen, und die Verbindungsleiter (7a, 8a und 9a) für jede Phase weisen eine derartige Querschnittsfläche auf, um den elektrischen Widerstand einer jeden Phase nach Verbindung der Statorspule (5) anzugleichen, so wird ein Raum (17) gebildet, der es ermöglicht, einen Lagergehäuseabschnitt (12a) einzuführen, und ein Verbindungsabschnitt (11) wird gebildet durch Verbinden eines jeden der Verbindungsanschlüsse (6b, 7b, 8b und 9b) mit dem Leitungsdraht (5a) an der Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters (10).

Description

1. Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrokleinmotor, der einen Verbindungsabschnitt einer Statorwicklung mit kleinem Volumen und gleichem elektrischen Widerstand in jeder Phase umfasst, und dadurch eine Anschlussarbeit vereinfacht und keine Ungleichmäßigkeit des Drehmoments erzeugt.

2. Stand der Technik

Ein DC-bürstenloser Motor ist zunehmend auf elektronische Geräte in den letzten Jahren angewendet worden, aufgrund seines einfachen Aufbaus und seiner überlegenen Instandhaltung, der einfachen Herstellung in kleiner Größe und seines einfachen Antriebs durch eine Dreiphasen-AC- Stromversorgungsquelle, die durch eine Leistungselektronik gesteuert wird, und dergleichen. Zusammen mit dem Fortschritt in letzter Zeit in verschiedenen Vorrichtungen und Geräten kleiner Größe und geringem Preis wächst die Nachfrage nach DC-bürstenlosen Motoren weiterhin.

Als eine der Vorrichtungen, die einer solchen Nachfrage nachkommen kann, offenbart z. B. die japanische Patentveröffentlichung (ungeprüft) Nr. 18345/1999 einen Stator für einen elektrischen Motor (danach als ein DC bürstenloser Motor bezeichnet), bei welchem die Statorwicklungen um einen Spulenkern gewickelt sind, der an einem Statorkern des DC-bürstenlosen Motors angebracht ist, und jede Statorwicklung der gleichen Phase der Statorwicklungen über Leiter verbunden ist. Dieser bekannte Stator des DC-bürstenlosen Motors umfasst: eine eingreifende Nut, die an einem Flansch des erwähnten Spulenkerns bereitgestellt ist zum Halten eines Anfangendes oder eines Anschlussendes der erwähnten Statorwicklung; eine Verbindungsplatte, die in Form einer Scheibe aus einem Isoliermaterial gebildet ist, und mit einer Mehrzahl von kreisförmigen Nuten an einem Ende in radialer Richtung und mit einem Einführloch, das mit der erwähnten Nut an dem anderen Ende verbunden ist, versehen ist; und ein leitendes Teil für jede Phase, das mit einem Anschlusssegment mit einer U-förmigen Nut an der Seite eines riemenähnlichen Leiters versehen ist, wobei der riemenähnliche Leiter in die Nut der erwähnten Verbindungsplatte eingeführt ist, und das Anschlusssegment aus dem erwähnten Einführloch herausragt. Als Ergebnis eines solchen Aufbaus wird berichtet, dass die Verbindung zwischen der Statorwicklung einer jeden Phase und dem leitenden Glied für jede Phase vereinfacht ist und die Materialausbeute verbessert ist.

In solch einem Aufbau ist ein gemeinsames, leitendes Glied einer jeden Phase zu einer Form mit der gleichen Querschnittsfläche wie das leitende Glied für jede Phase ausgebildet und in die Nut der erwähnten Verbindungsplatte eingeführt. Das Anschlusssegment desselben ragt aus dem erwähnten Einführloch auf die gleiche Weise wie das Anschlusssegment des leitenden Gliedes für jede Phase heraus.

Das Anschlusssegment des leitenden Gliedes für jede Phase ragt in der Richtung des Außendurchmessers der erwähnten Verbindungsplatte heraus. Andererseits ragt das Anschlusssegment des gemeinsamen, leitenden Gliedes in der Richtung des Innendurchmessers der erwähnten Verbindungsplatte hervor und ist mit der Statorwicklung einer jeden Phase verbunden.

In dem Stator eines herkömmlichen DC-bürstenlosen Motors sollte jedoch ein Punkt beachtet werden, hinsichtlich der Richtung, in der das Anschlusssegment, das mit dem Anfangsende oder Anschlussende der Statorwicklung verbunden ist, herausragt. Das Anschlusssegment des leitenden Gliedes für jede Phase ragt in der Richtung des Außendurchmessers der Verbindungsplatte heraus, während das Anschlusssegment des gemeinsamen, leitenden Gliedes in der Richtung des Innendurchmessers der Verbindungsplatte herausragt. Deshalb gibt es ein Problem, dass ein Raum, der von dem Verbindungsabschnitt zwischen jedem Anschlusssegment und dem Anfangsende oder Anschlussende der Statorwicklung beansprucht wird, über sowohl der Innendurchmesserrichtung als auch der Außendurchmesserrichtung der Verbindungsplatte groß ist. Insbesondere bildet der Verbindungsabschnitt mit dem Anschlusssegment des gemeinsam leitenden Gliedes, das in der Innendurchmesserrichtung herausragt, eine Barriere, die ein Hindernis bei dem Versuch sein kann, den DC-bürstenlosen Motor in axialer Richtung zu verkürzen. Ein weiteres Problem besteht, dass zum Zeitpunkt des Verbindens des Anschlusssegmentes des gemeinsamen, leitenden Gliedes mit dem Anfangsende oder Anschlussende der Statorwicklung eine Einführung der Werkzeuge zum Verbinden nicht einfach und deshalb eine Anschlussarbeit schwer auszuführen ist.

Überdies sind die leitenden Glieder für jede Phase aus einem Material mit der gleichen Querschnittsfläche gebildet, trotzdem sie mit unterschiedlichen Durchmessern gebildet sind. Deshalb gibt es ein weiteres Problem, dass der elektrische Widerstandswert für jede Phase aufgrund des Längenunterschieds der leitenden Glieder etc. unregelmäßig ist, wobei eine Ungleichmäßigkeit der magnetischen Flüsse in den magnetischen Polen einer jeden Phase aufgrund der Unregelmäßigkeit des Stromes auftritt, und letztendlich das Auftreten einer Ungleichmäßigkeit des Drehmoments zur Folge hat.

Es ist darauf hinzuweisen, dass diese Art von einem DC bürstenlosen Motor gewöhnlich mit einem Strom im Bereich von ungefähr 50 bis 100 A unter einer Quellspannung von 12 V verwendet wird, und die Impedanz einer jeden Phase ursprünglich klein ist. In dem Fall, dass der DC-bürstenlose Motor z. B. als ein Lenkantrieb für Fahrzeuge verwendet wird, gibt folglich ein solches Auftreten einer empfindlichen Ungleichmäßigkeit des Drehmoments, das von der Unregelmäßigkeit der elektrischen Widerstände der leitenden Glieder für jede Phase beeinflusst wird, dem Fahrer ein unerwünschtes Gefühl dahingehend, dass er sich nur schwer der Manipulation anpassen kann, und löst ein gewisses Unbehagen aus. Folglich ist ein DC-bürstenloser Motor ohne Ungleichmäßigkeit bzgl. des Drehmoments seit geraumer Zeit erwünscht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben diskutierten Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe, einen kleinen und preiswerten elektrischen Motor bereitzustellen, der eine Verbindung einer Statorspule vereinfacht und geeignet ist, in kleiner Größe gebaut zu werden und mit einem Verbindungsabschnitt der Statorspule versehen ist, in welchem der elektrische Widerstand ausgeglichen ist und eine stabile Drehmomentcharakteristik erhalten wird.

Ein elektrischer Motor gemäß der Erfindung umfasst:
eine Mehrzahl von Statorspulen, die um einen magnetischen Pol eines Statorkerns gewickelt sind, und dessen Leitungsdrähte zu einer Außendurchmesserseite in der Umgebung eines Endes des Statorkerns führen;
einen Verbindungsleiterhalter, der ein ringförmiges Isolierglied mit einem Durchgangsloch an dem Mittelteil ist, der mit einer Mehrzahl von Unterbringungsnuten, die an einer Seite offen sind und zu einer Riemenform in Umfangsrichtung gebildet sind, in Durchmesserrichtung bereitgestellt sind, um so in unmittelbarer Nähe der Leitungsdrähte der Statorspulen angeordnet zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Verbindungsleiter, die einen riemenförmigen Leiter, der in den Unterbringungsnuten des Verbindungsleiterhalters untergebracht ist, aufweist, und Verbindungsanschlüsse, die derart bereitgestellt sind, dass sie von dem riemenförmigen Leiter zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters hervorstehen, und jeder mit einem vorbestimmten Leitungsdraht der Statorspulen verbunden ist;
wobei die Leitungsdrähte der Statorspulen der gleichen Phase miteinander durch einen ersten Verbindungsleiter verbunden sind, und die Leitungsdrähte, die mit einem elektrisch neutralen Punkt der Statorspulen zu verbinden sind, durch den zweiten Verbindungsleiter verbunden sind.

Als Ergebnis eines solchen Aufbaus ist es möglich, die Verbindungswerkzeuge auf einfache Weise einzuführen und zu bedienen, und eine Anschlussarbeit auf, einfache Weise durchzuführen, wodurch ein Verbindungsabschnitt mit hoher Zuverlässigkeit erzielt wird.

Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der verbindende Leiterhalter das Durchgangsloch zum Bilden eines Raumes aufweist, in dem ein Lagergehäuseabschnitt eingeführt ist, und der Lagergehäuseabschnitt ein Lager des elektrischen Motors unterstützt, der in der Umgebung des verbindenden Leiterhalters angeordnet ist.

Als Ergebnis ist es möglich, den Lagergehäuseabschnitt in das Durchgangsloch einzuführen und anzuordnen, wodurch seine Länge in axialer Richtung reduziert ist, was schließlich zu einem Elektrokleinmotor führt. Desweiteren ist es ebenfalls möglich, eine Kopplung mit anderen Geräten, die in dem elektrischen Motor in der gleichen Weise angetrieben werden, einzuführen und anzuordnen, wodurch es möglich wird, die gesamte Vorrichtung einschließlich der angetriebenen Geräte zu verkleinern.

Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der erste verbindende Leiter eine Querschnittsfläche aufweist, um den elektrischen Widerstand einer jeden Phase nach Verbinden der Zuführungsdrähte der Statorspulen anzugleichen.

Als Ergebnis entsteht kein starker oder schwacher magnetischer Fluss aufgrund eines ungleichmäßigen Stromes, und es ist möglich, das Auftreten einer Ungleichmäßigkeit des Drehmoments zu verhindern.

Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der erste verbindende Leiter einen Außenanschluss aufweist, der durch Biegen eines Endteils des riemenförmigen Leiters hin zu einer Seite, wo der Verbindungsanschluss vorgesehen ist, gebildet wird.

Als Ergebnis ist es möglich, einen ersten verbindenden Leiter mit guter Ausbeute und niedrigem Preis zu erzielen.

Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der zweite verbindende Leiter als eine verbindende Leiterplatte dient, die eine Leiterplatte umfasst, die an einer Seite des verbindenden Leiterhalters angebracht ist, der an der gegenüberliegenden Seite des hervorstehenden Verbindungsanschlusses des ersten verbindenden Leiters sich befindet, und Verbindungsanschlüsse aufweist, die von der Leiterplatte zur Außendurchmesserseite des verbindenden Leiterhalters hervorstehen.

Als Ergebnis vergrößert sich der Abstand zwischen einem Verbindungsanschluss und einem anderen der ersten und der zweiten Verbindungsleiter, und es wird möglich, die Anschlussarbeit auf einfachere Weise durchzuführen, und so wird ein Verbindungsabschnitt mit hoher Zuverlässigkeit erzielt.

Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die Verbindungsleiterplatte Leiterplattensegmente und eine Mehrzahl von Verbindungsleiterplatten mit vorgesehenen Verbindungsanschlüssen aufweist, die von dem Leiterplattensegment hervorstehen.

Als Ergebnis ist es möglich, einen zweiten Verbindungsleiter mit guter Ausbeute und niedrigem Preis zu erzielen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Frontansicht, die einen angebrachten Zustand einer Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist ein Anschlussdiagramm der Statorspule, gezeigt in Fig. 1.

Fig. 3(a), (b) und (c) sind Seitenansichten eines Spulenverbindungsleiters zum Verbinden der Statorspule, gezeigt in Fig. 1. Fig. 3(a) ist eine Seitenansicht eines gemeinsamen Spulenverbindungsleiters zum Verbinden der gemeinsamen Punkte, und Fig. 3(b) bis 3(d) sind Seitenansichten der Spulenverbindungsleiter für jede Phase zur Verbindung in der Reihenfolge der W-, V- bzw. U-Phasen.

Fig. 4(a) und (b) sind Abwicklungen des Spulenverbindungsleiters, gezeigt in den Fig. 3(a), (b) und (c). Fig. 4(a) ist eine Abwicklung des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters, und Fig. 4(b) ist eine Abwicklung eines Spulenverbindungsleiters für jede der W-, V- und U-Phasen.

Fig. 5 ist eine Ansicht, welche die Spulenverbindungsleiter, gezeigt in den Fig. 3(a), (b) und (c), zeigt, die in einem Verbindungsleiterhalter gestellt sind.

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI- VI in Fig. 5.

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Verbindungsleiterhalter zum Unterbringen der Spulenverbindungsleiter an einen Spulenkern angebracht ist, wodurch die Verbindung einer Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung abgeschlossen wird.

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht eines DC-bürstenlosen Motors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 9 ist eine Ansicht, welche die Spulenverbindungsleiter zeigt, die in einem Verbindungsleiterhalter gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung gestellt sind.

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung X-X in Fig. 9.

Fig. 11 ist eine Oberansicht der gemeinsamen Spulenverbindungsleiter gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Erste Ausführungsform

Eine Ausführungsform der Erfindung ist im Anschluss mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In Fig. 1 weist das Bezugszeichen 3 auf einen Statorkern hin, der einen zylindrischen, hinteren Kernabschnitt 3a, der durch Laminieren von Stahlplatten mit Silizium gebildet ist, und zwölf magnetische Pole 3b aufweist, die mit der Innendurchmesserseite desselben verbunden sind. Ein Spulenkern 4, der durch Gussformen eines Isolierharzes gebildet ist, ist an dem äußeren Umfang eines jeden magnetischen Poles 3b angebracht, und Kupferdrähte, die mit einem Isolierfilm beschichtet sind, sind an dem äußeren Umfang desselben gewickelt, wodurch eine Statorspule 5 gebildet wird. Cu1 bis Cu4, Cvl bis Cv4, Cw1 bis Cw4 weisen auf erste bis vierte Statorspulen der gleichen Phase wie entsprechende Phasen U, V bzw. W in den Statorspulen 5 hin. Das Bezugszeichen 5a deutet auf einen Führungsdraht für die Statorspule 5 hin. Mit Bezug auf die erste Statorspule der U- Phase ist z. B. ein Führungsdraht, der mit der Stromversorgungsseite verbunden ist, durch Tu11 angedeutet, und ein Führungsdraht, der mit einem gemeinsamen Spulenverbindungsleiter (elektrisch neutraler Draht) verbunden ist, ist durch Tu12 angedeutet. Die Führungsdrähte 5a für die V-Phase und W-Phase sind auf ähnliche Weise angedeutet.

Es wird darauf hingewiesen, dass der hintere Kernabschnitt 3a zwölf Kernteile (nicht in der Zeichnung gezeigt) aufweist, die an dem hinteren Teil der Außendurchmesserseite verbunden sind, und mit Schlitzen zwischen einem Kernteil und einem weiteren versehen sind, und in welchem magnetische Pole 3b Seite an Seite an den entsprechenden Kernteilen angeordnet sind. In der Anordnung der Statorspule 5, gezeigt in Fig. 1, ist der erste Spulenkern 4 an jedem magnetischen Pol 3b angebracht und ist auf einer Werkbank gedehnt. Anschließend werden die Kupferdrähte, die mit dem Isolierfilm beschichtet sind, dicht an dem äußeren Umfang desselben gewickelt, wodurch die Statorspule 5 gebildet wird. Nachfolgend wird der Statorkern 3 durch ringförmiges Biegen gebildet. Ist der ringförmige Statorkern 3 durch Biegen gebildet, werden beide Wandoberflächen eines jeden Schlitzes in engen Kontakt miteinander gebracht, wodurch der zylindrische, hintere Kernabschnitt 3a gebildet wird. Fig. 1 zeigt einen solchen Zustand.

Jede Statorspule 5, die wie oben beschrieben angeordnet ist, wird mit Hilfe eines jeden Spulenverbindungsleiters, gezeigt in Fig. 3, auf die Weise des Y-Verbindungsdiagramms in Fig. 2 (N ist ein elektrisch neutraler Punkt) verbunden. In den Zeichnungen weist das Bezugszeichen 6 auf einen gemeinsamen Spulenverbindungsleiter hin, der als der zweite Verbindungsleiter dient, um eine Verbindungsleitung mit dem elektrisch neutralen Punkt N der Y-Verbindung zu bilden. Der gemeinsame Spulenverbindungsleiter 6 weist einen riemenförmigen Leiter 6a, der aus einer Kupferplatte hergestellt ist, und zwölf Verbindungsanschlüsse 6b auf. Diese zwölf Verbindungsanschlüsse 6b sind an dem riemenförmigen Leiter 6a zu gleichen Abständen bereitgestellt, indem sie rechtwinklig zu der Außendurchmesserrichtung gebogen sind, wobei jeder eine U- förmige Nut 6c aufweist, die an dem oberen Endabschnitt offen ist. Die Bezugszeichen 7, 8 und 9 deuten auf Spulenverbindungsleiter für jede Phase hin, die als erste Verbindungsleiter für die W-, V- bzw. U-Phasen dienen. Die Spulenverbindungsleiter 7, 8 und 9 für jede Phase weisen entsprechende riemenförmige Leiter 7a, 8a und 9a, die aus Kupferplatten hergestellt sind, und vier Verbindungsanschlüsse 7b, 8b und 9b auf. Diese vier Verbindungsanschlüsse 7b, 8b und 9b sind an dem riemenförmigen Leiter 7a, 8a und 9a zu gleichen Abständen vorgesehen, indem sie rechtwinklig zu der Außendurchmesserrichtung gebogen sind. Die Verbindungsanschlüsse 7b, 8b und 9b weisen U-förmige Nuten 7c, 8c und 9c, die an dem oberen Endabschnitt offen sind, und äußere Anschlüsse 7d, 8d bzw. 9d auf.

Der gemeinsame Spulenverbindungsleiter 6 ist durch Biegen der riemenförmigen Platte, die in der Abwicklung des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters der Fig. 4(a) gezeigt ist, auf eine Weise gebildet, wie in Fig. 3(a) gezeigt ist. Die Spulenverbindungsleiter 7, 8 und 9 für jede W-, V- und U- Phase sind durch Biegen der riemenförmigen Platten, gezeigt in der Abwicklung der Spulenverbindungsleiter für jede Phase der Fig. 4(b), auf eine Weise gebildet, die in Fig. 3(b) bis Fig. 3(d) gezeigt ist. Die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3 sind für gleiche Teile in der Fig. 4 bestimmt. Es ist darauf hinzuweisen, dass Fig. 4(b) lediglich ein Profil bzw. Kontur oder eine Konfiguration darstellt, und hinsichtlich der Abmessungen ist jede riemenförmige Platte für die VI- Phase, V-Phase, U-Phase in Länge und Breite unterschiedlich. Insbesondere ist es eine der charakteristischen Punkte der Erfindung, dass die elektrischen Widerstandswerte der Spulenverbindungsleiter für jede Phase 7, 8 und 9 durch Variieren der Breite einer jeden riemenförmigen Platte für die W-, V- und U-Phase, wie später beschrieben, angeglichen sind.

Diesbezüglich, wie in Fig. 4(b) gezeigt, sind die äußeren Anschlüsse 7d, 8d und 9d der Spulenverbindungsleiter 7, 8 und 9 für jede Phase durch Biegen der Endabschnitte der riemenförmigen Platten gebildet, die ursprünglich, wie durch die gepunktete Linie angezeigt ist, rechtwinklig zu der Richtung, in welcher die Verbindungsanschlüsse 7b, 8b und 9b bereitgestellt sind, gebildet sind. Solch ein Biegeprozess erlaubt es, ein Stanzen bzw. Schneiden ("blanking") mit hoher Ausbeute auszuführen, was einen wirtschaftlichen Vorteil zur Folge hat. Es ist ebenfalls möglich, dass die riemenförmige Platte, wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 4(b) angezeigt ist, ursprünglich zubereitet wird, und verschiedenen Bearbeitungen ohne Biegen ausgesetzt wird, aber in diesem Fall ist die Schneidausbeute geringer als die, die in der Zeichnung gezeigt ist.

In dem gemeinsamen Spulenverbindungsleiter 6 und den Spulenverbindungsleitern 7, 8 und 9 für jede Phase des obigen Aufbaus sind Unterbringungsnuten 10a, 10b, 10c und 10d in radialer Richtung bereitgestellt, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Die Unterbringungsnuten 10a, 10b, 10c und 10d sind zu einer riemenförmigen Form in Umfangsrichtung ausgebildet und sind an einer Seite 10e einer Ringeinrichtung offen. Ein Durchgangsloch 10, 11 ist in dem mittleren Teil bereitgestellt, und die Spulenverbindungsleiter 7, 8 und 9 für jede Phase sind in jeder der Unterbringungsnuten 10a, 10b, 10c und 10d des Verbindungsleiterhalters 10 gestellt und untergebracht, der aus einem Isolierharzmaterial geformt ist. Genauer ist jeder Verbindungsanschluss 6b, 7b, 8b und 9b des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters 6 und die Spulenverbindungsleiter 7, 8 und 9 für jede Phase in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung derart vorgesehen, dass sie hin zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters 10 hervorstehen. Anschließend, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, ist der Verbindungsleiterhalter 10 in solch einem Zustand an dem Ende der Lastseite des Spulenkerns 4 durch Einführen einer Befestigungsklaue 10g in ein Einführloch 4a gesichert, das an dem Ende der Lastseite des Spulenkerns 4 in unmittelbarer Nähe des Leitungsdrahtes 5a der Statorspule 5 bereitgestellt ist. Anschließend werden die Leitungsdrähte 5a jeder Statorspule 5 in die U-förmigen Nuten 6c, 7c, 8c und 9c der Verbindungsanschlüsse 6b, 7b, 8b bzw. 9b eingeführt, und anschließend durch ein bekanntes Verfahren pressgepasst/erwärmt, um einen Verbindungsabschnitt 11 (siehe auch den Verbindungsabschnitt 11 in Fig. 8) zu bilden. Fig. 7 zeigt einen Zustand, in dem die oben beschriebene Anschlussarbeit abgeschlossen worden ist.

Wie oben beschrieben, sind in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung die Verbindungsanschlüsse 6b, 7b, 8b und 9b des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters 6 und die Spulenverbindungsleiter 7, 8 und 9 für jede Phase derart vorgesehen, dass sie hin zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters 10 hervorstehen. Deshalb ist es möglich, Verbindungswerkzeuge einzuführen und diese auf einfache Weise zu bedienen, und so kann die Verbindungsarbeit auf einfache Weise durchgeführt werden. Folglich ist es ein Vorteil, dass ein Verbindungsabschnitt mit hoher Zuverlässigkeit erhalten werden kann.

In den Spulenverbindungsleitern 7, 8 und 9 für jede der Phasen W, V und U, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, ist, da die riemenförmigen Leiter 7a, 8a und 9a mit unterschiedlichen Durchmessern und ebenfalls unterschiedlichen Längen geformt sind, in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung die Breite der entsprechenden riemenförmigen Leiter 7a, 8a und 9a verringert, um so die Querschnittsfläche derselben zu reduzieren, um den zu formenden Durchmesser zu reduzieren, wodurch ein gleichmäßiger elektrischer Widerstand für jede Phase erhalten wird. Um einen gleichmäßigen elektrischen Widerstand für jede Phase zu erhalten, muss jedoch die Querschnittsfläche nicht notwendigerweise nur von dem zu formenden Durchmesser bestimmt sein, sondern ist auch abhängig von der Länge der Konfiguration der riemenförmigen Leiter 7a, 8a und 9a und der Verbindungsanschlüsse 7b, 8b und 9b. Deshalb ist es notwendig, die Querschnittsfläche der Verbindungsanschlüsse 7b, 8b und 9b durch Berücksichtigung der erwähnten spezifischen Bedingungen als Selbstverständlichkeit zu bestimmen. Als Ergebnis eines solchen Aufbaus kann ein gleichmäßiger elektrischer Widerstand nach Verbinden der W-, V- und U-Phasen erhalten werden, um eine Ungleichmäßigkeit bezüglich des Drehmoments des DC-bürstenlosen Motors zu verhindern.

Als nächstes wird der Aufbau des DC-bürstenlosen Motors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Fig. 8 beschrieben.

Der Statorkern 3, der wie in Fig. 7 dargestellt zusammengebaut ist, wobei die Verbindung der Statorspule 5 abgeschlossen ist, wird anschließend mit dem inneren Umfang eines Rahmens 2 in Eingriff gebracht und dort unter Verwendung einer Vorrichtung positioniert. Anschließend wird ein Rotationsschaft 13, der mit einem Permanentmagneten 14 befestigt ist, der gegenüberliegend eines jeden magnetischen Pols 3b des Statorkerns 3 zusammen mit einem Lager 15 an der Lastseite und an dem Lager 16 an der Gegenlastseite zur Reibungsverringerung angeordnet ist, in den Motor eingeführt unter der Bedingung, dass ein Lagergehäuseabschnitt 12a für einen Träger 12 bzw. eine Klammer 12 mit dem äußeren Umfang des Lagers 15 zur Reibungsverringerung an der Lastseite im Eingriff ist. Nach Abschließen des Zusammenbaus, um so den äußeren Umfang des Lagers 16 zur Reibungsverringerung an der Gegenlastseite durch einen Lagergehäuseabschnitt 2c des Rahmens 2 zu unterstützen und den äußeren Umfang des Lagers 15 zur Reibungsverringerung an der Lastseite durch einen Lagergehäuseabschnitt 12a des Trägers 12 zu unterstützen, wird der Träger 12 an einen Flansch 2a gesichert, der an dem Ende der Lastseite des Rahmens 2 mit einer Schraube 2b versehen ist, wodurch ein vollständiger DC-bürstenloser Motor 1 erhalten wird. Das Bezugszeichen 17 weist auf einen Raum hin, der zwischen einer Wandoberfläche des Durchgangsloches 10f des Verbindungsleiterhalters 10 und dem Außendurchmesser des Rotationsschaftes 13 gebildet ist, und das Bezugszeichen 18 weist auf eine Kopplung hin, die an dem Ende des Schaftes an der Lastseite des Rotationsschaftes 13 befestigt ist.

In dieser ersten Ausführungsform der Erfindung, wie in Fig. 5 dargestellt, sind jede der Verbindungsanschlüsse 6b, 7b, 8b und 9b des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters 6 und die Spulenverbindungsleiter 7, 8 und 9 für jede Phase der Statorspulen 5 derart angeordnet, dass sie zusammen zum Außendurchmesser des Verbindungsleiterhalters 10 hin hervorstehen, und so den Verbindungsabschnitt 11 mit dem Leitungsdraht 5a der Statorspulen 5 bilden. Deshalb ist der freie Raum 17 zwischen der Wandoberfläche des Durchgangsloches 10f des Verbindungsleiterhalters 10 und dem Außendurchmesser des Rotationsschaftes 13 gebildet. Folglich wird eine erwünschte Anordnung durch Einführen des Lagers 15 zur Reibungsverringerung an der Lastseite und des Lagergehäuseabschnittes 12a des Trägers 12 in den Raum 17 erhalten. Es ist möglich, die Länge in axialer Richtung des DC-bürstenlosen Motors um diesen Abschnitt zu reduzieren, und es ist ferner möglich, eine Befestigungsposition der Kopplung 18 um den Abschnitt einzuführen, die an dem Ende der Lastseite des Rotationsschaftes in den DC-bürstenlosen Motor 1 angebracht ist. Deshalb ergibt sich ein Vorteil, dass die gesamte Vorrichtung kleine Abmessungen aufweisen kann, nicht nur bezüglich des DC-bürstenlosen Motors 1, sondern auch anderer Geräte, die durch den Motor angetrieben werden.

Zweite Ausführungsform

In den Fig. 9 bis 11 weist das Bezugszeichen 20 auf einen Verbindungsleiterhalter hin, der ringförmig aus einem Isolierharzmaterial geformt ist. Der Verbindungsleiterhalter 20 umfasst riemenförmige Unterbringungsnuten 10b, 10c und 10d, die in Umfangsrichtung gebildet sind und an einer Seite 20e offen sind; einen riemenförmigen, abgestuften Flächenabschnitt 20a, der an vier Stellen (nicht gezeigt) zu gleichen Abständen an der anderen Seite 20h bereitgestellt ist, wobei der riemenförmige, abgestufte Flächenabschnitt 20a eine Ebene aufweist, die von der anderen Seite 20h nach unten abgestuft, in Umfangsrichtung riemenförmig ausgebildet und an einer äußeren Umfangsseite offen ist; und ein Durchgangsloch 20f, das in dem Mittelteil offen ist. Wie in Fig. 9 dargestellt, sind die Spulenverbindungsleiter 7, 8 und 9 für jede der Phasen W, V und U in den Unterbringungsnuten 10b, 10c bzw. 10d untergebracht.

Das Bezugszeichen 26 weist auf einen gemeinsamen Spulenverbindungsleiter hin, der als ein zweiter Verbindungsleiter zur Bildung einer Verbindungslinie zu dem elektrisch neutralen Punkt der Y-Verbindung dient. Wie in Fig. 11 dargestellt, ist der gemeinsame Spulenverbindungsleiter 26 eine Verbindungsleiterplatte, die aus vier Gruppen von gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmenten 26d gebildet ist. Jede der gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmente 26d umfasst ein kreisförmiges Leiterplattensegment 26a aus einer Kupferplatte und drei Verbindungsanschlüsse 26b, die zu gleichen Abständen an dem äußeren Umfang bereitgestellt sind und von denen jede U-förmige Nuten 26c an dem oberen Endabschnitt aufweisen. Die gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmente 26d sind in der Anordnung, die in Fig. 11 dargestellt ist, an jeder Fläche des riemenförmigen, abgestuften Flächenabschnitts 20a des Verbindungsleiterhalters 20 unter Verwendung z. B. eines Klebstoffes angebracht. Es wird darauf hingewiesen, dass der riemenförmige, abgestufte Flächenabschnitt 20a zu einer derartigen Größe ausgebildet ist, um auf einfache Weise positioniert und angebracht zu werden, entsprechend der Konfiguration eines jeden gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegments 26d. Der vorangegangene Aufbau des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters 26 ermöglicht es, einen Motor mit guter Ausbeute zu niedrigen Kosten herzustellen. Um die Konfiguration des Verbindungsleiterhalters 20 zu vereinfachen, ist es ebenfalls bevorzugt, dass jedes der gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmente 26d direkt an die Seitenfläche 20h des Verbindungsleiterhalters 20 angebracht ist, ohne dass der riemenförmige, abgestufte Flächenabschnitt 20a bereitgestellt wird. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die Konfiguration der Leiterplattensegmente 26a polygonal ist. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der Aufbau durch Verbinden der vier Gruppen der gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmente 26d vereinfacht wird, und dadurch eine kreisförmige oder ringförmige, integrale Einheit der Verbindungsleiterplatten gebildet wird.

In dem vorangegangenen, gemeinsamen Spulenverbindungsleiter 26 gemäß dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die Verbindungsanschlüsse 26b, wie in Fig. 9 dargestellt, angeordnet. Die Verbindungsanschlüsse 7b, 8b und 9b der Spulenverbindungsleiter 7, 8 und 9 für jede der Phasen sind von dem Verbindungsanschluss 26d des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters 26 durch einen horizontalen Abstand getrennt, der im Wesentlichen der Plattendicke des Verbindungsleiterhalters 20 entspricht. Als Ergebnis wird ein eigentlicher Abstand zwischen einem Verbindungsanschluss und einem anderen sehr viel größer, und es ist möglich, die Anschlussarbeit der Leitungsdrähte 5a der Statorspulen 5 auf einfache Weise durchzuführen. So ergibt sich ein Vorteil, dass ein Verbindungsabschnitt mit hoher Zuverlässigkeit erhalten wird.

Obwohl der Motor, auf den die Erfindung sich bezieht, als ein DC-bürstenloser Motor beschrieben ist, sollte zusätzlich zu den vorangegangenen ersten und zweiten Ausführungsformen die Erfindung nicht darauf beschränkt werden, sondern die Erfindung kann auf Steppermotoren, Leistungsgeneratoren oder beliebig andere elektrische Motoren angewendet werden, soweit sie den gleichen Aufbau besitzen.

Claims

1. Ein Elektromotor mit:
einer Mehrzahl von Statorspulen (5), die um einen magnetischen Pol (3b) eines Statorkerns (3) gewickelt sind, und dessen Leitungsdrähte (5a) zu einer Außendurchmesserseite in der Umgebung eines Endes des Statorkerns (3) führen;
einem Verbindungsleiterhalter (10), der ein ringförmiges Isolierglied ist, mit einem Durchgangsloch (10f) an dem Mittelteil, der mit einer Mehrzahl von Unterbringungsnuten (10a-10d), die an einer Seite offen sind und zu einer Riemenform in Umfangsrichtung gebildet sind, in Durchmesserrichtung versehen ist, um so in unmittelbarer Nähe der Leitungsdrähte (5a) der Statorspulen (5) angeordnet zu sein,
dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Verbindungsleiter (6-9), die einen riemenförmigen Leiter (6a-9a), der in den Unterbringungsnuten (10a-10d) des Verbindungsleiterhalters (10) untergebracht ist, und Verbindungsanschlüsse (6b-9b) aufweist, die derart vorgesehen sind, dass sie von dem riemenförmigen Leiter (6a-9a) zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters (10) hervorstehen, und jeder mit einem vorbestimmten Leitungsdraht (5a) der Statorspulen (5) verbunden ist;
wobei die Leitungsdrähte (5a) der Statorspulen (5) der gleichen Phase miteinander durch einen ersten Verbindungsleiter (7-9) verbunden sind, und die Leitungsdrähte (5a), die mit einem elektrisch neutralen Punkt der Statorspulen (5) zu verbinden sind, durch den zweiten Verbindungsleiter (6) verbunden sind.

2. Der elektrische Motor nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsleiterhalter (10) das Durchgangsloch (10f) zur Bildung eines Raumes aufweist, in dem ein Lagergehäuseabschnitt (12a) eingeführt ist, der Lagergehäuseabschnitt (12a), der ein Lager der dynamoelektrischen Maschine (1) unterstützt, ist in der Umgebung des Verbindungsleiterhalters (10) angeordnet.

3. Der elektrische Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Verbindungsleiter (7-9) eine Querschnittsfläche aufweist, um einen gleichen elektrischen Widerstand für jede Phase nach Verbindung der Führungsdrähte (5a) mit den Statorspulen (5) zu erhalten.

4. Der elektrische Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Verbindungsleiter (7-9) einen Außenanschluss (7d-9d) aufweist, der durch Biegen eines Endteiles des riemenförmigen Leiters (7a-9a) hin zu einer Seite gebildet ist, wo der Verbindungsanschluss (7b-9b) vorgesehen ist.

5. Ein elektrischer Motor mit:
einer Mehrzahl von Statorspulen (5), die um einen magnetischen Pol (3b) eines Statorkerns (3) gewickelt sind, und dessen Leitungsdrähte (5a) zu einer Außendurchmesserseite in der Umgebung eines Endes des Statorkerns (3) führen;
einem Verbindungsleiterhalter (10), der ein ringförmiges Isolierglied ist, mit einem Durchgangsloch (10f) an dem Mittelteil, der mit einer Mehrzahl von Unterbringungsnuten (10a-10d), die an einer Seite offen sind und zu einer Riemenform in Umfangsrichtung gebildet sind, in Durchmesserrichtung vorgesehen sind, um so in unmittelbarer Nähe der Leitungsdrähte (5a) der Statorspulen (5) angeordnet zu sein,
dadurch gekennzeichnet, dass erste Verbindungsleiter (7-9) einen riemenförmigen Leiter (7a-9a) aufweisen, die in den Unterbringungsnuten (10a-10d) des Verbindungsleiterhalters (10) untergebracht sind, und vorgesehene Verbindungsanschlüsse (7b-9b) von dem riemenförmigen Leiter (7a-9a) zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters (10) hervorstehen und jeder mit einem vorbestimmten Leitungsdraht (5a) der Statorspulen (5) verbunden ist;
ein zweiter Verbindungsleiter (26) eine Leiterplatte (26d) aufweist, die an einer Seite des Verbindungsleiterhalters (10) angebracht ist und sich an der gegenüberliegenden Seite der hervorstehenden Leiteranschlüsse (7b-9b) der ersten Verbindungsleiters (7-9) befindet, und Leiteranschlüsse (26b) von der Leiterplatte zu der Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters (10) hervorstehen und jeder mit einem vorbestimmten Leitungsdraht (5a) der Statorspulen (5) verbunden ist;
wobei die Führungsdrähte (5a) der Statorspulen (5) der gleichen Phase miteinander durch den ersten Verbindungsleiter (7-9) verbunden sind, und die Leitungsdrähte (5a), die mit einem elektrisch neutralen Punkt der Statorspulen (5) zu verbinden sind, durch den zweiten Verbindungsleiter (26) verbunden sind.

6. Der elektrische Motor nach Anspruch 5, wobei die zweite Verbindungsleiterplatte (26) eine Mehrzahl von Verbindungsleiterplatten (26) mit Leiterplattensegmenten (26a) und Verbindungsanschlüssen (26b) aufweist, die von den Leiterplattensegmenten (26a) hervorstehen.