DE112016007019T5

DE112016007019T5 - Stator, Motor und Klimaanlage

Info

Publication number: DE112016007019T5
Application number: DE112016007019.5T
Authority: DE
Inventors: Hiroki ASO; Tomoaki Oikawa; Mineo Yamamoto; Hiroyuki Ishii; Junichiro Oya; Yuto Urabe
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2019-04-04
Also published as: JPWO2018003013A1; GB201815333D0; KR20180136532A; CN109478829A; US20190334403A1; KR102132250B1; JP6779292B2; US10897174B2; GB2566163B; GB2566163A8; GB2566163A; WO2018003013A1; CN109478829B

Abstract

Ein Stator (100), an den eine Energieversorgungszuleitung (11) zum Zuführen elektrischer Leistung angebunden ist, beinhaltet einen Statorkern (1), eine um den Statorkern (1) gewickelte Wicklung (3), einen mit der Wicklung (3) verbundenen Wicklungsanschluss (4a, 4b, 4c), eine Leiterplatte (20), die die Energieversorgungszuleitung (11) und den Wicklungsanschluss (4a, 4b, 4c) miteinander verbindet und eine dem Statorkern (1) zugewandte Oberfläche (20a) aufweist, einen Energieversorgungsanschluss (13a), der auf der Oberfläche (20a) bereitgestellt und mit der Energieversorgungsverbindungleitung (11) verbunden ist sowie ein Leitungsmuster (30a, 30b, 30c), das auf der Oberfläche (20a) bereitgestellt ist und den Wicklungsanschluss (4a, 4b, 4c) mit dem Energieversorgungsanschluss (13a) verbindet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator, einen Motor und eine Klimaanlage.
Hintergrund zum Stand der Technik
Im Allgemeinen beinhaltet ein Stator eines Motors einen Statorkern, ein Isolationsteil, das die Zähne des Statorkerns bedeckt, und eine Wicklung jeder Phase, hergestellt aus Magnetdraht, die mittels des Isolationsteils um die Zähne gewickelt ist. Im Stator eines Motors wird eine Leiterplatte verwendet, die ein Leitungsmuster zum Zuführen elektrischer Leistung an einen Anschluss der Wicklung jeder Phase aufweist. Patentreferenz 1 beschreibt eine gedruckte Leiterplattenstützeinrichtung eines kollektorlosen Motors, bei der die Anschlussstifte elektrisch mit dem Leitungsmuster der gedruckten Leiterplatte durch Einführen von Stützvorsprüngen und der Anschlussstifte in Durchgangslöcher der gedruckten Leiterplatte verbunden sind.
Referenzen zum Stand der Technik
Patentreferenz
Patentreferenz 1: Japanisches Gebrauchsmuster Veröffentlichung No. 64-16181 (beispielsweise, Zeile 17 auf Seite 9 bis Zeile 15 auf Seite 11)
Zusammenfassung der Erfindung
Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll
In der in Patentreferenz 1 beschriebenen Einrichtung wird ein notwendiges Leitungsmuster jedoch mit Kupferfolie gedruckt und Hauptbestandteile, die eine Treiberschaltung bilden, wie z. B. eine integrierte Treiberschaltung, eine Transistormatrix und ein Leistungstransistor, werden auf einer vorderen Oberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet, während Halleffektelemente, Kondensatoren und feste Widerstände, die zum Erfassen der Position des Rotors verwendet werden, auf einer hinteren Oberfläche der gedruckten Leiterplatte angeordnet werden. Somit ist die gedruckte Leiterplatte eine doppelseitige Platte, die auf beiden Seiten bearbeitet ist, und es entsteht das Problem, dass die Herstellungskosten steigen.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem mit der herkömmlichen Methode zu lösen und das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stator, einen Motor und eine Klimaanlage zur Verfügung zu stellen, die in der Lage sind, die Herstellungskosten zu reduzieren.
Wege zur Lösung des Problems
Ein Stator gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Stator, an den eine Energieversorgungszuleitung zum Zuführen elektrischer Leistung angebunden ist, wobei der Stator einen Statorkern, eine um den Statorkern gewickelte Wicklung, einen Wicklungsanschluss, angebunden an die Wicklung, eine Leiterplatte, die die Energieversorgungszuleitung und den Wicklungsanschluss miteinander verbindet, und eine dem Statorkern zugewandte Oberfläche, einen Energieversorgungsanschluss, bereitgestellt auf der Oberfläche und verbunden mit der Energieversorgungszuleitung, und ein Leitungsmuster, das auf der Oberfläche bereitgestellt ist und den Wicklungsanschluss und den Energieversorgungsanschluss miteinander verbindet, aufweist.
Ein Motor gemäß dem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst den zuvor erwähnten Stator, einen Rotor und ein Stützteil, an dem der Stator befestigt ist und das den Rotor drehbar stützt.
Eine Klimaanlage gemäß dem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage, die ein Gebläse umfasst, wobei das Gebläse den zuvor erwähnten Motor beinhaltet.
Effekte der Erfindung
Gemäß dem Stator, dem Motor und der Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Effekt der Reduzierung der Herstellungskosten erlangt werden.
Figurenliste

1(a) ist eine Draufsicht, die eine schematische Konfiguration eines Stators (in einem Zustand, in dem keine gedruckte Leiterplatte daran angefügt ist) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
1(b) ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration des Stators (in einem Zustand, in dem die gedruckte Leiterplatte nicht daran angefügt ist) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Draufsicht, die eine schematische Konfiguration eines Zuleitungsteils in der ersten Ausführungsform zeigt.
3(a) ist eine Draufsicht, die eine schematische Konfiguration der gedruckten Leiterplatte in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der das Zuleitungsteil angefügt ist.
3(b) ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration der gedruckten Leiterplatte in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der das Zuleitungsteil angefügt ist.
3(c) ist eine Unteransicht, die eine schematische Konfiguration der gedruckten Leiterplatte in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der das Zuleitungsteil angefügt ist.
4(a) ist eine Draufsicht, die eine schematische Konfiguration des Stators in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der die gedruckte Leiterplatte angefügt ist.
4(b) ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration des Stators in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der die gedruckte Leiterplatte angefügt ist.
4(c) ist eine Unteransicht, die eine schematische Konfiguration des Stators in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der die gedruckte Leiterplatte angefügt ist.
5(a) ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration eines Anschlusses in der ersten Ausführungsform zeigt.
5(b) ist eine Vorderansicht, die eine schematische Konfiguration des Anschlusses in der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem die Anschlüsse und die gedruckte Leiterplatte verbunden sind in der ersten Ausführungsform.
7(a) ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration eines Anschlusses in einer Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt.
7(b) ist eine Vorderansicht, die eine schematische Konfiguration des Anschlusses in der Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Anschlüsse und eine gedruckte Leiterplatte verbunden sind in der ersten Modifikation der ersten Ausführungsform.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Struktur des Stators nach Formung in der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Konfiguration eines Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration einer Klimaanlage gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Modus zur Ausführung der Erfindung
Ein Stator 100, ein Motor 200 und eine Klimaanlage 300 gemäß der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Ein orthogonales XYZ-Koordinatensystem ist in den Zeichnungen zu sehen, um das Verständnis der Beziehung zwischen den Zeichnungen zu erleichtern. Eine Z-Achse ist in den Zeichnungen dargestellt als eine Koordinatenachse parallel zu einer Achsenlinie des Stators 100. Eine Y-Achse ist in den Zeichnungen dargestellt als eine Koordinatenachse parallel zu (oder im Wesentlichen parallel zu) einer Längsrichtung eines Zuleitungsteils 10. Eine X-Achse ist in den Zeichnungen dargestellt als eine Koordinatenachse orthogonal zu beiden, der Y-Achse und der Z-Achse. In den Zeichnungen ist den gleichen Komponenten das gleiche Bezugszeichen zugeordnet.
Erste Ausführungsform
Konfiguration
1(a) ist eine Draufsicht, die eine schematische Konfiguration eines Stators 100 (in einem Zustand, bei dem keine gedruckte Leiterplatte 20 daran angefügt ist) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 1(b) ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration des Stators 100 (in einem Zustand, in dem die gedruckte Leiterplatte 20 nicht daran angefügt ist) gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1(a) gezeigt, beinhaltet der Stator 100 einen Statorkern 1, ein Isolationsteil 2, Wicklungen 3, Anschlüsse 4a, 4b, 4c und 4d und Stifte 5 zur Befestigung der Leiterplatte.
Der Statorkern 1 beinhaltet eine Vielzahl von in Schichten gestapelten elektromagnetischen Stahlblechen. Die Vielzahl von elektromagnetischen Stahlblechen weist ausgestanzte Löcher in gürtelähnlichen Formen auf und die Vielzahl in Schichten gestapelter elektromagnetischer Stahlbleche ist aneinander befestigt durch Crimpen, Schweißen, Kleben oder ähnliches. Das Isolationsteil 2 ist am Statorkern 1 durch Formung eines thermoplastischen Kunststoffs, wie z. B. PBT (polybutylene terephthalate - Polybutylenterephthalat), befestigt, um mit dem Statorkern 1 eine Einheit zu bilden. Hinsichtlich der Wicklung 3 wird eine Spule geformt, indem Magnetdraht um das Isolationsteil 2 gewickelt wird, das an einem Zahn des Stators 100 bereitgestellt ist. Enden (Endabschnitte) des Magnetdrahts werden zu Hakenteilen (spulenverknüpfende Teile) der Anschlüsse 4a, 4b, 4c und 4d geführt und mit den Hakenteilen durch Verschmelzen (Heißcrimpen), Löten oder ähnlichem verbunden. Der Statorkern 1 wird durch Biegen eines gürtelähnlichen Kerns ausgeformt, hergestellt aus einer Vielzahl in Schichten gestapelter elektromagnetischer Stahlbleche, wobei die Enden des Kerns einander gegenüberliegend platziert und die einander gegenüberliegenden Teile 1a zusammengeschweißt werden.
Wie in 1(a) gezeigt, sind die Anschlüsse 4a, 4b, 4c und 4d an einer Außenwand des Isolationsteils 2 angeordnet. Wie in 1(a) gezeigt, sind die Anschlüsse 4a, 4b und 4c von Mehrfachphasen (Wicklungsanschlüsse), die jeweils mit den Enden der Wicklungen 3 der Mehrfachphasen (U-Phase, V-Phase und W-Phase) verbunden sind, an der Außenwand des Isolationsteils 2 in einem oberen Teil (+Y-Richtungsseite) des Statorkerns 1 angeordnet und der Anschluss 4d ist an einer Außenwand des Isolationsteils in einem unteren Teil (-Y-Richtungsseite) des Statorkerns 1 angeordnet. Die Anschlüsse 4a, 4b und 4c sind Anschlüsse, die eingesetzt werden, um elektrische Energie von einer Energieversorgung jeweils den Wicklungen 3 der Mehrfachphasen bereitzustellen und der Anschluss 4d ist ein Anschluss, der eingesetzt wird, um einen neutralen Punkt zu bilden. Der Anschluss 4d ist nicht unbedingt erforderlich in einem Fall, in dem keine Verbindung mit dem neutralen Punkt unter Verwendung eines Anschlusses gemacht wird.
Wie in den 1(a) und 1(b) gezeigt, sind die Stifte 5 zum Festlegen der Leiterplatte an drei Positionen auf dem Isolationsteil 2 angeordnet. Die gedruckte Leiterplatte 20 ist am Stator 100 durch Einführen der Stifte 5 zur Befestigung der Leiterplatte in Stifteinführungslöcher 23 (zweite Einführungslöcher) der gedruckten Leiterplatte (Leiterplatte) 20 befestigt. Im Übrigen sind die Anzahl und Positionen der Anordnung der Stifte 5 zur Befestigung der Leiterplatte nicht begrenzt auf die in 1(a) gezeigten, solange die Konfiguration die Befestigung der gedruckten Leiterplatte 20 am Stator 100 ermöglicht.
2 ist eine Draufsicht, die eine schematische Konfiguration des Zuleitungsteils 10 in der ersten Ausführungsform zeigt. Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Zuleitungsteil 10 Energieversorgungszuleitungen 11 zur Versorgung der Spulen mit elektrischer Leistung, Sensorzuleitungen 12 zur Übermittlung von Signalen an Positionserfassungsschaltkreise, einen Leiterplattensteckverbinder 13, verbunden mit den Enden der Energieversorgungszuleitungen 11, und einen Leiterplattensteckverbinder 14, verbunden mit den Enden der Sensorzuleitung 12. Der Leiterplattensteckverbinder 13 ist ein Verbinder zum Verbinden der Energieversorgungszuleitungen 11 mit der gedruckten Leiterplatte 20. Der Leiterplattensteckverbinder 14 ist ein Verbinder zum Verbinden der Sensorzuleitungen 12 mit der gedruckten Leiterplatte 20. Während drei Energieversorgungszuleitungen 11 und fünf Sensorzuleitungen 12 in der ersten Ausführungsform gezeigt werden, ist die Anzahl der Energieversorgungszuleitungen 11 und der Sensorzuleitungen 12 nicht auf die in 2 gezeigten begrenzt.
3(a) ist eine Draufsicht (in +Z-Richtung betrachtet), die eine schematische Konfiguration der gedruckten Leiterplatte 20 in der ersten Ausführungsform zeigt, an der das Zuleitungsteil 10 angefügt ist. 3(b) ist eine Seitenansicht (in -Y-Richtung betrachtet), die eine schematische Konfiguration der dritten gedruckten Leiterplatte 20 in der ersten Ausführungsform zeigt, an der das Zuleitungsteil 10 angefügt ist. 3(c) ist eine Unteransicht (in der -Z-Richtung betrachtet), die eine schematische Konfiguration der gedruckten Leiterplatte 20 in der ersten Ausführungsform zeigt, an der das Zuleitungsteil 10 angefügt ist.
Wie in 3(b) gezeigt, ist die gedruckte Leiterplatte 20 in der ersten Ausführungsform eine gedruckte Verdrahtungsplatte, die ein isoliertes Substrat 201 beinhaltet, das eine Oberfläche 20a auf der Seite des Statorkerns (eine dem Statorkern 1 zugewandte Oberfläche) und eine Oberfläche 20b auf der dem Statorkern entgegengesetzten Seite sowie Leitungsmuster 21a, 21b und 21c aufweist, die auf der Oberfläche 20a ausgeformt sind. Die in 3(c) gezeigte gedruckte Leiterplatte 20 ist eine einseitige Platte, auf der die Leitungsmuster 21a, 21b und 21c und die Positionserfassungsschaltung exklusiv auf der Oberfläche 20a auf der Seite des Statorkerns ausgeformt sind.
Wie in 3(a) gezeigt, ist das Zuleitungsteil 10 auf der Oberfläche 20b der gedruckten Leiterplatte 20 auf der dem Statorkern entgegengesetzten Seite über die Leiterplattensteckverbindungen 13 und 14 angefügt. Wie in 3(c) gezeigt, ist die mit den Enden der Energieversorgungszuleitung 11 verbundene Leiterplattensteckverbindung 13 auf der Oberfläche 20b der gedruckten Leiterplatte 20 auf der dem Statorkern entgegengesetzten Seite befestigt und ein Anschluss 13a, bereitgestellt an der Leiterplattensteckverbindung 13 (auch als Elektrische-Leistung-Versorgungsanschluss oder Energieversorgungsanschluss bezeichnet), erscheint auf der Oberfläche 20a der gedruckten Leiterplatte 20 auf der Seite des Statorkern durch ein Einführungsloch, das durch die gedruckte Leiterplatte 20 ausgeformt wird. Eine Vielzahl von Anschlüssen wird als Anschluss 13a bereitgestellt.
Wie in 3(a) gezeigt, sind ein Leitungsmuster 30a, ein Leitungsmuster 30b und ein Leitungsmuster 30c zur Versorgung mit elektrischer Leistung (für Energieversorgungszuleitungen), die die Anschlüsse 13a der Leiterplattensteckverbindung 13 mit den Anschlüssen 4a, 4b und 4c, die mit den Wicklungen 3 verbunden sind, elektrisch verbinden, auf der Oberfläche 20a der gedruckten Leiterplatte 20 auf der Seite des Statorkerns ausgeformt und der Anschluss 13a der Leiterplattensteckverbindung 13 und die Anschlüsse 4a, 4b und 4c, die verbunden sind mit den Wicklungen 3, sind miteinander elektrisch verbunden durch Zusammenführen, mittels Lötung, des Anschlusses 13a der Leiterplattensteckverbindung 13 mit den Leitungsmustern 30a, 30b und 30c zur Versorgung mit elektrischer Leistung.
Wie in den 3(a) und 3(c) gezeigt, liegt die Leiterplattensteckverbindung 14, die mit den Enden der Sensorzuleitungen 12 verbunden ist, auf der Oberfläche 20b der gedruckten Leiterplatte 20 auf der dem Statorkern entgegengesetzten Seite und der eine Anschluss 14a, bereitgestellt auf der Leiterplattensteckverbindung 14 (Sensorzuleitungsanschluss), erscheint auf der Oberfläche 20a der gedruckten Leiterplatte 20 auf der Seite des Statorkerns über ein Einführungsloch, das durch die gedruckte Leiterplatte 20 ausgeformt wurde. Eine Vielzahl von Anschlüssen wird als Anschluss 14a bereitgestellt. Die Leitungsmuster 50 für Sensorzuleitungen, die den Anschluss 14a der Leiterplattensteckverbindung 14 elektrisch mit Hall-ICs (Hall Integrated Circuits - integrierte Hallschaltungen) 22 als magnetische Sensoren, die als Positionserfassungsschaltungen verwendet werden, verbinden, werden auf der Oberfläche 20a der gedruckten Leiterplatte 20 auf der Seite des Statorkerns ausgeformt (ein Teil des Leitungsmusters 50 ist nicht gezeigt) und der Anschluss 14a der Leiterplattensteckverbindung 14 und der Hall-IC 22 sind durch Zusammenfügen, durch Löten, des Anschlusses 14a der Leiterplattensteckverbindung 14 mit dem Leitungsmuster 50 für Sensorzuleitungen elektrisch miteinander verbunden.
Wie in 3(a) gezeigt, ist ein Substratrückhalteelement 24 auf der Oberfläche 20b der gedruckten Leiterplatte 20 auf der dem Statorkern entgegengesetzten Seite angeordnet. Das Substratrückhalteelement 24 wird ausgeformt durch Formung eines thermoplastischen Kunststoffs, wie z. B. PBT, und weist eine Konfiguration auf, bei der Formungskontaktvorsprünge durch dünnwandige Teile miteinander verbunden werden. Wenn der Stator 100 durch Formung ausgeformt wird, berühren die Formungskontaktvorsprünge des Substratrückhalteelements 24 die Form, wodurch Verformung jeder Leiterplatte verhindert werden kann.
Wie in 3(c) gezeigt, sind auf der Oberfläche 20a der gedruckten Leiterplatte 20 auf der Seite des Statorkerns die Hall-ICs 22 als Positionserfassungsschaltungen für den Rotor an drei Positionen ausgeformt. Die Hall-ICs 22 beinhalten eine Vielzahl von Positionserfassungsschaltungen. Ferner sind die Anschlusseinführungslöcher 21a, 21b und 21c (erste Einführungslöcher) als die Einführungslöcher für die Anschlüsse 4a, 4b und 4c an drei Positionen ausgeformt.
4(a) ist eine Draufsicht (in +Z-Richtung betrachtet), die eine schematische Konfiguration des Stators 100 in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der die gedruckte Leiterplatte 20 beigefügt ist. 4(b) ist eine Seitenansicht (in -Y-Richtung betrachtet), die eine schematische Konfiguration des Stators 100 in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der die gedruckte Leiterplatte 20 beigefügt ist. 4(c) ist eine Unteransicht (in -Z-Richtung betrachtet), die eine schematische Konfiguration des Stators 100 in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der die gedruckte Leiterplatte 20 beigefügt ist. 4(a) ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration des Stators 100 in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der die gedruckte Leiterplatte 20 beigefügt ist. 4(a) ist eine Unteransicht, die eine schematische Konfiguration des Stators 100 in der ersten Ausführungsform zeigt, bei der die gedruckte Leiterplatte 20 beigefügt ist.
Wie in 4(a) gezeigt, ist die gedruckte Leiterplatte 20, bei der das Zuleitungsteil 10 beigefügt ist, am Stator 100 durch Einführen der Stifte 5 zur Befestigung der Leiterplatte in die Stifteinführungslöcher 23 der gedruckten Leiterplatte 20 befestigt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Anschlüsse 4a, 4b und 4c in die Anschlusseinführungslöcher 21a, 21b und 21c der gedruckten Leiterplatte 20 eingeführt und gelötet. Ferner werden, wie in 4(c) gezeigt, die Hall-ICs 22 an Positionen angeordnet, an denen die Position des Rotors erfasst werden kann.
5(a) ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration des Anschlusses 4a in der ersten Ausführungsform zeigt. 5(b) ist eine Vorderansicht, die eine schematische Konfiguration des Anschlusses 4a in der ersten Ausführungsform zeigt. 6 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die eine Lagebeziehung zwischen den Anschlüssen 4a, 4b und 4c und der gedruckten Leiterplatte 20 in der ersten Ausführungsform zeigt. Im Übrigen haben, während der Anschluss 4a in den 5(a) und 5(b) veranschaulicht wird, der Anschluss 4b und der Anschluss 4c im Wesentlichen auch die gleiche Konfiguration.
Wie in 5(a) gezeigt, beinhaltet jeder Anschluss 4a, 4b, 4c ein Verbindungsteil 41, das in das Anschlusseinführungsloch 21a, 21b oder 21c der gedruckten Leiterplatte 20 eingeführt wird und ein spulenverknüpfendes (Wicklungs-) Teil 42, das gebogen ist, um orthogonal zur axialen Richtung des Stators 100 (Z-Richtung) zu sein. Die Verbindungsteile 41 sind Teile, die in oberen Teilen des Anschlusses 4a, 4b und 4c ausgeformt sind und die in die Anschlusseinführungslöcher 21a, 21b und 21c der gedruckten Leiterplatte 20 eingeführt werden und durch Löten oder ähnliches elektrisch mit Leitungsmustern der gedruckten Leiterplatte 20 verbunden sind. Das spulenverknüpfende (Wicklungs-) Teil 42 ist ein Teil, das durch Biegen eines Teils jedes Anschlusses 4a, 4b, 4c ausgeformt wird und ist ein Teil, das zur Befestigung der Wicklung 3 durch Einhaken der Wicklung 3 an dem Teil und zur Wicklung der Wicklung 3 um das Teil verwendet wird. Eine Vielzahl von Wicklungen ist als Wicklung 3 bereitgestellt.
Wie in 6 gezeigt, werden die Verbindungsteile 41 der Anschlüsse 4a, 4b und 4c in die Anschlusseinführungslöcher 21a, 21b und 21c der gedruckten Leiterplatte 20 eingeführt und daran befestigt. Ferner beinhaltet das Einführungsteil 2, das um den Anschluss und auf einer Seite entgegengesetzt zu dem Teil angeordnet ist, wo das spulenverbindende Teil 42 ausgeformt ist, eine Region 2a, die ausgeformt ist, um relativ niedrig zu sein im Vergleich zu dem Einführungsteil 2 um die Region 2a. Dank der Region 2a wird die Einführung eines Lötkolbens oder ähnlichem erleichtert und die Bearbeitbarkeit der Lötstelle wird verbessert. Mit anderen Worten beinhaltet die Außenwand des Einführungsteils 2 eine erste Außenwand 2b, die die Anschlüsse 4a, 4b und 4c als Wicklungsanschlüsse unterstützt, und ein zweites Außenwandteil (konkave Region) 2a, benachbart zum ersten Außenwandteil 2b angeordnet, und die Höhe des zweiten Außenwandteils 2a in axialer Linienrichtung des Stators 100 (Z-Richtung) ist niedriger als die Höhe des ersten Außenwandteils 2b in der axialen Linienrichtung.
7(a) ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration des Anschlusses 4e in einer Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt. 7(b) ist eine Vorderansicht, die eine schematische Konfiguration des Anschlusses 4e in der Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt. In den 7(a) und 7(b) werden Komponenten, die gleich oder entsprechend sind wie die in den 5(a) und 5(b), die gleichen Bezugszeichen zugeordnet wie denen in den 5(a) und 5(b). In 8 werden Komponenten, die gleich oder entsprechend sind wie die in 6, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet wie denen in 6.
Wie in den 7(a) und 7(b) gezeigt, beinhaltet der Anschluss 4e in der Modifikation eine Oberfläche 44, ausgeformt durch Biegen eines Teils des Anschlusses 4e, um orthogonal zur axialen Richtung des Stators 100 (Z-Richtung) zu sein. Wie in 8 gezeigt, wird die Oberfläche 44 des gebogenen Teils des Anschlusses 4d gegen jedes Leitungsmuster 30a, 30b, 30c der gedruckten Leiterplatte 20 gedrückt und durch Löten oder ähnliches elektrisch mit jedem Leitungsmuster 30a, 30b, 30c verbunden. Mit anderen Worten, der Anschluss 4e weist die Oberfläche 44 auf, die einem Leitungsmuster zum Zuführen elektrischer Leistung zugewandt ist (d. h., die in 3(c) gezeigten Leitungsmuster 30a, 30b und 30c) und die dem Leitungsmuster zugewandte Oberfläche 44 ist mit dem Leitungsmuster zum Zuführen elektrischer Leistung verbunden, in einem Zustand, in dem sie gegen das Leitungsmuster zum Zuführen elektrischer Leistung gedrückt wird. Gemäß der Form des Anschlusses 4e in der Modifikation ragt der Anschluss 4e nicht zur Oberfläche 20b der gedruckten Leiterplatte 20 auf der dem Statorkern entgegengesetzten Seite heraus und somit ist die Notwendigkeit beseitigt, die Anschlusseinführungslöcher durch die gedruckte Leiterplatte 20 auszuformen. Ferner, da der Anschluss 4e und die gedruckte Leiterplatte 20 über Oberflächen miteinander verbunden sind, kann der Anschluss 4e fester an der gedruckten Leiterplatte 20 befestigt werden. Weiterhin kann die Notwendigkeit eines Außenmantelkunststoffs, der notwendig war zur Abdeckung der Anschlüsse, die von der gedruckten Leiterplatte 20 überstehen, beseitigt werden und die Herstellungskosten des Stators 100 können reduziert werden.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die Struktur des Stators 100 gemäß der ersten Ausführungsform nach der Formgebung zeigt. Wie in 9 gezeigt, ist der Stator 100 nach der Formgebung dank einem Formharz gleichmäßig geformt und hat eine Öffnung 101 in der Mitte. In die Öffnung 101 wird der Rotor eingeführt.
Effekt
Im Stator 100 ist gemäß der ersten Ausführungsform die gedruckte Leiterplatte 20 durch Drucken der Leitungsmuster 30a, 30b und 30c auf die Oberfläche 20a der gedruckten Leiterplatte 20 auf der Seite des Statorkerns und durch elektrisches Verbinden der um den Statorkern 1 gewickelten Wicklungen 3 mit den Leitungsmustern 30a, 30b und 30c der gedruckten Leiterplatte 20 auf der Oberfläche 20a auf der Seite des Statorkerns konfiguriert, wodurch es möglich wird, die gedruckte Leiterplatte 20 als eine einseitige Leiterplatte auszuformen, die kostengünstiger ist als eine doppelseitige Leiterplatte, und die Herstellungskosten des Stators 100 zu reduzieren.
Im Stator 100, gemäß der ersten Ausführungsform, ist die gedruckte Leiterplatte 20 bereitgestellt mit Hall-ICs als Positionserfassungsschaltungen, die den Magnetfluss des Rotors erfassen, auf der Oberfläche 20a der gedruckten Leiterplatte 20 auf der Seite des Statorkerns. Gemäß dieser Konfiguration stehen die Positionserfassungsschaltungen auf der Oberfläche 20a auf der Seite des Statorkerns bereit, was der Oberfläche der Leitungsmuster 30a, 30b und 30c zum Zuführen elektrischer Leistung entspricht und dementsprechend kann die gedruckte Leiterplatte 20 als eine einseitige Leiterplatte ausgeformt und die Herstellungskosten des Stators 100 können reduziert werden.
Im Stator 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist die gedruckte Leiterplatte 20 bereitgestellt, die die Leitungsmuster zum Zuführen elektrischer Leistung an die um den Statorkern 1 gewickelten Wicklungen 3 aufweist und die elektrischen Verbindungsteile zwischen der gedruckten Leiterplatte 20 und den um den Statorkern 1 gewickelten Wicklungen 3 sind auf der Oberfläche 20a auf der Seite des Statorkerns bereitgestellt. Dadurch wird es möglich, die Komponenten zum Verbinden der Wicklungen 3 mit der gedruckten Leiterplatte zu verringern oder zu entfernen und die Herstellungskosten des Stators 100 zu reduzieren.
Im Stator 100 gemäß der ersten Ausführungsform beinhaltet das Isolationsteil 2, das um den Anschluss und auf der gegenüberliegenden Seite des Teils angeordnet ist, an dem das spulenverbindende Teil 42 ausgeformt ist, die Region 2a, die ausgeformt ist, relativ niedrig zu sein, im Vergleich zum Isolationsteil 2 um die Region 2a. Entsprechend kann ein Lötkolben oder ähnliches in die Region 2a eingeführt werden, das Verbinden jedes Anschlusses 4a, 4b, 4c mit der gedruckten Leiterplatte 20 wird erleichtert und die Bearbeitbarkeit wird verbessert, wodurch die Herstellungskosten des Stators 100 reduziert werden können.
Zweite Ausführungsform
10 ist eine Seitenansicht, die schematisch einen Motor 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 12 gezeigt, beinhaltet der Motor 200 gemäß der zweiten Ausführungsform den Stator 100 gemäß der ersten Ausführungsform oder seine Modifikation, einen Rotor 110 und ein Stützteil, an dem der Stator 100 befestigt ist und das den Rotor 110 unterstützt, drehbar zu sein (e. g. drehbar zu sein unter Verwendung eines Lagers). Der Rotor 110 rotiert um eine Achsenlinie AX. Das Stützteil beinhaltet einen Rahmen (Karosserierahmen) und eine Halterung 111 die den Rotor 110 drehbar unterstützt, zum Beispiel. Der Motor 200 weist eine wasserdichte Kappe 112 auf, die das Eindringen von Wasser in das Lager und andere Teile des Motors 200 verhindert.
Entsprechend dem Motor 200 gemäß der zweiten Ausführungsform kann ein Effekt des Reduzierens von Herstellungskosten des Motors 200 erlangt werden, zusätzlich zu den Effekten, die durch den Stator 100 erlangt wurden, beschrieben in der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
11 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration einer Klimaanlage 300 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 11 gezeigt, beinhaltet die Klimaanlage 300 eine Außeneinheit 310, eine Inneneinheit 320 und eine Kältemittelleitung 330 zum Zirkulieren eines Kältemittels zwischen der Außeneinheit 310 und der Inneneinheit 320.
Die Außeneinheit 310 beinhaltet einen Kompressor 311, einen Wärmetauscher 312, einen Ventilator 313 und einen Motor 314 zum Rotieren des Ventilators 313. Der Motor 314 und der Ventilator 313 bilden ein Gebläse zur Luftzuführung zum Wärmetauscher 312. Die Inneneinheit 320 beinhaltet einen Wärmetauscher 321, einen Ventilator 322 und einen Motor 323 zum Rotieren des Ventilators 322.
Der Motor 323 und der Ventilator 322 bilden ein Gebläse zum Zuführen von Luft in den Wärmetauscher 321. In der Klimaanlage 300 gemäß der dritten Ausführungsform wird zumindest einer vom Motor 314 und dem Motor 323 durch den Motor 200 gemäß der zweiten Ausführungsform gebildet. In der Klimaanlage 300 gemäß der dritten Ausführungsform kann jeder eines Kühlbetriebs zum Ausblasen kühler Luft aus der Inneneinheit 320 und eines Heizbetriebs zum Ausblasen warmer Luft aus der Inneneinheit 320 selektiv durchgeführt werden. Die Klimaanlage 300 gemäß der dritten Ausführungsform kann in der gleichen Weise konfiguriert werden wie herkömmliche Klimaanlagen, außer dass der Motor 200 gemäß der zweiten Ausführungsform als mindestens einer des Motors 314 und des Motors 323 beschäftigt ist.
Entsprechend der Klimaanlage 300 gemäß der dritten Ausführungsform kann ein Effekt der Reduzierung von Herstellungskosten der Klimaanlage 300 erlangt werden zusätzlich zu den Effekten, die vom Stator 100, beschrieben in der ersten Ausführungsform, erlangt wurden und den Effekten, die vom Motor 200, beschrieben in der zweiten Ausführungsform, erlangt wurden.
Im Übrigen sind Klimaanlagen, für die die vorliegende Erfindung anwendbar ist, nicht begrenzt auf Klimaanlagen für den Innenbereich wie die in 11 gezeigte. Die vorliegende Erfindung ist anwendbar für diverse Arten von Einrichtungen, die mit einem Motor ausgestattet sind, wie z. B. Klimaanlagen für Tiefkühllager und Klimaanlagen für Kühlschränke.
Bezugszeichenliste
1: Statorkern, 2: Isolationsteil, 2a: Region, 3: Wicklung, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e: Anschluss, 10: Zuleitungsteil, 11: Energieversorgungszuleitung, 12: Sensorzuleitung, 13, 14: Leiterplattensteckverbindung, 20: gedruckte Leiterplatte, 20a: Oberfläche auf einer Seite des Statorkerns, 20b: Oberfläche auf zum Statorkern entgegengesetzter Seite, 21a, 21b, 21c: Anschlusseinführungsloch, 22: Positionserfassungselement, 23: Stifteinführungsloch, 24: Substratrückhalteelement, 30a, 30b, 30c: Leitungsmuster, 41: Verbindungsteil, 42: Spulenverbindendes Teil, 44: Oberfläche, 50: Leitungsmuster für Sensorzuleitungen, 100: Stator, 110: Rotor, 200: Motor, 201: isoliertes Substrat, 230: Stützteil, 300: Klimaanlage, 310: Außeneinheit, 311: Kompressor, 312: Wärmetauscher, 313: Ventilator, 314: Motor, 320: Inneneinheit, 321: Wärmetauscher, 322: Ventilator, 323: Motor, 330: Kältemittelleitung.

Claims

Stator, an den eine Energieversorgungszuleitung zum Zuführen elektrischer Leistung angebunden ist, wobei der Stator umfasst: einen Statorkern; eine um den Statorkern gewickelte Wicklung; einen mit der Wicklung verbundenen Wicklungsanschluss; eine Leiterplatte, die die Energieversorgungszuleitung und den Wicklungsanschluss miteinander verbindet und eine dem Statorkern zugewandte Oberfläche aufweist; einen Energieversorgungsanschluss, der auf der Oberfläche bereitgestellt und mit der Energieversorgungszuleitung verbunden ist; und ein Leitungsmuster, das auf der Oberfläche bereitgestellt ist und den Wicklungsanschluss und den Energieversorgungsanschluss miteinander verbindet.
Stator nach Anspruch 1, wobei die Leiterplatte einen Positionserfassungsschaltkreis beinhaltet, der auf der Oberfläche bereitgestellt ist und eine Position eines Rotors in einer Drehrichtung erfasst.
Stator nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte ferner beinhaltet: einen Sensorzuleitungsanschluss, der auf der Oberfläche bereitgestellt und mit einer Sensorzuleitung verbunden ist; und ein Sensorzuleitungsleitungsmuster, das auf der Oberfläche bereitgestellt ist und den Sensorzuleitungsanschluss und den Positionserfassungsschaltkreis miteinander verbindet.
Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Leiterplatte ein erstes Einführungsloch aufweist, in das ein Anschluss der Wicklung eingeführt wird, und der Wicklungsanschluss mit dem Leitungsmuster der Leiterplatte verbunden ist in einem Zustand, in dem er in das erste Einführungsloch eingeführt ist.
Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Wicklungsanschluss eine dem Leitungsmuster zugewandte Oberfläche aufweist und die dem Leitungsmuster zugewandte Oberfläche mit dem Leitungsmuster in einem Zustand, in dem sie gegen das Leitungsmuster gedrückt wird, verbunden ist.
Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Statorkern mit einem Isolationsteil versehen ist, das den Statorkern bedeckt, das Isolationsteil einen Stift zum Festlegen der Leiterplatte beinhaltet, und die Leiterplatte ein zweites Einführungsloch aufweist, in das der Stift zum Befestigen der Leiterplatte eingeführt wird.
Stator nach Anspruch 6, wobei eine Außenwand des Isolationsteils ein erstes Außenwandteil, das den Wicklungsanschluss stützt, und ein zweites Außenwandteil, das neben dem ersten Außenwandteil angeordnet ist, enthält, und die Höhe des zweiten Außenwandteils in einer Axiallinienrichtung des Stators niedriger ist als die Höhe des ersten Außenwandteils in der Axiallinienrichtung.
Motor, umfassend: den Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 7; einen Rotor; und ein Stützteil, an dem der Stator befestigt ist und das den Rotor drehbar stützt.
Klimaanlage, die ein Gebläse umfasst, wobei das Gebläse den Motor nach Anspruch 8 enthält.