JP2002010550A - Three-phase brushless dc motor - Google Patents

Three-phase brushless dc motor

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JP2002010550A
JP2002010550A JP2000191290A JP2000191290A JP2002010550A JP 2002010550 A JP2002010550 A JP 2002010550A JP 2000191290 A JP2000191290 A JP 2000191290A JP 2000191290 A JP2000191290 A JP 2000191290A JP 2002010550 A JP2002010550 A JP 2002010550A
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JP
Japan
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stator
coil
coils
motor
neutral point
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JP2000191290A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Takano
正 高野
Hideaki Takahashi
秀明 高橋
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Yamaha Motor Electronics Co Ltd
Original Assignee
Moric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a motor to be downsized by unnecessitating a large current board for connecting the neutral points of each coil when stator coil are star- connected in a three-phase brushless DC motor in which many stator coils arrayed in the circumferential direction are star-connected. SOLUTION: A set of coils is formed by three neighboring stator-coils. One end of each stator coil that forms each coil set is connected to each other to form a neutral point, the other end is each connected to a different phase electrode, and the neutral point of each coil set is separated from each other. With regard to the three stator-coils of each coil group, the ends of the neutral point side are collected and bundled and it is sufficient to leave them pushed into between the neighboring stator coils. A ring-shaped wiring board is mounted along the stator coils at the one side of the axial direction of the stator so that the end of the opposite neutral point side of each coil can be connected to this wiring board.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、スター結線した
3相ステータコイルを有する3相ブラシレスDCモータ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-phase brushless DC motor having a star-connected three-phase stator coil.

【0002】[0002]

【従来の技術】3相ブラシレスDCモータにおいては、
ステータコアの磁極に巻付けるステータコイルをスター
結線(星形結線)とした場合とデルタ結線(環状結線)
とした場合がある。スター結線は隣接する3つのステー
タコイルの一端を互いに接続してここを中性点とし、各
コイルの他端を異なる相の電極に接続するものである。
またデルタ結線は中性点を持たず異なる相間にステータ
コイルを接続するものである。
2. Description of the Related Art In a three-phase brushless DC motor,
When the stator coil wound around the magnetic pole of the stator core is star-connected (star-shaped connection) and when delta-connected (ring-shaped connection)
And sometimes. In the star connection, one end of three adjacent stator coils is connected to each other to serve as a neutral point, and the other end of each coil is connected to an electrode of a different phase.
The delta connection connects the stator coils between different phases without having a neutral point.

【0003】図8はスター結線とした従来のステータの
構造を示す側断面図、図9はステータコイルの配線図で
ある。図8において符号1はモータケース、2はこのモ
ータケース1に固定されたステータである。このステー
タ2は環状のステータコア3に形成した磁極に、ステー
タコイル4を巻付けたボビン5を装着したものである。
6はロータであり、その外周面には周方向に極性が変化
する永久磁石が固着されている。すなわちこのモータは
インナーロータ型永久磁石式ブラシレスDCモータであ
る。
FIG. 8 is a side sectional view showing the structure of a conventional stator in a star connection, and FIG. 9 is a wiring diagram of a stator coil. In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a motor case, and 2 denotes a stator fixed to the motor case 1. The stator 2 has a magnetic pole formed on an annular stator core 3 and a bobbin 5 around which a stator coil 4 is wound.
Reference numeral 6 denotes a rotor, on the outer peripheral surface of which a permanent magnet whose polarity changes in the circumferential direction is fixed. That is, this motor is an inner rotor type permanent magnet brushless DC motor.

【0004】ステータコイル4は18個あって、これら
は例えば図9の(A)のように結線される。すなわち隣
接するコイル4が異なる相になるようにして同相の6個
のコイル4の一端を中性点Nに接続し、他端をそれぞれ
異なる相電極U,V,Wに接続したものである。図9の
(A)は同相のコイル4を並列接続したものであるが、
各相のコイルを図9の(B)に示すように直列接続する
ものも従来よりある。さらに図9(A)において、同相
の複数の各コイル4を直列接続した複数のコイルで構成
したものもある(直並列複合接続)。
There are 18 stator coils 4 which are connected, for example, as shown in FIG. That is, one end of six coils 4 of the same phase is connected to the neutral point N, and the other ends are connected to different phase electrodes U, V, W, respectively, so that adjacent coils 4 have different phases. FIG. 9A shows an in-phase coil 4 connected in parallel.
Conventionally, coils of each phase are connected in series as shown in FIG. Further, in FIG. 9A, there is also a configuration in which a plurality of coils 4 of the same phase are connected in series to form a plurality of coils (series-parallel composite connection).

【0005】通常十分に高い電源電圧を用いることがで
きる用途には図9の(B)に示す直列接続が用いられ
る。例えば家電製品などでは商用電源が使用できるので
この図9(B)の直列接続とすることが多い。これに対
して電源電圧が低い場合には図9の(A)のような並列
接続を採用する。例えば電動車両などで電池を電源とす
るものでは電源電圧を高くするのが困難であるため、こ
の並列接続を用いる。
Usually, a series connection shown in FIG. 9B is used for an application in which a sufficiently high power supply voltage can be used. For example, since a commercial power supply can be used for home electric appliances and the like, the series connection shown in FIG. On the other hand, when the power supply voltage is low, a parallel connection as shown in FIG. For example, it is difficult to increase the power supply voltage of an electric vehicle or the like using a battery as a power supply, so this parallel connection is used.

【0006】このように同相のコイルを並列接続した場
合には、並列接続した全てのコイルの電流が中性点Nに
流れることになる。このため中性点Nの配線を太径にす
る必要が生じる。そこでステータ2の軸方向の一側に環
状の大電流基板7を固定し、全てのコイル4の一端(中
性点N側)をこの大電流基板7に接続している。ここに
大電流基板7は絶縁樹脂基板の両面に数100μmの厚
さの銅箔を張付けたものである。
When the coils having the same phase are connected in parallel, the currents of all the coils connected in parallel flow to the neutral point N. Therefore, it is necessary to increase the diameter of the wiring at the neutral point N. Therefore, an annular large current substrate 7 is fixed to one side of the stator 2 in the axial direction, and one ends (neutral point N side) of all the coils 4 are connected to the large current substrate 7. Here, the large current substrate 7 is formed by attaching copper foil having a thickness of several 100 μm to both surfaces of an insulating resin substrate.

【0007】なおステータ2の他側には環状の他の配線
基板8が固定され、この配線基板8に設けた各相の電極
に各コイル4の他端を接続する。すなわちU,V,W相
の各コイル4が対応する電極(U,V,W)に接続され
る。
On the other side of the stator 2, another annular wiring board 8 is fixed, and the other end of each coil 4 is connected to an electrode of each phase provided on the wiring board 8. That is, the U, V, and W phase coils 4 are connected to the corresponding electrodes (U, V, W).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記のように電源電圧
が低くコイルに大電流を流す場合には、図9(A)のよ
うに中性点N側を環状の大電流基板7で接続すると、並
列接続により分流していた電流が再び中性点Nに集中す
ることになり、この基板7を大電流に対応するものにし
なければならない。このため表裏に張付ける銅箔を厚く
する必要が生じる。
In the case where the power supply voltage is low and a large current flows through the coil as described above, the neutral point N side is connected by an annular large current substrate 7 as shown in FIG. The current shunted by the parallel connection is again concentrated at the neutral point N, and the substrate 7 must be adapted to a large current. For this reason, it is necessary to increase the thickness of the copper foil attached to the front and back.

【0009】このように銅箔を厚くすると銅箔の熱容量
が大きくなり、コイル4の端末をはんだ付けする際に熱
が銅箔に逃げてはんだ付け性が悪くなる。またこの大電
流基板7はモータケース1の内面に接近することにな
り、両者の間隙G(図8)が小さくなる。特にコイル端
末は通常大電流基板7の厚さ方向に突出することになる
から、このコイルの端末とモータケース内面との間隙は
一層小さくなる。この間隙Gすなわち沿面距離が小さく
なると、基板7とモータケース1との間に火花放電が発
生し易くなるから、モータケース内面を大電流基板7や
コイル端末から十分に離さなければならない。このため
モータケースの寸法が大きくなり、モータの小型化の障
害になる。
When the thickness of the copper foil is increased, the heat capacity of the copper foil increases, and when soldering the ends of the coil 4, heat escapes to the copper foil to deteriorate solderability. The large current board 7 comes closer to the inner surface of the motor case 1 and the gap G (FIG. 8) between them becomes smaller. In particular, since the coil terminal usually protrudes in the thickness direction of the large current substrate 7, the gap between the terminal of the coil and the inner surface of the motor case is further reduced. When the gap G, that is, the creepage distance is reduced, a spark discharge easily occurs between the substrate 7 and the motor case 1. Therefore, the inner surface of the motor case must be sufficiently separated from the large current substrate 7 and the coil terminal. For this reason, the size of the motor case becomes large, which hinders downsizing of the motor.

【0010】この発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、ステータコイルをスター結線した場合に、
各コイルの中性点を接続するための大電流基板を不用と
してモータの小型化を可能にする3相ブラシレスDCモ
ータを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and when a stator coil is star-connected,
It is an object of the present invention to provide a three-phase brushless DC motor that does not require a large-current board for connecting a neutral point of each coil and enables downsizing of the motor.

【0011】[0011]

【発明の構成】この発明によればこの目的は、周方向に
並ぶ多数のステータコイルをスター結線した3相ブラシ
レスDCモータにおいて、隣接する3つのステータコイ
ルで1組のコイル組を形成し、それぞれのコイル組を形
成するステータコイルの一端を互いに接続して中性点と
する一方他端をそれぞれ異なる相電極に接続し、各コイ
ル組の中性点を互いに分離したことを特徴とする3相ブ
ラシレスDCモータにより達成される。
According to the present invention, it is an object of the present invention to provide a three-phase brushless DC motor in which a number of stator coils arranged in a circumferential direction are star-connected, and one set of coils is formed by three adjacent stator coils. One end of a stator coil forming one coil set is connected to a neutral point and the other end is connected to a different phase electrode, and the neutral point of each coil set is separated from each other. Achieved by a brushless DC motor.

【0012】各コイル組の3つのステータコイルは、こ
れらの中性点側の端末を集合させて結束し、隣接するス
テータコイルの間に押し込んでおけばよい。このように
すれば、中性点の接続部分を極めて小さくまとめてステ
ータからの突出量を小さくできる。またコイル端末の配
線処理が容易である。
The three stator coils of each coil group may be assembled by binding the terminals on the neutral point side and binding them together and then pushing them between adjacent stator coils. In this way, the connection portions of the neutral points can be made extremely small to reduce the amount of protrusion from the stator. Also, wiring processing of the coil terminal is easy.

【0013】ステータの軸方向の一側にはステータコイ
ルに沿って環状の配線基板を取付けておき、各コイルの
反中性点側の端末をこの配線基板に接続することができ
る。この場合はコイルの配線処理を容易にすることがで
き、この配線処理部分を小さくまとめることができる。
An annular wiring board is mounted on one side of the stator in the axial direction along the stator coil, and the terminal on the anti-neutral point side of each coil can be connected to this wiring board. In this case, the wiring processing of the coil can be facilitated, and the wiring processing portion can be reduced in size.

【0014】[0014]

【実施態様】図1は本発明の一実施態様であるホイール
インモータの縦断面図、図2はモータ単体のステータの
正面図、図3は同じく背面図、図4は図2におけるIV−
IV線断面図、図5ステータの組立手順を説明するための
分解斜視図、図6はボビンとストッパの構造を示す分解
斜視図、図7はステータコイルの結線図である。この実
施態様のホイールインモータは、車両のホイールに組込
んだものである。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a wheel-in motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a stator of the motor alone, FIG. 3 is a rear view thereof, and FIG.
FIG. 5 is an exploded perspective view for explaining a procedure of assembling the stator, FIG. 6 is an exploded perspective view showing a structure of a bobbin and a stopper, and FIG. 7 is a connection diagram of a stator coil. The wheel-in motor of this embodiment is incorporated in a vehicle wheel.

【0015】図1において、符号10は3相永久磁石式
ブラシレスDCモータであり、左右割りのモータケース
12の中に収容されている。このモータケース12の中
には特殊なオイルが入れられ、モータ10はこのオイル
に浸漬されて作動する。モータケース12は車体(図示
せず)側に固定される右ケース半体12aと、この右ケ
ース半体12aに液密に固定される左ケース半体12b
とを持つ。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a three-phase permanent magnet type brushless DC motor, which is housed in a motor case 12 which is divided into right and left parts. A special oil is put in the motor case 12, and the motor 10 is immersed in the oil to operate. The motor case 12 includes a right case half 12a fixed to a vehicle body (not shown) and a left case half 12b fixed to the right case half 12a in a liquid-tight manner.
With

【0016】この左ケース半体12bには車軸14が軸
受16,18によって回転自在に保持される。この車軸
14の左端は左ケース半体12bから突出し、ここにホ
イール20が取付けられる。ホイール20は、ディスク
20aとリム20bとで形成される。車軸14にはハブ
22がスプライン結合され、このハブ22にはホイール
20のディスク20aがボルト結合される。リム20b
にはタイヤ(図示せず)が装着される。
An axle 14 is rotatably held by bearings 16 and 18 on the left case half 12b. The left end of the axle 14 projects from the left case half 12b, and the wheel 20 is mounted here. The wheel 20 is formed by a disc 20a and a rim 20b. A hub 22 is spline-coupled to the axle 14, and a disk 20a of the wheel 20 is bolted to the hub 22. Rim 20b
Is mounted with a tire (not shown).

【0017】左ケース半体12bとハブ22のボス部と
の間には、オイルシール24が装着され、モータケース
12内のオイルが漏れ出るのを防いでいる。またハブ2
2にはブレーキドラム部26が一体に形成され、左ケー
ス半体12bに植設されたピン28にはブレーキシュー
30が保持されている。この結果ブレーキシュー30を
ドラム部26に内側から押圧して制動力を発生する公知
の内拡式のドラムブレーキが形成される。
An oil seal 24 is mounted between the left case half 12b and the boss of the hub 22 to prevent oil in the motor case 12 from leaking. Also hub 2
2, a brake drum portion 26 is formed integrally, and a brake shoe 30 is held on a pin 28 implanted in the left case half 12b. As a result, a well-known in-expandable drum brake that generates a braking force by pressing the brake shoe 30 against the drum portion 26 from the inside is formed.

【0018】モータ10はインナーロータ型であり、右
ケース半体12aに固定されたステータ32と、このス
テータ32の内側で回転するロータ34とを有する。ロ
ータ34はドラム状であってその内側には遊星歯車式の
減速機36が収容されている。ロータ34と一体の軸
(ロータ軸)38の両端は、右ケース半体12aの内面
と車軸14とにそれぞれ軸受40,42によって軸支さ
れる。
The motor 10 is of an inner rotor type, and has a stator 32 fixed to the right case half 12a and a rotor 34 rotating inside the stator 32. The rotor 34 has a drum shape and houses a planetary gear type speed reducer 36 inside thereof. Both ends of a shaft (rotor shaft) 38 integral with the rotor 34 are supported by bearings 40 and 42 on the inner surface of the right case half 12a and the axle 14, respectively.

【0019】減速機36は、左ケース半体12bの内面
に固定されたリングギヤ36aと、ロータ軸38に形成
されたサンギヤ36bと、これらのリングギヤ36aお
よびサンギヤ36bに噛合する複数の遊星ギヤ36cと
を持つ。遊星ギヤ36cを保持する遊星ギヤ軸36dは
車軸14に一体形成したディスク14aに固定されてい
る。この結果ロータ34の回転はサンギヤ36bから遊
星ギヤ36cに伝えられ、この遊星ギヤ36cはリング
ギヤ36aの内側でサンギヤ36bの回りに回転する。
このためロータ34の回転は減速されて車軸14に伝え
られる。
The speed reducer 36 includes a ring gear 36a fixed to the inner surface of the left case half 12b, a sun gear 36b formed on the rotor shaft 38, and a plurality of planetary gears 36c meshing with the ring gear 36a and the sun gear 36b. have. A planet gear shaft 36d holding the planet gear 36c is fixed to a disk 14a integrally formed with the axle 14. As a result, the rotation of the rotor 34 is transmitted from the sun gear 36b to the planet gear 36c, and the planet gear 36c rotates around the sun gear 36b inside the ring gear 36a.
Therefore, the rotation of the rotor 34 is decelerated and transmitted to the axle 14.

【0020】ロータ34は、アルミ製のドラム34aの
外周に、電磁鋼坂の薄板を積層した環状のマグネットブ
ッシュ34bを圧入固定し、このマグネットブッシュ3
6bに板状の永久磁石36cを所定の間隔ごとに複数枚
(例えば12枚)固定したものである。これらの永久磁
石36cは周方向に交互に極性が変化するように着磁さ
れている。永久磁石36cは磁束密度が大きい磁石、例
えばネオジム・鉄・ホウ素磁石が好適である。
The rotor 34 is press-fitted and fixed to an outer periphery of an aluminum drum 34a by press-fitting an annular magnet bush 34b formed by laminating thin sheets of electromagnetic steel slope.
A plurality of (for example, 12) plate-like permanent magnets 36c are fixed at predetermined intervals to 6b. These permanent magnets 36c are magnetized so that the polarity alternates in the circumferential direction. The permanent magnet 36c is preferably a magnet having a high magnetic flux density, for example, a neodymium / iron / boron magnet.

【0021】次にステータ32を説明する。ステータ3
2のステータコア44は分割式であり、環状のステータ
インナ46と環状のステータアウタ48とを嵌合したも
のである。ここにステータインナ46およびステータア
ウタ48は電磁鋼板の薄板を積層したものである。ステ
ータインナ46は図5に示すように放射状に外側へ突出
する多数(例えば18個)の磁極50を内径側で環状に
連結した構造を持つ。ステータアウタ48は図5に示す
ように環状であり、ステータインナ46の磁極50の外
周端に嵌合可能である。
Next, the stator 32 will be described. Stator 3
The second stator core 44 is of a split type, in which an annular stator inner 46 and an annular stator outer 48 are fitted. Here, the stator inner 46 and the stator outer 48 are formed by laminating thin electromagnetic steel plates. As shown in FIG. 5, the stator inner 46 has a structure in which a number (for example, 18) of magnetic poles 50 projecting radially outward are connected in an annular shape on the inner diameter side. The stator outer 48 is annular as shown in FIG. 5, and can be fitted to the outer peripheral end of the magnetic pole 50 of the stator inner 46.

【0022】なおステータアウタ48をステータインナ
46に嵌合する前に、図5にで示すように、ボビン5
2を各磁極50に装着する。このようにボビン52を装
着した後で図5にで示すようにステータアウタ48を
焼ばめ圧入し嵌合するものである。ここでボビン52を
説明する。
Before fitting the stator outer 48 to the stator inner 46, as shown in FIG.
2 is attached to each magnetic pole 50. After the bobbin 52 is mounted in this manner, the stator outer 48 is shrink-fitted and press-fitted as shown in FIG. Here, the bobbin 52 will be described.

【0023】ボビン52は絶縁性樹脂で図6に示すよう
に角形の糸巻き状に作られている。すなわち磁極50に
嵌合する角筒部54の両端にフランジ56,58を形成
したものである。一方のフランジ58、すなわち磁極5
0の外周端側に配置されるフランジ58には、ステータ
コア46の上面または下面に沿って磁極50より外径方
向に突出する係止爪60が一体に形成されている。
The bobbin 52 is made of an insulating resin and is formed in a square thread shape as shown in FIG. That is, the flanges 56 and 58 are formed at both ends of the rectangular tube portion 54 fitted to the magnetic pole 50. One of the flanges 58, that is, the magnetic pole 5
A locking claw 60 is formed integrally with the flange 58 disposed on the outer peripheral end side of the stator core 46 so as to protrude from the magnetic pole 50 in the outer diameter direction along the upper surface or the lower surface of the stator core 46.

【0024】ボビン52には、係止爪60に対向する角
筒部56の内側に沿ってガイド溝62(図6)が形成さ
れている。このガイド溝62には金属製のストッパ64
が挿入可能である。ストッパ64は図6に示すようにL
字状に折曲された金属板で作られ、その先端側64aが
ガイド溝62に挿入可能である。なおこの先端側64a
の左右両縁には、爪状の突起64bが形成されている。
これらの突起64bは、先端側64aをガイド溝62に
挿入した時にガイド溝62の内側に喰い込んで、ストッ
パ64が抜けて脱落するのを防止する。
A guide groove 62 (FIG. 6) is formed in the bobbin 52 along the inside of the rectangular tube portion 56 facing the locking claw 60. A metal stopper 64 is provided in the guide groove 62.
Can be inserted. The stopper 64 is L as shown in FIG.
It is made of a metal plate bent in a letter shape, and its tip side 64 a can be inserted into the guide groove 62. This tip side 64a
A claw-shaped protrusion 64b is formed on each of the left and right edges.
These projections 64b bite into the guide groove 62 when the distal end side 64a is inserted into the guide groove 62, and prevent the stopper 64 from dropping off.

【0025】またボビン52の角筒部54内面には、適
宜数の凸部66(図6)が形成されている。これらの凸
部66は、ボビン52を磁極50に装着した時に磁極5
0に当接し、ボビン52を磁極50にしっかりと固定す
る機能を持つ。
An appropriate number of convex portions 66 (FIG. 6) are formed on the inner surface of the rectangular cylindrical portion 54 of the bobbin 52. When the bobbin 52 is mounted on the magnetic pole 50, these convex portions 66
0, and has a function of firmly fixing the bobbin 52 to the magnetic pole 50.

【0026】ステータ32は次のように組立てられる。
まずボビン52にステータコイル68を巻き付けてお
く。このステータコイル68はコイル68自身が発生す
る熱で融着する性質(自己融着性)を有するエナメル線
を巻いたものである。ステータコイル68を巻いたボビ
ン52を、係止爪60がステータインナ46の一方の面
(図5で下面)側に位置するように位置合せして磁極5
0に装着する。この時係止爪60は磁極50の外周端よ
りも外周側へ突出している(図5の工程)。
The stator 32 is assembled as follows.
First, the stator coil 68 is wound around the bobbin 52. The stator coil 68 is formed by winding an enamel wire having a property of being fused by the heat generated by the coil 68 itself (self-fusing property). The bobbin 52 around which the stator coil 68 is wound is positioned such that the locking claw 60 is positioned on one surface (the lower surface in FIG. 5) of the stator inner 46.
Attach to 0. At this time, the locking claw 60 protrudes outward from the outer peripheral end of the magnetic pole 50 (step in FIG. 5).

【0027】次にステータアウタ48を取付ける。すな
わち磁極50に装着したボビン52の係止爪60が位置
するステータインナ46の平面と反対側の平面(図5で
上面)側から、ステータアウタ48を軸方向に(下方
へ)移動させ、ステータアウタ48の内周面を各磁極5
0の外周端に圧入し嵌合させる(図5の工程)。この
時焼ばめとしてもよい。ステータアウタ48をステータ
インナ46に正しく嵌合すれば、両者の嵌合部70(図
4参照)はボビン52の係止爪60に当接して位置決め
される。
Next, the stator outer 48 is mounted. That is, the stator outer 48 is moved axially (downward) from the plane (upper surface in FIG. 5) opposite to the plane of the stator inner 46 where the locking claws 60 of the bobbin 52 mounted on the magnetic pole 50 are located. The inner peripheral surface of the outer 48 is
0 and press-fitted to the outer peripheral end (step of FIG. 5). At this time, shrink fitting may be used. If the stator outer 48 is correctly fitted to the stator inner 46, the fitting portions 70 (see FIG. 4) of the both will come into contact with the locking claws 60 of the bobbin 52 and be positioned.

【0028】次にストッパ64が装着される(図5の工
程)。ストッパ64はその先端側64をステータアウ
タ48の係止爪60と反対側の面(図5で上面)に沿わ
せてボビン52のガイド溝62に嵌入させる。ストッパ
64の突起64bはガイド溝62の内面に噛み込んで、
ストッパ64の脱着を防止する。この時ストッパ64は
ステータインナ46とステータアウタ48の嵌合部70
の上を横断する位置で固定される。この結果嵌合部70
は係止爪60とストッパ64とで挟持され、ステータア
ウタ48がステータインナ46から軸方向に抜け落ちる
のが防止される。
Next, the stopper 64 is mounted (step in FIG. 5). The stopper 64 is fitted into the guide groove 62 of the bobbin 52 along the surface (the upper surface in FIG. 5) of the stator outer 48 on the side opposite to the locking claw 60. The protrusion 64b of the stopper 64 bites into the inner surface of the guide groove 62,
The stopper 64 is prevented from being detached. At this time, the stopper 64 is engaged with the fitting portion 70 between the stator inner 46 and the stator outer 48.
It is fixed at the position crossing the top. As a result, the fitting portion 70
Are sandwiched between the locking claws 60 and the stoppers 64 to prevent the stator outer 48 from falling off the stator inner 46 in the axial direction.

【0029】このように組立てられたステータ32に
は、さらに配線基板72が組付けられる(図5の工程
)。この配線基板72は図2,5に示すように環状で
あり、その外周寄りには周方向に幅が広い7つの係止孔
74が形成されている(図2)。前記ストッパ64は、
これらの係止孔74に対応する位置のボビン52に装着
され、他の11個のボビン52にはストッパ64は装着
されていない。
A wiring board 72 is further mounted on the stator 32 thus assembled (step of FIG. 5). The wiring substrate 72 is annular as shown in FIGS. 2 and 5, and has seven locking holes 74 that are wide in the circumferential direction near the outer periphery (FIG. 2). The stopper 64 is
The stoppers 64 are not mounted on the bobbins 52 at positions corresponding to the locking holes 74, and the other eleven bobbins 52 are not mounted.

【0030】配線基板72は係止孔74にストッパ64
の起立部64c(図6参照)を進入させるようにしてス
トッパ64に装着される。そしてストッパ64の起立部
64cは配線基板72の係止孔74を貫通して突出し、
この突出端にはんだを盛り付けることにより、配線基板
72をストッパ64に固定することができる。
The wiring board 72 is provided with a stopper 64
Is mounted on the stopper 64 such that the upright portion 64c (see FIG. 6) of the first member enters. The upright portion 64c of the stopper 64 projects through the locking hole 74 of the wiring board 72,
By mounting the solder on the protruding end, the wiring board 72 can be fixed to the stopper 64.

【0031】ステータコイル68は3相交流により励磁
され、周方向に隣接する3つのステータコイル68に
は、互いに電気角で120°の位相差を持つU,V,W
相の電流が順に供給される。ステータコイル68は図7
に示すようにスター結線される。すなわち隣接する3つ
のステータコイル68は1つのコイル組を形成し、それ
ぞれのコイル組を形成するコイル68は、一端が互いに
結合されて中性点Nとなる。ここに異なるコイル組の中
性点は互いに分離している。
The stator coil 68 is excited by three-phase alternating current, and three stator coils 68 circumferentially adjacent to each other have U, V, W having a phase difference of 120 ° in electrical angle from each other.
Phase currents are supplied in sequence. The stator coil 68 is shown in FIG.
Star connection as shown in That is, the three adjacent stator coils 68 form one coil set, and the coils 68 forming each coil set have one end coupled to each other to become the neutral point N. Here, the neutral points of the different coil sets are separated from each other.

【0032】各コイル組を形成するコイル68の他端は
それぞれU,V,W相の相電極U,V,Wに接続されて
いる。配線基板72には図2に示すように、U,V,W
相に対応する環状のバスバー76(76U,76V,7
6W)が半田付およびリベット止めされ、これらのバス
バー76は、配線基板72の内層回路を介して配線基板
72の外周に設けた切欠き溝78(78U,78V,7
8W)に臨む配線パッドに接続されている。図2ではバ
スバー76と切欠き溝78とを接続する内層回路を単純
化して破線で示した。
The other ends of the coils 68 forming each coil set are connected to U, V, W phase electrodes U, V, W, respectively. As shown in FIG. 2, U, V, W
Annular bus bar 76 (76U, 76V, 7
6W) are soldered and riveted, and these bus bars 76 are provided with cutout grooves 78 (78U, 78V, 7V) provided on the outer periphery of the wiring board 72 through the inner layer circuit of the wiring board 72.
8W). In FIG. 2, an inner layer circuit connecting the bus bar 76 and the notch groove 78 is simplified and shown by a broken line.

【0033】前記ステータコイル68は隣接する3つが
1組とされ、これら3つのコイル68の一端はそれぞれ
のコイル68に近い切欠き溝78(78U,78V,7
8W)に係止され、はんだ付けされる。またこれら1組
の3つのコイル68の他端は、図3に示すように集合さ
れて、互いにはんだ付け結合される。このはんだ付け部
は絶縁材80で被覆して、隣接する2つのコイル68の
間に押し込んでおく(図3)。
The three adjacent stator coils 68 constitute one set, and one end of each of the three coils 68 has a notch groove 78 (78U, 78V, 7V) near each coil 68.
8W) and soldered. The other ends of the set of three coils 68 are assembled as shown in FIG. 3 and soldered together. This soldered portion is covered with an insulating material 80 and is pressed between two adjacent coils 68 (FIG. 3).

【0034】なおこの集合され絶縁材80で被覆される
コイル68の端末は、図3ではボビン52から直接集合
部(絶縁材80の内部)に導入されている。この場合に
は、コイル68の端末がボビン52からほどけてコイル
68巻が緩み易いという問題がある。
The ends of the coil 68 assembled and covered with the insulating material 80 are introduced directly from the bobbin 52 into the collecting portion (inside the insulating material 80) in FIG. In this case, there is a problem that the end of the coil 68 is easily unraveled from the bobbin 52 and the coil 68 is easily loosened.

【0035】この問題を解決するためには、図6に示す
ようにフランジ58に一対の切欠き82,84と、両切
欠き82,84の間に位置するひさし部86とを設ける
のがよい。この場合には、コイル68の端末を一方の切
欠き82からひさし部86の下を通して他の切欠き84
に導く。このようにすればひさし部86と切欠き82,
84によってコイル68の端末が確実に保持される。こ
の結果激しい振動が加わってもコイル68が緩むことが
ない。
In order to solve this problem, a pair of notches 82 and 84 and an eave portion 86 located between the notches 82 and 84 are preferably provided on the flange 58 as shown in FIG. . In this case, the end of the coil 68 is passed from one notch 82 under the eaves 86 to the other notch 84.
Lead to. In this way, the eaves 86 and the notches 82,
84 ensures that the end of the coil 68 is held. As a result, the coil 68 does not loosen even when severe vibration is applied.

【0036】配線基板72にはまた温度センサ(図示せ
ず)の配線用ターミナル88,90が一体に形成されて
いる。この実施態様ではステータ32の温度を検出する
サーミスタなどの温度センサが取付けられ、この温度セ
ンサのリード線がこれらのターミナル88,90に接続
される。
The wiring board 72 is integrally formed with wiring terminals 88 and 90 for a temperature sensor (not shown). In this embodiment, a temperature sensor such as a thermistor for detecting the temperature of the stator 32 is attached, and the leads of the temperature sensor are connected to these terminals 88 and 90.

【0037】このように組立てられたステータ32は、
図1に示すようにモータケース12の右ケース半体12
aの内側に固定される。すなわちステータアウタ48に
設けた3つのボルト孔48a(図2,3,5)にボルト
92を通し、このボルト92を右ケース半体12aに螺
入することによってステータ32は固定される。図1に
おいて94は右ケース半体12aに液密に装着される配
線プラグである。この配線プラグ94を通る配線は、前
記配線基板72のバスバー76(76U,76V,76
W)のターミナルと、温度センサのターミナル88,9
0に接続される。
The stator 32 thus assembled is
As shown in FIG. 1, the right case half 12 of the motor case 12
It is fixed inside a. That is, the bolt 32 is passed through three bolt holes 48a (FIGS. 2, 3, and 5) provided in the stator outer 48, and the bolt 32 is screwed into the right case half 12a to fix the stator 32. In FIG. 1, reference numeral 94 denotes a wiring plug mounted in a liquid-tight manner on the right case half 12a. The wiring passing through the wiring plug 94 is connected to the bus bar 76 (76U, 76V, 76B) of the wiring board 72.
W) terminals and temperature sensor terminals 88 and 9
Connected to 0.

【0038】96は右ケース半体12aに取付けた角度
センサである。ロータ34のドラム34aの背面(減速
機36と反対の面)には、永久磁石34cの1つおきの
角度位置に対応して凸部98が突設され、前記角度セン
サ96はこの凸部98を検出することによってロータ3
4の回転角度および回転方向を判定する。
Reference numeral 96 denotes an angle sensor attached to the right case half 12a. On the back surface of the drum 34a of the rotor 34 (the surface opposite to the speed reducer 36), a convex portion 98 is provided so as to correspond to every other angular position of the permanent magnet 34c. The rotor 3 is detected by detecting
4 is determined.

【0039】この3相ブラシレスDCモータ10によれ
ば、コントローラ(図示せず)は角度センサ96の出力
に基づいてロータ34の回転角度を判定し、この回転角
度に対応してU,V,W相の電流を変化させる。この結
果ロータ34は回転する。またU,V,W相の電流を例
えば移相制御することにより駆動トルクを変化させる。
According to the three-phase brushless DC motor 10, a controller (not shown) determines the rotation angle of the rotor 34 based on the output of the angle sensor 96, and U, V, W corresponding to the rotation angle. Vary the phase current. As a result, the rotor 34 rotates. The drive torque is changed by, for example, performing phase shift control on the U, V, and W phase currents.

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、隣接す
る3つのステータコイルで1組のコイル組を形成し、そ
れぞれのコイル組のステータコイルの一端を互いに接続
して中性点とし、他端をそれぞれ異なる相電極に接続す
ることにより、各コイル組の中性点を互いに分離したも
のであるから、異なるコイル組の中性点間を接続するた
めの大電流基板が不必要となる。このためモータケース
の内面をステータコイルに接近させて、モータケースの
小型化が可能になる。従ってモータの外形寸法を小さく
することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, one set of coils is formed by three adjacent stator coils, and one end of each of the stator coils is connected to each other to serve as a neutral point. By connecting the other ends to different phase electrodes, the neutral points of each coil set are separated from each other, so that a large current board for connecting the neutral points of the different coil sets is unnecessary. Become. Therefore, the inner surface of the motor case is brought closer to the stator coil, and the size of the motor case can be reduced. Therefore, the outer dimensions of the motor can be reduced.

【0041】この場合に各コイル組を形成するコイルの
中性点側の端末を集合して、この集合部を隣接するステ
ータコイルの間の間隙に押し込んでおけば作業が簡単で
あり、この集合部分のステータからの突出量を小さくし
てモータを一層小型化することができる(請求項2)。
またステータの一側に環状の配線基板を取付け、各コイ
ルの反中性点側端末をこの配線基板に接続することによ
り各相電流を各コイルに流すようにすれば、コイルの配
線処理が容易であり、この配線処理部分を小さくまとめ
ることができ、モータの小型化に適する。
In this case, if the terminals on the neutral point side of the coils forming each coil set are assembled and this assembly is pushed into the gap between the adjacent stator coils, the operation is simple. The motor can be further miniaturized by reducing the amount of protrusion of the portion from the stator (claim 2).
In addition, if an annular wiring board is attached to one side of the stator and the anti-neutral side terminal of each coil is connected to this wiring board to allow each phase current to flow through each coil, coil wiring processing is easy. In addition, the wiring processing portion can be reduced in size, which is suitable for downsizing the motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様の縦断面図FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one embodiment of the present invention.

【図2】モータ単体のステータの正面図FIG. 2 is a front view of a stator of the motor alone.

【図3】同じく背面図FIG. 3 is a rear view of the same.

【図4】図2におけるIV−IV線断面図FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図5】ステータの組立て手順を示す分解斜視図FIG. 5 is an exploded perspective view showing a procedure for assembling the stator.

【図6】ボビンとストッパを示す斜視図FIG. 6 is a perspective view showing a bobbin and a stopper.

【図7】ステータコイルの結線図FIG. 7 is a wiring diagram of a stator coil.

【図8】従来のステータの構造を示す側断面図FIG. 8 is a side sectional view showing the structure of a conventional stator.

【図9】ステータコイルの配線図FIG. 9 is a wiring diagram of a stator coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 3相ブラシレスDCモータ 12 モータケース 32 ステータ 34 ロータ 50 磁極 52 ボビン 68 ステータコイル 72 配線基板 N 中性点 U、V、W 相電極 10 Three-phase brushless DC motor 12 Motor case 32 Stator 34 Rotor 50 Magnetic pole 52 Bobbin 68 Stator coil 72 Wiring board N Neutral point U, V, W phase electrode

フロントページの続き Fターム(参考) 5H019 AA08 AA09 BB01 BB04 BB12 BB17 CC03 DD01 DD10 EE09 EE10 EE14 5H603 AA03 AA09 BB01 BB07 BB09 BB10 BB12 CA01 CA05 CB04 CB13 CB18 CB19 CC11 CC17 CC18 CD01 CE01 5H604 AA08 BB01 BB14 BB17 CC01 CC05 CC16 QB04 QB14 5H621 BB10 GA01 GA04 GB10 GB14Continued on the front page F term (reference) 5H019 AA08 AA09 BB01 BB04 BB12 BB17 CC03 DD01 DD10 EE09 EE10 EE14 5H603 AA03 AA09 BB01 BB07 BB09 BB10 BB12 CA01 CA05 CB04 CB13 CB18 CB19 CC11 CC17 CC01 CC01 CC01 CC01 CC01 CC05 CC01 QB14 5H621 BB10 GA01 GA04 GB10 GB14

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周方向に並ぶ多数のステータコイルをス
ター結線した3相ブラシレスDCモータにおいて、 隣接する3つのステータコイルで1組のコイル組を形成
し、それぞれのコイル組を形成するステータコイルの一
端を互いに接続して中性点とする一方他端をそれぞれ異
なる相電極に接続し、各コイル組の中性点を互いに分離
したことを特徴とする3相ブラシレスDCモータ。
1. A three-phase brushless DC motor in which a number of stator coils arranged in a circumferential direction are star-connected, wherein a set of three adjacent stator coils forms one set of coils, and each of the set of stator coils forms a coil set. A three-phase brushless DC motor, wherein one end is connected to each other to form a neutral point, while the other end is connected to different phase electrodes, and the neutral points of each coil set are separated from each other.
【請求項2】 各コイル組を形成する3つのステータコ
イルの中性点側の一端は集合され隣接するステータコイ
ルの間隙に収納される請求項1の3相ブラシレスDCモ
ータ。
2. The three-phase brushless DC motor according to claim 1, wherein one end on the neutral point side of three stator coils forming each coil set is assembled and accommodated in a gap between adjacent stator coils.
【請求項3】 ステータの軸方向の一側にはステータコ
イルに沿って環状の配線基板が取付けられ、各コイルの
反中性点側の端末は前記配線基板に接続されている請求
項1または2の3相ブラシレスDCモータ。
3. An annular wiring board is mounted on one side of the stator in the axial direction along the stator coil, and a terminal on the anti-neutral point side of each coil is connected to the wiring board. 2, three-phase brushless DC motor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007269264A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Jtekt Corp Electric drive type power steering device
JP2013038880A (en) * 2011-08-05 2013-02-21 Yaskawa Electric Corp Rotary electric machine and connection substrate of the same
JP2013517752A (en) * 2010-01-18 2013-05-16 タイコ・エレクトロニクス・ベルギー・イーシー・ビーブイビーエー Coil structure mounted on magnetic core, magnetic core for reluctance resolver, and manufacturing method thereof

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