JP2006180618A - アキシャルギャップ型電動機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポールメンバーのインシュレータ金型費用を低減しつつ、部品のコスト上昇を抑え、かつ、引出線の取りまわしに手間がかからない巻線接続端子の取付構造を備えたアキシャルギャップ型電動機を提供する。
【解決手段】結線体11を長方体の合成樹脂からなる結線台11bと、結線台11bの左右の長手方向に配置された一対の金属性の巻線接続端子11aとで構成する。巻線接続端子11aは、1本の金属ピンをL字型に折曲し、一端を結線台11bの上方に向かって突出させ、他端を結線台11bの側方に向かって突出させる。そして、この結線台11bの一側の巻線接続端子11aに1つの相の始端引出し線を絡げてハンダ付けし、他方の巻線接続端子11aに1つの相の終端引出し線を絡げてハンダ付けする。そして、結線体11をポールメンバー5dのフランジ12の上面に固定する。
【選択図】図5
【解決手段】結線体11を長方体の合成樹脂からなる結線台11bと、結線台11bの左右の長手方向に配置された一対の金属性の巻線接続端子11aとで構成する。巻線接続端子11aは、1本の金属ピンをL字型に折曲し、一端を結線台11bの上方に向かって突出させ、他端を結線台11bの側方に向かって突出させる。そして、この結線台11bの一側の巻線接続端子11aに1つの相の始端引出し線を絡げてハンダ付けし、他方の巻線接続端子11aに1つの相の終端引出し線を絡げてハンダ付けする。そして、結線体11をポールメンバー5dのフランジ12の上面に固定する。
【選択図】図5
Description
本発明は、アキシャルギャップ型電動機の固定子に関し、より詳細には、巻線を巻回した複数のポールメンバーを円周状に配置した場合の巻線始端と巻線終端の処理に関する。
従来、3相9スロットのアキシャルギャップ型電動機は図7に示すように、ほぼ円盤状をなすステータ20と、ステータ20の両側に所定の空隙をもって対向的に配置される一対のロータ31、32とを含み、ロータ31、32は同一のロータ出力軸24を共有しており、ステータ20は、その内周側にロータ出力軸24を支持する軸受部26を備えている。
なお実際には、ステータ20およびロータ31、32は、図示しないブラケット(筐体)内に収納され、ステータ20は、その外周側がブラケットに固定されている。したがって、ロータ31、32は、ロータ出力軸24、軸受部26およびステータ20を介してブラケットに支持されることになる。
ステータ20は、環状(いわゆるドーナツ状)に形成されたステータコア25と、ステータコア25の内周側に同軸的に挿入された軸受部26とを備え、それらが合成樹脂21によって一体的にモールドされている。この例において、軸受部26は、2つのラジアルボールベアリングを備えている。
図9に示すように、ステータコア25は、9個のポールメンバー25a〜25iを環状につなぎ合わせることにより構成されている。各ポールメンバー25a〜25iはすべて同一形状である。
1つのポールメンバー25dは、図8に示すように、複数枚の金属板を台形状に積層してなるティース(鉄心)51を備え、ティース51の周りには、その両側面を除いて合成樹脂からなるインシュレータ50が一体に形成されている。
インシュレータ50は、ティース51の両側面に沿って左右一対として配置されるほぼ扇型のフランジ52、53を含む全体が断面H字形のボビン状に形成されている。このフランジ52、53との間にコイル27が巻回される構造になっている。
次に、図9を参照して、ステータコア25の組立手順の一例を説明する。この例において、当該電動機は3相電動機であるから、図9に示す9個のポールメンバー25a〜25iのうち、例えばポールメンバー25c、25d、25eがU相用、ポールメンバー25f、25g、25hがV相用、ポールメンバー25i、25a、25bがW相用である。
各相ごとに図示しない自動巻線機にてコイルを巻くのであるが、その巻線手順は同一であるため、ここではもっぱらU相について説明する。図8に示すように、U相用の3つのポールメンバー25c、25d、25eに対して、例えば引出線Uaを所定長さ分確保した後、ポールメンバー25c側から順にコイル27を巻いていく。
しかる後に渡り線を確保して、次のポールメンバー25dに移り上記ポールメンバー25cと同様の手順でコイル27を形成する。以下同様に処理し、最後のポールメンバー25eから引出線Ubを所定長さ分引き出して、U相分のコイル巻作業を終了する。同様にして、V相用のポールメンバーおよびW相用のポールメンバーについても、それぞれ渡り線でつなげながらコイル27を形成する。
このようにして、3相分のポールメンバーユニットを形成した後、図9に示すように、渡り線につなげられたU相用ポールメンバーを順次円弧状に配置する。そしてその隣にV相、その隣にW相の各ポールメンバーをそれぞれ円弧状に配置して、これらの各ポールメンバー両隣をそれぞれ連結する。これにより、9個のポールメンバーが環状に組み立てられる。
なお、Ua、UbはU相用の引出線、Va、VbはV相用の引出線、Wa、WbはW相用の引出線であり、各引出線をステータコア25に保持するための樹脂性の保持体30を介して図示しない電動機用の駆動回路基板に接続される。
そしてステータコア25の内周側に軸受部26を挿入した後、インサート成形により各ポールメンバーの外周部分および内周部分と、その内周部分に接する軸受部26の一部、及び、引出線用の保持体30を合成樹脂21によって固めてステータ20を作成する(例えば、特許文献1参照。)。
このように、ロータをステータの両側に配置したアキシャルギャップ型電動機では、各相の引出し線をステータコアの外周面から引き出している。これは、引出し線を回転軸方向に引き出すと電動機の直径が大きくなってしまう問題があるからである。また、引出し線は巻線の一部であるため、電動機用の駆動回路基板に接続するために、引出し線の取りまわしに手間がかかるという問題もあった。
ところで、この引出線の取りまわしに手間がかかるという問題を解決し、歯部に巻回された巻線の始端と終端を駆動回路基板へ接続する構造としては、図10に示す固定子90の構造がラジアルギャップ型電動機で多数採用されている。
図10において、複数スロットを有する環状の固定子鉄心91には、鉄心絶縁92がモールド樹脂の一体成形で形成され、歯部91aごとに内側シュラウド92aと外側シュラウド92bが形成され、内側シュラウド92aと外側シュラウド92bの間に巻線(図示せず)が巻装される。
図10において、複数スロットを有する環状の固定子鉄心91には、鉄心絶縁92がモールド樹脂の一体成形で形成され、歯部91aごとに内側シュラウド92aと外側シュラウド92bが形成され、内側シュラウド92aと外側シュラウド92bの間に巻線(図示せず)が巻装される。
内側シュラウド92aの内側には、巻線の線端を巻付けるための巻線接続端子94bが設けられ、この巻線接続端子94bを取り付ける基部94cは肉厚が他の部分より厚く形成されている。また、内側シュラウド92aには巻線接続端子94bへ巻線端を容易に導くための巻線端案内溝94eが設けられている。
そして、内側シュラウド92aと外側シュラウド92bの間に巻装された巻線の巻線端が巻線接続端子94bに巻き付けられ、巻線接続端子94bが露出した状態となるようにモールド樹脂で一体成形される構造になっている。この巻線接続端子94bは、駆動回路を実装したプリント基板95の電気的接続用端子95eに接続固定される。構造になっている。そして、この固定子90の内周に図示しない円柱形の回転子が配置され、図10の上下方向を回転軸方向として回転子が回転するようになっている(例えば、特許文献2参照。)。
このように、ラジアルギャップ型電動機の固定子は、前述したポールメンバーを備えたアキシャルギャップ型電動機の固定子と異なり、ティースが固定子鉄心と一体の構造である。このため、例えば3相9スロットの場合は3つのティースごとに1組(始端と終端)の巻線接続端子が必要であり、そして、この巻線接続端子を配置する場所は、1つの場所を確定すれば、他の2カ所の場所は確定する。従って、ティースにインシュレータを施す場合に、巻線接続端子を必要な箇所に設けて同時にモールド成形を行なうことが可能である。
ところが、ポールメンバーを備えたアキシャルギャップ型電動機の固定子では、ステータコアが分割された各ポールメンバーごとにティースにインシュレータを施し、巻線を巻回した後に初めて巻線接続端子が必要な場所が確定する。つまり、インシュレータを施す時には巻線接続端子が必要か不要か不明である。この問題を解決する手段としては以下の方法が考えられる。
図10に示す固定子の巻線接続端子構造を、図9のステータコアに適用するためには、ポールメンバーのフランジに巻線接続端子を設ければ良い。この場合、ポールメンバーのインシュレータ金型を1種類とし、必要/不必要に関わらず、すべてのポールメンバーのフランジに巻線接続端子を備える方法、もしくは、ポールメンバーのインシュレータ金型を2種類とし、巻線接続端子を備えたものと備えないインシュレータとを必要に応じて組み合わせて使用する方法の2つの方法がある。
しかしながら、前者の方法は金型が1種類で済むため金型費用は削減できるが、個々の製品では無駄な巻線接続端子が発生するため、部品のコストが上昇する問題がある。また、後者の方法は、部品のコストは上昇しないが金型が2種類必要となるため、金型作成費用、及び部品管理の費用が増加するという問題がある。
本発明は以上述べた問題点を解決し、ポールメンバーのインシュレータ金型費用を低減しつつ、部品のコスト上昇を抑え、かつ、引出線の取りまわしに手間がかからない巻線接続端子の取付構造を備えたアキシャルギャップ型電動機を提供することを目的とする。
本発明は上述の課題を解決するため、同一の回転軸に所定の空隙をもって対向的に配置されるそれぞれが円盤状のステータとロータとを含み、
前記ステータは、環状に連結される複数個のポールメンバーを備え、同ポールメンバーは、内部にティースが配置されたインシュレータの外周に設けられた左右一対のフランジ間にコイルが巻回されてなるアキシャルギャップ型電動機において、
前記フランジに、前記コイルの引出し線を電気的に接続する巻線接続端子が固定された合成樹脂からなる結線体を装着してなる構造にする。
前記ステータは、環状に連結される複数個のポールメンバーを備え、同ポールメンバーは、内部にティースが配置されたインシュレータの外周に設けられた左右一対のフランジ間にコイルが巻回されてなるアキシャルギャップ型電動機において、
前記フランジに、前記コイルの引出し線を電気的に接続する巻線接続端子が固定された合成樹脂からなる結線体を装着してなる構造にする。
また、前記コイルの駆動回路を備えたプリント基板を前記ステータの円周面側に配置し、同プリント基板と前記フランジとの間に前記結線体を配置し、前記巻線接続端子が前記プリント基板と電気的に接続されてなる構造にする。
また、前記巻線接続端子は、両端が前記結線体から露出し、中央部が前記結線体に固定されてなる構造にする。
また、前記プリント基板に位置決め用の孔、もしくは切欠を設け、前記結線体に前記孔、もしくは切欠と対応する位置決め用のボスを設けてなる構造にする。
また、前記ステータは、少なくとも環状に連結された複数個の前記ポールメンバーと前記結線体とを、前記巻線接続端子と前記位置決め用のボスとの先端を露出させてモールドにより一体に形成されてなる構造にする。
以上の手段を用いることにより、本発明によるアキシャルギャップ型電動機によれば、
請求項1に係わる発明は、フランジに、コイルの引出し線を電気的に接続する巻線接続端子が固定された合成樹脂からなる結線体を装着してなる構造にすることにより、
フランジを備えたインシュレータの金型は従来通り1種類とし、巻線端の中継が必要なポールメンバーのみに結線体を装着すればよいため、小さな結線体による安価な金型作成費用と必要最小限の追加部品の費用発生に抑えることができる。
請求項1に係わる発明は、フランジに、コイルの引出し線を電気的に接続する巻線接続端子が固定された合成樹脂からなる結線体を装着してなる構造にすることにより、
フランジを備えたインシュレータの金型は従来通り1種類とし、巻線端の中継が必要なポールメンバーのみに結線体を装着すればよいため、小さな結線体による安価な金型作成費用と必要最小限の追加部品の費用発生に抑えることができる。
請求項2に係わる発明は、コイルの駆動回路を備えたプリント基板をステータの円周面側に配置し、同プリント基板とフランジとの間に結線体を配置し、巻線接続端子がプリント基板と電気的に接続されてなる構造にすることにより、
ステータのコイルの引出し線を簡単にプリント基板と電気的に接続することができ、組立作業を容易に行なうことができる。
ステータのコイルの引出し線を簡単にプリント基板と電気的に接続することができ、組立作業を容易に行なうことができる。
請求項3に係わる発明は、巻線接続端子は、両端が結線体から露出し、中央部が結線体に固定されてなる構造にすることにより、入力側と出力側のピンの接続箇所を分離できるため、入力側で引出し線を巻回処理しても出力側の接続箇所を確保でき、出力側の確実な接続が可能になる。
請求項4に係わる発明は、プリント基板に位置決め用の孔、もしくは切欠を設け、結線体に孔、もしくは切欠と対応する位置決め用のボスを設けてなる構造にすることにより、
ティースを備えたポールメンバーと、プリント基板との位置関係を正確にすることができ、プリント基板に回転子の位置検出素子が備えられている場合に、正確な位置検出を行なうことができる。
ティースを備えたポールメンバーと、プリント基板との位置関係を正確にすることができ、プリント基板に回転子の位置検出素子が備えられている場合に、正確な位置検出を行なうことができる。
請求項5に係わる発明は、ステータは、少なくとも環状に連結された複数個のポールメンバーと結線体とを、巻線接続端子と位置決め用のボスとの先端を露出させてモールドにより一体に形成されてなる構造にすることにより、
ステータコアを強固にすると共に、このモールド外周をアキシャルギャップ型電動機のブラケットの一部として流用できる。
ステータコアを強固にすると共に、このモールド外周をアキシャルギャップ型電動機のブラケットの一部として流用できる。
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお背景技術で説明した図7〜図10と同じ部品については同じ番号を付与し、詳細な説明を省略する。
本発明による3相9スロットのアキシャルギャップ型電動機1は図1に示すように、ほぼ円盤状をなすステータ2と、ステータ2の両側に所定の空隙をもって対向的に配置される一対のロータ8、9とを含み、ロータ8、9は同一のロータ出力軸(回転軸)4を共有しており、ステータ2は、その内周側にロータ出力軸4を支持する軸受部26を備えている。
ステータ2は、環状(いわゆるドーナツ状)に形成されたステータコア5と、ステータコア5の内周側に同軸的に挿入された軸受部26とを備え、それらが合成樹脂7によって一体的にモールドされてステータ2を構成している。この例において、軸受部26は、2つのラジアルボールベアリングを備えている。
そして、この電動機は、ロータ出力軸4を中心にしてそれぞれが円形の、ブラケット蓋15、モータの駆動回路が実装されたプリント基板14、ロータ8、ステータ2、ロータ9、ブラケット蓋16が順次配設されている。
ロータ8は鋼板からなるバックヨーク8aのステータコア5と対向する一方の面に永久磁石8bを、また他方の面に位置検出用の永久磁石8cをそれぞれ備えている。また、ロータ9は鋼板からなるバックヨーク9aのステータコア5と対向する一方の面に永久磁石9bを備えている。
そして、ロータ8の位置検出用の永久磁石8cと対向するプリント基板14にはホール素子14cが配置されており、ロータ8の回転位置を検出するようになっている。また、プリント基板14の外周近辺では、結線体11の巻線接続端子11aがハンダ付けされており、ステータ2のコイル27の引出し線を結線体11を介してプリント基板14に接続する構造になっている。
また、ブラケット蓋15、16は鋼板をプレスして形成されており、ステータ2の両側にそれぞれ嵌着される構造になっている。当然のことながら、ブラケット蓋15、16を装着するか、しないかは電動機の仕様により決定されるべきものである。
図3に示すように、ステータコア5は、9個のポールメンバー5a〜5iを環状につなぎ合わせることにより構成されている。各ポールメンバー5a〜5iは、5aと5dと5gとに固定されている巻線を電気的に中継して接続する結線体11を除けばすべて同一形状である。
ポールメンバー5eは、図2に示すように、複数枚の金属板を台形状に積層してなるティース(鉄心)51を備え、ティース51の周りには、その両側面を除いて合成樹脂からなるインシュレータ10が一体に形成されている。
インシュレータ10は、ティース51の両側面に沿って左右一対として配置されるほぼ扇型のフランジ12、13を含む全体が断面H字形のボビン状に形成されている。
次に、図3を参照して、ステータコア5の組立手順の一例を説明する。この例において、当該電動機は3相電動機であるから、図3に示す9個のポールメンバー5a〜5iのうち、例えばポールメンバー5c、5d、5eがU相用、ポールメンバー5f、5g、5hがV相用、ポールメンバー5i、5a、5bがW相用である。
各相ごとに図示しない自動巻線機にてコイルを巻くのであるが、その巻線手順は同一であるため、ここではもっぱらU相について説明する。図2に示すように、U相用の3つのポールメンバー5c、5d、5eに対して、例えば引出線Uaを所定長さ分確保した後、ポールメンバー5c側から順にコイル27を巻いていく。
しかる後、渡り線を確保して次のポールメンバー5dに移り上記ポールメンバー5cと同様の手順でコイル27を形成する。以下同様に処理し、最後のポールメンバー5eから引出線Ubを所定長さ分引き出して、U相分のコイル巻作業を終了する。同様にして、V相用のポールメンバーおよびW相用のポールメンバーについても、それぞれ渡り線でつなげながらコイル27を形成する。
そして、任意のポールメンバー、例えばU相ならばポールメンバー5dの後方(ステータを形成した場合の外周側)のフランジ12表面にL字型の巻線接続端子11aを左右両端に固定した結線体11を装着する。そして、水平方向に突出した一方の巻線接続端子11aにポールメンバー5eのコイル巻終わり、つまり、U相の巻線終端Ubを絡げてハンダ付けし、他方の巻線接続端子11aにU相の巻線始端Uaを絡げてハンダ付けする。
このようにして、3相分のポールメンバーユニットを形成した後、図3に示すように、渡り線でつなげられたU相用のポールメンバーを円弧状に配置し、この隣にV相、そしてその隣にW相用の各ポールメンバーをそれぞれ円弧状に配置して、これらの各ポールメンバー両隣をそれぞれ連結する。これにより、9個のポールメンバーが環状に組み立てられる。
この実施例では各相ごとのポールメンバーの内、中央に位置するポールメンバーに結線体11を装着している。これは本実施例が3相9スロットの電動機であるため、各相ごとに3個のポールメンバーが隣接するため、中央に位置するポールメンバーに結線体11を装着すると、左右のポールメンバーから引き出される引出線Ua、Ubを対応する左右の巻線接続端子11aにそれぞれ最短の長さで接続することができるからである。
また、中央に位置するポールメンバーに結線体11を装着すると、図2に示すように、U相の中央となるポールメンバー5dに対し、左右に配置されるポールメンバー5cの巻始めとポールメンバー5eの巻終わりが、ちょうど巻線接続端子11aの左右に近接するため、巻線の取りまわしが容易になる。また、図3に示すように、ポールメンバー5cとポールメンバー5dとに備えられたフランジ12の接する部分(扇型に窪んだ溝)に巻線の始端と終端の引出し線が入り込むため、ある程度巻線の位置が保持されるため、巻線の取りまわしが容易になる。
3個の結線体11はステータコア5の円周方向であればどこに配置してもよい。例えば前述したプリント基板との位置関係で決定してもよい。ただし、その場合、コイルからの引出し線が必ずしも最短の長さになるわけではない。
本実施例では、U相用の引出線Ua、Ubはポールメンバー5dの結線体11に、V相用の引出線Va、Vbはポールメンバー5gの結線体11に、W相用の引出線Wa、Wbはポールメンバー5aの結線体11にそれぞれ接続されている。
そして図4の斜視図に示すように、ステータコア5の内周側に軸受部26を挿入した後、インサート成形により各ポールメンバーの外周部分および内周部分と、その内周部分に接する軸受部26の一部、及び、引出線用の結線体11を合成樹脂によって固めてステータ2を作成する。
このステータ2にはブラケット蓋15が嵌着する段部2aと、プリント基板の外周付近が嵌着する段部2bとが備えられている。また、インサート成形後には、結線体11の巻線接続端子11aと基板位置決めボス11cとが露出する構造になっている。
そして、結線体11の垂直方向に突出した巻線接続端子11aが、電動機用の駆動回路が実装されたプリント基板14の孔14aを挿通し、このプリント基板14のランドパターンにハンダ付けされる。また、同時に結線体11の基板位置決めボス11cとプリント基板14の切欠14bとが嵌合する。なお、プリント基板14の孔14aを切欠に変えても同様の効果を得ることができる。
この例ではプリント基板に位置決め用の切欠を設けた例を説明しているがこれに限るものでなく、プリント基板に位置決め用の孔を設けこの孔と対応する位置決め用のボスを結線体に設けてもよい。このような位置決め構造により、ティースを備えたポールメンバーと、プリント基板との位置関係を正確にすることができ、プリント基板に回転子の位置検出素子が備えられている場合に、正確な位置検出を行なうことができる。
また、コイルの駆動回路を備えたプリント基板をステータの円周面側に配置し、同プリント基板とフランジとの間に結線体を配置し、巻線接続端子がプリント基板と電気的に接続されてなる構造にすることにより、
ステータのコイルの引出し線を簡単にプリント基板と電気的に接続することができ、組立作業を容易に行なうことができる。
ステータのコイルの引出し線を簡単にプリント基板と電気的に接続することができ、組立作業を容易に行なうことができる。
また、ステータは以上説明したように、少なくとも環状に連結された複数個のポールメンバーと結線体とを、巻線接続端子と位置決め用のボスとの先端を露出させてモールドにより一体に形成されてなる構造にすることにより、
ステータコアを強固にすると共に、このモールド外周をアキシャルギャップ型電動機のブラケットの一部として流用できる。また、このモールド内部に図4に示すように、円周状の段部2aと段部2bとを設け、このモールド内部の段部2bにプリント基板を装着して、巻線接続端子と位置決め用のボスとをプリント基板に接続、嵌着させることができる。さらに、このモールド内部の段部2aにブラケット蓋も嵌着させることができる。
ステータコアを強固にすると共に、このモールド外周をアキシャルギャップ型電動機のブラケットの一部として流用できる。また、このモールド内部に図4に示すように、円周状の段部2aと段部2bとを設け、このモールド内部の段部2bにプリント基板を装着して、巻線接続端子と位置決め用のボスとをプリント基板に接続、嵌着させることができる。さらに、このモールド内部の段部2aにブラケット蓋も嵌着させることができる。
次に図5に示すポールメンバーと結線体の斜視図を用いて、結線体11の構造を説明する。この結線体11は直方体の合成樹脂からなる結線台11bと、結線台11bの左右の長手方向に配置された一対の金属性の巻線接続端子11aとで構成されている。
結線台11bの上面には矩形の基板位置決めボス11cが備えられており、前述したプリント基板14の切欠14bと嵌合して、基板の位置決めを行なうようになっている。また、結線台11bの下面には一対の位置決めピン11dが下方に向かって突出して設けられており、ポールメンバー5dのフランジ12に備えられた2つの位置決め孔12aと嵌合する構造になっている。なお、位置決めピン11dは結線台11bと一体に形成されていなくても、別体を接着してもよい。また、結線台11bはフランジ12に接着で固定してもよい。
なお、ポールメンバー5dのフランジ13には2つの位置決め孔13aも設けられている。これは、同一のポールメンバーを用いて他の構成を実施するためである。例えば、ステータコア5を作成する時に、ポールメンバー5dの極性を反転させる必要がある場合、ポールメンバー5d自体を上下逆に配置し、位置決め孔13aに結線体11の位置決めピン11dを嵌合させる。この構造により、渡り線の結線方向を変えずに、もしくは、コイルの巻回方向を変えずにポールメンバー5dの極性を反転させることができ、作業性が向上する。
巻線接続端子11aは、1本の金属ピンをL字型に折曲し、一端を結線台11bの上方に向かって突出させ、他端を結線台11bの側方に向かって突出させている。そして、この結線台11bの一側の巻線接続端子11aに1つの相の始端引出し線を絡げてハンダ付けし、他方の巻線接続端子11aに1つの相の終端引出し線を絡げてハンダ付けすることにより、上方に向かったそれぞれの巻線接続端子11aに中継することができる。なお、巻線接続端子11aは、L字型でなくても結線台11bから2カ所露出していればよい。
このように巻線接続端子が、その両端が結線体から露出し、中央部が結線体に固定されてなる構造にすることにより、入力側と出力側のピンの接続箇所を分離できるため、入力側で引出し線を巻回処理しても出力側の接続箇所を確保でき、出力側の確実な接続が可能になる。また、巻線接続端子がL字型であるため、結線体の側方から突出(ポールメンバーのフランジと平行)しているため、巻線接続端子に巻線を接続する場合に、引出し線の取りまわしや接続処理の作業性が向上する。
また、フランジに、コイルの引出し線を中継する金属製の巻線接続端子を備えた合成樹脂からなる結線体を装着することにより、
フランジを備えたインシュレータの金型は従来通り1種類とし、巻線端の中継が必要なポールメンバーのみに結線体を装着すればよいため、小さな結線体による安価な金型作成費用と必要最小限の追加部品の費用発生とに抑えることができる。
フランジを備えたインシュレータの金型は従来通り1種類とし、巻線端の中継が必要なポールメンバーのみに結線体を装着すればよいため、小さな結線体による安価な金型作成費用と必要最小限の追加部品の費用発生とに抑えることができる。
図6は結線体の別の実施例を示す斜視図である。この結線体17は、図5で説明した直方体の結線体11をロータ出力軸4(図示せず)を中心とする扇型に変更し、さらに、この結線体17の左右下方に段部17eを設けた形状にしている。そして、この結線体17は、結線台17bと、結線台17bの左右の長手方向に配置された一対の金属性の巻線接続端子17aとで構成されている。
また、結線台17bの上面には矩形の基板位置決めボス17cが備えられており、前述したプリント基板14の切欠14bと嵌合して、基板の位置決めを行なうようになっている。さらに、結線台17bの下面には一対の位置決めピン17dが下方に向かって突出して設けられており、ポールメンバー5d(図示せず)のフランジ12に備えられた2つの位置決め孔12aと嵌合する構造になっている。なお、位置決めピン17dは結線台17bと一体に形成されていなくても、別体を接着してもよい。また、結線台17bはフランジ12に接着で固定してもよい。
巻線接続端子17aは、1本の金属ピンをL字型に折曲し、一端を結線台17bの上方に向かって突出させ、他端を結線台17bの側方に向かって突出させた構造になっている。そして、この結線台17bの一側の巻線接続端子17aに1つの相の始端引出し線を絡げてハンダ付けし、他方の巻線接続端子17aに1つの相の終端引出し線を絡げてハンダ付けするようになっている。
結線台17bは合成樹脂で形成されており、結線台17bの段部17e下面から結線台17bの上面に向かって垂直に挿通孔(図示せず)が設けられている。そして、段部17eの下面側からこの挿通孔にL字型のピンからなる巻線接続端子17aの一方の先端を差し入れ、ピンを圧入、もしくは打ち込んで図6に示す結線体17を作成する。
このように巻線接続端子17aを結線台17bに後から固定する構造にすることにより、巻線接続端子17aと結線台17bとを一体に形成する場合に比べて、結線台17bの金型費用を低減させることができる。また、巻線接続端子17aを1本、又は2本固定することができ、必要に応じて巻線接続端子17aの数を調整できる。さらに、水平方向へ突出する巻線接続端子17aの突出方向を任意の方向に設定できるため、最も作業性がよい方向を選択して使用することができる。
以上説明した本発明によるアキシャルギャップ型電動機はこの実施例に限るものでなく、ステータコアをモールド処理しなくても、そのまま筒状のブラケットに格納する構造にしてもよい。この場合は前述したようにフランジと結線体とを接着剤や溶着で固定する、もしくは、位置決めピンをフランジの孔に圧入して固定すればよい。
また、本発明は3相9スロットの電動機に限るものでなく、3相12スロットなど、複数のポールメンバーを有するアキシャルギャップ型電動機に広く適用することができる。
また、本実施例では巻線接続端子を直接、プリント基板に接続しているが、巻線接続端子にリード線を接続し、このリード線を介してプリント基板(必ずしも電動機内に配置されたものでない)に接続してもよい。なお、この場合、巻線接続端子はL字型でなくI字型とし、1本のピンに巻線の引出し線とリード線とを両方ハンダ付けしてもよい。
また、本実施例では巻線接続端子を直接、プリント基板に接続しているが、巻線接続端子にリード線を接続し、このリード線を介してプリント基板(必ずしも電動機内に配置されたものでない)に接続してもよい。なお、この場合、巻線接続端子はL字型でなくI字型とし、1本のピンに巻線の引出し線とリード線とを両方ハンダ付けしてもよい。
さらに、本実施例では各ロータ8、9は同一のロータ出力軸4を共有しているが、各ロータ8、9毎にロータ出力軸を有する2出力軸タイプであってもよい。さらには、ロータ出力軸4を持たずにステータ2に対してロータ8、9をラジアルボールベアリングを介して直に支持させるシャフトレス型としてもよい。また、いずれの場合もロータを1つのみ備えた電動機であってもよい。
1 アキシャルギャップ型電動機
2 ステータ
2a、2b 段部
4 ロータ出力軸(回転軸)
5 ステータコア
5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i ポールメンバー
7 合成樹脂
8 ロータ
8a バックヨーク
8b 永久磁石
8c 永久磁石
9 ロータ
9a バックヨーク
9b 永久磁石
10 インシュレータ
11 結線体
11a 巻線接続端子
11b 結線台
11c 基板位置決めボス
11d 位置決めピン
12 フランジ
12a 孔
14 プリント基板
14a 孔
14b 切欠
14c ホール素子
15 ブラケット蓋
16 ブラケット蓋
17 結線体
17a 巻線接続端子(L字型のピン)
17b 結線台
17c 基板位置決めボス
17d 位置決めピン
17e 段部
26 軸受部
27 コイル
51 ティース
2 ステータ
2a、2b 段部
4 ロータ出力軸(回転軸)
5 ステータコア
5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i ポールメンバー
7 合成樹脂
8 ロータ
8a バックヨーク
8b 永久磁石
8c 永久磁石
9 ロータ
9a バックヨーク
9b 永久磁石
10 インシュレータ
11 結線体
11a 巻線接続端子
11b 結線台
11c 基板位置決めボス
11d 位置決めピン
12 フランジ
12a 孔
14 プリント基板
14a 孔
14b 切欠
14c ホール素子
15 ブラケット蓋
16 ブラケット蓋
17 結線体
17a 巻線接続端子(L字型のピン)
17b 結線台
17c 基板位置決めボス
17d 位置決めピン
17e 段部
26 軸受部
27 コイル
51 ティース
Claims (5)
- 同一の回転軸に所定の空隙をもって対向的に配置されるそれぞれが円盤状のステータとロータとを含み、
前記ステータは、環状に連結される複数個のポールメンバーを備え、同ポールメンバーは、内部にティースが配置されたインシュレータの外周に設けられた左右一対のフランジ間にコイルが巻回されてなるアキシャルギャップ型電動機において、
前記フランジに、前記コイルの引出し線を電気的に接続する巻線接続端子が固定された合成樹脂からなる結線体を装着してなることを特徴とするアキシャルギャップ型電動機。 - 前記コイルの駆動回路を備えたプリント基板を前記ステータの円周面側に配置し、同プリント基板と前記フランジとの間に前記結線体を配置し、前記巻線接続端子が前記プリント基板と電気的に接続されてなることを特徴とする請求項1記載のアキシャルギャップ型電動機。
- 前記巻線接続端子は、両端が前記結線体から露出し、中央部が前記結線体に固定されてなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアキシャルギャップ型電動機。
- 前記プリント基板に位置決め用の孔、もしくは切欠を設け、前記結線体に前記孔、もしくは切欠と対応する位置決め用のボスを設けてなることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のアキシャルギャップ型電動機。
- 前記ステータは、少なくとも環状に連結された複数個の前記ポールメンバーと前記結線体とを、前記巻線接続端子と前記位置決め用のボスとの先端を露出させてモールドにより一体に形成されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のアキシャルギャップ型電動機。
Priority Applications (1)
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JP2004371147A JP2006180618A (ja) | 2004-12-22 | 2004-12-22 | アキシャルギャップ型電動機 |
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JP2006180618A true JP2006180618A (ja) | 2006-07-06 |
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