JP2006191703A - Stator core of motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスDCモータ等のモータの固定子鉄心に関し、特にそのインシュレータに関するものである。 The present invention relates to a stator core of a motor such as a brushless DC motor, and more particularly to an insulator thereof.
本出願人は、先に、複数の分割バックヨークが連結部を介して帯状に連結され、かつ、これら各バックヨークからティースがそれぞれ突出したストレートコアを、連結部でリング状に折曲することにより形成する固定子鉄心を提案した(例えば、特許文献1参照)。 The applicant firstly folds the straight core in which the plurality of divided back yokes are connected in a band shape through the connecting portions, and the teeth protrude from the respective back yokes in a ring shape at the connecting portions. Proposed a stator core formed by (see, for example, Patent Document 1).
このような固定子鉄心において、コイルを巻回する場合に、固定子鉄心をプレモールドすることにより絶縁層を形成する方法と、各分割バックヨーク及びティースに合成樹脂製のインシュレータ(スプールとも呼ばれている)をそれぞれ被せ、このインシュレータの部分にコイルを巻く方法とがある。
上記のインシュレータを各分割バックヨークと各ティースにそれぞれ被せる場合に、予めインシュレータを2個の部品に分割して形成し、この分割したインシュレータを固定子鉄心の上面、下面に被せて一体にする構造である。そして、固定子鉄心とコイルの間の沿面距離を確保するために、分割されたインシュレータの分割部分に突起や厚みを設けている。そのため、インシュレータを形成する合成樹脂の材料を余計に使うこととなり、また、モータの大きさが大きくなるという問題点がある。なお、「沿面距離」とは、2つの導電性部分の間の絶縁物の表面に沿った最短距離をいう。 When the above insulator is put on each divided back yoke and each tooth, the insulator is divided into two parts in advance, and the divided insulator is integrated on the upper and lower surfaces of the stator core. It is. And in order to ensure the creeping distance between a stator iron core and a coil, the processus | protrusion and thickness are provided in the division | segmentation part of the divided | segmented insulator. Therefore, the synthetic resin material for forming the insulator is used excessively, and there is a problem that the size of the motor is increased. The “creeping distance” means the shortest distance along the surface of the insulator between the two conductive portions.
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、沿面距離を容易に確保することができるインシュレータを有したモータの固定子鉄心を提供する。 In view of the above problems, the present invention provides a stator core for a motor having an insulator that can easily ensure a creepage distance.
また、コイルを各相のティースの間で渡り線を引き回すときに、スロットコンビネーションの組み合わせや固定子鉄心の外形が大きい場合等、スロットとスロットの間隔が広くなるという理由で、渡り線にテンションが掛からず、渡り線がインシュレータに収まらず外に垂れてしまうという問題点がある。 In addition, when the crossover wires are routed between the teeth of each phase, tension is applied to the crossover wires because the distance between the slots becomes wide, such as when the combination of slot combinations and the outer shape of the stator core are large. There is a problem that the crossover does not fit in the insulator and hangs outside.
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、この渡り線を容易に支持することができるモータのインシュレータを提供する。 In view of the above problems, the present invention provides an insulator for a motor that can easily support the crossover.
請求項1に係る発明は、複数の分割バックヨークが連結部を介して帯状に連結され、かつ、前記各分割バックヨークからティースがそれぞれ突出したストレートコアを、前記連結部でリング状に折曲することにより形成された固定子鉄心であって、前記各分割バックヨークと前記ティースに合成樹脂製のインシュレータがそれぞれ被せられたモータの固定子鉄心において、前記インシュレータは、分割バックヨークの上面と下面と内周面、前記ティースの上面と下面と両側面を被覆し、少なくとも前記ティースの内周面のみ露出させるものであり、前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分の一側部から上側第1突起部が突出し、前記分割バックヨークの下面に被さる部分の一側部から下側第1突起部が突出し、前記分割バックヨークの内周面に被さる部分の一側部から第2突起部が突出し、前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分の他側部には上側第1凹部が形成され、前記分割バックヨークの下面に被さる部分の他側部には下側第1凹部が形成され、前記分割バックヨークの内周面に被さる部分の他側部には第2凹部が形成され、前記ストレートコアを折曲したときに、前記上側第1突起部が隣接するインシュレータの上側第1凹部と係合し、前記下側第1突起部が隣接するインシュレータの下側第1凹部と係合し、前記第2突起部が隣接するインシュレータの第2凹部と係合することを特徴とするモータの固定子鉄心である。 According to the first aspect of the present invention, a straight core in which a plurality of divided back yokes are connected in a band shape via connecting portions and teeth protrude from the respective divided back yokes is bent into a ring shape at the connecting portions. In the stator core of the motor, wherein each of the divided back yokes and the teeth is covered with a synthetic resin insulator, the insulator includes upper and lower surfaces of the divided back yoke. And the inner peripheral surface, the upper and lower surfaces of the teeth and both side surfaces are covered, and at least only the inner peripheral surface of the teeth is exposed, and the upper side from the one side of the portion covering the upper surface of the divided back yoke in the insulator The first protrusion protrudes, and the lower first protrusion protrudes from one side of the portion covering the lower surface of the divided back yoke, A second protrusion protrudes from one side portion of the portion covering the inner peripheral surface of the divided back yoke, and an upper first recess is formed on the other side portion of the insulator covering the upper surface of the divided back yoke, A lower first concave portion is formed on the other side portion of the portion covering the lower surface of the divided back yoke, and a second concave portion is formed on the other side portion of the portion covering the inner peripheral surface of the divided back yoke. When the upper first protrusion is engaged with the upper first recess of the adjacent insulator, the lower first protrusion is engaged with the lower first recess of the adjacent insulator, A stator iron core for a motor, wherein the second protrusion engages with a second recess of an adjacent insulator.
請求項2に係る発明は、複数の分割バックヨークが連結部を介して帯状に連結され、かつ、前記各分割バックヨークからティースがそれぞれ突出したストレートコアを、前記連結部でリング状に折曲することにより形成された固定子鉄心であって、前記各分割バックヨークと前記ティースに合成樹脂製のインシュレータがそれぞれ被せられたモータの固定子鉄心において、前記インシュレータは、分割バックヨークの上面と下面と内周面、前記ティースの上面と下面と両側面を被覆し、少なくとも前記ティースの内周面のみ露出させるものであり、前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分から支持壁が突出し、前記支持壁に沿って前記各ティースに巻回される巻線間の渡り線が配され、前記支持壁の上部に前記渡り線を支持する支持片が設けられていることを特徴とするモータの固定子鉄心である。 According to a second aspect of the present invention, a plurality of divided back yokes are connected in a band shape via connecting portions, and straight cores with teeth protruding from the respective divided back yokes are bent into ring shapes at the connecting portions. In the stator core of the motor, wherein each of the divided back yokes and the teeth is covered with a synthetic resin insulator, the insulator includes upper and lower surfaces of the divided back yoke. Covering the upper and lower surfaces and both side surfaces of the teeth, and exposing only the inner peripheral surface of at least the teeth, and the support wall protrudes from the portion covering the upper surface of the divided back yoke in the insulator, A connecting wire between windings wound around each of the teeth along the support wall is disposed, and the upper part of the support wall A stator core of the motor, wherein a supporting piece for supporting the Ri lines are provided.
請求項3に係る発明は、前記支持壁は、前記分割バックヨークの上面の内周側と外周側にそれぞれ設けられ、前記支持片は前記内周側の支持壁に設けられ、前記渡り線は前記内周側の支持壁に沿って支持されることを特徴とする請求項2記載のモータの固定子鉄心である。
In the invention according to
請求項4に係る発明は、前記インシュレータが、前記分割バックヨークの上面と内周面上部、前記ティースの上面と両側面上部を被覆する上部インシュレータと、前記分割バックヨークの下面と内周面下部、前記ティースの下面と両側面下部を被覆する下部インシュレータとから少なくとも構成されていることを特徴とする請求項1または2記載のモータの固定子鉄心である。 According to a fourth aspect of the present invention, the insulator includes an upper insulator that covers an upper surface and an inner peripheral surface upper portion of the divided back yoke, an upper surface and both upper surfaces of the teeth, a lower surface of the divided back yoke, and an inner peripheral surface lower portion. 3. The stator iron core for a motor according to claim 1, wherein the stator iron core includes at least a lower surface of the teeth and a lower insulator that covers lower portions of both side surfaces.
請求項5に係る発明は、前記モータがブラシレスDCモータであることを特徴とする請求項1または2記載のモータの固定子鉄心である。 The invention according to claim 5 is the stator core of the motor according to claim 1 or 2, wherein the motor is a brushless DC motor.
本発明の請求項1に係る発明のモータの固定子鉄心においては、ストレートコアをリング状に折曲したときに、上側第1突起部が隣接するインシュレータの上側第1凹部と係合し、下側第1突起部が隣接するインシュレータの下側第1凹部と係合し、第2突起部が隣接するインシュレータの第2凹部と係合する。そのため、この係合部分による重ね合わせの部分によって固定子鉄心とコイルの間の沿面距離を確保することができる。 In the stator core of the motor according to the first aspect of the present invention, when the straight core is bent in a ring shape, the upper first protrusion engages with the upper first recess of the adjacent insulator, and the lower core The side first protrusion engages with the lower first recess of the adjacent insulator, and the second protrusion engages with the second recess of the adjacent insulator. Therefore, the creeping distance between the stator core and the coil can be ensured by the overlapping portion by the engaging portion.
請求項2に係る発明のモータの固定子鉄心においては、支持壁の支持片に渡り線を支持させることにより、支持壁に沿って渡り線を固定することができる。 In the stator core of the motor according to the second aspect of the present invention, the crossover can be fixed along the support wall by supporting the crossover on the support piece of the support wall.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態の固定子鉄心10について図1〜図4に基づいて説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the
本実施形態の固定子鉄心10は、インナーロータ型の三相のブラシレスDCモータに用いられるものである。
The
(1)ストレートコア12の構成
まず、固定子鉄心10を構成するストレートコア12について図1に基づいて説明する。
(1) Structure of
ストレートコア12は、円弧状の分割バックヨーク14の内周側からT字状のティース16が突出し、各分割バックヨーク14は、連結部18を介して帯状に連結されている。T字状のティース16は、分割バックヨーク14の内周側から突出した基部30と、この基部30の内側先端部から両側に突出した励磁部32から構成されている。
In the
このストレートコア12は、1枚の抜き板をストレートコア12の形状に打ち抜きつつ積層することにより製造される。
The
(2)インシュレータ20の構成
次に、ストレートコア12に取り付けられるインシュレータ20について説明する。
(2) Configuration of
インシュレータ20とは、固定子鉄心10とコイル22との絶縁を行うために、ストレートコア12とは別体の合成樹脂製の部品であって、各分割バックヨーク14及びティース16毎に取り付けられるものであり、「スプール」とも呼ばれている。このインシュレータ20は、分割バックヨーク14とティース16に取り付け可能なように分割されており、上部インシュレータ24と下部インシュレータ26とより構成されている。
The
なお、図2において、固定子鉄心10に被せられているインシュレータ20は上部インシュレータ24のみ実線で図示し、下部インシュレータ26は二点鎖線で図示している。
In FIG. 2, only the
上部インシュレータ24は、分割バックヨーク14の上部内周側と内周面の上部、ティース16の基部30の上面と両側面上部、励磁部32の上部と外周面上部と両側部上部を覆うものである。
The
下部インシュレータ26は、分割バックヨーク14の下部内周側と内周面の下部、ティース16の基部30の下面と両側面下部、励磁部32の下部と外周面下部と両側部下部を覆うものである。
The
上部インシュレータ24についてさらに詳しく説明する。
The
まず、この上部インシュレータ24における部分の説明で、分割バックヨーク14の上面を覆う部分を上側カバー34といい、分割バックヨーク14の内周面に被さる部分を内側カバー46という。内側カバー46からは、ティース16の基部30の上部を被覆する基部カバー48が突出している。
First, in the description of the portion in the
上部インシュレータ24は、ティース16の励磁部32の内周面は、回転子と相対向する面であるため上部インシュレータ24では覆わず露出させている。
The
上側カバー34の上面内周部から内側支持壁36が突出している。また、上側カバー34の上面外周部からは外側支持壁38が突出し、この内側支持壁36と外側支持壁38との間に渡り線54が収納される溝部40が形成される。
An
上側カバー34の上面一側部(図3においては右側部)から、上側カバー34が延設されるようにして板状の第1突起部42が突出している。
A plate-like
上側カバー34の上面他側部(図3においては左側部)においては、上側カバー34の上面よりも一段低い第1凹部44が形成されている。この第1凹部44は、固定子鉄心10を覆った場合に固定子鉄心10より若干突出している。
A
内側カバー46の一側部(図3においては右側部)からは、板状の第2突起部50が突出している。内側カバー46の他側部(図3においては左側部)には、内側カバー46よりも一段低い第2凹部52が形成されている。第2突起部50は第1突起部42よりも若干突出している。また、第2凹部52は第1凹部44の位置よりも若干内側に位置している。
A plate-like
下部インシュレータ26の形状は、上記で説明した上部インシュレータ24と上下対称に形成されている。
The shape of the
(3)固定子鉄心10の製造方法
第1工程としては、上記したようにストレートコア12を製造する。
(3) Manufacturing method of
第2工程としては、各分割バックヨーク14及びティース16にインシュレータ20をそれぞれ被せる。このインシュレータ20は、上部インシュレータ24と下部インシュレータ26と外周部インシュレータ28から構成されているので、各インシュレータをそれぞれ嵌め込む(図2参照)。
As a 2nd process, the
第3工程としては、コイル22をストレートコア12の各ティース16に巻回する。
As the third step, the
第4工程としては、図3に示すようにストレートコア12を連結部18で折曲しリング状に形成する。この場合に、上部インシュレータ24の第1凹部44が隣接する上部インシュレータ24の第1突起部42の下にもぐり込み、第2凹部52も隣接する上部インシュレータ24の第2突起部50の下にもぐり込む。これによって、隣接する上部インシュレータ24同士が完全に係合する。下部インシュレータ26についても同様に各突起部と各凹部が係合する。
As a 4th process, as shown in FIG. 3, the
(4)本実施形態の効果
本実施形態のインシュレータ20であると、固定子鉄心10とティース16の基部30に巻回されるコイルとの沿面距離Tは、図4に示すように、第2凹部52の厚みt1と、第2凹部52の長さt2と第2凹部52の低くなった分の高さt3の合計した距離となり、従来より沿面距離Tを大きく取ることができる。
(4) Effects of this Embodiment In the
また、各ティース16に巻回されたコイル22の間を接続する渡り線54と固定子鉄心10との沿面距離Mは、第1凹部44の厚みm1と、第1凹部44の突出長さm2と、第1凹部44の一段低くなった高さm3の合計した値となる。したがって、従来より沿面距離Mを大きく取ることができる。
Further, the creepage distance M between the connecting
下部インシュレータ26についても同様である。
The same applies to the
以上により、第1凹部44と第2凹部52を設けることにより、上部インシュレータ24と下部インシュレータ26の材料を削減することができ、また樹脂の厚みの低減より小型化することができる。
As described above, by providing the
(第2の実施形態)
第2の実施形態の固定子鉄心10について図5〜図7に基づいて説明する。
(Second Embodiment)
The
本実施形態と第1の実施形態の異なる点は、本実施形態では第1突起部42、第1凹部44、第2突起部50、第2凹部52を設ける構造でなく、内側支持壁36の上部に渡り線54を支持する支持片56を設けた構造にある。
The difference between this embodiment and the first embodiment is that the present embodiment does not have a structure in which the
内側支持壁36は、分割バックヨーク14の内周側に連続して立設されるものでなく、図7において分割バックヨーク14の右側の部分に切欠部58を有している。
The
内側支持壁36の左側部の上端部には支持片56が設けられている。
A
支持片56は、第1突部60、第2突部62、第3突部64、第4突部68、爪66を有している。まず、内側支持壁36の左側部の上端部には内側支持壁36の左側に向かって第1突部60が突出し、この第1突部60の外周側下端部から外周に向かって第2突部62が突出している。この第2突部62の外周端部から下方に向かって第3突部64が垂設され、この第2突部62の外周端部から上方に向かって第4突部68が突出している。第3突部64の下端部の左側部に爪66が突出している。この爪66の内周側における下面から上面に向かって傾斜面を有し、上面ほど内周側に突出している。
The
この支持片56で渡り線54を支持する場合には、第4突部68を手で内周側に押圧すると、第3突部64と爪66が外周側に折曲し、第3突部64と内側支持壁36との間に渡り線54を挟み込む。渡り線54は爪66によって支持されているため、その挟み込んだ位置から下方に落下しない。渡り線54を支持した後、ストレートコア12を折曲すると、支持片56がある位置は、隣接する内側支持壁36の切欠部58の位置に移動する(図6参照)。
When the
上記構成のインシュレータ20であると、渡り線54の緩みによる垂れ下がりを防止し、モータ外に渡り線54が垂れない。また、爪66が隣接するインシュレータ20の上側カバー34に被さることで、渡り線54が固定子鉄心10が完成するまでに内側支持壁36から落下することがない。
With the
上部インシュレータ24を合成樹脂によって一体成型する場合に、支持片56が内側支持壁36の左側部から突出した形状であるため、上部インシュレータ24の成型時の抜き方法を簡単に行うことができる。
When the
(変更例)
上記実施形態では、支持片56を設けるインシュレータと、第1突起部等を設けるインシュレータとを別々に説明したが、これに限らずインシュレータ20に第1突起部42等を設け、また、その内側支持壁36に支持片56を設けてもよい。
(Example of change)
In the above-described embodiment, the insulator provided with the
また、モータはブラシレスDCモータに限らず他のモータであってもよい。 The motor is not limited to a brushless DC motor, and may be another motor.
10 固定子鉄心
12 ストレートコア
14 バックヨーク
16 ティース
18 連結部
20 インシュレータ
22 コイル
24 上部インシュレータ
26 下部インシュレータ
30 基部
32 励磁部
34 上側カバー
36 内側支持壁
42 第1突起部
44 第1凹部
46 内側カバー
50 第2突起部
52 第2凹部
54 渡り線
56 支持片
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記インシュレータは、分割バックヨークの上面と下面と内周面、前記ティースの上面と下面と両側面を被覆し、少なくとも前記ティースの内周面のみ露出させるものであり、
前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分の一側部から上側第1突起部が突出し、
前記分割バックヨークの下面に被さる部分の一側部から下側第1突起部が突出し、
前記分割バックヨークの内周面に被さる部分の一側部から第2突起部が突出し、
前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分の他側部には上側第1凹部が形成され、
前記分割バックヨークの下面に被さる部分の他側部には下側第1凹部が形成され、
前記分割バックヨークの内周面に被さる部分の他側部には第2凹部が形成され、
前記ストレートコアを折曲したときに、前記上側第1突起部が隣接するインシュレータの上側第1凹部と係合し、前記下側第1突起部が隣接するインシュレータの下側第1凹部と係合し、前記第2突起部が隣接するインシュレータの第2凹部と係合する
ことを特徴とするモータの固定子鉄心。 A stator formed by bending a straight core, in which a plurality of divided back yokes are connected in a band shape via a connecting portion, and teeth are protruded from each divided back yoke, into a ring shape at the connecting portion. In the stator core of the motor, wherein each of the divided back yokes and the teeth is covered with a synthetic resin insulator,
The insulator covers the upper surface, the lower surface, and the inner peripheral surface of the divided back yoke, the upper surface, the lower surface, and both side surfaces of the tooth, and exposes at least the inner peripheral surface of the tooth,
The upper first protrusion protrudes from one side of the portion covering the upper surface of the split back yoke in the insulator,
The lower first protrusion protrudes from one side of the portion covering the lower surface of the divided back yoke,
The second protrusion protrudes from one side of the portion covering the inner peripheral surface of the divided back yoke,
An upper first concave portion is formed on the other side portion of the insulator covering the upper surface of the divided back yoke,
A lower first concave portion is formed on the other side portion of the portion covering the lower surface of the divided back yoke,
A second recess is formed on the other side of the portion covering the inner peripheral surface of the divided back yoke,
When the straight core is bent, the upper first protrusion engages with the upper first recess of the adjacent insulator, and the lower first protrusion engages with the lower first recess of the adjacent insulator. The stator core of the motor, wherein the second protrusion engages with a second recess of an adjacent insulator.
前記インシュレータは、分割バックヨークの上面と下面と内周面、前記ティースの上面と下面と両側面を被覆し、少なくとも前記ティースの内周面のみ露出させるものであり、
前記インシュレータにおける前記分割バックヨークの上面に被さる部分から支持壁が突出し、前記支持壁に沿って前記各ティースに巻回される巻線間の渡り線が配され、
前記支持壁の上部に前記渡り線を支持する支持片が設けられている
ことを特徴とするモータの固定子鉄心。 A stator formed by bending a straight core, in which a plurality of divided back yokes are connected in a band shape via a connecting portion, and teeth are protruded from each divided back yoke, into a ring shape at the connecting portion. In the stator core of the motor, wherein each of the divided back yokes and the teeth is covered with a synthetic resin insulator,
The insulator covers the upper surface, the lower surface, and the inner peripheral surface of the divided back yoke, the upper surface, the lower surface, and both side surfaces of the tooth, and exposes at least the inner peripheral surface of the tooth,
A support wall protrudes from a portion covering the upper surface of the divided back yoke in the insulator, and a connecting wire between windings wound around the teeth is arranged along the support wall,
A stator core for a motor, wherein a support piece for supporting the crossover is provided on an upper portion of the support wall.
ことを特徴とする請求項2記載のモータの固定子鉄心。 The support walls are respectively provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the upper surface of the divided back yoke, the support pieces are provided on the inner peripheral support wall, and the connecting wires are provided on the inner peripheral support wall. The stator core of the motor according to claim 2, wherein the stator core is supported along the stator core.
ことを特徴とする請求項1または2記載のモータの固定子鉄心。 The insulator includes an upper insulator that covers an upper surface and an inner peripheral surface of the divided back yoke, an upper surface and upper portions of both sides of the teeth, a lower surface and an inner peripheral surface of the divided back yoke, and a lower surface and both sides of the teeth. The stator core of the motor according to claim 1 or 2, wherein the stator core is composed of at least a lower insulator covering a lower portion.
ことを特徴とする請求項1または2記載のモータの固定子鉄心。
The stator core of the motor according to claim 1, wherein the motor is a brushless DC motor.
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