JP2013055870A - モータのステータ - Google Patents

Abstract

【課題】一個の電気連結モジュールを設けて複数個の回路層の巻き線セットに電気的に接続することにより、体積を縮小して構造の剛性を高めるとともに、結合の安定性を高め、さらにレイアウトの複雑性を低く抑え、組立ての便利性を高めることができる。
【解決手段】複数個の回路層１および少なくとも一個の電気連結モジュール２を有する。それぞれの回路層１には絶縁板１１が含まれ、絶縁板１１の上には少なくとも一個の巻き線セット１４が形成される。それぞれの電気連結モジュール２には貫通導電部材２１と少なくとも一個の隣接導電部材２２が含まれ、貫通導電部材２１は複数個の回路層１を貫穿するとともに、少なくとも一個の回路層１の巻き線セット１４と電気的に接続し、隣接導電部材２２は回路層１の内の少なくとも一個を貫穿するとともに、それぞれの隣接導電部材２２は少なくとも回路層１の内の二個の回路層１の巻き線セット１４と連接する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータのステータに関するもので、特に複数個の回路層を貫通する電気連結モジュールを有することにより、レイアウトの複雑性を低く抑えることができるモータのステータに係るものである。

今日、電子製品の超小型化の趨勢に鑑み、超小型化された各種の電子製品の中に用いられる送風放熱を行なうファンについても、従来のファンよりも更に小さい設置空間を占めなければならなくなってきた。そのため、ファンの超小型化の設計と量産を行なう時、パワーが大きく構造強度が高いモータのステータをいかに作り出すかが、ファンの超小型化の技術における重要な要素の一つとなっている。詳しく言えば、従来の巻き線方式で構成されるモータのステータでは、超小型化モータに求められる「軽い」、「薄い」という要求に対応できなくなるため、最近のモータのステータの製造技術では、プリント回路基板レイアウト（PCB layout）または電鋳（electroforming）の方式を利用してステータコイルをレイアウト方式で直接一つの回路板に形成させる方法が開発された。その他に、比較的大きい瞬間的な駆動効率を生じさせるべく、各層で全てコイルの線路が布設される多層板もすでにモータのステータの製造に応用されている。

従来の多層板を有するモータのステータとしては、例えば、中華民国特許公開番号第２０１１２３６８６号の「軸方向磁束巻線装置と軸方向磁束巻線装置を有するモータ」（特許文献２を参照）と図１０に示されているモータのステータにあっては、モータのステータ９は一個のフレキシブル基板９１と一個の巻き線セット９２を含む。フレキシブル基板９１には複数個の載置板９１１と少なくとも一個のブリッジ接続部９１２が含まれ、それぞれの載置板９１１の上には全て巻き線セット９２の一個の巻き線単元９２１が設けられ、そしてそれぞれのブリッジ接続部９１２の上には全て巻き線セット９２の一個の内部回路９２２が設けられる。その内、いかなる一個のブリッジ接続部９１２も二個の載置板９１１の間に連接され、かつブリッジ接続部９１２の上の内部回路９２２は二個の載置板９１１の上の巻き線単元９２１に電気的に接続される。その他に、フレキシブル基板９１のブリッジ接続部９２を折り曲げることによって複数個の載置板９１１が一個のローターの軸方向において互いに重なり合うように形成され、かつ複数個の載置板９１１は上記ローターに隣接するように設けられ、それにより、それぞれの載置板９１１の上の巻き線単元９２１に電気が供給されたとき、磁力が生じてローターを駆動することができるようにしたものである。

中華民国特許公開番号第２０１１２３６８６号

上記のような図１０に掲示される従来のモータのステータにおいては、一般的に次のような問題点を有している。上述した従来のモータのステータのフレキシブル基板９１は可撓性材料によって製造されるため、剛性不足になり易く、かつ結合時の安定性がよくないなどの使用材料に起因する固有な欠点を有している。また、いかなる二個の載置板９１１も全て一個のブリッジ接続部９１２によって連接されるため、モータのステータの設置空間を圧縮しようとするとき、ブリッジ接続部９１２を極小の曲率しか有しないように折り曲げなければならず、それによってブリッジ接続部９１２が折れて破損してしまうという問題点があった。さらに、モータのステータを形成した後、折り曲げることによってそれぞれの載置板９１１の側辺から突出するブリッジ接続部９１２により、モータのステータの設置空間が増えてしまうという問題点があった。その他に、巻き線セット９２は多くてもフレキシブル基板９１の二個の相対する表面にしか布設することができず、巻き線セット９２のレイアウトの形態が極めて複雑になるため、この種のモータのステータの生産の歩留りを低下させてしまうという問題点があった。このように、上記のような従来のモータのステータはさらなる改良を必要としていた。

本発明はこのような問題点に鑑みて発明されたものであって、その主な目的とするところは、一個の電気連結モジュールを設けて複数個の回路層の巻き線セットに電気的に接続することにより、体積を縮小して構造の剛性を高めるとともに、結合の安定性を高め、さらにレイアウトの複雑性を低く抑え、組立ての便利性を高めることができるモータのステータを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明によるモータのステータは、複数個の回路層および少なくとも一個の電気連結モジュールを有する。それぞれの回路層には一個の絶縁板が含まれ、絶縁板の上には少なくとも一個の巻き線セットが形成される。それぞれの電気連結モジュールには一個の貫通導電部材と少なくとも一個の隣接導電部材が含まれる。貫通導電部材は複数個の回路層を貫穿するとともに、少なくとも一個の回路層の巻き線セットと電気的に接続する。少なくとも一個の隣接導電部材は複数個の回路層の内の少なくとも一個を貫穿するとともに、それぞれの隣接導電部材は少なくとも複数個の回路層の内の二個の回路層の巻き線セットと連接するように構成される。

また、本発明の巻き線セットには一個のコイルが含まれ、貫通導電部材はコイルの内部と外部の内の一方に設けられ、かつ隣接導電部材はコイルの内部と外部の内の他方に設けられることもできる。また、巻き線セットには一個のコイルが含まれ、貫通導電部材と隣接導電部材は全てコイルの外部に設けられることもできる。また、巻き線セットには一個のコイルが含まれ、貫通導電部材と隣接導電部材は全てコイルの内部に設けられることもできる。また、隣接導電部材は複数個の回路層を貫穿し、それぞれの回路層の巻き線セットには一個の第一端子と一個の第二端子が含まれ、第一端子は隣接導電部材に電気的に接続し、第二端子は貫通導電部材に電気的に接続するように形成されることもできる。また、少なくとも一個の隣接導電部材の数は回路層の数に対応し、かついかなる一個の隣接導電部材は複数個の回路層の内の一つを貫穿し、それぞれの回路層の巻き線セットには一個の第一端子と一個の第二端子が含まれ、隣接導電部材は二個の回路層の巻き線セットの第一端子の間または二個の回路層の巻き線セットの第二端子の間に電気的に接続され、貫通導電部材は複数個の回路層の内の一個の巻き線セットの第二端子に電気的に接続され、その内にそれぞれの巻き線セットの第二端子と貫通導電部材が電気的に接続するものは、すなわち隣接導電部材とは電気的に接続しないように形成されることもできる。また、それぞれの回路層には一個の布設表面、一個の底面と少なくとも一個の貫通孔が含まれ、貫通孔は布設表面から底面まで延伸し、全ての回路層の貫通孔は少なくとも一個の軸線に沿って配列し、かつ貫通導電部材は貫通孔の中に設けられることもできる。また、それぞれの回路層には一個の布設表面、一個の底面と少なくとも一個の導孔が含まれ、導孔は布設表面から底面まで延伸し、かつ隣接導電部材は導孔の中に設けられることもできる。また、電気連結モジュールと巻き線セットの数はモータのステータに応用されるモータの相数と同じまたは多くなるように形成されることもできる。

本発明のモータのステータによれば、一個の電気連結モジュールを設けて複数個の回路層の巻き線セットに電気的に接続することにより、体積を縮小して構造の剛性を高めることができるとともに、結合の安定性を高め、さらにレイアウトの複雑性を低く抑え、組立ての便利性を高めることができるという利点がある。

図１は、本発明のモータのステータの実施例の単相モーターの実施形態１の分解斜視図である。 図２は、本発明のモータのステータの実施例の単相モーターの実施形態１の断面の説明図である。 図３は、本発明のモータのステータの実施例の単相モーターの実施形態２の分解斜視図である。 図４は、本発明のモータのステータの実施例の単相モーターの実施形態２の断面の説明図である。 図５は、本発明のモータのステータの実施例の並列構造の回路概略図である。 図６は、本発明のモータのステータの実施例の直列構造の回路概略図である。 図７は、本発明のモータのステータの実施例の多相モーターの実施形態の分解斜視図である。 図８は、本発明のモータのステータの実施例のもう一つの多相モーターの実施形態の分解斜視図である。 図９は、本発明のモータのステータの実施例の使用状況の概略図である。 図１０は、従来の多層板のモータのステータの斜視図である。

本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

図１は本発明のモータのステータの実施例の単相モーターの実施形態１の分解斜視図であり、図２は本発明のモータのステータの実施例の単相モーターの実施形態１の断面の説明図であり、図３は本発明のモータのステータの実施例の単相モーターの実施形態２の分解斜視図であり、図４は本発明のモータのステータの実施例の単相モーターの実施形態２の断面の説明図である。図１、２を参照すると、本発明のモータのステータの実施例の実施形態１の分解斜視図と断面の説明図が掲示され、その内、モータのステータは多層板の構造を有するとともに、複数個の回路層１および一個の電気連結モジュール２が含まれ、かつ電気連結モジュール２は複数個の回路層１を貫穿するように形成される。このような実施形態において、モータのステータは一種の単相モータに適用される。

さらに詳しく言えば、再び図１、２、３、４を参照すると、それぞれの回路層１には全て一個の絶縁板１１、一個の貫通孔１２、一個の導孔１３および一個の巻き線セット１４が含まれる。絶縁板１１には一個の布設表面１１１と一個の底面１１２が含まれ、かつ布設表面１１１と底面１１２は好ましくは絶縁板１１の二個の相対する表面を形成する。貫通孔１２は絶縁板１１を貫穿し、さらに絶縁板１１の布設表面１１１から底面１１２まで延伸するように形成される。

その内、全ての回路層１の貫通孔１２は全て同一の軸線に沿って配列するように形成され、かつ全ての貫通孔１２は、好ましくは同じ孔径を有するように形成される。導孔１３も絶縁板１１を貫穿し、かつ布設表面１１１から底面１１２まで延伸するように形成される。巻き線セット１４は絶縁板１１の布設表面１１１の上に設けられ、かつ巻き線セット１４には一個の第一端子１４１と一個の第二端子１４２が含まれる。その内、第一端子１４１は導孔１３まで延伸し、かつ第二端子１４２は貫通孔１２まで延伸するように形成されるか、または、第一端子１４１がいかなる一個の孔まで延伸しておらず、かつ第二端子１４２は導孔１３まで延伸するように形成される。

本発明のモータのステータの電気連結モジュール２には、好ましくは、貫通孔１２または導孔１３から導電媒質（例えば半田）を注入し、電気連結モジュール２には一個の貫通導電部材２１と少なくとも一個の隣接導電部材２２が含まれる。貫通導電部材２１は複数個の回路層１の貫通孔１２の中に設けられて複数個の回路層１を貫穿し、貫通導電部材２１はそれぞれの貫通孔１２に延伸する巻き線セット１４の第二端子１４２と電気的に接続する。隣接導電部材２２は導孔１３の中に設けられて複数個の回路層１の内の少なくとも一個を貫穿し、かつ導孔１３まで延伸する巻き線セット１４の第一端子１４１と電気的に接続したり、または二個の巻き線セット１４の第一端子１４１の間に連接されたり、または貫通導電部材２１まで連接されていない二個の巻き線セット１４の第二端子１４２と互いに連接したりする。

さらに詳しく言えば、再び図１、２を参照すると、複数個の回路層１の導孔１３が一直線に配列されると、隣接導電部材２２の数は一個からなることができ、隣接導電部材２２は同時に複数個の回路層１の巻き線セット１４の第一端子１４１と電気的に接続し、かつ複数個の巻き線セット１４の第二端子１４２は全て貫通孔１２まで延伸して貫通導電部材２１と電気的に接続することにより、複数個の巻き線セット１４は電気連結モジュール２によって図５に示される並列接続に構成される。

これに対して、再び図３、４に示される本発明のモータのステータの実施例の実施形態２の分解斜視図と断面の説明図を参照すると、複数個の回路層１の導孔１３は位置をずらすように設置され、隣接導電部材２２の数は回路層１の数に対応することができ、かつ隣接導電部材２２はすべての回路層１の内の一個の導孔１３に受容される。その内、隣接導電部材２２は導孔１３まで延伸する巻き線セット１４の第一端子１４１に電気的に接続されるだけではなく、隣接導電部材２２はもう一個の回路層１の巻き線セット１４の第一端子１４１にも電気的に接続される。または、隣接導電部材２２は導孔１３まで延伸する巻き線セット１４の第二端子１４２に電気的に接続されるだけではなく、もう一個の回路層１の巻き線セット１４の第二端子１４２にも電気的に接続される。これにより、貫通導電部材２１が複数個の回路層１の内の一個の巻き線セット１４の第二端子１４２だけに電気的に接続されると、複数個の巻き線セット１４は電気連結モジュール２によって図６に示される直列接続に構成される。

図７は本発明のモータのステータの実施例の多相モーターの実施形態の分解斜視図である。図７を参照すると、モータのステータは一種の多相モータに適用される。この実施形態において、それぞれの回路層１には複数個の貫通孔１２、複数個の導孔１３および複数個の巻き線セット１４が含まれる。その内、貫通孔１２、導孔１３および巻き線セット１４の数は少なくともモータの相数と同じになる。例えば、図７に示されるように、本発明のモータのステータは一種の二相モータに応用され、貫通孔１２は二個からなることができ、かつ導孔１３と巻き線セット１４はそれぞれ六個からなることができる。ただし、本発明のモータのステータが一種の三相モータに応用される場合、貫通孔１２は三個以上でなければならない。その内、同一の相の電流が通過するのに用いられる電気連結モジュール２と巻き線セット１４の接続関係は上述した単相モータの実施形態と同じである。

その他に、再び図７を参照すると、巻き線セット１４と電気連結モジュール２を簡単に電気的に接続するべく、好ましくは、同一の相の電流が通過するのに用いられる貫通導電部材２１と隣接導電部材２２をそれぞれ巻き線セット１４によって構成される一個のコイルの内部と外部（すなわち貫通導電部材２１は上記コイルの内部と外部の内の一つに設けられ、かつ隣接導電部材２２は上記コイルの内部と外部の内のもう一つに設けられる。）に設けることができる。ただし、図９に示される本発明のモータのステータの実施例のもう一つの多相モーターの実施形態の分解斜視図を参照すると、貫通導電部材２１と隣接導電部材２２を全てコイルの外部に設けたり、または貫通導電部材２１と隣接導電部材２２を全てコイルの内部に設けたりすることもできる。

図９は本発明のモータのステータの実施例の使用状況の概略図である。図９を参照すると、モータのステータが一個の薄型ファンに応用される時、上記モータのステータは上記薄型ファンの一個の基座３の上に固設される。その他に、この薄型ファンには一個のファンホイール４が含まれ、かつファンホイール４には一個の磁気誘導面４１が含まれる。磁気誘導面４１は上記モータのステータに面するように形成されることにより、モータのステータの巻き線セット１４が通電して励磁されると、ファンホイール４を駆動することができる。

上述の如く、複数個の回路層１を貫穿して通過する電気連結モジュール２によって、本発明のモータのステータは直接複数個の回路層１の内部に貫穿される電気連結モジュール２をもってそれぞれの巻き線セット１４を電気的に接続することができるため、電気連結モジュール２が破損してファンのステータの作動に影響を及ぼしてしまうようなことを避けることができるとともに、ファンのステータの体積を縮小することができる。この他に、回路層１の絶縁板１１は一般的な硬質の回路板によって構成することができるため、本発明のモータのステータは比較的高い剛性と結合の安定性を備えることができる。また、隣接導電部材２２は少なくとも複数個の回路層１の内の一つを貫穿することにより、複数個の回路層１の布設表面１１１の上に設けられる巻き線セット１４は、直接隣接導電部材２２によって互いに電気的に接続することができるため、ファンのステータの回路設計の自由度を高めることができるとともに、レイアウトの複雑性を低く抑えることができ、ファンのステータの量産時における生産の歩留まりを高めることができる。

本発明は、その精神および必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定を意図するものではない。

１ 回路層
１１ 絶縁板
１１１ 布設表面
１１２ 底面
１２ 貫通孔
１３ 導孔
１４ 巻き線セット
１４１ 第一端子
１４２ 第二端子
２ 電気連結モジュール
２１ 貫通導電部材
２２ 隣接導電部材
３ 基座
４ ファンホイール
４１ 磁気誘導面
９ モータのステータ
９１ フレキシブル基板
９１１ 載置板
９１２ ブリッジ接続部
９２ 巻き線セット
９２１ 巻き線単元
９２２ 内部回路

Claims (9)

1. 複数個の回路層（１）および少なくとも一個の電気連結モジュール（２）を有するモータのステータにおいて、それぞれの回路層（１）には一個の絶縁板（１１）が含まれ、絶縁板（１１）の上には少なくとも一個の巻き線セット（１４）が形成され、それぞれの電気連結モジュール（２）には一個の貫通導電部材（２１）と少なくとも一個の隣接導電部材（２２）が含まれ、貫通導電部材（２１）は複数個の回路層（１）を貫穿するとともに、少なくとも一個の回路層（１）の巻き線セット（１４）と電気的に接続し、少なくとも一個の隣接導電部材（２２）は複数個の回路層（１）の内の少なくとも一個を貫穿するとともに、それぞれの隣接導電部材（２２）は少なくとも複数個の回路層（１）の内の二個の回路層（１）の巻き線セット（１４）と連接するように形成されることを特徴とするモータのステータ。
2. 巻き線セット（１４）には一個のコイルが含まれ、貫通導電部材（２１）はコイルの内部と外部の内の一方に設けられ、かつ隣接導電部材（２２）はコイルの内部と外部の内の他方に設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータのステータ。
3. 巻き線セット（１４）には一個のコイルが含まれ、貫通導電部材（２１）と隣接導電部材（２２）は全てコイルの外部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータのステータ。
4. 巻き線セット（１４）には一個のコイルが含まれ、貫通導電部材（２１）と隣接導電部材（２２）は全てコイルの内部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータのステータ。
5. 隣接導電部材（２２）は複数個の回路層（１）を貫穿し、それぞれの回路層（１）の巻き線セット（１４）には一個の第一端子（１４１）と一個の第二端子（１４２）が含まれ、第一端子（１４１）は隣接導電部材（２２）に電気的に接続し、第二端子（１４２）は貫通導電部材（２１）に電気的に接続するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のモータのステータ。
6. 少なくとも一個の隣接導電部材（２２）の数は回路層（１）の数に対応し、かついかなる一個の隣接導電部材（２２）は複数個の回路層（１）の内の一つを貫穿し、それぞれの回路層（１）の巻き線セット（１４）には一個の第一端子（１４１）と一個の第二端子（１４２）が含まれ、隣接導電部材（２２）は二個の回路層（１）の巻き線セット（１４）の第一端子（１４１）の間または二個の回路層（１）の巻き線セット（１４）の第二端子（１４２）の間に電気的に接続され、貫通導電部材（２１）は複数個の回路層（１）の内の一個の巻き線セット（１４）の第二端子（１４２）に電気的に接続され、その内、それぞれの巻き線セット（１４）の第二端子（１４２）と貫通導電部材（２１）が電気的に接続するものは、隣接導電部材（２２）と電気的に接続しないように形成されることを特徴とする請求項１に記載のモータのステータ。
7. それぞれの回路層（１）には一個の布設表面（１１１）、一個の底面（１１２）および少なくとも一個の貫通孔（１２）が含まれ、貫通孔（１２）は布設表面（１１１）から底面（１１２）まで延伸し、全ての回路層（１）の貫通孔（１２）は少なくとも一個の軸線に沿って配列し、かつ貫通導電部材（２１）は貫通孔（１２）の中に設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータのステータ。
8. それぞれの回路層（１）には一個の布設表面（１１１）、一個の底面（１１２）および少なくとも一個の導孔（１３）が含まれ、導孔（１３）は布設表面（１１１）から底面（１１２）まで延伸し、かつ隣接導電部材（２２）は導孔（１３）の中に設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータのステータ。
9. 電気連結モジュール（２）と巻き線セット（１４）の数はモータのステータが用いられるモータの相数と同じまたはそれより多くなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のモータのステータ。

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