JP2013223412A - ステータ - Google Patents

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Abstract

【課題】ステータの組立後の剛性を確保することを目的とする。
【解決手段】ステータ10は、ステータコア20を構成する複数のコア構成部材14U,14V,14Wと、それぞれコア構成部材14U,14V,14Wに巻回された巻回部28U,28V,28Wを複数有する複数の巻線16U,16V,16Wと、各コア構成部材14U,14V,14Wに一体化されコア構成部材14U,14V,14Wと巻回部28U,28V,28Wとを絶縁する絶縁部34U,34V,34Wを複数有すると共に、複数の絶縁部34U,34V,34Wを連結する第一連結部36U,36V,36Wを有する複数のインシュレータ18U,18V,18Wと、第一連結部36U,36V,36Wに対してステータコア20の軸方向に離間されると共に、インシュレータ18Wに形成され、このインシュレータ18Wにおける複数の絶縁部34Wを連結する第二連結部38Wと、を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、ステータに関する。
従来、ステータコアと、このステータコアの軸方向両側からステータコアに装着される一対のインシュレータとを備えたステータがある(例えば、特許文献1参照)。
特許第3816783号公報
この種のステータでは、組立後の剛性が確保されることが望まれる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、組立後の剛性を確保することができるステータを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載のステータは、ステータコアを構成すると共に前記ステータコアの周方向に分割された複数のコア構成部材と、それぞれ前記コア構成部材に巻回された巻回部を複数有する複数の巻線と、前記各コア構成部材に一体化され前記コア構成部材と前記巻回部とを絶縁する絶縁部を複数有すると共に、複数の前記絶縁部を連結する第一連結部を有する複数のインシュレータと、前記第一連結部に対して前記ステータコアの軸方向に離間されると共に、前記複数のインシュレータの少なくともいずれかに形成され、該いずれかのインシュレータにおける前記複数の絶縁部を連結する第二連結部と、を備えている。
このステータによれば、複数のインシュレータの少なくともいずれかには、このいずれかのインシュレータにおける複数の絶縁部を連結する第二連結部が形成されている。従って、この第二連結部により複数の絶縁部間の剛性、ひいては、ステータ全体の組立後の剛性を確保することができる。
また、この第二連結部は、第一連結部に対してステータコアの軸方向に離間されている。従って、ステータの組立後の剛性をバランス良く確保することができる。
請求項2に記載のステータは、請求項1に記載のステータにおいて、前記第一連結部が、前記ステータコアの軸方向一方側に配置され、前記第二連結部が、前記複数のインシュレータのうち、該複数のインシュレータが組付前の状態で前記ステータコアの軸方向に沿って整列された場合に最も前記ステータコアの軸方向他方側に位置するインシュレータに形成された構成とされている。
このステータによれば、第二連結部は、複数のインシュレータのうち、該複数のインシュレータが組付前の状態でステータコアの軸方向に沿って整列された場合に最もステータコアの軸方向他方側に位置するインシュレータに形成されている。従って、複数のインシュレータをステータコアの軸方向に沿って組み付ける場合に、その他のインシュレータに形成された絶縁部が第二連結部と干渉することを回避することができる。
請求項3に記載のステータは、請求項1に記載のステータにおいて、複数の前記第一連結部が、同軸上に配置されると共に、互いに異なる外径を有し、前記第二連結部が、前記複数のインシュレータのうち、最も外径の小さな第一連結部を有するインシュレータに形成された構成とされている。
このステータによれば、第二連結部は、複数のインシュレータのうち、最も外径の小さな第一連結部を有するインシュレータに形成されている。従って、最も外径の小さな第一連結部を有するインシュレータに対し、その他のインシュレータをステータコアの軸方向一方側から組み付ける場合に、このその他のインシュレータに形成された絶縁部が第二連結部と干渉することを回避することができる。
請求項4に記載のステータは、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記第二連結部が、前記巻回部よりも前記ステータコアの径方向内側に配置された構成とされている。
このステータによれば、第二連結部は、巻回部よりもステータコアの径方向内側に配置されている。従って、例えば、フライヤを用いてコア構成部材に巻線を巻回する際に、フライヤが第二連結部と干渉することを回避することができる。
請求項5に記載のステータは、請求項4に記載のステータにおいて、複数の前記絶縁部が、前記コア構成部材と前記巻回部とを絶縁する絶縁本体部と、前記第一連結部から延出され前記第一連結部と前記絶縁本体部とを連結する延出部とを有し、前記第二連結部が、前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記延出部を連結する構成とされている。
このステータによれば、第二連結部は、いずれかのインシュレータにおける複数の延出部を連結している。従って、各絶縁部が第一連結部から延出する延出部を有していても、複数の絶縁部間の剛性を確保することができる。
請求項6に記載のステータは、請求項5に記載のステータにおいて、前記第二連結部が、前記延出部における基端部から延出端部の間に形成された構成とされている。
このステータによれば、第二連結部は、延出部における基端部から延出端部の間に形成されている。従って、複数の絶縁部間の剛性を効果的に確保することができる。
請求項7に記載のステータは、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記第二連結部が、前記複数のインシュレータのうちのいずれかのみに形成された構成とされている。
このステータによれば、第二連結部は、複数のインシュレータのうちのいずれかのみに形成されている。従って、構造を簡素化することができる。
請求項8に記載のステータは、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記複数のインシュレータが、互いに位置決めするための嵌合構造を有する構成とされている。
このステータによれば、複数のインシュレータは、互いに位置決めするための嵌合構造を有している。従って、この嵌合構造により、複数のインシュレータを互いに位置決めすることができるので、ステータの組立を容易にすることができる。
請求項9に記載のステータは、請求項8に記載のステータにおいて、前記嵌合構造が、前記第二連結部に形成された嵌合部と、前記複数の絶縁部のうち、前記第二連結部によって連結された一対の絶縁部の間に位置される絶縁部に形成され、前記嵌合部と嵌合される被嵌合部と、を有する構成とされている。
このステータによれば、嵌合部が第二連結部に形成されると共に、被嵌合部が第二連結部によって連結された一対の絶縁部の間に位置される絶縁部に形成されているので、嵌合部と被嵌合部との嵌合を容易に行うことができる。
請求項10に記載のステータは、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記絶縁部が、前記ステータコアの軸方向に分割された第一絶縁部及び第二絶縁部を有し、前記第一連結部が、各前記インシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結し、前記第二連結部が、前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結する構成とされている。
このステータによれば、複数のインシュレータの少なくともいずれかでは、複数の第一絶縁部が第一連結部に加え第二連結部によって連結されている。従って、この第二連結部により複数の第一絶縁部間の剛性、ひいては、ステータ全体の組立後の剛性を確保することができる。
請求項11に記載のステータは、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記絶縁部が、前記ステータコアの軸方向に分割された第一絶縁部及び第二絶縁部を有し、前記第一連結部が、各前記インシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結し、前記第二連結部が、前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記第二絶縁部を連結する構成とされている。
このステータによれば、複数のインシュレータの少なくともいずれかでは、複数の第一絶縁部が第一連結部によって連結され、複数の第二絶縁部が第二連結部によって連結されている。従って、この第一連結部及び第二連結部により、複数の第一絶縁部間の剛性、及び、複数の第二絶縁部間の剛性をバランス良く向上させることができ、ひいては、ステータ全体の組立後の剛性を確保することができる。
請求項12に記載のステータは、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記絶縁部が、前記ステータコアの軸方向に分割された第一絶縁部及び第二絶縁部を有し、前記第一連結部が、各前記インシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結し、前記第二連結部が、前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結し、前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記第二絶縁部が、第三連結部によって連結された構成とされている。
このステータによれば、複数のインシュレータの少なくともいずれかでは、複数の第一絶縁部が第一連結部及び第二連結部によって連結され、複数の第二絶縁部が第三連結部によって連結されている。従って、この第一連結部、第二連結部、及び、第三連結部により、複数の第一絶縁部間の剛性、及び、複数の第二絶縁部間の剛性をより向上させることができ、ひいては、ステータ全体の組立後の剛性を向上させることができる。
また、前記課題を解決するために、請求項13に記載のステータは、ステータコアを構成すると共に前記ステータコアの周方向に分割された複数のコア構成部材と、それぞれ前記コア構成部材に巻回された巻回部を複数有する複数の巻線と、前記各コア構成部材に一体化され前記コア構成部材と前記巻回部とを絶縁する絶縁部を複数有する複数のインシュレータと、隣り合う前記絶縁部同士を固定する嵌合構造と、を備えている。
このステータによれば、隣り合う絶縁部同士を固定する嵌合構造を備えている。従って、この嵌合構造によって隣り合う絶縁部同士が固定されることにより、複数の絶縁部間の剛性、ひいては、ステータ全体の組立後の剛性を確保することができる。
請求項14に記載のステータは、請求項13に記載のステータにおいて、前記コア構成部材が、前記ステータコアの径方向に延びる軸部と、前記軸部の先端部に形成された傘部とを有し、前記絶縁部が、前記傘部を覆う傘部絶縁部を有し、前記嵌合構造が、隣り合う前記傘部絶縁部の一方に形成された嵌合部と、隣り合う前記傘部絶縁部の他方に形成され、前記嵌合部と嵌合される被嵌合部と、を有する構成とされている。
このステータによれば、嵌合部が隣り合う傘部絶縁部の一方に形成されると共に、被嵌合部が隣り合う傘部絶縁部の他方に形成されているので、嵌合部と被嵌合部との嵌合を容易に行うことができる。
また、前記課題を解決するために、請求項15に記載のステータは、ステータコアを構成すると共に前記ステータコアの周方向に分割された複数のコア構成部材と、それぞれ前記コア構成部材に巻回された巻回部を複数有する複数の巻線と、前記各コア構成部材に一体化され前記コア構成部材と前記巻回部とを絶縁する絶縁部を複数有すると共に、複数の前記絶縁部を連結する連結部を有する複数のインシュレータと、複数の前記連結部同士を固定する嵌合構造と、を備えている。
このステータによれば、複数の連結部同士を固定する嵌合構造を備えている。従って、この嵌合構造によって複数の連結部同士が固定されることにより、複数の連結部間の剛性、ひいては、ステータ全体の組立後の剛性を確保することができる。
本発明の第一実施形態に係るステータの斜視図である。 図1に示されるU相のステータ構成部材の分解斜視図である。 図1に示されるV相のステータ構成部材の分解斜視図である。 図1に示されるW相のステータ構成部材の分解斜視図である。 本発明の第一実施形態における嵌合構造を示す斜視図である。 図1に示される複数のステータ構成部材が互いに組み付けられる過程を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態におけるインシュレータの変形例を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態におけるインシュレータの変形例を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態におけるインシュレータの変形例を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態における嵌合構造を示す図である。 本発明の第二実施形態における嵌合構造の変形例を示す図である。 本発明の第二実施形態における嵌合構造の変形例を示す図である。 本発明の第二実施形態における嵌合構造の変形例を示す図である。 本発明の第三実施形態における嵌合構造を示す図である。
[第一実施形態]
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。
図1に示される本発明の第一実施形態に係るステータ10は、一例として、インナロータタイプのブラシレスモータに用いられるものであり、図2A〜図2Cに示されるU相のステータ構成部材12U、V相のステータ構成部材12V、及び、W相のステータ構成部材12Wを有して構成されている。
図1,図2Aに示されるように、U相のステータ構成部材12Uは、複数のコア構成部材14Uと、巻線16Uと、インシュレータ18Uを有して構成されている。なお、図2Aでは、巻線16Uの図示が省略されている。
複数のコア構成部材14Uは、後述するV相の複数のコア構成部材14Vと、W相の複数のコア構成部材14Wと共に環状のステータコア20を構成している。各コア構成部材14Uは、軸部22Uと、傘部24Uとを有している。軸部22Uは、ステータコア20の径方向に延びており、傘部24Uは、軸部22Uの先端部に形成されている。また、傘部24Uは、後述するV相の複数の傘部24Vと、W相の複数の傘部24Wと共に環状の継鉄26を構成するものであり、それぞれ円弧状に形成されている。
図1に示される巻線16Uは、U相を構成しており、複数の巻回部28Uと、複数の渡り線30Uとを有している。複数の巻回部28Uは、それぞれ後述する軸部絶縁部42U,52Uを介してコア構成部材14Uの軸部22Uに集中的に巻回されており、複数の渡り線30Uによって互いに接続されている。渡り線30Uは、後述するインシュレータ18Uに形成された第一連結部36Uの外周面に沿って配線されている(巻き付けられている)。また、巻線16Uの両端側の端末部32Uは、コア構成部材14Uからステータコア20の軸方向一方側(矢印Z1側)に導出されている。
インシュレータ18Uは、樹脂製とされており、図2Aに示されるように、複数の絶縁部34Uと、この複数の絶縁部34Uを連結する第一連結部36Uとを一体に有している。複数の絶縁部34Uは、上述の複数のコア構成部材14Uと同数設けられており、環状に等間隔に配列されている。各絶縁部34Uは、ステータコア20の軸方向に分割された第一絶縁部40U及び第二絶縁部50Uを有している。
第一絶縁部40U及び第二絶縁部50Uは、軸部絶縁部42U,52U、傘部絶縁部44U,54U、及び、延出側壁部46U,56Uをそれぞれ有している。この軸部絶縁部42U,52U、及び、傘部絶縁部44U,54Uは、コア構成部材14Uと巻回部28U(図1参照)とを絶縁する絶縁本体部60Uを構成している。軸部絶縁部42U,52Uは、ステータコア20の軸方向両側から軸部22Uに装着されて、この軸部22Uを覆う構成とされている。傘部絶縁部44U,54Uは、軸部絶縁部42U,52Uの先端部に形成されており、ステータコア20の軸方向両側から傘部24Uに装着されて、この傘部24Uにおける外周面を除く部分を覆う構成とされている。
延出側壁部46U,56Uは、軸部絶縁部42U,52Uの基端部にそれぞれ形成されている。この延出側壁部46U,56Uは、ステータコア20の径方向を板厚方向とすると共に、ステータコア20の軸方向に延びる板状に形成されている。また、この延出側壁部46U,56Uは、ステータコア20の周方向において上述の軸部絶縁部42U,52Uよりも幅広に形成されている。
この延出側壁部46U,56Uにおけるステータコア20の周方向両側の側部には、ステータコア20の軸方向に延びるガイド溝48U,58Uがそれぞれ形成されている。このガイド溝48U,58Uは、上述の端末部32U(図1参照)をガイドするためのものである。
第一連結部36Uは、ステータコア20の軸方向一方側(矢印Z1側)に配置されており、ステータコア20の周方向に沿って延びる環状に形成されている。この第一連結部36Uは、軸部絶縁部42U,52U(つまり、軸部22Uに巻回される巻回部28U)よりもステータコア20の径方向内側に設けられている。この第一連結部36Uからは、ステータコアの20の軸方向他方側(矢印Z2側)に向けて軸方向延出部47Uが延出されており、この軸方向延出部47Uの先端部は、延出側壁部46Uにおける軸方向一方側の端部と接続されている。この軸方向延出部47U、延出側壁部46U、及び、延出側壁部56Uは、絶縁部34Uの一部である延出部62Uを構成している。
また、上述の第一連結部36Uの外周面における複数の絶縁部34Uの間には、ステータコア20の径方向外側に向けて突出する突起状の保持部64Uがそれぞれ形成されている。この保持部64Uは、上述の渡り線30Uをステータコア20の軸方向他方側(矢印Z2側)から保持している(図1参照)。また、第一連結部36Uにおける複数の延出部62Uの間の部分は、ステータコア20の軸方向他方側に開口する切欠き66Uとして形成されている。
図1,図2Bに示されるV相のステータ構成部材12Vは、上述のU相のステータ構成部材12Uと基本的な構成は同一とされている。つまり、このV相のステータ構成部材12Vは、複数のコア構成部材14Vと、巻線16Vと、インシュレータ18Vを有して構成されている。なお、図2Bでは、巻線16Vの図示が省略されている。
各コア構成部材14Vは、上述のコア構成部材14Uと同一の構成とされており、傘部24Vと、軸部22Vとを有している。
図1に示される巻線16Vは、V相を構成しており、複数の巻回部28Vと、複数の渡り線30Vとを有している。複数の巻回部28Vは、それぞれ後述する軸部絶縁部42V,52Vを介してコア構成部材14Vの軸部22Vに集中的に巻回されており、複数の渡り線30Vによって互いに接続されている。渡り線30Vは、後述するインシュレータ18Vに形成された第一連結部36Vの外周面に沿って配線されている(巻き付けられている)。また、巻線16Vの両端側の端末部32Vは、コア構成部材14Vからステータコア20の軸方向一方側(矢印Z1側)に導出されている。
インシュレータ18Vは、樹脂製とされており、図2Bに示されるように、複数の絶縁部34Vと、この複数の絶縁部34Vを連結する第一連結部36Vとを一体に有している。複数の絶縁部34Vは、上述の複数のコア構成部材14Vと同数設けられており、環状に等間隔に配列されている。各絶縁部34Vは、ステータコア20の軸方向に分割された第一絶縁部40V及び第二絶縁部50Vを有している。
第一絶縁部40V及び第二絶縁部50Vは、軸部絶縁部42V,52V、傘部絶縁部44V,54V、及び、延出側壁部46V,56Vをそれぞれ有している。この軸部絶縁部42V,52V、及び、傘部絶縁部44V,54Vは、コア構成部材14Vと巻回部28V(図1参照)とを絶縁する絶縁本体部60Vを構成している。この絶縁本体部60V及び延出側壁部46V,56Vは、上述の絶縁本体部60U及び延出側壁部46U,56Uと同一の構成とされている。
また、延出側壁部46V,56Vにおけるステータコア20の周方向両側の側部には、ステータコア20の軸方向に延びるガイド溝48V,58Vがそれぞれ形成されている。このガイド溝48V,58Vは、上述の端末部32V(図1参照)をガイドするためのものである。
第一連結部36Vは、ステータコア20の軸方向一方側(矢印Z1側)に配置されている。この第一連結部36Vは、ステータコア20の周方向に沿って延びると共にステータコア20の軸方向を板厚方向とする円環板状に形成されている。また、この第一連結部36Vは、軸部絶縁部42V,52V(つまり、軸部22Vに巻回される巻回部28V)よりもステータコア20の径方向内側に設けられている。この第一連結部36Vからは、ステータコアの20の軸方向他方側(矢印Z2側)に向けて軸方向延出部47Vが延出されており、さらに、この軸方向延出部47Vの先端部からは、ステータコア20の径方向外側に向けて径方向延出部49Vが延出されている。この径方向延出部49Vの先端部は、延出側壁部46Vにおける軸方向一方側の端部と接続されている。この軸方向延出部47V、径方向延出部49V、延出側壁部46V、及び、延出側壁部56Vは、絶縁部34Vの一部である延出部62Vを構成している。
また、上述の第一連結部36Vの外周面における複数の絶縁部34Vの間には、ステータコア20の径方向外側に向けて突出する突起状の保持部64Vがそれぞれ形成されている。この保持部64Vは、上述の渡り線30Vをステータコア20の軸方向他方側(矢印Z2側)から保持している(図1参照)。また、第一連結部36Vにおける複数の延出部62Vの間の部分には、ステータコア20の軸方向他方側に開口する切欠き66Vが形成されている。
図1,図2Cに示されるW相のステータ構成部材12Wは、上述のU相のステータ構成部材12U、及び、V相のステータ構成部材12Vと基本的な構成は同一とされている。つまり、このW相のステータ構成部材12Wは、複数のコア構成部材14Wと、巻線16Wと、インシュレータ18Wを有して構成されている。なお、図2Cでは、巻線16Wの図示が省略されている。
各コア構成部材14Wは、上述のコア構成部材14U,14Vと同一の構成とされており、傘部24Wと、軸部22Wとを有している。
図1に示される巻線16Wは、W相を構成しており、複数の巻回部28Wと、複数の渡り線30Wとを有している。複数の巻回部28Wは、それぞれ後述する軸部絶縁部42W,52Wを介してコア構成部材14Wの軸部22Wに集中的に巻回されており、複数の渡り線30Wによって互いに接続されている。渡り線30Wは、後述するインシュレータ18Wに形成された第一連結部36Wの外周面に沿って配線されている(巻き付けられている)。また、巻線16Wの両端側の端末部32Wは、コア構成部材14Wからステータコア20の軸方向一方側(矢印Z1側)に導出されている。
インシュレータ18Wは、樹脂製とされており、図2Cに示されるように、複数の絶縁部34Wと、この複数の絶縁部34Wを連結する第一連結部36Wとを一体に有している。複数の絶縁部34Wは、上述の複数のコア構成部材14Wと同数設けられており、環状に等間隔に配列されている。各絶縁部34Wは、ステータコア20の軸方向に分割された第一絶縁部40W及び第二絶縁部50Wを有している。
第一絶縁部40W及び第二絶縁部50Wは、軸部絶縁部42W,52W、傘部絶縁部44W,54W、及び、延出側壁部46W,56Wをそれぞれ有している。この軸部絶縁部42W,52W、及び、傘部絶縁部44W,54Wは、コア構成部材14Wと巻回部28W(図1参照)とを絶縁する絶縁本体部60Wを構成している。この絶縁本体部60W及び延出側壁部46W,56Wは、上述の絶縁本体部60U及び延出側壁部46U,56Uと同一の構成とされている。
また、延出側壁部46W,56Wにおけるステータコア20の周方向両側の側部には、ステータコア20の軸方向に延びるガイド溝48W,58Wがそれぞれ形成されている。このガイド溝48W,58Wは、上述の端末部32W(図1参照)をガイドするためのものである。
第一連結部36Wは、ステータコア20の軸方向一方側(矢印Z1側)に配置されており、ステータコア20の周方向に沿って延びる環状に形成されている。また、この第一連結部36Wは、軸部絶縁部42W,52W(つまり、軸部22Wに巻回される巻回部28W)よりもステータコア20の径方向内側に設けられている。この第一連結部36Wからは、ステータコアの20の径方向外側に向けて径方向延出部49Wが延出されている。この径方向延出部49Wの先端部は、延出側壁部46Wにおける軸方向一方側の端部と接続されている。この径方向延出部49W、延出側壁部46W、及び、延出側壁部56Wは、絶縁部34Wの一部である延出部62Wを構成している。
また、上述の第一連結部36Wは、ステータコア20の軸方向を板厚方向とする円環状の保持部64Wと、この保持部64Wにおける径方向内側の部位からステータコア20の軸方向一方側に延出する環状のスペーサ68Wとを有している。保持部64Wは、上述の渡り線30Wをステータコア20の軸方向他方側(矢印Z2側)から保持している(図1参照)。
さらに、図3に示されるように、ステータコア20の軸方向一方側に位置される延出側壁部46Wには、第二連結部38Wが形成されている。この第二連結部38Wは、ステータコア20の周方向に沿って延びる円弧状に形成されており、隣り合う延出側壁部46Wにおけるステータコア20の軸方向他方側の端部を連結している。この第二連結部38Wは、軸部絶縁部42W,52W(つまり、この軸部絶縁部42W,52Wを介して軸部22Uに巻回される巻回部28U)よりもステータコア20の径方向内側に配置されている。
そして、図4に示される如く、ステータコア20の軸方向一方側から他方側へ、ステータ構成部材12U、ステータ構成部材12V、ステータ構成部材12W(インシュレータ18U、インシュレータ18V、インシュレータ18W)の順に配置されて、この複数のステータ構成部材12U,12V,12Wが互いに組み付けられる。また、このとき、複数のコア構成部材14U,14V,14Wがステータコア20の周方向に沿ってU相、V相、W相の順に並ぶように、複数のステータ構成部材12U,12V,12Wが互いに組み付けられる。そして、図1に示される如く、この複数のステータ構成部材12U,12V,12Wにより、ステータ10が構成される。
また、このステータ10では、複数のコア構成部材14U,14V,14Wによって環状のステータコア20が構成されており、複数の傘部24U,24V,24Wによって環状の継鉄26が形成されている。つまり、換言すれば、ステータコア20は、周方向に複数のコア構成部材14U,14V,14Wに分割されており、継鉄26は、周方向に複数の傘部24U,24V,24Wに分割されている。複数の傘部24U,24V,24Wは、それぞれ両側に隣り合う一対の傘部の間に嵌合されている。
さらに、図3に示されるように、複数のインシュレータ18U,18V,18Wは、互いに位置決めするための嵌合構造70を有している。すなわち、第二連結部38Wには、凹状の嵌合部72が形成されている。一方、この第二連結部38Wによって連結された一対の絶縁部34Wの間に位置される絶縁部38U,38V(より具体的には、延出側壁部46U,46Vにおけるステータコア20の軸方向他方側の端部)には、嵌合部72と嵌合される凸状の被嵌合部74が形成されている。そして、この嵌合構造70を構成する嵌合部72及び被嵌合部74は、互いに嵌合されており、これにより、複数のインシュレータ18U,18V,18Wは、互いに位置決めされて固定されている。
また、複数の第一連結部36U,36V,36Wは、互いに同軸上に配置されると共に、ステータコア20と同軸上に設けられている。この複数の第一連結部36U,36V,36W及び上述の複数の延出部62U,62V,62Wは、各絶縁本体部60U,60V,60W(コア構成部材14U,14V,14W)よりもステータコア20の径方向内側に配置されている。
また、第一連結部36Vの外径は、第一連結部36Uの外径よりも小さく、第一連結部36Wの外径は、第一連結部36Vの外径よりも小さくなっている。そして、第一連結部36Uは、第一連結部36V,36Wの径方向外側に配置されて、この第一連結部36V,36Wとの間に間隙を有している。一方、第一連結部36Vは、第一連結部36Wの径方向外側且つ軸方向一方側に配置されて、この第一連結部36Wとの間に間隙を有している。
また、V相の保持部64Vは、U相の第一連結部36Uの内周面と嵌合されており、これにより、第一連結部36U及び第一連結部36Vは、互いに径方向に離間した状態で保持されている。つまり、保持部64Vは、第一連結部36U及び第一連結部36Vの径方向間に設けられ、この第一連結部36Uと第一連結部36Vとを互いに径方向に離間した状態で保持するスペーサの役割も果たしている。一方、スペーサ68Wは、V相の第一連結部36Vにおける軸方向他方側(矢印Z2側)の面と当接されており、これにより、第一連結部36V及び第一連結部36Wは、互いに軸方向に離間した状態で保持されている。
さらに、上述のように、複数の第一連結部36U,36V,36Wが互い組み付けられた状態では、V相の渡り線30Vは、U相の第一連結部36Uに形成された切欠き66Uの内側を通過している(切欠き66Uに収容されている)。また、W相の渡り線30Wは、U相,V相の第一連結部36U,36Vに形成された切欠き66U,66Vの内側を通過している(切欠き66U,66Vに収容されている)。この切欠き66U,66Vは、本発明における収容部の一例である。
次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。
以上詳述したように、本発明の第一実施形態に係るステータ10によれば、図3に示されるように、インシュレータ18Wでは、複数の絶縁部34W(第一絶縁部40W)が第一連結部36Wに加え第二連結部38Wによって連結されている。従って、この第二連結部38Wにより複数の絶縁部34W(第一絶縁部40W)間の剛性、ひいては、複数の絶縁部34U,34V,34Wの剛性を確保することができる。この結果、ステータ10全体の組立後の剛性を確保することができる。
また、この第二連結部38Wは、第一連結部36U,36V,36Wに対してステータコア20の軸方向に離間されている。従って、ステータ10の組立後の剛性をバランス良く確保することができる。
また、第二連結部38Wは、複数のインシュレータ18U,18V,18Wのうち、該複数のインシュレータが組付前の状態でステータコア20の軸方向に沿って整列された場合に最もステータコア20の軸方向他方側に位置するインシュレータ18Wに形成されている(図4参照)。従って、複数のインシュレータ18U,18V,18Wをステータコア20の軸方向に沿って組み付ける場合に、その他のインシュレータ18U,18Vに形成された絶縁部34U,34V(延出側壁部46U,46V)が第二連結部38Wと干渉することを回避することができる。
また、インシュレータ18Wでは、複数の第一絶縁部40Wが第一連結部36Wに加え第二連結部38Wによって連結されている。従って、この第二連結部38Wにより複数の第一絶縁部40Wをコア構成部材14Wに容易に組み付けることができると共に、組付後も安定して固定することができる。
また、第二連結部38Wは、複数のインシュレータ18U,18V,18Wのうち、最も外径の小さな第一連結部36Wを有するインシュレータ18Wに形成されている。従って、最も外径の小さな第一連結部36Wを有するインシュレータ18Wに対し、その他のインシュレータ18U,18Vをステータコア20の軸方向一方側から組み付ける場合に、このその他のインシュレータ18U,18Vに形成された絶縁部34U,34V(延出側壁部46U,46V)が第二連結部38Wと干渉することを回避することができる。
また、第二連結部38Wは、軸部絶縁部42W,52W(つまり、この軸部絶縁部42W,52Wを介して軸部22Uに巻回される巻回部28U)よりもステータコアの径方向内側に配置されている。従って、例えば、フライヤを用いて軸部22Uに巻線16Wを巻回する際に、フライヤが第二連結部38Wと干渉することを回避することができる。
また、第二連結部38Wは、インシュレータ18Wにおける複数の延出部62W(延出側壁部46W)を連結している。従って、各絶縁部34Wが第一連結部36Wから延出する延出部62W(径方向延出部49W、延出側壁部46W,56W)を有していても、複数の絶縁部34W間の剛性、ひいては、複数の絶縁部34U,34V,34Wの剛性を確保することができる。
特に、第二連結部38Wは、延出側壁部46Wの先端部に形成されている。従って、複数の絶縁部34U,34V,34W間の剛性を効果的に確保することができる。
また、このステータ10では、インシュレータ18Wのみに第二連結部38Wが形成されている。従って、構造を簡素化することができる。
また、複数のインシュレータ18U,18V,18Wは、互いに位置決めするための嵌合構造70を有している。従って、この嵌合構造70により、複数のインシュレータ18U,18V,18Wを互いに位置決めすることができるので、ステータ10の組立を容易にすることができる。
特に、嵌合構造70は、嵌合部72及び被嵌合部74を有しており、嵌合部72は、第二連結部38Wに形成され、被嵌合部74は、第二連結部38Wによって連結された一対の絶縁部34Wの間に位置される絶縁部34U,34Vに形成されている。従って、嵌合部72と被嵌合部74との嵌合を容易に行うことができる。
次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態において、第二連結部38Wは、延出側壁部46Wにおけるステータコア20の軸方向他方側の端部に形成されていたが、延出部62Wにおける基端部から延出端部(すなわち、径方向延出部49Wの基端部から延出側壁部56Wにおけるステータコア20の軸方向他方側の端部)の間に形成されていても良い。また、この場合には、図5に示されるように、第二連結部38Wが、他の延出側壁部46U,46V,56U,56V等との干渉を回避するために、第一連結部36Wの中心側へ退避した退避部39Wを有していると好適である。
また、第二連結部38Wは、複数の第一絶縁部40W(延出側壁部46Wにおけるステータコア20の軸方向他方側の端部)を連結していたが、図6に示されるように、複数の第二絶縁部50W(延出側壁部56Wにおけるステータコア20の軸方向他方側の端部)を連結していても良い。このように構成されていると、第一連結部36W及び第二連結部38Wにより、複数の第一絶縁部40W間の剛性、及び、複数の第二絶縁部50W間の剛性をバランス良く向上させることができ、ひいては、ステータ10全体の組立後の剛性を確保することができる。
また、図6に示される変形例では、複数の第二絶縁部50Wが第二連結部38Wによって連結されている。従って、この第二連結部38Wにより複数の第二絶縁部50Wをコア構成部材14Wに容易に組み付けることができると共に、組付後も安定して固定することができる。
また、複数の第二絶縁部50Wが第二連結部38Wによって連結される場合には、第二連結部38Wに嵌合部72が形成されても良い。なお、この場合には、図3に示される被嵌合部74は、延出側壁部56U,56Vにおけるステータコア20の軸方向他方側の端部に形成される。このように構成されていると、第一絶縁部40U,40V,40Wと第二絶縁部50U,50V,50Wとが組付時に互いに位置決めされるので、組付性が向上すると共に、第一絶縁部40U,40V,40Wと第二絶縁部50U,50V,50Wとを安定して固定することができる。
なお、複数の第二絶縁部50Wが第二連結部38Wによって連結される場合に、第二連結部38Wから嵌合部72が省かれても良い。このように構成されていても、複数の第一絶縁部40Wが第一連結部36Wに加え第二連結部38Wによって連結されているので、この第二連結部38Wにより複数の第一絶縁部40Wをコア構成部材14Wに容易に組み付けることができると共に、組付後も安定して固定することができる。
また、図7に示されるように、複数の第一絶縁部40W(延出側壁部46Wにおけるステータコア20の軸方向一方側の端部及び他方側の端部)が、第一連結部36W及び第二連結部38Wによって連結され、複数の第二絶縁部50W(延出側壁部56Wにおけるステータコア20の軸方向他方側の端部)が、第三連結部78Wによって連結されていても良い。このように構成されていると、この第一連結部36W、第二連結部38W、及び、第三連結部78Wにより、複数の第一絶縁部40W間の剛性、及び、複数の第二絶縁部50W間の剛性をより向上させることができ、ひいては、ステータ10全体の組立後の剛性を向上させることができる。
また、複数の第二絶縁部50Wが第三連結部78Wによって連結される場合には、第三連結部78Wに嵌合部72が形成されても良い。なお、この場合には、図3に示される被嵌合部74は、延出側壁部56U,56Vにおけるステータコア20の軸方向他方側の端部に形成される。このように構成されていても、第一絶縁部40U,40V,40Wと第二絶縁部50U,50V,50Wとが組付時に互いに位置決めされるので、組付性が向上すると共に、第一絶縁部40U,40V,40Wと第二絶縁部50U,50V,50Wとを安定して固定することができる。
また、第二連結部38Wは、インシュレータ18Wのみに形成されていたが、その他のインシュレータ18U,18V、若しくは、全てのインシュレータ18U,18V,18Wに形成されても良い。同様に、第三連結部78Wも、その他のインシュレータ18U,18V、若しくは、全てのインシュレータ18U,18V,18Wに形成されても良い。
また、第一連結部36Uと第一連結部36V,36Wとは、ステータコア20の径方向に間隙を有して配置され、第一連結部36Vと第一連結部36Wとは、ステータコア20の径方向且つ軸方向に間隙を有して配置されていたが、これら複数の第一連結部36U,36V,36Wは、ステータコア20の径方向及び軸方向のいずれか一方向、又は、それらを組み合わせた方向に間隙を有して配置されても良い。
また、嵌合部72は、凹状に形成され、被嵌合部74は、凸状に形成されていたが、嵌合部72は、凸状に形成され、被嵌合部74は、凹状に形成されていても良い。
また、ステータ10は、インナロータタイプのブラシレスモータ用とされていたが、アウタロータタイプのブラシレスモータ用とされていても良い。
また、ステータ10は、複数のグループの一例として複数の相毎に構成されたステータ構成部材12U,12V,12Wに分割されていたが、複数の相が混在するグループ毎に構成された複数のステータ構成部材に分割されていても良い。
また、上記以外にも、各グループを構成するステータ構成部材は、その他の組み合わせからなる複数相のティースを有していても良い。
なお、本実施形態に係るステータ10が適用されるブラシレスモータは、一例として、8極12スロットとされるが、磁極の数及びスロットの数は、その他の組み合わせとされていても良い。
また、複数の巻線16の結線方法は、直列及び並列ともに、スター結線、デルタ結線とされていても良い。
また、上記複数の変形例は、適宜組み合わされても良い。
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
なお、以降の説明において、各部材及び各部について、U相、V相、W相の区別をしない場合には、便宜上、符合の末尾からU,V,Wの記載を省略する。
図8に示される本発明の第二実施形態では、上述の本発明の第一実施形態に対し、嵌合構造70の構成が次の如く変更されている。
すなわち、隣り合う傘部絶縁部54の一方には、嵌合部72が形成されており、この嵌合部72には、嵌合突起73が形成されている。一方、隣り合う傘部絶縁部54の他方には、凹状の被嵌合部74が形成されている。そして、嵌合部72及び被嵌合部74が互いに嵌合されることにより、複数のうちの一のインシュレータ18における絶縁部34同士が固定されている。
このように構成されていても、嵌合構造70によって複数の絶縁部34同士が固定されることにより、複数の絶縁部34間の剛性、ひいては、ステータ10全体の組立後の剛性を確保することができる。
また、嵌合部72が隣り合う傘部絶縁部54の一方に形成されると共に、被嵌合部74が隣り合う傘部絶縁部54の他方に形成されているので、嵌合部72と被嵌合部74との嵌合を容易に行うことができる。
なお、図9に示されるように、嵌合部72は、隣り合う傘部絶縁部54の一方に凹状に形成され、被嵌合部74は、隣り合う傘部絶縁部54の他方に凸状に形成されていても良い。
また、図10,図11に示されるように、絶縁部34は、ステータ10の軸方向他方側(矢印Z2側)に向かうに従って互いに近づくように傾斜されていても良い。このように構成されていると、ステータ10の周方向に隣り合ういずれか一対の絶縁部34間の隙間がステータ10の軸方向他方側(矢印Z2側)に向かうに従って徐々に狭まるので、ステータ10の組立後に複数の傘部24(継鉄構成部)が互いに密着する。これにより、傘部24をガタつき無く組み付けることができると共に、傘部24により形成された磁気回路をより効率良く形成することができる。
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態について説明する。
図12に示される本発明の第三実施形態では、上述の本発明の第一実施形態に対し、嵌合構造70の構成が次の如く変更されている。
すなわち、第一連結部36Uには、径方向内側に延出する嵌合部72Uが形成されている。この嵌合部72Uの先端部には、嵌合突起73Uが形成されている。一方、第一連結部36Vには、凹状の被嵌合部74Vが形成されている。
また、第一連結部36Vには、径方向内側に延出する嵌合部72Vが形成されている。この嵌合部72Vの先端部には、嵌合突起73Vが形成されている。一方、第一連結部に36Wには、凹状の被嵌合部74Wが形成されている。そして、嵌合部72U及び被嵌合部74Vが互いに嵌合されると共に、嵌合部72V及び被嵌合部74Wが互いに嵌合されることにより、連結部としての第一連結部36U,36V,36W同士が固定されている。
このように構成されていても、嵌合構造70によって複数の第一連結部36U,36V,36W同士が固定されることにより、複数の第一連結部36U,36V,36W間の剛性、ひいては、ステータ全体の組立後の剛性を確保することができる。
また、嵌合部72U及び被嵌合部74Vが第一連結部36U,36Vにそれぞれ形成されているので、嵌合部72Uと被嵌合部74Vとの嵌合を容易に行うことができる。また、嵌合部72V及び被嵌合部74Wが第一連結部36V,36Wにそれぞれ形成されているので、嵌合部72Vと被嵌合部74Wとの嵌合を容易に行うことができる。
なお、嵌合部72U,72Vは、凹状に形成さ、被嵌合部74V,74Wは、凸状に形成されていても良い。
以上、本発明の一態様について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
10…ステータ、12U,12V,12W…ステータ構成部材、14U,14V,14W…コア構成部材、16U,16V,16W…巻線、18U,18V,18W…インシュレータ、20…ステータコア、22U,22V,22W…軸部、24U,24V,24W…傘部、26…継鉄、28U,28V,28W…巻回部、30U,30V,30W…渡り線、32U,32V,32W…端末部、34U,34V,34W…絶縁部、36U,36V,36W…第一連結部、38W…第二連結部、39W…退避部、40U,40V,40W…第一絶縁部、42U,42V,42W,52U,52V,52W…軸部絶縁部、44U,44V,44W,54,54U,54V,54W…傘部絶縁部、46U,46V,46W,56U,56V,56W…延出側壁部、47V…軸方向延出部、48U,48V,48W,58U,58V,58W…ガイド溝、49V…径方向延出部、49W…径方向延出部、49U…軸方向延出部、50U,50V,50W…第二絶縁部、60U,60V,60W…絶縁本体部、62U,62V,62W…延出部、64U,64V,64W…保持部、68W…スペーサ、70…嵌合構造、72,72U,72V…嵌合部、73,73U,73V…嵌合突起、74,74V,74W…被嵌合部、78W…第三連結部

Claims (15)

  1. ステータコアを構成すると共に前記ステータコアの周方向に分割された複数のコア構成部材と、
    それぞれ前記コア構成部材に巻回された巻回部を複数有する複数の巻線と、
    前記各コア構成部材に一体化され前記コア構成部材と前記巻回部とを絶縁する絶縁部を複数有すると共に、複数の前記絶縁部を連結する第一連結部を有する複数のインシュレータと、
    前記第一連結部に対して前記ステータコアの軸方向に離間されると共に、前記複数のインシュレータの少なくともいずれかに形成され、該いずれかのインシュレータにおける前記複数の絶縁部を連結する第二連結部と、
    を備えたステータ。
  2. 前記第一連結部は、前記ステータコアの軸方向一方側に配置され、
    前記第二連結部は、前記複数のインシュレータのうち、該複数のインシュレータが組付前の状態で前記ステータコアの軸方向に沿って整列された場合に最も前記ステータコアの軸方向他方側に位置するインシュレータに形成されている、
    請求項1に記載のステータ。
  3. 複数の前記第一連結部は、同軸上に配置されると共に、互いに異なる外径を有し、
    前記第二連結部は、前記複数のインシュレータのうち、最も外径の小さな第一連結部を有するインシュレータに形成されている、
    請求項1に記載のステータ。
  4. 前記第二連結部は、前記巻回部よりも前記ステータコアの径方向内側に配置されている、
    請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のステータ。
  5. 複数の前記絶縁部は、前記コア構成部材と前記巻回部とを絶縁する絶縁本体部と、前記第一連結部から延出され前記第一連結部と前記絶縁本体部とを連結する延出部とを有し、
    前記第二連結部は、前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記延出部を連結している、
    請求項4に記載のステータ。
  6. 前記第二連結部は、前記延出部における基端部から延出端部の間に形成されている、
    請求項5に記載のステータ。
  7. 前記第二連結部は、前記複数のインシュレータのうちのいずれかのみに形成されている、
    請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のステータ。
  8. 前記複数のインシュレータは、互いに位置決めするための嵌合構造を有している、
    請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載のステータ。
  9. 前記嵌合構造は、
    前記第二連結部に形成された嵌合部と、
    前記複数の絶縁部のうち、前記第二連結部によって連結された一対の絶縁部の間に位置される絶縁部に形成され、前記嵌合部と嵌合される被嵌合部と、
    を有している、
    請求項8に記載のステータ。
  10. 前記絶縁部は、前記ステータコアの軸方向に分割された第一絶縁部及び第二絶縁部を有し、
    前記第一連結部は、各前記インシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結し、
    前記第二連結部は、前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結している、
    請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のステータ。
  11. 前記絶縁部は、前記ステータコアの軸方向に分割された第一絶縁部及び第二絶縁部を有し、
    前記第一連結部は、各前記インシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結し、
    前記第二連結部は、前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記第二絶縁部を連結している、
    請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のステータ。
  12. 前記絶縁部は、前記ステータコアの軸方向に分割された第一絶縁部及び第二絶縁部を有し、
    前記第一連結部は、各前記インシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結し、
    前記第二連結部は、前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記第一絶縁部を連結し、
    前記いずれかのインシュレータにおける複数の前記第二絶縁部は、第三連結部によって連結されている、
    請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のステータ。
  13. ステータコアを構成すると共に前記ステータコアの周方向に分割された複数のコア構成部材と、
    それぞれ前記コア構成部材に巻回された巻回部を複数有する複数の巻線と、
    前記各コア構成部材に一体化され前記コア構成部材と前記巻回部とを絶縁する絶縁部を複数有する複数のインシュレータと、
    隣り合う前記絶縁部同士を固定する嵌合構造と、
    を備えたステータ。
  14. 前記コア構成部材は、前記ステータコアの径方向に延びる軸部と、前記軸部の先端部に形成された傘部とを有し、
    前記絶縁部は、前記傘部を覆う傘部絶縁部を有し、
    前記嵌合構造は、
    隣り合う前記傘部絶縁部の一方に形成された嵌合部と、
    隣り合う前記傘部絶縁部の他方に形成され、前記嵌合部と嵌合される被嵌合部と、
    を有している、
    請求項13に記載のステータ。
  15. ステータコアを構成すると共に前記ステータコアの周方向に分割された複数のコア構成部材と、
    それぞれ前記コア構成部材に巻回された巻回部を複数有する複数の巻線と、
    前記各コア構成部材に一体化され前記コア構成部材と前記巻回部とを絶縁する絶縁部を複数有すると共に、複数の前記絶縁部を連結する連結部を有する複数のインシュレータと、
    複数の前記連結部同士を固定する嵌合構造と、
    を備えたステータ。
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