JP2014011900A - Stator and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、突極に対して絶縁部材を介してコイル線が巻回されたステータ、および該ステータを備えたモータに関するものである。 The present invention relates to a stator in which a coil wire is wound around an insulating member with respect to a salient pole, and a motor including the stator.
モータ等に用いるステータは、突極に対して絶縁部材を介してコイル線が巻回された構造を有しており、絶縁部材に対して軸線方向の一方側には配線基板が重ねて配置されている(特許文献1参照)。 A stator used for a motor or the like has a structure in which a coil wire is wound around a salient pole via an insulating member, and a wiring board is disposed on one side in the axial direction with respect to the insulating member. (See Patent Document 1).
しかしながら、配線基板にはコイル線の端部が接続されていることから、配線基板がコイル線に引っ張られて動いてしまうことがあり、このような場合、ステータやモータの組み立てに多大な手間がかかるという問題点がある。 However, since the end of the coil wire is connected to the wiring board, the wiring board may be pulled and moved by the coil wire. In such a case, it takes a lot of time to assemble the stator and motor. There is a problem that it takes.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、絶縁部材上の所定位置に配線基板を位置決めすることのできるステータ、および該ステータを備えたモータを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a stator capable of positioning a wiring board at a predetermined position on an insulating member, and a motor including the stator.
上記課題を解決するために、本発明は、周方向に複数の突極を備えたステータコアと、前記突極を覆う胴部を備えた絶縁部材と、前記胴部を介して前記突極の周りに巻回されたコイル線と、前記絶縁部材に対して軸線方向の一方側に重ねて配置され、前記コイル線の端部が接続された配線基板と、を有するステータであって、前記絶縁部材は、前記胴部の一方側端部に設けられた第1鍔部と、前記胴部の他方側端部に設けられた第2鍔部と、を備え、前記第1鍔部の前記軸線方向の一方側の端部には、当該端部から軸線方向に突出する凸部が形成され、前記配線基板には、前記凸部が内側に嵌る切り欠きあるいは貫通孔からなる係合部が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a stator core having a plurality of salient poles in the circumferential direction, an insulating member having a trunk portion covering the salient poles, and around the salient poles via the trunk portion. A stator comprising: a coil wire wound around the wiring member; and a wiring board disposed on one side in an axial direction with respect to the insulating member and connected to an end of the coil wire, wherein the insulating member Comprises a first collar provided at one end of the trunk and a second collar provided at the other end of the trunk, the axial direction of the first collar A convex portion that protrudes in the axial direction from the end portion is formed at one end of the wiring portion, and an engaging portion that includes a notch or a through hole in which the convex portion fits inside is formed on the wiring board. It is characterized by.
本発明では、絶縁部材に対して軸線方向の一方側には配線基板が重ねて配置されており、絶縁部材の第1鍔部の軸線方向の一方側の端部には凸部が形成され、配線基板には、凸部が内側に嵌る切り欠きあるいは貫通孔からなる係合部が形成されている。このため、配線基板は、絶縁部材の凸部によって位置決めされているので、コイル線等から配線基板を変位させようとする力が加わっても、配線基板は、絶縁部材上の所定位置に位置決めされた状態にある。それ故、ステータやモータの組み立てに多大な手間がかからない。 In the present invention, the wiring board is arranged on one side in the axial direction with respect to the insulating member, and a convex portion is formed at one end in the axial direction of the first flange portion of the insulating member, The wiring board is formed with an engaging portion including a notch or a through hole in which the convex portion fits inside. For this reason, since the wiring board is positioned by the convex portion of the insulating member, the wiring board is positioned at a predetermined position on the insulating member even if a force is applied to displace the wiring board from a coil wire or the like. It is in the state. Therefore, it does not take much time to assemble the stator and motor.
本発明において、前記凸部は、前記胴部より周方向の外側に位置していることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the said convex part is located in the outer side of the circumferential direction from the said trunk | drum.
本発明において、前記絶縁部材は、周方向に複数配列され、前記配線基板は、周方向において前記胴部の複数個分の角度範囲にわたって延在しており、前記係合部には、周方向で隣り合う2つの前記第1鍔部の各々に形成された2つの前記凸部が嵌った係合部が含まれていることが好ましい。 In the present invention, a plurality of the insulating members are arranged in the circumferential direction, and the wiring board extends over an angular range corresponding to a plurality of the body portions in the circumferential direction. It is preferable that the engaging part which the two said convex part formed in each of the said two said 1st collar parts adjacent to fit was contained.
本発明において、前記第1鍔部は、該第1鍔部において周方向で隣接する個所よりも径方向の厚さが大の肉厚部分を備え、当該肉厚部分に前記凸部が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、太くて強度が大の凸部を形成することができるので、凸部に力が加わっても折れにくいという利点がある。 In the present invention, the first flange includes a thick portion having a radial thickness larger than a portion adjacent in the circumferential direction in the first flange, and the convex portion is formed in the thick portion. It is preferable. According to such a configuration, since the thick convex portion having a high strength can be formed, there is an advantage that even if a force is applied to the convex portion, the convex portion is not easily broken.
本発明において、前記凸部は、例えば円柱状である。凸部に径方向内側に向かう力がかかった際に、その根元部分に応力が集中しやすいが、根元部分が円柱状であれば、四角柱である場合に比して、力が分散される。それ故、凸部が折れ難いという利点がある。 In the present invention, the convex portion has, for example, a cylindrical shape. When a force toward the inside in the radial direction is applied to the convex part, the stress tends to concentrate on the root part, but if the root part is cylindrical, the force is dispersed compared to a square pillar. . Therefore, there is an advantage that the convex portion is not easily broken.
本発明において、前記凸部の前記配線基板より先端側には、前記配線基板の抜けを防止する抜け止め部が設けられていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that a retaining portion for preventing the wiring substrate from coming off is provided on the tip side of the convex portion from the wiring substrate.
本発明において、前記抜け止め部は、前記凸部の先端部を潰した個所からなることが好ましい。かかる構成によれば、接着剤等を用いなくても、配線基板の抜けを防止することができる。 In this invention, it is preferable that the said retaining part consists of the part which crushed the front-end | tip part of the said convex part. According to such a configuration, it is possible to prevent the wiring board from coming off without using an adhesive or the like.
本発明において、前記係合部は、径方向の一方側に向けて開放する切り欠きからなることが好ましい。かかる構成によれば、配線基板を径方向でずらして配線基板の径方向の位置を調整することができる。 In this invention, it is preferable that the said engaging part consists of a notch open | released toward the one side of radial direction. According to this configuration, the position of the wiring board in the radial direction can be adjusted by shifting the wiring board in the radial direction.
本発明において、前記配線基板は、180°未満の円弧角をもって延在する円弧状基板からなることが好ましい。かかる構成によれば、環状の配線基板に比して大型基板からの配線基板の取り数を増やすことができるので、配線基板の低コスト化を図ることができる。 In the present invention, it is preferable that the wiring substrate is an arc-shaped substrate extending with an arc angle of less than 180 °. According to such a configuration, the number of wiring boards to be taken from a large-sized board can be increased as compared with an annular wiring board, so that the cost of the wiring board can be reduced.
本発明において、前記第1鍔部は、前記胴部の内周側端部に設けられた内周側鍔部であり、前記第2鍔部は、前記胴部の外周側端部に設けられた外周側鍔部である構成を採用することができる。 In the present invention, the first flange portion is an inner periphery side flange portion provided at an inner peripheral side end portion of the trunk portion, and the second flange portion is provided at an outer periphery side end portion of the trunk portion. The structure which is the outer peripheral side collar part can be employ | adopted.
本発明は、本発明に係るステータを備えたモータであり、この場合、モータは、前記突極の端部に径方向で対向するロータを有している。 The present invention is a motor including the stator according to the present invention. In this case, the motor has a rotor that is opposed to an end portion of the salient pole in a radial direction.
本発明では、絶縁部材に対して軸線方向の一方側には配線基板が重ねて配置されており、絶縁部材の第1鍔部の軸線方向の一方側の端部には凸部が形成され、配線基板には、凸部が内側に嵌る切り欠きあるいは貫通孔からなる係合部が形成されている。このため、配線基板は、絶縁部材の凸部によって位置決めされているので、コイル線等から配線基板を変位させようとする力が加わっても、配線基板は、絶縁部材上の所定位置に位置決めされた状態にある。それ故、ステータやモータの組み立てに多大な手間がかからない。 In the present invention, the wiring board is arranged on one side in the axial direction with respect to the insulating member, and a convex portion is formed at one end in the axial direction of the first flange portion of the insulating member, The wiring board is formed with an engaging portion including a notch or a through hole in which the convex portion fits inside. For this reason, since the wiring board is positioned by the convex portion of the insulating member, the wiring board is positioned at a predetermined position on the insulating member even if a force is applied to displace the wiring board from a coil wire or the like. It is in the state. Therefore, it does not take much time to assemble the stator and motor.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、モータ軸線方向Lのうち、モータ軸が大きく突出している側を出力側L1とし、その反対側を反出力側L2として説明する。また、周方向については矢印Rで示し、その一方側をR1とし、他方側をR2として説明する。また、以下の説明では、本発明をインナーロータ型のモータに適用した場合を中心に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, in the motor axis direction L, the side on which the motor shaft protrudes greatly will be described as the output side L1, and the opposite side will be described as the counter-output side L2. Further, the circumferential direction is indicated by an arrow R, and one side thereof will be described as R1, and the other side will be described as R2. In the following description, the case where the present invention is applied to an inner rotor type motor will be mainly described.
(モータの全体構成)
図1は、本発明を適用したモータの縦断面図である。図1に示すモータ1は、3相のインナーロータ型DCブラシレスモータであり、モータ軸線方向Lの出力側L1が開放端になっている有底円筒状のモータケース2と、モータケース2の内側に焼き嵌め等の方法で固定された円筒状のステータ4と、ステータ4の内側に設けられたロータ7とを有していている。モータケース2は、円筒状のケース部材21と、ケース部材21の反出力側L2の端部に溶接等の方法で固定された端板22とからなる。ロータ7は、モータ軸線方向Lに延びた回転軸70と、回転軸70の外周面に固定されたロータマグネット75(永久磁石)とを備えている。回転軸70は、出力側L1の第1軸受76、および反出力側L2の第2軸受77によって回転可能に支持されている。第1軸受76は、モータケース2に保持されたフランジ状の軸受ホルダ20に保持され、第2軸受77は、端板22に形成された円筒部221に保持されている。本形態において、軸受ホルダ20はモータケース2の開放端を塞ぐ蓋部材として用いられている。
(General configuration of motor)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a motor to which the present invention is applied. A motor 1 shown in FIG. 1 is a three-phase inner rotor type DC brushless motor, and has a bottomed
ステータ4は、複数の分割コア50が周方向Rに環状に配列されたステータコア5と、複数の分割コア50のモータ軸線方向Lの各々の両端に被さる絶縁部材8、9と、絶縁部材8、9の溝状のコイル巻回部80、90を介してステータコア5の突極51に巻回された3相分(u相、v相およびw相)のコイル線6とを備えている。また、ステータ4は、コイル線6に給電を行うにあたって、ステータコア5の反出力側端部に重なる絶縁部材8に反出力側L2で重なる配線基板3が用いられている。本形態において、コイル線6は、銅線の表面に絶縁層が被覆された構造を有している。
The
本形態では、ステータコア5が複数の分割コア50からなるため、絶縁部材8、9は、複数の分割コア50の各々に装着される。ここで、周方向Rで隣り合う分割コア50に装着された絶縁部材8、9同士が各々、分割された個別の部材になっていてもよいし、周方向で隣り合う分割コア50に装着された絶縁部材8、9同士が、肉薄の可撓部で繋がった構造であってもよい。
In this embodiment, since the
(ステータ4の構成)
図2は、本発明を適用したモータのステータの説明図であり、図2(a)、(b)、(c)、(d)は、ステータを反出力側L2からみた斜視図、ステータをステータコア側と配線基板とに分解した分解斜視図、ステータコア側から分割コアの1つを外した状態等の分解斜視図、および分割コア1つ分に配置された絶縁部材の分解斜視図である。図3は、本発明を適用したモータのステータの底面図であり、図3(a)、(b)は、ステータの底面部、およびステータをステータコア側と配線基板とに分解した底面図である。図4は、本発明を適用したモータのステータにおける配線基板の固定構造を示す説明図であり、図4(a)、(b)、(c)は、配線基板をステータコア側に固定した状態の底面図、配線基板をステータコア側から外した状態の底面図、および配線基板を保持する絶縁部材等の説明図である。
(Configuration of stator 4)
FIG. 2 is an explanatory view of a stator of a motor to which the present invention is applied. FIGS. 2 (a), (b), (c), and (d) are perspective views of the stator as viewed from the non-output side L2. FIG. 3 is an exploded perspective view disassembled into a stator core side and a wiring substrate, an exploded perspective view in a state where one of the divided cores is removed from the stator core side, and an exploded perspective view of an insulating member arranged in one divided core. FIG. 3 is a bottom view of a stator of a motor to which the present invention is applied, and FIGS. 3A and 3B are bottom views of the bottom surface of the stator and the stator disassembled into a stator core side and a wiring board. . FIG. 4 is an explanatory view showing the fixing structure of the wiring board in the stator of the motor to which the present invention is applied. FIGS. It is a bottom view, a bottom view in a state where the wiring board is removed from the stator core side, and an explanatory view of an insulating member etc. for holding the wiring board.
図2に示すように、分割コア50は、複数枚の磁性板をモータ軸線方向Lに積層した積層コアからなり、半径方向に突出する突極51と、突極51の外周側端部から周方向の両側に延びた外周側円弧部53と、内周側端部から周方向の両側に延びた内周側円弧部52とを備えている。かかる分割コア50は、複数が周方向に配列される結果、周方向で隣接する外周側円弧部53の側端部同士が連結され、外周側円弧部53は、ステータ4の環状コア部530を構成する。このため、ステータコア5は、環状コア部530から半径方向内側に突出する複数の突極51が等角度間隔で配列された構造を有しており、突極51の先端部(内周側円弧部52)と、図1に示すロータマグネット75とは隙間を介して対向することになる。
As shown in FIG. 2, the
本形態において、ステータコア5は、1相当たり3極に形成されているため、計9個の分割コア50によって形成されている。このため、分割コア50は40°間隔に配列されている。
In this embodiment, since the
(配線基板3の構成)
図2、図3および図4に示すように、本形態のモータ1において、配線基板3は、180°未満の円弧角をもって延在する第1円弧状基板31と、第1円弧状基板31に対して周方向で隣り合う位置で180°未満の円弧角をもって延在する第2円弧状基板32とからなる。かかる第1円弧状基板31および第2円弧状基板32はいずれも、片面基板である。また、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の各々の角度範囲θはいずれも、約100°であり、以下の条件
(360/(n×m))×(m−1)<θ<(360/(n×m))×m
n=相数
m=1相当たりの極数
を満たしている。すなわち、本形態では、n=3およびm=3であるため、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の各々の角度範囲θは、以下の条件
80°<θ<120°
を満たしている。
(Configuration of wiring board 3)
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, in the motor 1 of this embodiment, the
n = number of phases m = the number of poles per phase is satisfied. That is, in this embodiment, since n = 3 and m = 3, the angle ranges θ of the first arc-shaped
Meet.
図3および図4に示すように、第1円弧状基板31には、各相のコイル線6に接続するコモン用パターン310が形成され、第2円弧状基板32には、コイル線6に対して相毎に独立した電位を印加する動力線接続用パターン320u、320v、320wが形成されている。本形態では、3つの動力線接続用パターン320u、320v、320wは、互いに近接した位置から引き出されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
第1円弧状基板31および第2円弧状基板32は、同一の外形形状を有しており、第1円弧状基板31と第2円弧状基板32とは線対称に配置されている。より具体的には、第1円弧状基板31の内周縁311には、周方向Rの他方側R2周りの方向に向かって、第1切り欠き311a、第2切り欠き311b、および第3切り欠き311cがこの順に等角度間隔に形成されており、かかる第1切り欠き311a、第2切り欠き311b、および第3切り欠き311cはいずれも、径方向の内側で開放状態にある。本形態において、第1切り欠き311a、第2切り欠き311b、および第3切り欠き311cは40°間隔に形成されている。
The first arc-shaped
ここで、第3切り欠き311cは、周方向の縁に形成されているのに対して、第1切り欠き311aおよび第2切り欠き311bは、周方向の途中位置に形成されており、第1切り欠き311aおよび第2切り欠き311bの各々の周方向の寸法は、第3切り欠き311cの周方向の寸法より大である。本形態において、第1切り欠き311aおよび第2切り欠き311bの各々の周方向の寸法は、第3切り欠き311cの周方向の寸法の約2倍である。かかる第1切り欠き311a、第2切り欠き311b、および第3切り欠き311cは、後述する絶縁部材8の凸部841が嵌る係合部として形成されている。
Here, the
第1円弧状基板31の外周縁312には、周方向Rの他方側R2周りの方向に向かって、第1切り欠き312a、第2切り欠き312b、および第3切り欠き312cがこの順に等角度間隔に形成されており、かかる第1切り欠き312a、第2切り欠き312b、および第3切り欠き312cはいずれも、径方向の外側で開放状態にある。本形態において、第1切り欠き312a、第2切り欠き312b、および第3切り欠き312cは40°間隔に形成されている。
A
また、第2円弧状基板32の内周縁321には、周方向Rの一方側R1周りの方向に向かって、第1切り欠き321a、第2切り欠き321b、および第3切り欠き321cがこの順に等角度間隔に形成されており、かかる第1切り欠き321a、第2切り欠き321b、および第3切り欠き321cはいずれも、径方向の内側で開放状態にある。本形態において、第1切り欠き321a、第2切り欠き321b、および第3切り欠き321cは40°間隔に形成されている。かかる第1切り欠き321a、第2切り欠き321b、および第3切り欠き321cは、後述する絶縁部材8の凸部841が嵌る係合部として形成されている。
In addition, the
ここで、第3切り欠き321cは、周方向の縁に形成されているのに対して、第1切り欠き321aおよび第2切り欠き321bは、周方向の途中位置に形成されており、第1切り欠き321aおよび第2切り欠き321bの各々の周方向の寸法は、第3切り欠き321cの周方向の寸法より大である。本形態において、第1切り欠き321aおよび第2切り欠き321bの各々の周方向の寸法は、第3切り欠き321cの周方向の寸法の約2倍である。
Here, the
第2円弧状基板32の外周縁322には、周方向Rの一方側R1周りの方向に向かって、第1切り欠き322a、第2切り欠き322b、および第3切り欠き322cがこの順に等角度間隔に形成されており、かかる第1切り欠き322a、第2切り欠き322b、および第3切り欠き322cはいずれも、径方向の外側で開放状態にある。本形態において、第1切り欠き322a、第2切り欠き322b、および第3切り欠き322cは40°間隔に形成されている。
A
本形態においては、図3(a)に示すように、第1円弧状基板31の外周縁312に形成された第1切り欠き312a、第2切り欠き312b、および第3切り欠き312cは各々、コイル線6の巻き始め(コイル線6u1、6v1、6w1)を通すコイル線支持部として形成されており、各相のコイル線6u1、6v1、6w1は各々、第1切り欠き312a、第2切り欠き312b、および第3切り欠き312cによって周方向で位置決めされた状態でコモン用パターン310に接続されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the
これに対して、第2円弧状基板32の外周縁322に形成された第1切り欠き322a、第2切り欠き322b、および第3切り欠き322cは各々、コイル線6の巻き終わり(コイル線6u2、6v2、6w2)を通すコイル線支持部として形成されており、各相のコイル線6u2、6v2、6w2は各々、第1切り欠き322a、第2切り欠き322b、および第3切り欠き322cによって周方向で位置決めされた状態で動力線接続用パターン320u、320v、320wに接続されている。また、動力線接続用パターン320u、320v、320wには、動力線60u、60v、60wが接続されている。本形態では、コイル線6u2、6v2の間から3本の動力線60u、60v、60wが引き出されている。
On the other hand, the
また、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の内周縁311、321に形成された第1切り欠き312a、321a、第2切り欠き312b、322b、および第3切り欠き312c、322cは各々、以下に説明するように、絶縁部材8の凸部841が嵌る係合部として利用され、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の位置決めに用いられている。
The
(絶縁部材9の構成)
図5は、本発明を適用したモータのステータに用いた絶縁部材の説明図であり、図5(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、絶縁部材の底面図、絶縁部材を周方向Rの一方側R1からみた側面図、絶縁部材を径方向の外側からみた正面図、絶縁部材を周方向Rの一方側R1からみた斜視図、および絶縁部材を周方向Rの他方側R2からみた斜視図である。図1に示す反出力側L2の絶縁部材8と出力側L1の絶縁部材9とは同一構成のものが用いられており、本形態では、反出力側L2の絶縁部材8によって、配線基板3の固定やコイル線6の端部と配線基板3との接続が行われている。そこで、反出力側L2の絶縁部材8を中心に構成等の説明を行う。本形態において、絶縁部材8は樹脂成型品である。
(Configuration of insulating member 9)
FIG. 5 is an explanatory view of an insulating member used for a stator of a motor to which the present invention is applied. FIGS. 5 (a), (b), (c), (d), and (e) are bottom views of the insulating member. Figure, side view of insulating member viewed from one side R1 in the circumferential direction R, front view of insulating member viewed from the outside in the radial direction, perspective view of the insulating member viewed from one side R1 in the circumferential direction R, and circumferential direction of the insulating member It is the perspective view seen from the other side R2 of R. The insulating
図5に示すように、絶縁部材8は、突極51のモータ軸線方向Lの外側端面(反出力側L2の端面および側面を覆う板状の胴部82と、内周側円弧部52を覆う板状の内周側板状部81と、外周側円弧部53(環状コア部530)を覆う外周側板状部83とを備えている。本形態において、胴部82の側面にはコイル線6を巻回したときのコイル線6の位置を規定する複数の溝820が形成されている。
As shown in FIG. 5, the insulating
絶縁部材8は、内周側板状部81に対してモータ軸線方向Lの反出力側L2には、胴部82の内周側端部(一方側端部)に繋がる第1鍔部84(壁部/内周側鍔部)を備えている一方、外周側板状部83に対してモータ軸線方向Lの反出力側L2には、胴部82の外周側端部(他方側端部)に繋がる第2鍔部85(隔壁/外周側鍔部)を備えている。このため、第1鍔部84は、胴部82を挟んで第2鍔部85(隔壁)に対向している。このように構成した胴部82、第1鍔部84および第2鍔部85によって、コイル巻回部80が形成されている。また、第2鍔部85に対して胴部82とは反対側(外周側)には、コイル線6の渡り線部分60(図3(a)参照)が周方向に引き回される引き回し部86が形成されており、第2鍔部85は、胴部82(コイル巻回部80)と引き回し部86とを仕切る隔壁として構成されている。また、絶縁部材8は、引き回し部86に対して第2鍔部85(隔壁)とは反対側に対向壁87を備えている。ここで、第2鍔部85には、周方向Rの他方側R2に引き回し部86から胴部82(コイル巻回部80)の側にコイル線6を通す切り欠き851が形成され、周方向Rの一方側R1には、胴部82(コイル巻回部80)の側から引き回し部86にコイル線6を通す切り欠き852が形成されている。本形態において、切り欠き851は、胴部82の表面で開口する程、モータ軸線L方向の出力側L1に向けて深い位置まで切り欠かれており、切り欠き852は、モータ軸線L方向の出力側L1に向けて浅い位置まで切り欠かれている。
The insulating
このように構成した絶縁部材8において、第1鍔部84のモータ軸線L方向の反出力側L2の端面では、第1鍔部84の周方向の両側に、モータ軸線L方向の反出力側L2に向けて突出した円柱状の凸部841が形成されている。かかる凸部841は、胴部82に対して周方向Rの両側に形成されており、胴部82に対して径方向で重なる位置には形成されていない。本形態において、凸部841の外径(直径)は、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の内周縁311、321に形成された第1切り欠き312a、321a、第2切り欠き312b、322b、および第3切り欠き312c、322cの周方向の寸法(深さ寸法)以下である。また、第1鍔部84は、径方向の内側に位置する内周面が円弧状に湾曲した面になっているのに対して、第2鍔部85に対向する外面は周方向に直線的に延在する平坦面になっている。このため、第1鍔部84は、周方向の両側が周方向の内側より径方向の厚さが大の肉厚部分849になっており(図5(a)参照)、かかる肉厚部分849の反出力側L2の端面に凸部841が形成されている。このため、凸部841を外径(直径)が大きくて強度が大の円柱状に形成することができる。
In the insulating
また、絶縁部材8において、第2鍔部85の外周面(引き回し部86側の壁面)には、周方向Rの略中央部分に、径方向の内側(胴部82が位置する側)に向けて凹む凹部850が形成されており、かかる凹部850は、胴部82に対して径方向で重なる位置に形成されている。ここで、凹部850の周方向Rの他方側R2には切り欠き851が形成され、凹部850の周方向Rの一方側R1には切り欠き856が形成されている。本形態において、凹部850の深さ寸法(径方向の寸法)は、コイル線6や、後述する動力線60u、60v、60wの太さより大である。
Further, in the insulating
また、対向壁87には、凹部850径方向外側で重なる位置に対向壁87を径方向で貫通する切り欠き870が形成されている。本形態において、切り欠き870の周方向の寸法は、凹部850の周方向の寸法より小である。なお、対向壁87において、切り欠き870に周方向Rの他方側で隣り合う位置には、対向壁87を介して外側と引き回し部86との間でコイル線6を通す切り欠き877が形成されている。
Further, the opposing
(ステータ4およびモータ1の製造方法、および細部の構成)
図6は、本発明を適用したステータ4およびモータ1の製造工程において、コイル線6を巻回する方法を模式的に示す説明図であり、図6(a)、(b)は、コイル線6を巻回する際の平面的な様子を示す説明図、およびコイル線6を巻回した様子を径方向外側からみた様子を示す説明図である。
(Manufacturing method of
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a method of winding the
以下、本発明を適用したステータ4およびモータ1の製造方法を説明しながら細部の構成を説明する。
Hereinafter, a detailed configuration will be described while explaining a method of manufacturing the
本形態のステータ4およびモータ1を製造するには、図6(a)、(b)に巻回工程において、複数の分割コア50の各々に絶縁部材8、9を装着した後、複数の分割コア50を直線的に配列させる。次に、複数の分割コア50のうち、u相に対応する分割コア50および絶縁部材8、9にコイル線6(u相のコイル線6u)を巻回し、v相に対応する分割コア50および絶縁部材8、9にコイル線6(v相のコイル線6v)を巻回し、w相に対応する分割コア50および絶縁部材8、9にコイル線6(w相のコイル線6w)を巻回する。
In order to manufacture the
その際、コイル線6は、他の相の分割コア50および絶縁部材8、9を跨ぐようにして、対応する相の分割コア50および絶縁部材8、9まで引き回す。また、他の相の分割コア50および絶縁部材8、9を跨ぐコイル線6は、図5(a)に実線で示すように、渡り線部分60として、絶縁部材8の引き回し部86を通す。
At that time, the
次に、分割コア50を円となるように配列させる。その際、渡り線部分60には弛みが発生し、かかる弛み部分が、図1に示すモータケース2にステータ4を収容した際にモータケース2と接すると、耐電圧が低下する。特に、ステータ4をモータケース2に焼嵌めにより固定する場合、その熱によって、コイル線6の絶縁層が損傷し、短絡する虞もある。
Next, the divided
そこで、本形態では、渡り線処理工程において、図5(a)に示すように、対向壁87に形成した切り欠き870から治具Sを差し込み、渡り線部分60を第2鍔部85に形成した凹部850に押し込む。その際、第2鍔部85において凹部850の縁に相当する部分が、渡り線部分60を確実に屈曲させるので、渡り線部分60の一部60aは、凹部850内に確実に入り込む。それ故、渡り線部分60は、適度な緊張状態となるため、モータケース2にステータ4を収容した際において、渡り線部分60とモータケース2とが離間した状態とすることができる。ここで、凹部850の周方向の幅寸法は、切り欠き870の周方向の幅寸法より大であり、切り欠き870の周方向の開口幅は、凹部850の周方向の開口幅より狭い。従って、図5(a)に示すように、治具Sで渡り線部分60を凹部850内に押し当てた場合、凹部850の周方向の中央部分に位置する渡り線部分60は凹部850内に入り込むが、周方法の両側では、渡り線部分60がなだらかに湾曲して外側に引き出されるので、渡り線部分60が傷つきにくい。すなわち、凹部870の周方向の全体に渡り線部分60を押し込むと、凹部870の径方向外側に位置する角部分に渡り線部分60が強く当たって傷つくことがあるが、本形態によれば、かかる事態の発生を回避することができる。
Therefore, in this embodiment, in the crossover processing step, as shown in FIG. 5A, the jig S is inserted from the
次に、絶縁部材8のモータ軸線方向Lの反出力側に配線基板3(第1円弧状基板31および第2円弧状基板32)を重ねる。その際、図2(a)、図3(a)、および図4(a)に示すように、絶縁部材8の第1鍔部84に形成した凸部841は、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の内周縁311、321に形成された第1切り欠き311a、321a、第2切り欠き311b、321b、および第3切り欠き311c、321cに嵌る。その際、第3切り欠き311c、321cには1本の凸部841が嵌るのに対して、第1切り欠き311a、321a、および第2切り欠き311b、321bには、周方向Rで隣り合う2つの第2鍔部84の各々に形成された2つの凸部841が嵌ることになる。ここで、第1切り欠き311a、321a、第2切り欠き311b、321b、および第3切り欠き311c、321cは径方向内側に開放状態にあるため、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を径方向で位置をずらし、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を適正な位置に配置する。本形態において、凸部841の外径(直径)は、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の内周縁311、321に形成された第1切り欠き312a、321a、第2切り欠き312b、322b、および第3切り欠き312c、322cの周方向の寸法(深さ寸法)以下である。このため、凸部841は、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の第1切り欠き312a、321a、第2切り欠き312b、322b、および第3切り欠き312c、322cの内側に完全に入り込んだ状態となる。
Next, the wiring substrate 3 (the first arc-shaped
このようにして、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を適正な位置に配置した後、図5(c)に点線で示すように、凸部841の先端部を加熱溶融させた後、押し潰して拡径させ、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32に対する抜け止め部841aを構成する。なお、凸部841において第1円弧状基板31および第2円弧状基板32から突出している部分に対して、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32に跨るように接着剤を塗布した後、硬化させ、接着剤によって抜け止め部を構成してもよい。また、凸部841の先端部を加熱溶融させた後、押し潰して抜け止め部841aを構成した後、抜け止め部841aと第1円弧状基板31および第2円弧状基板32とに跨るように接着剤を塗布した後、硬化させてもよい。
In this way, after the first arc-shaped
次に、図3(a)を参照して説明したように、第1円弧状基板31では、各相のコイル線6u1、6v1、6w1を各々、第1切り欠き312a、第2切り欠き312b、および第3切り欠き312cによって周方向で位置決めした状態でコモン用パターン310にハンダにより接続する。また、第2円弧状基板32では、各相のコイル線6u2、6v2、6w2を各々、第1切り欠き322a、第2切り欠き322b、および第3切り欠き322cによって周方向で位置決めした状態で動力線接続用パターン320u、320v、320wにハンダにより接続する。また、第2円弧状基板32では、動力線接続用パターン320u、320v、320wには、動力線60u、60v、60wをハンダにより接続する。
Next, as described with reference to FIG. 3A, in the first arc-shaped
しかる後に、ステータ4をモータケース2に収容する。なお、本形態では、絶縁部材8に配線基板3を重ねる前に、渡り線部分60の一部60aを第2鍔部85の凹部850に押し込んだが、絶縁部材8に配線基板3を固定した後、渡り線部分60の一部60aを第2鍔部85の凹部850に押し込んでもよい。
Thereafter, the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のステータ4およびモータ1では、絶縁部材8には、コイル線6が巻回される胴部82に径方向で隣り合う位置に引き回し部86が設けられており、かかる引き回し部86においてはコイル線6の渡り線部分60が周方向に引き回される。ここで、胴部82と引き回し部86とを仕切る第2鍔部85(隔壁)の引き回し部86側の壁面には、胴部82が位置する側に向けて凹む凹部850が形成されており、渡り線部分60を引き回し部86に通した後、渡り線部分60の一部60aを凹部850内に向けて曲げてある。このため、渡り線部分60は、適正な緊張状態にあるので、渡り線部分60が不用意に動かない。それ故、渡り線部分60とモータケース2等とを適正に離間させておくことができるので、短絡等の不具合が発生しにくい。
(Main effects of this form)
As described above, in the
また、絶縁部材8は、引き回し部86に対して第2鍔部85とは反対側に対向壁87を備え、対向壁87には、凹部850に径方向で重なる位置に切り欠き870が形成されている。このため、渡り線部分60を引き回し部86に通した後、対向壁87の切り欠き870から治具Sを通して渡り線部分60の一部60aを凹部850内に向けて曲げることができる。また、配線基板3(第1円弧状基板31および第2円弧状基板32)を取り付けた後でも、切り欠き870を介して凹部850内の状態を確認したり、確認結果に基づいて、治具Sで渡り線部分60の一部を凹部840内に向けて再度折り曲げる等の処理を行うことができる。
In addition, the insulating
また、凹部850は、胴部82に対して径方向で重なる位置に設けられている。このため、隔壁85の厚さを薄くすることができるので、第2鍔部85(隔壁)にヒケ等が発生しにくい。従って、第2鍔部85(隔壁)の胴部82側の面にヒケに起因する凹凸が発生しにくいので、凹凸によって巻線量が少なくなるという事態を回避することができる。
Further, the
また、絶縁部材8には配線基板3(第1円弧状基板31および第2円弧状基板32)が重ねて配置されており、絶縁部材8の第1鍔部84に形成された凸部841が、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の内周縁311、321に形成された係合部(第1切り欠き312a、321a、第2切り欠き312b、321b、および第3切り欠き312c、321c)に嵌る。このため、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を容易に位置決めすることができる。また、コイル線6等から配線基板3を変位させようとする力が加わっても、配線基板3は、絶縁部材8上の所定位置に位置決めされた状態にある。それ故、ステータ4やモータ1の組み立てに多大な手間がかからない。
In addition, the wiring board 3 (the first arc-shaped
また、凸部841に径方向内側に向かう力がかかった際、その根元部分に応力が集中しやすいが、本形態において、凸部841は円柱状であり、根元部分が円柱状である。このため、凸部841が四角柱である場合に比して、力が分散されるので、凸部841が折れ難い。また、凸部841は、第1鍔部84(壁部)において周方向で隣り合う個所より径方向の厚さが大の肉厚部分849の反出力側L2の端面に形成されている。このため、凸部841を外径(直径)が大きな円柱状に形成することができる。それ故、凸部841が折れ難い。
Further, when a force directed radially inward is applied to the
また、第1切り欠き312a、321a、第2切り欠き312b、321b、および第3切り欠き312c、321cは径方向内側に開放状態にあるため、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を径方向で位置をずらし、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を適正な位置に配置することができる。
In addition, since the
また、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を適正な位置に配置した後、凸部841の先端部を加熱溶融させた後、押し潰して、抜け止め部841aを構成しているので、簡単な構成で、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の抜けを防止することができる。
Further, after the first arc-shaped
また、本形態では、配線基板3として、180°未満の円弧角をもって延在する円弧状基板(第1円弧状基板31および第2円弧状基板32)が用いられており、かかる構成の円弧状基板であれば、大型基板からの抜き位置を工夫すれば、円環状の基板に比して、大型基板からの取り数を増やすことができる。それ故、配線基板3のコストを低減することができるので、ステータ4およびモータ1のコストを低減することができる。
In this embodiment, as the
特に本形態のモータ1において、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の各々の角度範囲θはいずれも、約100°であり、以下の条件
(360/(n×m))×(m−1)<θ<(360/(n×m))×m
n=相数
m=1相当たりの極数
を満たしている。すなわち、本形態では、n=3およびm=3であるため、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の各々の角度範囲θは、以下の条件
80°<θ<120°
を満たしている。かかる構成によれば、第1円弧状基板31および第2円弧状基板31を必要最小限度のサイズにでき、大型基板からの取り数を増やすことができるとともに、各相のコイル線6を容易に第1円弧状基板31および第2円弧状基板32に接続することができる。すなわち、各相のコイル線6を第1円弧状基板31および第2円弧状基板32に接続するには、少なくとも、(1相当たりの極数m−1)に相当する角度範囲以上の円弧角の第1円弧状基板31および第2円弧状基板32が必要であるが、1相当たりの極数mに相当する角度範囲の円弧角の第1円弧状基板31および第2円弧状基板32であれば、各相のコイル線6を第1円弧状基板31および第2円弧状基板32に接続するのに十分である。
In particular, in the motor 1 of this embodiment, each of the angle ranges θ of the first arc-shaped
n = number of phases m = the number of poles per phase is satisfied. That is, in this embodiment, since n = 3 and m = 3, the angle ranges θ of the first arc-shaped
Meet. According to such a configuration, the first arc-shaped
また、配線基板3として、複数枚の円弧状基板(第1円弧状基板31および第2円弧状基板32)を用いれば、基板毎にパターンを形成する面を変えることができる。それ故、円弧状基板(第1円弧状基板31および第2円弧状基板32)として片面基板を用いることができるので、コストをさらに低減することができるとともに、円弧状基板として片面基板を用いた場合でも、コイル線6等の接続に支障がない。
If a plurality of arc-shaped substrates (the first arc-shaped
また、第1円弧状基板31には、各相のコイル線6に接続するコモン用パターン310が形成され、第2円弧状基板32には、コイル線6に対して相毎に独立した電位を印加する動力線接続用パターン320u、320v、320wが形成されている。すなわち、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32には、コイル線6の巻始め部分、および巻終わり部分に対応した位置に配置されている。このため、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32の周方向Rの寸法を短くすることができる。それ故、型基板からの取り数を増やすことができるので、配線基板3のコストを低減することができる。しかも、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32は、同一の外形形状を有しているため、大型基板から効率よく抜くことができる。
The first arc-shaped
また、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32には、コイル線6を通す第1切り欠き312a、322a、第2切り欠き312b、322b、および第3切り欠き312c、322cがコイル線支持部として形成されているが、線対称である。このため、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を配置した際、第1切り欠き312a、322a、第2切り欠き312b、322b、および第3切り欠き312c、322c(コイル線支持部)とコイル線6の位置関係によって、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を適切な位置に配置したか否かを判別することができる。それ故、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32が同一形状あるいは類似形状であっても、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32が入れ替わって配置されることを防止することができる。
Further, the first arc-shaped
(他の実施の形態)
上記実施の形態では、凸部841が嵌る係合部として第1切り欠き311a、321a、第2切り欠き311b、321b、および第3切り欠き311c、321cを形成したが、凸部841が嵌る係合部として貫通孔を形成してもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、コイル線6を支持するコイル線支持部として、第1切り欠き312a、322a、第2切り欠き312b、322b、および第3切り欠き312c、322cを形成したが、コイル線6を支持するコイル線支持部として貫通孔を形成してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、第1円弧状基板31の一方面にコモン用パターン310が形成され、第2円弧状基板32の一方面に動力線接続用パターン320u、320v、320wが形成されていたが、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32として、一方面にコモン用パターン310が形成され、他方面に動力線接続用パターン320u、320v、320wが形成された共用の円弧状基板を用いてもよい。かかる構成によれば、2枚の共用の円弧状基板を各々、表裏反転させて用い、2枚の共用の円弧状基板のうち、一方面を反出力側L2に向けた円弧状基板を第1円弧状基板31として用い、他方面を反出力側L2に向けた円弧状基板を第2円弧状基板32として用いてもよい。かかる構成によれば、第1円弧状基板31および第2円弧状基板32を異なる構成の基板として準備する必要がないので、部品コストの低減を図ることができる。
In the above embodiment, the
1 モータ
3 配線基板
4 ステータ
6 コイル線
8 絶縁部材
31 第1円弧状基板
32 第2円弧状基板
60 渡り線部分
60a 渡り線部分
82 胴部
84 第1鍔部(壁部)
85 第2鍔部(隔壁)
86 引き回し部
87 対向壁
870 対向壁の切り欠き
311a〜311c、321a〜321c 切り欠き(係合部)
312a〜312c、322a〜322c 切り欠き(コイル線支持部)
310 コモン用パターン
320u、320v、320w 動力線接続用パターン
841 第1鍔部の凸部
849 第1鍔部の肉厚部分
850 第2鍔部の凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
85 Second collar (partition wall)
86 Leading-out
312a-312c, 322a-322c Notch (coil wire support)
310
Claims (11)
前記絶縁部材は、前記胴部の一方側端部に設けられた第1鍔部と、前記胴部の他方側端部に設けられた第2鍔部と、を備え、
前記第1鍔部の前記軸線方向の一方側の端部には、当該端部から軸線方向に突出する凸部が形成され、
前記配線基板には、前記凸部が内側に嵌る切り欠きあるいは貫通孔からなる係合部が形成されていることを特徴とするステータ。 A stator core having a plurality of salient poles in the circumferential direction, an insulating member having a trunk portion covering the salient poles, a coil wire wound around the salient pole via the trunk portion, and the insulating member A wiring board disposed on one side in the axial direction with respect to the end of the coil wire, and a stator having a wiring board,
The insulating member includes a first flange portion provided at one end portion of the trunk portion, and a second flange portion provided at the other end portion of the trunk portion,
A convex portion protruding in the axial direction from the end portion is formed at one end portion in the axial direction of the first flange portion,
The stator is characterized in that the wiring board is formed with an engaging portion including a notch or a through hole in which the convex portion fits inside.
前記配線基板は、周方向において前記胴部の複数個分の角度範囲にわたって延在しており、
前記係合部には、周方向で隣り合う2つの前記第1鍔部の各々に形成された2つの前記凸部が嵌った係合部が含まれていることを特徴とする請求項2に記載のステータ。 A plurality of the insulating members are arranged in the circumferential direction,
The wiring board extends over an angular range for a plurality of the body portions in the circumferential direction,
The engagement portion includes an engagement portion into which the two convex portions formed on each of the two first flange portions adjacent in the circumferential direction are fitted. The stator described.
当該肉厚部分に前記凸部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のステータ。 The first flange portion includes a thick portion having a greater radial thickness than a portion adjacent in the circumferential direction in the first flange portion,
The stator according to any one of claims 1 to 3, wherein the convex portion is formed in the thick portion.
前記第2鍔部は、前記胴部の外周側端部に設けられた外周側鍔部であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載のステータ。 The first brim part is an inner circumferential side collar part provided at an inner circumferential side end part of the trunk part,
The stator according to any one of claims 1 to 9, wherein the second flange portion is an outer periphery flange portion provided at an outer peripheral end portion of the body portion.
前記突極の端部に径方向で対向するロータを有していることを特徴とするモータ。 A motor comprising the stator as defined in any one of claims 1 to 10,
A motor having a rotor opposed to the end of the salient pole in the radial direction.
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