JP2016096607A - Stator of motor, three-phase brushless motor, rotor of motor, and three-phase motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの固定子、三相ブラシレスモータ、モータの回転子及び三相モータに関する。 The present invention relates to a motor stator, a three-phase brushless motor, a motor rotor, and a three-phase motor.
従来、回転電機の固定子としては、特許文献1及び特許文献2のようなものが提案されている。特許文献1には絶縁フィルムで連結された複数のコイルボビンにコイルを連続巻回する構造が開示されている。また、特許文献2にはヨーク部が連結部材で接続された複数の分割コアにコイルを連続巻回する構造が開示されている。 Conventionally, as a stator of a rotating electrical machine, ones such as Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed. Patent Document 1 discloses a structure in which a coil is continuously wound around a plurality of coil bobbins connected by an insulating film. Patent Document 2 discloses a structure in which a coil is continuously wound around a plurality of divided cores each having a yoke portion connected by a connecting member.
しかしながら、特許文献1では、スロット数が少ない(4スロットまたは6スロット)の単相ブラシレスモータの固定子構造として優れているが、スロット数が多い三相ブラシレスモータに適用した場合は、巻線時にスロットごとに端線(巻始め線と巻き終わり線)を処理する必要がある。また、特許文献2の固定子では、コイル端線の接続する際に連続巻回したコイル線をスロットごとに切断し、端線を処理する必要がある。 However, Patent Document 1 is excellent as a stator structure for a single-phase brushless motor having a small number of slots (4 slots or 6 slots). However, when applied to a three-phase brushless motor having a large number of slots, It is necessary to process end lines (winding start line and winding end line) for each slot. Moreover, in the stator of patent document 2, when connecting a coil end line, it is necessary to cut | disconnect the coil wire wound continuously for every slot, and to process an end line.
本発明はこのような問題に鑑みて行われたものであり、組立性および品質の高いモータの固定子、三相ブラシレスモータ、モータの回転子及び三相モータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a motor stator, a three-phase brushless motor, a motor rotor, and a three-phase motor with high assemblability and quality.
上記課題を解決するために、(1)本発明は、複数のボビンが架橋部で接続されたセグメントを備え、前記セグメントの前記ボビンには同相のコイルが巻回され、前記セグメントは固定子コアに装着されていることを特徴とするモータの固定子を提供する。
(2)前記セグメントの両端に位置する前記ボビンには端子が立設していることを特徴とする、(1)に記載のモータの固定子を提供する。
(3)前記コイルの巻始め線および巻き終わり線が前記端子に接続されていることを特徴とする、(2)に記載のモータの固定子を提供する。
(4)前記セグメントの数は3の倍数であることを特徴とする、(1)から(3)のいずれか(1)に記載のモータの固定子を提供する。
(5)上記(1)から(4)のいずれか1に記載のモータの固定子を備えたことを特徴とする、三相ブラシレスモータを提供する。
In order to solve the above problems, (1) the present invention includes a segment in which a plurality of bobbins are connected by a bridging portion, and a coil having the same phase is wound around the bobbin of the segment, and the segment is a stator core A stator for a motor is provided.
(2) The motor stator according to (1), wherein terminals are provided upright on the bobbins located at both ends of the segment.
(3) The motor stator according to (2), wherein a winding start line and a winding end line of the coil are connected to the terminal.
(4) The motor stator according to any one of (1) to (3), wherein the number of the segments is a multiple of three.
(5) Provided is a three-phase brushless motor comprising the motor stator according to any one of (1) to (4) above.
(6)本発明は、複数のボビンが架橋部で接続されたセグメントを備え、前記セグメントの前記ボビンには同相のコイルが巻回され、前記セグメントは回転子コアに装着されていることを特徴とするモータの回転子を提供する。
(7)前記セグメントの両端に位置する前記ボビンには端子が立設していることを特徴とする、(6)に記載の三相モータの回転子を提供する。
(8)前記コイルの巻始め線および巻き終わり線が前記端子に接続されていることを特徴とする、(7)に記載のモータの回転子を提供する。
(9)前記セグメントの数は3の倍数であることを特徴とする、(6)から(8)のいずれか1に記載のモータの回転子を提供する。
(10)(6)から(9)のいずれか1に記載のモータの回転子を備えたことを特徴とする三相モータを提供する。
(6) The present invention includes a segment in which a plurality of bobbins are connected at a bridging portion, a coil having the same phase is wound around the bobbin of the segment, and the segment is mounted on a rotor core. A motor rotor is provided.
(7) The rotor of the three-phase motor according to (6), wherein terminals are provided upright on the bobbins located at both ends of the segment.
(8) The motor rotor according to (7), wherein a winding start line and a winding end line of the coil are connected to the terminal.
(9) The motor rotor according to any one of (6) to (8), wherein the number of the segments is a multiple of three.
(10) Provided is a three-phase motor comprising the rotor of the motor according to any one of (6) to (9).
本発明によれば、組立性および品質の高いモータの固定子、三相ブラシレスモータ、モータの回転子及び三相モータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a motor stator, a three-phase brushless motor, a motor rotor and a three-phase motor with high assemblability and quality.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same number is assigned to the same element throughout the description of the embodiment.
本実施形態では、アウターロータ型三相ブラシレスモータ用の固定子として説明する。図1は、本発明の実施形態における三相ブラシレスモータ用の固定子のセグメントの上面図である。図2は、図1の側面図である。本発明の実施形態の三相ブラシレスモータでは、固定子コイル用ボビンを、連続するスロットが同相となる単位(セグメント単位)で一体化した構造としている。 This embodiment demonstrates as a stator for outer rotor type three-phase brushless motors. FIG. 1 is a top view of a stator segment for a three-phase brushless motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of FIG. In the three-phase brushless motor according to the embodiment of the present invention, the stator coil bobbin has a structure in which continuous slots are integrated in units (segment units) having the same phase.
ボビン11は、固定子の内周方向側に位置する内壁12と、固定子の外周方向側に位置する外壁13と、該内壁12と該外壁13との間に延在する胴部14とで構成する。胴部14には、図2に示すように内壁12と胴部14と外壁13とを連通するボビン孔18が形成されている。隣り合うボビン11は内壁12の側面から延在する架橋部15により繋がっている。本実施形態では3個(複数)のボビン11が2箇所の架橋部15により接続され繋がっている。この状態をセグメント10と称する。架橋部15で接続された複数のボビン11には同相のコイルが連続巻回される。固定子におけるセグメント10の数は3の倍数となる。
The
ボビン11および架橋部15は、熱可塑性樹脂(例えばポリブチレンテレフタレート樹脂)により一体に形成されている。セグメント10の両端に位置するボビン11の内壁12端部(図2での上端部)には、後述する巻線の端線を接続するための金属製の端子16が圧入により立設している。コイルの巻始め線および巻き終わり線は、それぞれが端子16に接続されている。
The
各ボビン11の架橋部15側に位置する内壁12端部(図2での上端部)には、ボビン11と同一素材のボス17が立設している。図1において、架橋部15は略V字形状をしている。架橋部15の厚さは、ボビン11に巻線を施す際およびボビン11を固定子コアに取付けるためにセグメント10を変形させる際に柔軟に撓る厚さであればよく、部分的に可撓性が得られるように薄肉部を設けてもよい。
A
図3は、図1のセグメントに巻線を行う際の形態を示す図である。
セグメント10の各ボビン11を図示しない巻線機に取付ける。このとき、ボビン11間の架橋部15と隣り合うボビン11の外壁13がコイル巻回範囲Aに干渉しない位置となるようにする。図3では、左側のコイル21から順に、CW→CCW→CW巻線を行う。セグメント10のコイル端部は端子16に絡げる。
FIG. 3 is a diagram showing a form when winding is performed on the segment of FIG. 1.
Each
図4は、本発明の三相ブラシレスモータ用の固定子におけるセグメントに巻線を施した後に固定子コアを組み付けた図である。図5は、図4の斜視図である。本実施形態では、8極9スロットの三相ブラシレスモータの固定子として説明する。 FIG. 4 is a view in which a stator core is assembled after winding the segments in the stator for the three-phase brushless motor of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of FIG. In the present embodiment, the description will be made as a stator of an 8-pole 9-slot three-phase brushless motor.
本実施形態の固定子40は、円環状のヨーク31と、複数の突極32と、図3で示したコイル(不図示)が巻回されたセグメント10a、10b、10cと、からなる。参照符号30はコアを示している。
架橋部15で接続されるボビン11には同相のコイルが巻回される。円環状のヨーク31は、電磁鋼板を積層して形成され、外周には突極32と嵌合するための不図示の嵌合部を備えている。複数の突極32は、電磁鋼板を積層して形成され、ヨーク31と嵌合するための不図示の嵌合部と、不図示のロータ磁極と空隙を持って対向する極歯部と、からなる略T字形状をしている。
The
A coil having the same phase is wound around the
(セグメントの取り付け)
8極9スロットの三相ブラシレスモータの固定子U相は、図4に示すようにCW,CCW,CWの連続した3スロットで形成されている。ヨーク31の外周にU相のセグメント10aを配置し、各スロットのボビン孔18の外側から突極32を挿入し、突極32とヨーク31とを嵌合させることにより、各スロットのボビン11は突極32とヨーク31とで挟持される。
このとき、セグメント10の架橋部15は可撓性を有しているため、ボビン11は各スロットの突極32に倣って配置することが可能である。同様にV相とW相を組立てる。参照符号10bはV相セグメント、10cはW相セグメントを示す。
(Attaching segments)
The stator U phase of an 8-pole 9-slot three-phase brushless motor is formed by three consecutive slots of CW, CCW, and CW as shown in FIG. The U-phase segment 10 a is arranged on the outer periphery of the
At this time, since the bridging
U相V相W相の各セグメント10a〜10cには2本ずつ、計6本の端子16が立設しており、各セグメント10a〜10cの一方の端子16を中性点として接続し、他方の端子16を各相の入力端子とすることで、三相ブラシレスモータの固定子を形成する。
本発明を適用可能な三相ブラシレスモータの固定子スロット数とロータマグネットの磁極数を表1に示す。大文字符号(U,V,W)はCW巻線、小文字符号(u,v,w)はCCW巻線を表す。符号UとuはU相を、符号VとvはV相を、符号WとwはW相を表す。
表2は、表1をセグメント単位で示した表である。
A total of six
Table 1 shows the number of stator slots and the number of magnetic poles of the rotor magnet of a three-phase brushless motor to which the present invention can be applied. Uppercase letters (U, V, W) represent CW windings, and lowercase letters (u, v, w) represent CCW windings. Symbols U and u represent the U phase, symbols V and v represent the V phase, and symbols W and w represent the W phase.
Table 2 is a table showing Table 1 in segment units.
本発明の実施形態によれば、8極9スロットの固定子40の場合、U相は[UuU](CW−CCW−CW)と連続し、V相は[VvV](CW−CCW−CW)と連続し、W相は[WwW](CW−CCW−CW)と連続している。3個のボビン11で構成されるセグメント10にCW−CCW−CW巻線を行い、このセグメント10を3個組み合わせることにより、端子数が6個の固定子40が形成される。特許文献2の固定子は、各ボビンに端線があるため、9スロットの固定子の端線数は18本となる。
According to the embodiment of the present invention, in the case of the 8-pole 9-
表2に示す16極18スロットの場合は、本発明では12個の端子数であるが、特許文献2の固定子は36本の端線数となる。このように、本発明により、少ない端子数で固定子を形成することが可能であり、組立性および品質の高いモータ用固定子を提供することが可能となる。
尚、本発明の実施形態では三相ブラシレスモータの固定子として説明しているが、本発明を三相モータの回転子への適用も可能である。
In the case of 16 poles and 18 slots shown in Table 2, the number of terminals is 12 in the present invention, but the stator of Patent Document 2 has the number of end lines of 36. Thus, according to the present invention, it is possible to form a stator with a small number of terminals, and it is possible to provide a motor stator with high assemblability and quality.
Although the embodiment of the present invention is described as a stator of a three-phase brushless motor, the present invention can be applied to a rotor of a three-phase motor.
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, it cannot be overemphasized that the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiments. Further, it is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.
10 セグメント
11 ボビン
15 架橋部
16 端子
21 コイル
40 固定子
10
Claims (10)
前記セグメントの前記ボビンには同相のコイルが巻回され、前記セグメントは固定子コアに装着されていることを特徴とするモータの固定子。 A plurality of bobbins are provided with segments connected by bridging portions,
A stator for a motor, wherein a coil of the same phase is wound around the bobbin of the segment, and the segment is mounted on a stator core.
前記セグメントの前記ボビンには同相のコイルが巻回され、前記セグメントは回転子コアに装着されていることを特徴とするモータの回転子。 A plurality of bobbins are provided with segments connected by bridging portions,
A rotor of a motor, wherein an in-phase coil is wound around the bobbin of the segment, and the segment is mounted on a rotor core.
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