JP2017189093A

JP2017189093A - ステータ、これを備えるモータ、及びこれを製作する方法

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Publication number: JP2017189093A
Application number: JP2017042381A
Authority: JP
Inventors: ウァイラムカー; Kar Wai Lam; リイ; Yi Li
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric SA
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2017-10-12
Also published as: KR20170104402A; DE102017104624A1; MX2017002963A; US10574098B2; US20170256995A1; MX370868B

Abstract

【課題】巻付効率が高まってより都合良く組み立てることができるステータと、このようなステータを有するモータを提供する。【解決手段】モータステータは、ステータコアと、多くのステータ巻線とを含む。ステータコアは、ステータヨークと、オーバモールドプロセスで形成されたボビンによって包まれ、さらに対応してステータ巻線の周りに巻き付けた複数のステータ歯とを含む。ステータ歯は、ステータヨークの内面に接続される。上記モータステータ及びロータを含むモータも提供される。ロータは、ロータコアと、ロータコアに対して固定された回転軸とを含む。ロータコアは、ボビン内に収容され、ステータ歯と電磁結合される。【選択図】図４

Description

[0002] 本発明は、モータに、特にモータのステータ、ステータを有するモータ、及びステータを製作する方法に関する。

[0003] モータは、電気エネルギを機械エネルギに変換するための機器であり、様々な産業で広く使用されている。一般に、モータはロータ及びステータを含む。ロータ及びステータの磁界は、互いに相互作用してロータを駆動し、ステータに対して回転させる。ブラシレスモータのようなモータのステータは、ステータコア及びステータ巻線を含む。ステータコアは、ヨークと、ヨークから内側に延びる複数の歯本体とを含み、各２つの隣接する歯本体間に巻付けスロットが形成される。ステータ巻線は、歯本体の周りに巻き付け、巻付けスロット内に収容される。

[0004] ステータコアに巻き付けたステータ巻線は、ステータコアから絶縁する必要がある。一部の既存モータでは、ステータ巻線は、絶縁塗料で覆われたステータコアの歯本体の周りに巻き付けられ、ステータ巻線とステータコアとは絶縁塗料によって互いから絶縁されるようになっている。しかしながら、この種のモータでは、ステータ巻線とステータコアとの間の直接接触の危険があるだけでなく、各歯本体に個別に巻き付ける必要があるので巻付け効率が低い。一部の他の既存モータでは、ステータ巻線は、ステータコアの２つの端部に取り付けた２つの巻付けブラケットに巻き付け、それによってステータ巻線とステータコアとの間の直接接触を回避する。しかしながら、この種のモータの組み立ては複雑であり、結局組立効率が低くなる。

[0005] 従って、巻付効率が高まってより都合良く組み立てることができるステータと、ステータを有するモータとに対する要望がある。

[0006] 第１の態様において、モータステータが提供され、モータステータは、ステータコアと、ステータコアの周りに巻き付けた複数のステータ巻線とを含む。ステータコアは、環状のステータヨークと、ステータヨークの内面に接続された複数のステータ歯とを含む。ステータは、ステータ歯をオーバモールドプロセスで包むボビンをさらに含む。ステータ巻線は、ボビンを介してステータコアのステータ歯の周りに巻き付ける。

[0007] ボビンは、円筒形部分と、複数の巻付けブロックとを含み、各巻付けブロックはステータ歯の１つに対応してスリーブ嵌合し、巻付けブロックは、円筒形部分の外側面から延び、各々のステータ歯は、歯本体と、歯本体のうちステータヨークの向かい側の一端に接続された磁極片とを備え、各々のステータ巻線は、巻付けブロックのうちの対応する１つに巻き付けることが好ましい。

[0008] 各々の磁極片は、対応する歯本体に関して非対称な構造であり、磁極片のうち対応する歯本体の向かい側の一側面が位置決め溝を定め、ステータは、単相ブラシレスモータで使用されることが好ましい。

[0009] ボビンの円筒形部分及び巻付けブロックは、一体に形成され、ステータ歯は、ボビンを通って一体ユニットに接続されることが好ましい。

[0010] ボビンは、円筒形部分の１つの端部に接続された底部分をさらに含み、底部分の中心に収容チャンバが形成され、収容チャンバに軸受を取り付けることが好ましい。

[0011] ボビンは、各々の巻付けブロックのうち円筒形部分から遠い一端に配置された位置制限板をさらに含み、位置制限板の２つの端部は、両方とも、巻付けブロックから外へ突出し、位置制限板の各端部、巻付けブロック及び円筒形部分は、協働して巻線のうちの対応する１つのための巻付けスロットの境界を決めることが好ましい。

[0012] 各々のステータ歯は、積層体を積み重ねた構造であることが好ましい。

[0013] ステータヨークは、複数のコア積層体をステータの軸方向に沿って積み重ねることにより形成されることが好ましい。

[0014] ステータヨークの内面は、複数の第１の係合スロットを形成し、各々の該第１の係合スロットは、ステータヨークの軸方向に沿ってステータヨークの２つの向かい側の端面を通過し、各々のステータ歯は、歯本体のうち磁極片と反対側の一端に配置された係合突起を含み、各々の係合突起は、第１の係合スロットのうちの対応する１つに係合することが好ましい。

[0015] ステータは取付けブラケットをさらに含み、取付けブラケットの円周側面にステータヨークを収容するように構成された環状溝が定まり、取付けブラケットの向かい側にある軸方向端面の一方は、環状溝と連通しかつそれぞれ第１の係合スロットと整列する複数の案内ノッチを定め、これにより各々の係合突起が１つの対応する案内ノッチを通過して１つの対応する第１の係合スロットに係合することが可能になる。

[0016] 環状溝の境界を決める外周壁に複数の収容スロットが定まって案内ノッチとそれぞれ連通し、ボビンは、各々の巻付けブロックのうち円筒形部分から遠い一側面に配置された位置制限板をさらに備え、各位置制限板は、１つの対応する収容スロット内に収容されることが好ましい。

[0017] ステータはエンドキャップをさらに含み、エンドキャップは底板及び側壁を含み、エンドキャップは取付けブラケットの端部に接続され、エンドキャップの底板に軸受を取り付けることが好ましい。

[0018] 取付けブラケットはラッチ部分を含み、ラッチ部分の遠位端にフックが形成され、エンドキャップの側壁は、ラッチ部分を収容するための収容溝と、収容溝と連通しかつフックに係合するように構成された係止穴とを定めることが好ましい。

[0019] エンドキャップの底板は、複数の換気穴を定めることが好ましい。

[0020] エンドキャップにＰＣＢを取り付け、エンドキャップの底板の内面に固定することが好ましい。

[0021] ステータは取付けブラケットをさらに備え、取付けブラケットは、オーバモールドプロセスでステータヨークを包む取付け部分を備え、取付け部分の向かい側にある軸方向端面の一方と一体に収容部分が形成されてこれから延び、収容部分に軸受及びＰＣＢを取り付けることが好ましい。

[0022] 取付け部分の円周側面に、ステータヨークを収容するように構成された環状溝が定まり、取付けブラケットの取付け部分の向かい側にある軸方向端面の他方は、環状溝と連通しかつそれぞれ第１の係合スロットと整列する複数の案内ノッチを定め、これにより各々の係合突起が１つの対応する案内ノッチを通過して１つの対応する第１の係合スロットに係合することが可能になることが好ましい。

[0023] ステータは、円筒形部分の端部に取り付けられ、対応するステータ巻線に電気的に接続するように構成された、複数の端子をさらに含むことが好ましい。

[0024] 端子が取り付けられた円筒形部分の端部は、複数の周方向に離間した突起を形成し、各々の端子は、隣接する突起間に係合することが好ましい。

[0025] 別の態様において、モータが提供され、モータは、上述したモータステータの何れかを含む。モータはロータをさらに含む。ロータは、ロータコアと、これに対して固定された回転軸とを含む。ロータコアは、ボビンに収容され、ステータ歯に電磁結合される。

[0026] ロータは、回転軸の一端に接続されたインペラをさらに備え、インペラは、板と、板のうちステータに対面する一側面から垂下する複数の羽根とを含むことが好ましい。

[0027] さらに別の態様において、ステータを製作する方法が提供され、方法は
複数のステータ歯を準備する工程と、
オーバモールドプロセスを使用して、ステータ歯を包むボビンを形成する工程と、
ステータ歯の周りにボビンを介して巻線ステータを巻き付ける工程と、を含む。

[0028] 複数のステータ歯を準備する工程は、複数のコア積層体をステータの軸方向に沿って積み重ねる工程を備えることが好ましい。

[0029] ボビンを形成する工程は、複数のステータ歯を同じ射出成形金型内に置き、金型内に樹脂を注入する工程を備えることが好ましい。

[0030] 方法は、
ステータヨークを準備する工程と、
オーバモールドプロセスを使用して、ステータヨークを包む取付けブラケットを形成する工程と、
複数のステータ歯をステータヨークに組み付ける工程と、をさらに含むことが好ましい。

[0031] ステータヨークを準備する工程は、複数のコア積層体をステータの軸方向に沿って積み重ねる工程を備えることが好ましい。

[0032] 複数のステータ歯をステータヨークに組み付ける工程は、ステータ歯とステータヨークとをあり継結合部で接続する工程を備えることが好ましい。

本発明の第１の実施形態によるモータの斜視図である。図１のモータの分解組立図である。図１のモータを別の角度から見た分解組立図である。図３のステータコア及びステータ巻線の分解組立図である。図３のステータ歯及びボビンの分解組立図である。図３のステータコア及びステータ巻線をその線ＶＩ−ＶＩに沿って取り出した断面図である。本発明の第２の実施形態によるモータの斜視図である。図７のモータの分解組立図である。図８の取付けブラケットを別の角度から見た斜視図である。

[0043] 本発明の実施形態の技術的解決法が、以下のように、添付図面を参照して明確にかつ完全に説明される。以下に説明する実施形態は、本発明の実施形態の全てというよりも、一部に過ぎないことは明らかである。本開示の実施形態に基づき、当業者によって何らの創造的努力なしに得られるいかなる他の実施形態も、本発明の保護範囲内に属する。

[0044] ある構成部品が別の構成部品に「固定された」と説明するとき、それは別の構成部品に直接固定することができ、又は中間の構成部品がある、すなわち第３の構成部品を介して別の構成部品に固定しても良いことに注意されたい。ある構成部品が別の構成部品に「接続された」と説明するとき、それは別の構成部品に直接接続することができ、又は中間の構成部品があっても良い。ある構成部品が別の構成部品に「配置された」と説明するとき、それは別の構成部品に直接配置することができ、又は中間の構成部品があっても良い。

[0045] 別段の定めがない限り、全ての技術用語及び科学用語は、当業者によって理解される通常の意味を有する。この開示で用いる用語は、限定というよりもむしろ例示である。この開示で用いる「及び／又は」という用語は、列挙された１つ以上の関連する品目の各々の及び全ての組み合わせが含まれることを意味する。

[0046] 図１を参照して、本発明の第１の実施形態によるモータ１００は、ステータ１０及びロータ２０を含む。ロータ２０は、ステータ１０内に回転可能に取り付ける。

[0047] 図２及び図３を参照して、ステータ１０は、ステータコア１１、ステータコア１１の周りに巻き付けたステータ巻線１２、及びエンドキャップ１３を含む。図４も参照して、ステータ１０は、取付けブラケット４０及びボビン６０をさらに含む。ステータコア１１は、ステータヨーク３０及びステータ歯５０を含む。この実施形態では、ステータコア１１は、４つのステータ歯５０を有して示される。ステータ歯５０の数はいかなる特定の値に限定することも意図されず、他の実施形態では、ステータ歯５０の数は実需に応じて変えることができる。

[0048] 図４を参照して、ステータヨーク３０はほぼ環形状である。ステータヨーク３０の内面には、各々が開口部を有する４つの均等に離間した第１の係合スロット３１が形成され、ステータヨーク３０は、４つのステータ歯５０に係合的に接続されるようになっている。各第１の係合スロット３１は、環状のステータヨーク３０の中心に向かう方向で幅が次第に減少するあり継溝である。第１の係合スロット３１は、ステータヨーク３０の軸方向に沿って、ステータヨーク３０の２つの向かい側の端面を通過する。

[0049] 取付けブラケット４０はほぼ環形状である。取付けブラケット４０の円周面は環状溝４１を定める。環状溝４１は、ステータヨーク３０を収容するために使用され、ステータヨーク３０が取付けブラケット４０に固定される。取付けブラケット４０の内面には、４つの均等に離間した収容スロット４２が形成される。各収容スロット４２は、取付けブラケット４０の軸方向に沿って、取付けブラケット４０の２つの向かい側の端面を通過する。収容スロット４２は環状溝４１と連通している。取付けブラケット４０の一端の端面は、４つの第１の係合スロット３１に対応する４つの案内ノッチ４３を定める。案内ノッチ４３と第１の係合スロット３１とは形状が同じであり、案内ノッチ４３は、環状溝４１及び収容スロット４２の両方と連通している。

[0050] 取付けブラケット４０のうち案内ノッチ４３が形成された端面から、複数の弓形の位置決め部分が突出している。この実施形態では、取付けブラケット４０は、その端面上に第１の位置決め部分４４１を形成する。第１の位置決め部分４４１は、２つの隣接する案内ノッチ４３の間に配置される。取付けブラケットは、その端面上に別の第１の位置決め部分４４１を形成し、それは、第１の位置決め部分４４１に関して対称である。別の２つの隣接する案内ノッチ４３の間に、別の第１の位置決め部分４４１が配置される。取付けブラケット４０は、その端面上で互いに離間した２つの第２の位置決め部分４４２をさらに形成し、１つの案内ノッチ４３は、２つの第２の位置決め部分４４２と第１の位置決め部分４４１との間に配置される。取付けブラケット４０は、その端面上に別の２つの第２の位置決め部分４４２をさらに形成し、それらは、２つの第２の位置決め部分４４２に関して対称である。

[0051] 取付けブラケット４０の内面は、各々が貫通穴を有する第１の固定部分４５をさらに含む。各第１の固定部分４５は、ほぼ円筒形状であり、取付けブラケット４０の軸方向に沿って延びる。この実施形態では、第１の固定部分４５の数は２であり、各第１の固定部分４５は、１つの第１の位置決め部分４４１にすぐ隣接して配置される。

[0052] 取付けブラケット４０は、案内ノッチ４３が形成された端面上にラッチ部分４６をさらに形成する。各ラッチ部分４６の遠位端の外側面に楔形のフック４６１が形成される。この実施形態では、ラッチ部分４６の数は２であり、１つのラッチ部分４６は２つの第２の位置決め部分４４２の間に配置され、他のラッチ部分４６は別の第２の位置決め部分４４２の間に配置される。

[0053] この実施形態では、ステータヨーク３０は、ステータ１０の軸方向に沿って複数のコア積層体を積み重ねることにより形成される。製造及び組み立てにあたり、コア積層体は、リベット留めにより接続されてステータコア３０を形成し、取付けブラケット４０は、各第１の係合スロット３１が１つの対応する案内ノッチ４３に整列した状態で、プラスチック又はゴムをステータコア３０の外周面の周りに注入することによりオーバモールドプロセスを使用して形成される。

[0054] 図５も参照して、各ステータ歯５０は、歯本体５１、係合突起５２、及び磁極片５３を含む。歯本体５１は、ほぼ長方形のブロック形状とされ、係合突起５２及び磁極片５３は、それぞれ、歯本体５１の２つの向かい側の端に配置される。係合突起５２は、ほぼあり継形状であり、案内ノッチ４３を通過して第１の係合スロット３１に係合し、ステータ歯５０及びステータコア３０が係合的に接続されるようになっている。

[0055] この実施形態では、モータ１００は単相のブラシレスモータである。各磁極片５３は、対応する歯本体５１に関して非対称な構造であり、磁極片５３のうち対応する歯本体５１の向かい側の一側面に、位置決め溝５３１が形成される。非対称の磁極片５３及び位置決め溝５３１により、磁極片５３及びロータコア２１はそれらの間に均等な空隙を形成し、こうして単相ブラシレスモータ１００の起動の課題に対処する。

[0056] ボビン６０は、円筒形部分６１１及び底部６１２を含む。円筒形部分６１１及び底部６１２は、協働して収容チャンバ６１３を形成する。円筒形部分６１２のうち底部６１２の向かい側の一端は、複数の弓形突起６１４を形成する。この実施形態では、突起６１４の数は４であり、４つの突起６１４は、円筒形部分６１１の円周に沿って均等に離間している。

[0057] ボビン６０は、円筒形部分６１１の外面に接続された複数の巻付けブロック６２と、各巻付けブロック６２のうち円筒形部分６１１から遠い端部に配置された位置制限板６３とを含む。位置制限板６３の２つの端部は、対応する巻付けブロック６２を越えて突出している。巻付けブロック６２及び対応する位置制限板６３は、両方ともほぼ長方形であり、巻付けブロック６２及び位置制限板６３の数は、両方とも４である。各位置制限板６３の一端と、１つの対応する巻付けブロック６２及び突起６１４とは、協働して巻き付けスロット６４を定め、各位置制限板６３の他端と、対応する巻き付けブロック６２及び突起６１４とは、協働して別の巻付けスロット６４を定める。

[0058]図６も参照して、ボビン６０は、円筒形部分６１１の内面から各巻き付けブロック６２及び対応する位置制限板６３を通って延びる貫通スロット６５を定める。貫通スロット６５は、ステータ歯５０の形状と実質的に同じ形状である。１つのステータ歯５０を１つの貫通スロット６５に収容するとき、ステータ歯５０の磁極片５３は、円筒形部分６１１の内面に係合して、収容チャンバ６１３に収容されたロータ２０と協働し、ステータ歯５０の係合突起５２は、位置制限板６３の外部に露出されて、ステータヨーク３０に係合的に接続する。

[0059] この実施形態では、各ステータ歯５０は、ステータ１０の軸方向に沿って複数のコア積層体を積み重ねることにより形成される。組み付け及び組み立てでは、コア積層体は、リベット留めにより接続されてステータ歯５０を形成し、ボビン６０は、プラスチック又はゴムをステータ歯５０の外周面の周りに注入することによりオーバモールドプロセスを使用して形成される。円筒形部分６１１、巻付けブロック６２及び位置制限板６３は、一体に形成される。ステータ歯５０は、ボビン６０を通って一体ユニットに接続される。ボビン６０の底部分６１２は、その中心の近くに収容チャンバを形成し、収容チャンバに軸受６６が取り付けられる（図６）。

[0060] 第４の巻付けブロック６２の周りに、それぞれ４つのステータ巻線１２を巻き付け、各ステータ巻線１２は、対応する巻付けスロット６４を通過する。

[0061] 図４を再び参照して、ステータ１０は端子７０をさらに含む。各端子７０の一端の２つの側部に曲がった接続部分７１が対称的に形成され、対応するステータ巻線１２の接続線への端子７０の接続を助長し、様々なステータ巻線１２の間の電気接続を実現する。各端子７０の他端の２つの側部は、曲がって対称な挿入部分７２を形成する。挿入部分７２はほぼ円錐形状である。この実施形態では、端子７０の数は２であり、各端子７０の各挿入部分７２の２つの側部には、返し７２が対称的に形成される。１つの端子７０の２つの挿入部分７２は、２つの隣接した突起６１４に挿入され、別の端子７０の２つの挿入部分７２は、別の２つの隣接する突起６１４に挿入される。

[0062] 端子７０は、オーバモールドプロセスを使用して挿入部分７２を対応する突起６１４に接続することにより、対応する突起６１４に固定できることを理解されたい。返し７２１を設けたことにより、端子７０が突起６１４から容易に外れることが防止される。

[0063] 端子７０は、挿入部分７２と突起６１４の挿入穴（図示せず）との間の係止接続又は締まりばめにより、対応する突起６１４に固定できることを理解されたい。返し７２１を設けたことにより、端子７０が突起６１４から容易に外れることが防止される。

[0064] 図２及び図３を再び参照して、エンドキャップ１３は底板及び側壁を含む。エンドキャップ１３の底板に複数の換気穴１３１が形成され、各々の換気穴１３１は、底板の縁から中心に向かって延びている。エンドキャップ１３の側壁の内面の遠位端は、エンドキャップ１３と取付けブラケット４０の位置決め部分４４との間の係合を助長するために、環状の位置決めスロット１３２を定める。エンドキャップ１３の側壁の内面の遠位端は、ラッチ部分４６に対応する収容溝１３３を定め、エンドキャップ１３の側壁は、各係止穴１３４をさらに定め、各係止穴１３４は、１つの対応する収容溝１３３と連通する。係止穴１３４は、ラッチ部分４６のフック４６１を収容するために使用されて、エンドキャップ１３を取付けブラケット４０に固定する。エンドキャップ１３の側壁の内面は第２の固定部分１３５をさらに形成し、各第２の固定部分１３５は、第１の固定部分４５に対応する貫通穴を有する。エンドキャップ１３及び取付けブラケット４０は、第２の固定部分１３５及び第１の固定部分４５の貫通穴にファスナ（図示しない）を順に通過させることにより、さらに固定することができる。この実施形態では、エンドキャップ１３の底板のうちエンドキャップ１３の側壁に向かう一側面に、軸受１４を取り付ける。

[0065] この実施形態では、モータ１００はＰＣＢ８０をさらに含む。ＰＣＢ８０上に、切換え式ホールセンサのような位置センサが形成され、ロータの位置を検出してモータの作動を制御する。ＰＣＢ８０の２つの向かい側の側面が、２つの係止ノッチ８１を対称的に形成する。エンドキャップ１３の底板の内面からボス１３６が突出する。ボス１３６はほぼ長方形状である。ボス１３６のうちエンドキャップ１３の底板から遠い端面には、２つの係止部分１３７が対称的に形成される。各係止部分１３７は、ほぼＬ字形状である。各係止部分１３７の一端は、ＰＣＢ８０の２つの係止ノッチ８１の対応する一方に係合して、ＰＣＢ８０を所定位置に係止する。ＰＣＢ８０は、位置センサによって検出された位置信号が外部コントローラに伝達されるように導線を介して外部コントローラに接続され、これによりステータ巻線１２の電気伝導様式が制御されてモータ１００の回転を制御する。

[0066] ロータ２０は、ロータコア２１、回転軸２２及びインペラ２３を含む。ロータコア２１は、収容チャンバ６１３に収容されしかもほぼ円筒形状とされた永久磁石を含み、それは、複数の軸方向に配置された磁極を形成する。磁極は、互いに離間したＮ極及びＳ磁極を含む。回転軸２２及びロータコア２１は、同軸に配置され、回転軸２２がロータコア２１を通って延びこれに固定される。インペラ２３は、ほぼ円板形状とされ、ステータコア１１のうちエンドキャップ１３から遠い一側面に配置される。インペラ２３のうちステータコア１１に向かう一端面に、複数の羽根２３１が形成される。羽根２３１はリング状に配置される。回転軸２２の一端が、底部分６１２に取り付けた軸受６６及び底部分６１２を通過し、インペラ２３に接続する。回転軸２２の他端が、エンドキャップ１３の底板に取り付けた軸受４４及びエンドキャップ１３の底板を通過し、外部荷重に接続するための出力軸として働く。回転軸２２は、回転するとき、インペラ２３を駆動して回転させ、モータ１００を効果的に冷却する。

[0067] 図６も参照して、組み立てにあたり、ボビン６０は、ステータ歯５０を貫通スロット６５に収容し、端子７２の挿入部分７２をボビン６０の突起６１４に固定した状態で、４つのステータ歯５０及び２つの端子７０の挿入部分７２の外周面の周りにプラスチック又はゴムを注入することによりオーバモールドプロセスを使用して形成される。４本のステータ巻線１２を、それぞれ４つの巻付けブロック６２に巻き付け、４本のステータ巻線１２の接続線（図示しない）は、対応する端子７０に接続される。取付けブラケット４０は、ステータヨーク３０の外周面の周りにプラスチック又はゴムを注入することによりオーバモールドプロセスを使用して形成され、４つのステータ歯５０の係合突起５２は、それぞれ、案内ノッチ４３を通過して第１の係合スロット３１に係合し、位置制限板６３は、収容スロット４２内に収容され、結果としてステータ歯５０、ボビン６０、ステータ巻線１２及び端子７０は、ステータヨーク３０に固定される。ロータ２０のロータコア２１は、回転軸２２の一端が底板６１２に取り付けた軸受及び底板６１２を通過してインペラ２３に接続された状態で、収容チャンバ６１３に収容される。ＰＣＢ８０は、回転軸２２の他端がエンドキャップ１３の底板上に取り付けた軸受１４及びエンドキャップ１３の底板を通過する状態で、エンドキャップ１３のボス１３６に取り付ける。最後に、エンドキャップ１３の位置決め溝１３２及び取付けブラケットの位置決め部分は、ラッチ部分４６が収容溝１３３に収容されしかもフック４６１が係止穴１３４に係合した状態で、係合して互いに対して位置決めされ、ファスナは、第１の固定部分４５及び第２の固定部分１３５のねじ穴を通過し、エンドキャップ１３を取付けブラケット４０に固定し、組み立てはこのように行なう。

[0068] この実施形態のモータでは、ステータヨーク３０及びステータ歯５０は別個に形成され、ボビン６０は、ステータ歯５０の外周面の周りにプラスチック又はゴムを注入することによりオーバモールドプロセスを使用して形成され、その結果多数のステータ巻線１２は、ステータヨーク３０の外部でボビン６０に同時に巻き付けることができ、これによりステータ巻線１２の巻付効率が高まる。

[0069] 突起６１４及び底部分６１２は省略できることを理解されたい。この場合、２つの巻線スロット６４の各々は、位置制限板６３、巻付けブロック６２及び円筒形部分６１１によって形成され、端子７０は、円筒形部分６１１のうち底部分６１２の向かい側の一端に接続することができる。

[0070] 位置制限板６３及び収容スロット４２は省略できることを理解されたい。この場合、巻付けブロック６２は、取付けブラケット４０の内面に直接当接することができる。

[0071] エンドキャップ１３と取付けブラケット４０との間の接続様式は、この実施形態で説明した接合様式に制限することは意図されず、エンドキャップ１３と取付けブラケット４０とは、ねじ接続のような別の様式で接続できることを理解されたい。

[0072] 図７及び図８は、本発明の第２の実施形態によるモータ１００’を示す。モータ１００’は、ロータ２０’、ステータヨーク３０’、ステータ歯５０’、取付けブラケット６０’、及びＰＣＢ８０’を含み、それらは、モータ１００’が、第１の実施形態の取付けブラケット４０とは構造が異なる取付けブラケット４０’を含むこと以外は、第１の実施形態と同じである。

[0073] 図９を参照して、取付けブラケット４０’は、取付け部分４１’と、取付け部分４１’の一端の収容部分４２’とを含む。取付け部分４１’及び収容部分４２’は一体に形成される。ステータヨーク３０’は取付け部分４１’に取り付け、取付け部分４１’は、ステータヨーク３０’の外周面の周りにプラスチック又はゴムを注入することにより、オーバモールドプロセスを使用して形成される。取付け部分４１’はほぼ環形状であり、その外周面は環状溝４１１’を定める。環状溝４１１’は、ステータヨーク３０’を収容するために使用され、結果としてステータヨーク３０’は、取付けブラケット４０’に固定される。取付け部分４１’の内面に、均等に離間した４つの収容スロット４１２’が定まり、収容スロット４１２’は、取付け部分４１’の軸方向に沿って取付け部分４１’の内面を通過し、収容スロット４１２’は環状溝４１１’と連通している。取付け部分４１’のうち収容部分４２’から遠い一端の内面に４つの案内ノッチ４１３’が定まり、案内ノッチ４１３及び第１の係合スロット３１’は同じ形状とされ、案内ノッチ４１３’は、環状溝４１１’及び収容スロット４１２’の両方と連通している。収容部分４２’は底板及び側壁を含み、収容部分４２’の底板は、取付け部分４１’から遠い場所に配置される。収容部分４２’の底板の内側面からボス４２１’が突出し、ボス４２１’はほぼ長方形である。ボス４２１’の遠位端の端面には、２つのロック部分４２２’が対称的に形成される。各ロック部分４２２’はほぼＬ字形である。各ロック部分４２２’の一端は、取付けブラケット４０’に対してＰＣＢ８０’を固定するために、ＰＣＢ８０’の２つの係止ノッチ８１’の対応する一方に係合する。収容部分４２’の底板の中心に収容チャンバが定まり、収容チャンバに軸受を取り付ける。

[0074] 上記実施形態では、収容部分のうち取付け部分４１’から遠い一面にインペラ２３’を取り付ける。

[0075] 以下において、本発明の１つの実施形態による、ステータを製作する方法が説明される。

[0076] まず、複数のステータ歯５０を準備する。具体的には、各々のステータ歯５０は、複数のコア積層体をステータの軸方向に沿って積み重ねることにより形成される。

[0077] ステータ歯５０上にボビン６０がオーバモールドプロセスを使用して形成される。具体的には、ステータ歯５０は、同じ射出成型金型内に置かれ、金型内に樹脂が注入されてボビン６０を形成する。

[0078] ボビン６０の周りに複数のステータ巻線１２を巻き付ける。

[0079] ステータヨーク３０を準備する。具体的には、ステータヨーク３０は、複数のコア積層体をステータの軸方向に沿って積み重ねることにより形成される。

[0080] ステータヨーク３０上に、取付けブラケット４０（４０’）が、オーバモールドプロセスを使用して形成される。

[0081] 複数のステータ歯５０をステータヨーク３０に組み付ける。

[0082] 本発明は、１つ以上の実施形態を参照して説明するが、実施形態の上記説明は、当業者が本発明を実行し又は使用することを可能にするためのみに使用する。本発明の精神又は範囲から逸脱することなく様々な修正が可能であることが当業者によって認識されるべきである。本明細書に示した実施形態は、本発明に対する限定として解釈すべきでなく、本発明の範囲は、以下に続く請求項を参照することによって決定すべきである。

１２ステータ巻線
３０ステータコア
３１第１の係合スロット
４０取付けブラケット
４１環状溝
４２収容スロット
４３案内ノッチ
４５第１の固定部分
４６ラッチ部分
５０ステータ歯
６０ボビン
７０端子
７１接続部分
７２挿入部分
４４１第１の位置決め部分
４４２第２の位置決め部分
４６１フック
６１４突起

Claims

モータステータであって、
環状のステータヨークと、該ステータヨークの内面に接続された複数のステータ歯とを備えるステータコアと、
前記ステータ歯をオーバモールドプロセスで包むボビンと、
前記ボビンを介して前記ステータコアの前記ステータ歯の周りに対応して巻き付けた複数のステータ巻線と、を備えることを特徴とするモータステータ。
前記ボビンは、円筒形部分及び複数の巻付けブロックを備え、各該巻付けブロックは前記ステータ歯の１つに対応してスリーブ嵌合し、前記巻付けブロックは、前記円筒形部分の外側面から延び、各前記ステータ歯は、歯本体と、該歯本体のうち前記ステータヨークの向かい側の一端に接続された磁極片とを備え、各々の前記ステータ巻線は、巻付けブロックのうちの対応する１つに巻き付ける、請求項１に記載のモータステータ。
各々の前記磁極片は、対応する前記歯本体に関して非対称な構造であり、前記磁極片のうち対応する前記歯本体の向かい側の一側面に位置決め溝が形成され、前記ステータは、単相ブラシレスモータで使用される、請求項２に記載のモータステータ。
前記ボビンの前記円筒形部分及び前記巻付けブロックは、一体に形成され、前記ステータ歯は、ボビンを通って一体ユニットに接続される、請求項２又は３に記載のモータステータ。
前記ステータヨークの内面は、複数の第１の係合スロットを形成し、各々の該第１の係合スロットは、前記ステータヨークの軸方向に沿って前記ステータヨークの２つの向かい側の端面を通過し、各々の前記ステータ歯は、前記歯本体のうち前記磁極片と反対側の一端に配置された係合突起を含み、各々の該係合突起は、前記第１の係合スロットのうちの対応する１つに係合する、請求項２から４の何れか１つに記載のモータステータ。
前記ステータは、オーバモールドプロセスで前記ステータヨークを包む取付けブラケットをさらに備え、前記取付けブラケットの端部にエンドキャップが接続され、前記エンドキャップは底板及び側壁を備え、前記エンドキャップは前記取付けブラケットの端部に接続され、前記エンドキャップの前記底板に軸受が取り付けられ、前記エンドキャップにＰＣＢが取り付けられて前記エンドキャップの前記底板の内面に固定される、請求項５に記載のモータステータ。
前記取付けブラケットはラッチ部分を備え、該ラッチ部分の遠位端にフックが形成され、前記エンドキャップの前記側壁は、前記ラッチ部分を収容するための収容溝と、前記収容溝と連通しかつ前記フックに係合するように構成された係止穴とを定める、請求項６に記載のモータステータ。
前記ステータは取付けブラケットをさらに備え、該取付けブラケットは、オーバモールドプロセスで前記ステータヨークを包む取付け部分を備え、前記取付け部分の向かい側の軸方向端面の一方と一体に収容部分が形成されてこれから延び、前記収容部分に軸受及びＰＣＢが取り付けられる、請求項５に記載のモータステータ。
モータであって、
請求項１から８の何れかに記載のモータステータと、
ロータと、を備え、該ロータは、
前記ボビンに収容され、前記ステータ歯に電磁結合されたロータコアと、
前記ロータコアに対して固定された回転軸と、を備えることを特徴とするモータ。
前記ロータは、前記回転軸の一端に接続されたインペラをさらに備え、該インペラは、板と、該板のうち前記ステータに対面する一側面から垂下する複数の羽根とを含む、請求項９に記載のモータ。
ステータを製作する方法であって、
複数のステータ歯を準備する工程と、
オーバモールドプロセスを使用して、前記ステータ歯を包むボビンを形成する工程と、
前記ボビンの周りに巻線ステータを巻き付ける工程と、
を備えることを特徴とする方法。
前記ボビンを形成する工程は、前記複数のステータ歯を同じ射出成形金型内に置き、前記金型内に樹脂を注入する工程を備える、請求項１１に記載の方法。
ステータヨークを準備する工程と、
オーバモールドプロセスを使用して、前記ステータヨークを包む取付けブラケットを形成する工程と、
前記複数のステータ歯を前記ステータヨークに組み立てる工程と、をさらに備える、請求項１１に記載の方法。
前記複数のステータ歯を前記ステータヨークに組み付ける工程は、前記ステータ歯と前記ステータヨークとをあり継で結合する工程を備える、請求項１３に記載の方法。