JP3175904U - 三相電動機の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組み合せ式ステータと、複数巻線組と、回路基板と、インナーロータコアとを備えて、巻線作業の効率化を図った三相電動機の構造を提供する。
【解決手段】組み合せ式ステータ１は、複数極歯を有する取り外し可能な環状極歯組１２を有する。巻線組１２２は、予め巻線を巻いて環状極歯組の極歯上に形成される。回路基板は、組み合せ式ステータ上に組み合わせた後に巻線組と電気的に接続される。前記インナーロータコアは、組み合せ式ステータ内に設けられる。
【選択図】図４

Description

本考案は、三相電動機の構造に関し、特に組み合せ式ステータ付ブラシレス三相電動機の構造に関する。

従来、三相電動機の構造は、特許文献1に三相電動機のステータ（Three-phase motor stator）が開示されている。前記三相電動機のステータ構造は、少なくとも丸穴（circular hole）を有する1枚の平板（plate board）を有し、その丸穴の周りに複数極歯（pole tooth）が突出している。実際に、前記三相電動機のステータは、インナーステータコア（inner stator core）の構造であり、アウターロータリング（outer rotor ring）の駆動のみに用いる。

従来、他の三相電動機の構造は、特許文献2に巻線空間増加の薄片型三相電動機のステータ（Lamination of stator of three-phase motor for increasing winding space）が開示されている。同様に、前記三相電動機のステータ構造は、インナーステータコアの構造であり、アウターロータリングの駆動だけに用いる。

従来、他の三相電動機の構造は、特許文献3及び特許文献4に巻線空間増加の三相電動機のステータが開示されている。同様に、前記三相電動機のステータ構造は、インナーステータコアの構造であり、アウターロータリングの駆動だけに用いる。

従来、他の三相電動機の構造は、特許文献5に三相電動機（Three-phase motor）が開示されている。前記三相電動機のステータ構造は、アウターステータリング（ring-shaped stator）及びインナーロータコア（inner rotor core）を有している。インナー極歯（inner pole）は、一体成形でアウターステータリングのインナーリングエッジ上に配列されることにより、巻線巻き（wire winding）が行われる。しかし、前記アウターステータリングの一体成形されたインナー極歯は、巻線速度が落ちるという技術的欠点がある。

従来、他の三相電動機の構造は、特許文献6に三相電動機の巻線（Winding for three phase motor）が開示されている。同様に、前記三相電動機のステータ構造は、アウターステータリングとインナーロータリングを有している。インナー極歯（inner pole）は、一体成形でアウターステータリングのインナーリングエッジ上に配列されることにより、巻線巻き（wire winding）が行われる。しかし、前記アウターステータリングの一体成形されたインナー極歯は、巻線速度が落ちるという技術的欠点がある。

米国特許第20080143210号 米国特許第20090315428号 台湾特許第Ｍ335869号 台湾特許第Ｍ335870号 米国特許第7064470号 米国特許第7646127号

本考案は、アウターステータフレーム及び環状極歯組で係止して形成された組み合せ式ステータを利用し、且つ、その環状極歯組が予め巻線作業を完成した後、そのアウターステータフレームの組み合せを行うことにより、迅速な巻線作業を達成するための三相電動機の構造を提供することを主な目的とする。

前記の目的を達成するため、本考案における三相電動機の構造は、ステータフレームと、複数極歯を有する環状極歯組と、予め巻線を巻いて環状極歯組の極歯上に形成される巻線組と、組み合せ式ステータ内に設けられるインナーロータコアと、を備え、アウターステータフレームと環状極歯組との間に、組み合せ式ステータを組み合わせて形成する。

本考案における他の三相電動機の構造は、複数極歯を有する取り外し可能な環状極歯組を含む組み合せ式ステータと、予め巻線を巻いて環状極歯組の極歯上に形成される巻線組と、組み合せ式ステータ上に組み合せ、且つ、その巻線組と電気的に接続される回路基板と、組み合せ式ステータ内に設けられるインナーロータコアと、を備える。
三相電動機の構造において、前記アウターステータフレームは少なくとも第1の係止部を有し、前記環状極歯組は少なくとも第2の係止部を有し、第1の係止部と第2の係止部とを係止して組み合せ式ステータを形成する。

三相電動機の構造において、前記アウターステータフレームはインナーエッジを有し、前記第1の係止部をインナーエッジ上に設ける。

三相電動機の構造において、前記環状極歯組はアウターエッジを有し、前記第2の係止部をアウターエッジ上に設ける。

三相電動機の構造において、前記第1の係止部は凹溝や凸ほぞであり、前記第2の係止部は凸ほぞや凹溝である。

三相電動機の構造において、前記巻線組は複数リード線コネクタを有し、前記回路基板は複数巻線接点を有し、リード線コネクタを巻線接点に対応して接続する。

三相電動機の構造において、前記回路基板の巻線接点は、第1の接点と、第2の接点と、第3の接点とを有する。

三相電動機の構造において、前記巻線組は、巻線組と極歯との間に設けられる絶縁スリーブ組を有する。

本考案における三相電動機の構造のアウターステータフレームの正面図である。 本考案における三相電動機の構造の環状極歯組の正面図である。 本考案における三相電動機の構造の環状極歯組と絶縁スリーブ組の結合常態を表す正面図である。 本考案における三相電動機の構造のアウターステータフレームと環状極歯組の係止した完成状態を表す正面概略図である。 本考案における三相電動機の構造の回路基板の正面概略図である。 本考案における三相電動機の構造のインナーロータコアを採用した正面概略図である。 本考案における三相電動機の構造の組み合せ式ステータの正面概略図である。 本考案における三相電動機の構造の断面図である。

本考案における好ましい実施例の三相電動機の構造は、いろいろなブラシレス三相電動機の構造、例えば9ポール（9-pole）や12ポール（12-pole）の電動機のステータ構造に用いる。また、本考案における三相電動機の構造は、いろいろな電気製品、例えば各種類のファンモーター（fan motor）に応用することができる。

図1及び図2に示すように、本考案における三相電動機の構造は、アウターステータフレーム11と環状極歯組12を含む組み合せ式ステータ1を備える。アウターステータフレーム11及び環状極歯組12は、磁性材料または磁性状材料、例えば、珪素鋼板から製作する。前記アウターステータフレーム11は、軸穴を囲むように形成されるインナーエッジ（図1において円形の一点鎖線で示す）を有する。前記アウターステータフレーム11のインナーエッジは、環状極歯組12と対応して組み合されて、組み合せ式ステータ1を構成する。

図2及び図3に示すように、前記環状極歯組12は、取り外し可能（detachable）な極歯、例えば9極歯を有し、且つ、その極歯をアウターステータフレーム11のインナーエッジを囲むように配列する。前記環状極歯組12は、極歯上に位置するアウターエッジ（図2において円形の一点鎖線で示す）を有する。前記環状極歯組12のアウターエッジは、アウターステータフレーム11のインナーエッジに対応し、且つ、前記環状極歯組12の極歯毎にインナー極歯面（inner pole face）を有する。

図2及び図3に示すように、前記環状極歯組12は、絶縁スリーブ組121と巻線組122を有し、前記絶縁スリーブ121は、巻線組122と極歯との間に設ける。また、絶縁スリーブ121は、複数絶縁スリーブユニットを有し、巻線組122は、複数巻線ユニットを有し、前記巻線組122は、複数リード線コネクタを有する。環状極歯組12の極歯上毎には、絶縁スリーブユニット及び巻線ユニットを設ける。組み合せ式ステータ1を組み立てる前に、予め巻線組122の巻線ユニットに巻線を巻き、環状極歯組12の極歯上に形成する。このように、速やかに巻線を環状極歯組の極歯上に巻く作業を行うことができる。

図1、図2、図3及び図4に示すように、組み合せ式ステータ1を組み立てる際に、環状極歯組12のアウターエッジは直接にアウターステータフレーム11のインナーエッジに対応するように組み合せる。
アウターステータフレーム11は、少なくとも第1の係止部110を有し、環状極歯組12は少なくとも第2の係止部120を有し、このように、第1の係止部110と第2の係止部12を係止することにより、組み合せ式ステータ1を形成する。
本考案における第1の係止部110は、アウターステータフレーム11のインナーエッジ上に設け、第2の係止部120は環状極歯組12のアウターエッジ上に設ける。

図1及び図2に示すように、第1の係止部110は凹溝であり、前記第2の係止部120は凸ほぞである。或いは、逆に、第1の係止部110が凸ほぞであり、前記第2の係止部120が凹溝であってもよい。

図5に示すように、本考案における三相電動機の構造は、回路基板2を有し、回路基板2が複数巻線接点、例えば、第1の接点（Ｕ相接点）21ａと、第2の接点（Ｖ相接点）21ｂと、第3の接点（Ｗ相接点）21ｃを有する。これに対し、巻線組122は複数リード線コネクタを有し、このように、そのリード線コネクタは巻線接点に対応して接続する（例えば、半田付け）。

図6に示すように、本考案における三相電動機の構造は、ロータ31及び磁気ストリップ32からなるインナーロータコア3を有する。組み立ての際に、インナーロータコア3は、組み合せ式ステータ1内に貫通して設け、且つ、組み合せ式ステータ1は、インナーロータコア3を駆動して回転する。

図7に示すように、組み合せ式ステータ1の組み立て後、回路基板2を組み合せ式ステータ1上に組み合せ、且つ、巻線組122を回路基板2に電気的に接続する。さらに、迅速に組み立て作業を行うため、回路基板2の巻線接点（Ｕ相接点、Ｖ相接点、Ｗ相接点）をその表面上に適切に表示する。

図8に示すように、組み合せ式ステータ1、回路基板2及びインナーロータコア3の合成体はケース4内に装着する。組み合せ式ステータ1がインナーロータコア3を駆動する際に、そのインナーロータコア3の回転が心軸40を従動させる。ケース4及び心軸40の構造については説明を省略する。

1 組み合せ式ステータ
11 アウターステータフレーム
110 第1の係止部
12 環状極歯組
120 第2の係止部
121 絶縁スリーブ組
122 巻線組
2 回路基板
21ａ 第1の接点
21ｂ 第2の接点
21ｃ 第3の接点
3 インナーロータコア
31 ロータ
32 磁気ストリップ
4 ケース
40 心軸

Claims (10)

1. ステータフレームと、複数極歯を有する環状極歯組と、予め巻線を巻いて環状極歯組の極歯上に形成される巻線組とを備える三相電動機の構造であって、アウターステータフレームと環状極歯組との間に、組み合せ式ステータを組み合わせて形成することを特徴とする三相電動機の構造。
2. 複数極歯を有する取り外し可能な環状極歯組を含む組み合せ式ステータと、予め巻線を巻いて環状極歯組の極歯上に形成される巻線組と、組み合せ式ステータ上に組み合わせ且つその巻線組と電気的に接続される回路基板とを備えることを特徴とする三相電動機の構造。
3. 前記アウターステータフレームは少なくとも第1の係止部を有し、前記環状極歯組は少なくとも第2の係止部を有し、第1の係止部と第2の係止部を係止して組み合せ式ステータを形成することを特徴とする請求項１または2に記載の三相電動機の構造。
4. 前記アウターステータフレームまたは組み合せ式ステータはインナーエッジを有し、前記第1の係止部をインナーエッジ上に設けることを特徴とする請求項3に記載の三相電動機の構造。
5. 前記環状極歯組はアウターエッジを有し、前記第2の係止部をアウターエッジ上に設けることを特徴とする請求項3に記載の三相電動機の構造。
6. 前記第1の係止部は凹溝や凸ほぞであり、前記第2の係止部は凸ほぞや凹溝であることを特徴とする請求項3に記載の三相電動機の構造。
7. 前記巻線組は複数リード線コネクタを有し、前記回路基板は複数巻線接点を有し、リード線コネクタを巻線接点に対応して接続することを特徴とする請求項１または2に記載の三相電動機の構造。
8. 前記回路基板の巻線接点は、第1の接点と、第2の接点と、第3の接点とを有することを特徴とする請求項7に記載の三相電動機の構造。
9. 前記巻線組は、巻線組と極歯との間に設けられる絶縁スリーブ組を有することを特徴とする請求項1または2に記載の三相電動機の構造。
10. 組み合せ式ステータ内に設けられるインナーロータコアを有することを特徴とする請求項１または2に記載の三相電動機の構造。

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