JP6628706B2 - Motor stator structure - Google Patents

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Description

本発明は、ストレート形状のティースを有するモータのステータ構造に関し、特にステータコイルを保持するモータのステータ構造に関する。   The present invention relates to a stator structure of a motor having straight teeth, and more particularly to a stator structure of a motor holding a stator coil.

モータのステータのティース(極歯)にストレート形状のティースを採用することがある。ストレート形状のティースとは、ティースの基端部から先端部にわたって直線状に形成されたものであり、ティースの先端部において周方向に突出する形状を有していない。ストレート形のティースのそれぞれにコイルを巻回したボビン(又はインシュレータ)を装着した場合、ボビン(又はインシュレータ)の脱落を防止する構造を設ける必要がある。このような構造として、ボビンの側面の内周側に突条を形成し、この突条をティースに形成した溝に嵌め込んで係合させることで、ティースにボビンを強固に保持することができる回転機の電機子構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In some cases, straight teeth are used as teeth (pole teeth) of a motor stator. The straight teeth are formed in a straight line from the base end to the distal end of the tooth, and do not have a shape protruding in the circumferential direction at the distal end of the tooth. When a bobbin (or an insulator) with a coil wound is attached to each of the straight teeth, it is necessary to provide a structure for preventing the bobbin (or the insulator) from falling off. With such a structure, a ridge is formed on the inner peripheral side of the side surface of the bobbin, and the ridge is fitted into and engaged with a groove formed in the tooth, whereby the bobbin can be firmly held on the tooth. An armature structure of a rotating machine has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開2000−14057号公報JP-A-2000-14057

図7は、特許文献1における電機子の構造であり、図8は、図7におけるボビンの斜視図である。特許文献1の構造では、ボビン25の基部25aにおける長尺の側面の内周側に突条35が形成され、この突条35をティース22に形成した溝33に嵌め込んで係合させることで、ティース22にボビン25を強固に保持するものである。しかしながらこの構造では、予め、コイル24が巻回されたボビン25をティース22に嵌入させながら突条35がティース22の溝33に嵌り込むまでボビン25を押し込むため、突条35が外側に広がろうとする応力が掛かり、このため、ボビン25に巻回されたコイル24にストレスがかかる。コイル24はボビン25にテンションを掛けて巻回されているため、上記のストレスによりコイルが損傷する場合がある。また、コイルへの損傷を抑制するためには、ティース22とボビン25との隙間を取る必要があるが、その場合、ティース22に装着したボビン25にガタが生じる問題がある。   FIG. 7 shows the structure of the armature in Patent Document 1, and FIG. 8 is a perspective view of the bobbin in FIG. In the structure of Patent Document 1, a ridge 35 is formed on the inner peripheral side of the long side surface of the base 25a of the bobbin 25, and the ridge 35 is fitted into and engaged with the groove 33 formed in the teeth 22. , The bobbin 25 is firmly held on the teeth 22. However, in this structure, while the bobbin 25 around which the coil 24 is wound is fitted into the tooth 22 and the bobbin 25 is pushed in until the protruding ridge 35 is fitted into the groove 33 of the tooth 22, the protruding ridge 35 spreads outward. A stress is applied to the coil 24 wound around the bobbin 25. Since the coil 24 is wound around the bobbin 25 with tension, the coil may be damaged by the above-described stress. Further, in order to suppress damage to the coil, it is necessary to provide a gap between the teeth 22 and the bobbin 25. In this case, there is a problem that the bobbin 25 attached to the teeth 22 is loose.

本発明は、上述の問題に鑑み、ストレート形状のティースを有するモータのステータ構造において、簡易な構成でコイルの損傷を抑えつつ、コイルを巻回したボビンの脱落防止の向上を図ったモータのステータ構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and in a motor stator structure having straight-shaped teeth, a motor stator having an improved structure for preventing damage to a coil with a simple configuration and preventing a bobbin around which the coil is wound from falling off. The purpose is to provide a structure.

本発明は、複数のストレート形状のティースを有するステータコアと、前記ティースに装着されたボビンと、前記ボビンに巻回されたコイルとを備え、前記ボビンは、中空の巻枠と、前記巻枠の開口の一方端のフランジ部と他方端の端子台とを備え、前記フランジ部及び前記端子台は、前記巻枠における前記ステータコアの軸方向両端のみに具備されており、前記端子台の幅は、前記巻枠の幅よりも小さく、前記ボビンにおける前記巻枠の側面両側に開口が設けられるとともに、該開口の縁の一部に、弾性変形可能で前記ティースに形成された段差部と係合可能な突出部が前記巻枠の前記側面両側にそれぞれ形成された該側面の内側に折れ曲がって突出する切り起こしによって設けられ、前記突出部の前記ティースから離れる方向への弾性変形が前記開口により許容されるように構成されているモータのステータ構造である。 The present invention includes a stator core having a plurality of straight teeth, a bobbin mounted on the teeth, and a coil wound on the bobbin, wherein the bobbin has a hollow bobbin and a bobbin. It has a flange portion at one end of the opening and a terminal block at the other end, the flange portion and the terminal block are provided only at both axial ends of the stator core in the winding frame , the width of the terminal block, An opening is smaller than the width of the bobbin and is provided on both sides of the bobbin in the bobbin, and a part of an edge of the opening is elastically deformable and can be engaged with a step formed on the teeth. provided Do protrusions by cutting and raising projecting bent inwardly of the side surface on which the respectively formed on the side surface sides of said spool, elastic varying in a direction away from the teeth of the protruding portion There is a stator structure of a motor is configured to be permitted by the aperture.

本発明において、前記係合は、前記ボビンを前記ティースから抜こうとした際に、前記突出部が前記段差部に引っ掛かる構造を有することは好ましい。 In the present invention, before Kigakarigo is the bobbin while attempting overtake from the teeth, it is preferable to have a structure in which the protrusion is caught on the step portion.

本発明によれば、ストレート形状のティースを有するモータのステータ構造において、簡易な構成でコイルの損傷を抑えつつ、コイルを巻回したボビンの脱落防止の向上を図ったモータのステータ構造が得られる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the stator structure of the motor which has a tooth of a straight shape, while suppressing damage to a coil with a simple structure, the stator structure of the motor which aimed at the fall prevention of the bobbin around which the coil was wound is improved. .

実施形態の斜視図である。It is a perspective view of an embodiment. 図1におけるステータコアの斜視図である。It is a perspective view of the stator core in FIG. 図1におけるコイルを巻回したボビンの斜視図である。It is a perspective view of the bobbin which wound the coil in FIG. 図3におけるボビンの斜視図である。It is a perspective view of the bobbin in FIG. 実施形態におけるティースにボビンを嵌め込む状態を示す図(A)とティースにボビンを装着した状態を示す図(B)である。It is a figure (A) showing the state where a bobbin is fitted in a tooth in an embodiment, and a figure (B) showing a state where a bobbin is attached to a tooth. その他のボビンの変形例の図である。It is a figure of another modification of a bobbin. 従来の電機子の状態を示す図である。It is a figure showing the state of the conventional armature. 図7におけるボビンの斜視図である。It is a perspective view of the bobbin in FIG.

(構成)
図1は、本願発明を利用した実施形態のステータ構造1の斜視図である。図2は図1におけるステータコアの斜視図であり、図3は図1におけるコイルを巻回したボビンの斜視図であり、図4は図3におけるボビンの斜視図である。図5は、コイル5が巻回された状態のボビン3をティース2bに装着する過程の図(A)と、ボビン3をティース2bに装着した状態の図(B)である。
(Constitution)
FIG. 1 is a perspective view of a stator structure 1 according to an embodiment using the present invention. 2 is a perspective view of the stator core in FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view of a bobbin around which the coil in FIG. 1 is wound, and FIG. 4 is a perspective view of the bobbin in FIG. FIG. 5 is a diagram (A) showing a process of attaching the bobbin 3 around which the coil 5 is wound to the tooth 2b, and a diagram (B) showing a state where the bobbin 3 is attached to the tooth 2b.

ステータ構造1は、輪状のステータコア2を備えている。ステータコア2は、軸中心の方向に延在する3つのティース2bを備えている。ティース2bはストレート形状を有し、各ティース2bにはコイル5が予め巻回されたボビン3が装着されている。ステータ構造1の内側には、ロータマグネットを備えた図示しないロータが回転自在な状態で配置される。   The stator structure 1 includes an annular stator core 2. The stator core 2 includes three teeth 2b extending in the direction of the axis center. The teeth 2b have a straight shape, and a bobbin 3 on which a coil 5 is wound in advance is mounted on each tooth 2b. Inside the stator structure 1, a rotor (not shown) having a rotor magnet is rotatably arranged.

輪状のステータコア2は、薄板状の軟磁性材料(例えば、ケイ素鋼板)からなる輪状のコアを所定枚数、軸方向に積層して構成されている。図2に示すように、ステータコア2は、環状部2aから径内方(軸中心の方向)に延在する複数のティース2b(図では3個のティース2bを備えているが、これに限定されない)を備えている。ティース2bの側面には、ティース2bの先端部を除いてティース2bの幅寸法が小さくなるように凹部2c,2dが形成されている。   The annular stator core 2 is formed by laminating a predetermined number of annular cores made of a thin-plate soft magnetic material (for example, a silicon steel plate) in the axial direction. As shown in FIG. 2, the stator core 2 includes a plurality of teeth 2 b (three teeth 2 b in the drawing, extending from the annular portion 2 a radially inward (in the direction of the axis center), but is not limited to this). ). Concave portions 2c and 2d are formed on the side surfaces of the teeth 2b so that the width of the teeth 2b is reduced except for the tip of the teeth 2b.

ボビン3は絶縁性の樹脂による射出成型で成形したもので、図4に示すように、中空の巻枠3aの開口3bの一方端にはフランジ部3c,3dを備え、開口の他方端には端子台3e,3fを備えている。一方の端子台3eには端子ピン4(4a,4b)が植設されている。フランジ部3c,3d,及び端子台3e,3fは、共に軸方向(上下方向)の両端に具備されており、側面には設けられていない。   The bobbin 3 is formed by injection molding with an insulating resin. As shown in FIG. 4, the hollow bobbin 3a has flanges 3c and 3d at one end of an opening 3b and at the other end of the opening 3b. Terminal blocks 3e and 3f are provided. Terminal pins 4 (4a, 4b) are implanted in one terminal block 3e. The flange portions 3c and 3d and the terminal blocks 3e and 3f are both provided at both ends in the axial direction (vertical direction), and are not provided on the side surfaces.

図3に示すように、中空の巻枠3a(図4参照)には所定の巻数でコイル5が巻回されており、コイル5の巻き始めと、巻き終わりは端子ピン4(4a,4b)にそれぞれ絡げられて電気的に接続されている(図示なし)。巻枠3aの側面両側の外側には軸方向に延在する細長の凹部3g,3h(図4,5参照)が形成されており、それぞれの凹部3g,3hの反対側となる内周面には、突出部3i,3jが設けられている。この突出部3i,3jは弾性変形が可能であり、内側から押すと、凹部3g,3hの凹みが無くなるように、つまり突出部3i,3jが外側に押されて潰れ、それに従って凹部3g,3hの窪みが浅くなる弾性変形が生じる。   As shown in FIG. 3, a coil 5 is wound around a hollow winding frame 3a (see FIG. 4) with a predetermined number of turns. The winding start and end of the coil 5 are terminal pins 4 (4a, 4b). And are electrically connected (not shown). Elongated concave portions 3g and 3h (see FIGS. 4 and 5) extending in the axial direction are formed on the outer sides of both sides of the winding frame 3a, and are formed on the inner peripheral surface opposite to the concave portions 3g and 3h. Is provided with protrusions 3i and 3j. The projections 3i and 3j can be elastically deformed. When pressed from the inside, the depressions 3g and 3h are eliminated so that the depressions 3g and 3h are eliminated. Elastic deformation occurs in which the depression becomes shallow.

突出部3i,3jはスナップフィットとして機能し、ティース2bの側面で、ティース2bの先端部と凹部2c,2dとの境で形成される段差部31,32(図2,5参照)に係合する。すなわち、図5(B)に示すように、突出部3iが段差部31の径方向外側の段部に弾性的に接触して引っ掛かり、突出部3jが段差部32の径方向外側に段部に弾性的に接触して引っ掛かる。この構造により、ボビン3がティース2bから抜けない状態となる。   The protrusions 3i and 3j function as snap fit, and engage with step portions 31 and 32 (see FIGS. 2 and 5) formed on the side surface of the tooth 2b at the boundary between the tip of the tooth 2b and the recesses 2c and 2d. I do. That is, as shown in FIG. 5 (B), the protrusion 3i elastically contacts and is caught by the step on the radially outer side of the step portion 31, and the protrusion 3j is formed on the step on the radially outer side of the step 32. Elastic contact and catch. With this structure, the bobbin 3 does not come off the teeth 2b.

(ボビンのティースへの装着)
図5を参照して、予めコイル5を巻回したボビン3をティース2bに装着する状態を説明する。まず、ボビン3の端子台3e,3f(図4参照)の側から、開口3bにティース2bの先端部を嵌入する(図5(A))。次に、ボビン3を更に押し込んで開口3bにティース2bを嵌入させる。このとき、ボビン3の巻枠3aの側面の内周面に設けられた突出部3i,3jが外側に広がろうとして変形し、この変形によって凹部3g,3hの箇所が膨らんで変形する。
(Attaching bobbins to teeth)
With reference to FIG. 5, a state where the bobbin 3 on which the coil 5 is wound in advance is mounted on the tooth 2b will be described. First, the tips of the teeth 2b are fitted into the openings 3b from the side of the terminal blocks 3e and 3f (see FIG. 4) of the bobbin 3 (FIG. 5A). Next, the bobbin 3 is further pushed in, and the teeth 2b are fitted into the openings 3b. At this time, the protrusions 3i and 3j provided on the inner peripheral surface of the side surface of the bobbin 3a of the bobbin 3 are deformed so as to spread outward, and the deformation causes the recesses 3g and 3h to expand and deform.

更に、ティース2bに対してボビン3を押し込むと、突出部3iが段差部31に引っ掛かって嵌り、突出部3jが段差部32に引っ掛かって嵌る。この引っ掛かりにより、ティース2bからボビン3が抜けなくなる抜け止めの構造が得られる。この状態が図5(B)に示されている。   Further, when the bobbin 3 is pushed into the teeth 2b, the protrusion 3i is hooked and fitted to the step portion 31 and the protrusion 3j is hooked and fitted to the step portion 32. Due to this hooking, a structure for preventing the bobbin 3 from coming off from the teeth 2b is obtained. This state is shown in FIG.

(優位性)
以上述べたように、モータのステータ構造1は、複数のストレート形状のティース2bを有するステータコア2と、ティース2bに装着されたボビン3と、ボビン3に巻回されたコイル5とを備え、ボビン3のティース2bの側には、弾性変形可能でティース2bと係合する突出部3i,3jが設けられ、ボビン3には、突出部3i,3jのティース2bから離れる方向への弾性変形を許容する凹部3g,3hが設けられている。この構造において、ティース2bには、突出部3i,3jと係合する段差部31,32が設けられ、突出部3i,3jと段差部31,32の係合は、ボビン3をティース2bから抜こうとした際に、突出部3i,3jが段差部31,32に引っ掛かる構造を有する。
(Superiority)
As described above, the stator structure 1 of the motor includes the stator core 2 having the plurality of straight teeth 2b, the bobbin 3 mounted on the teeth 2b, and the coil 5 wound around the bobbin 3. The protrusions 3i, 3j which are elastically deformable and engage with the teeth 2b are provided on the side of the teeth 2b of the third 3, and the bobbin 3 allows the protrusions 3i, 3j to elastically deform in a direction away from the teeth 2b. Recesses 3g and 3h are provided. In this structure, the teeth 2b are provided with step portions 31 and 32 that engage with the protrusions 3i and 3j. The engagement between the protrusions 3i and 3j and the step portions 31 and 32 removes the bobbin 3 from the tooth 2b. In this case, the protruding portions 3i and 3j are configured to be hooked on the step portions 31 and 32.

この構造によれば、図5(A)から図5(B)に推移する過程において、突出部3i,3jがティース2bに押され、外側に広がろうと変形する。この際、突出部3i,3jの外側への変形が凹部3g,3hよって吸収され、ボビン3がコイル5の方向に膨らまない。このため、コイル5に強いストレスが加わらない。また、ボビン3の巻枠3aに対して、フランジ部3c,3d、及び端子台3e,3fが直交して直線状に形成されているため、巻枠3aにコイル5を巻回する際、整列巻きが容易になる。この結果、コイルの占積率を高めることができる。   According to this structure, in the process of transitioning from FIG. 5 (A) to FIG. 5 (B), the protruding portions 3i, 3j are pressed by the teeth 2b and deform to spread outward. At this time, the outward deformation of the protrusions 3i, 3j is absorbed by the recesses 3g, 3h, and the bobbin 3 does not expand in the direction of the coil 5. For this reason, strong stress is not applied to the coil 5. Also, since the flange portions 3c and 3d and the terminal blocks 3e and 3f are formed in a straight line orthogonal to the bobbin 3 for the bobbin 3, the coil 5 is aligned when the coil 5 is wound around the bobbin 3a. Winding becomes easy. As a result, the space factor of the coil can be increased.

(変形例)
図6は、その他のボビン構造を示した図で、ボビン40の巻枠40aの側面両側に設けた開口41,42それぞれに、内側に突出する切り起こし43,44を設けている。この切り起こし43,44がティース2bの段差部31,32(図5参照)と係合することで、ボビン40をティース2bに装着することができる。この場合、ティース2bへのボビン40の装着時に、ティース2bによって切り起こし43,44が外側に押されて変形しても、切り起こし43,44がボビン40の外側に突出することはないので、ボビン40に巻回されたコイルに強いストレスは加わらない。
(Modification)
FIG. 6 is a diagram showing another bobbin structure, in which cut-and-raised portions 43 and 44 projecting inward are provided in openings 41 and 42 provided on both sides of the bobbin 40 on the side surface of the bobbin 40a. The bobbins 40 can be mounted on the teeth 2b by engaging the cut-and-raised portions 43 and 44 with the steps 31 and 32 (see FIG. 5) of the teeth 2b. In this case, when the bobbins 40 are attached to the teeth 2b and the cut-and-raised portions 43 and 44 are pushed outward by the teeth 2b and deformed, the cut-and-raised portions 43 and 44 do not protrude outside the bobbin 40. Strong stress is not applied to the coil wound around the bobbin 40.

<その他>
1.ティース2bの凹部2c,2dは、溝であっても同様の効果を奏する。
2.ボビン3の巻枠3aの側面の内周面に設けられた突出部3i,3jは側面全長に渡って形成しているが、一部であっても同様の効果を奏する。
3.巻枠3aの開口3bの一方端にフランジ部3c,3dを備えた構成であるが、端子台が形成された他方端にもフランジ部を形成しても構わない。その場合、コイル5とステータコア2との直接的な接触を防止できる。
4.フランジ部3c,3dは巻枠3aの上下方向のみに形成しているが、隣接するティース2同士の間に形成されるスロットの幅寸法を大きくすることが可能な場合、フランジ部3c,3dは巻枠3aの全周(上下方向、及び側面)に形成してもよい。
5.図1には、インナーロータ型モータの例が示されているが、本発明は、アウターロータ型モータのステータに適用することもできる。
<Others>
1. Even when the recesses 2c and 2d of the teeth 2b are grooves, the same effect can be obtained.
2. The projections 3i and 3j provided on the inner peripheral surface of the side surface of the bobbin 3a of the bobbin 3 are formed over the entire length of the side surface.
3. Although the flange 3c and 3d are provided at one end of the opening 3b of the winding frame 3a, a flange may be formed at the other end where the terminal block is formed. In that case, direct contact between the coil 5 and the stator core 2 can be prevented.
4. Although the flange portions 3c and 3d are formed only in the vertical direction of the winding frame 3a, if it is possible to increase the width of the slot formed between the adjacent teeth 2, the flange portions 3c and 3d may be formed. 3d may be formed on the entire circumference (vertical direction and side surface) of the winding frame 3a.
5. FIG. 1 shows an example of an inner rotor type motor, but the present invention can also be applied to a stator of an outer rotor type motor.

1…ステータ構造、2…ステータコア、2a…環状部、2b…ティース、2c,2d…凹部、3…ボビン、3a… 中空の巻枠、3b…開口、3c,3d…フランジ部、3e,3f…端子台、3g,3f…凹部、3i,3j…突出部、31,32…段差部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stator structure, 2 ... Stator core, 2a ... Annular part, 2b ... Teeth, 2c, 2d ... Depression, 3 ... Bobbin, 3a ... Hollow winding frame, 3b ... Opening, 3c, 3d ... Flange part, 3e, 3f ... Terminal blocks, 3g, 3f recesses, 3i, 3j projecting portions, 31, 32 step portions.

Claims (2)

複数のストレート形状のティースを有するステータコアと、
前記ティースに装着されたボビンと、
前記ボビンに巻回されたコイルと
を備え、
前記ボビンは、中空の巻枠と、前記巻枠の開口の一方端のフランジ部と他方端の端子台とを備え、前記フランジ部及び前記端子台は、前記巻枠における前記ステータコアの軸方向両端のみに具備されており、
前記端子台の幅は、前記巻枠の幅よりも小さく、
前記ボビンにおける前記巻枠の側面両側に開口が設けられるとともに、該開口の縁の一部に、弾性変形可能で前記ティースに形成された段差部と係合可能な突出部が前記巻枠の前記側面両側にそれぞれ形成された該側面の内側に折れ曲がって突出する切り起こしによって設けられ、
前記突出部の前記ティースから離れる方向への弾性変形が前記開口により許容されるように構成されているモータのステータ構造。
A stator core having a plurality of straight teeth,
A bobbin attached to the teeth,
And a coil wound around the bobbin,
The bobbin includes a hollow bobbin, a flange portion at one end of an opening of the bobbin, and a terminal block at the other end, and the flange portion and the terminal block are both axial ends of the stator core in the bobbin. Only in the
The width of the terminal block is smaller than the width of the bobbin,
An opening is provided on the side surface sides of said spool in said bobbin, a part of the edge of the opening, the stepped portion formed on the teeth elastically deformable and engageable with the projecting portion of the winding frame It is provided by a cut and raised that bends and protrudes inside the side surface respectively formed on both sides of the side surface ,
The stator structure of the motor, wherein the opening allows the elastic deformation of the protrusion in a direction away from the teeth.
前記係合は、前記ボビンを前記ティースから抜こうとした際に、前記突出部が前記段差部に引っ掛かる構造を有する請求項に記載のモータのステータ構造。 The engagement, the bobbin while attempting overtake from the teeth, the stator structure of the motor according to claim 1 having a structure in which the protrusion is caught on the step portion.
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