JP6893967B2 - モーター固定子の結線装置 - Google Patents

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Description

本発明は、モーター固定子の結線装置に関する。
科学技術が益々進歩している時代において、電気モータ産業は、現代の核心的な産業の一つである。モータは、電気エネルギーを運動エネルギーに転換する電気装置であり、そのパワー及び他の安定性も日進月歩で改良されている。現在の業界のニーズからいえば、モーターの体積を小さくすることや組立を容易にすることは、かなり重要な課題になる。
しかしながら、従来のモーターの結線形態は、作業が複雑であり、銅線の使用量が減少しにくいだけでなく、作業員の操作の利便性にも影響を及ぼす。具体的には、従来の技術において、巻線コイルと導線コイルとの間の結線作業が手動で調整され、煩雑で時間がかかるので、人力コストが高くなっている。
これに鑑みて、本発明の目的の一つは、人為的組立ミスを効果的に低減し、着脱し調整しやすいモーター固定子の結線固定装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、それぞれ第1の固定構造及び第2の固定構造が設けられ、第1の固定構造で第2の固定構造に対応して層を分けて積層される複数の絶縁リングと、最上端に積層される絶縁リングを覆う絶縁カバーと、対応する絶縁リングに収容され、扁平長尺状になる埋設セグメントと、それぞれ埋設セグメントの両端から一体的に延出して、埋設セグメントに対して曲がる2つの屈曲部と、それぞれ2つの屈曲部から一体的に延出して、対応する絶縁リングの外へ突出する2つの延出セグメントと、それぞれ2つの延出セグメントから一体的に延出して、対応する絶縁リングの外に位置する2つの結線セグメントと、をそれぞれ含む複数の導体と、を備え、2つの結線セグメントの一方は、第1のノッチを有する結線部と、結線部が対応する一方の前記延出セグメントと比べて高くなるように、結線部と対応する一方の延出セグメントの間を接続する高さ上げ部と、一端が対応する一方の延出セグメントに接続された、第2のノッチを有する固定部と、を備え、第1のノッチと第2のノッチとの開口方向は、異なる、モーター固定子の結線装置を提供する。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、絶縁リングの各々は、側壁と、側壁に接続され、第1の固定構造と第2の固定構造がそれぞれ設けられる上端面と下端面を有する底部と、を含む。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、絶縁リングの各々は、側壁に設けられる係合部と、側壁に設けられる係合溝と、を更に含み、係合部によって絶縁リングの他方の係合溝に係合されるように積層される。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、絶縁リングの各々は、別の側壁を更に含み、側壁と別の側壁の一方に2つの開口を有し、2つの屈曲部がそれぞれ2つの開口を介して対応する絶縁リングの外へ突出する。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、絶縁リングの各々は、上端面に設けられ、側壁及び別の側壁の一方との間に、対応する埋設セグメントを収容するように配置される収容溝を形成するリブ部を更に含む。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、第1のノッチと第2のノッチは、高さ上げ部の一端面へ屈曲して延びるように形成される。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、結線部は、第3のノッチを更に有し、第1のノッチと第3のノッチとの高さ上げ部に対する高さは異なる。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、第1のノッチと第3のノッチとの開口方向は、同じである。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、第1のノッチは、高さ上げ部の一端面へ屈曲し延びてなり、第3のノッチは、高さ上げ部の他端面へ屈曲し延びてなる。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、第1の固定構造と第2の固定構造は、それぞれバンプ構造及びバンプ構造に係合されるように配置される凹穴構造である。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、同じ絶縁リングに設けられる導体は、同位相のケーブルの接続に用いられる。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、異なる絶縁リングに設けられる導体は、異位相のケーブルの接続に用いられる。
上記をまとめると、本発明のモーター固定子の結線装置において、絶縁リングによって第1の固定構造で第2の固定構造に対応して層を分けて積層される組立態様により、各相の絶縁リングの角度を回転させることで位置合わせを迅速に行って、絶縁リングの取り付けや調整を容易にする目的を達成する。且つ、導体の絶縁リングの外へ露出する結線セグメントの側縁にノッチを設けることで、各相の絶縁リングを回転させることで全ての導体を同時に結線に接触させて更に固定させることで、結線固定作業を迅速に行うという目的を達成することができる。なお、絶縁リングの側壁とリブ部との間に、導体の埋設セグメントを収容するための、特定形状を有する収容溝を形成することで、絶縁リングと導体との間の相対位置を効果的に維持することができる。
以上述べたのは、発明が解决しようとする課題、課題を解决するための手段、及び発明の効果等を記述するためのものであり、本発明の具体的な細部が、下記の実施形態及び関連する図面において詳しく説明する。
本発明の上記及び他の目的、特徴、メリット及び実施例をより分かりやすくするために、添付図面の説明は以下の通りである。
本発明の一実施形態に係るモーター固定子の結線装置とボビンを示す分解斜視図である。 図1におけるモーター固定子の結線装置を示す分解斜視図である。 図1におけるモーター固定子の結線装置を示す別の分解斜視図である。 図2Aにおけるその中の1つの絶縁リングと対応する導体を示す上面図である。 図2Aにおけるその中の1つの絶縁リングと対応する導体を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態の導体を示す部分斜視図である。 本発明の一実施形態の導体を示す部分斜視図である。
以下、図面で本発明の複数の実施形態を開示し、明らかに説明するために、数多くの実際の細部を下記叙述でまとめて説明する。しかしながら、理解すべきなのは、これらの実際の細部が、本発明を制限するためのものではない。つまり、本発明の実施形態の一部において、これらの実際の細部は、必要ないものである。
図1を参照されたい。図1は、本発明の一実施形態に係るモーター固定子の結線装置100とボビン210を示す分解斜視図である。
図1に示すように、本実施形態において、モーター固定子の結線装置100は、ボビン210に固定されるように配置される。例として、本実施形態において、モーター固定子の結線装置100は複数の係合部118(図1に1つのみを例示的に示す)を含み、ボビン210は複数の係合溝211(図1に1つのみを例示的に示す)を有する。係合部118は、係合溝211と互いに着脱可能に係合されることで、モーター固定子の結線装置100とボビン210とを互いに固定させる。
ある実施形態において、モーター固定子の結線装置100における少なくとも1つの係合部118がボビン210における対応する係合溝211と互いに入れ替えられてもよく、同様にモーター固定子の結線装置100とボビン210とを互いに固定させる目的を達成することができる。実際の適用において、モーター固定子の結線装置100は、直接ボビン210から延びる結線(図示せず)で固定されてもよい。
図1に示すように、本実施形態において、ボビン210に複数のモーター固定子巻線組220(図1に1つのみを例示的に示す)が巻き付けられる。具体的に、本実施形態において、ボビン210に巻き付けられるモーター固定子巻線組220は12個であるが、本発明はこれに限定されない。
図2A及び図2Bを参照されたい。図2Aは、図1におけるモーター固定子の結線装置100を示す分解斜視図である。図2Bは、図1におけるモーター固定子の結線装置100を示す別の分解斜視図である。図1〜図2Bに示すように、本実施形態において、モーター固定子の結線装置100は、複数の絶縁リング110、絶縁カバー120及び複数の導体130A、130Bを備える。絶縁カバー120は、最上端に積層される絶縁リング110を覆う。導体130A、130Bは、隣接する2つの絶縁リング110の間に位置し、又は隣接する絶縁リング110と絶縁カバー120との間に位置する。絶縁リング110の各々は、側壁113及び底部114を含む。底部114は、側壁113に接続され、上端面114aと下端面114bを有する。絶縁リング110の各々には、第1の固定構造111及び第2の固定構造112が設けられる。第1の固定構造111と第2の固定構造112は、それぞれ上端面114aと下端面114b(それぞれ図2Aと図2Bに示される)に設けられる。絶縁リング110は、第1の固定構造111で第2の固定構造112に対応して層を分けて積層される。図1に示す係合部118がそのうちの1つの絶縁リング110(即ち、図2Aにおける最下層の絶縁リング110)に設けられる。
同様に図2Aと図2Bに示すように、本実施形態において、絶縁リング110の各々は、複数の係合部115及び複数の係合溝116を更に含む。係合部115が側壁113に設けられる。係合溝116も側壁113に設けられる。絶縁リング110の各々は、係合部115によって別の絶縁リング110の係合溝116に係合されるように積層される。
前記構造配置によれば、絶縁リング110の取り付けや調整を容易にするために、各相の絶縁リング110の角度を回転させることで前記第1の固定構造111が第2の固定構造112に対応して迅速に位置合わせをしてから、前記係合部115によって係合溝116に対応して係合することで互いに固定されてよい。
本実施形態において、モーター固定子の結線装置100は、U、V、Wに細分される3相の絶縁リング110(即ち、図2Aにおける上からの3層の絶縁リング110)とY共点の絶縁リング110(即ち、図2Aにおける最下層の絶縁リング110)という4層の絶縁リング110を含み、3相の絶縁リング110の部品が共用可能である。別に説明すべきなのは、本実施形態において、同じ絶縁リング110に設けられる導体130A、130Bは、同位相のケーブルの接続に用いられるが、異なる絶縁リング110に設けられる導体130A、130Bは、異位相のケーブルの接続に用いられる。
同様に、図2Aと図2Bに示すように、本実施形態において、第1の固定構造111と第2の固定構造112は、それぞれバンプ構造及びバンプ構造に係合されるように配置される凹穴構造である。他の実施形態において、第1の固定構造111と第2の固定構造112は、それぞれ対応する凹穴構造とバンプ構造であってもよい。
ある実施形態において、各導体130A、130Bの間の電気的接続による短絡を避けるように、絶縁リング110と絶縁カバー120の材料は、プラスチック及びガラス繊維を含む。例として、プラスチックは、ポリエチレンテレフタレートを含むが、本発明はこれに限定されない。
図3A及び図3Bを参照されたい。図3Aは、図2Aにおけるその中の1つの絶縁リング110と対応する導体130A、130Bを示す上面図である。図3Bは、図2Aにおける絶縁リング110と対応する導体130A、130Bを示す分解斜視図である。以下、その中の1つの絶縁リング110及びその内に収容される導体130A、130Bを例として説明する。図3Aと図3Bに示すように、本実施形態において、導体130A、130Bのそれぞれは、埋設セグメント131、2つの屈曲部132、2つの延出セグメント133及び2つの結線セグメント134A又は134Bを含む。埋設セグメント131は、対応する絶縁リング110に収容され、扁平長尺状になり、且つ外形が対応する絶縁リング110の一部の外形に合致して円弧状になる。2つの屈曲部132がそれぞれ埋設セグメント131の両端から一体的に延出して、埋設セグメント131に対して曲がる。2つの延出セグメント133は、それぞれ2つの屈曲部132から一体的に延出して、対応する絶縁リング110の外へ突出する。2つの結線セグメント134A又は134Bは、それぞれ2つの延出セグメント133から一体的に延出して、対応する絶縁リング110の外に位置する。
更には、絶縁リング110の各々は、内外の2つの側壁113を更に含む。本実施形態において、外側壁113は、複数の開口113aを有する。導体130A又は130Bの2つの屈曲部132は、それぞれ2つの開口113aを介して対応する絶縁リング110の外へ突出する。つまり、導体130A又は130Bの屈曲部132と延出セグメント133との間の分界線は、開口113aを基準としてよい。他のある実施形態において、開口113aは、絶縁リング110の各々の内側壁113に開設されるように変更してもよい。
また、絶縁リング110の各々は、リブ部117を更に含む。リブ部117は、底部114の上端面114aに設けられ、その一方の側壁113との間に収容溝Sを形成する。収容溝Sは、対応する導体130A又は130Bの埋設セグメント131を収容するように配置される。絶縁リング110の側壁113とリブ部117との間に、導体130A又は130Bの埋設セグメント131を収容するための、特定形状を有する収容溝Sを形成することで、絶縁リング110と導体130A又は130Bとの間の相対位置を効果的に維持することができる。
本発明の一実施形態の導体130Aを示す部分斜視図である図4を参照されたい。図4に示すように、本実施形態において、導体130Aの一方の結線セグメント134Aは結線部134A1及び高さ上げ部134A2を含む。結線部134A1は第1のノッチ134A11を有する。第1のノッチ134A11はボビン210から延びる結線と固定するように配置される。高さ上げ部134A2の一端は結線部134A1に接続される。高さ上げ部134A2の他端は対応する延出セグメント133に接続される。説明すべきなのは、下方から延びる結線はエナメル線(即ち、金属材の外に1層又は複数層の絶縁塗料膜をコーティングする)である。結線を固定する時に、結線が第1のノッチ134B11から貫通してから、余分な絶縁塗料膜を削り取り、次いで溶接を行う。
第1のノッチ134A11の設計により、各相の絶縁リング110を回転させることで導体130Aを対応する結線に接触させて固定させて、これで結線固定作業を迅速に行うという目的を達成する。
ある実施形態において、結線部134A1の第1のノッチ134A11とボビン210から延びる結線の間の接続方式は例えばはんだ付け、アーク溶接、レーザー溶接、超音波溶接又は電気抵抗溶接を採用してよいが、本発明はこれらに限定されない。前記高さ上げ部134A2の設計により、溶接中に溶接棒を避けることができるため、自動化生産に寄与する。
同様に、図4に示すように、本実施形態において、前記結線セグメント134Aは固定部134A3を更に含む。固定部134A3の一端は高さ上げ部134A2に接続され、第2のノッチ134A31を有する。第1のノッチ134A11と第2のノッチ134A31の開口方向は異なる。具体的に、図4に示すように、第1のノッチ134A11の開口方向は、左方に向かい、第2のノッチ134A31の開口方向は、上方に向かう。ある実施形態において、絶縁リング110の外側壁113は更に径方向に延出して凸出構造(図示せず)になってよく、導体130Aが絶縁リング110から容易に外れないように、この凸出構造が第2のノッチ134A31から貫通し固定部134A3を押圧する。
ある実施形態において、図4に示すように、第1のノッチ134A11と第2のノッチ134A31は、高さ上げ部134A2の一端面へ屈曲して延びるように形成される(即ち、第1のノッチ134A11と第2のノッチ134A31は、高さ上げ部の同じ側に位置する)。第1のノッチ134A11と第2のノッチ134A31とを同じ方向へ屈曲させる設計により、曲げを容易にし、一体成形のプロセスを容易にすることができる。
本発明の一実施形態の導体130Bを示す部分斜視図である図5を参照されたい。図5に示すように、本実施形態において、導体130Bの一方の結線セグメント134Bは結線部134B1、高さ上げ部134B2及び固定部134B3を含む。結線部134B1は第1のノッチ134B11を有する。第1のノッチ134B11はボビン210から延びる結線と固定されるように配置される。高さ上げ部134B2の一端は結線部134B1に接続される。高さ上げ部134B2の他端は対応する延出セグメント133に接続される。固定部134B3の一端は高さ上げ部134B2に接続され、第2のノッチ134B31を有する。結線セグメント134Bの含まれる高さ上げ部134B2と固定部134B3の形及び両者の間の相対位置は、図4に示される結線セグメント134Aと似ているため、以上の関連説明を参照すればよく、ここで説明しない。
ここで説明すべきなのは、図4に示される結線セグメント134Aと比べると、図5に示される結線セグメント134Bの結線部134B1は第3のノッチ134B12を更に有する。第1のノッチ134B11と第3のノッチ134B12の高さ上げ部134B2に対する高さは異なる。これにより、結線を溶接する時に、電極チップが異なる高さに位置する第1のノッチ134B11と第3のノッチ134B12を同時にクランプして溶接不良を引き起こすことを防止する。同様に、結線を固定する時に、結線が第3のノッチ134B12から貫通してから、余分な絶縁塗料膜を削り取り、次いで溶接を行う。説明すべきなのは、第3のノッチ134B12によって固定される結線は3相の電源線である。
ある実施形態において、図5に示すように、第1のノッチ134B11と第3のノッチ134B12の開口方向は、同じである。具体的に、図5に示すように、第1のノッチ134B11と第3のノッチ134B12の開口方向の何れも右方に向かう。第1のノッチ134B11と第3のノッチ134B12の開口方向を同じようにする設計により、同じ方向に回転して下から延びる結線の絶縁塗料膜を切り離すことができる。
ある実施形態において、図5に示すように、第1のノッチ134B11は、高さ上げ部134B2の一端面へ屈曲し延びてなる。第3のノッチ134B12は、高さ上げ部134B2の他端面へ屈曲し延びてなり(即ち、第1のノッチ134B11と第3のノッチ134B12は、高さ上げ部の異なる側に位置する)。第1のノッチ134B11と第3のノッチ134B12が反対の方向に屈曲するように設計されることにより、絶縁塗料膜を切り離す作業を便利にすることができる。
ある実施形態において、導体130A又は130Bの表面は、部分的に絶縁しても又は絶縁しなくてもよい。
図1に示すように、図2Aに合わせて参照すると、本実施形態において、導体130A、130Bの第1のノッチ134A11、134B11と第3のノッチ134B12の総数はモーター固定子巻線組220の数の2倍である。例として、本実施形態において、導体130A、130Bの第1のノッチ134A11、134B11と第3のノッチ134B12の総数はボビン210に巻き付けられるモーター固定子巻線組220の数に対応して24であってもよいが、本発明はこれに限定されない。
以上の本発明の具体的な実施形態に対する詳しい説明によると、明らかに分かるように、本発明のモーター固定子の結線装置において、絶縁リングによって第1の固定構造で第2の固定構造に対応して層を分けて積層される組立態様により、各相の絶縁リングの角度を回転させることで位置合わせを迅速に行って、絶縁リングの取り付けや調整を容易にする目的を達成する。且つ、導体の絶縁リングの外へ露出する結線セグメントの側縁にノッチを設けることで、各相の絶縁リングを回転させることで全ての導体を同時に結線に接触させて更に固定させることで、結線固定作業を迅速に行うという目的を達成することができる。なお、絶縁リングの側壁とリブ部との間に、導体の埋設セグメントを収容するための、特定形状を有する収容溝を形成することで、絶縁リングと導体との間の相対位置を効果的に維持することができる。
本発明は、実施形態として上記の通り開示したが、これは本発明を限定するものではない。当業者は、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、添付する特許請求の範囲に限定されるものを基準とする。
100:モーター固定子の結線装置
110:絶縁リング
111:第1の固定構造
112:第2の固定構造
113:側壁
113a:開口
114:底部
114a:上端面
114b:下端面
115、118:係合部
116、211:係合溝
117:リブ部
120:絶縁カバー
130A、130B:導体
131:埋設セグメント
132:屈曲部
133:延出セグメント
134A、134B:結線セグメント
134A1、134B1:結線部
134A11、134B11:第1のノッチ
134A2、134B2:高さ上げ部
134A3、134B3:固定部
134A31、134B31:第2のノッチ
134B12:第3のノッチ
210:ボビン
220:モーター固定子巻線組
S:収容溝

Claims (12)

  1. それぞれ第1の固定構造及び第2の固定構造が設けられ、前記第1の固定構造で前記第2の固定構造に対応して層を分けて積層される複数の絶縁リングと、
    最上端に積層される前記絶縁リングを覆う絶縁カバーと、
    対応する前記絶縁リングに収容され、扁平長尺状になる埋設セグメントと、それぞれ前記埋設セグメントの両端から一体的に延出して、前記埋設セグメントに対して曲がる2つの屈曲部と、それぞれ前記2つの屈曲部から一体的に延出して、対応する前記絶縁リングの外へ突出する2つの延出セグメントと、それぞれ前記2つの延出セグメントから一体的に延出して、対応する前記絶縁リングの外に位置する2つの結線セグメントと、をそれぞれ含む複数の導体と、を備え
    前記2つの結線セグメントの一方は、
    第1のノッチを有する結線部と、
    前記結線部が対応する一方の前記延出セグメントと比べて高くなるように、前記結線部と対応する一方の前記延出セグメントの間を接続する高さ上げ部と、
    一端が対応する一方の前記延出セグメントに接続された、第2のノッチを有する固定部と、を備え、
    前記第1のノッチと前記第2のノッチとの開口方向は、異なる、
    モーター固定子の結線装置。
  2. 前記絶縁リングの各々は、
    側壁と、
    前記側壁に接続され、前記第1の固定構造と前記第2の固定構造がそれぞれ設けられる上端面と下端面を有する底部と、
    を含む請求項1に記載のモーター固定子の結線装置。
  3. 前記絶縁リングの各々は、
    前記側壁に設けられる係合部と、
    前記側壁に設けられる係合溝と、
    を更に含み、前記係合部によって前記絶縁リングの他方の前記係合溝に係合されるように積層される請求項2に記載のモーター固定子の結線装置。
  4. 前記絶縁リングの各々は、別の側壁を更に含み、前記側壁と前記別の側壁の一方に2つの開口を有し、前記2つの屈曲部がそれぞれ前記2つの開口を介して対応する前記絶縁リングの外へ突出する請求項2に記載のモーター固定子の結線装置。
  5. 前記絶縁リングの各々は、前記上端面に設けられ、前記側壁及び前記別の側壁の一方との間に、対応する前記埋設セグメントを収容するように配置される収容溝を形成するリブ部を更に含む請求項4に記載のモーター固定子の結線装置。
  6. 前記第1のノッチと前記第2のノッチは、前記高さ上げ部の一端面へ屈曲して延びるように形成される請求項に記載のモーター固定子の結線装置。
  7. 前記結線部は、第3のノッチを更に有し、前記第1のノッチと前記第3のノッチとの前記高さ上げ部に対する高さが異なる請求項に記載のモーター固定子の結線装置。
  8. 前記第1のノッチと前記第3のノッチとの開口方向は、同じである請求項に記載のモーター固定子の結線装置。
  9. 前記第1のノッチは、前記高さ上げ部の一端面へ屈曲し延びてなり、前記第3のノッチは、前記高さ上げ部の他端面へ屈曲し延びてなる請求項に記載のモーター固定子の結線装置。
  10. 前記第1の固定構造と前記第2の固定構造は、それぞれバンプ構造及び前記バンプ構造に係合されるように配置される凹穴構造である請求項1に記載のモーター固定子の結線装置。
  11. 同じ前記絶縁リングに設けられる前記導体は、同位相のケーブルの接続に用いられる請求項1に記載のモーター固定子の結線装置。
  12. 異なる前記絶縁リングに設けられる前記導体は、異位相のケーブルの接続に用いられる請求項1に記載のモーター固定子の結線装置。
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