JPH05316676A - アウタロ−タ形回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アウタロ−タ形回転電機の固定子側の巻線及
び接続作業の改善を行うようにした構造。 【構成】 固定子鉄心に対して軸方向の両端側から装着
される回路基板側及び反回路基板側に配置される１対の
絶縁成型品１４，１５，巻線端末部を巻き付けるための
６個の端子体１８Ａ〜１８Ｆ，回路基板側の絶縁成型品
１４のボス部に設けた前記端子体を挿入するために形成
した６個の切欠部と少なくとも１個の凸又は凹の位置決
め部１３ａ，１３ｂ及び駆動回路用の回路基板とを備
え，固定子巻線の各磁極に対する各相の巻線の巻線作業
を上記各端子体１８Ａ〜１８Ｆの内の所定のものを介し
て行うようにし，一方，上記回路基板に上記６個の端子
体１８Ａ〜１８Ｆに対応した６個の端子体装着用の切欠
部と上記回路基板側の絶縁成型品の位置決め部に対応す
る位置決め嵌合部を設け，このように構成した固定子鉄
心，１対の絶縁成型品から成る固定子本体と上記回路基
板とを上記回路基板の位置決め嵌合部と回路基板側の絶
縁成型品の位置決め部とを対向位置において挿入，装着
後，所要の電気的接続を行うように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はたとえば，事務用機器の
各種メインモ−タとして使用される３相アウタロ−タ形
直流ブラシレスモ−タ等のアウタロ−タ形回転電機の固
定子側の巻線及び接続作業の改善に寄与できるようにし
たアウタロ−タ形回転電機の固定子構造の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のものとしては，たとえば特開昭６
３−３９４４９号に示すものがあり，これは図１０に示
すように，電動機のステ−タコア１０に対してロ−タ位
置検出素子２１等を有するプリント基板２０を取り付け
る基板取付装置において，上記ステ−タコア１０の端部
に取り付けられる電気絶縁材料からなる端板１３を有
し，この端板１３には巻線ガイド１４ａ〜１４ｆと渡線
ガイド１５ａ〜１５ｆとが設けられており，上記渡線ガ
イド１５ａ〜１５ｆに上記基板２０を取着するための係
合手段として爪部材１７と基板側には係合孔２２とを設
けるようにして構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，従来のもの
はこの他のものも含めて次のような問題があった。 上記従来のものは，巻線作業に寄与する渡線ガイドを
端板に設けて端板の金型成型を改善したものであるが，
巻線作業とプリント基板との装着は独立して行わねばな
らなかった。また，巻線作業は自動化されていても，コ
イル端の処理はされておらず，巻き放しであり，しか
も，３相Ｙ結線を行う場合は，中性点共通線３本をより
合わせて半田付けした後，絶縁管を介してこの部分を固
定子鉄心のスロット内に押し込んで固定せねばならず，
作業工程が煩雑となっていた。 パワ−型の直流ブラシレスモ−タの巻線の場合，その
直径は０．１φ〜０．７φと広範囲に亙っており，特に
０．４φを越えるような大径のコイル巻線のコイル端処
理の作業は線が硬度を有するため，時間を要する作業と
なっていた。 端子の接続方式も太い線径のものには不向きの構造が
多く，コイル端の回路基板への面付けで処理している傾
向が多い。 また，従来のものでは，コ−ティング方式の絶縁処理
をしたものも多く，このような絶縁処理のものでは，そ
の絶縁処理に長時間を要していた。 本発明は，従来のものの上記課題（問題点）を解決する
ようにしたアウタロ−タ形回転電機の固定子を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のアウタロ−タ形
回転電機の固定子は，固定子鉄心に対して軸方向の両端
側から装着される回路基板側及び反回路基板側に配置さ
れる１対の絶縁成型品，巻線端末部を巻き付けるための
６個の端子体，上記回路基板側の絶縁成型品のボス部に
設けた前記端子体を挿入するために形成した６個の切欠
部と少なくとも１個の凸又は凹の位置決め部及び駆動回
路用の回路基板とを備え，固定子巻線の各磁極に対する
各相の巻線の巻線作業を上記各端子体の内の所定のもの
を介して行うようにし，一方，上記回路基板に上記６個
の端子体に対応した６個の端子体装着用の切欠部と上記
回路基板側の絶縁成型品の位置決め部に対応する位置決
め嵌合部を設け，このように構成した固定子鉄心，１対
の絶縁成型品から成る固定子本体と上記回路基板とを上
記回路基板の位置決め嵌合部と回路基板側の絶縁成型品
の位置決め部とを対向位置において挿入，装着後，所要
の電気的接続を行うように構成される。この場合，上記
各端子体は夫々本体の中央部から分岐した本体よりは幅
の小さい所定角度傾斜させた部分とこれに連通する平行
となる部分より成る足部を備え，平行となる足部の部分
とこれに対向する本体間の間隙を固定子巻線のコイル端
挿入用の空間部となし，本体の端子体挿入方向の少なく
とも一側面部に鋸歯状となる凹凸部分を形成するように
構成することが望ましい。また，回路基板の端子体挿入
用の切欠部の内の中性点相当部分の３個の切欠部相互間
を回路基板上でパタ−ン等で予め電気的連結を行うよう
にすることが望ましい。

【０００５】

【作用】本発明は，上記のように軸方向の両端からかぶ
せるようにした１対の鉄心装着用の絶縁成型品と複数個
の端子体および回路基板との組み合わせによって構成さ
れるものであり，次のような作用を有する。 固定子鉄心に対する絶縁処理として絶縁成型品を用い
るようにしたため，従来のコ−ティング絶線の処理が不
要となった。 上記の絶縁成型品として２つ割りのものを用い，軸方
向の両端から装着するようにしたため，固定子鉄心への
装着が簡単となった。 一方の絶縁成型品に，回路基板を組み付けるための結
合用のボス部を設け，このボス部に設けた位置決め部と
複数個の端子体装着用の切欠部と回路基板に設けられる
位置決め部と端子体の頭部挿入用の切欠部が相互に対応
する位置にあるため，回路基板の取り付けと端子体の組
み込みが容易となった。 端子体も２股状の特殊形状とすることによって，自身
の装着も簡単にできると共にコイル渡線の挿入と固定も
容易に行える。

【０００６】

【実施例】以下図１乃至図９に示す一実施例により本発
明を具体的に説明する。図１は本発明の固定子側の巻線
の装着側を示す正面図，図２は固定子の縦断側面図であ
る。図１及び図２において，１〜１２は夫々１２極の固
定子磁極で，これらの磁極は図２に示すような積層鉄心
により成る磁極鉄心３Ａ，９Ａ等に後述する絶縁成型品
を装着した状態のものを示す。１３ａ及び１３ｂは夫々
後述する駆動回路の回路基板取り付け時の位置決め部
で，本実施例のものでは円柱状突起の構造となってい
る。１４及び１５は夫々回路基板側の樹脂モ−ルド等か
ら成る絶縁成型品及び反回路基板側の樹脂モ−ルド等よ
り成る絶縁成型品で，両者で１対を構成するものであ
る。なお，図２ではこれらの絶縁成型品１４，１５の概
略構造を描いている。図３により回路基板側の絶縁成型
品１４の詳細構造について述べると，各磁極鉄心に対
し，それらの左方側半分に対してかぶせるための薄厚の
磁極装着部１Ｂ〜１２Ｂを有し，その側面形状は図３
（Ａ）に，その左方正面は同図（Ｂ）に，その右方正面
（左方の背面）は同図（Ｃ）に示すようになっている。
１４ａ〜１４ｆは夫々絶縁成型品１４のボス部に形成し
た後述する端子体を収納するための６個の切欠部，１６
ａ〜１６ｃは夫々後述する止めねじの逃げ部である。図
４により反プリント基板側の絶縁成型品１５の詳細構造
について述べると，各磁極鉄心に対してそれらの右方側
半分に対してかぶせるための薄厚の磁極装着部１ｃ〜１
２ｃを有し，その側面形状は図４（Ａ）に，その右方正
面は同図（Ｂ）に，その左方正面（右方背面）は同図
（Ｃ）に示すようになっている。１７ａ〜１７ｃは夫々
後述する止めねじの逃げ部である。図３（Ｂ）に示した
各切欠部１４ａ〜１４ｆには図１に示すように６個の端
子体１８Ａ〜１８Ｆが装着されるが，このように装着さ
れる端子体の形状は，その１つの端子体１８Ａで代表し
て図５（Ａ），（Ｂ）に示すように，本体１８ａの略中
央部から上方向に分岐された幅の小さい足部１８ｂを形
成し，この足部１８ｂは本体１８ａに対して所定角度
（たとえば３０度程度）傾斜させた部分１８ｂ₁と本体
１８ａに平行に対向する部分１８ｂ₂とを有し，かつ，
本体１８ａの両側面には鋸歯状の凹凸部分１８ｃ₁，１
８ｃ₂を形成して構成される。この凹凸部分１８ｃ₁，１
８ｃ₂はいずれか一方を削除しても良い。１９は後述す
るＡ，Ｂ，Ｃ相の巻線１９ａ〜１９ｃより成る固定子巻
線である。このような形状の６個の端子体１８Ａ〜１８
Ｆが図３の各切欠部１４ａ〜１４ｆに夫々圧入収納され
装着されるが，この装着状態を端子体１８Ｆについて図
６に要部を縦断して示している。この場合，切欠部１４
ｅに一旦挿入された端子体１８Ｆは本体１８ａに形成さ
れた凹凸部１８ｃ₁，１８ｃ₂による抜け止め作用により
その装着が堅固となるようになっている。又，足部１８
ｂの本体に平行に対向する部分１８ｂ₂ と本体１８ａと
間に形成される間隙Ｇ内に巻線１９を挿入した後，この
部分１８ｂ₂ の先端部を圧着し図１に示すような固定子
巻線１９の端末部の接続を行うものである。このため，
本発明の回転電機の用途である事務用の分野の回転電機
のものとしては太線といえる０．６φの巻線の接続も端
子体１８Ｆ等で堅固に行うことができる。図１に戻り，
Ａ相，Ｂ相及びＣ相の３相の固定子巻線１９の内の１相
分，Ａ相の巻線１９ａの巻線方法を示すと，巻線１９ａ
は図１のＡ点に装着された端子体１８Ａの足部１８ｂの
間隙Ｇ内に挿入されてその足部に接続された後，磁極
１，磁極４，磁極７，磁極１０に巻かれた後，さらに
Ａ’点に配置された端子体１８Ｄの足部に接続された
後，切断される。図示しないが，同様にしてＢ相の巻線
１９ｂは端子体１８Ｂ→磁極１２→磁極３→磁極６→磁
極９→端子体１８Ｅと接続され，またＣ相の巻線１９ｃ
は端子体１８Ｃ→磁極１１→磁極２→磁極５→磁極８→
端子体１８Ｆと接続される。このようにして巻かれたＡ
相〜Ｃ相の各巻線１９ａ〜１９ｃの各Ａ，Ｂ，Ｃ点のコ
イル端子を後述する方法で短絡して共通の中性点とし，
一方，Ａ’，Ｂ’，Ｃ’の各点のコイル巻線端を３相入
力端子として３相Ｙ結線の巻線を構成し，これらの入力
端子に１２０度通電方式により入力電力を印加する。図
７は駆動回路の回路基板２０の平面図で，同図におい
て，２１ａ，２１ｂは夫々回路基板側の絶縁成型品１４
に形成された位置決め部１３ａ，１３ｂに対応する位置
に設けられた位置決め嵌合部で，この場合，位置決め嵌
合部２１ａ，２１ｂは円柱状の突起と嵌合される凹所に
形成されている。なお，各位置決め部１３ａ，１３ｂを
凹所に形成した場合には各位置決め嵌合部２１ａ，２１
ｂは突起（凸部）とすれば良く，これらの数も２個に限
定されず，１個，３個など他の数であっても良い。２２
Ａ〜２２Ｆは各端子体１８Ａ〜１８Ｆに対向する位置に
設けられたこれら端子体を基板に当該箇所に挿入支持す
るための端子体挿入部，２３ａ〜２３ｃは夫々絶縁成型
品１４の凹部１６ａ〜１６ｃに対応する凹部である。な
お，回路基板２０上には電動機駆動用の回路がＩＣ素子
とプリント配線等でパタ−ン化されて構成されている
が，図示は省略してある。また，図示しないが前述の中
性点に相当する各巻線端子相互の短絡は回路基板側の該
当の端子挿入部相互を短絡するパタ−ン化された導線接
続で行うものとする。このように構成した回路基板２０
の位置決め嵌合部２１ａ，２１ｂと絶縁成型品１４の位
置決め部１３ａ，１３ｂとを相互に嵌合して両者を連結
した状態を図８に示す。図９はさらに，回転子側も組み
込んでアウタロ−タ形の回転電機全体を構成した状態を
示す。図９において，３Ａは磁極鉄心，１９は固定子巻
線，２０は駆動回路を収納した回路基板，２４は前カバ
−，２５は回路基板２０と前カバ−２４とを連結するね
じ，２６は前カバ−２４と回路基板２０と磁極鉄心３Ａ
等及び絶縁成型品１４，１５を軸方向に貫通して連結す
る止めねじである。２７は回転軸，２８ａ及び２８ｂは
夫々軸受，２９は軸受ハウジング，３０は回転マグネッ
ト３１Ａとホルダ３１Ｂより成るアウタロ−タ，３２は
ブッシュ，３３はＣリングで，以上で本発明を適用した
アウタロ−タ形回転電機が構成される。

【０００７】以上の構成において，本実施例のものでは
Ａ’〜Ｃ’点に配置される３相入力端子に１２０度通電
方式により電力を供給し，直流電動機の原理でアウタロ
−タ３０，従って，回転軸２７を駆動するものである。
ところで，本発明の回転電機はその固定子を構成する磁
極鉄心に軸方向の両側から装着される１対の絶縁成型品
を用いることにより従来のコ−ティングの絶縁方式を省
略できるようにした点と，この回路基板側に設けられる
絶縁成型品と回路基板の双方に位置決め用の凸または凹
の嵌合手段を形成した点，また，各相巻線を所定の位置
順序で巻き付けるための端子体とこの端子体装着用の切
欠部などの構成を絶縁成型品に設けた点にその構成上の
特徴がある。従って本回転電機の駆動方式は何でも良
く，実施例のもののように直流電動機の原理によるもの
に限定されず，たとえば，誘導電動機の原理によるもの
であっても良い。

【０００８】

【発明の効果】本発明は上記のように固定子磁極に装着
される１対の絶縁成型品とこれらの絶縁成型品に装着さ
れる端子体と回路基板の各構成に特徴を有するアウタロ
−タ形回転電機の固定子の構造に関するものであるか
ら，次に述べるような優れた効果を有する。 固定子の磁極鉄心の絶縁を軸方向の両端から装着する
１対の絶縁成型品により行うようにしたから，従来のコ
−ティング方式の絶縁処理に比べ製作工程が大幅に短縮
できる。 回路基板側の磁極鉄心に装着される絶縁成型品に取り
付ける端子体を介して各相巻線のコイル端末部の接続を
行うようにしたため，巻線のコイル端末の挿入と圧接作
業を自動化できるようになった。 端子体の形状は上記のように２股形状の工夫を施され
た特殊な形状となっており，従来のこの種，事務機器駆
動用電動機では困難視されていた０．４〜０．７φ程度
の太線コイルであっても，絶縁成型品からの抜け，変
形，曲がりなどの不具合のない状態で，簡単，確実に巻
線作業における挿入，圧接を行うことができるようにな
った。 回路基板とこれに連結される絶縁成型品の組立ての
際，双方の対応位置に設けられた位置決め嵌合部と位置
決め部の各部の嵌合操作によって，両者の対向位置での
位置決めが簡単，的確に行うことができるようになっ
た。 回路基板の端子挿入部の内の中性点相当部分の端子部
分双方を回路基板側で予めパタ−ン化して短絡しておく
ことにより，固定子巻線の共通結線部３個の端子体を回
路基板の端子挿入部に挿入し，半田付けするだけで，中
性点の接続は終了し，従来のもののように中性点相当の
リ−ド線端子をねじって半田付けし，さらに絶縁するよ
うな作業は不要となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固定子の一実施例を示す正面図であ
る。

【図２】図１に示す固定子の縦断側面図である。

【図３】本発明の回路基板側の絶縁成型品の一実施例の
構造を示すもので，同図（Ａ）はその縦断側面図，同図
（Ｂ）は同図（Ａ）の左方から見た正面図，同図（Ｃ）
は同図（Ａ）の右方から見た正面図（左方から見た背面
図）である。

【図４】本発明の反回路基板側の絶縁成型品の一実施例
の構造を示すもので，同図（Ａ）はその縦断側面図，同
図（Ｂ）は同図（Ａ）の右方から見た正面図，同図
（Ｃ）は同図（Ａ）の左方から見た正面図（右方から見
た背面図）である。

【図５】本発明の端子体の一実施例を示すもので，同図
（Ａ）はその拡大側面図，同図（Ｂ）はその拡大正面図
である。

【図６】磁極鉄心に対し回路基板側の絶縁成型品を装着
した状態を示す縦断側面図である。

【図７】本発明の回路基板の簡略正面図である。

【図８】固定子側に回路基板を取り付けた状態を示す縦
断側面図である。

【図９】回転子も含めて描いた本発明適用のアウタロ−
タ形回転電機の構造を示す半部縦断側面図である。

【図１０】従来のものの構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１〜１２：固定子磁極 １３ａ，１３ｂ：位置決め部 １４：回路基板側の絶縁成型品 １５：反回路基板側の絶縁成型品 １８，１８Ａ〜１８Ｆ：端子体 １９：固定子巻線 ２０：回路基板 ２１ａ，２１ｂ：位置決め嵌合部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子鉄心に対して軸方向の両端側から
   装着される回路基板側及び反回路基板側に配置される１
   対の絶縁成型品，巻線端末部を巻き付けるための６個の
   端子体，上記回路基板側の絶縁成型品のボス部に設けた
   前記端子体を挿入するために形成した６個の切欠部と少
   なくとも１個の凸又は凹の位置決め部及び駆動回路用の
   回路基板とを備え，固定子巻線の各磁極に対する各相の
   巻線の巻線作業を上記各端子体の内の所定のものを介し
   て行うようにし，一方，上記回路基板に上記６個の端子
   体に対応した６個の端子体装着用の切欠部と上記回路基
   板側の絶縁成型品の位置決め部に対応する位置決め嵌合
   部を設け，このように構成した固定子鉄心，１対の絶縁
   成型品から成る固定子本体と上記回路基板とを上記回路
   基板の位置決め嵌合部と回路基板側の絶縁成型品の位置
   決め部とを対向位置において挿入，装着後，所要の電気
   的接続を行うようにしたことを特徴とするアウタロ−タ
   形回転電機の固定子。
2. 【請求項２】 上記各端子体は夫々本体の中央部から分
   岐した本体よりは幅の小さい所定角度傾斜させた部分と
   これに連通する平行となる部分より成る足部を備え，平
   行となる足部の部分とこれに対向する本体間の間隙を固
   定子巻線のコイル端挿入用の空間部となし，本体の端子
   体挿入方向の少なくとも一側面部に鋸歯状となる凹凸部
   分を形成するように構成した請求項１記載のアウタロ−
   タ形回転電機の固定子。
3. 【請求項３】 回路基板の端子体挿入用の切欠部の内の
   中性点相当部分の３個の切欠部相互間を回路基板上でパ
   タ−ン等で予め電気的連結を行うようにした請求項１ま
   たは２記載のアウタロ−タ形回転電機の固定子。