JPH0727280U - 電動機用固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電機子コイルへの通電を制御する回路の構成部
品を装着したプリント基板の小形化を図ることができる
電動機用固定子を提供する。 【構成】電機子鉄心８に対して絶縁した状態で、１つの
中性点用端子金具１３と、３つの非中性点用端子金具１
４ｕ，１４ｖ，１４ｗとを設ける。３相の電機子コイル
９の中性点側の端末部９n1，９n2及び９n3を端子金具１
３に共通接続し、３相の電機子コイル９の３つの非中性
点側の端末部をそれぞれ３個の端子金具１４ｕ〜１４ｗ
に接続する。３個の非中性点用端子金具１４ｕ〜１４ｗ
をプリント基板１１に設けられた端子部１１ｕ〜１１ｗ
に接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プリント配線回路により通電が制御される星形結線電機子コイルを 備えた電動機の固定子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

電機子鉄心に巻回されて星形結線されたｎ相（ｎは３以上の整数）の電機子コ イルへの通電電流を制御するようにした電動機、例えば直流ブラシレス電動機等 では、電機子コイルへの通電を制御する回路の構成部品を実装したプリント基板 を備えていて、ｎ相の電機子コイルの非中性点側の端末部がプリント基板の回路 に接続されている。そして、ｎ相の電機子コイルの中性点側の端末部は、互いに 共通接続されて中性点となっている。

【０００３】 図６（Ａ），（Ｂ）は一例として、３相星形結線された電機子コイルを備えた 従来のこの種の電動機の固定子を示したものである。これらの図において、８は 電機子鉄心、９は電機子鉄心８に巻回された３相の電機子コイルである。１２は 電機子鉄心８に一体に成形された樹脂からなる端子台で、該端子台１２には電機 子コイル９の各相のコイルの非中性点側の端末部がそれぞれ接続される３個の非 中性点用端子金具（図示せず）と、電機子コイル９の各相コイルの中性点側の端 末部９ｎ1 ，９ｎ2 及び９ｎ3 がそれぞれ接続される中性点用端子金具１３ａ， １３ｂ及び１３ｃとが電機子鉄心８に対して絶縁された状態で固定されている。 電機子コイル９の各相コイルの端末部は、それぞれ各端子金具に自動巻付けされ た後、半田付けされて該各端子金具に接続されている。

【０００４】 １１は端子台１２にねじ１５，１５，…により取付けられたプリント基板で、 該プリント基板１１には電機子コイル９への通電を制御する回路の多数の構成部 品１０（その一部のみを図示）が取付けられている。プリント基板１１の回路に は３個の端子部（図示せず）が設けられていて、該端子部に図示しない非中性点 用端子金具が接続されている。プリント基板１１にはまた、中性点用端子金具１ ３ａないし１３ｃに対応する位置に、プリントパターンからなる中性点用ランド １７が設けられていて、中性点用端子金具１３ａ，１３ｂ及び１３ｃがランド１ ３に半田付けされて共通接続されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の電動機用固定子では、電機子コイル９の各相コイルの中性点側端末 部９ｎ1 ，９ｎ2 ，及び９ｎ3 がそれぞれ中性点用端子金具１３ａ，１３ｂ及び １３ｃに接続され、各中性点用端子金具がプリント基板１１に設けられた中性点 用ランド１７に共通に接続されて、電機子コイル９の中性点が形成されている。 そのため、プリント基板に中性点用ランドを設けるためのスペースが必要となり 、このことがプリント基板の小形化の妨げとなっていた。

【０００６】 中性点用端子金具及び中性点用ランドを設けないで、電機子コイルの各相の中 性点側端末部を互いに直接撚り合わせて半田付けすることにより接続して中性点 を形成することもできるが、この場合にはコイルの端末部の撚り合わせ及び半田 付けが手作業とならざるを得ず、そのため組立作業の工数が増加してコストの上 昇を招くという問題がある。

【０００７】 本考案の目的は、プリント基板に中性点用ランドを設けることなく、各相のコ イルの中性点側端末部相互間の接続を行うことができるようにして、プリント基 板の小形化を図るとともに、各相コイルの中性点側端末部の接続作業の自動化を 容易にした電動機用固定子を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電機子鉄心と、該電機子鉄心に巻回されて星形結線されたｎ相（ｎ は３以上の整数）の電機子コイルと、この電機子コイルへの通電を制御する回路 の構成部品を実装したプリント基板とを備えていて、ｎ相の電機子コイルの非中 性点側の端末部がプリント基板の回路に接続されている電動機用固定子に係わる ものである。

【０００９】 本考案においては、電機子鉄心に対して絶縁された状態で固定された１つの中 性点用端子金具とｎ個の非中性点用端子金具とを設け、ｎ相の電機子コイルのそ れぞれの中性点側の端末部を１つの中性点用端子金具に共通接続するとともに、 ｎ相の電機子コイルの非中性点側の端末部をそれぞれｎ個の非中性点用端子金具 に接続する。ｎ個の非中性点用端子金具はプリント基板に設けられた端子部に接 続する。

【００１０】

【作用】

上記のように構成すると、ｎ相の電機子コイルのそれぞれの中性点側の端末部 が１つの中性点用端子金具に共通接続されて中性点が形成されるので、プリント 基板上に中性点用ランドを設ける必要がなく、従ってプリント基板の小形化を図 ることが可能となる。またｎ相の電機子コイルのそれぞれの端末部は端子金具に 接続されるので、各端末部の端子金具への巻付け及び半田付けの作業を自動化し て組立工数の低減を図ることができる。

【００１１】

【実施例】

図１は３相（ｎ＝３）の電機子コイルを有する回転子外転形直流ブラシレス電 動機の固定子に本考案を適用した場合の該電動機の構造例を示し、図２（Ａ）， （Ｂ）はその固定子の構造を示したものである。図１において、１はほぼカップ 状を呈するように形成されたヨーク２の周壁部内周に所定の極数の永久磁石界磁 ３（この例では８極）を固定した回転子で、該回転子の底壁部の中央部には回転 軸４の一端側が固定されている。５は回転子１の内側に配置された固定子である 。６は固定子台で、該固定子台には固定子５が取付けられるとともに、軸受７， ７を介して回転軸４が支承されている。

【００１２】 固定子５は、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、電機子鉄心８と、該電機子 鉄心に巻回されて３相星形結線された電機子コイル９と、この電機子コイルへの 通電を制御する回路の構成部品１０（一部のみを図示）が実装されて電機子鉄心 ８に設けられた端子台１２に取付けられたプリント基板１１とを備え、３相の電 機子コイルの非中性点側の端末部がプリント基板１１に設けられた端子部１１ｕ ，１１ｖ及び１１ｗにそれぞれ電気的に接続されている。

【００１３】 電機子鉄心８は鋼板を積層したものからなっていて、本実施例では、この鉄心 が図３に示すように１２個（３ｎ，ｎ＝４）の突極部を有している。電機子鉄心 ８には、各突極部のコイル巻回部を被う絶縁被覆と端子台１２とが樹脂により一 体に成形されている。端子台１２には、ピン状の１つの中性点用端子金具１３と 、３個（ｎ＝３）の非中性点用端子金具１４ｕ，１４ｖ及び１４ｗとが固定され ている。これらの端子金具は、電機子鉄心の軸線と平行な方向に延びていて、端 子台１２に圧入されるか、また端子台１２の成形時に該端子台に鋳込まれて、電 機子鉄心８に対して絶縁された状態で固定されている。端子台１２にはまた３個 の支柱１２ａが一体に形成され、これらの支柱にプリント基板１１がネジ止めさ れている。

【００１４】 本実施例においては、電機子鉄心８の各突極部にそれぞれ集中巻きされた９個 のコイルの内、同位相の３個ずつのコイルがそれぞれ連続して巻回されて直列接 続され、図４に示すように、各相のコイルが星形結線されて３相の電機子コイル が構成されている。各相の電機子コイルのそれぞれの中性点側の端末部９ｎ1 ， ９ｎ2 及び９ｎ3 は、中性点用端子金具１３に自動巻き付けされて半田付けされ 、各相の電機子コイルの非中性点側の端末部９ｕ，９ｖ及び９ｗはそれぞれ非中 性点用端子金具１４ｕ，１４ｖ及び１４ｗに自動巻き付けされて半田付けされて いる。

【００１５】 中性点用端子金具１３に巻き付けられて共通接続される各相の電機子コイルの 中性点側の端末部９ｎ1 ，９ｎ2 ，及び９ｎ3 は、図５に示すように、中性点用 端子金具１３の長手方向に順次並べた状態で巻き付けるようにすると、各コイル の端末部と端子金具との半田付け（コイル端末部相互間の接続）を確実にするこ とができる。

【００１６】 プリント基板１１には、電機子コイル９への通電を制御する回路、例えば、ス イッチング回路、回転子１の回転位置を検出する位置センサ（図示せず）からの 信号に基づいてスイッチング回路をオンオフ制御するための制御信号を発生する 制御信号発生回路等の構成部品１０（図２にはその一部のみを図示）が装着され ている。プリント基板１１は、非中性点用端子金具１４ｕ，１４ｖ及び１４ｗに それぞれ対応する位置に端子部１１ｕ，１１ｖ及び１１ｗを有し、これらの端子 部１１ｕ，１１ｖ及び１１ｗにはそれぞれ対応する非中性点用端子金具の先端部 を貫通させるための孔が形成されている。プリント基板１１は更に、中性点用端 子金具１３に対応する位置に、該中性点用端子金具１３をゆるく貫通させる大き さの逃げ孔１１ａを有している。

【００１７】 プリント基板１１は、非中性点用端子金具１４ｕ，１４ｖ及び１４ｗの先端部 を端子部１１ｕ，１１ｖ及び１１ｗのそれぞれの孔に嵌合させるとともに、中性 点用端子金具１３を逃げ孔１１ａ内に配置した状態で、ねじ１５，１５，…によ り端子台１２の支柱１２ａ，１２ａ，…にねじ止め固定され、この状態で非中性 点用端子金具１４ｕないし１４ｗがそれぞれ端子部１１ｕないし１１ｗに半田付 けされる。

【００１８】 固定子５は、その電機子鉄心８を固定子台６の筒状突出部６ａの外周部に嵌着 するとともに、プリント基板１１を固定子台６の板状部６ｂにねじ１６，１６， …によりねじ止めすることにより、固定子台６に取付けられる（図１参照）。

【００１９】 上記実施例によれば、プリント基板１１の中性点用端子金具１３に対応する位 置には、該端子金具１３を緩く貫通させる１つの逃げ孔１１ａを設けるだけでよ く、中性点用ランド等を設けるための広いスペースを必要としない。従って、回 路のプリントパターン及び構成部品を密に配置することができ、プリント基板１ １の小形化を図ることができる。

【００２０】 上記の実施例では、回転子外転形電動機の固定子を例にとったが、本考案は、 回転子が固定子の内側に配置される回転子内転形電動機の固定子にも適用するこ とができる。

【００２１】 上記の実施例では、電機子コイル９が３ｍ極（ｍは整数、上記実施例ではｍ＝ ４）の突極形電機子鉄心に巻回されて星形結線された３相の電機子コイルであっ たが、電機子コイルが一般にｎｍ極（ｎは３以上の整数、ｍは整数）の突極形電 機子鉄心に集中巻きされて星形結線されるｎ相の電機子コイルである場合にも本 考案を適用することができる。

【００２２】 上記の実施例では、電機子コイル９が突極形電機子鉄心に集中巻きされていた が、電機子コイルが電機子鉄心に分布巻き（電機子鉄心の１極１相の溝数が１を 超えるもの）されて星形結線されるｎ相の電機子コイルである場合にも本考案を 適用することができる。

【００２３】

【考案の効果】

上記のように本考案によれば、ｎ相の電機子コイルのそれぞれの中性点側の端 末部を、電機子鉄心に対して絶縁された状態で固定された１つの中性点用端子金 具に共通接続するようにしたので、プリント基板にはｎ相の電機子コイルのそれ ぞれの中性点側の端末部を共通接続するための中性点用ランドを設ける必要がな い。従って、プリント基板の小形化を図ることができ、電動機用固定子全体を小 形に構成できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の固定子を用いた電動機の構造
を示した断面図である。

【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本考案の実施例を
示した側面図及び一部を破断して示した正面図である。

【図３】図２の実施例に用いる電機子鉄心に端子金具が
取付けられた状態を示した斜視図である。

【図４】図２の実施例における電機子コイルの接続を示
した回路図である。

【図５】本考案の実施例において、中性点用端子金具に
電機子コイルの端末部が共通接続された状態を示した断
面図である。

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ従来の固定子の例
を示した側面図及び一部を破断して示した正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転子 ４ 回転軸 ５ 固定子 ６ 固定子台 ８ 電機子鉄心 ９ 電機子コイル ９ｎ1 〜９ｎ3 中性点側端末部 ９ｕ〜９ｗ 非中性点側端末部 １０ 回路の構成部品 １１ プリント基板 １１ｕ〜１１ｗ 端末部 １３ 中性点用端末金具 １４ｕ〜１４ｗ 非中性点用端末金具

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子鉄心と、前記電機子鉄心に巻回さ
   れて星形結線されたｎ相（ｎは３以上の整数）の電機子
   コイルと、前記電機子コイルへの通電を制御する回路の
   構成部品を実装したプリント基板とを備え、前記ｎ相の
   電機子コイルの非中性点側の端末部が前記プリント基板
   の回路に接続されている電動機用固定子において、 前記電機子鉄心に対して絶縁された状態で固定された１
   つの中性点用端子金具とｎ個の非中性点用端子金具とが
   設けられ、 前記ｎ相の電機子コイルのそれぞれの中性点側の端末部
   が前記１つの中性点用端子金具に共通接続されるととも
   に、前記ｎ相の電機子コイルの非中性点側の端末部がそ
   れぞれ前記ｎ個の非中性点用端子金具に接続され、 前記ｎ個の非中性点用端子金具が前記プリント基板に設
   けられた端子部に接続されていることを特徴とする電動
   機用固定子。