TW200941899A - Stator - Google Patents

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200941899 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，是關於馬達或發電機用的定子。 【先前技術】 通常’在內轉子形態的3相6極無刷馬達中，係備有 :積層薄的電磁鋼板所形成的筒狀部、以及在該筒狀部的 內側於其周方向隔一預定間隔所設置的6個齒部所構成的 定子鐵心，並將導線捲繞於各齒部作爲極，以每各相形成 2極。具體而言，如第8圖所示，是在周方向依序排列的 第1至第6齒部之中，於第1及第4個齒部施有第1相用 的捲線，於第2及第5個齒部施有第2相用的捲線，於第 3及第6個齒部施有第3相用的捲線。此情形時，從第1 個至第4個齒部，從第2個至第5個齒部，從第3個齒部 到第6個齒部所橫跨的導線（跨線），全都以相同的周方 向（例如，順時鐘方向）延伸。該跨線，具體而言，是經 由沿著定子鐵心之筒狀部的一端緣隔以間隔所設置之鍔部 外側，從一方的齒部跨越至另一方的齒部。 於額定電壓較低的馬達中，由於即使跨線接觸也不至 於到破壞絕緣，所以施有琺瑯質披覆等絕緣的跨線，是以 呈接觸的狀態被產品化。 相對於此，額定電壓較高的馬達，係施有：將絕緣物 插入於跨線之接觸部分等的絕緣處理。但是，如此之絕緣 處理，是難以用捲線機來自動處理，由於必須仰賴人工作 -4- 200941899 業，所以具有生產性差、成本增高的問題。 爲了消除此等問題，故提案出：於上述鍔部的外周面 設置用以與各跨線卡合的段部，_於該段部設置階段差（曰 本特開平7-46782號）、或是捲繞在上述齒部的捲線延伸 出筒狀部的外側而卡合在凸緣部外周面時，藉由使各導線 在上下方向上錯開設置等，來防止跨線彼此的接觸（日本 特開平9-163654號）。 0 但是，由於此等提案必須去避開3條跨線的接觸，因 此定子整體上的尺寸會變大，產生具備此提案技術之馬達 等難以小型化的問題。 【發明內容】 〔發明所要解決之問題〕 因此，本發明之目的，是在於提供一種：藉由減少跨 線重疊藉此來將支撐跨線的絕緣支撐構件小型化，而可以 〇 將整體尺寸予以小型化的定子。 〔發明解決問題之技術手段〕 亦即，本發明在於提供一種定子，爲3相式6極以上 的定子， 係具備：由筒狀部、以及於該筒狀部之內周面在其周 方向隔以預定間隔所設置之6座以上的齒部所構成的定子 鐵心；及 於該筒狀部之一端面側，從第1齒部之一方側導入並 -5- 200941899 捲繞於該第1齒部，並從該第1齒部的另—方側，在該一 端面上朝向該筒狀部之周方向一方側延伸，於從該第1齒 部數起的第4個齒部處，從與該第1齒部之該一方側對應 的側進行捲繞，然後於該一端面側，從與該第1齒部之該 另一方側對應的側導出的第1導線；及 於該筒狀部之一端面側，在該周方向一方側之鄰設於 該第1齒部的第2齒部處，從與該第1齒部之該另一方側 對應的側導入並朝向與該第1導線相反的方向進行捲繞’ © 然後從與該第1齒部之該一方側對應的側，在該一端面上 朝向該筒狀部之周方向另一方側延伸，於從該第2齒部數 起的第4個齒部處，從與該第1齒部之該另一方側對應的 側朝向與第1導線相反的方向進行捲繞，然後於該一端面 側，從與該第1齒部之該一方側對應的側導出的第2導線 :及 於該筒狀部之一端面側，在該周方向一方側之鄰設於 該第2齒部的第3齒部處，從與該第1齒部之該一方側對 Q 應的側導入並朝向與該第1導線相同的方向進行捲繞，然 後從與該第1齒部之該另一方側對應的側，在該一端面上 朝向該筒狀部之周方向一方側延伸，於從該第3齒部數起 的第4個齒部處，從與該第1齒部之該一方側對應的側朝 向與第1導線相同的方向進行捲繞，然後於該一端面側， 從與該第1齒部之該另一方側對應的側導出的第3導線； 以及 用以與從該第1、第2、以及第3齒部在該筒狀部之 -6 - 200941899 該一端面上朝向周方向延伸的該導線卡合並予以支撐而設 置於該筒狀部之該一端面上的複數個導引構件。 又，本發明在於提供一種定子\爲3相式6極以上的 定子，係具備： 由筒狀部、以及於該筒狀部之內側在其周方向隔以預 定間隔所設置之6座以上的齒部所構成的定子鐵心；及 於該筒狀部之一端面側，從第1齒部之一方側導入並 φ 捲繞於該第1齒部，並從該第1齒部的該一方側，在該筒 狀部之另一端面上朝向位於該周方向之一方側延伸，於從 該第1齒部數起的第4個齒部處，從與該第1齒部之另一 方側對應的側進行捲繞，然後於該一端面側，從與該第1 齒部之該另一方側對應的側導出的第1導線；及 在位於該周方向之一方側之鄰設於該第1齒部的第2 齒部處，於該筒狀部之一端面側，從與該第1齒部之該另 一方側對應的側導入並朝向與該第1導線相反的方向進行 〇 捲繞，然後從與該第1齒部之該另一方側對應的側’在該 另一端面上朝向位於該周方向的另一方側延伸，於從該第 2齒部數起的第4個齒部處，從與該第1齒部之該一方側 對應的側朝向與第1導線相反的方向進行捲繞’然後於該 一端面側，從與該第1齒部之該一方側對應的側導出的第 2導線；及 在位於該周方向之一方側之鄰設於該第2齒部的第3 齒部處，於該筒狀部之一端面側’從與該第1齒部之該一 方側對應的側導入並朝向與該第1導線相同的方向進行捲 200941899 繞，然後從與該第1齒部之該一方側對應的側，在該另一 端面上朝向位於該筒狀部之該周方向的一方側延伸，於從 該第3齒部數起的第個齒部處，從與該第1齒部之該另 一方側對應的側朝向與第1導線相同的方向進行捲繞，然 後於該一端面側，從與該第1齒部之該另一方側對應的側 導出的第3導線；以及 用以與從該第1、第2、以及第3齒部在該筒狀部之 該另一端面上朝向周方向延伸的該導線卡合並予以支撐而 設置於該筒狀部之該另一端面上的複數個導引構件。 以往之定子，如第8圖所示，於3相之分別所捲繞的 第1〜第3導線U、V、W，會產生3條相重疊的跨線部分 (圖中之VII部）。在本發明中，藉由使第2導線與第1 及第3導線之跨線的延長方向設爲相反方向，因而可以使 跨線即使相重疊，最多也只有2條。藉此，可以將支撐跨 線的導引構件以小型且簡單的形狀來作成，因而能夠將定 子整體的尺寸予以小型化。 導引構件，在具體上，可以作成從該筒狀部之該一端 面朝向該筒狀部之軸線方向延伸的棒狀構件，並附有：可 將所卡合的該導線在該軸線方向相互地開離來支撐之輪廓 〇 該棒狀構件，可以作成具有：接近於該筒狀部之該一 端面的第1部分、以及在軸線方向從該一端面呈開離的第 2部分，以使該第1及第2部分爲具有階段差之方式所形 成。 -8 - 200941899 可以使該第1部分作成大徑，使該第2部分作成小徑 〇 導引構件，係可以作成具有如此簡單的形狀，且不使 所支撐的導線接觸。 【實施方式】 以下，參照添附圖面詳細說明本發明之較佳實施形態 ❹ 於第1圖〜第5b圖，是顯示本發明之第1實施形態 的定子1。該定子1，爲3相6極的定子，係具有：筒狀 部lib、及由在該筒狀部的內周面於周方向相互地隔以間 隔朝向徑向內側突出並延伸於軸線方向的6個齒部12a〜 12f所構成的定子鐵心11、以及如第5a圖及第5b圖所示 之捲繞於齒部12a〜12f之第1至第3導線U、V、W。 本發明的一個特徵’如第5a圖至第5d圖所示，是在 〇 於導線U、V、W的捲繞方式，首先，說明該捲繞方式。 第5a圖至第5d圖，是顯示將筒狀部lib平行於該軸線切 開時位於筒狀部之內周面的齒部12a〜12f以及捲繞在該 等齒部的導線U、V、W。 第5a圖及第5b圖’其捲繞方式在具體上雖有不同， 但由於可以以同一槪念來歸納’故首先’將該等一起說明 。第1導線u，於筒狀部lib之一端面lla(位於第1圖 的上端面）側，是從第1齒部1 2 a的一方側（於本專利說 明書中，「第1齒部的一方側」是指從定子的外側來觀察 -9- 200941899 第1齒部時爲左或右的意思，「齒部的另一方側」是作爲 稱其相反側者。於第5 a圖之例中，左側爲一方側；於第 5 b圖之例中，右側爲一方側。）導入並捲繞淤第1齒部 12a，並從第1齒部12a的另一方側（於第5a圖中爲右側 ，於第5b圖中爲左側），在上述一端面（上端面）11a 上朝向筒狀部lib之周方向之一方側D1延伸（朝周方向 延伸的部分爲構成「跨線」），於從第1齒部12a數起的 第4個齒部12d處，從與第1齒部之上述一方側對應的側 @ (於第5a圖爲左側，於第5b圖爲右側）進行捲繞，然後 於上述一端面（上端面），從與第1齒部之另一方側對應 的側（於第5a圖爲右側，於第5b圖爲左側）導出。第2 導線V，於筒狀部lib之一端面11a側，在上述周方向之 一方側D1上之鄰設於第1齒部12a的第2齒部12b處， 從與第1齒部之上述另一方側（於第5a圖爲右側，於第 5b圖爲左側）對應的側導入並朝向與第1導線U相反的 方向進行捲繞，然後從與第1齒部之上述一方側對應的側 © (於第5a圖爲左側，於第5b圖爲右側），在上述一端面 (上端面）11a上朝向筒狀部lib之周方向之另一方側D2 延伸，於從第2齒部12b數起的第4個齒部12e處，從與 第1齒部之上述另一方側（於第5a圖爲右側，於第5b圖 爲左側）對應的側朝向與第1導線U相反的方向進行捲 繞，然後於上述一端面（上端面），從與第1齒部之上述 —方側對應的側（於第5a圖爲左側，於第5b圖爲右側） 導出。第3導線W，於筒狀部lib之上述一端面11a側， -10- 200941899 在上述周方向之一方側D1上之鄰設於第2齒部121)的第 3齒部12c處，從與第1齒部之上述一方側對應的側（於 第5a圖爲左側，於第5b圖爲右側）導入並朝向與第1導 線U相同的方向進行捲繞，然後從第3齒部12c之與第1 齒部之上述另一方側對應的側（於第5a圖爲右側’於第 5b圖爲左側）’在上述一端面11a上朝向筒狀部lib之 周方向之一方側D1延伸，於從第3齒部12c數起的第4 φ 個齒部12f處，從與第1齒部之上述一方側對應的側（於 第5a圖爲左側，於第5b圖爲右側）朝向與第1導線U相 同的方向進行捲繞，然後於上述一端面（上端面），從與 第1齒部之上述另一方側對應的側（於第5a圖爲右側， 於第5b圖爲左側）導出。 其次，說明於第5c圖及第5d圖所示之捲繞方式。於 此情況時亦是在具體的捲繞方式上雖有不同，但由於可以 以同一槪念來歸納，所以一起說明。首先，第1導線U， 〇 於筒狀部11b (沒有圖示出）的一端面（下端面）側，是 從第1齒部12a之周方向的一方側（於第5c圖爲左側， 於第5d圖爲右側）導入並捲繞於第1齒部12a，並從該 第1齒部之上述一方側（於第5 c圖爲左側，於第5 d圖爲 右側），在該筒狀部之另一端面（上端面）上朝向位於周 方向之另一方側（於第5c圖爲右側，於第5 d圖爲左側） D1延伸’於從該第1齒部數起的第4齒部12d處，從與 該第1齒部之另一方側對應的側（於第5c圖爲右側，於 第5d圖爲左側）進行捲繞，然後於上述一端面側（下端 -11 - 200941899 面），從與第1齒部之上述另一方側（於第5c圖爲右側 ，於第5d圖爲左側）對應的側（於第5 c圖爲右側’於第 5d圖爲左側）導出。第2導線V，對於第2齒部12b ’是 於筒狀部之一端面（下端面）側’從與第1齒部12a之上 述另一方側對應的側（於第5 c圖爲右側’於第5 d圖爲左 側）導入並朝向與第1導線相反的方向進行捲繞’然後從 與第1齒部之上述另一方側對應的側（於第5 c圖爲右側 ，於第5d圖爲左側），在上述另一端面（上端面）上朝 向位於周方向之上述另一方側D2延伸，於從第2齒部 12b數起的第4個齒部12e處，從與第1齒部之上述一方 側對應的側（於第5 c圖爲左側，於第5 d圖爲右側）朝向 與第1導線相反的方向進行捲繞，然後於上述一端面（下 端面）側，從與第1齒部之上述一方側（於第5c圖爲左 側，於第5d圖爲右側）對應的側導出。第3導線W，對 於第3齒部12c，是於筒狀部之上述一端面（下端面）側 ，從與第1齒部之上述一方側對應的側（於第5c圖爲左 側，於第5d圖爲右側）導入並朝向與第1齒部相同的方 向進行捲繞，然後從與第1齒部之上述一方側對應的側， 朝向該筒狀部之另一端面（上端面）側延伸，再朝向位於 周方向之上述一方側延伸，於從第3齒部數起的第4個齒 部12f處’從與第丨齒部之上述另一方側對應的側進行捲 繞’然後於上述一端面（下端面）側，從與第1齒部之上 述另一方側對應的側導出。

於上述之導線的捲繞方式，藉由使第i及第3導線U -12- 200941899 、…之跨線在周方向上的延伸方向D1與第2導線V之跨 線的延伸方向D2爲相反方向，使跨線彼此之重疊即使最 多時也只有兩條。 ^ 其次，說明定子1之具體構成。 定子1，如前述般，係具有筒狀的定子鐵心11，該定 子鐵心11是積層薄的電磁鋼板所形成，並於其兩端安裝 有絕緣凸緣1 1 c、1 1 d。 0 如第3圖及第9圖所示，絕緣凸緣1 1 c、1 1 d，係具 有：於定子鐵心11之筒狀部lib的兩端面重疊的圓環狀 部分llg、以及從該圓環狀部分延伸於軸線方向的斷面製 成大致C字型的絕緣襯墊llh。絕緣襯墊llh，具有該鐵 心本體之大致一半的長度，其前端部分，係製成在從該定 子鐵心11兩端開口插入的狀態下爲相互重疊的薄壁部分 llh-1、llh-2。該絕緣襯墊llh，如第9圖所示，是被插 入於齒部12a〜12f之間的間隙，以將齒部的側面予以罩 φ 蓋的方式來實施。 於圓環狀部分1 1 g的外周緣，設有朝向軸線方向外側 延伸出的外緣壁部lie (請參照第1圖及第3圖），並且 從圓環狀部分llg的內周緣，設有以重疊於定子鐵心11 之齒部12a〜12f的軸線方向端面之方式延伸於徑向內側 而從其前端緣朝向軸線方向外側延伸出的卡止部14，藉 此防止捲繞於齒部12a〜12f的導線脫落。 於定子鐵心11的上述上端面，設有用以與導線U、V 、W之跨線卡合並支撐的複數個導引構件30。該導引構 -13- 200941899 件3 0，如第1圖〜第3圖所示，係於絕緣電刷1 1 c的圓 環狀部分llg在周方向以預定間隔分開設置。具體而言， 是設置在對應於各齒部12a〜12f的位置，也就是設置在 各齒部12a〜12f之周方向中央位置、以及鄰接之齒部間 之周方向中央位置，以間隔3 0度合計設置1 2個。如第4 圖所示，於本實施形態中之導引構件30，是設成延伸於 筒狀部Η之軸線方向的棒狀構件，並附有：在軸線方向 將所卡合的2條導線分開支撐之輪廓。亦即，導引構件 3 0，係具有大徑部3 1、以及小徑部3 2，於該小徑部與大 徑部之間形成有階段差。於本實施形態中，於階段差部分 形成有凹部3 3，以使導線得以通過。 在第5a圖〜第5d圖所示的導線U、V、W之2條重 叠之跨線中的1條（於第4圖中爲導線U)，係通過形成 在導引構件30之階段差部的凹部33，另1條導線，爲於 最初以卡合於導引構件之大徑部31的基端部。藉此，導 線不會直接接觸，而可以適宜地將各導線予以絕緣。 於第6圖所顯示的定子之端面，爲具備施有不同於第 3圖之配線的導線U、V、W。於該定子中，捲繞於齒部 12a並從該齒部延伸出的第1導線u，其至齒部12d爲止 之跨線部分皆卡合在導引構件30的大徑部31。 捲繞於齒部12b並從該齒部延伸出的第2導線V，其 至齒部12e爲止之跨線部分皆卡合在導引構件30的小徑 部32。 捲繞於齒部12f並從該齒部延伸出的第3導線W，是 200941899 卡合於：對於從該齒部12f起算到第3個爲止的導引構件 30是卡合於大徑部31，對於第4個及第5個導引構件是 卡合於小徑部3 2。 本實施形態之定子，由於具有如上述般之跨線的捲繞 構造，所以可以不必讓跨線鑽繞到跨線的下面來製造。因 此’可以使用從以往就製造此類定子時所採用的自動捲線 機（例如，請參照日本特開平6-245442號公報）來製造 φ ’所以對於不需要特別的製造裝置此點而言亦甚其有用。 本發明，亦可以適用在3相式具有9極或是該極數以 上的定子。於第7圖，是顯示將本發明適用在3相9極之 定子時的圖面。從圖面可以了解，藉由適用本發明，可以 減少跨線成爲三重疊的處所。 又，本發明之定子，並不受上述實施形態所限制，在 不脫離本發明之要旨的範圍內可以進行種種的變更。 例如，在第6圖所示的實施形態中，亦可使導線V 〇 全不卡合於小徑部32地，對於除了最靠近捲繞著導線之 齒部12b及齒部I2e的導引構件30之外，皆卡合於導引 構件的大徑部3 1。 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明之定子之較理想之第1實施形態的立 體圖》 第2圖是第1圖所示之定子鐵心的分解側面圖。 第3圖是第1圖所示之定子的平面圖。 -15- 200941899 第4圖是第3圖之IV部的放大圖，顯示導引構件的 放大立體圖。 第5a圖是模式性地顯示導線之捲繞構造的圖面。 __ 第5b圖是模式性地顯示第1實施形態之導線之其他 捲繞構造的圖面。 第5c圖是模式性地顯示第2實施形態之導線之捲繞 構造的圖面。 第5d圖是模式性地顯示第2實施形態之導線之其他 @ 捲繞構造的圖面。 第6圖是本發明之定子之另一實施形態的平面圖。 第7圖是本發明之定子之另一實施形態的圖面。 第8圖是模式性地顯示以往之定子之導線捲繞構造的 圖面。 第9圖是從軸線方向內側觀察絕緣凸緣的圖面。

【主要元件符號說明】 Q I :定子 II :定子鐵心 11a:筒狀部的一端面（上端面） 1 1 b :筒狀部 1 1 C、1 1 d :絕緣凸緣 U e :外緣壁部 1 1 g :圓環狀部分 1 1 h :絕緣襯墊 -16- 200941899 1 lh-l、1 lh-2 :薄壁部分 12a〜12f :齒部 14 :卡止部 30 :導引構件 3 1 :大徑部 3 2 :小徑部 D 1 :周方向上的一方側 D 2 :周方向上的另一方側 U :第1導線 V :第2導線 W :第3導線

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Claims (1)

1. 200941899 十、申請專利範圍 1. 一種定子，爲3相式6極以上的定子，其特徵爲： 具備：由筒狀部、以及於該筒狀部之內周面上在其周 方向隔以預定間隔所設置之6座以上的齒部所構成的定子 鐵心；及 於該筒狀部之一端面側，從第1齒部之一方側導入並 捲繞於該第1齒部，並從該第1齒部的另一方側，在該一 端面上朝向該筒狀部之周方向一方側延伸，於從該第1齒 n 部數起的第4個齒部處，從與該第1齒部之該一方側對應 的側進行捲繞，然後於該一端面側，從與該第1齒部之該 另一方側對應的側導出的第1導線；及 於該筒狀部之一端面側，在該周方向一方側之鄰設於 該第1齒部的第2齒部處，從與該第1齒部之該另一方側 對應的側導入並朝向與該第1導線相反的方向進行捲繞， 然後從與該第1齒部之該一方側對應的側，在該一端面上 朝向該筒狀部之周方向另一方側延伸，於從該第2齒部數 © 起的第4個齒部處，從與該第1齒部之該另一方側對應的 側朝向與第1導線相反的方向進行捲繞，然後於該一端面 側，從與該第1齒部之該一方側對應的側導出的第2導線 ;及 於該筒狀部之一端面側，在該周方向一方側之鄰設於 該第2齒部的第3齒部處’從與該第1齒部之該一方側對 應的側導入並朝向與該第1導線相同的方向進行捲繞’然 後從與該第1齒部之該另一方側對應的側，在該一端面上 -18- 200941899 朝向該筒狀部之周方向—方側延伸，於從該第3齒部數起 的第4個齒部處，從與該第1齒部之該一方側對應的側朝 向與第1導線相同的方向進行捲繞，然後於該一端面側， 從與該第1齒部之該另一方側對應的側導出的第3導線； 以及 用以與從該第1、第2、以及第3齒部在該筒狀部之 該一端面上朝向周方向延伸的該導線卡合並予以支撐而設 0 置於該筒狀部之該一端面上的複數個導引構件。 2. —種定子，爲3相式6極以上的定子，其特徵爲： 具備：由筒狀部、以及於該筒狀部之內側在其周方向 隔以預定間隔所設置之6座以上的齒部所構成的定子鐵心 ;及 於該筒狀部之一端面側，從第1齒部之一方側導入並 捲繞於該第1齒部，並從該第1齒部的該一方側，在該筒 狀部之另一端面上朝向位於該周方向之一方側延伸，於從 〇 該第1齒部數起的第4個齒部處，從與該第1齒部之另一 方側對應的側進行捲繞，然後於該一端面側，從與該第1 齒部之該另一方側對應的側導出的第1導線；及 在位於該周方向之一方側之鄰設於該第1齒部的第2 齒部處，於該筒狀部之一端面側，從與該第1齒部之該另 —方側對應的側導入並朝向與該第1導線相反的方向進行 捲繞，然後從與該第1齒部之該另一方側對應的側’在該 另一端面上朝向位於該周方向的另一方側延伸’於從該第 2齒部數起的第4個齒部處，從與該第1齒部之該一方側 -19- 200941899 對應的側朝向與第1導線相反的方向進行捲繞’然後於該 —端面側，從與該第1齒部之該一方側對應的側導出的第 2導線；及 在位於該周方向之一方側之鄰設於該第2齒部的第3 齒部處，於該筒狀部之一端面側，從與該第1齒部之該一 方側對應的側導入並朝向與該第1導線相同的方向進行捲 繞，然後從與該第1齒部之該一方側對應的側，在該另一 端面上朝向位於該筒狀部之該周方向的一方側延伸，於從 _ 該第3齒部數起的第4個齒部處，從與該第1齒部之該另 一方側對應的側朝向與第1導線相同的方向進行捲繞，然 後於該一端面側，從與該第1齒部之該另一方側對應的側 導出的第3導線；以及 用以與從該第1、第2、以及第3齒部在該筒狀部之 該另一端面上朝向周方向延伸的該導線卡合並予以支撐而 設置於該筒狀部之該另一端面上的複數個導引構件。 3. 如申請專利範圍第1或2項之定子，其中該導引構 ❹ 件，是作成從該筒狀部之該一端面朝向該筒狀部之軸線方 向延伸的棒狀構件，並附有：可將所卡合的該導線在該軸 線方向相互地開離來支撐之輪廓。 4. 如申請專利範圍第3項之定子，其中該棒狀構件， 係具有：接近於該筒狀部之該一端面的第1部分、以及在 軸線方向從該一端面呈開離的第2部分，且該第1與第2 部分爲具有階段差地形成。 5 ·如申請專利範圍第4項之定子，其中該第1部分作 -20- 200941899 成大徑，該第2部分作成小徑