DE10128769B4 - Elektrischer Motor - Google Patents
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Abstract
Ein
Elektromotor mit:
einer Mehrzahl von Statorspulen (5), die um einen magnetischen Pol (3b) eines Statorkerns (3) gewickelt sind mit Leitungsdrähten (5a) in der Umgebung eines Endes des Statorkerns (3);
einem Verbindungsleiterhalter (10), der ein ringförmiges Isolierglied ist, mit einem Durchgangsloch (10f) an dem Mittelteil, der mit einer Mehrzahl von Unterbringungsnuten (10a-10d), die an einer Seite offen sind und zu einer Riemenform in Umfangsrichtung gebildet sind, in Durchmesserrichtung versehen ist, um so in unmittelbarer Nähe der Leitungsdrähte (5a) der Statorspulen (5) angeordnet zu sein,
wobei erste und zweite Verbindungsleiter (6-9) einen riemenförmigen Leiter (6a-9a), der in den Unterbringungsnuten (10a-10d) des Verbindungsleiterhalters (10) untergebracht ist, und Verbindungsanschlüsse (6b-9b) aufweisen, die mit einem vorbestimmten Leitungsdraht (5a) der Statorspulen (5) verbunden sind;
wobei die Leitungsdrähte (5a) der Statorspulen (5) der gleichen Phase miteinander durch erste Verbindungsleiter (7-9) verbunden sind, und die Leitungsdrähte (5a), die mit einem elektrisch neutralen Punkt...
einer Mehrzahl von Statorspulen (5), die um einen magnetischen Pol (3b) eines Statorkerns (3) gewickelt sind mit Leitungsdrähten (5a) in der Umgebung eines Endes des Statorkerns (3);
einem Verbindungsleiterhalter (10), der ein ringförmiges Isolierglied ist, mit einem Durchgangsloch (10f) an dem Mittelteil, der mit einer Mehrzahl von Unterbringungsnuten (10a-10d), die an einer Seite offen sind und zu einer Riemenform in Umfangsrichtung gebildet sind, in Durchmesserrichtung versehen ist, um so in unmittelbarer Nähe der Leitungsdrähte (5a) der Statorspulen (5) angeordnet zu sein,
wobei erste und zweite Verbindungsleiter (6-9) einen riemenförmigen Leiter (6a-9a), der in den Unterbringungsnuten (10a-10d) des Verbindungsleiterhalters (10) untergebracht ist, und Verbindungsanschlüsse (6b-9b) aufweisen, die mit einem vorbestimmten Leitungsdraht (5a) der Statorspulen (5) verbunden sind;
wobei die Leitungsdrähte (5a) der Statorspulen (5) der gleichen Phase miteinander durch erste Verbindungsleiter (7-9) verbunden sind, und die Leitungsdrähte (5a), die mit einem elektrisch neutralen Punkt...
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- 1. Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrokleinmotor, der einen Verbindungsabschnitt einer Statorwicklung mit kleinem Volumen und gleichem elektrischen Widerstand in jeder Phase umfasst, und dadurch eine Anschlussarbeit vereinfacht und keine Ungleichmäßigkeit des Drehmoments erzeugt. Den Oberbegriff zeigt die
JP 11-018345 A - 2. Stand der Technik
- Ein DC-bürstenloser Motor ist zunehmend auf elektronische Geräte in den letzten Jahren angewendet worden, aufgrund seines einfachen Aufbaus und seiner überlegenen Instandhaltung, der einfachen Herstellung in kleiner Größe und seines einfachen Antriebs durch eine Dreiphasen-AC-Stromversorgungsquelle, die durch eine Leistungselektronik gesteuert wird, und dergleichen. Zusammen mit dem Fortschritt in letzter Zeit in verschiedenen Vorrichtungen und Geräten kleiner Größe und geringem Preis wachst die Nachfrage nach DC-bürstenlosen Motoren weiterhin.
- Als eine der Vorrichtungen, die einer solchen Nachfrage nachkommen kann, offenbart z.B. die japanische Patentveröffentlichung (ungeprüft)
JP 11-018345 A - In solch einem Aufbau ist ein gemeinsames, leitendes Glied einer jeden Phase zu einer Form mit der gleichen Querschnittsfläche wie das leitende Glied für jede Phase ausgebildet und in die Nut der erwähnten Verbindungsplatte eingeführt. Das Anschlusssegment desselben ragt aus dem erwähnten Einführloch auf die gleiche Weise wie das Anschlusssegment des leitenden Gliedes für jede Phase heraus.
- Das Anschlusssegment des leitenden Gliedes für jede Phase ragt in der Richtung des Außendurchmessers der erwähnten Verbindungsplatte heraus. Andererseits ragt das Anschlusssegment des gemeinsamen, leitenden Gliedes in der Richtung des Innendurchmessers der erwähnten Verbindungsplatte hervor und ist mit der Statorwicklung einer jeden Phase verbunden.
- In dem Stator eines herkömmlichen DC-bürstenlosen Motors sollte jedoch ein Punkt beachtet werden, hinsichtlich der Richtung, in der das Anschlusssegment, das mit dem Anfang oder Anschlussende der Statorwicklung verbunden ist, herausragt. Das Anschlusssegment des leitenden Gliedes für jede Phase ragt in der Richtung des Außendurchmessers der Verbindungsplatte heraus, während das Anschlusssegment des gemeinsamen, leitenden Gliedes in der Richtung des Innendurchmessers der Verbindungsplatte herausragt. Deshalb gibt es ein Problem, dass ein Raum, der von dem Verbindungsabschnitt zwischen jedem Anschlusssegment und dem Anfang oder Anschlussende der Statorwicklung beansprucht wird, über sowohl der Innendurchmesserrichtung als auch der Außendurchmesserrichtung der Verbindungsplatte groß ist. Insbesondere bildet der Verbindungsabschnitt mit dem Anschlusssegment des gemeinsam leitenden Gliedes, das in der Innendurchmesserrichtung herausragt, eine Barriere, die ein Hindernis bei dem Versuch sein kann, den DC-bürstenlosen Motor in axialer Richtung zu verkürzen. Ein weiteres Problem besteht, dass zum Zeitpunkt des Verbindens des Anschlusssegmentes des gemeinsamen, leitenden Gliedes mit dem Anfangsende oder Anschlussende der Statorwicklung eine Einführung der Werkzeuge zum Verbinden nicht einfach und deshalb eine Anschlussarbeit schwer auszuführen ist.
- Überdies sind die leitenden Glieder für jede Phase aus einem Material mit der gleichen Querschnittsfläche gebildet, trotzdem sie mit unterschiedlichen Durchmessern gebildet sind. Deshalb gibt es ein weiteres Problem, dass der elektrische Widerstandswert für jede Phase aufgrund des Längenunterschieds der leitenden Glieder etc. unregelmäßig ist, wobei eine Ungleichmäßigkeit der magnetischen Flüsse in den magnetischen Polen einer jeden Phase aufgrund der Unregelmäßigkeit des Stromes auftritt, und letztendlich das Auftreten einer Ungleichmäßigkeit des Drehmoments zur Folge hat.
- Es ist darauf hinzuweisen, dass diese Art von einem DC-bürstenlosen Motor gewöhnlich mit einem Strom im Bereich von ungefähr 50 bis 100 A unter einer Quellspannung von 12 V verwendet wird, und die Impedanz einer jeden Phase ursprünglich klein ist. In dem Fall, dass der DC-bürstenlose Motor z.B. als ein Lenkantrieb für Fahrzeuge verwendet wird, gibt folglich ein solches Auftreten einer empfindlichen Ungleichmäßigkeit des Drehmoments, das von der Unregelmäßigkeit der elektrischen Widerstände der leitenden Glieder für jede Phase beeinflusst wird, dem Fahrer ein unerwünschtes Gefühl dahingehend, dass er sich nur schwer der Manipulation anpassen kann, und löst ein gewisses Unbehagen aus. Folglich ist ein DC-bürstenloser Motor ohne Ungleichmäßigkeit bzgl. des Drehmoments seit geraumer Zeit erwünscht.
- Die
DE 198 12 019 A1 betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verschalten von Statorwicklungen einens bürstenlosen, elektronisch kommutierten Motors mit einer Schaltplatte mit Strombahnen, von denen je eine mit den Anfängen der Wicklungen je eines Wicklungsstranges und eine mit den Enden der Wicklungen aller Wicklungsstrange verbunden ist. Die Schaltplatte besteht aus einer ringscheibenförmigen Trägerplatte, und die Strombahnen bestehen aus konzentrisch zu einer Nabe auf der Trägerplatte befestigten gestanzten Stromschienen. - Aus der
DE 198 50 818 A1 geht eine Vorrichtung zum Wandeln von elektrischer in mechanische Energie hervor, die eine Verbindungseinrichtung für die Verbindung der Wicklungsenden der Spulenwicklungen einer Anschlussgruppe mit elektrisch leitenden und in Unmfangsrichtung verlaufenden Anschlussverteilern aufweist. - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben diskutierten Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe, einen kleinen und preiswerten elektrischen Motor bereitzustellen, der eine Verbindung einer Statorspule vereinfacht und geeignet ist, in kleiner Größe gebaut zu werden und mit einem Verbindungsabschnitt der Statorspule versehen ist, in welchem der elektrische Widerstand ausgeglichen ist und eine stabile Drehmomentcharakteristik erhalten wird.
- Ein elektrischer Motor gemäß der Erfindung umfasst:
eine Mehrzahl von Statorspulen, die um einen magnetischen Pol eines Statorkerns gewickelt sind, und dessen Leitungsdrähte zu einer Außendurchmesserseite in der Umgebung eines Endes des Statorkerns führen;
einen Verbindungsleiterhalter, der ein ringförmiges Isolierglied mit einem Durchgangsloch an dem Mittelteil ist, der mit einer Mehrzahl von Unterbringungsnuten, die an einer Seite offen sind und zu einer Riemenform in Umfangsrichtung gebildet sind, in Durchmesserrichtung bereitgestellt sind, um so in unmittelbarer Nähe der Leitungsdrähte der Statorspulen angeordnet zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass
erste und zweite Verbindungsleiter, die einen riemenförmigen Leiter, der in den Unterbringungsnuten des Verbindungsleiterhalters untergebracht ist, aufweist, und Verbindungsanschlüsse, die derart bereitgestellt sind, dass sie von dem riemenförmigen Leiter zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters hervorstehen, und jeder mit einem vorbestimmten Leitungsdraht der Statorspulen verbunden ist;
wobei die Leitungsdrähte der Statorspulen der gleichen Phase miteinander durch einen ersten Verbindungsleiter verbunden sind, und die Leitungsdrähte, die mit einem elektrisch neutralen Punkt der Statorspulen zu verbinden sind, durch den zweiten Verbindungsleiter verbunden sind. - Als Ergebnis eines solchen Aufbaus ist es möglich, die Verbindungswerkzeuge auf einfache Weise einzuführen und zu bedienen, und eine Anschlussarbeit auf einfache Weise durchzuführen, wodurch ein Verbindungsabschnitt mit hoher Zuverlässigkeit erzielt wird.
- Die ersten verbindenden Leiter weisen ungleiche Querschnittsflächen auf, um den elektrischen Widerstand einer jeden Phase nach Verbinden der Leitungsdrähte der Statorspulen anzugleichen.
- Es ist bevorzugt, dass der Verbindungsleiterhalter das Durchgangsloch zum Bilden eines Raumes aufweist, in dem ein Lagergehäuseabschnitt eingeführt ist, und der Lagergehäuseabschnitt ein Lager des elektrischen Motors unterstützt, der in der Umgebung des Verbindungsleiterhalters angeordnet ist.
- Als Ergebnis ist es möglich, den Lagergehäuseabschnitt in das Durchgangsloch einzuführen und anzuordnen, wodurch seine Länge in axialer Richtung reduziert ist, was schließlich zu einem Elektrokleinmotor führt. Desweiteren ist es ebenfalls möglich, eine Kopplung mit anderen Geräten, die in dem elektrischen Motor in der gleichen Weise angetrieben werden, einzuführen und anzuordnen, wodurch es möglich wird, die gesamte Vorrichtung einschließlich der angetriebenen Geräte zu verkleinern.
- Als Ergebnis entsteht kein starker oder schwacher magnetischer Fluss aufgrund eines ungleichmäßigen Stromes, und es ist möglich, das Auftreten einer Ungleichmäßigkeit des Drehmoments zu verhindern.
- Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der erste verbindende Leiter einen Außenanschluss aufweist, der durch Biegen eines Endteils des riemenförmigen Leiters hin zu einer Seite, wo der Verbindungsanschluss vorgesehen ist, gebildet wird.
- Als Ergebnis ist es möglich, einen ersten verbindenden Leiter mit guter Ausbeute und niedrigem Preis zu erzielen.
- Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der zweite verbindende Leiter als eine verbindende leitfähige Platte dient, die eine leitfähige Platte umfasst, die an einer Seite des Verbindungsleiterhalters angebracht ist, der an der gegenüberliegenden Seite des hervorstehenden Verbindungsanschlusses des ersten verbindenden Leiters sich befindet, und Verbindungsanschlüsse aufweist, die von der leitfähigen Platte zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters hervorstehen.
- Als Ergebnis vergrößert sich der Abstand zwischen einem Verbindungsanschluss und einem anderen der ersten und der zweiten Verbindungsleiter, und es wird möglich, die Anschlussarbeit auf einfachere Weise durchzuführen, und so wird ein Verbindungsabschnitt mit hoher Zuverlässigkeit erzielt.
- Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die verbindende leitfähige Platte leitfähige Plattensegmente und eine Mehrzahl von verbindenden leitfähigen Platten mit vorgesehenen Verbindungsanschlüssen aufweist, die von dem leitfähigen Plattensegment hervorstehen.
- Als Ergebnis ist es möglich, einen zweiten Verbindungsleiter mit guter Ausbeute und niedrigem Preis zu erzielen.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Frontansicht, die einen angebrachten Zustand einer Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. -
2 ist ein Anschlussdiagramm der Statorspule, gezeigt in1 . -
3(a) ,3(b) und3(c) sind Seitenansichten eines Spulenverbindungsleiters zum Verbinden der Statorspule, gezeigt in1 .3(a) ist eine Seitenansicht eines gemeinsamen Spulenverbindungsleiters zum Verbinden der gemeinsamen Punkte, und3(b) bis3(d) sind Seitenansichten der Spulenverbindungsleiter für jede Phase zur Verbindung in der Reihenfolge der W-, V- bzw. U-Phasen. -
4(a) und4(b) sind Abwicklungen des Spulenverbindungsleiters, gezeigt in den3(a) ,4(b) und4(c) .4(a) ist eine Abwicklung des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters, und4(b) ist eine Abwicklung eines Spulenverbindungsleiters für jede der W-, V- und U-Phasen. -
5 ist eine Ansicht, welche die Spulenverbindungsleiter, gezeigt in den3(a) ,3(b) und3(c) , zeigt, die in einem Verbindungsleiterhalter gestellt sind. -
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI in5 . -
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Verbindungsleiterhalter zum Unterbringen der Spulenverbindungsleiter an einen Spulenkern angebracht ist, wodurch die Verbindung einer Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung abgeschlossen wird. -
8 ist eine Querschnittsansicht eines DC-bürstenlosen Motors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. -
9 ist eine Ansicht, welche die Spulenverbindungsleiter zeigt, die in einem Verbindungsleiterhalter gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung gestellt sind. -
10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung X-X in9 . -
11 ist eine Oberansicht der gemeinsamen Spulenverbindungsleiter gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. - BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Erste Ausführungsform
- Eine Ausführungsform der Erfindung ist im Anschluss mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In
1 weist das Bezugszeichen3 auf einen Statorkern hin, der einen zylindrischen, hinteren Kernabschnitt3a , der durch Laminieren von Stahlplatten mit Silizium gebildet ist, und zwölf magnetische Pole3b aufweist, die mit der Innendurchmesserseite desselben verbunden sind. Ein Spulenkern4 , der durch Gussformen eines Isolierharzes gebildet ist, ist an dem äußeren Umfang eines jeden magnetischen Poles3b angebracht, und Kupferdrähte, die mit einem Isolierfilm beschichtet sind, sind an dem äußeren Umfang desselben gewickelt, wodurch eine Statorspule5 gebildet wird. Cu1 bis Cu4, Cv1 bis Cv4, Cw1 bis Cw4 weisen auf erste bis vierte Statorspulen der gleichen Phase wie entsprechende Phasen U, V bzw. W in den Statorspulen5 hin. Das Bezugszeichen5a deutet auf einen Leitungsdraht für die Statorspule5 hin. Mit Bezug auf die erste Statorspule der U-Phase ist z.B. ein Leitungsdraht, der mit der Stromversorgungsseite verbunden ist, durch Tu11 angedeutet, und ein Leitungsdraht, der mit einem gemeinsamen Spulenverbindungsleiter (elektrisch neutraler Draht) verbunden ist, ist durch Tu12 angedeutet. Die Leitungsdrähte5a für die V-Phase und W-Phase sind auf ähnliche Weise angedeutet. - Es wird darauf hingewiesen, dass der hintere Kernabschnitt
3a zwölf Kernteile (nicht in der Zeichnung gezeigt) aufweist, die an dem hinteren Teil der Außendurchmesserseite verbunden sind, und mit Schlitzen zwischen einem Kernteil und einem weiteren versehen sind, und in welchem magnetische Pole3b Seite an Seite an den entsprechenden Kernteilen angeordnet sind. In der Anordnung der Statorspule5 , gezeigt in1 , ist der erste Spulenkern4 an jedem magnetischen Pol3b angebracht und ist auf einer Werkbank gedehnt. Anschließend werden die Kupferdrähte, die mit dem Isolierfilm beschichtet sind, dicht an dem äußeren Umfang desselben gewickelt, wodurch die Statorspule5 gebildet wird. Nachfolgend wird der Statorkern3 durch ringförmiges Biegen gebildet. Ist der ringförmige Statorkern3 durch Biegen gebildet, werden beide Wandoberflächen eines jeden Schlitzes in engen Kontakt miteinander gebracht, wodurch der zylindrische, hintere Kernabschnitt3a gebildet wird.1 zeigt einen solchen Zustand. - Jede Statorspule
5 , die wie oben beschrieben angeordnet ist, wird mit Hilfe eines jeden Spulenverbindungsleiters, gezeigt in3 , auf die Weise des Y-Verbindungsdiagramms in2 (N ist ein elektrisch neutraler Punkt) verbunden. In den Zeichnungen weist das Bezugszeichen6 auf einen gemeinsamen Spulenverbindungsleiter hin, der als der zweite Verbindungsleiter dient, um eine Verbindungsleitung mit dem elektrisch neutralen Punkt N der Y-Verbindung zu bilden. Der gemeinsame Spulenverbindungsleiter6 weist einen riemenförmigen Leiter6a , der aus einer Kupferplatte hergestellt ist, und zwölf Verbindungsanschlüsse6b auf. Diese zwölf Verbindungsanschlüsse6b sind an dem riemenförmigen Leiter6a zu gleichen Abständen bereitgestellt, indem sie rechtwinklig zu der Außendurchmesserrichtung gebogen sind, wobei jeder eine U-förmige Nut6c aufweist, die an dem oberen Endabschnitt offen ist. Die Bezugszeichen7 ,8 und9 deuten auf Spulenverbindungsleiter für jede Phase hin, die als erste Verbindungsleiter für die W-, V- bzw. U-Phasen dienen. Die Spulenverbindungsleiter7 ,8 und9 für jede Phase weisen entsprechende riemenförmige Leiter7a ,8a und9a , die aus Kupferplatten hergestellt sind, und vier Verbindungsanschlüsse7b ,8b und9b auf. Diese vier Verbindungsanschlüsse7b ,8b und9b sind an dem riemenförmigen Leiter7a ,8a und9a zu gleichen Abständen vorgesehen, indem sie rechtwinklig zu der Außendurchmesserrichtung gebogen sind. Die Verbindungsanschlüsse7b ,8b und9b weisen U-förmige Nuten7c ,8c und9c , die an dem oberen Endabschnitt offen sind, und äußere Anschlüsse7d ,8d bzw.9d auf. - Der gemeinsame Spulenverbindungsleiter
6 ist durch Biegen der riemenförmigen Platte, die in der Abwicklung des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters der4(a) gezeigt ist, auf eine Weise gebildet, wie in3(a) gezeigt ist. Die Spulenverbindungsleiter7 ,8 und9 für jede W-, V- und U-Phase sind durch Biegen der riemenförmigen Platten, gezeigt in der Abwicklung der Spulenverbindungsleiter für jede Phase der4(b) , auf eine Weise gebildet, die in3(b) bis3(d) gezeigt ist. Die gleichen Bezugszeichen wie in -
3 sind für gleiche Teile in der4 bestimmt. Es ist darauf hinzuweisen, dass4(b) lediglich ein Profil bzw. Kontur oder eine Konfiguration darstellt, und hinsichtlich der Abmessungen ist jede riemenförmige Platte für die W-Phase, V-Phase, U-Phase in Länge und Breite unterschiedlich. Insbesondere ist es eine der charakteristischen Punkte der Erfindung, dass die elektrischen Widerstandswerte der Spulenverbindungsleiter für jede Phase7 ,8 und9 durch Variieren der Breite einer jeden riemenförmigen Platte für die W-, V- und U-Phase, wie später beschrieben, angeglichen sind. - Diesbezüglich, wie in
4(b) gezeigt, sind die äußeren Anschlüsse7d ,8d und9d der Spulenverbindungsleiter7 ,8 und9 für jede Phase durch Biegen der Endabschnitte der riemenförmigen Platten gebildet, die ursprünglich, wie durch die gepunktete Linie angezeigt ist, rechtwinklig zu der Richtung, in welcher die Verbindungsanschlüsse7b ,8b und9b bereitgestellt sind, gebildet sind. Solch ein Biegeprozess erlaubt es, ein Stanzen bzw. Schneiden ("blanking") mit hoher Ausbeute auszuführen, was einen wirtschaftlichen Vorteil zur Folge hat. Es ist ebenfalls möglich, dass die riemenförmige Platte, wie durch die durchgezogene Linie in4(b) angezeigt ist, ursprünglich zubereitet wird, und verschiedenen Bearbeitungen ohne Biegen ausgesetzt wird, aber in diesem Fall ist die Schneidausbeute geringer als die, die in der Zeichnung gezeigt ist. - In dem gemeinsamen Verbindungsleiterhalter
10 für die Verbindungsleiter7 ,8 und9 für jede Phase des obigen Aufbaus sind Unterbringungsnuten10a ,10b ,10c und10d in radialer Richtung bereitgestellt, wie in den5 und6 gezeigt ist. Die Unterbringungsnuten10a ,10b ,10c und10d sind zu einer riemenförmigen Form in Umfangsrichtung ausgebildet und sind an einer Seite10e einer Ringeinrichtung offen. Ein Durchgangsloch10f ist in dem mittleren Teil bereitgestellt, und die Spulenverbindungsleiter7 ,8 und9 für jede Phase sind in jeder der Unterbringungsnuten10a ,10b ,10c und10d des Verbindungsleiterhalters10 gestellt und untergebracht, der aus einem Isolierharzmaterial geformt ist. Genauer ist jeder Verbindungsanschluss6b ,7b ,8b und9b derart vorgesehen, dass er hin zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters10 hervorsteht. Anschließend, wie in den7 und8 gezeigt, ist der Verbindungsleiterhalter10 in solch einem Zustand an dem Ende der Lastseite des Spulenkerns4 durch Einführen einer Befestigungsklaue10g in ein Einführloch4a gesichert, das an dem Ende der Lastseite des Spulenkerns4 in unmittelbarer Nähe des Leitungsdrahtes5a der Statorspule5 bereitgestellt ist. Anschließend werden die Leitungsdrähte5a jeder Statorspule5 in die U-förmigen Nuten6c ,7c ,8c und9c der Verbindungsanschlüsse6b ,7b ,8b bzw.9b eingeführt, und anschließend durch ein bekanntes Verfahren pressgepasst/erwärmt, um einen Verbindungsabschnitt11 (siehe auch den Verbindungsabschnitt11 in8 ) zu bilden.7 zeigt einen Zustand, in dem die oben beschriebene Anschlussarbeit abgeschlossen worden ist. - Wie oben beschrieben, sind in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung die Verbindungsanschlüsse
6b ,7b ,8b und9b des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters6 und die Spulenverbindungsleiter7 ,8 und9 für jede Phase derart vorgesehen, dass sie hin zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters10 hervorstehen. Deshalb ist es möglich, Verbindungswerkzeuge einzuführen und diese auf einfache Weise zu bedienen, und so kann die Verbindungsarbeit auf einfache Weise durchgeführt werden. Folglich ist es ein Vorteil, dass ein Verbindungsabschnitt mit hoher Zuverlässigkeit erhalten werden kann. - In den Spulenverbindungsleitern
7 ,8 und9 für jede der Phasen W, V und U, wie in5 und6 gezeigt, ist, da die riemenförmigen Leiter7a ,8a und9a mit unterschiedlichen Durchmessern und ebenfalls unterschiedlichen Längen geformt sind, in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung die Breite der entsprechenden riemenförmigen Leiter7a ,8a und9a verringert, um so die Querschnittsfläche derselben zu reduzieren, um den zu formenden Durchmesser zu reduzieren, wodurch ein gleichmäßiger elektrischer Widerstand für jede Phase erhalten wird. Um einen gleichmäßigen elektrischen Widerstand für jede Phase zu erhalten, muss jedoch die Querschnittsfläche nicht notwendigerweise nur von dem zu formenden Durchmesser bestimmt sein, sondern ist auch abhängig von der Länge der Konfiguration der riemenförmigen Leiter7a ,8a und9a und der Verbindungsanschlüsse7b ,8b und9b . Deshalb ist es notwendig, die Querschnittsfläche der Verbindungsanschlüsse7b ,8b und9b durch Berücksichtigung der erwähnten spezifischen Bedingungen als Selbstverständlichkeit zu bestimmen. Als Ergebnis eines solchen Aufbaus kann ein gleichmäßiger elektrischer Widerstand nach Verbinden der W-, V- und U-Phasen erhalten werden, um eine Ungleichmäßigkeit bezüglich des Drehmoments des DC-bürstenlosen Motors zu verhindern. - Als nächstes wird der Aufbau des DC-bürstenlosen Motors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die
8 beschrieben. - Der Statorkern
3 , der wie in7 dargestellt zusammengebaut ist, wobei die Verbindung der Statorspule5 abgeschlossen ist, wird anschließend mit dem inneren Umfang eines Rahmens2 in Eingriff gebracht und dort unter Verwendung einer Vorrichtung positioniert. Anschließend wird ein Rotationsschaft13 , der mit einem Permanentmagneten14 befestigt ist, der gegenüberliegend eines jeden magnetischen Pols3b des Statorkerns3 zusammen mit einem Lager15 an der Lastseite und an dem Lager16 an der Gegenlastseite zur Reibungsverringerung angeordnet ist, in den Motor eingeführt unter der Bedingung, dass ein Lagergehäuseabschnitt12a für einen Träger12 bzw. eine Klammer12 mit dem äußeren Umfang des Lagers15 zur Reibungsverringerung an der Lastseite im Eingriff ist. Nach Abschließen des Zusammenbaus, um so den äußeren Umfang des Lagers16 zur Reibungsverringerung an der Gegenlastseite durch einen Lagergehäuseabschnitt2c des Rahmens2 zu unterstützen und den äußeren Umfang des Lagers15 zur Reibungsverringerung an der Lastseite durch einen Lagergehäuseabschnitt12a des Trägers12 zu unterstützen, wird der Träger12 an einen Flansch2a gesichert, der an dem Ende der Lastseite des Rahmens2 mit einer Schraube2b versehen ist, wodurch ein vollständiger DC-bürstenloser Motor1 erhalten wird. Das Bezugszeichen17 weist auf einen Raum hin, der zwischen einer Wandoberfläche des Durchgangsloches10f des Verbindungsleiterhalters10 und dem Außendurchmesser des Rotationsschaftes13 gebildet ist, und das Bezugszeichen18 weist auf eine Kopplung hin, die an dem Ende des Schaftes an der Lastseite des Rotationsschaftes13 befestigt ist. - In dieser ersten Ausführungsform der Erfindung, wie in
5 dargestellt, sind jede der Verbindungsanschlüsse6b ,7b ,8b und9b des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters6 und die Spulenverbindungsleiter7 ,8 und9 für jede Phase der Statorspulen5 derart angeordnet, dass sie zusammen zum Außendurchmesser des Verbindungsleiterhalters10 hin hervorstehen, und so den Verbindungsabschnitt11 mit dem Leitungsdraht5a der Statorspulen5 bilden. Deshalb ist der freie Raum17 zwischen der Wandoberfläche des Durchgangsloches10f des Verbindungsleiterhalters10 und dem Außendurchmesser des Rotationsschaftes13 gebildet. Folglich wird eine erwünschte Anordnung durch Einführen des Lagers15 zur Reibungsverringerung an der Lastseite und des Lagergehäuseabschnittes12a des Trägers12 in den Raum17 erhalten. Es ist möglich, die Länge in axialer Richtung des DC-bürstenlosen Motors um diesen Abschnitt zu reduzieren, und es ist ferner möglich, eine Befestigungsposition der Kopplung18 um den Abschnitt einzuführen, die an dem Ende der Lastseite des Rotationsschaftes in den DC-bürstenlosen Motor1 angebracht ist. Deshalb ergibt sich ein Vorteil, dass die gesamte Vorrichtung kleine Abmessungen aufweisen kann, nicht nur bezüglich des DC-bürstenlosen Motors1 , sondern auch anderer Geräte, die durch den Motor angetrieben werden. - Zweite Ausführungsform
- In den
9 bis11 weist das Bezugszeichen20 auf einen Verbindungsleiterhalter hin, der ringförmig aus einem Isolierharzmaterial geformt ist. Der Verbindungsleiterhalter20 umfasst riemenförmige Unterbringungsnuten10b ,10c und10d , die in Umfangsrichtung gebildet sind und an einer Seite20e offen sind; einen riemenförmigen, abgestuften Flächenabschnitt20a , der an vier Stellen (nicht gezeigt) zu gleichen Abständen an der anderen Seite20h bereitgestellt ist, wobei der riemenförmige, abgestufte Flächenabschnitt20a eine Ebene aufweist, die von der anderen Seite20h nach unten abgestuft, in Umfangsrichtung riemenförmig ausgebildet und an einer äußeren Umfangsseite offen ist; und ein Durchgangsloch20f , das in dem Mittelteil offen ist. Wie in9 dargestellt, sind die Spulenverbindungsleiter7 ,8 und9 für jede der Phasen W, V und U in den Unterbringungsnuten10b ,10c bzw.10d untergebracht. - Das Bezugszeichen
26 weist auf einen gemeinsamen Spulenverbindungsleiter hin, der als ein zweiter Verbindungsleiter zur Bildung einer Verbindungslinie zu dem elektrisch neutralen Punkt der Y-Verbindung dient. Wie in11 dargestellt, ist der gemeinsame Spulenverbindungsleiter26 eine verbindende leitfähige Platte, die aus vier Gruppen von gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmenten26d gebildet ist. Jede der gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmente26d umfasst ein kreisförmiges leitfähiges Plattensegment26a aus einer Kupferplatte und drei Verbindungsanschlüsse26b , die zu gleichen Abständen an dem äußeren Umfang bereitgestellt sind und von denen jede U-förmige Nuten26c an dem oberen Endabschnitt aufweisen. Die gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmente26d sind in der Anordnung, die in11 dargestellt ist, an jeder Fläche des riemenförmigen, abgestuften Flächenabschnitts20a des Verbindungsleiterhalters20 unter Verwendung z.B. eines Klebstoffes angebracht. Es wird darauf hingewiesen, dass der riemenförmige, abgestufte Flächenabschnitt20a zu einer derartigen Größe ausgebildet ist, um auf einfache Weise positioniert und angebracht zu werden, entsprechend der Konfiguration eines jeden gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegments26d . Der vorangegangene Aufbau des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters26 ermöglicht es, einen Motor mit guter Ausbeute zu niedrigen Kosten herzustellen. Um die Konfiguration des Verbindungsleiterhalters20 zu vereinfachen, ist es ebenfalls bevorzugt, dass jedes der gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmente26d direkt an die Seitenfläche20h des Verbindungsleiterhalters20 angebracht ist, ohne dass der riemenförmige, abgestufte Flächenabschnitt20a bereitgestellt wird. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die Konfiguration der leitfähigen Plattensegmente26a polygonal ist. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der Aufbau durch Verbinden der vier Gruppen der gemeinsamen Spulenverbindungsleitersegmente26d vereinfacht wird, und dadurch eine kreisförmige oder ringförmige, integrale Einheit der verbindenden leitfähigen Platten gebildet wird. - In dem vorangegangenen, gemeinsamen Spulenverbindungsleiter
26 gemäß dieser zweiten Ausführungssform der Erfindung sind die Verbindungsanschlüsse26b , wie in9 dargestellt, angeordnet. Die Verbindungsanschlüsse7b ,8b und9b der Spulenverbindungsleiter7 ,8 und9 für jede der Phasen sind von dem Verbindungsanschluss26d des gemeinsamen Spulenverbindungsleiters26 durch einen horizontalen Abstand getrennt, der im Wesentlichen der Plattendicke des Verbindungsleiterhalters20 entspricht. Als Ergebnis wird ein eigentlicher Abstand zwischen einem Verbindungsanschluss und einem anderen sehr viel größer, und es ist möglich, die Anschlussarbeit der Leitungsdrähte5a der Statorspulen5 auf einfache Weise durchzuführen. So ergibt sich ein Vorteil, dass ein Verbindungsabschnitt mit hoher Zuverlässigkeit erhalten wird. - Obwohl der Motor, auf den die Erfindung sich bezieht, als ein DC-bürstenloser Motor beschrieben ist, sollte zusätzlich zu den vorangegangenen ersten und zweiten Ausführungsformen die Erfindung nicht darauf beschränkt werden, sondern die Erfindung kann auf Steppermotoren, Leistungsgeneratoren oder beliebig andere elektrische Motoren angewendet werden, soweit sie den gleichen Aufbau besitzen.
Claims (3)
- Ein Elektromotor mit: einer Mehrzahl von Statorspulen (
5 ), die um einen magnetischen Pol (3b ) eines Statorkerns (3 ) gewickelt sind mit Leitungsdrähten (5a ) in der Umgebung eines Endes des Statorkerns (3 ); einem Verbindungsleiterhalter (10 ), der ein ringförmiges Isolierglied ist, mit einem Durchgangsloch (10f ) an dem Mittelteil, der mit einer Mehrzahl von Unterbringungsnuten (10a -10d ), die an einer Seite offen sind und zu einer Riemenform in Umfangsrichtung gebildet sind, in Durchmesserrichtung versehen ist, um so in unmittelbarer Nähe der Leitungsdrähte (5a ) der Statorspulen (5 ) angeordnet zu sein, wobei erste und zweite Verbindungsleiter (6 -9 ) einen riemenförmigen Leiter (6a -9a ), der in den Unterbringungsnuten (10a -10d ) des Verbindungsleiterhalters (10 ) untergebracht ist, und Verbindungsanschlüsse (6b -9b ) aufweisen, die mit einem vorbestimmten Leitungsdraht (5a ) der Statorspulen (5 ) verbunden sind; wobei die Leitungsdrähte (5a ) der Statorspulen (5 ) der gleichen Phase miteinander durch erste Verbindungsleiter (7 -9 ) verbunden sind, und die Leitungsdrähte (5a ), die mit einem elektrisch neutralen Punkt der Statorspulen (5 ) zu verbinden sind, durch den zweiten Verbindungsleiter (6 ) verbunden sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanschlüsse (6b -9b ) derart vorgesehen sind, dass sie von dem riemenförmigen Leiter (6a -9a ) zur Außendurchmesserseite des Verbindungsleiterhalters (10 ) hervorstehen, wobei die ersten Verbindungsleiter (7 -9 ) ungleiche Querschnittsflächen aufweisen, um einen gleichen elektrischen Widerstand für jede Phase nach Verbindung der Leitungsdrähte (5a ) der Statorspulen (5 ) zu erhalten. - Der elektrische Motor nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsleiterhalter (
10 ) das Durchgangsloch (10f ) zur Bildung eines Raumes aufweist, in dem ein Lagergehäuseabschnitt (12a ) eingeführt ist, der ein Lager der dynamoelektrischen Maschine (1 ) unterstützt, und in der Umgebung des Verbindungsleiterhalters (10 ) angeordnet ist. - Der elektrische Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die ersten Verbindungsleiter (
7 -9 ) einen Außenanschluss (7d -9d ) aufweisen, der durch Biegen eines Endteiles des riemenförmigen Leiters (7a -9a ) hin zu einer Seite gebildet ist, wo der Verbindungsanschluss (7b -9b ) vorgesehen ist.
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