JP2004064933A - 巻線接続ターミナル、固定子およびブラシレスモータ - Google Patents

巻線接続ターミナル、固定子およびブラシレスモータ Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の目的は、部品点数を減らすことができ、コストを低減させることができる巻線接続ターミナル、固定子およびブラシレスモータを提供することにある。
【解決手段】本発明は、突起状のティースが放射状に複数形成された鉄心コアと、ティースに巻回された複数の巻線と、を有して構成された固定子に配設され、複数の巻線のうち同相にある巻線同士を接続可能な巻線接続ターミナル10に関する。
この巻線接続ターミナル10は、同心円状にU相,V相,W相接続ターミナル20,30,40と、中性点接続ターミナル50と、を有して形成され、
各接続ターミナル20,30,40は、接続片24,34,44を切断することにより、同相にある巻線同士を並列に接続できると共に、所定区間を切断することにより、同相にある巻線同士を直列に接続できるように形成されている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線接続ターミナルに係り、特に、電機子の巻線を接続するための巻線接続ターミナル、該巻線接続ターミナルを用いた固定子およびブラシレスモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
図13は従来の固定子の構成を示す図、図14は従来の固定子において直列に接続された巻線の配線接続図、図15は従来の固定子において並列に接続された巻線の配線接続図を示している。
【0003】
図13の符号360は、従来から3相のブラシレスモータに使用されている固定子である。この固定子360は、薄板を軸方向に積層して形成された鉄心コア361を有して構成されており、この鉄心コア361には、突起状のティース362が放射状に6本形成され、各ティース362には、巻線363が集中巻きされている。
【0004】
上記構成からなる固定子360において、一般に、巻線363はY状に結線(いわゆるY結線)されている。ここで、各相の巻線363を接続するためには、図14に示す同相にある巻線363,363同士を直列に接続して直列回路を形成する直列接続か、あるいは、図15に示す同相にある巻線363,363同士を並列に接続して並列回路を形成する並列接続のいずれかの接続方法が用いられる。
【0005】
なお、図13に示すように、同相の巻線363,363が巻回されるティース362,362は、固定子360の対角線上において互いに対向する位置に配置されている。このため、上記接続方法のいずれを採用したとしても、一方のティース362に巻回し終わった巻線363を、対向する位置にある他方のティース362まで配線接続する必要がある。
【0006】
そこで、従来の固定子360では、固定子360の周方向に沿って形成された所定形状からなる巻線接続ターミナルを固定子360の端面部に配設し、同相にある巻線363,363を前記巻線接続ターミナルに接続することにより、同相にある巻線363,363同士を配線接続するようにしていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図14,図15に示すように、巻線363,363を直列に接続した場合と並列に接続した場合とでは、同相にある巻線363,363同士の接続の仕方が異なるため、巻線363,363を直列に接続するモータと巻線363,363を並列に接続するモータとの2種類のモータを製造するためには、それぞれのモータに応じた2種類の巻線接続ターミナルを用意しておく必要があった。従って、部品点数が増加することにより、コストが増加するという問題があった。
【0008】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、部品点数を増加させることなく、巻線の直列および並列接続が可能であり、コストを低減させることができる巻線接続ターミナル、固定子およびブラシレスモータを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項1に記載の巻線接続ターミナルによれば、突起状のティースが放射状に複数形成された鉄心コアと、前記ティースに巻回された複数の巻線と、を有して構成された固定子に配設され、前記複数の巻線のうち同相にある巻線同士を接続可能な巻線接続ターミナルであって、該巻線接続ターミナルは、前記固定子の略周方向に沿って形成された連続部材を有して構成され、該連続部材の所定部分を除外することにより、前記複数の巻線のうち同相にある巻線同士を並列または直列に択一的に接続可能に形成されたこと、により解決される。
【0010】
このように、巻線接続ターミナルが、固定子の略周方向に沿って形成された連続部材を有して構成され、連続部材の所定部分を除外することにより、複数の巻線のうち同相にある巻線同士を並列または直列に択一的に接続可能に形成されているので、巻線接続ターミナルを、巻線を直列に接続するモータと巻線を並列に接続するモータの両方に使用することができる。これにより、異なる仕様のモータを製造する場合でも、一種類の巻線接続ターミナルを製造しておくだけで済むので、部品点数を増加させることなく、巻線の直列接続および並列接続に対応することができ、コストを低減させることができる。
【0011】
このとき、請求項2に記載の巻線接続ターミナルのように、請求項1に記載の巻線接続ターミナルにおいて、連続部材が複数の巻線のうち同相にある巻線同士を並列に接続するように形成され、連続部材の所定箇所に複数の巻線のうち同相にある巻線同士を直列に接続するための接続片が形成され、この接続片が除外されることによって、複数の巻線のうち同相にある巻線同士が並列接続可能に形成されると共に、連続部材の所定区間が除外されることによって、複数の巻線のうち同相にある巻線同士が直列接続可能に形成されていると、確実に巻線を直列または並列に接続することができるので、巻線を直列に接続するモータと巻線を並列に接続するモータの両方に使用することができ好適である。
【0012】
また、請求項2に記載の巻線接続ターミナルにおいて、請求項3に記載のように、連続部材が同心円状に複数配設され、接続片が連続部材の径方向に沿って形成された構成とすると、巻線接続ターミナルをコンパクトにまとめた状態で固定子に配設することができるので、より多くのターミナル数を確保することができる。これにより、コストを増加させることなく、多数の相の巻線を接続することができるので好適である。
【0013】
また、請求項4に記載の固定子は、請求項1乃至請求項3に記載の巻線接続ターミナルを用いているので、巻線接続方法が異なる仕様のモータを製造する場合にも、一種類の巻線接続ターミナルを製造しておくだけで済み、従来に比して部品点数を減らすことができるため、コストを低減させることができる。
【0014】
また、請求項5に記載のブラシレスモータは、請求項4に記載の固定子を用いて形成されているので、部品点数を増加させることなく、且つ低コストで巻線が直列または並列に接続されたブラシレスモータを得ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【0016】
図1乃至図7は本発明の一実施形態を示す図で、図1は巻線接続ターミナルの分解説明図、図2は図1に示す巻線接続ターミナルの接続片を切断した様子を示す図、図3は図1に示す巻線接続ターミナルに形成された連続部材の一部を切断した様子を示す図、図4は固定子において巻線を並列に接続した状態を示す説明図、図5は固定子において巻線を直列に接続した状態を示す説明図、図6は図4に示す接続片をE−E方向から見た図、図7はブラシレスモータの構成を示す断面側面図である。なお、図4,図5に示す固定子では、理解の容易のためにティースに巻回された巻線を破線で示している。
【0017】
図1の符号10は、本発明の一実施形態に係る巻線接続ターミナルである。この巻線接続ターミナル10は、ブラシレスモータに配設された固定子において、巻線の配線接続を行うためのものであり、U,V,W相の各相からなる巻線同士を接続するU相接続ターミナル20と、V相接続ターミナル30と、W相接続ターミナル40と、中性点接続ターミナル50と、を有して構成されている。
【0018】
各接続ターミナル20,30,40,50は、導電性部材で構成されており、例えば、薄板銅板を所定形状に打ち抜き加工等することにより形成されている。
【0019】
なお、図1において、各接続ターミナル20,30,40,50は、分解された状態で示されているが、実使用時には、固定子の軸心を中心にした同心円状に配置されるようになっている。
【0020】
すなわち、最も内側には、中性点接続ターミナル50が配置され、この中性点接続ターミナル50の外側には、半径方向内側から外側に向かって、W相接続ターミナル40、V相接続ターミナル30、U相接続ターミナル20の順に配置されるようになっている。
【0021】
図4,図5に示す符号60は、本発明の一実施形態に係る固定子である。この固定子60は、アウターロータ型のブラシレスモータに配設されるものであり、所定形状からなる薄板が軸方向に複数重ねて構成された鉄心コア61を有して構成されている。
【0022】
本例における固定子60は、U,V,W相の3相から構成されており、鉄心コア61には、突起状のティース62U1〜62W2が放射状に6本形成されている。
【0023】
巻線63U1〜63W2は、ティース62U1〜62W2に集中巻きされると共に、同相にある巻線は、互いに固定子60の対角線上に位置するようになっている。
【0024】
U相接続ターミナル20は、図1に示すように、上記ティース62U1に巻回された巻線63U1とティース62U2に巻回された巻線63U2とを電気的に接続するためのものであり、上記固定子60の周方向に沿って環状に形成された連続部材21を有して構成されている。
【0025】
この連続部材21の外側所定箇所には、軸方向に沿って接続部22,23が形成され、連続部材21の内側所定箇所には、半径方向内側に突出する舌片状の接続片24が形成されている。
【0026】
接続部22は、図4に示すように、巻線63U1と巻線63U2とを並列に接続する際に、巻線63U1のティース62U1の突出端部分に位置する端部63U1−Aと連続部材21との導通を得るために形成されたものである。
【0027】
接続部23は、巻線63U1と巻線63U2とを並列に接続する際に、巻線63U2のティース62U2の突出端部分に位置する端部63U2−Aと連続部材21との導通を得るために形成されている。また、接続部23は、図5に示すように、巻線63U1と巻線63U2とを直列に接続する際に、巻線63U2の端部63U2−Aと後述する接続部材21aとの導通を得るために形成されたものである。
【0028】
接続部22,23は、上述のように、軸方向に沿って形成されており、この軸方向に沿って形成された接続部22,23によって巻線がはんだ付け等によって固着され、巻線接続がなされるようになっている。
【0029】
また、接続部22の軸方向に沿って形成された部分には、後述するW相接続ターミナル40に形成された給電端子42aと同様な形状からなる給電端子が形成されており、この給電端子は、後述するブラシレスモータに配設された制御回路基板の電源線に接続可能に構成されている。
【0030】
接続片24は、図5に示すように、巻線63U1と巻線63U2とを直列に接続する際に、巻線63U1のティース62U1の根元部分に位置する端部63U1−Bと接続部材21aとの導通を得るために形成されたものである。
【0031】
接続片24は、各接続ターミナル20,30,40,50を同心円状に配置させた時に、他の接続ターミナル30,40,50と干渉しないように、連続部材21の平面部よりも軸方向上側に位置するように形成されている。
【0032】
また、接続片24の突出端部は、径方向から軸方向に屈曲するように形成されており、この軸方向に屈曲した部分によって巻線がはんだ付け等によって固着され、巻線接続がなされるようになっている。
【0033】
V相接続ターミナル30は、上記ティース62V1に巻回された巻線63V1とティース62V2に巻回された巻線63V2とを電気的に接続するためのものであり、上記固定子60の周方向に沿って環状に形成された連続部材31を有して構成されている。
【0034】
この連続部材31の外側所定箇所には、半径方向外側に突出する舌片状の接続片32,33が形成され、連続部材31の内側所定箇所には、半径方向内側に突出する舌片状の接続片34が形成されている。
【0035】
この接続片32,33,34は、各接続ターミナル20,30,40,50を同心円状に配置させた時に、他の接続ターミナル20,40,50と干渉しないように、連続部材31の平面部よりも軸方向上側に位置するように形成されている。
【0036】
接続片32は、図4に示すように、巻線63V1と巻線63V2とを並列に接続する際に、巻線63V1のティース62V1の突出端部分に位置する端部63V1−Aと連続部材31との導通を得るために形成されたものである。
【0037】
接続片33は、図4に示すように、巻線63V1と巻線63V2とを並列に接続する際に、巻線63V2のティース62V2の突出端部分に位置する端部63V2−Aと連続部材31との導通を得るために形成されている。また、接続片33は、図5に示すように、巻線63V1と巻線63V2とを直列に接続する際に、巻線63V2の端部63V2−Aと後述する接続部材31aとの導通を得るために形成されたものである。
【0038】
接続片34は、図5に示すように、巻線63V1と巻線63V2とを直列に接続する際に、巻線63V1のティース62V1の根元部分に位置する端部63V1−Bと接続部材31aとの導通を得るために形成されたものである。
【0039】
また、上記接続片32,33,34の突出端部は、いずれも径方向から軸方向に屈曲するように形成されており、この軸方向に屈曲した部分によって巻線がはんだ付け等によって固着され、巻線接続がなされるようになっている。
【0040】
また、接続片32の軸方向に屈曲した部分には、後述するW相接続ターミナル40に形成された給電端子42aと同様な形状からなる給電端子が形成されており、この給電端子は、後述するブラシレスモータに配設された制御回路基板の電源線に接続可能に構成されている。
【0041】
図1に示すW相接続ターミナル40は、上記ティース62W1に巻回された巻線63W1とティース62W2に巻回された巻線63W2とを電気的に接続するためのものであり、上記固定子60の周方向に沿って環状に形成された連続部材41を有して構成されている。
【0042】
この連続部材41の外側所定箇所には、半径方向外側に突出する舌片状の接続片42,43が形成され、連続部材41の内側所定箇所には、半径方向内側に突出する舌片状の接続片44が形成されている。
【0043】
接続片42は、図4に示すように、巻線63W1と巻線63W2とを並列に接続する際に、巻線63W1のティース62W1の突出端部分に位置する端部63W1−Aと連続部材41との導通を得るために形成されたものである。
【0044】
ここで、図6は、図4に示す接続片42をE−E方向から見た図である。図4に示すように、接続片42は、各接続ターミナル20,30,40,50を同心円状に並べた状態で固定子60に配設させた時に、他の接続ターミナル20,30に形成された連続部材21,31と干渉しないように、図6に示すように、連続部材41の平面部41cよりも軸方向上側に位置するように形成されている。
【0045】
また、接続片42には、給電端子42aが配設されている。この給電端子42aは、接続片42の巻線63W1が接続された部分の軸方向延長線上に形成されており、後述するブラシレスモータ70に配設された制御回路基板77の電源線に接続可能に構成されている。
【0046】
接続片43は、図4に示すように、巻線63W1と巻線63W2とを並列に接続する際に、巻線63W2のティース62W2の突出端部分に位置する端部63W2−Aと連続部材41との導通を得るために形成されている。また、接続片43は、図5に示すように、巻線63W1と巻線63W2とを直列に接続する際に、巻線63W2の端部63W2−Aと後述する接続部材41aとの導通を得るために形成されるたものである。
【0047】
接続片44は、図5に示すように、巻線63W1と巻線63W2とを直列に接続する際に、巻線63W1のティース62W2の根元部分に位置する端部63W1−Bと接続部材41aとの導通を得るために形成されたものである。
【0048】
接続片43,44も、接続片42と同様に、各接続ターミナル20,30,40,50を同心円状に配置させた時に、他の接続ターミナル20,30と干渉しないように、連続部材41の平面部よりも軸方向上側に位置するように形成されている。
【0049】
また、上記接続片43,44の突出端部は、いずれも径方向から軸方向に屈曲するように形成されており、この軸方向に屈曲した部分によって巻線がはんだ付け等によって固着され、巻線接続がなされるようになっている。
【0050】
中性点接続ターミナル50は、U,V,W相にある巻線の中性点を形成するものであり、上記固定子60の周方向に沿って環状に形成された連続部材51を有して構成されている。
【0051】
この連続部材51の内側所定箇所には、軸方向に沿って形成された接続部52,53,54,55,56,57が等間隔に配設されており、この各接続部は、巻線63U1〜63W2のティース根元側端部にそれぞれ接続されるようになっている。
【0052】
また、中性点接続ターミナル50の接続部55,56,57には、上述のW相接続ターミナル40に形成された給電端子42aと同様な形状からなるグランド接続用のグランド端子が形成されており、このグランド端子は、後述するブラシレスモータに配設された制御回路基板のグランド線に接続可能に構成されている。
【0053】
そして、上記各構成からなる巻線接続ターミナル10は、所定箇所を切断することにより、同相にある巻線同士を並列に接続する並列回路と、同相にある巻線同士を直列に接続する直列回路とを形成することができるようになっている。
【0054】
ここで、図2に、図1に示す巻線接続ターミナル10の接続片を切断することにより並列回路を形成する様子を、図3に、図1に示す巻線接続ターミナルの連続部材の一部を切断することにより直列回路を形成する様子を、それぞれ示す。
【0055】
図1に示す巻線接続ターミナル10を用いて並列回路を構成するためには、図2に示すように、各接続ターミナル20,30,40に形成された複数の接続片のうち所定の接続片を切断する。
【0056】
すなわち、U相接続ターミナル20では、巻線63U1の端部63U1−Bと後述する接続部材21aとの導通を得るために形成された接続片24を、V相接続ターミナル30では、巻線63V1の端部63V1−Bと後述する接続部材31aとの導通を得るために形成された接続片34を、W相接続ターミナル40では、図5に示す巻線63W1の端部63W1−Bと後述する接続部材41aとの導通を得るために形成された接続片44を、それぞれ切断する。
【0057】
なお、中性点接続ターミナル50は、巻線接続ターミナル10を用いて並列回路を構成する場合には、切断する必要はない。
【0058】
このように、各接続ターミナル20,30,40に形成された複数の接続片のうち所定の接続片を切断することにより、同相にある巻線同士を並列に接続する並列回路を形成することができる。
【0059】
一方、図1に示す巻線接続ターミナル10を用いて直列回路を構成するためには、図3に示すように、各接続ターミナル20,30,40,50において、環状に形成された連続部材のうち、所定の区間を切断する。
【0060】
すなわち、U相接続ターミナル20では、環状に形成された連続部材21のうち、接続部23と接続片24とが区間A−A内にある部材21a(以下、接続部材21aと言う)によって電気的に接続されるように、図中破線で示した区間を切断する。
【0061】
同様に、V相接続ターミナル30では、環状に形成された連続部材31のうち、接続片33と接続片34とが区間B−B内にある部材31a(以下、接続部材31aと言う)によって電気的に接続されるように、図中破線で示した区間を切断する。
【0062】
また、W相接続ターミナル40では、環状に形成された連続部材41のうち、接続片43と接続片44とが区間C−C内にある部材41a(以下、接続部材41aと言う)によって電気的に接続されるように、図中破線で示した区間を切断する。
【0063】
そして、中性点接続ターミナル50では、環状に形成された連続部材51のうち、接続部55,56,57が区間D−Dにある部材51a(以下、接続部材51aと言う)によって電気的に接続されるように、図中破線で示した区間を切断する。
【0064】
このように、各接続ターミナル20,30,40,50において、環状に形成された連続部材のうち、所定の区間を切断することにより、同相にある巻線同士を直列に接続する直列回路を形成することができる。
【0065】
そして、上記のようにして並列回路もしくは直列回路に形成された巻線接続ターミナル10は、図示しない樹脂製のターミナルプレートやインシュレータ等にインサート成形されて固定子に組み付けられる。
【0066】
ここで、図4に、固定子に巻装された巻線を並列に接続した状態を、図5に、固定子に巻装された巻線を直列に接続した状態をそれぞれ示す。
【0067】
図4に示すように、並列回路に形成された巻線接続ターミナル10は、図示しないターミナルプレートやインシュレータ等にインサート成形された状態で固定子60の側面部分に配設されている。
【0068】
そして、ティース62U1,62U2にそれぞれ巻回されたU相からなる巻線63U1,63U2は、U相接続ターミナル20、中性点接続ターミナル50によって並列に接続されている。
【0069】
すなわち、ティース62U1の突出端部分に位置する巻線63U1の端部63U1−Aは、接続部22によって連続部材21に接続され、ティース62U2の突出端部分に位置する巻線63U2の端部63U2−Aは、接続部23によって連続部材21に接続されている。
【0070】
また、ティース62U1の根元部分に位置する巻線63U1の端部63U1−Bは、接続部52によって連続部材51に接続され、ティース62U2の根元部分に位置する巻線63U2の端部63U2−Bは、接続部55によって連続部材51に接続されている。
【0071】
そして、接続部22に形成された給電端子が、後述するブラシレスモータに配設された制御回路基板の電源線に接続され、中性点接続ターミナル50の接続部55,56,57が、後述するブラシレスモータに配設された制御回路基板のグランド線に接続されることにより、巻線63U1および巻線63U2に電流が流れるようになっている。
【0072】
このように、巻線63U1および巻線63U2は、いずれも一端が電源に接続される連続部材21に接続され、他端がグランドに接続される連続部材51に接続されており、これにより、並列に接続されている。
【0073】
同様に、ティース62V1,62V2にそれぞれ巻回されたV相からなる巻線63V1,63V2は、V相接続ターミナル30、中性点接続ターミナル50によって並列に接続されている。
【0074】
すなわち、ティース62V1の突出端部分に位置する巻線63V1の端部63V1−Aは、接続片32によって連続部材31に接続され、ティース62V2の突出端部分に位置する巻線63V2の端部63V2−Aは、接続片33によって連続部材31に接続されている。
【0075】
また、ティース62V1の根元部分に位置する巻線63V1の端部63V1−Bは、接続部53によって連続部材51に接続され、ティース62V2の根元部分に位置する巻線63V2の端部63V2−Bは、接続部56によって連続部材51に接続されている。
【0076】
そして、接続片32に形成された給電端子が、後述するブラシレスモータに配設された制御回路基板の電源線に接続されることにより、巻線63V1および巻線63V2に電流が流れるようになっている。
【0077】
このように、巻線63V1および巻線63V2は、いずれも一端が電源に接続される連続部材31に接続され、他端がグランドに接続される連続部材51に接続されており、これにより、並列に接続されている。
【0078】
そして、ティース62W1,62W2にそれぞれ巻回されたW相からなる巻線63W1,63W2は、W相接続ターミナル40、中性点接続ターミナル50によって並列に接続されている。
【0079】
すなわち、ティース62W1の突出端部分に位置する巻線63W1の端部63W1−Aは、接続片42によって連続部材41に接続され、ティース62W2の突出端部分に位置する巻線63W2の端部63W2−Aは、接続片43によって連続部材41に接続されている。
【0080】
また、ティース62W1の根元部分に位置する巻線63W1の端部63W1−Bは、接続部54によって連続部材51に接続され、ティース62W2の根元部分に位置する巻線63W2の端部63W2−Bは、接続部57によって連続部材51に接続されている。
【0081】
そして、接続片42に形成された給電端子が、後述するブラシレスモータに配設された制御回路基板の電源線に接続されることにより、巻線63W1および巻線63W2に電流が流れるようになっている。
【0082】
このように、巻線63W1および巻線63W2は、いずれも一端が電源に接続される連続部材41に接続され、他端がグランドに接続される連続部材51に接続されており、これにより、並列に接続されている。
【0083】
以上詳述したように、図1に示す巻線接続ターミナル10を図2に示すように切断し、この切断した巻線接続ターミナル10を図4に示すように固定子60に配設することにより、同相にある巻線同士を並列に接続することができる。
【0084】
一方、図5に示すように、直列回路に形成された巻線接続ターミナル10は、図示しないターミナルプレートやインシュレータ等にインサート成形された状態で固定子60の側面部分に配設されている。
【0085】
そして、ティース62U1,62U2にそれぞれ巻回されたU相からなる巻線63U1,63U2は、U相接続ターミナル20、中性点接続ターミナル50によって直列に接続されている。
【0086】
すなわち、ティース62U1の突出端部分に位置する巻線63U1の端部63U1−Aは、図示しないブラシレスモータに配設された制御回路基板の電源線に接続され、ティース62U1の根元部分に位置する巻線63U1の端部63U1−Bは、接続片24によって接続部材21aに接続されている。
【0087】
ティース62U2の突出端部分に位置する巻線63U2の端部63U2−Aは、接続部23によって接続部材21aに接続され、ティース62U2の根元部分に位置する巻線63U2の端部63U2−Bは、接続部55によって接続部材51aに接続されている。
【0088】
また、上述したように、中性点接続ターミナル50の接続部55,56,57には、図6に示した給電端子42aと同様な形状からなるグランド接続用のグランド端子が形成されており、このグランド端子が図示しないブラシレスモータに配設された制御回路基板のグランド線に接続されることにより、接続部材51a全体が基準電位に保たれるようになっている。
【0089】
このように接続されることにより、巻線63U1および巻線63U2は直列に接続され、順次電流が流れるようになっている。
【0090】
同様に、ティース62V1の突出端部分に位置する巻線63V1の端部63V1−Aは、図示しないブラシレスモータに配設された制御回路基板の電源線に接続され、ティース62V1の根元部分に位置する巻線63V1の端部63V1−Bは、接続片34によって接続部材31aに接続されている。
【0091】
ティース62V2の突出端部分に位置する巻線63V2の端部63V2−Aは、接続片33によって接続部材31aに接続され、ティース62V2の根元部分に位置する巻線63V2の端部63V2−Bは、接続部56によって接続部材51aに接続されている。
【0092】
このように接続されることにより、巻線63V1および巻線63V2は直列に接続され、順次電流が流れるようになっている。
【0093】
また、ティース62W1の突出端部分に位置する巻線63W1の端部63W1−Aは、図示しないブラシレスモータに配設された制御回路基板の電源線に接続され、ティース62W1の根元部分に位置する巻線63W1の端部63W1−Bは、接続片44によって接続部材41aに接続されている。
【0094】
ティース62W2の突出端部分に位置する巻線63W2の端部63W2−Aは、接続片43によって接続部材41aに接続され、ティース62W2の根元部分に位置する巻線63W2の端部63W2−Bは、接続部57によって接続部材51aに接続されている。
【0095】
このように接続されることにより、巻線63W1および巻線63W2は直列に接続され、順次電流が流れるようになっている。
【0096】
以上詳述したように、図1に示す巻線接続ターミナル10を図3に示すように切断し、この切断した巻線接続ターミナル10を図5に示すように固定子60に配設することにより、同相にある巻線同士を直列に接続することができる。
【0097】
次に、本実施形態の巻線接続ターミナル10が配設された固定子60を、ブラシレスモータに適用した例について説明する。図7は、本発明の一実施形態に係るブラシレスモータの構成を示す断面側面図である。
【0098】
図7に示す本発明の一実施形態に係るブラシレスモータ70は、固定子の半径方向外側で回転子が回転するタイプのアウターロータ型ブラシレスモータである。このブラシレスモータ70は、上述の固定子60を有して構成されており、この固定子60はホルダ部材71に形成されたホルダ部72よって固定されている。
【0099】
このホルダ部72の突出端部には、シャフト73が形成されており、このシャフト73には軸受74の内輪が固定されている。固定子60の半径方向外側には、カップ状に形成されたアウターロータ75が配設されており、このアウターロータ75の内周面には、磁石76が配設されている。
【0100】
また、アウターロータ75の底面中央部分には、軸受74の外輪が固定され、これにより、アウターロータ75が固定子60に対して回転可能になっている。
【0101】
ホルダ部72の根元部分には制御回路基板77が配設されており、固定子60は、制御回路基板77の配設された方に上述の巻線接続ターミナル10が位置するように配置されている。
【0102】
そして、固定子60が、同相にある巻線同士が並列に接続された巻線並列回路を有して構成されている場合には、図4に示す接続部22および接続片32,42にそれぞれ形成された給電端子(接続片の先端部が軸方向に延びて形成された部分)が、図7に示す制御回路基板77に形成された図示しない電源線に接続されるようになっている。
【0103】
また、図4に示す中性点接続ターミナル50の接続部55,56,57に形成されたグランド端子(接続部の先端部が軸方向に延びて形成された部分)は、図7に示す制御回路基板77に形成された図示しないグランド線に接続されるようになっている。
【0104】
このように、ブラシレスモータ70において、固定子60に巻装された巻線63(63U1〜63W2)のうち同相にある巻線が巻線接続ターミナル10によって並列に接続され、この巻線接続ターミナル10の所定箇所が制御回路基板77の電源線およびグランド線に接続されることにより、巻線63(63U1〜63W2)に所定の電流が流れるようになっている。
【0105】
そして、巻線63(63U1〜63W2)に所定の電流が流れることにより、固定子60に磁界が生じ、この磁界によってアウターロータ75に配設された磁石76が吸引・反発力を受けることにより、アウターロータ75を回転させることができるようになっている。
【0106】
一方、固定子60が、同相にある巻線同士が直列に接続された巻線直列回路を有して構成されている場合には、図5に示す巻線63U1,63V1,63W1の端部63U1−A,63V1−A,63W1−Aが図7に示す制御回路基板77に形成された図示しない電源線に接続されるようになっている。
【0107】
また、固定子60が巻線並列回路を有して構成された場合と同様に、中性点接続ターミナル50の接続部55,56,57に形成されたグランド端子(接続部の先端部が軸方向に延びて形成された部分)は、図7に示す制御回路基板77に形成された図示しないグランド線に接続されるようになっている。
【0108】
このように、ブラシレスモータ70において、固定子60に巻装された巻線63(63U1〜63W2)のうち同相にある巻線が巻線接続ターミナル10によって直列に接続され、この巻線接続ターミナル10の所定箇所が制御回路基板77の電源線およびグランド線に接続されることにより、巻線63(63U1〜63W2)に所定の電流が流れるようになっている。
【0109】
そして、巻線63(63U1〜63W2)に所定の電流が流れることにより、固定子60に磁界が生じ、この磁界によってアウターロータ75に配設された磁石76が吸引・反発力を受けることにより、アウターロータ75を回転させることができるようになっている。
【0110】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(イ)図2,3に示すように、本実施形態に係る巻線接続ターミナル10によれば、各接続ターミナル20,30,40に形成された連続部材21,31,41と一体に配設された接続片24,34,44が切断されることによって、複数の巻線63U1〜63W2のうち同相にある巻線同士が並列接続可能に形成されると共に、連続部材21,31,41の所定区間が切断されることによって、複数の巻線63U1〜63W2のうち同相にある巻線同士が直列接続可能に形成されているので、1種類の巻線接続ターミナルを製造しておくだけで、巻線を直列に接続する場合と巻線を並列に接続する場合のいずれにも対応することができる。これにより、部品点数を増加させることなく、巻線の直列接続および並列接続に対応することができるので、結果として、コストを低減させることができる。
【0111】
(ロ)また、巻線接続ターミナル10において、連続部材21,31,41,51が同心円状に複数配設され、連続部材21,31,41にそれぞれ形成された接続片24,34,44が連続部材21,31,41の径方向に沿って形成されているので、各接続ターミナル20,30,40,50をコンパクトにまとめた状態で固定子60に配設することができ、より多くのターミナル数を確保することができる。これにより、コストを増加させることなく、多数の相の巻線を接続することができる。
【0112】
(ハ)また、本実施形態に係る固定子60は、上記巻線接続ターミナル10を用いているので、巻線接続方法が異なる仕様のモータを製造する場合にも、一種類の巻線接続ターミナルを製造しておくだけで済み、従来に比して部品点数を減らすことができるため、コストを低減させることができる。
【0113】
(ニ)また、本実施形態に係るブラシレスモータ70は、上記固定子60を用いて形成されているので、部品点数を増加させることなく、且つ低コストで巻線が直列または並列に接続されたブラシレスモータを得ることができる。
【0114】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように改変することができる。ここで、図8乃至図12は、上記実施形態の改変例を示すものである。以下に、上記実施形態の改変例について説明する。
【0115】
(a)本実施形態では、図4,図5に示すように、6スロットからなる固定子60に用いられる巻線接続ターミナル10について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の巻線接続ターミナルは、9スロットや12スロットからなる固定子に用いられるように構成されたものであっても良い。
【0116】
ここで、図8に、本発明の一実施形態に係る巻線接続ターミナルの第1改変例を示す。図8の符号120は、改変例に係る巻線接続ターミナルのうちU相接続ターミナルに相当するものであり、12スロットからなる固定子においてU相にある巻線同士を電気的に接続するためのものである。
【0117】
U相接続ターミナル120には、固定子の周方向に沿って環状に形成された連続部材121を有して形成されており、この連続部材121の外側所定箇所には、軸方向に沿って接続部122,123,124,125が形成され、連続部材121の内側所定箇所には、半径方向内側に突出する舌片状の接続片126,127,128が形成されている。
【0118】
そして、上記構成からなるU相接続ターミナル120を同相にある巻線同士を並列に接続するための並列回路として使用するためには、上述した6スロットからなる固定子に用いられた巻線接続ターミナル10と同様に、所定の接続片を切断すれば良い。
【0119】
ここで、図9は、図8に示すU相接続ターミナル120の所定の接続片を切断した様子を示している。図に示す通り、U相接続ターミナル120の接続片126,127,128を切断することにより、12スロットからなる固定子において同相にある巻線同士を並列に接続する並列回路が形成されている。
【0120】
一方、上記構成からなるU相接続ターミナル120を同相にある巻線同士を直列に接続するための直列回路として使用するためには、上述した6スロットからなる固定子に用いられた巻線接続ターミナル10と同様に、環状に形成された連続部材のうち、所定の区間を切断すれば良い。
【0121】
ここで、図10は、図8に示すU相接続ターミナル120における所定の区間を切断した様子を示している。図に示す通り、環状に形成された連続部材121のうち、接続部123と接続片126とが区間F−F内にある部材によって電気的に接続されるように、所定箇所を切断する。
【0122】
また、環状に形成された連続部材121のうち、接続部124と接続片127とが区間G−G内にある部材によって電気的に接続されるように、所定箇所を切断する。
【0123】
さらに、環状に形成された連続部材121のうち、接続部125と接続片128とが区間H−H内にある部材によって電気的に接続されるように、所定箇所を切断する。
【0124】
最後に、図中破線で示す部分を取り除くことにより、12スロットからなる固定子において同相にある巻線同士を直列に接続する直列回路が形成される。
【0125】
以上のように、本発明の巻線接続ターミナルは、9スロットや12スロットなどの3×n(n≧2)からなる固定子において、並列回路または直列回路として用いられるように構成することができる。
【0126】
(b)本実施形態では、図1乃至図3に示すように、巻線接続ターミナル10は、平板を環状に打ち抜いて形成されることについて説明したが、請求項1に記載の発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の巻線接続ターミナルは、平板を短冊状に打ち抜いた後に折り曲げ加工を行い、固定子の軸方向に沿った平面を有するように構成されたものであっても良い。
【0127】
ここで、図11に、本発明の一実施形態に係る巻線接続ターミナルの第2改変例を示す。図11の符号220は、改変例に係る巻線接続ターミナルのうちU相接続ターミナルに相当するものであり、6スロットからなる固定子において、U相にある巻線同士を電気的に接続するためのものである。
【0128】
なお、図中に付記されたI−I断面図およびJ−J断面図は、U相接続ターミナル220に形成された接続片224のI−I方向から見た断面図、およびU相接続ターミナル220に形成された連続部材221のI−I方向から見た断面図をそれぞれ示している。
【0129】
U相接続ターミナル220は、平板を短冊状に打ち抜いた後に折り曲げ加工を行うことにより、固定子の軸方向に沿った平面を有するように構成された連続部材221を有して構成されている。
【0130】
この連続部材221は、ブラシレスモータの固定子の周方向に沿って略コの字状に形成されており、この連続部材221の外側所定箇所には、半径方向外側に突出する舌片状の接続片222,223が形成され、連続部材221の内側所定箇所には、半径方向内側に突出する舌片状の接続片224が形成されている。
【0131】
これら接続片222,223,224は、上記実施形態において示したU相接続ターミナル20の接続部22,23,接続片24にそれぞれ相当するものであり、巻線への接続については、接続部22,23,接続片24と同様に行えば良い。
【0132】
すなわち、上記構成からなるU相接続ターミナル220を同相にある巻線同士を並列に接続するための並列回路として使用するためには、接続片224を切断し、接続片222,223をU相にある巻線にそれぞれ接続すれば良い。
【0133】
一方、上記構成からなるU相接続ターミナル120を同相にある巻線同士を直列に接続するための直列回路として使用するためには、接続片222を切断し、接続片223,224をU相にある巻線にそれぞれ接続すれば良い。
【0134】
(c)本実施形態では、図3に示すように、巻線接続ターミナル10において、直列回路を形成するためには、所定長さの区間を切断し、取り除くようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の巻線接続ターミナルは、所定の区間に切り込みを入れ、連続部材の所定区間の電気的導通を切断するようにしても良い。
【0135】
ここで、図12に、巻線接続ターミナルを用いて改変例に係る直列回路を形成する場合の切断ポイントを示す。図11の符号20は、図1に示す巻線接続ターミナルと同一のものである。本改変例では、各接続ターミナル20,30,40,50に形成された連続部材の所定区間に切り込みを入れ、連続部材の所定区間の電気的導通を切断するようにしている。
【0136】
すなわち、U相接続ターミナル20では、ポイントP1,P2に切り込みを入れることにより、接続部材21aと接続部材21bとに分離するようにしている。
【0137】
同様に、V相,W相,中性点接続ターミナル30,40,50においても、ポイントP3〜P8に切り込みを入れることにより、接続部材31a,31b、接続部材41a,41b、接続部材51a、51bにそれぞれ分離するようにしている。
【0138】
このように、各接続ターミナル20,30,40,50において、連続部材に切り込みを入れることにより、所定の接続部材を形成しても、同相にある巻線同士を直列に接続する直列回路を形成することができる。
【0139】
なお、各接続ターミナル20,30,40,50を図示しない樹脂製のターミナルプレートやインシュレータ等にインサート成形した後に、上記のように、連続部材に切り込みを入れることにより、所定の接続部材を形成して直列回路を形成しても良い。
【0140】
(d)本実施形態では、巻線接続ターミナル10において、給電端子が接続部22,接続片32,接続片42に形成されるようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、給電端子は、接続部22,接続片32,接続片42の他にも、接続部23,接続片33,接続片43に形成されても良い。
【0141】
また、中性点接続ターミナル50において、グランド端子は、接続部55,56,57に形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、接続部52〜57のうちいずれかに形成されていても良い。
【0142】
(e)本実施形態では、各接続ターミナル20,30,40において、並列回路を形成する際に、各接続片24,34,44を切断していたが、請求項2に記載の発明における除外とは、切断のみを示すものではない。例えば、各接続ターミナル20,30,40,50を同心円状に配置した状態で固定子に組み付けた際に、接続片24,34,44が、連続部材21,31,41、51に接触しないように、折り曲げても良い。
【0143】
(f)本実施形態では、巻線接続ターミナル10を導電性部材で形成し、これをインシュレータ等にインサート成形した状態で固定子60に組み付けるように説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、インシュレータの代わりにプリント基板を用い、このプリント基板に本発明の巻線接続ターミナルを導電パターンとして配設し、これを固定子に組み付けるようにしても良い。
【0144】
(g)本実施形態では、巻線接続ターミナル10が、鉄心コア61の外側で回転子が回転するアウターロータ型のブラシレスモータに配設された固定子60に適用されるように説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、鉄心コア61の内側で回転子が回転するインナーロータ型のブラシレスモータに配設された固定子に適用されても良い。
【0145】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、巻線接続ターミナルは、固定子の略周方向に沿って形成された連続部材を有して構成され、連続部材の所定部分を除外することにより、複数の巻線のうち同相にある巻線を並列または直列に択一的に接続可能に形成されているので、巻線接続ターミナルを、巻線を直列に接続するモータと巻線を並列に接続するモータの両方に使用することができる。これにより、異なる仕様のモータを製造する場合でも、一種類の巻線接続ターミナルを製造しておくだけで済み、部品点数を増加させることなく、巻線の直列接続および並列接続に対応することができるので、コストを低減させることができる。
【0146】
また、本発明の固定子は、上記巻線接続ターミナルを用いているので、巻線接続方法が異なる仕様のモータを製造する場合にも、一種類の巻線接続ターミナルを製造しておくだけで済み、従来に比して部品点数を減らすことができるため、コストを低減させることができる。
【0147】
また、本発明のブラシレスモータは、上記固定子を用いて形成されているので、部品点数を増加させることなく、且つ低コストで巻線が直列または並列に接続されたブラシレスモータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る巻線接続ターミナルの分解説明図である。
【図2】図1に示す巻線接続ターミナルの接続片を切断した様子を示す図である。
【図3】図1に示す巻線接続ターミナルに形成された連続部材の一部を切断した様子を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る固定子において巻線を並列に接続した状態を示す説明図である。
【図5】本実施形態に係る固定子において巻線を直列に接続した状態を示す説明図である。
【図6】図4に示す接続片をE−E方向から見た図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るブラシレスモータの構成を示す断面側面図である。
【図8】本実施形態に係る巻線接続ターミナル(U相接続ターミナル)の第1改変例を示す説明図である。
【図9】図8に示す第1改変例に係るU相接続ターミナルの接続片を切断した様子を示す図である。
【図10】図8に示す第1改変例に係るU相接続ターミナルに形成された連続部材の一部を切断した様子を示す図である。
【図11】本実施形態に係る巻線接続ターミナル(U相接続ターミナル)の第2改変例を示す説明図である。
【図12】本実施形態に係る巻線接続ターミナルにおいて直列回路を形成する場合の切断ポイントを示す説明図である。
【図13】従来の固定子の構成を示す図である。
【図14】従来の固定子において直列に接続された巻線の配線接続図である。
【図15】従来の固定子において並列に接続された巻線の配線接続図である。
【符号の説明】
10 巻線接続ターミナル、20,120,220 U相接続ターミナル、21,121,221 連続部材21,21a,21b 接続部材、22,23 接続部、24 接続片、30 V相接続ターミナル、31 連続部材、31a,31b 接続部材、32,33,34 接続片、40 W相接続ターミナル、41連続部材、41a,41b 接続部材、41c 平面部、42,43,44 接続片、42a 給電端子、50中性点接続ターミナル、51 連続部材、51a 接続部材、52,53,54,55,56,57 接続部、60 固定子、61 鉄心コア、62U1,62U2,62V1,62V2,62W1,62W2 ティース、63U1,63U2,63V1,63V2,63W1,63W2巻線、70 ブラシレスモータ、71 ホルダ部材、72 ホルダ部、73 シャフト、74 軸受、75 アウターロータ、76 磁石、77 制御回路基板、122,123,124,125 接続部,126,127,128,222,223,224 接続片

Claims (5)

  1. 突起状のティースが放射状に複数形成された鉄心コアと、前記ティースに巻回された複数の巻線と、を有して構成された固定子に配設され、前記複数の巻線のうち同相にある巻線同士を接続可能な巻線接続ターミナルであって、
    該巻線接続ターミナルは、前記固定子の略周方向に沿って形成された連続部材を有して構成され、
    該連続部材の所定部分を除外することにより、前記複数の巻線のうち同相にある巻線同士を並列または直列に択一的に接続可能に形成されたことを特徴とする巻線接続ターミナル。
  2. 前記連続部材は、前記複数の巻線のうち同相にある巻線同士を並列に接続するように形成され、
    前記連続部材の所定箇所には、前記複数の巻線のうち同相にある巻線同士を直列に接続するための接続片が形成され、
    該接続片が除外されることによって、前記複数の巻線のうち同相にある巻線同士が並列接続可能に形成されると共に、前記連続部材の所定区間が除外されることによって、前記複数の巻線のうち同相にある巻線同士が直列接続可能に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の巻線接続ターミナル。
  3. 前記連続部材が同心円状に複数配設され、
    前記接続片は、前記連続部材の径方向に沿って形成されたことを特徴とする請求項2に記載の巻線接続ターミナル。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の巻線接続ターミナルを用いたことを特徴とする固定子。
  5. 請求項4に記載の固定子を用いたことを特徴とするブラシレスモータ。
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