JP2006050680A - Armature for motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばブラシレス電動機等に用いる電機子に関し、更に特定すると電機子鉄心が環状の継鉄部と複数の歯部とに分割されて構成されていて、各歯部にコイルが巻装されている電動機用電機子に関するものである。 The present invention relates to an armature used for, for example, a brushless motor, and more specifically, an armature core is divided into an annular yoke portion and a plurality of tooth portions, and a coil is wound around each tooth portion. The present invention relates to a motor armature.
ブラシレス電動機等において、バッテリー電圧等の比較的低い電圧で大きい電流を流しながら高い出力を得たい場合には、コイルの抵抗値を低く設定し、損失(銅損)を減らさなければならない。銅損を減らすためには、コイルの抵抗値を減らすことが有効である。 In a brushless motor or the like, in order to obtain a high output while flowing a large current at a relatively low voltage such as a battery voltage, the resistance value of the coil must be set low to reduce the loss (copper loss). In order to reduce copper loss, it is effective to reduce the resistance value of the coil.
一つの例として、ブラシレス電動機の銅損を減らし、高い出力の電動機を得るために、コイルの線径がφ3.2mm必要な場合がある。φ3.2mmの線径は、断面積が8.04mm2 である。これは、φ1.6mmの線径のコイルを4本並列接続した断面積と同じになる。断面積が同じで、線長が同じであれば、抵抗値はほぼ一緒になる。 As one example, in order to reduce the copper loss of a brushless motor and obtain a high output motor, the coil wire diameter may be φ3.2 mm. The diameter of φ3.2 mm has a cross-sectional area of 8.04 mm 2 . This is the same as a cross-sectional area in which four coils having a wire diameter of φ1.6 mm are connected in parallel. If the cross-sectional area is the same and the line length is the same, the resistance values are almost the same.
コイルの線径がφ3.2mm必要な場合、通常は作業性の良さから線径の細い銅線を何本か並列に巻線するが、それが有効でない場合もある。例えば、電機子鉄心のスロット開口長が0.5mmと細い銅線が通らない位に狭い場合は、線径が細い銅線の並列巻回は有効ではない。 When the wire diameter of the coil is required to be 3.2 mm, usually several copper wires having a thin wire diameter are wound in parallel for good workability, but this may not be effective. For example, when the slot opening length of the armature core is as narrow as 0.5 mm so that a thin copper wire cannot pass, parallel winding of copper wires having a thin wire diameter is not effective.
このような場合は、電機子鉄心を環状の継鉄部(バックコア)と複数の歯部(ティースコア)とに分割することで問題を解決できる(例えば、特許文献1参照。)。 In such a case, the problem can be solved by dividing the armature core into an annular yoke portion (back core) and a plurality of tooth portions (tea scores) (see, for example, Patent Document 1).
しかし、この場合には、歯部の一つ一つがばらばらになってしまうことで、電機子鉄心の内径の真円度が悪くなり、電動機のコギングトルク等に悪影響を及ぼしてしまう問題点がある。 However, in this case, since each tooth portion is separated, the roundness of the inner diameter of the armature core is deteriorated, and there is a problem in that the cogging torque of the motor is adversely affected. .
これを改善するために、歯部内周のスロット開口を、性能を落とさない程度(例、100枚中4枚)に、周方向に連結部で連結してつなげることが検討されている。これにより電機子鉄心の内径の真円度が悪化するのを防ぐことができる。 In order to improve this, it has been studied to connect and connect the slot openings on the inner periphery of the tooth portion by connecting portions in the circumferential direction to such an extent that performance is not deteriorated (for example, 4 out of 100). This can prevent the roundness of the inner diameter of the armature core from deteriorating.
さらに、歩留まり等を考慮に入れて、内周側を連結部で連結した各歯部を、真円度が悪くならない程度に、周方向に複数の歯部ブロックに連結部で分割することが検討されている。
しかしながら、複数の歯部ブロックを円形に配置して各歯部にコイルの巻線をすると、巻線する時の引張り力(テンション)によって隣接する歯部ブロック間がずれてしまう問題点が発生する。 However, if a plurality of tooth blocks are arranged in a circle and a coil is wound around each tooth, there is a problem in that adjacent tooth blocks are displaced due to the tensile force (tension) at the time of winding. .
このようなことを考慮すると、予めコイル状に成形した銅線を歯部に嵌め付ける方が、歯部の変形を防ぐことができる。この場合、φ1.6mmの線径の銅線でコイルを成形しておくと、この線径の銅線では柔軟性があってコイルの形状維持ができず、コイル形状が崩れてしまうので使用できない。 Considering this, it is possible to prevent deformation of the tooth part by fitting a copper wire previously formed into a coil shape to the tooth part. In this case, if the coil is formed with a copper wire having a diameter of φ1.6 mm, the copper wire with this wire diameter is flexible and cannot maintain the shape of the coil, and the coil shape collapses and cannot be used. .
なお、φ1.6mmの線径のコイルを4本並列巻きして並列接続すると、電動機にブレーキをかけるような循環電流が発生し、効率を下げる原因になるので好ましくない。 If four coils with a diameter of φ1.6 mm are wound in parallel and connected in parallel, a circulating current that brakes the electric motor is generated, which is not preferable.
本発明の目的は、コギングトルクを低減でき、歯部ブロック間のずれを防止でき、単独でコイル形状の維持ができる剛性の線材による成形コイルの接続も容易に行える電動機用電機子を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an armature for an electric motor that can reduce cogging torque, prevent displacement between tooth blocks, and can easily connect a formed coil with a rigid wire that can maintain the coil shape independently. It is in.
本発明は、環状に形成された継鉄部と、前記継鉄部にその周方向に等角度間隔で接続され且つ内周に位置する隣接先端の相互間が連結部で連結された12本の歯部とで構成された電機子鉄心と、前記各歯部に巻装されたU相、V相、W相の各電機子コイルとを備えた電動機用電機子を対象とする。 The present invention includes a yoke portion formed in an annular shape, and twelve pieces connected to the yoke portion at equal angular intervals in the circumferential direction and connected between adjacent tips located on the inner periphery by a connecting portion. An armature for a motor including an armature core composed of tooth portions and U-phase, V-phase, and W-phase armature coils wound around the respective tooth portions is an object.
本発明に係る電動機用電機子では、
内周側が前記連結部で連結された前記各歯部は隣接する複数の該歯部を単位として前記連結部で分割されて複数の歯部ユニットとして構成され、
前記各歯部には独立していて単独で形状維持ができる成形された前記電機子コイルが嵌め込まれており、
周方向に隣接して配置されている同相の2個の前記各電機子コイルは単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材で直列接続され、
周方向に離れて配置されている各相の前記電機子コイルは単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材で直列接続され、
U相、V相、W相の前記各電機子コイルは単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材でスター結線されていることを特徴とする。
In the armature for an electric motor according to the present invention,
Each tooth part whose inner peripheral side is connected by the connecting part is divided as a unit by a plurality of adjacent tooth parts and is configured as a plurality of tooth part units.
Each tooth part is fitted with the molded armature coil that is independent and can maintain the shape independently,
The two in-phase armature coils arranged adjacent to each other in the circumferential direction are connected in series with a connecting member having rigidity capable of maintaining the shape independently,
The armature coils of the respective phases arranged apart in the circumferential direction are connected in series with a connecting member having rigidity capable of maintaining the shape independently,
Each of the U-phase, V-phase, and W-phase armature coils is star-connected by a connecting member having rigidity capable of maintaining the shape independently.
この場合、前記電機子コイルと前記連結部材との各接続部は、電機子中心からみて径方向に重ならずに配置されていることが好ましい。 In this case, it is preferable that each connection portion between the armature coil and the connecting member is disposed without overlapping in the radial direction when viewed from the center of the armature.
また前記継鉄部は、周方向に等間隔で複数に分割された複数の継鉄部分割ユニットにより形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said yoke part is formed of the several yoke part division | segmentation unit divided | segmented into plurality at equal intervals in the circumferential direction.
本発明の電動機用電機子では、継鉄部とは別体で、隣接する複数の歯部の内周側が連結部で接続した歯部ユニットを用いているので、電機子鉄心の内径の真円度を向上させることができ、コギングトルクを低減することができる。また、各電機子コイルとしては、独立していて単独で形状維持ができる成形された成形コイルを用いているので、コイル形状の維持ができ、各歯部に後から嵌めて組み立てることができる。また、周方向に離れて配置されている各相の電機子コイルは単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材で直列接続し、且つU相、V相、W相の各電機子コイルは単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材でスター結線しているので、剛性のあるコイルの相互接続も容易に行うことができる。 In the armature for an electric motor of the present invention, since the tooth unit is used as a separate unit from the yoke part and the inner peripheral side of a plurality of adjacent tooth parts is connected by a connecting part, the perfect circle of the inner diameter of the armature core is used. The cogging torque can be reduced. Further, as each armature coil, a molded coil that is independent and can maintain the shape independently is used. Therefore, the coil shape can be maintained, and can be assembled by being fitted to each tooth portion later. In addition, the armature coils of each phase that are arranged apart from each other in the circumferential direction are connected in series with a rigid connecting member that can maintain the shape independently, and each of the U-phase, V-phase, and W-phase armature coils is independent. Since the star connection is made with a rigid connecting member that can maintain the shape, the rigid coils can be easily interconnected.
また、周方向に所定の分布で配置されていて単独で形状維持ができる各相の電機子コイルは、1つの相を隣接する2個のコイルで構成し、これら2個のコイルを連結部材で直列接続しているので、線材が太くて1つのコイルのターン数を多く巻けなくても、これらコイルのグループで所要のターン数を得ることができる。 Further, the armature coils of each phase that are arranged in a predetermined distribution in the circumferential direction and can maintain the shape independently are composed of two adjacent coils in one phase, and these two coils are connected members. Since the wires are connected in series, the required number of turns can be obtained in a group of these coils even if the wire is thick and the number of turns of one coil cannot be increased.
さらに、各電機子コイルは、同じ少ないターン数で構成されているので、太く剛性が大きい線材でのコイルの形成を能率良く、短時間で行うことができる。 Further, since each armature coil is configured with the same small number of turns, the coil can be formed efficiently and in a short time with a thick wire having high rigidity.
電機子コイルと連結部材との各接続部を、電機子中心からみて径方向に重ならずに配置すると、これら接続部のヒュージング溶接を容易に行うことができる。 If the connecting portions of the armature coil and the connecting member are arranged without overlapping in the radial direction when viewed from the center of the armature, fusing welding of these connecting portions can be easily performed.
また継鉄部を、周方向に等間隔で複数に分割された複数の継鉄部分割ユニットにより形成すると、同じ継鉄部分割ユニットを複数用いて継鉄部を構成することができる。 Moreover, if a yoke part is formed by the several yoke part division | segmentation unit divided | segmented into plurality by equal intervals in the circumferential direction, a yoke part can be comprised using the same yoke part division | segmentation unit.
以下、本発明の電動機用電機子を実施するための最良の形態の一例を、図1(A)(B)乃至図10を参照して詳細に説明する。ここで、図1(A)(B)は本例の電動機用電機子の下段部と上段部との接続関係を示す平面図、図2は本例の電動機用電機子の配線図、図3(A)(B)は本例で用いるコイル間連結部材の平面図及び正面図、図4(A)(B)は本例で用いるU相渡り結部材の平面図及び正面図、図5(A)(B)は本例で用いるV相渡り結部材の平面図及び正面図、図6(A)(B)は本例で用いるW相渡り結部材の平面図及び正面図、図7(A)(B)は本例で用いる短尺コモン連結部材の平面図及び側面図、図8(A)(B)は本例で用いる長尺コモン連結部材の平面図及び側面図、図9は本例で用いる各連結部材の配置関係を示す斜視図、図10は図9の下部を樹脂モールドした斜視図、図11は本例の電動機用電機子の配線図である。 Hereinafter, an example of the best mode for carrying out the armature for an electric motor according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Here, FIGS. 1A and 1B are plan views showing the connection relationship between the lower and upper stages of the motor armature of this example, FIG. 2 is a wiring diagram of the motor armature of this example, and FIG. FIGS. 4A and 4B are a plan view and a front view of a connecting member between coils used in this example, and FIGS. 4A and 4B are a plan view and a front view of a U-phase connecting member used in this example. FIGS. 6A and 6B are a plan view and a front view of a V-phase connecting member used in this example, and FIGS. 6A and 6B are a plan view and a front view of a W-phase connecting member used in this example. FIGS. 8A and 8B are a plan view and a side view of a short common connecting member used in this example, FIGS. 8A and 8B are a plan view and a side view of a long common connecting member used in this example, and FIG. FIG. 10 is a perspective view in which the lower part of FIG. 9 is resin-molded, and FIG. 11 is a wiring diagram of the armature for an electric motor of this example.
本例の電動機用電機子1は、図1(A)(B)に示すように、環状に形成された継鉄部2と、該継鉄部2にその周方向に等角度間隔で接続され且つ内周側に位置する隣接先端の相互間が連結部31〜312で連結された複数の歯部41〜412とで構成された電機子鉄心5と、各歯部41〜412に巻装されたU相、V相、W相の各電機子コイル61〜612とを備えた構成になっている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
継鉄部2は、図1(A)(B)に示すように、周方向に等間隔で複数(本例では3個)に分割された継鉄部分割ユニット21,22,23により形成されている。隣接する継鉄部分割ユニット21,22,23は、凹部と凸部を嵌め合わせた凹凸連結部71,72,73にて相互に連結され、環状になっている。
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the yoke part 2 is divided into a plurality (three in this example) of the yoke part divided units 2 1 , 2 2 , 2 3 at equal intervals in the circumferential direction. It is formed by. Adjacent yoke part division units 2 1 , 2 2 , 2 3 are connected to each other by concavo-
このような継鉄部2の内周側には、図1(A)(B)に示すように、継鉄部2と同材質の各歯部41〜412が周方向に等角度間隔で求心方向に向けて配置され、それぞれの基部は継鉄部2の各溝に嵌め込まれて支持されている。各歯部41〜412の内周側の各先端は、隣接相互間が各歯部41〜412と同材質の連結部31〜312で連結されている。
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the tooth portions 4 1 to 4 12 made of the same material as the yoke portion 2 are equiangularly spaced in the circumferential direction on the inner peripheral side of the yoke portion 2. Are arranged in the centripetal direction, and the respective base portions are fitted and supported in the respective grooves of the yoke portion 2. Each distal end of the inner peripheral side of each tooth 41 to 12, between adjacent each other are connected by the connecting
内周側が連結部31〜312で連結された各歯部41〜412は、隣接する複数(本例では4本)の歯部411,412,41,42と、歯部43,44,45,46と、歯部47,48,49,410とを単位として、連結部32,36,310で3分割されて複数の歯部ユニット4A,4B,4Cとして構成されている。
The tooth portions 4 1 to 4 12 whose inner peripheral sides are connected by the connecting portions 3 1 to 3 12 are a plurality of adjacent (four in this example) tooth portions 4 11 , 4 12 , 4 1 , 4 2 , The tooth portions 4 3 , 4 4 , 4 5 , 4 6 and the tooth portions 4 7 , 4 8 , 4 9 , 4 10 are used as a unit, and are divided into three parts by connecting portions 3 2 , 3 6 , 3 10 . It is configured as
各歯部41〜412には、継鉄部2にこれら歯部41〜412を接続する前に、独立していて単独で形状維持ができる成形された電機子コイル61〜612が嵌め込まれている。
Before connecting the tooth portions 4 1 to 4 12 to the yoke portion 2, the tooth portions 4 1 to 4 12 are formed with
この例では、各電機子コイル61〜612は、単独で形状維持ができる剛性を有する、例えば線径がφ3.2mmの銅線を3ターン巻いてそれぞれ構成されている。 In this example, each of the armature coils 6 1 to 6 12 is configured by winding a copper wire having a diameter of φ3.2 mm for three turns, for example, having a rigidity capable of maintaining the shape independently.
またこの例では、図1(A)(B)及び図2に示すように、電機子コイル61,62がU相を構成し、電機子コイル63,64がV相を構成し、電機子コイル65,66がW相を構成し、電機子コイル67,68がU相を構成し、電機子コイル69,610がV相を構成し、電機子コイル611,612がW相を構成している。
In this example, as shown in FIGS. 1A and 1B and FIG. 2, the armature coils 6 1 and 6 2 constitute a U phase, and the armature coils 6 3 and 6 4 constitute a V phase. The armature coils 6 5 and 6 6 constitute the W phase, the armature coils 6 7 and 6 8 constitute the U phase, the armature coils 6 9 and 6 10 constitute the V phase, and the
周方向に隣接して配置されているU相,V相,W相,U相,V相,W相の同相の各電機子コイル61,62と、63,64と、65,66と、67,68と、69,610と、611,612とは、図1(A)(B)に示すように、単独で形状維持ができる剛性を有するコイル間連結部材81〜86で直列接続されている。 The armature coils 6 1 , 6 2 , 6 3 , 6 4 , 6 5 of the same phase of the U phase, V phase, W phase, U phase, V phase, W phase, which are arranged adjacent to each other in the circumferential direction. , 6 6 , 6 7 , 6 8 , 6 9 , 6 10 , 6 11 , 6 12 are coils having rigidity capable of maintaining the shape independently as shown in FIGS. They are connected in series between the connecting member 8 1-8 6.
コイル間連結部材81〜86は、図3(A)(B)に示すように、銅板又は銅合金板で成形されて構成されている。これらコイル間連結部材81〜86は、基板部8aの両側に円弧状端子部8b,8cを立設した構造になっている。円弧状端子部8b,8cは、基板部8aの同じ板面側に円弧状端子部8b,8cの凹部を向けた構造になっている。円弧状端子部8b,8cの凹部は、同相の各電機子コイル61,62と、63,64と、65,66と、67,68と、69,610と、611,612とを構成している断面円形の線材の端部外周に接触して嵌り、接続される形状になっている。
The
これらコイル間連結部材81〜86は、同相の各電機子コイル61,62と、63,64と、65,66と、67,68と、69,610と、611,612を接続する位置に、図1(A)(B)、図2、図9及び図10に示すように配置され、同相の各電機子コイル61,62と、63,64と、65,66と、67,68と、69,610と、611,612とを構成している断面円形の線材の電機子求心方向を向いた端部外周に接触されて電気的に接続されている。これらコイル間連結部材81〜86と、同相の各電機子コイル61,62と、63,64と、65,66と、67,68と、69,610と、611,612との接触部は、例えばヒュージング溶接により電気的に確実に接続されている。
These
周方向に離れて配置されている各相の電機子コイル、即ちU相の電機子コイル62と68、V層の電機子コイル64と610、W相の電機子コイル65と611は、図1(A)(B)及び図2に示すように、該電機子の遠心方向を向いた端部が、単独で形状維持ができる剛性を有する、例えば断面積が約8.04mm2 の銅角棒又は銅合金角棒で構成されたU相渡り連結部材91と、V相渡り連結部材92と、W相渡り連結部材93で直列接続されている。
The armature coil of each phase which are spaced apart in the circumferential direction, i.e. the
U相渡り連結部材91は、図4(A)(B)に示すように、円弧状に湾曲された円弧状部91aと、その両端で円弧の中心軸と平行する方向に曲げられた端子部91b,91cとで構成されている。端子部91bには、図1(A)に示すように電機子コイル62 の遠心方向を向いた端部が接触されて電気的に接続されている。端子部91cには、図1(A)に示すように電機子コイル68の遠心方向を向いた端部が接触されて電気的に接続されている。これら端子部91bと電機子コイル62 の遠心方向を向いた端部との接触部は、例えばヒュージング溶接により電気的に確実に接続されている。
U-phase transition coupling member 9 1, as shown in FIG. 4 (A) (B), a curved arc-shaped portion 9 1 a in a circular arc shape, bent in a direction parallel with both ends and the center of the arc axis Terminal portions 9 1 b and 9 1 c. The terminal portion 9 1 b, are contact ends facing the centrifugal direction of the armature coils 6 2 as shown in FIG. 1 (A) are electrically connected. The terminal portion 9 1 c, is contacted the ends facing the centrifugal direction of the
V相渡り連結部材92は、図5(A)(B)に示すように、円弧状に湾曲された円弧状部92aと、その両端で円弧の中心軸と平行する方向に曲げられた端子部92b,92cとで構成されている。端子部92bには、図1(B)に示すように電機子コイル610 の遠心方向を向いた端部が接触されて電気的に接続されている。端子部92cには、図1(B)に示すように電機子コイル64の遠心方向を向いた端部が接触されて電気的に接続されている。これら端子部92cと電機子コイル64 の遠心方向を向いた端部との接触部は、例えばヒュージング溶接により電気的に確実に接続されている。
V-phase transition coupling member 9 2, as shown in FIG. 5 (A) (B), a curved arc-shaped portion 9 2 a in a circular arc shape, bent in a direction parallel with both ends and the center of the arc axis Terminal portions 9 2 b and 9 2 c. The terminal portion 9 2 b, are contact ends facing the centrifugal direction of the
W相渡り連結部材93は、図6(A)(B)に示すように、円弧状に湾曲された円弧状部93aと、その両端で円弧の中心軸と平行する方向に曲げられた端子部93b,93cとで構成されている。円弧状部93aの途中には段差部93dが設けられていて、円弧状部93aが電機子の下段部と上段部とに位置できるようになっている。端子部93bには、図1(B)に示すように電機子コイル65 の遠心方向を向いた端部が接触されて電気的に接続されている。端子部93cには、図1(A)に示すように電機子コイル611の遠心方向を向いた端部が接触されて電気的に接続されている。これら端子部93bと電機子コイル65 の遠心方向を向いた端部との接触部、及び端子部93cと電機子コイル611の遠心方向を向いた端部との接触部は、例えばヒュージング溶接により電気的に確実に接続されている。
W-phase transition coupling member 9 3, as shown in FIG. 6 (A) (B), a curved arc-shaped portion 9 3 a in an arc shape, bent in a direction parallel with both ends and the center of the arc axis Terminal portions 9 3 b and 9 3 c. A step portion 9 3 d is provided in the middle of the arc-shaped portion 9 3 a so that the arc-shaped portion 9 3 a can be positioned at the lower and upper steps of the armature. The terminal portion 9 3 b, are contact ends facing the centrifugal direction of the
U相、V相、W相の各電機子コイル61〜612は、図1(A)(B)及び図2に示すように、単独で形状維持ができる剛性を有する短尺コモン連結部材101,長尺コモン連結部材102でスター結線されている。これら短尺コモン連結部材101,長尺コモン連結部材102とは、銅板又は銅合金板で成形されて構成されている。
Each of the U-phase, V-phase, and W-
短尺コモン連結部材101は、図6(A)(B)に示すように、基板部101aの両側に円弧状端子部101b,101cを立設した構造になっている。円弧状端子部101b,101cは、基板部101aの互いに反対側の板面に円弧状端子部101b,101cの凹部を向けた構造になっている。 Short common connecting member 10 1, as shown in FIG. 6 (A) (B), has an arc-shaped terminal portion 10 1 b, 10 1 c on both sides of the substrate portion 10 1 a to the structure erected. The arc-shaped terminal portions 10 1 b and 10 1 c have a structure in which the concave portions of the arc-shaped terminal portions 10 1 b and 10 1 c are directed to the opposite plate surfaces of the substrate portion 10 1 a.
短尺コモン連結部材101の円弧状端子部101bは、図1(A)(B)に示すように、電機子コイル66の遠心方向を向いた端部に接触されて電気的に接続されている。短尺コモン連結部材101の円弧状端子部101c、図1(A)(B)に示すように、電機子コイル67の遠心方向を向いた端部に接触されて電気的に接続されている。これら短尺コモン連結部材101の円弧状端子部101bと電機子コイル66の遠心方向を向いた端部との接触部、及び短尺コモン連結部材101の円弧状端子部101cと電機子コイル67の遠心方向を向いた端部との接触部は、例えばヒュージング溶接により電気的に確実に接続されている。 Arc-shaped terminal portion 10 1 b of the short common connecting member 10 1, as shown in FIG. 1 (A) (B), electrically connected in contact with the facing end of the centrifugal direction of the armature coils 6 6 Has been. Short common connecting member 10 1 of the arc-shaped terminal portions 10 1 c, as shown in FIG. 1 (A) (B), which are electrically connected in contact with the facing end of the centrifugal direction of the armature coils 6 7 ing. Contact portion between the end portion facing the centrifugal direction of the arc-shaped terminal portions of the short common connecting member 10 1 10 1 b and the armature coils 6 6, and an arcuate terminal portion 10 1 c of the short common connecting member 10 1 contact portion between the end portion facing the centrifugal direction of the armature coils 6 7, for example, is reliably electrically connected by fusing welding.
長尺コモン連結部材102は、図8(A)(B)に示すように、円弧状をなす基板部102aの長手方向の両側に円弧状端子部102b,102cを立設した構造になっている。円弧状端子部102b,102cは、基板部102aの円弧状の外向き面に凹部を向けた構造になっている。円弧状をなす基板部102aの途中には、電機子コイル64と65との遠心方向を向いた端部に対して接触しないように凹部102d,102eが設けられている。
Long common connecting member 10 2, as shown in FIG. 8 (A) (B), the arc-shaped terminal portion 10 2 b on both sides longitudinally of the substrate portion 10 2 a of an arc shape, the 10 2 c standing It has a set structure. The arc-shaped terminal portions 10 2 b and 10 2 c have a structure in which a concave portion faces the arc-shaped outward surface of the substrate portion 10 2 a. In the middle of the substrate portion 10 2 a of an arc shape, a concave portion 10 2 d, 10 2 e is provided so as not to contact with the facing end of the centrifugal direction of the
長尺コモン連結部材102の円弧状端子部102bは、図1(A)(B)に示すように、電機子コイル63の遠心方向を向いた端部に接触されて電気的に接続されている。長尺コモン連結部材102の円弧状端子部102cは、図1(A)(B)に示すように、電機子コイル66の遠心方向を向いた端部に接触されて電気的に接続されている。これら長尺コモン連結部材102の円弧状端子部102bと電機子コイル63の遠心方向を向いた端部との接触部、及び長尺コモン連結部材102の円弧状端子部102cと電機子コイル66の遠心方向を向いた端部との接触部は、例えばヒュージング溶接により電気的に確実に接続されている。
Arc-shaped terminal portion 10 2 b of the elongated common connecting member 10 2, as shown in FIG. 1 (A) (B), in contact with the facing end of the centrifugal direction of the
これによりU相、V相、W相の各電機子コイル61〜612は、図2に示すようにスター結線されている。スター結線されているU相、V相、W相の各電機子コイル61〜612のうち、U相の電機子コイルは電機子コイル61の遠心方向を向いた端部に図示しないU相リード線が接続され、V相の電機子コイルは電機子コイル69の遠心方向を向いた端部に図示しないがV相リード線が接続され、W相の電機子コイルは電機子コイル612の遠心方向を向いた端部に図示しないがV相リード線が接続されるようになっている。
Accordingly, the U-phase, V-phase, and W-
各コイル間連結部材81〜86と渡り連結部材91,92,93とコモン連結部材101,102 は、図10に示すように下部側が樹脂モールド層11でモールドされて位置決めされている。
The
電機子コイル61〜612と連結部材81〜86,91,92,93,101,102との各接続部は、図1(A)(B)に示すように、電機子中心からみて径方向に重ならずに配置されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the connecting portions of the armature coils 6 1 to 6 12 and the connecting
上記の如き構造の電動機用電機子1では、継鉄部2とは別体で、隣接する複数の歯部411,412,41,42と、歯部43,44,45,46と、歯部47,48,49,410の内周側を連結部311,312,31と、33,34,35と37,38,39とで接続した歯部ユニット4A,4B,4Cを用いているので、電機子鉄心5の内径の真円度を向上させることができ、コギングトルクを低減することができる。また、各電機子コイル61〜612としては、線径が例えばφ3.2mmと太くて剛性が大きく独立していて単独で形状維持ができる成形された成形コイルを用いているので、コイル形状の維持ができ、各歯部41〜412に後から嵌めて組み立てることができる。また、周方向に離れて配置されている各相の電機子コイル、即ちU相の直列接続された61,62と67,68、V相の直列接続された63,64と69,610、W相の直列接続された65,66と611,612は単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材、即ちU相渡り連結部材91とV相渡り連結部材92とW相渡り連結部材93とで直列接続し、且つU相、V相、W相の各電機子コイル、即ちU相の直列接続された電機子コイル61,62,67,68と、V相の直列接続された電機子コイル63,64,69,610と、W相の直列接続された電機子コイル65,66と611,612は単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材、即ち短尺コモン連結部材101と長尺コモン連結部材102でスター結線しているので、剛性のあるコイルの相互接続も容易に行うことができる。
In the
また、周方向に所定の分布で配置されていて単独で形状維持ができる各相の電機子コイル61〜612は、1つの相を隣接する2個のコイル、即ちU相は電機子コイル61,62と67,68、V相は電機子コイル63,64と69,610、W相は電機子コイル65,66と611,612で構成し、これら2個のコイルをU相は連結部材81と84、V相は連結部材82と85、W相はW相は83と86とで直列接続しているので、線材が太くて1つのコイルのターン数を多く巻けなくても、これらコイルのグループで所要のターン数を得ることができる。
The armature coils 6 1 to 6 12 of each phase that are arranged in a predetermined distribution in the circumferential direction and can maintain the shape independently are two coils adjacent to one phase, that is, the U phase is an armature coil. 6 1 , 6 2 and 6 7 , 6 8 , V phase is composed of
さらに、各電機子コイル61〜612は、同じ少ないターン数で構成されているので、太く剛性が大きい線材でのコイルの形成を能率良く、短時間で行うことができる。 Further, since each of the armature coils 6 1 to 6 12 is configured with the same small number of turns, the coil can be efficiently formed in a short time with a thick wire having a large rigidity.
電機子コイル61〜612と連結部材81〜86,91,92,93,101,102との各接続部を、電機子中心からみて径方向に重ならずに配置しているので、これら接続部のヒュージング溶接を容易に行うことができる。
The connecting portions of the armature coils 6 1 to 6 12 and the connecting
また継鉄部2を、周方向に等間隔で複数に分割された複数の継鉄部分割ユニット21,22,23により形成しているので、同じ継鉄部分割ユニットを複数用いて継鉄部を構成することができる。 Moreover, since the yoke part 2 is formed of a plurality of yoke part dividing units 2 1 , 2 2 , 2 3 divided into a plurality at equal intervals in the circumferential direction, a plurality of the same yoke part dividing units are used. A yoke part can be constituted.
図11は上記の如き構造の電動機用電機子1を用いた電動機の一例を示す縦断面図である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an example of an electric motor using the
この電動機は、有底筒状の鉄製のヨーク12を備え、該ヨーク12内には前述した環状の電機子1が位置決めされて配置され、樹脂13でモールドされ、ヨーク12の開口部側は端板14で塞がれている。電機子1の中には、ロータ15が配置され、該ロータ15は回転軸16の外周に持されている。回転軸16は、樹脂13と端板14に支持された軸受17a,17bでロータ15と共に回転自在になっている。ロータ15は、有底筒状をしていて底部側が回転軸16の外周に固定されたロータヨーク18と、該ロータヨーク18の筒部の外周に固定された永久磁石19とで構成されている。なお、20は電機子1側に支持されたホールIC、21はロータ14側の回転軸16に支持されたセンサマグネットである。
This electric motor includes a bottomed
1 電動機用電機子
2 継鉄部
21,22,23 継鉄部分割ユニット
31〜312 連結部
41〜412 歯部
5 電機子鉄心
61〜612 電機子コイル
71,72,73 凹凸連結部
81〜86 コイル間連結部材
91 U相渡り連結部材
92 V相渡り連結部材
93 W相渡り連結部材
101 短尺コモン連結部材
102 長尺コモン連結部材
11 樹脂モールド層
12 ヨーク
13 樹脂
14 端板
15 ロータ
16 回転軸
17a,17b 軸受
18 ロータヨーク
19 永久磁石
20 ホールIC
21 センサマグネット
1 motor armature 2 yoke portion 2 1, 2 2, 2 3 yoke portion divided units 3 1 to 3 12 connecting portion 41 to 12
9 2 V crossover connecting member
9 3 W crossover connecting member 10 1 short common connecting member
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 2 Long
21 Sensor magnet
Claims (3)
内周側が前記連結部で連結された前記各歯部は隣接する複数の該歯部を単位として前記連結部で分割されて複数の歯部ユニットとして構成され、
前記各歯部には独立していて単独で形状維持ができる成形された前記電機子コイルが嵌め込まれており、
周方向に隣接して配置されている同相の2個の前記各電機子コイルは単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材で直列接続され、
周方向に離れて配置されている各相の前記電機子コイルは単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材で直列接続され、
U相、V相、W相の前記各電機子コイルは単独で形状維持ができる剛性を有する連結部材でスター結線されていることを特徴とする電動機用電機子。 A yoke part formed in an annular shape, and 12 tooth parts connected to the yoke part at equal angular intervals in the circumferential direction and connected between adjacent tips located on the inner periphery by a connecting part In an armature for an electric motor comprising a configured armature core, and U-phase, V-phase, and W-phase armature coils wound around each tooth portion,
Each tooth part whose inner peripheral side is connected by the connecting part is divided as a unit by a plurality of adjacent tooth parts and is configured as a plurality of tooth part units.
Each tooth part is fitted with the molded armature coil that is independent and can maintain the shape independently,
The two in-phase armature coils arranged adjacent to each other in the circumferential direction are connected in series with a connecting member having rigidity capable of maintaining the shape independently,
The armature coils of the respective phases arranged apart in the circumferential direction are connected in series with a connecting member having rigidity capable of maintaining the shape independently,
The armature for an electric motor, wherein each of the U-phase, V-phase, and W-phase armature coils is star-connected by a connecting member having rigidity capable of maintaining the shape independently.
The armature for an electric motor according to claim 1 or 2, wherein the yoke portion is formed by a plurality of yoke portion dividing units divided into a plurality at equal intervals in the circumferential direction.
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