特開 2022-120815 結線台、モータステータ、及び、結線台とモータステータを応用したモーター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022120815

(43)【公開日】2022-08-18

(54)【発明の名称】結線台、モータステータ、及び、結線台とモータステータを応用したモーター

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/52 20060101AFI20220810BHJP

【ＦＩ】

H02K3/52 E

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022011894

(22)【出願日】2022-01-28

(31)【優先権主張番号】110104505

(32)【優先日】2021-02-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】596009559

【氏名又は名称】姚 立和

(74)【代理人】

【識別番号】100143720

【弁理士】

【氏名又は名称】米田 耕一郎

(72)【発明者】

【氏名】姚 立和

(72)【発明者】

【氏名】謝 弼任

(72)【発明者】

【氏名】謝 培升

(72)【発明者】

【氏名】田 騏禎

【テーマコード（参考）】

5H604

【Ｆターム（参考）】

5H604AA05

5H604AA08

5H604BB01

5H604BB08

5H604BB14

5H604CC01

5H604CC05

5H604CC15

5H604CC16

5H604QB17

(57)【要約】

【課題】本発明は、使用上の安全性を大幅に高めることができるとともに、モーターの材積を縮小できる結線台、モータステータ、及び、結線台とモータステータを応用したモーターを提供する。
【解決手段】結線台は環状の円盤構造であり、結線台の頂面には、内側から外側にかけて相数に対応し且つ相互に間隔が置かれた少なくとも３つのガイド溝が形成され、結線台における各ガイド溝の底面には、内外連通する複数の貫通孔がそれぞれ形成される。これにより、少なくとも３つの導線をそれぞれ結線台の底面の貫通孔から相対するガイド溝の中に直接通して巻き付けることで、同相ではない導線が確実に分けられるとともに、誤接触が生じないことで、使用上の安全性が向上する。さらに、従来の結線台に比べて、結線台の外径と高さを小さくできることで、結線台を小さくすることができ、モーターの材積も縮小できる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状の円盤構造を備える結線台であって、
前記結線台の頂面には、内側から外側にかけて相互に間隔が置かれたガイド溝が形成され、さらに、前記結線台における各前記ガイド溝の底面には、内外連通する複数の貫通孔がそれぞれ形成されることを特徴とする、結線台。

【請求項2】

前記結線台は、３つのガイド溝を備えることを特徴とする、請求項１に記載の結線台。

【請求項3】

前記結線台における前記複数のガイド溝の底部の高さは同じであることを特徴とする、請求項１に記載の結線台。

【請求項4】

前記結線台の各ガイド溝における貫通孔の両側の少なくとも一側には、少なくとも１つの挟線バンプが形成されることを特徴とする、請求項１に記載の結線台。

【請求項5】

前記結線台には、少なくとも１つの結束ブロックが設けられるとともに、各前記結束ブロックにおける各前記ガイド溝に対応する部分には、内部と外部が連通する線孔がそれぞれ形成されることを特徴とする、請求項１に記載の結線台。

【請求項6】

前記結束ブロックにおける少なくとも一端には、固定片が形成され、前記結線台の内縁及び外縁には、結束ブロックの固定片に相対する固定溝が形成されることを特徴とする、請求項５に記載の結線台。

【請求項7】

鉄心と、複数の導線を備えるコイルユニットとからなるモータステータであって、鉄心及びコイルユニットの頂端には、請求項１～請求項６に記載の結線台が設けられることを特徴とする、モータステータ。

【請求項8】

前記鉄心は、複数のケイ素鋼片と、複数のＩ型部品を備え、前記複数のケイ素鋼片が積み重ねられるとともに相互に連結されることで、一定の厚みを備える中空の円柱体が形成され、前記複数のＩ型部品は、中空の円柱体の内周側に設けられ、各Ｉ型部品は、外板と内板をそれぞれ備えることで、各前記Ｉ型部品には、異なる相位に応じて内板と外板の間に導線が巻き付けられることで、コイルユニットが形成されることを特徴とする、請求項７に記載のモータステータ。

【請求項9】

前記結線台の外周縁には、複数の外側位置決めバンプが形成されるとともに、前記結線台の内周縁には、複数の内側位置決めバンプが形成され、前記鉄心のＩ型部品における外板の頂縁は、前記複数の外側位置決めバンプに対応する嵌合溝をそれぞれ備え、さらに、前記Ｉ型部品における内板と頂縁の間には、前記複数の内側位置決めバンプに対応する嵌合溝がそれぞれ形成されることを特徴とする、請求項８に記載のモータステータ。

【請求項10】

筺体と、モータステータと、モーター回転子とからなるモーターであって、前記モーターは、請求項７～請求項９に記載のモータステータ及びモーター回転子を備える。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モーターの技術分野に関し、特にモータステータにおけるコイルユニットの導線を結線台の中に効果的に分けて入れることで、導線を通す方法をより簡易化するとともに、同相ではない導線の誤接触を防ぐことで、使用上の安全性を大幅に高めることのできる結線台、モータステータ、及び、結線台とモータステータを応用したモーターに関する。

【背景技術】

【0002】

現在の産業界のニーズを考えると、モーター使用時の安全性及びモーターの体積を縮小することは非常に重要な課題である。三相モーターの場合、同相ではないコイルユニットの導線の接続ミス及び誤接触を防ぐため、一般のモータステータの頂端は、結線台を備える。結線台によって、同相ではないコイルユニットの導線を一か所に集めることで結線作業が完了するとともに、三相電源に接続しやすくなる。

【0003】

台湾特許第Ｉ６８１６０８号、台湾特許第Ｉ７０８４５９号等に示す通り、従来のモータステータの結線台は、通常、側辺の開き口に位置することで、前記複数のコイルユニットの導線は、側辺から結線台における異なる導線溝の中にそれぞれ入れられる。しかしながら、これら従来の結線台には、以下に挙げる使用上の問題がいくつか存在する。

【0004】

１、まず、導線は結線台の側辺を通って結線台の中に入れられるため、下方に位置するコイルユニットの導線を、外周縁の方向に折り曲げて延出させた後、側辺から結線台の導線溝の中に導線を１本ずつ入れて対応させる必要があるため、導線を入れる際の手間と複雑さが自然と増すとともに、結線台を通る導線は、その外径の大きさも増すことで、全体の体積が大きくなってしまい、それにより、モーターの材積も大きくなる。

【0005】

２、さらに、三相の導線は、結線台における異なる導線溝に巻き付けられるため、内側に位置する導線溝の導線が側辺を通って結線台の中に入れられる場合、最外側及び中間の導線溝をまたぐ必要があり、誤接触が生じるのを防ぐため、通常、結線台には特殊な構造設計が必要である。例えば、台湾特許第Ｉ６８１６０８号の結線台は、導線溝の底面を異なる高さにすることで、同相ではない導線の位置がずれるようにしており、台湾特許第第Ｉ７０８４５９号の結線台は、隣り合う導線溝の間に高さの異なる仕切り板を設けることで、同相ではない導線の位置がずれるようにしている。しかしながら、いずれの方法であっても結線台の高さが増し、同様に、全体の体積が大きくなってしまうことで、モーターの材積も大きくなってしまう。

【0006】

３、さらに、上述の通り、最内側の導線は、結線台における最外側と中間の導線溝をまたぐ必要があり、中間の導線も結線台の最外側の導線溝をまたぐ必要があるが、この場合、高さが異なる以外には、コイルユニットにおける前記複数の導線の間を隔てる物は何もないため、同相ではないコイルユニットの導線がいつ互いにショートするか分からないという危険があり、モーターを使用する上での安全性が危惧される。

【0007】

言い換えると、従来のモータステータの結線台の設計は完全ではなく、それにより、結線作業が困難であり、組み立て作業も複雑であるとともに、エラー率も大幅に増加する。さらに、結線台の体積が増加することで、モーターの体積と重量にも影響が及び、使用上の安全性にも問題がある場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】台湾特許第Ｉ６８１６０８号明細書

【特許文献2】台湾特許第Ｉ７０８４５９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、モータステータにおけるコイルユニットの導線を結線台の中に効果的に分けて入れることで、導線を通す方法をより簡易化するとともに、同相ではない導線の誤接触を防ぐことで、使用上の安全性を大幅に高めることのできる、結線台、モータステータ、及び、結線台とモータステータを応用したモーターを提供することを目的とする。

【0010】

本発明は、さらに、結線台の外径と高さを縮小することで、全体の体積を小さくし、さらに、モーターの材積を縮小することのできる、結線台、モータステータ、及び、結線台とモータステータを応用したモーターを提供することを目的とする。

【0011】

本発明は、さらに、効果的且つ迅速に同相のコイルユニットの導線を整理することができ、各前記導線を絶縁材で被覆する必要がないことで、効果的且つ簡単に製造できるとともに組み立てることができ、さらに、商品の歩留り率を向上させることのできる、結線台、モータステータ、及び、結線台とモータステータを応用したモーターを提供することを目的とする。

【0012】

本発明は、さらに、各相位のコイルユニットの導線を正しい方向に巻き付けられることで、結線の組み立てをさらに簡易化することができるとともに、エラー率を効果的に低減することのできる、結線台、モータステータ、及び、結線台とモータステータを応用したモーターを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、結線台であり、特に、モーターのモータステータに応用される結線台である。前記モータステータは、鉄心と、複数のコイルユニットとからなり、そのうち、鉄心は、複数のケイ素鋼片と、複数のＩ型部品を備え、前記複数のケイ素鋼片が積み重ねられるとともに相互に連結されることで一定の厚みを備える中空の円柱体に形成される。前記複数のＩ型部品は、中空の円柱体の内周側に設けられ、各Ｉ型部品は、外板と、内板をそれぞれ備え、各前記Ｉ型部品には、異なる相位に応じて内板、外板の間に導線が巻き付けられることで、コイルユニットが形成されるとともに、鉄心の頂端には、各前記コイルユニットに対応する結線台が設けられ、それにより、同相ではないコイルユニットの導線を一か所に集めることで、結線作業が完了するとともに、電源に接続しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の結線台を応用したモータステータの外観図である。

【図2】本発明における結線台の斜視分解図である。

【図3】本発明における結線台の平面図である。

【図4】本発明の結線台における図３中の切断線４－４の側面図である。

【図5】本発明の結線台を応用したモータステータの平面図である。

【図6】本発明の結線台を応用したモータステータにおける図５中の切断線６－６の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明は、結線台３０であり、特に、モーターのモータステータに応用される結線台３０である。図１、図２に示す通り、前記モータステータ１０は、鉄心２０と、複数のコイルユニット２５とからなり、そのうち、鉄心２０は、複数のケイ素鋼片２１と、複数のＩ型部品２２を備え、前記複数のケイ素鋼片２１が積み重ねられるとともに相互に連結されることで一定の厚みを備える中空の円柱体に形成される。前記複数のＩ型部品２２は、中空の円柱体の内周側に設けられ、各Ｉ型部品２２は、外板２３と、内板２４をそれぞれ備え、各前記Ｉ型部品２２には、異なる相位に応じて内板２４と外板２３の間に導線５１、導線５２、及び、導線５３が巻き付けられることで、コイルユニット２５が形成されるとともに、鉄心２０の頂端には、各前記コイルユニット２５に対応する結線台３０が設けられ、それにより、同相ではないコイルユニット２５の導線５１、導線５２、及び、導線５３を一か所に集めることで、結線作業が完了するとともに、電源に接続しやすくなる。

【0016】

前記結線台３０は本発明の特徴であり、前記結線台３０の構造について好ましい実施例を参照しつつ詳細を説明する。参照する図２、図３、及び、図４に示す通り、前記結線台３０は環状の円盤構造であるとともに、前記結線台３０の頂面には、内側から外側にかけて相数に対応し且つ相互に間隔が置かれた少なくとも３つのガイド溝３００が形成される。例えば、三相である場合、３つのガイド溝３００、四相である場合、４つのガイド溝３００、または、五相である場合、５つのガイド溝３００が形成される。さらに、一部の実施例に基づき、前記複数のガイド溝３００の底部の高さは同じである。本発明は、主に、三相モーターを実施例とする。前記結線台３０の頂面は、相互に間隔が置かれた３つのガイド溝３００を備え、ガイド溝３００における内側から外側は、それぞれ、第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３と定義され、それにより、上述の各前記コイルユニット２５の導線５１、導線５２、及び、導線５３がそれぞれ巻き付けられる。さらに、前記結線台３０における第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３の底面には、内外連通する複数の貫通孔３１０、貫通孔３２０、及び、貫通孔３３０がそれぞれ形成され、それにより、外部の各前記コイルユニット２５の導線５１、導線５２、及び、導線５３を、相互に対応する結線台３０の第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２または第３ガイド溝３３内にそれぞれ通して巻き付けることにより、同相ではないコイルユニット２５の導線５１、導線５２、及び、導線５３が確実に分けられるとともに、誤接触が生じないことで、使用上の安全性が向上する。

【0017】

また、前記結線台３０における第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３の導線５１、導線５２、及び、導線５３に対応し且つ正確に巻き付けられた方向の一側には、少なくとも１つの挟線バンプ３１１、挟線バンプ３２１、及び、挟線バンプ３３１がそれぞれ形成されることで、使用者は、導線５１、導線５２、及び、導線５３を巻き付ける方向を判断することができるとともに（図５に図示）、導線５１、導線５２、及び、導線５３が勝手に離脱するのを効果的に防ぐことができる（図６に図示）。さらに、前記結線台３０の外周縁には、複数の外側位置決めバンプ３４が形成され、複数の外側位置決めバンプ３４は、上述の鉄心２０におけるＩ型部品２２の外板２３にそれぞれ対応して嵌合され、前記Ｉ型部品２２における外板２３の頂縁は、対応する嵌合溝２３０をそれぞれ備える。さらに、前記結線台３０の内周縁には、複数の内側位置決めバンプ３５が形成され、複数の内側位置決めバンプ３５は、上述の鉄心２０におけるＩ型部品２２の内板２４にそれぞれ対応して嵌合され、前記隣り合うＩ型部品２２における内板２４と頂縁の間には、対応する嵌合溝２４０がそれぞれ形成され、それにより、前記結線台３０は、外周面の外側位置決めバンプ３４及び内周面の内側位置決めバンプ３５によって前記鉄心２０の頂端に嵌合且つ固設される（図１、図５、及び、図６に図示）。

【0018】

さらに、前記結線台３０における各前記第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３に対応する部分には、結束ブロック３６がそれぞれ設けられ、各前記結束ブロック３６における上述の第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３に対応する部分に従って、内部と外部が連通する線孔３７がそれぞれ形成され、それにより、同相の導線５１、導線５２、及び、導線５３が一か所に集められて出されるとともに、各前記結束ブロック３６の両端には、固定片３８がそれぞれ形成され、固定片３８は、前記結線台３０の頂面にそれぞれ対応して嵌合され、前記結線台３０の内縁及び外縁には、結束ブロック３６の固定片３８に相対する固定溝３９がそれぞれ形成されることで、各前記結束ブロック３６を前記結線台３０の頂端に係合することができ（図１、図５、及び、図６に図示）、同相の導線５１、導線５２、及び、導線５３を整理しやすくできるとともに、導線５１、導線５２、及び、導線５３を、別に絶縁材で被覆する必要がないことで、より組み立てやすくすることができる。

【0019】

従って、同相ではない導線５１、導線５２、及び、導線５３を、結線台３０の底面における貫通孔３１０、貫通孔３２０、及び、貫通孔３３０から相対する第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３内に通せることで、材積を小さくできるとともに、安全性の高い結線台の構造を構成することができる。

【0020】

本発明の結線台３０を実際に使用する場合、図１、図２、図５、及び、図６に示す通り、前記モータステータ１０には、鉄心２０の各前記Ｉ型部品２２に導線５１、導線５２、及び、導線５３をそれぞれ巻き付けることで、コイルユニット２５が形成される。それにより、各前記コイルユニット２５の導線５１、導線５２、及び、導線５３を、前記結線台３０における第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３の底面の貫通孔３１０、貫通孔３２０、及び、貫通孔３３０にそれぞれ上向きに通すことで、同相ではない導線５１、導線５２、及び、導線５３を、相対する結線台３０の第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、第３ガイド溝３３内にそれぞれ通し、さらに、第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３における挟線バンプ３１１、挟線バンプ３２１、及び、挟線バンプ３３１の設置方向に従って巻き付けるとともに、前記結線台３０を外側位置決めバンプ３４及び内側位置決めバンプ３５によって前記鉄心２０の頂端に嵌め込む。

【0021】

さらに、対応する結束ブロック３６を固定片３８によって結線台３０における相対する位置に固定して設けるとともに、同相の導線５１、導線５２、及び、導線５３を一か所に集めて結束ブロック３６の線孔３７に通すことで、結線作業が完了し、電源に接続しやすくできる。

【0022】

上述の設計と説明から分かる通り、本発明の結線台３０は、相互に間隔が置かれた複数のガイド溝３００、例えば、三相の場合、第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３が形成されることによって、さらに、各前記ガイド溝３００の底面に形成された貫通孔３１０、貫通孔３２０、及び、貫通孔３３０の設計によって、同相ではないコイルユニット２５の導線５１、導線５２、及び、導線５３を結線台３０の底面から相対するガイド溝３００内に入れることができる。それにより、同相ではないコイルユニット２５の導線５１、導線５２、及び、導線５３を確実に分けることができるとともに、誤接触が生じないことで、使用上の安全性が向上する。さらに、従来のモータステータの結線台に比べて、結線台３０の外径と高さを小さくすることができることで、結線台３０を小さくすることができ、さらにはモーターの材積も縮小できる。

【0023】

さらに、結線台３０により第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３内に設置された挟線バンプ３１１、挟線バンプ３２１、及び、挟線バンプ３３１は、導線５１、導線５２、及び、導線５３が正確な方向に巻き付くようにすることができることで、作業ミスを防止する効果を備え、さらに、導線５１、導線５２、及び、導線５３が勝手に離脱するのを効果的に防ぐことができる。また、前記結線台３０における各前記第１ガイド溝３１、第２ガイド溝３２、及び、第３ガイド溝３３に対応する結束ブロック３６により、同相の導線５１、導線５２、及び、導線５３が一か所に集められて出されることで、同相の導線５１、導線５２、及び、導線５３を整理しやすいだけでなく、導線５１、導線５２、及び、導線５３を絶縁材で別に被覆する必要がないため、より組み立てやすくすることができる。

【符号の説明】

【0024】

１０ モータステータ
２０ 鉄心
２１ ケイ素鋼片
２２ Ｉ型部品
２３ 外板
２３０ 嵌合溝
２４ 内板
２４０ 嵌合溝
２５ コイルユニット
３０ 結線台
３００ ガイド溝
３１ 第１ガイド溝
３１０ 貫通孔
３１１ 挟線バンプ
３２ 第２ガイド溝
３２０ 貫通孔
３２１ 挟線バンプ
３３ 第３ガイド溝
３３０ 貫通孔
３３１ 挟線バンプ
３４ 外側位置決めバンプ
３５ 内側位置決めバンプ
３６ 結束ブロック
３７ 線孔
３８ 固定片
３９ 固定溝
５１ 導線
５２ 導線
５３ 導線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】