JP5922871B2 - 固定子コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、永久磁石ブラシレス直流モータの固定子のためのコネクタに係る。

より詳細には、本発明は、固定子が回転子の内側に配置されて中心リング部分を有し、そこから複数の歯が半径方向に延びてその各々に各コイルが巻かれる形式のＮ相永久磁石ブラシレス直流モータの固定子のためのコネクタであって、複数の端子を有し、少なくとも１つの所定のモードにおいて、それら端子に前記コイルの少なくとも幾つかを接続して固定子のＮ相巻線を形成するコネクタに関する。

モータの軸方向長さ又は高さは、設計上の重要な寸法である。モータが小さいほど、他の品目に利用できるスペースが広くなるか、又はモータにより駆動される装置を小型軽量にすることができる。固定子コネクタは、モータの軸方向スペースを占有する１つの品目である。コネクタの高さを減少することにより、モータの軸方向長さを減少することができる。

本発明の目的は、軸方向にコンパクトな構造のコネクタを提供することである。

従って、本発明は、その１つの態様において、固定子が回転子の内側に配置され、そして各コイルが各々巻かれる複数の外方に延びる固定子極又は歯を伴う中心リング部分を有する種類のＮ相永久磁石ブラシレス直流モータの固定子のためのコネクタであって、固定子のＮ相巻線を形成するために少なくとも１つの所定の仕方に基づき少なくとも幾つかのコイルを接続できる複数の端子を有するコネクタにおいて、このコネクタは、固定子の環状中心部分に並置され固定される環状キャリア構造体を備え、これは、電気絶縁プラスチック材料をＮ個の導通部材のグループにオーバーモールドさせて製造され、それら導通部材は、そのプラスチック材料により互いに分離され電気的絶縁されると共に、一般的に、円弧のような形状にされ、そして環状キャリア構造体の外部に延びる各々の第１突起を有し、これら第１突起は、特に、溶接又は半田付けにより、固定子のコイルの端子又は端に接続され、更に、Ｎ個の導通部材の各々には、固定子の相端子として働くように意図されて環状キャリア構造体の外部に延びる少なくとも１つの各接続突起が設けられたコネクタを提供する。

好ましくは、導通部材は、本質的に長方形の横方向断面を有し、導通部材の少なくとも１つは、その横方向断面の長辺がコネクタの軸に平行であり、他の導通部材の少なくとも２つは、その横方向断面の長辺が軸に垂直であり、そして全ての導通部材は、重畳関係で互いに軸方向に離間されて、軸と本質的に同軸的に配置される。

好ましくは、導通部材の接続突起は、コネクタの軸に平行な方向に第１突起より長い。

好ましくは、環状キャリア構造体には、固定子にコネクタを固定するために部材が延びる開口が設けられる。

好ましくは、第１突起は、コイルの各端を受け入れるためのＵ字型部分を有する。

又、本発明は、第２の態様によれば、外側の回転子及び内側の固定子を有し、固定子が上述したコネクタを合体したブラシレス直流モータを提供する。

以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を一例として説明する。２つ以上の図に現れる同じ構造物、要素又は部品は、一般的に、それらが現れる全ての図において同じ参照番号で示す。図示されたコンポーネント及び特徴部の寸法は、一般的に、表現の便宜上及び明瞭化のために選択されたものであって、必ずしも一定の縮尺率で描かれていない。

本発明によるコネクタを示す。 図１のコネクタの３つの導通部材を示す。 図２の個々の導通部材を示す分解図である。 図１のコネクタが設けられた３相ブラシレスモータの固定子を示す。

図１及び４において、ＣＲは、３相ブラシレス直流モータの固定子のためのコネクタを一般的に示す符号である。図４において、固定子は、Ｓで示されており、永久磁石回転子（図示せず）の内側に装着されるように設計された形式のものである。それ自体良く知られたように、固定子Ｓは、好ましくは、ラミネーションの積層体として実現される導磁性構造体を有し、中心のリング部分１０から複数の歯１１が半径方向に延び出して固定子極を形成し、各極の周りに各コイル１２が巻かれている。

コネクタＣＲは、固定子Ｓの環状部分１０に動作上重畳され固定された環状キャリア構造体１４を備えている。この環状構造体１４は、図２及び３にＡ、Ｂ及びＣと示されたＮ＝３の整形された導通部材のグループに電気絶縁プラスチックをオーバーモールドすることにより製造される。導通部材Ａ、Ｂ及びＣの一般的な形状は、本質的に、円弧である。これらの部材は、成形環状キャリア構造体１４を形成するプラスチックにより互いに分離され電気的に絶縁される。部材Ａ、Ｂ及びＣは、各第１突起Ａ１−Ａ４、Ｂ１−Ｂ４及びＣ１−Ｃ４を有し、これらは、本質的にＵ字型で、固定子コイルのリード線を取り付けるためのフックを形成する。

第１突起は、環状絶縁キャリア構造体１４から、全て、この構造体の同じ側へ延びる。即ち、第１突起は、環状キャリア構造体から半径方向外方に延びる。第１突起は、特に、半田付け又は溶接（融着）により、固定子Ｓのコイル１２の端子又は端に接続するように意図される。

第１突起Ａ１−Ａ４、Ｂ１−Ｂ４及びＣ１−Ｃ４は、少なくとも１つの規定のモードにおいて、個々のコイル１２の端子に接続されて、固定子ＳのＮ＝３相巻線を形成するように各角度位置に入れられる。特に、図示された構成では、各々４つのコイルより成る３相巻線を構成して、第１突起へ接続し、各相の巻線が、４つの直列又は並列接続コイルで構成されるか、或いは２つの直列接続コイルを各々含む２つの岐路の並列接続で構成されるようにする。

図示された実施形態では、導通部材Ａ、Ｂ及びＢは、横方向断面が本質的に長方形であるのが好都合である。

図２及び３を特に参照すれば、導通部材Ｂ及びＣの各横方向断面の長辺は、コネクタＣＲの軸に直交し、一方、他の導通部材Ａの各横方向断面の長辺は、この軸に平行である。３つの導通部材は、全て、コネクタの軸と本質的に同軸的である。部材Ａは、図２に示すように、コネクタの軸に本質的に平行な方向に見たときに、導通部材Ｂ及びＣに本質的に重畳される。

又、導通部材Ａ、Ｂ及びＣは、各々、固定子Ｓの相端子として働くＸ、Ｙ及びＺと示された付加的な接続突起も有している。これらの接続突起Ｘ、Ｙ及びＺは、コネクタの軸に平行な方向に第１突起Ａ１−Ａ４、Ｂ１−Ｂ４及びＣ１−Ｃ４より長いのが好都合である。

コネクタＣＲの環状構造体１４を成形するプロセスでは、固定子Ｓに取り付ける対応部材１６（図４）を通すために好ましくは等間隔で複数のスルーホール１５が設けられるのが好都合である。

ブラシレス直流モータという語（及びその省略形ＢＬＤＣモータ並びにその変形）は、ブラシをもたず、実質的なＤＣ電源から電力が供給されるモータを網羅するのに使用されるもので、コントローラがＤＣ電力を慣習的な方形波ではなく正弦波に近い波形へ変換するＢＬＤＣの他の変形であるいわゆるＢＬＡＣモータ、及びＢＬＤＣモータを駆動するために典型的に使用されるその変形を含む。典型的に、ＤＣ電源は、バッテリ電源又は整流型ＡＣ電源である。

本発明の説明及び特許請求の範囲において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」及び「有する(have)」並びにその変化は、各々、ここに述べたアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用され、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。

本発明は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるものとする。

１０：環状部分
１１：歯
１２：コイル
１４：環状キャリア構造体
ＣＲ：コネクタ
Ｓ：固定子
Ａ、Ｂ、Ｃ：導通部材
Ａ１−Ａ４、Ｂ１−Ｂ４、Ｃ１−Ｃ４：第１突起
Ｘ、Ｙ、Ｚ：付加的な接続突起

Claims (11)

1. 固定子が回転子の内側に配置され、そして各コイルが各々巻かれる複数の外方に延びる固定子極又は歯を伴う中心リング部分を有する種類のＮ相永久磁石ブラシレス直流モータの固定子のためのコネクタであって、固定子のＮ相巻線を形成するために少なくとも１つの所定の仕方に基づいて前記コイルの少なくとも幾つかを接続できる複数の端子を有するコネクタにおいて、
   前記コネクタは、固定子の環状中心部分に並置され固定される環状キャリア構造体を備え、この環状キャリア構造体は、電気絶縁プラスチック材料でオーバーモールドされたＮ個の導通部材のグループより成り、それら導通部材は、その電気絶縁プラスチック材料により互いに分離され電気的絶縁されると共に、円弧のような形状にされ、そして環状キャリア構造体の外部に延びる各々の第１突起を有し、これら第１突起は、固定子の前記コイルの端子又は端に接続され、
   Ｎ個の導通部材の各々には、更に、固定子の相端子として働くように意図されて、環状キャリア構造体の外部に延びる少なくとも１つの各接続突起が設けられ、
   前記導通部材は、本質的に長方形の横方向断面を有し、前記導通部材の少なくとも１つは、その横方向断面の長辺がコネクタの軸に平行であり、他の導通部材の少なくとも２つは、その横方向断面の長辺がその軸に垂直であり、そして全ての導通部材は、重畳関係で互いに軸方向に離間されて、その軸と本質的に同軸的に配置される、
   コネクタ。
2. 前記導通部材の接続突起は、前記コネクタの軸に平行な方向に第１突起より長い、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記環状キャリア構造体には、開口が設けられ、前記固定子に前記コネクタを固定するために前記開口を通して延びる部材が設けられる、請求項１から２のいずれかに記載のコネクタ。
4. 前記第１突起は、コイルの各端を受け入れるためのＵ字型部分を有する、請求項１から３のいずれかに記載のコネクタ。
5. 外側の回転子及び内側の固定子を有し、固定子は、請求項１から４のいずれかに記載のコネクタを合体したものである、ブラシレス直流モータ。
6. 軸方向に延びるリング部分と、該リング部分から半径方向外方に延びる固定子極とを有する固定子コアを備え、
   前記固定子極に巻かれ且つコイル端子を有する固定子コイルを備え、
   前記固定子コイルの半径方向内側において前記固定子コアに固定されたコネクタを備え、前記コネクタは、電気絶縁キャリアと、該電気絶縁キャリアによって互いに電気絶縁された導通部材とを含み、各導通部材は、モノリシック部材であって、本体と、該本体から一体化して延びる少なくとも１つの第１突起及び少なくとも１つの第２突起とを含み、前記第１突起は、前記電気絶縁キャリアの半径方向外側に延びて対応するコイル端子に電気的に接続され、前記第２突起は、外部電源に電気的に接続されるようになっており、
   前記導通部材の本体は、本質的に長方形の軸方向断面を有し、前記導通部材の少なくとも１つの本体は、その軸方向断面の長辺がその軸方向に平行であり、他の導通部材の少なくとも２つの本体は、その軸方向断面の長辺がその軸方向に垂直である、
   固定子。
7. 前記電気絶縁キャリアは、内部リングを有し、前記第１突起及び第２突起は、前記内部リングと前記固定子コイルとの間で半径方向に配置されている、請求項６に記載の固定子。
8. 前記導通部材の本体は、互いに軸方向に離間されている、請求項７に記載の固定子。
9. 各導通部材の本体は、前記固定子コアのリング部分と同軸の円弧を形成する、請求項７に記載の固定子。
10. 前記導通部材の少なくとも１つの本体は、他の導通部材の少なくとも２つの本体より大きな軸方向寸法を有する、請求項７に記載の固定子。
11. 前記第２突起は、軸方向に前記第１突起より長い、請求項６に記載の固定子。

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