JP3777741B2

JP3777741B2 - Rotating electric machine

Info

Publication number: JP3777741B2
Application number: JP24042697A
Authority: JP
Inventors: 敦夫池田; 顕治上山
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: JPH1169689A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子鉄心のティース部に、固定子コイルを巻回したボビンを挿着してなる電動機などの回転電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような構造の従来の回転電機は、図４および図５に示すようになっている。
図において、１はフレームで、軸方向の端面にブラケット２を嵌合固着している。３は前記フレーム１に嵌合固着した固定子鉄心で、ヨーク部３ａとティース部３ｂからなっている。４は前記固定子鉄心のティース部３ｂに挿着したボビンで、筒状部４ａと、この筒状部４ａの両端に形成した鍔部４ｂとからなり、前記筒状部４ａに固定子コイル５を巻装している。５ａは前記固定子コイル５のコイル端で、各固定子コイル５を接続するために引き出している。６は回転軸で、前記ブラケット２に軸受７を介して回転自在に支承されている。８は前記回転軸５に嵌合固着した回転子鉄心で、外周部に永久磁石からなる界磁極９を固着している。
前記固定子コイル５は、ボビン４の筒状部４ａに巻装されて、固定子鉄心３のティース部３ｂに装着されるが、外周部が露出しているので、絶縁保護のためにブラケット２との間に空隙ｇを設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術では、前述のように固定子コイル５とブラケット２との間に前記空隙ｇを設ける必要があるため、回転電機の寸法が大きくなるという問題があり、また、同一軸方向寸法である場合は、空隙ｇをとるために、固定子コイル５の巻き回数を少なくする必要があり、効率が悪くなるという問題があった。
そこで、本発明は、小形で、効率のよい回転電機を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、筒状部と、この筒状部の両端に形成した鍔部とからなり、前記筒状部に固定子コイルを巻装したボビンを、ヨーク部とティース部からなる固定子鉄心の前記ティース部に挿着してなる回転電機において、前記ボビンを、筒状部と、少なくとも一方の鍔部とに分割して構成するとともに、前記鍔部の少なくとも軸方向端部に、コイルカバーを設けるようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
回転電機の全体構成は、図４の従来例と同様であるので、説明は省略する。なお、図１および図２において、図３および図４と同一符号は、同一また相当する部分を示している。
図１は本発明の第１の実施例における回転電機の要部を示す側断面図、図２はボビンの構成と固定子コイルとの関係を示す斜視図である。
ボビン４の全体構成は、図３および図４の従来例とほぼ同様であるが、本発明ではボビン４を、筒状部４ａと、一方の鍔部４ｂとに分割して構成するとともに、前記鍔部４ｂの軸方向端部に、コイルカバー４ｃを設けるようにしている。
固定子コイル５は、あらかじめ空芯コイルとして製作しておき、前記筒状部４ａと鍔部４ｂに分解した状態のボビン４の前記筒状部４ａに挿着する。前記固定子コイル５の装着後に、前記鍔部４ｂを前記筒状部４ａに結合固着するとともに、前記コイルカバー４ｃを固定子コイル５の外周部に被せる。このようにして、固定子コイルを巻装したボビン４を構成する。その後、前記ボビン４を固定子鉄心３のティース部３ａに挿着する。
前記コイルカバー４ｃにより、ボビン４に巻装された固定子コイル５は、外周部が絶縁保護されるので、ボビン４をブラケット２に密着させることができ、ボビン４とブラケット２との間の空隙をなくすことができる。これにより、回転電機の軸方向長さが、従来に比べて短くなる。
また、ボビン４をブラケット２に密着させることにより、固定子コイル５からの発生熱の一部を効果的にブラケットに伝え、外気中に放熱することができ、回転電機の冷却性が向上する。なお、回転電機の軸方向寸法を従来技術と同一寸法にしたときには、固定子コイルの巻装量を多くすることができ、回転電機の効率を向上することができる。
また、固定子コイルを、あらかじめ強固にコイルを巻装した空心コイルにしているので、コイル部を樹脂でモールドする場合でも、樹脂モールドの注形圧力に抗してコイルの崩れ・変形を防ぐことができる。
図３は、本発明の第２の実施例を示す斜視図で、本発明を、プリント基板１０を用いて固定子コイル５の相間結線を行う電動機に適用した場合を示している。
この場合には、固定子コイル５のコイル端５ａを、プリント基板１０のスルーホール１０ａに通して、前記プリント基板１０をコイルカバー４ｃに密着させ、この状態でコイル端５ａを前記プリント基板１０にハンダ付けする。
のコイルカバー４ｃを台座として使用することにより、プリント基板１０を安定して定位置に固定することができる。
なお、本発明においては、前記コイルカバー４ｃをボビン４の周方向端部にも設け、固定子コイル５の絶縁保護をさらに強化するようにしてもよい。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によればつぎのような効果がある。
(1) 固定子コイルの外周部に、コイルカバーを取り付けて絶縁保護をしているので、固定子コイルと、ブラケットとの間に空隙を取る必要がなく、回転電機の長さを短くして小形にすることができる。
(2) コイルカバーをブラケットに接触させることができるので、固定子コイルの発生熱の一部を効果的にブラケットに伝え、外気中に放熱することができ、回転電機の冷却性が向上する。
(3) 回転電機が従来と同一寸法である場合は、固定子コイルの巻装量を多くすることができ、回転電機の効率を向上することができる。
(4) 前記ボビンを、筒状部と鍔部とに分割して構成しているので、固定子コイルを、あらかじめ強固にコイルを巻装した空心コイルにすることができ、コイル部を樹脂でモールドする場合でも、樹脂モールドの注形圧力に抗してコイルの崩れ・変形を防ぐことができる。
(5) プリント基板を用いて固定子コイルの相間結線を行う電動機の場合には、プリント基板をコイルカバーの台座として使用すれば、プリント基板を安定して定位置に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における回転電機の要部を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるボビンの構成と固定子コイルとの関係を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す斜視図で、本発明を、プリント基板を用いて固定子コイルの相間結線を行う電動機に適用した場合を示している。
【図４】従来技術における回転電機の要部を示す側断面図である。
【図５】従来技術における固定子コイルを巻装した状態のボビンを示す斜視図である。
【符号の説明】
１フレーム、
２ブラケット、
３固定子鉄心、
３ａヨーク部、
３ｂティース部、
４ボビン、
４ａ筒状部、
４ｂ鍔部、
４ｃコイルカバー、
５固定子コイル、
５ａコイル端、
６回転軸、
７軸受、
８回転子鉄心、
９界磁極、
１０プリント基板、
１０ａスルーホール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating electrical machine such as an electric motor in which a bobbin around which a stator coil is wound is inserted into a tooth portion of a stator core.
[0002]
[Prior art]
The conventional rotating electrical machine having such a structure is as shown in FIGS.
In the figure, reference numeral 1 denotes a frame, and a bracket 2 is fitted and fixed to an end face in the axial direction. Reference numeral 3 denotes a stator iron core fitted and fixed to the frame 1, and includes a yoke portion 3a and a teeth portion 3b. Reference numeral 4 denotes a bobbin inserted into the tooth portion 3b of the stator core. The bobbin includes a cylindrical portion 4a and flanges 4b formed at both ends of the cylindrical portion 4a. The stator coil 5 is attached to the cylindrical portion 4a. Is wound. Reference numeral 5a denotes a coil end of the stator coil 5, which is pulled out to connect each stator coil 5. Reference numeral 6 denotes a rotating shaft, which is rotatably supported by the bracket 2 via a bearing 7. A rotor core 8 is fitted and fixed to the rotary shaft 5 and has a field pole 9 made of a permanent magnet fixed to the outer peripheral portion.
The stator coil 5 is wound around the cylindrical portion 4a of the bobbin 4 and attached to the teeth portion 3b of the stator core 3. However, since the outer peripheral portion is exposed, the bracket 2 is used for insulation protection. Is provided with a gap g.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art, since it is necessary to provide the gap g between the stator coil 5 and the bracket 2 as described above, there is a problem that the size of the rotating electrical machine is increased, and the dimensions in the same axial direction are present. In some cases, it is necessary to reduce the number of turns of the stator coil 5 in order to take the gap g, and there is a problem that the efficiency is deteriorated.
Therefore, an object of the present invention is to provide a small and efficient rotating electrical machine.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a bobbin comprising a cylindrical portion and flanges formed at both ends of the cylindrical portion, and a stator coil wound around the cylindrical portion, and a yoke portion and a tooth. In the rotating electrical machine formed by being inserted into the teeth portion of the stator core consisting of a portion, the bobbin is divided into a cylindrical portion and at least one flange portion, and at least the axial direction of the flange portion A coil cover is provided at the end.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The overall configuration of the rotating electrical machine is the same as that of the conventional example of FIG. 1 and 2, the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 indicate the same or corresponding parts.
FIG. 1 is a side sectional view showing a main part of a rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
The overall configuration of the bobbin 4 is substantially the same as the conventional example of FIGS. 3 and 4, but in the present invention, the bobbin 4 is divided into a cylindrical portion 4 a and one flange portion 4 b, and A coil cover 4c is provided at the axial end of the flange 4b.
The stator coil 5 is manufactured in advance as an air-core coil, and is inserted into the tubular portion 4a of the bobbin 4 in a state of being disassembled into the tubular portion 4a and the flange portion 4b. After the stator coil 5 is mounted, the flange 4b is coupled and fixed to the cylindrical portion 4a, and the coil cover 4c is placed on the outer periphery of the stator coil 5. In this way, the bobbin 4 around which the stator coil is wound is configured. Thereafter, the bobbin 4 is inserted into the tooth portion 3 a of the stator core 3.
Since the outer periphery of the stator coil 5 wound around the bobbin 4 is insulated and protected by the coil cover 4c, the bobbin 4 can be brought into close contact with the bracket 2, and the gap between the bobbin 4 and the bracket 2 Can be eliminated. Thereby, the axial direction length of a rotary electric machine becomes short compared with the past.
Further, by bringing the bobbin 4 into close contact with the bracket 2, part of the heat generated from the stator coil 5 can be effectively transmitted to the bracket and radiated to the outside air, thereby improving the cooling performance of the rotating electrical machine. When the axial dimension of the rotating electrical machine is the same as that of the prior art, the amount of winding of the stator coil can be increased, and the efficiency of the rotating electrical machine can be improved.
In addition, since the stator coil is an air-core coil that is tightly wound in advance, even when the coil part is molded with resin, it prevents the coil from collapsing and deforming against the casting pressure of the resin mold. Can do.
FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention, and shows a case where the present invention is applied to an electric motor for performing interphase connection of the stator coil 5 using the printed circuit board 10.
In this case, the coil end 5a of the stator coil 5 is passed through the through hole 10a of the printed circuit board 10, and the printed circuit board 10 is brought into close contact with the coil cover 4c. In this state, the coil end 5a is attached to the printed circuit board 10. Solder.
By using the coil cover 4c as a pedestal, the printed circuit board 10 can be stably fixed in place.
In the present invention, the coil cover 4c may also be provided at the circumferential end of the bobbin 4 to further enhance the insulation protection of the stator coil 5.
[0006]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
(1) Since a coil cover is attached to the outer periphery of the stator coil for insulation protection, there is no need to leave a gap between the stator coil and the bracket, and the length of the rotating electrical machine can be shortened. Can be small.
(2) Since the coil cover can be brought into contact with the bracket, part of the heat generated by the stator coil can be effectively transmitted to the bracket and radiated to the outside air, thereby improving the cooling performance of the rotating electrical machine.
(3) When the rotating electrical machine has the same dimensions as the conventional one, the winding amount of the stator coil can be increased, and the efficiency of the rotating electrical machine can be improved.
(4) Since the bobbin is divided into a cylindrical part and a flange part, the stator coil can be an air-core coil in which the coil is firmly wound beforehand, and the coil part is made of resin. Even in the case of molding, the coil can be prevented from collapsing and deforming against the casting pressure of the resin mold.
(5) In the case of an electric motor that uses a printed circuit board to connect the stator coils to each other, if the printed circuit board is used as a base for the coil cover, the printed circuit board can be stably fixed in place.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a main part of a rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the relationship between the configuration of the bobbin and the stator coil in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention, and shows a case where the present invention is applied to an electric motor for performing interphase connection of stator coils using a printed circuit board.
FIG. 4 is a side sectional view showing a main part of a rotating electrical machine according to a conventional technique.
FIG. 5 is a perspective view showing a bobbin in a state in which a stator coil is wound in the prior art.
[Explanation of symbols]
1 frame,
2 brackets,
3 Stator core,
3a Yoke part,
3b Teeth club,
4 bobbins,
4a cylindrical part,
4b
4c coil cover,
5 Stator coil,
5a coil end,
6 rotation axis,
7 bearings,
8 Rotor core,
9 Field pole,
10 Printed circuit board,
10a Through hole

Claims

A bobbin comprising a cylindrical part and flanges formed at both ends of the cylindrical part, and a stator coil wound around the cylindrical part, is attached to the teeth part of the stator core consisting of a yoke part and a tooth part. In the rotating electric machine that is inserted,
A rotating electric machine characterized in that the bobbin is divided into a cylindrical part and at least one flange part, and a coil cover is provided at at least an axial end of the flange part.