專利名稱：電動機的電樞的制作方法
技術領域：
本發明涉及盤片驅動裝置使用的主軸電動機等的電樞。更詳細地說，涉及對卷繞在多個凸極上的各相的繞組線端部分進行共通處理的配線技術。
在三相(U相、V相、W相)電動機中，三相的繞組卷繞在輻射狀向外突出的多個凸極上，在對這些繞組進行星形連接時必須對各相繞組的線端部分進行共通處理。下面所述的方法是共通處理方法的代表。下面以具有12個凸極的三相電動機的電樞為例對這些已有的配線方法進行說明。
如圖8(a)所示，三相電動機的電樞10A的三相繞組Lu、Lv、及Lw在從例如外圓周一側(箭頭B所示的方向)看時，采用相對于從芯部11的環狀部分111的外圓周面輻射狀伸出的12個凸極U1～U4、V1～V4、以及W1～W4依序按左旋方式卷繞的結構。
在該圖所示的電動機電樞10A，對各相的繞組Lu、Lv、及Lw的繞線結尾部分進行共通處理時，首先，將各相的繞組Lu、Lv、及Lw的繞線結尾部分從位于各凸極U4、V4、及W4之間的縫隙SU4、SV4、及SW4向芯部11的一個端面側(對著圖的上方)引出之后，如圖8(B)所示，將其在例如縫隙SV4的正上方捻合而后將其釬焊固定。這樣，形成的了共通終端20，然后，如箭頭A所示，將其收容于捻合位置(結尾位置)P正下方的縫隙SV4中。
又如圖9(A)所示，也有將各相的繞組Lu、Lv、及Lw的線頭部分和線尾部分全部直接釬焊于電路基板30的焊接區上進行共通處理的情況。
還有如圖9(B)所示，分別將多個終端350裝在芯部11的圓環部分111或未圖示出的芯部支持物上，在這些終端350上分別連接各相的繞組Lu、Lv、及Lw的線尾部分，通過這些終端進行共通處理的情況。
但是，上述共通處理分別存在如下問題。首先，在圖8所示的結構中，在將共通終端20壓入供引出V相繞組Lv尾線的縫隙SV4時，V相的繞組Lv松弛，該松弛的部分與轉子等接觸，會發生斷線或絕緣不良的問題。而且繞組Lu、Lv、及Lw的繞線結尾部分捻合時，在U相和W相的繞組Lu和Lw上加了很大的力荷，有發生斷線的情況。
又，如圖9(A)所示的結構中，釬焊的地方有6處，存在操作不便的問題。
而且，在參照圖9(B)說明的結構中，終端350是必要的部分，零件數目增加，成本上升，而且需要安裝這些零件的空間。
鑒于上述存在問題，本發明的目的在于提供具備不發生繞組松弛、斷線等情況，而且容易進行共通處理，成本低廉的共通處理結構的電動機電樞。
圖1是表示具有使用本發明的電樞的電動機的剖面圖。
圖2(A)是從電動機軸線方向看本發明實施形態1的電動機電樞的平面圖。
圖2(B)是表示圖2(A)所示的電樞的各相繞組的引線結構的說明圖。
圖3(A)是從電動機軸線方向看本發明實施形態2的電動機電樞的平面圖。
圖3(B)是表示圖3(A)所示的電樞的各相繞組的引線結構的說明圖。
圖4(A)是從電動機軸線方向看本發明實施形態3的電動機電樞的平面圖。
圖4(B)是表示圖4(A)所示的電樞的各相繞組的引線結構的說明圖。
圖5(A)是從電動機軸線方向看本發明實施形態4的電動機電樞的平面圖。
圖5(B)是表示圖5(A)所示的電樞的各相繞組的引線結構的說明圖。
圖6(A)是從電動機軸線方向看本發明實施形態5的電動機電樞的平面圖。
圖6(B)是表示圖6(A)所示的電樞的各相繞組的引線結構的說明圖。
圖7(A)是從電動機軸線方向看本發明實施形態6的電動機電樞的平面圖。
圖7(B)是表示圖7(A)所示的電樞的各相繞組的引線結構的說明圖。
圖8(A)是表示已有的電動機電樞的說明圖。
圖8(B)是表示已有的電動機的電樞各繞組的引線結構的說明圖。
圖9(A)是表示將各相的繞組始端和繞組終端直接釬焊在電路基板上的已有的電動機電樞的平面圖。
圖9(B)是表示通過繞組終端進行共通處理的已有的電動機電樞的剖面圖。
下面參照附圖對本發明的實施形態加以說明。
實施形態1圖1是表示使用本發明的電樞的電動機的剖面圖。
該圖所示的電動機1是3相(U、V和W相)電動機，具有兼作安裝板的電路基板30，該電路基板30上安裝著大致成圓筒形狀的軸承支架31。在該軸承支架嵌入由軸承32和軸承33旋轉自如地支持著的電動機軸34。又在電路基板30的表面301上，將使用本發明的電樞10安裝于軸承支架31上。在電樞10的外圓周的半徑方向上，僅留一點點縫隙相對地配置環形磁體35。磁體35安裝于以開口側向著電路基板30表面301的狀態安裝的鐘罩形轉子罩36的內圓周面上。電動機軸34前端固定于轉子罩36上，可環繞軸線旋轉。
圖2(A)是從電動機軸線方向看本發明實施到中途階段的電動機電樞的平面圖。圖2(B)是為了說明各相繞組末端部分的引線結構，從外圓周一側看凸極的說明圖。
如圖2(A)所示，電樞10具備位于其中心的圓環部分111、從該圓環部分111的外圓周向半徑方向伸出的12個凸極U1～U4、V1～V4、和W1～W4的芯部11、以及纏繞在這些凸極U1～U4、V1～V4、W1～W4上的3相(U1相、V相、W相)的繞組Lu、Lv、Lw。繞組Lu、Lv、Lw用氨基甲酸乙脂樹脂等的絕緣膜被覆。而且在本實施形態例中，如圖2(B)所示，從外圓周一側看這些凸極時各繞組Lu、Lv、Lw都是以右旋方式分別纏繞在各凸極U1～U4、V1～V4、W1～W4上，各繞組匝數相等。
為了將這樣纏繞的繞組Lu、Lv、Lw作星形連接，在對該繞組的末端U-E、V-E、W-E進行共通處理之際，在本實施形態例中如圖2(B)所示，將各繞組的末端U-E、V-E、W-E引出到芯部11的端面一側(圖中的上方)之后，在任意地方(例如縫隙SV4上方的位置)將這些繞組Lu、Lv、Lw的末端相互捻合，用釬焊將該處焊牢，構成共通終端20。隨后，如箭頭和點劃線所示，將共通終端20納入縫隙SV4內部，使其從芯部11看不出。
這里，本實施形態的特征在于，將各繞組Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E如下所述引出到形成共通終端的各繞組的捻合位置(終止位置)P。首先， U相繞組Lu的末尾部分U-E在對連續相鄰的第1凸極U4、第2凸極V4、第3凸極W4中的第1凸極U4的繞線結束之后從最近的縫隙SU4引出到相當于縫隙SV4的正上方的捻合位置P。而W相繞組Lw的末端部分W-E在對第3凸極W4的繞線結束之后，從最近的縫隙SW4引出到相當于縫隙SV4的正上方的捻合位置P。與此相反，V相繞組Lv的末端部分V-E在對位于中間的第2凸極V4上繞線結束之后，不從縫隙SV4引出，而通過鄰近的第1凸極U4下方系在凸極U4后，和U相的繞組Lu的末端部分U-E一樣，從縫隙SU4向捻合位置P引出。
這樣把各繞組Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E全部引出到捻合位置P后，在這里把3根引線捻合，隨后對捻合部分進行釬焊形成共通終端20。接著，把共通終端20放入縫隙SV4，然後分別把各繞組Lu、Lv、Lw的首端U-S、V-S、W-S焊接于電路基板上。
這里，繞組的首端U-S、V-S、W-S都處在受纏繞于其上的繞組約束的狀態。還有，在對捻合部分釬焊的工序和焊接于電路基板的工序進行之前最好預先將各繞組的末端部分和首端部分的絕緣膜剝離掉。
這樣，在本實施形態例中繞組的末端U-E、V-E、W-E的任何一個都處于從應該容納共通終端20的縫隙SV4以外的縫隙SU4、SW4引出的狀態。也就是說，繞組的末端U-E、V-E、W-E的任何一個都向著捻合位置P從側面的兩個方向引出。從而，任何繞組末端部分U-E、V-E、W-E都由于引向捻合位置P的引出方向被一分為二，因此在捻合時加在各繞組上的力荷均等，不存在力荷集中于特定繞組的情況。因此可以防止在捻合時繞組發生斷線。
而且任何繞組末端部分U-E、V-E、W-E都由SU4、SW4引出，沒有從應該容納共通終端20的縫隙SV4引出任何繞組末端部分U-E、V-E、W-E。因此，在共通終端20被收容于縫隙SV4內時沒有發生任何繞組松弛的情況，因此，沒有發生松弛的繞組與轉子等接觸，影響轉子的旋轉，發生絕緣不良或繞組斷線的問題。
而且與參照圖9(A)、(B)說明的已有的共通的處理不同，由于不使用在電路基板上對每一繞組釬焊和線端等進行共通處理，共通處理更為方便而且成本方面也有利。
實施形態2各繞組Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E的引出結構采用下面說明的實施形態2～6那樣的結構也能夠得到實施形態1的效果。在下述說明中與實施形態1共通的部分使用相同的符號并且省略其說明。
在圖3(A)和(B)中，在采用本實施形態的電動機電樞10a中，首先U相的繞組Lu的末端部分U-E在第1凸極U4纏繞結束后被原封不動從最靠近的縫隙SU4被引出到相當于縫隙SV4的正上方的捻合位置P。而W相的繞組Lw的末端部分W-E在第3凸極W4纏繞結束后被原封不動從最靠近的縫隙SW4被引出到相當于縫隙SV4的正上方的捻合位置P。
與此相反，V相的繞組Lv的末端部分V-E在對處于中間位置的第2凸極V4纏繞結束后不從縫隙SV4被引出到捻合位置P，而在通過第3凸極W4上方一側系在凸極W4上之后，與W相的繞組Lw的末端部分W-E一樣，從縫隙SW4被引出到捻合位置P。
這樣把各繞組Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E全部引出到捻合位置P后，在那里捻合，隨后對捻合部分進行釬焊形成共通終端20，然後把共通終端20放入縫隙SV4。
實施形態3從圖4(A)和(B)中可知，在采用本實施形態的電動機電樞10b中，首先U相的繞組Lu的末端部分U-E在第1凸極U4纏繞結束后被原封不動從最靠近的縫隙SU4被引出到相當于縫隙SV4的正上方的捻合位置P。而W相的繞組Lw的末端部分W-E在第3凸極W4纏繞結束后被原封不動從最靠近的縫隙SW4被引出到相當于縫隙SV4的正上方的捻合位置P。
與此相反，V相的繞組Lv的末端部分V-E在第2凸極V4纏繞后不從縫隙SV4引出到捻合位置P，而在通過第3凸極W4上方一側，系在凸極W4上之后，通過縫隙SW4及第2凸極V4，再通過縫隙SV4及第1凸極U4的下方，系在第1凸極U4之后，被引出到捻合位置P。
這樣把各繞組Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E全部引出到捻合位置P后，在那里捻合，隨后對捻合部分進行釬焊形成共通終端20，然後把共通終端20放入縫隙SV4。
實施形態4如從圖5(A)和(B)中可以了解到的，在采用本實施形態的電動機電樞10c中，首先，纏繞在第1凸極U4的U相繞組Lu的末端部分U-E不從縫隙SU4原封不動引出到相當于縫隙SV4的正上方的捻合位置P，而通過縫隙SV4及第2凸極V4的下方一側系在凸極V4之后，從縫隙SW4被引出到進行捻合的位置P。V相的繞組Lv的末端部分V-E不從縫隙SV4引出到捻合位置P，而在通過第3凸極W4上方一側系在凸極W4上之后，從縫隙SW4被引出到捻合位置P。W相的繞組Lw的末端部分W-E不從縫隙SW4原封不動引出到捻合位置P，而在通過第2凸極V4上方一側和縫隙SV4，系在第1凸極U4上之后，從縫隙SU4被引出到捻合位置P。還有，由于附圖復雜，繞組Lw用虛線表示。
這樣把各繞組Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E全部引出到捻合位置P后，在那里捻合，隨后對捻合部分進行釬焊形成共通終端20，然後把共通終端20放入縫隙SV4。
像本實施形態例那樣，使各繞組的末端U-E、V-E、W-E在各不同相的凸極中迂回，從而不會發生特定相的凸極的繞組匝數偏多的情況，因此可以確保各相在磁學性質上的平衡，因而能夠得到穩定的電動機輸出特性。
實施形態5如從圖6(A)和(B)中可以了解到的，在采用本實施形態的電動機電樞1 0d中，U相繞組Lu的末端部分U-E在第1凸極U4上纏繞之后從最靠近的縫隙SU4原封不動被引出到相當于縫隙SW4的正上方的捻合位置P。而V相繞組Lv的末端部分V-E在第2凸極V4上纏繞結束之后原封不動從最靠近的縫隙SV4引出到相當于縫隙SW4的正上方的捻合位置P。
與此相反，W相的繞組Lw的末端部分W-E不從縫隙SW4原封不動引出到捻合位置P，而通過靠近第2凸極V4的相反的一側相鄰的第4凸極U1的上方一側系在凸極U1之后，從凸極W4和凸極U1之間形成的縫隙SU1被引出到捻合位置P。
這樣把各繞組Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E全部引出到捻合位置P后，在那里捻合，隨后對捻合部分進行釬焊形成共通終端20，然後把共通終端20放入縫隙SW4。
實施形態6如從圖7(A)和(B)中可以了解到的，在采用本實施形態的電動機電樞10e中，U相繞組Lu的末端部分U-E從縫隙SU4原封不動地被引出到相當于第1凸極U4的正上方的捻合位置P。V相的繞組Lv的末端部分V-E不從縫隙SV4原封不動引出到捻合位置P，而在通過相鄰的第1凸極U4下方一側，從縫隙SU4被引出到捻合位置P。W相的繞組Lw的末端部分W-E不從縫隙SW4原封不動引出到捻合位置P，而通過相鄰的第2凸極V4下方一側，從縫隙SV4被引出到捻合位置P。
這樣把各繞組Lu、Lv、Lw的末端U-E、V-E、W-E全部引出到捻合位置P后，在那里捻合，隨后對捻合部分進行釬焊形成共通終端20，然後把共通終端20放入縫隙SV4。
這里，在采用本實施形態的電動機電樞10e中，捻合位置P位于靠近第1凸極U4的大約上部的地方。因此，各相繞組的末端U-E、V-E、W-E的任何一個都處于從捻合位置P側面上的縫隙SU4和SV4引出的狀態。從而，繞組的末端U-E、V-E、W-E引向捻合位置的引出方向被分為兩個方向。因此，在本實施形態的電動機電樞10e也是在捻合時各繞組上的力荷均等，沒有在特定的繞組上集中大的力荷，因此可以防止在捻合時發生斷線。
又，在采用本實施形態的電動機電樞10e中，W相的繞組Lw的末端W-E從應該收容共通終端20的縫隙SV4引出，而捻合位置P位于凸極U4的正上方，共通終端20的根部被固定于凸極U4上。從而，如果把共通終端20從前端放入縫隙SV4，任何一個繞組都不會發生松開的情況。因此，不會發生松弛的繞組與轉子等接觸，影響轉子的旋轉，絕緣不良或繞組斷線等問題。
其他實施形態上面按實施形態對本發明人的發明進行了具體說明，但是當然本發明不限于上述實施形態，在不超出其要旨的范圍內可有各種變形。
例如在電樞10、10a、10b、10c、10d和10e中，在為了提高電動機的齒槽效應轉矩特性而在各凸極U1～U4、V1～V4、W1～W4之間形成沒有纏繞繞組的輔助極的情況下，由于各縫隙形成于凸極和輔助極之間，在這些極之間形成的縫隙收容共通終端。在這里，要將各相繞組的末端都從容納共通終端20的縫隙以外的縫隙引出，只要把在容納共通終端20的縫隙中將繞好的繞組末端系在纏繞該繞組本身的凸極以外的凸極或輔助極上即可。
而且，當然凸極的數目沒有限定，并且本發明也不限于3三相電動機電樞，二相的或四相以上的電動機電樞也可以使用本發明。
還有，構成共通終端20的繞組的線端部的也不限于繞組末端。也就是說，從外圓周一側看各凸極時，在各繞組Lu和Lv分別以右旋方式纏繞在凸極U1～U4、V1～V4上，在繞組Lw分別以左旋方式纏繞在凸極W1～W4上的情況下，由繞組Lu的末端U-E、繞組Lv的末端V-E、和繞組Lw的始端W-S構成共通終端20，這樣的構成也可以使用本發明。
而且還有，在上述實施例所示的都是繞組的纏繞方向相對于凸極為右旋的情況，但是相對于第1～第3凸極的旋轉方向取左旋也可以得到相同的效果。在該情況下從位于最右側的凸極到位于最左側的凸極依序稱為第1凸極、第2凸極、第3凸極。
如上所述，本發明的電動機電樞各相繞組的線端部都是從構成共通終端20時的終止位置側面的縫隙引出，因此力荷不會集中于特定的繞組，所以不會發生繞組斷線的情況。
而且，在各相繞組端線都從容納共通終端的縫隙以外的縫隙引出的情況下，既然沒有從容納共通終端的縫隙引出任何繞組的端線，在將共通終端收容于縫隙內時也就沒有任何繞組發生松弛的情況。因此也就不會發生松開的繞組與轉子接觸而發生斷線的情況。而且即使在容納共通終端的縫隙正上方對各相繞組的終端線進行捻合，引來的各繞組的引出線其引出方向及其尺寸在各繞組之間也是均等的。從而，繞組捻合時沒有在特定的繞組上集中大的力荷，因此可以防止在捻合時繞組發生斷線。而且由于不使用在電路基板上對每一繞組釬焊和終端等進行共通處理，所以共通處理方便而且成本方面也有利。
權利要求
1.一種電動機的電樞，其特征在于，具備具有多個輻射狀突出的凸極，各凸極之間形成縫隙的定子鐵芯、纏繞于該定子鐵芯的各凸極上的多個相的繞組、以及使所述各相繞組的線端部在任意一個地方終止，及被收容于所述凸極之間的縫隙中的某一個縫隙里的共通終端，被引向所述共通終端的繞組端線從存在于該共通終端形成位置兩側的縫隙引出。
2.一種電動機的電樞，其特征在于，具備具有多個輻射狀突出的凸極，各凸極之間形成縫隙的定子鐵芯、纏繞于該定子芯的各凸極上的多個相的繞組、以及使所述各相繞組的線端部都在任意一個地方終止，及被收容于所述凸極之間的縫隙中的某一個縫隙里的共通終端，被引向所述共通終端的繞組線端部中的至少一個相的繞組線端部從該繞組本身纏繞的凸極迂回過其他凸極，從收容所述共通終端的縫隙以外的縫隙被引出。
3.根據權利要求1所述的電動機的電樞，其特征在于，成為繞組線端部的部分系在與該繞組本身纏繞的凸極不同相的凸極上。
4.根據權利要求2所述的電動機的電樞，其特征在于，接連相鄰的第1至第3凸極上分別纏繞著互不同相的繞組，位于中間位置的第2凸極上的所述繞組的端線迂回繞過第1凸極或第3凸極引向共通終端，該共通終端被收容于所述第1～第3凸極之間形成的縫隙中。
5.根據權利要求2所述的電動機的電樞，其特征在于，接連相鄰的第1至第3凸極上分別纏繞著互不同相的繞組，位于中間位置的第2凸極上纏繞著的所述繞組的端線依序迂回繞過第3凸極、第2凸極、第1凸極引向共通終端，該共通終端被收容于所述第1～第3凸極之間形成的縫隙中。
6.根據權利要求2所述的電動機的電樞，其特征在于，接連相鄰的第1至第3凸極分別纏繞著互不同相的繞組，第1凸極上纏繞著的所述繞組的端線迂回繞過第2凸極引向共通終端，第2凸極上纏繞著的所述繞組的端線迂回繞過第3凸極引向共通終端，第3凸極上纏繞著的所述繞組的端部依序迂回繞過第2凸極、第1凸極引向共通終端。
7.根據權利要求2所述的電動機的電樞，其特征在于，接連相鄰的第1至第3凸極上分別纏繞著互不同相的繞組，位于一側的第1凸極或第3凸極上纏繞的所述繞組的端線迂回繞過與另一側相鄰的第4凸極引向共通終端。
8.根據權利要求1所述的電動機的電樞，其特征在于，定子鐵芯在凸極之間具有輔助極，所述輔助極與所述凸極之間形成縫隙。
9.根據權利要求1所述的電動機的電樞，其特征在于，共通終端是在容納該共通終端的縫隙附近捻合各相繞組的線端部后釬焊而成的。
10.根據權利要求2所述的電動機的電樞，其特征在于，共通終端是在容納該共通終端的縫隙附近捻合各相繞組的線端部后釬焊而成的。
全文摘要
本發明提供易處理,成本低的共通處理結構的電動機電樞。U相和W相繞組Lu和Lw的末端都從縫隙SU4、SW4引出到捻合位置P。V相繞組Lv末端在通過凸極U4下方系在其上后,從縫隙SU4引出到P。在該處將各線端捻合后釬焊形成中性點接線后收容于縫隙SV4中,因此從任何繞組將末端向P引出的方向和尺寸都相似,捻合時不易斷線。由于沒有從縫隙SV4引出繞組末端,中性點的接線收容于縫隙SV4時繞組不會松開。
文檔編號H02K3/50GK1178409SQ9711925
公開日1998年4月8日 申請日期1997年9月29日 優先權日1996年10月2日
發明者小田切幸男, 山下淳 申請人:株式會社三協精機制作所