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JP2001169496A - 電動機のステータ構造及びステータ巻線用結線基板 - Google Patents

電動機のステータ構造及びステータ巻線用結線基板

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Publication number
JP2001169496A
JP2001169496A JP34330599A JP34330599A JP2001169496A JP 2001169496 A JP2001169496 A JP 2001169496A JP 34330599 A JP34330599 A JP 34330599A JP 34330599 A JP34330599 A JP 34330599A JP 2001169496 A JP2001169496 A JP 2001169496A
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JP
Japan
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connection
connection board
phase
winding
terminal
Prior art date
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JP34330599A
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English (en)
Inventor
Yuichi Endo
裕一 遠藤
Takeshi Tamaki
毅 田巻
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
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Priority to EP00310390A priority patent/EP1111757A3/en
Publication of JP2001169496A publication Critical patent/JP2001169496A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/03Machines characterised by the wiring boards, i.e. printed circuit boards or similar structures for connecting the winding terminations

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  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つ結線基板で簡単に各種ステータ巻線の配
線パターンを得るようにする。 【解決手段】 U、V、W相用巻線を接続するための結
線基板要素1u、1v、1w、さらには、スター結線、
デルタ結線するための結線基板要素を複数重畳して結線
基板を構成する。各結線基板要素には、導体11a〜1
1dが設けられており、この導体は、外部電源接続端末
12u〜12w及び各相の分巻巻線の端子と接続される
接続部14が選択的に接続されている。各相の分巻巻線
を直列又は並列に接続するか、スター結線又はデルタ結
線にするか等の巻線の配線パターンを選択して、結線基
板要素が重畳された結線基板に孔をあけ、所望のステー
タ巻線の配線パターンを得てステータ巻線に取り付け
る。孔を開ける位置を選択するだけで、各種配線パター
ンを得ることができ、結線基板の在庫管理が容易とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各巻線を巻線基板
によって接続してステータ巻線の配線を形成した電動機
のステータ構造及びステータ巻線用結線基板に関する。
【0002】
【従来の技術】電動機では同じ寸法でも、ステータ巻線
の線径、ターン数、パラ数(並列にまとめて巻回させる
導線の数)等の巻線仕様を変えることによって、特性を
変えることを行う。又、上述した巻線仕様を変えること
なく、各巻線の結線パターンを変えることにより巻線の
配線パターンを変えることによって、等価的に電動機の
特性を変えることができる。即ち、各相巻線を構成する
分巻巻線を直列に結線したり、並列に結線したり、分巻
巻線の結線の組み合わせを変える等により、さらには、
スター結線に接続したり、デルタ結線に接続することに
より、巻線の配線パターンを変えることで、電動機の特
性を変えることが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】同じ寸法の電動機に対
して、巻線仕様を変えて電動機の特性を変える場合、巻
線の線径やターン数、パラ数等を変えることから巻線工
程の段取り変えが必要となる。又、巻線の種類も複数用
意しておかねばならないという欠点がある。巻線の配線
パターンを変える場合では、取り付ける結線基板を変え
ることによって、配線パターンを変えるため、各配線パ
ターン毎にその配線パターンを得るように巻線を結線す
る配線パターンの結線基板を用意しておかねばならな
い。電動機の特性によって、生産台数がばらつくので、
少数生産品に対しても、その生産品に対する結線基板を
用意しておく必要があり、基板の生産コストが割高とな
るという問題がある。さらには、巻線の各配線パターン
を得るためのそれぞれの結線基板を用意しておかねばな
らず、結線基板の在庫管理が複雑になるという問題があ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ステータ巻線を構成する各巻線の各端末間
を接続して各種配線パターンを得ることが可能な結線パ
ターンを備えた結線基板を設け、該結線基板上の結線パ
ターンの一部を切断又は追加することにより、前記ステ
ータ巻線の配線パターンを形成するようにした。特に、
結線基板は、複数の結線基板要素が重畳されて形成さ
れ、該結線基板に孔を穿孔し、各結線基板要素に設けら
れた結線パターンの導体を切断することによって、ステ
ータ巻線の配線パターンが得られる結線パターンを形成
するか、又は、結線基板に穿孔された孔によって各結線
基板要素に設けられた結線パターンの導体が切断された
状態で形成され、必要な箇所の孔に短絡部材を挿入し埋
めることによって、その箇所を短絡してステータ巻線の
配線パターンが得られる結線パターンを形成するように
した。
【0005】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の電動機のステー
タ構造の結線基板接続の説明図である。この例では8極
の3相電動機の例を示しており、各相の巻線は4つの分
巻巻線で構成されている。図1において、1は結線基板
で、2はステータ巻線の分巻巻線である。又、3はこの
分巻巻線2の両端末と結線基板との接続を行う端子であ
り、3相で各相毎に4つの分巻巻線2を備え、各両端末
にこの端子3を備えるから、24個の端子3がある。な
お、4は巻線抑え板である。
【0006】図2は、後述する結線基板1の基本パター
ンでステータ巻線を結線したときの1相分のステータ巻
線のパターンである。分巻巻線2a〜2dの両端は当該
相の端末12,13(なお、後述するように、各U、
V、W相毎のこの端末を12u,13u,12v、13
v、12w、13wという)にそれぞれ接続され、分巻
巻線2aの端末13側の端末は更に端末12と分巻巻線
2bの端末12側の端末に接続され、分巻巻線2bの端
末13側の端末は端末12と分巻巻線2cの端末12側
の端末に接続され、分巻巻線2cの端末13側の端末は
端末12と分巻巻線2dの端末12側の端末に接続され
ている。
【0007】この図2の状態で電動機のステータ巻線構
造を構成するのではなく、この基本パターンの結線基板
をステータ巻線に接続したときに接続される状態を、単
に説明上示したものにすぎない。実際に使用するときに
は、図3(a)〜(c)に示すように、結線基板の結線
導体の一部を切断し、ステータ巻線の配線パターンを構
成するものである。
【0008】図3(a)は、4つの分巻巻線2a〜2d
を直列に接続した例を示している。以下図3〜図5にお
いて、符号Fは各分巻巻線を接続する導体の切断点を示
すもので、後述するようにこの切断点は結線基板1に設
けた孔で構成される。又、太線で記載された部分に電流
が流れることを示している。図3(a)で示す例では、
一方の端末12から分巻巻線2a、分巻巻線2b、分巻
巻線2c、分巻巻線2d、他方の端末13へと分巻巻線
2a〜2bが直列に接続されている。この図3(a)の
パターンを以下直列結線という。
【0009】図3(b)では、分巻巻線2aと分巻巻線
2bが直列に、又、分巻巻線2cと分巻巻線2dが直列
に接続され、この2つの直列回路が並列に接続されてい
る。この図3(b)のパターンを以下2倍並列結線とい
う。
【0010】図3(c)では、分巻巻線2a〜2dが全
て両端末12,13間に接続され並列に接続されてい
る。この図3(c)のパターンを以下4倍並列結線とい
う。
【0011】図4は、各U、V、W相のステータ巻線の
端末13側(13u、13v、13w)を接続しスター
結線で接続したときの状態を示すものである。又、図5
は、各U、V、W相のステータ巻線をデルタ結線で接続
したときの状態を示すものである。図4,図5におい
て、各U、V、W相の分巻巻線の接続状態は、図3
(a)に示した直列結線の例を示している。この各相の
分巻巻線の接続を図3(b)、(c)に示すような2倍
並列結線、4倍並列結線に代えることも後述するように
できるものである。
【0012】本実施形態では、上述した図3(a)〜図
3(c)の結線状態及び、図4、図5に示すスター結
線、デルタ結線を、1つの結線基板1に対して穿設する
孔の位置を変えることによって、 選択できるようにして
いるものである。
【0013】結線基板1は、5つの結線基板要素で構成
され、各結線基板要素は表面を絶縁体で被覆され5つの
結線基板要素が重ね合わされ1つの結線基板1を構成し
ている。図6は、各相に対する結線基板要素の基本パタ
ーン(孔を穿設する前の状態)を示す図である。図6
(a)は、U相用結線基板要素1uの基本パターンであ
り、図6(b)は、V相用結線基板要素1vの基本パタ
ーン、図6(c)は、W相用結線基板要素1wの基本パ
ターンである。図7(a)、(b)は、スター結線、デ
ルタ結線を行うための結線基板要素1s、1Δの基本パ
ターンを示すもので、これら5つの結線基板要素1u、
1v、1w、1s、1Δtが位相を合わせて重畳される
ことによって1つの結線基板1を構成する。図6、図7
において、塗りつぶした部分11a、11b、11c、
11d、11e、11fは、導体部分を示し、結線基板
要素1u、1v、1wにおいては、大きく分けて、円状
の導体部分11aと、同一円周上の3つの円弧状の導体
部分11b、11c、11dを備え、内周面には各相の
各分巻巻線の端末端子3と嵌合接続され接続部14が、
U、V、W相の各分巻巻線の端子3にあわせ24個(3
相、分巻巻線数4,各分巻巻線の端子2で3×4×2=
24)設けられている。
【0014】接続部14に示された+uと−u、+vと
−v+wと−wは、各U、V、W相の分巻巻線の端子3
がそれぞれ接続されるもので、+側は図2における端末
12側が−側は端末13側の端子3が接続されることを
意味する。
【0015】図6(a)〜(c)に示すU、V、W相用
の各結線基板要素1u、1v、1w、は外部電源と接続
される端末12u、12v、12wと外側の円状の導体
11aが接続され、かつこの円状の導体11aと各相の
各分巻巻線の+側端子3と接続される接続部14が接続
されている。又、円弧状の導体11b、11c、11d
は、順次、分巻巻線の−側端子3と+側端子3を接続し
ている。
【0016】図6(a)に示すU相用各結線基板要素1
uを代表して説明すると、端末12uと接続された円状
の導体11aとU相の各分巻巻線の+側端子3(+u)
の接続部14が接続されている。U相の分巻巻線の1つ
の+側端子(+u)の接続部14は1つを除いて、円弧
状の導体11b、11c、11dと接続されている。円
弧状の導体11b、11c、11dと接続されていない
接続部14(図6(a)における図2に上端の+uの接
続部)に接続される各分巻巻線は、図2における分巻巻
線2aに対応する。そしてこの分巻巻線2aの+側端子
3(+u)がこの接続部14に接続され、この分巻巻線
2aの−側端子3(−u)の接続部14は円弧状導体1
1bによって、分巻巻線2bの+側端子3(+u)の接
続部14に接続され、この分巻巻線2bの−側端子3
(−u)の接続部14は円弧状導体11cによって、分
巻巻線2cの+側端子3(+u)の接続部14に接続さ
れ、分巻巻線2cの−側端子3(−u)の接続部14は
円弧状導体11dによって、分巻巻線2dの+側端子3
(+u)の接続部14に接続され、この分巻巻線2dの
−側端子3(−u)と接続される接続部14は、このU
相用結線基板要素1uの導体とは接続されないようにな
っている。
【0017】V、W相用結線基板要素1v、wについて
も同様で、各導体11a〜11dが接続される接続部1
4がV、W相の分巻巻線の端子3が接続される接続部1
4に変わるだけである。即ち、各相とも、外部接続端末
12u、12v、12wに接続される円状導体11aの
みと接続される+側端子3側の接続部14は、図2にお
ける分巻巻線2aの+側端子3の接続部14であり、導
体が接続されない−側端子3の接続部14に接続される
分巻巻線は図2における2dの分巻巻線である。その結
果、各U、V、W相用結線基板要素1u、1v、1wは
導体11a〜11dによって、図2の結線ができる結線
パターンを形成している。
【0018】なお、この図6に示す基本パターンにおい
て、導体11a〜11dの一部に幅の広い部分が形成さ
れている。この部分は、各結線基板要素1u、1v、1
wにおいては本来導体が接続されるべき部分であるが、
他の結線基板要素において、導体を切断するために孔を
穿設した時に、導通状態を保持するために設けられたも
ので、孔の迂回通路を形成するものである。
【0019】図7(a)、(b)は、スター結線、デル
タ結線を行うための結線基板要素の基本パターンを示す
もので、図7(a)に示す結線基板要素はもっぱらスタ
ー結線に用いられることからスター結線用結線基板要素
1sと以下呼ぶ。又、図7(b)は、デルタ結線するた
めにもっぱら用いることからデルタ結線用結線基板要素
1Δと呼ぶ。スター結線用結線基板要素1sにおいて
は、−u、−v、−wの端子3の接続部14が一部切断
された円状の導体11e(この導体11eの円の半径
と、U、V、W相用の各結線基板要素1u、1v、1w
上の円状の導体11aの半径は同一であり、同一円周上
に導体が配置されている)と接続されている。さらに、
1つの+側端子3(+u)の接続部14、即ち、図2に
おいて、U相の2aの分巻巻線の+側端子3(+u)と
接続される接続部14がこの一部切断された円状の導体
11e(なお、この導体も以下円状導体という)と接続
されている。そして、この+uで示される端子3と隣の
−uで示されるの端子3の接続部14間において、円状
の導体11eは切断されている。
【0020】又、デルタ結線用結線基板要素1Δでは、
隣り合う、−uと+vの端子3の接続部14、−vと+
wの端子3の接続部14,−wと+uの端子3の接続部
14がそれぞれ導体11fで接続されている。
【0021】こうした5つの結線基板要素1u、1v、
1w、1s、1Δを位相を合わせ、かつ各結線基板要素
間を絶縁体で絶縁して、重合させて1つの結線基板1を
構成する。
【0022】そして、この結線基板1に孔Fを穿孔する
ことによって、図3〜図4に示したステータ巻線の配線
パターンを選択的に得るようにする。即ちこの実施形態
では、(直列結線−スター結線)、(直列結線−デルタ
結線)、(2倍並列結線−スター結線)、(2倍並列結
線−デルタ結線)、(4倍並列結線−スター結線)、
(4倍並列結線−デルタ結線)の6種類の配線パターン
を、穿孔する孔の位置によって選択できるようにしてい
る。
【0023】図8は、配線パターンを選択するときの穿
孔する孔F1〜F42の位置を示す説明図である。図8
及び後述する図9〜図14では符号Fを省略して数字の
みを記してこの孔を示している。、例えば孔「F1」を
「1」と表している。
【0024】図8において、穿孔される孔は、4つの異
なる半径の円周上配置されるようになっている。一番半
径の大きい円周上に配置された孔F1〜F12は、図7
(b)のデルタ結線用結線基板要素1Δの隣り合う接続
部14を接続する導体11fを切断する孔である。これ
らの孔F1〜F12を穿孔することによって、他の結線
要素基板1u、1v、1w、1s、の導体の導通関係を
切断することはない。又、次に半径の大きい円周上にあ
る孔F16、F22,F27は(2倍並列結線−スター
結線)以外のとき穿孔される孔で、スター結線用結線基
板要素1s上の導体11eを切断することを目的とする
孔である。これら孔F16,F22,F27は、各U、
V、W相用結線用基板要素1u、1v、1wの円状導体
11a上の位置にある。しかし、U、V、W相用結線用
基板要素1u、1v、1wは、これら孔F16、F2
2、F27が穿孔される位置では、導体11aが広く形
成され、これらの結線用基板要素1u、1v、1wの導
体11aが、これら孔F16、F22、F27によっ
て、切断されることはない。
【0025】次に小さい半径の円周上に配置される孔F
13、F15、F18、F19,F21、F24〜F2
6,F29,F30、F32〜F35、F37〜F42
はU、V、W相用結線基板要素1u、1v、1wの円状
の導体11aと円弧状の導体11b、11c、11dの
間に位置し、各接続部14と円状の導体11a及びスタ
ー結線用結線基板要素1s上の導体11eと各接続部1
4を接続する導体を切断してその接続を断つ孔である。
又、半径の一番小さい円周上に配置された孔F14,F
17、F20、F23、F28、F31、F36は、分
巻巻線間を接続する円弧状の導体11b、11c、11
dと同一半径上に位置し、この導体11b、11c、1
1dを選択的に切断する孔である。各配線パターンを得
るために孔Fを穿孔する位置は表1の通りである。
【0026】
【表1】 次に各配線パターンを得るための結線基板1への穿孔に
ついて述べる。 (1)直列結線−スター結線 5つの結線基板要素1u、1v、1w、1s、1Δが重
合された1つの結線基板1に対して、孔F1〜F13,
F15、F16,F18、F19、F21、F22、F
24〜F26、F29、F30、F32,F35,F3
7、F39〜F42が穿孔される。
【0027】図9は直列結線を行うときのU、V、W相
用結線基板要素1u、1v、1wの状態を表す図で、上
述したように各孔Fが穿孔されるが、各結線基板要素1
u、1v、1wに影響のある孔Fのみを図9では示して
いる。孔F21、F29,F37が穿孔されることか
ら、U相用結線基板要素1uでは、電源と接続される端
末12uと接続する円状の導体11aとは、U相の分巻
巻線2aの+側端子3(+u)と接続される接続部14
のみが接続され、他のU相の分巻巻線2b、2c、2d
の+側端子3(+u)と接続される接続部14は、F2
1、F29,F37によって円状の導体11aと切断さ
れ、外部端末12uとは切り離されることになる。
【0028】そして、U相の分巻巻線2aの−側端子3
(−u)と接続されるの接続部14は円弧状導体11b
によって、U相の分巻巻線2bの+側端子3(+u)の
接続部14と接続され、円弧状導体11cによって、U
相の分巻巻線2bの−側端子3(−u)の接続部14と
U相の分巻巻線2cの+側端子3(+u)の接続部14
接続され、円弧状導体11dによって、U相の分巻巻線
2cの−側端子3(−u)の接続部14とU相の分巻巻
線2dの+側端子3(+u)の接続部14接続されるこ
とになる。即ち、U相の分巻巻線2a、2b、2c、2
dは直列に接続されることになる。
【0029】同様に、V相用結線基板要素1vに孔F1
5,F24,F32が穿孔されることによって、V相の
分巻巻線2aの+側端子3(+v)が接続される接続部
14のみが円状導体11aと接続され、円弧状導体11
b、11c、11dによってV相の分巻巻線2a、2
b、2c、2dも直列に接続されることになる。
【0030】さらに、W相用結線基板要素1wに孔F1
8,F26,F40が穿孔されることによって、W相の
分巻巻線2aの+側端子3(+w)が接続される接続部
14のみが円状導体11aと接続され、円弧状導体11
b、11c、11dによってW相の分巻巻線2a、2
b、2c、2dも直列に接続されることになる。
【0031】そしてスター結線を行う場合には、図10
(a)に示すように、孔F13,F16,F19、F2
2、F25、F30,F35,F39、F41、F42
が穿孔されることによって、スター結線用結線基板要素
1sの円状導体11eは、U、V、W相の分巻巻線2d
の−側端子3(−u、−v、−w)の接続部14のみが
接続されることになる。又、デルタ結線用結線基板要素
1Δは、孔F1〜F12が穿孔されることから、各接続
部14間を接続する導体11fを切断しその間の接続を
遮断することになる。
【0032】その結果、各相の電源接続端末12u、1
2v、12wと各相の分巻巻線の2aの+側端子3(+
u、+v、+w)がそれぞれ接続され、かつ、各分巻巻
線2a、2b、2c、2dは円弧状導体11b、11
c、11dによって直列に接続されて、最後の分巻巻線
2dの−側端子3(−u、−v、−w)は、図10
(a)に示すスター結線用結線基板要素1sの円状導体
11eに接続されることになる。これにより、図4に示
した「直列結線−スター結線」の配線パターンを得るこ
とになる。
【0033】なお、ある結線基板要素において、上記
「直列結線−スター結線」の配線パターンを得るために
必要な孔が他の結線基板要素の導体11a〜11eを切
断して、導通させるべき位置で導通できないようにする
ものであると問題となるが、本発明においては、この点
が考慮され、切断すべきでない導体は切断せず、導通す
るように構成されている。
【0034】U相の「直列結線−スター結線」の配線パ
ターンを得るために、U相用結線基板要素1uには、孔
F21,F29,F37が穿孔され、円状導体11aと
分巻巻線2b、2c、2dの+側端子が接続される接続
部14との接続が切断されるが、他の結線基板要素1
v、1w、1s、1Δはこの孔の部分には導体11が設
けられていないか、導体の幅が拡大された部分でその一
部を切断させるだけで、導通を遮断するものではないか
ら、他の結線基板要素1v、1w、1s、1Δの導通関
係にこれらの孔F21,F29,F37の穿孔で影響を
及ぼすことはない。
【0035】同様に、V相用結線基板要素1vの導体1
1を切断する孔F15,F24,F32は、他の結線基
板要素1u、1w、1s、1Δ上の導体11を切断し導
通を遮断する位置ではないことから、これらの結線基板
の導通関係を変化させることはない。又、W相用結線基
板要素1w上の導体11を切断する孔F18,F26,
F40、スター結線用結線基板要素1s上の導体11を
切断する孔F13,F19,F25、F30,F35、
F39、F41,F42、デルタ結線用結線基板要素1
Δ上の導体11を切断孔F1〜F12は、それぞれ他の
結線基板要素の導体11を切断して導通輪遮断する位置
ではないので、他の結線基板要素の導通関係を変えるこ
とはない。ただし、スター結線用結線基板要素1s上の
導体11eを切断する孔F16、F22は、各U、V、
W相結線基板要素1u、1v、1wの円状の導体11a
の位置にあるが、図6、図9に示すように、このU、
V、W相結線基板要素1u、1v、1wの導体11a
は、この孔F16,F22の位置では幅広く構成されて
いるので、孔F16,F22が穿孔されても、導通状態
に保持され、「直列結線−スター結線」の配線パターン
を損なうことはない。なおF16は必ずしも穿孔する必
要がない。
【0036】こうして孔が穿孔された結線基板1を図1
に示すように、位相をあわせ、各巻線の端子3と接続部
14を嵌合させて接続すれば、図4に示すような、直列
結線で、スター結線の配線パターンのステータ巻線が得
られる。
【0037】即ち、U相の電源接続端末12uからU相
用結線基板要素1uの導体11aを通り、U相の分巻巻
線2aの+側端子3(+u)と接続された接続部14か
らU相の分巻巻線2aをとおり、−側端子3(−u)の
接続部14から導体11bを通り分巻巻線2bの+側端
子3(+u)の接続部14、分巻巻線2b、−側端子3
(−u)の接続部14、導体11c、分巻巻線2cの+
側端子3(+u)の接続部14、分巻巻線2c、−側端
子3(−u)の接続部14、導体11d,分巻巻線2d
の+側端子3(+u)の接続部14、分巻巻線2d、−
側端子3(−u)の接続部14、スター結線用結線基板
要素1sの円状導体11eと接続され、各分巻巻線2a
から2dは、U相用結線基板要素1uによって、直列に
接続される。そして、最後の分巻巻線2dの−側端子3
(−u)が接続された接続部14はスター結線用結線基
板要素1sの円状導体11eに接続されることになる。
【0038】同様に、V相は、V相用結線基板要素1v
によって、V相の分巻巻線2a〜2dが直列に接続さ
れ、最初の分巻巻線2aの+側端子3(+v)が接続さ
れる接続部14が電源接続端末12vに接続され、最後
の分巻巻線2aの−側端子3(−v)が接続される接続
部14を介してスター結線用結線基板要素1sの円状導
体11eに接続される。
【0039】更に同様に、W相用結線基板要素1wによ
って、W相の分巻巻線2a〜2dが直列に接続され、最
初の分巻巻線2aの+側端子3(+w)が接続される接
続部14が電源接続端末12wに接続され、最後の分巻
巻線2aの−側端子3(−w)が接続される接続部14
を介してスター結線用結線基板要素1sの円状導体11
eに接続される。
【0040】その結果、図4に示すように、各相の分巻
巻線が直列に接続され、かつ、スター結線されたステー
タ巻線の配線パターンを得ることができる。 (2)直列結線−デルタ結線 結線基板1に対して、孔F1〜F7,F9、F11〜F
13、F15、F16、F18、F19、F21、F2
2、F24〜F26,F29、F30、F32、F3
3、F35、F37〜F41が穿孔される。
【0041】この場合、U、V、W相用結線基板要素1
u、1v、1wの状態は図9に示す状態となり、先に示
した、「直列結線−スター結線」の場合と同様である。
相違する点は、スター、デルタ用結線基板1s,1Δの
状態が変わるもので、図10(b)に示すように、スタ
ー結線用結線基板要素1sは、孔F13,F16,F1
9,F22,F25,F30,F33,F35,F3
8,F39,F41によって、U相の分巻巻線2aの+
側端子3(+u)が接続される接続部14とW相の分巻
巻線2dの−側端子3(−w)が接続される接続部14
のみが円状の導体11eで接続される。又、デルタ結線
用結線基板要素1Δでは、孔F1〜F7と孔F9、F1
1、F12が穿孔されるが、F8,F10は穿孔されな
いことから、V相の分巻巻線2dの−側端子3(−v)
が接続される接続部14とW相の分巻巻線2aの+側端
子3(+w)の端子が接続される接続部14、及びU相
の分巻巻線2dの−側端子3(−u)が接続される接続
部14とV相の分巻巻線2aの+側端子3(+v)が接
続される接続部14がそれぞれ導体11fで接続される
ことになる。
【0042】その結果、各相の分巻巻線2a、2b、2
c、2dは直列に接続され、U、V相の最後の分巻巻線
2dの端子−u、−vの接続部14は、デルタ結線用結
線基板要素1Δの導体11fによって、V、W相のそれ
ぞれの分巻巻線2aの+側端子3(+v、+w)の接続
部14と接続され、V、W相の電源接続端末12v、1
2wと接続される。又、W相の最後の分巻巻線2dの−
側端子3(−w)の接続部14は、スター結線用結線基
板要素1sの導体11eによって,U相の分巻巻線2a
の+側端子3(+u)の接続部14と接続され、U相の
電源接続端末12uと接続され、図5に示すような各相
の分巻巻線が直列に接続されたデルタ結線デルタ結線の
配線パターンが得られる。 (3)2倍並列結線−スター結線 この配線パターンは、各相の分巻巻線の接続を図3
(b)に示すように、分巻巻線2aと分巻巻線2bを直
列に接続し、分巻巻線2cと分巻巻線2dを直列に接続
し、この2つの直列接続の巻線を並列に接続し、スター
結線を構成する配線パターンである。
【0043】この配線パターンを得るには、孔F1〜F
13,F15、F17,F19、F21、F23、F2
5、F26、F28、F30、F32、F35,F3
7,F39、F40、F42が穿孔される。
【0044】図11はこの「2倍並列結線−スター結
線」を行うときのU、V、W相用結線基板要素1u、1
v、1wの配線パターンを示すもので、この場合も、各
結線基板要素に関係する孔のみを各結線基板要素には図
示している。図11(a)はU相用結線基板要素1uの
配線パターンを示すもので、孔F21,F37が穿孔さ
れることによって、電源接続端末12uと分巻巻線2a
と分巻巻線2cの+側端子3(+u)の接続部14のみ
が円状導体11aによって接続される。又、孔F28が
穿孔されることによって、分巻巻線2bの−側端子3
(−u)の接続部14と分巻巻線2cの+側端子3(+
u)の接続部14を接続する円弧状導体11cが切断さ
れることにより、この間の接続が断たれる。その結果、
電源接続端末12uに接続された分巻巻線2aに円弧状
導体11bより分巻巻線2bが直列に接続され、その終
端は分巻巻線2bの−側端子3(−u)が接続される接
続部14で終わっている。一方、電源接続端末12uに
接続された分巻巻線2cに円弧状導体11dより分巻巻
線2dが直列に接続され、その終端は分巻巻線2dの−
側端子3(−u)が接続されるの接続部14で終わって
いる。
【0045】その結果、分巻巻線2aと2b、分巻巻線
2cと2dが直列に接続され、この各直列接続の一方の
端末である分巻巻線2aと分巻巻線2cの+側端子3
(+u)の接続部14がそれぞれ電源接続端末12uに
接続され、各直列接続の他方の端末である分巻巻線2b
と分巻巻線2dの−側端子3(−u)の接続部14はこ
のU相用結線基板要素1u上の導体とは接続されず、後
述するようにスター結線用基板要素1s上の導体11e
と接続されることになる。
【0046】図11(b)はV相用結線基板要素1vの
配線パターンを示すもので、孔F15,F32が穿孔さ
れることによって、電源接続端末12vと分巻巻線2a
と2cの+側端子3(+v)の接続部14のみが円状導
体11aによって接続される。又、F23が穿孔される
ことによって、分巻巻線2bの−側端子3(−v)の接
続部14と分巻巻線2cの+側端子(+v)の接続部1
4を接続する円弧状導体11cが切断されることによ
り、この間の接続が断たれる。その結果、分巻巻線2a
と2b、分巻巻線2cと2dが直列に接続され、この各
直列接続の一方の端末である分巻巻線2aと分巻巻線2
cの+側端子3(+v)の接続部14がそれぞれ電源接
続端末12vに接続され、各直列接続の他方の端末であ
る分巻巻線2bと分巻巻線2dの−側端子3(−v)の
接続部14は、後述するようにスター結線用基板要素1
s上の導体11eと接続されることになる。
【0047】図11(c)はW相用結線基板要素1wの
配線パターンを示すもので、孔F17,F26、F40
が穿孔されることによって、U、W相用結線基板要素1
u、1wと同様に、W相の分巻巻線2aと2b、分巻巻
線2cと2dが直列に接続され、この各直列接続の一方
の端末である分巻巻線2aと分巻巻線2cの+側端子3
(+w)の接続部14がそれぞれ電源接続端末12wに
接続され、各直列接続の他方の端末である分巻巻線2b
と分巻巻線2dの−側端子3(−w)の接続部14は、
後述するようにスター結線用基板要素1s上の導体11
eと接続されることになる。
【0048】図12(a)は、この「2倍並列結線−ス
ター結線」におけるスター結線用結線基板要素1s、デ
ルタ結線用基板要素1Δの結線パターンを示すもので、
デルタ結線用基板要素1Δに対しては、孔F1〜F12
が全て穿孔されることから、導体11fによる接続部1
4間の接続は切断されることになる。又、スター結線用
結線基板要素1sに対しては、孔F13,F19、F2
5、F30、F35、F39、F42が穿孔されること
から、各相巻線の分巻巻線2b、2dの−側端子3(−
u、−v、−w)が接続される接続部14がこのスター
結線用基板要素1s上の導体11eによって接続される
ことになる。
【0049】その結果、U相巻線は、U相用結線基板要
素の電源接続端末12uから分巻巻線2a、円弧状導体
11b、分巻巻線2b、スター結線用結線基板要素1s
の導体11fにつながる直列回路と、電源接続端末12
uから分巻巻線2c、円弧状導体11d、分巻巻線2
d、スター結線用結線基板要素1sの導体11fにつな
がる直列回路との並列回路が形成されることになる。
【0050】同様にV相は、V相用結線基板要素の電源
接続端末12v、分巻巻線2a、円弧状導体11b、分
巻巻線2b、スター結線用結線基板要素1sの導体11
fの直列回路と、電源接続端末12v、分巻巻線2c、
円弧状導体11d、分巻巻線2d、スター結線用結線基
板要素1sの導体11fの直列回路との並列回路が形成
されることになる。
【0051】W相も、W相用結線基板要素1wの電源接
続端末12w、分巻巻線2a、円弧状導体11b、分巻
巻線2b、スター結線用結線基板要素1sの導体11f
の直列回路と、電源接続端末12w、分巻巻線2c、円
弧状導体11d、分巻巻線2d、スター結線用結線基板
要素1sの導体11fの直列回路との並列回路が形成さ
れることになる。
【0052】よって、各相の分巻巻線が2つずつ直列に
接続され、その直列回路が並列に接続されて構成された
スター結線の配線パターンを得ることができる。
【0053】なお、U相用結線基板要素1uの導体を切
断する孔F21、F37の位置、V相用結線基板要素1
vの導体を切断する孔F15、F32の位置、W相用結
線基板要素1wの導体を切断する孔F26、F40の位
置には他の結線基板要素上には導体が配設されていない
から、これらの孔の穿孔によって、他の結線基板要素の
導通関係には影響がない。
【0054】又、U相用結線基板要素1u上の円弧状導
体11cを切断する孔F28の位置には、V相用結線基
板要素1v上の円弧状導体11dが配設されているが、
この孔F28の部分は導体11dの幅が大きくされ、孔
F28が穿孔されても切断されることはないようになっ
ている。
【0055】V相用結線基板要素1v上の円弧状導体1
1cを切断する孔F23の位置には、W相用結線基板要
素1w上の円弧状導体11dが配設されているが、この
孔F23の部分は導体11dの幅が大きくされ、孔F2
3が穿孔されても切断されることはない。又この孔F2
3はU相用結線基板要素1u上の円弧状導体11cを切
断するが、この円弧状導体11cは孔F28で切断され
ているものであるから、導通関係には問題は生じない。
【0056】更に、W相用結線基板要素1w上の円弧状
導体11cを切断する孔F17の位置には、U相用結線
基板要素1u上の円弧状導体11bが配設されている
が、この孔F17の部分は導体11bの幅が大きくさ
れ、孔F17が穿孔されても切断されることはない。又
この孔F17はV相用結線基板要素1v上の円弧状導体
11cを切断するが、この円弧状導体11cは孔F23
で切断されているものであるから、導通関係には問題は
生じない。 (4)2倍並列結線−デルタ結線 結線基板1に対して、孔F1、F3,F5、F7、F
9、F11、F13、F15〜F17、F19、F21
〜F23、F25〜F28、F30、F32、F33、
F35、F37〜F42が穿孔される。
【0057】この場合、U、V、W相用結線基板要素1
u、1v、1wの状態は図11に示す状態となり、先に
示した、「2倍並列結線−スター結線」の場合と同様で
ある。相違する点は、スター、デルタ結線用結線基板要
素1s,1Δの状態が変わるもので、図12(b)に示
すように、スター結線用結線基板要素1sは、孔F1
3,F16,F19,F22,F25,F27,F3
0,F33,F35,F38,F39,F41,F42
によって、全ての接続部14間の接続が断たれる。一
方、デルタ結線用結線基板要素1Δでは、孔F1、F
3、F5、F7、F9、F11が穿孔されるが、F2、
F4、F6、F8、F10、F12は穿孔されないこと
から、U相の分巻巻線2a、2cの+側端子3(+u)
が接続される接続部14とW相の分巻巻線2b、2dの
−側端子3(−w)が接続される接続部14が接続さ
れ、U相の分巻巻線2a、2cの+側端子3(+u)の
接続部14は、U相の電源接続端末12uに接続されて
いるものであるから、W相の分巻巻線2b、2dの−側
端子3(−w)の接続部14はU相の電源接続端末12
uに接続されることになる。
【0058】同様に、V相の分巻巻線2a、2cの+側
端子3(+v)の接続部14が接続されるV相の電源接
続端末12vにU相の分巻巻線2b、2dの−側端子3
(−v)の接続部14が接続され、W相の分巻巻線2
a、2cの+側端子3(+w)の接続部14が接続され
るW相の電源接続端末12wにV相の分巻巻線2b、2
dの−側端子3(−v)の接続部14が接続されること
になり、図5において各相の分巻巻線が図3(b)に示
した2倍並列結線であるデルタ結線の配線パターンを得
ることができる。
【0059】なお、この場合、スター結線用結線要素基
板要素1s上の導体11eを切断するために孔F16,
F22,F27を穿孔したが、この穿孔位置はU、V、
W相の結線基板要素1u、1v、1w上の円状導体11
a上にある。しかしながら、これらの円状導体11aは
このF16,F22,F27で導体幅が拡大されている
ので、これら孔によって、導通が切断されることはな
い。(5)4倍並列結線−スター結線この配線パターン
は、各相の分巻巻線の接続を図3(c)に示すように、
分巻巻線2a〜分巻巻線2dを並列に接続し、スター結
線を構成する配線パターンである。
【0060】この配線パターンを得るには、孔F1〜F
12,F14、F20,F26、F36、F42が穿孔
される。図13はこの「4倍並列結線−スター結線」を
行うときのU、V、W相用結線基板要素1u、1v、1
wの配線パターンを示すもので、この場合も、各結線基
板要素に関係する孔のみを各結線基板要素には図示して
いる。
【0061】図13(a)はU相用結線基板要素1uの
配線パターンを示すもので、孔F20,F26、F36
が穿孔されることによって、分巻巻線2a、2b、2
c、2d間のの接続が解かれ、電源接続端末12uと各
分巻巻線2a、2b、2c、2dの+側端子3(+u)
の接続部14が円状導体11aによって接続される。V
相用結線基板要素1vに対しても同様で、図13(b)
に示すように、孔F14,F20、F31が穿孔される
ことによって、分巻巻線2a、2b、2c、2d間の接
続が解かれ、電源接続端末12vと各分巻巻線2a、2
b、2c、2dの+側端子3(+v)の接続部14が円
状導体11aによって接続される。又、W相用結線基板
要素1wは図13(c)に示すように、孔F14,F2
0、F36の穿孔により、分巻巻線2a、2b、2c、
2d間の接続が解かれ、電源接続端末12wと各分巻巻
線2a、2b、2c、2dの+側端子3(+w)の接続
部14が円状導体11aによって接続される。即ち、
U、V、W相の各分巻巻線は並列にそれぞれ+側端子3
が電源接続端末12u、12v、12wと接続されるこ
とになる。
【0062】図14(a)はこの「4倍並列結線−スタ
ー結線」を行うときのスター結線用結線基板要素1s、
デルタ結線用結線基板要素1Δの結線パターンを示す図
である。孔F42が穿孔されることから、スター結線用
結線基板要素1sは、各相各分巻巻線の−側端子3と接
続される接続部14を導体11eで接続することになる
(なお、孔F14,F20,F26,F31、F36は
スター結線用結線基板要素1sの導体を切断しない)。
又、デルタ結線用結線基板要素1Δは、孔F1〜F12
が穿孔されることから、接続部14間を接続することは
ない。
【0063】以上のように、孔が穿孔されることから、
各相の分巻巻線が図3(c)に示すように並列に接続さ
れ、この並列に接続された巻線がスター結線で接続され
ることになる。 (5)4倍並列結線−デルタ結線 この場合は、結線基板1に対して、孔F13、F14,
F16、F19、F20、F22、F25、F26、F
27、F30、F31、F33、F35、F36、F3
8、F39、F41、F42が穿孔される。
【0064】U、V、W相用結線基板要素1u、1v、
1wの結線状態は上述した「4倍並列結線−スター結
線」と同一であり図13に示した通りであり、図14
(b)に示すように、スター結線用結線基板要素1s、
デルタ結線用結線基板要素1Δの結線状態が変わるのみ
である。孔F13、F16、F19、F22、F25、
F27、F30、F33、F35、F38、F39、F
41、F42が穿孔されることにより、スター結線用結
線基板要素1sは各相各分巻巻線の端子が接続される接
続部14間を接続しない。
【0065】一方、デルタ結線用結線基板要素1Δは孔
F1〜F12が穿孔されないことから、W相の各分巻巻
線の−側端子3(−w)が接続される接続部14をU相
の各分巻巻線の+側端子3(+u)が接続される接続部
14と接続する。同様に、V相の各分巻巻線の−側端子
3(−v)が接続される接続部14をW相の各分巻巻線
の+側端子3(+w)が接続される接続部14、U相の
各分巻巻線の−側端子3(−u)が接続される接続部1
4をV相の各分巻巻線の+側端子3(+v)が接続され
る接続部14と接続する。又、各U、V、W相の各分巻
巻線の+側端子3(+u、+v、+w)は、図13に示
すように各電源接続端末12u、12v、12wにそれ
ぞれ接続されることから、W相の各分巻巻線の−側端子
3(−w)が接続される接続部14はU相の電源接続端
末12u、V相の各分巻巻線の−側端子3(−v)が接
続される接続部14はW相の電源接続端末12w、U相
の各分巻巻線の−側端子3(−u)が接続される接続部
14はV相の電源接続端末12vに接続されることにな
る。その結果、各相の分巻巻線は並列に接続されかつデ
ルタ結線で接続される配線パターンが得られる。
【0066】5つの結線基板要素1u、1v、1w、1
s、1Δを位相を合わせ、かつ各基板要素間を絶縁体で
絶縁して重合させて形成された結線基板1に対して、選
択に孔を穿孔することによって、上述したような本実施
形態では6種類のステータ巻線の配線パターンを得るこ
とができる。そのため、各種電動機を製造する場合で
も、1種類の結線基板1のみを用意しておくだけでよ
く、製造しようとする電動機の種類特性等に合わせて、
結線基板1を手動もしくはパンチプレス等で所望の孔を
穿孔することにより所望の配線パターンを得ることがで
きる。
【0067】上述した実施形態では、1つの孔が異なっ
た結線基板要素の導体部を通る場合があることから、図
6、図7に示すように、各結線基板要素に接続された導
体パターンを形成しておき、孔を穿孔することによっ
て、所望の配線パターンを得るようにした。しかし、結
線基板要素の枚数を増加して、孔はいずれか1つの結線
基板要素の導体部のみしか通らないようにすれば、各結
線基板要素の設ける基本パターンは、孔が開けられてい
る状態でその孔を埋めることによって、配線パターンを
形成するような基本パターンとしても良い。この場合に
は、所望とする配線パターンに応じて、必要な箇所の孔
にピン等の短絡部材を埋め込み、配線パターンを完成す
るようにする。
【0068】さらに、この場合、モータの特性を変える
ときなどは、すでに埋め込まれたピン等の短絡部材を取
り外し、別の孔に短絡部材を埋めることによって、別の
配線パターンを形成して別の特性のモータに変えること
もできる。
【0069】
【発明の効果】電動機のステータ巻線を結線する結線基
板を、その結線基板上の結線パターンの一部を削除する
か追加することによって、所望の配線パターンを得るよ
うにしたので、1種類の結線基板を用意しておき、その
結線パターンの一部の削除、又は追加の加工のみで、複
数の仕様のステータ巻線を生産することができ、生産効
率を向上させることができる。又、ステータ巻線の配線
パターンの変更も容易となる。1つの結線基板を容易し
ておけばよいので、在庫管理も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のステータ構造を説明する
説明図である。
【図2】同実施形態における結線基板1の基本パターン
でステータ巻線を結線したときの1相分のステータ巻線
の配線パターンである。
【図3】同実施形態における結線基板1によって選択的
に形成する1相分の配線パターンを示す図である。
【図4】同実施形態において、各相を直列巻線としてス
ター結線したときの配線パターンを示す図である。
【図5】同実施形態において、各相を直列巻線としてデ
ルタ結線したときの配線パターンを示す図である。
【図6】同実施形態における結線基板を構成するU,
V、W相用結線基板要素の基本パターンを示す図であ
る。
【図7】同実施形態における結線基板を構成するスター
結線用、デルタ結線用結線基板要素の基本パターンを示
す図である。
【図8】同実施形態におけるステータ巻線の各種配線パ
ターンを得るための穿孔する孔位置の説明図である。
【図9】各相の分巻巻線を直列に接続するときのU,
V、W相用結線基板要素の結線パターンを示す図であ
る。
【図10】各相の分巻巻線を直列に接続し、スター結
線、デルタ結線を行うときのスター結線用、デルタ結線
用結線基板要素の結線パターンを示す図である。
【図11】2倍並列巻線とするときのU,V、W相用結
線基板要素の結線パターンを示す図である。
【図12】2倍並列巻線とし、スター結線、デルタ結線
を行うときのスター結線用、デルタ結線用結線基板要素
の結線パターンを示す図である。
【図13】4倍並列巻線とするときのU,V、W相用結
線基板要素の結線パターンを示す図である。
【図14】4倍並列巻線とし、スター結線、デルタ結線
を行うときのスター結線用、デルタ結線用結線基板要素
の結線パターンを示す図である。
【符号の説明】
1 結線基板 1u U相用結線基板要素 1v V相用結線基板要素 1w W相用結線基板要素 1s スター結線用結線基板要素 1Δ デルタ結線用結線基板要素 2 巻線 2a、2b、2c、2d 分巻巻線 3 端子 12、13 巻線の端末 12u U相巻線の電源接続用の端末 12v V相巻線の電源接続用の端末 12w W相巻線の電源接続用の端末 11a 円状導体 11b、11c、11d 円弧状導体 11e 一部切断された円状導体 11f 導体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機のステータ巻線の配線に結線基板
    を使用する電動機において、前記ステータ巻線を構成す
    る各巻線の各端末間を接続して各種配線パターンを得る
    ことが可能な結線パターンを備えた結線基板を設け、該
    結線基板上の結線パターンの一部を切断又は追加するこ
    とにより、前記ステータ巻線の配線パターンを形成して
    各巻線を接続するようにした電動機のステータ構造。
  2. 【請求項2】 前記結線基板は、複数の結線基板要素が
    重畳されて形成され、該結線基板に孔を穿孔し各結線基
    板要素に設けられた結線パターンの導体を切断すること
    によって、ステータ巻線の配線パターンが得られる結線
    パターンが形成されていることを特徴とする請求項1記
    載の電動機のステータ構造。
  3. 【請求項3】 前記結線基板は、複数の結線基板要素が
    重畳されて形成され、該結線基板に穿孔された孔によっ
    て各結線基板要素に設けられた結線パターンの導体が切
    断されて形成され、必要な箇所の孔に短絡部材を挿入す
    ることによって、その箇所を短絡してステータ巻線の配
    線パターンが得られる結線パターンが形成されるように
    構成されていることを特徴とする請求項1記載の電動機
    のステータ構造。
  4. 【請求項4】 電動機の各相ステータ巻線と結合しステ
    ータ配線パターンを創生する結線基板であって、 複数の結線基板要素が重畳され、ステータ巻線と結合し
    たとき各種ステータ巻線パターンを得るように各結線基
    板要素に導体が設けられ、該結線基板に選択的に孔を穿
    孔し前記結線基板要素の導体を切断することによって、
    所望のステータ巻線パターンを得ることができるように
    したステータ巻線用結線基板。
  5. 【請求項5】 電動機の各相ステータ巻線と結合しステ
    ータ配線パターンを創生する結線基板であって、 複数の結線基板要素が重畳され、ステータ巻線と結合し
    たとき各種ステータ巻線パターンを得るように各結線基
    板要素に導体が設けられ、該導体は結線基板に設けられ
    た孔によって切断されており、選択的に孔に短絡部材を
    挿入することによって、所望のステータ巻線パターンを
    得ることができるようにしたステータ巻線用結線基板。
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