專利名稱：組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內(nèi)或外轉(zhuǎn)子馬達定子部激磁圈的繞線方式，經(jīng)由本發(fā)明“組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)”的技術手段，得以將馬達的激磁線圈線槽座單獨脫離定子部，其激磁線圈的纏繞工程可單獨使用較低價格的繞線機械設備(以制造變壓器的滾筒式繞線機械)制造，并還能維持一種具有高運轉(zhuǎn)效率、高機械結(jié)構(gòu)強度的組合式內(nèi)或外轉(zhuǎn)子馬達，內(nèi)或外轉(zhuǎn)子馬達系提供機械動力的主流來源，其運轉(zhuǎn)效率的要求以及制造技術的經(jīng)濟效益皆不可忽視，本發(fā)明“組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)”以降低生產(chǎn)成本及原物料高度使用為目標，并制造一高運轉(zhuǎn)效率兼具高機械結(jié)構(gòu)強度，且能提高定子組合后同心度及真圓度的準確性的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子馬達為目的。
要制造一個高運轉(zhuǎn)效率的馬達，其制造瓶頸大多發(fā)生在激磁線圈繞線的問題上，因為馬達要有高的運轉(zhuǎn)效率，必須要有相對的電裝載及磁裝載，其中電裝載所涉及的問題為定子激磁線圈安匝數(shù)線徑的粗細大小，較高的電裝載即代表有一較高的激磁電流，要有較高的激磁電流亦必須要有較粗線徑的激磁線圈以供較高的激磁電流流通于其中，同時如欲提升馬達的有效運轉(zhuǎn)效率，則更需要加大激磁線圈的線徑，因此必須提高線槽激磁線圈的占積率，提升激磁線圈占積率的最好辦法為采用直列排線的整齊繞線，但如采用附件一論文中圖2，圖4(a)所示方法，其定子線槽的槽口須留2m/m以上的繞線信道供附件二所示CNC操控的內(nèi)繞線導針的繞線機械，才能進行內(nèi)繞線式的導針進出定子齒部槽口而完成直列排線的整齊繞線，由附件一圖2，圖4(a)所示線槽口因須預留2m/m以上的繞線導針信道，因而必須減少線槽的繞線空間，也就是直列排線的線槽占積率大約只能提升到50％(如附件一所述)，欲改善此現(xiàn)象因此有一新的制造工程方法，即從定子部的鐵心構(gòu)造下手將各線槽的中心位置向外切割，并使切割部位存有可彎曲的連結(jié)構(gòu)造，使定子部一字排開形成各線槽口門戶大開(如附件一圖3所示)，以供高占積率的直列排線，但上述的方法因線槽的齒端比齒根端還要寬，因此絕緣線槽座不可能預先在外面繞線完成后再套穿入齒根端，而是須如附件一圖3所示，將一字排開的線槽齒根端完成絕緣工程(如附件一圖3(2)所示)，其系以三根導針進行有CNC裝置的導針水平同步繞線進行激磁線圈的纏繞工程，定子部組合后更高的線圈占積率大約為80％(如附件一文內(nèi)所述)；以上所述的二種直列排線的纏繞工程有一共同的現(xiàn)象，即皆必須使用有CNC裝置的機械，激磁導線經(jīng)由繞線導針內(nèi)孔穿出而由CNC機械引導纏繞，結(jié)果此一繞線機械的制造工程依附件二所示，造成了下列所述的問題1．因系高精密度CNC操控，因此繞線治具的精度及制造成本將提升；2．因系高精密度CNC操控困難度高，因此操作人員的素質(zhì)必須提高，并因而造成不易培養(yǎng)以及薪水成本的提高；3．繞線線徑的粗細大小將受機械限制，導致機械設備的成本大量增加；
4．機械操控繞線導針的繞線速度太慢(60-800rpm)將造成生產(chǎn)效率太低；5．因系CNC精密繞線機械，其設備投資成本非常高(1臺繞線機械約日幣600萬-1000萬元)，因此間接反應到馬達的制造成本將提高。
另，如美國專利5,729,072、5,583,387號等專利案，其一有如上所述須使用有CNC裝置的機械所造成繞線制造成本提高、定子組合后同心度及真圓度的準確性亦較差、馬達整體機械結(jié)構(gòu)的強度亦不佳等諸多問題，其二為雜線入線式，無法提高線槽激磁線圈的占積率，且會耗費較多的材料成本。
為了達成上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案一種組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)，其特征在于它包含有一定子環(huán)部，其分解成復數(shù)個單位等份，并以導磁硅鋼片為材質(zhì)用沖壓疊積成型，其環(huán)部依定子齒數(shù)劃分為復數(shù)個等距圓周角度并向另一環(huán)端方向凹陷復數(shù)個嵌鑲槽，該等嵌鑲槽的內(nèi)槽寬度大于嵌鑲槽的槽口寬度，定子環(huán)部的每一單位等份的左、右兩端皆和相鄰的單位等份的左、右兩端以凹、凸狀對應成型并互為嵌鑲結(jié)合或鑲接合，但以不可調(diào)整角度的結(jié)合方式組合成定子環(huán)部；及復數(shù)支齒端面呈弧狀面的定子齒部，其以導磁硅鋼片為材質(zhì)并以沖壓疊積成型，其齒端弧狀面對應轉(zhuǎn)子的圓周并保持一定的氣隙，齒根端的末端向外延伸一齒根尾端，該齒根后端的里端寬度小于齒根尾端的外端寬度，并和定子環(huán)部的嵌鑲槽相對應成型，兩者互為密嵌鑲結(jié)合，齒根尾端的外端最大寬度不大于齒根端的寬度。
在本發(fā)明的具體實施措施中還進一步設置有復數(shù)個Ⅰ型絕緣線槽座，其縱向垂直柱端提供可纏繞線圈為激磁線圈端，垂直校端的內(nèi)中空處提供一和定子齒部的齒根端互為對應契合，并可供定子齒部穿套或脫離的線槽座中空端。
馬達定子結(jié)構(gòu)指馬達外定子或內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，定子環(huán)部指外定子或內(nèi)定子環(huán)部，其內(nèi)環(huán)端依定子齒數(shù)劃分為復數(shù)個等距圓周角度并向外環(huán)端方向凹陷復數(shù)個嵌鑲槽，另Ⅰ型絕緣線槽座橫向前、后兩立端面，其前端供定子齒部穿套，后端供外定子環(huán)部的內(nèi)環(huán)端面靠接合，該前、后兩立端面的上、下端設立有供導引針栽植于其中并凸出的導引孔。
激磁線圈以直列排線或非直列排線的方式纏繞于Ⅰ型齒部線槽座。
本發(fā)明將傳統(tǒng)硅鋼片沖壓疊積成型的定子部分解為具有復數(shù)個嵌鑲槽的定子環(huán)部和復數(shù)支定子齒部，以及復數(shù)個激磁線圈線槽座，線槽座經(jīng)個別纏繞激磁線圈后再穿套入定子齒部的齒根端，該端向外延伸一齒根尾端并對應定子環(huán)部的嵌鑲槽而成型，兩者互為嵌鑲結(jié)合，并將定子環(huán)部分解成復數(shù)個單位等份，每一單位等份的左、右兩端皆和相鄰的單位等份的左、右兩端以凹、凸狀對應成型，并互為嵌鑲結(jié)合或鑲接合。
本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明將定子線槽的齒根端自外定子部一環(huán)端依線槽數(shù)而等角度脫離之，脫離后的齒根后端的寬度最大不大于齒根端，也必須于齒根尾端和外定子部的一環(huán)端營造一對應并可互為鑲嵌結(jié)合端，因此外定子齒根端的絕緣線槽座可預先成形，并且以纏繞變壓器的滾筒式繞線機械設備進行低價格的成本投資還能兼具高生產(chǎn)效率的繞線制造工程，以期大幅度減少前述繞線機械昂貴的設備投資，更進一步亦因纏繞變壓器的繞線機械能以同軸多連繞線的方式高回轉(zhuǎn)(rpm)速度纏繞激磁線圈于絕緣線槽座上，此即代表繞線生產(chǎn)效率可大幅度提升，整體來講因本發(fā)明可用同軸多連繞線式的變壓器繞線制造技術進行高生產(chǎn)效率的馬達制造；更進一步因本發(fā)明定子部的分解而令硅鋼片能以高密度的排列沖壓成型，使原物料高效率的應用，將可省下可觀的材料成本，以及組合后還能確保整體定子部同心度及真圓度的準確性和機械結(jié)構(gòu)的強度。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細說明。


圖1A-D本發(fā)明第一實施例外定子部的示意圖；圖1A1-A6本發(fā)明第一實施例局部詳圖；圖2A-D本發(fā)明第二實施例外定子部的示意圖；圖2A1-A6本發(fā)明第二實施例局部詳圖；圖3A-D本發(fā)明第三實施例外定子部的示意圖；圖3A1-A6本發(fā)明第三實施例局部詳圖；圖4A-D本發(fā)明第四實施例外定子部的示意圖；圖4A1-A6本發(fā)明第四實施例局部詳圖；圖5A-H滾筒式繞線制造工程示意圖；圖6同軸多連滾筒式繞線示意圖；圖7本發(fā)明定子環(huán)部的排模示意圖；圖8本發(fā)明定子齒部排模示意圖。附件一特集論文(新形泛用AC伺服馬達的生產(chǎn)技術)；附件二IOW-1100S型CNC直列排線繞線機。
圖1A至D所示為本發(fā)明的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)10，可實施于外定子或內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，本實施例為外定子結(jié)構(gòu)，該組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)10包含有定子環(huán)部(即外定子環(huán)部)21，其以導磁硅鋼片為材質(zhì)并以沖壓疊積成型，其內(nèi)環(huán)端211依定子齒數(shù)劃分為復數(shù)個等距圓周角度并向外環(huán)端212方向凹陷復數(shù)個嵌鑲槽213，該等嵌鑲槽213的內(nèi)槽214寬度i必須大于嵌鑲槽213的槽口215寬度h(圖1A4)。
復數(shù)支齒端面311呈弧狀面的定子齒部31，其以導磁硅鋼片為材質(zhì)并以沖壓疊積成型，其弧狀齒端面311對應內(nèi)轉(zhuǎn)子的圓周并保持一定的氣隙，另齒根端312的末端向外延伸一齒根尾端313，該齒根尾端313的里端314寬度f必須小于齒根尾端313的外端315寬度g(圖1A3)，并和定子環(huán)部21的內(nèi)環(huán)端嵌鑲槽213相對應成型，兩者并互為密嵌鑲結(jié)合(圖1A6)，齒根局端313的外端315最大寬度g不得大于齒根端312的寬度e。
復數(shù)個Ⅰ型絕緣線槽座41(圖5A-H所示)，其縱向垂直柱端411提供可纏繞線圈為激磁線圈端412，垂直柱端411的內(nèi)中空端413提供一和定子齒部31的齒根端312互為對應契合、可供定子齒部31穿套或脫離的線槽座中空端413，線槽座41經(jīng)個別纏繞(圖5A-H、圖6所示)激磁線圈412后再穿套入定子齒部31的齒根端312，圖5A-H中揭示有同軸滾筒夾治具81、線引孔811、繞線線頭812、激磁線圈導線813及導線定位滾筒814等。
另，橫向前、后兩立端面414、415，其前立端面414提供定子齒部31穿套后的弧狀齒端面311的背面端316靠接合，后立端面415提供定子環(huán)部21的內(nèi)環(huán)端211面靠接合，該前、后兩立端面414、415的上、下端面416、417設立有導引孔418，供導引針419栽植于其中并凸出。
本發(fā)明所提供的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)10，其中定子環(huán)部21可分解成復數(shù)個單位等份216(圖1A所示)，每一單位等份216的左、右兩端皆和相鄰的單位等份216的左、右兩端以凹、凸狀嵌鑲端219、220對應成型并可供互為嵌鑲結(jié)合221，但以不可調(diào)整角度以及不可脫離的結(jié)合方式(圖1A1、2、5所示)組合成完整的定子環(huán)部(外定子環(huán)部)。
本發(fā)明所提供的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)10，其中外定子環(huán)部21可分解成復數(shù)個單位等份216，每一單位等份216的左、右兩端皆和相鄰的單位等份216的左、右兩端以凹、凸狀鑲接端217、218對應成型并可供互為鑲接合222，但以不可調(diào)整角度以及可脫離的結(jié)合方式(圖2A-D及圖2A1-A6所示)組合成一完整的定子環(huán)部(外定子環(huán)部)。
本發(fā)明所提供的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)10，其中纏繞在Ⅰ型齒部線槽座41上激磁線圈412的線頭與線尾系纏繞焊接于線槽座上、下端的導引針419，并經(jīng)由導引針419和固定板(圖略)51上導電線條導通焊接成一完整的馬達定子激磁線圈回路。
本發(fā)明所提供的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)10，其中激磁線圈412系以直列排線的方式纏繞于Ⅰ型齒部線槽座41。
本發(fā)明所提供的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)10，其中激磁線圈412亦可以非直列排線的方式纏繞于Ⅰ型齒部線槽座41。
本發(fā)明的定子環(huán)部21及定子齒部31，均以導磁硅鋼片為材質(zhì)并以沖壓疊積成型，其特殊的結(jié)構(gòu)設計，在排模時可緊密的排列(圖7、圖8所示)，用以減少廢料的產(chǎn)生，可大幅的減少材料成本，提升經(jīng)濟效益。
請參閱圖3A至D、圖3A1-A6及圖4A至D、圖4A1-A6所示，本實施例的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)10系實施于內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，該組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)10包含有定子環(huán)部(內(nèi)定子環(huán)部)21，系以導磁硅鋼片為材質(zhì)并以沖壓疊積成型，其外環(huán)端212依定子齒數(shù)劃分為復數(shù)個等距圓周角度并向內(nèi)環(huán)端211方向凹陷復數(shù)個嵌鑲槽213，該等嵌鑲槽213的內(nèi)槽214寬度i必須大于嵌鑲槽213的槽口215寬度h(圖3、圖4A4)。
復數(shù)支齒端面311呈弧狀面的定子齒部31，系以導磁硅鋼片為材質(zhì)并以沖壓疊積成型，其弧狀齒端面311對應外轉(zhuǎn)子的圓周并保持一定的氣隙，另齒根端312的末端向外延伸一齒根尾端313，該齒根尾端313的里端314寬度f必須小于齒根層端313的外端315寬度g(圖3、圖4A3)，并和定子環(huán)部21的外環(huán)端嵌鑲槽213相對應成型，兩者互為密嵌鑲結(jié)合(圖3、圖4A6)，齒根尾端313的外端315最大寬度g不得大于齒根端312的寬度e。
復數(shù)個Ⅰ型絕緣線槽座41，其縱向垂直柱端411提供可纏繞線圈為激磁線圈端412，垂直柱端411的內(nèi)中空端413提供一和定子齒部31的齒根端312互為對應契合、可供定子齒部31穿套或脫離的線槽座中空端413，線槽座41經(jīng)個別纏繞激磁線圈412后再穿套入定子齒部31的齒根端312。
另，橫向前、后兩立端面414、415，其前立端面414提供定子齒部31穿套后的孤狀齒端面311的背面端316靠接合，后立端面415提供定子環(huán)部21的外環(huán)端212面靠接合。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實施例，非因此即拘限本發(fā)明的專利范圍，故舉凡運用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所為的等效結(jié)構(gòu)變化，均同理皆包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)，合予陳明。
權利要求
1．一種組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)，其特征在于它包含有一定子環(huán)部，其分解成復數(shù)個單位等份，并以導磁硅鋼片為材質(zhì)用沖壓疊積成型，其環(huán)部依定子齒數(shù)劃分為復數(shù)個等距圓周角度并向另一環(huán)端方向凹陷復數(shù)個嵌鑲槽，該等嵌鑲槽的內(nèi)槽寬度大于嵌鑲槽的槽口寬度，定子環(huán)部的每一單位等份的左、右兩端皆和相鄰的單位等份的左、右兩端以凹、凸狀對應成型并互為嵌鑲結(jié)合或鑲接合，但以不可調(diào)整角度的結(jié)合方式組合成定子環(huán)部；及復數(shù)支齒端面呈孤狀面的定子齒部，其以導磁硅鋼片為材質(zhì)并以沖壓疊積成型，其齒端孤狀面對應轉(zhuǎn)子的圓周并保持一定的氣隙，齒根端的末端向外延伸一齒根尾端，該齒根后端的里端寬度小于齒根尾端的外端寬度，并和定子環(huán)部的嵌鑲槽相對應成型，兩者互為密嵌鑲結(jié)合，齒根尾端的外端最大寬度不大于齒根端的寬度。
2．如權利要求1所述的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)，其特征在于進一步設置有復數(shù)個Ⅰ型絕緣線槽座，其縱向垂直柱端提供可纏繞線圈為激磁線圈端，垂直校端的內(nèi)中空處提供一和定子齒部的齒根端互為對應契合，并可供定子齒部穿套或脫離的線槽座中空端。
3．如權利要求1所述的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)，其特征在于馬達定子結(jié)構(gòu)指馬達外定子結(jié)構(gòu)，定子環(huán)部指外定子環(huán)部，其內(nèi)環(huán)端依定子齒數(shù)劃分為復數(shù)個等距圓周角度并向外環(huán)端方向凹陷復數(shù)個嵌鑲槽，另Ⅰ型絕緣線槽座橫向前、后兩立端面，其前端供定子齒部穿套，后端供外定子環(huán)部的內(nèi)環(huán)端面靠接合，該前、后兩立端面的上、下端設立有供導引針栽植于其中并凸出的導引孔。
4．如權利要求1所述的組合式的馬達定子結(jié)構(gòu)，其特征在于馬達定子結(jié)構(gòu)指馬達內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，定子環(huán)部指內(nèi)定子環(huán)部，其外環(huán)端依定子齒數(shù)劃分為復數(shù)個等距圓周角度并向內(nèi)環(huán)端方向凹陷復數(shù)個嵌鑲槽，另Ⅰ型絕緣線槽座橫向前、后兩立端面，其前端供定子齒部穿套，后端供外定子環(huán)部的外環(huán)端面靠接合，該前、后兩立端面的上、下端設立有供導引針栽植于其中并凸出的導引孔。
5．如權利要求1所述的組合式的馬達外定子結(jié)構(gòu)，其特征在于激磁線圈以直列排線的方式纏繞于Ⅰ型齒部線槽座。
6．如權利要求1所述的組合式的馬達外定子結(jié)構(gòu)，其特征在于激磁線圈以非直列排線的方式纏繞于Ⅰ型齒部線槽座。
全文摘要
本發(fā)明將定子部分解為具有復數(shù)個嵌鑲槽的定子環(huán)部和復數(shù)支定子齒部,及復數(shù)個激磁線圈線槽座,線槽座分別纏繞激磁線圈后再套入定子齒部的齒根端,該端向外延伸一齒根尾端并對應定子環(huán)部的嵌鑲槽而成型,兩者互為嵌鑲結(jié)合,并將定子環(huán)部分解成復數(shù)個單位等份,每一單位等份的左、右兩端皆和相鄰的單位等份的左、右兩端以凹、凸狀對應成型,并互為嵌鑲結(jié)合或鑲接合。它可提升馬達運轉(zhuǎn)效率、能用簡單高效的繞線制造工程、材料利用率高,組合后能確保整體定子部同心度及真圓度的準確性和機械結(jié)構(gòu)強度。
文檔編號H02K1/18GK1301075SQ00129709
公開日2001年6月27日 申請日期2000年9月29日 優(yōu)先權日2000年9月29日
發(fā)明者許俊甫 申請人:許俊甫