CN101635487A - 马达定子结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种马达定子结构及制造方法，是由硅钢片冲压制成多个工型单极片，再由多个工型单极片堆栈组成多个工型单极条后上胶粘合，然后缠绕线圈于每一工型单极条上，再围组该些工型单极条成一圆形，最后上胶粘合以形成定子，具有结构简单、材料成本低及模具开发成本低，更佳的散热效果、降低磁损及铁损以提升效率，以及适合自动化大量生产的优点。

Description

马达定子结构及其制造方法

技术领域

本发明为一种马达定子结构及其制造方法，特别是关于一种以硅钢片组成马达定子的结构及其定子的制造方法，能提升马达效能及降低磁损、铁损。

背景技术

马达的用途广泛，种类繁多，主要由定子与转子所构成，定子可为缠绕线圈的环形铁芯(通称电磁铁)，包覆转子，转子为磁铁，线圈通电后产生电磁场，使转子于定子中心转动，但亦可反之，定子为磁铁，转子为电磁铁。以马达的应用区分，一般可分为转速控制型马达及精密控制型马达，转速控制型马达较简单，可控制马达的转动速度，精密控制型马达则不但能控制马达的转速，亦可控制马达转动的角度(或位置)，如步进马达或伺服马达。

而马达转动的转扭角度是由定子所产生电磁极性的多寡决定，如图1为传统伺服马达的定子立体示意图，而图2为传统步进马达的定子立体示意图，由图1可知其伺服马达可产生九级(组)的电磁场，而图2的步进马达则可多达十六级(组)电磁场。

再如图1其马达定子的结构是由一轭部铁芯、九组齿部铁芯及九组绕线槽所组成，该轭部铁芯为中空圆形，内部形成九角状，齿部铁芯为T形，绕线槽外缠绕线圈后套入齿部铁芯，再组入该轭部铁芯中，其组件繁多、结构复杂，但优点是绕线容易。

再如图2其马达定子的结构是由多个硅钢片重叠组成，而该硅钢片是以一体冲压成型方式制成，优点是结构简单，缺点是绕线困难，需使用专用的绕线机，且冲压硅钢片的模具精密度高、价格昂贵，因此制造成本相当高。

由图1及图2可看出，其马达定子都是由硅钢片重叠组成，因硅钢片组成的马达定子，其效能最高、磁损及铁损最少，故而颇受精密马达制造业界所采用。但为连接组合硅钢片，需另外以激光焊接硅钢片，或者在每一硅钢片上冲打出凹凸点，以相互卡接组合，以激光焊接需要另外购置激光机台，价格昂贵，而以凹凸点卡接硅钢片，则会影响硅钢片上的电磁场，造成磁损及涡流损失。

另，中国台湾发明专利公告第I288518号，为传统定子的改良专利，如图3为其平面结构示意图，该专利的定子是由九组工型单磁极围成圆形所组成，该工型单磁极是一体定形制成的铁芯，而非硅钢片所组成，因此可解决激光焊接或以凹凸点卡接硅钢片的缺点，但铁芯的成本比其硅钢片高出许多，且效能不如硅钢片。

上述现有的马达定子，不论结构或材质都有优点，但也有尚待克服的缺点，因此本案发明人提出一种以硅钢片组成马达定子的结构以及制造方法，可以克服现有马达定子结构及制程上的缺点，而保留所有的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由硅钢片所组成的马达定子结构，以及使用粘胶固定的制造方法，具有结构简单、材料成本低及模具开发成本低，以及适合自动化大量生产的优点。

为达成上述目的，本发明主要的技术特征在于提供一种马达定子的制造方法，其步骤包括：首先冲压多个硅钢片制成多个工型单极片，再由多个工型单极片堆栈组成多个工型单极条，接着上胶粘合该些工型单极条，然后缠绕线圈于每一工型单极条上，再围组该些工型单极条成一圆形，最后上胶粘合以形成定子。

为达成上述目的，本发明的次一技术特征在于提供一种马达定子结构，是由多个硅钢片冲压制成的多个工型单极片，堆栈形成多个工型单极条后上胶粘合，每一该工型单极条上缠绕线圈，围组成圆形以形成定子后上胶粘合，其中该工型单极片及所堆栈组成的工型单极条，其工型是形成一长面及一短面，皆呈微孤状，且短面向内围组成圆形；该长面的一侧端面上形成有一定位凸缘，另一侧端面上形成有一定位凹槽，使两两工型单极条相组合时，其中一工型单极条的定位凸缘恰可容置于另一工型极条的定位凹槽中，以使该些工型单极条能精准定位围组成圆形。

附图说明

图1为传统伺服马达的定子立体示意图；

图2为传统步进马达的定子立体示意图；

图3为中国台湾第I288518号专利的平面结构示意图；

图4为本发明工型单极片组成工型单极条的立体示意图；

图5为本发明以工型单极条组成定子的立体示意图；

图6为本发明已缠绕线圈的两组工型单极条组合立体示意图。

【主要组件符号说明】

10    定子

11    工型单极片

12    工型单极条

121   长面

122   短面

123   定位凸缘

124   定位凹槽

具体实施方式

为了进一步说明本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所提供的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

请参阅图4所示，为本发明工型单极片组成工型单极条的立体示意图，本发明马达定子的制造流程首先由精密的工型模具冲压多个硅钢片形成多个工型单极片11，再由多个工型单极片11一片一片堆栈成一工型单极条12，本发明在每一工型单极片11的接合面涂上粘胶，等胶干后即形成该工型单极条12。

接着在每一个该工型单极条12上缠绕线圈后，形成有多个级(组)的电磁极，再将多个级(组)工型单极条12围组成圆形，即形成马达的定子10，如图5，即为本发明以工型单极条12组成定子10的立体示意图，在组成定子10后，于两两工型单条的接缝面涂上黏胶，等胶干后即形成一马达的定子10。而本发明在涂上黏胶后可使用烤箱烘烤方式或紫外线烘烤方式让黏胶快速干而固定，或者以自然风干方式让胶干。

由于马达的定子决定电磁极的多寡，而本发明的马达定子完全是由硅钢片所组成，因此本发明只要精密控制冲压硅钢片形成工型单极片11的大小及形状，即可控制形成工型单极条12组成定子的电磁极的数量。

请参阅图6所示，为本发明已缠绕线圈的两组工型单极条组合立体示意图。本发明为能使该工型单极条11围组成圆形，故该工型单极片11及所堆栈组成的工型单极条12，皆形成有一长面121及一短面122的工字型，且皆呈微弧状，短面122向内围组成一圆形。又于该长面121的一侧端面上形成有一定位凸缘123，另一侧端面上形成有一定位凹槽124，使两两工型单极条12相组合时，其中一工型单极条12的定位凸缘123恰可容置于另一工型极条12的定位凹槽124中，以使该些工型单极条12能精准定位围组成圆形。

通过本发明由硅钢片组成的马达定子结构及以胶粘合的制造方法，具有如下述的特点：

1.本发明的马达定子因是由硅钢片组成，因此所产生电磁场的铁损及涡流损最少、效能最高，且使用硅钢片比一体成型的铁芯所产生的废料少，可降低材料成本。

2.本发明的马达定子结构由工型单极条组成圆型后以黏胶粘合，故不需使用框架组合，可减少组件以简化结构，且不需使用激光焊接，降低设备成本。

3.本发明的马达定子只需精密设计出各种级数磁极的冲压模具，以冲压硅钢片形成工型单极片，因此模具的设计较简单，开发成本最低。

4.本发明的工型单极条是由多个工型单极片所堆栈成，且使用粘胶粘合，故不需在工型单极片上设计凹凸卡接点，因此不会增加磁损及涡流损。

5.本发明以工型单极条缠绕线圈容易，不需采用专门的绕线设备，降低设备成本。

6.本发明的马达定子结构及其制造方法最适合自动化大量生产，以降低人力成本。

7.由于粘胶为绝缘体，故以黏胶粘合的定子，等胶干后其外缘即为绝缘状态，可减少再涂一层绝缘潻，以降低制造流程及减少绝缘潻的成本。

8.由于马达运转会造成定子上的线圈发热，而本发明使用粘胶粘合定子，恰可使线圈上的热源藉由粘胶传导至定子本体上，让马达的散热更为理想。

本发明确能藉上述所揭露的技术，提供一种迥然不同于现有技术的设计，堪能提高整体的使用价值，又其申请前未见于刊物或公开使用，诚已符合发明专利的要件，固依法提出发明专利申请。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种马达定子的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

冲压多个硅钢片制成多个工型单极片；

多个工型单极片堆栈组成多个工型单极条；

上胶粘合该些工型单极条；

缠绕线圈于每一工型单极条上；

围组该些工型单极条成一圆形；及

上胶粘合以形成定子。

2.如权利要求1所述的马达定子的制造方法，其特征在于，冲压硅钢片形成工型单极片的步骤，是以精密工型模具冲压而成。

3.如权利要求1所述的马达定子的制造方法，其特征在于，该些工型单极片及所堆栈组成的工型单极条，其工型形成一长面及一短面，皆呈微弧状，且短面向内围组成圆形。

4.如权利要求3所述的马达定子的制造方法，其特征在于，该些工型单极片及所堆栈组成的工型单极条，其长面的一侧端面上形成有一定位凸缘，另一侧端面上形成有一定位凹槽，使两两工型单极条相组合时，其中一工型单极条的定位凸缘恰可容置于另一工型极条的定位凹槽中，以使该些工型单极条能精准定位围组成圆形。

5.如权利要求1所述的马达定子的制造方法，其特征在于，上胶粘合工型单极条的步骤，是上胶于每一工型单极片的接合面。

6.如权利要求1所述的马达定子的制造方法，其特征在于，上胶粘合定子的步骤，是上胶于该两两工型单极条的接缝面。

7.一种马达定子结构，其特征在于包括：

多个工型单极片，多个硅钢片冲压制成，堆栈形成多个工型单极条；

多个线圈，缠绕于每一该工型单极条上，围组成圆形以形成定子；

其中，该工型单极片及所堆栈组成的工型单极条，其工型是形成一长面及一短面，皆呈微孤状，且短面向内围组成圆形，该长面的一侧端面上形成有一定位凸缘，另一侧端面上形成有一定位凹槽，使定位凸缘恰可容置于定位凹槽中，以使能精准定位围组成圆形。

8.如权利要求7所述的马达定子结构，其特征在于，该工型单极片，是以精密工型模具冲压硅钢片而成。

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