CN102449884A - 具备无槽定子的无刷直流电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具备无槽定子的无刷直流电机，更具体地涉及一种沿着筒管本体部的外周面的圆周留出规定间隔地突出形成多个能够将线圈卷绕于筒管的线圈绕组突出部，而能够沿着旋转轴的长度方向卷绕大量线圈，因而能够供应高功率的直流电机，同时由绝缘物质形成筒管来避免产生妨碍转子旋转的作用力的具备无槽定子的无刷直流电机。

Description

具备无槽定子的无刷直流电机
技术领域
本发明涉及一种具备无槽定子的无刷直流电机，更具体地涉及一种沿着筒管本体部的外周面的圆周留出规定间隔地突出形成多个能够将线圈卷绕于筒管的线圈绕组突出部，而能够沿着旋转轴的长度方向卷绕大量线圈，因而能够供应高功率的直流电机，同时由绝缘物质形成筒管来避免产生妨碍转子旋转的作用力，由此能够使高功率效率倍增，并能够解决以往为了制造卷绕于无刷直流电机的线圈绕组体而引发的制造工序复杂性以及批量生产难题的具备无槽定子的无刷直流电机。
背景技术
无刷直流电机(Blushless DC Motor，以下简称为“BLDC电机”)与以往的有刷直流电机相比，特征是没有刷子和交换子这种机械性接触部，随着机器的高性能化、轻薄短小化、长寿命化以及半导体技术及零件或材料的发展而被广泛使用。
上述无刷直流电机在内部中央构成转子(ROTOR)，并以围绕转子的形态构成定子(STATOR)，使转子在定子内旋转。
通常的电机在定子的内部圆周以规定间隔沿着轴长度方向构成突起与槽(SLOT)，并在槽的内部卷绕线圈来引导磁场，但在槽的内部卷绕线圈的方法不仅耗时耗力且需要复杂的装置，而且由于突起的存在，形成不连续磁，加上绕组数量受限，因此具有影响电机效率的缺点。
由此，曾提出过通过用线圈填充定子的整体面积，来确保电机所需的有效导体数，以此增强效率并减少磁滞(HYSTERESIS)导致的损失的方法，具备两个边的长度稍长于其他边的长度的六角截面形态的卷棒，在其外面卷绕3股线圈后去除卷棒。
去除卷棒后，按照倾斜的方向按压成型成卷棒形态的线圈，使得线圈呈扁状双重层叠的形态。
然后，使得两侧末端重叠地卷成圆形，之后对内表面和外表面的直径进行成型，以能够插入电机的内部的同时使得转子能够插入内部，从而制造定子用线圈绕组体。
根据这种方法，不在定子构成突起与槽，定子整体由线圈构成，由此能够达到提高电机效率等目的，但不合格率较高，为了防止出现这种问题，需要一种精密、特殊的装置。
即，在卷棒卷绕线圈后压扁的过程中，一不小心就无法保持均匀排列的缠卷状态而导致出现缠绞等弊端，这种结果将对电机的性能造成致命影响，将其重新成型为圆形管体形态的过程中，由于成型后内径与外径不均匀，因而在组装作为电机的成品之前，需要一种将内外径确定成所需尺寸的额外装置和工序。
由于存在上述问题，如上所述的技术即便能够提高作为电机的性能，但由于时间、人力、装置等的浪费而导致生产效率低下，因此未能应用于制造和使用。
因此，提供无槽定子时，要求能够提供制造便利性以及高功率直流电机的技术。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决以往的上述问题而提出的，本发明的目的是提供一种如下的无刷直流电机，该无刷直流电机具备沿着本体部外周面的圆周留下规定间隔地突出形成多个线圈绕组突出部的筒管，上述线圈绕组突出部能够用不具备作为齿槽转矩的诱因的槽的无槽定子来卷绕线圈。
本发明的再一个目的是，因能够沿着旋转轴的长度方向将大量的线圈卷绕于筒管，而能够供应高功率的直流电机。
本发明的另一个目的是，由绝缘物质形成筒管，来避免产生妨碍转子旋转的作用力，从而能够进一步增加高功率效率。
本发明的还有一个目的是，解决以往为了制造卷绕于无刷直流电机的线圈绕组体而引发的制造工序的复杂性以及难以批量生产的问题，来实现电机制造工序的简便化以及批量生产性。
解决问题的手段
为了达到所述目的，本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机，其包括转子，该转子包括旋转轴和磁极部，在该磁极部中，至少一对以上的N极与S极交替地以规定间隔排列在旋转轴的外周面，
上述具备无槽定子的无刷直流电机包括：
本体部，为了插入上述转子而形成贯通孔，
多个线圈绕组突出部，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈，
固定突起部，在上述线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部；以及
第一绝缘子及第二绝缘子，包括凹槽部，该凹槽部将形成在上述筒管的固定突起部插入固定。
有利效果
如上所述，本发明的具备无槽定子的无刷直流电机能够提供一种如下的无刷直流电机，该无刷直流电机具备沿着本体部外周面的圆周留下规定间隔地突出形成多个线圈绕组突出部的筒管，上述线圈绕组突出部能够用不具备作为齿槽转矩的诱因的槽的无槽定子来卷绕线圈。
并且，能够沿着旋转轴的长度方向将大量的线圈卷绕于筒管，因而能够供应高功率的直流电机。
并且，由绝缘物质形成筒管，来避免产生妨碍转子旋转的作用力，因而能够进一步增加高功率效率。
并且，本发明能够解决以往为了制造卷绕于无刷直流电机的线圈绕组体而引发的制造工序的复杂性以及难以批量生产的问题，因而能够实现电机制造工序的简便化以及批量生产性。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机的分解立体图。
图2是表示本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机的筒管及绝缘子的立体图。
图3是表示本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机的结合立体图。
图4是表示本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机的筒管内部中插入有转子的形态的俯视图。
附图标记的说明
100：转子
110：旋转轴
120：磁极部
200：筒管
210：贯通孔
220：本体部
230：线圈绕组突出部
240：固定突起部
300：线圈
400：第一绝缘子
400a：第二绝缘子
410：凹槽部
500：外壳
510：筒管贯通孔
520：外壳槽
530：盖结合用突出部
600：前盖
600a：后盖
610：盖槽
620：夹槽
700：外部夹
具体实施方式
为了达到所述目的，本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机，其包括转子，该转子包括旋转轴和磁极部，在该磁极部中，至少一对以上的N极与S极交替地以规定间隔排列在旋转轴的外周面，其特征在于，包括：
筒管，
该筒管包括：
本体部，为了插入上述转子而形成贯通孔，
多个线圈绕组突出部，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈，
固定突起部，在上述线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部；以及
第一绝缘子及第二绝缘子，包括凹槽部，该凹槽部将形成在上述筒管的固定突起部插入固定。
另一方面，本发明的再一个实施例的具备无槽定子的无刷直流电机，其包括转子，该转子包括旋转轴和磁极部，在该磁极部中，至少一对以上的N极与S极交替地以规定间隔排列在旋转轴的外周面，其特征在于，包括：
筒管，
该筒管包括：
本体部，为了插入上述转子而形成贯通孔，
多个线圈绕组突出部，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈，
固定突起部，在上述线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部；
第一绝缘子及第二绝缘子，包括凹槽部，该凹槽部将形成在上述筒管的固定突起部插入固定；以及
外壳，形成有用于插入上述筒管的筒管贯通孔。
此时，本发明的特征在于，上述线圈绕组突出部形成为与旋转轴的长度方向平行。
此时，本发明的特征在于，与旋转轴的长度方向平行地卷绕上述线圈。
此时，本发明的特征在于，上述筒管由绝缘物质形成。
此时，本发明的特征在于，在上述外壳的内部面，沿着圆周留出规定间隔地形成与旋转轴的长度方向平行的多个外壳槽，线圈绕组突出部插入固定于所形成的上述外壳槽。
另一方面，本发明的具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，包括筒管，
上述筒管包括：
本体部，为了插入转子而形成贯通孔；
多个线圈绕组突出部，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈。
此时，本发明的特征在于，上述筒管还包括固定突起部，该固定突起部在线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部。
此时，本发明的特征在于，上述筒管由绝缘物质形成。
另一方面，本发明的具备无槽定子的无刷直流电机，其包括：
无槽定子，具备在中心形成有贯通孔的铁芯以及至少一对以上的线圈，上述线圈按照沿着上述铁芯的圆周方向以规定间隔排列的方式卷绕于上述铁芯；以及
转子，被磁化，以使至少一对以上的N极与S极交替地沿着圆周方向以规定间隔排列在外周面，并且设置于上述无槽定子的内部，以能够使上述磁极与上述无槽定子的内周面相向地进行旋转，其特征在于，
上述无槽定子由绝缘物质形成；
并且包括筒管，上述筒管的本体部的中央形成贯通孔，在本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个线圈绕组突出部，并分别在各个线圈绕组突出部卷绕线圈。
此时，本发明的特征在于，上述筒管还包括固定突起部，该固定突起部在线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部。
以下，将参照附图对作为本发明的具备无槽定子的无刷直流电机的优选实施例进行详细说明。
图1是表示本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机的分解立体图。
图2是表示本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机的筒管及绝缘子的立体图。
图3是表示本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机的结合立体图。
图4是表示本发明一实施例的具备无槽定子的无刷直流电机的筒管内部中插入有转子的形态的俯视图。
本发明如以往技术所提及的一样，作为构成无槽定子的要素，提供一种包括多个线圈绕组突出部而构成的筒管，由此具有能够确保制造上的便利性以及供应高功率的直流电机的结构。
即，如图2及图4所示，本发明最重要的构成要素是筒管200，该筒管200包括：
本体部220，为了插入转子100而形成贯通孔210，
多个线圈绕组突出部230，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈300，
固定突起部240，在上述线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子400及第二绝缘子400a的凹槽部410。
如上所述地构成的筒管，沿着筒管本体部的外周面的圆周留出规定间隔地突出形成多个用于卷绕线圈的线圈绕组突出部，而能够沿着旋转轴的长度方向卷绕大量线圈，因而具有能够供应高功率直流电机的优点。
如图所示，上述线圈绕组突出部230沿着本体部的外周面突出形成，并与本体部的长度方向平行。
将会在所形成的上述线圈绕组突出部卷绕线圈300，但为了防止所卷绕的线圈向外部滑出，在上述线圈绕组突出部的两侧形成固定突起部。
如上所述地形成固定突起部时，在本体部的外周面与固定突起部之间产生能够卷绕线圈的空间，而能够实现稳定的卷绕。
并且，上述固定突起部插入固定于形成在第一绝缘子400及第二绝缘子400a的凹槽部410，来消除当转子旋转时一个筒管可能旋转的现象。
并且，上述筒管的特征是由绝缘物质形成，例如由塑料材质形成，如图所示，通过注塑成型来制造筒管，来避免产生妨碍转子旋转的作用力，从而进一步增加高功率的效率，并且，能够解决以往为了制造卷绕于无刷直流电机的线圈绕组体而引发的制造工序的复杂性以及难以批量生产的问题，从而实现电机制造工序的简便化以及批量生产性。
为了制造以往的上述线圈绕组体，构成转子旋转的无刷电机用定子线圈装置，在该装置中，构成具有与定子内径相同程度的直径并贯通形成作用孔的绕组筒，从两端隔规定长度以均等的角度构成多个切开槽，在各个切开槽构成能够同时进出的挂销，并将能使挂销进出的作用销插入到作用孔。
即，采用的是通过绕组装置制造线圈绕组体后，再使线圈绕组体与外部壳结合的方式，手动卷绕或通过机器卷绕也都无法设定准确的卷绕次数，即便缠绕也无法避免因偏差导致精密度显著下降的问题。
并且，上述绕组装置将线圈卷绕于挂销并隔离作用销时，只能隔离线圈，通过线圈上浆棒将线圈插入到外壳后，为了将线圈固定至外壳，而需要进行用环氧材料涂敷后使其高温硬化之后去除线圈上浆棒的工序。
由此，不可避免地造成制造工序的复杂性和无法批量生产的问题。
另一方面，本发明的上述第一绝缘子及第二绝缘子包括凹槽部，以将形成在筒管的固定突起部插入固定。
上述凹槽部的间隔应与固定突起部的间隔一致。
另一方面，作为本发明的具备无槽定子的无刷直流电机的无槽定子既能够表示由筒管及外壳构成，也能够表示由筒管和外壳以及绝缘子构成。
另一方面，如图1及图3所示，作为本发明的具备无槽定子的无刷直流电机包括转子，该转子包括旋转轴和磁极部，在该磁极部中，至少一对以上的N极与S极交替地以规定间隔排列在旋转轴的外周面，具备无槽定子的无刷直流电机包括：
筒管，
该筒管包括：
本体部，为了插入上述转子而形成贯通孔，
多个线圈绕组突出部，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈，
固定突起部，在上述线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部；
第一绝缘子及第二绝缘子，包括凹槽部，该凹槽部将形成在上述筒管的固定突起部插入固定；以及
外壳，形成有用于插入上述筒管的筒管贯通孔。
整体结构包括：转子100，包括旋转轴110和磁极部120，在该磁极部120中，至少一对以上的N极与S极交替地以规定间隔排列在旋转轴的外周面；筒管200，使上述转子插入到贯通孔；第一绝缘子400及第二绝缘子400a，供形成在筒管的固定突起部插入；外壳500，形成有用于插入上述筒管的筒管贯通孔；前盖600及后盖600a，与外壳的两侧结合；外部夹700，用于紧紧固定外壳和前盖及后盖，来防止零件隔离。
在上述外壳形成有用于插入筒管的筒管贯通孔510，在上述外壳的外部面形成用于使前盖及后盖相结合的盖结合用突出部530。
并且，在外壳的内周面沿着圆周留出规定间隔地形成与旋转轴的长度方向平行的多个外壳槽510，筒管的线圈绕组突出部插入固定于所形成的外壳槽。
构成与上述外壳的两侧结合的前盖600及后盖600a，在所述盖的中央形成有孔，以能够贯通旋转轴。
并且，为了紧紧固定固外壳和前盖及后盖，来防止零件隔离，而构成外部夹700，在上述前盖600及后盖600a形成夹槽620，来插入固定外部夹。
上述外壳通常由用于电机的硅钢板形成，本发明的电机的工作原理已为该领域技术人员所熟知，故对此省略详细说明。
另一方面，本发明的特征在于，上述线圈绕组突出部形成为与旋转轴的长度方向平行，这是为了确保线圈卷绕成与旋转轴的长度方向平行。
通过上述结构，能够提供一种如下的无刷直流电机，该无刷直流电机具备沿着本体部外周面的圆周留下规定间隔地突出形成多个线圈绕组突出部的筒管，上述线圈绕组突出部能够用不具备作为齿槽转矩的诱因的槽的无槽定子(筒管)来卷绕线圈。
并且，能够沿着旋转轴的长度方向将大量的线圈卷绕于筒管，因而能够供应高功率的直流电机。
并且，由绝缘物质形成筒管，来避免产生妨碍转子旋转的作用力，因而能够提供进一步增加高功率效率的更好的效果。
并且，本发明能够解决以往为了制造卷绕于无刷直流电机的线圈绕组体而引发的制造工序的复杂性以及难以批量生产的问题，因而能够实现电机制造工序的简便化以及批量生产性。
对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，应当理解，在不变更本发明的技术思想或必要特征的情况下，能够以其他具体形态实施如上所述的本发明。因此，如上所述的实施例应当理解成在所有层面均作为示例性说明，并不局限于此。
本发明的范围不限于上述详细说明，而由权利要求书进行定义，由权利要求范围的含义和范围及其等同替换导出的所有变更或变形形态均应解释为属于本发明范围。
产业上的可利用性
通过本发明，能够提供一种如下的无刷直流电机，该无刷直流电机具备沿着本体部外周面的圆周留下规定间隔地突出形成多个线圈绕组突出部的筒管，上述线圈绕组突出部能够用不具备作为齿槽转矩的诱因的槽的无槽定子来卷绕线圈。因此，本发明能够有效地应用于直流电机领域。

Claims (11)

1.一种具备无槽定子的无刷直流电机，其包括转子，该转子包括旋转轴和磁极部，在该磁极部中，至少一对以上的N极与S极交替地以规定间隔排列在旋转轴的外周面，其特征在于，包括：
筒管，
该筒管包括：
本体部，为了插入上述转子而形成贯通孔，
多个线圈绕组突出部，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈，
固定突起部，在上述线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部；以及
第一绝缘子及第二绝缘子，包括凹槽部，该凹槽部将形成在上述筒管的固定突起部插入固定。
2.一种具备无槽定子的无刷直流电机，其包括转子，该转子包括旋转轴和磁极部，在该磁极部中，至少一对以上的N极与S极交替地以规定间隔排列在旋转轴的外周面，其特征在于，包括：
筒管，
该筒管包括：
本体部，为了插入上述转子而形成贯通孔，
多个线圈绕组突出部，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈，
固定突起部，在上述线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部；
第一绝缘子及第二绝缘子，包括凹槽部，该凹槽部将形成在上述筒管的固定突起部插入固定；以及
外壳，形成有用于插入上述筒管的筒管贯通孔。
3.根据权利要求1或2所述的具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，上述线圈绕组突出部形成为与旋转轴的长度方向平行。
4.根据权利要求1或2所述的具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，与旋转轴的长度方向平行地卷绕上述线圈。
5.根据权利要求1或2所述的具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，上述筒管由绝缘物质形成。
6.根据权利要求2所述的具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，在上述外壳的内部面，沿着圆周留出规定间隔地形成与旋转轴的长度方向平行的多个外壳槽，线圈绕组突出部插入固定于所形成的上述外壳槽。
7.一种具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，包括筒管，
上述筒管包括：
本体部，为了插入转子而形成贯通孔；
多个线圈绕组突出部，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈。
8.根据权利要求7所述的具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，上述筒管还包括固定突起部，该固定突起部在上述线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部。一种具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，包括筒管，
上述筒管包括：
本体部，为了插入转子而形成贯通孔；
多个线圈绕组突出部，在上述本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个，来卷绕线圈，
上述筒管还包括固定突起部，该固定突起部在上述线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部。
9.根据权利要求7所述的具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，上述筒管由绝缘物质形成。
10.一种具备无槽定子的无刷直流电机，其包括：
无槽定子，具备在中心上形成有贯通孔的铁芯以及至少一对以上的线圈，上述线圈按照沿着上述铁芯的圆周方向以规定间隔排列的方式卷绕于上述铁芯；以及
转子，被磁化，以使至少一对以上的N极与S极交替地沿着圆周方向以规定间隔排列在外周面，并且设置于上述无槽定子的内部，以能够与上述无槽定子的内周面相向地进行旋转，其特征在于，
上述无槽定子由绝缘物质形成；
并且包括筒管，上述筒管的本体部的中央形成贯通孔，在本体部的外周面沿着圆周留出规定间隔地突出形成多个线圈绕组突出部，并分别在各个线圈绕组突出部卷绕线圈。
11.根据权利要求10所述的具备无槽定子的无刷直流电机，其特征在于，上述筒管还包括固定突起部，该固定突起部在线圈绕组突出部的两侧突出形成，以插入固定于形成在第一绝缘子及第二绝缘子的凹槽部。
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