CN105305743A - 定子绕线工具及其绕线方法 - Google Patents

Abstract

一种定子绕线工具及其绕线方法，其定子绕线工具包含一工具轴体、一第一缠绕元件、一第二缠绕元件与多个支撑元件，第一缠绕元件与第二缠绕元件分别可移动地设置于工具轴体的二端，并夹合该些支撑元件。绕线方法是将导线缠绕于第一缠绕元件与第二缠绕元件而形成线圈后，接着拆卸该些支撑元件使该第一缠绕元件与该第二缠绕元件紧靠，最后取下线圈并将线圈放置于定子的定子槽部。

Description

定子绕线工具及其绕线方法

技术领域

本发明涉及一种定子绕线工具及其绕线方法，尤其涉及一种利用工具的缠绕元件进行绕线的定子绕线工具及其绕线方法。

背景技术

随着时代的发展与科技的进步，人们的生活水准因而提升，其中，马达在人们的生活中扮演了相当重要的角色，具体而言，定子为马达中不可或缺的机构，马达主要是藉由定子与转子间的相互感应所产生的磁场而转动，而定子的制造过程中，主要是在齿部(极臂)上进行导线的缠绕而形成绕组，以于齿部上形成多个感应线圈。

其中，请参阅图1，图1显示本发明现有技术的缠绕线圈的示意图，如图1所示，现有缠绕线圈的方法主要是利用绕线机PA1直接于定子PA2的齿部PA21上缠绕出多个线圈PA3(图中仅标示一个)，由图1可知，由于齿部PA21之间需要预留绕线机PA1的工作区间，因此在缠绕出该些线圈PA3后，槽部PA22中线圈与线圈之间会形成有一未占槽空间A，然而，此未占槽空间A即为定子PA2的占槽率，未占槽空间A愈大占槽率即愈小，因而由图1可知现有技术无法缠绕出较高密度的线圈PA3而有较低的占槽率，因此实务上马达的效能仍有待改进。

发明内容

有鉴于现有利用绕线机对定子绕线的技术中，普遍需要预留绕线机的工作区间而有占槽率低的问题。缘此，本发明主要的目的在于提供一种定子绕线工具及其绕线方法，主要是利用一外径较定子大的绕线工具，并使绕线机于此绕线工具缠绕线圈而增加占槽率。

基于上述目的，本发明所采用的主要技术手段是提供一种定子绕线工具，用以供一绕线机缠绕出多个线圈，据以将该些线圈设置于一定子的多个定子槽，定子具有一定子本体与多个定子齿部，该些定子齿部连接于定子本体，并与该些定子槽彼此相间地排列，定子本体的最外径与定子的圆心之间具有一外径距离，定子绕线工具包含一工具轴体、一第一缠绕元件、一第二缠绕元件以及多个支撑元件。工具轴体具有一第一端部以及相对于第一端部的一第二端部，第一缠绕元件可移动地设置于邻近于第一端部的一侧，并具有多个第一缠绕齿部与一第一穿孔，该些第一缠绕齿部的最外径与第一缠绕元件的圆心之间具有一第一距离，第一距离大于外径距离，第一穿孔用以供工具轴体穿设。第二缠绕元件可移动地设置于邻近于第二端部的一侧，并具有多个对应于该些第一缠绕齿部的第二缠绕齿部与一第二穿孔，该些第二缠绕齿部的最外径与第二缠绕元件的圆心具有一第二距离，第二距离大于外径距离，第二穿孔用以供工具轴体穿设。该些支撑元件是以径向可拆卸地排列连接于工具轴体，并位于第一缠绕元件与第二缠绕元件之间，并对应于该些第一缠绕齿部与该些第二缠绕齿部。

其中，该些支撑元件对应于该些第一缠绕齿部而支撑第一缠绕元件，并对应于该些第二缠绕齿部而抵靠于第二缠绕元件，使第一缠绕元件与第二缠绕元件夹合该些支撑元件，藉以供绕线机将至少一导线缠绕于该些第一缠绕齿部与该些第二缠绕齿部，据以形成该些线圈。

其中，上述定子绕线工具的附属技术手段的较佳实施例中，定子绕线工具更包含一第一限位元件以及一第二限位元件，第一限位元件设置于工具轴体的第一端部，用以防止第一缠绕元件脱落，第二限位元件设置于工具轴体的第二端部，用以防止第二缠绕元件脱落。此外，工具轴体设有多个轴槽部，用以供该些支撑元件插设连接，且该些支撑元件包含一支撑部以及一延伸部，支撑部用以支撑该些第一缠绕齿部，并用以插设于该些轴槽部，延伸部连接于支撑部，用以紧靠于该些第一缠绕齿部与该些第二缠绕齿部。

本发明所采用的主要技术手段还提供一种利用上述定子绕线工具缠绕线圈的方法，其主要是先将该些支撑元件装设于工具轴体，藉以使第一缠绕元件与第二缠绕元件夹合该些支撑元件；接着利用绕线机将至少一导线缠绕于该些第一缠绕齿部与该些第二缠绕齿部，据以缠绕出该些线圈；然后拆卸该些支撑元件；再来移动第一缠绕元件与第二缠绕元件中的至少一者，藉以使第一缠绕元件与第二缠绕元件彼此紧靠；接着取下该些线圈；最后将该些线圈设置于定子的该些定子槽。

藉由本发明所采用的定子绕线工具及其绕线方法的主要技术手段后，由于定子绕线工具的外径大于定子的外径，因此不需特别预留绕线机的工作空间，进而在缠绕出线圈后可直接取下并设置于定子槽，因而可有效提高线圈于定子槽部的占槽率，因此可确实现有技术的问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1显示本发明现有技术的缠绕线圈的示意图；

图2显示本发明较佳实施例的定子绕线工具的分解示意图；

图3显示本发明较佳实施例的定子绕线工具的立体示意图；

图4显示本发明较佳实施例的第一缠绕元件的俯视图；

图5显示本发明较佳实施例的缠绕线圈的方法流程示意图；

图6显示本发明较佳实施例的定子绕线工具的缠绕线圈的立体示意图；

图7显示本发明较佳实施例的定子绕线工具的缠绕线圈的俯视图；

图8显示本发明较佳实施例的定子绕线工具拆卸支撑元件后的俯视图；

图9显示本发明较佳实施例的第一缠绕元件与第二缠绕元件彼此紧靠的正视图；以及

图10显示本发明较佳实施例的线圈设置于定子槽部的俯视图。

其中，附图标记

PA1绕线机

PA2定子

PA21齿部

PA22槽部

PA3线圈

1定子绕线工具

11工具轴体

111第一端部

112第二端部

113轴槽部

12第一缠绕元件

121第一缠绕齿部

122第一穿孔

13第二缠绕元件

131第二缠绕齿部

132第二穿孔

14支撑元件

141支撑部

142延伸部

15第一限位元件

16第二限位元件

2定子

21定子槽

22定子本体

23定子齿部

3线圈

31导线

A、B未占槽空间

C1、C2圆心

D1外径距离

D2第一距离

L1第一延伸方向

L2第二延伸方向

L3第三延伸方向

S1、S2最外弧径

具体实施方式

由于本发明所提供的定子绕线工具及其绕线方法，其组合实施方式不胜枚举，故在此不再一一赘述，仅列举一较佳实施例来加以具体说明。

请一并参阅图2至图4，图2显示本发明较佳实施例的定子绕线工具的分解示意图，图3显示本发明较佳实施例的定子绕线工具的立体示意图，图4显示本发明较佳实施例的第一缠绕元件的俯视图。

如图所示，本发明所提供的定子绕线工具1，是用以供一绕线机(图未绘示)缠绕出多个线圈3(请参阅图6，图中仅标示一个)，据以将该些线圈3设置于一定子2(请参阅图10)的多个定子槽21(请参阅图10，图中仅标示一个)，且定子2具有一定子本体22与多个定子齿部23，该些定子齿部23是连接于定子本体22，并与该些定子槽21彼此相间地排列，定子本体22的最外径(请参阅图10)与定子2的圆心C1之间具有一外径距离D1。其中，本发明较佳实施例的定子2是为外定子，且定子本体22的最外径是定义为如图10所示的最外弧径S1。

定子绕线工具1包含一工具轴体11、一第一缠绕元件12、一第二缠绕元件13、多个支撑元件14、一第一限位元件15以及一第二限位元件16。工具轴体11具有一第一端部111以及相对于第一端部111的一第二端部112，并具有多个轴槽部113(图中仅标示一个)，其中，该些轴槽部113是两两对应地设置于工具轴体11上，并可视实务的设计而选定邻近于第一端部111或第二端部112。

第一缠绕元件12是可移动地设置(穿设)于邻近于第一端部111的一侧，并具有多个第一缠绕齿部121与一第一穿孔122，该些第一缠绕齿部121的最外径(即图4的最外弧径S2)与第一缠绕元件12的圆心C2之间具有一第一距离D2，第一距离D2大于外径距离D1，第一穿孔122用以供工具轴体11穿设。此外，在此需要一提的是，该些第一缠绕齿部121是等距地排列，且第一缠绕齿部121之间的距离是等于定子2的定子齿部23间的距离。

第二缠绕元件13是可移动地设置(穿设)于邻近于第二端部112的一侧，并具有多个对应于该些第一缠绕齿部121的第二缠绕齿部131，且同样具有一第二穿孔132。该些第二缠绕齿部131的最外径(图未标示)与第二缠绕元件13的圆心(图未标示)具有一第二距离(图未标示)，且第二距离大于外径距离。第二穿孔132是用以供工具轴体11穿设。另外，在此需要一提的是，第二缠绕元件13的尺寸大小与第一缠绕元件12相等，因此本发明较佳实施例中仅以第一缠绕元件12进行详细的示意说明，此外，该些第二缠绕齿部131是等距地排列，且第二缠绕齿部131之间的距离同样是等于定子2的定子齿部23间的距离。

该些支撑元件14是以径向(即延伸方向L1)可拆卸地排列连接于工具轴体11，并位于第一缠绕元件12与第二缠绕元件13之间，并对应于该些第一缠绕齿部121与该些第二缠绕齿部131。具体来说，该些支撑元件14包含一支撑部141与一延伸部142，支撑部141是支撑该些第一缠绕齿部121，并插设连接于该些轴槽部113，也就是说，支撑元件14的数量与第一缠绕齿部121以及第二缠绕齿部131的数量一致。延伸部142是连接于支撑部141，并紧靠于该些第一缠绕齿部121与该些第二缠绕齿部131，具体来说，延伸部142是自支撑部141沿延伸方向L2与相反于延伸方向L2的延伸方向L3延伸，并碰触于第一缠绕齿部121以及第二缠绕齿部131。

另外，实务上在定子绕线工具1正常使用的状况下系是如图3所示，该些支撑元件14是对应于该些第一缠绕齿部121而支撑第一缠绕元件12，并对应于该些第二缠绕齿部131而抵靠于第二缠绕元件13，使第一缠绕元件12与第二缠绕元件13夹合该些支撑元件14。

第一限位元件15是设置于工具轴体11的第一端部111，用以防止第一缠绕元件12脱落。第二限位元件16是设置于工具轴体11的第二端部112，用以防止第二缠绕元件13脱落，另外，第一限位元件15与第二限位元件16是为盘状，并插设于工具轴体11上(如图2所示)，但在其他实施例中不限于此。

其中，为了使本领域所属技术人员可进一步了解本发明较佳实施例的应用，以下进一步说明其实务操作，请一并参阅图5至图10(标号请参见图2)，图5显示本发明较佳实施例的缠绕线圈的方法流程示意图，图6显示本发明较佳实施例的定子绕线工具的缠绕线圈的立体示意图，图7显示本发明较佳实施例的定子绕线工具的缠绕线圈的俯视图，图8显示本发明较佳实施例的定子绕线工具拆卸支撑元件后的俯视图，图9显示本发明较佳实施例的第一缠绕元件与第二缠绕元件彼此紧靠的正视图，图10显示本发明较佳实施例的线圈设置于定子槽部的俯视图。

如图所示，本发明较佳实施例的绕线方法如下：

步骤S101：将支撑元件装设于工具轴体，藉以使第一缠绕元件与第二缠绕元件夹合支撑元件；

步骤S102：利用绕线机将至少一导线缠绕于第一缠绕齿部与第二缠绕齿部，据以缠绕出线圈；

步骤S103：拆卸支撑元件；

步骤S104：移动第一缠绕元件与第二缠绕元件中的至少一者，藉以使第一缠绕元件与第二缠绕元件彼此紧靠；

步骤S105：取下线圈；以及

步骤S106：将线圈设置于定子的定子槽。

在步骤开始后，执行步骤S101将支撑元件装设于工具轴体，藉以使第一缠绕元件与第二缠绕元件夹合支撑元件。具体来说，是将支撑元件14插设于工具轴体11的轴槽部113上，使得支撑元件14位于第一缠绕元件12与第二缠绕元件13之间，进而让第一缠绕元件12与第二缠绕元件13夹合支撑元件14。另外，在此需要一提的是，在其他实施例中，可不一定使用轴槽部113来对支撑元件14进行固定，也可采用其他种现有的固定方式来进行固定，因此不应以上述为限。

在插设完支撑元件14后，是执行步骤S102利用绕线机将至少一导线缠绕于第一缠绕齿部与第二缠绕齿部，据以缠绕出线圈。具体来说，是利用现有的绕线机将导线31缠绕在第一缠绕齿部121与第二缠绕齿部131上(如图6所示)，进而缠绕出多个线圈3(图中仅标示一个)，此外，也由于延伸部142紧靠于第一缠绕齿部121与第二缠绕齿部131，因此线圈3不会滑落而可稳固地被缠绕出。另外，在此需要一提的是，为了方便说明，图6中仅绘示一个线圈3，在实务上可同时于每个第一缠绕齿部121与第二缠绕齿部131上缠绕出多个线圈3，特此叙明。

接着执行步骤S103拆卸支撑元件，具体来说，在缠绕完线圈3后，取下支撑元件14，接着执行步骤S104移动第一缠绕元件与第二缠绕元件中的至少一者，藉以使第一缠绕元件与第二缠绕元件彼此紧靠。具体来说，如图9所示，是将第二缠绕元件13以第二延伸方向L2推送紧靠于第一缠绕元件12，并进一步沿延伸方向L2往上推至第一端部111，藉以使线圈3不会紧贴于第一缠绕齿部121与第二缠绕齿部131。

接着执行步骤S105取下线圈，具体来说，由于已取下支撑元件14，因此可以较省力的方式取下线圈3，最后再执行步骤S106将线圈设置于定子的定子槽，如图10所示，是将线圈3设置于定子槽21，以完成定子绕线的工艺。

综合以上所述，由于定子绕线工具1的外径大于定子2的外径，因此不需特别预留绕线机的工作空间，进而在缠绕出线圈后可直接取下并设置于定子槽部，且由图9与图1比较可知，未占槽空间B是小于未占槽空间A，因此可得知采用本发明较佳实施例所提供的绕线方法可大幅提高定子2的占槽率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，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 (5)

1.一种定子绕线工具，用以供一绕线机缠绕出多个线圈，据以将该些线圈设置于一定子的多个定子槽，该定子具有一定子本体与多个定子齿部，该些定子齿部连接于该定子本体，并与该些定子槽彼此相间地排列，该定子本体的最外径与该定子的圆心之间具有一外径距离，其特征在于，该定子绕线工具包含：

一工具轴体，具有一第一端部以及相对于该第一端部的一第二端部；

一第一缠绕元件，能够移动地设置于邻近于该第一端部的一侧，并包含：

多个第一缠绕齿部，该些第一缠绕齿部的最外径与该第一缠绕元件的圆心之间具有一第一距离，该第一距离大于该外径距离；以及

一第一穿孔，用以供该工具轴体穿设；

一第二缠绕元件，能够移动地设置于邻近于该第二端部的一侧，并包含：

多个第二缠绕齿部，对应于该些第一缠绕齿部，该些第二缠绕齿部的最外径与该第二缠绕元件的圆心具有一第二距离，该第二距离大于该外径距离；以及

一第二穿孔，用以供该工具轴体穿设；以及

多个支撑元件，以径向能够拆卸地排列连接于该工具轴体，并位于该第一缠绕元件与该第二缠绕元件之间，并对应于该些第一缠绕齿部与该些第二缠绕齿部；

其中，该些支撑元件对应于该些第一缠绕齿部而支撑该第一缠绕元件，并对应于该些第二缠绕齿部而抵靠于该第二缠绕元件，使该第一缠绕元件与该第二缠绕元件夹合该些支撑元件，藉以供该绕线机将至少一导线缠绕于该些第一缠绕齿部与该些第二缠绕齿部，据以形成该些线圈。

2.根据权利要求1所述的定子绕线工具，其特征在于，该定子绕线工具更包含：

一第一限位元件，设置于该工具轴体的该第一端部，用以防止该第一缠绕元件脱落；以及

一第二限位元件，设置于该工具轴体的该第二端部，用以防止该第二缠绕元件脱落。

3.根据权利要求1所述的定子绕线工具，其特征在于，该工具轴体设有多个轴槽部，用以供该些支撑元件插设连接。

4.根据权利要求3所述的定子绕线工具，其特征在于，该些支撑元件包含：

一支撑部，用以支撑该些第一缠绕齿部，并用以插设于该些轴槽部；以及

一延伸部，连接于该支撑部，用以紧靠于该些第一缠绕齿部与该些第二缠绕齿部。

5.一种利用如权利要求1所述的定子绕线工具缠绕线圈的方法，其特征在于，包含以下步骤：

(a)将该些支撑元件装设于该工具轴体，藉以使该第一缠绕元件与该第二缠绕元件夹合该些支撑元件；

(b)利用该绕线机将至少一导线缠绕于该些第一缠绕齿部与该些第二缠绕齿部，据以缠绕出该些线圈；

(c)拆卸该些支撑元件；

(d)移动该第一缠绕元件与该第二缠绕元件中的至少一者，藉以使该第一缠绕元件与该第二缠绕元件彼此紧靠；

(e)取下该些线圈；以及

(f)将该些线圈设置于该定子的该些定子槽。