CN106685124B - 马达的定子组件及其绕线结构 - Google Patents
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Abstract
本案关于一种马达的定子组件及其绕线结构，马达的定子组件包含定子芯、至少一绕线线圈、线路板组、金属柱体及套设部。定子芯包括多个极。至少一绕线线圈绕设于定子芯的多个极上，且绕线线圈包含至少一出线部。金属柱体包括第一端面与第二端面，其中第二端面贴合于线路板组。套设部，部分地包覆金属柱体且包括多个瓣部，其中两相邻的瓣部间形成沟槽，且沟槽底部所在平面不高于第一端面，瓣部顶部所在平面不低于第一端面。当绕线线圈的出线部穿过至少两个沟槽时，绕线线圈的出线部跨过金属柱体的第一端面且固定于第一端面。因此，可避免虚焊及提升定位焊接精确度。
Description
技术领域
本案涉及一种定子组件，特别涉及一种马达的定子组件及其绕线结构。
背景技术
随着科学技术的快速发展，便携式电子装置例如笔记本电脑、平板电脑、手机朝着机构紧凑、功能齐全、待机更长、散热更快的方向发展。一般而言，马达为电子装置中不可或缺的元件，为使电子装置能进一步小型化与薄化，马达驱动电路所使用的电路板由硬板改为软板(FPC)，使用软板能有效节省空间，进而使马达能够进一步地小型化与薄化。此外，为了产品的耐压及产线的工艺优化，一般以手工方式将软板与马达的铜线于马达外部进行焊接，但是目前在马达继续缩小体积的情况下，此方法难以满足需求，为解决此问题遂衍生出将软板与马达的铜线焊接点集成于马达内部的作法。
图1显示传统马达的定子组件利用治具进行铜线焊接的结构示意图，以及图2显示图1的治具进行绕线线圈的出线部与铜柱焊接定位的局部结构放大图。如图1及2所示，传统马达的定子组件1包含定子芯10、至少一绕线线圈11(即铜线)、电路板12以及多个铜柱13，其中定子芯10与电路板12相组接，且包含多个极100，其中绕线线圈11绕设于多个极100上。多个铜柱13设置在电路板12上且分别位于定子芯10的任两相邻极100之间。于绕线线圈11绕设于定子芯10的多个极100之后，可将治具2套设于定子芯10外，并通过治具2的定位部21对位套设于铜柱13。由于治具2的定位部21具有线槽22，因此线槽22可使绕线线圈11的出线部穿过线槽22并跨越铜柱11的端面的中心区域，接着使用热压焊或微电流焊将绕线线圈11的出线部与铜柱13焊接，藉此使电路板12能经由铜柱13的导电路径来控制各极的线圈导通，以使马达驱动运转。
然而，在传统设计中，在进行治具2的取放时会耗费大量时间，且由于马达内部的空间很小，设计便于操作的治具2更加困难。更甚者，治具2在取放过程中容易刮伤定子芯10的绝缘层以及绕线线圈11的漆包层，若刮伤绕线线圈11的漆包层也会造成耐压不良的问题。此外，由于传统设计中，绕线线圈11的出线部的定位效果并不好，在使用自动焊接的方式来焊接时，若绕线线圈11的出线部的定位发生偏差则会产生虚焊的问题，影响产品的可靠度。
发明内容
本案的目的在于提供一种马达的定子组件及其绕线结构，以解决治具在取放过程中容易刮伤定子芯的绝缘层以及绕线线圈的漆包层的问题。
为达前述目的，本案的一较佳实施态样为提供一种马达的定子组件，包含定子芯、至少一绕线线圈、线路板组、金属柱体及套设部。定子芯包括多个极。至少一绕线线圈绕设于定子芯的多个极上，且绕线线圈包含至少一出线部。金属柱体包括第一端面与第二端面，其中第二端面贴合于线路板组。套设部，部分地包覆金属柱体且包括多个瓣部，其中两相邻的瓣部间形成沟槽，且沟槽底部所在平面不高于第一端面，瓣部顶部所在平面不低于第一端面。当绕线线圈的出线部穿过至少两个沟槽时，绕线线圈的出线部跨过金属柱体的第一端面且固定于第一端面。因此，可避免虚焊及提升定位焊接精确度。
为达上述目的，本案的另一较佳实施态样为提供一种用于马达的定子组件的绕线结构，其中定子组件包括线路板组和定子芯，绕线结构包括金属柱体及套设部。金属柱体包括第一端面与第二端面，其中第二端面贴合于线路板组。套设部部分地包覆金属柱体，且套设部包括多个瓣部，其中两相邻的瓣部间形成一沟槽，且沟槽底部所在平面不高于第一端面，瓣部顶部所在平面不低于第一端面。
基于上述，本公开的技术效果在于：无须利用传统治具的辅助即可将绕线线圈的出线部与金属柱体相导接，藉此可大幅减少作业时间，并且可以避免治具在取放过程中容易刮伤定子芯的绝缘层以及绕线线圈的漆包层的问题，并可提升定位焊接的精确度，避免产生虚焊断路的问题，且可有效提升产品的可靠度。
附图说明
图1显示传统马达的定子组件利用治具进行铜线焊接的结构示意图。
图2显示图1的治具进行绕线线圈的出线部与铜柱焊接定位的局部结构放大图。
图3为本案较佳实施例的马达的定子组件的结构示意图。
图4为图3所示的绕线结构的第一示范例的结构示意图。
图5为图3所示的线路板组与绕线结构相组接的结构示意图。
图6为图4所示的绕线结构与绕线线圈的出线部进行定位焊接的示意图。
图7为图4的绕线结构的剖面结构图。
图8为图3所示的绕线结构的第二示范例的结构示意图。
附图标记说明：
1：马达的定子组件
10：定子芯
11：绕线线圈
12：电路板
13：铜柱
100：极
2：治具
21：定位部
22：线槽
3：马达的定子组件
30、30’：绕线结构
31：定子芯
32：绕线线圈
33：线路板组
34：金属柱体
35：套设部
310：极
311：环部
321：缠绕部
322：出线部
341：第一端面
342：第二端面
343：外延部
344：凹陷部
353：瓣部
354：沟槽
355：凸起部
356：侧缘部
具体实施方式
体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用于限制本案。
图3为本案较佳实施例的马达的定子组件的结构示意图，图4为图3所示的绕线结构的第一示范例的结构示意图，图5为图3所示的线路板组与绕线结构相组接的结构示意图，以及图6为图4所示的绕线结构与绕线线圈的出线部进行定位焊接的示意图。如图3、4、5及6所示，本实施例的马达的定子组件3包含定子芯31、至少一绕线线圈32、线路板组33以及至少一个绕线结构30，其中绕线结构30包括金属柱体34以及套设部35。定子芯31包括多个极310以及一环部311，其中该多个极310连接于环部311，且分别由环部311径向地向外延伸，并且彼此以相等间距分隔排列。然定子芯的结构并不局限于此，例如该多个极也可由环部311径向地向内延伸。定子芯31可由一到多层片状材料堆叠而成，且定子芯的材料可为硅钢材质。于本实施例中，马达的定子组件3包括多个绕线线圈32，多个绕线线圈32绕设于定子芯31的多个极310上。每一个绕线线圈32具有绕线部321及出线部322，其中绕线部321绕设于一对应极310上。
线路板组33以软板为较佳，且线路板组33与定子芯31相组接。金属柱体34，包括第一端面341与第二端面342，其中第二端面342贴合于该线路板组33。每一个金属柱体34可位于任两个相邻极310之间。于本实施例中，定子芯31的极310的数量以6个为较佳，且金属柱体34的数量以4个为较佳。应注意的是，定子芯31的极310的数量以及金属柱体34的数量并不以此为限，其可依实际应用需求而调整与变化。例如马达相数与金属柱体34个数存在当马达为n相，则金属柱体为n+1或n个的相对关系。于本实施例中，马达可为三相星型连接，金属柱体34的数量可为4个，其可分别连接对应的各相及三相公共端的绕线线圈32。于一些实施例中，马达可为三相三角形连接，金属柱体34的数量亦可为3个。
于本实施例中，套设部35至少部分地包覆金属柱体34，且具有多个瓣部353以及多个沟槽354，其中多个瓣部353以及多个沟槽354邻近于金属柱体34的第一端面341。多个瓣部353彼此相间隔地排列，且任两个相邻的瓣部353定义形成一沟槽354，其中多个沟槽354用以容置一对应的绕线线圈32的出线部322。当绕线线圈32的出线部322穿过任两个沟槽354时，绕线线圈32的出线部322可跨过金属柱体34的第一端面341且固定于金属柱体34的第一端面341上。此外，为了使出线部322能更轻易与金属柱体34导接，该沟槽354底部所在平面不高于金属柱体34的第一端面341，使出线部322在穿过任两个沟槽354时，由于金属柱体34的第一端面341水平高度较沟槽354底部水平高度为高，出线部322会易与第一端面341相触与连接，另外，为使出线部322能容置于沟槽354内，该瓣部353顶部所在平面不低于金属柱体34第一端面341。于一些实施例中，当绕线线圈32的出线部322穿过相对位设置的两沟槽354时，其中相对位设置的该两沟槽354位于同一延伸线上，且该延伸线通过金属柱体34的第一端面341的中心，藉此绕线线圈32的出线部322可跨过金属柱体34的第一端面341且固定于金属柱体34的第一端面341，并且通过金属柱体34的第一端面341的中心，以利于精确地进行定位焊接作业。
于一些实施例中，套设部35的多个瓣部353以及多个沟槽354的数量以偶数为较佳，且该偶数个瓣部353以相等间距分隔排列，藉此可以使出线部322在通过两位置相对的沟槽354时可以被固定在金属柱体34的第一端面341的中心。此外，金属柱体34于邻近其第二端面342的部分还包括一外延部343，其中该外延部343便于金属柱体34与线路板组33进行连接作业。于一些实施例中，金属柱体34由铜或其他导电良好的材质所构成，套设部35由绝缘材料通过塑模成型或低压射出成型等工艺方法来形成且包覆于金属柱体34的部分，通过绝缘材质的套设部35来包覆金属柱体34的部分，可有效地隔绝定子芯31与金属柱体34由于距离过近而产生耐压不良的问题。
图7为图4的绕线结构的剖面结构图。如图7所示，于一些实施例中，若套设部35以例如塑模成型或低压射出成型等工艺方法成型时，金属柱体34的侧壁面具有至少一个凹陷部344，套设部35为一套筒状且其内壁面具有至少一凸起部355，其中凹陷部344与凸起部355相对设置且彼此相卡合，藉此可增强套设部35与金属柱体34间的咬合，使套设部35不易脱离金属柱体34，然凸起部355与凹陷部344的设置关并不局限于此，金属柱体34的侧壁面也可具有至少一个凸起部，套设部35其内壁面也可具有至少一凹陷部，且凸起部与凹陷部相对设置且彼此相卡合。此外，金属柱体34可为但不限于圆柱体，其轮廓与尺寸可根据马达的设计需求而任施调整。
于一些实施例中，瓣部353的数量可根据金属柱体34的粗细来相应调整，例如金属柱体34越粗则可设置更多的瓣部353。此外，沟槽354的宽度与深度也也可依据绕线线圈32的出线部322的线径粗细来相应调整，例如绕线线圈32的线径越粗则沟槽354的宽度与深度可越宽与越深。通过套设部35的多个瓣部353与多个沟槽354的设计，可以提高绕线线圈32的出线部322的定位焊接的精确度，且可以方便调整理线的角度，便于焊接作业的进行，且可以避免虚焊而可提升产品的可靠度。于一些实施例中，每一个瓣部353的多个侧缘部356形成一弧面。
图8为图3所示的绕线结构的第二示范例的结构示意图。如图8所示，相较于图4所示的绕线结构30，本实施例的绕线结构30’的金属柱体以及套设部可由相同材质且彼此一体成型地构成。于此实施例中，金属柱体以及套设部可利用冶金技术使其一体成形，例如使用导电粉末与其他配方混合，并于高温的环境下将其烧结成型等相关工艺技术将金属柱体以及套设部一体成型制成。该作法通过使用成本较低的导电粉末烧结成型的技术，可以大幅降低产品生产的成本。于另一些实施例中，绕线结构30’的金属柱体以及套设部也可利用冲压成型技术，使用延展性和导电性良好的材料，例如但不限于铜、铝、锌等金属，通过压力冲压，使金属柱体以及套设部一体成型制成。
综上所述，本案提供一种马达的定子组件及其绕线结构，其无须利用传统治具的辅助即可将绕线线圈的出线部与金属柱体相导接，藉此可大幅减少作业时间，并且可以避免治具在取放过程中容易刮伤定子芯的绝缘层以及绕线线圈的漆包层的问题，并可提升定位焊接的精确度，避免产生虚焊断路的问题，可有效提升产品的可靠度。
本案得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护者。
Claims (15)
1.一种马达的定子组件，其特征在于，包含：
一定子芯，包括多个极；
至少一绕线线圈，绕设于该定子芯的该多个极上，且该绕线线圈包含至少一出线部；
一线路板组；
一金属柱体，包括一第一端面与一第二端面，其中该第二端面贴合于该线路板组；以及
一套设部，部分地包覆该金属柱体，且该套设部包括多个瓣部，其中两相邻的该瓣部间形成一沟槽，且该沟槽底部所在平面不高于该第一端面，该瓣部顶部所在平面不低于该第一端面；
其中，当该绕线线圈的该出线部穿过至少两个该沟槽时，该绕线线圈的该出线部跨过该金属柱体的该第一端面且固定于该金属柱体的该第一端面。
2.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，该金属柱体位于任两个相邻的该极之间。
3.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，该定子芯设置于该线路板组上。
4.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，该定子芯还包括一环部，该多个极连接于该环部且分别由该环部径向地向外或向内延伸，并且彼此以相等间距分隔排列。
5.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，该马达为n相，且该金属柱体为n+1个或n个。
6.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，该定子芯的材料为硅钢材质。
7.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，该线路板组为一软板。
8.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，该出线部穿过相对位设置的两个该沟槽，其中相对位设置的两个该沟槽与该第一端面的中心位于同一直线上。
9.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，每一个该瓣部的多个侧缘部形成一弧面。
10.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，该套设部由一绝缘材料通过塑模成型或射出成型制成。
11.如权利要求10所述的马达的定子组件，其特征在于，该金属柱体的侧壁面具有至少一凹陷部，该套设部为一套筒且其内壁面具有至少一凸起部，其中该凹陷部与该凸起部相对设置且彼此相卡合。
12.如权利要求10所述的马达的定子组件，其特征在于，该金属柱体的侧壁面具有至少一凸起部，该套设部为一套筒且其内壁面具有至少一凹陷部，其中该凸起部与该凹陷部相对设置且彼此相卡合。
13.如权利要求1所述的马达的定子组件，其特征在于，该金属柱体以及该套设部一体成型。
14.如权利要求13所述的马达的定子组件，其特征在于，该金属柱体以及该套设部由一导电粉末烧结或冲压成型。
15.一种用于马达的定子组件的绕线结构，其中该定子组件包括一线路板组和一定子芯，其特征在于，该绕线结构包括：
一金属柱体，包括一第一端面与一第二端面，其中该第二端面贴合于该线路板组；以及
一套设部，部分地包覆该金属柱体，且该套设部包括多个瓣部，其中两相邻的该瓣部间形成一沟槽，且该沟槽底部所在平面不高于该第一端面，该瓣部顶部所在平面不低于该第一端面。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20190503 Termination date: 20201106 |