CN1476144A - 马达的组合式定子结构 - Google Patents
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Abstract
一种马达的组合式定子结构包含具有数个凹槽的定子本体和数个拆解的径向小齿，该拆解的径向小齿由可以导磁的数个硅钢片加以冲压堆栈而成，而每一小齿配合该凹槽的形状与尺寸并能插入该凹槽内而密合而以单一定位销、双定位销、单一卡笋、以及双卡笋等的连接方式择一组装成该组合式定子；其应用于外定子/内转子马达的组合式定子结构更包含数个拆解的小外定子本体，且也可通过单一定位销、双定位销、单一卡笋、以及双卡笋等的连接方式择一组合成该外定子本体的后再与该数个拆解的小齿组合成该外定子，本发明可直接散热，能降低因温升所造成的铜损效应，大大增加了马达的散热面积，因此可以有效提升马达的操作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种马达的组合式定子结构，特别是一种兼具有径向和轴向的各种弹性组装方法的马达的组合式定子结构。
背景技术
图1为一现有的一种外定子/内转子无刷马达定子的结构剖面示意图。如图1所示，该外定子/内转子无刷马达包含一外定子10、一内转子(图中未显示)、一外定子本体12、一齿部14、一绕线管轴15、以及数个线圈17。图2为一现有的内定子/外转子无刷马达定子结构剖面的示意图。如图2所示，该内定子/外转子无刷马达包含一内定子20、一外转子(图中未显示)、一内定子本体22、一齿部24、一绕线管轴25、以及数个线圈27。如图1和图2所示，这些现有的无刷马达其定子部分10、20的绕线不论是叠绕方式或是单齿绕方式，其缺点在其绕线占槽率会因定子本身几何形状的限制而无法有效地提高，尤其是如图1所示的外定子/内转子无刷马达的外定子10，其所需的专用绕线机更因所需机构的动作繁复而造价昂贵。因此就有人提出如图3所示的经改进后的一种外定子/内转子无刷马达和如图4所示的经改进后的一种内定子/外转子无刷马达。图3为一现有的外定子/内转子无刷马达定子结构的剖面示意图。如图3所示，该外定子/内转子无刷马达包含一外定子30、一本体32、数个齿部34、数个鸠槽36、数个绕线管35、以及数个线圈37。图4为一现有的内定子/外转子无刷马达定子结构的剖面示意图。如图4所示，该内定子/外转子无刷马达包含一内定子40、一内定子本体42、数个小齿44、数个鸠槽46、数个绕线管45、以及数个线圈47。这些如图3和图4所示的无刷马达主要是将定子拆解成定子本体和数个小齿，而先在绕线管上完成绕线并放入小齿，再利用鸠尾槽的方式将小齿与定子本体加以组合。图3-1为现有的改进后的外定子/内转子无刷马达以鸠尾槽配合方式的立体装配示意图。这种如图3和图4所示的经改进后的无刷马达虽然具有可降低绕线成本、提高绕线占槽率、以及提高马达效率的优点，但这些经改进后的无刷马达的鸠尾槽组合方式一定要如图3-1的轴向装配，而轴向装配仍然有其困难度。况且以鸠尾槽的组合方式，也因鸠尾槽本身的尖锐角落造成严重的应力集中，易使鸠尾槽产生裂痕。
图16为美国专利第6,265,804号的组合式外定子马达，虽然可以达到节省材料的目的，但在单齿绕线时无法解决增加绕线占槽率的目的。
图17为一现有的组合式外定子马达(美国专利第5,786,651号)，虽然可以达到节省材料的目的，而且在单齿绕线时可以增加绕线时的占槽率，在组装时不需以轴向方向装配，但是没有自锁功能需要另外用外壳固定，只能间接散热，而且绕线时外定子零件须在绕线机上一起绕线。
图18为一现有他激式外定子有刷马达的外定子的剖面示意图，在单齿绕线时其所需的的专用绕线机更因所需机构动作复杂而造价昂贵。
以上为现有的外定子/内转子无刷马达的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种马达的组合式定子结构，将其数个拆解的径向小齿插入设置于定子本体的数个凹槽内以组装成该组合式定子。
本发明的另一目的在于提供一种马达的组合式定子结构，以一单一定位销或双定位销的方式将数个拆解的径向小齿连接到定子本体上以组装成该组合式定子。
本发明的另一目的在于提供一种马达的组合式定子结构，以一单一卡笋或双卡笋的方式将数个拆解的径向小齿连接到定子本体上以组装成该组合式定子。
本发明的另一目的在于提供一种马达的组合式定子结构，其中该数个硅钢片组合后可形成圆形与方形交错的组合堆栈，以增加堆栈硅钢片的散热面积。
本发明的另一目的在于提供一种用于内定子/外转子马达的马达的组合式定子结构，该内定子的矩形齿根部可依实际设计的需要形成阶梯式的宽度减小而变成突出的矩形以适应内定子空间较小的限制。
本发明的又一目的在于提供一种用于他激式马达的马达组合式外定子结构，也是由拆解的外定子本体和拆解的小齿通过单一定位销、双定位销、单一卡笋、以及双卡笋等的连接方式择一组装成该组合式外定子。
为达到上述目的，本发明提供一种马达的组合式定子结构包括：
一定子本体，具有数个凹槽，每一凹槽的至少一侧设有一半圆形凹孔；数个拆解的径向小齿，包含一齿冠和一齿根，该拆解的径向小齿是由可以导磁的数个硅钢片加以冲压堆栈而成，且该齿冠的端面为圆弧面并与其相对应的一转子保持一适当的空隙，而每一小齿的齿根配合该定子本体的凹槽的形状与尺寸并能插入该凹槽内而密合，且该齿根的至少一侧设有一半圆形凹孔，而该齿根的两角落均有一倒角以利于插入该定子本体，且该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一单一定位销的连接方式组装成该组合式定子，且该马达的组合式定子又包含数个供定位之用的定位销；数个绕线管，由绝缘材料制成，用来套入该数个小齿以供绕线之用。
上述的马达的组合式定子结构，可应用于外定子/内转子马达，也可应用于内定子/外转子马达。
该应用于内定子/外转子马达的组合式定子结构，其中该内定子的矩形齿根部可依实际设计的需要形成阶梯式的宽度减小而变成突出的矩形，而该突出矩形的齿根的两角落均有一倒角以利于插入该定子本体。
该突出矩形的齿根可以是插入该每一凹槽而以一双定位销的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子，且该马达的组合式定子又包含数个定位销以供定位之用。
或者是，该突出矩形的齿根插入该每一凹槽而以一单一半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子。
或者是，该突出矩形的齿根插入该每一凹槽而以一双半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子。
当然，前述马达的组合式定子结构也可应用于他激式马达。
本发明的马达的组合式定子结构，其中该数个硅钢片组合后可形成圆形与方形交错的组合堆栈，以增加堆栈硅钢片的散热面积。
本发明的马达的组合式定子结构，其中该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一双定位销的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子，且该马达的组合式定子又包含数个定位销以供定位之用。
或者是，该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一单一半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子。
或者是，该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一双半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子。
本发明还提供了一种外定子马达的组合式定子结构包括：数个拆解的小外定子本体，以一单一定位销的连接方式组合成一外定子本体，且该外定子马达的组合式定子又包含数个定位销以供定位之用，而该每一小外定子本体具有数个凹槽；数个拆解的径向小齿，包含一齿冠和一齿根，该拆解的径向小齿是由可以导磁的数个硅钢片加以冲压堆栈而成，且该齿冠的端面为圆弧面并与其相对应的一转子保持一适当的空隙，而每一小齿的该齿根配合该定子本体的该凹槽的形状与尺寸并能插入该凹槽内而密合，而该齿根的两角落均有一倒角以利于插入该定子本体，且该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一单一定位销的连接方式组装成该组合式定子，且该外定子马达的组合式定子又包含数个定位销以供定位之用；数个绕线管，是由绝缘材料制成，用来套入该数个小齿以供绕线之用。
前述的外定子马达的组合式定子结构，可应用于他激式马达。
前述的外定子马达的组合式定子结构，其中该数个硅钢片组合后可形成圆形与方形交错的组合堆栈以增加堆栈硅钢片的散热面积。
前述的外定子马达的组合式定子结构，其中该每一拆解的径向小齿的该齿根以一双定位销的连接方式以代替该单一定位销的连接方式插入该每一凹槽而与该小外定子本体密合组装成该组合式定子，且马达的组合式定子又包含数个定位销供定位之用。
前述的外定子马达的组合式定子结构，其中该拆解的小外定子本体是以一单一半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组合成一外定子本体。
或者是，该每一拆解的径向小齿的该齿根是以一单一半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式插入该每一凹槽而与该小外定子本体密合组装成该组合式定子。
或者是，该每一拆解的径向小齿的该齿根是以一双半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式插入该每一凹槽而与该小外定子本体密合组装成该组合式定子。
本发明提供的马达的组合式定子结构，其采用定位销的组装方式可径向及轴向装配，比现有的利用鸠尾槽的只能轴向装配的组装方式更具有方便性与弹性，可提高绕线占槽率、及降低绕线成本。且本发明的各种组装方式无尖锐角落，故没有因应力集中产生裂痕的缺陷。本发明的马达的组合式定子结构又提供一可增加散热面积的不同形状交错式组合硅钢片堆栈法，可增进马达的运转效率。
附图说明
图1为现有的外定子/内转子无刷马达定子的结构剖面示意图。
图2为现有的内定子/外转子无刷马达定子结构剖面的示意图。
图3为现有的外定子/内转子无刷马达以鸠尾槽配合方式定子结构的剖面示意图。
图3-1为改进后的外定子/内转子无刷马达以鸠尾槽配合方式的立体装配示意图。
图4为现有的内定子/外转子无刷马达以鸠尾槽配合方式定子结构的剖面示意图。
图5为本发明的用于具有单一定位销组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的剖面示意图。
图5-1为本发明的用于具有双定位销组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的剖面示意图。
图5-2为本发明的用于具有单一卡笋组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的剖面示意图。
图5-3为本发明的用于具有双卡笋组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的剖面示意图。
图6A为本发明的用于具有单一定位销组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的外定子本体52的剖面示意图。
图6A-1为本发明的用于具有双定位销组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的外定子本体52的剖面示意图。
图6A-2为本发明的用于具有单一卡笋组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的外定子本体52的剖面示意图。
图6A-3为本发明的用于具有双卡笋组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的外定子本体52的剖面示意图。
图6B为本发明的用于具有单一定位销组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的数个拆解的径向小齿54的剖面配置图。
图6B-1为本发明的用于具有双定位销组装的连接方式的外定子/内转子无刷马达的数个拆解的径向小齿54的剖面配置图。
图7为本发明的用于外定子/内转子无刷马达而使用单一定位销组装的连接方式的组装步骤的立体示意图。
图7-2为本发明用于外定子/内转子无刷马达而使用单一卡笋组装的连接方式的组装步骤的立体示意图。
图7A为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一定位销方式组合，齿根部以单一定位销方式组合。
7A-a为外定子本体由4个小本体所组成；
7A-b为外定子本体由6个小本体所组成；
7A-c为外定子本体由12个小本体所组成。
图7A-1为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一定位销方式组合，齿根部以双定位销方式组合。
7A-1-a为外定子本体由4个小本体所组成；
7A-1-b为外定子本体由6个小本体所组成；
7A-1-c为外定子本体由12个小本体所组成。
图7A-2为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一定位销方式组合，齿根部以单一半圆形卡笋方式组合。
7A-2-a为外定子本体由4个小本体所组成；
7A-2-b为外定子本体由6个小本体所组成；
7A-2-c为外定子本体由12个小本体所组成。
图7A-3为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一定位销方式组合，齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
7A-3-a为外定子本体由4个小本体所组成；
7A-3-b为外定子本体由6个小本体所组成；
7A-3-c为外定子本体由12个小本体所组成。
图7B为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以半圆形卡笋方式组合，齿根部以单一定位销方式组合。
7B-a为外定子本体由4个小本体所组成；
7B-b为外定子本体由6个小本体所组成；
7B-c为外定子本体由12个小本体所组成。
图7B-1为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以半圆形卡笋方式组合，齿根部以双定位销方式组合。
7B-1-a为外定子本体由4个小本体所组成；
7B-1-b为外定子本体由6个小本体所组成；
7B-1-c为外定子本体由12个小本体所组成。
图7B-2为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一半圆形卡笋方式组合，齿根部以单一半圆形卡笋方式组合。
7B-2-a为外定子本体由4个小本体所组成；
7B-2-b为外定子本体由6个小本体所组成；
7B-2-c为外定子本体由12个小本体所组成。
图7B-3为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一半圆形卡笋方式组合，齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
7B-3-a为外定子本体由4个小本体所组成；
7B-3-b为外定子本体由6个小本体所组成；
7B-3-c为外定子本体由12个小本体所组成。
图7C为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以圆形及方形交错方式组合，齿根部以单一定位销方式组合。
图7C-1为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以圆形及方形交错方式组合，齿根部以单一半圆形卡笋方式组合。
图7D为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一定位销方式组合，齿根部以单一定位销方式组合。
图7D-1为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一定位销方式组合，齿根部以双定位销方式组合。
图7D-2为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一定位销方式组合，齿根部以单一半圆形卡笋方式组合。
图7D-3为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以单一定位销方式组合，齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
图7E为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以半圆形卡笋方式组合，齿根部以单一定位销方式组合。
图7E-1为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以半圆形卡笋方式组合，齿根部以双定位销方式组合。
图7E-2为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以半圆形卡笋方式组合，齿根部以单一半圆形卡笋方式组合。
图7E-3为本发明用于外定子/内转子无刷马达外定子本体以半圆形卡笋方式组合，齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
图8为本发明的用于具有单一定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的剖面示意图。
图8-1为本发明的用于具有双定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的剖面示意图。
图8-2为本发明的用于具有单一定卡笋组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的剖面示意图。
图8-3为本发明的用于具有双卡笋组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的剖面示意图。
图8A为本发明的用于具有单一定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的组装示意图。
图8B为本发明的用于具有单一卡笋组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的组装示意图。
图9A为本发明的用于具有单一定位销组装的连接方式内定子/外转子无刷马达的内定子本体82的剖面示意图。
图9A-1为本发明的用于具有双定位销组装的连接方式内定子/外转子无刷马达的内定子本体82的剖面示意图。
图9A-2为本发明的用于具有单一卡笋组装的连接方式内定子/外转子无刷马达的内定子本体82的剖面示意图。
图9A-3为本发明的用于具有双卡笋组装的连接方式内定子/外转子无刷马达的内定子本体82的剖面示意图。
图9B为本发明的用于具有单一定位销组装的连接方式内定子/外转子无刷马达的数个拆解的径向小齿84的剖面配置图。
图9B-1为本发明的用于具有双定位销组装的连接方式内定子/外转子无刷马达的数个拆解的径向小齿84的剖面配置图。
图10为本发明的用于具有数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有单一定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的剖面示意图。
图10-1为本发明的用于具有数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有双定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的剖面示意图。
图10-2为本发明的用于具有数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有单一卡笋组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的剖面示意图。
图10-3为本发明的用于具有数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有双卡笋组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的剖面示意图。
图11A为本发明的用于具有一数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有单一定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的内定子本体82的剖面示意图。
图11A-1为本发明的用于具有一数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有双定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的内定子本体82的剖面示意图。
图11A-2为本发明的用于具有一数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有单一卡笋组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的内定子本体82的剖面示意图。
图11A-3为本发明的用于具有一数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有双卡笋组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的内定子本体82的剖面示意图。
图11B为本发明用于具有一数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有单一定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的数个拆解的径向小齿104的剖面配置图。
图11B-1为本发明用于具有一数个阶梯式拆解的径向小齿104并具有双定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的数个拆解的径向小齿104的剖面配置图。
图12为本发明的用于具有数个阶梯式拆解的径向小齿并具有单一定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的组装示意图。
图12-1为本发明的用于具有数个阶梯式拆解的径向小齿并具有双定位销组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的组装示意图。
图12-2为本发明的用于具有数个阶梯式拆解的径向小齿并具有单一卡笋组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的组装示意图。
图12-3为本发明的用于具有数个阶梯式拆解的径向小齿并具有双卡笋组装的连接方式的内定子/外转子无刷马达的组装示意图。
图13为本发明图6A及图6A-2的外定子本体52的冲压示意图。
图14为本发明的不同形状的硅钢片交错堆栈的组装立体示意图。
图15为本发明图14的局部爆炸示意图。
图16为现有的美国专利第6,265,804号的组合式外定子马达的结构剖面示意图。
图17为现有的美国专利第5,786,651号的组合式外定子马达的结构剖面示意图。
图18为现有他激式外定子有刷马达的外定子的剖面示意图。
图19所示为本发明组合式他激式二极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体不分解，而齿根部以双定位销方式组合。
图19-1所示为本发明组合式他激式二极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体以单一定位销方式组合，而齿根部以双定位销方式组合。
图19-2所示为本发明组合式他激式二极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体单一半圆形卡笋方式组合，而齿根部以双定位销方式组合。
图19-3所示为本发明组合式他激式二极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体不分解，而齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
图19-4所示为本发明组合式他激式二极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体以单一定位销方式组合，而齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
图19-5所示为本发明组合式他激式二极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体单一半圆形卡笋方式组合，而齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
图20所示为本发明组合式他激式四极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体不分解，而齿根部以双定位销方式组合。
图20-1所示为本发明组合式他激式四极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体以单一定位销方式组合，而齿根部以双定位销方式组合。
图20-2所示为本发明组合式他激式四极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体半圆形卡笋方式组合，而齿根部以双定位销方式组合。
图20-3所示为本发明组合式他激式四极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体不分解，而齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
图20-4所示为本发明组合式他激式四极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体以单一定位销方式组合，而齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
图20-5所示为本发明组合式他激式四极外定子有刷马达的剖面示意图，其中外定子本体以半圆形卡笋方式组合，而齿根部以双半圆形卡笋方式组合。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的构造及作用，兹配合附图和实施例说明如下：实施例1 外定子/内转子无刷马达
图5为本发明的用于具有单一定位销的外定子/内转子无刷马达的剖面示意图。如图5所示，本发明的外定子/内转子无刷马达包含一外定子50和一内转子(图中未显示)。该外定子50包含一外定子本体52、数个小齿54、数个定位销72(参见图7)、数个绕线管55、以及数个线圈57。图6A为本发明的用于外定子/内转子无刷马达的外定子本体52的剖面示意图，而图6B为本发明的用于外定子/内转子无刷马达的数个拆解的径向小齿的剖面配置图。如图6A、6B所示，该外定子本体52内侧端依定子齿数平均分配设置有数个凹槽53，用来容置与其同样数目的数个小齿54。其中该数个小齿54是由如图1所示的现有马达的外定子12依实际需要齿数拆解而成。又如图6B所示，每一数个小齿54包含一齿冠61和一长方形的齿根63，该小齿54是由可以导磁的数个硅钢片加以冲压堆栈而成(参见图7)，且该齿冠61的端面64为圆弧面并与其相对应的一转子(图中未显示)保持一适当的空隙(图中未显示)。每一小齿54的该齿根63配合该定子本体的该凹槽53的形状与尺寸并能插入该凹槽53内而密合，而该长方形齿根63的两角落均有一倒角65以利于插入该定子本体52。
该每一拆解的径向小齿54的该齿根63插入该每一凹槽53而以一单一定位销的连接方式组装成该组合式外定子/内转子马达。如图6A所示，每一该凹槽53内部的一侧具有一半圆形的凹孔56，而每一拆解的径向小齿54的该齿根63的一侧也具有一半圆形的凹孔66，而其位置使该每一小齿54的齿根63在插入该每一凹槽53而密合后与该凹槽53内的该一半圆形凹孔56相对应而使该凹槽53的一侧与该小齿54的齿根63的一侧形成一组合孔洞58。又该数个绕线管55是由绝缘材料制成，用来套入该数个小齿54以供绕线之用。
图7为本发明的用于外定子/内转子无刷马达的组装步骤的立体示意图。如图7所示，此马达定子在组装时，第一步骤：将制作完成的外定子/内转子马达的定子本体52放置妥当；第二步骤：将在绕线管55上绕好线的数个线圈57放在外定子本体52内的适当位置；第三步骤：一个一个地将单一的小齿54由轴心往外，以如箭头71所示径向方向插入外定子本体52内的凹槽53内，并逐一的将定位销72如箭头73所示的方向打入与其配合的组合孔洞58内；第四步骤：最后完成外定子/内转子马达的定子组装的目的。因是径向装配，而且在每一齿根部63均设置有倒角65，所以装配时比图3-1所示的现有的一定要用轴向装配的鸠尾槽方式来得容易且快速。且在单齿绕线时可以增加绕线时的占槽率，绕线时只需将绕线管在绕线机上一起绕线，更重要的是组装线槽时，每一齿可以分别逐一地由轴心以径向轻松的组装，然后再用定位销固定，因有自锁功能，故不需另加结构件来加以固定。
本发明的组合式外定子/内转子马达的组装采用以下连接方式来达成：1、单一定位销的连接方式；2、双定位销的连接方式；3、单一卡笋的连接方式；4、双卡笋的连接方式。
单一定位销组装的连接方式的定子结构已如前述。至于双定位销组装的连接方式的定子结构请参见对应于图5、图6A、图6B的图5-1、图6A-1、图6B-1图。如图5-1、图6A-1、图6B-1所示，每一外定子本体52上的凹槽53内部的两侧各具有一半圆形的凹孔56(如图6A-1所示)，而每一拆解的径向小齿54的该齿根63的两侧亦各具有一半圆形的凹孔66(如图6B-1所示)，而其位置使该每一小齿54的齿根63在插入该每一凹槽53而密合后与该凹槽53内的该两个半圆形凹孔56相对应而使该凹槽53的两侧与该小齿54的齿根63的两侧形成两个组合孔洞58(如图5-1所示)。至于其组装的步骤也与图7相同，唯每一小齿54需用两支定位销，兹不赘述。
单一卡笋组装的连接方式的定子结构请参见对应于图5、图6A、图7的图5-2、图6A-2、图7-2。如图5-2、图6A-2所示，每一外定子本体52(图6A-2)上的凹槽53内部的一侧具有一半圆形的凸起62，而每一拆解的径向小齿54(图5-2)的该齿根63的一侧也具有一半圆形的凹孔66，而其位置可使该每一小齿54的齿根63在插入该每一凹槽53而密合后其小齿54上的该半圆形凹孔66与该凹槽53内的该半圆形的凸起62互相嵌合。图7-2为本发明用于外定子/内转子无刷马达而使用单一卡笋组装的连接方式的立体示意图。如图7-2所示，此马达定子在组装时的组装步骤如下。第一步骤：将在绕线管55上绕好线的数个线圈57放置妥当；第二步骤：一个一个地将单一的小齿54由轴心往外，以如箭头71所示径向方向插入绕线管55内；第三步骤：将插满小齿54的线圈57依如箭头77所示的轴向插入外定子50的外定子本体52内的凹槽53内，同时使小齿54上的半圆形凹孔66与该凹槽53内的该半圆形的凸起62互相嵌合；第四步骤：最后完成外定子/内转子马达的定子组装的目的。由于外定子50在组装时必须将每一小齿54插入绕好的绕线管55，然后一起以轴向方向压入外定子本体52内，如果要一次一个压，则又会造成接线的困扰，因此本设计比较适合硅钢片叠积比较小的马达。
双卡笋组装的连接方式的定子结构请参见对应于图5-2、图6A-2的图5-3、图6A-3。如图5-3、图6A-3所示，每一外定子本体52(如图6A-3所示)上的凹槽53内部的两侧各具有一半圆形的凸起62，而每一拆解的径向小齿54(图5-3)的该齿根63的两侧也各具有一半圆形的凹孔66，而其位置可使该每一小齿54的齿根63在插入该每一凹槽53而密合后其小齿54上的该两半圆形凹孔66与该凹槽53内的该两半圆形的凸起62互相嵌合。此马达定子在组装时的组装步骤与图7-2所示者相同，兹不赘述。
以上所述不论是单一卡笋的组装的连接方式或是双卡笋的组装的连接方式的组装比起如图3-1所示现有的鸠尾槽的连接方式组装，因互相嵌合的小齿54上的半圆形凹孔66与凹槽53内的半圆形的凸起62并没有尖锐的角落，故没有因为应力集中而产生裂缝的疑虑。
以上所述各种外定子/内转子无刷马达的外定子50是以数个拆解的小齿54与单一的外定子本体52分别通过下列四种连接方式：1、单一定位销的连接方式；2、双定位销的连接方式；3、单一卡笋的连接方式；以及4、双卡笋的连接方式；加以组装而成。然而，该单一的外定子本体52也可拆解成数个(例如四个)小外定子本体，而此数个(例如四个)拆解的小外定子本体也可通过上述四种连接方式：1、单一定位销的连接方式；2、双定位销的连接方式；3、单一卡笋的连接方式；以及4、双卡笋的连接方式；加以组装而成一完成一组成的外定子本体，以进一步简化外定子50的组装。因此，外定子50的组装就可以有各式各样的排列和组合，图7A、图7A-1、图7A-2、图7A-3、图7B、图7B-1、图7B-2、图7B-3为一些代表性的排列和组合实例。
图13为本发明图6A外定子本体52及图6A-2外定子本体52的冲压示意图，图6A外定子本体52(用于具有单一定位销组装的连接方式)及图6A-2外定子本体52(用于具有单一卡笋组装的连接方式)只差一个冲孔工程，因此在连续冲压模具的设计可以一起规划，而在冲压过程中，只需决定此一冲孔工程做动或不做动就可以得到两种不同的设计零件，大大的降低模具开发成本。
又，以上所述各种外定子/内转子无刷马达的外定子50无论是结构、组装、及连接方式从外表看来皆系将同一形状(例如同为圆形或同为方形)和尺寸的硅钢片加以整齐堆栈而成。再加上本发明的外定子/内转子无刷马达的外定子本体52也可以将若干个同一外形和尺寸的硅钢片和若干个另外一种外形和尺寸的硅钢片交错堆栈而成，例如若干个外形为方形和若干个外形为圆形的硅钢片交错堆栈而成。这种外定子组装的连接方式，在其外定子组合后，因具有例如一方一圆的排列组合且不需要另外用外壳固定，故可直接散热，能降低因温升所造成的铜损效应，大大增加了马达的散热面积，因此可以有效提升马达的操作效率。图7C、图7C-1、图7D、图7D-1、图7D-2、图7D-3、图7E、图7E-1、图7E-2、图7E-3为一些代表性的不同形状的硅钢片交错堆栈以及不同组装接合的排列和组合实例。
图14为本发明的立体的装配示意图，外定子本体用单一定位销组合，不需以轴向方向装配，齿根部用单一定位销组合允许以径向方向装配。
图15为本发明图14的局部爆炸示意图，外定子本体由外型具有四分的一方及四分的一圆的两种零件依设计需求排列组合而成，马达不需要另外用外壳固定，直接散热，大大增加了马达的散热面积。实施例2 内定子/外转子无刷马达
图8为本发明的用于内定子/外转子无刷马达的剖面示意图。如图8所示，本发明的内定子/外转子无刷马达包含一内定子80和一外转子(图中未显示)。该内定子80包含一内定子本体82、数个小齿84、数个定位销98(见图8A)、数个绕线管85、以及数个线圈87。图9A为本发明的用于内定子/外转子无刷马达的内定子本体82的剖面示意图，而图9B为本发明的用于内定子/外转子无刷马达的数个拆解的径向小齿的剖面配置图。如图9A、9B所示，该内定子本体82内侧端依定子齿数平均分配设置有数个凹槽83，用来容置与其同样数目的数个小齿84。其中该数个小齿84是依实际需要齿数拆解而成。又如图9B所示，每一数个小齿84包含一齿冠91和一长方形的齿根93，该小齿84是以可以导磁的数个硅钢片加以冲压堆栈而成(参见图8A)，且该齿冠91的端面92为圆弧面并与其相对应的一外转子(图中未显示)保持一适当的空隙(图中未显示)。每一小齿84的该齿根93配合该定子本体的凹槽83的形状与尺寸并能插入凹槽83内而密合，而该长方形齿根93的两角落均有一倒角95以利于插入该定子本体82。
该每一拆解的径向小齿84的该齿根93插入该每一凹槽83而以一单一定位销的连接方式组装成该组合式内定子/外转子马达。如图9A所示，每一该凹槽83内部的一侧具有一半圆形的凹孔86，而每一拆解的径向小齿84的该齿根93的一侧也具有一半圆形的凹孔96，而其位置使该每一小齿84的齿根93在插入该每一凹槽83而密合后与该凹槽83内的该一半圆形凹孔86相对应而使该凹槽83的一侧与该小齿84的齿根93的一侧形成一组合孔洞88(见图8)。又该数个绕线管85由绝缘材料制成，用来套入该数个小齿84以供绕线之用。
本发明的用于内定子/外转子无刷马达的组装步骤与图7所示的外定子/内转子无刷马达的组装步骤完全类似。图8A为本发明的用于内定子/外转子无刷马达的组装步骤的立体示意图。如图8A所示，此马达定子在组装时此马达在组装时，第一步骤：将制作完成的内定子/外转子马达的定子本体82放置妥当；第二步骤：将在绕线管85上绕好线的数个线圈87放在内定子本体82内的适当位置；第三步骤：一个一个地将单一的小齿84由外往轴心的方向插入内定子本体82内的凹槽83内，并逐一的将定位销98(参见8A图)打入与其配合的组合孔洞88内；第四步骤：最后完成内定子/外转子马达的定子组装的目的。因是径向装配而在每一齿根部93均设置有倒角95，所以装配时比起图3-1所示的现有的一定要用轴向装配的鸠尾槽的连接方式来得容易且快速。
本发明的组合式内定子/外转子马达的组装也采用以下的连接方式来达成：1、单一定位销的连接方式；2、双定位销的连接方式；3、单一卡笋的连接方式；4、双卡笋的连接方式。
单一定位销组装的连接方式的定子结构已如前述。至于双定位销组装的连接方式的结构请参见对应于图8、图9A、图9B的图8-1、图9A-1、图9B-1。如图8-1、图9A-1、图9B-1所示，每一内定子本体82上的凹槽83内部的两侧各具有一半圆形的凹孔86(如图9A-1所示)，而每一拆解的径向小齿84的该齿根93的两侧也各具有一半圆形的凹孔96(如图9B-1所示)，而其位置使该每一小齿84的齿根93在插入该每一凹槽83而密合后与该凹槽83内的该两个半圆形凹孔86相对应而使该凹槽83的两侧与该小齿84的齿根93的两侧形成两个组合孔洞88(图8-1)。至于其组装的步骤也与图8A相同，唯每一小齿84需用两支定位销。
单一卡笋的组装的连接方式请参见对应于图8、图9A的图8-2、图9A-2。如图8-2、图9A-2所示，每一内定子本体82(如图9A-2所示)上的凹槽83内部的一侧具有一半圆形的凸起92，而每一拆解的径向小齿84(如图8-2所示)的该齿根93的一侧也具有一半圆形的凹孔96，而其位置可使该每一小齿84的齿根93在插入该每一凹槽83而密合后其小齿84上的该半圆形凹孔96与该凹槽83内的该半圆形的凸起92互相嵌合。其组装的连接方式与图7-2的外定子/内转子无刷马达的单一卡笋组装的连接方式的立本体示意图完全类似。图8B为本发明用于内定子/外转子无刷马达而使用单一卡笋组装的连接方式的立体示意图。此马达定子在组装时的组装步骤如下。第一步骤：将在绕线管85上绕好线的数个线圈87放置妥当；第二步骤：一个一个地将单一的小齿84由外往轴心方向插入绕线管85内；第三步骤：将插满小齿84的线圈87依轴向插入内定子80的内定子本体82内的凹槽83内，同时使小齿84上的半圆形凹孔96与该凹槽83内的该半圆形的凸起92互相嵌合；第四步骤：最后完成内定子/外转子马达的定子组装的目的。由于内定子80在组装时必须将每一小齿84插入绕好的绕线管85，然后一起以轴向方向压入内定子本体82内，如果要一次一个压，则又会造成接线的困扰，因此本设计比较适合硅钢片叠积比较小的马达。
双卡笋的组装的连接方式请参见对应于图8-2、图9A-2的图8-3、图9A-3。如图8-3、图9A-3所示，每一内定子本体82(如图9A-3所示)上的凹槽83内部的两侧各具有一半圆形的凸起92，而每一拆解的径向小齿84(图8-3)的该齿根93的两侧也各具有一半圆形的凹孔96，而其位置可使该每一小齿84的齿根93在插入该每一凹槽83而密合后其小齿84上的该两半圆形凹孔96与该凹槽83内的该两半圆形的凸起92互相嵌合。此马达定子在组装时的组装步骤与图8B所述的单卡笋的组装的连接方式者相同，兹不赘述。
以上所述不论是单一卡笋的组装的连接方式或是双卡笋的组装的连接方式的组装与如图3-1所示现有的鸠尾槽的连接方式组装相比，因互相嵌合的小齿84上的半圆形凹孔96与凹槽83内的半圆形的凸起92并没有尖锐的角落，故没有因应力集中而产生裂缝的疑虑。
在本发明用于内定子/外转子的无刷马达中，由于内定子80的直径较外定子/内转子的无刷马达的直径小，其内定子本体82可容置数个小齿84的空间相对地减小。为解决这种困难，如图10、图11A、图11B所示，本发明又设计一阶梯式的小齿104，其齿根103的宽度依实际需要以阶梯方式缩小，而其用来配合定位销或卡笋的凹孔116则设置于该缩小的阶梯部位的侧方，而其组装方法则显示于图12。
以上所述本发明用于内定子/外转子的无刷马达中的阶梯式的小齿104设计的图10、图11A、图11B以及其组装方法的图12为单一定位销的连接方式。至于其它连接方式的结构设计和其组装方法中，双定位销的连接方式请参见图10-1、图11A-1、图11B-1、图12-1；单一卡笋的连接方式请参见图10-2、图11A-2、图12-2；双卡笋的连接方式请参见图10-3、图11A-3、图12-3。实施例3 他激式有刷马达
图19、图19-1、图19-2、图19-3、图19-4、图19-5所示为本发明组合式他激式二极外定子有刷马达的外定子的剖面示意图，在单齿绕线时其所需的绕线机因所需机构动单纯且生产快速而造价较低。
图20，图20-1，图20-2，图20-3，图20-4，图20-5所示为本发明组合式他激式四极外定子有刷马达的外定子的剖面示意图，在单齿绕线时其所需的的绕线机更因所需机构动单纯且生产快速而造价较低。
以上所举的实施例仅在说明较佳的实施型态，不用以限制本发明实施的范围，凡是依申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖范围之内。
Claims (19)
1、一种马达的组合式定子结构包括：
一定子本体，具有数个凹槽，每一凹槽的至少一侧设有一半圆形凹孔；
数个拆解的径向小齿，包含一齿冠和一齿根，该拆解的径向小齿是由可以导磁的数个硅钢片加以冲压堆栈而成，且该齿冠的端面为圆弧面并与其相对应的一转子保持一适当的空隙，而每一小齿的齿根配合该定子本体的凹槽的形状与尺寸并能插入该凹槽内而密合，且该齿根的至少一侧设有一半圆形凹孔，而该齿根的两角落均有一倒角以利于插入该定子本体，且该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一单一定位销的连接方式组装成该组合式定子，且该马达的组合式定子又包含数个供定位之用的定位销；
数个绕线管，由绝缘材料制成，用来套入该数个小齿以供绕线之用。
2、根据权利要求1所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，可应用于外定子/内转子马达。
3、根据权利要求1所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，可应用于内定子/外转子马达。
4、根据权利要求3所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，该内定子的矩形齿根部可依实际设计的需要形成阶梯式的宽度减小而变成突出的矩形，而该突出矩形的齿根的两角落均有一倒角以利于插入该定子本体。
5、根据权利要求4所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，该突出矩形的齿根是插入该每一凹槽而以一双定位销的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子，且该马达的组合式定子又包含数个定位销以供定位之用。
6、根据权利要求4所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，该突出矩形的齿根插入该每一凹槽而以一单一半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子。
7、根据权利要求4所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，该突出矩形的齿根插入该每一凹槽而以一双半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子。
8、根据权利要求1所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，可应用于他激式马达。
9、根据权利要求1所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，该数个硅钢片组合后可形成圆形与方形交错的组合堆栈，以增加堆栈硅钢片的散热面积。
10、根据权利要求1所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一双定位销的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子，且该马达的组合式定子又包含数个定位销以供定位之用。
11、根据权利要求1所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一单一半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子。
12、根据权利要求1所述的马达的组合式定子结构，其特征在于，该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一双半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组装成该组合式定子。
13、一种外定子马达的组合式定子结构包括：
数个拆解的小外定子本体，以一单一定位销的连接方式组合成一外定子本体，且该外定子马达的组合式定子又包含数个定位销以供定位之用，而该每一小外定子本体具有数个凹槽；
数个拆解的径向小齿，包含一齿冠和一齿根，该拆解的径向小齿是由可以导磁的数个硅钢片加以冲压堆栈而成，且该齿冠的端面为圆弧面并与其相对应的一转子保持一适当的空隙，而每一小齿的该齿根配合该定子本体的该凹槽的形状与尺寸并能插入该凹槽内而密合，而该齿根的两角落均有一倒角以利于插入该定子本体，且该每一拆解的径向小齿的该齿根插入该每一凹槽而以一单一定位销的连接方式组装成该组合式定子，且该外定子马达的组合式定子又包含数个定位销以供定位之用；
数个绕线管，是由绝缘材料制成，用来套入该数个小齿以供绕线之用。
14、根据权利要求13所述的外定子马达的组合式定子结构，其特征在于，可应用于他激式马达。
15、根据权利要求13所述的外定子马达的组合式定子结构，其特征在于，该数个硅钢片组合后可形成圆形与方形交错的组合堆栈以增加堆栈硅钢片的散热面积。
16、根据权利要求13所述的外定子马达的组合式定子结构，其特征在于，该每一拆解的径向小齿的该齿根以一双定位销的连接方式以代替该单一定位销的连接方式插入该每一凹槽而与该小外定子本体密合组装成该组合式定子，且马达的组合式定子又包含数个定位销供定位之用。
17、根据权利要求13所述的外定子马达的组合式定子结构，其特征在于，该拆解的小外定子本体是以一单一半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式组合成一外定子本体。
18、根据权利要求17所述的外定子马达的组合式定子结构，其特征在于，该每一拆解的径向小齿的该齿根是以一单一半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式插入该每一凹槽而与该小外定子本体密合组装成该组合式定子。
19、根据权利要求17所述的外定子马达的组合式定子结构，其特征在于，该每一拆解的径向小齿的该齿根是以一双半圆形卡笋的连接方式以代替该单一定位销的连接方式插入该每一凹槽而与该小外定子本体密合组装成该组合式定子。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |