TW201401731A - 無刷馬達 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種無刷馬達，其可在不變更連接線之處理或捲線構造之情形下，只藉由變更接線基板，便可簡單地變更捲線之接線圖型。該無刷馬達具有：定子，是作為捲繞有複數捲線之電樞；轉子，是作為具有永久磁石之激磁部，在具有捲線之接線圖型的接線基板，使收容於定子疊層之槽的前述捲線端部插通，將該捲線端部焊接於前述接線基板的焊接區，並透過連結端子使前述接線基板與電路基板導通。

Description

無刷馬達 發明領域

本發明為有關於一種改良定子疊層之槽內捲線之接線構造的無刷馬達。

發明背景

無刷馬達具有：捲繞有複數捲線之電樞、與具有永久磁石之激磁部。在冷却扇等之軸流扇，通常使用有外轉子型之無刷馬達。外轉子型之無刷馬達將具有捲線之電樞作為內側定子，並在該定子之外周將具有永久磁石之激磁部作為外側轉子來配置。

捲線收容於形成於定子疊層之複數槽。例如，為具有12槽之定子疊層時，就必須將24條連接線依照3相(u相、v相、w相)集合來作接線處理。因此捲線之連接線的接線作業相當繁雜，製造成本會增大。

因此，便期望開發可謀求捲線之接線作業的簡略化與效率化的技術。關於捲線之接線作業的簡略化與效率化的先前技術，揭示有一技術，其是在定子鐵芯之絶緣罩內設置之導體，將複數定子捲線之各一端共通連接，使導 體取代連接線與印刷圖型(例如，參照專利文獻1)。

先行技術文獻 專利文獻

[專利文獻1]日本特開2001-327110號公報

發明概要

然而，專利文獻1之技術是藉由將在定子鐵芯之絶緣罩內設置之導體取代連接線與印刷圖型，來謀求捲線之接線作業的簡略化與效率化。

但，在專利文獻1之技術中，若不變更往導體之連接線的配線構造或捲線構造，便無法變更捲線之接線圖型。例如，在12槽之無刷馬達中，雖將24條連接線依照3相(u相、v相、w相)集合來作接線處理，但根據連接線之配線圖型，馬達之旋轉性能便會不同。

因此專利文獻1之技術在每次變更捲線之配線圖型的設計時，就必須變更往導體之配線構造或捲線構造，反而招致了捲線之接線作業的繁雜化。

本發明為有鑑於上述實情而成者，其目的在於提供一種無刷馬達，可謀求捲線之接線作業的簡略化與效率化，將接線時間縮短且減低製造成本。

進而本發明之目的在於提供一種無刷馬達，在不變更連接線之處理或捲線構造之情形下，只藉由變更接線基板，便可簡單地變更捲線之接線圖型。

用以達成上述目的之本發明之無刷馬達具有：作為捲繞有複數捲線之電樞的定子、與作為具有永久磁石之激磁部的轉子。

在具有上述捲線之接線圖型的接線基板，使收容於定子疊層之槽的上述捲線端部插通，將該捲線端部焊接於上述接線基板的焊接區，並透過連結端子使前述接線基板與電路基板導通。

根據本發明，透過具有捲線之接線圖型的接線基板與連結端子，便可電性地連接捲線之端部與電路基板。

由於本發明之無刷馬達不必將捲線之多數連接線個別地接線處理，因此可謀求捲線之接線作業的簡略化與效率化，將接線時間縮短且減低製造成本。

又，本發明之無刷馬達不必變更捲線之連接線之處理，捲線構造會維持原狀，只藉由變更接線基板，便可簡單地變更捲線之接線圖型。

1‧‧‧電路基板

2‧‧‧接線基板

2a‧‧‧溝部

3‧‧‧焊接區

4‧‧‧連結端子

5‧‧‧軟銲

6‧‧‧絶緣體

10‧‧‧葉輪

11‧‧‧輪轂部

12‧‧‧葉片

21‧‧‧旋轉軸

22‧‧‧基部

23‧‧‧轉子軛

24‧‧‧永久磁石

25‧‧‧捲線

25a‧‧‧端部

26‧‧‧定子疊層

27‧‧‧軸承

28‧‧‧軸承支持部

30‧‧‧殼體

40‧‧‧框體

43‧‧‧輪輻

51、52‧‧‧凸緣部

61、62‧‧‧螺釘孔

100‧‧‧馬達

110‧‧‧轉子

120‧‧‧定子

200‧‧‧軸流扇

圖1為適用本實施形態之無刷馬達之軸流扇的截面圖。

圖2為本實施形態之無刷馬達的截面圖。

圖3為本實施形態之無刷馬達之定子之重要部分的截面圖。

用以實施發明之形態

以下，參照圖式，針對本實施形態之無刷馬達來說明。

本實施形態之無刷馬達透過具有捲線之接線圖型的接線基板與連結端子，電性地連接捲線之端部與電路基板。根據本實施形態，便可提供一種不必變更捲線之連接線之處理，捲線構造會維持原狀，只藉由變更接線基板，便可簡單地變更捲線之接線圖型的無刷馬達。

〔無刷馬達之構成〕

首先參照圖1與圖2，針對適用本實施形態之無刷馬達之軸流扇來說明。圖1為適用本實施形態之無刷馬達之軸流扇的截面圖。圖2為本實施形態之無刷馬達的截面圖。

如圖1所示，軸流扇200為利用安裝於無刷馬達(以下，單純稱為「馬達」)100之旋轉軸21之葉輪10的旋轉，從旋轉軸21之軸方向的其中一方吸氣朝軸方向之另一方吐出流體的送風裝置。軸流扇200具有構造簡單且静壓很小但風量很大之特徴，例如，廣泛使用於個人電腦之冷却扇、或換氣扇等。

軸流扇200具有：安裝於馬達100之旋轉軸21的葉輪10、與包圍該葉輪10之徑方向外周的文氏管殼體(以下，單純稱為「殼體」)30。進而軸流扇200更具有支持馬達100之基部22並將殼體30一體地支持的框體40。

葉輪10在中央部具有杯狀之輪轂部11。在輪轂部11之周圍，將複數葉片12一體地安裝成放射線狀。各葉片 12相對於旋轉軸21之軸方向使其傾斜地設置。

如圖1與圖2所示，輪轂部11之內部設有作為葉輪10之旋轉驅動裝置的馬達100。馬達100具有：作為捲繞有複數捲線25之電樞的定子120、與作為具有永久磁石24之激磁部之轉子110。轉子110具有：大致杯狀之轉子軛23、壓入於該轉子軛23之中心部的旋轉軸21、及永久磁石24等。定子120具有定子疊層26與收容於該定子疊層26之槽(未圖示)的捲線25等。

轉子軛23嵌入於輪轂部11內。在轉子軛23之內周面固定附著有永久磁石24。轉子軛23具有將來自激磁部之磁力線關閉並使永久磁石24之電磁誘導效果為最大的功能。又，亦具有防止馬達100周邊機器受到因電磁誘導之磁界影響的功能。

作為轉子軛23之構成材料，例如，可使用SC材等之鐵系的磁性體，但不限定於已例示之材料。

旋轉軸21由軸承27支持承受為可旋轉。軸承27固定於筒體狀之軸承支持部28的內面。軸承支持部28形成於基部22之中央。

定子疊層26固定於軸承支持部28之外面。定子疊層26與轉子軛23之永久磁石24隔著間隙而對向。

定子疊層26是在板厚方向將薄肉之大致環狀的金屬板加以複數積層而形成。作為定子疊層26之金屬板的構成材料，例如，為了使性能與成本兩者兼具而宜為矽鋼板。定子疊層26之各金屬板可將例如清漆等之絶緣材被覆 而積層。

在定子疊層26之內周側凸出設置有未圖示之齒部。在齒部之間，區劃形成有作為用以收容捲線25之凹部的槽。槽沿著定子疊層26之圓周方向來均等地配置。

捲線25之周圍用絶緣體6來圍繞。作為絶緣體6，例如，可使用合成樹脂。

接著，參照圖3，針對本實施形態之無刷馬達100之捲線25的接線構造來說明。本實施形態之無刷馬達100的特徵在於捲線25之接線構造。圖3為本實施形態之無刷馬達之定子之重要部分的截面圖。

如圖3所示，基部22上支持有電路基板1。電路基板1形成有用以控制軸流扇200(參照圖1)之配線圖型。

捲繞於定子疊層26之捲線25的基部側與電路基板1之間配置有接線基板2。接線基板2形成有捲線25之接線圖型。例如，為12槽之馬達時，必須將24條連接線依照3相(u相、v相、w相)集合，但接線基板2具有用以依照該3相集合之接線圖型。

接線基板2之內周部由絶緣體6所支持。支持該接線基板2之絶緣體6是讓用以圍繞捲線25之絶緣體6延伸出去而形成。

接線基板2之內周部或外周部形成有溝部2a。在本實施形態中，接線基板2之內周部形成有溝部2a。

接線基板2之溝部2a插通有收容於定子疊層26之槽的捲線25的端部25a。插通於該接線基板2之溝部2a之捲 線25的端部25a焊接在形成於接線基板2背面的焊接區3(參照圖3之5)。

而，在本實施形態中，在接線基板2之內周部或外周部形成溝部2a，但不限定於此，使捲線25之端部25a插通的部位亦可為貫通接線基板2的穿通孔無妨。然而溝部2a會比穿通孔可更容易地進行捲線25之端部的處理。

在焊接區3軟銲有捲線25之端部25a的接線基板2透過連結端子4，與電路基板1電性地連接。即，捲線25透過接線基板2與連結端子4，與電路基板1之配線圖型導通。

當參照圖1時，框體40可由例如鋁或鋁合金等來形成。框體40之吸氣側的基部22設置有馬達100。框體40與筒體狀之殼體30一體地形成，並在內部收容葉輪10。基部22與殼體30用放射狀之輪輻43來連結。

進而，殼體30之吸氣側與吐出側的周緣設有用以將框體40固定於電子機器等之凸緣部51、52。各凸緣部51、52分別從殼體30之吸氣側與吐出側朝向葉輪10之徑方向的外側來延伸設置。凸緣部51、52為與殼體30之外周壁相鄰連接之正方形狀的安裝構件。各凸緣51、52之四角形成有用以將安裝螺釘螺合之螺釘孔61、62。

[無刷馬達之作用]

接著，參照圖1至圖3，針對本實施形態之無刷馬達100的作用來說明。

具有本實施形態之無刷馬達100的軸流扇200透過電子機器之筐體等，在吸氣側凸緣部51之螺釘孔61或吐 出側凸緣部52之螺釘孔62將未圖示之安裝螺釘螺合，藉此安裝於該筐體等。

例如，將軸流扇200作為個人電腦(PC)用之冷却扇使用時，將吸氣側凸緣部51安裝於PC之筐體內面的風扇安裝部。又，將本實施形態之軸流扇200作為換氣扇使用時，將吐出側凸緣部52安裝於建築內壁之開口部周緣部。

在本實施形態中，變更軸流扇200之送風控制時，會變更具有用於控制之配線圖型的電路基板1。另一方面，變更馬達100本身之旋轉性能等時，會變更具有捲線25之接線圖型的接線基板2。

以往，要變更馬達100本身之旋轉性能等時，如果不變更往導體之連接線的配線構造或捲線構造，就不能變更捲線之接線圖型。

但，本實施形態之無刷馬達100透過具有捲線25之接線圖型的接線基板2與連結端子4，便可電性地連接捲線25之端部與電路基板1。因此，本實施形態之無刷馬達100不必變更捲線25之連接線的處理，捲線構造會維持原狀，只藉由變更接線基板2，便可簡單地變更捲線25之接線圖型。

即，由於本實施形態之無刷馬達100將捲線25之端部25a軟銲(參照圖3之5)於接線基板2之焊接區3的同時，透過連結端子4，使該接線基板2與電路基板1導通，因此不必將捲線25之多數連接線個別地接線處理。

本實施形態之無刷馬達100可謀求捲線25之接線 作業的簡略化與效率化，並將接線時間縮短且減低製造成本。

以上，已說明本發明之適當之實施形態，但這些為用以說明本發明之例示，並非將本發明之範圍只限定於這些實施形態的主旨。本發明在不脫離其要旨之範圍，可用與上述實施形態不同之各種態樣來實施。

在上述實施形態中，已針對外轉子型之無刷馬達來說明，但不限定於此，本發明亦可適用於內轉子型之無刷馬達。內轉子型之無刷馬達可將具有捲線之電樞作為外側定子，在該定子內部，將具有永久磁石之激磁部作為內側轉子來配置。

1‧‧‧電路基板

2‧‧‧接線基板

2a‧‧‧溝部

3‧‧‧焊接區

4‧‧‧連結端子

5‧‧‧軟銲

6‧‧‧絶緣體

25‧‧‧捲線

25a‧‧‧端部

26‧‧‧定子疊層

120‧‧‧定子

Claims (4)

1. 一種無刷馬達，其具有：定子，是作為捲繞有複數捲線之電樞；及轉子，是作為具有永久磁石之激磁部，在具有捲線之接線圖型的接線基板，使收容於定子疊層之槽的前述捲線端部插通，將該捲線端部焊接於前述接線基板的焊接區，並透過連結端子使前述接線基板與電路基板導通。
2. 如申請專利範圍第1項之無刷馬達，其中前述捲線端部插通在形成於前述接線基板之內周部或外周部的溝部。
3. 如申請專利範圍第1或2項之無刷馬達，其中前述接線基板由絶緣體支持。
4. 如申請專利範圍第3項之無刷馬達，其中支持前述接線基板之絶緣體是讓用以圍繞前述捲線之絶緣體延伸出去而形成。