TW201701571A - 馬達轉子製造方法及結構 - Google Patents

Abstract

本發明之馬達轉子製造方法包含以下步驟：轉子組裝：將數個永久磁鐵相互間隔地貼附在轉子的外環壁面上；轉子繞線：將一線體纏繞黏著在該轉子上且包覆固定該數個永久磁鐵，透過該線體的纏繞包覆以加強該數個永久磁鐵的穩固性，可避免於該永久磁鐵於高速轉動時而產生脫落之情形，此外該線體的線徑較小，故該線體纏繞而成的結構為厚度小且能大幅降低對於轉子導磁的影響。

Description

馬達轉子製造方法及結構

本發明關於馬達的轉子結構，係指一種馬達轉子繞線結構。

馬達的結構組成包含一轉子及一定子，該轉子為可旋轉，該定子為固定不動，由外部電源提供電流以通過該定子線圈組以產生磁場，藉由磁場相互作用而使該轉子可相對於該定子旋轉，該轉子磁場可由永久磁鐵或電磁鐵產生。

其中當轉子採用永久磁鐵時，該轉子設有數個永久磁鐵，該數個永久磁鐵為黏著固定在該轉子的外環壁面上，然而，於實際應用時，該轉子將處在高速轉動的狀態，故該數個永久磁鐵仍具有脫離該轉子的危險性，而造成轉子的損毀，因此，藉由一套筒套設在該轉子上以避免該永久磁鐵的脫離情形，此套筒可為銅套、不銹鋼套(厚度最小約0.5mm)等材質，但該套筒具有厚度而會影響該轉子的部分導磁。

有鑑於現有馬達轉子之永久磁鐵容易被甩離及被影響轉子導磁強度的缺點，本發明提供一種馬達轉子製造方法及馬達轉子結構，以提升該馬達轉子的結構穩固性，避免造成脫落且能大幅降低對於導磁的影響。

本發明解決現有技術問題所提出的馬達轉子製造方法，其包含： 轉子組裝：將數個永久磁鐵相互間隔地貼附在轉子的外環壁面上；以及 轉子繞線：將一線體纏繞黏著在該轉子上且包覆固定該數個永久磁鐵。

為達到上述的創作目的，本創作進一步提供一種馬達轉子結構，其中包含： 一轉子，其包含有數個永久磁鐵，該數個永久磁鐵相互間隔地貼附在該轉子的外環壁面上；以及 一線體，其纏繞黏著在該轉子上且包覆固定該數個永久磁鐵。

本發明於該轉子上繞接一線體，透過該線體的纏繞黏著以加強該數個永久磁鐵的穩固性，故本發明於高速轉動時，可避免因永久磁鐵的黏著強度不足而產生脫落之情形，又該線體的線徑較小而大幅降低對於轉子導磁的影響。

利用本發明所研發之轉子固定方式，在相同氣隙下亦可使轉子在往外延伸增加磁鐵厚度以提升磁通量。

以下配合圖式及本發明之較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取之技術手段。

請參閱圖1至圖3所示，本發明之馬達轉子繞線結構包含一轉子10及一線體20。

前述之轉子10包含有一連接部11、一心軸12及數個永久磁鐵13，該連接部11為凸形柱狀結構且為矽鋼片材質所形成的結構，該連接部11的外環壁面上凹設形成有數個安裝槽112，該心軸12固設於該連接部11中且伸出該連接部11的兩側，該心軸12的一端處間隔凹設有數個卡槽121，該數個永久磁鐵13分別貼附在該連接部11的表面且位在安裝槽112中。

請圖2及圖4所示，前述之線體20纏繞設置在該轉子10的連接部11上且包覆固定該數個永久磁鐵13，於較佳實施例中，該線體20為採用纖維絲線，該線體20經浸泡黏膠後而具有黏著性，再透過繞接機台30將纖維絲線纏繞並黏貼在該轉子10上；於另一較佳實施例，將黏膠直接塗佈在該轉子的連接部11上，再透過繞接機台30將纖維絲線纏繞並貼合在該轉子10上；於較佳實施例中，該纖維絲線的線徑介於 0.1 mm到 2.0 mm之間，而在本實施例中，為0.2mm，但不以此為限。

請參閱圖2、圖4及圖5所示，本發明使用一繞線機台30將線體20纏繞黏著在該轉子10上，該繞線機台30包含一第一轉動座31、一第二轉動座32及一黏膠罐33，該第一轉動座31位在該繞線機台30的一側且可相對轉動地突出有一第一夾頭311，該第二轉動座32位在該第一轉動座31的對向處且可相對轉動地突出有一第二夾頭321，該第二夾頭321軸向相對該第一夾頭311，該黏膠罐33可位移地位於該第一轉動座31及第二轉動座32之間。

請參閱圖4至圖6所示，本發明之馬達轉子製造方法包含以下兩步驟：

轉子組裝S1：將數個永久磁鐵13嵌入並貼合在該轉子10上；

轉子繞線S2：首先檢查繞線機台30是否正常運作，接著將該轉子10之心軸12的兩端分別夾固於該第一夾頭311及第二夾頭321中，然後將線體20的一端引入該黏膠罐33中，使該線體20附著上黏膠並將該端黏貼在該轉子10的連接部11之一側邊緣處，此時啟動該第一轉動座31及第二轉動座32以轉動該轉子10，且該黏膠罐33及該線體20朝向該轉子10的連接部11之另一側邊緣處移動，使該線體20纏繞黏合在轉子10之連接部11上，並包覆該數個永久磁鐵13，以形成一固定結構；

該轉子繞線製程的參數控制流程如下：首先設定該線體20的起繞點位置，通常以該轉子10的一側邊緣處為起繞點而另一側邊緣處為終點，於另一較佳實施例中，該線體20的起繞點及終點分別與該轉子10的兩側邊緣設有距離，若該線體20從轉子10的邊緣處開始繞製則具有較佳的結構強度，並輸入該轉子10的總長度及該線體20的線徑，並以該轉子10的總長除以該線體20的線徑以計算出繞線的總圈數，由於起繞時需確保線體20的穩定性，故將該繞線機台30設定初始為慢速繞線，待達到特定圈數後再提升為高速繞線，前述的圈數及轉速可於繞線製程啟動前設定，於實際應用中低速及高速的範圍在轉速10到99 rpm (Revolution Per Minute)之間。

請參閱圖7所示，於較佳實施例中，該線體20於轉子10上纏繞成複數圈，其中任意相鄰兩圈為相貼靠，即該線體20纏繞在轉子10上的每一圈的間隔距離極小，請參閱圖8所示，於另一較佳實施例中，該線體20於該轉子10上纏繞成複數圈，其中任意相鄰兩圈為間隔設置，該線體20纏繞在轉子10上之任意相鄰兩圈的間隔距離須配合線體20直徑與轉子10直徑進行調整，當該線體20於該轉子10上的纏繞間隔越緊密時，則具有強度越高的固定結構，於高速運轉下能抵抗越強的飛脫應力，但其缺點為纏繞精準度要求較高而不易達成；當該線體20於該轉子10上的纏繞間隔越寬鬆時，則線體20的纏繞精準度要求較低而容易達成，但該線體20的間隔距離較大，將造成讓轉子10與馬達的定子之間具有摩擦碰撞的可能性，且抵抗飛脫應力的結構強度較差，因此該線體20的纏繞精準度須依照該轉子10的使用條件(如轉速、成本)而定。

於實際繞線製程中，請參閱圖6所示，假設該轉子10的積厚為30mm，即其幅寬總長度為30mm，若該線體20的線徑為0.2mm，則此線體20繞接該轉子10的總圈數為150圈(30/0.2=150)，該線體20的各圈之間無間隔距離呈現為密合狀態，如圖7所示，但若考量該繞線機台30精度或誤差問題，可將該線體20的線徑粗估為0.5mm，如此總圈數將降為60圈(30/0.5=60)，即該線體20各圈之間的間隔距離0.3mm。

進一步，該線體20於徑向上僅纏繞一層於該轉子10上，於較佳實施例中，該線體20於徑向上纏繞複數層在該轉子10上，當纏繞複數層時，該線體20為往復來回纏繞在該轉子10上，以此加強該固定結構的強度，此外利用本發明之轉子製造方法，在相同氣隙下亦可使轉子再往外延伸以增加磁鐵厚度而達到提升磁通量之目的。

本發明透過該線體20的使用以加強該轉子10的結構穩固性，使各永久磁鐵13於高速運轉下能避免產生脫離損壞之情形，此外該線體20為採用線徑較小的纖維絲線，故於轉子10運作時能大幅降低對於轉子導磁的影響，且本發明之轉子繞線步驟亦可應用在電磁式轉子上而不限於永磁式轉子。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10‧‧‧轉子
11‧‧‧連接部
112‧‧‧安裝槽
12‧‧‧心軸
121‧‧‧卡槽
13‧‧‧永久磁鐵
20‧‧‧線體
30‧‧‧繞線機台
31‧‧‧第一轉動座
311‧‧‧第一夾頭
32‧‧‧第二轉動座
321‧‧‧第二夾頭
33‧‧‧黏膠罐
60‧‧‧轉子
61‧‧‧永久磁鐵
70‧‧‧套筒

圖1為本發明的轉子外觀立體圖。 圖2為本發明的外觀立體圖。 圖3為本發明的正視平面圖。 圖4為本發明的繞線製程的正視平面示意圖。 圖5為本發明的繞線製程的側視平面示意圖。 圖6為本發明的繞線製程的方塊流程圖。 圖7為本發明的線體密合纏繞在轉子上的正視平面圖。 圖8為本發明的線體間隔纏繞在轉子上的正視平面圖。

10‧‧‧轉子

11‧‧‧連接部

12‧‧‧心軸

121‧‧‧卡槽

13‧‧‧永久磁鐵

20‧‧‧線體

Claims (16)

1. 一種馬達轉子製造方法，其包含： 轉子組裝：將數個永久磁鐵相互間隔地貼附在轉子的外環壁面上；以及 轉子繞線：將一線體纏繞黏著在該轉子上且包覆固定該數個永久磁鐵。
2. 如請求項1所述之馬達轉子製造方法，其中於「轉子繞線」步驟中，該線體於轉子上纏繞成複數圈，其中任意相鄰兩圈相貼靠。
3. 如請求項1所述之馬達轉子製造方法，其中於「轉子繞線」步驟中，該線體於轉子上纏繞成複數圈，其中任意相鄰兩圈間隔設置。
4. 如請求項1至3中任一項所述之馬達轉子製造方法，其中於「轉子繞線」步驟中，該線體為纖維絲線。
5. 如請求項1至3中任一項所述之馬達轉子製造方法，其中於「轉子繞線」步驟中，該線體於徑向上僅纏繞一層於該轉子上。
6. 如請求項1至3中任一項所述之馬達轉子製造方法，其中於「轉子繞線」步驟中，該線體於徑向上纏繞複數層於該轉子上。
7. 如請求項1至3中任一項所述之馬達轉子製造方法，其中於「轉子繞線」步驟中，該線體經浸泡黏膠後纏繞黏著在該轉子上。
8. 如請求項1至3中任一項所述之馬達轉子製造方法，其中於「轉子繞線」步驟中，以一繞線機台將線體纏繞黏著在該轉子上，該繞線機台包含一第一轉動座、一第二轉動座及一黏膠罐，該第一轉動座可相對轉動地突出有一第一夾頭，該第二轉動座可相對轉動地突出有一第二夾頭，該第二夾頭軸向相對該第一夾頭，該黏膠罐位於該第一轉動座及第二轉動座之間；該轉子的兩端分別夾固於該第一夾頭及第二夾頭中；該線體通過該黏膠罐後，黏貼在該轉子上。
9. 一種馬達轉子結構，其包含： 一轉子，其包含有數個永久磁鐵，該數個永久磁鐵相互間隔地貼附在該轉子的外環壁面上；以及 一線體，其纏繞黏著在該轉子上且包覆固定該數個永久磁鐵。
10. 如請求項9所述之馬達轉子結構，其中該線體於轉子上纏繞成複數圈，其中任意相鄰兩圈相貼靠。
11. 如請求項9所述之馬達轉子結構，其中該線體於轉子上纏繞成複數圈，其中任意相鄰兩圈間隔設置。
12. 如請求項9所述之馬達轉子結構，其中該線體為纖維絲線。
13. 如請求項9至12中任一項所述之馬達轉子結構，其中該線體於徑向上僅纏繞一層於該轉子上。
14. 如請求項9至12中任一項所述之馬達轉子結構，其中該線體於徑向上纏繞複數層於該轉子上。
15. 如請求項9至12中任一項所述之馬達轉子結構，其中該轉子包含有一連接部，該數個永久磁鐵分別貼附在該連接部的表面。
16. 如請求項9至12中任一項所述之馬達轉子結構，其中該轉子為凸形柱狀結構且為矽鋼材質所形成的結構。