TWI623176B - 內轉子馬達之定子製造方法及內轉子馬達之定子構造 - Google Patents

內轉子馬達之定子製造方法及內轉子馬達之定子構造 Download PDF

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Abstract

一種內轉子馬達之定子構造，包含數個芯件，各芯件具有二定位柱及一組插銷孔，該組插銷孔係為數個插銷孔，該定位柱與該組插銷孔的至少一插銷孔相互錯位，將至少一導入銷及至少一導出銷插置於該數個芯件的插銷孔，使同一相線圈的導入銷及導出銷位於相鄰二插銷孔，在同一相線圈中的導線包含一導入段、一跨接段及一導出段，該導入段纏繞於該導入銷，且位於該跨接段徑向遠離該轉子容置空間之一側，該導出段由該跨接段徑向鄰近該轉子容置空間之一側，該導出段朝離該導出銷最近的定位柱延伸並以一既定角度朝該導出銷反折延伸後纏繞於該導出銷。

Description

內轉子馬達之定子製造方法及內轉子馬達之定子構造
本發明係關於一種馬達定子製造方法及定子構造；特別是關於一種內轉子馬達之定子製造方法及內轉子馬達之定子構造。
馬達可將電力轉為動力輸出，用以帶動一負載而形成各式電動裝置，如風扇等。習知馬達運轉時，可經由該控制器產生訊號控制該馬達之定子，用以驅使該馬達之轉子旋轉，依轉子與定子的相對構造可略分為外轉子馬達及內轉子馬達。
以製造內轉子馬達為例，如第1a及1b圖所示，數個芯件9可用以捲圓形成一定子鐵芯，使該定子鐵芯內部具有一轉子容置空間(圖未繪示)，該定子鐵芯可設置至少一相線圈8，單一相線圈8可由二導接銷7a、7b電連接外部電力，用以產生磁力。
其中，如第1a、1b及2圖所示，單一相線圈8係由其中一導接銷7a纏繞導線，再於其中一芯件9a繞線後，由該導接銷7a與該芯件9a之間的線段K1上方拉線跨出一線段K2至同一相線圈8的其餘芯件進行繞線，再由該跨接之線段K2上方拉出一線段K3至該導接銷7b纏繞。惟，若該等芯件9欲捲圓形成該定子鐵芯，該導接銷7b所在的芯件須以一轉向A彎折，由於該線段K3位於該線段K2待轉之方向，當該導接銷7b所在的芯件相對其相鄰芯件9a些微彎折後，該線段K2會壓抵該線段K3之一 側，導致該線段K3過度緊繃，易使該線段K3斷裂，進而衍生馬達故障等情事。
有鑑於此，有必要改善上述先前技術的缺點，以符合實際需求，提升其實用性。
本發明係提供一種內轉子馬達之定子製造方法，可避免線圈之導線因製作過程拉扯而繃斷。
本發明另提供一種內轉子馬達之定子構造，可避免線圈之導線因製作過程拉扯而繃斷。
本發明揭示一種內轉子馬達之定子製造方法，其步驟可包含：備妥相互併接的數個芯件，用以繞設該內轉子馬達之至少一相線圈，各芯件具有二定位柱及一組插銷孔，該組插銷孔係為數個插銷孔，該二定位柱沿一軸線設置，該定位柱與該組插銷孔的至少一個插銷孔相互錯位，將至少一導入銷及至少一導出銷插置於該數個芯件的插銷孔，使同一相線圈的導入銷及導出銷位於該數個芯件的相鄰二插銷孔；及在同一相線圈中，纏繞導線於該導入銷，於該導入銷所在的芯件繞線後，該線穿過該導入銷與同側的定位柱之間，並於同一相線圈的其他芯件繞線，同一相線圈繞線完成後，將線定位於遠離該導出銷的定位柱，沿該導出銷所在芯件之軸線於鄰近該導入銷的一側朝向該導出銷拉線後，該線朝離該導出銷最近的定位柱拉伸並以一既定角度朝該導出銷反折拉伸後纏繞於該導出銷。
所述方法另包含一捲圓步驟，可同心捲曲該數個芯件，使該數個芯件之線圈可共同朝向一轉子容置空間。藉此，可利用該轉子容置空間做為設置馬達轉子之空間，以便完成馬達整體之製作過程。
本發明另揭示一種內轉子馬達之定子構造，可包含：數個相互併接的芯件，該數個芯件可同心捲曲共同形成一轉子容置空間，各芯件 可具有二定位柱及一組插銷孔，該組插銷孔係為數個插銷孔，該二定位柱可沿一軸線設置，該定位柱與該組插銷孔的至少一個插銷孔可相互錯位，將至少一導入銷及至少一導出銷插置於該數個芯件的插銷孔，用以導接至少一相線圈，使同一相線圈的導入銷及導出銷位於該數個芯件的相鄰二插銷孔，在同一相線圈中的導線包含一導入段、一跨接段及一導出段，該導入段纏繞於該導入銷，該導入段位於該跨接段沿該轉子容置空間之徑向遠離該轉子容置空間之一側，該導出段由該跨接段沿該轉子容置空間之徑向鄰近該轉子容置空間之一側，朝離該導出銷最近的定位柱延伸並以一既定角度朝該導出銷反折延伸後纏繞於該導出銷。
各該芯件之該組插銷孔係為二插銷孔，所述導入銷及導出銷可插置於同一芯件的該二插銷孔；所述導入銷及該導出銷可位於分屬相鄰芯件的插銷孔。藉此，可依實際使用需求設置該導入銷及導出銷之位置，用以提高該導入銷及該導出銷的設置裕度。
該導出段係由該導線朝離該導出銷最近的定位柱延伸，並以緊貼該定位柱外周面的方式繞過該定位柱後，以一既定角度朝該導出銷反折延伸並纏繞於該導出銷。或，該導線朝離該導出銷最近的定位柱延伸，並以未貼合該定位柱外周面的方式繞過該定位柱後，以一既定角度朝該導出銷反折延伸並纏繞於該導出銷。
上揭內轉子馬達之定子製造方法及定子構造，若該數個芯件需同心捲曲而共同形成該轉子容置空間，當設有該導出銷的芯件與其相鄰芯件相對些微彎折時，由於該導出段由該跨接段沿該轉子容置空間之徑向鄰近該轉子容置空間之一側，繞過離該導出銷最近的定位柱纏繞於該導出銷，該導出段相對該跨接段具有一緩衝長度(即該導出段繞過該定位柱的餘長)，使該跨接段不會壓迫該導出段，該導出段不會因此而斷裂，無論馬達處於何種狀態皆可保持線圈功能正常，可以達到「避免內轉子馬達之線 圈斷裂」、「提升馬達產品良率」及「提升馬達運作穩定性」等功效，可以改善習知內轉子馬達之線圈容易故障的情況，有利於提升馬達相關應用設備的妥善率，進一步降低相關設備的維護費用，並可降低因設備故障導致使用不便的時間，有利於創造供需雙贏的局面。
〔本發明〕
1,1a,1b‧‧‧芯件
11a,11b‧‧‧定位柱
12‧‧‧插銷孔
2a‧‧‧導入銷
2b‧‧‧導出銷
C‧‧‧轉子容置空間
W‧‧‧馬達之至少一相線圈
W1‧‧‧導入段
W2‧‧‧跨接段
W3‧‧‧導出段
X‧‧‧芯件之軸線
S1‧‧‧備料步驟
S2‧‧‧繞線步驟
S3‧‧‧捲圓步驟
〔習知〕
9,9a‧‧‧芯件
8‧‧‧相線圈
7a,7b‧‧‧導接銷
K1,K2,K3‧‧‧線段
A‧‧‧轉向
第1a圖：係習知內轉子馬達之定子線圈的導線之走線上視示意圖。
第1b圖：係第1a圖由A-A方向觀察之定子線圈的導線走線簡易側視示意圖。
第2圖：係習知內轉子馬達之定子鐵芯捲圓後的線段緊繃示意圖。
第3圖：係本發明的內轉子馬達之定子製造方法實施例的流程示意圖。
第4a圖：係本發明的內轉子馬達之定子線圈的導線之走線上視示意圖。
第4b圖：係第4a圖由B-B方向觀察之定子線圈的導線走線側視剖面示意圖。
第5a圖：係本發明的內轉子馬達之定子鐵芯繞製單一相線圈時的部份放大立體圖(一)。
第5b圖：係本發明的內轉子馬達之定子鐵芯繞製單一相線圈時的部份放大立體圖(二)。
第6圖：係本發明的內轉子馬達之定子構造的芯件同心捲曲形成轉子容置空間的部分放大上視圖。
為讓本發明的上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明的較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明全文所述之方向性用語，例如「前」、「後」、「左」、 「右」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。
本發明全文所述之「捲圓」，係指內轉子馬達之數個併接的芯件共同捲圍形成圓形之一定子鐵芯，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
請參閱第3圖所示，其係本發明的內轉子馬達之定子製造方法實施例的流程示意圖。其中，該內轉子馬達之定子製造方法可包含一備料步驟S1及一繞線步驟S2，請一併參閱第4a、4b、5a及5b圖所示。
該備料步驟S1，如第4a及4b圖所示，係可備妥數個芯件1(該數個芯件1此時呈排列為線狀的初始型態)，用以繞設至少一相線圈W，各芯件1具有二定位柱11a及11b及數個插銷孔12，該二定位柱11a及11b沿一軸線X設置，該定位柱11a/11b與至少一個該插銷孔12相互錯位，該數個插銷孔12插置至少一導入銷2a及至少一導出銷2b，使同一相線圈W的導入銷2a及導出銷2b位於相鄰二插銷孔12，用以導接外部電力至該線圈W。在此例中，係以三相內轉子馬達中的一相線圈作為實施態樣說明，惟不以此為限，其餘線圈的繞製方式係所屬技術領域中具有通常知識者參酌實施方式可以理解，不再加以贅述；其中，該導入銷2a及該導出銷2b可插置於同一芯件1的二插銷孔12，或插置於分屬相鄰芯件1的插銷孔12，其實施態樣可依實際使用需求加以改變。
該繞線步驟S2，如第5a圖所示，係在同一相線圈W中，纏繞導線於該導入銷2a，於該導入銷2a所在的芯件1a繞線後，該線穿過該導入銷2a與同側的定位柱11a之間，於同一相線圈W的其他芯件1b繞線，同一相線圈W繞線完成後，將線定位於遠離該導出銷2b的定位柱11a，沿該導出銷2b所在芯件1b之軸線X於鄰近該導入銷2a的一側朝向該導出 銷2b拉線後，該導線繞過離該導出銷2b最近的定位柱11a並纏繞於該導出銷2b。在此例中，該線可為具有導電功能之絕緣電線(如漆包線)，惟不以此為限。值得注意的是，在第5a圖的實施例中，在同一相線圈W繞線完成後，該線係朝離該導出銷2b最近的定位柱11a拉伸，並以緊貼該定位柱11a外周面的方式繞過該定位柱11a後，以一既定角度朝該導出銷2b反折拉伸並纏繞於該導出銷2b。然而，在另一實施例中，該線亦可在朝該定位柱11a拉伸時，以不貼合該定位柱11a外周面的方式繞過該定位柱11a後，以一既定角度朝該導出銷2b反折拉伸並纏繞於該導出銷2b(如第5b圖所示)。
請再參閱第3圖所示，該內轉子馬達之定子製造方法還可包含一捲圓步驟S3，係同心捲曲該數個芯件1，使該數個芯件1之線圈共同朝向一轉子容置空間C(如第6圖所示)。藉此，可利用該轉子容置空間C做為設置馬達轉子之空間，以便完成馬達整體之製作過程。
請再參閱第4a、4b、5a、5b及6圖所示，本發明的內轉子馬達之定子構造可包含：數個相互併接的芯件1，該數個芯件1可同心捲曲共同形成一轉子容置空間C，各芯件1具有二定位柱11a及11b及數個插銷孔12，該二定位柱11a及11b沿一軸線X設置，該定位柱11a/11b與至少一個該插銷孔12相互錯位，至少一導入銷2a及至少一導出銷2b插置於該芯件1的插銷孔12，使同一相線圈W的導入銷2a及導出銷2b位於相鄰二插銷孔12，在同一相線圈W中的導線包含一導入段W1、一跨接段W2及一導出段W3，該導入段W1可纏繞於該導入銷2a，該導入段W1位於該跨接段W2沿該轉子容置空間C之徑向遠離該轉子容置空間C之一側，該導出段W3由該跨接段W2沿該轉子容置空間C之徑向鄰近該轉子容置空間C之一側，繞過離該導出銷2b最近的定位柱11a纏繞於該導出銷2b。在此例中，該導入銷2a及該導出銷2b可插置於同一芯件1的二插銷 孔12，或可插置於分屬相鄰芯件1的插銷孔12；其中，同一相線圈W於不同芯件1之繞線構造及繞線圈數係所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，在此容不贅述。
藉此，若該數個芯件1需同心捲曲而共同形成該轉子容置空間C，當設有該導出銷2b的芯件1與其相鄰芯件1相對些微彎折時，由於該導出段W3由該跨接段W2沿該轉子容置空間C之徑向鄰近該轉子容置空間C之一側，繞過離該導出銷2b最近的定位柱11a纏繞於該導出銷2b，該導出段W3相對該跨接段W2具有一緩衝長度(即該導出段W3繞過該定位柱11a的餘長)，使該跨接段W2不會壓迫該導出段W3，該導出段W3不會因此而斷裂，無論馬達處於何種狀態皆可保持線圈功能正常，可以達到「避免內轉子馬達之線圈斷裂」、「提升馬達產品良率」及「提升馬達運作穩定性」等功效，可以改善習知內轉子馬達之線圈容易故障的情況，有利於提升馬達相關應用設備的妥善率，進一步降低相關設備的維護費用，並可降低因設備故障導致使用不便的時間，有利於創造供需雙贏的局面。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明的精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明的保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (11)

  1. 一種內轉子馬達之定子製造方法，其步驟包含：備妥相互併接的數個芯件，用以繞設該內轉子馬達之至少一相線圈，各芯件具有二定位柱及一組插銷孔，該組插銷孔係為數個插銷孔，該二定位柱沿一軸線設置，該定位柱與該組插銷孔的至少一個插銷孔相互錯位，至少一導入銷及至少一導出銷插置於該數個芯件的插銷孔，使同一相線圈的導入銷及導出銷位於該數個芯件的相鄰二插銷孔；及在同一相線圈中，纏繞導線於該導入銷，於該導入銷所在的芯件繞線後，該線穿過該導入銷與同側的定位柱之間，於同一相線圈的其他芯件繞線，同一相線圈繞線完成後，將線定位於遠離該導出銷的定位柱，沿該導出銷所在芯件之軸線於鄰近該導入銷的一側朝向該導出銷拉線後，該線朝離該導出銷最近的定位柱拉伸並以一既定角度朝該導出銷反折拉伸後，纏繞於該導出銷。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之內轉子馬達之定子製造方法，另包含一捲圓步驟，同心捲曲該數個芯件，使該數個芯件之線圈共同朝向一轉子容置空間。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項所述之內轉子馬達之定子製造方法，其中，各該芯件之該組插銷孔係為二插銷孔，其中該導入銷及該導出銷插置於同一芯件的該二插銷孔。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項所述之內轉子馬達之定子製造方法，其中該導入銷及該導出銷插置於分屬相鄰芯件的插銷孔。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項所述之內轉子馬達之定子製造方法，其中，在朝向該導出銷拉線後，該線係朝離該導出銷最近的定位柱拉伸，並以緊貼該定位柱外周面的方式繞過該定位柱後，以一既定角度朝該導出銷反折拉伸並纏繞於該導出銷。
  6. 根據申請專利範圍第1或2項所述之內轉子馬達之定子製造方法，其中，在朝向該導出銷拉線後，該導線係朝離該導出銷最近的定位柱拉伸，並以未貼合該定位柱外周面的方式繞過該定位柱後，以一既定角度朝該導出銷反折拉伸並纏繞於該導出銷。
  7. 一種內轉子馬達之定子構造，包含：數個相互併接的芯件，該數個芯件同心捲曲共同形成一轉子容置空間，各芯件具有二定位柱及一組插銷孔，該組插銷孔係為數個插銷孔，該二定位柱沿一軸線設置，該定位柱與該組插銷孔的至少一個插銷孔相互錯位，將至少一導入銷及至少一導出銷插置於該數個芯件的插銷孔，用以導接至少一相線圈，使同一相線圈的導入銷及導出銷位於該數個芯件的相鄰二插銷孔，在同一相線圈中的導線包含一導入段、一跨接段及一導出段，該導入段纏繞於該導入銷，該導入段位於該跨接段沿該轉子容置空間之徑向遠離該轉子容置空間之一側，該導出段由該跨接段沿該轉子容置空間之徑向鄰近該轉子容置空間之一側，朝離該導出銷最近的定位柱延伸並以一既定角度朝該導出銷反折延伸後纏繞於該導出銷。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述之內轉子馬達之定子構造，其中，各該芯件之該組插銷孔係為二插銷孔，該導入銷及該導出銷位於同一芯件的該二插銷孔。
  9. 根據申請專利範圍第7項所述之內轉子馬達之定子構造，其中，該導入銷及該導出銷位於分屬相鄰芯件的插銷孔。
  10. 根據申請專利範圍第7項所述之內轉子馬達之定子構造，其中，該導出段係由該導線朝離該導出銷最近的定位柱延伸，並以緊貼該定位柱外周面的方式繞過該定位柱後，以一既定角度朝該導出銷反折延伸並纏繞於該導出銷。
  11. 根據申請專利範圍第7項所述之內轉子馬達之定子構造，其中，該導出段係由該導線朝離該導出銷最近的定位柱延伸，並以未貼合該定位柱外周面的方式繞過該定位柱後，以一既定角度朝該導出銷反折延伸並纏繞於該導出銷。
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