专利名称：组合式的马达外定子部的制作方法
技术领域：
本实用新型所涉及一种组合式的马达外定子部。
要制造一个高运转效率的马达，其制造瓶颈大多发生在激磁线圈绕线的问题上，因为马达要有高的运转效率，必须要有相对的电装载及磁装载，其中电装载所涉及的问题为定子激磁线圈安匝数线径的粗细大小，较高的电装载即代表有一较高的激磁电流，要有较高的激磁电流亦必须要有较粗线径的激磁线圈以供较高的激磁电流流通于其中，同时如欲提升马达的有效运转效率，则更需要加大激磁线圈的线径，因此必须提高线槽激磁线圈的占积率，提升激磁线圈占积率的最好办法为采用直列排线的整齐绕线，但如采用(附件一)论文的图2，图4(a)所示，其定子线槽的槽口须留2m/m以上的绕线信道，供附件二所示CNC操控的内绕线导针的绕线机械，才能进行内绕线式的导针进出定子齿部槽口而完成直列排线的整齐绕线，由(附件一)图2，图4(a)所示线槽口因须预留2m/m以上的绕线导针信道，因而必须减少线槽的绕线空间，也就是直列排线的线槽占积率大约只能提升到50％如(附件一)所述，欲改善此现象因此有一新的制造工程方法，即从定子部的铁心构造下手将各线槽的中心位置向外切割，并使切割部位存有可弯曲的连结构造，使定子部一字排开形成各线槽口门户大开如(附件一)图3所示以供高占积率的直列排线，但上述的方法因线槽的齿端比齿根端还要宽，因此绝缘线槽座不可能预先在外面绕线完成后再套穿入齿根端，而是须如(附件一)图3所示将一字排开的线槽齿根端完成绝缘工程如(附件一)图3(2)所示，其是以三根导针进行有CNC装置的导针水平同步绕线进行激磁线圈的缠绕工程，以达成定子部组合后更高的线圈占积率大约为80％如(附件一)文内所述；以上所述的二种直列排线的缠绕工程有一共同的现象，皆必须使用有CNC装置的机械，激磁导线并经由绕线导针内孔穿出而由CNC机械引导缠绕，结果此一绕线机械的制造工程依(附件二)所示，造成了下列所述的问题1、因是高精密度CNC操控，因此绕线治具的精度及制造成本将提升。
2、因是高精密度CNC操控困难度高，因此操作人员的素质必须提高，并因而造成不易培养以及薪水成本的提高。
3、绕线线径的粗细大小将受机械限制，导致机械设备的成本大量增加。
4、机械操控绕线导针的绕线速度太慢(60-800rpm)将造成生产效率太低。
5、因是CNC精密绕线机械其设备投资成本非常高(1台绕线机械约日币600万-1000万圆)，因此间接反应到马达的制造成本将提高。
有鉴于习知马达定子部因直列排线而提高了线槽内激磁线圈的占积率，因此提升了马达的有效运转效率，但也因此使得整个绕线机械投资成本大幅度的增高，而且绕线生产效率变得非常的低，以致间接反应到每一马达的生产成本单价将提高，不符合大量生产的经济效益。
本实用新型的目的是提供一种以降低生产成本为目标，并制造一高运转效率兼具高机械结构强度的内转子马达为目的组合式的马达外定子部。
本实用新型组合式的马达外定子部针对上述，将CNC机械操控绕线导针进行直列排线缠绕激磁线圈的方式完全排除掉，也降低绕线机械的昂贵成本，以及解决掉不成比例的低生产效率，有关于本实用新型”组合式的马达外定子部”，是将定子线槽的齿根端自外定子部内环端依线槽数而等角度脱离之，脱离后的齿根尾端的宽度最大不能大于齿根端，也必须于齿根尾端和外定子部的内环端营造一对应并可互为镶嵌结合端，因此外定子齿根端的绝缘线槽座将可预先成形于外，并以缠绕变压器的滚筒式绕线机械设备进行低价格的成本投资还能兼具高生产效率的绕线制造工程，以期大幅度减少前述绕线机械昂贵的设备投资，更进一步亦因缠绕变压器的绕线机械能以同轴多连绕线的方式进行高回转(rpm)速度进行缠绕激磁线圈于绝缘线槽座上，此即代表绕线生产效率将可大幅度的向上提升，整体来讲因本创作可用同轴多连绕线式的变压器绕线制造技术进行马达高生产效率的制造，并同时能制造出高运转效率及组合式定子部的高机械结构强度的外转子马达。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种组合式的马达外定子部，其特征在于它包含有外定子环部，是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其内环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向外环端方向凹陷复数个嵌镶槽，该等嵌镶槽的内槽宽度必须大于嵌镶槽的槽口宽度；复数支齿端面呈弧状面的定子齿部，是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其齿端弧状面是对应内转子的圆周并保持一定的气隙，另齿根端的末端向外延伸一齿根尾端，该齿根尾端的里端宽度必须小于齿根尾端的外端宽度，并和外定子环部的内环端嵌镶槽相对应成型，两者并互为密嵌镶结合，齿根尾端的外端最大宽度不得大于齿根端的宽度复数个I型绝缘线槽座，其纵向垂直柱端提供可缠绕线圈为激磁线圈端，垂直柱端的内中空处提供一和定子齿部的齿根端互为对应契合，并可供定子齿部穿套或脱离的线槽座中空端，另上、下端面设立有导引孔并供导引针栽植于其中并凸出导引针固定板，提供为线槽座上、下端的复数支导引针穿套的定位孔，以为外定子环部、定子齿部、激磁线圈线槽座组装嵌镶结合后强化整体定子部的机械结构强度，固定板亦提供个别的激磁线圈经由固定板上导电线条串接成一完整的马达定子激磁线圈回路。
本实用新型其技术手段是将传统硅钢片冲压叠积成型的外定子部分解为具有复数个嵌镶槽的外定子环部和复数支定子齿部，以及复数个激磁线圈线槽座，线槽座经个别缠绕激磁线圈后再穿套入定子齿部的齿根端，该端向外延伸一齿根尾端并对应外定子环部的嵌镶槽而成型两者互为嵌镶结合，最后经由线槽座的导引针和导引针固定板定位结合，并经焊接后成一组合式的马达外定子部。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1A是已有的外定子部示意图图1B～D是本实用新型第二实施例外定子部示意图图2A～H是滚筒式绕线制造工程示意图图3是同轴多连滚筒式绕线示意图图4A～G是本实用新型第二实施例各部平面图图5A～B是本实用新型第二实施例各部组合示意图图6A～D是本实用新型线槽座、激磁磁圈、定子齿部组合示意图图7A～C是本实用新型第二实施例外定子环部组合示意图图8A～C是本实用新型外定子环部和定子齿部的组合示意图图9A～C是本实用新型导引针固定板和线槽座导引针定位示意图图10A～C是本实用新型整体定子部和内转子组合为完整内转子马达的组合示意图图11A～C是本实用新型整体定子部和内转子组合为完整内转子马达的组合示意图图12A～B是本实用新型整体定子部和外定子环部端面部组合图图13A是本实用新型第一实施例的外定子环部及线槽座分离体的示意图图13B～C是本实用新型第二实施例的外定子环部及线槽座分离体的示意图图13D～E是本实用新型第三实施例的外定子环部及线槽座分离体的示意图图14A是本实用新型外定子环部的排模示意图。
图14B是本实用新型定子齿部排模示意图。
附件一特集论文(新形泛用AC伺服马达的生产技术)附件二IOW-1100S型CNC直列排线绕线机参见图1A所示，其是已有的外定子部61，包含齿部611、绕线槽口612及齿根端613。
参见图1B至图13E所示，本实用新型的组合式的马达外定子部10包含有外定子环部21，是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠成型，其内环端211依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向外环端212方向凹陷复数个嵌镶槽213，该等嵌镶槽213的内槽214宽度必须大于嵌镶槽213的槽口215宽度(见图4G所示)；复数支齿端面311呈弧状面的定子齿部31，是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其弧状齿端面311是对应内转子的圆周并保持一定的气隙，另齿根端312的末端向外延伸一齿根尾端313，该齿根尾端313的里端314宽度必须小于齿根尾端313的外端315宽度，并和外定子环部21的内环端嵌镶槽213相对应成型，两者并互为密嵌镶结合，齿根尾端313的外端315最大宽度不得大于齿根端312的宽度；复数个I型绝缘线槽座41，其纵向垂直柱端411提供可缠绕线圈为激磁线圈端412，垂直柱端411的内中空端413提供一和定子齿部31的齿根端312互为对应契合，可供定子齿部31穿套或脱离的线槽座中空端413，线槽座41经个别缠绕(图2A～H、图3所示)激磁线圈412后再穿套入定子齿部31的齿根端312，图2A～H中揭示有同轴滚筒夹治具81、线引孔811、绕线线头812、激磁线圈导线813及导线定位滚筒814等；另横向前、后两立端面414、415，其前立端面414提供定子齿部穿套后的弧状齿端面311的背面端316靠接合，后立端面415提供外定子环部21的内环端211面靠接合，该前、后两立端面414、415的上、下端面416、417设立有导引孔418并供导引针419栽植于其中并凸出；导引针固定板51，提供为线槽座41上、下端416、417的复数支导引针419穿套的定位孔511，以为上述外定子环部21、定子齿部31、激磁线圈412及线槽座41强化组装嵌镶结合后整体定子部21的机械结构强度，固定板51亦提供个别的激磁线圈412经由固定板51上导电线条串接成一完整的马达定子激磁线圈回路，激磁线圈回路及马达内部信号回路并集中传输到固定板51上的马达控制插座716，经由该控制插座716与马达的外部运转控制器连结成一完整的控制回路关系。
参见图10A～C及图11A～C，本实用新型整体定子部和内转子可组合为完整内转子马达，图中揭示的内转子马达71，包含马达下盖711、马达上盖712、内转子713、轴承714、轴芯715及螺丝717等。
本实用新型所提供的组合式的马达外定子部10，其中外定子环部21可分解成复数个单位等份216(图7A-C所示)，每一单位等份216的左、右两端皆和相邻的单位等份216的左、右两端，以凹、凸状嵌镶端219、220对应成型并可供互为嵌镶密结合221，但以不可调整角度以及不可脱离的结合方式(图13B、C所示)组合成完整的外定子环部。
本实用新型所提供的组合式的马达外定子部10，其中外定子环部21可分解成复数个单位等份216，每一单位等份216的左、右两端皆和相邻的单位等份216的左、右两端，以凹、凸状镶接端217、218对应成型并可供互为镶接合222，但以不可调整角度以及可脱离的结合方式(图13D、E所示)组合成一完整的外定子部。
本实用新型所提供的组合式的马达外定子部10，其中I型齿部线槽座41可纵向从中一分为两个左、右独立个体(图略)，该两个独立个体须互相对应且各自成型，左、右独立个体合并后可结合成一完整的I型齿部线槽座41。
本实用新型所提供的组合式的马达外定子部10，其中缠绕在I型齿部线槽座41上激磁线圈412的线头与线尾是缠绕焊接于线槽座上、下端的导引针419，并经由导引针419而和固定板51上导电线条导通焊接成一完整的马达定子激磁线圈回路。
本实用新型所提供的组合式的马达外定子部10，其中缠绕在I型齿部线槽座41上激磁线圈412的线头与线尾是直接焊接于固定板51上的铜铂孔512，并经由导电线条导通焊接成一完整的马达定子激磁线圈回路。
本实用新型所提供的组合式的马达外定子部10，其中激磁线圈412是以直列排线的方式缠绕于I型齿部线槽座41。
本实用新型所提供的组合式的马达外定子部10，其中激磁线圈412是以非直列排线的方式缠绕于I型齿部线槽座41。
本实用新型所提供的组合式的马达外定子部10，其中导引针固定板51上的马达控制插座716亦可由信号导线替代，并经由信号导线与马达的外部运转控制器连结成一完整的控制回路关系。
本实用新型所提供的组合式的马达外定子部10，其中外定子环部21上、下端面各设置端面板223将内环端211的嵌镶槽213封盖住，并使所有的定子齿根尾端313夹持于外定子环部21的嵌镶槽213内，使整体定子齿部31牢固于外定子环部21内不易脱离。
本实用新型的外定子环部21及定子齿部31，均是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠成型，其特殊的结构设计，在排模时可紧密的排列(见图14A、图14B所示)，用以减少废料的产生，可大幅的减少材料成本，提高经济效益。
本实用新型具有可提高马达的有效运转效率、生产工程的制造效率，降低马达生产机械设备的投资成本等优点。
权利要求1.一种组合式的马达外定子部，其特征在于它包含有外定子环部，是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其内环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向外环端方向凹陷复数个嵌镶槽，该等嵌镶槽的内槽宽度必须大于嵌镶槽的槽口宽度；复数支齿端面呈弧状面的定子齿部，是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其齿端弧状面是对应内转子的圆周并保持一定的气隙，另齿根端的末端向外延伸一齿根尾端，该齿根尾端的里端宽度必须小于齿根尾端的外端宽度，并和外定子环部的内环端嵌镶槽相对应成型，两者并互为密嵌镶结合，齿根尾端的外端最大宽度不得大于齿根端的宽度；复数个I型绝缘线槽座，其纵向垂直柱端提供可缠绕线圈为激磁线圈端，垂直柱端的内中空处提供一和定子齿部的齿根端互为对应契合，并可供定子齿部穿套或脱离的线槽座中空端，另上、下端面设立有导引孔并供导引针栽植于其中并凸出；导引针固定板，提供为线槽座上、下端的复数支导引针穿套的定位孔，以为外定子环部、定子齿部、激磁线圈线槽座组装嵌镶结合后强化整体定子部的机械结构强度，固定板亦提供个别的激磁线圈经由固定板上导电线条串接成一完整的马达定子激磁线圈回路。
2.根据权利要求1所述的组合式的马达外定子部，其特征在于其中缠绕在I型齿部线槽座上激磁线圈的线头与线尾是缠绕焊接于线槽座上、下端的导引针，并经由导引针而和固定板上导电线条导通焊接成一完整的马达定子激磁线圈回路。
3.根据权利要求1所述的组合式的马达外定子部，其特征在于其中缠绕在I型齿部线槽座上激磁线圈的线头与线尾是直接焊接于固定板上的铜铂孔，并经由导电线条导通焊接成一完整的马达定子激磁线圈回路。
4.根据权利要求1所述的组合式的马达外定子部，其特征在于其中外定子环部可分解成复数个单位等份，每一单位等份的左、右两端皆和相邻的单位等份的左、右两端，以凹、凸状对应成型并可供互为嵌镶密结合，但以不可调整角度以及不可脱离的结合方式组合成一完整的外定子环部。
5.根据权利要求1所述的组合式的马达外定子部，其特征在于其中外定子环部可分解成复数个单位等份，每一单位等份的左、右两端皆和相邻的单位等份的左、右两端，以凹、凸状对应成型并可供互为镶接合，但以不可调整角度以及可脱离的结合方式组合成一完整的外定子环部。
6.根据权利要求1所述的组合式的马达外定子部，其特征在于其中I型齿部线槽座可纵向从中一分为两个左、右独立个体，该两个独立个体各自成型，左、右独立个体合并后可结合成一完整的I型齿部线槽座。
7.根据权利要求1所述的组合式的马达外定子部，其特征在于其中激磁线圈是以直列排线的方式缠绕于I型齿部线槽座。
8.根据权利要求1所述的组合式的马达外定子部，其特征在于其中激磁线圈是以非直列排线的方式缠绕于I型齿部线槽座。
9.根据权利要求1所述的组合式的马达外定子部，其特征在于其中外定子环部上、下端面各设置端面板将内环端的嵌镶槽封盖住，并使所有的定子齿根尾端夹持于外定子环部的嵌镶槽内，使整体定子齿部牢固于外定子环部内。
专利摘要一种组合式的马达外定子部,其是将硅钢片冲压叠积成型之外定子部分解为具有复数个嵌镶槽的外定子环部和复数支定子齿部,以及复数个激磁线圈线槽座,线槽座经个别缠绕激磁线圈后再穿套入定子齿部的齿根端,该端向外延伸一齿根尾端并对应外定子环部的嵌镶槽而成型两者互为嵌镶结合,最后经由线槽座的导引针和导引针固定板定位结合,并经焊接后成一组合式的马达外定子部。其可提高马达的有效运转效率、生产工程的制造效率,降低马达生产机械设备的投资成本等。
文档编号H02K15/02GK2446712SQ0025370
公开日2001年9月5日 申请日期2000年9月29日 优先权日2000年9月29日
发明者许俊甫 申请人:许俊甫