专利名称：可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及直接驱动轮鼓式外转子马达的领域，是解决传统马达和驱动控制电路采分离制造安装的复杂性及不便性，因为驱动控制电路内藏于内定子环部的中空空间内，因此兼顾驱动控制电路的电气特性不易受外部的干扰，其目的是在追求一高运转效率、低制造成本、低制造设各投资，以及容易安装及操控的轮鼓式外转子马达。
传统轮鼓式马达不论其制造效率或马达有效运转效率皆不易提高，以及制造成本皆不尽理想；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也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，同时如欲提高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，提高激磁线圈占积率的最好办法为采用直列排线的整齐绕线，但如采用已知技术，其定子线槽的槽口须留2m/m以上的绕线信道供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，线槽口因须预留2m/m以上的绕线导针通道，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高到50％，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，并位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，而是须将一字排开的线槽齿根端完成绝缘工程，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％；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，总结上述的绕线工程造成了下列所述的问题1、定子部硅钢片材料的浪费，在较大马力的马达其整体定子部的硅钢片材料成本及模具制造成本的费用将很可观。
2、轮鼓式马达如应用于车辆时，其驱动控制电路安装于马达外部时，其控制及侦测电路常因和马达之间导引线长度距离的问题而导致整体控制系统易受干扰的不稳定现象。
3、驱动控制电路的安装位置也是一个头痛的问题，因为必须考虑到轮鼓式马达(如电动自行车)和其间的导引线路径以及整体美观的问题。
4、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高。
5、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。
6、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。
7、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。
8、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600万一1000万圆)，因此间接反应到马达的制造成本将提高。
本实用新型的目的是提供一种可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)。该内定子部可降低绕线机械成本，使生产效率提高，并能同时制造出高运转效率及高机械结构强度的轮鼓式外转子马达。该结构可解决电路的安装及电路干扰的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案这种可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)包含有内定子环部，是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，内环端形成一最大的中空空间供驱动控制电路内藏其间，环部圆周应设有以供定位组合之用的复数个定位孔；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，其弧状齿端面是对应外转子的圆周并保持一定的气隙，定子齿部是和内定子环部的外环端适当结合；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，垂直柱端之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、脱离的线槽座中空端；激磁线圈固定板，其近外缘处设置有供线槽座上、下端的复数支导引针穿套定位用的定位孔，固定板也设有供缠绕于复数个线槽座的线圈的线头、线尾焊接导通，并以固定板的铜箔及导线串接成一完整的马达定子激磁线圈回路的复数个铜箔贯孔；定子环部端盖板，其近外缘处应对应内定子环部的内环端而成形一凸缘并套盖于定子环部的上、下两端面，凸缘的外侧圆周并对应定子环部的定位贯通孔而设置复数个端盖板定位孔，上、下端盖板定位孔经对应定子环部的定位贯通孔并应将定子环部盖夹于其中形成有一中空空间及可供驱动控制电路板内藏其中，凸缘的内侧圆周应设置可供驱动控制电路板锁固其上，以及提供激磁线圈固定板和驱动控制电路板两者之间信号回路的贯穿导通的复数个端盖板贯孔，两端盖板的中心端应对应马达转子及定子的同心成一同心孔径供轮鼓式马达的支撑轴紧迫接合于其中；及轮鼓式马达的支撑轴，是紧迫接合于端盖板的同心孔径内，其凸出于轮鼓式马达的外壳盖板部分供轮鼓式马达的固定支撑用，其轴心及轴侧须设置至少一个以上可提供内定子环部内的驱动控制信号导线贯穿其中以供马达内、外部控制信号的连通操作之用的贯通孔。
有鉴于传统轮鼓式马达的问题，因此将传统内定子部的内圆部位的孔径以最大幅度的放大，因马达在激磁效应时磁力线流通于内圆部位的导磁空间不大，因此多余的空间不但因本实用新型内定子环部的嵌镶接合技术而将导磁材料大幅度的节省，同时节省下来的空间也可供马达驱动控制电路的内藏之用，进而解决该电路的安装及电路干扰的问题，上述可谓一举数得的证明；更进一步鉴于已知马达的绕线工程，如采用直列排线而提高了线槽内激磁线圈的占积率，因此提高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之低，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，本实用新型可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)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之低生产效率，有关于本实用新型可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)，是将定子线槽的齿根端自内定子部外环端依线槽数而等角度脱离，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内定子部的外环端营造一对应并可互为镶嵌结合端，因此内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，更进一步也因缠绕变压器的绕线机械能以同轴多连绕线的方式(如图4A-H、图5所示)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高，整体来讲因本实用新型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高机械结构强度的轮鼓式外转子马达。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1A-E是已知轮鼓式外转子马达组合示意图图2A-D是本实用新型第二实施例的轮鼓式外转子马达组合示意图图3A-G是本实用新型各式内定子部的平面示意图图4A-H是滚筒式绕线制造工程示意图图5是同轴多连滚筒式绕线制造工程示意图图6A-G是本实用新型第二实施例的内定子部组合示意图图7A-C是本实用新型第二实施例内定子部和上、下电路板的组合示意图图8A-C是本实用新型第二实施例和内藏驱动控制电路组合示意图图9A-F是本实用新型各式双向支撑轴的剖面示意图图10A-D是本实用新型双向支撑轴和轮鼓外壳组合示意图图11A-F是本实用新型各式单向支撑轴的剖面示意图图12A-D是本实用新型单向支撑轴和轮鼓外壳组合示意如图1A-E所示，已知轮鼓式外转子马达包含有外转子磁铁61、磁铁轭铁圈611、转子外壳612、外壳盖板613、轴承614、内定子71及轴芯711等。如图2A至图12D所示，这种可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10是将传统硅钢片冲压叠积成型的内定子部分解为具有复数个嵌镶槽的内定子环部211、内定子齿部31和激磁线圈线槽座41，线槽座41经个别缠绕激磁线圈412后再将定子齿部31套入其中，并对应嵌镶于复数个内定子环部单位216嵌镶合成的内定子环部211的外环端212，线槽座41的导引针419和上、下激磁线圈固定板51定位结合，并将个体线圈的线头、线尾421分别焊接于上、下固定板51而串接成完整的激磁线圈部，其中内定子环部211并有一中空的内圆孔，两片内定子环部盖板220并封盖于内定子环部211的两端面，经封盖后有中空空间的内定子环部211即可内藏驱动控制电路514、515于其中，盖板220的中心端成形一同心孔径230以供支撑轴221紧迫接合于其中，该轴221并提供至少一个以上的贯孔222、223供驱动控制信号导线贯穿其中以为马达内、外部控制信号的连通操控。
如图2A至图12D所示，本实用新型的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10包含有内定子环部211(如图3A、B所示)，是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其外环端212依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向内环端227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，内环端227形成中空空间可供驱动控制电路内藏其间，环部圆周应设有复数个贯穿定位孔226以供定位组合之用；如图3A-E、图6A-G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是对应外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，并和内定子环部211的外环端212嵌镶槽213相对应成型，两者并互为密嵌镶结合219，齿根尾端313的外端315最大宽度不得大于齿根端312的宽度；如图4A-H、图5、图6A-G所示，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之内中空处提供一和定子齿部31的齿根端312互为对应契合，并可供定子齿部31穿套或脱离的线槽座中空端413，另横向前、后两立端面414、415，其前立端面414提供定子齿部31穿套后的弧状齿端面311的背面端316靠接合，后立端面415提供内定子环部211的外环端212面靠接合，该前立端面414的上、下端416、417设立有导引孔418并供导引针419栽植于其中并凸出；如图7A-C所示，激磁线圈固定板51，是铜箔电路板，其近外缘处设置有定位孔511供线槽座上、下端的复数支导引针419穿套定位用，该固定板51也提供复数个铜箔贯孔512供缠绕于复数个线槽座41的线圈的线头、线尾421焊接导通，并以固定板51的铜箔513及导线串接成一完整的马达定子激磁线圈回路；如图7A-C、图8A-C、图9A-F所示，定子环部端盖板220，是金属板，其近外缘处应对应内定子环部211的内环端227而成形一凸缘229并套盖于定子环部211的上、下两端面，凸缘229的外侧圆周并对应定子环部211的定位孔226而设置复数个端盖板定位孔228，上、下端盖板定位孔228经对应内定子环部211的定位孔226并应将内定子环部211盖夹于其中形成有一中空空间及可供驱动控制电路板514、515内藏其中，凸缘229的内侧圆周应设置复数个端盖板贯孔225供驱动控制电路板514、515锁固其上，以及提供激磁线圈固定板51和驱动控制电路板514、515两者之间信号回路的贯穿导通，两端盖板220的中心端应对应马达转子及定子的同心成一同心孔径230供轮鼓式马达的支撑轴221紧迫接合于其中；如图8A-C、图9A-F、图10A-D所示，轮鼓式马达的支撑轴221是紧迫接合于端盖板220的同心孔径230内，其凸出于轮鼓式马达的外壳盖板613部分供轮鼓式马达的固定支撑用，其轴心及轴侧须设置至少一个以上的贯通孔222、223、224提供内定子环部211内的驱动控制信号导线贯穿其中以供马达内、外部控制信号的连通操作之用，如图9A-F、图10A-D所示，轴承614，其内径是套接于支撑轴221的两侧，轴承614的外径则套接外转子部并令外转子部经由该轴承614而对应支撑轴221运转转动(如图10C所示)。
本实用新型所提供的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10，如图3A-G、图6A-D所示，其中内定子环部211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嵌镶密结合219，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内定子环部211。
本实用新型所提供的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10，其中内定子环部211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，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内定子环部211。
本实用新型所提供的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10，如图3E所示，其中内定子环部211是和内定子齿部31一体成形，线槽空间经绝缘处理后供激磁线圈直接缠绕于其中。
本实用新型所提供的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部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420(如图4A所示)，该两个独立个体420须互相对应且各自成型，左、右独立个体420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可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10，其中缠绕在Ⅰ型齿部线槽座41上激磁线圈的线头与线尾421是缠绕焊接于线槽座41上、下端的导引针419，并经由导引针419而和固定板51上铜箔线条导通焊接成一完整的马达定子激磁线圈路。
本实用新型所提供的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10，如图6A-G、图7A-C所示，其中缠绕在Ⅰ型齿部线槽座41上激磁线圈的线头与线尾421是直接焊接于固定板51上的铜铂孔512，并经由导电线条513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可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10，其中激磁线圈412是以直列排线的方式缠绕于Ⅰ型齿部线座41。
本实用新型所提供的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部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可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10，其中轮鼓式马达的支撑轴221仅提供一端为固定支撑(如图11A-F、图12A-D所示)。
本实用新型所提供的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10，其中驱动控制电路仅部份电路结构装置于内定子环部211的内部中空。
本实用新型所提供的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部10，其中驱动控制电路的全部电路结构末装置于内定子环部的内部中空。
综上所述，本实用新型可降低绕线机械成本，使生产效率提高，并能同时制造出高运转效率及高机械结构强度的轮鼓式外转子马达。该结构可解决电路的安装及电路干扰的问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非因此拘限本实用新型的专利范围，故凡运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效结构变化，均同理皆包含于本实用新型的范围内，合予陈明。
权利要求1.一种可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)，其特征在于它包含有内定子环部，是以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，内环端形成一最大的中空空间供驱动控制电路内藏其间，环部圆周应设有以供定位组合之用的复数个定位孔；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，其弧状齿端面是对应外转子的圆周并保持一定的气隙，定子齿部是和内定子环部的外环端适当结合；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，垂直柱端之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、脱离的线槽座中空端；激磁线圈固定板，其近外缘处设置有供线槽座上、下端的复数支导引针穿套定位用的定位孔，固定板也设有供缠绕于复数个线槽座的线圈的线头、线尾焊接导通，并以固定板的铜箔及导线串接成一完整的马达定子激磁线圈回路的复数个铜箔贯孔；定子环部端盖板，其近外缘处应对应内定子环部的内环端而成形一凸缘并套盖于定子环部的上、下两端面，凸缘的外侧圆周并对应定子环部的定位贯通孔而设置复数个端盖板定位孔，上、下端盖板定位孔经对应定子环部的定位贯通孔并应将定子环部盖夹于其中形成有一中空空间及可供驱动控制电路板内藏其中，凸缘的内侧圆周应设置可供驱动控制电路板锁固其上，以及提供激磁线圈固定板和驱动控制电路板两者之间信号回路的贯穿导通的复数个端盖板贯孔，两端盖板的中心端应对应马达转子及定子的同心成一同心孔径供轮鼓式马达的支撑轴紧迫接合于其中；及轮鼓式马达的支撑轴，是紧迫接合于端盖板的同心孔径内，其凸出于轮鼓式马达的外壳盖板部分供轮鼓式马达的固定支撑用，其轴心及轴侧须设置至少一个以上可提供内定子环部内的驱动控制信号导线贯穿其中以供马达内、外部控制信号的连通操作之用的贯通孔。
2.根据权利要求1所述的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)，其特征在于所述的内定子环部外环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向内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；定子齿部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，并和内定子环部的外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。
3.根据权利要求1所述的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)，其特征在于所述的内定子环部是和内定子齿部一体成形，线槽空间经绝缘处理后供激磁线圈直接缠绕于其中。
4.根据权利要求1所述的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)，其特征在于所述的缠绕在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铜箔线条导通焊接成一完整的马达定子激磁线圈路。
5.根据权利要求1所述的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)，其特征在于所述的驱动控制电路仅部份电路结构装置于内定子环部的内部中空。
6.根据权利要求1所述的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)，其特征在于所述的驱动控制电路的全部电路结构末装置于内定子环部的内部中空。
7.根据权利要求1所述的可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二)，其特征在于所述的轮鼓式马达的支撑轴仅提供一端为固定支撑。
专利摘要一种可直接驱动轮鼓式马达的内定子部(二),是将传统硅钢片冲压叠积成型的内定子部分解为具有复数个嵌镶槽的内定子环部、内定子齿部和激磁线圈线槽座,线槽座是经个别缠绕激磁线圈后再将定子齿部套入其中,并对应嵌镶于内定子环部的外环端,线槽座的导引针和上、下激磁线圈结合板定位结合,并将个体线圈的线头、线尾分别焊接于上、下结合板而串接成完整的激磁线圈部,内定子环部有一最大中空的内孔可内藏驱动控制电路。
文档编号H02K15/02GK2449408SQ00253779
公开日2001年9月19日 申请日期2000年9月30日 优先权日2000年9月30日
发明者许俊甫 申请人:许俊甫