CN104079082A - 外转式定子 - Google Patents
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Abstract
本发明的外转式定子，由复数展开呈长条状的硅钢条堆叠结合呈条块状半成品，且于预定的定子齿绕制线圈后，再将条块状半成品的硅钢条以相接的方式围绕成圆环状；其中，各硅钢条具有复数一体相连的连接区段供堆叠成相对位于外转式定子外围的靴部，于各连接区段的中央处沿伸有预定长度的延伸区段供堆叠成做为铁芯的定子齿，各延伸区段尾端两侧具有一斜切面，使于硅钢条围绕成一圆环状时，相邻的延伸区段可藉由尾端两侧的斜切面互相连接。从而可降低料带的废料比例；以及，可在所有预定的定子齿均完成绕线后，再将条块状半成品围绕成一圆环状，不但可以大幅降低加工难度，更可藉以缩短绕线工时，以及降低绕线设备的购置成本。
Description
技术领域
本发明一种马达的定子结构，特别是指一种可以有效降低相关制作成本，以及增加产能的外转式定子。
背景技术
按，目前常见的马达结构，可分为内转子与外转子型态，其结构主要由转子以及缠绕有电枢线圈的定子所组成；其中，转子具有一永久磁石，以外转子为例，该转子相对设置在定子外部周围，当马达运转时，先让该定子所缠绕的电枢线圈通以电流，并与转子的永久磁场交互作用产生电磁力，使转子被驱动而运转。
至于，一般外转式定子的结构，主要具有一呈圆环状的本体10，于本体10中心设有若干放射状的定子齿11，且于各定子齿11尾端形成一对应围绕于本体10边沿的靴部12，再藉助模具及绕线机等装置，将漆包线通过相邻定子齿11的两靴部12间隙13，依预设的绕线方向绕在外转式定子的线轴上，且堆叠形成具有厚度的线圈组14，于使用时，透过电路的控制，令外转式定子与转子形成相互作用电磁场，使马达得以确实正常运转。
惟，现有外转式定子由硅钢片以冲压技术一体冲压成圆环状硅钢片，再以数片相同的圆环状硅钢片堆叠结合成一具有适当厚度的框体，其在圆环状薄片的冲压制造过程中，每一圆环状硅钢片内缘的中间及外缘的周边部份均成为废料，以足够成型每一个圆环状硅钢片的硅钢片料带间距合算，其废料所占比例高达7成，导致形成材料的浪费与制造成本的增加。
尤其，类似现有外转式定子在线圈组的绕制过程中，沿着圆环状的本体10外围，将漆包线通过相邻定子齿11的两靴部12间隙13的方式绕线，不但加工难度较高、绕线工时较长，且所需投资的绕线设备成本亦较高。因此，如何有效降低现有外转式定子的相关制作成本，以及增加现有外转式定子的产能，多年一直是学术界及产业界所亟欲解决的课题。
发明内容
本发明在提供一种可以有效降低相关制作成本，以及增加产能的外转式定子。
为达上揭目的，本发明的外转式定子，由复数展开呈长条状的硅钢条堆叠结合呈条块状半成品，且于预定的定子齿绕设线圈后，再将条块状半成品的各硅钢条以两端相接的方式围绕成圆环状；其中，各硅钢条具有复数一体相连的连接区段供堆叠成相对位于外转式定子外围的靴部，于各连接区段的中央处沿伸有预定长度的延伸区段供堆叠成做为铁芯的定子齿，各延伸区段尾端两侧具有一斜切面，使于硅钢条围绕成一圆环状时，相邻的延伸区段可藉由尾端两侧的斜切面互相连接。
利用上述技术特征，可在硅钢条的冲压成型过程中，在料带的同一个长度区间内，配置有至少两个由延伸区段相对应交错配置的硅钢条，藉以降低料带的废料比例；以及，在预定数量的硅钢条堆叠呈条块状半成品后，可直接利用设有延伸区段一侧的开放空间，将线圈绕设于预定的定子齿上，待所有预定的定子齿均完成绕线后，再将条块状半成品围绕成一圆环状，并使各硅钢条的延伸区段尾端朝环圈中心连接封闭，不但可以大幅降低加工难度，更可藉以缩短绕线工时，以及降低绕线设备的购置成本。从而可达到有效降低制作成本，以及增加产能的目的。
依据上述技术特征，各硅钢条于两个宽度相对较宽的延伸区段之间配置一宽度相对较窄的延伸区段，该外转式定子仅于宽度较宽的延伸区段所堆叠构成的定子齿上缠绕线圈。
上述各硅钢条于宽度较宽的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅，相对大于宽度较窄的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅。
上述外转式定子至少于宽度较宽的延伸区段所堆叠构成的定子齿上披覆一预定厚度的绝缘层。
所述各硅钢条于头尾两端的延伸区段相互连接的斜切面处分别设有至少一可供对应接合的扣合部。
所述各硅钢条于连接区段的斜切面分别设有至一供与相邻延伸区段对应接合的扣合部。
所述预定数量的硅钢条堆叠呈条块状半成品后，以铆接方式固定。
所述预定数量的硅钢条堆叠呈条块状半成品后，以焊接方式固定。
所述预定数量的硅钢条利用黏着材料堆叠胶合呈条块状半成品。
具体而言，本发明所揭露的外转式定子，除可有效降低相关制作成本，以及增加产能之外，尚可于宽的定子齿之间配置窄的定子齿，且仅于宽的定子齿绕设线圈(跨齿绕线)的设计，提高线圈的槽满率；以及，可藉由增加绕设有线圈的定子齿所属的靴部宽幅的设计，搜集较多磁通(提高磁石利用率)，进而提高功率密度；以及，整体外转式定子各靴部之间未有间隙，可减低磁阻变化率，进而降低顿转转矩降低噪音。
附图说明
图1为一现有外转式定子的绕线加工方式示意图。
图2为本发明第一实施例的外转式定子结构平面图。
图3为本发明的硅钢条结构平面图。
图4为本发明中预定数量的硅钢条堆叠呈条块状半成品后的结构立体图。
图5为本发明的外转式定子绕线加工方式示意图。
图6为本发明第二实施例的外转式定子结构平面图。
图号说明：
[先前技术]
10本体
11定子齿
12靴部
13间隙
14线圈组
[本发明]
20条块状半成品
21硅钢条
211连接区段
212延伸区段
213斜切面
214扣合部
30线圈。
具体实施方式
如图2本发明第一实施例的外转式定子结构平面图、图3本发明的硅钢条结构平面图、图4本发明中预定数量的硅钢条堆叠呈条块状半成品后的结构立体图所示，本发明的外转式定子，由复数展开呈长条状的硅钢条21堆叠结合呈条块状半成品20，且于预定的定子齿绕设线圈30后，再将条块状半成品20的各硅钢条21以两端相接的方式围绕成圆环状；其中：各硅钢条21具有复数一体相连的连接区段211供堆叠成相对位于外转式定子外圈的靴部，于各连接区段211的中央处沿伸有预定长度的延伸区段212供堆叠成做为铁芯的定子齿，各延伸区段212尾端两侧具有一斜切面213，使于硅钢条21围绕成一圆环状时，相邻的延伸区段212可藉由尾端两侧的斜切面213互相连接。
利用上述结构设计，所述硅钢条21可由冲压加工一体成型，且于成型过程中，在料带的同一个长度区间内，配置有至少两个由延伸区段相对应交错配置的硅钢条，藉以降低料带的废料比例；以及，在预定数量的硅钢条堆叠呈条块状半成品后，可如图5所示，直接利用设有延伸区段212一侧的开放空间，将线圈30绕设于预定的定子齿上，待所有预定的定子齿均完成绕线后，再将条块状半成品20的围绕成一圆环状，并使各硅钢条21的延伸区段212尾端朝环圈中心连接封闭，不但可以大幅降低加工难度，更可藉以缩短绕线工时，以及降低绕线设备的购置成本。从而可达到有效降低制作成本，以及增加产能的目的。
本发明的外转式定子，于实施时，所述预定数量的硅钢条21堆叠呈条块状半成品20后，可以铆接方式将各硅钢条21固定结合，或以焊接方式将各硅钢条21固定结合，或是利用黏着材料将预定数量的硅钢条21堆叠胶合呈条块状半成品20。
再者，所述各硅钢条21可如图2所示，于头尾两端的延伸区段212相互连接的斜切面213处分别设有至少一可供对应接合的扣合部214，当条块状半成品20的各硅钢条21以两端相接的方式围绕成圆环状时，可在头尾两端的延伸区段212所属的扣合部214对应接合下确实固定于圆环状。
当然，所述各硅钢条21亦可如图6所示，于各延伸区段212两侧的斜切面213皆分别设有至一供与相邻延伸区段212对应接合的扣合部214，可在相邻的延伸区段212所属的扣合部214对应接合下，将条块状半成品20确实固定于圆环状。由于各硅钢条21具有复数一体相连的连接区段211供堆叠成相对位于外转式定子外圈的靴部，不但在条块状半成品20围绕成圆环状时，可获致相对较为稳固可靠的结构体，且整体外转式定子各靴部之间未有间隙，可以有效减低磁阻变化率，进而降低顿转转矩降低噪音。
值得一提的是，各硅钢条21可于两个宽度相对较宽的延伸区段212之间配置一宽度相对较窄的延伸区段212，整体外转式定子仅于由宽度较宽的延伸区段212所堆叠构成的定子齿上缠绕线圈30，亦即利用于宽的定子齿之间配置窄的定子齿，且仅于宽的定子齿绕设线圈(跨齿绕线)的设计，提高线圈的槽满率；又，在此实施形态下，整体外转式定子可至少于由宽度较宽的延伸区段所堆叠构成的定子齿上披覆一预定厚度的绝缘层(图略)。
以及，在上述各硅钢条于两个宽度相对较宽的延伸区段之间配置一宽度相对较窄的延伸区段，且仅于由宽度较宽的延伸区段所堆叠构成的定子齿上缠绕线圈的实施形态下，各硅钢条于宽度较宽的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅，相对大于宽度较窄的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅为佳，可藉由增加绕制有线圈的定子齿所属的靴部宽幅的设计，搜集较多磁通(提高磁石利用率)，进而提高功率密度。
与传统技术相较，本发明所揭露的外转式定子，除可有效降低相关制作成本，以及增加产能之外，尚可于宽的定子齿之间配置窄的定子齿，且仅于宽的定子齿绕设线圈(跨齿绕线)的设计，提高线圈的槽满率；以及，可藉由增加绕设有线圈的定子齿所属的靴部宽幅的设计，搜集较多磁通(提高磁石利用率)，进而提高功率密度；以及，整体外转式定子各靴部之间未有间隙，可减低磁阻变化率，进而降低顿转转矩降低噪音。
Claims (9)
1.一种外转式定子，其特征在于，由复数展开呈长条状的硅钢条堆叠结合呈条块状半成品，且于预定的定子齿绕制线圈后，再将条块状半成品的硅钢条以两端相接的方式围绕成圆环状；其中：
各硅钢条具有复数一体相连的连接区段供堆叠成相对位于外转式定子外围的靴部，于各连接区段的中央处沿伸有预定长度的延伸区段供堆叠成做为铁芯的定子齿，各延伸区段尾端两侧具有一斜切面，使于硅钢条围绕成一圆环状时，相邻的延伸区段可藉由尾端两侧的斜切面互相连接。
2.如权利要求1所述的外转式定子，其特征在于，各硅钢条于两个宽度相对较宽的延伸区段之间配置一宽度相对较窄的延伸区段，该外转式定子仅于由宽度较宽的延伸区段所堆叠构成的定子齿上缠绕线圈。
3.如权利要求2所述的外转式定子，其特征在于，各硅钢条于宽度较宽的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅，相对大于宽度较窄的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅。
4.如权利要求2所述的外转式定子，其特征在于，外转式定子至少于由宽度较宽的延伸区段所堆叠构成的定子齿上披覆一预定厚度的绝缘层。
5.如权利要求1或2所述的外转式定子，其特征在于，各硅钢条于头尾两端的延伸区段相互连接的斜切面处分别设有至少一可供对应接合的扣合部。
6.如权利要求1或2所述的外转式定子，其特征在于，各硅钢条于连接区段的斜切面分别设有至一供与相邻延伸区段对应接合的扣合部。
7.如权利要求1或2所述的外转式定子，其特征在于，该预定数量的硅钢条堆叠呈条块状半成品后，以铆接方式固定。
8.如权利要求1或2所述的外转式定子，其特征在于，该预定数量的硅钢条堆叠呈条块状半成品后，以焊接方式固定。
9.如权利要求1或2所述的外转式定子，其特征在于，该预定数量的硅钢条利用黏着材料堆叠胶合呈条块状半成品。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109347280A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-15 | 上海宇塚电子科技有限公司 | 一种电机定子内绕绕线机构 |
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