TW201006101A - Rotor structure of motor and method of manufacturing same - Google Patents

Description

201006101 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明係為一種馬達定子結構及其製造方法，特別是 - 關於一種以矽鋼片組成馬達定子的結構及其定子的製造方 法，能提昇馬達效能及降低磁損、鐵損。 【先前技術】 按，馬達的用途廣泛，種類繁多，主要由定子與轉子 ® 所構成，定子可為纏繞線圈的環形鐵芯（通稱電磁鐵），包 覆轉子，轉子為磁鐵，線圈通電後產生電磁場，使轉子於 定子中心轉動，但亦可反之，定子為磁鐵，轉子為電磁鐵 。以馬達的應用區分，一般可分為轉速控制型馬達及精密 .控制型馬達，轉速控制型馬達較簡單，可控制馬達的轉動 速度，精密控制型馬達則不但能控制馬達的轉速，亦可控 制馬達轉動的角度（或位置），如步進馬達或伺服馬達。 而馬達轉動的轉扭角度是由定子所產生電磁極性的 多寡決定，如圖一係為傳統伺服馬達的定子立體示意圖， 而圖二係為傳統步進馬達的定子立體示意圖，由圖一可知 其伺服馬達可產生九級（組）的電磁場，而圖二的步進馬達 則可多達十六級(組）電磁場。 再如圖一其馬達定子的結構是由一軛部鐵芯、九組齒 部鐵芯及九組繞線槽所組成，該輛部鐵芯為中空圓形，内 201006101 部形成九角狀，齒部鐵芯為τ形，繞線槽外纏繞線圈後套入 齒部鐵芯，再組入該軛部鐵芯中，其組件繁多、結構複雜 ，但優點是繞線容易。 再如圖二其馬達定子的結構是由多個矽鋼片重疊組 成，而該矽鋼片是以一體沖壓成型方式製成，優點是結構 簡單，缺點是繞線困難，需使用專用之繞線機，且沖壓矽 鋼片的模具精密度高、價格昂貴，因此製造成本相當高。 ® 由圖一及圖二可看出，其馬達定子都是由矽鋼片重疊 組成，因矽鋼片組成的馬達定子，其效能最高、磁損及鐵 損最少，故而頗受精密馬達製造業界所採用。但為連接組 合矽鋼片，需另外以雷射焊接矽鋼片，或者在每一矽鋼片 上沖打出凹凸點，以相互卡接組合，以雷射焊接需要另外 購置雷射機台，價格昂貴，而以凹凸點卡接矽鋼片，則會 影響矽鋼片上的電磁場，造成磁損及渦流損失。 ® 另，本國發明專利公告第1288518號，係為傳統定子的 改良專利，如圖三為其平面結構示意圖，該專利的定子是 由九組工型單磁極圍成圓形所組成，該工型單磁極是一體 定形製成的鐡芯，而非矽鋼片所組成，因此可解決雷射焊 接或以凹凸點卡接矽鋼片的缺點，但鐵芯的成本比其矽鋼 片尚出許多》且效能不如梦鋼片。 上述習知的馬達定子，不論結構或材質都有優點，但 201006101 也有尚待克服的缺點，因此本案發狀㈣—種以石夕鋼片 =馬核子的結構以及製造方法，可以克服習知馬達定 結構及製程上的缺點’而保留所有的優點。 【發明内容】 本發月之目㈣在於提供—動《州 ❹定子結構，—轉較的製—，具有結構簡^ 、材料成本低及模具祕成本低，以及適合自動化大量生 產的優點》 為達成上述目的，本發明主要之技術特徵係在於提供 一種馬収子之製造方法，其步驟包括：首先沖壓複數砍 鋼片製成複數工塑單極片，再由複數工型單極片堆叠組成 複數工型單極條，接著上膠黏合該些工型單極條，然後缠 ❹繞線圈於每一工型單極條上，再圍組該些工型軍極條成一 圓形，最後上膠黏合以形成定子。 為達成上述目的，本發明之次一技術特徵係在於提供 :種馬達定子結構，係由複數補片特製成之複數工型 單極片，堆疊形成複數工型單極條後上膠黏合，每一該工 型單極條上纏繞線圈，圍組成圓形以形成定子後上膠黏合 ，其中該工型單極片及所堆疊組成之工型單極條，其工型 係形成一長面及一短面，皆呈微孤狀，且短面向内圍組成 201006101 圓形；該長面之一側端面上形成有一定位凸緣，另一側端 面上形成有一定位凹槽，使兩兩工型單極條相組合時，其 中一工型單極條之定位凸緣恰可容置於另一工型極條之定 位凹槽中’俾使該些工型單極條能精準定位圍組成圓形。 【實施方式】 為了使貴審查委員能更進一步瞭解本發明為達成預 ❹ 定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發 明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點， 當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參 考與說明用’並非用來對本發明加以限制者。 凊參閲圖四所示’係為本發明工型單極片組成工型單 極條之立體示意圖’本發明馬達定子的製造流程首先由精 密的工型模具沖壓複數矽鋼片形成複數工型單極片11，再 由複數工型單極片11一片一片堆疊成一工型單極條12，本 Ο 發明在每一工型單極片U之接合面塗上黏膠，等膠乾後即 形成該工型單極條12。 接著在每一個該工型單極條12上纏繞線圈後，形成有 複數級(組）的電磁極’再將複數級(組)工型單極條12圍組成 圓形，即形成馬達的定子1〇,如圖五，即為本發明以工型 單極條12組成定子1〇之立體示意圖，在組成定子1〇後，於 兩兩工型單條之接缝面塗上黏膠，等膠乾後即形成一馬達 的定子10。而本發明在塗上黏膠後可使用烤箱烘烤方式或 紫外線烘烤方式讓黏膠快速乾而固定，或者以自然風乾方 201006101 式讓膠乾。 由於馬達的定子決定電磁極的多募，而本發明的馬達 定子完全是由矽鋼片所組成，因此本發明只要精密控制沖 壓發鋼片的模具，以形成工型單極片u的大小及形狀，即 可控制形成工型單極條12組成定子的電磁極的數量，而沖 壓珍鋼片的模具因結構簡單，故成本相當低廉。

Ο β 清參閱圖六所示，係為本發明已缠繞線圈之兩組工型 單極條組合立體示意圖 。本發明為能使該工型單極條11圍 12 t 故該工型單極片11及所堆疊組成之工型單極條 $成有一長面121及一短面122的工字型，且皆呈微 二短面122向内圍組成一圓形❶又於該長面121之一側 凹= 形成有一定位凸緣123,另一侧端面上形成有-定位 . 」使兩兩工型單極條12相組合時，其中一工型單極 槽疋位凸緣123恰可容置於另一工型極條12之定位凹 俾使該些工型單極條12能精準定位圍組成圓形。 〔發明特點及優點〕 乂透過本發明由秒鋼片組成的馬達定子結構及>: 膠黏合的製造方法，具有如下述的特點： 磁發月之馬達定子因是由矽鋼片組成’因此所產生3 損及渦_最少、效能最高，且使时鋼片比一 體，型之鐵芯所產生的廢料少，可降低材料成本。 發月之馬達疋子結構由工型單極條組成圓型後以霉 ° 架組合，可減少組件以簡化結構， 201006101 且不需使用雷射焊接’降低設備成本。 3·本發明之馬達定子只需精密設計出各種級數磁極的沖 . 壓模具，以沖壓矽鋼片形成工型單極片，因此模具的設計 • 較簡單，開發成本最低。 4. 本發明之工型單極條是由複數工型單極片所堆疊成， 且使用黏膠黏合，故不需在工型單極片上設計凹凸卡接 點，因此不會增加磁損及渦流損。 5. 本發明以工型單極條纏繞線圈容易，不需採用專門的 ® 繞線設備，降低設備成本。 6·本發明之馬達定子結構及其製造方法最適合自動化大 量生產，以降低人力成本。 7.由於黏膠為絕緣體，故以黏膠黏合之定子，等膠乾後 其外緣即為絕緣狀態，可減少再塗一層絕緣漆，以降低製 造流程及減少絕緣漆的成本。 8·由於馬達運轉會造成定子上的線圈發熱，而本發明使 用黏膠黏合定子，恰可使線圈上的熱源藉由黏膠傳導至定 子本體上’讓馬達的散熱更為理想。 職是’本發明確能藉上述所揭露之技術，提供一種迥 然不同於習知者的設計，堪能提高整體之使用價值，又其 申請前未見於刊物或公開使用，誠已符合發明專利之要 件’爰依法提出發明專利申請。惟，上述所揭露之圖式、 說明’僅為本發明之實施例而已，凡精于此項技藝者當可 依據上述之說明作其他種種之改良，而這些改變仍屬於本 發明之創作精神及以下所界定之專利範圍中。 201006101 【圖式簡單說明】 圖一係為傳統伺服馬達的定子立體示意圖。 圖二係為傳統步進馬達的定子立體示意圖。 圖三係為本國第1288518號專利的平面結構示意圖。 圖四係為本發明工型單極片組成工型單極條之立體 示意圖。 圖五係為本發明以工型單極條組成定子之立體示意 圖。 圖六係為本發明已纏繞線圈之兩組工型單極條組合 立體示意圖。 【主要元件符號說明】 10 定子 11 工型單極片 12 工型單極條 121 長面 122 短面 123 定位凸緣 124 定位凹槽 -11-

Claims (1)

1. 201006101 十、申請專利範圍： 1. 一種馬達定子之製造方法，係包括下列步驟： 沖壓複數矽鋼片製成複數工型單極片； 複數工型單極片堆疊組成複數工型單極條； 上膠黏合該些工型單極條； 纏繞線圈於每一工型單極條上； 圍組該些工型單極條成一圓形；及 ⑩ 上膠黏合以形成定子。 2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達定子之製造方法，其 中沖壓矽鋼片形成工型單極片之步驟，係以精密工型模具 沖壓而成。 3. 如申請專利範圍第1項所述之馬達定子之製造方法，其 中該些工型單極片及所堆疊組成之工型單極條，其工型係 形成一長面及一短面，皆呈微弧狀，且短面向内圍組成圓 © 形。 4. 如申請專利範圍第3項所述之馬達定子之製造方法，其 中該些工型單極片及所堆疊組成之工型單極條，其長面之 一側端面上形成有一定位凸緣，另一侧端面上形成有一定 位凹槽，使兩兩工型單極條相組合時，其中一工型單極條 之定位凸緣恰可容置於另一工型極條之定位凹槽中，俾使 該些工型單極條能精準定位圍組成圓形。 5. 如申請專利範圍第1項所述之馬達定子之製造方法，其 -12- 201006101 中上膠黏合工型單極條之步驟，係上膠於每一工型單極片 之接合面。 6. 如申請專利範圍第1項所述之馬達定子之製造方法，其 ' 中上膠黏合定子之步驟，係上膠於該兩兩工型單極條之接 縫面。 7. —種馬達定子結構，其特徵在於： 複數工型單極片，係由複數矽鋼片沖壓製成，堆疊形 ® 成複數工型單極條； 複數線圈，纏繞每一該工型單極條上，圍組成圓形以 形成定子； 其中，該工型單極片及所堆疊組成之工型單極條，其 工型係形成一長面及一短面，皆呈微孤狀，且短面向内圍 組成圓形，該長面之一侧端面上形成有一定位凸緣，另一 侧端面上形成有一定位凹槽，使定位凸緣恰可容置於定位 凹槽中，俾使能精準定位圍組成圓形。 8. 如申請專利範圍第7項所述之馬達定子結構，其中該工 型單極片，係以精密工型模具沖壓矽鋼片而成。 十一、圖式： •13·