側邊結線的馬達定子及其製造方法與流程

2023-10-28 19:05:02

本發明涉及一種馬達定子，尤指一種利用側向卡槽定位結線線圈，並整合結線環於定子結構上的側邊結線的馬達定子。

背景技術：

在科技日益進步的世代中，馬達電機產業絕對是現代的核心產業之一，馬達是將電能轉換成動能的一種電機裝置，自1740年馬達的原型被發明之後，這兩百多年馬達不斷的被改良，不僅馬達轉換效率不斷被提高，其功率以及其它穩定性也不斷的進步。以目前產業界的需求來說，縮小廠房減少佔地是相當重要的議題，而現行的馬達結線方式所造成的結線佔積難以縮減，使馬達軸向空間難以妥善被利用，另外，現行結線方式做工複雜，不僅銅線的使用量難以減少，更使得馬達總重量居高不下，影響人員操作的便利性。

請參閱圖1，圖1顯示現有技術的馬達定子結構平面示意圖。如圖所示，一馬達定子結構PA100包含一繞線絕緣架PA1、繞線線圈PA2、繞線結線PA3以及絕緣膠膜PA4。其中，繞線絕緣架PA1包覆地形成於一定子齒(圖未示)上，而繞線線圈PA2纏繞設置於繞線絕緣架PA1，繞線結線PA3是設置於繞線絕緣架PA1上方，而絕緣膠膜PA4是包覆住整個繞線絕緣架PA1、繞線線圈PA2以及繞線結線PA3。其中，由於馬達定子是由多個馬達定子結構PA100拼接而成，而這些馬達定子結構PA100的纏繞線圈PA2通常會分成多個相位，且不同相位的纏繞線圈PA2會連結到不同的導電線圈，進而使馬達可藉由不同相位的電力驅動來產生旋轉。

承上所述，在現有的技術中，由於繞線線圈PA2與導電線圈之間的結線作業都是工作人員以手工結線的方式進行整理，因此常常會有排線雜亂的情形發生，且由於手工結線的作業方式較為繁雜耗時，使得人工成本居高不下，而由於繞線結線PA3通常都會形成在繞線絕緣架PA1上方，導致整個馬達所需的空間增加，進而無法有效的縮減馬達的容積。此外，當整個繞線線圈PA2與繞 線結線PA3需要通過灌膠製成形成絕緣膜膠PA4時，由於繞線結線PA3所佔據的空間較大，因此所需使用的絕緣膜膠PA4量也較大，相對的增加了馬達的重量。

技術實現要素：

本發明的主要目的在於提供一種側邊結線的馬達定子及其製造方法，以有效的縮減馬達的佔積與重量，且簡化作業流程。

為實現上述目的，本發明提供一種側邊結線的馬達定子，包含多個定子結構、多個結線環以及多個結線線圈。定子結構互相組合拼接形成一定子組件，且定子結構各包含一定子齒以及一絕緣架，絕緣架設有一卡合缺口，且絕緣架套設於該定子齒。結線環分別對應地卡合於卡合缺口，並設有多個側向卡槽，側向卡槽沿一軸向排列設置。結線線圈分別卡合於側向卡槽中。

由上述的必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為結線環分別沿一卡合方向對應地卡合於卡合缺口。

由上述的必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為定子齒各具有一繞線部，定子結構更各包含一繞線線圈，繞線線圈設置於繞線部，且定子結構的繞線部更分別電性連結於結線線圈其中相對應者。

由上述的必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為結線線圈更具有一耦接部，用以電性連結於繞線線圈。

由上述的必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為絕緣架包含一延伸架體，延伸架體開設有卡合缺口。

由上述的必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為絕緣架更包含一包覆本體、一內側架體以及一外側架體，包覆本體包覆繞線部，繞線線圈纏繞於包覆本體而設置於繞線部，內側架體與外側架體分別設置於包覆本體的兩側，且延伸架體自外側架體延伸所形成。

由上述的必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為外側架體開設有至少一線圈定位缺口，該繞線線圈經由該線圈定位缺口電性連結於該結線線圈。

由上述的必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為結線環包含一卡槽設置部、一卡合部以及一定位部，卡槽設置部抵接於卡合缺口的一側，並開設有側向卡槽，卡合部一體成型地連結於卡槽設置部，並配合地卡合於卡合缺口，定 位部一體成型地連結於卡合部，並抵接於卡合缺口相對於卡槽設置部的另一側。

為實現上述目的，本發明還提供一種側邊結線的馬達定子的製造方法，該製造方法包含以下步驟：

(a)製備多個定子齒；

(b)以一射出成型工藝將多個絕緣架分別包覆地形成於定子齒上，進而產生多個由絕緣架與定子齒所組成的定子結構；

(c)將定子結構互相組合拼接形成一定子組件；

(d)製備多個結線環；

(e)將多個結線線圈分別卡合於結線環的多個側向卡槽；以及

(f)將結線環分別卡合於絕緣架的一卡合缺口。

由上述的必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為，在步驟(b)之後更包含一步驟(b1)，將多個繞線線圈分別纏繞於該些定子結構。

較佳者，在步驟(f)之後更包含一步驟(g)，將該些繞線線圈分別電性連結於該些結線線圈其中相對應者。

如上所述，有鑑於在現有技術中，馬達內部結線結構複雜，難以縮減整體佔積，且在結線作業時較為繁雜，造成工作人員作業的負擔且耗時，本發明提供一種側邊結線的馬達定子，利用多個結線環定位多個結線線圈，並將結線環與結線線圈一同固定於定子結構上，使得結線線圈可以整齊的設置在定子結構上，有效的縮減結線線圈的佔積，且能簡化作業流程。此外，當側邊結線的馬達定子需進行灌膠工藝時，由於結線線圈以整齊的排列設置在絕緣架上，因此能有效的減少絕緣膠的使用量，相對的減輕馬達的重量。

以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。

附圖說明

圖1顯示現有技術的馬達定子結構平面示意圖；

圖2顯示本發明較佳實施例所提供的側邊結線的馬達定子立體示意圖；

圖3顯示本發明較佳實施例所提供的定子齒與絕緣架的立體示意圖；

圖4顯示本發明較佳實施例所提供的定子齒與絕緣架的立體分解示意圖；

圖5顯示本發明較佳實施例所提供的定子結構立體示意圖；

圖6顯示本發明較佳實施例所提供的定子組件立體示意圖；

圖7顯示本發明較佳實施例所提供的結線環立體示意圖；

圖8顯示本發明較佳實施例所提供的側邊結線的馬達定子立體分解示意圖；

圖9顯示本發明較佳實施例所提供的側邊結線的馬達定子的剖面示意圖；以及

圖10顯示本發明較佳實施例所提供的側邊結線的馬達定子經過灌膠工藝後的剖面示意圖。

其中，附圖標記：

PA100 馬達定子結構

PA1 繞線絕緣架

PA2 繞線線圈

PA3 繞線結線

PA4 絕緣膠膜

100 側邊結線的馬達定子

1 定子結構

1' 定子組件

11 定子齒

111 繞線部

112 拼接環部

1121 第一拼接結構

1122 第二拼接結構

113 止擋環部

12 絕緣架

121 包覆本體

122 內側架體

1221 第一定位部

123 外側架體

1231、1232 線圈定位缺口

1233、1234 第二定位部

124 延伸架體

1241 卡合缺口

13 繞線線圈

2 結線環

21 卡槽設置部

211、212、213、214 側向卡槽

22 卡合部

23 定位部

3a、3b、3c、3d 結線線圈

31a 耦接部

200 絕緣膠膜

X 軸向

具體實施方式

請參閱圖2，圖2顯示本發明較佳實施例所提供的側邊結線的馬達定子立體示意圖。如圖所示，一種側邊結線的馬達定子100，包含多個定子結構1、多個結線環2以及多個結線線圈3。

請繼續參閱圖3至圖5，圖3顯示本發明較佳實施例所提供的定子齒與絕緣架的立體示意圖；圖4顯示本發明較佳實施例所提供的定子齒與絕緣架的立體分解示意圖；圖5顯示本發明較佳實施例所提供的定子結構立體示意圖。承上所述，側邊結線的馬達定子100的製造方法首先是製備多個定子齒11(圖3至圖5以一個表示)，定子齒11包含一繞線部111、一拼接環部112以及一止擋環部113。其中，繞線部111用以纏繞繞線線圈13，拼接環部112與止擋環部113一體成型地自繞線部111的兩端延伸出，且拼接環部112具有一第一拼接結構1121與一第二拼接結構1122，以用來與另一定子齒11的拼接環部112進行拼接組合，而止擋環部113用來止擋繞線部111所纏繞的繞線線圈13。

接著是以一射出成型工藝將多個絕緣架12(圖3至圖5以一個表示)分別包覆地形成於定子齒11上，並將多個繞線線圈13(圖中僅標示一個)分別纏繞於多個絕緣架12上，進而產生多個由定子齒11、絕緣架12以及繞線線圈13所組成的定子結構1；其中，絕緣架12包含一包覆本體121、一內側架體122、 一外側架體123以及一延伸架體124。包覆本體121包覆繞線部111，而繞線線圈13纏繞於包覆本體121而設置於繞線部111。內側架體122與外側架體123分別設置於包覆本體121的兩側，且內側架體122包含二對稱設置的第一定位部1221(圖中僅標示一個)二第一定位部1221是緊密貼合地抵接於止擋環部113的兩側。外側架體123開設有二線圈定位缺口1231與1232，而線圈定位缺口1231與1232用來定位繞線線圈13的兩端，且外側架體123更包含二對稱設置的第二定位部1233與1234，二第二定位部1233與1234分別緊密貼合地抵接於拼接環部112的兩側。延伸架體124一體成型地連結於第二定位部1234，且延伸架體124開設有一卡合缺口1241。

請繼續參閱圖6，圖6顯示本發明較佳實施例所提供的定子組件立體示意圖。如圖所示，再來是將定子結構1互相組合拼接形成一定子組件1'；其中，定子結構1是通過定子齒11的拼接環部112互相拼接組合。

請繼續參閱圖7與圖8，圖7顯示本發明較佳實施例所提供的結線環立體示意圖；圖8顯示本發明較佳實施例所提供的側邊結線的馬達定子立體分解示意圖。如圖所示，然後，製備多個結線環2；其中，結線環2各包含一卡槽設置部21、一卡合部22以及一定位部23，卡槽設置部21抵接於卡合缺口1241的一側，並開設有四個沿一軸向X排列設置的側向卡槽211、212、213與214。卡合部22一體成型地連結於卡槽設置部21，並配合地卡合於卡合缺口1241，定位部23一體成型地連結於卡合部22，並抵接於卡合缺口1241相對於卡槽設置部21的另一側。

緊接著，將四個結線線圈3a、3b、3c與3d分別對應地卡合於結線環2的四個側向卡槽211、212、213與214。

之後，將卡設有四個結線線圈3a、3b、3c與3d的多個結線環2分別卡合於多個絕緣架12的卡合缺口1241，藉以使結線線圈3a、3b、3c與3d通過多個卡合於卡合缺口1241的絕緣架12固定於定子結構1上，形成如圖2所示的側邊結線的馬達定子100。

最後，將繞線線圈13分別電性連結於結線線圈3a、3b、3c與3d其中相對應者；其中，當結線線圈3a、3b、3c與3d固定於定子結構1上後，使用者更可將繞線線圈13經由線圈定位缺口1231電性連結於結線線圈3a、3b、3c與3d其中相對應者，例如，結線線圈3a具有多個耦接部31a(圖中僅標示一個)， 而相對應的繞線線圈13的一端則經過線圈定位缺口1231電性連結於耦接部31a，且繞線線圈13可以是利用焊接等方式電性連結於耦接部31a，而結線線圈3b、3c與3d同樣各具有多個耦接部(圖未標示)來連結至相對應的繞線線圈13。

請繼續參閱圖9與圖10，圖9顯示本發明較佳實施例所提供的側邊結線的馬達定子的剖面示意圖；圖10顯示本發明較佳實施例所提供的側邊結線的馬達定子經過灌膠工藝後的剖面示意圖。如圖所示，當整個側邊結線的馬達定子100完成後，使用者更可利用灌膠工藝在繞線線圈13以及結線線圈3a、3b、3c與3d的表面上灌注絕緣膠而形成一絕緣膠膜200，進而避免繞線線圈13以及結線線圈3a、3b、3c與3d因過熱而產生短路現象，且由於結線線圈3a、3b、3c與3d是規則的排列設置在延伸架體124上，因此能減少絕緣膠的使用量，相對的減輕側邊結線的馬達定子100的重量。

綜上所述，由於本發明利用多個結線環定位多個結線線圈，並將結線環與結線線圈一同固定於定子結構上，使得結線線圈可以整齊的設置在定子結構上，有效的降低馬達定子的軸向高度，縮減結線線圈的佔積，且能簡化作業流程。此外，由於結線線圈是規則的排列設置固定於絕緣架上，因此能大幅的減少絕緣膠的使用量，相對的減輕整個馬達定子的重量；相較於現有技術的結線是以人工的方式設置在絕緣架上，本發明所提供的側邊結線的馬達定子以及製造方法確實能改善馬達定子軸向高度、結線作業不易且耗時以及絕緣膠大量使用所產生的重量問題。

當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。