電動機的線圈卷繞結構的製作方法
2023-05-31 07:43:46
電動機的線圈卷繞結構的製作方法
【專利摘要】本發明旨在提供一種電動機的線圈卷繞結構。從整流子(2)的各片向鐵心(3)側的線圈(C)在引入某一個槽後，引出到距離2節距間隔的槽，纏繞於2個齒；在電動機中，卷繞於整流子(2)的片與鐵心(3)的齒及槽，所述電動機的整流子(2)的片個數由13個構成，鐵心(3)的齒及槽個數由13個構成，對應於鐵心(3)外側的磁鐵(4)的極數由6極構成；從而，與以往以3節距以上間隔卷繞的卷繞結構相比，能夠減小整體卷繞長度和卷繞量，顯著減小電流流經線圈(C)時發生的銅損，即使只纏繞比線圈在鐵心(3)中設置3節距以上間隔進行卷繞的以往電動機的線圈(C)量更少的量的線圈(C)，也能夠發揮同等以上的效率，在提高電動機效率的同時顯著節省製造成本，使電動機的大小和重量實現小型化。
【專利說明】電動機的線圈卷繞結構
【技術領域】
[0001] 本發明旨在提供電動機的線圈卷繞結構，如果更詳細說明，旨在提供一種當把電 動機的線圈卷繞成分布繞組時，改善結構，使線圈按鐵心的2節距間隔纏繞，減小線圈的消 耗量，因而能夠大幅節省製造成本的電動機的線圈卷繞結構。
【背景技術】
[0002] -般來說，就各種電動機而言，在整流子（commutator)和鐵心（core)上纏繞線圈 (coil)，從外部供應電流，藉助於與磁鐵的磁場而使軸旋轉，使電能轉換成旋轉的運動能， 就原有的汽車制動器（brake)電動機等直流電動機而言，通過電刷（brush),向卷繞於整流 子的片（segment)與鐵心的槽（slot)的線圈供應電流，此時，根據線圈卷繞於鐵心的槽的 方法，大致分為集中繞組（concentratedwinding)與分布繞組（distributedwinding)，集 中繞組是把線圈集中卷繞於1個槽的卷繞方式，分布繞組是把線圈分開纏繞於3?5個槽 的卷繞方式，就所述本發明的線圈卷繞方法包括的分布繞組而言，已經開發了諸如大韓民 國公開專利2006年第79147號（2006年7月5日公開）中登載的波狀繞組（wavewinding) 或諸如大韓民國公開專利1994年第1519號（1994年1月11日公開）中登載的疊繞組 (lapwinding)等各種卷繞方式，但卻存在諸多問題，當以這種以往的波狀繞組或疊繞組方 式卷繞線圈時，鐵心的槽之間間隔的節距（pitch)為3個以上，對線圈進行卷繞，從而以往 分布繞組的線圈的卷繞結構由於線圈過度重疊於鐵心的上下部進行卷繞，因而導致線圈的 浪費，具有製造成本上升的缺點，同時，大量線圈重複卷繞，造成電動機的體積和重量上升， 在製造成本上升的同時，由於沉重的電動機的搬運導致物流費也上升，因而具有在經濟上 不利的缺點，而且，較長的線圈導致電阻增加，銅損（copperloss)上升，具有電動機效率下 降的缺點。
[0003]【在線技術文獻】
[0004]【專利文獻】
[0005]KR10-2006-0079147A2006. 7. 5.
[0006]KR10-1994-0001519A1994. 1. 11.
【發明內容】
[0007] 本發明為解決所述以往技術的各項問題而研發了一種新技術，本發明要解決的技 術課題是提供一種電動機的線圈卷繞結構，在線圈卷繞成分布繞組的電動機的線圈卷繞結 構中，當把線圈卷繞於鐵心的槽時，把作為齒之間的槽間隔的節距從以往卷繞3節距以上 變為卷繞2節距，使得符合6極磁鐵、13槽鐵心，在提高磁鐵的極數的同時，減少纏繞於鐵 心的槽的節距，使電阻實現最小化，因而在提高電動機效率的同時，減小電動機的大小和重 量，能夠顯著節省製造成本，從而完成本發明。
[0008] 作為旨在解決所述發明的課題的具體手段，本發明在構成電動機的線圈卷繞結構 方面，所述電動機的線圈卷繞結構的特徵在於，從整流子的各片向鐵心側的線圈在引入某 一個槽後，引出到距離2節距間隔的槽，纏繞於2個齒。
[0009] 而且，本發明藉助於如上所述的結構，也可以在電動機中限定為卷繞於整流子的 片與鐵心的齒及槽進行構成，所述電動機的整流子的片個數由13個構成，鐵心的齒及槽個 數由13個構成，對應於鐵心外側的磁鐵的極數由6極構成。
[0010] 根據旨在解決所述課題的具體手段，本發明電動機的線圈卷繞結構是在把線圈從 整流子的片卷繞於鐵心的槽時，按2節距間隔卷繞於鐵心的槽，纏繞2個齒，從而與以往以 3節距以上間隔卷繞的卷繞結構相比，減小整體卷繞長度和卷繞量，顯著減小電流流經線圈 時發生的銅損，因而能夠使電動機效率實現最大化。
[0011] 另外,本發明減小了卷繞於電動機的線圈的體積和重量，使電動機的大小和重量 顯著減小，能夠更大量地搬運電動機，因而具有以下預期效果，即，不僅能夠大幅減少物流 費，而且，即使纏繞比線圈在鐵心中設置3節距以上間隔進行卷繞的以往電動機的線圈量 更少的量的線圈，也能夠發揮同等以上的效率，能夠顯著節省電動機的製造成本，因而在經 濟上具有更優越的效能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是顯示本發明的線圈卷繞結構的一個優選示例的示例圖。
[0013] 圖2是顯示在本發明中線圈卷繞時的電刷、整流子、鐵心及磁鐵的配置的簡要俯 視圖。
[0014] 圖3是比較以往3節距的線圈卷繞結構與本發明2節距的線圈卷繞結構的各個外 形與重量的照片。
[0015] 圖4是比較應用以往3節距的線圈卷繞結構與本發明2節距的線圈卷繞結構的電 動機性能的圖表。
[0016] 符號說明
[0017] 1:電刷2:整流子
[0018] 3:鐵心4:磁鐵
[0019]C:線圈
【具體實施方式】
[0020] 下面參照所述附圖，對本發明進行更具體說明。
[0021] 本發明涉及各種電動機中的線圈卷繞結構，所述各種電動機包括：電刷（1)，其配 備用於向卷繞於整流子（2)的片與鐵心（3)的槽的線圈（C)供應電流而獲得旋轉力；整流 子（2)，其接觸電刷（1)，把電流傳送到線圈（C);及鐵心（3)，其與整流子（2) -同固定安裝 於軸；線圈（C)，其卷繞於整流子⑵的片和鐵心⑶的槽；磁鐵（4)，其固定安裝於外殼，當 電流流經卷繞於鐵心（3)的線圈（C)時，藉助於磁場而使得由安裝於軸的整流子（2)和鐵 心⑶及線圈（C)構成的電樞旋轉。
[0022] 所述本發明電動機的線圈卷繞結構如圖1至2所示，在電動機的線圈卷繞結構中， 從整流子⑵的各片向鐵心⑶側的線圈（C)在引入鐵心（3)的呈放射狀凸出的多個齒之 間的槽中的某一個槽後，引出到引入的槽中第2號槽，S卩，引出到距離引入的槽2節距間隔 的槽，纏繞於引入槽與引出槽之間的2個齒。
[0023] 此時，在本發明中，整流子（2)的片個數由13個構成，鐵心（3)的齒個數由13個 構成，鐵心（3)的槽個數也為13個，而且，對應於整流子（2)的外側的電刷（1)可以安裝2 電刷⑴或4電刷（1)，對應於鐵心（3)外側的磁鐵⑷的極數由6極構成，提高了與具有 13個片與13個槽的電樞相符的磁鐵（4)的極數。
[0024] 作為本發明的電動機的線圈卷繞結構的一個示例，如上所述，當整流子（2)的片 個數為13個、鐵心（3)的齒及槽個數為13個時，如圖1所示，13個片沿逆時針方向賦予1 號至13號的序號，為使整流子（2)的1號片位於鐵心（3)的1號與2號齒之間，整流子（2) 與鐵心（3)固定安裝於電動機的軸，13個齒按與片相同的方向，即，按逆時針方向賦予1號 至13號的序號後，從1號片開始卷繞線圈（C)，下面參照圖2對這種結構進行考查。
[0025] 如圖2所示，一種模式是，線圈（C)從1號片開始，引入13號齒與1號齒之間的槽 後，繞開12號及13號齒，引出到11號齒與12號齒之間的槽，沿順時針方向在12號齒與13 號齒上纏繞1圈後，掛接於10號片；接著，從10號片出來的線圈（C)引入9號齒與10號齒 之間的槽後，繞開8號及9號齒，引出到7號齒與8號齒之間的槽，沿順時針方向在8號齒 與9號齒上纏繞1圈後，掛接於6號片；從6號片出來的線圈（C)引入5號齒與6號齒之間 的槽後，繞開4號及5號齒，引出到3號齒與4號齒之間的槽，沿順時針方向在4號齒與5 號齒上纏繞1圈後，掛接於2號片；然後，從2號片出來線圈（C)在圖1的平面中向逆時針 方向繞過去，在鐵心（3)上纏繞到2節距間隔的槽後，掛接於11號片；從11號片出來的線 圈（C)在鐵心（3)上纏繞於2節距間隔的槽後，掛接於7號片；從7號片出來的線圈（C)在 鐵心（3)纏繞於2節距間隔的槽後，掛接於3號片；如此連續，從3號到12號片，從12號到 8號片，從8號到4號片，從4號到13號片，從13號到9號片，從9號到5號片，從5號到1 號片，分別向逆時針方向繞過去，與此同時，纏繞於位於其間的2個齒，從而按2個齒外側槽 的間隔，即，按2節距單位，線圈（C)引入及引出鐵心（3)的槽。
[0026] 在這種線圈卷繞結構的一個示例中，如果對從所述2號片開始的其餘卷繞結構進 行更詳細說明，從2號片出來的線圈（C)引入1號齒與2號齒之間的槽後，繞開13號及1 號片，引出到12號齒與13號齒之間的槽，沿順時針方向在13號齒與1號齒上纏繞1圈後， 掛接於11號片；從11號片出來的線圈（C)引入10號齒與11號齒之間的槽後，繞開9號及 10號齒，引出到8號齒與9號齒之間的槽，沿順時針方向在9號齒與10號齒上纏繞1圈後， 掛接於7號片；從7號片出來的線圈（C)引入6號齒與7號齒之間的槽後，繞開5號及6號 齒，引出到4號齒與5號齒之間的槽，沿順時針方向在5號齒與6號齒上纏繞1圈後，掛接 於3號片；從3號片出來的線圈（C)引入2號齒與3號齒之間的槽後，繞開1號及2號齒， 引出到13號齒與1號齒之間的槽，沿順時針方向在1號齒與2號齒上纏繞1圈後，掛接於 12號片；從12號片出來的線圈（C)引入11號齒與12號齒之間的槽後，繞開10號及11號 齒，引出到9號齒與10號齒之間的槽，沿順時針方向在10號齒與11號齒上纏繞1圈後，掛 接於8號片；從8號片出來的線圈（C)引入7號齒與8號齒之間的槽後，繞開6號及7號 齒，引出到5號齒與6號齒之間的槽，沿順時針方向在6號齒與7號齒上纏繞1圈後，掛接 於4號片；從4號片出來的線圈（C)引入3號齒與4號齒之間的槽後，繞開2號及3號齒， 引出到1號齒與2號齒之間的槽，沿順時針方向在2號齒與3號齒上纏繞1圈後，掛接於13 號片；從13號片出來的線圈（C)引入12號齒與13號齒之間的槽後，繞開11號及12號齒， 引出到10號齒與11號齒之間的槽，沿順時針方向在11號齒與12號齒上纏繞1圈後，掛接 於9號片；從9號片出來的線圈（C)引入8號齒與9號齒之間的槽後，繞開7號及8號齒， 引出到6號齒與7號齒之間的槽，沿順時針方向在7號齒與8號齒上纏繞1圈後，掛接於5 號片；從5號片出來的線圈（C)引入4號齒與5號齒之間的槽後，繞開3號及4號齒，引出 至IJ2號齒與3號齒之間的槽，沿順時針方向在3號齒與4號齒上纏繞1圈後，與1號片的線 圈（C)端部實現接線。
[0027] 如上所述構成的本發明電動機的線圈卷繞結構是線圈（C)沿逆時針方向繞過整 流子（2)的13個片，每4個掛接1次，在13個片上各掛接1次，最終接線到最初開始的片， 此時，在片與下一片之間，在具有13個齒及槽的鐵心（3)的2節距間隔的槽中引入及引出， 同時在2個齒纏繞1次，因此，當線圈（C)纏繞於鐵心⑶時，按2節距間隔纏繞，因而與以 往按3節距以上間隔纏繞相反，END-TURN縮短，所以電動機整體纏繞的線圈（C)的卷繞長 度與卷繞量及銅線的體積減小，在鐵心（3)的上下端部凸出的線圈（C)的高度也縮小，從而 當電流流經線圈（C)時發生的銅損減小，同時，在電動機製造時，顯著縮小了電動機的大小 和長度等，因而整體上能夠使電動機的效率實現最大化，能夠極大地節省電動機製作所需 的成本。
[0028] 圖3是把線圈（C)卷繞於在軸上固定安裝有整流子（2)和鐵心（3)的電樞時，比較 線圈（C)按以往的3節距間隔進行卷繞與按本發明的2節距間隔進行卷繞的外形的照片， 以及解開分別使用的線圈（C)後團成團，用秤稱重量時的比較照片，圖4是比較應用以往3 節距型卷繞結構的電動機與應用2節距型卷繞結構的電動機的效能的圖表，在具有相同整 流子（2)與鐵心（3)的電樞上，按3節距間隔纏繞線圈（C)的以往卷繞結構與按2節距間隔 卷繞的本發明卷繞結構，其線圈（C)總長度與總重量如下表1所示，可知以往3節距型卷繞 結構的長度為9, 338mm，重量為15. 61g，相反，本發明2節距型卷繞結構的長度為7, 841mm， 重量為9.17g，當把線圈（C)卷繞於鐵心（3)的槽時，與3節距相比，如果按2節距間隔卷 繞，則能夠大幅節省整體線圈（C)的卷繞長度與卷繞重量等，重量在圖3的比較照片中觀察 分別拍攝秤的照片可知，如上所述，根據本發明，能夠減小線圈（C)重量約40%。
[0029]【表1】
[0030]
【權利要求】
1. 一種電動機的線圈卷繞結構，在電動機的線圈卷繞結構中，其特徵在於， 從整流子⑵的各片向鐵心⑶側的線圈（C)在引入鐵心（3)的呈放射狀凸出的多個 齒之間的槽中的某一個槽後，引出到距離引入的槽2節距間隔的槽，纏繞於引入的槽與引 出的槽之間的2個齒。
2. 根據權利要求1所述的電動機的線圈卷繞結構，其特徵在於， 在電動機的鐵心（3)上，卷繞於2節距間隔的槽，所述電動機的整流子（2)的片個數由 13個構成，鐵心（3)的齒及槽個數由13個構成，對應於鐵心（3)外側的磁鐵（4)的極數由 6極構成。
3. -種電動機的線圈卷繞結構，其特徵在於，包括： 整流子（2)，其由從平面上觀察沿逆時針方向賦予1號至13號序號的13個片以放射狀 形成； 鐵心（3)，其由從平面上觀察沿逆時針方向賦予1號至13號序號的13個齒以放射狀形 成，使得整流子（2)的1號片位於1號齒與2號齒之間； 6極的磁鐵（4)，其與鐵心（3)的外側相向的極性相異地呈放射狀配備； 卷繞於所述整流子（2)的片與鐵心（3)的齒及槽的線圈（C)構成得 從1號片開始，引入13號齒與1號齒之間的槽後，引出到11號齒與12號齒之間的槽， 沿順時針方向在12號齒與13號齒上纏繞1圈後，掛接於10號片； 從10號片引入9號齒與10號齒之間的槽後，引出到7號齒與8號齒之間的槽，沿順時 針方向在8號齒與9號齒上纏繞1圈後，掛接於6號片； 從6號片引入5號齒與6號齒之間的槽後，引出到3號齒與4號齒之間的槽，沿順時針 方向在4號齒與5號齒上纏繞1圈後，掛接於2號片； 從2號片引入1號齒與2號齒之間的槽後，引出到12號齒與13號齒之間的槽，沿順時 針方向在13號齒與1號齒上纏繞1圈後，掛接於11號片； 從11號片引入10號齒與11號齒之間的槽後，引出到8號齒與9號齒之間的槽，沿順 時針方向在9號齒與10號齒上纏繞1圈後，掛接於7號片； 從7號片引入6號齒與7號齒之間的槽後，引出到4號齒與5號齒之間的槽，沿順時針 方向在5號齒與6號齒上纏繞1圈後，掛接於3號片； 從3號片引入2號齒與3號齒之間的槽後，引出到13號齒與1號齒之間的槽，沿順時 針方向在1號齒與2號齒上纏繞1圈後，掛接於12號片； 從12號片引入11號齒與12號齒之間的槽後，引出到9號齒與10號齒之間的槽，沿順 時針方向在10號齒與11號齒上纏繞1圈後，掛接於8號片； 從8號片引入7號齒與8號齒之間的槽後，引出到5號齒與6號齒之間的槽，沿順時針 方向在6號齒與7號齒上纏繞1圈後，掛接於4號片； 從4號片引入3號齒與4號齒之間的槽後，引出到1號齒與2號齒之間的槽，沿順時針 方向在2號齒與3號齒上纏繞1圈後，掛接於13號片； 從13號片引入12號齒與13號齒之間的槽後，引出到10號齒與11號齒之間的槽，沿 順時針方向在11號齒與12號齒上纏繞1圈後，掛接於9號片； 從9號片引入8號齒與9號齒之間的槽後，引出到6號齒與7號齒之間的槽，沿順時針 方向在7號齒與8號齒上纏繞1圈後，掛接於5號片； 從5號片引入4號齒與5號齒之間的槽後，引出到2號齒與3號齒之間的槽，沿順時針 方向在3號齒與4號齒上纏繞1圈後，掛接於1號片。
【文檔編號】H02K3/28GK104518595SQ201410218576
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】鄭震根 申請人:曉筬電機株式會社