軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機的製作方法
2023-12-10 06:56:32
專利名稱：軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電機，特別是一種軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機。
如圖4、圖5所示，習用的軸向繞線及軸向氣隙的直流無刷電機包括轉子95、導磁管93、依序套設於導磁管93上的線圈座91、設置於線圈座91上、下方的矽鋼片92及電路板94。轉子95中心設有中心軸951，其外環內壁組設永久磁鐵952。導磁管93內設有供轉子95中心軸951樞設的上、下軸承。
這種習知的軸向繞線及軸向氣隙的直流無刷電機，轉子95的永久磁鐵952系環繞設置於整個直流無刷電機的最外側，因此，在搬運、取拿或組裝時，轉子95易受到外力碰撞，從而會使轉子95的中心線與導磁管93內上、下軸承中心線發生偏移。如此，導致轉子95在旋轉時產生偏心、歪斜、搖晃不平穩及噪音等問題。而且，這種習知的軸向繞線及軸向氣隙的直流電機，由於其轉子95的環形永久磁鐵952系環繞在線圈座93上、下方的矽鋼片92外圍而感應旋轉，因此，轉子95的中心軸951與永久磁鐵952之間的距離較大，相對地，使直流無刷電機的轉動扭力會較小且旋轉時易有飄浮現象，亦因此使其無法形成均勻、穩定的旋轉。
本實用新型的目的是提供一種扭矩大、旋轉均勻平穩、製造容易的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機。
本實用新型包括上殼、下殼、線圈座、上矽鋼片、下矽鋼片、驅動迴路及轉子；上、下殼由導磁材質製成並設有軸孔；線圈座包括由絕緣材質製成的殼體及以導電性佳的金屬線軸向纏繞而成的線圈；線圈具有可作電源輸入的端頭，線圈座形成中心通孔；上、下矽鋼片中央位置設有朝內垂直延設數相互交錯磁極的中心通孔；驅動迴路由電子控制元件、霍爾感應元件及引接電源的電源線構成；轉子系由轉軸及設置於轉軸上的永久磁鐵構成；置於線圈座上、下方的上、下矽鋼片以其上相互交錯的磁極容入線圈座中心通孔內，轉子以其上永久磁鐵置於磁極通孔內，結合成一體的線圈座及上、下矽鋼片置於上、下殼內；轉子兩端樞設於上、下殼軸孔內。
其中上、下殼中央設有組設與轉子樞接軸承的軸座。
上殼周緣垂直朝下延設具有磁力導通作用的導磁環。
上殼周緣的導磁環與位於線圈座上、下方的矽鋼片呈緊密結合。
線圈座上、下面分別設有定位柱；上、下矽鋼片上設有與線圈座上定位柱相對應並結合的數定位孔。
上、下矽鋼片周緣朝內垂直延設側環壁。
上、下矽鋼片周緣的側環壁可相互抵接。
上、下矽鋼片外表面凸設凸塊。
驅動迴路設置在電路板上。
設置驅動迴路的電子板上覆設絕緣層。
覆設絕緣層的電路板設置於上矽鋼片與上殼之間。
覆設絕緣層的電路板設置於下矽鋼片與下殼之間。
電路板上設有至少一個與線圈座上定位柱相對應並結合的定位孔。
由於本實用新型包括上、下殼、線圈座、上、下矽鋼片、驅動迴路及轉子；上、下殼由導磁材質製成並設有軸孔；線圈座包括由絕緣材質製成的殼體及以導電性佳的金屬線軸向纏繞而成的線圈；線圈具有可作電源輸入的端頭，線圈座形成中心通孔；上、下矽鋼片中央位置設有朝內垂直延設數相互交錯磁極的中心通孔；轉子系由轉軸及設置於轉軸上的永久磁鐵構成；置於線圈座上、下方的上、下矽鋼片以其上相互交錯的磁極容入線圈座中心通孔內，轉子以其上永久磁鐵置於磁極通孔內，結合成一體的線圈座及上、下矽鋼片置於上、下殼內；轉子兩端樞設於上、下殼軸孔內。使用時，於轉子的轉軸上組設齒輪組，藉由電源線引接電源啟動驅動迴路，並藉由轉子上的永久磁鐵與上、下矽鋼片相互交錯的磁極相感應而驅動轉子旋轉，並經齒輪組以終端軸輸出動力。因分置在線圈座的上、下側的上、下矽鋼片以其上相互交錯的磁極容入線圈座的中心通孔內，由轉子上的永久磁鐵與上、下矽鋼片相互交錯的磁極相感應而驅動轉子在線圈座內感應旋轉，不會存在外力碰撞轉子的問題，亦不會發生轉子的轉軸與磁極中心線之間的偏移，即不會產生偏心、歪斜、搖晃不平穩及噪音的問題，並由於轉子的永久磁鐵在矽鋼片的磁極內形成感應旋轉，因此，轉子的轉軸與永久磁鐵之間不存在間距，相對地直流無刷電機的轉動扭力會較大且旋轉時不會產生飄浮現象，使轉子可形成轉速均勻、穩定的旋轉，不僅扭矩大、旋轉均勻平穩，而且製造容易，從而達到本實用新型的目的。
圖1、為本實用新型分解結構示意立體圖。
圖2、為本實用新型結構示意剖視圖。
圖3、為本實用新型使用狀態示意剖視圖。
圖4、為習知的軸向繞線及軸向氣隙的直流電機分解結構示意立體圖。
圖5、為習知的軸向繞線及軸向氣隙的直流電機結構示意剖視圖。
以下結合附圖對本實用新型進一步詳細闡述。
如圖1、圖2所示，本實用新型包括上殼1、下殼2、線圈座3、上矽鋼片4、下矽鋼片4』、電路板5、絕緣層6及轉子7。
上殼1系由導磁材質製成，上殼1周緣垂直朝下延設具有磁力導通作用的導磁環14，上殼1中央設有具軸孔12的軸座11，並於軸座11內組設有軸承13，於上殼1上設有引出電源線51的穿孔15。
下殼2系由導磁材質製成，下殼2與上殼1相對應並結合形成閉合的外殼。下殼2上設有具軸孔22的軸座21，並於軸座21內組設有軸承23。
線圈座3包括由絕緣材質製成的殼體30及以導電性佳的金屬線軸向纏繞而成的線圈31。線圈31具有可作電源輸入的端頭311。線圈座3形成中心通孔32，其上、下面分別設有定位柱33。
上、下矽鋼片4、4』由導磁材質製成，其上設有朝內垂直延設數磁極41、41』的中心通孔40、40』及與線圈座3上定位柱33相對應並結合的數定位孔42、42』，上、下矽鋼片4、4』的磁極41、41』相互交錯；上、下矽鋼片4、4』周緣朝內垂直延設可相互抵接的側環壁43、43』。側環壁43、43』亦可由上、下矽鋼片4、4』周緣直接彎折而成。上、下矽鋼片4、4』外表面凸設凸塊44、44』。
電路板5為習知的構件，其上設有供轉子7轉軸72穿過的中心通孔55及至少一個與線圈座3上定位柱33相對應並結合的定位孔54，電路板5上具有由電子控制元件51、霍爾感應元件52等構成的驅動迴路及可由任何位置，如上殼1上的穿孔15引出以引接電源的電源線53，並藉以引接電源的驅動迴路驅動轉子7啟動旋轉。
絕緣層6系用以覆蓋電路板5的板片，以使電路板5與上殼1或下殼2絕緣，以避免因電路板5與上殼1或下殼2接觸而導致其上電子元件短路毀損。
轉子7系由轉軸72及設置於轉軸72上的永久磁鐵71構成。
組裝時，如圖2所示，上、下矽鋼片4、4』分別設置於線圈座3的上、下方，並分別以其上相互交錯的磁極41、41』容入線圈座3中心通孔32內，上矽鋼片4、電路板5及下矽鋼片4』以其上定位孔42、54及42』結合於線圈座3上、下面的定位柱33上；亦可以上矽鋼片4及下矽鋼片4』、電路板5以其上定位孔42及42』、54結合於線圈座3上、下面的定位柱33上，令絕緣層6位於電路板5與上殼1(或下殼2)之間；上、下矽鋼片4、4』的側環壁43、43』相互抵接，並形成磁力通路，以產生較佳的導磁效果；轉子7以其上永久磁鐵72置於容入線圈座3中心通孔32內的上、下矽鋼片4、4』相互交錯的磁極41、41』內，結合成一體的線圈座3、電路板5及上、下矽鋼片4、4』置於由上、下殼1、2構成的閉合外殼內，使上殼1周緣的導磁環14與位於線圈座3上、下方的上、下矽鋼片4、4』呈緊密結合，並藉由上、下矽鋼片4、4』外表面的凸塊44、44』分別與電路板4(或上殼1)及下殼2(或電路板5)間保持一定間距，以其上永久磁鐵71對應於相互交錯磁極41、41』內的轉子7兩端樞設於上、下殼1、2軸座11、21內的軸承13、23上。電路板5上電源線53由上殼1上的穿孔15引出，以引接電源。
使用時，於轉子7的轉軸72上組設齒輪組8，藉由自上殼1上的穿孔15引出的電路板5上電源線53引接電源啟動驅動迴路，並藉由轉子7上的永久磁鐵72與上、下矽鋼片4、4』相互交錯的磁極41、41』相感應而驅動轉子7旋轉，並經齒輪組8以終端軸81輸出動力。
本實用新型系將上、下矽鋼片4、4』分置在線圈座3的上、下側，並以其上相互交錯的磁極41、41』容入線圈座3的中心通孔32內，由轉子7上的永久磁鐵71與上、下矽鋼片4、4』相互交錯的磁極41、41』相感應而驅動轉子7在線圈座3內感應旋轉，不會存在外力碰撞轉子7的問題，亦不會發生轉子7的轉軸72與磁極41、41』中心線之間的偏移，即不會產生偏心、歪斜、搖晃不平穩及噪音的問題。再者由於轉子7的永久磁鐵72在上、下矽鋼片4、4』的磁極41、41』內形成感應旋轉，因此，轉子7的轉軸72與永久磁鐵71之間不存在間距，相對地使本實用新型的轉動扭力會較大且旋轉時不會產生飄浮現象，使轉子7可形成轉速均勻、穩定的旋轉。
權利要求1.一種軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，它包括線圈座、上矽鋼片、下矽鋼片、驅動迴路及轉子；線圈座包括由絕緣材質製成的殼體及以導電性佳的金屬線軸向纏繞而成的線圈；線圈具有可作電源輸入的端頭，線圈座形成中心通孔；其特徵在於所述的上、下矽鋼片中央位置設有朝內垂直延設數相互交錯磁極的中心通孔；驅動迴路由電子控制元件、霍爾感應元件及引接電源的電源線構成；轉子系由轉軸及設置於轉軸上的永久磁鐵構成；轉子系由轉軸及設置於轉軸上的永久磁鐵構成；置於線圈座上、下方的上、下矽鋼片以其上相互交錯的磁極容入線圈座中心通孔內，轉子以其上永久磁鐵置於磁極內，結合成一體的線圈座及上、下矽鋼片置於由導磁材質製成並設有軸孔的上、下殼構成的閉合外殼內；轉子兩端樞設於上、下殼軸孔內。
2.根據權利要求1所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的上、下殼中央設有組設與轉子樞接軸承的軸座。
3.根據權利要求1所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的上殼周緣垂直朝下延設具有磁力導通作用的導磁環。
4.根據權利要求1或3所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的上殼周緣的導磁環與位於線圈座上、下方的矽鋼片呈緊密結合。
5.根據權利要求1所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的線圈座上、下面分別設有定位柱；上、下矽鋼片上設有與線圈座上定位柱相對應並結合的數定位孔。
6.根據權利要求1所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的上、下矽鋼片周緣朝內垂直延設側環壁。
7.根據權利要求6所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的上、下矽鋼片周緣的側環壁可相互抵接。
8.根據權利要求1所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的上、下矽鋼片外表面凸設凸塊。
9.根據權利要求1所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的驅動迴路設置在電路板上。
10.根據權利要求9所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的設置驅動迴路的電子板上覆設絕緣層。
11.根據權利要求10所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的覆設絕緣層的電路板設置於上矽鋼片與上殼之間。
12.根據權利要求10所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的覆設絕緣層的電路板設置於下矽鋼片與下殼之間。
13.根據權利要求1所述的軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機，其特徵在於所述的電路板上設有至少一個與線圈座上定位柱相對應並結合的定位孔。
專利摘要一種軸向繞線徑向氣隙直流無刷電機。為提供一種扭矩大、旋轉均勻平穩、製造容易的電機,提出本實用新型,它包括由導磁材質製成並設有軸孔的上、下殼;線圈座;設有朝內垂直延設數相互交錯磁極的中心通孔的上、下矽鋼片;驅動迴路及由轉軸及永久磁鐵構成轉子;上、下矽鋼片以其上磁極容入線圈座中心通孔內,轉子以其上永久磁鐵置於磁極通孔內,結合成一體的線圈座及上、下矽鋼片置於上、下殼內;轉子兩端樞設於上、下殼軸孔內。
文檔編號H02K23/26GK2465387SQ01200570
公開日2001年12月12日 申請日期2001年2月5日 優先權日2001年2月5日
發明者洪銀樹, 洪慶升, 尹佐國 申請人:建準電機工業股份有限公司