具有組合式定子的軸向磁通馬達的制作方法
【專利摘要】一種具有組合式定子的軸向磁通馬達，包含一個轉子及多個定子。轉子包括一個轉體。每一個定子是環繞設置于轉體周緣，且包括一個由一個導磁基座與一個上導磁塊組合而成的導磁組合體，以及一個線圈匝。導磁基座具有一面第一導磁面、一個設置于第一導磁面，且供線圈匝套置的芯柱，及一個形成于芯柱頂面的第一接合部。上導磁塊具有一面第二導磁面，及一個形成于第二導磁面，且與第一接合部凹凸互補的第二接合部。上導磁塊借由第二接合部與第一接合部相嵌，而能安裝于芯柱。第一、二導磁面彼此相向，且相間隔一個供轉體旋轉通過的槽道。借此能簡化繞線制程，以減少制造的時間成本，更能提升線圈纏繞的匝數及緊密程度，有效地增加馬達整體的輸出功率。
【專利說明】
具有組合式定子的軸向磁通馬達
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種馬達，特別是涉及一種具有組合式定子的軸向磁通馬達。【背景技術】
[0002]如圖1所示的一種現有軸向磁通馬達，包含一個能沿一個軸向Lx樞轉，且包括多個磁性件311的轉子310,及多個環繞設置于該轉子310周緣的定子320。每一個定子320包括一個概呈U字形的導磁體321，及一個能通以激磁電流，使該導磁體321產生磁力的線圈匝322。 借由所述磁性件311與所述定子320之間的磁場交互作用，而驅使該轉子310轉動。
[0003]其中，由于馬達的輸出功率為正比于定子的線圈匝數。所以，對于環形設置于該轉子310周緣，且呈輻射狀排列的所述定子320而言，每一個線圈匝322所能纏繞最多線圈的位置應該是在該導磁體321遠離該軸向Lx的外側緣上。不過，囿限于該轉子310與該導磁體321 之間的氣隙距離不能過大，使得該導磁體321所能提供導線圈繞的縫隙較為窄小，從而增加了纏繞該線圈匝322的困難度，甚至影響到線圈纏繞的匝數及緊密程度，致使馬達整體的輸出功率降低。
【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種能簡化繞線制程，而具有組合式定子的軸向磁通馬達。
[0005]本實用新型具有組合式定子的軸向磁通馬達包含一個轉子，及多個定子。
[0006]該轉子包括一個能沿一個軸向樞轉的轉體。
[0007]所述定子是環繞設置于該轉體周緣;并且，每一個定子包括一個由一個導磁基座與一個上導磁塊組合而成的導磁組合體，以及一個線圈匝。該導磁基座具有一面第一導磁面、一個設置于該第一導磁面，且供該線圈匝套置的芯柱，及一個形成于該芯柱頂面的第一接合部。該上導磁塊具有一面第二導磁面，及一個形成于該第二導磁面，且與該第一接合部凹凸互補的第二接合部。該上導磁塊借由該第二接合部與該第一接合部相嵌，而能安裝于該芯柱；以及，該第一、二導磁面彼此相向，且相間隔一個供該轉體旋轉通過的槽道。
[0008]較佳地，該第一接合部是一個截面呈上寬下窄的梯形，且沿一個第一方向延伸的梯形柱，而該第二接合部是一個凹凸對應該梯形柱，且沿該第一個方向延伸的嵌溝，使該梯形柱能沿該第一方向嵌設于該嵌溝，而組合該導磁基座與該上導磁塊。
[0009]較佳地，該導磁基座與該上導磁塊是由具導磁特性的材料，并以一體成型及薄片疊合兩種方式的其中一種制成;而薄片疊合方式是指多個呈薄片狀，且為同一個態樣的導磁片沿著該第一方向進行疊合。
[0010]較佳地，該導磁基座還具有一個下導磁塊;該第一導磁面形成于該下導磁塊的頂面，該芯柱安裝于該下導磁塊。
[0011]較佳地，該導磁基座還具有一個形成于該芯柱底面的第三接合部；該下導磁塊具有一個形成于該第一導磁面的第四接合部;該第三、四接合部彼此凹凸互補，使得該芯柱借由該第三接合部與該第四接合部相嵌，而能安裝于該下導磁塊。
[0012]較佳地，該第三接合部是一個截面呈上窄下寬的梯形，且沿一個第一方向延伸的梯形柱，而該第四接合部是一個凹凸對應該梯形柱，且沿該第一方向延伸的嵌溝，使該梯形柱能沿該第一方向嵌設于該嵌溝，而將該下導磁塊與該芯柱組合成該導磁基座。
[0013]較佳地，該上、下導磁塊與該芯柱是由具導磁特性的材料，并以一體成型及薄片疊合兩種方式的其中一種制成；而薄片疊合方式是指多個呈薄片狀，且為同一個態樣的導磁片沿著該第一方向進行疊合。
[0014] 較佳地，每一個定子還包括一個能套設于該芯柱，且用于供該線圈匝纏繞的線圈座。
[0015]本實用新型的有益效果在于:借由將每一個定子分拆成至少兩部分，使得該線圈匝能便于纏繞于其中一個部分，再將其組合為一個完整定子，不僅能簡化繞線制程，以減少制造的時間成本，更能提升線圈纏繞的匝數及緊密程度，有效地增加馬達整體的輸出功率。【附圖說明】
[0016]本實用新型的其他特征及功效，將于參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中:
[0017]圖1是一個局部分解立體圖，說明現有一個軸向磁通馬達；
[0018]圖2是一個立體圖，說明本實用新型具有組合式定子的軸向磁通馬達的一個實施例；
[0019]圖3是一個局部分解立體圖，說明該實施例中的一個轉子的各組件組成；
[0020]圖4是一個局部立體圖，說明該實施例中的一個定子的各組件組成；
[0021]圖5是一個局部側視圖，說明該實施例中的該定子的各組件組成；
[0022]圖6是一個局部分解立體圖，說明該實施例中的該定子是能拆解成一個上導磁塊、 一個下導磁塊，及一個套置于一個芯柱的線圈座，且該線圈座上纏繞一個線圈匝；
[0023]圖7是一個局部立體圖，說明該實施例中另一個實施態樣的定子的各組件組成；
[0024]圖8是一個局部側視圖，說明該實施例中的該定子的各組件組成；
[0025]圖9是一個局部分解立體圖，說明該定子能拆解成該上導磁塊、一個導磁基座，及纏繞該線圈匝的該線圈座；
[0026]圖10是一個流程圖，說明該實施例的制造方法的步驟。【具體實施方式】
[0027]在本實用新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的組件是以相同的編號來表不。
[0028]參閱圖2,本實用新型具有組合式定子的軸向磁通馬達的一個實施例包含一個轉子100,及多個定子200。
[0029] 配合參閱圖3，該轉子100包括一個能沿一個軸向Lx樞轉，且具有一個外環部111的轉體110,及多個等角度間隔環狀設置于該外環部111的磁性件120。
[0030] 參閱圖3與圖4，所述定子200是環繞設置于該外環部111。每一個定子200包括一個由一個下導磁塊211、一個芯柱212,及一個上導磁塊213組合而成的導磁組合體210、一個線圈座220,以及一個纏繞于該線圈座220的線圈匝230。其中，如圖5與圖6所示，該下導磁塊211具有一面第一導磁面214,及一個形成于該第一導磁面214的第四接合部215;該芯柱212 具有一個形成于其頂面的第一接合部216,及一個形成于其底面的第三接合部217;該上導磁塊213具有一面第二導磁面218,及一個形成于該第二導磁面218的第二接合部219。并且， 該第一、二導磁面214、218彼此相向，且相間隔一個供該轉體110旋轉通過的槽道250。
[0031]要說明的是，在本實施例中，該上、下導磁塊213、211與該芯柱212是分別由具導磁特性的工件，如鋼、鐵等材料，以鑄模成形或切削加工等一體成型的方式制成。另外，也可以由硅鋼片或鐵片等常見于制作定子的導磁基材，以薄片疊合的方式制成。其中，所謂薄片疊合方式是指多個呈薄片狀，且為同一個態樣的導磁片沿著一個第一方向L1進行疊合。如此一來，該上、下導磁塊213、211與該芯柱212之間的接合部皆是沿著該第一方向L1延伸。
[0032]同時，為了讓所述接合部能彼此牢固地嵌合在一起，并承受該上、下導磁塊213、 211分別對該芯柱212上的接合部所產生的彎矩影響，本實施例是通過梯形榫嵌合的方式達成。其中，該第一接合部216是一個截面呈上寬下窄的梯形，且沿該第一方向L1延伸的梯形柱，而該第二接合部219是一個凹凸對應該梯形柱，且沿該第一方向L1延伸的嵌溝。同樣地， 該第三接合部217是一個截面呈上窄下寬的梯形，且沿該第一方向L1延伸的梯形柱，而該第四接合部215是一個凹凸對應該梯形柱，且沿該第一方向L1延伸的嵌溝。如此，該芯柱212便能通過所述梯形柱，分別沿著該第一方向L1，而嵌設于該上、下導磁塊213、211的嵌溝，使該上、下導磁塊213、211與該芯柱212組合成該導磁組合體210。
[0033]補充說明的是，梯形榫由于其榫頭與其所對應的卯眼之間的接合面積較大，而能產生較大的接合力;并且，通過該榫頭上的斜面來分解施加于該榫頭的應力，所以能承受更大的彎矩。另外，除了通過梯形榫進行嵌合之外，常見的嵌合榫截面還有矩形榫，以及呈T字形的鳩尾榫(Dovetail Joints)。其中，矩形榫因為容易上下開脫，所以無法作為所述接合部的實施態樣;而鳩尾榫由于其栓部(Pin)是分別垂直于其尾部(Tail)及其榫肩，使得鳩尾榫所能承受的拉伸應力并不如梯形榫來得大，不過卻具有更大的接合結構力，所以也是能用于作為所述接合部的另外一種實施態樣。[〇〇34] 此外，對于本實施例的每一個定子200而言，該線圈匝230是先纏繞于該線圈座220 上，而該線圈座220再連同該線圈匝230—同套設于該芯柱212。如此一來，該線圈匝230不僅能獨立于該導磁組合體210之外，而有著較大的繞線空間來進行纏繞制程，以降低繞線的困難度;同時，還能將該線圈座220與該線圈匝230進行模組化制造，以增進生產效率。并且，在纏繞成該線圈匝230的過程中，借由該線圈座220對纏繞于其上的導線進行塑形及固定，使得該線圈匝230的匝數及緊密程度都能有效地提升，從而增進馬達整體的輸出功率。另外， 在該芯柱212上也能形成與該線圈座220有著相同功用的凹槽，而用于容置該線圈匝230,使得導線也能直接地纏繞于該芯柱212上，以省略該線圈座220。[〇〇35]需要一提的是，本實用新型的主要目的在于降低該線圈匝230的繞線困難度，所以采用能分拆組合的該導磁組合體210,使該線圈匝230能獨立于該導磁組合體210進行繞線制程。因此，只要是能讓該線圈匝230直接地套設至該導磁組合體210的其中一個組件便能達成此目的。
[0036]所以，便有如圖7、圖8與圖9所示的另外一種導磁組合體210,為將該下導磁塊211 與該芯柱212結合成一個導磁基座240,使得該導磁組合體210具有該導磁基座240及該上導磁塊213。而且，該導磁基座240上的各組件均能與前述的該下導磁塊211與該芯柱212相對應，在此將不再贅述。
[0037] 如此一來，該線圈座220連同該線圈匝230便能直接地設置于該導磁基座240,再將該上導磁塊213安裝于該導磁基座240,即能完成該定子200的組裝，進而有效地提升整體制程效率。[〇〇38]另外，對應上述結構，能整理提出一種具有組合式定子的軸向磁通馬達的制造方法，其流程如圖10所示，并包括下列步驟:
[0039]步驟S101:在一個線圈座上纏繞一個線圈匝，并將該線圈座套置于一個芯柱。
[0040]步驟S102:利用該芯柱的接合部與至少一個導磁塊結合成一個定子。[〇〇41]要說明的是，該芯柱的接合部數量能為一個及兩個其中一者，且該導磁塊的數量與該芯柱的接合部數量相對應。若該芯柱的接合部與該導磁塊的數量均為一個，即為如圖 7、圖8與圖9所示的定子結構;若該芯柱的接合部與所述導磁塊的數量均為兩個，即為如圖 4、圖5與圖6所示的定子結構。其中，針對該芯柱與該導磁塊，或是該芯柱與所述導磁塊的結構與鏈接關系已于前述實施例中闡述，在此將不再贅述。[〇〇42]步驟S103:將多個該定子環繞設置于一個能沿一個軸向樞轉的轉體周緣。
[0043]綜上所述，本實用新型具有組合式定子的軸向磁通馬達有著如下所述的功效及優點，所以確實能達成本實用新型的目的。[〇〇44] 一、借由將每一個定子200分拆成至少兩部分，使得該線圈匝230能獨立于該導磁組合體210進行繞線制程，而有著較大的繞線空間來進行纏繞制程，以降低繞線的困難度。 同時，通過將該線圈座220與該線圈匝230進行模組化制造，以增進生產效率。
[0045]二、在纏繞成該線圈匝230的過程中，能通過該線圈座220對纏繞于其上的導線進行塑形及固定，使得該線圈匝230的匝數及緊密程度都能有效地提升，從而增進馬達整體的輸出功率。[〇〇46]三、通過梯形榫嵌合的方式，讓互相嵌設的接合部能牢固地連結，同時承受該上、 下導磁塊213、211分別對該芯柱212上的接合部所產生的彎矩影響，以強化該導磁組合體 210的結構強度，并降低形變。[〇〇47]以上所述者，僅為本實用新型的實施例而已，當不能以此限定本實用新型實施的范圍，即凡依本實用新型權利要求書及說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本實用新型的范圍。
【主權項】
1.一種具有組合式定子的軸向磁通馬達，包含一個轉子及多個定子，該轉子包括一個 能沿一個軸向樞轉的轉體，所述定子環繞設置于該轉體周緣;其特征在于:每一個定子包括一個由一個導磁基座與一個上導磁塊組合而成的導磁組合體，以及一 個線圈匝;該導磁基座具有一面第一導磁面、一個設置于該第一導磁面，且供該線圈匝套置 的芯柱，及一個形成于該芯柱頂面的第一接合部，該上導磁塊具有一面第二導磁面，及一個 形成于該第二導磁面，且與該第一接合部凹凸互補的第二接合部；該上導磁塊借由該第二 接合部與該第一接合部相嵌，而能安裝于該芯柱；以及，該第一、二導磁面彼此相向，且相間 隔一個供該轉體旋轉通過的槽道。2.根據權利要求1所述的具有組合式定子的軸向磁通馬達，其特征在于:該第一接合部 是一個截面呈上寬下窄的梯形，且沿一個第一方向延伸的梯形柱，而該第二接合部是一個 凹凸對應該梯形柱，且沿該第一方向延伸的嵌溝，使該梯形柱能沿該第一方向嵌設于該嵌 溝，而組合該導磁基座與該上導磁塊。3.根據權利要求2所述的具有組合式定子的軸向磁通馬達，其特征在于:該導磁基座與 該上導磁塊是由具導磁特性的材料，并以一體成型及薄片疊合兩種方式的其中一種制成； 而薄片疊合方式是指多個呈薄片狀，且為同一個態樣的導磁片沿著該第一方向進行疊合。4.根據權利要求1所述的具有組合式定子的軸向磁通馬達，其特征在于:該導磁基座還 具有一個下導磁塊;該第一導磁面形成于該下導磁塊的頂面，該芯柱安裝于該下導磁塊。5.根據權利要求4所述的具有組合式定子的軸向磁通馬達，其特征在于:該導磁基座還 具有一個形成于該芯柱底面的第三接合部;該下導磁塊具有一個形成于該第一導磁面的第 四接合部;該第三、四接合部彼此凹凸互補，使得該芯柱借由該第三接合部與該第四接合部 相嵌，而能安裝于該下導磁塊。6.根據權利要求5所述的具有組合式定子的軸向磁通馬達，其特征在于:該第三接合部 是一個截面呈上窄下寬的梯形，且沿一個第一方向延伸的梯形柱，而該第四接合部是一個 凹凸對應該梯形柱，且沿該第一方向延伸的嵌溝，使該梯形柱能沿該第一方向嵌設于該嵌 溝，而將該下導磁塊與該芯柱組合成該導磁基座。7.根據權利要求6所述的具有組合式定子的軸向磁通馬達，其特征在于:該上、下導磁 塊與該芯柱是由具導磁特性的材料，并以一體成型及薄片疊合兩種方式的其中一種制成； 而薄片疊合方式是指多個呈薄片狀，且為同一個態樣的導磁片沿著該第一方向進行疊合。8.根據權利要求1所述的具有組合式定子的軸向磁通馬達，其特征在于:每一個定子還 包括一個能套設于該芯柱，且用于供該線圈匝纏繞的線圈座。
【文檔編號】H02K16/00GK205583963SQ201620295143
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月11日
【發明人】徐家鴻, 陳睿旻
【申請人】大青節能科技股份有限公司