直流马达及其线圈绕线方法

专利名称：直流马达及其线圈绕线方法
技术领域：
本发明是关于一种直流马达及其线圈绕线方法，该马达的定子线圈可以方便被缠绕，以构成一直流马达的定子。
请参阅图8所示，为第二种公知的直流马达定子的绕线方法，是以导线911在对定子91绕线前，将导线911一端形成第一接点V1，而当导线911对定子卷绕完所有定子极臂91a、91b、91c、91d时，该导线911另一端形成第二接点V2。因此，定子91可利用该单组线圈马达驱动电路，且在单组线圈上以正反向的电流导通，以产生交变的旋转磁场供驱动具N、S磁极的转子。该第二种公知的径向绕线方法，以单一导线进行绕线，其必须依所需的线圈匝数在定子的各极臂91a、91b、91c、91d绕上相等于匝数的圈数。因此，在绕线速度有一定极限的情况下，实际上并无法减少定子的绕线时间。
请参阅图9所示，为本申请人所申请的台湾专利“具径向绕线径向气隙的直流无刷马达及其绕线方法”，专利号为89108974，其主要是由定子92的极臂92a、92b、92c、92d由第一导线921、第二导线922同时卷绕形成，该绕线方法只需要卷绕1/2所需线圈匝数的绕线，即可以达到所需线圈匝数的定子线圈，且该定子92可以在绕线形成定子后，再决定拉出二个或三个接点，以连接于控制驱动电路。
上述各种公知的径向绕线径向气隙的无刷马达，其导线均在定子的各极臂上卷绕形成，由于该极臂间空间有限，因此，其卷绕工作不便，且卷绕速度受到极大限制，而且，该导线本身浸镀有绝缘层，该导线在卷绕过程与极臂的不当刮损，该绝缘层就会受到破坏，形成线圈的短路。
请参阅图10所示，为美国专利“圆盘式单相无刷马达”，专利号为4,922,162，其揭示了一种公知的轴向气隙无刷马达的定子，其二组线圈931、932先被卷绕成所需线圈匝数，再以适当的装置如黏着胶带或结合剂等结合于电路板93上的定子轭(Stator Yoke)93a、93b之上，二组线圈931、932各有末梢931a、931b，932a、932b穿过电路板(Circuit board)93的V形缺口。该末梢931a、931b，932a、932b并焊接至印刷电路板93背面的印刷导线模，藉此建立一电路连接。此种公知的轴向气隙无刷马达的线圈虽有易于卷绕优点，但，该线圈具有多处末梢，需要经过审慎焊接，以防止接线错误。
本发明次一目的在于提供一种直流马达，该定子的线圈可以很方便的被固定，从而可方便地加工、组装。
本发明提出的一种直流马达及其线圈绕线方法，该方法以一单一导线在成型柱杆依预定匝数依序卷绕，以形成一具偶数个线圈组的定子线圈，该定子线圈具有一第一端及一第二端，该定子线圈的相邻二线圈组的卷绕方向反相，该具偶数个线圈组的定子线圈可以被安装在直流马达的壳体上，与转子的永久磁铁相对应，籍由定子线圈通以电流产生的磁力，推斥具永久磁铁的转子转动。
本发明的技术方案是，一种直流马达的线圈绕线方法，包括提供一单一导线，将该导线在成型柱杆上以预定匝数依序卷绕，以形成偶数个线圈组的定子线圈，且该定子线圈具有一第一端及一第二端，该定子线圈的相邻二线圈组的线圈卷绕方向反相。
以一单一导线在卷绕偶数个线圈组的定子线圈时，其在成型柱杆上以相同的方向卷绕相同的匝数，卷绕完成后将该具偶数个线圈组的定子线圈取离成型柱杆，再将定子线圈第偶数组翻转180°，使具偶数线圈组的定子线圈的第偶数组线圈与第奇数组线圈的线圈卷绕方向相反。
以一单一导线在卷绕偶数个线圈组的定子线圈时，其在成型柱杆上以相同的方向卷绕相同的匝数，卷绕完成后将该具偶数个线圈组的定子线圈取离成型柱杆，再将定子线圈第奇数组翻转180°，使具偶数线圈组的定子线圈的第偶数组线圈与第奇数组线圈的线圈卷绕方向相反。
一种直流马达，包括壳体，设一容室及该容室底部具一支持部，该壳体具一IC控制件，且壳体具有一偶数线圈组的定子线圈，该电子线圈由一单一导线连续卷绕形成，且该相邻的二线圈组的线圈卷绕方向反相；转子，设一转动轴在壳体的支持部旋转，该转子具N.S磁极的永久磁铁，该转子可被壳体上定子线圈的各线圈组产生的磁场推斥转动。
所述壳体容室的壁设偶数个固定件，该各固定件可供各线圈组固定。
本发明的特点及优点是，克服了公知技术存在的缺陷，加工、制造方便，在卷绕时可以避免因碰触磁极片而刮伤造成线圈短路，且定子线圈在作接线工作或组设时亦会非常方便容易，且不会有误接问题。


图1本发明的线圈卷制步骤一；图2本发明的线圈卷制步骤二；图3本发明的线圈卷制步骤三；图4本发明使用在径向气隙无刷马达分解立体图；图5本发明使用在径向气隙无刷马达俯视剖面图；图6本发明使用在轴向气隙无刷马达分解立体图；图7第一种公知径向气隙无刷马达俯视剖面图；图8第二种公知径向气隙无刷马达俯剖面图；图9第三种公知径向气隙无刷马达俯视剖面图；图10公知轴向气隙无刷马达分解立体图。
附图标号说明1、导线 11、第一端 12、第二端 10、定子线圈 10a、线圈组10b、线圈组 10c、线圈组 10d、线圈组 2、柱杆 3、壳体31、容室32、支持部 33、固定件 34、IC控制件 35、定子轭36、电路板 4、转子 41、转动轴 42、永久磁铁 43、永久磁铁请参阅图1、2所示，为本发明的定子线圈10卷绕制造方式。
本发明的定子线圈10由一单一导线1在预定形状的柱杆2上依序以相同的方向卷绕(依图面而言为顺时针方向)，该定子线圈10的线圈组数依形成马达极数的需要而卷绕，且被卷绕为偶数个线圈组10a、10b、10c、10d，该各线圈组的匝数依需要形成相同的预定匝数，该具偶数个线圈组的定子线圈10由一单一导线连续卷绕形成，且具有一第一端11及一第二端12。
请参阅图3所示，当该一次连续卷绕且具偶数个线圈组10a、10b、10c、10d的定子线圈10被卷制完成后，由该定子线圈10中的第奇数的线圈组10a、10c或第偶数的线圈组10b、10d作180°的翻转。在优选实施例当中，将排列在第偶数的线圈组10b、10d(依图面而言，由左侧算起)翻转，因此，该第偶数的线圈组10b、10d其卷绕方向即形成与第奇数的线圈组10a、10c为相反方向。在本优选实施例当中，该第偶数的线圈组10b、10d的卷绕方向为逆时针方向，因此，藉由该线圈组10b、10d的卷绕方向的改变，可以达到改变线圈组10b、10d的电流方向及其产生的磁场方向。
请参阅图4、5所示，为本发明使用在径向气隙马达的一优选实施例，由一壳体3设有一容室31，该容室31底部具一支持部32，该支持部32可以支持转子4的转动轴41旋转，转子4本身具有永久磁铁环42，永久磁铁环42具有N、S磁极。壳体3由形成容室31的内壁或外壁设数个固定件33，该固定件33可以为沉孔或柱，使该由偶数个线圈组10a、10b、10c、10d所构成的定子线圈10可以分别被固定在该各固定件33位置，由该各线圈组10a、10b、10c、10d与转子4的永久磁铁环42相对应设置，且由于该定子线圈10的相邻二线圈组10a、10b或10b、10c的电流方向及磁场方向不同。因此，该定子线圈10被通以电流后各线圈组10a、10b、10c、10d可产生不同的交变磁场，该磁场所形成的磁力可推斥转子4的永久磁铁环42转动，且由壳体3所设霍尔感应元件及驱动电路构成的IC控制件34可监测转子4的永久磁铁环42的N、S极变化，因此该IC控制件34可发出讯号使定子线圈10的各线圈组10a、10b、10c、10d交替改变电流方向，以使转子4可持续转动。
请参阅图6所示，为本发明使用在轴向气隙马达的实施例，该壳体3具一容室31，可支持转子4的转动轴41旋转，转子4的顶盘设有永久磁铁43，该永久磁铁43具有N、S极；壳体3的容室31底部具有一定子轭35、电路板36，电路板36上设有公知的霍尔感应元件及驱动回路等IC控制件34，且该定子轭35结合有本发明由一单一导线圈绕而成的二线圈组10a、10b，该二线圈组10a、10b具有不同的卷绕方向，因此二线圈组10a、10b的电流方向及磁场方向亦不相同，籍由该二线圈组10a、10b产生的磁力推斥转子4的永久磁铁43转动，因此，该转子4可以被驱动旋转。
本发明的直流马达定子及其绕线方法，加工、制造方便，且在卷绕时可以避免因碰触磁极片而刮伤所造成线圈短路问题，而且，该偶数个线圈组的定子线圈由一单一导线一次连续依序卷绕而成，因此，该定子线圈仅具有一第一端及一第二端，使该定子线圈在作接线工作或组设时亦会非常方便容易，且不会有误接问题。
本发明可在不偏离主要的构思及特征下，以其它不同的形式实施。因此，上述的优选实施例只是以举例的方式被举出，且不应将其视为对本发明的限制。本发明的范围是由权利要求界定，而非由说明书的内容定义，对本领域普通专业技术人员，所做的各种变化，惟此等变化例，都应包括在本发明的构思及保护范围之内。
权利要求
1.一种直流马达的线圈绕线方法，其特征在于提供一单一导线，将该导线在成型柱杆上以预定匝数依序卷绕，以形成偶数个线圈组的定子线圈，且该定子线圈具有一第一端及一第二端，该定子线圈的相邻二线圈组的线圈卷绕方向反相。
2.如权利要求1所述的直流马达的线圈绕线方法，其特征在于以一单一导线在卷绕偶数个线圈组的定子线圈时，其在成型柱杆上以相同的方向卷绕相同的匝数，卷绕完成后将该具偶数个线圈组的定子线圈取离成型柱杆，再将定子线圈第偶数组翻转180°，使具偶数线圈组的定子线圈的第偶数组线圈与第奇数组线圈的线圈卷绕方向相反。
3.如权利要求1所述的直流马达的线圈绕线方法，其特征在于以一单一导线在卷绕偶数个线圈组的定子线圈时，其在成型柱杆上以相同的方向卷绕相同的匝数，卷绕完成后将该具偶数个线圈组的定子线圈取离成型柱杆，再将定子线圈第奇数组翻转180°，使具偶数线圈组的定子线圈的第偶数组线圈与第奇数组线圈的线圈卷绕方向相反。
4.一种直流马达，其特征在于包括壳体，设一容室及该容室底部具一支持部，该壳体具一IC控制件，且壳体具有一偶数线圈组的定子线圈，该电子线圈由一单一导线连续卷绕形成，且该相邻的二线圈组的线圈卷绕方向反相；转子，设一转动轴在壳体的支持部旋转，该转子具N.S磁极的永久磁铁，该转子可被壳体上定子线圈的各线圈组产生的磁场推斥转动。
5.如权利要求4所述的直流马达，其特征在于所述壳体容室的壁设偶数个固定件，该各固定件可供各线圈组固定。
全文摘要
本发明是关于一种直流马达及其线圈绕线方法，该方法以一单一导线在成型柱杆依预定匝数依序卷绕，形成一具偶数个线圈组的定子线圈，该定子线圈具有一第一端及一第二端，定子线圈的相邻二线圈组的卷绕方向成反相，该具偶数个线圈组的定子线圈可以被安装在直流马达的壳体，与转子的永久磁铁相对应，籍由定子线圈通以电流产生的磁力推斥具永久磁铁的转子转动。本发明克服了公知技术存在的缺陷，加工、制造方便，在卷绕时可以避免因碰触磁极片而刮伤造成线圈短路，且定子线圈在作接线工作或组设时亦会非常方便容易，且不会有误接问题。
文档编号H02K15/04GK1407689SQ0113104
公开日2003年4月2日 申请日期2001年9月6日 优先权日2001年9月6日
发明者洪银树, 洪庆升, 尹佐国 申请人:建准电机工业股份有限公司