專利名稱：馬達定子、馬達定子的本體結構及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種馬達定子，特別是有關于一種一體成型的無刷直流馬達的定子本體結構。
背景技術：
習知的一種散熱風扇如圖1所示，主要由轉子組1、定子組2以及外框3所構成，其中轉子組1是包括一扇葉結構11，具有一輪轂111且在其外環(huán)面設有復數個葉片112，而在內側周面依序固設鐵殼12以及磁帶13，又在輪轂111內側中央設置有中心軸113，一墊片14套設于中心軸113上；而定子組2是由套筒21、線圈22、上絕緣片23、上磁極片24、下絕緣片25、下磁極片26、以及電路基板27所組成，套筒21為一中空筒體，其內部設有軸承系統(tǒng)，又在線圈22的上側依序迭置上絕緣片23以及上磁極片24，再強壓迫穿套于套筒21的外側，而后再將下絕緣片25、下磁極片26、以及電路基板27依序穿套入套筒21的外側，并使下絕緣片25的上側貼靠著線圈22的下方，再將轉子組1的中心軸113穿過套筒21并以扣環(huán)116固定，以連接轉子組1與定子組2。另外，電路基板27上設置有傳感器，用以感測轉子組1的位置及控制定子組2的磁場，最后再由定子組2的底面套設以外框3，以組合成散熱風扇。由上述可知，定子組2的組裝相當繁雜。
另一種習知的定子結構如圖2所示，定子結構包括磁極層28、導磁柱29以及線圈22，導磁柱29的兩端與磁極層28的中空部緊密接合，導磁柱29上覆蓋一絕緣層(圖上未顯示)，而線圈22繞在絕緣層上。在接合磁極層28時，上、下兩個磁極層28的極片281必須互補對齊以使各磁極層28以一機械角均勻分布在一圓上。
綜上所述，習知的定子組或定子結構其結構都相當復雜，在組裝時不僅費時且容易產生組合公差；又磁極間相對的位置也易產生組裝位偏，磁極與傳感器的相對位置亦容易產生組裝偏差，進而影響馬達的效率；另外，整體組件間的間隙不易確保，容易產生磁路的磁阻而造成效率降低的問題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題。也就是說，本發(fā)明提供一種馬達定子，包括一本體結構、一絕緣層、一線圈、一電路基板以及一定子座。本體結構包括一中空套筒具有一第一端面以及一第二端面；復數個第一凸齒是以間隔開的方式連結于第一端面，并在一第一平面上延伸；復數個第二凸齒是以間隔開的方式連結于第二端面，并在一第二平面上延伸，當上述復數個第一凸齒沿著中空套筒的軸向而投影在第二平面上時，每一第一凸齒是落在二個第二凸齒之間，同時，中空套筒、第一凸齒以及第二凸齒是一體成型。絕緣層是形成于中空套筒的表層，線圈繞于絕緣層上，電路基板設置于復數個第二凸齒下方，以及定子座是套接于中空套筒。
同時，根據本發(fā)明的上述目的，絕緣層的材料可以為塑料。
又根據上述目的，本體結構的材質為鐵心粉末。
又根據上述目的，本體結構的材質為包覆于絕緣的環(huán)氧樹脂內的鐵心粉末。
又根據上述目的，本體結構是以模壓法(pressing)而制成。
又根據上述目的，本體結構是以熱壓法(hot pressing)而制成。
又根據上述目的，本體結構是以離心力加壓法(compacting bycentrifuging)而制成。
又根據上述目的，本體結構是以射出成形法(injection molding)而制成。
又根據上述目的，電路基板上具有一電路是用以感測轉子位置及控制馬達定子的磁場。
又根據上述目的，定子座包括一底座以及一圓形軸承柱，圓形軸承柱凸出于底座的中央，用以穿過電路基板且套接于該中空套筒內。
又根據上述目的，定子座的該底座是可以為一絕緣體。
又根據上述目的，絕緣體的材質可以為塑料。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種馬達定子的本體結構，包括一中空套筒、復數個第一凸齒及復數個第二凸齒。中空套筒具有一第一端面以及一第二端面；復數個第一凸齒是以間隔開的方式連結于第一端面，并在一第一平面上延伸；復數個第二凸齒是以間隔開的方式連結于第二端面，并在一第二平面上延伸，當前述復數個第一凸齒沿著中空套筒的軸向而投影在第二平面上時，每一第一凸齒落在二個第二凸齒之間，同時，該中空套筒、該第一凸齒以及該第二凸齒是一體成型。
同時，根據本發(fā)明的上述目的，第一平面與第二平面互相平行。
又根據上述目的，第一、二平面與該中空套筒的軸向垂直。
又根據上述目的，中空套筒、第一凸齒以及第二凸齒是由鐵心粉末所制成。
又根據上述目的，中空套筒、第一凸齒以及第二凸齒是由包覆于絕緣的環(huán)氧樹脂內的鐵心粉末所制成。
又根據上述目的，中空套筒、第一凸齒以及第二凸齒是以模壓法(pressing)而制成。
又根據上述目的，中空套筒、第一凸齒以及第二凸齒是以熱壓法(hotpressing)而制成。
又根據上述目的，中空套筒、第一凸齒以及第二凸齒是以離心力加壓法(compacting by centrifuging)而制成。
又根據上述目的，中空套筒、第一凸齒以及第二凸齒是以射出成形法(injection molding)而制成。
本發(fā)明的又一目的是要提供一種馬達定子本體結構的制造方法，包括下列步驟提供金屬粉末；以及造形上述金屬粉末而成為一胚料，此胚料包括一中空套筒、復數個第一凸齒以及復數個第二凸齒，中空套筒具有一第一端面以及一第二端面，復數個第一凸齒是以間隔開的方式連結于第一端面，并在一第一平面上延伸，復數個第二凸齒是以間隔開的方式連結于第二端面，并在一第二平面上延伸，而當上述復數個第一凸齒沿著中空套筒的軸向而投影在第二平面上時，每一第一凸齒落在二個第二凸齒之間。
同時，根據本發(fā)明的上述目的，更包括燒結上述胚料而成為一燒結件。
又根據上述目的，更包括修正上述燒結件的尺寸。
又根據上述目的，金屬粉末是可以為鐵心粉末。
又根據上述目的，金屬粉末為包覆于絕緣的環(huán)氧樹脂內的鐵心粉末。
又根據上述目的，金屬粉末可以由模壓法(pressing)來造形。
又根據上述目的，金屬粉末亦可以由熱壓法(hot pressing)來造形。
又根據上述目的，金屬粉末也可以由離心力加壓法(compacting bycentrifuging)來造形。
又根據上述目的，金屬粉末也可以由射出成形法(injection molding)來造形。
由上述可知，本發(fā)明的馬達定子的本體結構優(yōu)點在于省去了接合的動作，便無縫隙產生，可使得磁路更為通暢，進而提升馬達的效率；再者，本體結構是經由模具而一體成型，因此無組裝的組合公差或偏位的問題，也解決了上下磁極需設置于精密位置的困擾，更解決了磁極與傳感器需對準的問題。


圖1是顯示習知無刷馬達風扇的示意圖；圖2是顯示習知接合式定子的示意圖；圖3a是顯示本發(fā)明的馬達定子的本體結構的示意圖；圖3b是顯示本體結構的另一視角示意圖；圖4是顯示本發(fā)明的馬達定子的示意圖；圖5是顯示本發(fā)明的馬達定子本體結構的制造方法流程圖。
符號說明1扇葉組11 扇葉結構111 輪轂112 葉片113 中心軸12 鐵殼13 磁帶14 墊片15 扣環(huán)2定子組21 套筒22 線圈23 上絕緣片24 上磁極片25 下絕緣片
26 下磁極片27 電路基板28 磁極層281 極片29 導磁柱3外框30 本體結構31 中空套筒311 第一端面312 第二端面32 第一凸齒33 第二凸齒41 絕緣層42 線圈43 電路基板44 定子座441 圓形軸承柱442 底座具體實施方式
為使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉具體的較佳實施例，并配合所附圖式做詳細說明。
以下以具體的實施例，對本發(fā)明揭示的各形態(tài)內容加以詳細說明。
請參見圖3a和圖3b，本發(fā)明的馬達定子的本體結構30主要是由一中空套筒31、復數個第一凸齒32以及復數個第二凸齒33所構成。中空套筒31具有一第一端面311、以及一第二端面312。復數個第一凸齒32以間隔開的方式連結于第一端面311，并在一第一平面上延伸；復數個第二凸齒33以間隔開的方式連結于第二端面312，并在一第二平面上延伸。由圖3b中可知，從上視方向觀看本發(fā)明的馬達定子的本體結構30時，復數個第一凸齒32沿著中空套筒31的軸向而投影在第二平面上時，每一第一凸齒32落在二個第二凸齒33之間。
本發(fā)明的馬達定子的本體結構30其中空套筒31、復數個第一凸齒32以及復數個第二凸齒33是一體成型，在制作上可以簡化許多。另外，在本實施例中，第一平面與第二平面互相平行，第一、二平面與中空套筒31的軸向垂直。
請參見圖4，說明本發(fā)明的馬達定子，包括一本體結構30、一絕緣層41、一線圈42、一電路基板43以及一定子座44。本體結構30包括一中空套筒31、復數個第一凸齒32以及復數個第二凸齒33。中空套筒31具有一第一端面以及一第二端面；復數個第一凸齒32是以間隔開的方式連結于第一端面，并在一第一平面上延伸；以及復數個第二凸齒33以間隔開的方式連結于第二端面，并在一第二平面上延伸，其中，將復數個第一凸齒32沿著中空套筒31的軸向而投影在第二平面上時，每一第一凸齒落在二個第二凸齒之間。絕緣層41是包覆于中空套筒31的外表面上，例如以塑料射出成型的方式與中空套筒31結合成一體，再在絕緣層41上繞上線圈42，之后再將電路基板43迭置于復數個第二凸齒33下方。電路基板43上具有一電路是用以感測轉子組1的位置及控制該馬達定子的磁場。接下來再將定子座44套接于中空套筒31，定子座44是由一圓形軸承柱441與一底座442所構成且圓形軸承柱441是凸出于底座442的中央，圓形軸承柱441依序穿過電路基板43的中空部以及中空套筒31，至此便形成一馬達定子。之后可將轉子組1的中心軸114穿入定子座44的圓形軸承柱441內，另與一外框3組裝，以形成一無刷馬達。在本實施例中，如圖4上所示，定子座44已與外框3固接。
又在本實施例中，絕緣層41的材料為塑料；定子座44的底座442是一絕緣體，例如為塑料；而定子座44的圓形軸承柱441材質為非導磁材料，例如為銅或塑料。
接下來將說明本發(fā)明的馬達定子本體結構的制造方法。
請參見圖5，本發(fā)明的馬達定子本體結構的制造方法，包括下列步驟提供金屬粉末(步驟S1)以及造形金屬粉末成為胚料(步驟S2)，以得到本發(fā)明的馬達定子的本體結構。
在步驟S1中，金屬粉末可以為鐵心粉末，或是包覆于絕緣的環(huán)氧樹脂內的鐵心粉末。
在步驟S2中，胚料即本發(fā)明的馬達定子的本體結構。更詳而言之，此胚料包括一中空套筒、復數個第一凸齒以及復數個第二凸齒。中空套筒具有一第一端面以及一第二端面；復數個第一凸齒是以間隔開的方式連結于第一端面，并在一第一平面上延伸；復數個第二凸齒是以間隔開的方式連結于第二端面，并在一第二平面上延伸。當復數個第一凸齒沿著中空套筒的軸向而投影在第二平面上時，每一第一凸齒落在二個第二凸齒之間。
另外，上述的金屬粉末可以利用模壓法(pressing)來造形。
又，上述的金屬粉末可以利用熱壓法(hot pressing)來造形。
又，上述的金屬粉末可以利用離心力加壓法(compacting bycentrifuging)來造形。
又，上述的金屬粉末可以利用射出成形法(injection molding)來造形。
另外，為加強所得到的馬達定子的本體結構的強度，也可以將在步驟S2中所得的胚料進行步驟S3，以增強胚料的強度。
在步驟S3中，胚料經過熱處理而成為燒結件，其尺寸通常無法非常精準的掌控，因此，也可以增加步驟S4以使燒結件的尺寸更為精確。
綜上所述，本發(fā)明的馬達定子的本體結構其中空套筒、復數個第一凸齒與復數個第二凸齒是一體成型，導磁路徑并無習用因接合所產生的漏磁現(xiàn)象，因此確實可以提升馬達的特性。
權利要求
1.一種馬達定子，包括一本體結構，包括一中空套筒，具有一第一端面以及一第二端面；復數個第一凸齒，以間隔開的方式連結于該第一端面，并在一第一平面上延伸；以及復數個第二凸齒，以間隔開的方式連結于該第二端面，并在一第二平面上延伸，當該第一凸齒沿著該中空套筒的軸向而投影在該第二平面上時，每一第一凸齒落在二個第二凸齒之間，同時，該中空套筒、該第一凸齒以及該第二凸齒是一體成型；一絕緣層，形成于該中空套筒的外表面上；一線圈，繞于該絕緣層上；一電路基板，設置于該第二凸齒下方；以及一定子座，套設于該中空套筒內。
2.根據權利要求1所述的馬達定子，其中，該電路基板上具有一電路，用以感測一轉子組的位置以及控制該馬達定子的磁場。
3.根據權利要求1所述的馬達定子，其中，該定子座包括一底座以及一圓形軸承柱，該圓形軸承柱凸出于該底座的中央，用以穿過該電路基板且套接于該中空套筒。
4.根據權利要求1所述的馬達定子，其中，該定子座的該底座是一絕緣體。
5.一種馬達定子的本體結構，包括一中空套筒，具有一第一端面以及一第二端面；復數個第一凸齒，以間隔開的方式連結于該第一端面，并在一第一平面上延伸；以及復數個第二凸齒，以間隔開的方式連結于該第二端面，并在一第二平面上延伸，當該第一凸齒沿著該中空套筒的軸向而投影在該第二平面上時，每一第一凸齒落在二個第二凸齒之間，同時，該中空套筒、該第一凸齒以及該第二凸齒是一體成型。
6.一種馬達定子本體結構的制造方法，包括下列步驟提供金屬粉末；以及造形該金屬粉末而成為一胚料，該胚料包括一中空套筒、復數個第一凸齒以及復數個第二凸齒，該中空套筒具有一第一端面以及一第二端面，該第一凸齒是以間隔開的方式連結于該第一端面，并在一第一平面上延伸，該第二凸齒是以間隔開的方式連結于該第二端面，并在一第二平面上延伸，當該第一凸齒沿著該中空套筒的軸向而投影在該第二平面上時，每一第一凸齒落在二個第二凸齒之間。
7.根據權利要求6所述的馬達定子本體結構的制造方法，其更包括燒結該胚料而成為一燒結件。
8.根據權利要求6所述的馬達定子本體結構的制造方法，其更包括修正該燒結件的尺寸。
9.根據權利要求6所述的馬達定子本體結構的制造方法，其中，該金屬粉末為鐵心粉末或包覆于絕緣的環(huán)氧樹脂內的鐵心粉末。
10.根據權利要求6所述的馬達定子本體結構的制造方法，其中，該金屬粉末是以模壓法(pressing)、熱壓法(hot pressing)、離心力加壓法(compacting by centrifuging)或射出成形法(injection molding)來造形。
全文摘要
一種馬達定子包括一本體結構、一絕緣層、一線圈、一電路基板以及一定子座。上述的本體結構包括中空套筒、復數個第一凸齒以及復數個第二凸齒，中空套筒具有一第一端面以及一第二端面；復數個第一凸齒以間隔開的方式連結于第一端面并在一第一平面上延伸；復數個第二凸齒以間隔開的方式連結于第二端面并在一第二平面上延伸，當第一凸齒沿著中空套筒的軸向而投影在第二平面上時，每一第一凸齒落在二個第二凸齒之間。絕緣層是形成于中空套筒的外表面上，線圈是繞于絕緣層上，電路基板設置于第二凸齒下方，定子座套設于中空套筒內。
文檔編號H02P15/00GK1595766SQ0315892
公開日2005年3月16日 申請日期2003年9月10日 優(yōu)先權日2003年9月10日
發(fā)明者黃世民, 黃文喜 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司