线圈结构、线圈模块及无刷马达制造技术

本发明专利技术提供一种线圈结构及无刷马达，线圈结构包括一第一层线圈以及一第二层线圈。第一层线圈具有多圈依序相接的第一绕线而呈空心杯状，其中，多个所述第一绕线在空心杯面上斜向延伸绕圈，各多个所述第一绕线在完整的一圈内具有至少一转折。第二层线圈具有多圈依序相接的第二绕线在第一层线圈上，其中，多个所述第二绕线在第一绕在线斜向延伸绕圈，各多个所述第二绕线在完整的一圈内具有至少一转折。本发明专利技术的线圈机构，因线圈结构具有多层线圈，多层线圈能靠拢排列在一起。相较于单层线圈，线圈结构整体变得较为厚实，能承受较大的外力冲击并且各层线圈的变形也较小。

【技术实现步骤摘要】
线圈结构及无刷马达
本专利技术涉及一种马达及线圈结构，尤其涉及一种无刷马达及其线圈结构。
技术介绍
马达是常用的致动组件，其依供电方式可分为交流马达以及直流马达，一般直流马达又可分为有刷马达与无刷马达。一般直流有刷马达包含定子、转子与电刷，电刷通常是碳刷安装在定子的固定位置上，定子具有永久磁铁，转子具有电枢以及换向接点，电枢是由绕组与铁心所构成，绕组连接到接点，当定子上的电刷与转子上的接点接触时，电流能流经绕组而产生转矩。一般直流无刷马达与前述直流有刷马达相比，结构上同样具有转子与定子，但其没有电刷，而且永久磁铁是设在转子上，绕组是在定子上。定子上的绕线线圈可分为兩种型式，第一种型式为单一线圈(singlehollowcoil)，由多个单一线圈包覆绝缘件组合而成；另一种型式为空心杯线圈(hollowcupcoil)，其利用铜线绕成中空圆柱狀，空心杯线圈不会包覆与缠绕任何绝缘件。然而，直流有刷马达的电枢与电刷会因彼此接触而磨耗，而且，电刷作为电流变换器，为保使用效能，必须定期清理在其上面的污物，故直流有刷马达的应用有所限制。另外，虽然直流无刷马达没有前述的接触而磨耗的缺点，但因定子的空心杯线圈为薄壳体，其结构强度较弱，因此，当马达运转时空心杯线圈变形将造成转子所受磁力不均，马达性能因而较差。
技术实现思路
本专利技术的一个目的为提供一种具结构强度较强的线圈结构以及具有此线圈结构的无刷马达。本专利技术的一个目的为提供一种较不占体积却仍有较佳性能的线圈结构以及具有此线圈结构的无刷马达。一种线圈结构适用于一无刷马达，其包括一第一层线圈以及一第二层线圈。第一层线圈具有多圈依序相接的第一绕线而呈空心杯状，其中第一绕线在空心杯面上斜向延伸绕圈，各第一绕线在完整的一圈内具有至少一转折。第二层线圈具有多圈依序相接的第二绕线在第一层线圈上，其中，第二绕线在第一绕在线斜向延伸绕圈，各第二绕线在完整的一圈内具有至少一转折。一种线圈模块适用于一无刷马达，其包括一线圈结构以及一导线结构。线圈结构包括一第一层线圈以及一第二层线圈。第一层线圈具有多圈依序相接的第一绕线而呈空心杯状，其中第一绕线在空心杯面上斜向延伸绕圈，各第一绕线在完整的一圈内具有至少一转折。第二层线圈具有多圈依序相接的第二绕线在第一层线圈上，其中，第二绕线在第一绕在线斜向延伸绕圈，各第二绕线在完整的一圈内具有至少一转折。导线结构包括一电路板以及多个导电端子，导电端子设置于电路板上并分别连接部分的第一绕线以及部分的第二绕线。一种无刷马达包括一线圈结构以及一马达转子。线圈结构包括一第一层线圈以及一第二层线圈。第一层线圈具有多圈依序相接的第一绕线而呈空心杯状，其中第一绕线在空心杯面上斜向延伸绕圈，各第一绕线在完整的一圈内具有至少一转折。第二层线圈具有多圈依序相接的第二绕线在第一层线圈上，其中，第二绕线在第一绕在线斜向延伸绕圈，各第二绕线在完整的一圈内具有至少一转折。第一线圈与第二线圈环绕马达转子。在实施例中，第一绕线与第二绕线彼此靠拢排列。在实施例中，第一绕线与第二绕线在转折之处的夹角角度相同。在实施例中，在完整的一圈内，第一绕线与第二绕线的转折的数量相同。在实施例中，第一绕线分别与位置上对应的第二绕线沿相同方向斜向延伸。在实施例中，最尾端的第一绕线与最头端的第二绕线彼此连接。在实施例中，第一层线圈还包括N组第一出线对，第一出线对各具有两出线端，第一线圈电性上分成N段第一绕组，各段第一绕组的两端对应地连接第一出线对的两出线端。第二层线圈还包括N组第二出线对，第二出线对各具有两出线端，第二线圈电性上分成N段第二绕组，各段第二绕组的两端对应地连接第二出线对的两出线端。其中，N等于无刷马达的驱动相位数，例如以三相驱动来说，N为3。在实施例中，在完整的一圈内，第一绕线或第二绕线的转折的数量为无刷马达的极数的一半。综上所述，因线圈结构具有多层线圈，多层线圈能靠拢排列在一起。相较于单层线圈，线圈结构整体变得较为厚实，能承受较大的外力冲击并且各层线圈的变形也较小。另一方面，多层线圈较单层线圈能产生更强的磁力矩，但所需扩增的空间相较于现有单层结构却没有增加很多，因此，多层线圈结构兼具性能强化及节省空间效果。再者，线圈结构可用在三相驱动的马达，三相对应的绕组线段长度接近，线圈结构也不容易有迭线问题，因此，以此驱动的马达的操作精密度高。附图说明图1A为一实施例的一线圈结构的立体示意图。图1B为图1A的线圈结构的一展开图。图1C为图1A的线圈结构的一相位配置图。图2A为一实施例的一线圈结构的立体示意图。图2B为图2A的线圈结构的一展开图。图2C为图2A的线圈结构的一相位配置图。图3A为一实施例的一线圈模块的一分解图。图3B为图3A的线圈模块的一立体图。图3C与图3D为图3A的线圈模块经包覆成型后的一立体图。图3E为图3C的线圈模块的一侧视图。图4A为图3A的线圈模块的导电端子的一立体放大图。图4B为图4A的导电端子的一主视图。图4C至图4F为图4A的导电端子的变化方式的主视图。图5是一实施例的一马达的立体示意图。【符号说明】1：线圈结构11：第一层线圈111：第一绕线112、113：转折114：出线对12：第二层线圈121：第二绕线122、123：转折124：出线对2：线圈模块21：电路板22：导电端子221：闸口槽222：主体223：折脚224：折脚225：折脚226：插脚23：绝缘套件24：定子铁心25：结构胶或塑料3：无刷马达31：上盖32：转子33：下盖L1～Ln：第1圈～第n圈绕线Z：轴向r：径向U1+、U1-、V1+、V1-、W1+、W1-：第一绕组的出线端U2+、U2-、V2+、V2-、W2+、W2-：第二绕组的出线端具体实施方式以下将参照相关附图，说明依本专利技术较佳实施例的线圈结构、线圈模块及马达，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。图1A为一实施例的一线圈结构1的立体示意图。图1B为图1A的线圈结构1的一展开图。图1C为图1A的线圈结构1的一相位配置图。如图1A与图1B所示，线圈结构1包括一第一层线圈11以及一第二层线圈12。第一层线圈11具有多圈依序相接的第一绕线111而呈空心杯状，第一绕线111在空心杯面上斜向延伸绕圈。第二层线圈12一端连接第一层线圈11的一端，并具有多圈依序相接的第二绕线121在第一层线圈11上，且第二绕线121在第一绕线111上斜向延伸绕圈。在本实施例中，第二绕线121在第一绕线111外侧上斜向延伸绕圈。空心杯大致是空心柱状，中心轴标示为轴向Z，若从轴向Z上方朝线圈结构1俯视径向r所在平面，线圈结构1的绕线在所绕的一圈之中(图示是沿逆时针方向)，绕线在其延伸的路径上没有朝径向r延伸，而是朝切线方向延伸。也就是说，绕线是朝切线与轴向Z的结合方相延伸。第一绕线111在完整的一圈内具有至少一转折112，第二绕线121在完整的一圈内具有至少一转折122，转折处位于空心杯设定的最高或最低处，转折可说是绕线在轴向Z的分量上反向沿伸。完整的一圈可说是绕线从出发点开始沿伸，绕一圈回到出发点旁。在本实施例中，第一绕线111在其完整的一圈内具有一个转折112，第二绕线121在其完整的一圈内具有一个转折122。若从图1A将第一层线圈11沿正交于轴向Z的切线方向摊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线圈结构，适用于一无刷马达，包括：一第一层线圈，具有多圈依序相接的第一绕线而呈空心杯状，其中，多个所述第一绕线在空心杯面上斜向延伸绕圈，多个所述第一绕线在完整的一圈内具有至少一转折；以及一第二层线圈，具有多圈依序相接的第二绕线在该第一层线圈上，其中，多个所述第二绕线在多个所述第一绕在线斜向延伸绕圈，各多个所述第二绕线在完整的一圈内具有至少一转折。

【技术特征摘要】
1.一种线圈结构，适用于一无刷马达，包括：一第一层线圈，具有多圈依序相接的第一绕线而呈空心杯状，其中，多个所述第一绕线在空心杯面上斜向延伸绕圈，多个所述第一绕线在完整的一圈内具有至少一转折；以及一第二层线圈，具有多圈依序相接的第二绕线在该第一层线圈上，其中，多个所述第二绕线在多个所述第一绕在线斜向延伸绕圈，各多个所述第二绕线在完整的一圈内具有至少一转折。2.如权利要求1所述的线圈结构，其中，多个所述第一绕线与多个所述第二绕线彼此靠拢排列。3.如权利要求1所述的线圈结构，其中，多个所述第一绕线与多个所述第二绕线在多个所述转折之处的夹角角度相同。4.如权利要求1所述的线圈结构，其中，在该完整的一圈内，该第一绕线与该第二绕线的多个所述转折的数量相同。5.如权利要求1所述的线圈结构，其中，多个所述第一绕线分别与位置上对应的多个所述第二绕线沿相同方向斜向延伸。6.如权利要求1所述的线圈结构，其中，该第一层线圈还包括N组第一出线对，多个所述第一出线对各具有两出线端，多个所述第一线圈电性上分成N段第一绕组，各段第一绕组的两端对应地连接多个所述第一出线对的所述两出线端；该第二层线圈还包括N组第二出线对，多个所述第二出线对各具有两出线端，多个所述第二线圈电性上分成N段第二绕组，各段第二绕组的两端对应地连接多个所述第二出线对的所述两出线端，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦胜恩，庄坤富，黄世民，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71