專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)鐵芯繞組裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種繞組裝置，特別是指一種無(wú)鐵芯繞組裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的電動(dòng)馬達(dá)的領(lǐng)域中，通常是采用漆包線(xiàn)纏繞于鐵磁性材料的鐵芯(硅鋼 片)上的方式來(lái)制造馬達(dá)的繞組，但是也因該鐵芯的存在，使其受限于鐵耗及鐵芯齒槽帶 來(lái)的鐵磁飽和效應(yīng)，進(jìn)而影響整體馬達(dá)的響應(yīng)性。而為了提高馬達(dá)的響應(yīng)性，業(yè)界中另有一種“無(wú)鐵芯”的繞組設(shè)計(jì)方式，其顧名思 義就是在馬達(dá)的繞組中舍棄傳統(tǒng)的鐵芯，并只以導(dǎo)體部份來(lái)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，以借此減少了 鐵耗及鐵芯齒槽帶來(lái)的鐵磁飽和效應(yīng)，也能夠縮小馬達(dá)的整體體積并將轉(zhuǎn)動(dòng)慣量降到最 低，使其相當(dāng)適合被應(yīng)用于高效率的小型或微型馬達(dá)上。而由于此種無(wú)鐵芯馬達(dá)的繞組少 了鐵心齒槽作為線(xiàn)圈纏繞的固定結(jié)構(gòu)，因此其制作需依靠特定的機(jī)器或治具來(lái)完成。因此 業(yè)界也有將用于制造軟性印刷電路板的技術(shù)應(yīng)用在無(wú)鐵芯馬達(dá)繞組的制造。參閱圖1 4，為現(xiàn)今的各種軟板繞組的鋪設(shè)方式，其大致上能夠分作為集中繞及 分布繞的方式，其中，分布繞的方式如圖1、2所示。圖1與圖2分別為波(斜)繞與疊繞法， 其共同缺點(diǎn)為在其轉(zhuǎn)折處產(chǎn)生電流行進(jìn)方向相反的交疊無(wú)效區(qū)。至于集中繞的方式多是借 由同心繞法來(lái)實(shí)施，其中的長(zhǎng)方狀的布線(xiàn)方式(圖4)同樣有端部繞組較長(zhǎng)，實(shí)施上較占空 間的問(wèn)題，而橢圓狀或六角形狀的布線(xiàn)方式(圖3)雖能夠降低端部繞組的長(zhǎng)度，也會(huì)在形 狀區(qū)塊的交界處形成多個(gè)無(wú)導(dǎo)線(xiàn)區(qū)，但是在較為細(xì)長(zhǎng)的空間設(shè)計(jì)下其為中間導(dǎo)通孔所預(yù)留 的區(qū)域也將造成無(wú)導(dǎo)線(xiàn)區(qū)，并造成空間上的浪費(fèi)，顯然有需要再進(jìn)一步改善的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是在提供一種能夠提高空間利用率，并能夠有效避免線(xiàn)路轉(zhuǎn)折交 疊產(chǎn)生無(wú)效區(qū)，進(jìn)而提升整體電磁效應(yīng)的無(wú)鐵芯繞組裝置。本發(fā)明無(wú)鐵芯繞組裝置的制造方法，包含多個(gè)并排的第一繞組，及多個(gè)并排的第
二繞組。所述并排的第一繞組是由導(dǎo)電材質(zhì)所制成，每一第一繞組是自一第一點(diǎn)延伸而 出，并以該第一點(diǎn)為中心地螺旋圍繞出一平面的概呈多邊形的態(tài)樣。所述并排并與所述第一繞組相間隔設(shè)置的第二繞組是由導(dǎo)電材質(zhì)所制成，每一第 二繞組自一第二點(diǎn)延伸而出，并以該第二點(diǎn)為中心地螺旋圍繞出一平面的概呈菱形或三角 形擇一的態(tài)樣，進(jìn)而形成每一第二繞組是嵌置于兩相鄰的第一繞組之間的排列配置型態(tài)。本發(fā)明的有益效果在于，利用相互并列嵌合配置的第一繞組及第二繞組，以減少 無(wú)導(dǎo)線(xiàn)區(qū)的面積，進(jìn)而對(duì)既有的布線(xiàn)空間進(jìn)行有效的利用，并能夠借由此種集中繞線(xiàn)的方 式來(lái)避免線(xiàn)路轉(zhuǎn)折交疊所產(chǎn)生的無(wú)效區(qū)，也能夠降低所需的穿孔數(shù)量，進(jìn)而在相同的基板 面積下提供較佳的電磁效應(yīng)。


圖1是一正視圖，說(shuō)明一般無(wú)鐵芯馬達(dá)繞組的繞線(xiàn)方式；圖2是一正視圖，說(shuō)明一種類(lèi)似于圖1的無(wú)鐵芯馬達(dá)繞組的繞線(xiàn)方式；圖3是一立體圖，說(shuō)明另一種無(wú)鐵芯馬達(dá)繞組的繞線(xiàn)方式；圖4是一立體圖，說(shuō)明又一種無(wú)鐵芯馬達(dá)繞組的繞線(xiàn)方式；圖5是一上視圖，說(shuō)明本發(fā)明無(wú)鐵芯繞組裝置的第一較佳實(shí)施例的上層布線(xiàn)態(tài) 樣；圖6是一底視圖，說(shuō)明該第一較佳實(shí)施例的下層布線(xiàn)態(tài)樣；圖7是一上視圖，說(shuō)明該第一較佳實(shí)施例的變化態(tài)樣；圖8是一上視圖，說(shuō)明該第一較佳實(shí)施例的變化態(tài)樣；及圖9是一局部上視圖，說(shuō)明本發(fā)明無(wú)鐵芯繞組裝置的第二較佳實(shí)施例的局部布線(xiàn) 態(tài)樣。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明在本發(fā)明被詳細(xì)描述之前，要注意的是，在以下的說(shuō)明中，類(lèi)似的組件是以相同的
編號(hào)來(lái)表不。參閱圖5、6，本發(fā)明無(wú)鐵芯繞組裝置的第一較佳實(shí)施例，是適用于一徑向磁通式的 無(wú)鐵芯馬達(dá)上，該無(wú)鐵芯繞組裝置包含一軟性基板3、多個(gè)并排的第一繞組1，以及多個(gè)并 排的第二繞組2。該軟性基板3具有相反的一第一面34 (只繪示于圖5)及一第二面35 (只繪示于 圖6)、多個(gè)間隔的第一貫穿孔31及第二貫穿孔33，以及多個(gè)分別伸置于所述第一、二貫穿 孔31、33內(nèi)的連接件32。每一第一貫穿孔31的兩開(kāi)口端則分別界定出兩個(gè)第一點(diǎn)100(分 別顯示于圖5的第一面34上與圖6的第二面35上)，每一第二貫穿孔33的兩開(kāi)口端則分 別界定出兩個(gè)第二點(diǎn)200(分別顯示于圖5的第一面34上與圖6的第二面35上)，兩對(duì)應(yīng) 的第一點(diǎn)100之間是借由對(duì)應(yīng)的連接件32而相互電連接，而兩對(duì)應(yīng)的第二點(diǎn)200之間是借 由對(duì)應(yīng)的連接件32而相互電連接。在本實(shí)施例中，該軟性基板3為一種能夠撓曲的軟性印 刷電路板，而所述第一貫穿孔31、第二貫穿孔33及連接件32的形成方式，就能夠利用一般 印刷電路板的貫孔、導(dǎo)通制程來(lái)?yè)?jù)以實(shí)施，而此方面的制程細(xì)節(jié)應(yīng)為對(duì)印刷電路板制程具 有通常知識(shí)者所熟知的技術(shù)，在此就不加以贅述。所述多個(gè)并排的第一繞組1是由導(dǎo)電材質(zhì)所制成，且是分別設(shè)置于該軟性基板3 的第一、二面34、35上且相互對(duì)稱(chēng)，每一第一繞組1是自對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)100延伸而出，并以 其為中心地螺旋圍繞出一平面的菱形態(tài)樣。所述多個(gè)并排的第二繞組2是由導(dǎo)電材質(zhì)所制成，且是與所述第一繞組1相間隔 地分別設(shè)置于該軟性基板3的第一面34、第二面35上且相互對(duì)稱(chēng)，每一第二繞組2自對(duì)應(yīng) 的第二點(diǎn)200延伸而出，并以該第二點(diǎn)200為中心地螺旋圍繞出一平面的概呈菱形的態(tài)樣， 進(jìn)而形成每一第二繞組2是嵌置于兩相鄰的第一繞組1之間的排列配置型態(tài)，較佳地，每一 第二繞組2的一邊是分別平行于對(duì)應(yīng)的第一繞組1的一邊，但是本發(fā)明的應(yīng)用并不以此為 限。在本實(shí)施例中，每一第二繞組2所圍繞出的菱形態(tài)樣具有二長(zhǎng)邊22，且每一第二繞組2的兩長(zhǎng)邊22是分別與相鄰的第一繞組1的一邊呈平行相對(duì)。在此要注意的是，在本實(shí)施例中，所述第一繞組1及第二繞組2就是以布設(shè)于印刷 電路板上的導(dǎo)電路徑來(lái)?yè)?jù)以實(shí)施，而分別位于該軟性基板3的第一面34、第二面35上的兩 對(duì)應(yīng)的第一繞組1 (以及第二繞組2、則是借由對(duì)應(yīng)的連接件32來(lái)形成電導(dǎo)通。本實(shí)施例揭示一種三相繞組的態(tài)樣，請(qǐng)參考圖5、6，位于軟性基板3第一面34左側(cè) 的第一繞組1是依序與位于軟性基板3第二面35左側(cè)的第一繞組1、第二面35中間上側(cè)的 一第二繞組2、第一面34中間上側(cè)的一第二繞組2、第一面34中間下側(cè)的一第二繞組2以 及第二面35中間下側(cè)的第二繞組2相互電連接而形成第一相繞組，也就是說(shuō)，該第一相繞 組至少由一對(duì)設(shè)置于該軟性基板3的第一面34、第二面35上且相互對(duì)稱(chēng)的第一繞組1及二 對(duì)設(shè)置于該軟性基板3的第一面34、第二面35上且相互對(duì)稱(chēng)的第二繞組2相互電連接而形 成，其余兩相繞組連接方式相同，不再贅述。該第一繞組1與第二繞組2連接的數(shù)目與連接 方式并不以上揭為限。值得一提的是，除了利用制造印刷電路板的手段來(lái)實(shí)施外，也能夠直接利用漆包 線(xiàn)來(lái)纏繞出上述第一繞組1、第二繞組2的布線(xiàn)型態(tài)，并在完成后以黏著方式設(shè)置于基板3 上，但是不以此為限，至于該基板3則能夠?yàn)檐浶曰寤驗(yàn)榫砬挠残曰?。而若是采用?種以漆包線(xiàn)直接纏繞出布線(xiàn)形態(tài)并黏設(shè)于基板上的實(shí)施方式，則能夠不需用到前述的連接 件32，而是直接將漆包線(xiàn)穿過(guò)對(duì)應(yīng)的第一貫穿孔31、第二貫穿孔31、33的方式來(lái)實(shí)施。另外要注意的是，本實(shí)施例也能夠變化為如圖7、8所示般將主要繞線(xiàn)集中在同一 面上，或是延伸應(yīng)用在極端細(xì)長(zhǎng)比例的直流馬達(dá)設(shè)計(jì)上。當(dāng)然，本實(shí)施例的第一繞組1、第二 繞組2也能夠布設(shè)于基板3的單一面上，或是直接布設(shè)于一目標(biāo)物的表面上，端視實(shí)際實(shí)施 時(shí)的需要而定，在此并不加以設(shè)限。參閱圖9，本發(fā)明無(wú)鐵芯繞組裝置的第二較佳實(shí)施例，大致上與該第一較佳實(shí)施例 相同，相同的地方不再贅言，其中不相同的地方在于，本實(shí)施例的軟性基板3是呈圓形，而 每一第一繞組1是圍繞出概為六邊形的多邊形態(tài)樣，并與所述第二繞組2相配合地圍繞配 置于該軟性基板3上，進(jìn)而使本發(fā)明的無(wú)鐵芯繞組裝置可借此設(shè)計(jì)而被應(yīng)用至軸向磁通式 的無(wú)鐵芯馬達(dá)上。所述第二繞組2概呈三角形態(tài)樣，每一第二繞組2具有二長(zhǎng)邊，該二長(zhǎng)邊 是分別與相鄰的第一繞組1的一邊相對(duì)。當(dāng)然，本實(shí)施例也可采用以漆包線(xiàn)來(lái)纏繞出上述 第一繞組1、第二繞組2的布線(xiàn)型態(tài)，并在纏繞完成后將第一繞組1、第二繞組2黏設(shè)于基板 3上的方式來(lái)實(shí)施，端視實(shí)際應(yīng)用上的需求而定。借由上述設(shè)計(jì)，本發(fā)明無(wú)鐵芯繞組裝置，確實(shí)具有下列優(yōu)點(diǎn)1.空間利用率佳借由將所述第一繞組1及第二繞組2設(shè)計(jì)為相互嵌合配置的幾何型態(tài)，使本發(fā)明 在相同的基板面積下可配置較多的導(dǎo)電線(xiàn)路，以提高整體裝置的有效導(dǎo)體區(qū)域，使本發(fā)明 在實(shí)施上比較不占空間，除了有助于進(jìn)一步縮小整體裝置體積外，在相同的布線(xiàn)面積下，也 可相較于一般的繞線(xiàn)方式而產(chǎn)生比較高的電磁力。2.降低無(wú)效作用區(qū)本發(fā)明采用集中繞線(xiàn)的方式，可有效避免線(xiàn)路轉(zhuǎn)折交疊而產(chǎn)生無(wú)效作用區(qū)，也能 夠減少所需的穿孔數(shù)量，在制造上也較為簡(jiǎn)易。3.電磁性能的提升
整體而言，本發(fā)明利用能夠在相同基板面積下形成較高的有效導(dǎo)體區(qū)域，再配合 相對(duì)較少的無(wú)效繞組線(xiàn)段(無(wú)效作用區(qū))所產(chǎn)生的損耗，使本發(fā)明能夠產(chǎn)生較佳的電磁表 現(xiàn)，進(jìn)而有效提升馬達(dá)的出力與電流比。歸納上述，本發(fā)明的無(wú)鐵芯繞組裝置，借由設(shè)計(jì)為多邊形且相互嵌合配置的第一 繞組1及第二繞組2，以對(duì)有限的布線(xiàn)面積進(jìn)行有效的利用而提升整體的有效導(dǎo)體區(qū)域，也 可大幅避免線(xiàn)路轉(zhuǎn)折交疊所產(chǎn)生的無(wú)效作用區(qū)，以降低無(wú)效線(xiàn)段所產(chǎn)生的損耗，所以確實(shí) 能達(dá)到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)鐵芯繞組裝置，其特征在于該無(wú)鐵芯繞組裝置包含多個(gè)并排的第一繞組， 及多個(gè)并排并與所述第一繞組相間隔設(shè)置的第二繞組，所述第一繞組是由導(dǎo)電材質(zhì)所制 成，每一個(gè)第一繞組是自一個(gè)第一點(diǎn)延伸而出，并以該第一點(diǎn)為中心地螺旋圍繞出一平面 的概呈多邊形的態(tài)樣，所述第二繞組是由導(dǎo)電材質(zhì)所制成，每一個(gè)第二繞組自一個(gè)第二點(diǎn) 延伸而出，并以該第二點(diǎn)為中心地螺旋圍繞出一個(gè)平面概呈菱形或三角形擇一的態(tài)樣，進(jìn) 而形成每一個(gè)第二繞組是嵌置于兩相鄰的第一繞組之間的排列配置型態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)鐵芯繞組裝置，其特征在于每一個(gè)第二繞組具有二條長(zhǎng)邊，且每一個(gè)第二繞組的二條長(zhǎng)邊是分別與相鄰的第一繞 組的一邊相對(duì)。
3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)鐵芯繞組裝置，其特征在于每一個(gè)第一繞組所圍繞出的多邊形態(tài)是選自菱形或六邊形擇一的態(tài)樣。
4.如權(quán)利要求3所述的無(wú)鐵芯繞組裝置，其特征在于該無(wú)鐵芯繞組裝置還包含一片基板，以供所述第一繞組及第二繞組設(shè)置。
5.如權(quán)利要求3所述的無(wú)鐵芯繞組裝置，其特征在于該無(wú)鐵芯繞組裝置還包含一片基板，該基板具有相反的一個(gè)第一面，及一個(gè)第二面，該 第一面及第二面上皆設(shè)有所述第一繞組及第二繞組。
6.如權(quán)利要求5所述的無(wú)鐵芯繞組裝置，其特征在于該第一繞組及第二繞組所構(gòu)成的形態(tài)，是相互對(duì)稱(chēng)地設(shè)置于該基板的第一面及第二面 上，且該基板還具有多個(gè)間隔的貫穿孔，而所述貫穿孔是分別位于兩兩對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)之間， 以及兩兩對(duì)應(yīng)的第二點(diǎn)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的無(wú)鐵芯繞組裝置，其特征在于該基板為一片軟性基板，該軟性基板還具有多個(gè)伸置于所述貫穿孔內(nèi)的連接件，以使 兩兩對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)形成電連接，以及使兩兩對(duì)應(yīng)的第二點(diǎn)形成電連接。
8.如權(quán)利要求5所述的無(wú)鐵芯繞組裝置，其特征在于該無(wú)鐵芯繞組裝置包含一個(gè)第一相繞組，該第一相繞組至少由一對(duì)設(shè)置于該基板的第 一、二面上且相互對(duì)稱(chēng)的第一繞組，及二對(duì)設(shè)置于該基板的第一、二面上且相互對(duì)稱(chēng)的第二 繞組相互電連接而形成。
全文摘要
一種無(wú)鐵芯繞組裝置，包含多數(shù)并排且由導(dǎo)電材質(zhì)所制成的第一繞組及第二繞組。每一第一繞組是自一第一點(diǎn)延伸而出，并以該第一點(diǎn)為中心地螺旋圍繞出一平面的多邊形態(tài)樣，每一第二繞組自一第二點(diǎn)延伸而出，并以該第二點(diǎn)為中心地螺旋圍繞出一平面的概呈菱形或三角形的態(tài)樣。本發(fā)明利用相互并列嵌合配置的第一、二繞組，以對(duì)既有的布線(xiàn)空間進(jìn)行有效的利用，并能夠借由此種集中繞線(xiàn)的方式來(lái)避免線(xiàn)路轉(zhuǎn)折交疊所產(chǎn)生的無(wú)效區(qū)，進(jìn)而在相同的布線(xiàn)面積下提供較佳的電磁效應(yīng)。
文檔編號(hào)H02K15/04GK102111043SQ20091026629
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者姚政良, 王心德, 王靖惠, 許良伊, 顏國(guó)智, 黃廣淼 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心