[发明专利]一体型定子的制造方法和电动机及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2006年9月30日的题为“一体型定子的制造方法和电动机及其制造方法”的第200610140735.X号发明专利的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一体型定子的制造方法和使用该定子的径向铁心型BLDC(brushless direct-current：无刷直流)电动机及其制造方法，更具体地说，涉及一种径向铁心型双转子式BLDC电动机，其中，以连续绕线方式将线圈连续地缠绕在多个分割型定子铁心上，利用模具自身所形成的定位槽使多个定子铁心组装体自动定位，以嵌入成型方式进行射出成形，从而进一步提高定子组装的生产效率。 

背景技术

对于BLDC电动机，如果根据是否存在定子铁心进行分类，则一般可以将其分为具有杯状(圆筒结构)的铁心型(或径向型)和无铁心型(或轴向型)。 

铁心型结构的BLDC电动机可分为内部磁体型和外部磁体型。内部磁体型包括在其内周部所形成的多个突起上缠绕有线圈从而具有电磁结构的圆筒状的定子和由圆筒状的永磁体构成的转子。外部磁体型包括在其外周部所形成的多个突起上沿上下方向缠绕有线圈的定子和由在该定子外部被多极磁化的圆筒状永磁体构成的转子。 

在现有的外部磁体型BLDC电动机中，磁力线的主路径形成磁路，该磁路在转子的永磁体处行进，通过空隙、通过定子铁心，再向永磁体和轭的方向行进。 

在内部磁体型的情况下，缠绕有线圈的定子铁心的多个“T”形铁心部从外部向内侧方向突出形成，各铁心部的内侧纵剖面形成预定 直径的圆，在其内部空间中安装有转子，该转子具有包含旋转轴的圆筒状的永磁体、或者在中心包含旋转轴的圆筒状的轭上附着有环状永磁体。电动机的旋转方式与上述外部磁体型相同。 

在这种铁心型BLDC电动机中，由于磁路具有以轴为中心径向对称的结构，因此轴向的震动噪音小，适合低速旋转，相对于磁路的方向空隙占据的部分很小，因此可以使用性能低的磁体，或者即使减少磁体的数量也可以获得较高的磁力线密度，从而具有转矩大、效率高的优点。 

然而，这种铁心即轭结构，在制造定子时，轭的材料损耗大。批量生产时由于轭的复杂结构，将线圈缠绕在轭上时必须使用特殊的高价专用绕线机，因此定子制造时，模具的投资费用高，从而设备的投资费用高。 

在铁心型AC(交流)或BLDC电动机中，特别是在径向型的铁心电动机中，由于以完全分割的方式形成定子铁心的电动机可以使用价格低的通用绕线机高效地将线圈缠绕在分割型铁心上，因此是决定电动机竞争力的非常重要的因素。然而，与此相反地，在为一体型定子铁心结构的情况下，由于使用高价的专用绕线机进行低效的缠绕，因此电动机的制造费用增加。 

曾经由本申请人通过韩国专利第432954号提出过径向铁心型双转子式BLDC电动机，其中，有效利用了轴向双转子型和径向铁心型的优点，并克服了其缺陷。 

在上述专利第432954号中，由于在定子铁心的内侧及外侧上同时配置永磁体转子，因此由内侧及外侧的永磁体以及转子轭形成磁路流。由此使定子铁心可以完全分割，通过单个的线圈缠绕可以提高定子铁心的生产率和电动机的输出。 

此外，在上述专利第432954号中，提出了下述方案：准备缠绕有线圈的多个分割型铁心组装体以后，将缠绕有线圈的多个分割型铁心组装体排列并固定在印刷电路基板(PBC)上，并连接线圈以后，通过利用热固化树脂的嵌入成型方式形成圆环形状，从而准备一体型定子。 

然而，上述的专利第432954号没有提供在将多个单个的铁心组装成一体并将线圈相互连接时能够有效地进行组装的定子组装结构/方法。 

如上所述，以多个分割型铁心实现定子铁心时，与使用一体型(即，单一)铁心的情形相比，对单个分割型铁心进行线圈缠绕其生产率更优秀，但组装这些分割型铁心存在生产率及耐久性降低的问题。 

考虑到上述问题，在韩国专利第545848号中提供了一种可以进一步提高定子组装的生产率的结构，其包括：铁心支承板，以一定间隔容纳并支承绕线筒上缠绕有线圈的多个定子铁心组装体，同时按相连接多个线圈；自动定位/支承装置，用于以一定间隔自动地将多个定子铁心组装体定位在该铁心支承板上。 

在上述专利第545848号中，将可在每个分割型铁心上分别缠绕线圈的多个分割型铁心组装体组装在铁心支承板上，并进行相互接线以在铁心支承板内电连接各铁心组装体。在此情况下，在各分割型铁心的绕线筒上，所缠绕的线圈必须与连接销连接以便于进行接线，该连接销必须结合到形成在支承板上的导线，从而导致组装的生产率下降。