CN103973043A - 马达 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种马达，包括一定子结构、一轴心、一第一轴承、一第二轴承、及一转子结构。转子结构包括一延伸部及一本体部。第一轴承与第二轴承至少其中之一通过延伸部连接于轴心，且延伸部连接第一轴承与第二轴承至少其中之的一与轴心的部分包括一绝缘材料。本体部相对于定子结构形成于延伸部的外侧面。本发明的马达通过非导电性的转子结构设置于轴心与轴承间，达到阻隔轴电流的功效。因此，轴承不会受轴电流所影响，轴承使用寿命得以延长。

Description

马达

技术领域

本发明关于一种马达，特别关于一种防止轴电流流通轴承的马达。

背景技术

在传统马达中，当马达的驱动电压高于一额度（例如：100伏特或是更高）时，因磁场变化所产生的电压将在其中产生轴电流。虽然用于支撑轴心的轴承因为内部具有润滑油脂设置于其中而具有绝缘性，但当电压差过高时，轴电流仍会自轴心流过轴承而造成轴承元件损坏。

已有部分专利针对此问题提出解决方法。美国第2005/0253480A1号专利申请中揭露一种马达模组，其利用锁附于马达壳体的导电结构将轴心中的轴电流导通接地。又，美国第7,365,458号专利中揭露一种直流马达及其壳体，其利用一接地电极将定子结构中的电流导通接地。

另外，美国第2005/0253480A1号专利申请中揭露一种降低轴电流的装置，其中一绝缘层设置于轴心与转子铁心之间，由此减弱受磁场效应所产生的轴电流。以及，美国第2007/0290570A1号专利申请中揭露一种马达，其中通过在二个轴心之间设置一绝缘材，以切断在轴心上流通的轴电流。但，上述文献皆未在轴心与轴承间进行绝缘。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种马达，通过设置于轴心与轴承之间的绝缘材料，阻挡轴电流流经轴承以防止轴承损坏。

为达上述目的，本发明的一实施例的马达包括一定子结构、一轴心、一第一轴承、一第二轴承、及一转子结构。转子结构包括一延伸部及一本体部。第一轴承与第二轴承至少其中之一通过延伸部连接于轴心，且延伸部连接第一轴承与第二轴承至少其中之一与轴心的部分包括一绝缘材料。本体部相对于定子结构形成于延伸部的外侧面。

在一实施例中，延伸部以平行于轴心的轴向的方式延伸，并穿设第一轴承与第二轴承至少其中之一，其中延伸部与本体部皆以塑胶磁铁所制成。

在上述较佳实施例中，延伸部穿设第一轴承与第二轴承，使第一轴承与第二轴承通过延伸部连接于轴心，其中延伸部具有与第一轴承及第二轴承的内径相互配合的外径。

在上述较佳实施例中，延伸部穿设第一轴承，使第一轴承通过延伸部连接于轴心，且第二轴承直接连接于轴心。

在上述较佳实施例中，本体部包括一垂直于延伸部的阻挡面，阻挡面卡固于第一轴承与第二轴承上。

在上述较佳实施例中，轴心固定于延伸部当中，其中轴心具有一第一段、及一第二段，第一段朝马达外延伸，第二段固定于延伸部当中，其中第一轴承与第二轴承通过延伸部连接第二段。或者，轴心具有一第一段、一第二段、及一第三段，第一段朝马达外延伸，第二段固定于延伸部当中并连接于第一段与第三段之间，其中第一轴承通过延伸部连接第二段，且第二轴承直接连接于第三段。

在上述较佳实施例中，轴心固定于延伸部当中，其中轴心具有一第一段、及一第二段，第一段朝马达外延伸，第二段固定于延伸部当中，其中第一轴承与第二轴承通过延伸部连接第二段。或者，轴心具有一第一段、一第二段、及一第三段，第一段朝马达外延伸，第二段固定于延伸部当中并连接于第一段与第三段之间，其中第一轴承通过延伸部连接第二段，且第二轴承直接连接于第三段。

在上述较佳实施例中，轴心固定于延伸部当中，其中轴心具有一第一段、及一第二段，第一段朝马达外延伸，第二段固定于延伸部当中，其中第一轴承与第二轴承通过延伸部连接第二段。或者，轴心具有一第一段、一第二段、及一第三段，第一段朝马达外延伸，第二段固定于延伸部当中并连接于第一段与第三段之间，其中第一轴承通过延伸部连接第二段，且第二轴承直接连接于第三段。

在上述较佳实施例中，第一轴承与第二轴承皆通过第二部分连接于轴心。

在上述较佳实施例中，第一轴承与第二轴承至少其中之一为滚珠轴承。

在上述较佳实施例中，轴心的材质为金属。

在上述较佳实施例中定子结构包括一导磁元件以及一驱动装置，其中导磁元件包括至少一硅钢片以及至少一线圈，且线圈缠绕于硅钢片上，驱动装置一电路板。

在上述较佳实施例中，马达还包括一壳体，包括一开口，其中定子结构、第一轴承、第二轴承、及转子结构设置于壳体当中，并且轴心经由开口朝马达外部延伸，其中壳体为一铁壳。

本发明的马达通过非导电性的转子结构设置于轴心与轴承间，达到阻隔轴电流的功效。因此，轴承不会受轴电流所影响，轴承使用寿命得以延长。

附图说明

图1显示本发明的一实施例的马达的剖面示意图。

图2显示本发明另一实施例的马达的剖面示意图。

图3显示本发明另一实施例的马达的剖面示意图。

图4显示本发明另一实施例的马达的剖面示意图。

图5显示本发明另一实施例的马达的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、1a、1b、1c、1d～马达；

10～壳体；

11～前盖体；

11a～凸缘；

13～后盖体；

13a～凸缘；

15～侧壁；

20～第一轴承；

25～第二轴承；

30、30d～定子结构；

31～导磁元件；

33～驱动装置；

40～轴心；

41～第一段；

43、43a～第二段；

45～第三段；

50、50a、50b、50c～转子结构；

51、51a、51c～延伸部；

511～第一部分；

513～第二部分；

53、53b～本体部；

531、531b～第一部分；

533～第二部分；

535～第三部分；

P～阻挡面

具体实施方式

为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图1至4，做详细的说明。本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置是为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中图示标号部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。

请参阅图1，本发明的一实施例的马达1包括一壳体10、一第一轴承20、一第二轴承25、一定子结构30、一轴心40、及一转子结构50。

壳体10包括一前盖体11、一后盖体13、及一侧壁15。前盖体11相对于后盖体13，且侧壁15连接于前盖体11与后盖体13之间。一开口17形成于前盖体11的实质中心，并且一凸缘11a相对于该开口17形成于前盖体11的内侧面。另外，一凸缘13a相对于凸缘11a形成于后盖体13的内侧面。在此实施例中，壳体10为一铁壳，但并不限定于此。在另一实施例中，马达1是以热塑性塑胶或热固性塑胶进行封装。

第一轴承20相对于开口17设置于凸缘11a所围绕的空间中，并且第二轴承25设置于凸缘13a所围绕的空间中。在此实施例中，第一轴承20与第二轴承25具有相同的规格，并且第一轴承20与第二轴承25皆为滚珠轴承，但并不限制于此。在另一实施例中，第一轴承20或第二轴承25其中之一为滚珠轴承并且另一为套筒轴承，或者其它配置。

定子结构30包括一导磁元件31及一驱动装置33。导磁元件31可包括至少一硅钢片与至少一线圈，线圈缠绕于硅钢片上(图未显示)。驱动装置33与导磁元件31电性连接，用以控制导磁元件31，以驱使转子结构50转动。在本实施例中，驱动装置33为一电路板。

轴心40具有一第一段41以及一连接于第一段41的第二段43，其中第一段41的外径大于第二段43的外径，但并不限制于此。轴心40的第一段41经由开口17朝马达1的外部延伸。轴心40的第二段43朝壳体10内部延伸并穿过第一轴承20与第二轴承25。轴心40的材质可为任何适当的金属，例如：不锈钢。

转子结构50包括一延伸部51及一本体部53。在轴心40的第二段43的外侧，延伸部51自本体部53以平行于轴心40的轴向的方式朝二相反方向延伸，并分别穿设第一轴承20与第二轴承25。延伸部51具有与轴心40的第二段43的外径相互配合的内径，且延伸部51具有与第一、二轴承20、25的内径相互配合的外径，因此转子结构50的延伸部51位于轴心40的第二段43与第一轴承20与第二轴承25之间。整体观之，轴心40通过转子结构50的延伸部51连接第一轴承20与第二轴承25。换言之，轴心40未与第一轴承20与第二轴承25直接接触。

相对于定子结构30的导磁元件31，本体部53形成于延伸部51的外侧。本体部53包括一第一部分531、一第二部分533、及一第三部分535。第一部分531连接于延伸部51的外侧，第二部分533连接于第一部分531与第三部分535之间。如图1所示，本体部53的第二部分533的宽度较第一部分531与第三部分535小，由此减轻转子结构50的重量。

在此实施例中，延伸部51与本体部53一体成型，且延伸部51与本体部53皆由塑胶磁铁（一种绝缘材料）所制成。在一实施例中，转子结构50是以射包成型的方式形成于轴心40的第二部分43的外侧面。在另一实施例中，轴心40是以射出成型并通过后组装的方式装置于转子结构50的延伸部51当中。

本实施例的马达1的优点将进一步说明如下。由于制造转子结构50的塑胶磁铁是用磁性粉末、树脂及添加物混合而成的复合材料，其中磁性粉末被树脂及添加物包覆，且磁性粉末间也通过树脂结合，所以射出成型后的转子结构50具有相当良好的绝缘性。在此实施例中，轴心40与第一、二轴承20、25间通过转子结构50相连接，经过第一、二轴承20、25的轴电流因转子结构50的特性而大幅度消减或被完全阻隔。因此，传统马达中轴承受电蚀而损坏的问题可获得解决。

应当明白的是，虽然图1的马达1当中转子结构50的延伸部51位于轴心40与第一轴承20与第二轴承25之间，但不应限制于此，当第一轴承与第二轴承至少其中之一通过由绝缘材料所制成的延伸部连接于轴心时，本发明的目的即可达成。

举例而言，请参照图2，图2显示本发明另一实施例的马达1a的剖面示意图。马达1a与图1的马达1相同或相似的结构将以相同或相似的标号标示，且其特征将不再说明。马达1a与马达1相异之处在于，轴心40a包括一第一段41、一第二段43a、及一第三段45，其中第二段43a连接于第一段41与第三段45之间，且第二段43a的外径较第一段41与第三段45的外径小。转子结构50a的延伸部51a位于轴心40a的第一段41与第三段45之间，并形成于第二段43a的外侧面。第一轴承20通过转子结构50a的延伸部51a连接轴心40a的第二段43a，但第二轴承25直接连接于轴心40a的第三段45。由于轴电流受到位于第一轴承20与轴心40a之间的转子结构50a的延伸部51a所阻断，因此传统马达中轴承受电蚀而损坏的问题可获得解决。

请参照图3，图3显示本发明另一实施例的马达1b的剖面示意图。马达1b与图1的马达1相同或相似的结构将以相同或相似的标号标示，且其特征将不再说明。马达1b与马达1相异之处在于，转子结构50b包括一延伸部51及本体部53b。本体部53b包括一第一部分531b、一第二部分533、及一第三部分535。第一部分531b连接于延伸部51的外侧，第二部分533连接于第一部分531与第三部分535之间。如图3所示，第一部分531b在轴向上具有厚度的变化，并且第一部分531b延伸于延伸部51的外侧面并终结于阻挡面P，其中阻挡面P垂直于延伸部51的外侧面并卡固于第一轴承20与第二轴承25上。又，由于第一部分531b连接第二部分533的部分具有较厚的厚度，转子结构50b的结构强度可获得强化。另外，在此实施例中，延伸部51及本体部53b是一体成型且皆由塑胶磁铁所制成，但并不限制于此。

请参照图4，图4显示本发明另一实施例的马达1c的剖面示意图。马达1c与图1的马达1相同或相似的结构将以相同或相似的标号标示，且其特征将不再说明。马达1c与马达1相异之处在于，转子结构50c包括一延伸部51c及一本体部53。延伸部51c自本体部53以平行于轴心40的轴向的方式朝二相反方向延伸，并且包括一第一部分511与一第二部分513。延伸部51c的第一部分511连接于本体部53，延伸部51c的第二部分513连接于第一部分511的末端并位于轴心40与第一、二轴承20、25之间，其中第一部分511与第二部分513是由不同的材料所制成。在此实施例中，延伸部51c的第二部分513是由塑胶磁铁或由其它绝缘材料所制成，由此阻隔轴电流穿越。延伸部51c的第一部分511与本体部53可包括任何适当材料，也即第一部分511与第二部分513可以相同或不同的材料所制成。在另一实施例中，第一轴承与第二轴承至少其中之一通过第二部分513连接于轴心，以阻断轴电流。

请参照图5，图5显示本发明另一实施例的马达1d的剖面示意图。马达1d与图1的马达1相同或相似的结构将以相同或相似的标号标示，且其特征将不再说明。马达1d与马达1相异之处在于，定子结构30d省略驱动驱动装置，也可达到本发明的目的。在一不限定的实施例中，马达1d为直流马达，施加电压后即可运作。

通过本发明的上述实施例的马达，原本流通于轴承与轴心之间的轴电流将受转子结构所阻挡，由此解决马达轴承因轴电流所造成电腐蚀的问题。另外，通过本发明的转子结构，转子结构、轴心、及轴承之间的结合将更为稳固，并且转子结构本身的结构强度也获得强化。

虽然本发明已以较佳实施例揭露于上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (25)

1.一种马达，其特征在于，包括：

一定子结构；

一轴心；

一第一轴承；

一第二轴承；以及

一转子结构，包括：

一延伸部，其中该第一轴承与该第二轴承至少其中之一通过该延伸部连接于该轴心，且该延伸部连接该第一轴承与该第二轴承至少其中之一与该轴心的部分包括一绝缘材料；以及

一本体部，相对于该定子结构形成于该延伸部的外侧面。

2.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该延伸部以平行于该轴心的轴向的方式延伸，并穿设该第一轴承与该第二轴承至少其中之一。

3.如权利要求2所述的马达，其特征在于，该延伸部穿设该第一轴承与该第二轴承，使该第一轴承与该第二轴承通过该延伸部连接于该轴心。

4.如权利要求3所述的马达，其特征在于，该延伸部具有与该第一轴承及该第二轴承的内径相互配合的外径。

5.如权利要求2所述的马达，其特征在于，该延伸部穿设该第一轴承，使该第一轴承通过该延伸部连接于该轴心，且该第二轴承直接连接于该轴心。

6.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该延伸部与该本体部皆以塑胶磁铁所制成。

7.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该本体部包括一垂直于该延伸部的阻挡面，该阻挡面卡固于该第一轴承与该第二轴承上。

8.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该轴心固定于该延伸部当中。

9.如权利要求8所述的马达，其特征在于，该轴心具有一第一段及一连接于该第一段的第二段，该第一段朝该马达外延伸，该第二段固定于该延伸部当中。

10.如权利要求9所述的马达，其特征在于，该轴心还具有一第三段，该第二段连接于该第一段与该第三段之间，其中该第一轴承通过该延伸部连接该第二段，且该第二轴承直接连接于该第三段。

11.如权利要求9所述的马达，其特征在于，该第一段的外径大于该第二段的外径。

12.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该延伸部及该本体部是射出成型为一体后再与该轴心结合。

13.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该转子结构是以射包成型于该轴心的外侧面。

14.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该延伸部包括一第一部分及一以绝缘材料所制成的第二部分，该第一部分连接于该本体部，该第二部分连接于该第一部分，其中该第一轴承与该第二轴承至少其中之一通过该第二部分连接于该轴心。

15.如权利要求14所述的马达，其特征在于，该第一轴承与该第二轴承皆通过该第二部分连接于该轴心。

16.如权利要求14所述的马达，其特征在于，该第一部分与该第二部分是以不同材料所制成。

17.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该第一轴承与该第二轴承至少其中之一为滚珠轴承。

18.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该轴心的材质为金属。

19.如权利要求1所述的马达，其特征在于，该定子结构包括一导磁元件。

20.如权利要求19所述的马达，其特征在于，该导磁元件包括至少一硅钢片以及至少一线圈，且该线圈缠绕于该硅钢片上。

21.如权利要求19所述的马达，其特征在于，该定子结构还包括一与该导磁元件电性连接的电路板，用以驱动该导磁元件。

22.如权利要求1所述的马达，其特征在于，还包括一壳体，包括一开口，其中该定子结构、该第一轴承、该第二轴承、及该转子结构设置于该壳体当中，并且该轴心经由该开口朝该马达外部延伸。

23.如权利要求22所述的马达，其特征在于，该壳体为一金属材质。

24.如权利要求22所述的马达，其特征在于，该壳体为一热塑性塑胶材质。

25.如权利要求22所述的马达，其特征在于，该壳体为一热固性塑胶材质。