CN110247496A - 机械装置及其无轴承马达 - Google Patents

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Abstract

一种机械装置及其无轴承马达，无轴承马达包括一转子模块以及一定子，前述转子模块包括多个转子件，前述定子包括一定子外壳，其中定子外壳内形成一容置空间，用以容置前述转子模块，且前述转子模块可相对于前述定子旋转。

Description

机械装置及其无轴承马达
技术领域
本发明涉及一种机械装置及其无轴承马达，尤其涉及一种具有共用转轴与多个转子件的机械装置及其无轴承马达。
背景技术
公知的马达机构是将转子的转轴与负载机械的转轴以轴连接件互相结合后，使得转子带动负载机械运转。然而，公知方式使用轴连接件可能会使整体系统的效率降低并造成体积增加，且转子的转轴与负载机械的转轴之间会有同轴度误差的问题，再者，转子的转轴与负载机械的转轴需各自设计轴承来支撑转轴，使零件数量增加，并增加多余成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械装置及其无轴承马达，以解决上述至少一问题。
本发明即为了解决公知技术的问题，而提供的一种机械装置，包括一无轴承马达以及一负载机械，前述无轴承马达包括一转子模块以及一转子模块，其中转子模块包括多个转子件，转子模块设置于定子的内侧并可相对于前述定子旋转。前述负载机械包括一负载机械输入轴以及一负载机械本体，其中负载机械输入轴具有一第一端及一第二端，前述第一端延伸至前述转子模块的内侧，用以作为无轴承马达的一动力输出转轴，其中转子件套设于前述负载机械输入轴的第一端上。前述负载机械本体套设于前述负载机械输入轴的第二端上，使负载机械输入轴的第二端位于前述负载机械本体的内侧。
于一实施例中，前述转子模块还包括一第一固定件及一第二固定件，前述些转子件分别设置于前述第一固定件及前述第二固定件之间并套设于前述负载机械输入轴的前述第一端上，其中前述第一固定件及前述第二固定件用以固定前述些转子件于前述负载机械输入轴上。
于一实施例中，前述负载机械输入轴还具有一转子承靠面，大致垂直于前述负载机械输入轴的延伸方向并与前述第一固定件相互抵接。
于一实施例中，前述无轴承马达还包括一端盖，设置于前述定子的一端。
于一实施例中，前述转子模块还包括一防松组件，套设于前述负载机械输入轴上并抵接前述第二固定件后，用以防止前述些转子件、前述第一固定件及前述第二固定件自前述负载机械输入轴脱落。
于一实施例中，前述负载机械输入轴还具有一防松组件固定面，且前述防松组件固定面具有一螺牙结构对应前述防松组件。
于一实施例中，前述防松组件包括一防松螺帽及一防松垫圈，前述防松垫圈设置于前述防松螺帽与前述第二固定件之间。
于一实施例中，前述防松螺帽具有至少一凹槽，前述防松垫圈具有至少一鳍片，且前述凹槽的宽度与前述鳍片的宽度大致相同，其中前述鳍片折起并卡进前述凹槽内。
于一实施例中，前述负载机械还包括一负载机械法兰，前述负载机械法兰连接前述负载机械本体。
于一实施例中，前述负载机械法兰具有一负载机械法兰面，且前述定子包括一定子外壳，前述定子外壳具有一定子法兰面，前述负载机械法兰面与前述定子法兰面大致平行于前述负载机械输入轴的延伸方向且彼此接触。
于一实施例中，前述负载机械还包括至少一锁固件，穿过前述负载机械法兰上，用以固定前述负载机械与前述定子。
于一实施例中，前述负载机械还包括至少一轴承，设置于前述负载机械的内侧，且套设于前述负载机械输入轴的前述第二端上。
本发明一实施例还提供了一种无轴承马达，包括一转子模块以及一定子，前述转子模块包括多个转子件，前述定子包括一定子外壳，其中定子外壳内形成一容置空间，用以容置前述转子模块，且前述转子模块可相对于前述定子旋转。
于一实施例中，在前述定子的前述容置空间内未设置轴承。
本发明的有益效果在于，通过以负载机械输入轴作为马达机构的转轴，可有效解决因轴连接件造成整体系统的效率降低与体积增加及同轴度误差的问题。除此之外，转子模块包括多个转子件的设计，可提高转子模块对于不同尺寸与不同规格马达的配合性，以及降低检测与修复的时间及成本。
附图说明
图1A为本发明一实施例的机械装置的立体示意图。
图1B为图1A的机械装置的爆炸图。
图1C为图1A的机械装置的剖面图。
图2A为图1A中负载机械输入轴的部分结构示意图。
图2B为图2A中标记A部分的放大图。
图3A为图1A中负载机械输入轴、转子件、第一固定件与第二固定件的部分结构示意图。
图3B为图3A中标记B部分的剖面图。
图4A为图1A中负载机械输入轴、转子件、第一固定件、第二固定件与防松组件的部分结构示意图。
图4B为图4A中标记C部分的剖面图。
图4C为图4A中的负载机械输入轴、转子件、第一固定件与防松组件的部分立体示意图。
图5A为图1A中的机械装置移除接线盒与端盖的结构示意图。
图5B为图5A中标记D部分的剖面图。
附图标记如下：
1～机械装置
10～负载机械
101～锁固件
11～负载机械本体
12～负载机械法兰
12S～负载机械法兰面
13～负载机械输入轴
130～转子件套设部
131～防松组件固定面
132～转子承靠面
133～第一端
134～第二端
14～轴承
2～无轴承马达
20～定子
21～定子外壳
21S～定子法兰面
22～定子硅钢片
23～定子绕组
30～接线盒
40～端盖
50～转子模块
51～转子件
52～第一固定件
53～第二固定件
54～防松组件
541～防松螺帽
542～防松垫圈
F～鳍片
R～凹槽
W1、W2～直径
具体实施方式
现配合附图说明本发明的实施例。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
请参照图1A到图1C，本发明一实施例的机械装置1包括一负载机械10及一无轴承马达2，其中无轴承马达2包括一定子20、一接线盒30、一端盖40以及一转子模块50。转子模块50设置于定子20的内侧，且定子20及转子模块50与负载机械10结合，并通过设置于定子20的外侧的接线盒30内部电路驱动，使转子模块50与负载机械10相对该定子旋转。端盖40设置于定子20的一端，用以保护机械装置1的内部结构。
请再参照图1B和图1C，于此实施例中，负载机械10包括负载机械本体11、负载机械法兰12、负载机械输入轴13、轴承14以及至少一锁固件101。负载机械输入轴13具有第一端133及第二端134，负载机械本体11连接负载机械法兰12，且负载机械本体11套设于负载机械输入轴13的第二端134上，使负载机械输入轴13的第二端134位于负载机械10的内侧，且负载机械输入轴13的第一端133延伸至转子模块50的内侧，而锁固件101则穿过负载机械法兰12，用以固定负载机械10与定子20。轴承14套设于负载机械输入轴13的第二端134上，且设置于负载机械10的内侧，用以支撑负载机械输入轴13。定子20包括一定子外壳21、一定子硅钢片22以及一定子绕组23。定子硅钢片22及定子绕组23设置于转子模块50的外侧，定子外壳21内形成一容置空间用以容置转子模块50及部分的负载机械输入轴13，且定子外壳21设置于定子硅钢片22及定子绕组23的外侧。
转子模块50包括多个转子件51、一第一固定件52、一第二固定件53以及一防松组件54。前述负载机械输入轴13设置于转子模块50的内侧，而转子件51套设于负载机械输入轴13上，故转子模块50与负载机械10共用负载机械输入轴13，而负载机械输入轴13可同时作为无轴承马达2的一动力输出转轴。如此一来，机械装置1不需要另外设置轴连接件来结合转子的转轴与负载机械的转轴，故不会有轴连接件造成整体系统的效率降低与体积增加的问题。此外，由于转子模块50与负载机械10共用负载机械输入轴13以作为机械装置1的动力输出转轴，也不会有同轴度误差的问题。再者，由于本实施例仅需在负载机械输入轴13的第二端134上设置轴承14支撑即可，故定子外壳21的容置空间内不需要再设置用以承载负载机械输入轴13的轴承，由此可降低马达的制造成本与体积，且因轴承为马达中容易损坏的耗材之一，因此通过减少轴承亦可提高马达的可靠性。
另一方面，由于转子模块50包括多个转子件51，可通过增减转子件51的数量来配合不同尺寸与不同规格的无轴承马达2，以提高使用上的弹性。再者，若需检测或修复无轴承马达2时，仅须拆卸转子件51进行检测或修复即可，如遇需更换转子时，也仅需更换单一转子件51，而不需更换整个转子模块50，所以能大幅降低检测与修复的时间及成本。
请继续参照图1C，于此实施例中，前述第一固定件52、第二固定件53、防松组件54分别套设于前述负载机械输入轴13的第一端133上并抵接第二固定件53。其中，第一固定件52设置于前述负载机械10与前述转子件51之间，第二固定件53设置于前述端盖40与前述转子件51之间，用以固定转子件51于负载机械输入轴13上。防松组件54则是设置于该第二固定件53与前述端盖40之间，用以防止转子件51、第一固定件52及第二固定件53自负载机械输入轴13脱落。
接着请参照图2A和图2B，其为负载机械输入轴13的部分结构示意图。如图所示，负载机械输入轴13靠近前述端盖40的一端(第一端133)具有一防松组件固定面131，前述防松组件54即环绕设置于防松组件固定面131上，而负载机械输入轴13靠近前述负载机械法兰12的部分则具有一转子承靠面132，其中，转子承靠面132大致垂直于负载机械输入轴13的延伸方向，且转子承靠面132于垂直负载机械输入轴13的长轴方向上的直径W1会大于负载机械输入轴13用以套设前述转子件51的转子件套设部130于垂直负载机械输入轴13的长轴方向上的直径W2。
图3A和图3B分别表示图1A中负载机械输入轴13、转子件51、第一固定件52与第二固定件53的部分结构示意图与局部剖面图。在本实施例中，转子承靠面132会与第一固定件52相互抵接，通过此结构设计，可提高转子模块50与负载机械输入轴13之间的稳定性。
接着请参照图4A到图4C，其分别表示图1A中负载机械输入轴13、转子件51、第一固定件52、第二固定件53与防松组件54组合后的部分结构示意图、局部剖面图以及部分立体示意图。在本实施例中，防松组件54包括一防松螺帽541及一防松垫圈542，前述防松垫圈542设置于防松螺帽541与第二固定件53之间，其中在前述环状的防松组件固定面131可形成一螺牙结构，借以和防松螺帽541相互锁固。值得注意的是，防松螺帽541具有至少一凹槽R，而防松垫圈542具有至少一鳍片F(如图4C所示)，且凹槽R的宽度与鳍片F的宽度大致相同，当防松螺帽541锁附至定位后，可将防松垫圈542的鳍片F折起，进而卡进防松螺帽541的凹槽R中，以避免防松螺帽541松动。通过此前述结构设计，转子模块50与负载机械输入轴13之间的结构稳定性可进一步地提升。
再请参照图5A和图5B，其分别表示图1A中的机械装置1移除接线盒30与端盖40后的结构示意图及局部剖面图。在本实施例中，如图5B所示，前述负载机械法兰12具有一负载机械法兰面12S，而前述定子外壳21则具有一定子法兰面21S，其中负载机械法兰面12S与定子法兰面21S大致平行于负载机械输入轴13的延伸方向且相互配合并接触。本实施例通过负载机械法兰面12S与定子法兰面21S相互配合的设计，可确保定子20与前述负载机械输入轴13为同轴，以避免同轴度误差的问题。
应用本发明上述实施例的马达机构，通过以负载机械输入轴作为马达机构的转轴，可有效解决因轴连接件造成整体系统的效率降低与体积增加及同轴度误差的问题。除此之外，转子模块包括多个转子件的设计，可提高转子模块对于不同尺寸与不同规格马达的配合性，以及降低检测与修复的时间及成本。
虽然本发明已以具体的较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定为准。

Claims (14)

1.一种机械装置，包括：
一无轴承马达，包括：
一转子模块，包括多个转子件；
一定子，其中该转子模块设置于该定子的内侧并可相对于该定子旋转；以及
一负载机械，包括：
一负载机械输入轴，具有一第一端及一第二端，该负载机械输入轴的该第一端延伸至该转子模块的内侧，用以作为该无轴承马达的一动力输出转轴，其中多个所述转子件套设于该负载机械输入轴的该第一端上；
一负载机械本体，套设于该负载机械输入轴的该第二端上，使该负载机械输入轴的该第二端位于该负载机械本体的内侧。
2.如权利要求1所述的机械装置，其中，该转子模块还包括一第一固定件及一第二固定件，多个所述转子件分别设置于该第一固定件及该第二固定件之间并套设于该负载机械输入轴的该第一端上，其中该第一固定件及该第二固定件用以固定多个所述转子件于该负载机械输入轴上。
3.如权利要求2所述的机械装置，其中，该负载机械输入轴还具有一转子承靠面，大致垂直于该负载机械输入轴的延伸方向并与该第一固定件相互抵接。
4.如权利要求2所述的机械装置，其中，该无轴承马达还包括一端盖，设置于该定子的一端。
5.如权利要求2所述的机械装置，其中，该转子模块还包括一防松组件，套设于该负载机械输入轴上并抵接该第二固定件后，用以防止多个所述转子件、该第一固定件及该第二固定件自该负载机械输入轴脱落。
6.如权利要求5所述的机械装置，其中，该负载机械输入轴还具有一防松组件固定面，且该防松组件固定面具有一螺牙结构对应该防松组件。
7.如权利要求5所述的机械装置，其中，该防松组件包括一防松螺帽及一防松垫圈，该防松垫圈设置于该防松螺帽与该第二固定件之间。
8.如权利要求7所述的机械装置，其中，该防松螺帽具有至少一凹槽，该防松垫圈具有至少一鳍片，且该凹槽的宽度与该鳍片的宽度大致相同，其中该鳍片折起并卡进该凹槽内。
9.如权利要求1所述的机械装置，其中该负载机械还包括一负载机械法兰，该负载机械法兰连接该负载机械本体。
10.如权利要求9所述的机械装置，其中，该负载机械法兰具有一负载机械法兰面，且该定子包括一定子外壳，该定子外壳具有一定子法兰面，该负载机械法兰面与该定子法兰面大致平行于该负载机械输入轴的延伸方向且彼此接触。
11.如权利要求9所述的机械装置，其中，该负载机械还包括至少一锁固件，穿过该负载机械法兰上，用以固定该负载机械与该定子。
12.如权利要求9所述的机械装置，其中，该负载机械还包括至少一轴承，设置于该负载机械的内侧，且套设于该负载机械输入轴的该第二端上。
13.一种无轴承马达，包括：
一转子模块，包括多个转子件；以及
一定子，该定子包括一定子外壳，该定子外壳内形成一容置空间，用以容置该转子模块，且该转子模块可相对于该定子旋转。
14.如权利要求13所述的无轴承马达，其中在该定子的该容置空间内未设置轴承。
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