CN110474457A - 马达 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种马达，包括转子、多个磁铁、及二个定位结构，多个磁铁排列设置于转子的圆弧形表面，在相邻二个磁铁间的间隙中，于相邻二个磁铁的磁铁端部分别形成第一干涉面，定位结构包括连接件以及多个定位肋，二个定位结构的连接件分别紧邻于转子的两端，多个定位肋连接于连接件并分别延伸至间隙中，定位肋的第二干涉面会干涉于磁铁端部的第一干涉面，再利用二个固定环包夹固定二个定位结构的连接件，藉此使定位肋能稳固磁铁于转子表面。

Description

马达

技术领域

本发明涉及一种马达，尤其涉及一种利用于将磁铁装设于转子的无刷马达。

背景技术

在电动机的领域中，无刷马达发展快速，因为无刷马达没有电刷，不会产生碳粉等污垢，换相时不易产生高温之电弧及金属屑，噪声少、可靠度佳，也因此使用寿命较长且易于高速化运转，并且体积也较小，相同马力时体积只有碳刷马达的一半，所以无刷马达已渐渐成为高效能马达的发展主流。

一般来说，直流无刷马达是将磁铁(常使用为永久磁铁)装配在转子上，但是，转子在高速转动时，会因离心力使磁铁飞脱。

有技术是将磁铁埋入转子中，但是这样会对磁铁的磁场有不良的影响。也有技术使用碳纤薄膜来包覆磁铁，但是碳纤固化时生热会影响磁铁的磁性。也有技术先包覆碳纤薄膜后再对磁铁进行充磁，但是作业繁杂致使马达成本上扬。此外，也有技术是将整个磁铁环套在转子表面，再将磁铁分区磁化，但目前这样的制作方式，成本较高。

因此，本发明的主要目的在于提供一种创新的马达结构，以解决上述问题。

发明内容

本发明之目的在提供一种马达，能将磁铁稳固的设置在转子表面，藉以产生理想的磁场效果，且不会因离心力而甩脱磁铁，并且生产容易，成本低廉。

为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明提出一种马达，马达除了定子之外，还包括转子、多个磁铁、以及二个定位结构。

转子具有第一端、第二端、以及圆弧形表面，于圆弧形表面两侧分别为相对的第一端与第二端。

所述多个磁铁排列设置于圆弧形表面，磁铁具有二个磁铁端部，所述二个磁铁端部分别位于磁铁与其两侧相邻二个磁铁间的间隙，磁铁端部的至少部份朝异于转子的方向具有第一干涉面。

定位结构包括连接件以及多个定位肋，所述二个定位结构的连接件分别邻接于所述第一端及所述第二端，所述定位肋的一端连接于所述连接件，所述定位肋的另一端向相邻二个磁铁间的间隙中延伸。所述定位肋面向所述转子具有二个第二干涉面，所述第二干涉面是配合并干涉于所述第一干涉面。

进一步说明，连接件可以是环形，所述多个定位肋可以是长条形。以转子的径向断面来看，于间隙处相邻所述二个磁铁的二个磁铁端部的最接近位置分别是二个第一相邻点，所述二个第一相邻点分别与圆弧形表面的圆心连成二个半径延伸线。于间隙处相邻所述二个磁铁的二个极面的最接近位置分别是二个第二相邻点，所述二个第二相邻点分别位于所述二个半径延伸线的外侧。于是，第一相邻点与第二相邻点就可延伸形成第一干涉面。

其中，定位肋可以是角锥状长条形，角锥状的斜面是所述的第二干涉面。

其中，定位肋面向转子更可以具有一个接触面，接触面接触转子暴露于间隙的表面，便于使定位肋胶黏于转子的表面。

其中，定位结构可以是非导磁材质。进一步，可以是塑料类材质，或可以是如不锈钢片等可冲压材质。

其中，以正向面对圆弧形表面的视角，间隙相较转子的轴心方向为斜向。

此外，转子可为内转子或是外转子。当转子是内转子时，马达更包括二个固定环，所述二个固定环以内螺纹分别螺合于转子的第一端与第二端的转轴外侧螺纹，所述二个固定环包夹所述二连接件，其中所述二个固定环于相对转子的异侧表面分别具有二个平衡校正沟。

当转子是外转子时，马达更包括二个固定环，所述二个固定环以外螺纹分别螺合于外转子的第一端与第二端的内侧螺纹，所述二个固定环包夹所述二个连接件，其中所述二个固定环于相对转子的异侧表面分别具有二个平衡校正沟。

因此，利用本发明所提供一种马达，藉由定位结构，能将磁铁稳固的设置在转子表面，藉以产生理想的磁场效果，且不会因离心力而甩脱磁铁，并且定位结构的生产与组装极容易，生产成本低廉。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1 是本发明马达的爆炸示意图；

图2 是本发明马达的俯视剖面示意图；

图3 是本发明马达组合的外观透视示意图；

图4是本发明图2的局部放大示意图；

图5A 是本发明内转子与固定环的结合示意图；

图5B 是本发明内转子与固定环结合的断面示意图；以及

图6 是本发明外转子与固定环结合的断面示意图。

具体实施方式

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

请参阅图1，图1是本发明马达10的爆炸示意图。马达10包括定子部(图未示)与转子部，由轴心方向60D炸开的爆炸图可见转子部的组件，依图标马达10包括转子30、多个磁铁32、二个定位结构34、二个固定环90、以及转轴92。

转子30约略为圆柱状或圆筒状，可用多个圆片状或环形片状的硅钢片堆栈而成一个圆柱体，图例为采用环形片状的硅钢片。转子30具有第一端3002、第二端3004、以及圆弧形表面3006，于圆弧形表面3006两侧分别为相对的第一端3002与第二端3004。

所述多个磁铁32顺着圆周方向排列设置于圆弧形表面3006上，会以相异磁极方向的磁铁32相互间隔排列。每一个磁铁32具有二个磁铁端部3202，所述二个磁铁端部3202分别位于磁铁32与其两侧相邻二个磁铁32间的间隙40。

定位结构34包括连接件3402以及多个定位肋3404，所述二个定位结构34的连接件3402分别邻接于第一端3002及第二端3004，定位肋3404的一端连接于连接件3402，定位肋3404的另一端向相邻二个磁铁间的间隙40中延伸。

由图中实施例可见，连接件3402可以是环形，所述多个定位肋3404是长条形。多个定位肋3404的所述一端可以直接连接在连接件3402，而分别自连接件3402延伸出来，制造上只要冲裁弯折同一片不锈钢片即可，或是也可以直接用塑料射出成型来制成，皆采用非导磁材质为佳。

二个固定环90分别装设于第一端3002与第二端3004，并于二个连接件3402的外侧，固定环90于相对转子30的异侧表面具有平衡校正沟9002，校正沟9002内侧还可见环状排列的多个平衡校正螺孔9004。当转轴92贯通并装设于转子30的轴孔后，固定环90可以靠内螺纹来螺合在转轴92的外螺纹上。

请参阅图2，图2是本发明马达10的俯视剖面示意图。所述俯视剖面即以图1所示轴心方向60D看马达10具有转子30以及定位肋3404部分的剖面，图中可见所述多个磁铁32排列设置于圆弧形表面3006上，所述多个磁铁32中相邻二个磁铁32之间具有间隙40，所述二个定位结构34的多个定位肋3404可分别由间隙40的两端旋入，而将多个定位肋3404分别设置于所述多个磁铁32间的间隙40中。

磁铁端部3202为磁铁32两侧位于间隙40处的突起结构，磁铁端部3202的至少部份朝异于转子30的方向具有第一干涉面50，所述的至少部份特别是位于间隙40两端的磁铁端部3202，此部分的磁铁端部3202特别需要具有第一干涉面50，即定位肋3404旋入间隙40后可接触之部分。定位肋3404面向转子30具有二个第二干涉面52，第二干涉面52是配合并干涉于第一干涉面50，使定位肋3404能阻挡磁铁32朝离心方向脱离。

在装配的顺序上，可以利用治具暂时定位磁铁32，同时利用胶将磁铁32黏着在转子30的圆弧形表面3006上，后续再将定位肋3404上胶顺着间隙40伸入并黏在磁铁32间的间隙40中。藉由第二干涉面52抵触干涉第一干涉面50，可以使定位肋3404阻挡转子30上的磁铁32因转动而甩脱。

配合图1请参阅图3，图3是本发明马达10组合的外观透视示意图。若以正向面对圆弧形表面3006的视角来看，图例中的间隙40相较转子30的轴心方向60D为斜向。藉由此斜向间隙40的设计，以轴心方向60D来看，相异方向磁极的磁铁32所发生的磁通会有重迭，使磁通分布较为理想，因而改善顿转转矩的问题。

请参阅图4，图4是本发明图2的局部放大A01示意图。在有第一干涉面50与定位肋3404的位置处，以转子30的径向断面来看，于间隙40处相邻二个磁铁32的二个磁铁端部3202的最接近位置分别是二个第一相邻点70，这二个第一相邻点70分别与圆弧形表面3006的圆心连成二个半径延伸线74。于间隙40处相邻二个磁铁32的二个极面80的最接近位置分别是二个第二相邻点72，这二个第二相邻点72分别位于二个半径延伸线74的外侧。再配合图1可易于理解，在同一个磁铁32上，此第一相邻点70与第二相邻点72所连成的线，可再朝转子30轴心方向60D延伸形成所述的第一干涉面50。

磁铁端部3202为磁铁32两侧的突起结构，只要二个第二相邻点72分别位于二个半径延伸线74的外侧，第一相邻点70与第二相邻点72就能分别延伸形成第一干涉面50，而不局限于磁铁端部3202的断面形状。如果第一相邻点70刚好位在圆弧形表面3006上，则磁铁端部3202的断面形状会类似于直角三角形，较优是如图示第一相邻点70不在圆弧形表面3006上，而是自第一相邻点70连接到圆弧形表面3006形成一个倒角，此倒角会使磁铁32、转子30与定位肋3404之间具有空隙，此空隙可以收容更多的胶，而使定位肋3404以及磁铁32更稳固黏着在圆弧形表面3006上。

定位肋3404断面形状大致为角锥状，角锥状的二个外部斜面则分别皆是第二干涉面52。当定位肋3404装配在间隙40中时，定位肋3404的第二干涉面52会抵触干涉磁铁端部3202的第一干涉面50，因此，定位肋3404会阻挡转子30上的磁铁32因转动而甩脱。

定位结构34可以采用非导磁材质，进一步可以采用可射出成型材质或是可冲压材质，可射出成型材质例如为塑料材质，可冲压材质例如为不锈钢片。如果采用长条的不锈钢薄片定位肋3404贴放在间隙40上方，可以直接朝向间隙40方向冲压定位肋3404，则不锈钢薄片的定位肋3404会顺着如谷状的间隙40而凹成角锥状长条形，以长条形定位肋3404的横截面来看会类似V型。

为了使定位肋3404更稳定的黏着在圆弧形表面3006上，定位肋3404面向转子30更可以具有接触面82，接触面82接触转子30暴露于间隙40的表面。如前述若为塑料材质，则横截面会如图示类似梯形，如为冲压不锈钢薄片定位肋3404的方式，只要间隙40暴露的圆弧形表面3006的宽度明显大于不锈钢薄片的厚度，定位肋3404的横截面就不仅形成前述的V型角锥状，还会在下方尖端形成一个平面，而更类似于杯状，这个下方尖端的平面即为接触面82，藉此可以沾着更多的胶，而使定位肋3404更稳固的黏附于圆弧形表面3006。

本发明中的马达10，无论是内转子30或是外转子30皆可。当转子30是内转子30时，请参阅图5A以及图5B，图5A是本发明内转子30与固定环90的结合示意图。图5B是本发明内转子30与固定环90结合的断面示意图。

如图例，所述二个固定环90以内螺纹分别螺合于转子30的第一端3002与第二端3004的转轴92的外侧螺纹，以紧紧的包夹所述二个连接件3402，再使所述二个连接件3402紧紧包夹转子30的第一端3002与第二端3004。其中，这二个固定环90于相对转子30的异侧表面分别具有二个平衡校正沟9002，这二个平衡校正沟9002可以填塞可固着的重物，例如胶、补土等，以进行转子30的动平衡校正。图例中还可见环状排列的多个平衡校正螺孔9004，当胶、补土的质量都不足以达到动平衡时，可增以螺丝螺合平衡校正螺孔9004，以达动平衡校正。

此外，当转子30是外转子30时，请参阅图6，图6是本发明外转子30与固定环90结合的断面示意图。

如图例，所述二个固定环90以外螺纹分别螺合于外转子30的第一端3002与第二端3004的内侧螺纹，以紧紧的包夹所述二个连接件3402，再使所述二个连接件3402紧紧包夹转子30的第一端3002与第二端3004。其中，这二个固定环90于相对转子30的异侧表面分别可具有二个平衡校正沟或是如图所示的平衡校正螺孔9004，这二个平衡校正螺孔9004可以填塞能固着的重物或是锁上螺丝，以进行转子30的动平衡校正。

综上所述，利用本发明所提供一种马达10，藉由定位结构34能将磁铁32稳固的设置在转子30表面，以产生理想的磁场效果，且不会因离心力而甩脱磁铁32，并且定位结构34的生产与组装极容易，生产成本低廉。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种马达，其特征在于，所述马达包括：

转子，所述转子具有第一端、第二端、以及圆弧形表面，于所述圆弧形表面两侧分别为相对的所述第一端与所述第二端；

多个磁铁，所述多个磁铁排列设置于所述圆弧形表面，所述磁铁具有二个磁铁端部，所述二个磁铁端部分别位于所述磁铁与其两侧相邻二个磁铁间的间隙，所述磁铁端部的至少部份朝异于所述转子的方向具有第一干涉面；以及二个定位结构，所述定位结构包括连接件以及多个定位肋，所述二个定位结构的连接件分别邻接于所述第一端及所述第二端，所述定位肋的一端连接于所述连接件，所述定位肋的另一端向相邻二个磁铁间的间隙延伸，所述定位肋面向所述转子具有二个第二干涉面，所述第二干涉面是配合并干涉于所述第一干涉面。

2.如权利要求1所述的马达，其特征在于，其中所述连接件是环形，所述多个定位肋是长条形，于所述间隙处相邻所述二个磁铁的二个磁铁端部的最接近位置分别是二个第一相邻点，所述二个第一相邻点分别与所述圆弧形表面的圆心连成二个半径延伸线，于所述间隙处相邻所述二个磁铁的二个极面的最接近位置分别是二个第二相邻点，所述二个第二相邻点分别位于所述二个半径延伸线的外侧，所述第一相邻点与所述第二个相邻点延伸形成所述第一干涉面。

3.如权利要求2所述的马达，其特征在于，其中所述定位肋是角锥状长条形，角锥状的斜面是所述第二干涉面。

4.如权利要求1所述的马达，其特征在于，其中所述定位肋面向所述转子更具有接触面，所述接触面接触所述转子暴露于所述间隙的表面。

5.如权利要求1所述的马达，其特征在于，其中以正向面对所述圆弧形表面的视角，所述间隙相较所述转子的轴心方向为斜向。

6.如权利要求1所述的马达，其特征在于，其中所述转子是内转子。

7.如权利要求6所述的马达，其特征在于，其中所述马达更包括二个固定环，所述二个固定环以内螺纹分别螺合于所述转子的第一端与第二端的转轴的外侧螺纹，以包夹所述二个连接件。

8.如权利要求7所述的马达，其特征在于，其中所述二个固定环于相对所述转子的异侧表面分别具有二个平衡校正沟。

9.如权利要求1所述的马达，其特征在于，其中所述转子是外转子。

10.如权利要求9所述的马达，其特征在于，其中所述马达更包括二个固定环，所述二个固定环以外螺纹分别螺合于所述外转子的第一端与第二端的内侧螺纹，以包夹所述二个连接件，其中所述二个固定环于相对所述转子的异侧表面分别具有二个平衡校正沟。