CN114448139A - 防水马达 - Google Patents

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张文嘉
张鸿钧
梁家源
蔡敏旭
黄正胜
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • HELECTRICITY
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    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/124Sealing of shafts

Abstract

本发明提供一种防水马达,包括机壳、定子、防水胶层、转子以及驱动器。机壳具有前盖、内环面与后盖。定子配置在机壳的后盖且相邻内环面。防水胶层包覆定子且密封于内环面与后盖。转子可转动地配置在定子中且存在间隙。驱动器配置在机壳且耦接定子。驱动器提供电流至定子,则转子适于相对定子旋转。

Description

防水马达
技术领域
本发明涉及一种马达,尤其涉及一种具备多重防护的防水马达。
背景技术
马达是工业中最为常见的驱动装置,其运作原理是将电流通过缠绕的线圈,使线圈产生磁力而磁场中受力转动,藉此带动转子相对于定子旋转,其中转子可连接扇叶而直接带动转向或通过齿轮组的力量传输以驱动特定结构。由于马达例如是安装在屋顶作为抽水马达或是悬浮在水池上作为打入氧气,在前述环境下,雨水、池水所形成的水气容易进入马达内部,而造成跳电、短路以及漏电等状况。
为了防止水气影响马达的性能与安全性,目前的解决方案是将油脂涂抹在轴承与转子之间以达到防水功效,然而,现有的油封方式仍无法完全隔绝水气的影响。
发明内容
本发明是针对一种防水马达,具有多重防护以防止水气进入而造成跳电、短路以及漏电等情形,藉此提升防水马达的使用范围。
本发明的防水马达,包括机壳、定子、防水胶层、转子以及驱动器。机壳具有前盖、内环面与后盖。定子配置在机壳的后盖且相邻内环面。防水胶层包覆定子且密封于内环面与后盖。转子可转动地配置在定子中且存在间隙。驱动器配置在机壳且耦接定子。驱动器提供电流至定子,则转子适于相对定子旋转。
在本发明的一实施例中,上述的定子包括至少一线圈组,沿着内环面围绕形成环状结构,定子具有转向空间,用以容纳转子。
在本发明的一实施例中,上述的转子包括转向轮、转轴以及多个磁性件,转向轮配置在定子的转向空间中,转轴穿设且卡固于转向轮,转轴的两端分别突伸在前盖与后盖外,多个磁性件环绕配置在转向轮的外侧面且间隔于多个线圈组。
在本发明的一实施例中,还包括两个防水套环,转轴具有两个卡槽,两个防水套环分别卡固两个卡槽中并与转轴连接为一体,且转子同步带动两个防水套环相对机壳转向。
在本发明的一实施例中,还包括两个油封组件与两个防水套环,两个油封组件分别配置在前盖与后盖中且套设在转子的两端,两个防水套环套设于转子的两端。
在本发明的一实施例中,上述的各油封组件包括油封环、密封环,两油封环分别抵靠在前盖与后盖的内侧面上,其中一密封环配置在其中一油封环的凹孔中且密合于前盖,另一密封环配置在另一油封环的凹孔中且密合于后盖。
在本发明的一实施例中,上述的各油封组件包括油封件以及润滑层,两油封件环设在转子的两端且间隔于两油封环,两润滑层分别填充在两油封环与两油封件之间,两密封件分别密合于前盖与后盖的两内开口,两防水套环分别密合于前盖与后盖的两外开口,以将两润滑层与两油封件分别限制在前盖与后盖中。
在本发明的一实施例中,还包括两轴承,分别配置在机壳的两凹槽中且套设在转轴的外壁面上,用以防止转轴在枢转过程中的震动。
在本发明的一实施例中,上述的机壳具有两支撑座,连接在机壳的外环面上且相互对称设置。
在本发明的一实施例中,还包括无线模块,配置在驱动器且耦接定子,用以接收无线信号。
基于上述,本发明的防水马达具有防水胶层与两防水套环,防水胶层是通过特定的制程而成形在机壳内,且防水胶层完全包覆定子与电路板,两防水套环配置在转子位于机壳外的两端。两防水套环可作为第一道防护,避免环境中的水气从转子与机壳的缝隙中渗入,当水气渗入机壳中时,防水胶层作为第二道防护以避免定子与电路板接触水气而导致跳电、短路以及漏电等情形。
进一步而言,防水胶层包覆定子及电路板,可增加机壳内的绝缘防水功效,因此本发明的防水马达适用在水气含量高的工作环境中。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明,且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例,并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1A是本发明一实施例的防水马达的立体示意图;
图1B是图1A的防水马达的组件分解示意图;
图1C是图1A的防水马达的除去前盖的平面示意图;
图2A是图1A的防水马达的剖面示意图;
图2B是图2A的防水马达的部分放大示意图。
附图标号说明
100:防水马达;
110:机壳;
111:前盖;
112:后盖;
113:支撑座;
120:定子;
121:线圈组;
130:电路板;
140:防水胶层;
150:转子;
151:转向轮;
152:转轴;
153:磁性件;
160:防水套环;
170:驱动器;
180:油封组件;
181:油封环;
182:密封环;
183:油封件;
184:润滑层;
190:轴承;
H:预留孔;
AS:内部空间;
AD:轴向;
CG:凹槽;
CH:凹孔;
FG:卡槽;
GP:间隙;
SP:密封件;
S1:内侧面;
IS:内环面;
RS:转向空间;
OS:外侧面。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例,示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能,相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1A是本发明一实施例的防水马达的立体示意图。图1B是图1A的防水马达的组件分解示意图。图1C是图1A的防水马达的除去前盖的平面示意图。图2A是图1A的防水马达的剖面示意图。图2B是图2A的防水马达的部分放大示意图。
参考图1A,本发明的防水马达100例如是应用在养殖水池的增氧机。简言之,增氧机的功能在于将空气中的“氧”迅速转移到养殖水体中,增加水体的溶氧量并促进水体的流动,藉此改善改善水质条件,可提高养殖对象的存活率与生长速度,进而达到提高养殖产量的目的。
参考图1A、图1B及图2A,本发明的防水马达100,包括机壳110、定子120、电路板130、防水胶层140、转子150、两个防水套环160以及驱动器170。
机壳110具有前盖111、内环面IS与后盖112,前盖111可拆卸地配置在机壳110的前端,后盖112一体成形于机壳110的后端,且共同形成内部空间AS。定子120配置在机壳110的后盖112且相邻内环面IS,详细而言,定子120包括多个线圈组121,沿着内环面IS围绕形成环状结构且定子120的中央具有转向空间RS。在其它实施例中,定子也可由单一线圈组围绕而成。
参考图1C及图2A,电路板130连接定子120且通过电线或焊接方式而相互电性耦接,在其它实施例中以电线取代电路板。防水胶层140配置在机壳110的内部空间AS中,防水胶层140包覆电路板130与定子120且密封于内环面IS与后盖112,藉此形成电路板130与定子120的绝缘保护层。
转子150可转动地配置在定子120的转向空间RS中且存在间隙GP。两个防水套环160套设于转子150的两端,用于避免水气从机壳110的前盖111或后盖112渗入。
参考图1B,转子150包括转向轮151、转轴152以及多个磁性件153。转向轮151配置在定子120的转向空间RS中,转轴152穿设且卡固于转向轮151,因此转向轮151与转轴152连接为一体且适于沿轴向AD枢转。转轴152的两端E分别突伸在前盖111与后盖112外。进一步而言,转轴152具有两个卡槽FG。
两个防水套环160分别卡固两个卡槽FG中并与转轴152连接为一体。多个磁性件153环绕配置在转向轮151的外侧面OS且间隔于多个线圈组121。于本实施例中,磁性件例如是采用永久磁铁或是电磁铁。
配合参考图1A及图1C,驱动器170,配置在机壳110上方且耦接电路板130,用以提供电流,补充而言,防水胶层140具有多个预留孔H,用以容纳电线,则电路板130适于通过电线而耦接于驱动器170。简言之,当驱动器170所供应的电流经电路板130整流后流入各线圈组121时,各线圈组121产生磁场,与转子150的多个磁性件153的磁场互相作用而产生动力,进而带动转子150相对定子120旋转且转子150的转轴152同步带动两个防水套环160相对机壳110转向。
补充而言,驱动器是通过整流电路对于外接的三相电或者市电进行整流,以得到相应的直流电。经整流后的三相电或市电,再传输至变频器以进行变频,最后用来驱动定子与转子产生相对运动。
在本发明的一实施例中,还包括两个油封组件180,分别配置在前盖111与后盖112中且套设在转子150的转轴152的两端,其中油封组件180用以密封转轴152与前盖111、后盖112之间的缝隙,避免水气从此缝隙进入机壳110中。
配合参考图2A及图2B,具体而言,各油封组件180包括油封环181、密封环182、油封件183以及润滑层184。
两个油封环181分别抵靠在前盖111与后盖112的内侧面S1上且间隔于转轴152。其中一密封环182配置在其中一油封环181的凹孔CH中且密合于前盖111,另一密封环182配置在另一油封环181的凹孔CH中且密合于后盖112。
两个油封件183环设在转子150的转轴152的两端且间隔于两个油封环181,其中油封件183用以防止外部的水气进入机壳110以达到密闭的功效。两个润滑层184分别填充在两个油封环181与两个油封件183之间,其中润滑层184例如采用润滑油以提升转轴152、油封件183相对于油封环181的转动流畅度。
此外,两个密封件SP分别密合于前盖111与后盖112的两个内开口,两个防水套环160分别密合于前盖111与后盖112的两个外开口,以将两个润滑层184与两个油封件183分别限制在前盖111与后盖112中,也可进一步提升密封防水的功效。
防水马达100包括两个轴承190,分别配置在机壳110的两个凹槽CG中且套设在转轴152的外壁面上,转轴152适于相对两个轴承190枢转且两个轴承190用以防止转轴152在枢转过程中的过度震动,以提升转子150的运作稳定性。
进一步而言,机壳110具有两个支撑座113,连接在机壳110的外环面上且相互对称设置,两个支撑座113可摆放或锁固在平面上以确保防水马达100在运作时的稳定性。
进一步而言,防水马达100包括无线模块(未示于图中),配置在驱动器170中且耦接定子120,用以接收无线信号。通过无线操控,可远程控制驱动器170的输入电流的大小或频率,以达到变速控制,用以取代现有的内建变频器或是有线控制,可大幅提高操控的便利性。此外,针对防水马达的调速及定时功能,也可达到省电的目的。
以下补充防水胶层的制作过程,预热成型治具并摆放至机壳110中,再将熔融态的防水胶层灌入机壳中,并沿着成型治具而填满机壳的剩余空间以包覆电路板与定子,接着进行抽真空步骤以破坏灌胶过程中所造成的气泡,避免固化后气孔导致绝缘失效,接着进行高温固化步骤,透高温加热以使防水胶层从熔融态转变为固态,最终将成型治具拆下即完成防水胶层的制作。
综上所述,本发明的防水马达具有防水胶层与两个防水套环,防水胶层是通过特定的制程而成形在机壳内,且防水胶层完全包覆定子与电路板,两个防水套环配置在转子位于机壳外的两端。两个防水套环可作为第一道防护,避免环境中的水气从转子与机壳的缝隙中渗入,当水气渗入机壳中时,防水胶层作为第二道防护以避免定子与电路板接触水气而导致跳电、短路以及漏电等情形。
进一步而言,防水胶层包覆定子及电路板,可增加机壳内的绝缘防水功效,允许防水马达在内部进水的状态下,持续运作而不损坏,因此本发明的防水马达适用在水气含量高的工作环境中。

Claims (10)

1.一种防水马达,其特征在于,包括:
机壳,具有前盖、内环面与后盖;
定子,配置在所述机壳的所述后盖且相邻所述内环面;
防水胶层,包覆所述定子且密封于所述内环面与所述后盖;
转子,可转动地配置在所述定子中且存在间隙;以及
驱动器,配置在所述机壳且耦接所述定子,
其中,所述驱动器提供电流至所述定子,则所述转子适于相对所述定子旋转。
2.根据权利要求1所述的防水马达,其特征在于,所述定子包括至少一线圈组且沿着所述内环面围绕形成环状结构,所述定子具有转向空间,用以容纳所述转子。
3.根据权利要求2所述的防水马达,其特征在于,所述转子包括转向轮、转轴以及多个磁性件,所述转向轮配置在所述定子的转向空间中,所述转轴穿设且卡固于所述转向轮,所述转轴的两端分别突伸在所述前盖与所述后盖外,多个磁性件环绕配置在所述转向轮的外侧面且间隔于所述至少一线圈组。
4.根据权利要求3所述的防水马达,其特征在于,还包括两个防水套环,所述转轴具有两个卡槽,所述两个防水套环分别卡固所述两个卡槽中并与所述转轴连接为一体,且所述转子同步带动所述两个防水套环相对所述机壳转向。
5.根据权利要求1所述的防水马达,其特征在于,还包括两个油封组件与两个防水套环,所述两个油封组件分别配置在所述前盖与所述后盖中且套设在所述转子的两端,所述两个防水套环套设于所述转子的两端。
6.根据权利要求5所述的防水马达,其特征在于,各所述油封组件包括油封环以及密封环,所述两个油封环分别抵靠在所述前盖与所述后盖的内侧面上,其中一所述密封环配置在其中一所述油封环的凹孔中且密合于所述前盖,另一所述密封环配置在另一所述油封环的凹孔中且密合于所述后盖。
7.根据权利要求6所述的防水马达,其特征在于,各所述油封组件包括油封件以及润滑层,所述两个油封件环设在所述转子的两端且间隔于所述两个油封环,所述两个润滑层分别填充在所述两个油封环与所述两个油封件之间,两个密封件分别密合于所述前盖与所述后盖的两个内开口,所述两个防水套环分别密合于所述前盖与所述后盖的两个外开口,以将所述两个润滑层与所述两个油封件分别限制在所述前盖与所述后盖中。
8.根据权利要求3所述的防水马达,其特征在于,还包括两个轴承,分别配置在所述机壳的两个凹槽中且套设在所述转轴的外壁面上,用以防止所述转轴在枢转过程中的震动。
9.根据权利要求1所述的防水马达,其特征在于,所述机壳具有两个支撑座,连接在所述机壳的外环面上且相互对称设置。
10.根据权利要求1所述的防水马达,其特征在于,还包括无线模块,配置在所述驱动器且耦接所述定子,用以接收无线信号。
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