CN214674605U - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本案关于一种旋转电机，包含壳体、定子、转子、外盖及多个电源线缆。壳体包含第一容置空间。定子设置于第一容置空间，且包含定子铁芯、多个绕线、电路板及多个导电柱。定子铁芯包括中空部，多个绕线绕设于定子铁芯，电路板固设于定子铁芯的顶部，多个导电元件分别电连接于电路板。转子包括轴部及端盖，其中轴部设置于定子的中空部且因应定子的驱动而旋转，端盖固设于壳体的顶部且包含开槽。开槽对位于多个导电柱，且多个导电柱分别部分地穿过开槽。外盖包括连接器。每一电源线缆的两端部分别电连接于多个导电柱及连接器。

Description

旋转电机

技术领域

本案是关于一种旋转电机，尤指一种便于电源线缆组接作业的旋转电机。

背景技术

旋转电机(rotary electric machine)，例如马达(motor)，已广泛地使用于各种领域与应用。一般而言，旋转电机包括定子及转子。定子包括定子铁芯、多个绕线及电路板，其中定子铁芯包括一中空部，且多个绕线绕设于定子铁芯。转子设置于定子的中空部，且可相对于定子旋转。目前，旋转电机的电源线缆是通过人工焊接的方式与定子的电路板直接电性连接。在旋转电机的定子与转子组装过程中，首先将电源线缆直接焊接于定子的电路板上。之后，以人工拉线的方式使电源线缆穿过转子的一端盖的对应穿孔，并且利用人工或设备，以一边进行压合一边进行拉线的方式将电源线缆拉出。最后，使定子与转子完成组装作业。旋转电机可利用电源线缆与外部电源连接，借此以提供旋转电机运作所需的电能。

然而，于上述定子与转子的组装过程中，由于须透过人工拉线的方式将电源线缆拉出转子的端盖的对应穿孔，因此容易造成电源线缆刮破或损伤，影响产品可靠度。此外，由于作业人员需要一边进行转子与定子的压合作业，一边进行人工拉线作业，作业人员的手部容易有压伤或受伤的风险。

因此，实有必要发展一种旋转电机，以解决现有技术所面临的问题。

实用新型内容

本案的目的在于提供一种旋转电机，其便于电源线缆组接作业，便于转子与定子的组装作业，可节省组装时间，可提升作业人员安全性，使定子内部去线化，以及避免电源线缆损坏而可提升产品可靠度。

为达上述目的，本案的一较广义实施样态为提供一种旋转电机，包含壳体、定子、转子、外盖及多个电源线缆。壳体包含第一容置空间。定子设置于第一容置空间，且包含定子铁芯、多个绕线、电路板及多个导电柱。定子铁芯包括中空部，多个绕线绕设于定子铁芯，电路板固设于定子铁芯的顶部，多个导电元件分别电连接于电路板且设置于电路板的第一表面。转子包括轴部及端盖，其中轴部设置于定子的中空部且因应定子的驱动而旋转，端盖固设于壳体的顶部且包含开槽。开槽对位于多个导电柱，且多个导电柱分别部分地穿过开槽。外盖是组接于端盖，且端盖是夹设于外盖与壳体之间。外盖包括第二容置空间以及连接器。多个电源线缆，位于第二容置空间，其中每一电源线缆的两端部分别对应地电连接于多个导电柱及连接器。

在一些实施例中，该壳体还包含一第一开口及一第二开口，其中该第一容置空间与该第一开口及该第二开口相连通，且该第一开口与该第二开口位于该壳体的相对两侧，其中该端盖是覆盖该第一开口，且该轴部是部分地凸出于该第二开口。

在一些实施例中，该转子还包括一磁性元件以及一轴承，其中该磁性元件环绕设置于该轴部的周缘，该轴承设置于该端盖，且该轴部是通过该轴承可旋转地与该端盖枢接。

在一些实施例中，该电路板还包括一中心穿孔、一第二表面及多个导孔，其中该中心穿孔对位于该定子的该中空部设置，该第二表面与该第一表面相对，该第二表面邻近于该定子铁芯的该顶部，且该多个导孔形成于该电路板的该第一表面。

在一些实施例中，该定子铁芯包括多个端子，设置于该定子铁芯的该顶部，其中该多个绕线的一端是分别对应地连接于该多个端子，其中该电路板还包括多个导接通孔，分别贯穿该第一表面与该第二表面，且该多个导接通孔与该多个导孔电性连接，其中该多个端子是分别对应地插设且连接于该电路板的该多个导接通孔。

在一些实施例中，该多个导电柱是以电焊方式连接于该电路板的该多个导接通孔。

在一些实施例中，每一该导电柱包括一第一端，该多个导电柱的该第一端分别对应地连接于该电路板的该多个导孔。

在一些实施例中，每一该导电柱包括一第二端，该多个导电柱的该第二端是齐平于该端盖的一顶面。

在一些实施例中，每一该导电柱的该第二端具有一凹部。

在一些实施例中，该多个导电柱各自为一中空管状结构。

在一些实施例中，该多个电源线缆包括一第一电源线缆、一第二电源线缆及一第三电源线缆，其中该第一电源线缆为一火线，该第二电源线缆为一中性线，且该第三电源线缆为一地线。

在一些实施例中，还包括一绝缘元件，该绝缘元件部分设置于该端盖的该开槽，且包括多个穿孔，其中该多个导电柱分别穿设于该多个穿孔。

在一些实施例中，还包括一外盖，该外盖是组接于该端盖，且该转子的该端盖是夹设于该外盖与该壳体之间，其中该外盖包括一第二容置空间，且该多个电源线缆位于该第二容置空间。

在一些实施例中，还包括一封装层，形成于该电路板的该第一表面。

在一些实施例中，该多个导电柱是分别垂直于该电路板的该第一表面设置。

附图说明

图1为本案一实施例的旋转电机的结构示意图；

图2为图1所示的旋转电机的分解结构示意图；

图3为图1所示的旋转电机的剖面结构示意图；

图4为图1所示的旋转电机的定子的分解结构示意图；

图5为本案一实施例的旋转电机的组装方法的流程图；

图6A为图1所示的旋转电机的壳体与定子的组装结构示意图；

图6B为图1所示的旋转电机的壳体、定子与转子的组装结构示意图；

图6C为图1所示的旋转电机的壳体、定子、转子与电源线缆的组装结构示意图；

图6D为图1所示的旋转电机的壳体、定子、转子、电源线缆与绝缘元件的组装结构示意图。

【符号说明】

100：旋转电机

1：壳体

11：第一容置空间

12：第一开口

13：第二开口

2：定子

21：定子铁芯

211：中空部

22：绕线

23：电路板

231：中心穿孔

232：第一表面

233：第二表面

234：导接通孔

235：导孔

24：导电柱

24a：第一导电柱

24b：第二导电柱

24c：第三导电柱

241：第一端

242：第二端

243：凹部

25：端子

3：转子

31：轴部

311：第一端部

312：第二端部

32：端盖

321：开槽

322：顶面

33：磁性元件

34：轴承

4：电源线缆

4a：第一端

4b：第二端

41：第一电源线缆

42：第二电源线缆

43：第三电源线缆

5：绝缘元件

51：穿孔

6：外盖

61：第二容置空间

62：连接器

S1～S6：旋转电机的组装方法的流程步骤

具体实施方式

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本案。

请参阅图1至图4，图1为本案一实施例的旋转电机的结构示意图，图2为图1所示的旋转电机的分解结构示意图，图3为图1所示的旋转电机的剖面结构示意图，图4为图1所示的旋转电机的定子的分解结构示意图。于本实施例中，旋转电机100是为马达，且包括壳体1、定子2、转子3及多个电源线缆4。壳体1包含第一容置空间11。定子2设置于壳体1的第一容置空间11，且包含定子铁芯21、多个绕线22、电路板23及多个导电柱24。定子铁芯21包括中空部211，多个绕线22绕设于定子铁芯21。电路板23固设于定子铁芯21的顶部。多个导电柱24分别电连接于电路板23，且设置于电路板23的第一表面232。转子3包括轴部31及端盖32，其中轴部31设置于定子2的中空部211，且因应定子2的驱动而旋转。端盖32固设于壳体1的顶部，且端盖32包含开槽321，其中开槽321对位于定子2的多个导电柱24，且多个导电柱24分别部分地穿过开槽321。多个电源线缆4分别对应地电连接于多个导电柱24中。

于本实施例中，壳体1还包括第一开口12及第二开口13，其中第一容置空间11与第一开口12及第二开口13相连通，且第一开口12与第二开口13位于壳体1的相对两侧。于一实施例中，转子3的端盖32是覆盖第一开口12，且转子3的轴部31是部分地凸出于该第二开口13。

于本实施例中，定子2固设于壳体1的第一容置空间11，且定子铁芯21还包括多个端子25，设置于定子铁芯21的顶部。多个绕线22分别绕设于定子铁芯21，且多个绕线22的一端是分别对应地电连接于多个端子25。电路板23固设于定子铁芯21的顶部，且具有中心穿孔231、第一表面232与第二表面233，其中该中心穿孔231与定子铁芯21的中空部211对位设置，第一表面232与第二表面233相对，多个导电柱24是设置于电路板23的第一表面232，且电路板23的第二表面233邻接于定子铁芯21的顶部。于一实施例中，电路板23是通过例如但不限于焊接的方式固设于定子铁芯21的顶部。于一实施例中，电路板23还包括多个导接通孔234，分别贯穿电路板23的第一表面232与第二表面233，且分别对应于定子铁芯21的多个端子25而设置。于电路板23固设于定子铁芯21的顶部时，多个端子25是分别对应地插设且连接于多个导接通孔234，以使电路板23与多个绕线22形成电性连接。于一实施例中，电路板23还包括多个导孔235，形成于第一表面232，且沿中心穿孔231的周缘设置，其中多个导孔235可通过电路板23的布线(未图示)与多个导接通孔234电性连接。于一实施例中，多个导孔235的数量与多个导电柱24的数量相同。

于本实施例中，多个导电柱24包括第一导电柱24a、第二导电柱24b及第三导电柱24c。应强调的是，导电柱24的数量不以此为限，可依实际应用需求变化。每一导电柱24包括第一端241以及第二端242，且多个导电柱24的各第一端241是分别对应地插设且连接于电路板23的多个导孔235，借此使多个导电柱24与电路板23实现电性连接，其中导电柱24是以电焊方式连接于电路板23的多个导孔235。通过将多个导电柱24分别对应地插设且连接于多个导孔235中，可快速且精准地定位多个导电柱24，以简化制程及节省组装作业时间。于本实施例中，每一个导电柱24的第二端242具有一凹部243，其中凹部243是由第二端242朝向第一端241的方向凹陷于导电柱24中，其中多个电源线缆4是分别对应地连接于多个导电柱24的凹部243，借此可快速且精准地定位多个电源线缆4，以简化制程及节省组装作业时间。于一实施例中，每一个导电柱24的凹部243是贯穿第一端241及第二端242，即多个导电柱24各自为一中空管状结构，但不以此为限。于一实施例中，多个导电柱24是沿电路板23的中心穿孔231的周缘设置，且多个导电柱24是对位于转子3的端盖32的开槽321，使多个导电柱24分别部分地穿过开槽321，其中多个导电柱24的各第二端242向外凸出于开槽321且齐平于端盖32的一顶面322，但不以此为限。透过导电柱24的第二端242齐平于转子3的端盖32的顶面322，于定子2与转子3组装之后，导电柱24的可视度佳，且能够直接将电源线缆4焊接至导电柱24，借此可简化制程、节省组装作业时间、使定子2内部去线化，及提升操作人员安全性。应强调的是，导电柱24的第二端242相对于转子3的端盖32的顶面322的位置不以前述实施例为限，且可依据实际应用需求任施变化，例如导电柱24的第二端242高于或略低于转子3的端盖32的顶面322。于一实施例中，导电柱24可由铜材料制成，且导电柱24的表面可电镀锡材料，但不以此为限。于一实施例中，多个导电柱24是分别垂直于电路板23的第一表面232设置。

于本实施例中，转子3还包括磁性元件33以及轴承34。磁性元件33是环绕设置于轴部31的周缘。轴承34是固设于端盖32的一通孔，使轴部31透过轴承34而可旋转地与端盖32枢接。轴部31包括第一端部311与第二端部312，第一端部311为一自由端部，第二端部312是透过轴承34与端盖32相组接，使轴部31可相对端盖32旋转。转子3的轴部31是位于定子2的中空部211，且轴部31的第一端部311是通过壳体1的第二开口13而凸出于壳体1。端盖32是组接于壳体1的顶部，使端盖32固设于壳体1且覆盖壳体1的第一开口12。于本实施例中，端盖32与壳体1的组接方式可通过螺丝锁固方式实现，但不以此为限。

于本实施例中，多个电源线缆4的数量与多个导电柱24的数量相同。于一实施例中，多个电源线缆4包括第一电源线缆41、第二电源线缆42及第三电源线缆43。应强调的是，电源线缆4的数量不以上述实施例为限，且可依实际应用需求任施变化。每一电源线缆4包括第一端4a以及第二端4b。多个电源线缆4的各第一端4a是分别对应地连接于多个导电柱24的第二端242，其中电源线缆4的第一端4a与导电柱24的第二端242的连接方式以焊接连接方式为佳，但不以此为限。于一实施例中，旋转电机100为三相旋转电机，其中具有第一相的电压是施加于第一电源线缆41，具有第二相的电压是施加于第二电源线缆42，且具有第三相的电压是施加于第三电源线缆43，其中第一电源线缆41为火线、第二电源线缆42为中性线、第三电源线缆43为地线，但不以此为限。

于一实施例中，旋转电机100还包括一绝缘元件5。绝缘元件5部分设置于端盖32的开槽321，且包括多个穿孔51。多个穿孔51是分别对应于多个导电柱24而设置，使多个导电柱24分别对应地穿设于多个穿孔51中，且使多个导电柱24的各第二端242略凸出于绝缘元件5的顶面。通过绝缘元件5的设置，可使多个导电柱24与周边部件相绝缘，以提升电气安全。于一实施例中，绝缘元件5的多个穿孔51的数量、多个电源线缆4的数量以及多个导电柱24的数量是相同，但不以此为限。于本实施例中，绝缘元件5是架构于封闭转子3的端盖32的开槽321，透过绝缘元件5封闭开槽321的设置方式，可达到防尘、防水及绝缘的效果。于本实施例中，绝缘元件5由橡胶材料构成，但不以此为限。

于一实施例中，旋转电机100还包括一外盖6，外盖6是组接于端盖32，使外盖6固设于壳体1，亦即转子3的端盖32是夹设于外盖6与壳体1之间。外盖6包括第二容置空间61以及连接器62，多个电源线缆4的部分线段是位于第二容置空间61，且多个电源线缆4的各第二端4b是连接于连接器62，因此通过连接器62与一外部电源(未图示)连接，可经由电源线缆4提供旋转电机100运作所需的电能。此外，透过外盖6的设计，可以完全封闭转子3的端盖32，避免外物进入造成干扰。

于一实施例中，旋转电机100还包括一封装层(未图示)，形成于定子2的电路板23的第一表面232，以提供电路板23防水、防尘的功能。

请参阅图1、图2、图5至图6D，其中图5为本案一实施例的旋转电机组装方法的流程图，图6A为图1所示的旋转电机的壳体与定子的组装结构示意图，图6B为图1所示的旋转电机的壳体、定子与转子的组装结构示意图，图6C为图1所示的旋转电机的定子与电源线缆的组装结构示意图，以及图6D为图1所示的旋转电机的壳体、定子、转子、电源线缆与绝缘元件的组装结构示意图。于本实施例中，旋转电机100的组装方法包括以下步骤。首先，于步骤S1中，提供壳体1、定子2、转子3及多个电源线缆4，其中壳体1包含第一容置空间11，定子2包含定子铁芯21、多个绕线22、电路板23及多个导电柱24。定子铁芯21包括中空部211，多个绕线22绕设于定子铁芯21，电路板23固设于定子铁芯21的顶部，且多个导电柱24分别电连接于电路板23且设置于电路板23的第一表面232。转子3包括轴部31及端盖32，端盖32包含开槽321。于一实施例中，该步骤S1依序包括如下步骤。首先，使电路板23的第二表面233邻近于定子铁芯21的顶部，且使电路板23与多个绕线22电性连接，并且使电路板23固设于定子铁芯21的顶部。之后，使多个导电柱24分别电连接于电路板23且设置于电路板23的第一表面232。

接着，于步骤S2中，将定子2设置于壳体1的第一容置空间11，如图6A所示。之后，于步骤S3中，将转子3的轴部31设置于定子2的中空部211，且将转子3的端盖32固设于壳体1的顶部，并且使定子2的多个导电柱24分别部分地穿过开槽321，其中多个导电柱24的各第二端242向外凸出于开槽321，如图6B所示。最后，于步骤S4中，使多个电源线缆4分别对应地电连接于多个导电柱24，如图6C所示。

请再参阅图5至图6D。于一实施例中，本案的旋转电机100的组装方法于步骤S4之后还包含步骤S5。于步骤S5中，提供绝缘元件5，且使绝缘元件5部分地设置于端盖32的开槽321，其中绝缘元件5包括多个穿孔51，且使定子2的多个导电柱24分别对应地穿设于多个穿孔51。于一实施例中，当绝缘元件5欲设置于端盖32的开槽321时，首先将多个电源线缆4分别对应地穿过绝缘元件5的多个穿孔51，之后，使绝缘元件5滑移接近至多个导电柱24，然后，将绝缘元件5的多个穿孔51对应地套设于多个导电柱24，最后，将绝缘元件5紧配固定于开槽321中，使绝缘元件5设置于端盖32，如图6D所示。应强调的是，绝缘元件5的设置方法不以前述实施例为限，且可依实际应用需求变化。于另一实施例中，先将绝缘元件5的多个穿孔51对应地套设于多个导电柱24，接着，使绝缘元件5紧配固定于端盖32的开槽321，然后，再将多个电源线缆4分别对应地电连接于多个导电柱24。

请再参阅图1、5及6D。于一实施例中，本案的旋转电机100的组装方法于步骤S5之后还包含步骤S6。于步骤S6中，提供外盖6，且使外盖6组接于端盖32，使转子3的端盖32夹设于外盖6与壳体1之间，如图1所示。

综上所述，本案提供一旋转电机，其便于电源线缆组接作业，便于转子与定子的组装作业，可节省组装时间，可提升作业人员安全性，使定子内部去线化，以及避免电源线缆损坏而可提升产品可靠度。

本案得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求书所欲保护的范围。

Claims (15)

1.一种旋转电机，其特征在于，包含：

一壳体，包含一第一容置空间；

一定子，设置于该第一容置空间，且包含一定子铁芯、多个绕线、一电路板及多个导电柱，其中该定子铁芯包括一中空部，该多个绕线绕设于该定子铁芯，该电路板固设于该定子铁芯的一顶部，该多个导电柱分别电连接于该电路板且设置于该电路板的一第一表面；

一转子，包括一轴部及一端盖，其中该轴部设置于该定子的该中空部且因应该定子的驱动而旋转，该端盖是固设于该壳体的一顶部，且该端盖包含一开槽，其中该开槽对位于该多个导电柱，且该多个导电柱是分别部分地穿过该开槽；

一外盖，是组接于该端盖，且该端盖是夹设于该外盖与该壳体之间，其中该外盖包括一第二容置空间以及一连接器；以及

多个电源线缆，位于该第二容置空间，其中每一该电源线缆的两端部分别对应地电连接于该多个导电柱及该连接器。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，该壳体还包含一第一开口及一第二开口，其中该第一容置空间与该第一开口及该第二开口相连通，且该第一开口与该第二开口位于该壳体的相对两侧，其中该端盖是覆盖该第一开口，且该轴部是部分地凸出于该第二开口。

3.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，该转子还包括一磁性元件以及一轴承，其中该磁性元件环绕设置于该轴部的周缘，该轴承设置于该端盖，且该轴部是通过该轴承可旋转地与该端盖枢接。

4.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，该电路板还包括一中心穿孔、一第二表面及多个导孔，其中该中心穿孔对位于该定子的该中空部设置，该第二表面与该第一表面相对，该第二表面邻近于该定子铁芯的该顶部，且该多个导孔形成于该电路板的该第一表面。

5.根据权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，该定子铁芯包括多个端子，设置于该定子铁芯的该顶部，其中该多个绕线的一端是分别对应地连接于该多个端子，其中该电路板还包括多个导接通孔，分别贯穿该第一表面与该第二表面，且该多个导接通孔与该多个导孔电性连接，其中该多个端子是分别对应地插设且连接于该电路板的该多个导接通孔。

6.根据权利要求5所述的旋转电机，其特征在于，该多个导电柱是以电焊方式连接于该电路板的该多个导接通孔。

7.根据权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，每一该导电柱包括一第一端，该多个导电柱的该第一端分别对应地连接于该电路板的该多个导孔。

8.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，每一该导电柱包括一第二端，该多个导电柱的该第二端是齐平于该端盖的一顶面。

9.根据权利要求8所述的旋转电机，其特征在于，每一该导电柱的该第二端具有一凹部。

10.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，该多个导电柱各自为一中空管状结构。

11.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，该多个电源线缆包括一第一电源线缆、一第二电源线缆及一第三电源线缆，其中该第一电源线缆为一火线，该第二电源线缆为一中性线，且该第三电源线缆为一地线。

12.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，还包括一绝缘元件，该绝缘元件部分设置于该端盖的该开槽，且包括多个穿孔，其中该多个导电柱分别穿设于该多个穿孔。

13.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，还包括一外盖，该外盖是组接于该端盖，且该转子的该端盖是夹设于该外盖与该壳体之间，其中该外盖包括一第二容置空间，且该多个电源线缆位于该第二容置空间。

14.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，还包括一封装层，形成于该电路板的该第一表面。

15.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，该多个导电柱是分别垂直于该电路板的该第一表面设置。

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