TW201608799A - 外轉子馬達 - Google Patents

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Abstract

一種外轉子馬達，用以防止一鐵芯與一軸心之間形成導電路徑，該外轉子馬達係包含：一軸心、一絕緣件及一鐵芯，該絕緣件係結合該軸心之一外周面，該鐵芯設置於該絕緣件外周，該絕緣件形成於該軸心與該鐵芯之間，使該鐵芯與該軸心之間不會形成導電路徑；及一轉子，該轉子包含一殼體，該殼體係可旋轉地結合於該軸心，且該殼體之內周壁設有一永久磁鐵組。

Description

外轉子馬達
本發明係關於一種外轉子馬達，尤其是一種能夠防止鐵芯與該軸心之間形成導電路徑的外轉子馬達。
請參照第1圖所示之一種習用外轉子馬達8，該習用外轉子馬達8大致包含一定子81及一轉子82。該定子81包含一鐵芯811，該鐵芯811纏繞設有線圈812，且該鐵芯811之中央設有一軸心813；該轉子82設一上殼821、一下殼822及一中圈823，該中圈823連接於該上殼821與該下殼822之間，且該上、下殼821、822內設有軸承824以供該軸心813穿設，使該鐵芯811能夠被固定於該上、下殼821、822之間。所述習用外轉子馬達8之一實施例已揭露於中華民國公告第I326959號「吊扇用直流無刷馬達定、轉子改良」專利案中。
上述習用外轉子馬達8之鐵芯811係直接緊配結合於該軸心813之一外周面813a，使得該鐵芯811能夠穩固結合於該軸心813上。然而，該軸心813內部通常設置有電源纜線，而該鐵芯811係由矽鋼片等導體材質組成，因此，當該軸心813內部的電源纜線導通電流時，容易對該鐵芯811造成電磁干擾，使得該外轉子馬達8在運轉過程中可能產生噪音或震動，因而對該外轉子馬達8的運作穩定性造成不良影響。
再者，一旦繞設於該鐵芯811外部的線圈812因為絕緣漆磨損等緣故使得導體線材暴露時，由於該鐵芯811係由矽鋼片等導體材質組成，而該軸心813通常亦採用金屬材料製作，因此該鐵芯811與該軸心813 將共同形成一導電路徑，造成該線圈812之導體線材暴露的部分很容易產生漏電情形，該線圈812所產生之漏電流將直接經由該鐵芯811與該軸心813傳導至該外轉子馬達8外部，使得該外轉子馬達8的使用安全性大幅下降。
請參照第2圖所示之另一種習用外轉子馬達9，該習用外轉子馬達9大致包含一定子單元91、一轉子單元92及一控制單元93。該定子單元91同樣包含一鐵芯911，纏繞於該鐵芯911之線圈912以及設置於該鐵芯911中央之一軸心913；該轉子單元92可旋轉地套設於該軸心913上，包含一上殼921、一下殼922及連接於該上、下殼921、922之間的中圈923，該上殼921及該下殼922係分別設置於該鐵芯911二側，且該上、下殼921、922內設有軸承924以供該軸心913穿設，使該鐵芯911能夠被固定於該上、下殼921、922之間；該控制單元93結合於鐵芯911之一側，且該控制單元93包含一電路板931及一殼罩932，該電路板931固裝於該殼罩932內部。所述習用外轉子馬達9之一實施例已揭露於中華民國公告第M354002號「吊扇馬達」專利案中。
上述習用外轉子馬達9之鐵芯911同樣緊配結合於於該軸心913之一外周面913a，據此，該外轉子馬達9同樣容易受到電磁干擾使得其運作穩定性不佳，且可能受到漏電情形影響致使其使用安全性降低。其中，由於該鐵芯911與該軸心913將共同形成一導電路徑，當該線圈912所產生之漏電流經由該鐵芯911與該軸心913傳導時，設置於該鐵芯911之一側的控制單元93係位於鐵芯911與該軸心913所形成之導電路徑中，因此該控制單元93之電路板931容易受到所述漏電流影響，使得該電路板931上的構件產生損壞，進而導致該習用外轉子馬達9故障的情形發生。
綜上所述，習用外轉子馬達8、9存在「運作穩定性不佳」與「使用安全性較低」等缺點，亟需提供一種進一步改良之外轉子馬達， 以改善習用外轉子馬達之市場價值。
本發明之一目的係提供一種外轉子馬達，藉由在一軸心與一鐵芯之間設置一絕緣件，該絕緣件能夠隔離該鐵芯與該軸心，以達到提升該吊扇馬之運作穩定性功效。
本發明另一目的係提供一種外轉子馬達，利用該絕緣件形成於該軸心與該鐵芯之間以提供電氣隔離效果，使該鐵芯與該軸心之間不會形成導電路徑，具有提升該外轉子馬達的使用安全性功效。
為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段包含有：一種外轉子馬達，包含：一軸心、一絕緣件及一鐵芯，該絕緣件係結合該軸心之一外周面，該鐵芯設置於該絕緣件外周，該絕緣件形成於該軸心與該鐵芯之間，使該鐵芯與該軸心之間不會形成導電路徑；及一轉子，該轉子包含一殼體，該殼體係可旋轉地結合於該軸心，且該殼體之內周壁設有一永久磁鐵組。
本發明之外轉子馬達，其中，該絕緣件中央具有一貫孔，該軸心穿過該貫孔，且該絕緣件遠離該貫孔之外側表面係形成一結合面，該鐵芯抵接於該結合面，該絕緣件自該軸心之外周面徑向朝外延伸，以在該軸心之徑向上隔離該鐵芯與該軸心。
本發明之外轉子馬達，其中，該軸心具有一擴徑部，該擴徑部之外周形成該外周面，且該軸心於該擴徑部二端分別形成一第一肩部及一第二肩部。
本發明之外轉子馬達，其中，另設有一第一軸承及一第二軸承，該第一軸承設置在該軸心之第一肩部，該第二軸承設置在該軸心之第二肩部，且該轉子之殼體係結合於該第一軸承與該第二軸承外側。
本發明之外轉子馬達，其中，該第一軸承與該第二軸承之內 環係分別抵接該第一肩部及該第二肩部，該轉子之殼體包含一上殼、一下殼及一中圈，該中圈連接於該上殼與該下殼之間，該上殼係抵接該第一軸承之外環，該下殼係抵接該第二軸承之外環，該永久磁鐵組設置於該中圈朝向該鐵芯之一側。
本發明之外轉子馬達，其中，該絕緣件係與該軸心之外周面形成緊配合；或者，該絕緣件係透過黏合方式結合於該軸心之外周面。
本發明之外轉子馬達，其中，該軸心設有一第一結合部，該絕緣件設有一第二結合部，該第一結合部與該第二結合部相互對位結合，使該絕緣件結合於該軸心之外周面。
本發明之外轉子馬達，其中，該軸心具有相互垂直之一徑向方向及一軸向方向，該第一結合部係沿該軸心之徑向方向自該擴徑部的外周面朝外延伸，該第一結合部與該第二結合部沿該軸向方向相互對位結合。
本發明之外轉子馬達，其中，該第一結合部設有一固定孔，該第二結合部為一穿孔，使得一鎖固元件能夠穿伸於該第二結合部之穿孔並且鎖固於該第一結合部之固定孔。
本發明之外轉子馬達，其中，該鐵芯外周繞設有一線圈。
本發明之外轉子馬達，其中，該絕緣件另包含一繞線套，用以供該線圈繞設。
本發明之外轉子馬達，其中，該繞線套透過一體成形方式形成於該鐵芯外周。
本發明之外轉子馬達，其中，該繞線套包含一上繞線套及一下繞線套，該上繞線套及該下繞線套由該鐵芯二側夾持定位該鐵芯。
如上所述之繞線套、上繞線套或下繞線套可以與該絕緣件一體成形設置。
〔本發明〕
1‧‧‧定子
11‧‧‧軸心
111‧‧‧擴徑部
111a‧‧‧外周面
112‧‧‧第一肩部
113‧‧‧第二肩部
114‧‧‧第一結合部
114a‧‧‧固定孔
12‧‧‧絕緣件
12a‧‧‧上繞線套
12b‧‧‧下繞線套
121‧‧‧結合面
122‧‧‧貫孔
123‧‧‧第二結合部
124‧‧‧繞線套
124a‧‧‧上繞線套
124b‧‧‧下繞線套
125‧‧‧限位槽
13‧‧‧鐵芯
131‧‧‧線圈
2‧‧‧轉子
21‧‧‧殼體
211‧‧‧上殼
212‧‧‧下殼
213‧‧‧中圈
22‧‧‧永久磁鐵組
3‧‧‧軸承組
31‧‧‧第一軸承
32‧‧‧第二軸承
S‧‧‧鎖固元件
〔習知〕
8‧‧‧習用外轉子馬達
81‧‧‧定子
811‧‧‧鐵芯
812‧‧‧線圈
813‧‧‧軸心
813a‧‧‧外周面
82‧‧‧轉子
821‧‧‧上殼
822‧‧‧下殼
823‧‧‧中圈
824‧‧‧軸承
9‧‧‧習用外轉子馬達
91‧‧‧定子單元
911‧‧‧鐵芯
912‧‧‧線圈
913‧‧‧軸心
913a‧‧‧外周面
92‧‧‧轉子單元
921‧‧‧上殼
922‧‧‧下殼
923‧‧‧中圈
924‧‧‧軸承
93‧‧‧控制單元
931‧‧‧電路板
932‧‧‧殼罩
第1圖係一種習用外轉子馬達之結構剖視圖。
第2圖係另一種習用外轉子馬達之結構剖視圖。
第3圖係本發明第一實施例之結構剖視圖。
第4圖係本發明第二實施例之結構剖視圖。
第5圖係本發明實施例之絕緣件一體成形以作為鐵芯之繞線套的結構剖視圖。
第6圖係本發明實施例之絕緣件包含一上繞線套及一下繞線套的結構剖視圖。
為讓本發明之上述及其它目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第3圖所示，係本發明第一實施例之外轉子馬達，包含一定子1及一轉子2，該轉子2係可旋轉地結合於該定子1。
該定子1包含一軸心11、一絕緣件12及一鐵芯13，該絕緣件12係結合該軸心11，該鐵芯13則設置於該絕緣件12外周。該軸心11具有一擴徑部111，該擴徑部111之外周形成一外周面111a，且該軸心11於該擴徑部111二端分別形成一第一肩部112及一第二肩部113，該第一肩部112及該第二肩部113分別朝向該軸心11之二端。該鐵芯13外周繞設有一線圈131。該絕緣件12可以為絕緣材質製成之絕緣套、絕緣層或絕緣架體等，本發明並不加以限制。該絕緣件12係結合該軸心11之擴徑部111的外周面111a，且該鐵芯13可以結合於該絕緣件12遠離該軸心11之一結合面121，藉此，該絕緣件12將形成於該軸心11與該鐵芯13之間，使該鐵芯13與該軸心11之間不會形成導電路徑。其中，該擴徑部111可以一體成形於該軸心11，或者為分離構件套設於該軸心11外周，以形成於該 軸心11並且於其二端形成該第一肩部112及該第二肩部113。
詳言之，該絕緣件12中央具有一貫孔122，該貫孔122可以供該軸心11及其擴徑部111穿過，該絕緣件12朝向該貫孔122的部分可以抵接該擴徑部111之外周面111a，且該絕緣件12遠離該貫孔122之外側表面係形成該結合面121，用以供該鐵芯13結合設置。
該轉子2包含一殼體21，該殼體21係可旋轉地結合於該軸心11，且該殼體21之內周壁設有一永久磁鐵組22。該第一實施例之外轉子馬達還可以設有一軸承組3，該軸承組3包含一第一軸承31及一第二軸承32，該第一軸承31設置在該軸心1之第一肩部112，該第二軸承32設置在該軸心1之第二肩部113，且該轉子2之殼體21係結合於該第一與第二軸承31、32外側。其中，該第一與第二軸承31、32之內環係分別抵接該第一肩部112及該第二肩部113，且該轉子2之殼體21可以抵接該第一與第二軸承31、32之外環，使得該殼體21形成可旋轉地結合於該軸心11。
更詳言之，該轉子2之殼體21可以包含一上殼211、一下殼212及連接於該上、下殼211、212之間的一中圈213，該上殼211係抵接該第一軸承31之外環，使該上殼211形成可旋轉地結合於該軸心11，該下殼212係抵接該第二軸承32之外環，使該下殼212成可旋轉地結合於該軸心11。由於該中圈213連接於該上、下殼211、212之間，因此該上、下殼211、212與該中圈213將可同步環繞該軸心11旋轉，使該殼體21能夠形成可旋轉地結合於該軸心11。該永久磁鐵組22可以設置於該中圈213朝向該鐵芯13之一側，且該永久磁鐵組22與該鐵芯13之間形成一氣隙，關於該外轉子馬達之定子1與轉子2的其餘詳細結構，係本領域技術人員所能輕易思及者，恕不再行贅述。
在本實施例中，該絕緣件12與該軸心11之擴徑部111的外周面111a形成緊配合，以將該絕緣件12係結合該軸心11，換言之，該絕 緣件12之貫孔122的孔徑係不大於該軸心11之擴徑部111的外徑，使該絕緣件12能夠與該擴徑部111形成緊配結合；惟，該絕緣件12之貫孔122的孔徑亦可大於該軸心11之擴徑部111的外徑，使得該絕緣件12能夠透過黏合方式結合於該外周面111a，本發明並不以此為限。
此外，該第一軸承31及該第二軸承32係分別設置在該軸心1之第一肩部112及該第二肩部113，雖然在本實施例中，該軸心11係利用該擴徑部111之二端分別形成該第一肩部112及該第二肩部113，然而，該軸心11亦可透過凸塊或定位環件等結構以形成該第一肩部112及該第二肩部113。據此，該軸心11可以無須設置該擴徑部111，僅需將該絕緣件12結合於該軸心11位於該第一軸承31(第一肩部112)與該第二軸承32(第二肩部113)之間的部分，即可使該絕緣件12結合該軸心11之外周面且形成於該第一軸承31與該第二軸承32之間。
藉由上述結構，本發明第一實施例之外轉子馬達實際使用時，由於該定子1設有該絕緣件12，且該絕緣件12形成於該軸心11與該鐵芯13之間，因此該鐵芯13與該軸心11之間不會形成導電路徑。據此，若該軸心11內部設置有電源纜線，該絕緣件12能夠隔離該鐵芯13與該軸心11，使得所述電源纜線導通電流時，不易對該鐵芯13造成電磁干擾，相較該前述習用外轉子馬達8、9之鐵芯811、911係直接與軸心813、913之外周面813a、913a相抵接，導致該軸心813、913內部的電源纜線導通電流時，容易對該鐵芯811、911造成電磁干擾，本發明第一實施例之外轉子馬達確可降低運轉過程中所受到電磁干擾的情形，因此可以避免該外轉子馬達在運轉過程產生噪音或震動，以提升其運作穩定性。
再者，由於該絕緣件12形成於該軸心11與該鐵芯13之間以提供電氣隔離效果，使該鐵芯13與該軸心11之間不會形成導電路徑，即便該鐵芯13外周所繞設之線圈131因為絕緣漆磨損等緣故使得導體線材 暴露時，該線圈131之導體線材暴露的部分由於缺乏導電路徑，因此不會產生漏電流，能夠提升該第一實施例之外轉子馬達的使用安全性。
值得注意的是，該絕緣件12係自該軸心11之擴徑部111的外周面111a徑向朝外延伸，以在該軸心11之徑向上隔離該鐵芯13與該軸心11，確保該軸心11與該鐵芯13於該徑向方向上受到該絕緣件12阻隔而產生足夠間距，有效防止該軸心11內部之電源纜線導通電流時對該鐵芯13造成電磁干擾。
請參照第4圖所示，係本發明第二實施例之外轉子馬達，與前述第一實施例相異之處在於：該軸心11設有一第一結合部114，該軸心11具有相互垂直之一徑向方向及一軸向方向，該第一結合部114係沿該軸心11之徑向方向自該擴徑部111的外周面111a朝外延伸，該絕緣件12設有一第二結合部123，該第一結合部114與該第二結合部123沿該軸向方向相互對位結合，使該絕緣件12結合於該軸心11之外周面111。更詳言之，在本實施例當中，該第一結合部114設有一固定孔114a，該第二結合部123為一穿孔，使得一鎖固元件S能夠穿伸於該第二結合部123之穿孔並且鎖固於該第一結合部114之固定孔，以將該第一結合部114與該第二結合部123相互鎖固結合。然而，該第一結合部114與該第二結合部123亦可為相對應之卡扣結構，使得該第一及第二結合部114、123能夠透過卡扣方式相互結合；或者，該第一及第二結合部114、123也可以透過其他習用結合固定方式相互結合，本發明並不以此為限。
雖然在前述第一及第二實施例當中，該絕緣件12僅供隔離該鐵芯13與該軸心11，然而，請參照第5圖所示，在本發明部分實施例之外轉子馬達當中，該絕緣件12另包含一繞線套124，該繞線套124可以透過一體成形方式形成於該鐵芯13外周，用以供該線圈131繞設。詳言之，該繞線套124可以該絕緣件12一體成形設置，且該絕緣件12利用該繞線 套124在該鐵芯13二側分別形成一限位槽125，該限位槽125即可用以定位該鐵芯13外周所繞設之線圈131。
再者，請參照第6圖所示，該繞線套124又可以區分為一上繞線套124a及一下繞線套124b，據此，該絕緣件12係同時包含該上繞線套124a及該下繞線套124b，該上繞線套124a及該下繞線套124b能夠由該鐵芯13二側夾持定位該鐵芯13，使該絕緣件12形成於該鐵芯13外周，該上繞線套124a及該下繞線套124b同樣用以供該線圈131繞設。其中，該上繞線套124a與該下繞線套124b可以分別與該絕緣件2一體成形設置，且該上繞線套124a及該下繞線套124b分別形成一限位槽125，該限位槽125同樣可用以定位該鐵芯13外周所繞設之線圈131。
換言之，該絕緣件12除了可以在該軸心11之徑向上隔離該鐵芯13與該軸心11外，亦可同時包含一繞線套124以供定位該鐵芯13外周所繞設之線圈131，使得該絕緣件12能夠降低該外轉子馬達的整體製造成本。該繞線套124可以為第5圖所示之單一構件，以透過一體成形方式形成於該鐵芯13外周，或者，該繞線套124可以包含第6圖所示之上繞線套124a及下繞線套124b，以由該鐵芯13二側夾持定位該鐵芯13，本發明並不以此為限。其中，如上所述之繞線套124、上繞線套124a或下繞線套124b可以與該絕緣件12一體成形設置；惟，該繞線套124、上繞線套124a或下繞線套124b亦可為分離構件，以組裝結合於該絕緣件12。此外，包含上述繞線套124之絕緣件12同樣可以透過緊配合、黏合、鎖固或卡扣等方式與該軸心11相結合，本發明並不以此為限。
藉由前揭之結構特徵，本發明第一及第二實施例之外轉子馬達的主要特點在於：藉由在該定子1之軸心11與鐵芯13之間設置一絕緣件12，該絕緣件12能夠隔離該鐵芯13與該軸心11，使得該軸心11內部之電源 纜線導通電流時，不易對該鐵芯13造成電磁干擾，可以避免該外轉子馬達在運轉過程產生噪音或震動，確實達到提升該吊扇馬之運作穩定性功效。
再者，由於該絕緣件12形成於該軸心11與該鐵芯13之間以提供電氣隔離效果，使該鐵芯13與該軸心11之間不會形成導電路徑，因此即便該鐵芯13外周所繞設之線圈131因為絕緣漆磨損等緣故使得導體線材暴露時，該線圈131之導體線材暴露的部分由於缺乏導電路徑而不會產生漏電流，確實具有提升該外轉子馬達的使用安全性功效。
綜上所述，本發明外轉子馬達確可達到提升吊扇馬之運作穩定性及提升其使用安全性等諸多功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧定子
11‧‧‧軸心
111‧‧‧擴徑部
111a‧‧‧外周面
112‧‧‧第一肩部
113‧‧‧第二肩部
12‧‧‧絕緣件
121‧‧‧結合面
122‧‧‧貫孔
13‧‧‧鐵芯
131‧‧‧線圈
2‧‧‧轉子
21‧‧‧殼體
211‧‧‧上殼
212‧‧‧下殼
213‧‧‧中圈
22‧‧‧永久磁鐵組
3‧‧‧軸承組
31‧‧‧第一軸承
32‧‧‧第二軸承

Claims (16)

  1. 一種外轉子馬達，包含：一軸心、一絕緣件及一鐵芯，該絕緣件係結合該軸心之一外周面，該鐵芯設置於該絕緣件外周，該絕緣件形成於該軸心與該鐵芯之間，使該鐵芯與該軸心之間不會形成導電路徑；及一轉子，該轉子包含一殼體，該殼體係可旋轉地結合於該軸心，且該殼體之內周壁設有一永久磁鐵組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該絕緣件中央具有一貫孔，該軸心穿過該貫孔，且該絕緣件遠離該貫孔之外側表面係形成一結合面，該鐵芯結合於該結合面，該絕緣件自該軸心之外周面徑向朝外延伸，以在該軸心之徑向上隔離該鐵芯與該軸心。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該軸心具有一擴徑部，該擴徑部之外周形成該外周面，且該軸心於該擴徑部二端分別形成一第一肩部及一第二肩部。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之外轉子馬達，其中，另設有一第一軸承及一第二軸承，該第一軸承設置在該軸心之第一肩部，該第二軸承設置在該軸心之第二肩部，且該轉子之殼體係結合於該第一軸承與該第二軸承外側。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之外轉子馬達，其中，該第一軸承與該第二軸承之內環係分別抵接該第一肩部及該第二肩部，該轉子之殼體包含一上殼、一下殼及一中圈，該中圈連接於該上殼與該下殼之間，該上殼係抵接該第一軸承之外環，該下殼係抵接該第二軸承之外環，該永久磁鐵組設置於該中圈朝向該鐵芯之一側。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之外轉子馬達，其中，該絕緣件係與 該軸心之外周面形成緊配合。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之外轉子馬達，其中，該絕緣件係透過黏合方式結合於該軸心之外周面。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該軸心設有一第一結合部，該絕緣件設有一第二結合部，該第一結合部與該第二結合部相互對位結合，使該絕緣件結合於該軸心之外周面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之外轉子馬達，其中，該軸心具有相互垂直之一徑向方向及一軸向方向，該第一結合部係沿該軸心之徑向方向自該擴徑部的外周面朝外延伸，該第一結合部與該第二結合部沿該軸向方向相互對位結合。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之外轉子馬達，其中，該第一結合部設有一固定孔，該第二結合部為一穿孔，使得一鎖固元件能夠穿伸於該第二結合部之穿孔並且鎖固於該第一結合部之固定孔。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該鐵芯外周繞設有一線圈。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之外轉子馬達，其中，該絕緣件另包含一繞線套，用以供該線圈繞設。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之外轉子馬達，其中，該繞線套透過一體成形方式形成於該鐵芯外周。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之外轉子馬達，其中，該繞線套與該絕緣件一體成形設置。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之外轉子馬達，其中，該繞線套包含一上繞線套及一下繞線套。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之外轉子馬達，其中，該上繞線套與該下繞線套分別與該絕緣件一體成形設置。
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