TW201917994A - 具防護機構之馬達轉子 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種具防護機構之馬達轉子，其包含一鐵芯、複數磁鐵以及一磁鐵防護機構，其中鐵芯包含複數呈徑向地排列之容置槽供該些磁鐵設置。磁鐵防護機構係抵靠地設置於鐵芯上，且包含複數防護件，呈環形配置地對應於該些容置槽，以避免容置槽內之磁鐵於軸向上之飛脫。

Description

具防護機構之馬達轉子

本發明係與馬達轉子有關，特別是關於一種具防護機構之馬達轉子。

旋轉式永磁馬達主要可分為內藏式永磁馬達以及表面型永磁馬達，其中內藏式永磁馬達相較於表面型永磁馬達具有較佳的轉速範圍(Constant Power Speed Range，CPSR)，因此廣泛地應用於各種複合式工具機上進行高速加工。

在內藏型永磁馬達轉子的貼磁製程中，有兩個主要考量重點，分別是在磁鐵膠固化前的磁鐵固定，以及高速運轉下對於磁鐵飛脫的防護。由於永磁馬達的頓轉扭矩會產生不必要的轉矩漣波而造成振動，因此在高轉速操作模式對內藏式永磁馬達的磁鐵可靠度來說是一項嚴峻的挑戰。

現有技術中針對磁鐵的固定方式是藉由在轉子的嵌槽上設有磁鐵抵止部，避免馬達運作時磁鐵在徑向上的飛脫。然而，由於磁鐵間的互斥作用力有可能造成馬達運作時磁鐵在軸向上的飛脫，是以，如何將磁鐵穩定地固定於轉子中，避免馬達運作時磁鐵在徑向或軸向上飛脫而造成之人員傷害，已成為永磁馬達轉子之首要安全設計考量。

因此，本發明之主要目的即係在提供一種具防護機構之馬達轉子，其係藉由磁鐵防護機構抵靠地設於鐵芯上，以擋止鐵芯內之磁鐵，避免磁鐵在軸向上之飛脫。

緣是，為達成上述目的，本發明所提供之具防護機構之馬達轉子，包含一鐵芯、複數磁鐵以及一磁鐵防護機構，其中鐵芯包含複數呈徑向地排列之容置槽供該些磁鐵設置。磁鐵防護機構係抵靠地設置於鐵芯上，且包含複數防護件，呈環形配置地對應於該些容置槽。

在本發明的一實施例中，各防護件包含兩結合部，設於各防護件之兩相反端；各防護件之兩結合部係與相鄰防護件之兩結合部係呈互補之卡榫結構。

在本發明的一實施例中，具防護機構之馬達轉子更包含一具複數第一結合孔之內固定座、一具複數第二結合孔之壓環以及複數連接件，內固定座設於鐵芯之一端且部分穿套於鐵芯中，壓環設於鐵芯之另一端，其中鐵芯包含複數穿孔，且該些連接件係穿設於該些第一結合孔、該些穿孔以及該些第二結合孔。

在本發明的一實施例中，壓環之外徑係大於鐵芯之內徑以形成一介於該該壓環以及該鐵芯之間的間隔。

在本發明的一實施例中，各防護件包含複數朝向該鐵芯軸心之一側之固定部，且該些結合部以及該些固定部係部分地容置於間隔內。

在本發明的一實施例中，各防護件之兩結合部與相鄰防護件之兩結合部間分別具有一鏤空區域。

在本發明的一實施例中，磁鐵防護機構更包含複數墊片以及複數鎖附件，各墊片包含兩鎖孔，且兩相鄰防護件包含兩對應該兩鎖孔之定位孔，而兩鎖附件係穿設於兩定位孔以及兩鎖孔。

在本發明的一實施例中，該些防護件之數量係為2個、3個或4個。

在本發明的一實施例中，該些連接件係為鉚釘或螺釘，而當該些連接件係為螺釘時，該些第一結合孔、該些穿孔以及該些第二結合孔係為螺孔。

綜上所述，本發明之磁鐵防護機構藉由複數防護件結合成一環狀體，並使其抵靠地設於鐵芯上且對應於該些容置槽，以擋止該些容置槽內之磁鐵，避免磁鐵在軸向上之飛脫。此外，本發明中的分離防護件係藉由互補結構之結合部完成結合，並透過將該些結合部以及該些固定部部分容置於壓環與鐵芯間之間隔中達到固定於鐵芯上，提供低成本且具高組裝效率之磁鐵防護機構。

首先，請參閱第一圖至第五圖所示，在本發明第一實施例中所提供具防護機構之馬達轉子(10)，其係包含一鐵芯(20)、複數磁鐵(30)、一磁鐵防護機構(40)、一內固定座(50)、一壓環(60)以及複數連接件(70)。

鐵芯(20)包含複數容置槽(21)以及複數穿孔(22)，該些容置槽(21)係呈徑向地排列於鐵芯(20)外環周上，而該些穿孔(22)係呈徑向地排列於鐵芯(20)內環周上。該些磁鐵(30)係分別設置於該些容置槽(21)內。

內固定座(50)係設於鐵芯(20)之一端，且部分穿套於鐵芯(20)中，而壓環(60)係設於鐵芯(20)之另一端。此外，內固定座(50)以及壓環(60)分別具有對應鐵芯(20)上穿孔(22)之第一結合孔(51)以及第二結合孔(61)，並藉由該些連接件(70)穿設於第一結合孔(51)、穿孔(22)及第二結合孔(61)以組裝內固定座(50)、壓環(60)以及鐵芯(20)，藉此將鐵芯(20)固定於內固定座(50)以及壓環(60)之間。在本實施例中，連接件(70)係為鉚釘，然而在其他實施例中，連接件(70)可因應產品之設計改為螺釘，而第一結合孔(51)、穿孔(22)及第二結合孔(61)則對應地設計為螺孔，以提供較佳之設計彈性。

如第四圖與第五圖所示，磁鐵防護機構(40)係為一環狀體，抵靠地設於鐵芯(20)上且對應於該些容置槽(21)，以擋止該些容置槽(21)內之磁鐵(30)，避免磁鐵(30)在軸向上之飛脫。磁鐵防護機構(40)包含兩防護件(41)，其中每一防護件(41)包含兩結合部(42)以及複數固定部(43)。兩結合部(42)係分別設於每一防護件(41)之兩端，而該些固定部(43)係設於每一防護件(41)上朝向馬達轉子(10)軸心之一側。

在本實施例中，兩防護件(41)之相對應的結合部(42)係為互補之卡勾結構，其中兩防護件(41)透過相對應的結合部(42)組合成環狀體之磁鐵防護機構(40)後，在對應的結合部(42)之間具有一鏤空區域(44)，以提供作業人員組裝之便利性以及效率。然而，兩防護件(41)之結合部(42)並不以上述之卡勾結構為限，亦可為如第六圖以及第七圖中所示之鳩尾槽結構或斜槽結構。

此外，內固定座(50)、壓環(60)以及鐵芯(20)組裝後，由於壓環(60)之外徑大於鐵芯(20)之內徑，藉此於壓環(60)與鐵芯(20)之間形成有一間隔(62)。磁鐵防護機構(40)上朝向馬達轉子(10)軸心之一側之該些結合部(42)以及該些固定部(43)係部分地容置於間隔(62)中，以固定磁鐵防護機構(40)於鐵芯(20)上。因此，磁鐵防護機構(40)藉由複數防護件(41)上之結合部(42)完成組裝，且透過該些結合部(42)以及該些固定部(43)部分容置於間隔(62)中之固定方式，以便於作業人員組裝，並可使其於馬達高轉速運轉下穩固於鐵芯(20)上。

在本實施例中，磁鐵防護機構(40)之防護件(41)數量為2個，然而在其他實施例中，可因應馬達轉子之尺寸大小彈性地更改防護件(41)之數量。如第八圖以及第九圖之實施例中，磁鐵防護機構(40)之防護件(41)數量分別為3個及4個，而在防護件(41)之結合部(42)以及固定部(43)之結構皆與第一實施例相同，容在此不多加以贅述。

請參照第十圖與第十一圖，磁鐵防護機構(40)除了利用卡榫結構之結合部(42)之結合方式外，更可藉由一墊片(45)以及兩鎖附件(46)連接磁鐵防護機構(40)之複數防護件(41)，以提高磁鐵防護機構(40)之結合強度。進一步說明本實施例，防護件(41)於鄰近結合部(42)處設有定位孔(47)，且墊片(45)包含了兩鎖孔(48)，其中墊片(45)之兩鎖孔(48)分別對應兩防護件(41)上之定位孔(47)，而兩鎖附件(46)則穿設於該兩定位孔(47)以及該兩鎖孔(48)。因此，磁鐵防護機構(40)除了利用卡榫結構之結合部(42)之結合方式達到便於組裝之功效，更可透過上述附加組件的結合方式來提高磁鐵防護機構(40)之結合強度。

藉由上述構件組成之說明，本發明之具防護機構之馬達轉子(10)所得以達成之主要功效歸納如下：

1.相較於現有技術為避免馬達運作時磁鐵在徑向上的飛脫而於轉子的嵌槽上設有磁鐵抵止部，本發明之磁鐵防護機構(40)藉由複數防護件(41)結合成一環狀體，並使其抵靠地設於鐵芯(20)上且對應於該些容置槽(21)，以擋止該些容置槽(21)內之磁鐵(30)，避免磁鐵(30)在軸向上之飛脫。

2.本發明中的分離防護件(41)係藉由互補結構之結合部(42)完成結合，並透過將該些結合部(42)以及該些固定部(43)部分容置於壓環(60)與鐵芯(20)間之間隔(61)中達到固定於鐵芯(20)上，提供低成本且具高組裝效率之磁鐵防護機構(40)。

(10)‧‧‧馬達轉子

(20)‧‧‧鐵芯

(21)‧‧‧容置槽

(22)‧‧‧穿孔

(30)‧‧‧磁鐵

(40)‧‧‧磁鐵防護機構

(41)‧‧‧防護件

(42)‧‧‧結合部

(43)‧‧‧固定部

(44)‧‧‧鏤空區域

(45)‧‧‧墊片

(46)‧‧‧鎖附件

(47)‧‧‧定位孔

(48)‧‧‧鎖孔

(50)‧‧‧內固定座

(51)‧‧‧第一結合孔

(60)‧‧‧壓環

(61)‧‧‧第二結合孔

(62)‧‧‧間隔

(70)‧‧‧連接件

第一圖係本發明第一實施例之立體圖。 第二圖係本發明第一實施例之分解圖。 第三圖係本發明第一實施例沿第一圖3-3割面線之剖視圖。 第四圖係本發明第一實施例中磁鐵防護機構之立體圖。 第五圖係本發明第一實施例中磁鐵防護機構之局部平面圖。 第六圖係本發明中另一磁鐵防護機構實施例之局部平面圖。 第七圖係本發明中另一磁鐵防護機構實施例之局部平面圖。 第八圖係本發明中另一磁鐵防護機構實施例之立體圖。 第九圖係本發明中另一磁鐵防護機構實施例之立體圖。 第十圖係本發明中另一磁鐵防護機構實施例之立體分解圖。 第十一圖係本發明中另一磁鐵防護機構實施例之立體圖。

Claims (10)

1. 一種具防護機構之馬達轉子，包含： 一鐵芯，包含複數呈徑向地排列之容置槽； 複數磁鐵，分別設置於該些容置槽內；以及 一磁鐵防護機構，抵靠地設置於該鐵芯上，且包含複數防護件，呈環形配置地對應於該些容置槽。
2. 如請求項1所述之具防護機構之馬達轉子，其中各該防護件包含兩結合部，設於該防護件之兩相反端；各該防護件之該兩結合部係與相鄰該防護件之該兩結合部係呈互補之卡榫結構。
3. 如請求項2所述之具防護機構之馬達轉子，更包含一具複數第一結合孔之內固定座、一具複數第二結合孔之壓環以及複數連接件，該內固定座設於該鐵芯之一端且部分穿套於該鐵芯中，該壓環設於該鐵芯之另一端，其中該鐵芯包含複數穿孔，且該些連接件係穿設於該些第一結合孔、該些穿孔以及該些第二結合孔。
4. 如請求項3所述之具防護機構之馬達轉子，其中該壓環之外徑係大於該鐵芯之內徑以形成一間隔，介於該該壓環以及該鐵芯之間。
5. 如請求項4所述之具防護機構之馬達轉子，其中各該防護件包含複數朝向該鐵芯軸心之一側之固定部，且該些結合部以及該些固定部係部分地容置於該間隔內。
6. 如請求項2所述之具防護機構之馬達轉子，其中各該防護件之該兩結合部與相鄰該防護件之該兩結合部間分別具有一鏤空區域。
7. 如請求項2所述之具防護機構之馬達轉子，其中該磁鐵防護機構更包含複數墊片以及複數鎖附件，各該墊片包含兩鎖孔，且該兩相鄰防護件包含兩對應該兩鎖孔之定位孔，而該兩鎖附件係穿設於該兩定位孔以及該兩鎖孔。
8. 如請求項1所述之具防護機構之馬達轉子，其中該些防護件之數量係為2個、3個或4個。
9. 如請求項3所述之具防護機構之馬達轉子，其中該些連接件係為鉚釘。
10. 如請求項3所述之具防護機構之馬達轉子，其中該些連接件係為螺釘，且該些第一結合孔、該些穿孔以及該些第二結合孔係為螺孔。