TW201939857A - 機械裝置及其無軸承馬達 - Google Patents

Abstract

一種無軸承馬達，包括一轉子模組以及一定子，前述轉子模組包括複數個轉子件，前述定子包括一定子外殼，其中定子外殼內形成一容置空間，用以容置前述轉子模組，且前述轉子模組可相對於前述定子旋轉。

Description

機械裝置及其無軸承馬達

本發明係有關於一種馬達機構，特別係有關於一種具有共用轉軸與複數個轉子件之馬達機構。

習知之馬達機構係將轉子之轉軸與負載機械之轉軸以軸連結件互相結合後，使得轉子帶動負載機械運轉。然而，習知方式使用軸連結件可能會使整體系統的效率降低並造成體積增加，且轉子之轉軸與負載機械之轉軸之間會有同軸度誤差的問題，再者，轉子之轉軸與負載機械之轉軸需各自設計軸承來支撐轉軸，使零件數量增加，並增加多餘成本。

本發明即為了欲解決習知技術之問題，而提供之一種機械裝置，包括一無軸承馬達以及一負載機械，前述無軸承馬達包括一轉子模組以及一轉子模組，其中轉子模組包括複數個轉子件，轉子模組設置於定子之內側並可相對於前述定子旋轉。前述負載機械包括一負載機械輸入軸以及一負載機械本體，其中負載機械輸入軸具有一第一端及一第二端，前述第一端延伸至前述轉子模組之內側，用以作為無軸承馬達之一動力輸出轉軸，其中轉子件套設於前述負載機械輸入軸的第一端上。前述負載機械本體套設於前述負載機械輸入軸的第二端 上，使負載機械輸入軸的第二端位於前述負載機械本體之內側。

於一實施例中，前述轉子模組更包括一第一固定件及一第二固定件，前述些轉子件分別設置於前述第一固定件及前述第二固定件之間並套設於前述負載機械輸入軸的前述第一端上，其中前述第一固定件及前述第二固定件用以固定前述些轉子件於前述負載機械輸入軸上。

於一實施例中，前述負載機械輸入軸更具有一轉子承靠面，大致垂直於前述負載機械輸入軸之延伸方向並與前述第一固定件相互抵接。

於一實施例中，前述無軸承馬達更包括一端蓋，設置於前述定子之一端。

於一實施例中，前述轉子模組更包括一防鬆組件，套設於前述負載機械輸入軸上並抵接前述第二固定件後，用以防止前述些轉子件、前述第一固定件及前述第二固定件自前述負載機械輸入軸脫落。

於一實施例中，前述負載機械輸入軸更具有一防鬆組件固定面，且前述防鬆組件固定面具有一螺牙結構對應前述防鬆組件。

於一實施例中，前述防鬆組件包括一防鬆螺帽及一防鬆墊圈，前述防鬆墊圈設置於前述防鬆螺帽與前述第二固定件之間。

於一實施例中，前述防鬆螺帽具有至少一凹槽，前述防鬆墊圈具有至少一鰭片，且前述凹槽之寬度與前述鰭片 之寬度大致相同，其中前述鰭片折起並卡進前述凹槽內。

於一實施例中，前述負載機械更包括一負載機械法蘭，前述負載機械法蘭連接前述負載機械本體。

於一實施例中，前述負載機械法蘭具有一負載機械法蘭面，且前述定子包括一定子外殼，前述定子外殼具有一定子法蘭面，前述負載機械法蘭面與前述定子法蘭面大致平行於前述負載機械輸入軸之延伸方向且彼此接觸。

於一實施例中，前述負載機械更包括至少一鎖固件，穿過前述負載機械法蘭上，用以固定前述負載機械與前述定子。

於一實施例中，前述負載機械更包括至少一軸承，設置於前述負載機械之內側，且套設於前述負載機械輸入軸的前述第二端上。

本發明一實施例更提供了一種無軸承馬達，包括一轉子模組以及一定子，前述轉子模組包括複數個轉子件，前述定子包括一定子外殼，其中定子外殼內形成一容置空間，用以容置前述轉子模組，且前述轉子模組可相對於前述定子旋轉。

於一實施例中，在前述定子的前述容置空間內未設置軸承。

1‧‧‧機械裝置

10‧‧‧負載機械

101‧‧‧鎖固件

11‧‧‧負載機械本體

12‧‧‧負載機械法蘭

12S‧‧‧負載機械法蘭面

13‧‧‧負載機械輸入軸

130‧‧‧轉子件套設部

131‧‧‧防鬆組件固定面

132‧‧‧轉子承靠面

133‧‧‧第一端

134‧‧‧第二端

14‧‧‧軸承

2‧‧‧無軸承馬達

20‧‧‧定子

21‧‧‧定子外殼

21S‧‧‧定子法蘭面

22‧‧‧定子矽鋼片

23‧‧‧定子繞組

30‧‧‧接線盒

40‧‧‧端蓋

50‧‧‧轉子模組

51‧‧‧轉子件

52‧‧‧第一固定件

53‧‧‧第二固定件

54‧‧‧防鬆組件

541‧‧‧防鬆螺帽

542‧‧‧防鬆墊圈

F‧‧‧鰭片

R‧‧‧凹槽

W1、W2‧‧‧直徑

第1A圖係表示本發明一實施例之機械裝置的立體示意圖。

第1B圖係表示第1A圖之機械裝置的爆炸圖。

第1C圖係表示第1A圖之機械裝置的剖面圖。

第2A圖係表示第1A圖中負載機械輸入軸的部分結構示意圖。

第2B圖係表示第2A圖中標記A部分的放大圖。

第3A圖係表示第1A圖中負載機械輸入軸、轉子件、第一固定件與第二固定件的部分結構示意圖。

第3B圖係表示第3A圖中標記B部分的剖面圖。

第4A圖係表示第1A圖中負載機械輸入軸、轉子件、第一固定件、第二固定件與防鬆組件的部分結構示意圖。

第4B圖係表示第4A圖中標記C部分的剖面圖。

第4C圖係表示第4A圖中的負載機械輸入軸、轉子件、第一固定件與防鬆組件的部分立體示意圖。

第5A圖係表示第1A圖中之機械裝置移除接線盒與端蓋的結構示意圖。

第5B圖係表示第5A圖中標記D部分的剖面圖。

茲配合圖式說明本發明之實施例。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

請參照第1A圖到第1C圖，本發明一實施例之機械裝置1包括一負載機械10及一無軸承馬達2，其中無軸承馬達2 包括一定子20、一接線盒30、一端蓋40、以及一轉子模組50。轉子模組50設置於定子20之內側，且定子20及轉子模組50與負載機械10結合，並藉由設置於定子20之外側的接線盒30內部電路驅動，使轉子模組50與負載機械10相對該定子旋轉。端蓋40設置於定子20之一端，用以保護機械裝置1之內部結構。

請再參照第1B、1C圖，於此實施例中，負載機械10包括負載機械本體11、負載機械法蘭12、負載機械輸入軸13、軸承14、以及至少一鎖固件101。負載機械輸入軸13具有第一端133及第二端134，負載機械本體11連接負載機械法蘭12，且負載機械本體11套設於負載機械輸入軸13的第二端134上，使負載機械輸入軸13的第二端134位於負載機械10之內側，且負載機械輸入軸13的第一端133延伸至轉子模組50之內側，而鎖固件101則穿過負載機械法蘭12，用以固定負載機械10與定子20。軸承14套設於負載機械輸入軸13的第二端134上，且設置於負載機械10之內側，用以支撐負載機械輸入軸13。定子20包括一定子外殼21、一定子矽鋼片22、以及一定子繞組23。定子矽鋼片22及定子繞組23設置於轉子模組50之外側，定子外殼21內形成一容置空間用以容置轉子模組50及部分之負載機械輸入軸13，且定子外殼21設置於定子矽鋼片22及定子繞組23之外側。

轉子模組50包括複數個轉子件51、一第一固定件52、一第二固定件53、以及一防鬆組件54。前述負載機械輸入軸13設置於轉子模組50之內側，而轉子件51套設於負載機械輸入軸13上，故轉子模組50與負載機械10共用負載機械輸入軸 13，而負載機械輸入軸13可同時作為無軸承馬達2之一動力輸出轉軸。如此一來，機械裝置1不需要另外設置軸連結件來結合轉子之轉軸與負載機械之轉軸，故不會有軸連結件造成整體系統的效率降低與體積增加的問題。此外，由於轉子模組50與負載機械10共用負載機械輸入軸13以作為機械裝置1之動力輸出轉軸，也不會有同軸度誤差的問題。再者，由於本實施例僅需在負載機械輸入軸13的第二端134上設置軸承14支撐即可，故定子外殼21之容置空間內不需要再設置用以承載負載機械輸入軸13之軸承，藉此可降低馬達的製造成本與體積，且因軸承為馬達中容易損壞的耗材之一，因此藉由減少軸承亦可提高馬達的可靠性。

另一方面，由於轉子模組50包括複數個轉子件51，可藉由增減轉子件51的數量來配合不同尺寸與不同規格的無軸承馬達2，以提高使用上的彈性。再者，若需檢測或修復無軸承馬達2時，僅須拆卸轉子件51進行檢測或修復即可，如遇需更換轉子時，也僅需更換單一轉子件51，而不需更換整個轉子模組50，所以能大幅降低檢測與修復的時間及成本。

請繼續參照第1C圖，於此實施例中，前述第一固定件52、第二固定件53、防鬆組件54分別套設於前述負載機械輸入軸13的第一端133上並抵接第二固定件53。其中，第一固定件52設置於前述負載機械10與前述轉子件51之間，第二固定件53設置於前述端蓋40與前述轉子件51之間，用以固定轉子件51於負載機械輸入軸13上。防鬆組件54則是設置於該第二固定件53與前述端蓋40之間，用以防止轉子件51、第一固定件52及 第二固定件53自負載機械輸入軸13脫落。

接著請參照第2A、2B圖，其係表示負載機械輸入軸13的部分結構示意圖。如圖所示，負載機械輸入軸13靠近前述端蓋40的一端(第一端133)具有一防鬆組件固定面131，前述防鬆組件54即環繞設置於防鬆組件固定面131上，而負載機械輸入軸13靠近前述負載機械法蘭12的部分則具有一轉子承靠面132，其中，轉子承靠面132大致垂直於負載機械輸入軸13之延伸方向，且轉子承靠面132於垂直負載機械輸入軸13之長軸方向上的直徑W1會大於負載機械輸入軸13用以套設前述轉子件51之轉子件套設部130於垂直負載機械輸入軸13之長軸方向上的直徑W2。

第3A、3B圖係分別表示第1A圖中負載機械輸入軸13、轉子件51、第一固定件52與第二固定件53的部分結構示意圖與局部剖面圖。在本實施例中，轉子承靠面132會與第一固定件52相互抵接，藉由此結構設計，可提高轉子模組50與負載機械輸入軸13之間的穩定性。

接著請參照第4A圖到第4C圖，其係分別表示第1A圖中負載機械輸入軸13、轉子件51、第一固定件52、第二固定件53與防鬆組件54組合後的部分結構示意圖、局部剖面圖以及部分立體示意圖。在本實施例中，防鬆組件54包括一防鬆螺帽541及一防鬆墊圈542，前述防鬆墊圈542設置於防鬆螺帽541與第二固定件53之間，其中在前述環狀之防鬆組件固定面131可形成一螺牙結構，藉以和防鬆螺帽541相互鎖固。值得注意的是，防鬆螺帽541具有至少一凹槽R，而防鬆墊圈542具有至少 一鰭片F(如第4C圖所示)，且凹槽R之寬度與鰭片F之寬度大致相同，當防鬆螺帽541鎖附至定位後，可將防鬆墊圈542的鰭片F折起，進而卡進防鬆螺帽541的凹槽R中，以避免防鬆螺帽541鬆動。藉由此前述結構設計，轉子模組50與負載機械輸入軸13之間的結構穩定性可進一步地提升。

再請參照第5A圖、5B圖，其係分別表示第1A圖中之機械裝置1移除接線盒30與端蓋40後的結構示意圖及局部剖面圖。在本實施例中，如第5B圖所示，前述負載機械法蘭12具有一負載機械法蘭面12S，而前述定子外殼21則具有一定子法蘭面21S，其中負載機械法蘭面12S與定子法蘭面21S大致平行於負載機械輸入軸13之延伸方向且相互配合並接觸。本實施例藉由負載機械法蘭面12S與定子法蘭面21S相互配合的設計，可確保定子20與前述負載機械輸入軸13為同軸，以避免同軸度誤差的問題。

應用本發明上述實施例之馬達機構，藉由以負載機械輸入軸做為馬達機構之轉軸，可有效解決因軸連結件造成整體系統的效率降低與體積增加及同軸度誤差的問題。除此之外，轉子模組包括複數個轉子件之設計，可提高轉子模組對於不同尺寸與不同規格馬達的配合性，以及降低檢測與修復的時間及成本。

雖然本發明已以具體之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技術者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，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。

Claims (14)

1. 一種機械裝置，包括：一無軸承馬達，包括：一轉子模組，包括複數個轉子件；一定子，其中該轉子模組設置於該定子之內側並可相對於該定子旋轉；以及一負載機械，包括：一負載機械輸入軸，具有一第一端及一第二端，該負載機械輸入軸的該第一端延伸至該轉子模組之內側，用以作為該無軸承馬達之一動力輸出轉軸，其中該些轉子件套設於該負載機械輸入軸的該第一端上；一負載機械本體，套設於該負載機械輸入軸的該第二端上，使該負載機械輸入軸的該第二端位於該負載機械本體之內側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機械裝置，其中，該轉子模組更包括一第一固定件及一第二固定件，該些轉子件分別設置於該第一固定件及該第二固定件之間並套設於該負載機械輸入軸的該第一端上，其中該第一固定件及該第二固定件用以固定該些轉子件於該負載機械輸入軸上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之機械裝置，其中，該負載機械輸入軸更具有一轉子承靠面，大致垂直於該負載機械輸入軸之延伸方向並與該第一固定件相互抵接。
4. 如申請專利範圍第2項所述之機械裝置，其中，該無軸承 馬達更包括一端蓋，設置於該定子之一端。
5. 如申請專利範圍第2項所述之機械裝置，其中，該轉子模組更包括一防鬆組件，套設於該負載機械輸入軸上並抵接該第二固定件後，用以防止該些轉子件、該第一固定件及該第二固定件自該負載機械輸入軸脫落。
6. 如申請專利範圍第5項所述之機械裝置，其中，該負載機械輸入軸更具有一防鬆組件固定面，且該防鬆組件固定面具有一螺牙結構對應該防鬆組件。
7. 如申請專利範圍第5項所述之機械裝置，其中，該防鬆組件包括一防鬆螺帽及一防鬆墊圈，該防鬆墊圈設置於該防鬆螺帽與該第二固定件之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之機械裝置，其中，該防鬆螺帽具有至少一凹槽，該防鬆墊圈具有至少一鰭片，且該凹槽之寬度與該鰭片之寬度大致相同，其中該鰭片折起並卡進該凹槽內。
9. 如申請專利範圍第1項所述之機械裝置，其中該負載機械更包括一負載機械法蘭，該負載機械法蘭連接該負載機械本體。
10. 如申請專利範圍第9項所述之機械裝置，其中，該負載機械法蘭具有一負載機械法蘭面，且該定子包括一定子外殼，該定子外殼具有一定子法蘭面，該負載機械法蘭面與該定子法蘭面大致平行於該負載機械輸入軸之延伸方向且彼此接觸。
11. 如申請專利範圍第9項所述之機械裝置，其中，該負載 機械更包括至少一鎖固件，穿過該負載機械法蘭上，用以固定該負載機械與該定子。
12. 如申請專利範圍第9項所述之機械裝置，其中，該負載機械更包括至少一軸承，設置於該負載機械之內側，且套設於該負載機械輸入軸的該第二端上。
13. 一種無軸承馬達，包括：一轉子模組，包括複數個轉子件；以及一定子，該定子包括一定子外殼，該定子外殼內形成一容置空間，用以容置該轉子模組，且該轉子模組可相對於該定子旋轉。
14. 如申請專利範圍第13項所述之無軸承馬達，其中在該定子的該容置空間內未設置軸承。