TWI389427B - 徑向氣隙馬達及其定子 - Google Patents

Description

徑向氣隙馬達及其定子

本發明係關於一種徑向氣隙馬達及其定子，尤其是一種僅由金屬線構成且直接應用於無刷直流馬達之筒狀定子。

目前市面上常見之徑向氣隙馬達大致可區分為外轉子式馬達及內轉子式馬達。其中外轉子馬達通常具有結構簡單、散熱性佳及價格較為低廉等特性；內轉子馬達則具有旋轉穩定性佳等特性。

請參照第1圖所示，習知外轉子馬達8大致包含一基座81、一定子82及一轉子83。該基座81具有一軸管811；該定子82結合於該軸管811之外周面；該轉子83設有一永久磁鐵831，且該轉子83可旋轉地結合該軸管811。藉此，該定子82與該永久磁鐵831之間可產生磁交鏈作用，以便帶動該轉子83旋轉作動。

更詳言之，請配合參照第2圖所示，習知外轉子馬達8之定子82係由數個矽鋼片821、上絕緣套822、下絕緣套823及一線圈組824所組成。該數個矽鋼片821係相互堆疊結合為一體；該上絕緣套822及該下絕緣套823分別結合於該數個矽鋼片821之二端；該線圈組824同時捲繞結合於該數個矽鋼片821、該上絕緣套822及該下絕緣套823之預定部位。

一般而言，習知外轉子馬達8及其定子82在實際使用時仍具有如下所述之諸多問題：

1、製作不便及組裝成本高：各該矽鋼片821係以沖壓方式製作成型，而實際進行組裝作業時，更必須先將各該矽鋼片821藉由堆疊方式相互結合後，再將該上絕緣套822及該下絕緣套823分別結合於各該矽鋼片821之二端，如此方可進行後續該線圈組824之繞線作業；整體而言，習知定子82之構件相當繁多且結構過於複雜，因此，造成製作不便及組裝成本高。

2、不易縮減整體體積：目前市面上常見之馬達已逐漸朝向微型化方向研發設計，惟前述習知定子82仍包含有相互堆疊之數個矽鋼片821及上、下絕緣套822、823等繁雜構件；因此，反而造成該定子82之軸向高度增加，當該定子82應用於該外轉子馬達8時，將使該外轉子馬達8之整體體積無法有效縮減，導致該外轉子馬達8無法設計成更為輕薄短小化。

請參照第3圖所示，習知內轉子馬達9則大致包含一馬達殼91、一定子92、一轉子93及一永久磁鐵94。該馬達殼91係為一中空殼體；該定子裝設於該馬達殼91內部；該轉子93具有一轉動軸931，該轉動軸931可旋轉的結合於該馬達殼91內部；該永久磁鐵94係結合該轉動軸931且位於該定子92內部。藉此，該定子92與該永久磁鐵94之間可產生磁交鏈作用，以便帶動該轉子93旋轉作動。

更詳言之，請配合參照第4圖所示，習知內轉子馬達9之定子92同樣由數個矽鋼片921、上絕緣套922、下 絕緣套923及一線圈組924所組成。該內轉子馬達9之定子92與前揭外轉子馬達8之定子82的結構組成大致相同；因此，具有該定子92的習知內轉子馬達9在實際使用時，仍具有如同前述習知外轉子馬達8之製作不便、成本高及不易縮減整體體積等諸多問題仍有待改善。

本發明目的乃改良上述缺點，以提供一種徑向氣隙馬達之定子，該定子係具有易於製造的目的。

本發明次一目的係提供一種徑向氣隙馬達之定子，該定子係具有構件簡化的目的。

本發明再一目的係提供一種徑向氣隙馬達之定子，該定子由於構件簡化且易於製造，使得本發明之定子具有降低生產成本的目的。

本發明另一目的係提供一種徑向氣隙馬達及其定子，該定子係可以直接與電路板電性連接，使得本發明之定子具有更方便組裝目的。

本發明又一目的係提供一種徑向氣隙馬達，該徑向氣隙馬達係具有上述各發明目的的定子，使得本發明之徑向氣隙馬達具有上述各發明的目的。

根據本發明的徑向氣隙馬達之定子，係由數金屬線依預定之極數、匝數纏繞成筒狀，或將該數金屬線經由往復排列形成板片狀後再捲成筒狀，該數金屬線之二端引拉在該筒狀之同一端以形成數導接件，該數導接件係將該數金屬線之端邊繞捲在有適當硬度之梢或柱等構件上。

根據本發明的內轉式徑向氣隙馬達，係包含一殼體；一定子，係形成筒狀，該筒狀之同一端具有數導接件，該數導接件係將數金屬線之端邊繞捲在有適當硬度之梢或柱等構件上，該定子固定在該殼體之內壁面；一轉子，由一旋轉軸上設有永久磁鐵，該永久磁鐵與定子相對應；一基座，結合在該殼體，該結合之殼體與基座內設有一電路板與至少一軸承，該電路板與導接件電性連接，該至少一軸承支持轉子之旋轉軸旋轉。

根據本發明的外轉式徑向氣隙馬達，係包含一底座，該底座上設有一軸管及一電路板，該軸管內設至少一軸承；一轉子，由一旋轉軸依該軸承作定位旋轉，該轉子設有一輪殼部，該輪殼部內周壁設有一環形永久磁鐵；一定子，係形成筒狀，該筒狀之同一端具有數導接件，該數導接件係將數金屬線之端邊繞捲在有適當硬度之梢或柱等構件上，該定子固定在該軸管外壁面且與轉子之環形永久磁鐵相對應，該導接件直接與電路板電性連接。

為讓本發明之上述及其他目的、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5圖所示，本發明較佳實施例之徑向氣隙馬達之定子係由數金屬線1所構成，該數金屬線1可以為習知之漆包線或裸線經絕緣處理後所形成，該數金屬線1係可以依預定之極數、匝數纏繞成一筒狀定子10，或將 該數金屬線1經由往復排列形成板片狀後再捲成該筒狀定子10。該數金屬線1之二端係可以引拉在該筒狀定子10之同一端以形成電性導接之導接件11，該導接件11可以以單一金屬線1反覆繞捲方式或由數金屬線1繞捲形成，使該導接件11有較大之強度，或將該金屬線1之端邊繞捲在有適當硬度之梢或柱等構件上以形成該導接件11。

請參照第6圖所示，其係本發明形成一內轉式徑向氣隙馬達2之第一較佳實施例，該徑向氣隙馬達2包括一殼體21、一基座22、一轉子23、一電路板24及至少一軸承25。該殼體21與基座22可以相結合，用以組裝上述構件，該轉子23由一旋轉軸231被至少一軸承25支持旋轉，該旋轉軸231上設有永久磁鐵232，該電路板24固定在該殼體內。在本實施例當中，該電路板24被固定在基座22之下方，且被一蓋板26遮蓋保護。

本實施例之筒狀定子10係被固定在該殼體21內壁面且與永久磁鐵232相對應以形成一徑向氣隙。該筒狀定子10之數導接件11導插在基座22所設之相對應之數通孔221，且與電路板24作電性連接，該導接件11還具有輔助固定該筒狀定子10在定位作用。當該筒狀定子10導入電流時，該轉子23之永久磁鐵232可以與筒狀定子10相感應旋轉並將動力輸出，該轉子23還可作為扇輪用以驅動氣流。

請參照第7圖所示，其係本發明形成內轉式徑向氣隙馬達2之第二較佳實施例，該徑向氣隙馬達2亦包括一殼體21、一基座22、一轉子23、一電路板24及至少一 軸承25。該殼體21與基座22可以相結合，用以組裝上述構件，該轉子23被至少一軸承25支持旋轉，該轉子23之旋轉軸231上設有永久磁鐵232，該電路板24固定在該結合之殼體21與基座22內。在本實施例當中，該電路板24被固定在基座22之上方，該殼體21之外周底部開口以一蓋板26予以遮蓋。

本實施例之筒狀定子10係被固定在該殼體21內壁面且與轉子23之永久磁鐵232相對應以形成一徑向氣隙，且該筒狀定子10之數導接件11導插在該電路板24所設之數相對應之電導孔241，由該數導接件11與電路板24直接作電性連接，該導接件11還具有輔助固定該筒狀定子10之定位作用。當該筒狀定子10導入電流時，該轉子23之永久磁鐵232可以與筒狀定子10相感應旋轉將動力輸出，該轉子23還可作為扇輪用以驅動氣流。

請參照第8圖所示，其係本發明形成內轉式徑向氣隙馬達2’之第三較佳實施例，該徑向氣隙馬達2’亦包括一殼體21、一基座22、一轉子23、一電路板24及至少一軸承25。該殼體21與基座22可以相結合，用以組裝上述構件，該基座22設有一軸管222，該軸管222可供容置該至少一軸承25，該轉子23由一旋轉軸231被該至少一軸承25支持旋轉，該轉子23之外側周面設有永久磁鐵232，該電路板24固定在該結合之殼體21與基座22內。在本實施例當中，該電路板24被固定在軸管222之外側周面。

本實施例之筒狀定子10係被固定在該殼體21內壁 面且與轉子23之永久磁鐵232相對應以形成一徑向氣隙，且該筒狀定子10之數導接件11導插在該電路板24所設之數相對應之電導孔241，由該數導接件11與電路板24直接作電性連接，該導接件11還具有輔助固定該筒狀定子10在定位作用。當該筒狀定子10導入電流時，該轉子23之永久磁鐵232可以與筒狀定子10相感應旋轉將動力輸出。

請參照第9圖所示，其係本發明形成外轉式徑向氣隙馬達3之一較佳實施例，該徑向氣隙馬達3係由一底座31上設有一軸管32、至少一軸承33、一轉子34、一電路板35。

該軸管32內設至少一軸承33用以支持一轉子34之旋轉軸341作定位旋轉，該軸承33可以為習知之滾珠軸承或自潤軸承。該轉子34設有一輪殼部342，該輪殼部342內周壁設有一環形永久磁鐵343，該輪殼部342外周壁還可以延接扇葉以形成扇輪。該電路板35被固定在底座31上之軸管32外周底部，該電路板35上還可以設數電導孔351。

本實施例之筒狀定子10係被固定在該軸管32上且與轉子34之永久磁鐵343相對應以形成一徑向氣隙，該筒狀定子10之導接件11還可以插設在該電導孔351，使該筒狀定子10與電路板35形成電性連接，且該導接件11還具有輔助固定該筒狀定子10之目的。當該筒狀定子10導入電流時，該轉子34之永久磁鐵343可以與筒狀定子10相感應旋轉將動力輸出，當該轉子34具有習知之扇 葉時，該轉子34之旋轉亦可作氣流之驅動。

本發明的定子，該定子僅由數金屬線繞捲或捲製而成，因此，本發明的定子係具有易於製造效果的功效。

本發明的定子，該定子僅由數金屬線繞捲或捲製而成，因此，本發明的定子可以省略矽鋼片或絕緣套，本發明的定子係具有構件簡化效果的功效。

本發明的定子，該定子由於構件簡化且易於製造，因此，本發明之定子具有降低生產成本效果的功效。

本發明的定子，由於該定子係可以由導接件與電路板之電導孔直接作為電性連接，使得本發明之定子具有更方便組裝效果的功效。

本發明的徑向氣隙馬達，由於具有上述各發明的定子，使得本發明之徑向氣隙馬達具有上述各發明定子的功效。

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。

〔本發明〕

1‧‧‧數金屬線

10‧‧‧筒狀定子

11‧‧‧導接件

2、2’‧‧‧徑向氣隙馬達

21‧‧‧殼體

22‧‧‧基座

221‧‧‧通孔

222‧‧‧軸管

23‧‧‧轉子

231‧‧‧旋轉軸

232‧‧‧永久磁鐵

24‧‧‧電路板

241‧‧‧電導孔

25‧‧‧軸承

26‧‧‧蓋板

3‧‧‧徑向氣隙馬達

31‧‧‧底座

32‧‧‧軸管

33‧‧‧軸承

34‧‧‧轉子

341‧‧‧旋轉軸

342‧‧‧輪殼部

343‧‧‧永久磁鐵

35‧‧‧電路板

351‧‧‧電導孔

〔習知〕

8‧‧‧外轉子馬達

81‧‧‧基座

811‧‧‧軸管

82‧‧‧定子

821‧‧‧矽鋼片

822‧‧‧上絕緣套

823‧‧‧下絕緣套

824‧‧‧線圈組

83‧‧‧轉子

831‧‧‧永久磁鐵

9‧‧‧內轉子馬達

91‧‧‧馬達殼

92‧‧‧定子

921‧‧‧矽鋼片

922‧‧‧上絕緣套

923‧‧‧下絕緣套

924‧‧‧線圈組

93‧‧‧轉子

931‧‧‧轉動軸

94‧‧‧永久磁鐵

第1圖：習知外轉子馬達的組合剖視圖。

第2圖：習知外轉子馬達之定子的立體外觀圖。

第3圖：習知內轉子馬達的組合剖視圖。

第4圖：習知內轉子馬達之定子的立體外觀圖。

第5圖：本發明的定子立體圖。

第6圖：本發明內轉式徑向氣隙馬達第一實施例的組合剖視圖。

第7圖：本發明內轉式徑向氣隙馬達第二實施例的組合剖視圖。

第8圖：本發明內轉式徑向氣隙馬達第三實施例的組合剖視圖。

第9圖：本發明外轉式徑向氣隙馬達第一實施例的組合剖視圖。

1．．．數金屬線

10．．．筒狀定子

11．．．導接件

Claims (5)

1. 一種徑向氣隙馬達之定子，係由數金屬線依預定之極數、匝數纏繞成筒狀，該數金屬線之二端引拉在該筒狀之同一端以形成數導接件，該數導接件係將該數金屬線之端邊繞捲在有適當硬度之梢或柱等構件上。
2. 一種徑向氣隙馬達，包含：一殼體；一定子，係形成筒狀，該筒狀之同一端具有數導接件，該數導接件係將數金屬線之端邊繞捲在有適當硬度之梢或柱等構件上，該定子固定在該殼體之內壁面；一轉子，由一旋轉軸在該上設有永久磁鐵，該永久磁鐵與定子相對應；及一基座，結合在該殼體，該結合之殼體與基座內設有一電路板與至少一軸承，該電路板與導接件電性連接，該至少一軸承支持轉子之旋轉軸旋轉。
3. 依申請專利範圍第2項所述之徑向氣隙馬達，其中該電路板設有電導孔，該電導孔供導接件直接電性連接。
4. 一種徑向氣隙馬達，包含：一底座，該底座上設有一軸管及一電路板，該軸管內設至少一軸承；一轉子，由一旋轉軸依該軸承作定位旋轉，該轉子設有一輪殼部，該輪殼部內周壁設有一環形永久磁鐵；及 一定子，係由數金屬線依預定之極數、匝數纏繞形成筒狀，該筒狀之同一端具有數導接件，該數導接件係將數金屬線之端邊繞捲在有適當硬度之梢或柱等構件上，該定子固定在該軸管外壁面且與轉子之環形永久磁鐵相對應，該導接件與電路板電性連接。
5. 依申請專利範圍第4項所述之徑向氣隙馬達，其中該電路板設有電導孔，該電導孔供導接件直接電性連接。