TWI391568B - 馬達 - Google Patents

Description

馬達

本發明係關於一種馬達，尤其是一種具有金屬軸管的馬達結構。

習知馬達7主要包含一基座71、一定子72及一轉子73。該基座71具有一軸管711，該軸管711內設置一軸承712；該定子72係結合於該軸管711之外周面；該轉子73可旋轉地結合該軸承712；藉此，該定子72可帶動該轉子73旋轉作動。

上述習知馬達7之軸管711一般係為〝塑膠軸管〞，由於塑膠材質所製成之軸管711容易因熱脹冷縮而產生變形，因此，容易導致該馬達7之產品品質不佳。再者，以具有〝塑膠軸管〞的馬達結構而言，該軸承712一般係以緊配合方式結合於該軸管711內部，故導致該軸承712不易進行組裝，且亦可能在實際組裝過程中，造成該軸承712損壞。

為改善具有〝塑膠軸管〞之馬達所可能產生的相關問題，市面上亦研發另一種具有〝金屬軸管〞的馬達結構。請參照第2圖所示，係為中華民國公告第384947號「散熱扇馬達之金屬管及其軸承構造」專利案；該馬達8係將一金屬軸管81結合於一殼座82，並具有緊配合於該金屬軸管81之外周壁的一定子座83；另外，該金屬軸管81內設置數個軸承84，該數個軸承84可供一轉子85樞接結合。藉此，該金屬軸管81相較於塑膠材所製成之軸管可較不易因熱脹冷縮而變形。

上述具有金屬軸管81之習知馬達8雖可改善具有塑膠軸管之馬達的相關問題；然而，在實際進行組裝的過程中，該定子座83一般係以緊配合方式結合該金屬軸管81之外周壁，惟假設該定子座83與該金屬軸管81之間的結合狀態過於緊密時，將導致該定子座83過度壓迫該金屬軸管81；此時，由於該金屬軸管81內部並無可防止或緩衝變形之結構設計，因此，造成該金屬軸管81容易受該定子座83之壓迫而變形，其變形後之金屬軸管81同樣也會直接壓迫該軸承84，使該軸承84容易產生變形、損壞或中心偏位等諸多問題，進而降低該馬達8之使用壽命。

另外，請參照第3圖所示，係為中華民國公告第519259號「直流風扇軸承固定裝置之改良結構」專利案；該習知馬達9係具有一軸座91，該軸座91設有一中空環槽911，使該軸座91形成由一內環912及外環913所構成的雙層結構；藉此，該內環912可供結合一軸承92，並於該外環913外部套設一定子組93，且該中空環槽911內設置一擋環94，以便利用該擋環94支撐該外環913，以防止該軸座91產生變形。然而，該習知馬達9之軸座91之結構組成過於複雜，雖可防止該軸座91變形，但並不適用於前揭具有金屬軸管81之馬達8，造成該習知馬達8所存在的諸多問題仍有待改善。

本發明目的係提供一種馬達，用以解決習知馬達在組裝時，其金屬軸管容易過度壓迫軸承之問題。

本發明馬達至少包含一基座、一定子組及一轉子。該基座設有一金屬軸管，該金屬軸管具有一外周壁及一內周壁，該金屬軸管之一端形成一開口，另一端形成一支撐部，該金屬軸管內設置至少一軸承，該金屬軸管於徑向上係具有一外管徑及一內管徑，該軸承之最大外徑小於該金屬軸管之內管徑，該軸承的外周面及該金屬軸管的內周壁之間形成一變形空間，該變形空間係為在該金屬軸管內部的一軸向間隙；該定子組具有一組裝孔，該組裝孔之最小孔徑小於該金屬軸管之外管徑，該定子組之組裝孔結合於該金屬軸管之外周壁；該轉子可旋轉地結合於該軸承。藉由該支撐部配合該變形空間之結構設計，可有效解決該金屬軸管容易過度壓迫該軸承之問題，以達到提升該馬達之組裝便利性、使用壽命、減少旋轉噪音及提升產品品質等諸多功效。

所述基座之金屬軸管內設置一輔助支撐件，該輔助支撐件結合於該軸承之一側端面且位於該金屬軸管之開口位置，該軸承位於該輔助支撐件及該支撐部之間。藉此，可達到防止該軸承任意脫離該金屬軸管之功效。

所述輔助支撐件之最大外徑大於該軸承之最大外徑。藉此，可更為全面地防止該金屬軸管直接壓迫到位於該輔助支撐件及該支撐部之間的軸承，以達到確保該軸承不會產生變形、損壞或中心偏位之功效。

所述輔助支撐件之最大外徑大於該金屬軸管之內管徑。藉此，使該輔助支撐件可緊密結合於金屬軸管內部。

所述支撐部位於該金屬軸管內部之一側表面係為平面。藉此，在組裝該轉子時，具有容易組裝定位之功效。

所述該金屬軸管之內管徑與該軸承之最大外徑的比值界定為1.001～1.03。藉此，可用以定義出更符合實際組裝需求之該變形空間的較佳範圍值，以達到提升組裝便利性之功效。

所述該定子組之組裝孔的最小孔徑與該金屬軸管之外管徑的比值界定為0.96～0.999。藉此，使該定子組、金屬軸管及該軸承彼此之間可呈現較佳的緊配合關係，以更有效地避免該金屬軸管過度壓迫該軸承。

所述金屬軸管之另一端內部結合一支撐件以形成該支撐部；或該基座以一體成型方式包覆該金屬軸管之另一端以形成該支撐部；又或者該支撐部係為形成於該金屬軸管之另一端的盲孔。藉此，可強化該支撐部之結構強度等，使該金屬軸管較不易變形。

所述基座以數個連接件外接一框體，以形成具有一入風口及一出風口的扇框結構，該轉子之輪轂則徑向延伸出數個葉片。藉此，使該馬達亦可作為散熱風扇，以達到提升使用便利性之功效。

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4及5圖所示，本發明第一實施例之馬達至少包含一基座1、一定子組2及一轉子3。該基座1可供結合該定子組2及該轉子3；該定子組2則用以驅動該轉子3旋轉作動。

該基座1設有一金屬軸管11，該金屬軸管11具有一外周壁111及一內周壁112，並於該金屬軸管11之一端形成一開口113，另一端則形成一支撐部114。又，該金屬軸管11更可如圖所示利用一支撐件12結合於該金屬軸管11之另一端內部以形成該支撐部114；或者，該基座1亦可利用一體射出成型方式直接包覆該金屬軸管11之另一端以形成該支撐部114(如第6圖所示)；又或者該金屬軸管之另一端11係一體成型以形成一盲孔，該盲孔係為該支撐部114；其中該支撐部114位於該金屬軸管11內部之一側表面可為平面。另外，該金屬軸管11內設置至少一軸承13，於如圖所示實施例中，係揭示該軸承13數量為一個，且該軸承13係設有一軸孔131。

更詳言之，該金屬軸管11於徑向上係具有一外管徑(D1)及一內管徑(D2)；其中該軸承13之最大外徑係小於該金屬軸管11之內管徑(D2)，而該金屬軸管11之內管徑(D2)與該軸承13之最大外徑的比值較佳係界定為1.001～1.03。舉例而言，倘若該軸承13的最大外徑為4.013mm，該金屬軸管11之內管徑(D2)為4.04mm，則兩者之間的比值大約為1.006；藉此，使該軸承13的外周面及該金屬軸管11的內周壁112之間可形成一變形空間14，該變形空間14係為在該金屬軸管11內部的一軸向間隙。

該定子組2係具有一組裝孔21，該組裝孔21之最小孔徑略小於該金屬軸管11之外管徑(D1)，該組裝孔21之最小孔徑與該金屬軸管11之外管徑(D1)的比值較佳係界定為0.96～0.999，藉此，當該定子組2利用該組裝孔21套設結合於該金屬軸管11之外周壁111時，該定子組2可以緊配合方式結合該金屬軸管11。另外，於本實施例中，該定子組2係用以驅動該轉子3旋轉作動，因此，該定子組2可由如矽鋼片、線圈或絕緣套等構件(未標示)所組成。

該轉子3包含一輪轂31及一永久磁鐵32。該輪轂31設有一中心軸311，該中心軸311可旋轉地結合於該軸承13之軸孔131；該永久磁鐵32則為結合於該輪轂31之內側周壁的一環形體，且該永久磁鐵32與該定子組2之間具有一氣隙。

本發明馬達於實際使用時，該定子組2可產生交變磁場，並透過該氣隙與該永久磁鐵32產生作用，進而帶動該轉子3以該中心軸311與該軸孔131之樞接處為中心進行旋轉。

請參照第5圖所示，藉由前揭之結構特徵，本發明馬達的主要特點在於：當該定子組2以緊配合方式結合於該金屬軸管11之外周壁111時，該金屬軸管11可略為變形，使該金屬軸管11之內周壁112略為抵接該軸承13，進而將該軸承13定位於該金屬軸管11內部。更重要的是，即使該定子組2與該金屬軸管11之間的結合狀態過於緊密，該支撐部114仍可確保該金屬軸管11之另一端的變形量不至於過大，再配合該變形空間14之結構設計，將可使該金屬軸管11其他變形量較大之部位不會過度壓迫該軸承13，以防止該軸承13產生變形、損壞或中心偏位等問題。另外，當該金屬軸管11之內管徑(D2)與該軸承13之最大外徑的比值界定為1.001～1.03，且該組裝孔21之最小孔徑與該金屬軸管11之外管徑(D1)的比值界定為0.96～0.999時，可使該定子組2、金屬軸管11及該軸承13彼此之間呈現較佳的緊配合關係，其同樣可有效地避免該金屬軸管11過度壓迫該軸承13。

再者，更由於該變形空間14係為在該金屬軸管11內部的一軸向間隙，利用該軸向間隙之設計，將可使該軸承13容易於組裝在該金屬軸管11之內部，以提升組裝便利性，且在組裝過程中，更可防止該軸承13損壞；另外，當該支撐部114位於該金屬軸管11內部之一側表面為平面設計時，搭配該軸向間隙之設計，則可使該中心軸311在組裝過程中，更容易定位，且該中心軸311組裝後之垂直度亦佳。

請參照第6及7圖所示，係揭示本發明第二實施例之馬達，本實施例之馬達與上述第一實施例所揭示之馬達的差異僅在於：該基座1之金屬軸管11內另設置一輔助支撐件4，該輔助支撐件4結合於該軸承13之一側端面且位於該金屬軸管11之開口113位置，使該軸承13可位於該輔助支撐件4及該支撐部114之間，並兼可有效防止該軸承13脫離該金屬軸管11；另外，該輔助支撐件4之最大外徑係大於該軸承13之最大外徑，且該輔助支撐件4設有可供該中心軸311穿伸之通孔41。

藉由前揭之結構特徵，本發明第二實施例之馬達同樣可利用該變形空間14之設計，以避免該金屬軸管11過度壓迫該軸承13；更重要的是，利用位於該金屬軸管11之開口113位置的該輔助支撐件4，當該定子組2以緊配合方式結合於該金屬軸管11之外周壁111時，藉由該輔助支撐件4之最大外徑係大於該軸承13之最大外徑，並配合該金屬軸管11另一端之該支撐部114的結構設計，可更有效地防止該金屬軸管11內縮變形之部位直接壓迫到位於該輔助支撐件4及該支撐部114之間的軸承13，以確保該軸承13不會產生變形、損壞或中心偏位等問題。另外，該輔助支撐件4之最大外徑亦可略大於該金屬軸管11之內管徑(D2)，使該輔助支撐件4可更緊密地結合該金屬軸管11。

本發明馬達另可應用於散熱風扇結構，如鼓風式散熱風扇或軸流式散熱風扇。請參照第8圖所示，係揭示本發明馬達應用於軸流式散熱風扇，其中該基座1可直接以數個連接件51(如肋條或靜葉)外接一框體5，以形成具有一入風口52及一出風口53的扇框結構；另外，該轉子3之輪轂31可徑向延伸出數個葉片312。藉此，該散熱風扇可裝設於各式電子裝置或電子儀器，當該轉子3旋轉作動時，該葉片312可自該入風口52引入外界之氣流，並將該氣流自該出風口53導出至一熱源位置，以達到預定之散熱作用。

由上得知，本發明馬達確可藉由該支撐部114以避免該金屬軸管11之另一端產生變形，並配合該變形空間14之結構設計，用以有效解決馬達在組裝時，該金屬軸管11容易過度壓迫該軸承13之問題，以確保該軸承13不會產生變形、損壞或中心偏位等問題，並兼可提升組裝便利性；藉此，可達到提升該馬達之使用壽命、減少旋轉噪音及提升產品品質等諸多功效。

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。

[本發明]

1．．．基座

11．．．金屬軸管

111．．．外周壁

112．．．內周壁

113．．．開口

114．．．支撐部

12．．．支撐件

13．．．軸承

131．．．軸孔

14．．．變形空間

2．．．定子組

21．．．組裝孔

3．．．轉子

31．．．輪轂

311．．．中心軸

312．．．葉片

32．．．永久磁鐵

4．．．輔助支撐件

41‧‧‧通孔

5‧‧‧框體

51‧‧‧連接件

52‧‧‧入風口

53‧‧‧出風口

〔習知〕

7‧‧‧馬達

71‧‧‧基座

711‧‧‧軸管

712‧‧‧軸承

72‧‧‧定子

73‧‧‧轉子

8‧‧‧馬達

81‧‧‧金屬軸管

82‧‧‧殼座

83‧‧‧定子座

84‧‧‧軸承

85‧‧‧轉子

9‧‧‧馬達

91‧‧‧軸座

911‧‧‧中空環槽

912‧‧‧內環

913‧‧‧外環

92‧‧‧軸承

93‧‧‧定子組

94‧‧‧擋環

第1圖：習知具有塑膠軸管之馬達的組合剖視圖。

第2圖：習知具有金屬軸管之馬達的組合剖視圖。

第3圖：另一種習知馬達的組合剖視圖。

第4圖：本發明第一實施例之馬達的組合剖視圖。

第5圖：本發明第一實施例之馬達的局部剖視圖。

第6圖：本發明第二實施例之馬達的組合剖視圖。

第7圖：本發明第二實施例之馬達的局部剖視圖。

第8圖：本發明馬達作為散熱風扇的組合剖視圖。

1．．．基座

11．．．金屬軸管

111．．．外周壁

112．．．內周壁

113．．．開口

114．．．支撐部

12．．．支撐件

13．．．軸承

131．．．軸孔

14．．．變形空間

2．．．定子組

21．．．組裝孔

3．．．轉子

31．．．輪轂

311．．．中心軸

32．．．永久磁鐵

Claims (13)

1. 一種馬達，包含：一基座，設有一金屬軸管，該金屬軸管具有一外周壁及一內周壁，該金屬軸管之一端形成一開口，另一端形成一支撐部，該金屬軸管內設置至少一軸承，該金屬軸管於徑向上係具有一外管徑及一內管徑，該軸承之最大外徑小於該金屬軸管之內管徑，該軸承的外周面及該金屬軸管的內周壁之間形成一變形空間，該變形空間係為在該金屬軸管內部的一軸向間隙；一定子組，具有一組裝孔，該組裝孔之最小孔徑小於該金屬軸管之外管徑，該定子組之組裝孔緊配結合於該金屬軸管之外周壁；及一轉子，可旋轉地結合於該軸承。
2. 依申請專利範圍第1項所述之馬達，其中該基座之金屬軸管內設置一輔助支撐件，該輔助支撐件結合於該軸承之一側端面且位於該金屬軸管之開口位置，該軸承位於該輔助支撐件及該支撐部之間。
3. 依申請專利範圍第2項所述之馬達，其中該輔助支撐件之最大外徑大於該軸承之最大外徑。
4. 依申請專利範圍第3項所述之馬達，其中該輔助支撐件之最大外徑大於該金屬軸管之內管徑。
5. 依申請專利範圍第1、2、3或4項所述之馬達，其中該支撐部位於該金屬軸管內部之一側表面係為平面。
6. 依申請專利範圍第1、2、3或4項所述之馬達，其中該金屬軸管之內管徑與該軸承之最大外徑的比值界定為1.001～1.03。
7. 依申請專利範圍第5項所述之馬達，其中該金屬軸管之內管徑與該軸承之最大外徑的比值界定為1.001～1.03。
8. 依申請專利範圍第6項所述之馬達，其中該定子組之組裝孔的最小孔徑與該金屬軸管之外管徑的比值界定為0.96～0.999。
9. 依申請專利範圍第7項所述之馬達，其中該定子組之組裝孔的最小孔徑與該金屬軸管之外管徑的比值界定為0.96～0.999。
10. 依申請專利範圍第1、2、3或4項所述之馬達，其中該金屬軸管之另一端內部結合一支撐件以形成該支撐部。
11. 依申請專利範圍第1、2、3或4項所述之馬達，其中該基座以一體成型方式包覆該金屬軸管之另一端以形成該支撐部。
12. 依申請專利範圍第1、2、3或4項所述之馬達，其中該支撐部係為形成於該金屬軸管之另一端的盲孔。
13. 依申請專利範圍第1、2、3或4項所述之馬達，其中該基座以數個連接件外接一框體，以形成具有一入風口及一出風口的扇框結構，該轉子之輪轂則徑向延伸出數個葉片。