TWI426682B - 馬達及其組裝方法 - Google Patents

Description

馬達及其組裝方法

本發明係關於一種馬達及其組裝方法，尤其是一種可有效定位馬達之軸管內各構件的馬達及其組裝方法。

請參照第1圖所示，其係中華民國發明I287962號專利案所揭示一種「散熱風扇」。該散熱風扇8之組裝過程中，主要係藉由軸套81之數個環狀排列且具彎撓性的四個直條部811設計，在欲將動力軸承82等構件組裝於該軸套81內部時，可將四個直條部811外扳呈彎斜狀態，以供動力軸承82順利組裝於該軸套81內部，隨後各直條部811復位呈直立狀態後，用以將該動力軸承82定位於該軸套81內部，藉此，即可完成後續組裝作業。

然而，藉由該習知組裝方法所構成之散熱風扇8結構於實際使用的過程中，由於該軸套81之四個直條部811僅用以包覆該動力軸承82，該軸套81所能提供的定位效果相當有限，必須利用額外的結構設計予以定位該動力軸承82；且亦由於各該直條部811之間具有間隙，因此，該軸套81之結構強度不佳，容易影響該散熱風扇8之使用壽命；更重要的是，該習知組裝方法於組裝該動力軸承82的過程中，必須先將四個直條部811外扳呈彎斜狀態方可組裝該動力軸承82，故組裝複雜度相對提升，造成組裝上之諸多不便。

請參照第2圖所示，其係中華民國公開第201041279號專利申請案所揭示一種「馬達及其定子裝置」。該馬達9之組裝過程中，主要係先將如軸承91及頂撐構件92等(以下統稱〝軸管內裝組件〞)裝設於軸管93內部後，再將定子組94套設於該軸管93之外部，以便利用該定子組94所形成之限位件941壓抵該〝軸管內裝組件〞，藉此，以方便完成後續馬達組裝作業。

然而，藉由該習知組裝方法所構成之馬達9，為確保該定子組94之限位件941能夠確實將該〝軸管內裝組件〞定位於該軸管93內部，該定子組94之結構必須另形成有該限位件941之設計，故造成該定子組94之結構過於複雜，且導致該定子組94之製造成本增加；再者，於組裝使用的過程中，當該定子組94之限位件941用以壓抵定位該〝軸管內裝組件〞的過程中，容易因組裝力道不易掌握，導致該定子組94之限位件941產生裂縫或斷裂等情形，除同樣造成組裝上之諸多不便外，亦無法有效定位該〝軸管內裝組件〞。

綜上所述，習知馬達及其組裝方法中，有關〝軸管內裝組件〞的相關定位構造仍有加以改善之必要。

本發明之主要目的乃改良上述缺點，提供一種於組裝時，能夠直接利用軸管定位〝軸管內裝組件〞，以有效簡化組裝複雜度的馬達組裝方法。

本發明次一目的係提供一種馬達組裝方法，其係於組裝過程中，可確保軸管不會過度壓迫〝軸管內裝組件〞而產生損壞或破裂情形者。

本發明另一目的係提供一種馬達組裝方法，其係在無須利用其他構件壓抵〝軸管內裝組件〞的條件下，仍可確實定位〝軸管內裝組件〞，以有效防止其他構件因組裝而損壞者。

本發明再一目的係提供一種馬達，其係可藉由軸管有效定位〝軸管內裝組件〞，以防止〝軸管內裝組件〞自軸管鬆動脫落者。

本發明又一目的係提供一種馬達，其可利用簡易之結構設計用以定位〝軸管內裝組件〞，以有效降低整體製造成本及結構複雜度。

本發明又一目的係提供一種馬達及其組裝方法，係利用簡易之結構設計同時壓抵定位〝軸管內裝組件〞及〝定子組〞，以提供更佳之定位效果。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段包含有：一種馬達組裝方法，包含下列步驟：準備具有中空軸管之一基座，該軸管之開口端具有一熱塑定位部，另將一軸管內裝組件經由該開口端裝設於該軸管內部；藉由一加熱治具對該熱塑定位部進行加熱，使該熱塑定位部熔融變形，令該軸管之開口端形成縮徑結構，待該熱塑定位部冷卻固化後，將該軸管內裝組件定位於該軸管內；及將一定子組結合於該軸管之外周壁，以及將一轉子樞接於該軸管，以完成馬達之組裝作業。

基於相同技術概念，本發明馬達係具有一基座，該基座設有一軸管，該軸管內部設置一軸管內裝組件，該軸管內裝組件具有一最大外徑，另於該軸管設有一熱塑定位部，該開口端藉由該熱塑定位部形成一最小內徑，該最小內徑小於該軸管內裝組件之最大外徑，該軸管之外周壁結合一定子組，以及該軸管另樞接一轉子。

基於相同技術概念，本發明馬達組裝方法，亦可包含下列步驟：準備具有中空軸管之一基座，該軸管之開口端具有一熱塑定位部，另將一軸管內裝組件經由該開口端裝設於該軸管內部，以及將一定子組結合於該軸管之外周壁；藉由一加熱治具對該熱塑定位部進行加熱，使該熱塑定位部熔融變形，令該軸管之開口端以徑向方向擴張變形，待該熱塑定位部冷卻固化後，該熱塑定位部係形成一徑向擴張凸緣，該徑向擴張凸緣用以同時將該軸管內裝組件及定子組定位於該軸管；及將一轉子樞接於該軸管，以完成馬達之組裝作業。

基於相同技術概念，本發明馬達亦可具有一基座，該基座設有一軸管，該軸管結合一軸管內裝組件及一定子組，且該軸管設有一開口端，該開口端設有一熱塑定位部，該熱塑定位部形成一徑向擴張凸緣，該徑向擴張凸緣係定位該軸管內裝組件，或同時定位該軸管內裝組件及定子組，並於該軸管另樞接一轉子。

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3圖所示，本發明第一實施例之馬達組裝方法主要包含一前置組裝步驟S11、一組裝定位步驟S12及一成品構裝步驟S13。

如第3及4圖所示，該前置組裝步驟S11係準備具有中空軸管12之一基座11，該軸管12之開口端具有一熱塑定位部121；另將一軸管內裝組件13裝設於該軸管12內部，該軸管內裝組件13係為各種能夠裝設於該軸管12且提供不同功能之相關構件，例如：如第8及10圖所示之耐磨片131、扣持片132、軸承133、防塵片134，或如油封、定位片等其中至少一種構件(其相關功能為熟悉該項技術者可以理解，在此容不贅述)。本實施例中，該軸管12係為熱塑性塑膠材質所製成，該軸管內裝組件13則包含一耐磨片131、一扣持片132及一軸承133，該耐磨片131、扣持片132及軸承133係依序組裝於該軸管12內部。

如第3及5圖所示，該組裝定位步驟S12係準備一加熱治具(M)，該加熱治具(M)用以壓抵該軸管12之熱塑定位部121，並以該加熱治具(M)對該熱塑定位部121進行加熱；如第6圖所示，以供迫使該熱塑定位部121熔融變形(其加熱溫度、時間及相關操作要素，係以可令熱塑定位部121熔融變形為條件，為熟悉該項技術者可以理解，在此容不贅述)，令該軸管12之開口端形成縮徑結構；藉此，再進一步使該加熱治具(M)脫離該熱塑定位部121，待該熱塑定位部121冷卻固化後，即可使確實將該軸管內裝組件13定位於該軸管12內，且兼可有效防止該軸管內裝組件13脫離該軸管12。

如第3及7圖所示，該成品構裝步驟S13係將一定子組14結合於該軸管12之外周壁；以及將一轉子15可旋轉地結合於該軸管12；本實施例中，該轉子15係可旋轉地結合於該軸管12內部之軸管內裝組件13，用以藉由該軸管內裝組件13與該軸管12樞接。藉此，以完成馬達1之組裝作業。

如上所述，藉由前揭之步驟流程，本發明第一實施例之馬達組裝方法所能達成的功效至少包含有：本發明第一實施例之馬達組裝方法在進行該組裝定位步驟S12時，係利用該加熱治具(M)迫使該熱塑定位部121熔融變形，待該熱塑定位部121冷卻固化後，該軸管12之開口端即可形成縮徑結構；因此，本發明之組裝方法確實能夠直接利用該軸管12所形成之縮徑結構用以定位〝軸管內裝組件13〞及達到防脫落等功能，以達到可簡化組裝複雜度之功效。

本發明第一實施例之馬達軸管定位組裝方法在該軸管12冷卻固化後，適當抵壓定位該軸管內裝組件13，藉以達到防止〝軸管內裝組件13〞鬆動或脫落等諸多功效。

本發明第一實施例之馬達軸管定位組裝方法可在進行該組裝定位步驟S12時，藉由該軸管12在冷卻固化後，該熱塑定位部121可用以定位〝軸管內裝組件13〞；因此，本發明之組裝方法亦可選擇無須利用如定子組14等其他構件壓抵〝軸管內裝組件13〞，即可達到基本定位功能，以達到防止其他構件因組裝而損壞之功效。

請參照第8圖所示，基於與上述第一實施例之馬達組裝方法相同的技術概念，該組裝方法所構成之本發明第一實施例之馬達2係具有一基座21，該基座21設有中空狀之一軸管22，該軸管22內部設置一軸管內裝組件23，該軸管內裝組件23具有一最大外徑(D)，且該軸管22具有一開口端，該開口端遠離該基座21，並於該開口端設有一熱塑定位部221，該熱塑定位部221用以使該開口端形成一最小內徑(d)，該最小內徑(d)小於該最大外徑(D)，以避免該軸管內裝組件23自該軸管22脫落。其中該熱塑定位部221係為任何能夠加熱熔融變形且冷卻後固化的結構，而該最小內徑(d)係為該熱塑定位部221已冷卻固化後所形成的縮徑結構。

本實施例中，如第9圖所示，該熱塑定位部221係於該軸管22之外周壁形成數個溝槽221a，各該溝槽221a之間係分別形成一限位片221b，藉此，當利用如第5及6圖所示之該加熱治具(M)壓抵該熱塑定位部221時，由於各該限位片221b之間具有溝槽221a，因此，該限位片221b可更容易受該加熱治具(M)壓抵而朝向該軸管22之中心方向彎折變形以形成該最小內徑(d)。

所述軸管22之外周壁另結合一定子組24，且該軸管22係樞接一轉子25。其中該定子組24係為各種能夠驅動該轉子25旋轉的結構設計，該轉子25具有一中心軸251，該中心軸251係可旋轉地結合該軸管內裝組件23，使該轉子25可藉由該中心軸251及該軸管內裝組件23與該軸管22相互樞接。

又，如第10圖所示，該定子組24可由數個矽鋼片241、一上絕緣片242、一下絕緣片243及一線圈244所組成。各該矽鋼片241、上絕緣片242及下絕緣片243係相互堆疊，該線圈244係繞設於該矽鋼片241、上絕緣片242及下絕緣片243之預定部位；藉此，該上絕緣片242可進一步形成一壓掣部242a，該壓掣部242a係壓抵該熱塑定位部221，以配合該熱塑定位部221形成加乘之定位效果。

如上所述，本發明第一實施例之馬達2所能達成的功效至少包含有：藉由該熱塑定位部221所形成之縮徑結構，以及該最小內徑(d)小於該最大外徑(D)的相關結構設計，因此，本發明馬達該軸管22之簡易結構用以定位〝軸管內裝組件23〞，以防止〝軸管內裝組件23〞自該軸管22鬆動脫落，並有效降低整體製造成本及結構複雜度。

請參照第11圖所示，本發明第二實施例之馬達組裝方法同樣包含一前置組裝步驟S21、一組裝定位步驟S22及一成品構裝步驟S23。

如第11及12圖所示，該前置組裝步驟S21係準備具有中空軸管32之一基座31，該軸管32之開口端具有一熱塑定位部321；另將一軸管內裝組件33裝設於該軸管32內部，以及將一定子組34結合於該軸管32之外周壁。本實施例中，該軸管32係為熱塑性塑膠材質所製成，該軸管內裝組件33則包含一耐磨片331、一扣持片332及一軸承333，該耐磨片331、扣持片332及軸承333係依序組裝於該軸管32內部。

如第11及13圖所示，該組裝定位步驟S22係準備一加熱治具(M)，該加熱治具(M)用以壓抵該軸管32之熱塑定位部321，並以該加熱治具(M)對該熱塑定位部321進行加熱；如第14圖所示，該加熱治具(M)可進一步迫使該熱塑定位部321熔融變形，令該軸管32之開口端以徑向方向擴張變形；藉此，再進一步使該加熱治具(M)脫離該熱塑定位部321，待該熱塑定位部321冷卻固化後，該熱塑定位部321之內、外兩側周壁即可形成一徑向擴張凸緣322，用以同時將該軸管內裝組件33及定子組34定位於該軸管32(該徑向擴張凸緣322亦可如同第一實施例僅單純用以定位該軸管內裝組件33)，且兼可有效防止該軸管內裝組件33及定子組34脫離該軸管32。

如第11及15圖所示，該成品構裝步驟S23係將一轉子35可旋轉地結合於該軸管32；本實施例中，該轉子35係可旋轉地結合於該軸管32內部之軸管內裝組件33，用以藉由該軸管內裝組件33與該軸管32樞接。藉此，以完成馬達3之組裝作業。

請參照第16圖所示，基於與上述第二實施例之馬達組裝方法相同的技術概念，該組裝方法所構成之本發明第二實施例之馬達4係具有一基座41，該基座41設有中空狀之一軸管42，該軸管42內部設置一軸管內裝組件43，並於該軸管42之外周壁另結合一定子組44，且該軸管42具有一開口端，該開口端遠離該基座41，並於該開口端設有一熱塑定位部421，該熱塑定位部421用以使該開口端形成一徑向擴張凸緣422，該徑向擴張凸緣422係定位該〝軸管內裝組件43〞及〝定子組44〞(亦可僅定位該軸管內裝組件43)，以避免該軸管內裝組件43及定子組44自該軸管42脫落。又，該軸管42係樞接一轉子45，該轉子45具有一中心軸451，該中心軸451係可旋轉地結合該軸管內裝組件43，使該轉子45可藉由該中心軸451及該軸管內裝組件43與該軸管42相互樞接。

如上所述，本發明第二實施例之馬達及其組裝方法同樣具有如第一實施例之馬達組裝方法所能達到的簡化組裝複雜度、防止〝軸管內裝組件33、43〞鬆動或脫落、以及防止相關構件因組裝而損壞等諸多功效；更重要的是，本發明之組裝方法更可直接利用加熱治具(M)進一步迫使該軸管32、42之開口端以徑向方向擴張，進而形成該徑向擴張凸緣322、422，用以同時定位〝軸管內裝組件33、43〞及〝定子組34、44〞，以達到雙重定位組裝之效果，進而提供更佳的組裝便利性。

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．．．馬達

11．．．基座

12．．．軸管

121．．．熱塑定位部

13．．．軸管內裝組件

131．．．耐磨片

132．．．扣持片

133．．．軸承

134．．．防塵片

14．．．定子組

15．．．轉子

2．．．馬達

21．．．基座

22．．．軸管

221．．．熱塑定位部

221a．．．溝槽

221b．．．限位片

23．．．軸管內裝組件

24．．．定子組

241．．．矽鋼片

242．．．上絕緣片

242a．．．壓掣部

243．．．下絕緣片

244．．．線圈

25．．．轉子

251．．．中心軸

3．．．馬達

31．．．基座

32．．．軸管

321．．．熱塑定位部

322．．．徑向擴張凸緣

33．．．軸管內裝組件

331．．．耐磨片

332．．．扣持片

333．．．軸承

34．．．定子組

35．．．轉子

4．．．馬達

41．．．基座

42．．．軸管

421．．．熱塑定位部

422．．．徑向擴張凸緣

43．．．軸管內裝組件

44．．．定子組

45．．．轉子

451．．．中心軸

D．．．軸管內裝組件之最大外徑

d．．．軸管開口端之最小內徑

M．．．加熱治具

[習知]

8．．．散熱風扇

81．．．軸套

811．．．直條部

82．．．動力軸承

9．．．馬達

91．．．軸承

92．．．頂撐構件

93．．．軸管

94．．．定子組

941．．．限位件

第1圖：習知散熱風扇之立體分解圖。

第2圖：習知馬達之組合剖視圖。

第3圖：本發明第一實施例馬達組裝方法之步驟流程方塊示意圖。

第4圖：本發明第一實施例馬達組裝方法之前置組裝步驟的示意圖。

第5圖：本發明第一實施例馬達組裝方法之組裝定位步驟的示意圖(一)。

第6圖：本發明第一實施例馬達組裝方法之組裝定位步驟的示意圖(二)。

第7圖：本發明第一實施例馬達組裝方法之成品構裝步驟的示意圖。

第8圖：本發明第一實施例馬達之組合剖視圖。

第9圖：本發明第一實施例馬達之基座的立體外觀圖。

第10圖：本發明第一實施例馬達另一實施方式之組合剖視圖。

第11圖：本發明第二實施例馬達組裝方法之步驟流程方塊示意圖。

第12圖：本發明第二實施例馬達組裝方法之前置組裝步驟的示意圖。

第13圖：本發明第二實施例馬達組裝方法之組裝定位步驟的示意圖(一)。

第14圖：本發明第二實施例馬達組裝方法之組裝定位步驟的示意圖(二)。

第15圖：本發明第二實施例馬達組裝方法之成品構裝步驟的示意圖。

第16圖：本發明第二實施例馬達之組合剖視圖。

1．．．馬達

11．．．基座

12．．．軸管

121．．．熱塑定位部

13．．．軸管內裝組件

131．．．耐磨片

132．．．扣持片

133．．．軸承

14．．．定子組

15．．．轉子

Claims (20)

1. 一種馬達組裝方法，包含下列步驟：準備具有中空軸管之一基座，該軸管係由該基座延伸至一開口端，該軸管具有一內周面，該內周面由該開口端至該基座具有一固定直徑，該軸管之開口端具有一熱塑定位部，另將一軸管內裝組件經由該開口端裝設於該軸管固定直徑之內周面，該軸管內裝組件具有一最大外徑，該最大外徑等於該軸管內周面之固定直徑，以使該軸管內裝組件可滑動地設置在該軸管內，該軸管之開口端在軸向上高於該軸管內裝組件之頂面；藉由一加熱治具對該熱塑定位部進行加熱，使該熱塑定位部熔融變形，令該軸管之開口端形成縮徑結構，該縮徑結構具有小於該軸管內裝組件之最大外徑的一最小內徑，待該熱塑定位部冷卻固化後，將該軸管內裝組件定位於該軸管內，以透過該最小內徑將該軸管內裝組件定位於該軸管內；及將一定子組結合於該軸管之外周壁，以及將一轉子樞接於該軸管，以完成馬達之組裝作業。
2. 依申請專利範圍第1項所述之馬達組裝方法，其中該加熱治具係於壓抵該軸管之熱塑定位部後對該熱塑定位部進行加熱。
3. 依申請專利範圍第1或2項所述之馬達組裝方法，其中該軸管係為熱塑性塑膠材質所製成。
4. 依申請專利範圍第1或2項所述之馬達組裝方法，其中該軸管內裝組件包含一耐磨片、一扣持片及一軸承，以供將該耐磨片、扣持片及軸承依序組裝於該軸管內部。
5. 依申請專利範圍第1或2項所述之馬達組裝方法，其中該轉子係可旋轉地結合於該軸管內部之軸管內裝組件，以供藉由該軸管內裝組件與該軸管樞接。
6. 一種馬達，係具有一基座，該基座設有一軸管，該軸管係由該基座延伸至一開口端，該軸管具有一內周面，該內周面由該開口端至該基座具有一固定直徑，該軸管內部設置一軸管內裝組件，該軸管內裝組件具有一最大外徑，該最大外徑等於該軸管內周面之固定直徑，以使該軸管內裝組件可滑動地設置在該軸管內，該軸管之開口端在軸向上高於該軸管內裝組件之頂面，另於該軸管設有一熱塑定位部，該開口端藉由該熱塑定位部形成一最小內徑，該最小內徑小於該軸管內裝組件之最大外徑，以使該軸管內裝組件定位於該軸管內，該軸管之外周壁結合一定子組，以及該軸管另樞接一轉子。
7. 依申請專利範圍第6項所述之馬達，其中該軸管之熱塑定位部設於該開口端。
8. 依申請專利範圍第6或7項所述之馬達，其中該熱塑定位部係於該軸管之外周壁形成數個溝槽，各該溝槽之間係分別形成一限位片。
9. 依申請專利範圍第6或7項所述之馬達，其中該定子 組設有一壓掣部，該壓掣部係壓抵該熱塑定位部。
10. 依申請專利範圍第9項所述之馬達，其中該定子組由數個矽鋼片、一上絕緣片、一下絕緣片及一線圈所組成，各該矽鋼片、上絕緣片及下絕緣片係相互堆疊，該線圈繞設於該矽鋼片、上絕緣片及下絕緣片之預定部位，該壓掣部則位於該上絕緣片。
11. 依申請專利範圍第6或7項所述之馬達，其中該軸管內裝組件係為軸承、扣持片、防塵片、油封、定位片及耐磨片等其中至少一種。
12. 一種馬達組裝方法，包含下列步驟：準備具有中空軸管之一基座，該軸管係由該基座延伸至一開口端，該軸管具有一內周面，該內周面由該開口端至該基座具有一固定直徑，該軸管之開口端具有一熱塑定位部，另將一軸管內裝組件經由該開口端裝設於該軸管固定直徑之內周面，該軸管內裝組件具有一最大外徑，該最大外徑等於該軸管內周面之固定直徑，以使該軸管內裝組件可滑動地設置在該軸管內，該軸管之開口端在軸向上高於該軸管內裝組件之頂面，以及將一定子組結合於該軸管之外周壁；藉由一加熱治具對該熱塑定位部進行加熱，使該熱塑定位部熔融變形，令該軸管之開口端以徑向方向擴張變形，待該熱塑定位部冷卻固化後，該熱塑定位部係形成一徑向擴張凸緣，該徑向擴張凸緣具有小於該軸管內裝組件之最大外徑的一最小內徑，該徑向擴張凸緣用以將該軸管內裝組件定位於該軸管或同時將該軸 管內裝組件及定子組定位於該軸管，且透過該最小內徑將該軸管內裝組件定位於該軸管內；及將一轉子樞接於該軸管，以完成馬達之組裝作業。
13. 依申請專利範圍第12項所述之馬達組裝方法，其中該加熱治具係於壓抵該軸管之熱塑定位部後對該熱塑定位部進行加熱。
14. 依申請專利範圍第12或13項所述之馬達組裝方法，其中該軸管係為熱塑性塑膠材質所製成。
15. 依申請專利範圍第12或13項所述之馬達組裝方法，其中該軸管內裝組件包含一耐磨片、一扣持片及一軸承，以供將該耐磨片、扣持片及軸承依序組裝於該軸管內部。
16. 依申請專利範圍第12或13項所述之馬達組裝方法，其中該轉子係可旋轉地結合於該軸管內部之軸管內裝組件，以供藉由該軸管內裝組件與該軸管樞接。
17. 一種馬達，係具有一基座，該基座設有一軸管，該軸管係由該基座延伸至一開口端，該軸管具有一內周面，該內周面由該開口端至該基座具有一固定直徑，該軸管結合一軸管內裝組件及一定子組，且該軸管之開口端在軸向上高於該軸管內裝組件之頂面，該開口端設有一熱塑定位部，該熱塑定位部形成一徑向擴張凸緣，該徑向擴張凸緣由該軸管之內周面往該軸管之一中心軸延伸並形成一開口，該開口之一最小內徑小於該軸管內裝組件之一最大外徑，以定位該軸管內裝組件，並於該軸管另樞接一轉子。
18. 依申請專利範圍第17項所述之馬達，其中該徑向擴張凸緣另定位該定子組。
19. 依申請專利範圍第17項所述之馬達，其中該定子組由數個矽鋼片、一上絕緣片、一下絕緣片及一線圈所組成，各該矽鋼片、上絕緣片及下絕緣片係相互堆疊，該線圈繞設於該矽鋼片、上絕緣片及下絕緣片之預定部位。
20. 依申請專利範圍第17、18或19項所述之馬達，其中該軸管內裝組件係為軸承、扣持片、防塵片、油封、定位片及耐磨片等其中至少一種。