TWI472289B

TWI472289B - 馬達

Info

Publication number: TWI472289B
Application number: TW100139807A
Authority: TW
Inventors: Alex Horng
Original assignee: Sunonwealth Electr Mach Ind Co
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2011-11-01
Publication date: 2015-02-01
Also published as: US9006944B2; CN103095022A; TW201320862A; US20130106221A1; CN202309304U

Description

馬達

本發明係關於一種馬達，尤其是一種具有防止轉子脫出功能的馬達。

請參照第1圖所示，係為中華民國新型第M337015號「直流風扇軸套防漏油結構」專利案，該專利案揭示第一種具有防止轉子脫出功能的習知馬達8，該馬達8具有一基座81，該基座81設有一軸管811，該軸管811內部依序設置軸套812、墊圈813及十字扣環814等構件，且該軸管811外部結合定子82、上絕緣套83及下絕緣套84，其中該軸套812可供一轉子85之軸芯851結合，該軸芯851之外周面係形成一扣持槽852；其中該十字扣環814係用以扣持該軸芯851之扣持槽852，以達到防止該轉子85脫出之功能；又，該十字扣環814底部係具有該墊圈813，該上絕緣套83加設有擋環831，用以壓固該十字扣環814，使該十字扣環814定位於該擋環831及該墊圈813之間，以防止該十字扣環814自該軸管811脫出。

然而，該馬達8必須額外設置如十字扣環814等構件，用以防止該轉子85脫出，且亦必須於該上絕緣套83形成擋環831，方可壓固定位該十字扣環814；因此，除導致該馬達8的構件數量繁多及結構複雜度增加外，在該馬達8之組裝作業時，亦容易相對增加組裝步驟的繁瑣，造成組裝上之諸多不便。

再者，雖然該十字扣環814底部之墊圈813可用以壓掣定位該軸套812，然而，亦由於該墊圈813係填設於該十字扣環814及該軸套812之間，造成該十字扣環814及該軸套812頂面之間的空間相當有限；因此，當該習知馬達8於組裝過程中，且該軸芯851以迫入方式穿伸通過該十字扣環814時，受限於該十字扣環814及該軸套812頂面之間的空間相當有限，故不易提供該十字扣環814較為適當的變形空間；換言之，該軸芯851在壓迫該十字扣環814變形，以供該十字扣環814扣持於該扣持槽852時，雖然該十字扣環814及該軸套812頂面之間仍有部分空間可供該十字扣環814變形，但該部分空間顯然無法提供更為足夠的變形空間，故仍可能導致該十字扣環814損壞或斷裂，造成組裝上之諸多不便。

請參照第2圖所示，係為中華民國申請案號第97121722號「馬達」發明申請案，該發明申請案揭示第二種具有防止轉子脫出功能的習知馬達9，該馬達9具有一殼座91，該殼座91設有一軸管911，該軸管911內部設置一軸承912，該軸承912可供一轉子92之轉動軸921結合，該轉動軸921外周面設有一環槽922；又，該馬達9另具有結合於該軸管911外部的一定子組93，該定子組93設有一絕緣套931，該絕緣套931之內周面形成數個限位件932，該限位件932抵壓該軸承912且伸入該環槽922，以達到防止該轉子92脫出之功能。

相較於前述第一種習知馬達8必須額外設置該十字扣環814，方能夠達到防止該轉子85脫出之功能；該第二種習知馬達9係直接利用其驅動該轉子92旋轉的必要構件，即該定子組93之絕緣套931形成該限位件932，而同樣可達到防止該轉子92脫出之功能，使習知馬達9之整體構件組成相對更為精簡。

然而，該第二種習知馬達9之限位件932係直接抵壓該軸承912，亦即該限位件932及該軸承912之間係為無間隙之結構設計；當該習知馬達9進行組裝時，該轉子92之轉動軸921必須以迫入方式穿伸通過各該限位件932之間，方能夠順利與該軸承912結合；惟由於該限位件932及該軸承912之間無任何間隙，造成該轉動軸921以迫入方式通過各該限位件932的過程中，該限位件932及該軸承912之間無法提供各該限位件932適當的變形空間，因此，該轉動軸921在壓迫各該限位件932伸入該環槽922時，容易導致各該限位件932損壞或斷裂，造成組裝上之諸多不便，故仍有加以改善之必要。

本發明目的乃解決上述習知馬達所存在之問題，以提供一種馬達，該馬達係直接以其定子之絕緣套組形成限位件，用以達到防止轉子脫出之功能，以有效精簡馬達結構複雜度。

本發明次一目的係提供一種馬達，該馬達能夠提供該限位件適當之變形空間，以有效防止該限位件於組裝過程中受到過度壓迫而損壞或斷裂。

根據本發明馬達至少包含一基座、一轉子及一定子。該基座係設有一軸管，該軸管具有一開口端及一封閉端，且該軸管內部設置一軸管內裝組件，該軸管內裝組件具有朝向該開口端的一頂部；該轉子係設有一轉動軸，該轉動軸可旋轉地結合該軸管內裝組件，且該轉動軸具有一扣持槽；該定子係結合於該基座之軸管，該定子設有至少一限位件，該限位件具有朝向該轉動軸的一末端，且該限位件另具有朝向該軸管內裝組件的一底部，該底部與該軸管內裝組件的頂部之間具有一支撐件及一間隙；其中該支撐件係鄰近該軸管之內周面且遠離該轉動軸之外周面，該間隙係遠離該軸管之內周面且鄰近該轉動軸之外周面，該限位件的厚度係由該支撐件之處朝該限位件的末端遞減，且該間隙係作為一變形空間，該變形空間用以供該限位件變形使該末端伸入至該轉動軸的扣持槽。

所述該馬達在該轉動軸之徑向上，該轉動軸之外周面至該軸管之內周面係具有一最大徑向距離，另定義一基準面，該基準面與該轉動軸之中心軸線平行，且該基準面通過該最大徑向距離的中點，該支撐件係位於該基準面與該軸管之內周面的徑向範圍內，該基準面與該轉動軸之外周面的徑向範圍內僅具有該間隙。

所述該支撐件一體結合於該限位件的底部或該軸管內裝組件的頂部；又或者該支撐件係為位於該限位件的底部及該軸管內裝組件的頂部之間的可拆離構件。

所述軸管內裝組件至少具有一軸承，該軸承具有一穿孔，該轉子之轉動軸穿伸結合該穿孔，該軸管內裝組件之頂部係為該軸承朝向該開口端的一端面。

所述馬達在該轉動軸之徑向上，該限位件之末端至該軸承之穿孔孔壁具有一徑向距離，該徑向距離小於或等於該間隙的軸向距離。

所述定子包含一絕緣套組、一矽鋼片組及一線圈組，該絕緣套組結合該矽鋼片組，該線圈組係繞設該絕緣套組，以構成該定子，且該限位件於該末端之另一端係連結於該絕緣套組。

所述限位件與該絕緣套組的連接部位與該軸管的開口端之間係形成一彈空間隙。

所述軸管之外周壁形成一定位肩部，該定子結合於該軸管之外周壁且定位於該定位肩部。

所述轉動軸之外周面形成一徑縮部，該徑縮部用以形成該扣持槽。

所述限位件朝向該輪轂之一側表面設置一集塵部。該集塵部可以為凹槽或粗糙面。

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及4圖所示，本發明馬達至少包含一基座1、一轉子2及一定子3。該基座1可作為散熱風扇之框體結構或其他適當之用途；該轉子2可旋轉地結合該基座1；該定子3用以驅動該轉子2旋轉作動。

該基座1具有一基板11，該基板11中央設置一軸管 12，該軸管12朝向該基板11之一端係為一封閉端121，另一端則形成一開口端122；又，該軸管12內部可供置入一軸管內裝組件13，該軸管內裝組件13具有一頂部13a，該頂部13a係為該軸管內裝組件13最接近該軸管12之開口端122的一端面，且該軸管內裝組件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：耐磨片、軸承、油封或防塵片等(其相關功能為熟悉該項技術者可以理解，在此容不贅述)，其中該軸管內裝組件13可至少包含一軸承。本實施例中，該軸管內裝組件13係包含一軸承131及一耐磨片132，該軸承131具有一穿孔，該穿孔可供該轉子2可穿伸結合，該耐磨片132係設置於該軸承131與該軸管12的封閉端121之間，該軸管內裝組件13之頂部13a係為該軸承131朝向該開口端122的一端面；另外，該軸管12之外周壁係於徑向上形成接鄰於該開口122的一縮徑部，以便藉由該縮徑部於該軸管12之外周壁形成一定位肩部14，該定位肩部14可以供該定子3組裝定位。

該轉子2包含一輪轂21及一轉動軸22，該輪轂21之外周面可形成數個葉片(未繪示)，使該轉子2可做為一般散熱風扇之扇輪；該轉動軸22一端係結合於該輪轂21之內側中央部位，另一端係穿伸該軸承131且抵接該耐磨片132，以便該轉動軸22可旋轉地結合該軸管內裝組件13。另外，該轉動軸22之外周面形成一徑縮部，以利用該徑縮部形成一扣持槽221，該扣持槽221係鄰近該輪轂21並遠離該轉動軸22之底端(以圖式方向為主)，以便該轉動軸22鄰近底端之外周面亦可用以與該軸管內裝組件13呈大面積之可旋轉的相互結合，進而提升該轉子2之旋轉穩定性。

該定子3係套設結合於該軸管12之外周壁，並可定位於該定位肩部14，且該定子3與該軸管12之間較佳可以緊配合方式、黏著方式或其他適當方式進行固定，以進一步確保該定子3與該軸管12之間的組裝穩固性；又，該定子3於通電後，即可用以驅動該轉子2旋轉作動(該定子3用以驅動該轉子2旋轉的作動原理，為本領域之技術人員可以理解，容不贅述)。更詳言之，該定子3主要包含一絕緣套組31、一矽鋼片組32及一線圈組33，其中該絕緣套組31係用以結合該矽鋼片組32，該線圈組33係繞設該絕緣套組31以構成該定子3；本實施例中，該絕緣套組31係包含一上絕緣套及一下絕緣套，該上絕緣套及下絕緣套係包夾該矽鋼片組32，以作為該矽鋼片組32與該線圈組33之間的絕緣結構。

又如第5圖所示，該絕緣套組31係連結有至少一限位件34(該限位件34與該絕緣套組31的連結方式可為一體成型或組裝結合)，該限位件34具有朝向該轉動軸22的一末端341，且該限位件34另具有朝向該軸管內裝組件13的一底部342，請配合參照第4圖所示，該底部342與該軸管內裝組件13的頂部13a之間具有一支撐件35及一間隙d。

其中該支撐件35係鄰近該軸管12之內周面且遠離該轉動軸22之外周面，該支撐件35可選擇一體結合於該限位件34的底部342或該軸管內裝組件13的頂部13a；又或者，該支撐件35亦可為位於該限位件34的底部342及該軸管內裝組件13的頂部13a之間的可拆離構件，且該支撐件35係壓抵該軸管內裝組件13，以有效防止該軸管內裝組件13自該軸管12脫出。另外，該間隙d係遠離該軸管12之內周面且鄰近該轉動軸22之外周面，且該間隙d係作為一變形空間，當該轉子2之轉動軸22以迫入方式軸向穿伸通過該限位件34時，該間隙d係可以作為該限位件34的變形空間，使該限件件34之末端341可以更順利地伸入至該轉動軸22之扣持槽221，藉以防止該轉子2鬆脫。

更詳言之，如第4圖所示，前述該支撐件35鄰近該軸管12之內周面且遠離該轉動軸22之外周面，以及該間隙d遠離該軸管12之內周面且鄰近該轉動軸22之外周面的界定基準：較佳係為該支撐件35在該轉動軸22之徑向上，該轉動軸22之外周面至該軸管12之內周面係具有一最大徑向距離R，另定義一基準面S，該基準面S與該轉動軸22之中心軸線平行，且該基準面S通過該最大徑向距離R的中點，該支撐件35係位於該基準面S與該軸管12之內周面的徑向範圍內，且該支撐件35不超過該基準面S，使該基準面S與該轉動軸22之外周面的徑向範圍內僅具有該間隙d；藉此，基於該支撐件35仍可有效地壓抵該軸管內裝組件13的前提條件下，該間隙d在該轉動軸22以迫入方式軸向穿伸通過該限位件34時，由於該基準面S與該轉動軸22之外周面的徑向範圍內僅具有該間隙d，因此，該間隙d係能夠提供該限位件34足夠的變形空間。

請依前揭圖式並配合參照第6圖所示，本發明馬達於組裝時，可先將該軸管內裝組件13裝設於該軸管12內部，再將該定子3套設結合於該軸管12之外周壁，並使該定子3之限位件34伸至該軸管12的開口端122，且該支撐件35則順勢壓抵該軸管內裝組件13；此時，即可將該轉子2之轉動軸22以迫入方式穿伸通過該限位件34，使該轉動軸22可旋轉地結合該軸管內裝組件13；如第7圖所示，在該轉動軸22穿伸通過該限位件34的過程中，由於該限位件34的底部342與該軸管內裝組件13的頂部13a之間係形成有間隙d，該間隙d係足夠作為該限位件34的變形空間，因此，該轉子2之轉動軸22通過該限位件34時，該限位件34可更容易變形，且當該轉子2之轉動軸22通過該限位件34後，該限位件34即可回復原狀而順利地伸入至該轉動軸22之扣持槽221，除具有更佳的組裝便利性外，亦兼可有效防止該限位件34於組裝過程中損壞或斷裂。

藉由前揭之結構特徵，本發明馬達的主要特點在於：本發明馬達係能夠直接以該定子3之絕緣套組31的限位件34及支撐件35的雙重設計，用以同時達到防止該轉子2及該軸管內裝組件13脫出之功能，而無須設置其他用以防止該轉子2及該軸管內裝組件13脫出之構件，以有效精簡本發明馬達之整體結構複雜度。再者，雖然本發明馬達之限位件34的底部342及該軸管內裝組件13的頂部13a之間具有該支撐件35，然而，基於該支撐件35鄰近該軸管12之內周面且遠離該轉動軸22之外周面，以及該間隙d遠離該軸管12之內周面且鄰近該轉動軸22之外周面等技術概念，該間隙d係能夠保留足夠的空間，以供該轉動軸22穿伸通過該限位件34的過程中，進一步利用該間隙d作為該限位件34的變形空間，使該限位件34更容易伸入至該轉動軸22之扣持槽221，且更容易使限位件34回復原位，以有效防止該限位件34於組裝過程中損壞或斷裂，進而提供較佳的組裝便利性。

又，本發明馬達基於上述之技術概念，亦可具有以下其他附屬結構特徵，以提供更為完善之功能，其中：如第4圖所示，本發明馬達在該轉動軸22之徑向上，該限位件34之末端341至該軸承131之穿孔孔壁具有一徑向距離D，該徑向距離D較佳係小於或等於該間隙d的軸向距離；藉此，當利用該間隙d作為該限位件34的變形空間時，該變形空間係具有更足夠的空間可供該限位件34，以確保該限位件34不會受到該轉動軸22的過度壓迫而損壞或斷裂。

如第4圖所示，本發明馬達之限位件34與該絕緣套組31的連接部位與該軸管12的開口端122之間，較佳係進一步形成一彈空間隙G；藉此，在該轉子2之轉動軸22以迫入方式穿伸通過該限位件34時，該彈空間隙G係具有足夠的空間可以供該限位件34更容易向下傾斜變形，且較不易碰撞該軸管12的開口端122。

如第8圖所示，該限位件34朝向該輪轂21之一側表面較佳可以設置一集塵部343，該集塵部343可以為凹槽或粗糙面等結構設計；藉此，該集塵部343可用以集中收集灰塵，以防止灰塵掉落至該軸管12內部。

如上所述，本發明馬達確可達到如下所述之諸多功效：本發明馬達可藉由能夠直接以該定子3之絕緣套組31的限位件34設計，以及配合該支撐件35，用以達到同時防止該轉子2及該軸管內裝組件13脫出之功能，以有效精簡馬達結構複雜度，且該馬達亦具有開模容易及方便量產等優點，進而達到降低製造成本之功效。

本發明馬達更可於該限位件34的底部342與該軸管內裝組件13的頂部13a之間形成間隙d，該間隙d係足夠作為該限位件34的變形空間，藉此，以達到提升組裝便利性之功效。

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‧‧‧基板

12‧‧‧軸管

121‧‧‧封閉端

122‧‧‧開口端

13‧‧‧軸管內裝組件

13a‧‧‧頂部

131‧‧‧軸承

132‧‧‧耐磨片

14‧‧‧定位肩部

2‧‧‧轉子

21‧‧‧輪轂

22‧‧‧轉動軸

221‧‧‧扣持槽

3‧‧‧定子

31‧‧‧絕緣套組

32‧‧‧矽鋼片組

33‧‧‧線圈組

34‧‧‧限位件

341‧‧‧末端

342‧‧‧底部

343‧‧‧集塵部

35‧‧‧支撐件

D‧‧‧徑向距離

G‧‧‧彈空間隙

R‧‧‧最大徑向距離

S‧‧‧基準面

d‧‧‧間隙

〔習知〕

8‧‧‧馬達

81‧‧‧基座

811‧‧‧軸管

812‧‧‧軸套

813‧‧‧墊圈

814‧‧‧十字扣環

82‧‧‧定子

83‧‧‧上絕緣套

831‧‧‧擋環

84‧‧‧下絕緣套

85‧‧‧轉子

851‧‧‧軸芯

852‧‧‧扣持槽

9‧‧‧馬達

91‧‧‧殼座

911‧‧‧軸管

912‧‧‧軸承

92‧‧‧轉子

921‧‧‧轉動軸

922‧‧‧環槽

93‧‧‧定子組

931‧‧‧絕緣套

932‧‧‧限位件

第1圖：第一種習知馬達的組合剖視圖。

第2圖：第二種習知馬達的組合剖視圖。

第3圖：本發明馬達的立體分解圖。

第4圖：本發明馬達的組合剖視圖。

第5圖：本發明馬達之絕緣套組的立體外觀圖。

第6圖：本發明馬達的局部組裝示意圖(一)。

第7圖：本發明馬達的局部組裝示意圖(二)。

第8圖：本發明馬達之限位件設有集塵部時的局部剖視圖。

1．．．基座

11．．．基板

12．．．軸管

121．．．封閉端

122．．．開口端

13．．．軸管內裝組件

13a．．．頂部

131．．．軸承

132．．．耐磨片

14．．．定位肩部

2．．．轉子

21．．．輪轂

22．．．轉動軸

221．．．扣持槽

3．．．定子

31．．．絕緣套組

32．．．矽鋼片組

33．．．線圈組

34．．．限位件

341．．．末端

342．．．底部

35．．．支撐件

D．．．徑向距離

G．．．彈空間隙

R．．．最大徑向距離

S．．．基準面

d．．．間隙

Claims

一種馬達，其包含：一基座，係設有一軸管，該軸管具有一開口端及一封閉端，且該軸管內部設置一軸管內裝組件，該軸管內裝組件具有朝向該開口端的一頂部；一轉子，係設有一轉動軸，該轉動軸可旋轉地結合該軸管內裝組件，且該轉動軸具有一扣持槽；及一定子，係結合於該基座之軸管，該定子設有至少一限位件，該限位件具有朝向該轉動軸的一末端，且該限位件另具有朝向該軸管內裝組件的一底部，該底部與該軸管內裝組件的頂部之間具有一支撐件及一間隙；其中該支撐件係鄰近該軸管之內周面且遠離該轉動軸之外周面，該間隙係遠離該軸管之內周面且鄰近該轉動軸之外周面，該限位件的厚度係由該支撐件之處朝該限位件的末端遞減，且該間隙係作為一變形空間，該變形空間用以供該限位件變形使該末端伸入至該轉動軸的扣持槽。
如申請專利範圍第1項所述之馬達，其中在該轉動軸之徑向上，該轉動軸之外周面至該軸管之內周面係具有一最大徑向距離，另定義一基準面，該基準面與該轉動軸之中心軸線平行，且該基準面通過該最大徑向距離的中點，該支撐件係位於該基準面與該軸管之內周面的徑向範圍內，該基準面與該轉動軸之外周面的徑向範圍內僅具有該間隙。
如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中該支撐件一體結合於該限位件的底部。
如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中該支撐件一體結合於該軸管內裝組件的頂部。
如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中該支撐件係為位於該限位件的底部及該軸管內裝組件的頂部之間的可拆離構件。
如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中該軸管內裝組件至少具有一軸承，該軸承具有一穿孔，該轉子之轉動軸穿伸結合該穿孔，該軸管內裝組件之頂部係為該軸承朝向該開口端的一端面。
如申請專利範圍第6項所述之馬達，其中在該轉動軸之徑向上，該限位件之末端至該軸承之穿孔孔壁具有一徑向距離，該徑向距離小於或等於該間隙的軸向距離。
如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中該定子包含一絕緣套組、一矽鋼片組及一線圈組，該絕緣套組結合該矽鋼片組，該線圈組係繞設該絕緣套組，以構成該定子，且該限位件於該末端之另一端係連結於該絕緣套組。
如申請專利範圍第8項所述之馬達，其中該限位件與該絕緣套組的連接部位與該軸管的開口端之間係形成一彈空間隙。
如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中該軸管之外周壁形成一定位肩部，該定子結合於該軸管之外周壁且定位於該定位肩部。
如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中該轉動軸之外周面形成一徑縮部，該徑縮部用以形成該扣持槽。
如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中該限位件朝向該輪轂之一側表面設置一集塵部。
如申請專利範圍第12項所述之馬達，其中該集塵部係為凹槽或粗糙面。