TWI559657B - 馬達及其軸管組件 - Google Patents

Description

馬達及其軸管組件

本發明係關於一種馬達，尤其是一種可供軸管組件與電路板進行快速焊接結合的馬達。

請參照第1圖所示，係揭示一種習知馬達9，該習知馬達9包含一基座91、一轉子92及一定子93。該基座91中央結合一軸管911，該軸管911可供一電路板912套設，且該電路板912係與該基座91相互結合；又，該轉子92可旋轉地結合該軸管911，且該轉子92設有一永久磁鐵921；該定子93結合於該軸管911之外周壁，且該定子93係由數個矽鋼片及線圈所構成；藉此，該定子93通電產生磁場後，即可配合該永久磁鐵921用以驅動該轉子92旋轉作動。

然而，現今電子產品普遍已朝向微型化趨勢等方向研發設計，上述習知馬達9係以上述基座91結合於上述軸管911，再另行結合上述電路板912，故組裝步驟較為繁瑣，其組裝便利性不佳。又，更由於該習知馬達9之整體軸向高度係必須同時包含有該基座91及該電路板912之厚度，因此，亦難以再進一步縮減馬達軸向高度，相對限縮該習知馬達9設計成更輕薄短小化的可行性，故難以安裝於微小型之電子裝置或電子儀器。

本發明以下所提到的方向性用語，例如「前」、「後」、「左 」、「右」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明係提供一種馬達及其軸管組件，可用以解決上述習知馬達整體軸向高度不易縮減之問題。

本發明馬達藉由其軸管組件，更可快速與一電路板相互焊接結合，以解決上述習知馬達組裝步驟繁瑣之問題。

本發明馬達包含一軸管組件、一定子及一轉子。該軸管組件包含一軸管，該軸管之外周壁設有一金屬固定組件，該金屬固定組件用以焊接結合一電路板；該定子結合於上述軸管之外周壁；該轉子可旋轉地結合於上述軸管，且該轉子設有與上述定子相對的一個永久磁鐵。

或者，基於相同技術概念下的本發明另一馬達同樣包含一軸管組件、一定子及一轉子。該軸管組件包含一軸管，該軸管之外周壁設有一金屬固定組件，該金屬固定組件用以焊接結合一電路板；該線圈組設置於上述電路板；該轉子可旋轉地結合於上述軸管，且該轉子設有與上述線圈組相對的一個永久磁鐵。

其中，上述軸管之外周壁設有一定位環槽，該金屬固定組件包含一固定環，該固定環之周緣設有數個金屬接腳，該固定環嵌合於該定位環槽，該金屬固定組件以該數個金屬接腳焊接結合上述電路板。

其中，上述固定環設有一缺口。

其中，上述軸管組件之金屬固定組件包含數個金屬接腳，該數個金屬接腳之一端結合於上述軸管之外周壁。

其中，上述軸管為塑膠軸管，該塑膠軸管一體包覆上述數個金屬接腳之一端。

其中，上述軸管的軸向高度為1mm~5mm，較佳為2mm~ 4mm。

其中，上述軸管朝向上述電路板之一端設有一防轉定位部，該電路板設有供該防轉定位部對應結合的一限位部。

本發明馬達藉由上述金屬固定組件之設計，可以將上述電路板直接與該金屬固定組件進行焊接結合，以達到提升組裝便利性之功效，並兼可以該電路板取代習知馬達之基座，更可同時達到有效精簡馬達結構複雜度及降低馬達之軸向高度等諸多功效。

〔本發明］

1‧‧‧軸管組件

11‧‧‧軸管

111‧‧‧開口端

112‧‧‧封閉端

113‧‧‧容置孔

114‧‧‧定位環槽

12‧‧‧電路板

13‧‧‧金屬固定組件

131‧‧‧固定環

132‧‧‧金屬接腳

133‧‧‧缺口

14‧‧‧軸承

2‧‧‧定子

3‧‧‧轉子

31‧‧‧永久磁鐵

32‧‧‧輪轂

321‧‧‧轉軸

4‧‧‧軸管組件

41‧‧‧軸管

411‧‧‧開口端

412‧‧‧封閉端

413‧‧‧容置孔

42‧‧‧電路板

421‧‧‧限位部

43‧‧‧金屬固定組件

431‧‧‧金屬接腳

44‧‧‧軸承

45‧‧‧防轉定位部

5‧‧‧線圈組

6‧‧‧轉子

61‧‧‧永久磁鐵

62‧‧‧輪轂

621‧‧‧轉軸

〔習知］

9‧‧‧馬達

91‧‧‧基座

911‧‧‧軸管

912‧‧‧電路板

92‧‧‧轉子

921‧‧‧永久磁鐵

93‧‧‧定子

第1圖：為習知馬達的組合剖視圖。

第2圖：為本發明第一實施例馬達的組合剖視圖。

第3圖：為本發明第一實施例馬達的局部立體分解圖。

第4圖：為本發明第二實施例馬達之數個金屬接腳焊接於電路板頂面的組合剖視圖。

第5圖：為本發明第二實施例馬達的局部立體分解圖。

第6圖：為本發明第二實施例馬達之數個金屬接腳焊接於電路板底面的組合剖視圖。

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2圖所示，本發明第一實施例馬達包含一軸管組件1、一定子2及一轉子3。

上述軸管組件1至少包含一軸管11，該軸管11外周壁設有一金屬固定組件13，該金屬固定組件13用以焊接結合一電路板12，例如：可採用點焊、雷射焊接、錫焊或表面黏著技術(SMT)等焊接方式。其 中該軸管11可以為各種形狀的中空管體，且該軸管11的軸向高度可以為1mm~5mm，較佳為2mm~4mm，使該金屬固定組件13與該電路板12焊接後，該金屬固定組件13將更容易支撐固定該軸管11，並兼可降低馬達整體軸向高度，令本發明馬達更適用於微型馬達技術領域；本實施例中，該軸管11係為一中空圓管，且該軸管11具有相對的一開口端111及一封閉端112，該開口端111及該封閉端112之間設有一容置孔113。

上述軸管組件1之軸管11的容置孔113可設置至少一個軸承14，以供上述轉子3可旋轉地結合，例如：滾珠軸承或含油軸承等。或者，該軸管11的容置孔113亦可選擇進一步設置如防塵片、阻油片或耐磨片等構件，為本領域技術人員可以理解，本發明不加以限制。

又，請配合參照第3圖所示，上述軸管組件1之金屬固定組件13係以能夠結合於上述軸管11之外周壁且用以焊接上述電路板12為原則。本實施例中，該軸管11外周壁設有一定位環槽114，該金屬固定組件13包含一固定環131，該固定環131之周緣設有數個金屬接腳132；藉此，該固定環131可經由該軸管11之任一端迫入該定位環槽114，當該固定環131嵌合於該定位環槽114後，使該固定環131可快速安裝固定於該軸管11外周壁，並可利用該數個金屬接腳132焊接結合該電路板12。較佳地，該固定環131可設有一缺口133，使該固定環131可更容易經由該軸管11之任一端迫入該定位環槽114，進而提升組裝便利性；另外，本實施例之金屬固定組件13亦適用於以下其他實施例之馬達。

上述定子2結合於上述軸管11外周壁。本實施例中，該定子2係為各種能夠驅動上述轉子3旋轉的結構設計，例如：該定子2可包含矽鋼片、線圈或絕緣套等構件，為本領域技術人員可以理解，容不贅述。

上述轉子3可旋轉地結合於上述軸管11，且該轉子3設有 與上述定子2相對的一永久磁鐵31，使該永久磁鐵31與該定子2之間具有一氣隙。本實施例中，該轉子3包含一輪轂32，該輪轂32設有一轉軸321，該轉軸321可旋轉地結合於該軸管11，該永久磁鐵31結合於該輪轂32之內周壁，且該永久磁鐵31與該定子2之間係為徑向氣隙。

本發明馬達於使用時，係輸入電流至上述定子2，使該定子2可通過與上述永久磁鐵31之間的氣隙產生交變磁場，用以驅動上述轉子3旋轉作動。

請參照第4圖所示，係揭示本發明第二實施例馬達，該馬達包含一軸管組件4、一線圈組5及一轉子6。

上述軸管組件4至少包含一軸管41，該軸管41外周壁設有一金屬固定組件43，該金屬固定組件43用以焊接結合一電路板42。本實施例中，該軸管41同樣為一中空圓管，且該軸管41具有相對的一開口端411及一封閉端412，該開口端411及該封閉端412之間設有一容置孔413，該容置孔413亦可設置至少一個軸承44，以供上述轉子6可旋轉地結合；再者，該軸管41朝向該電路板42之一端(即封閉端412)可設有一防轉定位部45(可為數個凸柱或徑向截面非正圓形的一凸柱)，該電路板42設有供該防轉定位部45對應結合的一限位部421(可為凹槽或穿孔等)，藉此，當該軸管41與該電路板42利用該防轉定位部45及該限位部421相互結合定位後，可確保該轉管41不會任意轉動，以利於焊接作業之進行，其中本實施例之防轉定位部45及限位部421亦適用於上述第一實施例之馬達。

又，請配合參照第5圖所示，本實施例中，上述軸管組件4之金屬固定組件43僅包含數個金屬接腳431，該數個金屬接腳431之一端可利用如焊接、卡固或一體成型等方式直接結合於上述軸管41之外周壁，並同樣可利用該數個金屬接腳431焊接結合上述電路板42；又，該 數個金屬接腳431可選擇焊接於該電路板42之頂面，或如第6圖所示，亦可選擇焊接於該電路板42之底面，本發明不加以限制，且本實施例之金屬固定組件43亦適用於上述第一實施例之馬達。舉例而言，該軸管41可為塑膠軸管，並於一體射出成型該塑膠軸管的過程中，同時一體包覆該數個金屬接腳431之一端，使該數個金屬接腳431穩固結合該軸管41，因此，相較於上述第一實施例之金屬固定組件13，本實施例之金屬固定組件43之結構組成更為精簡，可進一步降低馬達結構複雜度。

上述線圈組5可設置於上述電路板42。本實施例中，該線圈組5係為各種能夠驅動上述轉子6旋轉的結構設計，例如：該線圈組5可利用如印刷電路、無芯繞繞線圈或電鑄製程方式於該電路板42表面設置至少一線圈，為本領域技術人員可以理解，容不贅述。因此，相較於上述第一實施例之定子2，本實施例之線圈組5的結構更為精簡且不佔空間。

上述轉子6可旋轉地結合於上述軸管41，且該轉子6設有與上述定子5相對的一永久磁鐵61，使該永久磁鐵61與該定子5之間具有一氣隙。本實施例中，該轉子6包含一輪轂62，該輪轂62設有一轉軸621，該轉軸621可旋轉地結合於該軸管41，該永久磁鐵61結合於該輪轂62朝向上述電路板42之一側表面，且該永久磁鐵61與該線圈組5之間係為軸向氣隙。藉此，當輸入電流至該線圈組5時，可使該線圈組5通過與上述永久磁鐵61之間的氣隙產生交變磁場，用以驅動該轉子6旋轉作動。

又，本發明馬達之轉子3、6亦可於上述輪轂32、62的外周壁設有數個葉片(未繪示)，以作為一扇輪結構，使該馬達亦可應用於散熱風扇之技術領域。

綜上所述，本發明馬達藉由上述金屬固定組件13、43之設 計，可以將上述電路板12、42直接與該金屬固定組件13、43進行焊接結合，以達到提升組裝便利性之功效。再者，當該電路板12、42與該金屬固定組件13、43焊接結合後，亦可選擇直接以該電路板12、42取代如第1圖所示之習知馬達9之基座91，進而達到有效精簡馬達結構複雜度及降低馬達之軸向高度等諸多功效。

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。

1‧‧‧軸管組件

11‧‧‧軸管

111‧‧‧開口端

112‧‧‧封閉端

113‧‧‧容置孔

114‧‧‧定位環槽

12‧‧‧電路板

13‧‧‧金屬固定組件

131‧‧‧固定環

132‧‧‧金屬接腳

14‧‧‧軸承

2‧‧‧定子

3‧‧‧轉子

31‧‧‧永久磁鐵

32‧‧‧輪轂

321‧‧‧轉軸

Claims (20)

1. 一種馬達，包含：一軸管組件，該軸管組件包含一軸管，該軸管之外周壁設有一金屬固定組件，該金屬固定組件用以焊接結合一電路板；一定子，該定子結合於上述軸管之外周壁；及一轉子，該轉子可旋轉地結合於上述軸管，且該轉子設有與上述定子相對的一個永久磁鐵。
2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達，其中，上述軸管之外周壁設有一定位環槽，該金屬固定組件包含一固定環，該固定環之周緣設有數個金屬接腳，該固定環嵌合於該定位環槽，該金屬固定組件以該數個金屬接腳焊接結合上述電路板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之馬達，其中，上述固定環設有一缺口。
4. 如申請專利範圍第1項所述之馬達，其中，上述軸管組件之金屬固定組件包含數個金屬接腳，該數個金屬接腳之一端結合於上述軸管之外周壁。
5. 如申請專利範圍第4項所述之馬達，其中，上述軸管為塑膠軸管，該塑膠軸管一體包覆上述數個金屬接腳之一端。
6. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之馬達，其中，上述軸管的軸向高度為2mm~4mm。
7. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之馬達，其中，上述軸管朝向上述電路板之一端設有一防轉定位部，該電路板設有供該防轉定位部對應結合的一限位部。
8. 一種馬達，包含：一軸管組件，該軸管組件包含一軸管，該軸管之外周壁設有一金屬固定組件，該金屬固定組件用以焊接結合一電路板； 一線圈組，該線圈組設置於上述電路板；及一轉子，該轉子可旋轉地結合於上述軸管，且該轉子設有與上述線圈組相對的一個永久磁鐵。
9. 如申請專利範圍第8項所述之馬達，其中，上述軸管之外周壁設有一定位環槽，該金屬固定組件包含一固定環，該固定環之周緣設有數個金屬接腳，該固定環嵌合於該定位環槽，該金屬固定組件以該數個金屬接腳焊接結合上述電路板。
10. 如申請專利範圍第9項所述之馬達，其中，上述固定環設有一缺口。
11. 如申請專利範圍第8項所述之馬達，其中，上述軸管組件之金屬固定組件包含數個金屬接腳，該數個金屬接腳之一端結合於上述軸管之外周壁。
12. 如申請專利範圍第11項所述之馬達，其中，上述軸管為塑膠軸管，該塑膠軸管一體包覆上述數個金屬接腳之一端。
13. 如申請專利範圍第8、9、10、11或12項所述之馬達，其中，上述軸管的軸向高度為1mm~5mm。
14. 如申請專利範圍第8、9、10、11或12項所述之馬達，其中，上述軸管朝向上述電路板之一端設有一防轉定位部，該電路板設有供該防轉定位部對應結合的一限位部。
15. 一種馬達之軸管組件，該軸管組件包含一軸管，該軸管之外周壁設有能夠焊接於一電路板的一金屬固定組件。
16. 如申請專利範圍第15項所述之馬達之軸管組件，其中，上述軸管之外周壁設有一定位環槽，該金屬固定組件包含一固定環，該固定環之周緣設有數個金屬接腳，該固定環嵌合於該定位環槽。
17. 如申請專利範圍第16項所述之馬達之軸管組件，其中，上述固定環設有一缺口。
18. 如申請專利範圍第15項所述之馬達之軸管組件，其中，上述軸管組件之金屬固定組件包含數個金屬接腳，該數個金屬接腳之一端結合於上述軸管之外周壁。
19. 如申請專利範圍第18項所述之馬達之軸管組件，其中，上述軸管為塑膠軸管，該塑膠軸管一體包覆上述數個金屬接腳之一端。
20. 如申請專利範圍第15、16、17、18或19項所述之馬達之軸管組件，其中，上述軸管的軸向高度為1mm~5mm。