TWI610522B

TWI610522B - 馬達模組及滑台裝置

Info

Publication number: TWI610522B
Application number: TW105122026A
Authority: TW
Inventors: 曾坤成; 劉于綾; 鐘啟聞; 朱恩毅
Original assignee: 東佑達自動化科技股份有限公司; 台達電子工業股份有限公司
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2018-01-01
Also published as: TW201803254A

Abstract

一種馬達模組包含一定子、一轉子以及一轉動軸。轉子係具有一貫孔並由定子所驅動。轉動軸係穿設轉子並與轉子相對固定。本發明亦提供上述馬達模組所應用之一滑台裝置。

Description

馬達模組及滑台裝置

本發明係關於一種馬達模組，特別關於一種馬達模組及滑台裝置。

滑台裝置由於具有線性移動的特性，被廣泛應用於工業界機台上，並且需進行線性移動對工作機構之承載，使該工作機構藉由線性滑軌帶動而進行直線移動，利於校準以及操作作業的進行。

滑台裝置主要具有一線性軌道以及一滑動單元。滑動單元主要具有一滑座滑設於線性軌道上，並具有一承載件結合於滑座上。當一馬達模組驅動轉動軸時，與轉動軸接合之滑座亦會在線性軌道之軌道槽移動，並且承載件上之工作機構係被帶動而進行線性移動。

在習知的滑台裝置中，皆是由一聯軸器連接轉動軸及馬達軸心，使得馬達運作時可經由聯軸器帶動轉動軸。然而，長時間使用下，聯軸器易產生損壞或鬆脫。並且，由於是使用聯軸器連接馬達軸心與轉動軸，因此馬達轉速無法太高以免整體結構無法負荷。此外，聯軸器產生的撓性誤差亦會造成精度降低，而降低裝置的工作效能。最後，由於滑台裝置需要預留空間來設置聯軸器，因而無法有效節省空間並達到輕量化的目的。

因此，如何提供一種馬達模組及滑台裝置，能以創新的結構設計解決上述問題，進而提升滑台裝置的使用壽命、工作效能及競爭力，實為當前重要課題之一。

有鑒於上述課題，本發明之一目的在於提供一種馬達模組及滑台裝置，能以創新的結構設計解決習知問題，進而提升滑台裝置的使用壽命、工作效能及競爭力。

為達上述目的，本發明之一種馬達模組包含一定子、一轉子以及一轉動軸。轉子係具有一貫孔並由定子所驅動。轉動軸係經由貫孔而穿設轉子並與轉子相對固定。

在一實施例中，定子係環繞轉子而設置。

在一實施例中，轉動軸係為一螺桿。

在一實施例中，轉動軸具有至少一凹槽，一連接件係設置於凹槽並連接轉動軸與轉子。

在一實施例中，轉子具有至少一固定部，至少一固定件設置於固定部而將轉動軸固定於轉子。

在一實施例中，當具有複數該固定件時，該等固定件係為螺絲與固定片之組合。

在一實施例中，當轉子具有複數固定部時，該等固定部係分別設置於轉子之兩端。

為達上述目的，本發明之一種滑台裝置包含一線性軌道、一滑動單元以及上述任一馬達模組。滑動單元係可於該線性軌道上移動。轉動軸係與滑動單元耦接。

如上所述，在本發明之馬達模組中，轉動軸係穿設馬達之一轉子並與轉子相對固定。藉此，本發明之馬達模組就省略了習知聯軸器的使用，進而產生許多優點。例如，當馬達模組應用於滑台裝置時，可避免聯軸器長時間使用易損壞或鬆脫的風險，並因而延長滑台裝置的使用壽命；並且由於是使用轉子直接接合轉動軸，因此可使馬達轉速再次提升而能增加滑台裝置的應用性並提高其工作效能；此外，本發明亦可避免聯軸器所產生的撓性誤差，進而提升滑台裝置的精度及工作效能；最後，由於滑台裝置不需要預留空間來設置聯軸器，因而可大幅節省空間並達到輕量化的目的。

圖1為本發明一實施例之馬達模組13及滑台裝置1的分解示意圖，圖2為本發明一實施例之馬達模組13及滑台裝置1的組合剖面示意圖。需注意者，本發明不限制馬達模組13的應用範圍，並且本發明亦不限制滑台裝置1的用途與領域，只要其係用於承載一工作機構以使其進行線性移動。

如圖1及圖2所示，本實施例之滑台裝置1係包含一線性軌道11、一滑動單元12以及一馬達模組13。線性軌道11可供滑動單元12於其上滑動，而滑動單元12可在線性軌道11上移動。由於此部分可由習知技術者所熟知，故於此不再贅述。

馬達模組13包含一馬達131及一轉動軸132。馬達131例如為一伺服馬達（servomotor）。而在其他實施例中，馬達131例如為一步進馬達（step motor）。轉動軸132例如為螺桿，並例如為一滾珠螺桿。轉動軸132係與滑動單元12耦接，且轉動軸132係穿設馬達131之一轉子1311並與轉子1311相對固定。轉子1311係具有一貫孔O，轉動軸132係經由貫孔O而穿設轉子1311。

在本實施例中，轉動軸132具有至少一凹槽1321，一連接件1322係設置於凹槽1321並連接轉動軸132與轉子1311。藉此可使轉動軸132與轉子1311相對固定並增強兩者之間的連結強度。此外，藉由連接件1322與凹槽1321的設置亦使得組裝更為簡易。本實施例不特別限制凹槽1321與連接件1322之形狀，只要兩者相互配合即可。另外，本實施例之轉子1311係為中空圓柱狀，但本發明不限於此。

另外，在一實施例中，轉動軸132與轉子1311亦可一體成型製成，例如是藉由射出成型（injection molding）。

另外，如圖2所示，馬達131可更具有一編碼器133，其係與轉動軸132連接並可感測轉子1311的旋轉位置並回饋。另外，馬達131更具有一軸承134、一軸承迫緊環135及一斜角軸承136，轉動軸132係穿設軸承134、軸承迫緊環135及斜角軸承136，並且斜角軸承136可以藉由預壓來提高軸向的剛性。另外，馬達131可更具有至少一永久磁鐵137，於此永久磁鐵137可為環狀並包覆連接於轉子1311上。此外，馬達131更具有一定子138，其係環繞轉子1311而設置。藉由定子138所造成的電磁效應可帶動永久磁鐵137與轉子1311的轉動。

圖3為本發明另一實施例之馬達模組23及滑台裝置2的分解示意圖，圖4為本發明另一實施例之馬達模組23及滑台裝置2的組合剖面示意圖。圖3及圖4係顯示本發明之轉子與轉動軸結合之另一態樣。

如圖3及圖4所示，本實施例之滑台裝置2係包含一線性軌道21、一滑動單元22以及一馬達模組23。線性軌道21可供滑動單元22於其上滑動，而滑動單元22可在線性軌道21上移動。由於此部分可由習知技術者所熟知，故於此不再贅述。

馬達模組23包含一馬達231及一轉動軸232。轉動軸232係與滑動單元22耦接，且轉動軸232係穿設馬達231之一轉子2311並與轉子2311相對固定。轉子2311係具有一貫孔O，轉動軸232係經由貫孔O而穿設轉子2311。

在本實施例中，轉子2311具有至少一固定部F，固定件24設置於固定部F而將轉動軸232固定於轉子2311。在本實施例中，轉子2311具有兩固定部F，且該等固定部F係分別設置於轉子2311之兩端，並且固定部F具有兩固定孔。另外，本實施例具有複數固定件24，該等固定件24例如是螺絲241與固定片242之組合。藉由固定片242將轉動軸232固定在轉子2311內，再藉由螺絲241將固定片242鎖固使得轉動軸232緊固於轉子2311。

另外，如圖4所示，馬達231可更具有一編碼器233、至少一永久磁鐵237及一定子238。由於馬達231之上述構件及其他構件可參照上述實施例，故於此不再贅述。

綜上所述，在本發明之馬達模組中，轉動軸係穿設馬達之一轉子並與轉子相對固定。藉此，本發明之馬達模組就省略了習知聯軸器的使用，進而產生許多優點。例如，當馬達模組應用於滑台裝置時，可避免聯軸器長時間使用易損壞或鬆脫的風險，並因而延長滑台裝置的使用壽命；並且由於是使用轉子直接接合轉動軸，因此可使馬達轉速再次提升而能增加滑台裝置的應用性並提高其工作效能；此外，本發明亦可避免聯軸器所產生的撓性誤差，進而提升滑台裝置的精度及工作效能；最後，由於滑台裝置不需要預留空間來設置聯軸器，因而可大幅節省空間並達到輕量化的目的。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1、2‧‧‧滑台裝置

11、21‧‧‧線性軌道

12、22‧‧‧滑動單元

13、23‧‧‧馬達模組

131、231‧‧‧馬達

1311、2311‧‧‧轉子

132、232‧‧‧轉動軸

1321‧‧‧凹槽

1322‧‧‧連接件

133、233‧‧‧編碼器

134‧‧‧軸承

135‧‧‧軸承迫緊環

136‧‧‧斜角軸承

137、237‧‧‧永久磁鐵

138、238‧‧‧定子

24‧‧‧固定件

241‧‧‧螺絲

242‧‧‧：固定片

F‧‧‧固定部

O‧‧‧貫孔

圖1為本發明一實施例之馬達模組及滑台裝置的分解示意圖。

圖2為本發明一實施例之馬達模組及滑台裝置的組合剖面示意圖。

圖3為本發明另一實施例之馬達模組及滑台裝置的分解示意圖。

圖4為本發明另一實施例之馬達模組及滑台裝置的組合剖面示意圖。

1‧‧‧滑台裝置

13‧‧‧馬達模組

131‧‧‧馬達

1311‧‧‧轉子

132‧‧‧轉動軸

1321‧‧‧凹槽

1322‧‧‧連接件

133‧‧‧編碼器

134‧‧‧軸承

135‧‧‧軸承迫緊環

136‧‧‧斜角軸承

137‧‧‧永久磁鐵

138‧‧‧定子

Claims

一種馬達模組，包含：一定子，其設在一馬達內部；一轉子，其設在該馬達內部且為中空圓柱狀，該轉子係具有一貫孔並由該定子所驅動；以及一轉動軸，係為一螺桿且用來與一滑台裝置之滑動單元耦接，該轉動軸之一端凸伸在該滑動單元外側且經由該貫孔而穿設該轉子並與該轉子相對固定。
如申請專利範圍第1項所述之馬達模組，其中該定子係環繞該轉子而設置，該馬達具有至少一永久磁鐵，該永久磁鐵包覆連接於該轉子且位在該轉子與該定子之間。
如申請專利範圍第2項所述之馬達模組，其中該轉動軸係為一不具有聯軸器的螺桿，該馬達更具有一編碼器與位在該轉子兩側的一軸承及一斜角軸承，該轉動軸之該端穿設該軸承及該斜角軸承且與該編碼器連接。
如申請專利範圍第1項所述之馬達模組，其中該轉動軸具有至少一凹槽，一連接件係設置於該凹槽並連接該轉動軸與該轉子。
如申請專利範圍第1項所述之馬達模組，其中該轉子具有至少一固定部，至少一固定件設置於該固定部而將該轉動軸固定於該轉子。
如申請專利範圍第5項所述之馬達模組，其中該至少一固定件係為螺絲與固定片之組合。
如申請專利範圍第5項所述之馬達模組，其中該轉子之兩端分別設置一固定部。
一種滑台裝置，包含：一線性軌道；一滑動單元，係可於該線性軌道上移動；以及一如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之馬達模組，其中該轉動軸係一體地連接該轉子與該滑動單元。