TWI623179B - 微型馬達及其轉子 - Google Patents

Abstract

一種微型馬達及其轉子，用以解決習知馬達使用壽命較短的間題。該轉子包含一轉軸，具有相互連接的一第一軸段及一第二軸段，該第一軸段係為一圓柱狀，該第一軸段的徑向寬度不等於該第二軸段的徑向寬度，以於該轉軸形成一承接面，該承接面連接該第一軸段之外周面及該第二軸段之外周面；及一馬達殼，具有一結合通孔及一接合部，該轉軸結合於該結合通孔，該接合部鄰接該結合通孔且扺接該承接面，該馬達殼與該轉軸之間為雷射銲接結合，該馬達殼另具有一中央部，該中央部之一第二表面係呈一平面狀。

Description

微型馬達及其轉子

本發明係關於一種微型馬達及其轉子，尤其是一種具有馬達殼的轉子及設有該轉子的微型馬達。

習知馬達之轉子通常包含一轉軸及一馬達殼，該馬達殼結合於該轉軸外周。該馬達殼可供結合數個葉片，使該轉子轉動時能夠驅風以產生氣流；或者，該馬達殼亦可供結合並驅動其他物件旋轉。其中，部分習知馬達之轉子的馬達殼係透過銲接結合於轉軸，由於該馬達殼與該轉軸之間僅需經由銲接部位(例如：焊點)相互固定，該馬達殼與該轉軸之間可以具有較小的接觸面積，使該轉子符合薄型化、微小化等設計需求。

惟，所述習知馬達之轉子可以應用於具有含油軸承的馬達，由於該馬達殼係結合於該轉軸的徑向外周，倘若該馬達殼與該轉軸之間具有較小的接觸面積，所述含油軸承中的油體可能經由該馬達殼與該轉軸的接合部位滲出至該轉子外部，因而縮短該含油軸承的壽命，且可能造成該轉子汙損，或將導致該馬達殼與該轉軸之間鬆動的情形，進而影響習知馬達的使用壽命。再者，該馬達殼與該轉軸之間缺乏定位構造，容易造成該轉軸相對該馬達殼傾斜的情形，使得該馬達殼銲接結合於轉軸時的結合垂直度不佳，因而影響習知馬達之轉子的旋轉精度。

有鑑於此，亟需提供一種進一步改良之轉子以延長馬達的使用壽命。

為解決上述問題，本發明提供一種微型馬達及其轉子，可藉由在該轉子設置徑向寬度不等的軸段，以避免油體經由馬達殼與轉軸的接合部位滲出至該轉子外部，並且防止轉軸相對馬達殼傾斜。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段包含有：一種微型馬達之轉子，包含：一轉軸，具有相互連接的一第一軸段及一第二軸段，該第一軸段係為一圓柱狀，該第一軸段的徑向寬度不等於該第二軸段的徑向寬度，以於該轉軸形成一承接面，該承接面連接該第一軸段之外周面及該第二軸段之外周面；及一馬達殼，具有一結合通孔及一接合部，該轉軸結合於該結合通孔，該接合部鄰接該結合通孔且扺接該承接面，該馬達殼與該轉軸之間為雷射銲接結合，該馬達殼另具有一中央部，該中央部之一第二表面係呈一平面狀。

其中該第一軸段的徑向寬度小於該第二軸段的徑向寬度，該馬達殼具有一第一表面及一第二表面，該結合通孔由該第一表面延伸至該第二表面，且該接合部位於該第二表面。藉此，該接合部能夠扺接沿該轉軸的軸向朝向該第一軸段之承接面。

其中該第一軸段全部或僅部分容置於該結合通孔中。藉由使該第一軸段全部容置於該結合通孔中，能夠避免該第一軸段凸伸超出該馬達殼，以進一步縮減該轉子的軸向高度；或者，藉由使該第一軸段僅部分容置於該結合通孔中，可便於對該馬達殼與該第一軸段進行雷射銲接。

其中該接合部為一凹陷槽，該凹陷槽係部分容置該第二軸段，且該凹陷槽抵接該承接面及該第二軸段之外周面。藉此，該接合部能夠進一步提升該馬達殼與該轉軸的接觸面積，以確保油體不會流向該第一軸段與該馬達殼的接合部位。

其中該第一軸段具有一外端面，該外端面在該轉軸的軸向上 係背向該第二軸段，且該外端面與該第一表面鄰接該結合通孔處齊平。藉此能夠避免該第一軸段凸伸超出該馬達殼，以進一步縮減該轉子的軸向高度。

其中該第一軸段的徑向寬度大於該第二軸段的徑向寬度，該馬達殼具有一第一表面及一第二表面，該結合通孔由該第一表面延伸至該第二表面，且該接合部位於該第一表面。藉此，該接合部能夠扺接沿該轉軸的軸向朝向該第二軸段之承接面。

其中該接合部為一凹陷槽，該凹陷槽係部分容置該第一軸段，且該凹陷槽扺接該承接面及第一軸段的外周面。藉此，該接合部能夠進一步提升該馬達殼與該轉軸的接觸面積，以確保油體不會流向該第一軸段與該馬達殼的接合部位。

其中該馬達殼之厚度為0.1mm至1mm，藉以使設有該轉子之微型馬達符合薄型化、微小化等設計需求。

其中該馬達殼與該第一軸段之間為雷射銲接結合。藉此，當該馬達殼與該承接面雷射銲接後，即可有效隔離該馬達殼之第一表面及第二表面，以防止油體滲出至該轉子外部。

其中該馬達殼與該承接面之間為雷射銲接結合。藉此，當該馬達殼與該承接面雷射銲接後，即可有效隔離該馬達殼之第一表面及第二表面，以確保油體不會流向該第一軸段與該馬達殼的接合部位。

其中該馬達殼與該第二軸段之間為雷射銲接結合。藉此，當該馬達殼與該第二軸段雷射銲接後，即可有效隔離該馬達殼之第一表面及第二表面，以確保油體不會流向該第一軸段與該馬達殼的接合部位。

其中該第一軸段的軸向長度大於該馬達殼的厚度，藉以使該第一軸段凸伸超出該第一表面，藉以便於對該馬達殼與該第一軸段進行雷射銲接。

一種馬達，設有如上所述之馬達轉子，且另包含：一定子，該定子包含一基座，該基座設有一軸管，該轉軸係設置於該軸管中。

藉由上述結構，本發明之微型馬達及其轉子藉由使該轉軸之第一軸段的徑向寬度不等於第二軸段的徑向寬度，以於該轉軸形成一承接面，可以利用該承接面扺接該馬達殼的接合部，以阻絕微型馬達之含油軸承中的油體流向該第一軸段與該馬達殼的接合部位，進而防止油體滲出至該轉子外部，具有延長設有該微型馬達的使用壽命功效。再者，藉由該承接面扺接該接合部，能夠有效定位該轉軸，以防止該轉軸相對該馬達殼傾斜，具有提升該馬達殼銲接結合於該轉軸時的結合垂直度功效。

1‧‧‧轉軸

11‧‧‧第一軸段

111‧‧‧外端面

12‧‧‧第二軸段

13‧‧‧承接面

2‧‧‧馬達殼

2a‧‧‧中央部

2b‧‧‧連接部

2c‧‧‧徑向延伸部

21‧‧‧第一表面

22‧‧‧第二表面

23‧‧‧結合通孔

24‧‧‧接合部

25‧‧‧永久磁鐵組

3‧‧‧定子

31‧‧‧基座

311‧‧‧軸管

32‧‧‧軸承

33‧‧‧線圈組

H‧‧‧厚度

L1‧‧‧徑向寬度

L2‧‧‧徑向寬度

第1圖：本發明第一實施例的結構分解示意圖。

第2圖：本發明第一實施例的結構剖視示意圖。

第3圖：本發明第一實施例設置於一微型馬達的組合剖視示意圖。

第4圖：本發明實施例之接合部部分容置第二軸段的結構剖視示意圖。

第5a圖：本發明實施例之馬達殼雷射銲接結合第一軸段的局部結構剖視示意圖。

第5b圖：本發明實施例之馬達殼雷射銲接結合承接面的局部結構剖視示意圖。

第5c圖：本發明實施例之馬達殼雷射銲接結合第二軸段的局部結構剖視示意圖。

第6圖：本發明第二實施例的結構剖視示意圖。

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1及2圖所示，係本發明第一實施例微型馬達之轉子，包含相互結合之一轉軸1及一馬達殼2。

該轉軸1具有相互連接的一第一軸段11及一第二軸段12，該第一軸段11係為一圓柱狀，該第一軸段11的一徑向寬度不等於該第二軸段12的徑向寬度L2，以於該轉軸1形成一承接面13，該承接面13連接該第一軸段11之外周面及該第二軸段12之外周面。在本實施例中，該第二軸段12的徑向寬度L2係大於該第一軸段11的徑向寬度L1，使該第二軸段12相對該第一軸段11形成擴徑，故該承接面13係沿該轉軸1的軸向朝向該第一軸段11。

該馬達殼2包含呈相對之一第一表面21及一第二表面22，且該馬達殼2具有一結合通孔23及一接合部24，該結合通孔23由該第一表面21延伸至該第二表面22。該轉軸1結合於該結合通孔23，且該結合通孔23可以容置該第一軸段11，且依據第2、3、4圖所示，該馬達殼2之中央部2a的第二表面22係呈一平面狀，使該轉軸1與該馬達殼2結合時，係可以提升該轉軸1與該馬達殼2的接合面積。

詳言之，該第一軸段11具有一外端面111，該外端面111在該軸向上係背向該第二軸段12，該第一表面21係鄰近該外端面111，且該第二表面22係遠離該外端面111。在本實施例中，由於該轉軸1之承接面13沿該軸向朝向該第一軸段11，因此該接合部24係位於該第二表面22，使該接合部24能夠扺接該承接面13。該馬達殼2與該轉軸1之間為雷射銲接結合，其中，該馬達殼2可以由第一表面21與該轉軸1之第一軸段11雷射銲接；該馬達殼2亦可由該第二表面22與該轉軸1之承接面13雷射銲接；或者，該馬達殼2也可由該第二表面22與該轉軸1之第二軸段12雷射銲接，本發明並不以此為限。

藉由上述結構，請參照第3圖所示，本發明第一實施例微型馬達之轉子實際使用時可供設置於一微型馬達中，該微型馬達另包含一定子3，該轉軸1係供可旋轉地結合於該定子3。該定子3包含一基座31，該基座31設有一軸管311，該軸管311內設有一軸承32，該轉軸1之第二軸段12可以穿過該軸承32以設置於該軸管311中，使該轉軸1形成可旋轉地結合於該定子3。藉此，該轉軸1與該馬達殼2將可相對該定子3旋轉，使該轉子與該定子3能夠共同組成該微型馬達。此外，該馬達殼2可以結合一永久磁鐵組25，該定子3之基座31可以設有一線圈組33，該永久磁鐵組25與該線圈組33可以於該轉軸1的軸向上相對，使該微型馬達形成一軸向氣隙馬達，惟本發明並不以此為限。

在本實施例中，該轉軸1的第一軸段11係容置於該馬達殼2的結合通孔23，由於該馬達殼2與該轉軸1之間為雷射銲接結合，因此該馬達殼2與該轉軸1的第一軸段11之間可以具有較小的接觸面積，使設有該轉子之微型馬達符合薄型化、微小化等設計需求。再者，該轉軸1藉由使該第一軸段11的徑向寬度L1不等於該第二軸段12的徑向寬度L2，以於該轉軸1形成一承接面13，可以利用該承接面13扺接該馬達殼2的接合部24，該承接面13係沿該轉軸1的徑向延伸，因此形成該承接面13不會增加該轉子的軸向高度。儘管該軸承32可以為一含油軸承，該承接面13扺接該接合部24能夠有效阻絕所述含油軸承中的油體流向該第一軸段11與該馬達殼2的接合部位，進而防止油體滲出至該轉子外部。再者，該承接面13扺接該接合部24還可有效定位該轉軸1，以防止該轉軸1相對該馬達殼2傾斜。

據前述結構，以下詳細列舉本發明各實施例微型馬達之轉子的特點並逐一說明：

請參照第2及3圖所示，在該第一實施例中，該第一軸段11 之外端面111與該第一表面21鄰接該結合通孔23處齊平，使該第一軸段11全部容置於該結合通孔23中。藉此能夠避免該第一軸段11凸伸超出該馬達殼2，以進一步縮減該轉子的軸向高度。惟，請參照第4圖所示，在本發明部分實施例中，該第一軸段11的軸向長度大於該馬達殼2的厚度，使該第一軸段11可以凸伸超出該第一表面21，故該第一軸段11僅部分容置於該結合通孔23中，以便於對該馬達殼2與該第一軸段11進行雷射銲接。

再者，如第2及3圖所示，該馬達殼2的接合部24可以為朝向該第二軸段12之一環面，使該接合部24能夠朝向且抵接該承接面13。然而，如第4圖所示，在本發明部分實施例中，該接合部24為一凹陷槽，該凹陷槽係部分容置該第二軸段12，且該凹陷槽之內表面分別抵接該承接面13及該第二軸段12之外周面。因此，藉由使該接合部24為一凹陷槽，能夠進一步提升該馬達殼2與該轉軸1的接觸面積，以確保所述含油軸承中的油體不會流向該第一軸段11與該馬達殼2的接合部位。

值得注意的是，如前所述，請參照第5a圖所示，該馬達殼2與該轉軸1之第一軸段11之間可為雷射銲接結合。據此，當該馬達殼2與該承接面13或第二軸段12雷射銲接後，即可有效隔離該馬達殼2之第一表面21及第二表面22，以防止油體滲出至該轉子外部。相對地，請參照第5b圖所示，該馬達殼2與該轉軸1之承接面13之間可為雷射銲接結合；或者，請參照第5c圖所示，該馬達殼2與該轉軸1之第二軸段12之間可為雷射銲接結合。據此，當該馬達殼2與該承接面13或第二軸段12雷射銲接後，除了能夠有效隔離該馬達殼2之第一表面21及第二表面22外，亦可確保所述含油軸承中的油體不會流向該第一軸段11與該馬達殼2的接合部位。

請參照第6圖所示，係本發明第二實施例微型馬達之轉子， 與前述第一實施例相異之處在於：該第一軸段11的徑向寬度L1大於該第二軸段12的徑向寬度L2，使該第二軸段12相對該第一軸段11形成縮徑，故該承接面13係沿該轉軸1的軸向朝向該第二軸段12；相對地，該接合部24位於該第一表面21，使該接合部24能夠扺接該承接面13。與前述第一實施例類似，該承接面13扺接該接合部24同樣能夠有效阻絕所述含油軸承中的油體流向該第一軸段11與該馬達殼2的接合部位，進而防止油體滲出至該轉子外部。

此外，在本實施例中，該接合部24為一凹陷槽，該凹陷槽係部分容置該第一軸段11，且該凹陷槽之內表面分別抵接該承接面13及該第一軸段11之外周面。藉由使該接合部24為一凹陷槽，亦可進一步提升該馬達殼2與該轉軸1的接觸面積，以確保所述含油軸承中的油體不會流向該第一軸段11與該馬達殼2的接合部位。

另一方面，本發明各實施例微型馬達之轉子藉由雷射銲接結合該馬達殼2與該轉軸1，使該馬達殼2與該轉軸1的第一軸段11之間可以具有較小的接觸面積，因此該馬達殼2之厚度H可以縮減為0.1mm至1mm，使設有該轉子之微型馬達符合薄型化、微小化等設計需求。

請再參照第1至4圖所示，在本發明部分實施例中，該馬達殼2包含一中央部2a、一連接部2b及一徑向延伸部2c，該結合通孔23與該接合部24設置於該中央部2a，該連接部2b設置於該中央部2a外周並沿該轉軸1的軸向延伸，該徑向延伸部2c設置於該連接部2b遠離該中央部2a之一側，使該中央部2a與該徑向延伸部2c在該軸向上具有一高度差。藉此，該定子3之軸管311的一部分可以容置於該中央部2a與該連接部2b所環繞形成的空間中，使該微型馬達之軸向高度能夠有效縮減。惟，請參照第5圖所示，在本發明其他實施例中，該馬達殼2亦可呈圓盤狀，以簡化該微型馬達的結構複雜度。

綜上所述，本發明實施例微型馬達之轉子藉由使該轉軸1之第一軸段11的徑向寬度L1不等於第二軸段12的徑向寬度L2，以於該轉軸1形成一承接面13，可以利用該承接面13扺接該馬達殼2的接合部24，以阻絕所述含油軸承中的油體流向該第一軸段11與該馬達殼2的接合部位，進而防止油體滲出至該轉子外部。相較前述習知馬達之含油軸承中的油體可能經由轉子之馬達殼與轉軸的接合部位滲出至該轉子外部，本發明實施例微型馬達之轉子確實能夠避免漏油造成汙損或防止該轉軸1與該馬達殼2之間產生鬆動情形，具有延長設有該轉子之微型馬達的使用壽命功效。

再者，相較前述習知馬達的馬達殼與轉軸之間缺乏定位構造，容易造成該轉軸相對該馬達殼傾斜的情形，本發明實施例微型馬達之轉子藉由該承接面13扺接該接合部24，確實能夠有效定位該轉軸1，以防止該轉軸1相對該馬達殼2傾斜，具有提升該馬達殼2銲接結合於該轉軸1時的結合垂直度功效。

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。

Claims (14)

1. 一種微型馬達之轉子，包含：一轉軸，具有相互連接的一第一軸段及一第二軸段，該第一軸段係為一圓柱狀，該第一軸段的徑向寬度不等於該第二軸段的徑向寬度，以於該轉軸形成一承接面，該承接面連接該第一軸段之外周面及該第二軸段之外周面；及一馬達殼，具有一結合通孔及一接合部，該轉軸結合於該結合通孔，該接合部鄰接該結合通孔且扺接該承接面，該馬達殼與該轉軸之間為雷射銲接結合，該馬達殼另具有一中央部，該中央部之一第二表面係呈一平面狀。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微型馬達之轉子，其中該第一軸段的徑向寬度小於該第二軸段的徑向寬度，該馬達殼具有一第一表面及一第二表面，該結合通孔由該第一表面延伸至該第二表面，且該接合部位於該第二表面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之微型馬達之轉子，其中該第一軸段全部或僅部分容置於該結合通孔中。
4. 如申請專利範圍第2項所述之微型馬達之轉子，其中該接合部為一凹陷槽，該凹陷槽係部分容置該第二軸段，且該凹陷槽抵接該承接面及該第二軸段之外周面。
5. 如申請專利範圍第2項所述之微型馬達之轉子，其中該第一軸段具有一外端面，該外端面在該轉軸的軸向上係背向該第二軸段，且該外端面與該第一表面鄰接該結合通孔處齊平。
6. 如申請專利範圍第1項所述之微型馬達之轉子，其中該第一軸段的徑向寬度大於該第二軸段的徑向寬度，該馬達殼具有一第一表面及一第二表面，該結合通孔由該第一表面延伸至該第二表面，且該接合部位於該第一表面。
7. 如申請專利範圍第6項所述之微型馬達之轉子，其中該接合部為一凹陷槽，該凹陷槽係部分容置該第一軸段，且該凹陷槽扺接該承接面及第一軸段的外周面。
8. 如申請專利範圍第6項所述之微型馬達之轉子，其中該第一軸段具有一外端面，該外端面在該轉軸的軸向上係背向該第二軸段，且該外端面與該第一表面鄰接處齊平。
9. 如申請專利範圍第1項所述之微型馬達之轉子，其中該馬達殼之厚度為0.1mm至1mm。
10. 如申請專利範圍第1項所述之微型馬達之轉子，其中該馬達殼與該第一軸段之間為雷射銲接結合。
11. 如申請專利範圍第1項所述之微型馬達之轉子，其中該馬達殼與該承接面之間為雷射銲接結合。
12. 如申請專利範圍第1項所述之微型馬達之轉子，其中該馬達殼與該第二軸段之間為雷射銲接結合。
13. 如申請專利範圍第1項所述之微型馬達之轉子，其中該第一軸段的軸向長度大於該馬達殼的厚度。
14. 一種馬達，設有如申請專利範圍第1至13項任一項所述之馬達轉子，且另包含：一定子，該定子包含一基座，該基座設有一軸管，該轉軸係設置於該軸管中。