TWI634725B - 馬達轉子 - Google Patents

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洪銀樹
吳智銘
蕭嘉瑋
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建準電機工業股份有限公司
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Abstract

一種馬達轉子，用以解決習知馬達轉子吸震效果不佳等問題。本發明的馬達轉子包含：一轉軸；一彈性套環，結合該轉軸的外周；一永久磁鐵，設於該彈性套環的外周；及二組接件，各該組接件設有一穿孔供該轉軸穿設，該二組接件分別結合在該彈性套環及該永久磁鐵的軸向二端，惟該二組接件不接觸轉軸。

Description

馬達轉子
本發明係關於一種馬達轉子，尤其是一種用於內轉子馬達的馬達轉子。
早期使用在內轉子馬達的馬達轉子，係直接將磁性件緊配結合至轉軸上，或是透過鍵塊將磁性件卡固在轉軸上，使轉軸與磁性件能夠同步旋轉。類似於前述習知馬達轉子的實施例已揭露於中華民國公告第I572125號及公開第200744290號等專利案當中。
然而，磁性件與轉軸緊配結合的方式，容易造成磁性件之碎裂；而採用鍵塊結合的方式，又難以確保磁性件與轉軸穩固結合，故該習知的馬達轉子常導致馬達運轉不順，產生運轉效能不佳及噪音等問題。
為此，請參照第1圖，其係另一種習知的馬達轉子9，該習知的馬達轉子9具有一轉軸91、一磁性件92及二固定座93。該磁性件92中央貫穿一軸孔921供該轉軸91穿伸通過，使該磁性件92與該轉軸91呈微緊配或鬆配結合；該二固定座93則分別與該轉軸91緊配結合，且該二固定座93將該磁性件92夾掣限位於該轉軸91上的預定部位。類似於該習知的馬達轉子9的一實施例已揭露於中華民國公告第I389423號專利案當中。
上述習知的馬達轉子9，雖可有效避免磁性件92碎裂，並兼可將磁性件92穩固定位於該轉軸91上的預定部位；但該馬達轉子9運 作時，受馬達定子激磁的該磁性件92會帶動該轉軸91高速旋轉並產生震動，進而將震動傳遞給該二固定座93，又再傳遞給與該二固定座93緊密相接的該轉軸91，造成整體馬達運作時產生震動，不僅會產生運作噪音，更會造成運轉不順及減縮馬達使用壽命等問題。
有鑑於此，習知的馬達轉子確實仍有加以改善之必要。
為解決上述問題，本發明提供一種馬達轉子，能有效降低馬達運轉時傳向轉軸的震動。
本發明以下所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似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。
本發明的馬達轉子，包含：一轉軸；一彈性套環，該彈性套環結合該轉軸的外周；一永久磁鐵，該永久磁鐵設於該彈性套環的外周；及二組接件，各該組接件設有一穿孔供該轉軸穿設，該二組接件分別結合在該彈性套環及該永久磁鐵的軸向二端，惟該二組接件不接觸轉軸。
據此，本發明的馬達轉子，可藉由結合於該轉軸的彈性套環提供減震或吸震的效果，並藉由不接觸該轉軸的該二組接件穩固定位該彈性套環及該永久磁鐵，且不會將震動再傳向該轉軸，故能大幅減小馬達運轉時傳向轉軸的震動，使馬達的運轉更加順暢，達到提升馬達運轉效能、降低運作噪音及延長馬達使用壽命等功效。
其中，該二組接件分別抵壓該永久磁鐵，以更加穩固地定位該永久磁鐵，具有提升結合穩固性等功效。
其中，各該組接件的最大外徑小於該永久磁鐵的最大外徑，藉以避免該馬達轉子旋轉時由該組接件撞擊到馬達定子，具有提升馬達轉 子的使用壽命等功效。
其中，該彈性套環設有一軸孔供該轉軸貫穿結合，該軸孔的內徑小於該轉軸的外徑；如此，該彈性套環可彈性變形並貼接該轉軸的環周面，以有效吸收傳遞至該彈性套環的震動，使震動不易繼續傳向該轉軸，具有提升馬達轉子運轉順暢度等功效。
其中，該轉軸在其環周面設有一限位部供該彈性套環射出包覆；如此，係具有提升該轉軸與該彈性套環的結合穩固性，及馬達轉子的組裝便利性等功效。
其中，該彈性套環由橡膠或矽膠材質製成，以具有較佳的吸震及減震效果。
其中，該永久磁鐵的二軸向外周緣形成一導角部，各該組接件的外周緣形成一卡固部，該卡固部箝扣該導角部；如此，可由該二組接件更穩固地定位該永久磁鐵，具有提升結合穩固性等功效。
其中，該馬達轉子可另包含一封磁環，該封磁環結合在該彈性套環與該永久磁鐵之間，藉以提升馬達效能。
其中，該二組接件抵壓該封磁環，以更加穩固地定位該封磁環，具有提升結合穩固性等功效。
其中，該彈性套環設有數個貫孔，各該組接件設有數個定位孔，該數個定位孔分別與對應的貫孔軸向相對，以供一固定元件穿設結合；如此，可由簡易的結構穩固結合該彈性套環與該二組接件，具有提升組裝效率等功效。
其中，該固定元件為一螺絲，位於該彈性套環其中一端的該組接件的定位孔為螺孔，該固定元件螺合鎖固該螺孔；如此，係具有提升組裝效率等功效。
其中，該彈性套環的軸向二端一體射出成型結合有數個螺 母，各該組接件設有數個定位孔，數個固定元件分別鎖固對應的定位孔與螺母；如此，係具有提升組裝效率等功效。
其中，該二組接件黏合在該彈性套環的軸向二端；如此，係具有提升組裝效率等功效。
其中，該彈性套環的軸向二端分別設有一定位凸部，該二組接件分別由其穿孔套接該二定位凸部，藉以確保組裝該二組接件時，能將該二組接件分別準確定位在該彈性套環軸向二端的預定位置，並確保該二組接件不接觸該轉軸；如此，可具有提升組裝效率及提升該彈性套環對該轉軸的吸震及避震效果等功效。
其中，該永久磁鐵的二軸向端面分別設有至少一第一卡合部，該二組接件分別在其中一軸向端面設有至少一第二卡合部，該二組接件分別由該至少一第二卡合部卡合對應的第一卡合部；如此，可提升該二組接件與該永久磁鐵之間的結合穩定度，並快速對位定位孔與貫孔，達到提升組裝便利性及效率等功效。
其中，該永久磁鐵的第一卡合部與該組接件的第二卡合部其中一者為U形槽，另一者為U形凸塊，以便從軸向快速對位結合；如此，達到提升組裝便利性及效率等功效。
其中，該永久磁鐵為極異方性磁石；如此，可簡化馬達轉子構造，達到提升組裝便利性等功效。
其中，各該組接件在較遠離該彈性套環的軸向端面設有一配重槽，以供放置配重件；如此，可提升馬達轉子的旋轉平穩性。
其中，各該組接件的外周面設有數個配重槽，以供放置配重件；如此，可提升馬達轉子的旋轉平穩性。
其中，該二組接件可以由銅、鋁或不導磁鋼等材質製成；如此，係可避免影響導磁效果，具有提升馬達轉子的磁力穩定度等功效。
〔本發明〕
1‧‧‧轉軸
11‧‧‧限位部
2‧‧‧彈性套環
21‧‧‧軸孔
22‧‧‧貫孔
23‧‧‧定位凸部
3‧‧‧永久磁鐵
31‧‧‧導角部
32‧‧‧第一卡合部
4a、4b、4c、4d、4e‧‧‧組接件
41‧‧‧穿孔
42‧‧‧定位孔
43‧‧‧配重槽
44‧‧‧卡固部
45‧‧‧第二卡合部
5‧‧‧固定元件
6‧‧‧螺母
7‧‧‧封磁環
D1、D3‧‧‧內徑
D2‧‧‧外徑
D4、D5‧‧‧最大外徑
G‧‧‧間隙
W‧‧‧配重件
〔習用〕
9‧‧‧馬達轉子
91‧‧‧轉軸
92‧‧‧磁性件
921‧‧‧軸孔
93‧‧‧固定座
第1圖：一種習知馬達轉子的結構示意圖。
第2圖：本發明第一實施例的立體分解結構示意圖。
第3圖：本發明第一實施例的組合剖視結構示意圖。
第4圖：本發明另一實施例的組合剖視結構示意圖。
第5圖：本發明第二實施例的組合剖視結構示意圖。
第6圖：本發明第三實施例的組合剖視結構示意圖。
第7圖：本發明第四實施例的組合剖視結構示意圖。
第8圖：本發明第五實施例的立體分解結構示意圖。
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2、3圖，其係本發明馬達轉子的第一實施例，係包含一轉軸1、一彈性套環2、一永久磁鐵3及二組接件4a，該彈性套環2及該永久磁鐵3分別設於該轉軸1的外周，並由該二組接件4a夾固。
本發明的馬達轉子主要使用於內轉子馬達，該轉軸1可旋轉地組裝至馬達基座，且該內轉子馬達運作時，該馬達轉子能以該轉軸1為軸心相對於馬達基座產生旋轉。
該彈性套環2結合該轉軸1的外周；在本實施例中，該彈性套環2貼接該轉軸1的環周面，該彈性套環2可例如由橡膠或矽膠等彈性材質製成，該彈性套環2可設有一軸孔21供該轉軸1貫穿結合；較佳地，組裝前，該軸孔21的內徑D1小於該轉軸1的外徑D2，以於組裝時，使得該彈性套環2可產生彈性變形，以於組裝後貼接該轉軸1的環周面，從而能夠有效吸收傳遞至該彈性套環2的震動，使震動不易繼續傳向該轉軸 1。
或者，在其他實施例中，該彈性套環2也可直接與該轉軸1一體射出成型結合。較佳地，請參照第4圖，該轉軸1可以在其環周面設有一限位部11供該彈性套環2射出包覆，以提升該轉軸1與該彈性套環2的結合穩固性，及馬達轉子的組裝便利性。例如但不限制地，該限位部11可以是設於該轉軸1環周面的環槽、壓花或形成粗糙面等結構，或是將該限位部11的橫截面設為非圓形的型態，本發明不加以限制。
請再參照第2、3圖，該永久磁鐵3設於該彈性套環2的外周，用以與馬達定子感磁；該永久磁鐵3的形態可例如是一個環形磁鐵，或由呈環狀排列的數個磁鐵所構成，本發明均不加以限制。其中，該永久磁鐵3較佳選用極異方性磁石，使該馬達轉子可不必另設用以對該永久磁鐵3封磁的元件，有助簡化該馬達轉子的構造，提升組裝便利性。
各該組接件4a設有一穿孔41，該穿孔41可供該轉軸1穿伸通過。該二組接件4a分別結合在該彈性套環2及該永久磁鐵3的軸向二端，惟該二組接件4a不接觸該轉軸1，使該彈性套環2及該永久磁鐵3能被穩固限位在該二組接件4a之間。換言之，各該組接件4a的穿孔41的內徑D3大於該轉軸1的外徑D2，以於各該組接件4a與該轉軸1之間形成有一間隙G，使各該組接件4a由其穿孔41穿套至該轉軸1時，各該組接件4a能不接觸該轉軸1，以提升組裝順暢度；更重要的是，還能確保該馬達轉子運作時，該二組接件4a無法將震動傳遞至該轉軸1。又，各該組接件4a的最大外徑D4可小於該永久磁鐵3的最大外徑D5，藉以避免該馬達轉子旋轉時由該組接件4a撞擊到馬達定子。
此外，該二組接件4a較佳分別抵壓該永久磁鐵3，以提升對該永久磁鐵3的穩固定位效果，而本發明不限制該二組接件4a與該彈性套環2的結合型態；在本實施例中，該彈性套環2可設有數個軸向貫穿的貫 孔22，各該組接件4a則設有數個定位孔42，該數個定位孔42分別與對應的貫孔22軸向相對，以供一固定元件5穿設結合。例如，該固定元件5可選用為一長型螺絲，位於該彈性套環2其中一端的該組接件4a則可將其定位孔42設為螺孔，以供該固定元件5螺合鎖固；或者，也可使該二組接件4a的定位孔42均為單純的貫穿孔，而選用一長型螺絲及一螺帽為該固定元件5，使該長型螺絲的尾端可穿出該定位孔42並與該螺帽鎖固結合。該二組接件4a與該彈性套環2的其他不同結合型態則容後詳述。
又，該二組接件4a可分別由銅、鋁或不導磁鋼等材質等金屬製成，以避免影響導磁效果，使該馬達轉子的磁力穩定。各該組接件4a還可在較遠離該彈性套環2的軸向端面設置數個配重槽43，以供放置配重件W，使馬達轉子能具有更佳的旋轉平穩性。
據由前述結構，本發明的馬達轉子藉由將該彈性套環2結合至該轉軸1，使硬材質的該轉軸1與該永久磁鐵3得以分隔開來，並藉由不接觸該轉軸1的該二組接件4a穩固定位該彈性套環2及該永久磁鐵3，故能由該彈性套環2提供減震或吸震的效果外，還可確保震動不會由該二組接件4a傳向該轉軸；因此，本發明的馬達轉子能大幅減小馬達運轉時傳向轉軸1的震動，使馬達的運轉更加順暢，達到提升馬達運轉效能、降低運作噪音及延長馬達使用壽命等功效。
請參照第5圖，其係本發明馬達轉子的第二實施例，本發明的第二實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於二組接件4b與彈性套環2的結合型態。
詳言之，本實施例可以在該彈性套環2的軸向二端一體射出成型結合有數個螺母6，各該組接件4b設有數個定位孔42，各該組接件4b分別設於該彈性套環2的軸向二端，並使各該定位孔42與對應的螺母6相對，數個固定元件5分別鎖固對應的定位孔42與螺母6，從而將該二組 接件4b穩固結合於該彈性套環2的軸向二端。
此外，該馬達轉子較佳可包含一封磁環7，該封磁環7是導磁材料製成，該封磁環7結合在該彈性套環2與該永久磁鐵3之間，以提升馬達效能。該封磁環7較佳亦受該二組接件4抵壓，以更加穩固地定位該封磁環7。
另請參照第6圖，在本發明馬達轉子的第三實施例中，二組接件4c可採用黏合的方式結合在彈性套環2的軸向二端。值得一提的是，本實施例還可在該彈性套環2的軸向二端分別設有一定位凸部23，該二組接件4c分別由其穿孔41套接該二定位凸部23，藉以確保組裝該二組接件4c時，能將該二組接件4c分別準確定位在該彈性套環2軸向二端的預定位置，並確保該二組接件4c不會接觸到該轉軸1；如此，可提升該馬達轉子的組裝效率，同時提升該彈性套環2對該轉軸1的吸震及避震效果。
請參照第7圖，其係本發明馬達轉子的第四實施例，本發明的第四實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於二組接件4d與永久磁鐵3外緣的型態。
詳言之，本實施例可以在該永久磁鐵3的二軸向外周緣形成一導角部31，各該組接件4d的外周緣形成一卡固部44；該卡固部44可例如是使各該組接件4d的外周緣朝該永久磁鐵3彎曲所形成，或是由各該組接件4d朝向該永久磁鐵3的端面凸伸的凸塊等結構，以由該卡固部44箝扣住該導角部31，使該二組接件4d能更穩固地定位該永久磁鐵3。
請參照第8圖，其係本發明馬達轉子的第五實施例，本發明的第五實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於：本實施例在永久磁鐵3的二軸向端面分別設有至少一第一卡合部32，二組接件4e亦分別在其中一軸向端面設有至少一第二卡合部45，使該二組接件4e能分別由該至少一第二卡合部45卡合對應的第一卡合部32，藉以提升該二 組接件4e與該永久磁鐵3之間的結合穩定度，同時有助快速地將各該組接件4e上的數個定位孔42與該彈性套環2的數個貫孔22相對位，以便鎖固該固定元件5，達到提升組裝便利性及效率等功效。
其中，該永久磁鐵3的第一卡合部32與該組接件4e的第二卡合部45可以是相匹配的型態，例如一者為U形槽，另一者為U形凸塊，以便從軸向快速對位結合。
另一方面，本實施例還可以將數個配重槽43設置於各該組接件4e的外周面，以供放置配重件W，使馬達轉子能具有更佳的旋轉平穩性。
綜上所述，本發明的馬達轉子，本發明的馬達轉子，可藉由結合於該轉軸的彈性套環提供減震或吸震的效果，並藉由不接觸該轉軸的該二組接件穩固定位該彈性套環及該永久磁鐵，且不會將震動再傳向該轉軸，故能大幅減小馬達運轉時傳向轉軸的震動，使馬達的運轉更加順暢，達到提升馬達運轉效能、降低運作噪音及延長馬達使用壽命等功效。
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 (20)

  1. 一種馬達轉子，包含：一轉軸；一彈性套環，該彈性套環結合該轉軸的外周；一永久磁鐵，該永久磁鐵設於該彈性套環的外周；及二組接件，各該組接件設有一穿孔供該轉軸穿設，該二組接件分別結合在該彈性套環及該永久磁鐵的軸向二端，惟該二組接件不接觸轉軸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達轉子，其中，該二組接件分別抵壓該永久磁鐵。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之馬達轉子，其中，各該組接件的最大外徑小於該永久磁鐵的最大外徑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之馬達轉子，其中，該彈性套環設有一軸孔供該轉軸貫穿結合，該軸孔的內徑小於該轉軸的外徑。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之馬達轉子，其中，該轉軸在其環周面設有一限位部供該彈性套環射出包覆。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，其中，該彈性套環由橡膠或矽膠材質製成。
  7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，其中，該永久磁鐵的二軸向外周緣形成一導角部，各該組接件的外周緣形成一卡固部，該卡固部箝扣該導角部。
  8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，另包含一封磁環，該封磁環結合在該彈性套環與該永久磁鐵之間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之馬達轉子，其中，該二組接件抵壓該封磁環。
  10. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，其中，該彈性套 環設有數個貫孔，各該組接件設有數個定位孔，該數個定位孔分別與對應的貫孔軸向相對，以供一固定元件穿設結合。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之馬達轉子，其中，該固定元件為一螺絲，位於該彈性套環其中一端的該組接件的定位孔為螺孔，該固定元件螺合鎖固該螺孔。
  12. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，其中，該彈性套環的軸向二端一體射出成型結合有數個螺母，各該組接件設有數個定位孔，數個固定元件分別鎖固對應的定位孔與螺母。
  13. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，其中，該二組接件黏合在該彈性套環的軸向二端。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之馬達轉子，其中，該彈性套環的軸向二端分別設有一定位凸部，該二組接件分別由其穿孔套接該二定位凸部。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之馬達轉子，其中，該永久磁鐵的二軸向端面分別設有至少一第一卡合部，該二組接件分別在其中一軸向端面設有至少一第二卡合部，該二組接件分別由該至少一第二卡合部卡合對應的第一卡合部。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之馬達轉子，其中，該永久磁鐵的第一卡合部與該組接件的第二卡合部其中一者為U形槽，另一者為U形凸塊。
  17. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，其中，該永久磁鐵為極異方性磁石。
  18. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，其中，各該組接件在較遠離該彈性套環的軸向端面設有一配重槽。
  19. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，其中，各該組接件的外周面設有數個配重槽。
  20. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之馬達轉子，其中，該二組接 件由銅、鋁或不導磁鋼材質製成。
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