TWM540434U - 馬達絕緣軸承組件 - Google Patents

Description

馬達絕緣軸承組件

本創作係有關於一種軸承組件，尤其是指一種應用於馬達電機之絕緣軸承組件。

馬達是一種利用電流磁效應而將電能轉換成機械能之裝置。從十八世紀最早的馬達被發明以來，人們不斷地改良馬達的構造，藉以滿足不同的需求。馬達的結構隨著不斷地改良而漸趨複雜，從最早僅有簡單的定子、轉子和換向器，演變成今日複雜的馬達構件。其中，馬達構件中包含有軸承，軸承除了需要承載的重量之外，更需要保持轉子轉動順暢性。

為說明先前技術之馬達軸承，請一併參閱第一圖與第二圖，第一圖係顯示先前技術之馬達軸承組件配合馬達軸芯之分解圖；第二圖係顯示先前技術之馬達軸承組件配合馬達軸芯之立體圖。如圖所示，先前技術提供一種馬達軸承組件PA1。馬達軸承組件PA1套設於一沿一軸向PAX延伸之馬達軸芯PA2，並包含一托架PA11、一軸承本體PA12、一第一端蓋PA13與一第二端蓋PA14。

托架PA11開設有一通道內壁PA111所圍構出之軸承容置通道PAT1，藉以容置軸承本體PA12。軸 承本體PA12設有開設有一用以套設馬達軸芯PA2之軸芯通道PAT2。第一端蓋PA13與第二端蓋PA14蓋設於軸承容置通道PAT1之兩端，藉以防止灰塵進入軸承容置通道PAT1與防止位於軸承容置通道PAT1內之潤滑油溢出。

請參閱一併第三圖與第四圖，第三圖係顯示第二圖之A-A剖面圖；第四圖係顯示第三圖之區域B局部放大圖。如圖所示，軸承本體PA12設有一軸承外環壁PA121，軸承外環壁PA121連結於通道內壁PA111。第一端蓋PA13包含一第一端蓋本體PA131與一第一端蓋墊片PA132。第二端蓋PA14包含一第二端蓋本體PA141與一第二端蓋墊片PA142。

當馬達在運作時，若馬達軸芯PA2與磁場中心之位置有差異時，馬達軸芯PA2會產生電壓。當電壓提高到一臨界值時，會形成一突破潤滑油所形成的絕緣層之軸電流。軸電流會自馬達軸芯PA2經由軸承外環壁PA121與通道內壁PA111流至托架PA11，藉以形成一接地迴路。

當有軸電流產生時，軸承本體PA12會產生電火花。電火花會使軸承本體PA12熔化出金屬粒子，並在軸承本體PA12形成電蝕凹坑。凹坑的積聚使表面變得粗糙，進而使軸承本體PA12在運作時產生磨損。另外，自軸承本體PA12熔化出金屬粒子會與潤滑油混合，進而減低潤滑油的潤滑性與絕緣性。因此，在軸電流形成的狀況下，軸承本體PA12會加速磨損，進而減低軸承本體PA12的使用壽命。

有鑒於在先前技術中，在軸電流自馬達軸芯經由軸承本體流至托架而形成接地迴路時，軸承本體會因為電火花的產生而加速磨損，進而降低軸承本體使用壽命之問題。

本創作為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為提供一種馬達絕緣軸承組件用以連結於一沿一軸向延伸之馬達軸芯，並包含一托架與一絕緣軸承。托架開設有一自一托架端面沿軸向延伸之軸承容置通道，且軸承容置通道具有一通道內壁。絕緣軸承容置於軸承容置通道以受托架所支撐，並包含一軸承本體與一絕緣外環片。軸承本體具有一軸承外環壁，並開設有一沿軸向延伸之軸芯設置通道。其中，軸芯設置通道用以容置馬達軸芯。絕緣外環片環設於軸承外環壁與通道內壁之間，藉以分隔軸承外環壁與通道內壁。

馬達絕緣軸承組件包含一第一端蓋，第一端蓋鄰近托架端面而蓋設於軸承容置通道，藉以防止灰塵自鄰近托架端面之一側進入軸承容置通道與潤滑油自鄰近托架端面之一側溢出軸承容置通道。絕緣軸承更包含一第一絕緣側環片。第一絕緣側環片鄰近於托架端面而設置於軸承本體，藉以緩衝並隔絕軸承本體與第一端蓋。其中，第一絕緣側環片貼合於軸承本體。

馬達絕緣軸承組件包含一第二端蓋，第二端蓋遠離托架端面而蓋設於軸承容置通道藉以防止灰塵 自遠離托架端面之一側進入軸承容置通道與潤滑油自遠離托架端面之一側溢出軸承容置通道。絕緣軸承更包含一第二絕緣側環片，第二絕緣側環片遠離於托架端面而設置於軸承本體。其中，第二絕緣側環片貼合於該軸承本體。

由上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為軸承本體為一滾珠軸承。

由上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為絕緣外環片可以以套設並固接於軸承外環壁之方式或以貼合於通道內壁之方式，使絕緣外環片環設於軸承外環壁與通道內壁之間。

承上所述，本創作所提供之馬達絕緣軸承組件具有絕緣外環片，藉以防止軸電流經由軸承外環壁與通道內壁來形成接地迴路。另外，配合第一絕緣側環片與第二絕緣側環片設置於軸承本體兩側，藉以防止軸電流經由軸承本體兩側來形成接地迴路。此外，第一端蓋與第二端蓋蓋設於軸承容置通道兩側，除了能防止外部的灰塵進入軸承容置通道，也可以防止軸承容置通道內的潤滑油自軸承容置通道兩側溢出。

相較於先前技術，本創作所提供之馬達絕緣軸承組件是藉由絕緣外環片、第一絕緣側環片與第二絕緣側環片來防止軸電流經由軸承本體導通而形成接地迴路。因此，在軸電流未導通的狀況下，軸承本體不會產生電火花。藉此，避免了軸承本體內產生電蝕凹坑或產生金屬粒子，進而抑制軸承本體內摩擦力增加以及軸 承本體磨損，因而延長了軸承本體的使用壽命。

PA1‧‧‧馬達軸承組件

PA11‧‧‧托架

PA111‧‧‧通道內壁

PA12‧‧‧軸承本體

PA121‧‧‧軸承外環壁

PA13‧‧‧第一端蓋

PA131‧‧‧第一端蓋本體

PA132‧‧‧第一端蓋墊片

PA14‧‧‧第二端蓋

PA141‧‧‧第二端蓋本體

PA142‧‧‧第二端蓋墊片

PA2‧‧‧馬達軸芯

PAT1‧‧‧軸承容置通道

PAT2‧‧‧軸芯通道

PAX‧‧‧軸向

1‧‧‧馬達絕緣軸承組件

11‧‧‧托架

111‧‧‧通道內壁

12‧‧‧絕緣軸承

121‧‧‧軸承本體

1211‧‧‧軸承外環壁

122‧‧‧絕緣外環片

123‧‧‧第一絕緣側環片

124‧‧‧第二絕緣側環片

13‧‧‧第一端蓋

131‧‧‧第一端蓋本體

132‧‧‧第一端蓋墊片

14‧‧‧第二端蓋

141‧‧‧第二端蓋本體

142‧‧‧第二端蓋墊片

2‧‧‧馬達軸芯

S1‧‧‧托架端面

S2‧‧‧托架末端面

T1‧‧‧軸承容置通道

T2‧‧‧軸芯設置通道

X‧‧‧軸向

第一圖係顯示先前技術之馬達軸承組件配合馬達軸芯之分解圖；第二圖係顯示先前技術之馬達軸承組件配合馬達軸芯之立體圖；第三圖係顯示第二圖之A-A剖面圖；第四圖係顯示第三圖之區域B局部放大圖；第五圖係顯示本創作較佳實施例所提供之馬達絕緣軸承組件之分解圖；第六圖係顯示本創作較佳實施例所提供之馬達絕緣軸承組件之立體圖；第七圖係顯示第六圖之C-C剖面圖；以及第八圖係顯示第七圖之區域D之局部放大圖。

請一併參閱第五圖與第六圖，第五圖係顯示本創作較佳實施例所提供之馬達絕緣軸承組件之分解圖；第六圖係顯示本創作較佳實施例所提供之馬達絕緣軸承組件之立體圖。如圖所示，本創作提供了一種馬達絕緣軸承組件1，馬達絕緣軸承組件1用以連結於一沿一軸向X延伸之馬達軸芯2。馬達絕緣軸承組件1包含一托架11、一絕緣軸承12、一第一端蓋13與一第二端蓋14。

托架11開設有一自一托架端面S1沿軸向X延伸至一托架末端面S2之軸承容置通道T1，且軸承容置通道T1具有一通道內壁111。絕緣軸承12包含一軸承本體121、一絕緣外環片122、一第一絕緣側環片123與一第二絕緣側環片124。第一端蓋13鄰近托架端面S1而蓋設於軸承容置通道T1，第二端蓋14鄰近於托架末端面S2而蓋設於軸承容置通道T1。

請參閱一併第七圖與第八圖，第七圖係顯示第六圖之C-C剖面圖；第八圖係顯示第七圖之區域D之局部放大圖。如圖所示，絕緣軸承12容置於軸承容置通道T1(標示於第五圖與第六圖)以受托架11所支撐。軸承本體121具有一軸承外環壁1211，並開設有一沿軸向X延伸之軸芯設置通道T2(標示於第五圖與第六圖)。

其中，軸芯設置通道T2用以容置馬達軸芯2。在本實施例中，軸承本體121為一滾珠軸承。在其他實施例中，軸承本體121可為滾針軸承、調心球軸承、角接觸軸承、推力軸承、直線軸承、衝壓軸承或液態軸承，但不以此為限。

絕緣外環片122套設並固接於軸承外環壁1211，藉以使絕緣外環片122環繞於軸承外環壁1211與通道內壁111之間，藉以分隔並絕緣軸承外環壁1211與通道內壁111。在其他實施例中，絕緣外環片122可以以貼合於通道內壁111之方式，使絕緣外環片122環繞於軸承外環壁1211與通道內壁111之間。

在此特別說明，絕緣外環片122除了能分 隔軸承本體121與托架11而使軸承本體121與托架11之間互相絕緣以外，亦可以在軸承本體121承載重量時，緩衝軸承本體121與托架11之間的應力。在本實施例當中，絕緣外環片122可完全由絕緣材質所構成，或者可在鐵材表面鍍上絕緣材料所構成，但不以此為限。

第一絕緣側環片123鄰近於托架端面S1而貼合於軸承本體121。第一絕緣側環片123除了可以緩衝第一端蓋13蓋設在軸承容置通道T1時與軸承本體121之間的應力，更能進一步地使軸承本體121絕緣於第一端蓋13，藉此達到更佳之絕緣效果。在本實施例中，第一絕緣側環片123為橡皮側環墊片、矽膠側環墊片或塑膠側環墊片，但不以此為限。

第二絕緣側環片124鄰近於托架末端面S2而貼合於軸承本體121。第二絕緣側環片124除了可以緩衝第二端蓋14蓋設在軸承容置通道T1時與軸承本體121之間的應力，更能進一步地使軸承本體121絕緣於第二端蓋14，藉此達到更佳之絕緣效果。在本實施例中，第二絕緣側環片124為橡皮側環墊片、矽膠側環墊片或塑膠側環墊片，但不以此為限。

第一端蓋13包含一第一端蓋本體131與一第一端蓋墊片132。第一端蓋本體131蓋設於軸承容置通道T1鄰近托架端面S1之一側。第一端蓋墊片132設置於第一端蓋本體131鄰近於軸芯設置通道T2處。第一端蓋墊片132可以緩衝第一端蓋本體131蓋設在軸承容置通道T1時與軸承本體121之間的應力。第一端蓋13用以防止 灰塵自鄰近於托架端面S1之一側進入軸承容置通道T1與防止在軸承容置通道T1內的潤滑油自鄰近於托架端面S1之一側溢出。

第二端蓋14包含一第二端蓋本體141與一第二端蓋墊片142。第二端蓋本體141蓋設於軸承容置通道T1鄰近於托架末端面S2之一側。第二端蓋墊片142設置於第二端蓋本體141鄰近於軸芯設置通道T2處。第二端蓋墊片142可以緩衝第二端蓋本體141蓋設在軸承容置通道T1時與軸承本體121之間的應力。第二端蓋14用以防止灰塵自鄰近於托架末端面S2之一側進入軸承容置通道T1與防止在軸承容置通道T1內的潤滑油自鄰近於托架末端面S2之一側溢出。

當馬達轉子在運轉時，馬達軸芯2會在軸芯設置通道T2內與馬達絕緣軸承組件1產生相對轉動。當轉子因為帶電引起軸電流時，電流雖然能突破潤滑油而流入軸承本體121，但是仍會被絕緣外環片122所隔擋而無法經由軸承本體121流至托架11。藉此，防止軸電流經由軸承本體121導通而形成接地迴路。

綜上所述，本創作所提供之馬達絕緣軸承組件具有絕緣外環片，絕緣外環片環設於軸承外環壁與通道內壁之間。藉此，當馬達轉子產生突破潤滑油之軸電流時，軸電流無法自馬達軸芯經由軸承本體流至托架而形成接地迴路。另外，貼設於軸承本體兩側的第一絕緣側環片與第二絕緣側環片除了可以緩衝第一端蓋與第二端蓋蓋設在軸承容置通道之應力外，更能進一步地使 軸承本體絕緣於第一端蓋與第二端蓋。

相較於先前技術，本創作馬達絕緣軸承組件藉由絕緣外環片來防止軸電流自軸承本體之軸承外環壁流至托架之通道內壁，進而使得軸電流無法經由軸承本體形成接電迴路。因此，不會在軸承本體產生軸電流所形成的電火花而使軸承本體內形成電蝕凹坑與在軸承本體內熔出的金屬粒子。藉此，避免增加軸承本體內轉動時的摩擦力與軸承本體的磨損。另外，也避免了電火花所溶化的金屬粒子進入潤滑油而影響潤滑油的潤滑特性，因而增加了軸承本體的使用壽命。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本創作之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本創作之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本創作所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧馬達絕緣軸承組件

11‧‧‧托架

111‧‧‧通道內壁

12‧‧‧絕緣軸承

121‧‧‧軸承本體

1211‧‧‧軸承外環壁

122‧‧‧絕緣外環片

123‧‧‧第一絕緣側環片

124‧‧‧第二絕緣側環片

13‧‧‧第一端蓋

14‧‧‧第二端蓋

141‧‧‧第二端蓋本體

142‧‧‧第二端蓋墊片

2‧‧‧馬達軸芯

S1‧‧‧托架端面

S2‧‧‧托架末端面

T1‧‧‧軸承容置通道

T2‧‧‧軸芯設置通道

X‧‧‧軸向

Claims (10)

1. 一種馬達絕緣軸承組件，係用以連結於一沿一軸向延伸之馬達軸芯，並包含：一托架，係開設有一自一托架端面沿該軸向延伸之軸承容置通道，且該軸承容置通道具有一通道內壁；以及一絕緣軸承，係容置於該軸承容置通道以受該托架所支撐，並包含：一軸承本體，係具有一軸承外環壁，並開設有一沿該軸向延伸之軸芯設置通道，其中，該軸芯設置通道係用以容置該馬達軸芯；以及一絕緣外環片，係環設於該軸承外環壁與該通道內壁之間，藉以分隔該軸承外環壁與該通道內壁。
2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達絕緣軸承組件，其中，該絕緣軸承更包含一第一絕緣側環片，該第一絕緣側環片係鄰近於該托架端面而設置於該軸承本體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之馬達絕緣軸承組件，其中，該第一絕緣側環片係貼合於該軸承本體。
4. 如申請專利範圍第2項所述之馬達絕緣軸承組件，其中，該絕緣軸承更包含一第二絕緣側環片，該第二絕緣側環片係遠離於該托架端面而設置於該軸承 本體。
5. 如申請專利範圍第4項所述之馬達絕緣軸承組件，其中，該第二絕緣側環片係貼合於該軸承本體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之馬達絕緣軸承組件，更包含一第一端蓋，該第一端蓋係鄰近該托架端面而蓋設於該軸承容置通道。
7. 如申請專利範圍第6項所述之馬達絕緣軸承組件，更包含一第二端蓋，該第二端蓋係遠離該托架端面而蓋設於該軸承容置通道。
8. 如申請專利範圍第1項所述之馬達絕緣軸承組件，其中，該軸承本體係一滾珠軸承。
9. 如申請專利範圍第1項所述之馬達絕緣軸承組件，其中，該絕緣外環片係套設並固接於該軸承外環壁。
10. 如申請專利範圍第1項所述之馬達絕緣軸承組件，其中，該絕緣外環片係貼合於該通道內壁。