TW445695B - Electric machine with a rotor rotating around a stator - Google Patents

Description

445695 五、發明說明（‘丨） 發明的背景 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明關於申請專利範圍第1項的一種電機，特別是 電馬達，具有一個可繞一定子轉動的轉子。 經濟部智慧財產扃員工消費合作社印製 在文獻 US 4 ’ 337，491 A，US 5 220 227 A，EPO 0 236 467 B1，EP 0 433 479 1A 及 DE 41 22 529 A1 中發表 了極其習知之電機’具有各一定子’各一個繞設定子轉動 的轉子.，各一個轉子軸(它以可對準定子中心轉動方式支承 住），該轉子軸具有轉子軸支承手段，以及各一基板及攜帶 手段，基板垂直於轉子軸且在定子邊對準，攜帶手段由基 板突出以攜帶定子以定子少一轉子軸支承手段。攜帶手段 設計成一種從基板突出的管形件的形式，各定子插合到該 元件上，且各轉子軸支承手段構建到該元件中。各依基板 是用鑄造的或用金屬片壓製成而定，各管形攜帶手段可隨 基板一體鑄造成形或呈一較薄壁的管的形式用突緣（法蘭) 接合到各基板上，並用螺絲固定，寧壓入一個基板中的容 納孔中。其中可知，管形手段的外部及內部須準確製造， 以將定子攜帶及將轉子軸承手段容納而不會震動。在此， 定子係用作金屬冲壓段做層疊而構成且內部有一開口，可 配合管形攜帶手段。該金屬片冲壓段繞著此開口，呈固定 之轂的作用，定子極齒從該轂外突出.，舉例而言，各定子 極齒可帶有一激勵繞組，或者它可依EP 0 433 479 A1及 DE 4 1 22 529 A1設置定子極齒數目一半的激勵線圈，因此 ’如ΕΡ.0 433 479 A1所明述，在二個帶有激勵圈的極齒之 間可有一個未作繞組的極齒。轉子軸支承手段係選擇性地 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公g ) 4 45 6 9 5 A7 — B7 _ 五、發明說明（y ) "裝--- (請先閱绩背面之注急事項再填寫本頁) 由成對之滾珠軸承，成對之外圓筒形滑動軸承套，或成對 的外部球窩(Kalotte)或滑動軸承套、或由單一長形之管狀軸 承套構成。轉子在大致似罐狀的構件載體中包含永久磁鐵 化的構件。這種構件載體也稱「極罐」。 〔本發明的優點〕 具有申請專利範圍第1項特點之具有一個繞定子轉動 的本發明電機優點爲：可用簡單方式達到將振動緩衝的效 果’因爲有一半定子極齒係固定在基板上，因此定子極齒 的振動受緩衝’且該中央攜帶管(依背景技術，它從基板突 出)不再需要。這種緩衝振動的定子極齒發出之噪音比背景 技術之自由的定子極齒少。 利用申請專利範圍副項的措施，可將申請專利範圍第 1項電機作有利的進一步發展與改良。 -線. 申請專利範圍第3項的特徵點係一種具攜帶手段的基 板，它可用金屬片廉價地製造。， 申請專利範圍第4項的特徵點係一種特別使用金屬片 製的基板之較佳實施例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍第5項及第6項的特徵點係具體之可選 擇之解決手段。 申請專利範圍第7項的特徵點的優點爲：該磁流不會 受到定子極齒引起渦流從定子極齒經基板回到定子極齒。 避免這種渦流，則可防止電能無謂地消耗。 申請專利範圍第8項的特徵點爲支承電樞軸 (Ankerwelle)的廉價構造，特別是當該電機爲一種所諝的「 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐) 4456 9 5 A7 ___B7 __ 五、發明說明（>)) 小馬達」之時。如果該管由軸承金屬燒結而成，則另一優 點爲：不需要用那些本來需要的習知輔助手段，如絨襯層 (Filzeinlage)，可將潤滑劑構成之較大儲器裝入該電機中。 申請專利範圍第9項的特徵點之優點爲：藉著定子裝 到基板上時可順便作迅速的軸向準確的對準，因此，以後 只要將定子相對於基板作轉動方向的對準。 〔圖式之說明〕 茲利用圖式對本發明的電機作示意。圖示並在以下詳 細說明。圖式中： 第一圖係經本發明電機一縱剖面圖； 第二圖係經第一圖之本發明電機的橫剖面圖； 第三圖係經第一圖之放大視圖。 〔圖號說明〕 --------------L^·--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印利^ (1) 電機 ⑵ 定子， (3) 轉子 (4) 基板 (5) 中間部 ⑹ 中央開口 ⑺⑻ 定子極齒 (9)(10) 定子極塊 (11) 激勵線圈 (12) 變寬部 (13) 通過孔 6 i線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4456 9 5 A7 _B7 五、發明說明（W ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印s'lls. (14) 板形部 (15) 攜帶手段 (16) 孔 (17) 連接手段 (18) 電絕緣物 (19) 螺絲頭 (20)(21) 永久磁鐵 (22) 極罐 (23) 圓筒形管 (24) 壁 (25) 轂 (26) 轉子軸 (27) 轉子軸支承手段 (28) 轉子軸端 (29) 安全璟 (30) 滑動片 (31) 對準中心開口 (32) 電路板 (33) 端子絲 (34) 開口 (35) 蓋罩 〔實施例之說明〕 依第一圖及第二圖的電機(υ(例如可當作馬達方式作業 )有一定子(2)、一轉子(3)、及一基板(4)。 ----------r^n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 4 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • 445,, 4456 ^ r, A7 4456 9 5_B7____ 五、發明說明（< ) 如第二圖所示，定子(2)有一中間部(5)，設計成轂形式 且具有一中央開口（6) ’並有第一定子極齒(7)及第二定子極 齒(8)，從轂(5)交替地突出。舉例而言，第一定子極齒(7)可 具有定子極塊⑼而第二定子極齒⑻具有其他之定子極塊 ⑽。 激勵線圈（11)繞第一定子極齒延伸。 第二定子極齒⑻具變寬部(12)，是固定吸管的形式， 且有通過孔（13)與這些變寬部(12)對準，如說明書開頭所述 ，定子由金屬片冲壓部段層疊而構成，因此孔（13)可同樣 地在冲壓時以技術有利的方式製造。 在第一圖中以剖面圖顯示的基板⑷有一板形部（14)， 有一定子(2)的攜帶手段由該板形部出發朝向定子(2)之方向 ，在此處，該攜帶手段（15)係設計成凸起(Warzen)形式。依 第一圖之縱剖面只顯示一個此種的凸起，但因爲在第二圖 中顯示八個第二定子極齒(8)，因此在第一圖中，在所示切 面之後還有其他凸起。在此實施例中，該凸起有一具有螺 紋的孔（16)，以容納一連接手段(17)，連接手段爲螺絲，該 螺絲先前經過該放到凸起上的定子⑵的一孔（13)。如第二 圖所示，在此實施例中設有八個這種螺絲。爲了將第二定 子極齒(8)使該凸起以及金屬片壓製的基板(4)的板形部（14) 隔開成電絕緣，故在螺絲（17)與第二定子極齒(8)之間放入 絕緣材料製的電絕緣物(18)，呈結合套筒形式。 在第三圖中，該結合套筒形式的電絕緣物（18)作放大 圖示。由第三圖可直接示出，該第二定子極齒（8)對螺絲

S 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------1,裝--- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： -4 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4456 9 5 A7 __ B7 五、發明說明（b ) (17)以及對其螺絲頭(19)以及對凸起成絕緣。此絕緣之電絕 緣物（18)防止電流路徑從定子極齒經基板而回到另一定子 極齒，並以此方式抑制短路電流及渦電流(它們在馬達操作 時會造成電能損失)的生成。 如不採用這種用金屬製造（此處係基於強度理由）的螺 絲，當而也可另用其他連接手段，如金屬製的鉚釘(它們係 習知者，故不作圖示）。當使用金屬作鉚合材料時，也要再 使用絕緣材料類似或相同地用到該結合套筒形式的電絕緣 物(18)。 轉子(3)由永久磁鐵(20)及(21)及一極罐(22)構成，永久 磁鐵(20)(21)固定在該極罐管(22)中（例如用粘入者），爲此 目的，極罐(22)在永久磁鐵(20)及(21)的區域中設計成一圓 筒形(23)的彤式，且有一壁(24)與該管垂直，該壁(24)通往 一轂(25)。此轂(25)與該圓筒形管(23)呈同相對準，且容納 著一根轉子軸(26)。轉子軸(26)延伸過定子(2)且利用轉子軸 支承手段(27)〔它在此處設計成一較長的滑動軸承套筒形 式，而非像背景技術習知的成對軸承套筒與一攜帶體配合 〕支承成可轉動的方式。舉例而言，該整合構件方式的轉 子軸支承手段(27)由燒結之軸承材料構成，且用潤滑劑含 浸。在這種設計成整合構件形式的轉子軸支承手段(27)與 轂(25)以及在一個設在轉子軸端(28)上的軸向安全環(29)之 間宜設入滑動片(30)。 這些設計或整合構件形式的轉子軸支承手段(27)固定 地裝入定子(2)的開口(6)中。如上述，申於定子(2)本身己固 9 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之沈意事項再填寫本頁)

A7 4456 9 5 -------------- 五、發明說明（q ) 定在基板(4)的凸起上，故定子(2)與凸起構成轉子軸支承手 段(27)的攜帶手段，定子(2)與轉子軸支承手段(27)在定子 (2)固定在基板(4)上之前可以放在一起。爲了使定子(2)的孔 (13) 可順利地對準凸起，故基板(4)在板形部（14)中央有一「 對準中心開口」（31)，該轉子軸支承手段(27)的一個位在轉 子軸先端(28)附近的縱部段可插合到該對準中心開口（31)中 〇 有一電路板(32)與基板(4)配合，電路板只用很簡略的 方式圖示，且帶有圖中未示的從動與主動的電氣元件，如 電阻與電晶體，並經由一條以上的端子絲(33)與激勵線圏 (11)連接，爲了使端子絲(33)通過基板⑷’在基板的板形部 (14) 中至少設有一開口（34)。爲了保護這些中未示的電氣元 件，將一蓋罩(35)放到基板(4)上，蓋住電路板(32)。 ---,----------〔叙— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 幻· --線- 經濟部智慧財產局員工消費合作让印製 度 尺 張 氏 公 一297 X ο 21 /1% 格 規 4 A S) N l(c 一準 I標

Claims (1)

1. ]#- 4456 u 發 14 古正鉍 4456 9 5|l‘j^_：_ 六、申請專利範圍 1. —種電機，具有一定子，該定子有一構成一轂的中 間部，該中間部具有一中心開口以及由該處沿徑向朝外突 出的第一定子極齒以及第二定子極，以子圈著第一定子極 齒的激勵線圈，並有一轉子’該轉子利用一根與定子中心 對準的轉子軸支承住且繞該定子運轉，並有一基板，以及 攜帶手段，用於攜帶該定子以及該以可轉動方式容納著轉 子軸的轉子軸承手段，其特徵在： 與定子(2)相關的攜帶手段（15)係由從基板的各第二定 子極齒(8)的突起發出的攜帶手段（15)構成，此攜帶手段(15) 與各第二定子極齒(6)連接，且該與轉子軸支承手段(27)相 關的攜帶手段爲定子(2)的轂(25)。 2. 如申請專利範圍第1項的電機，其中： 該電機係爲一種電馬達。 3. 如申請專利範圍第1或第2項的電機，其中： 該基板⑷由金屬片形成，且該攜帶手段（15)設計成從 基板(4)突出的凸起的形式，第二定子極齒(8)固定在這些凸 起上。 4. 如申請專利範圍第3項的電機，其中： 該第二定子極齒(8)具有與軸平行的孔（13)而該凸起具 有覆蓋範圍相同之對準之孔(16)以與該凸起連接，並有連 接手段（17)穿過這些孔。 5. 如申請專利範圍第4項的電機，其中： 該凸起中的孔（16)設計有螺紋形式，而該連接手段(1Ό I 本紙承尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 訂_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 445695

   六、申請專利範 設計成金屬的螺絲形式。 6. 如申請專利範圍第4項的電機，其中： 該連接手段設計成金屬製的鉚釘形式。 7. 如申請專利範圍第5項的電機，其中： 該電絕緣物（18)—邊設在定子（1)與基板(4)之間，另一 邊設在定子(2)與連接手段(17)之間。 8. 如申請專利範圍第1項的電機，其中： 該轉子軸支承手段(27)設計成由軸承金屬構成的管形 構件彤式，且此構件係固定地設在定子(2)的開口(6)中。 9. 如申請專利範圍第8項的電機，其中： 該基板(4)有一個與轉子軸支承手段(27)相配合的對準 中心開口（31)，該轉子軸支承手段(27)沒入該對準中心開口 (31)中。 ---------II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）