TWI443942B - 馬達及其定位環 - Google Patents

Description

馬達及其定位環

本發明係關於一種馬達及其定位環，特別是一種可避免定位環與馬達軸管緊配合，而造成馬達軸管變形之馬達及其定位環。

傳統馬達構造係如第1圖所示，該馬達8包含設有一基座81、一定子組82及一轉子83，該基座81具有一軸管811，該軸管811外設有該定子組82，且該軸管811內則設有一軸承812，該轉子83係可旋轉地設置於該基座81之軸管811，並以一轉軸831伸入貫穿該軸承812。其中，為了能於馬達運轉過程中有效定位該軸管811內之軸承812，多會選擇另設有一定位環84，以使該定位環84可緊配合裝設於該軸管811內。

然而，因傳統定位環84之外徑略大於該軸管811之內徑，故該定位環84多係以其全周面緊配於該軸管811之內周壁，以在長時間的使用之下，極容易因該定位環84與軸管811之間的緊配裝設，而迫使該定位環84不斷朝該軸管811之徑向方向擠壓，嚴重造成該軸管811之擴張、變形，以致該軸管811內部裝設之軸承812等零件產生鬆動，而可能在該轉軸831旋轉時產生震動，進而使習知馬達8產生巨大噪音並降低其使用壽命。

請再參照第2圖所示，其係揭示另一種習知馬達定位環構造，該馬達定位環91係呈緊配合裝設於一軸管92內，以將一軸承93限位於該軸管92內部之預定位置。其中，該馬達定位環91中央具有可供一心軸94穿設的一中孔911，外周面則設有至少一個以上的迴流孔912，該迴流孔912係對應該軸管92的內壁，並且是兩面貫穿的。此外，該軸管92底部還另塞合一頂心蓋95，且該頂心蓋95與軸承93之間更夾掣有一扣片96，以由該扣片96扣持該心軸94，使該心軸94可頂撐於該頂心蓋95旋轉而不脫出。

縱使，藉由該馬達定位環91外周面所開設之迴流孔912，可形成供潤滑油液回流循環的管道，以防止潤滑油液外溢流失，從而達到保護馬達避免其心軸94與軸承93磨損，並提升馬達使用壽命之功效。

但是，該迴流孔912僅佔該馬達定位環91之一小部分，故於該馬達定位環91裝設於該軸管92內時，仍舊是以幾近全周面之型態緊配於該軸管92之內周壁，因此，該一小部份之迴流孔912仍無法提供該馬達定位環91適當之變形空間。如此一來，習知馬達定位環構造仍無法改善如上所述軸管擴張、變形之問題，以致習知馬達在長時間的運轉下，仍然會使該軸管92內部裝設之軸承93、扣片96等零件產生鬆動，而在該心軸94旋轉時產生震動等缺失，進而縮短習知馬達的使用壽命。

有鑑於此，確實有必要發展一種可以避免軸管徑向擴張、變形之定位環，並將該定位環適用於馬達之中，以解決如上所述之各種問題。

本發明主要目的乃改善上述缺點，以提供一種馬達，其係能夠避免軸管之擴張、變形，以防止該軸管內的零件鬆動，而降低轉軸旋轉之震動及噪音，並相對提升馬達使用壽命者。

本發明次一目的係提供一種適用於馬達之定位環，其係能夠兼具與軸管的緊配效果，並減少與軸管內周壁的接觸面積，以防止軸管因長期受力而變形者。

為達到前述發明目的，本發明之馬達係包含：一基座，具有一軸管，且該軸管內設有一軸承；一定位環，設置於該軸管內，用以定位該軸承，該定位環中央具有一穿孔，且該定位環外周面間隔設有數凹部及數凸部，任一凹部至該定位環中心的最短距離略小於或等於該軸管內壁至軸管中心的最短距離，任一凸部至該定位環中心的最短距離則略大於該軸管內壁至軸管中心的最短距離，該數凹部及數凸部在徑向截面分別具有一總弧長，該數凹部之總弧長及數凸部之總弧長共同加總為該定位環之一外周長，且該數凹部之總弧長係佔該外周長的三分之一至三分之二；一轉子，可旋轉地設置於該基座之軸管，並以一轉軸穿伸該定位環之穿孔及軸承；及一定子組，用以驅動該轉子旋轉作動。

其中，任一凹部與軸管內壁之間形成有一間距，且任一凸部可緊配抵頂於該軸管內壁。

其中，任一凹部在該定位環的徑向截面上係形成有一弧長，各該凹部之弧長係加總為該數凹部之總弧長，任一凸部在該定位環的徑向截面上亦形成有一弧長，各該凸部之弧長則加總為該數凸部之總弧長。

其中，該數凹部之各弧長係為相互等長。或，該數凹部具有兩種或兩種以上不等長之弧長分佈。

其中，該數凸部之各弧長係為相互等長。或，該數凸部具有兩種或兩種以上不等長之弧長分佈。

其中，該數凹部及數凸部係等數量分佈於該定位環外周面，且該數凹部與數凸部之總弧長在該定位環外周面佔有相等比例。

其中，該定位環可設有四個凹部及四個凸部，各該凹部與各該凸部間隔設置於該定位環外周面，各該凹部具有相等的一弧長，該四個凹部之弧長加總為凹部總弧長，該凹部總弧長佔該定位環外周長的二分之一，各該凸部亦具有相等的一弧長，該四個凸部之弧長加總為凸部總弧長，且該凸部總弧長佔該定位環外周長的二分之一。

其中，該軸管內容置有一上滾珠軸承、一下滾珠軸承及一扣持件，該扣持件用以抵接於該轉軸的一扣持槽，且該上滾珠軸承與下滾珠軸承之間設有該定位環。

且，該軸管內還容置有一彈性件、一上墊片及一下墊片，該彈性件係位於該上滾珠軸承與定位環之間，且該上墊片係位於該上滾珠軸承與彈性件相抵接處，該下墊片則位於該下滾珠軸承與扣持件之間。

其中，該定子組係固接於該基座。或者，該定子組係緊配套設於該軸管外周壁。

此外，本發明之馬達種馬達定位環，設於一馬達軸管內，用以定位一軸承，該馬達定位環中央具有一穿孔，外周面間隔設有數凹部及數凸部，該數凹部及數凸部在徑向截面分別具有一總弧長，該數凹部之總弧長及數凸部之總弧長共同加總為該馬達定位環之一外周長，且該數凹部之總弧長係佔該外周長的三分之一至三分之二。

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3圖所示，其係為本發明一較佳實施例，該馬達包含一基座1及一轉子2，該轉子2可旋轉地組設於該基座1，且由一定子組3驅動該轉子2旋轉作動，並於該基座1的一軸管11內設有一定位環4。

該基座1可以作為散熱風扇之框體結構或其他適當之用途。且，該基座1之軸管11係用以樞接該轉子2，本實施例之軸管11內可容置有一軸承12及一扣持件13，以防止該轉子2脫離該軸管11，而便於供該轉子2順利旋轉作動。於此，該軸承12係可隨使用需求任意替換為本實施例圖面所示之滾珠軸承或任意之含油軸承、…等，且搭配不同之軸承型態，該軸管11內係可置入如耐磨片、軸承、油封或防塵片等提供不同功能之內裝組件，並不加以限制。

該轉子2係可旋轉地設置於該基座1，且該轉子2包含有一輪轂21及一轉軸22，該轉軸22位於輪轂21中央，且該轉軸22伸入該軸管11，並貫穿該定位環4。於本實施例中，該轉軸22係穿伸該軸承12，且該轉軸22另形成有一扣持槽221，以便供該扣持件13抵接，使該轉軸22可於該軸承12旋轉而不脫出，進而提升該轉子2的旋轉穩定性。

該定子組3可以固接於該基座1，或是以緊配合、黏著或其他適當方式套設於該軸管11外周壁，以確保該定子組3在該基座1的組裝穩固性。其中，該定子組3於通電後，即可用以驅動該轉子2旋轉作動。

經上所述，該基座1、轉子2及定子組3的基本構造、相對設置關係及作動原理，乃皆為所屬技術領域人員可以理解，且非本案技術特徵所在，容不再此加以贅述。

請一併參閱第4及5圖所示，該定位環4設置於該軸管11內，用以定位該軸管11內之內裝組件〔如第3圖所示之軸承12及扣持片13〕。其特徵在於：該定位環4中央具有一穿孔41，該穿孔41較佳係用以供該轉軸22穿伸；且，該定位環4外周面間隔設有數凹部42及數凸部43，任一凹部42至該定位環4中心的最短距離〔即如第5圖所示之第一距離D1〕略小於或等於該軸管11內壁至軸管11中心的最短距離〔即如第5圖所示之軸管內半徑R〕，以特別在任一凹部42與軸管11內壁之間形成有一間距w為佳，藉此係能透過該間距w降低該定位環4外周面與軸管11內壁的接觸面積，進而能略微降低該定位環4與軸管11的緊配程度；再者，任一凸部43至該定位環4中心的最短距離〔即如第5圖所示之第二距離D2〕則略大於該軸管11內壁至軸管11中心的最短距離〔即如第5圖所示之軸管內半徑R〕，以特別使任一凸部43可緊配抵頂 於該軸管11內壁為佳，藉此係能將該定位環4緊配塞合於該軸管11內，並用以定位該軸承12。

舉例而言，當該軸管11與定位環4是為相互緊配之圓形環體時，該軸管11內壁至軸管11中心的最短距離即為第5圖所示之軸管11內半徑R。其中，該第一距離D1即為該第二距離D2減去該間距w所獲得之長。經此，該定位環4乃是以能緊配合該軸管11之內徑，並以數凹部42略減少該定位環4外壁與軸管11內壁的接觸面積為佳。

請續參閱第6圖所示，任一凹部42在該定位環4的徑向截面上係形成有一弧長A1，各該凹部42之弧長A1係可加總為一凹部總弧長；且，任一凸部43在該定位環4的徑向截面上亦形成有一弧長A2，各該凸部43之弧長A2則可加總為一凸部總弧長，以由該數凹部42之總弧長〔即凹部總弧長〕及數凸部43之總弧長〔即凸部總弧長〕共同形成該定位環4之外周長，特別係使該數凹部42之總弧長佔該定位環4外周長的三分之一至三分之二為佳。

特別地，該數凹部42及數凸部43係可選擇等數量分佈於該定位環4外周面，以使該數凹部42與數凸部43之總弧長在該定位環4外周面佔有相等比例為佳。另一方面，該數凹部42之各弧長可以選擇為相互等長，或該數凹部42可選擇具有兩種或兩種以上不等長之弧長分佈；同樣地，該數凸部43之各弧長可以選擇為相互等長，或該數凸部43可選擇具有兩種或兩種以上不等長之弧長分佈。

本實施例之定位環4係如第6圖所示設有四個凹部42及四個凸部43，各該凹部42與各該凸部43係間隔設置於 該定位環4外周面。再者，各該凹部42皆具有相等長的一弧長A1，以由該四個凹部42之弧長A1加總為凹部總弧長，該凹部總弧長係佔該定位環4外周長的二分之一；各該凸部43亦皆具有相等長的一弧長A2，以由該四個凸部43之弧長A2加總為凸部總弧長，且該凸部總弧長亦佔該定位環4外周長的二分之一。

藉此，透過該數凸部43間隔且平均分佈於該定位環4外周面，係能提供該定位環4較勻稱之緊配支撐效果，以兼顧該定位環4緊配合裝設於該軸管11內，達到用以定位該軸承12之功效；再者，更可透過平均分佈的數凹部42有效減少該定位環4外周面與軸管11內壁的接觸面積，從而降低該定位環4朝該軸管11徑向方向擠壓，而造成該軸管11徑向擴張、變形之情形。此外，當該定位環4緊配裝設於該軸管11內，並受該軸管11限位時，透過該數凹部42與數凸部43的間隔排列，係能容許該數凸部43在與軸管11內壁的緊配過程適時朝向相鄰之凹部42擴張，以由該數凹部42提供該定位環4適當變形空間，方可避免該數凸部43被限制成僅可朝外擠壓，而衍生該軸管11受力變形之疑慮。

以上，僅是本發明揭露的一較佳實施態樣，該領域中具有通常知識者應可在相同技術概念下加以應用，並維持任一凹部42與軸管11內壁之間形成有間距w，且任一凸部43可緊配抵頂於該軸管11內壁，甚至該數凹部42之總弧長係佔該定位環4外周長的三分之一至三分之二即可。

此外，本發明之馬達於實作配置該定位環4時，亦可 以如第7圖所示，選擇於該軸管11內容置有一上滾珠軸承12a、一下滾珠軸承12b、一扣持件13、一上墊片14a、一下墊片14b及一彈性件15，並於該上、下滾珠軸承12a、12b之間設有該定位環4，且使該定位環4位於該彈性件15與下滾珠軸承12b之間為佳。再者，該扣持件13係抵接於該轉軸22之扣持槽221，且使該下墊片14b位於該下滾珠軸承12b與扣持件13之間；另，該上墊片14a則位於該上滾珠軸承12a與彈性件15相抵接處，且該彈性件15之二端係分別抵接該上墊片14a及定位環4。藉此，不僅可透過該定位環4定位該上、下滾珠軸承12a、12b，亦可如前所述以該定位環4之數凹部42提供該定位環4適當變形空間，方可避免該數凸部43被限制成僅可朝外擠壓，進而達到防止該軸管11受定位環4擠壓而變形之功效。

承上，當本發明馬達於實作配置該定位環4時，不僅可適用於如上述實施例之馬達型態，該馬達之型態特徵係該定子組3緊配於該軸管11外周壁；甚至，更可以選擇適用於如第8圖所示之馬達型態，該馬達之型態特徵係該定子組3鎖接於該基座1。藉此，係可在該軸管11外周壁未緊套該定子組3的情況下，同樣可達到使該軸管11能不受該定位環4之擠壓而變形之功效。

綜上所述，本發明馬達及其定位環之主要特徵在於：藉由該定位環4外周面所形成之數凹部42，係能減少該定位環4緊配裝設於該軸管11內壁的接觸面積，以降低該定位環4朝該軸管11徑向方向的擠壓施力，從而避免該軸管11產生徑向擴張，而造成其內部零件鬆動之情形。如此一來，本發明馬達不僅能以該定位環4之數凸部43持續維持與該軸管11的緊配限位效果；同時，本發明馬達更能以該定位環4之數凹部42降低軸管11徑向擴張之情形，進而避免該軸管11內承裝之零件鬆動，以能降低該轉軸22旋轉時之震動及噪音，達到提升馬達使用壽命之功效。

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。

[本發明]

1．．．基座

11．．．軸管

12．．．軸承

12a．．．上滾珠軸承

12b．．．下滾珠軸承

13．．．扣持片

14a．．．上墊片

14b．．．下墊片

15．．．彈性件

2．．．轉子

21．．．輪轂

22．．．轉軸

221．．．扣持槽

3．．．定子組

4．．．定位環

41．．．穿孔

42．．．凹部

43．．．凸部

A1、A2．．．弧長

D1．．．第一距離

D2．．．第二距離

R．．．軸管半徑

w．．．間距

[習知]

8．．．馬達

81．．．基座

811．．．軸管

812．．．軸承

82．．．定子組

83．．．轉子

831．．．轉軸

84．．．定位環

91．．．馬達定位環

911．．．中孔

912．．．迴流孔

92．．．軸管

93．．．軸承

94．．．心軸

95．．．頂心蓋

96．．．扣片

第1圖：習知馬達之剖面結構示意圖。

第2圖：習知馬達定位環之立體結構示意圖。

第3圖：本發明馬達及其定位環之剖面結構示意圖。

第4圖：本發明馬達定位環之立體結構示意圖。

第5圖：本發明由第3圖5-5線之剖面結構示意圖。

第6圖：本發明由第3圖5-5線之定位環剖面示意圖。

第7圖：本發明馬達及其定位環之實作配置型態。

第8圖：本發明馬達及其定位環之又一實作配置型態。

1．．．基座

11．．．軸管

12．．．軸承

13．．．扣持片

2．．．轉子

21．．．輪轂

22．．．轉軸

221．．．扣持槽

3．．．定子組

4．．．定位環

41．．．穿孔

42．．．凹部

43．．．凸部

w．．．間距

Claims (21)

1. 一種馬達，係包含：一基座，具有一軸管，且該軸管內設有一軸承；一定位環，設置於該軸管內，用以定位該軸承，該定位環中央具有一穿孔，且該定位環外周面間隔設有數凹部及數凸部，任一凹部至該定位環中心的最短距離略小於或等於該軸管內壁至軸管中心的最短距離，任一凸部至該定位環中心的最短距離則略大於該軸管內壁至軸管中心的最短距離，該數凹部及數凸部在徑向截面分別具有一總弧長，該數凹部之總弧長及數凸部之總弧長共同加總為該定位環之一外周長，且該數凹部之總弧長係佔該外周長的三分之一至三分之二；一轉子，可旋轉地設置於該基座之軸管，並以一轉軸穿伸該定位環之穿孔及軸承；及一定子組，用以驅動該轉子旋轉作動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達，其中，任一凹部與軸管內壁之間形成有一間距，且任一凸部可緊配抵頂於該軸管內壁。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中，任一凹部在該定位環的徑向截面上係形成有一弧長，各該凹部之弧長係加總為該數凹部之總弧長，任一凸部在該定位環的徑向截面上亦形成有一弧長，各該凸部之弧長則加總為該數凸部之總弧長。
4. 如申請專利範圍第3項所述之馬達，其中，該數凹部之各弧長係為相互等長。
5. 如申請專利範圍第3項所述之馬達，其中，該數凹部具有兩種或兩種以上不等長之弧長分佈。
6. 如申請專利範圍第3項所述之馬達，其中，該數凸部之各弧長係為相互等長。
7. 如申請專利範圍第3項所述之馬達，其中，該數凸部具有兩種或兩種以上不等長之弧長分佈。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中，該數凹部及數凸部係等數量分佈於該定位環外周面，且該數凹部與數凸部之總弧長在該定位環外周面佔有相等比例。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中，該定位環設有四個凹部及四個凸部，各該凹部與各該凸部間隔設置於該定位環外周面，各該凹部具有相等長的一弧長，該四個凹部之弧長加總為凹部總弧長，該凹部總弧長佔該定位環外周長的二分之一，各該凸部亦具有相等長的一弧長，該四個凸部之弧長加總為凸部總弧長，且該凸部總弧長佔該定位環外周長的二分之一。
10. 如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中，該軸管內容置有一上滾珠軸承、一下滾珠軸承及一扣持件，該扣持件用以抵接於該轉軸的一扣持槽，且該上滾珠軸承與下滾珠軸承之間設有該定位環。
11. 如申請專利範圍第10項所述之馬達，其中，該軸管內還容置有一彈性件、一上墊片及一下墊片，該彈性件係位於該上滾珠軸承與定位環之間，且該上墊片係位於該上滾珠軸承與彈性件相抵接處，該下墊片則位於該下滾珠軸承與扣持件之間。
12. 如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中，該定子組係固接於該基座。
13. 如申請專利範圍第1或2項所述之馬達，其中，該定子組係緊配套設於該軸管外周壁。
14. 一種馬達定位環，設於一馬達軸管內，用以定位一軸承，該馬達定位環中央具有一穿孔，外周面間隔設有數凹部及數凸部，該數凹部及數凸部在徑向截面分別具有一總弧長，該數凹部之總弧長及數凸部之總弧長共同加總為該馬達定位環之一外周長，且該數凹部之總弧長係佔該外周長的三分之一至三分之二。
15. 如申請專利範圍第14項所述之馬達定位環，其中，任一凹部在該定位環的徑向截面上係形成有一弧長，各該凹部之弧長係加總為該數凹部之總弧長，任一凸部在該定位環的徑向截面上亦形成有一弧長，各該凸部之弧長則加總為該數凸部之總弧長。
16. 如申請專利範圍第15項所述之馬達定位環，其中，該數凹部之各弧長係為相互等長。
17. 如申請專利範圍第15項所述之馬達定位環，其中，該數凹部具有兩種或兩種以上不等長之弧長分佈。
18. 如申請專利範圍第15項所述之馬達定位環，其中，該數凸部之各弧長係為相互等長。
19. 如申請專利範圍第15項所述之馬達定位環，其中，該數凸部具有兩種或兩種以上不等長之弧長分佈。
20. 如申請專利範圍第14或15項所述之馬達定位環，其中，該數凹部及數凸部係等數量分佈於該定位環外周面，且該數凹部與數凸部之總弧長在該定位環外周面佔有相等比例。
21. 如申請專利範圍第14項所述之馬達定位環，其中，該定位環設有四個凹部及四個凸部，各該凹部與各該凸部間隔設置於該定位環外周面，各該凹部具有相等長的一弧長，該四個凹部之弧長加總為凹部總弧長，該凹部總弧長佔該定位環外周長的二分之一，各該凸部亦具有相等長的一弧長，該四個凸部之弧長加總為凸部總弧長，且該凸部總弧長佔該定位環外周長的二分之一。