TWI602385B - 內轉子馬達及其定子 - Google Patents

Description

內轉子馬達及其定子

本發明係關於一種馬達，尤其是一種內轉子馬達及其定子。

按，內轉子馬達通常包含一外殼、一定子及一轉子，該定子結合在該外殼的內部，該轉子則由一轉軸可旋轉地連接該外殼，且該轉子的一磁鐵部設於該定子的中心處以便感磁。

請參照第1圖，其係使用於內轉子馬達中的一種習知定子9的局部立體結構示意圖。該習知的定子9具有一鐵芯91、一絕緣繞線架92及一線圈組93，該絕緣繞線架92具有一環圈本體921接合在該鐵芯91的頂面，數個外隔片922環設在該環圈本體921的內緣，數個遮蔽支架923分別連接該數個外隔片922並遮蓋在該鐵芯91的齒部及靴部的頂面，數個內隔片924分別連接該數個遮蔽支架923並與該數個外隔片922相對，數個插銷925凸設於該環圈本體921的頂面並位於該數個外隔片922外；據此，該線圈組93可纏繞於該數個遮蔽支架923，及將其跨接導線931定位於該數個插銷925。類似於該習知的定子9的一實施例已揭露於中華民國公告第M490163號「定子線架」專利案當中。

然而，由於該習知的定子9係將其插銷925設於外隔片922的外側，使得定位在插銷925上的跨接導線931相當鄰近整體定子9的外周緣，故將該習知的定子9組裝至外殼內部的過程中，有時會發生外殼刮傷跨接導線931的情況，導致內轉子馬達無法正常運作；因此，使用該習 知定子9的內轉子馬達，其組裝時需要格外小心操作，致組裝效率難以提升。

特別是，有一些內轉子馬達為提升其定子與外殼的結合穩固性，會在外殼的內環面設有數個凸部，以及在定子的鐵芯外環面設有相對的凹部以相互結合，但此結構增加了外殼與定子的結合面積，相對提升了組裝時刮傷線圈之跨接導線的機會，且該外殼的凸部將更加靠近定位在插銷上的跨接導線，以致前述易刮傷跨接導線的情況將更常發生在此類型內轉子馬達的組裝過程中，故實有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明提供一種內轉子馬達及其定子，其絕緣套上供跨接導線定位用的定位件，可確保跨接導線與定子外緣保持安全間距，使線圈組的跨接導線不易在馬達組裝過程中被刮傷。

本發明以下所提到的方向性用語，例如「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。

本發明的內轉子馬達，包含：一殼座，該殼座的內環面設有數個定位凸部；一定子，該定子設於該殼座中，該定子具有一鐵芯、一絕緣套及一線圈組，該鐵芯呈環狀而具有一中心孔，該鐵芯的外環面設有數個定位凹部供該數個定位凸部對位穿入，該絕緣套結合該鐵芯，該絕緣套設有數個定位件，該線圈組纏繞於該絕緣套，該線圈組的跨接導線定位於該數個定位件；及一轉子，該轉子由一轉軸可旋轉地連接該殼座，且該轉子的一磁鐵部設於該中心孔中；其中，在該轉軸的徑向上，各該定位凹部與該轉軸的中心之間具有一最小距離，各該定位件與該轉軸的中心之間具有一最大距離，且該最大距離小於該最小距離。

據此，本發明的內轉子馬達，其絕緣套上供跨接導線定位用 的定位件，可確保跨接導線與定子外緣保持安全距離，使線圈組的跨接導線不易在馬達組裝過程中被刮傷，從而降低組裝困難度，達到有效提升組裝效率及良率等功效。

其中，該鐵芯的內環面形成一感磁面，該鐵芯具有數個極柱部位於該感磁面與該數個定位凹部之間，該絕緣套包覆各該極柱部，該線圈組對位於該數個極柱部而纏繞於該絕緣套，該絕緣套維持該感磁面呈裸露，該轉子的磁鐵部與該感磁面相對。

其中，該數個定位凹部分別沿著該中心孔的徑向與該數個極柱部對位；該結構具有提升鐵芯結構強度等功效。

其中，該絕緣套在該鐵芯軸向上的至少一端對應各該極柱部設有一內擋牆及一外擋牆，該內擋牆較該外擋牆鄰近該中心孔，各該定位件設於該內擋牆與該外擋牆之間；該結構使該外擋牆可兼作組裝時用以防護該線圈組不被該殼座刮傷的結構，具有更進一步地提升組裝效率及良率等功效。

其中，各該定位件設於該外擋牆；該結構具有提升該定位件結構強度等功效。

其中，該鐵芯包含數個鐵芯單元，各該鐵芯單元具有一極靴部、一磁軛部及該數個極柱部之一，各該鐵芯單元的極靴部、極柱部及磁軛部由該中心孔朝外相連；該內擋牆對位於該極靴部，該外擋牆對位於該磁軛部；該結構具有擴大繞線空間等功效。

其中，各該定位件對位於該磁軛部；該結構具有提升繞線順暢度等功效。

其中，該外擋牆鄰接該定位凹部最靠近該中心孔的部位；該結構具有提升定位該跨接導線時的作業順暢度等功效。

其中，該殼座設有一軸孔供該轉子的轉軸貫穿，該殼座的數 個定位凸部相間隔並分別沿著該軸孔的軸向延伸，該鐵芯的數個定位凹部分別沿著該中心孔的軸向延伸；該結構簡易，便於製造、組裝，具有降低製造成本及提升組裝便利性等功效。

本發明的定子，包含：一鐵芯，該鐵芯呈環狀而具有一中心孔，該鐵芯的外環面設有數個定位凹部；一絕緣套，該絕緣套結合該鐵芯，該絕緣套設有數個定位件；及一線圈組，該線圈組纏繞於該絕緣套，該線圈組的跨接導線定位於該數個定位件；其中，在該中心孔的徑向上，各該定位凹部至該中心孔的中心具有一最小距離，各該定位件至該中心孔的中心具有一最大距離，且該最大距離小於該最小距離。

〔本發明〕

1‧‧‧殼座

1a‧‧‧第一殼體

1b‧‧‧第二殼體

11‧‧‧軸孔

12‧‧‧定位凸部

2‧‧‧定子

21‧‧‧鐵芯

21A‧‧‧鐵芯單元

211‧‧‧感磁面

212‧‧‧定位凹部

213‧‧‧極靴部

214‧‧‧極柱部

215‧‧‧磁軛部

22‧‧‧絕緣套

221‧‧‧定位件

222‧‧‧內擋牆

223‧‧‧外擋牆

23‧‧‧線圈組

231‧‧‧跨接導線

3‧‧‧轉子

31‧‧‧轉軸

32‧‧‧磁鐵部

33‧‧‧軸承

D1‧‧‧最小距離

D2‧‧‧最大距離

H‧‧‧中心孔

S‧‧‧鎖固件

〔習用〕

9‧‧‧定子

91‧‧‧鐵芯

92‧‧‧絕緣繞線架

921‧‧‧環圈本體

922‧‧‧外隔片

923‧‧‧遮蔽支架

924‧‧‧內隔片

925‧‧‧插銷

93‧‧‧線圈組

931‧‧‧跨接導線

第1圖：一種習知內轉子馬達的局部結構示意圖。

第2圖：本發明一實施例的立體分解結構示意圖。

第3圖：本發明一實施例局部放大立體結構示意圖。

第4圖：本發明一實施例的縱向剖視結構示意圖。

第5圖：本發明一實施例的橫向剖視結構示意圖。

第6圖：本發明一實施例的鐵芯與絕緣套的俯視結構示意圖。

第7圖：本發明搭配另一種型態轉子的橫向剖視結構示意圖。

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、4圖，其係本發明內轉子馬達的一實施例，該內轉子馬達大致上包含一殼座1、一定子2及一轉子3，該轉子3的局部及該定子2均設於該殼座1中。

在本實施例中，該殼座1包含一第一殼體1a及一第二殼體 1b，該定子2具有一鐵芯21、一絕緣套22及一線圈組23，該轉子3的局部與該定子2的該鐵芯21、該絕緣套22及該線圈組23主要設於該第一殼體1a中，該第二殼體1b可與該第一殼體1a相結合。

詳言之，該第一殼體1a遠離該第二殼體1b的端部可設有一軸孔11供該轉子3的一轉軸31貫穿，該第一殼體1a的內環面則設有數個定位凸部12，該數個定位凸部12相間隔並分別沿著該軸孔11的軸向延伸。組裝該殼座1時，可將數個鎖固件S分別軸向貫穿該數個定位凸部12並鎖接至該第二殼體1b，使該第一殼體1a與該第二殼體1b得以相結合；該第一殼體1a與該第二殼體1b的結合方式也可為卡固或銲接等，本發明不加以限制。

該定子2的鐵芯21呈環狀而具有一中心孔H，供該轉子3的一磁鐵部32設於該鐵芯21的中心孔H中。請參照第3、5圖，該鐵芯21的內環面形成一感磁面211，該鐵芯21的外環面則間隔設有數個定位凹部212，該數個定位凹部212分別自該鐵芯21的外環面朝內環面凹入。又，該數個定位凹部212分別沿著該中心孔H的軸向延伸，且該數個定位凹部212與該殼座1的數個定位凸部12相匹配或略大。據此，組合該鐵芯21與該殼座1的第一殼體1a時，可使該數個定位凸部12對位穿入該數個定位凹部212，令組裝後的該鐵芯21不易再相對於該第一殼體1a旋轉，有助提升組裝其他構件之操作便利性，以及提升定子2與殼座1之間的結合穩固性；其中較佳使相對應的定位凸部12與定位凹部212鬆配結合以便組裝。

在本實施例中，該鐵芯21包含數個鐵芯單元21A，各該鐵芯單元21A具有由該中心孔H朝外相連的一極靴部213、一極柱部214及一磁軛部215；該數個鐵芯單元21A的極靴部213由朝向該中心孔H的表面共同形成前述的感磁面211，該數個鐵芯單元21A的磁軛部215相連接 由最遠離該中心孔H的表面共同形成該鐵芯21的外環面，故該數個定位凹部212分別設於該數個鐵芯單元21A的磁軛部215，並使該數個鐵芯單元21A的極柱部214位於該感磁面211與該數個定位凹部212之間。其中，可選擇使該數個定位凹部212分別沿著該中心孔H的徑向與該數個極柱部214對位，以確保該鐵芯21不會因為設有該數個定位凹部212而產生局部結構強度不足的問題。

請參照第3、4圖，該絕緣套22可由組裝結合或是射出成型等方式結合該鐵芯21，用以隔離該鐵芯21與該線圈組23；即，該絕緣套22主要包覆該鐵芯21的各該極柱部214，使該線圈組23能大致上對位於該鐵芯21的該數個極柱部214而纏繞於該絕緣套22，且該絕緣套22另設有數個定位件221供定位該線圈組23的跨接導線231以提升繞線順暢度。此外，該絕緣套22可維持該鐵芯21的感磁面211呈裸露，使該轉子3設於該中心孔H中的磁鐵部32能夠與該鐵芯21的感磁面211相對以便感磁。

本實施例的轉子3設有二個軸承33結合該殼座1，該磁鐵部32設於該二個軸承33之間，該轉軸31穿伸結合該二個軸承33及該磁鐵部32，且該轉軸31的一端通過該第一殼體1a的軸孔11而穿出該殼座1；據此，該磁鐵部32可與該鐵芯21的感磁面211感磁而帶動該轉軸31相對於該殼座1旋轉。需特別說明的是，本發明並不限制轉子3的型態，即本發明的內轉子馬達也可以搭配如第7圖所示的轉子3使用。

請參照第3、6圖，本發明內轉子馬達的主要特徵在於，在該轉軸31的徑向上，設於該鐵芯21外環面的各該定位凹部212與該轉軸31的中心之間具有一最小距離D1，該絕緣套22上的各該定位件221與該轉軸31的中心之間則具有一最大距離D2，且該最大距離D2小於該最小距離D1。

據此，請參照第3、5圖，該線圈組23對位該數個極柱部 214纏繞的部位，以及定位在該數個定位件221的跨接導線231部位，都能與定子外緣保持一定的安全間距，故將該鐵芯21置入該第一殼體1a的過程中，只要將該數個定位凸部12對位該數個定位凹部212，即可放心穿入，不必擔心該線圈組23的跨接導線231會在組裝過程中被刮傷，可大幅提升組裝效率及良率。

請再參照第3、6圖，此外，該絕緣套22還可在該鐵芯21軸向上的至少一端對應該鐵芯21的各該極柱部214設有一內擋牆222及一外擋牆223，以限制該線圈組23主要纏繞在該內擋牆222與該外擋牆223之間。詳言之，該內擋牆222較該外擋牆223鄰近該鐵芯21的中心孔H，該內擋牆222可對位於各該鐵芯單元21A的極靴部213，該外擋牆223則可對位於各該鐵芯單元21A的磁軛部215。又，本實施例可選擇將該定位件221設於該內擋牆222與該外擋牆223之間，使整個線圈組23都能設在該數個外擋牆223所圈圍的範圍以內，令該數個外擋牆223可兼作組裝時用以防護該線圈組23不被該第一殼體1a刮傷的結構，達到更進一步地提升組裝效率及良率的效果。另較佳使該定位件221設於該外擋牆223，以提升該定位件221的結構強度。

其中，該定位件221較佳對位於該鐵芯單元21A的磁軛部215，藉以避免該定位件221干擾設置該線圈組23時的繞線作業。此外，該外擋牆223較佳鄰接該定位凹部212最靠近該中心孔H的部位，使設置該定位件221的空間可更加充裕，以便設置適當尺寸的該定位件221，使該定位件221不會有過小而易變形或斷裂的問題，有助提升定位該跨接導線231時的作業順暢度。

綜上所述，本發明的內轉子馬達，其絕緣套上供跨接導線定位用的定位件，可確保跨接導線與定子外緣保持安全間距，使線圈組的跨接導線不易在馬達組裝過程中被刮傷，從而降低組裝困難度，達到有效提 升組裝效率及良率等功效。

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。

1‧‧‧殼座

1a‧‧‧第一殼體

1b‧‧‧第二殼體

12‧‧‧定位凸部

2‧‧‧定子

21‧‧‧鐵芯

212‧‧‧定位凹部

22‧‧‧絕緣套

221‧‧‧定位件

23‧‧‧線圈組

3‧‧‧轉子

31‧‧‧轉軸

32‧‧‧磁鐵部

33‧‧‧軸承

H‧‧‧中心孔

S‧‧‧鎖固件

Claims (18)

1. 一種內轉子馬達，包含：一殼座，該殼座的內環面設有數個定位凸部；一定子，該定子設於該殼座中，該定子具有一鐵芯、一絕緣套及一線圈組，該鐵芯呈環狀而具有一中心孔，該鐵芯的外環面設有數個定位凹部供該殼座的數個定位凸部對位穿入，該絕緣套結合該鐵芯，該絕緣套設有數個定位件，該線圈組纏繞於該絕緣套，該線圈組的跨接導線定位於該數個定位件；及一轉子，該轉子由一轉軸可旋轉地連接該殼座，且該轉子的一磁鐵部設於該中心孔中；其中，在該轉軸的徑向上，各該定位凹部與該轉軸的中心之間具有一最小距離，各該定位件與該轉軸的中心之間具有一最大距離，且該最大距離小於該最小距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之內轉子馬達，其中，該鐵芯的內環面形成一感磁面，該鐵芯具有數個極柱部位於該感磁面與該數個定位凹部之間，該絕緣套包覆各該極柱部，該線圈組對位於該數個極柱部而纏繞於該絕緣套，該絕緣套維持該感磁面呈裸露，該轉子的磁鐵部與該感磁面相對。
3. 如申請專利範圍第2項所述之內轉子馬達，其中，該數個定位凹部分別沿著該中心孔的徑向與該數個極柱部對位。
4. 如申請專利範圍第2項所述之內轉子馬達，其中，該絕緣套在該鐵芯軸向上的至少一端對應各該極柱部設有一內擋牆及一外擋牆，該內擋牆較該外擋牆鄰近該中心孔，各該定位件設於該內擋牆與該外擋牆之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之內轉子馬達，其中，各該定位件設於該外擋牆。
6. 如申請專利範圍第4項所述之內轉子馬達，其中，該鐵芯包含數個鐵芯單元，各該鐵芯單元具有一極靴部、一磁軛部及該數個極柱部之一，各該鐵芯單元的極靴部、極柱部及磁軛部由該中心孔朝外相連；該內擋牆對位於該極靴部，該外擋牆對位於該磁軛部。
7. 如申請專利範圍第6項所述之內轉子馬達，其中，各該定位件對位於該磁軛部。
8. 如申請專利範圍第4項所述之內轉子馬達，其中，該外擋牆鄰接該定位凹部最靠近該中心孔的部位。
9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之內轉子馬達，其中，該殼座設有一軸孔供該轉子的轉軸貫穿，該殼座的數個定位凸部相間隔並分別沿著該軸孔的軸向延伸，該鐵芯的數個定位凹部分別沿著該中心孔的軸向延伸。
10. 一種定子，包含：一鐵芯，該鐵芯呈環狀而具有一中心孔，該鐵芯的外環面設有數個定位凹部；一絕緣套，該絕緣套結合該鐵芯，該絕緣套設有數個定位件；及一線圈組，該線圈組纏繞於該絕緣套，該線圈組的跨接導線定位於該數個定位件；其中，在該中心孔的徑向上，各該定位凹部至該中心孔的中心具有一最小距離，各該定位件至該中心孔的中心具有一最大距離，且該最大距離小於該最小距離。
11. 如申請專利範圍第10項所述之定子，其中，該鐵芯的內環面形成一感磁面，該鐵芯具有數個極柱部位於該感磁面與該數個定位凹部之間，該絕緣套包覆各該極柱部，該線圈組對位於該數個極柱部而纏繞於該絕緣套，該絕緣套維持該感磁面呈裸露。
12. 如申請專利範圍第11項所述之定子，其中，該數個定位凹部分別沿著該中心孔的徑向與該數個極柱部對位。
13. 如申請專利範圍第11項所述之定子，其中，該絕緣套在該鐵芯軸向上的至少一端對應各該極柱部設有一內擋牆及一外擋牆，該內擋牆較該外擋牆鄰近該中心孔，各該定位件設於該內擋牆與該外擋牆之間。
14. 如申請專利範圍第13項所述之定子，其中，各該定位件設於該外擋牆。
15. 如申請專利範圍第13項所述之定子，其中，該鐵芯包含數個鐵芯單元，各該鐵芯單元具有一極靴部、一磁軛部及該數個極柱部之一，各該鐵芯單元的極靴部、極柱部及磁軛部由該中心孔朝外相連；該內擋牆對位於該極靴部，該外擋牆對位於該磁軛部。
16. 如申請專利範圍第15項所述之定子，其中，各該定位件對位於該磁軛部。
17. 如申請專利範圍第13項所述之定子，其中，該外擋牆鄰接該定位凹部最靠近該中心孔的部位。
18. 如申請專利範圍第10至17項中任一項所述之定子，其中，該殼座設有一軸孔供該轉子的轉軸貫穿，該殼座的數個定位凸部相間隔並分別沿著該軸孔的軸向延伸，該鐵芯的數個定位凹部分別沿著該中心孔的軸向延伸。