TWI680627B - 馬達之轉子 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種馬達之轉子。該馬達之轉子包括：一殼座、一轉軸、一固接件及一永久磁鐵。該殼座具有一基部，該基部設有一軸接部，該軸接部包含一穿孔，該穿孔具有一孔徑。該轉軸具有至少一第一區段，該第一區段具有一第一外徑，該第一外徑小於該穿孔之該孔徑，用以防止該轉軸於安裝過程中產生如刮痕或變形等情形。並且，該固接件具有利用雷射焊接所形成之至少一焊部，該焊部設置於該殼座之該軸接部與該轉軸之對應部位，用以確保該殼座及該轉軸彼此之間穩固結合。另外，該轉軸之一端可凸伸出該基部，用以結合如扇輪等構件。

Description

馬達之轉子

本發明關於一種轉子，特別是一種可結合定子以構成馬達結構的馬達之轉子。

習知馬達主要係由一轉子及一定子所構成，其中習知馬達之轉子大致包括一輪轂、一轉軸及一永久磁鐵。該轉軸結合於該輪轂之中心位置，該永久磁鐵結合於該輪轂之內側。藉此，該馬達之轉子可利用該轉軸可旋轉地結合該定子，以構成一馬達結構，該定子與該永久磁鐵之間具有一氣隙，該定子通電後與該永久磁鐵之間可產生一交變磁場，藉以驅動該馬達之轉子旋轉作動。

然而，習知馬達之轉子之該轉軸主要係以緊配合方式迫入該輪轂之一連接孔中，該轉軸迫入且通過該連接孔之過程中，容易造成該轉軸之外周面損傷，產生如刮痕或變形等諸多問題，進而導致該轉子之旋轉穩定性降低，亦容易影響該轉軸之外觀完整性及美觀性。

本發明係關於一種馬達之轉子。該馬達之轉子包括：一殼座、一轉軸、一固接件及一永久磁鐵。該殼座具有一基部，該基部具有相對之一第一側及一第二側，該基部設有一軸接部，該軸接部包含一穿孔，該穿孔貫穿該第一側及該第二側，且該軸接部之該穿孔具有一孔徑。該轉軸具有相對之一第一端及一第二端，該轉軸具有至少一第一區段，該第一區段具有一第一外徑，該第一外徑小於該穿孔之該孔徑，該轉軸係以該第一區段穿伸該殼座之該穿孔，該第一端凸伸出該基部之該第一側，該第二端凸伸出該基部之該第二側。該固接件具有利用雷射焊接所形成之至少一焊部，該焊部設置於該殼座之該軸接部與該轉軸之對應部位，用以將該殼座及該轉軸相互固定。該永久磁鐵結合該殼座，且該永久磁鐵位於該基部之該第二側。

因此，利用該轉軸之該第一區段之該第一外徑小於該殼座之該穿孔之該孔徑，可防止該轉軸於安裝過程中產生如刮痕或變形等情形。且該固接件可利用雷射焊接手段形成該焊部，以有效提升該轉軸與該殼座之間的結合穩固性。並且，該轉軸之該第一端可凸伸出該基部之該第一側，用以結合如扇輪等構件。藉此，可達到提升該轉子之組裝便利性、提升該轉子之旋轉穩定度、提升該殼座及該轉軸之結合穩固性、提升該固接件之加工便利性，以及提升該轉子之使用廣度等功效。

圖1顯示本發明一實施例馬達之轉子於一側方向之立體分解圖。圖2顯示本發明一實施例馬達之轉子於另一側方向之立體分解圖。圖3顯示本發明第一實施例馬達之轉子之組合剖視圖。配合參閱圖1至圖3，在一實施例中，本發明馬達之轉子1包括一殼座10、一轉軸20、一固接件30及一永久磁鐵40。該轉子1可配合一定子構成一馬達結構，用以提供一旋轉動力。

該殼座10具有一基部11，該基部11具有相對之一第一側11a及一第二側11b，該基部11設有一軸接部111，該軸接部111包含一穿孔111a， 該穿孔111a貫穿該第一側11a及該第二側11b，且該軸接部111之該穿孔111a具有一孔徑D1。另外，該殼座10可具有一延伸部12，該延伸部12一體結合於該基部11之該第二側11b，該延伸部12具有一內側壁121，使該殼座10可形成輪轂狀，但不以上述為限。

圖4顯示本發明第一實施例馬達之轉子依據圖3之A1部分的放大剖視圖。配合參閱圖3及圖4，在一實施例中，該轉軸20具有相對之一第一端20a及一第二端 20b，該轉軸20具有至少一第一區段21，該第一區段21具有一第一外徑D2，該第一外徑D2小於該穿孔111a之該孔徑D1，該轉軸20係以該第一區段21穿伸該殼座10之該穿孔111a，該第一端20a凸伸出該基部11之該第一側11a，該第二端20b凸伸出該基部11之該第二側11b。

該固接件30具有利用雷射焊接所形成之至少一焊部31，該焊部31設置於該殼座10之該軸接部111與該轉軸20之對應部位，用以將該殼座10及該轉軸20相互固定。其中該軸接部111與該轉軸20之對應部位，係指該轉軸20之外周與該軸接部111之間所存在之各種適合進行雷射焊接作業之空間位置；且該焊部31係以可確實固定該殼座10及該轉軸20為原則，本發明馬達之轉子1不加以限制該焊部31之設置數量及設置位置。

該永久磁鐵40結合該殼座10，且該永久磁鐵40可位於該基部11之該第二側11b。當該殼座10具有該延伸部12以形成輪轂狀時，該永久磁鐵40可結合於該延伸部12之該內側壁121，確保該殼座10及該永久磁鐵40之間具有較佳之結合穩固性。另外，該永久磁鐵40可為一環狀磁鐵；或者，該永久磁鐵40可由多塊磁鐵排列成一環狀體；又或者，該永久磁鐵40亦可由一磁鐵片捲圓成環狀，但不以上述為限。

本發明馬達之轉子1主要利用該轉軸20之該第一區段21之該第一外徑D2小於該殼座10之該穿孔111a之該孔徑D1，使該轉軸20無須以緊配合方式迫入該殼座10之該穿孔111a，可有效防止該轉軸20產生如刮痕或變形等情形，因此，當該轉子1配合一定子構成一馬達結構時，可提升該轉子1之旋轉穩定性，並兼可確保該轉軸20之外觀完整性及美觀性。另外，該轉軸20與該殼座10之間可藉由該固接件30相互固定，該固接件30係以雷射焊接手段形成該焊部31，因此，可有效提升該轉軸20與該殼座10之間的結合穩固性，且該焊部31之加工方式相當簡易及固定效果亦佳。並且，本發明馬達之轉子1之該第一端20a可進一步凸伸出該基部11之該第一側11a，故當該轉子1應用於該馬達結構時，該馬達結構之外側可另行結合如扇輪等構件，以提供更佳的散熱或換氣功能 ，使該轉子1之使用性更多樣化。

基於上述之結構設計，以下進一步詳細列舉數個實施例，用以說明本發明馬達之轉子1之各種不同結構型態，但不以以下所列舉之該些實施例為限。

配合參閱圖4，在一實施例中，該殼座10之該穿孔111a之該孔徑D1與該轉軸20之該第一區段21之該第一外徑D2之間具有一徑位差（即該孔徑D1減該第一外徑D2），該徑位差可大於0mm，且該徑位差可小於或等於0.1mm，其中該徑位差較佳可進一步設定為小於或等於0.02mm；藉此，除避免該轉軸20穿伸該殼座10之該穿孔111a的過程中產生如刮痕或變形等情形外，更可確保該轉軸20與該穿孔111a之間的間隙不至於過大，以維持一適當間隙，使該轉軸20易於配合該固接件30與該殼座10相互固定。

配合參閱圖3，在一實施例中，在該轉軸20之軸向上，該轉軸20之該第一端20a與該軸接部111之間具有一第一凸伸長度X，該轉軸20之該第二端20b與該軸接部111之間具有一第二凸伸長度Y，該第一凸伸長度X可大於或等於二分之一的該第二凸伸長度Y；藉此，利用該轉軸20之該第一凸伸長度X具有一設定之長度，除該轉軸20之該第二凸伸長度Y可結合一定子以構成一馬達結構外，該第一凸伸長度X之區段將更容易安裝如扇輪等各種構件，以提升安裝便利性，並配合該馬達結構所提供之旋轉動力，以提供如散熱或通風等功能。另外，該轉軸20之該第一凸伸長度X可進一步設定為小於或等於八倍的該第二凸伸長度Y；藉此，該第一凸伸長度X及該第二凸伸長度Y之間可界定一較佳範圍值，使該第一凸伸長度X及該第二凸伸長度Y彼此之間具有較佳之長度比例，以有效提升該轉軸20之適用性。

圖5顯示本發明第二實施例馬達之轉子之組合剖視圖。圖6顯示本發明第二實施例馬達之轉子依據圖5之A2部分的放大剖視圖。圖7顯示本發明第三實施例馬達之轉子之組合剖視圖。圖8顯示本發明第三實施例馬達之轉子依據圖7之A3部分的放大剖視圖。配合參閱圖3及圖4，在一實施例中，該殼座10設置一套管部13，該套管部13環繞形成該軸接部111之該穿孔111a；其中該套管部13可設置於該殼座10之該第一側11a，且朝該轉軸20之該第一端20a延伸。再配合參閱圖5及圖6，在另一實施例中，該套管部13設置於該殼座10之該第二側11b，且朝該轉軸20之該第二端20b延伸。藉此，該套管部13可用以環繞包覆該轉軸20，以提升該殼座10與該轉軸20之間的結合穩固性，且該套管部13之設置位置不作限制，可依實際安裝需求決定。另外，本發明馬達之轉子1亦可依需求選擇省略該套管部13，配合參閱圖7及圖8，在一實施例中，係揭示省略該套管部13之實施例。

配合參閱圖3至圖8，在一實施例中，該轉軸20之該第一區段21接鄰該第二端 20b，該轉軸20之該第一端20a至該第一區段21之間具有一第二區段22，該第二區段22具有一第二外徑D3，該第二外徑D3大於該穿孔111a之該孔徑D1，該第二區段22與該第一區段21之交接部位形成一肩部23，該肩部23抵接於該基部11之該第一側11a。藉此，該轉軸20於組裝時，該轉軸20之該第二端20b可自該殼座10之該第一側11a之一側穿伸通過該穿孔111a，使該轉軸20之該第二端20b可相對位於該殼座10之該第二側11b之一側，此時，利用該肩部23抵接於該基部11之該第一側11a，確保該轉軸20與該殼座10可初步定位，以便後續利用雷射焊接手段形成該固接件30，用以確實將該轉軸20與該殼座10相互結合固定，並提升兩者之間的結合穩固性。

圖9顯示本發明第四實施例馬達之轉子之組合剖視圖。圖10顯示本發明第四實施例馬達之轉子依據圖9之A4部分的放大剖視圖。配合參閱圖9及圖10，在一實施例中，該轉軸20之該第一區段21接鄰該第一端 20a，該轉軸20之該第二端20b至該第一區段21之間具有一第二區段22，該第二區段22具有一第二外徑D3，該第二外徑D3大於該穿孔111a之該孔徑D1，該第二區段22與該第一區段21之交接部位形成一肩部23，該肩部23抵接於該基部11之該第二側11b。藉此，該轉軸20於組裝時，該轉軸20之該第一端20a可自該殼座10之該第二側11b之一側穿伸通過該穿孔111a，使該轉軸20之該第一端20a可相對位於該殼座10之該第一側11a之一側，此時，利用該肩部23抵接於該基部11之該第二側11b，確保該轉軸20與該殼座10可初步定位，以便後續利用雷射焊接手段形成該固接件30，用以確實將該轉軸20與該殼座10相互結合固定，同樣可提升兩者之間的結合穩固性。

圖11顯示本發明第五實施例馬達之轉子之組合剖視圖。圖12顯示本發明第五實施例馬達之轉子依據圖11之A5部分的放大剖視圖。配合參閱圖11及圖12，在一實施例中，該轉軸20之該第一端20a至該第二端20b之間均具有該第一區段21。藉此，該轉軸20於組裝時，可選擇以該轉軸20之該第一端20a穿伸通過該穿孔111a，或亦可選擇以該轉軸20之該第二端20b穿伸通過該穿孔111a，以提升安裝便利性。並且，可直接將該轉軸20之外周面一次加工形成該第一區段21，以提升該轉軸20之加工便利性。

配合參閱圖4、圖6及圖8，在一實施例中，該固接件30之該焊部31可設置於該殼座10之該第一側11a；藉此，當該固接件30之該焊部31設置於該殼座10之該第一側11a時，可更容易自該轉子1之外部進行雷射焊接作業，以提供加工便利性。配合參閱圖10，在另一實施例中，該固接件30之該焊部31可設置於該殼座10之該第二側11b；藉此，當該固接件30之該焊部31設置於該殼座10之該第二側11b時，該焊部31可隱藏於該轉子1之內部，以提升本發明馬達之轉子1的美觀性。配合參閱圖12，在又一實施例中，該固接件30之該焊部31可同時設置於該殼座10之該第一側11a及該第二側11b；藉此，當該殼座10之該第一側11a及該第二側11b分別設置該焊部31時，可大幅提升該殼座10與該轉軸20之結合穩固性，有效防止該轉軸20自該殼座10脫落。因此，本發明馬達之轉子1之該焊部31的設置位置及數量可依實際組裝需求而定，並不加以限制。

配合參閱圖5至圖8，在一實施例中，該殼座10之該第一側11a或該第二側11b係於該軸接部111之周邊形成一凹部14，該凹部14用以容納該固接件30之該焊部31。藉此，利用該焊部31容納於該凹部14，可避免該焊部31凸出於該殼座10之該第一側11a或該第二側11b，用以保護及隱藏該焊部31。

在上述實施例中，本發明馬達之轉子1主要利用該轉軸20之該第一區段21之該第一外徑D2小於該殼座10之該穿孔111a之該孔徑D1，以防止該轉軸20於安裝過程中產生如刮痕或變形等情形。另外，該固接件30可利用雷射焊接手段形成該焊部31，以有效提升該轉軸20與該殼座10之間的結合穩固性。並且，本發明馬達之轉子1之該第一端20a可凸伸出該基部11之該第一側11a，用以另行結合如扇輪等構件。整體而言，可達到提升該轉子1之組裝便利性、提升該轉子1之旋轉穩定度、提升該殼座10及該轉軸20之結合穩固性、提升該固接件30之加工便利性，以及提升該轉1子之使用廣度等諸多功效。

上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。習於此技術之人士對上述實施例所做之修改及變化仍不違背本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧轉子

10‧‧‧殼座

11‧‧‧基部

11a‧‧‧第一側

11b‧‧‧第二側

111‧‧‧軸接部

111a‧‧‧穿孔

12‧‧‧延伸部

121‧‧‧內側壁

13‧‧‧套管部

14‧‧‧凹部

20‧‧‧轉軸

20a‧‧‧第一端

20b‧‧‧第二端

21‧‧‧第一區段

22‧‧‧第二區段

23‧‧‧肩部

30‧‧‧固接件

31‧‧‧焊部

40‧‧‧永久磁鐵

D1‧‧‧孔徑

D2‧‧‧第一外徑

D3‧‧‧第二外徑

X‧‧‧第一凸伸長度

Y‧‧‧第二凸伸長度

圖1顯示本發明一實施例馬達之轉子於一側方向之立體分解圖；

圖2顯示本發明一實施例馬達之轉子於另一側方向之立體分解圖；

圖3顯示本發明第一實施例馬達之轉子之組合剖視圖；

圖4顯示本發明第一實施例馬達之轉子依據圖3之A1部分的放大剖視圖；

圖5顯示本發明第二實施例馬達之轉子之組合剖視圖；

圖6顯示本發明第二實施例馬達之轉子依據圖5之A2部分的放大剖視圖；

圖7顯示本發明第三實施例馬達之轉子之組合剖視圖；

圖8顯示本發明第三實施例馬達之轉子依據圖7之A3部分的放大剖視圖；

圖9顯示本發明第四實施例馬達之轉子之組合剖視圖；

圖10顯示本發明第四實施例馬達之轉子依據圖9之A4部分的放大剖視圖；

圖11顯示本發明第五實施例馬達之轉子之組合剖視圖；及

圖12顯示本發明第五實施例馬達之轉子依據圖11之A5部分的放大剖視圖。

Claims (15)

1. 一種馬達之轉子，包括：一殼座，具有一基部，該基部具有相對之一第一側及一第二側，該基部設有一軸接部，該軸接部包含一穿孔，該穿孔貫穿該第一側及該第二側，且該軸接部之該穿孔具有一孔徑；一轉軸，具有相對之一第一端及一第二端，該轉軸具有至少一第一區段，該第一區段具有一第一外徑，該第一外徑小於該穿孔之該孔徑，該轉軸係以該第一區段穿伸該殼座之該穿孔，該第一端凸伸出該基部之該第一側，該第二端凸伸出該基部之該第二側；一固接件，具有利用雷射焊接所形成之至少一焊部，該焊部設置於該殼座之該軸接部與該轉軸之對應部位，用以將該殼座及該轉軸相互固定；及一永久磁鐵，結合該殼座，且該永久磁鐵位於該基部之該第二側；其中該殼座之該穿孔之該孔徑與該轉軸之該第一區段之該第一外徑之間具有一徑位差，該徑位差係大於0mm，且該徑位差小於或等於0.1mm。
2. 如請求項1之馬達之轉子，其中該徑位差小於或等於0.02mm。
3. 一種馬達之轉子，包括：一殼座，具有一基部，該基部具有相對之一第一側及一第二側，該基部設有一軸接部，該軸接部包含一穿孔，該穿孔貫穿該第一側及該第二側，且該軸接部之該穿孔具有一孔徑；一轉軸，具有相對之一第一端及一第二端，該轉軸具有至少一第一區段，該第一區段具有一第一外徑，該第一外徑小於該穿孔之該孔徑，該轉軸係以該第一區段穿伸該殼座之該穿孔，該第一端凸伸出該基部之該第一側，該第二端凸伸出該基部之該第二側；一固接件，具有利用雷射焊接所形成之至少一焊部，該焊部設置於該殼座之該軸接部與該轉軸之對應部位，用以將該殼座及該轉軸相互固定；及一永久磁鐵，結合該殼座，且該永久磁鐵位於該基部之該第二側；其中在該轉軸之軸向上，該轉軸之該第一端與該軸接部之間具有一第一凸伸長度，該轉軸之該第二端與該軸接部之間具有一第二凸伸長度，該第一凸伸長度之長度大於或等於二分之一的該第二凸伸長度。
4. 如請求項3之馬達之轉子，其中該轉軸之該第一凸伸長度小於或等於八倍的該第二凸伸長度。
5. 一種馬達之轉子，包括：一殼座，具有一基部，該基部具有相對之一第一側及一第二側，該基部設有一軸接部，該軸接部包含一穿孔，該穿孔貫穿該第一側及該第二側，且該軸接部之該穿孔具有一孔徑；一轉軸，具有相對之一第一端及一第二端，該轉軸具有至少一第一區段，該第一區段具有一第一外徑，該第一外徑小於該穿孔之該孔徑，該轉軸係以該第一區段穿伸該殼座之該穿孔，該第一端凸伸出該基部之該第一側，該第二端凸伸出該基部之該第二側；一固接件，具有利用雷射焊接所形成之至少一焊部，該焊部設置於該殼座之該軸接部與該轉軸之對應部位，用以將該殼座及該轉軸相互固定；及一永久磁鐵，結合該殼座，且該永久磁鐵位於該基部之該第二側；其中該轉軸之該第一區段接鄰該第二端，該轉軸之該第一端至該第一區段之間具有一第二區段，該第二區段具有一第二外徑，該第二外徑大於該穿孔之該孔徑，該第二區段與該第一區段之交接部位形成一肩部，該肩部抵接於該基部之該第一側。
6. 如請求項1、3或5之馬達之轉子，其中該轉軸之該第一區段接鄰該第一端，該轉軸之該第二端至該第一區段之間具有一第二區段，該第二區段具有一第二外徑，該第二外徑大於該穿孔之該孔徑，該第二區段與該第一區段之交接部位形成一肩部，該肩部抵接於該基部之該第二側。
7. 如請求項1、3或5之馬達之轉子，其中該轉軸之該第一端至該第二端之間均為該第一區段。
8. 如請求項1、3或5之馬達之轉子，其中該殼座設置一套管部，該套管部環繞形成該軸接部之該穿孔。
9. 如請求項8之馬達之轉子，其中該套管部設置於該殼座之該第一側，且朝該轉軸之該第一端延伸。
10. 如請求項8之馬達之轉子，其中該套管部設置於該殼座之該第二側，且朝該轉軸之該第二端延伸。
11. 如請求項1、3或5之馬達之轉子，其中該固接件之該焊部設置於該殼座之該第一側。
12. 如請求項1、3或5之馬達之轉子，其中該固接件之該焊部設置於該殼座之該第二側。
13. 如請求項1、3或5之馬達之轉子，其中該固接件之該焊部設置於該殼座之該第一側及該第二側。
14. 如請求項1、3或5之馬達之轉子，其中該殼座之該第一側或該第二側係於該軸接部之周邊形成一凹部，該凹部用以容納該固接件之該焊部。
15. 如請求項1、3或5之馬達之轉子，其中該殼座另具有一延伸部，該延伸部一體結合於該基部之該第二側，該延伸部具有一內側壁，該永久磁鐵結合於該內側壁。