CN209896886U - 马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露一种马达，其包含内转子、多个永久磁铁及外定子。内转子包含多个转子片体，各转子片体包含中心轴孔及多个穿孔组，各穿孔组包含两个磁铁容置孔。各磁铁容置孔用以设置永久磁铁。当永久磁铁设置于磁铁容置孔中时，磁铁容置孔将被区隔形成两个隔离孔，而两个隔离孔对应位于永久磁铁的两端，邻近于转子片体的外缘的隔离孔的截面积大于邻近于转子片体的中心的隔离孔的截面积。外定子包含多个定子片体。内转子设置于外定子中。通过隔离孔的设计，将可大幅降低马达的磁力内耗的问题。

Description

马达

技术领域

本实用新型涉及一种马达，特别是一种永磁马达。

背景技术

对于永磁马达的设计人员而言，如何降低马达中两个磁铁彼此间的内耗是最需要被改善的问题之一。

实用新型内容

本实用新型公开一种马达，主要用以改善现有的马达所存在的内部的永久磁铁之间容易相互干扰，而容易发生磁力内耗的问题。

本实用新型实施例在于提供一种马达，其包含：一内转子、多个永久磁铁及一外定子。内转子包含多个转子片体，各个转子片体包含一中心轴孔及多组穿孔组，各组穿孔组具有两个磁铁容置孔，各个磁铁容置孔贯穿转子片体，各个磁铁容置孔彼此不相互连通，各组穿孔组的两个磁铁容置孔以一对称轴为中心呈对称地形成于转子片体；多个转子片体相互堆栈固定设置，而多个转子片体的各个磁铁容置孔沿一轴向方向共同形成一磁铁容置通道，各个中心轴孔沿轴向方向共同形成一轴体容置通道。多个永久磁铁设置于多个磁铁容置通道中；各个永久磁铁固定设置于其中一个磁铁容置孔中时，磁铁容置孔被永久磁铁区隔出两个隔离孔，两个隔离孔则对应位于永久磁铁的两端；穿设于各组穿孔组的两个磁铁容置孔中的两个永久磁铁，其面对对称轴的一侧的磁性彼此相同。外定子包含多个定子片体，各个定子片体包含一环状部、多个齿部及多个靴部，多个齿部由环状部向外定子的中心的方向延伸形成，且多个齿部彼此间隔地设置，各个齿部向外定子的中心的方向延伸形成有一个靴部；各个齿部缠绕有线圈。

优选地，各个磁铁容置孔由一矩形孔、一内三角孔及一外三角孔共同组成，各个矩形孔用以提供永久磁铁穿设，被永久磁铁区隔所形成的两个隔离孔分别为内三角孔及外三角孔；内三角孔邻近于转子片体的中心设置，外三角孔靠近转子片体的外缘设置；各个外三角孔的最大宽度大于各个矩形孔的宽度。

优选地，各个磁铁容置孔的矩形孔彼此相对的两个长侧边分别定义为一第一长侧边及一第二长侧边，各个磁铁容置孔的内三角孔的两侧边分别定义为一第一内侧边及一第二内侧边，各个磁铁容置孔的外三角孔的三侧边分别定义为一底边、一第一外侧边及一第二外侧边，第一长侧边的一端与第一内侧边的一端连接，第一长侧边的另一端与第一外侧边连接，第二长侧边的一端与第二内侧边的一端连接，第二长侧边的另一端与底边连接，而第二外侧边的两端则是对应与底边的一端及第一外侧边的一端连接，而各个外三角孔是各个矩形孔由向远离转子片体的中心的方向及靠近对称轴的方向延伸形成。

优选地，各个转子片体的一外缘定义有多个凸出区段及多个平缓区段，多个凸出区段与多个平缓区段彼此间隔地设置，而任一个平缓区段位于两个凸出区段之间；转子片体的中心到转子片体于凸出区段的外缘的距离，大于转子片体的中心到转子片体于平缓区段的外缘的距离。

优选地，属于不同穿孔组的彼此相邻的两个磁铁容置孔的外三角孔，对应位于转子片体于平缓区段的外缘的内侧。

优选地，同一组的穿孔组中的各个矩形孔的中心轴线与对称轴的夹角介于20度至80度；属于不同穿孔组的彼此相邻的两个磁铁容置孔彼此相对称地设置。

优选地，各组穿孔组的两个磁铁容置孔彼此间的距离，由邻近于转子片体的中心的位置，沿远离转子片体的中心的方向逐渐扩大；属于不同穿孔组的彼此相邻的两个磁铁容置孔彼此间的距离，是由邻近于转子片体的中心的位置，沿远离转子片体的中心的方向逐渐缩小。

优选地，属于不同穿孔组的彼此相邻的两个外三角孔彼此之间形成有一隔离部，隔离部的宽度不小于0.7毫米。

优选地，各组穿孔组的两个内三角孔之间形成有一隔离部，隔离部的宽度不小于0.7毫米。

优选地，各组穿孔组的两个磁铁容置孔之间还具有一固定孔，固定孔呈矩形，各个固定孔用以提供一固定件插设，而多个转子片体通过多个固定件相互固定；其中，对称轴与固定孔的中心轴线重叠，或者，对称轴与固定孔的中心轴线平行。

综上所述，本实用新型的马达通过使各个磁铁容置孔大于磁铁的设计，而使各个磁铁设置于磁铁容置孔中时，磁铁容置孔能被区隔出两个隔离孔。通过隔离孔的设计，将可大幅降低彼此相邻的磁铁发生磁力干涉的问题，从而可降低马达中磁铁间的内耗问题。

为能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本实用新型，而非对本实用新型的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本实用新型的马达的立体示意图。

图2为本实用新型的马达的分解示意图。

图3为本实用新型的马达的内转子及部分磁铁的分解示意图。

图4为本实用新型的马达的内转子的端面示意图。

图5为图4的局部放大示意图。

图6为本实用新型的马达的内转子及外定子的端面示意图。

图7为图6的局部放大示意图。

图8为本实用新型的马达的局部磁路示意图。

具体实施方式

于以下说明中，如有指出请参阅特定附图或是如特定附图所示，其仅是用以强调于后续说明中，所述及的相关内容大部份出现于该特定附图中，但不限制该后续说明中仅可参考所述特定附图。

请一并参阅图1至图3，图1及图2显示为本实用新型的马达的立体组装、分解示意图，图3显示为本实用新型的马达的内转子及永久磁铁的局部分解示意图。本实用新型的马达100包含一内转子1、多个永久磁铁2及一外定子3。以下主要是说明本实用新型的马达100与现有的马达(特别是磁阻马达)的不同之处，而本实用新型的马达100的控制方式等，与现有的马达大致相同，以下将不再赘述。

内转子1是由多个转子片体10堆栈固定形成，外定子3是由多个定子片体30堆栈固定形成，外定子3的中心形成有一容置通道30A(如图2所示)，而内转子1是对应设置于容置通道30A中。内转子1包含有多个磁铁容置通道121A(如图3所示)及一轴体容置通道11A(如图3所示)，多个永久磁铁2对应固定设置于多个磁铁容置通道121A中，而马达100的转轴(图未示)则是对应设置于轴体容置通道11A中。

在本实施例中，是以单一个磁铁容置通道121A中设置有多个永久磁铁2为例，但单一个磁铁容置通道121A设置的永久磁铁2的数量不以图中所示为限，在特殊的应用中，单一个磁铁容置通道121A也可以是仅设置有单一个永久磁铁2。在具体的实施中，永久磁铁2可以是通过黏胶而与多个转子片体10相互固定，或者，永久磁铁2也可以是直接以卡固的方式固定于磁铁容置通道121A中。

请一并参阅图3至图6，图4显示为本实用新型的马达的转子片体的端面示意图，图5为图4的局部放大图，图6显示为本实用新型的马达的内转子及外定子的端面示意图。各个转子片体10包含一中心轴孔11、多组穿孔组12及多个固定孔13。在实际应用中，转子片体10例如可以是硅钢片，但不以此为限。各组穿孔组12具有两个磁铁容置孔121。各个磁铁容置孔121贯穿转子片体10，且各个磁铁容置孔121彼此不相互连通。各组穿孔组12的两个磁铁容置孔121是以一对称轴AX1(如图5所示)为中心彼此相对称地形成于转子片体10。于本实施例的图式中，是以转子片体10具有8组穿孔组12为例，但穿孔组12的数量不以此为限，其可依据需求增减。

多个转子片体10的各个磁铁容置孔121沿一轴向方向(如图3所示坐标的X轴方向)共同形成一个磁铁容置通道121A(如图3所示)，各个中心轴孔11沿轴向方向共同形成轴体容置通道11A(如图3所示)。中心轴孔11的外型可以是依据实际的旋转轴的外型而决定，图中所示仅为其中一示范态样。在实际应用中，转子片体10的数量、磁铁容置通道121A于轴向方向的长度，及轴体容置通道11A于轴向方向的长度，皆可以是依据需求变化，不此加以限制。

多个固定孔13可以是用来提供多个固定件(例如铆钉)穿设，而多个转子片体10则可以通过多个固定件，以相互堆栈固定。各个固定孔13可以是设置于各组穿孔组12的两个磁铁容置孔121之间，且固定孔13可以是呈现为矩形状，而固定孔13的中心轴可以是与对称轴AX1重叠(或者，固定孔13的中心轴也可以是与对称轴AX1相平行)，如此，固定孔13及设置于其中的固定件，将不会对马达整体的磁路造成太多的干扰。

如图5所示，各个磁铁容置孔121可以是由一矩形孔1211、一内三角孔1212及一外三角孔1213组成。矩形孔1211用以提供永久磁铁2穿设，而矩形孔1211于转子片体10的宽侧面的截面外型及截面尺寸是大致对应于永久磁铁2于转子片体10的宽侧面的截面外型及截面尺寸，而永久磁铁2能固定设置于矩形孔1211中(如图6所示)。

换句话说，如图6所示，当永久磁铁2设置于磁铁容置孔121中时，永久磁铁2将对应设置于矩形孔1211中，而磁铁容置孔121将被永久磁铁2区隔出两个隔离孔，所述两个隔离孔即为所述内三角孔1212及所述外三角孔1213；也就是说，各个永久磁铁2设置于磁铁容置孔121中时，磁铁容置孔121将不会被永久磁铁2所填满，而磁铁容置孔121于永久磁铁2的两端还会形成有两个未被永久磁铁2所填满的隔离孔。

如图4及图5所示，各个穿孔组12的内三角孔1212是邻近于转子片体10的中心C设置，而外三角孔1213则是靠近转子片体10的外缘设置。各个外三角孔1213于转子片体10的宽侧面的截面积大于各个内三角孔1212于转子片体10的宽侧面的截面积，且各个外三角孔1213的最大宽度W1(如图5所示)大于各个矩形孔1211的宽度W2(如图5所示)。在实际应用中，外三角孔1213的最大宽度W1可以是矩形孔1211的宽度W2的0.5～2.0倍。

如图5所示，更详细来说，在具体的应用中，各个矩形孔1211彼此相对的两个长侧边分别定义为一第一长侧边1211A及一第二长侧边1211B；内三角孔1212的的两侧边分别定义为一第一内侧边1212A及一第二内侧边1212B；外三角孔1213的的三侧边分别定义为一底边1213A、一第一外侧边1213B及一第二外侧边1213C。

第一长侧边1211A的一端与第一内侧边1212A的一端连接，第一长侧边1211A的另一端与第一外侧边1213B连接，第二长侧边1211B的一端与第二内侧边1212B的一端连接，第二长侧边1211B的另一端与底边1213A连接，而第二外侧边1213C的两端则是对应与底边1213A的一端及第一外侧边1213B的一端连接。

换言之，各个磁铁容置孔121的内三角孔1212的其中一个顶点V1与第一长侧边1211A连接，内三角孔1212的另一个顶点V2则与第二长侧边1211B连接；各个磁铁容置孔121的外三角孔1213的其中一个顶点V3与第一长侧边1211A的另一端连接，外三角孔1213的底边1213A的一端则与第二长侧边1211B连接。

依上所述，简单来说，本实施例所指的外三角孔1213的部分是由矩形孔1211的一端向远离转子片体10的中心的方向及向对称轴AX1的方向延伸形成。

在一个具体的实施例中，第一长侧边1211A的长度可以是9毫米，第二长侧边1211B的长度可以是9毫米，第一内侧边1212A的长度可以是1.5毫米，第二内侧边1212B的长度可以是2.6毫米，底边1213A的长度可以是1.82毫米，第一外侧边1213B的长度可以是3.24毫米，而第二外侧边1213C的长度可以是3.82毫米。

在实际应用中，同一穿孔组12的两个第一内侧边1212A可以是相互平行地设置；各个磁铁容置孔121的第一内侧边1212A及第二内侧边1212B可以是彼此相互垂直地设置；各个磁铁容置孔121的底边1213A与第二长侧边1211B可以是彼此相互垂直地设置；同一穿孔组12中的各个矩形孔1211的中心轴线AX3与对称轴AX1的夹角θ可以是介于20度至80度，而各组穿孔组12的两个磁铁容置孔121彼此间的距离，由邻近于转子片体10的中心C的位置，沿远离转子片体10的中心C的方向逐渐扩大。

在实际应用中，属于不同穿孔组12的两个彼此相邻的磁铁容置孔121，也可以是以另一对称轴AX2为中心，而彼此相对称地形成于转子片体10上，而属于不同穿孔组12的彼此相邻的两个磁铁容置孔121彼此间的距离，则是由邻近于转子片体10的中心C的位置，沿远离转子片体10的中心C的方向逐渐缩小。其中，属于不同穿孔组12的两个彼此相邻的两个第一外侧边1213B可以是相互平行地设置。

特别说明的是，在本实施例中，是以被永久磁铁2所区隔出的两个隔离孔(即，内三角孔1212及外三角孔1213)的外型皆呈现为三角形为例，但各个隔离孔(即，内三角孔1212及外三角孔1213)的外型不以此为限。各个隔离孔(即，内三角孔1212及外三角孔1213)的外型也可以是依据需求变化。

请一并参阅图1、图6及图7，图7显示为图6的局部放大示意图。各个定子片体30包含有一环状部301、多个齿部302及多个靴部303。环状部301的内缘向定子片体30的中心的方向延伸形成多个齿部302，各个齿部302向定子片体30的中心延伸形成一个靴部303。各个靴部303相反于与齿部302连接的一侧可以是呈现为弧状。内转子1设置于外定子3中时，各个靴部303则是面对于转子片体10的外缘。各个齿部302缠绕有线圈S。在实际应用中，外定子3内所缠绕的线圈S的数量，及各线圈S是缠绕哪几个齿部302，皆可以是依据需求变化，于此不加以限制。

请复参图4，在实际应用中，各个转子片体10的一外缘101定义有多个凸出区段10A及多个平缓区段10B。多个凸出区段10A与多个平缓区段10B段彼此间隔地设置，而任一个平缓区段10B是对应位于两个凸出区段10A之间。转子片体10的中心C到转子片体10于凸出区段10A的外缘的距离L1，大于转子片体10的中心C到转子片体10于平缓区段10B的外缘的距离L2。关于凸出区段10A及平缓区段10B的数量，可以是对应于穿孔组12的数量，但不以此为限。

在实际应用中，各个凸出区段10A是对应位于一组穿孔组12的两个磁铁容置孔121的中间位置的外侧，而各个平缓区段10B则是对应位于两个不同穿孔组12的外三角孔1213的位置的外侧。也就是说，属于不同组的穿孔组12的彼此相邻的两个磁铁容置孔121的外三角孔1213，对应位于转子片体10于平缓区段10B的外缘的内侧。

如图7所示，通过凸出区段10A及平缓区段10B的设计，当凸出区段10A及平缓区段10B同时面对其中一个靴部303时，靴部303与凸出区段10A之间的间隙P1将小于，靴部303与另外两个平缓区段10B的间隙P2。通过凸出区段10A及平缓区段10B的设计，可以使同一组穿孔组12中的两个永久磁铁2，大致面对其中一个靴部303时，转子片体10的外缘与靴部303之间的间隙能被缩短。

如图3及图7所示，设置于各组穿孔组12的两个磁铁容置孔121中的两个永久磁铁2，其面对对称轴AX1的一侧面21的磁性是彼此相同，且同一组穿孔组12中的两个永久磁铁2彼此相面对的一侧面21的磁性，是与相邻的另一组穿孔组12中的两个永久磁铁2彼此相面对的一侧的磁性不同。具体来说，如图7所示，位于图面中央的位于同一穿孔组12中的两个永久磁铁2彼此相面对的一侧面21的磁性假设为S极，则位于图面右侧(或左侧)的同一组穿孔组12中的两个永久磁铁2彼此相面对的一侧面21的磁性则对应为N极。

请一并参阅图7及图8，图8显示为本实用新型的马达的磁路模拟示意图。如图所示，通过前述的凸出区段10A及平缓区段10B的设计，以及使位于同一穿孔组12中的两个永久磁铁2相面对的一侧面21的磁性相同的设计，可以使靴部303与位于同一穿孔组12中的两个永久磁铁2之间的磁力线更为密集，从而可使内转子1相对于外定子3更有效率地转动。

通过外三角孔1213的设计，可以让设置于不同穿孔组12中的彼此相邻的两个永久磁铁2之间的磁力线比较疏松，而可大幅降低设置于不同穿孔组12中的永久磁铁2彼此间的磁力消耗，也就是说，可以大幅降低内转子1的磁力内耗的问题。另外，在实际应用中，属于不同穿孔组12的彼此相邻的两个外三角孔1213彼此之间形成有一隔离部102，隔离部102的宽度不小于0.7毫米，借此，隔离部102容易磁饱和，而还可以更进一步地加强降低不同穿孔组12中的永久磁铁2彼此间的磁力消耗。

同理，通过内三角孔1212的设计，也同样可以让设置于同一组穿孔组12中的两个永久磁铁2之间的磁力线比较疏松，而可大幅降低设置于同一穿孔组12中的两个永久磁铁2彼此间的磁力消耗，也就是说，可以大幅降低内转子1的磁力内耗的问题。另外，在实际应用中，各组穿孔组12的两个内三角孔1212之间可以形成有一隔离部103，隔离部103的宽度不小于0.7毫米，借此，隔离部103容易磁饱和，而还可以更进一步地加强降低同一穿孔组12中的两个永久磁铁2彼此间的磁力消耗。

综上所述，本实用新型的马达，通过隔离孔(即上载所述内三角孔及外三角孔)的设计，将可大幅降低马达内部的永久磁铁之间的磁力内耗的问题，从而可以提升马达整体的运转效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此局限本实用新型的专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种马达，其特征在于，所述马达包含：

一内转子，其包含多个转子片体，各个所述转子片体包含一中心轴孔及多组穿孔组，各组所述穿孔组具有两个磁铁容置孔，各个所述磁铁容置孔贯穿所述转子片体，各个所述磁铁容置孔彼此不相互连通，各组所述穿孔组的两个所述磁铁容置孔以一对称轴为中心呈对称地形成于所述转子片体；多个所述转子片体相互堆栈固定设置，而多个所述转子片体的彼此相对应的各个所述磁铁容置孔沿一轴向方向共同形成一磁铁容置通道，多个所述转子片体的彼此相对应的各个所述中心轴孔沿所述轴向方向共同形成一轴体容置通道；

多个永久磁铁，其设置于多个所述磁铁容置通道中；各个所述永久磁铁固定设置于其中一个所述磁铁容置孔中，且所述磁铁容置孔被所述永久磁铁区隔出两个隔离孔，两个所述隔离孔对应位于所述永久磁铁的两端，且邻近于所述转子片体的外缘的所述隔离孔的截面积大于，邻近于所述转子片体的中心的所述隔离孔的截面积；穿设于各组所述穿孔组的两个所述磁铁容置孔中的两个所述永久磁铁，其面对所述对称轴的一侧的磁性彼此相同；以及

一外定子，其包含多个定子片体，各个所述定子片体包含一环状部、多个齿部及多个靴部，多个所述齿部由所述环状部向所述外定子的中心的方向延伸形成，且多个所述齿部彼此间隔地设置，各个所述齿部向所述外定子的中心的方向延伸形成有一个所述靴部；各个所述齿部缠绕有线圈。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，各个所述磁铁容置孔由一矩形孔、一内三角孔及一外三角孔共同组成，各个所述矩形孔用以提供所述永久磁铁穿设，被所述永久磁铁区隔所形成的两个所述隔离孔分别为所述内三角孔及所述外三角孔；所述内三角孔邻近于所述转子片体的中心设置，所述外三角孔靠近所述转子片体的外缘设置；各个所述外三角孔的最大宽度大于各个所述矩形孔的宽度。

3.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，各个所述磁铁容置孔的所述矩形孔彼此相对的两个长侧边分别定义为一第一长侧边及一第二长侧边，各个所述磁铁容置孔的所述内三角孔的两侧边分别定义为一第一内侧边及一第二内侧边，各个所述磁铁容置孔的所述外三角孔的三侧边分别定义为一底边、一第一外侧边及一第二外侧边，所述第一长侧边的一端与所述第一内侧边的一端连接，所述第一长侧边的另一端与所述第一外侧边连接，所述第二长侧边的一端与所述第二内侧边的一端连接，所述第二长侧边的另一端与所述底边连接，而所述第二外侧边的两端则是对应与所述底边的一端及所述第一外侧边的一端连接，而各个所述外三角孔是各个所述矩形孔由向远离所述转子片体的中心的方向及靠近所述对称轴的方向延伸形成。

4.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，各个所述转子片体的一外缘定义有多个凸出区段及多个平缓区段，多个所述凸出区段与多个所述平缓区段彼此间隔地设置，而任一个所述平缓区段位于两个所述凸出区段之间；所述转子片体的中心到所述转子片体于所述凸出区段的外缘的距离，大于所述转子片体的中心到所述转子片体于所述平缓区段的外缘的距离。

5.根据权利要求4所述的马达，其特征在于，属于不同所述穿孔组的彼此相邻的两个所述磁铁容置孔的所述外三角孔，对应位于所述转子片体于所述平缓区段的外缘的内侧。

6.根据权利要求5所述的马达，其特征在于，同一组的所述穿孔组中的各个所述矩形孔的中心轴线与所述对称轴的夹角介于20度至80度；属于不同所述穿孔组的彼此相邻的两个所述磁铁容置孔彼此相对称地设置。

7.根据权利要求6所述的马达，其特征在于，各组所述穿孔组的两个所述磁铁容置孔彼此间的距离，由邻近于所述转子片体的中心的位置，沿远离所述转子片体的中心的方向逐渐扩大；属于不同所述穿孔组的彼此相邻的两个所述磁铁容置孔彼此间的距离，是由邻近于所述转子片体的中心的位置，沿远离所述转子片体的中心的方向逐渐缩小。

8.根据权利要求6所述的马达，其特征在于，属于不同所述穿孔组的彼此相邻的两个所述外三角孔彼此之间形成有一隔离部，所述隔离部的宽度不小于0.7毫米。

9.根据权利要求6所述的马达，其特征在于，各组所述穿孔组的两个所述内三角孔之间形成有一隔离部，所述隔离部的宽度不小于0.7毫米。

10.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，各组所述穿孔组的两个所述磁铁容置孔之间还具有一固定孔，所述固定孔呈矩形，各个所述固定孔用以提供一固定件插设，而多个所述转子片体通过多个所述固定件相互固定；其中，所述对称轴与所述固定孔的中心轴线重叠，或者，所述对称轴与所述固定孔的中心轴线平行。

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