TWI568144B - 馬達 - Google Patents

Description

馬達

本發明係關於一種馬達，尤其是一種具有隔離罩之馬達。

請參照第1圖所示，係一種習知馬達9，該馬達9包含一隔離罩91，該隔離罩91具有一第一罩體911、一第二罩體912及一第三罩體913，該第二罩體912能夠將該隔離罩91內部分隔為二個獨立空間，使該馬達9能夠利用該第一罩體911與該第二罩體912間的空間包覆定子92之鐵芯921與轉子93之永久磁鐵931等構件，且該馬達9之一電路板94(例如：驅動電路、電控模組或電源轉換單元)可設置於該第二罩體912與該第三罩體913間的空間。據此，該隔離罩91能夠完整包覆該定子92、該永久磁鐵931以及該電路板94並使其形成絕緣，以防止漏電。

其中，該定子92之鐵芯921係繞設有線圈922，該馬達9通常需要設置換相感測器(例如：霍爾感應元件)，以感測該轉子93與該定子92的相對位置，進而改變通入該線圈922的電流方向。該換相感測器必須設置於磁場強度變化較大的位置；換言之，該換相感測器係形成於該第一罩體911與該第二罩體912之間，且該換相感測器需電性連接該馬達9之電路板94。然而如上所述，由於該鐵芯921與該永久磁鐵931係設置於該第一罩體911與該第二罩體912之間，而該電路板94係設置於該第二罩體912與該第三罩體913之間，致使該換相感測器需額外經由導線電性連接該電路板94。再者，所述線圈922亦需額外經由導線電性連接該電路板94。所述導線必須貫穿該第二罩體912，並且透過焊接等方式電性連接 該電路板94，容易增加該馬達的製造組裝難度。

此外，為了使該換相感測器與該線圈922所連接之導線能夠確實與該電路板94形成電性連接，該電路板94必須被精確固定於一預定位置，因此該第二罩體912或該第三罩體913必須配合該電路板94設置定位結構與組裝結構，用以將該電路板固定於該預定位置。據此，該馬達的製造組裝難度將進一步增加。

有鑑於此，上述習知馬達9具有「製造組裝困難」之問題，確實有進一步改良之必要。

本發明之一目的係提供一種馬達，該馬達包含一隔離罩，該隔離罩包含一第一罩體、一第二罩體及一第三罩體，該第二罩體設置於該第一罩體與該第三罩體之間，且該第二罩體設有一貫孔，以降低馬達的製造組裝難度。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段包含有：一種馬達，該馬達包含一定子、一隔離罩、一轉子及一電路板。該定子包含一鐵芯。該隔離罩由絕緣材質製成，該隔離罩包含一第一罩體、一第二罩體及一第三罩體，該第二罩體設置於該第一罩體與該第三罩體之間，該鐵芯係設置於該第一罩體與該第二罩體之間，該第二罩體與該第三罩體之間形成一電路容置部。該轉子可旋轉地結合於該隔離罩，且該轉子包含一永久磁鐵組，該永久磁鐵組設置於該第一罩體與該第二罩體之間，且該永久磁鐵組與該鐵芯之間將形成一氣隙。該電路板設置於該電路容置部，且該電路板設有一換相感測器。其中，該第二罩體設有一貫孔，該貫孔朝向該鐵芯、該永久磁鐵組或該氣隙開設，該換相感測器經由該貫孔伸入該第一罩體與第二罩體之間。

本發明之馬達，其中，該定子之鐵芯外周繞設有線圈，該線 圈電性連接至少一電性接腳，該第二罩體另設有至少一電連接孔，該至少一電性接腳經由該至少一電連接孔伸入該電路容置部，使該電路板能夠電性連接該至少一電性接腳。

本發明之馬達，其中，該至少一電性接腳係焊接固定於該電路板。

本發明之馬達，其中，該至少一電性接腳係插接固定於該電路板。

本發明之馬達，其中，該至少一電連接孔之數量係等於該至少一電性接腳之數量。

本發明之馬達，其中，該至少一電連接孔與該至少一電性接腳之數量為複數個，各該電性接腳分別經由各該電連接孔伸入該電路容置部。

本發明之馬達，其中，該定子之鐵芯外周結合一繞線套，該繞線套係供該線圈繞設，且該至少一電性接腳結合於該繞線套。

本發明之馬達，其中，該貫孔係於該馬達之軸向方向上對位該鐵芯、該永久磁鐵組或該氣隙，且該換相感測器於該馬達之軸向方向上與該貫孔相對位。

本發明之馬達，其中，該換相感測器係朝向該定子之鐵芯、該轉子之永久磁鐵組或該永久磁鐵組與該鐵芯之間的氣隙設置。

本發明之馬達，其中，該換相感測器為霍爾感應元件或編碼器。

本發明之馬達，其中，該第二罩體設有一基板部，該基板部沿著該馬達之徑向方向延伸，且該貫孔貫穿該第二罩體之基板部。

據由前述結構，本發明各實施例之馬達透過於該隔離罩之第二罩體開設一貫孔與至少一電連接孔，使設置於該電路容置部中的換相感 測器能夠經由貫孔伸入該第一罩體與第二罩體之間，並且藉由使該線圈電性連接至少一電性接腳，該至少一電性接腳經由該至少一電連接孔伸入該電路容置部，使該電路板能夠電性連接該至少一電性接腳。據此，該換相感測器與該線圈無須額外經由導線電性連接該電路板，具有降低馬達的製造組裝難度之功效。

〔本發明〕

1‧‧‧定子

11‧‧‧鐵芯

111‧‧‧繞線套

12‧‧‧線圈

13‧‧‧電性接腳

2‧‧‧隔離罩

21‧‧‧第一罩體

22‧‧‧第二罩體

221‧‧‧貫孔

222‧‧‧電連接孔

23‧‧‧第三罩體

3‧‧‧轉子

31‧‧‧永久磁鐵組

32‧‧‧轉軸

33‧‧‧輪轂

4‧‧‧電路板

41‧‧‧換相感測器

42‧‧‧結合部

5‧‧‧軸承組

51‧‧‧軸管

52‧‧‧軸承

5’‧‧‧軸承

R‧‧‧電路容置部

B‧‧‧基板部

S‧‧‧氣隙

〔習知〕

9‧‧‧馬達

91‧‧‧隔離罩

911‧‧‧第一罩體

912‧‧‧第二罩體

913‧‧‧第三罩體

92‧‧‧定子

921‧‧‧鐵芯

922‧‧‧線圈

93‧‧‧轉子

931‧‧‧永久磁鐵

94‧‧‧電路板

第1圖：係一種習知馬達之結構剖視圖。

第2圖：係本發明第一實施例之結構分解示意圖。

第3圖：係本發明第一實施例之結構剖視示意圖。

第4圖：係本發明第二實施例之結構剖視示意圖。

為讓本發明之上述及其它目的、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及3圖所示，係本發明第一實施例之馬達，該馬達包含一定子1、一隔離罩2、一轉子3及一電路板4。該定子1與該電路板4設置於該隔離罩2內部，該轉子3係可旋轉地結合於該隔離罩2。其中，該馬達可以為內轉子馬達或外轉子馬達，本發明並不以此為限。舉例而言，在本實施例中，該馬達即為一外轉子馬達。

該定子1包含一鐵芯11，該鐵芯11外周繞設有線圈12。該鐵芯11係結合於該隔離罩2內部。詳言之，該隔離罩2由絕緣材質製成，該隔離罩2包含一第一罩體21、一第二罩體22及一第三罩體23。該第一、第二及第三罩體21、22、23可以相互結合固定。該第二罩體22設置於該第一罩體21與該第三罩體23之間，該鐵芯11係設置於該第一罩體21與該第二罩體22之間，且該第二罩體22與該第三罩體23之間形成一電路容 置部R，該電路容置部R係供設置該電路板4，該電路板4可以包含該馬達之驅動電路、電控模組或電源轉換單元等電路構件。在本實施例中，該電路板4結合於該第二罩體22；惟，該電路板4亦可結合於該第三罩體23，本發明並不加以限制。

該轉子3係可旋轉地結合於該隔離罩2，且該轉子3包含一永久磁鐵組31，該永久磁鐵組31設置於該第一罩體21與該第二罩體22之間。詳言之，由於在本實施例中，該馬達為一外轉子馬達，該轉子3另包含一轉軸32及一輪轂33，該轉軸32係可旋轉地結合於該第二罩體22，該輪轂33與該鐵芯11一併設置於該第一罩體21與該第二罩體22之間，該輪轂33可以結合於該轉軸32外周，該永久磁鐵組31可以結合於該輪轂33之內壁。藉此，該永久磁鐵組31將形成於該鐵芯11與該輪轂33之間，且該永久磁鐵組31與該鐵芯11之間將形成一氣隙S。

該隔離罩2之第二罩體22設有一貫孔221，該貫孔221可以朝向該鐵芯11、該永久磁鐵組31或該氣隙S開設，其中，該第二罩體22可以設有一基板部B，該基板部B沿著該馬達之徑向方向延伸，該貫孔221係貫穿該第二罩體22之基板部B。據此，該貫孔221係於該馬達之軸向方向上對位該鐵芯11、該永久磁鐵組31或該氣隙S。該馬達之徑向方向即為垂直且通過該轉軸32之方向，而該馬達之軸向方向即為平行於該轉軸32之方向，係本發明所屬領域中具有通常知識者所能理解者。

該電路板4係設置於該電路容置部R，該電路板4設有一換相感測器41，該換相感測器41於該馬達之軸向方向上與該第二罩體22之貫孔221相對位，使該換相感測器41能夠經由貫孔221伸入該第一罩體21與第二罩體22之間。藉此，由於該貫孔221可以朝向該鐵芯11、該永久磁鐵組31或該氣隙S開設，因此該換相感測器41可以形成朝向該定子1之鐵芯11、該轉子3之永久磁鐵組31或該永久磁鐵組31與該鐵芯11之 間的氣隙S設置。該換相感測器41係為霍爾感應元件或編碼器等感測元件，透過將該換相感測器41朝向該鐵芯11、該轉子3或該氣隙S設置，該換相感測器41即可感測轉子3與該定子1的相對位置，使該電路板4能夠據以改變通入該定子1之線圈12的電流方向。

值得注意的是，該換相感測器41可以經由焊接或插接等方式直接結合於該電路板4；或者，該換相感測器41亦可經由一腳座(圖未繪示)間接結合於該電路板4，所述腳座能夠增進該換相感測器41的結合穩固性、保護該換相感測器41的接腳、同時延伸該換相感測器41於該馬達之軸向方向上的長度，以確保該換相感測器41的長度足以延伸至該鐵芯11、該永久磁鐵組31或該氣隙S。

在本實施例中，該轉軸32可以經由一軸承組5以形成可旋轉地結合於該第二罩體22。更詳言之，該軸承組5包含一軸管51及至少一軸承52，該軸管51係設置於該第二罩體22的基板部B中央，且該軸管51可以組裝固定於該第二罩體22之基板部B；或者，該軸管51可以與該第二罩體22之基板部B一體成形，本發明並不加以限制。該至少一軸承52可以結合於該軸管51內部。據此，由於該軸管51係固定於該第二罩體22之基板部B，該定子1之鐵芯11可以結合於該軸管51外周，且該轉子3之轉軸32可以結合於該軸承組5的至少一軸承52，使該轉軸32形成可旋轉地結合於該第二罩體22。

本發明第一實施例之馬達實際使用時，該鐵芯11可以在該線圈12通電後與該永久磁鐵組31產生磁交鏈感應，使得該轉軸32能夠相對該鐵芯11旋轉。關於該定子1與該轉子3的作動原理與詳細結構，係本發明所屬領域中具有通常知識者所能理解實施者，恕不再行贅述。

藉由上述結構，本發明第一實施例之馬達係於該隔離罩2之第二罩體22開設一貫孔221，使設置於該電路容置部R(位於該第二罩體 22與該第三罩體23之間)中的換相感測器41能夠經由貫孔221伸入該第一罩體21與第二罩體22之間，以形成朝向該定子1之鐵芯11、該轉子3之永久磁鐵組31或該永久磁鐵組31與該鐵芯11之間的氣隙S設置。據此，該換相感測器41無須額外經由導線電性連接該電路板4。

請續參照第2及3圖所示，於該第一實施例之馬達中，該定子1的線圈12可以電性連接至少一電性接腳13，且該隔離罩2之第二罩體22另設有至少一電連接孔222，該至少一電性接腳13經由該至少一電連接孔222伸入該電路容置部R，使該電路板4能夠電性連接該至少一電性接腳13。詳言之，該至少一電連接孔222同樣可以貫穿第二罩體22之基板部B，且該至少一電連接孔222與該至少一電性接腳13可以於該馬達之軸向方向上相互對位，使該至少一電性接腳13經由該至少一電連接孔222伸入該電路容置部R。其中，該至少一電連接孔222之數量係對應等於該至少一電性接腳13之數量，因此若該至少一電性接腳13之數量為單一個時，僅需設置單一個電連接孔222供該電性接腳13穿伸；相對地，若該至少一電連接孔222與該至少一電性接腳13之數量同為複數個，由於該至少一電連接孔222與該至少一電性接腳13的數量相同，各該電性接腳13可以分別經由各該電連接孔222伸入該電路容置部R。

該至少一電性接腳13係固定於該定子1，在本實施例中，該定子1之鐵芯11外周可以結合一繞線套111，該繞線套111係供該線圈12繞設，且該至少一電性接腳13可以結合於該繞線套111。此外，該電路板4可以設有至少一結合部42，該至少一結合部42亦對應等於該至少一電性接腳13之數量，該結合部42用以結合固定該至少一電性接腳13。舉例而言，該結合部42可以為焊墊，藉此，當該至少一電性接腳13經由該至少一電連接孔222伸入該電路容置部R時，該至少一結合部42可供焊接固定該至少一電性接腳13，進而固定該電路板4的位置；另一方面，該 結合部42也可以為插座，藉此，當該至少一電性接腳13經由該至少一電連接孔222伸入該電路容置部R時，該至少一結合部42可供該至少一電性接腳13插接固定，進而固定該電路板4的位置。

由此可知，本發明第一實施例之馬達藉由使該線圈12電性連接至少一電性接腳13，且該隔離罩2之第二罩體22另設有至少一電連接孔222，該至少一電性接腳13經由該至少一電連接孔222伸入該電路容置部R，使該電路板4能夠電性連接該至少一電性接腳13，進而與該線圈12形成電性連接。據此，該線圈12無須額外經由導線電性連接該電路板4。再者，該至少一電性接腳13係固定於該定子1，且該電路板4可以經由該至少一結合部42供焊接或插接固定該至少一電性接腳13，因此該至少一電性接腳13能夠間接固定該電路板4的位置，使該第二罩體22或該第三罩體23無須配合該電路板4設置定位結構與組裝結構。

請參照第4圖所示，係本發明第二實施例之馬達，與前述第一實施例相異之處在於：在本實施例中，該馬達係為一內轉子馬達。更詳言之，該轉子3除該永久磁鐵組31外，可另包含一轉軸32，該轉軸32係可旋轉地結合於該隔離罩2之第一、第二或該第三罩體21、22、23，該永久磁鐵組31可以結合於該轉軸32外周。藉此，該永久磁鐵組31亦形成於該第一罩體21與該第二罩體22之間，且該永久磁鐵組31與該定子1的鐵芯11之間同樣將形成一氣隙S，使得該第二實施例之馬達形成一內轉子馬達。其中，該轉軸32可以經由一軸承5’以形成可旋轉地結合於該第一、第二或該第三罩體21、22、23，舉例來說，在本實施例中，該第一罩體21與該第二罩體22分別設有一軸承5’，故該轉軸32可以結合於第一罩體21與該第二罩體22之軸承5’，使其形成可旋轉地結合於隔離罩2。

據由前述結構，本發明各實施例的主要特點在於：透過於該隔離罩2之第二罩體22開設一貫孔221，使設置 於該電路容置部R(位於該第二罩體22與該第三罩體23之間)中的換相感測器41能夠經由貫孔221伸入該第一罩體21與第二罩體22之間，以形成朝向該定子1之鐵芯11、該轉子3之永久磁鐵組31或該永久磁鐵組31與該鐵芯11之間的氣隙S設置。除此之外，藉由使該線圈12電性連接至少一電性接腳13，且該隔離罩2之第二罩體22另設有至少一電連接孔222，該至少一電性接腳13經由該至少一電連接孔222伸入該電路容置部R，使該電路板4能夠電性連接該至少一電性接腳13，進而與該線圈12形成電性連接。據此，該換相感測器41與該線圈12無須額外經由導線電性連接該電路板4，相較前述習知馬達9之換相感測器及線圈922需額外經由導線電性連接其電路板94，本發明各實施例之馬達確實具有降低馬達的製造組裝難度之功效。

另一方面，該至少一電性接腳13係固定於該定子1，且該電路板4可以經由該至少一結合部42供焊接或插接固定該至少一電性接腳13，因此該至少一電性接腳13能夠間接固定該電路板4的位置。相較前述習知馬達9為了使導線能夠確實與其該電路板94形成電性連接，必須配合該電路板94設置定位結構與組裝結構以將該電路板94精確固定於一預定位置，本發明各實施例之馬達可以經由該至少一電性接腳13電性連接該線圈12與該電路板4，同時固定電路板4的位置，確實具有進一步降低馬達的製造組裝難度之功效。

綜上所述，本發明各實施例之馬達確可達到降低馬達的製造組裝難度之功效。

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。

1‧‧‧定子

11‧‧‧鐵芯

111‧‧‧繞線套

13‧‧‧電性接腳

2‧‧‧隔離罩

21‧‧‧第一罩體

22‧‧‧第二罩體

221‧‧‧貫孔

222‧‧‧電連接孔

23‧‧‧第三罩體

3‧‧‧轉子

31‧‧‧永久磁鐵組

32‧‧‧轉軸

33‧‧‧輪轂

4‧‧‧電路板

41‧‧‧換相感測器

42‧‧‧結合部

R‧‧‧電路容置部

B‧‧‧基板部

Claims (11)

1. 一種馬達，包含：一定子，該定子包含一鐵芯；一隔離罩，該隔離罩由絕緣材質製成，該隔離罩包含一第一罩體、一第二罩體及一第三罩體，該第二罩體設置於該第一罩體與該第三罩體之間，該鐵芯係設置於該第一罩體與該第二罩體之間，該第二罩體與該第三罩體之間形成一電路容置部；一轉子，該轉子可旋轉地結合於該隔離罩，且該轉子包含一永久磁鐵組，該永久磁鐵組設置於該第一罩體與該第二罩體之間，且該永久磁鐵組與該鐵芯之間將形成一氣隙；及一電路板，該電路板設置於該電路容置部，且該電路板設有一換相感測器；其中，該第二罩體設有一貫孔，該貫孔朝向該鐵芯、該永久磁鐵組或該氣隙開設，該換相感測器經由該貫孔伸入該第一罩體與第二罩體之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達，其中，該定子之鐵芯外周繞設有線圈，該線圈電性連接至少一電性接腳，該第二罩體另設有至少一電連接孔，該至少一電性接腳經由該至少一電連接孔伸入該電路容置部，使該電路板能夠電性連接該至少一電性接腳。
3. 如申請專利範圍第2項所述之馬達，其中，該至少一電性接腳係焊接固定於該電路板。
4. 如申請專利範圍第2項所述之馬達，其中，該至少一電性接腳係插接固定於該電路板。
5. 如申請專利範圍第2項所述之馬達，其中，該至少一電連接孔之數量係等於該至少一電性接腳之數量。
6. 如申請專利範圍第5項所述之馬達，其中，該至少一電連接孔與該至少一電性接腳之數量為複數個，各該電性接腳分別經由各該電連接孔伸入該電路容置部。
7. 如申請專利範圍第2項所述之馬達，其中，該定子之鐵芯外周結合一繞線套，該繞線套係供該線圈繞設，且該至少一電性接腳結合於該繞線套。
8. 如申請專利範圍第1項所述之馬達，其中，該貫孔係於該馬達之軸向方向上對位該鐵芯、該永久磁鐵組或該氣隙，且該換相感測器於該馬達之軸向方向上與該貫孔相對位。
9. 如申請專利範圍第1項所述之馬達，其中，該換相感測器係朝向該定子之鐵芯、該轉子之永久磁鐵組或該永久磁鐵組與該鐵芯之間的氣隙設置。
10. 如申請專利範圍第1項所述之馬達，其中，該換相感測器為霍爾感應元件或編碼器。
11. 如申請專利範圍第1至10項任一項所述之馬達，其中，該第二罩體設有一基板部，該基板部沿著該馬達之徑向方向延伸，且該貫孔貫穿該第二罩體之基板部。