TWI689155B

TWI689155B - 外轉子馬達

Info

Publication number: TWI689155B
Application number: TW107145476A
Authority: TW
Inventors: 洪銀樹; 蕭嘉瑋
Original assignee: 建準電機工業股份有限公司
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-03-21
Also published as: TW202025599A; CN111327132A

Abstract

一種外轉子馬達，該外轉子馬達係使用於較大型吊扇或風扇，用以解決習知整體重量太大及沖壓加工不易的問題。該外轉子馬達係包含：一金屬殼體，由導磁材料製成，具有一環牆，該金屬殼體內設有一定子；一永久磁鐵，位於該金屬殼體內並環設於該定子外周；及至少一封磁環，環設於該環牆，該至少一封磁環位於該永久磁鐵與該金屬殼體之間，或該環牆位於該至少一封磁環與該永久磁鐵之間。

Description

外轉子馬達

本發明係關於一種外轉子馬達，尤其是一種使用於較大型吊扇或風扇的外轉子馬達。

一般傳統工業廠房係在大範圍的開放工作區域，為增進空氣的流動，大多是裝設大型吊扇於天花板，該大型吊扇具有一金屬殼體、一定子、一永久磁鐵及複數個扇葉，該定子設置於該金屬殼體內，該永久磁鐵設置於該金屬殼體內壁且對位該定子，該複數個扇葉結合於該殼體，藉由該複數個扇葉旋轉來造成大面積的送風，進而使廠房內的工作環境能更加舒適。

然而，該大型吊扇之各種構件的體積係為較大的尺寸，其中，當該永久磁鐵使用較大的尺寸，該金屬殼體是需要增加至一定的厚度才得以對該永久磁鐵產生封磁的作用，但若是增加該金屬殼體的厚度，使該金屬殼體難以沖壓製造，使得加工不容易，此外，也會使整個大型吊扇的重量太大，導致較難將該大型吊扇裝設於天花板。

有鑑於此，習知的大型吊扇確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明提供一種外轉子馬達，係具有減輕大型吊扇重量，並提高封磁效果的外轉子馬達。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似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。

本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本發明的外轉子馬達，係使用於大型吊扇，該外轉子馬達包含：一金屬殼體，由導磁材料製成，具有一環牆，該金屬殼體內設有一定子；一永久磁鐵，位於該金屬殼體內並環設於該定子外周；及至少一封磁環，環設於該環牆，該至少一封磁環位於該永久磁鐵與該金屬殼體之間，或該環牆位於該至少一封磁環與該永久磁鐵之間。

據此，本發明的外轉子馬達，利用該至少一封磁環位於該永久磁鐵與該金屬殼體之間，或該環牆位於該至少一封磁環與該永久磁鐵之間，使該金屬殼體及該至少一封磁環能同時對漏磁進行導磁作用，藉此，該金屬殼體及該至少一封磁環可以提供至少兩層的封磁作用，進而可以提高封磁效果，並且藉由該至少一封磁環的設置，可以減少該金屬殼體之厚度，進而可以減輕該大型吊扇的整體重量，同時可以避免該金屬殼體難以沖壓加工的問題。

其中，該至少一封磁環環設於該金屬殼體之環牆的外周壁，該永久磁鐵結合於該金屬殼體之環牆的內周壁。如此，該至少一封磁環係具有於徑向對該永久磁鐵封磁的功效。

其中，該金屬殼體具有一頂壁，該至少一封磁環具有一第一延伸部，該第一延伸部朝該金屬殼體之頂壁延伸，且該第一延伸部軸向遮蔽該永久磁鐵。如此，該封磁環係具有於軸向對該永久磁鐵封磁的功效。

其中，該金屬殼體具有一由該環牆徑向延伸之底板，該至少一封磁環具有一第二延伸部，該第二延伸部朝該金屬殼體之底板徑向延伸，該第二延伸部具有一通孔，該通孔以一固定件穿設。如此，係具有使該至少一封磁環固設於該金屬殼體的功效。

其中，該至少一封磁環環設於該金屬殼體之環牆的內周壁，該永久磁鐵結合於該至少一封磁環內壁。如此，該至少一封磁環係具有於徑向對該永久磁鐵封磁的功效。

其中，該金屬殼體具有一頂壁，該至少一封磁環具有一第一延伸部，該第一延伸部朝該金屬殼體之頂壁延伸，該第一延伸部軸向遮蔽該永久磁鐵。如此，該至少一封磁環係具有於軸向對該永久磁鐵封磁的功效。

其中，該至少一封磁環係由導磁材料所製成。如此，係具有將漏磁進行導磁作用的功效。

其中，該至少一封磁環與該金屬殼體係為緊配結合。如此，係具有提高結合穩固性的功效。

其中，該至少一封磁環與該金屬殼體係為焊接結合。如此，係具有提高結合穩固性的功效。

其中，該至少一封磁環與該金屬殼體係為螺接結合。如此，係具有易於組裝的功效。

其中，該金屬殼體之厚度小於等於3mm且為沖壓製成。如此，係具有減輕該金屬殼體之重量且易於製造而成的功效。

其中，該金屬殼體與該至少一封磁環之總厚度大於3mm且小於等於6mm。如此，係具有減輕該外轉子馬達之重量的功效。

其中，另包含一定位件，該定位件位於該金屬殼體內，該永久磁鐵定位結合於該定位件。如此，係具有可以確保該永久磁鐵定位於正確位置的功效。

其中，該定位件與該內周壁之間具有一間隙，該至少一封磁環延伸至該間隙。如此，係具有提升該至少一封磁環於徑向對該永久磁鐵產生封磁作用的範圍的功效。

其中，該至少一封磁環具有一第一延伸部，該第一延伸部朝該永久磁鐵之頂部延伸，該第一延伸部連接於該永久磁鐵與該定位件之間。如此，該第一延伸部係具有可以軸向遮蔽該永久磁鐵的功效。

其中，該封磁環的數量為二個，其中一封磁環環設於該金屬殼體外周壁，另一封磁環環設於該其中一封磁環的外壁。如此，係具有更進一步提升封磁效果及加工便利性的功效。

其中，該金屬殼體的環牆沿該永久磁鐵之頂部彎折以形成一肩部，該肩部位於該環牆與該頂壁之間，該肩部供該永久磁鐵定位結合。如此，係具有可以確保該永久磁鐵定位於正確位置的功效。

其中，該其中一封磁環具有一第一延伸部朝該永久磁鐵徑向延伸，該另一封磁環具有一徑向延伸部朝該其中一封磁環之第一延伸部延伸。如此，係具有該其中一封磁環與該另一封磁環可以軸向遮蔽該永久磁鐵，以及確保該外轉子馬達的軸向高度不會增加的功效。

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1圖，其係本發明外轉子馬達的第一實施例，該外轉子馬達係使用於大型吊扇，該外轉子馬達包含一金屬殼體1、一永久磁鐵2及至少一封磁環3，該永久磁鐵2位於該金屬殼體1內，該至少一封磁環3環設於該金屬殼體1。

請參照第1圖，該金屬殼體1係由導磁材料所製成，能用以對該永久磁鐵2產生封磁的作用，另外，該金屬殼體1具有一環牆10，該環牆10具有相對的一內周壁11及一外周壁12，該金屬殼體1內設有一定子13，該定子1係具有一繞線組件131，且該定子13可以結合一軸心14以形成一吊扇，該軸心14係用以固定於天花板等預定位置；或者，該軸心14也可以結合一轉子(圖未繪示)以形成一風扇。

請參照第1圖，該永久磁鐵2結合於該金屬殼體1之內周壁11，該永久磁鐵2環設於該定子13外周，且該永久磁鐵2對位該定子13並與該定子13之間形成一氣隙G，當該定子13之繞線組件131通電時，該繞線組件131可產生一磁場，且該永久磁鐵2之磁力線係經由該氣隙G進入該繞線組件131之磁場以形成磁交鏈作用，進而可驅動該金屬殼體1旋轉作動。

請參照第1圖，該至少一封磁環3環設於該環牆10，在本實施例中，該封磁環3的數量為一個，該封磁環3環設於該金屬殼體1之外周壁12，該金屬殼體1、該永久磁鐵2與該封磁環3均形成於一轉子R 上，使該金屬殼體1之環牆10位於該封磁環3與該永久磁鐵2之間，且該封磁環3徑向對位於該永久磁鐵2，其中，該封磁環3係由導磁材料所製成，當該永久磁鐵2未與該繞線組件131產生磁交鏈作用而造成漏磁，該封磁環3可以對該漏磁進行導磁作用，使該漏磁可藉由該封磁環3形成一封閉磁路，避免該漏磁與該繞線組件131形成高頻共振，以降低該馬達旋轉作動時所產生之高頻噪音。

請參照第1、2圖，特別說明的是，該封磁環3與該金屬殼體1可以係為緊配、焊接或螺接結合，另外，該金屬殼體1之厚度小於等於3mm且為沖壓製成，該金屬殼體1與該封磁環3之總厚度大於3mm且小於等於6mm，藉此可以避免該外轉子馬達的整體重量過大。

請參照第1、2圖，據由前述結構，利用該封磁環3環設於該金屬殼體1之外周壁12，該金屬殼體1及該封磁環3能對該永久磁鐵2未與該繞線組件131產生磁交鏈作用之漏磁進行導磁作用，藉此，該金屬殼體1及該封磁環3提供兩層的封磁作用，進而可以提高封磁效果，並且藉由該封磁環3的設置，可以減少該金屬殼體1之厚度，進而可以減輕該大型吊扇的整體重量，同時可以避免該金屬殼體1難以沖壓加工的問題。

請參照第3圖，其係本發明外轉子馬達的第二實施例，本發明的第二實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於：本發明第二實施例之該金屬殼體1具有一頂壁15，該封磁環3具有一第一延伸部31，該第一延伸部31朝該金屬殼體1之頂壁15延伸，且該第一延伸部31軸向遮蔽該永久磁鐵2。如此，該第一延伸部31可以於軸向對該漏磁進行導磁作用，使該封磁環3於徑向及軸向均能對該永久磁鐵2產生封磁作用，藉此，該金屬殼體1及該封磁環3提供兩層的封磁作用，進而可以提高封磁效果，並且藉由該封磁環3的設置，可以減少該金屬殼體1之厚度，進而可以減輕該大型吊扇的整體重量，同時可以避免該金屬殼體1難以沖壓加工的問題。

請參照第4圖，其係本發明外轉子馬達的第三實施例，本發明的第三實施例大致上同於上述的第二實施例，其主要差異在於：本發明第三實施例之該金屬殼體1具有一由環牆10徑向延伸之底板16，該封磁環3具有一第二延伸部32，該第二延伸部32朝該金屬殼體1之底板16徑向延伸，且該第二延伸部32具有一通孔321，該通孔321係以一固定件4穿設。如此，係可以使該封磁環3固定設置於該金屬殼體1，增加其結合的穩固性，使該封磁環3於徑向及軸向均能對該永久磁鐵2產生封磁作用，藉此，該金屬殼體1及該封磁環3提供兩層的封磁作用，進而可以提高封磁效果，並且藉由該封磁環3的設置，可以減少該金屬殼體1之厚度，進而可以減輕該大型吊扇的整體重量，同時可以避免該金屬殼體1難以沖壓加工的問題。

請參照第5圖，其係本發明外轉子馬達的第四實施例，本發明的第四實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於：本發明第四實施例之該金屬殼體1具有一由環牆10徑向延伸之底板16，該封磁環3具有一第二延伸部32，該第二延伸部32朝該金屬殼體1之底板16徑向延伸，該第二延伸部32具有一通孔321，該通孔321以一固定件4穿設。如此，係可以使該封磁環3固定設置於該金屬殼體1，增加其結合的穩固性，確保該封磁環3於徑向對該永久磁鐵2產生封磁作用，藉此，該金屬殼體1及該封磁環3提供兩層的封磁作用，進而可以提高封磁效果，並且藉由該封磁環3的設置，可以減少該金屬殼體1之厚度，進而可以減輕該大型吊扇的整體重量，同時可以避免該金屬殼體1難以沖壓加工的問題。

請參照第6圖，其係本發明外轉子馬達的第五實施例，本發明的第五實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於：本發明第五實施例之該封磁環3係環設於該金屬殼體1之內周壁11，該永久磁鐵2係結合於該封磁環3內壁3a，使該封磁環3位於該永久磁鐵2與該金屬殼體1的環牆10之間。如此，該金屬殼體1及該封磁環3均能對該漏磁進行導磁作用，藉此，該金屬殼體1及該封磁環3提供兩層的封磁作用，進而可以提高封磁效果，並且藉由該封磁環3的設置，可以減少該金屬殼體1之厚度，進而可以減輕該大型吊扇的整體重量，同時可以避免該金屬殼體1難以沖壓加工的問題。此外，本發明外轉子馬達還可以另包含一定位件5，該定位件5位於該金屬殼體1內，該定位件5可以例如為數個塊體或一環體，該定位件5結合於該內周壁11與該頂壁15之連接處，該永久磁鐵2與該封磁環3軸向抵接該定位件5，藉此，組裝該永久磁鐵2時，該定位件5可以供該永久磁鐵2定位結合，可以確保該永久磁鐵2定位於正確位置，使該永久磁鐵2於徑向可以對位該定子13。

請參照第7圖，其係本發明外轉子馬達的第六實施例，本發明的第六實施例大致上同於上述的第五實施例，其主要差異在於：本發明第六實施例之該定位件5係選擇連接在該頂壁15，使該定位件5與該內周壁11之間具有一間隙D，該封磁環3可以延伸至該間隙D，藉此，係可以提升該封磁環3於徑向對該永久磁鐵2產生封磁作用的範圍。

請參照第8圖，其係本發明外轉子馬達的第七實施例，本發明的第七實施例大致上同於上述的第五實施例，其主要差異在於：本發明第七實施例該封磁環3具有一第一延伸部31，該第一延伸部31朝該永久磁鐵2之頂部延伸，例如但不限制地，本實施例還可以設置有該定位件5位於該金屬殼體1內，該第一延伸部31連接於該永久磁鐵2與該定位件5之間，使該第一延伸部31可以軸向遮蔽該永久磁鐵2。如此，該第一延伸部31可以於軸向對該漏磁進行導磁作用，使該封磁環3於徑向及軸向均能對該永久磁鐵2產生封磁作用，藉此，該金屬殼體1及該封磁環3提供兩層的封磁作用，進而可以提高封磁效果，並且藉由該封磁環3的設置，可以減少該金屬殼體1之厚度，進而可以減輕該大型吊扇的整體重量，同時可以避免該金屬殼體1難以沖壓加工的問題。

請參照第9圖，其係本發明外轉子馬達的第八實施例，本發明的第八實施例大致上同於上述的第四實施例，其主要差異在於：本發明第八實施例之該環牆10沿該永久磁鐵2之頂部彎折以形成一肩部17，該肩部17位於該環牆10與該頂壁15之間，該肩部17可以供該永久磁鐵2定位結合，可以確保該永久磁鐵2定位於正確位置，使該永久磁鐵2於徑向可以對位該定子13，同時，該肩部17亦可以軸向遮蔽該永久磁鐵2，係可以提供軸向封磁的作用。另外，該封磁環3未具有如第5圖所示的第二延伸部32，且該封磁環3係選擇緊配或膠黏結合於該金屬殼體1的外周壁12，因而不需將該封磁環3鎖固於該金屬殼體1的底板16，如此，係可以進一步節省組裝外轉子馬達的作業時間。

請參照第10圖，其係本發明外轉子馬達的第九實施例，本發明的第九實施例大致上同於上述的第八實施例，其主要差異在於：本發明第九實施例之該封磁環3的數量為二個，其中一封磁環3環設於該金屬殼體1外周壁12，另一封磁環3’環設於該其中一封磁環3的外壁3b，該二封磁環3、3’均位於該環牆10外，使該金屬殼體1、該永久磁鐵2、該其中一封磁環3與該另一封磁環3’均形成於該轉子R上。詳言之，該其中一封磁環3具有一第一延伸部31，該第一延伸部31朝該金屬殼體1之肩部17延伸，該另一封磁環3’具有一徑向延伸部31’，該徑向延伸部31’朝該其中一封磁環3之第一延伸部31延伸，該第一延伸部31與該另一封磁環3’依序堆疊於該肩部17，如此，除了可以確保該外轉子馬達的軸向高度不會增加外，同時，使該其中一封磁環3與該另一封磁環3’可以軸向遮蔽該永久磁鐵2，係可以提供軸向封磁的作用，且該另一封磁環3’徑向對位於該永久磁鐵2與該封磁環3，該另一封磁環3’係由導磁材料所製成；藉此，該金屬殼體1、該其中一封磁環3及該另一封磁環3’提供三層的封磁作用，係可以更進一步提升封磁效果。

特別說明的是，該其中一封磁環3可設於該金屬殼體1內、該另一封磁環3’可設於該金屬殼體1外；或該其中一封磁環3與該另一封磁環3’ 可同時設於該金屬殼體1內；或該其中一封磁環3與該另一封磁環3’ 可同時設於該金屬殼體1外，且該金屬殼體1、該其中一封磁環3及該另一封磁環3’之間的位置順序，本發明不加以限制，在本實施例中，該其中一封磁環3及該另一封磁環3’較佳係選擇設於該金屬殼體1外，藉此，還可以具有提升加工便利性的功效。

綜上所述，本發明的外轉子馬達，利用該至少一封磁環位於該永久磁鐵與該金屬殼體之間，或該環牆位於該至少一封磁環與該永久磁鐵之間，使該金屬殼體及該至少一封磁環能同時對該永久磁鐵未與該繞線組件產生磁交鏈作用之漏磁進行導磁作用，藉此，該金屬殼體及該至少一封磁環可以提供至少兩層的封磁作用，進而可以提高封磁效果，並且藉由該至少一封磁環的設置，可以減少該金屬殼體之厚度，進而可以減輕該大型吊扇的整體重量，同時可以避免該金屬殼體難以沖壓加工的問題。

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:金屬殼體 10:環牆 11:內周壁 12:外周壁 13:定子 131:繞線組件 14:軸心 15:頂壁 16:底板 17:肩部 2:永久磁鐵 3:封磁環 3’:封磁環 3a:內壁 3b:外壁 31:第一延伸部 31’:徑向延伸部 32:第二延伸部 321:通孔 4:固定件 5:定位件 D:間隙 G:氣隙 R:轉子

［第1圖］本發明第一實施例之金屬殼體結合永久磁鐵及封磁環的剖面結構圖。［第2圖］如第1圖A之局部放大圖。［第3圖］本發明第二實施例的局部放大圖。［第4圖］本發明第三實施例的局部放大圖。［第5圖］本發明第四實施例的局部放大圖。［第6圖］本發明第五實施例的局部放大圖。［第7圖］本發明第六實施例的局部放大圖。［第8圖］本發明第七實施例的局部放大圖。［第9圖］本發明第八實施例的局部放大圖。［第10圖］本發明第九實施例的局部放大圖。

1:金屬殼體

10:環牆

11:內周壁

12:外周壁

13:定子

131:繞線組件

14:軸心

15:頂壁

2:永久磁鐵

3:封磁環

3a:內壁

3b:外壁

G:氣隙

R:轉子

Claims

一種外轉子馬達，包含：一金屬殼體，由導磁材料製成，具有一環牆，該金屬殼體內設有一定子；一永久磁鐵，位於該金屬殼體內並環設於該定子外周；及至少一封磁環，環設於該環牆，該至少一封磁環位於該永久磁鐵與該金屬殼體之間，或該環牆位於該至少一封磁環與該永久磁鐵之間。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該至少一封磁環環設於該金屬殼體之環牆的外周壁，該永久磁鐵結合於該金屬殼體之環牆的內周壁。
如申請專利範圍第2項所述之外轉子馬達，其中，該金屬殼體具有一頂壁，該至少一封磁環具有一第一延伸部，該第一延伸部朝該金屬殼體之頂壁延伸，且該第一延伸部軸向遮蔽該永久磁鐵。
如申請專利範圍第3項所述之外轉子馬達，其中，該金屬殼體具有一由該環牆徑向延伸之底板，該至少一封磁環具有一第二延伸部，該第二延伸部朝該金屬殼體之底板徑向延伸，該第二延伸部具有一通孔，該通孔以一固定件穿設。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該至少一封磁環環設於該金屬殼體之環牆的內周壁，該永久磁鐵結合於該至少一封磁環內壁。
如申請專利範圍第5項所述之外轉子馬達，其中，該金屬殼體具有一頂壁，該至少一封磁環具有一第一延伸部，該第一延伸部朝該金屬殼體之頂壁延伸，該第一延伸部軸向遮蔽該永久磁鐵。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該至少一封磁環係由導磁材料所製成。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該至少一封磁環與該金屬殼體係為緊配結合。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該至少一封磁環與該金屬殼體係為焊接結合。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該至少一封磁環與該金屬殼體係為螺接結合。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該金屬殼體之厚度小於等於3mm且為沖壓製成。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該金屬殼體與該至少一封磁環之總厚度大於3mm且小於等於6mm。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該金屬殼體具有一由該環牆徑向延伸之底板，該至少一封磁環具有一第二延伸部，該第二延伸部朝該金屬殼體之底板徑向延伸，該第二延伸部具有一通孔，該通孔以一固定件穿設。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，另包含一定位件，該定位件位於該金屬殼體內，該永久磁鐵定位結合於該定位件。
如申請專利範圍第14項所述之外轉子馬達，其中，該定位件與該內周壁之間具有一間隙，該至少一封磁環延伸至該間隙。
如申請專利範圍第14項所述之外轉子馬達，其中，該至少一封磁環具有一第一延伸部，該第一延伸部朝該永久磁鐵之頂部延伸，該第一延伸部連接於該永久磁鐵與該定位件之間。
如申請專利範圍第1項所述之外轉子馬達，其中，該封磁環的數量為二個，其中一封磁環環設於該金屬殼體外周壁，另一封磁環環設於該其中一封磁環的外壁。
如申請專利範圍第17項所述之外轉子馬達，該金屬殼體的環牆沿該永久磁鐵之頂部彎折以形成一肩部，該肩部位於該環牆與該頂壁之間，該肩部供該永久磁鐵定位結合。
如申請專利範圍第17或18項所述之外轉子馬達，其中，該其中一封磁環具有一第一延伸部朝該永久磁鐵徑向延伸，該另一封磁環具有一徑向延伸部朝該其中一封磁環之第一延伸部延伸。