具有中空型转子和内外圈定子的直流马达结构制造技术

一种具有中空型转子和内外圈定子的直流马达结构，包括一壳体、一外定子、一换向器、一输出件、一中空型转子和一内定子，其中，该换向器与输出件分别容纳至壳体的前后两端，且壳体由外向内依序组装有外定子、中空型转子与内定子，且中空型转子位于外定子与内定子之间，此外，该中空型转子上绕设有多匝线圈，且其前后端分别与换向器和输出件相连接，当各该线圈接收换向器传来的电流后，会使中空型转子产生对应的电磁场，以使换向器和输出件能随着中空型转子同步转动，进而使中空型转子所产生的转动扭力能直接经由输出件传输出去。

【技术实现步骤摘要】
具有中空型转子和内外圈定子的直流马达结构
本专利技术涉及直流马达结构，尤其涉及一种具有中空型转子，且该中空型转子的内外分别设有定子的直流马达结构。
技术介绍
马达(Electricmotor)，又称为电动机，其主要能将所接收到的电力转化成机械能，之后，再利用该机械能产生动能，进而能驱动其他装置，这也使得马达被广泛地应用至各种产品上，如：电动汽车、车床、电风扇、水泵...等不同领域中，其中，直流马达(directcurrent，简称DCmotor)是最早能将电力转换为机械能的装置，之后，由于交流电的使用日趋普及，造成了感应马达与同步马达问世，也使得直流马达的重要性与应用逐渐降低，然而，随着电力调整器(简称SCR)的专利技术，以及磁铁材料、碳刷、绝缘材料的改良，加上人们对于变速控制的需求日益增加，直流马达又再度成为工业自动化的关键技术，主要原因在于，直流马达的“转速-转矩”与“电流-转矩”等特性曲线，均为线性关系，使得直流马达简单且易于控制，所以直流马达仍是目前最常应用于变速控制的马达。请参阅图1A所示，目前直流马达1的基本架构，主要了包括一壳体10、一枢轴11、一转子12(rotor)、一定子13(stator)和一换向器14(commutator)，其中，该壳体10内设有一容纳空间101，该枢轴11枢设在该壳体10内，且其一端的输出轴111凸露在该壳体10之外，该转子12由多个硅钢片组合而成，且组装固定至该枢轴11上，该转子12上缠绕有多匝线圈，而且，该定子13为永久磁铁所组成，且固设在该壳体10的内壁对应于该转子12的外侧周缘，并与该转子12保持一间距，该换向器14设在该容纳空间101内，能接收外部电力，并与该线圈相电气连接，以能将电力输送至该线圈，同时，该换向器14还能改变输送至该线圈的电流方向，如此，根据弗莱明左手定则或右手开掌定则，当一导线被放置于一磁场内，若该导线通上电流后，该导线所产生的磁场会切割原有磁场的磁场线，进而使该导线产生移动，所以当转子12上的线圈通电后，其所产生的磁场，会切割定子13所产生的磁力线，而生成旋转扭矩造成转子12的转动，并将电能转换成动能，举例来说，请参阅图1B所示，当定子13的磁力线为由左至右时，若转子12的线圈的电流方向为由右方流入左方流出，此时，该转子12所产生的旋转扭矩会迫使该转子12顺时针旋转。再请参阅图1A所示，一般来说，该转子12所产生的动能，通常是通过该枢轴11一端的输出轴111传输出去，因此，业者往往必须在该枢轴11一端的输出轴111上额外组装其它的传动机构(如：齿轮)，造成该直流马达1在实际应用时，结构会变得更为复杂，其次，由于该输出轴111凸露在该壳体10外的一端是自由端，故该输出轴111的长度通常被设计成较短，以避免其发生轴线偏移的问题，然而，由于该枢轴10往往必须以高转速方式，以产生足够的转动扭力，带动该传动机构，长此以往，仍极易因所承受的负载太大，造成其传动机构的相关组件容易发生磨损，进而因受力不均匀，而导致该输出轴111的轴线仍极易发生偏移的问题。综上所述，现有的直流马达的整体架构在实施使用上，仍存在部分缺失，因此，如何设计出一种创新的直流马达架构，以解决前述问题，并能够产生低转速和高扭矩的转动扭力，以获得使用者的青睐，即成为目前各制造、设计直流马达的厂商，亟欲解决的一重要课题。
技术实现思路
有鉴于前述已知直流马达的架构仍未尽完美，专利技术人依多年的实务经验，并经过长久的努力研究与实验后，终于研发出本专利技术的一种具有中空型转子和内外圈定子的直流马达结构，以期通过本专利技术而能提供一种效果更加优良的直流马达。本专利技术的一目的，是提供一种具有中空型转子和内外圈定子的直流马达结构，包括一壳体、一外定子、一换向器、一输出件、一中空型转子和一内定子，其中，该壳体呈一圆柱体，其内设有一容纳空间，其后端开设有至少一输出孔，该输出孔与该容纳空间相连通，而且，该换向器与输出件分别容纳至壳体的前后两端，且壳体由外向内依序组装有外定子、中空型转子与内定子，该中空型转子上绕设有多匝线圈，且其前后端分别与换向器和输出件相连接，此外，各该线圈的两端分别电气连接至该换向器上两个相邻的换向片，以接收该换向器传来的电流，同时，该换向器上两个相邻的换向片能依一设定频率，令其传送至对应线圈的电流方向逆转，以使该线圈所产生的电磁场也同时逆转，此一换向过程依该设定频率一再重复，进而令该中空型转子产生对应的电磁场，再者，该外定子包括多个外磁铁，各该外磁铁沿该壳体的圆周向固定至该壳体的内壁，彼此相互间隔，且任意两个相邻的外磁铁彼此极性相反，该内定子包括多个内磁铁，各该内磁铁沿该壳体的圆周向固定在该内定子的外缘，彼此相互间隔，任意两个相邻的内磁铁彼此极性相反，且各该内磁铁对应于各该外磁铁，如此，当这些线圈接收到该换向器传来的电流，并产生对应的电磁场后，将因该电磁场能分别与该内定子上的各该内磁铁和该外定子上的各该外磁铁产生互斥作用，而使该中空型转子转动，且同步带动该输出件，令该输出件能经由该输出孔，透过一传动件(如：炼条或皮带圈)，将该中空型转子产生的低转速和高扭矩的一转动扭力，输出至一负载(如：变速箱)，以增加该直流马达的动力效能和使用寿命。为方便对本专利技术目的、技术特征及其功效做更进一步的认识与了解，现举实施例配合附图，详细说明如下：附图说明图1A为已知直流马达的结构示意图；图1B为已知直流马达的动作原理示意图；图2为本专利技术的直流马达的爆炸示意图；图3为本专利技术的直流马达的剖面示意图；图4为本专利技术的中空型转子的局部立体示意图；图5为本专利技术的中空型转子的绕线示意图。主要组件符号说明：直流马达结构……2壳体……20前盖……20A后盖……20B外壳……20C容纳空间……200输出孔……201前连接部……202A后连接部……202B连接杆……203电刷……204外定子……21外磁铁……211换向器……22换向片……221输出件……23中空型转子……24第一间隙……24A第二间隙……24B轴孔……240外铁芯……241内铁芯……242外线槽……243固定孔……244第一凹部……244A第二凹部……244B内线槽……245固定棒……246限位管……247内定子……25内定子本体……250内磁铁……251定位杆……252轴承……26A、26B线圈……27具体实施方式有鉴于已知直流马达，均是采用输出轴的方式传输出去，其中，该输出轴是枢轴的一部分(如图1A所示的输出轴111)，因此，对于需要较大的转动扭力才能带动的负载，例如：电动汽车的变速箱或其它大型器具而言，已知直流马达必须以高转速方式，才足以产生前述较大的转动扭力，然而，诚如之前所述，极易造成已知直流马达的结构受损，也需耗费较多的电力，针对此，专利技术人特别设计出一种崭新的直流马达结构，且完全无需使用图1A所示的输出轴111，即能够以低转速、大扭力带动其它传动机构，在此特别一提的是，本专利技术的一种具中空型转子和内外圈定子的直流马达结构，并非仅限定在后续附图中所绘制的样式，本领域技术人员应当能在掌握本案的整体技术特征后，在后续实施例中调整各个组件的外观方案与组件数量，在此一并说明。本专利技术是一种具中空型转子和内外圈定子的直流马达结构，在本专利技术的一较佳实施例中，为便于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有中空型转子和内外圈定子的直流马达结构，包括：一壳体，呈一圆柱体，其内设有一容纳空间，其后端开设有至少一输出孔，该输出孔与该容纳空间相连通；一外定子，安装在该容纳空间内，包括多个外磁铁，各该外磁铁沿该壳体的圆周向固定至该壳体的内壁，彼此相互间隔，且任意两个相邻的外磁铁彼此极性相反；一换向器，沿该壳体的轴向枢接至该壳体内邻近前端的位置，该换向器上两个相邻的换向片能依一设定频率，令其传送至一线圈的电流方向逆转，以使该线圈所产生的电磁场也同时逆转，此一换向过程依该设定频率一再重复；一输出件，沿该壳体的轴向枢接至该壳体内邻近后端且对应于该输出孔的位置；一中空型转子，沿该壳体的轴向安装在该外定子内，且与该外定子保持一第一间隙，该中空型转子上绕设有多匝线圈，各该线圈的两端分别电气连接至该换向器上两个相邻的换向片，以接收该换向器传来的电流，使该中空型转子产生对应的电磁场，该中空型转子内沿轴向形成有一轴孔，且其前后端分别固定至该换向器和该输出件，以使该换向器和该输出件能随着该中空型转子同步转动；及一内定子，组装至该中空型转子的轴孔内，其前后端分别固定至该壳体的前后端，该内定子与该中空型转子保持一第二间隙，该内定子包括多个内磁铁，各该内磁铁沿该壳体的圆周向固定在该内定子的外缘，彼此相互间隔，任意两个相邻的内磁铁彼此极性相反，且各该内磁铁分别对应于各该外磁铁。...

【技术特征摘要】
1.一种具有中空型转子和内外圈定子的直流马达结构，包括：一壳体，呈一圆柱体，其内设有一容纳空间，其后端开设有至少一输出孔，该输出孔与该容纳空间相连通；一外定子，安装在该容纳空间内，包括多个外磁铁，各该外磁铁沿该壳体的圆周向固定至该壳体的内壁，彼此相互间隔，且任意两个相邻的外磁铁彼此极性相反；一换向器，沿该壳体的轴向枢接至该壳体内邻近前端的位置，该换向器上两个相邻的换向片能依一设定频率，令其传送至一线圈的电流方向逆转，以使该线圈所产生的电磁场也同时逆转，此一换向过程依该设定频率一再重复；一输出件，沿该壳体的轴向枢接至该壳体内邻近后端且对应于该输出孔的位置；一中空型转子，沿该壳体的轴向安装在该外定子内，且与该外定子保持一第一间隙，该中空型转子上绕设有多匝线圈，各该线圈的两端分别电气连接至该换向器上两个相邻的换向片，以接收该换向器传来的电流，使该中空型转子产生对应的电磁场，该中空型转子内沿轴向形成有一轴孔，且其前后端分别固定至该换向器和该输出件，以使该换向器和该输出件能随着该中空型转子同步转动；及一内定子，组装至该中空型转子的轴孔内，其前后端分别固定至该壳体的前后端，该内定子与该中空型转子保持一第二间隙，该内定子包括多个内磁铁，各该内磁铁沿该壳体的圆周向固定在该内定子的外缘，彼此相互间隔，任意两个相邻的内磁铁彼此极性相反，且各该内磁铁分别对应于各该外磁铁。2.如权利要求1所述的直流马达结构，其中，该中空型转子由多片铁芯组合而成，且这些铁芯上绕设有该线圈。3.如权利要求2所述的直流马达结构，该壳体由一外壳、一前盖和一后盖组合而成，其中，该外壳呈中空管体状，该前盖组装至该外壳的前端，该后盖则组装至该外壳的后端，且其开设有该输出孔。4.如权利要求3所述的直流马达结构，其中，各该外磁铁固定至该外壳的内壁面。5.如权利要求3所述的直流马达结构，其中，该外定子还包括一外定子本体，该外定子本体固定至该外壳的内壁面...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴连信，
申请(专利权)人：信泽马达有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71