直流马达的内外圈定子结构制造技术

本发明专利技术是一种直流马达的内外圈定子结构，是应用至一直流马达，包括一外定子及一内定子，该外定子是安装于该直流马达的壳体内，包括多个外磁铁，各该外磁铁是沿该壳体的圆周向固定至该壳体的内壁，彼此相互间隔且极性相反；该内定子则组装于该外定子内，其前后端分别固定至该壳体的前后端，该内定子亦沿该壳体的圆周向设有多个内磁铁，且与外定子之间保持有一转动空间，以供容纳一中空转子，当该中空型转子被导通而产生电磁场时，该电磁场能与该内磁铁及外磁铁产生互斥作用，使该中空型转子转动，同步带动一输出件，以输出一转动扭力。

【技术实现步骤摘要】
直流马达的内外圈定子结构
本专利技术是一种直流马达的内外圈定子结构，尤指在一圆柱状的壳体内壁环设一外定子，再于轴心位置设置一内定子，令该外定子与内定子之间能形成一转动空间，供容纳一中空型转子的定子结构。
技术介绍
马达(Electricmotor)，又称电动机，是一种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，进而驱动其他装置的电器设备。由于，动能是人们日常生活中主要运用的能量型态，而电能又具有易储存、传输及洁净等特性，所以，能够被电能驱动，输出动能的马达，即成为人们生活中不可或缺的重要器具。一般言，依照驱动电能的不同，马达又可分为直流马达、交流马达与脉冲马达等类型，其中，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，具有易于控制输出速度、启动转矩较大等特点，易于进行变速控制，因而成为工业自动化上的关键技术，而本专利技术的目的，即是针对直流马达进行改良。请参阅图1A所示，直流马达1的基本架构包括一壳体10、一枢轴11、一转子12(rotor)、一定子13(stator)及一换向器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。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，并将电力输送至该转子12，且该换向器14还能随着该换向器14的转动，改变输送的电流方向。根据佛来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，举例而言，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。如前所述，直流马达1的优势，是在于易于控制转子12的转速，所以适合应用于工业自动化技术上。在控制直流马达1时，本领域技术人员可透过改变线圈上的电流大小，以增强或减弱该定子13在线圈上产生的动能，然而，线圈缠绕的密度有其限制，电流的改变幅度也不能非无限制，所以，专利技术人考虑到，是否能对直流马达1的结构进行改良，以在不大幅增加整体体积的前提下，提升转子12速度的可控制性与转速范围？此外，专利技术人在研究过程中还发现，在已知的直流马达中，本领域技术人员必须在该输出轴111上额外组装其它的传动机构(如：齿轮组)，才能将该转子12产生的动能传递出去，但传动机构的配置却会造成结构复杂化，以及动能的必然耗损。此外，由于该输出轴111凸露在该壳体10外的一端是自由端，所以，该输出轴111的长度必须被设计的较短，以避免发生“轴线偏移”的问题。据此，当该枢轴11欲以高转速，产生足够的转动扭力带动该传动机构时，该枢轴11与传动机构间其实承受了极大的负荷，很容易产生磨损，进而因受力不均匀，而导致该输出轴111的轴线仍逐渐发生偏移的问题。综上所述，现有的直流马达的整体架构于实施使用上，仍存有部分缺失，因此，如何对直流马达的结构进行改良，以提升其转速的可控制性，并解决“轴线偏移”的问题，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
鉴于已知直流马达在转速的可控制性上应仍有改良的空间，且长久使用后容易产生“轴线偏移”的问题，专利技术人经过多年来不断地钻研，经过反复的测试、改良并实作分析后，终于设计出本专利技术的一种直流马达的内外圈定子结构，以期能改善马达的效能与耐用性。本专利技术的一目的，是提供一种直流马达的内外圈定子结构，该内外圈定子结构应用至一直流马达，该直流马达包括一壳体，该壳体呈一圆柱体，其内设有一容纳空间，该内外圈定子结构包括一外定子及一内定子，该外定子安装在该容纳空间内，包括多个外磁铁，各该外磁铁是沿该壳体的圆周向固定至该壳体的内壁，彼此相互间隔，且任二相邻的外磁铁彼此极性相反；该内定子组装至该外定子内，其前后端分别固定至该壳体的前后端，该内定子与该外定子间保持有一转动空间，该转动空间足以容纳一中空型转子，该中空型转子分别与该外定子及该内定子保持一第一间隙及一第二间隙，以使该中空型转子能在该外定子及该内定子间转动，该内定子包括多个内磁铁，各该内磁铁是沿该壳体的圆周向固定在该内定子的外缘，彼此相互间隔，任二相邻的内磁铁彼此极性相反，各该内磁铁对应于各该外磁铁。如此，当该中空型转子的线圈接收到一换相器传来的电流，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及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，且同步带动一输出件，将该中空型转子产生的低转速及高扭矩的一转动扭力，输出至一负载(如：变速箱)。附图说明图1A是已知直流马达的结构示意图；图1B是已知直流马达的作动原理示意图；图2是本专利技术的定子结构所应用的直流马达示意图；图3是本专利技术的定子结构所应用的直流马达的剖面图；图4是本专利技术的定子结构平面示意图；图5是直流马达的中空型转子的局部立体示意图；图6是直流马达的中空型转子的绕线示意图。【符号说明】直流马达1壳体10容纳空间101枢轴11输出轴111转子12定子13换向器14直流马达2壳体20容纳空间200前盖20A后盖20B外壳20C输出孔201前连接部202A后连接部202B连接杆203电刷204嵌卡部205外定子21外磁铁211换向器22盘体220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线圈段271、272内侧间距D1、D3外侧间距D2、D4具体实施方式本专利技术是一种直流马达的内外圈定子结构，请参阅图2和3所示，是本专利技术的第一优选实施例，该内外圈定子结构应用于一直流马达2上，包括一外定子21及一内定子25，且该直流马达2除了具备该内外圈定子结构外，还包括一壳体20(如图3所示)、一换向器22、一输出件23及一中空型转子24等组件，在本实施例中，该壳体20是由一前盖20A、一后盖20B及一外壳20C组装而成，使其整体呈一中空圆柱状，其内形成有一容纳空间200，该换向器22与该输出件23分别定位于该前盖20A及后盖20B中。请参阅图2和3所示，为便于描述组件之间的相对关系，以图2和3的右方为“前方”、其左方为“后方”。该外定子21安装在该容纳空间200内，包括多个外磁铁211，各该外磁铁211沿该外壳20C的圆周向固定至该壳体20的内壁，彼此相互间隔，且任二相邻的外磁铁211的极性彼此相反。在本实施例中，该等外磁铁211嵌卡固定于该外壳20C的内壁面，而在本专利技术的其他实施例中，该外定子21也可包括一口径略小于该外壳20C的筒状固定座，且该等外磁铁211固设于该筒状固定座的内壁，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流马达的内外圈定子结构，其特征在于，是应用至一直流马达，该直流马达包括一壳体，该壳体呈一圆柱体，其内设有一容纳空间，该内外圈定子结构包括：一外定子，安装在该容纳空间内，包括多个外磁铁，各该外磁铁是沿该壳体的圆周向固定至该壳体的内壁，彼此相互间隔，且任二相邻的外磁铁彼此极性相反；及一内定子，组装至该外定子内，其前后端分别固定至该壳体的前后端，该内定子与该外定子间保持有一转动空间，该转动空间足以容纳一中空型转子，该中空型转子分别与该外定子及该内定子保持一第一间隙及一第二间隙，以使该中空型转子能在该外定子及该内定子间转动，该内定子包括多个内磁铁，各该内磁铁是沿该壳体的圆周向固定在该内定子的外缘，彼此相互间隔，任二相邻的内磁铁彼此极性相反，各该内磁铁是对应于各该外磁铁。

【技术特征摘要】
1.一种直流马达的内外圈定子结构，其特征在于，是应用至一直流马达，该直流马达包括一壳体，该壳体呈一圆柱体，其内设有一容纳空间，该内外圈定子结构包括：一外定子，安装在该容纳空间内，包括多个外磁铁，各该外磁铁是沿该壳体的圆周向固定至该壳体的内壁，彼此相互间隔，且任二相邻的外磁铁彼此极性相反；及一内定子，组装至该外定子内，其前后端分别固定至该壳体的前后端，该内定子与该外定子间保持有一转动空间，该转动空间足以容纳一中空型转子，该中空型转子分别与该外定子及该内定子保持一第一间隙及一第二间隙，以使该中空型转子能在该外定子及该内定子间转动，该内定子包括多个内磁铁，各该内磁铁是沿该壳体的圆周向固定在该内定子的外缘，彼此相互间隔，任二相邻的内磁铁彼此极性相反，各该内磁铁是对应于各该外磁铁。2.如权利要求1所述的内外圈定子结构，其特征在于，其中，各该内磁铁的极性与相对应的该外磁...

【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