马达的定子装置及其制造方法与流程

1.本发明涉及一种动力装置，特别是涉及一种马达的定子装置及其制造方法。


背景技术：

2.现有的自行车辅助动力系统是利用一个马达装置输出动力，再利用减速装置与传动装置将动力传动至自行车的后轮，以带动所述自行车行进。
3.其中，为了节省自行车的体积以及避免影响车架的外型，因此现有的自行车辅助动力系统是将所述马达装置装设于五通管的管孔空间中，但往往因此造成所述马达装置的散热效果不佳。
4.参阅图1，一种现有的马达装置，包括一个第一壳11、连接于所述第一壳11的一个第二壳12、由所述第一壳11与所述第二壳12界定出的一个容室13、能转动地穿设于所述第一壳11与所述第二壳12的一个轴杆14、设置于所述容室13并环绕所述轴杆14设置的一个定子15、连接于所述轴杆14的一个转子16、包覆于所述定子15的一个凝胶体17，及设置于所述容室13并分别设置于所述第一壳11与所述第二壳12的两个轴承组18。所述第一壳11具有与所述第二壳12间隔设置并供其中一个轴承组18设置的一个顶壁111，及连接于所述顶壁111与第二壳12之间的一个环绕壁112。所述凝胶体17连接于所述环绕壁112并与所述顶壁111及所述第二壳12间隔一个距离。
5.借由设置所述凝胶体17，能将所述定子15的热能传递至所述环绕壁112与一个自行车管壁19而有助于散热，但实际使用仍然容易有过热的情形。此外，所述轴杆14在经过长期的转动后，所述轴杆14与所述轴承组18的连接处容易损坏，但由于所述轴杆14与所述轴承组18的连接处被封闭于所述第一壳11与所述第二壳12之间，因此不易维修。
6.参阅图2，另一种现有的马达装置的结构类似于所述现有的马达装置，其差异之处在于所述现有的马达装置的所述顶壁111与所述环绕壁112是一体制成，而所述另一种现有的马达装置的所述顶壁111与所述环绕壁112是分开制成再借由数个固定件10结合成一体。虽然使用者可以借由拆开所述顶壁111与所述环绕壁112维修位于图2上方的轴承组18，但整体而言维修的便利性仍有待提升，而且所述另一种现有的马达装置亦无法解决过热的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种散热效果佳且便于维修的马达的定子装置。
8.本发明所述的马达的定子装置，包含两个基座、定子及凝胶体。所述基座沿轴线间隔设置。每一个基座包括基件、沿所述轴线穿过所述基件的轴孔，及设于所述基件远离另一个基座的一侧的轴承槽。所述基件形成朝向另一个基座的连接面。所述基件的连接面之间彼此间隔。所述定子环绕所述轴线并设置于所述基件之间。所述定子包括设置于所述基件之间且至少部分位于所述连接面之间的芯体，及缠绕于所述芯体外的线圈。所述凝胶体至少部分地包覆所述定子并连接于至少一个基座，而使所述定子固接于所述至少一个基座。
9.本发明所述的马达的定子装置，所述凝胶体连接于所述基座而使所述定子固接于所述基座之间。
10.本发明所述的马达的定子装置，每一个基座还包括凹设于所述基件相反于所述轴承槽的一侧的容置槽，及穿过所述基件并连通所述容置槽的灌胶孔，所述线圈具有分别设于所述容置槽的两个深入部，所述凝胶体包括分别设置于所述容置槽并至少部分地包覆所述深入部的两个第一包覆区。
11.本发明所述的马达的定子装置，适用于设置两个轴承组，所述轴承槽分别适用于供所述轴承组设置，所述马达的定子装置还包含弹性件，所述弹性件设置于其中一个轴承槽，并适用于连接所对应的轴承组且能恒提供使所连接的轴承组朝另一个轴承组远离的力。
12.本发明所述的马达的定子装置，每一个基座还包括凹设于所述基件相反于所述轴承槽的一侧的容置槽，所述线圈具有分别设于所述容置槽的两个深入部，所述凝胶体包括分别设置于所述容置槽并至少部分地包覆所述深入部的两个第一包覆区，及至少包覆于所述芯体相反于所述轴线的一侧且连接于所述第一包覆区之间的第二包覆区。
13.本发明所述的马达的定子装置，所述定子的芯体是由多个硅钢片叠置而成，所述芯体具有设于所述硅钢片的多个穿孔，所述第二包覆区部分位于所述穿孔以加强所述硅钢片之间的固定程度。
14.本发明所述的马达的定子装置，每一个基座还包括凹设于所述基件相反于所述轴承槽的一侧并且呈环状的容置槽，每一个基件具有被各自的轴孔穿过的基壁、由所述基壁的周缘朝另一个基件延伸的外环绕壁，及连接于所述基壁且环绕所述轴孔并被所述外环绕壁环绕的内环绕壁，所述容置槽是由所述基壁、所述外环绕壁与所述内环绕壁界定出，所述外环绕壁形成有所述连接面。
15.本发明所述的马达的定子装置，所述定子的芯体具有供所述线圈缠绕的中间部，及连接所述中间部相对远离所述轴线的一侧的散热部，所述凝胶体包括包覆于所述散热部且两端分别连接于所述基件的连接区。
16.本发明所述的马达的定子装置，每一个基座的容置槽是呈阶级状并具有环绕且相邻所述轴线的内环区，及环绕所述内环区的外环区，所述内环区的槽深大于所述外环区的槽深，所述内环区供部分的所述线圈设置，所述芯体的散热部的两相反端分别伸入所述基座的外环区，部分的所述凝胶体设置于所述外环区并连接于所述外环绕壁。
17.本发明所述的马达的定子装置，每一个基座的外环绕壁还形成有环绕界定出所述容置槽的内侧面，及相反于所述内侧面的外侧面，所述连接面是连接于所述内侧面与所述外侧面之间，所述芯体的散热部位于所述基件的连接面之间，所述凝胶体的连接区包覆所述散热部与所述连接面，并部分地包覆所述外侧面。
18.本发明的另一个目的，即在提供一种散热效果佳且便于维修的马达的定子装置的制造方法。
19.本发明所述的马达的定子装置的制造方法，包含下列步骤：
20.(a)制备步骤：制备两个基座、定子及凝胶材料，每一基座包括基件、穿过所述基件的轴孔，及设于所述基件的一侧的轴承槽，所述定子包括芯体，及缠绕于所述芯体外的线圈；及
21.(b)填胶步骤：将所述基座未设置轴承槽的一侧相向且间隔地设置，并将所述定子放置于所述基座之间，将所述凝胶材料填入所述定子与所述基座的连接处，待所述凝胶材料固化形成至少部分地包覆所述定子并连接于所述基座而使所述定子固接于所述基座之间的凝胶体。
22.本发明所述的马达的定子装置的制造方法，所述步骤(a)所制备的每一个基座还包括凹设于所述基件相反于所述轴承槽的一侧的容置槽，及穿过所述基件并连通所述容置槽的灌胶孔，所述步骤(b)将所述定子放置于所述基座之间时，所述线圈部分伸入所述容置槽，且所述凝胶材料是经由所述灌胶孔分别填入所述容置槽。
23.本发明所述的马达的定子装置的制造方法，所述步骤(a)还制备治具，所述治具的轮廓对应并能穿设于每一个轴孔，且所制备的每一个基座还包括凹设于所述基件相反于所述轴承槽的一侧的容置槽，所述步骤(b)将所述凝胶材料填入所述定子与所述基座的连接处之前，需先将所述治具穿入位于下方的基座的轴孔，再将部分的凝胶材料经由位于上方的基座的轴孔填入位于下方的基座的容置槽，待所述部分的凝胶材料固化后，拔出所述治具，并将所述治具上下倒置后，再将所述治具穿入位于下方的基座的轴孔，且剩余的凝胶材料经由位于上方的基座的轴孔填入位于下方的基座的容置槽，待所述剩余的凝胶材料固化后，拔出所述治具。
24.本发明所述的马达的定子装置的制造方法，所述步骤(b)的所述凝胶材料是从所述基座之间并由所述芯体相反于轴线的一侧填入而至少部分地包覆所述芯体。
25.本发明所述的马达的定子装置的制造方法，所述步骤(a)所制备的每一个基座还包括凹设于所述基件相反于所述轴承槽的一侧的容置槽，所述容置槽是呈阶级状并具有内环区，及环绕所述内环区的外环区，所述内环区的槽深大于所述外环区的槽深，所述步骤(b)将所述定子放置于所述基座之间时，所述线圈部分伸入所述内环区，且所述芯体部分深入所述外环区，所述凝胶材料填入所述外环区而至少部分地包覆所述芯体。
26.本发明所述的马达的定子装置的制造方法，包含下列步骤：
27.(a)制备步骤：制备两个基座、定子及凝胶材料，每一个基座包括基件、穿过所述基件的轴孔，及设于所述基件的一侧的轴承槽，所述定子包括芯体，及缠绕于所述芯体外的线圈；
28.(b)填胶步骤：将所述基座未设置轴承槽的一侧相向且间隔地设置，并将所述定子放置于所述基座之间，将所述凝胶材料填入所述定子与其中一个基座的连接处，待所述凝胶材料固化形成至少部分地包覆所述定子并连接于所述其中一个基座而使所述定子固接于所述其中一个基座的凝胶体；及
29.(c)安装步骤：将所述定子装设于另一个基座。
30.本发明的有益效果在于：借由设置所述凝胶体，能将所述定子固接于至少一个基座，使所述基座之间能间隔设置，进而使所述芯体能至少部分地位于所述连接面之间而提升散热效果。而借由将每一个轴承槽设于各自的所述基件远离另一个基座的一侧，能将轴承设置于所述基座的外侧而便于维修。
附图说明
31.图1是一种现有的马达装置的剖视示意图；
32.图2是另一种现有的马达装置的剖视示意图；
33.图3是本发明马达的定子装置的第一实施例与两个轴承组、一个输出轴，及一个转子的剖视示意图；
34.图4是一个示意图，说明所述第一实施例的制造流程；
35.图5是一个剖视示意图，说明所述第一实施例的一个凝胶体的变化形态；
36.图6是本发明马达的定子装置的第二实施例与两个轴承组、一个输出轴，及一个转子的剖视示意图；
37.图7是一个示意图，说明所述第二实施例的制造流程；
38.图8是一个剖视示意图，说明所述第二实施例的一个凝胶体的变化形态；
39.图9是本发明马达的定子装置的第三实施例与两个轴承组、一个输出轴，及一个转子的剖视示意图；
40.图10是一个示意图，说明所述第三实施例的制造流程；
41.图11是本发明马达的定子装置的第四实施例与两个轴承组、一个输出轴，及一个转子的剖视示意图；及
42.图12是本发明马达的定子装置的第五实施例与两个轴承组、一个输出轴，及一个转子的剖视示意图。
具体实施方式
43.在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
44.参阅图3及图4，本发明马达的定子装置的第一实施例，适用于设置两个轴承组91、一个输出轴92及一个转子93，并装设于一个自行车管件94。所述转子93设置于所述马达的定子装置内部并绕设于所述输出轴92。所述输出轴92具有相反设置且分别抵于所述轴承组91的两个靠抵段921，及连接于所述靠抵段921之间的一个转动段922。
45.所述马达的定子装置包含两个基座2、一个定子3、一个凝胶体4，及一个弹性件5。
46.所述基座2沿一条轴线l间隔设置。每一个基座2包括一个基件21、沿所述轴线l穿过所述基件21并适用于供所述输出轴92穿设的一个轴孔22、设于所述基件21远离另一个基座2的一侧的一个轴承槽23、凹设于所述基件21相反于所述轴承槽23的一侧的一个容置槽24，及穿过所述基件21并连通所述容置槽24的一个灌胶孔25。所述轴承槽23分别适用于供所述轴承组91设置。所述弹性件5设置于其中一个轴承槽23。在本实施例中，所述弹性件5是一个预力的波形弹簧并设于所述轴承组91之间，所述弹性件5能恒提供使所连接的轴承组91朝另一个轴承组91远离的力，以消除所述轴承槽23的制作公差。
47.每一个基件21具有被各自的所述轴孔22穿过的一个基壁211、由所述基壁211的周缘朝另一个基件21延伸的一个外环绕壁212，及连接于所述基壁211且环绕所述轴孔22并被所述外环绕壁212环绕的一个内环绕壁213。所述容置槽24是由所述基壁211、所述外环绕壁212与所述内环绕壁213界定出。所述外环绕壁212形成有朝向另一个基座2的一个连接面214。所述基件21的连接面214之间彼此间隔并界定出连通外部的一个开放空间215。
48.所述定子3环绕所述轴线l并设置于所述基件21之间且适用于驱使所述转子93带动所述输出轴92绕所述轴线l相对于所述马达的定子装置转动。所述定子3包括设置于所述
基件21之间且至少部分位于所述连接面214之间的一个芯体31，及缠绕于所述芯体31外的一个线圈32。所述线圈32具有分别设于所述容置槽24的两个深入部321。在本实施例中，所述芯体31是由多个硅钢片300叠置而成。
49.所述凝胶体4至少部分地包覆所述定子3并连接于所述基座2而使所述定子3固接于所述基座2之间。在本实施例中，所述凝胶体4包括分别设置于所述容置槽24并包覆所述深入部321的两个第一包覆区41。
50.所述马达的定子装置的特点在于：借由设置所述凝胶体4，能将所述定子3固接于所述基座2，使所述基座2之间能间隔设置，进而使所述芯体31能至少部分地设于所述连接面214之间，以直接将运转过程中所产生的热能经由所述连接面214之间逸散至所述自行车管件94而提升散热效果。此外，借由将每一个轴承槽23设于各自基件21远离另一个基座2的一侧，则能将所述轴承组91设置于所述基座2的外侧而便于维修。
51.此外，值得一提的是，所述马达的定子装置在制造时可能会因制造公差导致所述轴承槽23之间的最小间距与所述输出轴92的靠抵段921之间的间距不相符，以图3为例，所述轴承槽23之间的最小间距小于所述靠抵段921之间的间距，因此本实施例借由将所述弹性件5设置于其中一个轴承槽23，所述弹性件5能恒提供一个使所连接的轴承组91朝另一个轴承组91远离的力，因此能将所述轴承组91之间的间距扩大至对应所述靠抵段921之间的间距，以消除制造公差并进而避免所述轴承组91轴向压迫所述输出轴92的转动段922而影响所述输出轴92的转动。
52.所述马达的定子装置的制造方法，包含下列步骤：步骤(a)及步骤(b)。
53.步骤(a)制备步骤：制备所述基座2、所述定子3、两个治具6，及一个凝胶材料400。每一个基座2包括所述基件21、穿过所述基件21的轴孔22、设于所述基件21的一侧的所述轴承槽23，及凹设于所述基件21相反于所述轴承槽23的一侧的所述容置槽24。所述定子3包括所述芯体31，及缠绕于所述芯体31外的所述线圈32。每一个治具6的轮廓对应并能穿设于各自的所述轴孔22。在本实施例中，所述凝胶材料400是环氧树脂，但不限于此，且每一个基座2还包括穿过所述基件21并连通所述容置槽24的所述灌胶孔25。
54.步骤(b)填胶步骤：将所述基座2未设置轴承槽23的一侧相向且间隔地设置，并将所述定子3放置于所述基座2之间并将所述线圈32部分伸入所述容置槽24。将所述治具6分别穿入所述轴孔22，再将所述凝胶材料400填入所述定子3与所述基座2的连接处。待所述凝胶材料400固化形成至少部分地包覆所述定子3并连接于所述基座2而使所述定子3固接于所述基座2之间的所述凝胶体4，再拔出所述治具6。在本实施例中，所述凝胶材料400是利用低压注模技术且经由所述灌胶孔25分别填入所述容置槽24。
55.利用上述连续的步骤即可制得所述马达的定子装置。
56.要特别说明的是，在本实施例中，由于所述凝胶材料400是利用低压注模技术填入，具有易冷却固化的特性，所以在上述的制造步骤中灌入位于上方的容置槽24的凝胶材料400也能快速固化而不会过度地渗入所述芯体31，因此所述凝胶材料400可以同步地经由所述灌胶孔25分别填入所述容置槽24。
57.另外，在本实施例中，在制造时也可以不设置所述治具6，而是可以借由控制灌胶量，或是待所述凝胶材料400固化后再刮除位于所述容置槽24内的多余凝胶的方式制成。
58.要特别说明的是，在本实施例中，所述凝胶体4的第一包覆区41分别包覆所述深入
部321，然而，所述第一包覆区41也可以如图5所示的仅分别地包覆部分的所述深入部321，只要所述第一包覆区41能至少部分地连接于所述基壁211并至少部分地连接于所述外环绕壁212，就能使所述定子3固定于所述基座2之间。
59.参阅图6及图7，本发明马达的定子装置的第二实施例是类似于所述第一实施例，其差异之处在于：
60.所述马达的定子装置包含所述基座2、所述定子3，及所述凝胶体4，而不包含所述弹性件5(见图3的第一实施例)。
61.每一个基座2包括所述基件21、所述轴孔22、所述轴承槽23，及所述容置槽24，而不包括所述灌胶孔25(见图3的第一实施例)。
62.所述凝胶体4还包括一个包覆于所述芯体31且连接于所述第一包覆区41之间的第二包覆区42。
63.所述马达的定子装置的制造方法的步骤(a)制备步骤中仅制备一个所述治具6，所述步骤(b)填胶步骤中将所述凝胶材料400填入所述定子3与所述基座2的连接处之前，需先将所述治具6穿入位于下方的基座2的轴孔22，再将部分的凝胶材料400经由位于上方的基座2的轴孔22填入位于下方的基座2的容置槽24，待所述部分的凝胶材料400固化后，拔出所述治具6，并将所述治具6上下倒置后，再将所述治具6穿入位于下方的基座2的轴孔22，且剩余的凝胶材料400经由位于上方的基座2的轴孔22填入位于下方的基座2的容置槽24，待所述剩余的凝胶材料400固化后，拔出所述治具6。
64.在本实施例中，所述凝胶材料400未使用低压注模技术，因此相对于第一实施例的固化速度较慢而容易溢流，因此在本实施例的制造方法中需要待一侧的凝胶固化后再倒置灌注另一侧的凝胶。
65.要特别说明的是，借由设置所述第二包覆区42，在灌胶的过程中可以先调整所述所述轴承槽23之间的间距，以图6为例，所述基座2的连接面214分别与所述芯体31相隔一个距离d(图3的第一实施例的所述连接面214则是直接靠抵于所述芯体31)，以将所述轴承槽23之间的最小间距控制于对应所述输出轴92的靠抵段921之间的间距，所以能借此消除制造公差而使本实施例不须设置所述弹性件5(见图3的第一实施例)。
66.参阅图8，要特别说明的是，在所述第二实施例的变化形态中，所述凝胶体4的第一包覆区41除了能够和图5一样改为分别地包覆部分的所述深入部321之外，所述第二包覆区42也可以仅包覆于所述芯体31相反于所述轴线l的一侧(而所述变化形态在制造时，所述凝胶体4可以改成由所述基座2之间并由所述芯体31相反于所述轴线l的一侧填入，也就是类似下述的第三实施例的制造方法)，而且在其中部分的变化形态中，所述芯体31具有设于所述硅钢片300的多个穿孔313，所述凝胶体4的第二包覆区42部分位于所述穿孔313以加强所述硅钢片300之间的固定程度。
67.如此，所述第二实施例也可达到与所述第一实施例相同的目的与功效。
68.参阅图9及图10，本发明马达的定子装置第三实施例是类似于所述第二实施例，其差异之处在于：
69.所述定子3的芯体31具有供所述线圈32缠绕的一个中间部311，及连接所述中间部311相对远离所述轴线l的一侧的一个散热部312。所述凝胶体4包括一个包覆于所述散热部312且两端分别连接于所述基件21的连接区43。
70.每一个基座2的容置槽24是呈阶级状，并具有环绕且相邻所述轴线l的一个内环区241，及环绕所述内环区241的一个外环区242。所述内环区241的槽深大于所述外环区242的槽深。所述内环区241供部分的所述线圈32设置。所述芯体31的散热部312的两相反端分别伸入所述基座2的外环区242，部分的所述凝胶体4设置于所述外环区242并连接于所述外环绕壁212。
71.所述马达的定子装置的制造方法的步骤(b)填胶步骤中，所述凝胶材料400是从所述基座2之间并由所述芯体31相反于所述轴线l的一侧填入以形成所述连接区43。
72.借由将每一个容置槽24设置为阶级状，当所述凝胶体4的连接区43填入所述外环区242时能增加所述凝胶体4与所述外环绕壁212的接触面积，进而能加强连接强度。
73.如此，所述第三实施例也可达到与所述第二实施例相同的目的与功效。
74.参阅图11，本发明马达的定子装置的第四实施例是类似于所述第一实施例，其差异之处在于：
75.所述凝胶体4仅连接于其中一个基座2，而使所述定子3固接于所述其中一个基座2。所述基座2的另一者则是通过黏合、卡合或是设置一个定子架(图未示)的方式供所述定子3连接。
76.也就是说，所述凝胶体4仅包括设置于所述其中一个基座2的容置槽24的一个第一包覆区41，且所述另一个基座2不包括所述灌胶孔25。
77.所述马达的定子装置的制造方法的步骤(b)填胶步骤中，所述凝胶材料400(见图4)仅填入所述定子3与所述其中一个基座2的连接处，且所述凝胶材料400固化形成的所述凝胶体4仅连接于所述其中一个基座2而使所述定子3固接于所述其中一个基座2。
78.所述马达的定子装置的制造方法还包含一个步骤(c)安装步骤：将所述定子3装设于另一个基座2。
79.由于所述凝胶体4连接于所述其中一个基座2，使所述基座2之间能间隔设置而不需彼此连接，进而使所述芯体31能至少部分地设于所述连接面214之间，而能直接将运转过程中所产生的热能经由所述连接面214之间逸散至外部而提升散热效果。
80.如此，所述第四实施例也可达到与所述第一实施例相同的目的与功效。
81.参阅图12，本发明马达的定子装置的第五实施例是类似于所述第三实施例，其差异之处在于：
82.每一个基座2的容置槽24仅具有所述内环区241。
83.每一个基座2的外环绕壁212还形成有环绕界定出各自的容置槽24的一个内侧面216，及相反于所述内侧面216的一个外侧面217。所述连接面214是连接于所述内侧面216与所述外侧面217之间。
84.所述芯体31的散热部312位于所述基件21的连接面214之间。
85.所述凝胶体4的连接区43包覆所述散热部312与所述基座2的连接面214，并部分地包覆所述基座2的外侧面217。
86.由于所述连接区43包覆所述基座2的连接面214，并部分地包覆所述外侧面217，因此能增加所述凝胶体4与所述外环绕壁212的接触面积，进而能加强连接强度，因此也能达到相同的目的。
87.如此，所述第五实施例也可达到与所述第三实施例相同的目的与功效。
88.要特别说明的是，在本说明书所有的附图中，所述马达的定子装置是直接装设于所述自行车管件94中，然而，所述马达的定子装置也可以先装设于一个保护套(图未示)中，再装设于所述自行车管件94中，以避免灰尘、水气或者脏污进入所述马达的定子装置而影响使用效能。
89.综上所述，本发明马达的定子装置，借由设置所述凝胶体4，由于所述凝胶体4连接于至少一个基座2，使所述基座2之间能间隔设置而不需彼此连接，进而使所述芯体31能至少部分地设于所述连接面214之间，而能直接将运转过程中所产生的热能经由所述连接面214之间逸散至外部而提升散热效果。此外，借由将每一个轴承槽23设于各自的基件21远离另一基座2的一侧，则能将所述轴承组91设置于所述基座2的外侧而便于维修，故确实能达成本发明的目的。
90.以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围内。