马达的制作方法

1.本案是关于一种马达，特别指以电路板取代习用结线盘的马达。


背景技术：

2.马达是一种透过将电能提供给定子上的线圈来产生感应磁，并进一步使转子运转的电机，以目前发展来说，如何简化马达组装复杂度为相当重要的议题。
3.习用马达的定子结构中，结线盘组装步骤复杂繁琐，易导致结线错误。其次，结线盘与绕线组的线圈在安装时容易不慎造成短路的问题。
4.又，马达作为一般或室外用途时，转子运转的部位因环境影响易有湿气问题，在转子内部的定子，进一步与结线盘以及电路板进行电连接时，需要有阻隔湿气的结构。
5.因此，如何发展一种可改善习用结线盘的马达，为目前迫切的需求。


技术实现要素：

6.本案的目的在于提供一种马达，透过电路板取代习用马达的结线盘，简化马达的组装步骤及复杂度。
7.本案的另一目的在于提供一种马达，其枕座的底座所设置的穿孔中设置有防水件，防水件是供第一电气连接件穿设，使得防水件包围第一电气连接件达成防水以及绝缘的作用。
8.本案的又一目的在于提供一种马达，其设于电路板上的电子元件可利用夹片同时达到固定及散热效果。
9.为达上述目的，本案提供一种马达，其定子包括绕线组、枕座以及底板。绕线组的线圈分别延伸出导线元件并与第一电气连接件连接，且枕座具有轴管以及底座。轴管设置在底座上，绕线组周设于轴管，且底板罩盖于枕座设置轴管的相对侧。底座上具有底座内侧，底座内侧设有第一穿孔供第一电气连接件穿设。底座相对于轴管的相对侧设置有第一电路板，第一电路板透过第一电气连接件与绕线组电连接。第二电路板设置于第一电路板靠近底板的一侧，并与第一电路板电连接。底座与第一电路板间设有第一绝缘板，第一电路板与第二电路板间设有第二绝缘板，第二电路板与底板间设有第三绝缘板。第二电路板上所设的电子元件进一步利用夹片达成与枕座的接触。
10.本实用新型的防水件部分设置在第一穿孔中，避免第一电气连接件穿设枕座时，造成枕座在轴管侧的水气通过第一穿孔影响位于前述相对侧的第一电路板。
11.又，第一电路板的功能相当于习用马达的结线盘，为结线结构或印刷电路板。第一电路板并不包含开回路以及闭回路的马达控制元件，也不包含马达的电子换相元件。在各线圈分别延伸出的第一电气连接件，只要经过简单的对位组装，即可使绕线组透过第一电气连接件与第一电路板电连接，可简化制程。
12.在本实用新型的实施态样中，第二电路板的功能相当于习用马达中的电路板，设置有包括驱动集成电路及马达的电子换相元件。
13.在本实用新型的实施态样中，枕座进一步包括从底座轴向延伸的罩体，罩体与底板形成容置空间，用以容纳第一电路板、第二电路板、第一绝缘板、第二绝缘板、及第三绝缘板。
14.在本实用新型的实施态样中，第一电路板上设置有夹持件，用以夹持第一电气连接件使第一电路板与绕线组电连接。
15.在本实用新型的实施态样中，夹片为一单一金属件，并具有结合部、扣持部及夹持部，且结合部及夹持部位于扣持部的相对两侧并彼此相对。
附图说明
16.图1是为本案较佳实施例的马达的立体示意图；
17.图2是为图1的马达的分解示意图；
18.图3是为本案较佳实施例的马达的定子的立体示意图；
19.图4是为图3的马达的定子的分解示意图；
20.图5是为图3的马达的定子在另一视角的分解示意图；
21.图6a是为图5的电路板及绝缘板的分解示意图；
22.图6b是为图6a的方框a的放大示意图；
23.图6c是为图6b的夹持件的另一实施态样的示意图；
24.图7a是为本案较佳实施例的防水件的立体示意图；
25.图7b是为图7a的防水件在另一视角的立体示意图；
26.图8是为图1的马达的剖面图；
27.图9是为图8的方框b的放大示意图；
28.图10是表示本案较佳实施例的马达的部分剖面示意图；
29.图11是表示本案另一较佳实施例的马达的部分剖面示意图；
30.图12是为本案再一较佳实施例的马达的分解示意图；
31.图13是为图12的马达在另一视角的分解示意图；
32.图14是为图12的马达的剖面图；
33.图15是为图12的马达中夹片的立体示意图；
34.图16a是为图14的方框c的放大示意图；
35.图16b是为图12的马达自底板的方向显示夹片与罩体结合的示意图；以及
36.图16c是为夹片、第三绝缘板及电子元件间组合关系的部分剖面示意图。
37.【符号说明】
38.1：定子
39.10：马达
40.2：绕线组
41.20：线圈
42.21、21a：导电元件
43.3：枕座
44.30：轴管
45.31：底座
46.310：底座内侧
47.3101：第一穿孔
48.3102：凸部
49.311：底座周缘
50.32：罩体
51.321：第一空间
52.322：防水接头
53.323：平面区域
54.3231：空槽
55.3232：孔槽
56.33：散热件
57.34：底板
58.341：密封件
59.4：防水件
60.41：隔离部
61.42：定位部
62.43：延伸部
63.51：第一电路板
64.510：夹持件
65.511：夹紧部
66.512：穿设部
67.513：卡合孔
68.514：穿设孔
69.515：第一轴孔
70.516：第二电气连接件
71.52：第二电路板
72.520：电子元件
73.521：通孔
74.53：第一绝缘板
75.530：突出部
76.531：第二轴孔
77.54：第二绝缘板
78.541：第二空间
79.542：侧壁
80.543：第二穿孔
81.544：突起件
82.56：第三绝缘板
83.561：固定件
84.562：扣合件
85.563：隔板
86.6：夹片
87.61：结合部
88.62：扣持部
89.63：夹持部
90.64：螺孔
91.7：第一电气连接件
92.8：磁性元件
93.9：转子
94.91：转轴
95.92：壳体
96.j：中心轴
具体实施方式
97.体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本案。
98.请参阅图1及2，图1是为本案较佳实施例的马达10的立体示意图，图2是为图1的马达10的分解示意图。马达10包括定子1及转子9。定子1包括绕线组2及枕座3。转子9套设于绕线组2上，以绕着中心轴j旋转。即，转子9相对于中心轴j为周向设置。
99.在本案的附图中，假定轴向为定子1的中心轴j延伸的方向。平行于或基本平行于中心轴的方向用术语“轴向”来指代，以中心轴为中心朝远离中心轴的各方向简单地用术语“径向”称之。并且围绕中心轴的圆周方向简称为“周向”。
100.请参阅图3至5，图3是为本案较佳实施例的定子1的立体示意图，图4是为图3的定子1的分解示意图，以及图5是为图3的定子1在另一视角的分解示意图。定子1包括绕线组2以及枕座3。枕座3包括轴管30以及底座31。轴管30位于枕座3与转子9进一步连接的一侧，使得绕线组2周向设置于轴管30。底座31包括邻近轴管30的底座内侧310以及周向设置于底座内侧310的底座周缘311。底座周缘311在朝向轴管30的一侧设有散热件33，散热件33大体上相对于底座周缘311为轴向延伸且相对于轴管30为径向延伸。底座内侧310设置有第一穿孔3101。防水件4部分设置在第一穿孔3101中。绕线组2具有多个线圈20，举例来说，线圈20数量是大于3且为3的倍数。各线圈20延伸出导电元件并与第一电气连接件7连接，第一电气连接件7穿过防水件4并经过第一穿孔3101，使得第一电气连接件7的末端位于底座31设置轴管30侧的相对侧。各线圈20可分别延伸出导电元件与第一电气连接件7直接电连接，或同相线圈先彼此电连接后再经导电元件与第一电气连接件7连接。
101.枕座3进一步包括位于设置轴管30侧的相对侧的罩体32。罩体32大体上为轴向延伸的圆筒状结构，罩体32中形成第一空间321，第一电路板51设置在第一空间321中。第一电路板51上设置有夹持件510，且第一电路板51的中央设置有第一轴孔515。从线圈20延伸的第一电气连接件7在从第一穿孔3101穿过底座31后，与第一电路板51上的夹持件510接触，使得线圈20通过第一电气连接件7与第一电路板51电连接。第一穿孔3101的数目基本上与
第一电气连接件7相同，更进一步说，夹持件510的数目亦与第一电气连接件7相同。罩体32上另设有用于对外连接的防水接头322以及朝内部突出的平面区域323，如图5所示。
102.一般来说，整个枕座3大体上为金属结构，枕座3与第一电路板51之间进一步设置有第一绝缘板53。第一绝缘板53上具有对应第一穿孔3101设置的突出部530，且第一绝缘板53中央设置有第二轴孔531。突出部530具有穿孔并与第一穿孔3101对齐，以供第一电气连接件7穿过。
103.续参照图4及5，由罩体32形成的第一空间321中可进一步设置第二电路板52，第一电路板51与第二电路板52之间设置有第二绝缘板54。第二绝缘板54设有自周缘轴向延伸的侧壁542，其中形成第二空间541。第二电路板52设置在第二空间541中。定子1进一步包括底板34与罩体32连接，使得形成的第一空间321成为大体上密闭的空间，供容置第一绝缘板53、第一电路板51、第二绝缘板54以及第二电路板52。
104.在本实施例中，第二电路板52的功能相当于习用马达中的电路板，设置有包括驱动集成电路的电子元件，而第一电路板51的功能相当于习用马达的结线盘。第一电路板并不包含开回路以及闭回路的马达控制元件，也不包含马达的电子换相元件。
105.图6a是为图5的二电路板及二绝缘板的分解示意图。请参照图5及6a，第一电路板51的第一轴孔515与第一绝缘板53的第二轴孔531为轴向对齐，以供转轴(图未示)进一步穿设。第一电路板51上设有第二电气连接件516，穿过设置于第二绝缘板54上的第二穿孔543，使得第一电路板51与第二电路板52透过第二电气连接件516电连接。
106.在图6a中，第二电气连接件516的型态为金属端子结构，但不以此为限。
107.图6b是为图6a的方框a的放大示意图，请参照图6a及6b，第一电路板51上设置的夹持件510为具有夹紧部511以及穿设部512的导电件。穿设部512对应穿设在第一电路板51上的卡合孔513，使得夹持件510固定在第一电路板51上并与第一电路板51电连接。夹紧部511为两个金属部件，可夹持如图5所示的第一电气连接件7。第一电路板51进一步具有对应夹紧部511设置的穿设孔514，在夹紧部511夹持第一电气连接件7时，穿设孔514可选择性的供作第一电气连接件7穿过。
108.在图6a及6b的实施态样中，夹持件510设置于第一电路板51靠近第二绝缘板54的一侧，即远离轴管30的一侧，但不限于此。请续参照图6c，为图6b的夹持件510的另一实施态样的示意图。图6c所示的夹持件510设置在第一电路板51靠近第一绝缘板53的一侧，即朝向轴管30的一侧。简言之，夹持件510作为与第一电路板51导电的连接件，便于与第一电气连接件7电连接。
109.图7a是为本案较佳实施例的防水件4的立体示意图，以及图7b是为图7a的防水件4在另一视角的立体示意图。请一并参照图7a及7b，防水件4作为部分设置在第一穿孔3101中的防水结构，供第一电气连接件7穿设。防水件4包括隔离部41、定位部42以及延伸部43，较佳以橡胶或塑胶制成。在设置防水件时，延伸部43深入第一穿孔3101中，且隔离部41与定位部42位在底座内侧310靠近轴管30的一侧。
110.请参照图8，为图1的马达10的剖面图。马达10的枕座3上设有环绕轴管30周向设置的绕线组2。转子9包括转轴91以及与转轴91连接的壳体92。转轴91设置在轴管30中，壳体92的内侧设置有磁性元件8与绕线组2相对。转轴91带动转子9沿中心轴j旋转。本案的马达10为外转子马达，即转子9是环设于定子1的绕线组2外侧，形成定子1在内转子9在外的旋转结
构。
111.图9是为图8的方框b的放大示意图。续参考图8及9，绕线组2中的每一线圈20延伸出一第一电气连接件7，穿过位于枕座3内侧的第一穿孔3101，并在前述第一空间321中与第一电路板51电连接。在图9的实施态样中，线圈20具有一延伸的导电元件21，导电元件21与第一电气连接件7电连接，再穿设防水件4。在此实施态样中，导电元件21一般为挠性较大的导线，在制作上的考量，先与第一电气连接件7的刚性金属件连接，再穿设防水件4。
112.续参考图7a、7b及9。承前述，当防水件4部分设置在第一穿孔3101中作为防水结构时，是以延伸部43深入第一穿孔3101中，且隔离部41及定位部42设置在底座31靠近轴管30(亦即靠线圈20)的一侧。底座内侧310在靠近轴管30的一侧设置有邻近第一穿孔3101的凸部3102，使得防水件4的定位部42可与凸部3102卡合，以固定防水件4的位置。在定位部42与凸部3102卡合后，隔离部41位于导电元件21的径向外侧，具有防水的功能。位于第一电路板51以及底座31之间的第一绝缘板53具有突出部530，对应第一穿孔3101设置，并进一步延伸至底座31以及防水件4之间，以固定第一电气连接件7与第一电路板51的相对位置。第二绝缘板54作为第一电路板51与第二电路板52之间的绝缘体。
113.图10是表示本案较佳实施例的马达10的部分剖面示意图。请一并参照图9及10，自线圈20延伸出的导电元件21与第一电气连接件7电连接，透过夹持件510的夹持使之与第一电路板51电连接。第一绝缘板53位于底座31以及第一电路板51之间作为第一电路板51上电子元件的绝缘保护，在第一电气连接件7穿设底座31时，防水件4作为阻隔于两者之间，且具有绝缘功能，避免第一电气连接件7与底座31电连接，亦避免第一电气连接件7穿设枕座3时，造成枕座3在轴管30侧的水气通过第一穿孔3101影响位于前述相对侧的电路板。
114.图11是表示本案另一较佳实施例的马达10的部分剖面示意图。与图10的差异为，线圈20延伸出的导电元件21a直接穿过防水件4与第一电路板51电连接，其余元件对应关系与功能同图10，在此不再赘述。
115.请合并参阅图12及13，图12是为本案再一较佳实施例的马达10的分解示意图，以及图13是为图12的马达10在另一视角的分解示意图。在此实施例中，马达10包含定子1、转子9、第一电路板51、第二电路板52、第一绝缘板53、及第二绝缘板54，该等构件的结构及连接关系与前述实施例大致相同，故不再赘述。在图12及13中，转子9组装于定子1上，以更清楚显示其他构件的结构。此实施例与图4及5所示实施例的差异主要在于，第二电路板52与底板34之间进一步设置第三绝缘板56，作为第二电路板52上电子元件的绝缘保护，且第二绝缘板54的侧壁542所形成的第二空间541与第三绝缘板56共同定义出容置第二电路板52的容置空间。
116.第二绝缘板54上设有突起件544，突起件544突出于第二空间541中并朝向第二电路板52及第三绝缘板56延伸。第三绝缘板56于朝向第二电路板52的一侧则具有对应突起件544设置的固定件561，且第二电路板52具有对应突起件544设置的通孔521，以供突起件544通过，并与固定件561相结合。借此，第二绝缘板54与第三绝缘板56可相互组接并定位第二电路板52于容置空间中，以提供绝缘保护。
117.请合并参阅图14及15，图14为图12的马达10的剖面图，以及图15为图12的马达10中夹片6的立体示意图。夹片6为单一金属件，可区分为结合部61、扣持部62及夹持部63。结合部61及夹持部63位于扣持部62的相对两侧且彼此大致相对。例如，在一实施态样中，夹片
6可利用将长形金属片的两端同方向弯折的方式形成。通过单件金属成形的特性及金属材质的弹性，夹片6中相对的结合部61与夹持部63可对设置于两者间的结构产生相对方向的施力。
118.图16a是为图14的方框c的放大示意图。请一并参照图14及16a，夹片6的结合部61与设置于第二电路板52上的电子元件520(例如，绝缘栅双极晶体管)相抵接。另一方面，夹片6的夹持部63伸入枕座3上向内突出的平面区域323与罩体32之间形成的空槽3231。在结合部61与夹持部63可提供相对方向施力的前提下，可使设置于两者间的结构相互靠拢，亦即电子元件520可因结合部61及夹持部63间所产生的相对施力而贴合至平面区域323。由于枕座3大体上由金属制成，故电子元件520所产生的热可因与金属的平面区域323贴合而传导至罩体32，由于罩体32与枕座3为一体成型的金属件，因此可达成良好的散热效果。另，因夹片6亦由金属制成，电子元件520产生的热亦可通过夹片6而传导至金属结构的枕座3，进一步强化散热效果。
119.请续参阅图16a及16b，图16b是为图12的马达10自底板31的方向显示夹片6与罩体32结合的示意图。为了确保固定效果，夹片6进一步具有螺孔64设于扣持部62上，枕座3上则对应地在平面区域322与空槽3231之间设有孔槽3232。通过螺丝穿过螺孔64并进入孔槽3232，夹片6可锁固于枕座3上，使电子元件520与平面区域323的接触更为稳定。
120.请参阅图16c，其是为夹片6、第三绝缘板56及电子元件520间组合关系的部分剖面示意图。第三绝缘板56于朝向第二电路板52的一侧设有扣合件562，对应扣合夹片6的扣持部62。由于夹片6已通过螺孔64锁固于枕座3，故透过扣合件562扣合至扣持部62，可进一步提供固定第三绝缘板56的力量。因此，透过突起件544穿过第二电路板52的通孔521并与固定件561相结合(如图12及13所示)，及夹片6同时锁固于枕座3的孔槽3232并与第三绝缘板56的扣合件562相结合，第二绝缘板54与第三绝缘板56可维持相对位置固定且形成容置空间，并定位及保护第二电路板52。另，为避免金属材质的夹片6与第二电路板52上的其他电子元件间相互影响，例如造成短路，第三绝缘板56上更设有朝向第二电路板52方向延伸的隔板563，此隔板563邻近夹片6以使夹片6在空间上大致因隔板563而与其他电子元件相互隔绝。
121.在此实施态样中，第二绝缘板54有助于增加第二电路板52至金属带电体的爬电距离与电气间隙，第三绝缘板56可于底板34打开时保护第二电路板52防止异物进入。另，在第三绝缘板56已良好固定的前提下，其周缘与罩体32间可留有空隙，以保有开启维修的弹性。又，第三绝缘板56具有对应第二电路板52上电子元件起伏的外观形状，使占用空间最小化，无须改变枕座3及马达10整体的尺寸。
122.请续参阅图12及13，底板34于朝向第三绝缘板56的一侧具有沿着周缘设置的密封件341，以在底板34罩盖于罩体32时，达到密封第一空间321并防水的效果。密封件341较佳以橡胶或塑胶制成，但不以此为限。罩体32与底板34形成的第一空间321中自底座31至底板34的方向依序容置第一绝缘板53、第一电路板51、第二绝缘板54、第二电路板52、及第三绝缘板56。
123.综上所述，本案提供一种马达，通过设置电路板取代传统马达的结线盘，以简化马达的组装步骤及复杂度，且可免去马达结线所占用的体积。再者，马达枕座的穿孔中设置有防水件，防水件是供电气连接件穿设，同时可达成防水与绝缘的作用。此外，马达枕座中更
设置多个绝缘板，提供固定及保护电路板的作用，以及夹片，有助于设于电路板的电子元件的固定及散热。
124.须注意，上述仅是为说明本案而提出的较佳实施例，本案不限于所述的实施例，本案的范围由所附的权利要求书决定。且本案得由熟悉此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱所附的权利要求书所欲保护的范围。