TW201803255A

TW201803255A - 吊扇及其馬達

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Publication number: TW201803255A
Application number: TW105121438A
Authority: TW
Inventors: 洪銀樹; 尹佐國; 邱柏偉
Original assignee: 建準電機工業股份有限公司
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2018-01-16
Also published as: TWI599153B; CN107588020A; CN107588020B

Abstract

一種吊扇及其馬達，用以在軸承損壞時降低對該吊扇及其馬達造成的損傷，其中該吊扇之馬達係包含：一吊桿，該吊桿具有一肩部；一滾珠軸承，該滾珠軸承包含一內環件及一外環件，該內環件結合於該吊桿的外周面，且該內環件抵接該肩部；一轉子，該轉子包含一套管，該套管之內表面結合該外環件，該套管設有一抵固部，該抵固部抵接該外環件；及一定子，該定子結合該吊桿；其中，在與該吊桿之一軸向垂直的方向上，該吊桿的外周面與該內環件結合的部分具有一直徑，該套管具有一最小孔徑，該最小孔徑大於該直徑，該吊桿或該滾珠軸承的內環件具有一最大外徑，該最小孔徑小於該最大外徑。

Description

吊扇及其馬達

本發明係關於一種吊扇及其馬達，尤其是一種具有能夠相對一吊桿旋轉之套管的吊扇馬達，以及設有該吊扇馬達之吊扇。

請參照第1圖所示，係一種習用吊扇9，該吊扇9包含一吊桿91及一轉子92、一滾珠軸承93、一定子94及數個葉片95。該吊桿91外周結合該滾珠軸承93。該轉子92具有一輪轂921，該輪轂921設置於該滾珠軸承93外周，使該輪轂921形成可旋轉地結合於該吊桿91。該定子94固定於該吊桿91。該數個葉片95係結合於該輪轂921，使得該輪轂921相對該吊桿91旋轉時，能夠利用該數個葉片95驅風以產生氣流。所述習用吊扇9之一實施例已揭露於中華民國公告第I326959號「吊扇用直流無刷馬達定、轉子改良」專利案當中。

詳言之，該滾珠軸承93包含一內環件931及一外環件932，該內環件931結合於該吊桿91外周，該外環件932結合於該輪轂921。該外環件932能夠相對該內環件931旋轉，因此該輪轂921能夠可旋轉地結合於該吊桿91。

其中，該吊扇9的整體體積較大，故該轉子92具有較重的重量，且該轉子92結合該數個葉片95，使得該滾珠軸承93所承受的整體重量較重。據此，當該滾珠軸承93因長時間使用而老化、或者該習用吊扇9承受不當外力時，可能存在該外環件932由該滾珠軸承93崩落的風險。一旦該外環件932崩落，該輪轂921將直接接觸該定子94，可能對該習用吊扇9造成無法回復的損傷。況且，該定子94並非設計供承重，因此更可能產生該定子94無法承受該轉子92的衝擊，使該轉子92連同葉片95直接墜落的危險情形。

有鑑於此，亟需提供一種進一步改良之吊扇，以提升吊扇的使用安全性。

本發明之一目的係提供一種吊扇及其馬達，包含一吊桿、一滾珠軸承及一轉子，以在該滾珠軸承在之外環件意外崩落時，利用該吊桿或該滾珠軸承之內環件緩衝該轉子下墜的力道。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段包含有：一種吊扇馬達，包含：一吊桿，該吊桿具有一肩部；一滾珠軸承，該滾珠軸承包含一內環件及一外環件，該內環件結合於該吊桿的外周面，且該內環件抵接該肩部；一轉子，該轉子包含一套管，該套管之內表面結合該外環件，該套管設有一抵固部，該抵固部抵接該外環件；及一定子，該定子結合該吊桿；其中，在與該吊桿之一軸向垂直的方向上，該吊桿的外周面與該內環件結合的部分具有一直徑，該套管具有一最小孔徑，該最小孔徑大於該直徑，該吊桿或該滾珠軸承的內環件具有一最大外徑，該最小孔徑小於該最大外徑。

其中，該吊桿二端分別為一第一端部及一第二端部，該肩部朝向該第一端部，該抵固部抵接該外環件朝向該第一端部的一側表面，該定子結合該吊桿之第二端部。

其中，該吊桿的外周面設有一擴徑部，該肩部形成於該擴徑部朝向該第一端部之一側。藉此，該吊桿可利用該擴徑部形成該肩部，使該抵固部與該肩部可以由該軸向兩側對該滾珠軸承提供一預壓力。

本發明另一實施例之吊扇馬達，其中，該套管中央設有一貫孔，該吊桿穿過該貫孔，該套管設有一擋止部，該擋止部朝該貫孔延伸超出該抵固部，該擋止部朝向該貫孔之表面具有該最小孔徑。藉此，該擋止部將在該軸向上和該內環件或該肩部重疊，即使該外環件由該滾珠軸承崩落，該擋止部將可接觸該內環件或該肩部，以緩衝該轉子下墜的力道。

如上所述之吊扇馬達，其中，該擴徑部的外徑小於該內環件的外徑，該內環件具有該最大外徑，藉此，該最小孔徑將可小於該最大外徑，使該擋止部在該軸向上和該內環件重疊。

如上所述之吊扇馬達，其中，該擋止部為呈環圈狀一凸塊，該凸塊結合在該套管之內表面，或與該套管一體成型。藉此，該擋止部能夠朝該貫孔延伸超出該抵固部，使該擋止部朝向該貫孔之表面所環繞之孔洞的孔徑即為該最小孔徑。

如上所述之吊扇馬達，其中，該擋止部為數個相間隔的凸塊，該數個凸塊分別結合在該套管之內表面，或與該套管一體成型。藉此，該擋止部能夠朝該貫孔延伸超出該抵固部，使各該凸塊朝向該貫孔之表面所環繞之孔洞的孔徑仍為該最小孔徑。

本發明再一實施例之吊扇馬達，其中，該吊桿於其擴徑部外周設有一止擋件，該吊桿之止擋件的外徑大於該內環件的外徑，該吊桿之止擋件具有該最大外徑。藉此，該抵固部將在該軸向上和該止擋件重疊，即使該外環件由該滾珠軸承崩落，該抵固部將可接觸該止擋件，以緩衝該轉子下墜的力道。

如上所述之吊扇馬達，其中，該抵固部朝向該貫孔之表面具有該最小孔徑，藉此，該最小孔徑將可小於該最大外徑，使該抵固部在該軸向上和該吊桿之止擋件重疊。

如上所述之吊扇馬達，其中，該吊桿之止擋件為呈環圈狀一凸塊，該凸塊結合在該擴徑部外周，或與該擴徑部一體成型。藉此，該止擋件能夠凸出於該擴徑部外周，使該吊桿之止擋件的外徑即為該最大外徑。

如上所述之吊扇馬達，其中，該擴徑部設有數個固定孔，各該固定孔供結合一桿件，各該桿件凸伸於該擴徑部外周，該凸塊套入該吊桿並抵接各該桿件凸伸於該擴徑部外周的部位，以形成結合在該擴徑部外周。藉此，該吊桿之止擋件可以卡掣結合在該擴徑部外周。

如上所述之吊扇馬達，其中，該吊桿之止擋件為數個相間隔的凸塊，該數個凸塊分別結合在該擴徑部外周，或與該擴徑部一體成型。藉此，該止擋件能夠凸出於該擴徑部外周，使各該凸塊的外表面所構成之環周面的外徑仍為該最大外徑。

本發明又一實施例之吊扇馬達，其中，該吊桿的外周面設有一擴徑部及一墊片，該墊片設置於該滾珠軸承與該擴徑部之間，該肩部係形成於該墊片朝向該第一端部之一側，該吊桿於該墊片與該擴徑部之間另設有一輔助軸承，該吊桿之輔助軸承包含一輔助內環件及一輔助外環件，該輔助內環件分別抵接該墊片及該擴徑部，該輔助外環件的外徑大於該擴徑部的外徑及該內環件的外徑，使該吊桿之輔助軸承的輔助外環件具有該最大外徑。藉此，該抵固部將在該軸向上和該輔助外環件重疊，即使該外環件由該滾珠軸承崩落，該抵固部將可接觸該輔助外環件，以緩衝該轉子下墜的力道；此外，若該外環件係在旋轉過程中崩落，該輔助外環件將可容許該套管繼續旋轉，以降低該轉子接觸該輔助外環件時所承受的應力。

如上所述之吊扇馬達，其中，該抵固部朝向該貫孔之表面具有該最小孔徑，藉此，該最小孔徑將可小於該最大外徑，使該抵固部在該軸向上和該吊桿之輔助軸承的輔助外環件重疊。

本發明各實施例之吊扇馬達中，包含另一滾珠軸承，該另一滾珠軸承包含一內環件及一外環件，該擴徑部朝向該第二端部之一側形成另一肩部，該另一滾珠軸承之內環件結合於該吊桿的外周面並抵接該另一肩部，該轉子設有一彈性件，該彈性件抵接該另一滾珠軸承之外環件朝向該第二端部的一側表面。藉此，該彈性件與該吊桿之另一肩部可以由該軸向兩側對該另一滾珠軸承提供一預壓力；另一方面，藉由設置該另一滾珠軸承，若該滾珠軸承之外環件崩落時，該另一滾珠軸承仍可提供一支撐力以維持該套管與該吊桿的相對位置，以輔助緩衝該轉子下墜的力道。

本發明各實施例之吊扇馬達中，該吊桿的直徑大於該內環件之內徑。藉此，該內環件能夠與該吊桿形成緊配結合，使該內環件能夠穩固結合於該吊桿的外周面。

一種吊扇，設有如上所述各實施例之吊扇馬達，其中，該轉子包含一輪轂，該輪轂結合於該套管遠離該抵固部之一側，且該輪轂結合數個葉片。

據由前述結構，本發明各實施例之吊扇及其馬達藉由於該轉子設置套管，並使該套管之最小孔徑小於該吊桿或該滾珠軸承的內環件之最大外徑，能夠在該滾珠軸承的外環件崩落時，利用該吊桿或該內環件緩衝該轉子下墜的力道，並且避免該轉子直接與該定子中的構件接觸，以在該外環件意外崩落時降低對該吊扇馬達造成的損傷，並避免該轉子墜落的情形發生，具有提升吊扇的使用安全性功效。

〔本發明〕

1‧‧‧吊桿

1a‧‧‧第一端部

1b‧‧‧第二端部

11‧‧‧肩部

11’‧‧‧肩部

12‧‧‧擴徑部

121‧‧‧固定孔

13‧‧‧止擋件

13a‧‧‧凸塊

14‧‧‧桿件

15‧‧‧墊片

16‧‧‧輔助軸承

161‧‧‧輔助內環件

162‧‧‧輔助外環件

2‧‧‧滾珠軸承

2’‧‧‧滾珠軸承

21‧‧‧內環件

21’‧‧‧內環件

22‧‧‧外環件

22’‧‧‧外環件

23‧‧‧滾珠

23’‧‧‧滾珠

3‧‧‧轉子

31‧‧‧套管

311‧‧‧貫孔

312‧‧‧抵固部

313‧‧‧擋止部

313a‧‧‧凸塊

32‧‧‧輪轂

33‧‧‧永久磁鐵組

34‧‧‧彈性件

4‧‧‧定子

41‧‧‧鐵芯

42‧‧‧線圈

X‧‧‧軸向

R1‧‧‧直徑

R2‧‧‧最小孔徑

R3‧‧‧最大外徑

〔習知〕

9‧‧‧吊扇

91‧‧‧吊桿

92‧‧‧轉子

921‧‧‧輪轂

93‧‧‧滾珠軸承

931‧‧‧內環件

932‧‧‧外環件

94‧‧‧定子

95‧‧‧葉片

第1圖：係一種習用吊扇之結構剖視圖。

第2圖：係本發明第一實施例之結構分解示意圖。

第3圖：係本發明第一實施例之結構剖視示意圖。

第4圖：係本發明第一實施例之擋止部包含數個凸塊的結構分解放大示意圖。

第5圖：係本發明第二實施例之結構分解示意圖。

第6圖：係本發明第二實施例之結構剖視示意圖。

第7圖：係本發明第二實施例之止擋件包含數個凸塊的結構分解放大示意圖。

第8圖：係本發明第二實施例之止擋件結合在該擴徑部外周的結構分解放大示意圖。

第9圖：係本發明第二實施例之止擋件結合在該擴徑部外周的結構剖視示意圖。

第10圖：係本發明第三實施例之結構剖視示意圖。

為讓本發明之上述及其它目的、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2及3圖所示，係本發明第一實施例之吊扇馬達，包含一吊桿1、一滾珠軸承2、一轉子3及一定子4。該滾珠軸承2及該定子4分別結合於該吊桿1，該轉子3結合於該滾珠軸承2。

該吊桿1在一軸向X上之二端分別為一第一端部1a及一第二端部1b，該吊桿1具有一肩部11，該肩部11朝向該第一端部1a，且該吊桿1的外周面較佳設有一擴徑部12，該肩部11可以形成於該擴徑部12朝向該第一端部1a之一側。其中，該擴徑部2可以一體成形於該吊桿1；或者，該擴徑部12可以為套設於該吊桿1的外周面之分離構件，以結合該吊桿1並且形成該肩部11。

該滾珠軸承2包含一內環件21及一外環件22，該內環件21與該外環件22之間可以設有數個滾珠23，使該外環件22能夠相對該內環件21旋轉。該內環件21結合於該吊桿1的外周面，且該內環件21抵接該肩部11，該肩部11不接觸該外環件22。

該轉子3包含一套管31，該套管31中央設有一貫孔311，該貫孔311沿該軸向X貫穿該套管31。該吊桿1穿過該貫孔311，使該吊桿1至少一部分在與該軸向X垂直的方向上和該套管31重疊，該套管31之內表面結合該外環件23。該套管31設有一抵固部312，該抵固部312朝該貫孔311延伸，該抵固部312抵接該外環件23朝向該第一端部1a的一側表面，且該抵固部312不接觸該內環件21。藉此，該抵固部312與該吊桿1之肩部11可以由該軸向X兩側對該滾珠軸承2提供一預壓力。該轉子3還可以包含一輪轂32，該輪轂32結合於該套管3遠離該抵固部312之一側，該輪轂32之內側表面可以設有一永久磁鐵組33。

該定子4可以結合於該吊桿1之第二端部1b。該定子4可以包含一鐵芯41，該鐵芯41與該轉子3的永久磁鐵組33之間係形成氣隙，且該鐵芯41外周可以繞設一線圈42。

該吊桿1的外周面與該內環件21結合的部分在與該軸向X垂直的方向上具有一直徑R1，該直徑R1通常係略大於或等於該滾珠軸承2的內環件21之內徑，使該內環件21能夠穩固結合於該吊桿1的外周面，舉例而言，當該直徑R1大於該內環件21之內徑時，該內環件21能夠與該吊桿1形成緊配結合。該套管31在與該軸向X垂直的方向上具有一最小孔徑R2，該吊桿1或該滾珠軸承2的內環件21在與該軸向X垂直的方向上具有一最大外徑R3。然而，在本發明部分實施例中，該直徑R1也可以略小於該滾珠軸承2的內環件21之內徑，並且透過在該吊桿1的外周面與該內環件21之間點膠或設置額外結合構造等方式，使該內環件21形成穩固結合於該吊桿1的外周面。

其中，該最小孔徑R2大於該直徑R1，使得該吊桿1能夠穿過該套管31並且與該套管31保持間距。此外，該最大外徑R3為該吊桿1與該套管31重疊的部分之最大外徑、以及該內環件21之最大外徑中的較大者。該最小孔徑R2小於該最大外徑R3；換言之，該套管31具有該最小孔徑R2的位置將在該軸向X上和該吊桿1或該內環件21具有該最大外徑R3的位置重疊。該套管31具有該最小孔徑R2的位置為一第一位置，該吊桿1或該內環件21具有該最大外徑R3的位置為一第二位置，該第一位置於該軸向X上係位於該第二位置上方；換言之，該第一位置的垂直高度高於該第二位置。

更詳言之，在本實施例中，該套管31設有一擋止部313，該擋止部313位於該抵固部312與該吊桿1的第二端部1b之間，且該擋止部313朝該貫孔311延伸超出該抵固部312。據此，該擋止部313朝向該貫孔311之表面所環繞之孔洞的孔徑即為該最小孔徑R2。另一方面，雖然該吊桿1與該套管31重疊的部分設有擴徑部12，惟擴徑部12的外徑可以小於該內環件21的外徑，因此該內環件21的外徑即為該最大外徑R3。藉由使該最小孔徑R2小於該最大外徑R3，該擋止部313將在該軸向X上和該內環件21重疊。

在本實施例中，該擋止部313可以為呈環圈狀的單一凸塊，且該凸塊可以結合在該套管31之內表面，或與該套管31一體成型；惟，請另參照第4圖所示，在本發明部分實施例中，該擋止部313也可以為數個相間隔的凸塊313a，各該凸塊313a朝向該貫孔311之表面所環繞之孔洞的孔徑仍為該最小孔徑R2，該個數個凸塊313a亦可分別結合在該套管31之內表面，或與該套管31一體成型。

本發明第一實施例之吊扇馬達實際運作時，該吊桿1之第一端部1a可供結合於天花板或牆面等預定位置，以固定該吊扇馬達。由於該吊桿1及轉子3之套管31分別結合該滾珠軸承2的內環件21及外環件22，因此該轉子3能夠形成可旋轉地結合於該吊桿1。該定子4可以在該線圈42通電後，與該轉子3之永久磁鐵組33產生磁交漣感應，以驅動該輪轂32及該套管31旋轉。該輪轂32還可以結合數個葉片(圖未繪示)，使該第一實施例之吊扇馬達能夠構成一吊扇，以利用該葉片驅風產生氣流。

藉由上述結構，本發明第一實施例之吊扇馬達藉由設置該套管31，並且使該套管31之最小孔徑R2大於該吊桿1或該滾珠軸承2的內環件21之最大外徑R3，能夠使該擋止部313在該軸向X上和該內環件21或該肩部11重疊。據此，即使該外環件22由該滾珠軸承2崩落，該擋止部313將可接觸該環件21或該肩部11，以緩衝該轉子3下墜的力道，並且避免該轉子3直接與該定子4中的構件接觸，以降低對該吊扇馬達造成的損傷。

再者，該滾珠軸承2與該吊桿1均設計供承重，因此該滾珠軸承2與該吊桿1的材質及結構強度等較該定子4為佳，可有效承受該轉子3的衝擊，以避免該轉子3墜落的情形發生。

值得注意的是，在本實施例中，可以包含另一滾珠軸承2’，該另一滾珠軸承2’亦包含一內環件21’及一外環件22’。該擴徑部12朝向該第二端部1b之一側還可以形成另一肩部11’，該另一滾珠軸承2’之內環件21’結合於該吊桿1的外周面並抵接該另一肩部11’。該轉子3設有一彈性件34，該彈性件34結合於該輪轂32或套管31，且該彈性件34抵接該另一滾珠軸承2’之外環件22’朝向該第二端部1b的一側表面。藉此，該彈性件34與該吊桿1之另一肩部11’可以由該軸向X兩側對該另一滾珠軸承2’提供一預壓力。藉由設置該另一滾珠軸承2’，若該滾珠軸承2之外環件22崩落時，該另一滾珠軸承2’仍可提供一支撐力以維持該套管31與該吊桿1的相對位置，以輔助緩衝該轉子3下墜的力道。

請參照第5及6圖所示，係本發明第二實施例之吊扇馬達，與前述第一實施例相異之處在於：該吊桿1於其擴徑部12外周還設有一止擋件13，該吊桿1之止擋件13的外徑大於該內環件21的外徑，使該止擋件13的外徑即為該最大外徑R3。藉此，透過使該最小孔徑R2小於該最大外徑R3，該抵固部312將在該軸向X上和該止擋件13重疊，即使該外環件22由該滾珠軸承2崩落，該抵固部312(或該抵固部312連同該外環件22崩落的部分)將可接觸該止擋件13，以緩衝該轉子3下墜的力道。

詳言之，該吊桿1之止擋件13可以為呈環圈狀的單一凸塊，且該凸塊可以結合在該擴徑部12外周，或與該擴徑部12一體成型，使該止擋件13能夠凸出於該擴徑部12外周；惟，請參照第7圖所示，在本發明部分實施例中，該吊桿1之止擋件13也可以為數個相間隔的凸塊13a，使該止擋件13能夠凸出於該擴徑部12外周，故各該凸塊13a的外表面所構成之環周面的外徑仍為該最大外徑R3，該個數個凸塊13a亦可分別結合在該擴徑部12外周，或與該擴徑部12一體成型。該止擋件13可以透過鎖固、卡掣或榫接等各種方式結合在該擴徑部12外周，舉例而言，請參照第8及9圖所示，該吊桿1的擴徑部12可以設有數個固定孔121，各該固定孔121供結合一桿件14，各該桿件14凸伸於該擴徑部12外周，藉此，該吊桿1之止擋件13可以為呈環圈狀的單一凸塊，該凸塊可以套入該吊桿1並抵接各該桿件14凸伸於該擴徑部12外周的部位，以形成結合在該擴徑部12外周。其中，各該固定孔121可以為螺孔，使各該桿件14能夠對應螺合於各該固定孔121。

請參照第10圖所示，係本發明第三實施例之吊扇馬達，與前述第二實施例相異之處在於：該吊桿1的外周面另設有一墊片15，該墊片15設置於該滾珠軸承2與該擴徑部12之間，該肩部11係形成於該墊片15朝向該第一端部1a之一側，且該內環件21抵接該肩部11。另一方面，該吊桿1於該墊片15與該擴徑部12之間另設有一輔助軸承16，該吊桿1之輔助軸承16包含一輔助內環件161及一輔助外環件162，該輔助外環件162能夠相對該輔助內環件161旋轉。該輔助內環件161分別抵接該墊片15及該擴徑部12。該輔助外環件162的外徑大於該擴徑部12的外徑及該內環件21的外徑，使該輔助外環件162的外徑形成該最大外徑R3。換言之，該吊桿1之輔助軸承16的輔助外環件162將具有該最大外徑R3。藉此，透過使該最小孔徑R2小於該最大外徑R3，該抵固部312將在該軸向X上和該輔助外環件162重疊，即使該外環件22由該滾珠軸承2崩落，該抵固部312將可接觸該輔助外環件162，以緩衝該轉子3下墜的力道，且由於該輔助外環件162能夠相對該輔助內環件161旋轉，若該外環件22係在旋轉過程中崩落，該輔助外環件162將可容許該輪轂32及該套管31繼續旋轉，以降低該轉子3接觸該輔助外環件162時所承受的應力。

其中，該輔助軸承16之輔助外環件162可以結合於該套管31之內表面，以隨著該套管31旋轉；或者，該輔助外環件162可以與該套管31之內表面保持間距，使得該輔助外環件162可以在該輪轂32及該套管31旋轉時保持固定，本發明並不以此為限。

綜上所述，本發明實施例之吊扇馬達藉由於該轉子3設置套管31，並使該套管31之最小孔徑R2大於該吊桿1或該滾珠軸承2的內環件21之最大外徑R3，能夠在該滾珠軸承2的外環件22由該滾珠軸承2崩落時，利用該吊桿1或該內環件21緩衝該轉子3下墜的力道，並且避免該轉子3直接與該定子4中的構件接觸，以在該外環件22意外崩落時降低對該吊扇馬達造成的損傷。

再者，該滾珠軸承2與該吊桿1均設計供承重，因此該滾珠軸承2之該內環件21與該吊桿1的材質及結構強度等較該定子4為佳，可有效承受該轉子3的衝擊，以避免該轉子3墜落的情形發生，確實具有提升吊扇的使用安全性功效。

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。