专利名称：具动力功能的滚筒装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具动力功能的滚筒装置，该装置是将外回转型马达与轴合二为一的细长型轴马达，尤指一种本身除具滚筒功能外，在滚动方面无需籍由外力驱动而可自行转动并直接具有驱动能力，且可适用不同物件的滚筒装置。
因此，本发明的目的是提供一种具动力功能的滚筒装置，尤指一种本身即具驱动能力而无需藉助外力驱动的滚筒装置。
本发明的另一目的也是提供一种具动力功能的滚筒装置，该滚筒装置可适用于不同物件。
为达到上述目的，吾等发明人研发一种具有动力功能的滚筒装置，该滚筒装置至少包含一滚筒单元，该滚筒单元具有一两端固定的轴杆，轴杆上套设一组紧密迫合于轴杆上的线圈定子组，该线圈定子组包含两组分别缠绕有线圈的矽钢片定子，两组矽钢片定子间及两者外侧则设有中央及侧边间隔环；线圈定子组外部设有一筒状磁铁组该磁铁组包含二片半圆柱状外壳，外壳的内环凹面上并设对应矽钢片定子且呈轴向偏置的磁铁，两片外壳包覆于线圈定子组外环并以固定螺栓加以螺固；磁铁组两端并分别设置一结合组，该结合组是包含套设于线圈定子组外侧的轴承及一螺固于磁铁组外侧端面的轴承外盖，以及一定位环来确保组装后轴向定位与消除间隙；藉之，遂形成磁铁间隙与矽钢片定子间隙轴向差异，消除转动磁力不平衡的滚筒单元，且当线圈定子组通电后，磁铁组将环绕线圈定子组进行转动，具有动力功能。
所述的轴杆是可为较长轴杆并可供若干组滚筒单元固设，且于最外端的滚筒单元外侧分别套设一外转动座、一止推轴承及一内轴承座，将所有滚筒单元定位于轴杆上，所述的滚筒装置可以是有多组滚筒单元的滚筒装置。
所述的轴杆及若干组滚筒单元可放入一适长中空圆筒中，圆筒两端并分别螺设一紧迫抵顶滚筒单元的中空状端盖，再分别于轴承两端依序套设嵌入端盖中的外环承座、止推轴承及内环承座。
综上所述，本发明的“具动力功能的滚筒装置”所揭露的技术手段，确可达致无需籍由外力驱动而直接具有动力功能及具广泛适用性的优点及功效；此外，本发明实施例所揭示的构造在申请前未曾见于刊物亦未曾公开使用。
图1是习知跑步机的俯视示意2是本发明滚筒单元的立体分解3是图2的组合剖视4是本发明滚筒装置的分解状态示意5是本发明滚筒装置的组装示意6是本发明滚筒装置运用于跑步机的示意7是本发明滚筒装置的另一种组装示意号部份100，100’--滚筒装置 10--滚筒单元1--轴杆 11--螺纹段2--线圈定子组 21--线圈22--矽钢片定子 23--中央间隔环24--侧边间隔环 3--磁铁组31--夕壳 32--凸块311，321--透孔 312--螺孔33--磁铁4--结合组41--轴承 42--轴承外盖421--穿孔 50--螺栓51--螺帽 52--螺栓61--外转动座 62--止推轴承63--内轴承座7--圆筒71--端盖 72--外环承座73--止推轴承 74--内环承座8--支撑座200--跑步机201--跑步带 202，203--前、后滚筒204--容室 205--马达
206--皮带请参阅图2所示，本发明的滚筒装置100可包含一个或一个以上独立滚筒单元10，该滚筒单元10是由一两端成型螺纹段11的轴杆1及穿套在轴杆1上的线圈定子组2、包覆位在线圈定于组2外侧的磁铁组3及位在磁铁组3两端的结合组4所构成；其中线圈定子组2，包含二组缠绕有线圈21的矽钢片定子22，两组矽钢片定子22是被轴杆1串接，且二者间及两者外侧则分别设有中央间隔环23及侧边间隔环24；磁铁组3，包含二片半圆柱状内空外壳31，外壳31两端外壁面分别开设相对应贯穿状的透孔311，且相向的中央部份凸设有相对应的凸块32，凸块32开设有透孔321，该凸块32可将外壳31的内环面分隔成两个对应矽钢片定子22且供矽钢片定子22纳入的区间，两区间中的内环凹面壁面上设有呈轴向偏置不在同一直线上的磁铁33，另于两外壳31的两侧端面上分别开设若干螺孔312；结合组4，包含一轴承41、一开设若干穿孔421的轴承外盖42；该轴承41是如图3所示，位在轴杆1与二外壳31端部内壁间，该轴承外盖42是以螺栓52贯穿穿孔421而与外壳31的螺孔312锁接；关于滚筒单元10的组合状态则如图3所示，线圈定子组2紧密迫合于轴杆1上(即一体连动)，令中央及侧边间隔环23、24分别设于两组矽钢片定子22间及外侧，续将磁铁组3的二片半圆柱状外壳31包覆于线圈定子组2外侧，并以螺栓50径向穿过外壳31两端壁面及中央凸块32的透孔311、321，再与螺帽51螺固，将外壳31径向螺固形成筒状磁铁组3，且该磁铁组3内环面的磁铁33因作轴向偏置之故，相邻的磁铁与矽钢片定子22间隙位置并不相同，最后依序将结合组4、轴承41及轴承外盖42套设于轴杆1上，令轴承41位于线圈定子组2外侧，而轴承外盖42则贴合于磁铁组3外侧端面并以螺栓52轴向穿过其穿孔421并螺固于外壳31的螺孔312，藉由螺栓50锁紧，利用轴承外盖42将二片半圆柱状内空外壳31的磁铁组3与矽钢片定子22保持一定间隙，达到径向定位；同时藉由螺栓52锁紧，令中央间隔环23及侧边间隔环24将磁铁组3与矽钢片定子22轴向定位；完成如图所示的独立滚筒单元10。
使用时，则可视实际需求而选择使用较短或较长的滚筒装置100，请参阅图4及图5所示，当做为跑步机的滚筒装置100时，则视跑步机跑步带201宽度而准备适长的轴杆1，轴杆1两端分别具有螺纹段11，续将若干组滚筒单元10连续串接固结于轴杆1上，并令每一滚筒单元10的轴承外盖42相互靠接，最后如图4、图5所示在最外端滚筒单元10外侧分别套设一外转动座61、一止推轴承62及一内轴承座63，令所有滚筒单元10并靠结合，利用外转动座61、止推轴承62及内轴承座63在轴杆1上轴向锁紧，以确保组装的整体刚性与承受轴杆1弯曲所伴随的轴向负载，籍之，形成一跑步机200的滚筒装置100，再将该滚筒装置100设置在跑步机200机台20前端，如图6所示，令其轴杆1固定在机台20上并另外设置一后滚筒203，最后再套设跑步带201，即构成无需藉由外力(如马达及皮带)驱动的跑步机200，使用时，只需启动电源，电流将令每一滚筒单元10内的线圈定子组2通电，如此一来，由于轴杆1被固定在机台20上，是以其外环的磁铁组3、外壳31遂环绕线圈定子组2开始转动，并同时带动跑步带20及后滚筒203，换言之，本发明的滚筒装置100可取代马达而直接具有动力功能，并可驱动其他构件。
再者，本发明除可采上述方式装设以外，亦可如图7所示，先将预先组装好的若干滚筒单元10连同轴杆1一并放入一适长中空圆筒7中，该圆筒7两端内壁是分别具有内螺纹，可分别螺设一紧迫抵顶最外端滚筒单元10端面上的中空状端盖71，将所有滚筒单元10固设于圆筒7内，再分别在轴杆1两端依序套设嵌入端盖71中的外环承座72、止推轴承73及内环承座74；藉之，完成一长筒状滚筒装置100’，如此一来，遂可将凸伸出圆筒7两端的轴杆1固定在预设的支撑座8上并接通电流，则内部的滚筒单元10将会带动外部圆筒7一起转动。
藉由上述说明可知本发明的滚筒装置100主要是可取代习知跑步机200的马达而成为跑步机200的动力来源，如此一来，不但缩减跑步机200机台20的整体长度，更可缩减其占用空间，同时更由于亦可将本发明同时设置做为跑步机200的前、后滚筒，故，即使跑道加长，亦可提供足够功率的动力带动跑步带201；再者，本发明特别将磁铁组3中的数组磁铁33设置成轴向偏置状态，如此一来便可避免磁铁33间隙与矽钢片定子22间隙一致而引起共振，具有防止滚筒单元10转动时产生震动与声响的优点；再者每一滚筒单元10是由二线圈定子组2及二磁铁组3所构成一细长型具动力的滚筒，克服细长磁铁制造与组装问题，使矽钢片与磁铁的制作与传统制造方式相同，以降低制造成本及困难度，可见本发明确实具有前所未有及实用进步等特性。
本发明虽是举跑步机200为例进行详细说明，但是举凡需藉由马达、皮带或齿轮等构件方能动作的轴状物件均为本发明可运用的实施例，譬如，布幕卷轴(适用多组滚筒单元10)或卷扬机(适用单组滚筒单元10)——等，均可运用本发明而省略马达、皮带或齿轮等传统驱动构件，便直接具有动力功能而可迳行卷动布幕及缆绳，亦极具广泛适用性。
以上所揭示的说明及图式，仅为本发明的实施例而已，非为限定本发明的实施；大凡熟悉该项技艺的人仕，其所依照本发明的精神，所做的等效变化或修改，皆应涵盖在本发明的申请专利范围内。
权利要求
1.一种具动力功能的滚筒装置，其特征在于该滚筒装置至少包含一滚筒单元，该滚筒单元具有一两端被用来固定的轴杆，轴杆上套设一紧密贴合于轴杆上二者一体连动的线圈定子组，该线圈定子组至少包含两组分别缠绕有线圈的矽钢片定子，每两组矽钢片定子间及串接后的外侧则设有中央及侧边间隔环，线圈定子组外部设有一筒状磁铁组，该磁铁组包含二片半圆柱状外壳，外壳的内表面上并设有相邻且对应于矽钢片定子呈轴向偏置的磁铁，两片外壳包覆于线圈定子组外环并以固定螺件加以螺固；磁铁组两端并分别设置一结合组，该结合组包含依序套设于线圈定子组外侧的轴承及一螺固于磁铁组外侧端面的轴承外盖；磁铁间隙与矽钢片定子间隙轴向位置偏置，消除转动磁力不平衡的滚筒单元，当线圈定子组通电后，磁铁组将环绕线圈定子组进行转动，滚筒单元本身具有动力功能。
2.如权利要求1所述的一种具动力功能的滚筒装置，其特征在于该轴杆是可为较长轴杆并可供若干组滚筒单元固设，且于最外端的滚筒单元外侧分别套设一外转动座、一止推轴承及一内轴承座，将所有滚筒单元定位于轴杆上，所述的滚筒装置可以是有多组滚筒单元的滚筒装置。
3.如权利要求2所述的一种具动力功能的滚筒装置，其特征在于该轴杆及若干组滚筒单元可放入一适长中空圆筒中，圆筒两端并分别螺设一紧迫抵顶滚筒单元的中空状端盖，再分别于轴承两端依序套设嵌入端盖中的外环承座、止推轴承及内环承座。
全文摘要
本发明是提供一种具动力功能的滚筒装置，该装置是将外回转型马达与轴合而为一的细长型轴马达，至少包含一滚筒单元，该滚筒单元具有一固定轴杆，轴杆上固设有一组线圈定子组，该线圈定子组中并设有缠绕线圈的矽钢片定子；线圈定子组外部则设有一对应线圈定子组的筒状磁铁组，该磁铁组中并设有相邻者呈轴向偏置的磁铁；磁铁组两端则分别设有由轴承及轴承外盖组成的轴向锁紧结合组；藉之，形成一磁铁间隙与矽钢片定子间隙轴向位置差异的滚筒单元，且当线圈定子组通电后，磁铁组将环绕线圈定子组进行转动，具有动力功能且可广泛适用于不同用途的物件。
文档编号F03G5/02GK1419050SQ0113492
公开日2003年5月21日 申请日期2001年11月14日 优先权日2001年11月14日
发明者吴木全, 林博正, 蔡明祺, 茆尚勋 申请人:期美科技股份有限公司