CN100399680C - 马达的转子平衡构造 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种马达的转子平衡构造，其包含一固定部、一转子、一第一平衡磁铁及一第二平衡磁铁；该第一及第二平衡磁铁分别对应设置在该固定部及转子的适当位置上，且该第一及第二平衡磁铁的相邻表面具有相异极性。由此，该第一及第二平衡磁铁的相邻表面在轴向上对应磁吸，并在径向上主动磁吸对位，进而有效维持转子旋转平衡及启动稳定性。

Description

马达的转子平衡构造

技术领域

本发明关于一种马达的转子平衡构造，特别是关于一固定部及一转子利用一第一平衡磁铁及一第二平衡磁铁的相异极性形成轴向对应磁吸及径向磁吸对位，以维持转子转动稳定性的平衡构造。

背景技术

现有马达的转子平衡构造，如中国台湾专利公告第383818号「具磁性定位的散热器风扇组结构」新型专利，请参照图1所示，其包含一固定部10、一转子20及一感磁金属片201。该固定部10设有一基座11、一轴管12、一轴承13及一定子14。该轴管12固定在基座11上，且该轴管12可容设该轴承13。该定子14设有数个磁极片141。该转子20设有一轴杆21及一环形磁铁22。该轴杆21插设在该轴承13内，该转子20的环形磁铁22环绕对应该定子14的磁极片141的极面。该感磁金属片201位于该转子20的内表面，并对应于该磁极片141的顶面。当马达运转时，该磁极片141的交变激磁推动该转子20转动，同时该感磁金属片201也受该磁极片141的交变激磁吸引，因而可辅助维持该转子20的转动平衡，避免该转子20脱离该定子14，相对降低该轴承13的转动磨损，进而延长马达使用寿命。

虽然如此，但是上述转动平衡构造实际上仍存在下述问题，例如：由于该感磁金属片201直接利用该磁极片141的交变激磁吸引该感磁金属片201，因此可能导致该磁极片141产生漏磁，而相对降低该磁极片141的激磁效率；该感磁金属片201尺寸过大，其也相对增加该转子20的总负重，因而相对降低该转子20的转速；在马达启动前，该磁极片141未能磁吸该感磁金属片201，因此在启动马达的瞬间，该转子20无法避免的产生短暂的转动失衡，进而在长期使用后造成该轴承13的转动磨损；再者，该磁极片141仅在一维方向磁吸该感磁金属片201，也即仅提供轴向平衡作用，因此其转动平衡效果仍属有限。

另一现有马达的转子平衡构造，如中国台湾公告第423760号「无刷直流马达构造」、第422365号「具磁性定位风扇组的散热器结构」、第428838号「马达转子的定位构造」、第539355号「马达平衡片构造」、第501823号「马达的平衡环构造」等新型专利所示，其将一感磁金属片设于一定子的底部，并对应于一转子的一环形磁铁的底缘，通过该转子的环形磁铁磁吸该感磁金属片，以增进转子的转动平衡。但是，由于感磁金属片直接利用该转子的环形磁铁的磁力维持旋转平衡，因而影响该环形磁铁与定子磁极片的交变激磁效率。再者，该环形磁铁实质上仅在一维方向磁吸该感磁金属片，也即仅提供轴向平衡作用，但是其径向转动平衡效果仍然有限。换言之，当该转子产生径向转动偏移时，单纯依赖该环形磁铁磁吸该感磁金属片并无法主动导引该转子主动回复至正确的径向位置。

另一现有马达的转子平衡构造，如中国台湾公告第562330号「主轴马达预力磁铁的定位构造」新型专利所示，其利用一定位元件将一预力磁铁适当设于一定子的磁极片上，且该预力磁铁对应磁吸一转子的金属壳，因而可增进该转子的转动平衡。但该预力磁铁仅适用于磁吸具有金属壳的转子，例如光碟机主轴马达等。至于由塑料射制成型的小型无刷直流马达的转子，该预力磁铁则无法对应磁吸该转子的内表面。再者，尺寸相对较小的预力磁铁的磁力有限，其难以有效磁吸尺寸相对较大的金属壳。另外，该预力磁铁仅在一维方向磁吸该金属壳，也即仅提供轴向平衡作用，但是其径向转动平衡效果却仍然有限。换言之，当该转子产生径向转动偏移时，单纯依赖该预力磁铁磁吸该金属壳并无法主动导引该转子主动回复至正确的径向位置。

另一现有马达的转子平衡构造，如中国台湾公告第513012号「交流马达的旋转平衡构造」、第M243848号「马达的旋转平衡构造」等新型专利所示，其应用于内转子型或外转子型的马达，该马达将一平衡导磁片及一平衡磁铁环选择分别设在一定子组的底端及一转子的底端，且该平衡磁铁环对应磁吸该平衡导磁片，因而增进该转子的转动平衡。虽然该平衡磁铁环已与该转子的环形磁铁分开设置，但是该平衡磁铁环或平衡导磁片仍仅在一维方向对应形成磁吸，也即仅提供轴向平衡作用，及其径向转动平衡效果仍然有限。换言之，当该转子产生径向转动偏移时，单纯依赖该平衡磁铁环磁吸该平衡导磁片并无法主动导引该转子主动回复至正确的径向位置。

基于上述各种维持转动平衡的技术缺点，确实仍有必要进一步改良上述各种马达的转子平衡构造。

发明内容

本发明主要目的是提供一种马达的转子平衡构造，其中一固定部及一转子对应设置一第一平衡磁铁及一第二平衡磁铁，该第一及第二平衡磁铁以适当相异极性的磁力在轴向上对应磁吸及在径向上磁吸对位，使本发明具有维持转子旋转平衡及启动稳定性的功效。

本发明次要目的是提供一种马达的转子平衡构造，其在一固定部的一轴管的顶端设置一第一平衡磁铁，及在一转子的一轴座对应设置一第二平衡磁铁，该第一及第二平衡磁铁以适当相异极性的磁力对应磁吸，使本发明具有维持转子旋转平衡及启动稳定性的功效。

本发明另一目的是提供一种马达的转子平衡构造，其在一固定部的一基座设置一第一平衡磁铁，及在一转子内的一环形磁铁底部对应设置一第二平衡磁铁，该第一及第二平衡磁铁以适当相异极性的磁力对应磁吸，使本发明具有维持转子旋转平衡及启动稳定性的功效。

根据本发明的马达的转子平衡构造，其包含一固定部、一转子、一第一平衡磁铁及一第二平衡磁铁；该第一及第二平衡磁铁分别对应设置在该固定部及转子的适当位置上，且该第一及第二平衡磁铁的相邻表面具有相异极性；由此，该第一及第二平衡磁铁的相邻表面在轴向上对应磁吸，并在径向上主动磁吸对位，进而有效维持转子旋转平衡及启动稳定性。

根据上达方案，本发明在一固定部设置一第一平衡磁铁，而一转子对应设置一第二平衡磁铁，该第一及第二平衡磁铁以相异极性提供轴向对应磁吸及径向磁吸对位的二维双重平衡效果。因此，本发明确实能维持转子旋转平衡及启动稳定性，进而确保转动效率，有效延长马达使用寿命。

附图说明

图1为现有马达的转子平衡构造的组合剖视图。

图2为本发明第一实施例的马达的转子平衡构造的分解立体图。

图3为本发明第一实施例的马达的转子平衡构造的组合剖视图。

图4为本发明第二实施例的马达的转子平衡构造的组合剖视图。

图5为本发明第三实施例的马达的转子平衡构造的分解立体图。

图6为本发明第四实施例的马达的转子平衡构造的分解立体图。

主要元件符号说明

10......固定部    11......基座         12......轴管

120......肩部     121......定位垫片    13......轴承

14......定子      141......磁极片      142......线圈

15......电路板    20......转子         201......感磁金属片

21......轴杆      22......环形磁铁     23......轴座

30、30’、30″......第一平衡磁铁

40、40’、40″......第二平衡磁铁

具体实施方式

为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明确被了解，下文将特举本发明较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

请参照图2所示，本发明第一实施例的马达的转子平衡构造包含一固定部10、一转子20、一第一平衡磁铁30及一第二平衡磁铁40，其可应用于光碟机主轴马达或小型散热风扇等马达领域。

请参照图2及图3所示，本发明第一实施例的固定部10设有一基座11、一轴管12、一轴承13、一定子14及一电路板15。该基座11可结合于一马达的壳体。该轴管12可选择单独制成或直接一体成型在该基座11上。该轴管12的内部用以容设至少一该轴承13，及其外径用以穿设结合该定子14及电路板15。该轴管12的内部在顶端另形成一肩部120，该肩部120可套设一定位垫片121，以供定位该轴承13。该轴承13可选自含油轴承、滚珠轴承、液态轴承或磁浮轴承等习知轴承构造。该定子14可选择为径向绕线型或轴向绕线型等习知定子构造，其设有至少一磁极片141及至少一线圈142。当该电路板15的控制电路导通电流时，该电路板15的控制电路可交互控制该线圈142的电流方向，进而使该磁极片141感应产生交变激磁。

再参照图2及图3所示，本发明第一实施例的转子20设有一轴杆21、一环形磁铁22及一轴座23。该轴座23凸设在该转子20的内表面中央位置，以供插设结合该轴杆21的一端。该轴杆21的另一端向下延伸，以供可转动的穿设于该轴承13中。该环形磁铁22环设于该转子20的内周面，并对应于该磁极片141的极面[未标示]，如此该磁极片141的交变激磁可用以驱动该转子20转动。请再参照图2及图3所示，本发明第一实施例的第一平衡磁铁30呈环圈状，其具有永久磁性，且上、下表面各具有相异的N、S极性。该第一平衡磁铁30以胶黏或紧配合方式套设在该轴管12的顶端内部。更具体而言，该第一平衡磁铁30套设在该轴管12的肩部120的定位垫片121上。该第二平衡磁铁40也呈环圈状，其具有永久磁性，且上、下表面各具有相异的N、S极性。该第二平衡磁铁40可利用胶粘或紧配合方式固定在该转子20的内表面上。更具体而言，该第二平衡磁铁40固定在该转子20的轴座23的周边。

请再参照图3所示，在马达组装后，本发明的第一平衡磁铁30位于该轴管12的顶端，而该第二平衡磁铁40位于该转子20的轴座23周缘，该第一平衡磁铁30的上表面对应于该第二平衡磁铁40的下表面，且两者具有相异的极性。由此，不论在马达运转、静止或启动时，该第一平衡磁铁30及第二平衡磁铁40的上、下表面皆可在轴向上利用相异磁性N、S相互磁吸，因此可适当维持该转子20的旋转平衡及转动稳定性。特别是，该第一平衡磁铁30及第二平衡磁铁40之间的相吸磁性更可在径向上形成主动磁吸对位的效果。也即，当该转子20产生径向转动偏移时，上述主动磁吸对位的效果有利于导引该转子20主动回复至正确的径向位置。换言之，该第一平衡磁铁30可同时在轴向及径向上利用二维磁吸方式进一步加强该转子20的旋转平衡及转动稳定性。另外，在马达静止时，该第一平衡磁铁30及第二平衡磁铁40的永久磁性仍可持续提供磁吸效果，进而也可有效避免马达在启动瞬间产生短暂失衡现象，如此增益该转子20的启动平衡及启动稳定性。

请参照图4所示，其揭示本发明第二实施例的马达的转子平衡构造。相较于第一实施例，第二实施例的一第一平衡磁铁30’固设于该固定部10的基座11上，同时一第二平衡磁铁40’则贴接于该转子20内的环形磁铁22底端。由此，该第一平衡磁铁30’的上表面同样可利用相异的极性对应磁吸该第二平衡磁铁40’的下表面，因而在轴向上对应磁吸，并在径向上磁吸对位，进而利用二维磁吸方式适当维持该转子20的旋转及启动时的平衡。或者，直接以该环形磁铁22的底端表面做为该第二平衡磁铁40’的下表面，并将该第二平衡磁铁40’的下表面以充磁方式形成与该第一平衡磁铁30’上表面的极性相异，其同样可达到该第一及第二平衡磁铁30’、40’在轴向上对应吸磁，并在径向上磁吸对位，以维持该转子20旋转时的平衡。

请参照图5及图6所示，其揭示本发明第三及四实施例的马达的转子平衡构造。相较于第一实施例，第三及四实施例可利用圆弧形的数个第二平衡磁铁40″置换环圈状的第二平衡磁铁40，或利用圆弧形的数个第一平衡磁铁30″置换环圈状的第一平衡磁铁30。通过改变该第一平衡磁铁30″或第二平衡磁铁40″的对应尺寸规格，将可适当的相对减少或扩大该第一平衡磁铁30″及第二平衡磁铁40″的对应面积，以调整该第一平衡磁铁30″及第二平衡磁铁40″在二维方向上的磁吸强度，或相对减少该转子20的总负重，进而使该转子20得到最佳的旋转及启动的平衡及稳定性。

如上所述，相较于各种现有马达的转子平衡构造容易造成漏磁，且多数仅能在一维方向形成对应磁吸等缺点，图2所示的本发明通过在该固定部10及转子20对应设置该第一平衡磁铁30及第二平衡磁铁40，以在轴向上对应磁吸，并在径向上主动磁吸对位，其确实可利用二维磁吸方式维持该转子20的旋转及启动的平衡及稳定性，进而相对延长马达使用寿命。

虽然本发明已利用前述较佳实施例详细揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺的人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种马达的转子平衡构造，其特征在于，包含：

一固定部，其设有一基座及一轴管，该基座支撑一定子；

至少一第一平衡磁铁，其设在该固定部轴管的顶端，且至少具有一表面；

一转子，其设有一轴杆及一环形磁铁，该轴杆转动的结合于该定子，该环形磁铁环设于该转子的内周面，该转子的内表面中央位置凸设一轴座，以供结合该轴杆；

至少一第二平衡磁铁，其固设在该转子轴座的周边，且至少具有一表面对应于该第一平衡磁铁的表面；

其中该第一平衡磁铁及第二平衡磁铁的对应表面具有相异极性，因而该第一平衡磁铁及第二平衡磁铁的表面在轴向上对应磁吸，并在径向上主动磁吸对位，进而有效维持转子旋转平衡。

2.如权利要求1所述的马达的转子平衡构造，其特征在于，该轴管的顶端内部凹设形成一肩部，以供固设该第一平衡磁铁。

3.如权利要求2所述的马达的转子平衡构造，其特征在于，该轴管的肩部另固设一定位垫片，以供定位该轴管内的至少一轴承。

4.如权利要求1所述的马达的转子平衡构造，其特征在于，该第一平衡磁铁选择形成环圈状或圆弧状。

5.如权利要求1所述的马达的转子平衡构造，其特征在于，该第二平衡磁铁选择形成环圈状或圆弧状。

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