CN100446383C - 马达构造 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种马达构造，其包含一固定部、一转子及一感磁平衡片。该固定部设有一定子组，该定子组具有至少一线圈及数个磁极面，该各磁极面之间各形成一极隙。该转子设有一环形磁铁，其对应该定子组的磁极面。该感磁平衡片设于该固定部上，并设有至少二感磁面，该感磁面对位于该定子组的磁极面位置，且各二相邻感磁面所形成的间隙对位于该定子组的极隙位置，以便该极隙保有组装的裕度。同时，该感磁面是面对该转子的环形磁铁。在该转子转动时，该转子的环形磁铁感应该磁极面的交变磁场，并对应磁吸该感磁面，因而可效维持转子旋转平衡。本发明所述的马达构造相对提升该感应元件及感磁平衡片的组装便利性，并提供适量的对称磁吸平衡效果。

Description

马达构造

技术领域

本发明是关于一种马达构造，特别是关于一固定部设置数个感磁面对位于一定子组的数个磁极面，且各二相邻感磁面所形成的间隙对位于该定子组的极隙位置，以利该极隙保有组装的裕度，供组装一感应元件，进而提升组装便利性的平衡构造。

背景技术

已知马达转子的旋转平衡构造，如中国台湾公告第383818号“具磁性定位的散热器风扇组结构”、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”等新型专利，及美国专利第6,097,120号“无刷直流马达构造(Brushless D.C.MotorAssembly)”、第6,727,626号“马达平衡片构造(Balancing Plate fora Motor)”、第6,483,209号“马达的平衡环构造(Balance Rings forMotors)”、第6,700,241号“主轴马达预力磁铁的定位构造(Positioningdevice for Prestressing Magnet of Spindle Motor)”及公开第2005/0006962号“马达的旋转平衡构造(Rotational Balance Structurefor Motor)”等发明专利，其大致包含一固定部、一转子、一磁吸部及一感磁部。该固定部设有一基座、一轴管、一轴承、一定子组及一电路板。该轴管固定在一基座上，且该轴管可容设该轴承。该定子组选择使用轴向绕线型或径向绕线型的线圈及磁极片(铁芯)。该转子设有一轴杆及一环形磁铁。该轴杆插设在该轴承内，该转子的环形磁铁环绕对应该定子组的磁极片所形成的磁极面。该磁吸部是选择设于该转子的底缘、该定子组的轴管顶端，或者该磁吸部亦可选自该转子的环形磁铁本身，甚至选自该定子组的磁极片所产生的交变磁场。该感磁部是由铁材制成，其构造可选自：具二弧形缘的圆盘、该转子的内铁壳、环形片、数个曲片或主轴马达的转子壳等构造。在相对位置上，该感磁部是选择固设于该基座上、该电路板上、该转子的内表面、该转子的底缘，并对应于该磁吸部。

当具上述任一种平衡构造的马达运转时，该定子组的线圈通电造成该磁极片(或铁芯的极臂)的各极面产生交变磁场，因而推动该转子转动。在该转子转动期间，该感磁部受到该磁吸部的磁力吸引，因而用以辅助维持该转子的转动平衡，避免该转子轴向脱离该定子组，其相对降低该轴承的转动磨损，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普遍存在下述问题，例如：该感磁部的金属片尺寸通常尽可能以极大面积对应该磁吸部的磁铁(如环形磁铁)，但此举可能造成该感磁部及磁吸部提供过量平衡磁吸作用力。特别是，在该磁吸部选自该转子的环形磁铁及该感磁部选择设于该固定部的架构下，该感磁部经常过度涵盖该定子组的磁极面之间所形成的极隙范围，或者不对称的同时涵盖该磁极面及极隙。如此，可能造成该极隙内的组装空间不足，进而无法在该极隙内设置至少一霍尔感应元件；同时，亦可能负面造成该磁极面产生不均等的交变磁场，进而降低该转子的转动效率。另一方面，该感磁部可能选择设置至少一缺口，以供组装该霍尔感应元件，但此举却相对增加制程的复杂性，或不利于提供均等的平衡效果。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转子的旋转平衡构造。

发明内容

有鉴于此，本发明改良上述的缺点，其是在一固定部设置数个感磁面，该感磁面是面对一转子的一环形磁铁，同时对位于一定子组的数个磁极面位置，且各二相邻感磁面所形成的间隙对位于各二相邻磁极面所形成的极隙位置，如此可在维持提供适量的均等磁吸平衡效果下，进一步于该极隙内保留足够的组装空间，以供组装一感应元件。因此，本发明确实能维持转子旋转平衡，并同时相对提升组装便利性。

本发明主要目的是提供一种马达构造，其中一固定部设置数个感磁面对位于一定子组的数个磁极面位置，且各二相邻感磁面所形成的间隙对位于该定子组的极隙位置，以在该极隙内保留足够组装空间，供组装一感应元件，使得本发明具有维持转子旋转平衡及提升组装便利性的功效。

本发明次要目的是提供一种马达构造，其中一固定部设置数个感磁面对位于一定子组的数个磁极面位置，但该感磁面的间距是等于或小于该极隙的长度。以在该极隙内保留足够组装空间，供组装一感应元件，使得本发明具有维持转子旋转平衡及提升组装便利性的功效。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种马达构造，所述马达构造包含：一固定部，其设有一定子组，该定子组具有至少一线圈及数个磁极片，该磁极片延伸形成数个磁极面，且各二相邻磁极面之间各形成一极隙，该线圈则可通电使该磁极面产生交变磁场；一转子，其设有一轴杆及一环形磁铁，该轴杆可转动的结合于该固定部，该环形磁铁环设于该转子的内周面，并对应该定子组的磁极面；至少一感磁平衡片，其设于该固定部上，该感磁平衡片共设有至少二感磁面，该感磁面对位于该定子组的磁极面位置，且各二相邻感磁面所形成的间隙对位于该定子组的极隙位置，使各极隙具有组装的裕度，同时该感磁面亦面对该转子的环形磁铁的至少一表面；其中在该转子转动时，该转子的环形磁铁感应该定子组的交变磁场，并对应磁吸该感磁面，因而维持该转子的旋转平衡。

本发明所述的马达构造，该固定部另设有至少一感应元件，该感应元件是对位设于该定子组的极隙内。

本发明所述的马达构造，该固定部另设有一电路板，该感应元件是设于该电路板上。

本发明所述的马达构造，该感磁平衡片是选择贴接于该电路板的下表面。

本发明所述的马达构造，该感磁平衡片是贴接于该电路板的上表面。

本发明所述的马达构造，各二相邻该感磁面所形成的间距是等于该极隙的长度。

本发明所述的马达构造，各二相邻该感磁面所形成的间距是小于该极隙的长度。

本发明所述的马达构造，该感磁面具有至少一端部对位于该磁极面的至少一端部。

本发明所述的马达构造，该感磁平衡片是呈圆盘状，其中央设有一轴孔，以供套设在该固定部的一轴管外径。

本发明所述的马达构造，该感磁面是由该感磁平衡片的外周缘轴向延伸形成，且该感磁面是面对该转子的环形磁铁的内周面。

本发明所述的马达构造，该感磁平衡片对应该定子组的磁极面形成数个缺口，同时该感磁平衡片对应该定子组的磁极面形成数个延伸部。

本发明所述的马达构造，该感磁面是形成在该感磁平衡片的延伸部的端部上表面，且该感磁面是面对该转子的环形磁铁的底表面。

本发明所述的马达构造，该感磁平衡片是呈短弧形，该感磁面是形成在该感磁平衡片的上表面，且该感磁面是面对该转子的环形磁铁的底表面。

本发明所述的马达构造，该定子组是选自径向绕线型、轴向绕线型的定子构造。

本发明所述的马达构造可在不影响该定子组的交变激磁效率下，进一步相对提升该感应元件及感磁平衡片的组装便利性，并同时提供适量的对称磁吸平衡效果。

附图说明

图1：本发明第一实施例的马达构造的分解立体图；

图2：本发明第一实施例的马达构造的组合剖视图；

图3：本发明第二实施例的马达构造的分解立体图；

图4：本发明第二实施例的马达构造的组合剖视图；

图5：本发明第三实施例的马达构造的分解立体图；

图6：本发明第三实施例的马达构造的组合剖视图。

符号说明：

10   固定部     11   基座     12   轴管

13   轴承       14   定子组   140  磁极面

141  磁极片     142  线圈     14’ 定子组

140’磁极面     141’磁极片   142’线圈

15   电路板     151  感应元件 20   转子

21   轴杆       22   轮毂     23   环形磁铁

30   感磁平衡片 31   轴孔     32   感磁面

32’ 感磁面     33   延伸部   34   缺口

40   感磁平衡片 41   感磁面   G    极隙

G’  极隙

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1所示，本发明第一实施例的马达构造是包含一固定部10、一转子20及一感磁平衡片30，其可应用于散热风扇或光驱主轴马达等高科技马达领域，特别是小型无刷直流马达领域。

请参照图1及图2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、一定子组14及一电路板15。该基座11是可结合于一马达的壳体〔未绘示〕。该轴管12可选择单独制造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组14及电路板15。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已知轴承构造。该定子组14可选择为径向绕线型的定子构造，其设有数个磁极片141及绕有数个线圈142。该线圈142径向绕匝在该磁极片141上，且该磁极片141径向延伸形成数个磁极面140，各二相邻磁极面140的端部之间分别形成一极隙G。该电路板15适当设有至少一感应元件151。该感应元件151对位设于该极隙G的范围内，其用以感应该转子20的转动状态，并同时交互控制该线圈142的电流导通方向，进而使该磁极片141的磁极面140产生交变磁场。

请再参照图1及图2所示，本发明第一实施例的转子20包含一轴杆21、一轮毂22及一环形磁铁23。该轴杆21的一端固定在该轮毂22的内表面中央位置，及该轴杆21的另一端向下延伸，以供可转动的插设于该固定部10的轴承13中。该环形磁铁23环设于该轮毂22的内周面。该环形磁铁23的内周面具有相异的N、S极区〔未绘示〕，且对应于该定子组14的磁极片141的磁极面140。该环形磁铁23可感应该磁极面140的交变激磁而产生转动能量，以驱动该转子20转动。

请再参照图1及图2所示，本发明第一实施例的感磁平衡片30是呈圆盘状，其是由铁金属等导磁性材质制成，该感磁平衡片30的中央设有一轴孔31，及该感磁平衡片30的外周缘轴向向上〔或向下〕延伸形成至少二感磁面32。该感磁平衡片30利用该轴孔31套设在该固定部10的轴管12外径，且该感磁平衡片30可选择贴设于该电路板15的下表面或上表面。在组装时，该感磁面32较佳对位于该定子组14的各磁极面140位置，各二相邻感磁面32所形成的间隙对位于各二相邻该磁极面140所形成的极隙G位置，且该感磁面32较佳具有至少一端部对位于该磁极面140的至少一端部。同时，该感磁面32面对该转子20的环形磁铁23的内周面。更具体而言，该感磁面32的间距较佳是等于或小于该极隙G的长度，且该感磁面32较佳不过度涵盖或延伸至该极隙G的范围内。

请再参照图2所示，在马达组装后，本发明的感磁平衡片30的感磁面32是固定在该固定部10上，且对位于该定子组14的各磁极面140，该感磁面32的间隙对位于该极隙G位置。同时，该感磁面32面对该转子20的环形磁铁23的内周面。借此，本发明可有效避免该感磁面32的组装占用过多空间，以便在该极隙G的范围内保有足够的组装空间裕度，以利于该电路板15设置该感应元件151等电子元件。再者，由于该感磁面32直接对位于该磁极面140，且该感磁面32及磁极面140的排列具有对称性，因此不但方便精确控制该感磁平衡片30的组装精确度，且亦有利于提供均等的交变激磁及对称的磁吸平衡效果，进而有效避免该环形磁铁23的各N、S极区在转动行经该磁极面140时所产生的抖动、震动或晃动，进而适当维持该转子20的旋转平衡及转动稳定性。

请参照图3及图4所示，其揭示本发明第二实施例的马达构造。相较于第一实施例，第二实施例的感磁平衡片30是对应该定子组14的磁极面140形成数个延伸部33，同时对应该定子组14的极隙G则形成数个缺口34。该延伸部33是由端部上表面直接形成数个感磁面32’。该感磁面32’亦维持对位于该磁极面140位置，各二相邻感磁面32’所形成的间隙对位于各二相邻该磁极面140所形成的极隙G位置。该感磁平衡片30同样可选择贴设于该电路板15的下表面或上表面。再者，在组装时，该感磁面32’可面对该转子20的环形磁铁23的底表面。该延伸部33的感磁面32’的间距较佳是等于或小于该极隙G的长度，且该感磁面32’较佳不过度涵盖或延伸至该极隙G的范围内。借此，各感磁面32’之间将由该缺口34提供足够的组装空间，以供该电路板15将该感应元件151设置于该极隙G内。再者，由于该感磁面32’直接对位于该磁极面140，使该感磁面32’及磁极面140的排列具有对称性，因此不但方便精确控制该感磁平衡片30相对该定子组14的组装精确度，且更有利于提供均等的交变激磁及对称的磁吸平衡效果，以供有效避免该转子20产生的抖动、震动或晃动，进而适当维持该转子20的旋转平衡及转动稳定性。

请参照图5及图6所示，其揭示本发明第三实施例的马达构造。相较于第一实施例，第三实施例是设置至少二感磁平衡片40，该感磁平衡片40是短弧形的金属片，该感磁平衡片40由上表面形成一感磁面41。同时，该固定部10是选用轴向绕线型的一定子组14’，其设有数个磁极片141’及一线圈142’。该线圈142’轴向绕匝在该磁极片141’之间，且该磁极片141’径向延伸形成数个磁极面140’，各磁极面140’之间则分别形成一极隙G’。在组装时，该感磁平衡片40固设于该固定部10的基座11或电路板15上，并分别对位于该定子组14’的各磁极面140’位置，各二相邻感磁面41所形成的间隙对位于各二相邻该磁极面140’所形成的极隙G’位置，且该感磁面41较佳具有至少一端部对位于该磁极面140’的至少一端部。同时，该感磁面41是面对该转子20的环形磁铁23的底表面。再者，该感磁面41的间距较佳是等于或小于该极隙G’的长度，且该感磁面41较佳不过度涵盖或延伸至该极隙G’的范围内。借此，各感磁面41之间将可提供一适当组装空间，以供该电路板15将该感应元件151设置于该极隙G’内。再者，由于该感磁面41直接对位于该磁极面140’，使该感磁面41及磁极面140’的排列具有对称性，因此不但方便精确控制该感磁平衡片40相对该定子组14’的组装精确度，且更有利于提供均等的交变激磁及对称的磁吸平衡效果，以供有效避免该转子20产生的抖动、震动或晃动，进而适当维持该转子20的旋转平衡及转动稳定性。

如上所述，相较于各种已知马达构造由感磁部及磁吸部所提供的对应磁吸作用力常过度影响定子组的磁极面激磁效率等缺点，图2的本发明借由在该固定部10设置该感磁面32，该感磁面32对位于该定子组14的各磁极面140位置，且各二相邻感磁面32所形成的间隙对位于各二相邻该磁极面140所形成的极隙G位置，以便该极隙G保有足够的组装空间，以供组装该感应元件151。因此，本发明确实可在不影响该定子组14的交变激磁效率下进一步相对提升该感应元件151及感磁平衡片30的组装便利性，并同时提供适量的对称磁吸平衡效果。

Claims (14)

1、一种马达构造，其特征在于所述马达构造包含：

一固定部，其设有一定子组，该定子组具有至少一线圈及数个磁极片，该磁极片延伸形成数个磁极面，且各二相邻磁极面之间各形成一极隙，该线圈则通电使该磁极面产生交变磁场；

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固定部，该环形磁铁环设于该转子的内周面，并对应该定子组的磁极面；

至少一感磁平衡片，其设于该固定部上，该感磁平衡片共设有至少二感磁面，该感磁面对位于该定子组的磁极面位置，且各二相邻感磁面所形成的间隙对位于该定子组的极隙位置，使各极隙具有组装的裕度，同时该感磁面亦面对该转子的环形磁铁的至少一表面；

其中在该转子转动时，该转子的环形磁铁感应该定子组的交变磁场，并对应磁吸该感磁面，因而维持该转子的旋转平衡。

2、根据权利要求1所述的马达构造，其特征在于：该固定部另设有至少一感应元件，该感应元件是对位设于该定子组的极隙内。

3、根据权利要求2所述的马达构造，其特征在于：该固定部另设有一电路板，该感应元件是设于该电路板上。

4、根据权利要求3所述的马达构造，其特征在于：该感磁平衡片是贴接于该电路板的下表面。

5、根据权利要求3所述的马达构造，其特征在于：该感磁平衡片是贴接于该电路板的上表面。

6、根据权利要求1所述的马达构造，其特征在于：各二相邻该感磁面所形成的间距是等于该极隙的长度。

7、根据权利要求1所述的马达构造，其特征在于：各二相邻该感磁面所形成的间距是小于该极隙的长度。

8、根据权利要求1所述的马达构造，其特征在于：该感磁面具有至少一端部对位于该磁极面的至少一端部。

9、根据权利要求1所述的马达构造，其特征在于：该感磁平衡片是呈圆盘状，其中央设有一轴孔，以供套设在该固定部的一轴管外径。

10、根据权利要求9所述的马达构造，其特征在于：该感磁面是由该感磁平衡片的外周缘轴向延伸形成，且该感磁面是面对该转子的环形磁铁的内周面。

11、根据权利要求9所述的马达构造，其特征在于：该感磁平衡片对应该定子组的极隙形成数个缺口，同时该感磁平衡片对应该定子组的磁极面形成数个延伸部。

12、根据权利要求11所述的马达构造，其特征在于：该感磁面是形成在该感磁平衡片的延伸部的端部上表面，且该感磁面是面对该转子的环形磁铁的底表面。

13、根据权利要求1所述的马达构造，其特征在于：该感磁平衡片是呈短弧形，该感磁面是形成在该感磁平衡片的上表面，且该感磁面是面对该转子的环形磁铁的底表面。

14、根据权利要求1所述的马达构造，其特征在于：该定子组是选自径向绕线型或轴向绕线型的定子构造。

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