CN103227542B - 可发电马达 - Google Patents
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Abstract
一种可发电马达,包含:一基座、一转子、一驱动电路及一蓄电单元。该基座具有一轴接部及一承载面,该承载面位于该轴接部的周边,该承载面设有一驱动线圈组及一发电线圈组;该转子具有一旋转基部、一旋转轴及一磁吸件,该旋转基部具有一结合面,该旋转轴可旋转地结合该基座的轴接部,该磁吸件设置于该结合面,且该磁吸件具有一感磁面朝向该驱动线圈组及发电线圈组;该驱动电路电耦接该驱动线圈组,并供输出一驱动信号至该驱动线圈组;该蓄电单元电耦接该发电线圈组,以储存该发电线圈组所产生的电力。该可发电马达不仅具有驱动及发电的功能,且呈现薄型结构而具有较小轴向高度,以达成薄型化且可发电的功效。
Description
技术领域
本发明有关于一种可发电马达,尤其是一种具有薄型结构的可发电马达。
背景技术
请参照图1所示,其为中国台湾公告第I347166号《散热风扇》发明专利案所揭示的一种散热风扇,该散热风扇具有一基座91、一扇轮92、一驱动单元93及一发电单元94。该基座91具有一轴管911,该扇轮92可旋转的枢接于该轴管911,且该扇轮92具有一基部921,该基部921的边缘朝该基座91的方向延伸形成一环墙922;该驱动单元93包含一第一磁铁环931及一第一感应线圈932,该第一磁铁环931结合于该扇轮92的环墙922的内周壁,该第一感应线圈932结合于该基座91的轴管911的外周壁,且该第一磁铁环931及第一感应线圈932之间具有一第一气隙A1;该发电单元94包含一第二磁铁环941及一第二感应线圈942,该第二磁铁环941结合于该轴管911靠近该扇轮92的基部921的一端,该第二感应线圈942结合于该扇轮92的基部921的内壁,且该第二磁铁环941及第二感应线圈942之间具有一第二气隙A2。
当该散热风扇运转时,该第一感应线圈932通电产生交变磁场,以对该第一磁铁环931产生一磁性推斥力,进而驱动该扇轮92旋转;此时,由于进行旋转的该扇轮92也一并带动该第二感应线圈942,因此该第二感应线圈942相对该第二磁铁环941移动,使该第二感应线圈942与该第二磁铁环941的磁力线因磁交链作用而产生感应电流,借此达到发电的目的。
然而,为求能同时具有上述的电动机及发电机的功能,该散热风扇不仅需要设有该驱动单元93,也需要另设有该发电单元94。因此,在该散热风扇的轴向高度中,不仅包含该驱动单元93的第一磁铁环931及第一感应线圈932之间的第一气隙A1,也包含该发电单元94的第二磁铁环941及第二感应线圈942之间的第二气隙A2,且该第一气隙A1及第二气隙A2分别位于该散热风扇的不同的轴向高度位置,导致该散热风扇必须为了达成发电功能而在轴向上增加了第二气隙A2的高度。同理,由于该散热风扇除了必须设置该第一磁铁环931及第一感应线圈932以达成驱动旋转的目的,也必须设置该第二磁铁环941及第二感应线圈942以供发电之用,然而该第一磁铁环931、第一感应线圈932、第二磁铁环941及第二感应线圈942是位于该散热风扇的不同的轴向高度位置,因此不仅造成该散热风扇具有较复杂的结构,且该散热风扇也无法具有较小的轴向高度。
发明内容
本发明主要目的是提供一种可发电马达,该可发电马达不仅具有驱动及发电的功能,且呈现薄型结构而具有较小轴向高度,以达成薄型化且可发电的功效。
本发明另一目的是提供一种可发电马达,该可发电马达不仅具有驱动及发电的功能,且该可发电马达的结构简单,可达成借助简单结构即可一并提供驱动及发电功能的功效。
根据本发明的可发电马达,包含一基座、一转子、一驱动电路及一蓄电单元。该基座具有一轴接部及一承载面,该承载面位于该轴接部的周边,该承载面设有一驱动线圈组及一发电线圈组;该转子具有一旋转基部、一旋转轴及一磁吸件,该旋转基部具有一结合面,该旋转轴可旋转地结合该基座的轴接部,该磁吸件设置于该结合面,且该磁吸件具有一感磁面朝向该驱动线圈组及发电线圈组;该驱动电路电耦接该驱动线圈组,并供输出一驱动信号至该驱动线圈组;该蓄电单元电耦接该发电线圈组,以储存该发电线圈组所产生的电力。
所述驱动线圈组及发电线圈组位于该轴接部的相同的轴向高度位置。
所述磁吸件与驱动线圈组之间具有一第一气隙,该磁吸件与发电线圈组之间具有一第二气隙,该第一气隙与第二气隙在该转子的轴向上是部分重叠。
所述该驱动线圈组与该轴接部的径向距离小于该发电线圈组与该轴接部的径向距离。
所述该发电线圈组与该轴接部的径向距离小于该驱动线圈组与该轴接部的径向距离。
所述驱动线圈组及发电线圈组的各线圈与该轴接部的径向距离相同,且该驱动线圈组的线圈及该发电线圈组的线圈是环绕该轴接部间隔设置。
所述感磁面在该转子的径向上的分布范围,是完全覆盖该驱动线圈组及发电线圈组在该转子的径向上的分布范围。
所述驱动线圈组及发电线圈组的各线圈为利用印刷电路或电铸制程方式形成于一基板的电路布线式线圈,且该驱动线圈组及发电线圈组通过该基板设置于该承载面。
本发明的有益效果在于:本发明的可发电马达不仅可同时具有驱动及蓄电的功能,且不会额外增加其径向宽度。本发明的可发电马达也不需要额外设置其他磁吸件,不仅可简化该可发电马达的结构,且也可避免增加该可发电马达的厚度。借此,本发明的可发电马达不仅适用于一般尺寸的马达需求,且也适用于需要薄型化马达的情况。
附图说明
图1:现有散热风扇侧视图。
图2:本发明可发电马达的较佳实施例的立体分解图。
图3:本发明可发电马达的较佳实施例的组合剖视图。
图4:本发明可发电马达的较佳实施例的驱动线圈组及发电线圈组的一种排列方式的设置示意图。
图5:本发明可发电马达的较佳实施例的驱动线圈组及发电线圈组的另一种排列方式的设置示意图。
图6:本发明可发电马达的较佳实施例的驱动线圈组及发电线圈组对应于不同气隙宽度时的组合剖视图。
其中:
〔本发明〕
1基座11轴接部111轴承
12承载面13驱动线圈组14发电线圈组
15基板2转子21旋转基部
211结合面22旋转轴23磁吸件
231感磁面3驱动电路4蓄电单元
G1第一气隙G2第二气隙
〔现有技术〕
91基座911轴管92扇轮
921基部922环墙93驱动单元
931第一磁铁环932第一感应线圈94发电单元
941第二磁铁环942第二感应线圈A1第一气隙A2第二气隙。
具体实施方式
为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举本发明的较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下:
请参照图2及图3所示,其绘示了本发明的可发电马达的较佳实施例。该可发电马达包含一基座1、一转子2、一驱动电路3及一蓄电单元4,其中该转子2可转动地结合于该基座1,该驱动电路3连接该基座1并产生用以驱动该转子2的驱动信号,该蓄电单元4也连接该基座1并供储存在该转子2旋转过程中所产生的电力。
该基座1具有一轴接部11、一承载面12、一驱动线圈组13及一发电线圈组14。该轴接部11容置一轴承111;该承载面12位于该轴接部11的周边;该驱动线圈组13及发电线圈组14设置于该承载面12上,并分别环绕该轴接部11设置,且该驱动线圈组13及发电线圈组14较佳是在该轴接部11的相同的轴向高度位置。该驱动线圈组13及发电线圈组14在该承载面12上的配置方式,可依需求做各种调整,例如:如图4所示,该驱动线圈组13与该轴接部11的径向距离,可小于该发电线圈组14与该轴接部11的径向距离,使该发电线圈组14在该承载面12上的设置面积大于该驱动线圈组13在该承载面12上的设置面积;然而,也可反置该驱动线圈组13及发电线圈组14的位置,将该发电线圈组14设置于较接近该轴接部11且该驱动线圈组13较远离该轴接部11,使该驱动线圈组13在该承载面12上的设置面积大于该发电线圈组14在该承载面12上的设置面积;或者,如图5所示,该驱动线圈组13及发电线圈组14的各线圈与该轴接部11的径向距离可为相同,且该驱动线圈组13的线圈及该发电线圈组14的线圈是环绕该轴接部11间隔设置。其中,该驱动线圈组13及发电线圈组14的各线圈可为利用印刷电路或电铸制程方式形成于一基板15的电路布线式线圈,且该基板15结合于该承载面12,以便该驱动线圈组13及发电线圈组14通过该基板15设置于该承载面12;然而,该驱动线圈组13及发电线圈组14的各线圈也可为绕线成型的线圈,直接设置于该承载面12上。
该转子2包含一旋转基部21、一旋转轴22及一磁吸件23。该旋转基部21具有一结合面211朝向该基座1的承载面12;该旋转轴22由该旋转基部21的结合面211凸出并可旋转地结合于该轴接部11﹝即连接于该轴接部11中的轴承111﹞,以便该转子2可相对该基座1旋转;该磁吸件23设置于该旋转基部21的结合面211,且该磁吸件23具有一感磁面231朝向该承载面12上的驱动线圈组13及发电线圈组14,其中该磁吸件23较佳是由磁性材料所构成,例如:具有间隔设置的N、S磁极的磁铁环。此外,在该转子2的径向上,该磁吸件23的感磁面231的分布范围,较佳是完全覆盖该驱动线圈组13及发电线圈组14的分布范围。
该驱动电路3电连接该驱动线圈组13,而该蓄电单元4则电连接该发电线圈组14﹝如图3所示﹞。借此,当该发电线圈组14环绕于该驱动线圈组13的外围﹝如图4所示﹞时,可借助具有较大设置面积的发电线圈组14产生更多电力储存至该蓄电单元4;当该驱动线圈组13环绕于该发电线圈组14的外围时,具有较大设置面积的驱动线圈组13可借该驱动电路3的驱动信号产生更强的旋转驱动磁力;而当该驱动线圈组13的线圈与该发电线圈组14的线圈间隔设置﹝如图5所示﹞时,本发明的可发电马达不仅可同时具有驱动及蓄电的功能,且不会额外增加其径向宽度。
在本发明的可发电马达运作时,该驱动电路3输出该驱动信号至该驱动线圈组13以产生交变磁场,进而利用该交变磁场通过该磁吸件23驱动该转子2进行旋转。另一方面,在该转子2旋转时,由于该发电线圈组14会与该磁吸件23的磁力线产生磁交链作用,故可在该发电线圈组14产生感应电流,并在该蓄电单元4蓄积电力。
详言之,本发明的可发电马达的特征在于:如图3所示,由于该驱动线圈组13及发电线圈组14在轴向上的位置相同,因此该驱动线圈组13与该磁吸件23之间的第一气隙G1,以及该发电线圈组14与该磁吸件23之间的第二气隙G2,在该转子2的轴向上是完全重叠,故不会因为分别设有该驱动线圈组13及发电线圈组14而增加本发明的可发电马达的厚度。然而,如图6所示,依设计上的需求﹝例如:设置该发电线圈组14较远离该磁吸件23,以免发电时所产生的反作用力过度影响该转子2的旋转运作﹞,也可调整该驱动线圈组13及发电线圈组14在轴向上的位置,使该第一气隙G1及第二气隙G2在该转子2的轴向上仅有部分重叠。此外,由于该驱动线圈组13及发电线圈组14是一并朝向该磁吸件23的感磁面231,因此本发明的可发电马达也不需要额外设置其他磁吸件,不仅可简化该可发电马达的结构,且也可避免增加该可发电马达的厚度。借此,本发明的可发电马达不仅适用于一般尺寸的马达需求,且也适用于需要薄型化马达的情况。
但以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施范围;因此,凡依本发明申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,都应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (3)
1.一种可发电马达,其特征在于,包含:
一个基座,具有一个轴接部及一个承载面,该承载面位于该轴接部的周边,该承载面设有一个驱动线圈组及一个发电线圈组;
一个转子,具有一个旋转基部、一个旋转轴及一个磁吸件,该旋转基部具有一个结合面,该旋转轴可旋转地结合该基座的轴接部,该磁吸件设置于该结合面,且该磁吸件具有一个感磁面朝向该驱动线圈组及发电线圈组;
一个驱动电路,电耦接该驱动线圈组,并供输出一个驱动信号至该驱动线圈组;及
一个蓄电单元,电耦接该发电线圈组以储存该发电线圈组所产生的电力;
其中,该驱动线圈组及发电线圈组位于该轴接部的相同的轴向高度位置,且该发电线圈组与该轴接部的径向距离小于该驱动线圈组与该轴接部的径向距离,该驱动线圈组与该磁吸件之间具有一第一气隙,该发电线圈组与该磁吸件之间具有一第二气隙,该第一气隙与该第二气隙在该转子的轴向上完全重叠。
2.如权利要求1所述的可发电马达,其特征在于,该感磁面在该转子的径向上的分布范围,是完全覆盖该驱动线圈组及发电线圈组在该转子的径向上的分布范围。
3.如权利要求1所述的可发电马达,其特征在于,该驱动线圈组及发电线圈组的各线圈为利用印刷电路或电铸制程方式形成于一个基板的电路布线式线圈,且该驱动线圈组及发电线圈组是通过该基板设置于该承载面。
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