CN115708293A - 高频旋转结构 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的高频旋转结构，其是具有外周呈梅花状的环状转动元件，并有多数容槽辐射排列地分设于该转动元件的环状身部中，以及多数的孔状磁障空间分设于该环状身部中，且各自与各该容槽的两侧端端末相连通，多数的磁组则分别嵌入于各该容槽内，而其主要的技术特征则是在于，各该容槽两侧端端末槽壁与该身部的外侧环面间相距最短的一第一距离A，与各该磁障空间孔壁与该身部的外侧环面之间相距最短的一第二距离B，是由式：

122％≥α≥90％所定义的。

Description

高频旋转结构

技术领域

本发明与马达有关，特别关于一种高频旋转结构。

背景技术

为满足精密加工机械对于加工精度的高精密度需求，对于作为动力源的旋转马达的改进，于现有技术中已有诸多的改进技术被公开，而其中，为使旋转输出趋近于弦波的非真圆形转子，例如径向断面的外围轮廓概呈梅花形状者，由于可避免因顿转造成工具机对加工物件所造成的刀纹表面，而较真圆形转子更适于作为主轴马达的旋转构件。

固然，径向断面如梅花的转子形状可以在旋转时降低顿转，但由于其本身在重量上的分布不均，造成其在高频率的旋转下，甚易形成应力集中的现象，从而导致用以构成转子的硅钢片本身的变形，减少了马达的使用寿命。

发明内容

因此，本发明的主要目的即是在提供一种高频旋转结构，其是可降低非真圆转子在高频旋转下的应力集中现象，减少构件的变形以延长马达的使用寿命者。

于是，为达成上述目的，本发明所提供的高频旋转结构，其是具有外周呈梅花状的环状转动元件，并有多数容槽幅射排列地分设于该转动元件的环状身部中，以及多数的孔状磁障空间分设于该环状身部中，且各自与各该容槽的两侧端端末相连通，多数的磁组则分别嵌入于各该容槽内，而其主要的技术特征则是在于，各该容槽两侧端端末槽壁与该身部的外侧环面间相距最短的一第一距离A，与各该磁障空间孔壁与该身部的外侧环面之间相距最短的一第二距离B，是由下式1所定义：

式1：

作为上述技术方案的优选，较佳的，该外周环面是由多数的第一弧面与多数的第二弧面所组成，且各该第一弧面的弓长是大于各该第二弧面的弓长。

作为上述技术方案的优选，较佳的，各该容槽分别沿该身部的环周延伸。

作为上述技术方案的优选，较佳的，各该第一距离是分别介于各该容槽两侧端末与该第二弧面之间，而各该第二距离则是分别介于各该磁障空间与该第二弧面之间。

更进一步来说，各该容槽是分别更包含有彼此相互连通的第一槽段以及分别位于该第二槽段两侧的二第二槽段，并使各该磁障空间分别与各该第二槽段连接相通。

其中，该第一槽段与各该第二槽段间所相隔的一展开角C，该第一弧面部位与该内环面曲率中心间的最大距离E，以及该第一槽段与该内环面曲率中心间的最小距离D，是由下式2所定义：

式2：

作为上述技术方案的优选，较佳的，α为122％、117％、116％、110％、103％、98.5％或95.6％。

作为上述技术方案的优选，较佳的，β为42.7、42.6、42.5或42.3。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一较佳实施例的立体图。

图2为本发明一较佳实施例的顶视图。

图3为本发明一较佳实施例在顶视方向的一局部放大图。

图4为本发明一较佳实施例在顶视方向的另一局部放大图。

图5为本发明一实例的磁力线图。

其中，转动元件20；身部21；内侧环面22；外侧环面23；第一弧面231；第二弧面232；弓长B1、B2；第一弧面弧长L1；宽度L2；容槽30；第一槽段31；第二槽段32；磁障空间40；磁组50；第一磁体51；第二磁体52；限止突出60；第一距离A；第二距离B；展开角C；最大距离E；最小距离D。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，请参阅图1至图4所示，在本发明一较佳实施例中所提供的高频旋转结构10，其主要乃是包含了有一转动元件20、多数的容槽30、多数的磁障空间40以及多数的磁组50。

该转动元件20是作为旋转马达的动子构件，在构造上则包含了有一由多数的硅钢片所迭置而成的环状身部21，一位于该身部21的内周环侧的内侧环面22，是以该身部21的环轴轴向为中心的真圆形状，一位于该身部21外周环侧的外侧环面23，则是以该身部21的环轴轴向为中心而呈近似于梅花形状的非圆形；其中，该外侧环面23的非圆形状乃是由多数的第一弧面231与多数的第二弧面232彼此依序交错而成者，并如图3所示般，令该些第一弧面231的弓长B1大于该些第二弧面的弓长B2，使得由该些第一弧面231与该些第二弧面232交错而成的该外侧环面23的形状近似于梅花的轮廓；其中，该内侧环面22的圆形形状，在本实施例中虽是呈连续弧面所形成，在实际的使用中，也可因键槽等的现有技术中的结合构造的设置，使得该内侧环面22的圆形是被该等键槽所分离开来的多个弧面所形成。

该些容槽30是沿该身部21的环周方向，彼此依序排列且相隔开来地分设于该身部21上，并沿该身部21的曲率中心轴向延伸适当的深度，以及沿该身部21的环周方向延伸一至少大于该第一弧面弧长L1一半以上的宽度L2，其中，该些容槽30的延伸深度可达贯穿该身部21的程度，亦可为未贯穿该身部21的程度，而于本实施例中则是使的呈未贯穿的程度；

更进一步来说，该些容槽30的所在位置是分别位于该身部21对应于该些第一弧面231的对应部位上，而各自包含有一第一槽段31，以及分别位于该第一槽段31两端的二第二槽段32，其中，各该第二槽段32的一端是分别与该第一槽段31的两端连接相通，各该第二槽段32的另端则趋近该身部21对应于各该第二弧面232所在的部位。

该些磁障空间40是分别呈孔状，分设于该身部23上，且各自与各该第二槽段32远离该第一槽段31的另端相接连通，并延伸至该身部21对应于各该第二弧面232所在的部位上。

该些磁组50则是分别被容纳固定于各该容槽30的中，并使各该磁组50分别对应于旋转马达的一极，具体而言，于本实施例中，该些磁组50的数量为四，即对应于旋转马达的四个极，进一步来看，该些磁组50乃是分别更包含有一第一磁体51与二第二磁体52，并使该第一磁体51嵌置于该第一槽段31内，以及使各该第二磁体52分别嵌置于同一容槽的各该第二槽段32内。

而为使嵌置于该些容槽30内的各该第一磁体51与各该第二磁体52可以获得较佳的限止定位效果，如图3所示，是使该高频旋转结构10更包含有多数的限止突出60，该些限止突出60是分别位于各该第一槽段31两端与相邻的各该第二槽段32之间，以及各该第二槽段32与相邻连通的各该磁障空间40之间。

如图4所示，在上述技术的基础上，于本实施例中是进一步使各该容槽30、各该磁障空间40与该转动元件20间的相对位置，被限定为需符合下列式1所定义者：

式1：

其中，式1中的A是为各该容槽30位于在宽度方向上两端端末的槽壁与该外侧环面23间最短的一第一距离A；

式1中的B则为各该磁障空间40的孔壁与该外侧环面23间最短的一第二距离B。

其中，该第一距离A与该第二距离B是为直线距离，并使对应于该外侧环面23的端点，是位于该外侧环面23的对应第二弧面232上。

复请参阅图2所示，再更进一步来说，各该容槽30与该转动元件20间的相对位置除满足上示的式1外，亦可再被限定位需符合下列式2所定义者：

式2：

其中，式2中的C是为单一容槽30中的第一槽段31与相邻的第二槽段32间所相隔的一展开角C；

式2中的E为该第一弧面231与该内侧环面22曲率中心之间的最大距离E；

式中的D则为该第一槽段31与该内侧环面曲率中心之间的最小距离D。

借由上述构件的组成，以该高频旋转结构10作为转子构件的旋转马达，是可获得较现有技术达到更好的避免应力集中的缺失，以避免硅钢片的变形，同时可进一步地提高磁场的强度。

如下表所示，应力上限值取决于硅钢片或导磁材料的材质而定，在α值为122％、117％、116％、110％、103％、98.5％及95.6％，β值为42.7、42.6、42.5及42.3的情况下，对应于各该第一距离A与各该第二距离B所在位置的该身部21部位的应力均小于300Mpa，对于应力集中的现象确可有效地加以降低，从而延长以该高频旋转结构作为转子构件的旋转马达的使用寿命，其中，考量第一磁铁51与第二磁铁52的组装方式，兹将不同的组装方式的实例，以下表表示的，下表中的结合1是指各该磁组中的第一磁体51和第二磁体52分别跟限止突出60采可允许分离但不可穿透的接触方式，第一磁体51与第一槽段31、第二磁体52与第二槽段32采不可分离的结合方式；下表中的结合2是指各该磁组中的第一磁体51与第二磁体52跟限止突出60、第一槽段31、第二槽段32均采不可分离的结合方式。

再者，请参阅图5所示的磁力线图，其示出了上表实例B的磁力线图，证明了本发明具有良好的磁特性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种高频旋转结构，包含有：

一转动元件，具有一环状身部，一在该身部环轴的轴向方向上呈圆形的内侧环面是位于该身部的内周环侧，一在该身部环轴的轴向方向上呈非圆形的外侧环面是位于该身部的外周环侧，并使该外侧环面是由多数第一弧面与第二弧面彼此交错而成；

多数的容槽，是沿该身部的环周方向，彼此依序排列且相隔开来地分设于该身部上，并沿该身部的曲率中心轴向延伸预定的深度，以及沿该身部的环周方向延伸一至少大于该第一弧面弧长的一半的预定宽度；

多数的磁组，是分别被容纳于各该容槽中；

多数呈孔状的磁障空间，是分别设于该身部上，并分别与各该容槽位于宽度方向上的两端端末连接相通；

其特征在于：

各该容槽位于在宽度方向上两端端末的槽壁与该外侧环面间最短的一第一距离A，以及各该磁障空间的孔壁与该外侧环面间最短的一第二距离B，是由下式得到的：

2.根据权利要求1所述的高频旋转结构，其特征在于，各该容槽是分别位于该身部对应于该各该第一弧面所在的部位中，且各自更包含有一第一槽段以及分别连接于该第一槽段两端的二第二槽段，并使各该磁障空间分别与各该第二槽段连接相通。

3.根据权利要求2所述的高频旋转结构，其特征在于，该些第一弧面的弓长是大于该些第二弧面的弓长。

4.根据权利要求2或3所述的高频旋转结构，其特征在于，该些第一距离是分别介于该些第二槽段与相邻的该些第二弧面间，该些第二距离是分别介于该些磁障空间与相邻的该些第二弧面间。

5.根据权利要求2或3所述的高频旋转结构，其特征在于，该第一槽段与各该第二槽段间所相隔的一展开角C，该第一弧面部位与该内侧环面曲率中心间的最大距离E，以及该第一槽段与该内侧环面曲率中心间的最小距离D，是由下式得到的：

6.根据权利要求1所述的高频旋转结构，其特征在于，α为122％、117％、116％、110％、103％、98.5％或95.6％。

7.根据权利要求5所述的高频旋转结构，其特征在于，β为42.7、42.6、42.5或42.3。

Images