CN1272888C - 无刷直流马达定子 - Google Patents

Abstract

一种无刷直流马达定子，其特征在于：该定子设有由导磁性金属板片冲压制成的导磁片，导磁片形成有磁极片主体及凸置于磁极片主体的侧面并呈环绕状设置的数个磁极面，线圈设置于环绕状数磁极面的环侧；导磁片结合有一驱动元件。本发明能减少马达定子的元件数量，能减小马达定子的整体厚度及简化马达定子的整体结构。

Description

无刷直流马达定子

技术领域

本发明涉及直流马达定子，特别是指一种用单一导磁片同时形成马达定子的磁极片主体、轴孔及数磁极面，能减少马达定子元件的数量、定子的整体厚度及简化定子整体结构的无刷直流马达定子。

背景技术

一般风扇由于马达定子的元件数量过多，如定子座、轴孔、线圈、磁极片及设有驱动元件的电路板等，导致其整体厚度无法有效降低或整体体积无法有效缩小，因而不适用于特定的超薄电子装置，例如笔记型电脑。

习用马达定子构造，如图1所示，于1992年3月3日颁予HORNG的美国专利第5093599号的无刷直流马达1主要包含一定子座2、一上极片3、一下极片4、一轴孔5及一电路板6及转子7。另外，该上下极片3、4还可以进一步制成设有缺口的上下极片3′、4′。在构造上，该上极片3、下极片4及电路板6经轴孔5轴向串接组合，并堆叠固定于定子座2的两侧形成马达定子。如此马达定子元件逐一堆叠组合必然增加轴向厚度。

然而，无论怎样减少主要马达定子元件的实际厚度，其仍具有一定厚度。就解决减少厚度而言，若主要马达定子元件数量无法减少时，马达定子的厚度也无法相对减少。所以如将数个主要马达元件能以单一元件替代时，必然不但能减少马达定子的整体厚度，也能简化马达定子的整体构造。

发明内容

有鉴于此，本发明为改良上述马达定子的缺点，主要设计原理是利用单一导磁片同时形成马达定子的磁极片主体、轴孔及数磁极面，如此能减

少马达定子元件的数量，以便减少马达定子的整体厚度及简化马达定子的整体结构，该直流马达定子主要包含单一导磁片、线圈及驱动元件。单一导磁片包含一磁极片主体、一轴孔及数个磁极面。磁极片主体可形成为一基座，其中央设一轴孔，由该轴孔的孔缘延伸可形成一轴管，磁极面则环绕于轴孔周围，该导磁片设至少一固定孔。导磁片结合有驱动元件，且在靠近数磁极面形成的环侧边设有线圈。

从而，本发明的主要目的是提供一种无刷直流马达定子，其利用单一导磁片同时形成马达定子的磁极片主体及数磁极面，磁极片主体可形成为一基座以承置线圈，如此能减少马达定子元件的数量，减小马达定子的整体厚度及简化马达定子的整体结构。

本发明的另一目的是提供一种无刷直流马达定子，其利用单一导磁片同时形成马达定子的磁极片主体及数磁极面、一轴管及至少一固定孔，其能减少马达定子元件的数量，减小马达定子的整体厚度及简化马达定子的整体结构，且使马达定子具有易于被结合定位的功效。

本发明的技术方案如下：一种无刷直流马达定子，其特征在于：该定子设有由导磁性金属板片冲压制成的导磁片，导磁片形成有磁极片主体及凸置于磁极片主体的侧面并呈环绕状设置的数个磁极面，磁极片主体设有一中心轴孔，线圈设置于环绕状数磁极面的环侧；导磁片结合有一驱动元件。本发明利用单一导磁片同时形成马达定子的磁极片主体及数磁极面，导磁片可直接结合驱动元件，故能减少马达定子元件的数量，减小马达定子的整体厚度及简化马达定子的整体结构。

本发明较佳实施例的导磁片另设有至少一个固定孔，该固定孔可供导磁片固定于一板体上。

本发明较佳实施例的导磁片的磁极片主体设有至少一个固定孔，该固定孔可供导磁片固定于一板体上；或磁极片主体设有至少一耳部，而于该耳部设有至少一固定孔。

本发明较佳实施例的磁极片主体设有一中心轴孔，该轴孔可结合一金属管，以便结合于一马达转子。进一步，本发明前述较佳实施例的轴孔的孔缘可垂直延伸形成一轴管，该轴管内容设有一轴承，以便结合一马达转子。该轴管可延设于磁极片主体凸置有磁极面的一侧或与凸置有磁极面侧相背的一侧，而驱动元件则套置于该轴管上。

本发明较佳实施例的导磁片另设有数个外弧切缘，该外弧切缘设置于磁极片主体的外缘适当位置处，以提升导磁片的对称性。

本发明较佳实施例的磁极面较佳地是具有至少一缺口或一斜边以形成不均匀磁场，使马达易于起动。具体讲，可于各磁极面相应处进一步设有一缺口，当交变激磁使磁极面产生交变磁场时，其形成不均匀磁场，使马达易于起动；或者，本发明较佳实施例的磁极面第一竖边设为第一斜边，其相对于第二竖边呈倾斜状，当交变激磁使磁极面产生交变磁场时，其形成不均匀磁场，该不均匀磁场使马达易于起动。更进一步，本发明前述较佳实施例的磁极面的第二竖边也呈第二斜边，以增加该磁极面的感应面积。

本发明较佳实施例的磁极面呈包含数个内磁极面及环绕于内磁极面外周围的数个外磁极面的双环状排列，藉多层磁极面排列来提升马达定子的设计裕度。其中，该内磁极面与外磁极面可呈交错设置或相对应设置。

本发明较佳实施例的磁极面包括磁极柱及磁极柱自由端朝向环绕中心向内弯折形成的轴向磁极面，该轴向磁极面对应于一转子的永久磁铁，使导磁片除可用于前述各径向气隙马达的实施例外，还可通用于轴向气隙马达。

根据上述构造，本发明利用单一导磁片同时形成马达定子的磁极片主体及数磁极面，磁极片主体可形成为一基座以承置线圈，从而减少了马达定子元件的数量、马达定子的整体厚度并且简化了马达定子的整体结构；另外，本发明利用单一导磁片同时形成马达定子的磁极片主体及数磁极面、一轴管及至少一固定孔，同时还具有使本发明的马达定子具有易于被结合定位的功效。

附图说明

图1为美国专利第5093599号无刷直流马达的立体分解图。

图2为本发明第一较佳实施例无刷直流马达定子及转子的立体分解图。

图3为本发明第一较佳实施例无刷直流马达沿3-3向的组合剖视图。

图4为本发明第二较佳实施例无刷直流马达定子及转子的立体分解图。

图5为本发明第二较佳实施例无刷直流马达沿5-5向的组合剖视图。

图6为本发明第三较佳实施例无刷直流马达定子的磁极片的立体图。

图7为本发明第四较佳实施例无刷直流马达定子的磁极片的立体图。

图8为本发明第五较佳实施例无刷直流马达定子的磁极片的立体图。

图9为本发明第六较佳实施例无刷直流马达定子的磁极片的立体图。

图10为本发明第七较佳实施例无刷直流马达定子及转子的立体分解图。

图11为本发明第七较佳实施例的马达沿11-11向的组合剖视图。

具体实施方式

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明确的被了解，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：

参见图2、3，本发明第一较佳实施例的无刷直流马达定子，包含单一导磁片10、线圈20、驱动元件30，及以轴承40轴向套置一马达转子50组合形成一马达。导磁片10是由具导磁性佳的金属板片冲压制成，导磁片10包含磁极片主体11、一轴孔12、数个磁极面13及至少一个固定孔14。

该磁极片主体11可形成为一基座，可呈矩形，在其中央设有一中心轴孔12，该轴孔12可由孔缘向上延伸形成一轴管120供一轴承40置入，即磁极片主体11凸置有磁极面13的一侧，以便结合马达转子50。数磁极面13则冲压弯折形成环绕于轴管120的周围，磁极面13可呈矩形，且单环状排列，数磁极面13相互之间较佳的是形成等间距的排列。导磁片10以磁极片主体11形成的基座可承载线圈20及结合驱动元件30，并以轴管120容设轴承40，另在磁极片主体11的外缘适当位置处设至少一固定孔14，通过固定孔14可将整个马达方便地固定在预定位置上。

参见图3，导磁片10、线圈20、驱动元件30及以轴承40套置转子50时，数磁极面13与转子50的永久磁铁51之间形成径向气隙。当该设置于靠近数磁极面13内环侧的线圈20交变激磁时，使磁极面13产生交变磁场驱动马达转子50旋转。

该导磁片10可由磁极片主体11做为基座直接承置线圈20及结合驱动元件30，并以轴管120结合转子50形成一无刷直流马达，当整个马达欲结合于板体60的预定位置时，以磁极片主体11外缘的固定孔14对应于板体60的一螺孔61上，并利用一锁固件62相互锁固，以形成整个马达的结合定位。

参见图4-11，为本发明第二、三、四、五、六及七较佳实施例，且该些实施例在构造上若相同于第一较佳实施例则采用相同图号组进行标示，以便易于了解本发明诸较佳实施例之间的差异。另第二、三、四、五、六及七较佳实施例的部分技术内容已揭示于第一较佳实施例当中，于此并入参考，不予详细赘述。

参见图4、5，本发明第二较佳实施例的导磁片10包含磁极片主体11、轴孔12、数个磁极面13、至少一个固定孔14及数个外弧切缘15。该磁极片主体11的外缘适当位置处形成该外弧切缘15以提升导磁片10的对称性，该磁极片主体11可呈圆形。同时，固定孔14形成于一耳部14’上，又轴孔12可由其孔缘朝下延伸形成一轴管120，即轴管120设置于磁极片主体11凸置有磁极面13侧相背的一侧，该轴管120可套置一个容设有轴承40的金属管401，以便结合马达转子50，线圈20设置于靠近数磁极面13的外环侧，且驱动元件30则结合于磁极片主体11的背面。又磁极面13具一缺口130，当线圈20交变激磁时，磁极面13产生交变磁场以驱动马达转子50旋转，且磁极面13的缺口130可形成不均匀磁场，该不均匀磁场可使马达易于起动。

参见图5，该导磁片10可由磁极片主体11做为基座直接承置线圈20及以其背面结合一驱动元件30，并以轴管120结合一金属管401再结合转子50形成一无刷直流马达，当马达欲结合于板体60的预定位置时，以磁极片主体11外缘耳部14’的固定孔14对应于板体60的一螺孔61上，并利用锁固件62相互锁固，以将马达结合定位。

参见图6，本发明第三较佳实施例的导磁片10包含磁极片主体11、一轴管120、数个磁极面13、至少一个固定孔14及数个外弧切缘15。该磁极面13的第一竖边另设为第一斜边131，其相对于第二竖边形成倾斜状，即该磁极面13呈直角梯形状。当交变激磁使磁极面13产生交变磁场时，其形成不均匀磁场，该不均匀磁场使马达易于起动。

参见图7，本发明第四较佳实施例的导磁片10包含一磁极片主体11、一轴管120、数个磁极面13、至少一个固定孔14及数个外弧切缘15。该实施例与实施例三的区别是磁极面13的第一竖边设为第一斜边131，相对的第二竖边进一步设为第二斜边132，即该磁极面13呈具有两斜边的梯形，从而增加磁极面13的感应面积。同时，该第一斜边131与第二斜边132形成不对称状态。当交变激磁使磁极面13产生交变磁场时，其形成不均匀磁场，该不均匀磁场使马达易于起动。

参见图8，本发明第五较佳实施例的导磁片10包含一磁极片主体11、一轴管120、数个内磁极面13a、数个外磁极面13b及数个固定孔14。该实施例与前述各实施例的不同是其设有同心双环状排列的内外磁极面13a、13b，外磁极面13b环绕于内磁极面13a的外周围，且外磁极面13b与内磁极面13a成交错设置，藉此多层磁极面排列提升了马达定子的设计裕度。

参见图9，本发明第六较佳实施例的导磁片10包含一磁极片主体11、一轴管120、数个内磁极面13a、数个外磁极面13b及数个固定孔14，该数个固定孔14设于磁极片主体11的适当位置上，该外磁极面13b环绕于内磁极面13a的外周围，该实施例与实施例五的区别是外磁极面13b与内磁极面13a呈相对应设置，同样藉此多层磁极面排列也提升了马达定子的设计裕度。

参见图10、11，本发明第七较佳实施例的导磁片10包含一磁极片主体11、一轴管120、数个磁极柱13’、数个轴向磁极面13”及数个固定孔14。该导磁片10应用于轴向气隙马达，使该导磁片10除适用于实施例一、二、三、四、五及六较佳实施例的径向气隙马达外，也适用于轴向气隙马达。该轴向磁极面13”由该磁极柱13’自由端朝向环绕中心向内垂直弯折而对应于转子50的永久磁铁51，以形成轴向气隙的马达定子。

虽然本发明已以前述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，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申请专利范围所界定。

Claims (13)

1、一种无刷直流马达定子，其特征在于：该定子设有由导磁性金属板片冲压制成的导磁片，导磁片形成有磁极片主体及凸置于磁极片主体的侧面并呈环绕状设置的数个磁极面，磁极片主体设有一中心轴孔，线圈设置于环绕状数磁极面的环侧；导磁片结合有一驱动元件。

2、根据权利要求1所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该导磁片设有至少一个固定孔。

3、根据权利要求1或2所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该导磁片的磁极片主体设有至少一个固定孔；或磁极片主体设有至少一耳部，而于该耳部设有至少一固定孔。

4、根据权利要求1所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该轴孔结合有一金属管。

5、根据权利要求1所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该轴孔的孔缘可垂直延伸形成一轴管，该轴管内容设有一轴承。

6、根据权利要求5所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该轴管延设于磁极片主体凸置有磁极面的一侧或与凸置有磁极面侧相背的一侧，而驱动元件则套置于该轴管上。

7、根据权利要求1所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该导磁片于磁极片主体的外缘处设有数个外弧切缘。

8、根据权利要求1所述的无刷直流马达定子，其特征在于：各磁极面设有一缺口。

9、根据权利要求1所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该磁极面的第一竖边设为第一斜边，其相对于第二竖边呈倾斜状。

10、根据权利要求9所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该磁极面的第二竖边也设为第二斜边。

11、根据权利要求1所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该磁极面呈包含数个内磁极面及环绕于内磁极面外周围的数个外磁极面的双环状排列。

12、根据权利要求11所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该内磁极面与外磁极面成交错设置或相对应设置。

13、根据权利要求1所述的无刷直流马达定子，其特征在于：该磁极面包括磁极柱及磁极柱自由端朝向环绕中心向内弯折形成的轴向磁极面。

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