CN1543043A - 无刷直流电动机 - Google Patents

Abstract

一种无刷直流电动机。为提供一种结构简单、整体厚度薄、构件少、组装便利、结合稳定、成本低的直流电动机，提出本发明，它包括磁极座、磁极片、线圈组、转子及电路板；转子设有轴杆及永久磁铁；电路板连设有感应元件；磁极座及磁极片系分别由单一导磁片冲压弯折形成，并分别一体冲压形成数个磁极面及导磁管；各导磁管分别形成于磁极座及磁极片的中央位置；数磁极面分别环绕排列于磁极座及磁极片导磁管周围；磁极座及磁极片中央位置的导磁管相互嵌合套设形成轴管；并使磁极座及磁极片的磁极面相互交错排列并邻接线圈组；轴管内容设至少一供转子轴杆穿设结合的轴承；线圈组及电路板系组设于磁极座上。

Description

无刷直流电动机

技术领域

本发明属于电动机，特别是一种无刷直流电动机。

背景技术

如图9所示，习用的轴向绕线无刷直流电动机包括上、下磁极片10线圈组20、转子30、电路板40、金属轴管50及基座60。

上、下极片10系组设于线圈组20的线圈座21两侧，以形成定子组。

定子组及电路板40同时利用金属轴管30而轴向堆叠于基座60上；转子30可穿设于金属轴管30，并借由上、下磁极片10的数个磁极面101的极性变化驱动转子30旋转。

虽然，无刷直流电动机的结构目前被广泛应用于各种电子装置，但是无刷直流电动机的定子构件包括线圈组20、线圈座21、电路板40、金属轴管50及上、下磁极片10，构件数量过多，而且，各定子构件系以轴向堆叠方式组合于基座60上，因此，造成无刷直流电动整体厚度及体积难以进一步有效缩减。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、整体厚度薄、构件少、组装便利、结合稳定、成本低的无刷直流电动机。

本发明包括磁极座、磁极片、线圈组、转子及电路板；转子设有轴杆及永久磁铁；电路板连设有感应元件；磁极座及磁极片系分别由单一导磁片冲压弯折形成，并分别一体冲压形成数个磁极面及导磁管；各导磁管分别形成于磁极座及磁极片的中央位置；数磁极面分别环绕排列于磁极座及磁极片导磁管周围；磁极座及磁极片中央位置的导磁管相互嵌合套设形成轴管；并使磁极座及磁极片的磁极面相互交错排列并邻接线圈组；轴管内容设至少一供转子轴杆穿设结合的轴承；线圈组及电路板系组设于磁极座上。

其中：

磁极座及磁极片的磁极面系分别等间距环绕排列于磁极座及磁极片的导磁管周围。

磁极座及磁极片上的各磁极面顶端形成有缺口。

磁极片导磁管嵌合套设于磁极座导磁管；并于磁极座顶端与轴承底端之间夹设有借以限位转子轴杆的扣环。

磁极座导磁管内设有径向顶撑导磁管的顶撑件。

顶撑件向上形成环凸缘；并于顶撑件环凸缘顶端与轴承底端之间夹设有借以限位转子轴杆的扣环。

磁极片的磁极管为较短并朝转子向上弯折形成；磁极片的磁极管嵌合套设于磁极座导磁管外壁，以缩小磁极座及磁极片导磁管顶端至转子内壁之间的间隙。

磁极座设有数个供将其固设于预定位置的定位部。

电路板周缘设有供感应元件设置的延伸部，以使感应元件贴近转子的永久磁铁。

电路板直接以导线连接感应元件；磁极座冲压形成供导线向外延伸的槽道，以使感应元件贴近转子的永久磁铁。

感应元件设置于磁极座对应磁极面冲压形成的缺槽内。

感应元件设置于磁极座上冲压形成的槽孔内。

电路板结合于磁极座下表面。

定位部为凸设于磁极座外周缘设有孔的凸耳。

定位部为设置于磁极座外缘的数个定位孔。

由于本发明包括磁极座、磁极片、线圈组、转子及电路板；转子设有轴杆及永久磁铁；电路板连设有感应元件；磁极座及磁极片系分别由单一导磁片冲压弯折形成，并分别一体冲压形成数个磁极面及导磁管；各导磁管分别形成于磁极座及磁极片的中央位置；数磁极面分别环绕排列于磁极座及磁极片导磁管周围；磁极座及磁极片中央位置的导磁管相互嵌合套设形成轴管；并使磁极座及磁极片的磁极面相互交错排列并邻接线圈组；轴管内容设至少一供转子轴杆穿设结合的轴承；线圈组及电路板系组设于磁极座上。磁极座及磁极片分别利用单一导磁片直接冲压形成，且磁极座及磁极片皆分别设有数磁极面及导磁管，并使电路板、线圈组及磁极面亦尽可能以较佳的径向排列方式设置于磁极座上，且磁极片亦直接以导磁管与磁极座的导磁管嵌合套设以结合于磁极座上，以使磁极座及磁极片间形成稳固结合因此，本发明确实具有能减少定位构件数量、简化整体结构、相对降低制造成本、有效缩减轴向整体厚度及提高定子组结合便利性及强度的功效。不仅结构简单、整体厚度薄、构件少，而且组装便利、结合稳定、成本低，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1、为本发明实施例一分解结构示意立体图。

图2、为本发明实施例一结构示意剖视图。

图3、为本发明实施例二分解结构示意立体图。

图4、为本发明实施例二结构示意剖视图。

图5、为本发明实施例三分解结构示意立体图。

图6、为本发明实施例三结构示意剖视图。

图7、为本发明实施例四分解结构示意立体图。

图8、为本发明实施例四结构示意剖视图。

图9、为习用的轴向绕线无刷直流电动机分解结构示意立体图。

具体实施方式

实施例一

如图1、图2所示，本发明包括磁极座10a、磁极片10a’、线圈组20a、转子30a及电路板40a。

转子30a设有轴杆31a及永久磁铁32a。

电路板40a周缘设有延伸部41a，并于延伸部41a上设有感应元件42a，其上开设有中孔。

磁极座10a及磁极片10a’较佳系分别由单一导磁片冲压弯折形成。

磁极座10a为上表面承载线圈组20a及结合电路板40a等定子构件的基座，且磁极座10a较佳系一体冲压形成数个磁极面11a、导磁管12a、数个定位部13a及槽孔14a。

磁极片10a’亦一体冲压形成数个磁极面11a’及导磁管12a’。

磁极座10a及磁极片10a’的磁极面11a、11a’系分别等间距地环绕排列于磁极座10a及磁极片10a’导磁管12a、12a’周围，且磁极座10a及磁极片10a’的磁极面11a、11a’可相互交错排列并邻接线圈组20a；导磁管12a、12a’系由磁极座10a及磁极片10a’的中央位置冲压形成，借由磁极座10a及磁极片10a’中央位置的导磁管12a、12a’相互嵌合套设，以使磁极座10a及磁极片10a’间形成稳固结合，同时磁极座10a及磁极片10a’的导磁管12a、12a’嵌合形成容设至少一轴承121a及顶撑件122a的轴管；轴承121a可为自润轴承或滚珠轴承，其不但可结合及定位转子30a的轴杆31a，且亦可径向顶撑以增加两导磁管12a、12a’嵌合后的结合强度。定位部13a为凸设于磁极座10a外周缘设有孔的凸耳，其系可借由数个定位元件131a而将磁极座10a选择固设于散热扇的壳体或直接安装于电子装置，如笔记型电脑内。电路板40a设置于磁极座10a上表面，并令设置于其延伸部41a上的感应元件42a容设于磁极座10a槽孔14a内，以便使感应元件42a在运转期间贴近转子30a的永久磁铁32a，以侦测永久磁铁32a的极性变化。

再者，如图1、图2所示，磁极座10a及磁极片10a’上的各磁极面11a、11a’顶端系可选择形成适当形状的缺口111a、111a’。当启动电源时，借由缺口111a、111a’可产生不均匀的交变磁场，以促使转子30a产生转动，因而使本发明具有易于启动的功能。

实施例二

如图3、图4所示，本发明包括磁极座10b、磁极片10b’、线圈组20b、转子30b及电路板40b。

转子30b设有轴杆31b及永久磁铁32b。

电路板40b周缘设有延伸部41b，并于延伸部41b上设有感应元件42b。

磁极座10b及磁极片10b’较佳系分别由单一导磁片冲压弯折形成。

磁极座10b为上、下表面分别承载线圈组20b及结合电路板40b等定子构件的基座，且磁极座10b较佳系一体冲压形成数个磁极面11b、导磁管12b、数个定位部13b及槽孔14b。

磁极片10b’亦一体冲压形成数个磁极面11b’及导磁管12b’。导磁管12b’嵌合套设于磁极座10b导磁管12b外壁。

磁极座10b及磁极片10b’的磁极面11b、11b’系分别等间距地环绕排列于磁极座10b及磁极片10b’导磁管12b、12b’周围，且磁极座10b及磁极片10b’的磁极面11b、11b’可相互交错排列并邻接线圈组20b；导磁管12b、12b’系由磁极座10b及磁极片10b’的中央位置冲压形成，借由磁极座10b及磁极片10b’中央位置的导磁管12b、12b’相互嵌合套设，以使磁极座10b及磁极片10b’间形成稳固结合，同时磁极座10b及磁极片10b’的导磁管12b、12b’嵌合形成容设至少一轴承121b、夹设于导磁管12b顶端与轴承121b底端的扣环311b及顶撑件122b的轴管；轴承121b可为自润轴承或滚珠轴承，其不但可结合及定位转子30b的轴杆31b，且亦可径向顶撑以增加导磁管12b’嵌合后的结合强度。定位部13b为设置于磁极座10b外缘数个定位孔，借由数个定位元件131b而将磁极座10b选择固设于散热扇的壳体或直接安装于电子装置，如笔记型电脑内。电路板40b设置于磁极座10b下表面，并使设于其延伸部41b的感应元件42b在运转期间贴近转子30b的永久磁铁32b，以侦测永久磁铁32b的极性变化。借由电路板40b设置于磁极座10b下表面，使电路板40b上具有较佳的散热效果，并借由因未开设中孔而具有较多的面积，以供焊接电子元件；并可缩短磁极座10b磁极管12b的长度，并使其嵌合套设于磁极片10b’的导磁管12b’内壁，借此不但能使导磁管12b顶端与轴承121b底端之间夹设扣环311b，以限位转子30b的轴杆31b，同时亦可进一步利用顶撑件122b的径向顶撑，以强化磁极座10b及磁极片10b’的组装稳定性。再者，如图3、图4所示，磁极座10b及磁极片10b’上的各磁极面11b、11b’顶端系可选择形成适当形状的缺口111b、111b’。当启动电源时，借由缺口111b、111b’可产生不均匀的交变磁场，以促使转子30b产生转动，因而使本发明具有易于启动的功能。

实施例三

如图5、图6所示，本发明包括磁极座10c、磁极片10c’、线圈组20c、转子30c及电路板40c。

转子30c设有轴杆31c及永久磁铁32c。

电路板40c周缘设有延伸部41c，并于延伸部41c上设有感应元件42c，其上开设有中孔。

磁极座10c及磁极片10c’较佳系分别由单一导磁片冲压弯折形成。

磁极座10c为上表面承载线圈组20c及结合电路板40c等定子构件的基座，且磁极座10c较佳系一体冲压形成数个磁极面11c、导磁管12c、数个定位部13c及槽孔14c。

磁极片10c’亦一体冲压形成数个磁极面11c’，并朝转子30c向上弯折形成长度较短并嵌合套设于磁极座10c导磁管12c外壁的导磁管12c’，以缩小磁极座10c及磁极片10c’导磁管12c、12c’顶端至转子30c内壁之间的间隙，避免因灰尘进入轴承121c而造成轴杆31c卡死的现象，因而可相对延长本发明的使用寿命。

磁极座10c的磁极面11c系等间距地环绕排列于磁极座10c导磁管12c周围；磁极片10c’的磁极面11c’系等间距地环绕排列于对应于磁极片10c’导磁管12c’周围，且磁极座10c及磁极片10c’的磁极面11c、11c’可相互交错排列并邻接线圈组20c；导磁管12c、12c’系由磁极座10c及磁极片10c’的中央位置冲压形成，借由磁极片10c’向上弯折形成长度较短并嵌合套设于磁极座10c导磁管12c外壁的导磁管12c’，以使磁极座10c及磁极片10c’间形成稳固结合，同时磁极座10c的导磁管12c容设至少一轴承121c、位于轴承121c底端的扣环311c及顶撑件122c；轴承121c可为自润轴承或滚珠轴承，其不但可结合及定位转子30c的轴杆31c，且亦可径向顶撑以增加两导磁管12c、12c’嵌合后的结合强度。顶撑件122c向上形成环凸缘，借以将扣环311c夹设于顶撑件122c凸缘顶端与轴承121c底端之间，以限位转子30c的轴杆31c。定位部13c为凸设于磁极座10c外周缘设有孔的凸耳，其系可借由数个定位元件131c而将磁极座10c选择固设于散热扇的壳体或直接安装于电子装置，如笔记型电脑内。电路板40c设置于磁极座10c上表面，并令设置于其延伸部41c上的感应元件42c容设于磁极座10c槽孔14c内，以便使感应元件42c在运转期间贴近转子30c的永久磁铁32c，以侦测永久磁铁32c的极性变化。

再者，如图5、图6所示，磁极座10c及磁极片10c’上的各磁极面11c、11c’顶端系可选择形成适当形状的缺口111c、111c’。当启动电源时，借由缺口111c、111c’可产生不均匀的交变磁场，以促使转子30c产生转动，因而使本发明具有易于启动的功能。

实施例四

如图7、图8所示，本发明包括磁极座10d、磁极片10d’、线圈组20d、转子30d及电路板40d。

转子30d设有轴杆31d及永久磁铁32d。

电路板40d直接以导线43d连接设有感应元件42d，其上开设有中孔。

磁极座10d及磁极片10d’较佳系分别由单一导磁片冲压弯折形成。

磁极座10d为上表面承载线圈组20d及结合电路板40d等定子构件的基座，且磁极座10d较佳系一体冲压形成数个形成对应缺槽的磁极面11d、导磁管12d、数个定位部13d及供电路板40d导线43d向外延伸的槽道15d。

磁极片10d’亦一体冲压形成数个磁极面11d’及导磁管12d’。

磁极座10d及磁极片10d’的磁极面11d、11d’系分别等间距地环绕排列于磁极座10d及磁极片10d’导磁管12d、12d’周围，且磁极座10d及磁极片10d’的磁极面11d、11d’可相互交错排列并邻接线圈组20d；导磁管12d、12d’系由磁极座10d及磁极片10d’的中央位置冲压形成，借由磁极座10d及磁极片10d’中央位置的导磁管12d、12d’相互嵌合套设，以使磁极座10d及磁极片10d’间形成稳固结合，同时磁极座10d及磁极片10d’的导磁管12d、12d’嵌合形成容设至少一轴承121d及顶撑件122d的轴管；轴承121d可为自润轴承或滚珠轴承，其不但可结合及定位转子30d的轴杆31d，且亦可径向顶撑以增加两导磁管12d、12d’嵌合后的结合强度。定位部13d为凸设于磁极座10d外周缘设有孔的凸耳，其系可借由数个定位元件131d而将磁极座10d选择固设于散热扇的壳体或直接安装于电子装置，如笔记型电脑内。电路板40d设置于磁极座10d上表面，并可将感应元件43d设置于与磁极面13d对应的冲压缺槽内，从而使感应元件43d在运转期间贴近转子30d的永久磁铁32d，以侦测永久磁铁32d的极性变化。如此，电路板40d无须设置延伸部而缩小面积，因此，可进一步避免电路板40d与线圈组20d形成轴向堆叠，从而可缩减本发明的整体厚度，或相对增加线圈组20d的绕线匝数，以增加定子组的交变激磁强度。

再者，如图7、图8所示，磁极座10d及磁极片10d’上的各磁极面11d、11d’顶端系可选择形成适当形状的缺口111d、111d’。当启动电源时，借由缺口111d、111d’可产生不均匀的交变磁场，以促使转子30d产生转动，因而使本发明具有易于启动的功能。

如上所述，由于本发明系分别利用单一导磁片直接冲压形成磁极座10a、10b、10c、10d及磁极片10a’、10b’、10c’、10d’，且磁极座10a、10b、10c、10d及磁极片10a’、10b’、10c’、10d’皆分别设有数磁极面11a、11b、11c、11d、11a’、11b’、11c’、11d’及导磁管12a、12b、12c、12d、12a’、12b’、12c’、12d’，并使电路板40a、40b、40c、40d、线圈组20a、20b、20c、20d及磁极面11a、11b、11c、11d、11a’、11b’、11c’、11d’亦尽可能以较佳的径向排列方式设置于磁极座10a、10b、10c、10d上，且磁极片10a’、10b’、10c’、10d’亦直接以导磁管12a’、12b’、12c’、12d’与磁极座10a、10b、10c、10d的导磁管12a、12b、12c、12d嵌合套设以结合于磁极座10a、10b、10c、10d上，因此，本发明确实具有能减少定位构件数量、简化整体结构、相对降低制造成本、有效缩减轴向整体厚度及提高定子组结合便利性及强度的功效。

Claims (15)

1、一种无刷直流电动机，它包括线圈组、转子及电路板；转子设有轴杆及永久磁铁；电路板连设有感应元件；其特征在于所述的线圈组、转子及电路板系组设于相结合的磁极座及磁极片上；磁极座及磁极片系分别由单一导磁片冲压弯折形成，并分别一体冲压形成数个磁极面及导磁管；各导磁管分别形成于磁极座及磁极片的中央位置；数磁极面分别环绕排列于磁极座及磁极片导磁管周围；磁极座及磁极片中央位置的导磁管相互嵌合套设形成轴管；并使磁极座及磁极片的磁极面相互交错排列并邻接线圈组；轴管内容设至少一供转子轴杆穿设结合的轴承。

2、根据权利要求1所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的磁极座及磁极片的磁极面系分别等间距环绕排列于磁极座及磁极片的导磁管周围。

3、根据权利要求1所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的磁极座及磁极片上的各磁极面顶端形成有缺口。

4、根据权利要求1所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的磁极片导磁管嵌合套设于磁极座导磁管；并于磁极座顶端与轴承底端之间夹设有借以限位转子轴杆的扣环。

5、根据权利要求1所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的磁极座导磁管内设有径向顶撑导磁管的顶撑件。

6、根据权利要求5所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的顶撑件向上形成环凸缘；并于顶撑件环凸缘顶端与轴承底端之间夹设有借以限位转子轴杆的扣环。

7、根据权利要求1所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的磁极片的磁极管为较短并朝转子向上弯折形成；磁极片的磁极管嵌合套设于磁极座导磁管外壁，以缩小磁极座及磁极片导磁管顶端至转子内壁之间的间隙。

8、根据权利要求1所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的磁极座设有数个供将其固设于预定位置的定位部。

9、根据权利要求1所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的电路板周缘设有供感应元件设置的延伸部，以使感应元件贴近转子的永久磁铁。

10、根据权利要求1所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的电路板直接以导线连接感应元件；磁极座冲压形成供导线向外延伸的槽道，以使感应元件贴近转子的永久磁铁。

11、根据权利要求9或10所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的感应元件设置于磁极座对应磁极面冲压形成的缺槽内。

12、根据权利要求9或10所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的感应元件设置于磁极座上冲压形成的槽孔内。

13、根据权利要求1所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的电路板结合于磁极座下表面。

14、根据权利要求8所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的定位部为凸设于磁极座外周缘设有孔的凸耳。

15、根据权利要求8所述的无刷直流电动机，其特征在于所述的定位部为设置于磁极座外缘的数个定位孔。

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