CN1661889A - 具有转子转动平衡结构的电动机 - Google Patents

Abstract

一种具有转子转动平衡结构的电动机。为提供一种能维持转子旋转平衡、提高转动稳定性、延长使用寿命的电动机，提出本发明，它包括定子、感磁部、转子及平衡磁铁；定子设有至少一磁极片、至少一线圈及设于定子中央且具有顶部的轴管；转子包括凸设在转子下表面中央位置的轴座、由轴座向下延伸设置并穿设结合于轴管的轴杆及环绕对应于定子磁极片极面的环形磁铁；感磁部形成于定子轴管顶部其至少具有一上表面；平衡磁铁固定于转子轴座上，其具有至少一对应磁吸感磁部上表面的下表面。

Description

具有转子转动平衡结构的电动机

技术领域

本发明属于电动机，特别是一种具有转子转动平衡结构的电动机。

背景技术

如图1所示，公告号为第383818号名称为‘具磁性定位之散热器风扇组结构’包含定子10’、轴管20’、转子30’及感磁金属片301’。

定子10’借由轴管20’固定在基座100’上，且定子10’设有数个磁极片11’。

轴管20’容设至少一轴承21’。

转子30’设有轴杆31’及环形磁铁32’。

轴杆31’插设在轴承21’内，转子30’的环形磁铁32’环绕对应定子10’磁极片11’的极面。

感磁金属片301’位于转子30’内表面，并对应于磁极片11’的顶面。

当电动机运转时，感磁金属片301’同时受磁极片11’的交变激磁吸引，因而可辅助维持转子30’的转动平衡，避免转子30’脱离定子10’，相对降低轴承21’的转动摩损，进而延长电动机使用寿命。

虽然如此，但是上述转动平衡结构仍存在下述问题：

由于直接利用磁极片11’的交变激磁吸引感磁金属片301’，因此可能导致磁极片11’产生漏磁，而相对降低磁极片11’的激磁效率。

感磁金属片301’尺寸过大，其大幅增加转子30’的负重，因而相对降低转子30’的转速。

电动机启动前，磁极片11’并未能吸引感磁金属片301’，因此在启动电动机的瞬间，转子30’倾向产生短暂的转动失衡，进而在长期使用后仍会造成轴承21’的转动磨损。

另一种习用的电动机转子的转动平衡构造，如公告号为第423760号名称为‘无刷直流马达构造’、第422365号名称为‘具磁性定位风扇组之散热器结构’及第428838号名称为‘马达转子之定位构造’等新型专利所示，其为将感磁金属片设于定子的底部，并对应于转子的环形磁铁底缘，借此增进转子的转动平衡。但是，由于感磁金属片紧密邻接定子的磁极片，因而，仍造成极片的漏磁。再者由于感磁金属片另紧密邻接定子的电路板，因此，亦容易造成电路板的电子元件发生短路。

另一种习用的电动机转子的转动平衡构造，如公告第501823号名称为‘马达之平衡环构造’所示，其为将感磁金属环设置在定子的底部，感磁金属环具有至少一竖立环壁，竖立环壁可选择对应于转子的环形磁铁的底段，以增进转子的转动平衡。但是，当竖立环壁对应于环形磁铁底段的外周面时，竖立环壁相对限制转子外壳可供设置叶片的面积。当竖立环壁对应于环形磁铁底段的内周面时，竖立环壁则造成定子磁极片发生漏磁，且相对增加环形磁铁及磁极片的气隙及电动机的径向尺寸。

另一种习用的电动机转子的转动平衡构造，如公告第562330号名称为‘主轴马达预力磁铁之定位构造’所示，其为利用定位元件将预力磁铁适当设于定子的磁极片上，且预力磁铁对应于磁吸转子的金属壳，因而，可增进转子的转动平衡。但是，预力磁铁过于靠近定子的磁极片，以至于预力磁铁干扰磁极片的交变激磁，进而影响转子的转动效率。

另一习用的电动机转子的转动平衡构造，如公告第513012号名称为‘交流马达之旋转平衡构造’所示，其为属内转子型交流电动机，电动机将平衡片及永久磁铁环选择分别设在外定子组的底端及内转子的底端，且永久磁铁环对应磁吸平衡片，因而增进内转子的转动平衡。但是，不论内转子底端设置永久磁铁环或是平衡片，由于永久磁铁环或平衡片皆位于外定子组的中心孔内，因此，仍会干扰外定子组的交变激磁效率，从而影响内转子的转动效率。

基于上述各种技术缺点，因此仍有必要进一步改良上述各种电动机转子的平衡构造。

发明内容

本发明的目的是提供一种能维持转子旋转平衡、提高转动稳定性、延长使用寿命的具有转子转动平衡结构的电动机。

本发明包括定子、感磁部、转子及平衡磁铁；定子设有至少一磁极片、至少一线圈及设于定子中央且具有顶部的轴管；转子包括凸设在转子下表面中央位置的轴座、由轴座向下延伸设置并穿设结合于轴管的轴杆及环绕对应于定子磁极片极面的环形磁铁；感磁部形成于定子轴管顶部其至少具有一上表面；平衡磁铁固定于转子轴座上，其具有至少一对应磁吸感磁部上表面的下表面。

其中：

轴座形成借以固定平衡磁铁的肩部。

感磁部为形成于轴管顶部且上表面对应磁吸平衡磁铁下表面的径向凸缘。

为轴管径向凸缘的感磁部的外缘向上延伸形成内表面对应磁吸平衡磁铁外周面的轴向凸缘。

平衡磁铁由内缘向下延伸形成外周面对应磁吸定子轴管内周面的内凸缘。

感磁部为套设并卡掣在轴管顶部外周面的外套环；平衡磁铁下表面对应磁吸感磁部及轴管的上表面。

感磁部为盖设并卡掣在轴管顶部外周面呈冂形的上盖；感磁部的上表面与平衡磁铁的下表面对应磁吸。

感磁部为盖设并卡掣在轴管顶部内周面呈ㄩ形的防尘盖；感磁部设有借以卡扣固定定子的顶凸缘；感磁部顶凸缘的上表面与平衡磁铁的下表面对应磁吸。

由于本发明包括定子、感磁部、转子及平衡磁铁；定子设有至少一磁极片、至少一线圈及设于定子中央且具有顶部的轴管；转子包括凸设在转子下表面中央位置的轴座、由轴座向下延伸设置并穿设结合于轴管的轴杆及环绕对应于定子磁极片极面的环形磁铁；感磁部形成于定子轴管顶部其至少具有一上表面；平衡磁铁固定于转子轴座上，其具有至少一对应磁吸感磁部上表面的下表面。本发明不论运转、静止或启动时，平衡磁铁至少可由下表面对应磁吸感磁部的上表面，以供适当维持转子旋转平衡及转动稳定性；且由于可选择平衡磁铁的适当规格，因此，平衡磁铁可避免不当增加转子的负重，亦可避免影响定子的激磁效率；再者由于平衡磁铁本身具有永久磁性，因此，在电动机静止时仍可持续磁吸感磁部，进而有效避免电动机在启动瞬间产生短暂失衡现象，如此增益转子的启动平衡；另外，由于平衡磁铁与感磁部的间距可适当调整，使其明显小于转子内表面及定子顶面之间的间距，因此本发明平衡磁铁及感磁部亦可用于防止灰尘进入轴管及接触轴承，以供有效避免轴承产生油污或卡死；不仅能维持转子旋转平衡、提高转动稳定性，而且延长使用寿命，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1、为习用的具有转子转动平衡结构的电动机结构示意剖视图。

图2、为本发明分解结构示意立体图。

图3、为本发明结构示意剖视图。

图4、为图3中A部局部放大图。

图5、为图3中A部局部放大图(感磁部的外缘向上延伸形成轴向凸缘)。

图6、为图3中A部局部放大图(平衡磁铁由内缘向下延伸形成内凸缘)。

图7、为图3中A部局部放大图(感磁部为套设在轴管顶部外周面的外套环)。

图8、为图3中A部局部放大图(感磁部为盖设在轴管顶部外周面的上盖)。

图9、为图3中A部局部放大图(感磁部为盖设在轴管顶部内周面的防尘盖)。

具体实施方式

如图2、图3、图4所示，本发明包括定子10、感磁部201、转子30及平衡磁铁40。

定子10设有至少一磁极片11、至少一交变通电时使磁极片11感应产生交变激磁的线圈12及穿设于定子10中央轴孔位的轴管20。

轴管20为由感磁材料制成，且轴管20的顶部设置径向凸缘以形成感磁部201。

轴管20借由径向凸缘卡扣固定定子10，以方便将定子10固定在适当位置，如散热扇的壳座内。

转子30设有轴杆31、环形磁铁32及轴座33。

轴座33凸设在转子30的下表面中央位置，且轴座33可形成借以卡掣或胶黏固定平衡磁铁40的肩部34。

轴杆31为由轴座33向下延伸，并可转动地穿设于轴管20内的至少一个轴承21上。

环形磁铁32环绕对应磁极片11的极面，如此，可借由磁极片11的交变激磁驱动转子30转动。

如图4所示，组装后，平衡磁铁40固定于转子30轴座33的肩部34上，而为径向凸缘的感磁部201设于对应平衡磁铁40的定子10顶面。借此，不论电动机运转、静止或启动时，平衡磁铁40至少可由下表面对应磁吸感磁部201的上表面，以供适当维持转子30旋转平衡及转动稳定性。由于本发明可选择平衡磁铁40的适当规格，因此，平衡磁铁40可避免不当增加转子30的负重，亦可避免影响定子10的激磁效率。再者由于平衡磁铁40本身具有永久磁性，因此，在电动机静止时仍可持续磁吸感磁部201，进而有效避免电动机在启动瞬间产生短暂失衡现象，如此增益转子30的启动平衡。另外，由于平衡磁铁40与感磁部201的间距可适当调整，使其明显小于转子30内表面及定子10顶面之间的间距，因此本发明平衡磁铁40及感磁部201亦可用于防止灰尘进入轴管20及接触轴承21，以供有效避免轴承21产生油污或卡死。

如图5所示，在轴管20为径向凸缘感磁部201a的外缘向上延伸形成轴向凸缘202。如此，平衡磁铁40的下对应磁吸为径向凸缘的感磁部201a的上表面，同时平衡磁铁40的外周面亦可对应磁吸轴向凸缘202的内表面。借由上述轴向及径向的对应磁吸，本发明将可大幅增加平衡磁铁40与感磁部201a的总磁吸面积，并进一步增益转子30的转动稳定性。再者，轴向凸缘202亦可进一步增进轴管20及轴承21的防尘效果。

如图6所示，平衡磁铁40b进一步由内缘向下延伸形成内凸缘41，如此，平衡磁铁40b的下表面对应于轴管20为径向凸缘磁感部201的上表面，同时平衡磁铁40b内凸缘41的外周面亦可对应磁吸轴管20的内周面。借由上述轴向及径向的对应磁吸，本发明亦可大幅增加平衡磁铁40b与感磁部201的总磁吸面积，并进一步增益转子30的转动稳定性。再者，平衡磁铁40b的内凸缘41亦可增进轴管20及轴承21的防尘效果。

如图7所示，感磁部201c为套设并卡掣在轴管20顶部外周面的外套环，借以固定定子10，为外套环的感磁部201c由感磁金属材料制成。

本发明完成组装时，为外套环的感磁部201c及轴管20的上表面可对应于平衡磁铁40的下表面。借此，本发明同样可利用平衡磁铁40与为外套环的感磁部201c及轴管20顶面的对应磁吸，以维持转子30的转动平衡。再者借由适当调整平衡磁铁40与为外套环的感磁部201c及轴管20顶面之间的间距，本发明亦可防止灰尘进入轴管20及接触轴承21。

如图8所示，感磁部201d为盖设并卡掣在轴管20顶部外周面的上盖，借以固定定子10。为上盖的感磁部201d由感磁金属材料制成的冂形体，其设有供转子30轴杆31穿设通过的轴孔203。

本发明完成组装时，为上盖的感磁部201d的上表面可对应于平衡磁铁40的下表面。借此，本发明同样可利用平衡磁铁40与为上盖的感磁部201d的对应磁吸，以维持转子30的转动平衡。再者，借由适当调整平衡磁铁40及为上盖的感磁部201d之间的间距，本发明亦可防止灰尘进入轴管20及接触轴承21。

如图9所示，感磁部201e为盖设并卡掣在轴管20顶部内周面以防止灰尘接触轴承21的防尘盖。为防尘盖的感磁部201e由感磁金属材料制成的ㄩ形体，其设有供转子30轴杆31穿设通过的轴孔203及借以卡扣固定定子10的顶凸缘204。

本发明完成组装时，为防尘盖的感磁部201e顶凸缘204的上表面可对应于平衡磁铁40的下表面。借此，本发明同样可利用平衡磁铁40与为防尘盖的感磁部201e的对应磁吸，以维持转子30的转动平衡，并防止灰尘进入轴管20及接触轴承21。

如上所述，与习知的存在容易造成漏磁而影响电动机转动效率缺点的电动机转子的转动平衡构造相比，本发明借由在转子30的轴座33设置平衡磁铁40(40b)，以对应磁吸转子30的感磁部201(201a、201c、210d、210e)，确实可维持转子30的旋转平衡及转动稳定性，并防止灰尘接触轴承21，且对应延长本发明的使用寿命。

Claims (8)

1、一种具有转子转动平衡结构的电动机，它包括定子、转子及平衡磁铁；定子设有至少一磁极片、至少一线圈及设于定子中央且具有顶部的轴管；转子包括凸设在转子下表面中央位置的轴座、由轴座向下延伸设置并穿设结合于轴管的轴杆及环绕对应于定子磁极片极面的环形磁铁；其特征在于所述的定子轴管的顶部形成至少具有一上表面的感磁部；平衡磁铁固定于转子轴座上，其具有至少一对应磁吸感磁部上表面的下表面。

2、根据权利要求1所述的具有转子转动平衡结构的电动机，其特征在于所述的轴座形成借以固定平衡磁铁的肩部。

3、根据权利要求1或2所述的具有转子转动平衡结构的电动机，其特征在于所述的感磁部为形成于轴管顶部且上表面对应磁吸平衡磁铁下表面的径向凸缘。

4、根据权利要求3所述的具有转子转动平衡结构的电动机，其特征在于所述的为轴管径向凸缘的感磁部的外缘向上延伸形成内表面对应磁吸平衡磁铁外周面的轴向凸缘。

5、根据权利要求1或2所述的具有转子转动平衡结构的电动机，其特征在于所述的平衡磁铁由内缘向下延伸形成外周面对应磁吸定子轴管内周面的内凸缘。

6、根据权利要求1或2所述的具有转子转动平衡结构的电动机，其特征在于所述的感磁部为套设并卡掣在轴管顶部外周面的外套环；平衡磁铁下表面对应磁吸感磁部及轴管的上表面。

7、根据权利要求1或2所述的具有转子转动平衡结构的电动机，其特征在于所述的感磁部为盖设并卡掣在轴管顶部外周面呈冂形的上盖；感磁部的上表面与平衡磁铁的下表面对应磁吸。

8、根据权利要求1或2所述的具有转子转动平衡结构的电动机，其特征在于所述的感磁部为盖设并卡掣在轴管顶部内周面呈ㄩ形的防尘盖；感磁部设有借以卡扣固定定子的顶凸缘；感磁部顶凸缘的上表面与平衡磁铁的下表面对应磁吸。

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