CN204316208U - 转子的磁性元件结构及风扇马达装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种转子的磁性元件结构及其风扇马达装置。该风扇马达装置包括一定子，具有一径向磁面及一感测元件位于该定子的下方。该转子的磁性元件结构包括一本体由复数个N极及S极交错配置构成，每一个N极及S极之间形成一磁力交界线，该磁力交界线包括一第一垂直部分对应一定子的一径向磁面及一倾斜部分从该第一垂直部分的一下端倾斜延伸且对应该感测元件，藉此减少磁极换相时所产生的振动，并可以让感测元件找到最佳换相点。
Description
【技术领域】
本实用新型有关于一种转子的磁性元件结构，尤其指一种应用于风扇马达的转子的磁性元件结构。
【背景技术】
一般习知无刷直流风扇马达的基本结构可分为定子与转子部分，因马达的转动方式是靠两个磁场体的交互垂直利作用而使之转动，所以基本上就是要有两个可以制造出磁场的来源体，基本上这两个可以制造出磁场的来源体就是用电磁铁与永久磁铁来设计，而电磁铁与永久磁铁的设计方式大致可分为静止与转动两个部分，静止的部分称为定子其包括轴、电枢心及电枢绕组，主要功用是产生磁场，以与外部永久磁铁的磁场作用，产生转矩。转动的部分称为转子，其包括永久磁铁与扇叶，经由磁场的相互作用产生转矩及带动扇叶转动。
由于目前的无刷直流风扇马达利用电子换相技术接收转子的转动位置信号及告知定子要换相的时间点，使转子可以持续的转动。常用来接收转子的转动位置信号的元件主要以霍尔元件为主，利用霍尔元件感应转子的N-S磁极变换时间点以令驱动电路驱动转子运转。但是目前转子的永久磁铁的充磁方式为正充磁（斜度为零）或斜充磁，较常用的正充磁要搭配移动霍尔元件的位置找出最佳效率点，但是往往受限于机构上的限制，无法得到最佳换相点，导致振动产生，因此有利用斜充磁来作改善，企以减少换相时产生的振动，却因此牺牲马达的效率，导致马达转动效率不佳。
综上，目前的设计存在改善振动与提生效能二者难以两全其美之问题与缺憾。因此如何克服振动产生并兼提升转动效能以达到两全其美，是本实用新型的课题。
【实用新型内容】
为有效解决上述之问题，本实用新型之主要目的在提供一种具有复合构造的磁力交界线的磁性元件结构。
本实用新型之另一目的在提供一种减少磁极换相时所产生的振动，维持马达效率，并且避免机构上所造成的结构限制，让感测元件找到最佳的换相点的转子的磁性元件结构。
本实用新型之另一目的在提供一种减少磁极换相时所产生的振动，维持马达效率，并且避免机构上所造成的结构限制，让感测元件找到最佳的换相点的风扇马达装置。
为达上述目的，本实用新型提供一种转子的磁性元件结构，包括：一本体，由复数个N极及S极交错配置构成，每一个N极及S极之间形成一磁力交界线，该磁力交界线包括一第一垂直部分，及一倾斜部分从该第一垂直部分的一下端倾斜延伸。
该第一垂直部分与该倾斜部分之间具有一第一转折部。
该第一垂直部分及该倾斜部分之间界定一第一夹角。
该磁力交界线包括一第二垂直部分，所述第二垂直部分从该倾斜部分相反该第一垂直部分的一端往下垂直延伸。
该倾斜部分及该第二垂直部分之间具有一第二转折部。
该倾斜部分与该第二垂直部之间界定一第二夹角。
该倾斜部分朝该本体转动的方向倾斜。
该本体具有一上侧及一下侧，该上侧及该下侧之间界定一第一区域及一第二区域在该第一区域的下方，该第一区域径向对应一定子的一径向磁面，该第二区域没有对应该定子的径向磁面，该第一垂直部分位于该第一区域，该倾斜部分位于该第二区域。
该本体具有一上侧及一下侧，该上侧及该下侧之间界定一第一区域及一第二区域在该第一区域的下方，该第一区域径向对应一定子的一径向磁面，该第二区域没有对应该定子的径向磁面，该第一垂直部分位于该第一区域，该倾斜部分及该第二垂直部分位于该第二区域。
该第一区域及该第二区域的一交界处为该磁力交界线的第一转折部。
本实用新型另外提供一种风扇马达装置，包括：一定子，具有一径向磁面，该定子的下方连接一电路板其上设有至少一感测元件；一转子，对应该定子，该转子包括：一磁性元件，具有一本体由复数个N极及S极交错配置构成，每一个N极及S极之间形成一磁力交界线，该磁力交界线包括一第一垂直部分对应该定子的径向磁面，及一倾斜部分从该第一垂直部分的一下端倾斜延伸且邻近该感测元件。
该第一垂直部分与该倾斜部分之间具有一第一转折部。
该第一垂直部分及该倾斜部分之间形成一第一夹角。
该磁力交界线包括一第二垂直部分，所述第二垂直部分从该倾斜部分相反该第一垂直部分的一端往下垂直延伸。
该倾斜部分及该第二垂直部分之间具有一第二转折部。
该倾斜部分与该第二垂直部之间形成一第二夹角。
该倾斜部分朝该本体转动的方向倾斜。
该本体具有一上侧及一下侧，该上侧及该下侧之间界定一第一区域及一第二区域在该第一区域的下方，该第一区域径向对应该定子的径向磁面，该第二区域没有对应该定子的径向磁面，且邻近该感测元件，该第一垂直部分位于该第一区域，该倾斜部分位于该第二区域。
该本体具有一上侧及一下侧，该上侧及该下侧之间界定一第一区域及一第二区域在该第一区域的下方，该第一区域径向对应该定子的径向磁面，该第二区域没有对应该定子的径向磁面且邻近该感测元件，该第一垂直部分位于该第一区域，该倾斜部分及该第二垂直部分位于该第二区域。
该第一区域及该第二区域的一交界处为该磁力交界线的第一转折部。
【附图说明】
下列图式之目的在于使本发明能更容易被理解，于本文中会详加描述该些图式，并使其构成具体实施例的一部分。透过本文中之具体实施例并参考相对应的图式，俾以详细解说本发明之具体实施例，并用以阐述发明之作用原理。
第1A图为本实用新型转子的磁性元件结构之立体示意图；
第1B图为本实用新型转子的磁性元件结构另一实施之立体示意图；
第2A图为本实用新型风扇马达装置之局部结构组合剖视示意图；
第2B图为本实用新型转子的磁性元件结构与定子的局部展开示意图；
第3A图为本实用新型转子的磁性元件结构之充磁示意图；
第3B图为本实用新型转子的磁性元件结构之充磁示意图。
图中各附图标记对应的构件名称为：
10磁性元件
11本体
111上侧
112下侧
114第一区域
115第二区域
12磁力交界线
121第一垂直部分
122倾斜部分
123第二垂直部分
124第一转折部
125第二转折部
126第一夹角
127第二夹角
30风扇马达装置
31定子
311矽钢片
312绕线组
314径向磁面
32转子
321轮毂
322扇叶
323铁壳
33基座
34感测元件
35电路板
40充磁器
41间隔部
411第一垂直部分
412倾斜部分
413第二垂直部分
414第一转折部
415第二转折部
46外部电源
【具体实施方式】
以下将参照相关图式，说明本发明较佳实施，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。
如图1A为本实用新型转子的磁性元件结构之立体示意图。如图所示，磁性元件10，包括一本体11形成一环状具有一上侧111及一下侧112，该本体11由复数个N极及S极交错配置构成，每一个N极及S极之间形成一磁力交界线12。磁性元件10例如为硬磁、软磁或橡胶磁粉等且其材料例如但不限制为合金磁铁（Al-Ni-Co）、陶瓷磁铁（铁氧体）或稀土类磁铁材质或制成。在本实施该磁力交界线12包括一第一垂直部分121、一倾斜部分122及一第二垂直部分123，该第一垂直部分121从该上侧开始垂直延伸到邻近下侧112的上方处然後转折延伸形成该倾斜部分122，该倾斜部分122再朝下侧112转折并垂直延伸到该下侧112。其中该第一垂直部分121平行该第二垂直部分123，且该第一垂直部分121与该倾斜部分122之间具有一第一转折部124，该倾斜部分122及该第二垂直部分123之间具有一第二转折部125。一第一夹角126界定在该第一垂直部分121与该倾斜部分122间。一第二夹角127界定在该倾斜部分122及该第二垂直部分123之间。
可选的，如第1B图为本实用新型磁性元件10另一实施之立体示意图所示，该磁力交界线12的倾斜部分122可从该第一垂直部分121的下端的第一转折部124倾斜延伸到该本体11的下侧112。
如图2A为本实用新型风扇马达装置之局部结构组合剖视示意图；如图2B为本实用新型转子的磁性元件结构与定子的局部展开示意图。如图所示前述的磁性元件10应用在一风扇马达装置30，该风扇马达装置30包括一定子31及一转子32，该定子31设置在一基座33上，该定子31具有一径向磁面314，该径向磁面314由复数矽钢片311堆叠组成，一绕线组312绕设该复数矽钢片311。该定子31的下方连接一电路板35其上设有至少一感测元件34例如霍尔（Hall）元件。
该转子32对应该定子31，且包括一轮毂321，该轮毂321的外侧设有复数扇叶322，该轮毂321的内侧设有一铁壳323，前述的磁性元件10设置在该铁壳323的内侧且间隔对应该定子31，磁性元件10的上侧111及下侧112之间界定一第一区域114及一第二区域115在该第一区域114下方，该第一区域114径向对应该定子31的径向磁面314，该第二区域115没有对应该定子31的径向磁面314，但是邻近该感测元件34。磁力交界线12的第一垂直部分121位于该第一区域114面对该定子31的径向磁面314。磁力交界线12的倾斜部分122及第二垂直部分123及第二转折点125在该第二区域115，且间隔相邻该感测元件34。
尤其要说明的是，该磁力交界线12的倾斜部分122朝该本体10转动的方向倾斜，该第一区域114及第二区域115的交界处为磁力交界线12的第一转折部124。所以当定子31通电时，该径向磁面314与该磁性元件10产生磁场作用驱动该转子32转动，藉由该第一区域114内的磁力交界线12的第一垂直部分121保持定子31与转子32之间的转动效率，并藉由该第二区域内的磁力交界线12的倾斜部分122减少本体11的N极及S极换相时产生的振动，并能让感测元件34找到最佳的换相点，改善习知机构上所造成的结构限制。
如图3A为本实用新型转子的磁性元件结构之充磁示意图；如图3B为本实用新型转子的磁性元件结构之充磁示意图。通常磁铁的充磁方式分为前充磁（Component Magnetization, CM）与後充磁（Post-Assembly Magnetization, PAM）两种。前充磁指磁性元件为组装于马达转子之前已有磁性，而後充磁将未充磁的磁性元件装于转子，利用外部电路或充磁机供应瞬间大电流，以产生强大磁场，对转子内部的磁铁充磁。本实用新型的磁性元件10利用前充磁的方式完成。首先提供一柱状的充磁器40，该充磁器40可产生多极磁场，充磁器40的外表面设有数个等角度间隔分布的间隔部41，间隔部41作为N极及S极磁场的交界，充磁器40的内部设有电路透过电线连接外部电源46以使充磁器40产生磁场。为了让前述的磁性元件10的磁力交界线12包括第一垂直部分121、倾斜部分122、第二垂直部分123、第一转折部124及第二转折部125，所以该间隔部41设计成具有一第一垂直部分411、一倾斜部分412、一第二垂直部分413、一第一转折部414及一第二转折部415。在充磁器40尚未通电时预先将没有磁性的磁性元件10套设在充磁器40的外侧，当充磁器40通电後产生磁场对套设在充磁器40外侧的磁性元件10充磁，进而使该磁性元件10具有磁性，同时该间隔部41对应在磁性元件10的位置形成N极及S极之间形成该等磁力交界线12（如第1图所示），其中间隔部41的第一垂直部分411、倾斜部分412、第二垂直部分413、第一转折部414及第二转折部415对应形成该磁力交界线12的第一垂直部分121、倾斜部分122、一第二垂直部分123、第一转折部124及第二转折部125（如第1图所示）。
综上所述，本实用新型提供一种具有复合构造的磁力交界线的磁性元件10，让感测元件34找到最佳的换相点，减少磁极换相时所产生的振动，并维持马达效率，避免机构上所造成的结构限制。
虽然本发明以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明之保护范围当视後附的申请专利范围所定者为准。
Claims (20)
1.一种转子的磁性元件结构，其特征在于包括：
本体，由复数个 N 极及S 极交错配置构成，每一个N 极及S 极之间形成一磁力交界线，该磁力交界线包括一第一垂直部分，及一倾斜部分从该第一垂直部分的一下端倾斜延伸。
2.根据权利要求1 所述之转子的磁性元件结构，其特征在于，所述第一垂直部分与该倾斜部分之间具有一第一转折部。
3.根据权利要求2 所述之转子的磁性元件结构，其特征在于，所述第一垂直部分及该倾斜部分之间界定一第一夹角。
4.根据权利要求3 所述之转子的磁性元件结构，其特征在于，所述磁力交界线包括一第二垂直部分，所述第二垂直部分从该倾斜部分相反该第一垂直部分的一端往下垂直延伸。
5.根据权利要求4 所述之转子的磁性元件结构，其特征在于，所述倾斜部分及该第二垂直部分之间具有一第二转折部。
6.根据权利要求5 所述之转子的磁性元件结构，其特征在于，所述倾斜部分与该第二垂直部之间界定一第二夹角。
7.根据权利要求1 所述之转子的磁性元件结构，其特征在于，所述倾斜部分朝该本体转动的方向倾斜。
8.根据权利要求3 所述之转子的磁性元件结构，其特征在于，所述本体具有一上侧及一下侧，该上侧及该下侧之间界定一第一区域及一第二区域在该第一区域的下方，该第一区域径向对应一定子的一径向磁面，该第二区域没有对应该定子的径向磁面，该第一垂直部分位于该第一区域，该倾斜部分位于该第二区域。
9.根据权利要求6 所述之转子的磁性元件结构，其特征在于，所述本体具有一上侧及一下侧，该上侧及该下侧之间界定一第一区域及一第二区域在该第一区域的下方，该第一区域径向对应一定子的一径向磁面，该第二区域没有对应该定子的径向磁面，该第一垂直部分位于该第一区域，该倾斜部分及该第二垂直部分位于该第二区域。
10.根据权利要求8 或9 所述之转子的磁性元件结构，其特征在于，所述第一区域及该第二区域的一交界处为该磁力交界线的第一转折部。
11.一种风扇马达装置，其特征在于，包括：
一定子，具有一径向磁面，该定子的下方连接一电路板其上设有至少一感测元件；
一转子，对应该定子，该转子包括：
一磁性元件，具有一本体由复数个 N 极及S 极交错配置构成，每一个N 极及S 极之间形成一磁力交界线，该磁力交界线包括一第一垂直部分对应该定子的径向磁面，及一倾斜部分从该第一垂直部分的一下端倾斜延伸且邻近该感测元件。
12.根据权利要求11 所述之风扇马达装置，其特征在于，所述第一垂直部分与该倾斜部分之间具有一第一转折部。
13.根据权利要求12 所述之风扇马达装置，其特征在于，所述第一垂直部分及该倾斜部分之间形成一第一夹角。
14.根据权利要求13 所述之风扇马达装置，其特征在于，所述磁力交界线包括一第二垂直部分，所述第二垂直部分从该倾斜部分相反该第一垂直部分的一端往下垂直延伸。
15.根据权利要求14 所述之风扇马达装置，其特征在于，所述倾斜部分及该第二垂直部分之间具有一第二转折部。
16.根据权利要求15 所述之风扇马达装置，其特征在于，所述倾斜部分与该第二垂直部之间形成一第二夹角。
17.根据权利要求16 所述之风扇马达装置，其特征在于，所述倾斜部分朝该本体转动的方向倾斜。
18.根据权利要求14 所述之风扇马达装置，其特征在于，所述本体具有一上侧及一下侧，该上侧及该下侧之间界定一第一区域及一第二区域在该第一区域的下方，该第一区域径向对应该定子的径向磁面，该第二区域没有对应该定子的径向磁面，且邻近该感测元件，该第一垂直部分位于该第一区域，该倾斜部分位于该第二区域。
19.根据权利要求16 所述之风扇马达装置，其特征在于，所述本体具有一上侧及一下侧，该上侧及该下侧之间界定一第一区域及一第二区域在该第一区域的下方，该第一区域径向对应该定子的径向磁面，该第二区域没有对应该定子的径向磁面且邻近该感测元件，该第一垂直部分位于该第一区域，该倾斜部分及该第二垂直部分位于该第二区域。
20.根据权利要求18 或19 所述之风扇马达装置，其特征在于，所述第一区域及该第二区域的一交界处为该磁力交界线的第一转折部。
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