TWI399012B - Motor stator - Google Patents

Description

馬達定子

本發明是有關於一種驅動裝置，特別是指一種馬達定子。

參閱圖1，現有散熱風扇1包括一外殼11、一設置於該外殼11上的定子12，及一樞設於該外殼11上的轉子13。

該外殼11具有一軸管111，該定子12包括一套設於該軸管111的定子架121、多數片堆疊設置於該定子架121上的矽鋼片122，及多數纏繞於該定子架121上的感應線圈123。

該轉子13具有一樞設於該軸管111上且罩覆該定子12的輪轂131、多數片自該輪轂131外周面向外延伸的葉片132，及一環設於該輪轂131內周面且間隔環繞該定子12的磁鐵環133。

所述感應線圈123通電激磁後，會使所述矽鋼片122產生與該磁鐵環133互斥的磁力，而使該磁鐵環133相對該定子12轉動，進而帶動該轉子13轉動。

由於所述矽鋼片122是堆疊設置於該定子架121上，而所述感應線圈123也是纏繞於該定子架121上，造成現有散熱風扇1之定子12的高度過高，進而影響了現有散熱風扇1的適用性。

為了改善現有散熱風扇1適用性不佳的缺點，相關業者研發出如圖2所示之中華民國公告第I332058號「薄型風扇構造」發明專利，其改善處在於：將軸承21、扇輪22、含鐵金屬片23與磁鐵24整合成一轉動件20，並以內埋多數線圈繞組251的線圈電路板25驅動該扇輪22轉動，進而降低整體高度以擴大適用範圍。

眾所周知，線圈繞組251的圈數愈多，通電激磁後所產生的磁場強度愈大，亦即推動該扇輪22轉動的磁力也就愈大，但是，由於該線圈電路板25的面積小，連帶使得內埋於線圈電路板25之線圈繞組251的圈數受限，因此，所述線圈繞組251通電後所能產生磁場強度較小，導致該扇輪22之轉速無法有效提昇，而且亦容易造成推動該扇輪22啟動的驅動力不足，使得該扇輪22啟動不易。

因此，本發明之目的，即在提供一種能有效增加線圈匝數或磁極槽數之馬達定子。

於是，本發明之馬達定子，包含一定子單元，及至少一設置於該定子單元上的輔助單元。該定子單元包括一電路基板，及多數間隔埋設於該電路基板上的感應線圈。該輔助單元包括一凸出於該電路基板上的輔助線圈。

本發明的有益效果在於利用凸出於該電路基板上的輔助線圈與間隔埋設於該電路基板上的感應線圈相互配合，以增加線圈匝數提升通電激磁後所產生的磁場強度，或是增加通電激磁後所產生的磁極槽數，進而改善該馬達定子所能產生的驅動力，提升馬達性能。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之七個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3、4，本發明馬達定子3之第一較佳實施例包含一定子單元31，及多數設置於該定子單元31上的輔助單元32。該定子單元31包括一電路基板311，及多數間隔埋設於該電路基板311上的感應線圈312。

於本較佳實施例中，該電路基板311上等角度相間隔的埋設有8個以漆包線連續捲曲環繞而成的感應線圈312，當然，在實際的應用上，埋設於該電路基板311上之感應線圈312的數量可視需求增減，並不以本實施例的揭露為限。

所述輔助單元32與所述感應線圈312是對稱設置於該電路基板311上，且每一輔助單元32皆包括一凸出於該電路基板311上且與所述感應線圈312是對稱設置的輔助線圈321。其中，每一輔助線圈321是以漆包線圈繞成中空柱狀，且與所述感應線圈312電連接。

在此要特別說明的是，在實際應用上，所述輔助線圈321也可以不與所述感應線圈312電連接，而是另外外接一獨立電源，依然具有相同的功效，不應為本實施例的揭露為限。

於本較佳實施例中該馬達定子3包含有8個輔助單元32，且每一個輔助單元32的輔助線圈321是介於兩相間隔之感應線圈312之間且以圖4中之假想線與所述感應線圈312電連接，進而與所述感應線圈312對稱設置於該電路基板311上。

參閱圖5，該馬達定子3是應用於一散熱風扇4上，該散熱風扇4包含一底座41、一轉子單元42，及一供電單元43。

該底座41包括一本體411，及一自該本體411中心處向上延伸的軸管412。該轉子單元42包括一可轉動地樞設於該軸管412中的輪轂421、一環設於該輪轂421內的磁鐵環422，及多數片相間隔且自該輪轂421外周面向外延伸的扇葉423。

該馬達定子3的電路基板311是設置於該軸管412上，而所述感應線圈312以及該輔助單元32的輔助線圈321則是位於該磁鐵環422下方。該供電單元43包括一電連接所述感應線圈312與輔助線圈321的驅動電源431。

當該驅動電源431啟動後，即對所述感應線圈312與輔助線圈321通電，而所述感應線圈312與輔助線圈321因流通有電流而同時產生與該磁鐵環422磁力互斥的磁場，進而驅動該輪轂421帶動該等扇葉423轉動。

由於所述輔助線圈321是凸出於該電路基板311上，因此可以不受該電路基板311的面積與厚度限制，配合每一個輔助單元32的輔助線圈321是介於兩相間隔之感應線圈312之間，因此，該馬達定子3通電後除了由所述感應線圈312形成8個磁極外，更可由所述輔助線圈321形成另外8個磁極，進而增加了該馬達定子3通電所產生的磁極槽數，以提升驅動該轉子單元42的驅動力，更能增加該輪轂421的轉動速度以提升扇葉423之散熱效果。

參閱圖6，本發明馬達定子3之第二較佳實施例，大致是與該第一較佳實施例相同，不相同的地方在於：每一輔助單元32皆更包括一凸出於該電路基板311上以供該輔助線圈321繞設的凸柱322，且每一輔助線圈321是繞設於相對應的凸柱322上。

由於本較佳實施例大致是與該第一較佳實施例相同，因此，本較佳實施例除了可以達成與該第一較佳實施例相同功效外，利用所述凸柱322可以有效地定位每一輔助線圈321，以提高每一輔助線圈321與該電路基板311結合時的精確度與方便性。

參閱圖7，本發明馬達定子3之第三較佳實施例大致是與該第一較佳實施例相同，不相同的地方在於：所述輔助單元32的輔助線圈321是如圖7所示，與所述感應線圈312呈非對稱地設置於該電路基板311上。

參閱圖7、8，由於該馬達定子3也是應用於如第一較佳實施例所述之散熱風扇4上，因此，相關元件在此不予多作贅述，不同的地方在於：由於所述輔助單元32的輔助線圈321與所述感應線圈312是呈非對稱地設置於該電路基板311上，因此，該供電單元43具有一電連接所述感應線圈312的驅動電源431，及一電連接所述輔助線圈321的啟動電源432。

實際應用上，是先以該啟動電源432對所述輔助線圈321通電激磁，利用所述輔助線圈321是凸出於該電路基板311上，可以不受該電路基板311面積與厚度的限制而具有較多之線圈匝數，因此可以產生較大的磁場強度，以順利克服啟動該轉子單元42所需克服的摩擦力而使該輪轂421的開始運轉；之後，再關閉該啟動電源432，改由驅動電源431對所述感應線圈312通電激磁使該輪轂421持續運轉。

參閱圖9，本發明馬達定子3之第四較佳實施例大致是與該第三較佳實施例相同，不相同的地方在於：每一輔助單元32皆更包括一凸出於該電路基板311上以供該輔助線圈321繞設的凸柱322，且每一輔助線圈321是繞設於相對應的凸柱322上。

由於本較佳實施例大致是與該第三較佳實施例相同，因此，本較佳實施例除了可以達成該第三較佳實施例相同功效外，利用所述凸柱322可以有效地定位每一輔助線圈321，以提高每一輔助線圈321與該電路基板311結合時的精確度與方便性。

參閱圖10，本發明馬達定子3之第五較佳實施例大致是與該第三較佳實施例相同，不相同的地方在於：該馬達定子3僅包含一輔助單元32，利用該輔助單元32的輔助線圈321是凸出於該電路基板311上，可以不受該電路基板311面積與厚度的限制而具有較多之線圈匝數，因此可以產生較大的磁場強度，以順利啟動該轉子單元42(顯示於圖8)。

由於本較佳實施例大致是與該第三較佳實施例相同，因此，只要該輔助單元32之輔助線圈321的匝數足夠，本較佳實施例，不但可以達成如第三較佳實施例所述的相同功效，還能有效節省原料成本。

參閱圖11，本發明馬達定子3之第六較佳實施例大致是與該第五較佳實施例相同，不相同的地方在於：該輔助單元32更包括一凸出於該電路基板311上以供該輔助線圈321繞設的凸柱322。

由於本較佳實施例大致是與該第五較佳實施例相同，因此，本較佳實施例除了可以達成與該第五較佳實施例相同功效外，利用該凸柱322還可以有效地定位該輔助線圈321，以提高該輔助線圈321與該電路基板311結合時的精確度與方便性。

參閱圖12，本發明馬達定子3的第七較佳實施例大致是與該第一較佳實施例相同，不相同的地方在於：所述輔助單元32的輔助線圈321是與每一感應線圈312電連接，並位於相對應之感應線圈312上方。

由於所述輔助線圈321是位於每一感應線圈312的上方，因此通電激磁後所述感應線圈312可以與每一輔助線圈321相互結合，而增加整體的線圈匝數以提升所產生之磁場的強度以增強驅動力。

綜上所述，本發明馬達定子3是利用凸出於該電路基板311上的輔助線圈321以增加線圈匝數，提升通電激磁後所產生的磁場強度，或是增加通電激磁後所產生的磁極槽數，進而改善該馬達定子3所能產生的驅動力，以提昇馬達性能，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3．．．馬達定子

31．．．定子單元

311．．．電路基板

312．．．感應線圈

32．．．輔助單元

321．．．輔助線圈

322．．．凸柱

4．．．散熱風扇

41．．．底座

411．．．本體

412．．．軸管

42．．．轉子單元

421．．．輪轂

422．．．磁鐵環

423．．．扇葉

43．．．供電單元

431．．．驅動電源

432．．．啟動電源

圖1是一剖視圖，說明一現有散熱風扇；

圖2是一剖視圖，說明中華民國公告第I332058號「薄型風扇構造」發明專利；

圖3是一立體圖，說明本發明馬達定子的第一較佳實施例；

圖4是一俯視圖，輔助說明圖3；

圖5是一剖視圖，說明該第一較佳實施例應用於一散熱風扇上的態樣；

圖6是一立體圖，說明本發明馬達定子的第二較佳實施例；

圖7是一立體圖，說明本發明馬達定子的第三較佳實施例；

圖8是一剖視圖，說明該第三較佳實施例應用於一散熱風扇上的態樣；

圖9是一立體圖，說明本發明馬達定子的第四較佳實施例；

圖10是一立體圖，說明本發明馬達定子的第五較佳實施例；

圖11是一立體圖，說明本發明馬達定子的第六較佳實施例；及

圖12是一立體圖，說明本發明馬達定子的第七較佳實施例。

3．．．馬達定子

31．．．定子單元

311．．．電路基板

312．．．感應線圈

32．．．輔助單元

321．．．輔助線圈

Claims (9)

1. 一種馬達定子，包含：一定子單元，包括一電路基板，及多數間隔埋設於該電路基板上的感應線圈；及至少一輔助單元，包括一凸出於該電路基板上的輔助線圈。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之馬達定子，其中，該輔助單元更包括一凸出於該電路基板上的凸柱，該輔助線圈是繞設於該凸柱上。
3. 根據申請專利範圍第1或2項所述之馬達定子，其中，該輔助線圈不與所述感應線圈電連接。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之馬達定子，包含多數輔助單元，每一輔助單元皆包括一凸出於該電路基板上的輔助線圈。
5. 根據申請專利範圍第4項所述之馬達定子，其中，每一輔助單元皆更包括一凸出於該電路基板上以供該輔助線圈繞設的凸柱。
6. 根據申請專利範圍第4或5項所述之馬達定子，其中，所述輔助單元的輔助線圈與所述感應線圈是對稱設置於該電路基板上，且所述輔助線圈是與所述感應線圈電連接。
7. 根據申請專利範圍第4或5項所述之馬達定子，其中，所述輔助單元的輔助線圈與所述感應線圈是對稱設置於該電路基板上，且所述輔助線圈是不與所述感應線圈電連接。
8. 根據申請專利範圍第4或5項所述之馬達定子，其中，所述輔助單元的輔助線圈與所述感應線圈是非對稱地設置於該電路基板上，且所述輔助線圈不與所述感應線圈電連接。
9. 根據申請專利範圍第4項所述之馬達定子，其中，所述輔助單元的輔助線圈是與每一感應線圈電連接，並位於相對應之感應線圈上方。