TWI429170B - A brushless motor and a fan using the brushless motor - Google Patents

Description

無刷馬達及使用該無刷馬達的風扇

本發明是有關於一種馬達及風扇，特別是指一種無刷馬達及使用該無刷馬達的風扇。

參閱圖1，傳統家用風扇有部分是採用交流馬達，如中華民國公告第M337930號「家用風扇之馬達的定子結構改良」新型專利案揭露的內容所示，該交流馬達1包含一定子11、一設置於該定子11內的轉子12，及二分別蓋設於該定子11兩相反側的固定蓋13，該定子11是由多數個矽鋼片疊合壓固而成，並於該定子11上纏繞多數個線圈組14。使用時，是對所述線圈組14通電激磁而使該轉子12開始轉動。然而，上述設計存在著佔用體積大，線圈纏繞不易等問題。

參閱圖2，另有部分風扇是採用直流有刷馬達，如中華民國公告第M327599號「馬達碳刷座改良」新型專利案揭露的內容所示，此種馬達2的作動方式是電流藉由碳刷21與整流子22接觸而導通後，該轉子23會產生磁場而與定子磁場相互作用而轉動。然而上述設計除了同樣有線圈纏繞不易的問題之外，還存在有噪音大、碳刷磨耗等問題。

因此，本發明之目的，即在提供一種製程簡單、製作成本低，且低噪音的無刷馬達。

於是，本發明無刷馬達，包含：一殼座，包括一底蓋、一可拆離地與該底蓋結合的上蓋，及一由該底蓋與上蓋共同圍繞界定的容置空間；至少一磁極單元，設置於該底蓋與上蓋之間，該磁極單元包括二間隔設置的絕緣架、一夾置於該二絕緣架之間的鐵心，及一纏繞於所述絕緣架與該鐵心上的線圈；及一轉動單元，樞接於該底蓋與上蓋之間，該轉動單元包括至少一軸承、一穿設於該軸承上且突伸於該底蓋與上蓋外的轉軸、一由該轉軸外周緣向外延伸的支撐架，及至少一環設於該支撐架上的的磁鐵環。

本發明之另一目的，即在提供另一種製程簡單、製作成本低，且低噪音的無刷馬達。

於是，本發明無刷馬達，包含：一殼座，包括一底蓋、一可拆離地與該底蓋結合的上蓋，及一由該底蓋與上蓋共同圍繞界定的容置空間；至少一磁極單元，設置於該底蓋與上蓋之間，該磁極單元包括二間隔設置的絕緣架、一夾置於該二絕緣架之間的鐵心，及一纏繞於所述絕緣架與該鐵心上的線圈；及一轉動單元，樞接於該底蓋與上蓋之間，該轉動單元包括至少一軸承、一穿設於該軸承上且突伸於該底蓋與上蓋外的轉軸、一由該轉軸外周緣向外延伸的支撐架，及至少一環設於該支撐架外側的磁鐵環，其中，該磁鐵環是位於該磁極單元的內側。

本發明之再一目的，即在提供一種使用前述無刷馬達之風扇。

於是，本發明風扇，包含一無刷馬達，及一由該無刷馬達帶動的扇輪。

本發明之功效在於：藉由上述設計，不但能有效縮小無刷馬達本身的體積，提高運用上的靈活度，且製作方便而能節省製作成本，同時也能有效減少運轉所產生的噪音。

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三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，為本發明無刷馬達之較佳實施例，包含一殼座31、四個設置於該殼座31內的磁極單元32(因視角的關係只顯示三個)，及一設置於該殼座31內的轉動單元33。

該殼座31包括一底蓋311、一可拆離地與該底蓋311結合的上蓋312、一由該底蓋311與上蓋312共同圍繞界定的容置空間313，及多數形成於該底蓋311上的第一定位件314。

每一磁極單元32包括二間隔設置的絕緣架321、一夾置於該二絕緣架321之間的鐵心320、一纏繞於所述絕緣架321與該鐵心320上的線圈322，及二穿伸於所述絕緣架321、鐵心320，與相對應第一定位件314的定位銷323，該殼座31的所述第一定位件314是呈穿孔狀，而每一磁極單元32的該二定位銷323是穿伸於所述絕緣架321及鐵心320後而伸置於對應的第一定位件314內，使每一磁極單元32是定位於該底蓋311上而位於該底蓋311與上蓋312之間。當然每一磁極單元32在只有一個定位銷323的狀態下也是可以實施，不應以本實施例所揭露的內容為限。

該轉動單元33是樞接於該底蓋311與上蓋312之間，並包括一突伸於該底蓋311與上蓋312外的轉軸331、一由該轉軸331外周緣向外延伸的支撐架332、多數環設疊置於該支撐架332內側的的磁鐵環333，及兩個分別設置於該上蓋312與該底蓋311上而供該轉軸331穿設的軸承334，於本實施例中，所述軸承334為含油軸承，而所述磁鐵環333是位於所述磁極單元32的外側。要特別說明的是，該支撐架332可以是與該轉軸331一體設置，也可以是另外固設於該轉軸331上，而所述磁鐵環333也可以是以一個寛度較大的磁鐵環333代替本實施例中多數個磁鐵環333，不以此為限。

藉由上述設計，本發明無刷馬達於實際使用時具有以下所述的優點：

(1)　製程容易、製作成本低、無噪音：

藉由所述磁極單元32的設計，因此線圈322的纏繞容易，且不需如習知技術中有複雜的結構設計，因此製程相對容易，當然就能降低製作成本；另外，沒有碳刷的設計，使用時的噪音也能相對減少。

(2)體積小、運用靈活度大：

承上所述，藉由上述設計，能有效縮小體積，因此可以靈活應用，如應用於風扇、果汁機，或空氣清淨機等家電上，且應用於風扇上時，因為該無刷馬達的體積小，能使得風扇的氣流流動面更大，進而提升使用效果。

參閱圖4、5，為本發明無刷馬達之另一較佳實施例，整體結構大致類似前述無刷馬達之較佳實施例，不同之處在於：該殼座31還包括多數形成於該上蓋312上的第二定位件315，每一磁極單元32的該二定位銷323是穿伸於所述絕緣架321及鐵心320後而上下伸置於對應的第一、二定位件314、315內，使每一磁極單元32是夾置定位於該底蓋311與上蓋312之間。

於本實施例中，所述軸承334為滾珠軸承，而該轉動單元33還包括兩個分別頂抵於每一軸承334與支撐架332之間的彈性件338，藉由所述彈性件338來達到支撐與緩衝所述軸承334的作用。

參閱圖5，該支撐架332具有一固設於該轉軸331上的本體335、一由該本體335向外延伸的平板336，及一由該平板336上下延伸的安裝板337。所述磁鐵環333是直接環設於該安裝板337上，並位於所述磁極單元32的內側。

藉由上述設計，除了能達成前述無刷馬達之較佳實施例的效果之外，也提供另一種使用形態的選擇。

參閱圖6，為本發明風扇之較佳實施例，是於前述圖5所示的無刷馬達上安裝一扇輪4，由於該轉軸331是突伸於該底蓋311與上蓋312外，因此該扇輪4是固設於該轉軸331突伸於該上蓋312外的一端上，當該轉軸331轉動時，就能帶動該扇輪4旋轉。透過該無刷馬達縮小體積的設計，能使得風扇的氣流流動面更大，進而提升使用效果。

要說明的是，於本實施例中，是使用如圖5所示的無刷馬達為例說明，當然也可以使用如圖3所示的無刷馬達來安裝該扇輪4，不以此為限；再者，本實施例之轉軸331也可依據實際需求搭配結合其他物件而形成例如果汁機、空氣清淨機，或是排油煙機的使用態樣，而不以此實施例之轉軸331是結合該扇輪4而形成風扇為限。

綜上所述，前述無刷馬達的設計，均能有效縮小體積，提高運用上的靈活度，且製作方便而能節省製作成本，同時也能有效減少運轉所產生的噪音，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。

31．．．殼座

311．．．底蓋

312．．．上蓋

313．．．容置空間

314．．．第一定位件

315．．．第二定位件

32．．．磁極單元

320．．．鐵心

321．．．絕緣架

322．．．線圈

323．．．定位銷

33．．．轉動單元

331．．．轉軸

332．．．支撐架

333．．．磁鐵環

334．．．軸承

335．．．本體

336．．．平板

337．．．安裝板

338．．．彈性件

4．．．扇輪

圖1是一立體圖，說明中華民國公告第M337930號新型專利案揭露的「家用風扇之馬達的定子結構改良」；

圖2是一立體分解圖，說明中華民國公告第M327599號新型專利案揭露的「馬達碳刷座改良」；

圖3是一側視剖視圖，說明本發明無刷馬達之較佳實施例；

圖4是一立體分解圖，說明本發明無刷馬達之另一較佳實施例；

圖5是一側視剖視圖，輔助說明圖4；及

圖6是一側視剖視圖，說明本發明風扇之較佳實施例，於本實施例中，是以圖5所示的無刷馬達結合一扇輪。

31．．．殼座

311．．．底蓋

312．．．上蓋

313．．．容置空間

314．．．第一定位件

315．．．第二定位件

32．．．磁極單元

320．．．鐵心

321．．．絕緣架

322．．．線圈

323．．．定位銷

33．．．轉動單元

331．．．轉軸

332．．．支撐架

333．．．磁鐵環

334．．．軸承

335．．．本體

336．．．平板

337．．．安裝板

338．．．彈性件

Claims (6)

1. 一種無刷馬達，包含：一殼座，包括一底蓋、一可拆離地與該底蓋結合的上蓋，及一由該底蓋與上蓋共同圍繞界定的容置空間；至少一磁極單元，設置於該底蓋與上蓋之間，該磁極單元包括二間隔設置的絕緣架、一夾置於該二絕緣架之間的鐵心，及一纏繞於所述絕緣架與該鐵心上的線圈；及一轉動單元，樞接於該底蓋與上蓋之間，該轉動單元包括至少一軸承、一穿設於該軸承上且突伸於該底蓋與上蓋外的轉軸、一由該轉軸外周緣向外延伸的支撐架，及至少一環設於該支撐架外側的磁鐵環，其中，該支撐架具有一固設於該轉軸上的本體、一由該本體向外延伸的平板，及一由該平板上下延伸的安裝板，該磁鐵環是環設於該安裝板上且位於該磁極單元的內側。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之無刷馬達，其中，該殼座還包括至少一形成於該底蓋上的第一定位件，及至少一形成於該上蓋上且對應該第一定位件的第二定位件，該磁極單元還包括至少一穿伸於所述絕緣架、鐵心，及該第一、二定位件的定位銷。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之無刷馬達，其中，該軸承為滾珠軸承，而該轉動單元還包括至少一頂抵於該軸承與支撐架之間的彈性件。
4. 一種使用請求項1之無刷馬達的風扇，包含： 一無刷馬達，及一由該無刷馬達帶動的扇輪，該無刷馬達包括：一殼座，包括一底蓋、一可拆離地與該底蓋結合的上蓋，及一由該底蓋與上蓋共同圍繞界定的容置空間；至少一磁極單元，設置於該底蓋與上蓋之間，該磁極單元包括二間隔設置的絕緣架、一夾置於該二絕緣架之間的鐵心，及一纏繞於所述絕緣架與該鐵心上的線圈；及一轉動單元，樞接於該底蓋與上蓋之間，該轉動單元包括至少一軸承、一穿設於該軸承上並突伸於該底蓋與上蓋外而供該扇輪固設的轉軸、一由該轉軸外周緣向外延伸的支撐架，及至少一環設於該支撐架上的磁鐵環，其中，該支撐架具有一固設於該轉軸上的本體、一由該本體向外延伸的平板，及一由該平板上下延伸的安裝板，該磁鐵環是環設於該安裝板外側且位於該磁極單元的內側。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之風扇，其中，該殼座還包括至少一形成於該底蓋上的第一定位件，及至少一形成於該上蓋上且對應該第一定位件的第二定位件，該磁極單元還包括至少一穿伸於所述絕緣架、鐵心，及該第一、二定位件的定位銷。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之風扇，其中，該軸承為滾珠軸承，而該轉動單元還包括至少一頂抵於該軸承與 支撐架之間的彈性件。