TWI538357B - Brushless thin motor - Google Patents

Description

無刷薄型馬達

本發明係有關於一種馬達，特別是指其為一種可增進轉速及扭力，以達最大功率之無刷薄型馬達。

按習知馬達之種類甚多，在此不一一贅述，大體上皆由一定子與一轉子所組成，其中定子係固定於馬達之機殼內，轉子係藉由一轉軸支撐而與定子相隔適當之距離，當定子上之線圈導通電流時可產生磁場，俾利用磁場與轉子上所設磁鐵之磁力互斥而使轉子旋轉、輸出動力，此為馬達之基本運作方式。

而目前許多電子產品，皆被要求體積縮小化，因而許多電子產品內部所裝設之元件，更需要求元件體積微小化，其中，當然也要求馬達體積需縮小化，且不能喪失既有之驅動力，因而，發展出許多薄型馬達，而如何有效提升薄型馬達之功率、效率，即為業者研發之標的。

相關薄型馬達，請參閱中華民國專利公告第I303122號「超薄型馬達結構」，其構造係包含一馬達定子部及一馬達轉子部，此馬達定子部包含至少一具有內孔軸承、一底座及一繞組薄板，此底座具有一凸部及一承載部，此軸承係設置於凸部內，及此繞組薄板係疊設於承載部之上， 且此繞組薄板係包含複數運用電鑄製程或蝕刻製程成形之線圈，再者，此馬達轉子部係設置於馬達定子部之上，其係包含一心軸、一上蓋及一永久磁鐵環，此心軸係固設於軸承之內孔，永久磁鐵環係設置於繞組薄板上，並承置上蓋於其上。但該案之繞組薄板係包含複數運用電鑄製程或蝕刻製程成形之線圈，其至少有如下之缺失：

1.所有馬達所用線圈均為漆包線，目的是讓電流逐一流通而不致短路，產生磁場時電鑄或蝕刻會短路，要如何產生磁場？是一問題。

2.如何给電，何時给電，如何正、負極排斥，以利啟動。

3.線圈運用電鑄製程或蝕刻製程成形，功率有限。

相關薄型馬達，再請參閱中華民國專利公開第201306445號「薄型馬達」，其構造係包含一基座、一轉子單元，及一驅動單元，該驅動單元包括一設置於該基座與該轉子單元之間的電路基板、多數與該轉子單元之磁鐵環對應間隔埋設於該電路基板的感應線圈、一與所述感應線圈相間隔地設置於該電路基板的偵測元件，及一設置於該基座底面且不顯露出該頂面的定位件。但該案至少有如下之缺失：

1.未揭露感應線圈如何排列？雖有偵測元件，但未揭露如何偵測。

2.未揭露給電時即須有排斥原理。

3.感應線圈之長短大小，會影響馬達功率、轉數及扭力。

於是本發明人基於產品不斷研究改良創新之理念，乃本著多年從事該項產品開發之實務經驗，以及積極潛心研發思考，經由無數次之實際設計實驗，致有本發明之產生。

本發明之目的，係在提供一種藉由兩組磁鐵正、負極相感應，在給電時產生強大磁場，且上、下磁鐵之多組正、負極可產生瞬間排斥，增進轉速及扭力，以達最大功率，而藉感應磁鐵正、負極與感應電路板之偵測元件相對應，形成電子偵測给電，使得產生磁場瞬間不同之無刷薄型馬達。

為達上述之目的，本發明係包含有一殼體、一軸心、一感應電路板、一線圈單元、二磁鐵單元、一感應磁鐵，其中該軸心配置於該殼體；該感應電路板配置於該殼體中，該感應電路板包含有一偵測元件；該線圈單元包含有數線圈、一線圈承體，該線圈設於該線圈承體，該線圈電性接於該感應電路板；該磁鐵單元包含有二磁鐵、二磁鐵承體，該磁鐵分別配置於該線圈單元之線圈上、下方，該磁鐵設於該磁鐵承體，該磁鐵承體連接於該軸心；該感應磁鐵配置於該磁鐵單元其中之一者，該感應磁鐵對應於該感應電路板之偵測元件。

以於上、下、左、右形成兩組磁鐵，將兩組磁鐵正、負極相感應，使磁場增強，在給電時產生強大磁場，且上、下磁鐵之多組正、負極可產生瞬間排斥，增進轉速及扭力，以達最大功率，而藉感應磁鐵正、負極與感應電路板之偵測元件相對應，形成電子偵測给電，控制線圈轉動何時給電，使得產生磁場之瞬間不同。

以下藉由具體實施例，且佐以圖式作詳細之說明，俾使 貴審查委員能對於本發明之各項功能、特點，有更進一步之了解與認識。

10‧‧‧殼體

11‧‧‧上殼

12‧‧‧下殼

20‧‧‧軸心

21‧‧‧軸承

30‧‧‧感應電路板

40‧‧‧線圈單元

41‧‧‧線圈

42‧‧‧線圈承體

50‧‧‧磁鐵單元

51‧‧‧磁鐵

52‧‧‧磁鐵承體

53‧‧‧固定座

60‧‧‧感應磁鐵

圖1係本發明之立體圖。

圖2係本發明之分解圖。

圖3係本發明之組合剖面圖。

請參閱圖1至圖3所示，本發明係包含有一殼體10、一軸心20、一感應電路板30、一線圈單元40、二磁鐵單元50、一感應磁鐵60，下文將詳細說明。

該軸心20配置於殼體10。

該感應電路板30配置於殼體10中，感應電路板30包含有一偵測元件(圖中未示出)。

該線圈單元40包含有數線圈41、一線圈承體42，該線圈41設於線圈承體42，線圈41電性接於感應電路板30之偵測元件，用以電子偵測给電，控制線圈41轉動何時給電。

該磁鐵單元50包含有二磁鐵51、二磁鐵承體52，磁鐵51分別配置於線圈單元40之線圈41上、下方，磁鐵51設於磁鐵承體52，磁鐵承體52連接於軸心20。

該感應磁鐵60配置於磁鐵單元50其中之一者，於本實施例感應磁鐵60設於線圈單元40下方之磁鐵單元50，感應磁鐵60對應於感應電路板30之偵測元件。

以上述之構造，以於本發明無刷薄型馬達中之上、下、左、右形成兩組磁鐵51，將兩組磁鐵51正、負極相感應，使磁場增強，在給電時 產生強大磁場，且上、下磁鐵51之多組正、負極可產生瞬間排斥，增進轉速及扭力，以達最大功率，而藉感應磁鐵60正、負極與感應電路板30之偵測元件相對應，形成電子偵測给電，控制線圈41轉動何時給電，使得產生磁場之瞬間不同。

上述其中「將兩組磁鐵51正、負極相感應，使磁場增強」，詳細說明是指線圈41上、下方設置兩個磁鐵51，相較於習用技術僅設置一個磁鐵，給電至線圈41時，本發明所產生之磁場更強。

上述其中「上、下磁鐵51之多組正、負極可產生瞬間排斥」，詳細說明是指線圈41上、下方設置兩個磁鐵51，相較於習用技術僅設置一個磁鐵，給電至線圈41時，本發明可產生瞬間排斥力量更大。

於一構造實施例，該殼體10由一上殼11、一下殼12組合而成，用以便於在殼體10內配置本發明之構件。

於一構造實施例，該軸心20穿設殼體10，軸心20、殼體10之間具有一軸承21，用以支撐固定軸心20，並減輕軸心20轉動之磨耗，增進軸心20轉動之順暢。

於一構造實施例，該軸心20穿設磁鐵單元50之磁鐵承體52，軸心20、磁鐵承體52間具有一固定座53，用以固定連接軸心20、磁鐵承體52。

值得一提的是，本發明與傳統無刷鼓式馬達不同，傳統無刷鼓式馬達係將磁鐵放置於轉動圓周面，而本發明係將磁鐵配置在轉動面之兩側。

綜合以上所述，本發明藉由於上、下、左、右形成兩組磁鐵，將兩組磁鐵正、負極相感應，使磁場增強，在給電時產生強大磁場，且上、 下磁鐵之多組正、負極可產生瞬間排斥，增進轉速及扭力，以達最大功率，而藉感應磁鐵正、負極與感應電路板之偵測元件相對應，形成電子偵測给電，控制線圈轉動何時給電，使得產生磁場之瞬間不同，此一構造尚未見揭露於習用技術中，誠符合專利之新穎性及進步性。

以上為本案所舉之實施例，僅為便於說明而設，當不能以此限制本案之意義，即大凡依所列申請專利範圍所為之各種變換設計，均應包含在本案之專利範圍中。

10‧‧‧殼體

11‧‧‧上殼

12‧‧‧下殼

20‧‧‧軸心

21‧‧‧軸承

30‧‧‧感應電路板

40‧‧‧線圈單元

41‧‧‧線圈

42‧‧‧線圈承體

50‧‧‧磁鐵單元

51‧‧‧磁鐵

52‧‧‧磁鐵承體

53‧‧‧固定座

60‧‧‧感應磁鐵

Claims (4)

1. 一種無刷薄型馬達，係包含有：一殼體；一軸心，配置於該殼體；一感應電路板，配置於該殼體中，該感應電路板包含有一偵測元件；一線圈單元，包含有數線圈、一線圈承體，該線圈設於該線圈承體，該線圈電性接於該感應電路板之偵測元件；二磁鐵單元，包含有二磁鐵、二磁鐵承體，該磁鐵分別配置於該線圈單元之線圈上、下方，該磁鐵設於該磁鐵承體，該磁鐵承體連接於該軸心；一感應磁鐵，配置於該磁鐵單元其中之一者，該感應磁鐵正、負極對應於該感應電路板之偵測元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無刷薄型馬達，其中，該殼體由一上殼、一下殼組合而成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之無刷薄型馬達，其中，該軸心穿設該殼體，該軸心、該殼體之間具有一軸承。
4. 如申請專利範圍第1項所述之無刷薄型馬達，其中，該軸心穿設該磁鐵單元之磁鐵承體，該軸心、該磁鐵承體間具有一固定座。