專利名稱：馬達構造的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種馬達構造，特別是關于一固定部設置一感磁平衡片，以供維持一轉子的轉動平衡，同時提升一感應元件的組裝精度的馬達平衡構造。
背景技術：
已知馬達轉子的旋轉平衡構造，如中國臺灣公告第383818號“具磁性定位的散熱器風扇組結構”、第422365號“具磁性定位風扇組的散熱器結構”、第428838號“馬達轉子的定位構造”及第241969號“風扇馬達”等新型專利，及美國專利第6,097,120號“無刷直流馬達構造(Brushless D.C.Motor Assembly)”、第6,727,626號“馬達平衡片構造(Balancing Plate for a Motor)”、第6,483,209號“馬達的平衡環構造(Balance Rings for Motors)”、第6,700,241號“主軸馬達預力磁鐵的定位構造(Positioning device forPrestressing Magnet of Spindle Motor)”及公開第2005/0006962號“馬達的旋轉平衡構造(Rotational Balance Structure forMotor)”等發明專利，其大致包含一固定部、一轉子、一磁吸部及一感磁部。該固定部設有一基座、一軸管、一軸承、一定子組及一電路板。該軸管固定在一基座上，且該軸管可容設該軸承。該定子組選擇使用軸向繞線型或徑向繞線型的線圈及磁極片(鐵芯)。該轉子設有一軸桿及一環形磁鐵。該軸桿插設在該軸承內，該轉子的環形磁鐵環繞對應該定子組的磁極片所形成的磁極面。該磁吸部是選擇設于該轉子的底緣、該定子組的軸管頂端，或者該磁吸部亦可選自該轉子的環形磁鐵本身，甚至選自該定子組的磁極片所產生的交變磁場。該感磁部是由鐵材制成，其構造可選自具二弧形緣的圓盤、該轉子的內鐵殼、環形片、數個曲片或主軸馬達的轉子殼等構造。在相對位置上，該感磁部是選擇固設于該基座上、該電路板上、該轉子的內表面、該轉子的底緣，并對應于該磁吸部。
當具上述任一種平衡構造的馬達運轉時，該定子組的線圈通電造成該磁極片(或鐵芯的極臂)的各極面產生交變磁場，因而推動該轉子轉動。在該轉子轉動期間，該感磁部受到該磁吸部的磁力吸引，因而用以輔助維持該轉子的轉動平衡，避免該轉子軸向脫離該定子組，其相對降低該軸承的轉動磨損，進而延長馬達使用壽命。
雖然如此，但是上述轉動平衡構造實際上普遍存在下述問題，例如(1)、該感磁部的金屬片尺寸通常盡可能以極大面積對應該磁吸部的磁鐵(如環形磁鐵)，但此舉可能造成該感磁部及磁吸部提供過量平衡磁吸作用力。(2)、另一方面，該固定部的電路板通常設有至少一霍爾感應元件，其面對該轉子的環形磁鐵，以便在該轉子轉動時感應該環形磁鐵的極性變化。然而，該霍爾感應元件通常僅借由彎折狀的數個引腳固定在該電路板上，因此該霍爾感應元件的IC封裝本體通常不可避免的向上翹曲而未平貼于該電路板上，因此影響其組裝的精確度。由于馬達構造日趨小型化，該固定部的組裝空間變得有限，因此該固定部難以增設其它輔助定位構件，以供精密定位該霍爾感應元件。在馬達組裝質量不一致的前提下，部分馬達產品的霍爾感應元件可能提供不準確的感應信號，因而影響該轉子的轉動效率及降低產品良率。基于上述各種維持轉動平衡的技術缺點，確實仍有必要進一步改良上述各種馬達轉子的旋轉平衡構造。
發明內容
有鑒于此，本發明改良上述的缺點，其是在一固定部設置一感磁平衡片，該感磁平衡片具有數個感磁面用以面對一轉子的一環形磁鐵，同時該感磁平衡片可供壓制一感應元件的本體成定位。借此，本發明不但提供適量的磁吸平衡效果，以維持轉子旋轉平衡，而且亦可進一步提升該感應元件組裝精確度、感應信號輸出質量及產品良率。
本發明主要目的是提供一種馬達構造，其中一固定部設置一感磁平衡片，其具有數個感磁面，且能壓制一感應元件的本體成定位，使得本發明具有使感應元件至環形磁鐵的間距一定，并提供適量的感磁面與環形磁鐵間的吸磁效果。
本發明是這樣實現的本發明提供一種馬達構造，所述馬達構造包含一固定部，其設有一定子組，該定子組具有至少一線圈及至少一個磁極片，該磁極片延伸形成數個磁極面，該線圈可通電使該磁極面產生交變磁場；一轉子，其設有一軸桿及一環形磁鐵，該軸桿可轉動的結合于該固定部，該環形磁鐵環設于該轉子內，并對應該定子組的磁極面；一感磁平衡片，其設于該固定部上，該感磁平衡片設有至少二感磁面，該感磁面對位于該轉子的環形磁鐵的至少一表面；及一感應元件，其設于該固定部上；其中該感磁平衡片可壓制該感應元件的本體成定位，以精確定位該感應元件，使感應元件至環形磁鐵的間距一定，并提供適量的感磁面與環形磁鐵間的吸磁效果。
本發明所述的馬達構造，該固定部另設有一電路板，該感應元件是設于該電路板上。
本發明所述的馬達構造，該電路板另設有一開口，該感應元件是嵌設于該電路板的開口內。
本發明所述的馬達構造，該感磁平衡片是貼接于該電路板的上表面。
本發明所述的馬達構造，該感磁平衡片另設有一連接部，以連接各感磁面。
本發明所述的馬達構造，該感磁平衡片的連接部是一外連接部，該感磁面是由該外連接部的內緣徑向向內延伸形成，且該感磁面對位于該轉子的環形磁鐵的底表面。
本發明所述的馬達構造，各二相鄰感磁面之間分別形成一缺口，該缺口與感磁面同時對位于該轉子的環形磁鐵。
本發明所述的馬達構造，該感磁平衡片的連接部是一內連接部，該感磁面是由該內連接部的外緣徑向向外延伸形成，且該感磁面對位于該轉子的環形磁鐵的底表面。
本發明所述的馬達構造，各二相鄰感磁面之間分別形成一缺口，該缺口與感磁面同時對位于該轉子的環形磁鐵。
本發明所述的馬達構造，該感磁平衡片的內連接部的中央設有一軸孔，以供套設在該固定部的一軸管外徑。
本發明可在不影響該定子組的交變激磁效率下進一步相對提升該感應元件及感磁平衡片的感應信號輸出質量的穩定及組裝精確度，并同時提供適量的對稱磁吸平衡效果。
圖1本發明第一實施例的馬達構造的分解立體圖；圖2本發明第一實施例的馬達構造的組合剖視圖；圖3本發明圖2的3-3線的組合剖視圖；圖4本發明第二實施例的馬達構造的分解立體圖；圖5本發明第二實施例的馬達構造的組合剖視圖；圖6本發明圖5的6-6線的組合剖視圖。
符號說明10 固定部 11 基座12 軸管13 軸承14 定子組 140 磁極面141 磁極片 142 線圈15 電路板150 開口151 感應元件20 轉子21 軸桿22 輪轂23 環形磁鐵30 感磁平衡片 31 外連接部32 感磁面33 缺口40 感磁平衡片 41 內連接部411 軸孔42 感磁面 43 缺口具體實施方式
為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明確被了解，下文將特舉本發明較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
請參照圖1所示，本發明第一實施例的馬達構造是包含一固定部10、一轉子20及一感磁平衡片30，其可應用于散熱風扇或光驅主軸馬達等高科技馬達領域，特別是小型無刷直流馬達領域。
請參照圖1及圖2所示，本發明第一實施例的固定部10設有一基座11、一軸管12、一軸承13、一定子組14及一電路板15。該基座11是可結合于一馬達的殼體(未繪示)。該軸管12可選擇單獨制造或直接一體成型在該基座11上。該軸管12的內部用以容設至少一該軸承13，及其外徑用以穿設結合該定子組14及電路板15。該軸承13可選自含油軸承、滾珠軸承、液態軸承或磁浮軸承等已知軸承構造。該定子組14可選擇為徑向繞線型或軸向繞線型的定子構造，其設有數個磁極片141及繞有數個線圈142。該磁極片141徑向延伸形成數個磁極面140。該電路板15適當設有一開150，以供嵌設組裝至少一感應元件151。該感應元件151的本體是屬一IC封裝構造(package)，其借由數個彎折接腳電性連接于該電路板15的控制電路。該感應元件151用以偵測該轉子20的轉動狀態，以供交互控制該線圈142的電流導通方向，進而使該磁極片141的磁極面140產生交變磁場。
請再參照圖1及圖2所示，本發明第一實施例的轉子20包含一軸桿21、一輪轂22及一環形磁鐵23。該軸桿21的一端固定在該輪轂22的內表面中央位置，及該軸桿21的另一端向下延伸，以供可轉動的插設于該固定部10的軸承13中。該環形磁鐵23環設于該輪轂22的內周面。該環形磁鐵23的內周面具有N、S極區(未繪示)，且對應于該定子組14的磁極面140。該環形磁鐵23可感應該磁極面140的交變激磁而產生轉動，以驅動該轉子20轉動。
請再參照圖1、圖2及圖3所示，本發明第一實施例的感磁平衡片30是呈環狀的板體，其是由鐵金屬等導磁性材質制成，該感磁平衡片30一體成型形成一外連接部31、數個感磁面32及數個缺口33。依產品需求，該感磁面32是選擇由該外連接部31的內緣徑向向內延伸形成，或軸向彎折而成。該缺口33則形成在各二相鄰感磁面32之間。該感磁平衡片30固設在該固定部10上，且較佳選擇貼設于該電路板15的上表面。在組裝時，該感磁面32較佳選擇對位于該轉子20的環形磁鐵23的底表面或內周面。更具體而言，該感磁平衡片30的感磁面32(或外連接部31)可用以壓制該感應元件151的本體形成定位，以避免該感應元件151的本體不當向上翹曲。
請再參照圖2及圖3所示，在馬達組裝后，本發明的感磁平衡片30的感磁面32是固定在該固定部10上，且對位于該環形磁鐵23的底表面(或內周面)。在該轉子20轉動時，該環形磁鐵23磁性吸引該感磁面32，因而產生一磁吸平衡作用力，借此有效避免該轉子20產生的抖動、震動或晃動，進而適當維持該轉子20的旋轉平衡及轉動穩定性。同時，借由在該感磁面32之間設置適當數量的該缺口33，則有利于避免產生過量的磁吸平衡作用力，以確保不過度影響該轉子20的轉動效率。最重要的是，該感磁平衡片30的感磁面32(或外連接部31)可用以壓制該感應元件151的本體。借此，本發明可有效避免該感應元件151的本體不當的向上翹曲，以精確定位該感應元件151，并使該感應元件151至環形磁鐵23的間距一定，進而提升感應信號輸出質量的穩定及組裝精確度。
請參照圖4、圖5及圖6所示，其揭示本發明第二實施例的馬達構造。相較于第一實施例，第二實施例的感磁平衡片40是一體成型形成一內連接部41、數個感磁面42及數個缺口43。該內連接部41的中央位設有一軸孔411，以供套設結合于該固定部10的軸管12外徑。依產品需求，該感磁面42是選擇由該內連接部41的外緣徑向向外延伸形成，或軸向彎折而成。該缺口43形成在各二相鄰感磁面42之間。該感磁平衡片40較佳同樣選擇貼設于該電路板15的上表面。再者，在組裝時，該感磁面42可選擇面對該轉子20的環形磁鐵23的底表面或內周面。更具體而言，該感磁平衡片40的感磁面42(或內連接部41)可用以壓制該感應元件151的本體成定位。
請再參照圖4、圖5及圖6所示，在該轉子20轉動時，該環形磁鐵23同樣可磁性吸引該感磁面42，因而產生一磁吸平衡作用力，借此有效避免該轉子20產生抖動、震動或晃動，進而適當維持該轉子20的旋轉平衡及轉動穩定性。同時，借由在該感磁面42之間設置適當數量的該缺口43，則有利于避免產生過量的磁吸平衡作用力，以確保不過度影響該轉子20的轉動效率。最重要的是，該感磁平衡片40的感磁面42(或內連接部41)可用以壓制該感應元件151的本體成定位。借此，本發明可有效避免該感應元件151的本體不當的向上翹曲，以精確定位該感應元件151，并使該感應元件151至環形磁鐵23的間距一定，進而提升感應信號輸出質量的穩定及組裝精確度。
如上所述，相較于各種已知馬達構造由感磁部及磁吸部所提供的對應磁吸作用力常過度影響定子組的磁極面激磁效率，且其霍爾感應元件常不當向上翹曲致碰觸到環形磁鐵23，而影響組裝質量等缺點，圖3的本發明借由在該固定部10設置該感磁平衡片30，并直接利用該感磁平衡片30壓制該感應元件151的本體成定位。因此，本發明確實可在不影響該定子組14的交變激磁效率下進一步相對提升該感應元件151及感磁平衡片30的感應信號輸出質量的穩定及組裝精確度，并同時提供適量的對稱磁吸平衡效果。
權利要求
1.一種馬達構造，其特征在于所述馬達構造包含一固定部，其設有一定子組，該定子組具有至少一線圈及至少一個磁極片，該磁極片延伸形成數個磁極面，該線圈可通電使該磁極面產生交變磁場；一轉子，其設有一軸桿及一環形磁鐵，該軸桿可轉動的結合于該固定部，該環形磁鐵環設于該轉子內，并對應該定子組的磁極面；一感磁平衡片，其設于該固定部上，該感磁平衡片設有至少二感磁面，該感磁面對位于該轉子的環形磁鐵的至少一表面；及一感應元件，其設于該固定部上；其中該感磁平衡片可壓制該感應元件的本體成定位，以精確定位該感應元件，使感應元件至環形磁鐵的間距一定，并提供適量的感磁面與環形磁鐵間的吸磁效果。
2.根據權利要求1所述的馬達構造，其特征在于該固定部另設有一電路板，該感應元件是設于該電路板上。
3.根據權利要求2所述的馬達構造，其特征在于該電路板另設有一開口，該感應元件是嵌設于該電路板的開口內。
4.根據權利要求2所述的馬達構造，其特征在于該感磁平衡片是貼接于該電路板的上表面。
5.根據權利要求1所述的馬達構造，其特征在于該感磁平衡片另設有一連接部，以連接各感磁面。
6.根據權利要求5所述的馬達構造，其特征在于該感磁平衡片的連接部是一外連接部，該感磁面是由該外連接部的內緣徑向向內延伸形成，且該感磁面對位于該轉子的環形磁鐵的底表面。
7.根據權利要求6所述的馬達構造，其特征在于各二相鄰感磁面之間分別形成一缺口，該缺口與感磁面同時對位于該轉子的環形磁鐵。
8.根據權利要求5所述的馬達構造，其特征在于該感磁平衡片的連接部是一內連接部，該感磁面是由該內連接部的外緣徑向向外延伸形成，且該感磁面對位于該轉子的環形磁鐵的底表面。
9.根據權利要求8所述的馬達構造，其特征在于各二相鄰感磁面之間分別形成一缺口，該缺口與感磁面同時對位于該轉子的環形磁鐵。
10.根據權利要求8所述的馬達構造，其特征在于該感磁平衡片的內連接部的中央設有一軸孔，以供套設在該固定部的一軸管外徑。
全文摘要
本發明涉及一種馬達構造，其包含一固定部、一轉子及一感磁平衡片。該固定部設有一定子組及至少一感應元件，該定子組具有至少一線圈及數個磁極面。該轉子設有一環形磁鐵，其對應該定子組的磁極面。該感磁平衡片設于該固定部上，并設有至少二感磁面，該感磁面是面對該轉子的環形磁鐵。該感磁平衡片可壓制該感應元件的本體成定位，使感應元件至環形磁鐵的間距一定，并提供適量的感磁面與環形磁鐵間的吸磁效果。本發明可在不影響該定子組的交變激磁效率下進一步相對提升該感應元件及感磁平衡片的感應信號輸出質量的穩定及組裝精確度，并同時提供適量的對稱磁吸平衡效果。
文檔編號H02K7/00GK1866673SQ20051007072
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月18日 優先權日2005年5月18日
發明者陳明煌 申請人:啟原智財科技股份有限公司