专利名称：易于启动的马达结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种马达结构，特别是关于一固定部设置数个感磁面至少对位于一定子组的二磁极面的弱磁区，以便在不影响该定子组的强磁区的交变激磁效率下，提供适量的对应磁吸平衡效果，进而维持转子的启动及转动稳定性的马达平衡结构。
背景技术：
公知马达转子的旋转平衡结构，如中国台湾公告第383818号“具磁性定位的散热器风扇组结构”、第421369号“无刷直流马达平衡定位及其磁极片构造”、第423760号“无刷直流马达构造”、第422365号“具磁性定位风扇组的散热器结构”、第428838号“马达转子的定位构造”、第539355号“马达平衡片构造”、第501823号“马达的平衡环构造”、第562330号“主轴马达预力磁铁的定位构造”、第590330号“具平衡马达转子的构造”、第M243848号“马达的旋转平衡构造”及第M241969号“风扇马达”新型专利，其大致包含一固定部、一转子、一磁吸部及一感磁部。该固定部设有一基座、一轴管、一轴承、一定子组及一电路板。该轴管固定在一基座上，且该轴管可容设该轴承。该定子组选择使用轴向绕线型或径向绕线型的线圈及磁极片〔铁芯〕。该转子设有一轴杆及一环形磁铁。该轴杆插设在该轴承内，该转子的环形磁铁环绕对应该定子组的磁极片所形成的磁极面。该磁吸部设于该转子的底缘、该定子组的轴管顶端，或该磁吸部亦可选自该转子的环形磁铁本身，甚至选自该定子组的磁极片所产生的交变磁场。该感磁部由铁材制成，其构造可选自具二弧形缘的圆盘、该转子的内铁壳、环形片、数个曲片或主轴马达的转子壳等构造。在相对位置上，该感磁部选择固设于该基座上、该电路板上、该转子的内表面、该转子的底缘，并对应于该磁吸部。
当具有上述任一种平衡构造的马达运转时，该定子组的线圈通电造成该磁极片〔或铁芯的极臂〕的各极面产生交变磁场，因而推动该转子转动。在该转子转动期间，该感磁部受到该磁吸部的磁力吸引，因而用以辅助维持该转子的转动平衡，避免该转子轴向脱离该定子组，其相对降低该轴承的转动磨损，进而延长马达使用寿命。
再者，在上述第501823号及第539355号中，该定子组的磁极片的各磁极面进一步形成一强磁区及一弱磁区。在该定子组的线圈通电使该马达启动的瞬间，该磁极面的强磁区产生相对较强的交变激磁磁场，该弱磁区产生相对较弱的交变激磁磁场。因此，该磁极面的强磁区及弱磁区将造成不均等的局部交变激磁磁场，因而易于推动该转子转动。
然而，上述转动平衡构造使用在具有易于启动功能的马达时，实际上仍存在下述问题，例如该感磁部的金属片尺寸通常尽可能以极大面积对应于该转子的环形磁铁，但此举可能造成该感磁部及磁吸部提供过量平衡磁吸作用力。再者，该感磁部常过度涵盖该定子组的磁极面的交变磁场范围，特别是几乎完全涵盖该磁极面的强磁区，因此常负面影响该磁极面的交变激磁磁场，进而降低该转子的转动效率。另一方面，在该转子启动瞬间，该定子组的磁极面设置该强磁区及弱磁区虽有利于易于启动该转子转动，但该强磁区及弱磁区造成的局部激磁不均却也同时造成该转子在启动瞬间容易伴随产生振动、抖动的问题，因此仍不利于有效降低该轴承的转动磨损或延长马达使用寿命，结果亦导致该转动平衡构造的实际平衡效果不如预期。基于上述维持转动平衡的技术缺点，确实仍有必要进一步改进上述马达转子的旋转平衡构造。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种易于启动的马达结构，其中一固定部设置数个感磁面对位于一定子组的至少二磁极面的弱磁区，以便在不影响该定子组的强磁区的交变激磁效率下，提供适量的对应磁吸平衡效果，使得本发明具有确保转子转动效率及旋转平衡的功效。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种易于启动的马达结构，其中一固定部设置数个感磁面对位于一定子组的至少二磁极面的弱磁区，由此在马达启动瞬间，该感磁面可缩小该定子组的强磁区及弱磁区之间的激磁差异，以避免产生短暂失衡的振动或抖动现象，使得本发明具有维持转子启动稳定性及激动平衡的功效。
本发明的技术解决方案是一种易于启动的马达结构，其包含一固定部，其设有一定子组，该定子组具有至少一线圈及至少一磁极片，该磁极片延伸形成至少二磁极面，且该磁极面各形成一强磁区及一弱磁区，该线圈可通电使该磁极面的强磁区及弱磁区产生不同强度的交变激磁磁场；一转子，其设有一轴杆及一环形磁铁，该轴杆可转动地结合于该固定部，该环形磁铁环设于该转子的内周面，并对应该定子组的磁极面；及至少一感磁平衡部，其设于该固定部上，该感磁平衡部共设有至少二感磁面，该感磁面至少部份对位于该定子组的至少二磁极面的弱磁区，同时该感磁面也面对该转子的环形磁铁的至少一表面；其中在该转子转动时，该转子的环形磁铁感应该定子组的强磁区及弱磁区的不同强度交变激磁磁场，并对应磁吸对位于该弱磁区的感磁面，因而维持该转子的启动稳定性及旋转平衡。
本发明的特点和优点是本发明的易于启动的马达结构，其包含一固定部、一转子及一感磁平衡部。该固定部设有一定子组，该定子组具有至少一线圈及至少二磁极面，该磁极面各形成一强磁区及一弱磁区。该转子内设一环形磁铁。该感磁平衡部设于该固定部上，并设有至少二感磁面，该感磁面至少对位于该磁极面的弱磁区，同时面对该转子的环形磁铁。在该转子转动时，该转子的环形磁铁感应该磁极面的交变磁场，并对应磁吸该感磁面，因而有效维持转子的启动稳定性及旋转平衡。
由于本发明在固定部设置数个感磁面，该感磁面不但面对转子的环形磁铁，且进一步对位于定子组的至少二磁极面的弱磁区，如此可在不影响该定子组的强磁区的交变激磁效率下，提供适量的对应磁吸平衡效果，并相对避免马达在启动瞬间产生短暂失衡的振动或抖动现象。因此，本发明不仅能维持转子启动稳定性及旋转平衡，并有效确保转动效率及延长马达使用寿命。
图1为本发明第一实施例的易于启动的马达结构的分解立体图。
图2为本发明第一实施例的易于启动的马达结构的组合剖视图。
图2a为本发明第一实施例的易于启动的马达结构的另一组合剖视图。
图2b为本发明第一实施例的易于启动的马达结构的再一组合剖视图。
图3为本发明第二实施例的易于启动的马达结构的分解立体图。
图4为本发明第二实施例的易于启动的马达结构的组合剖视图。
图5为本发明第三实施例的易于启动的马达结构的分解立体图。
图6为本发明第三实施例的易于启动的马达结构的组合剖视图。
附图标号说明10固定部11基座12轴管13轴承 14定子组 140磁极面141磁极片 142线圈 14’定子组140’磁极面 141’磁极片 142’线圈143穿孔 15电路板 151感应元件20转子 21轴杆22铁壳23环形磁铁 30感磁平衡部 31轴孔32感磁面32’感磁面33缺口34延伸部40感磁平衡部 41感磁面G极隙 S强磁区 W弱磁区
具体实施例方式
为了让本发明的上述技术方案、特征和优点能更明确被了解，下文将特举本发明较佳实施例，并配合附图作详细说明如下。
请参照图1所示，本发明第一实施例的易于启动的马达结构包含一固定部10、一转子20及一感磁平衡部30，其可应用于散热风扇或光驱主轴马达等高科技马达领域，特别是具有易于启动结构的散热风扇或光驱主轴马达。
请参照图1及2所示，本发明第一实施例的固定部10设有一基座11、一轴管12、一轴承13、一定子组14及一电路板15。该基座11可结合于一马达的壳体。该轴管12可选择单独制成或直接一体成型在该基座11上。该轴管12的内部用以容设至少一该轴承13，及其外径用以穿设结合该定子组14及电路板15。该轴承13可选自含油轴承、滚珠轴承、液态轴承或磁浮轴承等公知轴承构造。该定子组14可选择为径向绕线型的定子结构，其设有至少一磁极片141及至少二线圈142。该磁极片141相互轴向堆叠，该线圈142径向绕匝在该磁极片141上，且该磁极片141径向延伸形成数个磁极面140，各二相邻磁极面140的端部之间则分别形成一极隙G。各磁极面140可区分为一强磁区S及一弱磁区W。该强磁区S具有相对较大的径向厚度，且与该转子20的环形磁铁23间隔较小的径向气隙；该弱磁区W则具有相对较小的径向厚度，且与该转子20的环形磁铁23间隔较大径向气隙。该电路板15适当设有至少一感应元件151，该感应元件151用以感应该转子20的转动状态。当该电路板15的控制电路导通电流时，该电路板15的控制电路交互控制该线圈142的电流方向。进而使该磁极面140的强磁区S产生相对较强的交变激磁磁场，同时该弱磁区W则产生相对较弱的交变激磁磁场。
请再参照图1及2所示，本发明第一实施例的转子20包含一轴杆21、一铁壳22及一环形磁铁23。该轴杆21的一端固定在该铁壳22的内表面中央位置，及该轴杆21的另一端向下延伸，以供可转动的插设于该固定部10的轴承13中。该环形磁铁23环设于该铁壳22的内周面。该环形磁铁23的内用面具有相异的数段N、S极区〔未绘示〕，且该环形磁铁23径向对应于该定子组14的磁极片141的磁极面140，如此由该磁极面140的强磁区S及弱磁区W所提供的不均等交变激磁即可用于驱动该转子20转动。
请再参照图1及图2所示，本发明第一实施例的感磁平衡部30呈圆盘状，其由铁金属等导磁性材质制成，该感磁平衡部30的中央设有一轴孔31，及该感磁平衡部30的外周缘轴向向上〔或向下〕延伸形成至少二感磁面32。该感磁平衡部30利用该轴孔31套设在该固定部10的轴管12外径，且该感磁平衡部30可选择贴设于该电路板15的下表面或上表面，在组装时，该感磁面32较佳对位于该定子组14的至少二对应磁极面140的弱磁区W位置，同时面对该转子20的环形磁铁23的内周面。更具体而言，如图2、2a及2b所示，该感磁面32的跨距可选择小于、等于或大于该弱磁区W的长度，但该感磁面32实质上不对位于该磁极面140的强磁区S。当该感磁面32的跨距大于该弱磁区W的长度时，该感磁面32实质上延伸至邻接于该弱磁区W的极隙G范围。该感磁面32可选择完全涵盖或部份涵盖该极隙G范围。
请再参照图1及2所示，在马达完成组装后，本发明的感磁平衡部30的感磁面32固定在该固定部10上。该感磁面32对位于该定子组14的至少二磁极面140的弱磁区W位置，并面对该转子20的环形磁铁23的内周面。由此，在马达启动瞬间，该磁极面140的强磁区S及弱磁区W造成不均等的局部交变激磁磁场，因而有利于推动该转子20转动。此时，该感磁面32虽未产生交变激磁，但却可在该弱磁区W的范围内与该环形磁铁23的内周面共同提供磁吸平衡作用力。该感磁面32的磁吸平衡作用力可相对减少该弱磁区与强磁区S的交变激磁差异，因此能相对避免马达在启动瞬间产生短暂失衡的振动或抖动现象，如此增益该转子20的启动平衡及启动稳定性。
另一方面，在马达运转时，该磁极面140主要是通过该强磁区S的较强交变磁场驱动该转子20转动，该弱磁区W的较弱交变磁场实质上仅用以辅助驱动该转子20。更具体而言，本发明将该感磁面32对位设于该弱磁区W(及极隙G)的范围内。如此该感磁面32不但不影响该定子组14的强磁区S的交变吸磁效率，同时还可进一步提供适量的对应磁吸平衡效果，以适当维持该转子20的旋转平衡及转动稳定性。
请参照图3及图4所示，其揭示本发明第二实施例的易于启动的马达结构。相对于第一实施例，第二实施例的感磁平衡部30实质对应该定子组14的磁极面140的强磁区S形成数个缺口33。同时该感磁平衡部30对应该定子组14的磁极面140的弱磁区W形成数个延伸部34，并由该延伸部34的端部上表面直接形成数个感磁面32’。该强磁区S具有相对较大的径向厚度，该弱磁区W具有相对较小的径向厚度，该强磁区S及弱磁区W与该转子20的环形磁铁23间隔相同径向气隙，且该弱磁区W进一步形成一穿孔143，再者，该感磁平衡部30同样可选择贴设于该电路板15的下表面或上表面。在完成组装后，该感磁面32’较佳面对该转子20的环形磁铁23的底表面。再者，该延伸部34的感磁面32’不小于该弱磁区W的长度。当该延伸部34的感磁面32’的跨距大于该弱磁区W的长度时，该感磁面32’是延伸至邻接于该弱磁区W的极隙G范围。该感磁面32可选择完全涵盖或部份涵盖该极隙G范围。由此，该感磁平衡部30的感磁面32’及转子20的环形磁铁23同样可在不影响该磁极面140的强磁区S的交变激磁效率下提供适量的对应磁吸平衡效果，并相对避免马达在启动瞬间产生短暂失衡的振动或抖动现象，进而适当维持该转子20的启动平衡、启动稳定性、旋转平衡及转动稳定性。
请参照图5及图6所示，其揭示本发明第三实施例的易于启动的马达结构。相较于第一实施例，第三实施例设置至少二感磁平衡部40，该感磁平衡部40是呈弧形的短金属片，该感磁平衡部40各由上表面形成一感磁面41。同时，该固定部10另选用轴向绕线型的一定子组14’，其设有至少二磁极片141’及一线圈142’。该线圈142’轴向绕匝在该二磁极片141’之间，且该磁极片141’径向延伸形成数个磁极面140’，该磁极面140’各具一强磁区S及一弱磁区W，且各二相邻磁极面140’之间分别形成一极隙G’。该强磁区S相较于该弱磁区W与该转子20的环形磁铁23间隔较小的径向气隙。在完成组装后，该感磁平衡部40固设于该固定部10的基座11或电路板15上，并分别对位于该磁极面140’的弱磁区W位置，且该感磁面41面对该转子20的环形磁铁23的底表面。再者，该感磁平衡部40不小于该弱磁区W的长度。当该感磁平衡部40的跨距大于该弱磁区W的长度时，该感磁面41延伸至邻接于该弱磁区W的极隙G范围。该感磁面41可选择完全涵盖或部份涵盖该极隙G范围。由此，该感磁平衡部40的感磁面41与转子20的环形磁铁23同样可在不影响该磁极面140’的强磁区S的交变激磁效率下提供适量的对应磁吸平衡效果，并相对避免马达在启动瞬间产生短暂失衡的振动或抖动现象，进而适当维持该转子20的启动平衡、启动稳定性、旋转平衡及转动稳定性。
如上所述，相对于各种公知马达结构由感磁部及磁吸部所提供的对应磁吸作用力常过度影响定子组的磁极面激磁效率等缺点，本发明通过在该固定部10设置该感磁面32，该感磁面32对位于该定子组14的至少二对应磁极面140所形成的弱磁区W，且同时面对该转子20的环形磁铁23，其确实可在不影响该磁极面140的强磁区S的交变激磁效率下提供适量的对应磁吸平衡效果，并相对避免马达在启动瞬间产生短暂失衡的振动或抖动现象，进而以适当维持该转子20的启动稳定性及旋转平衡，并有效确保转动效率及延长马达使用寿命。
虽然本发明已利用前述较佳实施例详细揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视所附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种易于启动的马达结构，其特征在于，包含一固定部，其设有一定子组，该定子组具有至少一线圈及至少一磁极片，该磁极片延伸形成至少二磁极面，且该磁极面各形成一强磁区及一弱磁区，该线圈可通电使该磁极面的强磁区及弱磁区产生不同强度的交变激磁磁场；一转子，其设有一轴杆及一环形磁铁，该轴杆可转动地结合于该固定部，该环形磁铁环设于该转子的内周面，并对应该定子组的磁极面；及至少一感磁平衡部，其设于该固定部上，该感磁平衡部共设有至少二感磁面，该感磁面至少部份对位于该定子组的至少二磁极面的弱磁区，同时该感磁面也面对该转子的环形磁铁的至少一表面；其中在该转子转动时，该转子的环形磁铁感应该定子组的强磁区及弱磁区的不同强度交变激磁磁场，并对应磁吸对位于该弱磁区的感磁面，因而维持该转子的启动稳定性及旋转平衡。
2.如权利要求1的易于启动的马达结构，其特征在于，该感磁面的长度选择小于、等于或大于该弱磁区的长度，同时该感磁面实质不对位于该磁极面的强磁区。
3.如权利要求2的易于启动的马达结构，其特征在于，当该感磁面的跨距大于该弱磁区的长度时，该感磁面延伸至邻接于该弱磁区的一极隙范围。
4.如权利要求3的易于启动的马达结构，其特征在于，该感磁面选择完全或部份涵盖该极隙范围。
5.如权利要求1的易于启动的马达结构，其特征在于，该感磁平衡部呈圆盘状，其中央设有一轴孔，以供套设在该固定部的一轴管外径。
6.如权利要求5的易于启动的马达结构，其特征在于，该感磁面是由该感磁平衡部的外周缘轴向延伸形成，且该感磁面面对该转子的环形磁铁的内周面。
7.如权利要求1的易于启动的马达结构，其特征在于，该固定部另设有一电路板、该感磁平衡部贴接于该电路板的下表面。
8.如权利要求1的易于启动的马达结构，其特征在于，该固定部另设有一电路板，该感磁平衡部贴接于该电路板的上表面。
9.如权利要求1的易于启动的马达结构，其特征在于，该磁极面的强磁区具有相对较大的径向厚度，该弱磁区具有相对较小的径向厚度。
10.如权利要求1的易于启动的马达结构，其特征在于，该磁极面的强磁区与该转子的环形磁铁间隔较小的径向气隙，该弱磁区与该转子的环形磁铁间隔较大径向气隙。
11.如权利要求1的易于启动的马达结构，其特征在于，该磁极面的弱磁区相对该强磁区进一步形成一穿孔。
12.如权利要求5的易于启动的马达结构，其特征在于，该感磁平衡部对应该定子组的磁极面形成数个缺口，同时该感磁平衡部对应该定子组的极隙形成数个延伸部。
13.如权利要求12的易于启动的马达结构，其特征在于，该感磁面形成在该感磁平衡部的延伸部的端部上表面，且该感磁面面对该转子的环形磁铁的底表面。
14.如权利要求1的易于启动的马达结构，其特征在于，该感磁平衡部是呈弧形的数个短金属片，该感磁面直接形成在该感磁平衡部的上表面。
15.如权利要求14的易于启动的马达结构，其特征在于，该感磁平衡部固设于该固定部的一电路板上，并分别对位于该定子组的磁极面的弱磁区位置，且该感磁面面对该转子的环形磁铁的底表面。
16.如权利要求14的易于启动的马达结构，其特征在于，该感磁平衡部固设于该固定部的一基座上，并分别对位于该定子组的磁极面的弱磁区位置，且该感磁面面对该转子的环形磁铁的底表面。
17.如权利要求1的易于启动的马达结构，其特征在于，该定子组选自径向绕线型或轴向绕线型的定子结构。
全文摘要
本发明公开了一种易于启动的马达结构，其包含一固定部、一转子及一感磁平衡部。该固定部设有一定子组，该定子组具有至少一线圈及至少二磁极面，该磁极面各形成一强磁区及一弱磁区。该转子内设一环形磁铁。该感磁平衡部设于该固定部上，并设有至少二感磁面，该感磁面至少对位于该磁极面的弱磁区，同时面对该转子的环形磁铁。在该转子转动时，该转子的环形磁铁感应该磁极面的交变磁场，并对应磁吸该感磁面，因而有效维持转子的启动稳定性及旋转平衡。
文档编号H02K15/00GK1855672SQ20051006795
公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月28日 优先权日2005年4月28日
发明者洪银树, 黄崇仁 申请人:建准电机工业股份有限公司