TWI279060B - Rotor balance structure for motor - Google Patents

Description

1279060 案號 94117 94. 5. 26 年 月 日 修正

五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種馬達構造，特別是關於一固定部設置 一感磁平衡片，其一體成塑形成一連接部及至少二感磁 面，以供維持轉動平衡、簡化構造及方便組裝之馬達平衡 構造。 【先前技術】 S用馬達轉子之旋轉平衡構造，如中華民國公告第 38381 8號「具磁性定位之散熱器風扇組結構」、第422365 號「具磁性定位風扇組之散熱器結構」、第4 2 8 8 3 8號「馬 •達轉子之定位構造」及第24 1 969號「風扇馬達」等新型專 利，及美國專利第6, 0 97, 1 20號「無刷直流馬達構造〔Brushless D.C. Motor Assembly 〕」、第6 727 626 藥「馬達平衡片構造〔Balancing Plate fc^aMatAr〕 I 胃，」 第6, 483, 209號「馬達之平衡環構造 〔|^1811〇6 1^11运3尤(^»1〇1:〇『3〕 |、第 6,700,241 號 主 轴馬達預力磁鐵之定位構造〔Positi〇ning devic:e fc)rPrestressing Magnet of Spindle Motor〕」及公開第 2005/000 6962號「馬達之旋轉平衡構造〔R〇tati〇nal lance Structure f0r Motor〕」等發明專利，其大致 l含一固定部、一轉子、一磁吸部及一感磁部。該固定部 設有 基座、一軸管、一軸承、一定子組及 電路板。該 轴管固定在一基座上，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之線圈及磁極片〔鐵 芯〕。該轉子設有一軸桿及一環形磁鐵。該軸桿插設在該

C:\Logo-5\Five Continents\PK9771a. ptc 第7頁 1279060 五、發明說明（2) SS_.941J2317 修正

=磁！形磁鐵環繞對應該定子組之磁極片所 鐵本身，甚至ί自ir:磁吸部亦可選自該轉子之環形磁 盤該成：其構造可選自：具二弧形緣之圓 子殼等構造。在相片:j個曲片或主軸馬達之轉 座上、該電路板上、2 2磁部係選擇固設於該基 對應於該磁吸部。5亥轉子之内表面、該轉子之底緣，並 _ 當^上述任-種平衡構造 圈通電造成該磁極片〔式榻—从kt 4疋子組之線 磁場，因而推動該轉子η;的各極面產生交變 部受到該磁吸部的磁力吸引因^ ^子轉動期間，該感磁 轉，+衡避免该轉子軸向脫離該定子組，直；β 轴承之轉動磨損，進而延長馬達使用相對降低该 口 1通 · 1 、該感磁部之金屬片尺寸通常値可处 積對應該磁吸部之磁鐵〔如環形磁鐵〕1二 diiif:及磁吸部提供過量平衡磁吸作用力。i % ’雖同-板片的不同感磁部相互鄰接，但卻受到 極區吸引，因此可能導致各感 1 2二Λ ΛΛ1 習用轉動平衡構造係藉由 刀開权置短片狀之數個感磁部’以適當減少磁吸 C:\Logo-5\Five Continents\PK9771a. ptc 第8頁 1279060 皇號 94112317 五、發明說明（3) 力’以便避免過度影響該轉子之轉動效率。然而，分開設 置成數個感磁部之技術卻又衍生出不易精密對位組裝各感 2部之問題。基於上述各種維持轉動平衡的技術缺點，& ^仍有必要進一步改良上述各種馬達轉子之旋轉平衡構 晉ΐΐΐί ’本發明改良上述之缺點’其係在一固定部設 至片2感磁平衡片一體成型形成-連接部及 面之間適當形成一間隙。藉此，本 J二 巧構造及其組裝，並提升實際；衡：J亦可進-步簡化 【發明内容】 』双手。 本發明主要目的係提供一插民、去4·* 感磁平衡片，其—體成型㈣—^其中—固定部設 面，且各二相鄰感磁面之間適當形=接部及至少二感磁 具有維持轉子旋轉平衡之功效=^ ^ —間隙，使得本發明 本發明次要目的係提供一種馬達 置一感磁平衡片，其一體成型形成二化，其中一固定部設 且該連接部係選擇由至少二立連接部及至少二感磁 本發明具有提升實際平衡效率之^ f卩連接s亥感磁面’使得 本發明另一目的係提供一種馬達2。 置一感磁平衡片，其一體成型形成二造，其中一固定部設 面，且該連接部係選擇由非導磁材二，接部及至少二感磁 _ ;製成，使得本發明具 C:\Logo-5\Five Continents\PK9771a. ptc 第9頁

1279060 …。 —-_年· •月 6 日 五、發明說明（4) "" ~"— 有七1升實際平衡效率之功效。 根據本發明之馬達構造，其包含一固定部、s 感：：衡：。該固定部設有-定子組： 極：。該轉子設有-環形磁鐵，:其iii 疋于、，且之磁極面。該感磁平衡片設於 成型形成-連接部及至少二感磁面，該連 連接该感磁面。該咸磁而孫而科兮絲 芽 摇# H夕#鑌感磁面係面對该轉子之環形磁鐵，以便 k供適量之磁吸平衡效果。 【實施方式】 破：：Ϊ本：明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 V 文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖 式’作洋細說明如下。 請參，第1圖所示，本發明P實施例之馬達構造係包 ^部10、_轉子20及一感磁平衡片30，其可應用於 扇或光碟機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。 胡參照第1及2圖所示，本發明第一實施例之固定部J 〇設 有一基座11、一軸管12、一軸承13、一定子組14及一電路 ^ 1+5 °該基座11係可結合於一馬達之殼體〔未繪示〕。該 _由^12可選擇單獨製造或直接一體成型在該基座丨丨上。該 軸菅1 2之内部用以容設至少一該軸承丨3，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、液態轴承或磁浮軸承等習知軸承構造。該 定子組1 4可選擇為徑向繞線型之定子構造，其設有數個磁

C:\Logo-5\Five Continents\PK9771a.ptc 第10頁 1279060 94. 5· 26 . _案號94112317__年月日 修正 五、發明說明（5) 極片1 4 1及繞有至少一線圈1 42。該磁極片1 4 1徑向延伸形 成數個磁極面140。該電路板15適當設有至少一感應元件 1 5 1。該感應元件1 5 1用以感應該轉子2 0之轉動狀態，以供 „ 交互控制該線圈1 4 2之電流導通方向，進而使該磁極片1 4 1 之磁極面1 4 0產生交變磁場。 請再參照第1及2圖所示，本發明第一實施例之轉子20包 含一軸桿21、一輪轂22及一環形磁鐵23。該軸桿21之一端 固定在該輪轂22之内表面中央位置，及該軸桿21之另一端 向下延伸，以供可轉動的插設於該固定部1 〇之軸承1 3中。 ^亥環形磁鐵23環設於該輪轂22之内周面。該環形磁鐵23之 内周面具有N、S極區〔未繪示〕，且對應於該定子組14之 磁極面1 4 0。該環形磁鐵2 3可感應該磁極面1 4 0之交變激磁 而產生轉動，以驅動該轉子2〇轉動。

j再參照第1及2圖所示，本發明第一實施例之感磁平衡 係呈環狀之板體，其係一體成型形成一外連接部3 i、 至少二頸部32、至少二感磁面33及數個缺口 34，以簡化構 造及組裝。依產品需求，該外連接部31〔及頸部32〕係可 選擇由鐵金屬等導磁性材質製成，或可選擇由塑膠等非導 ^性材質製成。該感磁面3 3係由鐵金屬等導磁性材質製 嶋I。在構造上，該感磁面33係可選擇由該外連接部31之内 =向^内延伸形成，《由其内緣軸向弯折而成。該感磁 :33之寬度較佳大於該頸部32之寬度。該缺口以則形成在 ::::感磁面33之間。再者，該感磁平衡片3〇固設在該 疋°上’且較佳選擇設於該電路板15之上表面、下表

1279060 案號 94112317 94. 5. 26

五、發明說明（6) 面或外周圍。在組裝時’該感磁面3 3較佳選擇對位於該轉 子20之環形磁鐵2 3的底表面或内周面。 請再參照第2圖所示，在馬達組裝後，本發明之感磁平 衡片30之感磁面33係固定在該固定部1〇上，且對位於今環 形磁鐵23的底表面。在該轉子20轉動時，該環形磁鐵^二 性吸引該感磁面3 3，因而產生一磁吸平衡作用力，藉此有 效避免该轉子20產生的抖動、震動或晃動，進而適當維持 該轉子20之旋轉平衡及轉動穩定性。同時，藉由在該感磁 面33之間設置適當數量的該缺口 34，則有利於避免產生過 量之磁吸平衡作用力，以確保不過度影響該轉子2〇之轉動 效率。最重要的是，該感磁面33之寬度較佳大於該頸部“ 之寬度，且各感磁面3 3之間僅經由該外連接部3丨及頸部3 2 接。因此，即使各感磁面33對應於該環形磁鐵23之 區而感應產生不同的磁性，本發明亦可進一步藉由 郎32及/或外連接部31相對減少各感磁面33之間發生 相互干擾之可能性，因而確保該感磁面33之實際平衡效 率。 清參照第3及4圖所示，其揭示本發明第二實施例之馬達 j造。、相較於第一實施例，第二實施例之感磁平衡片4〇係 一體成型形成一内連接部41、數個頸部42、數個感磁面43 及，個缺口 4 4，以簡化構造及組裝。該内連接部& 1之中央 位=有一轴孔41 1，以供套設結合於該固定部1 0之軸管1 2 外徑。依產品需求，該内連接部41〔及頸部42〕係可選擇 由鐵金屬等導磁性材質製成，或可選擇由塑膠等非導磁性

94. 5. 26 1279060 五、發明說明（7) 材質製成。該感磁面4 3係由鐵金屬等導磁性材質製 感磁面43係可選擇由該内連接部41之外緣徑向向外^ = 成，或由其外緣軸向彎折而成。該感磁面43之寬声 y 頸Z之寬度：該缺口44則形成在各二相鄰。面43 ' 再者，s亥感磁平衡片4 0固設在該固定部1 〇上，亲A 佳選擇貼設於該電路板15之下表面或上表面。在私 面43較佳選擇對位於該轉子2〇之環形磁鐵2“底表 或内周面。藉此，該感磁平衡片4〇 =轉動穩定性、確保轉動效率，並藉由該；；=疋轉 • 3連接部41相對減少各感磁面43之間發生相1干擾之可 月b性，因而確保該感磁面43之實際平衡效率。 椹：參Γ f5及6圖所示，其揭示本發明第三實施例之馬達 酶‘成』开^ ::—實施例’第三實施例之感磁平衡片50係 ^^52,、數^内連接部51、數個第一頸部52、數個第二 缺:54 、兮内、έ + 一感磁面53、數個第二感磁面53,及數個 =54。&内連接部51之中央位設有一轴孔川，以供套 汉、、、〇 a於該轴管1 2外徑。該内遠接邮R ] 52, ]椋n姐丄 4内連接邛51〔及頸部52、 ^\ 鐵金屬等導磁性材質製成，或可選擇由 W導磁：：：：材質製成。該感磁面53、53,係由鐵金屬 J連成。在構造上，該第-感磁面53係選擇由 :二由二之/卜緣徑向向外延伸形成，_第二感磁 53 53 接部51之外緣轴向f折而成。該感磁* 53、 53之寬度較佳大於該頸部52、52，之 哕缺口 則形成在各二相鄰感磁面53、53,之間。再者又，該感磁平

第13頁 C:\Logo-5\Five Continents\PK9771a. ptc 1279060 案號 94112317 94· 5· 26 修正 年 月 日 五、發明說明（8) 衡片5 0固設在該固定部1 〇上，且較佳選擇貼設於該電路板 15之下表面或上表面。在組裝時，該第一感磁面53較佳選 擇對位於该轉子20之環形磁鐵23的底表面，而該第二感磁 面5 3較佳選擇對位於該轉子2 〇之環形磁鐵2 3的内周面。 藉此’該感磁平衡片5 0同樣可適當維持旋轉平衡及轉動穩 疋性、確保轉動效率，並藉由該頸部Μ、52，及/或内連接 部5 1相對減少各感磁面5 3、5 3 ’之間發生相互干擾之可能 性’因而確保該感磁面53、53’之實際平衡效率。 如上所述，相較於各種習用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之磁極面激磁 效率’且各感磁面之間亦易發生極性相互干擾，但若分開 设置數個該感磁面則衍生組裝對位之問題等缺點，第工圖 發明藉由在該固定部10設置該感磁平衡片30，並直接 感磁平衡片30 —體成型數個該感磁面33，該感磁面“ 僅藉由該頸部32及外連接部31相互連接。因此，本發明 實可相對簡化平衡構造製程、降低製造成本、維持^ 衡及轉動穩定性，並確保轉動效率及實際平衡效率。 雖然本發明已利用前述較佳實施例詳細揭示，然1 c本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離明： 和，和範圍内，當可作各種之更動與修改，因此本明 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 之

1279060 案號 94112317 94· 5. 26 年月曰 修正 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1圖：本發明第一實施例之馬達構造之分解立體圖 第2圖：本發明第一實施例之馬達構造之組合剖視圖 第3圖：本發明第二實施例之馬達構造之分解立體圖 第4圖：本發明第二實施例之馬達構造之組合剖視圖 第5圖：本發明第三實施例之馬達構造之分解立體圖 第6圖：本發明第三實施例之馬達構造之組合剖視圖 主要元件符號說明 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 稱1 感 應 元 件 20 轉 子 21 轴 桿 nr-j 輪 '轂 23 環 形 磁 鐵 30 感 磁 平 衡片 31 外 連 接 部 32 頸 部 33 感 磁 面 34 缺 口 40 感 磁 平 衡 片 41 内 連 接 部 411 轴 孔 42 頸 部 43 感 磁 面 44 缺 口 50 感 磁 平 衡 片 51 内 連 接 部 511 軸 孔 52 頸 部 52J 頸 部 53 感 磁 面 53’ 感 磁 面 54 缺 σ

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Claims (1)

1. !279〇6〇 -----f號 94112317 六、申請專利範圍 1、一種馬達構造，其包含： 一固定部’其設有一定子組，該定子組 圈及至少一個磁極片，該磁極片延伸形 ’ 5亥線圈可通電使該磁極面產生交變磁 一轉子，其設有一軸桿及一環形磁鐵， 的結合於該固定部，該環形磁鐵環設於 對應該定子組之磁極面；及 一感磁平衡片，其設於該固定部上，該感 體成型形成一連接部及至少二感磁面，該 面係由導磁性材質製成，該感磁面對位於 形磁鐵之至少一表面； 其中該感磁平衡片之連接部用以支撐及連 ，該感磁面係面對該轉子之環形磁鐵，以 之磁吸平衡效果。 利範圍第1項之馬達構造，其" 。又至少二頸部，該頸部用以連接該 :利範圍第2項之馬達構造，其 片=感磁面的寬度係大於 :::巧範圍第1項之馬達構造其 形成一缺口，該缺… π 4轉子之環形磁鐵。 ，申請專利範圍第1項之馬達構造，盆 片之連接部係選擇由鐵金屬達構二 ^有至少一線 L數個磁極面 γ I :軸桿可轉動 轉子内，並 磁平衡片一 至少二感磁 該轉子之環 接該感磁面 便提供適量 篆感磁平衡 連接部及感 (感磁平衡 -二相鄰感 面同時對位 ί感磁平衡 製成。

   1279060 ^MM 94119317 六、申請專利範圍 94· S· 26 修正 10 11 12 13 f申請專利範圍第1項之馬達構造，其中該感磁平衡 之，接部係選擇由塑膠、非導磁性材質製成。 ，申明專利範圍第1項之馬達構造，其中該固定部另 =有一電路板’該感磁平衡片係貼接於該電路板之上 表面。 ，申請專利範圍第1項之馬達構造，其中該固定部另 "又有一電路板，該感磁平衡片係貼接於該電路板之下 表面。 依申清專利範圍第1項之馬達構造，其中該感磁平衡 片之連接部係一外連接部，該感磁面係由該外連接部 之内緣徑向向内延伸形成，且該感磁面對位於該轉子 之環形磁鐵的底表面。 依申清專利範圍第1項之馬達構造，其中該感磁平衡 1?丨片之連接部係一外連接部’該感磁面係由該外連接部 i;/之内緣軸向彎折形成，且該感磁面對位於該轉子之環 形磁鐵的内周面。 依申請專利範圍第1項之馬達構造，其中該感磁平衡 片之連接部係一内連接部，該感磁面係由該内連接部 之外緣控向向外延伸形成，且該感磁面對位於該轉子 之環形磁鐵的底表面。 依申请專利範圍第11項之馬達構造，其中該感磁平衡 片之内連接部之中央設有一軸孔，以供套設在該固定 部之一轴管外徑。 依申請專利範圍第1項之馬違構造，其中該感磁平衡

   C:\Logo-5\Five Continents\PK9771a. ptc 第17頁 • 1279060 94. 5. 26 案號94112317 年月日 修正 _ " . 六、申請專利範圍 片之連接部係一内連接部，該感磁面係由該内連接部 之外緣軸向彎折形成，且該感磁面對位於該轉子之環 形磁鐵的内周面。 1 4、依申請專利範圍第1 3項之馬達構造，其中該感磁平衡 Φ 片之内連接部之中央設有一軸孔，以供套設在該固定 • 部之一軸管外徑。 1 5、依申請專利範圍第1項之馬達構造，其中該定子組係 選自徑向繞線型、軸向繞線型之定子構造。

   C:\Logo-5\Five Continents\PK9771a. ptc 第18頁 1279060 94· 5· 26 资_案號94112317_年月日 修正 六、指定代表圖 (一）、本案代表圖為··第 1 圖 七為本案若有化學式，請揭示最能顯示發明特徵的化學式:

   本案代 表 圖之元件符號簡 單 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 151 感 應 元 件 20 轉 子 21 軸 桿 2 2 輪 轂 23 環 形 磁 鐵 30 感 磁 平衡片 31 外 連 接 部 32 頸 部 33 感 磁 面 34 缺 π C:\Logo-5\Five Continents\PK9771a.ptc 第5頁