CN100477445C - 风扇、马达及其定子结构 - Google Patents

Abstract

一种马达的定子结构，包括一第一磁性基板、一第二磁性基板以及多个线圈单元。其中，该第一磁性基板外周缘具有多个第一突出部；该第二磁性基板外周缘具有多个第二突出部，该第一磁性基板与该第二磁性基板相对而设；该等线圈单元分别夹设在该第一磁性基板与该第二磁性基板之间，该等线圈单元分别具有一线圈以及至少一导磁组件，该线圈以该线圈单元的中心为轴卷绕，该导磁组件设置在该线圈中。

Description

风扇、马达及其定子结构

技术领域

本发明关于一种马达，特别关于一种轴向绕线径向感应的风扇、马达及其定子结构。

背景技术

随着信息时代的来临，电子设备已成为现今人们在家或是办公室不可或缺的生活用品，其中，马达为广泛应用在电子设备中，且能有效将电能转换为机械能的机能部件。

马达的种类繁多，如图1所示，传统的无刷马达结构1包括一转子结构10与一定子结构20，转子结构10套置在定子结构20的中心轴承201中，借由将电枢绕组在定子结构20，而与贴附永久磁铁101的转子结构10交互作用，以产生交变的旋转磁场而促使转子结构10旋转。

无刷马达1依据线圈绕线以及感应方式的方法不同，可分为轴向绕线轴向感应与径向绕线径向感应，如图1所示，轴向绕线轴向感应无刷马达1将线圈卷绕达成所需匝数的线圈组202，之后再与其它定子构件例如导磁基座203、电路板204等组合成定子结构20，而与转子结构10内表面的永久磁铁101所形成的磁场轴向感应；而如图2所示，径向绕线径向感应无刷马达1的线圈在定子结构的各极臂205上卷绕，且与转子结构10圆周内壁的永久磁铁101所形成的磁场径向感应。

然而，就轴向绕线无刷马达1而言，如图1所示，由于受限于马达的空间，线圈组202的线圈匝数与磁性面积A不能相对同时增加，即在一定空间下，线圈匝数愈多相对地造成中心磁通量可通过的面积变小，进而影响磁力的效果，另外，由于轴向感应，是以转子结构10内表面的永久磁铁101与定子结构20的导磁基座203构件形成相吸的作用力，因此造成马达中心轴承201的受力过大，进而容易造成导磁基座203的结构变形；另外，如图2所示，就径向绕线无刷马达1而言，由于需将线圈分别卷绕在极臂205上，由于极臂205间空间有限，因此造成卷绕工作不便而使卷绕速度受到限制，且所形成的磁场分布较不易均匀，另外，极臂205悬空的力臂造成马达中心支撑的负担。

因此，发明人本着积极发明的精神，提供一种能够解决上述问题的风扇、马达及其定子结构，几经研究实验终至完成此项发明。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种制作工艺简单、磁力效果佳、以及结构稳固的风扇、马达及其定子结构。

于是，为达上述目的，依据本发明的一种马达的定子结构包括一第一磁性基板、一第二磁性基板、以及多个线圈单元。其中，第一磁性基板外周缘具有多个第一突出部；第二磁性基板外周缘具有多个第二突出部，其中第一磁性基板与第二磁性基板相对而设；线圈单元分别夹设在第一磁性基板与第二磁性基板之间，线圈单元分别具有一线圈以及至少一导磁组件，线圈以线圈单元的中心为轴卷绕，导磁组件设置在线圈中。

为达上述目的，依据本发明的一种马达包括一定子结构、一转子结构以及一驱动电路。其中，定子结构包括一第一磁性基板、一第二磁性基板以及多个线圈单元，第一磁性基板外周缘具有多第一突出部，第二磁性基板外周缘具有多第二突出部，其中第一磁性基板与第二磁性基板分别具有一中心轴孔，第一磁性基板与第二磁性基板相对而设，线圈单元分别夹设在第一磁性基板与第二磁性基板之间，线圈单元分别具有一线圈以及至少一导磁组件，线圈以线圈单元的中心为轴卷绕，导磁组件设置在线圈中；转子结构包括一轴心、轮壳、以及一磁铁，轴心贯穿该等中心轴孔，磁铁环设在轮壳内，且磁铁具有多第一极区与多第二极区，其中第一突出部与第二突出部相对应第一极区与第二极区设置；驱动电路连接线圈单元的线圈，以控制线圈的电流方向。

为达上述目的，依据本发明的一种风扇包括一定子结构、一转子结构以及一驱动电路。其中，定子结构包括一第一磁性基板、一第二磁性基板、以及多线圈单元，其中第一磁性基板与第二磁性基板分别具有一中心轴孔，第一磁性基板与第二磁性基板相对而设线圈单元分别夹设在第一磁性基板与第二磁性基板之间，线圈单元分别具有一线圈以及至少一导磁组件，线圈以线圈单元的中心为轴卷绕，导磁组件设置在线圈中；转子结构包括一轴心、轮壳、一磁铁、以及多扇叶片，轴心贯穿该等中心轴孔，磁铁环设在轮壳内，扇叶片环设在轮壳外璧的周缘。

承上所述，因依据本发明的风扇、马达及其定子结构，其中定子结构设置多个轴向绕线的线圈单元在第一磁性基板与第二磁性基板之间，由于轴向绕线方式克服了传统径向绕线造成卷线不易以及磁场分布不均匀之问题，因而简化了制作工艺以及提高了磁力效果，另外，也由此降低了传统径向绕线的极臂悬空所造成马达中心支撑的负担，且第一磁性基板外周缘的多第一突出部与第二磁性基板外周缘的多第二突出部交错设置，利用一驱动电路驱使线圈单元的线圈通过电流，而使第一磁性基板与第二磁性基板具有相异的极性，将此定子结构与环设有磁铁的转子结构配合，借由第一突出部与第二突出部交变的磁场与转子结构中磁铁的第一极区与第二极区作用，而促使转子结构依径向感应而旋转，由于此径向感应克服了传统轴向绕线产生的导磁基座变形的问题，进而稳固了整体的结构。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为一显示传统的轴向绕线轴向感应马达的示意图；

图2为一显示传统的径向绕线径向感应马达的示意图；

图3为一显示依据本发明的定子结构与转子结构的一实施例的侧视剖面示意图；

图4为一显示依据本发明的定子结构的一实施例的上视示意图；

图5为一显示依据本发明的马达的一实施例的上视示意图；

图6为一显示依据本发明的风扇的一实施例的示意图；以及

图7为一显示依据本发明的马达的另一实施例的分解透视示意图。

符号说明

1    无刷马达        A    磁性面积

10   转子结构        101  永久磁铁

20   定子结构        201  中心轴承

202  线圈组          203  导磁基座

204  电路板          205  极臂

3    马达                30  定子结构

301  中心轴孔            31  第一磁性基板

311  第一突出部          312 第一穿孔

32   第二磁性基板        321 第二突出部

322  第二穿孔            33  线圈单元

331  线圈                332 导磁组件

34   驱动电路            35  轴承套

36   连接件              37  第一绝缘层

37’ 第二绝缘层          38  轴承

4    风扇                40  转子结构

41   轴心                42  轮壳

43   磁铁                431 第一极区

432  第二极区            44  扇叶片

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明优选实施例的风扇、马达及其定子结构，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图3与图4所示，依据本发明的马达定子结构30的一实施例的示意图，该马达定子结构30包括一第一磁性基板31、一第二磁性基板32以及多个线圈单元33。

如图3所示，该第一磁性基板31与该第二磁性基板32相对而设，且分别具有一中心轴孔301，在本实施例中，该定子结构30还包括一轴承套35，其套接在该第一磁性基板31与该第二磁性基板32的该等中心轴孔301中，使该第一磁性基板31与该第二磁性基板32分别固定在该轴承套35的两端，另外，该定子结构30更可包括至少一轴承38，该轴承38容置在该轴承套35中。其中，该第一磁性基板31与该第二磁性基板32包括多磁性片，且在本实施例中，该第一磁性基板31与该第二磁性基板32可为硅钢片，该轴承套35的材质可为铜所构成。

该等线圈单元33分别夹设在该第一磁性基板31与该第二磁性基板32之间，该等线圈单元33分别具有一线圈331以及至少一导磁组件332，其中该线圈331以该线圈单元33的中心为轴卷绕，且该导磁组件332设置在该线圈331中。其中，该导磁组件332亦可由硅钢片构成。

承上所述，本实施例的该定子结构30还包括至少一散热组件39，其设置在该第一磁性基板31与该第二磁性基板32之间，用以趋散热源所产生的热气。

另外，如图3所示，本实施例的该定子结构30更可包括一第一绝缘层37与一第二绝缘层37’，其中该第一绝缘层37设置在该第一磁性基板31与该等线圈单元33之间，该第二绝缘层37’设置在该第二磁性基板32与该等线圈单元33之间。

承上所述，请参照图4所示，该第一磁性基板31外周缘具有多个第一突出部311；该第二磁性基板32外周缘具有多个第二突出部321。其中，该等第一突出部311与该等第二突出部321分别交错设置。

又，该第一磁性基板31具有多个第一穿孔312，该第二磁性基板32具有多个第二穿孔322，该等导磁组件332的一端穿设在该等第一穿孔312，另一端穿设在该等第二穿孔322。其中，该等导磁组件332可呈H字型或是由两个马蹄型的该导磁组件332相互抵接形成H字型。

承上所述，依据本发明的定子结构30的一实施例，该定子结构30还包括一驱动电路34，其连接该等线圈单元33的该线圈331，借调整该线圈331的电流方向，用以控制该第一磁性基板31及该第二磁性基板32的极性变化。其中，在本实施例中，该驱动电路34可设置在该第一磁性基板31或是该第二磁性基板32的该中心轴孔301周围。

另外，如图4所示，本实施例的定子结构30还包括多连接件36，其嵌设在该第一磁性基板31中以抵接在该第二磁性基板32，亦即该连接件36设在该第一磁性基板31与该第二磁性基板32之间，此时该第二磁性基板32上对应于该连接件36具有一通孔，该通孔与该连接件36连接，且该连接件36的内壁可具有螺纹，以供使用者将一设备以一锁合组件例如螺丝将该设备连结于该定子结构30上。

再请参照图3与图5所示，依据本发明的马达3的一实施例的示意图，该马达3包括一定子结构30、一转子结构40以及一驱动电路34。

其中，该定子结构30与该驱动电路34的结构特征、功能、以及配置如上所述，故不再赘述。

只是，该转子结构40包括一轴心41、一轮壳42、以及一磁铁43。

该轴心41贯穿该等中心轴孔301，且套置在该轴承38中，该磁铁43环设在该轮壳42的内壁，且具有多个第一极区431与多个第二极区432(如图5所示)，于此，该定子结构30的该等第一突出部311与该等第二突出部321分别相对应该等第一极区431与该等第二极区432设置。

另外，请参照图6所示，依据本发明的风扇4的一实施例的示意图，包括一定子结构30、一转子结构40以及一驱动电路34。

其中，该定子结构30与该驱动电路34的结构特征、功能、以及配置如上所述，故亦不再赘述。

唯，该转子结构40包括一轴心41、一轮壳42、一磁铁43、以及多扇叶片44。

其中，该轴心41、该轮壳42与该磁铁43的结构特征、设置方式如上所述，故不在此赘述。需说明者，该等扇叶片44环设在该轮壳42外璧的周缘。

为使本发明的内容更容易理解，以下将举一实例并请参照图7以说明依据本发明的马达3的实施方式。

如图7所示，该等线圈单元33与该驱动电路34夹置在该第一磁性基板31与该第二磁性基板32之间，其中，该等线圈单元33位于该第二磁性基板32与该驱动电路34包夹之处，且该第一磁性基板31与该第二磁性基板32以该轴承套35套接该等磁性板31、32的该等中心轴孔301，且该转子结构40以该轴心41套置在该轴承套35中。并且，该第一磁性基板31设置在该第二磁性基板32与该转子结构40之间。

其中，该第一磁性基板31的该等第一突出部311与该第二磁性基板32的该等第二突出部321交错设置，且该等第一突出部311与该等第二突出部321相对该转子结构40的该等第一极区431与该等第二极区432设置，当该驱动电路34控制该线圈331产生电流时，该第一磁性基板31具有一第一极性，该第二磁性基板32具有一第二极性，之后借由该驱动电路34控制该线圈331的电流方向，可产生交变磁场，是以该转子结构40的该等第一扇区431或该等第二扇区432与此交变磁场产生互斥磁力，而使该转子结构40转动。

综上所述，因为根据本发明的风扇、马达及其定子结构，其中定子结构设置多轴向绕线的线圈单元在第一磁性基板与第二磁性基板之间，由于轴向绕线方式克服了传统径向绕线造成卷线不易以及磁场分布不均匀的问题，因而简化了制作工艺以及提高了磁力效果，另外，也由此降低了传统径向绕线的极臂悬空所造成马达中心支撑的负担，且第一磁性基板外周缘的多第一突出部与第二磁性基板外周缘的多第二突出部交错设置，利用一驱动电路驱使线圈单元的线圈通过电流，而使第一磁性基板与第二磁性基板具有相异的极性，将此定子结构与环设有磁铁的转子结构配合，借由第一突出部与第二突出部交变的磁场与转子结构中磁铁的第一极区与第二极区作用，而促使转子结构依径向感应而旋转，由于此径向感应克服了传统轴向绕线产生的导磁基座变形的问题，进而稳固了整体的结构。

虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何业内人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

以上所述仅为本发明的优选实施例，上述实施例仅用来说明而非用以限定本发明的范围，本发明的范畴由权利要求书所界定。凡依本发明所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (21)

1.一种马达的定子结构，其包括：

一第一磁性基板；

一第二磁性基板，该第一磁性基板与该第二磁性基板相对而设；以及

多个线圈单元，其分别夹设在该第一磁性基板与该第二磁性基板之间，所述线圈单元分别具有一线圈以及至少一导磁组件，该线圈以该线圈单元的中心为轴卷绕，该导磁组件设置在该线圈中；

其中该第一磁性基板的外周缘具有多个第一突出部，该第二磁性基板的外周缘具有多个第二突出部，且所述第一突出部与所述第二突出部分别交错设置。

2.根据权利要求1所述的定子结构，其中该第一磁性基板或该第二磁性基板包括多个磁性片。

3.根据权利要求1所述的定子结构，其中该第一磁性基板与该第二磁性基板分别具有一中心轴孔，且所述定子结构还包括一套接于该第一磁性基板与该第二磁性基板的该中心轴孔的轴承套，以及一连接所述线圈单元的所述线圈，以控制所述线圈的电流方向的驱动电路。

4.根据权利要求3所述的定子结构，其中该驱动电路设置在该第一磁性基板或该第二磁性基板的中心轴孔周围，且该驱动电路控制该第一磁性基板及该第二磁性基板的极性变化。

5.根据权利要求1所述的定子结构，其中该第一磁性基板具有多个第一穿孔，所述导磁组件的一端穿设所述第一穿孔，且该第二磁性基板具有多个第二穿孔，所述导磁组件的所述一端穿设所述第二穿孔。

6.根据权利要求1所述的定子结构，还包括至少一连接件，该连接件设在该第一磁性基板与该第二磁性基板之间，且该第一磁性基板和该第二磁性基板还分别包括至少一对应于该连接件的通孔，该通孔与该连接件连接。

7.根据权利要求6所述的定子结构，其中该连接件嵌设在该第一磁性基板或该第二磁性基板中。

8.根据权利要求6所述的定子结构，其中该连接件的内壁具有螺纹。

9.根据权利要求1所述的定子结构，还包括至少一散热组件，其设置在该第一磁性基板与该第二磁性基板之间。

10.根据权利要求1所述的定子结构，还包括一第一绝缘层，其设置在该第一磁性基板与所述线圈单元之间，以及一第二绝缘层，其设置在该第二磁性基板与所述线圈单元之间。

11.一种马达，其包括：

一定子结构，其包括一第一磁性基板、一第二磁性基板以及多个线圈单元，其中该第一磁性基板与该第二磁性基板相对而设，该第一磁性基板的外周缘具有多个第一突出部，该第二磁性基板的外周缘具有多个第二突出部，且所述第一突出部与所述第二突出部分别交错设置，其中该第一磁性基板与该第二磁性基板分别具有一中心轴孔，所述线圈单元分别夹设在该第一磁性基板与该第二磁性基板之间，所述线圈单元分别具有一线圈以及至少一导磁组件，该线圈以该线圈单元的中心为轴卷绕，该导磁组件设置在该线圈中；

一转子结构，其包括一轴心、一轮壳以及一磁铁，该轴心贯穿所述中心轴孔，该磁铁环设在该轮壳内，且该磁铁具有多个第一极区与多个第二极区，其中所述第一突出部与所述第二突出部分别相对应所述第一极区与所述第二极区设置；以及

一驱动电路，其连接所述线圈单元的线圈，以控制所述线圈的电流方向。

12.根据权利要求11所述的马达，其中所述第一极区与所述第二极区交互排列设置。

13.根据权利要求11所述的马达，其中该驱动电路设置在该第一磁性基板或该第二磁性基板的中心轴孔周围，且控制该第一磁性基板及该第二磁性基板的极性变化。

14.根据权利要求11所述的马达，其中该第一磁性基板或该第二磁性基板具有多个磁极片。

15.根据权利要求11所述的马达，其中该第一磁性基板具有多个第一穿孔，所述导磁组件的一端穿设所述第一穿孔，该第二磁性基板具有多个第二穿孔，所述导磁组件的所述一端穿设所述第二穿孔。

16.根据权利要求11所述的马达，还包括至少一连接件，该连接件设在该第一磁性基板与该第二磁性基板之间，且该第一磁性基板和该第二磁性基板还分别包括至少一对应于该连接件的通孔，该通孔与该连接件连接。

17.根据权利要求16所述的定子结构，其中该连接件嵌设在该第一磁性基板或该第二磁性基板中。

18.根据权利要求16所述的定子结构，其中该连接件的内壁具有螺纹。

19.根据权利要求11所述的马达，还包括至少一散热组件，其设置在该第一磁性基板与该第二磁性基板之间。

20.根据权利要求11所述的马达，还包括一第一绝缘层，其设置在该第一磁性基板与所述线圈单元之间，以及一第二绝缘层，其设置在该第二磁性基板与所述线圈单元之间。

21.一种风扇，其包括：

一定子结构，其包括一第一磁性基板、一第二磁性基板以及多个线圈单元，其中该第一磁性基板与该第二磁性基板分别具有一中心轴孔，该第一磁性基板与该第二磁性基板相对而设，所述线圈单元分别夹设在该第一磁性基板与该第二磁性基板之间，所述线圈单元分别具有一线圈以及至少一导磁组件，该线圈以该线圈单元的中心为轴卷绕，该导磁组件设置在该线圈中；

其中该第一磁性基板的外周缘具有多个第一突出部，该第二磁性基板的外周缘具有多个第二突出部，且所述第一突出部与所述第二突出部分别交错设置；

一转子结构，其包括一轴心、一轮壳、一磁铁以及多个扇叶片，该轴心贯穿所述中心轴孔，该磁铁环设在该轮壳内，该扇叶片环设在该轮壳外；以及

一驱动电路，其连接所述线圈，以控制该线圈的电流方向。

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