CN1901330A - 磁力定位马达及其风扇 - Google Patents

Abstract

一种风扇马达，其是在转子内侧中心处设置一磁铁，利用该磁铁与该风扇定子的金属物质间具有吸引力的特性，可使该转子在运转时保持固定位置。亦可在该风扇的定子部份设置一磁铁，利用该磁铁与该转子的金属间具有吸引力的特性，同样可达到该转子在运转时保持固定位置的功效，可减少该转子的晃动。

Description

磁力定位马达及其风扇

技术领域

本发明有关一种磁力定位马达及风扇，特别是有关一种具有一设置在转动部或定子部的磁铁，其能和与其具有相对位置的耦合物产生吸引力的磁力定位马达及风扇。

背景技术

现今电子元件运作速度越来越快，所产生的热能也随之增加，因此用以散热的风扇也就无可避免地越做越大，但却造成马达转子运转时晃动的情形益形严重。

请参阅图1，其为一种现有散热风扇的示意图，该风扇马达包括有一转动部1、一由硅钢片及缠绕其外侧的线圈所组成的定子部2、分别环绕承接该转子1轴心10上部与下部的一滚珠轴承3及一含油轴承4。

该马达转子1的外侧壁具有复数个叶片11，内侧壁具有一磁带12，该磁带12可与该定子部2的硅钢片耦合，利用该磁带12与硅钢片间的吸引力与高度差，可产生磁偏，进而产生向下的吸引力，用以克服该马达转子1在高速旋转时所产生的浮力。虽然此种具一滚珠轴承与一含油轴承的轴承结构的风扇已被广泛使用，但是对于体积大且厚的风扇却不适用，这是因为当风扇体积变庞大后，其转子的重量也会跟着变重，而仅靠磁带与硅钢片间的吸引力则显得不足，在转子高速运转时，很可能就会产生浮起的现象。

另一种现有散热风扇则如图2所示，该风扇马达与图1主要不同之处在于，该风扇马达是利用两个滚珠轴承3分别环绕承接该转子1轴心10的上部与下部；另外，在该转子1中心处附近与承接该轴心10上部的滚珠轴承3间设有一弹簧5，用以连接彼此，该弹簧5可产生预压力，使该风扇在高速旋转而欲浮离时，利用弹簧提供的回复力，能保持在原本位置，减少晃动的情形。虽然此种双滚珠轴承的结构能够适用于体积较大的风扇，然而滚珠轴承价格昂贵，利用双滚珠轴承无疑地大幅提高风扇的制造成本，与现在所谓微利时代要节省成本的制造导向，背道而驰。

因此，如何能够在为增进散热效果而不得不加大散热风扇的趋势下，不但要保持风扇运作的稳定，而且能够不大幅提高制造成本，为本发明发展的目的和重点。

发明内容

本发明的主要目的是在于提供一种可保持风扇稳定运行且可低成本制造的马达及其风扇。

根据本发明一方面提供一种一种磁力定位马达，其包括：一底座；一定子部，套设于该底座；一转动部，其中心处设置有一轴心，该轴心轴向地向该定子部中心延伸；该转动部内设置一磁带，环绕在该定子部外侧；以及一磁性元件，设置于该转动部内侧中心处，并环绕于该轴心。

根据本发明另一方面提供一种磁力定位马达，其包括：一底座；一定子部，套设于该底座；一转动部，其中心处设置有一轴心，该轴心轴向地向该定子部中心延伸；该转动部内设置一磁带，环绕在该定子部外侧；一磁性元件，设置于该定子部中心处的轴向表面，并环绕于该轴心；一轴承结构，其设置于该底座之内，并环绕承接该轴心；以及一磁性耦合元件，固定于该转动部的内侧，用以与该磁性元件产生磁作用力。

根据本发明再一方面提供一种以磁力定位的风扇，其包括一外框、一转动部以及一定子部；该定子部是位于该转动部的内侧下方，并彼此耦合，且该定子部与转动部均是容置于该外框内部。该转动部中心处具有一轴心从该转动部轴向延伸至该定子部，该转动部外侧壁周缘设有复数个叶片，内侧壁则设有环绕一周的磁带。该定子由一由硅钢片所形成的铁心部及一环绕该铁心部外侧的线圈所构成。其特点是：在该转动部内侧中心处设置一环绕该轴心的定位磁铁，经由适当的位置设计，该定位磁铁与该定子部的硅钢片可产生适当的吸引力，用以克服当该转动部在高速运转时发生浮离的现象。

再者，还可在该定子部中心处的上方设置一环绕该轴心且可与上述的定位磁铁相吸引的对应磁铁或其他金属材质，可适应不同尺寸的风扇。

此外，亦可将该定位磁铁设置于该定子部中心处的上方而环绕该轴心，而在相对应的转动部设置金属材质，同样具有相同功能。

另外，在该转子的内表面还可完全是由一铁壳所披覆，而将该定位磁铁设置于该定子部中心处的上方而环绕该轴心，如此亦可借助该定位磁铁与该铁壳间的吸引力达成固定该转子位置的目的。

本发明采用上述磁力定位马达的的风扇，其在风扇的转动部内侧中心处设置一磁铁，利用该磁铁与该风扇定子的金属物质间具有吸引力的特性，可使该转动部在运转时保持固定位置；当然亦可在该风扇的定子部设置一磁铁，利用该磁铁与该风扇转动部的金属间具有吸引力的特性，同样可达到该转动部在运转时保持固定位置的功效，可减少该转动部的晃动、震动以及轴心与轴承的摩擦。利用本发明，可不使用双滚珠轴承的结构，而使用仅一滚珠轴承与一含油轴承，或仅一含油轴承或仅一滚珠轴承，甚至不含轴承的结构，以降低制造成本。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下面特举一较佳实施例，并配合附图进行详细说明：

附图说明

图1是一现有散热风扇剖面示意图；

图2是另一种现有散热风扇剖面示意图；

图3是本发明的风扇马达的剖面示意图；

图4是图3的分解示意图；

图5A是本发明的散热风扇剖面示意图；

图5B是图5A的局部放大图；

图6是图5A的分解示意图；

图7A为利用勾条固定定位磁铁的示意图；

图7B是图7A的分解示意图；

图8A是定位磁铁利用承接部的一沟槽固定的示意图；及

图8B是图8A的用以固定定位磁铁的转动部外形轮廓。

图8C是图8A的定位磁铁上视示意图。

图9A是定位磁铁于承接部利用接触干涉方式固定的示意图。

图9B是图9A的分解示意图。

图10A是定位磁铁于承接部利用卡勾方式固定的示意图。

图10B是图10A的分解示意图。

图11A是定位磁铁于承接部利用黏着剂固定的示意图。

图11B是图11A的分解示意图。

图12～19分别是本发明的不同实施例的示意图。

具体实施方式

请参阅图3、4，本发明的风扇马达包括有一转动部6、一定子部7、一底座8以及分别用以环设承接该转动部6轴心60不同处的一滚珠轴承3及一含油轴承4；其中该轴心60是从该转动部内侧中心处轴向延伸至该定子部7。该定子部7位于该转动部6的内侧下方，并彼此耦合；而该底座8用来支撑该轴心60，可使该定子部7套接于其外侧，并于其内侧分别承接该滚珠轴承3与含油轴承4。

该定子部7主要是一由硅钢片及一环绕该硅钢片外侧的线圈所构成。该转动部6的内侧壁环设一磁带61，该磁带61可与该定子部2通电后所产生的磁力发生作用而转动。

于该风扇马达的转动部6内侧中心处还设置一环绕该轴心60的定位磁铁62，经由适当的位置设计，该定位磁铁62与该定子部7的硅钢片可产生适当的吸引力，可用以克服当该转动部6在高速运转时发生晃动与浮离的现象。

请参阅图5A、5B及图6，其显示将上述的马达运用于散热风扇的情形，该散热风扇包括一外框9、一转动部6以及一定子部7；其中，该外框的底部包括有如上所述的底座8，该转动部6的外侧壁周缘还设有复数个叶片63，且该转动部6及定子部7容置于该外框9内。而该转动部6、定位磁铁62、定子部7以及用以承接该转动部6的轴心60的滚珠轴承3及含油轴承4，其连结关系及相对位置则与前述的风扇马达相同。

值得一提的是，为了使该定位磁铁62与该定子部7的硅钢片产生稳定的吸引力，该滚珠轴承3设置的位置必须低于该硅钢片的上端表面，以确保该滚珠轴承3不会影响该定位磁铁62与定子部7间的作用力。

该定位磁铁62可以任何方式固定于该转动部6，例如：如图7A、7B所示，在该转动部6中心处轴向向下地延伸出复数个勾条64，可卡勾并固定该定位磁铁62。另外，亦在该转动部6的中心处还可延伸形成一承接部，其态样可如图8～11所示，其目的亦是稳固地固定该定位磁铁62。

请参阅图8A～8C，该定位磁铁62亦可由磁性相反的二磁铁所组合而成；在该承接部的外侧壁设计一环绕一周的沟槽65，其宽度与该定位磁铁62的厚度相同；该承接部于该沟槽65处的外径等于该定位磁铁62的孔径大小，如此该二磁性相反的磁铁得以于该沟槽65处相互吸引而组合，并稳固地被夹置于该沟槽65中。

请参阅图9A与图9B，在该承接部上段的外径是设计成仅略为大于该定位磁铁62的孔径，将该定位磁铁62从该承接部下端向上套入后，利用该定位磁铁62孔径侧壁与该承接部的上段外侧壁做紧密的接触干涉，可固定该定位磁铁62于该处。

请参阅图10A与图10B，在该转动部6的承接部是一种卡勾结构，其是利用于该承接部外侧形成的鳍状物66来支撑固定该定位磁铁。

请参阅图11A与图11B，其在转动部6的承接部的外壁涂上黏着剂，借助该黏着剂将该定位磁铁62固定于该转动部6表面。

另外，为增强该定位磁铁62的吸引力，还可在该定子部7的中心处的硅钢片上方增设并固定一与该定位磁铁62磁极相反的耦合磁铁72，如图12所示；或增设并固定一金属片73，例如铁片，如图13所示。

另外的实施方式是将该定位磁铁62设置并固定于该定子部7的中心处的硅钢片上方，而该与定位磁铁62磁极相反的耦合磁铁72或金属片73设置在该转动部6的承接部，如图14所示。另一种实施方式则是将该定位磁铁62设置并固定于该定子部7的中心处的硅钢片上方，然而不在该承接部设置任何东西，而是在该转动部6内侧壁表面的一铁壳67延伸披覆至该转动部6中心，如图15所示，利用该定位磁铁62和与其相对应的铁壳67所产生的吸引力，而保持该转动部6运转时不偏离其位置。

必须提醒的是，上述的各种实施例并非仅能用于一滚珠轴承与一含油轴承的结构，在定位磁铁62与硅钢片之间的吸引力足够的情况下，亦可使用一含油轴承的结构，如图16与图17所示，或一滚珠轴承的结构，如图18所示；甚至只要转动部6的磁带61与硅钢片的吸引力设计得当，且定位磁铁62与硅钢片之间的吸引力足够的情况下，无需轴承结构，该轴心60亦可稳定地抵靠在底座8旋转，如图19所示。

综合以上所述，本发明是可在制作体积较大的风扇时，不使用双滚珠轴承的结构，而达到风扇的转动部在高速运转时不产生浮离与晃动，如此能大幅地减少制造成本。

虽然本发明已以一较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的等效的改变或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims (17)

1.一种磁力定位马达，其包括：

一底座；

一定子部，套设于该底座；

一转动部，其中心处设置有一轴心，该轴心轴向地向该定子部中心延伸；该转动部内设置一磁带，环绕在该定子部外侧；以及

一磁性元件，设置于该转动部内侧中心处，并环绕于该轴心。

2.如权利要求1所述的磁力定位马达，其特征在于该底座具有一容置空间，可承接该转动部的该轴心；该磁力定位马达还包括一轴承结构，设置于该容置空间内，并环绕承接该轴心。

3.如权利要求2所述的磁力定位马达，其特征在于该轴承结构是为一滚珠轴承与一含油轴承；该滚珠轴承设置于较靠近该磁性元件的该底座内侧壁，而该含油轴承是设置于较远离该磁性元件的该底座内侧壁。

4.如权利要求3所述的磁力定位马达，其特征在于该滚珠轴承的顶端表面较该定子部的顶端表面更为远离该磁性元件。

5.如权利要求2所述的磁力定位马达，其特征在于该轴承结构是一含油轴承或一滚珠轴承。

6.如权利要求1或2所述的磁力定位马达，其特征在于在该转动部的内侧中心处轴向地延伸出复数个勾条以卡勾该定位磁性元件。

7.如权利要求1或2所述的磁力定位马达，其特征在于该转动部的内侧中心处延伸出一环绕该轴心的承接部，该磁性元件环设于该承接部外侧壁。

8.如权利要求7所述的磁力定位马达，其特征在于该磁性元件是由磁极相反的二接合磁铁所构成；在该承接部的外侧壁具有一环绕一周的沟槽，使此该磁性相反的该二磁铁得以于该沟槽处相互吸引而黏合。

9.如权利要求7所述的磁力定位马达，其特征在于该承接部具有至少一突出部或一鳍状物，用来支撑该磁性元件。

10.如权利要求7所述的磁力定位马达，其特征在于该承接部外侧壁与该磁性元件间是借助黏着剂接合。

11.如权利要求7所述的磁力定位马达，其特征在于该承接部的部分外径是略大于该磁性元件的孔径，使该磁性元件与该承接部紧密地干涉接触。

12.如权利要求1或2所述的磁力定位马达，其特征在于该定子部中心处的面对该磁性元件的表面设置有另一与该磁性元件磁极相反的耦合磁性元件。

13.如权利要求1或2所述的磁力定位马达，其特征在于该定子部中心处的面对该磁性元件的表面设置有一金属片与该磁性元件耦合。

14.一种磁力定位马达，其包括：

一底座；

一定子部，套设于该底座；

一转动部，其中心处设置有一轴心，该轴心轴向地向该定子部中心延伸；该转动部内设置一磁带，环绕在该定子部外侧；

一磁性元件，设置于该定子部中心处的轴向表面，并环绕于该轴心；

一轴承结构，其设置于该底座之内，并环绕承接该轴心；以及

一磁性耦合元件，固定于该转动部的内侧，用以与该磁性元件产生磁作用力。

15.如权利要求14所述的磁力定位马达，其特征在于该磁性耦合元件是一形成于该转子内壁的铁壳。

16.如权利要求14所述的磁力定位马达，其特征在于该磁性耦合元件是一设置于该转动部内侧中心处并环绕于该轴心的金属片。

17.一种以磁力定位的风扇，其包括一外框、一转动部以及一定子部；该定子部是位于该转动部的内侧下方，并彼此耦合，且该定子部与转动部均是容置于该外框内部；该转动部中心处具有一轴心从该转动部轴向延伸至该定子部，该转动部外侧壁周缘设有复数个叶片，内侧壁则设有环绕一周的磁带；该定子由一由硅钢片所形成的铁心部及一环绕该铁心部外侧的线圈所构成；其特征在于：在该转动部内侧中心处设置一环绕该轴心的定位磁铁，其位置设计成该定位磁铁与该定子部的硅钢片产生适当的吸引力，以克服当该转动部在高速运转时发生浮离的现象。

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