專利名稱：薄型化電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種電動(dòng)機(jī)，特別是有關(guān)一種薄型化電動(dòng)機(jī)。
近年來(lái)，電子產(chǎn)品有縮小的趨勢(shì)，而其厚度更是日益薄型化。舉例而言，筆記本式電腦具有有越來(lái)越薄的傾向。為符合電子產(chǎn)品薄型化的趨勢(shì)，用以散熱的風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)必須隨著薄型化。
在對(duì)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)予以薄型化的過(guò)程中，所面臨的是現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)無(wú)法配合設(shè)計(jì)需求，以及對(duì)現(xiàn)有的定子結(jié)構(gòu)予以薄型化造成制造工藝的困難等。


圖1是顯示一種現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖2是顯示圖1的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的剖面圖。請(qǐng)參閱圖1及圖2，此電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)包括一磁帶100以及一定子200。磁帶100為轉(zhuǎn)子(未完全顯示)的部份。定子200包括一四極的硅鋼片組201與纏繞于其上的線圈(例如漆包線)202。
由于硅鋼片組201是由數(shù)片硅鋼片重疊而成，所以硅鋼片組201的邊緣銳利，必須再添加一層被覆層或是套蓋(未顯示)后才可以開始纏繞漆包線202。
于上述的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中，其線圈纏繞的方式造成許多空間浪費(fèi)，即線圈無(wú)法完全填滿硅鋼片組201所圍成的圓形范圍，因而降低了電動(dòng)機(jī)的性能。
如果使上述的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)薄型化，則會(huì)產(chǎn)生下列的影響(1)電動(dòng)機(jī)的性能變差，此是因?yàn)楣桎撈钠瑪?shù)必須減少及繞線空間不足所造成；(2)制造困難度增加，這是因?yàn)槎ㄗ映叽缣。钆浜弦蠖雀撸M裝上也徒增困擾；及(3)于硅鋼片組上所纏繞的漆包線容易斷裂或破皮掉漆而造成線圈短路，這是因薄型化的定子還使硅鋼片組的邊緣變得銳利。
一般而言，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)度是隨著其極數(shù)的增加而增加。上述的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)所提供的極數(shù)為四極，若要增加為八極其整體效果并不佳，例如繞線困難等。于極數(shù)少的情況下，容易造成電動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)及效率變差等問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一薄型化電動(dòng)機(jī)，其性能提高并且制造容易。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的薄型化電動(dòng)機(jī)包括一定子與一轉(zhuǎn)子；所述定子包括一線圈座以及一組線圈，所述線圈座是由一由底板、數(shù)個(gè)內(nèi)凸齒以及數(shù)個(gè)外凸齒所限定而成，所述內(nèi)凸齒及所述外凸齒分別具有第一延伸部及第二延伸部而大致成一倒”L”型；所述轉(zhuǎn)子包括一環(huán)形磁鐵，所述環(huán)形磁鐵位于所述線圈、所述第一延伸部及所述第二延伸部的上方。
為調(diào)整磁偏角度以利轉(zhuǎn)子可以啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，所述的第一或第二延伸部具有缺角、弧角、切槽、折角和不同的尺寸；所述底板的內(nèi)緣及外緣可選擇性地具有至少一個(gè)缺口而成一不規(guī)則狀，所述缺口用以容納感應(yīng)組件，以使感應(yīng)組件可以位于環(huán)形磁鐵的下方。
本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)還包括一基座，用以容納所述線圈座；或者所述基座可設(shè)有一環(huán)形凹座以容納上述線圈座。
本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)，其定子還包括一轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸垂直固定于所述基座，且所述轉(zhuǎn)軸具有一環(huán)狀溝槽；轉(zhuǎn)子還包括一轂部；一金屬片，固定于所述轂部與所述環(huán)形磁鐵之間間；一軸承，位于所述基座中且被所述轉(zhuǎn)軸所貫穿。電動(dòng)機(jī)還包括一卡合環(huán)部，用以固定所述軸承；及一彈性環(huán)，套入所述環(huán)狀溝槽中，以固定所述軸承。
為更清楚理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是一現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖2是圖1的現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖4是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的局部分解圖；圖5是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的線圈座的立體圖；圖6是示出本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的某一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，及環(huán)形磁鐵的一種充磁方式的立體示意圖；圖7-9是示出本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的某一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，及環(huán)形磁鐵的其它充磁方式的立體示意圖；圖10是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的線圈座的立體圖。
第一實(shí)施例圖3是顯示本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的局部剖面圖，本實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)包括一定子10與一轉(zhuǎn)子30。定子10包括一線圈座11與一基座18。所述線圈座11是位于所述基座18中，例如固定于所述基座18的環(huán)形凹座19中。此線圈座11還具有一底板12、數(shù)個(gè)內(nèi)凸齒15以及數(shù)個(gè)外凸齒16。其中所述內(nèi)凸齒15是垂直環(huán)繞于所述底板12的內(nèi)周緣，以作為具第一極性的硅鋼片(以下簡(jiǎn)稱為第一硅鋼片)，例如作為具有S極性的硅鋼片；所述外凸齒16是垂直環(huán)繞于所述底板12的外周緣，以作為具有第二極性的硅鋼片(以下簡(jiǎn)稱為第二硅鋼片)，例如作為具有N極性的硅鋼片。
仍請(qǐng)參閱圖3，在此實(shí)施例中，每一第一硅鋼片15是對(duì)應(yīng)于相鄰的第二硅鋼片16間的間隙使底板12、第一硅鋼片15及第二硅鋼片16限定出一線圈座11以容納一線圈(例如漆包線)17。
請(qǐng)參閱圖3或圖4，值得注意的是，所述第一硅鋼片15還具有第一延伸部15a，所述第一延伸部15a位于所述第一硅鋼片15不與底板12連接的一端，且沿著所述底板12的中心延伸，也即所述第一硅鋼片15的剖面大致呈一”倒L形”。類似地，所述第二硅鋼片16還具有第二延伸部16a，所述第二延伸部16a位于所述第二硅鋼片16不與底板12連接的一端，且沿著遠(yuǎn)離所述底板12中心的方向延伸，也即所述第二硅鋼片16的剖面大致呈一”倒L形”。此外，所述轉(zhuǎn)子30還包括一環(huán)形磁鐵31，置于所述線圈17、所述第一延伸部15a以及所述第二延伸部16a的上方。
第二實(shí)施例圖5顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例。其中，圖號(hào)15、15a、16及16a所指的組件與圖4的第一實(shí)施例相同。然而，與第一實(shí)施例不同的是本發(fā)明的第二實(shí)施例的第一及第二延伸部還可選擇性地具有至少一個(gè)缺角T1、弧角T2、切槽T3、折角T4、不同的尺寸與缺口T6。更詳細(xì)地說(shuō)，為調(diào)整磁偏角度以利轉(zhuǎn)子可以啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第一延伸部15a及所述第二延伸部16a還具有缺角T1、弧角T2、切槽T3、折角T4、不同的尺寸，且所述底板12的內(nèi)緣及外緣還具有至少一個(gè)缺口T6而成一不規(guī)則狀。所述缺口T6是用以容納感應(yīng)組件(例如霍爾組件，未圖示)，以使感應(yīng)組件可以位于所述環(huán)形磁鐵31(如圖3所示)的下方。
請(qǐng)回到圖3，本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)還具有一轉(zhuǎn)軸20，垂直固定于基座18上，所述轉(zhuǎn)軸20的一端具有一環(huán)狀溝槽21。轉(zhuǎn)子30還包括一轂部(例如一扇葉的輪轂)32、一金屬片(例如鐵片)34以及一軸承35。其中，所述金屬片34固定于轂部32與環(huán)形磁鐵31之間，用以避免磁漏。所述軸承35被所述轉(zhuǎn)軸20所貫穿。所述的電動(dòng)機(jī)還包括一卡合環(huán)部(例如銅套，未圖示)以及一彈性環(huán)(例如O型環(huán))50，其中所述卡合環(huán)部于軸承35之上套入貫通孔，借以固定所述軸承35；所述彈性環(huán)50套入于所述環(huán)狀溝槽21中以彈性轉(zhuǎn)軸承35。所述卡合環(huán)部與所述彈性環(huán)50是用以固定軸承35，避免其與轉(zhuǎn)軸20沿著軸向松脫。
請(qǐng)參閱圖4，它是圖3的線圈座11、線圈17及環(huán)形磁鐵31的分解圖。參見圖4，將可還清楚地看出線圈座11的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，所述第一硅鋼片15的剖面大致呈一倒”L”形。類似地，所述第二硅鋼片16的剖面也大致呈一倒”L”形。所述底板12、所述第一硅鋼片15與所述第二硅鋼片16限定出一凹槽，用以容納所述線圈17。并且所述環(huán)形磁鐵31不僅位于線圈17的上方，也位于所述第一延伸部15a以及所述第二延伸部16a的上方。這樣，可以增加所述線圈座11與環(huán)形磁鐵31間的有效面積。這樣，電動(dòng)機(jī)靜止時(shí)轉(zhuǎn)軸可借助環(huán)形磁鐵31與線圈座11間的靜磁力保持垂直以降低啟動(dòng)時(shí)所需電流或功率及抑制擺動(dòng)。
圖6是顯示環(huán)形磁鐵31的某種充磁方式以及圖4或圖5的電動(dòng)機(jī)的某一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。如圖所示，環(huán)形磁鐵31是被充磁成為八個(gè)扇區(qū)，且相鄰的扇區(qū)具有不同極性。于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述數(shù)個(gè)內(nèi)凸齒15是被感應(yīng)成具有第一極性，例如S極性；而所述數(shù)個(gè)外凸齒16是被感應(yīng)成具第二極性，例如N極性。
以下將以數(shù)個(gè)內(nèi)凸齒15的其中一個(gè)(以下稱為第一內(nèi)凸齒)、數(shù)個(gè)外凸齒16的其中一個(gè)(以下稱為第二外凸齒)以及環(huán)形磁鐵31的其中一個(gè)(以下稱為第一扇區(qū))予以說(shuō)明。其中所述第一扇區(qū)為S極性。在此狀態(tài)下，第一內(nèi)凸齒排斥第一扇區(qū)，且第一外凸齒吸引第一扇區(qū)。因此所述環(huán)形磁鐵31會(huì)沿某一方向(例如逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)一預(yù)設(shè)的角度。然后，由于電流反向，使得內(nèi)凸齒15被感應(yīng)成具有N極性，而外凸齒16被感應(yīng)成具有S極性，因此，所述環(huán)形磁鐵31又因內(nèi)凸齒15的排斥與外凸齒16的吸引而繼續(xù)沿該方向旋轉(zhuǎn)。
此外，環(huán)形磁鐵31的其它充磁方式還可如圖7-9所示。其中，如圖7所示，環(huán)形磁鐵31是被充磁為偶數(shù)個(gè)(例如八個(gè))扇形區(qū)域，每一扇形區(qū)域具有兩相異磁極，且相鄰扇形區(qū)域的磁極的配置相反。例如，若某一扇形區(qū)域由內(nèi)而外為S-N極性，則鄰接的扇形區(qū)域扇形由內(nèi)而外為N-S極性。
如圖8所示，環(huán)形磁鐵31是被充磁成為偶數(shù)個(gè)(例如八個(gè))主要扇區(qū)，且相鄰的主要扇區(qū)具有不同極性。并且，每一主要扇區(qū)在環(huán)形磁鐵31外緣靠近鄰接扇區(qū)處還具有兩個(gè)次要扇區(qū)，并且主要扇區(qū)的極性與次要扇區(qū)的極性相反。所述主要扇區(qū)是指具有較大面積的扇區(qū)。
如圖9所示，環(huán)形磁鐵31是被充磁成為偶數(shù)個(gè)(例如八個(gè))扇區(qū)，且相鄰的扇區(qū)具有不同極性。并且，每一扇區(qū)大致上為螺旋槳葉狀(propeller blade)。
由于線圈17是直接纏繞于線圈座11的凹槽中，所以繞線相當(dāng)容易，并且不會(huì)如現(xiàn)有技術(shù)那樣會(huì)有浪費(fèi)繞線空間的問(wèn)題。此外，所述線圈17也可為一預(yù)成形的線圈。另外，由于所述凹槽不會(huì)具有銳利的邊緣，所以不會(huì)傷及線圈17。又由于繞線的難易度不受極數(shù)的影響，所以與現(xiàn)有技術(shù)相比較本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的極數(shù)可以增加，因此本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度可以增加。
此外，值得注意的是，本發(fā)明還具有以下的其它優(yōu)點(diǎn)。例如環(huán)形磁鐵31與線圈座11間的”有效面積”增加，所以電動(dòng)機(jī)靜止時(shí)轉(zhuǎn)軸通過(guò)環(huán)形磁鐵31與線圈座11間的靜磁力保持垂直。這樣，啟動(dòng)時(shí)所需電流或功率可以降低，也可抑制擺動(dòng)。
雖然于圖3至5所示的實(shí)施例中，內(nèi)凸齒15與外凸齒16是相對(duì)于底板12的中心而彼此錯(cuò)開，然而，如圖10所示，內(nèi)凸齒15與外凸齒16是相對(duì)于底板12的中心而彼此部份重疊(部份面對(duì))也是可行方式。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或等效替換，均應(yīng)包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。例如內(nèi)凸齒15與外凸齒16的數(shù)目不限定于4個(gè)；另外也可省略所述環(huán)形凹座19，而直接將線圈座11固定于基座18上。
權(quán)利要求
1.一種薄型化電動(dòng)機(jī)，它包括一定子和一轉(zhuǎn)子，其特征在于所述定子包括一底板；數(shù)個(gè)內(nèi)凸齒，環(huán)設(shè)于所述底板的內(nèi)周緣，每一所述內(nèi)凸齒具有一第一延伸部，所述第一延伸部朝遠(yuǎn)離所述底板中心的方向延伸；數(shù)個(gè)外凸齒，環(huán)設(shè)于所述底板的外周緣，每一所述外凸齒具有一第二延伸部，所述第二延伸部朝所述底板中心的方向延伸；所述底板、所述內(nèi)凸齒以及所述外凸齒限定出一線圈座，一組線圈位于所述線圈座中；以及所述轉(zhuǎn)子具有一環(huán)形磁鐵，所述轉(zhuǎn)子耦合于所述定子，且所述環(huán)形磁鐵位于所述線圈、所述第一延伸部及所述第二延伸部的上方。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述第一延伸部還具有缺角、弧角、切槽、折角及不同的尺寸。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述第二延伸部還具有缺角、弧角、切槽、折角及不同的尺寸。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述底板還具有至少一個(gè)缺口，用以容納一感應(yīng)組件，以使感應(yīng)組件位于所述環(huán)形磁鐵的下方。
5.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)凸齒對(duì)應(yīng)于相鄰的所述外凸齒間的間隔。
6.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)凸齒是部份面對(duì)所述外凸齒。
7.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，它還包括一基座，所述線圈座是位于所述基座中。
8.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述定子還包括一轉(zhuǎn)軸，且所述轉(zhuǎn)軸具有一環(huán)狀溝槽；所述轉(zhuǎn)子還包括一轂部；一金屬片，固定于所述轂部與所述環(huán)形磁鐵之間，用以避免磁漏；及一軸承，位于所述基座中且被所述轉(zhuǎn)軸所貫穿。
9.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，它還包括一卡合環(huán)部，用以固定所述軸承；及一彈性環(huán)，套入所述環(huán)狀溝槽中，以固定所述軸承。
10.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述環(huán)形磁鐵是被充磁為偶數(shù)個(gè)扇形區(qū)域，每一所述扇形區(qū)域具有兩相異磁極，且相鄰扇形區(qū)域的磁極的配置相反。
11.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述環(huán)形磁鐵是被充磁成為偶數(shù)個(gè)主要扇區(qū)，且相鄰的主要扇區(qū)具有不同極性，并且，每一主要扇區(qū)在環(huán)形磁鐵外緣靠近鄰接扇區(qū)處還具有兩個(gè)次要扇區(qū)，并且所述主要扇區(qū)的極性與所述次要扇區(qū)的極性相反。
12.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述環(huán)形磁鐵是被充磁成為偶數(shù)個(gè)扇區(qū)，且相鄰的扇區(qū)具有不同極性，且每一所述扇區(qū)大致上為螺旋槳葉狀。
13.一種薄型化電動(dòng)機(jī)，它包括一定子和一轉(zhuǎn)子，其特征在于所述定子包括一底板；數(shù)個(gè)內(nèi)凸齒，環(huán)設(shè)于所述底板的內(nèi)周緣，每一所述內(nèi)凸齒具有一第一延伸部且所述第一延伸部朝遠(yuǎn)離所述底板中心的方向延伸而成一倒L型；數(shù)個(gè)外凸齒，環(huán)設(shè)于所述底板的外周緣，每一所述外凸齒具有一第二延伸部且所述第二延伸部朝所述底板中心的方向延伸而成一倒L型；所述底板、所述內(nèi)凸齒以及所述外凸齒限定出一凹槽；一組線圈，位于所述凹槽中；及所述轉(zhuǎn)子具有一環(huán)形磁鐵，所述轉(zhuǎn)子耦合于所述定子，且所述環(huán)形磁鐵位于所述線圈、所述第一延伸部及所述第二延伸部的上方。
14.如權(quán)利要求13的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述第一延伸部及所述第二延伸部具有缺角、弧角、切槽、折角及不同的尺寸。
全文摘要
一種薄型化電動(dòng)機(jī)包括定子與轉(zhuǎn)子;定子包括一由底板、數(shù)個(gè)內(nèi)、外凸齒所限定的線圈座,線圈座中置有一組線圈;內(nèi)、外凸齒分別具有第一延伸部及第二延伸部而大致成一倒“L”型;轉(zhuǎn)子包括一環(huán)形磁鐵,環(huán)形磁鐵位于所述線圈、第一延伸部及第二延伸部的上方。第一及第二延伸部還可具有缺角、弧角、切槽、折角及不同的尺寸,底板還可具有缺口。本發(fā)明繞線容易且可節(jié)省繞線空間,極數(shù)可增加使運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)以及啟動(dòng)電流或功率小并可抑制擺動(dòng)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK1378324SQ0111199
公開日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2001年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者黃文喜, 林國(guó)正, 蔡明熹, 周初憲 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司