具有边缘缺口的转子结构的制作方法

1.本发明涉及一种转子结构，尤其涉及一种具有边缘缺口的转子结构。


背景技术：

2.请参阅图1与图2，图1显示现有技术的永磁马达结构的平面示意图；图2为图1圈a的放大示意图。如图1与图2所示，一种永磁马达结构pa100包含一定子结构pa1与一转子结构pa2，转子结构pa2是设置于定子结构pa1中，且转子结构pa2包含一转子结构本体pa21与多个磁石pa22，而多个磁石pa22是分别固定于转子结构本体pa21的多个磁石设置孔(图未标示)中；其中，多个磁石pa22是采用v型的配置方式来使相同极性的磁石pa22产生集磁的效果，藉以有效的增强磁力。
3.针对上述的磁石pa22所采用的v型配置，请继续参阅图3，图3显示现有技术的永磁马达的立体示意图。如图3所示，一永磁马达转子pa200具有相对设置的一第一端面pa201与一第二端面pa202，且永磁马达转子pa200设有多个磁石(图中仅显示磁石pa300、pa400、pa500与pa600)，而这些磁石pa300、pa400、pa500与pa600同样是采取如上所述的v型配置方式进行排列设置；其中，磁石pa300的第一端pa301与磁石pa400的第一端pa401为磁性相同的磁极，而磁石pa500的第一端pa501与磁石pa600的第一端pa601也为磁性相同的磁极，但磁石pa500与pa600的磁极与磁石pa300与pa400的磁极相反。
4.举例而言，第一端pa301与pa401的磁极例如为s极，而第二端pa302与pa402则皆为n极；相对的，第一端pa501与pa601的磁极例如为n极，而第二端pa502与pa602则皆为s极。由此可知，现有的永磁马达转子pa200所采用的v型配置方式是将磁石pa300与pa400当作一组，并将磁石pa500与pa600当作另一组，然后两组的磁极方向相反，进而使整个永磁马达转子pa200的磁石(包含pa300、pa400、pa500与pa600)以一组n极与一组s极的方式交替排列。
5.如上所述，现有的永磁马达虽然可以通过磁石v型配置的方式来增加磁力，但当永磁马达运作而使设于定子的线圈的磁极与设于转子的磁石的磁极相对应的互吸时，两者之间产生的磁吸作用会抵抗转子的转动，进而造成影响转子转动的顿转转矩(cogging torque)。


技术实现要素：

6.有鉴于在现有技术中，现有的永磁同步马达为了让转子磁石的磁力集中，因此通常会采用v型排列的配置方式，也因此在转子转动时，很容易因为磁石的磁极与定子线圈的磁极相吸而造成转子转动时产生顿转转矩的现象；缘此，本发明的主要目的在于提供一种转子结构，可以通过结构上的改良来减少转子转动时所产生顿转转矩。
7.本发明为解决现有技术的问题，所采用的必要技术手段是提供一种具有边缘缺口的转子结构，包含一转子结构本体以及多个磁石。
8.转子结构本体环绕一圆心设有多个磁石设置区，每一磁石设置区开设有一第一磁石槽与一第二磁石槽，第一磁石槽与第二磁石槽对称于一延伸至圆心的向心轴线而斜向延
伸，第一磁石槽的一第一外侧端与第二磁石槽的一第二外侧端邻近于向心轴线与转子结构本体的一转子外缘，第一磁石槽的一第一内侧端与第二磁石槽的一第二内侧端远离于向心轴线与转子外缘，且转子外缘开设有多个缺口，每一该些缺口的中心分别交会于每一该些磁石设置区的该向心轴线。
9.多个磁石分别固定于磁石设置区的第一磁石槽与第二磁石槽。
10.在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，每一缺口包含一中心导圆角与二外侧导圆角，向心轴线穿过中心导圆角，二外侧导圆角位于中心导圆角的两侧。
11.较佳者，中心导圆角的圆角半径为5mm，二外侧导圆角的圆角半径为5mm，每一缺口还包含二直线延伸段，二直线延伸段分别自中心导圆角延伸至二外侧导圆角。
12.此外，二直线延伸段之间具有一缺口张角，缺口张角介于50度至70度之间；其中，缺口张角以62度尤佳。
13.如上所述，由于本发明的具有边缘缺口的转子结构是在转子外缘开设有多个缺口，而这些缺口分别对应于每个磁石设置区的向心轴线，意即对应到第一磁石槽与第二磁石槽的内侧端，藉此当转子结构运转时，设置于第一磁石槽与第二磁石槽内的磁石的磁场可以更有效的延伸至定子，使得转子结构运转时的顿转转矩可以明显地降低，进而使永磁马达在使用本发明的转子结构后，可以有效的增加运转效率。
14.本发明所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。
附图说明
15.图1显示现有技术的永磁马达结构的平面示意图；
16.图2为图1圈a的放大示意图；
17.图3显示现有技术的永磁马达的立体示意图；
18.图4显示本发明较佳实施例所提供的具有边缘缺口的转子结构设置于定子中的平面示意图；
19.图5为图4圈b的放大示意图；以及
20.图6显示利用本发明的转子结构所制成的永磁马达与利用现有技术的永磁马达在运转时所测量到的力矩变化曲线示意图。
21.附图标号说明：
22.pa100:永磁马达结构
23.pa1:定子结构
24.pa2:转子结构
25.pa21:转子结构本体
26.pa22:磁石
27.pa200:永磁马达转子
28.pa201:第一端面
29.pa202:第二端面
30.pa300,pa400,pa500,pa600:磁石
31.pa301,pa401,pa501,pa601:第一端
32.pa302,pa402,pa502,pa602:第二端
33.100:具有边缘缺口的转子结构
34.1:转子结构本体
35.11:转子内缘
36.12:转子外缘
37.121:缺口
38.1211:中心导圆角
39.1212,1213:外侧导圆角
40.1214,1215:直线延伸段
41.13:磁石设置区
42.131:第一磁石槽
43.1311:第一外侧端
44.1312:第一内侧端
45.132:第二磁石槽
46.1321:第二外侧端
47.1322:第二内侧端
48.2:磁石
49.200:定子
50.x:向心轴线
51.cc:圆心
52.tc:曲线
53.ic:曲线
具体实施方式
54.请参阅图4与图5，图4显示本发明较佳实施例所提供的具有边缘缺口的转子结构设置于定子中的平面示意图；图5为图4圈b的放大示意图。如图4与图5所示，一种具有边缘缺口的转子结构100是用以设置于一定子200中，且具有边缘缺口的转子结构100包含一转子结构本体1以及多个磁石2(图中仅标示一个)。在实际运用时，具有边缘缺口的转子结构100是通过一转轴(图未示)的穿设而可转动地设置于定子200中。
55.转子结构本体1具有内外相对设置的一转子内缘11与一转子外缘12，转子内缘11与转子外缘12皆以一圆心cc为中心环绕延伸，即转子内缘11与转子外缘12为同心圆。此外，转子结构本体1在转子内缘11与转子外缘12之间设有十二个磁石设置区13(图中仅标示一个)，磁石设置区13是以圆心cc为中心环绕地排列设置，且每一个磁石设置区13开设有一第一磁石槽131与一第二磁石槽132。
56.承上所述，第一磁石槽131与第二磁石槽132对称于一延伸至圆心cc的向心轴线x而斜向延伸；其中，第一磁石槽131具有相对设置的一第一外侧端1311与一第一内侧端1312，相似地，第二磁石槽132同样具有相对设置的一第二外侧端1321与一第二内侧端1322，且第一外侧端1311与第二外侧端1321是邻近于向心轴线x与转子外缘12，而第一内侧端1312与第二内侧端1322是远离于向心轴线x与转子外缘12。
57.此外，转子外缘12于每个磁石设置区13内开设一缺口121(图中仅标示一个)，因此
共有多个缺口121，每个缺口121分别具有一中心导圆角1211、二外侧导圆角1212与1213以及二直线延伸段1214与1215，而每个磁石设置区13的向心轴线x则是分别穿过每个缺口121的中心导圆角1211，二外侧导圆角1212与1213是对称于向心轴线x而分别位于向心轴线x的两侧，而二直线延伸段1214与1215是自中心导圆角1211的两侧分别朝二外侧导圆角1212与1213延伸所形成。
58.在本实施例中，中心导圆角1211与二外侧导圆角1212与1213的圆角半径皆为5mm，且二直线延伸段1214与1215之间具有一缺口张角(图未标示)，而缺口张角在本实施例中为62度，但不限于此，在其他实施例中，缺口张角亦可介于50度至70度之间。
59.多个磁石2分别固定于每个磁石设置区13的第一磁石槽131与第二磁石槽132。其中，磁石2的磁极摆放方式则请参阅图3与现有技术所叙述，在此则不多加赘述。
60.请继续参阅图6，图6显示利用本发明的转子结构所制成的永磁马达与利用现有技术的永磁马达在运转时所测量到的力矩变化曲线示意图。如图1、图2、图4、图5与图6所示，利用现有技术的永磁马达结构pa100所制成的永磁马达，其力矩变化的曲线为一曲线tc，而利用本发明的具有边缘缺口的转子结构100所制成的永磁马达，其力矩变化的曲线为一曲线ic。
61.由图6的曲线tc与曲线ic可知，利用本发明所提供的具有边缘缺口的转子结构100制成的永磁马达，在运转时的力矩变化幅度明显小于利用现有技术的永磁马达结构pa100所制成的永磁马达的力矩变化幅度，相对的表示了本发明的具有边缘缺口的转子结构100确实可以通过缺口121的设计而使得具有边缘缺口的转子结构100在运转时的顿转转矩降低。
62.综上所述，相较于现有技术的永磁马达在容易产生顿转转矩的问题，本发明的具有边缘缺口的转子结构通过在转子外缘开设有多个缺口，当转子结构运转时，设置于第一磁石槽与第二磁石槽内的磁石的磁场可以更有效的延伸至定子，使得转子结构运转时的顿转转矩可以明显地降低，进而使永磁马达在使用本发明的具有边缘缺口的转子结构后，可以有效的增加运转效率。
63.通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。