永磁式主轴马达制造技术

本发明专利技术公开了一种永磁式主轴马达，使位于转子中的多数磁组具有特定的空间型态，使磁通集中以达到提高转速的效果，其中，各该磁组分别具有二第一磁铁，以该转子的一管状转轴的直径为镜射轴地彼此镜射分设于该转轴中，二呈孔状的磁障空间贯设于该转轴上，并分别位于该转轴介于该转轴外环面与各该第一磁铁间的部位上，且分别靠近各该第一磁铁相距该镜射轴的最远程地沿该转轴的轴向延伸贯穿该转轴的轴向两端。

【技术实现步骤摘要】
永磁式主轴马达
本专利技术与马达有关，特别是关于一种永磁式主轴马达。
技术介绍
为了使获得良好的加工精度，得以应用于工具机上的主轴(spindle)，即需具备有高旋转精度、高转速、宽广的工作转速范围、高刚性、低温度与高可靠度，而影响主轴是否具备上述特性的因素虽均非单一，但不可否认的是，作为主轴旋转动力来源的主轴马达(spindlemotor)当然具有重要的地位。相较于感应式马达而言，永磁式马达由于具有更广的转速范围(constantpowerspeedratio，CPSR)、更佳的效率以及低转速下的高输出扭力，使所驱动的主轴更适于工具机进行高速、精密的加工，但由于马达的转矩特性对于主轴转动的状态影响甚巨，例如涟波的大小影响工具机的加工刀纹，转矩大小影响工具机是否进行重切削的程度，转速的大小影响工具机的加工效率等，均使得马达输出特性的不同所造成的差异，会在工具机产业领域中被突显，并且严重地影响主轴转动的特性，纵然不同的马达间仅有些许之差异，但在工具机应用时，些许的差异将会造成重大的不同。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种永磁式主轴马达，其可提高转速范围，以增加工具机的工作效率。为达成上述目的，本专利技术所提供的永磁式主轴马达，包含有：一定子，具有一环状的定子身部，多数的定子槽是分设于该定子身部的内侧环面上；一转子，具有一管状的转轴，同轴穿伸于该定子身部中，并使该转轴的内径大于该转轴外径的一半；数量小于该些定子槽的多数磁组是沿该转轴的圆周依序地分设于该转轴中，各自具有二沿该转轴径向的断面呈长条状的第一磁铁，并使二该第一磁铁以该转轴的直径为镜射轴彼此镜射地对称埋设该转轴内，且使二该第一磁铁的长轴与该镜射轴间在朝向该转轴中心的方向上相隔一锐角角度，二呈孔状的磁障空间分别位于该转轴介于该转轴外环面与各该第一磁铁间的部位上，并分别靠近各该第一磁铁相距该镜射轴的最远程地沿该转轴的轴向延伸贯穿该转轴的轴向两端。各该磁组分别更包含有一第二磁铁，介于各该第一磁铁之间。各该磁组中，该第二磁铁的中心位于该镜射轴的轴向上。各该磁组中，该第二磁铁两侧与各该第一磁铁间相隔开来。各该磁组中，在沿该转轴径向的断面方向上，该第二磁铁的长度小于各该第一磁铁的长度。各该磁组中，各该第一磁铁彼此间相隔开来。该转子具有数量与各该磁组相同数量的容纳空间，分设于该转轴上，以分别容设各该磁组。各该容纳空间分别为单一的穿孔，贯设于该转轴上。该转轴的内径为该转轴外径的0.6至0.8倍。该些定子槽的数量为该磁组数量的6倍至10倍。本专利技术的有益效果：可提高转速范围，以增加工具机的工作效率。附图说明图1是本专利技术一较佳实施例的平面示意图。图2是本专利技术一较佳实施例中，磁组及转子的立体图。图3是本专利技术一较佳实施例中沿图2中3-3割面线的局部平面图。图4A是作为对比的永磁马达磁力线图。图4B是本专利技术一较价实施例的磁力线图。图5是本专利技术与对比永磁马达的圆线图(circlediagram)。(10)永磁式主轴马达(20)定子(21)定子身部(22)定子槽(30)转子(31)转轴(32)容纳空间(40)磁组(41)第一磁铁(411)最近端(412)最远程(42)第二磁铁(43)磁障空间(L1)镜射轴(L2)第一磁铁之长轴(L3)第二磁铁之长轴(α)第一磁铁之长轴与镜射轴之夹角(C1)本实施例的转速范围(C2)对照组的转速范围具体实施方式首先，请参阅图1至图3所示，在本专利技术一较佳实施例中所提供的永磁式主轴马达(10)，其主要包含了有一定子(20)、一转子(30)以及多数的磁组(40)。该定子(20)具有一呈环状的定子身部(21)，多数的定子槽(22)辐射状地分别凹设于该定子身部(21)的内侧环面上，用以作为容纳线圈绕组的空间，其中，线圈绕组以分布绕为佳。该转子(30)具有一转轴(31)及数量相同于该些磁组数量的容纳空间(32)。该转轴(31)呈直管状，并使内径的尺寸为外径尺寸的0.6倍至0.8倍之间，使得管壁的厚度小于管孔的半径。各该容纳空间(32)分别呈单一的孔状，而彼此沿着该转轴(31)的环周，依序等距相隔开来地分别直线贯设于该转轴(31)的轴向两端间，且在对应于该转轴(31)的径向上呈现弯折的长条形状。各该磁组(40)分别具有二第一磁铁(41)、一第二磁铁(42)以及二磁障空间(43)，其分别使各该第一磁铁(41)与该第二磁铁(42)塞填于对应的容纳空间(32)中，而被埋藏于该转轴(31)内。更进一步来说，于各该磁组(40)中，该些第一磁铁(41)的彼此以该转轴(31)的直径为镜射轴(L1)而相互镜射地被埋设于该转轴(31)中，且使各该第一磁铁(41)靠近于该镜射轴(L1)的最近端(411)是彼此相隔开来；该第二磁铁(42)则是介于各该第一磁铁(41)间地被埋设于该转轴(31)中，并使该第二磁铁(42)的中心位置位于该镜射轴(L1)上；且其中，各该第一磁铁(41)对应于该转轴(31)径向断面的长条形状的长轴(L2)，更在朝向该转轴(31)中心的方向上，与该镜射轴(L1)间相隔一锐角角度(α)，并使该第二磁铁(42)对应于该转轴(31)径向断面的长条形状的长轴(L3)垂直于该镜射轴(L1)，以及使该第二磁铁(42)的长度小于各该第一磁铁(41)的长度；各该磁障空间(43)分别呈孔状，各自沿该转轴(31)的轴向贯设于该转轴(31)的轴向两端间，并分别靠近于各该第一磁铁(41)长轴方向远离该镜射轴(L1)的最远程(412)，且位于所相邻的第一磁铁(41)与该转轴(31)的外周环面之间。上述构件中，该转子(30)穿伸于该定子(20)中，并接由该转轴(31)外径小于该定子身部(21)内径，而于转轴(31)的外侧环面与该定子身部(21)的内侧环面间形成一环状的气隙空间，同时，在本实施例所举例中，更进一步使各该磁组(40)所在的角度范围内所对应的定子槽数量为6，亦即使各该定子槽(22)的数量为该些磁组(40)数量的6倍，但此一数值的揭露仅为说明之目的，并非作为本专利技术的限制，例如将上述d6倍改为6倍至10倍等，均仅是对本专利技术所为的简单改变。而从功效上来看，该永磁式主轴马达(10)主要技术特征之一是为该些磁障空间(43)对磁通集中所提供的效果，关此，请参阅图4A所示该永磁式主轴马达(10)的磁力线图，以及图4B所示不具有磁障空间的对比用的主轴马达磁力线图，由磁力线所示的差异可知，该永磁式主轴马达(10)系具有集中磁通的效果，而可提供较高的扭力与较高的转速，以满足主轴使用的需求，并且，从图5的圆线图(circlediagram)亦显示出该永磁式主轴马达(10)可供工作的转速范围(C1)，亦较如图4B所示的对比用主轴马达的转速范围(C2)为大，显见本案所揭的永磁式主轴马达确具有扭力提高与高转速应用的具体功效，正与工具机的主轴所需求的条件相符，使得本专利技术所提供的技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁式主轴马达，其特征在于包含有：/n一定子，具有一环状的定子身部，多数的定子槽是分设于该定子身部的内侧环面上；/n一转子，具有一管状的转轴，同轴穿伸于该定子身部中，并使该转轴的内径大于该转轴外径的一半；/n数量小于该些定子槽的多数磁组是沿该转轴的圆周依序地分设于该转轴中，各自具有二沿该转轴径向的断面呈长条状的第一磁铁，并使二该第一磁铁以该转轴的直径为镜射轴彼此镜射地对称埋设该转轴内，且使二该第一磁铁的长轴与该镜射轴间在朝向该转轴中心的方向上相隔一锐角角度，二呈孔状的磁障空间分别位于该转轴介于该转轴外环面与各该第一磁铁间的部位上，并分别靠近各该第一磁铁相距该镜射轴的最远程地沿该转轴的轴向延伸贯穿该转轴的轴向两端。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁式主轴马达，其特征在于包含有：
一定子，具有一环状的定子身部，多数的定子槽是分设于该定子身部的内侧环面上；
一转子，具有一管状的转轴，同轴穿伸于该定子身部中，并使该转轴的内径大于该转轴外径的一半；
数量小于该些定子槽的多数磁组是沿该转轴的圆周依序地分设于该转轴中，各自具有二沿该转轴径向的断面呈长条状的第一磁铁，并使二该第一磁铁以该转轴的直径为镜射轴彼此镜射地对称埋设该转轴内，且使二该第一磁铁的长轴与该镜射轴间在朝向该转轴中心的方向上相隔一锐角角度，二呈孔状的磁障空间分别位于该转轴介于该转轴外环面与各该第一磁铁间的部位上，并分别靠近各该第一磁铁相距该镜射轴的最远程地沿该转轴的轴向延伸贯穿该转轴的轴向两端。


2.如权利要求1所述的永磁式主轴马达，其特征在于，各该磁组分别更包含有一第二磁铁，介于各该第一磁铁之间。


3.如权利要求2所述的永磁式主轴马达，其特征在于，各该磁组中，该第二磁铁的中心位于该镜射轴的轴向上。

【专利技术属性】
技术研发人员：张哲玮，萧瑞滨，
申请(专利权)人：大银微系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71