气动压轴承结构及具有该气动压轴承结构的马达

摘要

本发明提供一种气动压轴承结构及具有该气动压轴承结构的马达，用以解决现有供气不足而造成动压效果不佳的问题。包括：一个基座，具有一个轴管；一个轴承，结合于该轴管内；及一个转子，具有一个转动件可旋转地设于该轴承，该转动件的外周面具有至少一个第一动压沟及至少一个第二动压沟，该第一动压沟未邻接该转动件的上端缘及下端缘，该第二动压沟邻接该转动件的上端缘或下端缘；其中，该轴承或/及该轴管具有至少一个通气沟，使外界气流连通该通气沟与该至少一个第一动压沟。

说明书

技术领域

本发明关于一种马达零件及马达，尤其是一种气动压轴承结构及具有该气动压轴承结构的马达。

背景技术

为了减小马达转动时造成磨损及降低噪音，气动压轴承结构已广泛应用于马达中。现有的气动压轴承结构可以具有一个轴承结合于一个轴管内，该轴承可以具有一个上端部及一个下端部，一个转动件可旋转地设于该轴承，该转动件的外周面具有多个动压沟，该多个动压沟邻接该上端部或该下端部；如此，该转动件相对该轴承旋转时，外界气流可以由该上端部及该下端部进入该多个动压沟，该转动件与该轴承之间形成一个气压膜，从而支撑该转动件的旋转，使该转动件在旋转过程中和该轴承不直接接触。

上述现有的气动压轴承结构，虽然外界气流可以由该上端部及该下端部进入该多个动压沟，然而，该转动件在该上端部及该下端部之间有大部分的面积都未设有动压沟，使外界气流无法对该上端部及该下端部之间的位置供气，使得供气仍有不足的情形，因此，导致无法产生足够的动压而造成动压效果不佳。

有鉴于此，现有的气动压轴承结构确实仍有加以改善的必要。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种气动压轴承结构及具有该气动压轴承结构的马达，可以提升动压效果。

本发明的次一目的是提供一种气动压轴承结构及具有该气动压轴承结构的马达，可以提升进气顺畅性。

本发明的又一目的是提供一种气动压轴承结构及具有该气动压轴承结构的马达，可以提升组装便利性。

本发明的再一目的是提供一种气动压轴承结构及具有该气动压轴承结构的马达，可以提升旋转稳定性。

本发明全文所述方向性或其近似用语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上（顶）”、“下（底）”、“内”、“外”、“侧面”等，主要参考附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。

本发明全文所记载的组件及构件使用“一”或“一个”的量词，仅是为了方便使用且提供本发明范围的通常意义；于本发明中应被解读为包括一个或至少一个，且单一的概念也包括复数的情况，除非其明显意指其他意思。

本发明全文所述“结合”、“组合”或“组装”等近似用语，主要包括连接后仍可不破坏构件地分离，或是连接后使构件不可分离等型态，是本领域中技术人员可以依据欲相连的构件材质或组装需求予以选择的。

本发明的气动压轴承结构，包括：一个基座，具有一个轴管；一个轴承，结合于该轴管内；及一个转子，具有一个转动件可旋转地设于该轴承，该转动件的外周面具有至少一个第一动压沟及至少一个第二动压沟，该第一动压沟未邻接该转动件的上端缘及下端缘，该第二动压沟邻接该转动件的上端缘或下端缘；其中，该轴承或/及该轴管具有至少一个通气沟，使外界气流连通该通气沟与该至少一个第一动压沟。

本发明的马达，包括：一个定子，环绕该轴管设置；及一个前述的气动压轴承结构，该转子具有一个永久磁铁对位于该定子。

因此，本发明的气动压轴承结构及具有该气动压轴承结构的马达，利用该轴承或/及该轴管具有至少一个通气沟，该通气沟可以连通该至少一个第一动压沟与外界；如此，外界的气流可以通过该通气沟对设于该上端缘及该下端缘之间的第一动压沟供气，以及外界的气流可以通过该上端缘或该下端缘进入该第二动压沟，使该转动件与该轴承之间可以形成均匀稳定且强大的气压膜，以提供足够的动压力，具有可以提升动压效果的功效。

其中，该转动件的外周面可以具有一个环槽连通该第一动压沟，该通气沟可以连通该环槽以便对该第一动压沟供气。如此，该结构简易而便于制造，且外界的气流可以通过该环槽进入该第一动压沟，具有提升进气顺畅性的功效。

其中，该通气沟可以凹设于该轴承的外周面，该通气沟可以由该轴承的一个贯孔对位及连通该第一动压沟。如此，该结构简易而便于制造，且外界的气流可以通过该轴承的外周面进入该第一动压沟，具有提升进气顺畅性的功效。

其中，该通气沟可以贯穿该轴承的内周面与外周面。如此，该结构简易而便于制造，且外界的气流可以通过该轴承的内周面与外周面进入该第一动压沟，具有提升进气顺畅性的功效。

其中，该通气沟可以凹设于该轴承的内周面。如此，该结构简易而便于制造，且外界的气流可以通过该轴承的内周面进入该第一动压沟，具有提升进气顺畅性的功效。

其中，该轴承可以具有一个贯孔贯穿该轴承的内周面与外周面，该轴管的内周面可以具有一个进气道，该进气道与该贯孔可以共同构成该通气沟。如此，该结构简易而便于制造，且外界的气流可以通过该进气道、该贯孔进入该第一动压沟，具有提升进气顺畅性的功效。

其中，该通气沟的一端可以位于该轴承的其中一个轴向端部，该通气沟的另一端可以连通该第一动压沟。如此，该结构简易而便于制造，且外界的气流可以直接从该其中一个轴向端部进入该通气沟，具有提升进气顺畅性的功效。

其中，该转动件的外周面可以具有一个环槽连通该第一动压沟，该通气沟的两端分别位于该轴承的两个轴向端部，该轴承可以具有一个贯孔对位该环槽并连通该通气沟。如此，该结构简易而便于制造，且外界的气流可以从该两个轴向端部进入该通气沟，使该通气沟可以对该第一动压沟提供更多的动压力，具有进一步提升动压效果的功效。

其中，该转动件的外周面可以具有一个环槽连通该第一动压沟，该轴承的内周面可以凹设有一个环沟，该环沟与该转子的环槽径向相对，该通气沟可以连通该环沟。如此，该结构简易而便于制造，且外界的气流可以依序由该通气沟、该环沟、该环槽进入该第一动压沟，可以使气流进入更顺利，具有进一步提升进气顺畅性的功效。

其中，该轴管内具有一个第一磁性件，该转子具有一个第二磁性件位于该轴管内并径向对位于该第一磁性件。如此，该转动件较佳可以维持腾空旋转，同时还可以抑制该转动件的轴向位移，具有提升旋转稳定性的功效。

其中，该转动件可以具有一个中心轴及连接于该中心轴外周面的一个扩径环部，该第一动压沟位于该扩径环部，该转子可以具有一个第二磁性件位于该中心轴外周面。如此，该结构简易而便于组装，具有提升组装便利性的功效。

其中，该中心轴与该扩径环部可以一体成形相连接。如此，该中心轴与该扩径环部可以稳固相结合，具有提升该转动件的结构强度的功效。

其中，该转动件可以具有一个扩径环部，该上端缘及该下端缘位于该扩径环部，该上端缘及该下端缘可以形成导角。如此，该结构简易而便于制造，且外界的气流可易于通过该上端缘或该下端缘进入该第二动压沟，具有提升动压效果的功效。

其中，该轴承的至少一个轴向端部可以具有一个隙缝部。如此，该隙缝部可用以防止进气被堵住，具有提升进气顺畅性的功效。

本发明的气动压轴承结构可以另外包括一个扣环，该转动件可以贯穿该扣环，该扣环可以伸入该转动件的一个防脱凹槽。如此，该转动件旋转时，可以进一步限制该转动件的轴向位移，具有避免该转动件脱离该轴承的功效。

本发明的气动压轴承结构可以另外包括一个垫片结合该轴承，该垫片可以位于该转动件的一个扩径环部与该扣环之间。如此，该垫片可用以压抵该扣环，从而可以固定该扣环的位置，具有避免该扣环脱离该防脱凹槽的功效。

本发明的气动压轴承结构可以另外包括一个扣环，该轴管内可以具有一个第一磁性件，该转子具有一个第二磁性件位于该轴管内并径向对位于该第一磁性件，该第一磁性件与该轴承分别抵接该扣环的两端，该扣环的一个通孔孔径可以小于该转动件的最大径宽。如此，该转动件旋转时，可以进一步限制该转动件的轴向位移，具有避免该转动件脱离该轴承的功效。

本发明的气动压轴承结构可以另外包括一个垫片，该第二磁性件与该转动件的一个扩径环部可以分别抵接该垫片的两端。如此，该垫片可用以将该第二磁性件与该扩径环部隔开，使该扣环可易于伸入该第二磁性件与该扩径环部之间的部位，具有提升组装便利性的功效。

附图说明

图1：本发明第一实施例结合定子的分解立体图；

图2：如图1所示的局部分解立体图；

图3：本发明第一实施例结合定子的组合剖面图；

图4：本发明第二实施例的分解立体图；

图5：本发明第二实施例结合定子的组合剖面图；

图6：本发明第三实施例结合定子的组合剖面图；

图7：本发明第四实施例结合定子的组合剖面图；

图8：本发明第五实施例结合定子的组合剖面图。

附图标记说明

【本发明】

1:基座

11:基板

111:进气道

12:轴管

12a:内周面

13:第一磁性件

2:轴承

2a:内周面

2b:外周面

2c:轴向端部

21:贯孔

22:环沟

23:隙缝部

3:转子

3a:转动件

3b:第二磁性件

3c:壳体

3d:永久磁铁

30:外周面

31:中心轴

31a:外周面

32:扩径环部

32a:上端缘

32b:下端缘

33a:第一动压沟

33b:第二动压沟

34:环槽

35:防脱凹槽

4:定子

5:扣环

6:垫片

D1:孔径

D2:最大径宽

G:通气沟。

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文列举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图1所示，其是本发明气动压轴承结构的第一实施例，包括一个基座1、一个轴承2及一个转子3，该轴承2结合于该基座1，该转子3可旋转地设于该轴承2。

该基座1具有一个基板11及一个轴管12，该轴管12设置于该基板11，该基板11与该轴管12可以塑料材质一体射出成型而相结合；在本实施例中，该轴管12可以为金属材质，使该轴管12与该基板11能够利用拆装的方式相互结合，同时提升该轴管12的结构强度。又，该基座1可以设有一个第一磁性件13，该第一磁性件13可以位于该轴管12内且远离该基板11，该第一磁性件13可以形成环状。

请参照图2、图3所示，该轴承2位于该轴管12内，该轴承2可以具有一个内周面2a与一个外周面2b，该轴承2可以由该外周面2b贴接于该轴管12，该内周面2a与该外周面2b可以连接两个轴向端部2c。该轴承2可以具有一个贯孔21，该贯孔21贯穿该内周面2a与该外周面2b，该贯孔21以不会与该两个轴向端部2c连通为原则，该贯孔21的位置本发明不加以限制；在本实施例中，该贯孔21位于该两个轴向端部2c之间的中间位置。

请参照图2所示，此外，该轴承2可以具有一个环沟22，该环沟22凹设于该轴承2的内周面2a，该环沟22可以连通该贯孔21；该环沟22的型态本发明不加以限制，例如：该环沟22可以由多个不连续的凹沟所组成，在本实施例中，该环沟22以形成一整个环来做说明，该环沟22可以位于该两个轴向端部2c之间的中间位置，且该环沟22的局部可以与该贯孔21重叠。又，该轴承2具有至少一个隙缝部23，该隙缝部23可以位于较邻近该基板11的轴向端部2c上，该隙缝部23可用以防止进气被堵住。

请参照图2、图3所示，特别说明的是，该轴承2或/及该轴管12具有至少一个通气沟G，该通气沟G以能够连通外界为原则，该通气沟G的型态，本发明不加以限制，也不以本实施例所公开的图式为限；在本实施例中，该通气沟G的数量可以为多个，该通气沟G可以凹设于该轴承2的外周面2b，该通气沟G的一端可以位于邻近该基板11的该轴向端部2c，该通气沟G的另一端可以位于该两个轴向端部2c之间，且该通气沟G可以连通该轴承2的贯孔21与环沟22。

该转子3具有一个转动件3a可旋转地设于该轴承2内，该转动件3a可以具有一个中心轴31及一个扩径环部32，该扩径环部32连接于该中心轴31外周面31a，该扩径环部32可以具有一个上端缘32a及一个下端缘32b，本发明不限制该上端缘32a及该下端缘32b的形状，在本实施例中，该上端缘32a及该下端缘32b以形成导角来做说明。

请参照图2所示，该转动件3a可以具有至少一个第一动压沟33a，该至少一个第一动压沟33a可以位于该扩径环部32的外周面30，该至少一个第一动压沟33a未邻接该第一动压沟33a的设置面的上缘（即前述的该上端缘32a）及下缘（即前述的该下端缘32b），该第一动压沟33a可以呈弯弧状，该通气沟G可以借助该贯孔21连通该第一动压沟33a，使该通气沟G可以对该第一动压沟33a供气，该贯孔21可以与该环槽34直接对位或形成错位，本发明不加以限制；本实施例的该贯孔21与该环槽34直接对位。又，在本实施例中，该第一动压沟33a的数量可以为多个，以提供适当的动压效果。又，该转动件3a可以具有至少一个第二动压沟33b，该至少一个第二动压沟33b可以位于该扩径环部32的外周面30，该第二动压沟33b可以邻接该第二动压沟33b的设置面的上缘（即前述的该上端缘32a）或下缘（即前述的该下端缘32b），使外界的气流可以通过该上端缘32a或该下端缘32b进入该第二动压沟33b；在本实施例中，该第二动压沟33b的数量以多个来做说明。

请参照图1、图3所示，该转动件3a可以具有一个环槽34，该环槽34可以位于该扩径环部32的外周面30；该环槽34的型态本发明不加以限制，例如：该环槽34可以由多个不连续的凹槽所组成，在本实施例中，该环槽34形成一整个环来做说明。该环槽34可以与该轴承2的环沟22径向相对，该环槽34可以连通该第一动压沟33a，且该通气沟G可以连通该环槽34以便对该第一动压沟33a供气。该转动件3a可以具有一个防脱凹槽35，该防脱凹槽35可以位于该中心轴31且邻近该基板11。

此外，该转子3可以具有一个第二磁性件3b，该第二磁性件3b位于该轴管12内，该第二磁性件3b可以形成环状，该第二磁性件3b较佳可以贴接该中心轴31外周面31a，该第二磁性件3b可以随该转动件3a转动，且该第二磁性件3b可以径向对位于该基座1的第一磁性件13；借助该第二磁性件3b与该第一磁性件13磁性相反而形成一个磁力中心，使该转动件3a偏离时可以被该磁力中心拉回并维持相同位置转动。

请参照图3所示，其是具有上述实施例气动压轴承结构的一个马达，该马达包括一个定子4，该定子4结合该基座1以环绕该轴管12设置，该定子4可以为各种能够驱使该转子3旋转的结构设计。本实施例可选择将该定子4套设结合于该轴管12的外周面。

详言之，该转子3可以具有一个壳体3c连接于该中心轴31，本发明不限制该壳体3c的材质与该壳体3c连接该中心轴31的结构及方式。举例而言，该壳体3c可以射出包覆结合该中心轴31，或是以紧配或雷射焊接结合等方式结合该中心轴31。在本实施例中，该壳体3c可以与该中心轴31紧配相结合，使该壳体3c与该中心轴31可稳固结合。该转子3还可以具有一个永久磁铁3d结合于该壳体3c的内周面，该永久磁铁3d可例如为一个磁性环或由多个磁块组成，本发明不加以限制。该永久磁铁3d对位于该定子4，且该永久磁铁3d与该定子4之间可以形成一个气隙。

本发明气动压轴承结构还可以另外包括一个扣环5，该转动件3a的中心轴31可以贯穿该扣环5，该扣环5可以伸入该转动件3a的防脱凹槽35；如此，该转动件3a旋转时，可以进一步限制该转动件3a的轴向位移，以避免该转动件3a脱离该轴承2。

本发明气动压轴承结构还可以另外包括一个垫片6结合该轴承2，该垫片6位于该转动件3a的一个扩径环部32与该扣环5之间，该垫片6可用以压抵该扣环5，从而可以固定该扣环5的位置。

本实施例的气动压轴承结构可以在该转动件3a旋转时，外界的气流可以通过该多个通气沟G进入该环槽34，使该多个通气沟G可以对位于该上端缘32a及该下端缘32b之间的第一动压沟33a供气，以及外界的气流可以通过该上端缘32a或该下端缘32b进入该第二动压沟33b，该转动件3a与该轴承2之间可以形成均匀稳定且强大的气压膜，以提供足够的动压力，可以具有提升动压效果的作用，使该转动件3a可以维持顺畅旋转。此外，由于该转子3的第二磁性件3b径向对位于该基座1的第一磁性件13；如此，该转动件3a较佳维持腾空转动，同时还可以抑制该转动件3a的轴向位移。

请参照图4、图5所示，其是本发明气动压轴承结构的第二实施例，该通气沟G可以贯穿该轴承2的内周面2a与外周面2b，且该通气沟G的一端可以位于该基板11的该轴向端部2c，如此，该结构简易而便于制造，具有降低制造成本的作用。且外界的气流可以直接从邻近该基板11的该轴向端部2c通过该多个通气沟G进入该环槽34，使该多个通气沟G可易于对设于该上端缘32a及该下端缘32b之间的第一动压沟33a供气，该转动件3a与该轴承2之间可以形成均匀稳定且强大的气压膜，以提供足够的动压力，可以具有提升动压效果的作用。

此外，该扣环5可以结合于该的防脱凹槽35的外周面，该垫片6结合该轴承2并位于扩径环部32与该扣环5之间；如此，该转动件3a旋转时，该扣环5可以限制该转动件3a的轴向位移，以避免该转动件3a脱离该轴承2。

请参照图6所示，其是本发明气动压轴承结构的第三实施例，该通气沟G可以凹设于该轴承2的内周面2a，且该通气沟G的一端可以位于该基板11的该轴向端部2c，如此，该结构简易而便于制造，具有降低制造成本的作用。且外界的气流同样可以直接从邻近该基板11的该轴向端部2c通过该多个通气沟G进入该环槽34，使该多个通气沟G可易于对设于该上端缘32a及该下端缘32b之间的第一动压沟33a供气，该转动件3a与该轴承2之间可以形成均匀稳定且强大的气压膜，以提供足够的动压力，可以具有提升动压效果的作用。

又，该第一磁性件13与第二磁性件3b位于邻近该基板11处，该第二磁性件3b可以位于该扩径环部32与该扣环5之间，且该第二磁性件3b可以径向对位于该基座1的第一磁性件13；借助该第二磁性件3b与该第一磁性件13磁性相反而形成一个磁力中心，使该转动件3a偏离时可以被该磁力中心拉回并维持相同位置转动。

请参照图7所示，其是本发明气动压轴承结构的第四实施例，该通气沟G的两端可以分别位于该轴承2的两个轴向端部2c，外界的气流可以从该两个轴向端部2c通过该多个通气沟G进入该环槽34，使该多个通气沟G可以对设于该上端缘32a及该下端缘32b之间的第一动压沟33a提供更多的动压力，该转动件3a与该轴承2之间可以形成均匀稳定且强大的气压膜，可以进一步提升动压效果的作用。

此外，该扣环5可以位于远离该基板11的一端，并由该第一磁性件13与该轴承2分别抵接该扣环5的两端，该垫片6可以位于该中心轴31外周并径向对位于该扣环5，且该第二磁性件3b与该扩径环部32可以分别抵接该垫片6的两端，该垫片6可用以将该第二磁性件3b与该扩径环部32隔开，使该扣环5可易于伸入该第二磁性件3b与该扩径环部32之间的部位，该扣环5的一个通孔51孔径D1较佳可以小于该转动件3a的最大径宽D2；如此，该转动件3a旋转时，可以进一步限制该转动件3a的轴向位移，以避免该转动件3a脱离该轴承2。

请参照图8所示，其是本发明气动压轴承结构的第五实施例，该轴管12的内周面12a可以具有一个进气道111，该进气道111的一端可以邻近该基板11，该进气道111的另一端可以对位该轴承2的贯孔21，该进气道111与该贯孔21可以共同构成该通气沟G，如此，该结构简易而便于制造，具有降低制造成本的作用。且外界的气流可以从该进气道111、该贯孔21进入该环槽34，使该多个通气沟G可以对设于该上端缘32a及该下端缘32b之间的第一动压沟33a供气，该转动件3a与该轴承2之间可以形成均匀稳定且强大的气压膜，以提供足够的动压力，可以具有提升动压效果的作用。

此外，在本实施例中，该中心轴31与该扩径环部32可以选择为一体成形相连接，以提升该转动件3a的结构强度。

综上所述，本发明的气动压轴承结构及具有该气动压轴承结构的马达，利用该轴承或/及该轴管具有至少一个通气沟，该通气沟可以连通该至少一个第一动压沟与外界；如此，外界的气流可以通过该通气沟对设于该上端缘及该下端缘之间的第一动压沟供气，以及外界的气流可以通过该上端缘或该下端缘进入该第二动压沟，使该转动件与该轴承之间可以形成均匀稳定且强大的气压膜，以提供足够的动压力，具有可以提升动压效果的功效。