專利名稱：具有磁性流體軸承結(jié)構(gòu)的電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于 一種電機(jī)，特別關(guān)于 一種具有磁性流體軸承結(jié)構(gòu)的電機(jī)。
背景技術(shù)：
為因應(yīng)電機(jī)高轉(zhuǎn)速的順暢與穩(wěn)定，傳統(tǒng)技術(shù)以一軸承用以支持轉(zhuǎn)軸。如
圖1所示， 一種傳統(tǒng)電機(jī)1包括一定子11、 一轉(zhuǎn)軸12、 一軸承13以及一油 封14。該軸承13為一含油軸承，該油封14可為一扣環(huán)或一金屬環(huán)。該油封 14設(shè)置在該軸承13上方且環(huán)設(shè)于該轉(zhuǎn)軸12，而將潤滑油封存于該軸7^ 13 內(nèi)。當(dāng)該電機(jī)1處于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該軸承13利用潤滑油本身的粘滯性提供該轉(zhuǎn) 軸12潤滑而得以順暢運(yùn)轉(zhuǎn)。
然而，由于該油封M環(huán)設(shè)于該轉(zhuǎn)軸12,無法完全密閉儲(chǔ)存潤滑油的空 間，因此容易造成潤滑油隨著該電機(jī)l于長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)下而慢慢泄漏，使 得該轉(zhuǎn)軸12與該軸承13的潤滑度減低，造成該電機(jī)1的可靠度與使用壽命 降低。
因此，如何能夠有效地將潤滑油保存于軸承中，降低潤滑油的消耗，進(jìn) 而提升電機(jī)的可靠度與使用壽命，已成為重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種具有磁性流體軸承結(jié)構(gòu)的電 機(jī)借由所產(chǎn)生的石茲場有效地將潤滑油保存于軸承中，降低潤滑油的消耗。再 者，^磁場可使i茲性流體產(chǎn)生額外的軸徑向支撐力，故可提升電機(jī)的可靠度與 使用壽命。
于是，為實(shí)現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種^f茲性流體軸承結(jié)構(gòu)包括至少 一軸承、至少一^f茲性組件以及一》茲性流體。該軸承套合于該轉(zhuǎn)軸，該/磁性組 件鄰設(shè)于該軸承，該磁性流體存在于該軸承與該轉(zhuǎn)軸之間，借由其與該磁性 組件間的磁性作用，避免該軸承的潤滑油泄漏，且該^磁性流體的液壓力提供
額外的軸徑向支撐使該轉(zhuǎn)軸相對(duì)于該軸承穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種電機(jī)包括一轉(zhuǎn)子、 一定子以及一磁性 流體軸承結(jié)構(gòu)。該轉(zhuǎn)子具有一轉(zhuǎn)軸，該定子與該轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置，該^磁性流體 軸承結(jié)構(gòu)包括至少一軸承、至少一磁性組件及一磁性流體，該軸承套合于該 轉(zhuǎn)軸，該磁性組件鄰設(shè)于該軸承，該》茲性流體存在于該軸承與該轉(zhuǎn)軸之間， 借由該石茲性流體與該》茲性組件間的》茲性作用，避免該軸承的潤滑油泄漏，且 該磁性流體的液壓力提供額外的軸徑向支撐使該轉(zhuǎn)軸相對(duì)于該軸承穩(wěn)定旋 轉(zhuǎn)。
承上所述，因依據(jù)本發(fā)明的一種具有磁性軸承結(jié)構(gòu)的電機(jī)借由容置于該 軸承與該轉(zhuǎn)軸之間的該磁性流體與該磁性組件間的磁性作用，避免該軸承的 潤滑油泄漏，且所產(chǎn)生的液壓力提供額外的軸徑向支撐使該轉(zhuǎn)軸相對(duì)于該軸 承穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。與傳統(tǒng)技術(shù)相較，本發(fā)明利用磁性回路產(chǎn)生的磁場使該磁性流 體產(chǎn)生額外的軸向及徑向支撐的液壓力，其無論于該轉(zhuǎn)軸處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)或未 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)均能夠提供支撐作用。此外，本發(fā)明除了能夠增進(jìn)該轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定 性外，更能夠借由該磁性組件的磁吸作用將潤滑油有效地保存于該軸承中， 降低潤滑油的消耗，進(jìn)而提升該電機(jī)的可靠度與使用壽命。


圖1為一種傳統(tǒng)電機(jī)的示意圖2A為依據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)及其磁性流體軸承結(jié)構(gòu) 的示意圖2B為依據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)及其磁性流體軸承結(jié)構(gòu) 的示意圖3A為依據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)及其磁性流體軸承結(jié)構(gòu) 的示意圖3B為依據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)及其磁性流體軸承結(jié)構(gòu) 的示意圖4A為依據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)及其磁性流體軸承結(jié)構(gòu) 的示意圖；以及
圖4B為依據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)及其磁性流體軸承結(jié)構(gòu) 的示意圖。
組件符號(hào)說明
I、 2、 2a、 3、 3a、 4、 4a電機(jī) 29 第二定位件
II、 21 定子 221 轉(zhuǎn)軸 12、 22轉(zhuǎn)子 222 磁鐵 23、 33、 43 磁性流體軸承結(jié)構(gòu)
24 軸管部
28 第一定位件
30 容置空間
231、 331、 431軸承
232、 332、 432磁性組件
233、 333、 433》茲性流體 C、 Cl、 C2、 C3磁性回路
具體實(shí)施例方式
以下將參照相關(guān)附圖，說明依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種具有磁性軸承 結(jié)構(gòu)的電機(jī)，其中相同的組件將以相同的參照符號(hào)加以說明。
請(qǐng)參閱圖2A所示，本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)2包括一轉(zhuǎn)子22、 一定子21以及一磁性流體軸承結(jié)構(gòu)23。該轉(zhuǎn)子22具有一轉(zhuǎn)軸221及一磁鐵 222，該轉(zhuǎn)軸221不具有導(dǎo)磁性；該定子21與該轉(zhuǎn)子22對(duì)應(yīng)設(shè)置，并位于 該磁鐵222與該轉(zhuǎn)軸221之間；該磁性流體軸承結(jié)構(gòu)23包括至少一軸承231 、 至少一磁性組件232及一磁性流體233。在本實(shí)施例中，該磁性流體軸承結(jié) 構(gòu)23具有二個(gè)軸承231及二個(gè)^f茲性組件232,該等^f茲性組件232可為一永久 磁鐵、電磁鐵或磁石，但不限于此。該磁性流體233可內(nèi)含鐵、鈷、鎳或其 合金。
該電機(jī)2還包括一第一定位件28及一第二定位件29，該第一定位件28 具有導(dǎo)磁性或不具有導(dǎo)磁性，該第二定位件29為一環(huán)狀。在本實(shí)施例中， 該磁性流體軸承結(jié)構(gòu)23容置于該電機(jī)2的一軸管部24;其中，該等軸承231 套合于該轉(zhuǎn)軸221并與該第一定位件28相互抵接而形成一容置空間30，其 可容置該等軸承231的潤滑油，該等磁性組件232鄰設(shè)于該等軸承231外環(huán) 并與該軸管部24抵接，而該轉(zhuǎn)軸221的一端借由該第二定位件29套接于鄰 近該軸管部24的底部。此外，該軸管部24可使套置其內(nèi)部的各組件對(duì)位于
同一圓心上；該/磁性流體233存在于該軸管部24內(nèi)的該等軸承231與該轉(zhuǎn) 軸221之間。
該磁性流體軸承結(jié)構(gòu)23對(duì)該電機(jī)2所提供的潤滑保護(hù)原理及過程如下 所述當(dāng)該電機(jī)2處于未運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，各該等i茲性組件232因N、 S極配置 為軸向，故其磁性回路C與該轉(zhuǎn)軸221呈軸向分布，該等軸承231亦對(duì)該轉(zhuǎn) 軸221提供一支撐作用。當(dāng)該電機(jī)2處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，由于該等軸承231具 有導(dǎo)磁性，故該等磁性組件232所發(fā)出的該磁性回路C可透過該等軸承231 吸附該磁性流體233且以軸向分布于該等軸承231與該轉(zhuǎn)軸221之間，而隨 著磁通密度的增大，該磁性流體233的液壓力也隨之增加，進(jìn)而提供該等軸 承231與該轉(zhuǎn)軸221更佳的潤滑與支撐效果，減少該轉(zhuǎn)軸221與該等軸承231 的磨損。此外，由于該等》茲性組件232提供的i茲吸作用，對(duì)于該磁性流體軸 承結(jié)構(gòu)23而言，等同形成一油封結(jié)構(gòu)，故能夠避免潤滑油的消耗。
請(qǐng)參閱圖2B所示，本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)2a的構(gòu)成與功能 均與該電機(jī)2相同，不同之處在于各該等磁性組件232的N、 S極相較于 該轉(zhuǎn)軸221的配置為徑向，故其磁性回路C1與該轉(zhuǎn)軸221呈徑向分布。當(dāng) 該電機(jī)2a處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，由于該等軸承231具有導(dǎo)磁性，故該等磁性組 件232所發(fā)出的該石茲性回路Cl可通過該等軸承231吸附該-磁性流體233， 并正比于磁通量密度以徑向提供潤滑與支撐作用于該等軸承231與該轉(zhuǎn)軸 221之間，減少該轉(zhuǎn)軸221與該等軸承231的磨損，同樣形成一油封結(jié)構(gòu)避 免潤滑油的消耗。
請(qǐng)參閱圖3A所示，本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)3包括一轉(zhuǎn)子22、 一定子21以及一磁性流體軸承結(jié)構(gòu)33。該電機(jī)3的構(gòu)成與功能均與上述第 一優(yōu)選實(shí)施例的該電機(jī)2相同，不同之處在于該轉(zhuǎn)軸221具有導(dǎo)磁性，該 磁性流體軸承結(jié)構(gòu)33具有二個(gè)軸承331、一磁性組件332及一磁性流體333; 該磁性組件332為一永久磁鐵環(huán)，鄰設(shè)于該等軸承331的外環(huán)且兼具該第一 定位件28的定位功能；該^f茲性流體333系存在于該軸管部24內(nèi)的該等軸承 331與該轉(zhuǎn)軸221之間。
當(dāng)該電機(jī)3處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，由于該等軸承331與該轉(zhuǎn)軸221具有導(dǎo)磁 性，且該磁性組件332的N、 S極為軸向配置，故該磁性組件332所發(fā)出的 一磁性回路C2可通過該等軸承331及該轉(zhuǎn)軸221吸附該》茲性流體333且以 軸向分布于該等軸承331與該轉(zhuǎn)軸221之間；需注意的是，由于該轉(zhuǎn)軸221
具有導(dǎo)磁性，故該轉(zhuǎn)軸221與該等軸承331未套合部分，也會(huì)有該磁性流體 333吸附，隨著磁通密度的增大，該磁性流體333的液壓力也隨之增加，達(dá) 到更佳的潤滑與支撐效果，亦同樣形成一油封結(jié)構(gòu)避免潤滑油的消耗。
請(qǐng)參閱圖3B所示，本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)3a的構(gòu)成與功能 均與該電機(jī)3相同，不同之處在于該》茲性組件332的N、 S極相較于該轉(zhuǎn) 軸221的配置為徑向，故其磁性回路C3與該轉(zhuǎn)軸221呈徑向分布。由于該 等軸承331與該轉(zhuǎn)軸221具有導(dǎo)磁性，故該磁性組件332所發(fā)出的該磁性回 路C3可吸附該》茲性流體333于該轉(zhuǎn)軸221與該等軸承331的接觸表面，并 正比于磁通量密度以徑向提供潤滑與支撐作用于該等軸承331與該轉(zhuǎn)軸221 之間，進(jìn)而減少該轉(zhuǎn)軸221與該等軸承331的磨損，同樣形成一油封結(jié)構(gòu)避 免潤滑油的消耗。
請(qǐng)參閱圖4A所示，本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的 一種電機(jī)4包括一轉(zhuǎn)子22、 一定子21以及一磁性流體軸承結(jié)構(gòu)43。該電機(jī)4的構(gòu)成與功能均與上述第 三優(yōu)選實(shí)施例的該電機(jī)3相同，不同之處在于該f茲性流體軸承結(jié)構(gòu)43為 一軸承431內(nèi)嵌一磁性組件432構(gòu)成，該磁性組件432為一永久磁鐵環(huán)，該 磁性流體433存在于該軸承431與該轉(zhuǎn)軸221之間。本實(shí)施例同樣能夠節(jié)省 第一定位件，該磁性流體軸承結(jié)構(gòu)43對(duì)該電機(jī)4所提供的油封、潤滑與支 撐作用如前所述，在此不再贅述。
請(qǐng)參閱圖4B所示，本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施例的一種電機(jī)4a的構(gòu)成與功能 均與該電機(jī)4相同，不同之處在于該^磁性流體軸承結(jié)構(gòu)43為一軸承431 內(nèi)嵌二個(gè)磁性組件432構(gòu)成，該等磁性組件432為一永久磁鐵環(huán)。
綜上所述，本發(fā)明的一種具有磁性流體軸承結(jié)構(gòu)的電機(jī)借由容置于該軸 承與該轉(zhuǎn)軸之間的該磁性流體與該磁性組件間的磁性作用，避免該軸承的潤
滑油泄漏，且所產(chǎn)生的液壓力提供額外的軸徑向支撐使該轉(zhuǎn)軸相對(duì)于該軸承 穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。與傳統(tǒng)技術(shù)相較，本發(fā)明利用磁性回路產(chǎn)生的磁場使該磁性流體 產(chǎn)生額外的軸向及徑向支撐的液壓力，其無論于該轉(zhuǎn)軸處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)或未運(yùn) 轉(zhuǎn)狀態(tài)均能夠提供支撐作用。此外，本發(fā)明除了能夠增進(jìn)該轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性 外，更能夠借由該磁性組件的磁吸作用將潤滑油有效地保存在該軸承中，降 低潤滑油的消耗，進(jìn)而提升該電機(jī)的可靠度與使用壽命。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇， 而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)，包括一轉(zhuǎn)子，具有一轉(zhuǎn)軸；一定子，與該轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置；以及一磁性流體軸承結(jié)構(gòu)，包括至少一軸承、至少一磁性組件及一磁性流體，該軸承套合于該轉(zhuǎn)軸，該磁性組件鄰設(shè)于該軸承，該磁性流體存在于該軸承與該轉(zhuǎn)軸之間，借由該磁性流體與該磁性組件間的磁性作用，避免該軸承的潤滑油泄漏。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該磁性流體的液壓力提供額外的軸 徑向支撐使該轉(zhuǎn)軸相對(duì)于該軸承穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該磁性流體軸承結(jié)構(gòu)容置在該電機(jī) 的一軸管部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)，其中該定子套置在該軸管部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，還包括至少一第一定位件，其與該軸承 抵接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)，其中該第一定位件具有導(dǎo)磁性或不具有 導(dǎo)磁性。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，還包括至少一第二定位件，其與該轉(zhuǎn)軸抵接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其中該第二定位件設(shè)置在鄰近該轉(zhuǎn)軸的 一端部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該轉(zhuǎn)軸與該軸承之間具有一容置空 間，以容置該/磁性流體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該轉(zhuǎn)軸具有導(dǎo)磁性或不具有導(dǎo)磁性。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該軸承具有導(dǎo)磁性。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該磁性組件的磁力回路與轉(zhuǎn)軸呈 軸向分布或徑向分布。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該磁性組件為永久磁鐵、電磁鐵 或磁石。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該磁性流體包括鐵、鈷、鎳或其合金。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該磁性組件的一N極及一 S極相 對(duì)于轉(zhuǎn)軸為軸向配置或徑向配置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該磁性組件內(nèi)嵌于該軸承中，且 該磁性組件為 一永久石茲鐵環(huán)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該軸承內(nèi)嵌二個(gè)磁性組件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中該磁性組件為一永久磁鐵，鄰設(shè) 在該軸承的外環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有磁性流體軸承結(jié)構(gòu)的電機(jī)，該磁性流體軸承結(jié)構(gòu)包括至少一軸承、至少一磁性組件以及一磁性流體。該軸承套合于一轉(zhuǎn)軸，該磁性組件耦接于該軸承，該磁性流體存在于該軸承與該轉(zhuǎn)軸之間，借由其與該磁性組件間的磁性作用，避免軸承的潤滑油泄漏，且該磁性流體的液壓力提供額外的軸徑向支撐使該轉(zhuǎn)軸相對(duì)于該軸承穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)H02K7/08GK101192772SQ20061016278
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者張紹雄, 張起豪 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司