專利名稱：改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動機(jī)，尤其涉及一種使轉(zhuǎn)子環(huán)啟動更加順暢而無鈍齒轉(zhuǎn)矩的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)。
習(xí)用的自行車因不具有輔助動力的功能，常使人們只能使用它用作短程代步或休閑工具；當(dāng)今，在石油能源將耗盡以及空氣環(huán)保意識抬頭的趨勢下，使得電動車成為近年來新與的代步工具之一，且被視為未來理想的交通休閑工具，如第83209648號新型專利的“輔助動力馬達(dá)”及第5581136號美國實(shí)用新型專利即為一適例。因此，以電動馬達(dá)來輔助自行車行進(jìn)而發(fā)展成電動自行車，除了具有輕巧方便的功能外，其動力上的改進(jìn)效果很明顯。然而習(xí)見電動車的無刷馬達(dá)部分，仍有未臻完善之處，其主要的缺點(diǎn)，是在于一般電動車皆將馬達(dá)內(nèi)的定子(即矽鋼片)T形齒牙數(shù)設(shè)計(jì)為轉(zhuǎn)子(即磁環(huán))磁鐵數(shù)的公倍數(shù)或相等數(shù)目。所以，當(dāng)其轉(zhuǎn)子的磁極與定子線圈的磁極的磁場中心剛好相對應(yīng)在一起時，則會形成一死角狀態(tài)，使其轉(zhuǎn)子啟動回轉(zhuǎn)困難或會產(chǎn)生震動。以兩相馬達(dá)為例，該兩相馬達(dá)的定子齒牙數(shù)若為四齒，則轉(zhuǎn)子一定是N與S兩極，當(dāng)轉(zhuǎn)子每回轉(zhuǎn)90°時即為一個死角，使轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)困難。而同理使用三相馬達(dá)輔助動力的電動車車輪，其定子的齒牙數(shù)若為轉(zhuǎn)子磁鐵的公倍數(shù)，該定子經(jīng)三相星形繞組所構(gòu)成的線圈極數(shù)將形成轉(zhuǎn)子磁極的公倍數(shù)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)值與磁路分析，其磁場不平均，同樣會產(chǎn)生鈍齒轉(zhuǎn)矩(CoggingTorque)的現(xiàn)象，以致其轉(zhuǎn)子啟動困難，在運(yùn)轉(zhuǎn)時亦不能平順，須借助外力先轉(zhuǎn)動車輪才容易平順回轉(zhuǎn)，且其回轉(zhuǎn)有產(chǎn)生噪音、線圈易發(fā)熱等缺點(diǎn)，其不但影響電動車馬達(dá)的壽命，亦易因高溫而出現(xiàn)降低馬達(dá)效率及使磁力退磁的現(xiàn)象，甚至造成霍耳元件(Hall IC)燒毀的事故。因此，前述習(xí)見的電動車車輪其輔助動力的馬達(dá)確有改進(jìn)的必要。
本實(shí)用新型的主要目的在于，提供一種改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，使轉(zhuǎn)子及定子相配合結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，以克服磁極間所產(chǎn)生的鈍齒轉(zhuǎn)矩(CoggingTorque)，而獲得啟動無死角及令電動車行進(jìn)更加順暢無噪音的功效。
本實(shí)用新型的次要目的在于，提供一種改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，使該三相無刷輔助動力馬達(dá)的換向感測器霍耳元件組，可預(yù)先以三個霍耳元件(Hall IC)加工在一電路板上，而將此電路板，裝設(shè)于定子盤三相星形線圈繞組的相對應(yīng)最佳位置處，以達(dá)到耗電量最低，而且啟動無死角的效果。
本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，使定子盤繞組的三相星形線圈，其三條電線中的一條接設(shè)有一溫控IC，再將溫控IC固定于定子盤的適當(dāng)位置，以該溫控IC的預(yù)設(shè)值來保護(hù)馬達(dá)，以使運(yùn)轉(zhuǎn)溫度過高時即自動停止供電，待溫度降低后，再自動恢復(fù)繼續(xù)供應(yīng)電流，以防止霍耳元件(Hall IC)燒毀、電線覆皮脆化及磁力耗損等情形發(fā)生，而保持馬達(dá)一定使用壽命。
本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，是設(shè)于電動車車輪中央直接與車輪傳動連接，包括有一輪殼、一中心輪軸、轉(zhuǎn)子環(huán)及定子盤，其中輪殼，是裝設(shè)結(jié)合于電動車車輪中央，呈中空狀，其內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子環(huán)及定子盤，且令一中心輪軸穿置于輪殼中央；中心輪軸，為一圓桿狀輪軸，供固設(shè)于電動車車輪的前輪叉桿或后輪叉桿，并穿置于輪殼的中央；轉(zhuǎn)子環(huán)，為一圓環(huán)狀的軛鐵環(huán)，位于其內(nèi)環(huán)面平均埋設(shè)有數(shù)個磁鐵，是固設(shè)于輪殼內(nèi)，與輪殼傳動連接。定子盤，為一圓盤其周緣固設(shè)有數(shù)片堆疊而成的環(huán)形矽鋼片，其圓盤的中心孔固定套設(shè)于中心輪軸上；其特征在于，輪殼是由兩個呈淺圓盤形狀的輪圈殼蓋構(gòu)成，兩輪圈殼蓋呈相對應(yīng)狀，夾設(shè)于一圓環(huán)的兩側(cè)，并固定結(jié)合；轉(zhuǎn)子環(huán)是套設(shè)固定于該圓環(huán)的內(nèi)環(huán)面，并借兩輪圈殼蓋夾緊住轉(zhuǎn)子環(huán)的兩側(cè)；定子盤，是由一圓盤及其周緣堆疊而成的環(huán)狀矽鋼片構(gòu)成，其環(huán)狀矽鋼片外環(huán)面具有數(shù)個T形齒牙，該T形齒牙的數(shù)目為轉(zhuǎn)子環(huán)的磁鐵極數(shù)的公倍數(shù)再加數(shù)齒或減數(shù)齒，使T形齒牙的數(shù)目不等于轉(zhuǎn)子環(huán)的磁鐵數(shù)目的公倍數(shù)；再于定子盤的T形齒牙間采用三相線圈繞組。即可消除輔助動力馬達(dá)的鈍齒轉(zhuǎn)矩(Cogging Torque)現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，該轉(zhuǎn)子盤及定子盤可采用兩組，兩個轉(zhuǎn)子環(huán)并列套置于該圓環(huán)的內(nèi)環(huán)面處，且令兩個定子盤以其圓盤的中心孔固定套設(shè)于中心輪軸上，而兩轉(zhuǎn)子環(huán)分別環(huán)繞于兩定子盤的周圍，且呈一適當(dāng)間隙。如此，即可獲得多段變速及反電動勢充電功能。
前述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，該中心輪軸軸身的適當(dāng)處設(shè)有兩下凹的導(dǎo)槽，該導(dǎo)槽分別延伸至一軸端處。
前述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，該輪殼內(nèi)設(shè)有一減速機(jī)構(gòu)，是由一馬達(dá)殼及一行星齒輪組構(gòu)成，其中馬達(dá)殼，是由一圓盤形狀的馬達(dá)殼蓋及一圓盤形狀的側(cè)蓋組成，而成中空狀，該馬達(dá)殼蓋與該側(cè)蓋的輪殼處均設(shè)有一軸承；行星齒輪組，包括有一內(nèi)環(huán)齒輪、一個以上的中間輪、一主動齒輪、一軸承、一傳動盤及一個以上的樞軸；該內(nèi)環(huán)齒輪是呈環(huán)狀而固設(shè)于馬達(dá)殼一側(cè)；一個以上的中間輪是借由樞軸樞設(shè)于傳動盤的盤面，該傳動盤內(nèi)孔設(shè)有一軸承；該主動齒輪是固設(shè)于軸套的一側(cè)段，軸套的內(nèi)孔亦設(shè)有一個以上的軸承。借此，令該中間輪分別嚙合于內(nèi)環(huán)齒輪，而再令該主動齒輪嚙合于各中間輪的中央；該行星齒輪組是設(shè)于馬達(dá)殼的一側(cè)，且以其傳動盤與該輪殼的單向離合器(OVERRUNNING CLUTCHES)相結(jié)合，并以輪殼將馬達(dá)殼包覆，而于中心輪軸上受定子盤及該行星齒輪組減速帶動。
前述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，在輪殼內(nèi)預(yù)定處設(shè)有一霍耳元件組(HALL IC SET)，該霍耳元件組是由三個霍耳元件分別加工于一電路板所構(gòu)成，該霍耳元件組是固設(shè)于電機(jī)最佳啟動角度，用以偵測換向時序信號；亦可于輪殼內(nèi)預(yù)定處設(shè)有一解角器(RESOLVER)，或譯碼器(ENCODER)，或反電動勢周期訊號；而可利用解角器(RESOLVER)、譯碼器(ENCODER)、反電動勢周期訊號等偵測換向時序信號。
前述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，該轉(zhuǎn)子環(huán)的環(huán)體是采用矽剛片堆疊而成，于轉(zhuǎn)子環(huán)的內(nèi)環(huán)面平均設(shè)有T形齒牙，并且采用三相星形線圈繞組。線圈繞組通電產(chǎn)生磁極，該定子盤為一圓盤，于其周緣埋設(shè)有數(shù)個磁鐵。
前述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，該定子盤的三相星形線圈繞組的三條供電線其中一條設(shè)有一溫控開關(guān)，并將溫控開關(guān)固設(shè)于定子盤的線圈處。
前述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，該輪殼一側(cè)固設(shè)有一碟剎盤。
前述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，位于該輪殼一側(cè)外的輪殼處加設(shè)一從動變速鏈輪組，使輪殼裝設(shè)于電動車的后輪叉桿。
前述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，該減速行星齒輪組可為一層、二層、二層以上具減速等效作用的減速齒輪結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是本實(shí)用新型的組合剖面圖。
圖2是本實(shí)用新型兩組啟動機(jī)的組合剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型應(yīng)用實(shí)例示意圖。
圖4是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子環(huán)與定子盤的實(shí)施例圖。
圖5是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子環(huán)與定子盤的另一實(shí)施例圖。
圖6是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子環(huán)與定子盤的又一實(shí)施例圖。
圖7是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子環(huán)與定子盤的再一實(shí)施例圖。
圖8是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子環(huán)與定子盤的還一實(shí)施例圖。
圖9是本實(shí)用新型具有減速機(jī)構(gòu)的實(shí)施例圖。
圖10是本實(shí)用新型具有減速機(jī)構(gòu)的實(shí)施例立體示意圖。
圖11是本實(shí)用新型另一具有減速機(jī)構(gòu)的實(shí)施例圖。
圖12是本實(shí)用新型控制馬達(dá)驅(qū)動的控制電路圖。
圖13是本實(shí)用新型裝設(shè)剎車盤的局部剖視圖。
圖14是本實(shí)用新型裝設(shè)變速鏈輪組的前視圖。
為了對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及其他功效有更進(jìn)一步的了解，茲例舉實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下如圖1所示，本實(shí)用新型的輔助動力馬達(dá)是組設(shè)在電動車的車輪中央，其主要包括有一輪殼1、一中心輪軸2、一轉(zhuǎn)子環(huán)3及一定子盤4等構(gòu)件所，其中輪殼1，是由兩個呈淺圓盤形狀的輪圈殼蓋11及11’所構(gòu)成，兩輪圈殼蓋11、11’是呈相對應(yīng)狀，夾設(shè)于一圓環(huán)12的兩側(cè)，并借數(shù)個螺栓螺固在圓環(huán)12的兩側(cè)，以形成一中空的輪殼1，而兩輪圈殼蓋11、11’于其中央各設(shè)有一軸承14、14’，而兩輪圈殼蓋11、11’的內(nèi)側(cè)壁周圍則形成有數(shù)片散熱葉片15。
中心輪軸2，供固設(shè)于電動車車輪的前輪叉桿或后輪叉桿的一圓桿狀輪軸，并且供輪殼1及定子盤4套設(shè)，于其軸身的適當(dāng)位置設(shè)有兩下凹的導(dǎo)槽21及22，而該導(dǎo)槽21及22分別延伸至一軸端處。
轉(zhuǎn)子環(huán)3，其為一圓環(huán)狀的軛鐵環(huán)31，于其內(nèi)環(huán)面平均埋設(shè)有數(shù)個磁鐵32，而該一個磁鐵32即代表轉(zhuǎn)子環(huán)3的一磁極(如埋設(shè)八個磁鐵32即為八個磁極)。
定子盤4，由一圓盤41及其周緣固設(shè)有數(shù)片堆疊而成的環(huán)形矽鋼片42所構(gòu)成，其外環(huán)面具有數(shù)個溝槽以形成多數(shù)個T形齒牙421，該齒牙421的數(shù)目為轉(zhuǎn)子環(huán)3的磁鐵32極數(shù)的公倍數(shù)再加數(shù)齒或減數(shù)齒(亦即轉(zhuǎn)子環(huán)3若為八極而定子盤4數(shù)即可為其三倍另加三齒或減三齒，即二十七齒或二十一齒)，以令環(huán)形矽鋼片42T形齒牙421的數(shù)目為非轉(zhuǎn)子環(huán)3極數(shù)的公倍數(shù)。借此，再于定子盤4的齒牙421間采用三相星形線圈4211繞組，而以此構(gòu)成一種三相無刷輔助動力馬達(dá)的定子盤4，由三條電線予以供電。三條電線中的一條電線上是接設(shè)有一溫控開關(guān)5(溫控IC)，并將溫控開關(guān)5固設(shè)于定子盤4的三相星形線圈4211附近(如圖4所示)。
借由上述的各構(gòu)件，其組合時即令該轉(zhuǎn)子環(huán)3固設(shè)于輪殼1的圓環(huán)12內(nèi)環(huán)面當(dāng)中，而該定子盤4即以其圓盤41固設(shè)于中心輪軸2的軸身適當(dāng)位置，再令定子盤4置入該轉(zhuǎn)子環(huán)3中央，使矽鋼片42恰與轉(zhuǎn)子環(huán)3間相隔一適當(dāng)間隙。然后，再使輪殼1的兩輪圈殼蓋11、11’分別以其軸承14、14’套設(shè)于中心輪軸2的兩側(cè)，以將兩輪圈殼蓋11、11’螺固于該圓環(huán)12兩側(cè)并夾緊住該轉(zhuǎn)子環(huán)3。而該定子盤4的三條電線是由中心輪軸2的導(dǎo)槽21中延伸至輪殼1外，并于輪殼1內(nèi)的適當(dāng)位置設(shè)有一霍耳元件組6，該霍耳元件組6是由三個霍耳元件61(其型號采用Hall No.A3171XUA，其功能是用于偵測無刷馬達(dá)換向時序訊號)分別加工于一電路板62(PC Board)所構(gòu)成(如圖8所示)，且以數(shù)條電線經(jīng)由中心輪軸2的導(dǎo)槽22延伸至輪殼1外，并連接至控制電路，該控制電路采用本創(chuàng)作人李書賢在先申請的CN.99100153.2“電動車的剎車偵測裝置”實(shí)用新型案中的控制電路。如圖12所示，該控制電路包括主處理器MPU、穩(wěn)壓電路CKT1、振蕩電路CKT2、馬達(dá)驅(qū)動電路CKT3、直流電源E，該穩(wěn)壓電路CKT1的輸出端接主處理器的輸入端，振蕩電路CKT2的兩端亦分別與主處理器相連，主處理器的輸出端又與馬達(dá)驅(qū)動電路CKT3的輸入端連接，而后者的輸出端接電動車馬達(dá)M，直流電源E的正極又分別與穩(wěn)壓電路CKT1與馬達(dá)驅(qū)動電路CKT3相連，此外，主處理器MPU還與電動車上的原有各種偵測裝置連接。本實(shí)施例中主處理器MPU的型號為NS8049。該霍耳元件組6固設(shè)于輪殼1內(nèi)的位置是感測無刷馬達(dá)的換向時序信號，其固設(shè)位置為電機(jī)360°當(dāng)中的最佳啟動角度，該角度是由實(shí)驗(yàn)值所獲得，亦可直接螺設(shè)于定子盤4的適當(dāng)處。借此，將輪殼1結(jié)合于電動車的輪子中央時，即可以其中心輪軸2固設(shè)于電動車的前輪叉桿或后輪叉桿，作為電動車車輪的輔助動力源。當(dāng)對該定子盤4的三相星形線圈繞組供電時，即可使輪殼1及轉(zhuǎn)子環(huán)3繞著定子盤4回轉(zhuǎn)，并帶動電動車車輪旋轉(zhuǎn)。
由于本實(shí)用新型的定子盤4，其齒牙42數(shù)目不等于轉(zhuǎn)子環(huán)3磁鐵32磁極的公倍數(shù)，而呈不平均分布。因此，該轉(zhuǎn)子環(huán)3的磁極即不會與定子盤4線圈磁場中心完全對正，在此情形下，即可消除習(xí)用產(chǎn)品存在的啟動死角的缺點(diǎn)。當(dāng)定子盤4的三相星形線圈4211繞組接受主處理器MPU的馬達(dá)驅(qū)動的信號后(如圖12所示)，即由三相星形線圈4211繞組的三條電線供電(如圖4至圖7所示)，使該轉(zhuǎn)子環(huán)3即可順暢啟動旋轉(zhuǎn)。而在旋轉(zhuǎn)時亦能克服鈍齒轉(zhuǎn)矩(Cogging Torque)的現(xiàn)象，使輔助動力馬達(dá)可減少震動、噪音、線圈高溫等情形，以保持無刷輔助動力馬達(dá)一定的使用壽命。
再如圖2所示，本實(shí)用新型輪殼1內(nèi)除設(shè)有一組轉(zhuǎn)子環(huán)3及定子盤4之外，亦可在預(yù)定的位置再加設(shè)一組轉(zhuǎn)子環(huán)3’及定子盤4’，這樣即可預(yù)設(shè)該第一組轉(zhuǎn)子環(huán)3及定子盤4的功率為200W，而第二組轉(zhuǎn)子環(huán)3’及定子盤4’的功率為400W，再經(jīng)由主處理器MPU對電流的偵測(如圖12所示)，如電動車在平地行駛其偵測電流值為10A以下，僅令該第一組轉(zhuǎn)子環(huán)3及定子盤4以200W功率輸出動力。當(dāng)行駛于4°～8°坡地時其偵測電流值如為20A以下，控制器即轉(zhuǎn)換第二組轉(zhuǎn)子環(huán)3’及定子盤4’以400W功率輸出動力；同理，當(dāng)行駛8°以上坡地時，其偵測電流值如為20A以上，以令第一組及第二組同步以200W及400W功率輸出動力，借此使本實(shí)用新型輔助動力馬達(dá)，可獲得多段扭力及速度變換輸出效果。再者，當(dāng)其中一組啟動機(jī)不旋轉(zhuǎn)時，即可利用啟動旋轉(zhuǎn)的另一組啟動機(jī)的帶動，而產(chǎn)生一反電動勢對電動車的電池充電。
本實(shí)用新型定子盤4的T形齒牙421數(shù)目不等于轉(zhuǎn)子環(huán)3極數(shù)的公倍數(shù)，例如該轉(zhuǎn)子環(huán)3設(shè)有八個磁鐵32，而定子盤4的T形齒牙421的數(shù)目，則可為磁鐵32數(shù)目的三倍另加三齒或減三齒，亦即該T形齒牙421的數(shù)目為27齒或21齒(如圖4及圖5所示)。又如圖6所示，該轉(zhuǎn)子環(huán)3A亦可埋設(shè)有十二個磁鐵32A，而該定子盤4A的T形齒牙421A數(shù)目仍為轉(zhuǎn)子環(huán)3A磁鐵32A數(shù)目的三倍另加三齒或減三齒，亦即為39齒或33齒的T形齒牙421A(如圖6及圖7所示)。若令定子盤4A采用三相星形線圈4211繞組后，其線圈磁極數(shù)不與轉(zhuǎn)子環(huán)3A的磁極數(shù)相等，亦非其公倍數(shù)，在此情況下，即可消除啟動死角及鈍齒轉(zhuǎn)矩(Cogging Torque)的現(xiàn)象。而本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子環(huán)3磁鐵32、32A并不限于八個或十二個，若為四個或二十四個皆無不可，而該定子盤4的T形齒牙421亦不限于三倍另加三齒或減三齒的情況，若為其他倍數(shù)皆無不可。如圖8所示，本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子環(huán)3B亦可采用數(shù)片環(huán)形矽鋼片構(gòu)成，于其內(nèi)環(huán)面設(shè)有如上述的T形齒牙31B，而該定子盤4B則在該圓盤41B的周緣埋設(shè)有預(yù)定數(shù)目的磁鐵42B，且其磁極相配合狀態(tài)亦與上述消除啟動死角及鈍齒轉(zhuǎn)矩(Cogging Torque)的設(shè)計(jì)相同，換言之，即T形齒牙31B的數(shù)目仍為磁鐵42B的公倍數(shù)另加數(shù)齒或減少數(shù)齒。再者，該轉(zhuǎn)子環(huán)3B若裝設(shè)輔助動力馬達(dá)是固定不轉(zhuǎn)動狀態(tài)即成為一定子，相反的該定子盤4B即成為一轉(zhuǎn)子，這樣，轉(zhuǎn)子環(huán)3B及定子盤4B皆可設(shè)為轉(zhuǎn)子或定子。
又，如圖9至圖11所示，本實(shí)用新型可在輪殼1內(nèi)設(shè)有減速機(jī)構(gòu)7，借該減速機(jī)構(gòu)7使上述一組或兩組啟動機(jī)(一轉(zhuǎn)子環(huán)3加一定子盤4即為一組)所組成的輔助動力馬達(dá)，以更臻實(shí)用。該減速機(jī)構(gòu)7包括一馬達(dá)殼71及一行星齒輪組72，其中一馬達(dá)殼71，包括一圓盤形狀的馬達(dá)殼蓋711及一圓盤形狀的側(cè)蓋712，借數(shù)個螺釘鎖設(shè)邊緣成為中空的馬達(dá)殼71，而該馬達(dá)殼蓋711與該側(cè)蓋712的輪殼處均設(shè)有一軸承713。
一行星齒輪組72，包括一內(nèi)環(huán)齒輪721、一個以上的中間輪722、一主動齒輪723、一軸套724、一傳動盤725及一個以上的樞軸726；該內(nèi)環(huán)齒輪721是呈環(huán)狀而固設(shè)于馬達(dá)殼71一側(cè)；一個以上的中間輪722是借由軸承及樞軸726樞設(shè)于傳動盤725的盤面，該傳動盤725內(nèi)孔設(shè)有一軸承727；該主動齒輪723則固設(shè)于軸套724的一側(cè)段，軸套724的內(nèi)孔亦設(shè)有一個以上的軸承727。借此，令該中間輪722分別嚙合于內(nèi)環(huán)齒輪721，而再令該主動齒輪723嚙合于各中間輪722的中央。當(dāng)軸套724與主動齒輪723旋轉(zhuǎn)時，即可帶動中間輪722于內(nèi)環(huán)齒輪721中回轉(zhuǎn)，而同步使傳動盤725回轉(zhuǎn)，以獲得一減速效果。而減速機(jī)構(gòu)7并不限于以行星齒輪組作減速，如采用二段以上的減速齒輪組。
借由上述的馬達(dá)殼71及行星齒輪組72，其組合關(guān)系及所達(dá)到的功效如下如圖9至圖11所示，令前述的一個或一個以上的轉(zhuǎn)子環(huán)3B固設(shè)于馬達(dá)殼71的馬達(dá)殼蓋712內(nèi)(形成一定子)，并將三條電線由馬達(dá)殼71引出，由中心輪軸2的導(dǎo)槽21連接至控制電路上。而馬達(dá)殼蓋712內(nèi)的適當(dāng)位置設(shè)有一霍耳元件組6，該霍耳元件組6的數(shù)條電線是延伸至馬達(dá)殼71外，再經(jīng)由中心輪軸2的導(dǎo)槽22連接至控制電路。然后再將一個或一個以上的定子盤4B套設(shè)于行星齒輪組72的軸套724筒身處，再令該中心輪軸2貫穿該軸套724，使軸套724及定子盤4B可在中心輪軸2上旋轉(zhuǎn)(形成一轉(zhuǎn)子)。這樣，即將該軸套724置入馬達(dá)殼蓋711及側(cè)蓋712的軸承713當(dāng)中，使定子盤4B(實(shí)為轉(zhuǎn)子)恰位于轉(zhuǎn)子環(huán)3B(實(shí)為定子)所環(huán)繞的范圍內(nèi)，并用該側(cè)蓋712予以封閉。而上述行星齒輪組72是設(shè)于馬達(dá)殼71的一側(cè)，且以其傳動盤725與該輪殼1的單向離合器13相結(jié)合，使輪殼1將馬達(dá)殼71予以包覆，而可在中心輪軸2上受定子盤4B(實(shí)為轉(zhuǎn)子)及該行星齒輪組72減速帶動旋轉(zhuǎn)，以輔助電動車的車輪回轉(zhuǎn)行進(jìn)。
如圖13所示，本實(shí)用新型在輪殼1的一側(cè)亦可采用螺設(shè)方式，而固設(shè)有一碟剎盤8，借該碟殺盤8以作為電動車的剎車裝置。當(dāng)使用者剎車時，即由剎車偵測裝置(如圖12所示)獲得一信息回饋至主處理器MPU，使控制器輸出一信息令電池停止對馬達(dá)供電，使使用者獲得安全剎車的功效。又如圖14所示，本實(shí)用新型的輪殼1另一側(cè)亦可在輪殼外加設(shè)一從動變速鏈輪組9，使本實(shí)用新型輔助動力馬達(dá)可裝設(shè)于電動車的后輪叉桿處，作為一輔助動力源。
此外，感測無刷馬達(dá)的換向時序信號的霍耳元件組6(Hall IC SET)，其亦可采由解角器(Resolver)或使用譯碼器(Encoder)來取代原設(shè)計(jì)的霍耳元件組6；亦可利用控制電路中馬達(dá)的反電動勢周期信號取代霍耳元件組6的換向時序信號感測。
綜上所述，本實(shí)用新型確實(shí)具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性，符合專利法要件，故依法提出申請。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，是設(shè)于電動車車輪中央直接與車輪傳動連接，包括有一輪殼、一中心輪軸、轉(zhuǎn)子環(huán)、定子盤、一霍爾元件組及一控制電路，其中輪殼，是裝設(shè)結(jié)合于電動車車輪中央，呈中空狀，其內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子環(huán)及定子盤，且令一中心輪軸穿置于輪殼中央；中心輪軸，為一圓桿狀輪軸，供固設(shè)于電動車車輪的前輪叉桿或后輪叉桿，并穿置于輪殼的中央；轉(zhuǎn)子環(huán)，為一圓環(huán)狀的軛鐵環(huán)，位于其內(nèi)環(huán)面平均埋設(shè)有數(shù)個磁鐵，是固設(shè)于輪殼內(nèi)，與輪殼傳動連接；定子盤，為一圓盤其周緣固設(shè)有數(shù)片堆疊而成的環(huán)形矽鋼片，其圓盤的中心孔固定套設(shè)于中心輪軸上；其特征在于，輪殼是由兩個呈淺圓盤形狀的輪圈殼蓋構(gòu)成，兩輪圈殼蓋呈相對應(yīng)狀，夾設(shè)于一圓環(huán)的兩側(cè)，并固定結(jié)合；轉(zhuǎn)子環(huán)是套設(shè)固定于該圓環(huán)的內(nèi)環(huán)面，并借兩輪圈殼蓋夾緊住轉(zhuǎn)子環(huán)的兩側(cè)；定子盤，是由一圓盤及其周緣堆疊而成的環(huán)狀矽鋼片構(gòu)成，其環(huán)狀矽鋼片外環(huán)面具有數(shù)個T形齒牙，該T形齒牙的數(shù)目為轉(zhuǎn)子環(huán)的磁鐵極數(shù)的公倍數(shù)再加數(shù)齒或減數(shù)齒，使T形齒牙的數(shù)目不等于轉(zhuǎn)子環(huán)的磁鐵數(shù)目的公倍數(shù)；再于定子盤的T形齒牙間采用三相線圈繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，其特征在于，該轉(zhuǎn)子盤及定子盤可采用兩組，兩個轉(zhuǎn)子環(huán)并列套置于該圓環(huán)的內(nèi)環(huán)面處，且令兩個定子盤以其圓盤的中心孔固定套設(shè)于中心輪軸上，而兩轉(zhuǎn)子環(huán)分別環(huán)繞于兩定子盤的周圍，且呈一適當(dāng)間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，其特征在于，該中心輪軸軸身的適當(dāng)處設(shè)有兩下凹的導(dǎo)槽，該導(dǎo)槽分別延伸至一軸端處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，其特征在于，該輪殼內(nèi)設(shè)有一減速機(jī)構(gòu)，是由一馬達(dá)殼及一行星齒輪組構(gòu)成，其中馬達(dá)殼，是由一圓盤形狀的馬達(dá)殼蓋及一圓盤形狀的側(cè)蓋組成，而成中空狀，該馬達(dá)殼蓋與該側(cè)蓋的輪殼處均設(shè)有一軸承；行星齒輪組，包括有一內(nèi)環(huán)齒輪、一個以上的中間輪、一主動齒輪、一軸承、一傳動盤及一個以上的樞軸；該內(nèi)環(huán)齒輪是呈環(huán)狀而固設(shè)于馬達(dá)殼一側(cè)；一個以上的中間輪是借由樞軸樞設(shè)于傳動盤的盤面，該傳動盤內(nèi)孔設(shè)有一軸承；該主動齒輪是固設(shè)于軸套的一側(cè)段，軸套的內(nèi)孔亦設(shè)有一個以上的軸承，借此，令該中間輪分別嚙合于內(nèi)環(huán)齒輪，而再令該主動齒輪嚙合于各中間輪的中央；該行星齒輪組是設(shè)于馬達(dá)殼的一側(cè)，且以其傳動盤與該輪殼的單向離合器相結(jié)合，并以輪殼將馬達(dá)殼包覆，而于中心輪軸上受定子盤及該行星齒輪組減速帶動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，其特征在于，在輪殼內(nèi)預(yù)定處設(shè)有一霍耳元件組，該霍耳元件組是由三個霍耳元件分別加工于一電路板所構(gòu)成，該霍耳元件組是固設(shè)于電機(jī)最佳啟動角度，用以偵測換向時序信號；亦可于輪殼內(nèi)預(yù)定處設(shè)有一解角器，或譯碼器，或反電動勢周期訊號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，其特征在于，該轉(zhuǎn)子環(huán)的環(huán)體是采用矽剛片堆疊而成，于轉(zhuǎn)子環(huán)的內(nèi)環(huán)面平均設(shè)有T形齒牙，并且采用三相星形線圈繞組，該定子盤為一圓盤，于其周緣埋設(shè)有數(shù)個磁鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，其特征在于，該定子盤的三相星形線圈繞組的三條供電線其中一條設(shè)有一溫控開關(guān)，并將溫控開關(guān)固設(shè)于定子盤的線圈處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，其特征在于，該輪殼一側(cè)固設(shè)有一碟剎盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，其特征在于，位于該輪殼一側(cè)外的輪殼處加設(shè)一從動變速鏈輪組，使輪殼裝設(shè)于電動車的后輪叉桿。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá)，其特征在于，該減速行星齒輪組可為一層、二層、二層以上具減速等效作用的減速齒輪結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種改良結(jié)構(gòu)的輔助動力馬達(dá),包括輪殼、轉(zhuǎn)子環(huán)、定子盤、中心輪軸及一控制電路,轉(zhuǎn)子環(huán)的內(nèi)環(huán)面埋設(shè)磁鐵,定子盤周圍固設(shè)環(huán)形矽鋼片,其外環(huán)面具有多個T形齒牙,其齒數(shù)為非轉(zhuǎn)子環(huán)磁鐵數(shù)的公倍數(shù),矽鋼片設(shè)有三相星形線圈繞組,且于定子盤電機(jī)最佳啟動角度處設(shè)有霍耳元件組;借此將定子盤固設(shè)于中心輪軸,令輪殼夾設(shè)住轉(zhuǎn)子環(huán)并套設(shè)于中心輪軸兩側(cè),當(dāng)轉(zhuǎn)子環(huán)旋轉(zhuǎn)時,即可降低磁極間的鈍齒轉(zhuǎn)矩,令電動車行進(jìn)更加順暢無噪音。
文檔編號H02K29/06GK2378877SQ9921084
公開日2000年5月17日 申請日期1999年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月4日
發(fā)明者李宜和, 李書賢 申請人:李宜和, 李書賢