專利名稱：高效率的電動機結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種高效率的電動機結(jié)構(gòu)，尤指一種利用增加磁力線感應(yīng)的面積與斷電設(shè)計，以防止磁滯及具有省電功能，并增加動力輸出的電動機結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
電動車輛的發(fā)展日新月異，影響其精進的最重要因素，為電動機(馬達)的扭力和爬坡能力。請參閱圖1所示，一般傳統(tǒng)的電動機是包括一定子1(定部電樞)及一轉(zhuǎn)子2(動部電樞)，其中，該定子1的內(nèi)緣上等間距嵌設(shè)有數(shù)個線圈11，該等線圈11是漆包線纏繞于疊壓的硅鋼片組上所構(gòu)成，而該轉(zhuǎn)子2的圓周上設(shè)有數(shù)個等間距排列的永久磁鐵21，使相鄰的二永久磁鐵21具相反的磁極，當該等線圈11通電流而產(chǎn)生磁場時，各該線圈11的磁場將與各該永久磁鐵21的磁場相斥，而使該轉(zhuǎn)子2與該定子1產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)，因而該轉(zhuǎn)子2的軸心23被帶動旋轉(zhuǎn)，造成動力輸出。
然而，該現(xiàn)有電動機的轉(zhuǎn)子2與定子1相臨的面積僅有單面，以致磁場相斥力薄弱，造成輸出的扭力和爬坡能力有限；且該現(xiàn)有電動機的轉(zhuǎn)子2，其永久磁鐵21一側(cè)邊25，在該轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時，將會與線圈11產(chǎn)生異性磁極相吸的磁滯情形，如此，導(dǎo)致該現(xiàn)有電動機的扭力和爬坡能力減弱，無法提升，雖曾有制造業(yè)將該側(cè)邊25作切角，以減少磁滯所造成的阻力，但是無形中卻增加了許多次排斥力的毫電量。
上述現(xiàn)有電動機結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上所存在的諸多缺點，而于使用時產(chǎn)生麻煩與不便，實有待改善。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人有鑒于前述現(xiàn)有電動機扭力和爬坡能力無法提升的缺點，是依其從事各種電動機的制造經(jīng)驗和技術(shù)累積，針對上述缺點悉心研究各種解決的方法，而開發(fā)設(shè)計出本發(fā)明的一種全新高效率的電動機結(jié)構(gòu)的發(fā)明，以期能摒除先前技術(shù)所產(chǎn)生的缺點。
本發(fā)明的一目的，是提供一種高效率的電動機結(jié)構(gòu)，以增加該電動機的扭力和爬坡能力的效率。
根據(jù)上述的目的，電動機設(shè)有一內(nèi)部電樞及一外部電樞，其中，該內(nèi)部電樞設(shè)有至少一層基板，各該基板的表面上設(shè)有數(shù)個環(huán)狀排列的貫穿孔，該等貫穿孔上各嵌設(shè)有一永久磁鐵，使相鄰的二永久磁鐵具相反的磁極，而該外部電樞于各該永久磁鐵的前、后側(cè)的間隔中分別設(shè)有一線圈，該等線圈是使用漆包線纏繞于該外部電樞的硅鋼片組上所構(gòu)成，在該等線圈通電流而產(chǎn)生磁場時，各該線圈的磁場將與各該永久磁鐵的磁場相斥，而使該外部電樞與該內(nèi)部電樞產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)，因而造成動力輸出，如此，藉由各線圈于永久磁鐵前、后側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)作用，增加磁力線感應(yīng)的面積，進而增加動力的輸出，達成增加該電動機的扭力和爬坡能力的效率。
本發(fā)明的另一目的，是提供一種高效率的電動機結(jié)構(gòu)，以避免發(fā)生磁滯的現(xiàn)象。
根據(jù)上述的目的，透過本發(fā)明各線圈于各永久磁鐵前、后側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)，且因具有斷電的設(shè)計，可避免永久磁鐵與線圈發(fā)生相互磁吸，從而避免造成電動機磁滯影響動力輸出。


圖1為現(xiàn)有電動機的平面示意圖；圖2為本發(fā)明電動機一實施例并顯示其運用于一車輛輪框時的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明電動機另一實施例的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明電動機的一部份剖面示意圖；圖5為本發(fā)明電動機其中電刷組的平面示意圖；圖6為本發(fā)明電動機其中于外部電樞裝設(shè)磁極感應(yīng)元件的平面示意圖；圖7為本發(fā)明電動機其中外部電樞外殼表面設(shè)有凹槽的部份示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明本發(fā)明為一種高效率的電動機結(jié)構(gòu)，請參閱圖2至圖5所示，該電動機主要設(shè)有一內(nèi)部電樞3及一外部電樞4。其中，該內(nèi)部電樞3設(shè)有至少一層基板30，各該基板30的表面上設(shè)有數(shù)個環(huán)狀排列的貫穿孔301，該等貫穿孔301上各嵌設(shè)有一永久磁鐵31，使相鄰的二永久磁鐵31具相反的磁極，而該外部電樞4于各該永久磁鐵31的前、后側(cè)的間隔中分別設(shè)有一線圈41，該等線圈41是使用漆包線纏繞于該外部電樞4的硅鋼片組42上所構(gòu)成，當該等線圈41通電流而產(chǎn)生磁場時，各該線圈41的磁場將與各該永久磁鐵31的磁場相斥，而使該外部電樞4與該內(nèi)部電樞3產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)，因而造成動力輸出，如此，藉由各線圈41于永久磁鐵31前、后側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)作用，使增加磁力線感應(yīng)的面積，進而增加動力的輸出。
上述該內(nèi)部電樞3及外部電樞4是產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)。在圖2的實施例是設(shè)定該內(nèi)部電樞3為定部電樞(定子)，外部電樞4為動部電樞(轉(zhuǎn)子)；而在圖3的實施例則為相反的設(shè)計，即設(shè)定該內(nèi)部電樞3為動部電樞(轉(zhuǎn)子)，外部電樞4為定部電樞(定子)。
請參閱圖2、圖4和圖5所示，該外部電樞4一側(cè)邊設(shè)有一固定于一軸心32上的電刷組43(如二相多極電刷組、三相多極電刷組等)，該電刷組43是透過一螺430鎖固于此軸心上，該電刷組43包括一外蓋44、一碳刷座45及數(shù)個安裝于該碳刷座45上的碳刷46，該等碳刷46一側(cè)并設(shè)有一電刷盤431，該外部電樞4是利用該電刷組43的碳刷46將電流導(dǎo)入該等線圈41(通電)，使該等線圈41產(chǎn)生磁場；當該等線圈41與該等永久磁鐵31的磁場為異性時，為避免磁場異性相吸的磁滯問題，該電刷組43的碳刷46將透過電刷盤431的分配，暫時對該等線圈41停止供電(斷電)，此時該內(nèi)部電樞3及該外部電樞4的相對旋轉(zhuǎn)動作將形成發(fā)電機的作用，并將所產(chǎn)生的電力導(dǎo)入該電動機的各線圈中儲存，作為下次再放電的電能，因此該等線圈41可因斷電，而使該電動機成為發(fā)電功能作發(fā)電，故除了利用斷電時減少磁滯外，更可作為儲電功效，達成省電的目的。
請參閱圖3、圖4和圖6所示，該外部電樞4外殼內(nèi)緣于對應(yīng)線圈41、永久磁鐵31的位置上，設(shè)有至少一組磁極感應(yīng)元件48(如霍爾元件)，該等感應(yīng)元件48與控制器(圖中未示)電訊連接，當同一組磁極感應(yīng)元件48同時感應(yīng)到線圈41、永久磁鐵31的磁場時，該控制器將電流導(dǎo)入該等線圈41(通電)；當同一組磁極感應(yīng)元件48僅一個磁極感應(yīng)元件48感應(yīng)到線圈41、永久磁鐵31的磁場時，該控制器將暫時對該等線圈41停止供電(斷電)，此時內(nèi)部電樞3及外部電樞4的相對旋轉(zhuǎn)動作將形成發(fā)電機的作用，并將所產(chǎn)生的電力導(dǎo)入該電動機的各線圈內(nèi)，作為下次再放電的電能，具有省電以及避免線圈41與永久磁鐵31的磁場異性相吸的磁滯問題。
請參閱圖2、圖3所示，上述該外部電樞4外殼內(nèi)面與各該線圈41或各該永久磁鐵31的最外一側(cè)邊的相臨接部位，各設(shè)有一導(dǎo)磁板47，使藉由該等導(dǎo)磁板47的導(dǎo)引磁力，使增加該等線圈41及該等永久磁鐵31兩極的磁力線。
又請參閱圖2，本發(fā)明的實施例中，該電動機是被運用于一交通工具(如自行車、機車、汽車等車輛)的輪子上，該電動機的外部電樞4外側(cè)設(shè)有一輪框49，該輪框49上裝設(shè)有一輪胎(圖中未示)，而該電動機的內(nèi)部電樞3上設(shè)有一向外凸出的軸心32，該軸心32的一端固接于交通工具上，該軸心32與該外部電樞4相互樞接，該軸心32與該外部電樞4的樞接處上設(shè)有一軸承33，使該外部電樞4以該軸心32為圓心，進行旋轉(zhuǎn)，該軸心32一側(cè)并設(shè)有一煞車盤34，以供煞車使用。
當該等線圈41通電流而產(chǎn)生磁場時，各該線圈41的磁場將與各該永久磁鐵31的磁場相斥，而使該外部電樞4與該內(nèi)部電樞3產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)，進而使該交通工具產(chǎn)生移動(前進或后退)。
請參閱圖7，該外部電樞4的外殼表面設(shè)有數(shù)條等間距排列的凹槽40，藉由該等凹槽40使該外部電樞4的表面增加與空氣的接觸面積，使可增加線圈41的散熱效率。
利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可設(shè)計線圈41及永久磁鐵31的極數(shù)，即該極數(shù)或間距作適當且最有效的調(diào)整，使電動機輸出高扭力，或輸出高轉(zhuǎn)速，故，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可依扭力與轉(zhuǎn)速的特定設(shè)計需要作遠距提供高轉(zhuǎn)速，近距提供高扭力的輸出功率設(shè)計。
以上所述，僅是本實用新型較佳可行的實施例之一而已，不能因此即局限本實用新型的權(quán)利范圍，對熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，舉凡運用本實用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高效率的電動機結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一內(nèi)部電樞，其設(shè)有至少一層基板，各該基板的表面上設(shè)有數(shù)個環(huán)狀排列的貫穿孔，該等貫穿孔上各嵌設(shè)有一永久磁鐵；一外部電樞，該外部電樞于各該永久磁鐵的前、后側(cè)的間隔中分別設(shè)有一線圈，該等線圈是使用漆包線纏繞于該外部電樞的硅鋼片組上所構(gòu)成，使呈多層多面的相互排吸作用，在該等線圈通電流而產(chǎn)生磁場時，各該線圈的磁場將與各該永久磁鐵的磁場相斥，而使該外部電樞與該內(nèi)部電樞產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)，因而造成動力輸出；又當該等線圈與該等永久磁鐵的磁場為異性時，將暫時對該等線圈停止供電(斷電)，此時該內(nèi)部電樞及該外部電樞的相對旋轉(zhuǎn)動作將形成發(fā)電機的作用，并將所產(chǎn)生的電力導(dǎo)入該電動機的各線圈中儲存，作為下次再放電的電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效率的電動機結(jié)構(gòu)，其特征在于，該內(nèi)部電樞為定部電樞(定子)，而該外部電樞為動部電樞(轉(zhuǎn)子)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效率的電動機結(jié)構(gòu)，其特征在于，該內(nèi)部電樞為動部電樞(轉(zhuǎn)子)，而該外部電樞為定部電樞(定子)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效率的電動機結(jié)構(gòu)，其特征在于，該外部電樞一側(cè)邊設(shè)有一供電電刷組，該電刷組是透過一螺絲鎖固于該側(cè)邊的一軸心上，該電刷組包括一外蓋、一碳刷座及數(shù)個安裝于該碳刷座上的碳刷，該等碳刷的一側(cè)并設(shè)有一電刷盤，該外部電樞是利用該電刷組的各該碳刷與該電刷盤作相互切換，而將電流導(dǎo)入該等線圈，使該等線圈產(chǎn)生磁場。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效率的電動機結(jié)構(gòu)，其特征在于，該外部電樞外殼內(nèi)緣于對應(yīng)線圈、永久磁鐵的位置上，設(shè)有至少一組磁極感應(yīng)元件，該等感應(yīng)元件與一控制器電訊連接，同一組磁極感應(yīng)元件同時感應(yīng)到線圈、永久磁鐵的磁場時，該控制器將電流導(dǎo)入該等線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效率的電動機結(jié)構(gòu)，其特征在于，該外部電樞外殼內(nèi)面與各該線圈或各該永久磁鐵的最外一側(cè)邊的相臨接部位，各設(shè)有一導(dǎo)磁板，使藉由該等導(dǎo)磁板的導(dǎo)引磁力，使增加該等線圈及該等永久磁鐵兩極的磁力線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效率的電動機結(jié)構(gòu)，其特征在于，該外部電樞的外殼表面設(shè)有數(shù)條等間距排列的凹槽，藉由該等凹槽使該外部電樞的表面增加與空氣的接觸面積，使可增加該等線圈的散熱效率。
全文摘要
本發(fā)明是一種高效率的電動機結(jié)構(gòu)，該電動機的內(nèi)部電樞設(shè)有至少一層基板，各該基板的表面上設(shè)有數(shù)個環(huán)狀排列的貫穿孔，該等貫穿孔上各嵌設(shè)有一永久磁鐵，使相鄰的二永久磁鐵具相反的磁極，而該電動機的外部電樞于各該永久磁鐵的前、后側(cè)的間隔中分別設(shè)有一線圈，該等線圈是使用漆包線纏繞于該外部電樞的硅鋼片組上所構(gòu)成，在該等線圈通電流而產(chǎn)生磁場時，各該線圈的磁場將與各該永久磁鐵的磁場相斥，而使該外部電樞與該內(nèi)部電樞產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)，因而造成動力輸出，如此，藉由各線圈于永久磁鐵前、后側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)作用，使增加磁力線感應(yīng)的面積，進而增加動力的輸出；并利用斷電設(shè)計，以防止磁滯及具有省電功能。
文檔編號H02K5/18GK1808839SQ20051000623
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月18日
發(fā)明者葉東安, 葉東華 申請人:葉東安, 葉東華