专利名称：高效率的电动机结构的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种高效率的电动机结构，尤指一种利用增加磁力线感应的面积与断电设计，以防止磁滞及具有省电功能，并增加动力输出的电动机结构。
背景技术：
电动车辆的发展日新月异，影响其精进的最重要因素，为电动机(马达)的扭力和爬坡能力。请参阅图1所示，一般传统的电动机是包括一定子1(定部电枢)及一转子2(动部电枢)，其中，该定子1的内缘上等间距嵌设有数个线圈11，该等线圈11是漆包线缠绕于叠压的硅钢片组上所构成，而该转子2的圆周上设有数个等间距排列的永久磁铁21，使相邻的二永久磁铁21具相反的磁极，当该等线圈11通电流而产生磁场时，各该线圈11的磁场将与各该永久磁铁21的磁场相斥，而使该转子2与该定子1产生相对的旋转，因而该转子2的轴心23被带动旋转，造成动力输出。
然而，该现有电动机的转子2与定子1相临的面积仅有单面，以致磁场相斥力薄弱，造成输出的扭力和爬坡能力有限；且该现有电动机的转子2，其永久磁铁21一侧边25，在该转子2旋转时，将会与线圈11产生异性磁极相吸的磁滞情形，如此，导致该现有电动机的扭力和爬坡能力减弱，无法提升，虽曾有制造业将该侧边25作切角，以减少磁滞所造成的阻力，但是无形中却增加了许多次排斥力的毫电量。
上述现有电动机结构，在结构设计上所存在的诸多缺点，而于使用时产生麻烦与不便，实有待改善。
发明内容
发明人有鉴于前述现有电动机扭力和爬坡能力无法提升的缺点，是依其从事各种电动机的制造经验和技术累积，针对上述缺点悉心研究各种解决的方法，而开发设计出本发明的一种全新高效率的电动机结构的发明，以期能摒除先前技术所产生的缺点。
本发明的一目的，是提供一种高效率的电动机结构，以增加该电动机的扭力和爬坡能力的效率。
根据上述的目的，电动机设有一内部电枢及一外部电枢，其中，该内部电枢设有至少一层基板，各该基板的表面上设有数个环状排列的贯穿孔，该等贯穿孔上各嵌设有一永久磁铁，使相邻的二永久磁铁具相反的磁极，而该外部电枢于各该永久磁铁的前、后侧的间隔中分别设有一线圈，该等线圈是使用漆包线缠绕于该外部电枢的硅钢片组上所构成，在该等线圈通电流而产生磁场时，各该线圈的磁场将与各该永久磁铁的磁场相斥，而使该外部电枢与该内部电枢产生相对的旋转，因而造成动力输出，如此，藉由各线圈于永久磁铁前、后侧的相对旋转作用，增加磁力线感应的面积，进而增加动力的输出，达成增加该电动机的扭力和爬坡能力的效率。
本发明的另一目的，是提供一种高效率的电动机结构，以避免发生磁滞的现象。
根据上述的目的，透过本发明各线圈于各永久磁铁前、后侧的相对旋转，且因具有断电的设计，可避免永久磁铁与线圈发生相互磁吸，从而避免造成电动机磁滞影响动力输出。
图1为现有电动机的平面示意图；图2为本发明电动机一实施例并显示其运用于一车辆轮框时的剖面示意图；图3为本发明电动机另一实施例的剖面示意图；图4为本发明电动机的一部份剖面示意图；图5为本发明电动机其中电刷组的平面示意图；图6为本发明电动机其中于外部电枢装设磁极感应元件的平面示意图；图7为本发明电动机其中外部电枢外壳表面设有凹槽的部份示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明本发明为一种高效率的电动机结构，请参阅图2至图5所示，该电动机主要设有一内部电枢3及一外部电枢4。其中，该内部电枢3设有至少一层基板30，各该基板30的表面上设有数个环状排列的贯穿孔301，该等贯穿孔301上各嵌设有一永久磁铁31，使相邻的二永久磁铁31具相反的磁极，而该外部电枢4于各该永久磁铁31的前、后侧的间隔中分别设有一线圈41，该等线圈41是使用漆包线缠绕于该外部电枢4的硅钢片组42上所构成，当该等线圈41通电流而产生磁场时，各该线圈41的磁场将与各该永久磁铁31的磁场相斥，而使该外部电枢4与该内部电枢3产生相对的旋转，因而造成动力输出，如此，藉由各线圈41于永久磁铁31前、后侧的相对旋转作用，使增加磁力线感应的面积，进而增加动力的输出。
上述该内部电枢3及外部电枢4是产生相对的旋转。在图2的实施例是设定该内部电枢3为定部电枢(定子)，外部电枢4为动部电枢(转子)；而在图3的实施例则为相反的设计，即设定该内部电枢3为动部电枢(转子)，外部电枢4为定部电枢(定子)。
请参阅图2、图4和图5所示，该外部电枢4一侧边设有一固定于一轴心32上的电刷组43(如二相多极电刷组、三相多极电刷组等)，该电刷组43是透过一螺430锁固于此轴心上，该电刷组43包括一外盖44、一碳刷座45及数个安装于该碳刷座45上的碳刷46，该等碳刷46一侧并设有一电刷盘431，该外部电枢4是利用该电刷组43的碳刷46将电流导入该等线圈41(通电)，使该等线圈41产生磁场；当该等线圈41与该等永久磁铁31的磁场为异性时，为避免磁场异性相吸的磁滞问题，该电刷组43的碳刷46将透过电刷盘431的分配，暂时对该等线圈41停止供电(断电)，此时该内部电枢3及该外部电枢4的相对旋转动作将形成发电机的作用，并将所产生的电力导入该电动机的各线圈中储存，作为下次再放电的电能，因此该等线圈41可因断电，而使该电动机成为发电功能作发电，故除了利用断电时减少磁滞外，更可作为储电功效，达成省电的目的。
请参阅图3、图4和图6所示，该外部电枢4外壳内缘于对应线圈41、永久磁铁31的位置上，设有至少一组磁极感应元件48(如霍尔元件)，该等感应元件48与控制器(图中未示)电讯连接，当同一组磁极感应元件48同时感应到线圈41、永久磁铁31的磁场时，该控制器将电流导入该等线圈41(通电)；当同一组磁极感应元件48仅一个磁极感应元件48感应到线圈41、永久磁铁31的磁场时，该控制器将暂时对该等线圈41停止供电(断电)，此时内部电枢3及外部电枢4的相对旋转动作将形成发电机的作用，并将所产生的电力导入该电动机的各线圈内，作为下次再放电的电能，具有省电以及避免线圈41与永久磁铁31的磁场异性相吸的磁滞问题。
请参阅图2、图3所示，上述该外部电枢4外壳内面与各该线圈41或各该永久磁铁31的最外一侧边的相临接部位，各设有一导磁板47，使藉由该等导磁板47的导引磁力，使增加该等线圈41及该等永久磁铁31两极的磁力线。
又请参阅图2，本发明的实施例中，该电动机是被运用于一交通工具(如自行车、机车、汽车等车辆)的轮子上，该电动机的外部电枢4外侧设有一轮框49，该轮框49上装设有一轮胎(图中未示)，而该电动机的内部电枢3上设有一向外凸出的轴心32，该轴心32的一端固接于交通工具上，该轴心32与该外部电枢4相互枢接，该轴心32与该外部电枢4的枢接处上设有一轴承33，使该外部电枢4以该轴心32为圆心，进行旋转，该轴心32一侧并设有一煞车盘34，以供煞车使用。
当该等线圈41通电流而产生磁场时，各该线圈41的磁场将与各该永久磁铁31的磁场相斥，而使该外部电枢4与该内部电枢3产生相对的旋转，进而使该交通工具产生移动(前进或后退)。
请参阅图7，该外部电枢4的外壳表面设有数条等间距排列的凹槽40，藉由该等凹槽40使该外部电枢4的表面增加与空气的接触面积，使可增加线圈41的散热效率。
利用本发明的结构，可设计线圈41及永久磁铁31的极数，即该极数或间距作适当且最有效的调整，使电动机输出高扭力，或输出高转速，故，本发明的结构可依扭力与转速的特定设计需要作远距提供高转速，近距提供高扭力的输出功率设计。
以上所述，仅是本实用新型较佳可行的实施例之一而已，不能因此即局限本实用新型的权利范围，对熟悉本领域的普通技术人员来说，举凡运用本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属在本实用新型权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种高效率的电动机结构，其特征在于，包括一内部电枢，其设有至少一层基板，各该基板的表面上设有数个环状排列的贯穿孔，该等贯穿孔上各嵌设有一永久磁铁；一外部电枢，该外部电枢于各该永久磁铁的前、后侧的间隔中分别设有一线圈，该等线圈是使用漆包线缠绕于该外部电枢的硅钢片组上所构成，使呈多层多面的相互排吸作用，在该等线圈通电流而产生磁场时，各该线圈的磁场将与各该永久磁铁的磁场相斥，而使该外部电枢与该内部电枢产生相对的旋转，因而造成动力输出；又当该等线圈与该等永久磁铁的磁场为异性时，将暂时对该等线圈停止供电(断电)，此时该内部电枢及该外部电枢的相对旋转动作将形成发电机的作用，并将所产生的电力导入该电动机的各线圈中储存，作为下次再放电的电能。
2.根据权利要求1所述高效率的电动机结构，其特征在于，该内部电枢为定部电枢(定子)，而该外部电枢为动部电枢(转子)。
3.根据权利要求1所述高效率的电动机结构，其特征在于，该内部电枢为动部电枢(转子)，而该外部电枢为定部电枢(定子)。
4.根据权利要求1所述高效率的电动机结构，其特征在于，该外部电枢一侧边设有一供电电刷组，该电刷组是透过一螺丝锁固于该侧边的一轴心上，该电刷组包括一外盖、一碳刷座及数个安装于该碳刷座上的碳刷，该等碳刷的一侧并设有一电刷盘，该外部电枢是利用该电刷组的各该碳刷与该电刷盘作相互切换，而将电流导入该等线圈，使该等线圈产生磁场。
5.根据权利要求1所述高效率的电动机结构，其特征在于，该外部电枢外壳内缘于对应线圈、永久磁铁的位置上，设有至少一组磁极感应元件，该等感应元件与一控制器电讯连接，同一组磁极感应元件同时感应到线圈、永久磁铁的磁场时，该控制器将电流导入该等线圈。
6.根据权利要求1所述高效率的电动机结构，其特征在于，该外部电枢外壳内面与各该线圈或各该永久磁铁的最外一侧边的相临接部位，各设有一导磁板，使藉由该等导磁板的导引磁力，使增加该等线圈及该等永久磁铁两极的磁力线。
7.根据权利要求1所述高效率的电动机结构，其特征在于，该外部电枢的外壳表面设有数条等间距排列的凹槽，藉由该等凹槽使该外部电枢的表面增加与空气的接触面积，使可增加该等线圈的散热效率。
全文摘要
本发明是一种高效率的电动机结构，该电动机的内部电枢设有至少一层基板，各该基板的表面上设有数个环状排列的贯穿孔，该等贯穿孔上各嵌设有一永久磁铁，使相邻的二永久磁铁具相反的磁极，而该电动机的外部电枢于各该永久磁铁的前、后侧的间隔中分别设有一线圈，该等线圈是使用漆包线缠绕于该外部电枢的硅钢片组上所构成，在该等线圈通电流而产生磁场时，各该线圈的磁场将与各该永久磁铁的磁场相斥，而使该外部电枢与该内部电枢产生相对的旋转，因而造成动力输出，如此，藉由各线圈于永久磁铁前、后侧的相对旋转作用，使增加磁力线感应的面积，进而增加动力的输出；并利用断电设计，以防止磁滞及具有省电功能。
文档编号H02K5/18GK1808839SQ20051000623
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月18日 优先权日2005年1月18日
发明者叶东安, 叶东华 申请人:叶东安, 叶东华