[发明专利]内齿轮外旋转的轮鼓式马达

说明书

本发明属于马达，特别是一种内齿轮外旋转的轮鼓式马达。

如图7所示，传统外转子式轮鼓式马达51系包括有定子部511、外转子磁铁512、磁铁外壳513、旋转侧面板514、支撑轴315及轮鼓外壳415。其系以马达外转子直接驱动马达轮鼓而旋转，如此的结构将造成一个现实问题，当轮鼓马达必须工作于低转速的环境时(如电动助行车)，因马达功率输出和转速成正比，如下列所示：

T＝P/n-A·B·L·D²·6.1×10⁸

T：马达扭力(N/cm)     P：输出功率(Watt)

N：马达转速(rpm)      A：电流密度(Amp/cm)

B：磁通密度(Gauss)    L：转子长度(cm)

D：转子外径(cm)

由公式可知当马达在一定外径规格内低转速运转时必然使输出功率(P)对比降低，因此欲提升输出功率(P)以期马达高效率运转则必须提升马达的运转速度，但马达如果使用于低速运转又欲取得较高的输出功率，则必须提升电流密度(A)或磁通密度(B)，但因此将使马达的整体机械结构产生困难，因为定子部线槽的线圈占积率通常是有限度的，欲提升电流密度(A)则必然须加粗线圈的线径和匝数，如此一来又和线槽占积率的限制相冲突而不可行。

本发明的目的是提供一种可由高转速、高效率实现低转速、大扭矩的内齿轮外旋转的轮鼓式马达。

本发明包括转轴旋转马达、复数个齿轮的行星齿轮组及轮鼓马达的旋转侧端部；转轴旋转马达系以其侧面端扭力输出转轴为太阳齿轮，马达的两侧面端并各自设立至少一个以上的同心定位端；复数个齿轮的行星齿轮组一侧面端系同心固定于上述马达侧面端的同心定位端，其另一侧面端应向外延伸同心凸圆部并供轮鼓旋转轴承的内径圆同心穿套固定，该同心凸圆部亦应向外延伸支撑轴，支撑轴提供为轮鼓马达固定支撑用，行星齿轮组的中心端提供上述马达转轴的太阳齿轮穿套以及两者齿部啮合旋转；轮鼓马达的旋转侧端部内侧端向外侧端形成内、外两个同心凹圆端，其中外凹圆端提供内齿轮同心固定，内凹圆端则穿套于轮鼓旋转轴承的外径圆并同时使内齿轮穿套于行星齿轮齿部的外缘，两者齿部应啮合旋转并对应上述马达转轴的太阳齿轮而放大转轴旋转马达的旋转扭力。

其中：

转轴旋转马达的两侧面端皆突出马达转轴轴芯为太阳齿轮，并和两侧面端的行星齿轮组的齿部啮合旋转，行星齿轮组再和外缘的内齿轮啮合旋转，马达因此得以将运转扭力经由太阳齿轮和内齿轮的齿数比值而放大，并由内齿轮带动轮鼓外壳而扭力旋转输出。

转轴旋转马达仅一侧面端突出马达转轴轴芯为太阳齿轮，并和一侧面端的行星齿轮组的齿部啮合旋转，行星齿轮组再和外缘的内齿轮啮合旋转，马达因此得以将运转扭力经由太阳齿轮和内齿轮的齿数比值而放大，并由内齿轮带动轮鼓外壳而扭力旋转输出。

行星齿轮组的齿轮系以端面板夹持后再同心定位于转轴旋转马达的侧面端。

无端面板的行星齿轮组的齿轮系各自以同心等角度圆定位于转轴旋转马达的侧面端。

马达转轴轴芯系直接车制成形为太阳齿轮。

马达转轴轴芯系套接于外加的太阳齿轮中心端而成形。

由于本发明包括侧面端扭力输出转轴为太阳齿轮的转轴旋转马达、行星齿轮组及旋转侧端部；转轴旋转马达设有同心定位端；由复数个齿轮构成的行星齿轮组向外延伸向外延设支撑轴的同心凸圆部；旋转侧端部由内向外形成分别组设旋转轴承及内齿轮的内、外同心凹圆端；行星齿轮组同心固定于转轴旋转马达的同心定位端，其中心与马达转轴的太阳齿轮穿套并啮合，旋转侧端部以旋转轴承套组于行星齿轮组的同心凸圆部上，并以内齿轮与行星齿轮组外缘啮合。本发明于低转速的工作环境时，能以较高的运转效率产生充裕的扭力运转输出，可改善低转速高扭力时的马达电流密度，并由下列公式所示：

W＝I²·R  W：功率消耗(Watt)  I：电流量(Amp)  R：线圈铜阻(Q)