[实用新型]改良结构的辅助动力马达

说明书

本实用新型涉及一种电动机，尤其涉及一种使转子环启动更加顺畅而无钝齿转矩的改良结构的辅助动力马达。

习用的自行车因不具有辅助动力的功能，常使人们只能使用它用作短程代步或休闲工具；当今，在石油能源将耗尽以及空气环保意识抬头的趋势下，使得电动车成为近年来新与的代步工具之一，且被视为未来理想的交通休闲工具，如第83209648号新型专利的“辅助动力马达”及第5581136号美国实用新型专利即为一适例。因此，以电动马达来辅助自行车行进而发展成电动自行车，除了具有轻巧方便的功能外，其动力上的改进效果很明显。然而习见电动车的无刷马达部分，仍有未臻完善之处，其主要的缺点，是在于一般电动车皆将马达内的定子(即矽钢片)T形齿牙数设计为转子(即磁环)磁铁数的公倍数或相等数目。所以，当其转子的磁极与定子线圈的磁极的磁场中心刚好相对应在一起时，则会形成一死角状态，使其转子启动回转困难或会产生震动。以两相马达为例，该两相马达的定子齿牙数若为四齿，则转子一定是N与S两极，当转子每回转90°时即为一个死角，使转子的回转困难。而同理使用三相马达辅助动力的电动车车轮，其定子的齿牙数若为转子磁铁的公倍数，该定子经三相星形绕组所构成的线圈极数将形成转子磁极的公倍数，经实验值与磁路分析，其磁场不平均，同样会产生钝齿转矩(CoggingTorque)的现象，以致其转子启动困难，在运转时亦不能平顺，须借助外力先转动车轮才容易平顺回转，且其回转有产生噪音、线圈易发热等缺点，其不但影响电动车马达的寿命，亦易因高温而出现降低马达效率及使磁力退磁的现象，甚至造成霍耳元件(Hall IC)烧毁的事故。因此，前述习见的电动车车轮其辅助动力的马达确有改进的必要。

本实用新型的主要目的在于，提供一种改良结构的辅助动力马达，使转子及定子相配合结构加以改进，以克服磁极间所产生的钝齿转矩(CoggingTorque)，而获得启动无死角及令电动车行进更加顺畅无噪音的功效。

本实用新型的次要目的在于，提供一种改良结构的辅助动力马达，使该三相无刷辅助动力马达的换向感测器霍耳元件组，可预先以三个霍耳元件(Hall IC)加工在一电路板上，而将此电路板，装设于定子盘三相星形线圈绕组的相对应最佳位置处，以达到耗电量最低，而且启动无死角的效果。

本实用新型的另一目的在于，提供一种改良结构的辅助动力马达，使定子盘绕组的三相星形线圈，其三条电线中的一条接设有一温控IC，再将温控IC固定于定子盘的适当位置，以该温控IC的预设值来保护马达，以使运转温度过高时即自动停止供电，待温度降低后，再自动恢复继续供应电流，以防止霍耳元件(Hall IC)烧毁、电线覆皮脆化及磁力耗损等情形发生，而保持马达一定使用寿命。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。

一种改良结构的辅助动力马达，是设于电动车车轮中央直接与车轮传动连接，包括有一轮壳、一中心轮轴、转子环及定子盘，其中：轮壳，是装设结合于电动车车轮中央，呈中空状，其内部设有转子环及定子盘，且令一中心轮轴穿置于轮壳中央；中心轮轴，为一圆杆状轮轴，供固设于电动车车轮的前轮叉杆或后轮叉杆，并穿置于轮壳的中央；转子环，为一圆环状的轭铁环，位于其内环面平均埋设有数个磁铁，是固设于轮壳内，与轮壳传动连接。定子盘，为一圆盘其周缘固设有数片堆叠而成的环形矽钢片，其圆盘的中心孔固定套设于中心轮轴上；其特征在于，轮壳是由两个呈浅圆盘形状的轮圈壳盖构成，两轮圈壳盖呈相对应状，夹设于一圆环的两侧，并固定结合；转子环是套设固定于该圆环的内环面，并借两轮圈壳盖夹紧住转子环的两侧；定子盘，是由一圆盘及其周缘堆叠而成的环状矽钢片构成，其环状矽钢片外环面具有数个T形齿牙，该T形齿牙的数目为转子环的磁铁极数的公倍数再加数齿或减数齿，使T形齿牙的数目不等于转子环的磁铁数目的公倍数；再于定子盘的T形齿牙间采用三相线圈绕组。即可消除辅助动力马达的钝齿转矩(Cogging Torque)现象。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的改良结构的辅助动力马达，该转子盘及定子盘可采用两组，两个转子环并列套置于该圆环的内环面处，且令两个定子盘以其圆盘的中心孔固定套设于中心轮轴上，而两转子环分别环绕于两定子盘的周围，且呈一适当间隙。如此，即可获得多段变速及反电动势充电功能。

前述的改良结构的辅助动力马达，该中心轮轴轴身的适当处设有两下凹的导槽，该导槽分别延伸至一轴端处。