CN102332785A - 马达感测单元的安装构造 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种马达感测单元的安装构造，应用于一轮毂马达其包括配置有多组定子环电线圈绕组的定子、环设于定子外之一具有相异磁性相邻配置的磁极的转子与多个用以感应定子与转子之间的磁力变化的感测单元，其特征在于多个定子环电线圈绕组，每一定子环电线圈绕组上下配置有二绝缘单元，绝缘单元涵盖配置于定子齿外，再于定子齿外侧的绝缘单元上环绕线圈，至少一绝缘单元配置有至少一接合部邻接至定子齿，以供各感测单元以等距接合于各接合部，并使各感测单元配置在位于定子的外周缘且对应至转子的多个磁极的位置。

Description

马达感测单元的安装构造

技术领域

本发明关于一种马达结构，特别是关于一种结合马达定子与感测单元安装构造的马达感测单元的安装构造。

背景技术

请参阅图1绘示现有技术的马达感应单元的结构配置图。如图1绘示的轮毂马达的定子结构10，包括外环部位为齿状、由堆叠式极齿硅钢片组成的定子座11，定子座11中央包括供轴承或固定轴穿过的轴孔12，定子座11周边的定子齿13以特定模式缠绕有环电线圈14，各环电线圈14会电性连接至一控制模组(图未绘示)。定子结构10更包括多个感测单元15，如霍尔元件。感测单元15会以等距(即对应于轴孔12，每相邻两个感测单元15的角度皆相等，如图1绘示的60度)方式配置于定子齿13间隙，并经由固定胶16或粘合用树脂以粘固于定子齿13间隙中，且透过电路接线17以电性连接至控制模组。而马达运作期间，控制模组受电于外部的电源供应单元，以供电予环电线圈14来驱动对应于定子结构10的转子18，转子18为环状，具有多个相异磁性相邻配置的磁极。转子18转动时与定子结构10之间会有磁场变化情形，各感测单元15侦测其所在位置的磁场变化而产生一感测讯号，控制模组依据各感测讯号以控制环电线圈的电流方向，以调整环电线圈受电产生的磁性，进而驱动转子18转动。

然而，感测单元于粘合时，可能会受重力影响或其它外力冲击，从而偏离原配置处，如此感测单元会感测到错误的感测讯号，从而使控制模组进行错误的控制行为，如误判环电线圈的电流方向切换时机，导致转子将无法正常被驱动以顺利运转。为此，厂商将感测单元制作为模组化的感测电路，以将其固定于环电线圈侧端。

然而，感测电路与定子座亦为各自独立的组件，各厂商乃需另外使用一组件结合手段以相结合，如前述焊接与粘合，因此感测电路乃会存在配置位置因外在冲击，或组件结合手段施行不当而造成配置位置偏移的问题。如此，整个马达即成为废品，同时产生马达整体性的制作成本增加与制作良率无法提升的问题。

因此，如何避免感测单元配置位置偏移情形，为厂商应思虑之处。

发明内容

本发明欲解决的问题是提供一种将感测单元配置结构结合于定子的马达感测单元的安装构造。

为解决上述结构问题，本发明提供一种马达感测单元的安装构造，应用于一轮毂马达，上述的轮毂马达包括配置有多组定子环电线圈绕组的一定子、环设于定子外环侧的一环状且具有多个相异磁性相邻配置的磁极的转子与多个用以感应定子与转子之间的磁力变化的感测单元，其特征在于：定子上配置有多个定子环电线圈绕组，每一定子环电线圈绕组上下配置有二绝缘单元，以涵盖配置于各该定子环电线圈绕组的(单一个或多个)定子齿外，各组定子环电线圈绕组的定子齿在其外部的绝缘单元外侧再环绕有线圈，其中至少有一个绝缘单元，在其位于邻接至各定子齿的部位配置有至少一接合部，以供各感测单元以等距方式接合于接合部，接合部同时会使得感测单元配置在位于定子的外周缘且对应至转子的多个磁极的位置。

本发明的特点在于绕有环电线圈的定子齿外套设形状对应的绝缘单元，并将感测单元的安装构造以一体成形或直接设计配置于绝缘单元上，使得感测单元安装构造结合于定子座上。如此，在轮毂马达安装作业期间，感测单元不会因元件结合手段，或重力、外部冲击等因素而产生配置位置偏移的情形，以使感测单元感测到正确的感测讯号，从而使控制模组进行正确的控制模式，使得转子正常被驱动以顺利运转，同时缩短轮毂马达制造工时、降低轮毂马达整体性的制作成本与提升制作良率。

附图说明

图1绘示现有技术的马达感应单元的结构配置图；

图2A绘示本发明马达感测单元的安装构造的第一种结构实施例；

图2B绘示本发明第一实施例的安装构造局部放大示意图；

图2C绘示本发明第一实施例的定子结构示意图；

图2D绘示本发明第一实施例的定子结合转子与控制模组的配置示意图；

图2E绘示本发明第一实施例的定子结构分解示意图；

图3绘示本发明马达感测单元的安装构造的第二种结构实施例示意图；

图4绘示本发明马达感测单元的安装构造的第三种结构实施例示意图；

图4A绘示本发明马达感测单元的安装构造的第三种结构实施例结构分解图；

图5绘示本发明马达感测单元的安装构造的第四种结构实施例示意图；以及

图6绘示本发明实施例结合于轮胎的结构分解示意图。

具体实施方式

现配合附图将本发明较佳实施例详细说明如下。

首先请参阅图2A绘示本发明马达感测单元的安装构造的第一种结构实施例、图2B绘示本发明第一实施例的安装构造局部放大示意图、图2C绘示本发明第一实施例的定子座结构示意图、图2D绘示本发明第一实施例的定子结合转子与控制模组的配置示意图及图2E的结构分解图。此构造应用于一轮毂马达结构，轮毂马达结构至少包括一定子20与一转子30，定子20上的线圈27与感应单元50连接至一外接电源供应模组(未绘示)的控制模组40。

本实施例所揭示的定子20包括一中间支架22，周边环设有一个以上组成的圆状或环状的定子环电线圈绕组21，每一定子环电线圈绕组21具有多个定子齿23的结构，每一个定子齿23从径向朝外为由窄至宽的齿形结构，且各定子齿23由多个极齿硅钢片所堆叠而成(但不以此为限)，定子20中间包括一轴孔24，以供轮毂马达的轴承或固定柱穿设而过。

定子环电线圈绕组21套设有两个绝缘单元25，此二绝缘单元25为两个上下相接，且内部具有容置空间的壳状结构，并以径向汇排方式由内向外形成，用以上下两端套设于相对应定子环电线圈绕组21上，以涵盖配置于各定子环电线圈绕组21的定子齿23外侧，以令定子环电线圈绕组21、其定子齿23或更进一步将中间支架22的部分结构包含于其中。其中，绝缘单元25为绝缘材质或塑胶绝缘材质。而各组定子环电线圈绕组21的定子齿23在其外部的绝缘单元25外侧再环绕有线圈27。

然而，此二绝缘单元25能被设计成一整体性的环形结构，以一次性的套设于定子环电线圈绕组21、所有定子齿23与中间支架22的部分结构的上、下表面。

而且，配置于定子20的同一表面或相异表面的至少一个绝缘单元25，其上配置有一个或多个感测单元50，此处以感测单元50配置于同一表面的绝缘单元25上进行说明。

而所有的绝缘单元25中，至少有其中之一者，会于邻接于定子齿23的位置配置有至少一个接合部26a，以供各个感测单元50以等距方式接合于各接合部26a上，并使各感测单元50配置在位于定子20的外周缘并对应至转子30的各磁极的位置。如图2D绘示的实施例，接合部26a配置于中间支架22上的绝缘单元25上，并包括穿过绝缘单元25以连接至控制模组40的组件式的接线结构，此接线结构另一端处于邻接定子齿23的位置，感测单元50可使用如霍尔电晶元件等可感应磁场变化的电子元件，感测单元50的接线接合于接合部26a的接线结构，并卡掣于相邻的两个卡掣定子齿231之间。在此说明，绝缘单元25套设于定子齿23的外部，故此处的卡掣是指由套于相邻的二卡掣定子齿231外的绝缘单元25，利用绝缘单元25的结构以卡住感测单元50的本体，以固定感测单元50的配置位置。感测单元50以如焊接或卡掣结构等接合方式而以固定于接合部26a的接线结构上。

本实施例中，齿状结构的定子齿23以十八个为例，每一定子齿23两侧的间隙与轴孔(作为圆心)24形成的角度约20度，感测单元50配置数量以三个进行说明，且相邻的感测单元50之间隔有六个定子齿23，故相邻的感测单元50与轴孔24之间形成角度为120度。但定子齿23的齿状结构数量，及感测单元50与轴孔24间的形成角度不以此为限，其它形式的定子齿23数量与形成角度亦适用。即本实施例所揭示的定子20为其中一种施作结构，但不以此为限，其它形态的定子结构亦适用。

本实施例中，在完成套设绝缘单元25后，在每一个定子齿外部的绝缘单元25外再环绕线圈27，每一线圈27以实体金属接线或其结合印刷而成的平面接线而连接至控制模组40。

然而，感测单元50是藉由接合部26a所固定，因此不需藉由如粘胶或树脂粘固感测单元50，即可固定感测单元50于相邻的线圈27旁。而且，轮毂马达运作期间，控制模组40受电于外部的电源供应模组，以供电予线圈27来驱动对应于定子20的转子30。

转子30为环状，具有多个相异磁性相邻配置的磁极。转子30转动时与定子20之间会有磁场变化情形，各感测单元50配置在位于定子20的外周缘并对应至转子30的多个磁极的位置，用以侦测所在位置的磁场变化而产生一感测讯号，控制模组40依据各感测讯号以控制定子环电线圈绕组21的线圈的电流方向，以调整线圈27受电产生的磁性，进而驱动转子30转动。本实施例及其以下实施例所述轮毂马达的运作方式雷同，即使定子齿23的齿状结构数量，及感测单元50与轴孔24间的形成角度有所差异，但亦适用于本实施例所述的轮毂马达运作方式，故以下不再赘述。

请参阅图3绘示本发明轮毂马达感测单元的安装构造的第二种结构实施例，与第一实施例不同处在于，相邻的感测单元50与轴孔24之间形成角度为60度。如前述，定子齿23的齿状结构数量，及感测单元50与轴孔24间的形成角度不以此为限，其它形式的齿状结构数量与形成角度亦适用。

请参阅图4与图4A绘示本发明轮毂马达感测单元的安装构造的第三种结构实施例，与前述实施例不同处在于接合部的结构。本实施例的每一接合部26b为一固接区块，固接区块径向向外以延伸至对应的定子齿23的间隙。

接合部26b在靠近定子齿23的部位配置有多个零件固定孔262，以供固定对应上述的感测单元50，感测单元50再以实体接线连接至控制模组40。或是如图4绘示，于接合部26b上配置一电性连接零件固定孔262的印刷式的电路接线261，使得感测单元50于插入零件固定孔262后，透过电路接线261电性连接至控制模组40。亦或，接合部26b上不配置零件固定孔262，仅配置电路接线261，再将感测单元50焊接于接合部26b邻接于定子齿23的部位(即定子20外周缘处)以连接上述的电路接线261，并透过电路接线261以电性连接至控制模组40(如图2D绘示)。

请参阅图5绘示本发明轮毂马达感测单元的安装构造的第四种结构实施例，与前述实施例不同处在于接合部的结构。本实施例中，每一接合部26c包括至少一嵌合槽264，嵌合槽264配置于绝缘单元25上，邻接于定子齿23末端的部位。每一个嵌合槽264的槽内的构造与感测单元50的外部构造相互对应，使得感测单元50可嵌入任一个嵌合槽264中。

然而，感测单元50可利用外部实体金属接线的电路接线以连接至控制模组40，或是如图5所绘示，在具有嵌合槽264的绝缘单元25上配置一连接嵌合槽264与控制模组40(如图2D绘示)的电路接线263，使得感测单元50于插入嵌合槽264后，透过电路接线263电性连接至控制模组40。

此外，本实施例与前述实施例另一不同处在于，此实施例的嵌合槽264可多重设计在绝缘单元25邻接于各定子齿23末端的部位，设计人员可将感应单元50嵌入不同的嵌合槽264中，以因应马达的不同需求的使用场合，大幅提升设计上的便利性。

请参阅图6绘示本发明实施例结合于轮胎的结构分解示意图，本实施例结合图2A至图2D绘示的结合绝缘单元25的定子20，但不以此为限，其它实施例的定子亦适用。

如图6绘示，一轮轴70穿设于定子20中间的轴孔中，以结合定子20与轮轴70，二轴承71套入轮轴70上并固定于定子20的两端，上述的定子20、轮轴70与轴承71的结合体置于胎框72的内侧，胎框72外侧套设有轮胎60，胎框72内侧则结合有转子30。两盖体(73、74)皆具有轴孔以供轮轴70穿设其中，且具有密合轴承71的座结构，如此两盖体(73、74)分别配置于定子20的两侧，并锁固于胎框72上。此时，定子20的定子齿23部位会与胎框72内侧的转子30的磁极位置相互对应，而感测单元50(如图2B绘示)会固接于接合部26a以固定于绝缘单元25上，配置位置处于邻接于定子齿23且对应转子30的磁极的部位。如此，即证实此类感测单元的安装构造必能确实且稳固的结合于轮毂马达中。

综上所述，仅是记载了本发明为呈现解决问题所采用的技术手段的实施方式或实施例而已，并非用来限定本发明专利实施的范围。即凡与本发明专利申请范围文义相符，或依本发明专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。

主要符号名称列表

10定子结构	11定子座
		12轴孔	13定子齿
14环电线圈	15感测单元
		16固定胶	17电路接线
18转子
		20定子	21定子环电线圈绕组
22中间支架	23定子齿
		231卡掣定子齿	24轴孔
25绝缘单元	26a，26b，26c接合部
		261电路接线	262零件固定孔
263电路接线	264嵌合槽
		27线圈	30转子
40控制模组	50感测单元
		60轮胎	70轮轴
71轴承	72胎框
		73、74盖体

Claims (10)

1.一种马达感测单元的安装构造，应用于一轮毂马达，该轮毂马达包括配置有多组定子环电线圈绕组的一定子、环设于该定子外环侧的一环状且具有多个相异磁性相邻配置的磁极的转子与多个用以感应该定子与该转子之间的磁力变化的感测单元，其特征在于：

各该定子环电线圈绕组上下配置有二绝缘单元，以涵盖配置于各该定子环电线圈绕组的定子齿外，各该组定子环电线圈绕组的定子齿在其外部的该绝缘单元外侧再环绕有线圈，该等绝缘单元的至少其一，于位于邻接至该等定子齿的部位配置有至少一接合部，以供该等感测单元以等距方式接合于该等接合部，并使该等感测单元配置在位于该定子的外周缘并对应至该转子的该等磁极的位置。

2.如权利要求1所述的马达感测单元的安装构造，其特征在于，该等绝缘单元以径向汇排方式由内向外形成。

3.如权利要求1所述的马达感测单元的安装构造，其特征在于，该等绝缘单元为树脂绝缘材质或塑胶绝缘材质。

4.如权利要求1所述的马达感测单元的安装构造，其特征在于，每一接合部包括至少一嵌合槽，以供该感测单元嵌入。

5.如权利要求4所述的马达感测单元的安装构造，其特征在于，配置有该嵌合槽的该绝缘单元，其具有连接该嵌合槽与该控制模组的电路接线，该感测单元透过该电路接线而连接至该控制模组。

6.如权利要求1所述的马达感测单元的安装构造，其特征在于，每一定子齿为由窄至宽的结构，每一接合部包括一穿设于该绝缘单元并连接至该控制模组的接线结构，以供该感测单元焊接于该接线结构邻接于该等定子齿的位置，且该感测单元卡掣在套于相邻的二卡掣定子齿外的该绝缘单元之间。

7.如权利要求1所述的马达感测单元的安装构造，其特征在于，每一接合部为一固接区块，该固接区块靠近各该定子齿的部位配置有多个零件固定孔，以供固定对应的该感测单元。

8.如权利要求7所述的马达感测单元的安装构造，其特征在于，该固接区块上配置有一电性连接该等零件固定孔与该控制模组的电路接线，该感测单元透过该电路接线电性连接至该控制模组。

9.如权利要求1所述的马达感测单元的安装构造，其特征在于，每一接合部为一固接区块，该固接区块上配置有一电性连接该等零件固定孔与该控制模组的电路接线，该感测单元焊接于该固接区块邻接于该等定子齿的部位，并透过该电路接线以电性连接至该控制模组。

10.如权利要求1所述的马达感测单元的安装构造，其特征在于，该感测单元为霍尔电晶元件。

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