CN208353186U - 电动自行车的无刷马达 - Google Patents

Abstract

一种电动自行车的无刷马达，无刷马达可设于电动自行车的五通或设于前、后轮的轮轴，无刷马达包含有：一壳体、一定子单元、一转子单元、一感测磁石及一感测模块。定子单元固设于壳体内，转子单元具有一转动轴，转子单元与定子单元同轴且可转动地设于定子单元内，感测磁石固设于转子单元的驱动轴的一端且可与驱动轴同轴枢转，感测模块与感测磁石沿驱动轴的轴向相邻但不接触地设置于壳体的外侧面。

Description

电动自行车的无刷马达

技术领域

本实用新型关于一种电动自行车的马达，特别是指一种电动自行车的无刷马达的结构。

背景技术

近年来，由于健康与环保意识的提升，电动自行车这类兼具运动且不排放废气的移动载具受到许多民众的喜爱，现行的电动自行车大多透过马达辅助输出的方式来减轻使用者体力上的负担，然而马达的优劣除了会影响了电力的转换效率外，还会影响骑乘地顺畅性，具有相当重要的地位。

与传统有刷马达相较，无刷马达具有较高的效率及转矩密度，也因此被广泛地应用于电动自行车上，为了精确掌握转子的枢转位置以维持定子上磁极连续性的换相需求，现行作法是在定子齿部间安装3个的霍尔传感器，通过霍尔传感器所获取的讯号来推知转子枢转的位置。然而当霍尔传感器故障或需要调校时，使用者必须先将马达壳体拆解，并让定子与转子分开后，才能对霍尔传感器进行更换与维修，接着再逐一将各个元件组装回去，此等过程不仅耗时费工，更由于霍尔传感器、感测磁石、定子及转子的相对位置有相当严格地限制，所以再组装回去的过程中还需要再经过严格的调校，也由于传统的马达并不利于维修，因此尽管只有霍尔传感器故障，但使用者大多宁愿选择直接淘汰既有的马达并更换成全新的马达，如此也造成资源的浪费及马达的报废量增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在提供一种电动自行车的无刷马达，其具有方便维修且降低报废量的功效。

为达成上述目的，本实用新型所提供的一种电动自行车的无刷马达，该无刷马达可设于该电动自行车的五通或设于前、后轮的轮轴，其特征在于，该无刷马达包含有：一壳体、一定子单元、一转子单元、一感测磁石及一感测模块。该定子单元固设于该壳体内，该转子单元具有一转动轴，该转子单元与该定子单元同轴且可转动地设于该定子单元内，该感测磁石固设于该转子单元的驱动轴的一端且可与该驱动轴同轴枢转，该感测模块与该感测磁石沿该驱动轴的轴向相邻但不接触地设置于该壳体的外侧面。

本实用新型通过前述结构特征，当感测模块出现故障或需要调校的情况时，使用者仅需对设于该壳体外侧面的感测模块进行更换或调整，而不需要额外对壳体及壳体内的各该元件进行拆解，因此具有维修方便的功效，如此一来，使用者也更乐于选择维修既有的马达而非直接更换成全新的马达，故能减少既有的马达被报废的机会，达到降低报废量的功效。

可选地，该感测磁石具有一相对的感测磁极(N磁极与S磁极)，该对感测磁极沿该驱动轴的径向分布。

可选地，该壳体形成有一第一容置空间，该定子单元容设于该第一容置空间内。

可选地，该壳体具有一穿孔贯穿该壳体且连通于该第一容置空间，该感测磁石设于该穿孔内。

可选地，该壳体包含有一第一盖体、一筒体及一第二盖体，该第一盖体、该筒体及该第二盖体共同形成该第一容置空间，该穿孔位于该第二盖体上。

可选地，该感测模块可获取该感测磁石的感测磁极的方向及枢转速度。

可选地，该无刷马达包含有一第三盖体，该第三盖体设于该壳体的外侧且与该壳体形成一第二容置空间。

可选地，该感测模块包含有一感应芯片及一印刷电路板，该感测模块设于该第二容置空间内。

可选地，该感测模块具有一微处理器及一储存单元，该微处理器电性连接于该储存单元及该感应芯片。

可选地，该感测模块垂直于该驱动轴的轴向且与该感磁极平行。

有关本实用新型所提供的电动自行车的无刷马达的详细构造、特点、组装或使用方式，将于后续的说明中予以描述。然而，在本领域技术人员应能了解，该等详细说明以及实施本实用新型所列举的特定实施例，仅用于说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的专利申请范围。

附图说明

以下兹以实施例并配合图式，对本实用新型所提供的电动自行车的无刷马达做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型所示实施例的电动自行车的无刷马达的结构示意图。

图2为本实用新型所示实施例的电动自行车的无刷马达的局部侧视图，主要显示驱动轴与感测磁石的结构。

图3为沿着图2的3-3线所示的平面所撷取的侧视图。

其中，附图标记：

1无刷马达

10壳体 102第一盖体

104筒体 106第二盖体

12第一容置空间 14穿孔

16第一轴承 18第二轴承

20第三盖体 202第二容置空间

22定子单元 30转子单元

32驱动轴 34永久磁铁

40感测磁石 42感测磁极的方向

50感测模块 52感应芯片

54印刷电路板

具体实施方式

首先要说明的是，本实用新型所提供的说明内容使用的用语皆为所属技术领域中具有通常知识者所能理解的例示性描述用语，本说明书内容所提及的“前”、“上”、“下”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”，以及“外”等方向性形容用语，也只是以正常使用方向为基准的例示性描述用语，并非作为限制主张范围的用意。

再者，如同新型申请专利范围中所使用单数形式的“一”、“一个”以及“该”等数量值都包括复数的涵义。因此，例如对“一元件”的说明指的是一个或多个元件，而且包括所属领域中具有通常知识者已知的等同替换。在类似状况下所使用的所有连接词也应当理解为最宽广的意义，说明内容中所描述的特定形状以及结构特征或技术用语同样应被理解为包括特定结构或技术用语所能达成的功能的等同替换结构或技术用语。

请先参阅各图式，图1为本实施例的电动自行车的无刷马达1的结构示意图。本实用新型所示实施例的一种电动自行车的无刷马达1，该无刷马达1可设于该电动自行车的五通或设于前、后轮的轮轴(图中未示)，通过该无刷马达1带动链条或车轮的方式辅助使用者的骑乘。

该无刷马达1包含有一壳体10、一定子单元22、一转子单元30、一感测磁石40、一感测模块50及一控制单元(图中未示)。

该壳体10形成有一第一容置空间12，该壳体10具有一穿孔14贯穿该壳体10且连通于该第一容置空间12。该壳体10可由但不限于塑料、金属、复合材料或其组合所制成。于本实施例中，该壳体10包含有一第一盖体102、一筒体104及一第二盖体106，该第一盖体102、该筒体104及该第二盖体106共同形成该第一容置空间12，且该穿孔14位于该第二盖体106上，但实际应用并不局限于此，壳体也可由一碗状本体(图中未示)及一端盖(图中未示)所组成，而穿孔则可设于该端盖上。

该定子单元22，容设于该壳体10的第一容置空间12内，该定子单元22具有复数个定子齿部(图中未示)，该定子齿部的数量可为但不限于3的倍数，于各该定子齿部上绕设有线圈，该些线圈构成一U相绕组、一V相绕组与一W相绕组。

该转子单元30，包含有一驱动轴32及复数个永久磁铁34间隔环设于该驱动轴32，该转子单元30与该定子单元22同轴且可转动地设于该定子单元22内。于本实施例中，该壳体10还包含有一第一轴承16及一第二轴承18，该第一轴承16设于该第一盖体102，该第二轴承18设于该第二盖体106，该转子单元30通过该第一轴承16及该第二轴承18而可转动地设于该壳体10，此外，本实施例中，该转子单元30同样容设于该第一容置空间12中。

请一并参考图2，该感测磁石40固设于该转子单元30的驱动轴32的一端面且可与该驱动轴32同轴枢转，该感测磁石40具有一相对的感测磁极(如图3所示)，该感测磁极包含有一N磁极与一S磁极，将从该S磁极往该N磁极的延伸方向定义为该感测磁石40的感测磁极的方向42(如图3中的箭号)，该对感测磁极沿该驱动轴32的径向分布，于本实施例中，该感测磁石40穿设于该第二盖体106的穿孔14内，在其他可能的实施例中，该感测磁石40亦可凸伸于该穿孔14之外，或不凸出该穿孔14而容置于该第一容置空间12内。

该感测模块50，与该感测磁石40沿该转子单元30的驱动轴32的轴向相邻但不接触地设置于该壳体10的第二盖体106的外侧面，该感测模块50垂直于该驱动轴32的轴向且与该感测磁极平行。其中，该感测模块50与该第二盖体106之间可利用但不限于以焊接、螺接、插接等连接方式加以固定。该感测模块50包含有一感应芯片52、一印刷电路板54、一微处理器(图中未示)及一储存单元(图中未示)，该微处理器电性连接于该感应芯片52及该储存单元，该感测模块50通过该感应芯片52可获取该感测磁石40的感测磁极的方向42及枢转速度，于本实施例中，该感测模块50选用AsahiKASEI的AK7451型号的产品，该产品可以感测到该感测磁石40的位置及枢转状态等信息，但用户同样可选用其他具有类似功能的产品。

该控制单元(图中未示)电性连接于该感测模块50，用以接收该感测模块50的感测数据与运算结果，并以此结合该感测模块50所感测到的该感测磁石40的位置的实时信息对该无刷马达1的运转进行控制，特别是针对控制该U相绕组、该V相绕组与该W相绕组的相位切换点。

需要补充说明的是，为了减少该感测模块50受到外力碰撞而导致损坏的风险，本实用新型的无刷马达1还可包含有一第三盖体20，该第三盖体20可拆卸地设于该壳体10的第二盖体106的外侧，且该第三盖体20与该第二盖体106形成一第二容置空间202，而该感测模块50容设于该第二容置空间202内，通过该第三盖体20的保护，降低该感测模块50受损的机会。

综合上述，本实用新型通过前述结构特征，当该感测模块50出现故障或需要调校的情况时，使用者仅需将该第三盖体20拆卸下来，即可针对该感测模块50进行更换或维修，因此可省略将壳体、定子单元及转子单元等各该元件拆解分离的步骤，显见，本实用新型具有维修方便的功效，也由于维修的便利性，让使用者更乐于选择维修既有的马达而非直接更换成全新的马达，因此还能减少既有的马达被报废的机会，达到降低报废量的功效。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动自行车的无刷马达，该无刷马达能够设于该电动自行车的五通或设于前、后轮的轮轴，其特征在于，该无刷马达包含有：

一壳体；

一定子单元，固设于该壳体内；

一转子单元，具有一驱动轴，该转子单元与该定子单元同轴且能够转动地设于该定子单元内；

一感测磁石，固设于该转子单元的驱动轴的一端面且能够与该驱动轴同轴枢转；以及

一感测模块，与该感测磁石沿该驱动轴的轴向相邻但不接触地设置于该壳体的外侧面。

2.根据权利要求1所述的无刷马达，其特征在于，该感测磁石具有一相对的感测磁极，该相对的感测磁极为N磁极与S磁极，该相对的感测磁极沿该驱动轴的径向分布。

3.根据权利要求1所述的无刷马达，其特征在于，该壳体形成有一第一容置空间，该定子单元容设于该第一容置空间内。

4.根据权利要求3所述的无刷马达，其特征在于，该壳体具有一穿孔贯穿该壳体且连通于该第一容置空间，该感测磁石设于该穿孔内。

5.根据权利要求4所述的无刷马达，其特征在于，该壳体包含有一第一盖体、一筒体及一第二盖体，该第一盖体、该筒体及该第二盖体共同形成该第一容置空间，该穿孔位于该第二盖体上。

6.根据权利要求2所述的无刷马达，其特征在于，该感测模块能够获取该感测磁石的感测磁极的方向及枢转速度。

7.根据权利要求1所述的无刷马达，其特征在于，该无刷马达包含有一第三盖体，该第三盖体设于该壳体的外侧且与该壳体形成一第二容置空间。

8.根据权利要求7所述的无刷马达，其特征在于，该感测模块包含有一感应芯片及一印刷电路板，该感测模块设于该第二容置空间内。

9.根据权利要求8所述的无刷马达，其特征在于，该感测模块具有一微处理器及一储存单元，该微处理器电性连接于该储存单元及该感应芯片。

10.根据权利要求2所述的无刷马达，其特征在于，该感测模块垂直于该驱动轴的轴向且与该感测磁极平行。