TWI551004B - Rotating motor and its stator structure - Google Patents

Description

旋轉電機及其定子結構

本創作係關於一種旋轉電機及其所使用的定子結構。

按，傳統作為摩托車所使用的旋轉電機，包括有固定在引擎殼上的定子，繞著定子旋轉的轉子，與檢測轉子位置的磁檢測裝置。

上述的定子具有T形齒部，齒部的周圍捲繞有線圈，且特定的齒部之間有缺口，其缺口係被用來插入磁檢測裝置，磁檢測裝置包含有殼體本體、內側固定部及外側固定部等，其中內側固定部自殼體本體朝上述定子之半徑方向內側延伸，而外側固定部自上述殼體本體以突出至較上述定子之外周緣更靠半徑方向外側之方式延伸，最後於殼體本體朝向上述定子延伸之複數根腳部上分別組入磁感測器元件。而轉子呈現圓桶狀，圓桶的內周面等間隔地配置有複數個磁石。這樣的旋轉電機當成引擎的起動裝置來使用，該旋轉電機是無刷馬達的作動方式，由馬達驅動器提供驅動訊號，對定子上的各個線圈提供電流，用以帶動轉子。馬達驅動器則是藉由磁檢測裝置檢測出轉子每個旋轉位置的訊號，藉以判斷產生驅動無刷馬達的驅動訊號。

然而，傳統磁檢測裝置組裝在定子的缺口時，會有以下的問題：

1.旋轉電機中使用形狀局部地不同之齒部，齒部間之切口部配置有殼體，於殼體內設置有磁感測器，製造及組裝複雜。

2.由於腳部自基板延伸至齒部間，設置於腳部之前端之磁感測器元件係位於殼體內，因此，磁感測器元件的位置調整較為困難。

3.定子運行時，電磁力所產生之熱能，將影響到磁感測元件，無法提昇感測精度。

有鑑於以上的問題，目前需要一種成本低，及組裝程序簡單之旋轉電機，其將磁檢測裝置固定在定子上，能使磁檢測裝置與定子連接在一起，不需要將磁檢測裝置固定在引擎的外殼上，以有效降低製造成本及簡化組裝程序。

為了克服習知技術的缺點，本創作主要目的係提供一種旋轉電機，其在定子結構內上直接設置磁感測裝置，以減少零件的數量，並能有效避免熱能直接影響到磁感測元件，而達到提昇感測精度的目的。

本創作的次要目的係提供一種定子結構，在其定子結構的載體週邊環設有複數個齒部與感測部，且在感測部上設置有容置槽，藉以提供磁感測裝置係對應設置於其中，這樣能使定子與旋轉電機整體的製作成本可以有效降低及簡化組裝程序。

為達上述目的及功效，本創作旋轉電機包含定子結構與轉子結構，其中轉子結構係配置於定子結構的圓周方向，且在轉子結構的內周面設置有複數個磁石，相鄰磁石的極性彼此互異，而定子結構包括有載體與磁感測裝置，且載體週邊環設有複數個齒部與感測部，而這些齒部的周 圍均繞有線圈，此外，於感測部上設有容置槽，以使磁感測裝置可對應設置於容置槽中，且磁感測裝置還包括有設置在磁感測裝置內側的感測元件。

另外，上述感測元件係具有一個感測方向，且感測方向係平行於載體的軸向或徑向，而各個齒部與感測部係以載體的中心為圓心，以放射狀的形態平均分佈於載體的週邊。又，於前述的轉子結構中更包括有一個凸齒環形體，且凸齒環形體上更設置有感應磁鋼或導磁元件，藉以提供磁感應之用

在本創作之定子結構另一實施例中，磁感測裝置係具有複數個感測元件，這些感測元件係設置於磁感測裝置的內側位置處，且這些感測元件的其中之一係遠離於多數感測元件設置，而形成非均勻分佈。

10‧‧‧旋轉電機

20‧‧‧定子結構

21‧‧‧載體

211‧‧‧齒部

212‧‧‧感測部

213‧‧‧線圈

215‧‧‧容置槽

22‧‧‧磁感測裝置

221‧‧‧感測元件

30‧‧‧轉子結構

31‧‧‧磁石

32‧‧‧凸齒環形體

33‧‧‧感應磁鋼

圖一為本創作之旋轉電機實施例示意圖。

圖二為圖一B-B剖面之剖面示意圖。

圖三A為本創作之定子結構實施例示意圖。

圖三B為本創作之感測元件示意圖。

圖四為本創作之轉子結構實施例示意圖。

圖五為本創作轉子結構之凸齒環形體實施例示意圖。

圖六為本創作之定子結構另一實施例示意圖。

請共同參閱圖一及圖二，係本創作之旋轉電機實施例示意圖及B-B剖面示意圖，如圖所示：本創作之旋轉電機10至少包括有定子結構20 與轉子結構30，且轉子結構30配置於定子結構20的圓周方向，而在轉子結構30的內周面設置有複數個磁石31，其中各相鄰磁石31間的極性彼此互異，此外，定子結構20中還包括有載體21與磁感測裝置22，且載體21週邊環設有複數個齒部211與感測部212，而各個齒部211與感測部212係以載體21的中心為圓心，以放射狀的形態分佈於載體21的週邊，此外，這些齒部211的周圍上均繞有線圈213，以作為電磁之感應之用。

再更進一步說，請共同參閱圖三A及圖三B，圖三A為本創作之定子結構實施例示意圖，圖三B為本創作之感測元件示意圖，如圖所示：在感測部212上還具有一個容置槽215，使磁感測裝置22可對應設置在容置槽215中，而於本實施例的磁感測裝置22中係包括至少一個感測元件221，且該至少一感測元件221係設置於磁感測裝置22的內側位置處，此外，感測元件221係具有一個感測方向(磁感應方向，圖中未示)，且感測方向係可平行於載體21的軸向或徑向。

如此一來，本創作即達到直接將磁感測裝置22設置在定子結構20上的目的，更解決了以往傳統磁感測元件安裝於定子結構上製造及組裝複雜的問題，且使熱能不會直接影響到磁感測元件，讓感測精度能夠有效提昇。

以下再請共同參閱圖四及圖五，圖四為本創作之轉子結構實施例示意圖，圖五為本創作轉子結構之凸齒環形體實施例示意圖，如圖所示：在上述中已述明，於轉子結構30的內周面設置有複數個磁石31，藉以提供磁力來將轉子結構30的動能轉變成電能，來作為旋轉電機10使用，其中各相鄰磁石31間的極性彼此互異，此外，轉子結構30更包括有一個凸齒環形體 32，且凸齒環形體32的凸出齒部與各磁石31係交錯設置，一方面可以固定各磁石31，使各磁石31間不易相互吸引，另一方面在凸齒環形體32上更設置有感應磁鋼33(或導磁元件)，藉以提供磁感應之用，且感應磁鋼33(或導磁元件)的磁極為非均勻分佈。

請參閱圖六，圖六係為本創作之定子結構另一實施例示意圖，如圖所示：於本實施例的磁感測裝置22中係包括複數個感測元件221，且這些感測元件221同樣係設置於磁感測裝置22的內側位置處，值得說明的是，這些感測元件221的其中之一係遠離於多數感測元件221設置，形成非均勻分佈。此外，感測元件221同樣具有一個感測方向(磁感應方向，圖中未示)，且感測方向係可平行於載體21的軸向或徑向。

本創作已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本創作之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本創作之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置，均包含於本創作之範圍內。

10‧‧‧旋轉電機

20‧‧‧定子結構

21‧‧‧載體

211‧‧‧齒部

212‧‧‧感測部

213‧‧‧線圈

22‧‧‧磁感測裝置

30‧‧‧轉子結構

Claims (8)

1. 一種定子結構，包括：一載體，其設有一感測部及複數個齒部，其中至少有一齒部的周圍繞有一線圈，而該感測部上則具有一容置槽；以及一磁感測裝置，係對應設置於該容置槽中，該磁感測裝置包括複數個感測元件，而該些感測元件係設置於該磁感測裝置之內側，且該些感測元件的其中之一遠離於該些感測元件設置。
2. 如請求項1所述之定子結構，其中該磁感測裝置係包括至少一感測元件，而該至少一感測元件係設置於該磁感測裝置之內側。
3. 如請求項2所述之定子結構，其中該至少一感測元件具有一感測方向，且該感測方向平行於該載體的軸向。
4. 如請求項2所述之定子結構，其中該至少一感測元件具有一感測方向，且該感測方向平行於該載體的徑向。
5. 如請求項1所述之定子結構，其中各該齒部與該感測部係以載體中心為圓心，以放射形態分佈於載體週邊。
6. 一種旋轉電機，包括：一定子結構；以及一轉子結構，配置於該定子結構的圓周方向，且在該轉子結構的內周面設置有複數個磁石，及該轉子結構具有一凸齒環形體，且該凸齒環形體上設置有一感應磁鋼或一導磁元件；其中該定子結構包括有一載體與一磁感測裝置，且該載體週邊環設有複數個齒部與一感測部，而該些齒部的周圍繞有一線圈，此外，該感測部上則具有一容置槽，且該磁感測裝置係對應設置於該容置槽中。
7. 如請求項6所述之旋轉電機，其中該磁感測裝置係包括至少一感測元件，而該至少一感測元件係設置於該磁感測裝置之內側。
8. 如請求項7所述之旋轉電機，其中該至少一感測元件具有一感測方向，且該感測方向平行於該載體的軸向或徑向。