TWI578670B - A hub motor with a guide seat - Google Patents

Description

具有導風座的輪轂馬達

本發明是有關於一種馬達，特別是指一種具有導風座的輪轂馬達。

隨著人類科技及工業的進步，卻也導致地球暖化及能源短缺的問題逐漸浮現，要永續生活在地球上，人人都需正視環保問題，也因此發展出許多減少環境汙染的發明，例如電動機車，電動機車使用電能替代石油，可減少排放廢氣的汙染，一般電動機車都採用輪轂馬達作為將電能轉換為機械能的動力裝置。

參閱圖1，現有的輪轂馬達1包含一個定子基座11、一個環形底盤12、一個定子13、多個永久磁鐵14、一個軛鐵15、一個外轉子16、一個磁鐵固定環17、一個防塵蓋18，及一支輪軸19。

該定子基座11界定出一個第一軸孔111，及多個進氣孔112，該環形底盤12圍繞該定子基座11的底面，該定子13套設於該定子基座11的外周面，且包括多個線圈安裝部131及多個分別纏繞於該等線圈安裝部的線圈(圖未示)，該等永久磁鐵14分別環繞該定子13的外周面，該 軛鐵15圍住該等永久磁鐵14並夾設於該外轉子16及該等永久磁鐵14間，該外轉子16罩蓋該軛鐵15、該等永久磁鐵14、該定子13及該定子基座11，且設置於該環形底盤12的頂面，並界定出一個第二軸孔161及多個排氣孔162，該磁鐵固定環17用於將該軛鐵15及該等永久磁鐵14固定於該外轉子16的內周面，該防塵蓋18蓋設於該外轉子16，該輪軸19固設於該外轉子16的第二軸孔161，並可相對該定子基座11轉動地穿過該定子基座11的第一軸孔111，在該等永久磁鐵14與通電的該定子13的該等線圈間產生交互作用時，使該外轉子16能相對於該定子13轉動，並該外轉子16帶動該輪軸19轉動，且從該定子基座11的進氣孔112流入的氣流流經該定子基座11及該外轉子16的內部，而氣流再從該外轉子16的排氣孔162排出，因而將該定子13的該等線圈產生的熱量帶出至該外轉子16的外部。

然而，現有的輪轂馬達1在長時間運形下容易有溫度過熱的問題，而目前的散熱效果有限，較適用於輸出2.5KW以下動力的輪轂馬達1，對於輸出超過2.5KW以上動力的輪轂馬達1，就無法達到良好的散熱效果，因此，如何解決輪轂馬達1的過熱仍是本領域急需解決的問題。

因此，本發明之目的，即在提供一種散熱效果良好且散熱效果能滿足輸出超過2.5KW以上動力的具有導風座的輪轂馬達。

於是，本發明具有導風座的輪轂馬達包含一個定子基座、一個定子、一個導風座、一個外轉子、一支輪軸，及多個永久磁鐵。

該定子基座界定出一個第一軸孔及多個角度相間隔地圍繞該第一軸孔的進氣孔。

該定子套設於該定子基座的外周面，並包括多個線圈安裝部及多個分別纏繞於該等線圈安裝部的線圈。

該導風座固設於該定子基座的一個側面，並包括一個環形座體及多個角度相間隔地設置於該環形座體的葉片，其中，該環形座體具有一個接觸該等線圈並頂抵該定子基座的該側面的第一側面，及一個相反於該第一側面並供該等葉片設置的第二側面。

該外轉子罩蓋該定子及該導風座，並界定出一個第二軸孔及多個角度相間隔地圍繞該第二軸孔的排氣孔。

該輪軸固設於該外轉子的第二軸孔，並可相對該定子基座轉動地穿過該定子基座的第一軸孔。

該等永久磁鐵設置於該外轉子的一個內周面，在該等永久磁鐵與通電的該定子的該等線圈間產生交互作用時，使該外轉子能相對於該定子轉動，並該外轉子帶動該輪軸轉動，且該導風座將從該定子基座的進氣孔流入的氣流引導流經該導風座的該等葉片及該外轉子的內部，而氣流再從該外轉子的排氣孔排出，因而將該定子的該等線圈產生的熱量帶出至該外轉子的外部。

本發明之功效在於：該導風座不影響從該定子基座的進氣孔流入的氣流的路徑，且大幅增加氣流吹過散熱的表面積，使氣流帶走從該等線圈產生大量的熱量，因而達到散熱的效果。

2‧‧‧定子基座

21‧‧‧第一軸孔

22‧‧‧進氣孔

23‧‧‧鰭片

31‧‧‧環形底盤

32‧‧‧軛鐵

33‧‧‧磁鐵固定環

4‧‧‧定子

41‧‧‧線圈安裝部

42‧‧‧線圈

5‧‧‧導風座

51‧‧‧環形座體

511‧‧‧第一側面

512‧‧‧第二側面

52‧‧‧葉片

53‧‧‧散熱膠

6‧‧‧永久磁鐵

7‧‧‧外轉子

71‧‧‧基壁

72‧‧‧圍繞壁

73‧‧‧傾斜壁

74‧‧‧外凸肋

75‧‧‧內凸肋

76‧‧‧第二軸孔

77‧‧‧排氣孔

78‧‧‧導流槽

8‧‧‧防塵蓋

9‧‧‧輪軸

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體分解圖，說明現有的輪轂馬達；圖2是一立體分解圖，說明本發明具有導風座的輪轂馬達的一實施例；圖3是一側視剖視示意圖，說明該實施例的一定子及一導風座的結合關係；及圖4是一局部立體圖，說明該實施例的一外轉子的內表面。

參閱圖2與圖3，本發明具有導風座的輪轂馬達之一實施例包含一個定子基座2、一個環形底盤31、一個定子4、一個導風座5、一層散熱膠53、多個永久磁鐵6、一個軛鐵32、一個外轉子7、一個磁鐵固定環33、一個防塵蓋8，及一支輪軸9。

該定子基座2界定出一個第一軸孔21，及多個角度相間隔地圍繞該第一軸孔21的進氣孔22，並且每一個進氣孔22的內壁面形成有多個鰭片23，因此當氣體、氣流 例如風自該等進氣孔22流入該定子基座2時，因該等鰭片23而增加接觸面積，進而提昇散熱功效。

該環形底盤31圍繞該定子基座2的底面。

該定子4套設於該定子基座2的外周面，並包括多個線圈安裝部41，及多個分別纏繞於該等線圈安裝部41的線圈42。

該導風座5包括一個環形座體51，及多個角度相間隔地設置於該環形座體51的葉片52，該環形座體51具有一個接觸該等線圈42並頂抵該定子基座2的一個側面的第一側面511，及一個相反於該第一側面511並供該等葉片52設置的第二側面512，則該導風座5可將自該等進氣孔22流入的風導入該外轉子7的內面，在不影響風的路徑下增加風吹過散熱的表面積，且該等葉片52為弧形，為順著風吹過路徑的流線形設計，相較於直線形葉片的設計，更能遲滯風吹過的時間，且降低風阻、減少擾流及噪音。

該散熱膠53注入至該導風座5的該環形座體51的該第一側面511與該定子4間，該散熱膠53將該等線圈42的熱傳給該導風座5，幫助散熱的效率，此外，該散熱膠53可選擇具有絕緣性的材質，若該等線圈42本身的絕緣膜破裂時，該散熱膠53能使該等線圈42不會漏電至該導風座5而較安全。

該等永久磁鐵6分別環繞該定子4的外周面，且設置於該外轉子7的一個內周面。

該軛鐵32呈一環狀，且圍住該等永久磁鐵6並 夾設於該外轉子7及該等永久磁鐵6間，該軛鐵32能將該等永久磁鐵6產生的磁力線封閉在其內部，使磁能被充分利用。

參閱圖2、圖3與圖4，該外轉子7罩蓋該軛鐵32、該等永久磁鐵6、該定子4、該導風座5及該定子基座2，且設置於該環形底盤31的頂面，該外轉子7包括一個與該等永久磁鐵6相間隔的基壁71、一個圍繞該等永久磁鐵6的圍繞壁72、一個從該圍繞壁72鄰近該基壁71的一端緣傾斜向內延伸並與該基壁71的外周緣銜接的傾斜壁73、多個分別形成在該圍繞壁72及該傾斜壁73的外表面上且相對應銜接的外凸肋74，及多個角度相間隔地形成在該傾斜壁73的內表面上且呈輻射狀的內凸肋75，該基壁71界定出一個第二軸孔76，該傾斜壁73界定出多個角度相間隔地圍繞該第二軸孔76的排氣孔77，且每一排氣孔77形成於對應地兩相鄰的內凸肋75間，每兩相鄰的外凸肋74間形成有一個導流槽78，則在該外轉子7內的風自該等排氣孔77排出再分別沿著該等導流槽78流出，順暢地離開該外轉子7。

參閱圖2與圖3，該磁鐵固定環33環繞該定子基座2且支撐該軛鐵32而設置於該環形底盤31的頂面，用於將該軛鐵32及該等永久磁鐵6固定於該外轉子7的該內周面。需注意的是，若沒有使用該軛鐵32圍住該等永久磁鐵6，則該磁鐵固定環33環繞該定子基座2且支撐該等永久磁鐵6而設置於該環形底盤31的頂面，只用於將該等 永久磁鐵6固定於該外轉子7的該內周面。

該防塵蓋8蓋設於該外轉子7的傾斜壁73，用於防止灰塵、水珠等從該等排氣孔77進入該外轉子7的內部。

該輪軸9固設於該外轉子7的第二軸孔76，並可相對該定子基座2轉動地穿過該定子基座2的第一軸孔21。

在提供電力給該定子4的該等線圈42時，該等永久磁鐵6與通電的該等線圈42間產生交互作用的作用力，使該外轉子7能相對於該定子4轉動，進而帶動該輪軸9轉動，該輪軸9因而輸出動力，同時，風從該定子基座2的進氣孔22流入該定子基座2，該導風座5將從該定子基座2的進氣孔22流入的風引導流經該導風座5的該等葉片52及該外轉子7的內部，而風再從該外轉子7的該等排氣孔77排出，再沿著該等導流槽78流出，因而將該等線圈42產生的熱量帶出至該外轉子7的外部，達到散熱的效果。

綜上所述，該導風座5在不影響風的路徑下大幅增加風吹過散熱的表面積，使風帶走從該等線圈42經由該散熱膠53及與該導風座5接觸而傳給該導風座5大量的熱量，即使該輪轂馬達的輸出超過2.5KW以上動力，依然能達到良好的散熱效果，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利 範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧定子基座

21‧‧‧第一軸孔

22‧‧‧進氣孔

23‧‧‧鰭片

31‧‧‧環形底盤

32‧‧‧軛鐵

33‧‧‧磁鐵固定環

4‧‧‧定子

41‧‧‧線圈安裝部

5‧‧‧導風座

51‧‧‧環形座體

511‧‧‧第一側面

512‧‧‧第二側面

52‧‧‧葉片

6‧‧‧永久磁鐵

7‧‧‧外轉子

71‧‧‧基壁

72‧‧‧圍繞壁

73‧‧‧傾斜壁

74‧‧‧外凸肋

76‧‧‧第二軸孔

77‧‧‧排氣孔

8‧‧‧防塵蓋

9‧‧‧輪軸

Claims (10)

1. 一種具有導風座的輪轂馬達，包含：一個定子基座，界定出一個第一軸孔及多個角度相間隔地圍繞該第一軸孔的進氣孔；一個定子，套設於該定子基座的外周面，並包括多個線圈安裝部及多個分別纏繞於該等線圈安裝部的線圈；一個導風座，固設於該定子基座的一個側面，並包括一個環形座體及多個角度相間隔地設置於該環形座體的葉片，其中，該環形座體具有一個接觸該等線圈並頂抵該定子基座的該側面的第一側面，及一個相反於該第一側面並供該等葉片設置的第二側面；一個外轉子，罩蓋該定子及該導風座，並界定出一個第二軸孔及多個角度相間隔地圍繞該第二軸孔的排氣孔；一輪軸，固設於該外轉子的第二軸孔，並可相對該定子基座轉動地穿過該定子基座的第一軸孔；及多個永久磁鐵，設置於該外轉子的一個內周面，在該等永久磁鐵與通電的該定子的該等線圈間產生交互作用時，使該外轉子能相對於該定子轉動，並該外轉子帶動該輪軸轉動，且該導風座將從該定子基座的進氣孔流入的氣流引導流經該導風座的該等葉片及該外轉子的內部，而該氣流再從該外轉子的排氣孔排出，因而將該定子的該等線圈產生的熱量帶出至該外轉子的外部。
2. 如請求項1所述的具有導風座的輪轂馬達，還包含一層注入至該導風座的該環形座體的第一側面與該定子間的散熱膠。
3. 如請求項1所述的具有導風座的輪轂馬達，其中，該導風座的每一片葉片為弧形。
4. 如請求項1所述的具有導風座的輪轂馬達，其中，該外轉子包括一個界定該第二軸孔並與該等永久磁鐵相間隔的基壁、一個圍繞該等永久磁鐵的圍繞壁，及一個從該圍繞壁鄰近該基壁的一端緣傾斜向內延伸並與該基壁的外周緣銜接的傾斜壁，該等排氣孔是形成於該傾斜壁上。
5. 如請求項4所述的具有導風座的輪轂馬達，其中，該外轉子還包括多個分別形成在該圍繞壁及該傾斜壁的外表面上且相對應銜接的外凸肋，其中，每兩相鄰的外凸肋間形成有一個導流槽，則該氣流自該等排氣孔排出，再從該導流槽流出。
6. 如請求項4所述的具有導風座的輪轂馬達，其中，該外轉子還包括多個角度相間隔地形成在該傾斜壁的內表面上且呈輻射狀的內凸肋，該外轉子的每一排氣孔形成於對應地兩相鄰的內凸肋間。
7. 如請求項1所述的具有導風座的輪轂馬達，還包含一個夾設於該外轉子及該等永久磁鐵間的軛鐵。
8. 如請求項7所述的具有導風座的輪轂馬達，還包含一個用於將該軛鐵及該等永久磁鐵固定於該外轉子的該內 周面的磁鐵固定環。
9. 如請求項1所述的具有導風座的輪轂馬達，還包含一個用於將該等永久磁鐵固定於該外轉子的該內周面的磁鐵固定環。
10. 如請求項1所述的具有導風座的輪轂馬達，其中，該定子基座的每一進氣孔的內壁面形成有多個鰭片。