TWI796990B - 具主動式散熱效能之馬達 - Google Patents

Abstract

本發明之具主動式散熱效能之馬達，包含一殼體、一定子組件、一轉子組件、至少一電扇及一樞軸組件。定子組件及轉子組件分設於殼體，定子組件包含一主體及複數線圈，線圈分別組設於主體且呈環狀排列。轉子組件位於定子組件之一側並與線圈形成一間隙，並可因應電磁效應而相對定子組件旋轉並帶動殼體。樞軸組件穿設於該殼體，電扇設於主體之一安裝孔或樞軸組件上。其中電扇受控制器驅動時係於容置空間內形成擾動氣流造成空氣流動，致使主要發熱之線圈相鄰的兩側的容置空間產生氣壓差，進而促使空氣流過線圈之間的縫隙，如此可有效地將線圈產生的熱帶走或散逸。藉此，以獨立控制不受馬達運作狀態影響之電扇，係可隨時自行控制電扇之轉速及驅動，以因應各種狀態有效將馬達產生之熱帶走或散逸。

Description

具主動式散熱效能之馬達

本發明係與馬達領域相關，尤其是一種利用設置於不動結構上且能主動控制之電扇以隨時因應狀況調整驅動狀態，利用氣體流動方式將馬達運行之熱有效帶走或散逸之具主動式散熱效能之馬達。

馬達係為將電能轉成機械能，並可再使用機械能產生動能之電氣設備，其主要原理大致為透過磁場和繞組電流之效應而產生能量轉換。發展至今，馬達的種類與應用範疇相當廣泛，大至重工業，小至微型玩具裝置等，皆可見其蹤跡。馬達種類可依據幾個方向進行分類，例如依磁場方向、使用電源及構造之差異等。

以應用面觀之，馬達可供以裝設於例如電動自行車、電動助行器、遙控載具、電動機車、電動運動器材或電動輪椅等載具。馬達的運作效率會受到長時間驅動產生的熱影響，導致馬達產生過熱現象而使效率降低，當熱積累越多，馬達的運作效率就越低下，且熱也會對馬達造成損傷，進而影響馬達的使用壽命。因此，如何適時地排除馬達運行產生之熱係為馬達設計上相當重要的部分。

現有關於馬達散熱之設計，一般皆是傾向於馬達殼體上製成一體式或附加式的鰭片結構，或是在馬達的連動轉軸上設置葉片，以在馬達運行時一併旋轉而達帶動氣流之功效。惟前述方式目前存有相當多問題與缺失，由於鰭片結構或葉片結構皆是因應馬達轉動而產生機構上的連動旋轉，因此當馬達 處於怠速又/或高負載之緩慢旋轉狀態或是仍呈通電但未轉動時，馬達仍會因通電而發燙，此時鰭片與葉片絲毫無法發揮散熱效用。

有鑑於此，為有效排除馬達於各種狀態下產生的熱，本發明人係集結多年從事相關行業之豐富經驗，構思並提出一種具主動式散熱效能之馬達，希冀可克服現有馬達於熱排除方面之諸多問題。

本發明之一目的，旨在提供一種具主動式散熱效能之馬達，例如交通工具利用馬達而為動態旋轉行走或靜態滑行旋轉，動態旋轉為正常作動，靜態旋轉為如煞車時或者下坡時為少量通電或未通電也會造成馬達的反電動勢效應，可以利用其來做電池的充電；另外視馬達的其他用途如運動器具等，也可以利用外力來旋轉馬達轉子來產生反電動勢的磁阻力來做為體能訓練，當然利用各種控制器設定功能來調控磁阻力的大小以因應訓練者的選擇，而長時間的操作，馬達也會產生過熱，此時透過設置於定子組件之不動主體或殼體內之樞軸組件上可獨立主動控制之電扇結構，以因應馬達的各種狀態調整其驅動而可隨時地將馬達之熱予以帶走或使其散逸排除，不僅具備極佳之散熱效能，於生產製造上亦相對便利。

為達上述目的，本發明之具主動式散熱效能之馬達，包含：一殼體，具有一容置空間；一定子組件，設於該容置空間且包含一主體及複數線圈，該等線圈係分別組設於該主體且呈環狀排列設置，該主體係開設有至少一安裝孔，其中該殼體具有相對應在該定子組件左、右側設置之一第一側及一第二側；一轉子組件，設於該容置空間且位於該定子組件之一側，並該轉子組件係與該定子組件之該等線圈形成一間隙，該轉子組件包含複數磁性件；至少一電扇， 設於該主體之該安裝孔，且與一控制器電性連接，以受該控制器驅動，其中控制器可設立在馬達的外部，亦可設在馬達的內部，亦可為有線控制或無線遙控，該電扇之出風端係朝向該殼體之該第一側或該第二側；及一樞軸組件，穿設於該殼體與該定子組件之中心，且該樞軸組件之至少一端穿出該殼體；其中，該電扇受該控制器驅動時係於該容置空間內形成擾動氣流，讓定子組件之兩側形成氣壓差，而促使空氣可穿過該定子組件之該等線圈處，藉此以將該等線圈產生之熱帶走或散逸。

本發明亦揭露一種具主動式散熱效能之馬達，包含：一殼體，具有一容置空間；一定子組件，設於該容置空間且包含一主體及複數線圈，該等線圈係分別組設於該主體且呈環狀排列設置，其中該殼體具有相對應在該定子組件左、右側之一第一側及一第二側；一轉子組件，設於該容置空間且位於該定子組件之一側，並該轉子組件係與該定子組件之該等線圈形成一間隙，該轉子組件包含複數磁性件；一樞軸組件，穿設於該殼體與該定子組件之中心，且該樞軸組件之至少一端穿出該殼體；及至少一電扇，設於該樞軸組件，且與一控制器電性連接，以受該控制器驅動，該電扇之出風端係朝向該殼體之該第一側或該第二側；其中，該轉子組件旋轉時係同步帶動該殼體旋轉，且該電扇受該控制器驅動時係於該容置空間內形成擾動氣流，而促使空氣往該定子組件之該等線圈處移動，藉此將該等線圈產生之熱帶走或散逸。

較佳地，其中，該殼體更設有至少一通孔，該通孔係開設於該殼體之該第二側及/或該第一側，以透過該電扇之吹送形成氣壓差，進而產生內外空氣冷熱對流，有利於更提升散熱效果。

較佳地，當該殼體之該第一側及該第二側分別開設有至少一個該通孔，且至少一個該電扇之出風端朝向該第一側時，該電扇驅動後使外部空氣由開設於該第二側之該通孔進入該容置空間內，再由開設於該第一側之該通孔離開，如此係可形成一內外連通之氣體循環狀態，而更有利於將熱帶走或散逸。

較佳地，基於上述實施態樣，該等通孔之開設位置係與該等線圈之位置相對應，據此以控制氣流可確實地經過該等線圈位置，而將其產生之熱帶走或散逸。

較佳地，該馬達更包含至少一防水透氣組件，係設於該通孔，以阻擋外部水分並供氣流通過，據此係可有效防止環境雨水等水分以及髒污進入該馬達內部。

較佳地，該防水透氣組件包含一基座及一膜片，各該基座之一端設於該通孔內部，另一端係凸出於該殼體，各該膜片係設於該基座內且遮蔽該通孔，進一步地，該膜片為具有微型孔之多孔薄型片狀結構體，且微型孔之尺寸係小於水分子，如此係能有效地達到防止外部水分進入並確保氣體進出之功效。

較佳地，該主體係設有複數穿孔，據此，亦能藉由該等穿孔輔助氣流之流動。另一更佳地實施狀態為使該主體僅開設有該安裝孔，以利達到屏蔽功效，使氣流只由該電扇處集中風力進出形成風洞效率更佳。

較佳地，該馬達更包含一第一編碼器、一溫度感測器、一電壓感測器、一電流感測器、一速度感測器、一相位感測器或一相位角度偵測器其中之一或其結合者，該第一編碼器、該溫度感測器、該電流感測器、該速度感測器、該相位感測器或該相位角度偵測器係與該定子組件連接設置，或與設置於 該殼體內供以偵測該轉子組件狀態之一轉子感應裝置對應設置，該轉子感應裝置可例如為磁性元件、紅外線或光耦感應元件或第二編碼器，以利即時偵測該轉子組件之狀態，且該殼體外側係分設供與車輪胎、皮帶齒輪、變速器、增速器、減速器、齒輪、單向齒輪、鏈條齒輪、普力盤、煞車器其中之一或其結合者組設連接。

綜上所述，本發明之具主動式散熱效能之馬達，係可獨立控制電扇運轉，進而可在馬達各種運行狀態下皆能達到散熱效果，尤其是馬達怠速又/或高負載之緩慢旋轉狀態或是僅通電未轉動之狀態下，透過本發明更是可確實地將熱帶走或散逸，避免影響馬達使用壽命，並能提高馬達運作效率，節省能源。同時，該電扇選擇設置於定子組件之主體或樞軸組件上，除了可避免影響馬達之體積，也能因為定子組件或樞軸組件在馬達運作過程中皆是維持固定狀態，進而在電扇的轉速控制上可更為精確，不受殼體之旋轉速度影響。進一步地，當該殼體開設有通孔時，該電扇除了能調整該容置空間內的氣流，亦能輔助馬達形成氣體內外交換，利用電扇吹送形成的壓力差，即可將馬達外部氣體吸入殼體內，於經過該等線圈後再向外排出，如此即可加強散熱功效。

1:馬達

10:殼體

101:容置空間

102:第一側

103:第二側

104:通孔

11:定子組件

111:主體

1111:安裝孔

1112:蓋板

112:線圈

12:轉子組件

121:磁性件

122:轉子

1221:底面

1222:側壁

13:電扇

14:樞軸組件

15:防水透氣組件

151:基座

152:膜片

3:控制器

第1圖，為本發明較佳實施例第一實施態樣之立體結構示意圖。

第2圖，為本發明較佳實施例第一實施態樣之剖面結構示意圖。

第3圖，為本發明較佳實施例第二實施態樣之剖面結構示意圖。

第4圖，為本發明較佳實施例第三實施態樣之剖面結構示意圖。

第5圖，為本發明較佳實施例第四實施態樣之立體結構示意圖。

第6圖，為本發明較佳實施例第四實施態樣之剖面結構示意圖。

第7圖，為本發明較佳實施例第五實施態樣之剖面結構示意圖。

第8圖，為本發明較佳實施例第六實施態樣之剖面結構示意圖。

為使本領域具有通常知識者能清楚了解本發明之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。其中，各圖式所示之內容係為利於示意與說明本發明之技術特徵，其尺規大小或比例等非表示實際結構，合先敘明。

請參閱第1、2、3及4圖，其係為本發明較佳實施例第一實施態樣之立體結構示意圖、剖面結構示意圖、第二實施態樣之剖面結構示意圖及第三實施態樣之剖面結構示意圖。本發明係揭露一種具主動式散熱效能之馬達1，包含一殼體10、一定子組件11、一轉子組件12、至少一電扇13及一樞軸組件14。該馬達1係可應用配置於各類載具用途如電動輪椅、手推車、二輪代步車、三輪車、除雪機、割草機或電動運動器材等機構，而達運行之目的。其中馬達1亦可進一步再與例如行星減速機構或電磁煞車(圖中未示)連接設置，於本實施態樣中，係以該馬達1未另外裝設行星減速機構為例，附帶一提的是，該種馬達1大多係屬於較大功率的驅動結構，故適於應用在驅動大馬力移動載具或運動器械等領域中。另該馬達1亦可設計成一個以上的定子組件如雙定子(圖中未示)，以做不同扭力或阻力等用途，進而形成獨立或共同作動等模式，然此為該領域之習知技術，故不予贅述。

該殼體10係具有一容置空間101，較佳地該殼體10係可為鋁合金材質，且該殼體10係具有相對應在該定子組件11左、右側設置之一第一側102及一第二側103，該馬達1可為不具減速機構直接驅動之設置態樣，也可於該容置 空間101容置各類組件，例如前述之行星減速機構或是電磁煞車等，當然視應用需求也可為另外組接設置車輪胎、皮帶齒輪、變速器、增速器、減速器、齒輪、單向齒輪、鏈條齒輪、普力盤、煞車器等。該殼體10係可於外側凹設有一環齒槽，以利設置不同用途之機構而帶動其旋轉。該定子組件11設於該容置空間101且包含一主體111及複數線圈112，該等線圈112係分別組設於該主體111且呈環狀排列設置，該主體111係開設有至少一安裝孔1111。其中，該主體111可以為再加設一蓋板1112的結構，且該殼體10的第一側102呈現開放狀態，使該等線圈112外露，蓋板1112則是不遮蔽該等線圈112而蓋設於該主體111的一側，如第4圖所示。該轉子組件12設於該容置空間101且位於該定子組件11之一側，並該轉子組件12係與該定子組件11之該等線圈112形成一間隙，該轉子組件12包含複數磁性件121。該轉子組件12係可設於該定子組件11的內側或外側，以組設形成內轉或外轉式馬達，此為習知技術圖中未示，並於第1、2圖所示之態樣係為該等磁性件121直接固設於該殼體10而讓該馬達1驅動時直接使該殼體10受該等磁性件121作用而進行旋轉。

該電扇13係設於該主體111之該安裝孔1111，且與一控制器3電性連接，以受該控制器3驅動，其中，該控制器3可設置於該馬達1的內部或該馬達1的外部，並可為有線控制或無線控制。該電扇13之出風端係朝向該殼體10之該第一側102或該第二側103。其中，視該主體111的結構不同，該電扇13可設置於該主體111的不同區域，例如該主體111位於該殼體10內時，該安裝孔1111即位於該殼體10內，如第2圖所示。若該主體111為加設蓋板1112的結構時，則該安裝孔1111原則上係開設於蓋板1112位置，如第4圖所示。該樞軸組件14則是穿設於該殼體10與該定子組件11之中心，且該樞軸組件14之至少一端穿出該殼體 10。其中，該電扇13受該控制器3驅動時係於該容置空間101內形成擾動氣流，造成氣壓差，而促使空氣往該定子組件11之該等線圈112處及該轉子組件12與該定子組件11之該等線圈112之間隙處移動，藉此以帶走、散逸該等線圈112處產生之熱。更具體地說，於本實施例中，該馬達1係以將該定子組件11兩側區隔形成二空間之概念，透過裝設於該主體111之該電扇13的吹送造成該定子組件11兩側封閉空間產生氣壓差，亦即致使主要發熱之該等線圈112相鄰兩側的空間產生氣壓差，進而促使空氣流過該等線圈112之間的縫隙，而有效將熱帶走或散逸。特別一提的是，該主體111上除了開設安裝該電扇13之該安裝孔1111外，較佳地係可使該主體111其餘部分保持屏蔽，以集中風力形成較大的擾流和氣壓差。當然，視其他應用需求，該主體111還是可以開設孔洞，同時選擇較高風力輸出的該電扇13，如此亦可達利用該電扇13形成擾流之功效。另者，若為增進散熱效能，也可使該馬達1設置有二個或二個以上電扇，並該些電扇13之出風方向可朝相同側或相反側，亦能具備擾動氣流以有效散熱之功效。

該馬達1之該電扇13係固設於該主體111上，因此在該馬達1運作過程中，該電扇13皆保持不受該馬達1之轉動影響，換言之，該電扇13係具備獨立的驅動控制，而該電扇13之電力來源則可設計為與該馬達1共用，或是另外配置獨立之電源皆可，僅需使該電扇13獨立於該馬達1作動。如此，無論該馬達1在何種運行狀態，例如正常運轉、增速、減速、怠速又/或高負載之緩慢旋轉狀態或是僅通電但未轉動之情況下，或馬達運轉後、馬達無通電時、馬達的餘溫還在時，該電扇13皆可藉由該控制器3之控制例如透過軟體設計控制，如偵測溫升、電流值、電壓值、角度偵測、編碼軟體、轉速或其他用途需求加設而實現獨立運作或同步運作之功效，以同步運作為例，當該電扇13與該馬達1共用同一 電源時，當馬達開關一打開，該電扇13即具備電能而可進行運轉，不受怠速又/或高負載之緩慢旋轉狀態或通電未轉動的影響而關閉該電扇13，其中前述的馬達開關係指控制馬達整體接收電力與否之電源開關，非指驅使馬達作動之控制開關。舉例來說，若是該馬達1處於怠速又/或高負載之緩慢旋轉狀態或僅通電未轉動之狀態，由於該電扇13是透過該控制器3保持為正常運轉，因此仍能確實地調整該容置空間101內的空氣的壓力差形成擾動氣流，將該等線圈112之熱帶走或散逸。附帶一提的是，過往在設計馬達散熱結構時，一般皆直覺讓散熱用的葉片隨著馬達的旋轉軸桿或是殼體一併連動，這樣即可在馬達運作時利用葉片攪動氣流。但是，該種設計並未考量馬達的熱不只是在具有一定運轉速度時才會產生，馬達在怠速又/或具備高負載之緩慢旋轉狀態或是有開啟電源但未轉動之狀態下或馬達運轉後關掉馬達電源時馬達尚有餘溫，仍會持續地產生熱。明顯可見地，該種設計將無法有效排除怠速又/或具備高負載之緩慢旋轉狀態或是有開啟電源但未轉動之狀態下馬達產生的熱，其原因在於葉片必須在馬達旋轉運作時才會一併轉動達到形成氣流之功效。故本發明突破既往設計窠臼，採用有別於該技術領域中常見的設計方案，以主動控制式的散熱結構來克服並改善馬達散熱效能，尤是高負載運轉的馬達於停止狀態時，常會產生高溫狀態，如此亦可讓獨立電扇繼續運轉致其快速降溫。

同時，將該電扇13設置於該馬達1中屬不動結構(於本實施例為該定子組件11上)之技術特徵，係可避免整體機構設計過於複雜所造成之困擾與不便。另由於該電扇13扮演的角色係為在該容置空間101製造出氣壓差而產生對流之元件，而空氣在氣壓差造成對流之狀態將會影響對於該等線圈112之熱排除效果，是以該電扇13設置的位置即相對重要。本發明選擇將該電扇13設置於該定 子組件11上，而非設置於例如殼體10內側面位置之緣由在於，如此係可更好地針對屏蔽狀態之殼體形成氣壓差快速循環狀態之空氣對流，若是開設有孔洞之殼體，則是可藉此結構特徵更容易與外部氣體相互交換散熱，此部分則請容後詳述。當該殼體10為屏蔽時，設置於該定子組件11之該電扇13係可藉由該殼體10內側表面之作用而促使氣流朝向該等線圈112處以及該定子組件11與該轉子組件12之間隙處吹送，並再受該電扇13作用而重新循環，讓集中於該等線圈112的熱吹散到整個殼體10內平均散佈散熱，並有效避免熱集聚於某區域位置。基於將該電扇13設於該馬達1中不動結構之概念，同理，該電扇13的中央孔也可設計為大孔徑，以直接套接穿設於該主體111或該樞軸組件14上固定之設計，關於設置在該樞軸組件14的部分請容後詳述。

據此，本發明係提出了具備主動控制之散熱功效的馬達1，以消除過往需與馬達運作連動之散熱機構的各項缺失，透過可獨立控制的該電扇13，即可因應馬達狀態而隨時控制調整該電扇13之運作，尤其針對處於怠速之馬達、或處於高負載緩慢轉動之馬達、或有開啟電源但未轉動時的馬達，更是可有效地將高溫散逸或降溫。

較佳地，該輪殼10外側可設置有車輪胎、皮帶齒輪、變速器、增速器、減速器、齒輪、單向齒輪、鏈條齒輪、普力盤、煞車器等，以使該馬達1應用於各類機構中，而該馬達1係可更包含一第一編碼器、一溫度感測器、一速度感測器、一電流感測器、一電壓感測器、一相位感測器或一相位角度偵測器其中之一或其結合者，且該第一編碼器、該溫度感測器、該速度感測器、該電流感測器、該電壓感測器、該相位感測器或該相位角度偵測器係與該定子組件11連接設置，或與設置於該殼體10內供以偵測該轉子組件12狀態之一轉子感應 裝置(圖中未示)對應設置，以輔助偵測該馬達1之狀態，作為該電扇13之驅動控制基礎，並利於該電扇13隨時因應該馬達1狀態調整其運轉等。其中該轉子感應裝置可例如為磁性元件、紅外線或光耦感應元件、第二編碼器等具感測裝置，該第一編碼器、該溫度感測器、該速度感測器、該電壓感測器、該電流感測器、該相位感測器或該相位角度偵測器係可一併設置於該殼體10內，或是呈與該定子組件11電性連接但拉設至該殼體10外之狀態，或是與該轉子感應裝置相互對應設置皆可，只要可以讓該些感測裝置偵測到該定子組件11之狀態即可。其中，該第一編碼器、該溫度感測器、該速度感測器、該電壓感測器、該電流感測器、該相位感測器或該相位角度偵測器亦可與該控制器3電性連接，以藉由該控制器3控制該第一編碼器、該溫度感測器、該速度感測器、該電壓感測器、該電流感測器、該相位感測器或該相位角度偵測器之作動，此時透過該控制器3，也能達到讓該電扇13依據該第一編碼器、該溫度感測器、該速度感測器、該電壓感測器、該電流感測器、該相位感測器或該相位角度偵測器所偵測到的馬達1狀態而自動調整該電扇13運作狀態的功效，例如該溫度感測器偵測到該馬達1內部溫度過高，即可讓該電扇13自動啟動或調整以較大轉速驅動。

於第一實施態樣中，係以該殼體10為封閉狀結構且該電扇13之出風方向係朝該殼體10之該第一側102為例，在此安裝環境下，該電扇13驅動後形成的擾動氣流，除了部分擾動氣流會因應該第一側102之表面而反向穿過該等線圈112外，如此也會導致部分之擾動氣流穿過該間隙，以形成壓力差而更加帶動該容置空間101內的氣體流動。

另第3圖第二實施態樣係為另種未搭配行星減速齒輪應用之該馬達1結構示意，且於此該轉子組件12係更包含一轉子122，以供該等磁性件121環 繞設置於上，而該轉子122則是與該殼體10相互組設固定以於運作時帶動該殼體10旋轉。與第一實施態樣類似，該電扇13亦裝設於該定子組件11之該主體111上所開設的該安裝孔1111上，而該轉子組件12則與該殼體10相互連接設置，以於旋轉時直接帶動該殼體10轉動，其餘細部技術特徵再請搭配參閱前述段落內容。

第4圖第三實施態樣所示則為該定子組件11為該主體111、該線圈112和蓋板1112組合而成的結構，蓋板1112可透過固定螺絲組合在該主體111上，而該安裝孔1111係開設於蓋板1112區域，使該電扇13裝設於該處，且該電扇13氣流往內或往外皆可但要屏蔽，並該等線圈112為外露狀態，由圖式左側亦可看到該殼體10供與車輪胎、皮帶齒輪、變速器、增速器、減速器、齒輪、單向齒輪、鏈條齒輪、普力盤、煞車器等零件組設於該殼體10結合處，其餘細部技術特徵再請搭配參閱前述段落內容。

請續參閱第5及6圖，其係為本發明較佳實施例第四實施態樣之立體示意圖及剖面示意圖。承前實施態樣內容，相同之部分於此即不再贅述。於本實施態樣中，該殼體10更設有至少一通孔104，該通孔104係開設於該殼體10之該第二側103及/或該第一側102。於本實施態樣中係以該通孔104開設於該第一側102及該第二側103，且數量為二個以上為例。透過該等通孔104，則是可實現內外空氣交換之散熱效果。當該電扇13驅動使該定子組件11兩側空間分別與該馬達1外部形成不同氣壓差時，外部冷空氣可因應該電扇13之作動而自該等通孔104進入該容置空間101內，於此係以該電扇13運作而朝向該殼體10之該第一側102吹送氣流，而使外部冷空氣由該第二側103進入為例，此時氣壓大的一側亦即該第一側102，空氣則會自此由該殼體10向外吹出，進而有效地達到該容置空間101內部空氣在氣壓差下造成空氣冷熱對流，讓該容置空間101的溫度下降， 達到散熱之功效。進一步地，該等通孔104之開設位置係與該等線圈112之位置相對應，據此，係有利於使外部空氣受該電扇13之作用而進入該殼體10內時，可直接穿過該等線圈112位置，讓該等線圈112處的熱得以被氣流帶走，達到散熱之功效。其中，由於一般情況下，該電扇13驅動時所形成的風壓會大於自由流動之空氣壓力，所以該電扇13吹送形成的擾動氣流，並不會全然受到開設於該第一側102之該等通孔104的影響而直接排出至外界，仍會有部分擾動空氣流至該等線圈112處後，再朝該第一側102之該等通孔104處排出。其中，剖面圖所示之氣體流向僅供示意說明之用，非可用以限制本發明。

請續參閱第7圖，其係為本發明較佳實施例第五實施態樣之剖面結構示意圖。於本實施態樣中則揭示該馬達1為避免環境水分進入該殼體10內部更包含至少一防水透氣組件15，係設於該通孔104，以阻擋外部水分並供氣流通過，以達到阻絕外部水分但又可讓氣體通過之功效。具體地說，該防水透氣組件15需同時具備可讓氣體通過但防止水分通過之特性，例如可為一單向氣閥塞設於該通孔104處。而一個較佳之實施狀態中，則使該等防水透氣組件分別包含一基座151及一膜片152，各該基座151之一端設於該通孔104內部，另一端係凸出於該殼體10，各該膜片152係設於該基座151內且遮蔽該通孔104。如此，係可更確保該防水透氣組件15之設置穩固度，以及防水與通氣之功效。較佳地，該膜片152為具有微型孔之多孔薄型片狀結構體，較佳地該微型孔之尺寸係小於水分子，據此即可利用該膜片152達到防堵外部水分進入該殼體10內，且又可讓氣體藉由微型孔通過。於本實施態樣中，係以該馬達1之該第一側102與該第二側103皆開設有該等通孔104為例，於各該通孔104內設置有該防水透氣組件15。而各該防水透氣組件15之該基座151具體來說係可拆分為外蓋體與柱體，在外蓋體 之側面上可設有多個開孔，以利氣流通過，外蓋體頂部則可遮蔽外部水分，該膜片152則是可呈固設於柱體一側開口位置，而使該基座151組設於該通孔104時，該膜片152即遮蔽該通孔104。

請續參閱第8圖，其係為本發明較佳實施例第六實施態樣之剖面結構示意圖。於本實施態樣中該馬達1亦具有該殼體10、該定子組件11、該轉子組件12、該電扇13及該樞軸組件14，與前述實施態樣之差異在於，該定子組件11之該主體111係不具有安裝孔，且該電扇13係設於該樞軸組件14上，並當該轉子組件12旋轉時係會同步帶動該殼體10旋轉，而該定子組件11與該樞軸組件14保持不動，其他連接關係則與前述各實施態樣相同，於此即不再贅述。基於將該電扇13設置於該馬達1中固定不動元件之概念，於此則揭露將該電扇13設於該樞軸組件14上之技術手段，由於該樞軸組件14在該馬達1作動時並不會轉動，因此將該電扇13設置於上即可達到獨立控制該電扇13作動之功效。該樞軸組件14具體實施上可例如為單一軸桿或是軸桿與固定板相互組合而成的結構，而該電扇13則可直接組裝在軸桿處或固定板處，只要使該電扇13能組設在該樞軸組件14上即可。例如當該電扇13以穿設方式設置在軸桿時，可使該電扇13用以和軸桿組裝的孔洞內套設培林，以讓該電扇13在轉動時軸桿仍可保持不動，或者也可以設計該電扇13之外框體，使之擁有能供軸桿穿設之孔洞而讓該電扇13安裝於上；當該電扇13係組設在該樞軸組件14之固定板時，則可直接以鎖固方式設置於上，並固定板上對應該電扇13開設供以安裝的孔洞。在此結構態樣下，透過可獨立控制且安裝於該馬達1固定不動元件上的該電扇13，即可因應馬達狀態而隨時控制調整該電扇13之運作，尤其針對處於怠速之馬達、或處於高負載緩 慢轉動之馬達、或有開啟電源但未轉動時的馬達，更是可有效地將高溫散逸或降溫。

同樣地，如上各段落所述關於該馬達1可附加的細部結構特徵，亦同樣適用於該電扇13設置於該樞軸組件14上的結構態樣中，請復搭配前述圖式及對應之段落內容，於此即不再贅述。

綜上所述，本發明之具主動式散熱效能之馬達，係可獨立控制電扇運轉，進而可在馬達各種運行狀態下皆能達到散熱效果，尤其是馬達怠速又/或高負載之緩慢旋轉狀態或僅通電未轉動之狀態下，又或馬達停止通電後的餘熱，透過本發明更可確實地將熱帶走或散逸，避免影響馬達使用壽命。同時，電扇選擇設置於馬達中的不動結構，如定子組件或樞軸組件等，在馬達運作過程中皆是維持固定狀態，進而在電扇的運轉控制上可更為精確，不受殼體之旋轉速度影響。進一步地，當該殼體開設有通孔時，該電扇除了能調整該容置空間內的氣流，亦能輔助馬達形成氣體內外交換，利用電扇吹送形成的壓力差，即可將馬達外部氣體吸入殼體內，於經過該等線圈後再向外排出，如此即可加強散熱功效。

惟，以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍，馬達係有交流式、直流式、有刷和無刷馬達及感應馬達、步進馬達、伺服馬達等各種有減速器和無減速器直驅式馬達所組成之內轉或外轉式驅動結構，皆屬本發明之具主動式散熱效能之馬達範疇；故在不脫離本發明之範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。

1:馬達

10:殼體

101:容置空間

102:第一側

103:第二側

11:定子組件

111:主體

1111:安裝孔

112:線圈

12:轉子組件

121:磁性件

13:電扇

14:樞軸組件

Claims (10)

1. 一種具主動式散熱效能之馬達，包含： 一殼體，具有一容置空間； 一定子組件，設於該容置空間且包含一主體及複數線圈，該等線圈係分別組設於該主體且呈環狀排列設置，該主體係開設有至少一安裝孔，其中該殼體具有相對應在該定子組件左、右側之一第一側及一第二側； 一轉子組件，設於該容置空間且位於該定子組件之一側，並該轉子組件係與該定子組件之該等線圈形成一間隙，該轉子組件包含複數磁性件； 至少一電扇，設於該主體之該安裝孔，且與一控制器電性連接，以受該控制器驅動，該電扇之出風端係朝向該殼體之該第一側或該第二側；及 一樞軸組件，穿設於該殼體與該定子組件之中心，且該樞軸組件之至少一端穿出該殼體； 其中，該電扇受該控制器驅動時係於該容置空間內形成擾動氣流，而促使空氣往該定子組件之該等線圈處移動，藉此將該等線圈產生之熱帶走或散逸。
2. 一種具主動式散熱效能之馬達，包含： 一殼體，具有一容置空間； 一定子組件，設於該容置空間且包含一主體及複數線圈，該等線圈係分別組設於該主體且呈環狀排列設置，其中該殼體具有相對應在該定子組件左、右側之一第一側及一第二側； 一轉子組件，設於該容置空間且位於該定子組件之一側，並該轉子組件係與該定子組件之該等線圈形成一間隙，該轉子組件包含複數磁性件； 一樞軸組件，穿設於該殼體與該定子組件之中心，且該樞軸組件之至少一端穿出該殼體；及 至少一電扇，設於該樞軸組件，且與一控制器電性連接，以受該控制器驅動，該電扇之出風端係朝向該殼體之該第一側或該第二側； 其中，該轉子組件旋轉時係同步帶動該殼體旋轉，且該電扇受該控制器驅動時係於該容置空間內形成擾動氣流，而促使空氣往該定子組件之該等線圈處移動，藉此將該等線圈產生之熱帶走或散逸。
3. 如請求項1或2所述之具主動式散熱效能之馬達，其中，該殼體更設有至少一通孔，該通孔係開設於該殼體之該第二側及/或該第一側。
4. 如請求項3所述之具主動式散熱效能之馬達，其中，當該殼體之該第一側及該第二側係分別開設有至少一個該通孔，且至少一個該電扇之出風端朝向該第一側時，該電扇驅動後使外部空氣由開設於該第二側之該通孔進入該容置空間內，再由開設於該第一側之該通孔離開。
5. 如請求項4所述之具主動式散熱效能之馬達，其中，該通孔之開設位置係與該線圈之位置相對應。
6. 如請求項3所述之具主動式散熱效能之馬達，更包含至少一防水透氣組件，係設於該通孔，以阻擋外部水分並供氣流通過。
7. 如請求項6所述之具主動式散熱效能之馬達，其中，該防水透氣組件包含一基座及一膜片，各該基座之一端設於該通孔內部，另一端係凸出於該殼體，各該膜片係設於該基座內且遮蔽該通孔。
8. 如請求項7所述之具主動式散熱效能之馬達，其中，該膜片為具有微型孔之多孔薄型片狀結構體，且微型孔之尺寸係小於水分子。
9. 如請求項1或2所述之具主動式散熱效能之馬達，更包含一第一編碼器、一溫度感測器、一電壓感測器、一電流感測器、一速度感測器、一相位感測器或一相位角度偵測器其中之一或其結合者，該溫度感測器、該電流感測器、該速度感測器、該相位感測器或該相位角度偵測器係與該定子組件連接設置，或與設置於該殼體內供以偵測該轉子組件狀態之一轉子感應裝置對應設置，其中該轉子感應裝置為磁性元件、紅外線、光耦感應元件或第二編碼器其中之一。
10. 如請求項1或2所述之具主動式散熱效能之馬達，其中，該殼體外側係供與車輪胎、皮帶齒輪、變速器、增速器、減速器、齒輪、單向齒輪、鏈條齒輪、普力盤、煞車器其中之一或其結合者組設連接。

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