驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置包含中心軸、內(nèi)圍元件與外圍環(huán)件，內(nèi)圍元件包含繞組盤、多個磁鋼與導(dǎo)線。中心軸固定在繞組盤的中心，磁鋼分別連接繞組盤遠(yuǎn)離中心軸的外緣，其中每一個磁鋼的上表面呈梯形，導(dǎo)線環(huán)繞于每一個磁鋼，外圍環(huán)件環(huán)置于內(nèi)圍元件遠(yuǎn)離中心軸的一側(cè)。
【專利說明】驅(qū)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著綠能科技的發(fā)展，各國紛紛開始發(fā)展低油耗低污染的交通工具，降低不必要 的二氧化碳排放延緩全球變暖速度，以期在資源有限的狀況下，后代子孫能有可持續(xù)發(fā)展 的環(huán)境。傳統(tǒng)電機(jī)被大量應(yīng)用于各種產(chǎn)品以作為主要的動力來源，特別是應(yīng)用于轉(zhuǎn)速或扭 力需求較高的裝置，如壓縮機(jī)、冷氣機(jī)、果汁機(jī)或電動載具上，以電動機(jī)車而言，已是世人普 遍接受為兼具環(huán)保與能源效益的交通工具，電動機(jī)車的運(yùn)轉(zhuǎn)動力來源乃是以電機(jī)為核心所 組成的電動動力系統(tǒng)，電動機(jī)車的操控性能、加速性能、爬坡性能與續(xù)航力等都受核心電機(jī) 的性能所影響，傳統(tǒng)電機(jī)的作動原理主要利用電能產(chǎn)生電磁場，再使磁場間相互作用，以推 動機(jī)械旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，但由于傳統(tǒng)電機(jī)屬于高轉(zhuǎn)速但低扭力的電機(jī)，必須 將轉(zhuǎn)速提高后，再通過減速齒輪轉(zhuǎn)換成扭力以發(fā)揮其功效，一般經(jīng)過如此轉(zhuǎn)換程序，大部分 的能量皆在過程中平白耗損，僅不足一半的能源能真正進(jìn)行傳動。
[0003] 因此，如何能讓珍貴的能量在產(chǎn)生后能被充分利用，減少能量從產(chǎn)生到實際應(yīng)用 間的損耗，已成為當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域極需改進(jìn)的目標(biāo)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的為提出一種驅(qū)動裝置，以減少能量從產(chǎn)生至實際應(yīng)用間 的損耗，并同時兼具扭力與速度。
[0005] 在本發(fā)明的一實施例中，一種驅(qū)動裝置包含中心軸、內(nèi)圍元件與外圍環(huán)件，外圍環(huán) 件環(huán)置在內(nèi)圍元件遠(yuǎn)離中心軸的一側(cè)，內(nèi)圍元件包含繞組盤、多個磁鋼與導(dǎo)線，中心軸固定 在繞組盤的中心，多個磁鋼分別連接繞組盤遠(yuǎn)離中心軸的外緣，導(dǎo)線環(huán)繞于每一個磁鋼，其 中每一個磁鋼的上表面呈梯形。
[0006] 在本發(fā)明的一實施例中，驅(qū)動裝置中每一個磁鋼皆包含彼此重疊的多個硅鋼片。
[0007] 在本發(fā)明的一實施例中，驅(qū)動裝置中的導(dǎo)線為扁平導(dǎo)線。
[0008] 在本發(fā)明的一實施例中，外圍環(huán)件包含外圍繞組環(huán)、多個外圍磁鋼、外圍導(dǎo)線與多 個磁性元件，多個外圍磁鋼環(huán)設(shè)在外圍繞組環(huán)遠(yuǎn)離內(nèi)圍元件的一側(cè)上，且每個外圍磁鋼由 多個外圍硅鋼片彼此重疊排列組成，外圍導(dǎo)線繞置于每一個外圍磁鋼，外圍導(dǎo)線為圓形導(dǎo) 線或扁平導(dǎo)線，每一個磁性元件連接在外圍繞組環(huán)上且置于外圍繞組環(huán)與內(nèi)圍元件間。
[0009] 在本發(fā)明的一實施例中，磁性元件為圓弧狀的磁性物。
[0010] 在本發(fā)明的一實施例中，磁性元件的材質(zhì)為釹鐵硼與鈷，或是鋁鎳鈷合金。
[0011] 在本發(fā)明的一實施例中，驅(qū)動裝置包含殼體，殼體內(nèi)部包覆且連接外圍環(huán)件，殼體 外部環(huán)繞并固定有輪胎輪圈。
[0012] 在本發(fā)明的一實施例中，驅(qū)動裝置包含第一外蓋元件，第一外蓋元件包含第一散 熱盤與第一端蓋，第一散熱盤具有多個第一鰭片，第一端蓋固定連接在殼體的開口端，第一 散熱盤置于第一端蓋與內(nèi)圍元件之間，且第一散熱盤固定在第一端蓋上。
[0013] 在本發(fā)明的一實施例中，驅(qū)動裝置包含第二外蓋元件，內(nèi)圍元件置于第一外蓋元 件與第二外蓋元件之間，第二外蓋元件包含第二散熱盤與第二端蓋，第二散熱盤套設(shè)在中 心軸上，具有多個第二鰭片，第二端蓋固定連接在殼體相對于第一端蓋的另一開口端，第二 散熱盤置于第二端蓋與內(nèi)圍元件之間，且第二散熱盤固定在第二端蓋上。
[0014] 由上述實施例，驅(qū)動裝置不必使用減速齒輪轉(zhuǎn)換，即能直接將電機(jī)動力運(yùn)作在電 機(jī)載體上，為同時具有扭力與速度暨節(jié)省物料與能源的電機(jī)。驅(qū)動裝置中繞組盤的磁鋼可 為尺寸相異的硅鋼片依序斜形排列，減少不必要的電力浪費(fèi)，減少噪音。另外由于圓形導(dǎo)線 間隙較大，采用扁平導(dǎo)線可使線圈密實并提高驅(qū)動裝置作動的效能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實施例能更明顯易懂，附圖的詳細(xì)說 明如下：
[0016] 圖1是依照本發(fā)明的一實施例的一種驅(qū)動裝置的側(cè)視圖。
[0017] 圖2是依照本發(fā)明的一實施例的一種驅(qū)動裝置的爆炸圖。
[0018] 圖3是依照本發(fā)明的一實施例的一種驅(qū)動裝置中繞組磁鋼的正視示意圖。
[0019] 圖4是依照本發(fā)明的一實施例的一種驅(qū)動裝置中導(dǎo)線排列的示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 以下將以附圖及詳細(xì)說明清楚說明本發(fā)明的精神，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常 知識的人員在了解本發(fā)明的較佳實施例后，當(dāng)可由本發(fā)明所教示的技術(shù)，加以改變及修飾， 其并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
[0021] 請參照圖1，其為本發(fā)明的一實施例的一種驅(qū)動裝置的側(cè)視圖。驅(qū)動裝置100包含 殼體110、第一外蓋元件120、第二外蓋元件150、剎車盤160、中心軸170與輪胎輪圈180， 殼體110呈中空筒狀，第一外蓋元件120固定連接在殼體110的一個開口端，第二外蓋元件 150固定連接在殼體110相對于第一外蓋元件120的另一開口端，中心軸170沿著殼體110 中心軸線延伸設(shè)置，中心軸170還穿過第二外蓋元件150的中心，殼體110的外部環(huán)繞并固 定有輪胎輪圈180,驅(qū)動裝置100可包含剎車盤160,剎車盤160連接在第二外蓋元件150 上且中心軸170穿過剎車盤160的中心。在本發(fā)明的一實施例中，剎車盤160可為盤式制 動器，通過剎車盤160的摩擦將行進(jìn)間的動能轉(zhuǎn)換為熱能散出。殼體110可相對于中心軸 170旋轉(zhuǎn)，殼體110相對于中心軸170旋轉(zhuǎn)時還帶動輪胎輪圈180、第一外蓋元件120與第 二外蓋元件150旋轉(zhuǎn)，輪胎輪圈180的外部可環(huán)繞車用輪胎，使殼體110旋轉(zhuǎn)時連帶帶動車 用輪胎旋轉(zhuǎn)以形成推進(jìn)的力量。在本發(fā)明的一實施例中，驅(qū)動裝置100還包含軸承，軸承環(huán) 設(shè)在中心軸170上，以圓形彈簧十字穿束，用以支撐旋轉(zhuǎn)體，當(dāng)殼體110以及其他機(jī)件與中 心軸170產(chǎn)生相對運(yùn)動時，用以保持中心軸170的中心位置。
[0022] 請參照圖2,其為本發(fā)明的一實施例的一種驅(qū)動裝置的爆炸圖。驅(qū)動裝置100包含 殼體110、第一外蓋元件120、內(nèi)圍元件130、外圍環(huán)件140、第二外蓋元件150、剎車盤160、 中心軸170,內(nèi)圍元件130包含繞組盤302、多個磁鋼304與導(dǎo)線，外圍環(huán)件140環(huán)置在內(nèi)圍 元件130遠(yuǎn)離中心軸170的一側(cè)，中心軸170固定在繞組盤302的中心，多個磁鋼304分別 連接繞組盤302遠(yuǎn)離中心軸170的外緣，導(dǎo)線環(huán)繞于每一個磁鋼304,內(nèi)圍元件130與外圍 環(huán)件140構(gòu)成雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。每一個磁鋼304皆包含彼此重疊的多個硅鋼片，且硅鋼片的尺 寸皆相異。導(dǎo)線為圓形導(dǎo)線或扁平導(dǎo)線，由于線材大小扁圓皆影響裝置的運(yùn)行功率，圓形導(dǎo) 線間隙較大效能較差，導(dǎo)線可通過將其改為扁平導(dǎo)線使線圈密實，以提高效能。環(huán)繞于每一 個磁鋼304的導(dǎo)線在通電后，可依據(jù)環(huán)繞的方式產(chǎn)生磁場，內(nèi)圍兀件130產(chǎn)生的磁場與外圍 環(huán)件140產(chǎn)生作動，使通電后外圍環(huán)件140可相對于內(nèi)圍元件130旋轉(zhuǎn)。
[0023] 外圍環(huán)件140包含外圍繞組環(huán)404、多個外圍磁鋼406、外圍導(dǎo)線與多個磁性元件 402,多個外圍磁鋼406環(huán)設(shè)在外圍繞組環(huán)404遠(yuǎn)離內(nèi)圍元件130的一側(cè)上，且每個外圍磁 鋼406由多個外圍娃鋼片彼此重疊排列組成，外圍導(dǎo)線繞置于每一個外圍磁鋼406,外圍導(dǎo) 線為圓形導(dǎo)線或扁平導(dǎo)線，每一個磁性元件402連接在外圍繞組環(huán)404上且置于外圍繞組 環(huán)404與內(nèi)圍元件130間，磁性元件402為圓弧狀的磁性物。外圍環(huán)件140的磁性元件402 與環(huán)繞在外圍磁鋼406的導(dǎo)線可在通電后形成磁場，并與內(nèi)圍元件130的磁場產(chǎn)生相吸以 及排斥的磁場作用力，進(jìn)而使外圍環(huán)件140可相對于內(nèi)圍元件130旋轉(zhuǎn)。磁性元件402為 圓弧狀的磁性物，以便更密合外圍環(huán)件140,磁性元件402可為能長期保持磁性的磁鐵，如 天然的磁石與人造磁鐵。在一實施例中，磁性元件402的材質(zhì)為釹鐵硼與鈷，或是鋁鎳鈷合 金，并可視需要等級添加如鍺、銠與釹等元素材料。
[0024] 殼體110內(nèi)部包覆且連接外圍環(huán)件140,殼體110的外部環(huán)繞并固定有輪胎輪圈 180。通過每一個磁鋼304與外圍磁鋼406的不等邊三角形，將銳角與鈍角分部配置在運(yùn)算 出的對等平衡點(diǎn)上，環(huán)繞一周，通過微分斜率將其調(diào)整成為一個閉合圓線圈，內(nèi)圍元件130 與外圍環(huán)件140在通電后，導(dǎo)線與外圍環(huán)件140圓周的磁性元件402產(chǎn)生各自對等電磁，隨 著閉合圓線圈產(chǎn)生閉合圓電場，閉合圓電場的吸引力將形成的S極與N極通過相互吸引與 排斥的作用，使外圍環(huán)件140相對于內(nèi)圍元件130旋轉(zhuǎn)，并通過外圍環(huán)件140連接的殼體 110帶動輪胎輪圈180旋轉(zhuǎn)，輪胎輪圈180可為電動機(jī)車的輪圈并可在輪圈外加上合適的輪 胎以便操控行駛。外圍導(dǎo)線在外圍磁鋼406的繞組方式，以及導(dǎo)線在磁鋼304的繞組方式， 是依據(jù)所需動力運(yùn)算出相電壓，再以磁場中N極與S極的極距，加上極數(shù)與鐵心槽數(shù)，在圓 周上得出電角度，并以電角度得出線圈數(shù)及線圈量。當(dāng)驅(qū)動裝置100開始運(yùn)轉(zhuǎn)時，繞組的銳 角先行鈍角接后，以消除噪音，產(chǎn)生靜音效果，在慢速運(yùn)轉(zhuǎn)時，加強(qiáng)其扭力，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時使 驅(qū)動裝置100產(chǎn)生速度的同時節(jié)省電力，且使驅(qū)動裝置100裝置在輪胎輪圈180中時，可驅(qū) 動與其連接的車用輪胎以同時兼具扭力與速度的方式前進(jìn)，進(jìn)而賦予此電動載具環(huán)保與效 能兼具的動力來源。
[0025] 第一外蓋元件120包含第一散熱盤124與第一端蓋122,第一散熱盤124具有多個 第一鰭片240,第一端蓋122固定連接在殼體110的開口端，第一散熱盤124置于第一端蓋 122與內(nèi)圍兀件130之間，且第一散熱盤124固定在第一端蓋122上，第一散熱盤124可通 過如螺絲、粘膠的方式固定在第一端蓋122上，但固定的方法不以此為限。第一散熱盤124 具有越多的第一鰭片240散熱效果越好，且通過將散熱裝置直接安裝在動力產(chǎn)生的元件附 近，在熱能產(chǎn)生之初隨即排出裝置之外，取得較好的散熱效果，使裝置不易因為熱能的累積 產(chǎn)生因過熱導(dǎo)致的效能下降，甚至產(chǎn)生故障的狀況。第一端蓋122可在其與第一散熱盤124 連接的表面使用散熱膏更增強(qiáng)散熱的效果。
[0026] 內(nèi)圍元件130置于第一外蓋元件120與第二外蓋元件150之間，第二外蓋元件150 包含第二散熱盤152與第二端蓋154,第二散熱盤152套設(shè)在中心軸170上，具有多個第二 鰭片520,第二端蓋154固定連接在殼體110相對于第一端蓋122的另一開口端，第二散熱 盤152置于第二端蓋154與內(nèi)圍元件130之間，且第二散熱盤152固定在第二端蓋154上， 第二散熱盤152可通過如螺絲、粘膠的方式固定在第二端蓋154上，但固定的方法不以此為 限。第二散熱盤152的表面可具有多個鰭片，鰭片越多散熱效果越好。
[0027] 請參照圖3,其為本發(fā)明的一實施例的一種驅(qū)動裝置中繞組磁鋼的正視示意圖。繞 組磁鋼802在結(jié)構(gòu)上可作為圖2中的磁鋼304或圖2中的外圍磁鋼406,每一個繞組磁鋼 802的上表面呈梯形807。具體而言，每一個繞組磁鋼802皆包含彼此重疊的多個硅鋼片 804,每一硅鋼片804的外型均呈T字型，但各個硅鋼片804的尺寸皆相異，排列方式以微分 斜率運(yùn)算，小片在前，大片在后，斜形排列，借以將多個硅鋼片804由小而大依序排列并重 疊為一傾斜的梯形807,磁鋼在通電運(yùn)轉(zhuǎn)時通過不等邊三角形的銳角與鈍角，使扭力與速度 兼具。本發(fā)明的一實施例中，硅鋼片804可作為圖2中的磁鋼304包含的硅鋼片，亦可為圖 2中外圍磁鋼406包含的外圍硅鋼片。硅鋼片804可為含硅量不同的電工硅鋼，經(jīng)熱、冷軋 制而成，硅鋼片804可為鐵損低、磁感應(yīng)強(qiáng)度高與沖片性好的電機(jī)硅鋼片。
[0028] 請參照圖4,其為本發(fā)明的一實施例的一種驅(qū)動裝置中導(dǎo)線排列的示意圖。每一個 繞組磁鋼802上纏繞有導(dǎo)線806,由于線材大小扁圓皆影響裝置的運(yùn)行功率，圓形導(dǎo)線間隙 較大效能較差，導(dǎo)線806可通過將其改為扁平導(dǎo)線使線圈密實，通電時基于導(dǎo)線806纏繞的 方式形成磁場，當(dāng)起動運(yùn)轉(zhuǎn)時，斜邊的銳角先行，鈍角接后，由小而大起而作動，借由銳角與 鈍角相兼對等并排，提高作動的效能。在本發(fā)明的一實施例中，導(dǎo)線806可為纏繞在圖2中 磁鋼304上的導(dǎo)線，以及纏繞在圖2中外圍磁鋼406上的外圍導(dǎo)線。
[0029] 由上述本發(fā)明的實施例可知，應(yīng)用本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)。驅(qū)動裝置不必使用減速 齒輪轉(zhuǎn)換，即能直接將電機(jī)動力運(yùn)作在電機(jī)載體上，以成為同時具有扭力與速度暨節(jié)省物 料與能源的電機(jī)。繞組盤的每一個磁鋼為尺寸相異的硅鋼片依序排成斜例，減少不必要的 電力浪費(fèi)且降低噪音。另外由于圓形導(dǎo)線間隙較大，采用扁平導(dǎo)線可使線圈密實并提高驅(qū) 動裝置作動的效能。
[0030] 雖然本發(fā)明已經(jīng)以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種變動與潤飾，因此本發(fā)明的保 護(hù)范圍當(dāng)視本申請權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種驅(qū)動裝置，其特征在于，包含： 中心軸； 內(nèi)圍元件，其包含： 繞組盤，上述中心軸固定在該繞組盤的中心； 多個磁鋼，其分別連接上述繞組盤遠(yuǎn)離上述中心軸的外緣，其中每一個這些磁鋼的上 表面呈梯形；以及 導(dǎo)線，其環(huán)繞于每一個上述這些磁鋼；以及外圍環(huán)件，其環(huán)置于上述內(nèi)圍元件遠(yuǎn)離上述 中心軸的一側(cè)。
2. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，其中每一個所述這些磁鋼皆包含彼此 重疊的多個硅鋼片。
3. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)線為扁平導(dǎo)線。
4. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，其中所述外圍環(huán)件包含： 外圍繞組環(huán)； 多個外圍磁鋼，其環(huán)設(shè)在上述外圍繞組環(huán)遠(yuǎn)離所述內(nèi)圍元件的一側(cè)上，且每一個上述 這些外圍磁鋼由多個外圍硅鋼片彼此重疊排列組成； 外圍導(dǎo)線，其繞置于每一個上述這些外圍磁鋼，為扁平導(dǎo)線；以及 多個磁性元件，其連接在上述外圍繞組環(huán)上且置于上述外圍繞組環(huán)與所述內(nèi)圍元件 間。
5. 如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，其中所述這些磁性元件為圓弧狀的磁 性物。
6. 如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，其中所述這些磁性元件的材質(zhì)為釹鐵 硼與鈷，或是錯鎳鈷合金。
7. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，還包含： 殼體，該殼體內(nèi)部包覆且連接所述外圍環(huán)件，該殼體的外部環(huán)繞并固定輪胎輪圈。
8. 如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，還包含： 第一外蓋元件，其包含： 第一散熱盤，其具有多個第一鰭片；以及 第一端蓋，其固定連接在所述殼體的一個開口端，上述第一散熱盤置于該第一端蓋與 所述內(nèi)圍元件之間，且上述第一散熱盤固定在該第一端蓋上。
9. 如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，還包含： 第二外蓋元件，所述內(nèi)圍元件置于所述第一外蓋元件與該第二外蓋元件之間，該第二 外蓋元件包含： 第二散熱盤，其套設(shè)在所述中心軸上；以及 第二端蓋，其固定連接在所述殼體相對于所述第一端蓋的另一開口端，上述第二散熱 盤置于該第二端蓋與所述內(nèi)圍元件之間，且上述第二散熱盤固定在該第二端蓋上。
【文檔編號】H02K7/20GK104143879SQ201310334526
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月10日
【發(fā)明者】陳友風(fēng), 汪欣怡 申請人:陳友風(fēng), 汪欣怡