TW201034871A - Structure and method for enhancing performance of motor for electric motorcycle - Google Patents

Description

201034871 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電動機車馬達效能提升構造及方 法，尤指一種兼具散熱及防水，且具有較佳的導流結構設 計，而能有效提升馬達效能及其使用壽命者。 【先前技術】 ° 習用電動車之電動馬達，主要包括有-筒狀之殼體，該 设體具有一第一端及一第二端，該殼體内壁固設有一定子， 該定子具有磁力’且其内圍設有-轉子，該定子上具有線圈 繞組，中央固&有-轉軸，該轉軸具有相反朝向且分別與該 殼體之該第-端及該第二端對應之-第—端及—第二端，該 第一端為動力輸出端，藉由通電後使該轉子得以相對該定子 旋轉，進而使轉軸旋轉，而可將動力由該第一端輸出。献而， 〇 一般制電動馬達並未設有較佳的散熱結構，以致無法將電 動馬達在運轉時於㈣所產生之熱量有效散至外界，電動馬 達在高溫下運作，效能大大地減低。或有習用電動馬達設有 散熱結構，但卻未财时結構，㈣於外界的水容易經由 散熱的管道錢人馬達内部，造成馬達損壞。 關於馬達散熱的前案有很多。例如台灣新型第_630 :利案’係於馬達設冷卻水箱及㈣，於馬達外殼裝有一 • .3 201034871 -入水口及一出水口而分別連結於冷卻水箱，馬達運轉時，幫 浦自冷卻水箱抽水打進人水口進人馬達*達水冷降溫。台灣 2型第M349137號專利案，係於馬達設風扇組及複數個導熱 管’應用導熱管高傳導之熱效能，藉以將馬達内部之積熱傳 導至外部機殼。台灣新型第M322677號專利案，其利用馬達 輸出轴帶動葉輪，並於馬達輸出軸之單側或雙側設置有一馬 達盍板而具有一基板、數鰭片，藉以達到馬達散熱效能。台 Ο灣新型第M3_95號專利案，其包括—飛輪、—侧翼凸緣及 :輪葉，飛輪側邊周緣具有斜向倒角’輪葉鎖於飛輪内侧底 部，每一葉片位於馬達外蓋風孔所排出空氣的外側，藉輪葉 對風孔所排出空氣的侧向引流，達到馬達内部散熱效果= 灣發明第1224413號專利案，其係於馬達設—端向外凸出之 傳動心軸’傳動心轴凸出端軸心處設—開放之進氣道，進氣 道開口處設-氣流加速套件，且該進氣道向内延伸一橫向貫 〇穿傳動:軸之通氣孔，當馬達運轉時，傳動心軸表面產生低 壓區’高壓空氣得由進氣道被吸人至封閉空間内，再由排氣 孔以高、低差之特性排出。然而，上述各專利案之馬達應用 於不同的領域或裝置上’部份前案之整體馬達的基本構造與 本發明者*同。再者，有料的馬達散熱構造係為冷卻水的 散熱’整體散熱構造設計複雜，造價較為昂貴，而且也會增 加日後維護的成本。再者，另一部份的馬達散熱構造則是在 傳動心軸上做氣道設計，相對地也會增加零件加工成本。 4 201034871 有鑑於上述習用電動馬達的諸多缺失，本發明人乃藉多 年的研究經驗與學識積極投入研發，經不斷的實驗與研究， 終得有本發明兼具散熱及防水，且在較佳的導流結構設計， 更能有效提升馬達效能的技術成果。因本發明具有創新性及 進步性，而獲得國科會通過編號為第NSC 97-2622-E-150 -017 -CC3號之補助計劃案，而且經本發明人等投入研發後，終不負國科會 計劃補助之期望而有本發明之成果。 〇 【發明内容】 本發明之第一目的，在於提供一種兼具防水及散熱功 能，可大幅提升電動馬達之效能及耐用性之構造技術。達成 此目的之技術手段，係於電動馬達之轉軸一端固設一風扇， 馬達殼體之一端鄰近該風扇處覆設有一呈盤狀的罩蓋及一 外蓋，該罩蓋與該外蓋之間形成有一腔室，該腔室外圍為一 環牆，内圍區域設有一弧形牆，該弧形牆將該環牆内圍區隔 G出一氣室及一流道，該氣室容積大於該流道，該弧形牆一端 與該環牆相接，且該環牆位於二者相接處形成一缺口，該缺 口為一排氣口，該弧形牆另端與該環牆間隔而形成一入氣 口，該罩蓋之盤面上設有複數個密佈且直接通向該氣室的氣 孔，使該風扇經由該氣孔打入該氣室内之空氣，可再經該入 氣口、該流道而由該排氣口排至外界。 本發明之第二目的，在於提供一種兼具防水及散熱功 能，可大幅提升電動馬達之效能及耐用性之方法技術。達成 5 201034871 •此目的之手段，係於電動馬達之轉轴的―端固言卜風扇，咳 風扇之扇葉末端接設有-環片，藉該環片以增進風扇扇風時 之轴流效果；於馬達之殼體的—端鄰近該風扇處覆設有一呈 盤狀的罩蓋及-外蓋，鮮蓋與該外蓋之間形成有一腔室， 該腔室外圍為-環牆，㈣區域設有—弧形牆，該弧形牆將 該環牆内圍區隔出-氣室及一流道，該氣室容積大於該流 道，該弧形牆-端與_牆相接，㈣環牆位於二者相接處 〇形成-缺口，該缺口為一排氣口，該弧形牆另端與該環牆間 隔而形成-人氣口， ·於該罩蓋之盤面上設有複數個密伟且直 接通向該氣室的氣孔，每一該複數個氣孔的内壁具有至少一 斜面’該斜面與該轉軸之軸線具—夾角，且至少;;半之該複 數個氣孔的該斜面呈非平行，藉以輔助將風扇吹來的空氣導 ^至該人氣口，·及使該風I經由該氣孔打人該氣室内之空 氣，經該入氣口、該流道而由該排氣口排至外界。 〇 【實施方式】 壹·本發明的技術原理 本發明提升電動馬達效能之原理，係於馬達的軸心上加 設風扇而形成連同，錢風扇直接位於馬達殼體内部，藉由 風扇可將馬達殼體内部所產生之熱量直接且有效地經由馬 達殼體-狀罩料出，而可確實提升馬達之料效果，而 且藉由本發明之風扇的加強導流構造設計，可有效地將馬達 喊體内部的熱氣吹導，再配合特殊的防水罩蓋設計，不僅可 6 201034871 有效防止外界水份進人馬達殼體㈣，而且可將空氣有效導 至流道而排至外界，達到兼顧防水及散熱功能，兩相搭配， 確實大幅提升電動機車馬達之效能及其耐用性。 貳·本發明電動機車馬達效能提升構造 請參看第一至六圖所示，本發明電動機車馬達效能提升 構造，其馬達（10)包括有一筒狀之殼體（11)，該殼體（^) 具有一第一端及一第二端，該殼體（11)内壁固設有一定子 〇 (12)，該定子（12)内圍設有一相對應的轉子（13)，該定子（12) 上具有線圈繞組（14)，中央固設有一轉軸（15)，該轉軸（15) 具有相反朝向且分別與該殼體（11)之該第一端及該第二端 對應之一第一端及一第二端，該轉軸（15)之該第一端為動力 輸出端，藉由通電於線圈繞組（丨4)後使該轉子（13)得以相對 该定子（12)旋轉，進而使轉軸（15)旋轉，而可將動力由該轉 轴（15)之該第一端輸出’其特徵在於： 〇 該轉軸（15)之該第二端固設有一風扇（2〇)，該殼體（11) 之該第二端鄰近該風扇（20)處覆設有一呈盤狀的罩蓋（3〇) 及一外蓋（40)，該罩蓋（3〇)與該外蓋（4〇)之間形成有一腔室 (31)，該腔室（31)外圍為一環牆（32)，内圍區域設有一弧形 牆（33)’該弧形牆（33)將該環牆（32)内圍區隔出一氣室（34) 及一流道（35) ’該氣室（34)容積大於該流道（35)(其中，二 者容積比值介於5〜6，具有較順暢的氣流效果），該弧形 牆（33)一端與該環牆（32)相接，且該環牆（32)上位於與該弧 201034871 形牆（33)相接處形成—缺口⑽，該缺口⑽為—排氣口， 該弧形牆(33)另端與該環牆⑽間隔而形成一入氣口 (37)，该罩蓋⑽）之盤面上設有複數個密佈且直接通向該氣 室⑽的氣孔⑽，使該風扇⑽經由該氣孔⑽打入該氣 室⑽内之空氣，可再經該人氣口（3?)、該流道（35)而由該 缺口（36)所構成之排氣口排至外界。 請參看第—圖所示，本發明電動機車馬達效能提升構造 〇的-種具體實施中’該罩蓋⑽之該盤面具有相反朝向的一 第-面及-第二面’該第一面朝向該風屬⑽，該第二面周 緣賴有環_2)，該環牆⑽末端覆蓋該外蓋⑽。 請參看第-®所心本發明電動機車馬較能提升構造 的-種較佳實施中，至少—半之該複數個氣孔（38)的該斜面 (380)呈非平行’藉由此種安排設計，可將空氣有 氣口（37) 〇 〇 請參看第―®所示’本發明電動機車馬達效能提升構造 的-種較佳實施中，該風扇⑽之扇葉（21)末端接設有一環 片（22)，藉該環片（22)以增進風扇（2〇)扇風時之軸流效果。 請參看第一至三圖所示，本發明電動機車馬達效能提升 構造的一種較佳實施中，每一該複數個氣孔（38)的内壁具有 至少一斜面（380)，該斜面（380)與該轉軸（15)之軸線具二夾 角，藉以辅助將風扇（20)吹來的空氣導引至該入氣口（37)。 參·本發明電動機車馬達效能提升方法 8 201034871 負 π配合參看第一至六圖所示，本發明一種電動機車馬達 效此提升方法，其馬達（1〇)包括有一筒狀之殼體⑴），該殼 體⑴)具有-第一端及一第二端，該殼體⑴)内壁固設有一 疋子（12) °亥疋子（12)具有磁力，且其内圍設有一轉子 (13) ’該定子（12)上具有線圈繞組（14)，中央固設有一轉軸 (15)’該轉軸（15)具有相反朝向且分別與該殼體⑴）之該第 -端及該第二端對應之―第—端及—第二端，該轉抽⑽ 〇的第4為動力輪出端，藉由通電後使該轉子(13)得以相對 該定子（12)旋轉，進而使轉軸〇5)旋轉，而可將動力由轉軸 (15)之該第一端輸出，其特徵在於： 於該轉軸（15)之該第二端固設有一風扇（2〇),該風扇 (20)之扇葉（21)末端接設有一環月（22)，藉該環片（22)以增 進風扇（20)扇風時之軸流效果； 於該殼體（11)之該第二端鄰近該風扇（2〇)處覆設有一 〇呈盤狀的罩蓋（30)及一外蓋（40)，該罩蓋（3〇)與該外蓋（4〇) 之間形成有一腔室（31)，該腔室（31)外圍為一環牆（32)，内 圍區域設有一弧形牆（33)’該弧形牆（33)將該環牆（32)内圍 區隔出-氣室⑽及-流道（35)，該氣室（34)容積大於該流 道（35)，該弧形牆（33)—端與該環牆（32)相接，且該環牆（32) 位於二者相接處形成一缺口（36)，該缺口（36)為一排氣口， 該弧形牆（33)另端與該環牆（32)間隔而形成一入氣口（37); 於該罩蓋（30)之盤面上設有複數個密佈且直接通向該 9 201034871 -氣室的氣孔，每-該複數個氣孔的内壁具有至少—斜面，該 斜面與該轉軸之轴線具一夹角，且至少一半之該複數個氣孔 的該斜面呈非平行，藉以辅助將風扇吹來的空氣導引至該入 氣口；及 使該風扇經由該氣孔打入該氣室内之空氣，經該入氣 口、該流道而由該排氣口排至外界。 肆·結論 0 射上縣發3狀技術龍，可咖本發明具有下列之 優點： 1·本發明於馬達内部設有風扇，可辅助馬達内部散孰， 而且配合設有防水罩蓋，及特殊的導流結構設計㈣ 及防水，兩相搭配，確實… 具j逹到徒升馬達效能及增馬達耐用 .性之功效。 2.本發明馬達、風扇、罩蓋及外蓋等結構，易於製造及 〇組裝、，造價不高，可有效普及—般車輛狀魏馬達。 以上所料本發明之—可行實施例，並非用以限定 發月之專利㈣’凡舉依據下列申請專利範圍所述之内 容1特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施，皆應包含 於本發明之專利範圍内。 本發明因有國科會編號為第NSC 97-2622-E-150 -G17 -CC3 號^補助計鍵，本發明之研發成果，其所具體界定於申請專 利範圍之結構特徵，未見於同類物品，且具實用性與進步 10 201034871 性 提:二合發明專利要件’為確保研發之權益，羑依法1文 扣出申螃，謹請釣月伏土& t * 竟n文 之權益 約局依法核予專利，㈣護本申請人合法 圖式簡單說明】 第一圖為本發明之分解示意圖； Ο 第二圖為本發明罩蓋之另—角度放大示意圖； 第三圖為本發明氣孔之斷面示意圖； 第四圖為本發明之局部組合示意圖； 第五圖為本發明之另一局部組合示意圖；及 第六圖為本發明之完整組合示意圖。 【主要元件符號說明】 馬達（10) 殼體（11) 定子（12) 轉子（13) 〇 線圈繞組（14) 轉軸（15) 風扇（20) 環片（22) 外蓋（40) 環牆（32) 氣室（34) 缺口（36) 氣孔（38) 葉片（21) 罩蓋（30) 腔室（31) 弧形牆（33) 流道（35) 入氣口（37) 斜面（380)

Claims (1)

1. 201034871 七、申請專利範圍： • 機車馬達效能提升構造，其 設有該定子t!rr第二端’該殼體内壁固 組，中央固設有一魅 轉子，該定子上具有線圈繞 體之該第-m2該轉軸具有相反朝向且分別與該殼 軸之該第-端為動力—端對應之—第—端及—第二端，該轉 x ’、、、輸出端，藉由該線圈繞組通電後使該轉 〇子得以相對該定子旋轉，進而使該 將吏： 該轉轴之該第-端輪出，其特徵在於： 4轉軸之該第—端固設有—風扇，該殼體之該第二端鄰 ，該風扇處覆設有—呈盤狀的罩蓋及—外蓋，該罩蓋與該外 # 1形成有腔至，該腔室外圍為一環踏，内圍區域設有 -弧形牆，該弧形牆將該環牆内圍區隔出一氣室及一流道， «亥氣室谷積大於該流道，該弧形牆一端與該環牆相接且該 〇環牆位於二者相接處形成一缺口，該缺口為一排氣口，該弧 形牆另端與該環牆間隔而形成一入氣口，該罩蓋之盤面上設 有複數個密佈且直接通向該氣室的氣孔，使該風扇經由該氣 孔打入該氣室内之空氣’可再經該入氣口、該流道而由該排 氣口排至外界。 2.如請求項1所述之電動機車馬達效能提升構造，其 中，該罩蓋之該盤面具有相反朝向的一第一面及一第二面， 該第一面朝向該風扇，該第二面周緣環設有環牆，該環牆末 12 201034871 .端覆蓋該外蓋。 3.如請求項1所述之電動機車馬处 中，每一該複數個氣孔的内壁具有至少效此提升構造，其 轉轴之抽線具一夾角，藉以輔助將風的面與該 入氣口。 07二軋導弓丨至該 ο 4.如請求項3所述之㈣機車馬達效 中’至少一半之該複數個氣孔的該斜面呈非平行。造，其 中，sm1/述之㈣機4馬達效能㈣構造，盆 扇風時之軸流效果。彳衣片，藉該環片以增進風扇 項1所述之㈣機車馬達效能 中該乳室與該流道之容積比值介於5〜6。 其 7.-種電動機車馬達效能提 狀之殼體，該殼體具有一第一滅…、’紅括有-4 η設有—定早，姑一 第鈿及一第一端，該殼體内壁固 組，中央固;=内圍設有一轉子’該定子上具有線圈繞 體之μ #轴，該轉軸具有相反朝向且分別與該殼 胆·心孩第一端及却络 軸之爷第一 *、°Λ 一端對應之一第一端及一第二端，該轉 子得以相端，動力輸出端，藉由於線圈繞組通電後使該轉 鑪虹 μ定子旋轉’進而使轉軸旋轉’而可將動力由該 轉轴之該第-端輪出，其特徵在於： 該轉軸之該楚_ ^ 步一端固設有一風扇，該殼體之該第二端鄰 4扇處覆設有—呈盤狀的罩蓋及一外蓋，該罩蓋與該外 13 201034871 .蓋之間形成有一腔室，該腔室外圍為一環牆，内圍區域設有 一弧形牆，該弧形牆將該環牆内圍區隔出一氣室及一流道， 該氣室容積大於該流道，該弧形牆一端與該環牆相接，且該 環牆位於二者相接處形成一缺口，該缺口為一排氣口，該弧 形牆另端與該環牆間隔而形成一入氣口，該罩蓋之盤面上設 有複數個密佈且直接通向該氣室的氣孔，每一該複數個氣孔 的内壁具有至少-斜面，該斜面與該轉軸之軸線具一炎角， 〇藉，輔助將風扇吹來的空氣導引至該入氣口，使該風扇經由 該氣孔打人該氣室内之空氣，可再經該人氣口、該流道而由 該排氣口排至外界。 8.如請求項7所述之電動機車馬達效能提升構造，其 中，莖-少^^半之該複數個氣孔的該斜面呈非平行。 9·如請f項7所述之電動機車馬達效能提升構造，其 中，該風扇4扇葉末端接設有一環片，藉該環片 扇 〇扇風時之軸A效果。 '羽 10.如、請求項7所述之電動機車馬達效能提升構造，其 私:；該氣室|與該流道之容積比值介於5〜6。 ;9.—f電動機車馬達效能提升構造，其馬達包括有-筒 該殼體具有-第—端及—第二端，該殼體内壁固 子，該定子内圍設有-轉子，該定子上具有線圈繞 二’中央固設有-轉軸，該轉轴具有相反朝向且分別斑該殼 體之該第-端及該第二端對應之—第—端及—第二端，該轉 201034871 •軸之°亥第一端為動力輸出端，藉由於線圈繞組通電後使該轉 子得以相對該疋子旋轉，進而使轉轴旋轉，而可將動力由該 轉軸之該第一端輸出，其特徵在於： ο 該轉轴之該第二端固設有一風扇，該風扇之扇葉末端接 設有一環片，藉該環片以增進風扇扇風時之軸流效果，該殼 體之該第一&鄰近該風扇處覆設有一呈盤狀的罩蓋及一外 蓋，該罩蓋與該外蓋之間形成有一腔室，該腔室外圍為一環 牆=圍區域設有—弧形牆，該弧形牆將該環牆内圍區隔出 =至及-流道’該氣室容積大於該流道，該弧形牆一端與 該環牆相接’且該環牆位於二者相接處形成—缺口，該缺口 為一排氣口，該弧形牆另端與該環牆間隔而形成一入氣口， 該罩蓋之盤面上設#複數個密佈且直接通向該氣室的氣 孔，使該風扇經由該氣孔打人該氣室内之空氣可再經該入 氣口、該流道而由該排氣口排至外界。 x 〇 10.如請求項9所述之電動機車馬達效能提升構造，立 中，每一該複數個氣孔的㈣具有至少—斜面，該斜面財 轉軸之軸線具一夾角，藉以輔助將風扇吹來的 入氣口。 ππ主忒 11. 如請求項10所述之電動機車馬達 中，至少-半之該複數個氣孔的該斜面呈非平行升構造，其 12. —種電動機車馬達效能提升 τ 筒狀之殼體，該殼體具有一第一 端、、、卞包括有一 第一端，該殼體内壁 15 201034871 .固設有-定子，該定子内圍設有 繞組，中央固設有-轉軸，該轉轴且子上具有線圈 殼體之該帛一^相反朝向且分別與該 體之該帛鳊及,亥第二端對應之—第 轉軸之該第一端為動力給屮 弟一鈿忒 轉子得以相對該定子旋棘 电俊便及 ^ 進而使轉軸旋轉，而可將動力由 5亥轉軸之该弟-端輸出，其包括以下步驟： ^接-ΠΓΓ二端固設有一風扇，該風扇之扇葉末端 ο接5又有一環片，藉該環片以增進風扇扇風時之轴流效果，· 於Μ體之該第二端鄰近該風扇處覆設有―呈盤狀的 罩羞及一外蓋，該罩蓋與該外蓋 外圍為-環牆，内圍區域設有一 J:成有一腔室’該腔室 - 一有弧形牆，該弧形牆將該環牆 =隔出m—流道，該氣室容積大於該流道，該狐 μ回-端與該環牆相接，且該環牆位於二者相接處形成一缺 ❹ 口，該缺口為一排氣口，該弧形牆另端與該環牆間隔而形成 一入氣口； 於該罩蓋之盤面上設有複數個密佈且直接通向該氣室 的氣孔’每-該複數個氣孔的内壁具有至少—斜面，該斜面 與該轉軸之轴線具-夾角，且至少一半之該複數個氣孔的該 斜面呈非平行’藉以辅助將風扇吹來的空氣導引至該入氣 口；及 Ό 使該風扇經由該氣孔打人該氣室内之线，經該入氣 該流道而由該排氣口排至外界。 201034871 • I3.如請求項12所述之電動機車馬達效能提升 中’該罩蓋之該盤面具有相反朝向的一第一面及一 /—，八 將該第一面朝向該風扇，且於該第二面周緣環設有^面將 該環牆末端覆蓋該外蓋。 牆將 如請求項12所述之電動機車馬達效能提升方法 中，於每一該複數個氣孔的内壁設有至少' 與該轉軸之軸線具-夾角，以辅助將風扇吹來的空 ❹ δ亥入氣口。 ^如請求項14所述之電動機車馬達效能提升方法，其 更至〉、—半之該複數個氣孔的該斜面呈非平行。、 二.如請求項12所述之電動機車馬達效 :::時::=端_，，藉一-: 中，m求項12所述之電動機車馬達效能提升方法，其 ❹〜軋室與該流道之容積比值介於5〜6。 17