外转式永磁无刷电机制造技术

本发明专利技术涉及一种外转式永磁无刷电机，其是于一前支持架与一后支持架间设有一飞轮、一转子与一定子，前、后支持架分别设有一轴承座，两个轴承座分别设有一轴承与一个以上的垫圈并以一传动轴穿设其中，其中一轴承座中设有一波形弹簧，各部件为彼此相邻承靠的无轴向间隙传动结构及预压机制，当传动轴受侧向力拉扯时，不易产生变形而可提高轴承组本体的刚性，另外前、后支持架间具有多个结合件以维持等轴距相对结合，其中一个以上的结合件是设于传动轴的中心点的上方，以强化支撑机械结构刚性，解决现有健身器材有结构刚性不佳、零件使用寿命低的问题。

【技术实现步骤摘要】
外转式永磁无刷电机
本专利技术涉及一种外转式永磁无刷电机。
技术介绍
现有以皮带传动的健身器材，例如健身脚踏车，是由使用者以脚踏方式带动健身车的飞轮，并由混合式刹车装置使飞轮于旋转时产生阻力，由此令使用者于踩踏健身车时可消耗热量，由于混合式刹车装置的发电机产生的刹车转矩仅能提供局部制动力，主要的制动力仍需要额外设置磁滞刹车装置，因此请参阅图13与14，为美国专利技术专利号为6084325的“Brakedevicewithacombinationofpower-generatingandeddy-currentmagneticresistance(结合发电与涡电流磁阻的制动装置)”，其是于两个支撑架81间以一传动轴82枢设一定子83与一转子84(飞轮)，该传动轴82并与转子84连接且其中一端是连接至健身器材，该转子84环设于定子83的相对外侧，且转子84的外侧设有一磁滞刹车装置85，该定子83绕设有多组线圈831，该转子84是以径向及环状方式设有多个永久磁铁841，两个支撑架81与定子83相对于传动轴82设有多个轴承811，以供传动轴82受力旋转时可一并带动转子84旋转；由于混合式刹车装置不需考量发电制动能力及电能回收，故该健身器材产生的动能大部分是由磁滞刹车装置85转换为热能损失，无法顾及发电电力品质及效率。再者，如图14所示，该制动装置于转矩传动上，其传动轴82上的各部件均固设于轴心，各部件于轴向配置上皆具有轴向间隙，当传动轴82受外力旋转时，该传动轴82的轴向应力无法直接且连续地传递至转子84，且用于支撑转子84的两个支撑架81及所述轴承811并无法有效吸收轴承间隙产生的扭转力，造成传动结构刚性不足的问题，此外，两个支撑架81间的多个锁固螺栓86皆是低于传动轴82的假想中心线，容易因传动轴82轴心侧拉力导致两个支撑架81上半部强度不足而变形，同时会造成两个支撑架81的所述轴承811因不当受力而有大幅降低寿命的问题。由前述可知，现有健身器材因其支撑架设计不良，使得各部件间具有间隙且轴向应力无法直接且连续地传递，导致整体结构刚性不佳、零件使用寿命降低与能量耗损的问题，实有改进的必要。
技术实现思路
如前所述，现有健身器材因其支撑架设计不良，使得各部件间具有间隙且轴向应力无法直接且连续地传递，导致整体结构刚性不佳、零件使用寿命低与能量耗损的问题，因此为了解决上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一外转式永磁无刷电机，其为具有高刚性传动及支撑结构的外转式永磁无刷电机，其主要是使传动轴上的各部件为彼此相邻承靠的无轴向间隙传动结构，并以轴向预压机制减少轴承间隙而可提高传动结构的刚性，另外两个支持架间的结合件是分布于支持架的周围且其中一个以上的结合件是在传动轴中心点的上方，可减少支持架变形而可提高零件寿命，解决现有健身器材有结构刚性不佳、零件使用寿命低与能量耗损的问题。为达成前述目的所采取的主要技术方案是令前述外转式永磁无刷电机主要在一前支持架与一后支持架间设有一飞轮、一定子及一转子，该飞轮具有一第一面与一第二面，其第一面是呈封闭状，而第二面是形成内凹状以供固定转子，该转子环设于定子的外侧且可相对于定子转动，其中所述前、后支持架上分设有一前轴承座及一后轴承座，该前轴承座的一端是与前支持架连接，其设有一前轴承与一个以上的前垫圈，该前轴承与前垫圈夹设于前轴承座与飞轮的第一面之间，该后轴承座的一端是与定子连接而另一端是与后支架连接，且该后轴承座与飞轮的第二面之间夹设有一波形弹簧、一后轴承与一个以上的后垫圈，所述前、后轴承并以一传动轴穿设其中，且传动轴是与飞轮连接以令转子相对定子转动，另外前、后支持架在周围处设有多个结合件以相互结合，且其中一个以上结合件是位于传动轴的中心点的上方。优选地，所述转子设有多个永久磁铁，各永久磁铁的磁极范围对应的转子形成有三段式弧边。优选地，所述飞轮于第一面的中心处形成有一轴孔，该轴孔供传动轴穿设其中，且传动轴与飞轮的轴孔分别形成有一凹槽，两个凹槽共同插接一双头圆键。优选地，所述前支持架的前轴承座形成有一前轴承孔，该轴承孔容置前轴承并以一C型扣抵靠该前轴承孔的内缘。优选地，所述后支持架的后轴承座形成有一后轴承孔，该后轴承孔容置后轴承，并于该后轴承与后轴承孔之间设有波形弹簧。优选地，所述传动轴于前支持架的相对飞轮的另一端设有一皮带轮，该传动轴与皮带轮分别形成有一凹槽，两个凹槽共同插接另一双头圆键。优选地，所述前、后支持架分别在其周围形成多个锁固孔，所述结合件为锁固螺栓，相对的锁固孔与锁固螺栓共同穿设并以一个以上的螺帽相互结合。优选地，所述后支持架设有一感测电路板，该感测电路板设有一个以上的感测器，该感测器对应转子侧壁的各永久磁铁。优选地，所述永久磁铁是以转子中心点的同心圆近似分布，各永久磁铁的边缘形成假想的一第一参考切线与一第二参考切线，第一参考切线是内切于各对永久磁铁，第二参考切线是外切于各对永久磁铁，所述感测器与各对永久磁铁相距一适当轴向距离，并分布于第一参考切线或第二参考切线上。优选地，所述前、后支持架分别呈片状且外观略成倒L型，其中一个结合件的锁固孔是位于传动轴的中心点的上方。优选地，所述前、后支持架分别呈片状且外观略成T型，并分别于T型的两端分别设有一结合件，两个结合件的锁固孔是位于传动轴的中心点的上方。优选地，所述定子由多个呈圆形的硅钢片叠合而成，各硅钢片于其周缘处形成有多个呈放射状的线槽，该线槽的槽数与转子的永久磁铁的磁极数的比值为六的整数比。优选地，所述各永久磁铁的磁极范围对应的转子的范围内形成有五道参考线，该第一参考线为转子的中心点通过定子的齿梳中心的第十参考点及第一弧边的第一参考点的向外的延伸线。优选地，所述第二参考线为转子的中心点与第一参考线相距一个定子齿距的向外的延伸线；该第三参考线为转子的中心点且与第一参考线同样相距一个定子齿距的向外的延伸线，但与第二参考线不同侧。优选地，所述第四参考线为转子的中心点、定子的第八参考点及其中一永久磁铁边角的第六参考点的向外的延伸线；该第五参考线为转子的中心点、定子的第九参考点及另一永久磁铁边角的第七参考点的向外的延伸线，该第四参考线与第五参考线之间即为三段式弧边的位置。本专利技术的有益效果在于：利用前述元件组成的外转式永磁无刷电机，是将飞轮、转子与定子设于前、后支持架上的前、后轴承座间，由传动轴带动飞轮而使转子围绕定子旋转，当传动轴受侧向力拉扯时，由于传动轴上的各部件为彼此相邻承靠的无轴向间隙传动结构，并以轴向预压机制减少轴承间隙，不易产生前、后支持架的弹性变形，可避免前、后轴承座的轴承不当受力及大幅提高刚性，另外结合件是分布于支持架的周围，且令其中一个以上的结合件位于传动轴中心点的上方，强化支撑机械结构刚性以减少支持架变形的疑虑而可提高零件寿命，解决现有健身器材有结构刚性不佳、零件使用寿命低与能量耗损的问题。附图说明图1是本专利技术较佳实施例的立体图。图2是本专利技术较佳实施例的分解图。图3是本专利技术较佳实施例的局部剖面图。图4是本专利技术较佳实施例的侧视图。图5是本专利技术较佳实施例的转子的侧视图。图6是本专利技术较佳实施例的三段式弧边的示意图。图7是本专利技术较佳实施例的总谐波失真的比较示意图。图8是本专利技术较佳实施例的顿转转矩标么化的比较示意图。图9是本专利技术较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外转式永磁无刷电机，其是在一前支持架与一后支持架间设有一飞轮、一定子及一转子，所述飞轮具有一第一面与一第二面，所述第一面呈封闭状，而第二面形成内凹状以供固定转子，该转子环设于定子的外侧且能够相对于定子转动，其中所述前、后支持架上分别设有一前轴承座及一后轴承座，该前轴承座的一端与前支持架连接，所述前轴承座设有一前轴承与一个以上的前垫圈，该前轴承与前垫圈夹设于前轴承座与飞轮的第一面之间，该后轴承座的一端与定子连接而另一端与后支架连接，且该后轴承座与飞轮的第二面之间夹设有一波形弹簧、一后轴承与一个以上的后垫圈，所述前、后轴承一并以一传动轴穿设前、后轴承之中，且传动轴与飞轮连接以令转子相对定子转动，前、后支持架在周围处设有多个结合件以相互结合，且其中一个以上结合件位于传动轴的中心点的上方。

【技术特征摘要】
1.一种外转式永磁无刷电机，其是在一前支持架与一后支持架间设有一飞轮、一定子及一转子，所述飞轮具有一第一面与一第二面，所述第一面呈封闭状，而第二面形成内凹状以供固定转子，该转子环设于定子的外侧且能够相对于定子转动，其中所述前支持架和后支持架上分别设有一前轴承座及一后轴承座，该前轴承座的一端与前支持架连接，所述前轴承座设有一前轴承与一个以上的前垫圈，该前轴承与前垫圈夹设于前轴承座与飞轮的第一面之间，该后轴承座的一端与定子连接而另一端与后支架连接，且该后轴承座与飞轮的第二面之间夹设有一波形弹簧、一后轴承与一个以上的后垫圈，所述前轴承和后轴承一并以一传动轴穿设前轴承和后轴承之中，且传动轴与飞轮连接以令转子相对定子转动，前支持架和后支持架在周围处设有多个结合件以相互结合，且其中一个以上结合件位于传动轴的中心点的上方。2.根据权利要求1所述的外转式永磁无刷电机，其特征在于：所述转子设有多个永久磁铁，各永久磁铁的磁极范围对应的转子形成有三段式弧边。3.根据权利要求2所述的外转式永磁无刷电机，其特征在于：所述飞轮于第一面的中心处形成有一轴孔，该轴孔供传动轴穿设轴孔之中，且传动轴与飞轮的轴孔分别形成有一凹槽，两个凹槽共同插接一双头圆键。4.根据权利要求3所述的外转式永磁无刷电机，其特征在于：所述前支持架的前轴承座形成有一前轴承孔，该前轴承孔容置前轴承，并以一C型扣抵靠该前轴承孔的内缘。5.根据权利要求4所述的外转式永磁无刷电机，其特征在于：所述后支持架的后轴承座形成有一后轴承孔，该后轴承孔容置后轴承，并于该后轴承与后轴承孔之间设有波形弹簧。6.根据权利要求5所述的外转式永磁无刷电机，其特征在于：所述传动轴于前支持架的相对飞轮的另一端设有一皮带轮，该传动轴与皮带轮分别形成有一凹槽，两个凹槽共同插接另一双头圆键。7.根据权利要求6所述的外转式永磁无刷电机，其特征在于：所述前支持架和后支持架分别在其周围形成多个锁固孔，所述结合件为锁固螺栓，相对的锁固孔与锁固螺栓共同穿设并以一个以上的螺帽相互结合。8.根据权利要求7所述的外转式永磁无刷电机，其特征在于：所述后支持架设有一感测电路板，该感测电路板设有一个以上的感测器，该感测器对应转子侧壁的各永久磁铁。9.根据权利要求8所述的外转式永磁无刷电机，其特征在于：所述永久磁铁是以转子中心点的同心圆近似分布，各永久磁铁的边缘形成假想的一第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗应照，袁绍中，苏奕丞，洪士伟，
申请(专利权)人：八达创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71