电动载具及其无刷马达构造的制作方法
专利名称：电动载具及其无刷马达构造的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种电动载具的无刷马达结构，特别是有关于一种在电动载具的轮胎设置导磁铁片的无刷马达的构造。
背景技术：
目前市面上的电动自行车主要是利用电动马达，通过链条带动后轮的齿轮，使后轮转动，以提供自行车前进的动力。其主要缺陷在于1、由于一般自行车的齿轮的齿数少，且齿轮小，因此作用于车轮的力臂也较短，使得电动自行车的电动马达相对要较大输出功率，才能提供足够的扭力，使电动自行车前进。
2、此外，传统的电动自行车大多是以永久磁铁作为马达的磁极，当电动自行车电力耗尽，使用者以人力踏动电动自行车时，会因为永久磁铁的反电动势，而增加电动自行车的负载，降低使用上的便利性。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动载具及其无刷马达构造，其具有较大的输出扭力，在电池电力耗尽时，可轻松以人力驱动，达到结构简单及无永久磁铁电动势的困扰的目的。
本发明的目的是这样实现的一种电动载具，其包括有车身本体；枢接于车身本体的车轮；沿周向设置于轮胎上的多数个导磁铁片；以及多数个设置于该车身本体的C形电磁铁。
其中上述C形电磁铁的二端具有一间隙，当车轮转动时，上述间隙让各导磁铁片通过。
在较佳实施例中，导磁铁片是固设于车轮的轮框上，无刷马达包括有电池设置于车身本体，并分别与各C形电磁铁电性连接。当车轮转动时，至少一导磁铁片被C形电磁铁励磁，使C形电磁铁继续吸引上述导磁铁片，使车轮继续转动。
又，各导磁铁片以等间距的方式沿周向设置于车轮，且各导磁铁片的间距与各C形电磁铁的间距为非等数倍；在较佳实施例中，导磁铁片的间距与C形电磁铁的间距的比例为3∶2本发明另提供一种电动载具的无刷马达构造，电动载具具有一车身本体及枢接于车身本体的车轮，无刷马达结构包括有多数个导磁铁片沿周向设置于轮胎上；以及多数个C形电磁铁设置于车身本体，各C形电磁铁的二端具有一间隙，当车轮转动时，至少一C形电磁铁被上述导磁铁片励磁，使C形电磁铁继续吸引导磁铁片通过其间隙，并使载具的车轮继续转动。
在较佳实施例中，导磁铁片是固设于车轮的轮框上，无刷马达结构更包括有电池设置于车身本体，并分别与各C形电磁铁电性连接；各导磁铁片以等间距的方式活周向设置于车轮，且各导磁铁片的间距与各C形电磁铁的间距为非等数倍；在较佳实施例中导磁铁片的间距与C形电磁铁的间距的比例为3∶2。
下面结合较佳实施例和附图进一步说明。
图1为本发明的电动自行车的侧面示意图。
图2为图1的后轮的放大示意图。
图3为图1的C形电磁铁的放大示意图。
图4为图1的后轮与C形电磁铁的位置关系图。
图5为本发明的导磁铁片被C形电磁铁磁力吸引受力的示意图。
图6为本发明的导磁铁片被C形电磁铁吸至磁力的示意图。
图7为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的示意图一。
图8为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的示意图二。
图9为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的示意图三。
图10为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的示意图四。
具体实施例方式
参阅图1所示，本发明的电动自行车10包括一车身本体11、一枢接于车身本体11的前轮12与后轮13、二C形电磁铁14及电池16。其中较佳实施方式是将电池16设置于车身本体11，并分别与各C形电磁铁14电性连接，提供C形电磁铁14驱动的电能。
参阅图1-图2所示，本发明与传统技术的不同是，本发明的电动自行车10的后轮13除具有车胎131、轮框132、辐条IS3及车毂134之外，在轮框132的内缘、辐条133之间具有多数个形状相同的导磁铁片15，这些导磁铁片15是以等间距或是依据辐条133的间隔沿周向设置于轮框132上。此外，上述导磁铁片15的材质可用普通碳钢，并在其外部进行防锈处理。
如图1所示，二C形电磁铁14是设置于车身本体11向后延伸的部份，或是设置于车身本体11座位上方中柱旁。
参阅图3所示，其中上述C形电磁铁14由多数片硅钢片141所构成，在硅钢片141上以二固定片142夹设了多数圈的线圈143，当线圈143导通时，在C形电磁铁14的两端各会形成N极与S极，而二端的间隙144内会有磁力线通过，并产生磁力。
参阅图4所示，当车轮转动时，C形电磁铁14的内凹处，使轮胎131及轮框132通过，而C形电磁铁14的间隙144可让各导磁铁片15通过，使C形电磁铁14通过磁力吸引导磁铁片15，带动车轮转动，使电动自行车前进。
参阅图5-图6所示，C形电磁铁14导通时，会在C形电磁铁14两端形成N极与S极，当有一导磁铁片15接近C形电磁铁14两端的间隙144时，磁力线会形成一作用力(磁力)，要将导磁铁片15吸引至如图6所示的C形电磁铁14的磁力中心的位置，使C形电磁铁14励磁。因此，只要将C形电磁铁14与导磁铁片15的位置作适当的间隔配置，当电动自行车的后轮转动时，至少一C形电磁铁14会被导磁铁片15励磁，使C形电磁铁14继续吸引上述导磁铁片15，驱动车轮继续转动。
参阅图7-图10所示，为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的四个简化示意图，是仅以三个C形电磁铁14a，14b，14c吸引三个导磁铁片15a，15b，15c以直线前进的方式表示，提供导磁铁片与C形电磁铁的较佳配置方式。
本发明的无刷马达结构的各导磁铁片15a、15b、15c以等间距间隔排列，且各导磁铁片15a、15b、15c的间距与各C形电磁铁14a、14b、14c的间距为非等多数倍。在此实施例中，导磁铁片的间距与C形电磁铁的间距的比例为3∶2，且导磁铁片15a、15b、15e的宽度较C形电磁铁14a、14b、14c的宽度略宽。在此分别对各图的说明如下如图7所示，当C形电磁铁14a通电、而C形电磁铁14b，14c不通电时，C形电磁铁14a与导磁铁片15a会产生一作用力f，使导磁铁片15a带动车轮转动。
如图8所示，当导磁铁片15a前进一段距离至C形电磁铁14a磁力中心时，C形电磁铁14a的电源会被切断，C形电磁铁14b被导通，而使导磁铁片15c会因磁力而受力向前，带动车轮前进。
如图9所示，当导磁铁片15b前进一段距离至C形电磁铁14b磁力中心时，C形电磁铁14b的电源会被切断，C形电磁铁14c被导通，而使导磁铁片15c会因磁力再受力向前。
最后，如图10所示，当导磁铁片15c再前进一段距离至C形电磁铁14c磁力中心时，C形电磁铁14c的电源会被切断，C形电磁铁14a被导通，而使导磁铁片15b会因磁力而受力向前，再继续带动车轮。如此周而复始，本发明的电动自行车就能持续前进。
此外，本发明的C形电磁铁可由设置于电磁铁前缘的光阻断感测器控制，当导磁铁片阻断由光感测器所射出的光时，C形电磁铁导通；当导磁铁片通过，而光感测器的接收器接收到发射器所射出的光，则将C形电磁铁断路，不再产生磁力。因此，本发明的无刷马达构造可根据上述图7-图10所说明的方式持续作用下去。
本发明的电动自行车因C形电磁铁的磁力作用力臂以车轮旋转中心而言，力臂几乎相等于车轮与地面摩擦力的作用力臂，因此，本发明的电动自行车能以较小输出功率的C形电磁铁，便可提供足够的扭力，并使电动自行车起动及爬坡时更有力。
本发明的电动自行车可利用旧有的自行车结构改装，并视使用需求安装两组或两组以上的C形电磁铁，使磁力作用时，可有两组以上的C形电磁铁同时作用，提供更大的扭力输出。
此外，本发明的电动自行车未使用永久磁铁，因此电动自行车动作时，若电池电力使用完毕时，使用者可用人力踩动电动自行车，其负载与未安装此一装置时几乎相同，不会因永久磁铁的反电动势使负载增加。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内所作些许的更动与润饰，都属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电动载具，其特征是它包括车身本体；车轮枢接于该车身本体；多数个导磁铁片沿周向设置于该车轮的轮胎上；多数个电磁铁设置于该车身本体，该电磁铁于两端间形成一间隙，该导磁铁片可通过该间隙。
2.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是该车轮具有一轮框，该导磁铁片是固设于该轮框上。
3.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是它还包括有电池设置于该车身本体，并分别与该等电磁铁电性连接。
4.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是该车轮转动使该等导磁铁片至少励磁一个电磁铁，通过该电磁铁继续吸引该等导磁铁片，使该车轮继续转动。
5.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是该等导磁铁片以等间距的方式沿周向设置于该车轮，且该等导磁铁片的间距与该等电磁铁的间距为非等数倍。
6.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是该等导磁铁片的间距与该等电磁铁的间距的比例为3∶2。
7.一种电动载具的无刷马达构造，其特征是该电动载具包括车身本体及枢接于该车身本体的车轮；该无刷马达包括有多数个导磁铁片沿周向设置于该车轮的轮胎上；多数个电磁铁设置于车身本体，该等电磁铁于两端问形成一间隙，该至少一电磁铁被该等导磁铁片励磁，使该等电磁铁继续吸引该等导磁铁片通过该间隙，使该车轮继续转动。
8.根据权利要求7所述的电动载具的无刷马达构造，其特征是该车轮具有一轮框，该等导磁铁片是固设于该轮框上。
9.根据权利要求7所述的电动载具的无刷马达构造，其特征是还包括有电池设置于该车身本体，并分别与该等电磁铁电性连接。
10.根据权利要求7所述的电动载具的无刷马达构造，其特征是该等导磁铁片以等间距的方式沿周向设置于该车轮，该等导磁铁片的间距与该等电磁铁的间距为非等数倍。
11.根据权利要求10所述的电动载具的无刷马达构造，其特征是该等导磁铁片的间距与该等电磁铁的间距的比例为3∶2。
全文摘要
一种电动载具及其无刷马达构造，其使用线性马达原理，利用载具现有的车轮结构于车框的内缘，在车轮辐条间以间隔安装多数个导磁铁片，再以三个以上的C形电磁铁结构安装在车轮外缘，以此C形电磁铁交替吸引导磁铁片，使电动载具前进。具有结构简单及无永久磁铁电动势的困扰的功效。
文档编号H02K7/14GK1492563SQ0214629
公开日2004年4月28日 申请日期2002年10月21日 优先权日2002年10月21日
发明者陈锦明 申请人:台达电子工业股份有限公司
技术领域：
本发明是有关于一种电动载具的无刷马达结构，特别是有关于一种在电动载具的轮胎设置导磁铁片的无刷马达的构造。
背景技术：
目前市面上的电动自行车主要是利用电动马达，通过链条带动后轮的齿轮，使后轮转动，以提供自行车前进的动力。其主要缺陷在于1、由于一般自行车的齿轮的齿数少，且齿轮小，因此作用于车轮的力臂也较短，使得电动自行车的电动马达相对要较大输出功率，才能提供足够的扭力，使电动自行车前进。
2、此外，传统的电动自行车大多是以永久磁铁作为马达的磁极，当电动自行车电力耗尽，使用者以人力踏动电动自行车时，会因为永久磁铁的反电动势，而增加电动自行车的负载，降低使用上的便利性。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动载具及其无刷马达构造，其具有较大的输出扭力，在电池电力耗尽时，可轻松以人力驱动，达到结构简单及无永久磁铁电动势的困扰的目的。
本发明的目的是这样实现的一种电动载具，其包括有车身本体；枢接于车身本体的车轮；沿周向设置于轮胎上的多数个导磁铁片；以及多数个设置于该车身本体的C形电磁铁。
其中上述C形电磁铁的二端具有一间隙，当车轮转动时，上述间隙让各导磁铁片通过。
在较佳实施例中，导磁铁片是固设于车轮的轮框上，无刷马达包括有电池设置于车身本体，并分别与各C形电磁铁电性连接。当车轮转动时，至少一导磁铁片被C形电磁铁励磁，使C形电磁铁继续吸引上述导磁铁片，使车轮继续转动。
又，各导磁铁片以等间距的方式沿周向设置于车轮，且各导磁铁片的间距与各C形电磁铁的间距为非等数倍；在较佳实施例中，导磁铁片的间距与C形电磁铁的间距的比例为3∶2本发明另提供一种电动载具的无刷马达构造，电动载具具有一车身本体及枢接于车身本体的车轮，无刷马达结构包括有多数个导磁铁片沿周向设置于轮胎上；以及多数个C形电磁铁设置于车身本体，各C形电磁铁的二端具有一间隙，当车轮转动时，至少一C形电磁铁被上述导磁铁片励磁，使C形电磁铁继续吸引导磁铁片通过其间隙，并使载具的车轮继续转动。
在较佳实施例中，导磁铁片是固设于车轮的轮框上，无刷马达结构更包括有电池设置于车身本体，并分别与各C形电磁铁电性连接；各导磁铁片以等间距的方式活周向设置于车轮，且各导磁铁片的间距与各C形电磁铁的间距为非等数倍；在较佳实施例中导磁铁片的间距与C形电磁铁的间距的比例为3∶2。
下面结合较佳实施例和附图进一步说明。
图1为本发明的电动自行车的侧面示意图。
图2为图1的后轮的放大示意图。
图3为图1的C形电磁铁的放大示意图。
图4为图1的后轮与C形电磁铁的位置关系图。
图5为本发明的导磁铁片被C形电磁铁磁力吸引受力的示意图。
图6为本发明的导磁铁片被C形电磁铁吸至磁力的示意图。
图7为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的示意图一。
图8为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的示意图二。
图9为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的示意图三。
图10为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的示意图四。
具体实施例方式
参阅图1所示，本发明的电动自行车10包括一车身本体11、一枢接于车身本体11的前轮12与后轮13、二C形电磁铁14及电池16。其中较佳实施方式是将电池16设置于车身本体11，并分别与各C形电磁铁14电性连接，提供C形电磁铁14驱动的电能。
参阅图1-图2所示，本发明与传统技术的不同是，本发明的电动自行车10的后轮13除具有车胎131、轮框132、辐条IS3及车毂134之外，在轮框132的内缘、辐条133之间具有多数个形状相同的导磁铁片15，这些导磁铁片15是以等间距或是依据辐条133的间隔沿周向设置于轮框132上。此外，上述导磁铁片15的材质可用普通碳钢，并在其外部进行防锈处理。
如图1所示，二C形电磁铁14是设置于车身本体11向后延伸的部份，或是设置于车身本体11座位上方中柱旁。
参阅图3所示，其中上述C形电磁铁14由多数片硅钢片141所构成，在硅钢片141上以二固定片142夹设了多数圈的线圈143，当线圈143导通时，在C形电磁铁14的两端各会形成N极与S极，而二端的间隙144内会有磁力线通过，并产生磁力。
参阅图4所示，当车轮转动时，C形电磁铁14的内凹处，使轮胎131及轮框132通过，而C形电磁铁14的间隙144可让各导磁铁片15通过，使C形电磁铁14通过磁力吸引导磁铁片15，带动车轮转动，使电动自行车前进。
参阅图5-图6所示，C形电磁铁14导通时，会在C形电磁铁14两端形成N极与S极，当有一导磁铁片15接近C形电磁铁14两端的间隙144时，磁力线会形成一作用力(磁力)，要将导磁铁片15吸引至如图6所示的C形电磁铁14的磁力中心的位置，使C形电磁铁14励磁。因此，只要将C形电磁铁14与导磁铁片15的位置作适当的间隔配置，当电动自行车的后轮转动时，至少一C形电磁铁14会被导磁铁片15励磁，使C形电磁铁14继续吸引上述导磁铁片15，驱动车轮继续转动。
参阅图7-图10所示，为本发明的导磁铁片受力带动后轮转动的四个简化示意图，是仅以三个C形电磁铁14a，14b，14c吸引三个导磁铁片15a，15b，15c以直线前进的方式表示，提供导磁铁片与C形电磁铁的较佳配置方式。
本发明的无刷马达结构的各导磁铁片15a、15b、15c以等间距间隔排列，且各导磁铁片15a、15b、15c的间距与各C形电磁铁14a、14b、14c的间距为非等多数倍。在此实施例中，导磁铁片的间距与C形电磁铁的间距的比例为3∶2，且导磁铁片15a、15b、15e的宽度较C形电磁铁14a、14b、14c的宽度略宽。在此分别对各图的说明如下如图7所示，当C形电磁铁14a通电、而C形电磁铁14b，14c不通电时，C形电磁铁14a与导磁铁片15a会产生一作用力f，使导磁铁片15a带动车轮转动。
如图8所示，当导磁铁片15a前进一段距离至C形电磁铁14a磁力中心时，C形电磁铁14a的电源会被切断，C形电磁铁14b被导通，而使导磁铁片15c会因磁力而受力向前，带动车轮前进。
如图9所示，当导磁铁片15b前进一段距离至C形电磁铁14b磁力中心时，C形电磁铁14b的电源会被切断，C形电磁铁14c被导通，而使导磁铁片15c会因磁力再受力向前。
最后，如图10所示，当导磁铁片15c再前进一段距离至C形电磁铁14c磁力中心时，C形电磁铁14c的电源会被切断，C形电磁铁14a被导通，而使导磁铁片15b会因磁力而受力向前，再继续带动车轮。如此周而复始，本发明的电动自行车就能持续前进。
此外，本发明的C形电磁铁可由设置于电磁铁前缘的光阻断感测器控制，当导磁铁片阻断由光感测器所射出的光时，C形电磁铁导通；当导磁铁片通过，而光感测器的接收器接收到发射器所射出的光，则将C形电磁铁断路，不再产生磁力。因此，本发明的无刷马达构造可根据上述图7-图10所说明的方式持续作用下去。
本发明的电动自行车因C形电磁铁的磁力作用力臂以车轮旋转中心而言，力臂几乎相等于车轮与地面摩擦力的作用力臂，因此，本发明的电动自行车能以较小输出功率的C形电磁铁，便可提供足够的扭力，并使电动自行车起动及爬坡时更有力。
本发明的电动自行车可利用旧有的自行车结构改装，并视使用需求安装两组或两组以上的C形电磁铁，使磁力作用时，可有两组以上的C形电磁铁同时作用，提供更大的扭力输出。
此外，本发明的电动自行车未使用永久磁铁，因此电动自行车动作时，若电池电力使用完毕时，使用者可用人力踩动电动自行车，其负载与未安装此一装置时几乎相同，不会因永久磁铁的反电动势使负载增加。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内所作些许的更动与润饰，都属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电动载具，其特征是它包括车身本体；车轮枢接于该车身本体；多数个导磁铁片沿周向设置于该车轮的轮胎上；多数个电磁铁设置于该车身本体，该电磁铁于两端间形成一间隙，该导磁铁片可通过该间隙。
2.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是该车轮具有一轮框，该导磁铁片是固设于该轮框上。
3.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是它还包括有电池设置于该车身本体，并分别与该等电磁铁电性连接。
4.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是该车轮转动使该等导磁铁片至少励磁一个电磁铁，通过该电磁铁继续吸引该等导磁铁片，使该车轮继续转动。
5.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是该等导磁铁片以等间距的方式沿周向设置于该车轮，且该等导磁铁片的间距与该等电磁铁的间距为非等数倍。
6.根据权利要求1所述的电动载具，其特征是该等导磁铁片的间距与该等电磁铁的间距的比例为3∶2。
7.一种电动载具的无刷马达构造，其特征是该电动载具包括车身本体及枢接于该车身本体的车轮；该无刷马达包括有多数个导磁铁片沿周向设置于该车轮的轮胎上；多数个电磁铁设置于车身本体，该等电磁铁于两端问形成一间隙，该至少一电磁铁被该等导磁铁片励磁，使该等电磁铁继续吸引该等导磁铁片通过该间隙，使该车轮继续转动。
8.根据权利要求7所述的电动载具的无刷马达构造，其特征是该车轮具有一轮框，该等导磁铁片是固设于该轮框上。
9.根据权利要求7所述的电动载具的无刷马达构造，其特征是还包括有电池设置于该车身本体，并分别与该等电磁铁电性连接。
10.根据权利要求7所述的电动载具的无刷马达构造，其特征是该等导磁铁片以等间距的方式沿周向设置于该车轮，该等导磁铁片的间距与该等电磁铁的间距为非等数倍。
11.根据权利要求10所述的电动载具的无刷马达构造，其特征是该等导磁铁片的间距与该等电磁铁的间距的比例为3∶2。
全文摘要
一种电动载具及其无刷马达构造，其使用线性马达原理，利用载具现有的车轮结构于车框的内缘，在车轮辐条间以间隔安装多数个导磁铁片，再以三个以上的C形电磁铁结构安装在车轮外缘，以此C形电磁铁交替吸引导磁铁片，使电动载具前进。具有结构简单及无永久磁铁电动势的困扰的功效。
文档编号H02K7/14GK1492563SQ0214629
公开日2004年4月28日 申请日期2002年10月21日 优先权日2002年10月21日
发明者陈锦明 申请人:台达电子工业股份有限公司
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