电动机给电控制结构的制作方法

本发明涉及控制间歇给电的技术领域，具体而言是指一种电动机给电控制结构。

背景技术：

电动机主要由可相对运动的一定子与一转子所构成，以圈式电动机为例，其中定子由多个线圈环绕而成，而设于定子中央的转子由一具有多个磁性件的轴杆所构成，通过对线圈的给电使线圈被磁化，进而与转子的磁性件产生相斥与相吸的磁力作用，从而驱动转子的轴杆高速旋转；而现有电动机在运作时，采间歇性给电方式，撷取需要的磁作用力，以驱动该转子。

为了解决传统电动机因磁阻所造成的低输出动力及耗能的问题，申请人开发例如中国台湾专利发明第105136034号「双磁助电动装置」的专利案、发明第105121972号「电动机构造」的专利案、发明第105114802号「推吸双磁助电动机」的专利案、发明第105112864号「电动机结构」的专利案、发明第105103503号「盘式电动机」的专利案等前案，其均可回避磁阻、提高磁助，而有效达到节能、增进电动机效能的目的。

而现有于控制电动机的间歇性给电上，以角度编码器及霍尔元件为主，其通过在定子与转子上设置感应标记，配合角度计算的软件程序，经由计算机控制使转子慢慢运行至标记对应时再给电启动，一般称为缓启动，但这样的作法使计算机处于重荷负载，易形成计算机的高温、迟滞、堆叠、乃甚至于当机、熔毁，而造成给电的误动作，又或因正、逆向给电错误而产生反效果【例如应形成磁助力反而变成磁阻力或应去除磁阻力反而变成给予磁阻力】；

换言之，现有控制电动机的间歇性给电控制结构的设计并不完善，而存在零件、计算机软件成本高及低可靠性的问题，且缓启动也会影响电动机的运转反应速度，使其无法应用于需高速反应的场合，为业界所亟待开发。

鉴于此，本发明人乃针对前述现有电动机的给电控制时所面临的问题深入探讨，并借由多年从事相关产业的研发经验，积极寻求解决之道，经不断努力的研究与试作，终于成功的开发出本发明电动机给电控制结构，借以克服现有给电控制可靠性低所产生的困扰与不便。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种电动机给电控制结构，借由机械式的结构，能迅速、且精准的判断给电位置，且给电方向正确，不致产生误动作或反效果，大幅提高其可靠性。

本发明的次一主要目的在于提供一种电动机给电控制结构，由于无需缓启动，且给电反应迅速、精准，因此可用于需立即反应的场合，提高其实用性。

本发明的再一主要目的在于提供一种电动机给电控制结构，其为机械式构造，且结构简单，故可以大幅降低其成本。

基于此，本发明主要通过下列技术手段，来实现上述目的。

一种电动机给电控制结构，该电动机由至少一磁盘、至少一线圈盘及一给电检知模组所组成，各磁盘上设有至少一磁列组，各磁列组由至少一同轴的磁性件所构成，各线圈盘上设有至少一线圈列组，且各线圈列组由至少一同轴的线圈件所构成，同径的磁列组与线圈列组呈相对状，各磁盘与各线圈盘分别被定义为转子或定子，使磁盘与线圈盘可以同步相对运动；该给电检知模组包含一设于固定位置的光闸组及一设于转子的检知槽组，该固定位置是固定件或作为定子的线圈盘或磁盘，光闸组至少具有一位置感应件，该位置感应件具有相对应的一位置光源及一光闸开关；检知槽组于转子上形成至少一对应各位置感应件的位置开槽，位置开槽的位置数量为线圈列组相对磁列组启动给电的位置数量，各位置开槽的寛度为线圈件的给电寛度距离，且各位置开槽的给电起点对应线圈件给电起点、且各位置开槽的给电终点对应线圈件给电终点。

进一步，该固定位置是做为定子的线圈盘，使该光闸组设于线圈盘上，而检知槽组形成于做为转子的磁盘上。

进一步，该光闸组还包含一用于改变给电方向的切换感应件，该切换感应件具有相对应的一切换光源及一光闸开关，该检知槽组还包含至少一对应切换感应件的切换开槽，该切换开槽的位置数量为启动正向给电的位置数量，各切换开槽的寛度为线圈件的正向给电寛度距离，而切换开槽的给电起点对应线圈件正向给电起点加上切换光源与位置光源的位置差、且切换开槽的给电终点对应线圈件给电终点。

进一步，该检知槽组的各位置开槽与切换开槽是开放式缺口。

进一步，该检知槽组的各位置开槽与切换开槽是封闭式穿孔。

进一步，该光闸组的位置感应件的位置光源与切换感应件的切换光源位于同侧上下排列，检知槽组的切换开槽与位置开槽位于同一转子上。

进一步，该光闸组的位置感应件的位置光源与切换感应件的切换光源位于同侧前后排列，检知槽组的切换开槽与位置开槽位于同一转子上。

进一步，该检知槽组的切换开槽与位置开槽位于不同转子上，而该光闸组的位置感应件与切换感应件分别对应不同的转子。

本发明电动机给电控制结构通过光闸组及检知槽组的结构设计，

该给电检知模组包含一设于固定位置的光闸组及一设于转子的检知槽组，该固定位置可以是固定件或作为定子的线圈盘或磁盘，其中光闸组至少具有一位置感应件，该位置感应件具有相对应的一位置光源及一光闸开关；检知槽组于转子上形成至少一对应各位置感应件的位置开槽，位置开槽的位置数量为线圈列组相对磁列组启动给电的位置数量，各位置开槽的寛度为线圈件的给电寛度距离，且各位置开槽的给电起点对应线圈件给电起点、且各位置开槽的给电终点对应线圈件给电终点。检知槽组的位置开槽与切换开槽直接形成于转子上，因此其结构极为简单，借由机械式的结构，无需使用计算机软件进行换算，大幅降低其成本，同时能迅速、精准的判断给电位置，且给电方向正确，不致产生误动作或反效果，大幅提高其可靠性，再者由于无需缓启动，且给电反应迅速、精准，因此可用于需立即反应的场合，提高其实用性，故能大幅增加其附加价值，并提高其经济效益。

附图说明

图1A、图1B为中国台湾申请第105136034号发明申请案的最佳实施例的动作示意图，供说明其磁列组中磁性件的S极往N极位移、且逆向给电的状态。

图2A、图2B为中国台湾申请第105136034号发明申请案的最佳实施例的另一动作示意图，供说明其磁列组中磁性件的N极往S极位移、且正向给电的状态。

图3为本发明电动机给电控制结构第一实施例的侧面示意图，供说明其主要构成及其相对关系。

图4为本发明电动机给电控制结构第一实施例的转子正面示意图。

图5A为正面的本发明电动机给电控制结构第一实施例的给电动作示意图，说明S极往N极的状态。

图5B为侧面的本发明电动机给电控制结构第一实施例的给电动作示意图，说明S极往N极的状态。

图6A为正面的本发明电动机给电控制结构第一实施例的断电动作示意图，说明S极往N极的状态。

图6B为侧面的本发明电动机给电控制结构第一实施例的断电动作示意图，说明S极往N极的状态。

图7A为正面的本发明电动机给电控制结构第一实施例的给电动作示意图，说明N极往S极的状态。

图7B为侧面的本发明电动机给电控制结构第一实施例的给电动作示意图，说明N极往S极的状态。

图8A为正面的本发明电动机给电控制结构第一实施例的断电动作示意图，说明N极往S极的状态。

图8B为侧面的本发明电动机给电控制结构第一实施例的断电动作示意图，说明N极往S极的状态。

图9A为正面的本发明电动机给电控制结构第二实施例的给电动作示意图，说明S极往N极的状态。

图9B为侧面的本发明电动机给电控制结构第二实施例的给电动作示意图，说明S极往N极的状态。

图10A为正面的本发明电动机给电控制结构第二实施例的给电动作示意图，说明N极往S极的状态。

图10B为侧面的本发明电动机给电控制结构第二实施例的给电动作示意图，说明N极往S极的状态。

图11A为第一盘的本发明电动机给电控制结构第三实施例的转子正面示意图。

图11B为第二盘的本发明电动机给电控制结构第三实施例的转子正面示意图。

图12为本发明电动机给电控制结构第三实施例的侧面动作示意图，供说明其主要构成及给电状态。

图13为本发明电动机给电控制结构第三实施例的切换给电的动作示意图。

【符号说明】

1磁盘 10磁列组

11第一磁性件 12第二磁性件

15磁隙 2线圈盘

20线圈列组 21感应件

22导磁体 25第一线圈件

26第二线圈件 3旋转轴

50给电检知模组 51光闸组

52位置感应件 521位置光源

522光闸开关 53切换感应件

531切换光源 532光闸开关

55检知槽组 56位置开关

57切换开关 30感应开关组。

具体实施方式

本发明公开了一种电动机给电控制结构，随附图例示本发明的具体实施例及其构件中，所有关于前与后、左与右、顶部与底部、上部与下部、以及水平与垂直的参考，仅为了方便进行描述，并非限制本发明，亦非将其构件限制于任何位置或空间方向。图式与说明书中所指定的尺寸，当可在不离开本发明的申请专利范围内，根据本发明的具体实施例的设计与需求而进行变化。

而本发明电动机给电控制结构用于电动机的间歇性给电操控，其应用于一电动机上，该电动机以图3、图4及图5A、图5B所示，该电动机由至少一磁盘1、至少一线圈盘2及一给电检知模组50所组成，其中各磁盘1上设有至少一磁列组10，且各磁列组10由至少一同轴的第一磁性件或第二磁性件11或12所构成，而各线圈盘2上设有至少一线圈列组20，且各线圈列组20由至少一同轴的第一线圈件25所构成，又同径的磁列组10与线圈列组20呈相对状，再者各磁盘1与各线圈盘2可分别被定义为转子或定子，使磁盘1与线圈盘2可以同步相对运动；

且该给电检知模组50包含一设于固定位置的光闸组51及一设于转子的检知槽组55，该固定位置可以是做为定子的线圈盘2或磁盘1，而本发明以固定于做为定子的线圈盘2为主要实施例，其中光闸组51具有一位置感应件52，该位置感应件52具有相对应的一位置光源521及一光闸开关522；该光闸组51还可以包含一切换感应件53，且该切换感应件53可用于改变给电方向，例如原为正向给电切换成逆向给电、或逆向给电切换成正向给电，而该切换感应件53具有相对应的一切换光源531及一光闸开关532。

至于检知槽组55形成于做为转子的磁盘1或线圈盘2上，而本发明的检知槽组55以形成于磁盘1为主要实施例，其于磁盘1上形成至少一对应该位置感应件52的位置开槽56，位置开槽56的位置数量为线圈列组20相对磁列组10启动给电的位置数量，例如磁盘1的磁列组10有6个第一、二磁性件11、12，则检知槽组55也会于磁盘1上有6个位置开槽56，各位置开槽56的寛度为第一线圈件25的给电寛度L距离，各位置开槽56的给电起点X对应第一线圈件25的给电起点、且各位置开槽56的给电终点Y对应第一线圈件25的给电终点；该检知槽组55进一步包含至少一对应切换感应件53的切换开槽57，其为于磁盘1上形成至少一对应切换感应件53的切换开槽57，切换开槽57的位置数量为线圈列组20相对磁列组10启动正向给电的位置数量，例如磁盘1的磁列组10有3个正向的第二磁性件12，则检知槽组55也会于磁盘1上有3个互为对应的切换开槽57，各切换开槽57的寛度为第一线圈件25的正向给电寛度NL距离，而切换开槽57的给电起点对应第一线圈件25正向给电起点加上切换光源531与位置光源521的位置差、且切换开槽57的给电终点对应第一线圈件25的给电终点，再者检知槽组55的各位置开槽56与切换开槽57可以是开放式缺口或封闭式穿孔，使位置感应件52的位置光源521与光闸开关522及切换感应件53的切换光源531与光闸开关532可相对发射与接收；

该光闸组51的位置感应件52的位置光源521与切换感应件53的切换光源531可位于同侧上下排列，检知槽组55的切换开槽57与位置开槽56可位于同一转子上。或者，该光闸组51的位置感应件52的位置光源521与切换感应件53的切换光源531位于同侧前后排列，检知槽组55的切换开槽57与位置开槽56位于同一转子上。或者，该检知槽组55的切换开槽57与位置开槽56位于不同转子上，而该光闸组51的位置感应件52与切换感应件53分别对应不同的转子。

借此，组构成一位置判断迅速准确、且正确给电的电动机给电控制结构。

而关于本发明的实际使用，则以应用于中国台湾申请第105136034号的发明申请案为例，如图1A、图1B、图2A、图2B所示，其具有至少一磁盘1与至少一线圈盘2间隔交错设置而成，且各磁盘1上设有至少一磁列组10，而各线圈盘2上设有至少一线圈列组20，又同径的磁列组10与线圈列组20呈相对状，且相对的磁列组10与线圈列组20上设有一供控制间歇给电的感应开关组30，再者各磁盘1与各线圈盘2可分别被定义为转子或定子，供同步互相产生相对运动，本发明以各磁盘1作为转子、且各线圈盘2作为定子为较佳实施例，且磁盘1可被一旋转轴3带动相对线圈盘2同步高速旋转，又可同步位移的磁盘1的磁列组10的第一、二磁性件11、12呈相同大小、且位置相对状，而两两相邻间的第一、二磁性件11、12以同极磁极相邻排列，例如第一、二磁性件11、12的N极对应N极【如图1A、图1B所示】或第二、一磁性件12、11的S极对应S极【如图2A、图2B所示】，且相邻的第一、二磁性件11、12或第二、一磁性件12、11间具有一等宽的磁隙15；而该线圈列组20设于磁列组10的一侧，且该线圈列组20具有至少一同一轴线、且相互间隔的感应件21，该感应件21分别由一导磁体22及绕设于该导磁体22两端的一第一线圈件25及一第二线圈件26所构成，且该第一、二线圈件25、26连接一电源【图中未示】，该电源可以是正向给电或逆向给电，使线圈列组20的各感应件21的第一、二线圈件25、26于连通电源时可以激磁，令感应件21两端产生极性，进行相吸或相斥的磁力作用，而动作磁列组10产生相对运动，再者该感应件21的第一、二线圈件25、26的长度相等、且绕线方向相同，且第一、二线圈件25、26长度为等于二分之一第一、二磁性件11、12长度。另该感应件21的导磁体22长度与第一、二磁性件11、12、磁隙15及第一、二线圈件25、26的最佳长度比为2:1:0.5:0.5；

至于本实施例的间歇给电的感应开关组30分别为设于磁列组10的给电点及断电点与设于线圈列组20的导通点及切断点，其中该给电点定义于该第一、二磁性件11、12中任一者依运动方向相对进入该感应件21的磁极端面，而断电点定义于该第一、二磁性件11、12中任一者依运动方向相对离开该感应件21的磁极端面，再者该导通点定义于该感应件21的导磁体22中相对离开磁列组10的第一线圈件25相对运动方向离开该磁列组10的端部，而该切断点定义于该第一线圈件25中相对运动方向进入该磁列组10的端部，如此当第一、二磁性件11、12的给电点对应第一线圈件25的导通点即为给电起点X，而第一、二磁性件11、12的断电点对应第一线圈件25的切断点即为给电终点Y，两者之间的距离即为给电宽度L，该给电宽度L依第一、二磁性件11、12的端点极性分别形成逆向给电宽度L或正向给电宽度NL，可使电源与感应件21的第一、二线圈件25、26呈连通的给电状态，因而产生激磁作用而磁化【如图1A、图2A】，且当该切断点于检测到第一、二磁性件11、12的断电点时，可使电源与该感应件21的第一、二线圈件25、26呈不连通的断电状态，而不致因激磁作用产生磁化【如图1B、图2B】。

借此，前述电动机于应用本发明时，当给电检知模组50的光闸组51的位置感应件52的位置光源521与切换感应件53的切换光源531为上下设置、且检知槽组55的位置开槽56与切换开槽57为同盘时，可于该磁盘1对应磁列组10的第一磁性件11的逆向给电位置分别形成一相对的检知槽组55的位置开槽56，且该位置开槽56的宽度与逆向给电宽度L相等，且光闸组51的位置感应件52则设于作为定子的线圈盘2上，且该光闸组51的位置感应件52高度位于位置开槽56的深度范围内，且位置感应件52的位置光源521与光闸开关522分设于磁盘1两侧，供相对发光与接收，如此当光闸组51的位置感应件52的位置光源521与光闸开关522于进入位置开槽56时，可以启动逆向给电【如图5A、图5B所示】，反之当光闸组51的位置感应件52的位置光源521与光闸开关522于离开位置开槽56时，可以切断逆向给电【如图6A、图6B所示】；

且由于其依磁列组10的第二磁性件12的磁极方向而有正向给电的需求时，可于该磁盘1于对应磁列组10的第二磁性件12的正向给电位置分别形成一相对的检知槽组55的位置开槽56，该位置开槽56的宽度与正向给电宽度NL相等，且于该磁盘1于对应磁列组10正向给电的第二磁性件12的位置分别形成一相对的切换开槽57，且该切换开槽57的宽度与正向给电宽度NL相等，且光闸组51的切换感应件53则设于作为定子的线圈盘2上，且该切换感应件53高度位于切换开槽57的深度范围内，又切换感应件53的切换光源531与光闸开关532分设于磁盘1两侧，供相对发光与接收，如此当切换感应件53的切换光源531与光闸开关532于进入切换开槽57时【如图7A、图7B所示】，可以启动正向给电，反之当切换感应件53的切换光源531与光闸开关532于离开切换开槽57时【如图8A、图8B所示】，可以切断正向给电。

又本发明另有一实施例，如图9A、图9B、图10A、图10B所示，当给电检知模组50的光闸组51的位置感应件52的位置光源521与切换感应件53的切换光源531为前后设置、且检知槽组55的位置开槽56与切换开槽57为同盘时，可于该磁盘1于对应磁列组10的第一磁性件11的逆向给电位置分别形成一相对的检知槽组55的位置开槽56，且该位置开槽56的宽度与逆向给电宽度L相等，且光闸组51的位置感应件52则设于作为定子的线圈盘2上，且该光闸组51的位置感应件52高度位于位置开槽56的深度范围内，且位置感应件52的位置光源521与光闸开关522分设于磁盘1两侧，供相对发光与接收，如此当光闸组51的位置感应件52的位置光源521与光闸开关522于进入位置开槽56时【如图9A、图9B所示】，可以启动逆向给电，反之当光闸组51的位置感应件52的位置光源521与光闸开关522于离开位置开槽56时，可以切断逆向给电；

且于该磁盘1于对应磁列组10正向给电的第二磁性件12的位置分别形成一相对的切换开槽57，该切换开槽57与位置开槽56间存在位置光源521与切换光源531的距离落差，且该切换开槽57的宽度与正向给电宽度NL相等，且光闸组51的切换感应件53则设于作为定子的线圈盘2上，且该切换感应件53高度位于切换开槽57的深度范围内，又切换感应件53的切换光源531与光闸开关532分设于磁盘1两侧，供相对发光与接收，如此当切换感应件53的切换光源531与光闸开关532于进入切换开槽57时【如图10A、图10B所示】，可以启动正向给电，反之当切换感应件53的切换光源531与光闸开关532于离开切换开槽57时，可以切断正向给电。

又本发明另有一实施例，如图11A、图11B及图12、图13所示，该电动机具有两磁盘1以上时，该给电检知模组50的检知槽组55的位置开槽56与切换开槽57可以分设于不同的磁盘1上，其可于其中一磁盘1对应磁列组10的第一、二磁性件11、12的给电位置分别形成一相对的检知槽组55的位置开槽56，且该位置开槽56的宽度与逆向给电宽度L及正向给电宽度NL相等，且光闸组51的位置感应件52则设于作为定子的线圈盘2上，且该光闸组51的位置感应件52高度位于位置开槽56的深度范围内，且位置感应件52的位置光源521与光闸开关522分设于磁盘1两侧，供相对发光与接收，如此当光闸组51的位置感应件52的位置光源521与光闸开关522于进入位置开槽56时【如图12所示】，可以启动逆向给电，反之当光闸组51的位置感应件52的位置光源521与光闸开关522于离开位置开槽56时，可以切断逆向给电；

且于另一磁盘1对应磁列组10正向给电的第二磁性件12的位置分别形成一相对的切换开槽57，且该切换开槽57的宽度与正向给电宽度NL相等，且光闸组51的切换感应件53则设于作为定子的线圈盘2上，且该切换感应件53高度位于切换开槽57的深度范围内，又切换感应件53的切换光源531与光闸开关532分设于磁盘1两侧，供相对发光与接收，如此当切换感应件53的切换光源531与光闸开关532于进入切换开槽57时【如图13所示】，可以启动正向给电，反之当切换感应件53的切换光源531与光闸开关532于离开切换开槽57时，可以切断正向给电。

经由上述的说明可知，本发明电动机给电控制结构以光闸组51及检知槽组55所构成，其中检知槽组55的位置开槽56与切换开槽57直接形成于转子上，例如作为转子的磁盘1，因此其结构极为简单，无需使用计算机软件进行换算，大幅降低其成本，同时能迅速、精准的判断给电位置，且给电方向正确，不致产生误动作或反效果，大幅提高其可靠性，再者由于无需缓启动，且给电反应迅速、精准，因此可用于需立即反应的场合，提高其实用性。

借此，可以理解到本发明除了有效解决习知所面临的问题，更大幅增进功效。