CN202602457U - 无刷中置轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无刷中置轮毂电机。本实用新型的目的是提供一种无刷中置轮毂电机，能够在同等效率和功率级别的情况下，显著减小磁材、铜线及硅钢片的用量，降低生产成本。本实用新型的技术方案是：无刷中置轮毂电机，包括心轴、电机、行星齿轮减速机构，以及轮毂，其中电机和行星齿轮减速机构整***于轮毂内部，其特征在于：所述电机为转子中置的内转子电机；所述行星齿轮减速机构包括固定安装于行星架、太阳齿轮、内齿圈，以及行星齿轮，其中行星架上固定安装一根行星轴，行星齿轮通过轴承同轴安装于该行星轴上。本实用新型适用于电机、机械制造领域，应用分类属于电动车辆驱动技术。

Description

无刷中置轮毂电机

技术领域

本实用新型涉及一种无刷直流、中置轮毂电机，主要适用于电机、机械制造领域，应用分类属于电动车辆驱动技术，特别适用于各种型式的电动自行车、电摩、电动汽车、电动三轮车。

背景技术

目前市面上的轮毂电机均采用外转子结构，主要包括普通低速外转子轮毂电机、带齿轮减速的高速外转子轮毂电机。虽然带减速机构的高速外转子电机比起低速外转子电机自身重量低、材料少，成本较省，但外转子电机受自身结构的限制，粘接在转子上的磁钢布置在定子外圈，体积和重量大，主要磁材、铜线及硅钢片用量大；而同功率带减速的高速内转子电机在磁材、铜线及硅钢片等方面的用量大为减少，成本更低。

专利号为200620048005.2的中国实用新型公开了一种外转子行星齿轮减速电机，其结构是在外转子上设置行星齿轮减速机构的太阳轮，行星架和内齿圈均固定在轮毂上。由于采用外转子电机结构，导致体积和重量大，主要磁材、铜线及硅钢片用量大、成本较高。

专利号为200410014607.1的中国实用新型公开了一种无刷通轴减速轮毂电机，其高速转子通过行星齿轮减速后输出动力，轮毂电机的整根心轴穿过行星齿轮减速的太阳齿轮中心孔，太阳齿轮在心轴的***旋转。其中行星齿轮减速机构传动方式为内齿圈固定，太阳齿轮主动，行星架输出动力，电机与行星齿轮减速机构之间没有相互隔开，存在相互影响干扰的可能；另外，电机实质上采用外转子电机结构（定子位于转子内部），主要磁材、铜线及硅钢片用量大、成本较高。

专利号为201120261630.6的中国实用新型公开了一种轮毂电机，其原理为内转子无刷电机与行星齿轮减速机构结合，采用内齿圈固定，太阳轮主动，行星架输出动力带动轮毂，同时为了将电机与行星齿轮减速机构隔开，减小相互影响，在轮毂内设置隔挡将其分为两个独立的腔体，从而导致内部结构复杂，结构不够紧凑，整机体积和重量偏大。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种结构简单紧凑、体积小、加工方便的无刷中置轮毂电机，能够在同等效率和功率级别的情况下，显著减小磁材、铜线及硅钢片的用量，降低生产成本。

本实用新型所采用的技术方案是：无刷中置轮毂电机，包括心轴、电机、用于降低电机转速并输出的行星齿轮减速机构，以及通过轴承Ⅰ支承于心轴两端的轮毂，其中电机和行星齿轮减速机构整***于轮毂内部，其特征在于：所述电机为转子中置的内转子电机；所述行星齿轮减速机构包括固定安装于电机定子机壳上的行星架、由电机直接带动的太阳齿轮、固定安装于轮毂内表面的内齿圈，以及同时与太阳齿轮和内齿圈啮合的行星齿轮，其中行星架上固定安装一根行星轴，行星齿轮通过轴承同轴安装于该行星轴上。

所述电机包括同轴安装于心轴上且可绕其轴线相对转动的转子套管，以及固定安装于心轴上的定子机壳，其中转子套管外表面安装有转子铁芯，并在该转子铁芯外表面粘贴磁钢，定子机壳内表面压固有定子铁芯和线圈；所述太阳齿轮同轴安装于转子套管上。

所述行星架通过轴承Ⅱ支承于转子套管上。

所述转子套管一端通过同轴安装于其外表面的轴承Ⅲ支承于定子机壳上，另一端通过同轴安装于其内表面的轴承Ⅳ支承于心轴上。

所述轮毂包括相互连接的外轮毂机壳和电机外端盖，两者各通过一个轴承Ⅰ支承于心轴的两端，所述内齿圈固定安装于外轮毂机壳的内表面。

所述心轴两端加工有安装平面，用于将心轴与车架固定，防止其相对于车架转动；且其中一端开有便于电机引出线排布的槽和深孔。

本实用新型的有益效果是：本实用新型电机采用转子中置的内转子电机，其转子在定子铁芯及线圈的内部，行星齿轮减速机构的太阳齿轮随转子一起高速转动，相对于现有技术中的外转子电机，内转子直径小、转速更高，在同等效率和功率级别的情况下，显著的减小了磁材、铜线及硅钢片的用量，不仅大大减小了电机重量和体积，而且大大降低了生产成本；同时行星齿轮减速机构采用行星架固定，太阳轮主动，内齿圈输出动力带动轮毂的结构，利用固定安装于定子机壳上的行星架将电机和行星齿轮减速机构自然隔开，结构更加紧凑，工艺更加简单，同时也避免了两者的相互影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例包括心轴1、同轴安装于心轴1上的转子中置式内转子电机、同轴安装于心轴1上的行星齿轮减速机构，以及通过轴承Ⅰ14支承于心轴1两端的轮毂；其中电机和行星齿轮减速机构整***于轮毂内部，行星齿轮减速机构用于降低电机转速、增扭并输出带动轮毂转动。

所述心轴1为开槽深孔管，两端加工有安装平面，用于将心轴1与车架固定，防止其相对于车架转动；同时在心轴1上开设槽孔，以便于将电机引出线18引出至外部。

所述电机包括同轴安装于心轴1上的转子套管2，以及通过键连接固定安装于心轴1上的定子机壳6；本例中，转子套管2一端通过同轴安装于其外表面的轴承Ⅲ3支承于定子机壳6上，另一端通过同轴安装于其内表面的轴承Ⅳ19支承于心轴1上，安装完成后心轴1与转子套管2的相对位置固定，同时转子套管2在轴承Ⅲ3和轴承Ⅳ19的作用下可绕其轴线相对于心轴1的自由转动。所述转子套管2外表面安装有转子铁芯4，并在该转子铁芯外表面粘贴磁钢5，定子机壳6内表面、对应于转子铁芯4的位置压固有定子铁芯7和线圈17（线圈与电机引出线电连接），形成普通的内转子电机。

所述行星齿轮减速机构包括固定安装于定子机壳6上的行星架8、同轴固定于转子套管2上的太阳齿轮10、固定安装于轮毂内表面的内齿圈12，以及同时与太阳齿轮10和内齿圈12啮合的行星齿轮11，其中行星架8上固定安装一根行星轴9，行星齿轮11通过轴承同轴安装于该行星轴上，形成行星架固定，太阳轮主动，内齿圈输出动力的行星齿轮减速机构。为保证行星架8的强度和刚度，本例在行星架8与转子套管2之间安装轴承Ⅱ15，将行星架8支承于转子套管2上。

所述轮毂包括相互连接的外轮毂机壳13和电机外端盖16，两者各通过一个轴承Ⅰ14支承于心轴1的两端，所述内齿圈12固定安装于外轮毂机壳13的内表面，利用行星齿轮减速机构带动内齿圈12及外轮毂机壳13一起转动。

本实施例的工作原理如下：线圈17通电后，转子套管2随转子铁芯4一起绕心轴1高速转动，太阳齿轮10在转子套管2带动下一起转动，从而带动行星齿轮11转动，此时由于行星架8固定，行星齿轮11仅绕行星轴9转动，并利用行星齿轮11带动内齿圈12转动，最终实现外轮毂机壳13和电机外端盖16的转动。

Claims (6)

1.一种无刷中置轮毂电机，包括心轴（1）、电机、用于降低电机转速并输出的行星齿轮减速机构，以及通过轴承Ⅰ（14）支承于心轴（1）两端的轮毂，其中电机和行星齿轮减速机构整***于轮毂内部，其特征在于：所述电机为转子中置的内转子电机；所述行星齿轮减速机构包括固定安装于电机定子机壳（6）上的行星架（8）、由电机直接带动的太阳齿轮（10）、固定安装于轮毂内表面的内齿圈（12），以及同时与太阳齿轮（10）和内齿圈（12）啮合的行星齿轮（11），其中行星架（8）上固定安装一根行星轴（9），行星齿轮（11）通过轴承同轴安装于该行星轴上。

2.根据权利要求1所述的无刷中置轮毂电机，其特征在于：所述电机包括同轴安装于心轴（1）上且可绕其轴线相对转动的转子套管（2），以及固定安装于心轴（1）上的定子机壳（6），其中转子套管（2）外表面安装有转子铁芯（4），并在该转子铁芯外表面粘贴磁钢（5），定子机壳（6）内表面压固有定子铁芯（7）和线圈（17）；所述太阳齿轮（10）同轴安装于转子套管（2）上。

3.根据权利要求2所述的无刷中置轮毂电机，其特征在于：所述行星架（8）通过轴承Ⅱ（15）支承于转子套管（2）上。

4.根据权利要求2或3所述的无刷中置轮毂电机，其特征在于：所述转子套管（2）一端通过同轴安装于其外表面的轴承Ⅲ（3）支承于定子机壳（6）上，另一端通过同轴安装于其内表面的轴承Ⅳ（19）支承于心轴（1）上。

5.根据权利要求1或2或3所述的无刷中置轮毂电机，其特征在于：所述轮毂包括相互连接的外轮毂机壳（13）和电机外端盖（16），两者各通过一个轴承Ⅰ（14）支承于心轴（1）的两端，所述内齿圈（12）固定安装于外轮毂机壳（13）的内表面。

6.根据权利要求1或2或3所述的无刷中置轮毂电机，其特征在于：所述心轴（1）两端加工有安装平面，且其中一端开有便于电机引出线（18）排布的槽和深孔。

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