CN203933171U - 一种电动车轮毂电机 - Google Patents

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洪国平
钟治平
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Abstract

本实用新型提供了一种电动车轮毂电机,属于电动车技术领域。它解决了现有的电动车轮毂电机动力不足的问题。本电动车轮毂电机,包括定子、转子和连接轴体,定子与连接轴体周向定位,转子套设在定子外侧,轮毂电机为10寸电机,转子内径为206mm~212mm,定子外径200mm~205mm。本电动车轮毂电机通过增大转子内径和定子外径,增大了轮毂电机的力臂,从而提高了轮毂电机的功率和转矩,适用于在乡村道路等路况较差的环境下行驶,故障率低,并且,本轮毂电机的效率相对于普通10寸轮毂电机有明显提高,更为节能环保。

Description

一种电动车轮毂电机
技术领域
本实用新型属于电动车技术领域,涉及一种电动车轮毂电机。
背景技术
电动车作为新时代的代步工具,其廉价、便捷、环保、易操作等特点已越来越受到广大消费者的青睐。电动车的核心部件是轮毂电机,轮毂电机的性能决定了电动车的正常行驶和爬坡性能。
现有的轮毂电机包括轮辋、转子和定子等部件,例如,中国专利【申请号201120375525.5;授权公告号CN202260955U】公开的一种轮毂电机,该轮毂电机包括电机轴和定子,定子外套设转子外壳,其前、后两端分别通过转子端盖和轴承可旋转固定在电机轴上,转子端盖的外侧与毂刹组件相连,转子外壳与轮毂相连,轮毂电机的对应位置设有位置检测装置。
随着电动车的发展和普及,原来只在城市销售和使用的电动车也逐推广到乡村,但由于乡村多山,道路坡陡路况差,城市用的常规电动车直接应用到乡村会出现动力不足,爬坡无力、烧线圈、烧霍尔、结构失效等现象,电动机失效率陡然上升,严重影响电动车在乡村的使用和推广。如果通过增大轮毂的尺寸,导致成本上升和车型改变。特别是,针对轮胎尺寸为10寸的电动自行车,增大轮毂的尺寸,与轮毂配套使用的轮胎的尺寸也必然需要增大,导致现有的轮胎无法使用,甚至可能需要改变车型,进而增加了电动车的成本。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种电动车轮毂电机,本实用新型解决的技术问题是如何在不改变轮毂尺寸的情况下提高轮毂电机的性能。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种电动车轮毂电机,所述轮毂电机包括定子、转子和连接轴,所述定子与连接轴周向定位,所述转子套设在定子外侧,其特征在于,所述轮毂电机为10寸电机,所述转子内径为206mm~212mm,所述定子外径200mm~205mm。
本电动车轮毂电机针对10寸轮毂电机进行改进,通过增大转子内径和定子外径,增大了轮毂电机的力臂,从而提高了轮毂电机的功率;并通过优化磁路设计减小铜损降低了电机温升和提升了电机抗过载能力,同时还优化了电机结构设计,提升了电机抗冲击能力。本电动车轮毂电机适用于在乡村道路等路况较差的环境下行驶,不容易产生因为负荷过大导致的烧线圈的故障,以及因结构强度不足而导致的结构失效。并且,本轮毂电机的效率相对于现有10寸轮毂电机有明显提高。
作为优选,在上述的电动车轮毂电机中,所述转子内径为210mm,所述定子外径204mm。采用该参数生产的电机性能最好。
在上述的电动车轮毂电机中,所述定子包括铁芯和支架,铁芯上绕有线圈,所述支架采用两个形状相同的连接板对合装接而成,上述连接板通过铆接固定,每个所述连接板中心均具有安装孔,上述安装孔内穿设有轴套,所述轴套焊接在安装孔内壁上。这样的结构使支架的连接更牢固,进而增强了整个定子的自身强度,很好地适应了轮毂电机转矩和功率的变化,提高了轮毂电机的使用性能;另外,即使电动车长时间在路况较差的路面上行驶,定子也能够保持整体结构的稳定性,使用寿命较长。
在上述的电动车轮毂电机中,所述铁芯的齿宽为5.0mm~6.0mm。
作为优选,在上述的电动车轮毂电机中,所述铁芯的齿宽为5.5mm。
在上述的电动车轮毂电机中,所述铁芯的轭部厚度为4.0mm~6.0mm。
作为优选,在上述的电动车轮毂电机中,所述铁芯的轭部厚度为4.5mm。
在上述的电动车轮毂电机中,所述铁芯内径157mm~162mm。
在上述的电动车轮毂电机中,所述铁芯为45槽、48槽、51槽或54槽。
通过加大铁芯的槽面积,增大相线导体截面积,降低铜损,减少发热。
在上述的电动车轮毂电机中,所述连接板呈圆盘状,所述连接板侧部沿周向具有若干个凸起的加强筋,上述加强筋分别沿连接板的径向倾斜至轴套外壁,两个所述连接板上的加强筋一一对应且位置正对,且对应的加强筋之间向形成三角形空腔,所述加强筋上还具有铆接孔。加强筋形成八字形支撑结构,提高了支架整体强度和抗弯能力。
在上述的电动车轮毂电机中,所述转子包括轮辋和导磁环,上述导磁环固定在轮辋内侧,所述导磁环内侧面吸附有若干片永磁体,所述轮辋上具有供气门嘴从轮辋穿出的气门嘴安装孔,上述气门嘴安装孔的内壁相对于轮辋由内向外翻出形成环形凸台,所述凸台内壁与气门嘴胶体配合形成密封,所述气门嘴安装孔的翻折处具有圆弧过渡面,所述环形凸台的外沿具有倒角或圆角。在气门嘴安装过程中,所述圆弧过渡面可以起到导向的作用,气门嘴装入时密封胶体不容易被划伤或划破;在电动车使用过程中补充气或者维修轮胎的过程中,经常会掰动气门嘴,上述圆弧过渡面和较宽的环形凸台内壁可以起到保护气门嘴的作用。
在上述的电动车轮毂电机中,所述导磁环的高度35mm~60mm。
通过调整轮辋的高度,既满足了10寸轮胎的安装要求,又使转子内径能够设计的更大。
与现有技术相比,本电动车轮毂电机的转子的优点在于:
1、本电动车轮毂电机通过增大转子内径和定子外径,增大了轮毂电机的力臂,从而提高了轮毂电机的功率和转矩,适用于在乡村道路等路况较差的环境下行驶,故障率低,并且,本轮毂电机的效率相对于普通10寸轮毂电机有明显提高,更为节能环保。
2、本电动车轮毂电机通过加大铁芯的槽面积,增大相线导体截面积,减小铜损降低电机温升;同时提升电机抗过载能力。
3、本电动车轮毂电机还对定子和转子的结构进行了合理的优化设计,使轮毂电机的机械强度明显提高,并且更易于组装、使用和维修。
附图说明
图1是本电动车轮毂电机的结构示意图。
图2是本电动车轮毂电机的定子结构示意图。
图3是本电动车轮毂电机的定子剖视结构示意图。
图4是本电动车轮毂电机的转子结构示意图。
图5是图4中A处的局部放大图。
图6是本电动车轮毂电机的转子上的气门嘴安装孔处的局部结构示意图。
图7是本电动车轮毂电机和现有轮毂电机的性能比较曲线表。
图中,1、定子;2、铁芯;3、支架;31、连接板;311、加强筋;32、轴套;33、三角形空腔;34、定位孔;35、减重孔;4、转子;5、轮辋;51、气门嘴安装孔;52、环形凸台;53、圆弧过渡面;6、导磁环;61、螺纹孔;7、永磁体;8、连接轴;9、连接螺钉;10、铆钉。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例一:
本电动车轮毂电机针对10寸轮毂电机设计,本电动车轮毂电机包括定子1、转子4和连接轴8。
具体来说,如图1所示,定子1与连接轴8周向定位,转子4套设在定子1外侧。定子1包括铁芯2和支架33,铁芯2上绕有线圈。转子4包括轮辋5和导磁环6,导磁环6固定在轮辋5内侧,导磁环6内侧面贴装有若干片永磁体7,导磁环6的两端面上还分别加工有若干个螺纹孔61,连接螺钉9与螺纹孔61配合用于将端盖固定到轮毂电机的两侧。本实施例中,转子4内径为210mm,定子1外径204mm;铁芯2的内径为159mm,铁芯2为54槽,铁芯2的齿宽为5.5mm、铁芯2的轭部厚度为4.5mm;永磁体7的数量为48片,单片宽度为13.5mm,厚度2.5mm。
抬高轮辋5底槽,通过调整轮辋5的高度,既满足了10寸轮胎的安装要求,又使转子4内径能够设计的更大。增大转子4内径和定子1外径,增大了轮毂电机的力臂,从而提高了轮毂电机的功率和转矩;另一方面,轮辋5底槽比现有产品更浅,轮辋5材料拉伸率小,同等厚度材料,成型后轮辋5有效厚度更厚(比现有轮辋厚0.2mm~0.4mm),又使轮辋5强度大幅提升。通过加大铁芯2的槽面积,增大相线导体截面积,降低铜损,减少发热。如图7所示,对本轮毂电机和现有的轮毂电机,在额定电压为60V,额定功率1000W的条件下分别进行测试,通过进行电流、转速、输出功率和效率参数的比较可以得出,本轮毂电机性能比现有的轮毂电机的性能更具有优势。本电动车轮毂电机更适用于在乡村道路等路况较差的环境下行驶。
在实际的生产和制造过程中,转子4内径可以为206mm~212mm,定子1外径可以为200mm~205mm;铁芯2的齿宽可以为5.0mm~6.0mm;铁芯2的轭部厚度可以为4.0mm~6.0mm;铁芯2内径可以为157mm~162mm;铁芯2还可以为45槽、48槽或51槽;导磁环6的高度35mm~60mm。
如图2和图3所示,定子1的支架33采用两个形状相同的连接板31对称拼接而成,连接板31通过铆钉10铆接固定,每个连接板31中心均具有安装孔,安装孔内穿设有轴套32,轴套32焊接在安装孔内壁上。作为优选方案,连接板31呈圆盘状,连接板31侧部沿周向具有若干个加强筋311,加强筋311分别沿连接板31的径向倾斜,两个连接板31上的加强筋311一一对应且位置正对,且对应的加强筋311之间形成三角形空腔33,加强筋311上还具有铆接孔,提高了支架33整体强度和抗弯能力。在加强筋311上还具有位于铆接孔上方的定位孔34,便于两个连接板31的装配。支架33上还设置有若干个减重孔35,能够减轻定子1质量,从而降低电动车能耗。由于支架33采用了强度更高的三角形加强筋结构,保证了轮毂电机的定子1强度,很好地适应了轮毂电机转矩和功率的变化,提高了轮毂电机的使用性能。
如图4、图5和图6所示,轮辋5上具有供气门嘴从轮辋5穿出的气门嘴安装孔51,气门嘴安装孔51的内壁相对于轮辋5由内向外翻出形成环形凸台52,凸台52内壁与气门嘴胶体配合形成密封,气门嘴安装孔51的翻折处具有圆弧过渡面53,环形凸台52的外沿具有倒角或圆角。在轮胎安装过程中,气门嘴设在气门嘴安装孔51内,气门嘴先与圆弧过渡面53接触,气门嘴不容易被划伤或划破,使的装配更容易。在电动车使用过程中,环形凸台52能够增大气门嘴和气门嘴安装孔51的密封面。当需要充气或者维修轮胎的过程中,气门嘴相对于气门嘴安装孔51发生位移并与环形凸台52接触,环形凸台52上还具有外沿,起到保护气门嘴的作用。
通过改进对气门嘴安装孔51的结构,选配尺寸较小的气门嘴,能够减小气门嘴安装孔51的直径,从而将轮辋5底槽抬高。
实施例二:
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同,不同之处在于,本实施例中,永磁体7的数量为60片,单片宽度10.8mm,厚度2.5mm。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了定子1、铁芯2、支架3、连接板31、加强筋311、轴套32、三角形空腔33、定位孔34、减重孔35、转子4、轮辋5、气门嘴安装孔51、环形凸台52、圆弧过渡面53、导磁环6、螺纹孔61、永磁体7、连接轴8、连接螺钉9、铆钉10等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种电动车轮毂电机,所述轮毂电机包括定子(1)、转子(4)和连接轴(8),所述定子(1)与连接轴(8)周向定位,所述转子(4)套设在定子(1)外侧,其特征在于,所述轮毂电机为10寸电机,所述转子(4)内径为206mm~212mm,所述定子(1)外径200mm~205mm。
2.根据权利要求1所述的电动车轮毂电机,其特征在于,所述转子(4)内径为210mm,所述定子(1)外径204mm。
3.根据权利要求1所述的电动车轮毂电机,其特征在于,所述定子(1)包括铁芯(2)和支架(3),铁芯(2)上绕有线圈,所述支架(3)采用两个形状相同的连接板(31)对合装接而成,上述连接板(31)通过铆接固定,每个所述连接板(31)中心均具有安装孔,上述安装孔内穿设有轴套(32),所述轴套(32)焊接在安装孔内壁上。
4.根据权利要求3所述的电动车轮毂电机,其特征在于,所述铁芯(2)的齿宽为5.0mm~6.0mm。
5.根据权利要求3所述的电动车轮毂电机,其特征在于,所述铁芯(2)的轭部厚度为4.0mm~6.0mm。
6.根据权利要求3所述的电动车轮毂电机,其特征在于,所述铁芯(2)内径157mm~162mm。
7.根据权利要求3所述的电动车轮毂电机,其特征在于,所述铁芯(2)为45槽、48槽、51槽或54槽。
8.根据权利要求3所述的电动车轮毂电机,其特征在于,所述连接板(31)呈圆盘状,所述连接板(31)侧部沿周向具有若干个凸起的加强筋(311),上述加强筋(311)分别沿连接板(31)的径向倾斜至轴套(32)外壁,两个所述连接板(31)上的加强筋(311)一一对应且位置正对,且对应的加强筋(311)之间向形成三角形空腔(33),所述加强筋(311)上还具有铆接孔。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电动车轮毂电机,其 特征在于,所述转子(4)包括轮辋(5)和导磁环(6),上述导磁环(6)固定在轮辋(5)内侧,所述导磁环(6)内侧面吸附有若干片永磁体(7),所述轮辋(5)上具有供气门嘴从轮辋(5)穿出的气门嘴安装孔(51),上述气门嘴安装孔(51)的内壁相对于轮辋(5)由内向外翻出形成环形凸台(52),所述凸台内壁与气门嘴胶体配合形成密封,所述气门嘴安装孔(51)的翻折处具有圆弧过渡面(53),所述环形凸台(52)的外沿具有倒角或圆角。
10.根据权利要求9所述的电动车轮毂电机,其特征在于,所述导磁环(6)的高度35mm~60mm。
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