CN218920094U - 轮毂电机及电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮毂电机及电动车，涉及电动车技术领域，其中轮毂电机包括中轴、壳体组件、定子和转子，壳体组件与中轴转动连接，壳体组件包括轮辋、外壳和端盖，轮辋围绕外壳的周壁设置，端盖与外壳连接，端盖和外壳之间形成安装腔；定子和转子均设于安装腔内，定子固定连接于中轴；转子包括多个铁芯和多个永磁体，多个铁芯和多个永磁体沿中轴的周向交替连接并固定连接于外壳的周壁内侧。本实用新型通过取消钢环的设计实现了整体结构的减重，并能够增大安装腔的内径，从而增大转子的径向尺寸，使得转子和定子的作用面积增大，使轮毂电机能够输出更大的扭矩，提高轮毂电机的性能。

Description

轮毂电机及电动车

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，特别涉及一种轮毂电机及电动车。

背景技术

相关技术中，电动两轮车的轮毂电机的重量越大，导致整车的骑行体验越差。传统的电动车轮毂电机的轮辋内圈焊接有一个厚度较大的钢环，钢环用于导磁，但是钢环的重量一般占整个轮毂电机的重量约20％。而且，钢环的尺寸限制了转子的外径，限制了电机性能的提高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种轮毂电机，能够减轻重量并提高性能。

本实用新型还提出一种具有上述轮毂电机的电动车。

根据本实用新型第一方面实施例的轮毂电机，包括：中轴；壳体组件，与所述中轴转动连接，所述壳体组件包括轮辋、外壳和端盖，所述轮辋围绕所述外壳的周壁设置，所述端盖与所述外壳连接，所述端盖和所述外壳之间形成安装腔；定子，设于所述安装腔内，所述定子固定连接于所述中轴；转子，设于所述安装腔内，所述转子包括多个铁芯和多个永磁体，多个所述铁芯和多个所述永磁体沿所述中轴的周向交替连接并固定连接于所述外壳的周壁内侧。

根据本实用新型实施例的轮毂电机，至少具有如下有益效果：

通过设置包括轮辋、外壳和端盖形成的壳体组件，轮辋围绕外壳的周壁外侧设置，端盖与外壳连接并形成容纳定子和转子的安装腔，而且转子为多个铁芯和多个永磁体沿中轴的周向交替连接的结构并固定连接于外壳的周壁内侧，取消了相关技术中的钢环，实现了整体结构的减重，并能够增大安装腔的内径，从而增大转子的径向尺寸，使得转子和定子的作用面积增大，使轮毂电机能够输出更大的扭矩，提高轮毂电机的性能。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳采用非导磁材料制成。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳朝向所述端盖的一端设有安装边，所述壳体组件还包括连接件，所述连接件固定连接于所述轮辋朝向所述安装边的一端，所述端盖、所述安装边和所述连接件通过螺栓固定连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接件包括多个沿所述轮辋的周向间隔设置的连接块，所述安装边包括多个间隔设置的安装耳，多个所述安装耳与多个所述连接块一一对应设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接件为环状且围绕所述轮辋设置，所述连接件设有多个第一螺孔，所述安装边设有多个第二螺孔，多个所述第二螺孔与多个所述第一螺孔一一对应设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接件与所述轮辋焊接固定。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接件与所述外壳的周壁抵接，或所述连接件与所述外壳的周壁间隔设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述轮辋与所述外壳焊接固定，所述外壳朝向所述端盖的一端形成有固定块，所述端盖和所述固定块通过螺栓固定连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述轮辋与所述外壳之间过盈连接或通过注塑连接，所述外壳朝向所述端盖的一端形成有固定块，所述端盖和所述固定块通过螺栓固定连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳的周壁外侧设有卡槽，所述轮辋设有与所述卡槽卡接的卡台。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳的周壁内侧设有定位筋，所述转子与所述定位筋定位连接。

根据本实用新型第二方面实施例的电动车，包括以上实施例所述的轮毂电机。

根据本实用新型实施例的电动车，至少具有如下有益效果：

采用第一方面实施例的轮毂电机，轮毂电机通过设置包括轮辋、外壳和端盖形成的壳体组件，轮辋围绕外壳的周壁外侧设置，端盖与外壳连接并形成容纳定子和转子的安装腔，而且转子为多个铁芯和多个永磁体沿中轴的周向交替连接的结构并固定连接于外壳的周壁内侧，取消了相关技术中的钢环，实现了整体结构的减重，并能够增大安装腔的内径，从而增大转子的径向尺寸，使得转子和定子的作用面积增大，使轮毂电机能够输出更大的扭矩，提高轮毂电机的性能。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型一种实施例的轮毂电机的结构示意图；

图2为图1所示的轮毂电机的剖视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本实用新型一种实施例的轮毂电机的结构示意图，其中端盖和定子被除去；

图5为本实用新型一种实施例的轮毂电机的结构示意图，其中端盖、定子和转子被除去；

图6为本实用新型另一种实施例的轮毂电机的结构示意图；

图7为图6中B处的放大图；

图8为本实用新型另一种实施例的轮毂电机的结构示意图；

图9为图8中C处的放大图；

图10为本实用新型另一种实施例的轮毂电机的结构示意图；

图11为图10中D处的放大图。

附图标号：

轮毂电机1000；

中轴100；轴承110；

壳体组件200；轮辋210；卡台211；外壳220；第一轴承座221；周壁222；定位筋223；定位槽224；安装边225；第二螺孔2251；安装耳226；固定块227；卡槽228；端盖230；第二轴承座231；第三螺孔232；安装腔240；连接件250；第一螺孔251；连接块260；螺栓270

定子300；

转子400；铁芯410；永磁体420。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1所示，本实用新型实施例的轮毂电机1000，是电动车的动力部件，集动力***、传动***及刹车***于一体。相关技术中，轮毂电机1000常用电动两轮车，也称作为电动自行车上。传统的轮毂电机1000中采用轮辋210内圈焊接钢环的设计，钢环的厚度较大，占用了轮毂电机1000较多的空间；而且钢环的重量较大，占整个轮毂电机1000的重量约20％，因此导致电动两轮车的整体重量大，用户的骑行体验感较差，难以满足用户对电动两轮车的轻便性的更高要求。

为了提高电动两轮车的轻便性，本实用新型实施例的轮毂电机1000采用减重设计。参照图2和图3所示，本实用新型一种实施例的轮毂电机1000，包括中轴100和壳体组件200。中轴100用于连接电动车的车架并作为安装基础。壳体组件200与中轴100转动连接，壳体组件200包括轮辋210、外壳220和端盖230。外壳220设置为碗状，轮辋210设置于外壳220的外部，并且围绕外壳220的周壁222设置，轮辋210用于安装轮胎，作为电动车的车轮的一部分，轮辋210可以采用焊接、螺接、胶水粘接或过盈连接等方式直接固定于外壳220，也可以采用连接件250间接固定于外壳220，具体连接方式在此不再限定。外壳220和端盖230固定连接，例如通过螺钉等紧固件连接，使得外壳220和端盖230之间围合形成密封的安装腔240，中轴100穿设于安装腔240内。外壳220远离端盖230的一侧的中心设有第一轴承座221，端盖230的中心设有第二轴承座231，中轴100的轴颈的两端分别安装有轴承110，两个轴承110对应安装于第一轴承座221和第二轴承座231内，从而对中轴100进行支撑，使中轴100和壳体组件200之间的旋转运动更加稳定。

参照图2和图3所示，本实用新型实施例的轮毂电机1000还包括定子300和转子400，定子300和转子400均位于安装腔240内，能够实现较好的防水和防尘保护。定子300固定连接于中轴100，并位于两个轴承110之间。定子300可以通过热套、焊接、螺接等方式进行连接，在此不再具体限定。参照图4所示，转子400安装于外壳220的周壁222内侧，转子400包括多个铁芯410和多个永磁体420，多个铁芯410和多个永磁体420沿中轴100的周向交替连接形成环状的结构。可以理解的是，铁芯410和永磁体420可以采用胶水粘接的方式固定，或者采用注塑为一体的方式固定。因此，转子400的结构简单、固定方式简单、装配难度小，有利于提高生产效率。另外，铁芯410的大小和永磁体420的大小可以设置为相等，或者不相等，可根据轮毂电机1000的性能参数进行设计，在此不再具体限定。

参照图3所示，可以理解的是，为了提高转子400安装的便利性和稳定性，外壳220的周壁222内侧设有定位筋223，定位筋223可以设置为环状，转子400安装于外壳220的周壁222时，定位筋223能够对转子400的一端进行限位，对转子400的安装位置进行限位，从而实现转子400的快速装配。

参照图4和图5所示，作为另一种实施例，外壳220的周壁222内侧还可以设有定位槽224，定位槽224可以通过两个环状的筋条沿中轴100的轴向间隔设置形成，也可以在外壳220的周壁222内侧凹陷形成，在此不再具体限定。转子400连接于定位槽224内，多个铁芯410和多个永磁体420可以分别定位安装于定位槽224内，从而实现转子400的快速装配。

因此，本实用新型实施例的轮毂电机1000取消了安装于轮辋210的钢环，并通过外壳220和端盖230直接连接，实现了整体结构的减重，使得装配更加方便。在同等体积下，本实用新型实施例的轮毂电机1000的外壳220的径向尺寸更大，即增大了转子400的径向空间，使转子400的外径得以增大，与转子400配合的定子300的外径也对应增大，使得转子400和定子300的作用面积增大，轮毂电机1000能够输出更大的扭矩，提高轮毂电机1000的性能。

参照图2所示，可以理解的是，外壳220采用非导磁材料制成。举例来说，外壳220可以采用铝材、塑料或镁铝合金制成。由于本实用新型实施例的转子400结构不需要采用导磁的钢环，因此外壳220也不需要采用导磁材料制成，因此可以采用相比于钢材等导磁材料更轻量化的材料，从而进一步降低了轮毂电机1000的重量。

参照图3所示，可以理解的是，外壳220朝向端盖230的一端设有安装边225，安装边225可以是围绕外壳220的端口的周沿设置的环状边，或者沿外壳220的端口的周沿间隔设置的多个安装耳226。壳体组件200还包括连接件250，连接件250固定连接于轮辋210朝向安装边225的一端，连接件250可以采用焊接、胶水粘接等方式固定连接于轮辋210；连接件250位于轮辋210和安装边225之间，连接件250可以为环状件，或者多个间隔设置的连接块260。端盖230、安装边225和连接件250通过螺栓270固定连接，从而实现端盖230、外壳220和轮辋210的稳定连接，使得轮毂电机1000的结构更加可靠，且装配更加方便。

参照图3和图4所示，可以理解的是，连接件250包括多个连接块260，多个连接块260沿轮辋210的周向间隔设置，安装边225包括多个安装耳226，多个安装耳226沿轮辋210的周向间隔设置，多个安装耳226与多个连接块260一一对应设置，多个螺栓270分别穿设于端盖230对应的位置、对应的安装耳226和对应的连接块260，从而将端盖230、外壳220和轮辋210固定连接，从而在保证轮毂电机1000的连接稳定性的同时，减少了轮毂电机1000的重量。安装耳226和连接块260均沿轮辋210的周向均布设置，使得螺栓270受力更加均匀，进而提升端盖230、外壳220和轮辋210连接的稳定性和密封性。

作为另一种实施例，可以理解的是，连接件250为环状，环状的连接件250围绕轮辋210设置。连接件250设有多个第一螺孔251，安装边225设有多个第二螺孔2251，多个第二螺孔2251与多个第一螺孔251一一对应设置，端盖230设有多个第三螺孔232，多个第三螺孔232分别与多个第二螺孔2251对应设置，螺栓270依次穿设于第三螺孔232、第二螺孔2251，并固定连接于第一螺孔251，从而实现端盖230、外壳220和轮辋210的稳定连接。

参照图3所示，可以理解的是，连接件250与轮辋210焊接固定，从而使连接件250和轮辋210实现稳定的连接。连接件250的下端与外壳220的周壁222抵接，连接件250的右端设有与螺栓270配合的螺孔，本实用新型实施例中，轮辋210通过连接件250与外壳220固定连接，而不需要直接与外壳220固定即可实现轮辋210和外壳220的稳定连接。

参照图6和图7所示，作为另一种实施例，可以理解的是，连接件250与轮辋210焊接固定，从而使连接件250和轮辋210实现稳定的连接。轮辋210的下端与外壳220的周壁222采用焊接或者胶水粘接固定，连接件250的下端与外壳220的周壁222间隔设置，连接件250的右端设有与螺栓270配合的螺孔，降低了轮辋210和外壳220的对位难度，提高轮辋210和外壳220的装配效率。

参照图8和图9所示，作为另一种实施例，可以理解的是，轮辋210与外壳220焊接固定，例如轮辋210的下端与周壁222的上端焊接，从而实现轮辋210和外壳220的稳定连接。外壳220朝向端盖230的一端形成有固定块227，固定块227可以与外壳220一体制造成型，或者通过外壳220朝向端盖230的一端的端口加厚形成。端盖230和固定块227通过螺栓270固定连接，从而将端盖230、外壳220和轮辋210固定连接，使得轮毂电机1000的安装更加稳定可靠。

参照图10和图11所示，作为另一种实施例，可以理解的是，轮辋210与外壳220镶嵌固定，可以理解的是，镶嵌固定可以通过注塑连接或者过盈连接等方式实现，在此不再具体限定。外壳220朝向端盖230的一端形成有固定块227，固定块227可以与外壳220一体制造成型，或者通过外壳220朝向端盖230的一端的端口加厚形成。端盖230和固定块227通过螺栓270固定连接，从而将端盖230、外壳220和轮辋210固定连接，使得轮毂电机1000的安装更加稳定可靠。

参照图11所示，可以理解的是，外壳220的周壁222外侧设有卡槽228，轮辋210设有的下端设有卡台211，卡台211与卡槽228卡接定位，使得外壳220和轮辋210之间能够更容易通过过盈连接或通过注塑连接实现固定，并且提高了外壳220和轮辋210连接的稳定性。

本实用新型一种实施例的电动车，包括以上实施例的轮毂电机1000。本实用新型实施例的电动车，采用第一方面实施例的轮毂电机1000，轮毂电机1000通过设置包括轮辋210、外壳220和端盖230形成的壳体组件200，轮辋210围绕外壳220的周壁222外侧设置，端盖230与外壳220连接并形成容纳定子300和转子400的安装腔240，而且转子400为多个铁芯410和多个永磁体420沿中轴100的周向交替连接的结构并固定连接于外壳220的周壁222内侧，取消了相关技术中的钢环，实现了整体结构的减重，并能够增大安装腔240的内径，从而增大转子400的径向尺寸，使得转子400和定子300的作用面积增大，使轮毂电机1000能够输出更大的扭矩，提高轮毂电机1000的性能。

由于电动车采用了上述实施例的轮毂电机1000的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (12)

1.轮毂电机，其特征在于，包括：

中轴；

壳体组件，与所述中轴转动连接，所述壳体组件包括轮辋、外壳和端盖，所述轮辋围绕所述外壳的周壁设置，所述端盖与所述外壳连接，所述端盖和所述外壳之间形成安装腔；

定子，设于所述安装腔内，所述定子固定连接于所述中轴；

转子，设于所述安装腔内，所述转子包括多个铁芯和多个永磁体，多个所述铁芯和多个所述永磁体沿所述中轴的周向交替连接并固定连接于所述外壳的周壁内侧。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于：所述外壳采用非导磁材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的轮毂电机，其特征在于：所述外壳朝向所述端盖的一端设有安装边，所述壳体组件还包括连接件，所述连接件固定连接于所述轮辋朝向所述安装边的一端，所述端盖、所述安装边和所述连接件通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于：所述连接件包括多个沿所述轮辋的周向间隔设置的连接块，所述安装边包括多个间隔设置的安装耳，多个所述安装耳与多个所述连接块一一对应设置。

5.根据权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于：所述连接件为环状且围绕所述轮辋设置，所述连接件设有多个第一螺孔，所述安装边设有多个第二螺孔，多个所述第二螺孔与多个所述第一螺孔一一对应设置。

6.根据权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于：所述连接件与所述轮辋焊接固定。

7.根据权利要求6所述的轮毂电机，其特征在于：所述连接件与所述外壳的周壁抵接，或所述连接件与所述外壳的周壁间隔设置。

8.根据权利要求1或2所述的轮毂电机，其特征在于：所述轮辋与所述外壳焊接固定，所述外壳朝向所述端盖的一端形成有固定块，所述端盖和所述固定块通过螺栓固定连接。

9.根据权利要求1或2所述的轮毂电机，其特征在于：所述轮辋与所述外壳之间过盈连接或通过注塑连接，所述外壳朝向所述端盖的一端形成有固定块，所述端盖和所述固定块通过螺栓固定连接。

10.根据权利要求9所述的轮毂电机，其特征在于：所述外壳的周壁外侧设有卡槽，所述轮辋设有与所述卡槽卡接的卡台。

11.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于：所述外壳的周壁内侧设有定位筋，所述转子与所述定位筋定位连接。

12.电动车，其特征在于：包括权利要求1至11任一项所述的轮毂电机。

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