CN219304629U - 一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，包括：电机外壳以及电磁切割组件，电机外壳，用于对电机主体进行防护；电磁切割组件，其设置于所述电机外壳内部，用于将电能转换为机械能；其中，所述电磁切割组件包括悬浮转子以及强磁铁片，所述悬浮转子包括外侧与内侧，所述悬浮转子的内侧设置有多个强磁铁片，所述悬浮转子的下方设有电机定子，所述电机定子与强磁铁片为分离结构，涉及电机技术领域，其中，采用悬浮转子的方式，由于悬浮转子处在悬浮状态，在不通电或没电的情况下，悬浮转子会在强磁铁片作用下吸住电机定子而不运转，而电机轮毂在棘爪组件作用下，电机轮毂向前转动不受强磁铁片的吸引力消除了齿槽扭矩。

Description

一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机

技术领域

本实用新型是关于电机技术领域，特别是关于一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机。

背景技术

在现代生活中，电动车作为一种必备的交通工具，尤其是电动自行车，更是家家户户不可缺少的工具用品。它方便、快捷，安全、环保，给人们带来极大的出行方便。一直是短距离出行必备交通工具，也是大多数上班族的首选。

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。目前最常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电。

但日常生活中，充电问题在骑行距离和续航上，一直是人们心中的一个小焦虑，人们难免忘记充电或是在骑行中出现电量不足问题。

虽然大多数电动自行车配有脚骑行功能，但由于当前电车驱动轮毂电机绝大部分为永磁电机，永磁电机先天性存在齿槽扭矩，齿槽扭矩过大时使得车轮在无电情况下转起来不方便，不但蹬起来又沉、又慢，有的甚至蹬不动，尤其是女士以及大龄人群，基本上没有人会去骑行，脚骑行功能更多成为了一个摆设，即使下车步行推着走也是很费劲。

实用新型内容

为了克服现有永磁电机先天性存在齿槽扭矩，齿槽扭矩过大时使得车轮在无电情况下转起来不方便的问题，本申请实施例提供一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，采用悬浮转子的方式，由于悬浮转子处在悬浮状态，在不通电或没电的情况下，悬浮转子会在强磁铁片作用下吸住电机定子而不运转，而电机轮毂在棘爪组件作用下，电机轮毂向前转动不受强磁铁片的吸引力消除了齿槽扭矩。

本申请实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，包括：电机外壳以及电磁切割组件，电机外壳，用于对电机主体进行防护；电磁切割组件，其设置于所述电机外壳内部，用于将电能转换为机械能；其中，所述电磁切割组件包括悬浮转子以及强磁铁片，所述悬浮转子包括外侧与内侧，所述悬浮转子的内侧设置有多个强磁铁片，所述悬浮转子的下方设有电机定子，所述电机定子与强磁铁片为分离结构，通电后，悬浮转子在电机定子的电磁驱动力下，通过棘爪组件和悬浮转子的单向齿作用驱动电机轮毂，进而驱动电动机转动，无电后，电机轮毂在转动时棘爪组件与悬浮转子反方向不产生作用力，不会受到强磁铁片的吸引力，电机轮毂转动起来非常省力，所述电机定子的下方设有定子支架，所述电机定子与定子支架固定连接，所述电机定子的一周设有线圈绕组，且线圈绕组依次缠绕在电机定子的外侧，电机定子和电机轮毂之间安装可转动的悬浮转子，悬浮转子内侧面安装若干个强磁铁片，且悬浮转子处于悬浮状态，悬浮转子外顶侧设有单向齿轮，电机轮毂通过单向的棘爪组件连接悬浮转子。

优选的，所述悬浮转子的外侧设有多个锯齿，且多个锯齿依次排列在所述悬浮转子外侧的一周处，所述悬浮转子的下方设有转子支架，所述悬浮转子通过转子支架支撑固定，所述转子支架设置在安装轴上方，且由转子轴承固定连接，通电后，电机定子通过电能作用，驱动悬浮转子顺时针方向转动，悬浮转子顺时针转动后，在电机轮毂与棘爪组件和悬浮转子齿牙的作用力下，使悬浮转子和电机轮毂锁住，从而驱动电机轮毂转动，进而使轮子沿着顺时针方向转动，无电后，电机定子没有驱动力，悬浮转子在强磁铁片的吸引力下吸住电机定子，此时电机轮毂在人为外力作用下，电机轮毂顺时针转动，此时，棘爪组件反向没有作用力，电机轮毂与悬浮转子和电机定子之间没有以前强磁铁片的吸引作用力，此时的电机轮毂只受人为的外力，自然骑行或是推行都是非常的省力。

电机外壳，用于对电机主体进行防护，所述电机外壳包括电机轮毂，用于防护内部的悬浮转子；连接轴承，其设置于所述电机轮毂的下方；以及安装轴，其设置于所述连接轴承的下方。

优选的，所述电机轮毂靠近悬浮转子的一侧设有多个棘爪组件，电机轮毂内壁设有多个棘爪组件，在不通电或没电的情况下，悬浮转子会在强磁铁片作用下吸住电机定子而不运转，而电机轮毂在棘爪组件作用下，电机轮毂向前转动不受强磁铁片的吸引力消除了齿槽扭矩，棘爪组件可以在悬浮转子相对于电机轮毂单一个方向旋转时分开，相反方向时则将电机轮毂和悬浮转子牢牢锁住，共同保持这个方向旋转，且多个棘爪组件依次等角度排列在电机轮毂内部，所述棘爪组件内设在电机轮毂内部，所述棘爪组件与电机轮毂利用旋钮固定，且棘爪组件以旋钮可转动，所述棘爪组件远离旋钮的一端上方设有弹簧，且弹簧的另外一端与电机轮毂固定，悬浮转子安装在电机定子和电机轮毂中间，悬浮转子内壁安装强磁铁片，外壁是单方向锯齿，由两侧的转子支架支撑固定，转子支架由转子轴承连接到安装轴，在没有棘爪组件的作用下，可任意方向转动。在棘爪组件作用下，可向一个方向无作用力转动，反方向可在棘爪组件作用下带动电机轮毂同步旋转。

优选的，所述连接轴承包括转子轴承，其安装在转子支架的下方，用于固定转子支架；轮毂轴承，其安装在电机轮毂的下方，用于固定电机轮毂，同时还包括电机油封，且电机油封安装在电机轮毂下方一周处，用于密封电机轮毂。

优选的，所述安装轴内部贯穿有电线，所述电线与线圈绕组电性连接，所述安装轴靠近定子支架的一侧开设有第一连接孔，所述安装轴的一端开设有第二连接孔，所述第一连接孔以及第二连接孔的孔径均相同，所述第一连接孔以及第二连接孔位于安装轴的水平位置以及竖直位置，第一连接孔以及第二连接孔用于电线的贯穿导入，这样电线在贯穿第一连接孔以及第二连接孔之后与线圈绕组连接。

本申请实施例的优点是：

1、本实用新型中采用悬浮转子的方式，由于悬浮转子处在悬浮状态，在不通电或没电的情况下，悬浮转子会在强磁铁片作用下吸住电机定子而不运转，而电机轮毂在棘爪组件作用下，电机轮毂向前转动不受强磁铁片的吸引力消除了齿槽扭矩。

2、本实用新型与普通电机的结构相比，其结构不变，设计简单，在使用过程中更加方便，如若无电时骑行起来整个电机只是一个很轻的重量，非常省力，同时也可以把电瓶拔下来放在充电桩充电，电车可以直接当自行车使用骑行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型电机正视截面结构示意图；

图2为本实用新型电机俯视截面结构示意图；

图3为本实用新型图2中A处局部放大结构示意图；

图4为本实用新型安装轴正视结构示意图。

主要附图标记说明：

1、电机轮毂；2、棘爪组件；3、悬浮转子；4、强磁铁片；5、电机定子；6、线圈绕组；7、定子支架；8、转子支架；9、转子轴承；10、轮毂轴承；11、电机油封；12、安装轴；13、第一连接孔；14、第二连接孔；15、电线；16、弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，下文为了描述方便，所引用的“上”、“下”、“左”、“右”等于附图本身的上、下、左、右等方向一致，下文中的“第一”、“第二”等为描述上加以区分，并没有其他特殊含义。

本申请实施例通过提供一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，解决现有永磁电机先天性存在齿槽扭矩，齿槽扭矩过大时使得车轮在无电情况下转起来不方便的问题，本申请实施例提供一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，采用悬浮转子的方式，由于悬浮转子处在悬浮状态，在不通电或没电的情况下，悬浮转子会在强磁铁片作用下吸住电机定子而不运转，而电机轮毂在棘爪组件作用下，电机轮毂向前转动不受强磁铁片的吸引力消除了齿槽扭矩。

本申请实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

实施例1：

本实施例给出一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机的具体结构，如图1-4所示，包括：电机外壳以及电磁切割组件，电机外壳，用于对电机主体进行防护；电磁切割组件，其设置于电机外壳内部，用于将电能转换为机械能；其中，电磁切割组件包括悬浮转子3以及强磁铁片4，悬浮转子3包括外侧与内侧，悬浮转子3的内侧设置有多个强磁铁片4，悬浮转子3的下方设有电机定子5，电机定子5与强磁铁片4为分离结构，通电后，悬浮转子3在电机定子5的电磁驱动力下，通过棘爪组件2和悬浮转子3的单向齿作用驱动电机轮毂1，进而驱动电动机转动，无电后，电机轮毂1在转动时棘爪组件3与悬浮转子3反方向不产生作用力，不会受到强磁铁片4的吸引力，电机轮毂1转动起来非常省力，电机定子5的下方设有定子支架7，电机定子5与定子支架7固定连接，电机定子5的一周设有线圈绕组6，且线圈绕组6依次缠绕在电机定子5的外侧，电机定子5和电机轮毂1之间安装可转动的悬浮转子3，悬浮转子3内侧面安装若干个强磁铁片4，且悬浮转子3处于悬浮状态，悬浮转子3外顶侧设有单向齿轮，电机轮毂1通过单向的棘爪组件2连接悬浮转子3。

悬浮转子3的外侧设有多个锯齿，且多个锯齿依次排列在悬浮转子3外侧的一周处，悬浮转子3的下方设有转子支架8，悬浮转子3通过转子支架8支撑固定，转子支架8设置在安装轴12上方，且由转子轴承9固定连接。

通过采用上述技术方案：

通电后，电机定子5通过电能作用，驱动悬浮转子3顺时针方向转动，悬浮转子3顺时针转动后，在电机轮毂1与棘爪组件2和悬浮转子3齿牙的作用力下，使悬浮转子3和电机轮毂1锁住，从而驱动电机轮毂1转动，进而使轮子沿着顺时针方向转动，无电后，电机定子5没有驱动力，悬浮转子3在强磁铁片4的吸引力下吸住电机定子5，此时电机轮毂1在人为外力作用下，电机轮毂1顺时针转动，此时，棘爪组件2反向没有作用力，电机轮毂1与悬浮转子3和电机定子5之间没有以前强磁铁片4的吸引作用力，此时的电机轮毂1只受人为的外力，自然骑行或是推行都是非常的省力。

实施例2：

本实施例给出一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机的具体结构，如图1-4所示，本实施例相比较实施例1还记载了电机外壳，用于对电机主体进行防护，电机外壳包括电机轮毂1，用于防护内部的悬浮转子3；连接轴承，其设置于电机轮毂1的下方；以及安装轴12，其设置于连接轴承的下方。

电机轮毂1靠近悬浮转子3的一侧设有多个棘爪组件2，电机轮毂1内壁设有多个棘爪组件2，在不通电或没电的情况下，悬浮转子3会在强磁铁片4作用下吸住电机定子5而不运转，而电机轮毂1在棘爪组件2作用下，电机轮毂1向前转动不受强磁铁片4的吸引力消除了齿槽扭矩，棘爪组件2可以在悬浮转子3相对于电机轮毂1单一个方向旋转时分开，相反方向时则将电机轮毂1和悬浮转子3牢牢锁住，共同保持这个方向旋转，且多个棘爪组件2依次等角度排列在电机轮毂1内部，棘爪组件2内设在电机轮毂1内部，棘爪组件2与电机轮毂1利用旋钮固定，且棘爪组件2以旋钮可转动，棘爪组件2远离旋钮的一端上方设有弹簧16，且弹簧16的另外一端与电机轮毂1固定，悬浮转子3安装在电机定子5和电机轮毂1中间，悬浮转子3内壁安装强磁铁片4，外壁是单方向锯齿，由两侧的转子支架8支撑固定，转子支架8由转子轴承9连接到安装轴12，在没有棘爪组件2的作用下，可任意方向转动，在棘爪组件2作用下，可向一个方向无作用力转动，反方向可在棘爪组件2作用下带动电机轮毂1同步旋转。

连接轴承包括转子轴承9，其安装在转子支架8的下方，用于固定转子支架8；轮毂轴承10，其安装在电机轮毂1的下方，用于固定电机轮毂1，同时还包括电机油封11，且电机油封11安装在电机轮毂1下方一周处，用于密封电机轮毂1。

通过采用上述技术方案：

通电后，悬浮转子3在电机定子5的电磁驱动力下，通过棘爪组件2和悬浮转子3的单向齿作用驱动电机轮毂1，进而驱动电动机转动，无电后，电机轮毂1在转动时棘爪组件3与悬浮转子3反方向不产生作用力，不会受到强磁铁片4的吸引力，电机轮毂1转动起来非常省力。

实施例3：

本实施例给出一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机的具体结构，如图1-4所示，本实施例相比较实施例1还记载了连接轴承包括转子轴承9，其安装在转子支架8的下方，用于固定转子支架8；轮毂轴承10，其安装在电机轮毂1的下方，用于固定电机轮毂1。还包括电机油封11，且电机油封11安装在电机轮毂1下方一周处，用于密封电机轮毂1。

安装轴12内部贯穿有电线15，电线15与线圈绕组6电性连接，安装轴12靠近定子支架7的一侧开设有第一连接孔13，安装轴12的一端开设有第二连接孔14，第一连接孔13以及第二连接孔14的孔径均相同，第一连接孔13以及第二连接孔14位于安装轴12的水平位置以及竖直位置，第一连接孔13以及第二连接孔14用于电线15的贯穿导入，这样电线15在贯穿第一连接孔13以及第二连接孔14之后与线圈绕组6连接。

悬浮转子3通过转子支架8支撑固定，转子支架8设置在安装轴12上方，且由转子轴承9固定连接，悬浮转子3安装在电机定子5和电机轮毂1中间，悬浮转子3内壁安装强磁铁片4，外壁是单方向锯齿，由两侧的转子支架8支撑固定，转子支架8由转子轴承9连接到安装轴12，在没有棘爪组件2的作用下，可任意方向转动。

工作原理：该电机的主要部分包括电机定子5及线圈绕组6，悬浮转子3以及悬浮转子3内圈贴有强磁铁片4，悬浮转子3的两侧有转子支架8，转子支架8通过转子轴承9与安装轴12连接，最外层是电机轮毂1，电机轮毂1内壁顶上装有棘爪组件2和弹簧16，在电动自行车驱动电机的电机定子5和电机轮毂1之间安装可转动的悬浮转子3，悬浮转子3内侧面安装若干个强磁铁片4，且悬浮转子3处于悬浮状态，悬浮转子3外顶侧设有单向齿轮，电机轮毂1通过单向的棘爪组件2连接悬浮转子3。

这样通电后，电机定子5通过电能作用，驱动悬浮转子3顺时针方向转动，悬浮转子3顺时针转动后，在电机轮毂1与棘爪组件2和悬浮转子3齿牙的作用力下，使悬浮转子3和电机轮毂1锁住，从而驱动电机轮毂1转动，进而使轮子沿着顺时针方向转动。

若无电后，电机定子5没有驱动力，悬浮转子3在强磁铁片4的吸引力下吸住电机定子5，此时电机轮毂1在人为外力作用下，电机轮毂1顺时针转动，此时，棘爪组件2反向没有作用力，电机轮毂1与悬浮转子3和电机定子5之间没有以前强磁铁片4的吸引作用力，此时的电机轮毂1只受人为的外力，自然骑行或是推行都是非常的省力。

同时在安装轴12内部贯穿有电线15，且电线15与线圈绕组6电性连接，在安装轴12内部开设有第一连接孔13以及第二连接孔14，并且第一连接孔13以及第二连接孔14的孔径均相同，第一连接孔13以及第二连接孔14位于安装轴12的水平位置以及竖直位置，第一连接孔13以及第二连接孔14用于电线15的贯穿导入，这样电线15在贯穿第一连接孔13以及第二连接孔14之后与线圈绕组6连接。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，包括：

电机外壳，用于对电机主体进行防护；

电磁切割组件，其设置于所述电机外壳内部，用于将电能转换为机械能；

其中，所述电磁切割组件包括悬浮转子(3)以及强磁铁片(4)，所述悬浮转子(3)包括外侧与内侧，所述悬浮转子(3)的内侧设置有多个强磁铁片(4)，所述悬浮转子(3)的下方设有电机定子(5)，所述电机定子(5)的一周设有线圈绕组(6)，且线圈绕组(6)依次缠绕在电机定子(5)的外侧。

2.如权利要求1所述的一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，所述电机定子(5)与强磁铁片(4)为分离结构，所述电机定子(5)的下方设有定子支架(7)，所述电机定子(5)与定子支架(7)固定连接。

3.如权利要求1所述的一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，所述悬浮转子(3)的外侧设有多个锯齿，且多个锯齿依次排列在所述悬浮转子(3)外侧的一周处，所述悬浮转子(3)的下方设有转子支架(8)。

4.如权利要求1所述的一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，所述电机外壳包括

电机轮毂(1)，用于防护内部的悬浮转子(3)；

连接轴承，其设置于所述电机轮毂(1)的下方；

以及安装轴(12)，其设置于所述连接轴承的下方。

5.如权利要求4所述的一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，所述电机轮毂(1)靠近悬浮转子(3)的一侧设有多个棘爪组件(2)，且多个棘爪组件(2)依次等角度排列在电机轮毂(1)内部。

6.如权利要求4所述的一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，所述连接轴承包括

转子轴承(9)，其安装在转子支架(8)的下方，用于固定转子支架(8)；

轮毂轴承(10)，其安装在电机轮毂(1)的下方，用于固定电机轮毂(1)。

7.如权利要求6所述的一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，还包括电机油封(11)，且电机油封(11)安装在电机轮毂(1)下方一周处，用于密封电机轮毂(1)。

8.如权利要求4所述的一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，所述安装轴(12)内部贯穿有电线(15)，所述电线(15)与线圈绕组(6)电性连接，所述安装轴(12)靠近定子支架(7)的一侧开设有第一连接孔(13)，所述安装轴(12)的一端开设有第二连接孔(14)，所述第一连接孔(13)以及第二连接孔(14)的孔径均相同，所述第一连接孔(13)以及第二连接孔(14)位于安装轴(12)的水平位置以及竖直位置。

9.如权利要求5所述的一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，所述棘爪组件(2)内设在电机轮毂(1)内部，所述棘爪组件(2)与电机轮毂(1)利用旋钮固定，且棘爪组件(2)以旋钮可转动，所述棘爪组件(2)远离旋钮的一端上方设有弹簧(16)，且弹簧(16)的另外一端与电机轮毂(1)固定。

10.如权利要求4所述的一种新型无刷脱磁悬浮轮毂电机，其特征在于，所述悬浮转子(3)通过转子支架(8)支撑固定，所述转子支架(8)设置在安装轴(12)上方，且由转子轴承(9)固定连接。

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