CN105896812A - 一体式大扭矩高效长寿命电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磁钢不易脱落，磁钢数量少，转子直径小，大电流不容易饱和，电能转换效率高，力矩输出大，成本低，电机使用周期更长，不容易磨损、扫镗和发热烧坏，设有滑行状态，耗电量小，爬坡能力强的一体式大扭矩电机。它包括密封油腔、电机主体、离合机构和变速机构；电机主体、离合机构和变速机构封装在密封油腔内；变速机构上设有伸出于密封油腔外的动力输出轴；密封油腔内灌注有润滑油；电机主体的定子、转子封装于封装壳体内，转轴从封装壳体内伸出；转子的磁钢片为八片钕铁硼磁钢，芯柱的外壁上设有均匀分布的V字型卡接突起，卡接突起之间对应有凹槽，磁钢片卡接于芯柱外壁的凹槽内，同时与芯柱螺纹连接，同时还与芯柱的外壁粘接。

Description

一体式大扭矩高效长寿命电机
技术领域
本发明涉及一种电动车用电机，具体是指一种一体式大扭矩高效长寿命电机。
背景技术
电动车分为交流电动车和直流电动车。通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。第一辆电动车于1834年制造出，它是由直流电机驱动的。时至今日，电动车已发生了巨大变化，类型也多种多样。现有技术中的电动车大多是采用电池驱动电机的转子，再由转子带动轮毂旋转使电动车前进。本发明专利申请的申请人经过多年的实践，发现现有技术中用于电动车的电机存在如下几个不足之处：1、现有技术中的电机转子，主要采用的是如附图1中所示的结构，它包括46块磁钢，磁钢片02均匀贴在轮毂01的内壁上。转子的主要参数如下：规格型号：16*2.50；内径：205mm；直径：320mm；重量：6KG左右；磁钢用量：46片；配套磁钢规格：23*13.65*3mm；46片磁钢，靠胶水粘贴在轮毂内壁。在实际使用时，随着轮毂的转动和振动磁钢容易松动或脱落，使用磁钢多，转子直径大，耗费铜和铁多；电机铁芯采用的硅钢片受结构限制而数量少，大电流时容易磁饱和；电能转换效率低，力矩输出小，并且成本高。2、目前市场上的电动车电机都是转子+定子+轴承的组合方式；但转子、定子和轴承在电机上是可拆式的，没有统一的封装结构。这样做虽然结构简单，成本低。但是存在电机的使用周期短，容易磨损、扫镗和发热烧坏的不足之处。3、目前市场上的电车机电的变速是通过改变电机的工作频率来改变转速，不含机械变速机构。这种结构在实际使用时存在电动车没有滑行状态，电机始终与后轮转动连接，耗电量大，爬坡能力差，电机磨损大的不足之处。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种磁钢不易脱落，磁钢数量少，转子直径小，电机铁芯可以采用更多硅钢片，大电流不容易饱和，电能转换效率高，力矩输出大，成本低，电机使用周期更长，不容易磨损、扫镗和发热烧坏，设有滑行状态，电机可与后轮脱开，耗电量小，爬坡能力强的一体式大扭矩高效长寿命电机。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种一体式大扭矩高效长寿命电机，它包括密封油腔、电机主体、离合机构和变速机构；所述的电机主体、离合机构和变速机构封装在密封油腔内；所述的电机主体的电机输出轴与离合机构相连；所述的离合机构与变速机构相连；所述的变速机构上设有伸出于密封油腔外的用于驱动电动车轮毂转动的动力输出轴；所述的密封油腔内灌注有润滑油；所述的电机主体包括定子、转子、转轴和封装壳体；所述的定子、转子封装于封装壳体内，所述的转轴从封装壳体内伸出；所述的转子包括磁钢片和环状的芯柱，所述的磁钢片为八片钕铁硼磁钢，所述的芯柱的外壁上设有均匀分布的V字型卡接突起，所述的卡接突起之间对应有八个用于卡接磁钢片的凹槽，所述的磁钢片卡接于芯柱外壁的凹槽内，所述的磁钢片同时通过螺钉与芯柱螺纹连接，所述的磁钢片与芯柱的外壁同时通过胶水粘接。
作为优选，所述的变速机构内设有两个机械档位。
作为优选，所述的动力输出轴为侧壁开有两个一直贯穿到轴底的穿孔的半中空结构，所述的两个穿孔分别用于安装导通电缆和档位控制轴。
作为优选，所述的电机主体的轮体为全铝铸造结构。
作为优选，所述的离合机构和变速机构内的传动部件均为钢齿轮。
作为优选，所述的磁钢片和芯柱组成的环形转子结构的直径为9cm；所述的磁钢片的尺寸为：长45mm、宽30mm、厚5mm。
采用上述结构后，本发明具有如下有益效果：所述的电机主体、离合机构和变速机构封装在密封油腔内；所述的电机主体的电机输出轴与离合机构相连；所述的离合机构与变速机构相连；所述的变速机构上设有伸出于密封油腔外的用于驱动电动车轮毂转动的动力输出轴；所述的密封油腔内灌注有润滑油；所述的电机主体包括定子、转子、转轴和封装壳体；所述的定子、转子封装于封装壳体内，所述的转轴从封装壳体内伸出；所述的转子包括磁钢片和环状的芯柱，所述的磁钢片为八片钕铁硼磁钢，所述的芯柱的外壁上设有均匀分布的V字型卡接突起，所述的卡接突起之间对应有八个用于卡接磁钢片的凹槽，所述的磁钢片卡接于芯柱外壁的凹槽内，所述的磁钢片同时通过螺钉与芯柱螺纹连接，所述的磁钢片与芯柱的外壁同时通过胶水粘接。本发明创造性的将电机和所有变速机构，离合机构做在一个密闭油腔内，如同摩托车的发动机一样，拥有变速机构，离合机构。由动力输出轴驱动轮毂旋转，内置缓冲，可以滑行，耗电低。拥有两个档机械档位，高速内转子电机，钢齿结构，爬坡能力大于或等于40度，电机轮体全铝铸造，结构更加合理和稳定。电机和所有变速机构，离合机构做在一个密闭油腔内，使用润滑油对所有零部件进行润滑和导热，将磨损及发热减至最小，电机不容易烧坏，提高使用寿命。磁钢片和芯柱组成的环形转子结构的直径为9cm；所述的磁钢片的尺寸为：长45mm、宽30mm、厚5mm。磁钢用量大为减少，转子直径减小，使用的铜和铁量成倍减少，由于使用了大面积大厚度的新型钕铁硼磁钢，增加硅钢片数量，使得磁通量成倍增加，磁阻减少，电机的磁饱和强度也大为增加，从而实现大力矩输出，电能转换为动能的效率提高，减少发热和能源浪费，让电车能行驶距离增加。磁钢不容易脱落。
综上所述，本发明提供了一种磁钢不易脱落，磁钢数量少，转子直径小，电机铁芯可以采用更多硅钢片，大电流不容易饱和，电能转换效率高，力矩输出大，成本低，电机使用周期更长，不容易磨损、扫镗和发热烧坏，设有滑行状态，电机可与后轮脱开，耗电量小，爬坡能力强的一体式大扭矩高效长寿命电机。
附图说明
图1是现有技术中电机用转子的结构示意图。
图2是本发明中一体式大扭矩高效长寿命电机的结构示意简图。
图3是图2中的电机主体的封装壳结构示意图。
图4是本发明中电机用转子的结构示意图。
图5是图4的侧面结构示意图。
如图所示：现有技术中：01、轮毂，02、磁钢片。
本发明中：1、密封油腔，2、电机主体，3、电机输出轴，4、离合机构，5、变速机构，6、动力输出轴，201、封装壳体，202、密封腔，203、轴孔，301、磁钢片，302、卡接突起，303、芯柱，304、螺钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图2到附图5，一种一体式大扭矩高效长寿命电机，它包括密封油腔1、电机主体2、离合机构4和变速机构5；所述的电机主体2、离合机构4和变速机构5封装在密封油腔1内；所述的电机主体2的电机输出轴与离合机构4相连；所述的离合机构4与变速机构5相连；所述的变速机构5上设有伸出于密封油腔1外的用于驱动电动车轮毂转动的动力输出轴6；所述的密封油腔1内灌注有润滑油；所述的电机主体1包括定子、转子、转轴和封装壳体201；所述的定子、转子封装于封装壳体201内，所述的转轴从封装壳体内201伸出；所述的转子包括磁钢片301和环状的芯柱303，所述的磁钢片301为八片钕铁硼磁钢，所述的芯柱303的外壁上设有均匀分布的V字型卡接突起302，所述的卡接突起302之间对应有八个用于卡接磁钢片301的凹槽，所述的磁钢片301卡接于芯柱303外壁的凹槽内，所述的磁钢片301同时通过螺钉304与芯柱303螺纹连接，所述的磁钢片301与芯柱303的外壁同时通过胶水粘接。
作为优选，所述的变速机构5内设有两个机械档位。
作为优选，所述的动力输出轴6为侧壁开有两个一直贯穿到轴底的穿孔的半中空结构，所述的两个穿孔分别用于安装导通电缆和档位控制轴。
作为优选，所述的电机主体2的轮体为全铝铸造结构。
作为优选，所述的离合机构4和变速机构5内的传动部件均为钢齿轮。
作为优选，所述的磁钢片301和芯柱303组成的环形转子结构的直径为9cm；所述的磁钢片的尺寸为：长45mm、宽30mm、厚5mm。
采用上述结构后，本发明具有如下有益效果：所述的电机主体2、离合机构4和变速机构5封装在密封油腔1内；所述的电机主体2的电机输出轴与离合机构4相连；所述的离合机构4与变速机构5相连；所述的变速机构5上设有伸出于密封油腔1外的用于驱动电动车轮毂转动的动力输出轴6；所述的密封油腔1内灌注有润滑油；所述的电机主体1包括定子、转子、转轴和封装壳体201；所述的定子、转子封装于封装壳体201内，所述的转轴从封装壳体内201伸出；所述的转子包括磁钢片301和环状的芯柱303，所述的磁钢片301为八片钕铁硼磁钢，所述的芯柱303的外壁上设有均匀分布的V字型卡接突起302，所述的卡接突起302之间对应有八个用于卡接磁钢片301的凹槽，所述的磁钢片301卡接于芯柱303外壁的凹槽内，所述的磁钢片301同时通过螺钉304与芯柱303螺纹连接，所述的磁钢片301与芯柱303的外壁同时通过胶水粘接。本发明创造性的将电机和所有变速机构，离合机构做在一个密闭油腔内，如同摩托车的发动机一样，拥有变速机构，离合机构。由动力输出轴驱动轮毂旋转，内置缓冲，可以滑行，耗电低。拥有两个档机械档位，高速内转子电机，钢齿结构，爬坡能力大于或等于40度，电机轮体全铝铸造，结构更加合理和稳定。电机和所有变速机构，离合机构做在一个密闭油腔内，使用润滑油对所有零部件进行润滑和导热，将磨损及发热减至最小，电机不容易烧坏，提高使用寿命。磁钢片和芯柱组成的环形转子结构的直径为9cm所述的磁钢片的尺寸为：长45mm、宽30mm、厚5mm。磁钢用量大为减少，转子直径减小，使用的铜和铁量成倍减少，由于使用了大面积大厚度的新型钕铁硼磁钢，增加硅钢片数量，使得磁通量成倍增加，磁阻减少，电机的磁饱和强度也大为增加，从而实现大力矩输出，电能转换为动能的效率提高，减少发热和能源浪费，让电车能行驶距离增加。磁钢不容易脱落。
综上所述，本发明提供了一种磁钢不易脱落，磁钢数量少，转子直径小，电机铁芯可以采用更多硅钢片，大电流不容易饱和，电能转换效率高，力矩输出大，成本低，电机使用周期更长，不容易磨损、扫镗和发热烧坏，设有滑行状态，电机可与后轮脱开，耗电量小，爬坡能力强的一体式大扭矩高效长寿命电机。
本发明申请的电机与现有技术中的普通电机性能对比如下表：
实践证明，本发明申请的一体式电机与普通电机还有如下几点主要不同之处：
1、由于普通电机只要爬坡都会最大电流放电，导致电机内部温度升高产生退磁并使电瓶产生硫酸铅结晶，极易损坏电瓶。
一体式大扭矩大扭矩电机不管是在平坦道路行驶，还是长期处于爬坡工作状态，一体式大扭矩大扭矩电机基本都工作在正常输出电流及高效率平台中。避免了高温条件下电机退磁及大电流放电对电瓶的损坏。
2、普通电机在爬坡时依靠冲劲及最大电流输出，爬坡里程非常短。起步电流回归到正常电流较慢。
一体式大扭矩大扭矩电机在爬坡时，由于采用了齿轮传动比输出，扭矩放大，输出电流只有15A，非常节电。而在平坦道路行驶，其输出电流则与普通电机一样。起步电流下降很快。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种一体式大扭矩高效长寿命电机，其特征在于：它包括密封油腔(1)、电机主体(2)、离合机构(4)和变速机构(5)；所述的电机主体(2)、离合机构(4)和变速机构(5)封装在密封油腔(1)内；所述的电机主体(2)的电机输出轴与离合机构(4)相连；所述的离合机构(4)与变速机构(5)相连；所述的变速机构(5)上设有伸出于密封油腔(1)外的用于驱动电动车轮毂转动的动力输出轴(6)；所述的密封油腔(1)内灌注有润滑油；所述的电机主体(1)包括定子、转子、转轴和封装壳体(201)；所述的定子、转子封装于封装壳体(201)内，所述的转轴从封装壳体内(201)伸出；所述的转子包括磁钢片(301)和环状的芯柱(303)，所述的磁钢片(301)为八片钕铁硼磁钢，所述的芯柱(303)的外壁上设有均匀分布的V字型卡接突起(302)，所述的卡接突起(302)之间对应有八个用于卡接磁钢片(301)的凹槽，所述的磁钢片(301)卡接于芯柱(303)外壁的凹槽内，所述的磁钢片(301)同时通过螺钉(304)与芯柱(303)螺纹连接，所述的磁钢片(301)与芯柱(303)的外壁同时通过胶水粘接。
2.根据权利要求1所述的一体式大扭矩高效长寿命电机，其特征在于：所述的变速机构(5)内设有两个机械档位。
3.根据权利要求1所述的一体式大扭矩高效长寿命电机，其特征在于：所述的动力输出轴(6)为侧壁开有两个一直贯穿到轴底的穿孔的半中空结构，所述的两个穿孔分别用于安装导通电缆和档位控制轴。
4.根据权利要求1所述的一体式大扭矩高效长寿命电机，其特征在于：所述的电机主体(2)的轮体为全铝铸造结构。
5.根据权利要求1所述的一体式大扭矩高效长寿命电机，其特征在于：所述的离合机构(4)和变速机构(5)内的传动部件均为钢齿轮。
6.根据权利要求1所述的一体式大扭矩高效长寿命电机，其特征在于：所述的磁钢片(301)和芯柱(303)组成的环形转子结构的直径为9cm；所述的磁钢片的尺寸为：长45mm、宽30mm、厚5mm。
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