CN1889331A

CN1889331A - 轮毂电机

Info

Publication number: CN1889331A
Application number: CN 200510027211
Authority: CN
Inventors: 毛风翔; 涂季冰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2007-01-03
Anticipated expiration: 2025-06-28
Also published as: CN100546152C

Abstract

本发明提供的轮毂电机包含有一电机外转子以及一准行星减速齿轮传动机构，该准行星减速齿轮传动机构包括一太阳轮、若干个行星轮、齿圈和行星架，所述电机外转子与太阳轮固定相连，所述行星轮带动所述轮毂壳体转动。本发明提供的轮毂电机，由于采用外转子电机，外转子转动并直接与减速机构相连，单位重量(体积)的输出功率较大，与其它同样功率的轮毂电机相比，体积相对较小，具有很高的使用价值。另外，当用于电动自行车时，在没有电力或为了省电需要由人力带动时，行星减速齿轮传动机构和电机的外转子不随着转动，这样，带动轮毂壳体转动需要的力大大减少，使得使用该轮毂电机的电动自行车的使用更加方便。

Description

轮毂电机

技术领域

本发明涉及一种电动机，特别涉及一种电机直接带动轮毂转动的轮毂电机。

背景技术

由电机带动轮毂转动的电机(轮毂电机)广泛用于电动车及其它转动机构。一种已有的电动轮毂由电机外转子直接带动轮毂外壳转动，但是，由于电机的转速较低，电机的体积通常较大，扭矩较小。另外一种轮毂电机采用相对高速的电机，经减速机构例如行星减速齿轮传动机构带动轮毂外壳转动。但是，由于采用常规的内转子电机，电机轴与减速机构相连，而这种电机的定子线圈在外周，转子是内转子，气隙圆的直径较小，单位重量(体积)的输出功率不能更进一步加大；或者采用更高的转速，来达到这一目的，这样又会造成技术的难度和效率的降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种同样体积下，输出功率更大，相对转速较低(减速比较低)且效率高的轮毂电机。

为了实现上述目的，本发明提供的轮毂电机包括：

一电机轴，该电机轴固定不转动；

一通过轴承与所述电机轴相连的轮毂壳体；

一与上述电机轴固定相连的带有绕组电机定子；

其特征在于，它还包括：

一电机外转子；以及

一准行星减速齿轮传动机构，它包括一太阳轮、若干个行星轮、齿圈和行星架，所述电机外转子与太阳轮固定相连，所述行星轮带动所述轮毂壳体转动。

进一步，所述行星轮的转动轴固定在一行星架上，而所述行星架与电机轴固定相连。

再进一步，本发明提供的轮毂电机的所述齿圈和所述轮毂壳体通过一单向离合器相联接。

还有，定子铁芯的槽孔还采取了变截面方式，更加提高电机的比功率；在所述齿圈开口一面有一齿圈盖，并与所述齿圈固定，使机构有可靠的润滑。

本发明提供的轮毂电机，由于采用外转子电机，外转子转动并直接与减速机构相连，单位重量(体积)的输出功率较大，与其它同样功率的轮毂电机相比，体积相对较小，具有很高的使用价值。另外，当用于电动自行车时，在没有电力或为了省电需要由人力带动时，行星减速齿轮传动机构和电机的外转子不随着转动，这样，带动轮毂壳体转动需要的力大大减少，使得使用该轮毂电机的电动自行车的使用更加方便。

附图说明

图1是本发明提供的轮毂电机的结构示意图。

图2是本发明提供的轮毂电机的行星减速齿轮传动机构的结构示意图。

图3是现有的电动机钢片主体的结构示意图。

图4是图3的A-A剖面图。

图5是本发明的轮毂电机的电动机的基本型硅钢片的示意图。

图6是发明的轮毂电机的定子变型硅钢片的示意图。

图7是本发明的轮毂电机的电动机的硅钢片主体的端面视图。

图8是本发明的一个实施例的线圈绕硅钢片的示意图。

图9是本发明的另一个实施例的线圈绕硅钢片的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。

参见图1，本发明提供的轮毂电机包括电机轴1、电机定子(含线圈)2、电机外转子3、太阳轮5、行星轮6、行星架8、齿圈9、单向离合器10和轮毂壳体11。电机轴1固定，电机定子2与电机轴1固定。电机外转子3通过轴承31与电机轴1相连。当电机起动时，电机外转子3转动。电机外转子3与太阳轮5相连，于是带动太阳轮5转动。太阳轮5、行星轮6和行星架8组成一准行星减速齿轮传动机构。行星轮6的转动轴61固定在行星架8上，而行星架8与电机轴固定相连。齿圈9为盘状，它含有一内齿轮91，它通过该内齿轮91与行星轮6啮合，这样，行星轮6可带动齿圈9转动。齿圈9通过单向离合器10与轮毂壳体11相联接。轮毂壳体11通过轴承111与电机轴1相连。

单向离合器10可以采用常用的单向离合器，它可使得齿圈9只能在一个方向带动轮毂壳体11转动，当齿圈9转动时，齿圈9与轮毂壳体11相连，转动齿圈9可带动轮毂壳体11转动；反之，当轮毂壳体11转动时，轮毂壳体11与齿圈9分离，轮毂壳体11不带动齿圈9转动。本实施例的单向离合器10采用棘轮结构，它包含外轮101和内轮102。内轮102上设有两爪(未示出)。外轮101是含有内齿牙的棘轮。上述爪可与上述内齿牙啮合，保证单向转动。上述内轮102与齿圈9固定，而外轮101与轮毂壳体11固定相连。

参见图2，在齿圈9的左侧面(开口一面)设有一齿圈盖91，该齿圈盖91是碗状，有侧面911和底面912，中央设有一中孔913。侧面911与齿圈9的外周边固定，底面912与齿圈9的左侧面相平行，并且相距很近，如1-2毫米。

另外，为了进一步提高密封性能，在所述齿圈盖的外表面与邻近部件(如电机外壳)之间设有一密封圈914，进一步防止润滑油脂外泄。

另外，现有的一般电动机的定子采用多片硅钢片铁芯绕线圈，参见图3和图4，现在的硅钢片161的周边开有带缺口的槽孔，该槽孔用来容纳所绕的线圈162。由于所有的硅钢片161的上述孔相同，整个线圈162所绕的部分的横截面是一长方形，这样，就有四个直角C，由于线圈的线总有一定的硬度，这样，在缠绕时，必然会在上述长方形的两边(面)会形成一定的空隙F、G，由于上述空隙，使的电机转子或定子产生的磁力感应减小，电机的效率、功率有所损失。

为了提高电机的效率，本发明将硅钢片分成基本型硅钢片和变型硅钢片，参见图5、图6、图7和图8，本发明的轮毂电机的电动机包括外壳、转子和定子，定子由硅钢片叠成。基本型硅钢片211(见图5)和若干变型硅钢片212，电动机定子2由硅钢片叠成。所述硅钢片包含有若干基本型硅钢片211(见图5)和若干变型硅钢片212(见图6)，其中，基本型硅钢片211较多，它们一起组成电动机磁感应主体，基本型硅钢片211和变型硅钢片212的四周开多设有若干带缺口的槽孔。该缺口的槽孔可做成各种形状，通常如图3所示的形状。变型硅钢片212的上述周边的带缺口的槽孔比基本型硅钢片211的孔要大。在上述硅钢片的缺口构成的两个槽孔之间绕有线圈162。其中，基本硅型钢片211布置在主体221的中央，两端分别设有变型硅钢片。这样，主体221的端面视图如图7所示。当线圈绕上时，参见图8，在主体221的四个角会形成一个过渡段E，使得线圈能很好的绕在硅钢片上，并几乎能紧密贴近，使线圈的体积变小并的电机转子或定子产生的磁力增大，电机的效率也提高。

参见图9，本发明的电动机定子2的另一个实施例的示意图它与其第一个实施例的区别是在变型硅钢片212中有可分成若干缺口大小不同的组，从主体两端，这些组的带缺口的槽孔的尺寸从大到小不断变化。这样，在主体221的四个角会形成一个更好过渡段，使得线圈更能很好的绕在硅钢片上，并与硅钢片紧密贴近，进一步提高电机的效率。

上面的实施例的描述不应是对本发明的保护范围的限制，对本领域的技术人员，在上述实施例的基础上，仍可作多种变化，而其保护范围应由权利要求书限定。

Claims

1、一种轮毂电机，它包括：

一电机轴，该电机轴固定不转动；

一通过轴承与所述电机轴相连的轮毂壳体；

一与上述电机轴固定相连的带有绕组电机定子；

其特征在于，它还包括：

一电机外转子；以及

2、如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述行星轮的转动轴固定在一行星架上，而所述行星架与电机轴固定相连。

3、如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述齿圈和所述轮毂壳体通过一单向离合器相联接。

4、如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，在所述碗状齿圈开口一面还设有一齿圈盖，周边与所述齿圈固定，并且与行星齿轮保持一定间隙。

5、如权利要求4所述的述的轮毂电机，其特征在于，在所述齿圈盖的外表面与邻近的电机转子之间设有一密封圈。

6、如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述电机定子铁芯由硅钢片组成，在硅钢片的周边开有若干个带缺口的槽孔，在上述槽孔之间绕有线圈，其特征在于，所述硅钢片包含有若干基本型硅钢片和若干变型硅钢片，所述基本型钢片组成定子的主体，在主体的两端分别设有若干变形硅钢片，在变型硅钢片的周边的带缺口槽孔比基本型钢片的槽孔要大，形成了梯状变截面的槽孔。

7、如权利要求6所述的轮毂电机，其特征在于，所述变型硅钢片有可分成若干组，从主体两端，这些组的带缺口的槽孔的尺寸从大到小不断变化，可形成不间断变截面的槽孔。