CN206237216U - 一种电动车轮毂的永磁同步电机安装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电动车轮的电机技术领域，特指一种电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，包括空心轮毂，环形定子和支撑架组件，支撑架组件由主轴和内骨架构成，所述环形定子外侧套设在内骨架上，环形定子内侧安装有永磁同步电机，所述永磁同步电机包括环形转子，环形转子上排布有若干块磁钢片，环形转子通过轴套与减速机构相连，所述轴套通过轴承安装在主轴上；所述环形定子，永磁同步电机和减速机构均同轴安装在所述空心轮毂内，且在空心轮毂左右两侧可拆卸安装有端盖。本实用新型将永磁同步电机与行星减速结构巧妙的结合起来，实现了内转子的永磁同步电机到外转子的轮毂电机转化结构，具有结构稳定，转化效率高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动车轮的电机技术领域，特指一种电动车轮毂的永磁同步电机安装结构。
背景技术
电动车作为人们常用的代步工具，已经越来越普及，人们对电动车的安全性，独特性，以及行进过程中的爬坡，速度的要求也越来越高。
电动车轮毂从最早的有刷电机逐渐衍变到目前的无刷电机，现有的电动车普遍使用直流无刷电机，而直流无刷电机本身存在功率密度小、效率低、调速范围窄等限制，虽能通过减速机构将扭矩增大，但经减速齿轮后效率进一步降低，而且直流无刷电机的调速范围较窄，完全不能考虑弱磁扩速的要求。
也有一些电动车轮毂是采用减速机构增加输出扭矩方式驱动，如中国专利公告号为：CN1937363的一种电动车轮毂电机，这种轮毂电机由轮毂壳体、电机、减速器及离合器组成，电机、减速器和离合器一次排列并同轴设置，主轴通过轴承与轮毂壳体连接，电机通过减速器以大扭矩低速转速将动力输送到离合器，并通过离合器带动轮毂壳体旋转来达到驱动电动车运动的目的，这个电动车的轮毂电机虽然具有耗电省、发热量低的特点，但由于内部各个部件配合不够紧密，部件之间会存在受力不均匀的现象，使得其在使用一段时间后噪声较大，轮毂内部磨损厉害，使用寿命不长，且其功率密度较小，不能够满足长时间地在坡度较陡或路面不平的地方行驶。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供了一种结构稳定，传动效率高的电动车轮毂的永磁同步电机安装结构。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，包括空心轮毂，环形定子和支撑架组件，支撑架组件由主轴和内骨架构成，所述环形定子外侧套设在内骨架上，环形定子内侧安装有永磁同步电机，所述永磁同步电机包括环形转子，环形转子上排布有若干块磁钢片，环形转子通过轴套与减速机构相连，所述轴套通过轴承安装在主轴上；所述环形定子，永磁同步电机和减速机构均同轴安装在所述空心轮毂内，且在空心轮毂左右两侧可拆卸安装有端盖。
优选地，所述内骨架与主轴上开设有键槽，主轴通过键连接在内骨架中部。
优选地，所述减速机构为行星轮减速机构，包括固定安装在所述轴套上的中心齿轮，中心齿轮外周啮合有若干个行星轮，所述行星轮外周套设有太阳轮，太阳轮固定安装在所述端盖上。
优选地，所述行星轮连接有离合器组，离合器组为若干个单向离合器依次叠加安装在离合器套筒内的结构，其中，与行星轮连接的单向离合器对应所述行星轮成型有若干个连接柱，该连接柱通过轴承连接在所述行星轮中部。
优选地，所述环形转子内开设有若干个通孔，若干个通孔两两之间呈V型排布，所述磁钢片设置于该通孔内。
优选地，所述内骨架一侧向其内部凹陷形成台阶结构，所述环形定子卡接在所述台阶结构内。
优选地，所述端盖通过轴承安装在所述主轴上，端盖内侧成型有放置所述轴承的凹腔，端盖外侧成型有凹槽，该凹槽内设有油封。
优选地，所述空心轮毂上成型有能够穿电线的圆孔。
本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、本实用新型提供一种永磁同步电机安装结构，将永磁同步电机安装在环形定子内部，以及减速机构的配合使用，实现内转子永磁同步电机到外转子轮毂电机的转化过程。
2、本实用新型的内转子与环形定子组合形成永磁同步电机，将高功率密度、宽效率平台、大调速范围的永磁同步电机与行星减速结构巧妙的结合起来，其中永磁同步电机具有以下优点：高功率密度、高效率、宽调速范围。本实用新型实现了内转子的永磁同步电机到外转子的轮毂电机转化过程，将扭矩、效率、调速的发挥更进一步。
3、本实用新型所用的永磁同步电机的反电势和相电流波形均为正弦波形，配合驱动系统，其运行系统能具有较宽范围的恒功率特性和较大的弱磁扩速比，更加适应大功率电动车的高速运行及超车的要求。
4、本实用新型使用的永磁同步电机配合驱动系统具有恒定转矩特性和较高的过载倍数，能够适应电动车在运行过程中出现的快速启动、爬坡、频繁启动的要求。
5、本实用新型的内转子在长时间的行驶工作中，发热量较低，温升范围较小，能够保护整个内转子，延长其使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的立体图。
图2是本实用新型结构爆炸图。
图3是本实用新型截面剖视图。
图4是本实用新型减速机构的结构爆炸图。
图5是本实用新型支撑架组件的示意图。
图6是图5的局部放大图。
图7是本实用新型端盖的示意图。
1-空心轮毂；11-圆孔；2-环形定子；
3-支撑架组件；31-内骨架；311-台阶结构；32-主轴；33-键槽；34-键；
41-环形转子；411-通孔；42-磁钢片；
51-中心齿轮；52-行星轮；53-太阳轮；54-单向离合器；54a-第一单向离合器；54b-第二单向离合器；541-连接柱；542-轴孔；543-凹槽；55-离合器套筒；
6-轴套；7-轴承；8-端盖；8a-左端盖；8b-右端盖；81-凹腔；82-凹槽；9-油封。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1-图7：
如图1到图3所示，一种电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，包括空心轮毂1，环形定子2和支撑架组件3，支撑架组件3由主轴32和内骨架31构成，所述内骨架31与主轴32上开设有键槽33，主轴32通过键34连接在内骨架31中部，本实施例中使用平键相连；所述环形定子2外侧套设在内骨架31上，环形定子2内侧安装有永磁同步电机，所述永磁同步电机包括环形转子41，环形转子41上排布有若干块磁钢片42，环形转子41通过轴套6与减速机构相连，所述轴套6通过轴承7安装在主轴32上；所述环形定子2，永磁同步电机和减速机构均同轴安装在所述空心轮毂1内，且在空心轮毂1左右两侧可拆卸安装有端盖8，端盖包括左端盖8a和右端盖8b，上述结构的位置与连接关系为：从左至右，左端盖81、内骨架、永磁同步电机、减速机构、右端盖82依次通过主轴32安装在空心轮毂1内部。
所述减速机构为行星轮52减速机构，包括固定安装在所述轴套6上的中心齿轮51，中心齿轮51外周啮合有三个行星轮52，所述行星轮52外周套设有太阳轮53，太阳轮53固定安装在所述端盖8上，因此太阳轮即固定于空心轮毂1上，空心轮毂1在太阳轮53的带动下进行旋转。
所述行星轮52连接有离合器组，离合器组为若干个单向离合器54依次叠加安装在离合器套筒55内的结构，所述单向离合器54中部成型有轴孔542，该轴孔542一侧开设有凹槽543，所述单向离合器54通过该轴孔542套设在所述主轴32上。单向离合器54包括第一单向离合器54a和第二单向离合器55b，其中，第一单向离合器54a与行星轮52连接，第一单向离合器54a对应所述行星轮52成型有三个连接柱541，该连接柱541通过轴承7连接在所述行星轮52中部。当刹车时，当刹车时，永磁同步电机依旧在驱动中心齿轮51及行星轮52转动，第一单向离合器54a跟随行星轮52绕着主轴32进行单向转动，此时太阳轮53保持静止，空心轮毂1保持静止不动。
所述环形转子41内开设有若干个通孔411，若干个通孔411两两之间呈V型排布，所述磁钢片42设置于该通孔411内，环形转子在磁钢片形成的正弦磁场的催动下进行旋转，形成永磁同步电机。
所述内骨架31一侧向其内部凹陷形成台阶结构311，所述环形定子2卡接在所述台阶结构311内，内骨架31与环形定子相固定，行驶时保持静止状态。
所述端盖8通过轴承7安装在所述主轴32上，端盖8内侧成型有放置所述轴承7的凹腔81，端盖8外侧成型有凹槽82，该凹槽82内设有油封9，所述空心轮毂1上成型有能够穿电线的圆孔11。
本实用新型的工作原理如下：
永磁同步电机通电后产生正弦波形的电流，环形转子41进行高速转动，通过轴套6传递到中心齿轮51，中心齿轮51的转动带动与其啮合的三个行星轮52，行星轮52带动太阳轮53进行转动，此时第一单向离合器54a保持静止，行星轮52太阳轮53组合形成一个减速机构来提高输出扭矩，同时降低了输出的转速，再通过该减速机构，将电机的动力传递到空心轮毂上，使空心轮毂进行转动，实现了内转子永磁同步电机到外转子轮毂电机的转化结构。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，其特征在于，包括空心轮毂(1)，环形定子(2)和支撑架组件(3)，支撑架组件(3)由主轴(32)和内骨架(31)构成，所述环形定子(2)外侧套设在内骨架(31)上，环形定子(2)内侧安装有永磁同步电机，所述永磁同步电机包括环形转子(41)，环形转子(41)上排布有若干块磁钢片(42)，环形转子(41)通过轴套(6)与减速机构相连，所述轴套(6)通过轴承(7)安装在主轴(32)上；所述环形定子(2)，永磁同步电机和减速机构均同轴安装在所述空心轮毂(1)内，且在空心轮毂(1)左右两侧可拆卸安装有端盖(8)。
2.根据权利要求1所述的电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，其特征在于：所述内骨架(31)与主轴(32)上开设有键槽(33)，主轴(32)通过键(34)连接在内骨架(31)中部。
3.根据权利要求1或2所述的电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，其特征在于：所述减速机构为行星轮(52)减速机构，包括固定安装在所述轴套(6)上的中心齿轮(51)，中心齿轮(51)外周啮合有若干个行星轮(52)，所述行星轮(52)外周套设有太阳轮(53)，太阳轮(53)固定安装在所述端盖(8)上。
4.根据权利要求3所述的电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，其特征在于：所述行星轮(52)连接有离合器组，离合器组为若干个单向离合器(54)依次叠加安装在离合器套筒(55)内的结构，其中，与行星轮(52)连接的单向离合器(54)对应所述行星轮(52)成型有若干个连接柱(541)，该连接柱(541)通过轴承(7)连接在所述行星轮(52)中部。
5.根据权利要求1所述的电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，其特征在于：所述环形转子(41)内开设有若干个通孔(411)，若干个通孔(411)两两之间呈V型排布，所述磁钢片(42)设置于该通孔(411)内。
6.根据权利要求1所述的电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，其特征在于：所述内骨架(31)一侧向其内部凹陷形成台阶结构(311)，所述环形定子(2)卡接在所述台阶结构(311)内。
7.根据权利要求1所述的电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，其特征在于：所述端盖(8)通过轴承(7)安装在所述主轴(32)上，端盖(8)内侧成型有放置所述轴承(7)的凹腔(81)，端盖(8)外侧成型有凹槽(82)，该凹槽(82)内设有油封(9)。
8.根据权利要求1所述的电动车轮毂的永磁同步电机安装结构，其特征在于：所述空心轮毂(1)上成型有能够穿电线的圆孔(11)。
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