CN207782513U - 一种电动车用轮毂电机的定子 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动车用轮毂电机的定子，包括铁芯和支架，铁芯由齿筋、轭部和齿槽构成，支架包括两个不同的圆盘状支撑板，支撑板边沿朝对靠面的反面延伸出圆周面，铁芯固定在支架外圆周面上，第一支撑板上设有翻扣凸孔呈周向分布，第二支撑板上设有减重孔与翻扣凸孔一一对应匹配，翻扣凸孔穿过减重孔并经外力将孔口外翻紧扣住减重孔内圈，支撑板中心设有焊接翻边，焊接翻边焊接于同一轴套两端近端处。本实用新型的有益效果是：本实用新型的定子优化了支架结构，提高了支撑强度，提升了定子制造精度，简化了生产工艺，同时提高了生产效率，节约了材料成本，且其应用的电机承载能力和抗振耐冲击能力显著提升，安全性和效率提高，更能适应恶劣环境和复杂路况。

Description

一种电动车用轮毂电机的定子

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，特别是涉及一种电动车轮毂电机的定子。

背景技术

随着时代的发展，低碳环保概念已深入人心，而电动车作为绿色交通工具已融入人们的日常生活，成为一种无法替代的代步工具。电动车因其环保、节能、安全、低故障、负载能力强等特点倍受欢迎，其广泛使用于各种恶劣环境及复杂路况，而电机作为其重要驱动部件应用于电动车技术领域，为满足电动车的功能需求，电机的承载能力和抗振耐冲击能力显的成为重要。

当前两轮电动车用电机多为轮毂电机，轮毂电机的核心部件为定子和转子，转子套设在定子外圈，转子包括装胎的轮辋、导磁环以及导磁环内圈所粘贴的多个永磁体，而其定子由卷叠而成的定子铁芯和支架构成，支架中心焊接有轴套，定子铁芯齿上绕制有漆包线，电机定、转子通过中心轴和两侧端盖及轴承连接组装而成。

现今市场上，应用于电动车上的轮毂电机，定子支架普遍采用两块平板对扣并通过铆钉结构铆接扣紧，支架中心焊接有轴套，轴套过盈连接有电机轴，再通过电机轴安装于电动车车架上，定子支架作为电机的重要支撑及力传动部件，其紧固力、承重能力和支撑强度直接关系到电机的结构稳定性、安全性、承载能力及抗振耐冲击能力。而铆接结构由于其铆接工艺特性限制，其铆钉材料质软，受剪切力冲击易变形、脱落，支架紧扣力弱，易引起支架与定子铁芯间产生松动，撑架平板反复受力易扭曲变形、开裂，最终造成定子结构失效，导致电机擦到、卡死，从而引发交通事故的发生，严重危胁着消费者的人身安全。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种电动车轮毂电机的定子，能优化电机定子支架结构，提高电机的承载能力和抗振耐冲击能力，保证电机的安全平稳性，同时实现降本增效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种结构稳定、支撑能力强、制造精度高、产品一致性好、能量转化效率高的电动车轮毂电机的定子。本实用新型提供的电动车轮毂电机的定子用于制造电动车的驱动电机，具备很高的结构稳定性、承载能力和抗振耐冲击能力强、安全系数高、质量稳定、故障率低的优越性能，更能适应各种恶劣环境和复杂路况。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电动车轮毂电机的定子，包括铁芯和支架，所述支架由两个支撑板对靠紧固，支撑板的边沿朝对靠面的反面一侧延伸出圆周面，所述铁芯由齿筋、轭部和齿槽构成，所述铁芯固定在支架的外圆周面上，所述支架中心焊接有轴套，其特征在于：所述支架采用两个不同的圆盘状第一支撑板和第二支撑板对靠扣紧固定，所述第一支撑板上设有若干翻扣凸孔并呈周向分布，上述翻扣凸孔朝所述第一支撑板的对靠面一侧外凸，所述第二支撑板上设有若干减重孔，上述减重孔与所述翻扣凸孔一一对应相匹配，所述翻扣凸孔穿过与其配对的所述减重孔并通过外力作用将翻扣凸孔的外凸孔口向外翻卷紧扣住减重孔内圈附近的非对靠面板，形成翻边紧固结构，所述两个支撑板中心设有焊接翻边，所述支架通过上述焊接翻边焊接于同一轴套两端近端处的外圆周面上。

其中，铁芯的同一轴向端部设有若干霍尔槽，上述霍尔槽靠近铁芯外圆周面并呈周向分布，所述霍尔槽中至少有一个槽口霍尔槽和两个齿筋霍尔槽，所述槽口霍尔槽中心位于所述齿槽的对称中心线上，所述槽口霍尔槽设在槽口处且与该槽内置元件间形成空腔，所述两个齿筋霍尔槽分别位于所述槽口霍尔槽两侧的齿筋上，且在同一轴向投影法平面内，所述两个齿筋霍尔槽中心与铁芯中心的连心线分别与所述槽口霍尔槽所在的齿槽的对称中心线构成相同对称夹角β，上述β的取值范围是9.5度～15.5度。

其中，第一支撑板和第二支撑板非对靠面具有若干个凹凸不规则的加强筋呈周向均布，上述加强筋分别沿径向呈辐射状由支撑板中心延伸至支撑板外圆周面附近，所述两支撑板上的加强筋正对形成不规则多边形的内空腔，上述多边形内空腔呈中间宽边缘窄的规律分布。

其中，铁芯内圆周面上设有若干圆弧防转凹槽，两个支撑板圆周面上设有若干圆弧外凸防转筋，所述防转筋和防转凹槽对应紧配，形成周向定位、防转连接副。

其中，铁芯由定子片以螺旋卷绕的方式层层叠压而成，上述定子片上设有自扣槽，上述自扣槽位于铁芯的轭部或齿筋上，自扣槽在定子片的两侧面呈一面凹槽和另一面凸扣的结构，定子片层叠时上下相邻层片间的自扣槽上的凹槽和凸扣的位置、形状一一对应配合，形成定位、紧扣结构。

其中，齿槽的空腔内放置有铜线绕组，上述铜线绕组以顺时针或逆时针方向缠绕于齿筋上。

其中，铁芯的齿槽数和夹角β为48槽且夹角β范围10.6度～11.85度、54槽且夹角β范围9.7度～10.3度、51槽且夹角β范围10度～11度、36槽且夹角β范围14.5度～15.5度。

其中，铁芯的齿筋宽度为5.0～7.9mm。

其中，铁芯的轭部厚度为3.5～5.8mm，铁芯内径为157～168mm。

其中，铁芯的齿唇口厚度为0.8～1.5mm，齿槽的槽口宽度为1.9～3mm。

其中，铁芯外径为203～209mm，铁芯的齿筋宽为5～7mm，铁芯的轭部厚度为4.3～5.6mm，铁芯内径为157～165mm，齿槽的槽口宽度为2.0～2.8mm。

本实用新型提供的电动车轮毂电机的定子，支架采用的支撑板设有凹凸不规则的加强筋，利用支架上设有的翻扣凸孔和减重孔配对互扣的方式紧固，取消了传统支架的铆接紧固结构，此优化后的定子，一方面，消除了铆钉结构质软易变形甚至脱落引发电机故障的安全隐患，节约材料成本，另一方面，减重孔多孔互配对扣紧固结构，铁质翻边紧固结构硬度和韧性好，支架稳定性强，扣紧面增加，扣紧力大，多筋凹凸支撑强度高，且定子制造生产效率高，产品一致性有保证，同时还提高了定子的制造精度，利于提高电机能量转化效率，优化电机性能。

本实用新型提供的电动车轮毂电机的定子，支架的两个支撑板采用的是单面扣的方式，即第一个支撑板上全设翻扣凸孔，第二支撑板上全设减重孔，翻扣凸孔翻边扣紧时，所有翻扣的翻边结构在支架同一侧面，外力作用也在同一面，这样更容易控制翻扣凸孔冲压孔口翻边造成的支架变形，便于提前做好变形补偿措施，控制定子的制造精度更高，同时单面冲翻边时，冲头位于一侧，另一侧结构稳定，定位工装变形、磨损量降为最低，只需对一侧易损部位作好监控、维修、保养，定子产品一致性好，且同一面侧多点扣紧力平衡，自扣强度更强，易操作，同时还延长了冲压模的使用寿命。

本实用新型的定子结构所应用的轮毂电机，电机结构稳定性好，电机的承载能力和抗振耐冲击能力有显著提升，能承受更大更频繁的冲击载荷，电机的故障率大大的降低，安全特性进一步提高，更能适应恶劣环境和复杂多变的路况，同时，稳定的定子结构和优化的定子铁芯齿槽结构，提高了电机的工作效率。

通过比较可以看出，本电动车轮毂电机的定子优化了定子支架及定子铁芯结构，提高了支架的支撑强度，支架和定子铁芯的紧固结构稳定性更强，定子产品的一致性更好，制造精度高，其应用的电机产品的承载能力和抗振耐冲击能力强，安全系数高，质量稳定，综合性能得到显著提升。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1为本实用新型电动车用轮毂电机的定子结构示意图；

图2为本实用新型电动车用轮毂电机的定子结构剖视图；

图3为本实用新型电动车用轮毂电机的定子爆炸图；

图4为本实用新型电动车用轮毂电机的定子铁芯示意图；

图5为图4中A处放大结构示意图；

图6为图2中B处放大结构示意图；

其中，1、定子；2、铁芯；3、支架；4、轴套；21、槽口霍尔槽；22、齿筋霍尔槽；23、齿槽；24、齿筋；25、轭部；26、槽口；27、防转凹槽；31、第一支撑板；32、第二支撑板；33、防转筋；34、加强筋；35、绕线定位孔；36、防转筋内凹面；37、绑扎带固定孔；38、压装孔；39、焊接翻边；40、圆周面；41、对靠面；311、翻扣凸孔；312翻边；321、减重孔。B1、铁芯的齿筋宽度；B2、齿槽的槽口宽度；H1、铁芯的轭部厚度；H2、铁芯的齿唇口厚度。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

尽管本文较多地使用了定子1、铁芯2、支架3、轴套4、槽口霍尔槽21、齿筋霍尔槽22、齿槽23、齿筋24、轭部25、槽口26、防转凹槽27、第一支撑板31、第二支撑板32、防转筋33、加强筋34、绕线定位孔35、防转筋内凹面36、绑扎带固定孔37、压装孔38、焊接翻边39、圆周面40、对靠面41、翻扣凸孔311、翻边312、减重孔321、铁芯的齿筋宽度B1、齿槽的槽口宽度B2、铁芯的轭部厚度H1、铁芯的齿唇口厚度H2等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

实施例1：

如图1至图6所示，本实施例提供的一种10寸电动车用轮毂电机的定子，包括铁芯2和支架3，支架3由两个支撑板对靠紧固，支撑板的边沿朝对靠面41的反面一侧延伸出圆周面40，铁芯2由齿筋24、轭部25和齿槽23构成，铁芯2固定在支架3的外圆周面40上，支架3中心焊接有轴套4，铁芯2轴向端部设有若干霍尔槽，用于安装霍尔元件，铁芯2内圆周面上设有若干圆弧防转凹槽27，两个支撑板圆周面40上设有若干圆弧外凸防转筋33，防转筋33和防转凹槽27对应紧配，形成周向定位、防转连接副，齿槽23的空腔内放置有铜线绕组，上述铜线绕组以顺时针或逆时针方向缠绕于齿筋24上。本实施例中，定子的结构选择48槽配26对极永磁体结构，铁芯2上周向均布48个齿筋24，各个相邻齿筋24之间形成48个齿槽23，26对极永磁体为相同几何尺寸的长方体，并以磁场南极和北极相互交替间隔拼接均布粘贴于外轮毂的导磁环内圆周面上，导磁环外圆周面上焊接有轮辋。本实施例中，铁芯2由定子片以螺旋卷绕的方式层层叠压而成，上述定子片上设有自扣槽，上述自扣槽位于铁芯2的轭部25或齿筋24上，自扣槽在定子片的两侧面呈一面凹槽和另一面凸扣的结构，定子片层叠时上下相邻层片间的自扣槽上的凹槽和凸扣的位置、形状一一对应配合，形成定位、紧扣结。本实施例中，铁芯2的同一轴向端部设有若干霍尔槽，上述霍尔槽靠近铁芯2外圆周面并呈周向分布，所述霍尔槽中至少有一个槽口霍尔槽21和两个齿筋霍尔槽22，槽口霍尔槽21中心位于齿槽23的对称中心线上，槽口霍尔槽21设在槽口26处且与该槽内置元件间形成空腔，两个齿筋霍尔槽22分别位于槽口霍尔槽21两侧的齿筋24上，且在同一轴向投影法平面内，两个齿筋霍尔槽22中心与铁芯2中心的连心线分别与槽口霍尔槽21所在的齿槽23的对称中心线构成相同对称夹角β，上述β的取值范围是9.5度～15.5度，优选，β的取值范围是11.27度～11.81度，本实施例中，β值取11.54度。特别说明的是，本实用新型中β值以“度”为单位的角度值。

特别的是，支架3采用两个不同的圆盘状第一支撑板31和第二支撑板32对靠扣紧固定，第一支撑板31上设有若干翻扣凸孔311并呈周向分布，翻扣凸孔311朝第一支撑板31的对靠面41一侧外凸，第二支撑板32上设有若干减重孔321，减重孔321与翻扣凸孔311一一对应相匹配，翻扣凸孔311穿过与其配对的减重孔321并通过外力作用将翻扣凸孔311的外凸孔口向外翻卷紧扣住减重孔321内圈附近的非对靠面板，形成翻边312紧固结构，两个支撑板中心设有焊接翻边39，支架2通过上述焊接翻边39焊接于同一轴套4两端近端处的外圆周面上。本实用新型提供的电动车轮毂电机的定子，支架采用的支撑板设有凹凸不规则的加强筋，利用支架上设有的翻扣凸孔和减重孔配对互扣的方式紧固，取消了传统支架的铆接紧固结构，此优化后的定子，一方面，消除了铆钉结构质软易变形甚至脱落引发电机故障的安全隐患，节约材料成本，另一方面，减重孔多孔互配对扣紧固结构，铁质翻边紧固结构硬度和韧性好，支架稳定性强，扣紧面增加，扣紧力大，多筋凹凸支撑强度高，且定子制造生产效率高，产品一致性有保证，同时还提高了定子的制造精度，利于提高电机能量转化效率，优化电机性能。

本实用新型的定子结构所应用的轮毂电机，电机结构稳定性好，电机的承载能力和抗振耐冲击能力有显著提升，能承受更大更频繁的冲击载荷，电机的故障率大大的降低，安全特性进一步提高，更能适应恶劣环境和复杂多变的路况，同时，稳定的定子结构和优化的定子铁芯齿槽结构，提高了电机的工作效率。

如图4和图5所示，铁芯2外径为203～209mm，优选，铁芯2外径为203～204mm，进一步优选，铁芯2外径为203.15～203.8mm，本实施例中，铁芯2外径为203.4mm。

铁芯2的齿筋24宽度B1为5.0～7.9mm，优选，铁芯2的齿筋24宽度B1为6.0～7.0mm，进一步优选，铁芯2的齿筋24宽度B1为6.5mm。

铁芯2的轭部25厚度H1为3.5～5.8mm，优选，铁芯2的轭部25厚度H1为4.5～5.0mm，进一步优选，铁芯2的轭部25厚度H1为4.6mm。

铁芯2内径为157～168mm，优选，铁芯2内径为158～161mm，进一步优选，铁芯2内径为159mm。

铁芯2的齿唇口厚度H2为0.8～1.5mm，优选，铁芯2的齿唇口厚度H2为0.9～1.2mm，进一步优选，铁芯2的齿唇口厚度H2为0.9mm。本实施例铁芯2的齿唇口厚度H2指的是齿唇口上下沿端点在该齿唇口所在的定子齿的中心线上的投影间的距离。

齿槽23的槽口26宽度B2为1.9～3mm，优选，齿槽23的槽口26宽度B2为2.2～2.6mm，进一步优选，齿槽23的槽口26宽度B2为2.49mm。本实施例中，齿槽23的槽口26的宽度B2指的是两个齿筋24的齿唇口下沿端点之间的直线距离。

齿槽23在定子轴向法平面上的投影封闭槽口26后形成的封闭环面积≥84mm2。本实施例齿槽23在定子轴向法平面上的投影封闭槽口26后形成的封闭环面积指的是图5中用直线封闭齿槽23槽口26下沿点后形成的封闭环面积。

本实用新型的定子结构优化了定子齿槽结构，使的电机磁路更优，漏磁和铁陨减少，磁密分布合理，扩大了定子齿槽面积，能放置更多铜线绕组，提高槽满率，大大提高了电机的功率密度，有效的降低电机温升，提高材料利用率和电机的工作效率。

实施例2：

本实施例中的技术方案与实施例1的技术方案大部分相同，本实施例仅对不相同的部分进行详述，本实施例与实施例1相同的部分不再赘述。

如图4和图5所示，铁芯2外径为203～209mm，优选，铁芯2外径为206.4～207.5mm，进一步优选，本实施例中，铁芯2外径为206.85mm。

铁芯2的齿筋24宽度B1为5.0～7.9mm，优选，铁芯2的齿筋24宽度B1为6.5～7.0mm，进一步优选，铁芯2的齿筋24宽度B1为6.7mm。

铁芯2的轭部25厚度H1为3.5～5.8mm，优选，铁芯2的轭部25厚度H1为4.5～5.3mm，进一步优选，铁芯2的轭部25厚度H1为4.7～5.0mm。

铁芯2内径为157～168mm，优选，铁芯2内径为158～164mm，进一步优选，铁芯2内径为159mm或161.5mm。

铁芯2的齿唇口厚度H2为0.8～1.5mm，优选，铁芯2的齿唇口厚度H2为0.9～1.2mm，进一步优选，铁芯2的齿唇口厚度H2为0.9～0.95mm。本实施例铁芯2的齿唇口厚度H2指的是齿唇口上下沿端点在该齿唇口所在的定子齿的中心线上的投影间的距离。

齿槽23的槽口26宽度B2为1.9～3mm，优选，齿槽23的槽口26宽度B2为2.2～2.7mm，进一步优选，齿槽23的槽口26宽度B2为2.52～2.7mm。本实施例中，齿槽23的槽口26的宽度B2指的是两个齿筋24的齿唇口下沿端点之间的直线距离。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电动车用轮毂电机的定子，包括铁芯和支架，所述支架由两个支撑板对靠紧固，支撑板的边沿朝对靠面的反面一侧延伸出圆周面，所述铁芯由齿筋、轭部和齿槽构成，所述铁芯固定在支架的外圆周面上，所述支架中心焊接有轴套，其特征在于，

所述支架采用两个不同的圆盘状第一支撑板和第二支撑板对靠扣紧固定，所述第一支撑板上设有若干翻扣凸孔并呈周向分布，上述翻扣凸孔朝所述第一支撑板的对靠面一侧外凸，所述第二支撑板上设有若干减重孔，上述减重孔与所述翻扣凸孔一一对应相匹配，所述翻扣凸孔穿过与其配对的所述减重孔并通过外力作用将翻扣凸孔的外凸孔口向外翻卷紧扣住减重孔内圈附近的非对靠面板，形成翻边紧固结构，所述两个支撑板中心设有焊接翻边，所述支架通过上述焊接翻边焊接于同一轴套两端近端处的外圆周面上。

2.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述铁芯的同一轴向端部设有若干霍尔槽，上述霍尔槽靠近铁芯外圆周面并呈周向分布，所述霍尔槽中至少有一个槽口霍尔槽和两个齿筋霍尔槽，所述槽口霍尔槽中心位于所述齿槽的对称中心线上，所述槽口霍尔槽设在槽口处且与该槽内置元件间形成空腔，所述两个齿筋霍尔槽分别位于所述槽口霍尔槽两侧的齿筋上，且在同一轴向投影法平面内，所述两个齿筋霍尔槽中心与铁芯中心的连心线分别与所述槽口霍尔槽所在的齿槽的对称中心线构成相同对称夹角β，上述β的取值范围是9.5度～15.5度。

3.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述第一支撑板和所述第二支撑板非对靠面具有若干个凹凸不规则的加强筋呈周向均布，上述加强筋分别沿径向呈辐射状由支撑板中心延伸至支撑板外圆周面附近，所述两支撑板上的加强筋正对形成不规则多边形的内空腔，上述多边形内空腔呈中间宽边缘窄的规律分布。

4.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述铁芯内圆周面上设有若干圆弧防转凹槽，所述两个支撑板圆周面上设有若干圆弧外凸防转筋，所述防转筋和防转凹槽对应紧配，形成周向定位、防转连接副。

5.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述铁芯由定子片以螺旋卷绕的方式层层叠压而成，上述定子片上设有自扣槽，上述自扣槽位于所述铁芯的轭部或齿筋上，所述自扣槽在所述定子片的两侧面呈一面凹槽和另一面凸扣的结构，所述定子片层叠时上下相邻层片间的自扣槽上的凹槽和凸扣的位置、形状一一对应配合，形成定位、紧扣结构。

6.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述齿槽的空腔内放置有铜线绕组，上述铜线绕组以顺时针或逆时针方向缠绕于所述齿筋上。

7.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述铁芯的齿槽数和夹角β为48槽且夹角β范围10.6度～11.85度、54槽且夹角β范围9.7度～10.3度、51槽且夹角β范围10度～11度、36槽且夹角β范围14.5度～15.5度。

8.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述铁芯的齿筋宽度为5.0～7.9mm。

9.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述铁芯的轭部厚度为3.5～5.8mm，定子铁芯内径为157～168mm。

10.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述铁芯的齿唇口厚度为0.8～1.5mm，齿槽的槽口宽度为1.9～3mm。

11.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机的定子，其特征在于，所述铁芯外径为203～209mm，铁芯的齿筋宽度为5～7mm，铁芯的轭部厚度为4.3～5.6mm，铁芯内径为157～165mm，齿槽的槽口宽度为2.0～2.8mm。