CN208190405U - 电动车用非充气胎电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动车用非充气胎电机，包括转子组件、定子组件；所述转子组件包括导磁外壳、边盖、永磁体、轴承；导磁外壳与边盖配合在一起，永磁体处于导磁外壳及边盖内部，导磁外壳中间具有轴承座，该轴承座内匹配有轴承；定子组件包括轴、导线、定子铁芯、线圈绕组；导线穿过轴与定子铁芯上的线圈绕组配合。永磁体与导磁外壳之间具有单边气隙。本实用新型可在相同轮胎内直径情况下，增大了定子直径，从而极大提高了电机的性能及可靠性，与此同时，降低了生产过程的排放污染，并降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种以电力为驱动能源的车辆即电动车技术领域，涉及一种新结构非充气胎电机，区别与使用充气轮胎的电机。
背景技术
目前电动车用非充气胎电机， 主要部件包括转子及定子。转子主要部件为：非充气轮胎；通过轴承固定于轴上的嵌有导磁环的外壳；粘贴于导磁环内侧周向均布的多个永磁体，其极性N、S、N、S交替布置，及通过轴承固定在轴上，与外壳开口一侧固定起支撑作用的边盖。定子主要部件为：安装于电动车辆上的轴；通过滚花或键固定于轴上的定子铁芯；通过绝缘系统绝缘而绕制在铁芯上的线圈绕组；将线圈绕组引出电机外的导线；检测转子位置的传感器。
因为电机的驱动力在很大程度上取决于定子的外直径尺寸，其驱动力的大小直接影响了车辆的加速度、过载能力、爬坡能力等关键性能。由于终端用户对电动车的性能需求越来越高，以适应不同的路况、载重量、可靠性等需求，都需要电机增加其驱动力，否则容易因温升过高而烧毁电机。目前行业的通常做法是通过增加定子叠厚尺寸来提升驱动力，但定子叠厚尺寸的增加，其成本增加也非常大，会最终影响电动车整体成本。而增大定子外直径尺寸又受限于轮胎内直径，无法随意增加。
目前电动车非充气胎电机的外壳一般为铝压铸成型后再机加工，生产过程能耗高，废气大量排放，且制造成本较高。其外壳+导磁环的单边壁厚在6~7mm。为轴向固定轮胎，在其外缘上会具有一个挡边，边盖作为另一侧挡边来夹紧轮胎。
目前电动车非充气胎电机的轮胎周向固定一般通过外壳外径与轮胎内径之间的过盈配合实现，对外壳外径的加工尺寸要求较高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电动车用非充气胎电机，优化现有电动车用非充气胎电机结构，提供一个新的技术方案。此结构更加紧凑，在相同轮胎内直径情况下，增大了定子直径，从而极大提高了电机的性能及可靠性，与此同时，降低了生产过程的排放污染，并降低了成本。
电动车用非充气胎电机，包括转子组件、定子组件；所述转子组件包括导磁外壳、边盖、永磁体、轴承；导磁外壳与边盖配合在一起，永磁体处于导磁外壳及边盖内部，导磁外壳中间具有轴承座，该轴承座内匹配有轴承；定子组件包括轴、导线、定子铁芯、线圈绕组；导线穿过轴与定子铁芯上的线圈绕组配合，永磁体与导磁外壳之间具有单边气隙。
所述轴承座为朝外凸出设计或者朝内凹陷设计。
所述导磁外壳厚度为1-5mm。
所述导磁外壳上具有截面为I型或J型的挡圈。
所述挡圈与导磁外壳的轴向固定方式为导磁外壳的周向凹槽内设置钢丝卡簧，挡圈通过上述钢丝卡簧与导磁外壳配合。
所述挡圈与导磁外壳的轴向固定方式也可以为直接焊接与铆接，或通过螺纹锁紧或者导磁外壳设计多个凸点或者一圈凸缘，挡圈与上述凸点或者凸缘配合。
所述定子铁芯、导磁外壳、永磁体、单边气隙的尺寸关系是：定子铁芯外直径=外壳外直径－2*（外壳壁厚+永磁体厚度+单边气隙）。
所述永磁体厚度为1.5 ~3mm。
所述单边气隙为0.1~0.6mm。
本实用新型的有益效果是：针对目前的电机结构进行了重大改进，通过采用一体式导磁外壳，此导磁外壳包括且不限定于冷轧钢板、热轧钢板、酸洗板、热镀锌板、普通碳素结构钢板等，其导磁外壳上集成了轴承座，此轴承座具有内翻或外翻特征。同时导磁外壳的单边壁厚为1~5mm，小于现有导磁环+外壳的单边壁厚，这样在相同轮胎内径情况下，加大了定子铁芯外直径尺寸，可以更合理地优化电机磁路设计；本实用新型之电动车非充气胎电机定子铁芯外径尺寸范围，其最大极限尺寸明显远大于目前同类电机的的定子铁芯外径尺寸，从而可以优化电机磁路设计，在同等定子铁芯叠厚情况下有效增加电机的驱动力，避免电机定子铁芯叠厚无法增加而造成的驱动力不足现象，降低了因车辆超载或爬坡导致电机过热烧坏绕组绝缘层或位置传感器失效的问题，增加了电机的使用寿命，同时因电机定子铁芯外直径的增加，功率密度相应增加，同等功率要求下可以有效降低材料成本；本实用新型优化结构取代现有外壳，而现有外壳是铝压铸件，生产过程能耗高且污染环境，新结构不仅降低生产制造成本及电机装配成本，同时节能环保。
附图说明
图1是电动车用非充气胎电机的示意图；
图中 1.非充气轮胎、2. 转子组件、21. 导磁外壳、22. 卡簧、23. 挡圈、24.螺钉、25.永磁体、251. 单边气隙、26.边盖、27.轴承、28.轴承座、3. 定子组件、31.轴、32.导线、33.线圈绕组、34.定子铁芯。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例以及附图对本实用新型加以详细说明，需要说明的是实施例仅用来理解本实用新型之描述，而无任何限定本实用新型之特征或具体电机结构之意，本实用新型所有者在不偏离本实用新型的精神或超越权利要求书所定义的内容的前提下，可以对所描述的具体实施例做各种修改，补充或针对具体应用而设计的方案。
请参考图1，图中的电动车用非充气胎电机，包括转子组件2、定子组件3。
转子组件2主要包括导磁外壳21、边盖26、永磁体25、轴承27；导磁外壳21属于对传统铝压铸外壳进行现有技术的导磁化处理，该导磁外壳21采用的导磁材料包括且不限定于冷轧钢板、热轧钢板、酸洗板、热镀锌板、普通碳素结构钢板等；边盖26、永磁体25、轴承27与现有常规部件类似。导磁外壳21厚度为1-5mm，与导磁外壳21配合的部件分别有钢丝卡簧22、挡圈23、非充气胎1、边盖26；该导磁外壳21中心位置设计有朝外凸出的轴承座28，该轴承座28与轴承27配合。导磁外壳21与边盖26通过图中的螺钉24固定在一起，永磁体25与定子铁芯34之间具有单边气隙251，永磁体25处于导磁外壳21及边盖26内部。在实际应用中，轴承座28还可以设计为朝内凹陷。为了较好的固定住非充气轮胎1，可在导磁外壳21与非充气轮胎1之间通过钢丝卡簧22固定一个挡圈23即导磁外壳21的周向凹槽内设置钢丝卡簧22，挡圈23通过上述钢丝卡簧22与导磁外壳1配合。该挡圈23的截面可设计成I型或J型。挡圈23与导磁外壳21的轴向固定方式也可以为直接焊接与铆接，或通过螺纹锁紧或者导磁外壳设计多个凸点或者一圈凸缘，挡圈23与上述凸点或者凸缘配合。上述定子铁芯34、导磁外壳21、永磁体25、单边气隙251的尺寸关系是：定子铁芯外直径=外壳外直径－2*（外壳壁厚+永磁体厚度+单边气隙）。在现有条件下，永磁体25厚度可设计为1.5 ~3mm。单边气隙251可设计为0.1~0.6mm。
定子组件3包括轴31、导线32、定子铁芯34、线圈绕组33；导线32穿过轴31与定子铁芯34上的线圈绕组33配合。这几个部件的配合方式为传统配合，故在此不再过多描述。
在实际应用中，导磁外壳21采用1.2mm厚冷轧板，整体冲压成型，其外径为124.4mm，永磁体25的厚度为2mm，单边气隙251的厚度为0.3mm，定子铁芯34外直径=124.4-2*（1.2+2+0.3）=117.4mm。本实施例的定子铁芯34外直径117.4mm比目前市场通用的105mm大12.4mm，可以在同等定子铁芯叠厚情况下有效增加电机的驱动力，避免电机定子铁芯叠厚无法增加而造成的驱动力不足现象，降低了因车辆超载或爬坡导致电机过热烧坏绕组绝缘层或位置传感器失效的问题，增加了电机的使用寿命。同时因电机定子铁芯外直径的增加，功率密度相应增加，同等功率要求下可以有效降低材料成本，实现了实用新型目的。
尽管本文较多地使用了，定子，转子，轴，铁芯，轮胎、外壳，导磁环，永磁体，边盖，绕组线圈，位置传感器等术语，但并不排除这些术语在行业内有其他不同的名称，本文中使用这些术语，仅仅是为了更好地描述，便于阐述及理解本实用新型之本质；生硬地把他们解释成任何一种附加限制是与本实用新型精神相违背的。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件/零件可以以各种不同的配置来布置和设计。但本发明所覆盖的具体应用结构并不受限于申请书内的附图。本实施例并无任何限定本发明之特征或具体电机结构之意。
因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，或基于本发明权利要求基础之上之变更都属于本发明保护的范围。而本发明所有者在不偏离本发明的精神或超越权利要求书所定义的内容的前提下，可以对所描述的具体实施例做各种修改、补充或针对具体应用而设计的方案。
Claims (9)
1.电动车用非充气胎电机，其特征在于：包括转子组件、定子组件；所述转子组件包括导磁外壳、边盖、永磁体、转子铁芯、轴承；导磁外壳与边盖配合在一起，永磁体处于导磁外壳及边盖内部，导磁外壳中间具有轴承座，该轴承座内匹配有轴承；定子组件包括轴、导线、定子铁芯、线圈绕组；导线穿过轴与定子铁芯上的线圈绕组配合，永磁体与定子铁芯之间具有单边气隙。
2.根据权利要求1中所述的电动车用非充气胎电机，其特征在于：所述轴承座为朝外凸出设计或者朝内凹陷设计。
3.根据权利要求1中所述的电动车用非充气胎电机，其特征在于：所述导磁外壳厚度为1-5mm。
4.根据权利要求1中所述的电动车用非充气胎电机，其特征在于：所述导磁外壳上具有截面为I型或J型的挡圈。
5.根据权利要求4中所述的电动车用非充气胎电机，其特征在于：所述挡圈与导磁外壳的轴向固定方式为导磁外壳的周向凹槽内设置钢丝卡簧，挡圈通过上述钢丝卡簧与导磁外壳配合。
6.根据权利要求4中所述的电动车用非充气胎电机，其特征在于：所述挡圈与导磁外壳的轴向固定方式或为直接焊接与铆接，或通过螺纹锁紧或者导磁外壳设计多个凸点或者一圈凸缘，挡圈与上述凸点或者凸缘配合。
7.根据权利要求1中所述的电动车用非充气胎电机，其特征在于：所述定子铁芯、导磁外壳、永磁体、单边气隙的尺寸关系是：定子铁芯外直径=外壳外直径－2*（外壳壁厚+永磁体厚度+单边气隙）。
8.根据权利要求1中所述的电动车用非充气胎电机，其特征在于：所述永磁体厚度为1.5 ~3mm。
9.根据权利要求1中所述的电动车用非充气胎电机，其特征在于：所述单边气隙为0.1~0.6mm。
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| CN111799917A (zh) * | 2019-04-09 | 2020-10-20 | 博泽沃尔兹堡汽车零部件有限公司 | 具有马达壳体的电动马达 |
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2018
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