CN211281367U - 轮毂电机和电动车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种轮毂电机和电动车，其中，轮毂电机包括：主轴；布置在所述主轴上的定子；由所述主轴可转动地支承的位于所述定子的第一侧的第一端盖和位于所述定子的第二侧的第二端盖；以及与所述第一端盖和所述第二端盖连接的轮毂组件，所述轮毂组件包括：用于支承轮胎的轮辋；附接至所述轮辋内侧的导磁体环；附接至所述导磁体环内侧的永磁体，所述永磁体位于所述定子外侧；以及在所述导磁体环的一侧或两侧附接至所述导磁体环的外圈的外周导磁体。根据本实用新型的轮毂电机便于实现扁平化设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动车领域，更具体地，本实用新型涉及一种用于电动车的轮毂电机和电动车。
背景技术
电动车作为新时代的代步工具，其廉价、便捷、环保、易操作等特点已越来越受到广大消费者的青睐。目前，电动车最常用的驱动电机为轮毂电机。对于低速小型化电动车来说，轮毂电机有着先天的优势，其与车轮一体化设计，无需任何传动系统，驱动力直接作用于车轮上，具有驱动效率高、结构紧凑、可靠性高等特点。
目前，为了减少资源消耗和降低成本，追求更具有性价比优势的产品成为设计的新方向，在不改变轮毂尺寸的前提下，扁平化设计成为行业的共识。为实现扁平化设计而妨碍电机功率，则需要增大定子外径。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。
一方面，本实用新型提供了一种轮毂电机，包括：
主轴；
布置在所述主轴上的定子；
由所述主轴可转动地支承的位于所述定子的第一侧的第一端盖和位于所述定子的第二侧的第二端盖；以及
与所述第一端盖和所述第二端盖连接的轮毂组件，所述轮毂组件包括：
用于支承轮胎的轮辋；
附接至所述轮辋内侧的导磁体环；
附接至所述导磁体环内侧的永磁体，所述永磁体位于所述定子外侧；以及
在所述导磁体环的一侧或两侧附接至所述导磁体环的外圈的外周导磁体。
另一方面，提供了一种电动车，尤其是两轮电动车，该电动车包括根据本实用新型的各个实施例所述轮毂电机。
根据本实用新型的轮毂电机便于实现扁平化设计。
附图说明
图1和图2示出了根据本实用新型的实施例的轮毂电机不同角度的立体图；
图3示出了根据本实用新型的实施例的轮毂电机的截面图；
图4和图5示出了根据本实用新型的实施例的轮毂电机的两侧的侧视图；以及
图6示出了根据本实用新型的另一实施例的轮毂电机的截面图。
具体实施方式
参考图1至图5来介绍根据本实用新型的轮毂电机的实施例。轮毂电机100可包括：主轴3；布置在主轴3上的定子4；由主轴3可转动地支承的位于定子4的第一侧的第一端盖2和位于定子4的第二侧的第二端盖5；以及与第一端盖2和第二端盖5连接的轮毂组件1。从图3可见，第一端盖2，第二端盖5和轮毂组件1共同形成容纳定子4的腔。轮毂组件1包括：用于支承轮胎的轮辋11，其具有面向待安装的轮胎的外侧和面向主轴3的内侧；附接至轮辋11内侧的导磁体环12；附接至导磁体环12内侧的永磁体13，永磁体13位于定子4外侧；以及在导磁体环12的一侧或两侧附接至导磁体环12的外圈的外周导磁体。在本实施例中，外周导磁体采用从轮辋的一侧(如图中所示的第二侧或者备选地第一侧)或两侧套设至导磁体环12的外圈的一个或两个外周导磁环14。在运行时，主轴3和定子4相对静止，第一端盖2，第二端盖5和轮毂组件1及其外侧(未示出)的轮胎整体绕主轴3转动，由此提供驱动电动车，如两轮电动车前进的驱动力。
为了实现轮毂电机的扁平设计，需增加定子4的半径以保持电机功率，在不增加轮毂电机整体直径的情况下，需减小导磁体环12的厚度。一方面，在导磁体环厚度降低时，在导磁铁环处将出现磁密饱和，饱和的磁密会增加电机的运行电流，从而增加电机的发热和温升，影响电机寿命和可靠性。另一方面，在导磁体环的厚度降低到一定程度后，无法在其外端面上设置用于连接端盖的螺栓孔，导致端盖2,5与轮毂组件1之间连接的困难。
本实用新型在导磁体环的外圈在一侧或两侧设置外周导磁体，如一个或两个外周导磁环14来增加磁通路，由此避免导磁铁环处出现磁密饱和。另一方面，也可在外周导磁环14中设置螺栓孔来作为可选的附接点。另外，外周导磁环14可选地连接在导磁体环13和轮辋11的内侧之间，提供额外的支撑，增加轮辋11的稳定性。
根据一些实施例，整个轮毂电机可根据以下方式安装：首先，主轴3经由压力机械压入定子4轴套41中，压入位置与主轴3上滚花处重合，轮毂组件1通过导磁体环12的第一侧的螺栓孔和螺栓62来与第一端盖2(或称为毂刹盖)进行锁紧固定，然后，装配好的主轴3与定子4一起嵌入到轮毂组件1与第一端盖2组成的型腔内，主轴3固定支撑在第一端盖2内侧的轴承22上。下一步，第二端盖5内孔套入主轴3，并借助于固定在导磁体环12的第二侧的外圈的外周导磁环14的螺栓孔和螺栓61来固定在轮毂组件1上。
尽管在图示的实施例中，仅在导磁体环12的第二侧的外圈设置外周导磁环14，在另一些实施例中，也可在导磁体环12的第一侧的外圈设置外周导磁环14，并以类似的结构利用外周导磁环14上的螺栓孔来固定连接至第一端盖2。备选地，也可在导磁体环12的第一侧和第二侧均设置外周导磁环14,而两个外周导磁环14的外端面均具有沿圆周分布的螺栓孔，以用于与第一端盖和第二端盖螺栓连接。在一些实施例中，外周导磁环14可具有比导磁体环12更大的厚度，以便于螺栓孔的设置。在一些实施例中，导磁体环12和外周导磁环14均可由铁等金属材料制成。
在一些实施例中，导磁体环12包括：与轮辋的凹入区域110连接的中部区120以及中部区120两侧的外延区121,122，轮辋11包括凹入区域110和凹入区域110两侧的外延伸区111,112，外周导磁环14位于导磁体环12的外延区121和轮辋11的外延伸区111之间。在一些实施例中，外周导磁环14可通过过盈配合至导磁体环12的外延区121，备选地，外周导磁环14可通过其他适合的方式连接至导磁体环12，如焊接，卡接等。在一些实施例中，外周导磁环14的外侧在焊缝15处焊接至轮辋的外延伸区111，例如利用圆周连续环焊或多处点焊等。备选地，外周导磁环14的外侧可通过其他适合的方式连接至轮辋的外延伸区111。
在一些实施例中，轮毂组件1可通过将轮辋条卷圆焊接成轮辋11，在其内圈焊接导磁体环12，随后在导磁体环12内侧贴附，如用胶水黏贴永磁体13来完成。在一些实施例中，第一端盖2和第二端盖5包括轴承室以及布置在轴承室中的轴承22,52和油封23,53。第一端盖2或备选地第二端盖5可包括制动装置。在一些实施例中，定子4包括套设在主轴3的轴套41，轴套41外侧沿径向延伸的支架42以及支架42外侧的定子芯43和缠绕在定子芯43上的绕线44，如基于预定参数和形式形成的三相绕组布置。
继续参考图6，其示出了根据本实用新型的另一实施例。在该实施例中，尽管第一端盖2仍然通过导磁体环12上的螺栓孔以及螺栓12连接至轮毂组件1，但是仍然设置了外周导磁环14，以便增加磁通路，由此避免导磁铁环处出现磁密饱和以及与其相关的问题。另外，尽管图6中仅一侧设置了外周导磁环14，备选地，可在导磁体环12的两侧设置外周导磁环14，外周导磁环可具有或不具有用于接收螺栓的螺栓孔。
尽管未示出，在一些实施例中，外周导磁体可为沿导磁体环12的外周附接在导磁体环14和所述轮辋11的内侧之间的多个嵌块，多个嵌块具有螺栓孔以用于第一端盖或第二端盖的安装。
根据本实用新型的轮毂电机可实现扁平比在0.08-0.15的范围中，即定子其轴向长度与其直径之比在0.08-0.15的范围中。
另一方面，还提供了一种电动车，电动车包括根据各个实施例所述轮毂电机。
Claims (10)
1.一种轮毂电机，其特征在于，包括：
主轴(3)；
布置在所述主轴(3)上的定子(4)；
由所述主轴(3)可转动地支承的位于所述定子的第一侧的第一端盖(2)和位于所述定子的第二侧的第二端盖(5)；以及
与所述第一端盖(2)和所述第二端盖(5)连接的轮毂组件(1)，所述轮毂组件(1)包括：
用于支承轮胎的轮辋(11)；
附接至所述轮辋(11)内侧的导磁体环(12)；
附接至所述导磁体环(12)内侧的永磁体(13)，所述永磁体(13)位于所述定子(4)外侧；以及
在所述导磁体环(12)的一侧或两侧附接至所述导磁体环(12)的外圈的外周导磁体。
2.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述外周导磁体为从所述导磁体环(12)的一侧或两侧套设在所述导磁体环(12)的外圈的一个或两个外周导磁环(14)。
3.根据权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述一个或两个外周导磁环(14)的外端面具有沿圆周分布的螺栓孔，或者，所述导磁体环(12)的一侧或两侧的外端面具有沿圆周分布的螺栓孔，以用于与所述第一端盖(2)或第二端盖(5)螺栓连接。
4.根据权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述外周导磁环(14)具有比所述导磁体环(12)更大的厚度。
5.根据权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述导磁体环(12)包括：与所述轮辋(11)的凹入区域(110)连接的中部区(120)以及所述中部区(120)两侧的外延区(121,122)，所述轮辋(11)包括所述凹入区域(110)和所述凹入区域(110)两侧的外延伸区(111,112)，所述外周导磁环(14)位于所述导磁体环的外延区(121,122)和所述轮辋的外延伸区(111,112)之间。
6.根据权利要求5所述的轮毂电机，其特征在于，所述外周导磁环(14)过盈配合至所述导磁体环(12)的外延区(121,122)。
7.根据权利要求5所述的轮毂电机，其特征在于，所述外周导磁环(14)的外侧焊接至所述轮辋的外延伸区(111,112)的内侧。
8.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述第一端盖(2)和所述第二端盖(5)包括轴承室以及布置在所述轴承室中的轴承(23,53)，所述定子(4)包括套设在所述主轴(3)的轴套(41)，所述轴套(41)外侧沿径向延伸的支架(42)以及所述支架(42)外侧的定子芯(43)和缠绕在所述定子芯(43)上的绕线(44)。
9.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述外周导磁体为沿所述导磁体环(12)的外周附接在所述导磁体环和所述轮辋的内侧之间的多个嵌块，所述多个嵌块具有螺栓孔以用于第一端盖或第二端盖的安装。
10.一种电动车，其特征在于，所述电动车包括如权利要求1-9中任一项所述轮毂电机。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112421847A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-26 | 杨福彬 | 一种电动车用轮毂电机 |
| WO2023217157A1 (zh) * | 2022-05-09 | 2023-11-16 | 信质集团股份有限公司 | 一种轮毂电机 |
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2019
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