CN216672693U - 转子结构、轮毂电机及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机技术领域，提供一种转子结构、轮毂电机及车辆，该转子结构包括外转子以及第一填充物。第一填充物具有非导磁性，外转子包括第一转子轭以及设于第一转子轭的内周侧的多个第一凸齿，各相邻两个第一凸齿相间隔形成第一齿隙，第一填充物置于对应的第一齿隙内。本实用新型提供的转子结构，增加了具有非导磁性的第一填充物，即，该填充物不影响磁回路的形成，磁通线也不会流经填充物处。以及，第一填充物置于各第一齿隙内，能够降低或避免电机在运行过程中，在各第一齿隙内形成风阻，以阻碍转子结构转动，进而能够提高电机的输出效率，同时，也提高了各第一凸齿的结构强度。

Description

转子结构、轮毂电机及车辆

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其提供一种转子结构、具有该转子结构的轮毂电机以及具有该轮毂电机的车辆。

背景技术

电机的转子分为外转子和内转子。在常规电机中，内转子作为输出轴且位于电机转轴中心；而在轮毂电机中，外转子作为输出轴。无论是内转子还是外转子，齿和齿之间均形成齿隙，而齿隙在转子转动过程易造成对电机运行的阻碍，从而导致电机的输出效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种转子结构，旨在解决现有的电机因转子的齿隙所导致的输出效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，本申请提供一种转子结构，所述外转子包括第一转子轭以及设于所述第一转子轭的内周侧的多个第一凸齿，各相邻两个所述第一凸齿相间隔形成第一齿隙，所述第一齿隙内设有非导磁的第一填充物。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的转子结构，增加了具有非导磁性的第一填充物，即，该填充物不影响磁回路的形成，磁通线也不会流经填充物处。以及，第一填充物置于各第一齿隙内，能够降低或避免电机在运行过程中，在各第一齿隙内形成风阻，以阻碍转子结构转动，进而能够提高电机的输出效率。

在一个实施例中，所述第一填充物远离所述第一转子轭的端面与所述第一凸齿的齿顶端面相平齐且平滑过渡。

在一个实施例中，所述第一齿隙的宽度沿所述外转子的径向方向向内递减。

在一个实施例中，所述转子结构还包括第一防脱结构，所述第一防脱结构包括设于所述第一凸齿的侧壁上的第一凸部；或者，所述第一防脱结构包括开设于所述第一凸齿的侧壁上的第一凹部；或者，所述第一防脱结构包括设于所述第一凸齿的侧壁上的第一凸部和开设于所述第一凸齿的侧壁上的第一凹部。

在一个实施例中，所述转子结构还包括与所述外转子同轴设置且置于所述外转子内侧的内转子以及第二填充物，所述第二填充物具有非导磁性，所述内转子包括第二转子轭以及设于所述第二转子轭的外周侧的多个第二凸齿，各相邻两个第二凸齿相间隔形成第二齿隙，所述第二填充物置于对应的所述第二齿隙内。

在一个实施例中，所述第二填充物远离所述第二转子轭的端面与所述第二凸齿的齿顶端面相平齐且平滑过渡。

在一个实施例中，所述第二齿隙的宽度沿所述内转子的径向方向向外递减。

在一个实施例中，所述转子结构还包括第二防脱结构，所述第二防脱结构包括设于所述第二凸齿的侧壁上的第二凸部；或者，所述第二防脱结构包括开设于所述第二凸齿的侧壁上的第二凹部；或者，所述第二防脱结构包括设于所述第二凸齿的侧壁上的第二凸部和开设于所述第二凸齿的侧壁上的第二凹部。

第二方面，本申请还提供一种轮毂电机，包括机壳，还包括上述所述的转子结构，所述转子结构一体成型于所述机壳。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的轮毂电机，在具有上转子结构的基础上，该轮毂电机的输出效率更高；以及，机壳和转子结构采用一体成型，如模内注塑等，在相同强度的基础上，机壳的厚度更薄，该轮毂电机整体尺寸更小，重量更轻，并且，还能够提高转子结构的各第一凸齿的结构强度。

在一个实施例中，所述机壳包括底盘、设于所述底盘上且呈环形结构的第一侧壳部以及设于所述底盘上且与所述第一侧壳部同轴设置的第二侧壳部，所述第二侧壳部为位于所述第一侧壳部内侧的闭合环形结构，所述转子结构的外转子一体成型于所述第一侧壳部的内周侧壁，所述转子结构的内转子一体成型于所述第二侧壳部的外周侧壁。

第三方面，本申请还提供一种车辆，包括上述所述的轮毂电机。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的车辆，在具有上述轮毂电机的基础上，该车辆具有更长的续航里程。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的转子结构的主视图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本实用新型实施例一提供的转子结构无填充物状态下的局部放大图；

图4为本实用新型实施例二提供的转子结构无填充物状态下的局部放大图；

图5为本实用新型实施例三提供的转子结构无填充物状态下的局部放大图

图6为本实用新型实施例提供的轮毂电机的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100、转子结构；10、外转子；20、第一填充物；11、第一转子轭；12、第一凸齿；10a、第一齿隙；30、第一防脱结构；31、第一凸部；32、第一凹部；40、内转子；50、第二填充物；41、第二转子轭；42、第二凸齿；40a、第二齿隙；60、第二防脱结构；61、第二凸部；62、第二凹部；200、轮毂电机；201、机壳；202、底盘；203、第一侧壳部；204、第二侧壳部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1和图2，本申请的转子结构100包括外转子10以及第一填充物20。

该第一填充物20具有非导磁性。第一填充物20不会影响磁回路的分布，以及也没有磁感线流经第一填充物20。具体地，第一填充物20可为非金属材料，如，具有高结构强度的塑料等，或者，第一填充物20还可为轻质的非导磁金属，如，铝合金等。可以理解的是，本实施例所说的“没有磁感线经过第一填充物20”是指经过第一填充物20的磁感线数量为零或者极少量以致可以忽略。

外转子10包括第一转子轭11以及设于第一转子轭11的内周侧的多个第一凸齿12，各相邻两个第一凸齿12相间隔形成第一齿隙10a，第一填充物20置于对应的第一齿隙10a内。可以理解地，各第一凸齿12在第一转子轭11上的分布形式为均匀间隔分布，或者，采用非均匀地分布形式，这里不做限定，因此，各第一齿隙10a的宽度可以相同，也可以不相同，依据实际使用场景进行选择。

以及，第一填充物20置于第一齿隙10a内。根据实际使用需求，第一填充物20可填充第一齿隙10a的部分空间；或者，填充第一齿隙10a的全部空间。当第一填充物20可填充第一齿隙10a的部分空间或全部空间时，第一填充物20远离第一转子轭11的端面平齐于第一凸齿12的齿顶端面；或者，第一填充物20远离第一转子轭11的端面高于第一凸齿12的齿顶端面。

示例地，第一填充物20填充于第一齿隙10a的部分空间，例如，第一填充物20的体积与第一齿隙10a的容置空间的占比大于二分之一且小于一，并且，第一填充物20远离第一转子轭11的端面可呈弧形或其他形状，较大程度地降低转子结构100转动时的风阻，以满足相对应转动需要，同时，能够提高第一凸齿12的结构强度。

示例地，第一填充物20填充满第一齿隙10a的空间，并且，第一填充物20远离第一转子轭11的端面平齐于第一凸齿12的齿顶端面，该齿顶端面为第一凸齿12远离第一转子轭11的端面，这样，各第一凸齿12的齿顶端面与各第一填充物20的端面连接形成一个整体，进而，大大地降低转子结构100转动时的风阻。

示例地，第一填充物20填充满第一齿隙10a的空间，并且，第一填充物20远离第一转子轭11的端面高于第一凸齿12的齿顶端面，该齿顶端面为第一凸齿12远离第一转子轭11的端面。当然，第一填充物20凸出第一凸齿12的部分同样根据转子结构100转动时的风阻进行外形轮廓上的调整。

本实用新型提供的转子结构100，增加了具有非导磁性的第一填充物20，即，该填充物不影响磁回路的形成，磁通线也不会经过填充物处。以及，第一填充物20置于各第一齿隙10a内，能够降低或避免电机在运行过程中，在各第一齿隙10a内形成风阻，以阻碍转子结构100转动，进而能够提高电机的输出效率，同时，也增加了第一凸齿12在第一转子轭11上的结构强度。

请参考图2，在本实施例中，第一填充物20远离第一转子轭11的端面与第一凸齿12的齿顶端面相平齐且平滑过渡。可以理解地，第一填充物20可采用将各第一齿隙10a的空间完全填充或部分填充来实现，并且，使得外转子10的内周侧为平滑过渡的弧形面。该弧形面能够大幅度地降低转子结构100在绕轴转动过程受到的风阻。优选地，外转子10的内周侧形成弧形圆周与外转子10的外周侧的弧形圆周呈同心圆设置，这样，在转子结构100的绕轴转动过程中能够进一步降低风阻，提高输出效率。

请参考图3，在一个实施例中，第一齿隙10a的宽度沿外转子10的径向方向向内递减。可以理解地，为了提高第一填充物20在各第一齿隙10a内的安装稳定性，第一齿隙10a沿转子结构100的径向方向的截面呈楔形，即，第一齿隙10a的开口角度由内向外逐渐减小，这样，在转动过程中，相邻两个第一凸齿12相对的齿侧壁对第一填充物20形成挤压，从而避免第一填充物20从第一齿隙10a的开口处脱出。

请参考图4和图5，在一个实施例中，转子结构100还包括第一防脱结构30。在本实施例中，第一填充物20为高强度塑料，并且，通过模内注塑的方式，将第一填充物20注塑至各第一齿隙10a处，因此，利用第一填充物20在熔融状态下具有流动性的特点，第一填充物20在凝固前与第一防脱结构30的外形轮廓相适配，从而，增加凝固后的第一填充物20与第一凸齿12的侧壁之间受力点，降低了第一填充物20从对应的第一齿隙10a中脱出。

具体地，如图4所示，第一防脱结构30包括设于第一凸齿12的侧壁上的第一凸部31。可以理解地，利用第一凸部31增加第一凸齿12与第一填充物20之间的受力点。例如，第一凸部31可为形成于第一凸齿12上的凸柱、凸骨或者筋类结构等，以阻碍第一填充物20与第一凸齿12发生相对移动。

或者，如图5所示，第一防脱结构30包括开设于所第一凸齿12的侧壁上的第一凹部32。同理地，熔融状态的第一填充物20能够流入第一凹部32内，从而在凝固后与第一凸齿12的侧壁之间形成多个受力点，以达到防脱的目的。

或者，同理地，第一防脱结构30包括设于第一凸齿12的侧壁上的第一凸部31和开设于第一凸齿12的侧壁上的第一凹部32。可以理解地，在本实施例中，第一防脱结构30可由第一凸部31和第一凹部32所组合而成，并且，第一凸部31和第一凹部32的数量和位置不做限定。

请参考图2，在一个实施例中，转子结构100还包括内转子40和第二填充物50。

内转子40与外转子10同轴设置且置于外转子10内，内转子40能够与外转子10同轴转动。第二填充物50具有非导磁性，同样地，第二填充物50也不会影响磁回路的分布，以及也没有磁感线流经第二填充物50。具体地，第二填充物50可为非金属材料，如，具有高结构强度的塑料等，或者，第二填充物50还可为轻质的非导磁金属，如，铝合金等。

内转子40包括第二转子轭41以及设于第二转子轭41的外周侧的多个第二凸齿42。各相邻两个第二凸齿42相间隔形成第二齿隙40a，第二填充物50置于对应的第二齿隙40a内。可以理解地，各第二凸齿42在第二转子轭41上的分布形式为均匀间隔分布，或者，采用非均匀地分布形式，这里不做限定，因此，各第二齿隙40a的宽度可不相同，依据实际使用场景进行选择。

以及，第二填充物50置于第二齿隙40a内。根据实际使用需求，第二填充物50可填充第二齿隙40a的部分空间；或者，填充第二齿隙40a的全部空间，并且，第二填充物50远离第二转子轭41的端面平齐于第二凸齿42的齿顶端面；或者，第二填充物50填充于第二齿隙40a的全部空间，并且，第二填充物50远离第二转子轭41的端面高于第二凸齿42的齿顶端面。这样，第二填充物50将各第二齿隙40a进行相应的填充，降低或消除内转子40在转动过程中的风阻，从而提高转子结构100的输出效率，同时，也提高了第二凸齿42在第二转子轭41上的结构强度。

在一个实施例中，如图2所示，第二凸齿42的数量和第一凸齿12的数量相同，各第二凸齿42朝向各第一凸齿12，且，与各第一凸齿12一一对应。当然，在其他实施例中，第二凸齿42的数量和第一凸齿12的数量也可不相等，从而，各第一凸齿12与各第二凸齿42存在相错位和相对应共存的排布方式。

请参考图2，在一个实施例中，第二填充物50远离第二转子轭41的端面与第二凸齿42的齿顶端面相平齐且平滑过渡。同理地，第二填充物50将各第二齿隙40a的空间完全填充，并且，使得内转子40的外周侧为平滑过渡的弧形面。该弧形面能够大幅度地降低转子结构100在绕轴转动过程受到的风阻。进一步的，当第一填充物20采用将各第一齿隙10a的空间完全填充来实现，并且，使得外转子10的内周侧为平滑过渡的弧形面时，降低转子结构100在绕轴转动过程受到风阻的效果更优，且更利于加工制造。优选地，内转子40的外周侧形成弧形圆周与内转子40的内周侧的弧形圆周呈同心圆设置，这样，在转子结构100的绕轴转动过程中能够进一步降低风阻，提高输出效率。

请参考图3，在一个实施例中，第二齿隙40a的宽度沿内转子40的径向方向向外递减。可以理解地，内转子40在绕轴转动时，第二填充物50受到离心力而出现松脱的现象，因此，为了提高第二填充物50在各第二齿隙40a内的安装稳定性，第二齿隙40a沿转子结构100的径向方向的截面呈楔形，即，第二齿隙40a的开口角度逐渐由内向外减小，这样，在转动过程中，相邻两个第二凸齿42相对的齿侧壁对第二填充物50形成挤压，从而避免第二填充物50从第二齿隙40a的开口处脱出。

请参考图4和图5，在一个实施例中，转子结构100还包括第二防脱结构60。在本实施例中，第二填充物50为高强度塑料，并且，通过模内注塑的方式，将第二填充物50注塑至各第二齿隙40a处，因此，利用第二填充物50在熔融状态下具有流动性的特点，第二填充物50在凝固前与第二防脱结构60的外形轮廓相适配，从而，增加凝固后的第二填充物50与第二凸齿42的侧壁之间受力点，降低了第二填充物50从对应的第二齿隙40a中脱出。

具体地，如图4所示，第二防脱结构60包括设于第二凸齿42的侧壁上的第二凸部61。可以理解地，利用第二凸部61增加第二凸齿42与第二填充物50之间的受力点。例如，第二凸部61可为形成于第二凸齿42上的凸柱、凸骨或者筋类结构等，以阻碍第二填充物50与第二凸齿42发生相对移动。

或者，如图5所示，第二防脱结构60包括开设于第二凸齿42的侧壁上的第二凹部62。同理地，熔融状态的第二填充物50能够流入第二凹部62内，从而在凝固后与第二凸齿42的侧壁之间形成多个受力点，以达到防脱的目的。

或者，同理地，第二防脱结构60包括设于第额凸齿的侧壁上的第二凸部61和开设于第二凸齿42的侧壁上的第二凹部62。可以理解地，在本实施例中，第二防脱结构60可由第二凸部61和第二凹部62所组合而成，并且，第二凸部61和第二凹部62的数量和位置不做限定。

第二方面，请参考图6，本申请还提供一种轮毂电机200，包括机壳201以及上述的转子结构100。转子结构100一体成型于机壳201。可以理解地，由于传统的电机壳体与转子是采用过盈配合的方式进行装配的，因此，为了保证电机壳体以及转子齿的强度，其厚度通常较厚，从而导致电机整体的重量较重。而本申请，将转子结构100一体成型于机壳201上，加之，转子结构100的齿隙均被填充，其结构强度得到增大，这样，在相同的结构强度要求下，本申请的机壳20的厚度可以更薄，进而，降低轮毂电机200整体的重量。

本实用新型提供的轮毂电机200，在具有上转子结构100的基础上，该轮毂电机200的输出效率更高；以及，机壳201和转子结构100的外转子10采用一体成型，如模内注塑等，在相同强度的基础上，机壳201的厚度更薄，该轮毂电机200整体尺寸更小，重量更轻，并且，还能够提高转子结构100的各第一凸齿12的结构强度。

具体地，请参考图6，在一个实施例中，机壳201包括底盘202、设于底盘202上且呈环形结构的第一侧壳部203以及设于底盘202上且与第一侧壳部203同轴设置的第二侧壳部204，第二侧壳部204为闭合环形结构，转子结构100的外转子10一体成型于第一侧壳部203的内周侧壁，转子结构100的内转子40一体成型于第二侧壳部204的外周侧壁。可以理解地，第一侧壳部203和第二侧壳部204为机壳201主要承载部分，将转子结构100的外转子10和内转子40分别成型于第一侧壳部203上和第二侧壳部204上，这样，第一侧壳部203的厚度和第二侧壳部204的厚度可进行减薄，以降低整体结构的重量。

第三方面，本申请还提供一种车辆，包括上述的轮毂电机200。

本实用新型提供的车辆，在具有上述轮毂电机200的基础上，该车辆具有更长的续航里程。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种转子结构，其特征在于：包括外转子，所述外转子包括第一转子轭以及设于所述第一转子轭的内周侧的多个第一凸齿，各相邻两个所述第一凸齿相间隔形成第一齿隙，所述第一齿隙内设有非导磁的第一填充物。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于：所述第一填充物远离所述第一转子轭的端面与所述第一凸齿的齿顶端面相平齐且平滑过渡。

3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于：所述第一齿隙的宽度沿所述外转子的径向方向向内递减。

4.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于：所述转子结构还包括第一防脱结构，所述第一防脱结构包括设于所述第一凸齿的侧壁上的第一凸部；或者，所述第一防脱结构包括开设于所述第一凸齿的侧壁上的第一凹部；或者，所述第一防脱结构包括设于所述第一凸齿的侧壁上的第一凸部和开设于所述第一凸齿的侧壁上的第一凹部。

5.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于：所述转子结构还包括与所述外转子同轴设置且置于所述外转子内侧的内转子以及第二填充物，所述第二填充物具有非导磁性，所述内转子包括第二转子轭以及设于所述第二转子轭的外周侧的多个第二凸齿，各相邻两个第二凸齿相间隔形成第二齿隙，所述第二填充物置于对应的所述第二齿隙内。

6.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于：所述第二填充物远离所述第二转子轭的端面与所述第二凸齿的齿顶端面相平齐且平滑过渡。

7.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于：所述第二齿隙的宽度沿所述内转子的径向方向向外递减。

8.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于：所述转子结构还包括第二防脱结构，所述第二防脱结构包括设于所述第二凸齿的侧壁上的第二凸部；或者，所述第二防脱结构包括开设于所述第二凸齿的侧壁上的第二凹部；或者，所述第二防脱结构包括设于所述第二凸齿的侧壁上的第二凸部和开设于所述第二凸齿的侧壁上的第二凹部。

9.一种轮毂电机，包括机壳，其特征在于：包括如权利要求1至8任一项所述的转子结构，所述转子结构一体成型于所述机壳。

10.根据权利要求9所述的轮毂电机，其特征在于：所述机壳包括底盘、设于所述底盘上且呈环形结构的第一侧壳部以及设于所述底盘上且与所述第一侧壳部同轴设置的第二侧壳部，所述第二侧壳部为位于所述第一侧壳部内侧的闭合环形结构，所述转子结构的外转子一体成型于所述第一侧壳部的内周侧壁，所述转子结构的内转子一体成型于所述第二侧壳部的外周侧壁。

11.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求9所述的轮毂电机。

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