CN216751347U - 一种轮毂电机的转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轮毂电机的转子，包括轮辋、内环体和永磁体，所述内环体位于所述轮辋的内侧并与所述轮辋固定连接，所述永磁体位于所述内环体的内侧面，内环体轴向的两端分别设有第一安装面和第二安装面，第一安装面和第二安装面上均设有若干固定孔，第一安装面上的固定孔的孔心位于第二内侧圆周面的外侧，第二安装面上的固定孔的孔心位于第二内侧圆周面的内侧。本实用新型打破了常规内环体壁厚必须大于固定螺纹孔径的限制，通过固定孔的Z字形错位偏移，既延续了常规电机端盖和转子的固定连接方式，又大大减薄了内环体壁厚，实现了电机的轻量化设计。

Description

一种轮毂电机的转子

技术领域

本实用新型涉及一种轮毂电机的转子，属于电动车技术领域。

背景技术

电动车以其轻便出行、低碳环保、节能、安全可靠、性能稳定等特点，广泛应用于日常生活交通。随着国家政策的逐渐规范，新国标两轮电动车的需求日益剧增，而合规的电动车对整车重量有严格的限制，因而追求整车的轻量化减重，成为了广大新国标两轮电动车厂家的设计目标。而作为电动两轮车核心部件的轮毂电机，其重量在整车重量中占据了不小的份额，如何实现轮毂电机的减重是广大两轮电动车企对电机厂商的长期需求。

现有技术中，两轮电动车所用的轮毂电机的核心部件为定子和转子，转子套设在定子外侧，转子包括轮辋、内环体和永磁体，目前电机转子的内环体均为均匀壁厚的板料卷制而成的直筒式柱状圆环体，轴向两侧端面为材料本身厚度端面，端面所设固定孔孔心位于内环体的内外侧圆周面之间，这就导致整个内环体壁厚必须大于固定螺丝的直径，至少大于5mm以上，内环体部分磁路过剩却因固定结构要求而无法减薄，内环体重量重，造成材料浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对已有技术的缺点，提供一种减薄内环体壁厚的轮毂电机的转子。

为实现目的本实用新型采用的技术方案是：

一种轮毂电机的转子，包括轮辋、内环体和永磁体，所述内环体位于所述轮辋的内侧并与所述轮辋固定连接，所述永磁体位于所述内环体的内侧面，所述内环体轴向的两端分别设有第一安装面和第二安装面，所述第一安装面和所述第二安装面上均设有若干固定孔，所述内环体的内侧面为第二内侧圆周面，所述第一安装面上的所述固定孔的孔心位于所述第二内侧圆周面的外侧，所述第二安装面上的所述固定孔的孔心位于所述第二内侧圆周面的内侧。

作为对上述技术方案的进一步优化：所述第一安装面、所述第二安装面和所述第二内侧圆周面在所述内环体的旋转剖面上近似“Z”字形分布。

作为对上述技术方案的进一步优化：所述内环体轴向的两端凸出并分别向内、向外翻卷形成两个环形开口凹槽，所述内环体的旋转剖面结构近似“S”字形，所述第一安装面和所述第二安装面分别为两个所述环形开口凹槽相背的端面。

作为对上述技术方案的进一步优化：所述环形开口凹槽内设有若干固定块，所述固定孔与所述固定块一一对应，所述固定块上制有内螺纹，所述固定孔和所述固定块的内部连通并形成螺纹孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是：

本实用新型提供的一种轮毂电机的转子，通过将电机转子内环体的轴向两侧分别向内、外翻卷的方法形成电机的安装端面，打破了常规内环体壁厚必须大于固定螺纹孔径的限制，通过固定孔的Z字形错位偏移，既延续了常规电机端盖和转子的固定连接方式，又大大减薄了内环体壁厚，从常规电机的5mm～7mm左右的壁厚减薄至本实用新型的1mm～3mm，大大减少了内环体材料用量，实现了电机的轻量化设计，内环体减重25％以上，同时也大大降低了材料成本。

本实用新型提供的一种轮毂电机的转子，通过设计合理的内环体壁厚，同时利用了轮辋材料本身就是导磁材料的特性，合理设计内环体的卷料壁厚，保证转子有充足的有效磁通，同时，内环体壁厚的减薄，扩大了电机内部空间，永磁体粘贴内径变大，定子外径也相应扩大，与常规电机相比，大大加长了电机的电磁转矩力臂，与现有轮毂电机相比，相同装胎尺寸条件下，力臂增加2％～7％，电机的输出转矩增加5％-10％，同时电机内部空间的增加，有利于电机的散热和功率密度的提升。

通过比较可以看出，本实用新型提供的一种轮毂电机的转子，优化了内环体结构，基于磁路饱和的电磁路设计，保障了电机的磁能利用率和转子强度，节约了内环体材料，实现了电机轻量化降本，同时，加长了电机的电磁力臂，增加了电机转矩，另外电机内部空间的增大，改善了电机的散热性能。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图2为本实用新型中内环体的剖视结构示意图。

图3为本实用新型横向的剖视结构示意图。

图4为本实用新型的俯视结构示意图。

图5为图3中A处的放大结构示意图。

图6为图5与固定块配合的结构示意图。

图中，1、轮辋；2、内环体；3、永磁体；4、固定孔；5、固定块；11、第一内侧圆周面；12、轮辋的装胎面；21、第一安装面；22、第二安装面；23、第二内侧圆周面；24、外侧圆周面；25、环形开口凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。如图1-6所示，一种轮毂电机的转子，适用于10寸电动车，包括轮辋1、内环体2和永磁体3，内环体2位于轮辋1内侧。轮辋1的内侧面为第一内侧圆周面11，内环体2的内、外侧面分别为第二内侧圆周面23和外侧圆周面24。第一内侧圆周面11和外侧圆周面24紧贴，内环体2和轮辋1固定连接。永磁体3位于第二内侧圆周面23上。本实施例中的轮辋1的装胎面12尺寸符合10寸轮辋1标准，第一内侧圆周面11紧贴于外侧圆周面24，起到相互固定、支撑作用。

上述技术方案中：内环体2轴向的两端分别设有第一安装面21和第二安装面22，第一安装面21、第二安装面22和第二内侧圆周面23在内环体2的旋转剖面上近似“Z”字形分布。第一安装面21和第二安装面22上均设有若干固定孔4。内环体2轴向的两端还设有若干固定块5，固定孔4与固定块5一一对应，固定块5上制有内螺纹，固定孔4和固定块5的内部连通并形成螺纹孔。通过固定孔4的错位的结构，有效的减薄了内环体2的壁厚，实现电机的轻量化降本设计，满足生产制造的可行性。同时实现了内环体2的“一端大、一端小”的整体结构，保证了小端面即第二安装面22一侧能够顺利穿过第一内侧圆周面11，大端面即第一安装面21一侧能够保证有足够的紧固空间。

上述技术方案中：内环体2轴向的两端凸出并分别向内、向外翻卷形成两个环形开口凹槽25，内环体2的旋转剖面结构近似“S”字形。两个环形开口凹槽25相对设置并且上下错开。第一安装面21和第二安装面22分别为两个环形开口凹槽25相背的端面。固定块5位于环形开口凹槽25内，固定块5以嵌压的方式固定在环形开口凹槽25内。环形开口凹槽25增大了固定块5和内环体2之间的接触面积，使得固定块5和内环体2之间的安装更加牢固。将内环体2轴向两侧做向内、向外翻卷处理，以此形成近似S字形的结构，该结构充分保证了内环体2的成型工艺的可行性，且S字形翻卷形成的环形开口凹槽25内嵌压入若干固定块5，通过固定块5和固定孔4配合形成螺纹孔，螺纹孔内设有螺钉，以此将电机端盖与内环体2固定，实现安装面“Z”字形分布的紧固结构，保证了足够的紧固强度。

上述技术方案中：第一安装面21上的固定孔4的孔心位于第二内侧圆周面23的外侧，第二安装面22上的固定孔4的孔心位于第二内侧圆周面23的内侧。

上述技术方案中：轮辋1的气门孔位于第二安装面22上，气门孔上安装有气门嘴。轮辋1的气门孔与第二安装面22同侧，避免了气门嘴安装与外侧圆周面24严重干涉从而导致气门嘴失效。永磁体3呈“N-S”极性分布于第二内侧圆周面23。内环体2和轮辋1采用焊接固定。电机的定子外径219mm～221mm。定子叠高12mm～60mm，电机采用48槽配26对极或48槽配22对极永磁体结构。

上述技术方案中：第二内侧圆周面23直径为220mm～226mm，优选，第二内侧圆周面23直径为223mm～225mm，进一步优选，第二内侧圆周面23直径为223.5mm～224.5mm，本实施例中，第二内侧圆周面23直径为223.95mm～224.1mm。此方案，在电机磁路合理的基础上，最大限度的扩大了电机的内部空间，特别是电机磁钢粘贴的圆周面直径，加长了电磁力臂，增大电机输出转矩。

上述技术方案中：内环体2为薄壁旋转环体结构，壁厚为1.0mm～3.0mm，优选，壁厚为1.2mm～1.8mm进一步优选，壁厚为1.5mm～1.6mm。本实施例中，壁厚为1.6mm。此实施方案，考虑了内环体2拉伸变薄后，各部分能够保证足够的结构强度，以及给后续加工留足加工余量，同时，内环体2累加轮辋1壁厚，共同构成了转子轭部，优化了转子磁路，提升了磁能利用率。

本实用新型提供的一种轮毂电机的转子，通过内环体轴向两侧固定孔的内外错位偏移及“Z”字形安装面的布局，有效的规避了内环体壁厚必须大于螺纹孔径的限制，成功的减薄了内环体的壁厚，实现轻量化降本设计。内环体2的“S”字形旋转剖面结构形成环形开口凹槽25，环形开口凹槽25内增设固定块5的结构，有效的解决了薄壁安装面紧固强度不够的弊端。

本实用新型的一种轮毂电机的转子所应用的轮毂电机，充分利用了轮辋材料本身为导磁性材料的特点，结合内环体导磁材料，共同构成了转子导磁的轭部，合理的优化了电机磁路，同时扩大了电机内径，提高了电机扭矩，另外更大的电机内空间，进一步提高了电机的散热特性，电机工作温升更低，功率密度更大。

以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，仅用以说明本实用新型的技术方案，并非是对本实用新型的专利范围的限制，凡是利用本实用新型说明书及附图内容对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

尽管本文较多地使用了轮辋1、内环体2、永磁体3、固定孔4、固定块5、第一内侧圆周面11、轮辋的装胎面12、第一安装面21、第二安装面22、第二内侧圆周面23、外侧圆周面24、环形开口凹槽25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。

Claims (4)

1.一种轮毂电机的转子，包括轮辋(1)、内环体(2)和永磁体(3)，所述内环体(2)位于所述轮辋(1)的内侧并与所述轮辋(1)固定连接，所述永磁体(3)位于所述内环体(2)的内侧面，其特征在于所述内环体(2)轴向的两端分别设有第一安装面(21)和第二安装面(22)，所述第一安装面(21)和所述第二安装面(22)上均设有若干固定孔(4)，所述内环体(2)的内侧面为第二内侧圆周面(23)，所述第一安装面(21)上的所述固定孔(4)的孔心位于所述第二内侧圆周面(23)的外侧，所述第二安装面(22)上的所述固定孔(4)的孔心位于所述第二内侧圆周面(23)的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂电机的转子，其特征在于所述第一安装面(21)、所述第二安装面(22)和所述第二内侧圆周面(23)在所述内环体(2)的旋转剖面上近似“Z”字形分布。

3.根据权利要求1所述的一种轮毂电机的转子，其特征在于所述内环体(2)轴向的两端凸出并分别向内、向外翻卷形成两个环形开口凹槽(25)，所述内环体(2)的旋转剖面结构近似“S”字形，所述第一安装面(21)和所述第二安装面(22)分别为两个所述环形开口凹槽(25)相背的端面。

4.根据权利要求3所述的一种轮毂电机的转子，其特征在于所述环形开口凹槽(25)内设有若干固定块(5)，所述固定孔(4)与所述固定块(5)一一对应，所述固定块(5)上制有内螺纹，所述固定孔(4)和所述固定块(5)的内部连通并形成螺纹孔。

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