專利名稱：永磁無鐵芯電動(dòng)輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及動(dòng)力部件技術(shù)領(lǐng)域，特指一種適用于電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車 或電動(dòng)汽車的輪轂。
技術(shù)背景近年來，隨著社會(huì)對節(jié)能減排的意識(shí)加強(qiáng)，極大推動(dòng)電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車 及電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，尤其是電動(dòng)汽車的發(fā)展更為加快。傳統(tǒng)汽車輪轂為單一金屬體，裝在主軸上，用于連接輪子。隨著世界各汽車大 國都加速新能源汽車的商品化步伐，尤其是對純電動(dòng)汽車的商品化進(jìn)程，都投入了大量 的財(cái)力、人力，但依然無法實(shí)現(xiàn)真正的商品化，究其原因是受電池、電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù) 不夠成熟的制約。電機(jī)技術(shù)雖是比較成熟，但能真正滿足電動(dòng)汽車對其性能技術(shù)要求的 電機(jī)還未有報(bào)道，因?yàn)檠b在汽車上使用的電機(jī)須能滿足汽車的技術(shù)性能要求1、起步要快，加速時(shí)間要小，要有快速的反應(yīng)能力和低速大轉(zhuǎn)矩特性。2、在很寬調(diào)速范圍內(nèi)都保持高效率和恒功率輸出特性。3、保證高可靠性(即堅(jiān)固性)，在任何條件下運(yùn)行都具有高度的安全性，極小 的故障率和保證長壽命。4、可工作在電動(dòng)機(jī)模式，也可工作在發(fā)電機(jī)模式，能利用制動(dòng)、滑行或下坡的 力矩發(fā)電，向電池回饋電能(充電)來增加汽車一次性充電的續(xù)駛里程。5、符合國家法規(guī)的電磁幅射值。6、輸出功率大，體積小，質(zhì)量輕，造價(jià)(成本)低。在此背景下，本申請人秉持著研究創(chuàng)新、精益求精之精神，利用其專業(yè)眼光和 專業(yè)知識(shí)，研發(fā)出了中國專利第200920058493.9號(hào)的電動(dòng)式輪轂，該電動(dòng)輪轂應(yīng)用范圍 廣，既可輸出動(dòng)力，又可實(shí)現(xiàn)發(fā)電工作，裝在汽車上使用，極大的滿足汽車的技術(shù)性能 要求。本申請正是在上述的電動(dòng)式輪轂基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的永磁無鐵芯電動(dòng)輪轂。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案永磁無鐵芯電動(dòng)輪轂，包括有主軸、外殼及安裝在外殼內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子，外殼 通過軸承安裝在主軸上并通過變速組與轉(zhuǎn)子連接，定子固定在主軸上，而轉(zhuǎn)子則通過軸 承安裝在主軸上，定子位于轉(zhuǎn)子形成的內(nèi)部空腔中，在轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有永磁體，永 磁體分置于定子左右兩邊；定子是由線圈繞組和固型材料復(fù)合形成。所述定子中的線圈繞組按扇形繞制，不同的線圈繞組之間環(huán)形間隔分布，而固 型材料與線圈繞組注模成型為一體，固型材料包固線圈繞組，恰使定子形成圓盤狀。轉(zhuǎn)子為左右兩半體對合形成，其中一半體延伸連接變速組，變速組系為一行星 齒輪組，行星齒輪成對設(shè)置，嚙合在轉(zhuǎn)子的主動(dòng)齒輪外周，外殼內(nèi)表面設(shè)有環(huán)形齒帶嚙合行星齒輪組。所述永磁體的斷面形狀為扇形，不同的永磁體在轉(zhuǎn)子的同一內(nèi)側(cè)面上環(huán)形間隔 分布，形成磁軛盤。本實(shí)用新型通過優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，達(dá)到永磁無鐵芯功效，體積小、重量輕，可靠 性高，便于維護(hù)；定子是由線圈繞組和固型材料復(fù)合形成，加工成本低，轉(zhuǎn)子采用內(nèi) 置式永磁體結(jié)構(gòu)，解決了在任何速度下永磁體固定和安全問題，與此同時(shí)，由于高轉(zhuǎn)速 時(shí)，永磁體產(chǎn)生的磁場很弱，利用弱磁控制能使電動(dòng)機(jī)恒功率運(yùn)行時(shí)具有較高的效率； 外殼通過軸承安裝在主軸上并通過變速組與轉(zhuǎn)子連接，雖然外殼帶動(dòng)輪胎轉(zhuǎn)速很慢，但 內(nèi)部轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速并不慢，以此來保證電動(dòng)汽車能快速起步，加速時(shí)間小，具有低轉(zhuǎn)速、 大轉(zhuǎn)矩的特性，輸出功率大。

附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型之定子上的線圈繞組分布示意圖；附圖3為本實(shí)用新型之定子的側(cè)面示意圖；附圖4為本實(shí)用新型之轉(zhuǎn)子上的永磁體斷面排布示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明參閱圖1 4所示，本實(shí)用新型所述的永磁無鐵芯電動(dòng)輪轂，包括有主軸10、外 殼20及安裝在外殼20內(nèi)的定子30和轉(zhuǎn)子40，外殼20通過軸承安裝在主軸上并通過變速 組50與轉(zhuǎn)子40連接，定子30固定在主軸10上，而轉(zhuǎn)子40則通過軸承安裝在主軸上。 外殼20連接相應(yīng)輪子，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪子行走。本實(shí)用新型有機(jī)地將動(dòng)力裝置和輪轂整 成一整體，形成電動(dòng)輪形式，可減少電機(jī)另設(shè)安裝，減少傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提 升產(chǎn)品性能和實(shí)用性。定子30位于轉(zhuǎn)子40形成的內(nèi)部空腔中，轉(zhuǎn)子40則由左右兩半體 對合形成，在轉(zhuǎn)子40的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有永磁體41，永磁體41可通過粘連、嵌設(shè)之方式固 定，轉(zhuǎn)子40內(nèi)的永磁體41分置于定子30左右兩邊，以配合定子30內(nèi)的線圈繞組工作。所述定子30是由線圈繞組31和固型材料32復(fù)合形成，線圈繞組31按扇形繞 制，不同的線圈繞組31之間環(huán)形間隔分布，線圈繞組31的繞向一致，從而滿足工作要 求，線圈繞組31的引出線順沿主軸10引出，以接駁電源。固型材料32與線圈繞組31 注模成型為一體，固型材料32包固線圈繞組31，恰使定子30形成圓盤狀。固型材料32 可采用絕緣塑膠或其它熱固材料，包裹住線圈繞組31，具有良好的密封防油性，有效保 護(hù)線圈繞組31，延長其使用壽命。定子30無鐵芯，不僅降低制作成本，也減輕重量，體 積小、可靠性高。本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子40為左右兩半體對合形成，且內(nèi)部形成有空腔，位于定子30 左右兩側(cè)的永磁體41分別固定在轉(zhuǎn)子左右兩半體的內(nèi)側(cè)；轉(zhuǎn)子有一半體延伸連接變速組 50，變速組50系為一行星齒輪組，行星齒輪成對設(shè)置，嚙合在轉(zhuǎn)子的主動(dòng)齒輪42外周， 外殼20內(nèi)表面設(shè)有環(huán)形齒帶21嚙合行星齒輪組，該結(jié)構(gòu)與中國專利第200920058493.9號(hào) 的電動(dòng)式輪轂的結(jié)構(gòu)一致，在此不再一一贅述。[0026]圖4所示，所述永磁體41的斷面形狀為扇形，不同的永磁體41在轉(zhuǎn)子40的同 一內(nèi)側(cè)面上環(huán)形間隔分布，形成磁軛盤。永磁體41之間形成若干組對，構(gòu)成不同磁場， 配合定子內(nèi)的線圈繞組31工作。工作時(shí)，給定子30內(nèi)的線圈繞組31供電，形成旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場作用于兩 邊的永磁體41，使轉(zhuǎn)子40轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子40通過變速組50驅(qū)動(dòng)外殼20轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到帶動(dòng)相應(yīng) 輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型中，定子30由線圈繞組31和固型材料32復(fù)合形成，呈圓盤狀，由 于無需制作鐵芯，這有利于減小產(chǎn)品的體積和重量，降低制作成本。定子30左右兩邊配 有斷面為扇形的永磁體41所構(gòu)成的磁軛盤，工作性能穩(wěn)定可靠；配合變速組50傳動(dòng)，保證電動(dòng)汽車能快速起步，加速時(shí)間小，具有低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的特性。當(dāng)然，以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，并非以此限定本實(shí)用新型的實(shí) 施范圍，該輪轂可應(yīng)用在電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車或電動(dòng)摩托車上，在輪轂的端蓋上還可 適當(dāng)安裝有剎車結(jié)構(gòu)，滿足使用需要，故，凡是依照本實(shí)用新型之原理做等效變化或修 飾，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.永磁無鐵芯電動(dòng)輪轂，包括有主軸(10)、外殼(20)及安裝在外殼(20)內(nèi)的定子 (30)和轉(zhuǎn)子(40)，外殼(20)通過軸承安裝在主軸上并通過變速組(50)與轉(zhuǎn)子(40)連 接，定子(30)固定在主軸(10)上，而轉(zhuǎn)子(40)則通過軸承安裝在主軸上，其特征在 于定子(30)位于轉(zhuǎn)子(40)形成的內(nèi)部空腔中，在轉(zhuǎn)子(40)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有永磁體 (41)，永磁體(41)分置于定子(30)左右兩邊；定子(30)是由線圈繞組(31)和固型材料 (32)復(fù)合形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁無鐵芯電動(dòng)輪轂，其特征在于所述定子(30)中的線 圈繞組(31)按扇形繞制，不同的線圈繞組(31)之間環(huán)形間隔分布，而固型材料(32)與 線圈繞組(31)注模成型為一體，固型材料(32)包固線圈繞組(31)，恰使定子(30)形成 圓盤狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁無鐵芯電動(dòng)輪轂，其特征在于轉(zhuǎn)子(40)為左右兩半 體對合形成，其中一半體延伸連接變速組(50)，變速組(50)系為一行星齒輪組，行星齒 輪成對設(shè)置，嚙合在轉(zhuǎn)子的主動(dòng)齒輪(42)外周，外殼(20)內(nèi)表面設(shè)有環(huán)形齒帶(21)嚙 合行星齒輪組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁無鐵芯電動(dòng)輪轂，其特征在于所述永磁體(41)的斷 面形狀為扇形，不同的永磁體(41)在轉(zhuǎn)子(40)的同一內(nèi)側(cè)面上環(huán)形間隔分布，形成磁軛盤。
專利摘要本實(shí)用新型涉及動(dòng)力部件技術(shù)領(lǐng)域，特指一種適用于電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車或電動(dòng)汽車的輪轂。它包括有主軸、外殼及安裝在外殼內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子，外殼通過軸承安裝在主軸上并通過變速組與轉(zhuǎn)子連接，定子固定在主軸上，而轉(zhuǎn)子則通過軸承安裝在主軸上，定子位于轉(zhuǎn)子形成的內(nèi)部空腔中，在轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有永磁體，永磁體分置于定子左右兩邊；定子是由線圈繞組和固型材料復(fù)合形成。本實(shí)用新型通過優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，達(dá)到永磁無鐵芯功效，體積小、重量輕，可靠性高，便于維護(hù)；定子是由線圈繞組和固型材料復(fù)合形成，加工成本低，轉(zhuǎn)子采用內(nèi)置式永磁體結(jié)構(gòu)，解決了在任何速度下永磁體固定和安全問題，加速時(shí)間小，具有低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的特性。
文檔編號(hào)H02K3/04GK201797425SQ201020517740
公開日2011年4月13日 申請日期2010年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月28日
發(fā)明者張家業(yè), 林慧生 申請人:張家業(yè), 林慧生