一種輪轂一體化直流無刷電動的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種輪轂一體化直流無刷電動機，與現(xiàn)有技術相比解決了輪轂一體化直流無刷電動機無法高速行駛的缺陷。本實用新型包括電機殼體、電機軸、電機端蓋、定子和磁鋼圈，所述的電機軸貫穿安裝在電機殼體中心，所述的電機端蓋通過軸承與電機殼體固定安裝，磁鋼圈的內圈上粘貼磁鋼并通過電機軸貫穿安裝在電機殼體內，定子嵌在磁鋼圈上并通過電機軸貫穿安裝，定子的卡爪之間組成的嵌線槽內均有導線繞組穿過，導線繞組通過電機軸上的軸孔連出，所述的嵌線槽為外寬內窄的不對稱橢圓形結構。本實用新型實現(xiàn)了功率大、低速大扭矩，起動電流小，電機軸軸向尺寸小并且裝配容易。
【專利說明】一種輪轂一體化直流無刷電動機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及直流無刷電動機【技術領域】，具體來說是一種輪轂一體化直流無刷電動機。
【背景技術】
[0002]目前，公知的摩托車的動力裝置是由汽油發(fā)動機和變速箱配合構成，其燃油的特性造成了排放污染和行駛成本居高不下。為了解決這些弊端出現(xiàn)了電力驅動的摩托車的想法，根據(jù)電力驅動因電池需要充電和續(xù)航里程等因素的限制，需要整個動力系統(tǒng)的傳動效率高，故電動摩托車的最佳動力裝置應為輪轂和電動機一體化，即調速電動機直接驅動，減少傳動過程中的機械損耗。
[0003]市場上的電動摩托車輪轂電機普遍是功率小、扭矩小、材質差、結構差，不能滿足替代燃油摩托車的技術條件，達不到電動摩托車的行駛速度。特別是現(xiàn)有電動機定子鐵芯上的線槽，如圖7所示，因嵌線工藝的影響不能保證線槽內導線密集、整齊的排布，由于線槽內導線無法密集集中，導線數(shù)量少，也就導致了導線通電后與轉子上的磁鋼所產生的磁場相互作用力小，驅動轉子帶動負載一起轉動的產生力或感應電勢也就小，自然無法達到高速行駛。雖然有部分技術中出現(xiàn)了大功率的輪轂電機，但是大功率的輪轂電機必須配備軸向尺寸大的電機軸，導致輪轂電機裝配困難、維修不便、電機散熱不良、使用壽命短，無法在實際生活中廣泛應用。如何開發(fā)出一種既可以保證功率大、扭矩大，又可以保證電機軸軸向尺寸小、裝配容易的輪轂一體化直流無刷電動機已經成為急需解決的技術問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術中輪轂一體化直流無刷電動機無法高速行駛的缺陷，提供一種輪轂一體化直流無刷電動機來解決上述問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種輪轂一體化直流無刷電動機，包括電機殼體、電機軸、電機端蓋、定子和磁鋼圈，所述的電機軸貫穿安裝在電機殼體中心，所述的電機端蓋通過軸承與電機殼體固定安裝，磁鋼圈的內圈上粘貼磁鋼并通過電機軸貫穿安裝在電機殼體內，定子嵌在磁鋼圈上并通過電機軸貫穿安裝，定子的卡爪之間組成的嵌線槽內均有導線繞組穿過，導線繞組通過電機軸上的軸孔連出，所述的嵌線槽為外寬內窄的不對稱橢圓形結構。
[0007]所述的電機殼體為輪輞、輪轂轂芯和單邊端蓋整體澆鑄成型結構。
[0008]所述的定子的材質為高磁通矽鋼。
[0009]所述的嵌線槽的弧底半徑為2.5mm,上弧半徑為2mm,上弧最寬處的寬度為6.6mm,弧底最窄處的寬度為5.1mm，上弧開口寬度為2.3mm。
[0010]有益效果
[0011]本實用新型的一種輪轂一體化直流無刷電動機，與現(xiàn)有技術相比實現(xiàn)了功率大、低速大扭矩，起動電流小，電機軸軸向尺寸小并且裝配容易。通過采用電機端蓋與電機殼體的封閉安裝，保證了空氣不能進入電機內部，適合雨泥塵環(huán)境使用，可靠性高。通過定子高磁通矽鋼強永磁結構的設計，起到了制動和能量反饋性能好，無需勵磁，增加續(xù)駛里程，低噪音，環(huán)保無污染。通過轉子采用嵌入式磁鋼設計，符合了電動車輛顛簸，大啟動扭矩，高速，正反轉運行和弱磁調速的需要。通過改變定子嵌線槽的形狀，提高帶電導體在定子中的排列密度，減少磁隙達到提高磁場強度的目的。具有結構簡單、維修方便、成本低廉的特點。
[0012]【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的俯視結構剖視圖
[0014]圖2為本實用新型電機殼體的結構示意圖
[0015]圖3為本實用新型電機軸的結構示意圖
[0016]圖4為本實用新型磁鋼圈的結構示意圖
[0017]圖5為本實用新型定子的結構示意圖
[0018]圖6為本實用新型定子的嵌線槽放大結構示意圖
[0019]圖7為現(xiàn)有技術中定子的嵌線槽放大結構示意圖
[0020]圖8為圖1中的A點放大圖
[0021]其中，1-電機軸、2_軸承、3_單邊端蓋、4_電機端蓋、5_輪穀穀芯、6_輪網、7_磁鋼圈、8-磁鋼、9-定子、10-電機殼體、11-輻板、12-軸孔、13-卡爪、14-嵌線槽、15-導線繞組。
【具體實施方式】
[0022]為使對本實用新型的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下:
[0023]如圖1、圖3和圖8所示，本實用新型所述的一種輪轂一體化直流無刷電動機，包括電機殼體10、電機軸1、電機端蓋4、定子9和磁鋼圈7。電機軸I貫穿安裝在電機殼體10中心，也就是電機殼體10中部，電機端蓋4通過軸承2與電機殼體10固定安裝,形成了由電機軸I穿過的電機殼體10和電機端蓋4封閉組合體，致使空氣不能進入電機內部，適合雨泥塵環(huán)境中使用，提高了設備的可靠性。磁鋼圈7的內圈上粘貼磁鋼8并通過電機軸I貫穿安裝在電機殼體10內，如圖4所示，磁鋼圈7的內圈上粘貼磁鋼8組成了轉子，與定子9相配合。定子9嵌在磁鋼圈7上并通過電機軸I貫穿安裝，形成了定子與轉子的配合安裝，定子9和磁鋼圈7都是通過電機軸I貫穿安裝。定子9嵌入在轉子內，通過定子9上的導線通電，致使轉子轉動。在輪轂轂芯5上設有輻板11，輻板11為在使用過程中增加定子對負載的支撐作用的同時可以使整個裝置輕量化，并兼顧美觀的需求。如圖5和圖6所示，定子9的卡爪13之間組成的嵌線槽14內均有導線繞組15穿過，卡爪13遍布定子9的整個外圓，在每兩個卡爪13之間相互組成的間隙為嵌線槽14，在嵌線槽14內使用導線繞組15穿過。嵌線槽14為外寬內窄的不對稱橢圓形結構，通過外寬內窄的不對稱橢圓形結構可以將導線繞組15充分的、密集的穿過嵌線槽14。由于現(xiàn)有技術中的嵌線槽14為外窄內寬的不對稱橢圓形結構，在進行導線繞組15穿過的生產工藝中，出現(xiàn)通過嵌線槽14的窄口穿進去后，內部的寬口又不能填滿，而想通過擠壓或其他方式將導線繞組15從嵌線槽14的窄口往寬口擠，通過目前的生產工藝則無法完成，只能形成如圖7所示的寬口處仍存在大量空間無法穿過導線繞組15的情況。如圖6所示，將嵌線槽14設計為外寬內窄的不對稱橢圓形結構，嵌線槽14中靠近定子9的外圓處寬，靠近定子9的內圓處窄。在加工穿過導線繞組15時，從外圓寬口往內圓窄處安裝導線繞組15，可以很方便的實現(xiàn)先將窄處填滿后再將外圓的寬口填滿，實現(xiàn)了嵌線槽14的導線繞組15穿過量最大化。嵌線槽14的形狀改變更加符合導線繞組15密集、整齊排布的形狀，使導線能夠盡量充滿線槽空間，從而達到減少導體與鐵心間的磁隙的目的。定子9中，嵌線槽14靠近定子9的內圓處，即弧底，由兩個半圓所組成，兩個半圓的弧底半徑為2.5mm ;嵌線槽14靠近定子9的外圓處，即上弧，由兩個半圓所組成，兩個半圓的上弧半徑為2mm。嵌線槽14上弧與兩條邊線直交叉的地方為上弧最寬處，上弧最寬處的寬度為6.6mm ;嵌線槽14弧底與兩條邊線直交叉的地方為弧底最窄處，弧底最窄處的寬度為5.1mm。嵌線槽14的上弧開口寬度為2.3mm ;相鄰的兩個嵌線槽14之間中心點之間相距為11.3mm、上弧開口之間相距13.3mm。從圖6和圖7的對比可以看出，圖6中的嵌線槽14形狀可以容納更多的導線，同時導線與鐵芯之間的磁隙也更小。導線繞組15穿過的數(shù)量越多、越密集，則可以提高導線繞組15在鐵磁體，即定子9中的排列密度，通過減少磁隙以達到提高磁場強度的目的。導線繞組15通過電機軸I上的軸孔12連出，連出后接上相應的供電設備進行電源供應即可。
[0024]如圖2所示，電機殼體10由輪輞6、輪轂轂芯5和單邊端蓋3整體澆鑄成型。因此在加工時所有定位尺寸無需重新裝夾可一次加工完成，保證同心度。避免了現(xiàn)有技術中端蓋與輪輞分體裝配產生的誤差，造成電機定子與磁鋼(轉子)的不同心度，從而產生氣隙不均勻，影響電機空、負載的電性能的情況出現(xiàn)。為了更進一步的提升磁場強度，增加使用效果，定子9的材質可以為高磁通矽鋼，通過采用高磁通矽鋼片制作鐵芯的方法進一步提高磁場強度。在實際使用時，導線繞組15按現(xiàn)有技術正常接電，定子9的嵌線槽14內導線繞組15最大化的穿過，產生與轉子上的磁鋼所產生的磁場相互作用力最大化。從而驅動轉子帶動負載一起轉動的產生力或感應電勢也就最大化，促使電動機達到高速運轉。通過不改變原有的電機軸尺寸，保證了大功率、大扭矩，并且由于采用了輪輞6、輪轂轂芯5和單邊端蓋3整體澆鑄成型的結構，其安裝維修更簡便，散熱性能更好，輪轂防水效果更佳。
[0025]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍內。本實用新型要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【權利要求】
1.一種輪轂一體化直流無刷電動機，包括電機殼體(10)、電機軸(I)、電機端蓋(4)、定子(9)和磁鋼圈(7)，所述的電機軸(I)貫穿安裝在電機殼體(10)中心，所述的電機端蓋(4)通過軸承(2)與電機殼體(10)固定安裝，磁鋼圈(7)的內圈上粘貼磁鋼(8)并通過電機軸(I)貫穿安裝在電機殼體(10 )內，定子(9 )嵌在磁鋼圈(7 )上并通過電機軸(I)貫穿安裝，定子(9)的卡爪(13)之間組成的嵌線槽(14)內均有導線繞組(15)穿過，導線繞組(15)通過電機軸(I)上的軸孔(12)連出，其特征在于:所述的嵌線槽(14)為外寬內窄的不對稱橢圓形結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種輪轂一體化直流無刷電動機，其特征在于:所述的電機殼體(10)為輪輞(6)、輪轂轂芯(5)和單邊端蓋(3)整體澆鑄成型結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種輪轂一體化直流無刷電動機，其特征在于:所述的定子(9)的材質為高磁通矽鋼。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種輪轂一體化直流無刷電動機，其特征在于:所述的嵌線槽(14)的弧底半徑為2.5mm,上弧半徑為2mm,上弧最寬處的寬度為6.6mm,弧底最窄處的寬度為5.1_，上弧開口寬度為2.3_。
【文檔編號】H02K1/22GK203645419SQ201320840296
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】郝敬春 申請人:郝敬春