本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車輪的電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特指一種永磁同步式電動(dòng)車輪轂。

背景技術(shù)：

電動(dòng)車作為人們常用的代步工具，已經(jīng)越來越普及，人們對(duì)電動(dòng)車的安全性，獨(dú)特性，以及行進(jìn)過程中的爬坡，速度的要求也越來越高。

電動(dòng)車輪轂從最早的有刷電機(jī)逐漸衍變到目前的無刷電機(jī)，現(xiàn)有的電動(dòng)車普遍使用直流無刷電機(jī)，而直流無刷電機(jī)本身存在功率密度小、效率低、調(diào)速范圍窄等限制，雖能通過減速機(jī)構(gòu)將扭矩增大，但經(jīng)減速齒輪后效率進(jìn)一步降低，而且直流無刷電機(jī)的調(diào)速范圍較窄，完全不能考慮弱磁擴(kuò)速的要求。

也有一些電動(dòng)車輪轂是采用減速機(jī)構(gòu)增加輸出扭矩方式驅(qū)動(dòng)，如中國專利公告號(hào)為：CN1937363的一種電動(dòng)車輪轂電機(jī)，這種輪轂電機(jī)由輪轂殼體、電機(jī)、減速器及離合器組成，電機(jī)、減速器和離合器一次排列并同軸設(shè)置，主軸通過軸承與輪轂殼體連接，電機(jī)通過減速器以大扭矩低速轉(zhuǎn)速將動(dòng)力輸送到離合器，并通過離合器帶動(dòng)輪轂殼體旋轉(zhuǎn)來達(dá)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)的目的，這個(gè)電動(dòng)車的輪轂電機(jī)雖然具有耗電省、發(fā)熱量低的特點(diǎn)，但由于內(nèi)部各個(gè)部件配合不夠緊密，部件之間會(huì)存在受力不均勻的現(xiàn)象，使得其在使用一段時(shí)間后噪聲較大，輪轂內(nèi)部磨損厲害，使用壽命不長(zhǎng)，且其功率密度較小，不能夠滿足長(zhǎng)時(shí)間地在坡度較陡或路面不平的地方行駛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問題，設(shè)計(jì)了一種高效率、大扭矩、高功率的永磁同步式電動(dòng)車輪轂。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種永磁同步式電動(dòng)車輪轂，包括空心輪轂和環(huán)形定子，以及

由內(nèi)骨架和主軸構(gòu)成的支撐架組件，支撐架組件套裝在所述環(huán)形定子外部，所述主軸固定設(shè)置在內(nèi)骨架中部，空心輪轂套裝在環(huán)形定子外側(cè)并轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述支撐架組件上；

所述環(huán)形定子內(nèi)部安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子和環(huán)形定子組合成永磁同步電機(jī)，包括環(huán)形轉(zhuǎn)子，環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)排布有若干片磁鋼片，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子一側(cè)還連接有減速機(jī)構(gòu)；

所述環(huán)形定子、內(nèi)轉(zhuǎn)子和減速機(jī)構(gòu)均同軸安裝連接在所述空心輪轂內(nèi)，減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)空心輪轂進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述減速機(jī)構(gòu)為行星減速結(jié)構(gòu)，包括中心齒輪，中心齒輪帶動(dòng)與其嚙合的若干個(gè)行星輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪帶動(dòng)其外周的太陽輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述行星輪一側(cè)固定安裝有離合器組。

優(yōu)選地，所述中心齒輪成型有連接塊，所述連接塊固定連接有軸套，所述軸套外周套設(shè)有所述環(huán)形轉(zhuǎn)子，該軸套通過軸承連接于所述主軸外周，齒輪組隨著環(huán)形轉(zhuǎn)子圍繞著主軸作圓周運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述離合器組為若干個(gè)單向離合器依次疊加安裝在離合器套筒內(nèi)的結(jié)構(gòu)，單向離合器對(duì)應(yīng)所述行星輪成型有若干個(gè)連接柱，該連接柱通過軸承連接在所述行星輪中部。

優(yōu)選地，所述單向離合器中部成型有軸孔，該軸孔一側(cè)開設(shè)有凹槽，所述單向離合器通過該軸孔套設(shè)在所述主軸上。

優(yōu)選地，所述環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)開設(shè)有若干個(gè)通孔，若干個(gè)通孔兩兩之間呈V型排布，所述磁鋼片設(shè)置于該通孔內(nèi)。

優(yōu)選地，所述內(nèi)骨架套設(shè)在所述環(huán)形定子外周表面上，并通過鍵連接在所述主軸上。

優(yōu)選地，所述空心輪轂左右兩側(cè)均可拆卸安裝有端蓋，所述端蓋通過軸承連接在所述主軸上。

優(yōu)選地，所述端蓋上成型有凹腔，所述減速機(jī)構(gòu)外周套設(shè)在該凹腔內(nèi)。

優(yōu)選地，空心輪轂上成型有能夠穿電線的圓孔

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)突出且有益的技術(shù)效果是：

1、本實(shí)用新型的內(nèi)轉(zhuǎn)子與環(huán)形定子組合形成永磁同步電機(jī)，將高功率密度、寬效率平臺(tái)、大調(diào)速范圍的永磁同步電機(jī)與行星減速結(jié)構(gòu)巧妙的結(jié)合起來，其中永磁同步電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：高功率密度、高效率、寬調(diào)速范圍。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁同步電機(jī)到外轉(zhuǎn)子的輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)化過程，將扭矩、效率、調(diào)速的發(fā)揮更進(jìn)一步。

2、本實(shí)用新型所用的永磁同步電機(jī)的反電勢(shì)和相電流波形均為正弦波形，配合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其運(yùn)行系統(tǒng)能具有較寬范圍的恒功率特性和較大的弱磁擴(kuò)速比，更加適應(yīng)大功率電動(dòng)車的高速運(yùn)行及超車的要求。

3、本實(shí)用新型使用的永磁同步電機(jī)配合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有恒定轉(zhuǎn)矩特性和較高的過載倍數(shù)，能夠適應(yīng)電動(dòng)車在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的快速啟動(dòng)、爬坡、頻繁啟動(dòng)的要求。

4、本實(shí)用新型的內(nèi)轉(zhuǎn)子在長(zhǎng)時(shí)間的行駛工作中，發(fā)熱量較低，溫升范圍較小，能夠保護(hù)整個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子，延長(zhǎng)其使用壽命。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的立體圖。

圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖3是本實(shí)用新型截面剖視圖。

圖4是本實(shí)用新型減速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)爆炸圖。

1-空心輪轂；11-圓孔；2-環(huán)形定子；3-支撐架組件；31-內(nèi)骨架；32-主軸；4-內(nèi)轉(zhuǎn)子；41-環(huán)形轉(zhuǎn)子；411-通孔；42-磁鋼片；51-中心齒輪；511-連接塊；52-行星輪；53-太陽輪；54-單向離合器；54a-第一單向離合器；54b-第二單向離合器；541-連接柱；542-軸孔；543-凹槽；55-離合器套筒；6-軸套；7-軸承；8-端蓋；82-凹腔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，參見圖1-圖4：

如圖1到圖3所示，一種永磁同步式電動(dòng)車輪轂，包括空心輪轂1和環(huán)形定子2，以及由內(nèi)骨架31和主軸32構(gòu)成的支撐架組件3，支撐架組件3套裝在所述環(huán)形定子2外部，所述主軸32固定設(shè)置在內(nèi)骨架31中部，空心輪轂1套裝在環(huán)形定子2外側(cè)并轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述支撐架組件3上；在所述環(huán)形定子2內(nèi)部安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)子4，該內(nèi)轉(zhuǎn)子4為永磁同步電機(jī)，包括環(huán)形轉(zhuǎn)子41，環(huán)形轉(zhuǎn)子41內(nèi)排布有若干片磁鋼片42，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子4一側(cè)還連接有減速機(jī)構(gòu)；所述環(huán)形定子2、內(nèi)轉(zhuǎn)子4和減速機(jī)構(gòu)均以主軸32為軸安裝連接在所述空心輪轂1內(nèi)。

所述減速機(jī)構(gòu)為行星減速結(jié)構(gòu)，包括中心齒輪51，中心齒輪51帶動(dòng)與其嚙合的若干個(gè)行星輪52進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)選為三個(gè)行星輪52，行星輪52帶動(dòng)其外周的太陽輪53進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述行星輪52一側(cè)固定安裝有離合器組。

所述中心齒輪51成型有連接塊511，所述連接塊511固定連接有軸套6，所述軸套6外周套設(shè)有所述環(huán)形轉(zhuǎn)子41，該軸套6通過軸承7連接于所述主軸32外周，環(huán)形轉(zhuǎn)子41旋轉(zhuǎn)時(shí)通過軸套6傳遞到中心齒輪51，齒輪組隨著環(huán)形轉(zhuǎn)子41圍繞著主軸32作圓周運(yùn)動(dòng)，并通過離合器將電機(jī)的動(dòng)力傳遞到空心輪轂上，使空心輪轂進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，所述離合器組為兩個(gè)單向離合器54依次疊加安裝在離合器套筒55內(nèi)的結(jié)構(gòu)，包括第一單向離合器54a和第二單向離合器54b，第一單向離合器54a對(duì)應(yīng)所述行星輪52成型有三個(gè)連接柱541，該連接柱541通過軸承7連接在所述行星輪52中部，當(dāng)電動(dòng)車通電之后，永磁同步電機(jī)啟動(dòng)，第一單向離合器54a與第二單向離合器54b相互鎖定保持靜止，永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的力矩通過中心齒輪51及行星輪52傳送至太陽輪53，從而帶動(dòng)空心輪轂1進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)剎車時(shí)，永磁同步電機(jī)依舊在驅(qū)動(dòng)中心齒輪51及行星輪52轉(zhuǎn)動(dòng)，第一單向離合器54a與第二單向離合器54b兩者松開，第一單向離合器54a跟隨行星輪52繞著主軸32進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)太陽輪53保持靜止，將空心輪轂1剎住。

所述單向離合器54中部成型有軸孔542，該軸孔542一側(cè)開設(shè)有凹槽543，所述單向離合器54通過該軸孔542套設(shè)在所述主軸32上。

所述環(huán)形轉(zhuǎn)子41內(nèi)開設(shè)有若干個(gè)通孔411，若干個(gè)通孔411兩兩之間呈V型排布，所述磁鋼片42設(shè)置于該通孔411內(nèi)。所述內(nèi)骨架31套設(shè)在所述環(huán)形定子2外周表面上，主軸32上開設(shè)有鍵槽，內(nèi)骨架31通過鍵連接在主軸上。

所述空心輪轂1左右兩側(cè)均通過螺釘安裝有端蓋8，所述端蓋8通過軸承7連接在所述主軸32上，空心輪轂上成型有能夠穿電線的圓孔11，且在一側(cè)的端蓋上安裝有剎車裝置。

所述端蓋8上成型有凹腔82，所述減速機(jī)構(gòu)外周套設(shè)在該凹腔82內(nèi)。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

內(nèi)轉(zhuǎn)子4通電后產(chǎn)生正弦波形的電流，環(huán)形轉(zhuǎn)子41進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過軸套6傳遞到中心齒輪51，中心齒輪51的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與其嚙合的三個(gè)行星輪52，行星輪52帶動(dòng)太陽輪53進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)第一單向離合器54a保持靜止，行星輪52太陽輪53組合形成一個(gè)減速機(jī)構(gòu)來提高輸出扭矩，同時(shí)降低了輸出的轉(zhuǎn)速，再通過該減速機(jī)構(gòu)，將電機(jī)的動(dòng)力傳遞到空心輪轂上，使空心輪轂進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)到外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)。

當(dāng)剎車時(shí)，當(dāng)剎車時(shí)，永磁同步電機(jī)依舊在驅(qū)動(dòng)中心齒輪51及行星輪52轉(zhuǎn)動(dòng)，第一單向離合器54a跟隨行星輪52繞著主軸32進(jìn)行單向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)太陽輪53保持靜止，空心輪轂1保持靜止不動(dòng)。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。