本實用新型涉及機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輪子及其電機(jī)。

背景技術(shù)：

電機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要裝置，也是電氣傳動的基礎(chǔ)部件，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、產(chǎn)品品種眾多，是電子設(shè)備的重要部件。

電機(jī)是依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。因此，傳統(tǒng)的電機(jī)需要多個電繞組，電繞組容易出現(xiàn)渦流，從而導(dǎo)致磁損耗和熱損耗，并且繞組是繞在鐵芯上，造成電機(jī)的體積大、重量重以及轉(zhuǎn)化率低等等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種輪子及其電機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)需要多個電繞組，電繞組容易出現(xiàn)渦流，從而導(dǎo)致磁損耗和熱損耗，并且繞組是繞在鐵芯上，造成電機(jī)的體積大、重量重以及轉(zhuǎn)化率低的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是：提供一種電機(jī)，所述電機(jī)包括殼體、轉(zhuǎn)子組件、定子組件以及固定軸，其中，

所述固定軸依次通過所述殼體、轉(zhuǎn)子組件、定子組件的中心，且與所述定子組件固定，所述轉(zhuǎn)子組件與所述殼體固定，

所述定子組件為PCB板，所述轉(zhuǎn)子組件為永磁磁鐵，所述永磁磁鐵分別設(shè)置在所述PCB板的兩側(cè)，所述PCB板與所述永磁磁鐵共同作用，使得所述轉(zhuǎn)子組件帶動所述殼體轉(zhuǎn)動。

根據(jù)本實用新型一實施例，所述殼體包括第一殼體和第二殼體，所述第一殼體和所述第二殼體固定連接；

所述轉(zhuǎn)子組件包括第一磁鐵和第二磁鐵，所述第一磁鐵與所述第一殼體固定連接，所述第二磁鐵與所述第二殼固定連接；

進(jìn)一步包括第一軸承和第二軸承，所述第一、第二殼體通過所述第一、第二軸承與所述固定軸連接。

根據(jù)本實用新型一實施例，所述固定軸進(jìn)一步包括中間單元和外圍單元，所述中間單元穿過所述定子組件，所述外圍單元穿過所述轉(zhuǎn)子組件，所述中間單元的形狀為方形或者跑道形；

進(jìn)一步包括固定組件，所述固定組件將所述PCB板固定在所述固定軸上。

根據(jù)本實用新型一實施例，所述第一、二磁鐵進(jìn)一步包括第一、二主磁鐵和第一、二固定件，所述第一、二固定件用于將所述第一、二主磁鐵固定設(shè)置在所述第一、二殼體上，其中，所述第一、二固定件設(shè)有第一、二凹槽，所述第一、二主磁鐵填充所述第一、二凹槽。

根據(jù)本實用新型一實施例，所述第一、二主磁鐵的形狀為圓環(huán)，且所述第一、二主磁鐵由多個扇形磁鐵組成。

根據(jù)本實用新型一實施例，進(jìn)一步包括保護(hù)罩，所述保護(hù)罩設(shè)置在所述PCB板的至少一側(cè)，所述保護(hù)罩設(shè)置有容腔，用于容納所述PCB板。

根據(jù)本實用新型一實施例，所述保護(hù)罩進(jìn)一步設(shè)有保護(hù)墊，所述保護(hù)墊貼合在所述容腔的內(nèi)壁，用于緩和所述保護(hù)罩與所述PCB板的剛性連接。

根據(jù)本實用新型一實施例，所述保護(hù)罩為正多邊形。

根據(jù)本實用新型一實施例，所述PCB板進(jìn)一步包括霍爾傳感器，所述霍爾傳感器用于將所述PCB板上的電流進(jìn)行切換。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是：提供一種輪子，所述輪子包括輪胎以及上述所述的電機(jī)。

本實用新型的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實用新型提供的電機(jī)由于設(shè)有PCB板，將PCB板作為電機(jī)的定子組件，與永磁磁鐵共同作用，使得永磁磁鐵帶動電機(jī)的殼體轉(zhuǎn)動，該電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕且可靠性高。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，其中：

圖1是本實用新型提供的電機(jī)第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型第一實施例的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型第一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型第一實施例中第一或第二磁鐵的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型提供的電機(jī)第二實施例的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型第二實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實用新型第二實施例中保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實用新型提供的輪子一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

請一并參閱圖1至圖4，圖1是本實用新型提供的電機(jī)第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型提第一實施例的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本實用新型提第一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是本實用新型第一實施例中第一或第二磁鐵的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1至圖3所示，該電機(jī)100包括殼體120、轉(zhuǎn)子組件140、定子組件160以及固定軸180。

其中，固定軸180依次通過殼體120、轉(zhuǎn)子組件140、定子組件160的中心，且與定子組件160固定，轉(zhuǎn)子組件140與殼體120固定，定子組件160為PCB板，轉(zhuǎn)子組件140為永磁磁鐵，永磁磁鐵140分別設(shè)置在PCB板160的兩側(cè)，且不與PCB板160相接觸，PCB板160與永磁磁鐵140共同作用，使得轉(zhuǎn)子組件140帶動殼體120轉(zhuǎn)動，將繞組集成到PCB板160上，集成度高，可靠性好，且節(jié)約空間。

本實用新型提供的電機(jī)100由于設(shè)有PCB板160，將PCB板160作為電機(jī)100的定子組件160，與永磁磁鐵140共同作用，使得永磁磁鐵140帶動電機(jī)100的殼體120轉(zhuǎn)動，該電機(jī)100結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕且可靠性高，可應(yīng)用于軸不轉(zhuǎn)而殼體轉(zhuǎn)的電機(jī)領(lǐng)域，例如獨輪車、電動車、電動汽車、風(fēng)扇等常見產(chǎn)品。

具體的，殼體120包括第一殼體122和第二殼體124，第一殼體122和第二殼體124固定連接；轉(zhuǎn)子組件140包括第一磁鐵142和第二磁鐵146，第一磁鐵142與第一殼體122固定連接，第二磁鐵146與第二殼體124固定連接；固定連接是指在機(jī)器中有相當(dāng)多的零件需要彼此連接，且連接件之間不能作相對運動，固定連接的方式可以具體為螺紋連接，鍵連接或者銷連接；其中，本實施例采用螺紋連接，將兩個零件緊緊固定在一起。本實施例中，先將第一磁鐵142與第一殼體122固定連接，然后將第二磁鐵146與第二殼體124固定連接，最后將第一殼體122和第二殼體124固定連接，形成一體使得轉(zhuǎn)子組件140帶動殼體120進(jìn)行轉(zhuǎn)動。

殼體120的材質(zhì)為輕質(zhì)金屬材料，具體可以為鋁或者鋁合金，從而可以進(jìn)一步降低電機(jī)100的重量。

電機(jī)100進(jìn)一步包括第一軸承132和第二軸承134，其中，第一殼體122通過第一軸承132與固定軸180連接，第二殼體124通過第二軸承134與固定軸180連接，才能使殼體120相對固定軸180進(jìn)行轉(zhuǎn)動。其中，在第一軸承132和/或第二軸承134的內(nèi)側(cè)還可以設(shè)置有密封圈，起到密封和隔離作用。

固定軸180包括中間單元182和外圍單元184，中間單元182位于兩個外圍單元184的中間，中間單元182穿過定子組件160，即PCB板，外圍單元184穿過轉(zhuǎn)子組件140和殼體120，其中，外圍單元184的形狀為圓形，使得殼體120通過軸承相對固定軸180進(jìn)行轉(zhuǎn)動，而中間單元182的形狀為方形或者跑道形，并非圓形，從而可以限制定子組件160相對于固定軸180進(jìn)行轉(zhuǎn)動，PCB板160的中間通孔與中間單元182的形狀一致，并且剛好套設(shè)在固定軸180的中間單元182處。

固定軸180進(jìn)一步包括固定組件190，固定組件190將PCB板160固定在固定軸180上。固定組件190可以與固定軸180焊接固定在一起，或者固定組件190與固定軸180一體成型，固定組件190的面積小于PCB板160的面積，固定組件190的形狀為圓形或者正多邊形，在固定組件190的周圍設(shè)有多個螺柱192，PCB板160上設(shè)有對應(yīng)數(shù)量的定位孔162，多個螺柱192通過定位孔162，再配合螺母，可以將PCB板160固定在固定軸180上。在其他實施例中，還可以在固定組件190的周圍設(shè)有多個通孔，PCB板160上設(shè)有對應(yīng)數(shù)量和大小的定位孔，用匹配的螺柱通過通孔和定位孔，再配合螺母，同樣可以將PCB板160固定在固定軸180上。將PCB板160固定在固定軸180上的固定方式在此不做限制，能將PCB板160固定在固定軸180上即口。

請一并參閱圖4，第一磁鐵142進(jìn)一步包括第一主磁鐵141和第一固定件143，第一固定件143用于將第一主磁鐵141固定設(shè)置在第一殼體122上，其中，第一固定件143設(shè)有第一凹槽144，第一主磁鐵141填充第一凹槽144。對應(yīng)的，第二磁鐵146進(jìn)一步包括第二主磁鐵145和第二固定件147，第二固定件147用于將第二主磁鐵145固定設(shè)置在第二殼體124上，其中，第二固定件147設(shè)有第二凹槽148，第二主磁鐵145填充第二凹槽148。本實施例中，第一固定件143和第二固定件147的材質(zhì)為鐵，先將第一凹槽144和第二凹槽148加工完成后，再進(jìn)行第一主磁鐵141和第二主磁鐵145的填充，貼合度高且穩(wěn)定性好。

第一主磁鐵141和第二主磁鐵145為永久型的強(qiáng)力磁鐵，強(qiáng)力磁鐵是指釹鐵硼磁鐵，它相比于鐵氧體磁鐵、鋁鎳鈷、釤鈷的磁性能大大的超越了其他幾種磁鐵，本實施例中，選擇剩磁范圍為3700～4000T的強(qiáng)力磁鐵。

第一主磁鐵141和第二主磁鐵145的形狀為圓環(huán)，且第一主磁鐵141和第二主磁鐵145由多個扇形磁鐵組成。多個扇形磁鐵的磁極為軸向磁極，多個扇形磁鐵沿環(huán)向陣列，形成圓環(huán)狀的第一主磁鐵141和第二主磁鐵145，多個扇形磁鐵的磁極圍繞著圓環(huán)陣列且交替極性，在相同位置上，第一主磁鐵141和第二主磁鐵145的扇形磁鐵的極性相反。

為配合第一磁鐵142和第二磁鐵146，PCB板160包括與扇形磁鐵對數(shù)相對應(yīng)的扇塊電路板，本實施例具體應(yīng)用例中，PCB板160為多層線路板，具體可以為四層線路板，四層PCB板上每一相的銅線線圈設(shè)在同一層，每一層的電流線圈含有四組扇塊電路板，每一組扇塊電路板為四砸線圈，與四對磁極的扇形磁鐵相對應(yīng)設(shè)置，即八個扇形磁鐵；PCB板160上還設(shè)置有連接相鄰的扇塊電路板的電路，以將多個扇塊電路板之間電連接；采用交替極性的主磁體的設(shè)置與PCB板的線圈形狀設(shè)計相配合，可以提高電機(jī)100的轉(zhuǎn)速和扭矩。

請參閱圖5和圖7，圖5是本實用新型提供的電機(jī)第二實施例的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是本實用新型第二實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是本實用新型第二實施例中保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖5所示，本實施例的結(jié)構(gòu)與第一實施例的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是，本實施例的PCB板260沒有設(shè)置定位孔，從而使得電機(jī)200的扭矩不會對PCB板260的定位孔產(chǎn)生作用，進(jìn)步不會對PCB板260產(chǎn)生破壞。因此，電機(jī)200進(jìn)一步包括保護(hù)罩270，保護(hù)罩270的材質(zhì)為不導(dǎo)磁的剛性材料，具體可以為不導(dǎo)磁的不銹鋼金屬材料；保護(hù)罩270設(shè)置在PCB板260的至少一側(cè)，即可以為一側(cè)，也可以為兩側(cè)，本實施例中，保護(hù)罩270僅設(shè)置在PCB板260的一側(cè)，保護(hù)罩270設(shè)置有容腔272，用于容納PCB板260，用于將PCB板260徑向固定在固定軸280上。保護(hù)罩270的厚度范圍為0.5～2mm；進(jìn)一步的，保護(hù)罩270的厚度范圍為0.6～1.5mm；更進(jìn)一步的，保護(hù)罩270的厚度范圍為0.8～1.2mm，使得能夠?qū)CB板260徑向固定在固定軸280上。其中，容腔272的厚度大于等于PCB板260的厚度，具體情況，容腔272的厚度等于兩個PCB板260的厚度或者多個PCB板260的厚度。

如圖7所示，保護(hù)罩270的形狀為正多邊形，包括但不限于正八邊形、正十二邊形、正二十邊形等等；保護(hù)罩270是將固定軸280對PCB板260的扭矩分散到正多邊形上，因此PCB板260的邊形越多，分散效果越好，保護(hù)PCB板260的效果越好。

保護(hù)罩270上設(shè)有多個透氣孔274和穿線孔276，透氣孔174的形狀包括但不限于圓形、星形、正六邊形等等，且透氣孔174的面積占據(jù)保護(hù)罩170的面積的范圍為50-80％，其透氣孔174是用來減少保護(hù)罩270的重量，且能夠?qū)CB板260的熱量傳遞出去，穿線孔276用于將PCB板260上的導(dǎo)線引出。

進(jìn)一步的，保護(hù)罩270設(shè)有保護(hù)墊278，保護(hù)墊278的材質(zhì)為彈性材質(zhì)，例如橡膠、硅膠、海綿等等，保護(hù)墊278貼合在容腔272的內(nèi)壁，用于緩和保護(hù)罩270與PCB板260的剛性連接，使得保護(hù)罩270與PCB板260能緊密貼合連接。

本實施例的固定組件290為一對卡簧，一對卡簧290將PCB板260和保護(hù)罩270軸向固定在固定軸280上。固定軸280上設(shè)有一對卡槽286，一對卡槽286用于限制一對卡簧290軸向移動，一對卡簧290再限制PCB板260和保護(hù)罩270軸向移動，從而將PCB板260和保護(hù)罩270軸向固定在固定軸280上。

本實用新型提供的電機(jī)200由于設(shè)有保護(hù)罩270和卡簧290，卡簧290將PCB板260和保護(hù)罩270軸向固定在固定軸280上，保護(hù)罩270將PCB板260徑向固定在固定軸280上，同時保護(hù)罩270保護(hù)PCB板260不被電機(jī)200的扭矩?fù)p傷，保護(hù)罩270和卡簧290共同作用，既能穩(wěn)固地固定PCB板260，又能更好地保護(hù)PCB板260避免損壞。PCB板260是電機(jī)200的重要組成部分，其價格占據(jù)電機(jī)200總價的比例大，大約為50～70％，保護(hù)了PCB板260，降低PCB板260被損壞的幾率，即節(jié)約資源，降低成本。

固定軸280進(jìn)一步包括通孔288(剖面圖見圖6)，通孔288用于將PCB板260上的導(dǎo)線引出，其中，通孔288的一端在中間單元處，通孔288的另一端在外圍單元處，從而可以將PCB板260上的導(dǎo)線引出殼體220的外部。

PCB板260進(jìn)一步包括霍爾傳感器(圖未示)，霍爾傳感器用于將PCB板260上的電流進(jìn)行切換，具體來說，霍爾傳感器探測轉(zhuǎn)子組件旋轉(zhuǎn)磁場的位置，再通過邏輯與驅(qū)動電路，給相應(yīng)的繞組激勵，即繞組根據(jù)電機(jī)永磁體的磁場作出反應(yīng)，從而產(chǎn)生需要的轉(zhuǎn)矩。其中，整個PCB板260還包括接線端子，接線端子的個數(shù)匹配電機(jī)的電相的個數(shù)，霍爾傳感器的個數(shù)亦匹配電機(jī)的電相的個數(shù)，例如，當(dāng)電機(jī)的電相的個數(shù)為3個時，霍爾傳感器的個數(shù)也為3個，再加上正負(fù)極接線端子，接線端子的數(shù)量為共為8個。

參閱圖8，圖8是本實用新型提供的輪子一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖8所示，該輪子10包括輪胎11和上述的電機(jī)100或者電機(jī)200，其中，輪胎11包裹在電機(jī)200的殼體上，輪胎11還可以進(jìn)行防滑處理，例如增加不規(guī)則花紋等等。輪子10還包括控制板，制動器以及導(dǎo)線等等其他電子元件，不是本實用新型的重點，不再一一贅述。

其中，電機(jī)100或者電機(jī)200的結(jié)構(gòu)參見上文，此處不再贅述。

綜上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，本實用新型提供的電機(jī)由于設(shè)有PCB板，將PCB板作為電機(jī)的定子組件，與永磁磁鐵共同作用，使得永磁磁鐵帶動電機(jī)的殼體轉(zhuǎn)動，該電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕且可靠性高。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。