一种电动车用轮毂电机制造技术

本发明专利技术公开了一种电动车用轮毂电机，包括定子、转子和连接轴，定子包括铁芯和支架，铁芯固定在支架上，铁芯由定子片以螺旋卷绕方式叠压而成，齿槽的槽口宽度与铁芯外径、铁芯的齿唇口厚度、铁芯内径、铁芯的轭部厚度、铁芯的齿槽数、定子片的槽口宽度满足以下关系：齿槽的槽口宽度＝π×[铁芯外径‑2×铁芯的齿唇口厚度‑2×α×(铁芯内径+铁芯的轭部厚度)]÷铁芯的齿槽数+定子片的槽口宽度，其中α的取值范围是0.45～0.55，定子片的槽口宽度取值范围是0～2mm。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术的定子结构优化了电机的齿槽结构，提高了电机功率密度和工作效率，增强了电机的短时过载能力，降低了电机温升和制造成本，延长寿命。

A Hub Motor for Electric Vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种电动车用轮毂电机
本专利技术涉及电动车
，特别是涉及一种电动车用轮毂电机。
技术介绍
随着科技的不断发展，电动车作为绿色交通工具越来越普及，由原来城市等平坦路况地区逐渐向农村、山区等多山、多坡等复杂路况的地区推广，特别是应用于农村一些农用载物交通方面，而电动车因其轻便、环保的特性要求，限制了而电动车轮毂电机的性能扩展空间，电动车轮毂电机作为电动车的驱动元件在电动车
，在极其有限的空间内，优化电机性能成为了行业不断研发的目标。当前电动车电机市场上大多采用轮毂电机作为驱动元件，而轮毂电机由于普遍为圆盘状，结构较为扁平，这就导致了电机定子在冲裁时浪费较大，单冲片叠装结构，其内圈落料可再利用率较低，因此，制造成本高，而螺旋卷叠而成的定子，由于其槽口为定子长条冲片自然卷展而成，其大小与定子的齿槽形和定子内、外径有关，而槽口影响电机的齿槽转矩，关系到电机的工作效率和输出平稳性，因此，本领域的技术人员致力于开发一种电动车用轮毂电机，降低齿槽转矩的影响，提升电机性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种承载能力和过载能力强、工作效率高、齿槽转矩小、使用寿命长的电机车用轮毂电机。本专利技术提供的电动车用轮毂电机具备高效率、高转矩、高平稳性，该电机能承受较大负载，抗振耐冲击能力强，能短时过载较大电流，通过优化电机磁路，降低了铜陨和铁陨，电机不易发热，故障率低，同时大大的提高了电机的工作效率和输出转矩，延长使用寿命。为实现所述目的，本专利技术提供的一种电动车用轮毂电机的定子，包括定子、转子和连接轴以及霍尔组件等其他配件，所述霍尔组件安装于定子的霍尔槽内，所述定子与连接轴周向定位，所述转子套设在定子外侧，所述定子包括铁芯和支架，所述支架由两个支撑板对靠紧固，支撑板的边沿朝对靠面的反面一侧延伸出圆周面，所述铁芯由齿筋、轭部和齿槽构成，所述铁芯固定在支架外圆周面上，其特征在于：所述铁芯由定子片以螺旋卷绕的方式层层叠压而成，齿槽由定子片自然卷展而成，齿槽的槽口宽度与铁芯外径、铁芯的齿唇口厚度、铁芯内径、铁芯的轭部厚度、铁芯的齿槽数、定子片的槽口宽度满足以下关系：齿槽的槽口宽度＝π×[铁芯外径-2×铁芯的齿唇口厚度-2×α×(铁芯内径+铁芯的轭部厚度)]÷铁芯的齿槽数+定子片的槽口宽度其中，π为圆周率，α的取值范围是0.45～0.55，定子片的槽口宽度的取值范围是0～2mm。其中，铁芯的同一轴向端部设有若干霍尔槽，所述霍尔槽靠近铁芯外圆周面并呈周向分布，所述霍尔槽中至少有一个槽口霍尔槽和两个齿筋霍尔槽，所述槽口霍尔槽中心位于齿槽的对称中心线上，所述槽口霍尔槽设在槽口处且与该槽内置元件间形成空腔，所述两个齿筋霍尔槽分别位于所述槽口霍尔槽两侧的齿筋上，且在同一轴向投影法平面内，所述两个齿筋霍尔槽中心与铁芯中心的连心线分别与所述槽口霍尔槽所在的齿槽的对称中心线构成相同对称夹角β，所述β的取值范围是9.5度～15.5度。其中，支架采用两个不同的圆盘状第一支撑板和第二支撑板对靠扣紧固定，第一支撑板上设有若干翻扣凸孔并呈周向分布，所述翻扣凸孔朝所述第一支撑板的对靠面一侧外凸，第二支撑板上设有若干减重孔，所述减重孔与所述翻扣凸孔一一对应相匹配，所述翻扣凸孔穿过与其配对的所述减重孔并通过外力作用将翻扣凸孔的外凸孔口向外翻卷紧扣住减重孔内圈附近的非对靠面板，形成翻边紧固结构，所述两个支撑板中心设有焊接翻边，所述支架通过所述焊接翻边焊接于同一轴套两端近端处的外圆周面上。其中，定子片上设有自扣槽，所述自扣槽位于所述铁芯的轭部或齿筋上，自扣槽在所述定子片的两侧面呈一面凹槽和另一面凸扣的结构，定子片层叠时上下相邻层片间的自扣槽上的凹槽和凸扣的位置、形状一一对应配合，形成定位、紧扣结构。其中，铁芯内圆周面上设有若干圆弧防转凹槽，两个支撑板圆周面上设有若干圆弧外凸防转筋，所述防转筋和防转凹槽对应紧配，形成周向定位、防转连接副。其中，齿槽的空腔内放置有铜线绕组，所述铜线绕组以顺时针或逆时针方向缠绕于所述齿筋上。其中，霍尔组件由三个同规格霍尔元件焊接于同一块线路板上，所述霍尔元件在所述线路板上呈周向分布且位置与槽口霍尔槽和两个齿筋霍尔槽对应匹配，所述线路板双面铺设电路且外接线焊点与所述霍尔元件异面分布，所述霍尔元件外露金属触脚外套设有绝缘护套。其中，铁芯的齿槽数和夹角β为48槽且夹角β范围10.6度～11.85度、54槽且夹角β范围9.7度～10.3度、51槽且夹角β范围10度～11度、36槽且夹角β范围14.5度～15.5度。其中，转子包括轮辋、导磁环和若干个永磁体，所述轮辋内圈与导磁环外周面通过焊接固定，所述永磁体以磁场南极和北极相互交替间隔拼接均布粘贴于导磁环内圆周面上，所述轮辋上具有气门芯安装孔。其中，转子的导磁环内径为205～265mm，导磁环厚度为5～10mm，导磁环的高度为30mm～60mm。其中，铁芯外径为198～256mm，铁芯的齿筋宽度为4～7mm，铁芯的轭部厚度为4～6mm，铁芯内径为157～215mm，齿槽的槽口宽度为1.5～4mm,铁芯的齿唇口厚度为0.8～2mm。其中，永磁体的厚度为1.8～5mm。本专利技术提供的电动车用轮毂电机，通过优化设计电机的齿槽结构，设计合理的齿部和齿槽，在保证电机磁路合理的基础上，优化卷叠定子的齿槽槽口结构，降低电机的齿槽转矩，提高电机的定位精度和电机的工作效率，使电机运行更平稳，电机振动和噪声得到有效的控制，电机的使用寿命更长。本专利技术提供的电动车用轮毂电机，支架采用的支撑板设有凹凸不规则的加强筋，利用支架上设有的翻扣凸孔和减重孔配对互扣的方式紧固，取消了传统支架的铆接紧固结构，此优化后的定子，一方面，消除了铆钉结构质软易变形甚至脱落引发电机故障的安全隐患，节约材料成本，另一方面，减重孔多孔互配对扣紧固结构，铁质翻边紧固结构硬度和韧性好，支架稳定性强，扣紧面增加，扣紧力大，多筋凹凸支撑强度高，且定子制造生产效率高，产品一致性有保证，同时还提高了定子的制造精度，利于提高电机能量转化效率，优化电机性能。本专利技术的定子结构所应用的轮毂电机，电机结构稳定性好，电机的承载能力和抗振耐冲击能力有显著提升，能承受更大更频繁的冲击载荷，电机的故障率大大的降低，安全特性进一步提高，更能适应恶劣环境和复杂多变的路况，同时，稳定的定子结构和优化的定子铁芯齿槽结构，提高了电机的工作效率。通过比较可以看出，本电动车用轮毂电机的结构性优化后，电机的负载能力得到了显著提升，其结构稳定性有保障，安全稳定性和电机输出性能有很大提高，电机功率密切有所增大，短时过载耐性加强，电机工艺有效优化后，生产效率提高，电机故障率明显降低。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1为本专利技术电动车用轮毂电机的局部结构示意图；图2为本专利技术电动车用轮毂电机的定子结构示意图；图3为本专利技术电动车用轮毂电机的整体结构剖视图；图4为本专利技术电动车用轮毂电机的定子结构剖视图；图5为本专利技术电动车用轮毂电机的定子爆炸图；图6为本专利技术电动车用轮毂电机的定子铁芯示意图；图7为图6中A处放大结构示意图；图8为图4中B处放大结构示意图；图9为本专利技术电动车用轮毂电机的局部爆炸图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动车用轮毂电机，包括定子、转子和连接轴以及霍尔组件，所述霍尔组件安装于定子的霍尔槽内，所述定子与所述连接轴周向定位，所述转子套设在所述定子外侧，所述定子包括铁芯和支架，所述支架由两个支撑板对靠紧固，支撑板的边沿朝对靠面的反面一侧延伸出圆周面，所述铁芯由齿筋、轭部和齿槽构成，所述铁芯固定在所述支架的外圆周面上，其特征在于，所述铁芯由定子片以螺旋卷绕的方式层层叠压而成，所述齿槽由定子片卷展而成；所述齿槽的槽口宽度与铁芯外径、铁芯的齿唇口厚度、铁芯内径、铁芯的轭部厚度、铁芯的齿槽数、定子片的槽口宽度满足以下关系：齿槽的槽口宽度＝π×[铁芯外径‑2×铁芯的齿唇口厚度‑2×α×(铁芯内径+铁芯的轭部厚度)]÷铁芯的齿槽数+定子片的槽口宽度，其中，π为圆周率，α的取值范围是0.45～0.55，定子片的槽口宽度的取值范围是0～2mm。

【技术特征摘要】
1.一种电动车用轮毂电机，包括定子、转子和连接轴以及霍尔组件，所述霍尔组件安装于定子的霍尔槽内，所述定子与所述连接轴周向定位，所述转子套设在所述定子外侧，所述定子包括铁芯和支架，所述支架由两个支撑板对靠紧固，支撑板的边沿朝对靠面的反面一侧延伸出圆周面，所述铁芯由齿筋、轭部和齿槽构成，所述铁芯固定在所述支架的外圆周面上，其特征在于，所述铁芯由定子片以螺旋卷绕的方式层层叠压而成，所述齿槽由定子片卷展而成；所述齿槽的槽口宽度与铁芯外径、铁芯的齿唇口厚度、铁芯内径、铁芯的轭部厚度、铁芯的齿槽数、定子片的槽口宽度满足以下关系：齿槽的槽口宽度＝π×[铁芯外径-2×铁芯的齿唇口厚度-2×α×(铁芯内径+铁芯的轭部厚度)]÷铁芯的齿槽数+定子片的槽口宽度，其中，π为圆周率，α的取值范围是0.45～0.55，定子片的槽口宽度的取值范围是0～2mm。2.如权利要求1所述的电动车用轮毂电机，其特征在于，所述铁芯的同一轴向端部设有若干霍尔槽，所述霍尔槽靠近铁芯外圆周面并呈周向分布，所述霍尔槽中至少有一个槽口霍尔槽和两个齿筋霍尔槽，所述槽口霍尔槽中心位于所述齿槽的对称中心线上，所述槽口霍尔槽设在槽口处且与该槽内置元件间形成空腔，所述两个齿筋霍尔槽分别位于所述槽口霍尔槽两侧的齿筋上，且在同一轴向投影法平面内，所述两个齿筋霍尔槽中心与铁芯中心的连心线分别与所述槽口霍尔槽所在的齿槽的对称中心线构成相同对称夹角β，所述β的取值范围是9.5度～15.5度。3.如权利要求1或2所述的电动车用轮毂电机，其特征在于，所述支架采用两个不同的圆盘状第一支撑板和第二支撑板对靠扣紧固定，所述第一支撑板上设有若干翻扣凸孔并呈周向分布，所述翻扣凸孔朝所述第一支撑板的对靠面一侧外凸，所述第二支撑板上设有若干减重孔，所述减重孔与所述翻扣凸孔一一对应相匹配，所述翻扣凸孔穿过与其配对的所述减重孔并通过外力作用将翻扣凸孔的外凸孔口向外翻卷紧扣住减重孔内圈附近的非对靠面板，形成翻边紧固结构，所述两个支撑板中心设有焊接翻边，所述支架通过所述焊接翻边焊接于同一轴套两端近端处的外圆周面上。4.如权利要求1或2所述的电动车用轮毂电机，其特征在于，所述定子片...

【专利技术属性】
技术研发人员：王加许，张忠，
申请(专利权)人：台州市金宇机电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33