轮毂电机制造技术

一种轮毂电机，具备：表面磁体型的转子(14)，沿着其内周面固定有多个永磁体(15)；楔状的突起(42)，用于将永磁体(15)固定于转子(14)；定子(30)，配置于转子(14)的内侧、在外周部交替地形成有齿(35)与槽(36)，永磁体(15)的数量为32个，槽(36)的数量为24个，永磁体(15)在与转子(14)的旋转轴正交的方向上的截面形状为在两端侧呈用于避免磁通量集中的倒角(43)，定子(30)侧为凸形状。

hub motor

A hub motor is provided with: a rotor (14) with a surface magnetic shape, wherein a plurality of permanent magnets (15) are fixed along its inner circumference; a wedge-shaped protrusion (42) is used to fix the permanent magnet (15) on the rotor (14); a stator (30) is arranged on the inner side of the rotor (14), and the teeth (35) and grooves (36) are alternately formed on the outer circumference, the number of permanent magnets (15) is 32, the number of grooves (36) is 24, and the number of permanent magnets (15) is in contact with the The cross-section shape of the rotor (14) in the direction of orthogonal rotation axis is a chamfer (43) on both ends to avoid the concentration of magnetic flux, and the stator (30) side is a convex shape.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮毂电机
本专利技术涉及一种外转子型的轮毂电机(in-wheelmotor)，用于驱动在车轮上组装有电机的轮毂电机汽车的车轮。
技术介绍
近年来，电动汽车的开发不断推进，电机驱动的电动汽车与发动机驱动的汽油汽车相比，静音性较高。特别是在电动汽车停止时，没有汽油汽车那样的空转，因此非常安静。另一方面，电机通过配置在转子上的磁体与绕制了绕组的定子的齿轮反复发生相互吸引的作用与相互排斥的作用而旋转，通过这些作用而产生转矩脉动。由于该转矩脉动变为振动并最终变为声音，因此成为阻碍静音性的主要原因。在不施加电流的无负载时转矩脉动被称为齿槽转矩(CoggingTorque)，是由定子形状、配置的磁体数及其形状、定子的齿数及其形状决定的固有的值。也就是说，只要确定了规格后就无法减小齿槽转矩。因此，如何减小齿槽转矩是电机的磁场设计、分析上的技术问题。通常，需要较大转矩的电机中，其齿槽转矩也有变大的倾向，因此难以实现转矩大而齿槽转矩小。但是，在需要大转矩的直接驱动式的轮毂电机中，若齿槽转矩较大，则该转矩脉动引起的振动也直接传递到车轮，因此进一步减小齿槽转矩是不可或缺的。在下述专利文献1中，提出有一种电机，通过使电机为分数槽方式，使得定子或转子的周向的齿尖宽度为槽间距的1/2，从而能够使齿槽转矩大致为零。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-176202号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在专利文献1的电机的实施例中，磁极的数量为20，槽的数量(齿的数量)为24，在该构成中，磁极的数量与槽的数量的最小公倍数为120，最大公约数为4。最小公倍数越大，则振动越少，齿槽转矩越小，最大公约数越大，则绕组的电路的并联数增加，因此能够减小绕组的电流，从而能够实现发热抑制。在所述专利文献1的构成中，虽然能够使最小公倍数变大，从而能够减小齿槽转矩，但是最大公约数较小而绕组的电流变大，对实现发热抑制而言是不利的构成。在该构成中，通过使绕组变粗，能够使绕组的电流变小而实现发热抑制，但在该情况下存在难以使绕组成形的问题。本专利技术是解决如上所述的以往的问题的专利技术，目的在于提供一种外转子型的轮毂电机，用于驱动轮毂电机车辆的车轮，在不会对制造和实际使用产生不利的范围内有利于降低齿槽转矩。用于解决上述技术问题的方案为了达成所述目的，本专利技术的轮毂电机，是一种外转子型的轮毂电机，用于驱动在车轮上组装有电机的轮毂电机车辆的车轮，其特征在于，具备：表面磁体型的转子，沿着该转子的内周面固定有多个永磁体；楔状的突起，用于将所述永磁体固定于所述转子；定子，配置于所述转子的内侧、在外周部交替地形成有齿与槽，所述永磁体的数量为32个，所述槽的数量为24个，所述永磁体在与所述转子的旋转轴正交的方向上的截面形状为在两端侧呈用于避免磁通量集中的倒角，所述定子侧为凸形状。所述本专利技术的永磁体数:槽数＝32:24的分数槽的结构除了是能够兼顾降低齿槽转矩与不损害绕组的成形性而实现发热抑制的结构以外，还是能够将逆变器频率抑制得较低而容易控制、并且能够充分确保槽的余量、在线圈的制造和发热的影响方面也不会产生不利的结构，是在不会对制造和实际使用产生不利的范围内，有利于降低齿槽转矩的结构，适合用于驱动轮毂电机车辆的车轮的外转子型的轮毂电机。在所述本专利技术的轮毂电机中，优选为，若将所述永磁体的半宽度设为Mw(mm)，将所述齿的半宽度设为Tw(mm)，将所述转子的内径的半径设为Ri(mm)，将所述永磁体在与所述转子的旋转轴正交的方向上的截面形状中的、所述楔状的突起与所述永磁体的切点上的、所述永磁体的切线与所述永磁体的所述转子侧的底边所成的角度设为Ma，则满足下述数式1。【数式1】根据所述本专利技术的优选的构成，只要以满足所述数式1的方式设定Mw、Tw、Ri以及Ma，就能够得到可将齿槽转矩降低到规定的基准值以下的外转子型轮毂电机。优选为，在所述本专利技术的轮毂电机中，所述楔状的突起与所述转子一体地成形。根据该构成，能够消除楔状的突起与转子的组装误差，确保转子内径Ri以及磁体角度Ma的精度。另外，由于永磁体被高精度地定位在楔状的突起，所以楔状的突起与永磁体的组装误差变少，能够有效地在实际的机器上准确地再现所述数式1。优选为，所述永磁体在比所述倒角的位置更靠端部侧，与所述楔状的突起卡合。根据该构成，由于楔状的突起不会朝向定子突出，因此有利于减少在相邻的永磁体彼此之间通过楔状的突起而产生的短路。由于转矩是通过定子与永磁体之间的磁力的交换而使两者相互吸引或者相互排斥从而得到的旋转力，因此若通过所述构成使短路变少，则有利于防止转矩的降低。专利技术效果根据本专利技术，通过采用永磁体数:槽数＝32:24的分数槽的结构，能够在有利于制造或实际使用的范围内实现有利于减少齿槽转矩的、用于驱动轮毂电机汽车的车轮的外转子型的轮毂电机。附图说明图1是示出本专利技术的一实施方式的轮毂电机的附近的外观图。图2是示出图1所示的轮毂电机的内部结构的剖视图。图3是图2中的罩的外周面附近的放大图。图4是本专利技术的一实施方式的轮毂电机的分解立体图。图5是示出本专利技术的一实施方式的轮毂电机的电机结构的主要部分的俯视图。图6是图5的A部的放大图。图7是图6的B部的放大图。图8是用于说明槽的余量的定子的局部放大图。图9是对齿槽转矩进行说明的图。图10是表示在磁体宽度Mw为各个规定的值时，分别使转子内径Ri变化时的齿槽转矩T与β的变化的图。图11是表示在齿宽度Tw为各个规定的值时，分别使转子内径Ri变化时的齿槽转矩T与β的变化的图。图12是表示在转子内径Ri为各个规定的值时，分别使齿宽度Tw变化时的齿槽转矩T与β的变化的图。图13是表示在磁体厚度Mt为各个规定的值时，分别使转子内径Ri变化时的齿槽转矩T与β的变化的图。图14是表示在磁体角度Ma为各个规定的值时，分别使转子内径Ri变化时的齿槽转矩T与β的变化的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。本实施方式涉及一种外转子型的轮毂电机，用于驱动在车轮中组装有电机的轮毂电机车辆的车轮。轮毂电机车辆例如是电动汽车，但并不限于此，也可以是由汽油发动机发电从而驱动电机的汽车。图1是示出本专利技术的一个实施方式的轮毂电机1的附近的外观图。为了便于图示，轮(车轮)2以截面状态进行图示，省略安装在轮2上的轮胎的图示。轮毂电机1内置在电动汽车的轮2的内侧而使用，图1示出电动汽车的1轮部分。在图1中，轮毂电机1安装在车辆悬架装置3上。在构成车辆悬架装置3的上下一对上臂4与下臂5之间固定有减震器6，在减震器6上安装有线圈弹簧7使其卷绕减震器6。轮毂电机1具备电机壳体10。在电机壳体10的内部内置有电机结构。参照图2以及图3对电机结构进行说明。图2是示出图1所示的轮毂电机1的内部结构的剖视图。为了便于图示，将局部简化进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮毂电机，是外转子型的轮毂电机，用于驱动在车轮上组装有电机的轮毂电机汽车的车轮，其特征在于，具备：/n表面磁体型的转子，沿着该转子的内周面固定有多个永磁体；/n楔状的突起，用于将所述永磁体固定于所述转子；/n定子，配置于所述转子的内侧，在外周部交替地形成有齿与槽，/n所述永磁体的数量为32个，所述槽的数量为24个，/n所述永磁体在与所述转子的旋转轴正交的方向上的截面形状为在两端侧呈用于避免磁通量集中的倒角，所述定子侧为凸形状。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170327 JP 2017-0607561.一种轮毂电机，是外转子型的轮毂电机，用于驱动在车轮上组装有电机的轮毂电机汽车的车轮，其特征在于，具备：
表面磁体型的转子，沿着该转子的内周面固定有多个永磁体；
楔状的突起，用于将所述永磁体固定于所述转子；
定子，配置于所述转子的内侧，在外周部交替地形成有齿与槽，
所述永磁体的数量为32个，所述槽的数量为24个，
所述永磁体在与所述转子的旋转轴正交的方向上的截面形状为在两端侧呈用于避免磁通量集中的倒角，所述定子侧为凸形状。


2.如权利要求1所述的轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜田智宣，
申请(专利权)人：株式会社户田赛车，
类型：发明
国别省市：日本;JP