專利名稱：一種電動車的驅(qū)動輪轂的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動車，尤其是涉及一種電動車的驅(qū)動輪轂。
背景技術：
電動車(包括電動自行車、電動摩托車)以其無尾氣、低噪聲、安全、輕便等優(yōu)點，受到越來越多的消費者的青睞，而電動車的驅(qū)動輪轂則作為電動車的主要部件，在電動車的所有部件中占有舉足輕重的地位，也是所有廠家和研究機構研發(fā)和改進的重點。電動車的驅(qū)動輪轂主要包括電機、輪圈和輻條。在電機的選擇上，目前主要以有刷直流電機和無刷直流電機為主，有刷直流電機因采用換向器和電刷來進行機械換向，因此存在噪聲大、易產(chǎn)生火花和無線電干擾、使用壽命短、效率低、維修困難等致命缺陷，將逐步為無刷直流電機所替代。但是目前使用無刷直流電機的電動車尚未能廣泛的替代使用有刷直流電機的電動車，其主要原因就在于電動車的驅(qū)動輪轂尚存在一些缺陷，這些缺陷主要表現(xiàn)在以下方面一是目前市場上使用的無刷直流電機均采用傳統(tǒng)方波驅(qū)動的三相永磁無刷電機，其齒槽數(shù)z與磁極數(shù)2p之比z/2p＝3，為了獲得盡可能薄的磁軛、減輕電機的重量、改善電機性能，就必須盡可能增加磁極的數(shù)量，而磁極越多，齒槽的數(shù)量也隨之增加，而這又反過來限制了齒槽的空間，而為了消除無刷電機本身的齒諧波干擾，所有的齒槽均為相互平行并與輪軸的軸線成一定角度的斜槽，這使得齒槽的空間更加狹小，從而限制了所繞線圈的匝數(shù)，而為了獲得足夠的磁場強度，就必須相應增加鐵芯的厚度，由此造成的后果是電機的體積較大，使用材料較多，制造成本較高；二是制造工藝復雜，其繞組制作的方式一般要經(jīng)過繞線、嵌線、整形、綁扎、二次整形等工序，而且每個線圈必須交叉重疊設置，造成了制作效率低，制作成本相應增加；三是直流電機的端蓋容易因緊固螺釘?shù)乃蓜佣斐擅撀?，會給騎行者帶來危險。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術現(xiàn)狀而提供一種電動車的驅(qū)動輪轂，它所使用的無刷直流電機體積小、材料省、制造工藝簡單、制造成本低，齒諧波干擾小，騎行更加安全可靠。
本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為一種電動車的驅(qū)動輪轂，包括電機、輪圈和輻條，所述的輻條連接所述的輪圈和所述的電機，所述的電機包括與輪軸固定在一起的內(nèi)定子和與電機殼體固定一體的外轉(zhuǎn)子，所述的內(nèi)定子上設置有轉(zhuǎn)子位置傳感器，所述的電機殼體的兩側設置有端蓋，所述的內(nèi)定子包括一個定子鐵芯，所述的定子鐵芯的圓周上均勻分布設置有十八個齒，所述的齒的方向與所述的輪軸的軸向一致，所述的齒上繞有線圈，所述的線圈與所述的齒之間設置有絕緣件，所述的外轉(zhuǎn)子是在所述的電機殼體的內(nèi)側面均勻分布設置二十塊與所述的齒相對應的永磁體。
所述的定子鐵芯一側端部設置有三個元件槽，所述的元件槽之間分別相距三個齒，所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器可以是設置在所述的元件槽中的三個霍爾元件，所述的霍爾元件的中心相對于相鄰兩個所述的齒間的槽中心逆轉(zhuǎn)向偏移，不相重合。所述的霍爾元件也可以用具有相同功能的其它元件來替代。
所述的齒之間的齒縫填充有軟磁材料，這些軟磁材料可以是諸如硅鋼片等導磁性能較好的材料。
所述的輪軸上設置有對稱的軸向凹槽，所述的線圈的引接線和所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的引接線通過所述的凹槽引出，設置在所述的凹槽內(nèi)的引接線的周圍設置有引接線保護層。
所述的引接線保護層由設置在內(nèi)部凹槽中的密封填料和設置在外部凹槽周圍的軸套組成。
所述的輪軸的兩端設置有銑方，所述的銑方處設置有非金屬墊片。
所述的端蓋的近外緣處設置有輻條孔，所述的輻條一端固定連接在所述的輻條孔中，一端與所述的輪圈連接固定。
所述的絕緣件可以是兩個對稱設置的絕緣卡套。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于所使用的無刷直流電機具有二十個磁極和十八個齒，在有效減小磁軛的同時，槽的空間大大增加，由此可使線圈繞組的匝數(shù)得以方便地增加，這樣對于所要達到的功率，其所需要的定子鐵芯的厚度則相應大大減少，既減小了電機的體積，也節(jié)省了材料，使產(chǎn)品的制造成本得到有效的降低；本實用新型的線圈是直接卷繞在定子的齒上，不僅簡化了原先復雜的繞組制作工藝，而且由于齒槽的空間較大，繞組又不需要交叉重疊設置，繞組的制作更加省時省力，大大提高了繞組制作的效率，制作繞組的效率平均一般可提高3～5倍；將霍爾元件的中心位置朝逆轉(zhuǎn)向方向與槽的中心位置偏移一個適當?shù)木嚯x，可以有效地提高電機的效率；在輪軸上設置對稱的凹槽來引出線圈和轉(zhuǎn)子位置傳感器的引接線，相對于現(xiàn)有的在輪軸中心設置軸向引線孔，可以提高輪軸的承重能力，從而提高電動車的安全性；設置在輪軸兩端的非金屬墊片可以起到減振降噪的作用，從而可以減少電動車在起動加速和正常運轉(zhuǎn)過程中存在的振動和噪聲；密封填料可以起到密封防水的作用；用軟磁材料來填充齒之間的齒縫，可以減小磁場的諧波分量；而將輻條與端蓋連接在一起，可以防止螺釘松動所導致的端蓋脫落，增加電動車騎行過程中的安全性；此外，本實用新型二十磁極和十八齒(槽)的設計可以有效地減少對電機有害的諧波轉(zhuǎn)矩；而磁極和齒(槽)的數(shù)量為偶數(shù)，則使整個磁場能夠處于均勻?qū)ΨQ的狀態(tài)，可以防止磁場不對稱而使軸承承受單向的磁拉力作用，從而有效地提高軸承的使用壽命。


圖1為本實用新型的外觀結構示意圖；圖2為本實用新型電機的外觀結構示意圖；圖3為本實用新型電機結構的剖視圖；圖4為本實用新型電機的定子和轉(zhuǎn)子的配合示意圖；圖5為本實用新型霍爾元件在定子上分布的局部示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
如圖所示，一種電動車的驅(qū)動輪轂，包括電機1、輪圈2和輻條3，電機1包括與輪軸4固定在一起的內(nèi)定子11和與電機殼體12固定一體的外轉(zhuǎn)子13，內(nèi)定子11包括一個定子鐵芯14，定子鐵芯14的圓周上均勻分布設置有十八個齒15，齒15的方向與輪軸4的軸向一致，齒15上繞有線圈16，線圈16與齒15之間設置有兩個對稱絕緣卡套17構成絕緣件，外轉(zhuǎn)子13是在電機殼體12的內(nèi)側面均勻分布設置二十塊與齒15相對應的永磁體18，內(nèi)定子11上設置有三個元件槽19，三個元件槽19分別相距三個齒，三個元件槽19中分別設置有三個霍爾元件20構成轉(zhuǎn)子位置傳感器，霍爾元件20的中心相對相鄰兩個齒間的槽中心朝逆轉(zhuǎn)向方向偏移，不相重合，電機1的殼體12的兩側設置有端蓋21，端蓋21和輪軸4之間設置有軸承22，端蓋21用螺釘25固定在電機殼體12上，齒15之間的齒縫23填充有硅鋼片(圖中未顯示)，輪軸4上設置有對稱的軸向凹槽41，線圈16的引接線和霍爾元件20的引接線通過凹槽41引出，設置在凹槽41內(nèi)的引接線的周圍在靠近電機內(nèi)部的凹槽中用密封填料42密封，而在靠近電機外部的凹槽周圍用軸套43來保護，輪軸4的兩端設置有銑方44，銑方44處設置有尼龍墊片45，端蓋21的近外緣處設置有輻條孔24，輻條3一端固定連接在輻條孔24中，一端與輪圈2連接固定。
上述實施例中，霍爾元件20可以用具有類似功能的其它元件來替代，硅鋼片也可以用導磁性能較好的其它軟磁材料來替代，而尼龍墊片45也可以使用其它的非金屬墊片，絕緣卡套17也可以用其它的絕緣件來替代。
權利要求1.一種電動車的驅(qū)動輪轂，包括電機、輪圈和輻條，所述的輻條連接所述的輪圈和所述的電機，所述的電機包括與輪軸固定在一起的內(nèi)定子和與電機殼體固定一體的外轉(zhuǎn)子，所述的內(nèi)定子上設置有轉(zhuǎn)子位置傳感器，所述的電機殼體的兩側設置有端蓋，其特征在于所述的內(nèi)定子包括一個定子鐵芯，所述的定子鐵芯的圓周上均勻分布設置有十八個齒，所述的齒的方向與所述的輪軸的軸向一致，所述的齒上繞有線圈，所述的線圈與所述的齒之間設置有絕緣件，所述的外轉(zhuǎn)子是在所述的電機殼體的內(nèi)側面均勻分布設置二十塊與所述的齒相對應的永磁體。
2.如權利要求1所述的一種電動車的驅(qū)動輪轂，其特征在于所述的定子鐵芯一側端部設置有三個元件槽，所述的元件槽之間分別相距三個齒，所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器是設置在所述的元件槽中的三個霍爾元件，所述的霍爾元件的中心相對于相鄰兩個所述的齒間的槽中心逆轉(zhuǎn)向偏移，不相重合。
3.如權利要求1所述的一種電動車的驅(qū)動輪轂，其特征在于所述的齒之間的齒縫填充有軟磁材料。
4.如權利要求1所述的一種電動車的驅(qū)動輪轂，其特征在于所述的輪軸上設置有對稱的軸向凹槽，所述的線圈的引接線和所述的轉(zhuǎn)子位置傳感器的引接線通過所述的凹槽引出，設置在所述的凹槽內(nèi)的引接線的周圍設置有引接線保護層。
5.如權利要求4所述的一種電動車的驅(qū)動輪轂，其特征在于所述的引接線保護層由設置在內(nèi)部凹槽中的密封填料和設置在外部凹槽周圍的軸套組成。
6.如權利要求1所述的一種電動車的驅(qū)動輪轂，其特征在于所述的輪軸的兩端設置有銑方，所述的銑方處設置有非金屬墊片。
7.如權利要求1所述的一種電動車的驅(qū)動輪轂，其特征在于所述的端蓋的近外緣處設置有輻條孔，所述的輻條一端固定連接在所述的輻條孔中，一端與所述的輪圈連接固定。
8.如權利要求1所述的一種電動車的驅(qū)動輪轂，其特征在于所述的絕緣件是兩個對稱設置的絕緣卡套。
專利摘要本實用新型公開了一種電動車的驅(qū)動輪轂，包括電機、輪圈和輻條，輻條連接輪圈和電機，電機包括與輪軸固定在一起的內(nèi)定子和與電機殼體固定一體的外轉(zhuǎn)子，內(nèi)定子上設置有轉(zhuǎn)子位置傳感器，電機殼體的兩側設置有端蓋，特點是內(nèi)定子包括一個定子鐵芯，定子鐵芯的圓周上均勻分布設置有十八個齒，齒的方向與輪軸的軸向一致，齒上繞有線圈，線圈與齒之間設置有絕緣件，外轉(zhuǎn)子是在電機殼體的內(nèi)側面均勻分布設置二十塊與齒相對應的永磁體，優(yōu)點是減小了電機的體積，降低了產(chǎn)品的制造成本，簡化了繞組制作工藝，提高了繞組制作的效率，并能有效地提高軸承的使用壽命。
文檔編號B60K7/00GK2693517SQ20042002160
公開日2005年4月20日 申請日期2004年4月5日 優(yōu)先權日2004年4月5日
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