[实用新型]一种轴向磁场轮毂电机

说明书

本发明公开了一种轴向磁场轮毂电机，包括在轮毂空间内与主轴连接的电机和行星齿轮减速机构，电机为单气隙结构轴向磁场电机，电机转子组件通过包含有角接触球轴承的具有并列的滚动体的轴承单元与主轴转动连接，定子组件包括定子铁芯、线圈、定子轭盘和定子架，定子铁芯为不同宽度的硅钢材料的薄片沿径向方向叠合而成，定子铁芯与定子轭盘和定子架连接，或者定子铁芯通过定子轭盘与定子架连接，定子架与主轴固定连接，本发明轮毂电机能大幅提高电动自行车的续行里程，能在现有条件下实现轴向磁场轮毂电机高效低成本地批量生产。

技术领域

本发明涉及电动自行车的轮毂电机技术领域，特别涉及一种轴向磁场有齿轮毂电机定子。

背景技术

现有的电动自行车主要采用低速轮毂电机，也有采用行星齿轮减速机构的有齿轮毂电机，例如通轴结构外转子电机的中国专利CN03127256.8、CN201510104597.9，又如半轴结构内转子电机的美国专利US20050176542A1，上述轮毂电机均为径向磁场的直流永磁电机，这类电机效率不高，高效区间偏向高功率段，车辆在正常行驶时驱动电机通常运行在低效率区间，续行里程较短；有铁芯的轴向磁场电机，公开的技术是采用硅钢片卷带经连续冲片卷绕定子铁芯，定子的定子齿、绕线槽和定子轭为整体结构，制造过程中需不断地对槽距进行补偿修正，定子铁芯制造效率低成本高，线圈绕组目前还只能人工完成。

发明内容

本发明的目的是提供一种符合GB 17761-2018《电动自行车安全技术规范》要求的，在现有的生产技术条件下将性能优异的轴向磁场电机低成本地应用于电动自行车领域，满足人们对行驶里程增加的要求。

其技术思路是：单气隙结构轴向磁场电机，定子组件与主轴固定连接，有齿轮毂电机为通轴结构，实现最优的空间利用和最低的制造成本，结合现有生产技术条件，以“独立模块的定子铁芯+定子轭盘+集中线圈绕组”的技术方案，实现定子组件的高效低成本批量生产，轮毂电机的初期成本与现有技术轮毂电机持平。

为此，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种轴向磁场轮毂电机，包括在轮毂空间内与主轴连接的电机和行星齿轮减速机构，所述电机通过所述行星齿轮减速机构带动轮毂转动，所述电机为单气隙结构轴向磁场电机，包括一转子组件和一定子组件，所述转子组件通过包含有角接触球轴承的具有并列的滚动体的轴承单元与所述主轴转动连接，所述定子组件包括多个定子铁芯、多个线圈、一个定子轭盘和一个定子架，所述定子铁芯为多个不同宽度的硅钢材料的薄片沿径向方向叠合并连接为一整体，所述线圈的轴向高度小于所述定子铁芯的轴向长度，所述线圈套设在所述定子铁芯接近所述转子组件的一端，所述定子轭盘设有多个周向阵列的第一榫槽，所述定子架设有径向托盘，插入所述第一榫槽的未套接所述线圈的所述定子铁芯的一端超出所述定子轭盘并与所述径向托盘连接，或者所述定子轭盘与插入所述第一榫槽的所述定子铁芯连接并与所述径向托盘连接，所述定子架与所述主轴固定连接。

优选地，所述轴承单元为双列角接触球轴承，或深沟球轴承与单列角接触球轴承的串联组合，或两个单列角接触球轴承的串联组合。

优选地，所述定子轭盘为高导磁率材料，由多个硅钢材料的圆盘薄片沿轴向方向叠合而成，或由SMC复合软磁材料经模压烧结制成。

优选地，所述定子铁芯通过叠压焊接工艺形成整体结构，其焊接面至少包括其远离所述转子组件一端的端面，所述定子铁芯与所述定子轭盘或者与所述定子轭盘和所述定子架以榫卯结构方式连接。

优选地，所述线圈的轴向高度小于所述定子铁芯的轴向长度，所述线圈和所述定子铁芯之间通过绝缘的线圈骨架或在所述定子铁芯上涂敷绝缘材料进行绝缘阻隔。