專利名稱：三星軸電摩輪轂電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種涉及電機，主要用于電動車輛的三星軸電摩輪轂電機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有低速無刷電機具有耐用特點，但體積大、重量重、效率低，
就效率而言，整機一般在80 76%之間。中國專利20040000124. l提供 了高速有齒輪轂電機解決了低速電機的這種缺陷，可是其效率提高幅 度不大，且不能應(yīng)用于大扭距的電摩。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種三星軸電摩輪轂電 機> 這種裝置具有高效、質(zhì)輕、超薄特點的同時，扭距大、耐用、防 盜防水性能好。
本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是三星軸電摩輪轂電機，其主 軸穿過輪轂中部，通過左右端蓋和支承與輪轂轉(zhuǎn)動配合，輪轂腔內(nèi)主 軸上設(shè)有電機、減速器、離合器和輔助件；所述電機其定子由定子支
架固定，定子內(nèi)套接轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子通過支承、轉(zhuǎn)子軸與定子轉(zhuǎn)動配合， 前板軸承固定在前板軸承位內(nèi)，后板軸承固定在后板軸承位內(nèi)，定子 支架和前板、后板緊固在主軸上，霍爾設(shè)在電機轉(zhuǎn)子與后板中間，霍 爾固定在霍爾支架上，霍爾支架固定在后板軸承右側(cè)，霍爾支架內(nèi)套 接測速磁圈，測速磁圈固定在電機轉(zhuǎn)子軸上，霍爾導(dǎo)線通過電路板接
出；所述減速器其星輪設(shè)在轉(zhuǎn)子軸右端，前板右側(cè)設(shè)有油封蓋和輸出 輪，輸出輪通過支承與主軸轉(zhuǎn)動配合，輸出輪與星輪組成嚙合副，所 述星輪外設(shè)有外齒，星輪數(shù)量為3個，所述輸出輪外設(shè)有外齒，輸出 輪數(shù)量為1個，輸出輪軸外設(shè)有三個半圓鍵槽和三個半圓緩沖槽；所 述離合器設(shè)在輸出輪右側(cè)與右端蓋之間，離合器外輪通過聯(lián)接塊固定 在輪轂右端蓋內(nèi)壁，離合器內(nèi)輪固定套接在輸出輪軸外，離合器內(nèi)輪 與外輪單向轉(zhuǎn)動配合。所述電機呈平面圓周均布，電機近似外切主軸 外側(cè)，電機數(shù)量為3個，每個電機定子由鐵磁芯和H相繞組線圈組成， 鐵磁芯上設(shè)有6個呈周向均布的繞線槽；每個電機轉(zhuǎn)子由磁圈支架和 磁瓦構(gòu)成，磁瓦周向環(huán)形均布在磁圈支架上，磁瓦磁極呈N-S-N-S排 列，磁瓦磁極數(shù)量為2對，磁圈支架上設(shè)有4個鍥鉚。所述離合器內(nèi) 輪孔壁上呈環(huán)形均布三個半圓鍵槽和三個半圓緩沖槽，離合器內(nèi)輪孔 壁與輸出輪軸外側(cè)半圓鍵槽和緩沖槽相對應(yīng)，對應(yīng)槽之間設(shè)有鍵和緩 沖棒。所述霍爾數(shù)量為3個，霍爾相位于三相繞組線圈相位相同；所述測速磁圈磁極數(shù)量2對，測速磁圈磁極與電機磁瓦磁極相對應(yīng)，測 速磁圈支架上設(shè)有4個鉚。所述輪轂內(nèi)設(shè)有防盜鎖和防水等壓管。
本發(fā)明實現(xiàn)原理與現(xiàn)有技術(shù)相比其有益的技術(shù)效果是該裝置為
高轉(zhuǎn)速電機，其鐵耗、鋼耗都很小，效率高， 一般效率達(dá)到88% 92%， 比其它電機高3% 5%。三個電機平面均布外切主軸，電機轉(zhuǎn)子相對定 子相位完全相同，統(tǒng)一由霍爾元件控制。三個電機具有轉(zhuǎn)差特性即載 荷大時轉(zhuǎn)速下降，載荷小時轉(zhuǎn)速上升的規(guī)律，該規(guī)律實現(xiàn)電機自動保 持轉(zhuǎn)矩與功率的均載。由于輸出輪、三星輪定位精度高，三星輪同時 嚙合輸出輪，嚙合齒數(shù)多，故噪音小，承載能力大。低速或高速電機 腔內(nèi)升溫很大。現(xiàn)有電機霍爾設(shè)在鐵磁芯上受高溫影響容易損壞，電 機提前失效。該種裝置將霍爾設(shè)在轉(zhuǎn)子軸承位側(cè)，避免了直接承受高 溫，延長霍爾使用壽命。更重要的是霍爾外經(jīng)過磁極的線速度小，測 速精度高，減小空載電流，提高了電機效率。高速電機空間富余，空 氣脹縮量大，該裝置采用等壓管電源線，讓輪轂內(nèi)外壓強保持動態(tài)平 衡，達(dá)到防水目的。同時設(shè)有防盜裝置，其原理為在行駛中電源給 時限蓄電池充電，車輛泊位時，打開閉合遙控開關(guān)，鎖銷向左位移， 輪載轉(zhuǎn)動，鎖銷插入左端蓋壁孔，反之鎖銷脫開，這徹底解決電機防 盜難題。


圖1為本發(fā)明主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明截面結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明鐵磁芯結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明測速控制板結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明等壓電源線結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明離合器第二實例主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明離合器第二實例截面結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1、 2、 3、 4和5中
1-輪轂
4一磁圈支架 7 —前板軸承 10—右端蓋軸承 13—離合器內(nèi)輪 16—輸出輪 19一后板軸承 22—左端蓋軸承 25—鎖銷
B—緩沖棒
E—禊鉚
2—鐵磁芯
5 — ^封蓋
8—前板 11 —主軸 14一聯(lián)接塊 17—右端蓋 20—電路板 23—后板 26—防盜鎖主體
C一鍵
F—定子支架
3—磁瓦
6 —星輪
9^滾子 12—輸出輪軸承 15 —離合器外輪 18 —轉(zhuǎn)子軸 21 —引線孔 24—左端蓋
A—頂銷
D—繞線槽
G—測速磁圈支架I一霍爾 J一霍爾支架
L一三相繞組線圈導(dǎo)線 M—等壓管
28—離合器外輪 31 —離合器內(nèi)輪軸承 0—頂銷
29—滾子 32—聯(lián)接塊 P—鍵槽
H—測速磁圈 K一霍爾導(dǎo)線 N—防塵帽 在圖6、 7中 27 —輸出輪 30—離合器內(nèi)輪 33—右iffj蓋
具體實施例方式
參見圖1、 2、 3、 4、和5，三星軸電摩輪轂電機，其主軸11穿過 輪轂1中部，通過左端蓋24、右端蓋17、左端蓋軸承22和右端蓋軸 承10與輪轂1轉(zhuǎn)動配合，輪轂1腔內(nèi)主軸11上設(shè)有電機1. 0、減速 器2.0、離合器3.0和輔助件；所述電機1.0其定子由定子支架F固 定，定子內(nèi)套接轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子軸18、前板軸承7和后板軸承19 與定子轉(zhuǎn)動配合，前板軸承7固定在前板8軸承位內(nèi)，后板軸承19固 定在后板23軸承位內(nèi)，定子支架F和前板8、后板23緊固在主軸11 上，霍爾I設(shè)在電機轉(zhuǎn)子與后板23中間，霍爾I固定在霍爾支架J上， 霍爾支架J靣定在后板軸承19右側(cè)，霍爾支架J內(nèi)套接測速磁圈H， 測速磁圈H固定在電機轉(zhuǎn)子軸18上，霍爾導(dǎo)線K通過電路板20接出； 所述減速器2.0其星輪6設(shè)在轉(zhuǎn)子軸18右端，前板8右側(cè)設(shè)有油封蓋 5和輸出輪16，輸出輪16通過輸出輪軸承12與主軸11轉(zhuǎn)動配合，輸 出輪16與星輪6組成嚙合副，所述星輪6外設(shè)有外齒，星輪數(shù)量為3 個，所述輸出輪16外設(shè)有外齒，輸出輪16數(shù)量為1個，輸出輪16軸 外設(shè)有三個半圓鍵槽和三個半圓緩沖槽；所述離合器3. 0設(shè)在輸出輪 16右側(cè)與右端蓋17之間，其離合器外輪15通過聯(lián)接塊14固定在輪 轂1右端蓋17內(nèi)壁，離合器內(nèi)輪13固定套接在輸出輪16軸外，離合 器內(nèi)輪13與離合器外輪15通過滾子9和頂銷A單向轉(zhuǎn)動配合。所述 電機1.0呈平面圓周均布，電機1.0近似外切主軸11外側(cè)，電機l,O 數(shù)量為3個，每個電機定子由鐵磁芯2和三相繞組線圈組成，鐵磁芯 2上設(shè)有6個呈周向均布的繞線槽D;每個電機轉(zhuǎn)子由磁圈支架4和磁 瓦3構(gòu)成，磁瓦3周向環(huán)形均布在磁圈支架4上，磁瓦3磁極呈N-S-N-S 排列，磁瓦磁極數(shù)量為2對，磁圈支架上設(shè)有4個鍥鉚E。所述離合 器內(nèi)輪13孔壁上呈環(huán)形均布三個半圓鍵槽和三個半圓緩沖槽，離合^ 內(nèi)輪13孔壁與輸出輪16軸外側(cè)半圓鍵槽和緩沖槽相對應(yīng)，對應(yīng)槽之 間設(shè)有鍵C和緩沖棒B。所述霍爾I數(shù)量為3個，霍爾I相位于三相 繞組線圈相位相伺；所述測速磁圈H磁極數(shù)量2對，測速磁圈H磁極 與電機磁瓦3磁極相對應(yīng)，測速磁圈支架G上設(shè)有4個鉚。所述輪轂 1內(nèi)設(shè)有防盜鎖和防水等壓管M，所述防盜鎖主體26設(shè)在定子支架F 上，鎖銷25通過機構(gòu)與左端蓋24內(nèi)壁孔開合；所述等壓管M呈中空狀，外端設(shè)有防塵帽N。所述電源線由5條霍爾導(dǎo)線K、 3條三相繞組 線圈導(dǎo)線L和1條等壓管M組成，電源線從引線孔21引出接入外控制 器。參見圖6、 7，三星軸電摩輪轂電機，其離合器第二實例由離合器 外輪28、離合器內(nèi)輪30和滾子29組成，離合器外輪28緊固在輸出 輪27內(nèi)孔壁，離合器內(nèi)輪30通過離合器內(nèi)輪軸承31套接在主軸上， 離合器內(nèi)輪30通過聯(lián)接塊32和鍵槽P與右端蓋33固定，離合器內(nèi)輪 30與離合器外輪28通過頂銷0、滾子29實現(xiàn)單向轉(zhuǎn)動配合。所述三星軸電摩輪轂電機，其電機可以無刷，也可以有刷，可以 是軸向電機，也可以是端面電機，以及其它適宜電機；可以內(nèi)轉(zhuǎn)，也 可以外轉(zhuǎn)；鐵磁芯2上繞線槽D可以3、 6、 9、 12、 15槽，同時磁瓦 3磁極數(shù)對應(yīng)可以1、 2、 3、 4、 5對，也可以2、 4、 6、 8、 10對，繞 線槽D數(shù)與磁瓦3磁極數(shù)比3:2或3:4，繞線槽D偶數(shù)時，其比可以 相反，對應(yīng)為單相繞組方式；霍爾I可以設(shè)在鐵磁芯2上，也可以設(shè) 在控制器上；電機數(shù)量可以2個、4個或多個。所述三星軸電摩輪轂電機，其輸出輪16外側(cè)離合器可以采用棘爪 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，以及其它機構(gòu)形式的離合器。所述三星軸電摩輪轂電機，其防盜鎖一般采用電磁閥電子鎖，也 可以其它適合的電子鎖。所述三星軸電摩輪轂電機，其等壓管M可以由外薄壁管代替，也 可以在輪轂腔內(nèi)設(shè)等壓橡膠胎。所述三星軸電摩輪轂電機，其引線孔21可以設(shè)在主軸11上；左 端蓋軸承22可以設(shè)在主軸11上。所述三星軸電摩輪轂電機，其緩沖棒B通常為橡膠棒，可以采用 其它適宜材質(zhì)棒，也可以用鋼質(zhì)彈簧片，緩沖槽同時可以為半矩形槽; 鍵C可以2個、4個或多個，緩沖槽B可以2個、4個或多個，同時鍵 槽、緩沖槽與之相對應(yīng)。所述三星軸電摩輪轂電機，其后板23可以與定子支架F—體化， 也可以用三個電機殼體組合成聯(lián)合定子機構(gòu)。所述三星軸電摩輪轂電機，其左、右、前、后、內(nèi)、外是為文字 表述上的便利，將其任意反向不影響本發(fā)明實施。
權(quán)利要求
1、三星軸電摩輪轂電機，其主軸穿過輪轂中部，通過左端蓋、右端蓋、左端蓋軸承和右端蓋軸承與輪轂轉(zhuǎn)動配合，輪轂腔內(nèi)主軸上設(shè)有電機、減速器、離合器和輔助件；所述電機其定子由定子支架固定，定子內(nèi)套接轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子通過前板軸承、后板軸承、轉(zhuǎn)子軸與定子轉(zhuǎn)動配合，前板軸承固定在前板軸承位內(nèi)，后板軸承固定在后板軸承位內(nèi)，定子支架、前板、后板同肘緊固在主軸上，霍爾設(shè)在轉(zhuǎn)子與后板中間，霍爾固定在霍爾支架上，霍爾支架固定在后板軸承右側(cè)，霍爾支架內(nèi)套接測速磁圈，測速磁圈固定在轉(zhuǎn)子軸上，霍爾導(dǎo)線通過電路板接出；所述減速器其星輪設(shè)在轉(zhuǎn)子軸右端，前板右側(cè)設(shè)有油封蓋和輸出輪，輸出輪通過支承與主軸轉(zhuǎn)動配合，輸出輪與星輪組成嚙合副，所述星輪其特征在于外設(shè)有外齒，星輪數(shù)量為3個，所述輸出輪其特征在于外設(shè)有外齒，輸出輪數(shù)量為1個，輸出輪軸外設(shè)有三個半圓鍵槽和三個半圓緩沖槽；所述離合器設(shè)在輸出輪右側(cè)與右端蓋之間，離合器外輪通過聯(lián)接塊固定在輪轂右端蓋內(nèi)壁，離合器內(nèi)輪固定套接在輸出輪軸外，離合器內(nèi)輪與離合器外輪單向轉(zhuǎn)動配合。
2、 如權(quán)利要求l所述的三星軸電摩輪轂電機，其特征在于電機呈 平面圓周均布，近似外切主軸，電機數(shù)量為3個，每個電機定子由鐵 磁芯和三相繞組線圈組成，鐵磁芯上設(shè)有6個呈周向均布的繞線槽； 每個電機轉(zhuǎn)子由磁圈支架和磁瓦構(gòu)成，磁瓦周向環(huán)形均布在磁圈支架 上，磁瓦磁極呈N-S-N-S排列，磁瓦磁極數(shù)量為2對，磁圈支架上設(shè) 有4個鍥鉚。
3、 如權(quán)利要求l所述的三星軸電摩輪轂電機，其特征在于離合器 內(nèi)輪孔壁上呈環(huán)形均布三個半圓鍵槽和三個半圓緩沖槽；離合器內(nèi)輪 孔壁與輸出輪軸外側(cè)半圓鍵槽和緩沖槽相對應(yīng)，對應(yīng)槽之間設(shè)有鍵和 緩沖棒。
4、 如權(quán)利要求l所述的三星軸電摩輪轂電機，其特征在于霍爾數(shù) 量3個，霍爾相位于三相繞組線圈相位相同；測速磁圈磁極數(shù)量2對， 測速磁圈磁極與電機磁瓦磁極相對應(yīng)；測速磁圈支架上設(shè)有4個鉚。
5、 如權(quán)利要求l所述的三星軸電摩輪轂電機，其特征在于輪轂腔 內(nèi)設(shè)有防盜鎖，防盜鎖主體固定在前板和后板之間，鎖銷通過機構(gòu)與 左端蓋內(nèi)壁孔開合，防盜鎖導(dǎo)線與三相繞組線圈導(dǎo)線或霍爾導(dǎo)線相連。
6、 如權(quán)利要求l所述的三星軸電摩輪轂電機，其特征在于電源線 由5條霍爾導(dǎo)線、3條三相繞組線圈導(dǎo)線和1條等壓管組成，所述等 壓管呈中空狀，外端設(shè)有防塵帽。
全文摘要
一種涉及電機，主要用于電動車輛的三星軸電摩輪轂電機，其主軸穿過輪轂中部，通過支承與輪轂轉(zhuǎn)動配合，輪轂腔內(nèi)主軸上設(shè)有電機、減速器、離合器和輔助部件。所述電機由定子、轉(zhuǎn)子和霍爾元件構(gòu)成；所述減速器由星輪和輸出輪構(gòu)成，星輪、輸出輪外設(shè)有外齒；所述離合器設(shè)在輸出輪與輪轂端蓋之間。當(dāng)電機通電，轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)，星輪同時輸入速度，經(jīng)過齒輪相互嚙合作用，減速輸出。當(dāng)電機停止工作，輪轂在外力作用下繼續(xù)運行，離合器與減速器脫離，避免反輸速度對輪轂產(chǎn)生阻力。該裝置具有高效、質(zhì)輕的特點，同時解決輪轂防水、防盜難題。
文檔編號H02K7/116GK101309030SQ20071010835
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月20日
發(fā)明者楊光筍 申請人:楊光筍;章新新