本發(fā)明涉及永磁電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)。

背景技術(shù)：

日漸龐大的制造商隊(duì)伍、不斷增加的材料及勞動(dòng)成本使大多數(shù)電機(jī)生產(chǎn)者感到無(wú)利可圖，這只有通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新來(lái)找到新的出路，同時(shí)在新能源汽車輪轂驅(qū)動(dòng)方面，對(duì)電機(jī)提出了更高的功率密度、可靠性的要求，在這種情況下，發(fā)明了這樣的車輛驅(qū)動(dòng)用的輪轂電機(jī)，它通過(guò)用一套定子繞組同時(shí)和兩個(gè)永久磁極產(chǎn)生電磁感應(yīng)的結(jié)構(gòu)大大地提高了電機(jī)的功率體積比，它在外表上仍然是一臺(tái)電機(jī)，但在其內(nèi)部確有兩臺(tái)電機(jī)在同時(shí)運(yùn)行，這就有效地降低了單位產(chǎn)品的制造成本、大大地提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，并會(huì)產(chǎn)生出良好的社會(huì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：提供一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，能通過(guò)一套定子繞組同時(shí)和兩個(gè)永久磁極產(chǎn)生電磁感應(yīng)，從而大大提高空間的利用率和電磁感應(yīng)效果，近而大大地提高功率體積比；本發(fā)明的定子繞組具有端部短，有效節(jié)省材料，制作簡(jiǎn)單、方便，適合大批量生產(chǎn)。該電機(jī)既可作電動(dòng)機(jī)使用，也可作發(fā)電機(jī)使用；既可作為新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用，也可適用于其它領(lǐng)域。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸支架、復(fù)式磁極、鐵心繞組、定位釘軸、螺母及螺釘；所述的轉(zhuǎn)軸支架通過(guò)所述的定位釘軸及螺母與所述的鐵心繞組固定連接形成電機(jī)定子結(jié)構(gòu)；所述的轉(zhuǎn)軸支架通過(guò)所述的螺釘與所述的復(fù)式磁極固定連接形成電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述的電機(jī)定子結(jié)構(gòu)與所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)裝配形成輪轂電機(jī)主體；所述的復(fù)式磁極包括鋼軛盤、外極磁鋼、第一內(nèi)極磁鋼、第二內(nèi)極磁鋼及轉(zhuǎn)子鐵芯，所述的鋼軛盤上粘結(jié)有所述的外極磁鋼及第一內(nèi)極磁鋼，或者在所述的轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)插入所述的第二內(nèi)極磁鋼，所述的復(fù)式磁極在所述的鐵心繞組的內(nèi)外圓方向上相應(yīng)建立起內(nèi)氣隙磁場(chǎng)及外氣隙磁場(chǎng)；所述的鐵心繞組包括鐵心體、絕緣骨架及繞組線圈；在所述的鐵心體的內(nèi)外圓上作出多個(gè)成對(duì)的同方位嵌線槽，所述的繞組線圈纏繞在每對(duì)所述的同方位嵌線槽中，使所述的內(nèi)氣隙磁場(chǎng)與外氣隙磁場(chǎng)分別作用于每個(gè)所述的繞組線圈的內(nèi)繞組邊及外繞組邊，實(shí)現(xiàn)全部所述的繞組線圈的雙重電磁感應(yīng)。

上述的車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，其中，所述鐵心體是用硅鋼片沖裁扣鉚或焊接成的一個(gè)整體，在所述的鐵心體的內(nèi)外圓上的等分半徑方向開(kāi)出數(shù)量相等的嵌線槽，所述的嵌線槽的底部按形狀分包含平底和弧形底，所述的嵌線槽的槽口為開(kāi)口槽或半開(kāi)口槽。

上述的車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，其中，在所述鐵心體上間隔設(shè)有多個(gè)虛槽位，所述的虛槽位的數(shù)量為3的倍數(shù)，所述的虛槽位用于裝配而不設(shè)繞組。

上述的車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，其中，為所述的內(nèi)氣隙磁場(chǎng)及外氣隙磁場(chǎng)提供磁能量的所述的第一內(nèi)極磁鋼、第二內(nèi)極磁鋼及外極磁鋼包括表貼式磁鋼和嵌入式磁鋼兩種結(jié)構(gòu)形式。

上述的車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，其中，所述的表貼式磁鋼通過(guò)電機(jī)專用膠粘劑分別將第一內(nèi)極磁鋼及外極磁鋼與所述的鋼軛盤粘接為一體，所述的嵌入式磁鋼將所述的第二內(nèi)極磁鋼嵌入由矽鋼片組成的所述的轉(zhuǎn)子鐵芯中。

上述的車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，其中，所述的鋼軛盤為所述的內(nèi)氣隙磁場(chǎng)及外氣隙磁場(chǎng)提供氣隙磁通量導(dǎo)通回路，所述的鋼軛盤包括單件體和裝配體兩種結(jié)構(gòu)。

上述的車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，其中，所述的第一內(nèi)極磁鋼、第二內(nèi)極磁鋼及外極磁鋼的極對(duì)數(shù)為任意極對(duì)數(shù)；所述的內(nèi)極磁鋼及外極磁鋼包含分瓣式磁瓦及整體式磁環(huán)結(jié)構(gòu)。

上述的車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，其中，所述的轉(zhuǎn)軸支架包括有架座、球軸承及傳動(dòng)軸組合而成，所述的架座上設(shè)有多個(gè)扇形凸臺(tái)，所述的多個(gè)扇形凸臺(tái)作為安裝所述的鐵心繞組的地位支點(diǎn)，所述的扇形凸臺(tái)的數(shù)量與所述的鐵心繞組需要的數(shù)量相匹配。

上述的車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，其中，所述的絕緣骨架用高強(qiáng)度絕緣塑料模壓而成。

本發(fā)明電機(jī)功率體積比大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件少，制造成本低，大批量生產(chǎn)時(shí)工藝性好，推廣應(yīng)用能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)有效降低現(xiàn)有社會(huì)資源的消耗。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的主視圖。

圖2是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的剖視圖。

圖3是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)軸支架的主視圖。

圖4是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)軸支架的剖視圖。

圖5是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的復(fù)式磁極的主視圖。

圖6是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的復(fù)式磁極的剖視圖。

圖7是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的鐵心繞組的主視圖。

圖8是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的鐵心繞組的剖視圖。

圖9是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的嵌入式復(fù)式磁極的結(jié)構(gòu)圖。

圖10是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的嵌入式復(fù)式磁極的A向剖視圖。

圖11是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的開(kāi)口槽的結(jié)構(gòu)圖。

圖12是本發(fā)明一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)的半開(kāi)口槽的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例：

請(qǐng)參見(jiàn)附圖1及附圖2所示，一種車輛驅(qū)動(dòng)用輪轂電機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸支架1、復(fù)式磁極2、鐵心繞組3、定位釘軸4、螺母5及螺釘6；所述的轉(zhuǎn)軸支架1通過(guò)所述的定位釘軸4及螺母5與所述的鐵心繞組3固定連接形成電機(jī)定子結(jié)構(gòu)；所述的轉(zhuǎn)軸支架1通過(guò)所述的螺釘6與所述的復(fù)式磁極2固定連接形成電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述的電機(jī)定子結(jié)構(gòu)與所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)裝配形成輪轂電機(jī)主體；所得裝配體就是該輪轂永磁電機(jī)的一種原理性基本結(jié)構(gòu)。由圖可知，復(fù)式磁極分別產(chǎn)生了內(nèi)氣隙磁場(chǎng)8及外氣隙磁場(chǎng)11，分別作用于同一線圈的內(nèi)繞組邊9和外繞組邊10，這樣，就使同一線圈產(chǎn)生了雙重的電磁感應(yīng)效果。

請(qǐng)參見(jiàn)附圖5、附圖6、附圖9及附圖10所示，所述的復(fù)式磁極2包括鋼軛盤22或加上轉(zhuǎn)子鐵芯29、外極磁鋼12、第一內(nèi)極磁鋼7及第二內(nèi)極磁鋼30，所述的鋼軛盤22上粘結(jié)有所述的外極磁鋼12及第一內(nèi)極磁鋼7，或者在所述的轉(zhuǎn)子鐵芯29內(nèi)插入所述的第二內(nèi)極磁鋼30，復(fù)式磁極2在所述的鐵心繞組3的內(nèi)外圓方向上相應(yīng)建立起內(nèi)氣隙磁場(chǎng)8及外氣隙磁場(chǎng)11。

請(qǐng)參見(jiàn)附圖7、附圖8、附圖11及附圖12所示，所述的鐵心繞組3包括鐵心體23、絕緣骨架24及繞組線圈25；在所述的鐵心體23的內(nèi)外圓上作出多個(gè)成對(duì)的同方位嵌線槽，所述的繞組線圈25纏繞在每對(duì)所述的同方位嵌線槽中，使所述的內(nèi)氣隙磁場(chǎng)8與外氣隙磁場(chǎng)11分別作用于每個(gè)所述的繞組線圈25的內(nèi)繞組邊9及外繞組邊10，從而實(shí)現(xiàn)了全部繞組線圈25的雙重電磁感應(yīng)。

所述鐵心體23是用硅鋼片沖裁扣鉚或焊接成的一個(gè)整體，在所述的鐵心體23的內(nèi)外圓上的等分半徑方向開(kāi)出數(shù)量相等的嵌線槽，所述的嵌線槽的底部按形狀分包含平底和弧形底，所述的嵌線槽的槽口包含開(kāi)口槽27或半開(kāi)口（或稱半閉口）槽28，本實(shí)施例采用了開(kāi)口平底槽。

在所述鐵心體23上間隔設(shè)有多個(gè)虛槽位26，用于總裝固定的支撐位置而不設(shè)繞組，所述的虛槽位26的數(shù)量按3的倍數(shù)進(jìn)行選擇，虛槽位用于裝配而不設(shè)繞組，當(dāng)電機(jī)直徑大、槽數(shù)多時(shí)，可采用6個(gè)或9個(gè)等。本實(shí)施例為3相電機(jī)，嵌線槽與極對(duì)數(shù)之比為24/5，每相有8個(gè)槽，各設(shè)1個(gè)虛槽位26，其先決條件是少了1個(gè)線圈的3相繞組仍能保持電磁平衡。

所述的鐵心繞組3為同心式繞組，省材料，但在傳統(tǒng)電機(jī)中只能在某一極槽組合條件下使用，而在本發(fā)明中不受限制。

為所述的內(nèi)氣隙磁場(chǎng)8及外氣隙磁場(chǎng)11提供磁能量的所述的第一內(nèi)極磁鋼7、第二內(nèi)極磁鋼30及外極磁鋼12包括表貼式磁鋼和嵌入式磁鋼兩種結(jié)構(gòu)形式。

所述的表貼式磁鋼采用電機(jī)專用膠粘劑分別將第一內(nèi)極磁鋼7及外極磁鋼12與所述的鋼軛盤22粘接為一體，這就是復(fù)式磁極2的一種原理性基本結(jié)構(gòu)；所述的嵌入式磁鋼將所述的第二內(nèi)極磁鋼30嵌入由矽鋼片組成的所述的轉(zhuǎn)子鐵芯29中，嵌入式能適應(yīng)電機(jī)工作在較高轉(zhuǎn)速，同時(shí)可以提供聚磁效果，進(jìn)一步提高功率密度。

所述的鋼軛盤22為所述的內(nèi)氣隙磁場(chǎng)8及外氣隙磁場(chǎng)11提供氣隙磁通量導(dǎo)通回路，所述的鋼軛盤22包括單件體和裝配體兩種結(jié)構(gòu)。

所述的第一內(nèi)極磁鋼7、第二內(nèi)極磁鋼30及外極磁鋼12可以根據(jù)電磁設(shè)計(jì)的需要任意選擇極對(duì)數(shù)，本實(shí)施例為極對(duì)數(shù)P＝5的10極結(jié)構(gòu)；所述的內(nèi)極磁鋼7及外極磁鋼12包括分瓣式磁瓦及整體式磁環(huán)結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參見(jiàn)附圖3、附圖4所示，所述的轉(zhuǎn)軸支架1由架座13、軸承壓蓋14、螺釘15、孔襯套16、軸襯套17、兩個(gè)球軸承18、彈性軸擋圈19及傳動(dòng)軸20裝配而成，螺釘15用于連接固定，使全部零件結(jié)合為一個(gè)裝配整體，所述的兩個(gè)球軸承18將裝配整體分隔成兩部分，與所述的兩個(gè)球軸承18外圈相關(guān)聯(lián)的部分為固定體，所述的鐵心繞組3安裝在所述的固定體上；與所述的兩個(gè)球軸承18內(nèi)圈相關(guān)聯(lián)的部分為轉(zhuǎn)動(dòng)體，所述的復(fù)式磁極2安裝在所述的轉(zhuǎn)動(dòng)體上。

所述的架座13上設(shè)有多個(gè)扇形凸臺(tái)21，所述的多個(gè)扇形凸臺(tái)21作為安裝所述的鐵心繞組3的地位支點(diǎn)，所述的扇形凸臺(tái)21的數(shù)量應(yīng)與所述的鐵心繞組3需要的數(shù)量相匹配，根據(jù)電機(jī)大小的不同，可以選擇3個(gè)、6個(gè)、9個(gè)等。

所述的絕緣骨架24用高強(qiáng)度絕緣塑料模壓而成，對(duì)繞組線圈25起固定、保護(hù)作用；繞組線圈25每相多個(gè)，本實(shí)施例為每相7個(gè)，其材料是電機(jī)繞組線，根據(jù)設(shè)計(jì)接線圖所指定的槽位，在專用繞線機(jī)上一次性連續(xù)挑槽繞制完成。最后連接固定3相繞組，完成鐵心繞組3的制作。

鐵心繞組3是電機(jī)的心臟，其制作的難易程度是電機(jī)成敗的關(guān)鍵，分析圖7可知，其結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的，制作方便。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，空間的利用率高，且內(nèi)氣隙磁場(chǎng)8及外氣隙磁場(chǎng)11分布在較大的半徑上，使得同樣的電磁力能產(chǎn)生出較大的電磁轉(zhuǎn)矩，所以，功率體積比大是其突出優(yōu)點(diǎn)。

綜上所述，本發(fā)明電機(jī)功率體積比大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件少，制造成本低，大批量生產(chǎn)時(shí)工藝性好，推廣應(yīng)用能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)有效降低現(xiàn)有社會(huì)資源的消耗。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用附屬在其他相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。