[实用新型]一种轴向磁场轮毂电机

说明书

本实用新型公开了一种轴向磁场轮毂电机，包括主轴、轮毂和端盖，轮毂和端盖的内部空间内，有电机和行星减速机构，电机为单气隙结构的轴向磁场电机，电机的转子盘通过包含有角接触轴承的具有两列滚动体的轴承单元套在主轴上，支撑盘与主轴固定连接且与定子铁芯套接，通过贯穿定子铁芯的插销连接到支撑盘，从而实现定子铁芯的固定。本实用新型电机成本低、效率高、高效率区间宽，能大幅提高电动自行车的续行里程。

技术领域

本实用新型涉及电动自行车的轮毂电机技术领域，特别是涉及一种轴向磁场轮毂电机。

背景技术

现有的电动自行车电机主要有两类，一类是安装在自行车中轴部位的中置电机，另一类是安装在车轮上与轮毂一体的轮毂电机。其中，中置电机为内转子高速电机，经行星齿轮机构减速后，通过链条传递动力从而驱动自行车，该类电机结构复杂，适用范围小且价格昂贵，因此较少被采用。

市场上的电动自行车主要采用的是轮毂电机，传统的电动自行车有齿轮毂电机，一般是轮毂和端盖套设于主轴上，轮毂和端盖的内部空间装有驱动电机、行星减速机构及单向离合器，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，上述有齿轮毂电机的驱动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，行驶里程较短。

电动自行车的驱动电机，要求频繁的启动/停车、加速/减速，低速或爬坡时要求高转矩，正常平地行驶时要求低转矩，变速范围大，并且能在各种不同路况行驶时保持稳定的性能，相较于一般工业电机通常可以优化在额定的工作点的特性，电动自行车驱动电机的要求更高，普通的轮毂电机无法满足人们提高电动自行车续行里程的普遍要求，而轴向磁场直流电机本身就能满足这一要求。如ZL 201620995774.7公开的“一种盘式无铁芯直流电机”，但该无铁芯结构的轴向磁场电机需消耗较多的稀土永磁体，面对稀土永磁体价格的大幅上涨，其经济性明显不足，因此，有铁芯的轴向磁场直流电机则是满足这一需求的最佳的技术路径。

由于电动自行车轮毂电机采用的是定轴结构，需采用有别于一般轴向磁场电机的非转轴输出结构形式，现有技术中并没有将轴向磁场电机运用到电动自行车的轮毂电机中的相关技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轴向磁场轮毂电机，用以将效率高、高效率区间宽的轴向磁场电机应用于电动自行车领域，满足人们对行驶里程增加的要求。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型公开了一种轴向磁场轮毂电机，包括主轴、轮毂和端盖，所述轮毂和端盖滚动套接在所述主轴上，所述轮毂与所述端盖可拆卸式固定连接，还包括电机和行星减速机构，所述电机和所述行星减速机构位于所述轮毂和所述端盖围成的内部空间中，所述主轴上设有线孔，所述电机的引出线用以穿过所述线孔并与外部电源相连，所述电机为单气隙结构的轴向磁场电机，包括一转子盘、一定子铁芯、一支撑盘、多个永磁体和多个插销，所述定子铁芯具有线槽、定子齿和定子轭，所述定子齿的磁极面与所述主轴垂直，所述定子轭上设有开口槽或通孔；所述转子盘通过包含有角接触轴承的具有两列滚动体的轴承单元与所述主轴转动连接，所述支撑盘与所述主轴固定连接；所述插销的一端穿过所述开口槽或通孔并与所述支撑盘相连，所述插销用以限定所述定子铁芯的片间位移；所述行星减速机构包括太阳轮齿圈和中心轮，所述永磁体固定于所述转子盘的与所述定子铁芯相对的一面，所述太阳轮齿圈固定于所述转子盘的另一面，所述中心轮固定于所述轮毂的内表面。

优选地，所述行星减速机构包括行星架、所述中心轮、所述太阳轮齿圈和行星轮，所述行星架固定套设在所述主轴上，所述行星轮转动安装在所述行星架上，所述行星架具有单向离合器。

优选地，所述定子铁芯为硅钢片卷带经连续冲片工艺后加预应拉力卷绕而成，所述定子齿上设有安装槽，所述安装槽用以安装霍尔位置传感器。