[发明专利]一种紧凑型轮毂电机及具有其的电动自行车

说明书

本发明公开了一种紧凑型轮毂电机及具有其的电动自行车，驱动机构为内转子电机，电机转子和电机定子依次套设在中心轴上，电机转子与所述中心轴连接，电机转子内均匀并且切向设置有磁钢，电机定子设置在定子座和行星架之间，定子座的开口端内侧设置有第一凹槽，行星架靠近定子座的开口端内侧设置有第二凹槽，电机定子设置在所述第一凹槽和第二凹槽之间，定子座相对驱动机构的一面设置有多个开口，开口用于气流流通。本发明电机转子采用切向磁钢设置，电机定子设置在定子座和行星架之间，在增大电机输出力矩的同时能使电机径向结构更紧凑，齿轮件采用韧性较高的尼龙或塑胶，运行噪音低、耐腐蚀性强。

技术领域

本发明涉及电动车轮毂电机技术领域，尤其涉及一种紧凑型轮毂电机及具有其的电动自行车。

背景技术

汽车、摩托车、燃油型助动车是城市空气污染和噪声污染的主要来源之一,并且其能源主要局限于石油。相比之下,电动车就不存在这些不利因素,因此也必将得到越来越广泛的应用。中国是一个“自行车大国”,随着人民生活水平的提高,又限于居民的购买能力及城市道路设施等因素,电动自行车将是比电动汽车更具竞争力、更易大众化的“绿色”代步工具。

电动自行车的关键技术之一电机，据电机的设计结构和性能特点，电动自行车轮毂电机主要分为两大类：一是永磁式有刷直流电机；另一种是永磁式无刷直流电机。有刷直流电机的驱动是由电刷与换向器进行机械式换向，其内部结构由定子磁极、转子、电刷等组成，具有结构简单、制造成本低等特点；而无刷直流电机的驱动是采用半导体开关器件(如霍尔元件)来实现电子换向，由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成，具有可靠性高、能耗低、无换向火花、机械噪声低等优点。

现有自行车小高速带齿轮毂电机磁路普遍采用表贴磁路设计，输出力矩小且电机线包温升较高。为保证齿轮箱齿轮强度，现有带齿轮毂电机齿轮件多采用带玻纤尼龙注塑工艺，由于玻纤本身材质较硬且注塑齿轮精度低，会导致电机噪音较大；或采用多齿或大模数齿轮设计，会导致电机体积增大、重量增大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明针对现有技术的不足和缺陷，电机转子采用切向磁钢设置，电机定子设置在定子座和行星架之间，在增大电机输出力矩的同时能使电机径向结构更紧凑，齿轮件采用韧性较高的尼龙或塑胶，运行噪音低、耐腐蚀性强。

本发明实施例提供了一种紧凑型轮毂电机，包括设置在所述外部壳体内的驱动机构和行星齿轮减速机构，所述驱动机构与行星齿轮减速机构连接，所述驱动机构为内转子电动机，所述驱动机构包括电机转子和电机定子，所述电机转子和电机定子依次套设在中心轴上，所述电机转子与所述中心轴连接，所述电机转子内均匀并且切向设置有磁钢，所述电机定子设置在定子座和行星架之间；所述电机转子靠近定子座的一端设置有第一轴承，所述电机转子靠近行星架的一端设置有第二轴承；

所述定子座的开口端内侧设置有第一凹槽，所述行星架靠近定子座的开口端内侧设置有第二凹槽，所述电机定子设置在所述第一凹槽和第二凹槽之间；所述定子座相对驱动机构的一面设置有多个开口，所述开口用于气流流通。

进一步地，所述电机转子与所述中心轴过盈连接、键连接或冲筋连接。

进一步地，所述电机定子上还设置有绝缘骨架，所述绝缘骨架用于支撑定子绕组。

进一步地，所述行星齿轮减速机构包括太阳轮、内齿圈和支撑在行星架上的至少三组双联行星齿轮，所述双联行星齿轮分别与太阳轮和内齿圈啮合，所述内齿圈通过单向轴承与第二端盖连接。

具体地，所述双联行星齿轮包括大行星轮和小行星轮，所述大行星轮和小行星轮过盈配合或一体成型。

具体地，所述双联行星齿轮的材料为塑胶或尼龙，用于减小传动噪音。采用塑胶或尼龙齿轮可以减轻电机整体重量，具有更好的相容性、耐久性和耐磨性。

进一步地，所述外部壳体包括第一端盖、轮毂壳体和第二端盖；