一种电动车轮毂电机的定子的制作方法

本实用新型涉及电动车电机领域，尤其涉及电动车轮毂电机的定子。

背景技术：

电动车作为代步工具具有环保、节能、便捷等特点，在全国范围内受到人们的青睐。因南北地形差异以及城乡道路状况的不同，在不同的地区，电动车的消费倾向也不尽相同。在南方地区常以电摩款为主，北方地区则以简易款为主。轮毂电机的大小基本决定了定子铁芯的大小，大的轮毂电机具有功率大，扭矩大等特点，具有相对的爬坡功效，适合山区居民出行；但在有些地区，尤其是北方的城市，考虑舒适性、启动快等特点，首先选用的车架较轻，选用的轮毂电机尺寸也较小，这样的电机效率点会具有前置特点，对电量的损耗较低，如选用大的轮毂电机效率点滞后，反而显得比较费电，为此，需选用外径较小的定子铁芯。

电机作为电动车的核心部件，其性能、效率、可靠性等对电动车影响极大，高性能的驱动电机对电动车整车功能的实现具有决定性作用。轮毂电机定子的尺寸结构决定了导磁环尺寸结构的大小，而定子结构与导磁环结构从一定程度上决定着轮毂电机的驱动力臂大小，并决定了电机的抗过载能力。

现有技术中，小尺寸轮毂电机对应的定子铁芯外径较小，一般为140-160mm，导致对应的定子铁芯内径较小，一般在95mm以内。定子铁芯内径过小，带来了一系列的麻烦和缺点。

首先，定子铁芯的内径决定了支架的外径，外径小的支架成型困难，强度低，使用中存在安全隐患。

第二，支架安装空间小，加大了电机安装的难度，对于安装时放置铆钉、焊接操作等带来不便，不仅降低生产效率，而且影响产品质量。

另外，现有技术中，小尺寸定子铁芯采用单冲或者叠铆工艺加工而成，该工艺原材料的利用率低，如不计边角的回收，其利用率仅为30％左右，耗材严重，生产效率较低。单片工艺生产效率低、耗材多；叠铆工艺冲裁面积大易形成噪音污染、耗材多。

而且，由于槽型特定尺寸约束，无法用卷绕工艺实现。卷绕工艺中的级进模是最核心的模具，需求出相应的步距，步距＝{(槽底-定子片内径)*0.5+定子片内径}*π/槽数，利用步距再求出槽口尺寸，大部分单冲槽型如按卷绕工艺去设计，槽口尺寸将会达不到预期，槽口偏大将会使电机噪音增强，槽口偏小绕线困难。

为解决上述技术问题，本领域的技术人员致力于开发一种新型的电动车轮毂电机的定子，以实现以下目的：

1、定子铁芯外径尺寸满足小型化的轮毂电机，同时尽量增大定子铁芯的内径尺寸，扩充定子铁芯内部的空间，不仅利于安装较大尺寸的支架，也便于后续电机部件的安装与维护。

2、合理设置定子各部分的形状和尺寸，确保轮毂电机的性能。

3、提出新的定子的加工工艺，以卷绕工艺替代原先的单冲或者叠铆工艺，减少材料的损耗。

4、相比较于现有的相同外径的定子铁芯，通过增大内径，相当于减小了定子铁芯的截面厚度，可以进一步达到节省原材料的目的。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种新型的电动车轮毂电机的定子及其制造方法。

一种电动车轮毂电机的定子，包括铁芯、支架，所述支架用于固定所述铁芯，所述支架外侧与所述铁芯内侧固定相连；所述铁芯包括轭部、齿部、嵌线槽，所述齿部包括齿头，相邻的两个所述齿部之间形成所述的嵌线槽，所述嵌线槽包括槽口，所述槽口位于所述嵌线槽的顶部，相邻的两个所述齿头之间形成所述槽口，其特征在于，所述铁芯的外径尺寸为140-160mm之间，所述铁芯的内径尺寸为100-120mm之间。

进一步地，所述槽口为喇叭形。即槽口的形状，外大里小，两侧不平行，呈类似喇叭形状。

进一步地，所述定子铁芯外径为158.9-159.1mm，铁芯内径为113-113.1mm，轭部宽度为4.45mm，齿部宽度为5mm，槽口最小尺寸为2.75mm，嵌线槽数量为45槽。

进一步地，所述定子铁芯外径为146.8-147mm，铁芯内径为109.4-109.5mm，嵌线槽数量为36槽。

进一步地，所述定子铁芯是通过卷绕工艺制成的；所述定子铁芯分为槽形部分本体和轭部部分本体，上述两部分本体分别采用卷绕方式卷绕成螺旋状圈后整理成型。

进一步地，所述定子铁芯是采用自扣式铆接工艺制成，所述定子铁芯由螺旋状冲片重叠组合而成，所述螺旋状冲片上包括多对沿圆周均匀分布的扣锲和扣槽，每对扣锲和扣槽位置对应且分别位于冲片的两侧面，重叠时上下相邻冲片上的扣锲和扣槽位置、形状一一配合对应。

进一步地，所述定子铁芯是通过级进模一次冲裁15槽，3次冲裁为1片的制造模式制成的，

进一步地，所述冲裁的冲速为300冲/分左右，级进模设计为1出4列料带，

进一步地，所述支架为单支架结构，其特征在于，所述支架数量为1片。

进一步地，所述支架为双支架结构，其特征在于，2片结构形状相同的所述支架通过铆钉固定组合在一起。

进一步地，所述铆钉数量为6个。

进一步地，所述定子还包括轴套、绝缘片，所述轴套位于所述支架中心位置，外侧与所述支架固定相连，内侧与轮轴相连，所述绝缘片设置于所述铁芯的上、下端面。

进一步地，所述绝缘片为2片。

进一步地，所述绝缘片为平面绝缘片或带扣脚的绝缘片。

本实用新型还提出了一种电动车轮毂电机，其特征在于包括上述的任何一种电动车轮毂电机的定子。

本实用新型提出的一种电动车轮毂电机的定子的制造方法，主要步骤为：

步骤1、制作定子铁芯；

步骤2、制作支架；

步骤3、将定子铁芯、支架、轴套等进行组装。

进一步地，所述步骤1采用卷绕工艺，具体包括：

步骤1.1、制作定子铁芯料带；

步骤1.2、通过级进模进行冲裁；

步骤1.3、将冲裁后的料带进行卷绕；

步骤1.4、对卷绕后的定子片进行铆接；所述铆接方式为自扣铆接或铆钉连接式铆接。

步骤1.5、整形成定子铁芯。

进一步地，步骤1.4中，所述自扣式铆接具体包括，所述定子片由螺旋状的冲片重叠组合而成，螺旋状冲片上包括多对沿圆周均布的扣锲和扣槽，每对扣锲和扣槽位置对应且分别位于冲片的两侧面，重叠时上下相邻冲片上的扣锲和扣槽位置、形状一一配合对应。

进一步地，步骤2所述的支架可分为单支架或双支架。

与现有技术相比，本实用新型提出的电动车轮毂电机的定子，通过定子内外径及轭部尺寸的合理设计，使产品性能达标的情况下比同级产品耗材少，制造效率高，在节约成本的同时提高生产效率，降低耗材；通过优化槽型，保持综合性能不变的情况下减少了电机铜线消耗，进而进一步的降低了生产成本，经测试，159*113款式30叠厚的产品相当于148*90款式35叠厚的产品。

与相同外径尺寸的定子铁芯相比，本实用新型提出的定子铁芯，内径更大，更加便于支架的成形和安装，在节省铁芯材料的同时，提高了支架的稳定性和安装维护的便利性。

本实用新型提出的定子铁芯以卷绕工艺替代原先的单冲或者叠铆工艺，减少材料的损耗，提高了生产效率。

本实用新型提出的单支架结构，结构简洁，外形美观。与双支架结构相比，支架数量减少一半，不仅节约材料，而且提高生产效率；并且不需要铆钉安装等工艺，减少了人工成本，提高了设备的稳定性和安全性。

本发明提出的双支架结构，技术成熟，稳定可靠；而且两片支架形状结构相同，无需额外设计与开模，减少了配件的类型，节约了管理成本和生产成本。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型提出的电动车轮毂电机的定子结构示意图；

图2是本实用新型提出的单支架的电机定子结构示意图；

图3是本实用新型提出的单支架的电机定子剖面图；

图4是本实用新型提出的单支架的电机定子正面立体图；

图5是本实用新型提出的单支架的电机定子背面立体图；

图6是本实用新型提出的单支架的电机定子组装爆炸图；

图7是本实用新型提出的双支架的电机定子结构示意图；

图8是本实用新型提出的双支架的电机定子剖面图；

图9是本实用新型提出的双支架的电机定子正面立体图；

图10是本实用新型提出的双支架的电机定子背面立体图；

图11是本实用新型提出的双支架的电机定子组装爆炸图；

图12是本实用新型提出的电动车轮毂电机的定子铁芯的卷绕加工示意图。

图中，1为铁芯，2为支架，3为轴套，4为铆钉，5为绝缘片，11为轭部，12为齿部，121为齿头，13为嵌线槽，131为槽口。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

实施例1

如图1所示，本实用新型提出的一种电动车轮毂电机的定子铁芯，铁芯1包括轭部11、齿部12、嵌线槽13，齿部12包括齿头121，相邻的两个齿部12之间形成嵌线槽13，嵌线槽13包括槽口131，槽口131位于嵌线槽13的顶部，相邻的两个齿头121之间形成槽口131，槽口131呈喇叭状。

本实用新型提出的铁芯1的外径尺寸为140-160mm之间，铁芯1的内径尺寸为100-120mm之间。

在一个优选的实施例中，定子铁芯1外径为158.9-159.1mm，铁芯1内径为113-113.1mm，轭部11宽度为4.45mm，齿部12宽度为5mm，槽口最小尺寸为2.75mm，嵌线槽13数量为45槽。

在另一个优选地实施例中，定子铁芯1外径为146.8-147mm，铁芯1内径为109.4mm，嵌线槽13数量为36槽。

如图12所示，本实用新型提出的轮毂电机的定子的铁芯1是通过卷绕工艺制成的，优选地，定子片通过级进模一次冲裁15槽，3次冲裁为1片的制造模式，冲速能达到300冲/分，级进模设计为1出4列料带，可进一步提升生产效率。

实施例2

如图1-图6所示，为本实用新型提出的电动车轮毂电机的定子的一个较优实施例，包含了实施例1所述的定子铁芯1，并采用了单支架结构，其中支架2的数量为1片。

本实施例中，电动车轮毂电机的定子，包括铁芯1、一片支架2、一个轴套3、两片绝缘片5。轴套3位于支架2中心位置，外侧与支架2固定相连，内侧与轮轴相连。支架2用于固定铁芯1，支架2外侧与铁芯1内侧固定相连。绝缘片5共有2片，设置于铁芯1的上、下端面，在本实施例中，绝缘片5为带有扣脚的绝缘片。

本实施例中的单支架结构，结构简洁，外形美观。与双支架结构相比，支架数量减少一半，不仅节约材料，而且提高生产效率；并且不需要铆钉安装等工艺，减少了人工成本，提高了设备的稳定性和安全性。

实施例3

如图1、图7-图11所示，为本实用新型提出的电动车轮毂电机的定子的另一个较优实施例，包含了实施例1所述的定子铁芯1，并采用了双支架结构，其中支架2的数量为2片。

本实施例中，电动车轮毂电机的定子，包括铁芯1、两片支架2、一个轴套3、两片绝缘片5。轴套3位于支架2中心位置，外侧与支架2固定相连，内侧与轮轴相连。支架2用于固定铁芯1，支架2外侧与铁芯1内侧固定相连；绝缘片5共有2片，设置于铁芯1的上、下端面，在本实施例中，绝缘片5为平面绝缘片。

本实施例中的两片结构形状相同的支架2，通过6粒铆钉4组装在一起。

实施例4

如图6、图11、图12所示，为本实用新型提出的定子铁芯的制作方法的较优实施例。定子的制造方法，主要步骤包括：

步骤1、制作定子铁芯1；

如图12所示，定子铁芯1采用卷绕工艺制作，具体包括：步骤1.1、制作定子铁芯料带；步骤1.2、通过级进模进行冲裁；步骤1.3、将冲裁后的料带进行卷绕；步骤1.4、铆接成定子铁芯1，可分为自扣式与铆钉式连接，自扣式铆接工艺铁芯由螺旋状的冲片重叠组合而成，螺旋状冲片上包括多对沿圆周均布的扣锲和扣槽，每对扣锲和扣槽位置对应且分别位于冲片的两侧面，重叠时上下相邻冲片上的扣锲和扣槽位置、形状一一配合对应；步骤1.5、整形成定子铁芯1。

步骤2、制作支架2；

根据支架结构类型的不同，可以分为单支架或双支架的制作。

步骤3、将定子铁芯1、支架2、轴套3、绝缘片5等进行组装。

如图6所示，为单支架结构定子的组装示意图，单支架产品由1片支架2、1只轴套3、2片带扣脚绝缘片5与铁芯1组装起来。

如图12所示，为双支架结构定子的组装示意图，双支架产品由2片支架2、1只轴套3、2片平面绝缘片5、6粒铆钉4与铁芯1组装起来。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

尽管本文较多地使用了铁芯1，支架2，轴套3，铆钉4，绝缘片5，轭部11，齿部12，齿头121，嵌线槽13，槽口131等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。