一种高精度轮毂电机结构的制作方法

本实用新型涉及一种高精度轮毂电机，尤其涉及一种应用位置检测装置的高精度轮毂电机结构。

背景技术：

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大的特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性，无论是前驱、后驱还是四驱形式，他都可以通过左右轮轻松地实现，全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易；同时轮毂电机可以通过左右轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向，大大减小车辆的转弯半径，在特殊情况下几乎可以实现原地转向，对于特种车辆很有价值。

随着经济发展和人民生活水平的提高，城市交通中的诸如电动助力车、电动自行车、电动摩托车、小型电动车、电动轿车、电动大巴等电动车辆逐渐兴起。作为新一代电动汽车的电动轮汽车，需要对关键部件轮毂电机加以改进，以便改进性能并降低成本，并最大程度的提升轮毂电机的适用范围。

而对于轮毂电机的精确控制需要在轮毂电机中使用位置检测装置，由于其结构和使用环境等特点，实践中实现精确控制存在诸多困难，比如：光电式位置检测装置因为以玻璃为主要材质，抗震动和冲击能力不强，故不适用于做轮毂电机的位置检测装置。磁电式位置检测装置可以克服光电式位置检测装置的不足，然而传统磁电式位置检测装置测量精度比较低，且只能实现增量输出。

目前市面上有基于轮毂电机安装位置传感器的方案，但是都比较复杂不够实用。

专利201520254054.0一种具有高精度速度反馈的轮毂电机及其电动平衡车：由于安装复杂，破坏端面，检测IC极难达到温度范围。在端面一体化情况下不能实现；

专利200910137765.9一体化轮毂电机：由于安装复杂，端面也不能保证完整性，并且检测方法很复杂，而且位置检测信号线走线需要贯穿整个电机轴，工艺实现复杂及难度大；

专利201010175962.2一种具有编码器的直流无刷电机：安装在电机内部，工艺复杂，检测IC极难达到温度范围，实现难度非常大。

技术实现要素：

本实用新型提出一种新颖、简单、实用的装配方法，可以适用于任何一种轮毂电机，大大提高了轮毂电机的适用范围，例如机器人行走、伺服控制。

本实用新型的内容为：

一种高精度轮毂电机结构，包括电机轴和套设在其上的定子，定子外套设有转子；所述转子的前后两端分别通过第一端盖、第二端盖、第一轴承、第二轴承旋转固定在电机轴上；所述电机轴伸出于第一端盖，形成长端；所述第一端盖外侧与电机轴接触处设置有凹槽，所述电机轴从凹槽中心线位置处穿过；所述凹槽内设置有磁环，所述磁环可随第一端盖围绕电机轴旋转，所述电机轴从所述磁环中心线位置处穿过；所述磁环对应设置有信号检测装置，所述信号检测装置与所述磁环非接触垂直或水平设置，所述信号检测装置用于检测磁环信号并计算磁环转动角度位置，所述信号检测装置的检测信号传输与信号处理装置进行处理，所述信号处理装置机械安装于所述轮毂电机上。

优选地，所述凹槽为分体式设置，与第一端盖机械固定连接；

优选地，所述信号检测装置与所述磁环内环侧边缘与外环侧边缘的中心线位置对应安装设置；

优选地，所述磁环内环套设于胶套上，所述胶套机械固定安装于电机轴上，所述电机轴从所述胶套中心线位置处穿过；

优选地，所述长端处机械设置有支架，所述信号检测装置机械安装在支架上；

优选地，所述长端处机械设置有压台，所述信号检测装置机械安装在压台上；

优选地，所述长端上开设有出线孔；

优选地，所述第一端盖及第二端盖材质为铝合金。

本高精度轮毂电机结构设计简单，安装实现容易，精确度高，简化了轮毂电机的精确控制实现难度，大大高了轮毂电机的适用范围。此种装配方式简单易维护，适用于任何类型轮毂电机，而且不需要破坏另一个外壳面，可以保证产品外观的一致性。

附图说明

图1为高精度轮毂电机结构示意图；

图2为高精度轮毂电机结构磁环及信号检测装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，一种高精度轮毂电机结构，包括电机轴01和套设在其上的定子02，定子02外套设有转子03；所述转子03的前后两端分别通过第一端盖07、第二端盖04、第一轴承06、第二轴承05旋转固定在电机轴01上；所述电机轴01伸出于第一端盖07，形成长端13；所述第一端盖07外侧与电机轴01接触处设置有凹槽08，所述电机轴01从凹槽08中心线位置处穿过；所述凹槽08内设置有磁环14，所述磁环14可随第一端盖07围绕电机轴01旋转，所述电机轴01从所述磁环14中心线位置处穿过；所述磁环14对应设置有信号检测装置10，一般为非接触式磁旋转编码器，例如AS5145、MA700、MHL200，所述信号检测装置10与所述磁环14非接触垂直或水平设置，所述信号检测装置10用于检测磁环14信号并计算磁环转动角度位置，所述信号检测装置14的检测信号传输与信号处理装置(图未示)进行处理，所述信号处理装置(图未示)机械安装于所述轮毂电机上。

所述第一端盖07与第二端盖04主要为了对轮毂电机定子和转子进行固定，第一轴承06、第二轴承05主要为了安装方便，利于转子围绕定子旋转；所述凹槽可以为第一端盖上一体工艺加工设置，或者也可以单独设置并机械固定在第一端盖07上；所述凹槽08的形状为圆形，对应内嵌在所述凹槽08中的磁环14也为圆形，所述磁环14分N、S级，所述磁环14内环套设于胶套09上，所述胶套09机械固定安装于电机轴01上，所述电机轴01从所述胶套09中心线位置处穿过，实际使用中胶套具体为塑胶套，这样设置的目的在于为了使磁环14稳定安装，并在使用中防止由于抖动或者运动等因素造成磁环14脱落或者位置发生变化；所述信号检测装置10与所述磁环14内环侧边缘与外环侧边缘的中心线位置对应安装设置，即所述磁环14内环侧边缘与外环侧边缘中心线位置为实际信号检测装置10信号检测位置，所述信号检测装置10的安装位置与该磁环14内环侧边缘与外环侧边缘中心线位置对应设置，实际使用中，所述信号检测装置的大小优选设置为5*5mm大小；所述长端13处机械设置有支架(图未示)或者压台11、12，所述信号检测装置10机械安装在支架(图未示)或者压台11、12上，所述支架(图未示)或者压台11、12为所述轮毂电机为了便于安装使用所需要的辅助配件；为便于信号检测装置10走线，所述电机轴01上开设有走线槽(图未示)，所述走线槽直径一般设置为3mm上下范围。所述第一端盖与第二端盖的材质为铝合金。

装配好后磁环将跟随第一端盖转动起来，进而与信号检测装置产生相对运动，这样信号检测装置就可以通过磁场感应出磁环磁场信号及轮毂电机转子转动角度的绝对位置(视信号检测装置的工作方式而定，如图2)，从而精准的控制轮毂电机。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本使用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变形，而且性能或用途相同，都应视为本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。