一种智能电动车后轮轮毂电机的制作方法

本发明涉及电动车技术领域，尤其是涉及一种用于电动车的智能电动车后轮轮毂电机。

背景技术：

电动车作为一种新能源驱动的运输工具，以其低噪声、无污染的特性被市场广泛接受，现在电动车的驱动装置是电机，但是随着电动车产品要求的提高，市场上的电机已经无法满足电动车的生产需求，现在市场上的电机存在如下的缺陷：1、市场上的轮毂电机基本是用于两轮电动车的，用于三轮电动车的轮毂电机比较少；2、现在用于三轮电动车的轮毂电机存在速度慢、扭矩小、爬坡能力差的缺点；3、现在市场上的轮毂电机体积较大、质量大，消耗的能源较多。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本发明提出了一种智能电动车后轮轮毂电机，解决了现在市场上用于三轮电动车轮毂电机较少、现在三轮电动车轮毂电机速度慢、扭矩小、爬坡能力差、轮毂电机质量大、消耗能源多等技术问题。

本发明的技术方案为：一种智能电动车后轮轮毂电机，包括轮毂、电机轴及转子铁芯组件；

所述轮毂包括轮毂本体和连接盖板，所述轮毂本体大致呈圆柱状结构，所述轮毂本体的内部形成用于安装转子铁芯组件的安装腔室；所述轮毂本体的一侧壁设置呈与连接盖板配合的安装口，所述轮毂本体的另一侧壁的内表面上设置有机轴固定槽，所述轮毂本体的外表面上设置有用于安装轮胎的固定圈；所述连接盖板上设置机轴安装机构；所述轮毂本体和连接盖板通过固定结构进行安装固定；

所述电机轴包括第一轴段、用于安装转子铁芯组件的第二轴段、用于与连接盖板安装第四轴段及用于与车架固定连接的第五轴段，所述第一轴段的两端分别与第二轴段和第四轴段固定，且第二轴段和第四轴段的直径小于第一轴段的直径；所述第二轴段的另一端设置有第三轴段，所述第四轴段的另一端与第五轴段的一端固定连接；所述第二轴段上设置有定位锁紧结构；

所述转子铁芯组件穿过第三轴段与定位锁紧结构配合固定在第二轴段上，所述转子铁芯组件的外表面上套有导磁环，所述转子铁芯组件与导磁环之间固定安装有磁瓦；所述第三轴段通过第一轴承固定在机轴固定槽内；所述第五轴段和第四轴段穿过机轴安装机构，同时第四轴段与第二轴承配合将电机轴与连接盖板进行固定安装；同时所述转子铁芯组件、磁瓦和导磁环位于安装腔室内，且所述导磁环的外侧壁与轮毂本体的内侧壁贴合。

作为优选地，所述固定圈的纵截面大致呈向外张开的八字形结构；这样设置固定圈是使得电机轮毂与空气的接触面积大大的增加，使得电机轮毂的散热性能大幅度的提高，从而使得轮毂电机的使用寿命明显的延长。

作为优选地，所述固定圈包括固定在轮毂本体外侧壁上的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板固定在轮毂本体弧形侧壁的中线位置，所述第二支撑板固定在轮毂本体弧形侧壁远离连接盖板的一端上；所述第一支撑板和第二支撑板向外的侧壁沿着圆周设置弧形凹槽，所述第二支撑板上设置有用于安装真空嘴的安装孔。这样设计固定圈在保证电机轮毂良好散热性能的同时，还能够实现安装普通轮胎和真空轮胎，这样使得电机轮毂的使用范围更广；本发明在工作时，电机轮毂进行转动实现运动，这样设计还使得在使用过程中电机轮毂表面上空气的流动性大大的增强，使得轮毂电机的散热性能进一步提高，这样使得轮毂电机的使用寿命更长，在使用过程中的安全性更好。弧形凹槽的设计使得安装轮胎后整体的稳定性和安全性更好。

作为优选地，所述机轴安装机构包括设置在连接盖板外侧壁中心位置上的加强块，所述连接盖板的内侧壁上设置有机轴安装槽，所述加强块的外侧壁上开有密封槽，所述机轴安装槽和密封槽通过圆形孔连通；所述密封槽与密封圈配合对电机轴进行密封。这样设计机轴安装机构使得能够使得电机轴和连接盖板方便安装，再通过密封槽与密封圈配合使得对电机轴的伸出端进行密封，这样使得避免了轮毂电机在使用过程中的污水和灰尘通过电机轴的伸出端进入到轮毂电机内，使得电机轴安装之后的防水、防尘效果好；本发明中加强块和连接盖板一体成型，这样使得电机轴安装处的强度性能和稳定性更好的同时，使得连接盖板的质量更轻，电机轴的安装也方便，也使得污水和灰尘更难进入到轮毂电机内部；

作为优选地，所述定位锁紧结构为腰型键槽，所述腰型键槽沿着轴线延伸的方向设置在第二轴段的弧形面上。这样使得在电机轴上固定转子铁芯组件更加方便，另外，这样也使得转子铁芯组件与电机轴安装之后的接触面积更大，一方面是防止转子铁芯组件在电机轴上发生转动和窜动的情况，另一方面是使得轮毂电机的传动效率更好，增加轮毂电机的最大扭矩，提高轮毂电机的输出功率和最大效率，

作为优选地，所述第二轴段与第一轴段的连接处设置有退刀槽；所述第二轴段靠近第三轴段处的弧形表面上设置有卡圈槽，所述卡圈槽的内侧壁上设置有倒角。这样设置退刀槽可以消除电机轴上应力集中的问题，同时可以保证第一轴段和第二轴段形成的轴肩对转子铁芯组件的定位精度更好；卡圈槽用于进一步限制转子铁芯组件的轴向位置，这样可以防止转子铁芯组件在电机轴上发生窜动的问题；经过检测，本发明发生窜动的距离小于0.7mm，这样设置倒角是使得方便在第二轴段上安装转子铁芯组件，避免了安装过程将转子铁芯组件刮花或碰坏的情况，保证轮毂电机的产品品质。

作为优选地，所述第五轴段包括电机轴安装段和电机轴固定段，所述电机轴安装段位于第四轴段和电机轴固定段之间，所述电机轴安装段设置成扁平结构，所述电机轴固定段的表面上设置有螺纹结构。这样设置电机轴安装段使得方便将轮毂电机在车架上定位，并且可以将电机轴承上受到的扭力传递到车架结构上，不仅使得电机轴的传动能力更好，还可以防止电机轴在车架上出现转动的问题，这样也可以防止电机轴出现磨损的情况，保证轮毂电机的使用寿命。

作为优选地，所述电机轴一体加工成型；所述第五轴段和第四轴段的内部沿着轴线的方向均设置有穿线孔，所述第一轴段的弧形侧壁上设置有与穿线孔连通的引线孔。这样设置电机轴不仅使得电机轴的强度性能更好，还可以保证各个轴段的同心度高，防止轮毂电机在运转时产生振动和噪音的情况，使得电机轴的传动性能更好。

作为优选地，所述转子铁芯组件包括若干转子片，所述转子片包括固定片和呈圆环形结构的绕线片，所述固定片的中心位置设置有固定孔，所述固定片的外延上至少设置有3块连接片，所述连接片的另一端与绕线片的内侧壁固定，所述绕线片上向外设置有若干绕线槽，所述若干绕线槽沿着圆周均匀排列，所述绕线槽的个数为25-35个。这样设置使得转子铁芯组件与磁场的相互作用更强，使得电机的输出功率和最大扭矩增大。

作为优选地，所述转子铁芯组件的外表面上安装有温度传感器和霍尔传感器。这样可以更加直观的反应出轮毂电机内的温度参数和车辆运行速度参数。

作为优选地，所述导磁环的外侧壁上设置有左旋螺纹沟槽和右旋螺纹沟槽，所述左旋螺纹沟槽和右旋螺纹沟槽从上至下交错设置。这样设置使得满足电机线圈和磁场的相互作用，这样使得增加轮毂电机的最大扭矩和最大效率，并且提高了电机的输出功率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过对电机的轮毂、电机铁芯和电机轴进行设计，实现轮毂电机单边出轴，能够满足电动三轮车后驱动的需求，并且本发明中轮毂电机上可以安装普通轮胎和真空轮胎，使得本发明的使用范围更加广泛，应用前景更好。

2、本发明通过对电机的轮毂、电机铁芯和电机轴进行设计，使得轮毂电机的整体性能提高，通过实验检测，轮毂电机上安装6寸的真空轮胎时，轮毂电机的输出功率可达到2kw，最大扭矩可达到85n·m，最大效率可达到86％；因此与现有技术相比，本发明中轮毂电机的速度加快，扭矩增大，使得电动三轮车的爬坡能力大幅度增加的同时，也使得电动三轮车更加节能。

3、本发明中的电机轮毂与固定圈、连接盖板和加强块都采用铝合金一体成型工艺进行加工成型，对轮毂电机的轮毂进行轻量化设计，这样使得电机轮毂在满足轮毂电机产品的产品要求的同时，使得电机轮毂的体积更小、质量更轻、拆装更加方便；另外，本发明采用铝合金加工成型，这样使得电机轮毂的散热性能大幅度提升，本发明在运动时，电机轴及转子固定不动，电机轮毂转动来实现运行，这样使得电机轮毂表面上空气的流动性增加，使得电机轮毂的散热能力进一步提高；保证轮毂电机的散热能力好，轮毂电机的工作性能更好。

附图说明

图1为本发明一种智能电动车智能电动车后轮轮毂电机的结构示意图。

图2为本发明一种智能电动车智能电动车后轮轮毂电机的装配结构图。

图3为本发明一种智能电动车智能电动车后轮轮毂电机中轮毂本体和连接盖板的结构示意图。

图4为本发明一种智能电动车智能电动车后轮轮毂电机中电机轴的结构示意图。

图5为本发明一种智能电动车智能电动车后轮轮毂电机中电机轴的截面图。

图6为本发明一种智能电动车智能电动车后轮轮毂电机中转子片的结构示意图。

图7为本发明一种智能电动车智能电动车后轮轮毂电机中导磁环的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

具体实施时，参照附图1和2、3，本发明包括轮毂、电机轴及转子铁芯组件13；

轮毂包括轮毂本体1和连接盖板2，轮毂本体1大致呈圆柱状结构，轮毂本体1的内部形成用于安装转子铁芯组件13的安装腔室；轮毂本体1的一侧壁设置呈与连接盖板2配合的安装口，轮毂本体1的另一侧壁的内表面上设置有机轴固定槽3，轮毂本体1的外表面上设置有用于安装轮胎的固定圈4；连接盖板2上设置机轴安装机构；轮毂本体1和连接盖板2通过固定结构进行安装固定；

其中，机轴固定槽3包括环形块5，环形块5一体成型在轮毂本体1的内侧壁上形成机轴固定槽3。这样实现了机轴无线端在轮毂本体1内安装的目的，一方面能够保证轮毂本体1侧壁的强度性能，保证电机轮毂整体的稳定性；另外，还能够对电机组件实现辅助限位的作用。

其中，轮毂本体1的弧形侧壁内设置有用于卡紧转子铁芯组件13的限位凸起6，这样使得可以将转子铁芯组件13在安装腔室内进行定位，可以保证转子铁芯组件13与电机轮毂侧壁之间存在一定的间距，保证轮毂电机转子铁芯组件13的安装更合理，保证轮毂电机的工作性能更好。

其中，固定结构包括设置在轮毂本体1弧形侧壁端面上的多个第一连接孔7和设置在连接盖板2上与固定孔36一一对应的第二连接孔8，第一连接孔7和第二连接孔8通过梅花沉头螺钉9固定实现将轮毂本体1和连接盖板2进行固定，这样使得连接盖板2和轮毂本体1进行固定连接的方式简单，易于安装拆卸。

电机轴包括第一轴段10、用于安装转子铁芯组件13的第二轴段11、用于与连接盖板2安装第四轴段30及用于与车架固定连接的第五轴段，第一轴段10的两端分别与第二轴段11和第四轴段30固定，且第二轴段11和第四轴段30的直径小于第一轴段10的直径；第二轴段11的另一端设置有第三轴段12，第四轴段30的另一端与第五轴段的一端固定连接；第二轴段11上设置有定位锁紧结构；

转子铁芯组件13穿过第三轴段12与定位锁紧结构配合固定在第二轴段11上，转子铁芯组件13的外表面上套有导磁环14，转子铁芯组件13与导磁环14之间固定安装有磁瓦15；第三轴段12通过第一轴承42固定在机轴固定槽3内；第五轴段和第四轴段30穿过机轴安装机构，同时第四轴段30与第二轴承43配合将电机轴与连接盖板2进行固定安装；第一轴承42和第二轴承43可以为深沟球轴承；同时转子铁芯组件13、磁瓦15和导磁环14位于安装腔室内，且导磁环14的外侧壁与轮毂本体1的内侧壁贴合。

具体实施时，固定圈4的纵截面大致呈向外张开的八字形结构。

具体实施时，固定圈4包括固定在轮毂本体1外侧壁上的第一支撑板16和第二支撑板17，第一支撑板16固定在轮毂本体1弧形侧壁的中线位置，第二支撑板17固定在轮毂本体1弧形侧壁远离连接盖板2的一端上；第一支撑板16和第二支撑板17向外的侧壁沿着圆周设置弧形凹槽18，第二支撑板17上设置有用于安装真空嘴的安装孔19。这样不仅能够保证安装轮胎后整体的稳定性和安全性，还能够根据客户的需求满足真空轮胎、普通轮胎等不同类型轮胎的安装，使得轮毂电机的通用性更好，应用范围和前景更好。

具体实施时，机轴安装机构包括设置在连接盖板2外侧壁中心位置上的加强块20，连接盖板2的内侧壁上设置有机轴安装槽44，加强块20的外侧壁上开有密封槽21，机轴安装槽44和密封槽21通过圆形孔22连通；密封槽21与密封圈23配合对电机轴进行密封。密封圈23可以为油封圈，对电机轴与连接盖板2连接处进行油封后再通过盖板进行密封，这样使得整个轮毂电机的密封性能更好，使得本发明在恶劣的环境条件下运行的防水和防尘效果更好。

具体实施时，参照附图4和5，定位锁紧结构为腰型键槽24，腰型键槽24沿着轴线延伸的方向设置在第二轴段11的弧形面上。腰型键槽24的一端靠近倒角25处，另一端靠近退刀槽26处，然后通过锁紧块(图中未示出)将转子铁芯组件13与腰型键槽24进行安装锁紧，这样一方面使得避免了转子铁芯组件13在安装腔室发生窜动和转动的情况，另外一方面这样使得电机轴的传动效率更好。

具体实施时，第二轴段11与第一轴段10的连接处设置有退刀槽26；第二轴段11靠近第三轴段12处的弧形表面上设置有卡圈槽27，卡圈槽27的内侧壁上设置有倒角25。这样可以消除电机轴上应力集中的问题，保证第一轴段10和第二轴段11对转子铁芯组件13的定位精度更好。然后通过卡簧卡在卡圈槽27内将转子铁芯组件13在轴向上进行限位，这样使得转子铁芯组件13安装的精度和稳定性更好，防止转子铁芯发生窜动。

具体实施时，第五轴段包括电机轴安装段28和电机轴固定段29，电机轴安装段28位于第四轴段30和电机轴固定段29之间，电机轴安装段28设置成扁平结构，电机轴固定段29的表面上设置有螺纹结构。这样使得增加电机轴安装段28与车架结构的接触面积更大，安装后电机的稳定性更好，并且可以将电机轴承上受到的扭力更好的传递到车架结构上，防止电机轴在车架上出现转动。螺纹结构和螺母将电机在车架锁紧，使得轮毂电机在车架上安装后，车体整体的稳定性更好。

具体实施时，电机轴一体加工成型；第五轴段和第四轴段30的内部沿着轴线的方向均设置有穿线孔31，第一轴段10的弧形侧壁上设置有与穿线孔31连通的引线孔32。这样使得轮毂电机内部的线缆均可以经引线孔32和穿线孔31穿出电机轴，能够对轮毂电机内部的线缆进行保护，从电机轴中穿出的线束上设置有护线弹簧33，这样可以避免电动车在骑行过程中线束被外物损坏。

具体实施时，参照附图6，转子铁芯组件13包括若干转子片，转子片包括固定片34和呈圆环形结构的绕线片35，固定片34的中心位置设置有固定孔36，固定孔36的内沿设置有用于固定在电机轴上的定位槽37，固定片34的外延上至少设置有3块连接片38，连接片38的另一端与绕线片35的内侧壁固定，绕线片35上向外设置有若干绕线槽39，若干绕线槽39沿着圆周均匀排列，绕线槽39的个数为25-35个。这样设置使得转子铁芯组件13与磁场的相互作用更强，使得电机的输出功率和最大扭矩增大。

具体实施时，转子铁芯组件13的外表面上安装有温度传感器(图中未示出)和霍尔传感器(图中未示出)。这样可以更加直观的反应出轮毂电机内的温度参数和车辆运行速度参数。

具体实施时，参照附图7，导磁环14的外侧壁上设置有左旋螺纹沟槽40和右旋螺纹沟槽41，左旋螺纹沟槽40和右旋螺纹沟槽41从上至下交错设置。这样设置使得满足电机线圈和磁场的相互作用，这样使得增加轮毂电机的最大扭矩和最大效率，并且提高了电机的输出功率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。