一种外转子及其轮毂电机的制作方法

本实用新型涉及轮毂技术领域，尤其涉及一种外转子及其外转子轮毂电机。

背景技术：

近年来，电动自行车作为一种环保、节能的交通工具已经逐渐被广大消费者所接受，无论在国内还是国外，电动自行车在世界范围内的销量也在逐年增加，电动自行车替代自行车的趋势逐步扩大，而电动自行车轮毂动力装置作为电动自行车的核心部件，其质量的好坏往往决定着电动自行车整体的优劣。

目前市面上的电动自行车轮毂动力装置主要分为两大类，直驱动力装置和传统带齿动力装置；其中，所述直驱动力装置的缺点是体积大，输出扭矩小，爬坡吃力，遇大负载容易烧坏；传统带齿动力装置虽然较直驱电机扭矩有所提升，但是体积仍然较大，影响外观。并且，为实现齿轮传动较大的传动比，现有动力装置(电机)一般会使用断轴设计，所述断轴设计是指将中心轴分成三段，用于把太阳轮做小，从而增加传动比；但是这种结构将导致整个芯轴强度削弱；传统动力装置还有使用定轴中空出线，也就是在定轴中部开设通孔将出线端引出，这也同样会削弱芯轴强度。所以，现有的轮毂电机会极大的降低电动自行车整体的工作可靠性和安全性。同时，现有的外转子都是由铁的转子和铝的嵌件两部分组成，嵌件位于转子的中心，转子和嵌件通过螺钉紧固连接在一起，但这种外转子会降低转子轴承档位置与太阳轮的同心度，影响轮毂电机的整体性能。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种外转子，具体地：所述外转子为一体式成型件，包括转子部和轴套部；

所述转子部包括2个同心的第一圆环和第二圆环，所述第一圆环和第二圆环为一端开口的空心圆柱体，所述第二圆环围绕所述第一圆环向外套叠排列，所述第二圆环和所述第一圆环的一端平齐；

所述轴套部设置于转子部的一端，所述轴套部为空心筒状结构，所述轴套部与所述转子部中心轴同心。

进一步地，所述轴套部设置于所述第二圆环和所述第一圆环平齐的一端，所述第二圆环和所述第一圆环平齐的一端设有通孔，所述轴套部设置于该通孔的外缘，所述第二圆环与所述第一圆环的延伸方向相同，所述轴套部的延伸方向与所述第二圆环的延伸方向相反。

另一方面，本实用新型还提供了一种外转子轮毂电机，具体地：

所述外转子轮毂电机，包括水平布置的主轴、可转动地安装在该主轴上的轮毂外壳、设在轮毂外壳内部一侧的电机部件以及齿轮减速机构；

所述电机部件包括内定子和基于上述所述的外转子，所述内定子固定安装在主轴上，所述外转子的转子部设于内定子外圆周侧且通过轴承支撑并安装在主轴上，所述外转子的轴套部的内圈与所述主轴间隙配合；

所述齿轮减速机构包括单向离合器、双联行星齿轮、行星架组件、齿圈组件和太阳轮，所述太阳轮套设在外转子的轴套部外圈并与所述轴套部固定连接。

进一步地，所述转子部的第二圆环设于内定子外圆周侧，所述转子部的第一圆环通过轴承支撑并安装在主轴上。

进一步地，所述外转子为一体式金属冷挤压成型件然后再机加工制成或通过金属铸造制成。

进一步地，所述电机部件还包括磁钢，所述磁钢设置在所述转子部和内定子之间，所述磁钢环绕且均匀地粘贴在所述转子部的第二圆环内侧面上。

进一步地，所述外转子为钢材质，所述转子部的钢质壳体内的磁钢间隔设置安装。

进一步地，所述行星架组件包括左行星架和右行星架，所述左行星架和右行星架上均设置有轴承，所述轴承的外圈套设有双联行星齿轮。

进一步地，所述双联行星齿轮包括行星左轮和行星右轮，所述行星左轮与所述行星右轮固定连接或为一体结构。

进一步地，所述左行星架上的轴承与所述双联行星齿轮的行星左轮过盈配合，所述右行星架上的轴承与所述双联行星齿轮的行星右轮过盈配合。

进一步地，所述太阳轮的外圈与所述行星左轮的齿圈相啮合，所述太阳轮与所述行星左轮相啮合的位置靠近所述左行星架。

进一步地，所述齿圈组件包括左齿圈和右齿圈，所述左齿圈和右齿圈均设置在所述双联行星齿轮的外侧并与所述双联行星齿轮的齿圈相啮合。

进一步地，所述单向离合器套设在主轴上并与所述主轴通过键配合，所述左齿圈与所述轮毂外壳固定连接，所述右齿圈套设在所述单向离合器的外圈并通过嵌件与所述单向离合器的外圈固定连接。

具体地，所述轮毂外壳通过轴承安装在主轴上；所述内定子通过键槽固定在主轴上；所述外转子的转子部通过两档轴承安装在主轴上；所述太阳轮与外转子固定且同轴套设在所述外转子的轴套部上，太阳轮啮合有若干个行星齿轮，所述若干个行星齿轮与固定在轮毂外壳内壁上的左齿圈啮合，行星齿轮分别通过行星齿轮轴承安装在行星轴上；所述行星架固定在主轴上，所述行星轴可转动地穿设在所述行星架上。

进一步地，所述轮毂外壳包括主壳体和两侧的端盖，所述两侧端盖均套设在主轴上，所述主壳体与两侧的端盖固定连接，所述主壳体、端盖和中心轴构成封闭的空间结构，所述电机部件和齿轮减速机构均位于所述空间结构内，所述轮毂外壳一侧的端盖开设有出线孔，与所述内定子的绕组出线端相连的电源线缆贯穿所述出线孔。

第二方面本实用新型还提供了一种电动自行车，包括上述的外转子轮毂电机，还包括车轮和多个辐条，所述辐条以所述主轴的中点所在的垂直面为对称面，对称设置在所述轮毂电机的两侧。

本实用新型提供的外转子轮毂电机，主轴为固定轴，电机电源线缆通电后，电机的外转子转动，电机的内定子不动，所述外转子为一体式转子，所述外转子通过两个轴承的支撑旋转，电机的外转子和太阳轮固定连接，通过太阳轮将动力传递到齿轮减速机构，从而实现降低速度，增大扭矩。

本实用新型提供的外转子轮毂电机中，所述外转子为金属冷挤压成型件，采用一体式冷挤压结构，太阳轮直接与外转子过盈配合，减少了零部件数量，提高了外转子轴承档位置与太阳轮的同心度，最终提高了轮毂电机的整体性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中提供的一种外转子轮毂电机的结构剖视图；

图2是本实用新型实施例中提供的一种外转子的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中提供的一种外转子的左视图；

图4是本实用新型实施例中提供的一种外转子的结构剖视图；

图中：主轴1，轮毂外壳2，电机部件3，齿轮减速机构4，外转子31，转子部310，第一圆环3101，第二圆环3102，轴套部320，内定子32，轴承100，单向离合器41，双联行星齿轮42，行星左轮420，行星右轮421，行星架组件43，左行星架430，右行星架431，齿圈组件44，左齿圈440，右齿圈441，太阳轮45，磁钢33，嵌件200。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要给与说明的是，本实用新型的“外侧”和“内侧”的是依照所述装置的中心轴来看的，靠近所述中心轴的那一侧为“内侧”，与所述内侧相对也就是远离所述中心轴的那一侧为“外侧”。本实用新型中的“左”和“右”是依照所述装置的电机机构来看的，靠近所述电机机构的那一边为“左”，远离所述电机机构的那一边为“右”。

实施例1：

本实施例提供了有一种外转子，如图2-4所示，所述外转子(31)为一体式成型件，包括转子部(310)和轴套部(320)；

所述转子部(310)包括2个同心的第一圆环(3101)和第二圆环(3102)，所述第一圆环(3101)和第二圆环(3102)为一端开口的空心圆柱体，所述第二圆环(3102)围绕所述第一圆环(3101)向外套叠排列，所述第二圆环(3102)和所述第一圆环(3101)的一端平齐；

所述轴套部(320)设置于转子部(310)的一端，所述轴套部(320)为空心筒状结构，所述轴套部(320)与所述转子部(310)中心轴同心。

实施例2：

本实施例提出了一种外转子轮毂电机，如图1所示，所述外转子轮毂电机包括水平布置的主轴1、可转动地安装在该主轴上的轮毂外壳2、设在轮毂外壳2内部一侧的电机部件3以及齿轮减速机构4；

具体地，如图1所示，所述电机部件3包括内定子32和上述实施例1中的外转子31，所述内定子32固定安装在主轴1上，所述外转子31为一体式冷挤压成型件，其包括设于内定子32外圆周侧且通过轴承100支撑并安装在主轴1上的转子部310和设于转子部310一端的轴套部320，所述轴套部320的内圈与所述主轴1间隙配合。

所述齿轮减速机构4包括单向离合器41、双联行星齿轮42、行星架组件43、齿圈组件44和太阳轮45，所述太阳轮45套设在所述外转子31的轴套部320外圈并与所述轴套部320固定连接。

所述电机部件3还包括磁钢33，所述磁钢33设置在所述转子部310和内定子32之间，环绕且均匀地粘贴在所述转子部310的内壁上。

所述外转子31为钢材质，所述转子部310的钢质壳体内的磁钢33间隔设置安装。

所述行星架组件43包括左行星架430和右行星架431，所述左行星架430和右行星架431上均设置有轴承100，所述轴承100的外圈套设有双联行星齿轮42。

所述双联行星齿轮42包括行星左轮420和行星右轮421，所述行星左轮420与所述行星右轮421套嵌并过盈配合的方式固定连接。

所述左行星架430上的轴承100与所述双联行星齿轮42的行星左轮420过盈配合，所述右行星架431上的轴承100与所述双联行星齿轮42的行星右轮421过盈配合。

所述太阳轮45的外圈与所述行星左轮420的齿圈相啮合，所述太阳轮45与所述行星左轮420相啮合的位置靠近所述左行星架430。

所述齿圈组件44包括左齿圈440和右齿圈441，所述左齿圈440和右齿圈441均设置在所述双联行星齿轮42的外侧并与所述双联行星齿轮42的齿圈相啮合。

所述单向离合器41套设在所述主轴1上并与所述主轴1通过键配合，所述左齿圈440与所述轮毂外壳2固定连接，所述右齿圈441套设在所述单向离合器41的外圈并通过嵌件200与所述单向离合器的外圈固定连接。

实施例3：

本实施例提出了一种外转子轮毂电机，如图1所示，所述外转子轮毂电机包括水平布置的主轴1、可转动地安装在该主轴上的轮毂外壳2、设在轮毂外壳2内部一侧的电机部件3以及齿轮减速机构4；

具体地，如图1所示，所述电机部件3包括内定子32和上述实施例1中的外转子31，所述内定子32固定安装在主轴1上，所述外转子31为一体式金属铸件，其包括设于内定子32外圆周侧且通过轴承100支撑并安装在主轴1上的转子部310和设于转子部310一端的轴套部320，所述轴套部320的内圈与所述主轴1间隙配合。

所述齿轮减速机构4包括单向离合器41、双联行星齿轮42、行星架组件43、齿圈组件44和太阳轮45，所述太阳轮45套设在所述外转子31的轴套部320外圈并与所述轴套部320固定连接。

所述转子部310的内壁上嵌有导磁钢片，所述导磁钢片表面环绕且均匀地粘贴有多块磁钢33。

所述外转子31为钢材质，所述转子部310的钢质壳体内的磁钢33间隔设置粘贴。

所述行星架组件43包括左行星架430和右行星架431，所述左行星架430和右行星架431上均设置有轴承100，所述轴承100的外圈套设有双联行星齿轮42。

所述双联行星齿轮42包括行星左轮420和行星右轮421，所述行星左轮420与所述行星右轮421为一体结构。

所述左行星架430上的轴承100与所述双联行星齿轮42的行星左轮420过盈配合，所述右行星架431上的轴承100与所述双联行星齿轮42的行星右轮421过盈配合。

所述太阳轮45的外圈与所述行星左轮420的齿圈相啮合，所述太阳轮45与所述行星左轮420相啮合的位置靠近所述左行星架430。

所述齿圈组件44包括左齿圈440和右齿圈441，所述左齿圈440和右齿圈441均设置在所述双联行星齿轮42的外侧并与所述双联行星齿轮42的齿圈相啮合。

所述单向离合器41套设在所述主轴1上并与所述主轴1通过键配合，所述左齿圈440与所述轮毂外壳2固定连接，所述右齿圈441套设在所述单向离合器41的外圈并通过嵌件200与所述单向离合器的外圈固定连接。

实施例4：

本实施例提供了一种电动自行车，包括上述实施例中的外转子轮毂电机，还包括车轮和多个辐条；所述辐条以所述轮毂电机主轴1的中点所在的垂直面为对称面，对称设置在所述轮毂电机的两侧。

且所述轮毂外壳2上设置有辐条孔，所述辐条的一端集中固定在所述轮毂外壳2上的辐条孔上，另一端均匀安装在所述电动自行车的轮毂内壁上；从而通过辐条将轮毂电机与车轮固连，进而带动车轮前进。

需要给与说明的是，利用本实用新型所述轮毂电机进行设计的产品不仅仅是用于电动自行车，还可以是电助力自行车或是自平衡车等一类的产品，均属于本实用新型的保护范围。

综上所述，本实用新型提供的外转子轮毂电机，在电机电源线缆通电后，所述轮毂电机中的外转子转动，电机内定子不动，外转子为一体式转子，通过安装在主轴上的两个轴承支撑旋转，电机外转子与太阳轮连接，通过太阳轮将动力传递到齿轮减速机构，从而实现降低速度，增大扭矩。

本实用新型提供的外转子轮毂电机中，所述外转子为金属冷挤压成型件，采用一体式冷挤压结构，太阳轮直接与外转子过盈配合，减少了零部件数量，提高了外转子轴承档位置与太阳轮的同心度，最终提高了轮毂电机的整体性能；并且，本实用新型使用轮毂外壳的端面出线，主轴为整轴结构，不会削弱主轴(定轴)的强度，安全系数高。

总之，本实用新型提供的的轮毂电机，能够提升电动自行车整体的工作可靠性和安全性，还具有较长的使用寿命，进而提升了使用者的使用体验。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。