新型電動助力車電機的製作方法

2023-06-07 11:27:01

專利名稱：新型電動助力車電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動機領域，尤其是一種用於電動助力車驅動的新型直流永磁無 刷直驅電動機。
背景技術：
電動助力車是在自行車的基礎上加裝電動裝置後形成，其必須同時具備電力行駛 和人力騎行兩種功能。現有的電動助力車電機普遍採用直流永磁無刷電動機，其中又以不 帶減速裝置的直流永磁無刷直驅電動機為主，其具有結構簡單、可靠性高、壽命長、噪音小、 直接驅動助力車等優點。其不足之處在於定子和轉子之間存在著較大的磁阻力矩，當電池 不供電時，人力騎行很大一部分能量損耗於克服電機的磁阻力矩，造成人力騎行困難。目 前，對於該問題普遍採用電機加裝單向離合器的方法加以克服，但這又造成了電機製造成 本增加、結構的複雜化以及可靠性降低等問題。
發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種能夠降低電機磁阻力矩、 簡化機械結構、提高工作效率、更加適合大批量生產要求、可在不使用離合器的情況下解決 人力騎行困難的問題的新型電動助力車用直流永磁無刷直驅電動機。本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的一種新型電動助力車電機，由內定子和外轉子組成，該內定子和外轉子轉動安裝 連接，內定子包括電機軸、定子支架、定子鐵芯和繞組線圈，該電機軸、定子支架及定子鐵芯 同軸安裝，其特徵在於所述的定子鐵芯為表面無齒槽的定子鐵芯。而且，所述的定子鐵芯是由環形矽鋼片疊壓而成的環形圓柱體，該環形圓柱體的 表面為光滑的平面。而且，所述的疊裝成型的環形圓柱體定子鐵芯採用衝壓的方式固定於定子支架的 外圓柱面。而且，所述的繞組線圈直接繞制在一塑料骨架上組成定子電樞，該定子電樞通過 注塑工藝整體固裝於定子鐵芯的外圓柱面上。而且，所述的塑料骨架為圓柱形，該塑料骨架外側表面制出安裝繞組線圈的定位槽。而且，所述的外轉子由機殼、端蓋以及永磁體構成，機殼的內圓柱面均布粘裝按N、 S極性間隔排列的永磁體，端蓋安裝在機殼的左右兩側，且該端蓋通過軸承同軸轉動安裝在 電機軸上。本實用新型的優點和有益效果為1、本電動機的定子鐵芯是由環形矽鋼片疊壓而成的環形圓柱體，該環形圓柱體的 表面為光滑的平面，其表面沒有嵌入繞組線圈用的槽形結構。由於電機定子鐵芯採用無齒 槽結構，因此增加了內定子與外轉子之間的氣隙長度，大幅減小了電機磁阻力矩，從磁路設計上解決了人力騎行困難的問題。2、本電動機中的定子鐵芯採用無齒槽結構，可消除齒槽效應、減小力矩波動、同時 減小電機的振動與噪音。3、由於本電動機已不存在齒槽效應，因此繞組線圈可設計為整距繞組，從而提高 了電機繞組係數、改善了工作效率。4、本電動機中的定子鐵芯由環形矽鋼片疊壓而成，簡化了衝片結構、提高了生產 效率、減低了生產成本，更適合於使用高速衝床的大批量生產模式。5、本電動機中的繞組線圈直接繞制於獨立的塑料骨架之上，簡化了機械結構，使 電動助力車電機定子繞組實現機械化成為可能，進一步提高了生產效率、降低了生產成本。6、本實用新型通過對電動助力車電機定子結構的改善，減小了電機轉矩波動、磁 阻力矩和渦流損耗，從而解決了電動助力車在電池不供電狀態下，人力騎行困難的問題；同 時，減小了電機振動，降低了鐵損，提高了效率。

圖1為本實用新型的剖視圖；圖2為本實用新型中內定子的結構示意圖；圖3為圖2中定子鐵芯的結構示意圖；圖4為圖3的剖視圖；圖5為本實用新型中塑料骨架的結構示意圖；圖6為本實用新型中外轉子的示意圖；圖7為圖6的剖視圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不 是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護範圍。一種新型電動助力車電機，由內定子和外轉子組成，該內定子和外轉子轉動安裝 連接，內定子包括電機軸1、定子支架4、定子鐵芯5和繞組線圈7，電機軸固定於助力車車架 之上，該電機軸、定子支架及定子鐵芯同軸安裝。外轉子由機殼9、端蓋3以及永磁體8構成，該機殼與助力車輪轂相連接，機殼的內 圓柱面均布粘裝按N、S極性間隔排列的永磁體，端蓋安裝在機殼的左右兩側，且該端蓋通 過軸承2同軸轉動安裝在內定子中的電機軸上。本實用新型的創新點在於定子鐵芯為表面無齒槽的定子鐵芯，即定子鐵芯是由 環形矽鋼片疊壓而成的環形圓柱體，該環形圓柱體的表面為光滑的平面，其表面沒有嵌入 繞組線圈用的槽形結構。疊裝成型的環形圓柱體定子鐵芯採用衝壓的方式固定於定子支架 的外圓柱面，定子支架的中心壓入電機軸，定子鐵芯與電機軸應具有足夠的同軸度。繞組線圈直接繞制在一塑料骨架6上組成定子電樞，該塑料骨架為圓柱形，其外 側表面制出用於安裝繞組線圈的定位槽，該骨架可以是一個，也可以是多個拼接組成。在繞 制過程中，可使用快幹膠適當固定，避免裝配過程中繞組線圈與塑料骨架脫離。定子電樞採 用模具置於定位鐵芯外圓柱面並通過注塑工藝整體固裝於定子鐵芯上，注塑成型後定子電樞外圓柱面與電機軸應具有足夠的同軸度。本實用新型的加工過程為首先，如圖3和圖4所示將剪裁好的環形衝片疊裝成環形圓柱體狀的定子鐵芯。將 疊裝成型的定子鐵芯採用衝壓的方式固定於定子支架外圓柱面，並壓入電機軸，參見圖2。其次，將繞組線圈直接繞制於如圖5所示的塑料骨架之上，組成定子電樞。繞制過 程中，可使用快幹膠適當固定，避免裝配過程中繞組線圈與塑料骨架脫離。再將定子電樞整 體置於定子鐵芯外圓柱面上，使用專用模具固定，採用注塑工藝將定子電樞整體固定於定 子鐵芯之上，注塑成型後定子電樞外圓柱面與電機軸應具有足夠的同軸度。再次，如圖6所示，在機殼內圓柱面均布粘裝按N、S極性間隔排列的永磁體。如圖 1所示，端蓋通過螺釘固定於機殼兩側，並將電機定子完全封閉。轉子部分通過軸承與電機 軸相結合。最後，將電機軸固定於助力車車架之上，將外轉子的機殼與助力車輪轂相連接。
權利要求1.一種新型電動助力車電機，由內定子和外轉子組成，該內定子和外轉子轉動安裝連 接，內定子包括電機軸、定子支架、定子鐵芯和繞組線圈，該電機軸、定子支架及定子鐵芯同 軸安裝，其特徵在於所述的定子鐵芯為表面無齒槽的定子鐵芯。
2.根據權利要求1所述的新型電動助力車電機，其特徵在於所述的定子鐵芯是由環 形矽鋼片疊壓而成的環形圓柱體，該環形圓柱體的表面為光滑的平面。
3.根據權利要求1或2所述的新型電動助力車電機，其特徵在於所述的疊裝成型的 環形圓柱體定子鐵芯採用衝壓的方式固定於定子支架的外圓柱面。
4.根據權利要求1所述的新型電動助力車電機，其特徵在於所述的繞組線圈直接繞 制在一塑料骨架上組成定子電樞，該定子電樞通過注塑工藝整體固裝於定子鐵芯的外圓柱 面上。
5.根據權利要求4所述的新型電動助力車電機，其特徵在於所述的塑料骨架為圓柱 形，該塑料骨架外側表面制出安裝繞組線圈的定位槽。
6.根據權利要求1所述的新型電動助力車電機，其特徵在於所述的外轉子由機殼、端 蓋以及永磁體構成，機殼的內圓柱面均布粘裝按N、S極性間隔排列的永磁體，端蓋安裝在 機殼的左右兩側，且該端蓋通過軸承同軸轉動安裝在電機軸上。
專利摘要本實用新型一種新型電動助力車電機，由內定子和外轉子組成，該內定子和外轉子轉動安裝連接，內定子包括電機軸、定子支架、定子鐵芯和繞組線圈，該電機軸、定子支架及定子鐵芯同軸安裝，所述的定子鐵芯為表面無齒槽的定子鐵芯。本實用新型通過對電動助力車電機定子結構的改善，減小了電機轉矩波動、磁阻力矩和渦流損耗，解決了電動助力車在電池不供電狀態下，人力騎行困難的問題；同時，減小了電機振動，降低了鐵損，提高了效率。
文檔編號H02K1/27GK201937428SQ201020693718
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者周灝, 李德才, 李楠, 潘龍飛 申請人:中國船舶重工集團公司第七○七研究所