[發(fā)明專利]輪轂電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710096385.6
• 申請(qǐng)日: 2007-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN101056031A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴納·法伊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: SRAM德國(guó)有限公司
• 主分類號(hào): H02K21/22
• 分類號(hào): H02K21/22;H02K7/18;B62J6/12
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黨曉林;徐敏剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有發(fā)電機(jī)裝置的自行車輪轂電機(jī)。

背景技術(shù)

輪轂電機(jī)早就是現(xiàn)有技術(shù)，它原則上由定子、轉(zhuǎn)子和從輪轂內(nèi)到外 的電流引導(dǎo)機(jī)構(gòu)組成。定子安置于固定不動(dòng)的軸上并由鐵心軛、線圈和 定子軛構(gòu)成。轉(zhuǎn)子是永磁環(huán)并且隨輪轂套繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)在線圈 中產(chǎn)生的電流通過電線從線圈經(jīng)過軸或是沿軸或者在軸和軸承內(nèi)環(huán)之間 被傳輸?shù)酵饨纭?

這樣的輪轂電機(jī)被專利文獻(xiàn)EP?0?591?724?B1和EP?1?361?146?B1公 開。

所示的輪轂電機(jī)各自包括一個(gè)設(shè)置在軸附近的鐵心軛或鐵心軛疊片 組，線圈對(duì)此是絕緣的并且纏繞鐵心軛疊片組。定子軛接觸鐵心軛或與 鐵心軛相連，并且通過小氣隙與磁環(huán)間隔開。在發(fā)電機(jī)裝置中產(chǎn)生的電 流借助電纜經(jīng)過輪轂軸承內(nèi)周下方被輸送向一個(gè)單極的外輸接頭，或者 通過軸中的一個(gè)孔向外傳導(dǎo)。

EP?0?591?724?B1中的輪轂電機(jī)公開了轉(zhuǎn)子或由單磁體構(gòu)成的永磁單 元，這些單磁體安置在由可磁化材料構(gòu)成的管的內(nèi)徑上，所述管與兩側(cè) 的軸承蓋構(gòu)成輪轂外殼。轉(zhuǎn)子相對(duì)定子軛繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中定子軛由各兩 個(gè)安置在線圈兩側(cè)的定子軛片構(gòu)成。定子軛片配備有徑向朝外的軛臂， 所述軛臂具有兩個(gè)彎曲部分。內(nèi)定子軛片的軛臂比外軛片的軛臂短。軛 臂的端部與線圈同軸延伸。在外和內(nèi)定子軛片上的軛臂端部相互貼靠。 軛臂的軸向?qū)?zhǔn)的端部彼此并排設(shè)置并且構(gòu)成定子軛的周面，其中，設(shè) 置在對(duì)置的不鄰近的定子軛片上的軛臂端部不接觸地相互嵌合。鐵心軛 由多層的片卷構(gòu)成，片卷在端側(cè)借助軸上的螺紋被壓到內(nèi)定子軛片上。

為了引導(dǎo)電流，線圈端部被接地，另一端被導(dǎo)向輪轂軸中的孔，并 在那里由一個(gè)絕緣的觸銷被朝外引出。為了接到自行車照明裝置上，一 個(gè)同軸插頭被插到軸端上。

線圈和轉(zhuǎn)子之間的大間距或空隙造成輪轂直徑不必要地增大，端部 未受支撐的、單側(cè)固定的軛臂不允許在軛臂軸向延伸的端部和轉(zhuǎn)子的單 磁體之間存在獲得高效率所需的狹窄氣隙。

在EP?1?361?146?B1中示出了一種輪轂電機(jī)，它也具有包圍線圈的定 子軛，定子軛由許多徑向取向的片組成并且構(gòu)成疊片組。每一片具有內(nèi) 軸向部分和外軸向部分。對(duì)置疊片組的內(nèi)軸向部分共同構(gòu)成鐵心軛，外 軸向部分構(gòu)成定子軛臂。外部分的長(zhǎng)度(除了在疊片組中靠外的片外) 大于線圈寬度。所述端部被定位在線圈架的各對(duì)置側(cè)上的相應(yīng)缺口內(nèi)。 疊片組的徑向部分角接在鐵心軛和定子軛臂上，從而對(duì)置的定子軛臂均 勻分布在定子周面上。

所產(chǎn)生的電流從用于固定線圈和鐵心軛的螺母起通過電纜一直穿過 軸承內(nèi)周下方傳到位于輪轂外的單極外輸接頭。

鐵心軛和定子軛與整體片部件的組合帶來了半成品制造可靠的優(yōu) 點(diǎn)，但在這種方案需要具有超過200個(gè)片的28個(gè)疊片組。這對(duì)減少構(gòu)件 和制造沒有幫助，而且造成高的電機(jī)重量。

如現(xiàn)有技術(shù)所述，輪轂電機(jī)原則上由簡(jiǎn)單的機(jī)械部件組成并且被安 裝在軸和輪轂套之間。此外，力求以較低的構(gòu)件成本和制造成本獲得盡 量高的發(fā)電效率。高效率只有通過使用強(qiáng)磁體和精確加工功能件以及保 持定子和轉(zhuǎn)子之間的小氣隙來達(dá)到。為了達(dá)到較低的制造成本，需要將 數(shù)量有限的簡(jiǎn)單構(gòu)件簡(jiǎn)單但功能可靠地組裝成緊湊的發(fā)電機(jī)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的輪轂電機(jī)，它一方面由少量的 簡(jiǎn)單構(gòu)件組成，另一方面，它具有與所述現(xiàn)有技術(shù)相比更好的功能，這 尤其是通過強(qiáng)磁化轉(zhuǎn)子、在轉(zhuǎn)子和定子軛之間的小氣隙、定子軛和鐵心 軛之間的良好接觸以及電機(jī)電流的雙極配備或傳輸來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的特征部分的特征，這些是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的。

轉(zhuǎn)子配備有強(qiáng)磁化的磁體片，這些磁體片在環(huán)形磁體座的邊緣上沿 軸向被校準(zhǔn)。