一種輪轂電機及包含其的電動輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輪轂電機(in-wheel motor)，尤其涉及一種能安裝在車輪輪轂空間內(nèi)的電機驅(qū)動系統(tǒng)和使用該電機驅(qū)動系統(tǒng)的電驅(qū)動車輪。
【背景技術(shù)】
[0002]輪轂電機直接利用布置在車輪上的電機驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)從而帶動車輪運動，可縮短車輛動力傳遞路徑，提高傳動效率，同時便于靈活布置車內(nèi)空間并提高車輛操縱穩(wěn)定性、平順性和可靠性。
[0003]輪轂電機采用電機直接帶動車輪旋轉(zhuǎn)從而驅(qū)動車輪行駛，因此必須具有足夠的輸出功率。同時輪轂電機要盡量減小總體質(zhì)量以減少簧下質(zhì)量以提高車輛的操縱穩(wěn)定性和平順性。輪轂電機還要盡量做到體積緊湊以安裝在車輪內(nèi)部空間，這樣可以使用常規(guī)的懸架、制動器、車輪等部件，以降低車輛布置難度，提高輪轂電機的適應(yīng)性和安裝成本。
[0004]輪轂電機一般需要較高的功率密度，工作時產(chǎn)生的熱量使其溫度快速升高，高溫會導(dǎo)致電機輸出扭矩下降、性能退化，嚴重的高溫可能對電機產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損害。而輪轂電機為布置進車輪內(nèi)部，一般結(jié)構(gòu)緊湊，散熱困難，很難通過自然方式冷卻，因此需要專門設(shè)計的風冷或油冷裝置對其進行冷卻。
[0005]某些設(shè)計為安裝此類輪轂電機冷卻系統(tǒng)，需使用特殊設(shè)計的車輪，且存在管路復(fù)雜、可靠性不高的問題。另外一些技術(shù)方案為提高冷卻效果，電機需放置在車輪外，這會存在占用體積較大、與懸架系統(tǒng)運動干涉的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明為解決上述問題而研發(fā)，其目的在于提供一種輪轂電機，使用通用車輪，在車輪內(nèi)部空間內(nèi)配置盤式外轉(zhuǎn)子電機、盤式制動系統(tǒng)及簡單高效的冷卻裝置。
[0008]技術(shù)方案
[0009]為達成上述目的，本發(fā)明的輪轂電機的特征在于:采用緊湊的外轉(zhuǎn)子盤式電機，其定子位于內(nèi)部，與輪轂支架固聯(lián)不隨輪轂轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子在外部，與輪轂共同旋轉(zhuǎn)，定子內(nèi)部空間布置盤式制動器，轉(zhuǎn)子外部布置散熱鰭片。
[0010]進一步地，轉(zhuǎn)子內(nèi)面相對定子方向等間隔布置永磁體，永磁體磁場方向沿轉(zhuǎn)子徑向，且相鄰永磁體磁場方向相反；
[0011]進一步地，定子外面相對轉(zhuǎn)子方向沿周向等間隔布置相同數(shù)量的勵磁線圈，勵磁線圈為無鐵芯線圈，各線圈通電時產(chǎn)生的磁場方向與對應(yīng)的永磁體磁場方向相反；
[0012]進一步地，為避免異物進入電機內(nèi)部，在定子和轉(zhuǎn)子之間設(shè)旋轉(zhuǎn)密封圈。
[0013]進一步地，為解決電機散熱問題，在電機轉(zhuǎn)子外圈相對輪轂方向有散熱鰭片，在轉(zhuǎn)子驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動時通過空氣流動將電機運行的熱量散發(fā)掉。
[0014]進一步地，在定子內(nèi)部空間布置隨輪轂旋轉(zhuǎn)的制動盤，制動鉗組件通過支架與輪轂支撐架和定子固聯(lián)，不隨輪轂旋轉(zhuǎn)。制動時，制動鉗內(nèi)的制動片與制動盤摩擦，達到制動的效果。
[0015]本發(fā)明的另一目的在于提高一種電動車輪，包括輪轂和安裝于所述輪轂上的輪胎，還包括如上所述的輪轂電機，輪轂固定于所述輪轂電機的輪轂轉(zhuǎn)接法蘭上。
[0016]本發(fā)明的電動車輪使用上述輪轂電機，使用通用車輪，在車輪內(nèi)部空間內(nèi)配置盤式外轉(zhuǎn)子電機、盤式制動系統(tǒng)及簡單高效的冷卻裝置，可為車輛提供動力強勁、空間緊湊、散熱良好、驅(qū)動效率高的驅(qū)動系統(tǒng)。
[0017]技術(shù)效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明的輪轂電機冷卻系統(tǒng)，具有如下效果:懸架結(jié)構(gòu)無需變更，驅(qū)動電機結(jié)構(gòu)緊湊，通過轉(zhuǎn)子的特殊設(shè)計有效地對輪轂電機進行冷卻，在輪轂內(nèi)部空間容納盤式制動器，對制動系統(tǒng)無需進行改造，可使用標準車輪，因此提高了輪轂電機的適應(yīng)性。
[0019]一.【附圖說明】:
[0020]圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種輪轂電機刨視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1的電機定子和轉(zhuǎn)子布置的勵磁線圈和永磁體的示意圖；
[0022]二.【具體實施方式】:
[0023]應(yīng)當理解的是，在指出本發(fā)明的實施例中，僅通過示例的方式給出詳盡描述和具體例子，在本發(fā)明精神和權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種改變和修改不構(gòu)成對本發(fā)明的區(qū)分。
[0024]在如圖1的簡單實施例中，輪轂支撐架13與車輪懸架相連，其輪轂軸14是支撐其它相關(guān)部件的基礎(chǔ).輪轂軸14上依次連接了制動盤11、電機定子6、電機轉(zhuǎn)子3、輪轂轉(zhuǎn)接法蘭5，輪轂4通過輪轂螺絲(圖中未給出)固定在法蘭5上。制動盤、電機轉(zhuǎn)子3和法蘭5固結(jié)在套筒15上，由軸承(圖中未給出)支撐，可繞輪轂軸14自由轉(zhuǎn)動。定子6通過另一軸承(未給出)支撐在套筒15上，支架12使定子6與支撐架13固定，不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。同時支架12還固定連接制動鉗組件10。
[0025]轉(zhuǎn)子3在內(nèi)面相對定子方向沿周向等間隔布置永磁體7。永磁體7的磁場方向沿轉(zhuǎn)子徑向，且相鄰永磁體磁場方向相反。定子6的外面相對轉(zhuǎn)子方向，沿周向等間隔布置相等數(shù)量的勵磁線圈9。勵磁線圈9用單根銅線繞制，其軸線沿定子徑向，通電時其產(chǎn)生的磁場方向與永磁體7相反。這樣，在通電后電磁力推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。
[0026]在定子6的內(nèi)部空間布置盤式制動系統(tǒng)，包括制動盤11和制動鉗組件10。制動盤11隨車輪旋轉(zhuǎn)，制動鉗組件10通過支架12與輪轂支架13相連，固定不動。制動時，制動鉗組件內(nèi)的制動片緊緊壓住制動盤，所產(chǎn)生的摩擦力使制動盤轉(zhuǎn)速降低，從而達到制動的效果。
[0027]在定子6和轉(zhuǎn)子3之間有旋轉(zhuǎn)密封圈8，可阻止異物進入電機內(nèi)部。
[0028]驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生大量的熱量使電機溫度升高，在本發(fā)明中，在轉(zhuǎn)子3外面，有多片與輪轂軸14平行的散熱鰭片2，其沿轉(zhuǎn)子周向均布，散熱鰭片加大了轉(zhuǎn)子與空氣的接觸面積，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時隨空氣流動可使電機熱量快速散發(fā)，降低其工作溫度。
[0029]輪轂轉(zhuǎn)接法蘭5與轉(zhuǎn)子3固聯(lián)，其目的在于通過更換法蘭5以使用不同的安裝尺寸和形式的輪轂，提高輪轂電機的適應(yīng)性。
[0030]圖2為定子6和轉(zhuǎn)子3的結(jié)構(gòu)示意圖。
【主權(quán)項】
1.一種輪轂電機，其特征在于，包括:采用緊湊的外轉(zhuǎn)子盤式電機，其定子位于內(nèi)部，與輪轂支架固聯(lián)不隨輪轂轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子在外部，與輪轂共同旋轉(zhuǎn)，定子內(nèi)部空間布置盤式制動器，轉(zhuǎn)子外部布置散熱鰭片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電機，其特征在于:轉(zhuǎn)子內(nèi)面相對定子方向等間隔布置永磁體，永磁體磁場方向沿轉(zhuǎn)子徑向，且相鄰永磁體磁場方向相反。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電機，其特征在于:定子外面相對轉(zhuǎn)子方向沿周向等間隔布置相同數(shù)量的勵磁線圈，勵磁線圈為無鐵芯線圈，各線圈通電時產(chǎn)生的磁場方向與對應(yīng)的永磁體磁場方向相反。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電機，其特征在于:在定子和轉(zhuǎn)子之間布置防止異物進入內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)密封圈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電機，其特征在于:在轉(zhuǎn)子外圈相對輪轂方向有散熱鰭片，在轉(zhuǎn)子驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動時通過空氣流動將電機運行的熱量散發(fā)掉。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電機，其特征在于:在定子內(nèi)部空間布置隨輪轂旋轉(zhuǎn)的制動盤，制動鉗組件通過支架與輪轂支撐架和定子固聯(lián)，不隨輪轂旋轉(zhuǎn)，制動時，制動鉗內(nèi)的制動片與制動盤摩擦，達到制動的效果。7.一種電動輪，其中包括根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一權(quán)利要求所述的輪轂電機。
【專利摘要】本實用新型提供一種輪轂電機，其特征在于，采用緊湊的外轉(zhuǎn)子盤式電機，其定子位于內(nèi)部，與輪轂支架固聯(lián)不隨輪轂轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子在外部，與輪轂共同旋轉(zhuǎn)，定子內(nèi)部空間布置盤式制動器，轉(zhuǎn)子外部布置散熱鰭片。通電時，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動從而帶動輪轂轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子外部的散熱鰭片將電機產(chǎn)生的熱量散發(fā)，從而降低電機工作溫度，位于定子內(nèi)部空間的盤式制動器可使車輛產(chǎn)生制動功能。所述輪轂電機具有如下效果：在緊湊的空間內(nèi)布置具有散熱功能的驅(qū)動電機和標準盤式制動系統(tǒng)，對懸架系統(tǒng)無需改造，可使用標準車輪，因此提高了輪轂電機的適應(yīng)性。
【IPC分類】B60K7/00
【公開號】CN205086668
【申請?zhí)枴緾N201520656134
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】麻澤建
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年8月28日