CN102673379A - 一种多功能轮毂驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动机机械领域，尤其涉及一种多功能轮毂驱动装置，其特征在于包括：种由稀土永磁电动机，电磁调速装置，定向滑动装置，轴承，轴，轮毂连接装置组成的多功能轮毂驱动装置，设置于机动车车轮的轮毂内，通过电动机转子带动电动机轴和电磁调速装置转动，再通过电磁调速装置带动轮毂连接装置转动，从而由轮毂连接装置带动轮毂转动，从而驱动车辆；本发明的目的是为了提供一种新颖的多功能轮毂驱动装置，从而驱动电动机动车，并大幅度延长电动机动车的续航里程，大幅度延长电动机动车所用电池的寿命，大幅度降低电动机动车的运营成本，进而使电动机动车得以普及，降低社会和人们的生活、生产成本，降低物价，降低对石油的依赖。

Description

一种多功能轮毂驱动装置

技术领域

本发明涉及电动机机械领域，尤其涉及一种多功能轮毂驱动装置。

背景技术

轮式机动车辆行驶时有以下各种行驶工况特性：起步、加速、爬坡、下坡、高速、低速、滑行、降速、制动和停车等，通过对各种行驶工况特性的全面分析，总结出电动机动车对驱动装置的六项性能要求：

1，有较大的启功扭矩和相当的短时过载能力以满足车辆起步、加速和上坡时要求；

2，要求简化汽车倒车机构；

3，设法实现电磁制动，避免机械制动存在的衰退，并改进电磁制动功能以缩短制动时间，提高汽车在频繁起、停运行中的制动效能及其恒定性；

4，改善车辆的启动特性，避免过大的启动峰值电流、电压损坏蓄电池；

5，有较宽调速范围和理想调速特性以满足车辆高、低速各工况行驶要求；

6，需要车辆能方便有效实现发电回馈，将车辆在车轮被拖动，降速制动和下坡时的动能自动回馈蓄电池，以节能和提高续驶里程。

根据上述分析得出电动机动车对其轮毂驱动装置除了有较好的调速性能，还要求同时兼有电动、发电回馈和电磁制动三项功能。因此，采用多功能轮毂驱动方式是最能充分发挥轮毂驱动的技术优势。最能满足电动机动车对其轮毂驱动装置在起步、加速、减速、制动等状况时的各种特性要求。

轮毂驱动装置在电动机动车上应用不仅可实现小马拉大车、提高驱动装置驱动效率的效果，还大大简化了机械传动机构，减轻整车自重，减小其传动和附加损耗，即降低成本，也节能减排。多功能轮毂驱动装置是一种新兴的典型机电一体化装置。具有高起动转矩、低起动电流，即特别适于车辆起步和蓄电池驱动的特性要求。并且，如果采用四轮驱动，可进一步提高车轮控制的动态响应性，通过程序控制更易实现在传统轿车上较难实施的各种性能优化措施，从而改善操控性和安全性。以此既可全面提高节能环保型电动机动车的各项性能指标和性价比，使其达到普及型商品化要求，对推广电动机动车和节能减排起到极好效果。有巨大的经济意义和社会意义。

本发明是典型的高效节能的环保产品。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种新颖的多功能轮毂驱动装置，从而驱动电动机动车，并大幅度延长电动机动车的续航里程，大幅度延长电动机动车所用电池的寿命，大幅度降低电动机动车的运营成本，进而使电动机动车，特别是纯电动小汽车得以普及，而降低社会和人们的生活、生产成本，降低物价，降低世界对石油的依赖。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多功能轮毂驱动装置。本发明在***结构等方面全面进行创新设计，从而提高发电装置的整体性能，该装置包括：

一种多功能轮毂驱动装置，其特征在于包括：

一种由稀土永磁电动机，电磁调速装置，定向滑动装置，轴承，轴，轮毂连接装置组成的多功能轮毂驱动装置，设置于机动车车轮的轮毂内，通过电动机内转子带动电动机轴和电磁调速装置转动，再通过电磁调速装置带动轮毂连接装置转动，从而由轮毂连接装置带动轮毂转动，从而驱动车辆；

一种由定子，转子，端盖，外壳，轴承，轴构成的稀土永磁电动机，设置在车辆轮毂内，用于连接车辆悬挂支架，以及输出轮毂驱动的主动力，并在机动车滑行，减速，车辆刹车时发电，给车载电池充电，电动机定子连接电磁调速装置的电磁定子，电动机转子连接电磁调速装置的主动转子和轴；

一种由电磁定子，主动转子，从动转子构成的电磁调速装置，和电动机一起设置于车辆轮毂内。电磁调速装置用于电动机输出扭力的调节，轮毂转速的调速，车辆刹车，连接定向滑动装置，电磁调速装置的电磁定子连接电动机定子，电磁调速装置的主动转子连接电动机转子和轴；

一种由弹簧，钢珠，导槽，单面有齿钢条，钢环构成的定向滑动装置，定向滑动装置用于连接电磁调速装置，随着电磁调速装置主动转子和从动转子的磨损，带着从动转子一起定向向主动转子滑动，连接轮毂连接装置；

一种由钢环，螺栓，轴承构成的轮毂连接装置，设置在电磁调速装置内，用于连接电磁调速装置，连接车辆轮毂，通过轴承连接轴；

所述的稀土永磁电动机，其特征在于：所述电动机由(外)定子、(内)转子、电机轴、电机端盖，外壳构成，电动机定子由线圈、矽钢构成，发电机转子由永磁铁和磁铁支架构成，电机轴为实心轴，电机轴与车辆车轮同轴，电动机设置于车辆轮毂内，电动机端盖和车辆悬持连接在一起，电动机定子和电磁调速装置的电磁定子连接在一起，并通过端盖、轴承和轴连接在一起，电动机转子和电磁调速装置的主动转子、轴连接在一起；

所述的电磁调速装置，其特征在于：所述电磁调速装置由电磁定子，主动转子，从动转子构成，设置于车辆轮毂内，电磁定子和电动机定子连接在一起，主动转子和电动机转子、轴连接在一起，从动转子和定向滑动装置连接在一起；

所述的定向滑动装置，其特征在于：所述定向滑动装置由弹簧，钢珠，导槽，单面有齿钢条，钢环构成，设置于车辆轮毂内，连接电磁调速装置的从动转子，连接轮毂连接装置；

所述的轮毂连接装置，其特征在于：所述的轮毂连接装置由钢环，螺栓，轴承构成，设置于车辆轮毂内，连接定向滑动装置，通过轴承连接轴，连接车辆轮毂。

所述的轮毂驱动装置，其特征在于：所述的轮毂驱动装置可广泛应用于公交车，出租车，货车等轮式机动车辆。

本发明的工作原理是：给轮毂驱动装置中电动机供电时，电动机转子空载启动，并迅速达到和按额定功率转动，这样改善车辆的启动特性，避免过大的启动峰值电流、电压损坏蓄电池，电动机转子带动电磁调速装置的主动转子一起转动，然后，给电磁调速装置的电磁定子供电，电磁调速装置的电磁定子产生的磁力通过电磁调速装置的主动转子传递给从动转子，从而，电磁调速装置的主动转子和从动转子吸附在一起，并一起转动，从动转子的扭矩和转速根据电磁定子的磁力强弱变化而变化，从而，从动转子带动定向滑动装置一起转动，定向滑动装置带动轮毂连接装置一起转动，轮毂连接装置带动机动车轮毂一起转动，这样，就驱动了机动车。

在机动车需要滑行，减速和制动时，切断对电动机的供电，保持对电磁定子的供电，就可以实现机动车的滑行，减速和制动，此时，电动机在控制器的控制下切换成发电机，并把发的电回馈给车载电池。

根据蓄电池固有的特性，电动机动车一边从蓄电池取电，发电装置一边向蓄电池充电，这种蓄电池的工作模式，可以大幅度延长蓄电池的使用寿命，同时大幅度延长电动机动车的续航里程。

附图说明

图1为本发明的实施例前视示意图

图2为本发明的实施例A-A剖面平面示意图

具体实施方式

下面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是：以下具体实施例只用于对本发明做进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他任何人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其仍属于本发明的保护范围。

本发明根据机动车车轮的数量设计匹配N组(N大于等于1)轮毂驱动装置，实施例匹配选择N＝2。如图1为本发明实施例的结构示意图，该多功能轮毂驱动装置，包括：电机定子1；电机转子2；电机端盖/车辆悬挂连接位3；主轴承4；手刹摩擦环/主轴承止动环5；轴6；电磁定子7；主动转子8；从动转子9；定向滑动装置10；轮毂连接装置11；轮毂螺栓12；副轴承13。

本发明从整体上，在***结构等方面全面进行创新设计，从以下几个关键之处设计，可以使之更加符合机动车的各种行驶工况要求，从而提高轮毂驱动装置的整体性能。

下面描述本发明实施例的详细结构：

电机定子1通过电机外壳和电机端盖3以及电磁调速装置的电磁定子7连接、固定；

端盖3和机动车的悬挂连接；

端盖3通过主轴承4与轴6连接；

手刹摩擦环/主轴承止动环5与轴6连接，并与机动车悬挂上的手刹配合工作；

电磁调速装置的主动转子8和电机转子2连接、固定；

电机转子2和轴6连接、固定；

电磁调速装置的从动转子9和定向滑动装置10连接、固定；

定向滑动装置10和轮毂连接装置11连接；

安装轮毂的螺栓12固定在轮毂连接装置11里；

轮毂连接装置11通过副轴承13与轴6连接；

该实施例中，轮毂驱动装置工作的原理是，给轮毂驱动装置中电动机定子1供电时，电动机转子2空载启动，并迅速达到和按额定功率转动，电动机转子2带动电磁调速装置的主动转子8一起转动，然后，给电磁调速装置的电磁定子7供电，电磁调速装置的电磁定子7产生的磁力通过电磁调速装置的主动转子8传递给从动转子9，从而，电磁调速装置的主动转子8和从动转子9吸附在一起，并一起转动，从而，从动转子9带动定向滑动装置10一起转动，定向滑动装置10带动轮毂连接装置11一起转动，轮毂连接装置11带动机动车轮毂一起转动，这样，就驱动了机动车。

在机动车需要滑行，减速和制动时，切断对电动机定子1的供电，保持对电磁定子7的供电，就可以实现机动车的滑行，减速和制动，此时，电动机在控制器的控制下切换成发电机，并把发的电回馈给车载电池。

根据蓄电池固有的特性，电动机动车一边从蓄电池取电，发电装置一边向蓄电池充电，这种蓄电池的工作模式，可以大幅度延长蓄电池的使用寿命，同时大幅度延长电动机动车的续航里程。

最后所要再次说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，任何有关人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改和调整，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其仍属于本发明的保护范围，涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种多功能轮毂驱动装置，其特征在于包括：

一种由稀土永磁电动机，电磁调速装置，定向滑动装置，轴承，轴，轮毂连接装置组成的多功能轮毂驱动装置，设置于机动车车轮的轮毂内，通过电动机内转子带动电动机轴和电磁调速装置转动，再通过电磁调速装置带动轮毂连接装置转动，从而由轮毂连接装置带动轮毂转动，从而驱动车辆；

一种由定子，转子，端盖，外壳，轴承，轴构成的稀土永磁电动机，设置在车辆轮毂内，用于连接车辆悬挂支架，以及输出轮毂驱动的主动力，并在机动车滑行，减速，车辆刹车时发电，给车载电池充电，电动机定子连接电磁调速装置的电磁定子，电动机转子连接电磁调速装置的主动转子和轴；

一种由电磁定子，主动转子，从动转子构成的电磁调速装置，和电动机一起设置于车辆轮毂内。电磁调速装置用于电动机输出扭力的调节，轮毂转速的调速，车辆刹车，连接定向滑动装置，电磁调速装置的电磁定子连接电动机定子，电磁调速装置的主动转子连接电动机转子和轴；

一种由弹簧，钢珠，导槽，单面有齿钢条，钢环构成的定向滑动装置，定向滑动装置用于连接电磁调速装置，随着电磁调速装置主动转子和从动转子的磨损，带着从动转子一起定向向主动转子滑动，连接轮毂连接装置；

一种由钢环，螺栓，轴承构成的轮毂连接装置，设置在电磁调速装置内，用于连接电磁调速装置，连接车辆轮毂，通过轴承连接轴；

2.根据权利要求1所述的稀土永磁电动机，其特征在于：所述电动机由(外)定子、(内)转子、电机轴、电机端盖，外壳构成，电动机定子由线圈、矽钢构成，发电机转子由永磁铁和磁铁支架构成，电机轴为实心轴，电机轴与车辆车轮同轴，电动机设置于车辆轮毂内，电动机端盖和车辆悬挂连接在一起，电动机定子和电磁调速装置的电磁定子连接在一起，并通过端盖、轴承和轴连接在一起，电动机转子和电磁调速装置的主动转子、轴连接在一起；

3.根据权利要求1所述的电磁调速装置，其特征在于：所述电磁调速装置由电磁定子，主动转子，从动转子构成，设置于车辆轮毂内，电磁定子和电动机定子连接在一起，主动转子和电动机转子、轴连接在一起，从动转子和定向滑动装置连接在一起；

4.根据权利要求1所述的定向滑动装置，其特征在于：所述定向滑动装置由弹簧，钢珠，导槽，单面有齿钢条，钢环构成，设置于车辆轮毂内，连接电磁调速装置的从动转子，连接轮毂连接装置；

5.根据权利要求1所述的轮毂连接装置，其特征在于：所述的轮毂连接装置由钢环，螺栓，轴承构成，设置于车辆轮毂内，连接定向滑动装置，通过轴承连接轴，连接车辆轮毂。

6.根据权利要求1所述的轮毂驱动装置，其特征在于：所述的轮毂驱动装置可广泛应用于公交车，出租车，货车等轮式机动车辆。

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