CN205086668U - 一种轮毂电机及包含其的电动轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种轮毂电机，其特征在于，采用紧凑的外转子盘式电机，其定子位于内部，与轮毂支架固联不随轮毂转动，转子在外部，与轮毂共同旋转，定子内部空间布置盘式制动器，转子外部布置散热鳍片。通电时，电机转子转动从而带动轮毂转动，转子外部的散热鳍片将电机产生的热量散发，从而降低电机工作温度，位于定子内部空间的盘式制动器可使车辆产生制动功能。所述轮毂电机具有如下效果：在紧凑的空间内布置具有散热功能的驱动电机和标准盘式制动***，对悬架***无需改造，可使用标准车轮，因此提高了轮毂电机的适应性。
Description
技术领域
本发明涉及轮毂电机（in-wheelmotor），尤其涉及一种能安装在车轮轮毂空间内的电机驱动***和使用该电机驱动***的电驱动车轮。
背景技术
轮毂电机直接利用布置在车轮上的电机驱动车轮旋转从而带动车轮运动，可缩短车辆动力传递路径，提高传动效率，同时便于灵活布置车内空间并提高车辆操纵稳定性、平顺性和可靠性。
轮毂电机采用电机直接带动车轮旋转从而驱动车轮行驶，因此必须具有足够的输出功率。同时轮毂电机要尽量减小总体质量以减少簧下质量以提高车辆的操纵稳定性和平顺性。轮毂电机还要尽量做到体积紧凑以安装在车轮内部空间，这样可以使用常规的悬架、制动器、车轮等部件，以降低车辆布置难度，提高轮毂电机的适应性和安装成本。
轮毂电机一般需要较高的功率密度，工作时产生的热量使其温度快速升高，高温会导致电机输出扭矩下降、性能退化，严重的高温可能对电机产生不可逆转的损害。而轮毂电机为布置进车轮内部，一般结构紧凑，散热困难，很难通过自然方式冷却，因此需要专门设计的风冷或油冷装置对其进行冷却。
某些设计为安装此类轮毂电机冷却***，需使用特殊设计的车轮，且存在管路复杂、可靠性不高的问题。另外一些技术方案为提高冷却效果，电机需放置在车轮外，这会存在占用体积较大、与悬架***运动干涉的问题。
发明内容
技术问题
本发明为解决上述问题而研发，其目的在于提供一种轮毂电机，使用通用车轮，在车轮内部空间内配置盘式外转子电机、盘式制动***及简单高效的冷却装置。
技术方案
为达成上述目的，本发明的轮毂电机的特征在于：采用紧凑的外转子盘式电机，其定子位于内部，与轮毂支架固联不随轮毂转动，转子在外部，与轮毂共同旋转，定子内部空间布置盘式制动器，转子外部布置散热鳍片。
进一步地，转子内面相对定子方向等间隔布置永磁体，永磁体磁场方向沿转子径向，且相邻永磁体磁场方向相反；
进一步地，定子外面相对转子方向沿周向等间隔布置相同数量的励磁线圈，励磁线圈为无铁芯线圈，各线圈通电时产生的磁场方向与对应的永磁体磁场方向相反；
进一步地，为避免异物进入电机内部，在定子和转子之间设旋转密封圈。
进一步地，为解决电机散热问题，在电机转子外圈相对轮毂方向有散热鳍片，在转子驱动车轮转动时通过空气流动将电机运行的热量散发掉。
进一步地，在定子内部空间布置随轮毂旋转的制动盘，制动钳组件通过支架与轮毂支撑架和定子固联，不随轮毂旋转。制动时，制动钳内的制动片与制动盘摩擦，达到制动的效果。
本发明的另一目的在于提高一种电动车轮，包括轮毂和安装于所述轮毂上的轮胎，还包括如上所述的轮毂电机，轮毂固定于所述轮毂电机的轮毂转接法兰上。
本发明的电动车轮使用上述轮毂电机，使用通用车轮，在车轮内部空间内配置盘式外转子电机、盘式制动***及简单高效的冷却装置，可为车辆提供动力强劲、空间紧凑、散热良好、驱动效率高的驱动***。
技术效果
根据本发明的轮毂电机冷却***，具有如下效果：悬架结构无需变更，驱动电机结构紧凑，通过转子的特殊设计有效地对轮毂电机进行冷却，在轮毂内部空间容纳盘式制动器，对制动***无需进行改造，可使用标准车轮，因此提高了轮毂电机的适应性。
一．附图说明：
图1为本发明实施例一提供的一种轮毂电机刨视结构示意图；
图2是图1的电机定子和转子布置的励磁线圈和永磁体的示意图；
二．具体实施方式：
应当理解的是，在指出本发明的实施例中，仅通过示例的方式给出详尽描述和具体例子，在本发明精神和权利要求范围内的各种改变和修改不构成对本发明的区分。
在如图1的简单实施例中，轮毂支撑架13与车轮悬架相连，其轮毂轴14是支撑其它相关部件的基础.轮毂轴14上依次连接了制动盘11、电机定子6、电机转子3、轮毂转接法兰5，轮毂4通过轮毂螺丝（图中未给出）固定在法兰5上。制动盘、电机转子3和法兰5固结在套筒15上，由轴承（图中未给出）支撑，可绕轮毂轴14自由转动。定子6通过另一轴承（未给出）支撑在套筒15上，支架12使定子6与支撑架13固定，不发生相对转动。同时支架12还固定连接制动钳组件10。
转子3在内面相对定子方向沿周向等间隔布置永磁体7。永磁体7的磁场方向沿转子径向，且相邻永磁体磁场方向相反。定子6的外面相对转子方向，沿周向等间隔布置相等数量的励磁线圈9。励磁线圈9用单根铜线绕制，其轴线沿定子径向，通电时其产生的磁场方向与永磁体7相反。这样，在通电后电磁力推动转子旋转，从而驱动车轮转动。
在定子6的内部空间布置盘式制动***，包括制动盘11和制动钳组件10。制动盘11随车轮旋转，制动钳组件10通过支架12与轮毂支架13相连，固定不动。制动时，制动钳组件内的制动片紧紧压住制动盘，所产生的摩擦力使制动盘转速降低，从而达到制动的效果。
在定子6和转子3之间有旋转密封圈8，可阻止异物进入电机内部。
驱动电机运转时会产生大量的热量使电机温度升高，在本发明中，在转子3外面，有多片与轮毂轴14平行的散热鳍片2，其沿转子周向均布，散热鳍片加大了转子与空气的接触面积，在转子旋转时随空气流动可使电机热量快速散发，降低其工作温度。
轮毂转接法兰5与转子3固联，其目的在于通过更换法兰5以使用不同的安装尺寸和形式的轮毂，提高轮毂电机的适应性。
图2为定子6和转子3的结构示意图。
Claims (7)
1.一种轮毂电机，其特征在于，包括：采用紧凑的外转子盘式电机，其定子位于内部，与轮毂支架固联不随轮毂转动，转子在外部，与轮毂共同旋转，定子内部空间布置盘式制动器，转子外部布置散热鳍片。
2.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于：转子内面相对定子方向等间隔布置永磁体，永磁体磁场方向沿转子径向，且相邻永磁体磁场方向相反。
3.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于：定子外面相对转子方向沿周向等间隔布置相同数量的励磁线圈，励磁线圈为无铁芯线圈，各线圈通电时产生的磁场方向与对应的永磁体磁场方向相反。
4.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于：在定子和转子之间布置防止异物进入内部的旋转密封圈。
5.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于：在转子外圈相对轮毂方向有散热鳍片，在转子驱动车轮转动时通过空气流动将电机运行的热量散发掉。
6.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于：在定子内部空间布置随轮毂旋转的制动盘，制动钳组件通过支架与轮毂支撑架和定子固联，不随轮毂旋转，制动时，制动钳内的制动片与制动盘摩擦，达到制动的效果。
7.一种电动轮，其中包括根据权利要求1~6中任一权利要求所述的轮毂电机。
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