CN216904451U - 外转子轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外转子轮毂电机，包括转子总成、定子总成和制动装置，定子总成能够驱动转子总成旋转，其中，转子总成包括筒状的转子和与其相连的镂空的转子支架，转子支架用于与定子总成连接，转子轴向的两端均开放；定子总成包括筒状的定子和与其相连的镂空的定子支架，定子支架用于与转子总成连接，定子轴向的两端均开放；定子同轴地设置在转子内；制动装置位于定子内，制动装置的一端与转子总成连接，其另一端与定子总成连接，制动装置能够使转子总成相对定子总成停止旋转。本实用新型的外转子轮毂电机可以通过风冷对制动装置、定子进行散热，充分保障了本实用新型的外转子轮毂电机的性能和安全。

Description

外转子轮毂电机

技术领域

本实用新型涉及电动轮技术领域，特别是涉及一种外转子轮毂电机。

背景技术

轮毂电机通过将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，使电动车底盘结构的大大简化，增加了整车总布置和车身造型设计的自由度，通过分离底盘承载和车身功能就可实现相同底盘不同车身造型的产品多样化和系列化，从而缩短新型车开发周期，降低开发成本。

轮毂电机通常分为外定子内转子轮毂电机和外转子内定子轮毂电机，这其中，外定子内转子轮毂电机存在叠片厚度大、轴向尺寸大等问题，不易于将驱动电机集成到车轮轮毂内，难以实现车轮分布式直接驱动。而外转子内定子轮毂电机由于其结构特点，可以将定子总成、制动装置、轴承座等集成到轮毂电机的内部，相比外定子内转子轮毂电机具有更好的轮毂内空间利用率。

然而，也正是因为外转子轮毂电机的轮毂内空间利用率高，这就意味着外转子轮毂电机内部已没有多余的空间用于散热。所述外转子轮毂电机在工作时，一方面定子总成会产生大量的热量，另一方面制动装置在发生制动时也会产生的大量热量，二者相加的热量相当惊人，导致外转子轮毂电机会长时间地处于高温状态。高热不仅导致外转子轮毂电机难以长时间地保持性能，还可能会导致制动装置出现热衰退的现象，严重影响外转子轮毂电机的使用安全性。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种外转子轮毂电机，通过对结构进行改进，从而保障较高的轮毂内空间利用率的同时，使外转子轮毂电机具有良好的散热性能。

本实用新型公开了一种外转子轮毂电机，包括转子总成、定子总成和制动装置，所述定子总成能够驱动所述转子总成旋转，其中，所述转子总成包括筒状的转子和与其相连的镂空的转子支架，所述转子支架用于与所述定子总成连接，所述转子轴向的两端均开放；所述定子总成包括筒状的定子和与其相连的镂空的定子支架，所述定子支架用于与所述转子总成连接，所述定子轴向的两端均开放；所述定子同轴地设置在所述转子内；所述制动装置位于所述定子内，所述制动装置的一端与所述转子总成连接，其另一端与所述定子总成连接，所述制动装置能够使所述转子总成相对所述定子总成停止旋转。

在其中一个实施例中，外转子轮毂电机还包括第一密封件，所述第一密封件设置在所述转子与所述定子的径向间隔之间，所述第一密封件将所述转子与所述定子之间密封连接。

在其中一个实施例中，所述定子包括定子壳体与设置在定子壳体径向外壁上的定子线包，所述定子壳体上对应所述定子线包还设置有冷却组件。

在其中一个实施例中，所述冷却组件为设置在所述定子壳体内的冷却流道。

在其中一个实施例中，所述制动装置包括与转子总成连接的制动盘组件和与定子总成连接的制动器组件，所述制动盘组件包括环形的摩擦部，所述摩擦部与所述转子同轴，所述摩擦部到所述转子的轴线的距离小于所述制动器组件到所述转子的轴线的距离。

在其中一个实施例中，所述制动器组件可拆卸地连接在所述定子总成上。

在其中一个实施例中，外转子轮毂电机还包括旋转变压器，所述旋转变压器包括旋变定子和旋变转子，所述旋变定子设置所述定子总成上，所述旋变转子设置在所述转子总成上，所述旋变定子和所述旋变转子均位于所述转子的轴线上。

在其中一个实施例中，外转子轮毂电机还包括旋变遮挡组件，所述旋变遮挡组件一端与所述转子总成连接，另一端与所述定子总成连接，所述旋变遮挡组件将所述旋转变压器密封。

在其中一个实施例中，外转子轮毂电机还包括设置在定子总成上的高压接线组件和低压接线组件，所述高压接线组件的两端分别用于与外转子轮毂电机内的高压接线和外部的高压接线连接，所述低压接线组件的两端分别用于与外转子轮毂电机内的低压接线和外部的低压接线连接。

在其中一个实施例中，外转子轮毂电机还包括同轴设置的轴承座、轴承套筒以及轴承，所述轴承套设在所述轴承座上，所述轴承套筒套设在所述轴承上，所述轴承座和所述轴承套筒的其中一个设置在所述转子上，另一个设置在所述定子上。

有益效果

本实用新型的外转子轮毂电机通过将转子、定子的轴向两端设置为开放，并将转子支架、定子支架设置为镂空，这就使得外转子轮毂电机外部的冷空气可以从前述的开放端和镂空处进入外转子轮毂电机内部进行热交换，尽可能地降低外转子轮毂电机的温度，使制动装置也不再发生热衰退，充分保障了本实用新型的外转子轮毂电机的性能和安全。

附图说明

图1为部分实施例中本实用新型的外转子轮毂电机的示意图；

图2为部分实施例中本实用新型的外转子轮毂电机的转子总成的示意图；

图3为部分实施例中本实用新型的外转子轮毂电机的定子总成的示意图；

图4为部分实施例中本实用新型的外转子轮毂电机的剖视图；

其中，1为转子总成，2为定子总成，3为冷却水输送组件，4为低压接线组件，5为高压接线组件，6为旋变挡盖，7为旋转变压器，8为第二密封件，10为转子，11为转子支架，12为转子磁体，13为轴承套筒，14为制动盘组件，15为轴承，16为第一密封件，20为定子，21为定子线包，22为冷却组件，23为轴承座，24为制动器组件，25为定子支架，141为摩擦部。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本实用新型的所述外转子轮毂电机的示意图，包括转子总成1和定子总成2，定子总成2同轴地设置在转子总成1内，并能够驱动转子总成1旋转。转子总成1用于与轮毂连接，当转子总成1被定子总成2驱动而旋转时，轮毂也被带动而发生旋转。

如图2所示为本实用新型部分实施例中的转子总成1的示意图。转子总成1包括转子10，转子10被配置为与轮毂的形状相近的筒状。转子10还包括用于支撑其的转子支架11。转子支架11同时也用于与定子总成2旋转连接。为了保证转子10内的设置空间，转子支架11通常如图2所示的设置在转子10的轴向一端。在如图2所示的实施例中，转子10的轴向两端均开放，而且转子支架11也是镂空的。

请参考图3，图3示出了本实用新型部分实施例中的定子总成2的示意图，定子总成2包括筒状的定子20和与定子20相连的镂空的定子支架25，定子支架25用于支撑定子20的结构并且用于与转子总成1相连。

参阅图4，图4示出了本实用新型部分实施例中的外转子轮毂电机的剖视图。在图4所示的实施例中，所述外转子轮毂电机还包括设置在定子20内的制动装置。在该实施例中，所述制动装置包括制动盘组件14以及制动器组件24，所述制动盘组件14连接在转子支架11上，而制动器组件24连接在定子20上。制动盘组件14与制动器组件24配合，能够使转子10相对定子20停止旋转。

本实用新型的外转子轮毂电机通过将转子10、定子20的轴向两端设置为开放，并将转子支架11、定子支架25设置为镂空，这就使得外转子轮毂电机外部的冷空气可以从前述的开放端和镂空处进入外转子轮毂电机内部进行热交换，尽可能地降低外转子轮毂电机的温度，使制动装置也不再发生热衰退，充分保障了本实用新型的外转子轮毂电机的性能和安全。

需要指出的是，由于本实用新型的所述外转子轮毂电机的转子10、定子20均为开放设置，空气在进入外转子轮毂电机内部进行风冷的同时，外部空气中的水汽、杂质等也会一并进入外转子轮毂电机内部。为了防止转子10和定子20的性能受到影响，导致外转子轮毂电机的寿命被缩短，本实用新型的所述外转子轮毂电机优选地如图4所示还包括设置在转子10与定子20的径向间隔中并将所述间隔密封的第一密封件16。

具体来说，所述转子10包括筒状的转子壳体，所述转子壳体径向的内壁上设置有转子磁体12，所述定子20包括筒状的定子壳体，所述定子壳体径向的外壁上设置有与转子磁体12对应的定子线包21。所述第一密封件16被设置在转子壳体与定子壳体之间的缝隙中，并且位于转子磁体12和定子线包21的轴向的两侧，第一密封件16将转子壳体与定子壳体之间的缝隙填充密封。如此，外部空气中的水汽、杂质等进入外转子轮毂电机内部后，会被第一密封件16阻挡而不会对转子磁体12和定子线包21造成干扰，确保了外转子轮毂电机的性能。具体来说，在如图4所示的实施例中，所述第一密封件16为油封。

为了加强本实用新型的外转子轮毂电机的散热能力，在如图4所示的实施例中，所述定子壳体内还设置有冷却组件22，所述冷却组件22用于对定子线包21进行冷却。可以理解的，冷却组件22具有多种实现形式。举例来说，在如图4所示的实施例中，所述冷却组件22为冷却流道，所述定子总成2还包括设置在定子壳体上的冷却水输送组件3，所述冷却水输送组件3与冷却流道连通，所述冷却水输送组件3包括进水口和出水口，冷却水通过冷却水输送组件3的进水口输入冷却流道中，经过冷却流道后从冷却水输送组件3的出水口流出，完成换热实现降温。

可以理解的，前述实施例中制动盘组件14连接在转子总成1上，而制动器组件24连接在定子总成2上，但这并不意味着制动盘组件14和制动器组件24一定与转子总成1和定子总成2存在对应关系。在某些实施例中，制动盘组件14也可以连接在定子总成2上，而制动器组件24连接在转子总成1上。

优选的，在如图4所示的部分实施例中，所述制动盘组件14连接在转子支架11上，所述制动器组件24连接在定子20的径向内壁上，所述制动盘组件14具有环形的摩擦部141，所述摩擦部141与转子10同轴，所述摩擦部141能够与制动器组件24配合，所述摩擦部141至转子10的轴线的距离小于制动器组件24至转子10轴线的距离。在该实施例中，所述制动器组件24可以为与摩擦部141匹配的制动卡钳。通过将本实用新型的外转子轮毂电机的所述制动装置如此设置，可以充分利用外转子轮毂电机内部的空间，而且制动盘组件14、制动器组件24也不会对外转子轮毂电机的内部空气流动产生过多阻碍，能够保证本实用新型的外转子轮毂电机的风冷散热的效果。

在某些实施例中，所述制动盘组件14固定在转子总成1上，而所述制动器组件24可拆卸地连接在定子总成2上。如此设置，制动盘组件14与制动器组件24能够形成稳定的配合工作关系，保证制动装置的制动性能，而且这种设置方式的制动装置在可以使本实用新型的外转子轮毂电机的组装过程更加轻松。

具体来说，为了使本实用新型的转子总成1与定子总成2实现连接，如图4所示，在部分实施例中，所述外转子轮毂电机还包括同轴设置的轴承座23、轴承套筒13以及轴承15，所述轴承15套设在所述轴承座23上，所述轴承套筒13套设在所述轴承15上。所述轴承座23和所述轴承套筒15的其中一个设置在所述转子10上，另一个设置在所述定子20上。在该实施例中，所述轴承座23设置在定子支架25上，而所述轴承套筒15设置在转子支架11上。

具体来说，在如图4所示的部分实施例中，所述外转子轮毂电机还包括旋转变压器7。旋转变压器7是一种电磁式传感器，用来测量角位移和角速度。所述旋转变压器7包括旋变定子和旋变转子(图中未示出)，所述旋变定子设置所述定子总成2上，所述旋变转子设置在所述转子总成1上，所述旋变定子和所述旋变转子均位于所述转子10的轴线上。在部分实施例中，如图4所示，所述旋变定子安装在轴承座23上，所述旋变转子安装在轴承套筒13上。如此，旋转变压器7实际作为一个位置传感器，旋转变压器7的旋转实际与外转子轮毂电机的旋转同步，而通过旋转变压器7的输出信号可以间接判断外转子轮毂电机转子10与定子20相对位置关系。

优选地，所述外转子轮毂电机还包括旋变遮挡组件，所述旋变遮挡组件一端与转子总成1连接，另一端与定子总成2连接，所述旋变遮挡组件能够将旋转变压器7密封。具体来说，在如图4所示，所述旋变遮挡组件包括旋变挡盖6和第二密封件8，所述旋变挡盖6连接在轴承座23上，所述第二密封件8将轴承套筒15与旋变挡盖6之间密封连接，从而使得旋转变压器7被围在旋变挡盖6、第二密封件8、轴承套筒15和轴承座23之间，防止旋转变压器7被风冷时的杂质、水汽所干扰。

具体来说，在部分实施例中，本实用新型的所述外转子轮毂电机还包括设置在定子总成上的高压接线组件5和低压接线组件4，所述高压接线组件5的两端分别用于与外转子轮毂电机内的高压接线和外部的高压接线连接，所述低压接线组件4的两端分别用于与外转子轮毂电机内的低压接线和外部的低压接线连接。在如图3所示的实施例中，所述高压接线组件5和所述低压接线组件4设置在定子壳体的轴向侧面。

可以理解的，这里所说的外转子轮毂电机内的高压接线与低压接线，根据实际布置情况的不同会存在区别。以前述实施例为例，所述外转子轮毂电机内的低压接线包括旋转变压器7的输出端，而所述外转子轮毂电机内的高压接线则包括定子线包21的出线。

在另一些实施例中，所述定子线包21上还设置有温度传感器，温度传感器用来测量定子线包21的温度来了解电机的运行状况和进行必要的保护。那么在此实施例中，外转子轮毂电机内的低压接线还包括温度传感器的输出端。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种外转子轮毂电机，其特征在于，包括转子总成、定子总成和制动装置，所述定子总成能够驱动所述转子总成旋转，其中，

所述转子总成包括筒状的转子和与其相连的镂空的转子支架，所述转子支架用于与所述定子总成连接，所述转子轴向的两端均开放；

所述定子总成包括筒状的定子和与其相连的镂空的定子支架，所述定子支架用于与所述转子总成连接，所述定子轴向的两端均开放；所述定子同轴地设置在所述转子内；

所述制动装置位于所述定子内，所述制动装置的一端与所述转子总成连接，其另一端与所述定子总成连接，所述制动装置能够使所述转子总成相对所述定子总成停止旋转。

2.根据权利要求1所述的外转子轮毂电机，其特征在于，还包括第一密封件，所述第一密封件设置在所述转子与所述定子的径向间隔之间，所述第一密封件将所述转子与所述定子之间密封连接。

3.根据权利要求1所述的外转子轮毂电机，其特征在于，所述定子包括定子壳体与设置在定子壳体径向外壁上的定子线包，所述定子壳体上对应所述定子线包还设置有冷却组件。

4.根据权利要求3所述的外转子轮毂电机，其特征在于，所述冷却组件为设置在所述定子壳体内的冷却流道。

5.根据权利要求1所述的外转子轮毂电机，其特征在于，所述制动装置包括与所述转子总成连接的制动盘组件和与所述定子总成连接的制动器组件，所述制动盘组件包括环形的摩擦部，所述摩擦部与所述转子同轴，所述摩擦部到所述转子的轴线的距离小于所述制动器组件到所述转子的轴线的距离。

6.根据权利要求5所述的外转子轮毂电机，其特征在于，所述制动器组件可拆卸地连接在所述定子总成上。

7.根据权利要求1所述的外转子轮毂电机，其特征在于，还包括旋转变压器，所述旋转变压器包括旋变定子和旋变转子，所述旋变定子设置所述定子总成上，所述旋变转子设置在所述转子总成上，所述旋变定子和所述旋变转子均位于所述转子的轴线上。

8.根据权利要求7所述的外转子轮毂电机，其特征在于，还包括旋变遮挡组件，所述旋变遮挡组件一端与所述转子总成连接，另一端与所述定子总成连接，所述旋变遮挡组件将所述旋转变压器密封。

9.根据权利要求1所述的外转子轮毂电机，其特征在于，还包括设置在定子总成上的高压接线组件和低压接线组件，所述高压接线组件的两端分别用于与外转子轮毂电机内的高压接线和外部的高压接线连接，所述低压接线组件的两端分别用于与外转子轮毂电机内的低压接线和外部的低压接线连接。

10.根据权利要求1所述的外转子轮毂电机，其特征在于，还包括同轴设置的轴承座、轴承套筒以及轴承，所述轴承套设在所述轴承座上，所述轴承套筒套设在所述轴承上，所述轴承座和所述轴承套筒的其中一个设置在所述转子上，另一个设置在所述定子上。

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