CN102333666A - 电动机轮组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车辆的电动机轮组件(2)，包括：径向通量无刷电动机(2)、轮(3)、第一连接装置(27)和第二连接装置(6)，径向通量无刷电动机(2)具有沿周向路径布置的多个定子磁体(16)，第一连接装置(27)以转矩传递的方式将电动机(2)连接到轮(3)，第二连接装置(6)适于将电动机(2)连接到机动车辆。电动机轮组件限定支座(35)，该支座沿周向路径使定子磁体(16)的序列间断并且适合安置机动车辆的制动系统的夹钳(10)。

Description

电动机轮组件
技术领域
本发明涉及用于机动车辆，例如用于汽车的电动机轮组件。
背景技术
近年来，市场对环境问题的敏感度的增加导致汽车制造商花费精力研发具有用于驱动轮的电发动机的混合动力车辆和电动车辆。
电发动机的功率密度使得可以将马达设计成径向地安装在车辆的全部或一些轮的轮缘内，由此限定各马达轮组件。
通常，制动设备，钳式制动器或闸瓦式制动器，安装在轮缘的径向尺寸内。因此，出现了如何为新的车辆配置电动机和制动装置的设计问题。
在已知的针对该问题提出的解决方案中，电动机径向安置在轮缘内并且制动元件是与电动机同心的闸瓦式制动器。这一解决方案需要对制动元件的刮擦进行设计并且其不适于对已有车辆进行改造。在改变车辆式样的情形中，制动元件的最终再设计也将需要新的批准程序并且因而成本高。
在另一解决方案中，除去了制动元件而且电动机用来制动车辆。同样，在该情形下，制动系统将被重新设计而且车辆需要再次被批准。
发明内容
本发明的范围是提供一种没有上述缺陷的电动机轮组件。
本发明的范围通过根据权利要求1的电动机轮来实现。
附图说明
为了更好地理解本发明，也参照附图进一步描述所述车辆，其中：
图1是根据本发明的电动机轮组件的透视图；
图2是图1的径向横截面图；
图3是图2的前透视图，其中，为更清楚的理解移除了部分；以及
图4是图3的后透视图。
具体实施方式
在图1中，用于诸如汽车或其他的两轮/三轮车辆之类的机动车辆的电动机轮组件作为整体由附图标记1表示。
电动机轮1包括径向通量反转无刷电动机2、具有轮缘4和轮胎5的轮3和连接装置6，该连接装置6用于将电动机2连接到车辆的悬挂系统(示意性地示出)。
特别地，(图2)悬挂系统包括轮毂支承架7，该轮毂支承架7连接到悬挂系统的减震器(未示出)，轮毂8可转动地安装到轮毂支承架7和制动装置。制动装置优选地包括盘9和卡钳10，盘9刚性地连接到轮毂8，卡钳10刚性地连接到轮毂支承架7并与盘9配合工作。
电动机2包括定子11和转子12，该定子11通过连接装置6的一对臂12连接到轮毂支承架7，该转子12通过连接装置6的螺纹接头13连接到轮毂8。特别地，臂12间隔开并且基本上通过作用于定子11上的转矩来加载。螺纹接头13将转子12刚性地连接到轮毂8。这样，连接装置6具有分别为定子11和转子12特定设计的两个限制单元。根据本发明的另一实施例，定子12连接到卡钳10或相对于轮毂支承架7固定的其他元件。
定子11包括本体14，用于支承沿环形路径的多个磁性元件15和多个电磁体16。本体14具有通孔17，该通孔17限定用于轴承18的支座，轴承18径向地支承转子12。
转子12包括支承元件19、腹板21和圆筒状壁22，该支撑元件19将由轴承18支承的管状部20限定在通孔17内侧，该腹板21垂直于管状部20，该圆筒状壁22从腹板20外围轴向地延伸。
圆筒状壁22具有环绕本体14并且支承由铁磁性材料制成的环23和多个永磁体24的内表面，多个永磁体24支撑在环23上并且面对电磁体16。
本体14和支承元件19限定腔25，该腔25与外部环境密封隔离从而保护电磁体16和永磁体24不受污染。优选地，为了实现腔25的密封，定子12包括固定到圆筒状壁22并且朝向体部14延伸的环状板26、介于本体14和环状板26之间的滑动密封件以及有益地集成在轴承18中的滑动密封件。
在环状板26的轴向相对侧，转子12的腹板21限定用于轮5的轮缘4的可松开连接装置27。连接装置27可包括通孔，用于安置与轮缘的适当孔联接的螺栓或螺柱。
根据本发明的优选实施方式，支承元件19包括两部分，即，限定管状部20和从管状部20的端部延伸的凸缘28的体部，以及包括刚性连接到凸缘28的腹板21和圆筒状壁22的体部。这样，两个体部的形状容易获得并且制造过程得以改进。
图3示出了电动机2的透视图，其中，移除了腹板21和圆筒状壁22。
本体14包括面对腹板21的圆形腹板29和附连到腹板29并限定槽31的外围部分30。槽31具有适于安置永磁体16的径向尺寸，并且在轴向方向上朝向腹板21以及在径向方向上朝向永磁体24开放。槽31由圆筒状壁32和肩部33限定，肩部33从圆筒状壁32朝向环状板26沿径向方向延伸。上述的滑动密封件介于环状板26和肩部33之间。通过沿周向尺寸基本上均匀间隔开的趾部34，槽31沿径向方向被进一步限定。
根据本发明，本体14限定支座35，该支座沿周向方向介于两个相邻的电磁体16之间，并且被设计用于当电动机轮1安装在悬挂系统上时沿周向和径向尺寸安置卡钳10。
特别地，通过沿周向方向的一对侧壁36，37、处于顶部的圆形拱面壁38和朝向转子12的腹板29，由本体14限定支座35。为了保证腔25的密封，侧壁36、37和拱面壁38沿周向方向连续，并且腹板29在径向方向上连续。此外，拱面壁38具有与肩部33相同的外径，并且滑动密封装置沿周向方向连续而且也介于环形板26和拱面壁38之间。
使用中，通过控制单元控制电动机2并且通过可充电电池(未示出)为电动机2提供动力。支座35在一系列规则的电磁体16中限定间断，电磁体16的对输出转矩的规律性的影响可以由电子控制单元来控制。例如，每个电磁体16具有连接到控制单元的相应的电源端子(未示出)。这样，每个电磁体可以被独立地控制。
在车辆向前及向后行驶中，电动机2驱动轮3，而卡钳10制动盘9以减速。由于电磁体16和永磁铁24以密封的方式安置在腔25内，所以避免了在制动期间在盘9上滑动的摩擦元件的碎粒进入电动机2内侧。
下面是根据本发明的电动机轮1的优点。
当电动机轮1安装在悬挂系统上时，卡钳10安置在支座35中，从而无需对制动系统进行实时的改造。此外，由于仅对轮缘进行适当的重新设计，所以轴向尺寸紧凑。
可以通过发动机控制单元来控制和改进由支座35引起的扰动，特别是在电源端子与标准DC无刷电动机的电源端子不同的情形下，即，电源端子多于三个。
腔25被密封，所以减少了对电动机轮1的维护。
径向通量无刷电动机容许获得紧凑的轴向尺寸。
最后，清楚的是，在不偏离由所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对上述实施方式进行改型和变型。
电动机轮组件1可以用在电动车辆或混合动力车辆中。在混合动力车辆的情形下，电动机轮组件1具有与附图中示出的轮组件相同的构造，并且内燃机驱动其他的轮。在具有两个前转向轮的三轮车辆的示例中，后轮仅由内燃机驱动并且两个前轮是不连接到内燃机的电动机轮。然而，通过适当的改变，电动机轮组件1也可以被构造用于接收连接到差速装置的车轴。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆的电动机轮组件(2)，包括：径向通量无刷(如果轴向？)电动机(2)、轮(3)、第一连接装置(27)和第二连接装置(6)，所述径向通量无刷电动机(2)具有多个沿周向路径布置的定子磁体(16)，所述第一连接装置(27)以转矩传递方式将所述电动机(2)连接到所述轮(3)，所述第二连接装置(6)适于将所述电动机(2)连接到所述机动车辆，其中，所述电动机轮组件限定支座(35)，所述支座(35)间断沿所述周向路径的所述定子磁体(16)的序列并且适于安置所述机动车辆的制动系统的卡钳(10)。
2.根据权利要求1所述的电动机轮组件，包括多于三个的电源端子，用于对所述定子磁体(16)提供动力。
3.根据权利要求1或2所述的电动机轮组件，其中，所述电动机(2)包括：定子本体(14)，所述定子本体(14)成形用于以连续的壁(29、36、37、38)限定所述支座(35)，所述连续的壁(29、36、37、38)被构造成至少沿周向方向和轴向方向使所述定子磁体(16)与所述支座(35)密封隔开。
4.根据权利要求2或3任一项所述的电动机轮组件，其中，所述电动机(2)的转子(12)包括支承多个永磁体(24)的支承单元(20、21、22、26、28)，并且所述第一连接装置(27)介于所述支承单元(20、21、22、26、28)和所述轮(2)之间。
5.根据权利要求3和4所述的电动机轮组件，其中，所述定子本体(14)和所述支承单元(20、21、22、26、28)限定腔(25)，所述腔(25)围绕所述多个定子磁体(16)和永磁体(24)封闭。
6.根据权利要求5所述的电动机轮组件，包括滑动密封装置(18)，所述滑动密封装置(18)介于所述定子本体(14)和所述支承单元(20、21、22、26、28)之间，用于防止所述腔(25)受到污染。
7.根据权利要求5或6任一项所述的电动机轮组件，其中，所述定子本体(14)和所述转子(12)永久地连接以形成不可拆卸单元，所述第一连接装置(27)可拆卸。
8.根据权利要求5到7中的任一项所述的电动机轮组件，所述定子本体(14)限定安置所述定子磁体(16)的槽(31)，其中，所述腔(25)包括所述槽(31)。
9.一种机动车辆，包括：内燃机、至少第二轮和根据前述权利要求中的任一项所述的电动机轮组件(1)，其中，所述内燃机驱动所述至少第二轮，但不驱动所述电动机轮组件(1)。
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