CN102810955A - 一种双转子或多转子轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双转子或多转子轮毂电机，所述双转子或多转子轮毂电机包括电机端盖、电机轴、定子和转子，所述定子上设有绕线组，所述转子上设有永磁体，所述定子设于所述转子的空心内壳中，所述转子设有两个或多个，所述相邻两个转子之间设有离合器。本发明所述轮毂电机，由于设有两个或多个转子，相邻两个转子之间设置有离合器，使用时可根据需要选择两个或多个转子接合一起共同驱动轮毂的转动，或者一个或一部分转子驱动轮毂的转动，使用灵活自由，同时，通过转子数量的增加，使得轮毂电机的功率积木式的增加，满足电动车不同大小的功率需求。

Description

一种双转子或多转子轮毂电机

技术领域

本发明涉及一种轮毂电机，尤其是一种具有双转子或多转子的轮毂电机。

背景技术

新能源车现在已经成为汽车行业颇具前瞻性的领域，而新能源车型的驱动技术与传统内燃机汽车有着不小的区别，而其中有一类驱动技术有着很大的发展前景，这就是轮毂电机技术。

轮毂电机又称为车轮内装电机，它的最大特点就是将动力、转动和制动装置都整合在轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机在电动汽车上应用不仅可提高电机驱动效率的效果，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，节能减噪，全面提高节能环保型电动微轿车的各项性能指标和性价比，使其达到普及型商品化要求，对推广电动汽车和节能减排起到极好的效果。

现有轮毂电机一般只有一个转子，当转子与轮毂之间的距离较大时，轮毂电机对轮毂的驱动力较小，为了提高轮毂电机对轮毂的驱动力，一般采用的方法是减小轮毂电机与轮毂之间的距离，由于距离的减小，二者之间的摩擦力大大增加，大大减少了轮毂电机的寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种制动性能较好、磨损较小、使用方式灵活的双转子或多转子轮毂电机。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种双转子或多转子轮毂电机，包括电机端盖、电机轴、定子和转子，所述定子上设有绕线组，所述转子上设有永磁体，所述定子设于所述转子的空心内壳中，所述转子设有两个或多个，所述相邻两个转子之间设有离合器。

所述轮毂电机设有两个或多个转子，相邻两个转子之间设有离合器，使用时，可以根据需要选择将两个或多个转子接合一起共同驱动电动车轮毂的转动，或者将两个或多个转子断离开，使其中的一个或一部分转子驱动电动车轮毂的转动。驾驶员可根据路况及车辆的情况，当爬坡或负载荷较重时，将所述离合器接合，将两个或多个转子连接一起，共同驱动轮毂的转动；当下坡或负载荷较轻时，将离合器断离，两个或多个转子之间分开，将其中的一个转子驱动轮毂的转动，亦可选择其中的一部分转子驱动轮毂的转动，使用方式灵活多变，既可有效提高轮毂电机对轮毂的驱动力，又可有效避免轮毂电机对轮毂驱动力增大时带来的磨损，合理优化了资源的利用。同时，通过增加轮毂电机的转子数量，可使所述轮毂电机的功率积木式的增加，满足不同电动车的功率需求，适用范围更加广泛。

使用时，所述轮毂电机的转子与轮毂的连接之间也可以设置离合器，这样在使用过程中，可实现车轮与轮毂电机的相对分离，使用过程更加灵活。

作为本发明所述双转子或多转子轮毂电机的优选实施方式，所述相邻两个转子之间还设有行星齿轮，所述行星齿轮与转子之间设有离合器。所述行星齿轮的转速与力矩成反比，当电动车需要爬坡时，可以为电动车提供较大的力矩，有助于电动车的爬坡。所述行星齿轮的设置，可以在轮毂电机较小的转速情况下，使轮毂获得较大的力矩。

作为本发明所述双转子或多转子轮毂电机的优选实施方式，所述离合器为电磁离合器、磁粉离合器或机械离合器。所述离合器可选择电磁离合器、磁粉离合器或机械离合器中的任一种，当然，也可根据情况或需要选择其他形式的离合方式，只要实现可根据需要灵活地将两个或多个转子接合或断离即可。

作为本发明所述双转子或多转子轮毂电机的优选实施方式，所述电机轴内设有用于输送散热介质的介质进管和介质出管，所述介质进管连接有介质压缩包，所述介质进管上设有介质阀门，所述介质进管在每个转子的定子中设有介质排入口，所述介质出管在每个转子的定子中设有介质排出口。

所述轮毂电机在使用过程中会产生一定的热量，尤其是在爬坡或瞬间加速等情况下，轮毂电机瞬间会产生大量的热量，这些热量如果不及时散去，将对轮毂电机造成较大的损害，严重影响了轮毂电机的寿命。在所述轮毂电机的电机轴内设置介质进管和介质出管，所述介质进管用于将介质输送到所述轮毂电机的转子空心壳内。使用时，当需要及时对轮毂电机产生的热量散热时，打开所述介质进管上的介质阀门，所述介质压缩包中储存的介质通过介质进管进入到轮毂电机的转子内，由于介质进管在每个转子的定子中设有介质排入口，所述介质通过所述介质排入口进入到所述转子内的定子中，并在所述定子的空腔中流动，从而快速携带了轮毂电机中的热量，携带有热量的介质通过介质出管在每个转子的定子中设置的介质排出口，排入到介质出管中，并通过介质出管排出，从而快速携带走大量的热量，有利于轮毂电机的瞬间快速散热。

使用时，可将轮毂电机的热量设定一个上限值，当轮毂电机的热量达到所述上限值时，所述介质进管上设置的介质阀门自动打开，介质进入轮毂电机中，完成上述所述散热过程，更加方便自动化。

上述介质可采用水、空气、油等常用于热量交换的介质，只要实现能够将轮毂电机中的热量及时快速携带走即可。

作为本发明所述双转子或多转子轮毂电机的优选实施方式，所述电机轴内设有用于输送散热介质的介质进管，所述介质进管连接有介质压缩包，所述介质进管上设有介质阀门，所述介质进管在每个转子的定子中设有介质排入口，所述转子的外壳上设有用于排出介质的减压装置。

与上述散热过程类似，当需要及时对轮毂电机产生的热量散热时，打开所述介质进管上的介质阀门，所述介质压缩包中储存的介质通过介质进管进入到轮毂电机的转子内，由于介质进管在每个转子的定子中设有介质排入口，所述介质通过所述介质排入口进入到所述转子内的定子中，并在所述定子的空腔中流动，从而快速携带了轮毂电机中的热量。随着转子内部介质的增加，转子内部的压力逐渐增大，当达到一定的程度时，所述携带有热量的介质通过转子外壳上的减压装置排出，从而将热量排出。较优选地，所述介质为空气。

作为本发明所述双转子或多转子轮毂电机的优选实施方式，所述转子外壳上设置的减压装置为自动排气阀。当转子内部介质逐渐增加，转子内部的压力逐渐增大，当所述压力增大到一定程度时，所述自动排气阀可自动开启，将转子内部携带有热量的介质排出，从而实现将轮毂电机产生的热量排出。

本发明所述轮毂电机，由于具有两个或多个转子，相邻两个转子之间设置有离合器，所述离合器可实现相邻两个转子的接合或断离，使得使用过程中，驾驶员可根据需要选择将离合器接合，轮毂电机中两个或多个转子接合一起共同驱动轮毂的转动；或者选择将离合器断离，轮毂电机中的一个转子驱动轮毂的转动，或者将部分离合器断离，轮毂电机中的部分转子驱动轮毂的转动。不仅可满足轮毂电机对轮毂的驱动要求，而且有效避免了现有技术中轮毂电机对轮毂的驱动能力增大时二者之间造成的磨损，使用灵活方式，资源得到优化利用，使用范围广泛。

附图说明

图1为本发明所述双转子轮毂电机的一种实施例的结构示意图。

图2为本发明所述双转子轮毂电机的另一种实施例的结构示意图。

图3为本发明所述双转子轮毂电机的又一种实施例的结构示意图。

图4为本发明所述双转子轮毂电机的再一种实施例的结构示意图。

图5为本发明所述多转子轮毂电机的一种实施例的结构示意图。

图6为本发明所述多转子轮毂电机的另一种实施例的结构示意图。

图7为本发明所述双转子或多转子轮毂电机中行星齿轮的结构示意图。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

一种双转子轮毂电机，如附图1、2、3和4所示，所述双转子轮毂电机包括电机端盖（图中未画出）、电机轴10、定子22和两个转子20，所述定子22上设有绕线组（图中未画出），所述转子20上设有永磁体（图中未画出），所述定子22设于所述转子20的空心内壳中，所述两个转子20之间设有离合器30。如附图1和2所示的双转子轮毂电机，所述轮毂电机设有两个转子20，所述两个转子20之间设有离合器30，使用时，可以根据需要选择将两个转子20接合一起共同驱动电动车轮毂的转动，或者将两个转子20断离开，使其中的一个转子驱动电动车轮毂的转动。驾驶员可根据路况及车辆的情况，当爬坡或负载荷较重时，将所述离合器30接合，将两个转子20连接一起，共同驱动轮毂的转动；当下坡或负载荷较轻时，将离合器30断离，两个转子20分开，其中的一个转子驱动轮毂的转动，使用方式灵活多变，既可有效提高轮毂电机对轮毂的驱动力，又可有效避免轮毂电机对轮毂驱动力增大时带来的磨损，合理优化了资源的利用。同时，通过增加轮毂电机的转子数量，可使所述轮毂电机的功率积木式的增加，满足不同电动车的功率需求，适用范围更加广泛。

使用时，所述轮毂电机的转子与轮毂的连接之间也可以设置离合器，这样在使用过程中，可实现车轮与轮毂电机的相对分离，使用过程更加灵活。

较佳地，如附图2和7所示，所述双转子轮毂电机的两个转子20之间还设有行星齿轮40，所述行星齿轮40与转子20之间设有离合器30。所述行星齿轮40的转速与力矩成反比，当电动车需要爬坡时，可以为电动车提供较大的力矩，有助于电动车的爬坡等。所述行星齿轮40的设置，可以在轮毂电机较小的转速情况下，使轮毂获得较大的力矩。

一种多转子轮毂电机，如附图4和5所示，所述多转子轮毂电机包括电机端盖（图中未画出）、电机轴10、定子22（图4、5中未画出）和多个转子20，所述定子22上设有绕线组（图中未画出），所述转子20上设有永磁体（图中未画出），所述定子22设于所述转子20的空心内壳中，所述相邻两个转子20之间设有离合器30。如附图3和4所示的多转子轮毂电机，所述轮毂电机设有多个转子20，所述多个转子20的相邻两个之间设有离合器30。使用时，可根据需要选择将离合器30接合，使多个转子20接合一起共同驱动电动车轮毂的转动，或者将离合器30断离，使得所述多个转子20之间分开，使其中的一个或一部分转子20驱动电动车轮毂的转动。驾驶员可根据路况及车辆的情况，当爬坡或负载荷较重时，将所述相邻两个转子20之间的离合器30接合，使得多个转子20连接一起，共同驱动轮毂的转动；当下坡或负载荷较轻时，将离合器30断离，所述多个转子20分开或部分分开，其中一个或一部分转子20驱动轮毂的转动，使用方式灵活多变，既可有效提高轮毂电机对轮毂的驱动力，又可有效避免轮毂电机对轮毂驱动力增大时带来的磨损，合理优化了资源的利用。同时，通过增加轮毂电机的转子数量，可使所述轮毂电机的功率积木式的增加，满足不同电动车的功率需求，适用范围更加广泛。

较佳地，如附图5和7所示，所述多转子轮毂电机的相邻两个转子20之间还设有行星齿轮40，所述行星齿轮40与转子20之间设有离合器30。所述行星齿轮40的转速与力矩成反比，当电动车需要爬坡时，可以为电动车提供较大的力矩，有助于电动车的爬坡等。所述行星齿轮40的设置，可以在轮毂电机较小的转速情况下，使轮毂获得较大的力矩。

附图3和4所示的是一种三转子轮毂电机，实践中，所述轮毂电机的转子还可设计的更多，例如四转子、五转子等，根据实际情况及车辆的需求设计。

较佳地，上述所述的离合器30为电磁离合器、磁粉离合器或机械离合器。所述离合器30可选择电磁离合器、磁粉离合器或机械离合器中的任一种，当然，也可根据情况或需要选择其他形式的离合方式，只要实现可根据需要灵活地将相邻的两个转子接合或断离即可。

较佳地，如附图3所示，所述电机轴10内设有用于输送散热介质的介质进管52和介质出管54，所述介质进管52连接有介质压缩包50，所述介质进管52上设有介质阀门520，所述介质进管52在每个转子20的定子22中设有介质排入口，所述介质出管54在每个转子20的定子22中设有介质排出口。

所述轮毂电机在使用过程中会产生一定的热量，尤其是在爬坡或瞬间加速等情况下，轮毂电机瞬间会产生大量的热量，这些热量如果不及时散去，将对轮毂电机造成较大的损害，严重影响了轮毂电机的寿命。在所述轮毂电机的电机轴10内设置介质进管52和介质出管54，所述介质进管52用于将介质输送到所述轮毂电机的转子20空心壳内。使用时，当需要及时对轮毂电机产生的热量散热时，打开所述介质进管52上的介质阀门520，所述介质压缩包50中储存的介质通过介质进管52进入到轮毂电机的转子20内，由于介质进管52在每个转子20的定子22中设有介质排入口，所述介质通过所述介质排入口进入到所述转子20内的定子22中，并在所述定子22的空腔中流动，从而快速携带了轮毂电机中的热量，携带有热量的介质通过介质出管54在每个转子20的定子22中设置的介质排出口，排入到介质出管54中，并通过介质出管54排出，从而快速携带走大量的热量，有利于轮毂电机的瞬间快速散热。

使用时，可将轮毂电机的热量设定一个上限值，当轮毂电机的热量达到所述上限值时，所述介质进管52上设置的介质阀门520自动打开，介质进入轮毂电机中，完成上述所述散热过程，更加方便自动化。

上述介质可采用水、空气、油等常用于热量交换的介质，只要实现能够将轮毂电机中的热量及时快速携带走即可。

较佳地，如附图4所示，所述电机轴10内设有用于输送散热介质的介质进管52，所述介质进管52连接有介质压缩包50，所述介质进管52上设有介质阀门520，所述介质进管52在每个转子20的定子55中设有介质排入口，所述转子20的外壳上设有用于排出介质的减压装置24。

与上述散热过程类似，当需要及时对轮毂电机产生的热量散热时，打开所述介质进管52上的介质阀门520，所述介质压缩包50中储存的介质通过介质进管52进入到轮毂电机的转子20内，由于介质进管52在每个转子20的定子22中设有介质排入口，所述介质通过所述介质排入口进入到所述转子20内的定子22中，并在所述定子22的空腔中流动，从而快速携带了轮毂电机中的热量。随着转子20内部介质的增加，转子20内部的压力逐渐增大，当达到一定的程度时，所述携带有热量的介质通过转子20外壳上的减压装置24排出，从而将热量排出。较优选地，所述介质为空气。

更佳地，所述转子20外壳上设置的减压装置24为自动排气阀。当转子20内部介质逐渐增加，转子20内部的压力逐渐增大，当所述压力增大到一定程度时，所述自动排气阀可自动开启，将转子内部携带有热量的介质排出，从而实现将轮毂电机产生的热量排出。

图3和图4中所画出的用于轮毂电机散热的介质输送系统同样适用于多转子轮毂电机。

本发明所述双转子或多转子轮毂电机，打破现有轮毂电机只有一个转子的常规，所述双转子或多转子中，相邻两个转子之间设置用于灵活将转子接合或断离的离合器，驾驶员可根据需要及实际情况选择使用一个或多个转子为电动车提供动力，使用方式灵活自由，同时，可通过转子数量的增加积木式的增加轮毂电机的功率，满足电动车不同大小的功率需求。。进一步地，本发明所述双转子或多转子轮毂电机在相邻两个转子之间设置行星齿轮，可灵活选择将行星齿轮与转子接合或断离，所述行星齿轮可用于在电动车爬坡等情况下，为电动车提供较大的力矩。另外，本发明所述轮毂电机可在电机轴中设置如上所述的介质散热系统，可快速散去轮毂电机瞬间产生的大量热量。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种双转子或多转子轮毂电机，其特征在于，包括电机端盖、电机轴、定子和转子，所述定子上设有绕线组，所述转子上设有永磁体，所述定子设于所述转子的空心内壳中，所述转子设有两个或多个，所述相邻两个转子之间设有离合器。

2.如权利要求1所述的双转子或多转子轮毂电机，其特征在于，所述相邻两个转子之间还设有行星齿轮，所述行星齿轮与转子之间设有离合器。

3.如权利要求1或2所述的双转子或多转子轮毂电机，其特征在于，所述离合器为电磁离合器、磁粉离合器或机械离合器。

4.如权利要求1所述的双转子或多转子轮毂电机，其特征在于，所述电机轴内设有用于输送散热介质的介质进管和介质出管，所述介质进管连接有介质压缩包，所述介质进管上设有介质阀门，所述介质进管在每个转子的定子中设有介质排入口，所述介质出管在每个转子的定子中设有介质排出口。

5.如权利要求4所述的双转子或多转子轮毂电机，其特征在于，所述介质为空气、水或油。

6.如权利要求1所述的双转子或多转子轮毂电机，其特征在于，所述电机轴内设有用于输送散热介质的介质进管，所述介质进管连接有介质压缩包，所述介质进管上设有介质阀门，所述介质进管在每个转子的定子中设有介质排入口，所述转子的外壳上设有用于排出介质的减压装置。

7.如权利要求6所述的双转子或多转子轮毂电机，其特征在于，所述转子的外壳上设置的减压装置为自动排气阀。

8.如权利要求6所述的双转子或多转子轮毂电机，其特征在于，所述介质为空气。

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