CN104882994B - 轮毂电机机构、机动车 - Google Patents

Abstract

一种轮毂电机机构、机动车，其中轮毂电机机构包括轮毂电机和制动器，轮毂电机包括环形的转子和定子，所述转子和定子环抱制动器且与所述制动器径向相互隔开；轮毂电机机构还包括位于所述制动器与轮毂电机径向间隙内的隔热膜，隔热膜包围制动器与转子径向相对的表面，隔热膜包括：防热传导膜；在所述防热传导膜与制动器径向相对的表面，和所述防热传导膜与轮毂电机径向相对的表面中，其中一表面或两表面上设置有防热辐射膜。隔热膜能够有效阻挡制动产生的高热量以热传导和热辐射的方式向转子传递，避免转子受高温、高热量影响，确保轮毂电机正常工作并具有较长使用寿命。这样，可将制动器集成到轮毂电机中，降低设计、安装成本。

Description

轮毂电机机构、机动车

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，特别涉及一种轮毂电机机构、机动车。

背景技术

轮毂电机技术通常应用于电动汽车，它最大特点就是将动力、传动和制动器都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。

现有的轮毂电机机构包括轮毂电机、制动器和其他部件。轮毂电机包括转子和定子、电机控制器，定子与定子支架连接且在车轮转动时保持静止，转子通过转子支架与车轮轮辋连接且与车轮同步转动，电机控制器控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作。

制动器包括制动器和其他辅助部件。以鼓式制动器为例，鼓式制动器包括制动鼓、位于制动鼓中的一对呈半月形的制动蹄、两制动蹄之间的液压缸。在车轮正常转动状态下，制动蹄与制动鼓的鼓室内壁不接触；但在制动时，可通过对液压缸冲压以驱使液压缸的活塞对两对制动蹄施加压力，两制动蹄受到压力作用而撑紧到制动鼓内壁表面，制动蹄与制动鼓因摩擦产生阻力而使制动鼓停止转动。由于制动鼓也与转子支架连接，当制动鼓停止转动时也会带动与它连接的转子支架停止转动，并最终实现车轮制动的目的。

但是，在制动过程中，制动蹄和制动鼓因摩擦产生较高温度，该高温传递至周围部件，尤其是轮毂电机，会损坏转子并影响电机控制器的正常运转，例如电机控制器中集成电路元件受热失效。

因此，为避免制动高温对轮毂电机造成损伤，通常将制动器与轮毂电机隔开一定距离，使得制动器无法集成到轮毂电机中。这会需要更多的安装部件，造成设计成本增高、安装不便。而且，对于较小尺寸车轮，空间狭小，制动器与轮毂电机之间的距离不足以克服制动高温影响。

发明内容

本发明解决的问题是，现有制动器与轮毂电机隔开一定距离，使得制动器无法集成到轮毂电机中。这会需要更多的安装部件，造成设计成本增高、安装不便。而且，对于较小尺寸车轮，空间狭小，制动器与轮毂电机之间的距离不足以克服制动高温影响。

为解决上述问题，本发明提供一种轮毂电机机构，该轮毂电机机构包括轮毂电机和制动器，所述轮毂电机包括环形的转子和定子，所述转子和定子环抱制动器且与所述制动器径向相互隔开；

所述轮毂电机机构还包括位于所述制动器与轮毂电机径向间隙内的隔热膜，所述隔热膜包围制动器与转子径向相对的表面，所述隔热膜包括：

防热传导膜；

在所述防热传导膜与制动器径向相对的表面，和所述防热传导膜与轮毂电机径向相对的表面中，其中一表面或两表面上设置有防热辐射膜。

可选地，在所述防热传导膜与防热辐射膜之间还设置有承重膜。

可选地，在所述防热传导膜中设置有真空间隙，所述真空间隙与制动器径向相互隔开。

可选地，所述真空间隙呈片状。

可选地，所述真空间隙在制动鼓径向方向呈多层分布。

可选地，在所述防热传导膜中填充有玻璃或金属，所述真空间隙由玻璃或金属所围成。

可选地，所述防热辐射膜的材料为银或铝。

可选地，所述转子环抱定子，或者所述定子环抱转子。

可选地，所述制动器为鼓式制动器，所述鼓式制动器包括制动鼓，所述隔热膜包围制动鼓与转子径向相对的表面；或者，所述制动器为盘式制动器，所述盘式制动器包括制动盘，所述隔热膜包围制动盘与转子径向相对的表面。

本发明还提供一种机动车，该机动车包括前述任一所述的轮毂电机机构。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

所述防热传导膜起到阻挡热传导的作用，防热辐射膜起到阻挡热辐射的作用。隔热膜能够有效阻挡制动产生的高热量以热传导和热辐射的方式向转子传递，避免转子受高温、高热量影响，确保轮毂电机正常工作并具有较长使用寿命。这样，可将制动器集成到轮毂电机中，缩短制动器与轮毂电机之间的距离，降低了设计、安装成本。而且，制动器集成到轮毂电机中，也突破了车轮尺寸狭小的限制。

附图说明

图1是本发明具体实施例的轮毂电机机构的剖视图；

图2是本发明具体实施例的隔热膜的剖面图。

具体实施方式

参照图1，轮毂电机机构1包括轮毂电机2和鼓式制动器3，鼓式制动器3集成到轮毂电机2中。

具体地，轮毂电机2包括转子21和定子22，定子22环抱转子21且转子21可相对定子22周向转动。定子22和定子支架（图中未示出）连接。转子21环抱鼓式制动器3且与鼓式制动器3径向相互隔开，转子21通过转子支架4与车轮轮辋6连接。在其他实施例中，轮毂电机还可以是转子环抱定子的外转子式。轮毂电机机构1还包括电机控制器（图中未示出），电机控制器用来控制轮毂电机的旋转方向、转速等参数。

鼓式制动器3包括制动鼓31和位于制动鼓31中的一对呈半月形的制动蹄（图中未示出），其中制动鼓31与转子支架4连接，这样转子21和制动鼓31能够同步转动。两制动蹄首尾相对，在两制动蹄的其中一组或两组首尾相对的两端之间设置有液压缸32。其中液压缸32内两活塞的活塞杆分别与两制动蹄首尾相对的两端连接。在制动时，对液压缸32进行冲压，该冲压驱使两活塞对两制动蹄施加压力，使制动蹄撑紧到制动鼓31内壁表面，制动蹄与制动鼓31摩擦而使制动鼓31受阻停止转动，并进一步使得轮辋6和轮辋上的轮胎7停止转动，以实现车轮制动。

轮毂电机机构1还包括位于制动鼓31与转子21径向间隙内的隔热膜5，隔热膜5包围制动鼓31与转子21径向相对的表面，用来阻挡制动鼓31与转子21之间的热传递。参照图1，隔热膜5还包括包围制动鼓31轴向侧面的延伸侧面，该延伸侧面位于制动鼓31轴向侧面与转子支架4之间，通过该延伸侧面，隔热膜5与制动鼓31均安装在转子支架4上，转子支架4用来支撑隔热膜5。隔热膜5与其包围的制动鼓31表面可以是接触，也可存有一定间隙。

其中隔热膜5可以是全包围制动鼓31与转子21径向相对的表面，这样，隔热膜5能够在360°方向上阻挡热传递。除此之外，隔热膜5也可以是部分包围制动鼓31与转子21径向相对的表面，例如只包围制动鼓31与制动蹄产生制动摩擦的部分的表面，以阻挡制动鼓31制动产生的高热向转子21传递。

结合参照图2，隔热膜5包括：

防热传导膜51，防热传导膜51与转子支架4连接；

在防热传导膜51与制动鼓31径向相对的表面、和防热传导膜51与转子21径向相对的表面设置有防热辐射膜53。摩擦制动过程产生的高热量会以热传导和热辐射的方式向外传递，防热传导膜51用来阻挡高热量以热传导方式向转子21、电机控制器和周围其他部件传递，而防热辐射膜53用来阻挡高热量以热辐射方式向轮毂电机2传递。

与现有技术相比，本实施例的隔热膜能同时阻挡热传导和热辐射，更有效阻挡制动高温、高热向转子传递，避免转子受高温、高热影响，确保轮毂电机正常工作并具有较长使用寿命。

而且，在隔热膜有效隔热的前提下，将制动器集成到轮毂电机中，这缩短了制动器与轮毂电机之间的距离、减少了安装部件、降低了设计、安装和生产成本。进一步地，制动器集成到轮毂电机中，也突破了车轮尺寸狭小的限制。

需要说明的是，当轮毂电机采用外转子式时，将隔热膜置于定子与制动器的径向间隙内，隔热膜用来阻挡制动高热向定子传递，确保轮毂电机正常工作。

在本实施例中，在所述防热传导膜沿径向相对的两表面上均设置有防热辐射膜。在其他实施例中，还可以是：在防热传导膜与制动器径向相对的表面，和防热传导膜与轮毂电机径向相对的表面中，仅在其中一表面设置有防热辐射膜，该一层防热辐射膜也能有效阻挡热辐射，只是单层防热辐射膜的隔热效果会比两层防热辐射膜的隔热效果差些。

在具体实施例中，防热辐射膜53的材料为选择铝或银，铝或银能够对热辐射形成反射，避免热辐射对转子造成损伤。

另外，参照图2，在防热辐射膜53与防热传导膜51之间还设置有承重膜52。承重膜52使用硬质材料制成，用来承受隔热膜5的安装载荷。

在本实施例中，防热传导膜51的材料为泡沫塑料或石棉，可实现隔热效果。但防热传导膜51质软，可能会造成安装不便，而且防热传导膜51在随转子支架4转动的过程中容易变形。因此，承重膜52可对防热传导膜51起到支撑、塑形作用，确保防热传导膜51在车轮正常工作时不会因振动而松动脱落、变形。

这样，通过将承重膜52安装在转子支架4上，来实现将隔热膜5的安装目的。例如将承重膜52与转子支架4螺纹连接。

为实现此目的，承重膜52的材料为热塑性塑料，在正常状况下，热塑性塑料质硬，能够承受一定负重。虽然热塑性塑料在制动高温条件下会变软，但降温后会热塑性塑料能够恢复初始质地。

在制造工艺中，在防热传导膜51表面形成承重膜52，以对防热传导膜51进行塑形。之后，使用电镀方式在承重膜52表面形成防热辐射膜53。

更进一步地，在防热传导膜51中设置有真空间隙54，该真空间隙54与制动鼓31径向相互隔开。通常，热传导实质是由物质中大量的分子热运动互相撞击，而使能量从物体的高温部分传至低温部分，或由高温物体传给低温物体的过程。而真空间隙54的真空中并无分子存在，缺少热传导介质，因此真空可更有效阻挡制动产生的高热传导。

在本实施例中，真空间隙54为单层片状结构，片状结构能保证真空间隙54在制动鼓31径向较大范围内阻挡热传导。在其他实施例中，还可以是：真空间隙在环绕制动鼓的周向方向上排列分布，或者真空间隙在制动鼓径向方向呈多层分布。

具体地，在防热传导膜51中填充有玻璃或金属，真空间隙由玻璃或金属围成。在制造工艺中，可先在玻璃或金属中形成真空间隙54，之后将形成有真空间隙54的金属或玻璃置于防热传导膜51中。在图2中，阴影部分表示金属或玻璃。

需要说明的是，防热传导膜51的厚度应保证能有足够空间填充带有真空间隙的金属或玻璃。在此前提下，可设置防热传导膜51具有较小厚度，以节约安装空间。

本实施例的制动器为鼓式制动器。在其他实施例中，制动器还可为盘式制动器，盘式制动器包括制动盘，隔热膜包围制动盘与转子径向相对的表面。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种轮毂电机机构，其特征在于，包括轮毂电机和制动器，所述轮毂电机包括环形的转子和定子，所述转子和定子环抱制动器且与所述制动器径向相互隔开；

所述轮毂电机机构还包括位于所述制动器与轮毂电机径向间隙内的隔热膜，所述隔热膜包围制动器与转子径向相对的表面，所述隔热膜包括：

防热传导膜；

在所述防热传导膜与制动器径向相对的表面，和所述防热传导膜与轮毂电机径向相对的表面中，其中一表面或两表面上设置有防热辐射膜。

2.如权利要求1所述的轮毂电机机构，其特征在于，在所述防热传导膜与防热辐射膜之间还设置有承重膜。

3.如权利要求1所述的轮毂电机机构，其特征在于，在所述防热传导膜中设置有真空间隙，所述真空间隙与制动器径向相互隔开。

4.如权利要求3所述的轮毂电机机构，其特征在于，所述真空间隙呈片状。

5.如权利要求3所述的轮毂电机机构，其特征在于，所述真空间隙在制动器径向方向呈多层分布。

6.如权利要求3所述的轮毂电机机构，其特征在于，在所述防热传导膜中填充有玻璃或金属，所述真空间隙由玻璃或金属所围成。

7.如权利要求1所述的轮毂电机机构，其特征在于，所述防热辐射膜的材料为银或铝。

8.如权利要求1～7任一项所述的轮毂电机机构，其特征在于，所述转子环抱定子，或者所述定子环抱转子。

9.如权利要求1所述的轮毂电机机构，其特征在于，所述制动器为鼓式制动器，所述鼓式制动器包括制动鼓，所述隔热膜包围制动鼓与转子径向相对的表面；或者，所述制动器为盘式制动器，所述盘式制动器包括制动盘，所述隔热膜包围制动盘与转子径向相对的表面。

10.一种机动车，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的轮毂电机机构。