CN107546909A - 一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，公开了一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，包括轴向电机驱动系统、电磁与摩擦制动系统，轴向电机驱动系统包括轮左转子总成、同轴固定连接在左转子总成内侧的轮毂轴承总成、与左转子总成固定连接的右转子总成、和设置于左转子总成和右转子总成之间的定子总成，定子总成与轮毂轴承总成固定连接，定子总成外接联接器并连接到车轴上，右转子总成外端面的内边缘上连接固定有制动盘，制动盘的盘体为往外边缘扩散形状，制动盘内接卡钳总成，本发明具有体积小、扭矩密度、功率密度大、转子直接驱动轮毂、传动效率高、减少空间占用、驱动单元紧凑、小巧、提高车辆能源利用率、应用范围广的有益效果。

Description

一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元。

背景技术

在现有的车用驱动电机技术中，极大多数是采用径向气隙磁通电机，传统的径向气隙磁通电机的磁力线是沿半径方向向外发散,经过定子铁芯再沿半径方向形成回路，次类型结构的电机利用的是圆柱体的圆柱面产生转矩，此类电机在应用到车上后体积大、使得结构不紧凑、不便于与整车匹配、汽车的转动力矩和转动惯量大、产生的转矩和功率较小。例如：中国专利授权公告号CN 103997145 A，申请公布日2014年8月20日，发明创造名称为轴向磁通电机，包括转轴、转子、永磁体、定子组件、定子模块，其不足之处在于此类电机在应用到车上后体积过大、使得结构不紧凑、不便于与整车匹配、汽车的转动力矩和转动惯量大、产生的转矩和功率较小。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的此类电机在应用到车上后体积大、使得结构不紧凑、不便于与整车匹配、汽车的转动力矩和转动惯量大、产生的转矩和功率较小的不足，提供了一种轴向尺寸小、体积小、扭矩密度、功率密度大、转子直接驱动轮毂、传动效率高、减少了汽车的转动力矩和转动惯量、提高了汽车的舒适性和安全性、减少空间占用、使整个驱动单元更加紧凑、小巧、便于与整车匹配、有效地提高车辆能源利用率、缩短制动作用时间、提高整车制动性能和行车安全、极大的减轻整车质量、提高传动效率、提高整车动力性、经济性、可匹配各种混合电动车型或者纯电动车型、应用范围十分广泛的刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，包括轴向电机驱动系统、电磁与摩擦制动系统，所述轴向电机驱动系统包括轮左转子总成、通过内六角圆柱头螺钉同轴固定连接在左转子总成内侧的轮毂轴承总成、通过内六角圆柱头螺钉与左转子总成固定连接的右转子总成、和设置于左转子总成和右转子总成之间的定子总成，所述定子总成通过内六角圆柱头螺栓与轮毂轴承总成固定连接，所述定子总成通过内六角圆柱头螺钉外接联接器并连接到车轴上，所述右转子总成外端面的内边缘上通过内六角圆柱头螺钉连接固定有制动盘，所述制动盘的盘体为往外边缘扩散形状，所述制动盘内接卡钳总成。轴向电机驱动系统包括轮毂轴承总成、与轮毂轴承总成同轴固定连接的左转子总成、通过内六角圆柱头圆柱头螺钉与左转子总成连接的右转子总成、和设置于左转子总成和右转子总成之间的定子总成，该轮毂电机的磁力线是平行于转轴的，通过定子总成和转子总成形成回路，利用圆柱体的两个端面来产生转矩，转矩和圆形端面的面积成正比，该电机在同样的体积下，能产生比径向气隙磁通电机更大的转矩和功率，并且右转子总成通过通过内六角圆柱头螺钉外接联接器并连接到车轴上，右转子总成直接驱动轮毂，结构简单，传动效率高，减少了汽车的转动力矩和转动惯量，提高了汽车的舒适性和安全性，从而提高整车动力性和经济性，电磁与摩擦制动系统包括制动盘、与制动盘内接的卡钳总成，卡钳总成通过支架连接到汽车底盘车轴上，制动盘的盘体为往外边缘扩散形状，这种将卡钳总成放置于制动盘内侧的结构，能够减少空间占用，使整个驱动单元更加紧凑、小巧，便于与整车匹配，且卡钳总成从制动盘的外侧制动盘体，制动更加稳定安全。而设置于电机内部的轮毂轴承总成将轴承的转动功能和轴的连接功能、密封功能结合在一套总成内实现，减少了非集合实现这些功能造成的装配、配合、保养所增加的成本，减少空间占用，使整个驱动单元更加紧凑、小巧。

作为优选，所述轮毂轴承总成包括转轴件、支承件、连接件和滚动件，所述支承件套接于转轴件的右端，所述连接件通过内六角圆柱头螺栓(11)与定子总成固定连接，所述滚动件设置于连接件与转轴件之间。通过轮毂轴承总成来替代传统的连接轴、衬套、轴承和密封端盖，既能保证转动功能、连接功能和密封功能，又能减少装配、配合、保养所增加的成本，减少空间占用，使整个驱动单元更加紧凑、小巧。

作为优选，所述轮毂轴承总成还包括弹性密封件，所述弹性密封件包括设置于连接件与转轴件相配合的缝隙内侧的弹性密封环，和连接件与转轴件相配合的缝隙外端面的弹性密封盖。通过弹性密封环和弹性密封盖对连接件与转轴件相配合的两侧进行密封，防止转动部位受潮而对转动效果造成影响，还可防止内部的润滑剂泄露。

作为优选，所述定子总成内部设有冷却水道，所述冷却水道的一端穿过联轴器的外表面。冷却水道用于对定子总成进行冷却，防止其负荷过大所引起的高温损害。

作为优选，所述联轴器与冷却水道的交界处设有O形圈。O形圈用于对右定子总成和联轴器之间的间隙进行密封，防止冷却水泄露，提高密封性和安全性。

作为优选，所述联接器与制动盘相配合的缝隙的外端面上还设有密封端盖。密封端盖既可防止外界的液体通过缝隙进入到定子总成内部，引起定子总成的受潮损坏，又可防止内部的润滑剂泄露。

作为优选，所述卡钳总成由支架连接到汽车底盘车轴上。将卡钳总成连接固定到汽车底盘车轴上后，对制动盘进行制动，由于卡钳总成放置于制动盘内侧，减少空间占用，使整个驱动单元更加紧凑、小巧，便于与整车匹配，刹车制动的功能可由EPB控制，有效地提高车辆能源利用率，缩短制动作用时间，提高整车制动性能和行车安全。

因此，本发明的一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元具有以下优点：轴向尺寸小、体积小、扭矩密度、功率密度大、转子直接驱动轮毂、传动效率高、减少了汽车的转动力矩和转动惯量、提高了汽车的舒适性和安全性、减少空间占用、使整个驱动单元更加紧凑、小巧、便于与整车匹配、有效地提高车辆能源利用率、缩短制动作用时间、提高整车制动性能和行车安全、极大的减轻整车质量、提高传动效率、提高整车动力性、经济性、可匹配各种混合电动车型或者纯电动车型、应用范围十分广泛。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的三维总装图。

图3为结构示意图中Y部位的局部放大图。

其中：左转子总成1、内六角圆柱头螺钉2、定子总成3、右转子总成4、卡钳总成5、制动盘6、密封端盖7、内六角圆柱头螺钉8、联轴器9、轮毂轴承总成10、内六角圆柱头螺栓11、O形圈12、内六角圆柱头螺钉13、转轴件14、滚动件15、弹性密封环16、连接件17、支承件18、弹性密封盖19、冷却水道20、支架21。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1、2、3所示，一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，其中：一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，包括轴向电机驱动系统、电磁与摩擦制动系统，轴向电机驱动系统包括轮左转子总成1、通过内六角圆柱头螺钉13同轴固定连接在左转子总成内侧的轮毂轴承总成10、通过内六角圆柱头螺钉2与左转子总成固定连接的右转子总成4、和设置于左转子总成和右转子总成之间的定子总成3，定子总成通过内六角圆柱头螺栓11与轮毂轴承总成固定连接，定子总成通过内六角圆柱头螺钉8外接联接器9并连接到车轴上，右转子总成外端面的内边缘上通过内六角圆柱头螺钉22连接固定有制动盘6，制动盘的盘体为往外边缘扩散形状，制动盘内接卡钳总成5。轴向电机驱动系统包括轮毂轴承总成、与轮毂轴承总成同轴固定连接的左转子总成、通过内六角圆柱头圆柱头螺钉与左转子总成连接的右转子总成、和设置于左转子总成和右转子总成之间的定子总成，该轮毂电机的磁力线是平行于转轴的，通过定子总成和转子总成形成回路，利用圆柱体的两个端面来产生转矩，转矩和圆形端面的面积成正比，该电机在同样的体积下，能产生比径向气隙磁通电机更大的转矩和功率，并且右转子总成通过通过内六角圆柱头螺钉外接联接器并连接到车轴上，右转子总成直接驱动轮毂，结构简单，传动效率高，减少了汽车的转动力矩和转动惯量，提高了汽车的舒适性和安全性，从而提高整车动力性和经济性，电磁与摩擦制动系统包括制动盘、与制动盘内接的卡钳总成，卡钳总成通过支架连接到汽车底盘车轴上，制动盘的盘体为往外边缘扩散形状，这种将卡钳总成放置于制动盘内侧的结构，能够减少空间占用，使整个驱动单元更加紧凑、小巧，便于与整车匹配，且卡钳总成从制动盘的外侧制动盘体，制动更加稳定安全。而设置于电机内部的轮毂轴承总成将轴承的转动功能和轴的连接功能、密封功能结合在一套总成内实现，减少了非集合实现这些功能造成的装配、配合、保养所增加的成本，减少空间占用，使整个驱动单元更加紧凑、小巧。轮毂轴承总成包括转轴件14、支承件18、连接件17和滚动件15，支承件套接于转轴件的右端，连接件通过内六角圆柱头螺栓与定子总成固定连接，滚动件设置于连接件与转轴件之间。通过轮毂轴承总成来替代传统的连接轴、衬套、轴承和密封端盖，既能保证转动功能、连接功能和密封功能，又能减少装配、配合、保养所增加的成本，减少空间占用，使整个驱动单元更加紧凑、小巧。轮毂轴承总成还包括弹性密封件，弹性密封件包括设置于连接件与转轴件相配合的缝隙内侧的弹性密封环16，和连接件与转轴件相配合的缝隙外端面的弹性密封盖19。通过弹性密封环和弹性密封盖对连接件与转轴件相配合的两侧进行密封，防止转动部位受潮而对转动效果造成影响，还可防止内部的润滑剂泄露。定子总成内部设有冷却水道20，冷却水道的一端穿过联轴器的外表面。冷却水道用于对定子总成进行冷却，防止其负荷过大所引起的高温损害。联轴器与冷却水道的交界处设有O形圈12。O形圈用于对右定子总成和联轴器之间的间隙进行密封，防止冷却水泄露，提高密封性和安全性。联接器与制动盘相配合的缝隙的外端面上还设有密封端盖7。密封端盖既可防止外界的液体通过缝隙进入到定子总成内部，引起定子总成的受潮损坏，又可防止内部的润滑剂泄露。卡钳总成由支架21连接到汽车底盘车轴上。将卡钳总成连接固定到汽车底盘车轴上后，对制动盘进行制动，由于卡钳总成放置于制动盘内侧，减少空间占用，使整个驱动单元更加紧凑、小巧，便于与整车匹配，刹车制动的功能可由EPB控制，有效地提高车辆能源利用率，缩短制动作用时间，提高整车制动性能和行车安全。

因此，本发明的一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元具有轴向尺寸小、体积小、扭矩密度、功率密度大、转子直接驱动轮毂、传动效率高、减少了汽车的转动力矩和转动惯量、提高了汽车的舒适性和安全性、减少空间占用、使整个驱动单元更加紧凑、小巧、便于与整车匹配、有效地提高车辆能源利用率、缩短制动作用时间、提高整车制动性能和行车安全、极大的减轻整车质量、提高传动效率、提高整车动力性、经济性、可匹配各种混合电动车型或者纯电动车型、应用范围十分广泛的有益效果。

Claims (7)

1.一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，包括轴向电机驱动系统、电磁与摩擦制动系统，其特征是，所述轴向电机驱动系统包括轮左转子总成(1)、通过内六角圆柱头螺钉(13)同轴固定连接在左转子总成(1)内侧的轮毂轴承总成(10)、通过内六角圆柱头螺钉(2)与左转子总成(1)固定连接的右转子总成(4)、和设置于左转子总成(1)和右转子总成(4)之间的定子总成(3)，所述定子总成(3)通过内六角圆柱头螺栓(11)与轮毂轴承总成(10)固定连接，所述定子总成(3)通过内六角圆柱头螺钉(8)外接联接器(9)并连接到车轴上，所述右转子总成(10)外端面的内边缘上通过内六角圆柱头螺钉(9)连接固定有制动盘(6)，所述制动盘(12)的盘体为往外边缘扩散形状，所述制动盘(12)内接卡钳总成(5)。

2.根据权利要求1所述的一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，其特征是，所述轮毂轴承总成(10)包括转轴件(14)、支承件(18)、连接件(17)和滚动件(15)，所述支承件(18)套接于转轴件(14)的右端，所述连接件(17)通过内六角圆柱头螺栓(11)与定子总成(3)固定连接，所述滚动件(15)设置于连接件(17)与转轴件(14)之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，其特征是，所述轮毂轴承总成(10)还包括弹性密封件，所述弹性密封件包括设置于连接件(17)与转轴件(14)相配合的缝隙内侧的弹性密封环(16)，和连接件(17)与转轴件(14)相配合的缝隙外端面的弹性密封盖(19)。

4.根据权利要求1或2所述的一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，其特征是，所述定子总成(3)内部设有冷却水道(20)，所述冷却水道(20)的一端穿过联轴器(9)的外表面。

5.根据权利要求1或2所述的一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，其特征是，所述联轴器(9)与冷却水道(20)的交界处设有O形圈(12)。

6.根据权利要求1或2所述的一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，其特征是，所述联接器(9)与制动盘(6)相配合的缝隙的外端面上还设有密封端盖(7)。

7.根据权利要求1或2所述的一种刹车钳体内置式轴向电机与轮毂轴承集合驱动单元，其特征是，所述卡钳总成(5)由支架(21)连接到汽车底盘车轴上。