CN108790784A - 新能源汽车碟片式轮边电机 - Google Patents

Abstract

一种新能源汽车碟片式轮边电机，所述轮边电机是一种位于扇形制动器与轮辋内圆之间的环形电机，扇形制动器位于碟刹片的内圆周，碟刹片的外圆周为碟片式转子，所述碟片式转子的永磁环形面与环形定子环形面形成有效的大面积的驱动磁场，组成一种轴向磁路的环形的低速无刷永磁电机，碟片式转子固定在轮辋内圆跟随车轮转动，环形定子固定在盘形支架右边静止不动，所述轮边电机直接驱动车轮，制动时轮边电机反充电；所述碟片式转子既是轮边电机转子，又是制动器的碟刹片，一物两用，互不影响，由于4个轮边电机分散驱动4个车轮，每个轮边电机的功率相当于中央驱动的电机功率的1/4，使轮边电机体积小、重量轻。

Description

新能源汽车碟片式轮边电机

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车的电机驱动装置，确切地说是一种新能源汽车碟片式轮边电机。

背景技术

目前在新能源汽车的电机驱动技术领域中，有一种直接驱动车轮的集成于车轮中的轮边电机，它具有不需要改变发动机驱动系统的结构，不存在机械传动损耗的优点，因此轮边电机受到广泛关注。一种申请号为“2015107137673”名称为“一种轮边电机驱动装置”的发明专利，提供一种轮边电机与制动器集成于车轮中的技术方案，它的不足之处在于：所述的轮边电机结构比较复杂，成本高。

发明内容

为了克服现有轮边电机的缺点，本发明提供一种结构简单、成本低的新能源汽车碟片式轮边电机。

所述新能源汽车碟片式轮边电机的技术方案是由普通汽车的前后4个车轮、碟刹式制动器、轮轴、轮毂、轮辋、盘形支架、环形定子、碟片式转子组成，其结构特点在于：所述普通汽车前后4个车轮的结构特征均相同，以右后轮的结构为例说明，所述右后轮设置轮轴，所述轮轴是左大右小的台阶式轮轴，轮轴上设置左轴承和右轴承，左轴承、右轴承外圆安装轮毂，轮轴右边设置锁定外卡簧，轮毂右边设置连接盘，连接盘设置4个螺母孔，连接盘右边安装轮辋，轮辋设置中心定位台阶，中心定位台阶与轮毂右边内圆吻合，轮辋由4个轮胎螺丝钉紧固，轮辋外圆是轮胎，所述轮轴左边设置盘形支架，圆盘支架中心与轮轴左端圆台连接成一体，所述新能源汽车碟片式轮边电机设置碟刹式制动器，所述碟刹式制动器由扇形制动器与碟刹片组成，所述盘形支架右端安装扇形制动器，扇形制动器的上端大、下端小，扇形制动器位于轮毂上端，扇形制动器下端与轮毂外圆之间形成很小间隙，扇形制动器上端设置制动夹道，制动夹道内设置碟刹片，所述轮辋内圆设置连接圈，连接圈左端设置碟刹片，所述碟刹片为环形，碟刹片的外圆周与连接圈由4个碟刹片螺丝钉紧固在一起，碟刹片的内圆周位于制动夹道，所述扇形制动器的制动力作用在碟刹片的内圆周，碟刹片的左面设置永磁环，永磁环由80块扇形永磁体排列组成，扇形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体，所述扇形永磁体的极性是轴向的，相邻的永磁体极性互为相反,交替排列组成永磁环，碟刹片是导磁体，永磁环吸附在碟刹片左端面的外圆周，用AB胶粘接固定，永磁环与碟刹片组成碟片式转子，所述碟刹片的内圆周与所述扇形制动器组成碟刹式制动器，所述碟刹片的外圆周与环形定子组成新能源汽车碟片式轮边电机，所述环形定子设置环形连接板，环形连接板右面设置环形铁芯，环形铁芯由若干个C形铁芯连接组成，所述C形铁芯是用若干C形硅钢片叠加后焊接成型的小单元铁芯，C形铁芯的后视图形为C形，C形铁芯设置线圈槽，线圈槽右端中间设置槽口，若干个C形铁芯围成的环形铁芯的右视图形是：C形铁芯的外边长等分在环形铁芯的外圆周，相邻的C形铁芯之间形成三角形间隔，C形铁芯的内边长连接成封闭的环形铁芯的内圆周，若干个C形铁芯的左端均与环形连接板的右面焊接，成为整体环形铁芯，所述环形连接板用若干螺丝钉紧固在所述连接盘的右端，连接盘的右端设置定位台阶，环形连接板的内圆与定位台阶吻合，所述永磁环的环形面与所述环形铁芯的环形面大小相同，永磁环左面与环形铁芯右面对齐，永磁环左面与环形铁芯右面之间设有很小的磁场气隙；在环形铁芯中，在相邻的C形铁芯线圈槽之间绕制单线圈，若干个C形铁芯线圈槽绕制若干个单线圈，若干个单线圈分别组成三相电枢线圈，每一相电枢线圈均由若干个单线圈串联组成，相邻之间的单线圈绕制方向互为相反，单线圈用多股漆包线经过C形铁芯的槽口绕制在线圈槽内，单线圈内包括有三角形间隔的相邻的两个C形铁芯，三相电枢线圈之间的电角度为120度，三相电枢线圈连接为Y形式的电路输出，在所述环形铁芯的三个槽口内分别设置三个霍尔传感器，三个霍尔传感器的间隔位置均相差60度的电角度，三相输出线和三个霍尔传感器的输出线合并为一股输出电缆，由环形铁芯、三相电枢线圈、三个霍尔传感器组成所述环形定子，所述盘形支架下端设置出线孔，输出电缆从出线孔穿出。

所述新能源汽车碟片式轮边电机的有益效果在于：现有小汽车的扇形制动器是位于碟刹片外圆的外圆周制动器，所述新能源汽车碟片式轮边电机的扇形制动器是位于碟刹片内圆的内圆周制动器，两者具有同样的制动效果，所述的轮边电机是一种位于扇形制动器与轮辋内圆之间的环形电机，扇形制动器位于碟刹片的内圆周，碟刹片的外圆周为碟片式转子，所述碟片式转子的永磁环形面与环形定子环形面形成有效的大面积的驱动磁场，组成一种轴向磁路的环形的低速无刷永磁电机，碟片式转子固定在轮辋内圆跟随车轮转动，环形定子固定在盘形支架右边静止不动，所述轮边电机直接驱动车轮，制动时轮边电机反充电；所述碟片式转子既是轮边电机转子，又是制动器的碟刹片，一物两用，互不影响，拆卸车轮时，先将4个碟刹片螺丝钉拆除，所述碟片式转子吸附在环形定子右面，再将4个轮胎螺丝钉拆除，轮胎很容易拆卸，反之，轮胎安装后，将4个碟刹片螺丝钉拧上，所述碟片式转子环形面离开环形定子环形面，形成均匀的磁场气隙，由于4个轮边电机分散驱动4个车轮，每个轮边电机的功率相当于中央驱动的电机功率的1/4，使轮边电机体积小、重量轻；4个轮边电机动力与发动机动力配合，经过人工智能控制，实现多种动力合理匹配，自动切换动力，自动换挡，使新能源汽车工作在最佳的节能环保状态。

附图说明

图1为新能源汽车碟片式轮边电机安装在普通汽车后轮的结构示意图。

图2为新能源汽车碟片式轮边电机右后轮后视剖面结构示意图。

图3为新能源汽车碟片式轮边电机右后轮右视剖面结构示意图。

图4为环形铁芯后视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图作进一歩说明。

在图1、图2、图3、图4中，所述普通汽车1前后4个车轮的结构特征均相同，以右后轮的结构为例说明，所述右后轮设置轮轴2，所述轮轴是左大右小的台阶式轮轴，轮轴上设置左轴承3和右轴承4，左轴承、右轴承外圆安装轮毂5，轮轴右边设置锁定外卡簧6，轮毂右边设置连接盘7，连接盘设置4个螺母孔，连接盘右边安装轮辋8，轮辋设置中心定位台阶9，中心定位台阶与轮毂右边内圆吻合，轮辋由4个轮胎螺丝钉10紧固，轮辋外圆是轮胎11，所述轮轴左边设置盘形支架12，圆盘支架中心与轮轴左端圆台连接成一体，所述新能源汽车碟片式轮边电机设置碟刹式制动器13，所述碟刹式制动器由扇形制动器与碟刹片组成，所述盘形支架右端安装扇形制动器14，扇形制动器的上端大、下端小，扇形制动器位于轮毂上端，扇形制动器下端与轮毂外圆之间形成很小间隙，扇形制动器上端设置制动夹道15，制动夹道内设置碟刹片16，所述轮辋内圆设置连接圈17，连接圈左端安装碟刹片，所述碟刹片为环形，碟刹片的外圆周与连接圈由4个碟刹片螺丝钉18紧固在一起，碟刹片的内圆周位于制动夹道内，所述扇形制动器的制动力作用在碟刹片的内圆周，碟刹片的左面设置永磁环19，永磁环由80块扇形永磁体排列组成，扇形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体，所述扇形永磁体的极性是轴向的，相邻的永磁体极性互为相反,交替排列组成永磁环，碟刹片是导磁体，永磁环吸附在碟刹片左端面的外圆周，用AB胶粘接固定，永磁环与碟刹片组成碟片式转子，所述碟刹片的内圆周与所述扇形制动器组成碟刹式制动器，所述碟刹片的外圆周与环形定子组成新能源汽车碟片式轮边电机32，所述环形定子设置环形连接板20，环形连接板右面设置环形铁芯21，环形铁芯由若干个C形铁芯22连接组成，所述C形铁芯是用若干C形硅钢片叠加后焊接成型的小单元铁芯，C形铁芯的后视图形为C形，C形铁芯设置线圈槽23，线圈槽右端中间设置槽口24，若干个C形铁芯围成的环形铁芯的右视图形是：C形铁芯的外边长等分在环形铁芯的外圆周，相邻的C形铁芯之间形成三角形间隔25，C形铁芯的内边长连接成封闭的环形铁芯的内圆周，若干个C形铁芯的左端均与环形连接板的右面焊接，成为整体环形铁芯，所述环形连接板用若干螺丝钉紧固在所述连接盘的右端，连接盘的右端设置定位台阶，环形连接板的内圆与定位台阶吻合，所述永磁环的环形面与所述环形铁芯的环形面大小相同，永磁环左面与环形铁芯右面对齐，永磁环左面与环形铁芯右面之间形成很小的均匀的磁场气隙26；在环形铁芯中，在相邻的C形铁芯线圈槽之间绕制单线圈27，若干个C形铁芯线圈槽绕制若干个单线圈，若干个单线圈分别组成三相电枢线圈28，每一相电枢线圈均由若干个单线圈串联组成，相邻之间的单线圈绕制方向互为相反，单线圈用多股漆包线经过C形铁芯的槽口绕制在线圈槽内，单线圈内包括有三角形间隔的相邻的两个C形铁芯，三相电枢线圈之间的电角度为120度，三相电枢线圈连接为Y形式的电路输出，在所述环形铁芯的三个槽口内分别设置三个霍尔传感器29，三个霍尔传感器的间隔位置均相差60度的电角度，三相输出线和三个霍尔传感器的输出线合并为一股输出电缆30，由环形铁芯、三相电枢线圈、三个霍尔传感器组成所述环形定子，所述盘形支架下端设置出线孔31，输出电缆从出线孔穿出。

现有小汽车的扇形制动器是位于碟刹片外圆的外圆周制动器，所述新能源汽车碟片式轮边电机的扇形制动器是位于碟刹片内圆的内圆周制动器，两者具有同样的制动效果，所述的轮边电机是一种位于扇形制动器与轮辋内圆之间的环形电机，扇形制动器位于碟刹片的内圆周，碟刹片的外圆周为碟片式转子，所述碟片式转子的永磁环形面与环形定子环形面形成有效的大面积的驱动磁场，组成一种轴向磁路的环形的低速无刷永磁电机，碟片式转子固定在轮辋内圆跟随车轮转动，环形定子固定在盘形支架右边静止不动，所述轮边电机直接驱动车轮，制动时轮边电机反充电；所述碟片式转子既是轮边电机转子，又是制动器的碟刹片，一物两用，互不影响，拆卸车轮时，先将4个碟刹片螺丝钉拆除，所述碟片式转子吸附在环形定子右面，再将4个轮胎螺丝钉拆除，轮胎很容易拆卸，反之，轮胎安装后，将4个碟刹片螺丝钉拧上，所述碟片式转子环形面离开环形定子环形面，形成均匀的磁场气隙，由于4个轮边电机分散驱动4个车轮，每个轮边电机的功率相当于中央驱动的电机功率的1/4，使轮边电机体积小、重量轻；4个轮边电机动力与发动机动力配合，经过人工智能控制，实现多种动力合理匹配，自动切换动力，自动换挡，使新能源汽车工作在最佳的节能环保状态。

Claims (2)

1.一种新能源汽车碟片式轮边电机，由普通汽车的前后4个车轮、碟刹式制动器、轮轴、轮毂、轮辋、盘形支架、环形定子、碟片式转子组成，其特征在于：所述普通汽车(1)的前后4个车轮的结构特征均相同，以右后轮的结构为例说明，所述右后轮设置轮轴(2)，所述轮轴是左大右小的台阶式轮轴，轮轴上设置左轴承(3)和右轴承(4)，左轴承、右轴承外圆安装轮毂(5)，轮轴右边设置锁定外卡簧(6)，轮毂右边设置连接盘(7)，连接盘设置4个螺母孔，连接盘右边安装轮辋(8)，轮辋设置中心定位台阶(9)，中心定位台阶与轮毂右边内圆吻合，轮辋由4个轮胎螺丝钉(10)紧固，轮辋外圆是轮胎(11)，所述轮轴左边设置盘形支架(12)，盘形支架中心与轮轴左端圆台连接成一体，所述新能源汽车碟片式轮边电机设置碟刹式制动器(13)，所述碟刹式制动器由扇形制动器与碟刹片组成，所述盘形支架右端安装扇形制动器(14)，扇形制动器的上端大、下端小，扇形制动器位于轮毂上端，扇形制动器下端与轮毂外圆之间形成很小间隙，扇形制动器上端设置制动夹道(15)，制动夹道内设置碟刹片(16)，所述轮辋内圆设置连接圈(17)，连接圈左端安装碟刹片，所述碟刹片为环形，碟刹片的外圆周与连接圈由4个碟刹片螺丝钉(18)紧固在一起，碟刹片的内圆周位于制动夹道内，所述扇形制动器的制动力作用在碟刹片的内圆周，碟刹片的左面设置永磁环(19)，永磁环由80块扇形永磁体排列组成，扇形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体，所述扇形永磁体的极性是轴向的，相邻的永磁体极性互为相反，交替排列组成永磁环，碟刹片是导磁体，永磁环吸附在碟刹片左端面的外圆周，用AB胶粘接固定，永磁环与碟刹片组成碟片式转子，所述碟刹片的内圆周与所述扇形制动器组成碟刹式制动器，所述碟刹片的外圆周与环形定子组成新能源汽车碟片式轮边电机(32)，所述环形定子设置环形连接板(20)，环形连接板右面设置环形铁芯(21)，环形铁芯由若干个C形铁芯(22)连接组成，所述C形铁芯是用若干C形硅钢片叠加后焊接成型的小单元铁芯，C形铁芯的后视图形为C形，C形铁芯设置线圈槽(23)，线圈槽右端中间设置槽口(24)，若干个C形铁芯围成的环形铁芯的右视图形是：C形铁芯的外边长等分在环形铁芯的外圆周，相邻的C形铁芯之间形成三角形间隔(25)，C形铁芯的内边长连接成封闭的环形铁芯的内圆周，若干个C形铁芯的左端均与环形连接板的右面焊接，成为整体环形铁芯，所述环形连接板用若干螺丝钉紧固在所述盘形支架的右端，盘形支架的右端设置定位台阶，环形连接板的内圆与定位台阶吻合，所述永磁环的环形面与所述环形铁芯的环形面大小相同，永磁环左面与环形铁芯右面对齐，永磁环左面与环形铁芯右面之间形成很小的均匀的磁场气隙(26)；在环形铁芯中，在相邻的C形铁芯线圈槽之间绕制单线圈(27)，若干个C形铁芯线圈槽绕制若干个单线圈，若干个单线圈分别组成三相电枢线圈(28)，每一相电枢线圈均由若干个单线圈串联组成，相邻之间的单线圈绕制方向互为相反，单线圈用多股漆包线经过C形铁芯的槽口绕制在线圈槽内，单线圈内包括有三角形间隔的相邻的两个C形铁芯，三相电枢线圈之间的电角度为120度，三相电枢线圈连接为Y形式的电路输出，在所述环形铁芯的三个槽口内分别设置三个霍尔传感器(29)，三个霍尔传感器的间隔位置均相差60度的电角度，三相输出线和三个霍尔传感器的输出线合并为一股输出电缆(30)，由环形铁芯、三相电枢线圈、三个霍尔传感器组成所述环形定子，所述盘形支架下端设置出线孔(31)，输出电缆从出线孔穿出。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车碟片式轮边电机，其特征在于：现有小汽车的扇形制动器是位于碟刹片外圆的外圆周制动器，所述新能源汽车碟片式轮边电机的扇形制动器是位于碟刹片内圆的内圆周制动器，两者具有同样的制动效果，所述的轮边电机是一种位于扇形制动器与轮辋内圆之间的环形电机，扇形制动器位于碟刹片的内圆周，碟刹片的外圆周为碟片式转子，所述碟片式转子的永磁环形面与环形定子环形面形成有效的大面积的驱动磁场，组成一种轴向磁路的环形的低速无刷永磁电机，碟片式转子固定在轮辋内圆跟随车轮转动，环形定子固定在盘形支架右边静止不动，所述轮边电机直接驱动车轮，制动时轮边电机反充电；所述碟片式转子既是轮边电机转子，又是制动器的碟刹片，一物两用，互不影响，拆卸车轮时，先将4个碟刹片螺丝钉拆除，所述碟片式转子吸附在环形定子右面，再将4个轮胎螺丝钉拆除，轮胎很容易拆卸，反之，轮胎安装后，将4个碟刹片螺丝钉拧上，所述碟片式转子环形面离开环形定子环形面，形成均匀的磁场气隙，由于4个轮边电机分散驱动4个车轮，每个轮边电机的功率相当于中央驱动的电机功率的1/4，使轮边电机体积小、重量轻；4个轮边电机动力与发动机动力配合，经过人工智能控制，实现多种动力合理匹配，自动切换动力，自动换挡，使新能源汽车工作在最佳的节能环保状态。