CN109291784A - 轮毂电机及电动汽车 - Google Patents

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李建贵
肖玉坤
王保国
罗瑞仁
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Abstract

本发明公开了一种轮毂电机，包括轮毂组件、电机组件、减速器组件、输出组件以及刹车制动组件，其中，轮毂组件包括刚性轮毂以及刹车轮毂，刚性轮毂将车轮内部空间分隔成内部腔室和外部腔室，电机组件和减速器组件均安装于内部腔室中，输出组件包括穿设于刚性轮毂上的中心轴，刹车轮毂套于中心轴上且位于外部腔室中以作为刹车卡盘，刹车制动组件安装于外部腔室中以对刹车轮毂进行制动。本发明提出的轮毂电机，可减少电机震动，进而提高电机寿命。

Description

轮毂电机及电动汽车
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种轮毂电机及电动汽车。
背景技术
随着世界各国环保意识的不断增强，电动汽车的应用也受到了越来越广泛的关注，轮毂电机作为电动汽车的驱动部分，其重要性可想而知。一个高效率的、高寿命的、高稳定性的轮毂电机，是关乎一辆电动汽车的舒适度与耐用性的关键。一个良好的轮毂电机工作环境，是关乎其寿命和效率的关键。本发明针对轮毂电机提出了结构优化，为电机提供了一个稳定而又安全的工作环境。
轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，其是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，其将简化电动车辆的机械部分空间。然而，现有轮毂电机其震动较严重，进而影响电机寿命。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种轮毂电机及电动汽车，旨在减少电机震动。
为实现上述目的，本发明提供一种轮毂电机，包括轮毂组件、电机组件、减速器组件、输出组件以及刹车制动组件，其中，
所述轮毂组件包括刚性轮毂以及刹车轮毂，刚性轮毂将车轮内部空间分隔成内部腔室和外部腔室，电机组件和减速器组件均安装于内部腔室中，输出组件包括穿设于刚性轮毂上的中心轴，刹车轮毂套于中心轴上且位于外部腔室中以作为刹车卡盘，刹车制动组件安装于外部腔室中以对刹车轮毂进行制动。
优选地，所述电机组件包括定子以及与其相适配的转子，其中，定子通过轴承与中心轴连接，转子套于中心轴上且与其固定连接，转子和定子组成盘式电机。
优选地，所述中心轴上设有与定子内环侧轴承适配的凸台。
优选地，所述转子和定子组成盘式无刷直流电机，且为单定子和单转子结构，转子表面设有永磁铁。
优选地，所述转子的外环侧与刚性轮毂固定连接以带动其转动。
优选地，所述电机组件还包括固定于刚性轮毂端面上以作为电机外壳的保护轮毂。
优选地，所述刚性轮毂包括中间隔板以及位于中间隔板外环侧的环形隔板，中心轴穿设于中间隔板上且与其垂直设置，所述保护轮毂与环形隔板固定连接。
优选地，所述刹车制动组件包括刹车卡钳以及位于刹车轮毂上的刹车碟片，刹车卡钳在液压作用下夹紧刹车碟片，起到制动作用，进而对整个轮毂起到制动作用。
优选地，所述刹车卡钳通过轴承套于中心轴外侧。
本发明进一步提出一种电动汽车，包括如上所述的轮毂电机。
本发明提出的轮毂电机，通过将轮毂部分的形状改变，将其内部空间一分为二，内侧腔室放置电机组件，刚性轮毂作为电机的外壳使用，一方面对电机起到保护作用，另一方面为轮毂部分节省了空间。外侧腔室放置刹车自动组件，对轮毂电机起到制动作用，二者互不干涉，却又为一整体，保证轮毂内部空间的充分使用，为轮内提供一个安全平稳的运行环境，在一定程度上降低了电机的震动，增强了电机的稳定性；对提高电机寿命，降低电机磨损有着重要的意义。
附图说明
图1为本发明轮毂电机优选实施例的结构示意图。
图中，1-紧固螺栓，2、保护轮毂，3、转子，4、凸台，5、圆柱滚子轴承，6、永磁铁，7、定子， 8、刹车卡钳，9、刹车轮毂，10、圆锥滚子轴承，11、刚性轮毂，12、中心轴，13、刹车碟片，14、内部腔室，15-外部腔室。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1，本优选实施例中，一种轮毂电机，包括轮毂组件、电机组件、减速器组件、输出组件以及刹车制动组件，其中，
轮毂组件包括刚性轮毂11以及刹车轮毂9，刚性轮毂11将车轮内部空间分隔成内部腔室14和外部腔室15，电机组件和减速器组件均安装于内部腔室14中，输出组件包括穿设于刚性轮毂11上的中心轴12，刹车轮毂9套于中心轴12上且位于外部腔室15中以作为刹车卡盘，刹车制动组件安装于外部腔室15中以对刹车轮毂9进行制动。
刹车轮毂9为畸形轮毂充当刹车卡盘结构。电机组件包括定子7以及与其相适配的转子3，其中，定子7通过轴承（圆柱滚子轴承5）与中心轴12连接，转子3套于中心轴12上且与其固定连接，转子3和定子7组成盘式电机。在定子7作用下带动转子3旋转，进而作为输出端带动刚性轮毂11旋转，因刚性轮毂11的强度比较大，电机组件产生的单边力可由刚性轮毂11的刚性结构进行抵消。
进一步地，中心轴12上设有与定子7内环侧轴承适配的凸台4。电机组件还包括固定于刚性轮毂11端面上以作为电机外壳的保护轮毂2。转子3的外环侧与刚性轮毂11固定连接以带动其转动，转子3的内环侧与中心轴12固定连接。
转子3和定子7组成盘式无刷直流电机，且为单定子和单转子结构，转子3表面设有永磁铁6。本实施例中，采用盘式无刷直流电机，其轴向尺寸短，可适用于严格要求薄型安装的场合，另外盘式电机不存在迟滞损耗，具有较高效率。采用无铁心电枢结构，不存在普通圆柱式电机由于齿槽引起的转矩脉动，转矩输出稳定；不存在磁滞和涡流损耗，可达到更高的效率；由于电枢绕组两端面直接与气隙接触，有利于电枢绕组散热，可取的较大的电负荷，转动部分只是电枢绕组，转动惯量小，具有优良的快速反应性能，可用于频繁起动和制动的场合。
具体地，刚性轮毂11包括中间隔板以及位于中间隔板外环侧的环形隔板，中心轴12穿设于中间隔板上且与其垂直设置，保护轮毂2与环形隔板固定连接（通过紧固螺栓1固定）。中间隔板呈圆盘状结构，其轴线与轮胎轴线垂直设置。
刹车制动组件包括刹车卡钳8以及位于刹车轮毂9上的刹车碟片13，刹车卡钳8在液压作用下夹紧刹车碟片13，起到制动作用，进而对整个轮毂起到制动作用。刹车卡钳8通过轴承（圆锥滚子轴承10）套于中心轴12外侧。刹车卡钳8不随中心轴12一起转动。
当踩下刹车踏板时，刹车总泵内的活塞会被推动，而在刹车油路中建立压力。压力经由刹车油传送到刹车卡钳8上之刹车分泵的活塞，刹车分泵的活塞在受到压力后，会向外移动并推动刹车卡钳8去夹紧刹车碟片13，使得刹车卡钳8与刹车碟片13发生摩擦，以降低车轮转速，进而让汽车减速或是停止。
本实施例提出的轮毂电机，通过将轮毂部分的形状改变，将其内部空间一分为二，内侧腔室放置电机组件，刚性轮毂11作为电机的外壳使用，一方面对电机起到保护作用，另一方面为轮毂部分节省了空间。外侧腔室放置刹车自动组件，对轮毂电机起到制动作用，二者互不干涉，却又为一整体，保证轮毂内部空间的充分使用，为轮内提供一个安全平稳的运行环境，在一定程度上降低了电机的震动，增强了电机的稳定性；对提高电机寿命，降低电机磨损有着重要的意义。
本发明进一步提出一种电动汽车。
本实施例中，一种电动汽车，包括轮毂电机，该轮毂电机的具体结构以及有益效果参照上述实施例，本实施例在此不再赘述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种轮毂电机，其特征在于，包括轮毂组件、电机组件、减速器组件、输出组件以及刹车制动组件，其中，
所述轮毂组件包括刚性轮毂以及刹车轮毂，刚性轮毂将车轮内部空间分隔成内部腔室和外部腔室，电机组件和减速器组件均安装于内部腔室中，输出组件包括穿设于刚性轮毂上的中心轴，刹车轮毂套于中心轴上且位于外部腔室中以作为刹车卡盘，刹车制动组件安装于外部腔室中以对刹车轮毂进行制动。
2.如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述电机组件包括定子以及与其相适配的转子，其中，定子通过轴承与中心轴连接，转子套于中心轴上且与其固定连接，转子和定子组成盘式电机。
3.如权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述中心轴上设有与定子内环侧轴承适配的凸台。
4.如权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述转子和定子组成盘式无刷直流电机，且为单定子和单转子结构，转子表面设有永磁铁。
5.如权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述转子的外环侧与刚性轮毂固定连接以带动其转动。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的轮毂电机，其特征在于，所述电机组件还包括固定于刚性轮毂端面上以作为电机外壳的保护轮毂。
7.如权利要求6所述的轮毂电机，其特征在于，所述刚性轮毂包括中间隔板以及位于中间隔板外环侧的环形隔板，中心轴穿设于中间隔板上且与其垂直设置，所述保护轮毂与环形隔板固定连接。
8.如权利要求7所述的轮毂电机，其特征在于，所述刹车制动组件包括刹车卡钳以及位于刹车轮毂上的刹车碟片，刹车卡钳在液压作用下夹紧刹车碟片，起到制动作用，进而对整个轮毂起到制动作用。
9.如权利要求8所述的轮毂电机，其特征在于，所述刹车卡钳通过轴承套于中心轴外侧。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的轮毂电机。
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