CN110116617A

CN110116617A - 新能源汽车轮边电机

Info

Publication number: CN110116617A
Application number: CN201910494235.3A
Authority: CN
Inventors: 朱幕松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-06-09
Filing date: 2019-06-09
Publication date: 2019-08-13

Abstract

一种新能源汽车轮边电机，由弧形定子与碟片式转子组成，是一种轴向磁路的扁平状无刷永磁电机，碟片式转子固定在轮毂右边跟随车轮转动，弧形定子固定在制动器圆盘架右边静止不动，所述轮边电机直接驱动车轮，安装在制动器圆盘架的弧形定子与扇形制动器拼成环形，弧形定子有效利用扇形制动器在车轮中的剩余空间，碟片式转子很薄不占用空间，因此，轮边电机不改变现有碟刹式制动器的结构，能够直接安装在车轮中，既不影响碟刹式制动器的工作，又不影响车轮的拆卸；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，因此所述轮边电机体积小、重量轻，方便有效地应用在普通汽车上。

Description

新能源汽车轮边电机

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，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。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，而且与现有的普通汽车制动器不能够兼容，不能在现有的普通汽车基础上直接升级改造成为新能源汽车。

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，普通汽车能够直接升级改造成新能源汽车的新能源汽车轮边电机。

所述新能源汽车轮边电机的技术方案是由新能源汽车的前后4个车轮、空心轮轴、轮毂、碟刹式制动器、弧圈支架、弧形定子、碟片式转子组成，其结构特点在于：为了适应现有各种小汽车采用的发动机前车轮驱动方式或者发动机后车轮驱动方式，所述新能源汽车前后4个车轮的轮轴均选用设有中心半轴的空心轮轴，因为新能源汽车的发动机设置在前轮位置，所以左右前轮为主动车轮，左右后轮为从动车轮，新能源汽车的4个车轮均设置碟刹式制动器，在4个碟刹式制动器的剩余空间内均设置新能源汽车轮边电机，4个碟刹式制动器的型号和所述4个轮边电机的型号均相同，安装结构均相同，下面以新能源汽车右后轮的结构为例说明，同样代表其他三个轮边电机的结构说明，所述右后轮设置空心轮轴，空心轮轴内圆设置驱动轴承，空心轮轴外圆设置左轴承和右轴承，左轴承、右轴承外圆安装轮毂，右轴承右边设置锁定外卡簧，轮毂右边设置连接圈，连接圈圆周设置4个等分的螺母孔，连接圈右边设置碟片式转子，所述碟片式转子由圆板形导磁体与永磁环组成，圆板形导磁体中心设有中心半轴，中心半轴左端安装在驱动轴承内圆，中心半轴左端设有联轴器齿轮，新能源汽车左前轮的联轴器齿轮与左联轴器联接，左联轴器与左万向节连接，左万向节与发动机的左传动轴连接；新能源汽车右前轮的联轴器齿轮与右联轴器联接，右联轴器与右万向节连接，右万向节与发动机的右传动轴连接，发动机动力驱动左传动轴和右传动轴，使左前轮和右前轮成为主动轮，因为左后轮和右后轮是从动轮，所以左后轮和右后轮的联轴器齿轮空闲；圆板形导磁体左端设置定位圈台、右设置定位圆台，定位圈台装进轮毂右边内圆，圆板形导磁体设置4个螺丝孔与连接圈4个螺母孔对齐，圆板形导磁体右边安装轮辋，轮辋设有定位孔，所述定位圆台装进轮辋定位孔，轮辋外圆是轮胎，轮辋由4个螺丝钉紧固，轮辋将圆板形导磁体的中部压紧在轮毂连接圈右端；所述碟刹式制动器设置圆盘架，圆盘架中心与空心轮轴左端连接成一体，圆盘架左边设置上吊耳和下吊耳，上吊耳和下吊耳与左边的悬挂机构连接，圆盘架上端设置扇形制动器，扇形制动器设置制动夹道，制动夹道内设置碟刹片，碟刹片中心安装在轮毂外圆中部，所述圆盘架右边设置弧圈支架，弧圈支架设置左弧形架和右弧形架，左弧形架设置前螺母孔和后螺母孔，圆盘架设置前螺丝孔和后螺丝孔，由前螺丝钉和后螺丝钉将弧圈支架紧固在圆盘架右端，所述右弧形架位于弧圈支架内圆弧中部，弧圈支架、左弧形架和右弧形架为一体化的铸铁件，右弧形架右端设置弧形定子，所述弧形定子由弧形铁芯与三相电枢线圈组成，弧形铁芯由若干个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，若干个C形铁芯在弧形铁芯的分布状态是：C形铁芯的外边长等分在弧形铁芯的外圆弧；C形铁芯的内边长连接在弧形铁芯的内圆弧，弧形铁芯的前、后端均设置半个C形铁芯，弧形铁芯的前端设置半个前C形铁芯，弧形铁芯的后端设置半个后C形铁芯，若干个C形铁芯以及所述前C形铁芯、后C形铁芯的左端均与右弧形架的右端焊接成整体；所述C形铁芯设置线圈槽，线圈槽右端设置槽口，所述前C形铁芯设置前线圈槽，所述后C形铁芯设置后线圈槽，前线圈槽与相邻的C形铁芯线圈槽之间绕制前单线圈，后线圈槽与相邻的C形铁芯线圈槽之间绕制后单线圈，若干个C形铁芯线圈槽之间绕制若干个单线圈，若干个单线圈与前单线圈、后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，三相线圈连接为Y形式的电路输出，在所述弧形定子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一股输出电缆，所述圆盘架设置出线孔，右弧形架下端设置穿线孔，输出电缆从穿线孔和出线孔穿出；所述圆板形导磁体左端面设置永磁环，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，永磁环吸附在圆板形导磁体左端面，用AB胶粘接固定，永磁环与圆板形导磁体组成碟片式转子，所述永磁环与所述弧形铁芯之间设置很小的磁场气隙，永磁环的外圆与弧形铁芯的外圆弧对齐，永磁环的内圆与弧形铁芯的内圆弧对齐。

所述新能源汽车轮边电机的有益效果在于：所述弧形定子与所述碟片式转子组成轮边电机，所述轮边电机是一种轴向磁路的扁平状无刷永磁电机，碟片式转子固定在轮毂右边跟随车轮转动，弧形定子固定在所述圆盘架右边，圆盘架与悬挂机构连接，弧形定子静止不动，碟片式转子与弧形定子之间形成磁场气隙，轮边电机直接驱动车轮，制动时轮边电机反充电；安装在圆盘架右边的弧形定子与扇形制动器拼成环形，弧形定子充分利用扇形制动器在车轮中的剩余空间，碟片式转子很薄不占用空间，因此，轮边电机不改变现有碟刹式制动器的结构，能够直接安装在车轮中，既不影响碟刹式制动器的工作，又不影响车轮的拆卸；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，因此轮边电机体积小、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。

附图说明

图1为新能源汽车轮边电机安装在后轮的结构示意图。

图2为新能源汽车轮边电机安装在前轮的结构示意图。

图3新能源汽车轮边电机左前轮前视剖面结构示意图。

图4为新能源汽车轮边电机右后轮后视剖面结构示意图。

图5为新能源汽车轮边电机右后轮右视剖面结构示意图。

图6为弧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、图5、图6中，为了适应现有各种小汽车采用的发动机前车轮驱动方式或者发动机后车轮驱动方式，所述新能源汽车前后4个车轮的轮轴均选用设有中心半轴的空心轮轴，因为新能源汽车的发动机设置在前轮位置，所以左右前轮为主动车轮，左右后轮为从动车轮，新能源汽车的4个车轮均设置碟刹式制动器，在4个碟刹式制动器的剩余空间内均设置新能源汽车轮边电机，4个碟刹式制动器的型号和所述4个轮边电机的型号均相同，其安装结构均相同，下面以新能源汽车右后轮的结构为例说明，同样代表其他三个轮边电机的结构说明，所述右后轮设置空心轮轴1，空心轮轴内圆设置驱动轴承2，空心轮轴外圆设置左轴承3和右轴承4，左轴承、右轴承外圆安装轮毂5，右轴承右边设置锁定外卡簧6，轮毂右边设置连接圈7，连接圈圆周设置4个等分的螺母孔，连接圈右边设置碟片式转子，所述碟片式转子由圆板形导磁体8与永磁环9组成，圆板形导磁体中心设有中心半轴10，中心半轴左端安装在驱动轴承内圆，中心半轴左端设有联轴器齿轮11，新能源汽车左前轮的联轴器齿轮与左联轴器12联接，左联轴器与左万向节13连接，左万向节与发动机的左传动轴14连接；新能源汽车右前轮的联轴器齿轮与右联轴器联接，右联轴器与右万向节连接，右万向节与发动机的右传动轴连接，发动机动力驱动左传动轴和右传动轴，使左前轮15和右前轮16成为主动轮，因为左后轮17和右后轮18是从动轮，所以左后轮和右后轮的联轴器齿轮空闲；圆板形导磁体左端设置定位圈台19、右端设置定位圆台20，定位圈台装进轮毂右边的内圆，圆板形导磁体设置4个螺丝孔，与连接圈4个螺母孔对齐，圆板形导磁体右边安装轮辋21，轮辋设有定位孔，所述定位圆台装进轮辋定位孔内，轮辋外圆是轮胎22，轮辋由4个螺丝钉23紧固，轮辋将圆板形导磁体的中部压紧在轮毂连接圈右端；所述碟刹式制动器设置圆盘架24，圆盘架中心与空心轮轴左端连接成一体，圆盘架左边设置上吊耳和下吊耳，上吊耳和下吊耳与左边的悬挂机构连接，圆盘架上端设置扇形制动器25，扇形制动器设置制动夹道26，制动夹道内设置碟刹片27，碟刹片中心安装在轮毂外圆中部，所述圆盘架右边设置弧圈支架28，弧圈支架设置左弧形架29和右弧形架30，左弧形架设置前螺母孔和后螺母孔，圆盘架设置前螺丝孔和后螺丝孔，由前螺丝钉和后螺丝钉31将左弧形架紧固在圆盘架右端，所述右弧形架位于弧圈支架内圆弧中部，弧圈支架、左弧形架和右弧形架为一体化的铸铁件，右弧形架右端设置弧形定子，所述弧形定子由弧形铁芯32与三相电枢线圈33组成，弧形铁芯由若干个C形铁芯34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，若干个C形铁芯在弧形铁芯的分布状态是：C形铁芯的外边长等分在弧形铁芯的外圆弧；C形铁芯的内边长连接在弧形铁芯的内圆弧，弧形铁芯的前、后端均设置半个C形铁芯，弧形铁芯的前端设置半个前C形铁芯35，弧形铁芯的后端设置半个后C形铁芯36，若干个C形铁芯以及所述前C形铁芯、后C形铁芯的左端均与右弧形架的右端焊接成整体；所述C形铁芯设置线圈槽37，线圈槽右端设置槽口38，所述前C形铁芯设置前线圈槽39，所述后C形铁芯设置后线圈槽40，前线圈槽与相邻的C形铁芯线圈槽之间绕制前单线圈41，后线圈槽与相邻的C形铁芯线圈槽之间绕制后单线圈42，若干个C形铁芯线圈槽之间绕制若干个单线圈43，若干个单线圈与前单线圈、后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，三相线圈连接为Y形式的电路输出，在所述弧形定子的三个槽口内分别设置三个霍尔传感器44，三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一股输出电缆45，所述圆盘架设置出线孔46，右弧形架下端设置穿线孔，输出电缆从穿线孔和出线孔穿出；所述圆板形导磁体左端面设置永磁环47，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，永磁环吸附在圆板形导磁体左端面，用AB胶粘接固定，永磁环与圆板形导磁体组成碟片式转子，所述永磁环与所述弧形铁芯之间设置很小的磁场气隙48，永磁环的外圆与弧形铁芯的外圆弧对齐，永磁环的内圆与弧形铁芯的内圆弧对齐。

所述弧形定子与所述碟片式转子组成轮边电机，所述轮边电机是一种轴向磁路的扁平状无刷永磁电机，碟片式转子固定在轮毂右边跟随车轮转动，弧形定子固定在所述圆盘架右边，圆盘架与悬挂机构连接，弧形定子静止不动，碟片式转子与弧形定子之间形成磁场气隙，轮边电机直接驱动车轮，制动时轮边电机反充电；安装在圆盘架右边的弧形定子与扇形制动器拼成环形，弧形定子充分利用扇形制动器在车轮中的剩余空间，碟片式转子很薄不占用空间，因此，轮边电机不改变现有碟刹式制动器的结构，能够直接安装在车轮中，既不影响碟刹式制动器的工作，又不影响车轮的拆卸；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，因此轮边电机体积小、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。

Claims

1.一种新能源汽车轮边电机，由新能源汽车的前后4个车轮、空心轮轴、轮毂、碟刹式制动器、弧圈支架、弧形定子、碟片式转子组成，其特征在于：为了适应现有各种小汽车采用的发动机前车轮驱动方式或者发动机后车轮驱动方式，所述新能源汽车前后4个车轮的轮轴均选用设有中心半轴的空心轮轴，因为新能源汽车的发动机设置在前轮位置，所以左右前轮为主动车轮，左右后轮为从动车轮；新能源汽车的4个车轮均设置碟刹式制动器，在4个碟刹式制动器的剩余空间内均设置新能源汽车轮边电机，4个碟刹式制动器的型号和所述4个轮边电机的型号均相同，其安装结构均相同，下面以新能源汽车右后轮的结构为例说明，同样代表其他三个轮边电机的结构说明，所述右后轮设置空心轮轴(1)，空心轮轴内圆设置驱动轴承(2)，空心轮轴外圆设置左轴承(3)和右轴承(4)，左轴承、右轴承外圆安装轮毂(5)，右轴承右边设置锁定外卡簧(6)，轮毂右边设置连接圈(7)，连接圈圆周设置4个等分的螺母孔，连接圈右边设置碟片式转子，所述碟片式转子由圆板形导磁体(8)与永磁环(9)组成，圆板形导磁体中心设有中心半轴(10)，中心半轴左端安装在驱动轴承内圆，中心半轴左端设有联轴器齿轮(11)，新能源汽车左前轮的联轴器齿轮与左联轴器(12)联接，左联轴器与左万向节(13)连接，左万向节与发动机的左传动轴(14)连接；新能源汽车右前轮的联轴器齿轮与右联轴器联接，右联轴器与右万向节连接，右万向节与发动机的右传动轴连接，发动机动力驱动左传动轴和右传动轴，使左前轮(15)和右前轮(16)成为主动轮，因为左后轮(17)和右后轮(18)是从动轮，所以左后轮和右后轮的联轴器齿轮空闲；圆板形导磁体左端设置定位圈台(19)、右端设置定位圆台(20)，定位圈台装进轮毂右边的内圆，圆板形导磁体设置4个螺丝孔，与连接圈4个螺母孔对齐，圆板形导磁体右边安装轮辋(21)，轮辋设有定位孔，所述定位圆台装进轮辋定位孔内，轮辋外圆是轮胎(22)，轮辋由4个螺丝钉(23)紧固，轮辋将圆板形导磁体的中部压紧在轮毂连接圈右端；所述碟刹式制动器设置圆盘架(24)，圆盘架中心与空心轮轴左端连接成一体，圆盘架左边设置上吊耳和下吊耳，上吊耳和下吊耳与左边的悬挂机构连接，圆盘架上端设置扇形制动器(25)，扇形制动器设置制动夹道(26)，制动夹道内设置碟刹片(27)，碟刹片中心安装在轮毂外圆中部，所述圆盘架右边设置弧圈支架(28)，弧圈支架设置左弧形架(29)和右弧形架(30)，左弧形架设置前螺母孔和后螺母孔，圆盘架设置前螺丝孔和后螺丝孔，由前螺丝钉和后螺丝钉(31)将左弧形架紧固在圆盘架右端，所述右弧形架位于弧圈支架内圆弧中部，弧圈支架、左弧形架和右弧形架为一体化的铸铁件，右弧形架右端设置弧形定子，所述弧形定子由弧形铁芯(32)与三相电枢线圈(33)组成，弧形铁芯由若干个C形铁芯(34)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，若干个C形铁芯在弧形铁芯的分布状态是：C形铁芯的外边长等分在弧形铁芯的外圆弧；C形铁芯的内边长连接在弧形铁芯的内圆弧，弧形铁芯的前、后端均设置半个C形铁芯，弧形铁芯的前端设置半个前C形铁芯(35)，弧形铁芯的后端设置半个后C形铁芯(36)，若干个C形铁芯以及所述前C形铁芯、后C形铁芯的左端均与右弧形架的右端焊接成整体；所述C形铁芯设置线圈槽(37)，线圈槽右端设置槽口(38)，所述前C形铁芯设置前线圈槽(39)，所述后C形铁芯设置后线圈槽(40)，前线圈槽与相邻的C形铁芯线圈槽之间绕制前单线圈(41)，后线圈槽与相邻的C形铁芯线圈槽之间绕制后单线圈(42)，若干个C形铁芯线圈槽之间绕制若干个单线圈(43)，若干个单线圈与前单线圈、后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，三相线圈连接为Y形式的电路输出，在所述弧形定子的三个槽口内分别设置三个霍尔传感器(44)，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一股输出电缆(45)，所述圆盘架设置出线孔(46)，右弧形架下端设置穿线孔，输出电缆从穿线孔和出线孔穿出；所述圆板形导磁体左端面设置永磁环(9)，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，永磁环吸附在圆板形导磁体左端面，用AB胶粘接固定，永磁环与圆板形导磁体组成碟片式转子，所述永磁环与所述弧形铁芯之间设置很小的磁场气隙(47)，永磁环的外圆与弧形铁芯的外圆弧对齐，永磁环的内圆与弧形铁芯的内圆弧对齐。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车轮边电机，其特征在于：所述弧形定子与所述碟片式转子组成轮边电机，所述轮边电机是一种轴向磁路的扁平状无刷永磁电机，碟片式转子固定在轮毂右边跟随车轮转动，弧形定子固定在所述圆盘架右边，圆盘架与悬挂机构连接，弧形定子静止不动，碟片式转子与弧形定子之间形成磁场气隙，轮边电机直接驱动车轮，制动时轮边电机反充电；安装在圆盘架右边的弧形定子与扇形制动器拼成环形，弧形定子充分利用扇形制动器在车轮中的剩余空间，碟片式转子很薄不占用空间，因此，轮边电机不改变现有碟刹式制动器的结构，能够直接安装在车轮中，既不影响碟刹式制动器的工作，又不影响车轮的拆卸；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，因此轮边电机体积小、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。