CN110121832A - 设有逆变器的轮内电动马达和制造该轮内电动马达的方法 - Google Patents

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Abstract

轮内电动马达包括定子，定子具有在车辆侧处的连接器构件、连接至连接器构件的圆柱形中空的定子体；定子体的外表面配备有定子绕组，并且还包括同轴地包围定子的圆柱形转子体；该电动马达还包括用于为定子绕组供电的电力电子器件装置，其中，中空的定子体在电动马达的道路侧处设置有用于接纳电力电子器件装置的定子体开口，以及封闭的转子体设置有可移除的盖板，盖板覆盖转子体的位于道路侧处的转子体开口，并覆盖定子体开口。

Description

设有逆变器的轮内电动马达和制造该轮内电动马达的方法
技术领域
本发明涉及组装轮内电动马达的方法。另外，本发明涉及轮内电动马达。另外，本发明涉及用于包括这种电动马达的车辆的车轮的驱动组件。
背景技术
这种轮内电动马达从WO 2013/025096中已知，其描述了一种具有轮内电动马达的电动车辆，其中，转子联接至承载一个或多个轮胎的车轮的轮辋。定子经由车轮悬挂系统安装在车辆的框架上。该已知的轮内马达是直接驱动轮的部分，其中，马达的电磁体在没有任何中间齿轮的情况下直接驱动轮辋和轮胎。以这种方式，节省了重量和空间，并将驱动组件中的部件数量降至最低。
由轮内马达产生的扭矩取决于转子与定子之间的通量承载表面，并且是转子半径的二次函数。转子磁体尽可能向外远离地放置在定子周围，以获取最大可能的转子半径，以及对马达设计进行优化，以使转子与定子之间的间隙降至最低，从而向轮胎传递最大力和扭矩。另一方面，转子与定子之间的间隙宽度设计得足够大，以在驾驶条件期间吸收车轮上的机械冲击。
定子的绕组由位于定子内的电力电子器件供电，该电力电子器件将来自车辆的电力供应系统，例如，来自电池组和/或发电机的电能转换成适于电动马达使用的AC电流。这种电力电子器件通常包括例如诸如在EP 1 252 034中描述的IGBT电流模块和电流调节器的电力电子器件。通过使用电力电子器件来控制提供给定子的绕组的电流和/或电压来控制定子所产生的通量的磁场矢量，并使电动马达以期望的扭矩和/或旋转速度进行操作。通过将电力电子器件集成在定子内，可以使从电力电子器件向电磁体延伸的汇流条(busbar)的长度保持很短，这对于使操作这种电动马达通常所需的高电流和电压的损失降至最低是非常期望的，其中，所需的高电流例如可达到在700V时300A或更大。
为了冷却电动马达和/或电力电子器件，已知的驱动组件设置有冷却系统，该冷却系统具有靠近电力电子器件和/或定子的外表面定位的一个或多个冷却通道，液体冷却剂可通过该一个或多个冷却通道流入驱动组件中并从驱动组件流出。
轮内驱动组件可实施为基本上独立的模块，且车辆的任何移动部分均不附接至转子和/或延伸至转子中。优选地，由转子限定的内部空间基本上是封闭的，从而防止诸如车辆的制动系统和/或道路释放出的灰尘和/或磨损颗粒的外来颗粒进入所述内部中。
轮内驱动组件可通过将驱动组件的车辆侧连接至车辆框架而安装在车辆上的各种位置。用于安装轮胎的轮辋可附接至转子，优选地附接至转子的基本上为圆柱形的外表面。
现有技术的轮内电动马达的缺点在于，修理或更换电力电子器件需要打开壳体并进行大量移除。由于电动马达位于车轮内，因此打开壳体还要求必须从车辆移除容纳有电动马达的车轮。
本发明的目的在于克服或减轻现有技术中的一个或多个缺点。
发明内容
该目的通过轮内电动马达来实现，其中，该轮内电动马达包括定子，定子具有在车辆侧处的连接器构件、连接至连接器构件的圆柱形中空的定子体；定子体的外表面配备有定子绕组，并且还包括同轴地包围定子的圆柱形转子体；该电动马达还包括用于为定子绕组供电的电力电子器件装置，其中，中空的定子体在电动马达的道路侧处设置有用于接纳电力电子器件装置的定子体开口，以及封闭的转子体设置有可移除的盖板，盖板覆盖转子体在道路侧处的转子体开口，并覆盖定子体开口。
通过在道路侧处提供具有可移除盖板的转子体以及在道路侧处敞开的中空的定子体，可以以容易接近的方式将电力电子器件装置插入电动马达中或从电动马达移除，而无需从车辆上拆卸驱动轮。这在维护期间可节省安装和拆卸时间。
根据实施方式，轮内电动马达以如下方式进行布置：连接器构件的头部与电力电子器件装置的壳体通过插头和插座装置进行连接。这种布置允许使电力电子器件装置在驱动轮组件内的布置简化。优选地，连接器构件具有面向道路侧的端面，其中，电力电子器件装置通过所述插头和插座布置连接至端面。根据实施方式，连接器构件设置有从端面延伸并平行于轴线方向延伸的多个突起元件或凹入部，并且通过将突起元件接纳在相应的对应凹入部中或使位于连接器构件上的凹入部接纳位于电力电子器件装置的壳体的面对表面中的相应的突起元件，而在中空的定子体内部将电力电子器件装置定位在连接器构件上。这明显有助于电力电子器件装置在中空的定子体内部的安装。
根据实施方式，轮内电动马达以如下方式进行布置：连接器构件设置有用于液体冷却剂的供给通道的第一开口和用于液体冷却剂的返回通道开口的第二开口，供给通道和返回通道中的每个均与连接器构件的轴向方向基本上平行，以及电力电子器件装置设置有冷却回路，冷却回路在面对表面上包括用于液体冷却剂的供给连接器和返回连接器，其中，当定位在连接器构件上时，供给连接器布置成液密地联接至供给通道，以及返回连接器布置成液密地联接至返回通道。
通过为连接器构件提供用于液体冷却剂的内部通道，并通过在电力电子器件装置的壳体上提供相应的连接器，在安装和拆卸期间分别在旋转部分内的冷却回路与车辆的固定部分之间进行连接和断开连接，而无需维护人员进行进一步交互。
根据实施方式，连接器构件设置有用于液体冷却剂的供给通道的第一开口和用于液体冷却剂的返回通道开口的第二开口，供给通道和返回通道中的每个均与连接器构件的轴向方向基本上平行，其中，电力电子器件装置设置有冷却回路，冷却回路在面对表面上包括用于液体冷却剂的供给连接器和返回连接器，其中，当定位在连接器构件上时，供给连接器布置成液密地联接至供给通道，以及返回连接器布置成液密地联接至返回通道。因而，通过使电力电子器件装置朝向凸缘的面对表面简单地滑动，可实现供给通道与面对表面的联接。
根据实施方式，中空的定子体设置有与中空的定子体的圆形开口平行的内安装脊部，以及电力电子器件装置的壳体在道路侧处设置有支架，该支架在电力电子器件装置定位在连接器构件上时与内安装脊部邻接。
根据实施方式，中空的定子体在其内圆周表面上设置有平行于旋转轴线延伸的至少两个内安装脊部，以及电力电子器件装置的壳体在道路侧处设置有支架，该支架在电力电子器件装置定位在连接器构件上时与内安装脊部邻接。
根据实施方式，转子的盖板设置有以电动马达的旋转轴线为中心的圆形盖板开口，以及电力电子器件装置在道路侧处包括用于感测转子相对于定子绕组的相对角位置的旋转变压器，该旋转变压器具有与电动马达的旋转轴线重合的旋转轴线，并且布置在圆形盖板开口内部，并附接至盖板。因而，即使在轮内电动马达安装在车辆上时，也可从道路侧容易地到达旋转变压器处。如本领域中已知的是，通过转子感测到的转子相对于定子绕组的相对角位置可用于控制待施加在各个定子绕组上的电流和/或电压。
根据一个方面，本发明提供用于组装轮内电动马达的方法；电动马达包括定子，定子具有在车辆侧处的连接器构件，并具有圆柱形中空的定子体，中空的定子体具有中心轴线R，且连接至连接器构件，并在定子体的外表面上配备有定子绕组，电动马达还包括用于为定子绕组供电的电力电子器件装置，连接器构件在道路侧处具有与轴向方向平行且朝向中空的定子体的开口延伸的多个突起元件或凹入元件；电力电子器件装置的壳体的表面设置有用于与连接器构件的突起元件或凹入元件接合的、互补的突起元件或互补的接纳元件；其中，经由中空的定子体内部的道路侧开口，将电力电子器件装置的壳体定位成壳体的表面面向连接器构件，以及随后沿着中心轴线的方向将电力电子器件装置移动至连接器构件；以及使连接器构件的突起元件或凹入元件分别接合在位于电力电子器件装置的壳体的表面上的突起元件或凹入元件中相应的一个中。
另外，本发明涉及用于车辆的车轮的驱动组件，所述车辆的车轮包括如上所述的轮内电动马达，或者包括通过如上所述的方法制造的轮内电动马达，其中，转子部分和定子部分二者均适于至少部分地布置在车轮内。
通过从属权利要求进一步限定有利的实施方式。
附图说明
下面将参照附图对本发明进行更详细的说明，附图中示出了本发明的说明性实施方式。附图旨在仅用于说明目的，而不是作为对本发明构思的限制。
在附图中：
图1A、图1B、图1C分别示出了用于与本发明一起使用的驱动组件的剖视图、剖视立体图以及驱动组件的截面；
图2示出了根据本发明实施方式的连接器构件的细节图；
图3示出了根据本发明实施方式的电力电子器件装置的壳体的立体图；以及
图4示出了具有根据本发明实施方式的车辆的连接器构件的、电力电子装置的联接件的细节剖视图。
具体实施方式
图1A示出了用于与本发明一起使用的驱动组件1的剖视图。驱动组件包括具有中空的定子体31的定子30，其中，定子体31具有外表面32，围绕该外表面32布置有转子60。驱动组件还包括轴短柱(axle stub)或连接器短柱33，轴短柱或连接器短柱33布置在组件1的车辆侧2处，以将驱动组件附接至车辆。连接器构件33经由凸缘35固定地连接至定子体34，其中，凸缘35位于转子60内，并具有比位于转子60的圆周外表面63的外部的轴短柱33的部分36更大的直径。为了支持转子60绕旋转轴线R的旋转运动，在车辆侧上设置有车辆侧轴承52，经由该车辆侧轴承52将转子支承在短柱33上。在道路侧3上，经由道路侧轴承54将转子旋转地支承在定子体31上。
多个永磁体61附接在转子60的内圆周表面62上，并可绕定子30的电磁体41旋转。电磁体41固定在定子体31上，并通过永磁体61与由电磁体41生成的磁通量之间的相互作用来驱动转子旋转。定子30和转子60形成适于直接驱动车轮绕旋转轴线R旋转的电动马达。
转子60包括基本上为圆柱形的转子体71，转子体71在其车辆侧2处和其道路侧3处分别具有横向端部72、73。两个横向端部72、73基本上是封闭的，以防止诸如来自道路或由车辆的制动系统释放的灰尘和磨损颗粒的外来颗粒进入中空的转子60的内部。转子的车辆侧通过侧板74和盖板75基本上封闭，其中，侧板74横向于旋转轴线R延伸。侧板74和盖板75各自设置有开口，连接器构件33的部分34延伸穿过该开口。侧板74支承车辆侧轴承52，而盖板75附接至侧板74，以在其横向车辆侧2处覆盖轴承51，并且包括开口77，部分34延伸穿过开口77。盖板75与轴密封件78共同防止外来颗粒损坏车辆侧轴承52，其中，轴密封件78布置在开口77的内圆周边缘79与轴34的外圆周之间。另外，盖板75和轴密封件78基本上防止这些颗粒从车辆侧2进入转子的内部5，这些颗粒在转子的内部5中可干扰电磁体41。
在道路侧3上，通过可拆卸的第二盖板80来覆盖布置在定子体31的内侧处的道路侧轴承54。旋转变压器81将定子30旋转地连接至第二侧板80，并且适于检测转子60相对于定子30的角位置。圆形开口设置在第二盖板80中，其中，旋转变压器81附接至第二盖板80，以旋转连接至转子部分。
为了控制电磁体41并向电磁体41供电，在中空的定子体31内部布置有保持电力电子器件42的电路的壳体100。电力电子器件42包括诸如IGBT的部件，以将来自车辆的电力供应系统，例如，电池组和/或发电机的电能转换成适于电动马达使用的AC形式。旋转变压器81提供指示转子距电力电子器件的角位置的角位置信号，以使得与转子的磁场同相地供应交流电流。
为了防止电力电子器件在操作电动马达时过热，设置包括冷却管(未示出)的冷却回路，该冷却管靠近位于定子体32内部的电力电子器件42，并与定子体32间隔开。经由冷却剂供应通道45将冷却剂供应至冷却管，冷却剂供应通道45穿过连接器构件33从转子的外部延伸至其内部。在使电力电子器件42冷却之后，冷却剂经由连接器构件33中的通道46流至设置在定子体30的外表面32上的冷却夹套37。冷却夹套37设置有形成电路的通道38，该电路沿着中空的圆柱形定子体31延伸，并提供液体冷却剂流过以冷却布置在冷却夹套37的外侧40处的电磁体41的通路。因而，可通过冷却剂供应通道45供应相对冷的冷却剂，其中，该冷却剂在其通过冷却管期间进行加热并从电力电子器件42吸收热能，随后穿过通道38以从电磁体41吸收热能，然后从驱动组件1去除，并通过冷却剂排出通道(未示出)引导回车辆，冷却剂排出通道延伸穿过连接器构件33。优选地，经加热的冷却剂在车辆上的热量交换器中进行冷却，然后通过冷却剂供应通道45进行再循环。
用于向电力电子器件42供电的电力供应线43a、43b穿过位于连接器构件33中的通路44从转子60的外部延伸至电力电子器件，其中，通路44包括通孔。
根据本发明，电力电子器件42的壳体安装在头部上，即，安装在连接器构件33的凸缘35上。圆柱形转子体71中的位于道路侧处的开口90的直径大于电力电子器件42的壳体的剖面。将圆柱形转子体71中的位于道路侧处的开口封闭的可拆卸的第二盖板80允许可通过将壳体插入穿过圆柱形转子体71中的位于道路侧3处的开口来安装电力电子器件42。另外，可拆卸的第二盖板80允许将电力电子器件装置的壳体锁定在适当位置，并且还可在需要时相对容易地接近电力电子器件42。
如将参照图2更详细地描述的那样，电力电子器件的壳体和连接器构件33布置有插头和插座布置，以机械地、电气地和热地连接电力电子器件，从而分别进行安装、供电和冷却。
图1B示出了图1A的驱动组件的局部剖视立体图，然而，在图1B中未示出第二盖板80和道路侧轴承54，以允许更好地观察中空的定子体31和旋转变压器81。
图1C示出了用于与本发明一起使用的车轮驱动组件的截面。车轮驱动组件包括轮内电动马达4、轮辋82和一个或多个轮胎84。
轮内电动马达4包括定子部分60和转子部分30。定子部分60联接至作为车辆底盘的部分的连接器构件33。
轮辋82布置在转子部分60的外圆周处。轮辋82可通过现有技术中已知的螺栓连接附接至转子部分。
在轮辋82上安装有一个或多个轮胎84。转子部分60和定子部分30二者均至少部分地布置在车轮内。
图2示出了根据本发明实施方式的连接器构件33和中空的定子体的立体图。
连接器构件33包括位于车辆侧2处的第一端33-1，该第一端33-1待连接至车辆的底盘(未示出)。在与第一端33-1轴向相对的第二端33-2处，连接器构件33包括凸缘35，该凸缘35形成连接器构件33的用于连接至中空的定子体31的头部。在凸缘35的面朝道路侧3的表面内，连接器构件33设置有沿着轴向方向A延伸的多个突起元件91。
相对于突起元件91的位置，凸缘35的表面在预定位置处分别设置有用于液体冷却剂的供给通道92的开口、用于液体冷却剂的返回通道93的开口和用于电导体的通孔94的开口。
在连接器构件33的本体内，沿着轴向方向A设置有用于供给通道92、返回通道93和电导体94的通孔。
图3示出了根据本发明实施方式的电力电子器件装置42的壳体100的立体图。
在电力电子器件装置42的壳体100的、在安装位置与连接器构件33的凸缘35面对的表面上，在相应的位置处，分别设置用于接纳突出元件91的对应元件101、用于液密地联接至供给通道92和返回通道93的流体连接器以及用于电导体的端子103和104。应理解的是，可替代的是，在凸缘35的表面中设置凹入部来代替突起元件91，并且在壳体的面向凸缘35的表面中，在相应位置处设置突起的对应元件。
当电力电子器件装置42的壳体100安装在凸缘35上时，将突起元件91接纳至接纳对应元件101中(或将突起的对应元件接纳在凹入部中)，并为电力电子器件装置42的壳体100提供机械支承。
突起元件91与对应元件101(或者凹入部与突起的对应元件)之间可允许一些间隙，从而在驱动组件(车轮和轮内电动马达)在操作期间处于动态负载下时在连接中提供一些灵活性。
另外，中空的定子体31可在中空的定子体31的内圆周上设置有内安装凸缘96，作为用于电力电子器件装置42的辅助支承。内安装凸缘95定位在距连接器构件33的凸缘35一定距离处，该距离与壳体距凸缘35的长度106基本上对应。电力电子器件装置42的壳体100在面向道路侧的表面处包括支架105，支架105与中空的定子体31的内安装凸缘95连接。在图1B中最佳地示出了支架105和内安装凸缘95。
在安装位置，流体连接器102中的每个会均与供给通道92和返回通道93的相应开口中的一个联接，以及电导体的端子103、104会穿过连接器构件的用于电导体的通孔延伸至车辆侧2。
电导体连接至车辆(未示出)内部的电源(未示出)。电源例如是电池或发电机。
在实施方式中，端子103、104是与壳体100的面对表面以及凸缘35的表面垂直的长型带状物。在电力电子器件装置42的侧部处，端子连接至电力电子器件，这些电力电子器件供给定子绕组，以生成电磁场，从而与布置在转子部分60中的磁体61进行相互作用。
图4示出了安装在连接器构件33的凸缘35上的电力电子器件装置42的壳体的细节剖视图。
在该截面中，示出了供给通道与供给流体连接器之间以及返回通道与返回流体连接器之间的相应连接。另外，示出端子中的一个在连接器构件33中的相应通孔内。
供给通道与供给流体连接器之间以及返回通道与返回流体连接器之间的连接各种设置有密封件107、108以防漏。
在实施方式中，供给通道92和返回通道93的开口设置有密封件107、108和止回阀(未示出)。有利地，当从连接器构件33的凸缘移除电力电子器件装置42时，止回阀将在连接器构件33的凸缘35处将连接打开的情况下关闭车辆侧2处的冷却剂回路。
已经参照优选实施方式描述了本发明。其他人在阅读和理解前面的详细描述时，将会想到显而易见的修改和变化。本发明旨在理解为包括落入所附权利要求的范围内的所有这些修改和变化。

Claims (11)

1.轮内电动马达(4)，包括定子(30)，所述定子(30)具有在车辆侧(2)处的连接器构件(33)、连接至所述连接器构件(33)的圆柱形中空的定子体(31)；所述定子体的外表面配备有定子绕组，并且还包括同轴地包围所述定子(30)的圆柱形转子体(60)；所述电动马达(4)还包括用于为所述定子绕组供电的电力电子器件装置，其中，所述中空的定子体在所述电动马达(4)的道路侧处设置有定子体开口(90)，以接纳所述电力电子器件装置，以及封闭的转子体(71)设置有可移除的盖板(80)，所述盖板(80)覆盖所述转子体(71)在所述道路侧处的转子体开口，并覆盖所述定子体开口(90)。
2.根据权利要求1所述的轮内电动马达(4)，其中，所述连接器构件(33)具有面向所述道路侧的端面，所述电力电子器件装置(42)的壳体(100)经由插头和插座布置连接至所述端面。
3.根据权利要求1或2所述的轮内电动马达(4)，其中，所述连接器构件(33)设置有从所述端面延伸并且平行于轴向方向(A)延伸的多个突起元件或凹入部(91)，以及
通过将所述突起元件接纳在相应的对应凹入部(101)中或使位于所述连接器构件上的凹入部接纳位于所述电力电子器件装置的壳体的面对表面中的相应的突起元件，而在所述中空的定子体内部将所述电力电子器件装置定位在所述连接器构件上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮内电动马达(4)，其中，所述连接器构件设置有用于液体冷却剂的供给通道的第一开口(92)和用于液体冷却剂的返回通道开口的第二开口(93)，所述供给通道和所述返回通道中的每个均与所述连接器构件(33)的轴向方向(A)基本上平行，以及
所述电力电子器件装置设置有冷却回路，所述冷却回路在所述面对表面上包括用于液体冷却剂的供给连接器(102)和返回连接器(103)，其中，当定位在所述连接器构件上时，所述供给连接器布置成液密地联接至所述供给通道，以及所述返回连接器布置成液密地联接至所述返回通道。
5.根据权利要求4所述的轮内电动马达(4)，其中，所述中空的定子体(31)设置有与所述中空的定子体(31)的圆形开口(90)平行的内安装脊部(96)，以及所述电力电子器件装置(42)的壳体(100)在所述道路侧(3)处设置有支架(105)，所述支架(105)在所述电力电子器件装置定位在所述连接器构件上时与所述内安装脊部(96)邻接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的轮内电动马达，其中，所述中空的定子体在其内圆周表面上设置有平行于旋转轴线延伸的至少两个内安装脊部，以及所述电力电子器件装置的壳体在所述道路侧处设置有支架，所述支架在所述电力电子器件装置定位在所述连接器构件上时与所述内安装脊部邻接。
7.根据权利要求1所述的轮内电动马达(4)，其中，所述转子盖板(80)设置有以所述电动马达(4)的旋转轴线为中心的圆形盖板开口，以及
所述电力电子器件装置(42)在所述道路侧处包括用于感测所述转子相对于所述定子绕组的相对角位置的旋转变压器(81)，所述旋转变压器具有与所述电动马达(4)的旋转轴线(R)重合的旋转轴线，并且布置在所述圆形盖板开口内部，并附接至所述盖板(80)。
8.用于组装轮内电动马达(4)的方法，其中，所述电动马达(4)包括定子(30)，所述定子(30)具有在车辆侧处的连接器构件(33)，并具有圆柱形中空的定子体(31)，所述中空的定子体(31)具有中心轴线R，且连接至所述连接器构件(33)，并在所述定子体的外表面上配备有定子绕组，所述电动马达(4)还包括用于为所述定子绕组供电的电力电子器件装置(42)，所述连接器构件(33)在道路侧(3)处具有多个突起元件或凹入元件(91)，所述多个突起元件或凹入元件(91)与轴向方向(A)平行，且朝向所述中空的定子体(31)的开口(90)延伸；
所述电力电子器件装置的所述壳体(100)的表面设置有用于与所述连接器构件的突起元件或凹入元件接合的、互补的突起元件或互补的接纳元件(101)；其中，经由所述中空的定子体内部的道路侧开口，将所述电力电子器件装置(42)的壳体(100)定位成所述壳体的表面面向所述连接器构件，并且随后沿着所述中心轴线(R)的方向将所述电力电子器件装置移动至所述连接器构件；以及
将所述连接器构件的突起元件或凹入元件分别接合在位于所述电力电子器件装置的壳体的表面上的突起元件或接纳元件中相应的一个中。
9.根据权利要求8所述的方法，所述连接器构件包括用于冷却剂的供给通道(92)和返回通道(93)，每个通道均与所述连接器构件的轴向方向(A)基本上平行，所述电力电子器件装置在面对表面上包括供给连接器(101)和返回连接器(102)，其中，所述方法包括以下步骤：
将所述供给连接器密封地联接至所述供给通道，并将所述返回连接器密封地联接至所述返回通道，同时使所述连接器构件的突起元件或接纳元件与位于所述电力电子器件装置上的互补的突起元件或互补的接纳元件滑动地接合。
10.用于包括根据前述权利要求1至7中任一项所述的轮内电动马达(4)的车辆的车轮的驱动组件(1)，所述电动马达(4)包括定子部分(30)和转子部分(60)，所述定子部分和所述转子部分相对于旋转轴线(R)同轴，其中，所述转子部分和所述定子部分二者均适于至少部分地布置在所述车轮内。
11.用于包括根据前述权利要求8或9中任一项所述的方法组装的轮内电动马达(4)的车辆的车轮的驱动组件(1)，其中，所述转子部分和所述定子部分二者均适于至少部分地布置在所述车轮内。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7181108B2 (ja) * 2019-01-31 2022-11-30 日立Astemo株式会社 ホイール駆動装置及びこれを備えた電動車両
JP7348092B2 (ja) * 2020-01-27 2023-09-20 ダイムラー トラック エージー 電動トラック用の駆動装置
NL2024835B1 (en) * 2020-02-05 2021-09-13 Atlas Technologies Holding Bv Improved in-wheel motor.
NL2026182B1 (en) 2020-07-31 2022-04-04 E Traction Europe Bv Control system for an electric vehicle comprising in-wheel motors
NL2026841B1 (en) 2020-11-06 2022-06-27 E Traction Europe Bv Frame with a brake assembly for an electric vehicle
EP4040651A1 (en) 2021-02-08 2022-08-10 Hamilton Sundstrand Corporation Motor and motor drive arrangement

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1252034A1 (en) * 2000-01-26 2002-10-30 Special Products for Industry V.O.F. Wheel provided with driving means
EP1271748A1 (en) * 2001-06-25 2003-01-02 HSU, Chun-Pu Wheel structure with inner stator and a drive circuit inside of the statorcore
US20070063595A1 (en) * 2005-03-23 2007-03-22 Farhad Habibi Electric machine and method of manufacture
WO2013025096A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 E-Traction Europe B.V. In-wheel motor with brake
JP2014075879A (ja) * 2012-10-03 2014-04-24 Sim-Drive Co Ltd アウターロータ式インホイールモータ
KR20140132216A (ko) * 2013-05-07 2014-11-17 주식회사 만도 인휠모터시스템
CN206117332U (zh) * 2016-09-13 2017-04-19 丁小礼 一种具有轮边紧固结构的电机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810917A (en) * 1985-05-28 1989-03-07 Autotech Corporation Digital resolver/encoder assembly
US4779031A (en) * 1985-12-30 1988-10-18 Intellico, Inc. Motor system
DE19708058A1 (de) * 1997-02-28 1998-09-03 Bock Orthopaed Ind Muskelbetriebenes Radfahrzeug
US7530415B2 (en) * 2000-01-26 2009-05-12 E-Traction Europe B.V. Wheel provided with driving means
US6356005B1 (en) * 2001-06-27 2002-03-12 Chun-Pu Hsu Wheel drum structure of inner stator portion with an inbuilt driving control circuit
JP2003264949A (ja) 2002-03-08 2003-09-19 Tokushu Denso Kk モータ
RU2334626C2 (ru) * 2006-03-15 2008-09-27 Юрий Васильевич Макаров Мотор-колесо
US8820448B2 (en) * 2010-07-02 2014-09-02 M-Link Co., Ltd. In-wheel motor and electrically driven vehicle
US9595859B2 (en) * 2012-03-29 2017-03-14 Rakesh K. Dhawan Multi-phase multi-pole electric machine
JP2013131666A (ja) 2011-12-22 2013-07-04 Ntn Corp パワー半導体の冷却構造
JP2013147177A (ja) 2012-01-20 2013-08-01 Aisin Aw Co Ltd 駆動装置、及びインホイールモータ駆動装置
KR20140002395A (ko) * 2012-06-29 2014-01-08 삼성전기주식회사 레졸버 조립구조 및 이를 포함한 모터 어셈블리
JP2015025738A (ja) 2013-07-26 2015-02-05 ニッコーシ株式会社 車両用速度計
GB2522021B (en) * 2014-01-08 2018-02-07 Protean Electric Ltd A rotor for an electric motor or generator
US10224779B2 (en) * 2014-10-02 2019-03-05 Regal Beloit America, Inc. Electric machine, barrier and associated kit
US10694633B2 (en) * 2017-11-15 2020-06-23 Regal Beloit America, Inc. Motor controller and method for assembling the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1252034A1 (en) * 2000-01-26 2002-10-30 Special Products for Industry V.O.F. Wheel provided with driving means
EP1271748A1 (en) * 2001-06-25 2003-01-02 HSU, Chun-Pu Wheel structure with inner stator and a drive circuit inside of the statorcore
US20070063595A1 (en) * 2005-03-23 2007-03-22 Farhad Habibi Electric machine and method of manufacture
WO2013025096A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 E-Traction Europe B.V. In-wheel motor with brake
JP2014075879A (ja) * 2012-10-03 2014-04-24 Sim-Drive Co Ltd アウターロータ式インホイールモータ
KR20140132216A (ko) * 2013-05-07 2014-11-17 주식회사 만도 인휠모터시스템
CN206117332U (zh) * 2016-09-13 2017-04-19 丁小礼 一种具有轮边紧固结构的电机

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