CN209395573U - 轮毂电机、汽车车轮以及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轮毂电机、汽车车轮以及汽车，其中轮毂电机包括：中心轴；定子和能够相对定子转动的转子；转子外壳，转子外壳与转子固定连接，并转动支撑于中心轴上；轮毂，轮毂的圆周内壁与转子外壳固定连接，进而通过转子外壳转动支撑于中心轴上，通过该轮毂电机，能够快速地将轮毂所受的外力直接自轮毂圆周内壁经过转子外壳传递到中心轴上，减小外力对转子和定子的影响，防止电机变形。

Description

轮毂电机、汽车车轮以及汽车

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，特别是涉及一种轮毂电机、汽车车轮以及汽车。

背景技术

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将车辆的机械部分大大简化，相对于传统的车辆驱动方式来说，轮毂电机的结构更为简单、体积小巧，而且能够实现多种复杂的驱动方式。

现有的轮毂电机包括空心套管，空心套管外壁上固设有定子，定子包括线圈和安装在空心套管上的定子支架，在定子两侧的空心套管外壁上还分别安装有轴承，位于定子外围并兼做电极外壳的轮毂转子安装在轴承上，轮毂转子的内壁上有磁钢。

本申请的发明人在长期的研究中发现，现有的轮毂电机都是将磁钢直接固定于轮毂上，由于轮毂是主要的受力件，当轮毂受力发生变形时，电机的磁钢和转子之间的间隙容易受到影响，两者容易卡死，从而使得电机发生损坏。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种轮毂电机、汽车车轮以及汽车，能够快速地将轮毂所受的外力直接自轮毂圆周内壁经过转子外壳传递到中心轴上，减小外力对转子和定子的影响，防止电机变形。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种轮毂电机，包括：

中心轴；

定子和能够相对所述定子转动的转子；

转子外壳，所述转子外壳与所述转子固定连接，并转动支撑于所述中心轴上；

轮毂，所述轮毂的圆周内壁与所述转子外壳固定连接，进而通过所述转子外壳转动支撑于所述中心轴上。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种汽车车轮，包括上述所述的轮毂电机。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种汽车，包括上述所述的轮毂电机。

有益效果是：本申请中的轮毂电机通过将与转子固定连接的转子外壳与轮毂的圆周内壁连接，同时转子外壳还转动支撑于中心轴上，当轮毂受到外力时，外部作用力能够快速地自轮毂的圆周内壁经过转子外壳传递到中心轴上，从而减小外力对转子和定子的影响，防止电机变形。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请轮毂电机一实施方式的结构示意图；

图2是图1中轮毂电机沿A-A方向的剖面示意图；

图3是图1中转子外壳30的爆炸结构示意图；

图4是图1中轮毂40的结构示意图；

图5是图2中刹车装置70的结构示意图；

图6是图2中C处的放大示意图；

图7是本申请汽车车轮一实施方式的结构示意图；

图8是本申请汽车一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1和图2，图1是本申请轮毂电机1一实施方式的结构示意图，图2是图1中轮毂电机1沿A-A方向的剖面示意图，在本实施方式中，该轮毂电机1包括：中心轴10、定子21、转子22、转子外壳30以及轮毂40。

其中，中心轴10位于轮毂40的中心位置，沿着轮毂40的轴向方向延伸，电机20包括定子21以及转子22，定子21以及转子22同轴设置，在电机20工作过程中，转子22相对定子21转动，转子外壳30与转子22固定连接，即，当电机20工作时，转子外壳30与转子22一起相对定子21转动，转子外壳30并转动支撑于中心轴10上，当转子外壳30受到外部作用力时，外部作用力能够直接通过转子外壳30传递到中心轴10上。

同时，轮毂40的圆周内壁401与转子外壳30固定连接，进而通过转子外壳30转动支撑于中心轴10上，在汽车行驶的过程中，外部作用力直接施加在轮毂40的圆周外壁上，因此将轮毂40的圆周内壁401与转子外壳30固定连接，施加在轮毂40上的作用力直接通过轮毂40的圆周内壁401经过转子外壳30传递到中心轴10上，实现外部作用力的短路径传递，能够快速地将施加在轮毂40上的外部作用力传递到中心轴10上，减小轮毂40的变形。

从上述内容可以看出，本实施方式中的轮毂电机1既能保证施加在轮毂40上的外部作用力不会经过电机20的定子21以及转子22，减小外部作用力对定子21以及转子22的影响，也能保证外部作用力快速地传递到中心轴10上，减小轮毂40的变形。

继续参阅图2，通常轮毂40宽度的中部对应中心轴10的距离最短，为了实现传力路径的最短化，本实施方式中，转子外壳30与圆周内壁401宽度的中部固定连接，当轮毂40受到外部作用力时，作用力直接自圆周内壁401宽度的中部经过转子外壳30传递到中心轴10上，保证最快地将施加在轮毂40上的外部作用力传递到中心轴10上，最大程度地减小轮毂40的变形。

参阅图3，图3是图1中转子外壳30的爆炸结构示意图，在本实施方式中，转子外壳30包括：第一圆盘31、第二圆盘32以及第一环形周壁33。

第一环形周壁33自第一圆盘31的盘面垂直而立，即，第一环形周壁33的外侧距离第一圆盘31的圆周边缘具有一预定距离，同时第一圆盘31设有多个绕第一环形周壁33的外侧圆周分布的第二通孔312。

其中，第一圆盘31沿轮毂40的径向设置且与轮毂40的圆周内壁401固定连接，具体地，第一圆盘31的圆周壁均与轮毂40的圆周内壁401固定连接，保证当轮毂40的任意圆周位置处受到外部作用力时，均能够将施加的外部作用力自转子外壳30传递到中心轴10上。

同时第一圆盘31的圆心处设有贯穿孔311，第一圆盘31通过贯穿孔311转动支撑于中心轴10上，也就是说，第一圆盘31通过贯穿孔311套设在中心轴10上，当转子外壳30受到外部作用力时，外部作用力直接沿着第一圆盘31的径向方向直接被传递到中心轴10上。

结合图2，第一环形周壁33的内周面与转子22的外周面彼此抵接且相互固定，通过这种方式，可以进一步稳定转子外壳30，防止转子22在转动时转子外壳30松懈而妨碍转子22的转动。

同时为了减小转子外壳30在转动过程中的摩擦系数，如图2所示，轮毂电机1还包括轴承50，轴承50套设在中心轴10上，转子外壳30通过贯穿孔311套设在轴承50上，与轴承50固定连接。

结合图2和图3，第二圆盘32侧边缘与第一环形周壁33的内壁彼此抵接而形成一收容转子22、定子21以及中心轴10一端的收容空间301。

在本实施方式中的轮毂电机1为外转子轮毂电机，即在汽车行驶过程中，中心轴10与定子21保持不动，转子22、转子外壳30以及轴承50相对中心轴10转动。

在本实施方式中的中心轴10为空心轴，收容空间301与中心轴10相通，因此缠绕在定子21上的线缆能够在收容转子22、定子21以及中心轴10一端的收容空间301内自空心轴向外延伸，即在图2中，缠绕在定子21上的线缆能够沿着箭头B的方向向外延伸。

在现有技术中，通常会使用两个轴承20，分别位于定子21的两侧，且将中心轴10围成一封闭空间，若想将缠绕在定子21上的线缆延伸出去，必须另外在中心轴10上设置导线过孔，操作较为麻烦，而在本实施方式中，通过设置一个轴承20且转子外壳30形成的收容空间301与中心轴10相通，能够方便地将缠绕在定子21上的线缆自中心轴10延伸出去，实现装配方便。

参阅图4，图4是轮毂40的结构示意图，轮毂40包括：轮毂本体41以及自轮毂本体41的内壁径向凸起的第一环形固定部42，同时第一环形固定部42上设有多个圆周分布的第一通孔421，其中，在一应用场景中，第一环形固定部42设置在圆周内壁401宽度的中部。

继续参阅图2，在本实施方式中，轮毂电机1还包括：连接件60、刹车装置70以及悬挂件80。

连接件60穿过第一环形固定部42上的第一通孔421以及第一圆盘31上的第二通孔312而使转子外壳30通过第一环形周壁33穿设第一环形固定部42并通过第一圆盘31固定在第一环形固定部42上，也就是说，转子外壳30通过连接件60固定在轮毂40上时，且轮毂40的第一环形固定部42位于第一圆盘31设有第一环形周壁33的一侧。其中，连接件60为配合使用的螺栓和螺母。当然，在其他实施方式中，第一圆盘31可以通过焊接的方式固定在第一环形固定部42上，即不使用连接件60以减少零件的个数。

刹车装置70位于第一圆盘31远离第一环形周壁33的一侧，且固定在第一圆盘31上，也就是说，本实施方式中的刹车装置70位于转子外壳30的外侧。

参阅图5，图5是图2中刹车装置70的结构示意图。

在本实施方式中，刹车装置70为鼓刹，相比较于碟刹，鼓刹成本较低、绝对制动力更高，其与车轮固定并同速转动，包括制动鼓、制动蹄、摩擦衬片、制动底板、活塞、制动轮缸等结构，具体而言，以内圆为工作表面的制动鼓固定在车轮轮毂上，跟着车轮一起旋转，在固定不动的制动底板上，有两个弧形的制动蹄，其表面装有摩擦衬片，在刹车时，制动轮缸的活塞推动摩擦衬片向外运动，使摩擦衬片与制动鼓的内表面发生摩擦，已达到减低车速的目的，简单地说，鼓刹就是利用静止的摩擦衬片去摩擦随着车轮转动的制动鼓，以产生摩擦力的刹车装置。

在本实施方式中，刹车装置70包括：制动鼓71，制动鼓71具体包括：第二环形固定部711以及第二环形周壁712，第二环形固定部711固定在第一圆盘31上，第二环形周壁712自第二环形固定部711的内侧壁垂直而立。

具体地，第二环形固定部711的外径与第一圆盘31的直径相同，且第二环形固定部711上设有多个绕第二环形周壁712的外侧圆周分布的第三通孔7111。

如图2和图6所示，图6是图2中C处的放大示意图，连接件60依次穿过第三通孔7111、第二通孔312以及第一通孔421而将第二环形固定部711以及第一圆盘31固定在第一环形固定部42上，也就是说，通过连接件60，刹车装置70、转子外壳30以及轮毂40依序固定连接在一起。当然，在其他实施方式中，刹车装置70、转子外壳30以及轮毂40可以通过焊接的方式焊接在一起。

同时本实施方式中的鼓刹还包括摩擦衬片72、制动蹄73等其他本领域的技术人员所熟知的结构，在此不再赘述。

在汽车行驶过程中，本实施方式中的刹车装置70、转子外壳30随着轮毂40一起转动，而在刹车时，刹车装置70中的摩擦衬片72与制动鼓71的第二环形周壁712发生摩擦，从而达到降低车速的目的。

从上面内容可看出，制动鼓71的第二环形固定部711固定在第一圆盘31上，并与轮毂40的圆周内壁401固定连接，当转子外壳30受到外部作用力时，制动鼓71的第二环形固定部711也能承担一部分的外部作用力，因此本实施方式中的刹车装置70能够增加转子外壳30的整体刚性，达到保护电机20的作用，另一方面由于刹车装置70通过第二环形固定部711与轮毂40固定连接，在刹车时，刹车装置70的刹车力能够直接通过第二环形周壁712传递到轮毂40上，从而实现最短刹车路径传力。

继续参阅图2，悬挂件80与中心轴10未收容在收容空间301的一端固定连接并向外延伸而使刹车装置70的至少部分元件介于悬挂件80和第一圆盘31之间，也就是说，刹车装置70的至少部分元件位于悬挂件80与转子外壳30之间，从而能够达到节省空间的目的。

其中，悬挂件80既可以与中心轴10一体成型，也可以是分体加工成型，后续采用焊接、铆接等方式固定在一起。

参阅图7，图7是本申请汽车车轮一实施方式的结构示意图，该汽车车轮2包括上述任一项实施方式中的轮毂电机1。详细的轮毂电机1可参见上述实施方式，在此不在赘述。

参阅图8，图8是本申请汽车一实施方式的结构示意图，该汽车3包括上述任一项实施方式中的轮毂电机1。详细的轮毂电机1可参见上述实施方式，在此不在赘述。其中汽车3可以是任一项类型的汽车，如轿车、卡车等，在此不做限制。总而言之，区别于现有技术的情况，本申请中的轮毂电机1通过将与转子22固定连接的转子外壳30与轮毂40的圆周内壁401连接，同时转子外壳30还转动支撑于中心轴10上，当轮毂40受到外力时，外部作用力能够快速地自轮毂40的圆周内壁401经过转子外壳30传递到中心轴10上，从而减小外力对转子22和定子21的影响，防止电机20变形。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种轮毂电机，其特征在于，包括：

中心轴；

定子和能够相对所述定子转动的转子；

转子外壳，所述转子外壳与所述转子固定连接，并转动支撑于所述中心轴上；

轮毂，所述轮毂的圆周内壁与所述转子外壳固定连接，进而通过所述转子外壳转动支撑于所述中心轴上。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，

所述转子外壳与所述圆周内壁宽度的中部固定连接，当所述轮毂受到外部作用力时，所述作用力自所述圆周内壁宽度的中部经过所述转子外壳传递到所述中心轴上。

3.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，

所述转子外壳包括第一圆盘以及自所述第一圆盘的盘面垂直而立的第一环形周壁，所述第一圆盘沿所述轮毂的径向设置且与所述轮毂的所述圆周内壁固定连接；

所述第一环形周壁的内周面与所述转子的外周面彼此抵接且相互固定，所述第一圆盘的圆心处设有贯穿孔，所述第一圆盘通过所述贯穿孔转动支撑于所述中心轴上。

4.根据权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于，

所述轮毂包括轮毂本体以及自所述轮毂本体的内壁径向凸起的第一环形固定部，所述第一环形固定部上设有多个圆周分布的第一通孔；

所述转子外壳的所述第一圆盘上设有多个绕所述第一环形周壁的外侧圆周分布的第二通孔；

所述轮毂还包括：连接件，所述连接件穿过所述第一通孔和所述第二通孔而使所述转子外壳通过所述第一环形周壁穿设所述第一环形固定部并通过所述第一圆盘固定在所述第一环形固定部上。

5.根据权利要求4所述的轮毂电机，其特征在于，

所述轮毂电机还包括刹车装置，所述刹车装置位于所述第一圆盘远离所述第一环形周壁的一侧，且固定在所述第一圆盘上。

6.根据权利要求5所述的轮毂电机，其特征在于，

所述刹车装置为鼓刹，包括制动鼓，所述制动鼓包括第二环形固定部以及第二环形周壁，所述第二环形固定部固定在所述第一圆盘上，所述第二环形周壁自所述第二环形固定部的内侧壁垂直而立，

所述第二环形固定部上设有多个绕所述第二环形周壁的外侧圆周分布的第三通孔，所述连接件依次穿过所述第三通孔、所述第二通孔以及所述第一通孔而将所述第二环形固定部以及所述第一圆盘固定在所述第一环形固定部上。

7.根据权利要求5所述的轮毂电机，其特征在于，

所述轮毂电机为外转子轮毂电机，其还包括轴承，所述轴承套设在所述中心轴上，所述转子外壳通过所述贯穿孔套设在所述轴承上，与所述轴承固定连接；

所述转子外壳还包括第二圆盘，所述第二圆盘的侧边缘与所述第一环形周壁的内壁彼此抵接而形成一收容所述转子、所述定子以及所述中心轴一端的收容空间；

所述中心轴为空心轴，所述收容空间与所述空心轴相通，以便缠绕在所述定子上的线缆穿过所述空心轴向外延伸。

8.根据权利要求7所述的轮毂电机，其特征在于，

还包括悬挂件，所述悬挂件与所述中心轴未收容在所述收容空间的一端固定连接并向外延伸而使所述刹车装置的至少部分元件介于所述悬挂件和所述第一圆盘之间，其中所述悬挂件与所述中心轴一体成型。

9.一种汽车车轮，其特征在于，所述汽车车轮包括如权利要求1至8任一项所述的轮毂电机。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1-8任一项所述的轮毂电机。