CN209402334U - 一种隔热轮毂电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种隔热轮毂电机，包括依次连接的电机本体、端盖和制动器，制动器由制动盘和卡设于制动盘上的制动钳组成，端盖朝向制动器的一面设有多个凸台，用于减少制动盘与端盖的接触面积，各凸台与制动盘之间均设有隔热元件。与现有技术相比，本实用新型适用于集成或匹配制动器的外转子轮毂电机，通过在电机端盖上设计若干个凸台，并在制动盘和端盖的凸台之间加装若干个隔热元件，在减小端盖与制动盘导热接触面积的同时，通过隔热元件有效地衰减由制动盘传导至轮毂电机的热量，从而达到保护轮毂电机的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及轮毂电机技术领域，尤其是涉及一种隔热轮毂电机。
背景技术
随着化石能源的消耗和环境状况的恶化，电动汽车以无污染、低噪声且不依赖化石能源逐渐成为汽车行业的发展趋势。在电动汽车的各种驱动方式中，轮毂电机驱动方式因其传输效率高、控制灵活等优点，逐渐受到业内人士的青睐，在未来具有巨大的发展空间。
轮毂电机驱动方式是将动力、传动以及制动装置全部整合在轮毂内，这样就省去了离合器、变速器、传动轴和差速器等大量机械部件，大大简化了车辆结构，在减轻整车质量的同时降低了车辆行驶噪声。轮毂电机驱动技术不仅提高了能源利用效率，增加了汽车的乘用空间，也为实现底盘系统的电子化、智能化提供了保证。
轮毂电机在轮毂内整合了制动器，制动器一般分为盘式制动器和鼓式制动器两种，电动汽车上最常见的制动器为盘式制动器，而盘式制动器-外制动钳、内制动盘的结构形式使轮毂电机只能设计成中空轴出线和出冷却水口，限制了轮毂电机转矩密度的提升和散热性能的改善。目前有一种新型制动器-环式制动器，其内制动钳、外制动盘的结构形式使轮毂电机能够实现端面出线、端面出冷却水口，在提升轮毂电机转矩密度同时可以大大改善电机的散热性能。然而，两种结构形式的制动器都存在一个共同问题，即轮毂电机制动时制动盘上会产生瞬时高温，最高温度可达800℃，若制动盘与电机端盖直接、全面积接触，制动盘上产生的瞬时高温会迅速传导至电机转子总成内部的永磁体上，而永磁体在高温下容易发生退磁现象，且当温度超过永磁体的居里点后，永磁体的磁性不能恢复，直接损坏电机。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种隔热轮毂电机，用以解决轮毂电机制动时制动盘上产生的瞬时高温直接传导至转子总成内部的永磁体上而直接损坏轮毂电机的问题。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种隔热轮毂电机，包括依次连接的电机本体、端盖和制动器，所述的制动器由制动盘和卡设于制动盘上的制动钳组成，所述的端盖朝向制动器的一面设有多个凸台，用于减少制动盘与端盖的接触面积，各凸台与制动盘之间均设有隔热元件。
本实用新型适用于集成或匹配制动器的外转子轮毂电机。通过在电机端盖上设计若干个凸台，并在制动盘和端盖的凸台之间加装若干个隔热元件，在减小端盖与制动盘导热接触面积的同时，通过隔热元件有效地衰减由制动盘传导至轮毂电机的热量，从而达到保护轮毂电机的目的。
作为优选的技术方案，所述的制动器为环式制动器，所述的制动盘为环式制动盘，所述的端盖呈圆形，多个凸台沿端盖周向分布于端盖的边缘处。
作为优选的技术方案，相邻两个凸台之间设有间隔。通过间隔，可以提高散热效率。
作为优选的技术方案，所述的凸台呈弧段型，沿端盖周向均匀分布于端盖的边缘处。
作为优选的技术方案，所述的端盖由同心设置的小圆环和大圆环构成，小圆环和大圆环之间通过多个连接杆连接，凸台设置于大圆环上。
作为优选的技术方案，所述的隔热元件采用片状隔热材料，隔热元件形状与凸台形状相匹配，所述的端盖和制动器通过穿设于凸台、隔热元件和制动盘上的螺栓连接。
隔热元件的材质可以根据需要进行选择。作为优选的技术方案，隔热元件需要具有良好的耐热、防水、耐腐蚀性能，可以用于恶劣的使用环境。作为优选的技术方案，隔热元件需要具有较好的机加工性能，可通过冲切或冲裁加工成满足与轮毂电机适配的外形尺寸。
作为优选的技术方案，所述的制动钳由内向外卡设于环式制动盘上，形成内制动钳-外制动盘型环式制动器。
作为优选的技术方案，所述的电机本体包括转子总成、定子总成和电机轴，所述的转子总成包括具有内部空间并且一端敞口的机壳和固定于机壳内的转子，所述的端盖连接于机壳的敞口端，并与机壳配合构成该轮毂电机的外壳，所述的电机轴与外壳可转动连接，定子总成套设并固定于电机轴上，且位于转子所包围的圆柱面内。
作为优选的技术方案，所述的转子固定于外壳内，由转子铁芯和多个永磁体组成，永磁体间隔固定在转子铁芯的内侧，并且定子总成与永磁体之间形成气隙。
作为优选的技术方案，所述的定子总成由定子支撑和有绕组铁芯组成，所述的定子支撑套设并固定于电机轴上，所述的有绕组铁芯套设并固定于定子支撑上。
作为优选的技术方案，所述的电机轴通过轴承与外壳可转动连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型从轮毂电机制动时产生瞬时高温的传导路径出发，针对瞬时高温经电机端盖传导至电机转子总成内部的永磁体而影响电机性能的特点，在电机端盖上设计了若干个凸台结构，减小了端盖与制动盘之间的导热接触面积，同时电机端盖凸台结构和制动盘之间加装了若干个隔热元件，可有效地衰减轮毂电机制动时制动盘传到电机外壳的热量，保证轮毂电机转子总成内部的永磁体在安全工作温度范围内。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的爆炸示意图。
图3为本实用新型的环式制动器结构示意图。
图4为本实用新型的隔热元件结构示意图。
图5为本实用新型的端盖结构示意图。
图中，1为转子总成，2为轴承，3为定子总成，4为电机轴，5为端盖，501 为凸台，6为隔热元件，7为制动器，701为制动盘，702为制动钳。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例1
一种隔热轮毂电机，如图1～5所示，包括依次连接的电机本体、端盖5和制动器7，制动器7由制动盘701和卡设于制动盘701上的制动钳702组成，端盖5朝向制动器7的一面设有多个凸台501，用于减少制动盘701与端盖5的接触面积，各凸台501与制动盘701之间均设有隔热元件6。
本实施例适用于集成或匹配制动器的外转子轮毂电机。通过在电机端盖上设计若干个凸台，并在制动盘和端盖的凸台之间加装若干个隔热元件，在减小端盖与制动盘导热接触面积的同时，通过隔热元件有效地衰减由制动盘传导至轮毂电机的热量，从而达到保护轮毂电机的目的。
本实施例优选制动器7为环式制动器，制动盘701为环式制动盘。进一步优选制动钳702由内向外卡设于环式制动盘上，形成内制动钳-外制动盘型环式制动器。端盖5呈圆形，多个凸台501(本实施例中选择8个凸台)沿端盖5周向分布于端盖5的边缘处。进一步优选凸台501呈弧段型，沿端盖5周向均匀分布于端盖5 的边缘处。进一步优选相邻两个凸台501之间设有间隔。通过间隔，可以提高散热效率。本实施例中的端盖(如图5所示)由同心设置的小圆环和大圆环构成，小圆环和大圆环之间通过多个连接杆连接，凸台501设置于大圆环上。
本实施例中，隔热元件6采用片状隔热材料，隔热元件6形状与凸台501形状相匹配，端盖5和制动器7通过穿设于凸台501、隔热元件6和制动盘701上的螺栓连接。隔热元件6的材质可以根据需要进行选择。优选隔热元件需要具有良好的耐热、防水、耐腐蚀性能，可以用于恶劣的使用环境。优选隔热元件6需要具有较好的机加工性能，可通过冲切或冲裁加工成满足与轮毂电机适配的外形尺寸。
本实施例中，电机本体包括转子总成1、定子总成3和电机轴4，转子总成1 包括具有内部空间并且一端敞口的机壳和固定于机壳内的转子，端盖5连接于机壳的敞口端，并与机壳配合构成该轮毂电机的外壳，电机轴4与外壳可转动连接(优选电机轴4通过轴承2与外壳可转动连接)，定子总成3套设并固定于电机轴4上，且位于转子所包围的圆柱面内。转子固定于外壳内，由转子铁芯和多个永磁体组成，永磁体间隔固定在转子铁芯的内侧，并且定子总成与永磁体之间形成气隙。定子总成3由定子支撑和有绕组铁芯组成，定子支撑套设并固定于电机轴4上，有绕组铁芯套设并固定于定子支撑上。
轮毂电机制动时因制动钳与制动盘高速摩擦可产生温度高达800℃左右的瞬时高温，对于外转子轮毂电机，其端盖是连接电机机壳和制动器的中间零部件，若制动器上的制动盘直接与端盖通过螺栓紧固全面积接触，制动盘上产生的瞬时高温会迅速地传导至电机机壳上转子总成内侧的永磁体上，使永磁体发生退磁，直接影响轮毂电机的性能，甚至损坏电机。本实用新型实施例的隔热元件6加装在轮毂电机的端盖5上的凸台501和制动盘702之间，有效减小了端盖5与制动盘702的导热接触面积，且隔热元件具有良好的耐热、防水、耐腐蚀性能，可适应轮毂电机应用的恶劣环境中，隔热元件材料的良好机加工性能可满足复杂多样的装配条件。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种隔热轮毂电机，包括依次连接的电机本体、端盖(5)和制动器(7)，所述的制动器(7)由制动盘(701)和卡设于制动盘(701)上的制动钳(702)组成，其特征在于，所述的端盖(5)朝向制动器(7)的一面设有多个凸台(501)，用于减少制动盘(701)与端盖(5)的接触面积，各凸台(501)与制动盘(701)之间均设有隔热元件(6)。
2.根据权利要求1所述的一种隔热轮毂电机，其特征在于，所述的制动器(7)为环式制动器，所述的制动盘(701)为环式制动盘，所述的端盖(5)呈圆形，多个凸台(501)沿端盖(5)周向分布于端盖(5)的边缘处。
3.根据权利要求2所述的一种隔热轮毂电机，其特征在于，所述的凸台(501)呈弧段型，沿端盖(5)周向均匀分布于端盖(5)的边缘处。
4.根据权利要求1～3任一所述的一种隔热轮毂电机，其特征在于，所述的隔热元件(6)采用片状隔热材料，隔热元件(6)形状与凸台(501)形状相匹配，所述的端盖(5)和制动器(7)通过穿设于凸台(501)、隔热元件(6)和制动盘(701)上的螺栓连接。
5.根据权利要求2所述的一种隔热轮毂电机，其特征在于，所述的制动钳(702)由内向外卡设于环式制动盘上，形成内制动钳-外制动盘型环式制动器。
6.根据权利要求1所述的一种隔热轮毂电机，其特征在于，所述的电机本体包括转子总成(1)、定子总成(3)和电机轴(4)，所述的转子总成(1)包括具有内部空间并且一端敞口的机壳和固定于机壳内的转子，所述的端盖(5)连接于机壳的敞口端，并与机壳配合构成该轮毂电机的外壳，所述的电机轴(4)与外壳可转动连接，定子总成(3)套设并固定于电机轴(4)上，且位于转子所包围的圆柱面内。
7.根据权利要求6所述的一种隔热轮毂电机，其特征在于，所述的转子固定于外壳内，由转子铁芯和多个永磁体组成，永磁体间隔固定在转子铁芯的内侧，并且定子总成与永磁体之间形成气隙。
8.根据权利要求6所述的一种隔热轮毂电机，其特征在于，所述的定子总成(3)由定子支撑和有绕组铁芯组成，所述的定子支撑套设并固定于电机轴(4)上，所述的有绕组铁芯套设并固定于定子支撑上。
9.根据权利要求6所述的一种隔热轮毂电机，其特征在于，所述的电机轴(4)通过轴承(2)与外壳可转动连接。
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