CN212677050U - 高功率轮毂电机动力车轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型申请涉及一种高功率轮毂电机动力车轮，是由车轴、车轮毂、车轮胎、电机、轴承、支架、机械紧固件组成，采用1个电机定子和2个电机转子，第一电机圆环体转子(2)的圆环形平面与电机圆环体定子(1)的第1个圆环形平面之间，构成了第一平面圆环体气隙空间(16)；第二电机圆环体转子(3)的圆环形平面，与电机圆环体定子(1)的第2个圆环形平面之间，构成了第二平面圆环体气隙空间(15)；在给电机圆环体定子(1)的两个圆环形平面里的第一电机线圈绕组(4)和第二电机线圈绕组(5)通电时，第一电机圆环体转子(2)和第二电机圆环体转子(3)，在第二平面圆环体气隙空间(15)和第一平面圆环体气隙空间(16)里产生的2个相同方向旋转电磁场力的推动下旋转。

Description

高功率轮毂电机动力车轮

技术领域

本实用新型申请，涉及高功率轮毂电机动力车轮的构成方法，也是机电一体化的一种设计思想和制造技术，将有可能为纯电动汽车的迅猛发展进步，设计开发出一种可靠的实用技术。

背景技术

现有的纯电动汽车车辆轮子本身是不带动力的，大多数都是靠车载电动机动力系统驱动车轴来带动车轮旋转前进的；其续航里程短、爬坡能力不足、操控响应慢、……极大地制约了纯电动汽车的进步发展。一直到2018年1月24日，中国电动汽车百人会高峰论坛，才公开承认轮毂驱动比较集中式驱动要先进、节能、快速、续航里程远、……，充分肯定并确定了轮毂电机构成的动力车轮，才是今后纯电动汽车的发展方向。2年以来，中国的百十家大中型车企，都一直不设计出合理适用的轮毂电机动力车轮，来满足纯电动汽车的使用需要。偌大的纯电动汽车市场，其实早就一直是在提出了设计、开发、制造高功率轮毂电机动力车轮的急切需求。现实的纯电动汽车行业的技术状况是，在汽车轮毂的狭小空间里，一般都只能安装小功率电机，根本不可能满足一般纯电动汽车对大功率电机的使用要求。所以，如何提高轮毂电机的输出功率，就是摆在所有纯电动汽车制造领域科技研发工作者面前的一道技术难题。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型申请提出了一种高功率轮毂电机动力车轮。高功率轮毂电机动力车轮，是由车轴、车轮毂、车轮胎、电机、轴承、支架、机械紧固件组成，其特征在于：在一个动力车轮的轮毂电机里面，设计使用1个电机定子和2个电机转子，即构造成了这种结构型式的高功率轮毂电机动力车轮。第一电机圆环体转子(2)的圆环形平面与电机圆环体定子(1)的第1个圆环形平面之间，构成了第一平面圆环体气隙空间(16)；第二电机圆环体转子(3)的圆环形平面，与电机圆环体定子(1)的第2个圆环形平面之间，构成了第二平面圆环体气隙空间(15)；在给电机圆环体定子(1)的两个圆环形平面里的第一电机线圈绕组(4)和第二电机线圈绕组(5)通电时，第一电机圆环体转子(2)和第二电机圆环体转子(3)，在第二平面圆环体气隙空间(15)和第一平面圆环体气隙空间(16)里产生的2个相同方向旋转电磁场力的推动下旋转时，就一同带动着转子圆筒形外支架(24)和车轮毂(26)及其上面的车轮胎(27)，在车轴(6)端头上的车轮毂轴承(20)上面旋转前进。

如图1所示的高功率轮毂电机动力车轮，其电机圆环体定子1是由矽钢片、铁、铝、绝缘材料、铜导线及其第一电机线圈绕组4和第电机二线圈绕组5构成，可以按照需求选择使用各种常用规格的线圈绕组及其接线方案设计制作。

电机圆环体定子1由其定子外圆圈轭14从定子外圆圈边沿箍紧固定，由其定子内圆圈轭 9联结定子内圆环形支架8，通过定子内圆环形支架座7及其联结键、或销的机械方式，安装联结固定在车轴6上面，并与车轴6联结构成一个相对静止不动的机械结构整体。

定子内圆环形支架8里面起支撑作用的支架辐板组，其辐板面与车轴6圆心线的垂直面之间形成夹角关系，以使转子圆筒形外支架24的圆筒形斜面上面的叶片组里的第一叶片17 和第二叶片25旋转时煽动的空气流，能够最小阻力最大限度地顺利通过定子内圆环形支架8 各辐板之间的空隙。

第一电机圆环体转子2和第二电机圆环体转子3，可以使用永磁体方法制作，也可以使用鼠笼方式的铝、铜、铁、矽钢片来制作。

第一电机圆环体转子2是通过第一转子圆环体轭10、第二电机圆环体转子3是通过第二转子圆环体轭11，使用键、销的机械方法，分别联结安装固定在转子圆筒形外支架24的内圆环里面，并与转子圆筒形外支架24联结成为一个牢固的机械整体。同时使转子圆筒形外支架(24)内圆环里面的内直径大于电机圆环体定子外圆圈轭(14)的外直径。

转子圆筒形外支架24是通过一组联结螺栓里的第一联结螺栓18、第二联结螺栓22和轴承联结承重盘23与安装有车轮胎27的车轮毂26安装联结固定成为一个牢固的机械整体，并联结安装在车轴6端部的轴承内外端盖21及其紧固螺丝19中间的车轮毂轴承20上面。

转子圆筒形外支架24的圆筒形端口平面上安装固定有限位紧固平面圆环体13，是以丝扣、螺丝的机械方式与转子圆筒形外支架24的圆筒形平面端口联结成为一个牢固的机械整体。

转子圆筒形外支架24的圆筒形斜面上，开设有通风、散热、减重、装饰的孔、槽，并使用圆筒形斜面上切割开且与圆筒形斜面连接的部分，扭曲成与圆筒形斜面为夹角而构成一组风扇叶片的外支架叶片组里的第一叶片17和第二叶片25。

转子圆筒形外支架24上与车轴6圆心线平行的圆筒体部分的内圆筒面，与定子外圆圈轭 14永远不碰触。在该圆筒体部分位置上，开设有通风、散热、减重、装饰的孔、槽。转子圆筒形外支架24上的任何一个部分，与车轮毂26的内表面永远不碰触。

本实用新型申请，设计使用的这种结构型式的高功率轮毂电机动力车轮，由于输出功率增加了1倍，所以相对于同等功率的轮毂电机而言，既减小了电机的体积，又减少了铜、铁、铝、等等材料的消耗。抛弃了电机笨重的铸铁外壳，抛弃了机械传动系统里的变速箱、传动轴、等等耗能零部件，就降低了生产制造成本，减少了车载电池组的电能消耗，也就是可以延长整车的续航里程，增大整车的爬坡能力和行驶扭矩，提升整车操控的响应速度和效力，也就为我国纯电动汽车今后的迅猛发展打下了充实的技术基础。

附图说明

附图1，是简要说明本发明可以设计制造、安装构成高功率轮毂电机动力车轮的安装结构原理示意图。

在附图1里：1是电机圆环体定子。2是第一电机圆环体转子。3是第二电机圆环体转子。 4是电机定子的第一电机线圈绕组。5是电机定子的第二电机线圈绕组。6是车轴。7是定子内圆环形支架的支架座。8是定子内圆环形支架。9是圆环体定子1的内圆圈轭。10是第一电机圆环体转子2的第一转子圆环体轭。11是第二电机圆环体转子3的第二转子圆环体轭。13是转子圆筒形外支架24平面端口的限位紧固平面圆环体。14是圆环体定子1的外圆圈轭。15是电机圆环体定子1的第2圆环形平面和第二电机圆环体转子3的圆环形平面之间构成的第二平面圆环体气隙空间。16是电机圆环体定子1的第1圆环形平面和第一电机圆环体转子2的圆环形平面之间构成的第一平面圆环体气隙空间。17是转子圆筒形外支架斜面上叶片组之一的第一叶片。18是一组联结螺栓里的第一联结螺栓。19是车轮毂轴承端盖的紧固螺丝。 20是车轮毂轴承。21是轴承20的内外轴承端盖。22是一组联结螺栓里的第二联结螺栓。23 是安装在轴承20上面的联结承重盘。24是电机转子圆筒形外支架。25是转子圆筒形外支架斜面上叶片组之一的第二叶片。26是车轮毂。27是车轮胎。

具体实施方式

下面再结合附图1，对本发明申请的具体实施方式作进一步的详细说明：

如图1所示，就是本实用新型申请的一个实施例。

人们可以按通常盘式电机的制作方法，来制作出一个电机圆环体的定子1，并使该圆环体定子1的两边具有2个圆环形平面(第1个圆环形平面和第2个圆环形平面)。同时用圆环体定子1的内圆圈轭9和外圆圈轭14，从定子1圆环体的内圆方向向外和从外圆方向向内用力夹紧并固定好圆环体定子1。

在圆环体定子1的第1个圆环形平面上，开设安装第一电机线圈绕组4的线槽，在圆环体定子1的第2个圆环形平面上，开设安装第二电机线圈绕组5的线槽，再按规矩程序放入绝缘材料，嵌入线圈，按照设计方案正确连接线头，焊接接好引出线至接线插座，精细打磨平这2个圆环形平面，……直至制作出来一个完整合格的圆环体定子1来。

人们同样是可以按通常盘式电机的制作方法，来制作一个用第一转子圆环体轭10箍紧固定好了的鼠笼式第一电机圆环体转子2，和用第二转子圆环体轭11箍紧固定好了的鼠笼式第二电机圆环体转子3。并精细打磨平这2个转子朝向气隙空间的圆环形平面。

在圆环体定子1的内圆圈轭9的圆圈里面，安装好定子内圆环形支架8，并与车轴6上面设定的位置(依据设计尺寸数值)安装固定好的定子内圆环形支架座7联结安装成为一个牢固的机械整体。

内圆环形支架8里面装有起支撑作用的辐板组，调整其辐板面与车轴6圆心线的垂直面成夹角关系，以使转子圆筒形外支架24上面的叶片组里的第一叶片17和第二叶片25旋转时煽动的空气流，能够最小阻力最大限度地顺利通过定子内圆环形支架8里面各辐板之间的空隙。

如图1所示，在车轴6的端头，安装固定好车轮毂轴承20及其轴承端盖21等，并调整轴承20与车轴6上面的定子内圆环形支架座7之间的距离为一设定的数值(依据设计尺寸数值)。

同时把车轮毂26及其车轮胎27装配好待用；并准备好一组联结螺栓18、22待用。

如图1所示，按设计尺寸数值，制作一个内圆圈合适大小(显然是略大于定子外圆圈轭 14的外直径)、长度合适(依据设计尺寸数值)的转子圆筒形外支架24。并在转子圆筒形外支架24的圆筒形面上和其斜面上，开设一些通风、散热、减重、装饰的孔、槽。同时就使用圆筒形斜面上切割开且与圆筒形斜面连接的部分，扭曲成与圆筒形斜面为夹角而构成一组风扇叶片的外支架叶片组里的第一叶片17和第二叶片25。

如图1所示，先把第一电机圆环体转子2安装嵌入转子外支架24的圆筒形里面设定的位置(依据设计尺寸数值)上，以销、键的机械方式固定好，并与转子圆筒形外支架24联结成为一个牢固的机械整体。

再将装有第一电机圆环体转子2的转子圆筒形外支架24的圆筒形端口，套住并从车轴6 装有轴承20的端头，套向电机圆环体定子1，并将另一端移至轴承20向定子支架座7方向里边。此时应注意保证圆环体定子1的第1圆环形平面与第一电机圆环体转子2的圆环形平面之间构成的气隙空间16的距离长度，必须在规定数值要求的范围之内。再在轴承20上面安装好联结承重盘23；再使用一组联结螺栓里的第一联结螺栓18和第二联结螺栓22，把装配好了车轮胎27的车轮毂26，与联结承重盘23和转子圆筒形外支架24，联结固定成为一个牢固的机械结构整体。

最后再把第二电机圆环体转子3嵌入转子圆筒形外支架24的圆筒形端口内设定的位置(依据设计尺寸数值)上，并以销、键方式固定第二电机圆环体转子3与转子圆筒形外支架 24联结成为一个牢固的机械整体。同时应注意保证圆环体定子1的第2圆环形平面与第二电机圆环体转子3的圆环形平面之间构成的气隙空间15的距离长度，必须在规定数值要求的范围之内。

再把限位紧固平面圆环体13安装在转子圆筒形外支架24的平面端口上，可以丝扣加螺丝紧固的机械方式来完成紧固。

必须检测圆环体定子1的外圆圈轭14在电机运转中，是绝对不能碰触到转子圆筒形外支架24的圆筒形内圆面。

必须检测转子圆筒形外支架24的任何一个部分，在电机运转中，永远都不能碰触到车轮毂26内表面的任何部分。

如图1所示，按照上述步骤实施，就可以制作成功一个高功率轮毂电机动力车轮。

对该动力车轮里面的电机接线插座通电，轮毂电机动力车轮就会旋转前进。

本发明申请的最佳实施方案之一，就是上述的这个实施例。

Claims (8)

1.高功率轮毂电机动力车轮，是由车轴、车轮毂、车轮胎、电机、轴承、支架、机械紧固件组成，其特征在于：在一个动力车轮的轮毂电机里面，设计使用1个电机定子和2个电机转子，即构造成了这种结构型式的高功率轮毂电机动力车轮；第一电机圆环体转子(2)的圆环形平面与电机圆环体定子(1)的第1个圆环形平面之间，构成了第一平面圆环体气隙空间(16)；第二电机圆环体转子(3)的圆环形平面，与电机圆环体定子(1)的第2个圆环形平面之间，构成了第二平面圆环体气隙空间(15)；在给电机圆环体定子(1)的两个圆环形平面里的第一电机线圈绕组(4)和第二电机线圈绕组(5)通电时，第一电机圆环体转子(2)和第二电机圆环体转子(3)，在第二平面圆环体气隙空间(15)和第一平面圆环体气隙空间(16)里产生的2个相同方向旋转电磁场力的推动下旋转时，就一同带动着转子圆筒形外支架(24)和车轮毂(26)及其上面的车轮胎(27)，在车轴(6)端头上的车轮毂轴承(20)上面旋转前进。

2.根据权利要求1所述的高功率轮毂电机动力车轮，其特征在于：电机圆环体定子(1)由其定子外圆圈轭(14)从定子外圆圈边沿箍紧固定，由其定子内圆圈轭(9)联结定子内圆环形支架(8)，通过定子内圆环形支架座(7)及其联结键、或销的机械方式，安装联结固定在车轴(6)上面，并与车轴(6)联结构成一个相对静止不动的机械结构整体。

3.根据权利要求1所述的高功率轮毂电机动力车轮，其特征在于：定子内圆环形支架(8)里面起支撑作用的支架辐板组，其辐板面与车轴(6)圆心线的垂直面之间形成夹角关系，以使转子圆筒形外支架(24)的圆筒形斜面上面叶片组里的第一叶片(17)和第二叶片(25)旋转时煽动的空气流，能够最小阻力最大限度地顺利通过定子内圆环形支架(8)各辐板之间的空隙。

4.根据权利要求1所述的高功率轮毂电机动力车轮，其特征在于：第一电机圆环体转子(2)是通过第一转子圆环体轭(10)，第二电机圆环体转子(3)是通过第二转子圆环体轭(11)，使用键、销的机械方法，分别联结安装固定在转子圆筒形外支架(24)的内圆环里面，并与转子圆筒形外支架(24)联结成为一个牢固的机械整体；同时使转子圆筒形外支架(24)内圆环里面的内直径大于电机圆环体定子外圆圈轭(14)的外直径。

5.根据权利要求1所述的高功率轮毂电机动力车轮，其特征在于：转子圆筒形外支架(24)是通过一组联结螺栓里的第一联结螺栓(18)、第二联结螺栓(22)和轴承联结承重盘(23)与安装有车轮胎(27)的车轮毂(26)安装联结固定成为一个牢固的机械结构整体，并联结安装在车轴(6)端部的轴承内外端盖(21)及其紧固螺丝(19)中间的车轮毂轴承(20)上面。

6.根据权利要求1所述的高功率轮毂电机动力车轮，其特征在于：转子圆筒形外支架(24) 的圆筒形端口平面上安装固定有限位紧固平面圆环体(13)，是以丝扣、螺丝的机械方式与转子圆筒形外支架(24)的圆筒形平面端口联结成为一个牢固的机械整体。

7.根据权利要求1所述的高功率轮毂电机动力车轮，其特征在于：转子圆筒形外支架(24)的圆筒形斜面上，开设有通风、散热、减重、装饰的孔、槽，并使用圆筒形斜面上切割开且与圆筒形斜面连接的部分，扭曲成与圆筒形斜面为夹角而构成一组风扇叶片的外支架叶片组里的第一叶片(17)和第二叶片(25)。

8.根据权利要求1所述的高功率轮毂电机动力车轮，其特征在于：转子圆筒形外支架(24)上与车轴(6)圆心线平行的圆筒体部分的内圆筒面，与定子外圆圈轭(14)永远不碰触；在该圆筒体部分位置上，开设有通风、散热、减重、装饰的孔、槽；转子圆筒形外支架(24)上的任何一个部分，与车轮毂(26)的内表面永远不碰触。

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