CN220220390U - 轮毂电机及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种轮毂电机及车辆。轮毂电机包括轮毂构件、轮辋构件、电机、支架及冷却管道，轮毂构件与轮辋构件连接；电机包括定子及位于其外侧的转子，定子与转子分别与轮毂构件连接；支架位于定子的内侧，冷却管道沿支架的周侧设置，冷却管道铸造镶嵌在支架内。冷却管道与支架一体铸造而成，密封性好、可靠性高，同时能够缩小轮毂电机的尺寸，降低轮毂电机占用的车轮空间。

Description

轮毂电机及车辆

技术领域

本申请涉及电机领域，尤其涉及一种轮毂电机及车辆。

背景技术

随着工业技术的高速发展，轮毂电机技术逐渐走入大众视野。轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，其最大特点就是将驱动、传动和制动装置全部整合在车轮轮毂内，直接驱动车轮转动。但轮毂电机结构紧凑，其冷却装置若是设计不当，不仅会导致轮毂电机尺寸增加，还会造成冷却效果不佳。

在相关技术中，部分厂商将轮毂电机的冷却装置设置在电机定子的两侧，或是沿电机周向设置冷却通道，使得轮毂电机结构复杂、尺寸过大。

因此，有必要提供一种改进的轮毂电机以解决其尺寸大的问题。

实用新型内容

本申请提供一种提高密封性、缩小尺寸的轮毂电机及车辆。

本申请提供了一种轮毂电机，包括轮毂构件、轮辋构件、电机、支架及冷却管道，所述轮毂构件与所述轮辋构件连接；所述电机包括定子及位于其外侧的转子，所述定子与所述转子分别与所述轮毂构件连接；所述支架位于所述定子的内侧，所述冷却管道沿所述支架的周侧设置，所述冷却管道铸造镶嵌在所述支架内。

进一步地，所述冷却管道包括进液口、出液口及连通所述进液口和所述出液口的管道主体，所述进液口与所述出液口位于所述管道主体的一侧。

进一步地，所述管道主体包括多个依次连接的环状结构及分隔结构；所述多个依次连接的环状结构一端与所述进液口连接，另一端与所述分隔结构连接；所述分隔结构自所述管道主体的一侧延伸至另一侧，所述出液口与所述分隔结构的末端连接。

进一步地，所述环状结构及所述分隔结构在所述支架内呈单层分布；所述多个环状结构之间通过弯折结构连接，所述弯折结构邻近所述分隔结构设置。

进一步地，所述轮毂构件包括轮毂内圈、轮毂外圈及轮毂轴承，所述轮毂内圈与所述轮毂外圈通过所述轮毂轴承支撑并传动；所述轮毂内圈与所述轮辋构件固定，所述轮毂外圈与所述定子固定。

进一步地，所述轮毂构件还包括第一密封圈、第二密封圈及密封底环，所述第一密封圈及所述第二密封圈位于所述轮毂内圈与所述轮毂外圈之间，所述密封底环位于所述轮毂内圈与所述轮毂轴承之间。

进一步地，所述轮毂电机还包括转子构件，所述转子与所述轮辋构件通过所述转子构件压紧固定；所述转子构件与所述支架之间还设置有第三密封圈。

进一步地，所述轮毂电机还包括旋转变压器，所述旋转变压器与所述轮毂构件固定，以实现与所述电机同步旋转。

进一步地，所述旋转变压器包括旋变定子、旋变转子、旋变底座及连接件，所述旋变定子与所述旋变底座固定至所述轮毂外圈，所述旋变转子与所述连接件固定至所述轮毂内圈。

本申请还提供一种车辆，包括如上的轮毂电机。

与现有技术相比，本申请的有益效果为冷却管道与支架一体铸造而成，密封性好、可靠性高，同时能够缩小轮毂电机的尺寸，降低轮毂电机占用的车轮空间。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1是本申请轮毂电机的剖面图。

图2是图1中支架与冷却管道的剖面图。

图3是图1中冷却管道的立体图。

附图标号说明：轮毂构件、10；轮毂内圈、11；轮毂外圈、12；轮毂轴承、13；第一密封圈、14；第二密封圈、15；密封底环、16；轮辋构件、20；电机、30；定子、31；转子、32；永磁体、33；支架、40；冷却管道、50；进液口、51；出液口、52；管道主体、53；环状结构、531；分隔结构、532；弯折结构、533；转子构件、60；第三密封圈、61；旋转变压器、70；旋变底座、71；连接件、72。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本说明书使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内设有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

接下来对本说明书实施例进行详细说明。

请参阅图1所示，轮毂电机包括轮毂构件10、轮辋构件20、电机30、支架40及冷却管道50。轮毂构件10与轮辋构件20连接。电机30包括定子31及转子32，转子32位于定子31的外侧。定子31与转子32分别与轮毂构件10连接。

支架40位于定子31的内侧，冷却管道50沿支架40的周侧设置，冷却管道50铸造镶嵌在支架40中。冷却管道50先单独成型，再与支架40共同铸造成型，密封性好、可靠性高，同时能够缩小轮毂电机的尺寸，降低轮毂电机占用的车轮空间。

轮毂构件10包括轮毂内圈11、轮毂外圈12及轮毂轴承13，轮毂内圈11与轮毂外圈12通过轮毂轴承13支撑并传动。轮毂内圈11与轮辋构件20固定，具体地，可采用螺栓连接、焊接等方式固定。轮毂外圈12与定子31固定，此处可采用过盈连接、螺栓连接等方式固定。轮毂轴承13既承担电机30的载荷，也承担车架的载荷。

轮毂构件10还包括第一密封圈14、第二密封圈15及密封底环16。第一密封圈14及第二密封圈15位于轮毂内圈11与轮毂外圈12之间。密封底环16位于轮毂内圈11与轮毂轴承13之间。若干密封件的存在，使得轮毂电机的密封性更好，避免在使用时灰尘、杂物等飞入电机内部。

轮辋构件20位于轮毂电机的外侧，可安装及支撑轮胎，与轮胎共同承受车轮上的负荷，同时散发使用过程中轮胎产生的热量。

电机30为外转子电机，即转子32位于定子31的外侧。外转子电机能够直接驱动轮毂内圈11旋转，有效减少传动结构造成的动力损耗。电机30还包括永磁体33，永磁体33可通过胶粘、插接及注塑等方式固定至转子32的内侧，永磁体33的排布方式可选halbach(海尔贝克)阵列，以产生主磁场，实现轮毂电机的正常运转。

定子31包括定子绕组，定子绕组位于定子31的两端。定子31呈中空环状，支架40可用于支撑定子31。

请同时参阅图2，冷却管道50通过铸造镶嵌在支架40中。具体地，先将冷却管道50加成成型，再将冷却管道50预埋在制造支架40的模具中，最后通过铸造的方式将冷却管道50镶嵌在支架40中。一体铸造使得冷却管道除进出水口外没有其他的开放口，密封性好、可靠性高。

支架40与冷却管道50可采用金属或非金属材料，但要求冷却管道50的熔点或其他耐热的物理特性高于支架40，保证在铸造过程中冷却管道50不变形或融化。

在成型时，支架40可将冷却管道50完全包覆，也可只包覆冷却管道50的一部分。支架40完全包覆冷却管道50，可以更好地保护冷却管道50；支架40包覆部分冷却管道50，使支架40能够缩小其本身在径向上的尺寸，减轻重量，同时部分冷却管道50裸露，减少了支架40的传热过程，提升电机冷却效果，也有益于冷却液的散热。

冷却管道50可以是螺旋形、几字形或迷宫型等，也可以通过串联、并联或串并联结合的方式连接。冷却管道50的管道截面可以是圆形、方形等规则形状，也可设置为其他不规则形状，增大冷却液与外界的接触面积。冷却液为冷却水，可与整车冷却水路直接相连，也可为冷却油及其他冷却介质。

请同时参阅图3，冷却管道50包括进液口51、出液口52及管道主体53，管道主体53连通进液口51与出液口52。即，冷却管道50整体由一根管道组成。进液口51与出液口52位于管道主体53的一侧，且向内倾斜延伸一端距离，便于与其他结构配合。

管道主体53包括多个依次连接的环状结构531及分隔结构532。多个依次连接的环状结构531的一端与进液口51连接，另一端与分隔结构532连接。分隔结构532自管道主体53的一侧延伸至另一侧，出液口52与分隔结构532的末端连接。

环状结构531及分隔结构532在支架40内单层分布。多个环状结构531之间通过弯折结构533连接，弯折结构533邻近分隔结构532设置。如此，使得管道主体53环绕到另一侧后再回到原先一侧的出液口时，整个冷却管道50始终位于同一圆柱面内，且管道的厚度较薄，节省轮毂电机的内部空间。

轮毂电机还包括转子构件60，转子32与轮辋构件20通过转子构件60压紧固定，从而使动力可直接从转子32通过轮辋构件20传递到车轮上，提高了动力传递效率。转子构件60与支架40之间还设置有第三密封圈61，保证轮毂电机的密封性能及防护等级要求。

轮毂电机还包括旋转变压器70，旋转变压器70与轮毂构件10固定，以实现与电机30同步旋转。旋转变压器70包括旋变定子、旋变转子、旋变底座71及连接件72。旋变定子与旋变底座71固定至轮毂外圈12，旋变转子与连接件72固定至轮毂内圈11，以实现旋变转子与电机30的转子32同步旋转，旋变定子与电机30的定子31同步旋转。

旋转变压器70为位置信号测量元件，也可用其他位置传感器代替，如光电式传感器、霍尔式传感器、磁阻式传感器或电涡流式传感器等，能实现轮毂电机位置信号的测量即可。

本申请还提供一种车辆，包括上述的轮毂电机。

本申请轮毂电机将冷却管道50集成到支架40中，结构紧凑，缩小轮毂电机的尺寸，有效利用率车轮内部的空间。且不需再为冷却管道50设置额外的固定结构，节省成本。同时采用一体铸造的成型方法，使冷却管道50除进液口51与出液口52外无其他开放口，密封性好、可靠性高。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种轮毂电机，其特征在于，包括轮毂构件、轮辋构件、电机、支架及冷却管道，所述轮毂构件与所述轮辋构件连接；所述电机包括定子及位于其外侧的转子，所述定子与所述转子分别与所述轮毂构件连接；所述支架位于所述定子的内侧，所述冷却管道沿所述支架的周侧设置，所述冷却管道铸造镶嵌在所述支架内。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述冷却管道包括进液口、出液口及连通所述进液口和所述出液口的管道主体，所述进液口与所述出液口位于所述管道主体的一侧。

3.根据权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述管道主体包括多个依次连接的环状结构及分隔结构；所述多个依次连接的环状结构的一端与所述进液口连接，另一端与所述分隔结构连接；所述分隔结构自所述管道主体的一侧延伸至另一侧，所述出液口与所述分隔结构的末端连接。

4.根据权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于，所述环状结构及所述分隔结构在所述支架内呈单层分布；所述多个环状结构之间通过弯折结构连接，所述弯折结构邻近所述分隔结构设置。

5.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述轮毂构件包括轮毂内圈、轮毂外圈及轮毂轴承，所述轮毂内圈与所述轮毂外圈通过所述轮毂轴承支撑并传动；所述轮毂内圈与所述轮辋构件固定，所述轮毂外圈与所述定子固定。

6.根据权利要求5所述的轮毂电机，其特征在于，所述轮毂构件还包括第一密封圈、第二密封圈及密封底环，所述第一密封圈及所述第二密封圈位于所述轮毂内圈与所述轮毂外圈之间，所述密封底环位于所述轮毂内圈与所述轮毂轴承之间。

7.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，还包括转子构件，所述转子与所述轮辋构件通过所述转子构件压紧固定；所述转子构件与所述支架之间还设置有第三密封圈。

8.根据权利要求5所述的轮毂电机，其特征在于，还包括旋转变压器，所述旋转变压器与所述轮毂构件固定，以实现与所述电机同步旋转。

9.根据权利要求8所述的轮毂电机，其特征在于，所述旋转变压器包括旋变定子、旋变转子、旋变底座及连接件，所述旋变定子与所述旋变底座固定至所述轮毂外圈，所述旋变转子与所述连接件固定至所述轮毂内圈。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的轮毂电机。