CN2772111Y - 电动车辆使用的一种轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于电动车辆的轮毂电机，是把平面圆环旋转电机的平面圆环形状的定子、转子和气隙空间，直接设置在车轴上来构造成的一种轮毂电机。它结构简单可靠、成本低、易安装使用。去掉了电机铸铁外壳及机械变速箱、联轴器等机械传动部件和使用计算机、变频、调压技术等，来直接控制轮毂电机驱动车轮，故能增加电动车辆的内部使用空间、增大电机使用功率、提高车速、节省能源、无噪音运行和有利于环境保护；能极大地提高电动车辆的市场使用率。

Description

电动车辆使用的一种轮毂电机

技术领域

本申请涉及一种用于电力驱动车轮转动的车辆行驶的轮毂电机。

背景技术

在现有技术中，以电力为动力驱动行驶的车辆，其构造一般是由车载大电机带动变速箱、联轴器等传动机械，来驱动车轮转动；或者是把小功率电机安装在车轴上，再由电机驱动轮毂来带动车轮转动，并可以使用变频技术、调压技术等来控制车速。但是，大功率电动机及与其配套使用的变速箱、联轴器等机械传动系统，既硕大笨重、又浪费能源；而小电机的功率又不能满足使用的需要，因为电机功率增大会导致其形体增大，很不方便电机在车轴上的安装固定和车辆的行驶；这就是制约电动车辆推广应用的现实技术难点之一。

实用新型内容

本实用新型的任务是提供一种直接由电力控制驱动的轮毂电机，其结构简单可靠、紧凑、轻巧、成本低、制作安装很方便，可节省电机铸铁外壳、机械变速箱、联轴器等机械传动部件，直接安装在车轴上，并能使用高科技的计算机技术、变频技术、调压技术等，以推动电动车辆的发展进步和普及应用。

本实用新型的技术方案，就是利用平面圆环旋转电机的定子、转子和气隙空间的平面圆环形状，与其转轴心线相互垂直的特性，来构造成一种直接设置在车轴上的轮毂电机。平面圆环旋转电机的平面圆环形状的初级定子，被其内圆环紧固钢圈，以销、键机械方式设置固定在车轴上。平面圆环形状的次级转子的内圆环部分，则是固定在为其特制的宽轴承上，并与宽轴承一同被设置固定在车轴上。电机初、次级的两个平面圆环相互靠得很近，在它们之间构成电机平面圆环形状气隙空间。由电机次级转子平面圆环的外圆圈部分，构成了轮毂电机的外圆圈箍，并在外圆圈箍里面装配有车轮外钢圈及车轮胎。使用平面圆环形状的初级定子的背面作为轮毂电机的外侧圆环面时，在其外边一般是可以有防护、散热、装饰功能圆环罩15，圆环罩的面上可以有通风散热孔、花格装饰纹等。使用平面圆环形状的次级转子的一面作为轮毂电机外侧圆环面时，在其外边一般是可以有防护、散热、装饰功能圆环罩16，圆环罩的面上可以有通风散热孔、花格装饰纹等。当延伸、加长圆环罩15的外圆圈部分，与轮毂电机的外圆圈箍12的外形相似且贴紧，并以机械方式联结固定构成一个机械整体时，圆环罩15就与车轴脱离联结，并可以随车轮一同旋转。当延伸、加长圆环罩16的外圆圈部分，与轮毂电机的外圆圈箍12的外形相似且贴紧，并以机械方式联结固定构成一个机械整体时，圆环罩16就与车轴脱离联结，并可以随车轮一同旋转。轮毂电机的供电线路和压缩空气导管，都是通过车轴上开设的浅槽被设置进入电机内部圆环形空间的。在由电机初级定子平面圆环和电机次级转子平面圆环之间构造形成的各个圆环形空间里面，供电线路可以是直接与电机初级定子线圈组接线。压缩空气导管，则是沿着车轴的圆周围分布，在对准电机气隙空间平面圆环的内圆环周边的位置上，开设有若干个空气导管吹气嘴，以便使用高压空气流去除气隙空间平面圆环里面的尘埃等，同时也为了使电机更好地散热。在车轴浅槽上面设有保护里面导电线和导气管的盖子。轴承的内端盖和外端盖，分别被螺纹固定在电机次级转子平面圆环的内圆环部分的里边和外边。在外端盖外面的车轴上，可以加装端盖的外防护圈，以保护外端盖与车轴之间的裸露缝隙。电机初级定子平面圆环上的线圈槽孔4里，是嵌入导电线圈的，留露在其定子矽钢片周边槽孔4外面的导电线圈部分，可以由绝缘漆、环氧树脂类绝缘材料密封保护固定。电机次级转子平面圆环的制造材料，宜选用高导磁率的钢铁、高导电率的铝铜，或者是它们的复合材料等来制造。供电线路向轮毂电机初级定子线圈组通电时，初级定子平面圆环与次级转子平面圆环之间的气隙空间平面圆环里面，产生的平面圆环方向的旋转电磁场力，就不停地推动着次级转子平面圆环带动着其外圆圈箍里面安装的车轮胎，围绕着车轴旋转即使车辆行进。

由两个平面圆环旋转电机来构造成双电机并用结构的轮毂电机时，可以是联结螺栓把两个电机次级转子平面圆环联结固定构成的一个机械整体，被设置固定在轮毂电机两边的车轴上。此时的两个电机初级定子平面圆环是背靠背地被联结固定成为的一个机械整体，或者是在生产中制造成电机初级定子双平面圆环的一个机械整体，被设置固定在该轮毂电机里面中心位置的车轴上。该电机初级定子双平面圆环，可以是比原来的单个电机初级定子平面圆环要厚。这时由两个电机次级转子平面圆环的外面构成了轮毂电机的两个外侧圆环面；在其联结螺栓以下至电机气隙空间的平面圆环部分以上的圆环弧面的表面上，开设有通风散热孔、装饰花格纹等。

由两个电机次级转子平面圆环合二为一，或者是在生产中制造成的双电机次级转子平面圆环的一个机械整体，被设置固定在该轮毂电机里面中心位置的车轴上。该双电机次级转子平面圆环，可以是比原来的单个电机次级转子平面圆环要厚。两个电机初级定子平面圆环朝向轮毂电机的里面，是分别被设置固定在双电机次级转子平面圆环两边的车轴上，它们的后背面就成了轮毂电机的两个外侧圆环面。一般在这两个外侧圆环面的外边车轴上，可以设置有防护、散热、装饰功能圆环罩。

本实用新型轮毂电机的优点：1、制造成本低。因为节省了约占电机一半重量的铸铁外壳的制造加工生产成本、原材料成本等，而电机的其它部件的组装加工方法简单，便于机械化流水线等低成本生产。2、减轻整车重量。因为本轮毂电机可以节省去电机铸铁外壳、及变速箱、联轴器等机械传动部件而减轻了整车的重量。3、节省电力能源。不仅是因为整车重量减轻而减少了耗能，而且是因为取消了机械变速齿轮等的磨损功耗而节省了能源。4、增加了整车可使用的电机功率。不仅是因为为了成倍地增加每一个轮毂电机的使用功率，采用了由双电机并用制作构成单个轮毂电机，而且是因为整车是从2个轮子至10个以上的轮子，都可以很方便地同时大量使用该种类轮毂电机所致。5、提高车速。不仅是因为整车重量减轻了而可以跑得更快，而且是因为整车的电机功率加大了而能提高车速。6、有利于环境保护。因为轮毂电机使用电力而不排放污染物和有害气体。7、无噪音运行。因无内燃机、无大型机械齿轮离合、联轴传动、变速等大的机械噪声。8、增大了车内可以使用的空间。因为该车取消了硕大体积的电机铸铁外壳、变速箱、联轴器等机械传动部件所致。9、便于使用高科技的计算机技术、变频技术、调压技术等来直接控制电力驱动轮毂电机调整车速。

附图说明

说明书附图中的图1是本实用新型第一实施例剖视图，图2是本实用新型第二实施例剖视图，图3是本实用新型第三实施例剖视图。

如附图所示，其中1是平面圆环形状的电机初级定子。2是平面圆环形状的电机次级转子。3是电机初级定子1与次级转子2之间构造形成的平面圆环形状的旋转电磁场气隙空间。4是电机平面圆环形状的初级定子1里面安装导电线圈的孔槽。5是为电机次级转子平面圆环2特制的能承受重力的宽形轴承，电机次级转子平面圆环2的内圆环部分，即与其轴承安装联结的部分也相应地加宽加厚了，以便能在该宽轴承上面承载较大的重力并高速旋转。6是电机次级转子2的轴承5的外端盖。7是电机次级转子2的轴承5的内端盖。8是在车轴9上面特别开设的一个安装动力导电线和压缩空气导管的浅槽，上面安装有保护浅槽的盖子。9是安装轮毂电机的车轴。10是联结固定两个电机次级转子平面圆环2成为一个机械整体的螺栓。11是电机次级转子平面圆环2上面的，从气隙空间3上面至联结螺栓10下面的圆环弧面部分，是为减轻重量而开设通风散热孔、花格装饰纹等的位置。12是轮毂电机的外圆圈箍。13是电机初级定子平面圆环1的内圆环紧固钢圈，是以销、键机械方式联结固定在车轴9上。14是电机初级定子平面圆环1的外圆环紧固钢圈。15是轮毂电机外边安装的保护电机初级定子的防护、散热、装饰功能圆环罩。16是轮毂电机外边安装的保护电机次级转子的防护、散热、装饰功能圆环罩。

具体实施方式

下面再结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明：

图1所示，是本实用新型第一实施例。车轴9上的两个电机次级转子平面圆环2，是分别设置固定在轮毂电机的两个外边，使之构成轮毂电机的两个外圆环侧面；而两个电机初级定子平面圆环1是背靠背地设置固定在轮毂电机里面中心位置的车轴9上；联结螺栓10联结固定这两个次级转子平面圆环2构成了一个机械整体；并在该轮毂电机的两个内部圆环形空间里面安装有供电线路、压缩空气导管及导管吹气嘴等，共同构造成的一种双电机并用结构的轮毂电机。其中，两个初级定子平面圆环1的背靠背可以是贴得很紧而没有缝隙，或者是制造构成的一个电机初级定子双平面圆环1的机械整体。其背面外圆环紧固钢圈14，可以是由两个外圆环紧固钢圈14并拢联结成的一个机械整体，也可以就是一个整体的外圆环紧固钢圈14。两个初级定子平面圆环1的背靠背贴得不紧，即是留有一条缝隙，则是用两个外圆环紧固钢圈14来分别设置固定这两个初级定子1，也可以用一个整体的外圆环紧固钢圈14来设置固定这两个初级定子1。

图2所示，是本实用新型第二实施例。车轴9上的两个电机初级定子平面圆环1，是分别设置在轮毂电机的两个外面，其平面圆环1面朝向轮毂电机里面，这两个电机初级定子平面圆环1由其外圆环紧固钢圈14紧固，两个后背面就构成了轮毂电机的两个外圆环侧面。在它们的两个外边车轴9上，分别各设置了一个防护、散热、装饰功能圆环罩15。由双电机次级转子平面圆环2合并构成的共用电机次级转子平面圆环2，被设置固定在轮毂电机里面中心位置的车轴9上。在该轮毂电机内部的两个圆环形空间里面，设置有装好了的供电线路、压缩空气导管及导管吹气嘴等，所共同构造成的又一种双电机并用结构的轮毂电机。

图3所示，是本实用新型第三实施例。车轴9上的一个电机次级转子平面圆环2设置在轮毂电机的中心位置，它的一个侧面构成了轮毂电机的一个外圆环侧面，它的外边设有置一个防护、散热、装饰功能圆环罩16。而该电机初级定子平面圆环1被设置在该轮毂电机中心另一侧的车轴9上，其背面就构成了轮毂电机的另一个外圆环侧面，它外边可以设置一个防护、散热、装饰功能圆环罩15；以及在轮毂电机的内部圆环形空间里面，设置有装好了的供电线路、压缩空气导管及导管吹气嘴等，即共同构造成了一种使用单电机结构的轮毂电机。

本申请的最佳实施方案之一，就是图1所示的双电机并用结构的轮毂电机。该轮毂电机的详细具体的技术数据、零部件选材、规格尺寸等，应按实际的具体使用要求来设计制订。

Claims (4)

1、电动车辆使用的一种轮毂电机，是把平面圆环旋转电机里面平面圆环形状的电机初级定子、次级转子和旋转电磁场气隙空间，设置在车轴上构造成的一种轮毂电机，其特征在于：平面圆环旋转电机的平面圆环形状的初级定子(1)，被其内圆环紧固钢圈(13)，以销、键机械方式设置固定在车轴(9)上；平面圆环形状的次级转子(2)的内圆环部分，则是固定在为其特制的宽轴承(5)上，并与宽轴承(5)一同被设置固定在车轴(9)上；电机初、次级的两个平面圆环(1)和(2)相互靠得很近，在它们之间构成电机平面圆环形状气隙空间(3)；由电机次级转子平面圆环(2)的外圆圈部分，构成了轮毂电机的外圆圈箍(12)，并在外圆圈箍(12)里面装配有车轮外钢圈及车轮胎；使用平面圆环形状的初级定子(1)的背面作为轮毂电机的外侧圆环面时，在其外边一般是可以有防护、散热、装饰功能圆环罩(15)，圆环罩(15)的面上可以有通风散热孔、花格装饰纹；使用平面圆环形状的次级转子(2)的一面作为轮毂电机外侧圆环面时，在其外边一般是可以有防护、散热、装饰功能圆环罩(16)，圆环罩(16)的面上可以有通风散热孔、花格装饰纹；当延伸、加长圆环罩(15)的外圆圈部分，与轮毂电机的外圆圈箍(12)的外形相似且贴紧，并以机械方式联结固定构成一个机械整体时，圆环罩(15)就与车轴脱离联结，并可以随车轮一同旋转；当延伸、加长圆环罩(16)的外圆圈部分，与轮毂电机的外圆圈箍(12)的外形相似且贴紧，并以机械方式联结固定构成一个机械整体时，圆环罩(16)就与车轴脱离联结，并可以随车轮一同旋转；轮毂电机的供电线路和压缩空气导管，都是通过车轴(9)上开设的浅槽(8)被设置进入电机内部圆环形空间的；在由电机初级定子平面圆环(1)和电机次级转子平面圆环(2)之间构造形成的各个圆环形空间里面，供电线路可以是直接与电机初级定子线圈组接线；压缩空气导管，则是沿着车轴的圆周围分布，在对准电机气隙空间平面圆环(3)的内圆环周边的位置上，开设有若干个空气导管吹气嘴，以便使用高压空气流去除气隙空间平面圆环里面的尘埃等，同时也为了使电机更好地散热；在车轴浅槽(8)上面设有保护里面导电线和导气管的盖子；轴承(5)的内端盖(7)和外端盖(6)，分别被螺纹固定在电机次级转子平面圆环(2)的内圆环部分的里边和外边；在外端盖(6)外面的车轴(9)上，可以加装端盖的外防护圈，以保护外端盖(6)与车轴(9)之间的裸露缝隙；电机初级定子平面圆环(1)上的线圈槽孔(4)里，是嵌入导电线圈的，留露在其定子矽钢片周边槽孔(4)外面的导电线圈部分，可以由绝缘漆、环氧树脂类绝缘材料密封保护固定。

2、根据权利要求1所述的电动车辆使用的一种轮毂电机，其特征在于：使用双电机并用构造成的一种轮毂电机，由联结螺栓(10)把两个电机次级转子平面圆环(2)联结固定构成的一个机械整体，被设置固定在轮毂电机两边的车轴(9)上；此时的两个电机初级定子平面圆环(1)是背靠背地被联结固定成为的一个机械整体，或者是在生产中制造成电机初级定子双平面圆环(1)的一个机械整体，被设置固定在该轮毂电机里面中心位置的车轴(9)上；该电机初级定子双平面圆环(1)，可以是比原来的单个电机初级定子平面圆环(1)要厚；这时由两个电机次级转子平面圆环(2)的外面构成了轮毂电机的两个外侧圆环面；在其联结螺栓(10)以下至电机气隙空间(3)的平面圆环部分以上的圆环弧面(11)的表面上，开设有通风散热孔、装饰花格纹。

3、根据权利要求1所述的电动车辆使用的一种轮毂电机，其特征在于：使用双电机并用构造成的又一种轮毂电机，由两个电机次级转子平面圆环(2)合二为一，或者是在生产中制造成的双电机次级转子平面圆环(2)的一个机械整体，被设置固定在该轮毂电机里面中心位置的车轴(9)上；该双电机次级转子平面圆环(2)，可以是比原来的单个电机次级转子平面圆环(2)要厚；两个电机初级定子平面圆环(1)面朝向轮毂电机的里面，是分别被设置固定在双电机次级转子平面圆环(2)两边的车轴(9)上，它们的后背面就成了轮毂电机的两个外侧圆环面；一般在这两个外侧圆环面的外边车轴(9)上，可以设置有防护、散热、装饰功能圆环罩(15)。

4、根据权利要求1所述的电动车辆使用的一种轮毂电机，其特征在于：电机次级转子平面圆环(2)的制造材料，宜选用高导磁率的钢铁、高导电率的铝铜，或者是它们的复合材料等来制造；供电线路向轮毂电机初级定子线圈组通电时，初级定子平面圆环(1)与次级转子平面圆环(2)之间的气隙空间平面圆环(3)里面，产生的平面圆环方向的旋转电磁场力，就不停地推动着次级转子平面圆环(2)带动着其外圆圈箍(12)里面安装的车轮胎，围绕着车轴(9)旋转即使车辆行进。

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