PL234718B1 - Silnik elektryczny kompaktowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest silnik elektryczny kompaktowy, przeznaczony do napędu pojazdu elektrycznego.

Znane są rozwiązania silników elektrycznych w układach napędowych samochodów, oparte na konstrukcji standardowej. Są to silniki z wirnikami wewnętrznymi, bądź zewnętrznymi z magnesami trwałymi, zamocowanymi na powierzchni jarzma, bądź umieszczonymi wewnątrz jarzma.

Silniki z wirnikami wewnętrznymi, mają budowę standardową. Wały są ułożyskowane w tarczach łożyskowych, przykręconych do kadłuba. Silniki mają najczęściej wyprowadzoną na zewnątrz poza tarcze, jedną końcówkę wału, zakończoną czopem napędowym. Rzadziej, wał ma obydwie końcówki wyprowadzone poza tarcze i zakończone czopami napędowymi. Czop wału jest sprzęgany, poprzez układ transmisji mocy mechanicznej, z jedno lub wielostopniową przekładnią mechaniczną, może to być tylko przekładnia różnicowa. Przekładnia różnicowa jest połączona, poprzez sprzęgło przegubowe Kardana i półosie napędowe z kołami samochodu.

Silniki z wirnikami zewnętrznymi, standardowo mają wał nieruchomy. Silniki takie są zabudowywane w kołach pojazdu, bądź są dedykowane do konkretnych maszyn roboczych np. do zabudowy w bębnach taśmociągów. We wskazanych zastosowaniach, upraszcza się konstrukcja mechaniczna układu napędowego i nie występuje strata energii w elementach pośredniczących przeniesienia momentu siły. Zabudowa silników w kołach pojazdu zwiększa masę kół, a koła są nieresorowane. Rozwiązania takie, można stosować w pojazdach, poruszających się ze stosunkowo niewielką prędkością.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji silnika elektrycznego, do równoczesnego napędu dwóch kół pojazdu, przy czym prędkość obrotowa każdego z kół, powinna być dopasowana do toru jazdy koła, to znaczy na lukach drogi, napędzane koła pojazdu, powinny obracać się (wirować) bez poślizgu.

Według wynalazku, silnik elektryczny kompaktowy, składa się z czterech tworników i trzech wirników, umieszczonych w jednym kadłubie. Tworniki są zabudowane na pierścieniach zintegrowanych z tarczami łożyskowymi. Obydwie tarcze łożyskowe, od strony wewnętrznej mają pierścienie. Na zewnętrznej powierzchni pierścieni są umieszczone pakiety blach ferromagnetycznych tworników wewnętrznych, a na wewnętrznej powierzchni pierścieni są umieszczone pakiety blach ferromagnetycznych tworników zewnętrznych. Tworniki wewnętrze i zewnętrzne są usytuowane względem siebie koncentrycznie. Jarzmo wirnika zewnętrznego i jarzma wirników wewnętrznych, z zabudowanymi magnesami trwałymi, są osadzone koncentrycznie z pakietami blach tworników, jarzmo wirnika zewnętrznego jest na zewnątrz pakietów blach i obejmuje dwa tworniki wewnętrzne, a jarzma wirników wewnętrznych są wewnątrz pakietów blach tworników zewnętrznych. Wirnik zewnętrzny, obejmuje dwa tworniki wewnętrzne i jest osadzony na wale głównym, a wirniki wewnętrzne, są pod twornikami zewnętrznymi i są osadzone na wałach drążonych.

Silnik ma cztery czopy wyjściowe, dwa czopy wału głównego, wyprowadzone są po przeciwnych stronach silnika, natomiast wały drążone mają po jednym czopie, które są wyprowadzone po przeciwnych stronach silnika, koncentrycznie względem czopów wału głównego. Korzystnie jest, gdy pierścień w miejscach umieszczenia pakietu blach twornika wewnętrznego, ma mniejszą średnicę zewnętrzną, a w miejscu umieszczenia pakietu blach twornika zewnętrznego ma większą średnicę wewnętrzną, w stosunku do średnic pierścienia przy tarczy. Korzystnie jest, gdy tarcza łożyskowa wraz pierścieniem, jest odlana z aluminium lub innego materiału. Korzystnie jest, gdy pierścień jest przyspawany lub przykręcony do tarczy łożyskowej. Korzystnie jest, gdy dwa czopy wału głównego są jednakowe i czopy wałów drążonych są jednakowe. Korzystnie jest także, gdy dwa czopy wału głównego są różne i czopy wałów drążonych są różne. Korzystnie jest, gdy tarcze łożyskowe od strony zewnętrznej, mają kołnierz o stopniowanej średnicy wewnętrznej.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie rozwiązania i zilustrowany rysunkami na których pokazano: fig. 1 przekrój osiowy silnika, fig. 2 tarczę łożyskową z osadzonymi na pierścieniu pakietami blach twornika wewnętrznego i twornika zewnętrznego i fig. 3 przekrój osiowy tarczy łożyskowej z pierścieniem.

Silnik elektryczny kompaktowy składa się z czterech tworników i trzech wirników, umieszczonych w jednym kadłubie 1. Tworniki są zabudowane na pierścieniach 18, zintegrowanych z tarczami łożyskowymi 17. Obydwie tarcze łożyskowe 17, od strony wewnętrznej mają pierścienie 18. Na zewnętrznej powierzchni pierścieni 18, są umieszczone pakiety blach 14 ferromagnetycznych tworników wewnętrznych 13, a na wewnętrznej powierzchni pierścieni 18 są umieszczone pakiety blach 16 fer

PL 234 718 B1 romagnetycznych tworników zewnętrznych 15. Tworniki wewnętrze 13 i zewnętrzne 15, są usytuowane względem siebie koncentrycznie. Jarzmo wirnika zewnętrznego 2 i jarzma wirników wewnętrznych 8, z zabudowanymi magnesami trwałymi 3 i 9, są osadzone koncentrycznie z pakietami blach 14 i 16, jarzmo wirnika zewnętrznego 2, jest na zewnątrz pakietów blach 14 i obejmuje dwa tworniki wewnętrzne 13, a jarzma wirników wewnętrznych 8 są wewnątrz pakietów blach 16 tworników zewnętrznych 15. Jarzmo wirnika zewnętrznego 2, obejmuje dwa tworniki wewnętrzne i jest osadzone na wale głównym 5, a wirniki wewnętrzne 6, są pod twornikami i zewnętrznymi 15 i są osadzone na wałach drążonych 7. Silnik ma cztery czopy wyjściowe, dwa czopy wału głównego 5, wyprowadzone są po przeciwnych stronach silnika, natomiast wały drążone 7 mają po jednym czopie, które są wyprowadzone po przeciwnych stronach silnika, koncentrycznie względem czopów wału głównego 5. Korzystnie jest, gdy pierścień 18, w miejscach umieszczenia pakietu blach 14 twornika wewnętrznego 13 ma mniejszą średnicę zewnętrzną, a w miejscu umieszczenia pakietu blach 16 twornika zewnętrznego 15 ma większą średnicę wewnętrzną, w stosunku do średnic przy tarczy 17. Korzystnie jest, gdy tarcza łożyskowa 17 wraz pierścieniem 18, jest odlana z aluminium lub innego materiału. Korzystnie jest, gdy pierścień 18, jest przyspawany lub przykręcony do tarczy łożyskowej 17. Korzystnie jest, gdy dwa czopy wału głównego 5 są jednakowe i czopy wałów drążonych 7 są jednakowe. Korzystnie jest, gdy dwa czopy wału głównego 5 są różne i czopy wałów drążonych 7 są różne. Korzystnie jest, gdy tarcze łożyskowe 17, od strony zewnętrznej mają kołnierz koncentryczny o stopniowanej średnicy wewnętrznej. W cylindrycznej części tarcz łożyskowych 17, są otwory 17.1 pod paski zębate sprzęgające enkodery z wałkami drążonymi 7 i jest otwór pod tulejkę izolacyjną, poprzez którą są wyprowadzone przewody 27 i 28 z uzwojeń tworników 13 i 15.

W kadłubie 1 jest otwór 1.1 pod pasek zębaty, sprzęgający enkoder z jarzmem 2 wirnika zewnętrznego.

Silnik elektryczny kompaktowy jest przeznaczony do zabudowania na moście napędowym pojazdu elektrycznego. Silnik napędza dwa koła. Do obydwóch kołnierzy 17, mocowane są przekładnie planetarne. Koła słoneczne przekładni planetarnych, są połączone z czopami wału głównego 5, koła koronowe przekładni, są połączone z czopami wałów drążonych 7, a jarzma przekładni są sprzęgnięte, poprzez wałki Kardana, z kołami jezdnymi pojazdu. Silnik kompaktowy, z dołączonymi dwoma przekładniami planetarnymi, stanowi jeden blok napędowy pojazdu. Wał główny 5, połączony z jarzmem 2 wirnika zewnętrznego, realizuje napęd pojazdu, a wałki drążone 7, połączone z jarzmami 8 wirników wewnętrznych, zmieniają prędkość lewego i prawego koła pojazdu na łukach toru jazdy.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Silnik elektryczny kompaktowy, znamienny tym, że składa się z czterech tworników i trzech wirników umieszczonych w jednym kadłubie (1), tworniki są zabudowane na pierścieniach (18), zintegrowanych z tarczami łożyskowymi (17), obydwie tarcze łożyskowe (17) od strony wewnętrznej mają pierścienie (18), na zewnętrznej powierzchni pierścieni (18), są umieszczone pakiety blach (14) ferromagnetycznych tworników wewnętrznych (13), a na wewnętrznej powierzchni pierścieni (18), są umieszczone pakiety blach (16) ferromagnetycznych tworników zewnętrznych (15), tworniki wewnętrze (13) i zewnętrzne (15), są usytuowane względem siebie koncentrycznie, jarzmo wirnika zewnętrznego (2) i jarzma wirników wewnętrznych (8), z zabudowanymi magnesami trwałymi (3) i (9), są osadzone koncentrycznie z pakietami blach (14) i (16), jarzmo wirnika zewnętrznego (2), jest na zewnątrz pakietów blach (14) i obejmuje dwa tworniki wewnętrzne (13), a jarzma wirników wewnętrznych (8), są wewnątrz pakietów blach (16), tworników zewnętrznych (15).
2. 2. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że jarzmo wirnika zewnętrznego (2), obejmuje dwa tworniki wewnętrzne (13) i jest osadzone na wale głównym (5), a wirniki wewnętrzne (6) są pod twornikami zewnętrznymi (15) i są osadzone na wałach drążonych (7).
3. 3. Silnik według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że pierścień ma cztery czopy wyjściowe, dwa czopy wału głównego (5), wyprowadzone są po przeciwnych stronach silnika, natomiast wały drążone (7), mają po jednym czopie i są wyprowadzone po przeciwnych stronach silnika, koncentrycznie względem czopów wału głównego (5).
4. 4. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że gdy pierścień (18), w miejscach umieszczenia pakietu blach (14) twornika wewnętrznego (13), ma mniejszą średnicę zewnętrzną, a w miej

   PL 234 718 Β1 scu umieszczenia pakietu blach (16) twornika zewnętrznego (15), ma większą średnicę wewnętrzną, w stosunku do średnic pierścienia przy tarczy (17).
5. 5. Silnik według zastrz. 1 i 4, znamienny tym, że tarcza łożyskowa (17), wraz pierścieniem (18), jest odlana z aluminium lub innego materiału.
6. 6. Silnik według zastrz. 1 i 4, znamienny tym, że pierścień (18), jest przy spawany lub przykręcony do tarczy łożyskowej (17).
7. 7. Silnik według zastrz. 1 i 3, znamienny tym, że dwa czopy wału głównego (5) są jednakowe i czopy wałów drążonych (7) są jednakowe.
8. 8. Silnik według zastrz. 1 i 3, znamienny tym, że dwa czopy wału głównego (5) są różne i czopy wałów drążonych (7) są różne.
9. 9. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcze łożyskowe (17), od strony zewnętrznej, mają kołnierz koncentryczny o stopniowanej średnicy wewnętrznej.