TW202017279A - 輪轂電機之適配構造 - Google Patents

Abstract

本發明所提供的輪轂電機之適配構造，其主要之技術特徵係於輪圈與旋轉電機之電機座上分別形成彼此在重力方向上相向對接之承靠面，用以使旋轉電機本身之重量得以經由彼此對接之承靠面而由輪圈予以承受，確保旋轉電機與輪圈間結合之穩定，並可減少電機座與輪圈間之結合構造所需承受之力，而可避免如習知技術般需以結合螺栓同時承受旋轉電機重量並提供鎖付固定之技術所衍生之應力過度集中之缺失。

Description

輪轂電機之適配構造

本發明係與輪轂電機有關，特別是關於一種輪轂電機之適配構造。

將外轉式旋轉電機之動子結合於車輪之輪轂電機技術，其構造大抵上係以車輛之輪圈內側空間容設電機，並使電機之外轉子構件與輪圈間彼此固接，從而得利用電機提供動力以驅動輪圈進行轉動，或反向地產生電能。

如第一圖所示習知輪轂電機技術中使旋轉電機與輪圈結合之構造，係使多數之結合螺栓(1)分別以一端固著於旋轉電機之電機殼座(2)上，在穿經輪圈(3)上所預設之對應穿孔(4)後，再以螺套(5)進行螺鎖固定，從而將旋轉電機固定於輪圈(3)之中，同時使該些結合螺栓(1)之另端提供作為例如液壓制動單元之碟盤(圖上未示)之支撐固定元件，從而使旋轉電機、輪圈及制動單元三者，同時藉由該些結合螺栓(1)進行結合及固定，是等結合技術，雖在組裝上較為便利，但由於車輛進行制動時，由制動單元所產生之煞車作用力係可高達數千牛頓力，是等煞車作用力將會經由該些結合螺栓(1)直接作用在旋轉電機上，從而對旋轉電機造成過大之外力作用，而有損及旋轉電機正常運作效能之虞，尚非屬理想之技術。

因此，本發明之主要目的即係在提供一種輪轂電機之適配構造，其係可提高電機與輪圈間結合之穩定。

緣是，為達成上述目的，本發明所提供的輪轂電機之適配構造，其主要之技術特徵係於輪圈與旋轉電機之電機座上分別形成彼此在重力方向上相向對接之承靠面，用以使旋轉電機本身之重量得以經由彼此對接之承靠面而由輪圈予以承受，確保旋轉電機與輪圈間結合之穩定，並可減少電機座與輪圈間之結合構造所需承受之力，而可避免如習知技術般需以結合螺栓同時承受旋轉電機重量並提供鎖付固定之技術所衍生之應力過度集中之缺失。

進一步來說，該輪轂電機之適配構造在構造上即係包含了有一輪圈、一電機座、一嵌合單元與一連接單元，而其中，該輪圈係具有一環圈，一位於該環圈之軸向一端的側體以及一突設於該側體一外側之承座；該電機座係容設於環圈之中，並以一內座面相向於該側體一相背於該外側之內側；該嵌合單元則具有彼此在形狀上呈互補而相互嵌合之二嵌部，係分設於該電機座之內座面與該側體之內側上，二彼此在該環圈之徑向方向上相互貼接之徑向肩面，係分別位於該第一嵌部與該第二嵌部上，二彼此在該環圈之軸向方向上相互貼接之軸向肩面，係分別位於該第一嵌部與該第二嵌部上；該連接單元則具有一第一連接部，係穿經該些軸向肩面地連接該側體與該電機座，用以使該電機座固著於該輪圈中而可隨該輪圈轉動。

藉此，該些彼此對接之徑向肩面即係在對應於重力之方向上彼此對接，從而形成如前述之輪圈用以承受旋轉電機重量之承靠面。

其中，為因應輪轂電機持續轉動之使用狀態，係使該些徑向肩面呈圓環狀，使旋轉電機之重量得以在任何之轉動角度狀態下均得以經由該些徑向肩面由輪圈提供支撐。

本發明之另一目則係在提供一種輪轂電機之適配構造，其係可避免習知制動單元運作時所產生之巨大煞車作用力直接反饋至旋轉電機上，避免旋轉電機受到不可預期之破壞。

而為達成是一目的，本發明所提供的輪轂電機之適配構造，係更進一步地使該連接單元具有一第二連接部，係供連接該承坐與外部如碟盤般的制動元件，並使該第一連接部與該第二連接部彼此分開，從而使由制動單元運作時所產生煞車作用力係經由該第二連接部而傳遞至該輪圈上，而非如習知技術般直接傳遞至旋轉電機上，藉以減少影響旋轉電機正常運轉之不利因素。

本發明之再一目的則係在提供一種輪轂電機之適配構造，其係可增加輪轂電機之散熱能力，使旋轉電機之運轉具有較佳之效能。

而此一目的之達成，係以增加熱能至大氣之散熱效率為其技術上之特徵，在物品之構造上則係使該輪轂電機之適配構造更包含有一第一擾流部，係突設於電機座之內側面上，據此，當旋轉電機進行轉動時，該第一擾流部即隨該電機座進行轉動，從而對存在於電機座內部之空氣進行擾動，而在擾動時，持續受擾動之空氣可以同時提高與旋轉電機之熱源，以及與該第一擾流部接觸之程度，使熱能可以更快速地從熱源經由空氣與該第一擾流部傳遞至該電機座上，再經由該電機座散逸至外界之大氣空氣中。

進一步的散熱功效提供，則可經由提高該電機座與大氣空氣間之熱傳遞效能來達成，為此，該輪轂電機之適配構造即可更包含有一外蓋，係固設於該電機座外側而與大氣直接接觸，一第二擾流部係設於該外蓋上，用以在該電機座隨該輪圈轉動時，得藉由該第二擾流部強制大氣在該電機座之外側表面上形成對流，以增加該電機座之散熱效率。

首先，請參閱第二圖與第三圖所示，在本發明一較佳實施例中所提供輪轂電機之適配構造(10)，其主要乃係包含了有一輪圈(20)、一電機座(30)一嵌合單元(40)、一連接單元(50)、一外蓋(60)以及一擾流單元(70)。

併請參閱第四圖與第五圖，該輪圈(20)係作為習知交通工具之車輪構成元件，在構造上係包含了有一具適當寬度與強度以供裝設輪胎之圓形環圈(21)，一體成型於該環圈(21)軸向一端之一側體(22)係用供作為形成可供輪軸穿伸結合之構件，具預設突出形狀之一承座(23)則係一體成型於該側體(22)之外側端面上，並環繞該環圈(21)之軸，多數之第一孔(24)係分別設於該承座(23)，並可延伸貫穿該側體(22)，孔軸則與該環圈(21)之軸平行，多數之第二孔(25)係與該些第一孔(24)呈交錯地分別貫設於該側體(22)上。

併請再參閱第六圖與第七圖，該電機座(30)係屬習知輪轂電機之技術內容，被容設於該環圈(21)之中，並可隨該輪圈(20)而轉動，而在構造上，該電機座(30)係具有一呈圓環狀之殼(31)，一內側板件(32)與一外側板件(33)則分別固設於該殼(31)之軸向兩端上，從而於該內側板件(32)、該外側板件(33)與該殼(31)三者之間形成一內部之容納空間(301)以供容納旋轉電機之動子與定子，惟因是等具體之電機技術內容並非本發明所欲改進之標的，亦與本發明所欲達成之目的及功效無涉，因此在文字及圖式中均將之省略，不予贅陳。

請參閱第二圖、第四圖及第五圖，該嵌合單元(40)係位於該輪圈(20)與該電機座(30)之間，用以形成可承受該電機座(30)重量之承靠面，具體而言，該嵌合單元(40)係具有彼此在形狀上呈互補而可相互嵌接之二嵌部(41)(42)，係分設於該側體(22)相向於該電機座(30)之內側(221)，與該電機座(30)相向於該側體(22)之內座面(302)上，二彼此在該環圈(21)之徑向方向上，亦即重力方向上，彼此相向貼接之徑向肩面(43)係分設於該些嵌部(41)(42)上，二彼此在該環圈(21)之軸向方向上彼此相向貼接之軸向肩面(44)，係分設於該些嵌部(41)(42)上，從而在該電機座(30)嵌入該輪圈(20)內時，使該些嵌部(41)(42)彼此嵌合，同時以該些彼此貼接之徑向肩面(43)形成適當之承靠面，對該電機座(30)形成適當之支撐；

更進一步來說，該些嵌部(41)(42)彼此係為在形狀上互補的圓柱狀之凸出與圓形之凹入，並使該些徑向肩面(43)分別位於凸出之周側與凹入之環側上，以及使該些軸向肩面(44)分別位於凸出之凸伸端末以及凹入之內凹凹底上。

該連接單元(50)係具有一以多數螺接元件為構成之第一連接部(51)，係分別穿伸於該些第二孔(25)中，並穿經該些嵌部(41)(42)與該些軸向肩面(44)地結合該側體(22)與該電機座(30)，使該電機座(30)固著於該輪圈(20)中，一以多數螺接元件為構成之第二連接部(圖上未示)則可分別螺設於該些第一孔(24)中，用以與外部之制動元件結合，使例如碟盤等制動元件得以被固著於該承座(23)上。

併請參閱第七圖，該外蓋(60)係為可被固著於該電機座(30)相背於該內座面(302)之一外座面(303)上，而可隨該電機座(30)轉動。

併請參閱第四圖，該擾流單元(70)係包含有一第一擾流部(71)與一第二擾流部(72)，用以在該輪圈(20)轉動時，對位於該容納空間(301)中之空氣以及外界大氣分別強制其流動，以增加散熱之效率者，其中：

該第一擾流部(71)具有多數之突片(711)係呈輻射狀排列地分設於該內板件(32)及/或該外板件(32)之內側板面上，而位於該容納空間(301)中，據以強制該容納空間(301)內之空氣進行對流，並增加與位於該容納空間(301)內之空氣接觸之程度；

該第二擾流部(72)係設於該外蓋(60)上，係可在外蓋(60)轉動時，強制相鄰之大氣往該電機座(30)之方向流動，以增加該電機座(30)在單位時間內所接觸之大氣量，從而提高該電機座(30)之散熱效率，於此所應加以說明者係，該第二擾流部(72)係可藉由改變該外蓋(60)之形狀來形成，例如改變該外蓋(60)鏤空兩側之葉片形狀，使之得以如同習知電風扇般將大氣往該電機座(30)之方向強制流動，是等形狀上之改變係為本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以依據本案申請時之公開知識及技術所完成，所以在此即不予再為說明。

藉由上述構件之組成，該輪轂電機之適配構造(10)係可達成下述之功效：

其一、透過該些徑向肩面(43)對該電機座(30)提供適當之承靠，使該第一連接部(51)可以避免如習知技術般需承受旋轉電機之重量，除可使旋轉電機與輪圈間之結合更為穩定外，亦可避免該第一連接部(51)承受過多之應力。

其二、該連接單元(50)令輪圈(20)與電機座(30)之結合，以及輪圈(20)與制動元件之結合，二者予以分離開來，係可避免巨大之煞車作用力直接經由連接元件傳遞至旋轉電機上，以確保旋轉電機不會因此而受有損害。

其三、該些嵌部(41)(42)之圓柱形凸出與圓形凹入之形狀在圓形加工與同心度上，係較如第一圖所示之習知技術需對準多數不同之孔洞與連接桿般，係更易於達成真圓與同心。

其四、該擾流單元(70)係以該第一擾流部(71)從旋轉電機之內部增加空氣之流動及與空氣接觸之元件面積，從而可將旋轉電機內部之熱能快速地傳遞至該電機座(30)上，再藉由該第二擾流部(72)增加該電機座(30)將熱能傳遞至大氣之散熱效率，兩者彼此相互輔助地達成使旋轉電機散熱效率提昇之功效。

(1):結合螺栓(2):電機殼座(3):輪圈(4):穿孔(5):螺套(10):輪轂電機之適配構造(20):輪圈(21):環圈(22):側體(221):內側(23):承座(24):第一孔(25):第二孔(30):電機座(301):容納空間(302):內座面(303):外座面(31):殼(32):內側板件(33):外側板件(40):嵌合單元(41)(42):嵌部(50):連接單元(51):第一連接部(60):外蓋(70):擾流單元(71):第一擾流部(711):突片(72):第二擾流部

第一圖係習知輪轂電機適配構造之示意圖。 第二圖係本發明一較佳實施例之組合立體圖。 第三圖係本發明一較佳實施例之分解立體圖。 第四圖係本發明一較佳實施例沿第二圖4-4割面線之剖視圖。 第五圖係本發明一較佳實施例之輪圈與電機座部分之分解圖。 第六圖係本發明一較佳實施例之電機座部分構成之立體圖。 第七圖係本發明一較佳實施例之外蓋與電機座部分之分解圖。

(10):輪轂電機之適配構造

(20):輪圈

(21):環圈

(22):側體

(221):內側

(23):承座

(24):第一孔

(30):電機座

(50):連接單元

(51):第一連接部

Claims (13)

1. 一種輪轂電機之適配構造，包含有： 一輪圈，具有一環圈，一位於該環圈之軸向一端的側體，以及一突設於該側體一外側之承座； 一電機座，係容設於環圈之中，並以一內座面相向於該側體一相背於該外側之內側； 一嵌合單元，具有彼此在形狀上呈互補而相互嵌合之二嵌部，係分設於該電機座之內座面與該側體之內側上，二彼此在該環圈之徑向方向上相互貼接之徑向肩面，係分別位於該第一嵌部與該第二嵌部上，二彼此在該環圈之軸向方向上相互貼接之軸向肩面，係分別位於該第一嵌部與該第二嵌部上； 一連接單元，具有一第一連接部，係穿經該些軸向肩面地連接該側體與該電機座，用以使該電機座固著於該輪圈中而可隨該輪圈轉動。
2. 如請求項1所述輪轂電機之適配構造，其中，該第一嵌部與該第二嵌部係為彼此互補之凹入與凸出，並使之分設於該電機座與該側體上。
3. 如請求項2所述輪轂電機之適配構造，其中，該凹入與凸出之外周係分別呈圓形，且同軸於該環圈之軸。
4. 如請求項3所述輪轂電機之適配構造，其中，該些徑向肩面係分別位於該凹入與該凸出之周側上。
5. 如請求項3所述輪轂電機之適配構造，其中，該些軸向肩面係分別位於該凹入與該凸出之軸向上。
6. 如請求項1所述輪轂電機之適配構造，其中，該第一連接部與該第二連接部係分別具有多數之螺合連接元件。
7. 如請求項1所述輪轂電機之適配構造，其中，該電機座係具有一呈環狀之殼，一內側板件與一外側板件分別固設於該殼之軸向兩端上。
8. 如請求項7所述輪轂電機之適配構造，其係更包含有一第一擾流部，係設於該外側板件一相向於該內側板件之板側上，用以在該電機座隨該輪圈轉動時，得藉由該第一擾流部對該殼內部之空氣造成擾流。
9. 如請求項8所述輪轂電機之適配構造，其中，該第一擾流部係具有多數之突片，係彼此相隔開來地分設於該外側板件上。
10. 如請求項9所述輪轂電機之適配構造，其中，該些突片係以該殼之曲率中心為中心呈輻射狀排列。
11. 如請求項1所述輪轂電機之適配構造，其中，該連接單元係更包含有一第二連接部，係供連接該承座與外部之制動元件，用以將外部之制動元件固著於該輪圈上。
12. 如請求項1所述輪轂電機之適配構造，其係更包含有一外蓋，係固設於該電機座相背於該內座面之一外座面上，一第二擾流部係設於該外蓋上，用以在該電機座隨該輪圈轉動時，得藉由該第二擾流部對外部之空氣造成對流。
13. 如請求項12所述輪轂電機之適配構造，其中，該電機座隨該輪圈轉動時，該第二擾流部係將空氣往該電機座之外座面方向施壓，用以增加該外座面上之空氣流動速度。

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