一种汽车用电动车轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车技术领域，涉及电动汽车动力技术及动力系统与车轮的传动连接技术。
【背景技术】
[0002]常见的电动汽车动力系统由电机、减速器、差速器、驱动轴构成，减速器输出端连接差速器，差速器两输出端分别连接驱动轴，驱动轴连接车轮。这种常规的动力系统结构与燃油汽车的动力系统结构基本接近，均需要配合差速器、传动轴等传动系统使用。技术相对落后，结构复杂，能量损耗大。
[0003]作为改进，近年提出一种轮毂电机技术，在轮毂电机技术下，分别针对单个车轮设置驱动电机，一个电机单独驱动一个车轮。电机安装于车轮内侧，位于轮辋内部。电机与悬架相对固定，车轮的轮辐与电机转子通过减速器连接，或者轮辐直接与电机转子的托架固定装配。基于这种轮毂电机技术，电机不独立占用底盘空间，为简化底盘结构，以及在底盘上安装更大容量电池提供了条件。另外，电机与车轮不再需要差速器、传动轴等传动机构连接。动力系统构造得以简化，动力损耗有效降低。
[0004]但现有轮毂电机与车轮相对独立，车轮仍采用常规轮圈，车轮与电机两者间仍存在直连或者减速器间接连接的连接关系，并没有整合成一体，结构上仍具有一定的复杂性。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于针对现有轮毂电机结构仍较为复杂的问题，提供一种集成度更高，且结构更加简单的电动动力机构，并进一步提供几种有效的电机冷却方案。
[0006]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种汽车用电动车轮，由轮胎、轮辋和外转子电机组成，其特征在于，电机转子直接设置在轮辋内壁上，电机端盖与轮辋固定连接，电机定子设在电机转子内，电机定子中轴与电机端盖通过轴承装配，刹车盘安装在车轮内侧的电机端盖上，电机定子中轴对应车轮内侧的一端与汽车悬架相对固定。
[0007]进一步地，轮辋内侧为圆柱面，圆柱面两端设台阶槽，电机的两个端盖外缘与台阶槽配合，电机端盖与台阶槽的接触面压紧密封。
[0008]电机端盖中心设轴承座，靠近车轮外侧的电机端盖上的轴承座外端密封，靠近车轮内侧的电机端盖上的轴承座为通孔，通孔外端与电机定子中轴之间设油封。
[0009]为了帮助电机散热，所述电机端盖上可以设置散热孔。
[0010]作为改进，作为一种更有效的电机降温方案:所述电动车轮上设一套经过电机内腔的油冷回路。回路内通过冷却润滑油。进油口和出油口均设在电机定子中轴靠近车轮内侧的一端。
[0011 ] 具体地，所述电机定子中轴中空，靠近车轮外侧的一端开口，靠近车轮内侧的一侧封口，进液(油)口和出液(油)口均设在电子定子中轴封口端，电机定子中轴轴壁上对应电机定子与车轮内侧电机端盖之间的间隙处设有一冷却液(油)回流口，冷却液(油)回流口与出液(油)口由管道连通。
[0012]冷却润滑油在压力作用下从中轴封口端进油口进入中轴内腔后，向中轴开口端流动，经过中轴开口端与该侧轴承座之间的间隙和轴承辊子间孔进入电机内腔，经过电机定子与电机转子间的间隙流动到电机内腔靠近车轮内侧的一侧，进入电机定子与车轮内侧电机端盖之间的间隙，再从电机定子中轴轴壁上开设的冷却液回流孔进入油管，最后从出液口流出，形成一个完整的油冷回路。这样冷却回路可以实现对电机的定子、转子的全面冷却，冷却效果佳。
[0013]考虑到冷却润滑油进入电机内腔后，对电机转子的转动形成阻力，造成能量损耗，而且也考虑到采用油介质进行冷却的冷却效果较水冷却效果欠佳，作为改进，采用传热比更好的不具有滑润作用的冷却液作为冷却介质。本发明还提出另一种水冷回路结构。
[0014]具体为:进液口和出液口均设在电机定子中轴封口端。在电机端盖及轮辋内部设置多条冷却通道。每条冷却通道起端入口位于靠近车轮外侧的电机端盖的轴承座侧壁上，冷却通道末端出口位于靠近车轮内侧的电机端盖的轴承座侧壁上，电机定子中轴开口端轴承与冷却通道起端入口间由油封隔开，电机定子中轴封口端轴承与冷却通道末端出口间由油封隔开；电机定子中轴轴壁上对应冷却通道末端出口处设冷却液回流口，冷却液回流口与出液口由管道连通。
[0015]上述改进的冷却回路与轴承及电机内腔隔离，冷却液不接触需要润滑的轴承，冷却介质可以选择冷却水，相对油冷效果更佳。冷却液亦不进入电机内腔，可避免对电机定子线圈以及转子铁轭和定子铁芯造成腐蚀，也避免了冷却液对转子的转动形成阻力。这种改进的冷却回路从对电机壳体降温的角度加速电机的冷却散热。这种改进结构，还可以配合散热孔散热，以进一步增加冷却散热效果。具体地:在电机端盖上设散热孔。
[0016]进一步地，多条冷却通道以电机定子中轴为中心周向均匀分布。
[0017]进一步地，冷却通道为宽扁通道。
[0018]为了简化结构，也可以考虑，仅对转子冷却，以达到一定的冷却效果。具体有几种方案，分别如下:
方案一，所述电机定子中轴中空，两端封口，靠近车轮内侧的一端设进液口和出液口，进液口连接一导液管道，导液管道从中轴靠近车轮内侧的一端延伸至靠近车轮外侧的一端，导液管道末端出口位于其中轴内腔上部。出液口设在中轴封口端下部。冷却液介质可以选用油介质或水介质。
[0019]方案二，所述电机定子中轴中空，靠近车轮外侧的一端开口，靠近车轮内侧的一侧封口，进液口和出液口均设在电子定子中轴封口端，进液口连接一导液管道，导液管道从中轴封口端延伸至开口端，导液管道末端出口位于中轴内腔上部。出液口设在中轴封口端下部。中轴开口端轴承外侧设油封。同样地，冷却液介质可以选用油介质或水介质。
[0020]方案三，所述电机定子中轴中空，靠近车轮外侧的一端开口，靠近车轮内侧的一侧封口，进液口和出液口均设在电子定子中轴封口端，进液口连接一导液管道，导液管道从中轴封口端延伸至开口端，导液管道末端出口位于中轴内腔上部。出液口设在中轴封口端下部。中轴开口端轴承内侧设油封。因冷却液会接触轴承，所以冷却液介质需选用油介质。
[0021]本发明在现有轮毂电机基础上进行了改进设计，改进了车轮结构，将电机与车轮结合在一起。电机转子与轮胎共用轮辋，整体结构被大大简化。同时提供了几套有效可行的冷却方案，解决电机发热问题。
【附图说明】
[0022]图1是本发明所述电动车轮结构原理示意图。
[0023]图2是本发明所述电动车轮电机端盖散热孔结构示意图。
[0024]图3是本发明所述电动车轮的一种冷却方案原理示意图。
[0025]图4是本发明所述电动车轮的另一种冷却方案原理示意图。
[0026]图5是图4所示电动车轮电机端盖上设置冷却通道的结构示意图。
[0027]图6是本发明所述电动车轮的一种单纯定子冷却方案原理示意图。
[0028]图7是本发明所述电