一种外转子电机集成鼓式制动器的轮毂电机驱动系统的制作方法

本发明涉及电动汽车轮毂电机驱动领域，尤其是涉及一种外转子电机集成鼓式制动器的轮毂电机驱动系统。

背景技术：

相比于传统汽车，电动汽车在节能及环保上的优势使其成为了汽车领域未来发展的主流。电动汽车按照动力总成的结构形式可以分为集中式驱动和分布式轮边驱动两类，分布式轮边驱动电动汽车的主要结构特征是将驱动电机直接安装在驱动轮内或驱动轮附近，具有驱动传动链短、高效、紧凑等突出优点。轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分为两种：内转子式和外转子式。其中外转子式采用低速转子电机，无需减速装置，车轮的转速与电机相同；而内转子式则倾向于采用高速内转子电机，配备固定传动比的减速器。轮毂电机技术最大的特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，将电动车辆的机械部分大大简化。但是轮毂电机较大幅度地增加了簧下质量，同时也增加了轮毂的转动惯量，对于车辆的操控性能不利。由于结构限制，给制动器的布置带来困难，这也是轮毂电机设计的一大障碍。此外，轮毂电机工作的环境恶劣，在密封方面有较高要求，需要考虑散热问题。

中国专利CN2805196Y，名称为自带减速机构的外转子电机加鼓式制动器结构，该专利中的制动器结构，包括轮辋、鼓式制动器、轮盘、自带减速机构的外转子电机，所述自带减速机构的外转子电机转子的外侧与轮胎的胎盘固定连接，自带减速机构的外转子电机转子的内侧上固定连接鼓式制动器的制动鼓，并且自带减速机构的外转子电机的电机固定轴穿过鼓式制动器的制动鼓。该专利虽然在电机内设有鼓式制动器，但散热性能方面存在不足。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种外转子电机集成鼓式制动器的轮毂电机驱动系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种外转子电机集成鼓式制动器的轮毂电机驱动系统，该系统包括外转子电机、鼓式制动器和轮辋，所述的外转子电机和鼓式制动器集成在轮辋内，所述的外转子电机包括转子总成和定子总成，所述的鼓式制动器包括制动鼓和制动器底板，所述鼓式制动器集成于定子总成内部，该系统还包括散热板，所述的散热板与制动鼓集成为一体。

所述系统还包括转子支撑板，转子支撑板位于散热板和转子总成之间，并且采用隔热设计，隔离制动鼓热量。

所述的转子总成内腔套设有定子总成，所述转子总成外侧依次固连转子支撑板、制动鼓和轮辋，所述的定子总成外侧固连有制动器底板。

所述的制动鼓中设有制动蹄，制动时，制动鼓内部的制动蹄张开，压到制动鼓上，产生制动力矩，根据固连关系，轮辋相应受到制动力矩，实现制动；驱动时，对转子总成和定子总成进行通电，在转子总成和定子总成之间产生交变磁场，转子总成受到驱动力带动轮辋转动。

所述系统还包括支撑套筒，所述散热板通过支撑套筒与转子支撑板固连。

所述的转子支撑板和制动器底板上均设有密封圈。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)利用定子内部空间集成鼓式制动器，结构新颖，占用空间小，降低整车成本；

(2)散热板与制动鼓采用一体化设计，便于导热，同时散热板通过套筒固联转子支撑板，辅助支撑转子，结构稳定性好。

(3)转子支撑板的隔热设计及散热板的导热设计使得定子的发热以及制动器的摩擦热量能有效通过旋转的散热板扩散到空气中，配合电机内部水道实现良好的散热性。

附图说明

图1为本发明一种外转子电机集成鼓式制动器的轮毂电机驱动系统的半剖视图；

图2为本发明一种外转子电机集成鼓式制动器的轮毂电机驱动系统的零件图；

图1和图2中：

1.支撑套筒 2.转子支撑板 3.散热板 4.第一密封圈 5.轮辋 6.轮毂轴承 7.转子总成 8.第二密封圈 9.定子总成 10.水冷套 11.制动器底板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例

本发明一种外转子电机集成鼓式制动器的轮毂电机驱动系统将摩擦制动器连同电机的定子和转子一起集成到轮辋空间内，同时定子内部空间集成鼓式制动器，结构新颖，占用空间小，降低整车成本；散热板可与制动鼓一体化设计，需要满足一定的结构强度要求，并具有良好的热传导性，能将制动器热量扩散至空气中；转子支撑板需要满足一定的结构强度且具有高热阻的特点，起到隔离制动鼓热量的作用；散热板辅助支撑板支撑转子。转子支撑板的隔热设计及散热板的导热设计使得定子的发热以及制动器的摩擦热量能有效通过旋转的散热板扩散到空气中，配合电机内部水道实现良好的散热性。

系统具体设置为：

本发明外转子电机集成鼓式制动器的轮毂电机驱动系统主要由支撑套筒1、转子支撑板2、散热板3(与制动鼓一体化设计)、第一密封圈4、轮辋5、轮毂轴承6、转子总成7、第二密封圈8、定子总成9、水冷套10和制动器底板11组成。

如图1所示，外转子电机和鼓式制动器集成在轮辋5内。外转子电机主要由转子支撑板2、转子总成7、定子总成9、水冷套10等组成。鼓式制动器主要由散热板3(与制动鼓一体)、制动器底板11等组成。

总体来说，转子总成内套设有定子总成，转子总成、制动鼓、外侧车轮轮辋、轮毂轴承旋转部分通过螺栓等方式固定连接，定子总成、制动器底板、轮毂轴承固定部分、转向节固连。

所述的散热板与制动鼓集成为一体，所述转子支撑板2和散热板3之间有支撑套筒1靠螺栓等方式固连，并通过螺栓与轮毂轴承6内法兰及轮辋5固连，故轮辋5、制动鼓随转子总成7一起转动。定子总成9固定在制动器底板11上，且水冷套10与定子总成固连。

转子支撑板需要满足一定的结构强度且具有高热阻的特点，起到隔离制动鼓热量的作用。散热板材料为钢或其他材料，可与制动鼓一体化设计，需要满足一定的结构强度要求，并具有良好的热传导性，能将制动器热量扩散至空气中。定子内侧具有用于冷却流体的冷却通道用于冷却线圈体。运动的转子和定子变换的磁场来驱动轮毂。驱动力通过转子支撑板传递到轮毂上。

在鼓式制动器中，制动器底板需要满足一定的结构强度要求。制动器底板上有制动缸和含有用于触发制动器的液压流体的输送管道。在此，制动缸布置在制动鼓之内并且在触发液压系统时将摩擦面压到制动鼓的内侧上。

设计以外转子电机为基础布置内张型鼓式制动器，既能实现制动，又能方便拆装。考虑到可采用电机和制动器复合制动的方式，对机械式制动器的制动效能要求可以适当降低，易于实现在电机定子内部的布置。

实现驱动功能时，转子总成7和定子总成9之间产生交变磁场驱动外转子转动，进而通过转子支撑板2、散热板3(与制动鼓一体)、轮毂轴承6内法兰、轮辋5带动驱动轮转动。

实现制动功能时，位于制动鼓内部的制动蹄张开，压到制动鼓(即散热板)内圆面上，产生摩擦力矩，即制动力矩，轮辋同时受到制动力矩，从而实现制动。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。