专利名称：轮辋和制动装置多种设置方式的轮毂电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车用电机，具体的说，是一种轮辋和制动装置多种设置方式的轮 毂电机。
背景技术：
作为一种清洁能源汽车，电动汽车的发展受到了广泛的关注。目前，电动汽车多 采用主动力电机结合变速器和传动装置进行驱动的方式，轮毂电机直接驱动的方式极少应 用，其原因是相关技术尚不成熟。主要是外形结构设计不够科学合理，轮毂、制动装置与轮 毂电机之间的配合整体性不好，耐冲击能力和稳定性较差；电机的电源线穿过电机轴时穿 套不方便，不适宜复杂的自动控制情况下较多的电线穿过电机轴；轮毂电机的定子铁芯线 圈散热不好，电机温升过高，影响轮毂电机运行的可靠性，制约了大容量轮毂电机的应用。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种轮辋和制动装置多种设置方式的轮毂电机，是一 种外形结构科学合理、散热效果好，轮辋和制动装置与轮毂电机配合紧凑，运行稳定，实用 性强的外转子轮毂电机。本发明包括定子铁芯线圈、转子铁芯、电机外壳、车轮螺栓，所采用的技术方案是 多孔电机轴上安装固定有定子座，定子铁芯线圈安装固定在定子座的外周，转子铁芯安装 固定在电机外壳的内周。异形端盖的直径大于电机外壳的直径，形成类似法兰盘的突出的 外沿，外沿上装设有车轮螺栓，或在电机外壳的外周设置法兰盘，在法兰盘上装设车轮螺 栓，或者直接在外侧端盖上装设车轮螺栓。采用由轮辋固定侧边和轮辋可拆卸侧边组成的 组合式轮辋，或采用与电机外壳铸造成为整体的整体式轮辋。采用制动盘式制动装置或制 动鼓式制动装置，采用制动盘式制动装置时，异形端盖的外侧端安装或整体铸造有制动盘， 采用制动鼓式制动装置时，异形端盖突出的外沿上安装或整体铸造有制动鼓；采用内风叶 片内风冷方式或冷却水室水冷方式散热。一种轮毂电机的内风冷式散热装置，所采用技术方案是轮毂电机采用内风冷方 式时，外侧端盖的内侧设有内风叶片，电机外壳与转子铁芯的结合部和定子座内均设有空 气循环孔道。一种轮毂电机的水冷散热方式，所采用的技术方案是轮毂电机采用水冷方式时， 定子座内设有冷却水室，并连接有冷却水管，冷却水管通过直通孔伸出电机轴内侧端。—种与轮毂电机配套的组合式轮辋，所采用技术方案是组合式轮辋的轮辋固定 侧边与电机外壳铸造成为整体，轮辋可拆卸侧边用车轮螺栓安装，轮辋固定侧边和轮辋可 拆卸侧边的结合部设有橡胶圈。一种轮毂电机专用的多孔电机轴，所采用的技术方案是多孔电机轴的内侧部位 直径加大，有一个明显的环形台阶，直径加大部分形成突出的环柱体，环柱体内四周设有数 个无弯折的直通孔，使轮毂电机的内外空间相连通。多孔电机轴的外端设有螺纹，装设有内圈带有螺纹的调隙紧固轴承或调隙紧固螺母；轮毂电机容量较小、采用向心球轴承时，电机 轴外端不设螺纹，也不装设调隙紧固螺母和调隙紧固轴承。所述轮毂电机专用的多孔电机轴在轮毂电机用作混合动力轿车的辅助动力时，可 设置贯通的空心。多孔电机轴内侧部位有一段轮毂电机的安装位置，上边还设有定位销槽。 安装轮毂电机时可以将这段安装位置插入电动轿车悬架上设置的半开口的轴孔内，用带定 位销功能的销钉螺栓紧固。一种轮毂电机专用轴承，所采用技术方案是调隙紧固轴承安装在多孔电机轴的 外端，用以调节电驱动轮间隙。调隙紧固轴承的轴承内圈向外延伸，并设有开口销槽，轴承 内圈的内周设有内螺纹。本发明的有益效果主要有以下几点1、轮辋和制动盘或制动鼓与轮毂电机之间的安装连接方式整体性好，耐冲击能力 强，电机轴受力更合理，轮辋、制动装置有多种安装设置方式，可根据实际需要选择应用。尤 其是组合式轮辋，使轮胎的拆装和检修更方便，并且这些设置方式使轮毂电机能充分的利 用安装空间，有利地于安装应用较大容量的轮毂电机。2、内风冷和水冷的方式都是强制散热方式，这可以使定子铁芯线圈的温升得到有 效的控制，从而有效的降低轮毂电机的运行温度，使之运行更为可靠。尤其是水冷方式，散 热效果更好，为大容量轮毂电机的设计制造创造了条件，同时经过循环加热的冷却水又可 用作车内取暖。3、电机轴外端设置调隙紧固轴承或调隙紧固螺母，使电驱动轮和普通车轮一样间 隙可调节，而采用专用的调隙紧固轴承，减少了调隙紧固螺母占用的位置，可使轮毂电机的 体积更小；无弯折的直通孔可作多孔设置，能很方便的穿套数量较多的电源线、控制线和冷 却水管，可满足复杂自动控制时较多电线穿过电机轴的需要。这种环柱体内四周轴向打孔 的方式，可避免轴中心打孔、孔的后段需要径向弯折打孔而影响电机轴的强度。电机轴的安 装位结合定位销槽，与电动轿车悬架配合的安装方式，比电机轴内侧端设置螺纹旋进安装 的方式更加牢固可靠，拆装维修更方便。4、用这种轮毂电机制造电动轿车，省去了复杂的传动装置，可降低制造成本，减少 维修工作量，提高能效比。空心轴的设置，使轮毂电机即可用于制造纯电动轿车，也可用作 混合动力轿车的辅助动力。用特定的设计方案，还能使混合动力轿车的制造工艺简化。
下面结合附图对本发明作进一步详述图1为内风冷式轮毂电机结构示意图。图2为水冷式轮毂电机结构示意图。图3为法兰盘上装设车轮螺栓及整体铸造制动盘示意图。图4为在外侧端盖上装设车轮螺栓和空心轴设置示意图。图5为组合式轮辋示意图。图6为整体式轮辋示意图。图7为调隙紧固轴承结构示意中，1、多孔电机轴，2、定子座，3、定子铁芯线圈，4、转子铁芯，5、电机外壳，6、异形端盖，7、车轮螺栓，8、外侧端盖，9、内风叶片，10、空气循环孔道，11、直通孔，12、调隙紧固 轴承，13、制动盘，14、制动鼓，15、冷却水室，16、冷却水管，17、定位销槽，18、调隙紧固螺母， 19、法兰盘，20、空心，21、轮辋固定侧边，22、轮辋可拆卸侧边，23、橡胶圈，24、整体式轮辋， 25、轴承内圈，26，开口销槽，27、内螺纹。
具体实施例方式图1中，多孔电机轴1上安装固定有定子座2，定子铁芯线圈3安装固定在定子座 2的外周，转子铁芯4安装固定在电机外壳5的内周；异形端盖6的直径大于电机外壳5的 直径，形成类似法兰盘的突出的外沿，外沿上装设有车轮螺栓7，异形端盖6的外侧端安装 有制动盘13，实际应用中，制动盘13也可以和异形端6铸造成为整体。外侧端盖8的内侧 设有内风叶片9，定子铁芯4与电机外壳5的结合部和定子座2内均设有数个空气循环孔道 10 ；电机运转时，内风叶片9带动电机内的空气旋转产生离心力，通过空气循环孔道10进行 循环，将定子铁芯线圈3的热量通过内风叶片9及电机外壳5散发出去。多孔电机轴1的 内侧部位直径加大，有一个明显的环形台阶，直径加大部分形成突出的环柱体，环柱体内四 周设有数个无弯折的直通孔11，使轮毂电机的内外空间相连通。直通孔11用以穿套电源 线、控制线和冷却水管。多孔电机轴1的外端设有螺纹，并装设有内圈带有螺纹的调隙紧固 轴承12，其作用是调节电驱动轮的间隙。实际应用中，轮毂电机容量较小、采用向心球轴承 时，多孔电机轴1的外端也可不设置螺纹和调隙紧固轴承12。图2中，异形端盖6突出的外沿上，通过车轮螺栓7安装有制动鼓14，使用时制动 鼓14与轮辋一起紧固。实际应用中，制动鼓14也可以与异形端盖6铸造成为整体。定子 座2内设有冷却水室15，并连接有冷却水管16，用循环水降低定子铁芯线圈3的温度；冷却 水管16由进水管和出水管两根水管组成，通过直通孔11伸出多孔电机轴1内侧端。轮毂 电机与电动轿车悬架安装固定位置设在多孔电机轴1的内侧端，上面设有定位销槽17，实 际应用中，通过多孔电机轴1的内侧端和定位销槽17，将轮毂电机安装在电动轿车悬架上。 多孔电机轴1的外侧端设有螺纹并装设有调隙紧固螺母18，其作用是实际使用中调节电驱 动轮的间隙。轮毂电机容量较小、使用向心球轴承时，电机轴外端可不设螺纹和调隙紧固螺 母18。图3中，车轮螺栓7装设在法兰盘19上，法兰盘19设置在电机处壳5的外周与电 机外壳5铸造成为整体；制动盘13与异形端盖6铸造成为整体。图4中，车轮螺栓7装设在外侧端盖8的外侧；多孔电机轴1设置有贯通的空心 20，轮毂电机用作混合动力汽车的辅助动力时，空心20用以穿过传动半轴；在这种技术状 态下，装设在外侧端盖8上的车轮螺栓7，又可用以安装固定传动半轴。图5中，组合式轮辋的轮辋固定侧边21与电机外壳5铸造成为整体，轮辋可拆卸 侧边22通过车轮螺栓7安装固定，轮辋固定侧边21和轮辋可拆卸侧边22的结合部设有橡 胶圈23，橡胶圈23在使用真空胎时起防漏气作用，使用内胎时作内胎垫用。组合式轮辋在 拆、装轮胎时，只须拆、装轮辋可拆卸侧边22即可。图6中，整体式轮辋M与电机外壳5铸造成为整体。这种方式可使轮毂电机更好 的利用安装空间，但这种设置方式实际应用中轮胎气压受轮毂电机温升影响较大，且拆装 维修不方便。
图7中，调隙紧固轴承12的轴承内圈25的外侧向外延伸，并设有开口销槽沈，轴 承内圈25的内周设有螺纹27。
权利要求
1.一种轮辋和制动装置多种设置方式的轮毂电机，包括定子铁芯线圈(3)、转子铁芯 G)、电机外壳(5)、车轮螺栓(7)、其特征是多孔电机轴(1)上安装固定有定子座O)，定 子铁芯线圈(3)安装固定在定子座O)的外周，转子铁芯(4)安装固定在电机外壳(5)内 周；异形端盖(6)的直径大于电机外壳(5)的直径，形成类似法兰盘的突出的外沿，外沿上 装设有车轮螺栓(7)，或在电机外壳( 外周设置的法兰盘(19)上装设车轮螺栓(7)，或者 是直接在外侧端盖(8)上装设车轮螺栓(7)；采用由轮辋固定侧边和轮辋可拆卸侧边 (22)组成的组合式轮辋或采用与电机外壳( 铸造成为整体的整体式轮辋04)；采用制动 盘式制动装置或制动鼓式制动装置，采用制动盘式制动装置时，异形端盖(6)的外侧端安 装或整体铸造有制动盘(13)，采用制动鼓式制动装置时，异形端盖(6)突出的外沿上安装 或整体铸造有制动鼓(14)；采用内风叶片(9)风冷或冷却水室(15)水冷方式散热。
2.一种轮毂电机的内风冷式散热装置，其特征是轮毂电机采用内风冷方式时，外侧 端盖⑶的内侧设有内风叶片(9)，电机外壳(5)与转子铁芯⑷的结合部和定子座(2)内 均设有空气循环孔道(10)；
3.一种轮毂电机的水冷式散热装置，其特征是采用水冷方式时，定子座O)内设有冷 却水室(15)，并连接有冷却水管(16)，冷却水管(16)通过直通孔(11)伸出多孔电机轴(1) 内侧端。
4.一种与轮毂电机配套的组合式轮辋，其特征是组合式轮辋的轮辋固定侧边与 电机外壳( 铸造成为整体，轮辋可拆卸侧边0 用车轮螺栓(7)安装固定，轮辋固定侧 边和轮辋可拆卸侧边02)的结合部设有橡胶圈03)。
5.一种轮毂电机专用的多孔电机轴，其特征是多孔电机轴(1)的内侧部位直径加大， 有一个明显的环形台阶，直径加大部分形成突出的环柱体，环柱体内四周设有数个无弯折 的直通孔(11)，使轮毂电机的内外空间相连通；多孔电机轴⑴的外端设有螺纹，装设有调 隙紧固轴承(12)或调隙紧固螺母(18)，轮毂电机容量较小、使用向心球轴承时，电机轴⑴ 外端可不设螺纹，也不装设调隙紧固轴承(1 或调隙紧固螺母(18)。
6.根据权利要求4所述的多孔电机轴，其特征是多孔电机轴(1)可设置贯通的空心 (20)；多孔电机轴(1)的内侧部位留有安装位置，上边设有定位销槽(17)。
7.一种轮毂电机专用轴承，其特征是调隙紧固轴承(1 安装在多孔电机轴(1)外 端，轴承内圈05)向外延伸，并设有开口销槽( )，轴承内圈05)的内周设有内螺纹 07)。
全文摘要
本发明提供一种轮辋和制动装置多种设置方式的轮毂电机，其定子铁芯线圈通过定子座固定在电机轴上，转子铁芯固定在电机外壳内周，轮辋安装在电机外壳上、异形端盖上或外侧端盖上，或者是采用组合式轮辋，半边轮辋铸造在电机外壳上，半边轮辋可拆卸。制动盘或制动鼓安装或铸造在电机的异形端盖上。电机轴的内侧端直径加大，形成突出的环柱体，环柱体内四周设有用于穿电线和冷却水管的直通孔；电机轴的外测端设有调隙紧固轴承或调隙紧固螺母，以调节电驱动轮间隙。轮毂电机用作混合动力汽车的辅助动力时，电机轴采用空心轴。轮毂电机采用内风冷或水冷方式进行散热，尤其是水冷方式，散热效果更好，可用于制造大容量的轮毂电机。
文档编号H02K7/10GK102044932SQ20091027240
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者鲁泊凡 申请人:鲁泊凡