搖臂一體式電動輪及電動車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種搖臂一體式電動輪及電動車，應用于電動車，包括車輪、用于制動所述車輪的制動器、外轉子電機和搖臂，所述車輪包括輪轂，所述制動器和外轉子電機均設于所述輪轂的內部，所述外轉子電機具有定子、電機軸及轉子，所述定子套在所述電機軸的外部并與所述電機軸轉動配合，所述轉子套在所述定子的外部，所述轉子、輪轂及電機軸固定，所述搖臂具有第一連接部和第二連接部，所述第一連接部與所述定子連接，所述第二連接部用于與所述電動車的車架連接。將車輪、制動器、電機和搖臂集成一體而形成模塊化的電動輪，方便安裝、更換和維護。
【專利說明】搖臂一體式電動輪及電動車
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動車領域。
【背景技術】
[0002]現在市場上所銷售的電動汽車、混合動力汽車的驅動系統(tǒng)基本上都是在內燃機汽車的引擎上搭載一臺或兩臺驅動用電機，再組合減速器、變速器，經由驅動軸、差動器，并通過等速萬向節(jié)(CVJ, Constant Velocity Joint)來向驅動輪傳遞動力。但是電機的動力若經由減速器、變速器、差速器等傳遞的話，電機必須要高速旋轉，電機本身及動力傳遞過程中都會出現損耗，而且構造過于復雜，對汽車的行駛能力及續(xù)航里程帶來不利影響。
[0003]現有汽車中也有將輪轂電機和同軸減速器組合使用的方案，但是，與減速器組合后，驅動效率下降，對續(xù)航里程也會帶來不利影響。另外，如果將直驅式外轉子電機裝配到車上，電機在車身車架上的裝載構造部分需專門設計、制作，這樣成本不易下降，也不易量產。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供一種新的電動輪。
[0005]本發(fā)明提供一種搖臂一體式電動輪，應用于電動車，包括車輪、用于制動所述車輪的制動器、外轉子電機和搖臂，所述車輪包括輪轂，所述制動器和外轉子電機均設于所述輪轂的內部，所述外轉子電機具有定子、電機軸及轉子，所述定子套在所述電機軸的外部并與所述電機軸轉動配合，所述轉子套在所述定子的外部，所述轉子、輪轂及電機軸固定，所述搖臂具有第一連接部和第二連接部，所述第一連接部與所述定子連接，所述第二連接部用于與所述電動車的車架連接。
[0006]定子與電機軸轉動配合的方式包括定子直接與電機軸轉動配合、及定子與轉子轉動配合。
[0007]制動器制動車輪的方式包括:直接制動車輪、通過制動轉子來制動車輪及通過制動電機軸來制動車輪。
[0008]所述定子在所述電機軸的軸線方向橫向貫通，所述電機軸橫穿所述定子，所述動子在所述電機軸的軸線方向橫向貫通，所述定子通過軸承與所述電機軸轉動配合。
[0009]所述的搖臂一體式電動輪，還包括逆變器，所述逆變器通過線纜連接所述外轉子電機，所述逆變器和線纜均設于所述搖臂。
[0010]所述制動器包括旋轉元件和制動元件,所述旋轉元件與所述轉子、電機軸或輪轂固定，所述制動元件與所述定子固定，制動時，所述制動元件利用摩擦力制動所述旋轉元件。
[0011 ] 一種電動車，包括車架及所述搖臂一體式電動輪，所述車架具有多個車輪位，所述搖臂一體式電動輪搖臂的第二連接部與所述車輪位連接。
[0012]所述車輪位與所述第二連接部樞接。[0013]所述車輪位的數量等于所述搖臂一體式電動輪的數量。
[0014]所述的電動車還包括至少一個直驅式電機套件及多個獨立車輪，所述直驅式電機套件包括殼體及置于所述殼體內的兩個所述外轉子電機，兩個所述外轉子電機的電機軸同軸線，兩個所述電機軸分別與兩個所述獨立車輪直連。
[0015]外轉子電機也可以通過減速器與獨立車輪連接。
[0016]獨立車輪是指其相對于搖臂一體式電動輪中的車輪獨立設置。
[0017]所述的電動車還包括減震器，所述減震器的一端連接所述車架，所述減震器的另一端連接所述搖臂。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]I)將車輪、制動器、電機和搖臂集成一體而形成模塊化的電動輪，方便安裝、更換和維護；由于轉子固定，省去了減速器等動力傳遞機構，簡化了結構，提高了驅動效率，降低了制造成本；安裝時，直接將搖臂掛在車架上即可，不需要專門設計、制作電機的裝載結構，也降低了成本，便于量產化。
[0020]2)電動車的各車輪均采用該電動輪時，能夠實現全輪獨立控制，從而能夠精細的控制各車輪的驅動力，能夠有效防止電動車側滑、打滑及抱死，提高了安全性能，可以控制電動車急加速、急剎車時的車身前后搖晃與轉彎時的左右搖晃，增強了整體舒適性。
[0021]3)前后車輪都裝載特性不同(如驅動力不同、型號不同等)的電機，而特性不同的電機通過控制使綜合效率達到最大，從而可增大續(xù)航里程，如:電動車轉彎時回轉所需的轉向力偶矩只有前輪舵角才會產生，將前輪舵角控制到最小，用后輪驅動力差的力偶矩來補充。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1、圖2是本實施方式搖臂一體式電動輪的兩個不同視角的結構示意圖；
[0023]圖3是本實施方式電動車主視視角的結構示意圖；
[0024]圖4是本實施方式電動車仰視視角的結構示意圖；
[0025]圖5是直驅式電機套件的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0027]如圖1至圖4所示，在一種實施方式中，搖臂一體式電動輪100應用于電動車，包括車輪1、外轉子電機2、制動器3及搖臂4。外轉子電機2集成在車輪I的內部，其具有定子21、電機軸22及轉子23，定子21固定，電機軸22位于定子21的內部并與定子21轉動配合，轉子23套在定子21的外部并與電機軸22固定，轉子23與車輪I固定，制動器3用于制動車輪1，搖臂4用于連接該電動輪100和電動車的車架5。通電時，轉子23帶著車輪
1、電機軸22 —起轉動。安裝時，通過搖臂4將該電動輪100安裝在電動車的車架5上。
[0028]如圖1至圖4所示，在一種實施方式中，搖臂一體式電動輪包括車輪1、外轉子電機2、制動器3及搖臂4。車輪I包括輪轂11和輪胎12。外轉子電機2集成在輪轂11的內部，其包括電機軸22、定子21和轉子23。定子21固定，該定子21在電機軸22的軸線方向橫向貫通，電機軸22橫穿該定子21并與該定子21轉動配合。轉子23在電機軸22的軸線方向橫向貫通，其套在定子21的外部并與電機軸22固定，轉子23與輪轂11固定，使電機軸22和輪轂11能夠隨著轉子23 —起轉動。搖臂4具有相對的第一連接部41和第二連接部42，該第一連接部41與定子21連接，該第二連接部42與電動車的車架5連接。
[0029]搖臂一體電動輪還可以包括逆變器6，該逆變器6可以通過線纜7與外轉子電機2連接。逆變器6和線纜7均可設于搖臂4。
[0030]制動器3可以是利用摩擦力制動的摩擦式制動器和利用非摩擦力制動的非摩擦式制動器。一般的，電動車采用摩擦式制動器，如盤式制動器或鼓式制動器。制動器3可以包括旋轉元件31 (如制動盤，brake disc)和制動元件32 (如制動鉗，brake caliper),旋轉元件31與轉子23固定，制動元件32與定子21固定，制動元件32能夠利用摩擦力制動旋轉元件31，進而制動轉子23。
[0031]外轉子電機的定子21通過軸承8與電機軸22連接，進而實現定子21和電機軸22的轉動配合。
[0032]對于外轉子電機，與轉子固定而能夠一起轉動的元件(如轉子托架)可以視為轉子的組成部分，即該轉子可以理解為轉子總成。與定子固定的元件(如定子托架)可以視為定子的組成部分，即該定子可以理解為定子總成。
[0033]對于外轉子電機，定子固定是指其不能隨著轉子轉動。
[0034]如圖1至圖4所75,在一種實施方式中，電動車包括車架5和上述搖臂一體式電動輪100，車架5具有多個車輪位51，各車輪位51可以直接安裝獨立車輪，也可以安裝該搖臂一體式電動輪。安裝時，將電動輪搖臂的一端安裝在車輪位。一般的，搖臂4與該車輪位51樞接。具體的，搖臂4和車輪位51均可以設置樞紐孔52，樞軸53穿入搖臂和車輪位的樞紐孔52，而實現搖臂4和車架5的樞接。
[0035]電動車還可以包括減震器9，該減震器9的一端連接車架5，該減震器9的另一端連接搖臂4。
[0036]電動車可以是兩輪、四輪或八輪等多輪電動車，對應的，電動車具有兩個、四個或八個等多個車輪位。車輪位的數量可以多于電動輪的數量，即有一部分車輪位直接安裝現有車輪而另一部分車輪位安裝電動輪。車輪位的數量也可以等于電動輪的數量，即所有車輪位均安裝電動輪，實現全輪驅動。
[0037]如圖1至圖5所示，在一種實施方式中，電動車包括車架5、多個獨立車輪、至少一個直驅式電機套件及至少一個搖臂一體式電動輪。每個直驅式電機套件驅動兩個獨立車輪，該直驅式電機套件包括殼體10及置于該殼體10內的兩個上述外轉子電機2，兩個外轉子電機2的電機軸22可以同軸線，兩個外轉子電機2分別驅動兩個獨立車輪。一般的，夕卜轉子電機的電機軸22與對應的獨立車輪直連，如通過等速萬向節(jié)連接。
[0038]對于四輪電動車，兩個前輪可以均為上述搖臂一體式電動輪，而兩個后輪則通過一個直驅式電機套件驅動；也可以是前輪由直驅式電機套件驅動，而后輪為搖臂一體式電動輪。對于四輪或其他數量車輪的電動車，可以根據設計要求組合使用直驅式電機套件和搖臂一體式電動輪。
[0039]以上內容是結合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【權利要求】
1.一種搖臂一體式電動輪，應用于電動車，包括車輪，所述車輪包括輪轂，其特征在于，還包括用于制動所述車輪的制動器、外轉子電機和搖臂，所述制動器和外轉子電機均設于所述輪轂的內部，所述外轉子電機具有定子、電機軸及轉子，所述定子套在所述電機軸的外部并與所述電機軸轉動配合，所述轉子套在所述定子的外部，所述轉子、輪轂及電機軸固定，所述搖臂具有第一連接部和第二連接部，所述第一連接部與所述定子連接，所述第二連接部用于與所述電動車的車架連接。
2.如權利要求1所述的搖臂一體式電動輪，其特征在于，所述定子在所述電機軸的軸線方向橫向貫通，所述電機軸橫穿所述定子，所述動子在所述電機軸的軸線方向橫向貫通，所述定子通過軸承與所述電機軸轉動配合。
3.如權利要求1所述的搖臂一體式電動輪，其特征在于，還包括逆變器，所述逆變器通過線纜連接所述外轉子電機，所述逆變器和線纜均設于所述搖臂。
4.如權利要求1所述的搖臂一體式電動輪，其特征在于，所述制動器包括旋轉元件和制動元件，所述旋轉元件與所述轉子、電機軸或輪轂固定，所述制動元件與所述定子固定，制動時，所述制動元件利用摩擦力制動所述旋轉元件。
5.一種電動車，包括車架，所述車架具有多個車輪位，其特征在于，還包括至少一個權利要求1-4中任意一項所述的搖臂一體式電動輪，所述搖臂一體式電動輪搖臂的第二連接部與所述車輪位連接。
6.如權利要求5所述的電動車，其特征在于，所述車輪位與所述第二連接部樞接。
7.如權利要求5所 述的電動車，其特征在于，所述車輪位的數量等于所述搖臂一體式電動輪的數量。
8.如權利要求5所述的電動車，其特征在于，還包括至少一個直驅式電機套件及多個獨立車輪，所述直驅式電機套件包括殼體及置于所述殼體內的兩個所述外轉子電機，兩個所述外轉子電機的電機軸同軸線，兩個所述電機軸分別與兩個所述獨立車輪直連。
9.如權利要求5所述的電動車，其特征在于，還包括減震器，所述減震器的一端連接所述車架，所述減震器的另一端連接所述搖臂。
【文檔編號】H02K7/10GK103895494SQ201210587004
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權日:2012年12月28日
【發(fā)明者】高野正, 松田篤志 申請人:深圳先進技術研究院