一種汽車用電動車輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及電動汽車動力技術(shù)及動力系統(tǒng)與車輪的傳動連接技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]常見的電動汽車動力系統(tǒng)由電機(jī)、減速器、差速器、驅(qū)動軸構(gòu)成，減速器輸出端連接差速器，差速器兩輸出端分別連接驅(qū)動軸，驅(qū)動軸連接車輪。這種常規(guī)的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與燃油汽車的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本接近，均需要配合差速器、傳動軸等傳動系統(tǒng)使用。技術(shù)相對落后，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量損耗大。
[0003]作為改進(jìn)，近年提出一種輪轂電機(jī)技術(shù)，在輪轂電機(jī)技術(shù)下，分別針對單個車輪設(shè)置驅(qū)動電機(jī)，一個電機(jī)單獨驅(qū)動一個車輪。電機(jī)安裝于車輪內(nèi)側(cè)，位于輪輞內(nèi)部。電機(jī)與懸架相對固定，車輪的輪輻與電機(jī)轉(zhuǎn)子通過減速器連接，或者輪輻直接與電機(jī)轉(zhuǎn)子的托架固定裝配?；谶@種輪轂電機(jī)技術(shù)，電機(jī)不獨立占用底盤空間，為簡化底盤結(jié)構(gòu)，以及在底盤上安裝更大容量電池提供了條件。另外，電機(jī)與車輪不再需要差速器、傳動軸等傳動機(jī)構(gòu)連接。動力系統(tǒng)構(gòu)造得以簡化，動力損耗有效降低。
[0004]但現(xiàn)有輪轂電機(jī)與車輪相對獨立，車輪仍采用常規(guī)輪圈，車輪與電機(jī)兩者間仍存在直連或者減速器間接連接的連接關(guān)系，并沒有整合成一體，結(jié)構(gòu)上仍具有一定的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)仍較為復(fù)雜的問題，提供一種集成度更高，且結(jié)構(gòu)更加簡單的電動動力機(jī)構(gòu)，并進(jìn)一步提供幾種有效的電機(jī)冷卻方案。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種汽車用電動車輪，由輪胎、輪輞和外轉(zhuǎn)子電機(jī)組成，其特征在于，電機(jī)轉(zhuǎn)子直接設(shè)置在輪輞內(nèi)壁上，電機(jī)端蓋與輪輞固定連接，電機(jī)定子設(shè)在電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)，電機(jī)定子中軸與電機(jī)端蓋通過軸承裝配，剎車盤安裝在車輪內(nèi)側(cè)的電機(jī)端蓋上，電機(jī)定子中軸對應(yīng)車輪內(nèi)側(cè)的一端與汽車懸架相對固定。
[0007]進(jìn)一步地，輪輞內(nèi)側(cè)為圓柱面，圓柱面兩端設(shè)臺階槽，電機(jī)的兩個端蓋外緣與臺階槽配合，電機(jī)端蓋與臺階槽的接觸面壓緊密封。
[0008]電機(jī)端蓋中心設(shè)軸承座，靠近車輪外側(cè)的電機(jī)端蓋上的軸承座外端密封，靠近車輪內(nèi)側(cè)的電機(jī)端蓋上的軸承座為通孔，通孔外端與電機(jī)定子中軸之間設(shè)油封。
[0009]為了幫助電機(jī)散熱，所述電機(jī)端蓋上可以設(shè)置散熱孔。
[0010]作為改進(jìn)，作為一種更有效的電機(jī)降溫方案:所述電動車輪上設(shè)一套經(jīng)過電機(jī)內(nèi)腔的油冷回路?；芈穬?nèi)通過冷卻潤滑油。進(jìn)油口和出油口均設(shè)在電機(jī)定子中軸靠近車輪內(nèi)側(cè)的一端。
[0011 ] 具體地，所述電機(jī)定子中軸中空，靠近車輪外側(cè)的一端開口，靠近車輪內(nèi)側(cè)的一側(cè)封口，進(jìn)液(油)口和出液(油)口均設(shè)在電子定子中軸封口端，電機(jī)定子中軸軸壁上對應(yīng)電機(jī)定子與車輪內(nèi)側(cè)電機(jī)端蓋之間的間隙處設(shè)有一冷卻液(油)回流口，冷卻液(油)回流口與出液(油)口由管道連通。
[0012]冷卻潤滑油在壓力作用下從中軸封口端進(jìn)油口進(jìn)入中軸內(nèi)腔后，向中軸開口端流動，經(jīng)過中軸開口端與該側(cè)軸承座之間的間隙和軸承輥子間孔進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔，經(jīng)過電機(jī)定子與電機(jī)轉(zhuǎn)子間的間隙流動到電機(jī)內(nèi)腔靠近車輪內(nèi)側(cè)的一側(cè)，進(jìn)入電機(jī)定子與車輪內(nèi)側(cè)電機(jī)端蓋之間的間隙，再從電機(jī)定子中軸軸壁上開設(shè)的冷卻液回流孔進(jìn)入油管，最后從出液口流出，形成一個完整的油冷回路。這樣冷卻回路可以實現(xiàn)對電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子的全面冷卻，冷卻效果佳。
[0013]考慮到冷卻潤滑油進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔后，對電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動形成阻力，造成能量損耗，而且也考慮到采用油介質(zhì)進(jìn)行冷卻的冷卻效果較水冷卻效果欠佳，作為改進(jìn)，采用傳熱比更好的不具有滑潤作用的冷卻液作為冷卻介質(zhì)。本發(fā)明還提出另一種水冷回路結(jié)構(gòu)。
[0014]具體為:進(jìn)液口和出液口均設(shè)在電機(jī)定子中軸封口端。在電機(jī)端蓋及輪輞內(nèi)部設(shè)置多條冷卻通道。每條冷卻通道起端入口位于靠近車輪外側(cè)的電機(jī)端蓋的軸承座側(cè)壁上，冷卻通道末端出口位于靠近車輪內(nèi)側(cè)的電機(jī)端蓋的軸承座側(cè)壁上，電機(jī)定子中軸開口端軸承與冷卻通道起端入口間由油封隔開，電機(jī)定子中軸封口端軸承與冷卻通道末端出口間由油封隔開；電機(jī)定子中軸軸壁上對應(yīng)冷卻通道末端出口處設(shè)冷卻液回流口，冷卻液回流口與出液口由管道連通。
[0015]上述改進(jìn)的冷卻回路與軸承及電機(jī)內(nèi)腔隔離，冷卻液不接觸需要潤滑的軸承，冷卻介質(zhì)可以選擇冷卻水，相對油冷效果更佳。冷卻液亦不進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔，可避免對電機(jī)定子線圈以及轉(zhuǎn)子鐵軛和定子鐵芯造成腐蝕，也避免了冷卻液對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動形成阻力。這種改進(jìn)的冷卻回路從對電機(jī)殼體降溫的角度加速電機(jī)的冷卻散熱。這種改進(jìn)結(jié)構(gòu)，還可以配合散熱孔散熱，以進(jìn)一步增加冷卻散熱效果。具體地:在電機(jī)端蓋上設(shè)散熱孔。
[0016]進(jìn)一步地，多條冷卻通道以電機(jī)定子中軸為中心周向均勻分布。
[0017]進(jìn)一步地，冷卻通道為寬扁通道。
[0018]為了簡化結(jié)構(gòu)，也可以考慮，僅對轉(zhuǎn)子冷卻，以達(dá)到一定的冷卻效果。具體有幾種方案，分別如下:
方案一，所述電機(jī)定子中軸中空，兩端封口，靠近車輪內(nèi)側(cè)的一端設(shè)進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口連接一導(dǎo)液管道，導(dǎo)液管道從中軸靠近車輪內(nèi)側(cè)的一端延伸至靠近車輪外側(cè)的一端，導(dǎo)液管道末端出口位于其中軸內(nèi)腔上部。出液口設(shè)在中軸封口端下部。冷卻液介質(zhì)可以選用油介質(zhì)或水介質(zhì)。
[0019]方案二，所述電機(jī)定子中軸中空，靠近車輪外側(cè)的一端開口，靠近車輪內(nèi)側(cè)的一側(cè)封口，進(jìn)液口和出液口均設(shè)在電子定子中軸封口端，進(jìn)液口連接一導(dǎo)液管道，導(dǎo)液管道從中軸封口端延伸至開口端，導(dǎo)液管道末端出口位于中軸內(nèi)腔上部。出液口設(shè)在中軸封口端下部。中軸開口端軸承外側(cè)設(shè)油封。同樣地，冷卻液介質(zhì)可以選用油介質(zhì)或水介質(zhì)。
[0020]方案三，所述電機(jī)定子中軸中空，靠近車輪外側(cè)的一端開口，靠近車輪內(nèi)側(cè)的一側(cè)封口，進(jìn)液口和出液口均設(shè)在電子定子中軸封口端，進(jìn)液口連接一導(dǎo)液管道，導(dǎo)液管道從中軸封口端延伸至開口端，導(dǎo)液管道末端出口位于中軸內(nèi)腔上部。出液口設(shè)在中軸封口端下部。中軸開口端軸承內(nèi)側(cè)設(shè)油封。因冷卻液會接觸軸承，所以冷卻液介質(zhì)需選用油介質(zhì)。
[0021]本發(fā)明在現(xiàn)有輪轂電機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計，改進(jìn)了車輪結(jié)構(gòu)，將電機(jī)與車輪結(jié)合在一起。電機(jī)轉(zhuǎn)子與輪胎共用輪輞，整體結(jié)構(gòu)被大大簡化。同時提供了幾套有效可行的冷卻方案，解決電機(jī)發(fā)熱問題。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明所述電動車輪結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明所述電動車輪電機(jī)端蓋散熱孔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明所述電動車輪的一種冷卻方案原理示意圖。
[0025]圖4是本發(fā)明所述電動車輪的另一種冷卻方案原理示意圖。
[0026]圖5是圖4所示電動車輪電機(jī)端蓋上設(shè)置冷卻通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6是本發(fā)明所述電動車輪的一種單純定子冷卻方案原理示意圖。
[0028]圖7是本發(fā)明所述電