專利名稱：插軸式輪轂電機和電動汽車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動車技術領域，尤其涉及一種輪轂電機和使用輪轂電機 的電動汽車。
技術背景輪轂電機已是成熟的機電產品，在電動自行車上得到了廣泛的應用，在電 動汽車領域的應用也已開始起步。利用輪轂電機的電動汽車，其汽車輪胎直接 安裝在輪轂電機的輪轂轉子上，與輪轂電機結合在一起構成驅動輪直接驅動車 輛。目前的電動汽車，由于其輪轂電機的定子直接固設在汽車輪軸上，位于定 子外圍并兼做電機外殼的輪轂轉子也是通過兩側的軸承轉動安裝在該輪軸上， 使得汽車輪軸成為了輪轂電機必不可少的安裝基架，這種結構的輪轂電機在完 成部件組裝后，輪轂電機就無法自如地從輪軸上整體拆下，因為一旦拆下，輪 轂電機的定子和轉子就會失去安裝基架而相互錯位散架，不成一體。電動汽車 采用這樣的輪轂電機就使得驅動輪的裝卸很不方便，不便于大批量生產和日常維修；另外，這種輪轂電機的所有導線都是從汽車輪軸內部的穿線孔或者其他 地方穿出電機體外，與裸露在外的控制器線接插件連接，不僅多了一道人工連 接的工序，同時也降低了電連接的可靠性。 實用新型內容本實用新型的目的是提供一種可在電動汽車輪軸上整體裝卸的適于電動汽 車使用的插軸式輪轂電機。本實用新型的第二個目的是提供一種使用插軸式輪轂電機做驅動輪、便于 輪胎和輪轂電機裝卸、維修的電動汽車。為實現(xiàn)第一個目的，本實用新型采用如下技術方案插軸式輪轂電機，包 括定子和位于定子外圍并兼做電機外殼的輪轂轉子，還包括軸套，軸套內壁上 設有軸向貫通的鍵槽和與電機線圈電連接的彈性電連接端子；所述定子固裝于 軸套外壁上，定子兩側的軸套外壁上還分別裝有軸承，輪轂轉子安裝在軸承上。所述輪轂轉子的一側壁上設有剎車碟或者剎車鼓。所述彈性電連接端子為彈性壓觸端子，其彈性壓觸部位突出于軸套內壁。 軸套內壁的中段于鍵槽相對的部位設有沉槽，彈性電連接端子嵌裝于該沉槽內；在沉槽一端設有與該沉槽連通的、并徑向穿透軸套壁的導線過孔，電機線圈引出線穿過導線過孔與彈性電連接端子連接。為實現(xiàn)第二個目的，本實用新型采用如下技術方案電動汽車，包括汽車控制器、驅動輪和車輪軸，驅動輪上的輪轂電機包括定子和位于定子外圍并兼 做電機外殼的輪轂轉子，汽車輪胎安裝在輪轂轉子上，輪轂電機還包括軸套， 定子固裝于軸套外壁，定子兩側的軸套外壁上還分別裝有軸承，輪轂轉子安裝 在軸承上，驅動輪通過軸套插裝在車輪軸的對應位置；軸套內壁上設有軸向貫 通的鍵槽和與電機線圈電連接的第一彈性電連接端子，車輪軸上對應設有與鍵 槽相配合的鍵和與汽車控制器電連接的第二彈性電連接端子，第一、第二彈性 電連接端子在驅動輪安裝到位后自動形成電連接。所述輪轂轉子鄰近汽車中心的一側壁上設有剎車碟或者剎車鼓，剎車碟或 者剎車鼓上裝有相應的蝶式剎車裝置或者鼓式剎車裝置。第一彈性電連接端子為彈性壓觸端子，其彈性壓觸部位突出于軸套內壁； 第二彈性電連接端子為彈性壓觸端子，其彈性壓觸部位突出于其安裝部位的車 輪軸表面。軸套內壁的中段于鍵槽相對的部位設有第一沉槽，第一彈性電連接端子嵌 裝于該沉槽內，在第一沉槽一端設有與該沉槽連通的、并徑向穿透軸套壁的導 線過孔，電機線圈引出線穿過導線過孔與第一彈性電連接端子電連接；車輪軸 的表面對應位置設有第二沉槽，第二彈性電連接端子嵌裝于該沉槽內，車輪軸 內設有一端與外界連通、 一端與第二沉槽連通的導線穿孔，從汽車控制器引出 的電機控制線穿過導線穿孔與第二彈性電連接端子電連接。車輪軸上設有驅動輪定位軸肩，車輪軸軸端部設有驅動輪軸向鎖緊裝置， 在軸肩及鎖緊裝置與輪轂電機之間設有防水裝置。所述電動汽車是四輪車，為雙后輪驅動或者雙前輪驅動或者前后四輪驅動， 每個驅動輪的輪轂電機都分別與汽車控制器獨立電連接；所述汽車控制器為一 個差速控制器，差速控制器還分別與電動汽車的電池組、調速腳踏板控制的調 速器、剎車腳踏板控制的斷電剎車器、方向盤控制的方位器和倒車開關電連接。本實用新型提供的插軸式輪轂電機，其定子和轉子均安裝在軸套上，形成 了一個整體獨立的產品，在使用時可以直接插裝在與之相配的汽車輪軸上，使 得輪轂電機往車輪軸上的裝卸非常方便，更適合兩輪以上的電動車輛使用。電動汽車的驅動輪采用這種插軸式輪轂電機，當輪轂電機在車輪軸上插裝到位后，在軸套內壁及車輪軸上對應設置的彈性電連接端子同時形成電連接， 接通電機定子線圈與汽車控制器的電路，而不用在電機體外設置裸露的接插件， 使電路連接變得簡單、可靠，同時使電動汽車驅動輪的生產、安裝及使用拆修 都十分方便。防水裝置的設置使軸套內壁與車輪軸間的電連接端子不會遇水短 路，提高了整車的防水性能。每個驅動輪的輪轂電機均與共同的一個差速控制器單獨連接，車子的轉向 差速、啟動加速、剎車減速及前進倒退均由駕駛員直接操控方向盤、加速踏板、 剎車踏板、倒車開關等來給差速控制器輸送相應的控制信號，再由差速控制器 根據(jù)輸入的相應信號操控各驅動輪的輪轂電機來實現(xiàn)，省去了發(fā)動機、離合器、 差速器、傳動軸等沉重的機械部件，使整車操控容易，結構簡單，機動輕便。

圖l是本實用新型插軸式輪轂電機的結構示意圖； 圖2是圖1中軸套的橫截面放大圖； 圖3是本實用新型電動汽車驅動系統(tǒng)的結構示意圖； 圖4是圖3中 一個驅動輪的剖視圖； 圖5是圖4中軸套和車輪軸的橫截面放大圖。
具體實施方式
圖l、圖2所示的插軸式輪轂電機，包括軸套5，軸套外壁上固設有定子， 定子包括線圈3和安裝在軸套上的定子支架4，在定子兩側的軸套外壁上還分 別裝有軸承8，位于定子外圍并兼做電機外殼的輪轂轉子1安裝在軸承8上， 輪轂轉子的內壁上有磁鋼2。軸套內壁上設有軸向貫通的鍵槽6，軸套內壁的 中段于鍵槽相對的部位設有沉槽，在沉槽一端設有與該沉槽連通的、并徑向穿 透軸套壁的導線過孔，沉槽內嵌裝有彈性電連接端子7，電機線圈引出線9穿 過導線過孔與彈性電連接端子7電連接，彈性電連接端子7為彈性壓觸端子， 其彈性壓觸部位突出于軸套內壁；為了防止在使用中彈性電連接端子部位進水 短路，在導線過孔處采用絕緣防水材料予以密封。在輪轂轉子的一側壁上還設 有剎車碟10，當然也可以是剎車鼓。該電機使用安裝方便，應用于電動車輛 后，驅動輪的裝卸和維修更加方便，特別適合于兩輪以上電動車輛使用。圖3、圖4和圖5所示的是四輪電動汽車，包括汽車控制器14、四個驅動 輪12、 18和車輪軸，每個驅動輪上的輪轂電機都采用上述的插軸式輪轂電機， 汽車輪胎27安裝在輪轂轉子1上。車輪軸21上設有驅動輪定位軸肩，驅動輪 通過輪轂電機的軸套5插裝在車輪軸21軸頭的對應位置上，車輪軸21軸端部 安裝驅動輪的軸向鎖緊裝置，該軸向鎖緊裝置包括墊圈及螺母等，在軸肩與軸 套5之間設有防水密封墊22，在鎖緊裝置與軸套之間設有防水密封墊24和密 封擋圈25。輪轂轉子1鄰近汽車中心的一側壁上設有剎車碟10，剎車碟10 上裝有相應的蝶式剎車裝置(圖中未示出)，當然，剎車碟及蝶式剎車裝置也 可以由其他形式的剎車裝置替代，比如剎車鼓及鼓式剎車裝置。軸套內壁上設有軸向貫通的鍵槽，軸套內壁的中段于鍵槽相對的部位設有第一沉槽，第一沉槽內嵌裝有第一電連接端子7，在第一沉槽一端設有與該沉 槽連通的、并徑向穿透軸套壁的導線過孔，電機線圈引出線9穿過導線過孔與 第一彈性電連接端子7電連接；車輪軸21軸頭部位對應設有與鍵槽相配合的 鍵23和與第一沉槽相對的第二沉槽，該沉槽內嵌裝有第二彈性電連接端子26， 在車輪軸內設有一端與外界連通、 一端與第二沉槽連通的導線穿孔，從汽車控 制器14引出的電機控制線29穿過導線穿孔與第二彈性電連接端子26電連接。 為了防止在使用中彈性電連接端子部位進水短路，在導線穿孔的兩端開口處和 導線過孔處均采用絕緣防水材料予以密封。第一彈性電連接端子7為彈性壓觸端子，其彈性壓觸部位突出于軸套內 壁；第二彈性電連接端子26也為彈性壓觸端子，其彈性壓觸部位突出于其安 裝部位的車輪軸表面；第一、第二彈性電連接端子在驅動輪安裝到位后自動形 成電連接。所述汽車控制器14是一個差速控制器，每個驅動輪的輪轂電機都通過導線 13、 15與差速控制器的對應端單獨電連接，差速控制器還分別與電動汽車的電 池組ll、調速腳踏板控制的調速器17、剎車腳踏板控制的斷電剎車器20、方向 盤控制的方位器19和倒車開關16電連接，由差速控制器根據(jù)調速器、方位器、 倒車開關、斷電剎車器等輸入的操控信號來統(tǒng)一控制驅動輪的快慢、差速、進 退和斷電。上述插軸式輪轂電機與車輪軸既能夠自如插合又能相互分離，在驅動輪安 裝到車輪軸上的同時，輪轂電機與控制器的連線也能夠同時自動接通，使驅動 輪能夠在車輪軸上自由裝卸。上述實施例中，電動汽車為前后四個驅動輪，在 實施時，電動汽車也可以根據(jù)需要設計成雙后輪驅動或者雙前輪驅動，當然上 述的四輪電動汽車還可以設計成三輪微型電動車。
權利要求1.插軸式輪轂電機，包括定子和位于定子外圍并兼做電機外殼的輪轂轉子，其特征在于還包括軸套，軸套內壁上設有軸向貫通的鍵槽和與電機線圈電連接的彈性電連接端子；所述定子固裝于軸套外壁上，定子兩側的軸套外壁上還分別裝有軸承，輪轂轉子安裝在軸承上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的插軸式輪轂電機，其特征在于所述輪轂轉 子的一側壁上設有剎車碟或者剎車鼓。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的插軸式輪轂電機，其特征在于所述彈 性電連接端子為彈性壓觸端子，其彈性壓觸部位突出于軸套內壁。
4. 根據(jù)權利要求3所述的插軸式輪轂電機，其特征在于軸套內壁的 中段于鍵槽相對的部位設有沉槽，彈性電連接端子嵌裝于該沉槽內；在沉槽一端設有與該沉槽連通的、并徑向穿透軸套壁的導線過孔，電機線圈引出線穿過 導線過孔與彈性電連接端子連接。
5. 電動汽車，包括汽車控制器、驅動輪和車輪軸，驅動輪上的輪轂電機包括定子和位于定子外圍并兼做電機外殼的輪轂轉子，汽車輪胎安裝在輪轂轉子上，其特征在于輪轂電機還包括軸套，定子固裝于軸套外壁，定子兩側的軸套外壁上還分別裝有軸承，輪轂轉子安裝在軸承上，驅動輪通過軸套插裝在車輪軸的對應位置；軸套內壁上設有軸向貫通的鍵槽和與電機線圈電連接的第一彈性電連接端子，車輪軸上對應設有與鍵槽相配合的鍵和與汽車控制器電 連接的第二彈性電連接端子，第一、第二彈性電連接端子在驅動輪安裝到位后 自動形成電連接。
6. 根據(jù)權利要求5所述的電動汽車，其特征在于所述輪轂轉子鄰近汽車中心的一側壁上設有剎車碟或者剎車鼓，剎車碟或者剎車鼓上裝有相應的 蝶式剎車裝置或者鼓式剎車裝置。
7. 根據(jù)權利要求5或6所述的電動汽車，其特征在于第一彈性電連 接端子為彈性壓觸端子，其彈性壓觸部位突出于軸套內壁；第二彈性電連接端 子為彈性壓觸端子，其彈性壓觸部位突出于其安裝部位的車輪軸表面。
8. 根據(jù)權利要求7所述的電動汽車，其特征在于軸套內壁的中段于鍵槽相對的部位設有第一沉槽，第一彈性電連接端子嵌裝于該沉槽內，在第一 沉槽一端設有與該沉槽連通的、并徑向穿透軸套壁的導線過孔，電機線圈引出線穿過導線過孔與第一彈性電連接端子電連接；車輪軸的表面對應設有第二沉 槽，第二彈性電連接端子嵌裝于該沉槽內，車輪軸內設有一端與外界連通、一 端與第二沉槽連通的導線穿孔，從汽車控制器引出的電機控制線穿過導線穿孔與第二彈性電連接端子電連接。
9. 根據(jù)權利要求5或6所述的電動汽車，其特征在于車輪軸上設有驅動輪定位軸肩，車輪軸軸端部設有驅動輪軸向鎖緊裝置，在軸肩及鎖緊裝置 與輪轂電機之間設有防水裝置。
10. 根據(jù)權利要求5或6所述的電動汽車，其特征在于所述電動汽車是四輪車，為雙后輪驅動或者雙前輪驅動或者前后四輪驅動，每個驅動輪的輪轂電機都分別與汽車控制器獨立電連接；所述汽車控制器為一個差速控制器， 差速控制器還分別與電動汽車的電池組、調速腳踏板控制的調速器、剎車腳踏 板控制的斷電剎車器、方向盤控制的方位器和倒車開關電連接。
專利摘要本實用新型涉及插軸式輪轂電機和使用該電機的電動汽車，插軸式輪轂電機包括軸套，定子固裝于軸套外壁，定子兩側的軸套外壁上還分別裝有軸承，輪轂轉子安裝在軸承上，驅動輪通過軸套插裝在車輪軸的對應位置；軸套內壁上設有軸向貫通的鍵槽和與電機線圈電連接的第一彈性電連接端子，車輪軸上對應設有與鍵槽相配合的鍵和與汽車控制器電連接的第二彈性電連接端子，第一、第二彈性電連接端子在驅動輪往車軸上安裝到位后自動形成電連接，接通定子線圈與汽車控制器的電路，使電路連接變得簡單、可靠，同時使電動汽車上的輪轂電機及驅動輪的裝卸及使用維修都十分方便。
文檔編號H02K7/10GK201126995SQ20072017509
公開日2008年10月1日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權日2007年12月5日
發(fā)明者董建國 申請人:董建國