高功率轮毂电机动力车轮的制作方法

本实用新型申请，涉及高功率轮毂电机动力车轮的构成方法，是机电一体化的一种设计思想和制造技术，将有可能为纯电动汽车的迅猛发展进步，设计开发出一种可靠的实用技术。

背景技术：

现有的纯电动汽车车辆轮子本身是不带动力的，大多数都是靠车载电动机动力系统驱动车轴来带动车轮旋转前进的；其续航里程短、爬坡能力不足、操控响应慢、……极大地制约了纯电动汽车的进步发展。一直到2018年1月24日，中国电动汽车百人会高峰论坛，才公开承认轮毂驱动比较集中式驱动要先进、节能、快速、续航里程远、……，充分肯定并确定了轮毂电机构成的动力车轮，才是今后纯电动汽车的发展方向。2年以来，中国的百十家大中型车企，都一直不设计出合理适用的轮毂电机动力车轮，来满足纯电动汽车车辆的使用需要。偌大的纯电动汽车市场，其实早就一直是在提出了设计、开发、制造高功率轮毂电机动力车轮的急切需求。现实的纯电动汽车行业的技术情况是，在汽车轮毂的狭小空间里，一般都只能安装小功率电机，根本不可能满足一般纯电动汽车对大功率电机的使用要求。所以，如何能够提高轮毂电机的输出功率，就是摆在所有纯电动汽车领域的科技研发工作者面前的一道技术难题。

技术实现要素：

本实用新型申请，就是考虑在一个动力车轮的轮毂电机里面，设计使用1个电机定子和2个电机转子，来同体构造出2个旋转电磁场气隙空间所产生的旋转电磁场力，约为其1个旋转电磁场气隙空间产生的旋转电磁场力的接近2倍，即2个旋转电磁场气隙空间可以输出的功率，约为其1个旋转电磁场气隙空间可以输出功率的接近2倍，这样就使该轮毂电机的输出功率增加了近1倍，即构造成了这种结构型式的高功率轮毂电机动力车轮。也就可以初步地满足轮毂电机动力车轮市场对高功率轮毂电机的使用需求。

如图1所示，在设计动力车轮毂里面安装的轮毂电机时，首先是要去掉电机笨重的铸铁外壳，再把第一电机圆环体转子(2)的圆环形平面与电机圆环体定子(1)的圆环形平面之间，构成了第一电机平面圆环体气隙空间(16)；第二电机圆环体转子(3)的圆环形平面，与电机圆环体定子(1)的圆环形平面之间，构成了第二电机平面圆环体气隙空间(15)；

第一电机圆环体转子2，通过第一电机转子圆环体轭10联结第一电机转子圆环形内支架28及其第一轴承29，安装联结固定在车轴6上面成为一个机械整体。

第二电机圆环体转子3、通过第二电机转子圆环体轭11联结第二电机转子圆环形内支架30及其第二轴承31，安装联结固定在车轴6上面成为一个机械整体。

在给电机圆环体定子1的两个圆环形平面里的第一电机线圈绕组4和第二电机线圈绕组5通电时，第一电机圆环体转子2和第二电机圆环体转子3，在第一电机平面圆环体气隙空间16和第二电机平面圆环体气隙空间15里产生的2个相同方向旋转电磁场力的推动下旋转时，就一同带动着车轮毂26及其上面的车轮胎27在车轴6端头上的车轮毂轴承20上面旋转前进。

电机圆环体定子1是由矽钢片、铁、铝、绝缘材料、铜导线及其第一电机线圈绕组4和第二电机线圈绕组5构成，可以按照需求选择使用各种常用规格的线圈绕组及其接线方案设计制作。

如图1所示，电机圆环体定子1由其定子外圆圈轭14从定子外圆圈边沿箍紧固定，由其定子内圆圈轭9联结定子内圆环形支架8通过定子内圆环形支架座7，以其联结键、或销、安装联结固定在车轴6上面，并与车轴6联结构成一个相对静止不动的机械结构整体。

定子内圆环形支架8里面起支撑作用的支架辐板组，其辐板面与车轴6圆心线的垂直面之间形成夹角关系，以使电机转子圆筒形外支架24上面的叶片组17、25旋转时煽动的空气流，能够最小阻力最大限度地顺利通过定子内圆环形支架8各辐板之间的空隙。

第一电机圆环体转子2和第二电机圆环体转子3，可以使用永磁体方法制作，也可以使用鼠笼方式的铝、铜、铁、矽钢片来制作。

如图1所示，第一电机圆环体转子2和第二电机圆环体转子3，是通过第一电机转子圆环体轭10和第二电机转子圆环体轭11，使用键、销的机械方法，分别联结安装固定在电机转子圆筒形外支架24的内圆环里面的，并与电机转子圆筒形外支架24联结成为一个牢固的机械整体，同时使电机转子圆筒形外支架24内圆环里面的内直径要大于电机圆环体定子外圆圈轭14的外直径。

第一电机圆环体转子2及其第一电机转子圆环体轭10，是通过其第一电机转子圆环形内支架28联结安装在车轴6上的第一轴承29上面的；第二电机圆环体转子3及其第二电机转子圆环体轭11，是通过其第二电机转子圆环形内支架30联结安装在车轴6上的第二轴承31上面的。

第一电机转子的第一轴承29和第二电机转子的第二轴承31都是以键、销的机械方式，联结安装固定在车轴6上面并联结成为一个牢固的机械整体。

如图1所示，第一电机转子圆环形内支架28里面起支撑作用的支架辐板组和第二电机转子圆环形内支架30里面起支撑作用的支架辐板组，所有的辐板面与车轴6圆心线的垂直面之间形成夹角关系，以使电机转子圆筒形外支架24上面的叶片组17、25旋转时煽动的空气流，能够最小阻力最大限度地顺利通过第一电机转子圆环形内支架28里面和第二电机转子圆环形内支架30里面所有的辐板之间的空隙。

如图1所示，电机转子圆筒形外支架24是通过一组联结螺栓18、22和轴承联结承重盘23与安装有车轮胎27的车轮毂26安装联结固定成为一个牢固的机械整体，并联结安装在车轴6端部的轴承内外端盖21及其紧固螺丝19中间的车轮毂轴承20上面。

如图1所示，电机转子圆筒形外支架24的圆筒形端口平面上安装固定有限位紧固平面圆环体13，是以丝扣、螺丝的机械方式与电机转子圆筒形外支架24的圆筒形平面端口联结成为一个牢固的机械整体。

如图1所示，电机转子圆筒形外支架24的圆筒形斜面上，开设有通风、散热、减重、装饰的孔、槽图案，并使用电机转子圆筒形外支架24的圆筒形斜面上切割开且与圆筒形斜面连接的部分，扭曲成与圆筒形斜面为夹角，而构成一组类似风扇叶片的电机转子圆筒形外支架24斜面上的叶片组17、25。

如图1所示，电机转子圆筒形外支架24上与车轴6圆心线平行的圆筒体部分的内圆筒面，与定子外圆圈轭14的外圆面永远不碰触；在该圆筒体部分位置上，开设有通风、散热、减重、装饰的孔、槽图案；电机转子圆筒形外支架24上的任何一个部分，与车轮毂26的内表面永远不碰触。

如图1所示，在车轴6上开设一个第一浅线槽及其第一薄盖子32，是为电机圆环体定子1铺设动力导线用的；在车轴6上开设一个第二浅线槽及其第二薄盖子33，是为车轮毂里面的刹车系统铺设导线用的；或者是延长第一浅线槽及其第一薄盖子32来一体构成第二浅线槽及其第二薄盖子33。

本实用新型申请，设计使用的这种结构型式的高功率轮毂电机构成的动力车轮，由于输出功率增加了近1倍，所以相对于同等功率的电机而言，既减小了电机的体积，又减少了铜、铁、等等材料的消耗。抛弃了电机笨重的铸铁外壳，抛弃了机械传动系统里的变速箱、传动轴、等等耗能零部件，就降低了生产制造成本，减少了车载电池组的电能消耗，也就是可以延长整车的续航里程，增大整车的爬坡能力和行驶扭矩，提升整车操控的响应速度和效力，也就为我国纯电动汽车今后的迅猛发展打下了充实的技术基础。

附图说明

附图1，是简要说明本发明可以设计制造、安装构成高功率轮毂电机动力车轮的结构原理示意图。

在图1中：1是电机圆环体定子。2是第一电机圆环体转子。3是第二电机圆环体转子。4是第一电机定子线圈绕组。5是第二电机定子线圈绕组。6是车轴。7是电机定子内圆环形支架的支架座。8是电机定子内圆环形支架。9是电机圆环体定子1的内圆圈轭。10是第一电机圆环体转子2的圆环体轭。11是第二电机圆环体转子3的圆环体轭。13是电机转子圆筒形外支架24平面端口的限位紧固平面圆环体。14是电机圆环体定子1的外圆圈轭。15是电机圆环体定子1的圆环形平面和第二电机圆环体转子3的圆环形平面之间构成的第二电机平面圆环体气隙空间。16是电机圆环体定子1的圆环形平面和第一电机圆环体转子2的圆环形平面之间构成的第一电机平面圆环体气隙空间。17是电机转子圆筒形外支架的圆筒形斜面上的叶片组之一的叶片。18是联结紧固电机转子圆筒形外支架和联结承重盘与车轮毂的联结螺栓之一。19是联结紧固车轮毂轴承及其内外端盖的紧固螺丝。20是车轮毂轴承。21是车轮毂轴承20的内外轴承端盖。22是联结紧固电机转子圆筒形外支架和联结承重盘与车轮毂的联结螺栓之一。23是安装在车轮毂轴承20上面的联结承重盘。24是电机转子圆筒形外支架。25是转子圆筒形外支架的圆筒形斜面上的叶片组之一的叶片。26是车轮毂。27是车轮胎。28是第一电机圆环体转子2的圆环形内支架。29是第一电机圆环体转子2的圆环形内支架28安装在车轴6上面的第一轴承。30是第二电机圆环体转子3的圆环形内支架。31是第二电机圆环体转子3的圆环形内支架30安装在车轴6上面的第二轴承。32是为电机圆环体定子1铺设动力导线的一个第一浅线槽及其第一薄盖子。33是为车轮毂里面的刹车系统铺设导线的一个第二浅线槽及其第二薄盖子。

在图1中，32的虚线与33的部分虚线重合，说明这2段浅线槽及其薄盖子可以分开成2段来制作，或者是延长第一浅线槽及其第一薄盖子32来一体构成第二浅线槽及其第二薄盖子33。

为删繁就简，说明书及其附图1中所示的轴承20、轴承29与轴承31等等的限位台子、内外端盖、键、销、螺丝、垫圈、弹垫、……，因为都是一些常识技术和常用零件，故在此文图中均简略省去不一细数。

具体实施方式

下面再结合附图1，对本实用新型申请的具体实施方式作进一步的详细说明：

如图1所示，就是本实用新型申请的一个实施例。

人们可以按通常的盘式电机的制作方法，来制作出一个电机圆环体定子1，并使该圆环体定子1的两边具有2个圆环形平面。同时用电机圆环体定子1的内圆圈轭9和外圆圈轭14，从定子1圆环体的内圆方向向外和从外圆方向向内用力夹紧并固定好圆环体定子1。

在电机圆环体定子1两边的2个圆环形平面上，分别开设安装第一电机线圈绕组4和第二电机线圈绕组5的线槽；再按规矩程序放入绝缘材料，嵌入线圈，按照设计方案正确连接线头，焊接接好引出线至接线插座；精细打磨平电机圆环体定子1的这2个圆环形平面，……直至制作出来一个完整合格的电机圆环体定子1来。

人们同样是可以按通常的盘式电机的制作方法，来制作一个用第一电机转子圆环体轭10箍紧固定好了的鼠笼式第一电机圆环体转子2和用第二电机转子圆环体轭11箍紧固定好了的鼠笼式第二电机圆环体转子3。并精细打磨平这2个电机圆环体转子各自朝向气隙空间15或16的圆环形平面。

在车轴6上面开设浅线槽及安装薄盖子32和33，以为电机定子1铺设动力导线和为刹车系统铺设导线。

在电机圆环体定子1的内圆圈轭9的圆圈里面，安装好定子内圆环形支架8，并与车轴6上面选定位置(依据设计尺寸数值)安装固定好的定子内圆环形支架座7联结安装成为一个牢固的机械整体。

内圆环形支架8里面有起支撑作用的辐板组，调整其辐板面与车轴6圆心线的垂直面成一定的角度关系，以使电机转子圆筒形外支架24上面的叶片组17、25旋转时煽动的空气流，能够最小阻力最大限度地顺利通过定子内圆环形支架8里面所有的辐板之间的空隙。

如图1所示，在车轴6上面的定子内圆环形支架座7与车轮毂轴承20的安装位置之间，依据设计尺寸数值的特定位置上，安装固定好第一电机圆环体转子2的圆环形内支架28及其第一轴承29，以及轴承端盖等机械紧固件等，使第一电机圆环体转子2的圆环形内支架28成为一个可以在其第一轴承29上面旋转的机械整体。

然后在车轴6上面的与定子内圆环形支架座7为中心的对称的另一边特定位置上(依据设计尺寸数值)，安装固定好第二电机圆环体转子3的圆环形内支架30及其第二轴承31，以及其轴承端盖等机械紧固件等，使第二电机圆环体转子3的圆环形内支架30成为一个可以在其轴承31上面旋转的机械整体。

在车轴6的端头，安装好车轮毂轴承20及其轴承端盖21等，并调整轴承20与第一电机圆环体转子2的圆环形内支架28的第一轴承29之间的距离为一选定的数值(依据设计尺寸数值)。

同时把车轮毂26及其车轮胎27装配好待用；并准备好一组联结螺栓18、22待用。

如图1所示，按设计尺寸数值，制作一个内圆圈直径数值特定大小(显然是略大于定子外圆圈轭14外直径的设计尺寸数值)、长度数值特定(依据设计尺寸数值)的电机转子圆筒形外支架24。并在电机转子圆筒形外支架24的圆筒形面上和其斜面上，开设一些通风、散热、减重、装饰的孔、槽图案。同时就使用电机转子圆筒形外支架的斜面上切割开且与圆筒形斜面连接的部分，扭曲成与圆筒形斜面为夹角而构成一组类似风扇叶片的外支架叶片组17、25等。

如图1所示，先把第一电机圆环体转子2安装嵌入电机转子外支架24的圆筒形里面选定的位置(依据设计尺寸数值)上，以销、键的机械方式固定好，并与电机转子圆筒形外支架24联结成为一个牢固的机械整体。

再将装有第一电机圆环体转子2的电机转子圆筒形外支架24的圆筒形端口，套住并从车轴6装有轴承20的端头，套向电机圆环体定子1，并将另一端移至轴承20向第一电机圆环体转子2的第一轴承29方向里边。此时先把第一电机圆环体转子2与其圆环形内支架28联结装配成为一个可以在其第一轴承29上面旋转的机械整体(应注意保证电机圆环体定子1的圆环形平面，与第一电机圆环体转子2的圆环形平面之间构成的气隙空间16的距离长度，必须在规定要求的数值范围之内)；再在车轮毂轴承20上面安装好联结承重盘23；再使用一组联结螺栓18、22，把装配好了车轮胎27的车轮毂26，与联结承重盘23和电机转子圆筒形外支架24，联结固定成为一个牢固的机械结构整体。

然后再把第二电机圆环体转子3嵌入电机转子圆筒形外支架24的圆筒形端口内选定的位置上(依据设计尺寸数据)，并以销、键方式固定第二电机圆环体转子3与电机转子圆筒形外支架24联结成为一个牢固的机械整体；同时把第二电机圆环体转子3与其圆环形内支架30联结安装成为一个可以在其第二轴承31上面旋转的机械整体(应注意保证电机圆环体定子1的圆环形平面与第二电机圆环体转子3的圆环形平面之间构成的气隙空间15的距离长度，必须在规定要求的数值范围之内)。

最后再把限位紧固平面圆环体13安装在电机转子圆筒形外支架24的平面端口上，可以丝扣加螺丝紧固的机械方式来完成。

必须检测电机圆环体定子1的外圆圈轭14不能碰触到电机转子圆筒形外支架24的圆筒形内圆面。

必须检测电机转子圆筒形外支架24的任何一个部分，都不能碰触到车轮毂26内表面的任何部分。

如图1所示，按照上述步骤实施，就可以制作成功一个高功率轮毂电机动力车轮。

对该动力车轮里面的电机接线插座通电，轮毂电机动力车轮就会旋转前进。

本实用新型申请的最佳实施方案之一，就是上述的这个实施例。