[发明专利]用于制造电机的组合件系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于构造具有不同的功率的、至少一台第一电机和至少一台第二电机的组合件系统以及一种用于在利用这样的组合件系统的情况下制造电机的方法。

背景技术

用电池运行的、用电来驱动的双轮车在法律上被分类为不同的类型等级，所述不同的类型等级在所述电动驱动装置的功率方面区别于彼此。类型等级L1e的、用电来驱动的双轮车比如允许最大提供直至4kW的功率，而类型等级L3e的这样的双轮车则允许提供直至11kW的最大功率。

所述类型等级L1e的双轮车经常利用处于后轮中的无变速器的轮边电动机来运行。在此，在作为PMSM电动机（具有正弦状的BACK-EMF）或者BLDC电动机（具有矩形的BACK-EMF）的结构中，一般涉及无电刷的、以电的方式换向的电动机。关于其构造，这些电动机一般具有一拥有较高的槽数（一般来说＞51个）的、固定在轴上的定子，而所述转动体是所述轮圈的、直接的组成部分。在此，所述转动体典型地具有被安装在铁制的磁轭环（Rückschlussring）上的、由具有较高的极数（一般来说＜46个）的、由稀土构成的永久磁体来构成的圈环。所使用的稀土磁体的量在此一般来说为大约450g，并且由此构成所述电动的驱动装置的总成本的大部分。由于较高的、用于所述稀土磁体的材料成本，这样的、用于用作用于双轮车辆的驱动装置的电动机的结构形式一般来说被限制到2kW的最大功率。

作为替代方案，对于电池-电动的双轮驱动装置来说，也发现这样的、将驱动功率通过减速器来传递到被驱动的车轮上的双轮驱动装置。为了在固定在车架上的情况下连接所述电动机，所述减速一般来说通过多级的皮带或者链条驱动装置或者由这些皮带或者链条驱动装置构成的组合—如有必要还在其它的、与齿轮变速器的组合中来进行。而在靠近车轮地布置所述电动机的情况下，则与此相反经常仅仅使用具有作为圆柱齿轮变速器或者行星齿轮变速器的结构的齿轮变速器。

许多用电来驱动的双轮车以不同的驱动功率来供应，其中将相应具有不同功率能力的电动机安装在相同的车架中。对于这样的双轮车来说，有利的是，提供相应在功率方面分级的电驱动装置，所述电驱动装置在相同的功能方案中也具有基本上相同的构造，从而对于其集成来说，不需要对于所述车架的调整或者仅仅需要对于所述车架的最小的调整。此外有利的是，可能可以在较大的转矩范围内给所述不同的电驱动装置定标，而在此不改变所述转速范围。对于用不同的电驱动装置来装备的车辆的最高速度的调整而后可以通过减速比的变化来进行。

存在着用于旋转的电机的组合件系统，对于所述电机来说，不同的、能够借助于组合件系统来构成的电机的功率可以在其轴向的长度范围内以直至大约2的因数来定标，也就是说加以改变。而如果与此相反一个结构系列的电机应该具有一种超越于此的功率定标，则除了对于所述轴向的长度的调整之外还需要对于所述电机拓扑结构的调整以及尤其对于所述几何尺寸的调整。这一般来说与模具及制造设备中的较高的投资相关联。

因此，本发明的任务是，说明一种可行方案，用于以成本低廉的方式为双轮车的驱动装置提供一种结构系列的电机、尤其是电动机，所述电机能够在较大的功率范围内、尤其是在1.5kW与11kW之间定标。

发明内容

该任务通过一种按权利要求1所述的组合件系统以及一种按并列权利要求所述的方法得到解决。

其它的设计方案在从属权利要求中得到了说明。

按照第一方面，设置了一种用于构造具有不同的功率的、至少一台第一电机和至少一台第二电机的组合件系统，其中所述电机构造为具有处于外部的定子和处于里面的、拥有永久磁体的转动体的内转子。所述用于电机的定子至少在其内直径方面是相同的，而所述第一电机的转动体具有铁氧体磁体并且所述第二电机的转动体具有稀土磁体。

此外，所述组合件系统的定子也还可以在连接点的几何形状方面是相同的，所述定子能够通过所述连接点来集成到双轮车的支承的结构、比如车架或者后轮振动器中。可以特别优选地规定，所述组合件系统的定子完全地或者至少除了其轴向的长度之外完全相同。

所述组合件系统能够实现具有不同的功率的电机的设计方案，而没有对为此所利用的定子和转子的基本的拓扑结构和几何形状进行相关的改动。

因此，一种用于在利用这样的组合件系统的情况下制造电机的方法规定，根据所述电机的所规定的功率来至少选择所述转动体。