[实用新型]一种基于永磁直流轮毂电机驱动的无轴轮毂

说明书

一种基于永磁直流轮毂电机驱动的无轴轮毂结构，该轮毂采用中空的无轴结构，减少了轮毂转动部件与固定部件之间的压强，减轻了部件之间的摩损，同时采用类似自行车“单向链轮”的原理，使轮毂在失去电机驱动力时仍然可以保持较长距离的滑行，在需要进行刹车时，刹车系统会带动“反向切换”装置工作，实现电机对刹车动能的回收，本实用新型结构简单，制造成本低，便于批量生产。

所属技术领域

本实用新型涉及一种基于永磁直流轮毂电机驱动的无轴轮毂结构，该轮毂采用中空的无轴结构，减少了轮毂转动部件与固定部件之间的压强，减轻了部件之间的摩损，同时采用类似自行车“单向链轮”的原理，使轮毂在失去电机驱动力时仍然可以保持较长距离的滑行，在需要进行刹车时，刹车系统又会带动“反向切换”装置工作，实现利用电机对刹车动能进行回收；此外，在轮毂需要反向行驶时，反向转动的轮毂电机会自行带动“反向切换”装置工作，实现倒车功能；更为重要的是本实用新型利用可以自由单向转动的轮毂，较好地解决了四轮驱动过程中四轮转速分配问题，简化了控制电路设计和电路算法设计，本实用新型主要涉及机械设计领域的技术。

背景技术

随着电机技术的日益成熟，采用轮毂电机的模式设计、制造电动汽车已成为未来电动汽车发展的重要方向之一。目前交流感应电机、开关磁阻电机和永磁直流电机是轮毂电机的主要电机类型，其中永磁直流电机由于高效率和大扭矩、调速方便等原因已成为小型轮毂电机的首选电机类型，但永磁直流电机由于存在“无电流空转磁阻力”，在使用该类型轮毂电机设计的电动汽车中无法使用“分时四驱”方式自由切换“两轮驱动”和“四轮驱动”，也无法采用下坡的惯性力实现长距离滑行，这对节约电动车行驶中的能耗极为不利。并且在永磁直流轮毂电机四驱车中，四轮在转弯时的转速(动力)分配也极大地增加了电机控制器设计、制造的复杂程度。

发明内容

为了克服利用永磁直流轮毂电机设计四驱电动汽车过程中出现的上述问题，本实用新型利用类似自行车“单向链轮”的原理，使轮毂在失去电机驱动力时仍然可以保持较长距离的滑行，在需要进行刹车时，刹车系统会带动“反向切换”装置工作，实现电机对刹车动能的回收；此外，在轮毂需要反向行驶时，反向转动的轮毂电机会自行带动“反向切换”装置工作，此时轮毂可重新获得电机驱动力。另外，本实用新型利用可以自由单向转动的轮毂来解决四轮驱动过程中四轮转速分配问题，简化了控制电路设计和电路算法设计。

本实用新型的技术方案为：一种基于永磁直流轮毂电机驱动的无轴轮毂结构，其特征在于该轮毂的转子(4)上安装有单向止动块(4-4)、反向切换块(4-3)，单向止动块(4-4)下方安装有弹力钢丝(4-9)，单向止动块(4-4)在弹力钢丝(4-9)的推动下向上抬起并插入到滑动轮毂(3)内壁上的正向凹槽(3-2)中，维持滑动轮毂(3)与转子(4)之间只发生单方向相对转动，反向切换块(4-3)可在楔形推块(4-6)或反向切换块复位弹簧(4-8)的驱动下向上抬起并插入滑动轮毂(3)内壁上的反向凹槽(3-1)中，从而在必要时制止滑动轮毂(3)与转子(4)发生转动；优选的，所述的一种基于永磁直流轮毂电机驱动的无轴轮毂结构，其特征在于所述的反向切换块(4-3)共轴装配有扇形摆齿(4-5)，扇形摆齿(4-5)上的齿牙与定子(5)外圆上的齿牙啮合，转子(4)向前转动时，扇形摆齿(4-5)向后摆动，扇形摆齿(4-5)上的反向切换块复位弹簧(4-8)拉动反向切换块(4-3)隐藏于转子(4)的单向止动块安装槽中，转子(4)向后转动时扇形摆齿(4-5)摆向前方，扇形摆齿(4-5)上的反向切换块复位弹簧(4-8)反向拉动反向切换块(4-3)从转子(4)的单向止动块安装槽中抬起，并插入滑动轮毂(3)内壁上的反向凹槽(3-1)中；优选的，所述的一种基于永磁直流轮毂电机驱动的无轴轮毂结构，其特征在于转子(4)一侧的滑动槽中装配有转子滑动环(4-2)，转子滑动环(4-2)突出的四根立柱安装在转子(4)反向切换块的轴孔内，并作为反向切换块(4-3)和扇形摆齿(4-5)的共用转轴，转子滑动环(4-2)上装配有楔形推块(46)，旋转升降环(6)安装在旋转升降架(7)的四条斜向轨道上，旋转升降架(7)安装在定子(5)一侧的四个安装点上，定子(5)上的旋转升降环(6)一侧突出的滑动块同时被装配到转子(4)转子滑动环(4-2)的内凹轨道中。