车轮驱动组件制造技术

本发明专利技术涉及包括车轮的驱动组件，该车轮包括轮轴和驱动装置，该驱动装置可向轮轴上施加驱动力矩，其中驱动比大于０．５７，该驱动比为驱动力矩的臂除以车轮半径的尺寸。这导致了提高的效率。除了电动机自身的效率提高之外，还导致上述的额外效果，该额外效果是比已经预测的电动机的效率提高更加显著的效率提高的结果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括车轮和驱动装置的驱动组件，以及设置有至少一个这种驱动组件的车辆。通常使用驱动装置驱动车轮，如内燃机、(燃气)涡轮机或者例如电动机。驱动器经过减速变速器连接到车轮上，该减速变速器通常是带有加速器的齿轮箱，或者连续变速传动(CVT)等等。另一方面，如NL-A-1014182中所述，已知在车轮中安装有电动机。在没有尺寸和细节的情况下，EP-A-0 588 478通过使用这种车轮的数个示意性附图描述了车轮中的电动机。本专利技术的目的是实现具有改进效率和具有更多应用可能性的驱动系统。为了实现这一目的，本专利技术提供了包括车轮和驱动装置的驱动组件，该车轮具有转动的轮轴，该驱动装置当在车轮上施加驱动力矩时，驱动比大于0.57，该驱动比为驱动力矩的臂除以车轮半径的尺寸。通过选择臂与车轮半径的这种驱动比，可能一方面产生能够产生实际用车的可工作状态，另一方面达到最优效率。如上述荷兰专利文件中所述的那样，关于电动机的测试和研究发现和认识到，当驱动力矩的臂尽可能接近车轮半径时，可以进一步提高NL-A-1014182中所描述实施例的效率。它进一步证明，通过使用部件，明显减小其他能量的净损失的额外效果。由于可以将具有比预期容量更小的电机。于是，能够减小所需的电池容量。除了如充电器之类的几个部件之外，其他电子装置都能够设计得更轻。结果，可以进一步减小所需的电机容量。最后，证明比理论计算值明显更加有效的驱动是可能的。结果，可以实现比迄今为止已经计算出来并已知的更大的效率提高。此处，臂由转子转动轴的中央与驱动装置为了使其转动而施加到驱动轴或转子上的力的作用线之间的距离限定。本专利技术所述的驱动装置已经证明，当使用电动机时易于实现技术构造。当例如使用设置有定子和转子的电动机时，臂将是转子内径的一半，例如转子的内半径，该定子具有线圈，转子在定子周围安装有永磁体(所谓的外部运转的转子；“buitenloper”)，其中定子是固定的并连接到车辆上，转子具有环绕定子旋转的永磁体，并连接到车轮的轮轴和车轮上。这种设置使得可能实现本专利技术所述的高效驱动装置。由于转子和永磁体可以固定地安装在定子外侧，所以电动机也可以包括安装到驱动轴上的线圈。此处，臂是转子直径的一半。也可能进行变型。在一实施例中，驱动装置包括电动机，其定子将包括线圈，转子将包括永磁体。结果，不需要复杂的电力供应，并且电动机的结构简单。而且，可以简单地连接或装入到车辆中。此处也可以再次选择转子在线圈中旋转的内部运转转子(“binnenloper”)，和转子绕着线圈旋转的外部运转转子(“buitenloper”)。为了实现尽可能大的驱动比，优选地采用外部运转转子(“buitenloper”)。在一实施例中，车轮设置有轮胎，优选地是充气轮胎。车轮的半径也包括轮胎的厚度。对于设置有轮胎的车辆，选择本专利技术所述驱动组件是非常明显的。在简单安装的另一实施例中，驱动装置利用连接装置安装，该连接装置允许轮轴和驱动装置的驱动轴之间角度的存在。这种连接装置的例子是使用所谓的相同动力学的(homokinetic)联接器或类似装置的差动变速器。在一实施例中，线圈固定地连接到车辆上，并且永磁体环绕线圈设置并连接到驱动轴上。结果，由于电力供应简单，所以构造可能简单。另外，永磁体已经安装到该转子上故转子可以设计得较轻。在本专利技术所述驱动组件的实施例中，驱动比大于0.65。驱动装置的正确选择明显可以使该比例可行。在另一实施例中，驱动比大于0.7。然而，这意味着对于驱动装置的设计具有较高的要求。在一实施例中，驱动比小于1.0，优选地小于0.95。此处，已经正确选择了车轮的材料和类型。例如，当使用充气轮胎时，将不得不选择例外的轮胎和充气轮胎的模型。在本专利技术所述驱动组件的实施例中，驱动装置包括电动机。已经证明，电动机特别适合于在本专利技术所述驱动组件中使用。例如，电动机在低速时提供高扭矩。而且，细心的设计将实现与本专利技术在驱动比方面的要求相吻合的驱动。在其另一实施例中，电动机为设置有永磁体的同步电机。用这种方法，该电机能够具有简单的设计。而且由于使用永磁体，所以该电机能够制造的足够紧凑。在本专利技术所述驱动组件的实施例中，驱动装置为电动机，所述电动机包括设置有线圈的定子和设置有永磁体的转子，该定子固定设置在车辆中。结果，电动机可以制造得足够紧凑，以在本专利技术中使用。在一实施例中，该驱动装置在定子中包括用于电动机操作的操作装置和控制装置，该驱动装置优选地抵靠在定子上。在另一实施例中，转子与定子同轴设置，并连接到电动机(外部转动转子；“buitenloper”)的驱动轴上。在一实施例中，该驱动装置靠近车轮安装。在一实施例中，该驱动装置包括驱动轴，并且驱动轴和轮轴成一直线对齐。在一实施例中，该驱动轴和轮轴连接用于直接驱动。在一实施例中，该驱动装置包括驱动轴，该驱动轴直接驱动轮轴。在其特定实施例中，该驱动轴为轮轴。在驱动组件的实施例中，该驱动装置为设置有永磁体的电动机，该永磁体连接到轮轴上。可选的是，轮轴和驱动轴可以利用连接器进行连接，该连接器允许轮轴的纵向轴线和驱动轴的纵向轴线成不等于180°的角度。这种连接器的例子为差动变速器和相同动力学的(homokinetic)联接器。在一实施例中表明，甚至可以进一步提高效率，并且特别是当驱动装置包括提供小于0.3Nm/kg车辆质量的扭矩的电动机时，可以进一步改进设置有本专利技术所述或上述驱动组件的车辆的能量消耗。可能获得至少0.4Nm/kg车辆质量的更好性能。该扭矩为最大额定扭矩。例如，电动机可以短时间提供最大(额定)扭矩两倍的扭矩。然而，已经证明，乍一看就可以获得所述的大的、超尺寸的高效优点。本专利技术的另一方面关注车辆的驱动组件，该驱动组件包括设置有轮轴的车轮，和包括驱动轴、转子和定子的电动机，其中驱动轴连接到轮轴上，用于直接驱动，该电动机紧邻车轮设置。这导致了令人惊讶的能量效率的驱动。在其实施例中，轮轴和驱动轴设置成一直线。而且，上述其他实施例也是可能实现的。本专利技术涉及特殊的电动机，和使用电动机以特殊方法驱动的车辆。在实际中，电动机在各实施例中都是已知的。已知电动机的问题在于，所提供的扭矩量经常难以设定。另外，几个电动机的工作经常难以彼此适应。而且，难以使电动机所提供的扭矩适合于所需的应用，难以使电动机的尺寸适合于各种应用。本专利技术的目的是至少部分克服所述缺陷。本专利技术的另一目的是提供多用途的和易于按比例扩大并配置在例如车辆中的电动机。本专利技术的另一目的是提供具有有利燃油消耗的改进车辆。为了实现这些目的，本专利技术提供包括外壳的电动机，该电动机设置有定子，该定子连接到外壳上并包括至少两组物理分离的线圈；转子，该转子可同轴转动地安装在定子中，并包括永磁体；控制装置，用于控制电源及其在线圈中的相位；测量装置，用于测量通过线圈的电流和转子相对于定子的角位置；操作装置，连接到控制装置和测量装置上，用于操作电动机，及数据通信装置，连接到操作装置上，用于将数据传输到外壳的外部。本专利技术还涉及设置有车轮的车辆，该车轮具有轮轴，该轮轴具有转动轴，还涉及电动机，该电动机设置有具有转动的电动机轴的转子，其中电动机放置在车辆中，使转动的电动机轴安装在车轮的转动轴上方。通过选择本专利技术所述的电动机，可以获得具有可调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
驱动组件，包括具有转动轮轴的车轮和驱动装置，该驱动装置工作时向车轮上施加驱动力矩，其中驱动比大于０．５７，该驱动比为驱动力矩的臂除以车轮半径的尺寸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ海嫩，
申请(专利权)人：电子牵引欧洲有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]