CN111565957B - 集成电子制动器的轮内马达驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成电子制动器的轮内马达驱动装置。根据本发明的一个实施方式，可以避免由于安装制动器而形成的明显复杂的驱动装置结构，并且可以简化应用了轮内马达驱动装置的轮椅的产品外观，由此驱动装置改善了视觉外观以及制动功能，从而可以提高生产竞争力。

Description

集成电子制动器的轮内马达驱动装置

技术领域

本公开涉及一种集成电子制动器的轮内马达驱动装置，其能够通过在其中插入电子制动器来确保轮椅的简化结构，并且当轮椅在斜坡上停止时能够防止轮椅向后移动。

背景技术

轮内马达是用于由电力提供动力的运输装置的系统。在该系统中，从设置在轮辋中的马达输出的动力被直接传递到车轮。

在将轮内马达应用于运输装置的情况下，可以省略用于驱动和传递动力的装置，例如发动机、变速器、齿轮等。因此，运输装置可以变得轻质，并且可以减少在传递动力的过程期间的能量损失。

图1是简要示出现有技术的轮内马达驱动装置10的横截面图。

如图所示，现有技术的轮内马达驱动装置10包括轮胎11、轮辋13、定子17、转子15和轴19。

轮胎11围绕并包绕轮辋13的外轮并联接到轮辋13，并且包括定子17和转子15的马达组件联接到轮辋13中。轴19朝向定子17的轮毂的中心固定。当向定子17供应电力时，产生电磁力，并且具有永磁体的转子15在联接到轴19的定子17的外侧旋转。随着转子15旋转，轮辋13旋转，并且围绕和包绕轮辋13的轮胎旋转。

图1中的现有技术的轮内马达驱动装置10不包括用于停止轮辋13的旋转的制动构造。

现有技术的轮内马达驱动装置10可以设置有机械制动器。对于现有技术的制动器，可以将摩擦盘等附接到轮内马达驱动装置10的外部。为了将摩擦盘等附接到轮内马达驱动装置的外部，另外需要机械部件，并且由于盘等的磨损，制动器需要定期修理和维护。

作为与本公开相关的现有技术文献，在韩国专利公开No.10-2014-0132216(2014年11月17日公布并且被称为“现有技术文献1”)中公开了一种轮内马达系统。对于现有技术文献1中的轮内马达系统，马达安装到车辆的车轮的轮缘上以直接驱动车轮。当涉及应用于车辆的轮内马达系统时，不在车辆中额外地内置电子制动器。因此，当安装外部制动器时，轮内马达系统可能具有复杂的结构。另外，当轮椅等停止在斜坡上时，轮椅逆着用户的意图向后滑动。因此，由于安全原因，轮内马达驱动装置不适用于轮椅等。

作为与本公开相关的另一现有技术文献，在韩国专利公开No.10-2012-0095721(2012年8月29日公布并且被称为“现有技术文献2”)中公开了一种用于电动车辆的轮内马达。现有技术文献2中的轮内马达包括用于产生旋转动力的马达、用于传递马达的旋转动力的减速器、安装在减速器前部的轮毂、组装到轮毂的盘和车轮。现有技术文献2中的用于车辆的轮内马达在其中没有额外地设置有制动装置。因此，需要安装外部制动器。因此，轮内马达具有复杂的结构。此外，现有技术文献2中的轮内马达所应用的轮椅等不适于防止安全事故。

因此，在将轮内马达驱动装置应用于轮椅等的情况下，需要通过简化外观和结构来提高美学质量并防止由斜坡等上的向后运动引起的安全事故的技术方案。

发明内容

技术问题

本公开涉及一种集成电子制动器的轮内马达驱动装置，其可以确保结构的简化，否则该结构可能由于安装的制动器而复杂。

本公开涉及一种集成电子制动器的轮内马达驱动装置，其可以确保防止用于向轮内马达驱动装置供电的电源线向外暴露、简化外观以及减少由电接触故障或线缆切割等引起的故障。

本公开的各方面不限于上述方面。另外，未提及的其它方面和优点可以从以下描述中清楚地理解，并且可以从实施方式中更清楚地理解。此外，应当理解，本公开的方面和优点可以通过在所附权利要求中描述的装置及其组合来实现。

技术方案

根据本公开的一个方面，作为实现一个目的的手段，其中将电子制动器内置在轮内马达驱动装置中的集成电子制动器的轮内马达驱动装置可以执行制动功能，而无需在轮内马达驱动装置的外部安装结构复杂的机械制动器。

为此，一种集成电子制动器的轮内马达驱动装置可以包括：圆形轮辋，所述轮辋的外轮被轮胎围绕，所述轮辋联接到所述轮胎，所述轮辋中设置有中空部分，轴穿过所述轮辋并且所述轴联接到所述轮辋；马达组件，所述马达组件包括插入所述轮辋中的定子并包括转子，所述转子设置成围绕并包绕所述定子并且被配置为通过供应动力而在所述定子外部旋转，并且所述马达组件被配置为通过设置在所述定子中的定子毂连接到所述轴；电子制动器，所述电子制动器布置成面向所述马达组件并且操作以停止所述转子的旋转；制动器安装夹具，所述制动器安装夹具联接到所述定子毂，被配置为容纳所述电子制动器，联接到所述电子制动器，并且在所述制动器安装夹具和所述轮辋之间设置有轴承；第一盖，所述第一盖联接到所述轮辋的一侧，以密封所述马达组件且支撑所述轴；以及第二盖，所述第二盖联接到所述轮辋的另一侧，以密封容纳在所述制动器安装夹具中的所述电子制动器。

在这种情况下，所述轴可以穿过所述定子毂的中心，并且可以在横过所述轮辋的方向上联接到所述定子毂。所述电子制动器可以包括：电子制动器转子，所述电子制动器转子联接并固定到所述第二盖，并且被配置为当提供制动信号时通过电磁力停止旋转；以及电子制动器定子，所述电子制动器定子被配置为面向所述电子制动器转子，通过与所述电子制动器转子的与所述第二盖联接的一侧相对的一侧联接到所述电子制动器转子，并且联接到所述制动器安装夹具。所述电子制动器转子可以设置有与所述第二盖联接的联接部。所述电子制动器转子可以插入设置在所述第二盖中的圆形容纳槽中，并且所述联接部可以设置有联接孔，联接突起联接到所述联接孔，所述联接突起被配置为在横过所述第二盖的方向上从所述容纳槽的中心突出。因此，轴承可设置在电子制动器的定子的外周表面上，从而确保轮辋旋转时接触摩擦的减小，并确保通过经由第二盖传递到轮辋的电子制动器的制动力来快速且准确地停止车轮的旋转。

在一个实施方式中，当没有电流流过内置在所述电子制动器中的所述电子制动器定子中的线圈时，设置在所述电子制动器定子与所述电子制动器转子之间的电枢被设置在所述电子制动器定子一侧的扭矩弹簧的弹力推开，并且所述电子制动器转子可以停止旋转。当电流流过内置在所述电子制动器定子中的线圈时，在电枢中沿扭矩弹簧的相反方向产生的力变得大于所述扭矩弹簧的弹力，并且所述电子制动器转子可以旋转。结果，电子制动器可以一体地内置在轮内马达驱动装置中，而无需用于安装制动器的附加机械部件，从而确保维护和修理的便利性，并且电子制动器可以不受外部冲击和异物的影响，从而确保寿命和耐久性的增加。

根据本公开的另一方面，作为实现另一目的的手段，轮内马达驱动装置的轴可设置有沿着所述轴的长度方向形成的轴孔。所述轴孔可以用作用于插入电源线的通道。例如，所述电源线可以表示连接以向所述马达组件、安装在所述马达组件处的霍尔传感器和所述电子制动器中的一者或多者或优选向所有供电的电缆。如上所述，轴孔可以用作电源线的连接通道，从而防止电源线向外暴露。

有利效果

根据本公开，可以避免由于安装制动器而导致的轮内马达驱动装置的复杂外观，并且可以确保轮椅等的简化外观。因此，可以提高美学质量以及功能，从而可以提高产品的竞争力。

根据本公开，可以通过轴孔连接用于向轮内马达驱动装置供电的电源线，并且可以防止电源线向外暴露，从而确保减少由电接触故障或线缆切割等引起的故障并简化外观。

在本公开的详细描述中，与上述效果一起描述了本公开的详细效果。

附图说明

图1是简要示出现有技术的轮内马达驱动装置的横截面图。

图2是简要示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的分解立体图。

图3是简要示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的横截面的立体图。

图4是简要示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的横截面图。

图5是简要示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的电子制动器的立体图。

图6是示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的电子制动器的横截面的立体图。

具体实施方式

在下文中，参考附图详细描述本公开的实施方式，使得本公开所属领域的技术人员可以容易地实现实施方式。本公开可以以许多不同的形式实现，并且不限于这里阐述的实施方式。

为了清楚地描述本公开，可以省略与本公开不直接相关的技术解释，并且在整个说明书中相同或相似的部件由相同的附图标记表示。此外，参考示例性附图详细描述本公开的一些实施方式。在对每个附图中的部件给出附图标记时，即使当在不同的附图中示出相同的部件时，也可以尽可能地对相同的部件给出相同的附图标记。此外，在描述本公开时，如果认为使本公开的要点不必要地模糊，则省略对相关已知构造或功能的详细描述。

在描述本发明的部件时，当将任一部件描述为“连接”、“联接”或“连接”到另一部件时，所述部件可直接连接或能够直接连接到另一部件；然而，还应理解，额外部件可“插入”于这两个部件之间，或者这两个部件可通过额外部件“连接”、“联接”或“连接”。

图2是简要示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的分解立体图。

参照图2，轮内马达驱动装置1000可以包括轮辋100、马达组件200、制动器安装夹具300、电子制动器400、第一盖130和第二盖150。

轮辋100可以是构成车轮的圆形构件。轮辋的外轮可由轮胎围绕，并且轮辋可联接到轮胎。轮辋100可在其中设置有中空部分，并且轴110可沿中空部分的中心的方向穿过轮辋100并可联接到轮辋100。

马达组件200可以是包括定子210(参见图3)和转子230(参见图3)的旋转装置，并且可以表示用于接收外部动力和用于旋转轮辋100的装置。

定子210(参见图3)可以通过轮辋100的中空部分插入轮辋中，并且转子230(参见图3)可设置成围绕并包绕定子210(参见图3)并可以被配置为通过供应动力而在定子210的外部旋转。

另外，定子210(参见图3)在其中可以设置有定子毂215(参见图3)，并且轴110可以通过定子毂215与轴110连接(参见图3)。

制动器安装夹具300可以容纳电子制动器400并可以联接到电子制动器400，并且还可以穿过与电子制动器400的联接方向相对的一侧联接到定子毂215(参见图3)。

为此，制动器安装夹具300可包括夹具主体310，夹具主体310可穿过制动器安装夹具300的一端插入并固定电子制动器定子430。

另外，联接到定子毂215的圆形突出部311(参见图3)可以进一步设置在制动器安装夹具300的另一端处，具体地，设置在夹具主体310的另一端处。

轴承320可进一步设置在制动器安装夹具300和电子制动器400联接的部分处，并且多个球轴承320可沿着制动器安装夹具300的边缘沿圆周方向设置。

电子制动器400可与马达组件200间隔开并设置成面向包括转子230(参见图3)的马达组件200，转子230被配置为接收外部动力并旋转。

如上所述设置的电子制动器400可停止马达组件200的转子230的旋转(即，使转子制动)(参见图3)。

第一盖130可密封马达组件200的一侧(例如，前侧等)。此外，第一盖130可以提供支撑轴110的功能。

为此，第一盖130可联接到车轮，具体地，联接到轮辋100的一侧(例如，前侧等)。

第二盖150可密封容纳在制动器安装夹具300中的电子制动器400。为此，第二盖150可联接到车轮，具体地，联接到轮辋100的另一侧(例如，后侧等)。

具体地，第二盖150可在其中设置有圆形容纳槽151，并且电子制动器400的转子410(参见图3)可以穿过第二盖150的容纳槽151插入。

在这种情况下，设置在电子制动器转子410(参见图3)中的联接部411(参见图3)可以具有联接孔490，并且从第二盖150的容纳槽151的中心突出的联接突起153可以穿过联接孔490并且可以联接到联接孔490。

接下来，参照图3和图4描述包括在本公开的集成电子制动器的轮内马达驱动装置100中的部件之间的联接关系。

图3是简要示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的横截面的立体图，并且图4是简要示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的横截面图。

参照图3和图4，轮辋100可以表示构成车轮的圆形刚性构件，并且可以设置有其中具有预定尺寸的中空部分。轴110和马达组件200可被插入，使得轴110、马达组件200和轮辋100具有相同的中心。

马达组件200可包括定子210和转子230。定子210可插入轮辋100中，并且转子230可旋转地联接在定子210的外部以围绕并包绕定子210。在这种情况下，定子210可在其中设置有定子毂215，并且轴110可穿过定子毂215的中心并可联接到定子毂215。

例如，定子210可包括形成有由线圈缠绕的多个磁极的芯，并且转子230可包括磁体(例如，永磁体)。因此，当电流被供应到定子210并且产生电磁力时，转子230可在定子210的外部旋转。在这种情况下，定子210可以通过定子毂215固定到轴110而不旋转，并且转子230可以与轮辋100一起在定子210的外部旋转。

另外，电子制动器400可以停止转子230的旋转。电子制动器400可以与马达组件200间隔开以面向马达组件200。

电子制动器400可包括诸如电子制动器转子410和电子制动器定子430等的部件。下文中，参照图5和图6描述电子制动器400的详细构造。

制动器安装夹具300可设置在马达组件200和电子制动器400之间。制动器安装夹具300可以设置有夹具主体310，夹具主体310具有与电子制动器定子430相对应的插入槽，使得电子制动器400的定子430被插入并固定。另外，可以通过与制动器安装夹具300的插入电子制动器定子430的一侧相对的一侧设置圆形突出部311，并且圆形突出部311可以联接到定子毂215。

此外，多个轴承320可沿径向方向设置在制动器安装夹具300的外周表面上，具体地，多个轴承320可形成在制动器安装夹具300和轮辋100之间以接触轮辋100，使得当轮辋100旋转时，制动器安装夹具300和轮辋100之间的摩擦减小。

电子制动器400可包括电子制动器转子410和电子制动器定子430，电子制动器转子410固定到第二盖150并被配置为旋转，电子制动器定子430联接到制动器安装夹具300的夹具主体310并固定到轴110。在制动信号被提供给电子制动器转子410的情况下，电子制动器转子410的旋转可以停止，并且第二盖150和轮辋100的旋转可以停止。

电子制动器转子410可容纳在第二盖150的容纳槽151中并联接到第二盖150的容纳槽151，并且联接部411可联接并固定到第二盖150的联接突起153。

参考图4，轴110的一端(即，图4中的轴110的右端)可穿过并插入第一盖130的中心，而轴110的另一端(即，图4中的轴110的左端)可以具有外径比一端的外径延伸得更远的形状。

具体地，可以在轴110的另一端处设置第一外径延伸部分111和第二外径延伸部分113，第一外径延伸部分111的外径延伸成与定子毂215的孔的直径相对应，第二外径延伸部分113的外径大于第一外径延伸部分111的外径。

在这种情况下，第二外径延伸部分113的外径可以大于定子毂215的孔的直径。因此，当轴110插入并连接到定子毂215时，可固定轴110并防止轴110由于轴110和定子毂210的直径之间的差异而脱离。

参照图4，轴110可以具有沿着轴的长度方向形成的孔(被称为“轴孔110a”)。

轴孔110a可以用作用于将电源线500插入轮内马达驱动装置1000中的通道，从而防止电缆暴露在轮外，由此使得可以为轮内马达驱动装置提供简化的外观。此外，电源线500可以通过轴孔110a连接，从而防止电缆的损坏、磨损、切割等，并且减少由电缆的向外暴露引起的电气故障和缺陷。

电源线500可以是向上述马达组件200的定子210供电的电缆。

另外，电源线500可以是向安装在马达组件200中的霍尔传感器供电并且被配置为检测磁体的磁力并向电子制动器400供电的电缆。

接下来，描述根据实施方式的轮内马达驱动装置的电子制动器的配置和操作。

图5是简要示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的电子制动器的立体图，并且图6是示出根据实施方式的轮内马达驱动装置的电子制动器的横截面的立体图。

参照图5，电子制动器400可以包括圆形板状的电子制动器转子410和电子制动器定子430，电子制动器转子410在其中设置有联接部411并且被配置为旋转，电子制动器定子430设置成面向电子制动器转子410、具有与电子制动器转子410的圆板形状相对应的圆板形状、并且固定并联接到电子制动器转子410。

联接部411可以联接到第二盖150(参见图3)。因此，电子制动器转子410可与连接到轮辋100(参见图3)的第二盖150(参见图3)一起旋转或者可通过提供制动信号停止旋转。

参照图6，可以在电子制动器400的定子430中内置线圈，并且可以在扭矩弹簧440推动电子制动器转子410的方向上在电子制动器400的定子430处设置扭矩弹簧440。

在没有电流流过内置在电子制动器400中的电子制动器定子430中的线圈的情况下，设置在电子制动器定子430与电子制动器转子410之间的电枢450可被设置在电子制动器定子430处的扭矩弹簧440的弹力推动。这样，电子制动器转子410的旋转可以停止。因此，联接到电子制动器转子410的第二盖150(参见图3)可停止旋转，并且连接到第二盖150(参见图3)的轮辋100(参见图3)可停止旋转。因此，轮内马达驱动装置可以被制动。

在电流流过内置在电子制动器400中的电子制动器定子430中的线圈的情况下，可以在电枢450中沿扭矩弹簧440的弹力的相反方向产生力。在这种情况下，在电枢450中产生的力可以大于扭矩弹簧440的弹力。这样，电子制动器转子410可以保持旋转。由此，联接到电子制动器转子410的第二盖150(参见图3)和轮辋100(参见图3)可通过转子230的旋转力而保持旋转(参见图3)，不停止。

通过本公开中的上述配置和操作，可以避免由于安装制动器而导致的轮内马达驱动装置的复杂外观，并且可以确保轮椅等的简化外观。因此，可以提高应用了轮内马达驱动装置的轮椅产品的美学质量和功能，从而可以提高产品的竞争力。

此外，当轮内马达驱动装置应用于轮椅时，可以防止轮椅由于其自身重量而逆着用户的意图在斜坡等上滑动和向后移动，并且可以防止用户的安全事故。

已经参考附图中示出的实施方式描述了本公开。然而，本公开不限于在此阐述的实施方式和附图。此外，本领域普通技术人员可以在本公开的技术精神的范围内进行各种修改。此外，虽然在本公开的实施方式的描述期间没有明确地描述，但是基于本公开的配置的效果和可预测效果应当包括在本公开的范围内。

Claims (6)

1.一种集成电子制动器的轮内马达驱动装置，所述集成电子制动器的轮内马达驱动装置包括：

圆形轮辋，所述轮辋的外轮被轮胎围绕，所述轮辋联接到所述轮胎，所述轮辋中设置有中空部分，轴穿过所述轮辋并且所述轴联接到所述轮辋；

马达组件，所述马达组件包括插入所述轮辋中的定子并包括转子，所述转子设置成围绕并包绕所述定子并且被配置为通过供应动力而在所述定子外部旋转，并且所述马达组件通过设置在所述定子中的定子毂连接到所述轴；

电子制动器，所述电子制动器布置成面向所述马达组件并且操作以停止所述转子的旋转；

制动器安装夹具，所述制动器安装夹具被设置在所述马达组件和所述电子制动器之间，联接到所述定子毂，被配置为容纳所述电子制动器，联接到所述电子制动器，并且在所述制动器安装夹具和所述轮辋之间设置有轴承；

第一盖，所述第一盖联接到所述轮辋的一侧，以密封所述马达组件且支撑所述轴；以及

第二盖，所述第二盖联接到所述轮辋的另一侧，以密封容纳在所述制动器安装夹具中的所述电子制动器，

所述电子制动器包括：

电子制动器转子，所述电子制动器转子联接并固定到所述第二盖，并且被配置为当提供制动信号时通过电磁力停止旋转；以及

电子制动器定子，所述电子制动器定子被配置为面向所述电子制动器转子，通过与所述电子制动器转子的与所述第二盖联接的一侧相对的一侧联接到所述电子制动器转子，并且联接到所述制动器安装夹具，

其中，所述电子制动器转子设置有与所述第二盖联接的联接部，并且

所述电子制动器转子插入设置在所述第二盖中的圆形容纳槽中，

其中，在所述制动器安装夹具的一端处设置有夹具主体，所述夹具主体具有配置为插入并固定所述电子制动器定子的插入槽，

其中，在所述制动器安装夹具的另一端处设置有圆形突出部，所述圆形突出部被配置为朝向所述定子毂突出并且联接到所述定子毂，

其中，所述轴设置有沿着其长度方向形成的轴孔，

其中，所述轴孔用作用于插入电源线的通道，

其中，所述电源线连接以向所述马达组件、安装在所述马达组件中的霍尔传感器和所述电子制动器中的一者或多者供电。

2.根据权利要求1所述的集成电子制动器的轮内马达驱动装置，其中，所述轴穿过所述定子毂的中心，并且在横过所述轮辋的方向上联接到所述定子毂。

3.根据权利要求1所述的集成电子制动器的轮内马达驱动装置，其中，所述联接部设置有联接孔，联接突起穿过所述联接孔并且所述联接突起联接到所述联接孔，所述联接突起被配置为在横过所述第二盖的方向上从所述容纳槽的中心突出。

4.根据权利要求1所述的集成电子制动器的轮内马达驱动装置，其中，没有电流流过内置在所述电子制动器中的所述电子制动器定子中的线圈，设置在所述电子制动器定子与所述电子制动器转子之间的电枢被设置在所述电子制动器定子一侧的扭矩弹簧的弹力推开，并且所述电子制动器转子停止旋转。

5.根据权利要求1所述的集成电子制动器的轮内马达驱动装置，其中，电流流过内置在所述电子制动器中的所述电子制动器定子中的线圈，在电枢中沿扭矩弹簧的相反方向产生的力变得大于所述扭矩弹簧的弹力，并且所述电子制动器转子旋转。

6.根据权利要求1所述的集成电子制动器的轮内马达驱动装置，其中，所述轴的一端穿过所述第一盖的中心并插入所述第一盖中，并且

所述轴的另一端具有外径比所述轴的一端的外径延伸得更远的形状，

其中，所述轴的另一端包括：第一外径延伸部分，所述第一外径延伸部分的外径延伸成与所述定子毂的孔相对应；以及

第二外径延伸部分，所述第二外径延伸部分的外径大于所述第一外径延伸部分的外径，

其中，所述第二外径延伸部分固定到所述定子毂并且被防止脱离。