ES2845140T3 - Motor eléctrico en rueda provisto de un sistema de control - Google Patents

Abstract

Motor eléctrico en rueda (4) que comprende un estátor (30) en un lado de vehículo (2) con un muñón de conector (33), un cuerpo de estátor hueco cilíndrico (31) conectado al muñón de conector (33) y en una superficie externa equipada con bobinados del estátor, y que comprende además un cuerpo de rotor cilíndrico (60) que encierra coaxialmente el estátor (30) y que gira alrededor de un eje de rotación (R); donde el motor eléctrico (4) comprende además un dispositivo de electrónica de potencia (42) para alimentar los bobinados del estátor en el estátor (30) y un detector (81) para una posición angular del cuerpo de rotor con respecto al estátor; donde el muñón de conector (33) está provisto de un soporte dispuesto para acoplarse al dispositivo de electrónica de potencia (42); donde el dispositivo de electrónica de potencia (42) está montado sobre el soporte dentro del cuerpo de estátor hueco (31); caracterizado por el hecho de que el cuerpo de rotor cilíndrico (60) tiene una abertura cilíndrica (92) en un lado de carretera (3), donde la abertura es coaxial con el eje de rotación (R); y el detector para la posición angular comprende un sensor de posición angular (93) que está montado dentro del cuerpo de estátor hueco (31) y está acoplado al cuerpo de rotor (60), donde el detector (81) para la posición angular está montado sobre el dispositivo de electrónica de potencia en el lado de carretera del dispositivo de electrónica de potencia y coaxialmente con el eje de rotación (R).

Description

DESCRIPCIÓN

Motor eléctrico en rueda provisto de un sistema de control

Campo de la invención

[0001] La presente invención se refiere a un motor eléctrico en rueda provisto de un sistema de control. Además, la invención se refiere a un método de fabricación de dicho motor eléctrico en rueda. Asimismo, la invención se refiere a un ensamblaje de tracción para una rueda de un vehículo que comprende dicho motor eléctrico.

Antecedentes

[0002] Dicho motor eléctrico en rueda se conoce de la WO 2013/025096, que describe un vehículo eléctrico con un motor eléctrico en rueda en el que está acoplado el rotor a un borde de la rueda que lleva uno o más neumáticos. El estátor está montado sobre el bastidor del vehículo mediante un sistema de suspensión de rueda. El motor en rueda conocido es parte de una rueda de tracción directa en la que los electroimanes del motor traccionan directamente el borde y el neumático sin ningún engranaje intermedio. De esta manera, se ahorra peso y espacio y se minimiza el número de componentes en el ensamblaje de tracción.

[0003] El par que es generado por el motor en rueda depende de la superficie portadora de flujo entre el rotor y el estátor y es una función cuadrática del radio del rotor. Los imanes del rotor se colocan lo más hacia afuera posible alrededor del estátor para obtener el mayor radio del rotor posible y el diseño del motor está optimizado para minimizar el espacio entre el rotor y el estátor para proporcionar una potencia y un par máximos al neumático. Por otro lado, la anchura del espacio entre el rotor y el estátor está diseñada para ser lo suficientemente grande como para absorber los impactos mecánicos en la rueda durante las condiciones de tracción.

[0004] Los bobinados del estátor son alimentados por el dispositivo de electrónica de potencia que está situado dentro del estátor, donde este dispositivo de electrónica de potencia convierte la energía eléctrica de un sistema de suministro de potencia del vehículo, por ejemplo, un conjunto de baterías y/o un generador eléctrico, a una corriente alterna que es adecuada para ser utilizada por el motor eléctrico. Dicho dispositivo de electrónica de potencia comprende típicamente dispositivos de electrónica de potencia, por ejemplo, módulos de corriente IGBT y un regulador de corriente, tal y como se describe en la e P 1 252 034. Mediante el uso del dispositivo de electrónica de potencia para controlar la corriente y/o la tensión suministrada a los bobinados del estátor, se controla el vector de campo magnético del flujo generado por el estátor y el motor eléctrico se opera en el par y/o a la velocidad de rotación deseados. Al integrar el dispositivo de electrónica de potencia dentro del estátor, la longitud de barras colectoras que van desde el dispositivo de electrónica de potencia hasta los electroimanes puede permanecer corta, lo cual es muy deseable en vista de minimizar las pérdidas de las altas corrientes eléctricas y las tensiones requeridas generalmente para operar dicho motor eléctrico, que pueden ascender, por ejemplo, a 300 A a 700 V o más.

[0005] El ensamblaje de tracción en rueda se puede realizar como un módulo sustancialmente independiente sin partes móviles del vehículo unidas y/o que se extienden hacia el rotor. El espacio interior definido por el rotor preferiblemente está cerrado de manera sustancial para evitar la inserción de partículas ajenas, tales como partículas de polvo y/o partículas de desgaste liberadas por un sistema de frenos del vehículo y/o por la carretera, en dicho interior.

[0006] El ensamblaje de tracción en rueda se puede montar sobre el vehículo en una variedad de posiciones al conectar el lado de vehículo del ensamblaje de tracción al bastidor del vehículo. Un borde para montar un neumático se puede unir al rotor, preferiblemente a una superficie externa sustancialmente cilíndrica del rotor.

[0007] De la EP 1252 034 se conoce un control electrónico del motor en rueda que se coloca dentro de los bobinados del estátor y que incluye módulos de potencia, reguladores de corriente y un generador de vector. El generador de vector comprende un codificador o solucionador montado alrededor de una chimenea central y adaptado para determinar el ángulo del rotor, y suministra una señal de control al regulador de corriente. El dispositivo de electrónica de funcionamiento y control se coloca dentro de un espacio de alojamiento de un miembro de agarre, y es sellado desde el mundo exterior por una placa de cubierta que está provista de un saliente de montaje con el que se monta el motor en rueda en un vehículo.

[0008] En la US 6,731,032 se muestra un control de motor eléctrico para un motor sin escobillas en el que un anillo magnético en un disco está montado sobre el rotor central. Un sensor Hall mide las posiciones angulares y, mediante un controlador, tracciona las bobinas del estátor con una forma de onda de corriente sinusoidal.

[0009] Sin embargo, en el motor eléctrico en rueda del estado de la técnica, la instalación de un sensor de posición para medir la posición angular del rotor con respecto al estátor requiere algunas operaciones de alineación complejas, ya que el dispositivo de electrónica de potencia que incluye el sensor de posición está oculto dentro del motor eléctrico.

[0010] Además, en el motor eléctrico en rueda de la técnica anterior, la detección de la posición angular puede verse perturbada durante su uso, ya que la alineación del sensor de posición con el eje de la rueda puede verse afectada por impactos y vibraciones. Durante su uso, los impactos y las vibraciones pueden hacer que la posición angular de los imanes del rotor con respecto a los bobinados del estátor pueda verse alterada, lo que conduce a una desalineación que, en última instancia, afecta a la sincronización del campo magnético en el estátor.

[0011] Un objeto de la presente invención es superar o mitigar una o más de las desventajas del estado de la técnica.

Resumen de la invención

[0012] El objeto se logra mediante un motor eléctrico en rueda que comprende un estátor en un lado de vehículo con un muñón de conector, un cuerpo de estátor hueco cilíndrico conectado al muñón de conector y en una superficie externa equipada con bobinados del estátor, y que comprende además un cuerpo de rotor cilíndrico que encierra coaxialmente el estátor y puede rotar alrededor de un eje de rotación; donde el motor eléctrico comprende además un dispositivo de dispositivo de electrónica de potencia para alimentar los bobinados del estátor en el estátor y un detector para una posición angular del cuerpo del rotor con respecto al estátor; donde el muñón de conector está provisto de un soporte dispuesto para acoplarse al dispositivo de electrónica de potencia; donde el dispositivo de electrónica de potencia está montado sobre el soporte dentro del cuerpo de estátor hueco; donde el cuerpo de rotor cilíndrico tiene una abertura cilíndrica en un lado de carretera, donde la abertura es coaxial con el eje de rotación; donde el detector para la posición angular comprende un sensor de posición angular que está montado dentro del cuerpo de estátor hueco y está acoplado al cuerpo de rotor, donde el detector para la posición angular está montado sobre el dispositivo de electrónica de potencia en un lado de carretera del dispositivo de electrónica de potencia y coaxialmente con el eje de rotación. Cuando el muñón de conector, el estátor y el rotor del motor eléctrico en rueda están montados en un vehículo, el dispositivo de electrónica de potencia puede montarse posteriormente en el cuerpo de estátor hueco insertando el dispositivo de electrónica de potencia en la abertura, después de lo cual el detector para la posición angular puede conectarse cómodamente en el rotor desde el lado de carretera del motor en rueda. De esta manera, se facilita la instalación del motor en rueda, y se puede acceder al dispositivo de electrónica de potencia, así como al detector para la posición angular sin tener que separar el muñón de conector, el estátor y/o el rotor del vehículo.

[0013] En una forma de realización, el dispositivo de electrónica de potencia comprende una carcasa en la que el dispositivo de electrónica de potencia comprende componentes, tales como IGBT, para convertir el sistema de energía eléctrica desde un sistema de suministro de potencia del vehículo hasta una forma de CA adecuada para ser usada por el motor eléctrico en rueda.

[0014] En una forma de realización, el detector para la posición angular está montado sobre la abertura cilíndrica del cuerpo de rotor mediante una placa de montaje. Por ejemplo, la placa de montaje se puede fijar dentro de la abertura cilíndrica del rotor en el lado de carretera, con una parte del detector dispuesta en la abertura cilíndrica y conectada a la placa de montaje, mientras que otra parte del detector está montada sobre el dispositivo de electrónica de potencia.

[0015] En una forma de realización en la que la placa de montaje está conectada al sensor de posición mediante un eje pivotante, también denominado a veces árbol pivotante, que es sustancialmente coaxial con el eje de rotación.

[0016] En una forma de realización, el eje pivotante comprende una barra flexible. La flexibilidad de la barra proporciona cierta tolerancia para pequeñas desalineaciones en la posición del eje de rotación del rotor con respecto al estátor. Dichas desalineaciones pueden ser el resultado de imprecisiones durante el ensamblaje del motor en rueda y/o debido a las cargas variables en el rotor, por ejemplo, cuando la rueda atraviesa un bache en la carretera.

[0017] En una forma de realización, el sensor de posición está equipado con un acoplamiento flexible que se conecta al eje pivotante. Esto también proporciona cierta tolerancia para pequeñas desalineaciones en la posición del eje de rotación del rotor con respecto al estátor. Adicionalmente, el acoplamiento flexible facilita la colocación de la placa de montaje dentro de la abertura cilíndrica del rotor en el lado de carretera.

[0018] En una forma de realización, el eje pivotante comprende un par de elementos axiales, donde un elemento axial está conectado al sensor de posición, el otro elemento axial está conectado a la placa de montaje, donde los elementos axiales en su interfaz están acoplados por una junta flexible.

[0019] En una forma de realización, la placa de montaje es coplanaria con la abertura cilíndrica.

[0020] En una forma de realización, la junta flexible comprende, o está incorporada en, un material elástico, por ejemplo, un caucho de silicona u otra especie de caucho sintético. Dicho material es típicamente capaz de resistir a pequeñas desalineaciones frecuentes en la posición del eje de rotación del rotor con respecto al estator, y puede tener una alta resistencia a la fatiga. La junta flexible está configurada preferiblemente para tener una alta rigidez en la dirección circunferencial, por ejemplo, de tal manera que una distancia en la que los dos extremos de la conexión puedan trasladarse entre sí a lo largo de la dirección longitudinal de la junta sea menor que una distancia en la que los dos extremos puedan desplazarse entre sí, por ejemplo, doblándose en una dirección normal a la dirección longitudinal.

[0021] Según un aspecto, la invención proporciona un dispositivo de electrónica de potencia para alimentar un motor eléctrico, donde el motor eléctrico comprende un estátor con un cuerpo de estátor hueco cilíndrico y en una superficie externa del cuerpo de estátor equipada con bobinados del estátor, y comprende un cuerpo de rotor cilíndrico que encierra coaxialmente el estátor, para rotar alrededor de un eje de rotación del motor eléctrico; donde el dispositivo de electrónica de potencia comprende elementos electrónicos para suministrar potencia a los bobinados del estátor y un detector para una posición angular del cuerpo de rotor con respecto al estátor; donde el detector para la posición angular comprende un sensor de posición angular que está montado sobre el dispositivo de electrónica de potencia, y está dispuesto para acoplarse, de forma rotatoria, al cuerpo de rotor mediante una placa de montaje dispuesta para montarse en el cuerpo de rotor coaxialmente con el eje de rotación, donde, cuando el dispositivo de electrónica de potencia está montado sobre el cuerpo de estátor hueco, el dispositivo de electrónica de potencia tiene un lado de carretera y un lado de vehículo, y el detector para la posición angular está instalado en el lado de carretera del dispositivo de electrónica de potencia.

[0022] El dispositivo de electrónica de potencia y el detector pueden insertarse juntos en el cuerpo de estátor hueco, durante el cual una porción del detector que se va a conectar al rotor permanece accesible desde el lado de carretera. También permite que el detector se conecte cómodamente al rotor desde el lado de carretera una vez que el dispositivo de electrónica de potencia se haya montado en el cuerpo de estátor hueco. De este modo se facilita la conexión del detector al rotor. En general, la placa de montaje se unirá al detector y al rotor una vez que el dispositivo de electrónica de potencia se haya montado en el cuerpo de estátor hueco y la abertura del cuerpo de estátor hueco esté completamente cubierta por una placa de cubierta del rotor en el lado de carretera.

[0023] En una forma de realización, la placa de montaje está conectada al sensor de posición mediante un eje pivotante coaxial con el eje de rotación.

[0024] En una forma de realización, el dispositivo de electrónica de potencia comprende una carcasa en la que están colocados los elementos electrónicos. La carcasa protege los elementos electrónicos de influencias externas. Los elementos electrónicos están adaptados preferiblemente para convertir energía eléctrica de un sistema de suministro de potencia de un vehículo a una forma de CA adecuada para ser utilizada por el motor eléctrico.

[0025] En una forma de realización, el eje pivotante comprende un par de elementos axiales, donde un elemento axial está conectado al sensor de posición y el otro elemento axial está conectado a la placa de montaje, donde los elementos axiales en su interfaz están acoplados por una junta flexible.

[0026] Según un aspecto, la invención proporciona un método para ensamblar un dispositivo de electrónica de potencia y un sensor de posición angular a un motor eléctrico en rueda; donde el motor eléctrico comprende un estátor en un lado de vehículo con un muñón de conector, un cuerpo de estátor hueco cilíndrico conectado al muñón de conector y en una superficie externa equipada con bobinados del estátor, y además comprende un cuerpo de rotor cilíndrico que encierra coaxialmente el estátor y que puede girar alrededor de un eje de rotación del motor eléctrico; donde el motor eléctrico comprende además un dispositivo de electrónica de potencia para alimentar los bobinados de estátor y un detector para una posición angular del cuerpo de rotor con respecto al estátor; donde el detector para la posición angular comprende un sensor de posición angular que está montado sobre el dispositivo de electrónica de potencia y está acoplado al cuerpo de rotor mediante una placa montada dentro de una abertura cilíndrica del cuerpo de rotor, donde el método comprende: proporcionar al muñón de conector un soporte dispuesto para acoplarse al dispositivo de electrónica de potencia; proporcionar al cuerpo de rotor cilíndrico la abertura cilíndrica en un lado de carretera, donde la abertura cilíndrica es coaxial con el eje de rotación; montar el dispositivo de electrónica de potencia en el soporte dentro del cuerpo de estátor hueco a través de la abertura cilíndrica en el lado de carretera con el detector para la posición angular con un sensor de posición angular montado sobre el dispositivo de electrónica de potencia; y acoplar el sensor de posición angular al cuerpo de rotor montando una placa dentro de la abertura cilíndrica del cuerpo de rotor y conectando la placa de montaje al sensor de posición mediante un eje pivotante coaxial con el eje de rotación.

[0027] Además, la invención se refiere a un ensamblaje de tracción para una rueda de un vehículo que comprende un motor eléctrico en rueda, como se ha descrito anteriormente.

[0028] Las formas de realización ventajosas se definen además por las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

[0029] La invención se explicará con más detalle a continuación con referencia a los dibujos en los que se muestran formas de realización ilustrativas de los mismos. Los dibujos están destinados exclusivamente a fines ilustrativos y no como una restricción del concepto inventivo.

[0030] En los dibujos,

Las figuras 1A, 1B, 1C muestran respectivamente una vista en sección transversal, una vista isométrica transversal de un ensamblaje de tracción y una sección transversal del ensamblaje de tracción para su uso con la presente invención;

La figura 2 muestra una vista de sección transversal detallada de un motor eléctrico en rueda según una forma de realización de la invención;

La figura 3 muestra una vista en perspectiva detallada de una carcasa de un dispositivo de electrónica de potencia según una forma de realización de la invención y

La figura 4 muestra una sección transversal de un acoplamiento entre el sensor axial y el cuerpo de rotor según una forma de realización de la invención.

Descripción detallada de formas de realización

[0031] La figura 1A muestra una vista en sección transversal de un ensamblaje de tracción 1 para su uso con la presente invención. El ensamblaje de tracción comprende un estátor 30 con un cuerpo de estátor hueco 31 que tiene una superficie externa 32 alrededor del cual está dispuesto un rotor 60. El ensamblaje de tracción comprende además un muñón de conector 33 dispuesto en un lado de vehículo 2 del ensamblaje 1 para unir el ensamblaje de tracción a un árbol del vehículo. El muñón de conector 33 está conectado fijamente al cuerpo de estátor 34 mediante una pestaña 35 que se encuentra en el rotor 60 y tiene un diámetro mayor que una porción 36 del muñón 33 que se encuentra fuera de la superficie externa periférica 63 del rotor 60. Para soportar el movimiento rotativo del rotor 60 alrededor del eje de rotación R, se proporcionan cojinetes de lado de vehículo 52 a través de los cuales el rotor se apoya sobre el muñón 33 en el lado de vehículo. En el lado de carretera 3, el rotor está apoyado de forma rotatoria en el cuerpo de estátor 31 mediante cojinetes de lado de carretera 54.

[0032] Una pluralidad de imanes permanentes 61 está unida a una superficie circunferencial interna 62 del rotor 60 y puede girar alrededor de los bobinados de los electroimanes 41 del estátor 30. Los electroimanes 41 están fijados en el cuerpo de estátor 31 y traccionan la rotación del rotor mediante la interacción entre los imanes permanentes 61 y el flujo magnético generado por los electroimanes 41. El estátor 30 y el rotor 60 forman un motor eléctrico adaptado para traccionar directamente la rotación de una rueda alrededor del eje de rotación R.

[0033] El rotor 60 comprende un cuerpo de rotor sustancialmente cilíndrico 71 que tiene extremos transversales 72, 73 respectivamente en su lado de vehículo 2 y en su lado de carretera 3. Ambos extremos transversales 72, 73 están sustancialmente cerrados para evitar que partículas ajenas, tales como partículas de polvo y de desgaste de la carretera o liberadas por un sistema de frenado del vehículo, entren en el interior del rotor hueco 60. El lado de vehículo del rotor está sustancialmente cerrado por una placa de lado 74 que se extiende transversalmente al eje de rotación R y por una placa de cubierta 75. La placa de lado 74 y la placa de cubierta 75 están provistas de una abertura a través de las cuales se extiende la porción 34 del muñón de conector 33. La placa de lado 74 soporta los cojinetes de lado de vehículo 52 mientras que la placa de cubierta 75 está unida a la placa de lado 74 para cubrir los cojinetes 51 en su lado de vehículo transversal 2 y comprende una abertura 77 a través de la cual se extiende la porción 34. La placa de cubierta 75, junto con una junta de eje 78 que está dispuesta entre el borde circunferencial interno 79 de la abertura 77 y la circunferencia externa del eje 34, evita que partículas ajenas dañen los cojinetes de lado de vehículo 52. Además, la placa de cubierta 75 y el sello de eje 78 evitan sustancialmente que dichas partículas entren en el interior 5 del rotor desde el lado de vehículo 2, donde las partículas podrían interferir con los electroimanes 41.

[0034] Los cojinetes de lado de carretera 54, que están dispuestos en un lado interno del cuerpo de estátor 31, están cubiertos en el lado de carretera 3 por una segunda placa de cubierta extraíble 80.

[0035] Para controlar y alimentar los bobinados de los electroimanes 41, una carcasa 100 que contiene un dispositivo de electrónica de potencia 42 está dispuesta en el cuerpo de estátor hueco 31. El dispositivo de electrónica de potencia 42 comprende componentes, tales como IGBT, para convertir energía eléctrica desde un sistema de suministro de potencia del vehículo, por ejemplo, un conjunto de baterías y/o un generador eléctrico, para una forma de CA adecuada para ser utilizada por el motor eléctrico. Un detector 81 para detectar una posición angular del rotor con respecto a los bobinados del estátor proporciona una señal de posición angular indicativa de una posición angular del rotor al dispositivo de electrónica de potencia para que la corriente alterna a los bobinados del estátor se suministre en fase con el campo magnético del rotor. Esto se explicará con más detalle con referencia a las figuras 2 y 3.

[0036] Las líneas de suministro de potencia 43a, 43b para suministrar potencia al dispositivo de electrónica de potencia 42 van desde el exterior del rotor 60, a través del paso 44, que comprende un agujero pasante, en el muñón de conector 33, hasta el dispositivo de electrónica de potencia.

[0037] La carcasa 100 del dispositivo de electrónica de potencia 42 está montada sobre un soporte realizado por el cabezal, es decir, la pestaña 35 del muñón de conector 33. El diámetro de la abertura 90 en el cuerpo de rotor cilíndrico 71 en el lado de carretera es mayor que la sección transversal de la carcasa del dispositivo de electrónica de potencia 42. La segunda placa de cubierta extraíble 80 que cierra la abertura 90 en el cuerpo de rotor cilíndrico 71 en el lado de carretera permite que el dispositivo de electrónica de potencia 42 se pueda montar insertando la carcasa a través de la abertura en el cuerpo de rotor cilíndrico 71 en el lado de carretera 3. Además, la segunda placa de cubierta extraíble 80 permite bloquear la carcasa 100 del dispositivo de electrónica de potencia 42 en su lugar y también acceder, de manera relativamente fácil, al dispositivo de electrónica de potencia 42, cuando sea necesario. En la posición montada, la segunda placa de cubierta está fijada al rotor y gira junto con el rotor.

[0038] La figura 1B muestra una vista isométrica parcialmente transversal del ensamblaje de tracción de la figura 1A, donde la segunda placa de cubierta 80 y los cojinetes de lado de carretera 54, sin embargo, no se muestran para permitir una mejor vista del cuerpo de estátor hueco 31 y del detector de posición angular 81.

[0039] La figura 1C muestra una sección transversal de un ensamblaje de tracción a las ruedas para su uso con la presente invención. El ensamblaje de tracción a las ruedas comprende un motor eléctrico en rueda 4, un borde 82, y uno o más neumáticos 84.

[0040] El motor eléctrico en rueda 4 comprende la parte de estátor 30 y la parte de rotor 60. La parte de estátor 30 está acoplada a muñón de conector 33 que es parte del chasis de un vehículo.

[0041] El borde 82 está dispuesto en la circunferencia externa de la parte de rotor 30. El borde 82 se puede unir a la parte de rotor mediante una conexión atornillada, como se conoce en el estado de la técnica.

[0042] En el borde 82 están montados uno o más neumáticos 84. La parte de rotor 60 y la parte de estátor 30 están dispuestos al menos parcialmente en la rueda.

[0043] Las figuras 2 y 3 muestran detalles del sensor de posición angular 81 en una vista en sección transversal y una vista en perspectiva, respectivamente.

[0044] En la segunda placa de cubierta extraíble se proporciona una abertura circular 92 que es coaxial con el eje de rotación R.

[0045] El detector de posición angular 81 se proporciona para medir la posición angular del rotor 30 con respecto al estátor 60, es decir, la posición de los bobinados del estátor.

[0046] El detector de posición angular comprende un sensor de posición angular 93 y un dispositivo de transmisión 94. El sensor de posición angular 93 está montado sobre la carcasa 100 del dispositivo de electrónica de potencia 42 que está en una posición fija dentro del cuerpo de estátor hueco 31. Se proporcionan conexiones eléctricas (no mostradas) entre el sensor de posición angular 93 y el dispositivo de electrónica controlador (no mostrado) dentro del dispositivo de electrónica de potencia 42.

[0047] El dispositivo de transmisión 94 está adaptado para proporcionar una conexión giratoria entre el sensor de posición angular 93 en el lado de estátor y el rotor 30.

[0048] El dispositivo de transmisión 94 comprende una placa de montaje 95 y un eje de transmisión 96. La placa de montaje 95 está adaptada para montarse en la abertura circular 92 de la segunda placa de cubierta extraíble 80. El eje de transmisión 96 es un eje pivotante que conecta, de forma rotatoria, la placa de montaje 95 al sensor de posición angular 93. El eje pivotante está situado coaxialmente con el eje de rotación R del motor eléctrico en rueda 4. De esta manera, la rotación del rotor 60 se transmite al sensor de posición angular 93 a través de la conexión del eje pivotante 96 y la placa de montaje 95 unida a la segunda placa de cubierta 80 del rotor.

[0049] En otra forma de realización, el eje pivotante 96 está dispuesto como un elemento de eje flexible, por ejemplo, un elemento de eje hecho de un material elástico.

[0050] La flexibilidad o resiliencia del eje pivotante 96 permite absorber o amortiguar los impactos o las vibraciones originados desde el lado 3 del rotor 60 y evitar la propagación de estos impactos o estas vibraciones al sensor de posición angular 93 y/o (la carcasa 100 de) el dispositivo de electrónica de potencia 42. Debido a la rigidez en la dirección circunferencial, el eje flexible 96 del detector de posición angular 81 mantiene una transmisión precisa de las rotaciones incluso si el eje flexible 96 del detector 81 no está exactamente alineado con el eje de rotación R de la rueda.

[0051] La figura 4 muestra una sección transversal de un acoplamiento entre el sensor de posición angular 93 y el cuerpo de rotor. El acoplamiento comprende el eje de transmisión (eje pivotante) 96 que comprende un par de elementos axiales 96A, 96B. Un elemento axial 96A está próximo al sensor de posición angular y se conecta al eje rotativo del sensor de posición angular. El otro elemento axial 96B está distal del sensor de posición angular y se conecta a la placa de montaje 95 que está acoplada al cuerpo de rotor.

[0052] Los dos elementos axiales 96A, 96B están conectados entre sí en su interfaz 96C. En la interfaz 96C, se proporciona una junta elástica 96D que es flexible en la dirección del eje de transmisión y permite doblar el eje de transmisión en caso de una desalineación del eje de rotación del un elemento axial 96A y el eje de rotación del otro elemento axial 96B. Por su resiliencia, la junta elástica 96D puede compensar la flexión debida a impactos y vibraciones durante la operación. A lo largo de la dirección circunferencial, la junta elástica 96D está configurada para tener una alta rigidez para tener una transferencia de la rotación entre los elementos axiales sustancialmente inalterados por variaciones debidas a impactos o vibraciones generados por la rueda.

[0053] La invención se ha descrito con referencia a la forma de realización preferida. A otras personas se les ocurrirán modificaciones y alteraciones obvias al leer y comprender la descripción detallada anterior. Se pretende que la invención se interprete como que incluye todas estas modificaciones y alteraciones en la medida en que entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Motor eléctrico en rueda (4) que comprende un estator (30) en un lado de vehículo (2) con un muñón de conector (33), un cuerpo de estátor hueco cilíndrico (31) conectado al muñón de conector (33) y en una superficie externa equipada con bobinados del estátor, y que comprende además un cuerpo de rotor cilíndrico (60) que encierra coaxialmente el estátor (30) y que gira alrededor de un eje de rotación (R); donde el motor eléctrico (4) comprende además un dispositivo de electrónica de potencia (42) para alimentar los bobinados del estátor en el estátor (30) y un detector (81) para una posición angular del cuerpo de rotor con respecto al estátor;

donde el muñón de conector (33) está provisto de un soporte dispuesto para acoplarse al dispositivo de electrónica de potencia (42);

donde el dispositivo de electrónica de potencia (42) está montado sobre el soporte dentro del cuerpo de estátor hueco (31);

caracterizado por

el hecho de que el cuerpo de rotor cilíndrico (60) tiene una abertura cilíndrica (92) en un lado de carretera (3), donde la abertura es coaxial con el eje de rotación (R); y

el detector para la posición angular comprende un sensor de posición angular (93) que está montado dentro del cuerpo de estátor hueco (31) y está acoplado al cuerpo de rotor (60), donde el detector (81) para la posición angular está montado sobre el dispositivo de electrónica de potencia en el lado de carretera del dispositivo de electrónica de potencia y coaxialmente con el eje de rotación (R).

2. Motor eléctrico en rueda según la reivindicación 1, donde el detector (81) para la posición angular está montado sobre la abertura cilíndrica del cuerpo de rotor mediante una placa de montaje (95).

3. Motor eléctrico en rueda según la reivindicación 2, donde la placa de montaje (95) está conectada al sensor de posición (93) mediante un eje pivotante (96) coaxial con el eje de rotación.

4. Motor eléctrico en rueda según la reivindicación 3, donde el eje pivotante (96) comprende una barra flexible.

5. Motor eléctrico en rueda según la reivindicación 3, donde el sensor de posición está equipado con un acoplamiento elástico que está conectado al eje pivotante.

6. Motor eléctrico en rueda según la reivindicación 5, donde el eje pivotante comprende un par de elementos axiales (96a, 96B), donde un elemento axial está conectado al sensor de posición, el otro elemento axial está conectado a la placa de montaje, donde los elementos axiales en su interfaz están acoplados mediante una junta flexible (96D).

7. Motor eléctrico en rueda según cualquiera de las reivindicaciones 2 - 6, donde la placa de montaje (95) es coplanaria con la abertura cilíndrica (92).

8. Motor eléctrico en rueda según la reivindicación 6, donde la junta flexible (96D) está realizada en un material elástico.

9. Motor eléctrico en rueda según la reivindicación 8, donde la junta flexible está configurada para tener una alta rigidez en la dirección circunferencial.

10. Dispositivo de electrónica de potencia (42) para alimentar un motor eléctrico (4), donde el motor eléctrico comprende un estátor (30) con un cuerpo de estátor hueco cilíndrico (31) y en una superficie externa del cuerpo de estátor equipada con bobinados del estátor, y comprende un cuerpo de rotor cilíndrico (60) que encierra coaxialmente el estátor (30), para rotar alrededor de un motor eléctrico (4) del eje de rotación (R);

donde el dispositivo de electrónica de potencia comprende elementos electrónicos para suministrar potencia a los bobinados del estátor y un detector (81) para una posición angular del cuerpo de rotor con respecto al estátor; caracterizado por

el hecho de que el detector para la posición angular comprende un sensor de posición angular (93) que está montado sobre el dispositivo de electrónica de potencia (42), y está dispuesto para acoplarse, de forma rotatoria, al cuerpo de rotor mediante una placa de montaje (95) dispuesta para montarse en el cuerpo de rotor coaxialmente con el eje de rotación (R),

donde, cuando el dispositivo de electrónica de potencia está montado sobre el cuerpo de estátor hueco, el dispositivo de electrónica de potencia tiene un lado de carretera y un lado de vehículo, y el detector para la posición angular está instalado en el lado de carretera del dispositivo de electrónica de potencia.

11. Dispositivo de electrónica de potencia según la reivindicación 10, donde la placa de montaje (95) está conectada al sensor de posición (93) mediante un eje pivotante (96) coaxial con el eje de rotación.

12. Dispositivo de electrónica de potencia según la reivindicación 10 o 11, que comprende una carcasa (100) en la que están colocados los elementos electrónicos.

13. Dispositivo de electrónica de potencia según la reivindicación 11 o 12, donde el eje pivotante (96) comprende un par de elementos axiales (96A, 96B), donde un elemento axial (96A) está conectado al sensor de posición, el otro elemento axial (96B) está conectado a la placa de montaje (95), donde los elementos axiales en su interfaz (96C) están acoplados mediante una junta flexible (96D).

14. Método para ensamblar un dispositivo de electrónica de potencia y un sensor de posición angular a un motor eléctrico en rueda (4); donde el motor eléctrico (4) comprende un estátor (30) en un lado de vehículo (2) con un muñón de conector (33), un cuerpo de estátor hueco cilíndrico (31) conectado al muñón de conector (33) y en una superficie externa equipada con bobinados del estátor, y comprende además un cuerpo de rotor cilíndrico (60) que encierra coaxialmente el estátor (30) y que gira alrededor de un eje de rotación (R) del motor eléctrico; donde el motor eléctrico (4) comprende además un dispositivo de electrónica de potencia (42) para alimentar los bobinados del estátor y un detector (81) para una posición angular del cuerpo de rotor con respecto al estátor;

donde el detector para la posición angular comprende un sensor de posición angular (93) que está montado sobre el dispositivo de electrónica de potencia y está acoplado al cuerpo de rotor mediante una placa (95) montada dentro de una abertura cilíndrica (92) del cuerpo de rotor,

donde el método comprende:

proporcionar al muñón de conector (33) un soporte que se extiende hacia el cuerpo de estátor hueco dispuesto para acoplarse al dispositivo de electrónica de potencia;

proporcionar al cuerpo de rotor cilíndrico la abertura cilíndrica (92) en un lado de carretera (3), donde la abertura cilíndrica es coaxial con el eje de rotación (R);

montar el dispositivo de electrónica de potencia en el soporte dentro del cuerpo de estátor hueco a través de la abertura cilíndrica en el lado de carretera con el detector (81) para la posición angular con un sensor de posición angular (93) montado sobre el dispositivo de electrónica de potencia; y

acoplar el sensor de posición angular (93) al cuerpo de rotor montando una placa (95) en la abertura cilíndrica del cuerpo de rotor y conectando la placa de montaje (95) al sensor de posición (93) mediante un eje pivotante (96) coaxial con el eje de rotación.

15. Ensamblaje de tracción (1) para una rueda de un vehículo que comprende un motor eléctrico en rueda (4) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 - 9, donde el motor eléctrico (4) comprende una parte de estátor (30) y una parte de rotor (60), donde la parte de estátor y la parte de rotor son coaxiales con respecto a un eje de rotación (R), donde la parte de rotor y la parte de estátor están adaptadas para disponerse al menos parcialmente en la rueda.

16. Ensamblaje de tracción (1) para una rueda de un vehículo que comprende un motor eléctrico en rueda (4) provisto de un dispositivo de electrónica de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 10 - 13, donde el motor eléctrico (4) comprende una parte de estátor (30) y una parte de rotor (60), donde la parte de estátor y la parte de rotor son coaxiales con respecto a un eje de rotación (R), y la parte de rotor y la parte de estátor están adaptadas para disponerse al menos parcialmente en la rueda.