1. Motor eléctrico con reductor coaxial integrado y electromagnéticamente inhibible,

que se caracteriza por lo siguiente:A) tiene dos ejes concéntricos: uno de ellos, el más exterior, que es el motriz, y el interior o central, que es el de salida y de mayor longitud que el motriz por sobresalir por sus dos extremos.B) del inducido o rotor del motor, sea éste interno o externo respecto al estator o bobinas (2 ó 6), su eje-motriz (1 ó 4) es hueco con el fin de permitir girar en su interior al eje de salida (3 ó 5).C) el eje-motriz hueco está además sólidamente unido en su parte trasera a un engranaje o `piñón-sol' (9) que es el central de un reductor de velocidad tipo planetario de corona fija (10).D) el piñón-sol (9) es también hueco en su centro para permitir que el referido eje concéntrico de salida (3 ó 5) pase por su centro y gire libremente.E) el eje central de salida hace en su parte posterior de centro de giro del `porta-planetarios' (12) de dicho reductor sin que el porta-planetarios mismo vaya sólidamente unido a él, sino que lo hace a través de un rodamiento unidireccional de los llamados `rueda-libre' (13), que cuando la fuerza motriz procede del porta-planetarios dicho rodamiento unidireccional la transmite a ese eje de salida (3 ó 5) pero permitiéndole también a éste girar más rápidamente en el mismo sentido.F) en la cara o extremo frontal de este motor, extremo éste opuesto al del reductor planetario, hay un conjunto embrague-unidor electromagnético (15) compuesto por un plato (1c ó 4c) fijado al eje motriz (1 ó 4) y otro plato (16) que va fijado elásticamente al eje central en (17), de tal modo que al aplicarle energía eléctrica a la bobina (14) de dicho embrague electromagnético, hace que se unan los dos platos con el fin de inhibir la transferencia de la energía proveniente del reductor planetario, y producir una transferencia directa del eje-motriz (1 ó 4) al eje de salida (3 ó 5).2. Motor eléctrico con reductor coaxial integrado y electromagnéticamente inhibible, que acorde con la reivindicación anterior, está caracterizado porque opcionalmente en la parte trasera, además puede incorporar otro embrague electromagnético con el fin de que, activando éste, y previa desactivación del frontal (15) pueda cumplir su función el reductor planetario (9, 10, 11 y 12) cuando se desee obtener alto par en ambos sentidos de giro del inducido o rotor; pudiendo este segundo embrague complementar o sustituir al rodamiento unidireccional (13).3. Motor eléctrico con reductor coaxial integrado y electromagnéticamente inhibible, que de modo acorde con sólo la primera reivindicación o con ambas reivindicaciones anteriores, está caracterizado porque opcionalmente fijado al eje central de salida (3 ó 5), incorpora un mecanismo de freno mecánico (8 y 8b) accionable éste por cualquier sistema que permita dejar frenado tal eje de salida sin necesidad de desgaste de energía

Motor eléctrico con reductor coaxial integrado y electromagnéticamente inhibible.

Sector de la técnica y Objeto de la presente invención

La presente invención se refiere a un motor eléctrico que, sin aumentar excesivamente su longitud y reduciendo su peso para una determinada potencia de salida, incorpora o integra un paso reductor-planetario que provee el alto par necesario en determinados momentos de los vehículos y de muchas otras máquinas, y que mediante una orden que eléctricamente recibe, éste inhibe o "puentea" tal reductor-planetario y pasa a lo que en los automóviles se denomina "marcha-directa" permitiendo así a la máquina o automóvil en el que se instala aprovechar también el amplio rango de velocidad conocido de los motores eléctricos.

Estado de la técnica

Desde hace unos años están apareciendo en el mercado automóviles de tracción eléctrica que, con el fin de no sobredimensionar excesivamente su motorización y al igual que necesitan los de motor de explosión o los híbridos, también incorporan una caja de cambios para obtener el mayor par necesario en las arrancadas, en las subidas de pendientes elevadas, en el tránsito por determinados caminos rurales, etc. Otros, con el fin de evitar incorporar dicha caja de cambio pero poder proporcionar los mismos resultados en tales circunstancias, se les equipa con un motor eléctrico más potente atacando al mecanismo diferencial, o bien motores eléctricos acoplados directamente en sus ruedas que, aunque dicho alto par únicamente lo necesitan para esas poco duraderas situaciones, tales motores requieren ser mucho más potentes y pesados.

Por otra parte, y al igual que en los automóviles ocurre, diversas máquinas de todo tipo necesitan un potente motor eléctrico; con el alto consumo de energía que para sólo superar esos cortos instantes supone; cuando les bastaría con un motor de menor consumo, y un reductor que se pueda "puentear" o inhibir una vez efectúan tales arranques.

Ventajas y Rápida descripción de la presente invención

La presente invención es un motor que por sus resultantes pequeñas dimensiones para un determinado par, permite, no sólo instalarlo sin complicación mecánica alguna en máquinas de todo tipo y también en vehículos, aplicándolo a sus mecanismos diferenciales convencionales que reparten la tracción, sino también, y lo que es absolutamente más beneficioso, porque a los nuevos vehículos de sólo tracción eléctrica se puede acoplar directamente este motor a dos o a todas sus ruedas, sin tener, gracias a su menor peso, que aumentar excesivamente la "masa no suspendida" de tales ruedas y dotándoles a tales vehículos de dos marchas o velocidades que son, además, eléctricamente servo-seleccionables de forma manual o automática. Asimismo, este dispositivo, admite también el fácil acoplamiento en su parte trasera de un freno de disco; imprescindible éste para el estacionamiento y el apoyo en fuertes e imprevistas frenadas.

Breve descripción de los dibujos de ejemplos de realización

La fig. 1 muestra de forma esquemática y en sección por su eje longitudinal, una realización del motor en la versión más convencional o "in-runner"; es decir, con inducido o rotor interior (1) y las bobinas del estator o parte fija (2) en el exterior. Disposición ésta que por su capacidad de mayor velocidad, empleado como motor de tracción de un vehículo, es más propia para acoplar su eje de salida (3) al clásico grupo diferencial de transmisión a las ruedas.

La fig. 2 muestra también en sección esquemática la versión más moderna de rotor exterior o "out-runner" que, por proporcionar mayor par a menor velocidad que el de la fig. 1 para un mismo diámetro y al permitir un mayor número de polos, hace que admita acoplarle la rueda del vehículo directamente a su eje-plato de salida (5-5b), solución conocida como "in-wheel-motor". Asimismo, al estar las bobinas de éste (6) más distantes del eje, se obtiene una cavidad o alojamiento (7) que permite ubicar la electrónica de control de potencia de este motor. Y al ser este ejemplo de realización el de un motor acoplable directamente a la rueda, también se ha representado en su parte trasera un convencional freno de disco (8) y su mecanismo de pinza (8b).

Para mayor claridad, en las figuras no se muestran los rodamientos de los ejes concéntricos (1-3) y (4-5), y algunas referencias sólo constan en la fig. 1 por ser las mismas que la fig. 2.

Por otra parte, ambos ejemplos de realización esquematizan modernos motores polifásicos de los conocidos como "brushless"; es decir, sin escobillas y de imanes permanentes (M). Imanes éstos que van fijados de una u otra forma a sus respectivos rotores de los ejes huecos (1b ó 4b), y que en su parte trasera tienen fijada solidariamente la rueda-piñón dentada (9) que hace las funciones de piñón central o "piñón-sol" de un reductor tipo planetario (11 y 12). Reductor éste que su corona interiormente dentada (10) está fijada al chasis o parte fija del conjunto al igual que las bobinas y todas las partes indicadas en las figuras con el correspondiente símbolo de tierra.

Funcionamiento

Los engranajes planetarios (11) giran sobre sus ejes (11b) fijados a la pieza portaplanetarios (12), pieza ésta que fraccionada por dichos engranajes planetarios, transmite, a través del rodamiento unidireccional o de "rueda-libre" (13), la energía al eje central (3) ó (5), y rodamiento éste que sin embargo sí le permite girar más rápido a dicho eje en el mismo sentido.

Cuando se le aplica corriente a la bobina (14) del embrague electromagnético frontal (15) las armaduras (16) se unen al plato frontal (1c ó 4c) que el rotor de ambas versiones de motor tienen, y por tal acción y gracias a permitirlo el rodamiento unidireccional (13), el eje interior de salida (3 ó 5) pasa a girar a la velocidad-directa; es decir, a la que el motriz eje hueco gira. Opcionalmente se puede complementar o sustituir dicho rodamiento por otro embrague electromagnético que permita aportar la reducción para la marcha atrás en cuestas muy pronunciadas.

1. Motor eléctrico con reductor coaxial integrado y electromagnéticamente inhibible, que se caracteriza por lo siguiente:

A) tiene dos ejes concéntricos: uno de ellos, el más exterior, que es el motriz, y el interior o central, que es el de salida y de mayor longitud que el motriz por sobresalir por sus dos extremos.

B) del inducido o rotor del motor, sea éste interno o externo respecto al estator o bobinas (2 ó 6), su eje-motriz (1 ó 4) es hueco con el fin de permitir girar en su interior al eje de salida (3 ó 5).

C) el eje-motriz hueco está además sólidamente unido en su parte trasera a un engranaje o "piñón-sol" (9) que es el central de un reductor de velocidad tipo planetario de corona fija (10).

D) el piñón-sol (9) es también hueco en su centro para permitir que el referido eje concéntrico de salida (3 ó 5) pase por su centro y gire libremente.

E) el eje central de salida hace en su parte posterior de centro de giro del "porta-planetarios" (12) de dicho reductor sin que el porta-planetarios mismo vaya sólidamente unido a él, sino que lo hace a través de un rodamiento unidireccional de los llamados "rueda-libre" (13), que cuando la fuerza motriz procede del porta-planetarios dicho rodamiento unidireccional la transmite a ese eje de salida (3 ó 5) pero permitiéndole también a éste girar más rápidamente en el mismo sentido.

F) en la cara o extremo frontal de este motor, extremo éste opuesto al del reductor planetario, hay un conjunto embrague-unidor electromagnético (15) compuesto por un plato (1c ó 4c) fijado al eje motriz (1 ó 4) y otro plato (16) que va fijado elásticamente al eje central en (17), de tal modo que al aplicarle energía eléctrica a la bobina (14) de dicho embrague electromagnético, hace que se unan los dos platos con el fin de inhibir la transferencia de la energía proveniente del reductor planetario, y producir una transferencia directa del eje-motriz (1 ó 4) al eje de salida (3 ó 5).

2. Motor eléctrico con reductor coaxial integrado y electromagnéticamente inhibible, que acorde con la reivindicación anterior, está caracterizado porque opcionalmente en la parte trasera, además puede incorporar otro embrague electromagnético con el fin de que, activando éste, y previa desactivación del frontal (15) pueda cumplir su función el reductor planetario (9, 10, 11 y 12) cuando se desee obtener alto par en ambos sentidos de giro del inducido o rotor; pudiendo este segundo embrague complementar o sustituir al rodamiento unidireccional (13).

3. Motor eléctrico con reductor coaxial integrado y electromagnéticamente inhibible, que de modo acorde con sólo la primera reivindicación o con ambas reivindicaciones anteriores, está caracterizado porque opcionalmente fijado al eje central de salida (3 ó 5), incorpora un mecanismo de freno mecánico (8 y 8b) accionable éste por cualquier sistema que permita dejar frenado tal eje de salida sin necesidad de desgaste de energía.