[發(fā)明專利]一種具有能量回收和多方向減振功能的電動車輪

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110631573.4
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113531033B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟慶華;鄭和洋;趙鑫;康志彬;彭玉東;王啟賢;文凱凱
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: F16F15/03
• 分類號: F16F15/03;F16F15/067;B60K7/00;H02K5/24;H02J7/14
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

本發(fā)明公開了一種具有能量回收和多方向減振功能的電動車輪；該電動車輪包括垂向振動傳遞模塊、擺振傳遞組件、振擺同步抑制模塊、輪轂電機(jī)模塊和車輪模塊。所述的垂向振動傳遞模塊安裝在車輛主體上，其包括車軸和第一連接塊。第一連接塊固定在車軸上。車軸上轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)動盤。所述的車輪模塊安裝在轉(zhuǎn)動盤上。所述的輪轂電機(jī)模塊包括定子、轉(zhuǎn)子和中間傳遞盤。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)動盤通過中間傳遞盤連接。中間傳遞盤能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩傳遞到轉(zhuǎn)動盤，且允許轉(zhuǎn)子沿轉(zhuǎn)動盤的徑向進(jìn)行跳動。所述的定子安裝在轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)。本發(fā)明直接在車輪內(nèi)部通過機(jī)械設(shè)計，達(dá)到只用同一個減振器實現(xiàn)車輪多個方向的減振(車輪垂向振動和車輪擺振)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車車輪減振技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有能量回收和多方向減振功能的電動車輪。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車的普及，電機(jī)驅(qū)動的方式也發(fā)生了改變。如今有一部分電動汽車選擇使用輪轂電機(jī)驅(qū)動。簡單來說，輪轂電機(jī)就是將輪轂和驅(qū)動裝置直接合并為一體的電機(jī)，即將電機(jī)、傳動和制動裝置都整合到輪轂中。輪轂電機(jī)使汽車構(gòu)造更加簡單，從而獲得更好的空間利用率，同時也方便了車輛的定期維護(hù)和故障修復(fù)。它讓車輛布局變得更加靈活，不再需要復(fù)雜的機(jī)械傳動系統(tǒng)，提高了傳動效率。輪轂電機(jī)達(dá)到真正意義上的直接驅(qū)動，對于車輛而言能夠更好將車輛的能源利用率達(dá)到最佳的水平，同時也能夠?qū)④囕v的扭矩和扭力發(fā)揮出最佳的效果，這對使用車載有限能源的電動車來講，可以降低行駛電流，延長續(xù)行里程。

但目前市面上大部分輪轂電機(jī)直接將電機(jī)與車輪進(jìn)行剛性的連接，而汽車在路面上行駛時，由于受到多種因素作用，往往會發(fā)生車輪輪胎的垂向振動及車輪擺振。車輪垂向振動指輪胎受到垂直于地面方向的振動。在無懸架減振器的情況下，車輪的垂向振動會引起車身的振動以及輪轂電機(jī)的振動，從而降低了汽車的平順性和安全性。車輪擺振一般是指汽車在平直路面上行駛時，前輪以一定幅度和頻率繞車輪主銷持續(xù)振動的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)向輪擺振引起的振動通過轉(zhuǎn)向系傳遞到方向盤，使得轉(zhuǎn)向負(fù)荷增加，嚴(yán)重時會引起車輛的明顯振動，加速輪胎磨損，降低零件使用壽命。車輪輪胎的垂向振動及車輪擺振都將使得汽車的乘坐舒適性、操控穩(wěn)定性、駕駛安全性和燃油經(jīng)濟(jì)性變差，因此輪胎振動對汽車是十分有害的，在設(shè)計和生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免。

目前汽車上廣泛應(yīng)用液壓減振器。但液壓減振器為被動減振器，其通用性較差，阻尼工作范圍小，且工作中阻尼力不可調(diào)，當(dāng)擺振幅度或頻率較大時，液壓減振器不能有效地進(jìn)行減振。并且液壓減振器對密封性的要求較高，否則可能會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，這也會使擺振效果下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有能量回收和多方向減振功能的電動車輪，用以有效地緩解車輪的垂向振動和擺振以及車輪振動給輪轂電機(jī)帶來的沖擊。

本發(fā)明包括垂向振動傳遞模塊、振擺同步抑制模塊、擺振傳遞組件、輪轂電機(jī)模塊和車輪模塊。垂向振動傳遞模塊安裝在車輛主體上，其包括車軸和第一連接塊。第一連接塊固定在車軸上。車軸上轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)動盤。所述的車輪模塊安裝在轉(zhuǎn)動盤上。所述的輪轂電機(jī)模塊包括定子、轉(zhuǎn)子和中間傳遞盤。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)動盤通過中間傳遞盤連接。中間傳遞盤能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩傳遞到轉(zhuǎn)動盤，且允許轉(zhuǎn)子沿轉(zhuǎn)動盤的徑向進(jìn)行跳動。所述的定子安裝在轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)。

所述的振擺同步抑制模塊包括直軸、直軸固定套、環(huán)形永磁體和繞組套筒組。直軸固定在定子的內(nèi)側(cè)。繞組套筒組包括第一繞組套筒和第二繞組套筒。第一繞組套筒和第二繞組套筒均套置在直軸的外側(cè)。直軸的外側(cè)固定有多個環(huán)形永磁體。第一繞組套筒和第二繞組套筒結(jié)構(gòu)相同，均包括套筒外殼、直線電機(jī)鐵芯和直線電機(jī)繞組。直線電機(jī)鐵芯固定在套筒外殼的內(nèi)側(cè)，且繞置有直線電機(jī)繞組。直線電機(jī)鐵芯與直軸的外側(cè)面之間留有氣隙。

所述的擺振傳遞組件包括滑動安裝塊、擺動連桿、滑轉(zhuǎn)體、平動直桿、連桿、第二連接塊和擺動塊。平動直桿與車架滑動連接。所述連桿的一端與平動直桿的端部鉸接，另一端與第二連接塊的一端鉸接。第二連接塊與第二繞組套筒連接。滑動安裝塊滑動連接在第一連接塊上。所述擺動連桿固定在滑動安裝塊上。擺動連桿上開設(shè)有滑移槽?；D(zhuǎn)體的一端伸入滑移槽內(nèi)，另一端與平動直桿固定。