CN107757243A - 一种自减震电能回收轮毂 - Google Patents

Abstract

一种自减震电能回收轮毂，包括轮辋和中心轮毂，所述中心轮毂与所述轮辋之间沿圆周设有气囊减震装置，所述气囊减震装置固定于所述中心轮毂外表面，所述中心轮毂内设有驱动机构和电能回收装置，所述驱动机构连接所述中心轮毂，所述中心轮毂连接所述电能回收装置，所述电能回收装置连接蓄电系统。当车轮发生振动时，轮辋可以利用气囊减震装置的缓冲功能，实现自减震，降低外框浮动的幅度。在不紧急减速的情况下，刹车片不工作，驱动机构减速，电能回收装置接通，使得轮毂的动能转换为电能，达到减速目的的同时还能将电能存储至蓄电系统，实现能量的回收利用，而正常行驶时，电能回收装置处于开路状态，处于不工作状态。

Description

一种自减震电能回收轮毂

技术领域

本发明属于汽车轮毂领域，尤其是一种自减震电能回收轮毂。

背景技术

轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。又叫轮圈、钢圈、轱辘、胎铃。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。而一般的轮毂是不具备减震功能的，轮毂安装在汽车的前桥和后桥，通过前桥和后桥上设置的减震器来达到减震的目的。为了提高轮毂的性能，在轮毂的设计制作上，设计者们在不断努力。

如公开号为CN205553765的中国专利，公开了一种新型减震轮毂，包括外圆轮毂和中心轮毂，所述外圆轮毂和中心轮毂之间通过缓冲装置连接，所述缓冲装置包括固定杆和活动杆，所述固定杆上设有圆孔，所述圆孔内设有第一弹簧，所述第一弹簧一端和固定杆圆孔底面连接，另一端和置于圆孔内的活动杆一端连接，该技术方案目的在于提供一种新型减震轮毂，通过在固定杆内设置第一弹簧和活动杆上套有第二弹簧，通过第一弹簧和第二弹簧相互配合，弹簧在受力后，反弹速度快，虽然有一定的减震作用，但来回振动幅度大，震感还是存在。

当汽车减速过程中，往往通过刹车片摩擦，将动能转化为热能，使得车辆停止运动。为了节约能源，研发出了将动能转化为电能回收利用的轮毂。如公开号为CN204870572的中国专利，公开了一种电动汽车轮毂电机能量回收装置，包括由轮毂驱动的传动机构，所述传动机构由传动离合器控制离合，所述传动机构连接液压储能结构，所述液压储能结构将传动机构的机械能转换成液压能储存。所述液压储能结构包括双作用叶片式液压二次元件、液压储能器，所述双作用叶片式液压二次元件通过液压管路连接液压储能器，所述双作用叶片式液压二次元件与液压储能器间的液压管路上设有单向阀和节流阀。该技术在电动汽车减速和刹车时候，把机械能转化成液压能储存在液压蓄能器中，而当电动汽车加速或者爬坡的时候释放液压蓄能器中的压力能，使压力能作用在电动汽车的轮毂电机上，驱动电动汽车的行驶，节省电动汽车的电能。

如何将自减震和电能回收同时设计在轮毂上，需要进一步作改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决普通轮毂不减震，外框浮动，刹车动能损耗无法得到利用的问题，实现了一种既能自减震，刹车时又能将动能转化为电能并回收利用的轮毂。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种自减震电能回收轮毂，包括轮辋和中心轮毂，所述中心轮毂与所述轮辋之间沿圆周设有气囊减震装置，所述气囊减震装置固定于所述中心轮毂外表面，所述中心轮毂内设有驱动机构和电能回收装置，所述驱动机构连接所述中心轮毂，所述中心轮毂连接所述电能回收装置，所述电能回收装置连接蓄电系统。本发明在中心轮毂和轮辋之间设置气囊减震装置，当车轮发生振动时，轮辋可以利用气囊减震装置的缓冲功能，实现自减震，降低外框浮动的幅度。在不紧急减速的情况下，刹车片不工作，驱动机构减速，电能回收装置接通，使得轮毂的动能转换为电能，达到减速目的的同时还能将电能存储至蓄电系统，实现能量的回收利用，而正常行驶时，电能回收装置处于开路状态，处于不工作状态。当紧急刹车时，仍以刹车片工作，将动能转化为热能，实现减速的目的。

汽车系统根据刹车踏板的开度、开度变化率来判断是否为急刹，当刹车踏板开度小，开度变化率低时，认为不是急刹，则电能回收装置接通工作；反之，则采用刹车片工作。

作为优选，所述气囊减震装置包括减震气囊内圈、减震气囊外圈、减震气囊挡圈和减震气囊外壁，所述中心轮毂外侧壁上通过固定机构套设有所述减震气囊内圈，所述减震气囊内圈与所述减震气囊外圈之间设有轴承，所述减震气囊外圈外侧套设有减震气囊外壁，所述减震气囊内圈、所述减震气囊外圈和减震气囊外壁的两侧设有减震气囊挡圈，所述减震气囊挡圈通过衔接结构卡设于所述减震气囊外圈和所述减震气囊外壁的侧壁上。内圈、外圈和外壁三层气囊两侧通过挡圈固定在中心轮毂上，内圈和外圈之间设有轴承，使得外圈和外壁可以随着轮毂转动，当轮毂发生振动时，气囊之间相互作用，使得轮辋浮动幅度大大减小。

作为优选，所述固定机构为环形凸起，所述环形凸起设于所述中心轮毂外侧壁上，所述减震气囊内圈内侧壁上设有适配于所述环形凸起的内侧凹槽，所述减震气囊内圈通过相互适配的所述环形凸起和所述内侧凹槽固定于所述中心轮毂外侧壁上。减震气囊内圈通过适配于中心轮毂上环形凸起的凹槽条固定，结果简单，固定效果好，减震气囊内圈也不会左右滑动。

作为优选，所述减震气囊内圈外侧壁和所述减震气囊外圈内侧壁上均设有适配于所述轴承的凹槽条，使得所述轴承卡设于两条相对设置的所述凹槽条内。减震气囊内圈外侧壁和减震气囊外圈内侧壁上的凹槽条，形成一个适配于轴承的环形通道，轴承使得减震气囊外圈能够转动，使得减震气囊挡圈的结构更容易设计。

作为优选，所述减震气囊挡圈包括固定环和若干沿环形设置的卡条，所述减震气囊挡圈通过固定环套设于所述中心轮毂上，所述衔接结构为设于所述减震气囊外圈和所述减震气囊外壁侧面上适配于所述卡条的凹槽。减震气囊挡圈的固定环套设于中心轮毂上，随着轮毂转动，卡条卡设于减震气囊外圈和减震气囊外壁侧面上的凹槽内，使得减震气囊外圈和减震气囊外壁在轴承和挡圈的作用下，随着中心轮毂转动，将整个减震气囊装置协调的安装在中心轮毂外侧。

作为优选，所述气囊减震外壁沿环形隔成若干段气囊，相邻两个所述气囊之间通过两个方向相反设置的单向压力进气阀连通。气囊减震外壁隔成若干段气囊，并通过两个单向压力进气阀连通，当发生振动时，气囊减震外壁内的气流会过快受挤压向两边流动，导致减震效果不明显，分隔成段后，通过单向压力进气阀连通，使得气流流速减小，使得气囊减震外壁的变形度减小，减震效果更好。

作为优选，所述驱动机构包括一级电机主轴、一级电机太阳轮、一级电机转子、一级电机定子、一级电机行星轮和一级电机行星架，所述一级电机主轴、所述一级电机太阳轮、所述一级电机转子、所述一级电机行星轮、所述一级电机行星架依次连接，所述一级电机行星架连接所述中心轮毂。驱动机构带动中心轮毂运动。

作为优选，所述电能回收装置包括二级电机主轴、二级电机转子、二级电机定子、二级电机行星轮和二级电机行星架，所述二级电机行星架、所述二级电机行星轮、所述二级电机转子、所述二级电机太阳轮、所述二级电机主轴依次连接，所述二级电机行星架连接所述中心轮毂，所述二级电机定子连接蓄电系统。当在正常行驶时，电能回收装置处于开路状态，中心轮毂带动二级电机行星架但不产生电能。当不紧急刹车时，驱动机构减速，电能回收装置接通，使得动能转化成电能，回收利用，实现节能的作用。

作为优选，所述一级电机行星架连接所述二级电机行星架。一级电机行星架和二级电机行星架连接后，使得中心轮毂转动更稳定，受力更平衡。

作为优选，所述中心轮毂上套设有若干组所述气囊减震装置。轮毂在转弯过程中，受力会不均匀，在中心轮毂上套设多组气囊减震装置，使得不同组气囊减震装置根据各自不同的受力形成不同气流量的变化，减震效果更好。

有益效果：本发明设计的轮毂，当行进过程发生振动时，可以通过气囊减震装置使得轮辋浮动幅度减小，达到轮毂自减震的功能。当不紧急刹车时，电能回收装置接通，将动能转化成电能，并回收利用，合理的利用能源。

附图说明

附图1是本发明所述的一种自减震电能回收轮毂的结构示意图。

附图2是本发明所述减震气囊挡圈的结构示意图。

1、轮辋；2、中心轮毂；3、减震气囊内圈；4、减震气囊外圈；5、减震气囊挡圈；6、减震气囊外壁；7、轴承；8、环形凸起；9、固定环；10、卡条；11、单向压力进气阀；12、一级电机主轴；13、一级电机太阳轮；14、一级电机转子；15、一级电机定子；16、一级电机行星轮；17、一级电机行星架；18、二级电机主轴；19、二级电机太阳轮；20、二级电机转子；21、二级电机定子；22、二级电机行星轮；23、二级电机行星架。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1、图2所示，本发明是一种自减震电能回收轮毂，包括轮辋1和中心轮毂2，所述中心轮毂2与所述轮辋1之间沿圆周设有若干组所述气囊减震装置。轮毂在转弯过程中，受力会不均匀，在中心轮毂2上套设多组气囊减震装置，使得不同组气囊减震装置根据各自不同的受力形成不同气流量的变化，减震效果更好。

所述气囊减震装置固定于所述中心轮毂2外表面，所述中心轮毂2内设有驱动机构和电能回收装置，所述驱动机构连接所述中心轮毂2，所述中心轮毂2连接所述电能回收装置，所述气囊减震装置包括减震气囊内圈3、减震气囊外圈4、减震气囊挡圈5和减震气囊外壁6，所述中心轮毂2外侧壁上设有环形凸起8，所述减震气囊内圈3内侧壁上设有适配于所述环形凸起8的内侧凹槽，所述减震气囊内圈3通过相互适配的所述环形凸起8和所述内侧凹槽固定于所述中心轮毂2外侧壁上。减震气囊内圈3通过适配于中心轮毂2上环形凸起8的凹槽条固定，结果简单，固定效果好，减震气囊内圈3也不会左右滑动。

所述减震气囊内圈3与所述减震气囊外圈4之间设有轴承7，所述减震气囊内圈3外侧壁和所述减震气囊外圈4内侧壁上均设有适配于所述轴承7的凹槽条，使得所述轴承7卡设于两条相对设置的所述凹槽条内。减震气囊内圈3外侧壁和减震气囊外圈4内侧壁上的凹槽条，形成一个适配于轴承7的环形通道，轴承7使得减震气囊外圈4能够转动，使得减震气囊挡圈5的结构更容易设计。

所述减震气囊外圈4外侧套设有减震气囊外壁6，所述减震气囊内圈3、所述减震气囊外圈4和减震气囊外壁6的两侧设有减震气囊挡圈5，所述减震气囊挡圈5包括固定环9和若干沿环形设置的卡条10，所述减震气囊挡圈5通过固定环9套设于所述中心轮毂2上，所述衔接结构为设于所述减震气囊外圈4和所述减震气囊外壁6侧面上适配于所述卡条的凹槽。减震气囊挡圈5的固定环9套设于中心轮毂2上，随着轮毂转动，卡条卡设于减震气囊外圈4和减震气囊外壁6侧面上的凹槽内，使得减震气囊外圈4和减震气囊外壁6在轴承7和挡圈的作用下，随着中心轮毂2转动，将整个减震气囊装置协调的安装在中心轮毂2外侧。内圈、外圈和外壁三层气囊两侧通过挡圈固定在中心轮毂2上，内圈和外圈之间设有轴承7，使得外圈和外壁可以随着轮毂转动，当轮毂发生振动时，气囊之间相互作用，使得轮辋浮动幅度大大减小。

所述气囊减震外壁6沿环形隔成若干段气囊，相邻两个所述气囊之间通过两个方向相反设置的单向压力进气阀11连通。气囊减震外壁6隔成若干段气囊，并通过两个单向压力进气阀11连通，当发生振动时，气囊减震外壁6内的气流会过快受挤压向两边流动，导致减震效果不明显，分隔成段后，通过单向压力进气阀11连通，使得气流流速减小，使得气囊减震外壁6的变形度减小，减震效果更好。

所述驱动机构包括一级电机主轴12、一级电机太阳轮13、一级电机转子14、一级电机定子15、一级电机行星轮16和一级电机行星架17，所述一级电机主轴12、所述一级电机太阳轮13、所述一级电机转子14、所述一级电机行星轮16、所述一级电机行星架17依次连接，所述一级电机行星架17连接所述中心轮毂2。驱动机构带动中心轮毂2运动。

所述电能回收装置包括二级电机主轴18、二级电机太阳轮19、二级电机转子20、二级电机定子21、二级电机行星轮22和二级电机行星架23，所述二级电机行星架23、所述二级电机行星轮22、所述二级电机转子20、所述二级电机太阳轮19、所述二级电机主轴18依次连接，所述二级电机行星架23连接所述中心轮毂2，所述二级电机定子21连接蓄电系统。当在正常行驶时，电能回收装置处于开路状态，中心轮毂2带动二级电机行星架23但不产生电能。当不紧急刹车时，驱动机构减速，电能回收装置接通，使得动能转化成电能，回收利用，实现节能的作用。

所述一级电机行星架17连接所述二级电机行星架23。一级电机行星架17和二级电机行星架23连接后，使得中心轮毂2转动更稳定，受力更平衡。

本发明在中心轮毂2和轮辋1之间设置气囊减震装置，当车轮发生振动时，轮辋1可以利用气囊减震装置的缓冲功能，实现自减震，降低外框浮动的幅度。在不紧急减速的情况下，刹车片不工作，驱动机构减速，电能回收装置接通，使得轮毂的动能转换为电能，达到减速目的的同时还能将电能存储至蓄电系统，实现能量的回收利用，而正常行驶时，电能回收装置处于开路状态，处于不工作状态。当紧急刹车时，仍以刹车片工作，将动能转化为热能，实现减速的目的。

有益效果：本发明设计的轮毂，当行进过程发生振动时，可以通过气囊减震装置使得轮辋浮动幅度减小，达到轮毂自减震的功能。当不紧急刹车时，电能回收装置接通，将动能转化成电能，并回收利用，合理的利用能源。

Claims (10)

1.一种自减震电能回收轮毂，包括轮辋和中心轮毂，其特征在于：所述中心轮毂与所述轮辋之间沿圆周设有气囊减震装置，所述气囊减震装置固定于所述中心轮毂外表面，所述中心轮毂内设有驱动机构和电能回收装置，所述驱动机构连接所述中心轮毂，所述中心轮毂连接所述电能回收装置，所述电能回收装置连接蓄电系统。

2.根据权利要求1所述的一种自减震电能回收轮毂，其特征在于：所述气囊减震装置包括减震气囊内圈、减震气囊外圈、减震气囊挡圈和减震气囊外壁，所述中心轮毂外侧壁上通过固定机构套设有所述减震气囊内圈，所述减震气囊内圈与所述减震气囊外圈之间设有轴承，所述减震气囊外圈外侧套设有减震气囊外壁，所述减震气囊内圈、所述减震气囊外圈和减震气囊外壁的两侧设有减震气囊挡圈，所述减震气囊挡圈通过衔接结构卡设于所述减震气囊外圈和所述减震气囊外壁的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种自减震电能回收轮毂，其特征在于：所述固定机构为环形凸起，所述环形凸起设于所述中心轮毂外侧壁上，所述减震气囊内圈内侧壁上设有适配于所述环形凸起的内侧凹槽，所述减震气囊内圈通过相互适配的所述环形凸起和所述内侧凹槽固定于所述中心轮毂外侧壁上。

4.根据权利要求2或3所述的一种自减震电能回收轮毂，其特征在于：所述减震气囊内圈外侧壁和所述减震气囊外圈内侧壁上均设有适配于所述轴承的凹槽条，使得所述轴承卡设于两条相对设置的所述凹槽条内。

5.根据权利要求4所述的一种自减震电能回收轮毂，其特征在于：所述减震气囊挡圈包括固定环和若干沿环形设置的卡条，所述减震气囊挡圈通过固定环套设于所述中心轮毂上，所述衔接结构为设于所述减震气囊外圈和所述减震气囊外壁侧面上适配于所述卡条的凹槽。

6.根据权利要求2或3或5所述的一种自减震电能回收轮毂，其特征在于：所述气囊减震外壁沿环形隔成若干段气囊，相邻两个所述气囊之间通过两个方向相反设置的单向压力进气阀连通。

7.根据权利要求1所述的一种自减震电能回收轮毂，其特征在于：所述驱动机构包括一级电机主轴、一级电机太阳轮、一级电机转子、一级电机定子、一级电机行星轮和一级电机行星架，所述一级电机主轴、所述一级电机太阳轮、所述一级电机转子、所述一级电机行星轮、所述一级电机行星架依次连接，所述一级电机行星架连接所述中心轮毂。

8.根据权利要求1所述的一种自减震电能回收轮毂，其特征在于：所述电能回收装置包括二级电机主轴、二级电机转子、二级电机定子、二级电机行星轮和二级电机行星架，所述二级电机行星架、所述二级电机行星轮、所述二级电机转子、所述二级电机太阳轮、所述二级电机主轴依次连接，所述二级电机定子连接蓄电系统。

9.根据权利要求1或7或8所述的一种自减震电能回收轮毂，其特征在于：所述一级电机行星架连接所述二级电机行星架。

10.根据权利要求1或2或5所述的一种自减震电能回收轮毂，其特征在于：所述中心轮毂上套设有若干组所述气囊减震装置。