CN111469644A - 车辆轮式发动机驱动制动密封散热结构及其方法 - Google Patents
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Abstract
车辆轮式发动机驱动制动密封散热结构及其方法,本发明涉及一种新能源纯电动以及混合动力车辆驱动技术方法,主要围绕车辆发动机密封散热系统、机械制动系统打造新型轮式发动机直驱方案;结合车辆轮式驱动独特优势和着眼高速车辆安全性能要求;有效融合常规发动机风冷和水冷散热理念同时,提供独特的H形定、转子组合定钳盘式制动和驻车制动方案,其中独特漏斗状空心轴特性以及与车辆悬架结构定位连接配套方案、与带轴E形外转子通过轴承定位及活动连接方案,决定了未来驱动技术深度拓展和发展方向,其轮式发动机独具的半轴双向或反向驱动特点,使得一直困扰轮部驱动车辆高速或制动需要面对的节能散热问题得以一并解决。
Description
技术领域
本发明涉及一种新能源车辆轮式发动机混合驱动制动密封散热结构及其方法,主要涉及新能源摩托车、汽车、卡车等车辆领域,其中还涉及轮部电驱动或混合驱动和动能回收以及车辆轮部电驱动、制动、散热结构和方法。
背景技术
因独特轮毂电机结构有效融合了常规发动机具有的风冷和水冷散热理念,故而之所以称之为“轮式发动机”(英文:Wheeled Engines、缩写:WE)较为贴切,同时作为整体化理念而言、“轮式发动机”(WE)应包括汽车轮毂、轮胎整体性构件;本发明技术其核心主要围绕相关国际公布号:WO2018/028478A1所公布的新技术即:发明名称为“混合动力摩托车后轮驱动结构”及其“一种多用途混合驱动轮毂电机”为技术延伸基础,主要结合其独特电机空心轴和车辆悬架结构及整体刚性连接方案进行,延伸方案包括轴部油电动力混合驱动结构进行制动、散热以及悬挂结构的灵活应用和深度改进创新;使该技术不仅能够实现现有摩托车混合驱动、同时适用与各种车辆,突破了一直困扰轮毂电机驱动车辆在不同路况、长时间续航和高速行驶过程中面临的密封、散热包括可靠的机械制动等技术难题或瓶颈。
技术问题
针对现有技术存在的不足,本发明结合前期技术特点直接从车辆轮部结构着手,而此次则以不同类型车辆尤其是轮部能够实现驱动结构为基础,攻克上述技术难关、提供一种结构紧凑、性能可靠、功能全面的新能源车辆轮式发动机混合驱动结构,以及发动机水冷液体、散热气流结构包括外部构件配套实现高效循环散热及系统;从而提高轮式发动机能够满足和适应更为恶劣的地域环境,充分发挥其独特机构优势;结合汽车轮轴与电驱动空心轴悬架通过对接预紧定位刚性连接方式、结构蕴含优势,综合提供如下解决方案;a、结合空心轴能够通过车辆半轴这一特点提供一种驻车制动解决方案;b、结合空心轴与悬架能够通过对接预紧定位实现刚性可靠的连接方式提供一种内外混合制动定钳盘式制动器F方案;c、结合蜂窝状空心轴分布导线孔构造理念以及能够与悬架通过对接预紧定位实现刚性可靠的连接方式、提供一种由风冷气体、水冷液体结构包括外部辅助构件构成的内外混合封闭式散热系统;d、结合轮式发动机带轴外转子独特结构形式提供一种能够行车过程中轮胎气压可以智能调控的气压通道及其配套的车辆轮毂;e、结合多用途混合驱动轮毂电机内部轴承内、外夹持机构A和B提供多种专用轴承及其连接结构和连接方式;f、结合散热系统外部辅助构件包括气泵以及气体存储设备、水泵、油泵外部散热器等构件提供相关技术方案;g、结合轮式发动机整体结构围绕散热要求提供相应的局部特征技术和解决方案,包括围绕磁钢嵌入结构D进一步结合不同需求环境,提供包括:外穿螺栓外置自扣沿D1、内穿螺栓内置自扣沿D2、内穿螺栓外置自扣沿D3不同方式组合的可以带轴的E形外转子体D7;h、结合蜂窝状定子空心轴对接预紧定位特点提供一种可以轴向延伸连接方案;i、提供一种配套定子动力模块12f方案,以便于安装维护的同时、解决并增加了快捷组装问题和气流散热结构G;j、强调提供一种车辆轮部轴向螺纹对接预紧定位结构方案C1及其实施方法;k、结合轴承内圈夹持机构A提供不同的新型电机E形外转子体D7方案包括具有轮胎行车充气道的单边轴或车辆半轴,l、同时可以通过同属E形外转子体D7的单边轴传递轮部制动或惯性能量回收、经转换后用于轮部散热助力制动结构方案,解决了新能源混合动力轮式发动机散热所需能量高度依赖行车电池的问题;m、单向离合器或自动离合器介入传动方案;n、关于空心轴适应性结构创新方案解决了新能源车辆混合动力轮式发动机整体性能提高的情况下因制动性能不足、空间浪费的缺陷,同时结合气流散热结构G提供了混合散热结构G1解决了制动器瞬间发热问题;使得本次发明技术有望大幅度降低新能源车辆的制造成本,从而推动轮式发动机技术未来发展,使得未来甚至是现有车辆实现纯电动或多动力混合驱动成为可能,有效减缓全球面临大气污染给人类带来的伤害,有效满足未来智能化新能源交通工具驱动所需的终极需求。
技术解决方案
结合空心轴能够通过车辆半轴这一特点提供一种驻车制动解决方案;车辆制动的安全可靠应当是第一伟的;驻车制动对于轮毂电机驱动或轮式发动机驱动形式来说一直是个难题;如何实现停车时可靠的制动效果,接合所述从空心轴轴心通孔同侧伸出的单边轴或车辆半轴就能够很好解决这一问题,直接的方法就是在伸出段购置外部制动结构或构件,兼具当然需要通过软连接或经单向或相应的离合器构件后实现。
结合空心轴与悬架能够通过对接预紧定位实现刚性可靠的连接方式提供一种内外混合制动定钳盘式制动器F方案;为了实现上述目的本发明是如下技术方案实现的;首先结合车辆可靠安全的制动要求,在保有轮毂电机电磁能耗制动的基础上,尽量保留可靠的机械即盘式制动方式,当然也可以结合车辆不同类型,可以考虑在轮式发动机和车辆悬架中间增加一个便于成套安装和便于拆装结构构成的过渡连接体,以提高结构间技术性融合和通用性,由于空心轴与车辆悬架包括中间带有制动器定钳或制动活塞缸体的异形中间连接构件以下称“定钳盘体”刚性连接,结合轴间螺纹可靠的轴向定位效果,从而具备了从轮毂外转子腔体内空心轴凸缘盘体构造制动活塞缸体的条件,与其轴向相应的转子腔体外部定钳盘体形成完整可靠的H型盘式制动器定钳构造;居与内外制动活塞缸体中间的电机端盖具备本有外侧制动盘的另一侧面此刻亦可具有与另一个相应内腔制动活塞缸体的制动盘,这样轮毂电机外转子体与定子体就形成了一个完整的定钳盘式制动器结构,由于构件本身潜能的充分发挥,迎合混合动力发动机高度混合理念、节约了宝贵空间,拓展了不同结构间融合可能性;定、转子盘式制动器结构,解决了该轮式混合动力发动机动力性能、行驶速度提高的情况下制动性能低下的缺陷;该定、转子盘式制动器结构亦可用于特殊机械制动需要,如将外转子体径向外面的轮胎驱动面变换构造成轮齿状,这样就可以实现包括电驱动构成的机械混合制动紧凑的特征齿轮结构,当然所述外转子体两侧端盖均可以采用复制叠加方式构造制动活塞缸体满足更高制动需求;于此同时提供并解决了轮式混合动力发动机内部、制动器带来的发热问题;混合制动、散热就通用型轮部混合驱动发动机而言,其碟刹制动方式利用高强度蜂窝式电机定子空心轴、配合高效可靠的螺纹对接预紧定位结构、综合性刚性连接、开创性的实现了内外混合制动策略,解决了现有盘式制动空间浪费,性能单一效能不高的缺陷,其主要特点是,在原有制动端盖的内侧和外侧同时固定制动盘,由内部定子空心轴兼具盘式制动器一侧制动卡钳角色与外部居于车辆悬架、轮式混合动力发动机上的另一侧制动卡钳形同刚性一体、构成盘式定钳结构,位于外部制动活塞缸体也可以与车辆悬架、或中间过渡体一体构成定钳过渡体,过渡体可以是包含多重功能的任何形状;通过定钳过渡体径向点对点悬挂形式,所以保留了单边轴后轮原有的单悬挂特点,同时保留了后轮轮胎快捷更换维护的优势;而在多轮车辆驱动时空心轴的多重连接功能还承担载荷功能的蜂窝状结构,此时外转子体中心单边轴是通过空心轴连接燃油发动机或在车轮纯电能驱动时的能量回收、转换装置;所述单边轴也可以是通过与轮毂花键孔啮合连接的半轴球笼。
结合蜂窝状空心轴分布导线孔构造理念以及能够与悬架通过对接预紧定位实现刚性可靠的连接方式、提供一种由风冷气体、水冷液体结构包括外部辅助构件构成的内外混合封闭式散热系统;与常规燃油发动机风冷散热不同,轮式发动机由于其所居位置特殊面临环境恶劣,在其外壁自然风冷同时应以内部内循环方式为主;另外封闭式风冷尤其对内部清洁的气流要求相适应,由此可产生两者方案,其一气泵单通道开放式风冷,即气泵出气端经空气滤芯经轮式发动机内腔后再经管道在适当位置排出,如冬季提供驾驶室空气调节;其二气泵双通道封闭式风冷,即气泵出气端经轮式发动机内腔后再经管道与气泵进气端相连,当然中部具有散热器相关构件配合。
结合轮式发动机带轴外转子独特结构形式提供一种能够行车过程中轮胎气压可以智能调控的气压通道及其配套的车辆轮毂。
结合多用途混合驱动轮毂电机内部轴承内、外夹持机构A和B提供多种专用轴承及其连接结构和连接方式;为了更有效利用空间同时提高结构间的紧凑性能,将双列角接触轴承内圈与圆环夹体一体构造、甚至可以与单边轴或车辆半轴一体构造方案;这样专用的轴承可以具备更紧凑和丰富的特征满足整体结构需要;所述内圈夹持机构A包括轮毂4、角接触轴承内圈9a构成;所述轮毂4与轴承内圈9a的轴向结合面可以是彼此互补的环状斜面4ac、9ac;所述轮毂4具有通过内圈螺栓9m连接的轴承内圈9a;所述轮毂4具有伸入轴承内圈9a内圈的凸出部4a;所述凸出部4a具有外壁与轴向断面倒角构成凸起的环状斜面4ac或锥形面;所属轴承内圈9a朝向凸出部4a一端具有轴向贴合互补的凹陷状环状斜面9ac;所述轮毂4不具有轮辋6;所述角接触轴承9泛指同类轴承。
结合散热系统外部辅助构件包括气泵以及气体存储设备、水泵、油泵外部散热器等构件提供相关技术方案;关于外部辅助散热构件主要用在轮式发动机执行纯电动驱动状态,可以利用单边轴或车辆半轴行车过程中驱动气泵、液泵水泵或油泵给予循环动能,当然这种动能可以根据轮式发动机内部温度自动触发或截止来节能;其中气体散热可以为主要散热方式,而且可以利用压缩气缸存储制动或车辆下坡时的多有动能,然后根据轮式发动机内部温度及时释放达到散热目的,而液泵可以根据特殊情况给予介入强化散热,所述特殊情况可以是紧急制动所造成的内腔高热,或长期满载产生的热量需求,此时的液泵若在冬季可以配合散热器给予车辆内部温度提供冬季车辆内部增热当然包括气泵散热方式;其中定子线圈存在的散热问题、内部制动盘的摩擦制动必然导致短暂高温,因此本发明就此问题或缺陷提供的技术方案是采用强制气流散热为主、水冷散热酌情介入的混合散热结构方式应对、结合定子空心轴、外转子体、制动盘自身散热片或轮廓构造提供散热和阻止热量局部传导,强制散热所需能量主要由外部回收制动或车辆惯性产生的能量提供给气泵或水泵运行实施热量散发传导,所述散热流体可以连接外部散热器回收调控车辆驾驶室内部温度;同样源于空心轴与定钳过渡体的刚性预紧定位方式,定钳过渡体上的制动卡钳可以始终与定子保持一体状态,所以在后轮拆装维护或轮胎修补时不用和制动盘彼此分离,其便捷效果更是明显。
结合轮式发动机整体结构围绕散热要求提供相应的局部特征技术和解决方案,包括围绕磁钢嵌入结构D进一步结合不同需求环境,提供包括:外穿螺栓外置自扣沿D1、内穿螺栓内置自扣沿D2、内穿螺栓外置自扣沿D3不同方式组合的E形外转子体D7;其所述外穿螺栓外置自扣沿D1主要结合车辆边轮安装形式提出的构造方案,因外转子体其中一侧电机端盖由于在已经刚性连接的空心轴凸缘盘体的车身侧,此时不便从车身车操作拆装而提出的解决方案,主要用于多轮及两侧边轮车辆;其所述内穿螺栓内置自扣沿D2主要结合轮式发动机E形外转子与轮辋径向温差过盈配合方式嵌套或整体式轮毂提出的解决方案,主要用于小尺寸中置车轮的踏板摩托车;而所述内穿螺栓外置自扣沿D3是D2的又一种连接方式,主要区别在D3的电机端盖具有抵抗热胀冷缩特征,而D2则相反。
结合蜂窝状定子空心轴对接预紧定位特点提供一种可以轴向延伸连接方案;关于空心轴轴向延伸连接方案,其主要针对车辆轴桥式悬架结构,多用于卡车或货车类型;其主要连接难点在于,车辆整根桥式悬架需要相应的预紧定位的螺纹通孔构造或设计;需要针对不同车型及专门配套生产。
提供一种配套定子动力模块12f方案,以便于安装维护的同时、解决并增加了快捷组装问题和气流散热结构G;作为以上所述水冷散热必须的主要构件之一,定子动力模块便于安装维护的同时便于关键构件的配套升级,其定子铁芯径向内面即铁芯内部需要嵌入散热管通过循环将定子线圈产生的热量直接置换带出,就铁芯内部热量造成线圈内阻升高产生动能下降问题针对性极强;为便于拆装的模块化定子结构其优点还体现在内部制动摩擦片更换维护时不再是障碍;另外考虑到车辆行驶过程铁芯温度散发,特别是面对内部制动盘瞬间温度过高问题,为此针对这一问题或缺陷,本发明解决方案是在定子铁芯内壁构造径向均匀分布的轴向导热槽,该导热槽轴向通透,用于配合定、转子之间电磁气隙加快空气流动散热,当然还可以根据需要,在导热槽内嵌入散热管金属管并实施铝浇铸固定,为减小散热管阻力和径向体积、散热管可以多根并行,这样可以增大散热管面积同时压缩了径向尺寸,最后统一散热管的进、出口并焊接的快接空心接头并从定子铁芯内部径向朝内伸出与电动模块理念相统一。
强调提供一种车辆轮部轴向螺纹对接预紧定位结构方案C1及其实施方法;螺接预紧定位是上述结构成立的关键所在,因其关系到整个结构的稳定和可靠,所以严格构造必要特征同时更要符合实施要求;包括权利要求1所述悬挂结构1a;所述悬挂结构1a泛指现有技术车辆轮部悬架;其特征在于:所述空心轴14的端部螺纹14a具有相应的刚性螺接预紧定位结构C1及其实施方法;所述轮部悬架具有相应端部螺纹14a彼此啮合的螺纹通孔20a和定位径向键口20j、导向栓孔20c;所述刚性螺接预紧定位结构C1还包括同时嵌入径向键口14L、20j以及健体盲孔14i啮合的径向健体21a、导向螺栓20m;所述径向健体21a、导向螺栓20m可以具有锥度或相应的异形键体形状;所述轮部悬架具有盘式制动或相应缸体构造;所述轮部悬架可以是具有过渡连接功能的扭力杆20杆状体;所述轮部悬架还可以是具有过渡连接功能的异形盘状体;所述轮部悬架可以具有独立支撑车载性能;所述轮部悬架可以具有防护导线槽20i及其线槽盖16。
结合轴承内圈夹持机构A提供不同的新型电机E形外转子体D7方案包括具有轮胎行车充气道的单边轴或车辆半轴,外转子体,它包括一个能够穿过空心轴轴心通孔的单边轴,而且该单边轴也可以是中空的,通过轴承活动连接与空心轴形成整体,而外转子体则可以由腔内定子电直接驱动,同时又可以利用半轴或单边轴从空心轴中心孔插入实现腔外动力的间接传递;需要说明的是,此时的外转子体与轴承内圈的结合面可以是彼此互补的锥形面,这样能够使外转子体轻易的进行独立拆卸、同时又能保证其连接时的稳定要求,当然此时的外转子与体轴承内圈、外转子体与端盖彼此连接轮毂螺栓是从轮毂一侧穿入的,即此时的轮毂连接孔为通孔状态,而端盖则为螺纹孔状态,此时的外转子体具有标准的PCD孔。
行车轮胎高压密封系统H,其中所述充气孔内部压力的可靠保持需要具有抗高压密封装置实现,该装置可以直接利用轮式发动机内部结构实现,同时结合混合散热结构或独立油润滑同时循环散热构造方式,以保证其良好的密封润滑环境,此种方式下的车辆半轴需要尽量保持长期不用拆卸的状态,这样可以降低高压密封的碰损或因人为而密封失效。
同时可以通过同属E形外转子体D7的单边轴传递轮部制动或惯性能量回收、经转换后用于轮部散热助力制动结构方案,解决了新能源混合动力轮式发动机散热所需能量高度依赖行车电池的问题。
单向离合器介入传动方案,为满足油、电动驱动时互不干扰、自动耦合、混合的系统稳定需求;油动力模式时,发动机将左旋扭矩传递到单向离合器外圈,此时视角处于发动机油动力一侧,以此条件来定义单向离合器特点时其外圈为主动旋转圈,而此刻单向离合器为:“右旋内外圈分离、左旋内外圈闭合”特点;结合上述定义,此时属居于油动力一侧而且外侧圈为主动旋转体同时为左旋状态,其结果符合“左旋内外圈闭合”特点;故而此时单向离合器是闭合导通的,故而通过单边轴直接驱使外转子体进行左旋转,因此油动力一侧的后轮左旋转本来就是车辆前行方向;由于外转子体与定子是活动连接关系,而此刻定子线圈若为开路状态,电动模块绕组就不会与瓦片磁钢发生切割磁场,故而也不会给外转子体旋转施加励磁阻力,最终保证了燃油效率的正常发挥;电动力模式时,定子加电后电流以序流经定子线圈使定子产生旋转磁场,由于定子旋转磁场与瓦片磁钢瓦片磁场相互作用,产生右旋驱动力直接驱使外转子体即后轮旋转,此刻电动扭矩通过单边轴传递到单向离合器内圈;结合上述,此时为电动力一侧,而且内侧圈为主动旋转圈,同时又是右旋状态,结果符合“右旋内外圈分离”特点;故而此时扭矩是分离截止的,所以至此动力扭矩瞬间分离并停止进一步的传递,从而防止了电能耗能拖动多余机械部件旋转的异常现象发生,最终保证电能的正常发挥;另外为了混合动力多轮车辆执行倒车操作,此时的单向离合器应当被人为锁定,否则将无法实现利用发动机动力倒车,因此单向离合器还可以需要配合具备双向被动锁定的离合结构代替,当然若新能源混合动力轮式发动机以纯电动角色使用时,则可以将单向离合相关结构省略或酌情配合,此时空心轴的中心通孔也可以适当封闭、或在保证密封防水的前提下另做散热及其他用途。
关于空心轴适应性结构创新方案;着眼于轮式混合动力发动机整体结构需要,外转子体和定子体包括空心轴的整体概念或分体剖析具有不同的利用方式和理解想象空间;为发挥极至,本发明首先对外转子体、定子体拆分展现结构特点优势,同时用逆向思维对外转子体、定子体进行整体化功能拓展、从而在整体形态当中对单边轴、空心轴的性能进行开拓性挖掘,提供并展现其具备的无限制连接功能和潜在想象空间;作为定子重要支撑体、空心轴自身超出了其原有的单一功能,在对进行蜂窝结构定义,保证自身的高强度进而兼具传统车辆轮轴的载荷以及制动盘式定钳的结构需求,同时兼具对电动模块夹持机构E和轴承外圈夹持机构B、独立或EB混合夹持,从而以不同组合形态活动依托在定子空心轴上,当然兼具单侧活动连接的外转子体即轮毂、轮胎功能,最终通过可靠的螺纹对接预紧定位结构C1使得轮式发动机与车辆悬架结构实现完美连接;关于空心轴定位可以通过一个制动定钳过渡体与车辆悬架进行常规导向连接,或配合螺纹对接预紧定位结构与悬挂结构实现连接,至于径向定位可采用便于拆卸的轴向嵌入的径向啮合键体完成;空心轴外端部诸多导流孔可以直接通过螺纹管头连接、也可以通过一个轴向固定的导向、定钳过渡体导向连接,并对导线实施防护;所述空心轴的内、外壁之间具有多条轴向通向外部的导线孔和进气、散热孔、液压油孔,局部还可以实施合理镂空处理便于内嵌散热和盘式制动活塞缸体构造和电控组件;所述圆环托架与空心轴的结合面向圆环托架一侧大幅偏移,同样的便于拆卸、此时的结合面也可以是彼此互补的锥形面,所述结合面具有与内外导线孔和散热孔逐一对应的轴向孔,所述空心轴的凸缘盘体边缘可以凸起轴向夹持定子铁芯的突出沿,此时电动模块是从双驱动轮毂一侧任意安装并实施固定的,同样圆环托架与空心轴彼此连接的螺栓也是从双驱动轮毂一侧穿入的,所述圆环托架上的孔为通孔,与此对应的空心轴上则为螺纹孔;所述空心轴14具有一端嵌套定子铁芯12b径向内面的外壁和嵌套双列角接触轴承9外圈的内壁,所述空心轴14另一端具有穿过密封体或密封轴承17内圈或具有内圈构造的外壁以及可以通过单边轴3的轴心通孔14o;所述空心轴14内、外壁之间具有多条轴向和径向相互联通后构成的曲线通孔和导线15孔或孔槽;所述空心轴14具有与定子铁芯12b径向内面相应啮合的面;所述空心轴14朝向电机端盖18一端具有轴向对接定位端部螺纹14a和径向啮合定位径向键口14L以及径向叠加定位的健体盲孔14i构成的定位结构;所述空心轴14可以具有轴向定位定子铁芯12b的径向突起沿14q。
工作原理
结合汽车发动机驱动风冷、水冷泵体装置及散热器装置构成的冷却系统;结合燃油发动机车辆半轴驱动和纯电动轮毂电机直接或间接通过离合器2汽车轮毂构成的动力混合传动系统;结合车辆成熟可靠的制动盘制动器构成的行车、驻车机械制动系统。
有益效果
1、符合传统单悬挂单边轴摩托车以及多轮车辆悬架的结构特点,同时促进新能源混合动力的普及和加快了新车型的开发进度,使燃油车辆均具备大幅节约能源的性能提升和纯电动车辆的空间优化。
2、充分利用角接触轴承的性能优点,配合定钳过渡体与空心轴的连接和径向定位,保证了结构之间的整体稳定,实现了制动系统的优化,为完善电脑ABS制动创造了条件,也为智能混合控制器的研发提供了理想的构思基础。
3、由于外转子体内花键区中心点与轮辋的中心线从结构上能够重合,从而使单悬挂、单边轴摩托车的后轮位置有较大的调整空间;另外单边轴与空心轴同侧延伸安装更为高效的满足了不同车型需求,为进一步开发利用单边轴潜在功能打下基础。
4、定子构件间优化配合发挥电动模块夹持机构优势,达到了预期效果,为实现定子绕组的模块化配置、具备性能升级奠定了基础。
5、定钳过渡体与空心轴的螺纹对接预紧连接和径向定位技术,保证了结构的刚性连接效果和定、转子盘式制动器结构稳定性要求;使导线可以通过杆状定钳过渡体内部敷设,使各类散热导孔可以通过盘状定钳过渡体内部导向与外部管件可靠连接,符合结构一体化的预期要求,便于维护的同时外观更显简洁整齐。
附图说明
图1–轮式发动机主体结构剖面示意图。
图2–空心轴、定钳过渡体、螺纹对接预紧定位、散热构造等综合特征示意图。
图3–电动模块、空心接头散热管道结构示意图。
图4–空心轴、定子铁芯散热管连接示意图。
图5–一种双列角接触轴承示意图。
图6–带轴双列角接触轴承示意图。
图7–啮齿状轴承内圈夹持机构A示意图。
图8–轴承内圈夹持机构A组合轮毂示意图。
图9–轴承内圈夹持机构A轮毂示意图。
图10–H形定、转子组合定钳盘式制动器结构俯视原理图。
图11–车辆散热、驻车制动、动能转换拓展系统示意图。
上述图中1-发动机壳体式悬架,1a-车辆悬架,1c-悬架导向孔,1m-导向螺栓,2-自动离合器,3-车辆单边轴或半轴,3a-外花键,3f-定位槽,3o-气压通道,4-轮毂,4a-凸出部,4b-花键孔,4c-第一凸缘,4e-轮辐,4f-嵌入凹槽,4g-PCD孔,4h-散热片,4m-密封螺栓,4ac-凸出锥形体,4ac1-轴向直角断面,5-接线端子,6-轮辋,6a-汽车轮毂,6b-充气孔,6m-PCD螺母,7-瓦片磁钢,7a-嵌入面,7b-外侧圆弧面,7c-内侧圆弧面,7d-填充环,7e-磁轭轮圈,8-圆环托架,8a-第三凸缘,8m-外圈夹持螺栓,9-双列角接触轴承,9a-角接触轴承内圈,9b-角接触轴承外圈,9c-定位凹陷角,9d-内花键,9ac-凹陷锥形面,9ac1-轴向直角断面,9m-内圈螺栓,12-定子,12a-散热孔槽,12b-定子铁芯,12c-半圆柱台,12d-半圆凹陷槽,12e-霍尔传感器,12f-电动模块,13-环形骨架,13a-突出沿,14-空心轴,14a-螺纹外壁,14b-导线孔,14c-夹持定位角,14d-轴承台座,14e-凸缘盘体,14g-凸出沿,14i-定位栓孔,14j-导向线槽,14k-凹陷槽,14L-定位键口,14o-轴心通孔,14q-进气孔,14r-散热孔,14s-进水孔,14t-出水孔,14u-液压油孔,14w-活塞缸体,14x-镂空区,14y-旁通孔,15-导线,15b-绝缘填充物,15c-导线密封套,15d-定子线圈,15e-传感器件,15f-电控器件,16-线槽盖,16a-径向键出口,16b-密封垫,16c-锥形沉头孔,17-密封轴承,18-制动端盖,18a-密封端盖,18b-内置自扣沿,18c-制动活塞,18e-外置自扣沿,18f-制动盘,18h-导流罩,18j-散热片,18k-摩擦片,18l-隔热衬垫,18m-壳体螺栓,20-定钳过渡体,20a-螺纹通孔,20b-活塞缸体,20c-导向栓孔,20d-导线栓孔,20e-悬架连接孔,20h-线槽盲孔,20i-导线槽,20j-定位键口,20L-预紧轴向面,21-密封柱体,21a-径向键体,21c-O形圈,21m-键体螺栓,22-散热管,X1-空心接头,X2-空心接头,Z-流体方向,A-内圈夹持机构,B-外圈夹持机构,AB-混合夹持机构,C-螺纹对接预紧定位结构,D-磁钢嵌入结构,D1-外穿螺栓外置自扣沿,D2-内穿螺栓内置自扣沿,D3-内穿螺栓外置自扣沿,D7-E形外转子体(包括刚性以及组合连接后构件具有整体性形状或同步功能的表达形式),E-模块夹持机构,F-H形定、转子组合定钳盘式制动器结构,G-气流散热结构,G1-混合散热结构,Q-轴心,Q0-内花键区中心点,Q1、Q2-轮辋中心线,N-传动装置,H-高压密封系统,22-定子体,24-空心轴,24凸缘盘体,Sb-循环水泵,Qb-循环气泵,Zc-驻车制动,Sr-散热装置,n-合理敷设,W-轮辋或齿状面,O-气压储能装置,O1-机械储能装置,WE-轮式发动机。
本发明的最佳实施方式
根据所述图1示,本发明主要实施方式:原有轮毂4的花键孔4b、轮辐4e强度并与无刷电机端盖18a磁轭轮圈7e一体密封构造,再与具有制动盘18f的制动端盖18螺栓连接单边轴3花键啮合构成无刷电机E形外转子体D7,该E形外转子体D7同样具备外部嵌套轮辋6或通过构造PCD孔4g与通用或汽车轮毂6a螺栓连接条件,所述E形外转子体D7外壁嵌套轮辋6时壳体螺栓18m采用外穿螺栓内置自扣沿D2或D3-外穿螺栓外置式自扣沿D3构造方式,所述E形外转子体D7外壁通过PCD孔4g螺栓连接通用或汽车轮毂6a时壳体螺栓18m采用外穿螺栓外置式自扣沿D1构造方式;上述E形外转子体D7还具有黏结在磁轭轮圈7e上的瓦片磁钢7,所述瓦片磁钢7可以采用磁钢嵌入结构D强化固定;无刷电机的定子12通过一端在E形外转子体D7的壳体内部另一端伸出其外部的空心轴14形成活动连接,所述活动连接构件主要采用两个角接触轴承9a组合或整体双列角接触轴承9来完成;所述空心轴14在E形外转子体D7内部一端的内壁设置轴承定位台座或是直接形成外圈构造、其外壁具有连接定子铁芯12b的凸缘盘体14e;所述轴承内圈嵌套或定位安装在轮毂4的凸出部4a或第一凸缘4c上;所述双列角接触轴承9内、外圈需要相应的夹持机构A、B实现定位固定,所述轴承外圈夹持机构B需要一个圆环托架8配合空心轴14来实现,所述圆环托架8可以同时兼具围绕环形定子铁芯12b构成的电动模块12f夹持机构E;所述定子铁芯12b径向内面具有轴向通透的多条散热孔槽12a;所述凸缘盘体14e与定子铁芯12b或电动模块12f之间可以具有一个灵活径向啮合轴向嵌套的环形骨架13构成模块夹持机构E,所述凸缘盘体14e边缘可以具有一个凸出沿14g配合环形骨架13的凸出沿13a形成的模块夹持机构E;所述环形骨架13也可以取代圆环托架8兼具外圈夹持机构B;所述空心轴14和定子铁芯12b可以分别具有进气孔14q、散热孔14r和散热孔或槽12a配合解决散热问题;所述散热孔14r可以通过空心轴14旁通孔14y与轴心通孔14o代替;所述定子12导线15定子线圈15d之间具有便于快速安装的接线端子5;图2所述E形外转子体D7内部伸出的空心轴14外壁具有密封轴承17或环形密封的嵌套台座,所述空心轴14外壁或端部具有轴向与车辆悬架1a或通过杆状具有制动功能或活塞缸体20b的定钳过渡体20螺纹通孔20a直接对接的螺纹外壁14a;所述空心轴14与定钳过渡体20之间具有嵌套密封或密封轴承17内圈面的台座;所述螺纹通孔20a与螺纹外壁14a之间螺纹对接需要大于定子12最大输出扭矩的预紧力和整体螺纹对接预紧定位结构C配套实施方法协同完成;所述杆状定钳过渡体20与空心轴14具有相应的导向栓孔20c悬架连接孔20e和定位键口14L以及定位栓孔14i及其内部填充啮合的径向键体21a和定位螺栓21m;关于空心轴14通过定钳过渡体20还包括与车辆悬架1a相连的导向栓孔20d和悬架连接孔20e;所述径向键体21a可以是不同形状径向或轴向嵌入的啮合体;;所述空心轴14轴壁中导线孔14b进出气孔具有通过杆状定钳过渡体20的导向线槽14j和导向进气孔14q和散热孔14r,所述导线孔14b具有绝缘填充物15b;所述杆状过渡体20具有导线槽20i、线槽盖16及其径向键出口16a,同时具有密封套15c件或密封垫16b、所述线槽盖16相应盘状定钳过渡体20安装时可以是盘形构造。
结合上述定子12还可以具有与空心轴14刚性整体组合的盘状定钳过渡体20;所述空心轴14具有通过单边轴3的轴心通孔14o;所述空心轴14具有进气孔14q通过散热孔14r或内、外壁贯通的旁通孔14y构成的气流散热结构G;所述轴心通孔14o可以具有密封柱体21或防水止回阀21e;所述空心轴14径向内壁具有轴承外圈台座或角接触轴承9a外圈构造;所述凸缘盘体14e的径向外面具有轴向拉伸凹槽或凸出体和边部可以凸起的突出沿14g;所述凸缘盘体14e朝向制动端盖18一面可以具有盘式制动活塞缸体14w构造;所述凸缘盘体14e一侧具有嵌入电控、传感器件15f、15e的空间或镂空区14x。
所述两种实施方式之二:其中还包含两种E形外转子体D7组合形式:i、首先结合所述第一种实施方式,主要区别特征在于:所述E形外转子体D7其中构件单边轴3外花键3a通过与轮毂4啮合从空心轴14轴向通孔14o伸出,进一步的单边轴3中心还可以具有用于轮胎充放气的气道3o孔;单边轴3可以滞留与空心轴14或E形外转子体D7内也可以伸出通过单向离合器或配合连接,同时还可以连接轮胎充气管件等装置;在此定钳过渡体20可以是盘状镂空形状,上面具有包括螺纹通孔20a、盘式制动卡钳安装孔20b或制动活塞缸体构造、导向栓孔20c、导向栓孔20d兼具悬架连接孔20e和径向定位功能;由于单边轴3这种组合方式涉及中小型汽车或大型车辆,考虑到车型和高速行驶中制动和散热需要;故而本发明结合结构优势和空间条件相应及时改进升级,在螺纹对接预紧定位结构C基础上完善并发明提供了定、转子组合定钳盘式制动器结构F、混合散热结构G1有效解决实际技术的不足或缺陷;ii、包括所述第二种实施方式i主要区别在:其中E形外转子体D7的组成构件轮毂4其中密封端盖18a与磁轭轮圈7e可以是组合或整体构造的形式,该密封端盖18a具有PCD孔4g和中心,不具有中心轴承台座轮廓,同时单边轴3末端3h上具有与密封端盖18a相应的PCD孔,该单边轴3可以具有包括双列角接触轴承9在内的轴承内圈台座或内圈轮廓,同时具有轴向夹持螺纹和定位槽3f,单边轴3采用伸出E形外转子体D7时可以连接气泵、水泵、能量转换等节能相关装置,用于轮部散热、充气、和轮部能量回收转换储存以及真空助力制动等。
所述能量回收和储能方式包括蓄电池、压缩空气,机械储能等,主要收集下坡路段,紧急制动,能量释放除了用于驱动车辆外,用于散热辅助,行车制动和车辆起步助推其利用效率更为明显。
结合上述技术改进配套实施方式:所述定、转子组合定钳盘式制动器结构F的构成主要包括上述车辆悬架1a、空心轴14、E形外转子体D7、定钳过渡体20,所述E形外转子体D7腔内空心轴14凸缘盘体14e朝向制动端盖18一面上具有盘式制动活塞缸体14w构造;所述车辆悬架1a、定钳过渡体20具有盘式制动器活塞缸体20b安装孔、或者是直接具有制动活塞缸体20b构造;所述空心轴14具有液压油孔14u结构;所述制动端盖18的两侧面上分别具有制动盘18f;所述制动盘18f朝向制动端盖18一面具有多个凸出体构成的扩张散热面;所述制动端盖18可以替代外侧面制动盘18f的结构构造和功能;所述制动端盖18边缘可以具有外扣式自扣沿18e;所述制动端盖18局部具有轴向凸起的阻断散热构造或连接散热构件;所述制动端盖18与制动盘18f及其他连接构件之间具有隔热衬垫18l;所述制动盘18f可以采用陶瓷或轻质坚固其它材质来控制结构自身重量;所述E形外转子体D7内、外活塞缸体14w、20b轴向相应配合为一组,径向两组以上以均等分布较为合理。
结合上述一种电动模块12f的实施方式,其中包括连接导线15、传感器件15e;所述定子铁芯12b的内环面具有多条轴向拉伸与空心轴14啮合的半圆柱凸台12c或半圆凹陷槽12d;所述半圆凹陷槽12d可以采用圆柱附件填充;所述定子铁芯12b轴向厚度可以采用相应环形体灵活填充;所述散热孔槽12a端部具有首尾连通的弧形槽,该散热孔槽12a内部具有径向嵌入的整根散热管22;所述散热管22具有导热材料浇铸固定;所述散热管22可以多根并行敷设头尾分别合并,该散热管22具有首尾相应连接的进、出口空心接头X2;所述进、出口空心接头X2径向从定子铁芯12b内伸出;所述传感器件15e包含霍尔传感器12e、ABS测速传感器,温度传感器;所述定子具有导线15经接线端子5连接的定子线圈15d或控制模块、电控器件15f。
结合上述定、转子盘式制动器结构F配套一种混合散热结构G1实施方式,包括权利要求2所述气流散热结构G、空心轴14,权利要求3所述电动模块12f,权利要求5、6所述E形外转子体D7;所述气流散热结构G包含空心轴14上的进气孔14q、散热孔14r和通过旁通孔14y代替散热孔14r的轴心通孔14o、密封防水止回阀,所述定子铁芯12b上的散热孔槽12a加上与瓦片磁钢7之间的气隙和散热孔14r形成气流通道,还有所述轮毂4可以具有吸引气流的散热片14h,制动端盖18两侧均具有散热片18j构造或构件、并与制动盘18f上的散热轮廓通过导流罩18h共同构成指定气流流体方向Z或散热通道;所述混合散热结构G1包含电动模块12f内的散热管22、空心轴14进、出水孔14s、14t或油孔与气流散热结构G叠加构成;所述气流散热结构G具有指定流体方向Z,所述流体方向Z以局部热量最高处设置离出气或散热孔或出水孔最近点构造,如在轮式发动机WE内部制动盘18f与空心轴14最近处。
结合上述一种磁钢嵌入结构D及其配套瓦片磁钢7的实施方式:包括所述E形外转子体D7;还包括轮毂4;所述E形外转子体D7上轮毂4与磁轭轮圈7e相交处位于磁轭轮圈7e部位具有与瓦片磁钢7轴向嵌入面7a相应互补的嵌入凹槽4f;所述密封端盖18a、制动端盖18具有与瓦片磁钢7嵌入面7a相应互补的自扣沿18b;所述自扣沿18b朝向瓦片磁钢7方向的径向内沿面18c具有轴向拉伸高度大于径向外沿面18d的高度;所述轮毂4或磁轭轮圈7e、嵌入凹槽4f以及密封端盖18a、制动端盖18的自扣沿18b径向厚度≥瓦片磁钢7的径向厚度;所述嵌入凹槽4f或自扣沿18b与瓦片磁钢7嵌入面7a之间还可以加入填充环7d填充,所述填充环7d其中一端断面可以填充直角平面;所述自扣沿18b包含D1、D3;所述磁钢嵌入结构D包含D1、D2、D3螺栓连接方向和自扣沿18b、18e的构造方式;所述磁轭轮圈7e还可以中部轴向间隔后构成并行两套相应双定子铁芯12b的组合式磁钢嵌入夹持机构;结合上述磁钢嵌入结构D,所述瓦片磁钢7轴向高度大于相应定子铁芯12b的轴向厚度;所述瓦片磁钢7径向外侧圆弧面7b轴向拉伸高度大于径向内侧圆弧面7c的轴向拉伸高度。
结合上述螺纹对接预紧定位结构C1提供一种车辆轮部连接结构及其实施方法,包括所述车辆悬架1a;还包括空心轴14、杆状定钳过渡体20、螺纹对接预紧定位结构C;所述杆状定钳过渡体20还可以是局部有镂空盘状结构;所述车辆悬架1a和杆状、盘状定钳过渡体20具有相应空心轴14螺纹外壁14a同轴心Q螺纹对接的螺纹通孔20a;所述杆状、盘状定钳过渡体20可以具有径向导线孔槽20i以及相应的线槽盖16、定位键口20j、导向栓孔20c、悬架连接孔20e、径向键体21a、导线螺栓1m、21m、径向键出口16a;所述定位键口20j、径向键体21a可以是不同形状数量的组合;所述定钳过渡体20可以配合车辆悬架1a与延伸空心轴14完成连接;所述车辆悬架1a可以取代定钳过渡体20并兼有其功能;所述空心轴14可以延伸连接具有桥式空心轮轴的车辆悬架1a。
工业实用性
车辆轮部螺纹对接预紧定位结构C1及其实施方法分“对接、预紧、定位”三步;
其中:第一步对接:所述空心轴14端部螺纹14a与具有螺纹通孔20a的悬挂结构1a、扭力杆20轴向螺纹旋紧啮合到位;其对接旋紧方向操作前定义:设定面对车辆左或右侧为实施前提,并假设悬挂结构1a或扭力杆20此刻与车辆为整体连接时状态,此刻手持并旋转紧空心轴14的方向依照朝向车辆前方或后方来表述时、其合理旋紧方向规律为:均向车身后方旋紧为正确操作;第二步预紧:要求所述预紧力矩>车辆轮部定子12或电动模块12f驱动转子的最大驱动力或输出扭矩;采用辅助方式加力旋转空心轴14至预定扭矩,观察径向键口14L、20j重合效果,以反复实拆装并配合填充钢垫方式调整预紧轴向面20L间隙、直至符合预紧要求的同时达到径向键口14L、20j的精确重合;第三步定位:正确嵌入全部径向键体21a完成啮合定位;所述径向键体21a的抗剪切强度保证>车辆轮部定子12或电动模块12f驱动转子体所产生的剪切力,最后通过键体螺栓21m连接或叠加固定防止径向键体21a松脱和连接可靠。
第二种实施方式是单边轴3和空心轴14同时从外转子体同一侧伸出,与车辆悬架1a形成单侧悬架连接形式;其中E形外转子体D7中整体式轮毂4适用于直接嵌套轮辋6并承载轮部载荷;轮毂4具有PCD孔和可以通过螺栓组合的轮辐或磁轭轮圈12b;独立进而结合第二种实施方式其中所述E形外转子体D7区别在于轮毂4是以分体组合方式不具有直接嵌套轮辋的轮毂,其主要是通过PCD孔连接通用轮毂6a由单边轴3和空心轴14承载驱动和车辆载荷;所述E形外转子体D7主要以实现电机转子驱动和轮部制动功能为主;关于空心轴14轴向延伸连接的特点,可以采用合理构造分散分布导线15导向线槽14j和流体导向孔的形式来确保蜂窝状结构特点,即空心轴14自身强度不被减弱,从而适应不同类型的客货车辆前后车桥及空心大轴、实现新能源车辆轮式混合动力发动机的驱动方式。
电动模块夹持机构E及其3种实施方法:1、将定子铁芯12b轴向嵌套在凸缘盘体14e上,利用环形骨架13或圆环托架8相应凸出沿14g实现;2、环形骨架13取代凸出沿14g并与定子铁芯12b一体夹持构造、径向啮合后通过螺栓固定于凸缘盘体14e上;3、环形骨架13取代凸出沿14g并与定子铁芯12b分体夹持构造、径向啮合后通过螺栓固定于凸缘盘体14e上。
双列角接触轴承9内、外圈夹持机构A、B和角接触轴承9a内外圈混合夹持机构AB及其实施方法:1、双列角接触轴承9内圈夹持机构A主要由轮毂4凸出部4a断面通过内圈螺栓9m连接角接触轴承9内圈构成;2、双列角接触轴承9外圈夹持机构B主要由圆环托架8或环形骨架13通过螺栓与空心轴14形成对双列角接触轴承9的夹持定位;3、角接触轴承9a、双列角接触轴承9的内外圈混合夹持机构AB主要构成条件由轮毂4的凸出部4a、空心轴14内壁、单边轴3的外花键3a、环形凸缘3h、轴向锁紧螺纹及其带槽锁紧螺母11和定位槽3f形成,其中轮毂4可以与单边轴3一体构造取代环形凸缘3h,同时该混合夹持机构AB省略了圆环托架8构件;所述圆环托架8还可以在空心轴14口部设置凹槽后用卡簧定位结构代替。
E形外转子体D7的几种组合形式及其方法:1、一种E形外转子体D7主要由轮毂4、制动端盖18和单边轴3组成,、其中包含与轮毂4一体的密封端盖18a、磁轭轮圈7e、瓦片磁钢7,与制动端盖18一体的制动盘18f,所述轮毂4与单边轴3可以啮合或一体构造,该E形外转子体D7与空心轴14之间的活动连接可以由角接触轴承9a或双列角接触轴承9以及轴承内外圈夹持机构AB酌情配合;2、又一种E形外转子体D7主要由具有瓦片磁钢7的磁轭轮圈7e、具有PCD孔4g的密封端盖18a、具有PCD孔4g的单边轴3、具有制动盘18f的制动端盖18组合而成,其中磁轭轮圈7e与密封端盖18a可以一体构造,密封端盖18a中心孔不具有轴承台座,该E形外转子体D7与空心轴14之间的活动连接主要由角接触轴承9a和轴承内外圈夹持机构AB配合。
一种带轴E形外转子体D7,包括权利要求1所述E形外转子体D7、单边轴3;其特征在于:所述密封端盖18a、磁轭轮圈7e可以一体构造;所述密封端盖18a具有PCD孔4g、3b;所述密封端盖18a中心孔不具有轴承台座构造;所述单边轴3末端具有径向朝外凸起的环状3h;所述3h具有PCD孔4g构造;所述单边轴3具有轴承或角接触轴承9a的内圈台座或内圈构造;所述单边轴3具有配合加紧轴承内圈螺纹外壁和定位的构造,所述单边轴3具有轴心Q两端通透的气压通道3o或具有一端与中部径向孔相连的防逆3p;所述气压通道3o相应连接具有充气接口或空心接头X1的充气轮毂或汽车轮毂6a;所述充气轮毂或汽车轮毂6a具有中心Q孔至轮辋与轮胎之间导通的气孔轮辐或管状结构,所述充气轮毂或汽车轮毂6a具有PCD孔4g和轴向导流或密闭的轮辐;所述单边轴3一端可以延伸连接动能转换、强制散热、驻车制动、智能轮胎气压调控、瞬间机械能储存等装置。
基于轴承内圈夹持机构A特征,进一步提供结构集成化,满足更快捷可靠的结构连接方案,如所述双列角接触轴承9可以是一个内圈9a和两个外圈9b的组合形似;所述外圈一端具有凹陷角9c;所述轴承内圈9a具有凹陷形锥形内面9ac;所述轴承内圈9a的锥形内面4ac还可以具有直角断面9ac1构成键孔形异形啮齿面;所述轴承异形啮齿面轴向通过内圈螺栓9m连接的轮毂具有相应凹陷形锥形内面9ac贴合的凸出状锥形面4ac同时还有轴向相应直角断面9ac1带孔的直角断面4ac1;所述直角断面4ac1与9ac1之间有缝隙;所述轴承内圈9a具有与轮毂4花键孔4b构成轴向统一的花键孔9d;所述轮毂4可以与车辆半轴3是一体的;所述轮毂4与轴承内圈9a可以是一体的,该轮毂4具有轴向夹持轴承外圈9b的安装孔和密封螺栓4i,所述轮毂4可以具有磁轭轮圈7e。
轮式发动机WE驱动动力均处于不同位置且都是独立的,所以其动力差速装置主要以电子差速器为主,作为可选方案之一,可以采用高精度方向盘转向角度传感器采集相关数据,用于提供自动控制系统实时调节不同位置的轮式发动机WE需要执行的驱动转矩或转速。
Claims (10)
1.车辆轮式发动机驱动制动散热结构及其方法,包括汽车发动机驱动风冷、水冷泵体装置及散热器装置构成的冷却系统;通过车辆半轴(3)、离合器(2)汽车轮毂构成的动力混合传动系统;由车辆制动盘制动器构成的行车、驻车机械制动系统;还包括纯电轮毂电机驱动结构,该所述轮毂电机具有一侧密封端盖(18a)、中间磁轭轮圈(7e)和另一侧制动端盖(18)构成的外转子体,所述密封端盖(18a)、磁轭轮圈(7e)可以一体构造;该所述轮毂电机具有通过两端伸出的电机空心轴(24)和中部径向固定定子铁芯(12b)的凸缘盘体(24e)构成的定子体(22);还包括一种多用途混合驱动轮毂电机具有的轴承内、外圈夹持机构(A、B);包括所述双列角接触轴承(9)及其内圈夹持机构(A)和具有内花键(4b)的轮毂(4);所述轴承外圈夹持机构(B)具有从制动端盖(18)一侧伸出的漏斗状空心轴(14);电动模块还包括车辆悬架(1a)或盘状定钳过渡体(20)与所述漏斗状空心轴(14)通过配套的实施方法实现刚性螺接预紧定位结构(C1);其特征在于:所述散热系统具有通过水泵、气泵、轮式发动机、散热器的内、外部构成的管道式流体循环装置;所述循环装置动力源由轮式发动机或直接驱动或间接驱动或能量回收或动能转换方式提供;所述离合器(2)具有机械单向离合或电控耦合性能;所述轮毂(4)突出部(4a)具有轴向凸起的环状斜面(4ac)与双列角接触轴承(9)构成内圈夹持机构(A);所述轮毂(4)或外转子体具有安装汽车轮毂(6a)的PCD螺栓孔;所述空心轴(14)具有封闭式风冷进气孔(14q)以及散热孔(14r)和与之相通的具有封闭式风冷散热孔槽(12a)的定子铁芯(12b)构成轮式发动机内部气流散热结构(G);所述车辆半轴(3)具有一端与轮毂(4)啮合并通过空心轴(14)轴心通孔(14o)后另一端通过离合器(2)与散热气泵或驻车制动盘(18fa)啮合或与燃油动力混合连接;所述外转子体具有隔离高温传导和防止热胀冷缩变形的外置式密封自扣沿(D1、D3)组合结构。
2.如权利要求1所述车辆轮式发动机驱动制动散热结构,其特征在于:所述定子(12)具有与空心轴(14)刚性整体组合的盘状定钳过渡体(20);所述定钳过渡体(20)具有安装盘式制动卡钳或活塞缸体(20b)的局部镂空结构;所述空心轴(14)具有通过单边轴(3)的轴心通孔(14o);所述空心轴(14)内、外壁之间具有两端通透的导线孔(14b)、液体导孔构成的蜂窝状导孔以及气流散热结构(G)配套的进气孔(14q)、散热孔(14r);所述空心轴(14)径向内壁具有轴承外圈台座或角接触轴承(9a)外圈构造;所述凸缘盘体(14e)的径向外面具有嵌套连接的定子铁芯(12);所述凸缘盘体(14e)朝向制动端盖(18)一面具有安装盘式制动卡钳或活塞缸体(14w)的局部镂空结构;所述制动端盖(18)具有制动盘(18f)特能和散热片(18j)构造轮廓。
3.如权利要求1所述车辆轮式发动机驱动制动散热结构,其特征在于:所述定子铁芯(12b)、定子线圈(15d)、传感器件(15e)、连接导线(15)构成散热型电动模块(12f);所述定子铁芯(12b)的内环面具有多条轴向拉伸半圆散热孔槽(12a);所述散热孔槽(12a)端部可以具有首尾连通的弧形槽,该散热孔槽(12a)内部具有径向嵌入的整根散热管(22);所述散热管(22)具有导热材料浇铸固定;所述散热管(22)可以多根并行敷设头尾分别合并,该散热管(22)具有首尾相应连接的进、出口空心接头(X2);所述进、出口空心接头(X2)径向从定子铁芯(12b)内伸出;所述传感器件(15e)包含霍尔传感器(12e)、ABS传感器,温度传感器;所述连接导线(15)具有经接线端子(5)连接的电控器件(15f)、定子线圈(15d)。
4.一种带轴E形外转子体(D7),包括权利要求1所述轮毂(4)、外转子体、车辆半轴(3);其特征在于:所述密封端盖(18a)具有与轮毂(4)轴向相应的PCD孔(4g)、定位孔(3b);所述外转子体不具有密封轴承(17)外圈台座构造;所述轮毂(4)可以与车辆半轴(3)一体构造;所述车辆半轴(3)具有中部径向和一端轴向导通的气压通道(3o);所述气压通道(3o)相应连接具有充气接口或空心接头(X1)的充气轮毂(6a);所述充气轮毂(6a)具有中心(Q)孔至轮辋与轮胎之间导通的气孔轮辐或管状结构,所述充气轮毂(6a)具有PCD孔(4g)和轴向虹吸散热轮廓或密闭的轮辐。
5.如权利要求4所述一种带轴E形外转子体(D7);其特征在于:所述轮毂(4)、密封端盖(18a)、车辆半轴(3)是一体的;所述制动端盖(7)具有外穿螺栓外置自扣沿(D1)。
6.一种H形定、转子组合定钳盘式制动器结构(F),包括权利要求1-5所述轮毂电机外转子体、定子体(12)及空心轴(14、24)通过采用的刚性螺接预紧定位结构(C1)以及实施方法连接的车辆悬架(1a);其特征在于:还包括权利要求4或5所述外转子体;所述空心轴(14、24)凸缘盘体(14e)朝向制动端盖(18)一面具有盘式制动活塞缸体(14w)构造;所述车辆悬架(1a)或定钳过渡体(20)朝向制动端盖(18)一面具有盘式制动器活塞缸体(20b)构造或安装位置;所述空心轴(14)具有液压油孔(14u)结构;所述制动端盖(18)两侧面上均具有制动盘(18f)。
7.一种与权利要求6配套的制动盘(18f),其特征在于:所述制动盘(18f)一侧轴向面具有多个轴向凸出部排列构成的气流散热构造面。
8.一种混合散热结构(G1),包括权利要求1所述外转子体;其特征在于:还包括权利要求1或2所述气流散热结构(G),权利要求3所述电动模块(12f),权利要求4-5所述E形外转子体(D7);权利要求6、7所述空心轴(14、24)、制动盘(18f);所述气流散热结构(G)包含空心轴(14)上的进气孔(14q)、散热孔(14r),所述定子铁芯(12b)上的散热孔槽(12a)加上与瓦片磁钢(7)之间的气隙和散热孔(14r)形成气流通道;所述轮毂(4)、制动端盖(18)、制动盘(18f)具有利于散热的构造面;所述混合散热结构(G1)包含电动模块(12f)内的散热管(22)、空心轴(14)进、出水孔(14s、14t)与气流散热结构(G)叠加构成;所述气流散热结构(G)具有指定流体方向(Z)。
9.如权利要求1所述一种双列角接触轴承,包括双列角接触轴承(9);其特征在于:所述双列角接触轴承(9)内圈具有的轴向凹陷状凹陷锥形面(9ac);所述双列角接触轴承(9)内圈与单边轴或车辆半轴(3)是一体的。
10.如权利要求1或9所述一种双列角接触轴承,其特征在于:所述双列角接触轴承(9)具有一个内圈和两个外圈,所述外圈(9b)具有轴向定位凹陷角(9c);所述凹陷状凹陷锥形面(9ac)或锥形面上具有径向间隔镂空的直角断面构成混合啮齿状互补面。
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Cited By (4)
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CN114379298A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-22 | 吉林大学 | 外转子轮毂电机驱动汽车轮胎在线自充放气系统 |
WO2022270290A1 (ja) * | 2021-06-22 | 2022-12-29 | 株式会社日立製作所 | インホイールモータ |
JP2023090231A (ja) * | 2021-12-17 | 2023-06-29 | いすゞ自動車株式会社 | インホイールモーター |
IT202200008264A1 (it) * | 2022-04-27 | 2023-10-27 | Ferrari Spa | Dispositivo ruota con motore elettrico integrato per un autoveicolo |
-
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022270290A1 (ja) * | 2021-06-22 | 2022-12-29 | 株式会社日立製作所 | インホイールモータ |
JP2023090231A (ja) * | 2021-12-17 | 2023-06-29 | いすゞ自動車株式会社 | インホイールモーター |
JP7373545B2 (ja) | 2021-12-17 | 2023-11-02 | いすゞ自動車株式会社 | インホイールモーター |
CN114379298A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-22 | 吉林大学 | 外转子轮毂电机驱动汽车轮胎在线自充放气系统 |
IT202200008264A1 (it) * | 2022-04-27 | 2023-10-27 | Ferrari Spa | Dispositivo ruota con motore elettrico integrato per un autoveicolo |
EP4270738A1 (en) * | 2022-04-27 | 2023-11-01 | FERRARI S.p.A. | Wheel device with integrated electric motor for a motor vehicle |
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