CN112572052A - 一种集成式非充气电动轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成式非充气电动轮,包括车轮、轮边总成和集成式悬架,车轮包括輮轮、3N个铰链组、轮毂盘和固定环;所述輮轮包含M个弹性环、3N个卡环、以及橡胶包裹层;卡环包含固定部、第一连接端和第二连接端;轮边总成包括壳体、转向节、钳盘式制动器、外转子轮毂电机、以及总成端盖;集成式悬架包括N个双向作用筒式减振器和2N个弹性元件。本发明将传统悬架中的减振器和弹性元件分离出来并集成在轮边总成外,能够实现非充气车轮结构的高度集成化,具有十分广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及非充气安全轮胎技术领域,尤其涉及一种集成式非充气电动轮。
背景技术
当汽车在恶劣路面上行驶时,传统充气轮胎极易受到高强度冲击及大量磨损,所引发的爆胎、扎破等现象对行车安全存在威胁。汽车悬架能够将路面反作用力经减振装置传至车轮轮毂,改善行车舒适性,但占用空间较大,而集成式悬架能够节省车内空间,目前国内外对于将集成式悬架和非充气电动轮结合在一起的研究较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷,提供一种集成式非充气电动轮,能够将普通车辆的驱动、制动、减振功能整合在车轮内部。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种集成式非充气电动轮,包括车轮、轮边总成和集成式悬架;
所述车轮包括輮轮、3N个铰链组、轮毂盘和固定环,N为大于等于1的自然数;
所述輮轮包含M个弹性环、3N个卡环、以及橡胶包裹层,M为大于等于3的自然数;
所述弹性环为方形截面的圆环,M个弹性环平行等距设置;
所述卡环包含固定部、第一连接端和第二连接端,所述固定部上设有M个和所述弹性环一一对应的方形通孔,所述第一连接端、第二连接端平行固定在所述固定部上;
所述3N个卡环周向均匀设置在所述M个弹性环上,M个弹性环依次穿过3N个卡环上其对应的方形通孔;所述橡胶层将3N个卡环、M个弹性环的固定板包裹在内形成輮轮胎面;所述 3N个卡环的第一连接端、第二连接端暴露在橡胶层的内壁外,均指向橡胶层的圆心;
所述轮毂盘为中心设有圆形通孔的圆盘;所述固定环呈圆环状,其外径和轮毂盘的外径相同;所述轮毂盘、固定环平行设置在所述輮轮内,均和所述輮轮同轴,使得輮轮3N个卡环的第一连接件位于轮毂盘、固定环所在平面之间,且輮轮3N个卡环的第二连接件、轮毂盘位于固定环的两侧;
所述轮毂盘、固定环的外缘都均匀设有3N个和所述铰链组一一对应的安装孔;
所述铰链组包含第一至第三铰接件、以及第一至第四铰接轴,其中,所述第二铰接件一端通过所述第二铰接轴和所述第一铰接件的一端铰接、另一端通过所述第三铰接轴和所述第二铰接件的一端铰接;
所述3N个铰链组周向设置在輮轮和轮毂盘之间、和3N个卡环一一对应,其中,铰链组第一铰接件远离第二铰接件的一端通过其第一铰接轴和铰链组对应卡环的第一连接件铰接,铰链组第三铰接件远离第二铰接件的一端通过其第四铰接轴同时和其对应的轮毂盘、固定环上的安装孔铰接,铰链组的第一至第四铰接轴均垂直于轮毂盘所在平面;
所述轮边总成包括壳体、转向节、钳盘式制动器、外转子轮毂电机、以及总成端盖;
所述壳体为一端开口一端封闭的空心圆柱体,其开口端和所述轮毂盘同轴固连、封闭端从所述固定环内穿出;壳体的外壁上周向均匀设有3N个和所述卡环一一对应的铰接座;
所述外转子轮毂电机固定在所述壳体内,其转子和所述轮毂盘同轴;
所述总成端盖设置在所述轮毂盘中心的通孔处,防止灰尘进入壳体,总成端盖的中心设有供所述转向节穿出的通孔;
所述转向节和所述轮毂盘同轴设置,其一端和所述外转子轮毂电机的定子固连,另一端穿过所述总成端盖中心的通孔后伸出壳体外,用于挂载所述集成式非充气电动轮;
所述钳盘式制动器设置在所述壳体内,钳盘式制动器的制动盘和所述壳体同轴固连,钳盘式制动器的制动钳和所述外转子轮毂电机的定子固连;
所述集成式悬架包括N个双向作用筒式减振器和2N 个弹性元件,其中,所述N个双向作用筒式减振器周向均匀分布在所述輮轮与所述壳体之间,一端和3N个卡环中N个卡环的第二连接端一一对应铰接,另一端和3N个铰接座中的N个铰接座一一对应铰接;所述2N个弹性元件设置在所述輮轮与所述壳体之间,一端和3N个卡环中另外2N个卡环的第二连接端一一对应铰接,另一端和3N个铰接座中另外的2N个铰接座一一对应铰接;所述双向作用筒式减振器用于衰减在车轮受到外部冲击时产生的振动,所述弹性元件用于缓冲外部对车轮的冲击。
作为本发明一种集成式非充气电动轮进一步的优化方案,所述轮毂盘周向均匀设有若干镂空孔,以减轻重量。
作为本发明一种集成式非充气电动轮进一步的优化方案,所述M、N均取5。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
传统汽车车轮采用橡胶充气车轮,当车辆行驶在恶劣工况下时,地面对车轮的冲击极易使得内部胎压不稳定,出现爆胎、扎破等现象,威胁行车安全,一旦轮胎出现此种现象,不再具有支承能力。非充气电动轮外部采用輮轮包裹橡胶,通过弹性环、卡环和铰链组连接,内部安装外转子轮毂电机,传统悬架中的阻尼器和弹性元件分离出来,安装在轮毂与壳体之间,通过控制器控制电机转速实现车轮转速控制,在实现多重减振的同时将悬架功能融合在电动车轮中,有效提高了轮胎的抗冲击性能,优化了悬架结构,节省了车内空间,为后续的非充气电动车轮的研究做好铺垫,具有十分广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明正面的结构示意图;
图2是本发明去除輮轮橡胶后的结构示意图;
图3是本发明中卡环的立体示意图;
图4是本发明中轮毂盘的结构示意图;
图5是本发明中固定环的结构示意图;
图6是本发明中铰链组的结构示意图;
图7本发明中轮边总成端盖的结构示意图;
图8是本发明反面的结构示意图。
图中,1-輮轮,2-铰链组,3-轮毂盘,4-双向作用筒式减振器,5-弹性元件,6-弹性环,7-固定环,8-卡环,9-固定部,10-第一连接端,11-第二连接端,12-第一铰接件,13-第二铰接件,14-第三铰接件,15-第一铰接轴,16-第二铰接轴,17-第三铰接轴,18-第四铰接轴,19-壳体,20-转向节,21-铰接座,22-轮边总成。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
本发明可以以许多不同的形式实现,而不应当认为限于这里所述的实施例。相反,提供这些实施例以便使本公开透彻且完整,并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中,为了清楚起见放大了组件。
如图1所示,本发明公开了一种集成式非充气电动轮,包括车轮、轮边总成和集成式悬架;
如图2所示,所述车轮包括輮轮、3N个铰链组、轮毂盘和固定环,N为大于等于1的自然数;
所述輮轮包含M个弹性环、3N个卡环、以及橡胶包裹层,M为大于等于3的自然数;
所述弹性环为方形截面的圆环,M个弹性环平行等距设置;
如图3所示,所述卡环包含固定部、第一连接端和第二连接端,所述固定部上设有M个和所述弹性环一一对应的方形通孔,所述第一连接端、第二连接端平行固定在所述固定部上;
所述3N个卡环周向均匀设置在所述M个弹性环上,M个弹性环依次穿过3N个卡环上其对应的方形通孔;所述橡胶层将3N个卡环、M个弹性环的固定板包裹在内形成輮轮胎面;所述 3N个卡环的第一连接端、第二连接端暴露在橡胶层的内壁外,均指向橡胶层的圆心;
所述轮毂盘为中心设有圆形通孔的圆盘,如图4所示,此处,轮毂盘还在其中部周向设有若干用于减轻重量的镂空孔;所述固定环呈圆环状,其外径和轮毂盘的外径相同,如图5所示;所述轮毂盘、固定环平行设置在所述輮轮内,均和所述輮轮同轴,使得輮轮3N个卡环的第一连接件位于轮毂盘、固定环所在平面之间,且輮轮3N个卡环的第二连接件、轮毂盘位于固定环的两侧;
所述轮毂盘、固定环的外缘都均匀设有3N个和所述铰链组一一对应的安装孔;
如图6所示,所述铰链组包含第一至第三铰接件、以及第一至第四铰接轴,其中,所述第二铰接件一端通过所述第二铰接轴和所述第一铰接件的一端铰接、另一端通过所述第三铰接轴和所述第二铰接件的一端铰接;
所述3N个铰链组周向设置在輮轮和轮毂盘之间、和3N个卡环一一对应,其中,铰链组第一铰接件远离第二铰接件的一端通过其第一铰接轴和铰链组对应卡环的第一连接件铰接,铰链组第三铰接件远离第二铰接件的一端通过其第四铰接轴同时和其对应的轮毂盘、固定环上的安装孔铰接,铰链组的第一至第四铰接轴均垂直于轮毂盘所在平面;
如图7所示,所述轮边总成包括壳体、转向节、钳盘式制动器、外转子轮毂电机、以及总成端盖;
所述壳体为一端开口一端封闭的空心圆柱体,其开口端和所述轮毂盘同轴固连、封闭端从所述固定环内穿出;壳体的外壁上周向均匀设有3N个和所述卡环一一对应的铰接座;
所述外转子轮毂电机固定在所述壳体内,其转子和所述轮毂盘同轴;
所述总成端盖设置在所述轮毂盘中心的通孔处,防止灰尘进入壳体,总成端盖的中心设有供所述转向节穿出的通孔;
所述转向节和所述轮毂盘同轴设置,其一端和所述外转子轮毂电机的定子固连,另一端穿过所述总成端盖中心的通孔后伸出壳体外,用于挂载所述集成式非充气电动轮;
所述钳盘式制动器设置在所述壳体内,钳盘式制动器的制动盘和所述壳体同轴固连,钳盘式制动器的制动钳和所述外转子轮毂电机的定子固连;
所述集成式悬架包括N个双向作用筒式减振器和2N 个弹性元件,其中,所述N个双向作用筒式减振器周向均匀分布在所述輮轮与所述壳体之间,一端和3N个卡环中N个卡环的第二连接端一一对应铰接,另一端和3N个铰接座中的N个铰接座一一对应铰接;所述2N个弹性元件设置在所述輮轮与所述壳体之间,一端和3N个卡环中另外2N个卡环的第二连接端一一对应铰接,另一端和3N个铰接座中另外的2N个铰接座一一对应铰接,如图8所示;所述双向作用筒式减振器用于衰减在车轮受到外部冲击时产生的振动,所述弹性元件用于缓冲外部对车轮的冲击。
所述M、N优先均取5。
本发明提供了一种集成式非充气电动轮,将悬架、制动系统与轮毂的高度集成,可达到由控制器控制外转子轮毂电机进而在车轮处实现驱动、制动、减振功能于一体的效果,具有十分广阔的应用前景。
本技术领域技术人员可以理解的是,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种集成式非充气电动轮,其特征在于,包括车轮、轮边总成和集成式悬架;
所述车轮包括輮轮、3N个铰链组、轮毂盘和固定环,N为大于等于1的自然数;
所述輮轮包含M个弹性环、3N个卡环、以及橡胶包裹层,M为大于等于3的自然数;
所述弹性环为方形截面的圆环,M个弹性环平行等距设置;
所述卡环包含固定部、第一连接端和第二连接端,所述固定部上设有M个和所述弹性环一一对应的方形通孔,所述第一连接端、第二连接端平行固定在所述固定部上;
所述3N个卡环周向均匀设置在所述M个弹性环上,M个弹性环依次穿过3N个卡环上其对应的方形通孔;所述橡胶层将3N个卡环、M个弹性环的固定板包裹在内形成輮轮胎面;所述3N个卡环的第一连接端、第二连接端暴露在橡胶层的内壁外,均指向橡胶层的圆心;
所述轮毂盘为中心设有圆形通孔的圆盘;所述固定环呈圆环状,其外径和轮毂盘的外径相同;所述轮毂盘、固定环平行设置在所述輮轮内,均和所述輮轮同轴,使得輮轮3N个卡环的第一连接件位于轮毂盘、固定环所在平面之间,且輮轮3N个卡环的第二连接件、轮毂盘位于固定环的两侧;
所述轮毂盘、固定环的外缘都均匀设有3N个和所述铰链组一一对应的安装孔;
所述铰链组包含第一至第三铰接件、以及第一至第四铰接轴,其中,所述第二铰接件一端通过所述第二铰接轴和所述第一铰接件的一端铰接、另一端通过所述第三铰接轴和所述第二铰接件的一端铰接;
所述3N个铰链组周向设置在輮轮和轮毂盘之间、和3N个卡环一一对应,其中,铰链组第一铰接件远离第二铰接件的一端通过其第一铰接轴和铰链组对应卡环的第一连接件铰接,铰链组第三铰接件远离第二铰接件的一端通过其第四铰接轴同时和其对应的轮毂盘、固定环上的安装孔铰接,铰链组的第一至第四铰接轴均垂直于轮毂盘所在平面;
所述轮边总成包括壳体、转向节、钳盘式制动器、外转子轮毂电机、以及总成端盖;
所述壳体为一端开口一端封闭的空心圆柱体,其开口端和所述轮毂盘同轴固连、封闭端从所述固定环内穿出;壳体的外壁上周向均匀设有3N个和所述卡环一一对应的铰接座;
所述外转子轮毂电机固定在所述壳体内,其转子和所述轮毂盘同轴;
所述总成端盖设置在所述轮毂盘中心的通孔处,防止灰尘进入壳体,总成端盖的中心设有供所述转向节穿出的通孔;
所述转向节和所述轮毂盘同轴设置,其一端和所述外转子轮毂电机的定子固连,另一端穿过所述总成端盖中心的通孔后伸出壳体外,用于挂载所述集成式非充气电动轮;
所述钳盘式制动器设置在所述壳体内,钳盘式制动器的制动盘和所述壳体同轴固连,钳盘式制动器的制动钳和所述外转子轮毂电机的定子固连;
所述集成式悬架包括N个双向作用筒式减振器和2N 个弹性元件,其中,所述N个双向作用筒式减振器周向均匀分布在所述輮轮与所述壳体之间,一端和3N个卡环中N个卡环的第二连接端一一对应铰接,另一端和3N个铰接座中的N个铰接座一一对应铰接;所述2N个弹性元件设置在所述輮轮与所述壳体之间,一端和3N个卡环中另外2N个卡环的第二连接端一一对应铰接,另一端和3N个铰接座中另外的2N个铰接座一一对应铰接;所述双向作用筒式减振器用于衰减在车轮受到外部冲击时产生的振动,所述弹性元件用于缓冲外部对车轮的冲击。
2.根据权利要求1所述的集成式非充气电动轮,其特征在于,所述轮毂盘周向均匀设有若干镂空孔,以减轻重量。
3.根据权利要求1所述的集成式非充气电动轮,其特征在于,所述M、N均取5。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20210330 |