RU2758228C1 - Motor-wheel - Google Patents

Motor-wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2758228C1
RU2758228C1 RU2021113637A RU2021113637A RU2758228C1 RU 2758228 C1 RU2758228 C1 RU 2758228C1 RU 2021113637 A RU2021113637 A RU 2021113637A RU 2021113637 A RU2021113637 A RU 2021113637A RU 2758228 C1 RU2758228 C1 RU 2758228C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wheel
housing
satellites
fixed
brake
Prior art date
Application number
RU2021113637A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Станиславович Сорокин
Артём Анатольевич Никулин
Александра Александровна Генералова
Александр Георгиевич Дивин
Михаил Владимирович Чугунов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет"
Priority to RU2021113637A priority Critical patent/RU2758228C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758228C1 publication Critical patent/RU2758228C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: motor-wheel contains an electric motor, a planetary gearbox, a brake mechanism and a wheel disk. The electric motor has mounting holes through which a solar gear is mounted with a needle bearing installed inside, which on one side rests against the step of the solar gear, and on the other is blocked by a thrust ring. The solar gear, receiving torque from the rotor, transmits it to four satellites. A thrust bearing is installed in motor housing, which is blocked by step of gearbox housing and a thrust ring, in addition, a crown wheel is fixed to the gearbox housing. A brake mechanism consisting of a caliper, cylinder and pads is attached to the housing. Suspension levers are also attached to the housing. To mount the wheel disk, there is a hub that is mounted on the needle bearing of the solar gear and on the thrust bearing of the housing, and the needle bearing is fixed on one side by a shaft step, and on the other by a thrust ring. The wheel disc receives torque from the axes of the satellites. A brake disc is attached to the wheel. For tightness of the gearbox, a polyurethane cuff is used, which is installed in the grooves of the crown wheel and rotates together with the axes of the satellites.
EFFECT: invention provides a reduction in device dimensions, as well as an increase in operational characteristics.
1 cl, 7 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве мотор-колеса транспортных, дорожных и других передвижных средств.The present invention relates to the field of mechanical engineering and can be used as a motor-wheel for transport, road and other vehicles.

Из существующего уровня техники известна конструкция (см. патент RU 2633129 С1, дата публикации 11.10.2017, в которой мотор-колесо для транспортного средства содержит колесо со ступицей и ступичным подшипником, электродвигатель, в корпусе которого размещен статор и ротор с валом. Также имеется демпфирующая конструкция, установленная между ступицей и несущим элементом транспортного средства, для вертикального перемещения колеса относительно несущего элемента и демпфирования такого перемещения. Понижающая передача мотор-колеса передает движение от электродвигателя к ступице и содержит корпус, входное звено и выходное звено, взаимодействующие между собой. Входное звено размещено на валу ротора. Выходное звено содержит выходной вал, установленный параллельно валу ротора и соединенный со ступицей с образованием неподвижного соединения. Корпус понижающей передачи неподвижно соединен с корпусом электродвигателя и установлен в ступице колеса с возможностью поворота относительно нее. Корпус электродвигателя соединен с демпфирующей конструкцией с возможностью перемещения относительно нее.A design is known from the existing state of the art (see patent RU 2633129 C1, publication date 11.10.2017, in which a motor-wheel for a vehicle contains a wheel with a hub and a wheel bearing, an electric motor in the housing of which a stator and a rotor with a shaft are located. a damping structure installed between the hub and the carrier element of the vehicle for vertical movement of the wheel relative to the carrier element and damping such movement. the link is placed on the rotor shaft.The output link contains an output shaft installed parallel to the rotor shaft and connected to the hub to form a fixed connection. The motor is connected to the damping structure for movement relative to it.

Недостатками данной конструкции являются большая масса мотор-колеса и громоздкость конструкции.The disadvantages of this design are the large mass of the wheel motor and the bulkiness of the design.

Из существующего уровня техники известна конструкция (см. патент RU 109052 U2, дата публикации 10.10.2011, в которой встроенный в мотор-колесо тяговый электродвигатель выполнен в виде цилиндрического корпуса с закрепленными на нем постоянными магнитами, который жестко соединен с дискообразным фланцем вала, расположенным коаксиально относительно корпуса статора в консольной оси колеса на подшипниковых опорах, при этом дискообразный фланец вала скреплен с жестким ободом пневматического колеса, причем на внутренней поверхности статора, контактирующей с поверхностью консольной оси колеса, выполнена винтовая канавка, начало и конец которой совмещены с пазами, выполненными на наружной поверхности консольной оси, которые соединены каналами, образованными в ней, с напорной и сливной магистралями системы охлаждения транспортного средства. Кроме того, тормозное устройство мотор-колеса неуправляемого моста транспортного средства выполнено в виде установленного на консольной оси колеса последовательно за тяговым электродвигателем колодочного тормоза, барабан которого жестко соединен с цилиндрическим корпусом ротора тягового электродвигателя. Барабан тормозного устройства мотор-колеса управляемого моста соединен с корпусом ротора посредством полуоси, соединенной с шарниром равных угловых скоростей, который сопряжен с валом, дискообразный фланец которого скреплен с ротором и жестким ободом пневматического колеса.A design is known from the existing prior art (see patent RU 109052 U2, publication date 10.10.2011, in which the traction motor built into the wheel motor is made in the form of a cylindrical body with permanent magnets fixed on it, which is rigidly connected to a disc-shaped shaft flange located coaxially with respect to the stator housing in the cantilever axis of the wheel on bearing supports, while the disc-shaped flange of the shaft is fastened to the rigid rim of the pneumatic wheel, and on the inner surface of the stator contacting with the surface of the cantilever axis of the wheel, a helical groove is made, the beginning and end of which are aligned with the grooves made on the outer surface of the cantilever axle, which are connected by channels formed in it, with the pressure and drain lines of the vehicle cooling system. flax behind the traction motor of the shoe brake, the drum of which is rigidly connected to the cylindrical body of the traction motor rotor. The drum of the braking device of the motor-wheel of the steering axle is connected to the rotor body by means of a semi-axle connected to a hinge of equal angular velocities, which is mated with a shaft, the disc-shaped flange of which is fastened to the rotor and the rigid rim of the pneumatic wheel.

Недостатками данной конструкции является большая масса мотор-колеса и большие диаметральные размеры редуктора, с чем связана невозможность расположить тормозной механизм внутри колеса, тормозной механизм находится за пределами колесного диска.The disadvantages of this design are the large mass of the motor-wheel and the large diametrical dimensions of the gearbox, which makes it impossible to locate the brake mechanism inside the wheel, the brake mechanism is outside the wheel disk.

Задачей изобретения является разработка мотор-колеса с компактными массогабаритными характеристиками и увеличенным крутящим моментом.The objective of the invention is to develop a wheel motor with compact weight and size characteristics and increased torque.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в разработке мотор-колеса с планетарным редуктором для повышения момента и более компактного расположения.The technical result achieved by the invention consists in the development of a wheel motor with a planetary gearbox to increase the moment and a more compact arrangement.

Задача решена тем, что электродвигатель интегрирован внутрь планетарной передачи с избавлением от дополнительных валов, что дополнительно уменьшает габариты мотор-колеса, и предложено крепление, обеспечивающее передачу крутящего момента от редуктора на колесный диск, для движения транспортного средства.The problem is solved by the fact that the electric motor is integrated inside the planetary gear with getting rid of additional shafts, which further reduces the dimensions of the motor-wheel, and a mount is proposed that ensures the transmission of torque from the gearbox to the wheel disk for the movement of the vehicle.

Предлагаемая конструкция сочетает в одном корпусе редуктор и электродвигатель.The proposed design combines a gearbox and an electric motor in one housing.

Разрабатываемая конструкция мотор-колеса содержит электродвигатель, состоящий из неподвижного статора 1 и подвижного ротора 2. Ротор 2 имеет крепежные отверстия 3 (Фиг.1). К крепежным отверстиям 3 с помощью винтов 4 крепится солнечная шестерня 5. Внутри солнечной шестерни установлен игольчатый подшипник 6, который с одной стороны упирается в ступеньку солнечной шестерни 5, а с другой блокируется упорным кольцом 7. Солнечная шестерня 5, получая крутящий момент от ротора 2, передает его четырем сателлитам 8, которые установлены на осях 9 через игольчатые подшипники 10, которые упираются в ступеньку сателлита 8 с одной стороны, а с другой блокируются упорным кольцом 11 (Фиг.2).The developed design of the motor-wheel contains an electric motor consisting of a fixed stator 1 and a movable rotor 2. The rotor 2 has fastening holes 3 (Fig. 1). The sun gear 5 is attached to the mounting holes 3 with screws 4. A needle bearing 6 is installed inside the sun gear, which on one side abuts against the step of the sun gear 5, and on the other is blocked by a thrust ring 7. The sun gear 5 receives torque from the rotor 2 , transfers it to four satellites 8, which are mounted on the axes 9 through needle bearings 10, which abut against the step of the satellite 8 on one side, and on the other, are blocked by a thrust ring 11 (Fig. 2).

Электродвигатель помещается в неподвижный корпус редуктора 12 и крепится крепежными винтами 13. В корпусе электродвигателя установлен упорный подшипник 14, который блокируется ступенькой корпуса редуктора 12 и упорным кольцом 15. К корпусу редуктора через крепежные винты 16 прикручено неподвижное коронное колесо 17 (Фиг.3). Через кронштейны 18, корпуса редуктора 12, с помощью крепежных винтов 19 крепится тормозной механизм, состоящий из тормозного суппорта 20, тормозного цилиндра 21 и тормозных колодок 22. На корпусе редуктора 12 так же имеется два кронштейна крепления для рычагов подвески 23 (Фиг.4). Для герметичности редуктора используется полиуретановая манжета 24, которая установлена в пазах 25 коронного колеса 17. Манжета имеет отверстия для осей сателлитов 9 и вращается вместе с ними (Фиг.5).The electric motor is placed in a stationary gearbox housing 12 and is fastened with fixing screws 13. A thrust bearing 14 is installed in the electric motor housing, which is blocked by a step of the gearbox housing 12 and a thrust ring 15. A fixed crown wheel 17 is screwed to the gearbox housing through fixing screws 16 (Fig. 3). Through the brackets 18, the gearbox housing 12, using the fastening screws 19, a brake mechanism is attached, consisting of a brake caliper 20, a brake cylinder 21 and brake pads 22. The gearbox housing 12 also has two mounting brackets for the suspension arms 23 (Fig. 4) ... For the tightness of the gearbox, a polyurethane cuff 24 is used, which is installed in the grooves 25 of the crown wheel 17. The cuff has holes for the axes of the satellites 9 and rotates with them (Fig. 5).

Для крепления колеса имеется ступица 26, которая устанавливается в игольчатом подшипнике солнечной шестерни 6 и в упорном подшипнике 14. Игольчатый подшипник 6 зафиксирован с одной стороны ступенькой вала, а с другой упорным кольцом 27. Упорный подшипник 14 зафиксирован с одной стороны ступенькой вала, а с другой гайкой 28 (Фиг.6).To fix the wheel, there is a hub 26, which is installed in the needle bearing of the sun gear 6 and in the thrust bearing 14. The needle bearing 6 is fixed on one side by a shaft step, and on the other by a thrust ring 27. Thrust bearing 14 is fixed on one side by a shaft step, and on the other another nut 28 (Fig. 6).

К ступице 26 через крепежные винты 27 крепится колесный диск 28, с установленной безвоздушной покрышкой 29. Колесный диск 28 получает крутящий момент от осей сателлитов 9, которые закреплены с помощью тех же крепежных винтов 27. Колесный диск 28 в такой схеме выступает в роли водила планетарного редуктора. Внутри колесного диска имеется ступенька 30, к которой через крепежные винты тормозного диска 31 крепится тормозной диск 32 (Фиг.7).A wheel disk 28 is attached to the hub 26 through fastening screws 27, with an airless tire 29 installed. The wheel disk 28 receives torque from the axles of the satellites 9, which are fixed using the same fastening screws 27. The wheel disk 28 in this scheme acts as a planetary carrier reducer. Inside the wheel disk there is a step 30, to which the brake disk 32 is attached through the fastening screws of the brake disk 31 (Fig. 7).

Принцип работы заключается в следующем: на электродвигатель подается электрическое напряжение, ротор начинает вращаться. Вместе с ним вращается и солнечная шестерня, которая передает крутящий момент на сателлиты. Сателлиты с осями начинают обкатываться по неподвижному коронному колесу и начинается их вращение вокруг оси колеса. К осям сателлитов прикручен колесный диск, который воспринимает крутящий момент от осей. Начинается движение. Для того чтобы снять напряжение на зубчатые зацепления, колесный диск крепится к ступице, которая установлена в подшипниках и воспринимает основную нагрузку от неровностей дорожного покрытия. Для того чтобы остановить движение необходимо прекратить подачу электричества на электродвигатель и с помощью тормозного механизма заблокировать вращение тормозного диска, с которым непосредственно связан колесный диск.The principle of operation is as follows: an electric voltage is supplied to the electric motor, the rotor begins to rotate. Together with it, the sun gear rotates, which transmits torque to the satellites. Satellites with axles begin to roll over the fixed crown wheel and begin to rotate around the wheel axis. A wheel disk is bolted to the satellite axles, which receives torque from the axles. The movement begins. In order to relieve stress on the gearing, the wheel rim is attached to the hub, which is installed in bearings and takes the main load from the unevenness of the road surface. In order to stop the movement, it is necessary to stop the supply of electricity to the electric motor and, with the help of the brake mechanism, block the rotation of the brake disc, with which the wheel disk is directly connected.

Claims (1)

Мотор-колесо для транспортного средства, содержащее электродвигатель, планетарный редуктор, тормозной механизм, колесный диск с безвоздушной покрышкой из литой резины, отличающееся тем, что электродвигатель, состоящий из неподвижного статора и подвижного ротора, который имеет крепежные отверстия, через которые с помощью винтов крепится солнечная шестерня с установленным внутри игольчатым подшипником, который с одной стороны упирается в ступеньку солнечной шестерни, а с другой - блокируется упорным кольцом от осевого перемещения, солнечная шестерня, получая крутящий момент от ротора, передает его четырем сателлитам, которые установлены на осях через игольчатые подшипники, последние в свою очередь упираются в ступеньку сателлита с одной стороны, а с другой - блокируются упорным кольцом, причём электродвигатель помещается в неподвижный корпус редуктора и крепится крепежными винтами, в корпусе которого установлен упорный подшипник, который блокируется ступенькой корпуса редуктора и упорным кольцом, кроме того, к корпусу редуктора через крепежные винты прикручено неподвижное коронное колесо, у корпуса имеются крепежные кронштейны, к которым с помощью крепежных винтов крепится тормозной механизм, состоящий из тормозного суппорта, тормозного цилиндра и тормозных колодок, на корпусе редуктора также имеется два кронштейна крепления рычагов подвески, для крепления колеса имеется ступица, которая устанавливается на игольчатом подшипнике солнечной шестерни и на упорном подшипнике корпуса, причём игольчатый подшипник зафиксирован с одной стороны ступенькой вала, а с другой - упорным кольцом, упорный подшипник, в котором размещен вал, зафиксирован с одной стороны ступенькой вала, а с другой - гайкой, причём к ступице через крепежные винты крепится колесный диск, с установленной безвоздушной покрышкой, причём колесный диск получает крутящий момент от осей сателлитов, которые соединены с колесным диском с помощью тех же крепежных винтов, внутри колесного диска имеется ступенька, к которой через крепежные винты крепится тормозной диск, причём для герметичности редуктора используется полиуретановая манжета, которая установлена в пазах коронного колеса и вращается вместе с осями сателлитов.A motor-wheel for a vehicle containing an electric motor, a planetary gear, a brake mechanism, a wheel disk with an airless tire made of cast rubber, characterized in that an electric motor consisting of a fixed stator and a movable rotor, which has mounting holes through which it is fastened with screws a sun gear with a needle bearing installed inside, which on one side abuts against the step of the sun gear, and on the other hand is blocked by a thrust ring from axial movement, the sun gear, receiving torque from the rotor, transmits it to four satellites, which are mounted on the axles through needle bearings , the latter, in turn, abut against the satellite step on one side, and on the other, are blocked by a thrust ring, and the electric motor is placed in a fixed gearbox housing and fastened with fixing screws, in which a thrust bearing is installed, which is blocked by a gearbox housing step and a thrust bearing ring, in addition, a fixed crown wheel is screwed to the gearbox housing through fastening screws, the housing has fastening brackets to which a brake mechanism consisting of a brake caliper, brake cylinder and brake pads is attached using fastening screws, there are also two brackets on the gearbox housing for fastening the suspension arms, for fastening the wheel there is a hub, which is mounted on the needle bearing of the sun gear and on the thrust bearing of the housing, and the needle bearing is fixed on one side by a step of the shaft, and on the other by a thrust ring, the thrust bearing in which the shaft is located is fixed with on one side with a step of the shaft, and on the other with a nut, and a wheel disk with an installed airless tire is attached to the hub through fastening screws, and the wheel disk receives torque from the axles of the satellites, which are connected to the wheel disk using the same fastening screws, inside the wheel there is a step on the disk, to which, through the fastening screws, the brake disc is attached, and for the tightness of the gear, a polyurethane cuff is used, which is installed in the grooves of the crown wheel and rotates together with the axes of the satellites.
RU2021113637A 2021-05-13 2021-05-13 Motor-wheel RU2758228C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113637A RU2758228C1 (en) 2021-05-13 2021-05-13 Motor-wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113637A RU2758228C1 (en) 2021-05-13 2021-05-13 Motor-wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758228C1 true RU2758228C1 (en) 2021-10-26

Family

ID=78289726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113637A RU2758228C1 (en) 2021-05-13 2021-05-13 Motor-wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758228C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782279C1 (en) * 2022-01-24 2022-10-25 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Vehicle wheel for movement in extreme conditions

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU867706A1 (en) * 1980-01-14 1981-09-30 За витель Л.КиИ 38чев Vehicle motor-wheel
SU1283122A1 (en) * 1985-06-10 1987-01-15 Белорусский Политехнический Институт Motorized wheel
WO2000032462A1 (en) * 1998-11-30 2000-06-08 Vernon Joel Grant A modular wheel and/or conventional wheel assembly and control system
RU109052U1 (en) * 2011-04-11 2011-10-10 Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" VEHICLE MOTOR WHEEL
RU2736473C1 (en) * 2020-01-23 2020-11-17 Унитарное производственное предприятие "Нива" Романовича С.Г. Солигорский район Motor-wheel of vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU867706A1 (en) * 1980-01-14 1981-09-30 За витель Л.КиИ 38чев Vehicle motor-wheel
SU1283122A1 (en) * 1985-06-10 1987-01-15 Белорусский Политехнический Институт Motorized wheel
WO2000032462A1 (en) * 1998-11-30 2000-06-08 Vernon Joel Grant A modular wheel and/or conventional wheel assembly and control system
RU109052U1 (en) * 2011-04-11 2011-10-10 Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" VEHICLE MOTOR WHEEL
RU2736473C1 (en) * 2020-01-23 2020-11-17 Унитарное производственное предприятие "Нива" Романовича С.Г. Солигорский район Motor-wheel of vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782279C1 (en) * 2022-01-24 2022-10-25 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Vehicle wheel for movement in extreme conditions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4424874A (en) Drive axle device
US8316973B2 (en) Electric driving unit for a vehicle
US8186467B2 (en) Wheel rotating device for in-wheel motor vehicle
CN105473367A (en) In-wheel motor drive device
US20140333120A1 (en) Motor-reducer with integrated brake and inverter for direct transmission to the wheel of an electrically driven vehicle
US20100187954A1 (en) Wheel motor
US20140020966A1 (en) Mounting structure for in-wheel motor system
WO2007102545A1 (en) In-wheel motor drive unit
CN103066740A (en) In-wheel motor system
EP2894055B1 (en) Motor drive unit
KR100819087B1 (en) Disc brake with parking function
RU2758228C1 (en) Motor-wheel
US5588931A (en) Planetary reducer and wheel bearing unit
US20220048317A1 (en) Braking structure for in-wheel motor drive device
US10226993B2 (en) Hydraulic torque motor
JP2013023202A (en) Electric wheel
CN110603163B (en) Shaft end device
CN216805104U (en) Electric hub
CN115388163A (en) Take single reduction gear's in-wheel motor
KR20230038008A (en) In-wheel driving device
KR102466954B1 (en) Wheel Assembly Mounting Inwheel Motor
CN118046746A (en) In-wheel motor driving device
RU2816724C1 (en) Motor-wheel
WO2023035105A1 (en) Hub motor driving system and vehicle
KR20180106785A (en) A power plant and a fuel saving device for a automobile