本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車的底盤(pán)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
通常情況下,電動(dòng)汽車的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中均設(shè)有機(jī)械制動(dòng)裝置,和輪內(nèi)電機(jī)一起提供車輛所需的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,并用于在輪內(nèi)電機(jī)不能提供再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)提供全部所需的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,以保證車輛的制動(dòng)功能和性能。其中,車輪、輪內(nèi)電機(jī)、制動(dòng)裝置的質(zhì)量等構(gòu)成了車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總質(zhì)量。
現(xiàn)有技術(shù)中,輪內(nèi)電機(jī)的環(huán)形轉(zhuǎn)子和制動(dòng)裝置的制動(dòng)盤(pán)固定在轉(zhuǎn)子托架上,轉(zhuǎn)子托架與車輪連接以傳遞驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力,用于驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)電動(dòng)汽車。其中,由于輪內(nèi)電機(jī)的質(zhì)量較大,從而導(dǎo)致電動(dòng)汽車的非懸掛質(zhì)量較大,因此當(dāng)電動(dòng)汽車在不平路面上行駛時(shí),非懸掛質(zhì)量產(chǎn)生的沖擊載荷就會(huì)很大,降低了車輛行駛安全性和平順性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),用于解決現(xiàn)有技術(shù)中車輛行駛安全性和平順性不高的問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括:輪內(nèi)電機(jī)、制動(dòng)裝置以及車輪;車輪,包括輪輞和輪轂盤(pán),輪輞與輪轂盤(pán)相聯(lián)接,其中,輪轂盤(pán)將輪輞的內(nèi)腔分隔成相互隔離的兩個(gè)腔室;輪內(nèi)電機(jī)安設(shè)在所述兩個(gè)腔室的其中一個(gè)腔室中,制動(dòng)裝置安設(shè)在所述兩個(gè)腔室的另一個(gè)腔室中;所述輪內(nèi)電機(jī)包括環(huán)形轉(zhuǎn)子,所述環(huán)形轉(zhuǎn)子安設(shè)在所述輪輞上;所述制動(dòng)裝置包括制動(dòng)盤(pán),所述制動(dòng)盤(pán)安設(shè)在所述輪輞上。
如上所述,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輪內(nèi)電機(jī),還包括:環(huán)形定子和定子托架;環(huán)形轉(zhuǎn)子安設(shè)在輪輞的轉(zhuǎn)子凸臺(tái)上,環(huán)形定子安設(shè)在定子托架上。
如上所述,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括:輪轂單元,輪轂單元與車輪托架 聯(lián)接;
輪轂單元,包括:轉(zhuǎn)動(dòng)圈和固定圈,轉(zhuǎn)動(dòng)圈套設(shè)在固定圈上;
轉(zhuǎn)動(dòng)圈和輪轂盤(pán)固定聯(lián)接;固定圈和定子托架固定聯(lián)接。
如上所述,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輪,還包括:外輪緣,外輪緣與輪輞可拆卸聯(lián)接。
如上所述,上述外輪緣的內(nèi)緣延伸到定子托架附近,且在外輪緣的內(nèi)緣與定子托架之間設(shè)有密封圈。
如上所述,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輪轂盤(pán)內(nèi)設(shè)有多個(gè)盤(pán)內(nèi)空腔;盤(pán)內(nèi)空腔與輪胎氣腔相連通。
如上所述,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輪轂單元,還包括O型密封圈;固定圈上設(shè)有固定凸臺(tái),轉(zhuǎn)動(dòng)圈上對(duì)應(yīng)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽,O型密封圈設(shè)置在固定凸臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽之間;
固定圈上設(shè)有第一氣孔,轉(zhuǎn)動(dòng)圈上對(duì)應(yīng)設(shè)有與第一氣孔位置對(duì)應(yīng)的第二氣孔,輪轂盤(pán)上設(shè)有對(duì)應(yīng)第二氣孔位置對(duì)應(yīng)并與盤(pán)內(nèi)空腔相連通的第三氣孔。
如上所述,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輪轂單元,第一氣孔與車載氣路相連接。
如上所述,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的兩個(gè)腔室包括:內(nèi)腔室和外腔室,內(nèi)腔室比外腔室接近車輪托架;輪內(nèi)電機(jī)安設(shè)在外腔室中,制動(dòng)裝置安設(shè)在內(nèi)腔室中。
如上所述,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)盤(pán)安設(shè)在輪輞的制動(dòng)盤(pán)凸臺(tái)上,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)裝置還包括:制動(dòng)卡鉗;制動(dòng)卡鉗安設(shè)在車輪托架上。
本發(fā)明提供的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括輪內(nèi)電機(jī)、制動(dòng)裝置以及車輪,其中,車輪包括:輪輞和輪轂盤(pán),其中通過(guò)輪轂盤(pán)將輪輞的內(nèi)腔分隔成不連通的兩個(gè)腔室,輪內(nèi)電機(jī)安設(shè)在其中一個(gè)腔室中,制動(dòng)裝置安設(shè)在另一個(gè)腔室中,當(dāng)制動(dòng)裝置工作時(shí)產(chǎn)生的熱空氣不能從其中一個(gè)腔室穿過(guò)輪轂盤(pán)流通到另一個(gè)腔室加熱輪內(nèi)電機(jī),而且使得輪內(nèi)電機(jī)和制動(dòng)裝置的零件無(wú)法直接接觸,完全消除了制動(dòng)裝置工作時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)輪內(nèi)電機(jī)的直接影響,提高了輪內(nèi)電機(jī)的熱性能以及延長(zhǎng)其使用壽命,另外通過(guò)輪內(nèi)電機(jī)的環(huán)形轉(zhuǎn)子和制動(dòng)裝置的制動(dòng)盤(pán)安設(shè)在輪輞上,可以直接驅(qū)動(dòng)和直接制動(dòng)輪輞,取消了轉(zhuǎn)子托架等中間傳力構(gòu)件并且縮短了傳力路徑,減小了輪內(nèi)電機(jī)的質(zhì)量,也從而減輕了車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總質(zhì)量,進(jìn)一步提高了車輛行駛安全性和平順性。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖2所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖2所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的A-A旋轉(zhuǎn)剖視圖;
圖6為圖2所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的B-B半剖視圖;
圖7為本發(fā)明車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例三的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為圖7所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例三的C-C旋轉(zhuǎn)剖視圖;
圖9為圖8所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例三的D-D局部放大視圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
1:輪內(nèi)電機(jī);
2:輪轂單元;
3:制動(dòng)裝置;
4:車輪;
6:車輪托架;
7:空氣動(dòng)力學(xué)罩;
8:懸架;
9:車載氣路;
11:環(huán)形轉(zhuǎn)子;
13:環(huán)形定子;
14:定子托架;
15:電機(jī)控制器;
16:密封圈;
21:轉(zhuǎn)動(dòng)圈;
22:固定圈;
23:O型密封圈;
31:制動(dòng)盤(pán);
32:制動(dòng)卡鉗;
41:輪輞;
42:輪轂盤(pán);
43:內(nèi)腔室;
44:外腔室;
45:輪胎;
46:輪胎氣腔;
47:外輪緣;
48:盤(pán)內(nèi)空腔;
51:車輪螺栓;
52:車輪螺母;
71:攝像頭;
91:空氣壓縮機(jī);
92:儲(chǔ)氣罐;
93:電磁閥;
94:氣管;
95:胎壓傳感器;
96:電子控制器;
211:轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽;
221:固定凸臺(tái);
222:第一氣孔;
212:第二氣孔;
311:制動(dòng)盤(pán)凸耳;
411:制動(dòng)盤(pán)凸臺(tái);
412:轉(zhuǎn)子凸臺(tái);
421:第三氣孔。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1為本發(fā)明車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,本實(shí)施例的一種車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以包括:輪內(nèi)電機(jī)1、制動(dòng)裝置3以及車輪4,其中車輪4,包括輪輞41和輪轂盤(pán)42,輪輞41與輪轂盤(pán)42相聯(lián)接,其中輪轂盤(pán)42將輪輞41的內(nèi)腔分隔成相互隔離的兩個(gè)腔室;輪內(nèi)電機(jī)1安設(shè)在兩個(gè)腔室的其中一個(gè)腔室中,制動(dòng)裝置3安設(shè)在兩個(gè)腔室的另一個(gè)腔室中;輪內(nèi)電機(jī)1包括環(huán)形轉(zhuǎn)子11,環(huán)形轉(zhuǎn)子11安設(shè)在輪輞41上;制動(dòng)裝置3包括制動(dòng)盤(pán)31,制動(dòng)盤(pán)31安設(shè)在輪輞41上。
具體的,上述輪輞41與輪轂盤(pán)42可以分開(kāi)制造后以可拆卸或不可拆卸方式聯(lián)接成一體,或者兩者也可以一體制成,例如在配用輪胎為非充氣輪胎時(shí),由于輪胎不會(huì)漏氣無(wú)須更換,則輪輞41與輪轂盤(pán)42就可以聯(lián)接成或制成一體。而對(duì)于充氣輪胎,由于環(huán)形轉(zhuǎn)子11安和制動(dòng)盤(pán)31安設(shè)在輪輞41上使得輪輞41難以拆卸,因而不能通過(guò)拆卸輪輞41來(lái)更換備胎,可以另設(shè)置可拆卸輪緣以滿足輪胎漏氣時(shí)更換備胎之所需。
本發(fā)明實(shí)施例提供的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括:輪內(nèi)電機(jī)、制動(dòng)裝置以及車輪,其中,車輪包括:輪輞和輪轂盤(pán),其中通過(guò)輪轂盤(pán)將輪輞的內(nèi)腔分隔成不連通的兩個(gè)腔室,當(dāng)制動(dòng)裝置工作時(shí)產(chǎn)生的熱空氣不能從其中的一個(gè)腔室穿過(guò)輪轂盤(pán)流通到另一個(gè)腔室加熱輪內(nèi)電機(jī),而且使得輪內(nèi)電機(jī)和制動(dòng)裝置的零件無(wú)法直接接觸,完全消除了制動(dòng)裝置工作時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)輪內(nèi)電機(jī)的直接影響,提高了輪內(nèi)電機(jī)的熱性能以及延長(zhǎng)其使用壽命;另外通過(guò)輪內(nèi)電機(jī)的環(huán)形轉(zhuǎn)子以及制動(dòng)裝置的制動(dòng)盤(pán)安設(shè)在輪輞上,可以直接驅(qū)動(dòng)和直接制動(dòng)輪輞,取消了中間傳力構(gòu)件,減小了輪內(nèi)電機(jī)的質(zhì)量,因而減輕了電動(dòng)汽車的非懸掛質(zhì)量,從而進(jìn)一步地提高了車輛行駛安全性和平順性。
進(jìn)一步地,本發(fā)明實(shí)施例中,輪轂盤(pán)42上不再設(shè)置輪輻,也沒(méi)有可供空氣穿行其中的輪輻孔,因此消除了空氣對(duì)流的通道,使得制動(dòng)裝置3工作時(shí) 產(chǎn)生的熱空氣不能通過(guò)對(duì)流這種最重要的傳熱方式對(duì)輪內(nèi)電機(jī)1產(chǎn)生直接影響。
同時(shí),還可以在輪轂盤(pán)42上設(shè)置減重孔、減重槽或者空腔等,只要其不為將兩個(gè)腔室連通的通孔方式即可。
另外,輪轂盤(pán)42與其他零件聯(lián)接配合時(shí)所涉及的螺栓孔和中心孔,但這些屬于非開(kāi)放式通孔,在車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)裝配好后將不允許空氣自由流通,并且不再設(shè)置有其他允許空氣自由流通的開(kāi)放式通孔,因此,并不會(huì)影響上述技術(shù)效果。
圖2為本發(fā)明車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為圖2所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為圖2所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為圖2所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的A-A旋轉(zhuǎn)剖視圖;圖6為圖2所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例二的B-B半剖視圖;
如圖2-圖6所示,輪內(nèi)電機(jī)1還包括:環(huán)形定子13和定子托架14;環(huán)形轉(zhuǎn)子11安設(shè)在輪輞41的轉(zhuǎn)子凸臺(tái)412上,環(huán)形定子13安設(shè)在定子托架14上。
環(huán)形轉(zhuǎn)子11直接安設(shè)在輪輞41上,取消了中間傳力構(gòu)件,即取消了專門(mén)用于安設(shè)環(huán)形轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)子托架,并且縮短了傳力路徑,即車輪的輪輻部位不再承受驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,實(shí)現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)輪輞41,因此可以減輕了輪內(nèi)電機(jī)的質(zhì)量,也減輕了車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的總質(zhì)量,從而減輕了電動(dòng)汽車的非懸掛質(zhì)量。
進(jìn)一步地,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還可以包括:輪轂單元2,輪轂單元2與車輪托架6聯(lián)接;
其中,車輪托架6與懸架8連接。圖2-3中的懸架8為麥弗遜式懸架,其他類型的懸架也是可以的,例如雙橫臂懸架等,并不以此為限。
輪轂單元2,包括:轉(zhuǎn)動(dòng)圈21和固定圈22,轉(zhuǎn)動(dòng)圈21套設(shè)在固定圈22上。
轉(zhuǎn)動(dòng)圈21和輪轂盤(pán)42固定聯(lián)接,具體地,可以采用聯(lián)接螺栓穿過(guò)設(shè)置在輪轂盤(pán)42上的通孔將輪轂盤(pán)42固接到轉(zhuǎn)動(dòng)圈21上,還可以通過(guò)其他方式將轉(zhuǎn)動(dòng)圈21和輪轂盤(pán)42固定聯(lián)接,以使得轉(zhuǎn)動(dòng)圈21可以支撐輪轂盤(pán)42,但并不以此為限。
固定圈22和定子托架14固定聯(lián)接,具體地,可以在固定圈22的外端設(shè) 置外花鍵段和螺紋段,在定子托架14的安裝孔內(nèi)對(duì)應(yīng)設(shè)置內(nèi)花鍵段,定子托架14通過(guò)安裝孔套設(shè)在固定圈22的外花鍵段上并通過(guò)鎖緊螺母固接在固定圈22上,還可以通過(guò)其他方式將固定圈22和定子托架14固定聯(lián)接,以使得固定圈22可以支撐定子托架14,但并不以此為限。
進(jìn)一步地,車輪4還包括外輪緣47,外輪緣47與輪輞41可拆卸聯(lián)接。
如前所述,為了保證充氣輪胎在漏氣時(shí)更換備胎,而輪輞41上由于安設(shè)有環(huán)形轉(zhuǎn)子11和制動(dòng)盤(pán)31而難以拆卸,因此設(shè)置了可拆卸的外輪緣47。
外輪緣47和輪輞41之間通過(guò)車輪螺栓51和車輪螺母52相聯(lián)接,在輪胎漏氣需要更換備胎時(shí),只需將車輪螺母52拆下,將外輪緣47從輪輞41和車輪螺栓51上退出即可。
顯然,備胎也只需要包括輪胎,而輪胎的質(zhì)量可以比常規(guī)車輪的輕四分之三,因此減小了更換備胎的工作強(qiáng)度。
為了保證車輪4的氣密性,在外輪緣47和輪輞41之間還設(shè)有O形密封圈。在更換備胎取下外輪緣47時(shí),也可以更換新的O形密封圈。顯然,其他的密封方法和裝置也是可以的,例如密封膠,但并不以此為限。
進(jìn)一步地,上述外輪緣47的內(nèi)緣延伸到定子托架14附近,且在外輪緣47的內(nèi)緣與定子托架14之間設(shè)有密封圈16。
外輪緣47延伸到定子托架14附近,不僅可以起到輪內(nèi)電機(jī)1的端蓋作用,而且在他們之間設(shè)置密封圈16,以防止泥沙、灰塵和水侵入輪內(nèi)電機(jī)1的內(nèi)部。由于線速度過(guò)高而容易導(dǎo)致密封圈16過(guò)早失效,因此,上述密封圈16應(yīng)設(shè)置在半徑較小線速度較小的位置處。
顯然,也可以為輪內(nèi)電機(jī)1設(shè)置一專門(mén)的轉(zhuǎn)子擋蓋,而外輪緣47只起到支撐輪胎的作用。轉(zhuǎn)子擋蓋與輪輞41聯(lián)接,其外緣夾設(shè)于輪輞41和外輪緣43之間,其內(nèi)緣延伸到定子托架14附近,在轉(zhuǎn)子擋蓋內(nèi)緣和定子托架14之間設(shè)有密封圈16即可。
為了提高適配性,也可以采用尺寸規(guī)格較小的車輪4。但另一方面,也盡可能增大環(huán)形轉(zhuǎn)子11的外徑,以提高輪內(nèi)電機(jī)1的轉(zhuǎn)矩密度。同時(shí),車輪4的槽底可以更深以便能夠充入更多的空氣,以降低輪胎徑向剛度。因此,外輪緣47的尺寸受到了限制。而另一方面,轉(zhuǎn)子擋蓋需要與輪輞41相聯(lián)接,但外輪緣47附近的可用空間較小,因此,將轉(zhuǎn)子擋蓋的外緣夾設(shè)于輪輞41 和外輪緣47之間,通過(guò)螺釘進(jìn)行聯(lián)接,同時(shí)在外輪緣47上開(kāi)設(shè)有相應(yīng)的盲孔或者通孔,以容納螺釘頭部。
進(jìn)一步地,輪轂盤(pán)42內(nèi)設(shè)有多個(gè)盤(pán)內(nèi)空腔48;
盤(pán)內(nèi)空腔48與輪胎氣腔46相連通。
具體的,一體制成的輪輞41和輪轂盤(pán)42易于實(shí)現(xiàn)盤(pán)內(nèi)空腔48與輪胎氣腔46相連通,只要在輪輞41與輪轂盤(pán)42的連接部位制出延伸到輪轂盤(pán)42內(nèi)部的凹槽即可。顯然,盤(pán)內(nèi)空腔48將顯著增大可充入輪胎內(nèi)的空氣,與常規(guī)車輪相比,可充入輪胎45內(nèi)的空氣容積至少增大30%,如此可在不降低輪胎側(cè)向剛度的條件下顯著減小輪胎徑向剛度,從而大大改善車輪接地安全性和車輛平順性。
而對(duì)于分開(kāi)制造后連接成一體的輪輞41和輪轂盤(pán)42,可在輪轂盤(pán)42內(nèi)制出盤(pán)內(nèi)空腔48,并在輪轂盤(pán)42和輪輞41的連接部位對(duì)應(yīng)設(shè)置一對(duì)通氣孔即可將盤(pán)內(nèi)空腔48與輪胎氣腔46相連通。
顯然,一體制成的輪輞41和輪轂盤(pán)42可以保證充入輪胎的空氣更多,質(zhì)量更輕且結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,因此,優(yōu)選采用在一體制成的輪輞41和輪轂盤(pán)42上設(shè)有盤(pán)內(nèi)空腔48并與輪胎氣腔46相連通。
進(jìn)一步地,輪轂單元2還包括O型密封圈23,固定圈22上設(shè)有固定凸臺(tái)221,轉(zhuǎn)動(dòng)圈21上對(duì)應(yīng)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽211,O型密封圈23設(shè)置在固定凸臺(tái)221和轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽211之間;
固定圈22上設(shè)有第一氣孔222,轉(zhuǎn)動(dòng)圈21上設(shè)有與第一氣孔222位置對(duì)應(yīng)的第二氣孔212,輪轂盤(pán)42上設(shè)有與第二氣孔212位置對(duì)應(yīng)并與盤(pán)內(nèi)空腔48相連通的第三氣孔421。
如前所述,如果外輪緣47附近可用空間受到限制時(shí),氣門(mén)芯可以安裝在輪轂盤(pán)42上。進(jìn)一步,如果將氣門(mén)芯的位置內(nèi)移到輪轂盤(pán)42與轉(zhuǎn)動(dòng)圈21接觸的部位,則可以考慮采用車載氣路9對(duì)輪胎45進(jìn)行充放氣,實(shí)現(xiàn)更多功能。
由于輪轂單元2的固定圈22的內(nèi)孔用于輪內(nèi)電機(jī)1的直流動(dòng)力電纜、水冷管路和控制線過(guò)線,因此可以通過(guò)固定圈22供氣,并在轉(zhuǎn)動(dòng)圈21和輪轂盤(pán)42的對(duì)應(yīng)部位設(shè)置氣孔,以將氣體打入車輪4內(nèi)。為了保證氣密性,在各氣孔的接口處可以設(shè)置O型密封圈或者其他密封裝置。
進(jìn)一步地,第一氣孔222與車載氣路9相連接;
車載氣路9包括相連接的空氣壓縮機(jī)91、儲(chǔ)氣罐92、電磁閥93、氣管94、胎壓傳感器95以及電子控制器96。
外輪緣47的可拆卸性能可以滿足輪胎漏氣時(shí)更換備胎之所需,而備胎并不如常規(guī)備胎那樣自帶車輪并充好氣,由此帶來(lái)了備胎充氣的問(wèn)題??梢栽诤髠湎淅锱鋫潆妱?dòng)空氣壓縮機(jī),在備胎和外輪緣47安裝到位后用于給備胎充氣。
也可以通過(guò)車載氣路9,包括相連接的空氣壓縮機(jī)91、儲(chǔ)氣罐92、電磁閥93、氣管94、胎壓傳感器95以及電子控制器96,如此不僅可以給備胎充氣,而且還可以實(shí)現(xiàn)輪胎胎壓調(diào)節(jié)功能。
圖7為本發(fā)明車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例三的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為圖7所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例三的C-C旋轉(zhuǎn)剖視圖;圖9為圖8所示車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例三的D-D局部放大視圖。如圖7-圖9所示,圖中示出了兩根氣管94,根據(jù)箭頭符號(hào)所示可知,其中之一用于輪胎充氣,空氣壓縮機(jī)91和儲(chǔ)氣罐92通過(guò)充氣用的電磁閥93后將空氣打入輪胎45內(nèi);另一根用于輪胎放氣,放氣用的電磁閥93打開(kāi)后,輪胎45內(nèi)的空氣可以排出到大氣中。
如此可根據(jù)行駛車速或者其他條件對(duì)輪胎氣壓進(jìn)行調(diào)整,例如,在高速行車時(shí)可以對(duì)輪胎進(jìn)行充氣,提高胎壓以防止輪胎駐波現(xiàn)象的發(fā)生,或者在輪胎緩慢但比較明顯漏氣時(shí),可以對(duì)輪胎進(jìn)行充氣,維持行駛到修車點(diǎn),或者在輪胎溫度較高且胎壓也較高時(shí),可以對(duì)輪胎進(jìn)行放氣,以免發(fā)生爆胎。
輪胎胎壓調(diào)節(jié)功能也可以用于克服輪內(nèi)電機(jī)1安設(shè)在車輪4內(nèi)增大非懸掛質(zhì)量所帶來(lái)的車輪接地安全性和車輛平順性問(wèn)題。例如,可以通過(guò)傳感器感知前方道路狀況,據(jù)此對(duì)輪胎氣壓進(jìn)行調(diào)整,在良好路面上可以調(diào)高胎壓,而在崎嶇不平的路面或者過(guò)隔離帶時(shí)可以調(diào)低胎壓,以保證車輪接地安全性和車輛平順性。
進(jìn)一步地,上述兩個(gè)腔室包括:內(nèi)腔室43和外腔室44,內(nèi)腔室43比外腔室44接近車輪托架6;
輪內(nèi)電機(jī)1安設(shè)在外腔室44中,制動(dòng)裝置3安設(shè)在內(nèi)腔室43中。
進(jìn)一步地,上述輪內(nèi)電機(jī)1的環(huán)形轉(zhuǎn)子11套設(shè)在環(huán)形定子13的外側(cè)。
具體的,輪內(nèi)電機(jī)1為徑向磁場(chǎng)電機(jī),環(huán)形轉(zhuǎn)子11設(shè)置在環(huán)形定子13的徑向外側(cè),即輪內(nèi)電機(jī)1采用外轉(zhuǎn)子電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。與內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)相比,外 轉(zhuǎn)子電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩約大15%左右,因此,優(yōu)選地采用外轉(zhuǎn)子電機(jī)作為輪內(nèi)電機(jī)1。此外,輪內(nèi)電機(jī)1不僅可以采用徑向磁場(chǎng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以選用功率密度更高的軸向磁場(chǎng)電機(jī)或橫向磁場(chǎng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步地,上述輪內(nèi)電機(jī)1還包括電機(jī)控制器15,電機(jī)控制器15設(shè)置在定子托架14上。
具體的,電機(jī)控制器15可以設(shè)計(jì)成包含多個(gè)小逆變器,可對(duì)每個(gè)線圈或由數(shù)個(gè)線圈構(gòu)成的分繞組進(jìn)行單獨(dú)控制,由此提高了輪內(nèi)電機(jī)1的可靠性和故障容錯(cuò)能力。電機(jī)控制器15可以布置在定子托架14上靠近定子繞組的位置上,也可布置在輪內(nèi)電機(jī)1的其他合適位置處,但并不以此為限。
進(jìn)一步地,上述制動(dòng)盤(pán)31安設(shè)在輪輞的制動(dòng)盤(pán)凸臺(tái)411上,制動(dòng)裝置3還包括制動(dòng)卡鉗32;制動(dòng)卡鉗32安設(shè)在車輪托架6上。
制動(dòng)盤(pán)31直接安設(shè)在輪輞41上,取消了中間傳力構(gòu)件,即取消了用于安設(shè)制動(dòng)盤(pán)31的轉(zhuǎn)子托架,并且縮短了傳力路徑,即常規(guī)車輪的輪輻部位不再傳遞制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,實(shí)現(xiàn)了直接制動(dòng)輪輞41,因此可以減輕車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總質(zhì)量。
具體的,在制動(dòng)盤(pán)31上設(shè)置制動(dòng)盤(pán)凸耳311,通過(guò)浮動(dòng)螺栓安裝在制動(dòng)盤(pán)凸臺(tái)411上,以克服制動(dòng)盤(pán)31發(fā)熱時(shí)引起的熱膨脹。顯然,也可以選擇其他浮動(dòng)安裝方式來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)盤(pán)31和輪輞41之間的聯(lián)接,并不以此為限。
具體的,上述制動(dòng)盤(pán)31可以為環(huán)形制動(dòng)盤(pán),制動(dòng)卡鉗32為內(nèi)制動(dòng)卡鉗,這種方式可以獲得的有效摩擦半徑比常規(guī)的內(nèi)盤(pán)外卡鉗方式大約15%,也減小了制動(dòng)卡鉗32所需提供的夾緊力,如此使得尺寸較小的制動(dòng)卡鉗32也能滿足要求,但并不以此為限。
具體的,上述制動(dòng)卡鉗32可以采用液壓式、氣壓式或者機(jī)電式卡鉗來(lái)實(shí)現(xiàn)。特別地,對(duì)于尚在研發(fā)中還沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用的機(jī)電式卡鉗,由于采用的環(huán)形制動(dòng)盤(pán)31具有較大的有效摩擦半徑,機(jī)電式卡鉗所需提供的夾緊力較小,所需車載低壓電源提供的電功率較小,現(xiàn)有的車載12V鉛酸蓄電池即可滿足供電要求,而不必非得升級(jí)到36V,但并不以此為限。
制動(dòng)裝置3也可以采用鼓式制動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn),制動(dòng)鼓安裝在制動(dòng)盤(pán)凸臺(tái)411上,包含制動(dòng)蹄等零件的底板安設(shè)在車輪托架6上即可。出于輕量化目的,也可以采用兩件復(fù)合式制動(dòng)鼓,即制動(dòng)盤(pán)凸臺(tái)411由鋁合金制成,在制動(dòng)盤(pán)凸臺(tái) 411的內(nèi)腔里鑄入或嵌入一個(gè)灰鑄鐵環(huán),以提供合適的摩擦副,但并不以此為限。
進(jìn)一步地,車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括:空氣動(dòng)力學(xué)罩7;
空氣動(dòng)力學(xué)罩7罩設(shè)在外腔室44的開(kāi)口外側(cè),與外腔室44中的非旋轉(zhuǎn)部件固定聯(lián)接。
進(jìn)一步地,上述空氣動(dòng)力學(xué)罩7上包括:至少一種指示燈,和/或至少一種傳感器。具體地,由于空氣動(dòng)力學(xué)罩7不隨車輪4轉(zhuǎn)動(dòng),因此其還可以作為一個(gè)平臺(tái),在該空氣動(dòng)力學(xué)罩7上設(shè)置各種指示燈、傳感器等輔助器件,例如可以設(shè)置用于觀察車輪前方道路的攝像頭71,識(shí)別出道路狀況后據(jù)此調(diào)整輪胎胎壓,從而提高車輪接地安全性和車輛平順性。
具體的,上述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括空氣動(dòng)力學(xué)罩7,固接在外腔室44中的定子托架14上,其中,可以選用螺栓聯(lián)接或彈性卡口來(lái)固接空氣動(dòng)力學(xué)罩7,當(dāng)然,其他可拆卸聯(lián)接方式也是可選的,并不以此為限。
輪內(nèi)電機(jī)1設(shè)置在外腔室44中,則空氣動(dòng)力學(xué)罩7可以固接在定子托架14上。如果制動(dòng)裝置3設(shè)置在外腔室44中,則空氣動(dòng)力學(xué)罩7固接在用于安設(shè)制動(dòng)卡鉗32的支架上。此外,空氣動(dòng)力學(xué)罩7還可以固接在外腔室44中的任何其他非旋轉(zhuǎn)部件上,例如輪轂單元2的固定圈22上,并不以此為限。
另外,與用于裝飾目的且固接到車輪上的車輪裝飾蓋根本不同,空氣動(dòng)力學(xué)罩7是不隨車輪4一起轉(zhuǎn)動(dòng)的,主要用于改善車輪4附近的空氣流場(chǎng)以減小車輪風(fēng)阻,而前者隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng),不能起到有效減小車輪風(fēng)阻的目的。此外,由于液壓管路或者動(dòng)力電纜、水冷管路和控制線等外露設(shè)置在外腔室44中,因此空氣動(dòng)力學(xué)罩7還可以對(duì)這些零部件起到保護(hù)作用,避免有意或者無(wú)意的損害。
進(jìn)一步地,上述空氣動(dòng)力學(xué)罩7可以具有圓盤(pán)形狀,也可以具有其他合適的形狀,但并不以此為限。例如,如果制動(dòng)裝置3設(shè)置在外腔室44中,則上述空氣動(dòng)力學(xué)罩7上還設(shè)置有進(jìn)氣口和排氣口,進(jìn)氣口將外界空氣導(dǎo)入空氣動(dòng)力學(xué)罩7內(nèi)對(duì)制動(dòng)裝置3進(jìn)行冷卻,排氣口將空氣動(dòng)力學(xué)罩7內(nèi)的熱空氣導(dǎo)出。如果輪內(nèi)電機(jī)1設(shè)置在外腔室44中,由于通常采用的是水冷電機(jī)以提高功率密度,并不需要借助于外界空氣對(duì)其進(jìn)行冷卻,因此空氣動(dòng)力學(xué)罩7上也可以不設(shè)置進(jìn)氣口和排氣口。
上述空氣動(dòng)力學(xué)罩7可以選用工程塑料、碳纖維、鎂鋁合金或薄鋼板等材料制成,以實(shí)現(xiàn)減小車輪風(fēng)阻、對(duì)制動(dòng)裝置3進(jìn)行冷卻、保護(hù)外腔室44中外露的各種管路和電纜等零部件、安裝指示燈和/或傳感器等功能。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。