[发明专利]一种具有能量回收和多方向减振功能的电动车轮

说明书

本发明公开了一种具有能量回收和多方向减振功能的电动车轮；该电动车轮包括垂向振动传递模块、摆振传递组件、振摆同步抑制模块、轮毂电机模块和车轮模块。所述的垂向振动传递模块安装在车辆主体上，其包括车轴和第一连接块。第一连接块固定在车轴上。车轴上转动连接有转动盘。所述的车轮模块安装在转动盘上。所述的轮毂电机模块包括定子、转子和中间传递盘。转子与转动盘通过中间传递盘连接。中间传递盘能够将转子的转矩传递到转动盘，且允许转子沿转动盘的径向进行跳动。所述的定子安装在转子的内侧。本发明直接在车轮内部通过机械设计，达到只用同一个减振器实现车轮多个方向的减振(车轮垂向振动和车轮摆振)。

技术领域

本发明属于汽车车轮减振技术领域，具体涉及一种具有能量回收和多方向减振功能的电动车轮。

背景技术

随着新能源汽车的普及，电机驱动的方式也发生了改变。如今有一部分电动汽车选择使用轮毂电机驱动。简单来说，轮毂电机就是将轮毂和驱动装置直接合并为一体的电机，即将电机、传动和制动装置都整合到轮毂中。轮毂电机使汽车构造更加简单，从而获得更好的空间利用率，同时也方便了车辆的定期维护和故障修复。它让车辆布局变得更加灵活，不再需要复杂的机械传动系统，提高了传动效率。轮毂电机达到真正意义上的直接驱动，对于车辆而言能够更好将车辆的能源利用率达到最佳的水平，同时也能够将车辆的扭矩和扭力发挥出最佳的效果，这对使用车载有限能源的电动车来讲，可以降低行驶电流，延长续行里程。

但目前市面上大部分轮毂电机直接将电机与车轮进行刚性的连接，而汽车在路面上行驶时，由于受到多种因素作用，往往会发生车轮轮胎的垂向振动及车轮摆振。车轮垂向振动指轮胎受到垂直于地面方向的振动。在无悬架减振器的情况下，车轮的垂向振动会引起车身的振动以及轮毂电机的振动，从而降低了汽车的平顺性和安全性。车轮摆振一般是指汽车在平直路面上行驶时，前轮以一定幅度和频率绕车轮主销持续振动的现象。转向轮摆振引起的振动通过转向系传递到方向盘，使得转向负荷增加，严重时会引起车辆的明显振动，加速轮胎磨损，降低零件使用寿命。车轮轮胎的垂向振动及车轮摆振都将使得汽车的乘坐舒适性、操控稳定性、驾驶安全性和燃油经济性变差，因此轮胎振动对汽车是十分有害的，在设计和生产中应尽量避免。

目前汽车上广泛应用液压减振器。但液压减振器为被动减振器，其通用性较差，阻尼工作范围小，且工作中阻尼力不可调，当摆振幅度或频率较大时，液压减振器不能有效地进行减振。并且液压减振器对密封性的要求较高，否则可能会出现漏油现象，这也会使摆振效果下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有能量回收和多方向减振功能的电动车轮，用以有效地缓解车轮的垂向振动和摆振以及车轮振动给轮毂电机带来的冲击。

本发明包括垂向振动传递模块、振摆同步抑制模块、摆振传递组件、轮毂电机模块和车轮模块。垂向振动传递模块安装在车辆主体上，其包括车轴和第一连接块。第一连接块固定在车轴上。车轴上转动连接有转动盘。所述的车轮模块安装在转动盘上。所述的轮毂电机模块包括定子、转子和中间传递盘。转子与转动盘通过中间传递盘连接。中间传递盘能够将转子的转矩传递到转动盘，且允许转子沿转动盘的径向进行跳动。所述的定子安装在转子的内侧。

所述的振摆同步抑制模块包括直轴、直轴固定套、环形永磁体和绕组套筒组。直轴固定在定子的内侧。绕组套筒组包括第一绕组套筒和第二绕组套筒。第一绕组套筒和第二绕组套筒均套置在直轴的外侧。直轴的外侧固定有多个环形永磁体。第一绕组套筒和第二绕组套筒结构相同，均包括套筒外壳、直线电机铁芯和直线电机绕组。直线电机铁芯固定在套筒外壳的内侧，且绕置有直线电机绕组。直线电机铁芯与直轴的外侧面之间留有气隙。

所述的摆振传递组件包括滑动安装块、摆动连杆、滑转体、平动直杆、连杆、第二连接块和摆动块。平动直杆与车架滑动连接。所述连杆的一端与平动直杆的端部铰接，另一端与第二连接块的一端铰接。第二连接块与第二绕组套筒连接。滑动安装块滑动连接在第一连接块上。所述摆动连杆固定在滑动安装块上。摆动连杆上开设有滑移槽。滑转体的一端伸入滑移槽内，另一端与平动直杆固定。