[发明专利]一种主动制动并回收能量的非充气车轮有效
申请号: | 202010434017.3 | 申请日: | 2020-05-21 |
公开(公告)号: | CN111697784B | 公开(公告)日: | 2021-08-06 |
发明(设计)人: | 林棻;孙铭鸿;钱程亮;赵又群 | 申请(专利权)人: | 南京航空航天大学 |
主分类号: | H02K49/10 | 分类号: | H02K49/10;H02K1/17;H02K1/27;H02K7/075;H02K11/215;B60B19/00;G01P3/44 |
代理公司: | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人: | 陈国强 |
地址: | 210016 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 主动 制动 回收 能量 充气 车轮 | ||
本发明公开了一种主动制动并回收能量的非充气车轮,包括内转子、曲柄转子机构、定子永磁组、外转子轭铁环、轭铁块、电机机构、胎面构件;内转子环向外表面上设有m块永磁体;曲柄转子机构包括一个中心块,中心块的周向设置有n根支杆,支杆包括第一连杆、弹簧和第二连杆;定子永磁组为n组,定子永磁组的一端能够与外转子轭铁环相互吸附,另一端能够与曲柄连杆机构的支杆相互吸附;轭铁块的数量为n块,每个轭铁块的外表面能够与定子永磁组相互吸附;外转子轭铁环外侧周上设置有弹簧片组;胎面构件的内壁与弹簧片组相连;电机机构包括双模电机和电子总成。本发明能够采集轮速、回收轮胎形变能量、避免车轮高速带来的不利影响,安全性能较好。
技术领域
本发明属于车辆工程技术领域,特别涉及一种非充气车轮。
背景技术
传统充气轮胎由于自身结构的特点无法满足今后的使用要求,各种非充气轮胎应运而生,目前现有的非充气轮胎一般采用高分子材料辐板或网面等结构,虽然解决了扎胎、爆胎等情况,但是存在成本高、工作环境严苛等缺点。另外也有专利如CN201310236856.4提出用液压元件作为弹性轮辐,但存在受力集中、平顺性差、最高车速低等缺点。
磁力齿轮的调磁能力一般用于减速器中,在车轮中利用磁耦合力相吸相斥达到传动目的的这一想法,因为无接触式传动机构由超距力完成传动,可降低机械能损耗、无需润滑接触面使保养简易、抑制噪声产生、且因摩擦产生的粉尘与油污不会对超距接触产生影响,并具备防水特性。现有的研究都致力于减速器中的磁力齿轮的运用,而对车轮中利用调磁能力行成差速降速的这一想法尚未出现相关文献。
随着车辆安全性技术的快速发展,制动防抱死系统、牵引力控制系统等各种安全系统已被广泛运用于汽车上,而车辆行驶过程中各车轮的轮速信息是这些系统的重要输入参数。现有的轮速测量方案大多采用霍尔式和电磁式传感器,分别安装在每个车轮的轮毂上,通过线束向ECU提供轮速信息,轮速信息的获取成本和可靠性是不可忽视的重要方面。
轮胎的能量回收系统通过利用轮胎的形变或振动,将耗散的能量转化为可利用的能量,为用电器提供电能。现有的研究都致力于传统充气轮胎能量的回收与利用,而对非充气轮胎的能量回收技术尚未出现相关文献。
发明内容
针对上述背景技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种主动制动并回收能量的非充气车轮。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种主动制动并回收能量的非充气车轮,包括内转子、永磁体、曲柄转子机构、定子永磁组、轭铁块、外转子轭铁环、弹簧片组、胎面构件、电机机构;其中:
所述内转子位于车轮的中心,内转子中心处设置有转子轴,转子轴用于与驱动轴相连,内转子内部为空,用于安装曲柄转子机构;
所述永磁体为m块,设置于内转子环向外表面上,永磁体与内转子为一个整体,且相邻的永磁体的磁性相反;
所述曲柄转子机构包括一个中心块,中心块安装于内转子内,中心块的两侧分别设置第一固定板和第二固定板,第一固定板和第二固定板的外侧面中心处分别固定连接有第一曲柄和第二曲柄,第一曲柄和第二曲柄均呈Z形,所述第一曲柄和第二曲柄都包括偏心杆、连接杆和中心杆,其中,连接杆一端和偏心杆的一端垂直固定连接、另一端和中心杆的一端垂直固定连接;中心块的周向设置有n根支杆,所述支杆包括第一连杆、弹簧和第二连杆,弹簧连接与第一连杆和第二连杆之间;
所述定子永磁组为n组,其数量与曲柄转子机构的支杆数目一致,n组定子永磁组呈环状,位于曲柄转子机构的外环,n组定子永磁组与n根支杆一一对应;每组定子永磁组有三个永磁体,相邻永磁体的磁性相反,三个永磁体连接在一起,且相邻定子永磁组之间能够相互分离或吸附,吸附后能够形成一个闭合的定子永磁环,定子永磁组的一端能够与外转子轭铁环相互吸附,另一端能够与曲柄连杆机构的支杆相互吸附;
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