子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及蓄電池供電的電動汽車領(lǐng)域，具體是一種子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車，包括長方體的車體，還包括沿長度方向貫穿且固定于車體上的車軸，設(shè)于車軸兩端的兩個大直徑車輪，分別通過伸縮機(jī)構(gòu)安裝于車體前后方的兩個小直徑支撐輪，主控制器，蓄電池。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：（1）大直徑車輪是子母結(jié)構(gòu)，通過車輪控制器綜合控制，智能地實(shí)現(xiàn)啟動、平穩(wěn)行駛、加速、減速、剎車等典型行車過程；（2）車軸不旋轉(zhuǎn)，并且將驅(qū)動部件、制動部件集成在車輪內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊。
【專利說明】子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蓄電池供電的電動汽車領(lǐng)域，具體是一種子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的電動汽車一般是在汽油、柴油等動力汽車的基礎(chǔ)上將動力源更換為電動機(jī)，因此一般電動汽車的結(jié)構(gòu)、行駛原理等與汽油、柴油等動力汽車基本一致，依靠車軸旋轉(zhuǎn)帶動車輪旋轉(zhuǎn)，達(dá)到行駛的目的。減速和剎車一般通過降低電動機(jī)轉(zhuǎn)速并且利用摩擦實(shí)現(xiàn)，這時(shí)摩擦減速的能量主要以熱能形式耗散。而且一般電動汽車的車輪直徑都較小，車體地盤較低，復(fù)雜路況的通過性有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有電動汽車存在的問題，提供了一種子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車，包括長方體的車體，還包括沿長度方向貫穿且固定于車體上的車軸，設(shè)于車軸兩端的兩個大直徑車輪，分別通過伸縮機(jī)構(gòu)安裝于車體前后方的兩個小直徑支撐輪，主控制器，蓄電池；
所述車體高度小于大直徑車輪直徑，車體的重心位于車軸下方；
所述大直徑車輪包括用于安裝車胎的由導(dǎo)電性能良好且易形成較強(qiáng)電渦流材料制成的大直徑輪輞，并排環(huán)套固定于車軸上的第一軸承和第二軸承；
所述大直徑輪輞為縱截面呈U型的環(huán)殼體，第一軸承和第二軸承的軸承外圈外環(huán)面分別與大直徑輪輞內(nèi)圓兩環(huán)面固定連接，位于第一軸承和第二軸承之間的車軸上環(huán)套固定有套筒，套筒上通過液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)支撐設(shè)有六個電驅(qū)動輪以及六個摩擦帶輪，所述六個電驅(qū)動輪和六個摩擦帶輪間隔均勻排布于套筒的同一圓周上，且每個電驅(qū)動輪的軸上均設(shè)有驅(qū)動電驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動的電動機(jī)，每個摩擦帶輪的軸上均設(shè)有回收摩擦帶輪動能的發(fā)電機(jī)；所述的車軸與大直徑輪輞之間安裝有離合器，套筒表面安裝有控制液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)以及離合器的車輪控制器；
所述電驅(qū)動輪是由塑料支撐輪以及均勻的固定于塑料支撐輪外圓同一圓周上至少24個永磁鐵構(gòu)成的，各永磁鐵的N、S極所在方向位于塑料支撐輪徑向，任一永磁鐵與其相鄰的兩永磁鐵的N、S極方向相反且各永磁鐵之間存在間隙；
所述摩擦帶輪是由內(nèi)支撐輪以及包覆于內(nèi)支撐輪外圓上的摩擦帶環(huán)構(gòu)成的；
所述的主控制器和蓄電池安裝于車體或車軸上，主控制器接收駕駛員指令控制車輪控制器，蓄電池通過車輪控制器為液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)以及離合器供電，發(fā)電機(jī)通過車輪控制器為蓄電池充電。
[0005]本發(fā)明所述大直徑輪輞只要是由導(dǎo)電性能良好且易形成較強(qiáng)電渦流材料制成的即可，例如本領(lǐng)域常規(guī)采用的硬鋁。
[0006]子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車工作過程具體如下:
(O啟動: 主控制器接收駕駛員的指令，控制車輪控制器，車輪控制器控制電驅(qū)動輪上的液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)伸長靠近但不接觸大直徑輪輞內(nèi)側(cè)，并且開啟電動機(jī)，電驅(qū)動輪高速旋轉(zhuǎn)，由于電驅(qū)動輪上至少有24個永磁鐵，相鄰的磁極相反、相隔的磁極相同，隨著電驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)形成高速變化的磁場(永磁鐵的個數(shù)和電驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速決定磁場變化速率)，大直徑輪輞上形成磁通量變化，進(jìn)而形成電渦流，電渦流形成的反向磁場與電驅(qū)動輪上的磁極相排斥，驅(qū)動大直徑輪輞旋轉(zhuǎn)，大輪車啟動，進(jìn)入行駛狀態(tài)。
[0007](2)平穩(wěn)行駛:
車輪控制器給電動機(jī)供電，電動機(jī)勻速轉(zhuǎn)動，則大輪車勻速行駛；低速行駛時(shí)，車輪控制器根據(jù)主控制器指令，選擇開啟電動機(jī)的數(shù)量(I?6)或者減小電動機(jī)供電電流或電壓。
[0008](3)加速:
車輪控制器加大6個電動機(jī)供電電流或電壓，使電驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速加快。
[0009](4)減速:
①車輪控制器根據(jù)主控制器的指令，減小電動機(jī)供電電流或電壓，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速減慢；②車輪控制器根據(jù)主控制器的指令，控制電驅(qū)動輪的液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)，將部分或全部電驅(qū)動輪收縮回來；③車輪控制器根據(jù)主控制器的指令，控制摩擦帶輪的液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)，伸長，使得摩擦帶輪上的摩擦帶環(huán)與大直徑輪輞接觸，在摩擦力作用下，摩擦帶輪隨著大直徑輪輞轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電，在車輪控制器的控制下，發(fā)電機(jī)輸出電能存入蓄電池，實(shí)現(xiàn)減速時(shí)能量回收；④急剎車時(shí)，車輪控制器根據(jù)主控制器的指令，控制離合器，實(shí)現(xiàn)大輪車制動；
車輪控制器根據(jù)主控制器的指令，綜合判斷減速情況，執(zhí)行①、②、③、④之中的一種或者多種；其優(yōu)先執(zhí)行①、②、③，即減小電動機(jī)的能量消耗，同時(shí)發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)能量回收，符合所提倡的節(jié)能意識；緊急減速情況(例如急剎車)，在①、②、③的基礎(chǔ)上執(zhí)行④，其他非緊急情況，盡量避免能量消耗于離合器摩擦，執(zhí)行③實(shí)現(xiàn)能量回收。
[0010](5)剎車:
剎車過程為急劇減速過程，參考減速過程。
[0011](6)其他:
倒車時(shí)車輪控制器控制改變電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向；轉(zhuǎn)向時(shí)根據(jù)方向控制兩個大直徑車輪內(nèi)電驅(qū)動輪電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向；正常使用過程中控制車體前后方的兩個小直徑支撐輪下伸于地面,避免車體前后重心不穩(wěn)。
[0012]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
(1)大直徑車輪是子母結(jié)構(gòu)，通過車輪控制器綜合控制，智能地實(shí)現(xiàn)啟動、平穩(wěn)行駛、加速、減速、剎車等典型行車過程；
(2)車軸不旋轉(zhuǎn)，并且將驅(qū)動部件、制動部件集成在車輪內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊；
(3)減速和非緊急剎車過程，含摩擦帶輪在摩擦作用下隨車輪轉(zhuǎn)動，并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，在車輪控制器作用下實(shí)現(xiàn)能量回收；
(4)兩個大直徑車輪，行駛通過性強(qiáng)、平穩(wěn)性好；車輪在車的兩側(cè)，車輪與車體是左右關(guān)系，不僅僅是傳統(tǒng)的上下關(guān)系；
(5)大輪車的車體空間大，占空比小，因此大的空間可以安裝足夠的智能測控設(shè)備和蓄電池，而且大的空間具有舒適性好的優(yōu)點(diǎn)，大空間的車廂用于安裝更加復(fù)雜、智能的主控制器，以及容量更大的蓄電池；
(6)大輪車可以原地轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向半徑小于四輪車的轉(zhuǎn)向半徑，接近于零。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車的主視圖。
[0014]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0015]圖3為大直徑車輪內(nèi)部側(cè)視圖。
[0016]圖4為大直徑車輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5為電驅(qū)動輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖6為摩擦帶輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1-車體，2-車軸，3-小直徑支撐輪，4-大直徑輪輞，5-第一軸承，6-第二軸承，7-套筒，8-電動機(jī)，9-發(fā)電機(jī)，10-車輪控制器，11-主控制器，12-蓄電池，13-離合器，14-塑料支撐輪，15-永磁鐵，16-內(nèi)支撐輪，17-摩擦帶環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車，包括長方體的車體1，還包括沿長度方向貫穿且固定于車體I上的車軸2，設(shè)于車軸2兩端的兩個大直徑車輪，分別通過伸縮機(jī)構(gòu)安裝于車體I前后方的兩個小直徑支撐輪3，主控制器11，蓄電池12 ；
所述車體I高度小于大直徑車輪直徑，車體I的重心位于車軸2下方；
所述大直徑車輪包括用于安裝車胎的由導(dǎo)電性能良好且易形成較強(qiáng)電渦流材料制成的大直徑輪輞4，并排環(huán)套固定于車軸2上的第一軸承5和第二軸承6 ；
所述大直徑輪輞4為縱截面呈U型的環(huán)殼體，第一軸承5和第二軸承6的軸承外圈外環(huán)面分別與大直徑輪輞4內(nèi)圓兩環(huán)面固定連接，位于第一軸承5和第二軸承6之間的車軸2上環(huán)套固定有套筒7，套筒7上通過液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)支撐設(shè)有六個電驅(qū)動輪以及六個摩擦帶輪，所述六個電驅(qū)動輪和六個摩擦帶輪間隔均勻排布于套筒7的同一圓周上，且每個電驅(qū)動輪的軸上均設(shè)有驅(qū)動電驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動的電動機(jī)8，每個摩擦帶輪的軸上均設(shè)有回收摩擦帶輪動能的發(fā)電機(jī)9 ;所述的車軸2與大直徑輪輞4之間安裝有離合器13，套筒7表面安裝有控制液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)、電動機(jī)8、發(fā)電機(jī)9以及離合器13的車輪控制器10 ；
所述電驅(qū)動輪是由塑料支撐輪14以及均勻的固定于塑料支撐輪14外圓同一圓周上至少24個永磁鐵15構(gòu)成的，各永磁鐵15的N、S極所在方向位于塑料支撐輪14徑向,任一永磁鐵15與其相鄰的兩永磁鐵15的N、S極方向相反且各永磁鐵15之間存在間隙；
所述摩擦帶輪是由內(nèi)支撐輪16以及包覆于內(nèi)支撐輪16外圓上的摩擦帶環(huán)17構(gòu)成的；所述的主控制器11和蓄電池12安裝于車體I或車軸2上，主控制器11接收駕駛員指令控制車輪控制器10,蓄電池12通過車輪控制器10為液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)、電動機(jī)8、發(fā)電機(jī)9以及離合器13供電，發(fā)電機(jī)9通過車輪控制器10為蓄電池12充電。
[0021]具體實(shí)施時(shí)，車體I上安裝有為蓄電池12充電的充電口，在蓄電池12電量不足時(shí)充電，便于大輪車正常運(yùn)行。大直徑輪輞4的內(nèi)壁摩擦系數(shù)較大或者附著有摩擦帶，以利于在減速時(shí)帶動摩擦帶輪轉(zhuǎn)動。
【權(quán)利要求】
1.子母結(jié)構(gòu)車輪大輪車，包括長方體的車體(I)，其特征在于，還包括沿長度方向貫穿且固定于車體(I)上的車軸(2)，設(shè)于車軸(2)兩端的兩個大直徑車輪，分別通過伸縮機(jī)構(gòu)安裝于車體(I)前后方的兩個小直徑支撐輪(3 )，主控制器(11)，蓄電池(12 ); 所述車體(I)高度小于大直徑車輪直徑，車體(I)的重心位于車軸(2)下方； 所述大直徑車輪包括用于安裝車胎的由導(dǎo)電性能良好且易形成較強(qiáng)電渦流材料制成的大直徑輪輞(4)，并排環(huán)套固定于車軸(2)上的第一軸承(5)和第二軸承(6)； 所述大直徑輪輞(4)為縱截面呈U型的環(huán)殼體，第一軸承(5)和第二軸承(6)的軸承外圈外環(huán)面分別與大直徑輪輞(4)內(nèi)圓兩環(huán)面固定連接，位于第一軸承(5)和第二軸承(6)之間的車軸(2 )上環(huán)套固定有套筒(7 )，套筒(7 )上通過液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)支撐設(shè)有六個電驅(qū)動輪以及六個摩擦帶輪，所述六個電驅(qū)動輪和六個摩擦帶輪間隔均勻排布于套筒(7)的同一圓周上，且每個電驅(qū)動輪的軸上均設(shè)有驅(qū)動電驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動的電動機(jī)(8 ),每個摩擦帶輪的軸上均設(shè)有回收摩擦帶輪動能的發(fā)電機(jī)(9);所述的車軸(2)與大直徑輪輞(4)之間安裝有離合器(13)，套筒(7)表面安裝有控制液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)、電動機(jī)(8)、發(fā)電機(jī)(9)以及離合器(13)的車輪控制器(10)； 所述電驅(qū)動輪是由塑料支撐輪(14)以及均勻的固定于塑料支撐輪(14)外圓同一圓周上至少24個永磁鐵(15)構(gòu)成的,各永磁鐵(15)的N、S極所在方向位于塑料支撐輪(14)徑向，任一永磁鐵(15)與其相鄰的兩永磁鐵(15)的N、S極方向相反且各永磁鐵(15)之間存在間隙； 所述摩擦帶輪是由內(nèi)支撐輪(16)以及包覆于內(nèi)支撐輪(16)外圓上的摩擦帶環(huán)(17)構(gòu)成的； 所述的主控制器(11)和蓄電池(12)安裝于車體(I)或車軸(2)上，主控制器(11)接收駕駛員指令控制車輪控制器(10)，蓄電池(12)通過車輪控制器(10)為液壓懸掛伸縮機(jī)構(gòu)、電動機(jī)(8)、發(fā)電機(jī)(9)以及離合器(13)供電，發(fā)電機(jī)(9)通過車輪控制器(10)為蓄電池(12)充電。
【文檔編號】B60K7/00GK103950374SQ201410213590
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】馬鐵華, 陳昌鑫, 任一峰, 張艷兵, 姚舜才, 張紅艷, 靳鴻, 李新娥, 裴東興, 范錦彪 申請人:中北大學(xué)