具有发电机的车轮端部装置制造方法及图纸

根据本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的车轮端部装置，其包括被配置成安装到主轴上的轮毂组件以及该轮毂组件的轮毂。车轮端部装置包括轮毂组件的导线线圈和至少一个磁体，其被配置成随着轮毂绕主轴的旋转而相对于彼此移动。车轮端部装置包括车轮端部设备，其可操作地联接到导线线圈，以接收由导线线圈和至少一个磁体的相对移动所生成的电功率。此外，车轮端部装置包括通信电路，其可操作地联接到车轮端部设备，并且被配置成与车轮端部监测设备无线地通信车轮端部设备信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有发电机的车轮端部装置相关申请的交叉引用本申请要求于2018年11月21日提交的号为62/770,544的美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请的全部内容合并在本文中。
本公开涉及车辆的车轮端部，并且更具体地，涉及具有用于提供车轮端部功能的电动设备的车轮端部。
技术介绍
车轮端部可包括轮毂组件，其安装在车桥(vehicleaxle)的主轴(spindle)上，以提供用于将车轮和轮胎组件安装至车辆的可旋转连接点。用于商用车辆(诸如，重型卡车)的轮毂组件具有各种各样的配置，这取决于车轮是从动轮、拖车轮还是串联轮。轮毂组件通常包括轮毂以及安装在其中的内滚子轴承和外滚子轴承，内滚子轴承和外滚子轴承接收车桥的主轴。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的车轮端部装置，该车轮端部装置包括被配置成安装到主轴的轮毂组件以及该轮毂组件的轮毂。所述车轮端部装置包括所述轮毂组件的导线线圈和至少一个磁体，其被配置成随着轮毂绕主轴的旋转而相对于彼此移动。车轮端部装置包括车轮端部设备，其可操作地耦接到所述导线线圈，以接收由所述导线线圈和所述至少一个磁体的相对移动生成的电功率。此外，车轮端部置包括通信电路，其可操作地耦接到车轮端部设备，并且被配置成与车轮端部监测设备无线地通信车轮端部设备信息。车轮端部装置允许将轮毂组件安装到主轴上，并且轮毂的旋转生成用于车轮端部设备和通信电路的电功率。由于轮毂的旋转用于生成用于车轮端部设备和通信电路的电功率，因此车轮端部设备和通信电路的电功率需求和寿命可不受相关联电池的容量的限制。相反，根据车轮端部设备和通信电路的功率需求来配置导线线圈和至少一个磁体。这是对电池决定相关联轮毂上的设备的功率需求的常规方法的背离。由此，车轮端部设备允许制造商独立于常规电池功率供应考虑因素来提供车轮端部功能。在一个实施例中，轮毂组件包括车轮端部设备和通信电路。由此，轮毂组件提供了可安装到商用车辆的常规主轴上的独立装置，并且提供了车轮端部设备功能，诸如作为一些示例的车轮螺柱张力监测、轮毂油温监测和轴承状况监测。在一实施例中，导线线圈和至少一个磁体在轮毂内部，而通信电路包括在轮毂外部的天线。由于导线线圈和至少一个磁体在轮毂内部，因此导线线圈和至少一个磁体可相互作用并生成电功率，同时得到保护以免受篡改以及受恶劣环境条件的影响。此外，通信电路的在轮毂外部的天线允许从车轮端部发送无线通信，同时来自轮毂的干扰被降低。在本公开的另一方面，提供了一种车轮端部系统，该车轮端部系统包括轮毂、安装在所述轮毂中的至少一个轴承以及用于接收润滑剂的腔体。所述腔体对所述至少一个轴承开放，以允许润滑剂润滑所述至少一个轴承。车轮端部系统还包括腔体中的导线线圈以及至少一个磁体，其被配置成随着轮毂绕主轴的旋转而相对于彼此移动。车轮端部系统还包括车轮端部设备，其可操作地耦接到导线线圈，以接收由导线线圈和至少一个磁体的相对移动所生成的电功率。通过这种方式，导线线圈和至少一个磁体定位在轮毂的润滑剂接收腔体中，该腔体保护该导线线圈和至少一个磁体以免受环境条件的影响。还提供了一种用于利用轮毂组件的安装到主轴的轮毂的旋转来操作车轮端部设备的方法。该方法包括通过使轮毂组件的导线线圈和至少一个磁体随着轮毂组件的车辆轮毂绕主轴的旋转而相对于彼此移动，来向车轮端部设备和通信电路提供电功率。该方法还包括经由通信电路与车轮端部监测设备无线通信车轮端部设备信息。该方法允许通过轮毂绕主轴的旋转来为车轮端部设备和通信电路供电，这限制了用于电池更换的维护停机时间，并且在功率需求方面为车轮端部设备和通信电路提供了更大的灵活性。附图说明图1是轮毂组件的剖视图，该轮毂组件具有用于向该轮毂组件的设备提供电功率的发电机；图2是图1的轮毂组件的间隔件的透视图，该图示出了发电机的安装到该间隔件的磁体；图3是发电机的支撑件的透视图，该支撑件上具有导线线圈，该导线线圈与由图2的间隔件的磁体产生的磁场相互作用，以生成电力；图4是图1的设备的示意性表示；图5是与车轮端部监测设备进行通信的图1的设备的示意性表示；图6是另一轮毂组件的剖视图，该另一轮毂组件具有用于向该轮毂组件的设备提供电功率的发电机；图7是图6的轮毂组件的发电机的设备的剖视图，该图示出了该设备的导线线圈，该导线线圈具有延伸穿过该设备的支撑件的端部；并且图8是示出在轮毂绕主轴旋转时，图7的导线线圈相对于图6的轮毂组件的磁体的运动的示意图。具体实施方式参考图1，提供了车轮端部装置(诸如，轮毂组件10)，其包括用于接收车桥的主轴的轮毂孔12。轮毂组件10具有用于面向车辆的内端部部分14和用于背对车辆的外端部部分16。轮毂组件10包括具有凸缘20的轮毂18，凸缘20具有用于将一个或两个车轮安装到轮毂18的螺柱。轮毂18包括内部13和外部15，内部13包含轮毂组件10的部件。轮毂18包括凹部19，凹部19接收驱动螺柱22，该驱动螺柱22用于连接到驱动桥传动轴(shaft)的驱动凸缘230，该驱动桥传动轴在轮毂孔12中接收的车桥主轴内延伸。为了清楚起见，图1中没有示出驱动桥传动轴的其余部分以及主轴。轮毂组件10包括内轴承24、外轴承26以及将内轴承24和外轴承26分隔开的间隔件28。内轴承24和外轴承26各自包括安装到主轴的内座圈或内圈(cone)30、多个滚子(诸如，锥形滚子32)以及外座圈或外圈(cup)34。轮毂组件10包括主轴固定螺母42，该主轴固定螺母42与主轴螺纹接合。垫圈40被接收在固定螺母42和外轴承26的内圈30之间。固定螺母42和垫圈40在主轴上互锁，以防止内部轴承24和外部轴承26上预载压紧的损失。轮毂组件10还包括孔固定环44和螺母固定环46，孔固定环44抑制外侧的内圈30的移动。螺母固定环46具有销钉48，该销钉48延伸穿过固定螺母42中的孔，并接合垫圈44中的开口，以抵抗固定螺母42的松动旋转。轮毂孔12具有中心轴线50。当主轴被接收在轮毂孔12中时，内轴承24的内圈30、间隔件28、外轴承26的内圈30、垫圈40、固定螺母42、孔固定环44以及螺母固定环46均固定到主轴上，并且相对于主轴是固定的。一旦一个或多个车轮已经安装到轮毂18上，驱动凸缘230的旋转就产生轮毂18、安装在其上的一个或多个车轮以及内轴承24和外轴承26的外圈34绕中心轴线50的旋转。轮毂组件10包括一个或多个设备60，其为车辆提供与车轮有关的功能。例如，设备60可包括一个或多个车轮端部设备，诸如胎压传感器、气泵、里程表、温度传感器、振动传感器、轴承状况监测传感器、负载测量传感器、螺柱张力传感器、油状况和油位传感器、主轴螺母扭矩传感器、速度传感器、防抱死制动传感器或其组合。在其他实施例中，作为一些示例，设备60可以是车轮的部件，该部件固定至轮毂18或在轮毂18的内侧安装至主轴。设备60利用电力来操作，并且轮毂组件10包括被配置成向设备60提供电功率的发电机，诸如电磁感应发电机70。关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的车轮端部装置，所述车轮端部装置包括：/n轮毂组件，其被配置成安装到主轴上；/n所述轮毂组件的轮毂；/n所述轮毂组件的导线线圈和至少一个磁体，其被配置成随着所述轮毂绕所述主轴的旋转而相对于彼此移动；/n车轮端部设备，其可操作地联接到所述导线线圈，以接收由所述导线线圈和所述至少一个磁体的相对移动所生成的电功率；以及/n通信电路，其可操作地联接到所述车轮端部设备，并且被配置成与车轮端部监测设备无线地通信车轮端部设备信息。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181121 US 62/770,5441.一种用于车辆的车轮端部装置，所述车轮端部装置包括：
轮毂组件，其被配置成安装到主轴上；
所述轮毂组件的轮毂；
所述轮毂组件的导线线圈和至少一个磁体，其被配置成随着所述轮毂绕所述主轴的旋转而相对于彼此移动；
车轮端部设备，其可操作地联接到所述导线线圈，以接收由所述导线线圈和所述至少一个磁体的相对移动所生成的电功率；以及
通信电路，其可操作地联接到所述车轮端部设备，并且被配置成与车轮端部监测设备无线地通信车轮端部设备信息。


2.根据权利要求1所述的车轮端部装置，其中，所述导线线圈和所述至少一个磁体在所述轮毂内部；并且
其中，所述通信电路包括在所述轮毂外部的天线。


3.根据权利要求1所述的车轮端部装置，其中，所述轮毂组件包括所述车轮端部设备和所述通信电路。


4.根据权利要求3所述的车轮端部装置，其中，所述车轮端部设备和所述通信电路由所述轮毂支撑，并且随着所述轮毂绕所述主轴的旋转而旋转。


5.根据权利要求1所述的车轮端部装置，其中，所述至少一个磁体包括磁体的环形布置，其被配置成随着所述轮毂组件安装到所述主轴上而围绕所述主轴。


6.根据权利要求1所述的车轮端部装置，其中，所述至少一个磁体包括多个磁体，每一所述磁体都具有北极和南极；并且
其中，所述磁体具有交替布置，其被配置成使得当所述轮毂绕所述主轴旋转时，所述导线线圈在所述磁体的交替的北极和南极附近移动。


7.根据权利要求1所述的车轮端部装置，其中，所述轮毂被配置成围绕旋转轴线而绕所述主轴旋转；并且
其中，所述导线线圈的中心轴线横向于所述旋转轴线延伸。


8.根据权利要求7所述的车轮端部装置，其中，所述至少一个磁体具有主磁通方向，所述主磁通方向被配置为在所述轮毂绕所述主轴的旋转期间，沿着所述导线线圈的所述中心轴线周期性地定向。


9.根据权利要求1所述的车轮端部设备，其中，所述通信电路被配置成经由网络与所述车轮端部监测设备通信所述车轮端部设备信息。


10.根据权利要求1所述的车轮端部装置，还包括电池，所述电池可操作地联接到所述导线线圈，并且被配置成利用由所述线圈相对于所述至少一个磁体的旋转所生成的电功率来充电；并且
其中，所述电池被配置成向所述车轮端部设备和所述通信电路中的至少一个提供电功率。


11.根据权利要求1所述的车轮端部装置，还包括金属芯；并且
其中，所述导线线圈缠绕在所述金属芯周围。


12.根据权利要求1所述的车轮端部装置，其中所述车轮端部设备包括传感器。


13.根据权利要求1所述的车轮端部装置，其中，所述车轮端部设备包括以下项中至少之一：
胎压传感器，
气泵，
里程表，
温度传感器，
振动传感器，
轴承状况监测传感器，
负载测量传感器，
螺柱张力传感器，
油状况传感器，
油位传感器，
主轴螺母扭矩传感器，
速度传感器，以及
防抱死制动传感器。


14.一种车轮端部系统，包括：
轮毂；
至少一个轴承，其安装在所述轮毂中并具有孔，所述孔的尺寸被设置为接收主轴；
用于接收润滑剂的腔体，所述腔体对所述至少一个轴承开放，以允许所述润滑剂润滑所述至少一个轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·塞伯特，B·博韦，W·J·爱德华兹，B·D·莫滕森，
申请(专利权)人：美国联合金属制品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US