[发明专利]用于机动车辆的多轮毂车轮组件

说明书

技术领域

本公开通常涉及用于机动车辆的动力系系统。更具体地，本公开的方面涉及用于机动车辆的角组件的车轮轮毂。

背景技术

传统机动车辆，比如现代汽车，包括动力系，其操作以推进车辆并给车载车辆电子设备供能。动力系，其包含并时常被不适当地称为“驱动系”，通常包括发动机，该发动机通过多速动力传动装置将驱动力传送到车辆的最终驱动系统(例如，后差速器、车轴和车轮)。传统上汽车由往复活塞式内燃机(ICE)来提供动力，这是由于内燃机容易获得和其相对便宜的成本、轻重量和总效率。此类发动机包括两冲程或四冲程压缩-点火柴油发动机以及四冲程火花-点火汽油发动机。在另一方面，混合动力车辆采用替代的动力源，比如燃料电池或电动机-发电机，以推进车辆，这尽可能减小了对用于动力的发动机的依赖并增加了总燃料经济性。

当代机动车辆驱动系的车轮单元典型地为具有装配至金属车轮的轮辋上的合成橡胶轮胎的充气组件。为了确保一致的道路操作性、转向和车辆制动，每个车轮单元通过悬架系统连接至车辆的白车身(BIW)，该悬架系统通常包括弹簧、减震器和连杆的协作。例如，传统的后轮驱动汽车的前角组件采用具有主轴的转向关节，在其上可旋转地安装有轮毂和制动转子。关节的内侧接触点例如经由控制臂、支柱阻尼器和拉杆被联接至车身，然而外侧端例如经由主轴和轮毂被联接至车轮轮毂。车轮单元在关节、主轴和拉杆上旋转和转向，并同时通过关节、支柱和控制臂被保持在稳定的运动平面。

发明内容

本文公开了用于机动车辆动力系的车轮组件，用于制造该车轮组件的方法和用于使用该车轮组件的方法，以及具有包括轮胎和车轮组件的车轮单元的机动车辆。作为实例，而并非作为限制，公开了一种用于机动车辆的前角组件的改进的多轮毂结构性车轮(或“车轮组件”)。在某一实施例中，多轮毂结构性车轮由刚性外部车轮(或“轮辐部件”)和中间轮毂组成，在刚性外部车轮上安装有聚合物轮胎，该中间轮毂安装在外部车轮内部介于角组件的悬架部件(即，关节、轮毂及轴承组件等)与外部车轮的中心轮毂之间。该外部车轮由低强度材料(例如，铸铝)制成，例如，其可以容易地成形以提供式样形状和足够的刚度。与此相反，中间轮毂由较高强度材料(例如，高强度低合金(HSLA)钢)制成，例如，其被用于处理外部负载状况，例如浅偏置前部负载。任选的中间轮毂几何结构可以包括倾斜偏转轮辋和/或凸形安装基部，其可有助于在外部负载状况期间将前角组件偏转至车身的外侧。

所公开的概念中至少一些的附带好处包括有助于防止前角组件在外部负载状况期间穿透乘客舱脚部空间。例如，高强度中间轮毂可以被加载以几何地接合摇杆并由此使得前角组件向外侧运动。混合材料的车轮构造还可以为车轮单元的A侧外观的造型提供自由度，同时保持足够的径向和横向车轮刚度以防止在外部负载期间产生不需要的变形。

本公开的方面涉及用于机动车辆动力系的车轮单元。例如，公开了用于机动车辆的车轮组件。机动车辆包括车身，轮胎和悬架部件直接或间接安装在车身上。车轮组件，其可以是两部分构造或整体成形的单元，包括外部车轮和中间轮毂。外部车轮包括轮辋鞍边，其附接至中心轮毂以协同限定中空芯部。中心轮毂配置为安装在机动车辆的悬架部件上，该悬架部件可以是可旋转地安装到转向关节的轮毂及轴承组件。与之相比，轮辋鞍边配置为在其上安装轮胎。中间轮毂组件与外部车轮整体地形成或者以其他方式附接至外部车轮，例如，通过轮毂及轴承组件的凸耳。中间轮毂包括附接至安装基部的偏转轮辋。中间轮毂配置为安装在外部车轮的中空芯部里面，介于中心轮毂和悬架部件之间，例如以提供附加的刚度并在外部负载下控制车轮组件的运动。

本公开的其他方面涉及具有包括多个车轮单元的动力系的机动车辆。本文所用的“机动车辆”，可以包括任何相关的车辆平台，比如载客车辆(内燃机(ICE)、混合动力、电动、燃料电池等)、工业车辆、公共汽车、全地形车辆(ATV)、农用设备等。在一个实例中，机动车辆被公开为包括具有轮舱的车身，且角组件部分地或全部地安装在轮舱内。除了别的之外，角组件包括轮胎、转向关节、轮毂及轴承组件，以及多轮毂车轮。转向关节在轮舱里面安装到车身上，而轮毂及轴承组件可旋转地安装到转向关节。