CN101624065A - 四轮电动车差速转向驱动机构 - Google Patents

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CN101624065A CN200910115930A CN200910115930A CN101624065A CN 101624065 A CN101624065 A CN 101624065A CN 200910115930 A CN200910115930 A CN 200910115930A CN 200910115930 A CN200910115930 A CN 200910115930A CN 101624065 A CN101624065 A CN 101624065A
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洪文治
施建豪
戈红学
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Abstract

本发明公开了一种四轮电动车差速转向驱动机构，包括前轮驱动桥、后轮驱动桥和电控装置；所述前轮驱动桥包括前轮轴和通过羊角转向节安装在前轮轴两侧的两个电机，每个电机分别连接并驱动一前轮；而所述后轮驱动桥包括后轮轴和安装在后轮轴上的两个电机，而每个电机分别连接并驱动一后轮，所述电控装置与上述四个电机相连。本发明通过电控装置控制前轮轴上的两个电机驱动两个前轮差速运转来实现转向，同现有的机械转向机构相比，其转向过程无需传递机械力矩，更加省力，也更加灵活方便，且相比现有技术，本发明由于取消了前桥转向机构和后桥差速器，大大简化了四轮电动车底盘结构，减轻了维修工作量。

Description

四轮电动车差速转向驱动机构
技术领域
本发明涉及一种四轮电动车差速转向驱动机构。
背景技术
现有的四轮电动车是采用单电机集中传动，为了实现转向，前桥需有转向机构，后桥需有差速器，底盘结构复杂，转向操作费力，万向节、齿轮、齿条及差速器齿轮均易机械磨损，维修工作量大。而电机为有刷直流电机，效率低，且电刷有磨损需定期维修更换。电刷火花所带来的电磁干扰问题也令人头痛。此外传统的后轮驱动其越野、爬坡性能也不甚理想。
发明内容
本发明目的是：提供一种通过两个前轮差速运转来实现转向的四轮电动车差速转向驱动桥，具有结构简单且转向操作省力的特点。
本发明的技术方案是：一种四轮电动车差速转向驱动机构，包括前轮驱动桥、后轮驱动桥和电控装置；所述前轮驱动桥包括前轮轴和通过羊角转向节安装在前轮轴两侧的两个电机，每个电机分别连接并驱动一前轮；而所述后轮驱动桥包括后轮轴和安装在后轮轴上的两个电机，而每个电机分别连接并驱动一后轮，所述电控装置与上述四个电机相连。
本发明进一步的技术方案是：一种四轮电动车差速转向驱动机构，包括前轮驱动桥、后轮驱动桥和电控装置；所述前轮驱动桥包括前轮轴和通过羊角转向节安装在前轮轴两侧的两个电机，每个电机分别连接并驱动一前轮；而所述后轮驱动桥包括后轮轴和安装在后轮轴上的两个电机，而每个电机分别连接并驱动一后轮，所述电控装置与上述四个电机相连，且前轮驱动桥上的两个电机均布置在两个前轮外侧。
本发明更进一步的技术方案是：一种四轮电动车差速转向驱动机构，包括前轮驱动桥、后轮驱动桥和电控装置；所述前轮驱动桥包括前轮轴和通过羊角转向节安装在前轮轴两侧的两个电机，每个电机分别连接并驱动一前轮；而所述后轮驱动桥包括后轮轴和安装在后轮轴上的两个电机，而每个电机分别连接并驱动一后轮，所述电控装置与上述四个电机相连，且前轮驱动桥上的两个电机均布置在两个前轮外侧，而后轮驱动桥上的两个电机均布置在两个后轮内侧。
本发明详细的技术方案是：一种四轮电动车差速转向驱动机构，包括前轮驱动桥、后轮驱动桥和电控装置；所述前轮驱动桥包括前轮轴和通过羊角转向节安装在前轮轴两侧的两个电机，每个电机分别连接并驱动一前轮；而所述后轮驱动桥包括后轮轴和安装在后轮轴上的两个电机，而每个电机分别连接并驱动一后轮，所述电控装置与上述四个电机相连；所述前轮驱动桥上的两个电机均布置在两个前轮外侧；而后轮驱动桥上的两个电机均布置在两个后轮内侧；并且所述前轮驱动桥上的两个电机均采用外转子永磁无刷直流电机，每个电机的定子固定在羊角转向节的联接轴上，而转子直接同前轮的轮毂固定；同时所述后轮驱动桥上的两个电机也均采用外转子永磁无刷直流电机，每个电机的定子固定在后轮轴上，而转子直接同后轮的轮毂固定。为了在转向时准确的得知前轮的转过角度，更好的控制四轮电动车的运行，本发明还包括角位移传感器，该角位移传感器设置在任一羊角转向节上，并与所述电控装置相连。
本发明所述的这种四轮电动车差速转向驱动机构，其通过电控装置控制前轮轴上的两个电机分别驱动两个前轮以不同的转速运转(即差速运转)，使得四轮电动车产生转向力，以此完成转向。而在转向过程中，本发明同时通过电控装置来控制后轮轴上的两个电机分别驱动两个后轮以不同的转速运转，从而来协调转向时各车轮的转速，减小车轮相对于地面的滑动，减小轮胎的磨损，降低转向阻力。
本发明优点是：
1.本发明所述的这种四轮电动车差速转向驱动机构，其通过电控装置控制前轮轴上的两个电机分别驱动两个前轮以不同的转速运转来实现转向，同现有的机械转向机构相比，其转向过程无需传递机械力矩，更加省力，也更加灵活方便。
2.本发明所述的这种四轮电动车差速转向驱动机构，相比现有技术，由于取消了前桥转向机构和后桥差速器，大大简化了四轮电动车底盘结构，减轻了维修工作量。
3.本发明所述的这种四轮电动车差速转向驱动机构，由于连接驱动前轮和后轮的电机均进一步采用外转子永磁无刷直流电机，具有更高的电机效率和传动效率，且不存在电刷磨损和电刷火化问题，有效解决了电刷火花所带来的电磁干扰，电机寿命更长，从而进一步提高了整个差速转向驱动机构的运转稳定性和可靠性。
4.本发明所述的这种四轮电动车差速转向驱动机构，由于为四个轮子安排独立的电机进行驱动，故大大提高了四轮电动车的爬坡性能和越野性能。
5.本发明所述的这种四轮电动车差速转向驱动机构，由于完全通过电控装置控制电机来实现四轮电动车的行进和转向，故更加适合安置在无人驾驶式的四轮电动车上，也更有利于四轮电动车遥控化的实现。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明具体实施例的结构示意图。
其中：1、前轮轴；2、羊角转向节；201、联接轴；3、电机；301、定子；302、转子；4、前轮；5、后轮轴；6、后轮。
具体实施方式
实施例：如图1所示，本实施例所提供的这种四轮电动车差速转向驱动机构，包括前轮驱动桥、后轮驱动桥和电控装置；所述前轮驱动桥包括前轮轴1和通过羊角转向节2安装在前轮轴1两侧的两个电机3，每个电机3分别连接并驱动一前轮4；而所述后轮驱动桥包括后轮轴5和安装在后轮轴5上的两个电机3，而每个电机3分别连接并驱动一后轮6，所述电控装置与上述四个电机3相连。
本实施例中所述前轮驱动桥上的两个电机3均布置在两个前轮4外侧；而后轮驱动桥上的两个电机3均布置在两个后轮6内侧。并且本实施例中所述前轮驱动桥上的两个电机3均采用外转子永磁无刷直流电机，每个电机3的定子301固定在羊角转向节2的联接轴201上，而转子302直接同前轮4的轮毂固定；同时所述后轮驱动桥上的两个电机3也均采用外转子永磁无刷直流电机，每个电机3的定子301固定在后轮轴5上，而转子302直接同后轮6的轮毂固定。
为了在转向时准确的得知前轮4的转过角度，更好的控制四轮电动车的运行，本发明还包括角位移传感器(图中未画出)，该角位移传感器设置在其中任一羊角转向节2上，并与所述电控装置相连。
本实施例工作时主要通过电控装置控制前轮轴1上的两个电机3分别驱动两个前轮4以不同的转速运转(即差速)，使得两个前轮4绕各自的羊角转向节2发生偏转，以此迫使四轮电动车产生偏向一侧的转向力，从而完成转向。而在转向过程中，角位移传感器检测羊角转向节的角位移(该角位移也即前轮的角位移)，将参数传到电控装置进行闭环处理。在转向过程中控制装置同时控制后轮轴5上的两个电机3分别驱动两个后轮6以不同的转速运转，从而来协调转向时各轮的转速，减小轮胎相对于地面的滑动，减小轮胎的磨损。
本实施例所述的这种四轮电动车差速转向驱动机构通过电控装置控制前轮轴1上的两个电机3分别驱动两个前轮4以不同的转速运转来实现转向，同现有的机械转向机构相比，其转向过程无需传递机械力矩，更加省力，也更加灵活方便。
并且相比现有技术，本实施例由于取消了前桥转向机构和后桥差速器，大大简化了四轮电动车底盘结构，减轻了维修工作量。
并且由于本实施例中所述的四个电机3均采用外转子永磁无刷直流电机，具有更高的电机效率和传动效率，且不存在电刷磨损和电刷火化问题，有效解决了电刷火花所带来的电磁干扰，电机寿命更长，从而进一步提高了整个差速转向驱动机构的运转稳定性和可靠性。
并且本实施例中由于为四个轮子安排独立的电机进行驱动，故大大提高了四轮电动车的爬坡性能和越野性能。
并且本实施例所述的这种四轮电动车差速转向驱动机构，由于完全通过电控装置控制电机来实现四轮电动车的行进和转向，故更加适合安置在无人驾驶式的四轮电动车上，也更有利于四轮电动车遥控化的实现。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种四轮电动车差速转向驱动机构，包括前轮驱动桥、后轮驱动桥和电控装置；其特征在于所述前轮驱动桥包括前轮轴(1)和通过羊角转向节(2)安装在前轮轴(1)两侧的两个电机(3)，每个电机(3)分别连接并驱动一前轮(4)；而所述后轮驱动桥包括后轮轴(5)和安装在后轮轴(5)上的两个电机(3)，而每个电机(3)分别连接并驱动一后轮(6)，所述电控装置与上述四个电机(3)相连。
2.根据权利要求1所述的四轮电动车差速转向驱动机构，其特征在于前轮驱动桥上的两个电机(3)均布置在两个前轮(4)外侧。
3.根据权利要求2所述的四轮电动车差速转向驱动机构，其特征在于后轮驱动桥上的两个电机(3)均布置在两个后轮(6)内侧。
4.根据权利要求1或2或3所述的四轮电动车差速转向驱动机构，其特征在于所述前轮驱动桥上的两个电机(3)均采用外转子永磁无刷直流电机，每个电机(3)的定子(301)固定在羊角转向节(2)的联接轴(201)上，而转子(302)直接同前轮(4)的轮毂固定；同时所述后轮驱动桥上的两个电机(3)也均采用外转子永磁无刷直流电机，每个电机(3)的定子(301)固定在后轮轴(5)上，而转子(302)直接同后轮(6)的轮毂固定。
5.根据权利要求1或2或3所述的四轮电动车差速转向驱动机构，其特征在于还包括与所述任一羊角转向节(2)相对应设置的角位移传感器，该角位移传感器与所述电控装置相连。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102991578A (zh) * 2012-11-26 2013-03-27 南昌大学 移动焊接机器人四轮驱动差速转向方法
CN102991575A (zh) * 2011-09-14 2013-03-27 株式会社捷太格特 车辆转向装置的控制装置
CN103600655A (zh) * 2013-11-22 2014-02-26 华南农业大学 前桥摆转式水田四驱底盘转向系统
CN106896806A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 天津玖良科技有限公司 一种适宜agv小车爬坡的驱动单元

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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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