CN102774267B - 用于转向轮的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于转向轮的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统，电机壳体与减速箱壳体固联，并通过两个第二弹性铰支承于车架充当双纵臂悬架的下纵臂；连杆一端以第二转动铰与减速箱壳体连接，连杆另一端以第一转动铰与转向节相连；上纵臂一端通过第一弹性铰支承于车架，另一端通过第一球铰与转向节相连；转向节上制有半轴套管，轮毂通过轮毂轴承支承于半轴套管上；转向节上的转向节臂通过第二球铰与转向横拉杆连接；万向节一端与减速箱输出轴固联，另一端与半轴固联，半轴与轮毂固联，轮毂与制动器旋转件及轮辋固联。本发明的优点是将减速箱壳体与双纵臂悬架下纵臂一体化集成，采用电机偏离车轮中心并靠近下纵臂弹性铰的布置方式，在车轮跳动过程中，减小了电机相对于车架的振动，具有一体化集成度高、等效簧下质量轻的优点。

Description

用于转向轮的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统

技术领域

本发明涉及电动汽车底盘与传动领域，具体涉及一种用于转向轮的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统。

背景技术

目前，以电动轮为代表的轮边电驱动系统其主要结构特征是将驱动电机安装在驱动轮内或驱动轮附近，具有驱动传动链短、传动高效、结构紧凑等优点。同时，轮边驱动系统各驱动轮转矩可独立控制，轮边电机既是汽车的信息单元，又是快速反应的控制执行单元，有利于实现传统汽车上难以实现的高性能控制功能，从而提高恶劣路面条件下的行驶性能。

但一般的轮边驱动系统，因在轮边/轮内引入了驱动电机、减速器等部件，致使整车簧下质量显著增加，直接影响到车轮接地性、车身平顺性。

专利201110053092.6中提及了一种减小单纵臂悬架轮边电驱动系统等效簧下质量结构及方法，但只适用于非转向轮。本发明提出的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统可用于转向轮。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种用于转向轮的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统，它将减速箱壳体与双纵臂悬架下纵臂一体化集成，采用电机偏离车轮中心并靠近下纵臂弹性铰的布置方式，在车轮跳动过程中，减小了电机相对于车架的振动，具有一体化集成度高、等效簧下质量轻的特点。

为了解决以上的技术问题，本发明所采用的技术方案是：本发明包括电机、第一弹性铰、车架、连杆、上纵臂、第一球铰、第二球铰、转向节、第一转动铰、轮毂轴承、轮毂、万向节、半轴、第二转动铰、第二弹性铰、减速箱；其中，

电机壳体与减速箱壳体固联，并通过两个弹性铰支承于车架，由此充当双纵臂悬架下纵臂的功能。连杆一端以第二转动铰与减速箱壳体连接，相对于减速箱壳体可且仅可作绕转动铰中心轴线转动。连杆另一端以第一转动铰与转向节相连，转向节相对于连杆可且仅可作绕转动铰中心轴线转动。上纵臂一端通过第一弹性铰支承于车架，另一端通过第一球铰与转向节相连，转向节相对于上纵臂有三个转动的自由度。转向节上制有半轴套管，轮毂通过轮毂轴承支承于半轴套管上，轮毂相对于半轴套管可且仅可作绕轮毂轴承中心轴线的转动。转向节上的转向节臂通过第二球铰与转向横拉杆连接（图中未示出）。

万向节一端与减速箱输出轴固联，另一端与半轴固联。所述半轴与轮毂固联，轮毂与制动器旋转件（图中未示出）及轮辋（图中未示出）固联。所述电机将动力输入至减速箱，经减速箱减速增扭后由减速箱输出轴将动力输出至万向节，万向节将动力传递至与之固联的半轴，半轴继而将动力传递至与之固联的轮毂，从而驱动与轮毂固联的车轮。

所述用于连接下纵臂与车架的两个第二弹性铰中心轴线相互重合；所述用于连接上纵臂与车架的两个第一弹性铰中心轴线相重合；所述用于连接下纵臂与车架的两个弹性铰中心轴线、所述用于连接上纵臂与车架的两个第一弹性铰中心轴线以及用于连接减速箱壳体与连杆的第二转动铰的中心轴线三线相互平行。用于连接连杆与转向节的第一转动铰的中心轴线即为转向节的主销轴线，且该主销轴线通过所述用于连接上纵臂与转向节的第一球铰中心点A及万向节中心点B，即主销轴线与直线AB重合，当有转向需求时，转向横拉杆（图中未示出）通过第二球铰拉动转向节臂使转向节绕主销轴线转动，因万向节中心点B位于主销轴线上，从而避免了运动干涉的发生。所述用于连接转向节和连杆的第一转动铰中心轴线与所述用于连接减速箱壳体和连杆的转动铰中心轴线相交于万向节中心点B。

本发明中上纵臂与传统的双纵臂悬架上纵臂相同，减速箱壳体充当下纵臂的作用。当然，亦可将下纵臂采用传统的双纵臂悬架下纵臂结构，而减速箱壳体充当上纵臂的作用，此二者原理一致，也属于本发明的保护范围。

本发明的卓越功效在于：

（1）减速箱壳体具有下纵臂的作用，一体化集成度高；

（2）电机布置靠近与车身连接的下纵臂弹性铰，故其相对车身振幅较小，具有等效簧下质量小的特点；

（3）减速箱可以采用定轴圆柱齿轮传动、链传动、带传动等诸多形式；

（4）车辆转向时，电机、减速器等不随车轮转向，因而相较于传统的电机、减速器布置于轮内的轮边驱动系统，本发明的转向惯性力矩更小、转向响应更为灵敏。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

附图中标号说明

1——电机；                         2——第一弹性铰；

3——车架；                         4——连杆；

5——上纵臂；                       6——第一球铰；

7——第二球铰；                     8——转向节；

9——第一转动铰；                   10——轮毂轴承；

11——轮毂；                        12——半轴；

13——万向节；                      14——第二转动铰；

15——减速箱；                       16——第二弹性铰；

801——转向节臂；                   802——半轴套管； 

1501——减速箱输出轴。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供了一种用于转向轮的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统，包括电机1、第一弹性铰2、车架3、连杆4、上纵臂5、第一球铰6、第二球铰7、转向节8、第一转动铰9、轮毂轴承10、轮毂11、半轴12、万向节13、第二转动铰14、减速箱15、第二弹性铰16；其中，

电机1壳体与减速箱15壳体固联，并通过两个第二弹性铰16支承于车架3，由此充当双纵臂悬架下纵臂的功能。连杆4一端以第二转动铰14与减速箱15壳体连接，相对于减速箱15壳体可且仅可作绕第二转动铰14中心轴线转动。连杆4另一端以第一转动铰9与转向节8相连，转向节8相对于连杆4可且仅可作绕第一转动铰9中心轴线转动。上纵臂5一端通过第一弹性铰2支承于车架3，另一端通过第一球铰6与转向节8相连，转向节8相对于上纵臂5有三个转动的自由度。转向节8上制有半轴套管802，轮毂11通过轮毂轴承10支承于半轴套管802上，轮毂11相对于半轴套管802可且仅可作绕轮毂轴承10中心轴线的转动。转向节8上的转向节臂801通过第二球铰7与转向横拉杆连接（图中未示出）。

万向节13一端与减速箱输出轴1501固联，另一端与半轴12固联。所述半轴12与轮毂11固联，轮毂11与制动器旋转件（图中未示出）及轮辋（图中未示出）固联。所述电机1将动力输入至减速箱15，经减速箱15减速增扭后由减速箱输出轴1501将动力输出至万向节13，万向节13将动力传递至与之固联的半轴12，半轴12继而将动力传递至与之固联的轮毂11，从而驱动与轮毂11固联的车轮。

所述用于连接下纵臂与车架3的两个第二弹性铰16的中心轴线相互重合；所述用于连接上纵臂5与车架3的两个第一弹性铰2中心轴线相重合；所述用于连接下纵臂与车架3的两个第二弹性铰16中心轴线、所述用于连接上纵臂5与车架3的两个第一弹性铰2的中心轴线以及用于连接减速箱15壳体与连杆4的第二转动铰14的中心轴线三线相互平行。用于连接连杆4与转向节8的第一转动铰9的中心轴线即为转向节8的主销轴线，且该主销轴线通过所述用于连接上纵臂5与转向节8的第一球铰6的中心点A及万向节13的中心点B，即主销轴线与直线AB重合，当有转向需求时，转向横拉杆（图中未示出）通过第二球铰7拉动转向节臂801使转向节8绕主销轴线转动，因万向节中心点B位于主销轴线上，从而避免了运动干涉的发生。所述用于连接转向节8和连杆4的第一转动铰9的中心轴线与所述用于连接减速箱15壳体和连杆4的第二转动铰14的中心轴线相交于万向节13中心点B。

Claims (3)

1.一种用于转向轮的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统，其特征在于：电机壳体与减速箱壳体固联，并通过两个第二弹性铰支承于车架充当双纵臂悬架的下纵臂；连杆一端以第二转动铰与减速箱壳体连接，相对于减速箱壳体作绕第二转动铰中心轴线转动；连杆另一端以第一转动铰与转向节相连，转向节相对于连杆作绕第一转动铰中心轴线转动；上纵臂一端通过第一弹性铰支承于车架，另一端通过第一球铰与转向节相连，转向节相对于上纵臂有三个转动的自由度；转向节上制有半轴套管，轮毂通过轮毂轴承支承于半轴套管上；转向节上的转向节臂通过第二球铰与转向横拉杆连接；万向节一端与减速箱输出轴固联，另一端与半轴固联，半轴与轮毂固联，轮毂与制动器旋转件及轮辋固联；用于连接下纵臂与车架的两个第二弹性铰中心轴线相互重合；用于连接上纵臂与车架的两个第一弹性铰中心轴线以及用于连接减速箱壳体与连杆的第二转动铰的中心轴线三线相互平行；用于连接连杆与转向节的第一转动铰的中心轴线即为转向节的主销轴线，且该主销轴线通过所述用于连接上纵臂与转向节的第一球铰中心点A及万向节中心点B，即主销轴线与直线AB重合；当有转向需求时，转向横拉杆通过第二球铰拉动转向节臂使转向节绕主销轴线转动；所述用于连接转向节和连杆的第一转动铰中心轴线与所述用于连接减速箱壳体和连杆的第二转动铰中心轴线相交于万向节中心点B。

2.根据权利要求1所述的用于转向轮的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统，其特征在于：所述电机将动力输入至减速箱，经减速箱减速增扭后由减速箱输出轴将动力输出至万向节，万向节将动力传递至与之固联的半轴，半轴继而将动力传递至与之固联的轮毂，从而驱动与轮毂固联的车轮。

3.根据权利要求1所述的用于转向轮的一体化双纵臂悬架轮边电驱动系统，其特征在于：所述电机壳体与减速箱壳体固联，并通过两个第二弹性铰支承于车架充当双纵臂悬架的下纵臂，上纵臂与传统的双纵臂悬架的上纵臂相同。